JP4004125B2 - 流路切換弁装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２組の流体アクチュエータ装置を独立的に駆動操作するための流路切換弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧システムにおいて２組の流体アクチュエータ装置が備えられたた例として示す特開平６ー１４７３１３号には、第１流体アクチュエータ装置である油圧クラッチ式変速装置を作動させるための流路切換弁が、バルブケースのスプール孔に内嵌したスプールを、該スプールに連動連係した操作アームにて軸心方向にスライド操作することによりバルブケースの入力ポートを軸心方向に並設した出力ポートに対し択一的に接続するよう構成している。また、第２の流体アクチュエータ装置である油圧式操向装置を作動させるための流路切換弁が、バルブケースのスプール孔に内嵌したスプールを、該スプールに連動連係した操作アームにて軸心回りに回転操作することによりバルブケースの入力ポートを軸心周りに並設した出力ポートに対し択一的に接続するよう構成している。そして、その各々の流路切換弁を各別に切換操作することで、一方の流体アクチュエータの作動を継続させたままで、他方の流体アクチュエータの作動を制御することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のように、２組の流体アクチュエータ装置に対して流路切換弁を個別に用意しておく構成では、流路切換弁を設置するための広い場所を確保しなければならなかったり、個々の流路切換弁に対する油圧源の接続が分散するので油圧配管が煩雑化する等の不具合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、そのような不具合を改善することを目的とするものであって、バルブケースのスプール孔に内嵌したスプールを、該スプールに連動連係した第１操作アームにて軸心方向へスライド操作して、その軸心方向に並設した第１入力ポートと第１出力ポートとを接続自在に構成すると共に、前記スプールの軸心周りに他第２入力ポートと第２出力ポートとを設ける一方、前記スプールに第２操作アームを、軸心方向へ相対摺動自在で、且つ、軸心回りに相対回転不能に取り付けて設け、この第２操作アームによりスプールをスプール孔内でその軸心回りに回転操作して第２入力ポートと第２出力ポートとを接続自在に構成したことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明を適用したクローラ車両用トランスミッションのスケルトン図である。ミッションケース１に横架された入力軸３の外端の一方に、エンジンＥからの動力を受ける入力プーリ２が固着され、外端の他端に油圧ポンプＰ１・Ｐ２が固着されている。入力軸３のケース内に位置する部分には遊転ギア４と摺動２連ギア５が外嵌され、摺動２連ギア５を軸方向に摺動させて、副変速軸６上に固着したギア８、９のいずれかに係合して直接に駆動するか、或いは、遊転ギア４の係止爪を介して副変速軸６上に固着したギア７を駆動でき、入力軸３と副変速軸６との間で３段のギア式変速装置を構成する。
【０００６】
前記副変速軸６上の固定ギア９は変速１軸１１上の遊嵌ギア１２、および、変第２軸１５上の遊嵌ギア１６と常時噛合している。また、前記副変速軸６上の固定ギア１０は変速１軸１１上の遊嵌ギア１３と常時噛合し、また該遊嵌ギア１３は変速２軸１５上の遊嵌ギア１７と常時噛合している。そして、変速第１軸１１と遊嵌ギア１３との間に前進１速用の油圧クラッチＦ１が介装され、変速１軸１１と遊嵌ギア１２との間に前進３速用の油圧クラッチＦ３が介装され、変速２軸１５と遊嵌ギア１６との間に前進２速用の油圧クラッチＦ２が介装され、変速第２軸１５と遊嵌ギア１７との間に後進速用の油圧クラッチＲが介装され、これにより前進３段、後進１段の油圧クラッチ式変速装置を構成する。これらの油圧クラッチの１つに後述の、人為操作される第１流路切換弁２８によって圧油供給すると係合作動状態となる。
【０００７】
変速１軸１１と変速２軸１５のそれぞれ略中央部位に固着したギア１４、１８が操向軸９上に支持した大ギア２０に常時噛合している。この大ギア２０の両側面には係合爪２０ａＬ、２０ａＲが形成される一方、該係合爪２０ａＬ、２０ａＲに対して係合離脱自在な爪部を、操向軸１９上に摺動自在に外嵌したサイドギア２１Ｌ、２１Ｒの内側面に設けている。該サイドギア２１Ｌ、２１Ｒはミッションケース１側に対して圧着自在な制動摩擦板を備えると共に、車軸２２Ｌ、２２Ｒ上の固定ギア２３Ｌ、２３Ｒと常時噛合している。
【０００８】
そして、このサイドギア２１Ｌ、２１Ｒは油圧ピストンＳＬ、ＳＲの伸縮作動に伴って操向軸１９上を摺動するように相互連結され、これにより油圧式操向装置を構成する。この油圧ピストンＳＬ、ＳＲのいずれかに、後述の人為操作される第２流路切換弁２９から圧油を供給することでサイドギア２１Ｌ、２１Ｒの一方と大ギア２０との係合を解く（サイドクラッチ切り）と共に、更には、その側のサイドギアから車軸にかけて制動力を付与（サイドブレーキ入り）して両車軸２２Ｌ、２２Ｒに相対回転差を発生させることができる。２４Ｌ、２４Ｒは左右クローラ装置を駆動するスプロケットである。
【０００９】
図２は上記第１、第２流路切換弁２８、２９を組込んだ油圧回路図を示す。ミッションケース１内の油溜まりにその吸入部が接続された第１油圧ポンプＰ１は前記油圧クラッチＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｒの油圧回路の油圧源であり、該油圧クラッチに対する給油路中に前記の第１流路切換弁２８が介装される。該第１流路切換弁２８は第１油圧ポンプＰ１の吐出部につながる第１入力ポートｐ１を、第１出力ポートｆ１を介して油圧クラッチＦ１に接続する前進１速位置、第１出力ポートｆ２を介して油圧クラッチＦ２に接続する前進２速位置、第１出力ポートｆ３を介して油圧クラッチＦ３に接続する前進３速位置、第１出力ポートｒを介して油圧クラッチＲに接続する後進速位置、及び、どの出力ポートにも連通せず油圧クラッチ潤滑ポートｌに接続する中立位置の、５位置を備える。これらの位置は第１流路切換弁２８に連係した第１操作アーム３１によって択一選択される。また、第１入力ポートｐ１に連通されないときの出力ポートは、タンクポートｔ１、油圧クラッチ潤滑ポートｌのいずれかに連通される。
【００１０】
なお、図中の５０は、油圧クラッチに対する作用油圧を緩やかに上昇させて油圧クラッチを衝撃無く係合するための遅延リリーフバルブである。５１は、方向切換弁２８が中立位置の時に遅延リリーフ弁５０を初期状態に素早くリセットするためのオープンバルブである。５２は油圧クラッチの潤滑油圧を設定するリリーフバルブである。
【００１１】
また、ミッションケース１内の油溜まりにその吸入部が接続された第２油圧ポンプＰ２は前記油圧ピストンＳＬ、ＳＲの油圧回路の油圧源であり、該油圧ピストンＳＬ、ＳＲに対する給油路中に第２流路切換弁２９が介装される。第２流路切換弁２９は第２油圧ポンプＰ２の吐出部につながる第２入力ポートｐ２を、第２出力ポートａを介して油圧ピストンＳＬに連通させる左旋回位置、第２出力ポートｂを介して油圧ピストンＳＲに連通させる右旋回位置、そして、どの出力ポートにも接続せずに閉じる中立位置の、３位置を備え、第２流路切換弁２９に連係した第２操作アーム３４によってそのいずれかの位置が選択される。また、第２入力ポートｐ２に連通されないときの出力ポートは、タンクポートｔ２と連通される。
【００１２】
なお、図中の６０は、方向切換弁２９の一次側に直列に接続された電磁弁であって外部電気信号に基づいて油圧ピストンＳＬ、ＳＲを自動的に伸張作動させるためのものである。６１は、流路切換弁２９の中立位置から左旋回位置、又は、右旋回位置への切換え動作に連動してそのリリーフバネ６１ａの付勢力を制御ピストン６１ｂを介して高めることにより油圧設定値を高めるように連動連係された可変リリーフ弁であって前述の油圧式操向装置に備わる制動摩擦板の押圧力を高めることができる。６２Ｌ、６２Ｒは、電磁弁６０が中立位置から左右の作用位置へ切り換えられた際に、油圧ピストンＳＬ、ＳＲの伸張作動量をサイドクラッチ切り位置相当にとどめてサイドブレーキまで入らないよう制限するためのパイロットバルブである。
【００１３】
上記の第１、第２流路切換弁２８、２９はそれぞれ、図３に示す単一のスプール２７に、スライド方向の流路切換機能と回転方向の流路切換機能の、２つの機能を営ませることによって１つの流路切換弁装置２５を構成してある。
【００１４】
具体的には、図３から図１１に示すように、その両側面にカバー２６ａ、２６ｂを装着したバルブケース２６の中心部にスプール孔を穿設し、このスプール孔内にスプール２７を軸心方向にスライド自在に、且つ、軸心回りに回転自在に嵌合させてあり、その一端側は前記バルブケース２６の一端側から外方へ延出している。またバルブケース２６には、スプール２７のほぼ中央部位の下方で交差するように操作軸３０を回転自在に支持させ、その一端側はカバー２６ｂから外方へ延出している。
【００１５】
そして、この操作軸３０は図４に示すように、バルブケース２６外に位置する部分に装着した第１操作アーム３１と、バルブケース２６内に位置する部分に装着した腕部３２とを備える。この腕部３２の先端には係合ピン３３を取り付け、スプール２７の外周部に形成した溝５０の中へ嵌合する。よって、第１操作アーム３１を操作軸３０支点で揺動操作するとスプール２７を軸心方向に沿ってスライドさせることができる。
【００１６】
スプール２７の前記溝５０を境にしてその一方側には、軸心方向に沿って、短幅の環状溝２８ａ、２８ｂと、該環状溝２８ａ、２８ｂ間の長幅の環状溝２８ｃと、環状溝２８ｂと隣接するスリ割り溝２８ｅが形成され、更には、環状溝２８ａと隣接して複数のデテント溝３６が配列されている。３５は、それがデテント溝３６のいずれかと嵌合することによりスプール２７をスライドさせたときの位置が保持されるようにするためのデテントボールである。なお、環状溝２８ａ、２８ｂは、その各々の外周面に開口した油路２８ｄを通じて相互連通している。
【００１７】
一方、バルブケース２６には、第１入力ポートｐ１と、第２出力ポートｆ１、ｆ２、ｆ３、ｒと、油圧クラッチ潤滑ポートｌ、タンクポートｔ１を、図３に示すようにスプール２７の軸心方向に沿って並設してあり、これによって前記の流路切換弁２８が構成される。なお、第１入力ポートｐ１、第１出力ポートｆ１、ｆ２、ｆ３、ｒ、油圧クラッチ潤滑ポートｌ、並びに、タンクポートｔ１は、カバー２６ａ、２６ｂに装着した管継手（図示せず）と配管（図示せず）を介して、それぞれ第１油圧ポンプＰ１、油圧クラッチＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｒ、油圧クラッチ等の潤滑部位、並びに、ミッションケース１の油溜めに接続される。
【００１８】
また更に、前記したスプール２７の一端側には第２操作アーム３４を、スプール２７の軸心方向へは相対摺動自在で、且つ、軸心回りには相対回転不能となるように取り付けてある。具体的には、スプール２７の外周面に軸心方向に沿って穿設したキー溝３７に、第２操作アーム３４のボス部内周に保持したキー３８を嵌合させることによって取り付けられる。また、図５にも示すようにバルブケース２６の一端に設けた一対の脚部２６ｃの端面にはガイドプレート３９が、第２操作アーム３４を一対の脚部２６ｃとの間で挟み込むようにして取り付けられ、スプール２７に対する第２操作アーム３４の抜け出しを防止しつつ、該操作アーム３４のスプール２７を支点とする揺動操作を案内する。これにより、スプール２７を、そのスライド位置とは無関係に、スプール孔内で軸心回りに所定角度回転させることができる。なお、スプール２７の前記溝５０における周方向への切り欠きの程度は、スプール２７の軸心回りで所定角度の回転を許容する大きさに設定して係合ピン３３と係合している。
【００１９】
そして、スプール２７の前記溝５０を境にしてその他方側には、図１１にも示すように環状溝２９ａと、該環状溝２９ａに対してその一端が接続した長溝２９ｂであってスプール２７の軸心方向に沿って長い１本の前記長溝２９ｂと、を形成している。この長溝２９ｂはその長さ寸法をスプール２７のスライド量に略等しく設定してある。また、長溝２９ｂの終端部近傍位置のスプール２７には該長溝２９ｂの長手方向に対して直角方向から油路２９ｅを穿設してその両端をスプール２７の外周面に開口させると共に該油路２９ｅは、スプール２７の他端側の端面から穿設したドレン通路２９ｄに連通させてある。
【００２０】
一方、バルブケース２６には、第２入力ポートｐ２、第２出力ポートａ、ｂを図８に示すようにスプール２７の軸心周りに並設し、また、スプール２７の他端側に、前記ドレン通路２９ｄが常時連通するタンクポートｔ２を形成してある。これによって第２流路切換弁２９が構成される。なお、第２入力ポートｐ２、第２出力ポートａ、ｂ、並びに、タンクポートｔ２は、カバー２６ａ、２６ｂに装着した管継手（図示せず）と配管を介して、それぞれ第２油圧ポンプＰ２、油圧ピストンＳＬ、ＳＲ、並びに、ミッションケース１の油溜めに接続される。
【００２１】
以上、詳述した流路切換弁装置は次のように作用する。すなわち、第１操作アーム３１によってスプール２７を軸心方向にスライド操作したときには第１流路切換弁２８が切換操作され、その第１入力ポートｐ１が、スプール２７の環状溝２８ａ、２８ｂ、２８ｃを通じて、第１出力ポートｆ１、ｆ２、ｆ３、ｒ、油圧クラッチ潤滑ポートｌのいずれかに接続する。
【００２２】
即ち、第１流路切換弁２８を中立位置（図３）から、例えば前進３速位置に切り換えた状態を図６に示す。この場合、第１入力ポートｐ１は環状溝２８ａ、油路２８ｄ、環状溝２８ｂを通じて第１出力ポートｆ３に接続されると同時に、他の第１出力ポートｆ１、ｒはデテント溝３６の外周面を通じて油圧クラッチ潤滑ポートｌに接続され、第１出力ポートｆ２は環状溝２８ｃを通じてタンクポートｔ１に接続されるのである。また、図７は第１流路切換弁２８を後進速位置に切り換えた状態を示すが、この場合、第１入力ポートｐ１は環状溝２８ｂ、油路２８ｄ、環状溝２８ａを通じて第１出力ポートｒに接続されると同時に、他の第１出力ポートｆ１は環状溝２８ｃを通じて油圧クラッチ潤滑ポートｌに接続され、第１出力ポートｆ２、ｆ３はスリ割り溝２８ｅを通じてタンクポートｔ１に接続されるのである。
【００２３】
また、第２操作レバー３４によってスプール２７を軸心回りに回転操作したときには第２流路切換弁２９が切換操作され、第２入力ポートｐ２が、スプール２７の環状溝２９ａ、長溝２９ｂを通じて、第２出力ポートａ、ｂのいずれかに接続する。
【００２４】
即ち、第２流路切換弁２９が図８に示す中立位置にあると、第２入力ポートｐ２に環状溝２９ａを介して連通した長溝２９ｂは閉じ、第２出力ポートａ、ｂは油路２９ｃ、ドレン通路２９ｄを介してタンクポートｔ２に接続する。そして、図９に示すようにスプール２７が時計回りに所定角度回転操作されて右旋回位置に切り換えられると、長溝２９ｄを介して第２入力ポートｐ２が第２出力ポートｂに接続し、他の第１出力ポートａが油路２９ｃ、ドレン通路２９ｄを介してタンクポートｔ２に接続されるのである。また、図１０に示すようにスプール２７が反時計回りに所定角度回転操作されて左旋回位置に切り換えられると、長溝２９ｄを介して第２入力ポートｐ２が第２出力ポートａに接続し、他の第２出力ポートｂが油路２９ｃ、ドレン通路２９ｄを介してタンクポートｔ２に接続されるのである。
【００２５】
ここで、第１操作アーム３１の係合ピン３３が嵌入するスプール２７の溝５０は、スプール２７の軸心回りでの所定角度の回転動作を許容する。一方、第２操作アーム３４のキー３８が嵌入されるスプール２７のキー溝３７は、スプール２７の軸心方向へのスライド動作を許容する。そして、スプール２７がどの位置に回転していようと、第１流路切換弁２８の環状溝２８ａ、２８ｂ、２８ｃは、常に第１入力ポートｐ１と第１出力ポートｆ１、ｆ２、ｆ３、ｒ、油圧クラッチ潤滑ポートｌとを接続させる。また、スプール２７がどの位置にスライドしていようと、第２流路切換弁２９の長溝２９ｄは、常に第２入力ポートｐ２と第２出力ポートａ、ｂとを接続させる。これにより、例えば、第１流路切換弁２８を前進２速位置において車両が直進している最中に、その前進２速位置を保ったままで第２流路切換弁２９を右旋回位置や左旋回位置へ切り換えることができるのである。
【００２６】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例のみに限定されるものではなく、種々変形が可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、以上のような構成により、２つの第１、第２操作アームを個別に操作して単一のスプールに回転操作とスライド操作を通じて２つの流路切換弁機能を奏するものであり、２組の流体アクチュエータ装置を独立的に駆動操作することを可能としつつ、流路切換弁装置を単一でコンパクトに構成でき、それを設置する場所が小スペースで済み、流体アクチュエータに対する流路切換弁の配管を１箇所にて集中管理でき簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クローラ車両用トランスミッションのスケルトン図である。
【図２】２つの流路切換弁を組込んだ回路説明図である。
【図３】本発明に係る流路切換弁装置の正面断面図である。
【図４】第１操作アーム周辺の側面断面図である。
【図５】第２操作アーム周辺の側面断面図である。
【図６】第１流路切換弁を切り換えた作用説明図である。
【図７】同じく作用説明図である。
【図８】第２流路切換弁周辺の側面断面図である。
【図９】第２流路切換弁を切り換えた作用説明図である。
【図１０】同じく作用説明図である。
【図１１】第２流路切換弁周辺部を示すスプールの斜視図である。
【符号の説明】
ｐ１ 第１入力ポート
ｆ１ 第１出力ポート
ｆ２ 第１出力ポート
ｆ３ 第１出力ポート
ｐ２ 第２入力ポート
ａ 第２出力ポート
ｂ 第２出力ポート
２６ バルブケース
２７ スプール
３１ 第１操作アーム
３４ 第２操作アーム

Claims (1)

1. バルブケースのスプール孔に内嵌したスプールを、該スプールに連動連係した第１操作アームにて軸心方向へスライド操作して、その軸心方向に並設した第１入力ポートと第１出力ポートとを接続自在に構成すると共に、前記スプールの軸心周りに第２入力ポートと第２出力ポートとを設ける一方、前記スプールに第２操作アームを、軸心方向へ相対摺動自在で、且つ、軸心回りに相対回転不能に取り付けて設け、この第２操作アームによりスプールをスプール孔内でその軸心回りに回転操作して第２入力ポートと第２出力ポートとを接続自在に構成したことを特徴とする流路切換弁装置。

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