JP4341803B2 - 液圧伝達モジュール内の回転要素を潤滑するためのループフラッシング回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧技術に関し、より詳細には、伝達装置の回転機素に対して加圧潤滑することに関する。本発明は、ドライ形成環境内で作動するオープンケースの液圧伝達モジュールにおける液圧部品に潤滑流を提供するために開発されたものである。本発明は、外部潤滑供給装置、ホースまたは外部接続装置を必要とすることなく、潤滑流を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液圧−機械式伝達装置の組み合わせ体に、液圧伝達モジュールを組み込むことができることは知られている。よりコンパクトな構造とするために、液圧伝達モジュールに開放ケーシングを設けることが多く、液圧伝達装置は、液圧−機械式伝達装置の機械式部分と共に、共通する外側ハウジングおよびリザーバを備えている。このような状況では、液圧伝達モジュールは、通常、液圧伝達ケーシングを満たし、液圧伝達装置の回転機素を潤滑する液圧流体が回転機素を潤滑できる前に、共通のリザーバへドレインするような「ドライケース」または「非フルケース」モードで作動しなければならない。従って、このようなドライケースモードにより、液圧回転機素を加圧潤滑しなければならない。本発明により、液圧回転機素は、ピストン、スリッパー、シリンダブロック、シャフト、ギアおよびベアリングを含む種々の部品を構成できるが、これらの部品のみに限定されるものではない。液圧伝達装置が中立となっている時でも、常時、潤滑オイルの信頼できるソース、および量を提供しなければならない。液圧伝達装置が中立の時に、回転機素は依然として回転できる。
【０００３】
液圧−機械式伝達装置では、スペースおよび対応する運動が限られているため、液圧伝達モジュール内への潤滑供給ラインを設計することは極めて困難である。液圧伝達モジュールは、別個のモジュールとして組み立てられ、その後、液圧−機械式伝達装置のハウジング内に設置し、取り付けられるようになっている。設置された液圧伝達モジュールを囲むスペースはわずかであるので、液圧−機械式伝達装置のハウジングと液圧伝達モジュールとの間に、潤滑供給ライン、すなわちホースを接続することは不可能ではないが、困難である。液圧伝達モジュールは、ハウジング内にエラストマーマウントによって支持されているので、液圧−機械式伝達装置のハウジングに対して移動する。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一部の閉ループ液圧伝達システムは、冷却および濾過のために、液圧ループの低圧側からのオイルを自動的に検出し、この低圧側から制御された量のオイルを排出する一体化されたループフラッシングバルブを備えている。しかし、代表的なループフラッシングバルブは、液圧伝達装置が中立となっている時、またはシステムの圧力ラインの間に差圧がない時に、フラッシング流をブロックする。図１に示すように、従来のフラッシングバルブからのループフラッシングオイルは、フルケースのシステムでは、液圧伝達装置のケーシング内にダンプされるか、またはオープンケースのシステムでは車両の液圧システムの他の部品に集められ、送られていた。代表的なオープンケースのシステムでは、液圧モジュールと伝達装置のハウジングとの間に、更に２つの液圧接続装置が必要である。すなわち、ループフラッシングオイルを収集するための接続装置と、外部から供給される潤滑オイルのための他の接続装置とが必要である。
【０００５】
別の解決案として、チャージ回路から内部で潤滑が行われるようにしたものもあった。しかしこの方法は、動力使用量が大きくなるので、望ましくない代替方法である。チャージ流は、一般に潤滑に必要な圧力よりも高い圧力となっているので、潤滑用消費エネルギー用にチャージオイルを使用しなければならない。
【０００６】
下記の目的のために液圧伝達モジュールと液圧−機械式伝達装置との間のオイル接続部の数を最少にすることが望ましい。
１．コストを低減する。
２．組み立て時間と組み立ての複雑さを最小にする。
３．よりコンパクトな構造にする。
４．機械的ノイズおよび流体的ノイズの潜在的伝達経路を最小にする。
【０００７】
液圧伝達モジュールの潤滑流は、車両における流量条件を増すことになり得る。液圧ポンプおよびその動力条件を大きくしなければならないという要求を、解消または最小にする方法が望ましい。
【０００８】
従って、本発明の主な目的は、作動条件下にある回転機素またはその他の目的のために圧力潤滑剤を供給するためのループフラッシング回路を有する液圧伝達モジュールを提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、液圧伝達モジュールが中立状態にある時、すなわちループ差圧または流れがない時に、フラッシング流および潤滑を行う液圧ループフラッシング回路を提供することにある。
【００１０】
本発明の別の目的は、外部液圧ホースまたはラインを使用することなく、「ドライケース」の環境内で作動する液圧部品、例えばポンプまたはモータに圧力潤滑剤を供給することにある。
【００１１】
本発明の別の目的は、ループ冷却、および汚染物フラッシング条件の従来の基準の他に、潤滑の必要性に基づき、ループフラッシング流量を選択できるようにするループフラッシング回路を提供することにある。
【００１２】
本発明の別の目的は、動力使用量に対する影響を最小としたループフラッシング回路を提供することにある。
【００１３】
本発明の別の目的は、液圧伝達モジュール、および液圧−機械式伝達装置を、よりコンパクトに設計するのを助けるループフラッシング回路を提供することにある。
【００１４】
本発明の別の目的は、コスト、組み立て時間、および複雑さを少なくするループフラッシング回路を提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、機械的および液圧的な双方のノイズ伝達をする潜在的な経路となる、付加的部品および接続装置を不要にするループフラッシング回路を提供することにある。
【００１６】
図面だけでなく、次の説明および請求の範囲を読めば、上記およびそれ以外の目的が明らかとなると思う。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液圧技術に関するものであり、より詳細には、液圧伝達装置のためのループフラッシング回路に関する。また本発明は、伝達装置の回転機素に対する加圧潤滑を行うものである。本発明は、外部の潤滑供給装置を必要とすることなく、ドライケース環境で作動するオープンケースの液圧モジュールにおける液圧部品に潤滑流を供給するために開発されたものである。
【００１８】
本発明のループフラッシング回路は、第１システム圧力ラインに流体で接続された第１入口ポート、第２システム圧力ラインに流体で接続された第２入口ポート、および内部にドレインオリフィスを有するドレインラインを介し、開放ケーシング内の開口部にループフラッシングバルブを流体接続する出口ポートを有する３位置、３ポートパイロット圧力作動ループフラッシングバルブを含んでいる。ドレインオリフィスの上流側でドレインラインに流体接続されたループフラッシングラインが、ケーシング内部を延び、ポンプまたはモータ内の回転要素にほぼ隣接し、これら要素に向く開端部を有する。この３位置バルブは、対向する端部位置の間に中間位置を有する。第１システムの圧力ライン、および第２システムの圧力ラインの少なくとも一方からのシステム圧力は、バルブが３つの位置のうちのいずれに位置するかとは無関係に、バルブを通して、常にループフラッシングバルブへ送られる。こうして、液圧伝達モジュールが中立位置にあっても、回転要素のための加圧潤滑が行われる。
【発明の実施の形態】
【００１９】
図１に示す従来のループフラッシング回路すなわちシステムと、本発明とを比較すると、本発明を最も良く理解できると思う。図１において、液圧伝達装置１０は、液圧ポンプ１４および液圧モータ１６を支持し、少なくともこれらを部分的に囲む開放ケーシング１２（短い線と長い線で示されている）を有する。液圧ポンプ１４およびモータ１６は、１対のシステム圧力ライン１８〜２０によって流体によって接続されている。
【００２０】
好ましくは、この液圧ポンプ１４は、押しのけ量可変液圧ポンプであり、モータ１６は、押しのけ量固定モータであるが、押しのけ量可変モータも使用できる。モータの押しのけ量が一定である場合、システム圧力ライン１８〜２０における液圧流体（通常、オイル）の流量および圧力は、主に押しのけ量可変モータ１４の押しのけ量と、モータにかかる負荷によって決定される。液圧ポンプ１４は、従来と同じように、１７で示す斜板を有し、この斜板１７は、前方位置、リバース位置、および中立位置にて無限可変となっている。例えば前方位置にある時、システム圧力ライン１８の圧力は、システム圧力ライン２０の圧力よりも高く、モータのシャフト２２は、特定の方向に回転するポンプシャフト２４に応答し、一方向に回転する。押しのけ量可変ポンプ１４の斜板１７が、サーボ２６、２８によりリバース位置に移動すると、システム圧力ライン２０の圧力は、システム圧力ライン１８の圧力よりも高くなる。従って、液圧モータ１６のシャフト２２は逆方向に回転する。閉回路の液圧伝達装置の上記基本構造については、液圧技術では周知である。
【００２１】
閉回路液圧伝達装置における液圧損失を補充するために、チャージ供給ライン３０のようなチャージ供給流体の外部ソース（図示せず）が設けられている。図示するように、システムの圧力を制限し、ループの低圧側にチャージするために、従来の高圧リリーフバルブ３２、３４およびチェックバルブ３６、３８が設けられている。この高圧リリーフバルブ３２、３４は、それぞれのシステム圧力ライン１８〜２０でのシステム圧力を制限するものである。チェックバルブ３６、３８は流体のリリーフバルブ３２、３４からの補充流体、およびその流れがループの低圧側に流入できるようにしている。
【００２２】
図示のように、押圧リリーフバルブ３２、３４およびチェックバルブ３６、３８の下流側において、システム圧力ライン１８〜２０に、通常のループフラッシングバルブ４０が接続されている。このループフラッシングバルブ４０は、パイロット圧力で作動する３位置ー３ポートバルブであり、このバルブ４０は、第１入口ポート４２と、第２入口ポート４４を有する。このバルブ４０の位置に応じ、第１入口ポート４２および第２入口ポート４４は、出口ポート４６に選択的に接続可能である。このバルブ４０は、対向する端部位置と、これら位置との間の中間位置とを有する。バルブ４０は、パイロット圧力でセンタリングされるが、システム圧力ライン１８〜２０との間に差圧が存在するときはいつも、これら対向する端部位置のうちの一方へ押圧されるようになっている。バルブ４０が、対向する端部位置のいずれかにあると、この時に最低圧力となっているシステム圧力ライン１８〜２０は、第１入口ポート４２、第２入口ポート４４の一方を介して出口ポート４６に接続される。しかし、中間位置において、システムライン１８〜２０の間に差圧がない時、例えば液圧伝達装置１０が中立位置にある時は、バルブ４０は、第１入口ポート４２、第２入口ポート４４および出口ポート４６をブロックする。
【００２３】
バルブ４０の下流側には、オリフィス４８が設けられている。オリフィス４８をバルブ４０自体に組み込むことも可能である。オリフィス４８の下流側にループフラッシングライン５０が延びており、次にケーシング２０の外側に延び、ループフラッシングオイルを処理するために、液圧−機械式伝達装置の他の部品へ送るようになっている。最終的にこのループフラッシングオイルは、液圧−機械式伝達装置の流体リザーバ（図示せず）に至る。次に、外部潤滑供給ソース（図示せず）は、リザーバからの流体を外部潤滑供給ライン５２を通して戻す。このような構造では、ケーシング１２において、液圧伝達モジュール１０に外部ホースおよびラインを取り付けなければならない。
【００２４】
ケーシング内を内部通路５４、５６が延びている。これらの通路は、液圧ポンプ１４および液圧モータ１６の回転要素にほぼ隣接し、それぞれ、これらの要素に向く開端部５８、６０を有している。先に述べたように、液圧ポンプ１４および液圧モータ１６の回転要素としては、回転シリンダブロックキット、ベアリングなどがある。それぞれの開端部５８、６０の上流側で、内部潤滑ライン５４、５６内に、それぞれオリフィス６２、６４が配置されている。これらオリフィス６２、６４は、開口部５８、６０への潤滑流体の流量を制限する。よって、液圧ポンプ１４および液圧モータ１６の回転要素のための潤滑加圧ソースが設けられている。
【００２５】
次に図２を参照するが、図１におけるのと同じ部品には、図１で使用したのと同じ符合を付けてある。しかし、本発明のループフラッシング回路は、異なるループフラッシング回路４０Ａと、このバルブの下流側の新規な回路とを利用している。
【００２６】
このループフラッシング回路４０Ａは、パイロット圧力で作動され、システム圧力ライン１８〜２０との間に差圧が存在しない場合に、中間位置が維持されるようセンタリングされるようになっている。従って、この場合、中間位置は、液圧伝達モジュールが中立の時の平衡位置と見なされる。バルブ４０Ａが中間位置にある時、第１入口ポート４２および第２入口ポート４４の双方は、内部でバルブの出口ポート４６に接続されている。
【００２７】
ドレインオリフィス４８Ａを内部に有するドレインライン４７が、出口ポート４６からオープンケース１２Ａの内部へ延びている。従って、ループフラッシングバルブ４０Ａは、液圧伝達モジュール１０Ａのケースドレイン４９に接続されている。ドレインオリフィス４８Ａの上流側で、ドレインライン４７にループフラッシングライン５０Ａが接続されている。このループフラッシングライン５０Ａは、主ブランチ６６を有し、この主ブランチ６６は、第１ブランチであるポンプブランチ６８と第２ブランチであるモータブランチ７０に分割されている。ループフラッシングライン５０Ａは、ケーシング１２Ａの内側にあって、この内部に完全に延びている。このことは、主ブランチ６６，第１ブランチ６８及び第２ブランチ７０に対しても当てはまる。オリフィス６２、６４も、端部開口部５８、６０の上流側に位置している。これら端部開口部５８、６０は、回転する要素にほぼ隣接し、これら要素に向いている。
【００２８】
本発明のループフラッシング回路は、次のように作動する。第１システム圧力ライン１８の圧力が、第２システム圧力ライン２０の圧力よりも高くなると、ループフラッシングバルブ４０Ａは、第１位置へパイロット圧力によって移動する。この第１位置では、第１入口ポート４２がブロックされ、第２入口ポート４４が開くので、第２システム圧力ライン２０からドレインライン４７、およびループフラッシングライン５０Ａへ流体が出力される。第２システム圧力ライン２０の圧力が、第１システム圧力ライン１８の圧力よりも高くなると、ループフラッシングバルブ４０Ａは、第２の反対の端部位置へパイロット圧力によって移動する。この位置では、ループフラッシングバルブ４０Ａが第２入口ポート４４をブロックし、第１入口ポート４２を開放するので、第１システム圧力ライン１８から、ドレインラインおよびループフラッシングライン５０Ａへ流体が出力される。
【００２９】
更に、第１システム圧力ライン１８の圧力と第２システム圧力ライン２０の圧力が等しくなると、すなわち、第１システム圧力ライン１８と第２システム圧力ライン２０との間の差圧がなくなると、ループフラッシングバルブ５０Ａは、これら２つの第１位置の間の中間第３位置で平衡状態となる。この中間位置では、バルブは内部で第１入口ポート４２および第２入口ポート４４の双方を出口ポート４６へ接続し、ドレインライン４７およびループフラッシングライン５０Ａへ流体を出力する。ループフラッシングライン５０Ａの主ブランチ６６は、ドレインオリフィス４８Ａの上流側に接続されており、第１ブランチブランチ６８と第２ブランチ７０に分割されているので、液圧ポンプ１４または液圧モータ１６の回転要素に対して、一定の加圧潤滑流体ソースが存在する。このループフラッシングバルブ５０Ａの中間位置は、バルブが３つの位置のどの位置にあるかに拘わらず、第１システム圧力ライン１８、および第２システム圧力ライン２０のうちの少なくとも一方からのシステム圧力が、ループフラッシングバルブ４０Ａを通ってループフラッシングライン５０Ａへ常に送られることを保証する。ポンプのシャフト２４が回転している限り、回転要素に潤滑用加圧流体が送られる。本発明は、液圧伝達装置が中立状態にある時でも、「ドライケース」状態にある液圧伝達装置の回転要素に対し、有効なループフラッシングおよび圧力潤滑を行う。本発明の液圧伝達モジュール１０Ａは、従来のモジュールよりもよりコンパクトであり、より少ないホースおよび接続部しか必要としない。モジュール１０Ａは、簡単に、かつ低コストで製造し、組み立て、テストすることができる。
【００３０】
従って、本発明は、少なくとも、上記目的を達成するものであることが分かると思う。
【図面の簡単な説明】
【図１】 オープンケースの液圧伝達装置のための従来のループフラッシング回路、すなわちシステムの略図である。
【図２】 本発明のループフラッシング回路またはシステムの略図である。
【符号の説明】
１０ 液圧伝達装置
１０Ａ 液圧伝達装置
１２ オープンケーシング
１２Ａ オープンケーシング
１４ 液圧ポンプ
１６ 液圧モータ
１８〜２０ システム圧力ライン
２２ モータシャフト
２４ ポンプシャフト
２６、２８ サーボ
３０ 供給ライン
３２、３４ リリーフバルブ
３６、３８ チェックバルブ
４０ ループフラッシングバルブ
４０Ａ ループフラッシングバルブ
４２ 第１入口ポート
４４ 第２入口ポート
４６ 出口ポート
４７ ドレインライン
４８ オリフィス
４８Ａ オリフィス
５０ ループフラッシングライン
５２ 潤滑供給ライン
５４、５６ 内部通路
５８、６０ 開端部
６２、６４ オリフィス
６６ 主ブランチ
６８ 第１ブランチ
７０ 第２ブランチ

Claims (9)

1. 第１および第２システムの圧力ラインによって、流体により接続された液圧ポンプおよび液圧モータの回転要素を少なくとも部分的に囲む開放ケーシングと、第１システムの圧力ラインに流体で接続された第１入口ポート、第２システムの圧力ラインに流体で接続された第２入口ポート、および内部にドレインオリフィスを有するドレインラインを介して、開放ケーシング内の開口部にループフラッシングバルブを流体接続する出口ポートを有する３位置、３ポートパイロット圧力作動ループフラッシングバルブと、ドレインオリフィスの上流側でドレインラインに流体接続され、ケーシングの内部を延び、液圧ポンプおよび液圧モ−タの一方の回転要素に隣接し、かつこれらの要素に向く開端部を有する液圧ループフラッシングラインとを備え、前記３位置ループフラッシングバルブが、２つの対向する端部位置の間に中間位置を有し、バルブが３つの位置のいずれにあるかに拘わらず、第１システムの圧力ラインおよび第２システムの圧力ラインのうちの少なくとも一方からのシステム圧力が、バルブを通して、ループフラッシングラインへ常に送られるようになっている、閉回路液圧伝達装置。
2. ループフラッシングラインが、ドレインラインに接続された主ブランチを有し、この主ブランチが液圧ポンプに向く開端部を有する第１ブランチと、液圧モ−タに向く開端部を有する第２ブランチとに分割されている、請求項１記載の伝達装置。
3. 主ブランチ、第１ブランチ、および第２ブランチのいずれもが、すべて完全にケーシング内に配置されている、請求項２記載の伝達装置。
4. ループフラッシングラインが、ドレインラインからループフラッシングの開端部へ、ケーシング内全体に延びている通路である、請求項１記載の伝達装置。
5. 開端部の上流側においてループフラッシング内に設けられたオリフィスを含む、請求項１記載の伝達装置。
6. 液圧ポンプが、押しのけ量可変液圧ポンプである、請求項１記載の伝達装置。
7. 第１システムの圧力ラインと第２システムの圧力ラインの双方が、中間位置にあるバルブを介して出口ポートに流体接続されている、請求項１記載の伝達装置。
8. 第１および第２システムの圧力ラインによって流体により接続された液圧ポンプ、および液圧モータの回転要素を少なくとも部分的に囲む開放ケーシングと、第１システムの圧力ラインに流体で接続された第１入口ポート、第２システムの圧力ラインに流体で接続された第２入口ポート、および内部にドレインオリフィスを有するドレインラインを介して、開放ケーシング内の開口部にループフラッシングバルブを流体接続する出口ポートを有する３位置、３ポートパイロット圧力作動ループフラッシングバルブと、ドレインオリフィスの上流側でドレインラインに流体接続されており、ケーシングの内部を延び、液圧ポンプおよび液圧モ−タの一方の回転要素に隣接し、これらの要素に向く開端部を有する液圧ループフラッシングラインとを備え、これにより第１システムの圧力ラインの圧力が第２システムの圧力ラインの圧力よりも高くなると、ループフラッシングバルブが第１位置へパイロット圧力で移動し、この第１位置において、第１入口ポートがブロックされ、第２入口ポートが開き、もってドレインラインおよびループフラッシングラインへ流体が送られ、第２システムの圧力ラインの圧力が第１システムの圧力ラインの圧力よりも高くなると、ループフラッシングバルブが第２位置へパイロット圧力で移動し、この第２位置において、第２入口ポートがブロックされ、第１入口ポートが開き、もって第１システムの圧力ラインから、ドレインラインおよびループフラッシングラインへ流体が送られ、第１システムの圧力ラインの圧力と第２システムの圧力ラインの圧力が等しくなり、第１システムの圧力ラインと第２システムの圧力ラインとの間に差圧が存在しなくなると、ループフラッシングバルブが、２つの第１の位置の間の第３の中間位置で平衡状態となるように移動し、この第３中間位置において、第１入口ポートと第２入口ポートの双方が開き、流体がドレインラインおよびループフラッシングラインへ送られ、もって、液圧ポンプおよび液圧モ−タの一方の回転要素に対して、一定の流体潤滑ソースが提供されるようになっている閉回路液圧伝達装置。
9. 第１システムの圧力ライン、および第２システムの圧力ラインによって、流体により接続された液圧ポンプおよび液圧モータの回転要素を支持し、これらの要素を、少なくとも部分的に囲む開放ケーシングと、第１システムの圧力ラインに流体で接続された第１入口ポート、第２システムの圧力ラインに流体で接続された第２入口ポート、および内部にドレインオリフィスを有するドレインラインを介して、開放ケーシング内の開口部にループフラッシングバルブを流体接続する出口ポートを有する３位置、３ポートパイロット圧力作動ループフラッシングバルブと、ドレインオリフィスの上流側でドレインラインに流体接続されており、ケーシング内部を延び、液圧ポンプおよび液圧モ−タの一方の回転要素に隣接し、これらの要素に向く開端部を有する液圧ループフラッシングラインとを備え、前記３位置ループフラッシングバルブが、２つの対向する端部位置の間に中間位置を有し、バルブが３つの位置のいずれにあるかに拘わらず、第１システムの圧力ラインおよび第２システムの圧力ラインのうちの少なくとも一方からのシステム圧力が、バルブを通してループフラッシングラインへ常に送られるようになっている、液圧伝達モジュールのためのループフラッシング兼潤滑回路。

Images