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    • 专利摘要:

    公开号:WO1990007661A1
    申请号:PCT/JP1989/001284
    申请日:1989-12-21
    公开日:1990-07-12
    发明作者:Masayuki Sato；Haruyuki Matsuda
    申请人:Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho；
    IPC主号:F16H47-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 害
    [0002] 油圧駆動補助変速機の 自 動変速装置 技 術 分 野
    [0003] 本発明 は油圧駆動車の変速装置 に係 り 、 と く に高速低 速 2 段切換え の補助変速機を備え た油圧掘削機等の 自 動 変速装置に関す る。 背 景 技 術
    [0004] 従来、 上部旋面体 と下部走行体 と か ら な り 、 変速段数 が髙低速の 2 段切換え の補助変速機を備え た油圧駆動モ ー タ に よ り 走行す る 油圧掘削機等に お いて は、 そ の補助 変速機 は歯車が常時嚙合式で あ っ て、 専 ら 手動 の操作 レ バ 一 に よ り 高低速 2 段切換え を行 う 構成 と な っ て い る 。 こ の よ う な構成 に おい て は、 変速時に走行中 の機械を一 旦停止 さ せて髙低速の切換え を行 う 必要が あ る た め、 変 速操作が面倒で迅速かつ 円滑な操作が難 し い と い う 問題 点があ っ た。
    [0005] ま た 、 補助変速機に湿式多板ク ラ ッ チを設け、 油圧 に よ る高低速 ク ラ ツ チ の切換え を操作弁で行 う 場合 （例え ば実開昭 6 1 一 1 7 2 8 1 7 号参照） 、 髙速走行中 に低 速 レ ン ジ へ の切換え を安易 に行 う と油圧駆動モ ー タ がォ
    [0006] た ノ w ¾ —パラ ン し、 こ の油圧駆動モー タ あ る い は低速ク ラ ツ チ が損傷す る危険性があ っ た。
    [0007] 本発明 は上述 し た事情に鑑み、 走行中の変速操作が容 易で し かも油圧駆動モ ー タ 等が損傷す る恐れの ない油圧 駆動補助変速機の 自動変速装置を提供す る こ とを目的 と し て い る 。 発 明 の 開 示
    [0008] 本発明に係る 油圧駆動補助変速機の 自動変速装置は、 油圧駆動モー タ と高低速 2 段切換えを行 う 油圧作動ク ラ ッ チを備え た補助変速機 とか ら な る動力伝導変速機で あ つ て、 高低速ク ラ ッ チ用 各 シ リ ンダ と ク ラ ッ チ作動油圧 ポ ン プ と を接続す る油圧面路内に高低速自 動切換弁を設 け、 こ の高低速 自動切換弁の一端 と前記油圧ポ ン プ の吐 出面路を分歧管路で接続する と共に、 こ の分吱管路內 に 自 勖変速弁を設 け、 前記補助変速機の入力軸に連結 し た 面転セ ン シ ング用油圧ポ ン プの吐出面'路を前記自動変速 弁の一端 と、 ま たオ リ フ ィ スを経て前記 自動変速弁の他 端 と に それぞれ接続 して い る。 更に前記自 動変速弁の他 S と前記低速ク ラ ッ チ及び髙低速自動切換弁間の油圧面 路 と を分岐管路で接続 し た も の で あ る 。 ま た は、 こ の 面 転セ ン シ ン グ用 油圧ポ ン プを前記補助変速機の入力軸に 代えて 出力軸に連結す る 構成 と し、 あ る い は前記面転セ ン シ ン グ用油圧ポ ン プ と オ リ フ ィ ス の組合せに代えて、 璟状の遠心油圧検出室を前記補助変速機の 入力軸に連結 し 、 こ の室内に挿入 さ れた圧力検出菅を前記 自 動変速弁 の一方 の シ フ ト 圧面路に接続す る 構成 と し た も ので あ る かか る 構成に よ り 、 前記補助変速機の入力軸あ る い は 出力軸 に連結 し た面転セ ン シ ン グ用油圧ポ ン プ と オ リ フ イ ス の組合せの場合 は、 先ず油圧駆動モ ー タ の 面転数 の 変化に 応 じ て変動す る 回転セ ン シ ン グ用油圧ポ ン プの 吐 出圧 と オ リ フ ィ ス通過後 の吐出圧 と の差圧を利用 して 自 動変速弁を制御 し、 次い で 自 動変速弁か ら のパ イ 口 ッ ト 圧で前記高低速 自動切換弁を切 り 換え る こ と に よ り 、 前 記補助変速機の高低速ク ラ ツ チ の切 り 換え を 自動的に し か も 油圧駆動モ ー タ 等に損傷を生 じ さ せ る こ と な く 行 う こ と が で き る 。 ま た、 前記補助変速機の入力軸に連結 し た瑗状 の遠心油圧検出室の場合 も 、 先ず油圧駆動モ ー タ の 回転数の変化 に応 じ て変動す る 遠心油圧を利用 し て 自 動変速弁を制御 し、 次い で 自動変速弁か ら のパ イ 口 ッ ト 圧で前記髙低速 自動切換弁を切 り 換え る こ と に よ り 、 前 記回転セ ン シ ン グ用油圧 ポ ン プ と ォ リ フ ィ ス の組合せ の 場合 と 同様な結果が得 ら れる。 図面 の簡単な説明
    [0009] 第 1 図 は本発明 に係る 第 1 実施例の油圧面路図、 第 2 図 は本発明 に係 る 自 動変速弁の断面説明図、 第 3 図 は本 発明に係る第 2 実施例の油圧面路図、 第 4 図は本発明に 係る 第 3 実施例の油圧面路図、 第 5 図は本発明 に係る 遠 心油圧検出室の、 第 6 図及び第 7 図は遊星歯車式補助変 速機の構造説明図で あ る 。 発明 を実施す る ため の最良の形態 第 1 図 は本発明 に係る 第 1 実施例の油圧面路図で あ つ て、 高低速 2 段に切換え ら れる歯車式補助変速機 1 に油 圧作動 の高速ク ラ ッ チ l a と低速 ク ラ ッ チ l b と が設 け ら れて い る。 こ の補助変速機 1 の 入力軸 2 b の一端に は 上部旋面体に搭載さ れた ェ ン ジ ン Mによ っ て駆動さ れる メ イ ン ポ ンプか ら ス ィ ベ ルジ ョ イ ン ト を経て下部走行体 に至る油圧面路に設け ら れた油圧駆動モー タ 2 が、 ま た こ の モ ー タ 2 で駆動 さ れる入力軸 2 b の他端に は、 面転 セ ン シ ン グ用油圧ポ ン プ 3 がそれぞれ連結 さ れて い る 。 こ の面転セ ン シ ン グ用油圧ポ ンプ 3 か ら褚助変速機 1 の 潤滑部 1 R に至 る油圧面路 3 0 に は、 オ リ フ ィ ス 7 が設 け ら れて い る。 ま た前記 と同様に、 ス ィ ベ ルジ ョ イ ン ト を経て下部走行体に至る 油圧回路に はク ラ ツ チ作動油圧 ポ ン プ駆動モー タ 4 が設け ら れ、 こ の駆動モ ー タ 4 で駆 動 さ れ る ク ラ ツ チ作動油圧ポ ン プ 5 か ら前記髙速ク ラ ッ チ 1 a と低速ク ラ ッ チ 1 b の各シ リ ンダに 至る油圧面路 5 0 内 に高低速自動切換弁 6 が設け ら れて い る。 更に 、 高低速自動切換弁 6 手前の油圧面路 5 0 か ら分吱 して前 記高低速自動切換弁 6 の一端に接続 さ れた分岐管路 5 0 d 内に 、 自 動変速弁 8 が設 け ら れて い る。 こ の 自 動変速 弁 8 の 左端は前記油圧 E1路 3 0 の オ リ フ ィ ス 7 手前の 分 岐管路 3 0 a と 接続さ れ、 そ の右端 は前記油圧面路 3 0 の オ リ フ ィ ス 7 後の分岐管路 3 0 b と接続 さ れ る と 共 に 、 前記油圧面路 5 0 の低速 ク ラ ッ チ 1 b 手前の分岐管路 5 0 c と接続ざれて い る 。 自 動変速弁 8 の 詳細 は第 2 図 に示す よ う に、 弁本体内 に ス プ ー ル 8 a 、 ピ ス ト ン 8 b が揷入 さ れて お り 、 こ れ ら の間に ス プ リ ン グ 8 c が介装 さ れて い る 。 面転セ ン シ ン グ用油圧ポ ン プ 3 か ら の油圧 面路 3 0 は ス プ ー ル 8 a の左端 と 接続 さ れ、 ま た こ の 回 路 3 0 は途中分咹 して オ リ フ ィ ス 7 経由ス プ ー ル 8 a の 右端 （ ス プ リ ン グ 8 c の揷入部） に接続さ れて い る。 一 方、 ク ラ ッ チ作動油圧ポ ン プ 5 か ら の油圧面路 5 0 は、 高低速 自動切換弁 6 を経て低速 ク ラ ッ チ 1 b 手前の回路 5 0 b か ら分岐 し、 ビ ス ト ン 8 b の右端に 分吱管路 5 0 c と し て接続さ れて い る 。 ま た油圧回路 5 0 は、 高低速 自 動切換弁 6 手前か ら分岐 して 自 動変速弁 8 の圧油ポ ー ト 8 d を経て前記高低速 自 動切換弁 6 の一端に分岐管路 5 0 d と し て接続 さ れて い る。
    [0010] こ の よ う な構成にお い て、 上部旋回体に搭載 さ れた ェ ン ジ ン M に よ っ て メ ィ ン ポ ン プか駆動 さ れ次い で ス ィ ベ ル ジ ョ イ ン ト を経て下部走行体に 至る油圧面路に設け ら れた油圧駆動モ ー タ 2 が駆動 さ れ る 。 補助変速機 1 の 低 速ク ラ ツ チ 1 b が係合 して低速レ ン ジ で走行する場合、 油圧駆動モー タ 2 の面転速度が 2 7 0 0 r p m以上に な る と高速ク ラ ッ チ 1 a が係合 して髙速 レ ン ジ に切 り 換わ る。 一方、 高速ク ラ ッ チ 1 a が係合 して髙速 レ ン ジ で走 行する 場合は、 油圧駆動モータ 2 の面転速度が 8 0 0 r p m以下にな る と低速ク ラ ッ チ 1 b が係合 して低速 レ ン ジ に切 り 換わる 。 こ の た め に 、 面転セ ン シ ン グ用'油圧ポ ン プ 3 か ら の油圧面路 3 0 に設け ら れたオ リ フ ィ ス 7 の 内径、 こ の油圧面路 3 0 に接続さ れた 自 動変速弁 8 の ス ブー ル 8 a と ビ ス ト ン 8 b の受圧面積及び ス ブ リ ン グ 8 c の張力等が予 め設定さ れて い る 。
    [0011] 具体的に説明する と 、 面転セ ン シ ン グ用 油圧ポ ン プ 3 の吐出量 v = l 0 c c / r e v , オ リ フ ィ ス 7 の直径 d 0 = 2 . 7 mm, ス プ ー ル 8 a の直径 d 2 = 1 5 mm,ビ ス ト ン 8 b の直径 = 2 8 mra,ス ブ リ ン グ 8 c の張力 F 3 = 7 kg, 髙低速ク ラ ッ チ油圧 p = 2 0 kg/oiにそれ ぞれ設定さ れて い る 。 低速 レ ン ジ において油圧駆動モ ー タ 2 の 面転速度が 2 7 0 0 r p m以上に上昇す る と、 ォ リ フ ィ ス 7 前後の差圧に よ っ てス プー ル 8 a を右方 1¾ に 押す力 F 2 が、 ピ ス ト ン 8 b を左方向 に押す力 F t と ス プ リ ン グ 8 c の'張力 F 3 と の和よ り 大き く な つ て ス ブ 一 ル 8 a は右方向 に動き 、 圧油ポ 一 ト 8 d を閉鎮す る。 圧 油ポ ー ト 8 d は高低速自 動切換弁 6 の左端 と管路 5 0 d に よ り 接続さ れて い る の で 、 髙低速自動'切換弁 6 は左方 向 に動 き 、 低速 ク ラ ッ チ 1 b が切 ら れ高速 ク ラ ッ チ 1 a が係合 して高速 レ ン ジ に 切 り 換え ら れ る。 一方、 髙速 レ ン ジ に お い て油圧駆動モ ー タ 2 の 面転速度が 8 0 0 r p m以下に下降す る と 、 前記 ビ ス ト ン 8 b を左方向に押す 力 = 0 で あ る が、 ス プー ル 8 a を右方向 に押す力 F z が ス プ リ ン グ 8 c の張力 F 3 よ り 小さ ぐ な つ て ス プ ー ル 8 a は左方向 に動 き 、 圧油ポ ー ト 8 d を解放す る 。 前 記 と は逆に高低速自 動切換弁 6 は右方向に 動 き 、 髙速 ク ラ ツ チ 1 a が切 ら れ低速 ク ラ ツ チ 1 b が係合 して低速 レ ン ジ に切 り 換え ら れ る 。 なお、 第 1 図に お い て、 上部旋 面体に 設 けた シ フ ト バルブ 2 0 を 中立位置 N に す る と 、 下部走行体に設 けた 中立バル ブ 2 1 は空気パ ィ ロ ッ ト 圧 に よ り 中立位置 N に移行 し油圧面路 5 0 を 中立に す る も の で あ り 、 モ ジ ュ レ ー シ ョ ン ノ ル ブ 2 2 、 ク イ ッ ク リ タ — ン バ ル ブ 2 3 は、 高低速切換え 時の ク ラ ツ チ油圧の 上 昇を緩やかに し て、 変速時の衝撃を緩和す る も の で あ る 。 本実施例で は高速 レ ン ジ か ら低速 レ ン ジ へ の切 り 換え は、 油圧駆動モ ー タ 2 の 面転速度が 8 0 0 r p m以下 に 下降す してか ら 行われ る の で 、 油圧駆動モ ー タ 2 や低速 ク ラ ッ チ l b が損傷す る こ と はな い。 ま た、 ク ラ ッ チ 作 動油圧 ポ ン プ 5 を下部走行体に設 けて こ の ポ ン プ専用 の 駆動モ ー タ 4 で 駆動 さ せ て い る た め、 上部旋回体に搭載 さ れた エ ン ジ ン Mで直接駆動 さ せ る場合に 比べてサ ク シ ョ ン抵抗が小 さ く 、 ク ラ ツ チ作動油圧ポ ン プ 5 の故障 の 恐れは極めて少ない。
    [0012] 第 3 図 は本発明 に係る 第 2 実施例の油圧回路図であ つ て 、 面転セ ン シ ング用油圧ポ ン プ 3 は補助変速機 1 の 出 力軸 2 a に連結さ れてい る。 そ の 他の構成、 効果は第 1 実施例の も の と同一であ る。
    [0013] 第 4 図 は本発明 に係る 第 3 実施例の油圧で あ っ て、 第 1 実施例におけ る 面転セ ン シ ン グ用油圧ポ ンプ 3 と ォ リ フ ィ ス Ί の組合せに代え て、 遠心油圧検岀室 9 を設けた も の で あ る 。 第 5 図は こ れの一部断面説明図で あ て 、 補助変速機 1 の入力軸 2 b に連結さ れた瑗状の遠心油圧 検出室 9 内に は、 そ の 他 の面路と同種の作動油が封入さ れる と共に、 圧力検出菅 1 0 が揷入さ れて い る。 こ の圧 力検出菅 1 0 は油圧面路 9 0 を痊て 自動変速弁 8 の一端 に接続 さ れてお り 、 前記入力軸 2 b の面転数の変化に応 じて変動す る遠心油圧検出室 9 内 の遠心油圧 P を、 自 動 変速弁 8 に シ フ ト 圧 と して作用 さ せて い る 。 そ の他の構 成、 効果は第 1 実施例の も の と同一で あ る 。
    [0014] 補助変速機 1 の歯車機構につ い て は、 第 6 図 と第 7 図 に示す よ う な遊星歯車機構を用 い た も の で も よ い。 第 6 図の褚助変速機 1 におい て は、 油圧駆動モ ー タ 2 か ら 入 力軸 2 b を介 し サ ンギヤ l c に伝え ら れた動力 は、 そ の 外周 に あ る複数の ブ ラ ネ タ リ ギ ヤ 1 d に伝達さ れる 。 こ れ ら プ ラ ネ タ リ ギヤ 1 d の外周に は リ ン グギヤ 1 e が設 け ら れお り 、 低速 レ ン ジ の場合は低速ク ラ ッ チ 1 j が係 合 さ れて リ ン グギヤ 1 e が画定 さ る ので、 プ ラ ネ タ リ ギ ャ 1 d は リ ン グギヤ 1 e 內を面転 して プ ラ ネ タ リ キ ヤ リ ャ 1 f に減速 し た 回転が伝わ る。 そ し て、 動力 は プ ラ ネ タ リ キ ヤ リ ャ 1 f の軸に 固着 さ れた ド ラ イ ブギ ヤ l g 、 こ れ と 嚙み合 う ド リ ブ ン ギ ヤ 1 h を経て 出力軸 2 a に 伝 え ら れ る。 一方、 高速 レ ン ジ の場合は高速 ク ラ ッ チ 1 k が係合が さ れ、 サ ン ギヤ 1 c と リ ン グギヤ 1 e がー体で 面転 さ せ ら れる 。 こ れに よ り 、 入力軸 2 b の 面転はブ ラ ネ タ リ キ ヤ リ ャ 1 f に減速 さ れずに伝え ら れ る。
    [0015] ま た 、 第 7 図 の補助変速機 1 は、 髙速 レ ン ジ に お い て 髙速 ク ラ ツ チ 1 k が係合が さ れ る と サ ンギ ヤ 1 c と ブ ラ ネ タ リ キ ヤ リ ャ I f が一体で 面転 さ せ ら れ る。 こ れに よ り 、 入力軸 2 b の面転は プ ラ ネ タ リ キ ヤ リ ャ 1 ί に効率 よ く 伝え ら れる。 低速 レ ン ジ の場合 は、 第 6 図の構成、 効果 と 同一で あ る。 産業上の利用 可能性
    [0016] 以上説明 し た よ う に、 本発明 に係 る 自 動変速装置 は、 ク ラ ッ チ の切 り 換えを 自 動的に し か も 油圧駆動モ ー タ 等 に損傷を与え る こ と な く 行 う こ と ので き る 高速低速 2 段 切換え の補助変速機を備え た油圧掘削機等 の 自 動変速装 置 と し て有用 で あ る 。
    权利要求:
    Claims 請 求 の 範 囲
    1 . 油圧駆動モ ータ （ 2 ) と髙低速 2 段切換えを行 う 各 油圧作動ク ラ ッ チ （ l a , l b ) を備え た補助変速機 （
    1 ) と か ら な る 動力伝導変速機で あ っ て、 こ れ ら高低速 ク ラ ッ チ （ l a , l b ) と ク ラ ッ チ作動油圧ポ ン プ （ 5 ) を接続す る油圧面路 （ 5 0 ) 內 に設けた高低速自動切 換弁 （ 6 ) と、 こ の髙低速自動切換弁 （ 6 ) の 一端と前 記ポ ン プ （ 5 ) の吐出側油圧面路 （ 5 0 ) を接続す る 分 岐管路 （ 5 0 d ) と、 こ の分枝管路 （ 5 0 d ) 内に設け た 自動変速弁 （ 8 ) と を有 し、 且つ前記補助変速機 （ 1 ) の入力軸 （ 2 b ) に連結 し た面転セ ン シ ング用油圧ポ ン プ （ 3 ) と 、 こ の ポ ン プ （ 3 ) の吐出側油圧面路 （ 3 0 ) と 前記自動変速弁 （ 8 ) の一端を接続す る分吱管路 ( 3 0 a ) 及び、 こ の ポ ン プ （ 3 ) の吐出側油圧面路 （ 3 0 ) と オ リ フ ィ ス （ 7 ) を介 し て前記 自 動変速弁 （ 8 ) の他端を接続する分咹管路 （ 3 0 b ) と を備え、 更に こ の 自 動変速弁 （ 8 ) の他端 と前記低速ク ラ ッ チ （ l b ) 及び高低速自 動切換弁 （ 6 ) 間 の油圧面路 （ 5 0 b ) と を接続す る分枝管路 （ 5 0 c ) を具備 し た こ と を特徴 と する 油圧駆動補助変速機の 自動変速装置。
    2 . 前記面転セ ン シ ン グ用油圧ポ ン プ （ 3 ) を、 前記補 助変速機 （ 1 ) の入力軸 ( 2 b ) に代えて 出力軸 （ 2 a ) に連結 した構成を特徵 とす る請求項 1 記載の油圧駆動 補助変速機の 自 動変速装置。
    3 . 前記面転セ ン シ ン グ用油圧ポ ン プ （ 3 ) と オ リ フ ィ ス （ 7 ) の組合せ に代え て、 前記補助変速機 （ 1 ) の入 力軸 （ 2 b ) に は璟状の遠心油圧検出室 （ 9 ) を具備 し 、 こ の室 （ 9 ) 内 に挿入 さ れた圧力検出管 （ 1 0 ) は前 記 自 動変速弁 （ 8 ) の一端に接続 し た構成を特徵 と す る 請求項 1 記載の油圧駆動補助変速機の 自 動変速装置。
    新たな用紙
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
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    法律状态:
    1990-07-12| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
    1990-07-12| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1991-06-13| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1990900355 Country of ref document: EP |
    1991-10-16| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1990900355 Country of ref document: EP |
    1995-06-21| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1990900355 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP33127388A|JP2912924B2|1988-12-28|1988-12-28|油圧クラッチ式補助変速機の自動変速装置|
    JP63/331273||1988-12-29||EP90900355A| EP0451271B1|1988-12-28|1989-12-21|Automatic transmission equipped with auxiliary hydraulic speed-changing gears|
    DE1989623180| DE68923180T2|1988-12-28|1989-12-21|Automatisches getriebe, ausgestattet mit hydraulischem hilfsgeschwindigkeitsschaltendem getriebe.|
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