專(zhuān)利名稱(chēng)：液壓式無(wú)級(jí)式變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓式無(wú)級(jí)變速裝置，更為詳細(xì)地說(shuō)，涉及對(duì)構(gòu) 成液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的液壓泵和/或液壓馬達(dá)的可動(dòng)斜盤(pán)的斜盤(pán)角 度進(jìn)行控制的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以前，由液壓泵和液壓馬達(dá)構(gòu)成的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)"HST")已知由液壓伺服機(jī)構(gòu)對(duì)液壓泵、液壓馬達(dá)的可動(dòng)斜盤(pán)進(jìn)行 傾動(dòng)控制，調(diào)整可變?nèi)莘e型的液壓泵、液壓馬達(dá)的容量的構(gòu)成。作為 該液壓伺服機(jī)構(gòu)的構(gòu)成，已知由液壓泵、安裝于HST的電磁閥使可動(dòng) 斜盤(pán)隨液壓泵的轉(zhuǎn)速的增加成比例地自動(dòng)傾動(dòng)的機(jī)構(gòu)(自動(dòng)控制)，以 及由安裝于HST的外部的變速操作桿對(duì)液壓泵的可動(dòng)斜盤(pán)進(jìn)行操作 的機(jī)構(gòu)(手動(dòng)伺服控制)等。另一方面，在上述HST中，已知具有負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)的HST，該 負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度控制，在發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷為設(shè)定值以上的場(chǎng)合， 對(duì)作業(yè)車(chē)輛的行走速度進(jìn)行減速，另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷為設(shè)定 值以下的場(chǎng)合，使行走速度為設(shè)定速度。具體地說(shuō)，使作業(yè)負(fù)荷不超 過(guò)預(yù)定值地使HST (液壓泵)的可動(dòng)斜盤(pán)朝減速側(cè)變速等，防止發(fā)動(dòng) 機(jī)停止。關(guān)于設(shè)有這樣的液壓伺服機(jī)構(gòu)、負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)的HST,例如公開(kāi) 了記載于專(zhuān)利文獻(xiàn)1的那樣的HST。該HST具有可變?nèi)莘e型的'液壓泵和2個(gè)利用由召力油操作的液壓馬達(dá)，將該2個(gè)液壓馬達(dá)中的至少一方構(gòu)成為可變?nèi)?積型的液壓馬達(dá)，同時(shí)，設(shè)置輸出合并機(jī)構(gòu)，該輸出合并機(jī)構(gòu)用于使 該2個(gè)液壓馬達(dá)的各輸出回轉(zhuǎn)合并，作為單一的輸出回轉(zhuǎn)取出。然后，通過(guò)這樣構(gòu)成，從而可調(diào)節(jié)可變?nèi)莘e型的液壓馬達(dá)的輸出回轉(zhuǎn)，使輸出轉(zhuǎn)矩為大體2倍，實(shí)現(xiàn)HST的最大轉(zhuǎn)矩的增大。公開(kāi)于上述專(zhuān)利文獻(xiàn)l的HST在液壓泵中具有液壓伺服機(jī)構(gòu)，該 液壓伺服機(jī)構(gòu)由變速閥切換與可動(dòng)斜盤(pán)連動(dòng)的變速缸，使該可動(dòng)斜盤(pán) 傾動(dòng)；同時(shí)，液壓馬達(dá)的可動(dòng)斜盤(pán)可傾動(dòng)地構(gòu)成。通過(guò)這樣構(gòu)成，在 作業(yè)車(chē)輛于泥濘地等的作業(yè)中，當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩增大時(shí)，使構(gòu) 成為可變?nèi)莘e型的一方的液壓馬達(dá)的可動(dòng)斜盤(pán)傾動(dòng)，增大低速轉(zhuǎn)矩， 進(jìn)行作業(yè)車(chē)輛的速度控制。下面說(shuō)明以前的具有使用往復(fù)閥的反饋回路的液壓式無(wú)級(jí)變速裝 置的構(gòu)成。圖19為以前的具有使用了往復(fù)閥的反饋回路的液壓式無(wú)級(jí)變速 裝置的液壓回路。在以前的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的反饋回路中，通過(guò)往復(fù)閥204c 使工作油作為連接液壓泵與液壓馬達(dá)的主回路的壓力反饋到負(fù)荷控制 機(jī)構(gòu)4 4b 104。專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2004-11769號(hào)公報(bào)在公開(kāi)于上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1的HST中，為可電接通和斷開(kāi)主回路的 壓力在上述負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)的反饋的構(gòu)成和總是將主回路壓力反饋到負(fù) 荷控制機(jī)構(gòu)的狀態(tài)。為此，難以設(shè)置前進(jìn)和后退時(shí)的工作壓力差。在具有使用了往復(fù)閥的反饋回路的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置中，施加 于液壓泵與液壓馬達(dá)間的壓力作用于負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)，所以，在前進(jìn)后 退中相對(duì)液壓式無(wú)級(jí)變速裝置，負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)同樣地工作。在使用作 業(yè)機(jī)進(jìn)行在前進(jìn)后退時(shí)不同的作業(yè)的場(chǎng)合，以及使后退側(cè)的泵容量構(gòu) 成得比前進(jìn)側(cè)小的場(chǎng)合，不能發(fā)揮足夠的效率。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于，解決上述關(guān)于液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的 的課題，使得在現(xiàn)有的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置中容易改變前進(jìn)后退的輸 出特性，同時(shí)，獲得高效率的輸出特性。本發(fā)明為了解決上述課題，采取以下那樣的手段。在本發(fā)明中，液壓式無(wú)級(jí)變速裝置由液壓泵和可變?nèi)萘渴揭簤厚R 達(dá)構(gòu)成，具有根據(jù)該液壓式無(wú)級(jí)變速裝置受到的負(fù)荷進(jìn)行容量控制的控制機(jī)構(gòu)；其中將壓力控制閥連接到相應(yīng)于液壓泵的排出側(cè)的液壓 回路的壓力進(jìn)行容量控制的上述控制機(jī)構(gòu)的控制壓力部，進(jìn)行上述可 變泵和馬達(dá)的容量控制。在本發(fā)明中，液壓式無(wú)級(jí)變速裝置由液壓泵和可變?nèi)萘渴揭簤厚R 達(dá)構(gòu)成，具有控制機(jī)構(gòu)，該控制機(jī)構(gòu)相應(yīng)于該液壓式無(wú)級(jí)變速裝置受 到的負(fù)荷由液壓伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行容量控制；其中在負(fù)荷控制活塞與容 量控制機(jī)構(gòu)間設(shè)置容量控制的死區(qū)，該負(fù)荷控制活塞接受液壓泵與液 壓馬達(dá)間的反饋壓力進(jìn)行工作；該容量控制機(jī)構(gòu)由該活塞作用。另外，在本發(fā)明中，將單向節(jié)流閥設(shè)置到液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的 負(fù)荷控制活塞的接受反饋壓力的一側(cè)的相反側(cè)，使節(jié)流對(duì)負(fù)荷控制活 塞朝泵或馬達(dá)的容量減小方向的移動(dòng)產(chǎn)生效果。另外，在本發(fā)明中，將單向節(jié)流閥構(gòu)成為盒式，將該單向節(jié)流閥 構(gòu)成得可從液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的外側(cè)直接裝拆。由于如本發(fā)明那樣構(gòu)成液壓式無(wú)級(jí)變速裝置，所以，可有效地利 用在對(duì)前進(jìn)和后退具有不同特性或不同容量的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置 的、在后退側(cè)的輸出。另外，在液壓式無(wú)級(jí)變速裝置中，可改變前進(jìn) 后退的輸出特性，同時(shí)，可獲得高效的輸出特性。由于如本發(fā)明那樣構(gòu)成液壓式無(wú)級(jí)變速裝置，所以，可抑制負(fù)荷 控制機(jī)構(gòu)的過(guò)敏反應(yīng)。可由小型的負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行平滑的負(fù)荷控制。由于如本發(fā)明那樣構(gòu)成液壓式無(wú)級(jí)變速裝置，所以，可控制負(fù)荷 控制活塞周?chē)墓ぷ饔土髁俊Ａ硗?，在使用小直徑的?fù)荷控制活塞的 場(chǎng)合，也可進(jìn)行平滑的負(fù)荷控制。由于如本發(fā)明那樣構(gòu)成液壓式無(wú)級(jí)變速裝置，所以，可提高負(fù)荷 控制機(jī)構(gòu)的維修性。


圖1為液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的底面圖。圖2為液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的底面局部截面圖。圖3為示出液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的整體構(gòu)成的正面局部截面圖。圖4為示出液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的油路板的構(gòu)成的正面局部截面圖。圖5為液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的液壓回路圖。 圖6為示出調(diào)壓閥的構(gòu)成的圖。圖7為示出前進(jìn)后退時(shí)的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的牽引力與車(chē)速的 關(guān)系的圖。圖8為示出在前進(jìn)側(cè)和后退側(cè)配置調(diào)壓閥的構(gòu)成的液壓回路圖。 圖9為示出圖8所示液壓回路的前進(jìn)后退時(shí)的牽引力與車(chē)速的關(guān) 系的圖。圖10為示出實(shí)施例2的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的整體構(gòu)成的正面局 部截面圖。圖11為示出實(shí)施例2的液壓回路的圖。圖12為示出泵和馬達(dá)的負(fù)荷控制的側(cè)面截面圖。圖13為示出馬達(dá)的負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)的正面截面圖。圖14為示出由活塞進(jìn)行的銷(xiāo)的位置調(diào)節(jié)的示意圖。圖15為示出活塞的大直徑部分的圖。圖16為示出單向節(jié)流閥的安裝狀態(tài)的圖。圖17為示出單向節(jié)流閥的內(nèi)部的側(cè)面截面圖。圖18為示出單向節(jié)流閥的工作構(gòu)成的示意圖。圖19為以前的具有使用往復(fù)閥的反饋回路的液壓式無(wú)級(jí)變速裝 置的液壓回路。符號(hào)說(shuō)明2液壓伺服機(jī)構(gòu)3中立位置保持機(jī)構(gòu)4負(fù)荷控制才幾構(gòu)10液壓泵11液壓馬達(dá)103最大斜盤(pán)位置保持機(jī)構(gòu) 104負(fù)荷控制機(jī)構(gòu) 203單向閥 204調(diào)壓閥具體實(shí)施方式
本發(fā)明的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置用于作業(yè)車(chē)輛，通過(guò)設(shè)置前進(jìn)側(cè)與 后退側(cè)的排出容量差，同時(shí)，使得可相對(duì)后退時(shí)的負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)設(shè)置 工作壓力，從而構(gòu)成高效率地發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)性能的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置。實(shí)施例整體構(gòu)成下面說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的作業(yè)車(chē)。圖1為液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的底面圖。圖2為液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的底面局部截面圖。圖3為示出液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的整體構(gòu)成的正面局部截面圖。圖4為示出液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的油路板的構(gòu)成的正面局部截面圖。圖5為液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的液壓回路圖。本實(shí)施例的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)"HST") l可用于拖 拉機(jī)等農(nóng)用作業(yè)車(chē)輛，下面，在本實(shí)施例中，說(shuō)明搭載于作為作業(yè)機(jī)具有裝載作業(yè)機(jī)的作業(yè)車(chē)輛的場(chǎng)合。下面，首先說(shuō)明本發(fā)明液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的整體構(gòu)成。 如從圖1~圖3所示那樣，在HST1中，將都構(gòu)成為可變?nèi)莘e型 的液壓泵10和液壓馬達(dá)11內(nèi)包于箱體12,同時(shí)，在箱體12中還設(shè) 置了作為調(diào)整液壓泵10和液壓馬達(dá)11的可動(dòng)斜盤(pán)的斜盤(pán)角度、控制 各液壓泵lO和液壓馬達(dá)ll的輸出回轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)的液壓伺服機(jī)構(gòu)2 . 2， 中立位置保持機(jī)構(gòu)3 (最大斜盤(pán)位置保持機(jī)構(gòu)103)及負(fù)荷控制機(jī)構(gòu) 4 104等。液壓伺服機(jī)構(gòu)2 . 2、中立位置保持機(jī)構(gòu)3 (最大斜盤(pán)位置保持機(jī)構(gòu)103)和負(fù)荷控制才幾構(gòu)4 . 104等分別相對(duì)液壓泵10和液壓 馬達(dá)11各設(shè)置一對(duì)。下面，如不特別預(yù)先告知，則說(shuō)明液壓泵IO側(cè)的液壓伺服機(jī)構(gòu)2 和中立位置保持機(jī)構(gòu)3等。在本實(shí)施例中，配置于液壓泵10和液壓馬 達(dá)11的這些構(gòu)成(液壓伺服機(jī)構(gòu)2 2、中立位置保持機(jī)構(gòu)3 (最大斜 盤(pán)位置保持機(jī)構(gòu)103))為大致相同的構(gòu)成。在本實(shí)施例中，將液壓泵10和液壓馬達(dá)11都構(gòu)成為可變?nèi)莘e型。 也可將至少一方構(gòu)成為可變?nèi)莘e型，將另一方構(gòu)成為固定容積型。在這里，可變?nèi)莘e型的液壓泵10由輸入軸、缸體、柱塞及接觸于 柱塞的可動(dòng)斜盤(pán)等構(gòu)成。可動(dòng)斜盤(pán)接觸或接合柱塞的頭部，改變滑動(dòng) 量，可調(diào)節(jié)液壓泵10的工作油的排出量?？勺?nèi)莘e型的液壓馬達(dá)ll 與可變?nèi)莘e型的液壓泵10同樣，由缸體、柱塞及接觸于柱塞的可動(dòng)斜 盤(pán)構(gòu)成。可動(dòng)斜盤(pán)接觸或接合柱塞的頭部，改變滑動(dòng)量，可調(diào)節(jié)壓力 油在液壓馬達(dá)11的吸入量。液壓泵10和液壓馬達(dá)11大致平行地并設(shè) 于油路板210的同一面，壓力油通過(guò)主油路13從液壓泵IO供給到液 壓馬達(dá)11。按照這樣的構(gòu)成，來(lái)自作業(yè)車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力輸入到輸入軸， 驅(qū)動(dòng)液壓泵10。在液壓泵10和液壓馬達(dá)11，將由液壓泵10的驅(qū)動(dòng)力 排出的壓力油供給到液壓馬達(dá)11，由該壓力油的給排驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá) 11，將液壓馬達(dá)ll的驅(qū)動(dòng)力傳遞到輸出軸。下面，說(shuō)明液壓伺服機(jī)構(gòu)2。如圖3所示那樣，HST1在上下并排設(shè)置液壓泵10和液壓馬達(dá)11， 在液壓泵10的一側(cè)方配置液壓泵10用的液壓伺服機(jī)構(gòu)2，在液壓馬 達(dá)11的一側(cè)方將相同的液壓馬達(dá)11用的液壓伺服機(jī)構(gòu)2配置到液壓 伺月良才幾構(gòu)2的下方。液壓伺月良;f幾構(gòu)2由活塞21和配置于該活塞21的 內(nèi)部的閥柱22等構(gòu)成，收容于HST1的箱體12內(nèi)部，分別一體地構(gòu) 成。液壓伺服機(jī)構(gòu)2具有內(nèi)裝閥柱22的活塞21。具體地說(shuō)，在箱體 12內(nèi)，將缸室24形成于液壓泵10的可動(dòng)斜盤(pán)的側(cè)部，在缸室24內(nèi)收容活塞21,活塞21的側(cè)面與可動(dòng)斜盤(pán)的側(cè)部由滑動(dòng)定程塊25連接。 在活塞21的軸心位置開(kāi)設(shè)貫通孔，在該貫通孔內(nèi)可自由滑動(dòng)地嵌裝閥 柱22。在圖3中，活塞21形成連通缸室24的上部與下部的油路，通過(guò) 閥柱22滑動(dòng)，油路被連通或隔斷，將壓力油送到活塞21的上下的油 室，活塞21朝上下方向滑動(dòng)。在閥柱22的下部外周設(shè)置嵌合槽26，在嵌合槽26嵌合作為閥柱 22的變速驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的銷(xiāo)27的一端部27a。銷(xiāo)27的另一端部由構(gòu)成后 述的中立位置保持機(jī)構(gòu)3等的扭簧28夾持。銷(xiāo)27的一端部27a從開(kāi) 設(shè)于箱體12和活塞21側(cè)面的開(kāi)口 12a和開(kāi)口 21a插入到箱體12內(nèi)部， 如上述那樣嵌合到嵌合槽26。通過(guò)對(duì)與銷(xiāo)27進(jìn)行連動(dòng)連接的液壓伺服機(jī)構(gòu)2的變速操作桿29 進(jìn)行回轉(zhuǎn)操作，從而反抗扭簧28的彈性力使銷(xiāo)27朝上下方向(在圖 3中朝上下方向)移動(dòng)，與此相隨，閥柱22朝上下方向移動(dòng)。通過(guò)這 樣使手動(dòng)斜盤(pán)角度控制閥23的閥柱22進(jìn)行滑動(dòng)操作，改變油路，使 活塞21滑動(dòng)，從而使圖中未示出的可動(dòng)斜盤(pán)傾動(dòng)，對(duì)HST1進(jìn)行變速。[負(fù)荷控制用調(diào)壓閥下面，使用圖5所示液壓回路說(shuō)明HST的負(fù)荷控制構(gòu)成。液壓泵IO通過(guò)圖5的左側(cè)的伺服機(jī)構(gòu)2控制斜盤(pán)角度，進(jìn)行排出 量控制。在伺服機(jī)構(gòu)2連接變速桿29，對(duì)伺服機(jī)構(gòu)2的閥柱22進(jìn)行 操作。圖5左側(cè)所示變速桿29為前進(jìn)后退操作桿，進(jìn)行作業(yè)車(chē)輛的前 進(jìn)后退的切換和速度調(diào)整。在液壓泵IO連接中立位置保持機(jī)構(gòu)3，使 液壓泵10的斜盤(pán)成為中立位置地施力。在本實(shí)施例中，中立位置保持 機(jī)構(gòu)3接觸于變速桿29，由彈性力使液壓泵10的斜盤(pán)成為中立位置。另外，在液壓泵IO設(shè)置負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4，由負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4相應(yīng) 于液壓泵10的負(fù)荷限制斜盤(pán)的傾動(dòng)量。負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4相應(yīng)于主回路 13的液壓由配置于殼體41內(nèi)的閥柱40限制閥柱22的移動(dòng)量。液壓馬達(dá)11通過(guò)圖5右側(cè)的伺服機(jī)構(gòu)2控制斜盤(pán)角度，從而進(jìn)行 排出量控制。在伺服機(jī)構(gòu)2連接變速桿29,操作伺服機(jī)構(gòu)2的閥柱22。圖5右側(cè)所示變速桿29為可變馬達(dá)的變速桿，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)速度的增減速。 另外，設(shè)置有最大斜盤(pán)位置保持機(jī)構(gòu)103,其進(jìn)行施力，使得液壓馬 達(dá)ll的斜盤(pán)成為最大斜盤(pán)位置。另外，由負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)104相應(yīng)于液 壓馬達(dá)ll的負(fù)荷限制斜盤(pán)的傾動(dòng)量。負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)104相應(yīng)于主回路 13的液壓由配置于殼體41內(nèi)的閥柱140限制閥柱22的移動(dòng)量。負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4 . 104分別在主回路13施加設(shè)定以上的壓力時(shí)， 寸吏液壓泵10的斜盤(pán)或液壓馬達(dá)11的斜盤(pán)朝減速方向回轉(zhuǎn)。在連接液壓泵10與液壓馬達(dá)11的主油路13中，連接單向閥203 和調(diào)壓閥204。單向閥203連接到液壓泵IO在前進(jìn)時(shí)壓送工作油的一 側(cè)，調(diào)壓閥204連接到在后退時(shí)壓送的一側(cè)。調(diào)壓閥204可進(jìn)行壓力 設(shè)定。在液壓泵10中，使液壓泵10的輸出特性在前進(jìn)側(cè)與后退側(cè)不同 地構(gòu)成。在本實(shí)施例中，使前進(jìn)側(cè)的工作油排出量與后退側(cè)的工作油 排出量不同地構(gòu)成，后退側(cè)比前進(jìn)側(cè)少地構(gòu)成。主回路13的安全壓力通過(guò)全開(kāi)設(shè)定54 54進(jìn)行，使得主回路13 的工作油不足地由供給泵50將工作油供給到主回路13。在供給泵50 與油箱間配置自給泵205,使得當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)主回路13內(nèi)的工作油 不變空。工作油向主回路13的供給壓力由溢流閥55調(diào)節(jié)。供給泵50 將控制壓力供給到伺服機(jī)構(gòu)2 2和負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4 104，通過(guò)背壓 回路206供給工作油。背壓回路206進(jìn)行工作油的逆流防止和過(guò)剩的 工作油的溢流。調(diào)壓閥204從側(cè)方安裝到油路板210，成為連接于主回路13的構(gòu) 成。為此，容易進(jìn)行調(diào)壓岡204的更換和調(diào)節(jié)。單向閥203連接到負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4 104，成為將壓力油供給到負(fù) 荷控制機(jī)構(gòu)4 104的控制壓力部的構(gòu)成。單向閥203在液壓泵10成 為前進(jìn)側(cè)的場(chǎng)合連接到成為排出側(cè)的油路，在前進(jìn)時(shí)根據(jù)主油路13 的工作液壓對(duì)負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4 104進(jìn)行反饋控制。調(diào)壓閥204在液壓泵10的后退側(cè)的油路中連接主回路13與負(fù)荷 控制機(jī)構(gòu)4 104，在施加于調(diào)壓閥204的壓力比設(shè)定壓力大的場(chǎng)合，進(jìn)行反饋控制。前進(jìn)時(shí)通過(guò)單向閥203，后退時(shí)通過(guò)調(diào)壓閥204，將壓 力油供給到負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4 104的控制壓力部。在后退時(shí)，通過(guò)調(diào)壓閥204進(jìn)行反饋控制，所以，可獨(dú)立地調(diào)節(jié) 后退時(shí)的反饋控制，可容易地進(jìn)行與搭載了變速裝置的作業(yè)車(chē)輛的作 用方法相應(yīng)的設(shè)定。圖6為示出調(diào)壓閥的構(gòu)成的圖。圖6(a)為調(diào)壓閥的側(cè)面截面圖， 圖6 (b)為示出調(diào)壓閥的組裝構(gòu)成的截面圖。下面說(shuō)明用作調(diào)壓閥204的閥的構(gòu)成。閥300為調(diào)壓閥，由柱塞301、螺栓303、硬球302、彈簧304構(gòu) 成。通過(guò)將該閥300安裝于油路板210，從而用作調(diào)壓閥。閥300在 柱塞301內(nèi)安裝彈簧304，由彈簧304朝螺栓303的油口對(duì)硬球302 施力。螺栓303螺旋安裝于柱塞301內(nèi)，導(dǎo)入到柱塞301內(nèi)的工作油 通過(guò)貫通螺栓303的油路排出。硬球302接觸于螺栓303的工作油排 出側(cè)的油口。這樣，對(duì)導(dǎo)入至螺栓303內(nèi)的工作油的硬球302進(jìn)行推壓的力超 過(guò)彈簧304推壓硬球的力時(shí)，螺栓303的油口打開(kāi)，工作油通過(guò)螺栓 303從柱塞301排出。另外，在螺栓303與柱塞301間配置墊片305， 可進(jìn)行壓力的調(diào)節(jié)。這樣，調(diào)壓閥204的更換容易，同時(shí)，可容易地進(jìn)行閥300的壓 力調(diào)整。通過(guò)這樣構(gòu)成調(diào)壓閥204，可設(shè)定在后退時(shí)開(kāi)始實(shí)施反饋的工作 油壓力(負(fù)荷值)。這樣，可進(jìn)行與液壓泵10的特性相應(yīng)的反饋控制， 可提高作業(yè)車(chē)輛在后退側(cè)的操作的作業(yè)效率。圖7為示出前進(jìn)后退時(shí)由液壓式無(wú)級(jí)變速裝置獲得的牽引力與車(chē) 速的關(guān)系的圖。在圖7中，虛線Ll為等馬力線(發(fā)動(dòng)機(jī)停止曲線)，粗線L2為 HST溢流線， 一點(diǎn)劃線L3為負(fù)荷控制曲線。通過(guò)使用調(diào)壓閥204, 即使使用在前進(jìn)后退時(shí)設(shè)置了容量差的液壓泵，也可進(jìn)行與負(fù)荷控制 曲線相應(yīng)的HST控制。等馬力線示出由一定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出獲得的牽引力與速度的關(guān)系，在 超過(guò)等馬力線的場(chǎng)合，在發(fā)動(dòng)機(jī)施加輸出以上的負(fù)荷，有時(shí)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)停止。HST溢流線示出為了保護(hù)HST而由溢流閥進(jìn)行工作油的排 出的場(chǎng)合的特性，在將過(guò)剩壓力施加于工作油時(shí)，工作油被溢流到排 泄管，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的一部分被浪費(fèi)。在前進(jìn)和后退中，為同樣地利用負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4 104的構(gòu)成，對(duì) 于在后退側(cè)減小泵容量的構(gòu)成，通過(guò)在負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)的工作壓力設(shè)置 差，從而高效率地利用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。因此，后退時(shí)通過(guò)由調(diào)壓閥204對(duì)負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4 .104的控制壓 力進(jìn)行壓力控制，從而可在負(fù)荷控制中在不超過(guò)等馬力線的范圍內(nèi)進(jìn) 行發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷控制。并且，在后退時(shí)，可進(jìn)行效率更高的輸出控制。另外，也可將連接到前進(jìn)側(cè)的單向閥203作為調(diào)壓閥203b，調(diào)節(jié) HST的前進(jìn)側(cè)的負(fù)荷控制曲線。圖8為示出在前進(jìn)側(cè)和后退側(cè)配置調(diào)壓閥的構(gòu)成的液壓回路圖。圖9為示出圖8所示液壓回路的前進(jìn)后退時(shí)的牽引力與車(chē)速的關(guān)系。在圖9中，虛線Ll為等馬力線(發(fā)動(dòng)機(jī)停止曲線)，粗線L2為 HST溢流線， 一點(diǎn)劃線L3為負(fù)荷控制曲線。通過(guò)使用調(diào)壓閥203b 204,即使使用在前進(jìn)后退時(shí)設(shè)置了容量 差的液壓泵，也可進(jìn)行與負(fù)荷控制曲線相應(yīng)的HST控制，在前進(jìn)側(cè)也 可調(diào)節(jié)負(fù)荷控制曲線。即，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)壓閥203b的設(shè)定壓力，從而可 調(diào)節(jié)L3的位置。這樣，可相應(yīng)于等馬力線進(jìn)行負(fù)荷控制，可進(jìn)行行 走與作業(yè)機(jī)的動(dòng)力分配調(diào)節(jié)，可進(jìn)行高效率的運(yùn)行。在前進(jìn)和后退時(shí)，可相應(yīng)于等馬力線進(jìn)行行走與作業(yè)機(jī)的動(dòng)力分 配調(diào)節(jié)。在調(diào)壓閥203b中，通過(guò)使用用于調(diào)壓閥204的閥300，從而可容 易地進(jìn)行壓力調(diào)整。 實(shí)施例2 [整體構(gòu)成I下面，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2。
圖10為示出實(shí)施例2的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的整體構(gòu)成的正面局 部截面圖。
首先，說(shuō)明液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的整體構(gòu)成。
如圖IO所示那樣，在HST1中，將都構(gòu)成為可變?nèi)莘e型的液壓泵 和液壓馬達(dá)11內(nèi)包于箱體12。在HST1設(shè)置調(diào)整液壓泵和液壓馬達(dá) 11的可動(dòng)斜盤(pán)的斜盤(pán)角度并作為控制液壓泵和液壓馬達(dá)11的輸出的 機(jī)構(gòu)的液壓伺服機(jī)構(gòu)2 2、中立位置保持機(jī)構(gòu)3 (最大斜盤(pán)位置保持 機(jī)構(gòu)103)及負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4 . 440等。
液壓伺服機(jī)構(gòu)2具有內(nèi)裝閥柱22的活塞21，對(duì)閥柱22進(jìn)行操作， 從而由液壓對(duì)活塞21進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，控制可動(dòng)斜盤(pán)的傾動(dòng)位置?；钊?1 的側(cè)部與圖中未示出的可動(dòng)斜盤(pán)由滑動(dòng)定程塊25連接。
在閥柱22接合與變速桿29連動(dòng)的銷(xiāo)27，通過(guò)銷(xiāo)27進(jìn)行閥柱22 的操作。另外，負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)也被連接，為了進(jìn)行泵的操作，中立位 置保持機(jī)構(gòu)3在進(jìn)行馬達(dá)11的操作的部分連接最大斜盤(pán)位置保持機(jī)構(gòu) 103。
[液壓構(gòu)成
下面，說(shuō)明實(shí)施例2的液壓構(gòu)成。
圖11為示出實(shí)施例2的液壓回路的圖。實(shí)施例2的液壓回路由 HST系回路500、伺服系回路510及負(fù)荷控制系回路520構(gòu)成。
液壓泵IO通過(guò)圖11中左側(cè)的伺服機(jī)構(gòu)2控制斜盤(pán)角度，進(jìn)行排 出量控制。在伺服機(jī)構(gòu)2連接變速桿29，操作伺服機(jī)構(gòu)2的閥柱22。 圖11中左側(cè)所示變速桿29為前進(jìn)后退操作桿，進(jìn)行作業(yè)車(chē)輛的前進(jìn) 后退的切換和速度調(diào)整。另外，在液壓泵10設(shè)置負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4，由 負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4相應(yīng)于液壓泵10的負(fù)荷限制斜盤(pán)的傾動(dòng)量。負(fù)荷控制 才幾構(gòu)4相應(yīng)于主油路13的液壓限制變速桿29的回轉(zhuǎn)。
液壓馬達(dá)11通過(guò)圖11的右側(cè)的伺服機(jī)構(gòu)2控制排出量。在伺服 機(jī)構(gòu)2連接變速桿29,操作伺服機(jī)構(gòu)2的閥柱22。圖11的右側(cè)所示 變速桿29為可變馬達(dá)的變速桿，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)速度的增減速操作。另外，由負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)404相應(yīng)于液壓馬達(dá)ll的負(fù)荷限制斜盤(pán)的傾動(dòng)量。負(fù) 荷控制才幾構(gòu)404相應(yīng)于主油路13的液壓由閥柱440限制變速桿29的 回轉(zhuǎn)量。
負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4 ■ 104分別在主回路13施加設(shè)定以上的壓力時(shí)， 使液壓泵10的斜盤(pán)或液壓馬達(dá)11的斜盤(pán)朝減速方向回轉(zhuǎn)。在連接液 壓泵10與液壓馬達(dá)11的主油路13中，連接單向閥203b和調(diào)壓閥 204b。單向閥203b連接到液壓泵IO在前進(jìn)時(shí)壓送工作油的一側(cè)，調(diào) 壓閥204b連接到在后退時(shí)壓送工作油的一側(cè)。調(diào)壓閥204可設(shè)定壓力 地構(gòu)成。
在液壓泵10中，使液壓泵10的輸出特性在前進(jìn)側(cè)與后退側(cè)不同 地構(gòu)成。在本實(shí)施例中，使前進(jìn)側(cè)的工作油排出量與后退側(cè)的工作油 排出量不同地構(gòu)成，后退側(cè)比前進(jìn)側(cè)少地構(gòu)成。
主回路13的安全壓力通過(guò)全開(kāi)設(shè)定54 54進(jìn)行控制。在供給泵 50與油箱間配置自給泵205。作用于主回路13的工作油的供給壓力由 安全閥55調(diào)節(jié)。供給泵50將控制壓力供給到伺服機(jī)構(gòu)2 *2和負(fù)荷控 制機(jī)構(gòu)4'104，通過(guò)背壓回路206供給工作油。背壓回路206進(jìn)行工 作油的逆流防止和過(guò)剩的工作油的溢流。調(diào)壓閥204b從側(cè)方安裝到油 路板210,成為連接于主回路13的構(gòu)成。因此，容易進(jìn)行調(diào)壓閥204 的更換和調(diào)節(jié)。
在實(shí)施例2中，負(fù)荷控制系回路520由作用于泵側(cè)的負(fù)荷控制機(jī) 構(gòu)4和作用于馬達(dá)側(cè)的負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)404構(gòu)成。
負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)4由油室4b和油室4c、活塞40、彈簧4d構(gòu)成?；?塞40將小直徑的前端插入到油室4c，將后端插入到油室4c。在油室 4d中，活塞40由彈簧4d朝油室4b側(cè)施力。油室4b連接于HST系 回路500，相應(yīng)于液壓泵10的排出側(cè)的壓力將液壓施加于油室4b。由 油室4b的液壓與彈簧4d的力的差使活塞40移動(dòng)，減輕泵10的負(fù)荷 地作用于伺服系回路510的泵操作側(cè)的伺服機(jī)構(gòu)2。
負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)404由油室404b和油室404c、活塞440、單向節(jié)流 閥405構(gòu)成?；钊?40將小直徑的前端插入到油室404c，將后端插入到油室404c。油室404b連接于HST系回路500，相應(yīng)于液壓泵10 的排出側(cè)的壓力將液壓施加于油室404b。由油室404b與油室404c的 壓力差使活塞440移動(dòng)，減輕泵10的負(fù)荷地作用于伺服系回路510 的馬達(dá)操作側(cè)的伺服機(jī)構(gòu)2。
在插入了活塞440的后端的油室404c連接單向節(jié)流閥405。單向 節(jié)流閥405為單向的節(jié)流閥，在油室404c內(nèi)的工作油通過(guò)單向節(jié)流閥 405排出的場(chǎng)合，節(jié)流起作用，流量受到限制。在工作油通過(guò)單向節(jié) 流閥405流入到油室404c的場(chǎng)合，工作油的流量不受限制。
在活塞440作用于減速側(cè)的場(chǎng)合，排出油室404c內(nèi)的工作油。為 此，可由負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)404順利地進(jìn)行馬達(dá)11朝減速側(cè)的負(fù)荷控制。 這樣，可防止車(chē)速控制中的波動(dòng)。
油室4c和油室404c連接于背壓閥206,通過(guò)該背壓閥206從泵 50接受控制壓力的供給。
下面更詳細(xì)地說(shuō)明負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)404。
圖12為示出泵和馬達(dá)的負(fù)荷控制的側(cè)面截面圖，圖13為示出馬 達(dá)的負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)的正面截面圖。
構(gòu)成負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)404的油室404b、油室404c、活塞440、單向 節(jié)流閥405配置于殼體41。在殼體41設(shè)置油室404b和油室404c，安 裝有活塞440和單向節(jié)流閥405。
連接于變速桿29的臂29b可自由回轉(zhuǎn)地安裝于殼體41,安裝于 該臂29b的銷(xiāo)27插入到設(shè)于活塞440中部的開(kāi)口部?；钊?40可相對(duì) 殼體41自由滑動(dòng)，通過(guò)油室404b與油室404c的壓力差的作用而滑動(dòng)。 通過(guò)將活塞440接觸于銷(xiāo)27，從而調(diào)整對(duì)斜盤(pán)的伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的 銷(xiāo)27的位置。
沿活塞440的滑動(dòng)方向配置油室404b、油室404c、單向節(jié)流閥 405，單向節(jié)流閥405從殼體41的外側(cè)通過(guò)螺旋安裝進(jìn)行安裝。單向 節(jié)流閥405配置于油室404c與殼體41的油路41b間，油路41b成為 供給控制壓力的油路。
插入到活塞440的油室404b的前端部構(gòu)成為比插入到油室404c的后端部小的直徑。在活塞440的后端部安裝O形密封圏444，油室 404c的工作油可不泄漏地流過(guò)單向節(jié)流閥405。
下面根據(jù)圖14說(shuō)明由活塞440進(jìn)行的銷(xiāo)27的位置調(diào)節(jié)的構(gòu)成。 圖14為示出由活塞進(jìn)行的銷(xiāo)的位置調(diào)節(jié)的示意圖。
從圖14 (a)所示狀態(tài)，隨著HST的負(fù)荷的增大，當(dāng)油室404b 的液壓增大時(shí)，活塞440朝從油室404b脫出的方向移動(dòng)。另外，隨著 活塞440的移動(dòng)，將油室404c內(nèi)的工作油擠到單向節(jié)流閥405。然后， 如圖14(b)所示那樣，銷(xiāo)27接觸于活塞440的長(zhǎng)孔內(nèi)側(cè)面。另外， 活塞440朝從油室404b脫出的方向移動(dòng)時(shí)，銷(xiāo)27的位置^皮調(diào)節(jié)到馬 達(dá)最大斜盤(pán)位置側(cè)。另外，由活塞440的位置限制銷(xiāo)27的移動(dòng)范圍。
在活塞440朝從油室404b脫出的方向移動(dòng)的場(chǎng)合，利用單向節(jié)流 閥405的節(jié)流，抑制活塞440的急劇的移動(dòng)。這樣，可抑制急劇的負(fù) 荷控制。
下面說(shuō)明活塞440的大直徑部分的構(gòu)成。
圖15為示出活塞的大直徑部分的圖。(a)為透視圖，(b)為側(cè)面 圖，(c)為平面圖，(d)為正面圖。
在活塞440中，當(dāng)將銷(xiāo)27調(diào)節(jié)到最大斜盤(pán)位置側(cè)時(shí)，使與銷(xiāo)27 接觸的接觸面440b比通常的位置更位于滯后側(cè)(油室404b側(cè))。通 過(guò)使接觸面440b位于滯后側(cè)，從而可在活塞440的急劇的移動(dòng)受到抑 制的狀態(tài)下，即單向節(jié)流閥405有效地動(dòng)作的狀態(tài)下，進(jìn)行銷(xiāo)27的位 置調(diào)整。
由于將負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)404構(gòu)成得緊湊而且小型，所以，隨著活塞 440插入到油室404c，在工作油流入到單向節(jié)流閥405的節(jié)流孔的過(guò) 程中，為了節(jié)流充分起到效果，需要某種程度的流量。在這里，在節(jié) 流充分起到效果之前的期間，存在活塞440快速移動(dòng)的可能性。因此， 使單向節(jié)流閥405的節(jié)流起到效果，以使得在從活塞440最接近于油 室104b側(cè)的狀態(tài)到接觸于銷(xiāo)27之前的期間性能充分穩(wěn)定。
在設(shè)活塞440的行程為10的場(chǎng)合，銷(xiāo)27的行程為13，成為行程 差的3為朝圖15所示滯后側(cè)的移動(dòng)量d。另外，在活塞440的后端部安裝O形密封圏，將由活塞440的移動(dòng)產(chǎn)生的油室404c的工作油不 漏出地供給到單向節(jié)流閥405。這樣，促進(jìn)由節(jié)流產(chǎn)生的活塞440的 性能的穩(wěn)定化。
下面說(shuō)明單向節(jié)流閥的構(gòu)成。
圖16為示出單向節(jié)流閥的安裝狀態(tài)的圖。圖17為示出單向節(jié)流 閥的內(nèi)部的側(cè)面截面圖。
單向節(jié)流閥405在中央部構(gòu)成螺旋槽405g，螺旋安裝于殼體41。 在單向節(jié)流閥405的前端部安裝O形密封圏405c，不漏出油室404c 的工作油地將其供給到單向節(jié)流閥405內(nèi)。
單向節(jié)流閥405由保持架405b、滑閥410、彈簧405j、臺(tái)座405d 及簧環(huán)405e構(gòu)成。在保持架405b上朝伸出方向設(shè)置開(kāi)口部，在其中 收容滑閥410。滑閥410從前端插入到保持架405b內(nèi)，后端由彈簧405j 施力。彈簧405j配置于滑閥410與臺(tái)座405d間，臺(tái)座405d由安裝于 保持架405前端的簧環(huán)405e固定。
在保持架405b的中途部構(gòu)成油路405f。在滑閥410的前端構(gòu)成 作為小直徑油路的孔口 410b,在孔口 410b的后端側(cè)構(gòu)成孔410c?；?閥410具有在后端側(cè)開(kāi)口的內(nèi)部空間，該空間與孔口 410f和孔410c 相接?；y410的前端部在自然狀態(tài)(不對(duì)單向節(jié)流閥405施加壓力 差的狀態(tài))下接觸在設(shè)于保持架405b的開(kāi)口部的油路405f側(cè)的座面。
滑閥410為朝滑動(dòng)方向伸長(zhǎng)的形狀，可在保持架405b內(nèi)穩(wěn)定地滑動(dòng)。
圖18為示出單向節(jié)流閥的工作構(gòu)成的示意圖。(a)為示出沒(méi)有壓 力差的狀態(tài)的圖，(b)為示出前端側(cè)的壓力高的狀態(tài)的圖，(c)為示 出后端側(cè)的壓力高的狀態(tài)的圖。
首先，如圖18(a)所示那樣，在油室404c與油路41b沒(méi)有壓力 差的狀態(tài)下，油室404c與油路41b間沒(méi)有工作油的來(lái)往。
另外，如圖18(b)所示那樣，當(dāng)油室404c的液壓變高時(shí)，工作 油通過(guò)滑閥410的孔口 410b流出到油路41b。此時(shí)，工作油由孔口 410b限制流量。另外，如圖18(c)所示那樣，當(dāng)油路41b的液壓變高時(shí)，由工 作油的移動(dòng)使滑閥410朝油室404c側(cè)移動(dòng)，來(lái)自油路41 b的工作油通 過(guò)孔410c流出到油室404c。此時(shí)，工作油的流量不受到限制。
這樣，在朝減輕馬達(dá)ll的負(fù)荷的方向進(jìn)行負(fù)荷控制的場(chǎng)合，由單 向節(jié)流閥405抑制急速的操作，所以，可提高順利的負(fù)荷控制。
本發(fā)明可用于液壓式無(wú)級(jí)變速裝置，特別是可用于控制構(gòu)成液壓 式無(wú)級(jí)變速裝置的液壓泵和/或液壓馬達(dá)的可動(dòng)斜盤(pán)的斜盤(pán)角度。
權(quán)利要求
1.一種液壓式無(wú)級(jí)變速裝置，由液壓泵和可變?nèi)萘渴揭簤厚R達(dá)構(gòu)成，具有根據(jù)該液壓式無(wú)級(jí)變速裝置受到的負(fù)荷進(jìn)行容量控制的控制機(jī)構(gòu)；其特征在于將壓力控制閥連接到相應(yīng)于液壓泵的排出側(cè)的液壓回路的壓力進(jìn)行容量控制的上述控制機(jī)構(gòu)的控制壓力部，進(jìn)行上述可變泵和馬達(dá)的容量控制。
2. —種液壓式無(wú)級(jí)變速裝置，由液壓泵和可變?nèi)萘渴揭簤厚R達(dá)構(gòu) 成，具有控制機(jī)構(gòu)，該控制機(jī)構(gòu)相應(yīng)于該液壓式無(wú)級(jí)變速裝置受到的 負(fù)荷由液壓伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行容量控制；其特征在于在負(fù)荷控制活塞與容量控制機(jī)構(gòu)間設(shè)置容量控制的死區(qū)，該負(fù)荷 控制活塞接受液壓泵與液壓馬達(dá)間的反饋壓力進(jìn)行工作；該容量控制 機(jī)構(gòu)由該活塞作用。
3. —種液壓式無(wú)級(jí)變速裝置，其特征在于將單向節(jié)流閥設(shè)置到 液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的負(fù)荷控制活塞的接受反饋壓力的一側(cè)的相反 側(cè)，使節(jié)流對(duì)負(fù)荷控制活塞朝泵或馬達(dá)的容量減小方向的移動(dòng)產(chǎn)生效 果。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置，其特征在于將 單向閥構(gòu)成為盒式，將該單向節(jié)流閥構(gòu)成得可從液壓式無(wú)級(jí)變速裝置 的外側(cè)直接裝拆。
全文摘要
本發(fā)明的液壓式無(wú)級(jí)變速裝置的課題在于，通過(guò)改變液壓泵的容量，改變前進(jìn)后退的輸出特性，同時(shí)，獲得高效率的輸出特性；液壓式無(wú)級(jí)變速裝置由液壓泵(10)和可變?nèi)萘渴揭簤厚R達(dá)(11)構(gòu)成；具有根據(jù)該液壓式無(wú)級(jí)變速裝置接受的負(fù)荷進(jìn)行容量控制的控制機(jī)構(gòu)(4·10)；其中連接相應(yīng)于液壓泵(10)的排出側(cè)的液壓回路(13)的壓力進(jìn)行容量控制的上述控制閥(204)，進(jìn)行上述可變泵和馬達(dá)(11)的容量控制。
文檔編號(hào)F16H61/4017GK101283205SQ20068003458
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2006年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者坂本訓(xùn)彥 申請(qǐng)人:洋馬株式會(huì)社