(57)【要約】【課題】ベースロードを作用させた際、あるいは解除させた際における負荷の急変を抑制することのできる負荷変動抑制回路を提供する。【解決手段】上記課題を解決するための負荷変動抑制回路１０は、ベースロード用クラッチ１２と、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６との間の作動液供給経路に、絞り弁１８ａと逆止弁１８ｂとを並列に備えてベースロード用クラッチ１２側への作動油の供給を可能とする作動油供給弁１８と、作動油供給弁１８の下流側経路５４に配置され、ドレン経路５８に接続している圧力制御弁２０と、下流側経路５４から分岐され、下流側経路５４の内部圧力に応じて圧力制御弁２０の作動圧力を変化させる分岐経路５６と、分岐経路５６に設けられた絞り弁２２と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースロード用クラッチと、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁との間の作動油供給経路に、
第１絞り流路と逆止流路とを並列に備え、前記ベースロード用クラッチ側への作動油の供給を可能とする作動油供給弁と、
前記作動油供給弁の下流側経路に配置され、ドレン経路に接続している圧力制御弁と、
前記下流側経路から分岐され、前記下流側経路の内部圧力に応じて前記圧力制御弁の作動圧力を変化させる分岐経路と、
前記分岐経路に設けられた第２絞り流路と、
を有することを特徴とするベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路。
【請求項２】
前記圧力制御弁は、前記ドレン経路に接続されているポートの連通開度を変化させるバランスピストンと、
前記下流側経路からの作動油が供給され、前記バランスピストンの開度を増す側に移動させる圧力を生じさせる一次室と、
前記分岐経路からの作動油が供給され、前記バランスピストンの作動油圧に付加圧を作用させる二次室と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路。
【請求項３】
前記圧力制御弁は、前記バランスピストンの移動量を規制するアジャストロッドを備えたことを特徴とする請求項２に記載のベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路。
【請求項４】
前記作動油供給弁は、
絞り弁と逆止弁とを並列に配置した複式逆止弁により構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式クラッチの滑り連れまわりを防止するためのベースロードに係り、特に、ベースロード作用時に生じる付加変動を機械的に抑制するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原動機と被動機との間に湿式クラッチを採用している動力伝達機構では、被動機側に微速度運転を必要とする場合、湿式クラッチのスリップ制御が成される。なお、湿式クラッチのスリップ制御は、原動機をアイドリング状態とした上で成される場合の他、原動機の任意の回転数を維持した状態で成される場合もある。ここで、湿式クラッチのスリップ制御は、クラッチに対する作動油の供給圧力の変化によって成されている。このような回転制御では、スリップ率の上昇、すなわち作動油の供給圧力の低下に伴い、被動機側のクラッチ板の連れ回りが生じ、被動機側の回転数が制御値に対して変動し、安定した回転制御ができなくなるといった事態が生じることが知られている。
【０００３】
このため一般的には、原動機の出力側に予め所定の負荷（ベースロード）を作用させておくことで、微速度運転時における被動機側の連れ回りを防止することが成されている。また、特許文献１では、原動機と被動機を接続する際の負荷変動を抑制するためにベースロードを予め作用させておき、負荷の状態に応じてこれを制御する事が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−２３０５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているように、ベースロードを常時作用させておき、負荷の状態に応じてベースロードを制御すれば、低回転制御を行う際にも安定した回転制御が可能となると考えられる。しかし、ベースロードを常時作用させた場合には、高負荷（高速）運転時における運転効率の低下を招くこととなる。このため、ベースロードは、湿式クラッチのスリップ率を上昇（又は、負荷を低下）させる際に作用させ、スリップ率が降下（又は、負荷が上昇）した際にはベースロードを解除するという制御を行う事が望ましい。
【０００６】
ところが、ベースロードを作用させた際、あるいはベースロードを解除した際に、原動機側および被動機側には負荷変動が生じる。このため、原動機および被動機の回転数に変動が生じ、安定した運転の妨げとなり、黒鉛排出量の増加や、回転速度異常や負荷アンバランスによりトリップするといった事態が生じる場合があるといった問題がある。
【０００７】
そこで本発明では、上記問題を解決し、ベースロードを作用させた際、あるいは解除させた際における負荷の急変を抑制することのできるベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係るベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路は、ベースロード用クラッチと、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁との間の作動油供給経路に、第１絞り流路と逆止流路とを並列に備え、前記ベースロード用クラッチ側への作動油の供給を可能とする作動油供給弁と、前記作動油供給弁の下流側経路に配置され、ドレン経路に接続している圧力制御弁と、前記下流側経路から分岐され、前記下流側経路の内部圧力に応じて前記圧力制御弁の作動圧力を変化させる分岐経路と、前記分岐経路に設けられた第２絞り流路と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、上記特徴を有するベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路において前記圧力制御弁は、前記ドレン経路に接続されているポートの連通開度を変化させるバランスピストンと、前記下流側経路からの作動油が供給され、前記バランスピストンの開度を増す側に移動させる圧力を生じさせる一次室と、前記分岐経路からの作動油が供給され、前記バランスピストンの作動油圧に付加圧を作用させる二次室と、を有する構成とすることができる。
【００１０】
このような特徴を有する事により、下流側経路内の作動油圧の多寡に応じてバランスピストンの開度が変化する。このため、下流側経路内の作動油圧の急激な上昇、あるいは降下を抑制することができる。
【００１１】
また、上記特徴を有するベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路において前記圧力制御弁は、前記バランスピストンの移動量を規制するアジャストロッドを備える構成とすることができる。
【００１２】
このような特徴を有する事により、バランスピストンの開度に制限を設けることが可能となる。よって、下流側経路内の圧力の上昇傾向、および降下傾向の調整を行うことが可能となる。
【００１３】
さらに、上記のような特徴を有するベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路において前記作動油供給弁は、絞り弁と逆止弁とを並列に配置した複式逆止弁により構成することができる。
【００１４】
このような特徴を有する事により、ベースロード用クラッチの嵌入時には、下流側経路に作動油を素早く供給することができる。また、脱時に下流経路内の圧力が初期値以下になった際に、絞り弁を介して残留する作動油を排出することができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記特徴を有するベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路によれば、ベースロードを作用させた際、あるいは解除させた際における負荷の急変を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係るベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路の構成を示す回路図である。
【図２】実施形態に係るベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路の具体的な構成であって、ベースロード用クラッチが脱時の状態を示す図である。
【図３】実施形態に係るベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路の具体的な構成であって、ベースロード用クラッチが嵌に至る昇圧時の状態を示す図である。
【図４】実施形態に係るベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路の具体的な構成であって、ベースロード用クラッチが嵌時の状態を示す図である。
【図５】実施形態に係るベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路の具体的な構成であって、ベースロード用クラッチが脱に至る降圧時の状態を示す図である。
【図６】ベースロード用クラッチに対する作動油供給経路の作動油圧の変化の状態を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のベースロードＯＮ／ＯＦＦ時の負荷変動抑制回路に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、参照する各図においては、理解を容易にするために図示を省略、または簡略化した部分がある。また、各部の寸法比についても、必ずしも正確なものではない。
【００１８】
［基本構成］
まず、図１を参照して、本実施形態に係るベースロードの負荷変動抑制回路（以下、単に負荷変動抑制回路１０と称す）における回路構成について説明する。
ベースロードを作用させるためのクラッチ（以下、単にベースロード用クラッチ１２と称す）と、ベースロード用クラッチ１２に作動油を供給するためのポンプ１４との間の経路には、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６が備えられている。ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６には、ポンプ１４からの作動油供給経路（以下、単に第１経路５０ａと称す）の他、ドレン経路５２が接続されている。このため、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６の制御により経路内への作動油の供給と排出の切り替えを行うことができる。
【００１９】
また、ポンプ１４とベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６との間の第１経路５０ａには、絞り弁２４と、リリーフ弁２６を有する分岐経路６０が設けられている。このような分岐経路を備えることで、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６がＯＦＦとなった際、ポンプ１４から吐出される作動油を他のＬＯＡＤ（負荷）、あるいはドレンへと導くことができ、ポンプ１４が過負荷状態で稼働する状態となることを防ぐことができる。
【００２０】
ベースロード用クラッチ１２とベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６との間の作動油供給経路（以下、単に第２経路５０ｂと称す）には、作動油供給弁１８と、圧力制御弁２０とが備えられている。作動油供給弁１８は、絞り弁１８ａと逆止弁１８ｂとが並列な流路を構成する複式逆止弁により構成すると良い。ここで、作動油供給弁１８を構成する逆止弁１８ｂは、作動油供給弁１８の上流側（ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６側）から下流側（ベースロード用クラッチ１２側）へと流れ方向が定められている。このような構成とすることで、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６をＯＮとしたクラッチ“嵌”時には、絞り弁１８ａを通す事なく作動油を第２経路５０ｂにおける作動油供給弁１８よりも下流側に位置する第２経路（下流側経路５４）へ供給することができる。このため、下流側経路５４への作動油の供給速度を向上させることができる。また、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６をＯＦＦとしたクラッチ“脱”時において、他に下流側経路５４からの作動油の抜けが無い場合には、下流側経路５４内の作動油が、絞り弁１８ａから徐々に排出されることとなる。
【００２１】
圧力制御弁２０は、下流側経路５４内における作動油の圧力を調整することで、ベースロードを作用させた際、あるいは解除した際における下流側経路５４内における圧力の急激な変動を抑制する作用を担う。圧力制御弁２０は、初期値から定格値の範囲で流路の開閉を行う作用を担う要素であり、流路の開度を変化させる定格圧力を定める作動圧力調整部２０ａを備え、下流側経路５４の作動油圧がパイロット圧として作用する構成とされている。
【００２２】
ここで、初期値とは、圧力制御弁２０が作動するための最低圧力であり、ベースロード用クラッチ１２のクラッチピストン戻し力相当の圧力である。また、定格値とは、クラッチ嵌時に経路内に作用する圧力の上限値である。よって、下流側経路５４内の圧力が初期値よりも低い場合には、圧力制御弁２０の流路は閉塞される。
【００２３】
また、本実施形態に係る負荷変動制御回路１０では、作動圧力調整部２０ａに対して、下流側経路５４からの分岐経路５６を接続し、下流側経路５４内の圧力に起因して作動圧力が変化するように構成されている。また、分岐経路５６には、作動圧力の急変を防ぐための絞り弁２２が備えられている。なお、圧力制御弁２０により開閉制御される流路を通過した作動油は、ドレン経路５８へと導かれる。
【００２４】
［作用・効果］
このような構成の負荷変動抑制回路１０によれば、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６をＯＮにした際には、第２経路５０ｂ内における作動油圧の上昇が緩やかなものとなる。また、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６をＯＦＦにした際には、第２経路５０ｂ内の作動油圧の降下が緩やかなものとなる。このため、ベースロードを作用させた際、あるいはベースロードを解除した際における原動機、あるいは被動機における負荷の急激な変化を抑制することができ、安定運転が可能となる。
【００２５】
ここで、圧力制御弁２０の作動は、下流側経路５４内の圧力が初期値を超えた後となる。このため、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６をＯＮにした後、ベースロード用クラッチ１２が作動するまでに要する時間は短く、その後の第２経路５０ｂ（下流側経路５４）内の圧力上昇のみを緩やかなものとすることができる。よって、実施形態に係る負荷変動抑制回路１０によれば、単に経路内の作動油圧が穏やかに変化するものではなく、ベースロードが作用するまでのタイムラグを短く抑えつつ、ベースロード作用時における負荷変動の急変を抑制することができるものであるということができる。
【００２６】
［具体的構成の一例：ベースロード用クラッチ脱］
次に、上記のような構成を備えた負荷変動抑制回路の具体的構成の一例を図２に示し、図３から図５を参照して、ベースロードを作用させた際と、ベースロードを解除した際における各要素の動作について説明する。
【００２７】
図２中、Ａは、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６に接続されるポートである。また、Ｂは、ベースロード用クラッチ１２へ作動油を供給する経路（図１における下流側経路５４の延設部分）が接続されるポートである。さらに、Ｃは、圧力制御弁２０からのドレン経路が接続されるポートである。
【００２８】
図２に示す例では、作動油供給弁１８の下流側に接続されている下流側経路５４と並行に、圧力制御弁２０を構成するためのシリンダ３０が備えられている。シリンダ３０には、バランスピストン３２と、このバランスピストン３２の定格値を調整するためのアジャストロッド３４が配置されている。シリンダ３０内の空間は、バランスピストン３２の配置により、一次室３０ａと二次室３０ｂに分断されている。一次室３０ａには、作動油供給弁１８を介して下流経路５４に供給された作動油の一部が供給される。一方、二次室３０ｂには、下流経路５４に接続された分岐経路５６からの作動油が、絞り（絞り弁２２）を介して供給される。
【００２９】
バランスピストン３２は、インナピストン３２ａとアウタピストン３２ｂにより構成されており、一次室３０ａ側にインナピストン３２ａが配置され、二次室３０ｂ側にアウタピストン３２ｂが配置される構成とされている。インナピストン３２ａは、アウタピストン３２ｂとの当接部を基点として伸縮可能な構成とされており、内部に配置された弦巻ばねなどの付勢手段が、圧力制御弁２０における定格値を定める作動圧力調整部２０ａとしての働きを担うように構成されている。
【００３０】
アジャストロッド３４は、一端に設けられたストッパ３４ａをシリンダ３０内に配置し、他端を負荷変動抑制回路１０の外殻を構成するブロック４０の外部に露出させているロッドであり、シリンダ３０内におけるインナピストン３２ａの押圧状態を変えることにより、作動油圧の定格値を調整する役割を担う。アジャストロッド３４は、外殻を構成するブロック４０に螺合しており、他端に配置されているツマミ３４ｂを回動させることで、シリンダ３０内におけるストッパ３４ａの位置を変化させることができるように構成されている。
【００３１】
このような構成とした場合、ストッパ３４ａを図２中の左側へ移動させた場合には、インナピストン３２ａ（作動圧力調整部２０ａ）が圧縮されることとなり、定格値が上昇する。一方、ストッパ３４ａを図２中の右側へ移動させた場合には、インナピストン３２ａ（作動圧力調整部２０ａ）が伸張されることとなり、定格値が下降する。
【００３２】
このような構成の圧力制御弁２０では、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６（図１参照）がＯＦＦの場合、すなわち、下流側経路５４への作動油の供給が無く、一次室３０ａの圧力が初期値より低い場合には、図２に示すように、インナピストン３２ａが伸張した状態とされており、ドレン経路５８（図１参照）が接続されるポートＣは、インナピストン３２ａにより閉塞されることとなる。
【００３３】
［ベースロード用クラッチ嵌：昇圧途中］
次に、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６がＯＮとなり、図３に示すように、下流側経路５４へ作動油が供給され、一次室３０ａの圧力が初期値以上に達すると、インナピストン３２ａが押し縮められ、ドレン経路に接続されたポートＣが開放される。これにより、余剰圧力分の作動油の一部が排出され、下流側経路５４の急激な圧力上昇が抑制される。なお、図３中に示す白抜き矢印は、作動油の流れを示すものである。
【００３４】
圧力制御弁２０では、インナピストン３２ａを介した作動油のドレン動作と共に、下流側経路５４の圧力上昇に伴い、分岐経路５６の絞り弁２２を介して徐々に、二次室３０ｂにも作動油が流入する。このため、時間経過と共にアウタピストン３２ｂが一次室３０ａ側に押し戻される。このため、インナピストン３２ａの伸縮圧力が向上することとなり、一次室３０ａにおけるポートＣの開度が徐々に狭められる。
【００３５】
［ベースロード用クラッチ嵌：昇圧完了］
ベースロード用クラッチ１２が嵌状態となった際、すなわち下流側経路５４の作動油圧が定格値に達した際には図４に示すように、アウタピストン３２ｂが移動量制限値まで一次室３０ａ側へ移動し、アウタピストン３２ｂがストッパ３４ａに当たった状態となり、インナピストン３２ａの圧縮に要する圧力が高められる。このため、ドレン経路５８が接続されているポートＣの開度は、作動油圧の定格値に対する余剰圧力分の作動油を排出する範囲程度にまで狭められることとなる。なお、図４中に示す白抜き矢印は、作動油の流れを示すものである。
【００３６】
［ベースロード用クラッチ脱：減圧途中］
次に、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６がＯＦＦとなり、下流側経路５４への作動油の供給が停止された場合の動作について図５を参照して説明する。なお、図５中に示す白抜き矢印は、作動油の流れを示すものである。
【００３７】
下流側経路５４への作動油の供給が停止されると、作動油供給弁１８の逆止弁１８ｂが閉じられる。次いで、圧力制御弁２０のシリンダ３０における一次室３０ａ側のポートＣから、下流側経路５４内の作動油が抜ける事に伴い、二次室３０ｂ側の圧力も低下し、アウタピストン３２ｂの引き戻しが生じる。この作用によりインナピストン３２ａの伸縮圧力が低下し、ポートＣの開度が徐々に大きくなる。
【００３８】
その後、ポートＣから作動油が抜ける事により、下流側経路５４の作動油圧が低下する事に伴い、一次室３０ａ内の圧力がインナピストン３２ａの伸縮圧力よりも小さくなると、ドレンポートの開度は徐々に狭められる。その後、下流側経路５４の作動油圧力が初期値よりも小さくなると、図２に示すようにポートＣは閉塞され、ベースロード用クラッチ１２が脱状態となると共に、下流側経路５４内に残留している作動油が作動油供給弁１８を構成する絞り弁１８ａから排出される。
【００３９】
［経路内作動油圧］
このような具体的構成を備えた負荷変動抑制回路１０を介してベースロード用クラッチ１２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う際の経路内作動油圧の変化を図６に示す。図６によれば、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６をＯＮにすると、第２経路５０ｂにおける下流側経路５４の作動油圧は、初期値まで短時間で昇圧する。なお、この時点は、ベースロード用クラッチ１２が嵌状態となる前であるため、短時間の圧力上昇に伴う悪影響は無く、無負荷状態の時間を短くすることができるというメリットがある。
【００４０】
下流側経路５４内の圧力が初期値に達すると、経路内圧力の上昇に伴う二次室３０ｂ側の圧力上昇によるバランスピストンの押し戻し率が大きくなる。このため、下流側経路５４内の圧力は、二次曲線を描くように上昇し、定格圧力の上限値に達する。この工程においてベースロード用クラッチ１２は、圧力上昇と共に滑りが低下し、ベースロードが徐々に上昇する。そして、下流側経路５４内の圧力が定格値に達する時点で、ベースロードが所定の値に至ることとなる。よって、原動機、あるいは被動機に対する負荷は緩やかにかかることとなり、負荷の急変による回転数の不安定化等を生じさせることが無い。
【００４１】
次に、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６をＯＦＦにした場合、ポートＣから作動油が抜ける事により、下流側経路５４内の圧力が徐々に低下する。この作用に伴い、二次室３０ｂ内の作動油が分岐経路５６を介して下流側経路５４へと押し戻され、アウタピストン３２ｂの引き戻しが生じる。アウタピストン３２ｂの引き戻しにより、インナピストン３２ａの圧縮に要する圧力が低下することから、作動油の抜け量は徐々に上昇する。
【００４２】
その後、アウタピストン３２ｂの引き戻しが限界値に達すると、下流側経路５４内の圧力が下がるにつれて、一次室３０ａ内の圧力とインナピストン３２ａの圧縮に要する圧力とのバランスが逆転し、ポートＣの開度が徐々に小さくなる。一次室３０ａ内の圧力が初期値以下に至ると、ポートＣは閉塞され、下流側経路５４内に残留する作動油は、作動油供給弁１８を構成する絞り弁１８ａから速やかに排出されることとなる。
【００４３】
このため、ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁１６がＯＦＦとなった際には、下流側経路５４内の圧力は、二次曲線を描くように降下し、初期値以下に至ると、僅かな傾きを持って速やかに低下するように変化する。ベースロードの性質上、ＯＮ、つまり負荷が抜ける方向では、作動開始を早くすることが望ましく、脱、つまり負荷が増加する方向では、油圧の完全低下が多少遅れても問題ない。
【００４４】
［その他］
なお、図６に示した経路内作動油圧の変化は、図２に示した負荷変動抑制回路１０の具体的構成を適用した場合の例であり、本発明に係る負荷変動抑制回路１０は、昇圧時、および降圧時の圧力が所定の傾斜角度を持って徐々に上昇、あるいは下降する回路であれば、作動油供給弁１８や、圧力制御弁２０の具体的構成を問うものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１０………負荷変動抑制回路、１２………ベースロード用クラッチ、１４………ポンプ、１６………ベースロードＯＮ／ＯＦＦ用電磁弁、１８………作動油供給弁、１８ａ………絞り弁、１８ｂ………逆止弁、２０………圧力制御弁、２０ａ………作動圧力調整部、２２………絞り弁、２４………絞り弁、２６………リリーフ弁、３０………シリンダ、３０ａ………一次室、３０ｂ………二次室、３２………バランスピストン、３２ａ………インナピストン、３２ｂ………アウタピストン、３４………アジャストロッド、３４ａ………ストッパ、３４ｂ………ツマミ、４０………ブロック、５０ａ………第１経路、５０ｂ………第２経路、５２………ドレン経路、５４………下流側経路、５６………分岐経路、５８………ドレン経路、６０………分岐経路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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