(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構造で以って温度補償に対する信頼度の高い制御を可能としたインチングバルブ構造を提供する。【解決手段】インチングピストン７の位置を電気的制御信号に基づいて制御することにより前進用もしくは後進用クラッチに供給する作動油の流量を制御するようにしたインチングバルブ構造において、前記制御信号に基づきインチングピストン７の軸方向に対して直線的に作動する位置決めモータ１２を備え、該位置決めモータ１２は、インチングピストン７におけるインチングスプリング当接面とは反対側の一端面に直接連結され、この位置決めモータ１２により設定したピストン位置に応じてインチングスプリング１３の付勢力が調整され、作動油の流量を制御調圧するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ本体内に、インチングピストンとこれに連係したスプール弁体とが摺動自在に嵌挿され、前記インチングピストンと前記スプール弁体との間にインチングスプリングが介装されるとともに前記スプール弁体と前記バルブ本体との間に対抗スプリングが介装されており、前記インチングピストンの軸方向位置に基づいて前記インチングスプリングによる前記スプール弁体への付勢力が設定され、該付勢力に応じて前記スプール弁体の位置が閉弁側若しくは開弁側に調整されることにより前進用若しくは後進用のクラッチに供給する作動油の流量を制御するようにしたインチングバルブ構造において、
前記インチングピストンの軸方向に対して直線的に作動するモータ、若しくは直線的に作動する作動機構を備えたモータからなる位置決めモータを備え、該位置決めモータの被駆動部が、前記インチングピストンのインチングスプリング当接面と反対側の一端面に直接連結され、電気的制御信号に基づいて前記位置決めモータにより前記インチングピストンの位置が可変に制御されるようにしたことを特徴とするインチングバルブ構造。
【請求項２】
前記位置決めモータは、インチングペダルの踏み込み量を検出するインチング開度センサからの電気的制御信号に基づいて制御されることを特徴とする請求項１記載のインチングバルブ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業車両に搭載されたパワーシフトトランスミッションのインチングバルブ構造に関し、特に、簡単な構造で以って温度補償に対する信頼性を向上させることができるインチングバルブ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォークリフトやストラドルキャリヤ等の荷役機械、或いはモータグレーダや自走式スクレーパ（モータスクレーパ）、ブルドーザ、車輪式トラクタショベル（ホイールローダ）等の建設土木機械などの産業車両においては、荷役動作等の作業を行いながらインチング走行を行うインチング装置が具備されている。インチング装置は、車両を微速で前進或いは後進させる走行制御を行う装置であり、産業車両における作業性を向上させたり、停止や発進、或いは方向転換を円滑にしたりするために用いられている。
インチング装置では、インチングペダル或いはブレーキペダルの踏み込み動作によりインチングバルブを制御してインチング走行を行うことが一般的である。
【０００３】
図４に、インチング装置を備えたパワーシフトトランスミッションの一例を示す（特許文献１参照）。同図に示されるように、ポンプ５１にてオイルパン５２から油を吸い上げるとともに、レギュレータバルブ５３によりポンプ吐出圧の調圧が行われる。アキュムレータバルブ５４は、変速時のクラッチの係合を滑らかにするためのものである。
インチングペダル５５は、インチングバルブ５６を作動して、メイン油圧を減圧してクラッチ５９、６０の開放或いは、半クラッチ状態を可能にする。前進／中立／後進切換レバー５８は、セレクタバルブ５７を作動して前進クラッチ５９又は後進クラッチ６０にメイン油圧を送るか、両クラッチの油圧をドレンするかして各ポジションの切換を行う。
【０００４】
上記したインチングバルブの構造において、従来はインチングバルブのインチングピストン位置を機械的な力若しくは油圧によって制御していた。機械的にピストン位置を制御する場合、インチングペダル或いはブレーキペダルによりケーブルやリンク機構を介して機械的にピストン位置を制御するようになっている。一方、油圧によりピストン位置を制御する場合、インチングピストンと制御油室とを設け、制御油室の油圧を電磁弁のＰＷＭ制御等により可変に設定することによりピストン位置を制御していた。
【０００５】
インチングバルブのピストン位置制御を油圧制御により行うようにしたインチングバルブ構造の一例を図５に示す（特許文献２参照）。このインチングバルブは、作動油を給排するための入口ポート３、出口ポート４、排油ポート５、６がバルブ本体２に形成されており、該バルブ本体２内にはインチングピストン７と、筒状のスプール弁体８とが摺動自在に嵌合されている。スプール弁体８は、内部に摺動自在に嵌合されたインナスプール弁体１０を有する。インチングピストン７とスプール弁体８の一端面の間にはインチングスプリング１３が介装されており、バルブ本体２とスプール弁体８との間にも対抗スプリング１４が介装されている。
バルブ本体２とインチングピストン７とで仕切られた制御油室２５には制御油路２６が連通しており、この制御油路２６の途中にはインチングペダルの踏み込み量に対応して制御油路内の油圧を調整する電磁弁２７が介装されている。この電磁弁２７にてインチングピストンへの圧力を調整することによりインチングスプリング１３のスプリング力を変化させ、クラッチへ供給される油圧を可変に調圧するようになっている。
【０００６】
また、特許文献３（特開平７−２３２５７６号公報）には、インチング走行機能を損なうことなく構造を簡素化したインチング装置について開示されている。これは、車両走行方向とブレーキペダルの踏み込み量を検出し、検出した電気信号に基づいて、作動油の方向及び流量を制御する比例電磁式セレクタバルブを備えた構成となっている。
【０００７】
【特許文献１】実公平５−４６０６号公報
【特許文献２】特開平６−１２９５２０号公報
【特許文献３】特開平７−２３２５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記したように従来のインチング装置においては、インチングバルブのピストン位置を、機械的な力、若しくは特許文献２及び特許文献３に記載されるごとく油圧制御により調整し、クラッチ油圧を可変に調圧していた。
しかしながら、インチングバルブのピストン位置を機械的な力により制御する場合、インチングペダルとインチングバルブをケーブルやリンク機構により連結することとなり、これらの配置等に制約が発生し易く、インチングバルブやインチングペダルのレイアウトを自由に設定することができないという問題があった。また、インチングバルブにトランスミッションの振動が伝わり、調圧精度を維持することが困難であった。
また、インチングバルブのピストン位置を油圧により制御する場合、温度変化に対する補償を与えることが難しい。即ち、温度変化に対する油圧の変化は敏感であるため、調圧精度が低下したり、温度に応じて調整する必要があるなど制御が複雑化する惧れがある。
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、簡単な構造で以って温度補償に対する信頼度の高い制御を可能としたインチングバルブ構造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】
【０００９】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、バルブ本体内に、インチングピストンとこれに連係したスプール弁体とが摺動自在に嵌挿され、前記インチングピストンと前記スプール弁体との間にインチングスプリングが介装されるとともに前記スプール弁体と前記バルブ本体との間に対抗スプリングが介装されており、前記インチングピストンの軸方向位置に基づいて前記インチングスプリングによる前記スプール弁体への付勢力が設定され、該付勢力に応じて前記スプール弁体の位置が閉弁側若しくは開弁側に調整されることにより前進用若しくは後進用のクラッチに供給する作動油の流量を制御するようにしたインチングバルブ構造において、
前記インチングピストンの軸方向に対して直線的に作動するモータ、若しくは直線的に作動する作動機構を備えたモータからなる位置決めモータを備え、該位置決めモータの被駆動部が、前記インチングピストンのインチングスプリング当接面と反対側の一端面に直接連結され、電気的制御信号に基づいて前記位置決めモータにより前記インチングピストンの位置が可変に制御されるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
さらにこれらの発明において、前記位置決めモータは、インチングペダルの踏み込み量を検出するインチング開度センサからの電気的制御信号に基づいて制御されることを特徴とする。
本発明によれば、インチングバルブのピストン位置を、インチングピストンに直接連結された（作動機構が介在する場合を含む）位置決めモータにより制御して、クラッチへ供給する作動油の流量制御（調圧）を行うようにしたため、従来の油圧式及び機械式に比べて構造を簡素化することができ、且つ温度補償に対する信頼度を向上させ、高精度で簡単な制御を可能としている。
【発明の効果】
【００１１】
以上記載のごとく本発明によれば、インチングバルブの駆動手段として、インチングピストンに直結させた位置決めモータを用いたため、簡単な構造で以って、温度補償に対する信頼性の高いインチングバルブを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の実施例に係るインチングバルブ構造を示す模式的な断面図、図２は本発明の実施例が適用されるトランスミッションの油圧回路を示す図、図３は本発明の実施例が具備するモータの一例を示す概略断面図である。
本実施例は、フォークリフトやストラドルキャリヤ等の荷役機械、或いはモータグレーダや自走式スクレーパ（モータスクレーパ）、ブルドーザ、車輪式トラクタショベル（ホイールローダ）等の建設土木機械などの産業車両に好適に適用され、この産業車両に搭載されたパワーシフトトランスミッションのインチングバルブ構造に関するものである。
【００１３】
まず、図２を参照して、本実施例に係るインチングバルブ構造を具備したトランスミッションの油圧回路につき説明する。この油圧回路は、図４に示した回路と略同一である。尚、この油圧回路は一例であり、他の回路を有するトランスミッションにも本実施例のインチングバルブ構造が適用できることは勿論である。
図２に示されるように、油溜め３０からギヤポンプ３１によって吸い上げられる作動油は、油路４０を介してメインレギュレータバルブ３３に供給され、該メインレギュレータバルブ３３にて吐出圧の調圧が行われる。メインレギュレータバルブ３３にて調圧された作動油は、油路４４を介してトルクコンバータに送られるとともに、油路４２を介してインチングバルブ１に送られる。油路４２上にはオリフィス４３が設けられている。
さらに、メインレギュレータバルブ３３からの作動油の一部は、油路４１を介してアキュムレータバルブ３４にも送られる。アキュムレータバルブ３４は、変速時のクラッチの係合を円滑にするためのものである。
【００１４】
インチングバルブ１は、不図示のインチングペダル（或いはブレーキペダル）からの電気的制御信号に基づいて位置決めモータを作動し、該モータに直結されたインチングピストンの位置を調整することによりセレクタバルブ３５（クラッチ３６、３７）に供給されるメイン油圧を調圧するようになっている。
インチングバルブ１からの作動油は、セレクタバルブ３５を介して前進用クラッチ３６又は後進用クラッチ３７に送られる。このインチングバルブ１では、インチングペダルの踏み込み量に応じてクラッチ３６、３７のうちの係合状態にある方の作動油を低下させ、開放或いは半クラッチ状態を実現する。インチングバルブ１の具体的構造については後述する。
セレクタバルブ３５は、前進／中立／後進切換レバー（図４参照）の手動操作により作動し、前進クラッチ用回路４６又は後進クラッチ用回路４７へ作動油が送られる。尚、ここでは前進１速／後進１速のパワーシフトトランスミッションにつき説明するが、前進２速用、後進２速用などの多段変速を可能とした構成にも本実施例を適用可能である。この場合、セレクタバルブと前進／後進クラッチ３６、３７との間にシフトバルブ（図示略）を設け、電磁弁の開閉によりシフトバルブを作動させ、前進／後進クラッチ３６、３７に接続するメイン油圧回路４６、４７を切り替えるようにするとよい。
【００１５】
次に、図１を参照して、本実施例に係るインチングバルブ構造につき説明する。
このインチングバルブ構造はバルブ本体２を有し、該バルブ本体２には、上流側の油路４０に連通する入口ポート３と、下流側の油路４２に連通する出口ポート４と、上記した油溜め３０（図２参照）に夫々接続する２つの排油ポート５、６とが形成されている。
また、バルブ本体２には、インチングピストン７、及び筒状をなすスプール弁体８とが摺動自在に嵌合されている。該インチングピストン７は、バルブ本体２の一端側に形成されたシリンダ１１内を摺動するように配置される。外周面に入口ポート３と出口ポート４とを連通させるか、或いは出口ポート４と排油ポート６とを連通させる環状溝９が形成されたスプール弁体８内には、インナスプール弁体１０が摺動自在に嵌合されている。
【００１６】
さらに本実施例では、前記バルブ本体２のシリンダ１１側に面するインチングピストン７の一端面（図中、左側の端面）に、インチングピストン７の位置を調整する位置決めモータ１２が接続されている。
前記位置決めモータ１２は、インチングピストン７の軸方向に対して直線的に作動するモータ、若しくは直線的に作動する作動機構を備えたモータからなる。
リニア駆動する高精度のモータとしては、例えば超音波モータが好適に用いられる。また、作動機構を備えたモータとしては、例えばステッピングモータやサーボモータが好適に用いられる。この作動機構は、回転運動を直線運動に変換する機構であり、ラック・ピニオン機構、ボールねじ機構などが挙げられる。
前記位置決めモータ１２の被駆動部１２’は、直線的に往復動するごとく作動する。該被駆動部１２’は、インチングピストン７のインチングスプリング当接面と反対側の一端面（図中、左側の端面）に直接連結される。
【００１７】
この位置決めモータ１２は、図中矢印方向の直線運動力を発生し、インチングピストン７の軸方向位置を所定位置に設定する。このとき、インチングペダル（或いはブレーキペダル）の踏み込み量をインチング開度センサにより検出し、該インチング開度センサからの電気的制御信号に基づいて位置決めモータ１２を駆動させるようになっている。これにより、位置決めモータ１２に連結したインチングピストン７は、踏み込み量に応じた所定位置に可変に制御される。図３に位置決めモータ１２の一例を示す。同図に示されるように、該モータ１２は有底円筒状のケーシング１２１を備え、該ケーシング１２１内に、ブラシが収容されたブラシホルダ１２２と、ブラシの内周側に配置されたコンミテータ１２３と、コイルを有するコア１２４と、該コアの外周側に設置されたマグネット１２５とが配設されている。そして、制御回路（不図示）に基づいてブラシに給電され、ブラシからコンミテータ１２３を介してコア１２４のコイルに電流が流れ、マグネット１２５の磁束によりコア１２４が回転駆動される。この回転力は不図示のシャフトに伝達され、該シャフトから上記した差動機構を介して直線運動を発生させる。この直線運動を用い、インチングピストン７にて所定の移動量を得るには、インチング開度センサからの電気的制御信号を受けた制御回路にて給電量を制御することにより行われる。
【００１８】
外周面が一方の排油ポート５に臨むインチングピストン７とスプール弁体８の一端面との間には、所定のスプリング力を有するインチングスプリング１３が介装されており、バルブ本体２の他端側（図中、右側）とインナスプール弁体１０との間にも、このインナスプール弁体１０をインチングピストン７の他端面に付勢する対抗スプリング１４が介装されている。
また、インナスプール弁体１０の中央部には、バルブ本体２の他端側とスプール弁体８の他端側とで囲まれた調圧油室１５に臨む油穴１６が形成されている。この油穴１６の一端側にはスプール弁体８の一端側に形成された油穴１７を介して前記排油ポート６に連通し得る排油用油穴１８が形成され、又、この油穴１６の途中にはスプール弁体８の中央部に形成された環状溝９に臨む油穴１９を介して、前記入口ポート３か、或いは出口ポート４に連通し得る調整用油穴２０が形成されている。
【００１９】
上記したインチングバルブ１における作用を説明する。
運転者がインチングペダルを踏み込まない状態においては、位置決めモータ１２によりインチングピストン７がバルブ本体２の右側に位置するように設定される。このとき、スプール弁体８はインチングピストン７とともにバルブ本体２の右側に付勢され、インナスプール弁体１０は対抗スプリング１４のスプリング力によってインチングピストン７の他端面に付勢された状態となっている。この結果、上流側油路４０に接続する入口ポート３と、下流側油路４２に接続する出口ポート１４とが環状溝９を介して連通状態にあり、下流側油路４２からの低ライン圧が油路４２及び前セレクタバルブ３５（図２参照）を介してクラッチ３６、３７側に供給される一方、調圧油室１５内は油穴１６及び排油用油穴１８、油穴１７を介して排油ポート６に連通した状態となっている。
【００２０】
この状態から、運転者がインチングペダルを踏み込むと、インチング開度センサ（図示略）がその開度を検出して電気的制御信号に変換し、この制御信号を位置決めモータ１２に送る。該位置決めモータ１２は制御信号に基づいて駆動し、インチングピストン７を踏み込み量に応じて最右端から左側に向けて移動させる。そして、インチングスプリング１３、対抗スプリング１４のスプリング力により、インナスプール弁体１０の他端側に形成した環状のばね受け部２１がスプール弁体８の内周面に形成した段部２２に当接するまで、インチングピストン７とインナスプール弁体１０とが移動する。この結果、調圧油室１５が油穴１６及び調整用油穴２０、油穴１９を介して入口ポート３に連通状態となり、低ライン圧が調圧油室１５内にも供給される。
【００２１】
ここから、さらにインチングペダルが踏み込まれると、位置決めモータ１２によりインチングピストン７がさらに左側に移動し、これによりスプール弁体８も同時に左側に移動する。この結果、インチングペダルの踏み込み量の変化に応じてスプール弁体８が入口ポート３を塞ぎ得る状態になると同時に環状溝９を介して出口ポート４と排油ポート６とが連通し得る状態となり、クラッチ３６、３７側に供給されていた作動油がセレクタバルブ３５及び油路４２を介して排出される。このようにして、インチングペダルの踏み込み量に応じた位置決めモータ１２によるインチングピストン７の位置と、インチングスプリング１３のスプリング力に比例した油圧に作動油が調圧されることにより、半クラッチ状態からクラッチ３６、３７が完全に開放される等の制御が行われる。
尚、上記した各種スプール、スプリング、油路等の構成はこれに限定されるものではなく、他の構成に、本実施例に係る位置決めモータ機構を適用することも可能である。
【００２２】
本実施例によれば、インチングバルブ１のピストン位置を、インチングピストン７に直接連結された（作動機構が介在する場合を含む）位置決めモータにより制御して、クラッチへ供給する作動油の流量制御（調圧）を行うようにしたため、従来の油圧式及び機械式に比べて構造を簡素化することができ、且つ温度補償に対する信頼度を向上させ、高精度で簡単な制御を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係るインチングバルブ構造を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の実施例が適用されるトランスミッションの油圧回路を示す図である。
【図３】本発明の実施例が具備するモータの一例を示す概略断面図である。
【図４】従来のトランスミッションの制御回路図である。
【図５】従来のインチングバルブ構造を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１      インチングバルブ
２      バルブ本体
３      入口ポート
４      出口ポート
５、６  排油ポート
７      インチングピストン
８      スプール弁体
１０    インナスプール弁体
１１    シリンダ
１２    位置決めモータ
１３    インチングスプリング
１４    対抗スプリング
３３    メインレギュレータバルブ
３４    アキュムレータバルブ
３５    セレクタバルブ
３８    トルクコンバータ
【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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