(57)【要約】【課題】スプール形状がシンプルで加工が容易であると共に作動流体の漏れのない速度感応弁装置を提供することを目的とする。【解決手段】原動機１に駆動されるチャージポンプ６からの圧油が流れる通路２３にオリフィス２４を介装してなる差圧発生部２０と、該差圧発生部２０におけるオリフィス２４の１次側圧力と２次側圧力の差圧に応じて移動可能なスプール３２を筒状ケース３１ａ〜３１ｄ内に収装すると共に該スプール３２の移動により前記１次側圧力と２次側圧力の何れか一方がスプール外周の絞り部３２ａを介して導入される油室４１をスプール外周とケース内周との間に形成してなる差圧増圧部３０とを別個に分離・形成し、前記差圧増圧部３０における油室４１内の圧力をＨＳＴ油圧走行駆動装置のレギュレータ１０に作用させるようにした。【選択図】        図１
2004183848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機に駆動されるポンプからの作動流体が流れる管路にオリフィスを介装してなる差圧発生部と、
前記差圧発生部におけるオリフィスの１次側圧力と２次側圧力の差圧に応じて移動可能なスプールをケース内に収装すると共に該スプールの移動により前記１次側圧力と２次側圧力の何れか一方がスプール外周の絞り部を介して導入される圧力室をスプール外周とケース内周との間に形成してなる差圧増圧部とを別個に分離・形成すると共に、
前記差圧増圧部における圧力室内の圧力を外部のアクチュエータに作用させることを特徴とする速度感応弁装置。
【請求項２】
前記スプールの一端側に、前記１次側圧力と２次側圧力の何れか一方を前記圧力室に導入しない方向に前記スプールを付勢するバルブスプリングを収装し且つ同スプールの長手方向位置を調整する第１の回動部材を配置すると共に、
前記スプールの他端側に、リターンスプリングを介して前記１次側圧力と２次側圧力の何れか一方を前記圧力室に導入するのを強制的に阻止する方向にスプールを移動させる第２の回動部材を配置し、
これら回動部材を前記ケース外からの操作が可能に同ケースに回動自在で且つ液密的に支持させたことを特徴とする請求項１記載の速度感応弁装置。
【請求項３】
前記オリフィスの中央に円錐ロッドを進退可能に挿入・配設したことを特徴とする請求項１又は２記載の速度感応弁装置。
【請求項４】
前記アクチュエータはＨＳＴ油圧走行駆動装置における可変容量形油圧ポンプの斜板の傾転角を制御するレギュレータであることを特徴とする請求項１，２又は３記載の速度感応弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変容量形油圧ポンプを用いたＨＳＴ油圧走行駆動装置等に用いて好適な速度感応弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホイールローダなどの作業車両に搭載される走行駆動装置として、例えば図４に示すように、原動機（エンジン）１に駆動される可変容量形油圧ポンプ２と、作業車両の駆動輪Ｗと連結される油圧モータ３とが一対の主管路４，５により閉回路接続されたＨＳＴ油圧走行駆動装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この装置では、車両のアクセルペダル（図示せず）を踏み込むと、原動機１に駆動されるチャージポンプ６の吐出量が増加して絞り（オリフィス）７の１次側の圧力が上昇する。
【０００４】
ここで、運転席の前後進選択レバー８を中立位置（Ｎ位置）から前進位置（Ｆ位置）または後進位置（Ｒ位置）へ切り換えると、前後進切換弁９の一対のソレノイド部のいずれか一方へ励磁電流が供給されて前後進切換弁９が中立位置（図示の位置）からＦ位置またはＲ位置へと切り換わり、絞り７の前後の圧力がレギュレータ１０の油室１０ａ，１０ｂへ導かれてその差圧分だけピストン１０ｃが移動する。
【０００５】
これにより、油圧ポンプ２の押除け容積が増減して油圧モータ３が原動機１の回転数と油圧ポンプの押除け容積とに応じた速度で駆動され、車両がアクセルペダルの踏み込み量に応じた速度で走行する。
【０００６】
前後進選択レバー８が中立位置のときは前後進切換弁９も中立位置となり、レギュレータ１０の油室１０ａ，１０ｂが前後進切換弁９を介して連通して同圧となる。
【０００７】
このため、ピストン１０ｃが中立位置へ復帰して油圧ポンプ２の押除け容積が零となり、油圧ポンプ２からの圧油の吐出が停止する。
【０００８】
このようなＨＳＴ油圧走行駆動装置に好適な速度感応弁として、従来、例えば図５に示すようなものがある。
【０００９】これは、長手方向に二分割された筒状ケース１００ａ，１００ｂ内に中空でかつ長手方向中間部外周に絞り部１０１ａを有したスプール１０１が摺動可能に収装され、通常はバルブスプリング１０２により図中左方に付勢されてスプール１０１の右端部内に挿入された調整ロッド１０３の先端部でその左方移動が規制されている。
【００１０】スプール１０１には、その左端部内周にオリフィス１０４が嵌合されると共に、このオリフィス１０４の右方側に順に小径ポート１０５と大径ポート１０６とが長手方向に所定間隔離間して形成される。
【００１１】一方、筒状ケース１００ａには、左端側から順に小径ポート１０７と大径ポート１０８とが長手方向に所定間隔離間して形成される。そして、小径ポート１０７は前述した図４のレギュレータ１０の油室１０ａ，１０ｂへ適宜前後進切換弁９を介して連通されると共に、大径ポート１０８は同じく図４の主管路４，５（メイン回路）のブースト回路に繋がっている。
【００１２】また、スプール１０１の左端開口部は、前述した図４のチャージポンプ６の吐出側に通じ、ここから供給された作動油がオリフィス１０４を通過して前記大径ポート１０８に常時連通する大径ポート１０６を通って、主管路４，５のブースト圧に供されるようになっている。
【００１３】従って、図５に示す状態から車両のアクセルペダルが踏み込まれると、その踏み込み量に応じて原動機１（図４参照）に駆動されるチャージポンプ６の吐出量が増加してオリフィス１０４の１次側の圧力が上昇することから、スプール１０１がバルブスプリング１０２の付勢力に抗して図中右方に移動する。
【００１４】これにより、スプール１０１の小径ポート１０５と、スプール１０１外周の絞り部１０１ａと筒状ケース１００ａとで形成される油室１０９（これには筒状ケース１００ａの小径ポート１０７が常時連通する）とが連通され、当該油室１０９内の圧油が小径ポート１０７を介してレギュレータ１０の油室１０ａ，１０ｂへ供給される。
【００１５】
この時の油室１０９内の圧力Ｐ３  は、下記の式で求められる。
Ｐ３  ＝（Ｐ１  −Ｐ２  ）Ａ／Ｂ−ｆｓｐ  ／Ｂ
ここで、
Ｐ１  ：オリフィス１０４の１次側圧力
Ｐ２  ：オリフィス１０４の２次側圧力
Ａ  ：オリフィス１０４の１次側圧力Ｐ１  が作用するスプール１０１の受圧面積
Ｂ  ：油室１０９内の圧力Ｐ３  が作用するスプール１０１（絞り部１０１ａ）の受圧面積
ｆｓｐ  ：バルブスプリング１０２の設定された力又は組付時の力
【００１６】
この結果、オリフィス１０４の前後差圧の増大に応じて油室１０９内の圧力Ｐ３  も増大することになり、結局、油圧ポンプ２（図４参照）の斜板傾転角もオリフィス１０４の前後差圧に応じて増減し、油圧モータ３（図４参照）が原動機１の回転数と油圧ポンプ２の押除け容積とに応じた速度で駆動され、車両がアクセルペダルの踏み込み量に応じた速度で走行する。
【００１７】
尚、図５中１１０はリターンスプリングで、筒状ケース１００ｂ内にホルダ１１１を介して回動自在に支持されたシャフト１１２がレバー１１３により回動操作されるとカムリング１１４によりスプリングホルダ１１５が図中左方に移動し、当該リターンスプリング１１０の付勢力を増大してスプール１０１を強制的に図中左方に移動（復帰）させてスプール１０１の小径ポート１０５と油室１０９との連通を遮断するようになっている。
【００１８】
【特許文献１】
特許第３０９８１４９号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図５に示した速度感応弁にあっては、スプール１０１内を作動流体（油）が通過するためスプール外径が増大し、弁のコンパクト化が図れないと共に、スプール１０１が中空で薄肉であり、その外周で作動流体の切り換えと増圧作用をさせ、また、その内周にオリフィス１０４を設置しているため、スプール１０１の加工が複雑でコストアップを招来するという問題点があった。また、作動流体が調整ロッド１０３とシャフト１１２との摺動隙間（及び調整ロッド１０３外周のねじ溝）から外部へ漏れるという不具合もあった。
【００２０】
そこで、本発明は、スプール形状がシンプルで加工が容易であると共に作動流体の漏れのない速度感応弁装置を提供することを目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する請求項１の発明は、原動機に駆動されるポンプからの作動流体が流れる管路にオリフィスを介装してなる差圧発生部と、該差圧発生部におけるオリフィスの１次側圧力と２次側圧力の差圧に応じて移動可能なスプールをケース内に収装すると共に該スプールの移動により前記１次側圧力と２次側圧力の何れか一方がスプール外周の絞り部を介して導入される圧力室をスプール外周とケース内周との間に形成してなる差圧増圧部とを別個に分離・形成し、前記差圧増圧部における圧力室内の圧力を外部のアクチュエータに作用させることを特徴とする。
【００２２】
請求項２の発明は、前記スプールの一端側に、前記１次側圧力と２次側圧力の何れか一方を前記圧力室に導入しない方向に前記スプールを付勢するバルブスプリングを収装し且つ同スプールの長手方向位置を調整する第１の回動部材を配置すると共に、前記スプールの他端側に、リターンスプリングを介して前記１次側圧力と２次側圧力の何れか一方を前記圧力室に導入するのを強制的に阻止する方向にスプールを移動させる第２の回動部材を配置し、これら回動部材を前記ケース外からの操作が可能に同ケースに回動自在で且つ液密的に支持させたことを特徴とする。
【００２３】
請求項３の発明は、前記オリフィスの中央に円錐ロッドを進退可能に挿入・配設したことを特徴とする。
【００２４】
請求項４の発明は、前記アクチュエータはＨＳＴ油圧走行駆動装置における可変容量形油圧ポンプの斜板の傾転角を制御するレギュレータであることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る速度感応弁装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００２６】
［実施例］
図１は本発明の一実施例を示す速度感応弁装置の構成図、図２の（ａ）は図１のＡ矢視図で図２の（ｂ）は図１のＢ矢視図、図３は調整部材の分解斜視図である。尚、本実施例は本速度感応弁装置を図４のＨＳＴ油圧走行駆動装置に適用した例である。従って、ＨＳＴ油圧走行駆動装置については図４を参照して重複する説明は省略する。
【００２７】
図１において、２０は差圧発生部、３０は差圧増圧部であり、これらは別個に分離・形成されて、油圧ユニット本体などに適宜の手段で組み付けられる。
【００２８】
差圧発生部２０は、ケース２２内にＬ字状に形成されて前述したＨＳＴ油圧走行駆動装置のチャージポンプ６（図４参照）からの圧油（作動流体）が図中矢印のように流れる通路（管路）２３にオリフィス２４を介装してなり、その１次側圧力が第１ポート２５を、また２次側圧力が第２ポート２６を介して取り出されるようになっている。
【００２９】
また、前記オリフィス２４の中央には円錐ロッド２７が進退可能に挿入・配設され、円錐ロッド２７のオリフィス２４に対する挿入度合いを調整することでオリフィス２４の開口面積（オリフィス特性）を変化させられるようになっている。図示例では、ケース２２内にねじ込まれた円錐ロッド２７のねじ込み度合いを外部から六角レンチ等により調整するようになっている。
【００３０】
一方、差圧増圧部３０は、長手方向に四分割された筒状ケース３１ａ〜３１ｄ内に、スプール３２と、第１の回動部材としてのダイヤル３３及びサポート３４と、第２の回動部材としてのシャフト３５及びカムリング３６とが収装されてなる。
【００３１】
前記スプール３２は、前記筒状ケース３１ｃに位置して図中左右方向に移動可能に収装され、その左端中央から突出したロッド３７上にスプリングホルダ３８ａ，３８ｂを介して巻装されたバルブスプリング３９により常時図中左方に付勢されている。前記一方（左方）のスプリングホルダ３８ａは前記サポート３４の内周段部に係合することでその左方移動が規制されると共に、他方のスプリングホルダ３８ａは前記ロッド３７の外周段部に係合することでその右方移動が規制される。
【００３２】
また、スプール３２の左端外周にはポート４０が形成されると共に該ポート４０の右方に位置した外周には絞り部（小径部）３２ａが形成されて当該スプール３２外周と筒状ケース３１ｃ内周との間に油室（圧力室）４１を形成している。前記ポート４０の外端は、通常は、筒状ケース３１ｃの内周面で閉塞されると共に、ポート４０の内端は中心孔４２及び切欠き溝４３を介してスプール３２の右端側に筒状ケース３１ｃの内周面と前記スプール３２の外周面と同スプール３２の右端面にねじ結合されたディスク４４とで形成された油室４５に通じている。
【００３３】
前記サポート３４は、図３にも示すように、その右半筒部３４ａが前記筒状ケース３１ｂの内周に螺合されると共に、左半筒部３４ｂの対称位置に形成した二つの切欠き溝５０に前記ダイヤル３３の円形基板部５１の内面から突出した両脚部５２が嵌合している。
【００３４】
前記円形基板部５１の外面からは段付き軸部５３が突出し、この段付き軸部５３の大径部５３ａが筒状ケース３１ａの端板に回動自在で且つＯリング５４を介して油密的に支持されると共に、筒状ケース３１ａ外に突出した小径部５３ｂに六角ナット５５が螺合している。また、小径部５３ｂの端面には六角穴５６が形成されている。
【００３５】
従って、前記小径部５３ｂの六角穴５６に六角レンチ等を嵌合することで、ダイヤル３３は外部からの回動操作が可能となり、このダイヤル３３の回動により前記サポート３４も一体的に回動することで、当該サポート３４が筒状ケース３１ｂ内を螺進退してスプール３２の長手方向位置が調整可能となる。
【００３６】
前記シャフト３５は、筒状ケース３１ｄ内にホルダ６０及びスラストプレート６１を介して回動自在で且つＯリング６２により油密的に支持されると共に、筒状ケース３１ｄ外に突出した端部にはレバー６３が結合されている。また、シャフト３５の内端にはピン６４により筒状ケース３１ｄに対し回動不能で且つ長手方向に移動可能に配設された前述のカムリング３６が係合し、このカムリング３６と前述したディスク４４との間にリターンスプリング６５が介装される。
【００３７】
従って、レバー６３によりシャフト３５を所定方向に回動させるとカムリング３６が図中左方へ移動し、これによりリターンスプリング６５の付勢力が増大してスプール３２が強制的に図示の位置に復帰させられる。
【００３８】
前記筒状ケース３１ｃには、前述した差圧発生部２０の第１ポート２５と回路接続される第１ポート７０が形成され、該第１ポート７０は前記スプール３２の左端側に形成された油室７２と通じている。
【００３９】
また、筒状ケース３１ｃには、前述した差圧発生部２０の第２ポート２６と回路接続される第２ポート７３が形成され、該第２ポート７３は前記スプール３２の右端側に形成された油室４５に通じている。
【００４０】
また、筒状ケース３１ｃには、前述した油室４１に通じる第３ポート７４が形成され、該第３ポート７４は前述したＨＳＴ油圧走行駆動装置のレギュレータ（アクチュエータ）１０の油室１０ａ，１０ｂ（図４参照）に回路接続される。
【００４１】
尚、図中７５はドレンポート、７６ａ〜７６ｄはＯリング、７７はシャフト３５に嵌着したカバーである。
【００４２】
このように構成されるため、図１に示す状態から車両のアクセルペダルが踏み込まれると、その踏み込み量に応じて原動機１（図４参照）に駆動される前従したＨＳＴ油圧走行駆動装置のチャージポンプ６の吐出量が増加し、この吐出油が流れる差圧発生部２０の通路２３内におけるオリフィス２４の１次側の圧力が上昇する。
【００４３】
この圧力が第１ポート２５と差圧増圧部３０の第１ポート７０とを結ぶ油圧回路を介して差圧増圧部３０の油室７２に作用される一方、オリフィス２４の２次側の圧力が第２ポート２６と差圧増圧部３０の第２ポート７３とを結ぶ油圧回路を介して差圧増圧部３０の油室４５に作用される。
【００４４】
そして、前記差圧増圧部３０においては、オリフィス２４の１次側の圧力と２次側の圧力との差圧により、スプール３２がバルブスプリング３９の付勢力に抗して図中右方に移動する。
【００４５】これにより、スプール３２のポート４０と、スプール３２外周の絞り部３２ａと筒状ケース３１ｃとで形成される油室４１とが連通され、前述した油室４５内の圧油が前記油室４１内に供給されると共に当該油室４１内の圧油が第３ポート７４を介して前述したＨＳＴ油圧走行駆動装置のレギュレータ１０の油室１０ａ，１０ｂ（図４参照）へ供給される。
【００４６】
この時の油室４１内の圧力Ｐ３  は、下記の式で求められ、前述した従来の速度感応弁装置（図５参照）と同様である。
Ｐ３  ＝（Ｐ１  −Ｐ２  ）Ａ／Ｂ−ｆｓｐ  ／Ｂ
ここで、
Ｐ１  ：オリフィス２４の１次側圧力
Ｐ２  ：オリフィス２４の２次側圧力
Ａ  ：オリフィス２４の１次側圧力Ｐ１  が作用するスプール３２の受圧面積
Ｂ  ：油室４１内の圧力Ｐ３  が作用するスプール３２（絞り部３２ａ）の受圧面積
ｆｓｐ  ：バルブスプリング３９の設定された力又は組付時の力
【００４７】
この結果、オリフィス２４の前後差圧の増大に応じて油室４１内の圧力Ｐ３  も増大することになり、結局、油圧ポンプ２（図４参照）の斜板傾転角もオリフィス２４の前後差圧に応じて増減し、油圧モータ３（図４参照）が原動機１の回転数と油圧ポンプ２の押除け容積とに応じた速度で駆動され、車両がアクセルペダルの踏み込み量に応じた速度で走行する。
【００４８】
そして、本実施例では、チャージポンプ６からの圧油が流れる通路（管路）２３にオリフィス２４を介装してなる差圧発生部２０と、該差圧発生部２０におけるオリフィス２４の１次側圧力と２次側圧力の差圧に応じて移動可能なスプール３２を筒状ケース３１ａ〜３１ｄ内に収装すると共に該スプール３２の移動により前記２次側圧力（前記１次側圧力でも良い）がスプール外周の絞り部３２ａを介して導入される油室４１をスプール外周とケース内周との間に形成してなる差圧増圧部３０とを別個に分離・形成したので、スプール３２にはチャージポンプ６からの圧油が流れる通路（管路）２３が形成されないと共にオリフィス２４も組み付けられないことから、スプール形状がシンプルで加工が容易となり、コストダウンが図れる。
【００４９】
また、外部操作が可能なダイヤル３３等やシャフト３５等はＯリング５４，６２を介してそれぞれ筒状ケース３１ａ，３１ｄに油密的に支持させたので、油漏れが生じず、装置の信頼性が高まる。
【００５０】
また、オリフィス２４の中央に円錐ロッド２７を進退可能に挿入・配設したので、オリフィス２４を交換することなく、オリフィス２４の開口面積（オリフィス特性）を、チャージポンプの流量変化範囲が異なる用途に応じて、又は作動流体の温度等の変化に応じて容易に変更することかできる。
【００５１】
尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。また、本発明は、ＨＳＴ油圧走行駆動装置以外の速度感応弁として適用できることもいうまでもない。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明は、原動機に駆動されるポンプからの作動流体が流れる管路にオリフィスを介装してなる差圧発生部と、該差圧発生部におけるオリフィスの１次側圧力と２次側圧力の差圧に応じて移動可能なスプールをケース内に収装すると共に該スプールの移動により前記１次側圧力と２次側圧力の何れか一方がスプール外周の絞り部を介して導入される圧力室をスプール外周とケース内周との間に形成してなる差圧増圧部とを別個に分離・形成し、前記差圧増圧部における圧力室内の圧力を外部のアクチュエータに作用させるので、スプール形状がシンプルで加工が容易となり、コストダウンが図れる。
【００５３】
請求項２の発明は、前記スプールの一端側に、前記１次側圧力と２次側圧力の何れか一方を前記圧力室に導入しない方向に前記スプールを付勢するバルブスプリングを収装し且つ同スプールの長手方向位置を調整する第１の回動部材を配置すると共に、前記スプールの他端側に、リターンスプリングを介して前記１次側圧力と２次側圧力の何れか一方を前記圧力室に導入するのを強制的に阻止する方向にスプールを移動させる第２の回動部材を配置し、これら回動部材を前記ケース外からの操作が可能に同ケースに回動自在で且つ液密的に支持させたので、油漏れが生じず、装置の信頼性が高まる。
【００５４】
請求項３の発明は、前記オリフィスの中央に円錐ロッドを進退可能に挿入・配設したので、オリフィスを交換することなく、オリフィスの開口面積（オリフィス特性）を、チャージポンプの流量変化範囲が異なる用途に応じて、又は作動流体の温度等の変化に応じて容易に変更することかできる。
【００５５】
請求項４の発明は、前記アクチュエータはＨＳＴ油圧走行駆動装置における可変容量形油圧ポンプの斜板の傾転角を制御するレギュレータであるので、油圧モータが原動機の回転数と油圧ポンプの押除け容積とに応じた速度で駆動され、車両をアクセルペダルの踏み込み量に応じた速度で走行させられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す速度感応弁装置の構成図である。
【図２】同図（ａ）は図１のＡ矢視図で、同図（ｂ）は図１のＢ矢視図である。
【図３】調整部材の分解斜視図である。
【図４】ＨＳＴ油圧走行駆動装置の概略構成図である。
【図５】従来の速度感応弁装置の構成図である。
【符号の説明】
１  原動機（エンジン）、２  可変容量形油圧ポンプ、３  油圧モータ、４  主管路、５  主管路、６  チャージポンプ、７  絞り（オリフィス）、８  前後進選択レバー、９  前後進切換弁、１０  レギュレータ、２０  差圧発生部、２２  ケース、２３  通路（管路）、２４  オリフィス、２５  第１ポート、２６第２ポート、  ２７  円錐ロッド、３０  差圧増圧部、３１ａ〜３１ｄ  筒状ケース、３２  スプール、３２ａ  絞り部（小径部）、３３  ダイヤル、３４  サポート、３５  シャフト、３６  カムリング、３７  ロッド、３８ａ，３８ｂスプリングホルダ、３９  バルブスプリング、４０  ポート、４１  油室、４２  中心孔、４３  切欠き溝、４４  ディスク、４５  油室、５０  切欠き溝、５１  円形基板部、５２  脚部、５３  段付き軸部、５４  Ｏリング、５５  六角ナット、５６  六角穴、６０  ホルダ、６１  スラストプレート、６２  Ｏリング、６３  レバー、６５  リターンスプリング、７０  第１ポート、７２  油室、７３  第２ポート、７４  第３ポート、７５  ドレンポート、７６ａ〜７６ｄ  Ｏリング、７７  カバー。
【図１】
2004183848.tif 000003
【図２】
2004183848.tif 000004
【図３】
2004183848.tif 000005
【図４】
2004183848.tif 000006
【図５】
2004183848.tif 000007