(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量型の油圧ポンプ（11）であって、ハウジング（45）を含み、前記油圧ポンプ（11）の出口と流通する流路（15）に加圧流体を供給できるようにし、前記ポンプの入口と流通する低圧流路（17）と流通できるように比較的低圧の流体源（23）を含み、前記ポンプの容量を変えられるように流体圧力で操作される手段（29、31）を含み、前記ハウジング（45）内のボア（63）内に配置されるように一体型の弁システム（51）を含み、前記ボアは、ポペットシート（115）を定める第一位置（53,63）で低圧の前記流体源（23）と、第二位置（55）で前記流体圧力で操作される手段（29、31）と、前記第一及び第二位置の間の第三位置（59）で流路（15）と流通できるように開口し、前記一体型の弁システム（51）はリリーフ及びチェック弁アセンブリ（75）を含み、該リリーフ及びチェック弁サブアセンブリ（75）は、通常、前記第一位置（53,63）で前記ポペットシート（115）に対して着座するようにチェック弁ポペット（77）を含み、前記第三位置（59）から前記第二位置（55）まで流通させるように所定のＰＯＲ設定を超える前記流路（15）内の圧力に応じて操作可能な圧力オーバーライド（ＰＯＲ）弁部材（95）を含み、かつ、前記ハウジング（45）に対して少なくとも部分的に外側に配置されて、操作可能なようにバイパスアクチュエーター（69）を含み、この手動作動に応じて、前記チェック弁ポペット（77）を前記ポペットシート（115）から離すように移動させて、前記第三位置（59）と前記第一位置（53,63）の間で抵抗のないように流通を行えるようにし、さらにこの特徴として、
（ａ）前記バイパスアクチュエーター（69）は、前記リリーフ及びチェック弁アセンブリ（75）と、前記ハウジング（45）に対して外側に配置される手動作動部（69Ｈ）の間に延長部（71）を含み、このため、前記手動作動部（69Ｈ）の軸方向移動が前記リリーフ及びチェック弁アセンブリ（75）の対応する軸方向移動になるようにし、
（ｂ）前記一体型の弁システム（51）は、前記ボア（63）内に固定されるようにハウジング部材（65）を含み、前記第三位置（59）から前記第二位置（55）まで流通を行えるように操作可能な圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ポート（91）を定めて、前記バイパスアクチュエーター（69）の前記延長部（71）に近接して前記圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材（95）を配置し、前記ＰＯＲ弁部材（95）を通常の閉鎖位置（図２）に向って付勢させて、前記第三位置（59）から、前記圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ポート（91）を通って、前記第二位置（55）に向う流れを防ぐようにし、かつ、前記圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定を超える前記第三位置での流体圧力に応じて開放するように操作可能にして、前記圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材（95）を開放位置に向って付勢させて、前記第三位置から、前記圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ポート（91）を通って、前記第二位置に向うように流体を流通させることを特徴とする可変容量型の油圧ポンプ（11）。
【請求項２】
前記ＰＯＲ弁部材（95）は前記ハウジング（45）に対して外側に配置されるように手動調整手段（113）を含み、この手動調整に応じて、前記所定のＰＯＲ設定を変化させるように操作可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型の油圧ポンプ（11）。
【請求項３】
前記リリーフ及びチェック弁アセンブリ（75）は、高圧リリーフ設定を定めるようにリリーフばね（83）を含み、前記高圧リリーフ設定は、前記ＰＯＲ弁部材（95）の手動調整と、前記所定のＰＯＲ設定の変化から独立したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型の油圧ポンプ（11）。
【請求項４】
前記リリーフ及びチェック弁アセンブリ（75）はシート部材（77）を含み、前記リリーフばね（83）用のシートとして、ポペットチェック弁部材として、かつ、リリーフポペット（85）用のシートとして機能させることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型の油圧ポンプ（11）。
【請求項５】
可変容量型の油圧ポンプ（11）であって、ハウジング（45）を含み、前記油圧ポンプ（11）の出口と流通する流路（15）に加圧流体を供給できるようにし、前記油圧ポンプ（11）の入口と流通する低圧流路（17）と流通できるように比較的低圧の流体源（23）を含み、前記油圧ポンプ（11）の容量を変えられるように流体圧力で操作される手段（29、31）を含み、前記ハウジング（45）内のボア（63）内に配置されるように一体型の弁システム（51）を含み、前記ボアは、ポペットシート（115）を定める第一位置（53）で低圧の前記流体源（23）と、第二位置（55）で前記流体圧力で操作される手段（29、31）と、前記第一及び第二位置の間の第三位置（59）で流路（15）と流通できるように開口し、前記一体型の弁システム（51）はリリーフ及びチェック弁アセンブリ（75）を含み、該リリーフ及びチェック弁アセンブリ（75）は、通常、前記第一位置（53）で前記ポペットシート（115）に対して着座するようにチェック弁ポペット（77）を含み、前記第三位置（59）から前記第二位置（55）まで流通させるように所定のＰＯＲ設定を超える前記流路（15）内の圧力に応じて操作可能な圧力オーバーライド（ＰＯＲ）弁部材（95）を含み、かつ、前記ハウジング（45）に対して少なくとも部分的に外側に配置されて、操作可能なようにバイパスアクチュエーター（69）を含み、この手動作動に応じて、前記チェック弁ポペット（77）を前記ポペットシート（115）から離すように移動させて、前記第三位置（59）と前記第一位置（53）の間で抵抗のないように流通を行えるようにし、さらにこの特徴として、
（ａ）前記バイパスアクチュエーター（69）は、前記リリーフ及びチェック弁アセンブリ（75）と、前記ハウジング（45）に対して外側に配置される手動作動部（69Ｈ）の間に延長部（71）を含み、このため、前記手動作動部（69Ｈ）の軸方向移動が前記リリーフ及びチェック弁アセンブリ（75）の対応する軸方向移動になるようにし、
（ｂ）前記一体型の弁システム（51）は、前記ボア（63）内に固定されるようにハウジング部材（65）を含み、前記第三位置（59）から前記第二位置（55）まで流通を行えるように操作可能な圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ポート（91）を定めて、前記ＰＯＲ弁部材（95）は前記バイパスアクチュエーター（69）の前記延長部（71）を囲み、前記圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材（95）を通常の閉鎖位置（図２）に向って付勢させて、前記第三位置（59）から、前記圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ポート（91）を通って、前記第二位置（55）に向う流れを防ぐようにし、かつ、前記圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定を超える前記第三位置での流体圧力に応じて前記ＰＯＲ弁部材を通るパイロット流を生じさせるように操作可能なパイロットステージ（69若しくは107）を用いて、前記パイロット流が前記圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材（95）を開放位置に向って付勢させて、前記第三位置から、前記圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ポート（91）を通って、前記第二位置に向うように流体を流通させることを特徴とする可変容量型の油圧ポンプ（11）。
【請求項６】
前記圧縮オーバライド（ＰＯＲ）パイロットステージ（69、107）は、前記ハウジング（45）の外側に配置されるように手動調整手段（113）を含み、この手動調整に応じて、前記所定の圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定を変えるように操作可能にしたことを特徴とする請求項５に記載の可変容量型の油圧ポンプ（11）。
【請求項７】
前記リリーフ及びチェック弁アセンブリ（75）は、高圧リリーフ設定を定めるようにリリーフばね（83）を含み、前記高圧リリーフ設定は、前記圧縮オーバライド（ＰＯＲ）パイロットステージ（69、107）の手動調整と、前記所定の圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定の変化から独立したことを特徴とする請求項６に記載の可変容量型の油圧ポンプ（11）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧トランスミッション（“ＨＳＴ：hydrostatic transmission”）システムとこの制御に関し、より具体的には、閉ループの油圧トランスミッションシステムであって、この閉ループに対する構成流体（メークアップフルイド）の源として機能させるとともに、システムの制御器に対する制御流体の源として機能させるようにチャージポンプを備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関するタイプの典型的な閉ループの油圧トランスミッションシステムは、特許文献１に示されて、説明されているが、これは本願発明の譲受人に譲渡され、この内容は本明細書に参考として包含されている。このような閉ループのＨＳＴシステムでは、閉ループと様々なシステムの部品は、一対の高圧（“オーバープレッシャー”）リリーフ弁を用いて過度の圧力から保護されているが、このリリーフ弁は通常、ポンプのエンドカバー内に配置された弁アセンブリ内に含まれている。
当該分野における通常の知識を有する者には公知なように、一方の高圧リリーフ弁（ＨＰＲＶ：high pressure relief valve）は閉ループの第一側を保護し（第一側がＨＰＲＶ設定を超えるとき、第二側に対しダンピングさせる）、かつ他方のＨＰＲＶが閉ループの第二側を保護している（第二側がＨＰＲＶ設定を超えるとき、第一側に対しダンピングさせる）。
【０００３】
本発明の譲受人によって商業的に販売されている閉ループのＨＳＴシステムでは、一対の弁アセンブリが備えられているが、これら各々は上述したような高圧リリーフ弁（ＨＰＲＶ’ｓ）の一つを含んでいる。従来技術に関する説明として例示上にのみ説明すると、これら弁アセンブリの各々は通常、弁のボア内に配置されており、各ボアは次に示すように閉ループのＨＳＴシステムの３つの異なる位置と流通している。即ち、（１）チャージポンプと、（２）ポンプの容量（ディスプレースメント）を変えさせる、サーボの一つと、（３）閉ループの一方の側（即ち、ポンプとモータの間に延びる流路の一つ）である。
【０００４】
典型的に、弁アセンブリの各々は、高圧リリーフ弁に加えて、チェック弁（逆止め弁）を備えて、油圧閉ループ（高圧を含んでいるとき）の近接する部位からチャージポンプまでの逆流を防ぐようにし、また、チャージポンプから油圧ループ（低圧を含んでいるとき）の近接する部位までの流通を可能にしている。弁アセンブリの各々はまた、通常、圧力オーバーライド（“ＰＯＲ：pressure override”）弁を含んでおり、これによって油圧ループ（高圧を含んでいるとき）の近接する部位から関連付けられたサーボまで加圧流体を流通できるようにしており、このため、油圧ループ内の圧力がＰＯＲ設定を超えているときはいつでも、ポンプの容量を減少させている。
【０００５】
さらに、典型的な閉ループのＨＳＴシステムは、油圧閉ループの“クロスポート”（又はショートサーキット）ができる、バイパス弁アセンブリを含んでいる。このバイパス弁アセンブリの主要な利用の一つは、車両が利用不可能になったが、幾分かの距離を進まなくてはならない（例えば、牽引される）場合に生じている。通常、バイパス弁アセンブリは、車両のオペレーターの手動操作によって何らかの手段から操作されて、（弁アセンブリの双方の）チェック弁をこれらの対応するチェック弁シートから離れるように持ち上げて、油圧閉ループの一方の側から他方の側まで（例えば、“Ａ”ポートから“Ｂ”ポートまで、又はこの逆に）オイルを自由に流動させるようにしている。上述した状態では、通常、車両の駆動輪を駆動させるモーターは、車両が牽引される際、自由に回転できるようになり、流体がオーバーヒートされないようにしている。
【０００６】
勿論、サイズ、複雑さ、ポンプ及びカバー、さらに弁アセンブリを含むポンプハウジングの任意の部位の費用を低減させるように、上述した様々な機能の全てを一つの一体型の弁アセンブリに組付けることが望ましい。上述した機能の全てを含む従来技術の弁アセンブリの例として、例えば、特許文献２に示され、説明されたものがあるが、これは本明細書に参考として包含されている。上述した特許文献の“多機能弁”では、この多機能弁の圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部は高圧リリーフ弁（“ＨＰＲＶ”）部用の“パイロット”として機能している。このため、上述した特許文献の多機能弁の個々の機能の各々は一般に操作上満足するものであるけれども、この従来技術に関する装置にはある大きな短所があることが知見されており、即ち、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁がＨＰＲＶ用のパイロットとして機能するため、ＨＰＲＶが開口して、圧力をリリーブさせ始めるときの流体圧力は常に、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定よりも高い、一定の圧力差（例えば、５００psi）であった。
【０００７】
また、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定の任意の調整（例えば、車両のオペレーターによるもの）はこの結果としてＨＰＲＶ設定を変化させており、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定の過度の調整は、ＨＰＲＶを作動させるのに必要なパイロット流を損失させていた。さらに、上述した特許文献の多機能弁では、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）機能は、ポンプのストロークをさせないように流体のレートを増大させるために、ポンプの出力圧力を増やすことを必要とするが、当該分野における通常の知識を有する者であれば、これは、製造上問題があることを理解するであろう。
【特許文献１】米国特許第４，９３６，０９５号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６１７，７９７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、圧力オーバーライド弁部の設定から高圧リリーフ弁部の設定を独立させ、かつ圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定の手動調整がＨＰＲＶ機能に影響を及ぼさないようにした、改良された一体型の弁システム（つまり、複数の機能を行うことができるもの）を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、上述した従来技術の場合のように、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部がＨＰＲＶ部用のパイロット区間ではないように弁システムを構成する、改良された一体型の弁システムを提供することをより具体的な目的とする。
【００１０】
さらに、本発明は、弁システムのバイパス部の操作がＨＰＲＶ部の操作に影響を与えないように、改良された一体型の弁システムを提供することをさらなる目的とする。
【００１１】
さらに、本発明は、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）機能が比較的に“フラット”な圧力−対−流れの関係を有するように、つまり、ストロークをさせないために流れを増大させるのにポンプ圧力を増やすことを必要としないように、改良された一体型の弁システムを提供することをさらなる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的や他の目的を達成するために、本発明は、改良された、可変容量型の油圧ポンプを提供するが、この油圧ポンプはハウジングを含み、油圧ポンプの出口と流通する高圧流路に対して加圧流体を供給できるようにする。比較的に低圧の構成流体の源は、ポンプの入口と流通する低圧流路と流通できるようにする。また、ポンプの容量を変化させるために、流体圧力によって操作される手段を含み、ハウジングのボア内に一体型の弁システムを配置する。このボアは、ポペットシートを定める第一位置で低圧の源と流通するように開口し、第二位置で流体圧力によって操作される手段と流通するように開口し、かつ、第一位置と第二位置の間の第三位置で高圧流路と流通するように開口している。一体型の弁システムに含まれるリリーフ及びチェック弁のサブアセンブリは、通常、第一位置でポペットシートに対して着座されるチェック弁ポペットを含んでいる。また、圧力オーバーライド（ＰＯＲ）弁部材が、第三位置から第二位置まで流通させるように、予め定められた圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定を超える、圧力流路内の圧力に応じて操作できるようにされている。また、バイパスアクチュエーターがハウジングに対して少なくとも部分的に外側に設けられて、操作できるようにされているが、この手動作動に応じて、チェック弁ポペットをポペットシートから離れるように移動させて、第三位置から第一位置まで抵抗を受けないように流通させている。
【００１３】
本発明に関するこの改良された可変容量型の油圧ポンプは、バイパスアクチュエーターによって特徴付けられるが、このバイパスアクチュエーターは、リリーフ及びチェック弁のサブアセンブリとハウジングの外部に設けられた手動作動部との間に延長部を含んでおり、このため、手動作動部の軸方向移動が、リリーフ及びチェック弁のサブアセンブリの対応する軸方向移動になるようにしている。一体型の弁システムはさらにハウジング部材を有するが、これはボア内に固定されて、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ポートを定めて、第三位置から第二位置まで流通を行えるように操作可能にする。圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材はバイパスアクチュエーターの延長部と近接して設けられ、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材は通常の閉鎖位置に向って付勢されて、第三位置から、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ポートを通って、第二位置に向う流れを防ぐようにする。この圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材は、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定を超える第三位置での流体圧力に応じて開放するように操作可能であって、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材を開放位置に向って付勢させて、第三位置から、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ポートを通って、第二位置まで流通を行えるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る好適な実施形態について添付した図を参照して説明するが、これら図は本発明を限定させるものではない。図１には、本発明の関するタイプの、典型的な閉ループ（クローズドループ）の油圧トランスミッション（ＨＳＴ）システムが示されている。図１に示したＨＳＴシステムについて例示的にのみ説明すると、符合１１を用いて概略的に示すような、可変容量型のアキシャルピストンポンプ（油圧ポンプ）を含んでおり、これを一対の流路１５と１７を用いて固定容量型の、アキシャルピストンモーターと油圧的に組付けている。このアキシャルピストンポンプ（油圧ポンプ）１１は一般に公知のタイプでもよく、入力軸１９を備えて、アキシャルピストンポンプ（油圧ポンプ）１１の回転グループを駆動させ、またチャージポンプを駆動させるが、これらはみな当該技術分野において通常の知識を有する者には公知である。典型的に、チャージポンプの出力は、流路１５又は１７のいずれに対して流体を構成する唯一の源であり、いずれであっても、いかなるときでも流体源（チャージポンプ）２３の出力圧力よりも低い圧力で流体を含むようにする。当該技術分野では通常行われているように、流体源（チャージポンプ）２３の出力圧力（この圧力はしばしば“制御圧力”としても参照される）は、典型的に約１５０psiから約３５０psiまでの範囲内から選ばれている（つまり、低圧リリーフ弁の設定であるが、ここでは図示されていない）。流体源（チャージポンプ）２３から流路１５又は１７のいずれかへの構成流体の流通は、符合２５を用いて概略的に示されている、一体型の弁アセンブリ（又は一体型の弁システム“ＩＶＳ：integrated valve system”）を通るように行われているが、このことは以下において詳述される。
【００１５】
油圧ポンプ１１はさらに、一対のストローキングシリンダ（流体圧力で操作される手段）２９と３１を用いて、油圧ポンプ１１の容量（入力軸１９の回転毎の、流体出力のボリューム）を変えられるように、ピボット可能な斜板２７を備えているが、このことは従来技術において一般に公知である。モーター１３は、典型的に出力軸（ここでは図示せず）を備えており、負荷を駆動させるために、例えば、ＨＳＴシステムが載せられる車両を推進するのに使われる被駆動輪を駆動させるために接続されて、かつ、操作されている。
【００１６】
流体源（チャージポンプ）２３の出力は、流路１５又は１７のいずれか（構成流体を必要とするいずれか）に向けられることに加えて、流路３３を用いて、符合３５を用いて概略的に示されている主制御器とも流通されている。当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の目的上、この主制御器３５は、通常の、従来公知な機構の任意のものでもよく、これによって、制御ハンドル３７（又は他の任意の適当な“入力”）の移動は、流路３３内の“制御圧力”を流路３９又は流路４１のいずれかに流通できることを理解するであろう。図１から理解でき、また当該技術分野において公知なように、流路３９はストローキングシリンダ（流体圧力で操作される手段）２９と接続されており、一方、流路４１はストローキングシリンダ３１と接続されている。従って、制御ハンドル３７をニュートラル位置から“前方”（つまり、車両を前方移動させるように選択する）又は“後方”方向のいずれかに移動すると、制御圧力を流路３９又は４１のいずれかに流通させて、夫々、斜板２７を前方又は後方方向のいずれかに向うように変移させて、油圧ポンプ１１からの加圧流体を、夫々、流路１５又は流路１７のいずれかに流通させる。図示した実施形態では、例示上にのみ示すと、流路１５が高圧を含むとき、モーター１３は車両を前方方向に推進させる方向に駆動され、また流路１７が高圧を含むとき、モーター１３は車両を後方方向に推進させる方向に駆動される。
【００１７】
図１に示したＨＳＴシステムは“閉ループ”システムとして参照されるタイプだが、この主な理由は、前方方向に操作する場合、流路１５は油圧ポンプ１１の出口からモーター１３の入口まで高圧流体を流通させ、流路１７はモーター１３の出口から油圧ポンプ１１の入口まで低圧で、戻り（リターン）流体を流通させるためである。また、このシステムはフルイドリザーバー４３を含むが、閉ループシステムでは、漏れ流（例えば、油圧ポンプ１１からの場合やモーター１３からの場合）だけがフルイドリザーバー４３に流通される。従って、流体源（チャージポンプ）２３（構成流体）の流体出力は、システムからフルイドリザーバー４３まで失われた任意の漏れを補う。
【００１８】
次に、図１を主に参照するとともに図２を参照して、弁アセンブリ２５について詳述する。この実施形態では、例示上にのみ説明すると、弁アセンブリ２５は油圧ポンプ１１のエンドカバー４５内に設けられているが、図１に概略的に示したものでは、説明を容易にするため、油圧ポンプ１１から離して示している。流体源（チャージポンプ）２３の出力流体は、流路４７を介して弁アセンブリ２５内に流通されているが、ここでは一対の実質的に同一の一体型の弁システム（ＩＶＳ）が設けられており、これら各々は符合５１で示されているが、図１では、互いに“鏡像関係”で配置されるように概略的に示されている。そして、流路４７はチャージキャビティ５３と流通している。また、上方の一体型の弁システム（ＩＶＳ）５１は、ストローキングシリンダ（流体圧力で操作される手段）２９と接続された流路３９と流通するように流路５５を有している。同様に、下方の一体型の弁システム（ＩＶＳ）５１は、ストーキングシリンダ３１と接続された流路４１と流通するように流路５７を有している。
【００１９】
さらに、上方の一体型の弁システム（ＩＶＳ）５１はＨＳＴ閉ループの流路１５と流通するように流路５９を有しており、下方の一体型の弁システム（ＩＶＳ）５１は流路１７（ＨＳＴ閉ループの“Ｂ”側）と流通するように流路６１を有している。二つの一体型の弁システム５１は実質的に同一でもよいため、また、図１に概略的に示されたもので、図２に示したものと合わせて、上方の一体型の弁システム（ＩＶＳ）５１について詳細に示すことで、本発明について十分に理解することか可能になるであろう。
【００２０】
ここで、主に図２を参照すると、チャージキャビティ５３は、油圧ポンプ１１のエンドカバー４５によって定められたステップ状のボア６３と連通するように開口している（一体型の弁システム（ＩＶＳ）５１が取り除かれている場合）ことが理解できるであろう。尚、チャージキャビティ５３とステップ状のボア６３の接続部は、以下の明細書と、添付した特許請求の範囲の記載では、“第一位置”として参照される。また、ストローキングシリンダ（流体圧力で操作される手段）２９と流通する流路５５は、ステップ状のボア５３と連通するように開口しており、この場所は“第二位置”として参照される。さらに、流路１５（閉ループの“Ａ”側）と流通する流路５９は、ステップ状のボア６３と連通するように開口しており、この場所は“第三位置”として参照されるが、図示した実施形態ではこの第三位置は第一及び第二位置の間に配置されており、この理由は以下において説明される。
【００２１】
ステップ状のボア６３に配置され、かつこれと螺合されるように、ねじ（スレッド）状のハウジング部材６５が設けられているが、好ましくは、この前方端部（図２の右側の端部）にシール部材６７を含んでおり、流路５５を流路５９からシールさせるとともに区別させている。また、ハウジング部材６５内に配置され、かつこれと螺合されるように、バルブボデー６９が設けられており、これは図２の右側に延ばすように延長部７１を含んでおり、リリーフ弁インサート７３によって定められるめねじのセットに対して螺合させている。以下に詳述するように、バルブボデー６９はバイパスアクチュエーターの一部を含んでいる。リリーフ弁インサート７３の内部で、この右側には、符合７５で概略的に示すようにリリーフ及びチェック弁アセンブリが含まれているが、これは上記特許文献１に開示されたものとほぼ同様に形成されていてもよい。しかしながら、本発明に包含されるこの特許文献に開示された構造の特徴と詳細は、本明細書に添付された特許請求の範囲に記載されたものを除き、本発明にとって基本的なものではないことを理解されたい。
【００２２】
再度図２を主に参照すると、リリーフ及びチェック弁アセンブリ７５はシート部材７７を含むが、これはまた以下において詳述するように“チェック弁ポペット”としても機能する。シート部材７７は複数のラジアル通路７９を定めており、ステップ状のボア６３内の領域からシート部材７７の内部まで流通を行えるようにしている。シート部材７７の内側にはポペットアセンブリが設けられるが、これはヘリカル状のリリーフばね（圧縮ばね）８３によって囲まれるようにポペットステム８１を有している。このポペットステム８１はシート部材７７の内部を軸方向に通るように延び、これらの間に環状のチャンバーを定めるが（上記本発明に包含される特許文献により明瞭に示されている）、この環状のチャンバー内にラジアル通路７９が開口する。ポペットステム８１にはリリーフポペット８５が取付けられるが、これは通常、シート部材７７によって定められるリリーフシートに対して配置されて（“通常の閉鎖状態”）、チャージキャビティ５３内に幾分軸方向に突出する。ポペットステム８１の左側の端部（図２参照）には比較的に大きい、円形状のワッシャ部材８７が固定され、これに対してリリーフばね（圧縮ばね）８３の左側の端部が着座されている。リリーフ弁インサート７３の内部には、比較的に小さなリリーフばね（圧縮ばね）８９が設けられており、これが全リリーフ及びチェック弁アセンブリ７５をチェック弁として機能させており、このため、少なくともリリーフばね（圧縮ばね）８９の力によって流路５９内の圧力がチャージキャビティ５３内のものを超えない場合、チャージキャビティ５３内の流体圧力はリリーフばね（圧縮ばね）８９の付勢力を克服して、シート部材７７、ポペットステム８１、圧縮ばね８３及びワッシャ部材８７をユニットとして図２の左側に向って付勢させる。この移動では、流体源（チャージポンプ）２３からチャージキャビティ５３を通って、ステップ状のボア６３を通り流路５９まで、つまり、“第一位置”から“第三位置”まで構成流体を流すことを十分に行えるように開口する。
【００２３】
当該技術分野における通常の知識を有する者には公知なように、また、上記本発明に包含される特許文献を読解することで理解できるように、圧縮ばね８３のスプリングレートがリリーフ及びチェック弁アセンブリ７５のリリーフ設定を定めている。例えば、圧縮ばね８３は、６，０００psiのリリーフ設定を提供できるように選ばれて、流路１５（及び流路５９）内の圧力が６，０００psiを超えるとき、この圧力がステップ状のボア６３（シール部材６７の図２の右側）内にも生じるようにしてもよい。加圧流体はラジアル通路７９を通り、リリーフポペット８５上に付勢力を及ぼして、これを図２の右側に向って付勢させ、リリーフポペット８５、ポペットステム８１及びワァッシャー部材８７をユニットとして移動させる。このリリーフポペット８５の右方向への移動は圧縮ばね８３を圧縮させるが、圧縮ばね８３はこの右側の端部をシート部材７７の“後方”の表面に対して着座させる。従って、超過した圧力が流路５９から、リリーフポペット８５を超えて、チャージキャビティ５３内に流れることができ、ここから下方の一体型の弁システム（ＩＶＳ）５１のチェック弁部を着座させないようにして、ここから流路６１を通って流路１７まで流体を流せるようにする（このとき、低圧を含む）。
【００２４】
次に、図３を主に参照すると、ハウジング部材６５は、ラジアルポートの二つのセットをハウジング部材６５の円筒形状部の内部に配置させ、かつ流路５５と流通させるように位置させることが理解できる。これらポートは、図３の右側から始めて、圧力オーバーライド（ＰＯＲ）ポート９１のセットと、パイロットドレインポート９３のセットを含んでいる。また、ハウジング部材６５の内部には、延長部７１を囲むように、圧力オーバーライド（ＰＯＲ）弁部材９５が設けられ、これは通常、圧縮ばね９７によってリリーフ弁インサート７３の左側の端部に対して付勢されている。圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材９５は複数の軸方向の流路９９を定めており、これら各々は小さなラジアルオリフィス１０１によって流路５９と連通するように開口しているが、この理由は以下において詳述する。
【００２５】
バルブボデー６９は、延長部７１との接続部に、略直径状の流路１０３を定めており、これと軸方向の流路１０５とを流通させている。軸方向の流路１０５の左側の端部にはパイロットポペット１０７が着座されているが、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ばね１０９を用いて図３に示す閉鎖位置に向って付勢されている。ここで、例示上にのみ説明すると、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定がＨＰＲＶ設定よりも低い約５００psiが望ましい場合、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ばね１０９の選択は、流路５９（及び流路１５）内の流体圧力が５５００psiを超えるとき、この圧力が圧縮オーバライド（ＰＯＲ）パイロットポペット１０７を着座させないようにして、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ばね１０９の付勢力を克服するように選ばれる。この状況では、流路５９内の流体は小さなラジアルオリフィス１０１の各々を通るように流れて、対応する軸方向の流路９９を通って、圧縮ばね９７を超えて、直径状の流路１０３内に流れる。流路１０３内の流体は、次に軸方向の流路１０５を通るように流れて、着座されていないパイロットポペット１０７を超えて、バルブボデー６９によって定められる一つ又は複数のラジアルボア１１１を通るように流出する。ラジアルボア１１１内の流体は、次にパイロットドレインポート９３を通るように流れて、流路５５内に流入する。
【００２６】
小さなラジアルオリフィス１０１を通って非常に少量のパイロット流が生じると、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材９５を横切るように実質的に圧力差が生じて、比較的に小さな圧縮ばね９７の付勢力を克服するのに十分となり、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材９５を図３に示す通常の閉鎖位置から図３の左側に向って移動させて、流路５９から、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ポート９１を通り、流路５５から流出させるのに十分なように開口する。当該技術分野における通常の知識を有する者には公知なように、流路１５は、この瞬間、ＨＳＴ閉ループの高圧側になるが、この理由は、主制御器３５によって流路３３から流路４１を通りストローキングシリンダ３１まで制御圧力を流通させて、斜板２７を所定の変移にさせるためである。この状況では、ストローキングシリンダ（流体圧力で操作される手段）２９内の流体圧力は実質的にゼロ（リザーバー圧力）になる。従って、流路１５と５９内の流体圧力が圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定（この例では、５５００psi）を超えるとき、流路５９から圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ポート９１を通る加圧流体の流れは、流路５５を通ってストローキングシリンダ（流体圧力で操作される手段）２９に向うように流通して、この結果、ストローキングシリンダ３１と流通した制御圧力を打ち消すようにして、斜板２７の変移を減少させる。
【００２７】
本発明に係る重大な特徴の一つでは、上述したように、油圧ポンプ１１の容量を変えることで、一体型の弁システム（ＩＶＳ）５１の圧縮オーバライド（ＰＯＲ）区間は、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定で流路１５と５９内の圧力を保つ。尚、一体型の弁システム（ＩＶＳ）５１の圧縮オーバライド（ＰＯＲ）区間はパイロット操作されたものとして図示するとともに説明したが、このことは本発明を実施する上で重要事項ではないことを理解されたい。例えば、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材は、弁部材９５の示される場所でポペット部材を備えるように単に含み、例えば、ハウジング部材６５の右側端部によって定められた、ポペットシートに対して着座させる。しかしながら、当該分野における通常の知識を有する者であれば、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材９５をパイロット操作させることに確かなパフォーマンス上の長所があることを理解するであろう。
【００２８】
図３と合わせて、再度、図２を参照すると、本発明に係る重要な特徴の一つを理解することができるが、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材９５をこの開放位置に向って移動させる結果、小さなラジアルオリフィス１０１を通ってパイロットポペット１０７を抜けるパイロット流があるときは常に、一体型の弁システム（ＩＶＳ）５１の圧力オーバーライド部の操作は、一体型の弁システム（ＩＶＳ）５１の残りの機能又はパフォーマンスに何ら影響を及ぼさない。この理由の一つは、リリーフ用の圧縮ばね８３と圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ばね１０９は“連続”しておらず、むしろ、互いに独立して着座していることに基いている。従って、例示的に示すと、車両のオペレーターが圧縮オーバライド（ＰＯＲ）キャリブレーションスクリュー（手動調整手段）１１３（これは、以下において“バイパスアクチュエーター”としても参照される）を、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定（つまり、パイロットポペット１０７上の圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ばね１０９の力）を増大させる、又は圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定を減少させるように回転させる場合、ＨＰＲＶ設定と操作は影響を受けない。いずれの場合でも、ＨＰＲＶ設定は（この例では）６０００psiに保たれて、この結果、当該分野における通常の知識を有する者には公知なように、ＨＰＲＶ設定が全回路とこの部品を最終的に保護するようにして、本発明に関する主要な特徴として、車両のオペレーターは圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定を調整できるが、車両のオペレーターがどのように圧縮オーバライド（ＰＯＲ）設定を行っても、ＨＰＲＶ設定の構成に変化や影響を及ぼすことがないようにする。
【００２９】
次に、図２を主に参照しながら、図４も参照して、本発明に関するさらなる特徴について説明する。上述したように、バルブボデー６９はおねじ状に係合しており、図２では、バルブボデー６９の“ヘッド”（例えば、手動操作部６９Ｈ）をハウジング部材６５に対して十分に螺合させている。車両のオペレーターが一体型の弁システム（ＩＶＳ）５１の“バイパス”機能を利用することを望む場合、オペレーターは、バルブボデー６９をハウジング部材６５に対してこの螺合を外す方向に回転させて、バルブボデー６９を図２の左側に向って移動させる。このようにすることで、延長部７１（好ましくは、延長部はバルブボデー６９の一体型の一部として形成される）もまた左側に移動し、リリーフ及びチェック弁アセンブリ７５全体を図２の左側に移動させるが、これはチャージキャビティ５３とステップ状のボア６３（図４参照）の結合部で形成される、ポペットシート１１５から離れるようにシート部材７７（これはチェック弁ポペットを含む）が移動するまで行われる。
【００３０】
好ましくは、図４にのみ示されているように、車両のオペレーターは、バイパス機能を利用するとき、リリーフ弁インサート７３がハウジング部材６５の右手側の端部、つまり図４に示す位置に係合するまでバルブボデー６９の螺合を外すようにする。従って、リリーフ弁インサート７３がバルブボデー６９の右側端部と係合するとき、この係合は、バイパス機能の操作用の“ストップ”として機能する。ＨＳＴ技術分野において通常の知識を有する者には公知なように、車両のオペレーターは、一体型の弁システム５１の双方でバルブボデー６９の螺合を外す同様のプロセスを行って、夫々を図４に示すような状態にさせる。この状態では、既に公知なように、車両が牽引されることがあり、このため被駆動輪を回転させて、モーター１３を駆動させるか回転させるようにする。このような牽引モード（非常に短距離でのみ行われるように意図されている）では、モーター１３は効果的に“ポンプ”になって、この出口から流体を循環させて流路１７を通らせて、そして流路６１を通り、チャージキャビティ５３を通って、流路５９から流出させて、流路１５に向わせて、モーター１３の入口に戻すようにしている。二つの一体型の弁システム５１のリリーフ及びチェック弁アセンブリ７５を図４に示す位置にすると、上述した流れは、流体の流れに対する抵抗が比較的にわずかなように生じることができ、この結果、流体を加熱することが比較的にわずかなようにする。
【００３１】
故に、本発明は、背景技術で説明したような問題を克服するように、所望の４つの機能（つまり、チェック、ＨＰＲＶ、圧縮オーバライド（ＰＯＲ）及びバイパス）の全てを行うことができる、実質的に改良された一体型の弁システムを提供する。
【００３２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、本明細書を読解することで、本発明に対して修正や変更を加えることができると思料する。従って、これら修正や変更の全ては、本明細書に添付した特許請求の範囲内に含まれる限り、本発明の範囲内にあることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の関する一般的なタイプの閉ループ油圧トランスミッションとこの制御システムの幾分簡略化された、部分的な油圧の略図であって、本発明の一体型の弁アセンブリを装着させて、様々に接続させた図である。
【図２】図１に概略的に示された、一体型の弁アセンブリの一つの、拡大された、一部の軸方向の断面図であって、通常の位置を示す図である。
【図３】図２と同様に、拡大された、一部の軸方向の断面図であって、本発明の重要な特徴の一つを詳細に示す図である。
【図４】図２と同様に、拡大された、一部の軸方向の断面図であって、バイパスモードで操作されている、リリーフ及びチェック弁アセンブリを示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１ 油圧ポンプ（アキシャルピストンポンプ）
１５ 流路（高圧流路）
１７ 低圧流路
２３ 流体源（チャージポンプ）
２９、３１ ストローキングシリンダ（流体圧力で操作される手段）
４５ ハウジング（エンドカバー）
５１ 一体型の弁システム（ＩＶＳ）
５３ 第一位置
５５ 第二位置
５９ 第三位置
６３ ボア
６５ ハウジング部材
６９ バイパスアクチュエーター（バルブボデー、パイロットステージ）
６９Ｈ 手動作動部（ヘックスヘッド）
７１ 延長部
７５ リリーフ及びチェック弁アセンブリ
７７ チェック弁ポペット（シート部材）
８３ 圧縮ばね（リリーフ用の圧縮ばね）
８５ リリーフポペット
９１ 圧縮オーバライド（ＰＯＲ）ポート
９５ 圧縮オーバライド（ＰＯＲ）弁部材
１０７ パイロットポペット（パイロットステージ）
１１３ 手動調整手段（圧縮オーバライド（ＰＯＲ）キャリブレーションスクリュー）
１１５ ポペットシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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