(57)【要約】      （修正有）【課題】シャトルバルブにおける高圧側からクーラ、 回路への漏れを防止してＨＳＴの容積効率を改善する。【解決手段】シャトルバルブ１０は、本体１１に穿設された段付穴１２と、該段付穴１２に摺動自在に嵌入されたスプール１３と、を備える。本体１１には二つの入口２６、２７と、一つの出口２８を設ける。段付穴１２には、段付スプール１３ａ，１３ｂが摺動自在に嵌挿されている。段付スプール１３ａ，１３ｂの大径部２０ａ，２０ｂに設けた突出部１９ａ，１９ｂにばね部材１８ａ，１８ｂが遊挿されている。中径部２１ａ，２１ｂには軸部２３．２４が形成され、該軸部２３、２４は互いに摺動自在に嵌挿されており、段付スプール１３ａ，１３ｂはばね部材１８ａ，１８ｂの弾発力により押し勝手に係合している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一及び第二の二つの入口と一つの共通の出口を有し、前記出口は前記入口圧力の作用によって該入口のいずれか一方に接続されるシャトルバルブにおいて、
本体と、
前記本体に摺動自在に嵌挿された第一の段付スプールと、
前記第一の段付スプールに対向して同軸状に設けられ前記本体に摺動自在に嵌挿された第二の段付スプールと、
前記第一の段付スプールの大径部に当接して設けられた第一のばね部材と、
前記第一のばね部材に対向して前記第二の段付スプールの大径部に当接して設けられた第二のばね部材と、
を備え、
前記第一及び第二の段付スプールは前記第一及び第二のばね部材により押圧され互い押し勝手に嵌挿されていることを特徴とするシャトルバルブ。
【請求項２】
請求項１記載のシャトルバルブにおいて、
前記第一及び第二の段付スプールは前記大径部に隣接する中径部の端面がエッジ部に形成され前記本体に形成されたテーパー面に係合することを特徴するシャトルバルブ。
【請求項３】
請求項１または２記載のシャトルバルブにおいて、
前記中径部に軸部材が形成され該軸部材が互いに摺動自在に嵌挿されていることを特徴とするシャトルバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧無段変速機、ハイドロスタティックトランスミッション（ＨＳＴ）、油圧閉回路等に使用されるシャトルバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧の伝達装置であるハイドロスタティックトランスミッション（ＨＳＴ）や閉回路では、閉回路上の作動油の温度上昇や油中の異物を取り除く際、該回路の低圧側の油をクーラやフィルタに連通するため、シャトルバルブを使用している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１２５３３１号公報  （図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に示されたものは該特許文献１の図８に示すようにシャトルバルブはスプールタイプを使用しているが、スプールと本体との嵌合部にクリアランス、例えば１０〜３０μｍに保持されているため、高圧側からクーラ回路に油の漏れが発生し、その漏れが発熱となって油温上昇となって油の酸化を早めて油やＨＳＴの寿命を早めたり、ＨＳＴの容積効率が悪くなるという問題がある。
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、高圧側からクーラ回路への油の漏れを防止してＨＳＴの容積効率を向上したシャトルバルブ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】
【０００４】
前記の課題を解決するために請求項１記載の発明は、第一及び第二の二つの入口と一つの共通の出口を有し、前記出口は前記入口圧力の作用によって該入口のいずれか一方に接続されるシャトルバルブにおいて、
本体と、
前記本体に摺動自在に嵌挿された第一の段付スプールと、
前記第一の段付スプールに対向して同軸状に設けられ前記本体に摺動自在に嵌挿された第二の段付スプールと、
前記第一の段付スプールの大径部に当接して設けられた第一のばね部材と、
前記第一のばね部材に対向して前記第二の段付スプールの大径部に当接して設けられた第二のばね部材と、
を備え、
前記第一及び第二の段付スプールは前記第一及び第二のばね部材により押圧され互い押し勝手に嵌挿されていることを特徴とする。
本発明によれば、大径部で摺動することによりスプールが滑らかに動くことができ、ばね部材により第一の段付スプールと第二の段付スプールが離れないようにすることができる。またばね部材ングによりスプールが中央で位置決めされる。
【０００５】
請求項２記載の発明は、前記第一及び第二の段付スプールは前記大径部に隣接する中径部の端面がエッジ部に形成され前記本体に形成されたテーパー面に係合しているので、圧油の漏れを確実に遮断することができるので好適である。さらに、エッジ部とテーパー面で係合しているため、圧力が高ければ高いほぼシール性が向上し、確実に油を遮断することができる。
請求項３記載の発明は、前記中径部に軸部材が形成され該軸部材が互いに摺動自在に嵌挿されているで、一体的に移動でき誤動作が発生しないのでよい。また、本体の加工も第一の段付スプール孔である中径孔と第二段付きスプール孔である小径孔の加工も同軸が不要で加工コストを軽減することができるのでよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、高精度な加工なしで簡単な構造で高圧でも漏れのない確実にシールすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のシャトルバルブにつき好適の実施の形態を挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施に形態に係るシャトルバルブ１０の概略構造を示す略縦断面である。図１において、シャトルバルブ１０は、本体１１の軸方向（図１で矢印ＸおよびＹ方向）に穿設された段付穴１２と、該段付穴１２に摺動自在に嵌入されたスプール１３と、を備える。
前記段付穴１２は大径孔１４ａ，１４ｂと、前記大径孔１４ａ，１４ｂと同軸状に設けられ該大径孔１４ａ，１４ｂの端面に隣接して形成された中径孔１５ａ，１５ｂと、前記中径孔１５ａ，１５ｂとに設けられ該中径孔１５ａ，１５ｂの端面に隣接して形成された小径孔１６がこの順序で同軸状に対向して穿設され連通している。前記大径孔１４ａ，１４ｂ及び前記中径孔１５ａ，１５ｂは同径であり、該中径孔１５ａ，１５ｂは該大径孔１４ａ，１４ｂよりも孔径が小さい。さらに、大径孔１４ａ，１４ｂと中径孔１５ａ，１５ｂとは側壁面による段付形状にして連通しており、中径孔１５ａ，１５ｂと小径孔１６との接合面はテーパー面１７ａ，１７ｂに形成されている。なお、大径孔１４ａ，１４ｂは油室として機能する。
【０００８】
前記スプール１３は、段付スプール１３ａ，１３ｂより形成されている。前記段付スプール１３ａは大径孔１４ａに対して軸方向に突出しばね部材１８ａを遊挿する突起部１９ａと、中径孔１５ａに軸方向に厚みをもって摺動自在に嵌挿して前記突起部１９ａを接合した大径部２０ａと、前記大径部２０ａに隣接して設けられ端面を段付に形成し該段付にエッジ部２２ａを設けてテーパー面１７ａに係合する中径部２１ａと、前記中径部２１ａに接合し小径孔１６に突出する軸部２３と、を備える。
一方、段付スプール１３ｂは、大径孔１４ｂに対して軸方向に突出しばね部材１８ｂを遊挿する突起部１９ｂと、中径孔１５ｂに軸方向に厚みをもって摺動自在に嵌挿して前記突起部１９ｂを接合した大径部２０ｂと、前記大径部２０ｂに隣接して設けられ端面を段付に形成し該段付にエッジ部２２ｂを設けてテーパー面１７ｂに係合する中径部２１ｂと、前記中径部２１ｂに接合し小径孔１６に突出して軸部２３に嵌合する軸部２４と、を備える。
軸部２３は軸部２４の穴部２５に嵌入され、互いに摺動自在に形成されているが、軸部２３に穴部（図示しない）を設けて軸部２４を嵌入してよい。
【０００９】
前記ばね部材１８ａ，１８ｂのそれぞれの弾発力は、段付スプール１３ａ，１３ｂに付勢し、これらの段付スプール１３ａ，１３ｂが軸部２３、２４を介して互いに離反しないように押し勝手に設けられている。
また、本体１１に形成された大径孔１４ａ，１４ｂ及び小径孔１６は、該本体１１に穿設され図示しない圧油供給源に接続する圧油供給路２６（２６ａ）、２７（２７ａ）が連通し、かつ前記小径孔１６には、図示しないクーラまたはタンク等に接続する供給路２８が連通している。
【００１０】
本発明の実施の形態に係るシャトルバルブ１０は基本的には以上の構成されるものであり、次に動作について説明する。図２乃至図４はシャトルバルブ１０の動作説明図である。
図２は圧油供給路２６、２７に供給される圧油が同圧の状態を示している。この場合、段付スプール１３ａ，１３ｂはばね部材１８ａ，１８ｂの弾発力によりシャトルバルブ１０の中央、すなわち小径孔１６の略中央に戻されている。よって、段付スプール１３ａ，１３ｂに連通する圧油供給路２６，２７のそれぞれは中径部２１ａ，２１ｂのエッジ部２２ａ，２２ｂとテーパー面１７ａ，１７ｂとの隙間、小径孔１６よりタンクポート（図示しない）に連通する供給路２８に連通している。
【００１１】
図３は圧油供給路２６が圧油供給路２７より高圧になっている状態を示す。すなわち、高圧の圧油が圧油供給路２６，２６ａを通り、大径孔１４ａに流入し大径部２０ａの側壁面に作用すると、スプール１３ａは矢印Ｙ方向に変位する。これにより、中径部２１ａのエッジ部２２ａはテーパー面１７ａに当接し、圧油供給路２６に流入する圧油をシールする。
一方、スプール１３ａの軸部２３はスプール１３ｂの軸部２４の穴部２５を介し係合しているので、該スプール１３ｂがスプール１３ａと協動して矢印X方向に変位し、テーパー面１７ｂと中径部２１ｂのエッジ部２２ｂとの間に隙間が発生する。よって、圧油供給路２７に流入している圧油は、テーパー面１７ｂとエッジ部２２ｂとの隙間より小径穴１６を介して供給路２８より図示しないクーラまたはタンク等に流れる。
【００１２】
図４は圧油供給路２７が圧油供給路２６より高圧になっている状態を示す。この状態では高圧の圧油が圧油供給路２７，２７ａを通り、大径孔１４ｂに流入し大径部２０ｂの側壁面に作用すると、スプール１３ｂは矢印Ｘ方向に変位する。これにより、中径部２１ｂのエッジ部２２ｂはテーパー面１７ｂに当接し、圧油供給路２７に流入する圧油をシールする。
そこで、スプール１３ａがスプール１３ｂと協動して矢印X方向に変位し、テーパー面１７ａと中径部２１ａのエッジ部２２ａとの間に隙間が発生する。よって、圧油供給路２８に流入している圧油は、テーパー面１７ａとエッジ部２２ａとの隙間より小径穴１６を介して供給路２８より図示しないクーラまたはタンク等に流れる。
【００１３】
図５は本発明の実施の形態に係るシャトルバルブ１０を用いた油圧制御装置３０を示す。
前記油圧制御装置３０は基本的にはポンプ３１と、アクチュエータのモータ３２と、Ａポート３３及びＢポート３４を介して前記ポンプ３１及びモータ３２に接続されたシャトルバルブ３５と、該シャトルバルブ３５のタンクポート３６の下流に設けられた圧力制御弁３７と、を備える。
前記圧力制御弁３７には低圧側の圧力が下がらないようにするブーストポンプ３８が連通している。前記油圧制御装置３０には安全弁３９、４０、チェック弁４１，４２、絞り４３、フィルタ４４、クーラ４５等が設けられている。
【００１４】
次に油圧制御装置３０の作動について説明する。
ポンプ３１がＡポート３３側に吐出する場合は、該Ａポート３３側が高圧になりモータ３２を回転させる。そのとき、シャトルバルブ３５はＡポート３３が高圧のため、低圧のＢポート３４はシャトルバルブ３５のタンクポート３６に連通する。
一方、Ｂポート３４の圧油はシャトルバルブ３５、絞り４３を経て圧力制御弁３７を流れてフィルタ４４よりクーラ４５を流入して冷却される。前記Ｂポート３４は圧油が抜けるためブーストポンプ３８からの冷却された圧油がチェック弁４１を経て補給されて回路内の油温が低い温度に保たれる。
【００１５】
ポンプ３１がＢポート３４側に吐出する場合は、該Ｂポート３４側が高圧になるため低圧のＡポート３３がシャトルバルブ３５のタンクポート３６に連通するので、圧油はＡポート３３側からシャトルバルブ３５、絞り４３、圧力制御弁３７、フィルタ４４、クーラ４５を通り冷却される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るシャトルバルブの略縦断面図である。
【図２】図１の段付スプール１３ａ，１３ｂに作用する圧油が同圧の場合のシャトルバルブの動作説明図である。
【図３】図１の段付スプール１３ａに高圧が作用した場合のシャトルバルブの動作説明図である。
【図４】図１の段付スプール１３ｂに高圧が作用した場合のシャトルバルブの動作説明図である。
【図５】シャトルバルブを使用した油圧制御装置の回路図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  シャトルバルブ              １１  本体
１２  段付孔                      １３，１３ａ，１３ｂ  段付スプール
１４ａ，１４ｂ  大径孔            １５ａ，１５ｂ  中径孔
１７ａ，１７ｂ  テーパー面        ２２ａ．２２ｂ  エッジ部
【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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