| 【発明の名称】 |
プランジャポンプ又は油圧式無段変速機 |
| 【発明者】 |
【氏名】笹原 謙悟
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| 【要約】 |
【課題】従来の油圧式無段変速装置等に用いられるプランジャポンプにおいては、高速回転時や低温時にチャージポンプの吸込負圧が大きくなり、異音や吐出不良が発生することを防止するため、吸入部の流路径を大きく形成したり、流路断面積の変化が滑らかになるようにして吸込負圧を抑えていたが、チャージポンプ自身の吸入効率によっては、該チャージポンプの自吸性が向上しない場合があった。また、吸入部の流路径を大きくするのには限度があった。
【解決手段】チャージポンプ１０１の吸入ポート１０１ａとプランジャポンプである油圧ポンプ２１のハウジング３１とを補給回路４２で接続し、該補給回路の途中部に、作動油の流れをハウジング側から吸入ポート側への流れに規制するチェックバルブ３９を介装し、該チェックバルブは、ハウジング内の圧力と吸入ポートの吸込圧力との差圧Ｐｄが一定値より大きくなると開弁するようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 プランジャポンプ又はチャージポンプを備える油圧式無段変速機において、ハウジング内圧力が一定値以上であるときのみ、ハウジング内の作動油をチャージポンプの吸入ポートへ流入させる回路を設けたことを特徴とするプランジャポンプ又は油圧式無段変速機。
【請求項２】 チャージポンプの吸入ポートとプランジャポンプのハウジングとを油回路で接続し、該油回路の途中部に、ハウジング側から吸入ポート側への作動油の流れを規制するチェックバルブを介装し、該チェックバルブは、ハウジング内の圧力と吸入ポートの吸込圧力との差圧が一定値より大きくなると開弁することを特徴とする請求項１に記載のプランジャポンプ又は油圧式無段変速機。
【請求項３】 前記ハウジング内の作動油をオイルタンクへ排出するドレン配管の径を調節可能に構成したことを特徴とする請求項２に記載のプランジャポンプ又は油圧式無段変速機。
【請求項４】 前記プランジャポンプのハウジング内の作動油をオイルタンクへ排出するドレン配管の配管長さを調節可能に構成したことを特徴とする請求項２に記載のプランジャポンプ又は油圧式無段変速機。
【請求項５】 前記チャージポンプをハウジングに直接取り付け、プランジャポンプのハウジングに、該ハウジング内部とチャージポンプの吸入ポートとを連通するキリ孔を形成し、該キリ孔内に前記チェックバルブを挿入したことを特徴とする請求項２に記載のプランジャポンプ又は油圧式無段変速機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プランジャポンプ又はチャージポンプを備えた油圧式無段変速機の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プランジャポンプ又はチャージポンプを備えた油圧式無段変速機においては、高速回転時や低温時にチャージポンプの吸込負圧が大きくなり、異音や吐出不良が発生することがあった。そこで、該チャージポンプの吸入部の流路径を大きく形成したり、該吸入部の流路形状変化や流路断面積の変化が滑らかになるように構成して、該吸入部の流路抵抗を小さくし、吸込負圧を抑えていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の如く、吸入部の流路抵抗を小さくして吸込負圧を抑えるように構成した場合でも、チャージポンプ自身の吸入効率によっては、該チャージポンプの自吸性が向上しない場合があった。また、吸入部の強度や周辺機器との組合せの関係上、吸入部の流路径を大きく形成するのには限度があり、充分に吸込負圧を低減することができなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。即ち、請求項１においては、プランジャポンプ又はチャージポンプを備える油圧式無段変速機において、ハウジング内圧力が一定値以上であるときのみ、ハウジング内の作動油をチャージポンプの吸入ポートへ流入させる回路を設けた。
【０００５】また、請求項２においては、チャージポンプの吸入ポートとプランジャポンプのハウジングとを油回路で接続し、該油回路の途中部に、ハウジング側から吸入ポート側への作動油の流れを規制するチェックバルブを介装し、該チェックバルブは、ハウジング内の圧力と吸入ポートの吸込圧力との差圧が一定値以上大きくなると開弁する。
【０００６】また、請求項３においては、前記ハウジング内の作動油をオイルタンクへ排出するドレン配管の径を調節可能に構成した。
【０００７】また、請求項４においては、前記プランジャポンプのハウジング内の作動油をオイルタンクへ排出するドレン配管の配管長さを調節可能に構成した。
【０００８】また、請求項５においては、前記チャージポンプをハウジングに直接取り付け、プランジャポンプのハウジングに、該ハウジング内部とチャージポンプの吸入ポートとを連通するキリ孔を形成し、該キリ孔内に前記チェックバルブを挿入した。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明する。図１はチャージポンプを備えた本発明のプランジャポンプである油圧ポンプを用いて構成される油圧式無段変速機を示す油圧回路図、図２は作動油温度と油圧式無段変速機各部の圧力との関係を示す図、図３は油圧式無段変速機の別実施例を示す油圧回路図、図４は油圧ポンプのハウジングにキリ孔を形成してハウジング内とチャージポンプの吸入ポートとを連通した例を示す図である。
【００１０】本発明のプランジャポンプを用いて構成される油圧式無段変速機の構成について説明する。図１において、油圧式無段変速機（以降ＨＳＴ式変速機と記す）１０は、プランジャポンプとしての油圧ポンプ２１、及び油圧モータ２２により構成され、該油圧ポンプ２１および油圧モータ２２はハウジング３１に内包されている。該油圧ポンプ２１は可変容量式油圧ポンプに構成され、油圧モータ２２は固定容量式油圧モータに構成されている。
【００１１】油圧ポンプ２１と油圧モータ２２とは主回路３２ｍにより接続されており、該油圧ポンプ２１にはチャージポンプ１０１が付設されている。該チャージポンプ１０１の吸入ポート１０１ａには吸入回路４０が接続され、オイルタンクＴ内の作動油を、該吸入回路４０を通じて吸入するようにしている。そして、チャージポンプ１０１により吸入された作動油が、フィルタ３６を介して主回路３２ｍへ供給されている。
【００１２】主回路３２ｍのチャージ圧はチャージリリーフバルブ３７により、ある一定値に保持され、チャージポンプ１０１から供給される余分な作動油は、チャージリリーフバルブ３７から、ドレン油路３２ｄを通じてハウジング３１内へ排出される。また、ハウジング３１内の作動油は、ドレン配管４１を通じてオイルタンクＴへ排出されるが、排出途中にオイルクーラー３８により冷却されている。
【００１３】即ち、チャージポンプ１０１により吸入回路４０を通じてオイルタンクＴから吸入される作動油がＨＳＴ式変速機１０内に圧送され、チャージリリーフバルブ３７から前記ドレン油路３２ｄを通じてハウジング３１内へ排出された余分な作動油、及び油圧ポンプ２１、油圧モータ２２の各摺動部から漏れた作動油は、ハウジング３１内からドレン回路４１を通じてオイルクーラー３８により冷却されながらオイルタンクＴへ戻るように構成されている。
【００１４】上記の構成により、駆動力が油圧ポンプ２１の駆動軸に入力されて該油圧ポンプ２１が駆動されると、該油圧ポンプ２１により吐出された作動油が主回路３２ｍを介して油圧モータ２２に供給され、供給された作動油により油圧モータ２２が駆動されることとなる。
【００１５】そして、本ＨＳＴ式変速機１０においては、ハウジング３１内とチャージポンプ１０１の吸入回路４０との間に補給回路４２を介装している。該補給回路４２の途中部にはチェックバルブ３９が設けられ、作動油の流れがハウジング３１側から吸入回路４０側への流れのみとなるように規制している。該チェックバルブ３９は、ハウジング３１内の作動油圧力と、チャージポンプ１０１の吸入ポート１０１ａ部の吸込圧力との差圧が一定値以上大きくなると開弁するように構成されている。
【００１６】ここで、図２に、作動油温度とＨＳＴ式変速機１０の各部圧力との関係を示す。図２において、Ｐｈはハウジング３１内の作動油圧を示し、Ｐｓはチャージポンプ１０１の吸入ポート１０１ａでの吸込負圧を示し、Ｐｄは該ハウジング内圧力Ｐｈと吸込負圧Ｐｓとの差圧を示している。
【００１７】ハウジング内圧力Ｐｈは作動油温度が低いと高くなり、作動油温度が高くなるにつれて低下する。また、吸込負圧Ｐｓも、作動油温度が低いときには（−側に）大きく、作動油温度が高くなると小さくなる。従って、ハウジング内圧力Ｐｈから吸込負圧Ｐｓを減算して求めた差圧Ｐｄは、作動油温度が低いと高くなり、作動油温度が高くなるにつれて低下していく。
【００１８】そして、前記チェックバルブ３９は、差圧Ｐｄの値がＰ0 より大きくなると（ハウジング内圧力Ｐｈの値がＰ1 よりも大きくなると）開弁するように設定されている。即ち、差圧Ｐｄの値がＰ0 より大きくなるとチェックバルブ３９が開弁し、ハウジング３１内の作動油が、補給回路４２を通じてチャージポンプ１０１の吸入ポート１０１ａ側に流入することとなる。
【００１９】図２より、差圧Ｐｄの値が大きい場合には、チャージポンプ１０１の吸込負圧Ｐｓも大きくなっているため、異音や吐出不良が発生し易い状態となるが、このように、差圧Ｐｄの値がＰ0 より大きくなると、ハウジング３１内から吸入ポート１０１ａ側に作動油が流入するように構成しているので、チャージポンプ１０１の自吸性が向上して吸込負圧Ｐｓが低下し、異音や吐出不良の発生を回避することが可能となる。
【００２０】また、差圧Ｐｄの値が大きい場合には、ハウジング３１内のハウジング内圧力Ｐｈも高くなるが、差圧Ｐｄの値がＰ0 より大きくなると、ハウジング３１内の作動油はチャージポンプ１０１の吸込ポート１０１ａ側へ流入するので、該ハウジング３１内の作動油圧が必要以上に上昇することを抑えることができ、ハウジング３１におけるオイルシールやパッキンの取付部分から油漏れが発生する等の不具合を防止することができる。
【００２１】さらに、差圧Ｐｄの値がＰ0 より小さく吸込負圧Ｐｓが低いときには、チェックバルブ３９が閉じた状態となっており、オイルタンクＴ内の作動油よりも高温であるハウジング３１内の作動油が吸入ポート１０１ａ部に流入しないので、チャージポンプ１０１により吸入される作動油の温度上昇を防止することができる。
【００２２】また、本ＨＳＴ式変速機１０においては、差圧Ｐｄの値が大きくなった場合に、作動油がハウジング３１内から吸入ポート１０１ａ部へ流入する構成を、作動油がハウジング３１内と吸入ポート１０１ａとの間に介装される補給回路４２、及び該補給回路４２の途中部に設けられるチェックバルブ３９にて構成しているので、簡単且つ安価に構成することが可能となる。
【００２３】尚、チェックバルブ３９が開弁する差圧Ｐｄの値Ｐ0 は、前述の如く異音や吐出不良の発生を回避や、油漏れの発生等の防止や、作動油の温度上昇の防止を効率良く確実に行うことができるような適正な値に設定しており、例えば、１．５〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度に設定している。
【００２４】そして、該差圧Ｐｄは、次のように構成してハウジング３１内の作動油圧を変化させることにより、適宜作動油温度にて適正な値に設定することができる。即ち、図３に示すように、ハウジング３１内の作動油をオイルタンクＴへ排出するためのドレン配管４１にオリフィス３５を設けて、該ドレン配管４１の径を変え、これによりハウジング３１内の作動油圧を変化させて、差圧Ｐｄを調節することができる。この場合、用途や使用状態に合わせて異なった径のオリフィス３５を選択することで、それぞれの用途及び使用状態において適性な開弁圧Ｐ0 となるように、差圧Ｐｄを調節することができる。
【００２５】また、差圧Ｐｄの調節は次のように構成して行うこともできる。即ち、用途や使用状態に合わせて前記ドレン配管４１の配管長Ｌを設定し、配管長Ｌの違いによるドレン配管４１の流路抵抗の変化により、ハウジング３１内の作動油圧を変化させて、差圧Ｐｄを調節することができる。このように、ドレン配管４１の配管長を調節可能とし、用途や使用状態に合わせて異なった配管長Ｌを選択することで、それぞれの用途及び使用状態において適性な開弁圧Ｐ0 となるように、差圧Ｐｄを調節することができる。尚、ドレン配管４１の径及び配管長Ｌの両方を調節可能に構成することもでき、この場合、差圧Ｐｄを微妙に調節することが可能となる。
【００２６】また、チャージポンプ１０１がＨＳＴ式変速機１０のハウジング３１に直接取り付けられている場合、チャージポンプ１０１とハウジング３１内とを連通する前記補給回路４２を、図４に示すように、該ハウジング３１に形成したキリ孔により構成し、該キリ孔の途中部にチェックバルブ３９を設けることもできる。このように、補給回路４２をハウジング３１に形成したキリ孔により構成することで、該補給回路４２を設けるための配管部品を必要としなくなり、低コスト且つ簡単な構成とすることができる。
【００２７】
【発明の効果】まず、請求項１に記載のごとく、プランジャポンプ又はチャージポンプを備える油圧式無段変速機において、ハウジング内圧力が一定値以上であるときのみ、ハウジング内の作動油をチャージポンプの吸入ポートへ流入させる回路を設けたので、ハウジング内圧力が高い場合のチャージポンプの自吸性が向上して吸込負圧が低下し、異音や吐出不良の発生を回避することが可能となる。また、ドレン回路及び該ドレン回路に設けられるオイルクーラを通過する作動油の流量が減少するので、該作動油が冷却されて適温になるまでの時間を短縮することができる。また、ハウジング内圧力が一定値より大きくなると、ハウジング内の作動油はチャージポンプの吸込ポート側へ流入するので、該ハウジング内の作動油圧が必要以上に上昇することを抑えることができ、ハウジングにおけるオイルシールやパッキンの取付部分から油漏れが発生する等の不具合を防止することができる。さらに、差圧の値が一定値よりが小さく吸込負圧が低いときには、オイルタンク内の作動油よりも高温であるハウジング内の作動油が吸入ポート部に流入しないので、チャージポンプにより吸入される作動油の温度上昇を防止することができる。
【００２８】請求項２に記載のごとく、チャージポンプの吸入ポートとプランジャポンプのハウジングとを油回路で接続し、該油回路の途中部に、ハウジング側から吸入ポート側への作動油の流れを規制するチェックバルブを介装し、該チェックバルブは、ハウジング内の圧力と吸入ポートの吸込圧力との差圧が一定値より大きくなると開弁するように構成したので、ハウジング内の圧力が高い場合のチャージポンプの自吸性が向上して吸込負圧が低下し、異音や吐出不良の発生を回避することが可能となる。また、該差圧の値が大きい場合には、ハウジング内のハウジング内圧力も高くなるが、差圧の値が一定値よりも大きくなると、ハウジング内の作動油はチャージポンプの吸込ポート側へ流入するので、該ハウジング内の作動油圧が必要以上に上昇することを抑えることができ、ハウジングにおけるオイルシールやパッキンの取付部分から油漏れが発生する等の不具合を防止することができる。さらに、差圧の値が一定値よりが小さく吸込負圧が低いときには、チェックバルブが閉じた状態となっており、オイルタンク内の作動油よりも高温であるハウジング内の作動油が吸入ポート部に流入しないので、チャージポンプにより吸入される作動油の温度上昇を防止することができる。
【００２９】また、差圧の値が大きくなった場合に、作動油がハウジング内から吸入ポート部へ流入する構成を、作動油がハウジング内と吸入ポートとの間に介装される油回路、及び該油回路の途中部に設けられるチェックバルブにて構成しているので、簡単且つ安価に構成することが可能となる。
【００３０】請求項３に記載のごとく、前記ハウジング内の作動油をオイルタンクへ排出するドレン配管の径を調節可能に構成したので、該ドレン配管の径を調節することによるハウジング内の作動油圧の変化により、該ハウジング内の作動油圧とチャージポンプの吸入ポート部の吸入負圧との差圧を調節することができる。そして、用途や使用状態に合わせてドレン配管を異なった径に形成することで、それぞれの用途及び使用状態において、作動油がハウジング内から吸入ポート側へ流入を開始する差圧の値を、適正な大きさの値に調節することができる。
【００３１】請求項４に記載のごとく、前記プランジャポンプのハウジング内の作動油をオイルタンクへ排出するドレン配管の配管長さを調節可能に構成したので、該ドレン配管の配管長さを調節することによるハウジング内の作動油圧の変化により、該ハウジング内の作動油圧とチャージポンプの吸入ポート部の吸入負圧との差圧を調節することができる。そして、用途や使用状態に合わせてドレン配管を異なった配管長さに形成することで、それぞれの用途及び使用状態において、作動油がハウジング内から吸入ポート側へ流入を開始する差圧の値を、適正な大きさの値に調節することができる。
【００３２】請求項５に記載のごとく、前記チャージポンプをハウジングに直接取り付け、プランジャポンプのハウジングに、該ハウジング内部とチャージポンプの吸入ポートとを連通するキリ孔を形成し、該キリ孔内に前記チェックバルブを挿入したので、ハウジング内部とチャージポンプの吸入ポートとを連通するための配管部品を必要としなくなり、低コスト且つ簡単な構成とすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７８１
【氏名又は名称】ヤンマーディーゼル株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月８日（１９９９．１２．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０６２１
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 寿一郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１６５３０８（Ｐ２００１−１６５３０８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２２日（２００１．６．２２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３４８８４１ |
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