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公開番号2025153543
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056075
出願日2024-03-29
発明の名称変速装置
出願人日立建機株式会社
代理人弁理士法人広和特許事務所
主分類F16H 47/04 20060101AFI20251002BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】低速回転中の出力トルクを確保でき、かつ、作動油の温度上昇を抑制できる変速装置を提供する。
【解決手段】変速装置21は、入力軸22と、出力軸23と、遊星歯車機構26と、油圧ポンプ33と、第1主管路35Aと、第2主管路35Bと、油圧モータ34と、第1可変リリーフ弁36Aと、第2可変リリーフ弁36Bと、第1チェック弁37Aと、第2チェック弁37Bと、作動油タンク38と、チャージポンプ39と、チャージ管路40と、チャージリリーフ弁41と、を備えている。チャージ管路40、より具体的には、第1可変リリーフ弁36Aと第2可変リリーフ弁36Bとの間を接続する接続管路52には、作動油タンク38とは別のタンクである追加タンク51が設けられている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
動力源に繋がる入力軸と、
負荷に繋がる出力軸と、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸により駆動される入力要素、および、前記入力要素の回転に基づいて回転する２つの出力要素を有する遊星機構と、
前記２つの出力要素のうちの一方の出力要素により駆動される油圧ポンプと、
一対の主管路である第１主管路および第２主管路を介して前記油圧ポンプと接続される油圧モータと、
作動油を貯える作動油タンクと、
前記作動油タンクの作動油を前記第１主管路および前記第２主管路に供給するチャージポンプと、
前記チャージポンプと前記第１主管路および前記第２主管路とを接続するチャージ管路と、
前記チャージ管路の圧力を設定圧力以下に保持するチャージリリーフ弁と、
前記第１主管路と前記チャージ管路との間に設けられ、前記第１主管路の圧力が設定圧に達すると開弁する第１リリーフ弁と、
前記チャージ管路側から前記第１主管路側への作動油の流れを許容し、前記第１主管路側から前記チャージ管路側への作動油の流れを阻止する第１チェック弁と、
前記第２主管路と前記チャージ管路との間に設けられ、前記第２主管路の圧力が設定圧に達すると開弁する第２リリーフ弁と、
前記チャージ管路側から前記第２主管路側への作動油の流れを許容し、前記第２主管路側から前記チャージ管路側への作動油の流れを阻止する第２チェック弁と、
を備えた変速装置において、
前記チャージ管路には、前記作動油タンクとは別の作動油を貯留する追加貯留部が設けられている、
ことを特徴とする変速装置。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記追加貯留部は、前記チャージリリーフ弁、前記第１チェック弁および前記第２チェック弁の上流側、かつ、前記チャージポンプ、前記第１リリーフ弁および第２リリーフ弁の下流側に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
【請求項３】
前記追加貯留部はタンクである、
ことを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
【請求項４】
前記追加貯留部の容量は、前記油圧ポンプの１回転で吐出される作動油の容量の１０倍以上である、
ことを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
【請求項５】
前記第１リリーフ弁および第２リリーフ弁は、設定圧力の変更が可能な可変比例リリーフ弁である、
ことを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
【請求項６】
前記チャージリリーフ弁の下流側には、作動油を冷却するオイルクーラが設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
【請求項７】
前記追加貯留部には、作動油を冷却する循環管路が接続されており、
前記循環管路には、前記作動油を冷却するオイルクーラ、および、前記追加貯留部の作動油を前記オイルクーラに供給する冷却用ポンプが、直列に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
【請求項８】
前記冷却用ポンプは、作動油の温度が所定値以上になると駆動する、
ことを特徴とする請求項７に記載の変速装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ホイールローダ等の車両に搭載される変速装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ホイールローダ等の掘削作業を行う車両（作業車両）は、大きな駆動力にて低速で前進しつつバケット等の荷役装置を動作させることにより掘削作業を行う。ここで、ホイールローダは、掘削対象に対しバケットを車両の駆動力で強く押し込みつつすくい上げる。このとき、より大きな量の掘削対象をバケットに取り込むことにより、掘削作業を効率的に進めることができる。このため、ホイールローダは、低速走行の作業時に大きな車両駆動力が求められる。
【０００３】
ホイールローダに搭載される変速装置として、例えば、静油圧式無段変速機構（以下、「ＨＳＴ：Hydraulic Static Transmission」ともいう）と遊星歯車機構とを組み合わせた油圧機械式無段変速機構（以下、「ＨＭＴ：Hydraulic Mechanical Transmission」ともいう）を用いることがある。ＨＳＴは、例えば、油圧ポンプと、油圧モータと、これらの間を閉回路で接続する一対の管路と、を備えている。遊星歯車機構は、第１要素、第２要素および第３要素の３つの要素（回転要素）を備えている。例えば、ＨＭＴの入力軸に繋がる第１要素は、エンジン（原動機）により駆動される。第２要素は、ＨＳＴの油圧ポンプを駆動する。第３要素は、ＨＭＴの出力軸に繋がる。
【０００４】
このようなＨＭＴ、即ち、エンジンからの動力のすべてを最初に遊星歯車機構の第１要素に入力する入力分割型ＨＭＴは、低速回転中（低速走行中）の出力トルク（駆動力）が低下するといった課題がある。即ち、ＨＭＴは、低速回転中に遊星歯車機構の第２要素からＨＳＴの油圧ポンプに出力されるトルクをこの油圧ポンプで十分に受けることができないと、遊星歯車機構の第３要素から出力されるトルク、延いては、ＨＭＴの出力軸から出力されるトルク（出力トルク）が低下してしまう。これに対して、特許文献１には、入力分割型ＨＭＴの変速装置として、大きな出力トルク（駆動力）を確保するために、ＨＳＴの油圧モータの容量（最大排出量）を油圧ポンプの容量（最大吐出量）よりも大きくした変速装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２０１６－５１２８７１号公報（特許第6449233号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＨＭＴは、低速回転中（低速走行中）に遊星歯車機構の第２要素からＨＳＴの油圧ポンプに出力されるトルクをこの油圧ポンプで十分に受けることができれば、遊星歯車機構の第３要素から出力されるトルク、延いては、ＨＭＴの出力トルク（駆動力）を確保できる。例えば、ＨＳＴの油圧ポンプが受け止められるトルクを大きくするために、この油圧ポンプの容量をＨＭＴの狙いの変速比に相当する容量よりも大きくし、かつ、ＨＳＴの閉回路内の圧力を確保しつつ、可変リリーフ弁で作動油を必要量リリーフすることにより、低速回転中の出力トルクを確保することが考えられる。しかし、この場合、作動油の可変リリーフ弁の通過によりＨＳＴの作動油が短時間で高温に達するおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、低速回転中の出力トルクを確保でき、かつ、作動油の温度上昇を抑制できる変速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、好ましくは、動力源に繋がる入力軸と、負荷に繋がる出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸により駆動される入力要素、および、前記入力要素の回転に基づいて回転する２つの出力要素を有する遊星機構と、前記２つの出力要素のうちの一方の出力要素により駆動される油圧ポンプと、一対の主管路である第１主管路および第２主管路を介して前記油圧ポンプと接続される油圧モータと、作動油を貯える作動油タンクと、前記作動油タンクの作動油を前記第１主管路および前記第２主管路に供給するチャージポンプと、前記チャージポンプと前記第１主管路および前記第２主管路とを接続するチャージ管路と、前記チャージ管路の圧力を設定圧力以下に保持するチャージリリーフ弁と、前記第１主管路と前記チャージ管路との間に設けられ、前記第１主管路の圧力が設定圧に達すると開弁する第１リリーフ弁と、前記チャージ管路側から前記第１主管路側への作動油の流れを許容し、前記第１主管路側から前記チャージ管路側への作動油の流れを阻止する第１チェック弁と、前記第２主管路と前記チャージ管路との間に設けられ、前記第２主管路の作動油の圧力が設定圧に達すると開弁する第２リリーフ弁と、前記チャージ管路側から前記第２主管路側への作動油の流れを許容し、前記第２主管路側から前記チャージ管路側への作動油の流れを阻止する第２チェック弁と、を備えた変速装置において、前記チャージ管路には、前記作動油タンクとは別の作動油を貯留する追加貯留部が設けられている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低速回転中の出力トルクを確保でき、かつ、作動油の温度上昇を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態による変速装置を搭載したホイールローダを示す左側面図である。
図１中の変速装置を示す一部破断の側面図である。
実施形態による変速装置を示す構成図である。
図３中の追加貯留部（追加タンク）を示す断面図である。
第１の変形例による変速装置を示す構成図である。
第２の変形例による変速装置を示す構成図である。
ＨＳＴ変速比（速度比）とＨＭＴ変速比（速度比）との関係を示す特性線図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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