KR100342232B1 - 구동장치 - Google Patents

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KR100342232B1
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하일리히 에두아르트
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젯트에프 프리드리히스하펜 아게
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Abstract

특히 차량휠의 구동을 위한 구동장치는 하나의 구동장치, 기계식변속기 및 2개의 유압개폐 마찰크러치(3) 또는 마찰브레이크(4)로 되어 있는데 이에 의하여 구동은 변속기와 결합되어 있으며 파킹브레이크의 기능을 충족시켜 준다. 마찰크러치(3)나 또는 마찰브레이크(4)는 제어압관(27,28)애 의하여 보조분리장치와 결부되어 있는 바 이것은 조정이 가능한 축압피스톤(7) 및 이와함께 작동하는 파이롯피스톤(15,16)을 가지며 이때 축압피스톤(7)이 작동할때에 파이롯피스톤(15,16)은 축압피스톤(7)의 유량을 제어압관(27,28)을 거처서 분리를 위하여 마찰크러치(3,4)에 공급할 수 있게 되어 있다.

Description

구동장치
본 발명은, 특히 차량의 휠을 구동하기 위해, 드라이브 및 이와 결합된 기계식 변속기 및 2개의 유압 개폐식 마찰 클러치 또는 마찰 브레이크를 구비한 구동장치에 관한 것이며, 이것에 의해 드라이브는 변속기와 결합될 수 있고 주차 브레이크의 기능을 수행한다.
부하조정식 변속기에 관하여, 엑스커베이터 및 휠 로더와 같은 산업용 차량에 사용되는 바와 같이, 보조 분리 장치를 설치하는 것은 공지되어 있으며, 이것에 의해 산업용 차량의 구동 트랙이 중단되어서 멈춘 차량을 견인하는 것이 가능하다.
유압 모터 및 이와 결합된 기계식 변속기를 구비한 구동 장치는 DE 43 05 763에 공개되어 있으며, 상기 구동 장치는 기계적으로 작동하는 보조 분리 장치를 갖는다. 상기 공보에 공개되어 있는 구동 장치에 있어서, 마찰 클러치는 견인 작업을 위해 개방 위치에서 기계 장치로 로크(lock)되므로 차량은 문제없이 견인될 수 있다.
그러나, 구동 트랙의 분리가 기계적으로 수행된다는 단점이 있으므로, 이러한 해결방안은 매우 복잡하고 필요한 다수의 부품 때문에 가격이 비싸다.
따라서, 본 발명의 목적은 정지 상태에 있는 차량이 문제없이 견인될 수 있고 저렴한 구동 장치를 제공하는 것을 기초로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 목적은 제어 압력 도관을 통해 마찰 클러치 또는 마찰 브레이크를 조정가능한 축압 피스톤 및 이와 함께 작동하는 파일럿 피스톤을 갖는 보조 분리 장치와 연결시킴으로써 해결되는 바, 여기서 축압 피스톤이 파일럿 피스톤에 의해 작동될 때, 축압 피스톤의 용적은 마찰 클러치를 분리하기 위해 제어 압력 도관을 통하여 마찰 클러치로 공급될 수 있다.
조정가능한 축압 피스톤 및 이와 함께 작동하는 파일럿 피스톤을 갖는 유압보조 분리 장치를 설치함으로써, 본 발명에 따른 구동 장치가 경제적으로 제조될 수 있고 조립될 수 있도록 기계 부품을 어느 정도까지 제거하는 것이 가능하다.
차량의 변속기 제어 압력이 유압 보조 분리 장치에 작용하는 것을 방지하기 위해, 자동 밀폐는 구동 장치의 신뢰성 있고 완전한 기능을 보장하도록 유압 보조 분리 장치를 작동시킬 때 달성된다.
여기에서 패킹은 파일럿 피스톤에 직접 설치될 수 있다.
보조 분리 장치는 차량의 정상 동작 동안 압력이 없는 상태로 유지되는 밀폐된 오일 용적이 갖추어지도록 설치되는 것이 유리하다.
보조 분리 장치는 독립적인 유압에 관한 시스템을 구성하므로, 보조 분리 장치에 필요한 유압 부품은 보조 분리 장치를 작동시키기 위해 요구되는 바와 같이 치수가 정해지며, 즉 개별적인 부품의 과대 치수(over-dimensions)의 문제가 해소될 수 있어서 보조 분리 장치가 경제적으로 제작될 수 있다.
보조 분리 장치는 차량의 정상 동작 동안 압력이 없는 상태로 유지되므로, 필요한 유압 부품은 변속기의 다른 부품에 비해 작게 제조될 수 있다.
밀폐 회로에서의 압력 조성의 경우에, 오일이 변속기의 제어 압력 도관으로누출되는 것을 방지하기 위해, 보조 분리 장치의 오일 용적이 패킹에 의해 변속기의 제어 압력 도관과 분리될 수 있다.
이러한 패킹을 설치함으로써, 밀폐된 오일 용적으로부터의 오일이 제어 압력 도관으로 스며드는 것과 보조 분리 장치내의 오일 용적이 감소되어서 보조 분리 장치 고장의 원인이 될 수 있는 것이 방지된다.
또한, 패킹은 고압 하에 있는 변속기의 제어 압력 도관으로부터의 오일이 밀폐 오일 용적으로 흘러가서 보조 분리 장치가 오동작되는 것을 방지한다.
차량 운전자는 이러한 오동작을 방지할 수 없으므로 이것은 사고가 발생할 수 있는 운전 상황에 기여한다.
구동 장치의 간단한 작동을 제공하기 위해, 축압 피스톤은 수동으로 작동될 수 있다.
따라서, 어떠한 추가 장치 또는 드라이브도 보조 분리 장치를 작동시키는데 요구되지 않고, 보조 분리 장치는 필요할 때 언제나 어떠한 사람에 의해서도 간단하고 용이하게 작동될 수 있다.
축압 피스톤의 수동 작동은 동시에 축압 피스톤이 나사에 의해 축 방향으로 이동될 수 있도록 제공될 수 있다.
나사는 나사 또는 볼트를 회전시켰을 때 셀프-로킹(self-locking)이 발생하는 방법으로 설계될 수 있으므로, 따라서 에너지의 적은 소비로 축압 피스톤의 작동을 제공하는 것이 간단하고 경제적인 방법으로 가능하다.
조작자에 의해 보조 분리 장치의 오동작을 금지하기 위해, 축압 피스톤은 경로 제한 수단에 설치될 수 있다,
이러한 경로 제한 수단을 설치하는 것은 축압 피스톤에 의해 또는 이의 이동에 의해 보조 분리 장치 내에서 발생되는 오일 압력이 경우에 따라 보조 분리 장치에 손상을 입힐 정도로 과도하게 증가하지 않는 것을 보장한다.
축압 피스톤의 용이한 조작은 축압 피스톤에 6각 헤드 또는 6각 오목부를 설치함으로써 달성될 수 있다.
새들 키 또는 포크 렌치(fork wrenches)와 같은 공지된 형태의 도구는 6각 헤드에 고정될 수 있으며, 레버 아암은 보조 분리 장치의 조작자가 상대적으로 적은 에너지 소비로 보조 분리 장치를 작동시킬 수 있도록 상기 도구의 길이에 의해 또한 달성될 수 있다.
새들 키 또는 포크 렌치와 같은 적당한 도구가 사용될 수 없다면, 6각 헤드는 또한 적정한 프라이어로 잡혀서 작동될 수 있다.
정지되어 있는 차량이 견인된 후, 보조 분리 장치는 이의 초기 위치로 리셋된다.
또한, 이것은 파일럿 피스톤에 스프링 장치를 설치함으로써 수행되는 것이 유리하며, 스프링 장치는 파일럿 피스톤을 이의 초기 또는 정상 위치로 복귀시킨다.
파일럿 피스톤에 스프링 장치를 설치함으로써, 보조 분리 장치는 이의 초기 위치로 용이하고 완전하게 리셋되는 것이 보장된다.
전체 구동 장치를 가능한 한 소형으로 설계하기 위해, 보조 분리 장치는 변속기 블럭에 통합될 수 있다.
서로 공간적으로 분리되어 있는 드라이브의 구성 요소 사이의 추가적인 연결 도관은 상기 연결 도관이 변속기 블럭에 이미 설치되어 있으므로 이에 의해 불필요하다. 따라서, 번거로운 호스 연결은 구동 장치를 조립할 때 제거될 수 있다.
본 발명의 유리한 실시예에서, 보정 실린더가 설치될 수 있으며, 이것은 스프링 장치로 초기 응력을 받는 보정 피스톤을 포함하고 축압 피스톤의 용적과 연결된다.
보정 실린더에 스프링 장치를 설치함으로써, 유압 시스템에서 일정한 압력이 보조 분리 장치에서 지배적이므로 예를 들면 일정한 오일 용적에서 증가 또는 감소를 발생시키는 온도 변동으로부터 결과하는 압력의 변화가 문제없이 항상 보정되는 것이 보장될 수 있다.
온도가 올라가면, 즉 오일이 팽창되면, 보정 실린더에서 오일의 차이 용적이 배출되고 보정 피스톤은 스프링 장치의 하중을 이겨내어 밀린다.
온도가 다시 하강되면, 이 때 차이 용적은 스프링 장치에 의해 밀폐 시스템으로 다시 공급된다.
이하, 본 발명의 실시예는 도면의 도움으로 설명될 것이다.
제 1도는 비작동 상태에서 보조 분리 장치의 구성을 개략적으로 도시하고,
제 2도는 작동 상태에서 보조 분리 장치의 구성을 개략적으로 도시한다.
제 1도를 참조하면, 보조 분리 장치의 구성이 기본적으로 도시되어 있다.
구동축(1A) 및 종동축(1B)을 갖는 구동 트랙은 유압 작동 장치에 의한 것처럼 본래 공지되어 있는 방법으로 분리된다.
차량의 클러치 장치(2)는 마찰 클러치(3) 및 마찰 브레이크(4)를 본래 갖는다.
마찰 클러치(3) 및 마찰 브레이크(4)가 이하 반복적으로 언급될지라도, 마찰 브레이크(4)는 브레이크의 실제 기능을 수행하는 것이 아니라 오히려 또한 클러치 역할을 한다. 마찰 브레이크(4)에 있는 외부 원판은 클러치 하우징 내에 고정 배치되므로, 이것은 보다 좋은 구분을 위해 마찰 브레이크(4)로 표시된다. 이에 반하여, 내부 및 외부 원판 둘 다 마찰 클러치(3)에서 회전될 수 있다.
펌프(5)는 전체 시스템에 작동액을 공급하기 위해 설치되며, 클러치 장치(2)의 결합 및 분리는 자기 밸브(6)에 의해 제어될 수 있다.
자기 밸브(6)는 펌프(5)의 고장의 경우에 또는 아주 일반적으로 배관 시스템내에서 압력 하락의 경우에 클러치가 자동으로 체결되는 방법으로 여기에서 결합된다.
따라서, 차량을 견인하는 것이 가능하지 않으며, 오히려 이것을 위해 필요한 구동 트랙의 분리가 가능하다.
구동 트랙은 축압 실린더(8)에서 축압 피스톤(7)을 작동시킴으로써 분리된다.
축압 피스톤(7)은 축압 피스톤(7)의 적당한 형상부에 6각 헤드 또는 6각 오목부와 같은 적당한 공구를 부착함으로써 작동될 수 있으므로, 축압 피스톤(7)은 수동으로 작동될 수 있다.
이러한 실시예에서, 축압 피스톤(7)은 나사(9)에 의해 안내되므로 토크(torque)가 축압 피스톤(7)에 작용할 때 축압 피스톤(7)은 축 방향으로 이동된다.
이것에 의해 축압 실린더(8)의 용적(10)이 감소되고 그 속에 있는 오일은 제 1 도관(11, 12)을 지나 2개의 파일럿 밸브(13, 14)으로 밀려지고, 이 때 파일럿 밸브(13, 14)에 배치되어 있는 파일럿 피스톤(15, 16)은 유입되는 오일에 의해 작동되고 압축 스프링(17, 18)으로 설계되어 있는 스프링 장치의 장력에 반하여 이동된다.
축압 실린더(8)의 용적(10)은 여기에서 파일럿 피스톤(15, 16)이 파일럿 밸브(13, 14)로 분기되는 제 2 도관(19, 20)의 개구부와 통하기에 충분히 멀리 파일럿 밸브(13, 14)내에서 이동되는 정도로 감소된다.
파일럿 밸브(13, 14)내에서 제 2 도관(19, 20)의 개구부가 개방되면, 직접적인 유압 커넥션이 축압 실린더(8)의 용적(10) 및 클러치 장치(2) 사이에 있게 된다.
축압 피스톤(7)이 이제 나사(9)속으로 더 들어가면, 이 때 축압 실린더(8)의 용적(10)은 더 감소한다. 여기에서 이동되는 오일의 양은 이제 파일럿 밸브(13, 14)를 통과하는 제 1 도관(11, 12)을 지나 및 클러치 장치(2) 내의 제 2 도관(19, 20)을 지나 직접 흐르는 것에 의해 구동 트랙을 분리시킨다.
이러한 실시예에서, 이 때 마찰 클러치(3)는 파일럿 밸브(13)에 의해 풀리고 마찰 브레이크(4)는 파일럿 밸브(14)에 의해 풀린다. 이러한 풀림은 클러치장치(2)내의 압축 스프링(29, 30)의 저항으로 일어난다.
너무 큰 압력이 축압 실린더(8)의 용적(10)의 과대한 감소로 인하여 즉 용적(10)으로 이동되는 오일의 너무 많은 양으로 인하여 유압 회로내에서 발생하지 않도록, 축압 피스톤(7)이 경로 제한 수단에 설치된다.
축압 실린더(8)는 연결 도관(21)에 의해 보정 실린더(22)와 결합되며, 보정 실린더(22)는 이러한 실시예에서 압축 스프링(24)으로 설계되어 있는 스프링 장치로 초기 응력 상태에서 지지되는 보정 피스톤(23)을 포함한다.
보정 실린더(22)의 임무는 밀폐 회로내에 들은 오일 양이 파일럿 피스톤(15, 16)의 오동작을 방지하기 위해 일정하다는 것을 온도 변동의 경우에 특히 고온에서 즉 밀폐 회로내에 들은 오일 양이 팽창할 때 보호하는 것이다.
패킹(25, 26)은 밀폐 회로로부터의 오일이 제어 압력 도관(27, 28)으로 흘러 들어가는 것을 방지하는 파일럿 밸브(13, 14)에 또한 설치된다.
제 2 도는 작동 상태에 있는 기술된 유압 시스템을 도시한다. 축압 실린더(8)에 있는 축압 피스톤(7)은 여기에서 가능한 한 깊이 나사(9)로 들어간다. 다른 축 방향 이동은 상술된 경로 제한 수단에 의해 방지된다.
용적(10)은 새로운 용적(10')으로 감소되며, 이 때 용적(10)으로부터 밀려진 오일은 파일럿 피스톤(15, 16)을 파일럿 밸브(13, 14)로 이동시키므로, 오일은 제 2 도관(19, 20)을 지나 클러치 장치(2)로 유동될 수 있고 압축 스프링(29, 30)은 클러치 장치(2)에서 압축된다.
정상 구동 동작이 다시 시작된다면, 이 때 구동 트랙(1)의 분리를 다시 해제하는 것이 명백히 필요하다.
이와 관련하여, 축압 피스톤(7)은 다시 이의 원위치로 풀려 들어간다. 이것에 의해 축압 실린더(8)의 용적(10)은 다시 증가한다. 따라서, 오일은 용적(10)으로 역류될 수 있고 마찰 클러치(3) 및 마찰 브레이크(4)는 다시 체결된다. 이러한 역류는 밀폐 유압 회로 내의 오일 압력이 떨어질 때 즉 예를 들면 또한 유압 회로내에서 누출이 될 때 클러치 장치(2)의 자동 체결에 항상 영향을 주는 클러치 장치(2)에서 예비 응력 압축 스프링(29, 30)의 이완을 초래한다.
파일럿 밸브(13, 14)내의 예비 응력 압축 스프링(17, 18)은 여기에서 파일럿 피스톤(15, 16)을 마찬가지로 다시 이의 원위치로 이동시키므로 파일럿 밸브(13, 14)내에 들어 있는 오일 양은 축압 실린더(8)로 다시 유입된다.
기술된 밀폐 오일 회로는 1회에 영구 오일로 채워지고 배출된다. 보조 분리 장치가 작동되지 않으면, 이 때 회로내의 모든 패킹은 정하중만 받아서 어떠한 마모도 없다.
이미 기술된 바와 같이, 보조 분리 장치의 조작시, 마찰 클러치(3) 및 마찰 브레이크(4) 둘 다 체결되지 않으므로, 또한 드라이브가 오동작을 해도 어떠한 출력 전달도 안되므로 차량이 본의 아니게 움직일 수 없다.
개조되어 공지된 스로틀 압력 릴리프 밸브는 파일럿 밸브(13, 14)로 사용되며, 리스트릭터(restrictor)의 구멍 및 스로틀 압력 릴리프 밸브의 하우징은 상응하게 연장되고 파일럿 피스톤(15, 16)은 스로틀 압력 릴리프 밸브의 타단에 설치된다. 그 사이에 압축 스프링(17, 18)이 설치되며, 이것은 오일 양이 제 2 도관(19,20)으로부터 뒤로 밀린 후 오일이 제 1 도관(11, 12)을 지나 용적(10)으로 밀려지는 것을 보호한다.

Claims (11)

  1. 2개의 마찰 클러치(3, 4)를 가지며, 이의 마찰 요소는 스프링력에 의해 닫혀지고 유압에 의해 개방되며, 마찰 클러치(3, 4)의 압력실로 통하는 도판(19, 20 및 27, 28)을 가지며, 그리고 여기에서 파일럿 밸브(13, 14)가 연결되며, 마찰 클러치는 닫힌 상태에서 주차 브레이크의 기능을 수행하는 구동장치 특히 2단 구동장치에 있어서,
    상기 파일럿 밸브는 파일럿 피스톤(15, 16)을 포함하고 제 1 도관(11, 12)을 통해 보조 분리 장치와 연결되며, 상기 보조 분리 장치는 조정가능한 축압 피스톤(7)을 포함하며, 상기 축압 피스톤(7)의 작동으로 상기 파일럿 피스톤은 제 2 도관(19, 20)이 제 1 도관(11, 12)과 연결되도록 그리고 마찰 클러치(3, 4)를 분리하기 위해 보조 분리 장치에 저장된 오일 양이 축압 피스톤(7)으로부터 마찰 클러치(3, 4)에 공급되도록 이동되는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 분리 장치에는 밀폐된 오일 용적이 구비되며, 차량의 정상 동작동안 압력이 없는 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 보조 분리 장치의 오일 용적은 패킹(25, 26)에 의해 구동장치의 제어압력 도관(27, 28)과 분리되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 파일럿 피스톤(15, 16)에는 패킹(25, 26)이 구비되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 축압 피스톤(7)은 수동으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 축압 피스톤(7)은 나사(9)에 의해 축 방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 축압 피스톤(7)은 6각 헤드 또는 6각 오목부를 구비하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 축압 피스톤(7)은 경로 제한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 파일럿 피스톤(15, 16)은 스프링 장치(17, 18)를 구비하며, 상기 스프링 장치(17, 18)는 파일럿 피스톤(15, 16)을 시작 또는 중립 위치로 미는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 보조 분리 장치는 변속기 블럭에 통합되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    보정 실린더(22)가 설치되며, 상기 보정 실린더(22)는 스프링 장치(24)에 의해 초기 응력을 받는 보정 피스톤(23)을 포함하고 축압 피스톤(7)의 용적과 연결되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
KR1019960704841A 1994-03-12 1995-03-07 구동장치 KR100342232B1 (ko)

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DEP4408472.2 1994-03-12
DE4408472A DE4408472A1 (de) 1994-03-12 1994-03-12 Antriebsvorrichtung
PCT/EP1995/000835 WO1995025021A1 (de) 1994-03-12 1995-03-07 Antriebsvorrichtung

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KR970701634A KR970701634A (ko) 1997-04-12
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