KR100616798B1

KR100616798B1 - 작업기계용 유압구동장치

Info

Publication number: KR100616798B1
Application number: KR1020000054276A
Authority: KR
Inventors: 마쯔야마노부오; 이까리마사노리; 우찌무라도시오
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 2000-09-15
Publication date: 2006-08-29
Also published as: KR20010067182A; DE10045567B4; DE10045567A1; US6387005B1

Abstract

본 발명의 목적은 원하는 감속비를 얻을 수 있고, 또한 소형이며, 클러치 결합시 쇼크가 작은 유압구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 용량 가변형의 제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11), 제 1 유압모터 (8) 에 연결된 제 1 입력축 (5), 및 제 2 유압모터 (11) 에 결합이 자유로운 제 2 입력축 (7) 을 구비하고, 제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11) 의 출력토크를 출력축 (2) 에 전달하는 작업기계용 유압구동장치에 있어서, 출력축 (2) 과 제 1 입력축 (5) 사이, 및 출력축 (2) 과 제 2 입력축 (7) 사이를 각각 기어열 (3, 4, 6) 을 통해 연결하고, 제 2 유압모터 (11) 와 제 2 입력축 (7) 사이에 유성기어장치 (21) 를 삽입하며, 제 2 유압모터 (11) 와 제 2 입력축 (7) 의 결합을 자유롭게 하는 클러치 (10) 를, 유성기어장치 (21) 의 링기어 (29) 와 하우징 (24) 사이에 설치하는 것이다.

본 발명은 제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11), 제 1 유압모터 (8) 에 연결된 제 1 입력축 (5) 및, 제 2 유압모터 (11) 에 2 위치 전환밸브 (14) 에 의해 제어되는 클러치 (10) 에 의해 결합이 자유롭게 연결된 제 2 입력축 (7) 을 구비하며, 제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11) 의 출력토크를 출력축 (2) 에 전달하는 작업기계용 유압구동장치에 있어서, 제 1 입력축 (5) 및 제 2 입력축 (7) 과, 출력축 (2) 을 기어열 (3, 4, 6) 을 통해 연결하고, 2 위치 전환밸브 (14) 의 드레인라인 (23) 에 클러치유압 (P3) 이 결합 전에는 급격히 저하되고 결합시에는 완만하게 저하되게 하는 모듈레이션댐퍼 (22) 를 설치하는 것이다.

유압구동장치

Description

작업기계용 유압구동장치{HYDRAULIC DRIVE EQUIPMENT FOR WORKING VEHICLE}

도 1 은 제 1 실시형태에 따른 유압구동장치의 골격도이다.

도 2 는 유성기어장치의 단면도이다.

도 3 은 유압구동장치의 외관 사시도이다.

도 4 는 유압구동장치의 측면도이다.

도 5 는 클러치유압 (P3) 의 시간경과에 따른 변화를 나타낸 그래프이다.

도 6 은 제 2 실시형태에 따른 유압구동장치의 골격도이다.

도 7 는 제 3 실시형태에 따른 유압구동장치의 골격도이다.

도 8 는 모듈레이션댐퍼 (modulation damper) 의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 9 은 종래 기술에 따른 유압구동장치의 골격도이다.

도 10 은 클러치유압의 시간경과에 따른 변화를 나타낸 그래프이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 유압구동장치 2 : 출력축

3 : 출력기어 4 : 제 1 입력기어

5 : 제 1 입력축 6 : 제 2 입력기어

7 : 제 2 입력축 8 : 제 1 유압모터

9 : 컨트롤 펌프 10 : 클러치

11 : 제 2 유압모터 12 : 스프링

13 : 유로(油路) 14 : 2 위치 전환밸브

15 : 토출유로 16 : 오리피스

17 : 체크밸브 18 : 릴리프밸브

20 : 부하 21 : 유성기어장치

22 : 모듈레이션댐퍼 23 : 드레인라인 (drain line)

24 : 하우징 25 : 태양기어축

26 : 유성기어 27 : 윤활유 포트

28 : 태양기어 29 : 링기어

30 : 윤활구멍 31 : 윤활 작은구멍

32 : 공간 33 : 실린더

34 : 드레인 35 : 오리피스

36 : 어큐뮬레이터 (accumulator) 37 : 스프링

38 : 전환밸브 39 : 전환밸브

본 발명은 복수의 유압모터의 출력토크를 출력축에 전달하는 작업기계용 유압구동장치에 관한 것이다.

종래부터 휠로더 (wheel loader) 등의 작업차량에서 복수의 유압모터의 출력 토크를 출력축에 전달하는 유압구동장치가 알려져 왔다.

도 9 는 일본 특허출원 평10-366455 호에 개시된 유압구동장치의 골격도이다. 상기 도면에서 유압구동장치 (1) 는 부하 (20) 에 연결된 출력축 (2), 출력축 (2) 에 고착된 출력기어 (3), 출력기어 (3) 에 맞물리는 제 1 입력기어 (4), 제 1 입력기어 (4) 가 고착된 제 1 입력축 (5), 제 1 입력기어 (4) 에 맞물리는 제 2 입력기어 (6) 및, 제 2 입력기어 (6) 가 고착된 제 2 입력축 (7) 을 구비하고 있다. 출력기어 (3), 제 1 입력기어 (4) 및 제 2 입력기어 (6) 는 각각 평기어이다.

제 1 입력축 (5) 의 일단 측부에는 높은 차속 낮은 토크의 제 1 유압모터 (8) 가, 타단 측부에는 컨트롤 펌프 (9) 가 각각 접속되어 있다. 또, 제 2 입력축 (7) 의 축 단부에는 클러치 (10) 를 통해 낮은 차속 높은 토크의 제 2 유압모터 (11) 가 접속되어 있다.

제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11) 는 도시되지 않은 유압펌프에 유압병렬회로를 통해 접속되며, 그 토출압유 (吐出壓油) 에 의해 구동된다.

클러치 (10) 는 스프링 (12) 의 탄성지지력에 의해 통상시에는 결합 상태에 있으며, 유로 (13) 를 통해 유압원에서 공급되는 클러치유압 (P3) 이 탄성지지력보다 커짐으로써 절단된다. 이 클러치유압 (P3) 은 유로 (13) 를 통해 삽입된 2 위치 전환밸브 (14) 에 의해 공급 또는 차단이 제어된다,

컨트롤 펌프 (9) 의 토출유로 (15) 에는 오리피스 (16), 체크밸브 (17) 및, 릴리프밸브 (18) 가 병렬로 배치되어 있다. 오리피스 (16) 에 의해 검출된 토 출유로 (15) 의 유압 (P1) 이 설정 유압을 초과하면, 2 위치 전환밸브 (14) 에 파일럿압 (P2) 이 공급되어 2 위치 전환밸브 (14) 가 개방 작동되어 클러치유압 (P3) 이 가해져 클러치 (10) 가 절단된다.

저속 주행시에는 클러치 (10) 는 결합 상태에 있으며, 제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11) 쌍방이 출력축 (2) 에 접속되어 부하 (20) 를 높은 토크로 구동시킨다. 또, 고속 주행시에는 제 1 유압모터 (8) 의 회전수 증가에 따라 컨트롤 펌프 (9) 의 토출량이 증대된다. 그리고, 오리피스 (16) 에 의해 검출된 토출유로 (15) 의 유압이 설정 유압을 초과하면, 2 위치 전환밸브 (14) 에 파일럿압 (P2) 이 공급된다. 그럼으로써, 2 위치 전환밸브 (14) 가 개방 작동되며 클러치유압 (P3) 에 의해 클러치 (10) 가 절단되고, 제 1 유압모터 (8) 에서만 토크가 출력축 (2) 에 전달되어 고속으로 부하를 구동시킨다.

또, 고속 주행에서 저속 주행으로 이행될 때에는 제 1 유압모터 (8) 의 회전수 감소에 따라 컨트롤 펌프 (9) 의 토출량이 감소된다. 그럼으로써 2 위치 전환밸브 (14) 에 공급된 파일럿압 (P2) 이 저하되어 2 위치 전환밸브 (14) 가 폐쇄 작동한다. 그 결과 클러치 (10) 에 클러치유압 (P3) 으로 가해진 클러치유가 2 위치 전환밸브 (14) 에서 드레인라인 (23) 을 지나 드레인 (34) 에 발출되어 클러치유압 (P3) 이 저하되고 스프링 (12) 의 탄성지지력을 하회하여 절단상태에 있는 클러치 (10) 에 의해 결합된다.

그러나, 상기 종래기술에는 다음에 서술하는 바와 같은 문제가 있다.

즉, 종래기술 구성에 따르면 출력축 (2) 에 대해 평기어를 사용하여, 제 1 입력축 (5) 및 제 2 입력축 (7) 을 연결시키고 있다. 평기어는 감속비를 변경하기 위해서는, 축 사이 치수나 외경 치수를 크게 변경할 필요가 있으며, 출력축 (2) 에 대한 제 1, 제 2 유압모터 (8, 11) 의 감속비의 설정 자유도가 낮다. 따라서, 각각의 유압모터 (8, 11) 에 대해 최적인 감속비를 설정하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.

또, 출력축 (2) 에 대해 제 1 입력축 (5) 을 통해 제 2 입력축 (7) 을 연결시키고 있으므로, 출력축 (2) 의 중심축에 대해 제 1 입력축 (5) 의 중심축을 그 왼쪽 (또는 오른쪽) 에, 그리고 제 2 입력축 (7) 의 중심축을 또한 그 왼쪽 (또는 오른쪽) 에 배치해야 하므로, 유압구동장치가 좌우방향에 편재되어 있다. 따라서, 예컨대 아티큘레이터식 작업차량과 같이 출력축 (2) 을 차량의 좌우방향 거의 중심에 배치할 필요가 있는 작업차량에서는, 유압구동장치 (1) 의 차량의 좌우방향 치수가 증대하여 작업차량에 대한 탑재가 어렵다는 문제가 있다.

또한, 제 2 입력축 (7) 상에 클러치 (10) 를 통해 제 2 유압모터 (11) 가 접속되어 있기 때문에, 제 2 입력기어 (6) 와 클러치 (10) 가 동일축 상에 배치되며, 제 2 입력축 (7) 의 축길이가 길어진다. 따라서, 유압구동장치 (1) 의 대형화로 이어진다는 문제가 있다.

또, 클러치 (10) 가 주속 (周速) 이 빠른 제 2 입력축 (7) 에 설치되어 있기 때문에, 클러치 (10) 를 결합시킬 때에 클러치 (10) 의 회전수 차이가 크다. 따라서, 클러치 (10) 에 마모가 일어나기 쉽고, 또한 결합시에 쇼크가 크다는 문제 가 있다.

구체적으로, 상기 종래기술에는 다음에 나타내는 것과 같은 문제가 있다. 도 10 에 고속 주행에서 저속 주행으로 이행될 때 클러치유압 (P3) 의 시간경과에 따른 변화를 나타낸다. 2 위치 전환밸브 (14) 가 개방 작동한 시각 (t1) 에서 거기까지 클러치 (10) 에 가해진 클러치유는 2 위치 전환밸브 (14) 및 드레인라인 (23) 을 지나 거의 일정 유량으로 드레인 (34) 에 흘러들어간다. 이에 따라, 클러치유압 (P3) 은 거의 일정한 구배로 저하되어, 시각 (t2) 에서 클러치유압 (P3) 이 소정 압력 (PC) 에 도달하였을 때에 클러치 (10) 가 결합된다.

이 때, 클러치유가 드레인 (34) 으로 발출되는 유량을 작게 하면, 클러치 (10) 결합에 장시간을 필요로 하기 때문에 작업차량이 원하는 타이밍에서 필요한 토크를 얻을 수 없고, 주행이나 작업이 불안정해진다. 이때문에, 클러치유가 발출되는 유량을 소정 유량 이상으로 할 필요가 있다.

그러나, 이렇게 클러치유가 발출되는 유량을 소정 유량 이상으로 하면, 클러치유압 (P3) 이 급격히 저하되어 스프링 (12) 의 탄성지지력과 크기가 역전되기 때문에, 클러치 (10) 가 급격히 결합된다. 이때문에, 클러치 (10) 결합시에 큰 결합 쇼크가 발생하여 작업차량의 승차감이 저하되거나 클러치 (10) 의 급격한 결합때문에 부하가 가해져 클러치 (10) 수명이 짧아지기도 한다.

즉, 종래 기술에서는 클러치 결합시 쇼크를 완화시키는 수단이 없었다는 문제도 있다.

본 발명은 상기한 제 문제에 착안하여 이루어진 것으로, 원하는 감속비를 얻 을 수 있고, 또한 소형이며, 클러치 결합시 쇼크가 작은 유압구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 제 1 발명은

용량 가변형의 제 1 유압모터 및 제 2 유압모터,

제 1 유압모터에 연결된 제 1 입력축 및,

제 2 유압모터에 결합이 자유로운 제 2 입력축을 구비하고,

제 1 유압모터 및 제 2 유압모터의 출력토크를 출력축에 전달하는 작업기계용 유압구동장치에 있어서,

출력축과 제 1 입력축 사이 및, 출력축과 제 2 입력축 사이를 각각 기어열을 통해 연결하고,

제 2 유압모터와 제 2 입력축 사이에 유성기어장치를 삽입하며,

제 2 유압모터와 제 2 입력축의 결합을 자유롭게 하는 클러치를 제 2 유압모터와 유성기어장치 사이에 설치하고 있다.

제 1 발명에 따르면 출력축에 대해 제 1 입력축을, 그리고 출력축에 대해 제 2 입력축을 각각 다른 축을 통하지 않고 연결하고 있다. 그럼으로써, 출력축에 대한 제 1 입력축 및 제 2 입력축의 감속비를 각각 독립적으로 설정할 수 있다. 따라서, 예컨대 높은 차속 낮은 토크의 제 1 유압모터와 낮은 차속 높은 토크의 제 2 유압모터에 대해 각각 적합한 감속비를 설정할 수 있어, 유압모터의 토크전달 효율이 양호해지고 작업차량의 구동효율이 향상된다.

또, 제 2 유압모터와 제 2 입력축 사이에 유성기어장치를 삽입하고 있다. 그럼으로써, 제 2 유압모터에서 출력축으로의 감속비가 커지므로 큰 토크가 발생하며, 제 2 유압모터를 소형화할 수 있게 된다. 또한, 유성기어장치는 그 외경 치수를 크게 바꾸지 않고 감속비를 변경할 수 있기 때문에, 한정된 작업차량의 내부 공간 내에서 유압모터에 대해 최적인 감속비를 설정할 수 있다. 예컨대, 이미 제작된 유압모터의 사양이 작업차량에 필요한 토크 특성을 갖고 있지 않는 경우에도 원하는 토크를 얻을 수 있다.

또한, 제 2 유압모터와 제 2 입력축의 결합을 자유롭게 하는 클러치를 제 2 유압모터와 유성기어장치 사이에 설치한다. 그럼으로써, 클러치 결합시에 발생되는 쇼크를 감쇠시킬 수 있다. 예컨대 클러치를 링기어와 유압구동장치의 하우징 사이에 설치하도록 하면, 링기어는 주속이 느려지므로 하우징과의 사이의 속도차이가 작아져, 클러치의 결합시에 발생되는 마모가 작아 클러치 수명이 길어진다. 그리고, 클러치를 결합할 때의 속도차이가 작아서 결합 쇼크가 작아져, 운전의 쾌적성이 향상된다.

또, 제 2 발명은 상기 제 1 발명에 기재된 작업기계용 유압구동장치에 있어서,

제 1 입력축 및 제 2 입력축의 중심축을 출력축의 중심축에 대해 각각 좌우 상측에 거의 대칭으로 배치한다.

상기 제 2 발명에 따르면 작업차량의 좌우방향 거의 중심에 배치된 출력축에 대해, 제 1, 제 2 입력축을 출력축의 각각 좌우 상측에 거의 대칭으로 배치하고 있 다. 그럼으로써, 유압구동장치가 작업차량의 좌우방향 중심에 대해 편재되어 있지 않아, 좌우방향의 중량 밸런스가 양호해진다. 또한, 유압구동장치의 작업차량 중심에 대한 치수가 균등화되므로, 유압구동장치를 작업차량 내부에 수납하는 것이 간단해진다.

또, 제 3 발명은 상기 제 1 또는 제 2 발명에 기재된 작업기계용 유압구동장치에 있어서,

제 2 입력축의, 제 2 유압모터측과 반대측인 단부에 윤활유를 도입되는 윤활유 포트를 설치하고 있다.

상기 제 3 발명에 따르면 제 2 입력축에 윤활유 포트를 설치하고 있으며, 여기에서 윤활유를 도입하여 유성기어장치를 윤활시킨다. 그럼으로써, 유성기어장치를 유조 (油槽) 내에 담그는 윤활수단과 비교하여, 유성기어장치가 유조내의 윤활유를 교반할 때의 구동력 손실이 적어, 작업차량의 에너지 효율이 향상된다.

또, 제 4 발명은 상기 제 3 발명에 기재된 작업기계용 유압구동장치에 있어서,

클러치를 네거티브 클러치로 하고, 클러치의 클러치유압이 발출 (拔出) 되는 드레인라인에 클러치유압이 급격히 발출되지 않게 하는 모듈레이션댐퍼를 설치한다.

상기 제 4 발명에 따르면 클러치를 네거티브 클러치로 함으로써, 주행중에 엔진이나 유압펌프가 정지하는 일이 있던 경우에도 클러치가 항상 결합상태가 되기 때문에, 유압펌프가 브레이크가 되어 작업차량 속도를 떨어뜨릴 수 있다.

그리고, 클러치의 클러치유압이 발출되는 드레인라인에 클러치유압이 급격히 발출되지 않게 하는 모듈레이션댐퍼를 설치한다. 그럼으로써, 클러치가 급격히 결합되지 않아, 결합시 쇼크가 완화되어 작업차량의 승차감이 향상된다.

또, 제 5 발명은 상기 제 1 또는 제 2 발명에 기재된 작업기계용 유압구동장치에 있어서,

제 1 입력축의, 제 1 유압모터측과 반대측인 단부에 클러치유압을 제어하는 컨트롤 펌프를 연결한다.

상기 제 5 발명에 따르면 제 1 유압모터를 연결한 제 1 입력축에, 클러치유압을 제어하는 컨트롤 펌프를 연결한다. 그럼으로써, 컨트롤 펌프를 구동하기 위한 축이나 기어가 별도로 필요하지 않기 때문에, 작업기계용 유압구동장치의 구성이 간단하면서 컴팩트하게 된다.

한편, 제 6 발명은

제 1 유압모터 및 제 2 유압모터,

제 1 유압모터에 연결된 제 1 입력축 및,

제 2 유압모터에 전환밸브에 의해 제어되는 클러치에 의해 결합이 자유롭게 연결된 제 2 입력축을 구비하며,

제 1 입력축 및 제 2 입력축과, 출력축을 기어열을 통해 연결하고,

전환밸브의 드레인라인에, 클러치유압이 결합 전까지는 급격히 저하되고 결 합시에 완만하게 저하되게 하는 모듈레이션댐퍼를 설치하고 있다.

상기 제 6 발명에 따르면 클러치의 클러치유압이 발출되는 드레인라인에, 클러치유압을 완만하게 저하시키는 모듈레이션댐퍼를 설치한다.
이것에 의해, 클러치유압이 클러치 결합 전에 천천히 감소하게 되기 때문에, 클러치유압 크기와 스프링 탄성지지력 크기가 서서히 접근하여 클러치가 급격히 결합되는 일은 없다. 따라서, 결합시 쇼크가 완화되어, 클러치 수명이 길어짐과 동시에 작업차량의 승차감이 향상된다. 또한, 클러치 결합전에는 클러치유압이 급격히 저하되게 되어 있어, 클러치가 결합될 때까지 장시간을 필요로 하지 않고 원하는 타이밍에서 클러치를 결합시킬 수 있게 된다. 따라서, 작업차량 주행에 지장이 생기지 않아 안정적인 운전이 가능하다.

또, 제 7 발명은 상기 제 6 발명에 기재된 작업기계용 유압구동장치에 있어서,

제 1 입력축 또는 기어열을 통해 제 1 유압모터에 의해 구동되는 컨트롤 펌프와,

컨트롤 펌프가 토출하는 유압에 의거하여, 클러치 결합을 제어하는 2 위치 전환밸브를 구비하고 있다.

상기 제 7 발명에 따르면 클러치유압을 제어하는 컨트롤 펌프를 제 1 유압모터에 의해 구동시키고, 그 컨트롤 펌프가 토출하는 유압에 의해 클러치 결합 및 절단을 제어하고 있다. 그럼으로써 유압구동장치는 제 1 유압모터의 회전수, 즉 작업차량의 속도에 따라 클러치 결합 및 절단을 제어하고 있으며 항시 작업차량의 주행에 적합한 타이밍에서 클러치 제어를 할 수 있게 된다.

또한, 유압 회로에 의해서만 유압구동장치를 구성할 수 있어서, 컨트롤러 등의 전기에 의한 제어시스템을 필요로 하지 않기 때문에, 작업기계용 유압구동장치의 구성이 간단하면서 컴팩트하게 된다.

발명의 실시형태

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시형태를 상세하게 설명한다. 또, 실시형태에서 상기 종래기술의 설명에 사용된 도면과 동일한 요소에는 동일 부호를 붙여 중복 설명을 생략한다.

도 1 에 본 발명에 따른 제 1 실시형태의 유압구동장치의 골격도를 나타낸다.

상기 도면에서 유압구동장치 (1) 는 부하 (20) 에 연결된 출력축 (2), 출력축 (2) 에 고착된 출력기어 (3), 출력기어 (3) 에 맞물리는 제 1 입력기어 (4), 제 1 입력기어 (4) 가 고착된 제 1 입력축 (5), 출력기어 (3) 에 맞물리는 제 2 입력기어 (6) 및, 제 2 입력기어 (6) 가 고착된 제 2 입력축 (7) 을 구비하고 있다.

제 1 입력축 (5) 의 일단 측부에는 높은 차속 낮은 토크의 제 1 유압모터 (8) 가, 타단 측부에는 컨트롤 펌프 (9) 가 각각 접속되어 있다.

제 2 입력축 (7) 과 제 2 유압모터는 유성기어장치 (21) 를 통해 접속되어 있고, 유성기어장치 (21) 는 클러치 (10) 에 의해 결합이 자유롭게 되어 있다.

즉, 제 2 유압모터 (11) 는 유성기어장치 (21) 의 태양기어 (28) 에 고착된 태양기어축 (25) 에 접속되어 있다. 태양기어 (28) 와 맞물리는 복수의 유성 기어 (26) 에는 플래닛캐리어를 구성하는 제 2 입력기어 (6) 가 접속되어 있다. 유성기어 (26) 에는 링기어 (29) 가 맞물려 있고, 링기어 (29) 는 유압구동장치 (1) 의 하우징 (24) 에 클러치 (10) 을 통해 결합이 자유롭게 접속되어 있다.

클러치 (10) 가 결합상태에 있을 때에는 제 2 유압모터 (11) 가 회전하면 태양기어축 (25) 및 태양기어 (28) 가 회전한다. 링기어 (29) 는 클러치 (10) 에 의해 하우징 (24) 에 고정되어 있기 때문에, 태양기어 (28) 회전에 따라 유성기어 (26) 가 회전하고 플래닛캐리어를 구성하는 제 2 입력기어 (6) 가 큰 감속비로 회전한다. 이 회전에 의해 제 2 입력기어 (6) 와 맞물리는 출력기어 (3) 를 통해 제 2 유압모터 (11) 의 출력토크가 출력축 (2) 에 전달된다.

또, 클러치 (10) 가 절단 상태에 있을 때에는 링기어 (29) 가 하우징 (24) 에 대해 떠있기 때문에, 제 2 유압모터 (11) 가 회전하여도 플래닛캐리어를 구성하는 제 2 입력기어 (6) 는 회전하지 않는다. 따라서, 제 2 유압모터 (11) 의 구동력은 출력축 (2) 에 전달되지 않게 되어 있다.

또한, 제 2 입력축 (7) 의 일단부에는 제 2 입력기어 (6) 가 배치되어 있고, 타단부에는 유성기어장치 (21) 를 윤활시키는 윤활유를 도입하는 윤활유 포트 (27) 가 설치되어 있다.

이 때, 제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11) 는 도시되지 않은 유압펌프에 유압병렬회로를 통해 접속되며 그 토출압유에 의해 구동된다.

유로 (13) 에는 2 위치 전환밸브 (14) 가 삽입되어, 유로 (13) 를 통해 도시되지 않은 유압원에서 공급되는 클러치유압 (P3) 의 공급 또는 차단을 제어한다. 클러치 (10) 는 네거티브 클러치로 되어 스프링 (12) 의 탄성지지력에 의해 통상시에는 결합상태에 있으며, 클러치유압 (P3) 이 스프링 (12) 의 탄성지지력을 상회하면 절단된다.

컨트롤 펌프 (9) 는 제 1 입력축 (5) 을 통해 제 1 유압모터 (8) 에 의해 구동되고, 제 1 유압모터 (8) 의 회전수로 플러스 상관을 갖는 유압 (P1) 을 토출유로 (15) 에 토출한다.

토출유로 (15) 에는 오리피스 (16), 체크밸브 (17) 및 릴리프밸브 (18) 가 병렬로 배치되어 있다. 제 1 유압모터 (8) 의 회전수가 커져 오리피스 (16) 에 의해 검출되는 토출유로 (15) 의 유압 (P1) 이 설정 유압을 초과하면, 2 위치 전환밸브 (14) 에 파일럿압 (P2) 이 공급되어 2 위치 전환밸브 (14) 가 개방 작동되어 클러치유압 (P3) 이 스프링 (12) 을 상회하여 클러치 (10) 가 절단된다.

또, 제 1 유압모터 (8) 의 회전수가 작아짐에 따라 컨트롤 펌프 (9) 의 회전수가 작아지면, 토출유량이 줄어 2 위치 전환밸브 (14) 에 공급되는 파일럿압 (P2) 이 약해진다. 그럼으로써, 클러치유압 (P3) 이 감소되어 클러치 (10) 가 스프링 (12) 의 탄성지지력에 밀려 결합된다. 이 때 클러치유는 유로 (13) 로부터 2 위치 전환밸브 (14) 및 드레인라인 (23) 을 통해 드레인 (34) 으로 발출된다. 드레인라인 (23) 에는 오리피스 (35) 와, 스프링 (33A) 및 피스톤 (33B) 을 갖는 실린더 (33) 를 구비한 모듈레이션댐퍼 (22) 가 삽입되어 있다.

도 2 에 유성기어장치 (21) 의 단면도를 나타낸다.

상기 도면에서 클러치 (10) 가 결합상태에 있을 때에는, 제 2 유압모터 (11) 가 회전하면 태양기어축 (25) 및 태양기어 (28) 가 회전한다. 링기어 (29) 는 클러치 (10) 에 의해 하우징 (24) 에 고정되어 있기 때문에, 태양기어 (28) 의 회전에 따라 유성기어 (26) 가 회전하고 플래닛캐리어를 구성하는 제 2 입력기어 (6) 가 큰 감속비로 회전한다. 이 회전에 의해, 제 2 입력기어 (6) 와 맞물리는 출력기어 (3) 를 통해 제 2 유압모터 (11) 의 출력토크가 출력축 (2) 에 전달된다.

또한, 상기 도면에 나타낸 바와 같이, 제 2 입력축 (7) 의 유압모터 (11) 가 배치되어 있는 것과 반대측인 단부에는 윤활유 도입용 윤활유 포트 (27) 가 설치되어 있다. 이 윤활유 포트 (27) 로부터 도입된 윤활유는 도면 중 화살표와 같이 오른쪽으로 진행되며, 제 2 입력축 (7) 내부에 형성된 공간 (32) 을 채운다.

윤활유의 일부는 제 2 입력축 (7) 의 내벽에 형성된 윤활 작은구멍 (31) 으로부터 외부로 퍼지고, 또 나머지는 태양기어축 (25) 의 축단부에 형성된 윤활구멍 (30) 으로부터 태양기어축 (25) 내부로 들어가 태양기어축 (25) 내벽에 형성된 작은구멍 (31) 으로부터 태양기어축 (25) 외부로 퍼진다. 유성기어장치 (21) 는 이들 윤활유에 의해 윤활된다.

도 3 에 유압구동장치 (1) 의 외관 사시도를, 도 4 에 그 측면도를 나타낸다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이, 유압구동장치 (1) 하부에 배치된 출력축 (2) 의 중심축 (2C) 에 대해, 제 1 유압모터 (8) 에 접속된 제 1 입력축 (5) 의 중심축 (5C) 및 제 2 유압모터 (11) 에 접속된 제 2 입력축 (7) 의 중심축 (7C) 이 각각 좌우 상측에 배치되어 있다. 즉, 3 개의 축 (2, 5, 7) 은 출력축 (2) 을 중심으로 하여 거의 대칭인 V 자형으로 배치되어 있다.

이하에 본 실시형태에 따른 유압구동장치 (1) 의 작용에 대해 설명한다.

작업차량의 차속 (V) 이 낮은 저속 모드에서는, 제 1 유압모터 (8) 의 회전속도가 낮기 때문에, 컨트롤 펌프 (9) 에서 토출된 유압이 낮아, 클러치 (10) 는 스프링 (12) 의 탄성지지력에 의해 접속된다. 이 때, 제 1 유압모터 (8) 의 토크는 제 1 입력기어 (4) 및 출력기어 (3) 를 통해 출력축 (2) 에 전달되고, 제 2 유압모터 (11) 의 토크는 제 2 입력기어 (6) 및 출력기어 (3) 를 통해 출력축 (2) 에 전달된다. 그럼으로써, 출력축 (2) 에는 제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11) 쌍방의 토크가 전달되어, 부하 (20) 는 높은 토크로 구동된다.

그리고, 작업차량의 차속 (V) 이 상승되어 설정 차속 (V2) 에 도달하면 (이것을 고속 모드라고 함), 증대한 제 1 유압모터 (8) 의 회전속도에 따라 상승하는 컨트롤 펌프 (9) 의 토출유압이 설정 유압에 도달한다. 그럼으로써, 2 위치 전환밸브 (14) 가 개방 작동되어, 클러치유압 (P3) 이 스프링 (12) 의 탄성지지력을 상회하여, 클러치 (10) 가 절단된다. 그 결과, 제 2 유압모터 (11) 로부터의 동력 전달이 중단되어, 제 1 유압모터 (8) 만이 출력축 (2) 에 접속된다. 제 1 유압모터 (8) 는 높은 차속 낮은 토크의 특성을 지니고 있으므로, 부하는 높은 차속 낮은 토크로 구동되어 작업차량이 주행할 때의 에너지 손실이 감소된다.

또, 작업차량의 차속 (V) 이 저하되어 설정 차속 (V1) (V1＜V2) 에 도달하면 고속 모드에서 저속 모드로 이행된다.

즉, 제 1 유압모터 (8) 의 회전속도가 감소되어 2 위치 전환밸브 (14) 가 폐쇄 작동됨으로써, 클러치유압 (P3) 이 드레인라인 (23) 을 지나 드레인 (34) 으로 발출되어 스프링 (12) 의 탄성지지력이 강해져 클러치 (10) 가 결합된다. 그럼으로써, 제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11) 쌍방이 출력축 (2) 에 접속되어 부하 (20) 를 높은 토크로 구동시킨다.

이 때, 클러치 (10) 의 절단에 따라, 드레인라인 (23) 을 흐르는 클러치유는 먼저 모듈레이션댐퍼 (22) 의 실린더 (33) 내로 흘러들어간다. 클러치유는 피스톤 (33B) 을 밀어 피스톤 (33B) 전후에서 클러치유압 (P3) 과 스프링 (33A) 에 의한 탄성지지력이 평형을 이루는 지점에서 그 흐름이 멈춘다. 그 후 클러치유가 오리피스 (35) 를 지나 드레인으로 흐르는 동안에 클러치유압 (P3) 이 점차로 하강하기 때문에, 클러치유는 스프링 (33A) 에 밀려 실린더 (33) 내에서 압출되어, 드레인 (34) 에 발출된다.

이러한 모듈레이션댐퍼 (22) 에 의해 클러치유압은 처음에 빠르게 하강한 후 점차 천천히 하강한다. 그럼으로써, 클러치 (10) 가 급격히 결합되는 것을 방지할 수 있어, 결합에 의한 쇼크가 완화되어 승차감이 향상된다.

한편, 도 5 에 클러치 (10) 가 결합될 때 클러치유압 (P3) 의 시간경과에 따른 변화를 나타낸다. 상기 도면에서 이점쇄선 (M) 은 도 7 에 나타낸 모듈레이션댐퍼 (22) 가 없는 경우의 클러치유압 (P3) 이고, 실선 (N) 은 모듈레이션댐퍼 (22) 가 있는 경우의 클러치유압 (P3) 이다.

상기 도면의 실선 (N) 에 나타낸 바와 같이, 시각 (t1) 에서 시각 (t2) 직후의 시각 (t3) 까지는 상술한 바와 같이 클러치유는 실린더 (33) 내로 흘러들어간다. 따라서, 클러치유압 (P3) 은 모듈레이션댐퍼 (22) 가 없는 이점쇄선 (M) 의 경우와 같이 (상기 도면에서는 약간 빠르게), 급격히 저하된다.

그리고, 시각 (t3) 에서 클러치유의 흐름은 스프링 (33A) 의 탄성지지력에 의해 밀려 멈춰지고, 클러치유는 단면적이 작은 오리피스 (35) 를 지나 드레인 (34) 으로 흐르기 때문에, 클러치유압 (P3) 의 하강 구배가 완만해진다. 따라서, 시각 (t2) 전후에서는 클러치유압 (P3) 과 스프링 (12) 의 탄성지지력은 서서히 접근하고, 그리고 크기가 역전하기 때문에 클러치 (10) 는 천천히 결합되어 결합시 쇼크가 저감된다.

또한, 실선 (N) 에서의 클러치가 결합되는 시각 (t2) 은 이점쇄선 (N) 에서의 시각 (t2) 과 거의 동일 시각이 된다. 즉, 원하는 타이밍에서 클러치를 결합시켜 작업차량에 필요한 토크를 얻을 수 있다.

한편, 이때 시각 (t3) 에서의 클러치유압 (PS) 은 다음 수식 (1) 로 나타낸다.

PS = F/A …(1)

수식 1 에서 F 는 스프링 (33A) 의 탄성지지력, A 는 피스톤 (33B) 의 단면적이다.

즉, 이 클러치유압 (PS) 이 결합시 클러치유압 (PC) 보다 약간 크도록 스프 링 (33A) 의 탄성지지력 (F) 및 피스톤 (33B) 의 단면적 (A) 을 설정하면 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 따른 유압구동장치 (1) 는 부하 (20) 에 연결된 출력축 (2) 과 제 1 입력축 (5) 을, 다른 축을 통하지 않고 출력기어 (3) 및 출력기어 (3) 에 맞물리는 제 1 입력기어 (4) 에 의해 연결되어 있다. 또, 출력축 (2) 과 제 2 입력축 (7) 을, 다른 축을 통하지 않고 출력기어 (3) 및 출력기어 (3) 에 맞물리는 제 2 입력기어 (6) 에 의해 연결되어 있다.

그럼으로써, 출력축 (2) 에 대한 제 1 입력축 (5) 및 제 2 입력축 (7) 의 감속비를 각각 독립적으로 설정할 수 있다. 따라서, 높은 차속 낮은 토크의 제 1 유압모터 (8) 와 낮은 차속 높은 토크의 제 2 유압모터 (11) 에 대해 각각 적합한 감속비를 선택할 수 있어 작업차량의 에너지 효율이 향상된다.

또, 낮은 차속 높은 토크의 제 2 유압모터 (11) 와 제 2 출력축 (2) 사이에 유성기어장치 (21) 를 삽입하고 있다. 그럼으로써, 제 2 유압모터 (11) 에서 제 2 출력축 (2) 으로의 감속비가 평기어와 비교하여 현저히 커져, 제 2 유압모터 (11) 를 소형화할 수 있게 된다. 또한, 유성기어장치 (21) 는 그 외경 치수를 크게 바꾸지 않고 감속비를 변경할 수 있으므로, 각 유압모터 (8, 11) 에 대해 최적인 감속비를 설정할 수 있다. 예컨대, 이미 제작된 유압모터의 사양이 작업차량에 필요한 크기의 토크를 갖고 있지 않는 경우에도 감속비를 변경함으로써 원하는 토크를 얻을 수 있다.

또, 제 2 유압모터 (11) 와 출력축 사이를 결합/절단하는 클러치 (10) 를 유성기어장치 (21) 의 링기어 (29) 와 하우징 (24) 사이에 설치한다. 링기어 (29) 는 주속이 느려, 하우징 (24) 과의 사이에 속도차이가 별로 없어 클러치 (10) 결합시에 발생되는 마모가 작아, 클러치 (10) 수명이 길어짐과 동시에 결합 쇼크가 작아서 운전의 쾌적성이 향상된다.

또한, 작업차량의 좌우방향 거의 중심에 배치된 출력축 (2) 을 중심으로 하여 제 1, 제 2 유압모터 (8, 11) 를 거의 대칭으로 배치하고, 출력축 (2) 을 하측 중심에 제 1, 제 2 입력축 (5, 7) 을 각각 좌우 상측에 배치한 V 자형으로 레이아웃되어 있다.

이러한 구성으로 함으로써, 작업차량의 좌우방향 중심에 대해 유압구동장치 (1) 가 좌우 균등하게 배치되어 중량 밸런스가 양호해진다. 또한, 유압구동장치의 작업차량 중심에 대한 좌우방향 치수가 어느 한 쪽에 편재되어 있지 않아, 유압구동장치를 작업차량 내부에 수납하는 것이 간단해진다.

또, 출력축 (2) 에 대해 제 1 입력축 (5) 및 제 2 입력축 (7) 을 세로로 직렬로 배치하는 것에 비하면 유압구동장치 (1) 높이가 낮아지므로, 유압구동장치 (1) 를 컴팩트하게 구성할 수 있게 되어 있다.

또한, 제 2 입력축 (7) 의 축 단부에 유성기어장치 (21) 를 윤활시키는 윤활유를 도입하는 윤활유 포트 (27) 를 설치한다. 그럼으로써, 유성기어장치 (21) 를 유조 (油槽) 내에 담그는 윤활수단과 비교하여, 유성기어장치 (21) 가 유조 내의 윤활유를 교반할 때의 구동력 손실이 적어, 작업차량의 에너지 효율이 향상된다.

또, 클러치 (10) 를 네거티브 클러치로 하고, 결합시에 2 위치 전환밸브 (14) 가 폐쇄 작동하여 클러치유압 (P3) 이 발출되는 유압의 드레인라인 (23) 에 클러치유압 (P3) 을 완만하게 저하시키는 모듈레이션댐퍼 (22) 를 설치한다. 그럼으로써 클러치유압 (P3) 이 클러치 (10) 결합전에 천천히 감소하게 되기 때문에, 클러치유압 (P3) 과 스프링의 탄성지지력이 서서히 접근하여, 클러치 (10) 가 급격히 결합되는 일은 없다. 따라서, 결합시 쇼크가 완화되고 클러치 (10) 수명이 길어짐과 동시에 작업차량의 승차감이 향상된다.

또한, 제 1 유압모터 (8) 를 연결한 제 1 입력축 (5) 에, 클러치유압 (P3) 을 제어하는 컨트롤 펌프 (9) 를 연결한다. 그럼으로써,제 1 입력축 (5) 으로부터 직접 컨트롤 펌프 (9) 를 구동할 수 있게 되어 컨트롤 펌프 (9) 를 구동하기 위한 축이나 기어가 별도로 필요하지 않기 때문에, 작업기계용 유압구동장치 (1) 의 구성이 간편하면서 컴팩트하게 된다.

또한, 클러치유압 (P3) 이 처음에는 급격히 발출되도록 하고 있어, 클러치 (10) 가 결합될 때까지 장시간을 필요로 하지 않고, 원하는 타이밍에서 클러치 (10) 를 결합시킬 수 있게 된다. 따라서, 작업차량의 주행에 지장이 생기지 않아 안정적인 운전이 가능하다.

또, 클러치 (10) 를 네거티브 클러치로 한다. 그럼으로써 주행중에 엔진이나 유압펌프가 정지하는 일이 있는 경우에도 클러치 (10) 가 항상 결합상태가 되기 때문에, 유압모터 (8, 11) 가 브레이크가 되어 작업차량의 속도를 떨어뜨릴 수 있다.

또한, 제 1 유압모터 (8) 를 연결하고 있는 제 1 입력축 (5) 에, 클러치유압 (P3) 을 제어하는 컨트롤 펌프 (9) 를 연결하고 있다. 즉, 유압구동장치는 제 1 유압모터의 회전수, 즉 작업차량의 속도에 따라 클러치의 결합/절단을 제어하고 있으며, 항상 원하는 타이밍에서 클러치의 제어를 할 수 있게 된다. 또한, 유압회로에 의해서만 유압구동장치를 구성할 수 있어서, 컨트롤러 등의 전기에 의한 제어시스템을 필요로 하지 않기 때문에, 작업기계용 유압구동장치의 구성이 간단하면서 컴팩트하게 된다.

그리고, 본 실시형태에서는 클러치 (10) 를 유성기어장치 (21) 의 링기어 (29) 와 유압구동장치 (1) 의 하우징 (24) 사이에 설치하도록 하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니다.

이어서, 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 도 6 은 제 2 실시형태에 따른 유압구동장치의 골격도이다. 상기 도면에서 유압구동장치 (1) 는 부하 (20) 에 연결되는 출력축 (2), 출력축 (2) 에 고착된 제 1 출력기어 (3A), 출력축에 클러치 (10) 에 의해 결합이 자유롭게 된 제 2 출력기어 (3B), 제 1 출력기어 (3A) 에 맞물리는 제 1 입력기어 (4), 제 2 출력기어 (3B) 에 맞물리는 제 2 입력기어 (6), 제 1 입력기어 (4) 가 고착된 제 1 입력축 (5) 및, 제 2 입력기어 (6) 가 고착된 제 2 입력축 (7) 을 구비하고 있다.

제 1 입력축 (5) 의 축 단부에는 높은 차속 낮은 토크로 일정 토출압의 제 1 유압모터 (8) 가, 그리고 제 2 입력축 (7) 의 축 단부에는 낮은 차속 높은 토크로 가변 토출압의 제 2 유압모터 (11) 가 각각 접속되어 있다.

제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11) 는 유압펌프에 유압병렬회로를 통 해 접속되어 그 토출 유압에 의해 구동된다.

유압구동장치 (1) 는 저속 주행시에는 클러치 (10) 를 결합시켜 제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11) 쌍방을 출력축 (2) 과 연결시켜 운전을 한다. 그리고, 고속 주행시에는 클러치 (10) 를 절단하여 제 1 유압모터 (8) 로만 주행을 행한다.

클러치 (10) 는 스프링 (12) 의 탄성지지력에 의해 통상시에는 결합상태에 있으며 유로 (13) 를 통해 도시되지 않은 유압원에서 공급되는 클러치유압 (P3) 에 의해 절단된다.

고속 주행에서 저속 주행으로 이행될 때에는, 도시되지 않은 제어장치에 의해 2 위치 전환밸브 (14) 가 폐쇄 작동된다. 그럼으로써 제 1 실시형태와 마찬가지로 클러치유가 드레인라인 (23) 을 지나 드레인 (34) 에 발출되어, 스프링 (12) 의 탄성지지력이 강해져 클러치 (10) 가 결합된다. 그럼으로써 제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11) 쌍방이 출력축 (2) 에 접속되어, 부하 (20) 를 높은 토크로 구동시킨다.

이 때, 드레인라인 (23) 에는, 내부에 가스를 충전한 어큐뮬레이터 (36) 및 오리피스 (35) 를 구비한 모듈레이션댐퍼 (22) 이 삽입되어 있다. 드레인라인 (23) 을 흐르는 클러치유는 먼저 모듈레이션댐퍼 (22) 의 어큐뮬레이터 (36) 내로 흘러들어가, 클러치유압 (P3) 과 내부에 충전된 가스압이 평행을 이루는 지점에서 그 흐름이 멈춘다. 그 후 클러치유가 오리피스 (35) 를 지나 드레인으로 흐르는 동안 클러치유압 (P3) 이 점차로 하강하기 때문에, 클러치유는 가스압에 밀려 어큐뮬레이터 (36) 내에서 압출되어 드레인 (34) 으로 발출된다.

이러한 구성으로 클러치 (10) 가 서서히 결합되기 때문에, 결합시 쇼크가 완화되며 작업차량의 승차감이 향상됨과 동시에 클러치 (10) 가 수명이 길어진다. 또 처음에는 클러치유압 (P3) 이 급격히 저하되기 때문에, 클러치 (10) 가 결합되는 타이밍이 늦어지는 일이 없고 원하는 타이밍에서 결합된다. 따라서, 작업차량 주행에 지장이 생기지 않아 안정적인 운전이 가능하다.

또한, 본 실시형태에서 제 1 유압모터 (8) 는 가변 토출압이어도 된다.

이어서, 제 3 실시형태에 대해 설명한다. 도 7 는 제 3 실시형태에 의한 유압구동장치의 골격도이다.

상기 도면에서 유압구동장치 (1) 는 종래 기술과 동일한 구성을 갖고 있다. 즉, 부하 (20) 에 연결된 출력축 (2), 출력축 (2) 에 고착된 출력기어 (3), 출력기어 (3) 에 맞물리는 제 1 입력기어 (4), 제 1 입력기어 (4) 가 고착된 제 1 입력축 (5), 제 1 입력기어 (4) 에 맞물리는 제 2 입력기어 (6) 및, 제 2 입력기어 (6) 가 고착된 제 2 입력축 (7) 을 구비하고 있다.

이러한 유압구동장치 (1) 에서 2 위치 전환밸브 (14) 의 드레인라인 (23) 에는 오리피스 (35) 와, 스프링 (37) 의 탄성지지력 및 드레인라인 (23) 을 흐르는 클러치유압 (P3) 크기에 따라 작동을 전환하는 전환밸브 (38) 를 구비한 모듈레이션댐퍼 (22) 가 삽입되어 있다.

본 실시형태에서 작업차량이 고속 주행을 하고 있을 때에는 전환밸브 (38) 는 스프링 (37) 의 탄성지지력에 의해 상기 도면에 나타낸 바와 같은 폐쇄 상태에 있다. 그리고, 작업차량이 고속 주행에서 저속 주행으로 이행되면, 드레인라인 (23) 으로 흐르는 클러치유압 (P3) 이 스프링 (37) 의 탄성지지력보다 강하게 되어 전환밸브 (38) 가 개방 작동한다. 그럼으로써 클러치유압 (P3) 은 전환밸브 (38) 을 통과하여 클러치유압 (P3) 이 급격히 저하된다.

그리고, 클러치유압 (P3) 이 저하되면 스프링 (37) 의 탄성지지력이 강하게 되어 전환밸브 (38) 가 폐쇄 작동하고 클러치유가 오리피스 (35) 를 지나 드레인 (34) 으로 흐르기 때문에, 클러치유압 (P3) 은 서서히 저하되어 클러치 (10) 는 완만하게 결합된다.

이렇게 본 발명에 따른 모듈레이션댐퍼 (22) 는 종래 기술의 유압구동장치 (1) 에 대해서도 적용할 수 있다.

도 8 에 모듈레이션댐퍼 (22) 의 다른 예를 나타낸다. 상기 도면에서 모듈레이션댐퍼 (22) 는 오리피스 (35) 와, 스프링 (37) 의 탄성지지력 및 드레인라인 (23) 을 흐르는 클러치유압 (P3) 크기에 따라 작동을 전환하는 전환밸브 (39) 를 구비하고 있다.

클러치가 결합상태에 있을 때에는 전환밸브 (39) 는 스프링 (37) 의 탄성지지력에 의해 폐쇄 상태에 있어, 상기 도면에 나타낸 바와 같이 드레인라인 (23) 을 흐르는 클러치유는 오리피스 (35) 를 지나 드레인 (34) 으로 흘러들어간다. 작업차량이 고속 주행에서 저속 주행으로 이행되어 클러치 (10) 를 결합시키면, 2 위치 전환밸브 (14) 가 개방 작동하여 드레인라인 (23) 을 흐르는 클러치유압 (P3) 이 커져 전환밸브 (39) 를 개방 작동시켜 드레인라인 (23) 이 드레인 (34) 과 직결된다. 그럼으로써 클러치유는 큰 유량으로 드레인 (34) 으로 흘러들어가 클러치유압 (P3) 이 급격히 저하된다.

그리고, 스프링 (37) 의 탄성지지력이 클러치유압 (P3) 에 이기면 전환밸브 (39) 가 폐쇄 작동하고, 클러치유는 오리피스 (35) 를 지나 드레인 (34) 으로 흘러들어가게 되며, 유량이 감소하여 클러치 (10) 가 서서히 결합된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 클러치 (10) 결합을 제어하는 2 위치 전환밸브 (14) 의 드레인라인 (23) 에, 클러치유압 (P3) 이 클러치 (10) 결합전에는 급격히 저하되고 결합시에 완만하게 저하되는 모듈레이션댐퍼 (22) 를 설치하고 있다.

그럼으로써, 원하는 타이밍에서 클러치 (10) 를 서서히 결합시킬 수 있게 되어, 작업차량의 운전성이 향상된다.

또, 유압회로에 의해서만 유압구동장치를 구성할 수 있어서, 컨트롤러 등의 전기에 의한 제어시스템을 필요로 하지 않기 때문에, 작업기계용 유압구동장치의 구성이 간단하면서 컴팩트하게 된다.

또한, 말할 필요도 없이 각 실시형태에서 설명한 유압구동장치 (1) 와 모듈레이션댐퍼 (22) 의 조합은 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 제 1 실시형 태에서 설명한 유압구동장치 (1) 에, 제 2 실시형태에서 설명한 모듈레이션댐퍼 (22) 를 구비한 것도 가능하다.

본 발명에 의하여, 원하는 감속비를 얻을 수 있고, 또한 소형이며, 클러치 결합시 쇼크가 작은 유압구동장치가 제공될 수 있다.

Claims

용량 가변형의 제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11),

제 1 유압모터 (8) 에 연결된 제 1 입력축 (5), 및

제 2 유압모터 (11) 에 결합이 자유로운 제 2 입력축 (7) 을 구비하고,

제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11) 의 출력토크를 출력축 (2) 에 전달하는 작업기계용 유압구동장치에 있어서,

출력축 (2) 과 제 1 입력축 (5) 사이 및, 출력축 (2) 과 제 2 입력축 (7) 사이를 각각 기어열 (3, 4, 6) 을 통해 연결하고,

제 2 유압모터 (11) 와 제 2 입력축 (7) 사이에 유성기어장치 (21) 를 삽입하며,

제 2 유압모터 (11) 와 제 2 입력축 (7) 의 결합을 자유롭게 하는 클러치 (10) 를 제 2 유압모터 (11) 와 유성기어장치 (21) 사이에 설치한 것을 특징으로 하는 작업기계용 유압구동장치.
제 1 항에 있어서, 제 1 입력축 (5) 및 제 2 입력축 (7) 의 중심축 (5C, 7C)을 출력축 (2) 의 중심축 (2C) 에 대해 각각 좌우 상측에 거의 대칭으로 배치한 것을 특징으로 하는 작업기계용 유압구동장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 2 입력축 (7) 의, 제 2 유압모터 (11) 측과 반대측인 단부에 유성기어장치 (21) 를 윤활시키는 윤활유를 도입하는 윤활유 포트 (27) 를 설치한 것을 특징으로 하는 작업기계용 유압구동장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 클러치 (10) 를 네거티브 클러치로 하고, 클러치 (10) 의 클러치유압 (P3) 이 발출되는 드레인라인 (23) 에 클러치유압 (P3) 이 급격히 발출되지 않게 하는 모듈레이션댐퍼 (22) 를 설치한 것을 특징으로 하는 작업기계용 유압구동장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 입력축 (5) 의, 제 1 유압모터 (8) 측과 반대측인 단부에 클러치유압을 제어하는 컨트롤 펌프 (9) 를 연결한 것을 특징으로 하는 작업기계용 유압구동장치.
제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11),

제 1 유압모터 (8) 에 연결된 제 1 입력축 (5) 및,

제 2 유압모터 (11) 에, 전환밸브 (14) 에 의해 제어되는 클러치 (10) 에 의해 결합이 자유롭게 연결된 제 2 입력축 (7) 을 구비하며,

제 1 유압모터 (8) 및 제 2 유압모터 (11) 의 출력토크를 출력축 (2) 에 전달하는 작업기계용 유압구동장치에 있어서,

제 1 입력축 (5) 및 제 2 입력축 (7) 과, 출력축 (2) 을 기어열 (3, 4, 6) 을 통해 연결하고,

전환밸브 (14) 의 드레인라인 (23) 에, 클러치유압 (P3) 이 클러치 결합 전까지는 급격히 저하되고 결합시에는 완만하게 저하되게 하는 모듈레이션댐퍼 (22) 를 설치한 것을 특징으로 하는 작업기계용 유압구동장치.
제 6 항에 있어서, 제 1 입력축 (5) 또는 기어열 (3, 4, 6) 을 통해 제 1 유압모터 (8) 에 의해 구동되는 컨트롤 펌프 (9) 와,

컨트롤 펌프 (9) 가 토출하는 유압 (P1) 에 의거하여, 클러치 (10) 의 결합을 제어하는 전환밸브 (14) 를 구비한 것을 특징으로 하는 작업기계용 유압구동장치.
제 3 항에 있어서, 클러치 (10) 를 네거티브 클러치로 하고, 클러치 (10) 의 클러치유압 (P3) 이 발출되는 드레인라인 (23) 에 클러치유압 (P3) 이 급격히 발출되지 않게 하는 모듈레이션댐퍼 (22) 를 설치한 것을 특징으로 하는 작업기계용 유압구동장치.