KR100745500B1 - 자동 변속 차량용 견인 시동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 록업 클러치로의 유압 전송을 허용 또는 차단하는 록업 쉬프트 밸브; 각종 클러치로의 유압 전송을 허용 또는 차단하는 중립 쉬프트 밸브; 상기 록업 쉬프트 밸브 및, 상기 중립 쉬프트 밸브에 구비된 스풀의 각 일 단부에 동시에 작용함으로써 상기 밸브의 스풀들을 변위시키는 레버; 상기 레버에 그 일단부가 연결되는 축; 상기 레버가 상기 스풀의 각 일단부로부터 이격되는 방향으로 상기 축을 편향시키는 스프링; 상기 축을 가압함으로써 하방향 변위시키는 외력을 제공하는 유압 실린더; 상기 유압 실린더에 대한 유압 공급을 차단/허용하는 제 1 위치 및, 제 2 위치를 구비하는 방향 전환 밸브; 및, 상기 유압 실린더에 공급되는 유압을 저장하는 어큐뮬레이터;를 구비하는 자동 변속 차량용 견인 시동 장치가 제공된다.

Description

자동 변속 차량용 견인 시동 장치{Pull-starting machine for automatic transmission type vehicle}

도 1 에 도시된 것은 본 발명에 따른 견인 시동 장치가 구비된 자동 변속기의 록업 쉬프트 밸브 및, 중립 쉬프트 밸브에 대한 구성에 대한 단면도.

도 2는 도 1 에 도시된 견인 시동 장치의 축을 변위시키기 위한 액튜에이터의 구성을 도시하는 개략적인 구성도.

도 3 은 도 2 에 도시된 각 구성부에 대한 유압 회로도.

도 4는 메인 압력 조절 밸브에 대한 단면도.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >

11. 밸브 본체 12. 중립 쉬프트 밸브

13. 록업 쉬프트 밸브 15. 레버

16. 스프링 17. 축

21. 브랙킷 22. 유압 실린더

23. 방향 전환 밸브 24. 어큐뮬레이터

25. 첵크 밸브 26. 유압 라인

본 발명은 자동 변속 차량용 견인 시동 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동 변속기를 구비한 차량의 운용에 있어서 축전지의 방전이나 또는 동력 발생 장치의 고장시와 같은 상황에서 견인에 의한 시동이 가능하게 하는 자동 변속 차량용 견인 시동 장치에 관한 것이다.

통상적으로 차량은 변속 장치의 종류에 따라서 수동 변속 장치와 자동 변속 차량으로 구분될 수 있다. 수동 변속 장치는 고체 클러치와 변속 장치를 사용하는 것으로서, 축전지의 방전이나 시동 불가 상황시에 차량을 견인하는등의 방법에 의해서 시동이 가능하다. 이에 반하여, 자동 변속 차량은 유체 클러치와 유압을 이용한 변속 장치를 사용하는 것으로서, 운전자의 사용상 편의성이 향상되는 장점이 있는 반면에 견인 시동이 불가능하거나 곤란하다는 단점이 있다. 따라서 종래에는 축전지를 교체하거나 점프 케이블(jump cable)을 이용하여 차량을 재시동하여야만 하였다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동 변속 차량에서도 견인에 의한 시동이 가능하도록 하는 자동 변속 차량용 견인 시동 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 록업 클러치로의 유압 전송을 허용 또는 차단하는 록업 쉬프트 밸브; 각종 클러치로의 유압 전송을 허용 또는 차단하는 중립 쉬프트 밸브; 상기 록업 쉬프트 밸브 및, 상기 중립 쉬프트 밸브에 구비된 스풀의 각 일 단부에 동시에 작용함으로써 상기 밸브의 스풀들을 가압함으로써 하방향 변위시키는 레버; 상기 레버에 그 일단부가 연결되는 축; 상기 레버가 상기 스풀의 각 일단부로부터 이격되는 방향으로 상기 축을 편향시키는 스프링; 상기 축을 변위시키는 외력을 제공하는 유압 실린더; 상기 유압 실린더에 대한 유압 공급을 차단/허용하는 제 1 위치 및, 제 2 위치를 구비하는 방향 전환 밸브; 및, 상기 유압 실린더에 공급되는 유압을 저장하는 어큐뮬레이터;를 구비하는 자동 변속 차량용 견인 시동 장치가 제공된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 방향 전환 밸브와 상기 유압 실린더 사이에서 분기된 유압 라인을 통해서 공급되는 상기 어큐뮬레이터의 유압은 메인 압력 조절 밸브에 구비된 셔틀 밸브를 통해서 상기 메인 압력 조절 밸브의 스풀을 변위시킴으로써 상기 어큐물레이터의 유압이 손실되는 것을 방지된다.

이하, 본 발명의 구체적인 구성을 설명하기에 앞서, 자동 변속 차량에서의 일반적인 변속 메카니즘 및, 그에 관련된 본 발명의 기본적인 사상을 설명하기로 한다.

자동 변속 제어에 필요한 유압은 자동 변속기 입력축에 의해 구동되는 메인 펌프와 변속기의 출력축에 의해 구동되는 출력 펌프에 의해 발생되며, 상기 메인 펌프와 출력 펌프에 의해 발생된 유압은 메인 압력 조절 밸브를 거쳐서 차량의 전진, 후진 및, 중립을 제어하는 "주행 방향 결정 쉬프트 밸브 조립체"로 유입된다. 쉬프트 밸브 조립체는 "중립", "전진" 및, "후진" 쉬프트 밸브로 구성되어 있다. 이러한 쉬프트 밸브 조립체는 차량 운전자가 변속단에 설치된 쉬프트 레버를 조작함으로써 선택되며, 유압은 상기 쉬프트 레버의 선택 위치에 따라서 해당 쉬프트 밸브를 통과하게 된다. 상기 쉬프트 밸브를 통과한 유압은 "전진 클러치" 또는 "후진 클러치"를 작동시킬뿐만 아니라, 차량 속도에 따른 변속 단수 제어를 담당하는 "주행 단수 결정 신호 및, 쉬프트 밸브 조립체"로 유입된다. 주행 단수 결정을 위한 쉬프트 밸브 조립체로 유입된 유압은 차량의 주행 속도에 따라서 선택적으로 작동하는 "변속 신호 밸브" 및, 상기 변속 신호 밸브에 연동하여 작동하는 "변속 쉬프트 밸브"를 통과하여 해당 클러치를 작동시키게 됨으로써 동력 발생원에 의한 입력 동력을 변속기 출력축으로 전달할 수 있다.

한편, 변속 클러치로 유입된 유압은 변속기 토오크 컨버터의 터빈 회전수에 따라 작동하게 되는 "록업(lock-up) 쉬프트 밸브"로 유입되어 터어빈이 일정 회전수 도달시에 본 밸브의 작동에 의해 "록업 클러치"가 작동하여 엔진 동력을 기계적으로 변속기에 전달하게 된다.

위에서 언급된 바와 같이 축전지의 방전 및 엔진 시동 모터등의 결함등에 의해서 엔진의 자체적인 시동이 불가능할때에는 차량 견인 방법에 의한 견인 시동이 필요하므로, 견인에 의한 변속기의 구동력이 엔진으로 전달될 수 있는 구조가 되어야 한다. 차량 견인시에는 바퀴의 회전에 의해 변속기 출력축이 같이 회전하므로, 변속기 출력축에 의해 구동되는 "출력 펌프"도 작동된다. 본 발명에서는 상기 출력 펌프의 작동에 의해 발생되는 유압을 이용하여 엔진을 시동하려는 것이다. 상기 출력 펌프에 의해 발생된 유압으로 변속 클러치의 작동이 가능해지려면, 효율적인 변 속기 동력의 엔진 전달을 위해서 동유압식 변속기의 특성상 토오크 컨버터가 "록업 모드(lock up mode)"로 전환되어야 한다.

따라서 견인시에 상기 출력 펌프에서 발생하는 유압이 "변속 클러치" 및, "록업 클러치"에 전달되도록 하기 위해서는 "중립 쉬프트 밸브" 및, "록업 쉬프트 밸브"가 각 밸브 자체에 구비된 스프링의 탄성력에 반해서 작동할 수 있도록 해야 한다. 즉, 메인 펌프에 의한 주압력이 작용하고 있지 않을때, 상기 중립 쉬프트 밸브 및, 록업 쉬프트 밸브는 자체에 구비된 스프링의 탄성력에 의해 그 어떠한 유압도 변속 클러치 및, 록업 클러치로 전달되는 것을 차단하고 있으므로, 상기 밸브들을 외력으로 스프링의 탄성력에 반해서 작동할 수 있도록 해야하는 것이다. 본 발명에서는 이를 위해서 별도의 유압 회로를 구성하여 상기 중립 쉬프트 밸브 및, 록업 쉬프트 밸브의 메인 스풀을 스프링의 탄성력에 반해 변위시키게 되며, 그에 의해서 출력 펌프의 압력을 상기 중립 쉬프트 밸브 및, 록업 쉬프트 밸브를 통해서 변속 클러치 및, 록업 클러치로 각각 보낼 수 있는 것이다.

한편, 견인 시동시에는 출력 펌프에서 발생된 압력이 중립 쉬프트 밸브 및, 록업 쉬프트 밸브를 통해서 "메인 압력 조절 밸브"에도 가해지므로(즉, 유체가 역류하므로), 상기 "메인 압력 조절 밸브"에서 출력 펌프의 유압이 손실될 수 있다. 이를 방지하기 위해서 메인 압력 조절 밸브에 별도의 파일로트(pilot) 유압 라인을 설치함으로써 밸브 스풀을 변위시켜서 록킹 상태에 있도록 할 필요가 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 에 도시된 것은 본 발명에 따른 견인 시동 장치가 구비된 자동 변속기의 록업 쉬프트 밸브 및, 중립 쉬프트 밸브에 대한 구성을 단면으로 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 밸브 본체(11)내에는 중립 쉬프트 밸브(12)와 록업 쉬프트 밸브(13)가 설치되어 있다. 중립 쉬프트 밸브(12)는 통상적인 운전 상태에서 메인 펌프의 주압력을 변속기를 통해서 각종 클러치로 유입될 수 있게 하거나 또는 차단하는 역할을 하며, 록업 쉬프트 밸브(13)는 변속기의 록업 클러치로 메인 펌프의 주압력이 유입될 수 있게 하거나 또는 차단될 수 있게 하는 역할을 한다. 도면에 도시된 예에서는 중립 쉬프트 밸브(12)의 밸브 스풀(12a)과 록업 쉬프트 밸브(13)의 밸브 스풀(13a)이 도시되지 않은 스프링의 탄성력에 의해서 상방향 변위된 것으로 나타나 있다.

견인 시동시에는 상기 밸브(12,13)들의 밸브 스풀(12a,13a)을 하방향 변위시켜야 하며, 이러한 밸브 스풀(12a,13a)의 하방향 변위는 출력 펌프의 유압을 변속 클러치 및, 록업 클러치로 보내는 결과를 낳는다. 이러한 밸브 스풀(12a,13a)의 변위를 위해서 레버(15) 및, 축(17)이 구비된다.

상기 레버(15)는 그 양단부가 상기 밸브 스풀(12a,13a)의 각 단부를 동시에 가압함으로써 이들을 하방향 변위시킬 수 있도록 하는 것이다. 상기 축(17)은 그 일단부가 레버(15)의 일측에 연결되며, 그 타단부는 밸브 본체(11)의 외부로 연장된다. 밸브 본체(11)의 외부에 연장된 축(17)의 단부는 이후에 설명될 액튜에이터와 접촉하여 변위를 위한 작용을 받게 된다. 축(17)은 스프링(16)에 의한 상방향 편향을 받으므로, 액튜에이터에 의한 변위 작용을 받지 않을때는 스프링(16)의 탄성력에 의해 상방향으로 편향된 상태를 유지한다. 즉, 액튜에이터가 축(17)을 변위시키지 않는한, 축(17)과 레버(15)도 밸브 스풀(12a,13a)에 영향을 미치지 아니한다. 도면 번호 18 로 표시된 것은 0 링으로서, 밸브 내부의 액밀을 유지한다.

도 2 에 도시된 것은 도 1 에 도시된 견인 시동 장치의 축을 변위시키기 위한 액튜에이터의 구성을 도시하는 개략적인 구성도이고, 도 3 은 도 2 에 도시된 각 구성부를 유압 회로도로서 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 밸브 본체(11)의 외부로 연장된 축(17)의 일 단부를 변위시킬 수 있도록 액튜에이터로서 유압 실린더(22)가 구비된다. 유압 실린더(22)는 브래킷(21)에 고정되어 있으며, 실린더 로드(22a)가 축(17)의 단부에 작용할 수 있도록 설치됨으로써 축(17)을 변위시킬 수 있다.

상기 유압 실린더(22)에 유압을 공급하는 것은 어큐뮬레이터(24)이다. 어큐뮬레이터(24)에 저장된 유압은 방향 전환 밸브(23)의 위치에 따라서 그것을 통하여 유압 실린더(22)에 압력을 공급할 수 있다. 방향 전환 밸브(23)는 도 3 에서 알 수 있는 바와 같이 3 포트-2 위치 밸브로서, 제 1 위치에서는 그것을 통과하는 작동 유체가 유체 탱크로 회수되는 반면에, 제 2 위치에서는 작동 유체가 실린더(22)를 작동시킬 수 있도록 구성된 것이다.

자동 변속 차량이 정상 작동시에는 메인 펌프에서 발생되는 유압이 첵크 밸브(25), 어큐뮬레이터(24) 및, 방향 전환 밸브(23)의 제 1 위치를 통해서 작동 유체의 탱크로 회수된다. 견인 시동시에는 방향 전환 밸브(23)를 제 2 위치로 전환시 키게 되며, 이때 어큐뮬레이터(24)에 저장된 유압은 첵크 밸브(25)에 의해서 역류가 방지되는 동시에 실린더(22)에 공급될 수 있다. 실린더(22)에 공급된 압력이 실린더 로드(22a)를 신장시키면 축(17)이 변위될 수 있다. 이때, 방향 전환 밸브(23)와 실린더(22)의 사이에 형성된 유로(26)를 통해서 어큐뮬레이터(24)의 유압 일부는 메인 압력 조절 밸브(도 4)로 공급된다.

도 4 에 도시된 것은 본 발명에 따른 견인 시동 장치를 구비한 자동 변속기의 메인 압력 조절 밸브에 대한 개략적인 구성도이다.

도면을 참조하면, 메인 압력 조절 밸브의 밸브 본체(41)에는 주압력 유입 포트(42)와, 제 1 배출 포트(43)와, 제 2 배출 포트(45)가 형성되어 있고, 제 1 스풀(47)과, 제 2 스풀(48)과, 제 3 스풀(49)이 내장되어 있다. 제 1 스풀(47)은 위치에 따라서 록업 압력 유입 포트(46), 포트(50), 포트(51)을 개폐하고, 제 2 스풀(48)은 위치에 따라서 포트(52)를 개폐한다. 제 3 스풀(49)은 상기 제 2 스풀(48)을 밀어올리게 된다. 상기 제 1 스풀(47), 제 2 스풀(48) 및, 제 3 스풀(49)은 자동 변속 장치의 메인 압력 조절 밸브에서 공지된 것이다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제 3 스풀(49)을 변위시키도록 셔틀 밸브(55)가 설치된다. 공지된 바와 같이, 셔틀 밸브는 포트가 최고 압력쪽 입구를 선택하는 기능을 가진 밸브이다. 셔틀 밸브(55)는 브레이크 및, 역전 압력 포트(54)와 견인 시동 압력 포트(56)로부터의 압력을 받을 수 있다. 견인 시동 압력 포트(56)는 도 2 및, 도 3 에 도시된 유압 라인(26)을 통해서 어큐뮬레이터(24)에 저장된 유압을 받을 수 있다. 즉, 정상 운전시에는 셔틀 밸브(55)의 포트가 포트(54)로부터의 압력을 받는 반면에, 견인 시동시에는 포트(56)의 압력을 받아서 제 3 스풀(49)이 상승 변위한다. 견인 시동시에는 메인 펌프로부터 공급되는 유압이 없으므로, 제 3 스풀(49)의 상승 변위는 제 2 스풀(48)과 제 1 스풀(47)을 모두 상승 변위된 상태로 유지하게 되며, 따라서 메인 압력 조절 밸브에서의 유압 손실을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 견인 시동 장치는 자동 변속 차량의 시동이 불가능한 상황에서도 견인에 의해 재시동을 가능하게 할 수 있다는 장점이 있다. 특히 본 발명이 전투 차량과 같은 차량에 적용될 경우, 위급한 상황에서도 신속하게 재시동할 수 있으므로 매우 효과적이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 록업 클러치로의 유압 전송을 허용 또는 차단하는 록업 쉬프트 밸브(13);

   각종 클러치로의 유압 전송을 허용 또는 차단하는 중립 쉬프트 밸브(12);

   상기 록업 쉬프트 밸브(13)에 구비된 스풀(13a) 및, 상기 중립 쉬프트 밸브(12)에 구비된 스풀(12a)의 각 일 단부에 동시에 작용하여 상기 록업 쉬프트 밸브(13)의 스풀(13a) 및 상기 중립 쉬프트 밸브(12)의 스풀(12a)을 가압함으로써 하방향 변위시키는 레버(15);

   상기 레버(15)에 그 일단부가 연결되는 축(17);

   상기 레버(15)가 상기 스풀의 각 일단부로부터 이격되는 방향으로 상기 축(17)을 편향시키는 스프링(16);

   상기 축(17)을 변위시키는 외력을 제공하는 유압 실린더(22);

   상기 유압 실린더(22)에 대한 유압 공급을 차단 및 허용하는 제 1 위치 및, 제 2 위치를 구비하는 방향 전환 밸브(23); 및,

   상기 유압 실린더(22)에 공급되는 유압을 저장하는 어큐뮬레이터(24);를 구비하는 자동 변속 차량용 견인 시동 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 방향 전환 밸브(23)와 상기 유압 실린더(22) 사이에서 분기된 유압 라인을 통해서 공급되는 상기 어큐뮬레이터(24)의 유압은 메인 압력 조절 밸브에 구비된 셔틀 밸브(55)를 통해서 상기 메인 압력 조절 밸브의 제 1 내지 제 3 스풀들(47,48,49)중 제 3 스풀(49)을 변위시킴으로써 상기 어큐물레이터(24)의 유압이 손실되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 자동 변속 차량용 견인 시동 장치.

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