KR20010075611A

KR20010075611A - 부하시 변속 가능한 역전 기어박스

Info

Publication number: KR20010075611A
Application number: KR1020017004529A
Authority: KR
Inventors: 위르겐 레그네어; 에두아르트 하이리그
Original assignee: 볼프강 화우스,칼-페터 찌이트로우; 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2001-08-09
Also published as: DE59902224D1; WO2000022323A1; US6505529B1; DE19846955A1; EP1121545B1; JP2002527694A; EP1121545A1; ES2178484T3

Abstract

본 발명은 부하시의 변속 가능한 역전기어박스에 관한 것이다. 본 발명에 있어서 역전 클러치(1, 2)는 항상 압력의 작용에 종속되지 않는 클러치(1, 2)를 통하여 흐르는 압력 매체의 흐름에 의하여 자동적으로 공기가 제거되며, 이러한 전환 상태에서 오일 탱크(5)와 연결되는 유입 구멍(9, 24)은 피스톤실의 최고점에 위치된다. 상기 변속 클러치(1, 2)는 역전 클러치로 구성된다. 후진 변속동안에 압력 조절을 위하여 어큐뮬레이터(27, 28)가 제공되며, 이것으로부터 압력 매체가 오리피스(25, 29)를 거쳐서 유출된다. 미동을 위하여 밸브(30)가 설치되며 이것을 거쳐서 닫힌 클러치(1, 2)는 그것의 레벨에서 무단 가변 압력의 작용에 종속될 수 있다.

Description

부하시 변속 가능한 역전 기어박스{REVERSING GEAR-BOX WHICH CAN BE SHIFTED WHEN UNDER LOAD}

독일 특허 제 195 17 888 호에는 부하시에 변속이 가능한 유체 역학적 컨버터의 역전 기어가 공지되는데, 여기서 변속 클러치는 역전 클러치로 되어 있다. 후진 변속중에 변속 클러치의 조정은 스프링 부하 브레이크와 오리피스를 거쳐서 배출되는 오일 양에 의해 이루어진다. 이 경우에 변속 클러치의 피스톤실 및 도관에는 전적으로 압력 매체만이 존재하고 공기는 존재하지 않아야 한다. 왜냐하면, 이것으로 인하여 변속 요소들의 조정이 불리한 영향을 받으며, 압력 강하시에 압축된 공기가 팽창함에 따라서 변속 시간이 변하기 때문이다. 기어 연동 회전에 의한 구동 장치의 구동시에 있어서 일정량의 공기가 압력 매체 내로 들어올 수 있으므로, 상기 공지된 변속기에 있어서는 변속시에 있어서 펌프에 의하여 흡입된 공기가 압력 매체와 혼합되어 도관 및 피스톤실로 유입되는 것에 있어서 장애를 받을 수 없다.

본 발명은 부하시에 변속 가능한 역전 기어박스에 관한 것으로, 이것은 특히 유체 역학적 회전 모멘트 컨버터와, 입출력축과, 역전 세트를 구성하는 적어도 1개의 중간축 및 기어와, 아이들 기어를 갖는 변속 클러치 및 조작 장치를 포함하며, 후진 변속을 위하여 선택적으로 입력 또는 중간축과 회전 고정 결합이 가능하도록 구성된다.

상술한 종류의 변속기에는 예를 들어, 특히 포크 리프트 트럭과 같은 운반 차량에 사용되는 것와 같은 역전 기어박스가 있다. 또한, 예를 들어 특히 휠 로더와 같은 건설 기계에서 사용되는 다단 역전기의 입력 장치도 있을 수 있다. 부하 변속 역전 기어박스는 일련의 장점을 갖는다. 상기 기어는 조밀한 구조를 가지며, 안전한 변속을 기할 수 있다. 또한, 무엇보다도 유압 작동식 변속 클러치는 작동 유체의 압력 조정에 의하여 제어되는 부하를 받도록 변속되는 것을 들 수 있다. 일정한 차량 예를 들어, 지게차나 또는 이와 비슷한 플러어 운반 차량인 경우에 있어서 후진 구동외에도 추가 구동 상태가 중요하다. 이것에 대해서는 무엇보다도 시동, 미동 및 제동을 들 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 역전 기어박스의 변속 클러치의 작동을 위한 개략적인 유압 순환 계통도를 도시한다.

본 발명은 피스톤실 및 이것의 유입관이 공기 혼입없이 압력 매체로 채워지며, 구동중에 있어서도 탈공기 상태로 유지되고, 구동 장치의 최초 시운전시에 자동적으로 공기가 빠져 나가고 압력 매체로 채워지는 특징을 갖는 역전 기어박스를 제공하기 위한 과제를 기초로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 과제는 청구항 1의 특징부에 의해 해결된다. 피스톤실은 압력 매체 공급을 위한 1차 구멍을 갖는데, 이것은 특히 피스톤실의 최고 부위에 있으며 이것을 통하여 피스톤실은 조작 장치의 지원으로 펌프에 의하여 송출되는 압력 매체에 의하여 또는 오리피스를 거쳐서 오일 탱크와 연결 가능하다. 피스톤실에는 공간적으로 1차 유입 구멍의 하부에 위치하는 2차 유입 구멍이 있으며, 한편으로는 항상 펌프의 송출 유동과 근소한 압력 레벨로 연결되고 상부의 유입 구멍이 조작 장치에 의하여 오일 탱크와 연결되는 경우에 항상 압력 매체를 피스톤실로 유동한다. 이것에 의하여 피스톤실에 존재하는 공기는 유입 압력 매체에 의하여 하부의 유입 구멍을 통하여 피스톤실로부터 상부 유입 구멍으로 밀리며, 이것을 통하여 공기는 오리피스를 거쳐서 오일 탱크로 배출 가능하다. 하부 유입 구멍내의 체크 밸브는 클러치를 열기 위하여 상부 유입 구멍이 조작 장치에 의하여 펌프와 연결되는 경우에는 하부 유입 구멍으로의 압력 매체의 유출을 방지한다. 하부 유입 구멍의 오리피스에 있어서, 하부 유입 구멍으로 통하는 공급 압력 매체의 양이 상부 유입 구멍을 거쳐 오리피스를 통하여 오일 탱크로 배출하는 배출량보다 많게 되는 것을 방지하는 형상으로 설계된다. 이것로 인하여 바람직하지 않는 압력이 피스톤실에 조성되는 것이 방지된다. 부하시에 변속 가능한 역전 기어박스는 적어도 2개의 역전 클러치를 가지며, 이 경우에 선택적으로 항상 1개의 클러치는 조작 장치에 의하여 펌프와 연결된다. 이것으로 인하여 상기 1개 클러치는 열린 상태에 있으며, 이 클러치의 하부 공급관의 체크 밸브는 피스톤실의 압력에 의하여 닫힌다. 제 2 클러치는 조작 장치에 의하여 오리피스를 거쳐서 오일 탱크와 연결되고 닫힌 상태로 있으며 그것의 피스톤실은 영속적으로 하부 유입 구멍의 압력 매체로 채워지며, 이 매체는 오리피스를 통하여 피스톤실과 그로부터 상부 유입 구멍을 거쳐서 오일 탱크로 흐르게 된다. 조작 장치의 변환에 의한 역전 기어박스의 경우에 있어서 1차 클러치는 고압 매체에 의하여 관류되며 이것으로 인하여 닫혀 있는 동안에공기가 빠져 나가는 경우에 2차 클러치가 고압 매체에 의하여 열린다. 최초 시운전시에는 조작 장치의 수회의 조작에 의하여 선택적으로 1차 또는 2차 역전 클러치가 고압 매체에 의하여 관류되는 동안에 각 역전 클러치에서 피스톤실에 존재하는 공기는 오일 탱크로 배출된다. 이것으로 인하여 추가 공기 배출 과정이 없이도 공급관 및 피스톤실이 탈공기 상태로 유지된다. 그러나 압력 매체 공급을 위한 2차 구멍 하부의 1차 구멍이 압력을 받지 않는 경우에는 이것에 의하여 피스톤실이 항상 후에 압력 매체에 의하여 관류되는 1차 유입구멍을 가져올 수 있게 된다. 한편, 상기 경우에 매체 유동은 피스톤실 내에 존재하는 공기를 배출하기 위하여 충분하도록 되어야 한다. 역전 기어박스에 있어서 클러치는 스프링 하중에 의하여 닫히며 피스톤실에 유압을 공급함으로써 다시 열리고, 공급관 및 피스톤실 내에 하등의 공기가 없으면 후진 변속중에 항상 동일한 압력 조정을 할 수 있게 된다. 이것에 대하여 오일 탱크로의 귀환관에는 1개의 오리피스가 감안되는데, 이것에 평행하게 스프링 어큐뮬레이터가 연결된다. 사용된 어큐물레이터 후진 변속을 위하여 감안된다. 이것은 클러치의 작동시에 피스톤으로부터 순간적으로 밀린 오일을 완전히 취함을 의미한다. 연이은 조정 과정은 운전자가 압력 조정에 의하여 풀리도록 자동적으로 진행된다. 변속클러치를 닫기 위한 시간함수는 오리피스의 간단한 가변에 의하여 조정이 가능하다.

또한, 본 발명에 중요한 특징 및 결과의 장점에 대해서는 이하, 본 발명에 따른 일실시예에서 기술된다.

클러치(1)가 닫히고 클러치(2)가 열림으로서 차량이 주행방향으로 전진되고 클러치(2)가 열리고 클러치(1)가 닫힘에 의하여 차량이 주행 방향에서 역전되면 클러치(1) 및 클러치(2)의 닫힘 즉 양 클러치(1, 2)의 압력풀린변환에 의하여 차량이 로크 즉, 차량이 파킹 상태로 제동이 걸린다.

도시되지 않은 엔진 시동시에는 펌프(3)가 구동된다. 이 펌프는 오일 탱크(5)로부터 필터(4)를 거쳐서 압력 매체를 흡입하여 그것을 압력 안전 밸브(6)로 전달한다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 일정한 압력에 도달하면 압력 안전 밸브(6)를 열어서 펌프(3)가 압력 매체를 제동 전환 밸브(7)에 전달하여 펌프(3)의 압력은 클러치(1 및 2)에 도달되지 않는다. 제동 전환 밸브의 이러한 전환 상태에서 클러치(1 및 2)는 오일 탱크(5)와 연결되어 닫히며, 변속기는 파킹 위치로 잠기게 된다. 제동 전환 밸브(7)가 그것의 제2의 위치로 전환되는 경우에 있어서, 고압 매체는 주행 조정 밸브(8)에 도달되며, 이것으로부터 도시된 주행 방향 밸브(8)의 위치에서 유입 구멍(9), 축을 거쳐서 피스톤실(10)의 상부에 존재하여야 하고, 피스톤실(10)을 압력 매체로 채운다. 이와 동시에 클러치(2)의 피스톤(11)은 스프링(12)의 스프링 하중을 극복하고 작동되어 클러치(2)를 열어 준다. 피스톤실(10)의 하부에는 유입 구멍(13)이 있고 체크 밸브(14) 및 오리피스(15)를 갖는다. 체크 밸브(14)는 피스톤실(10)의 고압 매체의 압력에 의하여 닫힌다. 압력안전 밸브(6) 및 펌프(3)사이에는 압력 조정 밸브(16)가 있어서 펌프(3)압력을 특히 약 30bar로 제한한다. 압력 안전 밸브(16)를 관통하는 고압 매체는 컨버터(17)에 의하여 유도된다. 고압 매체의 일부는 압력 안전 밸브(18)를 통하여 흐르는데, 특히 약 4bar로 조절되어 열교환기(19)를 거친 후에 오일 탱크(5)로 귀환된다. 고압 매체의 다른 부분은 컨버터(17) 및 압력 조정 밸브(18)사이에 오리피스(15 및 20)를 거쳐서 체크 밸브(6 및 21)로 유도된다. 체크 밸브(14)는 피스톤실(10)의 압력 매체의 압력에 의하여 닫힌다. 고압 매체는 오리피스(20)를 통하여 체크 밸브(21)를 경유하여 피스톤실(23)의 하부에 있는 유입 구멍(22)을 거쳐서 도달하여 압력 매체로 피스톤실(23)을 채운다. 피스톤실(23)내의 공기 및 후류의 압력 매체는 가능한 한 피스톤실(23)의 최상부에 위치되는 유입 구멍(24)으로 유출될 수 있다. 유입 구멍(24)으로부터 공기 및 압력 매체는 주행 방향 밸브(8)를 거쳐서 클러치 압력의 조정을 위하여 사용되는 오리피스(25)를 거쳐서 오일 탱크(5)에 도달한다. 오리피스(20) 및 오리피스(25)의 설계는 오리피스(20)의 관류를 위하여 오리피스(25)의 관류의 경우보다 높은 압력 레벨이 생성되도록 되어 있으므로, 이러한 상태로 닫힌 클러치(1)는 스프링(26)의 감소된 닫힘 하중에 의해서가 아닌 반작용 압력에 의하여 슬립(slip)상태에 이르게 된다. 클러치(1)가 고압 매체에 의하여 연속적으로 관류되며 유입 구멍(24)이 피스톤실의 최상부에 위치하는 동안에 피스톤실(23)과 유입 및 귀환관은 완전히 공기가 제거된다. 또한, 변속 클러치 하부에 위치하는 오일 탱크의 사용시의 가능성은 오일 탱크 표면 상부의 귀환관에서 클러치실(10 및 23)이 공전되도록 닫혀 있다. 스프링 어큐뮬레이터(27, 28)의 크기 및 오리피스(25 및 29)의 치수 결정은 압축성의 미정량의 공기에 대한 고려가 유입관이나 또는 클러치(1 및 2)의 피스톤실에서 더 이상 고려되어선 안되기 때문에 정확히 일치한다. 이것으로 인하여 정확한 변속 조정에 이를 수 있다. 주행 조정 밸브(8)의 전환에 의하여 클러치(1)는 압력 매체의 압력을 받으며 체크 밸브(21)가 닫힌다. 이것으로 인하여 클러치(1)가 열린다. 동시에 오리피스(25)에 의하여 조절되어 클러치(2)가 닫히며 닫힘 과정이 끝난 후에 다시 자동적으로 관류되고, 이것에 따라서 공기 제거가 이루어진다. 본 발명의 제 특징에 의한 이러한 배열로 각 주행 방향 전환시에 있어서 서로간에 자동적으로 피스톤실 및 클러치(1 또는 2)의 귀환관에서 공기가 제거된다.

클러치(1) 또는 클러치(2)를 슬립 상태로 할 의도라면 피스톤실(10 또는 23)은 주행 방향 밸브(8)의 위치에 따라서 미동 밸브(30)를 거쳐서 그것의 레벨에서 가변 압력으로 압력을 받을 수 있다.

따라서, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 역전 기어 박스는 피스톤실 및 이것의 유입관이 공기 혼입없이 압력 매체로 채워지며, 구동중에 있어서도 탈공기 상태로 유지되고, 구동 장치의 최초 시운전시에 자체 공기가 빠지고 압력 매체로 채워지는 효과가 있다.

Claims

오일탱크(5)와, 역전 클러치로 사용되며 조작 장치(8)에 의하여 제어 가능하고 방향 전환을 위하여 선택적으로 개폐되는 변속 클러치(1, 2)를 가지며, 상기 클러치(1, 2)는 스프링(12, 26)의 스프링 하중에 대하여 작용하는 피스톤실(10,23)의 압력 감소에 의하여 상기 클러치(1, 2)의 유입 구멍(9, 24)에 의하여 닫히고 상기 피스톤실(10, 23)내의 압력의 증가에 의하여 열리는, 부하시에 변속이 가능한 역전 기어박스에 있어서,

상기 적어도 1개의 피스톤실(10, 23)은 적어도 2개의 유입 구멍(9, 13, 22, 24)을 가지며, 여기서 상기 1차 유입 구멍(13, 22)은 2차 유입 구멍(9,24)이 압력을 받는 경우에 밸브(14, 21)를 거쳐서 항상 밀리고, 상기 2차 유입 구멍(9, 24)은 조작 장치(8)에 의하여 오일 탱크(5)와 연결되는 경우에 상기 1차 유입 구멍(13, 22)에 의하여 항상 피스톤실(10, 23)을 통하여 압력 매체가 유동되는 것을 특징으로 하는 부하시의 변속 가능한 역전 기어박스.
제 1 항에 있어서,

상기 2차 유입 구멍(9, 24)은 스프링 어큐물레이터(27, 28)와 연결되는 오리피스(25, 29)를 경유하여 조작 장치(8)를 거쳐서 오일 탱크(5)와 연결될 수 있으며, 상기 오리피스(25, 29)는 오리피스(25)의 관류가 상기 1차 유입 구멍(13, 22)으로부터의 압력 매체에 의하여 상기 피스톤실(10, 23)의 압력을 약간만 올리는 정도로 설계되는 것을 특징으로 하는 부하시의 변속 가능한 역전 기어박스.
제 1 항에 있어서,

상기 2차 유입 구멍(9, 24)은 존재하는 압력이 일정한 값 이상이 되는 경우에 우선 조작 장치(8)에 의하여 압력을 받을 수 있는 것을 특징으로 하는 부하시의 변속 가능한 역전 기어박스.
제 1 항에 있어서,

상기 피스톤실(10, 23)은 상기 조작 장치(8) 및 오리피스(25)를 경유하여 오일 탱크(5)와 연결되며, 조작 장치(30)에 의하여 그것의 레벨로 무단 가변 압력을 받을 수 있는 것을 특징으로 하는 부하시의 변속 가능한 역전 기어박스.