KR20010085784A - 무한 가변 트랜스미션에 대한 유압식 공급기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 IVT에 제공된 롤러 및 롤러 작동식 피스톤에 냉각 유체를 유압식으로 공급하는 것에 관한 것이다. IVT 조립체(10)는 분할된 케이싱(12a, 12b)과 상기 분할된 케이싱에 의해 형성된 케이싱 표면에 형성된 하나 이상의 채널(30, 32, 60)을 포함하는 다기관(28)을 포함한다. 이런 형태의 상기 다기관 설비에 따라 제작이 용이하게 되고 성능이 향상될 수 있다.

Description

무한 가변 트랜스미션에 대한 유압식 공급기{HYDRAULIC SUPPLY FOR INFINITELY VARIABLE TRANSMISSION}

본 발명은 무한 가변 트랜스미션(IVT)에 관한 것으로, 구체적으로는, 롤러 작동식 피스톤과 그곳에 제공된 롤러에 냉각 유체를 유압 작동식으로 공급하는 것에 관한 것이지만, 단지 이 것에는 한정되는 것은 아니다.

영국 특허 출원 제 A 2260583호에 공지된 것과 같은 현재 알려진 IVT는, 한 쌍의 도넛형 캐비티를 정하기 위해, 동축 X 상에 배치된 한 쌍의 입력 디스크 및 한 쌍의 출력 디스크를 포함하며, 이 도넛형 캐비티에는 입출력 디스크 사이에서 운동을 전달하기 위해 채용된 다수의 가변 위치 롤러가 위치한다. 이런 롤러들은 복동식 유압 제어 피스톤에 의해 유압식으로 제어되고, 피스톤은 이와 연관된 유압 순환 내에서 고압 및 저압을 사용하여 가변기 내 롤러의 위치를 제어한다. 어떤 배열에서, 각 도넛형 캐비티 세트 내에 있는 한 롤러는 주 롤러가 되고 다른 한 롤러는 유압 유체가 제공되는 종속 롤러가 되며, 종속 롤러의 방향은 주 롤러의 방향을 따른다. 다른 배열에서, 각 캐비티 내 두 개의 롤러는 주 롤러로서 사용된다. 각 캐비티 내 주 롤러 및 종속 롤러는 이 분야에 잘 알려진 방식 및 본 발명의 도 2 에 도시된 바와 같이 외경에 대해 동일한 간격을 유지하고 있다.

현재, 주 롤러 및 종속 롤러에 유압식으로 유체를 공급하려면, 여러 통로가 구비된 IVT의 외측 케이싱이 필요하며, 이런 통로는 정밀한 주형작업, 드릴링, 크로스 드릴링 또는 다른 기계 가공에 의해 제작된다. 또한, 비용이 많이 들고 위험성이 있는 외부 파이프가 필요할 수도 있다.

어떤 분야에서, 복잡한 유압식 통로망을 제공함과 동시에 이에 부합하는 가격, 정밀성 및 성능이 제공되기란 쉬운 일이 아니다. 게다가, 각 통로에서의 마찰 손실은 각 통로의 길이, 마무리 표면 처리 및 통로의 직선 여부에 따라 차이가 있다. 어떤 경우, 이것은 상기 통로를 따라 압력 저하의 차이를 야기할 수 있고, 이런 압력 차이는 각 롤러 제어 피스톤에 영향을 미쳐 롤러 제어 시스템의 위치에 손상을 입힐 수 있다.

본 발명의 목적은 상기에서 언급된 배열과 관련한 문제점들을 가능한 제거하고 감소시키는 IVT 조립체를 제공하는 것이다.

공급원으로부터 유압 유체가 유압 공급 다기관을 통해 공급되어 유압식으로 작동되는 다수의 롤러 제어 피스톤 및 외측 케이싱을 포함한 IVT 조립체를 제공하는 본 발명은, 상기 외측 케이싱이 분할된 케이싱이고, 공급 다기관이 분할에 의해 형성된 케이싱의 표면 내에 채널을 포함하는 것을 특징으로 한다.

공급 다기관은 가압된 유체를 운반하기 위한 두 개의 채널을 포함하고, 두 채널은 유체를 이런 채널로 공급하기 위한 하나 이상의 피스톤에 연결되는 것이 바람직하다.

제 1 및 2 압력 채널이 서로에 대해 반경을 따라 배열되는 것이 바람직하다.

공급 다기관이 IVT 내에 윤활을 공급하기 위한 윤활 채널을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

윤활 채널이 제 1 및 2 채널의 바깥쪽에 반경을 따라 배열되는 것이 바람직하다.

바람직한 배열은, IVT가 두 쌍의 입출력 디스크를 포함하고, 각 쌍의 입출력 디스크가 유압식으로 작동되는 상기 롤러 제어 피스톤에 작동 가능하게 연결된 다수의 롤러 사이에 위치하며, 각 쌍의 입력/출력 디스크의 피스톤이 이에 대응하는 다른 입력/출력 디스크 쌍의 피스톤과 유압 유체를 공급하기 위한 목적으로 쌍을 이루는 것이다.

특히 바람직한 배열은, 쌍을 이룬 하나 이상의 피스톤이 분할선의 서로 반대쪽에 배치되는 것이다.

하나 이상의 쌍을 이룬 피스톤이 상기 분할선으로부터 동일한 간격을 두고 배치되어, 다기관 내에서 실질적으로 동일한 압력저하를 가져오는 것이 바람직하다.

한 배열에서, 다기관은 케이싱의 분할선에 의해 형성된 한쪽면 또는 양쪽면에 형성된 채널을 포함한다.

다른 배열에서, 다기관은 케이싱의 분할선에 의해 형성된 면 중 어느 한쪽 면에만 형성된 채널을 포함한다.

어떤 배열에서, 케이싱의 면 사이에 개스킷과 같은 실링 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

하나 이상의 채널은, 케이싱 내로 연장되고 그 결합된 표면으로부터 떨어진 연장부를 포함하며, 이 연장부가 유압 제어 피스톤의 적절한 부분에 채널에 연결되는 것이 바람직하다.

피스톤의 길이 방향 축선(L)이 케이싱의 평면(P)에 대해 각(θ)을 이루는 것이 바람직하다.

본 발명은 첨부된 도면과 관련한 실례로서 보다 구체적으로 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 IVT 케이싱의 일부를 잘라낸 도면;

도 2는 도 1의 화살표 B-B의 방향을 따라 절단한 단면도;

도 3은 도 2의 화살표 X-X의 방향을 따라 절단한 단면도;

도 4는 상기 도면의 피스톤/롤러 쌍의 배열을 상세히 도시하는 단면도;

도 5 및 6은 본 발명의 다른 형태의 배열을 도시하는 단면도이다.

도 1 및 2에 보다 구체적으로 도시되어 있는 본 발명을 따른 무한 가변 트랜스미션(IVT; 10)은, 두 부분(12a, 12b)으로 이루어진 외측 케이싱(12) 및 이 외측 케이싱에 맞는 도 4에 잘 도시된 한 쌍의 입출력 디스크(14,16)를 포함한다. 각 쌍의 디스크 표면(18,20)은, 디스크 사이에 도 2,3 및 4에 잘 도시된 다수의 롤러 (22)가 위치하는 도넛형의 캐비티를 규정하는 형상을 가진다. 지금까지 설명된 IVT는, 케이싱이 양 출력 디스크 사이를 통과하는 면(P)에 대해 둘로 분할되고, 이 면이 케이싱을 실질적으로 동일한 두 부분(12a, 12b)으로 분할된다는 것을 제외하고는 종래의 IVT와 같다. 본 발명에서 케이싱의 분할선은 서로 접하는 두 표면(24, 26)을 효과적으로 형성하고, 이 표면은 도 3에 전체적으로 도면부호 28로 잘 도시된 유압 공급 다기관을 구성하기 위해 사용된다. 다기관(28)은 하나 이상의 표면(22, 24) 내에 둘 이상의 채널(30, 32)을 포함하며, 이 채널은 유압 유체가공급되도록 표면 사이에 형성된다. 한 실례에서, 채널(30, 32)은 케이싱(12) 표면에 주형작업으로 제작된다. 또는, 채널은 표면에 간단한 밀링 슬롯 작업에 의해 제작될 수 있으며, 이는 이 분야의 당업자에게는 잘 알려져 있는 방식이기에 여기서는 설명하지 않는다. 어느 한 방식으로 제작된 채널(30, 32)은 중앙 다기관(28)을 효과적으로 구성하여, 도면부호 35로 도시된 공급원으로부터 가압된 유압 유체가 흡입구(34, 36)를 통해 공급되고, 이 유압 유체가 도 1 및 2에 잘 도시되어 있는 종속 피스톤(40, 42 및 46, 48)과 마스트(38, 44)에 공급되도록 한다. 가변기 각 측면에 대응하는 피스톤이 도 1 및 4에 도시된 바와 같이 서로 맞대어 있어, 유압 유체는 도 4에 잘 도시된 단순한 드릴링 통로(54, 56)에 의해 피스톤 챔버(50, 52)에 적절히 공급될 수 있다. 이와 달리, 단순한 드릴링 통로는, 플런지 드릴링 작업으로 형성되거나 원래의 주형 내에 형성된 채널(30, 32)의 국부적으로 깊게 파인 부분으로 대체될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤을 분할선에 가깝게 배열함으로써, 드릴링의 깊이를 최소화할 수 있으며, 이는 마찰손실을 감소시킨다. 게다가, 이런 배열은 유체 공급기 내 코너의 수를 최소화하여 유체 공급기 내 압력 손실을 감소시킨다. 게다가, 현재 알려진 드릴링 통로의 내부 단면적 보다 다소 크게 통로의 단면적을 제작하여 마찰손실 및 공급기 내 압력 손실을 추가로 감소시킬 수 있다.

상기 배열의 양 케이싱부(12a, 12b)는 도 1에 잘 도시된 볼트(54)로 고정된다. 일단 볼트 결합된 표면(24, 26)은 서로에 대해 일치되어 실링을 형성하며, 이는 유압 유체가 다기관(28)으로부터 유출되는 것을 방지한다. 채널(30, 32)이 도시된 바와 같이 서로에 대해 반경을 따라 배열되고 대부분의 실링 표면이 그 사이에 제공되어 케이싱으로부터 유체가 유출될 수 있는 경우를 최소화하는 것이 바람직한 배열이다. 가압된 유체가 채널(30)로부터 유출될 경우, 이 유체는 디스크 안쪽으로 향하여 섬프(sump; 도시 안됨)로 재순환되거나 제 2 채널(32)쪽으로 향하게 될 것이고, 제 2 채널은 이 유체를 수용하여 추가의 유출을 방지할 것이다. 이런 경우, 채널 내 압력은 시간에 따라 변화할 것이고, 만일 결점이 발견되면, 심각한 문제가 발생하기 전에 수리될 수 있다.

도 4의 배열에서, 채널(30, 32)은 양 표면(24, 26) 상에 형성되어 있다. 그러나, 필요하다면, 채널은 단지 한쪽 표면 또는 다른 맞은쪽 표면에 형성될 수 있다. 어떤 배열에서는 두 표면(22, 24) 사이에 개스킷 또는 실링 부재와 같은 물체를 제공하는 것이 바람직할 수 있다.

필요할 경우, 다기관은 롤러(22)에 윤활 유체를 공급하기 위한 윤활 채널(60)을 추가로 포함할 수 있다. 이 채널은 채널(30, 32)과 관련되어 상기에서 설명한 방식과 동일한 방식으로 형성되고, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 다른 채널의 바깥쪽에 반경을 따라 배열되는 것이 바람직하다. 윤활 유체는 보통 다른 유체들 보다 낮은 압력 하에 존재하고 윤활 채널(60)은 다른 채널로부터 유출될 수 있는 유체를 추가로 억제하기 위한 배리어가 되도록 배열된다. 도시된 바와 같이, 흡입구(61)를 통해 다기관(60)에 공급된 윤활 유체는 다기관으로부터 드릴링(62)을 통해 배후에 있는 공급 챔버(64)로 공급된다. 챔버(64)로 유입된 유체는, 피스톤과 롤러 공급 암(68)을 통과하는 중앙 공급 도관(66)을 거쳐 롤러(22)로 공급된다.

이런 배열에서의 작동은, 가압된 유압 유체가 흡입구(34, 36)로 공급되고 다기관(28)에 의해 피스톤 챔버(50 ,52)로 적절히 이동되는 것이다. 본 배열의 특이한 장점들은 여기서 이미 강조되었다. 하지만, 본 발명의 배열은 간단하고 조립하기 용이하며, 종래의 배열과 관련한 문제점들을 가능한 제거하고 감소시키는 콤팩트한 배열이다. 게다가, 이런 조립체는 현재 알려진 배열보다 가공 작업하기가 간단하다. 예로, 한 케이싱은 홀을 드릴링/밀링하기 위해 채용된 하나의 기계장치에서 기계 가공될 수 있고, 필요하다면, 이런 모든 작업의 슬릿/채널은 표면(22, 24)에 대해 수직일 것이다. 또한, 실린더 보어 구멍은 가변기 축에 대해 120°회전할 수 있는 세 개의 지그를 구비한 단일의 고정 장치에서 기계 가공되어 제작의 정밀성이 높아질 수 있다.

본 발명의 다른 형태가 도 5 및 6에 도시되어 있으며, 케이싱은 하나 이상의 피스톤을 다른 위치로 배열하여 분리될 수 있다. 예로, 도 5는 케이싱이 두 단부 로 분할되고 단부 플레이트(80, 82)가 이 케이싱 및 다기관 채널(30, 32)을 실링하는 배열을 도시하고 있다. 롤러의 각 위치는 상기에서 언급된 바와 같이, 분할선에 대해 각을 이룬다. 하지만, 이런 배열에서, 분할선은 접합부의 평면(P)에 위치하는 L₁선을 포함한다. 이런 배열에서의 작동은, 유압 유체가 하나가 아닌 양 다기관에 공급된다는 사실을 제외하고는 실질적으로 상기 실시예에 관해 설명된 작동과 동일하다. 도 6에 도시된 추가의 배열은, 어느 하나의 피스톤 세트에 대해선 분할선이 사실상 케이싱의 중앙으로 향하고, 동시에 피스톤의 제 2 세트에 대한 분할선이 케이싱의 단부로 향하는 것을 도시하고 있다.

Claims (14)

1. 공급원으로부터 유압 유체가 유압 공급 다기관을 통해 공급되어 유압식으로 작동되는 다수의 롤러 제어 피스톤 및 외측 케이싱을 포함하는 IVT 조립체에 있어서,

   상기 외측 케이싱이 분할된 케이싱을 포함하며, 상기 공급 다기관이, 상기 분할된 케이싱에 의해 이루어진 케이싱의 표면 내에 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 공급 다기관이 가압된 유체를 운반하는 두 개의 채널을 포함하고, 상기 양 채널은, 유체를 공급하기 위한 하나 이상의 상기 피스톤에 작동 가능하게 연결되는 조립체.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 및 2 압력 채널이 서로에 대해 반경을 따라 배치되는 조립체.
4. 제 2항 또는 3항에 있어서, 상기 공급 다기관이, IVT 내에 윤활을 제공하기 위한 윤활 채널을 추가로 포함하는 조립체.
5. 제 4항에 있어서, 상기 윤활 채널이 상기 제 1 및 2 채널의 바깥쪽에 반경을따라 배치되는 조립체.
6. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, IVT가 두 쌍의 입출력 디스크를 포함하고, 각 쌍의 상기 입출력 디스크 사이에는, 유압식으로 작동되는 롤러 제어 피스톤에 작동 가능하게 연결된 다수의 롤러가 위치하며, 각 쌍의 입력/출력 디스크의 피스톤은 이에 대응하는 다른 입력/출력 디스크 쌍의 피스톤과 유압 유체를 공급하기 위한 목적으로 쌍을 이루는 조립체.
7. 제 6항에 있어서, 하나 이상의 쌍을 이룬 피스톤이 상기 분할선의 반대쪽에 서로 배치되는 조립체.
8. 제 7항에 있어서, 하나 이상의 쌍을 이룬 피스톤이 상기 분할선으로부터 동일한 간격을 두고 배치되는 조립체.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 다기관이, 케이싱의 상기 분할선에 의해 형성된 한면 또는 양면에 형성된 채널을 포함하는 조립체.
10. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 다기관이, 케이싱의 상기 분할선에 의해 형성된 면 중 어느 한 면에만 형성된 채널을 포함하는 조립체.
11. 제 9항 또는 10항에 있어서, 상기 면들 사이에 실링 부재를 추가로 포함하는 조립체.
12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 채널이, 상기 케이싱 내로 연장되고 그 결합된 표면으로부터 떨어진 연장부를 포함하며, 이 연장부가 상기 유압 제어 피스톤의 적절한 부분에 상기 채널을 연결하는 조립체.
13. 제 1 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 피스톤의 길이 방향 축선(L)이 상기 케이싱의 분할면(A-A)에 대해 각(θ)을 이루는 조립체.
14. 도 1 내지 6의 첨부된 도면을 참조로 하여 설명된 바와 같은 IVT 조립체.