KR20070012615A - 유압 장치 - Google Patents

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KR20070012615A
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슈지 시오자키
히데카즈 니우
히로시 마쓰야마
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얀마 가부시키가이샤
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    • F16H39/04Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit
    • F16H39/06Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type
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    • F16H39/14Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type each with one main shaft and provided with pistons reciprocating in cylinders with cylinders arranged around, and parallel or approximately parallel to the main axis of the gearing with cylinders carried in rotary cylinder blocks or cylinder-bearing members

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Abstract

본 발명은 입력 축(2) 및 출력 축과, 축선방향으로 왕복운동하는 제 1 및 제 2 플런저(8, 10)와, 동일하게 축선방향으로 왕복운동하는 제 1 및 제 2 스풀 밸브(9, 11)와, 이것들을 수용하여 입력 축과 일체로 회전하는 실린더 블록(7)과, 제 1 플런저와 접촉하는 입력측 경사판(6)과, 제 2 플런저와 접촉하면서 출력 축과 일체로 회전하는 출력측 경사판(12)을 구비하고, 제 1 및 제 2 플런저를 수용하는 홀을 연통시키는 유압 회로를 실린더 블록에 형성하고, 제 1 및 제 2 스풀 밸브에 의해 유압 회로의 유로를 절환하는 유압 장치에 관하여, 제 1 및 제 2 스풀 밸브의 왕복운동의 정확도를 유지하기 위한 부품 수를 저감하고자 하는 것이다.
축선에 대하여 경사진 가이드 홈(37b, 47b)이 형성된 스풀 밸브 가이드(37, 47)를 마련하고, 제 1 또는 제 2 스풀 밸브를 상기 가이드 홈에 부착된 맞물림 부재(38, 48) 또는 상기 가이드 홈에 맞물리게 한다.

Description

유압 장치{Hydraulic device}
본 발명은 산업 기계나 차량 등 각종 산업 분야에서 폭넓게 이용가능한 유압 장치 또는 동력 전달 장치 기술에 관한 것이다.
종래부터 제 1 회전축 및 제 2 회전축과, 축선 방향으로 왕복운동하는 제 1 플런저 및 제 2 플런저와, 동일하게 축선 방향으로 왕복운동하는 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브와, 상기 제 1 플런저, 제 2 플런저, 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브를 수용하여 제 1 회전축과 일체로 회전하는 실린더 블록과, 축선에 대한 경사각을 변경가능한 경사판면에 있어서 제 1 플런저와 접촉하는 제 1 경사판과, 축선에 대하여 소정의 경사각을 이루는 경사판면에 있어서 제 2 플런저와 접촉하면서 제 2 회전축과 일체로 회전하는 제 2 경사판을 구비하고, 제 1 플런저를 수용하는 홀과 제 2 플런저를 수용하는 홀을 연통시키는 유압 회로를 실린더 블록에 형성하고, 제 1 스풀 밸브에 의해 제 1 플런저를 수용하는 플런저 홀에 출입하는 작동유(作動油)의 유로(流路)를 절환하고, 제 2 스풀 밸브에 의해 제 2 플런저를 수용하는 플런저 홀에 출입하는 작동유의 유로를 절환하는 유압 장치의 기술은 공지되어 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 2003-14079호 공보에 기재되어 있는 바와 같다.
상기와 같은 유압 장치의 경우, 제 1 스풀 밸브(입력측의 스플 밸브) 및 제 2 스풀 밸브(출력측의 스풀 밸브)가 실린더 블록 내부의 유압 회로의 유로를 절환하는 타이밍이 유압 장치의 구동 특성(에너지 효율, 소음, 진동 등)을 결정하는 중요한 요소의 하나이다. 따라서, 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브의 왕복운동의 제어는 높은 정확도가 요구되는 점으로부터 입력 축의 축선 방향의 왕복운동에 관련된 부품에는 높은 치수 정확도가 요구된다.
그러나 일본 특허 공개 2003-14079호 공보에 기재된 바와 같은 유압 장치에 있어서는, 실린더 블록 내부에 마련된 스풀 밸브의 선단부에 맞물리는 맞물림 부재(리테이너, retainer)에 의해 스풀 밸브를 입력 축의 축선 방향으로 왕복운동시켜 유압 회로의 유로를 절환하는데, 상기 맞물림 부재는 볼 베어링을 개재하여 홀더에 회전가능하게 부착되고, 홀더는 측벽 부재(입력 축을 축지(軸支)함과 함께 유압 장치를 미션 케이스 등에 부착하기 위한 부재)에 지지된다. 또한, 측벽 부재와 실린더 블록 사이의 거리를 유지하는 부재(슬리브, sleeve) 등이 마련된다. 따라서, 스풀 밸브의 왕복운동의 정확도에 영향을 미치는 부품 수가 많아 정확도를 유지하는 것이 곤란한 동시에 제조 비용 증대의 원인의 하나가 되고 있다.
본 발명은 제 1 회전축 및 제 2 회전축과, 축선 방향으로 왕복운동하는 제 1 플런저 및 제 2 플런저와, 동일하게 축선 방향으로 왕복운동하는 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브와, 상기 제 1 플런저, 제 2 플런저, 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브를 수용하여 제 1 회전축과 일체로 회전하는 실린더 블록과, 제 1 플런저와 접촉하는 제 1 경사판과, 제 2 플런저와 접촉하면서 제 2 회전축과 일체로 회전하는 제 2 경사판을 구비하고, 제 1 플런저를 수용하는 홀과 제 2 플런저를 수용하는 홀을 연통시키는 유압 회로를 실린더 블록에 형성하고, 제 1 스풀 밸브에 의해 제 1 플런저를 수용하는 플런저 홀에 출입하는 작동유의 유로를 절환하고, 제 2 스풀 밸브에 의해 제 2 플런저를 수용하는 플런저 홀에 출입하는 작동유의 유로를 절환하는 유압 장치에 있어서,
축선에 대하여 경사진 가이드 홈이 형성된 스풀 밸브 가이드를 구비하고, 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브를 상기 가이드 홈에 부착된 유지 부재에 맞물리게 하는 것이다.
이와 같이 구성함으로써, 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브의 축선 방향의 왕복운동의 정확도를 유지시키기 위하여 높은 치수 정확도가 요구되는 부품의 수를 저감하는 것이 가능하여 제조 비용의 저감이 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 스풀 밸브 가이드와 실린더 블록이 서로 대향하는 면에서 접촉하는 것이다.
이와 같이 구성함으로써, 서로 대향하는 면을 높은 정확도로 가공함으로써 용이하게 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브의 축선 방향의 왕복운동의 정확도를 확보하는 것이 가능하여 부품 제작이 용이해져 제조 비용의 저감에 기여한다.
또한, 본 발명은 실린더 블록의 반대측으로부터 스풀 밸브 가이드를 요철맞물림하는 부재를 가지는 것이다.
이와 같이 구성함으로써, 스풀 밸브 가이드에 실린더 블록을 향하여 접촉하는 방향의 힘이 작용한다. 따라서, 스풀 밸브 가이드와 실린더 블록이 접촉하는 면을 높은 정확도로 가공함으로써 용이하게 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브의 축선 방향의 왕복운동의 정확도를 확보하는 것이 가능하여 부품 제작이 용이해져 제조 비용의 저감에 기여한다.
또한, 본 발명은 실린더 블록에 천공되어 마련된 제 1 회전축의 관통 홀의 내주면에 형성된 제 1 내주 홈 및 제 2 내주 홈과, 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 수용하는 플런저 홀과, 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브를 수용하는 스풀 밸브 홀을 연통시켜 유압 회로를 형성하고, 양단 및 중간부에 배치되며 스풀 밸브 홀의 홀 지름과 대략 동일한 외경을 가지는 확경(擴徑)부와, 상기 확경부보다 외경이 작고 확경부 사이를 연결하는 밸브 축부로 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브를 구성하고, 플런저 홀과 스풀 밸브 홀을 연통시키는 연결 유로의 합류부의 스풀 밸브 홀의 내경을 확경하고, 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브의 양단의 확경부는 제 1 내주 홈 또는 제 2 내주 홈과 스풀 밸브 홀이 연통되는 위치보다 축선 방향에서 실린더 블록의 양 단면에 가까운 위치에 각각 배치되고, 중간의 확경부는 플런저 홀과 스풀 밸브 홀을 연통시키는 연결 유로의 합류부에 배치되는 것이다.
이와 같이 구성함으로써, 합류부에 위치하는 스풀 밸브의 확경부의 외주면에 전 둘레에 걸쳐 유압이 균등하게 작용하기 때문에, 스풀 밸브가 스풀 밸브를 수용하는 홀의 내부에 있어서, 어느 특정한 원주 방향으로 밀리는 일이 없어 왕복운동의 정확도가 향상된다. 또한, 합류부는 용이한 파내기 가공으로 형성할 수 있어 제조가 용이하다.
또한, 본 발명은 제 1 회전축 및 제 2 회전축과, 축선 방향으로 왕복운동하는 제 1 플런저 및 제 2 플런저와, 동일하게 축선 방향으로 왕복운동하는 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브와, 상기 제 1 플런저, 제 2 플런저, 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브를 수용하여 제 1 회전축과 일체로 회전하는 실린더 블록과, 제 1 플런저와 접촉하는 제 1 경사판과, 제 2 플런저와 접촉하면서 제 2 회전축과 일체로 회전하는 제 2 경사판을 구비하고, 제 1 플런저를 수용하는 홀과 제 2 플런저를 수용하는 홀을 연통시키는 유압 회로를 실린더 블록에 형성하고, 제 1 스풀 밸브에 의해 제 1 플런저를 수용하는 플런저 홀에 출입하는 작동유의 유로를 절환하고, 제 2 스풀 밸브에 의해 제 2 플런저를 수용하는 플런저 홀에 출입하는 작동유의 유로를 절환하는 유압 장치에 있어서,
축선 방향으로 변위하는 가이드 홈이 형성된 스풀 밸브 가이드를 구비하고, 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브를 상기 가이드 홈에 맞물리게 하는 것이다.
이와 같이 구성함으로써, 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브의 축선 방향의 왕복운동의 정확도를 유지시키기 위하여 높은 치수 정확도가 요구되는 부품의 수를 저감하는 것이 가능하여 제조 비용의 저감이 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 스풀 밸브 가이드와 실린더 블록이 서로 대향하는 면에서 접촉하는 것이다.
이와 같이 구성함으로써, 서로 대향하는 면을 높은 정확도로 가공함으로써 용이하게 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브의 축선 방향의 왕복운동의 정확도를 확보하는 것이 가능하여 부품 제작이 용이해져 제조 비용의 저감에 기여한다.
또한, 본 발명은, 실린더 블록의 반대측으로부터 스풀 밸브 가이드를 요철맞물림하는 부재를 가지는 것이다.
이와 같이 구성함으로써, 스풀 밸브 가이드에 실린더 블록을 향하여 접촉하는 방향의 힘이 작용한다. 따라서, 스풀 밸브 가이드와 실린더 블록이 접촉하는 면을 높은 정확도로 가공함으로써 용이하게 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브의 축선 방향의 왕복운동의 정확도를 확보하는 것이 가능하여 부품 제작이 용이해져 제조 비용의 저감에 기여한다.
또한, 본 발명은, 실린더 블록에 천공되어 마련된 제 1 회전축의 관통 홀의 내주면에 형성된 제 1 내주 홈 및 제 2 내주 홈과, 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 수용하는 플런저 홀과, 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브를 수용하는 스풀 밸브 홀을 연통시켜 유압 회로를 형성하고, 양단 및 중간부에 배치되며, 스풀 밸브 홀의 홀 지름과 대략 동일한 외경을 가지는 확경부와, 상기 확경부보다 외경이 작고 확경부 사이를 연결하는 밸브 축부로 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브를 구성하고, 플런저 홀과 스풀 밸브 홀을 연통시키는 연결 유로의 합류부의 스풀 밸브 홀의 내경을 확경하고, 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브의 양단의 확경부는 제 1 내주 홈 또는 제 2 내주 홈과 스풀 밸브 홀이 연통되는 위치보다 축선 방향에서 실린더 블록의 양 단면에 가까운 위치에 각각 배치되고, 중간의 확경부는 플런저 홀과 스풀 밸브 홀을 연통시키는 연결 유로의 합류부에 배치되는 것이다.
이와 같이 구성함으로써, 합류부에 위치하는 스풀 밸브의 확경부의 외주면에 전 둘레에 걸쳐 유압이 균등하게 작용하기 때문에, 스풀 밸브가 스풀 밸브를 수용하는 홀의 내부에 있어서, 어느 특정한 원주 방향으로 밀리는 일이 없어 왕복운동의 정확도가 향상된다. 또한, 합류부는 용이한 파내기 가공으로 형성할 수 있어 제조가 용이하다.
도 1은 유압 장치의 제 1 실시예에 따른 측면 단면도이다.
도 2는 유압 장치의 제 1 실시예에 따른 실린더 블록의 측면 단면도이다.
도 3은 실린더 블록의 정면도이다.
도 4는 스풀 밸브의 사시도이다.
도 5는 유압 장치의 제 1 실시예에 따른 스풀 밸브 가이드의 사시도이다.
도 6은 유압 장치의 제 1 실시예에 따른 유지 부재의 사시도이다.
도 7은 출력측 경사판의 사시도이다.
도 8은 유압 장치의 제 1 실시예에 따른 요부 측면도이다.
도 9는 증속 조작 시에 있어서의 유압 폐회로 내부의 작동유의 흐름을 나타내는 모식도이다.
도 10은 감속 조작 시에 있어서의 유압 폐회로 내부의 작동유의 흐름을 나타내는 모식도이다.
도 11은 실린더 블록의 전개 모식도이다.
도 12는 본 발명의 유압 장치의 유압 폐회로를 나타내는 모식도이다.
도 13은 본 발명의 유압 장치에 있어서의 입력측 유압 장치의 행정(行程) 용적과 출력 축의 회전 수의 관계를 나타내는 도면이다.
도 14는 링크 아암의 측면도이다.
도 15는 링크 아암의 평면 일부 단면도이다.
도 16은 링크 아암 기구를 나타내는 평면 모식도이다.
도 17은 회동 전의 링크 아암과 입력측 경사판의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 18은 회동 후의 링크 아암과 입력측 경사판의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 19는 유압 장치의 제 2 실시예에 따른 측면 단면도이다.
도 20은 유압 장치의 제 2 실시예에 따른 실린더 블록의 측면 단면도이다.
도 21은 유압 장치의 제 2 실시예에 따른 스풀 밸브 가이드의 사시도이다.
도 22는 유압 장치의 제 2 실시예에 따른 요부 측면도이다.
이하에서는, 도 1에서 도 8을 이용하여 본 발명의 유압 장치의 제 1 실시예인 유압식 무단(無段) 변속 장치(1)의 상세 구성에 대하여 설명한다. 한편, 본 실시예의 유압식 무단 변속 장치(1)는 작업용 차량(트랙터 등)의 주행 구동력의 변속에 사용되는 것이나, 이에 한정되지 않으며 산업 기계나 차량 등 각종 산업 분야에서 폭넓게 이용가능하다.
유압식 무단 변속 장치(1)는 주로 입력 축(2), 입력측 하우징 커버(3), 입력측 베어링 하우징(4), 경사판 유지 부재(5), 입력측 경사판(6), 실린더 블록(7), 입력측 플런저(8·8…), 입력측 스풀 밸브(9·9…), 출력측 플런저(10·10…), 출 력측 스풀 밸브(11·11…), 출력측 경사판(12), 출력 축(13), 출력측 베어링 하우징(14) 등으로 구성된다.
한편, 이후의 설명에서는 도 1의 화살표 A 방향(입력 축(2)의 축선 방향에서 선단부(2a)가 돌출되는 방향)을 ‘전방’으로 정의한다.
이하에서는 도 1을 이용하여 본 실시예에 있어서의 제 1 회전축인 입력 축(2)의 상세한 설명을 한다.
입력 축(2)은, 엔진 등의 구동원으로부터의 구동력을 유압식 무단 변속 장치(1)에 전달하기 위한 축이다. 입력 축(2)은 입력측 원추 롤 베어링(21) 및 입력측 침상(針狀) 롤 베어링(22)을 개재하여 입력측 베어링 하우징(4)에 회전가능하게 축지(軸支)된다. 상기 입력측 원추 롤 베어링(21)의 내륜은 입력 축(2)에 마련된 단차(段差)부와 입력 축(2)의 선단부(2a)측으로부터 나사결합되는 입력측 베어링 조임 너트(23)에 의해 입력 축(2)에 대하여 상대회전이 불가능하게 고정된다. 또한, 입력 축(2)에는 실린더 블록(7)이 스플라인 감합에 의해 상대회전이 불가능하게 고정된다.
이하에서는 도 1을 이용하여 본 실시예에 있어서의 제 1 회전축을 축지하는 베어링 부재인 입력측 베어링 하우징(4)의 상세한 설명을 한다.
입력측 베어링 하우징(4)의 전부(前部)를 형성하는 플랜지부(4a)는 대략 원반 형상으로 형성되고, 그 가장자리부에는 유압식 무단 변속 장치(1)를 미션 케이스 등에 고정하기 위한 볼트 홀이 천공되어 마련되어 있다. 본 실시예의 경우, 플랜지부(4a)는 작업 차량의 변속기를 수납하는 변속기 수납 케이스(24)에 볼트 조임 에 의해 고정된다. 또한, 입력측 베어링 하우징(4)과 변속기 수납 케이스(24)의 접촉부에는 O링이 개재되어 마련된다.
이와 같이, 입력측 베어링 하우징(4)과 변속기 수납 케이스(24)의 접촉부로부터 변속기 수납 케이스(24)의 외부로 작동유가 누출되는 것을 방지함과 함께, 흙먼지 등의 이물질이 변속기 수납 케이스(24)나 유압식 무단 변속 장치(1)의 내부로 침입하는 것을 방지하고 있다.
한편, 입력측 베어링 하우징(4)의 후부를 형성하는 몸체부(4b)는 대략 통상으로 형성되고, 입력 축(2)을 관통시키기 위한 관통 홀이 천공되어 마련된다. 상기 관통 홀의 내주면 전부(前部)에는 입력측 원추 롤 베어링(21)의 외륜이 감합되고, 내주면 후부에는 입력측 침상 롤 베어링(22)가 감합된다.
이하에서는 도 1을 이용하여 입력측 하우징 커버(3)의 상세한 설명을 한다.
입력측 하우징 커버(3)는 대략 중앙에 입력 축(2)을 관통시키기 위한 관통 홀이 천공되어 마련된 대략 원반 형상의 부재이고, 상기 관통 홀에 있어서 입력측 하우징 커버(3)와 입력 축(2) 사이에 오일 씰(25)이 개재되어 마련된다. 또한, 입력측 하우징 커버(3)의 관통 홀의 전단부에는 멈춤륜(26)이 마련되어 있으며, 오일 씰(25)이 입력측 하우징 커버(3)로부터 탈락하는 것을 방지하고 있다.
입력측 하우징 커버(3)는 볼트 조임에 의해 입력측 베어링 하우징(4)의 전단부에 고정되고, 입력측 하우징 커버(3)와 입력측 베어링 하우징(4)의 접촉부에는 O링이 개재되어 마련된다.
이와 같이, 입력측 하우징 커버(3)의 관통 홀과 입력 축(2)의 틈 및 입력측 하우징 커버(3)와 입력측 베어링 하우징(4)의 접촉부로부터 변속기 수납 케이스(24)의 외부로 작동유가 누출되는 것을 방지함과 함께, 흙먼지 등의 이물질이 변속기 수납 케이스(24)나 유압식 무단 변속 장치(1)의 내부로 침입하는 것을 방지하고 있다.
이하에서는 도 1을 이용하여 경사판 유지 부재(5)의 상세한 설명을 한다.
경사판 유지 부재(5)는, 입력측 경사판(6)의 경사판면(6a)의 경사각(경사판면(6a)과 입력 축(2)의 축선이 이루는 각도)을 변경가능하도록 입력측 경사판(6)을 지지하기 위한 부재이며, 대략 중앙에 홀이 천공되어 마련된 대략 원반 형상의 부착부(5a), 상기 부착부(5a)로부터 후방으로 돌출된 유지부(5b) 등으로 구성된다.
부착부(5a)는 입력측 베어링 하우징(4)의 몸체부(4b)에 끼워져 마련되고, 볼트 조임에 의해 입력측 베어링 하우징(4)의 플랜지부(4a)에 고정된다.
유지부(5b·5b)는 부착부(5a)로부터 후방으로 돌출되어 있으며 유지부(5b·5b)의 후단부는 대략 반원상으로 패인 형상을 가지고 있다. 상기 반원상으로 패인 부위에는 경사판용 메탈 베어링(27)이 스프링 핀(28)에 의해 고정되어 마련되어 있다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 이용하여 본 실시예에 있어서의 제 1 경사판인 입력측 경사판(6)의 상세한 설명을 한다.
입력측 경사판(6)은, 입력 축(2)의 회전구동력을 입력측 플런저(8)가 왕복운동하는 힘(즉, 실린더 블록(7) 내부에 형성된 유압 회로 내부의 작동유의 유압)으로 변환함과 함께, 경사판면(6a)의 경사각을 변경함으로써 입력측 플런저(8)의 왕 복운동 시의 스트로크(즉, 입력측 플런저(8)가 왕복운동 시에 압송하는 작동유의 양)를 변경하는 것이다. 입력측 경사판(6)은 대략 중앙에 입력 축(2)이 관통하는 홀이 천공되어 마련된 부재이고 그 일방에 판면인 경사판면(6a)이 형성된다.
경사판면(6a)에는 입력측 플런저(8)의 돌출단(접촉반(8c))이 접촉된다. 한편, 타방의 판면에는 유지부(6b·6b)가 돌출되어 마련된다. 유지부(6b·6b)의 형상은 상기 경사판 유지 부재(5)의 유지부(5b·5b)의 반원상으로 패인 부위와 대응하고 있으며, 입력측 경사판(6)은 유지부(6b·6b)에서 경사판 유지 부재(5)의 유지부(5b·5b)(보다 엄밀하게는 측면에서 보았을 때 반원상으로 패인 부위에 마련된 경사판용 메탈 베어링(27))와 접촉하면서 회동하는 것이 가능하며, 경사판면(6a)의 경사각(경사판면(6a)과 입력 축(2)의 축선이 이루는 각도)을 변경하는 것이 가능하다.
한편, 입력측 경사판(6)의 대략 중앙에 천공되어 마련된 홀의 직경은 입력측 경사판(6)이 회동하더라도 입력 축(2)이 간섭되지 않는 크기로 되어 있다.
이하에서는 도 1, 도 2 및 도 3을 이용하여 본 발명의 유압 장치에 있어서의 실린더 블록의 실시의 일형태인 실린더 블록(7)에 대하여 상세히 설명한다.
실린더 블록(7)은, 대략 원주 형상의 부재이며 실린더 블록(7)의 대략 중앙부에는 입력측 단면(7a)으로부터 출력측 단면(7b)으로 입력 축(2)을 관통시키는 관통 홀(7c)이 천공되어 마련되고, 상기 관통 홀(7c)의 내주면의 후단부(출력측 단면(7b)측의 단부)에는 스플라인 가공이 행해져 있다.
한편, 실린더 블록(7)에 입력 축(2)을 관통했을 때에 상기 실린더 블록(7)의 스플라인 가공된 부위와 대응하는 입력 축(2)의 외주면에도 스플라인 가공이 행해져 있으며, 실린더 블록(7)은 입력 축(2)과 스플라인 감합하여 상대회전이 불가능하고 또한 일체로 회전한다.
입력측 단면(7a)은 입력측 경사판(6)과 대향하는 면이며 출력측 단면(7b)은 출력측 경사판(12)과 대향하는 면이다. 입력측 단면(7a) 및 출력측 단면(7b)은 모두 입력 축(2)의 축선과 직교하고 있다.
실린더 블록(7)에는 총 7개소의 입력측 플런저 홀(31·31…)과 총 7개소의 입력측 스풀 밸브 홀(32·32…)이 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)으로부터 입력 축(2)의 축선 방향을 향하여 천공되어 마련되어 있다.
입력측 플런저 홀(31·31…)은 입력측 플런저(8·8…)를 수용하기 위하여 실린더 블록(7)에 천공되어 마련된 홀이며 그 길이방향은 입력 축(2)의 축선 방향과 평행하다. 또한, 입력측 플런저 홀(31·31…)은 출력측 단면(7b)까지 관통하지 않으며 입력측 단면(7a)과 출력측 단면(7b)의 중간이 되는 위치보다 약간 출력측 단면(7b)에 가까운 위치까지 천공되어 있다.
입력측 스풀 밸브 홀(32·32…)은 입력측 스풀 밸브(9·9…)를 수용하기 위하여 실린더 블록(7)에 천공되어 마련된 홀이며 그 길이방향은 입력 축(2)의 축선 방향과 평행하다. 또한, 입력측 스풀 밸브 홀(32·32…)은 출력측 단면(7b)까지 관통되어 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 입력측 플런저 홀(31·31…)은 입력 축(2)의 축선방향에서 보아 입력 축(2)이 관통되어 마련되는 관통 홀(7c)로부터 등거리(동심원 상), 그리고 인접하는 입력측 플런저 홀(31·31…) 사이의 거리가 등거리가 되도록 배치되어 있다.
또한, 입력측 스풀 밸브 홀(32·32…)도 입력 축(2)의 축선방향에서 보아 입력 축(2)이 관통되어 마련되는 관통 홀(7c)로부터 등거리(동심원상), 그리고 인접하는 입력측 스풀 밸브 홀(32·32…) 사이의 거리가 등거리가 되도록 배치되어 있다. 이때, 입력측 스풀 밸브 홀(32·32…)은 입력측 플런저 홀(31·31…) 보다 관통 홀(7c)로부터의 거리가 가까우며, 또한 실린더 블록(7)의 지름 방향에 있어서 대략 관통 홀(7c)의 중심과 입력측 플런저 홀(31)의 중심을 잇는 직선상에 입력측 스풀 밸브 홀(32)의 중심이 오도록 배치되어 있다.
실린더 블록(7)의 외주면으로부터 한 세트의 입력측 플런저 홀(31) 및 입력측 스풀 밸브 홀(32)을 연통시키는 연통 홀(33)이 각각 (총 7개소) 천공되어 마련된다.
이때, 연통 홀(33·33…)은 입력 축(2)의 축선 방향에 있어서 실린더 블록(7)의 대략 중앙이 되는 위치에 천공되어 마련되고, 연통 홀(33·33…)의 실린더 블록(7)의 외주면측 단부는 씰 플래그(34·34…)에 의해 폐색된다.
또한, 연통 홀(33·33…)과 입력측 플런저 홀(31·31…)의 합류부인 합류부(36)의 내경은 입력측 스풀 밸브 홀(32)의 내경보다 확경되어 형성되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 입력측 스풀 밸브(9)의 확경부(9a)에 의해 입력측 플런저 홀(31)과 입력측 유실(35) 및 출력측 유실(45)이 차단되어 있을 때(중립 위치), 확경부(9a)의 외주에 유압이 균등하게 작용하기 때문에 입력측 스풀 밸브(9) 가 입력측 스풀 밸브 홀(32)의 내부에서 어느 특정한 원주 방향으로 밀리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 합류뷰(36)의 축선 방향의 치수 정확도는 유압 회로의 유로가 입력측 스풀 밸브(9)의 왕복운동에 의해 절환되는 타이밍의 정확도에 영향을 미치나, 본 실시예의 경우, 입력측 스풀 밸브 홀(32·32…)을 천공할 때에 맞춰 합류부(36)를 파내기함으로써 합류부(36)를 높은 치수 정확도로 형성하는 것이 가능하다.
실린더 블록(7)에는 총 7개소의 출력측 플런저 홀(41·41…)과 총 7개소의 출력측 스플 밸브 홀(42·42…)이 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)으로부터 입력 축(2)의 축선 방향을 향하여 천공되어 마련되어 있다.
출력측 플런저 홀(41·41…)는 출력측 플런저(10·10…)를 수용하기 위하여 실린더 블록(7)에 천공되어 마련된 홀이며 그 길이방향은 입력 축(2)의 축선과 평행하다. 또한, 출력측 플런저 홀(41·41…)은 입력측 단면(7a)까지 관통하지 않으며 입력측 단면(7a)과 출력측 단면(7b)의 중간이 되는 위치보다 약간 입력측 단면(7a)에 가까운 위치까지 천공되어 있다.
출력측 스풀 밸브 홀(42·42…)은 출력측 스풀 밸브(11·11…)를 수용하기 위하여 실린더 블록(7)에 천공되어 마련된 홀이며 그 길이방향은 입력 축(2)의 축선 방향과 평행하다. 또한, 출력측 스풀 밸브 홀(42·42…)은 입력측 단면(7a)까지 관통되어 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 출력측 플런저 홀(41·41…)은 입력 축(2)의 축선방향에서 보아 입력 축(2)이 관통되어 마련되는 관통 홀(7c)로부터 등거리(동심원 상), 그리고 인접하는 출력측 플런저 홀(41·41…) 사이의 거리가 등거리가 되도록 배치되어 있다.
또한, 출력측 스풀 밸브 홀(42·42…)도 입력 축(2)의 축선방향에서 보아 입력 축(2)이 관통되어 마련되는 관통 홀(7c)로부터 등거리(동심원상), 그리고 인접하는 출력측 스풀 밸브 홀(42·42…) 사이의 거리가 등거리가 되도록 배치되어 있다. 이때, 출력측 스풀 밸브 홀(42·42…)은 출력측 플런저 홀(41·41…) 보다 관통 홀(7c)로부터의 거리가 가까우며, 또한 실린더 블록(7)의 지름 방향에 있어서 대략 관통 홀(7c)의 중심과 출력측 플런저 홀(41)의 중심을 잇는 직선상에 출력측 스풀 밸브 홀(42)의 중심이 오도록 배치되어 있다.
실린더 블록(7)의 외주면으로부터 한 세트의 출력측 플런저 홀(41) 및 출력측 스풀 밸브 홀(42)을 연통시키는 연통 홀(43)이 각각 (총 7개소) 천공되어 마련된다.
이때, 연통 홀(43·43…)은 입력 축(2)의 축선 방향에서 실린더 블록(7)의 대략 중앙이 되는 위치에 천공되어 마련되고 연통 홀(43·43…)의 실린더 블록(7)의 외주면측의 단부는 씰 플래그(44·44…)에 의해 폐색된다.
또한, 연통 홀(43·43…)과 출력측 플런저 홀(41·41…)의 합류부인 합류부(46)의 내경은 출력측 스풀 밸브 홀(42)의 내경보다 확경되어 형성되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 출력측 스풀 밸브(11)의 확경부(11a)에 의해 출력측 플런저 홀(41)과 입력측 유실(35) 및 출력측 유실(45)이 차단되어 있을 때(중립 위치)에, 확경부(11a)의 외주에 유압이 균등하게 작용하기 때문에 출력측 스풀 밸 브(11)가 출력측 스풀 밸브 홀(42)의 내부에서 어느 특정한 원주 방향으로 밀리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 합류뷰(46)의 축선 방향의 치수 정확도는 유압 회로의 유로가 출력측 스풀 밸브(11)의 왕복운동에 의해 절환되는 타이밍의 정확도에 영향을 미치나 본 실시예의 경우, 출력측 스풀 밸브 홀(42·42…)을 천공할 때에 맞춰 합류부(46)를 파내기함으로써 합류부(46)를 높은 치수 정확도로 형성하는 것이 가능하다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 입력측 플런저 홀(31·31…)과 출력측 플런저 홀(41·41…)은 입력 축(2)의 축선방향에 보아 번갈아 인접한다(즉, 관통 홀(7c)을 중심으로 하는 동심원상에 있어서 입력측 플런저 홀(31)→출력측 플런저 홀(41)→입력측 플런저 홀(31)→출력측 플런저 홀(41)→…의 순으로 배열된다).
또한, 입력측 스풀 밸브 홀(32·32…)과 출력측 스풀 밸브 홀(42·42…)은 동일하게 입력 축(2)의 축선방향에 보아 번갈아 인접한다(즉, 관통 홀(7c)을 중심으로 하는 동심원상에 있어서 입력측 스풀 밸브 홀(32)→출력측 스풀 밸브 홀(42)→입력측 스풀 밸브 홀(32)→출력측 스풀 밸브 홀(42)→…의 순으로 배열된다).
도 2에 나타낸 바와 같이, 실린더 블록(7)의 관통 홀(7c)의 내주면에는 제 1 내주 홈 및 제 2 내주 홈으로 이루어지는 총 2개소의 내주 홈이 형성되어 있다. 상기 내주 홈은 내주면의 둘레 방향으로 환상으로 형성되어 있으며, 모든 내주 홈이 입력측 스풀 밸브 홀(32·32…) 및 출력측 스풀 밸브 홀(42·42…)과 연통되어 있다.
한편, 이후의 설명에서는 입력측 단면(7a)에 가까운 제 1 내주 홈과 입력 축 (2)의 외주면으로 둘러싸인 공간을 입력측 유실(35)이라 하고, 출력측 단면(7b)에 가까운 제 2 내주 홈과 입력 축(2)의 외주면으로 둘러싸인 공간을 출력측 유실(45)이라 한다.
한편, 본 실시예에 있어서는 실린더 블록(7)에 수용되는 입력측 플런저(8), 입력측 스풀 밸브(9), 출력측 플런저(10), 출력측 스풀 밸브(11)의 개수는 각각 7개이나 이에 한정되지 않으며 복수개이면 마찬가지의 효과를 가진다.
이하에서는, 도 1 및 도 2를 이용하여 본 발명의 유압 장치에 있어서의 제 1 플런저의 실시의 일형태인 입력측 플런저(8) 및 본 발명의 유압 장치에 있어서의 제 2 플런저의 실시의 일형태인 출력측 플런저(10)의 상세한 설명을 한다.
한편, 본 실시예에 있어서는 입력측 플런저(8)와 출력측 플런저(10)는 부품 공용화를 위하여 동일형상으로 하고 있으나 이에 한정되지 않으며 입력측 플런저(8)와 출력측 플런저(10)가 서로 다른 형상이어도 된다.
입력측 플런저(8)는, 입력 축(2)의 회전 구동력을 실린더 블록(7)에 형성된 유압 회로 내부의 작동유의 압력으로 변환하는 것이다. 또한, 출력측 플런저(10)는, 실린더 블록(7)에 형성된 유압 회로 내부의 작동유의 압력을 출력 축(13)의 회전 구동력으로 변환하는 것이다.
입력측 플런저(8·8…)는 입력측 플런저 홀(31·31…)에 수용되고, 출력측 플런저(10·10…)는 출력측 플런저 홀(41·41…)에 수용된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 입력측 플런저(8)는 주로 플런저부(8a), 볼(8b), 접촉반(8c) 등으로 구성된다.
플런저부(8a)는 대략 원통 형상의 부재이며 실린더 블록(7)의 입력측 플런저 홀(31)에 슬라이딩하면서 왕복운동가능하다. 볼(8b)은 대략 구상(球狀)의 부재이며 대략 원반 형상의 부재인 접촉반(8c)이 고정되어 마련된다. 접촉반(8c)은 볼(8b)에 의해 플런저부(8a)의 돌출단(입력측 단면(7a)으로부터 입력측 경사판(6)을 향하여 돌출되어 있는 측의 단부)에 요동가능하게 연결됨과 함께 플런저부(8a)의 돌출단은 볼(8b)에 의해 폐색된다(보다 엄밀하게는, 볼(8b) 및 접촉반(8c)에는 윤활용 유로가 천공되어 마련되어 있으며 입력측 플런저 홀(31) 내부의 작동유는 소량씩 상기 윤활용 유로로부터 접촉반(8c)과 입력측 경사판(6)의 접촉면에 누출되어 상기 접촉면을 윤활하고 있다).
플런저부(8a)의 내부에는 스프링 스톱퍼(29) 및 스프링(30)이 수용된다. 스프링(30)은 일단이 스프링 스톱퍼(29)과 접촉하고 타단이 플런저부(8a)의 개구단으로부터 돌출되어 입력측 플런저 홀(31)의 벽면에 접촉하고 있다. 따라서, 입력측 플런저(8)는 스프링(30)에 의해 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)으로부터 돌출되는 방향(즉, 입력측 경사판(6)의 경사판면(6a)에 접촉반(8c)이 접촉하는 방향)으로 바이어스되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 출력측 플런저(10)는 주로 플런저부(10a), 볼(10b), 접촉반(10c) 등으로 구성된다.
플런저부(10a)는 대략 원통 형상의 부재이며 실린더 블록(7)의 출력측 플런저 홀(41)에 슬라이딩하면서 왕복운동가능하다. 볼(10b)은 대략 구상의 부재이며 대략 원반 형상의 부재인 접촉반(10c)이 고정되어 마련된다. 접촉반(10c)은 볼 (10b)에 의해 플런저부(10a)의 돌출단(출력측 단면(7b)으로부터 출력측 경사판(12)을 향하여 돌출되어 있는 측의 단부)에 요동가능하게 연결됨과 함께 플런저부(10a)의 돌출단은 볼(10b)에 의해 폐색된다(보다 엄밀하게는, 볼(10b) 및 접촉반(10c)에는 윤활용 유로가 천공되어 마련되어 있으며 출력측 플런저 홀(41) 내부의 작동유는 소량씩 상기 윤활용 유로로부터 접촉반(10c)과 출력측 경사판(12)의 접촉면에 누출되어 상기 접촉면을 윤활하고 있다).
플런저부(10a)의 내부에는 스프링 스톱퍼(29) 및 스프링(30)이 수용된다. 스프링(30)은 일단이 스프링 스톱퍼(29)과 접촉하고 타단이 플런저부(10a)의 개구단으로부터 돌출되어 출력측 플런저 홀(41)의 벽면에 접촉하고 있다. 따라서, 출력측 플런저(10)는 스프링(30)에 의해 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)으로부터 돌출되는 방향(즉, 출력측 경사판(12)의 경사판면(12a)에 접촉반(10c)이 접촉하는 방향)으로 바이어스되어 있다.
이하에서는, 도 2 및 도 4를 이용하여 본 발명의 유압 장치에 있어서의 제 1 스풀 밸브의 실시의 일형태인 입력측 스풀 밸브(9) 및 본 발명의 유압 장치에 있어서의 제 2 스풀 밸브의 실시의 일형태인 출력측 스풀 밸브(11)의 상세한 설명을 한다.
한편, 본 실시예에 있어서는 입력측 스풀 밸브(9)와 출력측 스풀 밸브(11)는 부품 공용화를 위하여 동일형상으로 하고 있으나 이에 한정되지 않으며 입력측 스풀 밸브(9)와 출력측 스풀 밸브(11)가 서로 다른 형상이어도 된다.
입력측 스풀 밸브(9)는, 입력측 플런저(8)를 수용하는 입력측 플런저 홀(31) 에 출입하는 작동유의 유로를 절환하는 것이다. 입력측 스풀 밸브(9)는 외경이 서로 다른 대략 원주 형상의 부재를 가지며 주로 확경부(9a), 확경부(9b·9b), 밸브 축부(9c·9c), 맞물림부(9d) 등으로 구성된다.
확경부(9a) 및 확경부(9b·9b)는 대략 원주 형상의 부위이며 그 외경은 실린더 블록(7)에 형성된 입력측 스풀 밸브 홀(32)의 내경과 대략 동일하게 되어 있다. 따라서, 확경부(9a) 및 확경부(9b·9b)는 입력측 스풀 밸브 홀(32)에 대하여 기밀하여 슬라이딩하면서 왕복운동하는 것이 가능하다.
확경부(9a)는 입력측 스풀 밸브(9)의 길이 방향(왕복운동하는 방향)에 있어서 중간부(또는 대략 중앙부)에 배치된다. 또한, 확경부(9b·9b)는 입력측 스풀 밸브(9)의 길이 방향에 있어서 양단에 위치한다.
밸브 축부(9c)는 확경부(9a) 및 확경부(9b·9b)보다 외경이 작은 대략 원주 형상의 부위이며 확경부(9a)와 확경부(9b·9b) 사이에 위치한다.
맞물림부(9d)는 일방의 확경부(9b)로부터 입력측 스풀 밸브(9)의 길이방향을 향하여 돌출되어 마련된다. 맞물림부(9d)와 확경부(9b)의 접속부는 잘록한 형상이며 입력측 스풀 밸브 가이드(37)에 맞물린다.
입력측 스풀 밸브(9)는 맞물림부(9d)가 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)으로부터 돌출되는 방향이 되도록 입력측 스풀 밸브 홀(32)에 슬라이딩가능하게 끼워져 마련된다.
맞물림부(9d)에 이어지는 확경부(9b)는 입력측 스풀 밸브(9)가 입력측 스풀 밸브 홀(32) 내부에서 왕복운동하더라도 항상 제 1 내주 홈에 의해 형성되는 입력 측 유실(35)과 입력측 스풀 밸브 홀(32)이 연통되는 연결부보다 입력측 단면(7a)측에 위치한다. 또한, 맞물림부(9d)로부터 먼 쪽의 확경부(9b)는 입력측 스풀 밸브(9)가 입력측 스풀 밸브 홀(32) 내부에서 왕복운동하더라도 항상 제 2 내주 홈에 의해 형성되는 출력측 유실(45)과 입력측 스풀 밸브 홀(32)이 연통되는 연결부보다 출력측 단면(7b)측에 위치한다.
또한, 확경부(9a)는 입력측 플런저 홀(31)과 입력측 스풀 밸브 홀(32)을 연통시키는 연결 유로(연통 홀(33))와 입력측 스풀 밸브 홀(32)의 합류부(36)와 대응하는 위치에 배치된다. 이때, 합류부(36)의 내경은 확경부(9a)의 외경보다 커지도록 구성되어 있으며, 또한 입력측 스풀 밸브(9)의 길이 방향(왕복운동하는 방향)에 있어서의 합류부(36)의 길이와 확경부(9a)의 길이가 대략 동일하게 구성된다.
따라서, 확경부(9a)는 입력측 스풀 밸브(9)가 입력측 스풀 밸브 홀(32) 내부에서 슬라이딩함으로써, (1) 입력측 유실(35)과 입력측 플런저 홀(31)이 차단되어 출력측 유실(45)과 입력측 플런저 홀(31)이 연통되는 위치, (2) 입력측 유실(35)과 출력측 유실(45)과 입력측 플런저 홀(31)이 모두 차단되는 위치, (3) 입력측 유실(35)과 입력측 플런저 홀(31)이 연통되어 출력측 유실(45)과 입력측 플런저 홀(31)이 차단되는 위치의 총 3가지 위치를 취하는 것이 가능하다.
한편, 입력측 스풀 밸브(9)의 길이 방향에 있어서의 합류부(36)의 길이와 확경부(9a)의 길이의 관계는 본 발명의 유압 장치의 구동 특성에 따라 적절히 선택되는 것이기 때문에, 본 실시예와 같이 입력측 스풀 밸브(9)의 길이 방향에 있어서의 합류부(36)의 길이와 확경부(9a)의 길이를 거의 동일하게 구성하는 경우에 한정되 지 않는다. 즉, 입력측 스풀 밸브(9)의 길이 방향에 있어서 합류부(36)를 확경부(9a)보다 길게 해도 되고 짧게 해도 된다.
출력측 스풀 밸브(11)는 출력측 플런저(10)를 수용하는 출력측 플런저 홀(41)에 출입하는 작동유의 유로를 절환하는 것이다. 출력측 스풀 밸브(11)는 외경이 서로 다른 대략 원주 형상의 부재를 가지며 주로 확경부(11a), 확경부(11b·11b), 밸브 축부(11c·11c), 맞물림부(11d) 등으로 구성된다.
확경부(11a) 및 확경부(11b·11b)는 대략 원주 형상의 부위이며 그 외경은 실린더 블록(7)에 형성된 출력측 스풀 밸브 홀(42)의 내경과 대략 동일하게 되어 있다. 따라서, 확경부(11a) 및 확경부(11b·11b)는 출력측 스풀 밸브 홀(42)에 대하여 기밀하여 슬라이딩하면서 왕복운동하는 것이 가능하다.
확경부(11a)는 출력측 스풀 밸브(11)의 길이 방향(왕복운동하는 방향)에 있어서 중간부(또는 대략 중앙부)에 배치된다. 또한, 확경부(11b·11b)는 출력측 스풀 밸브(11)의 길이 방향에 있어서 양단에 위치한다.
밸브 축부(11c)는 확경부(11a) 및 확경부(11b·11b)보다 외경이 작은 대략 원주 형상의 부위이며 확경부(11a)와 확경부(11b·1b) 사이에 위치한다.
맞물림부(11d)는 일방의 확경부(11b)로부터 출력측 스풀 밸브(11)의 길이방향을 향하여 돌출되어 마련된다. 맞물림부(11d)와 확경부(11b)의 접속부는 잘록한 형상이며 출력측 스풀 밸브 가이드(47)에 맞물린다.
출력측 스풀 밸브(11)는 맞물림부(11d)가 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)으로부터 돌출되는 방향이 되도록 출력측 스풀 밸브 홀(42)에 슬라이딩가능하게 끼 워져 마련된다.
맞물림부(11d)에 이어지는 확경부(11b)는 출력측 스풀 밸브(11)가 출력측 스풀 밸브 홀(42) 내부에서 왕복운동하더라도 항상 제 2 내주 홈에 의해 형성되는 출력측 유실(45)과 출력측 스풀 밸브 홀(42)이 연통되는 연결부보다 출력측 단면(7b)측에 위치한다. 또한, 맞물림부(11d)로부터 먼 쪽의 확경부(11b)는 출력측 스풀 밸브(11)가 출력측 스풀 밸브 홀(42) 내부에서 왕복운동하더라도 항상 제 1 내주 홈에 의해 형성되는 입력측 유실(35)과 출력측 스풀 밸브 홀(42)이 연통되는 연결부보다 입력측 단면(7a)측에 위치한다.
또한, 확경부(11a)는 출력측 플런저 홀(41)과 출력측 스풀 밸브 홀(42)을 연통시키는 연결 유로(연통 홀(43))와 출력측 스풀 밸브 홀(42)의 합류부(46)와 대응하는 위치에 배치된다. 이때, 합류부(46)의 내경은 확경부(11a)의 외경보다 커지도록 구성되어 있으며, 또한 출력측 스풀 밸브(11)의 길이 방향(왕복운동하는 방향)에 있어서의 합류부(46)의 길이와 확경부(11a)의 길이가 대략 동일하게 구성된다.
따라서, 확경부(11a)는 출력측 스풀 밸브(11)가 출력측 스풀 밸브 홀(42) 내부에서 슬라이딩함으로써 (1) 입력측 유실(35)과 출력측 플런저 홀(41)이 차단되어 출력측 유실(45)과 출력측 플런저 홀(41)이 연통되는 위치, (2) 입력측 유실(35)과 출력측 유실(45)과 출력측 플런저 홀(41)이 모두 차단되는 위치, (3) 입력측 유실(35)과 출력측 플런저 홀(41)이 연통되어 출력측 유실(45)과 출력측 플런저 홀(41)이 차단되는 위치의 총 3가지 위치를 취하는 것이 가능하다.
한편, 출력측 스풀 밸브(11)의 길이 방향에 있어서의 합류부(46)의 길이와 확경부(11a) 길이의 관계는 본 발명의 유압 장치의 구동 특성에 따라 적절히 선택되는 것이기 때문에, 본 실시예와 같이 출력측 스풀 밸브(11)의 길이 방향에 있어서의 합류부(46)의 길이와 확경부(11a) 길이를 거의 동일하게 구성하는 경우에 한정되지 않는다. 즉, 출력측 스풀 밸브(11)의 길이 방향에 있어서 합류부(46)를 확경부(11a)보다 길게 해도 되고 짧게 해도 된다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 이용하여 스페이서(50)의 상세한 설명을 한다. 스페이서(50)는, 대략 원통 형상의 부재이며 실린더 블록(7)보다 출력측 경사판(12)측에서 입력 축(2) 바깥에 끼워진다. 스페이서(50)의 전단면(前端面)은 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)에 접촉하고, 스페이서(50)의 후단면은 입력 축(2) 바깥에 끼워진 출력측 원추 롤 베어링(51)의 내륜과 접촉한다. 이때, 출력측 원추 롤 베어링(51)의 내륜 및 스페이서(50)는 입력 축(2)의 후단에 나사결합되는 출력측 베어링 조임 너트(53)에 의해 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)을 전방으로 가압하게 된다. 따라서, 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)은 입력 축(2)에 마련된 단차에 가압되어 실린더 블록(7)은 입력 축(2)에 고정된다.
이하에서는 도 1을 이용하여 본 실시예에 있어서의 제 2 회전축을 축지하는 베어링 부재인 출력측 베어링 하우징(14)의 상세한 설명을 한다.
출력측 베어링 하우징(14)은, 중앙에 출력 축(13)을 관통하는 관통 홀이 마련된 대략 원통 형상의 부재인 몸체부(14b)의 가장자리부에 플랜지부(14a)가 형성된 구성으로 되어 있다. 플랜지부(14a)에는 유압식 무단 변속 장치(1)를 미션 케이스 등에 고정하기 위한 볼트 홀이 천공되어 마련되어 있다. 본 실시예의 경우, 플 랜지부(14a)는 작업 차량의 변속기를 수납하는 변속기 수납 케이스(24)에 볼트 조임에 의해 고정된다.
출력측 베어링 하우징(14)의 관통 홀의 전단부에는 볼 베어링(54)이 끼워져 마련되고 상기 볼 베어링(54)을 개재하여 출력 축(13)을 축지한다. 또한, 출력측 베어링 하우징(14)의 관통 홀의 후단부와 출력 축(13) 사이에는 오일 씰(55)이 개재되어 마련됨과 함께 몸체부(14b)의 외주면과 출력측 베어링 하우징(14) 사이의 접촉부에는 O링이 개재되어 마련된다. 이와 같이, 출력측 베어링 하우징(14)의 관통 홀과 출력 축(13) 사이의 틈 및 출력측 베어링 하우징(14)과 변속기 수납 케이스(24)의 접촉부로부터 변속기 수납 케이스(24)의 외부로 작동유가 누출되는 것을 방지함과 함께 흙먼지 등의 이물질이 변속기 수납 케이스(24)나 유압식 무단 변속 장치(1)의 내부로 침입하는 것을 방지하고 있다.
이하에서는 도 1을 이용하여 본 실시예에 있어서의 제 2 회전축인 출력 축(13)의 상세한 설명을 한다.
출력 축(13)은, 입력 축(2)에 의해 유압식 무단 변속 장치(1)에 전달된 구동력을 유압식 무단 변속 장치(1)로 변속한 후 외부로 출력하기 위한 축이다. 출력 축(13)은 몸체부(13b)와 플랜지부(13a)로 구성된다. 출력 축(13)은 입력 축(2)의 후방에 배치되고 또한 입력 축(2)과 출력 축(13)은 그 축선이 일직선이 되도록 배치된다.
몸체부(13b)는 대략 원주 형상이며 볼 베어링(54)이 바깥으로 끼워져 출력측 베어링 하우징(14)에 회전가능하게 축지된다. 몸체부(13b)의 후단부는 출력측 베어 링 하우징(14)의 후방으로 돌출되어 있다. 플랜지부(13a)는 몸체부(13b)의 전단부에 마련된 대략 원반 형상의 부재이며 출력측 경사판(12)과 연결하기 위한 볼트 홀이 천공되어 마련되어 있다.
이하에서는 도 1, 도 2, 도 7 및 도 8을 이용하여 본 실시예에 있어서의 제 2의 경사판인 출력측 경사판(12)의 상세한 설명을 한다.
출력측 경사판(12)은, 출력측 플런저(10)를 왕복운동시키는 힘(즉, 실린더 블록(7) 내부에 형성된 유압 회로 내부의 작동유의 압력)을 출력 축(13)의 회전구동력으로 변환하는 것이다. 출력측 경사판(12)은 입력 축(2)(엄밀하게는 입력 축(2) 바깥에 끼워진 스페이서(50))이 관통하는 관통 홀이 마련된 대략 원통 형상의 부재이며 그 전부에는 경사판면(12a)이 마련되어 있다. 경사판면(12a)은 평면이며 경사판면(12a)에는 출력측 플런저(10)의 돌출단(접촉반(10c))이 접촉한다. 경사판면(12a)은 입력 축(2)의 축선에 대하여 소정의 경사각(경사판면(12a)과 입력 축(2)의 축선이 이루는 각도)을 이루고 있다.
출력측 경사판(12)의 후단은 출력 축(13)의 플랜지부(13a)에 볼트 조임에 의해 고정되고 출력측 경사판(12)과 출력 축(13)은 일체로 회전한다. 한편, 출력측 경사판(12)의 관통 홀 후단에는 출력측 원추 롤 베어링(51)의 외륜이 끼워져 마련되고, 출력측 경사판(12)의 관통 홀과 스페이서(50) 사이에는 출력측 침상 롤 베어링(52)이 개재되어 마련되기 때문에 출력측 경사판(12)은 입력 축(2)과 상대회전가능하다.
이하에서는, 도 1, 도 2, 도 6, 도 7 및 도 8을 이용하여 본 발명의 유압 장 치의 제 1 실시예에 있어서의 스풀 밸브 가이드인 입력측 스풀 밸브 가이드(37) 및 출력측 스풀 밸브 가이드(47)의 상세한 설명을 한다.
한편, 본 실시예에 있어서는 입력측 스풀 밸브 가이드(37)와 출력측 스풀 밸브 가이드(47)는 부품 공용화를 위하여 동일형상이나 이에 한정되지 않으며 입력측 스풀 밸브 가이드(37)와 출력측 스풀 밸브 가이드(47)가 서로 다른 형상이어도 된다.
입력측 스풀 밸브 가이드(37)는 대략 원통 형상의 부재의 외주면이나 내주면에 각종 기계 가공을 행하여 형성되고, 입력 축(2)(실린더 블록(7))의 회전과 연계하여 입력측 스풀 밸브(9·9…)를 왕복운동시키는 것이다. 입력측 스풀 밸브 가이드(37)는 입력 축(2)에 유감(游嵌)됨과 함께 제 1 회전축인 입력 축(2)을 축지하는 베어링 부재인 입력측 베어링 하우징(4)의 몸체부(4b)의 후단부와 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a) 사이에 개재되어 마련된다. 입력측 스풀 밸브 가이드(37)와 입력측 베어링 하우징(4)이 접촉하는 면에 있어서, 입력측 스풀 밸브 가이드(37)에는 요홈부(37a·37a), 몸체부(4b)의 후단면에는 돌출부(4c·4c)가 형성되어 있다. 상기 요홈부(37a·37a)와 돌출부(4c·4c)가 맞물림으로써 입력측 스풀 밸브 가이드(37)는 입력 축(2)에 대하여 상대회전이 불가능하게 된다. 또한, 돌출부(4c·4c) 및 요홈부(37a·37a)는 대략 사다리꼴 형상을 이루고, 입력 축(2)의 축선에 대하여 경사진(입력 축(2)의 축선에 직교하는 면과 평행하지 않은) 면을 가지고 있다.
입력 축(2) 및 실린더 블록(7)의 회전에 수반하여 입력측 스풀 밸브 가이드(37)가 회전하고자 하면 돌출부(4c·4c) 및 요홈부(37a·37a)가 가지는 입력 축(2) 의 축선에 대하여 경사진 면끼리의 접촉에 의해 입력측 스풀 밸브 가이드(37)를 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)에 접촉하는 방향으로 가압하는 힘이 발생한다.
따라서, 유압식 무단 변속 장치(1)의 작동 시(입력 축(2)의 회전 시)에 있어서, 입력측 스풀 밸브 가이드(37)가 실린더 블록(7)을 따라서 회전하는 것을 방지함과 함께 입력측 스풀 밸브 가이드(37)가 항상 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)으로 가압되기 때문에 입력측 스풀 밸브 가이드(37)에 형성된 가이드 홈(37b)과 입력측 단면(7a)의 거리가 높은 정확도로 유지된다.
한편, 입력측 스풀 밸브 가이드(37)에 돌출부를 형성하고 입력측 베어링 하우징(4)에 요홈부를 형성해도 거의 동일한 효과를 가진다.
입력측 스풀 밸브 가이드(37)의 외주면에는 환상으로 가이드 홈(37b)이 형성된다. 상기 가이드 홈(37b)을 통과하는 가상 평면은 입력측 스풀 밸브 가이드(37)의 축선(입력 축(2)의 축선에 대략 일치)에 대하여 직교하지 않으며 경사져 있다. 따라서, 가이드 홈(37b)은 입력측 스풀 밸브 가이드(37)의 외주면에서의 위치에 따라 실린더 블록(7)과 접촉하는 면인 접촉면(37c)과의 거리가 변화한다. 한편, 접촉면(37c)은 입력 축(2)의 축선에 직교한다.
입력측 유지 부재(38)는 대락 환상의 부재이며 입력측 스풀 밸브 가이드(37)의 가이드 홈(37b)에 회전가능하게 유감된다. 입력측 유지 부재(38)의 가장자리부에는 입력측 스풀 밸브(9·9…)의 개수에 대응하는 수의 유지 홈(38a·38a…)이 형성된다. 유지 홈(38a·38a…)에는 입력측 스풀 밸브(9·9…)의 맞물림부(9d·9d…)가 맞물린다.
입력측 유지 부재 누르개(39)는 입력측 유지 부재(38)가 입력측 스풀 밸브 가이드(37)의 가이드 홈(37b)으로부터 탈락하지 않도록 가압하는 대략 환상의 부재이다.
입력측 스풀 밸브 가이드(37)의 내주면에는 둘레 방향으로 작동유 홈(37d)이 형성되고 상기 작동유 홈(37d)에 고인 작동유를 접촉면(37c)과 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)의 접촉 부위에 공급하여 윤활시키기 위한 공급 홈(37e·37e…)이 마련되어 있다.
또한, 작동유 홈(37d)과 가이드 홈(37b)을 연통시키는 작동유 홀(37f·37f…)이 천공되어 마련되고 상기 작동유 홀(37f·37f…)에 의해 작동유 홈(37d)에 고인 작동유가 가이드 홈(37b), 입력측 유지 부재(38), 입력측 유지 부재 누르개(39) 및 입력측 스풀 밸브(9·9…)의 접촉 부위를 윤활시켜 마모를 방지하여 각 부재의 치수 정확도를 유지하고 있다.
입력 축(2)이 변속기 수납 케이스(24)에 고정되어 있는 입력측 베어링 하우징(4)에 대하여 일회전하면 실린더 블록(7)도 입력측 베어링 하우징(4)에 대하여 일회전한다. 따라서, 입력측 유지 부재(38)에 의해 가이드 홈(37b)에 끼워져 있는 입력측 스풀 밸브(9·9…)는 입력측 스풀 밸브 가이드(37)의 외주면을 가이드 홈(37b)을 따라 일주한다. 이때, 가이드 홈(37b)이 이루는 가상 평면은 입력 축(2)의 축선에 직교하는 면에 대하여 평행하지 않으며 경사져 있기 때문에 입력측 스풀 밸브(9·9…)는 입력 축(2)의 축선방향으로 일회 왕복운동하게 된다.
입력측 스풀 밸브 가이드(37) 중, 입력측 스풀 밸브(9·9…)의 왕복운동(돌 출량)의 정확도를 유지하기 위하여 특히 높은 치수 정확도(또는 평면도)가 요구되는 부위는 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)과 접촉하는 접촉면(37c), 입력측 스풀 밸브(9·9…)의 맞물림부(9d·9d…)가 맞물리는 입력측 유지 부재(38)가 유감되는 가이드 홈(37b)뿐이기 때문에 제조 비용의 저감에 기여한다.
그리고 왕복운동의 정확도와 관련되는 부재 수를 저감가능하기 때문에 각 부재의 가공 오차의 누적을 저감하는(즉, 왕복운동의 정확도를 향상시키는) 것도 가능해진다.
출력측 스풀 밸브 가이드(47)는 대략 원통 형상의 부재의 외주면이나 내주면에 각종 기계 가공을 행하여 형성되고 입력 축(2)(실린더 블록(7))과 출력 축(13)의 상대적인 회전에 연동하여 출력측 스풀 밸브(11·11…)를 왕복운동시키는 것이다. 출력측 스풀 밸브 가이드(47)는 입력 축(2)과 일체로 회전하는 스페이서(50)의 외주면 전단부에 유감됨과 함께 제 2 회전축인 출력 축(13)과 일체로 회전하는 부재인 출력측 경사판(12)의 전단부에 형성된 접촉면(12b)과 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b) 사이에 개재되어 마련된다. 출력측 스풀 밸브 가이드(47)와 출력측 경사판(12)이 접촉하는 면에 있어서, 출력측 스풀 밸브 가이드(47)에는 요홈부(47a·47a), 출력측 경사판(12)의 전단부에 형성된 접촉면에는 돌출부(12c·12c)가 형성되어 있다. 상기 요홈부(47a·47a)와 돌출부(12c·12c)가 맞물림으로써 출력측 스풀 밸브 가이드(47)는 출력측 경사판(12)에 대하여 상대회전이 불가능하게 되어 출력측 경사판(12)과 일체로 회전한다. 또한, 돌출부(12c·12c) 및 요홈부(47a·47a)는 대략 사다리꼴 형상을 이루고 입력 축(2)의 축선에 대하여 경사진(입력 축(2)의 축선에 직교하는 면과는 평행하지 않은) 면을 가지고 있다.
입력 축(2) 및 실린더 블록(7)의 회전에 수반하여 출력측 스풀 밸브 가이드(47)가 출력측 경사판(12)에 대하여 상대적으로 회전하고자 하면 돌출부(12c·12c) 및 요홈부(47a·47a)가 가지는 입력 축(2)의 축선에 대하여 경사진 면끼리의 접촉에 의해 출력측 스풀 밸브 가이드(47)를 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)에 접촉하는 방향으로 가압하는 힘이 발생한다.
따라서, 유압식 무단 변속 장치(1)의 작동 시(입력 축(2) 및 출력 축(13)의 회전 시)에 있어서, 출력측 스풀 밸브 가이드(47)가 실린더 블록(7)을 따라서 회전하는 것을 방지함과 함께 출력측 스풀 밸브 가이드(47)가 항상 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)에 가압되기 때문에 출력측 스풀 밸브 가이드(47)에 형성된 가이드 홈(47b)과 출력측 단면(7b)의 거리가 높은 정확도로 유지된다.
한편, 출력측 스풀 밸브 가이드(47)에 돌출부를 형성하고 출력측 경사판(12)에 요홈부를 형성해도 거의 동일한 효과를 가진다.
출력측 스풀 밸브 가이드(47)의 외주면에는 환상으로 가이드 홈(47b)이 형성된다. 상기 가이드 홈(47b)을 통과하는 가상 평면은 출력측 스풀 밸브 가이드(47)의 축선(입력 축(2)의 축선에 대략 일치)에 대하여 직교하지 않으며 경사져 있다. 따라서, 가이드 홈(47b)은 출력측 스풀 밸브 가이드(47)의 외주면에서의 위치에 따라 실린더 블록(7)과 접촉하는 면인 접촉면(47c)과의 거리가 변화한다. 한편, 접촉면(47c)은 입력 축(2)의 축선에 직교한다.
출력측 유지 부재(48)는 대락 환상의 부재이며 출력측 스풀 밸브 가이드(47) 의 가이드 홈(47b)에 회전가능하게 유감된다. 출력측 유지 부재(48)의 가장자리부에는 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 개수에 대응하는 수의 유지 홈(48a·48a…)이 형성된다. 유지 홈(48a·48a…)에는 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 맞물림부(11d·11d…)가 맞물린다.
출력측 유지 부재 누르개(49)는 출력측 유지 부재(48)가 출력측 스풀 밸브 가이드(47)의 가이드 홈(47b)으로부터 탈락하지 않도록 가압하는 대략 환상의 부재이다.
출력측 스풀 밸브 가이드(47)의 내주면에는 둘레 방향으로 작동유 홈(47d)이 형성되고 상기 작동유 홈(47d)에 고인 작동유를 접촉면(47c)과 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)의 접촉 부위에 공급하여 윤활시키기 위한 공급 홈(47e·47e…)이 마련되어 있다.
또한, 작동유 홈(47d)과 가이드 홈(47b)을 연통시키는 작동유 홀(47f·47f…)이 천공되어 마련되고 상기 작동유 홀(47f·47f…)에 의해 작동유 홈(47d)에 고인 작동유가 가이드 홈(47b), 출력측 유지 부재(48), 출력측 유지 부재 누르개(49) 및 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 접촉 부위를 윤활시켜 마모를 방지하여 각 부재의 치수 정확도를 유지하고 있다.
출력 축(13)이 입력 축(2)에 대하여 상대적으로 일회전하면 출력측 유지 부재(48)에 의해 가이드 홈(47b)에 끼워져 있는 출력측 스풀 밸브(11·11…)는 출력 축(13)에 대하여 상대회전이 불가능한 출력측 스풀 밸브 가이드(47)의 외주면을 가이드 홈(47b)을 따라 일주한다. 이때, 가이드 홈(47b)이 이루는 가상 평면은 입력 축(2)의 축선에 직교하는 면에 대하여 평행하지 않으며 경사져 있기 때문에 출력측 스풀 밸브(11·11…)는 입력 축(2)의 축선방향으로 일회 왕복운동하게 된다.
출력측 스풀 밸브 가이드(47) 중 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 왕복운동(돌출량)의 정확도를 유지하기 위하여 특히 높은 치수 정확도(또는 평면도)가 요구되는 부위는 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)과 접촉하는 접촉면(47c), 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 맞물림부(11d·11d…)가 맞물리는 출력측 유지 부재(48)가 유감되는 가이드 홈(47b)뿐이기 때문에 제조 비용의 저감에 기여한다.
그리고 왕복운동의 정확도와 관련되는 부재 수를 저감가능하기 때문에 각 부재의 가공 오차의 누적을 저감하는(즉, 왕복운동의 정확도를 향상시키는) 것도 가능해진다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 이용하여 차지(charge) 회로의 상세한 설명을 한다.
차지 회로는, 유압식 무단 변속 장치(1)의 외부에 마련된 유압 펌프(미도시)로부터 압송되어 온 작동유를 실린더 블록(7) 내부의 유압 폐회로에 보충함과 함께 유압식 무단 변속 장치(1)의 각 부재끼리의 접촉 개소를 윤활시킨다.
입력측 베어링 하우징(4)의 플랜지부(4a)의 전면에는 삽입 홀(70)이 천공되어 마련되고 상기 삽입 홀(70)에는 유압 펌프(미도시)와 차지 회로를 연통시키는 유압 배관이 접속된다. 삽입 홀(70)은 입력측 베어링 하우징(4)의 플랜지부(4a)의 후면까지 관통하고 있으며 상기 플랜지부(4a)의 후면과 접촉하는 경사판 유지 부재(5)의 부착부(5a)에 천공되어 마련된 연결 홀(71)의 일단과 연통하고 있다. 연결 홀(71)의 타단은 경사판 유지 부재(5)의 부착부(5a)의 내주면을 향하여 개구하고 있으며 상기 부착부(5a)의 내주면과 접촉하는 베어링 하우징(4)의 몸체부(4b)에 천공되어 마련된 연결 홀(72)의 일단과 연통하고 있다. 연결 홀(72)의 타단은 몸체부(4b)의 관통 홀의 내주면과 연통하고 있다.
또한, 연결 홀(72)은 중간부에서 전후로 분기되어 있으며 전방으로 분기된 유로에 의해 입력측 원추 롤 베어링(21)에 작동유가 공급되어 윤활이 행해진다. 입력측 원추 롤 베어링(21)을 윤활한 후의 작동유는 입력측 베어링 하우징(4)에 천공되어 마련된 귀환 유로(75)를 거쳐 변속기 수납 케이스(24) 내부로 귀환한다. 한편, 연결 홀(72)은 중간부에서 후방으로 분기된 유로에 의해 입력측 침상 롤 베어링(22)에 작동유가 공급되어 윤활이 행해진다. 그리고 입력 축(2)의 공급 홀(2b)과 연통되는 도시하지 않은 유공(油孔)에 의해 입력 축(2)의 외주면과 입력측 스풀 밸브 가이드(37)의 내주면 사이에 작동유가 공급되어 윤활이 행해진다. 입력측 침상 롤 베어링(22) 및 입력측 스풀 밸브 가이드(37)를 윤활한 후의 작동유는 변속기 수납 케이스(24) 내부로 귀환한다.
몸체부(4b)의 관통 홀의 내주면에 연통되어 있는 연결 홀(72)의 타단과 대면하는 위치에서 입력 축(2)에는 환상의 도입 홈(73)이 형성된다.
입력 축(2)에는 그 전단면(前端面)의 중심으로부터 축선 방향으로 공급 홀(2b)이 천공되어 마련된다. 상기 공급 홀(2b)의 후단은 출력측 원추 롤 베어링(51)의 전단부와 대응하는 위치이며 상기 공급 홀(2b)의 후단과 입력 축(2)의 외주면을 연통시키는 유로(2c)가 천공되어 마련된다.
공급 홀(2b)의 전단은 씰 플래그(76)에 의해 폐색된다. 또한, 입력 축(2)에는 도입 홈(73)과 공급 홀(2b)을 연통시키는 연결 홀(77)이 천공되어 마련되어 있다.
입력 축(2)에는 공급 홀(2b)과 입력측 유실(35)을 연통시키는 입력측 연결 홀(78)이 천공되어 마련됨과 함께 상기 입력측 연결 홀(78)의 중간부에는 입력측 역류방지 밸브(79)가 마련된다. 또한, 입력 축(2)에는 공급 홀(2b)과 출력측 유실(45)을 연통시키는 출력측 연결 홀(80)이 천공되어 마련됨과 함께 상기 출력측 연결 홀(80)의 중간부에는 출력측 역류방지 밸브(81)가 마련된다.
입력측 역류방지 밸브(79)는 입력측 유실(35)로부터 공급 홀(2b)로의 작동유의 역류를 방지하는 것이고, 출력측 역류방지 밸브(81)는 출력측 유실(45)로부터 공급 홀(2b)로의 작동유의 역류를 방지하는 것이다.
한편, 출력측 유실(45)은 입력 축(2)에 형성된 스플라인부(실린더 블록(7)과 스플라인 감합하는 부위)가 중첩되어 있으며 상기 스플라인부에 출력측 유실(45) 내부의 작동유의 일부가 누출되어 윤활이 행해진다.
상기 유로(2c)는 스페이서(50)의 후단면에 형성된 유로(50a)와 연통되고 있다. 따라서, 유로(50a)에 의해 출력측 침상 롤 베어링(52) 및 출력측 스풀 밸브 가이드(47)에 작동유가 공급되어 윤활이 행해진다. 또한, 스페이서(50)를 관통하여 입력 축(2)의 공급 홀(2b)과 연통되는 도시하지 않은 유공에 의해 스페이서(50)의 외주면과 출력측 스풀 밸브 가이드(47)의 내주면 사이에 작동유가 공급되어 윤활이 행해진다. 출력측 침상 롤 베어링(52) 및 출력측 스풀 밸브 가이드(47)를 윤활한 후의 작동유는 변속기 수납 케이스(24) 내부로 귀환한다..
또한, 유로(50a)에 의해 출력측 원추 롤 베어링(51)에 작동유가 공급되어 윤활이 행해진다. 출력측 원추 롤 베어링(51)을 윤활한 후의 작동유는 출력 축(13)에 천공되어 마련된 귀환 유로(13c·13c)를 거쳐 볼 베어링(54)에 공급되어 볼 베어링(54)을 윤활하고 변속기 수납 케이스(24) 내부로 귀환한다.
이상과 같이, 유압식 무단 변속 장치(1)의 외부에 마련된 유압 펌프(미도시)로부터 삽입 홀(70), 연결 홀(71), 연결 홀(72), 도입 홈(73), 연결 홀(77), 공급 홀(2b)을 거쳐 입력측 연결 홀(78) 또는 출력측 연결 홀(80)로부터 실린더 블록(7) 내부의 유압 폐회로에 작동유(의 부족분)가 공급된다.
한편, 차지 회로의 구성은 본 실시예에 한정되지 않으며 작동유를 실린더 블록(7) 내부의 유압 폐회로에 보충함과 함께 유압식 무단 변속 장치(1)의 각 부재끼리의 접촉 개소에 공급가능하면 된다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 이용하여, 본 실시예의 유압식 무단 변속 장치(1)의 조립 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)이 입력 축(2) 중간부에 마련된 단차에 접촉할 때까지 실린더 블록(7)을 입력 축(2)에 그 후단부로부터 관통시켜 장착한다. 이때, 실린더 블록(7)과 입력 축(2)은 스플라인 감합하고 있다.
이어서, 스페이서(50)를 입력 축(2)에 그 후단부로부터 관통시켜 장착하고 상기 출력측 스풀 밸브 가이드(47)를 스페이서(50)에 유감한다.
이어서, 출력측 스풀 밸브 가이드(47)에 출력측 유지 부재(48) 및 출력측 유 지 부재 누르개(49)를 부착하고, 출력측 유지 부재(48)의 유지 홈(48a·48a…)에 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 맞물림부(11d·11d…)를 맞물리게 한 상태에서 출력측 스풀 밸브(11·11…)를 출력측 스풀 밸브 홀(42·42…)에 수용한다. 또한, 출력측 플런저(10·10…)를 스프링 스톱퍼(29·29…) 및 스프링(30·30…)과 함께 출력측 플런저 홀(41·41…)에 수용한다.
그리고 출력측 침상 롤 베어링(52) 및 출력측 원추 롤 베어링(51)의 외륜을 출력측 경사판(12)에 끼워 장착한 후 스페이서(50)의 외주에 삽입하고 출력측 원추 롤 베어링(51)의 내륜을 스페이서(50)의 후단면에 접촉시키면서 끼워 장착하여 출력측 베어링 조임 너트(53)로 조인다.
이어서, 입력측 스풀 밸브 가이드(37)에 입력측 유지 부재(38) 및 입력측 유지 부재 누르개(39)를 부착하고, 입력측 유지 부재(38)의 유지 홈(38a·38a…)에 입력측 스풀 밸브(9·9…)의 맞물림부(9d·9d…)를 맞물리게 한 상태에서 입력측 스풀 밸브(9·9…)를 입력측 스풀 밸브 홀(32·32…)에 수용한다. 또한, 입력측 플런저(8·8…)를 스프링 스톱퍼(29·29…) 및 스프링(30·30…)과 함께 입력측 플런저 홀(31·31…)에 수용한다.
이어서, 입력측 베어링 하우징(4)에 미리 경사판 유지 부재(5), 입력측 침상 롤 베어링(22)을 부착하고, 입력측 경사판(6)을 입력측 플런저(8·8…)에 접촉시킨 상태에서 입력측 베어링 하우징(4)을 입력 축(2)의 전단부로부터 입력 축(2)에 관통시켜 장착한다. 이때, 입력측 경사판(6)의 유지부(6b·6b…)를 경사판 유지 부재(5)의 유지부(5b·5b…)에 회동가능하게 감합시킨다.
한편, 미리 입력측 경사판(6)의 유지부(6b·6b…)를 경사판 유지 부재(5)의 유지부(5b·5b…)에 회동가능하게 감합시킨 후 경사판 유지 부재(5) 및 입력측 침상 롤 베어링(22)이 부착된 입력측 베어링 하우징(4)을 입력 축(2)의 전단부로부터 입력 축(2)에 관통시켜 장착하여도 된다.
이어서, 입력측 원추 롤 베어링(21)의 외륜을 입력측 베어링 하우징(4)에 끼워 장착하고 입력측 원추 롤 베어링(21)의 내륜을 입력 축(2)의 외주면에 마련된 단차에 맞물릴 때까지 바깥쪽에 끼워 입력측 베어링 조임 너트(23)로 조인다.
또한, 입력측 하우징 커버(3)를 입력 축(2)의 전단측으로부터 관통시켜 장착하면서 입력측 베어링 하우징(4)에 접촉시키고 오일 씰(25) 및 멈춤륜(26)을 개재하여 장착한 후에 입력측 하우징 커버(3)와 입력측 베어링 하우징(4)을 볼트로 조인다.
마지막으로, 출력측 베어링 하우징(14)에 볼 베어링(54)를 개재하여 미리 관통시켜 장착한 출력 축(13)과 출력측 경사판(12)을 볼트로 조인다.
이상과 같이, 본 실시예의 유압식 무단 변속 장치(1)에 있어서 입력측 플런저(8·8…)에 의해 발생하는 입력 축(2)의 축선방향으로 작용하는 힘은 입력측 경사판(6) 및 입력측 원추 롤 베어링(21)을 거쳐 입력 축(2)으로만 전달된다. 또한, 출력측 플런저(10·10…)에 의해 발생하는 입력 축(2)의 축선방향으로 작용하는 힘은 출력측 경사판(12) 및 출력측 원추 롤 베어링(51)을 거쳐 입력 축(2)으로만 전달된다.
이와 같이 구성함으로써, 입력측 플런저(8·8…) 및 출력측 플런저(10·10 …)에 의해 입력 축(2)의 축선방향으로 발생하는 힘은 유압식 무단 변속 장치(1)가 부착되는 미션 케이스 등의 진동원이 되지 않으므로 소음이 저감된다.
이하에서는 도 2, 도 3, 도 9, 도 10, 도 11 및 도 12를 이용하여 유압식 무단 변속 장치(1)의 유압 폐회로 및 상기 유압 폐회로 내부의 작동유에 의한 변속 메카니즘에 대하여 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 유압식 무단 변속 장치(1)의 실린더 블록(7) 내부에는 입력측 플런저 홀(31), 입력측 스풀 밸브 홀(32), 연통 홀(33), 입력측 유실(35), 합류부(36), 출력측 플런저 홀(41), 출력측 스풀 밸브 홀(42), 연통 홀(43), 출력측 유실(45), 합류부(46) 등으로 구성되는 유압 폐회로가 형성되어 있다.
입력측 플런저 홀(31)은 연통 홀(33), 입력측 스풀 밸브 홀(32)을 거쳐 입력측 유실(35) 및 출력측 유실(45)을 연통시키고, 출력측 플런저 홀(41)은 연통 홀(43), 출력측 스풀 밸브 홀(42)을 거쳐 입력측 유실(35) 및 출력측 유실(45)을 연통시키고 있기 때문에 상기 유압 폐회로는 입력측 플런저 홀(31)과 출력측 플런저 홀(41)을 연통시키는 것이다.
한편, 이하의 설명에서는 본 실시예의 유압식 무단 변속 장치(1)는 입력 축(2)의 전방으로부터 축선방향으로 보아 시계방향으로 회전(우회전)하는 경우는 ‘정회전’이라 하고 입력측 경사판(6)은 상하로 회동(입력측 경사판(6)의 경사판면(6a)의 수선(垂線)이 입력 축(2)의 축선에 대하여 상하로 경사각을 변경)하는 것으로 한다. 또한, 설명의 편의상, 입력 축(2)은 대략 일정한 회전수로 정회전하고 있 는 것으로 한다(Nin〉0).
또한, 입력측 플런저(8)의 실린더 블록(7)으로부터의 돌출량 LPin 및 출력측 플런저(10)의 실린더 블록(7)으로부터의 돌출량 LPout는 상기 플런저가 실린더 블록(7)으로부터 돌출하는 측을 ‘정’, 실린더 블록(7)으로 함몰되는 측을‘부’라 한다.
또한, 입력측 스풀 밸브(9)의 실린더 블록(7)으로부터의 돌출량 LSin 및 출력측 스풀 밸브(11)의 실린더 블록(7)으로부터의 돌출량 LSout는 상기 스풀 밸브가 입력측 유실(35) 및 출력측 유실(45)의 양방을 폐색하는 위치(중립 위치)를 제로로 하고, 실린더 블록(7)으로부터 돌출하는 측을 ‘정’, 실린더 블록(7)으로 함몰되는 측을‘부’라 한다.
도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 입력측 스풀 밸브(9)의 실린더 블록(7)으로부터의 돌출량이 가장 커지는 위치(입력측 스풀 밸브(9)의 상사점(上死點)(102))는 입력 축(2)의 전방으로부터 축선방향으로 보아 유압식 무단 변속 장치(1)의 우측방향으로 하고, 입력측 스풀 밸브(9)의 실린더 블록(7)으로부터의 돌출량이 가장 작아지는 위치(입력측 스풀 밸브(9)의 하사점(102))는 입력 축(2)의 전방으로부터 축선방향으로 보아 유압식 무단 변속 장치(1)의 좌측방향으로 한다.
출력측 스풀 밸브(11)의 실린더 블록(7)으로부터의 돌출량이 가장 커지는 위치(출력측 스풀 밸브(11)의 상사점(104))는 입력 축(2)의 전방으로부터 축선방향으로 보아 출력측 경사판(12)의 경사판면(12a)이 실린더 블록(7)으로부터 가장 멀어지는 위치(출력측 플런저(10)가 실린더 블록(7)으로부터 가장 돌출되어 있는 위치) 로부터 반시계방향(좌회전)으로 90도 회전한 위치로 한다. 출력측 스풀 밸브(11)의 실린더 블록(7)으로부터의 돌출량이 가장 작아지는 위치(출력측 스풀 밸브(11)의 하사점(114))는 입력 축(2)의 전방으로부터 축선방향으로 보아 출력측 경사판(12)의 경사판면(12a)이 실린더 블록(7)으로부터 가장 멀어지는 위치(출력측 플런저(10)가 실린더 블록(7)으로부터 가장 돌출되어 있는 위치)로부터 시계방향(우회전)으로 90도 회전한 위치로 한다.
이하에서는 도 9를 이용하여 ‘증속 조작’(입력 축(2)의 회전수를 Nin, 출력 축(13)의 회전수를 Nout로 하여 │Nin│<│Nout│가 되도록 변속조작하는 것) 시에 있어서의 유압 폐회로 내부의 작동유의 흐름을 상세히 설명한다.
증속 조작 시에는 입력측 플런저(8)의 상사점(101)이 유압식 무단 변속 장치(1)의 상방에 오도록 입력측 경사판(6)이 회동되어 있다.
도 9의 (a)는 입력 축(2)의 전방으로부터 축선방향으로 보았을 때의 입력측 플런저(8)의 돌출량 LPin 및 입력측 스풀 밸브(9)의 돌출량 LSin의 위치관계와, 입력측 경사판(6)에 대한 실린더 블록(7)(입력 축(2))의 회전 방향과 입력측 플런저(8)에 관련된 유압 폐회로의 작동유의 흐름을 모식적으로 나타낸 것이다.
입력측 플런저(8)의 하사점(111)으로부터 상사점(101)을 향하여 회전하고 있을 때(도 9의 (a)에서 굵은 점선의 화살표로 나타내는 구간(1000)을 통과할 때이며 입력측 플런저(8)가 실린더 블록(7)으로부터 돌출될 때)에는 입력측 스풀 밸브(9)는 입력측 스풀 밸브(9)의 하사점(112)측으로 이동하고 있다. 따라서, 입력측 플런저 홀(31)과 입력측 유실(35)이 연통되고 입력측 유실(35)로부터 입력측 플런저 홀 (31)로 작동유가 유입된다.
입력측 플런저(8)가 상사점(101)으로부터 하사점(111)을 향하여 회전하고 있을 때(도 9의 (a)에서 굵은 실선의 화살표로 나타내는 구간(2000)을 통과할 때이며 입력측 플런저(8)가 실린더 블록(7)으로 함몰될 때)에는 입력측 스풀 밸브(9)는 입력측 스풀 밸브(9)의 상사점(102)측으로 이동하고 있다. 따라서, 입력측 플런저 홀(31)과 출력측 유실(45)이 연통되고 입력측 플런저 홀(31)로부터 출력측 유실(45)로 작동유가 배출된다.
도 11을 이용하여 설명하면, 작동유를 배출 중인 입력측 플런저 홀(31)에 대응하는 입력측 스풀 밸브(9)는 (B), (C), (D)에 위치하는 것이며, 작동유가 유입 중인 입력측 플런저 홀(31)에 대응하는 입력측 스풀 밸브(9)는 (E), (F), (G)에 위치하는 것이다. 한편, (A)에 위치하는 입력측 스풀 밸브(9)는 정확히 중립 위치에 있으며 상기 입력측 스풀 밸브(9)에 대응하는 입력측 플런저 홀(31)은 유압 폐회로부터 차단된 상태이다.
이상과 같이, 증속 조작 시에는, 입력측 플런저(8)에 관련된 유압 폐회로는 입력측 유실(35)로부터 일부의 입력측 플런저 홀(31)로 작동유가 유입됨과 함께 다른 입력측 플런저 홀(31)로부터 출력측 유실(45)로 작동유를 배출한다.
도 9의 (b)는 입력 축(2)의 전방으로부터 축선방향으로 보았을 때의 출력측 플런저(10)의 돌출량 LPout 및 출력측 스풀 밸브(11)의 돌출량 LSout의 위치관계와, 출력측 경사판(12)에 대한 실린더 블록(7)(입력 축(2))의 회전 방향과 출력측 플런저(10)에 관련된 유압 폐회로의 작동유의 흐름을 모식적으로 나타낸 것이다.
한편, 증속 조작 시에는 출력 축(13)은 입력 축(2)과 동일한 회전 방향이고 또한 회전수가 크므로(│Nin│<│Nout│), 출력측 경사판(12)을 기준으로 하면 실린더 블록(7)은 상대적으로 역회전(반시계 방향으로 회전)하고 있는 것처럼 보인다.
출력측 플런저(10)가 하사점(113)으로부터 상사점(103)을 향하여 회전하고 있을 때(도 9의 (b)에서 굵은 점선의 화살표로 나타내는 구간(3000)을 통과할 때이며 출력측 플런저(10)가 실린더 블록(7)으로부터 돌출될 때)에는 출력측 스풀 밸브(11)는 출력측 스풀 밸브(11)의 하사점(114)측으로 이동하고 있다. 따라서, 출력측 플런저 홀(41)과 출력측 유실(45)이 연통되고 출력측 유실(45)로부터 출력측 플런저 홀(41)을 향하여 작동유가 유입된다.
출력측 플런저(10)가 상사점(103)으로부터 하사점(113)을 향하여 회전하고 있을 때(도 9의 (b)에서 굵은 실선의 화살표로 나타내는 구간(4000)을 통과할 때이며 출력측 플런저(10)가 실린더 블록(7)으로 함몰될 때)에는 출력측 스풀 밸브(11)는 출력측 스풀 밸브(11)의 상사점(104)측으로 이동하고 있다. 따라서, 출력측 플런저 홀(41)과 입력측 유실(35)이 연통되고 출력측 플런저 홀(41)로부터 입력측 유실(35)을 향하여 작동유가 배출된다.
도 11을 이용하여 설명하면, 작동유를 배출 중인 출력측 플런저 홀(41)에 대응하는 출력측 스풀 밸브(11)는 (ⅱ), (ⅲ), (ⅳ)에 위치하는 것이며 작동유가 유입 중인 출력측 플런저 홀(41)에 대응하는 출력측 스풀 밸브(11)는 (ⅴ), (ⅵ), (ⅶ)에 위치하는 것이다. 한편, (ⅰ)에 위치하는 출력측 스풀 밸브(11)는 정확히 중 립 위치에 있으며 상기 출력측 스풀 밸브(11)에 대응하는 출력측 플런저 홀(41)은 유압 폐회로부터 차단된 상태이다.
이상과 같이, 증속 조작 시에는 출력측 플런저(10)에 관련된 유압 폐회로는 출력측 유실(45)로부터 일부의 출력측 플런저 홀(41)로 작동유가 유입됨과 함께 다른 출력측 플런저 홀(41)로부터 입력측 유실(35)로 작동유를 배출한다.
따라서, 증속 조작시에는 실린더 블록(7) 내부의 유압 폐회로에 있어서 도 12에 나타낸 바와 같이, 입력측 유압 장치(56)→입력측 유실(35)→출력측 유압 장치(57)→출력측 유실(45)→입력측 유압 장치(56)와 같은 작동유의 흐름(보다 엄밀하게는, 입력측 플런저 홀(31)→연통 홀(33)→합류부(36)→입력측 스풀 밸브 홀(32)→입력측 유실(35)→출력측 스풀 밸브 홀(42)→연통 홀(43)→출력측 플런저 홀(41)과 같은 작동유의 흐름과, 출력측 플런저 홀(41)→연통 홀(43)→출력측 스풀 밸브 홀(42)→출력측 유실(45)→입력측 스풀 밸브 홀(32)→합류부(36)→연통 홀(33)→입력측 플런저 홀(31)과 같은 작동유의 흐름을 합한 것)이 발생하고 있다. 한편, 입력측 유압 장치(56)는 입력측 플런저(8·8…), 입력측 스풀 밸브(9·9…) 및 이를 왕복운동시키는 기구를 가리키고, 출력측 유압 장치(57)는 출력측 플런저(10·10…), 출력측 스풀 밸브(11·11…) 및 이를 왕복운동시키는 기구를 가리킨다.
이하에서는 도 10을 이용하여 ‘감속 조작’(입력 축(2)의 회전수를 Nin, 출력 축(13)의 회전수를 Nout로 하여 │Nin│〉│Nout│가 되도록 변속조작하는 것) 시에 있어서의 유압 폐회로 내부의 작동유의 흐름을 상세히 설명한다.
감속 조작 시에는 입력측 플런저(8)의 상사점(101)이 유압식 무단 변속 장치(1)의 하방에 오도록 입력측 경사판(6)이 회동되어 있다.
도 10의 (a)는 입력 축(2)의 전방으로부터 축선방향으로 보았을 때의 입력측 플런저(8)의 돌출량 LPin 및 입력측 스풀 밸브(9)의 돌출량 LSin의 위치관계와, 입력측 경사판(6)에 대한 실린더 블록(7)(입력 축(2))의 회전 방향과 입력측 플런저(8)에 관련된 유압 폐회로의 작동유의 흐름을 모식적으로 나타낸 것이다.
입력측 플런저(8)가 하사점(111)으로부터 상사점(101)을 향하여 회전하고 있을 때(도 10의 (a)에서 굵은 점선의 화살표로 나타내는 구간(1500)을 통과할 때이며 입력측 플런저(8)가 실린더 블록(7)으로부터 돌출될 때)에는 입력측 스풀 밸브(9)는 입력측 스풀 밸브(9)의 상사점(102)측으로 이동하고 있다. 따라서, 입력측 플런저 홀(31)과 출력측 유실(45)이 연통되고 출력측 유실(45)로부터 입력측 플런저 홀(31)로 작동유가 유입된다.
입력측 플런저(8)가 상사점(101)으로부터 하사점(111)을 향하여 회전하고 있을 때(도 10의 (a)에서 굵은 실선의 화살표로 나타내는 구간(2500)을 통과할 때이며 입력측 플런저(8)가 실린더 블록(7)으로 함몰될 때)에는 입력측 스풀 밸브(9)는 입력측 스풀 밸브(9)의 하사점(112)측으로 이동하고 있다. 따라서, 입력측 플런저 홀(31)과 입력측 유실(35)이 연통되고 입력측 플런저 홀(31)로부터 입력측 유실(35)로 작동유가 배출된다.
도 11을 이용하여 설명하면, 작동유를 배출 중인 입력측 플런저 홀(31)에 대응하는 입력측 스풀 밸브(9)는 (E), (F), (G)에 위치하는 것이며, 작동유가 유입 중인 입력측 플런저 홀(31)에 대응하는 입력측 스풀 밸브(9)는 (B), (C), (D)에 위치하는 것이다. 한편, (A)에 위치하는 입력측 스풀 밸브(9)는 정확히 중립 위치에 있으며 상기 입력측 스풀 밸브(9)에 대응하는 입력측 플런저 홀(31)은 유압 폐회로부터 차단된 상태이다.
이상과 같이, 감속 조작 시에는 입력측 플런저(8)에 관련된 유압 폐회로는 출력측 유실(45)로부터 일부의 입력측 플런저 홀(31)로 작동유가 유입됨과 함께 다른 입력측 플런저 홀(31)로부터 입력측 유실(35)로 작동유를 배출한다.
도 10의 (b)는 입력 축(2)의 전방으로부터 축선방향으로 보았을 때의 출력측 플런저(10)의 돌출량 LPout 및 출력측 스풀 밸브(11)의 돌출량 LSout의 위치관계와, 출력측 경사판(12)에 대한 실린더 블록(7)(입력 축(2))의 회전 방향과 출력측 플런저(10)에 관련된 유압 폐회로의 작동유의 흐름을 나타낸 것이다.
한편, 감속 조작 시에는 출력 축(13)은 입력 축(2)과 동일한 회전 방향이고 또한 회전수가 작으므로(│Nin│〉│Nout│) 출력측 경사판(12)을 기준으로 하면 실린더 블록(7)은 상대적으로 정회전(시계 방향으로 회전)하고 있는 것처럼 보인다.
출력측 플런저(10)가 하사점(113)으로부터 상사점(103)을 향하여 회전하고 있을 때(도 10의 (b)에서 굵은 점선의 화살표로 나타내는 구간(3500)을 통과할 때이며 출력측 플런저(10)가 실린더 블록(7)으로부터 돌출될 때)에는 출력측 스풀 밸브(11)는 출력측 스풀 밸브(11)의 상사점(104)측으로 이동하고 있다. 따라서, 출력측 플런저 홀(41)과 입력측 유실(35)이 연통되고 입력측 유실(35)로부터 출력측 플 런저 홀(41)로 작동유가 유입된다.
출력측 플런저(10)가 상사점(103)으로부터 하사점(113)을 향하여 회전하고 있을 때(도 10의 (b)에서 굵은 실선의 화살표로 나타내는 구간(4500)을 통과할 때이며 출력측 플런저(10)가 실린더 블록(7)으로 함몰될 때)에는 출력측 스풀 밸브(11)는 출력측 스풀 밸브(11)의 하사점(114)측으로 이동하고 있다. 따라서, 출력측 플런저 홀(41)과 출력측 유실(45)이 연통되고 출력측 플런저 홀(41)로부터 출력측 유실(45)로 작동유를 배출한다.
도 11을 이용하여 설명하면, 작동유를 배출 중인 출력측 플런저 홀(41)에 대응하는 출력측 스풀 밸브(11)는 (ⅴ), (ⅵ), (ⅶ)에 위치하는 것이며 작동유가 유입 중인 출력측 플런저 홀(41)에 대응하는 출력측 스풀 밸브(11)는 (ⅱ), (ⅲ), (ⅳ)에 위치하는 것이다. 한편, (ⅰ)에 위치하는 출력측 스풀 밸브(11)는 정확히 중립 위치에 있으며 상기 출력측 스풀 밸브(11)에 대응하는 출력측 플런저 홀(41)은 유압 폐회로부터 차단된 상태이다.
이상과 같이, 감속 조작 시에는 출력측 플런저(10)에 따른 유압 폐회로는 입력측 유실(35)로부터 일부의 출력측 플런저 홀(41)로 작동유가 유입됨과 함께 다른 출력측 플런저 홀(41)로부터 출력측 유실(45)로 작동유를 배출한다.
따라서, 감속 조작시에는 실린더 블록(7) 내부의 유압 폐회로에 있어서 도 12에 나타낸 바와 같이, 입력측 유압 장치(56)→출력측 유실(45)→출력측 유압 장치(57)→입력측 유실(35)→입력측 유압 장치(56)와 같은 작동유의 흐름(보다 엄밀하게는, 입력측 플런저 홀(31)→연통 홀(33)→합류부(36)→입력측 스풀 밸브 홀 (32)→출력측 유실(45)→출력측 스풀 밸브 홀(42)→연통 홀(43)→출력측 플런저 홀(41)과 같은 작동유의 흐름과, 출력측 플런저 홀(41)→연통 홀(43)→출력측 스풀 밸브 홀(42)→입력측 유실(35)→입력측 스풀 밸브 홀(32)→합류부(36)→연통 홀(33)→입력측 플런저 홀(31)과 같은 작동유의 흐름을 합한 것)이 발생하고 있다.
이하에서는, 도 2 및 도 12를 이용하여 ‘등속 조작’(입력 축(2)의 회전수를 Nin, 출력 축(13)의 회전수를 Nout로 하여 │Nin│=│Nout│가 되도록 변속조작하는 것) 시에 있어서의 유압 폐회로 내부의 작동유의 흐름을 상세히 설명한다.
등속 조작 시에는 입력측 경사판(6)의 경사판면(6a)과 입력측 단면(7a)이 평행이 되도록(입력측 경사판(6)의 경사판면(6a)이 입력 축(2)의 축선과 직교하도록) 입력측 경사판(6)이 회동되어 있다.
이때, 입력측 플런저(8)는 실린더 블록(7)이 입력측 경사판(6)에 대하여 상대적으로 회전하더라고 왕복운동하지 않으므로 입력측 플런저(8)에 의한 작동유의 흐름이 발생하지 않는다. 즉, 도 12에 있어서, 유압 회로 내부의 작동유의 순환이 정지된 상태가 된다.
등속 조작 시에 출력 축(13)이 실린더 블록(7)에 대하여 증속 회전하고자 하더라도 작동유의 순환이 정지되어 있기 때문에 상기 작동유를 배출하고자 하는 출력측 플런저(10)는 축선 방향으로 이동이 불가능하다.
마찬가지로, 출력 축(13)이 실린더 블록(7)에 대하여 감속 회전하고자 하더라도 작동유의 순환이 정지되어 있기 때문에 상기 작동유를 배출하고자 하는 출력측 플런저(10)는 축선 방향으로 이동이 불가능하다.
따라서, 등속 조작 시에 있어서 출력 축(13)은 실린더 블록(7)에 대하여 상대적으로 회전할 수 없으며 입력 축(2)과 출력 축(13)은 일체로(같은 방향, 같은 회전 수로) 회전한다.
이하에서는, 도 12 및 도 13을 이용하여 유압식 무단 변속 장치(1)의 변속 작용에 대하여 설명한다.
본 발명의 유압식 무단 변속 장치(1)는 입력측 경사판(6)이 취할 수 있는 경사판면(6a)의 경사각의 범위에서 입력 축(2)의 회전수에 대한 출력 축(13)의 회전수의 비(=Nout/Nin)를 무단계로 변경하는(무단 변속) 것이 가능하다.
한편, 도 13에 있어서 굵은 점선으로 나타내는 통상의 HST는 대략 동일한 구성의 유압 펌프(입력측 유압 장치)와 유압 모터(출력측 유압 장치)가 한 쌍이 된 HST(Hydro Static Transmission)를 가리키는 것이다. 또한, 상기 ‘통상의 HST’는 유압 모터측의 경사판이 소정의 경사각도를 가지는 고정식이며 유압 펌프 측의 경사판의 경사각도를 상기 유압 모터의 경사판의 경사각과 동일한 절대값에서 정부(正負)의 값으로 변경가능하다.
통상의 HST의 경우, 출력 축의 회전수 Nout는 입력 축의 회전수 Nin, 입력측 유압 장치의 행정 용적 Vin, 출력측 유압 장치의 행정 용적 Vout를 이용하여 이하의 (식 1)로 나타낸다.
Nout=Nin×(Vin/Vout) (식 1)
한편, (식 1) 중에 있어서의 입력 축의 회전수 Nin은 통상의 HST가 엔진 등의 구동원에 회전 방향을 정역(正逆) 변환하는 기구를 통하지 않고 접속되어 있는 경우에는 제로 또는 정의 값을 취한다. 입력측 유압 장치의 행정 용적 Vin은 입력 축이 일회전 했을 때에 입력측 유압 장치로부터 출력측 유압 장치로 압송되는 작동유의 체적, 출력측 유압 장치의 행정 용적 Vout는 출력 축이 일회전했을 때에 출력측 유압 장치로부터 입력측 유압 장치로 압송되는 작동유의 체적이다. 또한, 입력측 유압 장치의 행정 용적 Vin은 입력측의 경사판의 경사각에 의해 변화되고 또한 유압 회로 내부의 압송 방향에 따라 정 또는 부의 값을 취할 수 있음에 반해, 출력측 유압 장치의 행정 용적 Vout는 출력측의 경사판의 경사각이 소정 값으로 고정되어 있으므로 정의 상수로 되어 있다.
상기 (식 1)에 나타낸 바와 같이, 통상의 HST의 입력측 유압 장치의 행정 용적 Vin이 제로일 때, 즉, 입력측 유압 장치의 경사판의 경사각이 실린더 블록의 회전축의 축선과 직교하고 입력측 유압 장치가 회전하더라도 작동유가 압송되지 않는 상태일 때에는 출력측 유압 장치의 출력 축의 회전수 Nout도 제로이다.
통상의 HST의 입력측 유압 장치의 경사판을 정회전측으로(입력 축의 회전 방향과 출력 축의 회전방향이 같은 방향이 되도록) 경사시켜 정의 값을 취하면서 행정 용적 Vin의 절대값을 증대시키면 출력 축의 회전수 Nout는 상기 행정 용적 Vin에 비례하여 정의 값을 취하면서 그 절대값이 증대된다. 또한, 통상의 HST의 입력측 유압 장치의 경사판을 역회전측으로(입력 축의 회전 방향과 출력 축의 회전방향이 반대 방향이 되도록) 경사시켜 부의 값을 취하면서 행정 용적 Vin의 절대값을 증대시키면 출력 축의 회전수 Nout는 상기 행정 용적 Vin에 비례하여 부의 값을 취하면서 그 절대값이 증대된다.
따라서, 통상의 HST에 있어서의 출력 축의 회전수 Nout는 도 13 중의 굵은 점선으로 나타내는 바와 같이, 입력 축의 회전수를 Nin이라 하여 -Nin≤Nout≤Nin의 값을 취할 수 있다.
한편, 본 실시예의 유압식 무단 변속 장치(1)의 경우, 출력 축(13)의 회전수 Nout는 입력 축(2)의 회전수 Nin, 실린더 블록(7)에 대한 출력 축(13)의 상대적인 회전수 Nr, 입력측 유압 장치(56)의 행정 용적 Vin, 출력측 유압 장치(57)의 행정 용적 Vout를 이용하여 이하의 (식 2), (식 3) 및 (식 4)로 나타낸다.
Nout=Nin+Nr (식 2)
Nr=Nin×(Vin/Vout) (식 3)
Nout=Nin×(1+Vin/Vout) (식 4)
한편, (식 2), (식 3) 및 (식 4) 중에 있어서의 입력 축(2)의 회전수 Nin은 유압식 무단 변속 장치(1)가 엔진 등의 구동원에 회전 방향을 정역 변환하는 기구를 개재하지 않고 접속되어 있는 경우에는 제로 또는 정의 값을 취한다. 실린더 블록(7)에 대한 출력 축(13)의 상대적인 회전수 Nr은 실린더 블록(7)에 대하여 출력 축(13)이 정회전하고 있을 때에는 정의 값, 역회전하고 있을 때에는 부의 값을 취하는 것으로 한다. 입력측 유압 장치(56)의 행정 용적 Vin은 입력 축(2)이 일회전했을 때에 입력측 유압 장치(56)로부터 출력측 유압 장치(57)로 압송되는 작동유의 체적, 출력측 유압 장치(57)의 행정 용적 Vout는 출력 축(13)이 실린더 블록(7)에 대하여 상대적으로 일회전했을 때에 출력측 유압 장치(57)로부터 입력측 유압 장치(56)로 압송되는 작동유의 체적이다. 또한, 입력측 유압 장치(56)의 행정 용적 Vin 은 입력측 경사판(6)의 경사각에 의해 변화되고, 또한 유압 회로 내부의 압송 방향에 따라 정 또는 부의 값을 취할 수 있음에 반해, 출력측 유압 장치(57)의 행정 용적 Vout는 출력측 경사판(12)의 경사각이 소정 값으로 고정되어 있으므로 정의 상수로 되어 있다. 또한, 출력측 경사판(12)의 경사각과 입력측 경사판(6)의 절대값의 최대값은 같으므로 │Vin max│=Vout가 성립한다.
상기 (식 2), (식 3) 및 (식 4)에 나타낸 바와 같이, 입력측 유압 장치(56)의 행정 용적 Vin이 제로일 때, 즉, 입력측 경사판(6)의 경사판면(6a)이 실린더 블록(7)의 회전축(입력 축(2))의 축선과 직교하고 입력측 유압 장치(56)가 회전하더라도 작동유가 압송되지 않는 상태일 때에는 출력측 유압 장치(57)의 출력 축(13)의 회전수 Nout는 입력 축(2)의 회전수 Nin과 같다.
입력측 경사판(6)을 증속측으로(입력 축(2)의 회전 방향과 출력 축의 회전방향이 같은 방향이고 Nin<Nout가 되도록) 경사시켜 정의 값을 취하면서 행정 용적 Vin의 절대값을 증대시키면 실린더 블록(7)에 대한 출력 축(13)의 상대적인 회전수 Nr은 상기 행정 용적 Vin에 비례하여 정의 값을 취하면서 그 절대값이 증대된다. 또한, 입력측 경사판(6)을 감속측으로(입력 축(2)의 회전 방향과 출력 축의 회전방향이 같은 방향이고 Nin>Nout가 되도록) 경사시켜 부의 값을 취하면서 행정 용적 Vin의 절대값을 증대시키면 실린더 블록(7)에 대한 출력 축(13)의 상대적인 회전수 Nr은 상기 행정 용적 Vin에 비례하여 부의 값을 취하면서 그 절대값이 증대된다.
따라서, 본 실시예의 유압식 무단 변속 장치(1)에 있어서의 출력 축(13)의 회전수 Nout는 도 13 중의 굵은 실선으로 나타내는 바와 같이, 입력 축(2)의 회전 수를 Nin이라 하여 0≤Nout≤2×Nin의 값을 취할 수 있다.
이상과 같이, 통상의 HST의 경우, 입력측 유압 장치의 경사판의 경사각을 변화시킴으로써 출력 축의 회전 수는 제로를 중심으로 하여 그 절대값이 입력 축의 회전 수의 크기와 동일하고 정역의 값을 취하는데(-Nin≤Nout≤Nin) 반하여, 유압식 무단 변속 장치(1)의 경우, 입력측 경사판(6)의 경사각을 변화시킴으로써 출력 축(13)의 회전수는 Nin을 중심으로 하여 제로에서 Nin의 2배의 회전수를 가진다(0≤Nout≤2×Nin).
이와 같이 구성하는 것은 이하와 같은 이점을 가진다. 즉, 통상의 HST는 출력 축의 회전수 Nout가 Nin 근방이 되는 조건하에서 사용하는 경우에는 상기 HST의 유압 회로 내부의 작동유의 순환량이 크다(│Vin│가 크다).
따라서, 작동유의 온도 상승이나 HST 각 부분으로부터의 작동유의 누출에 수반되는 에너지 손실이 큰 문제점이 있었다.
한편, 본 실시예의 유압식 무단 변속 장치(1)는 출력 축(13)의 회전수 Nout가 Nin 근방이 되는 조건하에서 사용하는 경우에는 상기 유압식 무단 변속 장치(1)의 유압 회로 내부의 작동유의 순환량이 작다(│Vin│가 작다). 따라서, 작동유의 온도 상승이나 유압식 무단 변속 장치(1)의 각 부분으로부터의 작동유의 누출에 수반되는 에너지 손실이 작다.
따라서, 유압식 무단 변속 장치(1)를 적용하는 경우에 입력 축(2)의 회전수 Nin이 당해 사용 목적에 있어서 사용 빈도가 높은 출력 축의 회전수 영역이 되도록 설계함으로써 사용 빈도가 높은 출력 축의 회전수 영역에서 출력 축(13)이 회전하 고 있을 때의 유압식 무단 변속 장치(1)에 의한 에너지 손실을 억제하여 에너지 요율(연비)을 향상시키는 것이 가능하다.
이상과 같이, 본 발명의 유압 장치의 제 1 실시예인 유압식 무단 변속 장치(1)는 제 1 회전축인 입력 축(2) 및 제 2 회전축인 출력 축(13)과, 축선방향으로 왕복운동하는 제 1 플런저인 입력측 플런저(8·8…) 및 제 2 플런저인 출력측 플런저(10·10…)와, 동일하게 축선 방향으로 왕복운동하는 제 1 스풀 밸브인 입력측 스풀 밸브(9·9…) 및 제 2 스풀 밸브인 출력측 스풀 밸브(11·11…)와, 상기 입력측 플런저(8·8…), 출력측 플런저(10·10…), 입력측 스풀 밸브(9·9…) 및 출력측 스풀 밸브(11·11…)를 수용하여 입력 축(2)과 일체로 회전하는 실린더 블록(7)과, 축선에 대한 경사각을 변경가능한 경사판면(6a)에 있어서 입력측 플런저(8·8…)와 접촉하는 제 1 경사판인 입력측 경사판(6)과, 축선에 대하여 소정의 경사각을 이루는 경사판면(12a)에 있어서 출력측 플런저(10·10…)와 접촉하면서 출력 축(13)과 일체로 회전하는 제 2 경사판인 출력측 경사판(12)을 구비하고, 제 1 플런저를 수용하는 홀인 입력측 플런저 홀(31·31…)과 제 2 플런저를 수용하는 홀인 출력측 플런저 홀(41·41…)을 연통시키는 유압 회로를 실린더 블록(7)에 형성하고 입력측 스풀 밸브(9·9…)에 의해 입력측 플런저(8·8…)를 수용하는 입력측 플런저 홀(31·31…)에 출입하는 작동유의 유로를 절환하고 출력측 스풀 밸브(11·11…)에 의해 출력측 플런저(10·10…)를 수용하는 출력측 플런저 홀(41·41…)에 출입하는 작동유의 유로를 절환하는 구성으로서, 축선에 대하여 경사진 가이드 홈(37b)이 형성된 입력측 스풀 밸브 가이드(37)와, 동일하게 축선에 대하여 경사진 가이드 홈(47b)이 형성된 출력측 스풀 밸브 가이드(37)로 이루어지는 한 쌍의 스풀 밸브 가이드를 구비하고, 입력측 스풀 밸브(9·9…)는 가이드 홈(37b)에 부착된 유지 부재인 입력측 유지 부재(38)에 맞물림과 함께 출력측 스풀 밸브(11·11…)는 가이드 홈(47b)에 부착된 유지 부재인 출력측 유지 부재(48)에 맞물리는 것이다.
이와 같이 구성함으로써, 입력측 스풀 밸브(9·9…) 및 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 축선 방향의 왕복운동의 정확도를 유지하기 위하여 높은 치수 정확도가 요구되는 부품(본 실시예에 있어서는, 입력측 스풀 밸브 가이드(37), 출력측 스풀 밸브 가이드(47), 실린더 블록(7))의 부품 수를 저감하는 것이 가능하여 제조 비용의 저감이 가능하다.
또한, 입력측 스풀 밸브 가이드(37)와 실린더 블록(7)이 서로 대향하는 면(접촉면(37c) 및 입력측 단면(7a))에서 접촉하고 출력측 스풀 밸브 가이드(47)와 실린더 블록(7)이 서로 대향하는 면(접촉면(47c) 및 출력측 단면(7b))에서 접촉하며 상기 서로 대향하는 면은 입력 축(2)의 축선과 직교하기 때문에 상기 서로 대향하는 면을 높은 정확도로 가공함으로써 용이하게 입력측 스풀 밸브(9·9…) 및 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 축선 방향의 왕복운동의 정확도를 확보하는 것이 가능하여 부품의 제조가 용이하여 제조 비용의 저감에 기여한다.
또한, 일방의 스풀 밸브 가이드인 입력측 스풀 밸브 가이드(37)와 입력 축(2)을 축지하는 베어링 부재(본 실시예의 경우, 입력측 베어링 하우징(4))가 접촉하는 부위, 또는 타방의 스풀 밸브 가이드인 출력측 스풀 밸브 가이드(47)와 출력 축(13)과 일체로 회전하는 부재(본 실시예의 경우, 출력측 경사판(12))가 접촉하는 부위에 입력 축(2)의 축선과 직교하는 면에 대하여 경사진 면에서 서로 맞물리는 요홈부(37a·37a…) 및 돌출부(4c·4c…) 또는 요홈부(47a·47a…) 및 돌출부(12c·12c…)를 형성하기 때문에, 입력측 스풀 밸브 가이드(37) 및 출력측 스풀 밸브 가이드(47)에는 각각 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a), 출력측 단면(7b)을 향하여 접촉하는 방향의 힘이 작용한다.
따라서, 입력측 스풀 밸브 가이드(37) 및 출력측 스풀 밸브 가이드(47)와 실린더 블록(7)이 접촉하는 면(접촉면(37c), 접촉면(47c), 입력측 단면(7a), 출력측 단면(7b))을 높은 정확도로 가공함으로써 용이하게 입력측 스풀 밸브(9·9…) 및 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 축선 방향의 왕복운동의 정확도를 확보하는 것이 가능하여 부품의 제조가 용이하여 제조 비용의 저감에 기여한다.
이하에서는 도 1, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17 및 도 18을 이용하여 유압식 무단 변속 장치(1)의 입력측 경사판(6)의 경사각을 변경하는 링크 아암 기구(60)의 상세 구성에 대하여 설명한다.
본 실시예의 유압식 무단 변속 장치(1)의 경우, 변속 조작(입력 축(2)의 회전수에 대한 출력 축(13)의 회전수의 비를 변경하는 조작)은 입력측 경사판(6)의 경사각을 변경함으로써 행해지는데, 상기 입력측 경사판(6)의 경사각은 링크 아암 기구(60)에 의해 변경된다.
링크 아암 기구(60)는 주로 제 1 아암 맞물림 부재(61), 제 2 아암 맞물림 부재(62), 링크 아암(63), 피스톤(64), 제 1 맞물림 핀(65), 제 2 맞물림 핀(66), 액츄에이터(67) 등으로 구성된다.
링크 아암(63)은 측면에서 보았을 때 대략 L자형 부재이며 그 굴곡부에는 회동축(63a)이 돌출되어 마련되고 상기 회동축(63a)은 변속기 수납 케이스(24) 등에 회동가능하게 부착된다. 이때, 회동축(63a)의 축 중심(69)과 경사판 유지 부재(5)에 접촉하여 회동하는 입력측 경사판(6)의 가상적인 회동 중심(68)의 축선은 대략 일치한다(엄밀하게는, 도 17 및 도 18에 나타낸 바와 같이, 약간 어긋나 있는 경우가 있다).
링크 아암(63)의 회동축(63a)으로부터의 거리가 작은 쪽의 단부에는 맞물림 홈(63b)이 천공되어 마련되고 상기 맞물림 홈(63b)에는 제 2 아암 맞물림 부재(62)가 맞물리면서 슬라이딩가능하다. 이때, 맞물림 홈(63b)은 회동축(63a)과 회동축(63a)으로부터의 거리가 작은 쪽의 단부를 이은 직선상을 따라 형성되어 있으므로 제 2 아암 맞물림 부재(62)와 회동축(63a)의 거리는 가변이다.
제 2 아암 맞물림 부재(62)는 대략 직방체의 부재이며 그 중앙에 관통 홀이 마련되어 있다. 상기 관통 홀에는 입력측 경사판(6)의 일방의 유지부(6b)에 마련된 돌출 부재인 제 2 맞물림 핀(66)이 관통되어 장착된다.
한편, 링크 아암(63)의 회동축(63a)으로부터의 거리가 큰 쪽의 단부에는 제 1 맞물림 핀(65)이 돌출되어 마련되고 상기 제 1 맞물림 핀(65)은 제 1 아암 맞물림 부재(61)에 회전가능하게 관통되어 장착된다.
제 1 아암 맞물림 부재(61)는 상기 제 2 아암 맞물림 부재(62)와 대략 동일한 형상의 부재이고 피스톤(64)의 절결 홈(64a)에 끼워지며 상기 절결 홈(64a)의 길이 방향으로 슬라이딩가능하다.
피스톤(64)은 대략 원주 형상의 부재이며 입력 축(2)의 축선 방향으로 슬라이딩가능하게 도시하지 않은 케이스에 수용되어 있다. 상기 피스톤(64)의 외주면에는 절결 홈(64a)이 천공되어 마련되어 있으며 상기 절결 홈(64a)의 길이방향은 피스톤(64)의 왕복운동 방향(입력 축(2)의 축선 방향)과 대략 직교하고 있다.
액츄에이터(67)는 피스톤(64)을 왕복운동시키는 것이며 보다 구체적으로는 유압 모터나 유압 실린더, 전기 모터나 에어 실린더 등이다.
액츄에이터(67)의 작동에 의해 피스톤(64)이 왕복운동하면 상기 피스톤(64)의 외주면에 제 1 아암 맞물림 부재(61) 및 제 1 맞물림 핀(65)을 개재하여 끼워져 있는 링크 아암(63)이 회동축(63a)을 중심으로 회동한다. 그리고 상기 링크 아암(63)에 제 2 아암 맞물림 부재(62) 및 제 2 맞물림 핀(66)을 개재하여 끼워져 있는 입력측 경사판(6)이 회동하여 그 경사각이 변화한다.
입력측 경사판(6)의 유지부(6b·6b)는 입력측 경사판(6)이 회동하여 입력측 경사판(6)의 경사판면(6a)의 경사각을 변경하기 위한 회동 중심이 되는 부재임과 함께 입력측 플런저(8·8…)에 의해 입력측 경사판(6)에 작용하는 입력 축(2)의 축선방향의 하중을 담지하는 부재이기도 하다. 그리고 유지부(6b·6b)를 대략 반원통상으로 하여 입력측 경사판(6)을 경사판 유지 부재(5)로 유지하면서 링크 아암(63)을 통하여 회동가능한 구성으로 하고 있다.
그러나 이와 같은 구성으로 하면, 유지부(6b·6b)의 가상적인 경사판의 회동 중심과 링크 아암(63)의 회동축(63a)의 축 중심(69)을 일치시킬 필요가 발생하여 엄격한 조립 정확도가 요구되게 된다.
따라서, 제 2 아암 맞물림 부재(62)와 회동축(63a)의 거리가 가변이 되도록 구성해 두면 이하와 같은 효과를 가지므로, 유지부(6b·6b)의 가상적인 경사판의 회동 중심과 링크 아암(63)의 회동축(63a)의 축 중심(69)의 다소의 어긋남은 허용가능하다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 입력측 경사판(6)의 유지부(6b·6b)의 가상적인 회동 중심(68)과 링크 아암(63)의 회동축(63a)의 축 중심(69)이 일치하지 않는 경우, 입력측 경사판(6)이 회동하면 유지부(6b·6b)에 돌출되어 마련된 제 2 맞물림 핀(66)의 축 중심(66a)은 회동 중심(68)을 중심으로 한 원호상의 궤적(68a) 상을 이동하게 된다.
한편, 회동축(63a)의 축 중심(69)을 중심으로 한 원호상의 궤적(69a)은 제 2 맞물림 핀(66)과 회동축(63a)의 거리가 변화하지 않고 링크 아암(63)이 회동한다고 가정했을 때 제 2 맞물림 핀(66)의 축 중심(66a)이 통과하는 궤적이다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 입력측 경사판(6)의 유지부(6b·6b)의 가상적인 회동 중심(68)과 링크 아암(63)의 회동축(63a)의 축 중심(69)이 일치하지 않는 경우, 궤적(68a)과 궤적(69a)이 일치하지 않는다.
이와 같은 경우, 가령 제 2 맞물림 핀(66)과 회동축(63a)의 거리가 고정된 구성이면 입력측 경사판(6)과 경사판 유지 부재(5)가 접촉하고 있는 부위(유지부(6b)와 경사판용 메탈 베어링(27))가 들뜨거나 과도하게 강하게 접촉하는 문제가 발생한다.
그러나 본 실시예와 같이 제 2 아암 맞물림 부재(62)가 링크 아암(63)의 일 단에 마련된 맞물림 홈(63b)에 슬라이딩가능한 구성이면 도 18에 나타낸 바와 같이, 제 2 아암 맞물림 부재(62)가 맞물림 홈(63b)을 따라 슬라이딩함으로써 궤적(68a)과 궤적(69a)이 일치하기 때문에 상기와 같은 문제의 발생을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 입력측 경사판(6)의 유지부(6b·6b)의 가상적인 회동 중심(68)과 링크 아암(63)의 회동축(63a)의 축 중심(69)을 조립작업 시에 완전히 일치시키는 것은 곤란하나, 본 실시예의 링크 아암 기구(60)와 같이 구성함으로써 다소의 조립 오차가 허용되므로 조립 시의 작업성이 향상된다.
또한, 링크 아암(63)의 회동축(63a)과 제 2 맞물림 핀(66)의 거리(가변)는 링크 아암(63)의 회동축(63a)과 제 1 맞물림 핀(65)의 거리(고정) 보다 짧기 때문에 지렛대의 원리에 의해 피스톤(64)을 왕복운동시키는 힘을 상기 링크 아암(63)으로 증대시켜 입력측 경사판(6)을 회동시키는 힘(경사판 경동 토크)으로 변환할 수 있다. 따라서, 입력측 경사판(6)을 회동시키기 위한 피스톤(64)의 구동력을 저감할 수 있다.
한편, 본 실시예에 있어서는 링크 아암(63)을 측면에서 보았을 때 대략 L자형으로 하였으나 이에 한정되지 않으며 일직선상의 것이나 ‘<’모양이어도 된다.
즉, 링크 아암(63)은 그 회동축(63a)의 축 중심(69)을 지점으로 하는 제 1 아암 및 제 2 아암을 가지는 부재이면 된다.
이하에서는, 도 19, 도 20, 도 21 및 도 22를 이용하여 본 발명의 유압 장치의 제 2 실시예인 유압식 무단 변속 장치(101)의 상세한 구성에 대하여 설명한다. 한편, 본 실시예의 유압식 무단 변속 장치(101)는 작업용 차량(트랙터 등)의 주행 구동력의 변속에 사용되는 것이나 이에 한정되지 않으며 산업 기계나 차량 등 각종 산업 분야에서 폭넓게 이용가능하다.
또한, 본 발명의 유압 장치의 제 1 실시예인 유압식 무단 변속 장치(1)와 거의 동일한 구성·동일한 기능을 가지는 부재에 대해서는 동일한 부재 번호를 붙이고 본 발명의 유압 장치의 제 1 실시예인 유압식 무단 변속 장치(1)와의 상이점에 대하여 상세히 설명한다.
유압식 무단 변속 장치(101)와 유압식 무단 변속 장치(1)의 상이점은 입력측 스풀 밸브(9·9…) 및 출력측 스풀 밸브(11·11…)를 입력 축(2)의 축선방향으로 왕복운동시키는 입력측 스풀 밸브 가이드 및 출력측 스풀 밸브 가이드의 구성이다.
이하에서는 도 19, 도 20, 도 21 및 도 22를 이용하여 본 발명의 유압 장치의 제 2 실시예에 있어서의 스풀 밸브 가이드인 입력측 스풀 밸브 가이드(137) 및 출력측 스풀 밸브 가이드(147)의 상세한 설명을 행한다.
한편, 본 실시예에 있어서는 입력측 스풀 밸브 가이드(137)와 출력측 스풀 밸브 가이드(147)는 부품 공용화를 위하여 동일형상이나 이에 한정되지 않으며 입력측 스풀 밸브 가이드(137)와 출력측 스풀 밸브 가이드(147)가 서로 다른 형상이어도 된다.
입력측 스풀 밸브 가이드(137)는 대략 원통 형상인 부재의 외주면이나 내주면에 각종 기계 가공을 행하여 형성되고 입력 축(2)(실린더 브록(7))의 회전과 연계하여 입력측 스풀 밸브(9·9…)를 왕복운동시키는 것이다. 입력측 스풀 밸브 가 이드(137)는 입력 축(2)에 유감됨과 함께 제 1 회전축인 입력 축(2)을 축지하는 베어링 부재인 입력측 베어링 하우징(4)의 몸체부(4b)의 후단부와 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a) 사이에 개재되어 마련된다. 입력측 스풀 밸브 가이드(137)와 입력측 베어링 하우징(4)이 접촉하는 면에서 입력측 스풀 밸브 가이드(37)에는 요홈부(137a·137a), 몸체부(4b)의 후단면에는 돌출부(4c·4c)가 형성되어 있다. 상기 요홈부(137a·137a)와 돌출부(4c·4c)가 맞물림으로써 입력측 스풀 밸브 가이드(137)는 입력 축(2)에 대하여 상대회전이 불가능하게 된다. 또한, 돌출부(4c·4c) 및 요홈부(137a·137a)는 대략 사다리꼴 형상을 이루고 입력 축(2)의 축선에 대하여 경사진(입력 축(2)의 축선에 직교하는 면과는 평행하지 않은) 면을 가지고 있다.
입력 축(2) 및 실린더 블록(7)의 회전에 수반하여 입력측 스풀 밸브 가이드(137)가 회전하고자 하면 돌출부(4c·4c) 및 요홈부(137a·137a)가 가지는 입력 축(2)의 축선에 대하여 경사진 면끼리의 접촉에 의해 입력측 스풀 밸브 가이드(137)를 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)에 접촉하는 방향으로 가압하는 힘이 발생한다.
따라서, 유압식 무단 변속 장치(101)의 작동 시(입력 축(2)의 회전 시)에 있어서 입력측 스풀 밸브 가이드(137)가 실린더 블록(7)을 따라서 회전하는 것을 방지함과 함께 입력측 스풀 밸브 가이드(137)가 항상 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)으로 가압되기 때문에 입력측 스풀 밸브 가이드(137)에 형성된 가이드 홈(137b)과 입력측 단면(7a)의 거리가 높은 정확도로 유지된다.
한편, 입력측 스풀 밸브 가이드(137)에 돌출부가 형성되고 입력측 베어링 하 우징(4)에 요홈부를 형성해도 거의 동일한 효과를 가진다.
입력측 스풀 밸브 가이드(137)의 외주면에는 환상으로 가이드 홈(137b)이 형성된다. 상기 가이드 홈(137b)을 통과하는 가상 평면은 입력측 스풀 밸브 가이드(137)의 축선(입력 축(2)의 축선에 대략 일치)에 대하여 직교하지 않으며 경사져 있다. 따라서, 가이드 홈(137b)은 입력측 스풀 밸브 가이드(137)의 외주면에서의 위치에 따라 실린더 블록(7)과 접촉하는 면인 접촉면(137c)과의 거리가 변화한다.
한편, 접촉면(137c)은 입력 축(2)의 축선에 직교한다. 가이드 홈(137b)에는 입력측 스풀 밸브(9·9…)의 맞물림부(9d·9d…)가 맞물린다.
입력측 스풀 밸브 가이드(137)의 내주면에는 둘레 방향으로 작동유 홈(137d)이 형성되고 상기 작동유 홈(137d)에 고인 작동유를 접촉면(137c)와 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)의 접촉 부위에 공급하여 윤활시키기 위한 공급 홈(137e·137e…)이 마련되어 있다.
또한, 작동유 홈(137d)과 가이드 홈(137b)을 연통시키는 작동유 홀(137f·137f…)이 천공되어 마련되고, 상기 작동유 홀(137f·137f…)에 의해 작동유 홈(137d)에 고인 작동유가 가이드 홈(137b) 및 입력측 스풀 밸브(9·9…)의 접촉 부위를 윤활시켜 마모를 방지하여 각 부재의 치수 정확도를 유지하고 있다.
입력 축(2)이 변속기 수납 케이스(24)에 고정되어 있는 입력측 베어링 하우징(4)에 대하여 일회전하면 실린더 블록(7)도 입력측 베어링 하우징(4)에 대하여 일회전한다. 따라서, 가이드 홈(137b)에 끼워져 있는 입력측 스풀 밸브(9·9…)는 입력측 스풀 밸브 가이드(137)의 외주면을 가이드 홈(137b)을 따라 일주한다. 이 때, 가이드 홈(137b)이 이루는 가상 평면은 입력 축(2)의 축선에 직교하는 면에 대하여 평행하지 않으며 경사져 있기 때문에 입력측 스풀 밸브(9·9…)는 입력 축(2)의 축선방향으로 일회 왕복운동하게 된다.
입력측 스풀 밸브 가이드(137) 중 입력측 스풀 밸브(9·9…)의 왕복운동(돌출량)의 정확도를 유지하기 위하여 특히 높은 치수 정확도(또는 평면도)가 요구되는 부위는 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a)과 접촉하는 접촉면(137c), 입력측 스풀 밸브(9·9…)의 맞물림부(9d·9d…)가 맞물리는 가이드 홈(37b)뿐이기 때문에 제조 비용의 저감에 기여한다.
그리고 왕복운동의 정확도와 관련되는 부재 수를 저감가능하기 때문에 각 부재의 가공 오차의 누적을 저감하는(즉, 왕복운동의 정확도를 향상시키는) 것도 가능해진다.
출력측 스풀 밸브 가이드(47)는 대략 원통 형상의 부재의 외주면이나 내주면에 각종 기계 가공을 행하여 형성되고 입력 축(2)(실린더 블록(7))과 출력 축(13)의 상대적인 회전에 연동하여 출력측 스풀 밸브(11·11…)를 왕복운동시키는 것이다. 출력측 스풀 밸브 가이드(147)는 입력 축(2)과 일체로 회전하는 스페이서(50)의 외주면 전단부에 유감됨과 함께 제 2 회전축인 출력 축(13)과 일체로 회전하는 부재인 출력측 경사판(12)의 전단부에 형성된 접촉면(12b)과 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b) 사이에 개재되어 마련된다. 출력측 스풀 밸브 가이드(147)와 출력측 경사판(12)이 접촉하는 면에 있어서, 출력측 스풀 밸브 가이드(147)에는 요홈부(147a·147a), 출력측 경사판(12)의 전단부에 형성된 접촉면에는 돌출부(12c·12c) 가 형성되어 있다. 상기 요홈부(147a·147a)와 돌출부(12c·12c)가 맞물림으로써 출력측 스풀 밸브 가이드(147)는 출력측 경사판(12)에 대하여 상대회전이 불가능하게 되어 출력측 경사판(12)과 일체로 회전한다. 또한, 돌출부(12c·12c) 및 요홈부(147a·147a)는 대략 사다리꼴 형상을 이루고 입력 축(2)의 축선에 대하여 경사진(입력 축(2)의 축선에 직교하는 면과는 평행하지 않은) 면을 가지고 있다.
입력 축(2) 및 실린더 블록(7)의 회전에 수반하여 출력측 스풀 밸브 가이드(147)가 출력측 경사판(12)에 대하여 상대적으로 회전하고자 하면 돌출부(12c·12c) 및 요홈부(147a·147a)가 가지는 입력 축(2)의 축선에 대하여 경사진 면끼리의 접촉에 의해 출력측 스풀 밸브 가이드(147)를 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)에 접촉하는 방향으로 가압하는 힘이 발생한다.
따라서, 유압식 무단 변속 장치(101)의 작동 시(입력 축(2) 및 출력 축(13)의 회전 시)에 있어서, 출력측 스풀 밸브 가이드(147)가 실린더 블록(7)을 따라서 회전하는 것을 방지함과 함께 출력측 스풀 밸브 가이드(147)가 항상 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)에 가압되어 있기 때문에 출력측 스풀 밸브 가이드(147)에 형성된 가이드 홈(147b)과 출력측 단면(7b)의 거리가 높은 정확도로 유지된다.
한편, 출력측 스풀 밸브 가이드(147)에 돌출부를 형성하고 출력측 경사판(12)에 요홈부를 형성해도 거의 동일한 효과를 가진다.
출력측 스풀 밸브 가이드(147)의 외주면에는 환상으로 가이드 홈(147b)이 형성된다. 상기 가이드 홈(147b)을 통과하는 가상 평면은 출력측 스풀 밸브 가이드(147)의 축선(입력 축(2)의 축선에 대략 일치)에 대하여 직교하지 않으며 경사져 있다. 따라서, 가이드 홈(147b)은 출력측 스풀 밸브 가이드(147)의 외주면에서의 위치에 따라 실린더 블록(7)과 접촉하는 면인 접촉면(147c)과의 거리가 변화한다.
한편, 접촉면(147c)은 입력 축(2)의 축선에 직교한다. 가이드 홈(147b)에는 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 맞물림부(11d·11d…)가 맞물린다.
출력측 스풀 밸브 가이드(147)의 내주면에는 둘레 방향으로 작동유 홈(147d)이 형성되고 상기 작동유 홈(147d)에 고인 작동유를 접촉면(147c)과 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)의 접촉 부위에 공급하여 윤활시키기 위한 공급 홈(147e·147e…)이 마련되어 있다.
또한, 작동유 홈(147d)과 가이드 홈(147b)을 연통시키는 작동유 홀(147f·147f…)이 천공되어 마련되고 상기 작동유 홀(147f·147f…)에 의해 작동유 홈(37d)에 고인 작동유가 가이드 홈(147b) 및 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 접촉 부위를 윤활시키고 있다.
출력 축(13)이 입력 축(2)에 대하여 상대적으로 일회전하면 출력 축(13)은 실린더 블록(7)에 대해서도 상대적으로 일회전한다. 따라서, 가이드 홈(37b)에 끼워져 있는 출력측 스풀 밸브(11·11…)는 출력 축(13)에 대하여 상대회전이 불가능한 출력측 스풀 밸브 가이드(147)의 외주면을 가이드 홈(147b)을 따라 일주한다. 이때, 가이드 홈(147b)이 이루는 가상 평면은 입력 축(2)의 축선에 직교하는 면에 대하여 평행하지 않으며 경사져 있기 때문에 출력측 스풀 밸브(11·11…)는 입력 축(2)의 축선방향으로 일회 왕복운동하게 된다.
출력측 스풀 밸브 가이드(147) 중 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 왕복운동( 돌출량)의 정확도를 유지하기 위하여 특히 높은 치수 정확도(또는 평면도)가 요구되는 부위는 실린더 블록(7)의 출력측 단면(7b)과 접촉하는 접촉면(147c), 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 맞물림부(11d·11d…)가 맞물리는 가이드 홈(147b)뿐이므로 제조 비용의 저감에 기여한다.
그리고 왕복운동의 정확도와 관련되는 부재 수를 저감가능하기 때문에 각 부재의 가공 오차의 누적을 저감하는(즉, 왕복운동의 정확도를 향상시키는) 것도 가능해진다.
이상과 같이, 본 발명의 유압 장치의 제 2 실시예인 유압식 무단 변속 장치(101)는 제 1 회전축인 입력 축(2) 및 제 2 회전축인 출력 축(13)과, 축선방향으로 왕복운동하는 제 1 플런저인 입력측 플런저(8·8…) 및 제 2 플런저인 출력측 플런저(10·10…)와, 동일하게 축선 방향으로 왕복운동하는 제 1 스풀 밸브인 입력측 스풀 밸브(9·9…) 및 제 2 스풀 밸브인 출력측 스풀 밸브(11·11…)와, 상기 입력측 플런저(8·8…), 출력측 플런저(10·10…), 입력측 스풀 밸브(9·9…) 및 출력측 스풀 밸브(11·11…)를 수용하여 입력 축(2)과 일체로 회전하는 실린더 블록(7)과, 축선에 대한 경사각을 변경가능한 경사판면(6a)에 있어서 입력측 플런저(8·8…)와 접촉하는 제 1 경사판인 입력측 경사판(6)과, 축선에 대하여 소정의 경사각을 이루는 경사판면(12a)에 있어서 출력측 플런저(10·10…)와 접촉하면서 출력 축(13)과 일체로 회전하는 제 2 경사판인 출력측 경사판(12)을 구비하고, 제 1 플런저를 수용하는 홀인 입력측 플런저 홀(31·31…)과 제 2 플런저를 수용하는 홀인 출력측 플런저 홀(41·41…)을 연통시키는 유압 회로를 실린더 블록(7)에 형성하 고, 입력측 스풀 밸브(9·9…)에 의해 입력측 플런저(8·8…)를 수용하는 입력측 플런저 홀(31·31…)에 출입하는 작동유의 유로를 절환하고, 출력측 스풀 밸브(11·11…)에 의해 출력측 플런저(10·10…)를 수용하는 출력측 플런저 홀(41·41…)에 출입하는 작동유의 유로를 절환하는 구성으로서, 축선 방향으로 변위하는 가이드 홈(137b)이 천공되어 마련된 입력측 스풀 밸브 가이드(137)와, 동일하게 축선 방향으로 변위하는 가이드 홈(147b)이 천공되어 마련된 출력측 스풀 밸브 가이드(147)로 이루어지는 한 세트의 스풀 밸브 가이드를 구비하고, 입력측 스풀 밸브(9·9…)는 가이드 홈(137b)에 맞물림과 함께 출력측 스풀 밸브(11·11…)는 가이드 홈(147b)에 맞물리는 것이다.
이와 같이 구성함으로써 입력측 스풀 밸브(9·9…) 및 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 축선 방향의 왕복운동의 정확도를 유지하기 위하여 높은 치수 정확도가 요구되는 부품(본 실시예에 있어서는 입력측 스풀 밸브 가이드(137), 출력측 스풀 밸브 가이드(147), 실린더 블록(7))의 부품 수를 저감하는 것이 가능하여 제조 비용의 저감이 가능하다.
또한, 입력측 스풀 밸브 가이드(137)와 실린더 블록(7)이 서로 대향하는 면(접촉면(137c) 및 입력측 단면(7a))에서 접촉하고 출력측 스풀 밸브 가이드(147)와 실린더 블록(7)이 서로 대향하는 면(접촉면(147c) 및 출력측 단면(7b))에서 접촉하며 상기 서로 대향하는 면은 입력 축(2)의 축선과 직교하기 때문에, 상기 서로 대향하는 면을 높은 정확도로 가공함으로써 용이하게 입력측 스풀 밸브(9·9…) 및 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 축선 방향의 왕복운동의 정확도를 확보하는 것이 가 능하여 부품 제작 시의 작업성이 뛰어나 제조 비용의 저감에 기여한다.
또한, 일방의 스풀 밸브 가이드인 입력측 스풀 밸브 가이드(137)와 입력 축(2)을 축지하는 베어링 부재(본 실시예의 경우, 입력측 베어링 하우징(4))가 접촉하는 부위, 또는 타방의 스풀 밸브 가이드인 출력측 스풀 밸브 가이드(147)와 출력 축(13)과 일체로 회전하는 부재(본 실시예의 경우, 출력측 경사판(12))가 접촉하는 부위에 입력 축(2)의 축선과 직교하는 면에 대하여 경사진 면에서 서로 맞물리는 요홈부(137a·137a…) 및 돌출부(4c·4c…) 또는 요홈부(147a·147a…) 및 돌출부(12c·12c…)를 형성하기 때문에, 입력측 스풀 밸브 가이드(137) 및 출력측 스풀 밸브 가이드(147)에는 각각 실린더 블록(7)의 입력측 단면(7a), 출력측 단면(7b)을 향하여 접촉하는 방향의 힘이 작용한다.
따라서, 입력측 스풀 밸브 가이드(137) 및 출력측 스풀 밸브 가이드(147)와 실린더 블록(7)이 접촉하는 면(접촉면(137c), 접촉면(147c), 입력측 단면(7a), 출력측 단면(7b))을 높은 정확도로 가공함으로써 용이하게 입력측 스풀 밸브(9·9…) 및 출력측 스풀 밸브(11·11…)의 축선 방향의 왕복운동의 정확도를 확보하는 것이 가능하여 부품 제작 시의 작업성이 뛰어나 제조 비용의 저감에 기여한다.
그리고 본 발명의 유압 장치의 제 2 실시예에 있어서의 스풀 밸브 가이드인 입력측 스풀 밸브 가이드(137) 및 출력측 스풀 밸브 가이드(147)는 본 발명의 유압 장치의 제 1 실시예에 있어서의 스풀 밸브 가이드인 입력측 스풀 밸브 가이드(37) 및 출력측 스풀 밸브 가이드(47)와 달리, 가이드 홈(137b)에 입력측 스풀 밸브(9·9…)의 맞물림부(9d·9d…)를 직접 맞물리고 가이드 홈(147b)에 출력측 스풀 밸브 (11·11…)의 맞물림부(11d·11d…)를 직접 맞물리는 구성이기 때문에, 입력측 스풀 밸브 가이드(37) 및 출력측 스풀 밸브 가이드(47)에 있어서의 입력측 유지 부재(38), 입력측 유지 부재 누르개(39), 출력측 유지 부재(48), 출력측 유지 부재 누르개(49)와 같은 부품을 생략하는 것이 가능하여 한층 제조 비용의 저감에 기여한다.
한편, 본 실시예에 있어서는, 가이드 홈(137b) 및 가이드 홈(147b)은 입력축(2)에 대해 경사진 가상평면 상에 놓이는 구성이나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 스풀 밸브가 하사점으로부터 상사점을 향할 때에는 전반은 축선 방향의 변위가 크고 후반은 축선방향의 변위가 작은 홈으로 하고, 스풀 밸브가 상사점으로부터 하사점을 향할 때에는 전반은 축선 방향의 변위가 작고 후반은 축선방향의 변위가 큰 홈으로 하는 등으로 해도 된다. 이와 같은 홈의 형상은 유압 장치의 구동 특성에 따라 적절히 선택하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시예에 있어서는 제 1 회전축을 입력 축(2), 제 2 회전축을 출력 축(13)으로 사용하였으나 이에 한정되지 않으며 제 1 회전축을 출력 축, 제 2 회전축을 입력 축으로 사용해도 된다.
한편, 이 경우에는 출력 축으로서의 제 1 회전축의 회전수 Nout와 입력 축으로서의 제 2 회전축의 회전수 Nin의 관계는 상기 (식 4)에 있어서의 Nout와 Nin을 치환한 것으로 정리된다. 즉, Nout=Nin×Vin/(Vin+Vout)가 된다. 여기서, Vin은 고정식 경사판에 접촉하고 있는 측의 플런저의 행정 용적이며, Vin을 일정하게 하고 가변식의 경사판에 접촉하고 있는 측의 플런저의 행정 용적 Vout를 -Vin≤Vout≤ Vin의 범위로 가변시키면 이론적으로는 (1/2)×Nin≤Nout<+∞가 된다.
본 발명에 따른 유압식 무단 변속 장치는 작업용 차량(트랙터 등)의 주행 구동력의 변속에 사용되는 외에, 산업 기계나 기타 차량 등에서 구동력을 변속하는 용도로 폭넓게 이용가능하다.

Claims (8)

  1. 제 1 회전축 및 제 2 회전축과, 축선 방향으로 왕복운동하는 제 1 플런저 및 제 2 플런저와, 동일하게 축선 방향으로 왕복운동하는 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브와, 상기 제 1 플런저, 제 2 플런저, 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브를 수용하여 제 1 회전축과 일체로 회전하는 실린더 블록과, 제 1 플런저와 접촉하는 제 1 경사판과, 제 2 플런저와 접촉하면서 제 2 회전축과 일체로 회전하는 제 2 경사판을 구비하고, 제 1 플런저를 수용하는 홀과 제 2 플런저를 수용하는 홀을 연통시키는 유압 회로를 실린더 블록에 형성하고, 제 1 스풀 밸브에 의해 제 1 플런저를 수용하는 플런저 홀에 출입하는 작동유(作動油)의 유로(流路)를 절환하고, 제 2 스풀 밸브에 의해 제 2 플런저를 수용하는 플런저 홀에 출입하는 작동유의 유로를 절환하는 유압 장치에 있어서,
    축선에 대하여 경사진 가이드 홈이 형성된 스풀 밸브 가이드를 구비하고, 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브를 상기 가이드 홈에 부착된 유지 부재에 맞물리게 하는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스풀 밸브 가이드와 실린더 블록이 서로 대향하는 면에서 접촉하는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    실린더 블록의 반대측으로부터 스풀 밸브 가이드를 요철맞물림하는 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    실린더 블록에 천공되어 마련된 제 1 회전축의 관통 홀의 내주면에 형성된 제 1 내주 홈 및 제 2 내주 홈과, 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 수용하는 플런저 홀과, 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브를 수용하는 스풀 밸브 홀을 연통시켜 유압 회로를 형성하고, 양단 및 중간부에 배치되며 스풀 밸브 홀의 홀 지름과 대략 동일한 외경을 가지는 확경(擴徑)부와, 상기 확경부보다 외경이 작고 확경부 사이를 연결하는 밸브 축부로 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브를 구성하고, 플런저 홀과 스풀 밸브 홀을 연통시키는 연결 유로의 합류부의 스풀 밸브 홀의 내경을 확경하고, 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브의 양단의 확경부는 제 1 내주 홈 또는 제 2 내주 홈과 스풀 밸브 홀이 연통되는 위치보다 축선 방향에서 실린더 블록의 양 단면에 가까운 위치에 각각 배치되고, 중간의 확경부는 플런저 홀과 스풀 밸브 홀을 연통시키는 연결 유로의 합류부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  5. 제 1 회전축 및 제 2 회전축과, 축선 방향으로 왕복운동하는 제 1 플런저 및 제 2 플런저와, 동일하게 축선 방향으로 왕복운동하는 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스 풀 밸브와, 상기 제 1 플런저, 제 2 플런저, 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브를 수용하여 제 1 회전축과 일체로 회전하는 실린더 블록과, 제 1 플런저와 접촉하는 제 1 경사판과, 제 2 플런저와 접촉하면서 제 2 회전축과 일체로 회전하는 제 2 경사판을 구비하고, 제 1 플런저를 수용하는 홀과 제 2 플런저를 수용하는 홀을 연통시키는 유압 회로를 실린더 블록에 형성하고, 제 1 스풀 밸브에 의해 제 1 플런저를 수용하는 플런저 홀에 출입하는 작동유의 유로를 절환하고, 제 2 스풀 밸브에 의해 제 2 플런저를 수용하는 플런저 홀에 출입하는 작동유의 유로를 절환하는 유압 장치에 있어서,
    축선 방향으로 변위하는 가이드 홈이 형성된 스풀 밸브 가이드를 구비하고, 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브를 상기 가이드 홈에 맞물리게 하는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 스풀 밸브 가이드와 실린더 블록이 서로 대향하는 면에서 접촉하는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    실린더 블록의 반대측으로부터 스풀 밸브 가이드를 요철맞물림하는 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  8. 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    실린더 블록에 천공되어 마련된 제 1 회전축의 관통 홀의 내주면에 형성된 제 1 내주 홈 및 제 2 내주 홈과, 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 수용하는 플런저 홀과, 제 1 스풀 밸브 및 제 2 스풀 밸브를 수용하는 스풀 밸브 홀을 연통시켜 유압 회로를 형성하고, 양단 및 중간부에 배치되며 스풀 밸브 홀의 홀 지름과 대략 동일한 외경을 가지는 확경부와, 상기 확경부보다 외경이 작고 확경부 사이를 연결하는 밸브 축부로 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브를 구성하고, 플런저 홀과 스풀 밸브 홀을 연통시키는 연결 유로의 합류부의 스풀 밸브 홀의 내경을 확경하고, 제 1 스풀 밸브 또는 제 2 스풀 밸브의 양단의 확경부는 제 1 내주 홈 또는 제 2 내주 홈과 스풀 밸브 홀이 연통되는 위치보다 축선 방향에서 실린더 블록의 양 단면에 가까운 위치에 각각 배치되고, 중간의 확경부는 플런저 홀과 스풀 밸브 홀을 연통시키는 연결 유로의 합류부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
KR1020067004894A 2003-09-09 2004-05-18 유압 장치 KR101134633B1 (ko)

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