KR890000275B1 - 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치 - Google Patents

2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치
제1도는 종래의 동력전달 장치의 각부의 배치 부분도.
제2도는 본 발명에 따르는 동력전달 장치의 각부의 배치 부분도.
제3도는 속도비와 전달 효율비의 관계를 도시한 그래프.
본 발명은 큰 토르크(torque)비가 요구되는 건설용 기계등에 적합한 2상식(二相式) 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치에 관한 것이다.
종래부터 제1스테이터(stator)가 출력축(出力軸)에 연결되고 제2스테이터가 고정되어 있는 2상식의 토르크 콘버터일 때에는 제1스테이터의 반작용(反作用)의 힘을 이용하여 단상(單相)의 토르크 콘버터 보다도 큰 토르크비를 얻을 수가 있어서 건설용 기계등에서의 작업성의 향상과 작업자의 변속조작(變速操作)을 경감할 수 있다는 것은 공지의 사실이다.
2상식 토르크 콘버터의 구성을 설명하는 제1도에서 토르크 콘버터 11의 터빈(turbine) 12는 그 중심에 있는 축(軸) 13과 기어(geer) 14, 15를 거쳐서 출력축 16에 연결되어 있다.
그리고 제1스테이터 17은 원 웨이 클러치(one way clutch) 18을 거쳐서 축 13과 동일한 중심으로 되어 있는 원통형(圓筒形)의 축 19에 연결되어 있으며 원통축 19는 기어 20, 21을 거쳐서 출력축 16에 연결되어 있다.
제2스테이터 22는 트랜스밋션(transmission)의 케이싱(casing)에 고정되어 있다.
그런데 상기와 같은 종래의 구성에서는 경사가 급한 언덕길을 엔진 브레이크(engine brake)를 사용하면서 내려 올 경우에 다음과 같은 문제가 있다.
즉, 차량의 관성력(慣性力)에 의하여 회전수가 빨라져서 원 웨이 클러치 18이 자동적으로 끊어지고 엔지 브레이크가 듣지 않게 될 때가 있다.
그리고 또 원 웨이 클러치 18의 공회전(空回轉)과 고정(固定)과의 양쪽상태 사이에서의 절환(切換)에 의하여 차량의 속도가 변동하는 일이 발생한다.
그리고 또 상기와 같이 종래의 구성에서는 큰 토르크비가 얻어지는 반면에 제1스테이터 17의 공회전 구역(높은 속도비의 구간)에서 동력의 전달효율이 낮아지는 좋지 못한 일이 생긴다.
본 발명은 다음 (a)와, (b)와 같은 목적을 갖고 있다.
(a) 엔진 브레이크 성능을 향상시키고 동시에 차량의 속도변동을 방지할 수 있는 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치를 제공한다.
(b) 높은 토르크비를 얻을 수 있고 또 전달효율이 높은 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치를 제공한다.
상기의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 제1스테이터가 출력축에 연결되고 제2스테이터가 고정되어 있는 2상식의 토르크 콘버터를 사용하는 동력전달 장치에서 상기 제1스테이터를 고정시킬 수 있는 브레이크와, 그리고 상기 브레이크가 해방상태일때에, 상기 제1스테이터와 출력축과의 사이를 분리시키는 클러치를 설치하고 있다.
제2도(화살표 F의 방향이 앞쪽이다)에서 토르크 콘버터 하우징(housing) 31은 엔진의 출력축(도시되어 있지 않음)에 연결되어 있고 토르크 콘버터 하우징 31의 뒷쪽 끝부분에는 동일한 중심이 되게 임펠러(impeller) 32가 고정되어 있다.
토르크 콘버터 하우징 31과 임펠러 32와의 안쪽둘레에 형성되어 있는 공간에는 임펠러 32에 대향하고 있는 자세(姿勢)로 터빈 33이 동심원으로 배치되어 있다.
임펠러 32와 터빈 33과의 사이에는 대략 동일한 반경으로 되어 있는 제1스테이터 34와 제2스테이터 35가 동심원으로 나란히 배치되어 있으며 제2스테이터 35는 트랜스밋숀 케이싱 36쪽에 고정되어 있다.
터빈 33의 안쪽둘레부분은 그 중심에 배치된 회전축 37에 연결되어 있고 이 회전축 37은 기어 38, 39를 거쳐서 출력축 40에 연결되어 있다.
한편 제1스테이터 34의 안쪽둘레 부분은 회전축 37의 바깥쪽에 같은 중심이 되게 배치한 원통축 41에다, 스플라인(spline) 결합등에 의하여 연결되어 있고 원통축 41은 그 뒷쪽끝부분이 원 웨이 클러치 42를 거쳐서 같은 중심의 원통축 43에 연결되어 있다.
원통축 43의 뒷쪽 끝부분은 클러치 44를 거쳐서 같은 중심의 원통축 45에 연결되게끔 되어 있다.
원통축 45에 설치된 기어는 기어 46, 47을 거쳐서 출력축 40에 연결되어 있다.
그리고 원통축 41의 바깥쪽 둘레에 설치된 브레이크 디스크(brake disk) 48은 트랜스밋션 케이싱에 고정된 브레이트 49에 의하여 브레이크가 걸리거나 혹은 해제될 수 있도록 되어 있다.
다음에는 동작에 대하여 설명한다.
우선 2상 토르크 콘버터로 사용할 경우에는 브레이크 46을 OFF상태(해제상태)로 하고 클러치 44를 ON상태(접속상태)로 한다.
엔진으로부터 화살표 A방향의 토르크는 토르크 콘버터의 하우징 31, 임펠러 32 그리고, 토르크 콘버터 30안에 있는 작동유(作動油)에 의하여 터빈 33에 전달되며 그리고 터빈 33에서부터 회전축 37, 기어 38, 39를 거쳐서 출력축 40에 전달된다.
한편 낮은 속도비의 구간에서는 제1스테이터 34가 받는 A의 방향과 반대방향의 토르크는 원통축 41, 원 웨이 클러치 42, 원통축 43, 클러치 44, 원통치 45, 그리고 원통축 45에 설치된 기어와 기어 46, 47을 거쳐서 출력축 40에 전달된다.
이대로의 상태에서 속도비가 커지게 되면 제1스테이터 34가 받는 작동유로부터의 토르크는 반전(反轉)하게 되지만 이 경우에는 원 웨이 클러치 42가 해제되고 공전(公轉)하기 때문에 상기 종래의 동력전달 장치와 마찬가지 동작을 한다.
단상(single-phase)의 토르크 콘버터로 사용할 때에는 클러치 44를 OFF하고 브레이크 49를 ON한다.
이 경우에는 제1스테이터 34가 고정상태에 있으므로 낮은 속도비의 구간에서 제1스테이터 34가 받는 토르크는 출력축 40에 전달되지 않기 때문에 2상 토르크 콘버터에서 얻어지는 것과 같은 효율이 좋은 큰 토르크비를 얻을 수가 없다.
그러나 이 경우에는 높은 속도비의 구간에서 제1스테이터 34가 회전하지 않기 때문에 토르크의 전달 효율이 높다.
그리고 경사가 급한 언덕길을 엔진 브레이크를 사용하면서 내려올 때에도 차량의 관성력에 의하여 원 웨이 클러치 42가 자동적으로 풀어져 버리는 일이 발생하지 않기 때문에 엔진 브레이크는 효과적으로 작용한다.
또한 클러치 42가 걸렸다가 풀어졌다하는 2가지 상태 사이에서 절환되므로서 일어나게 되는 차량 속도의 변동이 발생하는 일이 없다.
이상과 같이 상기 동력전달 장치는 2가지의 기능을 갖고 있으며 작업과 운전상황에 따라 수동으로 또는 자동으로 바꾸어서 사용할 수가 있다.
자동제어를 할때에는 전기적으로 제어하든가 또는 유압식, 혹은 공기압을 이용한 제어를 하는 것을 생각할 수 있지만 그 경우에는 다음과 같은 제어를 하는 것이 효과적이다.
제3도는 속도비 R과 전달효율 E와의 관계를 도시한 그래프이다.
제3도에서 곡선 L1은 클러치 44를 ON하고 브레이크 49를 OFF 하여서 제1스테이터 34가 받은 토르크를 적극적으로 출력축 40에 공급하게 하였을 경우의 비교적 낮은 속도비 구간에서의 관계를 표시하고 있다.
L2는 같은 상태에서의 비교적 높은 속도비 구간에서의 관계를 표시하고 있으며 L1과 L2와의 교차점 P1은 작동유로부터 제1스테이터 34가 받는 토르크가 반전하게 되는 위치를 나타내며 이 교차점 P1이상의 속도비 R에서는 제1스테이터는 공전하고 있다.
L3는 클러치 44를 OFF하고 브레이크 49를 ON 하였을 경우의 비교적 높은 속도비 구간에서의 관계를 표시하고 있다.
따라서 제3도에서 명백한 바와 같이 L1과 L3와의 교차점 P2이하의 속도비 R에서는 클러치 44를 ON하고 브레이크 49를 OFF 한 상태로 사용하고 교차점 P2를 넘게 되면 클러치 44를 OFF하고 브레이크 49를 ON 하여서 제1스테이터 34를 고정상태로 되게 제어하는 것이 가장 효율이 좋게 된다.
이 경우에는 낮은 속도비의 구간에서는 효율이 좋은 높은 토르크비가 얻어지고 또한 고속도비 구간에서도 높은 전달효율이 얻어진다.
본 발명은 제1스테이터 34를 고정할 수 있게 한 브레이크 49와 그리고 상기 브레이크 49가 해제상태일때에 제1스테이터 34와 출력축 40과의 사이를 접속시키는 클러치 44를 설치하였기 때문에 다음(a), (b)와 같은 효과가 얻어진다.
(a) 엔진 브레이크 성능이 향상되고 동시에 차량의 속도변동을 방지할 수 있는 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치를 만들 수가 있다.
(b) 높은 토르크비를 얻을 수 있고 또한 전달효율이 높은 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치를 만들 수가 있다.
본 발명은 이상 설명한 실시예에 한정되지 않으며 다음 (a)와 (b)에서 설명하는 것과 같은 경우에도 특허청구범위내에서 적용할 수가 있다.
(a) 원웨이 클러치를 생략하여도 된다. 다만 원웨이 클러치를 생략할 경우에는 높은 속도비의 구간에서 제1스테이터 34가 받게되는 작동유로부터의 토르크가 역전(逆轉)하였을때에 반드시 클러치 44가 OFF상태로 되게 제어할 필요가 있다.
(b) 클러치 44와 브레이크 49로서는 디스크형의 클러치, 브레이크 뿐만 아니라 예를들면 유성(遊星)기어를 이용한 형식의 것들도 쓸 수가 있다.

Claims (7)

  1. 제1스테이터가 출력축에 연결되고 제2스테이터가 고정되어 있는 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치에서 상기 제1스테이터를 고정할 수 있는 브레이크와 그리고 상기 브레이크가 해제상태일때에 상기 제1스테이터와 출력축과의 사이를 접속시키는 클러치를 설치한 것을 특징으로 하는 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치.
  2. 상기 제1스테이터를 출력축에 연결하는 축의 끝부분에 원 웨이 클러치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 특허 청구범위 제1항 기재의 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치.
  3. 상기의 클러치는, 출력축과 기어 연결부에 의하여 연결되어 있는 원통형의 축에다 설치되는 것을 특징으로 하는 특허 청구범위 제1항 기재의 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치.
  4. 상기의 제1스테이터를 출력축에 연결하는 축의 도중에는 트랜스밋션 케이싱에 고정된 클러치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 특허 청구범위 제1항 기재의 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치.
  5. 상기의 클러치는, 높은 속도비의 구간에서 제1스테이터가 작동유로 부터 받는 토르크가 역전되었을 때에 그의 연결이 해제되게끔 작동하는 것을 특징으로 하는 특허 청구범위 제1항 기재의 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치.
  6. 상기의 클러치와 브레이크는 디스크 형식의 클러치와 브레이크인 것을 특징으로 하는 특허 청구범위 제1항 기재의 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치.
  7. 상기의 클러치와 브레이크는 유성기어를 이용한 클러치와 브레이크인 것을 특징으로 하는 특허 청구범위 제1항 기재의 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치.
KR1019850001066A 1984-02-28 1985-02-21 2상식 토르크 콘버터를 사용한 동력전달 장치 KR890000275B1 (ko)

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