KR910004242B1

KR910004242B1 - 액압구동시스템

Info

Publication number: KR910004242B1
Application number: KR1019870005917A
Authority: KR
Inventors: 야스오 기다
Original assignee: 가부시기가이샤 시마즈세이사구쇼; 니시하찌죠 미노루
Priority date: 1986-06-11
Filing date: 1987-06-11
Publication date: 1991-06-24
Also published as: EP0249138B1; KR880000680A; DE3772457D1; EP0249138A3; JPS62292959A; JP2518210B2; CN1009477B; EP0249138A2; CN87102631A; US4759184A

Abstract

내용 없음.

Description

액압구동시스템

제 1 도에서 제 6 도는 본 발명의 일실시예를 도시하고 있으며 제 1 도는 액압구동시스템 설명도.

제 2 도는 가속조절장치의 평면도.

제 3 도는 동장치의 종단면도.

제 4 도는 차동기어기구의 개략평 단면도.

제 5 도는 제 3 도에서의 II-II선 단면도.

제 6 도는 파일럿압 인출기구의 회로 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 가속조절장치 (2) : 내연기관(엔진)

(3) : 액압펌프 (4) : 액압회로

(8) : 변위 전달요소(악셀와이어) (8a) : 전단부

(8b) : 후단부 (9a) : 드로틀조작입력단(드로틀작축)

(11) : 차동기기구 (12) : 고정기구

(16) : 제 1의 입력단(입력풀리) (17) : 출력단(출력풀리)

(23) : 제 2의 입력단(입력축)

본 발명은, 액압식 변속기를 갖춘 트랙터나 자동차의 액압구동시스템 등에 바람직하게 사용되는 가속조절장치를 짜넣은 액압구동시스템에 관한 것이다.

액압식 변속기를 갖춘 트랙터 등의 구동시스템은, 내연기관인 엔진의 출력에 의하여, 액압펌프를 구동하고, 이 액압펌프로부터 토출되는 액압을 액압모우터를 개설(介設)한 액압회로에 인도하여 그 액압모우터를 작동시키고, 이 액압모우터의 동력에 의하여 주행 차륜을 구동하도록 되어 있으며, 상기 액압펌프 및 액압모우터의 적어도 한쪽의 용량을 변화시킴으로서, 그 변속기를 적당히 조절할 수 있도록 되어 있다. 그리하여 이와같은 시스템에서는, 악셀페달 등에 가해지는 악셀조작량을 와이어 등의 변위전달요소를 개재해서 엔진의 기화기에 설치된 드로틀밸브에 전달하여 그 엔진의 출력을 제어하고 하고 있다.

그런데, 이 종류의 구동시스템에서는, 액압펌프의 토출압력이 액압회로의 릴리이프압보다도 작은 영역에서 사용되는 것이 일반적이며, 그때의 액압펌프의 흡수 토오크는 펌프 토출압력에 펌프 배출량을 곱한 값이 된다.

그러나, 악셀페달의 밟는 조작 등에 의하여 엔진의 출력을 자유로 조작할 수 있는 시스템에 있어서는, 엔진의 출력을 필요이상으로 상승시키는 일이 때때로 있다. 이 경우에는, 액압회로내의 압력이 릴리이프압에 이르고, 여분의 작동액은 릴리이프밸브를 통하여 릴리이프 하게 된다.

그결과, 동력이 쓸데없이 소비되는 동시에, 작동액의 이상한 온도 상승을 초래하는 좋지 않은 상태가 생긴다.

본 발명은 이와같은 문제를 일거에 해소하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 이상과 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 채용한 것이다. 즉, 본 발명에 관한 가속조절장치를 짜넣은 액압구동시스템은, 전술한 바와같은 액압구동시스템에 있어서, 와이어를 전단부와 후단부로 분단하는 동시에, 그 분단부분에 2개의 입력단과 1개의 출력단을 가지는 차동기어기구를 설치하고, 그 차동기어기구 제 1의 입력단에 상기 와이어의 전단부를 접속하고 또한 출력단에 후단부를 접속하는 동시에, 제 2의 입력단에 가변식의 고정기구를 설치하고, 상기 액압회로내의 액압이 릴리이프압의 가까이에까지 상승한 경우에 상기 고정기구에 의한 제 2의 입력단의 조정 위치를 출력단으로부터 출력량이 감소하는 방향으로 이동시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와같은 구성의 것이라면, 액압회로내의 압력이 릴리이프압의 가까이로 정한 설정치 보다도 낮은 경우에는, 차동기어기구의 제 2의 입력단이 고정기구에 의하여 규정된 고정위치에 고정된다. 그 때문에, 악셀조작에 의하여 그 차동기어기구의 제 1입력단에 입력된 조작변위량은, 그대로 제 1의 출력단으로부터 출력되어 내연기관의 연로 제어단에 전달된다. 그 때문에, 변위전달요소를 도중에서 분단하지 않는 경우와 마찬가지의 상태로 내연기관의 출력 제어를 행할 수가 있다.

한편, 악셀조작량의 과대하게 되고, 내연기관의 출력이 크게 되어 액압회로내의 압력이 릴리이프압보다 조금 낮게 정한 설정압을 상회할려고 하면, 상기 고정기구에 의한 제 2의 입력단의 고정위치가 이행(移行)되어서, 출력단의 출력변위량이 감소하게 된다. 그 때문에, 악셀조작량이 큰데도 불구하고, 내연기관의 연료 제어단에 전달되는 조작변위량은 작은 것으로 되어, 내연기관의 출력의 상승이 억제된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 제 1 도-제 6 도를 참조하여 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 관한 가속조절장치(1)를 짜넣은 액압구동시스템을 표시하고 있다. 이 구동시스템은, 트랙터 등에 이용되는 것으로서, 내연기관인 엔진(2)의 출력에 의하여 가변 용량형의 액압펌프(3)을 구동하고, 이 액압펌프(3)로부터 토출되는 압액으로 액압회로(4)에 개설한 액압모우터(5)를 작동시키도록 되어 있다. 그리하여, 그 액압모우터(5)로 도시하지 않는 주행 차륜을 구동하도록 있으며, 이 액압모우터(5) 및 상기 펌프(3)의 적어도 한쪽의 용량을 변화시킴으로서 변속기를 무단계로 조절할 수 있도록 되어 있다.

그리하여, 상기 액압회로(4)에는 회로 파괴 방지용의 릴리이프밸브(6)를 설치하여 시스템압의 상한을 규정하고 있다.

또, 이 구동시스템은, 악셀페달(7)에 가해지는 조작변위량을 변위전달요소인 악셀와이어(8)를 개재해서 상기 엔진(2)의 연료 제어단, 예를들면, 기화기의 드로틀밸브(9)를 개폐시키기 위한 드로틀조작축(9a)에 전달하므로, 그 엔진(2)의 출력을 제어할 수 있도록 되어 있으나, 상기 악셀와이어(8)는, 상기 악셀페달(7)에 접속된 와이어 앞단부(8a)와, 상기 드로틀조작축(9a)에 접속된 와이어 후단부(8b)로 분단되어 있다. 그리하여, 그 와이어 앞단부(8a)와 와이어 후단부(8b)와의 사이에 본 발명에 관한 가속조절장치(1)를 개설하고 있다.

이 가속조절장치(1)는, 제 2 도에서부터 제 5 도에 표시하는 바와같이, 제1의 입력단에 입력된 동작으로부터 제2입력단에 입력된 동작을 빼내어 출력단으로부터 출력할 수 있도록 구성된 차동기어기구(11)와, 이 차동기어기구(11)의 제2의 입력단을 위치변경 가능하게 고정하는 가동식의 고정기구(12)를 구비하여 이루어진다. 이하, 그 구성을 제 2 도에서부터 제 5 도에 의거하여 상세히 설명한다. 먼저, 광주리 형상의 케이스(13)의 중압부에 상기 차동기어기구(11)을 설치하고, 그 케이스(13)의 일측변(13a)에 상기 악셀와이어(8)의 와이어 앞단부(8)의 와이어 앞단부(8a)를 지지시키는 동시에, 그것에 직교하는 다른 측벽(13b)에 악셀와이어(8)의 와이어 후단부(8b)를 지지시키고 있다. 즉, 상기 와이어 앞단부(8a) 및 와이어 후단부(8b)는, 각각 와이어 튜우브(14₁),(14₂)내에 접동 가능하게 수용되고 있으며, 그들 각 와이어 튜우브(14₁),(14₂)의 단부를 지지구(15₁),(15₂)를 개재하여 상기 측벽(13a),(13b)에 부착하고 있다. 그리하여, 상기 와이어 앞단부(8a)의 종단은 상기 차동기어기구(11)의 입력단을 이루는 입력풀리(16)의 외주에 형성한 걸림부(16a)에 접속되는 동시에, 상기 와이어 후단부(8b)의 시단은 제1의 출력단을 이루는 출력풀리(17)의 외주에 형성한 걸림부(17a)에 접속되며, 그리고, 각 와이어(8a),(8b)는 각각의 풀리(16),(17)에 감겨져 있다.

이 차동기어기구(11)는, 제 3 도 및 제 4 도에 표시하는 바와같이, 링기어(18)와 이 링기어(18)의 축심부에 설치한 태양기어(19)와 이 태양기어(19) 및 상기 링기어(18)에 축심을 일치시켜서 회전 가능하게 설치된 기어리테이너(21)와, 이 기어리테이너(21)에 축(21a)을 개재하여 자전 가능하게 지지되고 상기 링기어(18)와 상기 태양기어(19)의 쌍방에 맞물리는 복수 개의 유성기어(22)를 구비하여 이루어진 유성기어식의 것이다. 그리하여, 상기 링기어(18)에 상기 출력풀리(16)를 고착하는 동시에, 상기 태양기어(19)의 지지축(19a)에 상기 입력풀리(16)를 장착하고 있다. 또, 상기 기어리테이너(21)의 하단에는, 제2의 출력단을 이루는 중공의 입력축(23)이 고착되어 있으며, 이 입력축(23)을 상기 케이스(13)의 보스부(13c)의 내주에 베어링(24)을 개재해서 회전 가능하게 지지시키고 있다. 또한, 상기 링기어(18)는 베어링(24)을 개재해서 이 입력축(23)과 일체가된 기어리테이너(21)에 지지시키고 있으며, 상기 태양기어(19)의 지지축(19a)은 베어링(26),(27)을 개재해서, 이 입력축(23) 및 기어리테이너(21)에 회전 가능하게 지지시키고 있다. 그리하여, 이 입력축(23)을 상기 고정기구(12)에 의하여 위치 가능하게 걸어 맞추어져 있다.

고정기구(12)는, 제 5 도에 표시하는 바와같이, 상기 케이스(13)의 보스부(13C)에 일체적으로 형성된 실린더(31)내에 상기 액압회로(4)로부터 인출한 파일럿압에 의하여 작동하는 피스톤(32)를 끼우게 하여 구성된 것으로서, 이 피스톤(32)의 외주에 형성한 택부(33)를 상기 입력축(23)의 외주에 형성한 피니언부(34)에 맞물리게 하고 있다.

상세히 설명하면, 실린더(31)는, 상기 입력축(23)에 직교하는 방향으로 설치되어 있으며, 이 양단에는 덮개(35),(36)가 액밀하게 나사박음 되어 있다. 피스톤(32)은, 유저 원통제 형상의 것으로서, 코일 형상의 스프링(37)에 의하여, 한쪽의 덮개(35)와 상기 피스톤(32)과의 사이에 형성되는 도압실(39)에 파일럿압 인출기구(41)로부터 공급되는 파일럿압을 도입하도록 하고 있다.

파일럿압 인출기구(41)는, 제 6 도에 표시하는 바와같이 상기 릴레이프밸브(6)에 의하여 상한이 규제된 상기 액압회로(4)의 시스템압이 도입되는 도입구(42)와 탱크(43)에 접속되는 도출구(44)와의 사이에, 상기 액압회로(4)의 릴리이프밸브(6)의 설정 압력보다도 약간 낮은 설정압을 가진 제1릴리이프밸브(45)와, 드로틀(46)을 직열로 개설하고, 이 제1릴리이프밸브(45)와 상기 드로틀(46)과의 사이에 파일럿압 조정용의 제2릴리이프밸브(48)를 설치하는 것이다. 그리하여, 이 파일럿압 인출구(47)를 상기 고정기구(12)의 파일럿압도입구(38)에 접속하고 있다.

또한, (51)은 상기 드로틀밸브(9)의 개방 정도를 검출하기 위한 드로틀포지션센서이다. 즉, 이 드로틀포지션센서(51)는, 상기 태양기어(19)의 지지축(19a)의 회전 각도를 전기신호로 변환하도록 한 것으로서, 그 신호는 엔진(2)의 각종 제어 등에 이용된다.

이와같은 구성에 의하면, 액압회로(4)의 시스템압이 릴리이프밸브(6)의 설정 압력이 가까이로 정한 파일럿압 인출기구(41)로부터 고정기구(12)에 대하여 파일럿압이 공급되는 일은 없다. 그 때문에, 고정기구(12)의 피스톤(32)은, 스프링(37)의 스프링력에 의하여 한쪽의 덮개(35)에 접촉된 위치에 유지되고, 차동기어기구(11)의 입력축(23)이 규정된 고정위치에 걸리게 된다. 그 때문에, 유성기어(22)도 소정의 대기 위치에 유지되므로서, 악셀페달(7)의 조작변위량은, 그대로 입력풀리(16) 및 링기어(18)로부터 유성기어(22)를 개재해서, 태양기어(19)에 순차전도된다. 그리하여, 태양기어(19)의 지지축(19a)의 상단부에 고착된 풀력풀리(8b)를 잡아 당긴다. 그 결과, 악셀페달(7)의 조작량에 상응해서 드로틀밸브(9)의 개방정도 조작이 행하여지게 된다.

한편, 악셀페달(7)의 조작량이 과대하게 되고, 엔진(2)의 출력 증가에 의하여 액압회로의 시스템압이 상승해서 릴리이프압보다 조금 낮게 정한 설정압을 상회할려고 하면, 파일럿압 인출기구(41)의 제1릴리이프밸브(45)가 열려서, 제2릴리이프밸브(48)의 밸브 개방 설정압에 의하여 상한이 규정된 파일럿압이 고정기구(12)의 도압실(39)에 도입된다. 그 결과, 피스톤(32)이 스프링(37)의 스프링력에 대항하면서 이동하게 되며, 이 피스톤(32)의 랙부(33)에 맞물리게 차동기어기구(11)의 입력축(23)이 그 축심을 중심으로 소정 각도 범위내에 회전한다. 이에 따라서, 기어리테이너(21)에 축지된 유성기어(22)의 위치가 변화하고, 태양기어(19)로부터의 출력 변위량이 감소하게 된다. 즉, 입력풀리(16)에 전도된 악셀페달(7)의 조작량은, 입력축(23)의 고정 위치 변화량에 상당하는 분만큼 감산되어서 출력풀리(17)로부터 출력되어, 드로톨밸브(9)의 개방 정도가 제어된다.

그리하여, 이와같은 것이면, 잘못하여 악셀페단(7)을 과도하게 조작하여도, 엔진(2)의 불필요한 출력 상승이 자동적으로 억제된다. 그러므로 시스템압이 릴리이프 설정압으로 이르러 대량의 작동액이 릴리이프밸브(6)을 통하여 탱크로 되돌아가게 되는 현상을 방지 가능하게 되어, 에너지 손실을 대폭적으로 감소시킬 수 있는 동시에, 작동액의 이상한 온도 상승를 유효하게 방지할 수가 있다. 또한, 이것은 와이어 앞단부(8a)의 변위량을, 치차식의 차동기구, 즉, 상기 차동기어기구(11)를 개재해서, 와이어 후단부(8b)에 전달하도록하고 있으므로, 전달 오차나 전달 지연 혹은 전달 손실을 초래하는 일이 거의 없다. 그 때문에, 악셀페단(7)의 조작 감촉이 악화하는 일이 일체없으며, 이러한 가속조절장치(1)를 개설하지 않은 경우와 마찬가지로 드로톨 조작을 적절하게 시행 가능하게 된다.

또, 이 실시예와 같이 상기 차동기어기구(11)를 지지하는 지축(19a)을 케이스(13)의 하단에 관통시켜놓고, 이 부분에 도로틀포지션센서(51)를 용이하게 설치하므로서 센서(51)은 엔진 진동을 받는 일이 없다.

또한, 상기 실시예는 본 발명에 관한 가속조절장치를 짜넣는 액압구동시스템의 바람직한 예를 표시한 것이며, 본 발명은 반드시 이와같은 것에 한정되지 않는 것은 물론이다. 예를들면, 액압펌프를 구동하는 내연기관에 엔진 이외의 동력원을 이용하는 것도 가능하며, 또, 차동기어기구 및 변위전달요소 상기 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명은, 이상과 같은 구성이므로, 액압식 변속기를 갖춘 구동시스템 등에 용이하게 탑재할 수가 있고, 또한, 이 구동시스템의 과잉가속조작에 기인하는 동력 손실이나 작동약의 온도 상승 등을 조작 촉감을 손상하지 않고 효과적으로 방지할 수 있는 가속조절장치를 짜넣은 액압구동시스템을 제공할 수 있는 것이다. 또, 특히 변위전달요소를 와이어로 구성하므로서 차동기어기구와의 접속을 용이하게 하여 가속조절을 양호하게 할 수 있다.

Claims

연료조작단(9)에 가해지는 조작량에 따라서 출력이 변화하는 내연기관(2)와, 이 내연기관(2)에 의하여 구동되는 액압펌프(3)와, 이 액압펌프(3)로부터 토출되는 압액에 의하여 일을 하는 액압회로(4)를 구비하여 이루어지고, 악셀조작량을 와이러(8)를 개재해서 상기 내연기관(2)의 연료조작단밸브(9)에 전달할 수 있도록 구성한 액압구동시스템에 있어서, 상기 와이어(8)를 전단부(8a)와 후단부(8b)로 분단하는 동시에, 그 차동기어기구(11)의 제1의 입력단에 상기 와이어(8)의 전단부(8a)를 접속하고, 출력단에 후단부(8b)를 접속하는 동시에, 제2의 입력단에 가변식의 고정기구(12)를 설치하고, 상기 액압회로(4)내의 액압이 릴리이프압의 가까이에 까지 상승한 경우에 상기 고정기구(12)에 의한 제2의 입력단(23)의 고정위치를 출력단으로부터의 출력량이 감소하는 방향으로 이동시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 액압구동시스템.
제 1 항에 있어서, 차동기어기구(11)의 제1의 입력단 및 출력단(17)를 풀리로 구성하여 상기 와이어(8)를 이 풀리에 감고 있는 것을 특징으로 하는 액압구동시스템.