KR100520486B1

KR100520486B1 - 브레이크 밸브

Info

Publication number: KR100520486B1
Application number: KR1019980050679A
Authority: KR
Inventors: 이성일; 김태경; 장달식
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 1998-11-25
Filing date: 1998-11-25
Publication date: 2006-02-28
Also published as: KR20000033696A

Abstract

본 발명은 브레이크 시그널과 스티어링 시그널의 압력이 다른 경우 이를 감지하여 밸브의 불안정한 작동 및 압력손실을 방지할 수 있는 차압로드 센싱 장치를 구비한 브레이크 밸브를 제공한다.

이 브레이크 밸브는 유압펌프에 의해 송출되는 압유를 공급하기 위한 인입포트(16), 그 인입포트로부터 공급되는 압유를 일정압으로 설정하는 감압밸브(18), 및 작동압유를 드레인시키기 위한 압유탱크포트(24)가 설치된 제 1블록(12); 인입포트로부터 공급되는 압유가 공급되는 유로(36)가 형성된 부스터챔버(34) 및 그 부스터챔버(34)와 연통가능하며 유로(38)가 형성된 드레인챔버(40)가 형성되는 제 2블록(12); 제 2블록(12)의 부스터챔버(34) 와 드레인챔버(40)에 의해 이루어진 공간에 왕복동가능하게 삽입되고, 부스터챔버(34)와 연통가능한 유로(50)가 형성되는 스풀(46); 제 2블록(12)의 드레인챔버(40)와 연통하는 마스터챔버가 형성되며, 상기 마스터챔버와 연통가능하며 브레이크오일이 공급되어 제동압이 발생되는 작업포트(80)가 설치된 제 3블록(14); 및 브레이크 작동시 브레이크 시그널 압유를 수신하여 상기 유압펌프로부터 송출되는 압유 전체를 브레이크 장치에 공급하고 스티어링 장치 작동시 스티어링 시그널 압유를 수신하여 유압펌프로부터 송출되는 압유 전부를 스티어링장치에 공급하기 위한 차압로드 센싱장치(82);로 구성된다.

Description

브레이크 밸브

본 발명은 산업용차량의 브레이크 장치에 사용되는 브레이크 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브레이크 시그널과 스티어링 시그널의 압력이 다른 경우 이를 감지하여 밸브의 불안정한 작동 및 압력손실을 방지할 수 있는 차압로드 센싱 장치를 구비한 브레이크 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 주행 또는 구동을 행하는 모든 차량에는 그 차량을 정지시키거나 또는 속도를 제어하기 위한 브레이크 장치가 제공되어 있으며, 이 같은 브레이크 장치는 대부분 운전자가 브레이크페달을 조작함으로 인해 작동되며, 최근에는 브레이크 장치의 구동원으로 유압을 채용하고 있는바, 이는 제동력이 모든 바퀴에 균등하게 전달될 수 있고 마찰손실이 적으며 조작력을 작게할 수 있다는 장점 때문에 유압식 브레이크 장치가 널리 이용되고 있는 추세에 있다.

또한, 지게차와 같은 중장비 또는 산업용 차량의 경우에도 일반적인 차량과 유사한 브레이크 장치가 제공되어 있으며, 이와 같은 브레이크장치는 그 구조상 부스터타입(booster type)과 비부스터타입(non booster type)으로 구분된다. 이중에서 비부스터 타입은 미국 특허 제 5,179,835호에 개시된 바와 같이, 중립위치에서는 밸브스풀이 작업포트와 하우징에 의해 형성되는 브레이크 로드 신호챔버 사이의 연통을 차단하는 반면 그 브레이크 로드 신호 챔버 와 복귀 포트 사이의 연통을 허용하고, 브레이크 작동위치에서는 밸브스풀이 브레이크 로드 신호 챔버와 복귀포트사이의 연통을 차단하는 반면 작업포트와 브레이크 로드 신호 챔버사이의 연통을 허용하며, 매뉴얼 브레이크 위치에서는 작업포트와 브레이크 로드 신호 챔버사이의 연통을 차단하도록 구성되어 있다.

한편, 이와 같은 비부스터 타입 브레이크장치에 일반적으로 적용되는 브레이크 밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 중립상태에서는 프라이어리티 시그널(1)로부터 유입되는 압유는 브레이크 시그널 포트(BS) 또는 스티어링 시그널 포트(SS)에 의해 시그널압력이 작용하는 셔틀밸브(2)를 지난 후 스풀(3)에 형성된 제 1포트(4) 및 압유공급라인(5)을 통해 마스터챔버(6)의 가장 큰 직경의 제 1챔버(6a)로 공급된다. 이와 같이 제 1챔버(6a)내로 압유가 공급되면 인입포트(7)의 파일럿압에 의해 전환된 체크밸브(8)를 통해 압유탱크포트(9)로 드레인 된다. 또한, 마스터챔버(6)의 제 2챔버(6b) 및 제 3챔버(6c)내의 압유 또한 제 2포트(P2) 및 제 3포트(P3)를 통해 압유탱크포트(9)로 드레인된다. 이와 같은 상태에서, 운전자가 브레이크페달을 밟아 스풀(3)이 파워모드로 전환되면 압유는 인입포트(7)를 통해 제 4포트(P4) 및 압유공급라인(L)을 통해 마스터챔버(6)의 제 3챔버(6c)로 공급되며, 동시에 작동압유는 제 3포트(P3)와 제 1포트(4)를 통해 각각 작업포트(W)와 브레이크시그널 포트(BS)로 공급된다. 여기서 작업포트(W)로 공급된 작동압유는 제동력을 발생시키고 또한 브레이크 시그널 포트(BS)로 공급된 작동압유는 프라이어리티 시그널 포트(1)로 인입된 압유의 드레인을 차단하게 된다. 이에 따라 펌프로부터 송출되는 압유전부가 스티어링장치의 조작 또는 브레이크 작동을 위해 제공되는 것이다.

그러나 이와 같은 브레이크 밸브는 비부스터 타입이므로 유압펌프의 압력을 브레이크 시그널과 스티어링 시그널에 그대로 사용하게 됨으로써, 로우 아이들링(low idling)에서는 펌프의 토출량이 적어지게 되므로 확실한 제동력을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 브레이크시그널 압력과 스티어링시그널 압력이 다른 경우 이를 감지하여 정확한 제동력을 발휘할 수 있는 차압로드 센싱장치를 구비한 브레이크 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 낮은 브레이크 시그널압력에 비해 상대적으로 높은 스티어링 시그널 압력이 작용해도 그 차압로드를 감지할 수 있으며, 또한 스티어링 시그널 압력과 브레이크시그널 압력이 다르게 작동하는 경우에도 사용압력에 따라 압력이 가변되어 밸브의 불안정 및 동력손실을 방지할 수 있는 브레이크 밸브를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적들은 산업용 차량의 부스터타입 브레이크 장치에 사용되는 브레이크 밸브에 있어서, 유압펌프에 의해 송출되는 압유를 공급하기 위한 인입포트, 상기 인입포트로부터 공급되는 압유를 일정압으로 설정하는 감압밸브, 및 작동압유를 드레인시키기 위한 압유탱크포트가 설치된 제 1블록; 상기 인입포트로부터 공급되는 압유가 공급되는 유로가 형성된 부스터챔버 및 상기 부스터챔버와 연통가능하며 유로가 형성된 드레인챔버가 형성되는 제 2블록; 상기 제 2블록의 부스터챔버 와 드레인챔버에 의해 이루어진 공간에 왕복동가능하게 삽입되고, 상기 부스터챔버와 연통가능한 유로가 형성되는 스풀; 상기 제 2블록의 드레인챔버와 연통하는 마스터챔버가 형성되며, 상기 마스터챔버와 연통가능하며 브레이크오일이 공급되어 제동압이 발생되는 작업포트가 설치된 제 3블록; 및 브레이크 작동시 브레이크 시그널 압유를 수신하여 상기 유압펌프로부터 송출되는 압유 전체를 브레이크 장치에 공급하고 스티어링 장치 작동시 스티어링 시그널 압유를 수신하여 유압펌프로부터 송출되는 압유 전부를 스티어링장치에 공급하기 위해, 상기 제 2블록에 연통설치되고, 스티어링 장치 작동시 스티어링 시그널을 수용하기 위한 스티어링 시그널 포트, 프라이어리티 시그널을 수용하기 위한 프라이어리티 시그널 포트, 브레이크 작동시 브레이크 시그널을 수용하기 위해 상기 부스터챔버와 연통하는 브레이크 시그널 압유라인, 상기 각각의 시그널포트 및 압유라인이 연통되는 챔버, 상기 챔버내에서 상기 스티어링 시그널 포트로부터의 압유에 의해 왕복동되는 제 1피스톤, 상기 제 1피스톤에 외삽되어 상기 브레이크 시그널 압유라인으로부터의 압유에 의해 왕복동되는 제 2피스톤을 구비하는 차압로드 센싱장치;로 이루어지는 브레이크 밸브에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 브레이크 밸브의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도면중 도 2에는 본발명에 따른 브레이크 밸브의 구성을 보여주는 단면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명에 따른 브레이크 밸브의 유압회로도가 도시되어 있다.

먼저 도 2에 따르면, 본 발명에 따른 브레이크 밸브는 기본적으로 3개의 블록(10,12,14)에 의해 외형이 한정되는 브레이크블록을 포함한다. 이중에서 제 1블록(10)에는 도시되지 않은 유압펌프에 의해 송출되는 압유를 밸브에 공급하기 위한 인입포트(16)가 설치되어 있으며, 그 인입포트(16)에는 감압밸브(18)가 연통되어 있다. 또한 그 감압밸브(18)에는 그 감압밸브를 단속하기 위한 스프링(20)이 연설되어 있으며, 그리고 그 감압밸브(18)에는 유로(22)에 의해 압유탱크포트(24)가 연통되어 있다. 또한 그 제 1블록(10)에는 상기 감압밸브(18)와 연통하는 유로(26) 및, 압유탱크포트(24)에 연통하는 유로(28)가 형성되어 있다.

또한, 제 2블록(12)에는 상기 제 1블록(10)의 유로(26)와 연통하는 유로(30)가 형성되어 있으며, 유로(28)와 연통하는 유로(32)가 형성되어 있다. 그리고, 그 제 2블록에는 상세히 후술되는 스풀의 작동에 의해 상기 유로(30)와 연통가증한 부스터챔버(34)가 형성되어 있으며, 또한 그 부스터챔버(34)와 유로(36,38)에 의해 연통가능한 드레인챔버(40)가 형성된다. 그 드레인챔버(40)에는 또한 스프링(42)이 내설되어 있다. 또한, 제 2블록(12)에는 상기 유로(32) 및 상기 드레인챔버(40)와 동시에 연통하는 유로(44)가 형성된다.

그리고, 제 2블록(12)에는 그것의 내부에 형성된 내부공간, 부스터챔버(34) 및 드레인챔버(40)에 의해 이루어진 공간에서 도시되지 않은 브레이크페달의 작동에 의해 왕복동되는 스풀(46)이 삽설된다. 그 스풀(46)에는 상기 부스터챔버(34)와 드레인챔버(40)에 형성된 각각의 유로(36,38)를 그 스풀의 이동에 따라 선택적으로 연통시키기 위한 홈(48)이 형성된다. 또한, 그 스풀(46)에는 제 2블록에 형성된 유로(30)와 연통함은 물론 상기 부스터챔버(34)와 연통가능한 유로(50)가 형성되어 있다. 그 스풀(46)의 선단부에는 또한 그 스풀(46)의 작동에 연동되는 내측피스톤(52)이 접촉되어 있으며, 그 내측피스톤(52)은 상기 드레인챔버(40)에 내설되는 외측피스톤(54)에 의해 포위되는 바, 그 외측피스톤(54)은 또한 스풀(46)의 일부를 감싸도록 형성된다.

한편, 제 2블록(12)에 연통연결되는 제 3블록(14)에는 비교적 큰 직졍을 갖는 대격실(56), 상기 대격실보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 소격실(58) 및 상기 각각의 격실(56,58)에 유로(62,64)를 통해 브레이크오일을 공급하기 위한 브레이크오일탱크(60)가 형성된다. 그 제 3블록(14), 보다 상세하게는 상기 대격실(56)과 소격실(58)에 의해 형성되는 제 3블록의 내부공간에는 상기 스풀(46)에 연동되는 내측피스톤(52)에 연동되는 피스톤(66)이 내설되어 있으며, 그 피스톤(66)에는 슬리브(68)가 왕복동가능하게 외삽된다. 한편, 그 슬리브(68)의 제위치에는 실제로 대격실의 내부와 연통가능한 홈(70)이 형성되어 있으며, 또한 그 슬리브(68)상에는 스프링(72)이 연설된 릴리프밸브(74)가 부착되어 있다. 그리고, 상기 피스톤(66)에는 대격실(56)과 소격실(58)을 상호 연통시키기 위한 유로(76)가 형성되어 있으며, 이 유로(76)는 소격실(58)에 설치된 마스터챔버 체크밸브(78)에 의해 개폐가 제어된다. 물론, 상기 소격실(58)에는 실제적으로 브레이크작동력을 발생시키기 위한 작업포트(80)가 연통되어 있다.

특히, 상기 제 2블록(12)에는 차압로드 센싱장치(82)가 연통장착된다. 그 차압로드 센싱장치(82)에는 챔버(84)가 형성되어 있으며 그 챔버에는 제 1피스톤(86)과 제 2피스톤(88)이 상호 각각 이동가능하게 내삽되어 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제 1피스톤(86)은 일측에 형성된 스티어링 시그널 포트(90)로부터의 압유에 의해 구동되도록 그 챔버(84)에 내설되며, 제 2피스톤(88)은 챔버(84)내에서 제 1피스톤(86)에 왕복가능하게 외삽되고 타측에 설치된 프라이어리티 시그널 포트(92)로부터의 압유 또는 후술되는 브레이크 시그널 압유라인으로부터의 압유에 의해 구동된다. 여기서, 상기 챔버(84)는 그 내부에서 왕복동되는 제 2피스톤(88)에 의해 제 1격실(84a), 제 2격실(84b) 및 제 3격실(84c)로 가상적으로 구획되며. 제 1격실(84a)에는 상기 부스터 챔버(34)에 연결된 유로(35)에 연결되는 브레이크 시그널 압유라인(94)에 연통되어 그로부터 압유가 공급되며, 제 2격실(84b)에는 상기 드레인챔버(40)와 대격실(56)을 연결시키는 유로(41)로부터 연장된 유로(43)에 연결된 유로(96)에 연통하는 유로(98)가 연결되어 있어 그 격실로부터의 압유가 드레인된다. 한편, 제 3격실(84c) 또한 유로(96)에 연결된 유로(100)가 연통되어 있어 그 격실로부터 압유가 드레인될 수 있다.

도 3에는 본 발명에 따른 브레이크 밸브가 차량의 엔진 및 스티어링장치에 연계설치된 유압회로도가 도시되어 있다.

도 3에 따르면, 상술된 차압로드 센싱장치를 구비한 브레이크 밸브는 실제로 엔진의 작동시 구동되는 모터(102)에 의해 작동되어 압유탱크(106)의 압유를 송출하기 위한 유압펌프(104)에 연계되어 있다. 또한, 이 유압펌프(104)에는 프라이어리티 밸브(108)가 연결되어 있으며, 이 프라이어리티 밸브(108)에는 그것의 변환에 따라 압유를 공급하기 위한 다수의 압유라인이 연결되어 있다. 즉, 브레이크 밸브의 인입포트(16)로 공급하기 위한 압유공급라인(110), 스티어링 기어박스(S)로 공급하기 위한 압유라인(112) 및 콘트롤 밸브로 공급하기 위한 유압라인(113)이 연결되어 있으며, 특히, 프라이어리티 시그널 포트(92)로 압유를 공급하기 위한 프라이어리티 시그널 압유라인(114)이 연결되어 있다. 또한, 그 프라이어리티 밸브(108)에는 유로(116)를 통해 그곳에 연결되며 유압펌프(104)와 압유탱크(106) 사이에 연결되는 가변릴리프 밸브(118)가 연결되어 있다. 한편, 스티어링 기어박스(S)와 브레이크 밸브의 차압로드 센싱장치에 설치된 스티어링 시그널 포트(90)는 스티어링 시그널 압유라인(120)에 의해 연결되며 그 스티어링 시그널 압유라인(120)은 분기라인(122)에 의해 가변 릴리프 밸브(118)에 연결되어 있다.

이하, 이와 같이 엔진 및 스티어링 장치에 연계설치된 브레이크 밸브의 작동을 상세히 설명한다.

먼저 운전자가 시동을 걸거나 브레이크 밸브가 작동되지 않는 초기상태에서는 유압펌프(104)가 작동함에 따라, 송출되는 압유는 프라이어리티 밸브(108)로부터 압유공급라인(110)을 지나 인입포트(16)로 공급된다. 이와 같이 인입포트(16)로 공급된 압유는 감압밸브(18)를 통해 일정압으로 조정되어 스풀(46)에 유지된다. 여기서, 부스터챔버(34)의 압유는 압유탱크 포트(24)로 드레인되어 대격실(56) 및 소격실(58)로 형성된 마스터챔버에 어떠한 힘도 가하지 않는 상태를 유지하고 있다. 또한, 프라이어리티 시그널 압유라인(120)의 압력이 일정압력 이상으로 될 때는 프라이어리티 밸브(108)의 일측단, 즉, 도면에서 볼 때 좌측의 수압면에는 유로(116)로부터의 압유가 작용하게 된다. 한편, 그 프라이어리티 밸브(108)의 타측단, 즉, 도면에서 볼 때 우측의 압유는 프라이어리티 시그널 유압라인(114)을 경유하여 프라이어리티 시그널 포트(92)를 통해 제 1피스톤(86)과 제 2피스톤(88)이 내설된 챔버를 거쳐 드레인챔버(40)로 유입되어 압유탱크포트(24)로 드레인된다. 이에 따라, 프라이어리티 밸브(108)의 양단에는 압력차가 발생하게 되어 프라이어리티 밸브(108)가 전환됨으로써, 유압펌프(104)로부터 송출되는 압유는 압유라인(113)을 통해 도시되지 않은 콘트롤 밸브로 공급되는 것이다.

이와 같은 상태에서 운전자가 차량을 제동시키기 위해 스풀(46)에 연계된 브레이크 페달을 밟아 그 스풀(46)을 전환시키면, 감압밸브(18)에 의해 스풀(46)에서 일정압으로 유지되어 있던 압유는 부스터챔버(34)로 유입된후 그 압유는 브레이크 시그널 압유라인(94)를 통해 제 2피스톤(88)에 인가된다. 물론 이전에 제 2피스톤(88)의 일측단에는 프라이어리티 시그널 포트(92)를 통해 유입되는 압유가 작용하고 있는 상태로 되며, 또한 그 압유의 압력은 프라이어리티 시그널 포트(92)로부터 압유탱크 포트(24)로 드레인되고 있는 상태이므로 브레이크 시그널 압유라인(94)으로부터의 압유의 압력보다 상대적으로 다소 작게 유지된다. 그리고, 브레이크 시그널 압유가 작용하는 제 2피스톤(88)의 단면적이 더 크므로 브레이크 시그널 압유라인(94)에 의해 도 2에 도시된 각각의 유로(98) 및 유로(100)가 차단되는 것이다. 또한, 프라이어리티 시그널 포트(92)를 통해 드레인되는 압유가 차단되면, 프라이어리티 시그널 압유라인(114)의 유압이 상승하게 되어 프라이어리티 밸브(108)의 양단에 작용되는 압력이 동일하게 되므로 프라이어리티 밸브(108)는 리턴스프링(107)에 의해 초기상태로 복귀하게 되는 것이다. 이에 따라, 유압펌프(104)로부터 송출되는 모든 압유는 압유공급라인(110)을 통해 인입포트(16)로 공급되어 상술된 바와 같이 감압밸브(18)와 스풀(46)을 지나 부스터챔버(34)로 유입되는 것이다. 결국, 상대적으로 수압면이 큰 부스터챔버(34)로 유입된 압유는 상대적으로 작은 수압면을 갖는 마스터챔버를 가압하게되므로, 부스터챔버(34)의 대격실(56) 또는 소격실(58)의 압유가 작업포트(80)로 공급되어 제동압을 발생시키는 것이다.

반면에, 운전자가 스티어링장치를 조작하게 되면, 스티어링 기어박스(S)로부터 빠져나온 압유가 스티어링 시그널 압유라인(120)을 지나 스티어링 시그널 포트(90)로 유입된다. 이에 따라, 제 1피스톤(86)의 양단에 작용하는 유압은 모두 유압펌프(104)로부터 송출되는 압유에 의해 동일하게 설정된다. 이때, 프라이어리티 시그널 포트(92)는 압유탱크 포트(24)로 드레인되는 상태이므로 그 것의 압유는 스티어링 시그널 압유의 압력보다 다소 작게 되는 것이다. 이에 따라, 제 1피스톤(86)의 양단의 수압면을 동일하게 하면 스티어링 시그널 포트(92)에 의해 공급된 압유에 의해 챔버(84)의 제 2격실(84b)과 연통하는 유로(98)가 페쇄되어 그 챔버(84)내의 압유가 드레인되지 않으므로 스티어링장치를 계속적으로 조작할 수 있는 것이다.

한편, 상술된 바와 같은 브레이크 작동 및 스티어링장치 작동에 있어서, 실제로 브레이크 작동시 브레이크 밸브는 그 브레이크 밸브 및 그 밸브에 연계되는 주변의 모든 장치에 의해 이루어진 시스템의 작용압력보다 비교적 낮은 압력으로, 즉, 그 브레이크 밸브는 감압밸브(18)를 통과한 저압의 작동압유에 의해 작동되어야 하므로 프라이어리티 밸브(108)와 스티어링 시그널 압유라인(120)에 연계된 가변릴리프 밸브(118)는 기본적인 상태에서는 저압으로 설정되는 것이다. 반면에, 스티어링 장치의 작동은 전체 시스템의 압력으로 이루어지므로 가변 릴리프밸브(118)의 작동압 또한 그 시스템의 압력보다 크게 되어야 하는데, 이때, 그 가변 릴리프밸브(118)에는 스티어링 시그널포트(90)에 연결된 스티어링 시그널 압유라인(120)에서 분기된 분기라인(122)으로부터 압유를 공급받게 된다. 이에 따라, 실제로 가변 릴리프 밸브(118)에 설정되는 압력은 분기라인(122)에 작용하는 압력과 스프링에 의한 압력과의 합으로 설정되어 충분한 고압을 유지하게 되는 것이다.

다음으로, 다시 도 2를 참조로하여 본 발명에 따른 브레이크 밸브의 차압로드 센싱장치의 작동에 대해 보다 상세히 설명하면, 도 면에 도시된 바와 같이 스풀(46)이 중립 상태를 유지하는 경우에는 상술된 바와 같이 압유가 인입포트(16)로 유입되어 감압밸브(18)에서 일정압으로 설정된후 각각의 유로(30,47,36)로 인입되어 유지된다.

이와 같은 상태에서 운전자가 브레이크 페달을 밟아 스풀(46)을 전방으로 즉, 도면에서 좌측으로 이동시키면, 유로(47)에 있던 압유가 유로(36)를 지나 부스터챔버(34)로 유입되며, 그 압유는 계속적으로 유로(35) 및 브레이크 시그널 압유라인(94)을 지나 차압로드 센싱장치(82)의 챔버(84), 보다 상세하게는 그 챔버(84)의 제 1격실(84a)로 유입된다. 이때 프라이어리티 시그널 포트(92)로부터 압유가 제 2격실(84b)로 유입되어 유로(98) 및 유로(96)를 지나 유로(41)를 통해 드레인챔버(40)를 지나 압유탱크 포트(24)로 드레인 된다. 이에 따라, 챔버(84)내에 왕복동가능하게 내설된 제 2피스톤(88)의 일측단에는 제 2격실(84b)에 충전되어 있느 프라이어리티 시그널 압유의 압력이 작용하게되는 것이며, 그 제 2피스톤(88)의 타측단에는 제 1격실(84a)에 유입된 브레이크 시그널 압유의 압력이 작용하게 되는 것이다. 이 상태에서 브레이크 시그널 압유의 증가에 따라 제 2피스톤(88)이 도면에서 좌측으로 이동하게 되면 그 제 2피스톤(88)에 의해 제 2격실(84b)과 연통하는 유로(98) 와 제 3격실(84c)과 연통하는 유로(100)가 폐쇄된다. 이에 따라, 프라이어리티 시그널포트(98)로부터 유로(96) 및 유로(43)를 통해 드레인되는 압유가 차단됨으로써 유압펌프(104)로부터 송출되는 모든 압유는 인입포트(16)로 유입되어 상술된 바와 같이 부스터챔버(34)의 압력이 마스터챔버를 가압하게되므로 브레이크오일을 작업포트(80)로 공급시켜 제동압을 발생시키게 되는 것이다.

한편, 스티어링장치의 조작 또는 작동시에는, 스티어링 시그널 포트(90)로부터 압유가 공급되면, 그 압유는 스티어링 압유라인(91)을 통해 제 1피스톤(86)의 우측단에 인가된다. 이와 같이 제 1피스톤(86)에 스티어링 시그널 압유가 인가되면 그 제 1피스톤(86)은 좌측으로 이동되어 그것의 좌측단이 프라이어리티 시그널 포트(92)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 그 프라이어리티 시그널 포트(92)를 통한 압유의 드레인이 차단되어 유압펌프(104)로부터 송출되는 압유 전체가 스티어링 시그널포트(90)를 통해 도 3에 도시된 스티어링 기어박스(S)로 공급되어 스티어링 장치를 작동시킴은 물론 이를 조작할 수 있게 되는 것이다.

물론, 차량의 운전 또는 조작시에는 브레이크 작동 및 스티어링 작동이 연속 반복적으로 행해질 수 있는 것이며, 이에 따라 브레이크 밸브의 차압로드 센싱장치 또한 이와 같은 작동에 상응하게 작동되어 소정의 제동력 및 조작력을 제공받게 되는 것이다.

결과적으로, 상호 별개로 왕복동되는 제 1피스톤 및 제 2피스톤을 구비하는 차압로드 센싱장치에 의해, 브레이크 작동시에는 낮은 압력으로 제 2피스톤을 이동시켜 프라이어리티 시그널 포트로부터 압유탱크포트로의 압유의 드레인을 차단하는 반면, 스티어링장치 작동시에는 상대적으로 높은 압력으로 제 1피스톤을 이동시켜 프라이어리티 시그널 포트를 통한 압유의 드레인이 차단됨으로서, 유압펌프로부터 송출되는 모든 압유를 작동이 요구되는 브레이크 장치 또는 스티어링 장치에 공급할 수 있는 것이다. 또한, 가변릴리프 밸브에 의해 스티어링 작동시에는 시스템의 압력이 높게 설정되는 반면 그 이외의 브레이크 작동시에는 상대적으로 낮게 설정됨으로써, 브레이크 작동시 부주의하게 높은 압력으로 설정되는 것이 방지되어 시스템의 불안정 및 동력의 손실이 방지되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차압로드 센싱장치를 구비한 브레이크 밸브에 의하면, 브레이크 시그널의 유압과 스티어링 시그널의 유압에 각각 독립적으로 작동하여 유압펌프로부터의 압유 전부를 브레이크 작동 및 스티어링작동에 필요한 작동압유로 사용할 수 있고, 각각의 작동에 필요한 사용압력을 자동적으로 설정할 수 있어 각각의 작동에 대한 신뢰성이 향상됨은 물론 작동의 안정성이 보장되고 동력손실이 방지되는 효과가 있는 것이다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 기술분야의 당업자라면 첨부된 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

도 1은 종래의 브레이크 밸브의 유압회로도.

도 2는 본 발명에 따른 브레이크 밸브의 구성을 보여주는 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 브레이크 밸브의 유압회로도.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

16: 인입포트 18: 감압밸브

24: 압유탱크포트 34: 부스터챔버

40: 드레인챔버 48: 홈

52: 내측피스톤 54: 외측피스톤

68: 슬리브 70: 홈

78: 체크밸브 80: 작업포트

82: 차압로드 센싱장치 84: 챔버

86: 제 1피스톤 88: 제 2피스톤

90: 스티어링시그널 포트 92: 프라이어리티시그널 포트

108: 프라이어리티 밸브 110: 압유공급라인

114: 프라이어리티시그널 압유라인 118: 가변 릴리프밸브

120: 스티어링 시그널 압유라인 122: 분기라인

Claims

산업용 차량의 부스터타입 브레이크 장치에 사용되는 브레이크 밸브에 있어서,

유압펌프에 의해 송출되는 압유를 공급하기 위한 인입포트(16), 상기 인입포트로부터 공급되는 압유를 일정압으로 설정하는 감압밸브(18), 및 작동압유를 드레인 시키기위한 압유탱크포트(24)가 설치된 제 1블록(12);

상기 인입포트로부터 공급되는 압유가 공급되는 유로(36)가 형성된 부스터챔버(34) 및 상기 부스터챔버(34)와 연통가능하며 유로(38)가 형성된 드레인챔버(40)가 형성되는 제 2블록(12);

상기 제 2블록(12)의 부스터챔버(34) 와 드레인챔버(40)에 의해 이루어진 공간에 왕복동가능하게 삽입되고, 상기 부스터챔버(34)와 연통가능한 유로(50)가 형성되는 스풀(46);

상기 제 2블록(12)의 드레인챔버(40)와 연통하는 마스터챔버가 형성되며, 상기 마스터챔버와 연통가능하며 브레이크오일이 공급되어 제동압이 발생되는 작업포트(80)가 설치된 제 3블록(14); 및

브레이크 작동시 브레이크 시그널 압유를 수신하여 상기 유압펌프로부터 송출되는 압유 전체를 브레이크 장치에 공급하고 스티어링 장치 작동시 스티어링 시그널 압유를 수신하여 유압펌프로부터 송출되는 압유 전부를 스티어링장치에 공급하기 위해, 상기 제 2블록(12)에 연통설치되고, 스티어링 장치 작동시 스티어링 시그널을 수용하기 위한 스티어링 시그널 포트(90), 프라이어리티 시그널을 수용하기 위한 프라이어리티 시그널 포트(92), 브레이크 작동시 브레이크 시그널을 수용하기 위해 상기 부스터챔버(34)와 연통하는 브레이크 시그널 압유라인(94), 상기 각각의 시그널 포트(90,92) 및 압유라인(94)이 연통되는 챔버(84), 상기 챔버(84)내에서 상기 스티어링 시그널 포트(82)로부터의 압유에 의해 왕복동되는 제 1피스톤(86), 상기 제 1피스톤(86)에 외삽되어 상기 브레이크 시그널 압유라인(94)으로부터의 압유에 의해 왕복동되는 제 2피스톤(88)을 구비하는 차압로드 센싱장치(82)로 이루어지는 브레이크 밸브.
제 1항에 있어서, 상기 챔버(84)는 상기 브레이크 시그널 압유라인(94)으로부터 유입되는 브레이크 시그널 압유가 공급되는 제 1격실(84a) 과 상기 제 2피스톤(88)에 의해 상기 프라이어리티 시그널 포트(92)로부터 유입되는 유입되는 프라이어리티 시그널 압유가 공급되는 제 2격실(84b)로 구획되는 것을 특징으로 하는 브레이크 밸브.
제 1항 또는 2항에 있어서, 브레이크 작동시 상기 브레이크 시그널 압유라인(94)으로부터 상기 챔버(84)의 제 1격실(84a)로 유입되는 브레이크 시그널 압유에 의해 상기 제 2피스톤(88)이 이동되어 프라이어리티 시그널 포트(92)를 폐쇄하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 브레이크 밸브.
제 1항 또는 2항에 있어서, 스티어링 장치 작동시 상기 스티어링 시그널 포트(90)로부터의 스티어링 시그널 압유에 의해 상기 제 1피스톤(86)이 이동되어 프라이어리티 시그널 포트(92)를 폐쇄하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 브레이크 밸브.
제 1항에 있어서, 상기 브레이크 시그널 압유의 압력과 스티어링 시그널 압유의 압력이 다른 경우 각각의 압력에 상응하게 작동압력을 변환시킬 수 있도록, 상기 스티어링 시그널 포트(90)와 스티어링장치를 연결하는 스티어링 시그널 압유라인(120)에 연통하는 분기라인(122)에 설치되는 가변 릴리프밸브(118)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 밸브.
제 5항에 있어서, 상기 가변 릴리프 밸브(118)는 스티어링장치의 작동시에는 작동압력을 높게 설정하며, 브레이크 작동시에는 작동압력을 낮게 설정하는 것을 특징으로 하는 브레이크 밸브.
제 6항에 있어서, 상기 가변 릴리프 밸브(118)는 스티어링 장치의 작동시 상기 분기라인(120)으로부터 압유가 공급되어 압력이 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 밸브.