KR101405608B1 - 유압펌프의 동력단속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량이 중속 혹은 고속으로 주행할 경우에는 유압펌프에서 유압을 발생시키는 구동축에 엔진으로부터 전달되는 동력을 차단하여 유압펌프가 아이들 운전되게 해서 유압이 형성되지 않도록 함으로써 동력조향장치로부터 조향 보조력이 공급되지 않아서 조향핸들의 조작감이 무거워져 차량의 조종 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라 엔진의 동력 소모를 줄여서 연비를 개선하고, 차량이 저속 혹은 주차시에는 상기 구동축에 엔진으로부터 동력이 전달되게 하여 유압펌프에서 유압이 생성되면서 동력조향장치에 유압이 공급되게 하여 조향핸들의 조작력을 보조함에 따라 신속한 조향이 이루어져 조향 조작의 편의성이 부여되는 유압펌프의 동력단속장치를 제공하기 위해, 엔진으로부터 회전동력을 전달받는 유압펌프의 풀리축이 오일을 가압하여 유압을 발생시키는 로터의 로터축과 클러치를 매개로 분리가능하게 연결되고, 상기 클러치를 해방시키는 해방수단이 상기 풀리축에 구비된다.

유압펌프, 축류팬, 클러치, 추력

Description

유압펌프의 동력단속장치{Power intermitting device for hydraulic pump}

본 발명은 유압펌프에 관한 것으로, 특히 유압펌프의 풀리와 베인축 사이의 동력전달경로를 단속하는 유압펌프의 동력단속장치에 관한 것이다.

종래 차량의 조향장치로서 운전자의 조향핸들의 조작력을 보조하는 동력조향장치가 널리 사용되고 있고, 상기 동력조향장치는 유압을 발생시켜 운전자의 핸들 조작력을 보조하는 유압식 동력조향장치가 일반적으로 적용되어 오고 있다.

상기 유압식 동력조향장치는 동력원이 되는 유압을 발생시키는 유압펌프와 압력조절밸브 및 유량조절밸브를 포함하는 밸브 유닛 등으로 구성된 동력장치와, 상기 유압펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향 보조력을 발생시키기 위해 동력실린더를 사용하는 작동장치 및, 이 작동장치에 이르는 유로를 개폐하고 조향핸들의 조작에 상응해서 유로를 변경하여 동력실린더의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치 등으로 구성된다.

상기 유압펌프는 고정되게 설치된 캠링의 내부에 다수개의 원심 베인을 가진 로터가 회전되게 설치되어, 상기 로터가 엔진의 회전력을 전달받아 회전할 때에 상기 베인이 원심력을 받아서 돌출하면서 캠링과 로터 사이의 공간의 체적 변화를 야 기시켜 압력의 차이를 만들어서 유체를 토출하게 된다.

그런데 상기 유압펌프는 엔진의 회전동력을 전달받아 구동되게 엔진에 연결되어 있으므로 엔진의 연비를 악화시키게 되고, 엔진의 구동 회전수는 유압펌프의 구동 회전수와 동일하도록 엔진과 연결됨에 따라 차량이 고속으로 주행하여 엔진의 회전수가 상승해서 유압펌프가 고속으로 운전될 때에 유압펌프에서 토출되는 유량이 많아지고 그에 따라 유압도 상승하게 된다.

따라서 차량이 고속으로 주행할 때에 유압펌프에서 토출되는 유압도 상승하여 조향핸들을 조작할 때에 높아진 유압으로 조향핸들의 조작력을 보조함에 따라 조향핸들의 조작감이 가벼워지고, 이는 차량의 조종 안정성을 저하시키게 된다.

상기와 같은 결점을 해소하기 위해 유압펌프의 내부 압력에 따라 캠이 이동하는 구조의 가변 용량형 유압펌프를 적용하여 연비의 저하를 개선할 수 있지만, 구조가 복잡하여 원가 상승을 초래하고 차량의 NVH 성능도 저하시킨 다른 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 차량이 중속 혹은 고속으로 주행할 경우에는 유압펌프에서 유압을 발생시키는 구동축에 엔진으로부터 전달되는 동력을 차단하여 유압펌프가 아이들 운전되게 해서 유압이 형성되지 않도록 함으로써 동력조향장치로부터 조향 보조력이 공급되지 않아서 조향핸들의 조작감이 무거워져 차량의 조종 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라 엔진의 동력 소모를 줄 여서 연비를 개선하고, 차량이 저속 혹은 주차시에는 상기 구동축에 엔진으로부터 동력이 전달되게 하여 유압펌프에서 유압이 생성되면서 동력조향장치에 유압이 공급되게 하여 조향핸들의 조작력을 보조함에 따라 신속한 조향이 이루어져 조향 조작의 편의성이 부여되는 유압펌프의 동력단속장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진으로부터 회전동력을 전달받는 유압펌프의 풀리축이 오일을 가압하여 유압을 발생시키는 로터의 로터축과 클러치를 매개로 분리가능하게 연결되고, 상기 클러치를 해방시키는 해방수단이 상기 풀리축에 구비된다.

바람직하기로는 상기 클러치 해방수단이 엔진이 소정 회전수 이상으로 회전될 때에 상기 클러치를 해방시키는 것을 특징으로 한다.

상기 클러치 해방수단이 상기 풀리축에 설치되어 풀리축을 밀어주는 추력을 발생시키는 축류팬인 것을 특징으로 한다.

상기 축류팬은 유압펌프 하우징에 리턴스프링을 매개로 탄력적으로 지지되게 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 유압펌프의 동력단속장치에 의하면, 차량이 중속 혹은 고속으로 운전될 경우에 유압펌프의 풀리축과 베인축을 단속하는 클러치가 축류팬에 의해 해방되면서 풀리축으로부터 엔진의 동력이 베인축에 전달되지 않아서 유압펌프를 아이들 상태로 구동되어, 유압펌프로부터 유압이 형성되지 않아서 동력조향장치 에서 조향 보조력이 생성되지 않으므로 조향핸들의 조작감이 무거워져 차량의 조종 안정성이 향상될 뿐만 아니라 유압펌프로 인한 엔진의 동력소모가 줄어들어 연비가 향상되며, 차량이 저속 주행 혹은 주차시에는 상기 축류팬에 의해 해방된 클러치가 다시 접속되어서 엔진의 동력이 유압펌프의 풀리축으로부터 베인축으로 동력이 원활하게 전달되어 유압펌프에서 적절한 유압이 형성됨에 따라 동력조향장치에서 조향 보조력이 생성되어 조향핸들의 조작감이 가벼워져 신속한 조향이 이루어지게 됨으로써 차량의 상품성이 향상되는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 유압펌프의 동력단속장치의 구성이 단면도로 도시되어 있는 바, 즉 엔진으로부터 동력을 전달받을 수 있도록 벨트 등으로 연결되는 유압펌프의 풀리(1)에는 풀리축(2)의 일단이 스플라인을 매개로 일체로 회전되게 연결됨과 더불어 상기 풀리축(2)의 타단은 유압펌프 하우징(3)의 내부로 연장된다.

상기 유압펌프 하우징(3)의 내부로 연장된 풀리축(2)의 선단부에는 제1클러치판(4a)이 고정되게 설치되고, 상기 제1클러치판(4a)과 결합하여 일체로 회전되거나 혹은 해방되어 분리되는 제2클러치판(4b)은 로터축(5)에 장착되고, 상기 로터축(5)의 로터에는 다수개의 베인(6)이 원심력을 받아서 반경방향으로 돌출할 수 있도록 심어지는 형태로 설치된다.

이에 따라 상기 제1,2클러치판(4a,4b)이 서로 결합되면, 엔진의 동력이 상기 풀리를 통해 풀리축을 거쳐서 클러치판들을 매개로 로터축에 전달되어, 상기 로터 축이 회전해서 다수개의 베인들이 반경방향으로 돌출하여 오일을 가압해서 유출시키게 된다.

서로 일체로 회전되게 결합된 상기 2개의 클러치판(4a,4b)을 분리시키기 위해 상기 풀리축(2)에는 공지의 축류팬(Axial fan; 7)이 일체로 회전되게 설치되고, 상기 축류팬(7)을 탄력적으로 지지하기 위해 리턴스프링(8)이 하우징(3)의 내주면과 축류팬 사이에 개재된다.

이에 따라 차량이 중속 혹은 고속으로 주행할 경우에(엔진의 회전수가 예컨대 2500rpm 이상) 도 2에 도시한 바와 같이 엔진의 회전동력이 상기 풀리를 통해 풀리축에 전달되어, 풀리축과 함께 상기 축류팬(7)의 팬이 회전하게 되는 데, 축류팬의 팬이 고속으로 회전할 경우에 축류팬에는 축방향으로 추력이 발생하게 되고, 이 추력은 상기 리턴스프링의 탄성력보다 강하여 상기 풀리축에 작용해서 풀리축을 당겨주게 되며, 이로 인해 풀리축은 풀리 쪽으로 이동함과 더불어 상기 축류팬을 탄력적으로 지지하고 있는 리턴스프링은 압축되고, 상기 풀리축의 선단부에 설치된 제1클러치판(4a)이 제2클러치판(4b)으로부터 해방되어 분리된다.

따라서 유압펌프의 로터축에는 엔진의 회전동력이 더 이상 전달되지 않으므로 유압펌프의 풀리는 공회전하면서 유압펌프가 아이들 상태로 운전되고, 유압펌프에서는 가압된 압유가 생성되어 동력조향장치에 공급되지 않으므로, 동력조향장치에는 조향핸들의 조작 보조력을 발생시키지 않아서 조향핸들의 조작감이 무거워지게 되며, 유압펌프의 아이들 운전으로 유압펌프에 의한 엔진의 동력소비가 줄어들어서 엔진의 연비를 향상시키게 된다.

한편 차량이 다시 저속으로 주행하거나 혹은 주차시에는 상기 축류팬에 의해 발생하는 추력이 상기 리턴스프링의 탄성력보다 약하게 되어, 상기 풀리축과 축류팬이 다시 원래의 위치로 복귀되고, 상기 제1클러치판은 다시 제2클러치판과 결합되어 로터축에 엔진의 동력이 전달되는 상태로 접속됨에 따라 유압펌프에서는 베인에 의해 압유가 생성되어 동력조향장치로 공급함으로써, 동력조향장치에 의해 조향핸들의 조작 보조력이 생성되어 조향핸들의 조작이 가벼워지고, 신속한 조향이 이루어질 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 유압펌프의 동력단속장치의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 유압펌프의 동력단속장치에 의해 유압펌프의 풀리축과 로터축이 서로 분리된 상태의 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-풀리 2-풀리축

3-유압펌프 하우징 4a,4b-클러치판

5-로터축 6-베인

7-축류팬

Claims (4)

1. 엔진으로부터 회전동력을 전달받는 유압펌프의 풀리축이 오일을 가압하여 유압을 발생시키는 로터의 로터축과 클러치를 매개로 분리가능하게 연결되고, 상기 클러치를 해방시키는 해방수단이 상기 풀리축에 구비되며;

   상기 클러치 해방수단이 상기 풀리축에 설치되어 상기 풀리축을 밀어주는 추력을 발생시키는 축류팬인 것을 특징으로 하는 유압펌프의 동력단속장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 클러치 해방수단이 엔진이 소정 회전수 이상으로 회전될 때에 상기 클러치를 해방시키는 것을 특징으로 하는 유압펌프의 동력단속장치.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 축류팬은 유압펌프 하우징에 리턴스프링을 매개로 탄력적으로 지지되게 설치된 것을 특징으로 하는 유압펌프의 동력단속장치.

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