KR101642308B1 - 유체 리타더의 충진 제어 장치 - Google Patents

유체 리타더의 충진 제어 장치 Download PDF

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KR101642308B1
KR101642308B1 KR1020150049595A KR20150049595A KR101642308B1 KR 101642308 B1 KR101642308 B1 KR 101642308B1 KR 1020150049595 A KR1020150049595 A KR 1020150049595A KR 20150049595 A KR20150049595 A KR 20150049595A KR 101642308 B1 KR101642308 B1 KR 101642308B1
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Abstract

본 발명은 유체 리타더의 충진 제어 장치에 관한 것으로서, 차량의 구동축에 연결되어 감속 토크를 발생시킴으로써 보조브레이크 역할을 하여 제동력을 향상시키도록 하는 유체 리타더에 설치되는 유체 리타더의 충진 제어 장치에 있어서, 내부가 중공 형성되며, 내부와 외부가 연통되는 제1유입구, 제1배출구, 제2유입구 및 제2배출구가 형성되는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 외주면이 밀착되어 구비되되 상기 하우징을 따라 슬라이딩되도록 결합되며, 제1유로 및 제2유로가 형성되는 스풀; 을 포함하며, 상기 스풀의 위치에 따라, 상기 제1유입구가 제1유로를 통해 제2배출구와 연결되고 상기 제2유입구는 폐쇄 또는 제2유로를 통해 제2배출구와 연결되거나, 상기 제1유입구가 제1유로를 통해 제1배출구 및 제2배출구에 함께 연결되고 상기 제2유입구는 제2유로를 통해 제2배출구와 연결되거나, 상기 제1유입구가 제1유로를 통해 제1배출구와 연결되고 상기 제2유입구는 폐쇄되도록 구성되며, 리타더에 설치되어 리타더 내부의 작동 챔버로 작동 유체를 공급하거나 배출되도록 할 수 있으며, 리타더 내부에 채워지는 작동 유체의 충진량을 조절할 수 있는 유체 리타더의 충진 제어 장치에 관한 것이다.

Description

유체 리타더의 충진 제어 장치 {Feeding control apparatus for fluid retarder}
본 발명은 유체 리타더의 충진 제어 장치에 관한 것으로서, 차량의 구동축에 연결되어 감속 토크를 발생시킴으로써 보조브레이크 역할을 하여 제동력을 향상시키도록 하는 리타더에 설치되어 리타더 내부의 작동 챔버로 작동 유체를 공급하거나 배출되도록 할 수 있으며, 리타더 내부에 채워지는 작동 유체의 충진량을 조절할 수 있는 유체 리타더의 충진 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 대형 차량에는 구동 휠에 장착되어 바퀴를 직접 제동하는 휠 브레이크 이외에 보조 브레이크가 장착되어 있으며, 이러한 보조 브레이크는 차량의 구동축에 리타더(retarder)가 장착되어 차량의 정차 또는 감속 시 리타더를 작동시켜 구동축을 제동시킴으로써 휠 브레이크의 마모를 감소시키고 제동력을 향상시키는 역할을 한다.
이러한 리타더는 구동축의 중간 부분에 설치되거나, 변속기의 출력단 또는 입력단 등에 연결되어 차량의 구동축에 감속 토크를 발생시킬 수 있도록 구성된다.
또한, 리타더의 작동 방식에 있어서 전자식과 유체식으로 분류될 수 있으며, 이때 유체식 리타더는 고속으로 회전하는 변속기의 회전력을 감속시키기 위하여 작동 유체의 저항을 이용하게 된다.
보다 상세하게는 유체식 리타더는 내부의 작동 챔버에 작동 유체가 일정량 이상 채워지면 차량의 구동축에 연결되어 회전되는 로터와 고정된 스테이터 사이에서 작동 유체의 저항에 의해 감속 토크가 발생하며, 발생된 감속 토크가 구동축에 전달되어 차량의 제동 시 보조 브레이크 역할을 하게 된다. 반대로 차량의 주행 시에는 리타더 내부의 작동 챔버에 채워진 작동 유체가 일정량 이하로 배출되어 로터와 스테이터 사이에 작동 유체의 저항이 작용하지 않으며 이에 따라 감속 토크를 발생시키지 않게 된다.
이때, 유체식 리타더는 작동 챔버가 완전히 빈 상태에서부터 가득 찬 상태까지 유체의 충진 레벨이 증가함에 따라 리타더의 제동력이 증가하게 된다. 따라서 리타더의 작동 챔버 내의 유체 충진량을 조절하는 것이 유체식 리타더 제어 장치의 핵심이라 할 수 있으며, 가능한 정확한 유체 충진 레벨을 조절할 수 있으며 효율적으로 유체 충진량을 제어할 수 있는 장치가 요구된다.
그리하여 종래에는 도 1 내지 도 3과 같이 6개의 포트가 형성된 구조의 유체 충진 제어장치가 사용되었다. 여기에서 도 1과 같이 리타더의 비작동시(non-operating)에는 제1유입구(11)로 유입된 유체가 제3배출구(32) 및 제3유입구(31)를 통과해 제2배출구(22)로 바이패스 되도록 흐름이 형성되어, 리타더 내부의 작동 챔버로 작동 유체가 유입되지 않는다. 그리고 도 2와 같이 리타더가 작동되되 유량이 조절되어 리타더의 내부로 유입되도록 할 때(controlled feeding)에는 제1유입구(11)로 유입된 유체의 일부가 제3배출구(32) 및 제3유입구(31)를 통과해 제2배출구(22)로 바이패스 되도록 흐름이 형성되고, 제1유입구(11)로 유입된 나머지 유체는 바로 리타더의 유입구와 연결되는 제1배출구(12)로 배출되어, 리타더 내부의 작동 챔버로 작동 유체가 유입될 수 있다. 즉, 작동 유체의 일부는 바이패스 되고 나머지는 리타더 내부로 유입되어 유량이 조절되어 공급되도록 제어될 수 있다. 또한, 도 3과 같이 리타더가 작동되되 작동 유체를 바이패스 시키지 않고 최대 유량으로 리타더에 작동 유체를 공급할 때(full feeding)에는 제1유입구(11)로 유입된 유체의 전부가 제1배출구(12)로 배출되어, 리타더 내부로 작동 유체가 모두 유입될 수 있다. 이때, 리타더 내부로 작동 유체가 유입된 후 작동 유체를 배출하는 경우에는 하우징(40)의 내부에서 작동되는 밸브 변위체(50)에 작용하는 제어 압력과 리타더의 작동 챔버 내부의 압력의 차압에 따라, 리타더 내부의 작동 유체가 제2유입구(21)를 통해 제2배출구(22)로 배출될 수 있도록 구성된다.
그러나 이러한 종래의 유체 리타더의 충진 제어 장치는 리타더의 비작동시 유체를 바이패스 시키기 위한 별도의 포트인 제3배출구(32), 제3유입구(31) 및 이를 연결하는 별도의 유로(33)가 외부에 형성되어야 하므로 구조가 복잡해지고 컴팩트한 구조로 이루어질 수 없었다. 또한, 종래의 유체 리타더의 충진 제어 장치는 제어 시스템을 통한 제어 압력과 유체의 압력의 차압으로 유체 충진량을 조절하므로 정밀한 제어가 어려운 단점이 있다.
KR 2013-0132691 A (2013.12.05.)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 구동축에 연결되어 감속 토크를 발생시킴으로써 보조브레이크 역할을 하여 제동력을 향상시키도록 하는 리타더에 설치되어 리타더 내부의 작동 챔버로 작동 유체를 공급하거나 배출되도록 할 수 있으며, 리타더 내부에 채워지는 작동 유체의 충진량을 조절할 수 있는 유체 리타더의 충진 제어 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유체 리타더의 충진 제어 장치는, 차량의 구동축에 연결되어 감속 토크를 발생시킴으로써 보조브레이크 역할을 하여 제동력을 향상시키도록 하는 유체 리타더에 설치되는 유체 리타더의 충진 제어 장치에 있어서, 내부가 중공 형성되며, 내부와 외부가 연통되는 제1유입구, 제1배출구, 제2유입구 및 제2배출구가 형성되는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 외주면이 밀착되어 구비되되 상기 하우징을 따라 슬라이딩되도록 결합되며, 제1유로 및 제2유로가 형성되는 스풀; 을 포함하며, 상기 스풀의 위치에 따라, 상기 제1유입구가 제1유로를 통해 제2배출구와 연결되고 상기 제2유입구는 폐쇄 또는 제2유로를 통해 제2배출구와 연결되거나, 상기 제1유입구가 제1유로를 통해 제1배출구 및 제2배출구에 함께 연결되고 상기 제2유입구는 제2유로를 통해 제2배출구와 연결되거나, 상기 제1유입구가 제1유로를 통해 제1배출구와 연결되고 상기 제2유입구는 폐쇄되거나 상기 제2유입구가 일부 개방되어 상기 제2유입구는 제2유로를 통해 제2배출구와 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징에는 높이 방향으로 서로 이격되어 상기 제1배출구, 제1유입구 및 제2유입구가 차례로 형성되며, 상기 제2배출구의 하단이 제2유입구의 하단과 동일한 높이에 위치하도록 형성되되 상기 제2배출구는 제2유입구보다 크게 형성되며, 상기 스풀은 하우징의 내경보다 작게 로드의 외경이 형성되고 상기 로드에 높이방향으로 이격되어 3개의 밀폐부가 형성되며 밀폐부들의 외주면이 하우징의 내주면에 밀착되어, 상기 밀폐부들 사이의 공간이 제1유로 및 제2유로로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밀폐부들의 두께는 상기 제1유입구, 제1배출구 및 제2유입구의 직경보다 크게 형성되며 상기 제2배출구의 직경보다는 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스풀의 위치를 조절하는 변위 조절 장치 및 탄성수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 변위 조절 장치는 공압, 유압, 전자기력 및 기구적인 장치 중 어느 하나를 이용해 스풀의 위치를 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체 리타더의 비작동시, 상기 하우징의 제1유입구와 스풀의 제1유로를 통해 하우징의 제2배출구와 연결되고, 상기 하우징의 제2유입구는 폐쇄되거나 스풀의 제2유로를 통해 제2배출구와 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체 리타더가 작동되되 충진량이 조절되어 작동 유체가 유체 리타더로 유입되도록 하는 경우, 상기 하우징의 제1유입구가 스풀의 제1유로를 통해 제1배출구 및 제2배출구에 함께 연결되고, 상기 하우징의 제2유입구는 제2유로를 통해 하우징의 제2배출구와 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체 리타더가 작동되되 제1유입구로 유입되는 작동 유체가 모두 유체 리타더로 유입되도록 하는 경우, 상기 하우징의 제1유입구가 스풀의 제1유로를 통해 하우징의 제1배출구와 연결되고, 상기 하우징의 제2유입구는 폐쇄되거나 상기 제2유입구가 일부 개방되어 상기 제2유입구는 제2유로를 통해 제2배출구와 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유체 리타더의 충진 제어 장치는, 리타더 내부의 작동 챔버로 작동 유체를 공급하거나 배출되도록 할 수 있으며, 리타더 내부에 채워지는 작동 유체의 충진량을 조절할 수 있다.
또한, 외부에 별도의 바이패스 포트 및 유로를 형성하지 않을 수 있어 컴팩트한 구조로 형성될 수 있는 장점이 있다.
또한, 스풀에 작용하는 힘에 의한 단일 제어 방식을 통해 충진량 조절이 가능하여 보다 정밀한 유량 제어가 이루어질 수 있는 장점이 있다.
도 1 내지 도 3은 종래의 유체 리타더의 충진 제어 장치 및 작동 상태에 따른 유체의 흐름을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 유체 리타더의 충진 제어 장치가 리타더에 연결된 구조를 나타낸 단면도.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 유체 리타더의 충진 제어 장치의 스풀 작동 상태에 따른 유체의 흐름을 나타낸 단면도.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 유체 리타더의 충진 제어 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 유체 리타더의 충진 제어 장치가 리타더에 연결된 구조를 를 나타낸 단면도이고, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 유체 리타더의 충진 제어 장치의 스풀 작동 상태에 따른 유체의 흐름을 나타낸 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 리타더의 충진 제어 장치(1000)는, 차량의 구동축에 연결되어 감속 토크를 발생시킴으로써 보조브레이크 역할을 하여 제동력을 향상시키도록 하는 유체 리타더에 설치되는 유체 리타더의 충진 제어 장치에 있어서, 내부가 중공 형성되며, 내부와 외부가 연통되는 제1유입구(110), 제1배출구(120), 제2유입구(130) 및 제2배출구(140)가 형성되는 하우징(100); 및 상기 하우징(100)의 내부에 외주면이 밀착되어 구비되되 상기 하우징(100)을 따라 슬라이딩되도록 결합되며, 제1유로(230) 및 제2유로(240)가 형성되는 스풀(200); 을 포함하며, 상기 스풀(200)의 위치에 따라, 상기 제1유입구(110)가 제1유로(230)를 통해 제2배출구(140)와 연결되고 상기 제2유입구(130)는 폐쇄 또는 제2유로(240)를 통해 제2배출구(140)와 연결되거나, 상기 제1유입구(110)가 제1유로(230)를 통해 제1배출구(120) 및 제2배출구(140)에 함께 연결되고 상기 제2유입구(130)는 제2유로(240)를 통해 제2배출구(140)와 연결되거나, 상기 제1유입구(110)가 제1유로(230)를 통해 제1배출구(120)와 연결되고 상기 제2유입구(130)는 폐쇄되거나 상기 제2유입구(130)가 일부 개방되어 상기 제2유입구(130)는 제2유로(240)를 통해 제2배출구(140)와 연결될 수 있다.
우선, 본 발명의 유체 리타더의 충진 제어 장치는 유체 리타더(500)에 연결되어 유체 리타더(500)의 유입구(540)를 통해 작동 챔버(530)로 작동 유체를 공급하거나 유체 리타더(500)의 배출구(550)를 통해 작동 챔버(530)에서 작동 유체가 배출되도록 하여 회전되는 로터(510)와 고정된 스테이터(520) 사이에서 발생하는 작동 유체의 저항에 따라 제동력이 조절되도록 하는 밸브 역할을 하며, 또한 유체 리타더(500)로 공급되는 작동 유체의 유량을 조절할 수 있도록 구성된다.
하우징(100)은 내부가 중공된 관형으로 형성될 수 있으며, 내부와 외부를 관통하도록 4개의 포트인 제1유입구(110), 제1배출구(120), 제2유입구(130) 및 제2배출구(140)가 형성된다. 여기에서 외부로부터 제1유입구(110)로 작동 유체가 공급되고, 제1배출구(120)는 리타더(500)의 유입구(540)와 연결되며, 제2유입구(130)는 리타더(500)의 배출구(550)와 연결되며, 제2배출구(140)는 작동유체가 외부로 배출되는 포트이다.
그리고 하우징(100)의 내부에 스풀(200)이 구비되며, 스풀(200)은 하우징(100)을 따라 직선으로 슬라이딩될 수 있도록 하우징(100)에 결합된다. 이때, 스풀(200)의 외주면이 하우징(100)의 내주면에 밀착되며, 스풀(200)에는 상측에 제1유로(230)가 형성되고 하측에 제2유로(240)가 형성된다. 또한, 스풀(200)에 형성된 제1유로(230) 및 제2유로(240)는 스풀(200)의 외측 또는 내측에 형성될 수 있으며 외측과 내측에 함께 형성될 수도 있으나, 상기 하우징(100)에 형성된 포트들과의 연결이 용이하도록 스풀(200)의 외측에 상기 유로들이 형성되는 것이 바람직하다.
여기에서 스풀(200)의 위치에 따라 다양한 형태의 유체 흐름이 형성될 수 있으며, 본 발명에서는 하우징(100)에 형성된 포트들의 위치 및 스풀(200)에 형성된 유로들의 위치에 의해 유체의 흐름이 형성된다.
보다 상세하게는 도 4 내지 도 7을 참조하면 스풀(200)의 위치에 따라, 상기 제1유입구(110)가 제1유로(230)를 통해 제2배출구(140)와 연결되고 상기 제2유입구(130)는 폐쇄 또는 제2유로(240)를 통해 제2배출구(140)와 연결될 수 있다. 그리하여 외부에서 제1유입구(110)를 통해 공급되는 작동 유체가 제1유로(230)를 따라 유동되어 제2배출구(140)를 통해 외부로 배출되어, 공급되는 작동 유체가 리타더(500) 내부로 유입되지 않고 외부로 바이패스 될 수 있다. 이때, 리타더(500)의 배출구(550)에 연결되는 제2유입구(130)는 폐쇄되거나 제2유로(240)를 통해 제2배출구(140)와 연결되어 리타더(500)의 배출구(550)를 통해 리타더(500) 내부의 작동 유체가 배출되거나 배출구(550)를 통해 거꾸로 유입되지 않을 수 있다.
또는 상기 제1유입구(110)가 제1유로(230)를 통해 제1배출구(120) 및 제2배출구(140)에 함께 연결되고 상기 제2유입구(130)는 제2유로(240)를 통해 제2배출구(140)와 연결될 수 있다. 즉, 제1유입구(110)를 통해 공급되는 작동 유체의 일부는 제1유로(230)를 거쳐 제1유입구(110)를 통해 리타더(500) 내부로 유입되고, 공급되는 작동 유체의 나머지는 제1유로(230)를 거쳐 제2배출구(140)를 통해 외부로 배출된다. 그리하여 제1유입구(110)를 통해 공급되는 작동 유체의 유량이 조절되어 리타더(500)의 내부로 유입될 수 있다. 이때, 상기 제2유입구(130)는 제2유로(240)를 통해 제2배출구(140)와 연결되어 리타더(500) 내부의 작동 유체가 배출될 수 있다.
또는 상기 제1유입구(110)가 제1유로(230)를 통해 제1배출구(120)와 연결되고 상기 제2유입구(130)는 폐쇄되도록 구성될 수 있다. 즉, 제1유입구(110)를 통해 공급되는 작동 유체의 전부가 제1유로(230)를 거쳐 제1배출구(120)를 통해 리타더(500) 내부로 유입되도록 할 수 있다. 이때, 제2유입구(130)는 폐쇄되어 리타더(500) 내부의 작동 유체가 외부로 배출되지 않을 수 있으며, 제2유입구(130)가 일부 개방되어 제2유입구(130)는 제2유로(240)를 통해 제2배출구(140)와 연결되어 리타더(500) 내부의 작동 유체가 외부로 배출될 수 있다. 여기에서 제2유입구(130)는 개방되는 정도가 조절되어 리타더(500) 내부의 작동 유체가 외부로 배출되는 양이 조절될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 유체 리타더의 충진 제어 장치는, 리타더 내부의 작동 챔버로 작동 유체를 공급하거나 배출되도록 할 수 있으며, 리타더 내부에 채워지는 작동 유체의 충진량을 조절할 수 있다. 또한, 외부에 별도의 바이패스 포트 및 유로를 형성하지 않을 수 있어 컴팩트한 구조로 형성될 수 있는 장점이 있으며, 스풀에 작용하는 힘에 의한 단일 제어 방식을 통해 충진량 조절이 가능하여 보다 정밀한 유량 제어가 이루어질 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 하우징(100)에는 높이 방향으로 서로 이격되어 상기 제1배출구(120), 제1유입구(110) 및 제2유입구(130)가 차례로 형성되며, 상기 제2배출구(140)의 하단이 제2유입구(130)의 하단과 동일한 높이에 위치하도록 형성되되 상기 제2배출구(140)는 제2유입구(130)보다 크게 형성되며, 상기 스풀(200)은 하우징(100)의 내경보다 작게 로드(210)의 외경이 형성되고 상기 로드(210)에 높이방향으로 이격되어 3개의 밀폐부(220)가 형성되며 밀폐부(220)들의 외주면이 하우징(100)의 내주면에 밀착되어, 상기 밀폐부(220)들 사이의 공간이 제1유로(230) 및 제2유로(240)로 형성될 수 있다.
보다 상세하게는 하우징(100)에 형성되는 포트들은 상측에서 하측방향으로 서로 이격되어 형성되며, 제1배출구(120)의 아래쪽에 제1유입구(110)가 형성되고 그 아래쪽에 제2유입구(130) 및 제2배출구(140)가 형성될 수 있다. 이때, 제2유입구(130)와 제2배출구(140)는 하단들이 서로 같은 높이에 있도록 형성되어 서로 반대측에 배치될 수 있다. 그리고 제2유입구(130)보다 제2배출구(140)가 더 크게 형성되며, 제2배출구(140)는 제2유입구(130)보다 직경 또는 높이가 더 크게 형성될 수 있다. 또한, 스풀(200)은 하우징(100)의 내경보다 굵기가 작은 환봉 형태의 로드(210)의 양단 및 중앙부에 원판 형태의 밀폐부(220)가 각각 형성되어, 밀폐부(220)의 외주면이 하우징(100)의 내주면에 밀착되도록 결합될 수 있다. 그리하여 밀폐부(220)들 사이에 제1유로(230) 및 제2유로(240)가 형성된다. 이때, 밀폐부(220)는 최상측의 제1밀폐부(221) 및 중앙부의 제2밀폐부(222) 사이에 제1유로(230)가 형성되고 제2밀폐부(222)와 최하측의 제3밀폐부(223) 사이에 제2유로(240)가 형성된다. 여기에서 스풀(200)은 하우징(100)의 내경과 동일한 환봉을 이용해 제1유로(230) 및 제2유로(240) 부분을 절삭 가공하여 형성될 수도 있으며, 로드(210)에 밀폐부(220)들이 결합되어 고정되는 형태로 형성될 수도 있다.
여기에서 포트들인 제1유입구(110), 제1배출구(120), 제2유입구(130) 및 제2배출구(140)의 상하방향 위치와 스풀(200)의 밀폐부(220)의 상하방향 위치는 상기한 바와 같은 작동 유체의 흐름이 형성될 수 있도록 포트들의 거리 및 밀폐부(220)들 간의 거리가 조절되어 다양하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 밀폐부(220)들의 두께는 상기 제1유입구(110), 제1배출구(120) 및 제2유입구(130)의 직경보다 크게 형성되며 상기 제2배출구(140)의 직경보다는 작게 형성될 수 있다. 즉, 밀폐부(220)들은 스풀(200)의 위치에 따라 포트들인 제1유입구(110), 제1배출구(120) 및 제2유입구(130)를 폐쇄할 수 있도록 포트들 보다 크게 형성될 수 있으며, 제2배출구(140)는 폐쇄되지 않도록 밀폐부(220)의 두께는 제2배출구(140)보다는 작게 형성될 수 있다. 이때, 포트들의 간격에 따라 제1밀폐부(221) 및 제2밀폐부(222)는 포트들 보다 작게 형성될 수도 있다.
또한, 상기 스풀(200)의 위치를 조절하는 변위 조절 장치(300) 및 탄성수단(400)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 스풀(200)의 위치를 조절하기 위해 스풀(200)의 일측에 힘을 가할 수 있도록 공압, 유압, 전자기력 및 기구적인 장치 등을 이용한 변위 조절 장치(300)가 형성될 수 있으며, 스풀(200)의 타측에는 탄성에 의해 원위치로 복귀될 수 있도록 코일 스프링과 같은 탄성수단(400)이 구비될 수 있다.
이때, 하우징(100)의 상측에는 캡 등이 결합되어 탄성수단(400)의 상측이 지지되고 하우징(100)의 상측이 밀폐되도록 할 수 있다. 그리고 하우징(100)의 하측에도 캡이 결합되어 하우징(100)의 하측이 밀폐되되, 캡에 연통공이 형성되어 연통공을 통해 공압 또는 유압 등이 공급 및 배출되도록 함으로써 스풀(200)의 위치가 조절되도록 할 수 있다.
또한, 상기 변위 조절 장치(300)는 공압, 유압, 전자기력 및 기구적인 장치 중 어느 하나를 이용해 스풀(200)의 위치를 제어할 수 있다. 즉, 공압 및 유압을 이용하는 경우 하우징(100)의 하측을 캡으로 밀폐하여 하우징(100), 스풀(200)의 하단 및 캡에 의해 밀폐된 챔버가 형성되도록 하고, 캡에 압축공기 또는 가압된 유체를 주입 및 배출할 수 있는 주입관을 연결하여, 챔버 내에 압력을 조절함에 따라 스풀(200)의 위치가 조절되도록 변위 조절 장치(300)를 제어할 수 있다. 또한, 전자기력을 이용하는 경우 하우징(100)의 외측에 코일을 설치하여, 전자기력에 의해 스풀(200)의 위치가 조절되도록 할 수 있다. 또한, 기구적인 장치를 이용하는 경우 스풀(200)에 결합되어 스풀(200)의 상하방향 위치를 조절할 수 있도록 하는 액추에이터 등이 사용될 수 있으며, 이외에도 링크, 캠 및 스크류 등 다양한 방식으로 스풀(200)의 위치를 조절할 수 있도록 변위 조절 장치(300)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 유체 리타더(500)의 비작동시(non-operating), 상기 하우징(100)의 제1유입구(110)와 스풀(200)의 제1유로(230)를 통해 하우징(100)의 제2배출구(140)와 연결되고, 상기 하우징(100)의 제2유입구(130)는 폐쇄되거나 스풀(200)의 제2유로(240)를 통해 제2배출구(140)와 연결될 수 있다. 즉, 도 5와 같이 리타더(500)의 비작동시에는 리타더(500) 내부로 작동 유체가 유입되지 않고 바이패스 될 수 있다.
또한, 상기 유체 리타더(500)가 작동되되 충진량이 조절되어 작동 유체가 유체 리타더(500)로 유입되도록 하는 경우(controlled feeding), 상기 하우징(100)의 제1유입구(110)가 스풀(200)의 제1유로(230)를 통해 제1배출구(120) 및 제2배출구(140)에 함께 연결되고, 상기 하우징(100)의 제2유입구(130)는 제2유로(240)를 통해 하우징(100)의 제2배출구(140)와 연결될 수 있다. 즉, 도 6과 같이 리타더(500) 내부로 작동 유체의 유량이 조절되어 유입되도록 하는 경우, 작동 유체의 일부는 리타더(500) 내부로 유입되고 나머지 유체는 바이패스 될 수 있다.
또한, 상기 유체 리타더(500)가 작동되되 제1유입구(110)로 유입되는 작동 유체가 모두 유체 리타더(500)로 유입되도록 하는 경우(full feeding), 상기 하우징(100)의 제1유입구(110)가 스풀(200)의 제1유로(230)를 통해 하우징(100)의 제1배출구(120)와 연결되고, 상기 하우징(100)의 제2유입구(130)는 폐쇄되거나 상기 제2유입구(130)가 일부 개방되어 상기 제2유입구(130)는 제2유로(240)를 통해 제2배출구(140)와 연결될 수 있다.
즉, 도 7과 같이 공급되는 모든 유체가 리타더(500)로 유입되도록 하는 경우에는, 바이패스 되는 유량이 없도록 제1유입구(110)와 제2배출구(140) 사이가 차단되며, 리타더(500)에서 외부로 작동 유체가 배출되지 않도록 제2유입구(130)가 폐쇄될 수 있다. 이때, 제2유입구(130)는 일부 개방되어 제2유입구(130)가 제2유로(240)를 통해 제2배출구(140)와 연결되어 리타더(500) 내부의 작동 유체가 외부로 배출될 수 있다. 그리하여 제2유입구(130)의 개방 정도가 조절되어 리타더(500) 내부의 작동 유체가 외부로 배출되는 양이 조절될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 유체 리타더의 충진 제어 장치
100 : 하우징
110 : 제1유입구 120 : 제1배출구
130 : 제2유입구 140 : 제2배출구
200 : 스풀
210 : 로드 220 : 밀폐부
221 : 제1밀폐부 222 : 제2밀폐부
223 : 제3밀폐부
230 : 제1유로 240 : 제2유로
300 : 변위 조절 장치
400 : 탄성수단
500 : 리타더
510 : 로터 520 : 스테이터
530 : 작동 챔버 540 : 유입구
550 : 배출구

Claims (8)

  1. 차량의 구동축에 연결되어 감속 토크를 발생시킴으로써 보조브레이크 역할을 하여 제동력을 향상시키도록 하는 유체 리타더에 설치되는 유체 리타더의 충진 제어 장치에 있어서,
    내부가 중공 형성되며, 내부와 외부가 연통되는 제1유입구, 제1배출구, 제2유입구 및 제2배출구가 형성되는 하우징; 및
    상기 하우징의 내부에 외주면이 밀착되어 구비되되 상기 하우징을 따라 슬라이딩되도록 결합되며, 제1유로 및 제2유로가 형성되는 스풀; 을 포함하며,
    상기 하우징에는 높이 방향으로 서로 이격되어 상기 제1배출구, 제1유입구 및 제2유입구가 차례로 형성되며, 상기 제2배출구의 하단이 제2유입구의 하단과 동일한 높이에 위치하도록 형성되되 상기 제2배출구는 제2유입구보다 크게 형성되며,
    상기 스풀은 하우징의 내경보다 작게 로드의 외경이 형성되고 상기 로드에 높이방향으로 이격되어 3개의 밀폐부가 형성되며 밀폐부들의 외주면이 하우징의 내주면에 밀착되어, 상기 밀폐부들 사이의 공간이 제1유로 및 제2유로로 형성되어,
    상기 스풀의 위치에 따라, 상기 제1유입구가 제1유로를 통해 제2배출구와 연결되고 상기 제2유입구는 폐쇄 또는 제2유로를 통해 제2배출구와 연결되거나, 상기 제1유입구가 제1유로를 통해 제1배출구 및 제2배출구에 함께 연결되고 상기 제2유입구는 제2유로를 통해 제2배출구와 연결되거나, 상기 제1유입구가 제1유로를 통해 제1배출구와 연결되고 상기 제2유입구는 폐쇄되거나 상기 제2유입구가 일부 개방되어 상기 제2유입구는 제2유로를 통해 제2배출구와 연결되는 것을 특징으로 하는 유체 리타더의 충진 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밀폐부들의 두께는 상기 제1유입구, 제1배출구 및 제2유입구의 직경보다 크게 형성되며 상기 제2배출구의 직경보다는 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 리타더의 충진 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스풀의 위치를 조절하는 변위 조절 장치 및 탄성수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체 리타더의 충진 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 변위 조절 장치는 공압, 유압, 전자기력 및 기구적인 장치 중 어느 하나를 이용해 스풀의 위치를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 리타더의 충진 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유체 리타더의 비작동시,
    상기 하우징의 제1유입구와 스풀의 제1유로를 통해 하우징의 제2배출구와 연결되고, 상기 하우징의 제2유입구는 폐쇄되거나 스풀의 제2유로를 통해 제2배출구와 연결되는 것을 특징으로 하는 유체 리타더의 충진 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유체 리타더가 작동되되 충진량이 조절되어 작동 유체가 유체 리타더로 유입되도록 하는 경우,
    상기 하우징의 제1유입구가 스풀의 제1유로를 통해 제1배출구 및 제2배출구에 함께 연결되고, 상기 하우징의 제2유입구는 제2유로를 통해 하우징의 제2배출구와 연결되는 것을 특징으로 하는 유체 리타더의 충진 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유체 리타더가 작동되되 제1유입구로 유입되는 작동 유체가 모두 유체 리타더로 유입되도록 하는 경우,
    상기 하우징의 제1유입구가 스풀의 제1유로를 통해 하우징의 제1배출구와 연결되고, 상기 하우징의 제2유입구는 폐쇄되거나 상기 제2유입구가 일부 개방되어 상기 제2유입구는 제2유로를 통해 제2배출구와 연결되는 것을 특징으로 하는 유체 리타더의 충진 제어 장치.
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