KR101680238B1 - 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 유압클러치를 작동시키는 액추에이터에 작동유를 공급하여 유압클러치의 동작을 제어하는 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치에 관한 것으로, 액추에이터에 작동유를 공급하는 메인유압라인, 메인유압라인으로 작동유를 공급하는 유압공급라인, 작동유 공급원의 작동유를 펌핑하여 유압공급라인으로 공급하는 유압펌프, 메인유압라인으로부터 작동유 공급원으로 작동유가 회수되는 메인회수라인, 메인유압라인을 유압공급라인이나 메인회수라인과 선택적으로 연통시키는 방향전환밸브, 유압공급라인상의 작동유가 작동유 공급원으로 회수되는 서브회수라인, 및 유압펌프와 연동하여 서브회수라인을 개폐하는 개폐밸브를 포함하여, 작동유의 회수속도를 높일 수 있고 유압펌프의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치{ A DEVICE FOR CONTROLLING HYDRAULIC PRESSURE OF A HYDRAULIC ACTUATOR IN A CAR }

본 발명은 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 유압식 액추에이터에 작동유를 공급하거나 회수하는 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 유압식 액추에이터를 사용하는 다양한 장치들이 구비되어 있다. 가령, 클러치는 엔진에서 변속기로의 동력을 단속하는 장치로 클러치 디스크를 사용하는 마찰식 클러치는 유압을 통해 클러치 디스크를 작동시키기 위한 클러치 액츄에이터를 구비하고 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치는 하나의 유압라인(120)을 통해 작동유를 액추에이터(110)에 공급하고 회수한다. 이를 위해 작동유를 펌핑하는 유압펌프(150)는 양방향 모터를 구비해야 하는데, 그로 인해 고가의 양방향 모터를 사용해야 하므로 제조원가가 높고, 양방향 모터의 구동에 따른 운전비용도 많이 소요되는 문제점이 있었다.

즉, 작동유를 액추에이터(110)에 공급할 때에는 유압펌프(150)의 양방향 모터를 정회전시키고 회수할 때에는 역회전시키게 되는데, 공급시와 회수시에 모두 모터를 구동시켜야 하므로 운전비용이 많이 소요되는 것이다. 그러나, 종래의 유압회로상에서 유압펌프(150)에 단방향 모터를 사용할 경우에는 회수되는 작동유가 유압펌프를 통과해야 하므로 신속하게 회수되지 못하게 된다.

미설명 도면부호 125 : 릴리프라인, 170 : 릴리프밸브

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 작동유의 회수속도를 높여 유압실린더의 작동을 신속하게 제어할 수 있고 운전비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 내구성을 향상시킬 수 있으며 제조원가를 절감할 수 있는 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치는, 차량의 유압식 액추에이터에 작동유를 공급하거나 회수하는 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치로서, 상기 액추에이터에 작동유를 공급하는 메인유압라인, 상기 메인유압라인으로 작동유를 공급하는 유압공급라인, 구동모터에 의해 작동하고 작동유 공급원의 작동유를 펌핑하여 상기 유압공급라인으로 공급하는 유압펌프, 상기 메인유압라인으로부터 작동유 공급원으로 작동유가 회수되는 메인회수라인, 상기 메인유압라인을 상기 유압공급라인이나 메인회수라인과 선택적으로 연통시키되 상기 작동유 공급원으로부터 상기 액추에이터로 작동유가 공급될 때 상기 메인유압라인과 유압공급라인을 연통시키고 상기 액추에이터로부터 작동유가 회수될 때 상기 메인회수라인을 통해 작동유 공급원으로 회수되게 상기 메인유압라인과 메인회수라인을 연통시키는 방향전환밸브, 상기 유압공급라인에 분기되어 구비되고 상기 유압공급라인상의 작동유가 상기 작동유 공급원으로 회수되는 서브회수라인, 및 상기 서브회수라인에 구비되고 상기 유압펌프의 구동모터와 연동하여 상기 서브회수라인을 개폐하는 개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치에 있어서, 상기 방향전환밸브는 상기 유압펌프 작동시 상기 유압공급라인상의 유압에 의해 작동하여 상기 메인유압라인과 유압공급라인을 연통시키는 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치에 있어서, 상기 방향전환밸브는 상기 유압펌프 정지시 상기 유압공급라인의 부압에 의해 상기 메인유압라인과 메인회수라인을 연통시키는 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치에 있어서, 상기 개폐밸브는 상기 유압펌프 구동모터의 제어신호를 수신하여 상기 서브회수라인을 개폐하는 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치에 있어서, 상기 개폐밸브는 상기 유압펌프 구동모터의 제어신호를 수신하여 전기적으로 작동하는 솔레노이드밸브이고, 상기 유압펌프의 구동모터 작동신호 수신시 상기 서브회수라인을 닫고, 상기 유압펌프의 구동모터 정지신호 수신시 상기 서브회수라인을 개방하는 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치에 있어서, 상기 유압펌프의 구동모터는 단방향 모터인 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치에 있어서, 상기 유압공급라인에 분기되어 상기 작동유 공급원로 작동유를 배출시키는 릴리프라인, 및 상기 릴리프라인에 구비되고 상기 유압공급라인으로 공급되는 작동유의 압력이 설정치 이상일 때 상기 작동유 공급원로 작동유를 배출시키는 릴리프밸브를 더 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치에 의하면, 작동유의 회수속도를 높여 유압실린더의 작동을 신속하게 제어할 수 있고, 유압펌프를 구동시키는 모터의 작동을 최소화하여 운전비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 내구성을 향상시킬 수 있으며, 양방향 모터를 대체하여 단방향 모터를 사용할 경우 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치를 나타낸 유압회로도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치를 나타낸 유압회로도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치의 작동상태를 나타낸 유압회로도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치는 차량의 유압클러치를 작동시키는 액추에이터에 작동유를 공급하여 유압클러치의 동작을 제어하는 장치이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치는, 상기 액추에이터(10)에 작동유를 공급하는 메인유압라인(21), 상기 메인유압라인(21)으로 작동유를 공급하는 유압공급라인(22), 작동유 공급원(60)의 작동유를 펌핑하여 상기 유압공급라인(22)으로 공급하는 유압펌프(50), 상기 메인유압라인(21)으로부터 작동유 공급원(60)으로 작동유가 회수되는 메인회수라인(24), 상기 메인유압라인(21)을 상기 유압공급라인이나 메인회수라인과 선택적으로 연통시키는 방향전환밸브(30), 상기 유압공급라인(22)상의 작동유가 상기 작동유 공급원(60)으로 회수되는 서브회수라인(23), 및 상기 유압펌프(50)와 연동하여 상기 서브회수라인(23)을 개폐하는 개폐밸브(40)를 포함한다.

상기 유압공급라인(22)과 메인회수라인(24)은 상기 방향전환밸브(30)를 중심으로 메인유압라인(21)과 구분되어 형성된다. 즉, 상기 메인유압라인(21)은 상기 방향전환밸브(30)와 액추에이터(10) 사이에 구비되고, 상기 유압공급라인(22)은 상기 방향전환밸브(30)와 상기 유압펌프(50)의 사이에 구비되며, 상기 메인회수라인(24)은 상기 방향전환밸브(30)와 작동유 공급원(60) 사이에 구비되어 있다.

상기 서브회수라인(23)은 상기 유압공급라인(22)에 분기되고 작동유 공급원(60)과 연결되어 있다. 따라서, 상기 유압공급라인(22)상의 작동유가 상기 서브회수라인(23)을 통해 작동유 공급원(60)으로 회수될 수 있게 된다.

상기 유압펌프(50)는 구동모터(55)에 의해 작동하고, 상기 구동모터(55)는 단방향 모터이다.

상기 방향전환밸브(30)는 작동유의 유압에 의해 개폐동작하는 스풀형 밸브로, 스풀과 복원스프링을 구비하여 상기 유압공급라인(22)으로부터 공급되는 작동유의 유압과 복원스프링의 복원력 차이에 의해 작동하게 된다. 즉, 상기 유압공급라인(22)상의 작동유 유압이 복원스프링의 복원력보다 작을 때 스풀이 상기 유압공급라인(22)의 토출구를 닫게 되고, 상기 유압공급라인(22)상의 작동유 유압이 복원스프링의 복원력보다 클 때 복원스프링이 압축되면서 유압공급라인(22)의 토출구를 개방하게 된다.

상기 방향전환밸브(30)는 상기 작동유 공급원(60)으로부터 상기 액추에이터(10)로 작동유가 공급될 때 상기 메인유압라인(21)과 유압공급라인(22)을 연통시킨다. 즉, 상기 방향전환밸브(30)는 상기 유압펌프(50) 작동시 상기 유압공급라인(22)상의 유압에 의해 작동하여 상기 메인유압라인(21)과 유압공급라인(22)을 연통시키고 상기 메인회수라인(24)은 닫게 된다.

반대로, 상기 방향전환밸브(30)는 상기 액추에이터(10)로부터 작동유가 회수될 때 상기 메인유압라인(21)과 메인회수라인(24)을 연통시켜 작동유를 상기 메인회수라인(24)을 통해 작동유 공급원(60)으로 회수시킨다. 즉, 상기 방향전환밸브(30)는 상기 유압펌프(50) 정지시 상기 유압공급라인(22)의 부압에 의해 작동하여 상기 메인유압라인(21)과 메인회수라인(24)을 연통시키고 상기 유압공급라인(22)은 닫게 된다.

상기 개폐밸브(40)는 상기 서브회수라인(23)에 구비되고, 상기 유압펌프 구동모터(55)의 제어신호를 수신하여 상기 서브회수라인(23)을 개폐한다.

상기 개폐밸브(40)는 전기식 솔레노이드밸브로, 솔레노이드에 전류가 차단된 상태에서는 스프링력에 의해 상기 서브회수라인(23)을 닫게 되고, 솔레노이드에 전류가 인가되면 상기 서브회수라인(23)을 개방하게 된다.

상기 개폐밸브(40)는 상기 유압펌프(50) 구동모터(55)의 온오프 제어신호에 연동되어 솔레노이드의 작동을 온오프시킨다. 즉, 상기 개폐밸브(40)의 솔레노이드는 상기 유압펌프(50) 구동모터(55)의 제어신호를 수신하여 전기적으로 작동한다. 가령, 상기 개폐밸브(40)는 상기 유압펌프(50)의 구동모터(55) 작동신호 수신시 상기 서브회수라인(23)을 닫고, 상기 유압펌프(50)의 구동모터(55) 정지신호 수신시 상기 서브회수라인(23)을 개방하게 된다.

상기 메인유압라인(21)에는 릴리프라인(25)이 분기되어 구비되고 릴리프라인(25)에는 릴리프밸브(70)가 구비되어 있다. 릴리프밸브(70)는 상기 메인유압라인(21)으로 공급되는 작동유의 압력이 설정치 이상일 때 개방됨으로써 작동유 공급원(60)으로 작동유를 배출시키게 된다. 즉, 과부하시 작동유 공급원(60)으로 작동유를 배출시키게 된다.

도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 작동상태를 상세히 설명한다. 도 3은 유압펌프 작동시 작동유의 공급과정을 나타낸 것이고, 도 4는 유압펌프의 정지시 회수과정을 나타낸 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 유압펌프(50)의 단방향 구동모터(55)가 작동하게 되면 작동유 공급원(60)로부터 작동유가 펌핑되면서 상기 유압공급라인(22)으로 작동유가 공급되고, 상기 유압공급라인(22)상의 유압에 의해 상기 방향전환밸브(30)가 강제로 작동하여 상기 액추에이터(10)로 작동유가 공급된다.

이때, 상기 개폐밸브(40)는 상기 유압펌프(50)의 구동모터(55)로부터 작동(ON)신호를 수신하여 상기 서브회수라인(23)을 닫게 된다. 즉, 상기 개폐밸브(40)는 구동모터(55)가 작동할 때 솔레노이드에 전류공급을 차단하여 상기 서브회수라인(23)을 닫게 된다. 그로 인해 상기 유압공급라인(22)상의 작동유가 상기 서브회수라인(23)을 통해 작동유 공급원(60)으로 역류되지 않게 되어 유압이 손실되지 않게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유압펌프(50)의 단방향 구동모터(55)가 정지하게 되면 작동유의 펌핑이 정지되면서 유압공급라인(22)상의 유압이 낮아지게 되고, 이에 상기 방향전환밸브(30)가 복원되면서 유압공급라인(22)의 토출구를 닫고 상기 메인회수라인(24)의 입구를 개방하게 된다. 따라서, 상기 액추에이터(10)로부터 메인회수라인(24)을 통해 작동유가 작동유 공급원(60)로 회수된다.

이때, 상기 개폐밸브(40)는 상기 유압펌프(50)의 구동모터(55)로부터 정지(OFF)신호를 수신하여 상기 서브회수라인(23)을 개방하게 된다. 즉, 상기 개폐밸브(40)는 구동모터(55)가 정지할 때 솔레노이드에 전류를 공급하여 상기 서브회수라인(23)을 개방하게 된다. 그로 인해 상기 유압공급라인(22)상의 작동유가 상기 서브회수라인(23)을 통해 작동유 공급원(60)으로 회수되는데, 이때 상기 유압공급라인(22)에 부압이 발생하여 상기 방향전환밸브(30)의 복원동작시간을 단축시키게 된다. 부연하면, 상기 방향전환밸브(30)는 작동유의 유압이 단시간에 급감하면서 스프링복원력과 작동유 유압의 차이가 커지면서 개폐동작이 신속하게 이루어지게 되는 것이다.

이와 같이 상기 유압펌프(50)의 구동모터(55)를 온오프시키는 것만으로 액추에이터(10)로 작동유를 공급하거나 회수시킬 수 있게 된다. 즉, 유압펌프(50)의 구동모터(55)는 양방향 모터가 아니더라도 단방향 모터의 온오프 동작만으로 작동유를 액추에이터(10)에 공급하고 회수할 수 있게 되는데, 그로 인해 고가의 양방향 모터를 저가의 단방향 모터로 대체할 수 있게 되고 역회전에 소요되는 운전비용도 절감할 수 있게 된다.

한편, 상기 개폐밸브(40)에 의해 상기 서브회수라인(23)이 개방되면 상기 유압공급라인(22)상의 작동유가 서브회수라인(23)을 통해 작동유 공급원(60)으로 회수되고 유압펌프(50) 쪽으로 역류되지 않게 된다. 이와 같이 회수되는 작동유가 유압펌프(50)를 통과하지 않게 되므로 신속하게 회수될 수 있게 되고 유압펌프(50)의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 : 액추에이터
21 : 메인유압라인
22 : 유압공급라인
23 : 서브회수라인
24 : 메인회수라인
25 : 릴리프라인
30 : 방향전환밸브
40 : 개폐밸브
50 : 유압펌프
55 : 구동모터
60 : 작동유 공급원
70 : 릴리프밸브

Claims (7)

1. 차량의 유압식 액추에이터에 작동유를 공급하거나 회수하는 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치에 있어서,
   상기 액추에이터에 작동유를 공급하는 메인유압라인;
   상기 메인유압라인으로 작동유를 공급하는 유압공급라인;
   구동모터에 의해 작동하고, 작동유 공급원의 작동유를 펌핑하여 상기 유압공급라인으로 공급하는 유압펌프;
   상기 메인유압라인으로부터 작동유 공급원으로 작동유가 회수되는 메인회수라인;
   상기 메인유압라인을 상기 유압공급라인이나 메인회수라인과 선택적으로 연통시키되, 상기 작동유 공급원으로부터 상기 액추에이터로 작동유가 공급될 때 상기 메인유압라인과 유압공급라인을 연통시키고, 상기 액추에이터로부터 작동유가 회수될 때 상기 메인회수라인을 통해 작동유 공급원으로 회수되게 상기 메인유압라인과 메인회수라인을 연통시키는 방향전환밸브;
   상기 유압공급라인에 분기되어 구비되고, 상기 유압공급라인상의 작동유가 상기 작동유 공급원으로 회수되는 서브회수라인; 및
   상기 서브회수라인에 구비되고, 상기 유압펌프 구동모터의 제어신호를 수신하여 상기 서브회수라인을 개폐하되 상기 유압펌프 구동모터의 제어신호를 수신하여 전기적으로 작동하는 솔레노이드밸브이고, 상기 유압펌프의 구동모터 작동신호 수신시 상기 서브회수라인을 닫고, 상기 유압펌프의 구동모터 정지신호 수신시 상기 서브회수라인을 개방하는 개폐밸브;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 방향전환밸브는,
   상기 유압펌프 작동시 상기 유압공급라인상의 유압에 의해 작동하여 상기 메인유압라인과 유압공급라인을 연통시키는 것을 특징으로 하는 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 방향전환밸브는,
   상기 유압펌프 정지시 상기 유압공급라인의 부압에 의해 상기 메인유압라인과 메인회수라인을 연통시키는 것을 특징으로 하는 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 유압펌프의 구동모터는,
   단방향 모터인 것을 특징으로 하는 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 메인유압라인에 분기되어 상기 작동유 공급원으로 작동유를 배출시키는 릴리프라인; 및
   상기 릴리프라인에 구비되고 상기 메인유압라인으로 공급되는 작동유의 압력이 설정치 이상일 때 상기 작동유 공급원으로 작동유를 배출시키는 릴리프밸브;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 유압식 액추에이터의 작동유압 제어장치.

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