KR19980054680A - 굴삭기의 유압클러치 보호 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴삭기의 변속기에 관한 것으로, 유압펌프(10)에서 펌핑된 작동압유를 감압시키는 감압밸브(11)와, 저속 및 고속 제어용 클러치부(12)로 선택적으로 작동압유가 유입되도록 유로의 방향이 절환되는 전자조작 절환밸브(13) 사이에 배설된 라인의 압력을 감지하여 그 압력이 기준 압력값 이상이면 하이 상태의 전기적 신호를 보내고, 기준 압력값 이하이면 로우 상태의 전기적 신호를 보내는 압력스위치(14)와, 상기 압력스위치(14)가 하이 상태에 있고 굴삭기의 전진 또는 후진 신호가 하이 상태에 있을 때만, 전후진 제어용 전자조작 절환밸브(15)를 절환시켜 상기 펌프(10)에서 펌핑된 작동압유가 굴삭기의 주행모터와 연결된 주제어밸브의 스푸울을 제어하도록 된 전후진 AND 논리 소자(16a,16b)로 이루어져, 유압펌프에서 토출된 작동유의 압력이 유압클러치를 완전하게 작동시킬 수 없도록 저하되면, 유압클러치로 작동압유가 유입되지 않게 하여, 동력 전달이 이루어지지 않게 하므로서, 굴삭기의 주행이 이루어지지 않게 하여, 클러치의 작동을 원활하게 하는 한편, 클러치의 내구성 향상을 도모하게 한 것이다.

Description

굴삭기의 유압클러치 보호 장치

본 발명은 굴삭기의 변속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속기의 기어를 제어하는 작동요소인 유압클러치에 유입되는 작동압유의 압력이 유압클러치를 완전하게 작동시킬 수 없을 정도로 저하되면 굴삭기가 주행 불능 상태에 있게 함으로써, 유압클러치가 무리한 힘을 받지 않게 하고, 유압클러치의 구성부를 안전하게 보호할 수 있도록 한 굴삭기의 유압클러치 보호 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 굴삭기 등과 같은 중장비에 사용하는 변속기는 엔진 출력이 크기 때문에, 그 제어가 용이하도록 유압식 변속기를 많이 사용하고 있는 바, 이러한 유압식 변속기에서는 유성기어장치와 클러치부 및, 브레이크부가 구비되어 이 클러치부 또는 브레이크부가 선택적으로 작동하면서 상기 유성기어장치에서 출력되는 출력이 선택적으로 제어되어지도록 되어 있다.

이와같은 구조의 변속기를 갖춘 굴삭기는 보통 2 단 변속으로 주행을 하게 되는데, 이 속도 단수를 변화시키기 위해서는 변속기 내부에 있는 2 개의 클러치부를 선택적으로 작동시키도록 되어 있는 바, 변속기 내부에 있는 2 개의 클러치부 중 하나인 1 속 클러치가 파일롯압에 의해 해제되면 다른 하나인 2 속 클러치가 변속기의 기어에 연결되어 고속으로 주행되는 한편, 상기 2 속 클러치가 파일롯압에 의해 해제되면 1 속 클러치가 다시 변속기의 기어에 연결되어 저속으로 주행된다.

그런데, 상기한 기술 구성에 의하면, 2 개의 클러치부 중 어느 하나의 클러치부를 해제시켜야 주행이 가능한 바, 만일 클러치부의 해제가 완전히 안 된 상태에서 주행을 하게 될 경우에는 클러치부의 디스크에 마찰이 발생되어 결국은 소착이 일어나게 되는 문제점이 있었다.

예컨대, 도 2에는 종래 굴삭기의 주행 구동 유압시스템 중 클러치부를 선택적으로 제어하는 클러치 제어유압시스템과, 굴삭기의 전후진을 선택적으로 제어하는 전후진제어유압시스템의 일부가 갖추어진 유압회로도가 도시되어 있는 바, 이 클러치 제어유압시스템은 유압펌프(10)의 펌핑에 의해 토출된 작동압유의 압력을 소정의 압력으로 감소시키는 감압밸브(11)와, 이 감압밸브(11)를 통과한 작동압유가 저속 및 고속 클러치부(12)에 선택적으로 유입될 수 있도록 작동압유의 흐름방향을 절환시키는 전자조작 변속제어 절환밸브(13) 및, 상기 절환밸브(13)로 유입되는 작동압유의 압력을 감지하여 전기적 신호를 내는 압력스위치(14)로 구성되어 있다.

여기에서, 설명하지 않은 C1과 C2의 부호는 각각 저속 및 고속 클러치를 나타낸 것이다.

그리고, 상기 전후진제어유압시스템에는 상기 펌프(10)에서 펌핑된 작동압유를 운전자의 전진 또는 후진 선택에 따라 굴삭기의 주행모터와 연결된 주제어밸브(미도시함)의 스푸울에 공급하여 절환시키기 위한 전자조작 전후진제어 절환밸브(15)가 구비되어 있다.

이와같은 구성을 갖춘 유압시스템에 의해, 운전자는 클러치 제어유압시스템의 절환밸브(13)를 조작하여 속도의 단수를 제어시킬 수 있게 되고, 또한, 전후진제어유압시스템의 절환밸브(15)를 선택적으로 조작하여 굴삭기를 전진 또는 후진시킬 수 있는 것이다.

그런데, 이와같이 구성된 유압시스템은, 상기 펌프(10)에 의해 펌핑된 작동압유가 상기 감압밸브(11)를 통과한 후 상기 절환밸브(13)에 의해 클러치부(12)에 선택적으로 유입되는데, 상기 감압밸브(11)를 통과하며 감압된 작동압유의 압력이 클러치부(12)를 작동시킬 정도로 충분하지 못한 상태에서 무리하게 주행을 하게 되면, 클러치부(12)가 완전하게 분리되지 않은 상태에서 동력이 전달되므로, 상기 클러치부(12)내에 디스크의 마찰에 의한 소착이 발생되는 문제점이 있었다.

물론, 감압된 작동압유의 압력이 충분하지 못할 경우 이 압력을 감지하여 운전자에게 경고할 수 있도록 상기 압력스위치(14)가 설치되어 있기는 하나, 이는 운전자에게 단지 경고만을 하는 것으로 머물러 상기 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 것은 아니었다.

이에 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 굴삭기의 주행 속도의 단수를 변속시키기 위해 클러치부에 작동압유를 보낼 때, 클러치부에 들어가는 작동압유의 압력이 클러치부를 완전히 분리 작동시킬 정도로 충분하지 못할 경우, 굴삭기의 주행을 정지시키도록 하여 변속기에 내장된 클러치부의 내구성 향상을 도모한 굴삭기의 유압클러치 보호장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 유압펌프에서 펌핑된 작동압유를 감압시키는 감압밸브와, 저속 및 고속 제어용 클러치부로 선택적으로 작동압유가 유입되도록 유로의 방향이 절환되는 전자조작 절환밸브의 사이에 배설된 라인에 흐르는 작동압유의 압력을 감지하여 기준 압력값 이상이면 하이 상태의 전기적 신호를 보내고, 기준 압력값 이하이면 로우 상태의 전기적 신호를 보내는 압력스위치와, 상기 압력스위치가 하이 상태에 있고, 굴삭기의 전진 또는 후진 신호가 하이 상태에 있을 때만, 전후진 제어 전자조작 절환밸브를 절환시켜 상기 펌프에서 펌핑된 작동압유가 굴삭기의 주행모터와 연결된 주제어밸브의 스푸울에 선택적으로 공급될 수 있도록 하는 전후진 AND 논리 소자로 이루어져 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유압클러치 보호 장치가 설치된 굴삭기의 주행구동 유압회로도이고,

도 2는 종래 굴삭기의 주행 구동 유압시스템 중 클러치부를 선택적으로 제어하는 클러치 제어유압시스템과, 굴삭기의 전후진을 선택적으로 제어하는 전후진제어유압시스템의 일부를 도시한 유압회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10-유압펌프 11-감압밸브

12-클러치부 13-변속제어 절환밸브

14-압력스위치 15a,15b-전후진제어 절환밸브

16a,16b-전후진 AND 논리소자

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명에 따른 일실시예를 자세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 유압클러치 보호 장치가 설치된 굴삭기의 주행구동 유압회로도인 바, 도 2와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 표기하고 그에 대한 자세한 설명은 명세서를 간략하게 설명하기 위해 생략하기로 한다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 유압클러치 보호 장치는 변속제어 절환밸브(13)로 들어가는 작동압유의 압력이 저속 및 고속클러치부(12)를 완전하게 작동시킬 수 있도록 충분하면 하이 상태의 전기적 신호를 내고, 상기 클러치부(12)를 완전하게 작동시킬 수 없는 압력으로 저하되면 로우 상태의 전기적 신호를 내는 압력스위치(14)와, 상기 압력스위치(14)에서 나온 전기적 신호와 운전자의 전진 또는 후진 선택에 따라 발생되는 전기적 신호를 입력으로 하여 양전기적 신호가 하이 상태에만 있을 때 전후진제어 절환밸브(15a,15b)에 절환작동을 위한 출력 신호를 내는 전후진 AND 논리소자(16a,16b)로 이루어져 있다.

상기한 바와 같은 구조의 유압클러치 보호 장치가 설치된 유압회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 본 고안에 따라 굴삭기가 전진 주행 구동할 때의 유압회로의 동작을 설명한다.

즉, 운전자가 엔진을 시동하면 상기 유압펌프(10)가 작동압유를 펌핑하고 이 펌핑된 작동압유는 상기 감압밸브(11)에 의해 감압된 후, 상기 절환밸브(13)를 통과하여 운전자가 선택한 고속 또는 저속의 클러치부(12)로 들어가게 되는데, 이때 상기 절환 밸브(13)에 유입되는 작동압유의 압력이 상기 클러치부(12)를 충분히 작동시킬 수 있을 정도의 압력값을 가지거나 그 이상의 압력값을 가질 경우에는 상기 압력스위치(14)가 하이 상태의 전기적 신호를 상기 전진 AND 논리소자(16a)로 보낸다.

그리고, 상기의 상태에서 운전자가 전진레버를 조작하여 전진주행 구동의 전기적 전진 신호가 하이 상태로 상기 전진 AND 논리소자(16a)에 보내어지면, 상기 AND 논리소자(16a)는 상기 전진제어 절환밸브(15a)를 선택적으로 제어할 수 있는 하이상태의 출력값을 보내어 상기 전진제어 절환밸브(15a)를 절환조작시키고, 이에 따라 굴삭기는 전진 주행을 하게 된다.

그리고, 상기 절환 밸브(13)에 유입되는 작동압유의 압력이 상기 클러치부(12)를 충분히 작동시킬 수 없을 정도로 저하된 압력값을 가질 경우에는 상기 압력스위치(14)가 로우 상태의 전기적 신호를 상기 AND 논리소자(16a)로 보내게 되는 바, 이러한 상태에서, 운전자가 전진 레버를 조작하여 주행 구동의 전기적 전진 신호가 하이 상태로 상기 AND 논리소자(16)에 보내어지면, 상기 AND 논리소자(16)는 로우 상태의 출력값을 내게 되는데, 이 출력값은 상기 전진제어 절환밸브(15a)에 보내어져 이 절환밸브(15a)가 작동되지 않도록 하며, 이에 따라 굴삭기는 자동적으로 주행 불능상태에 있게 된다.

한편, 본 고안에 따라 굴삭기가 후진 주행 상태에 있을 때의 유압회로의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

즉, 운전자가 엔진을 시동하면 상기 유압펌프(10)가 작동압유를 펌핑하고 이 펌핑된 작동압유는 상기 감압밸브(11)에 의해 감압된 후, 상기 절환밸브(13)를 통과하여 운전자가 선택한 고속 또는 저속의 클러치부(12)로 들어가게 되는데, 이때 상기 절환 밸브(13)에 유입되는 작동압유의 압력이 상기 클러치부(12)를 충분히 작동시킬 수 있을 정도의 압력값을 가지거나 그 이상의 압력값을 가질 경우에는 상기 압력스위치(14)가 하이 상태의 전기적 신호를 상기 후진 AND 논리소자(16b)로 보낸다.

그리고, 상기의 상태에서, 운전자가 후진 레버를 조작하여 후진 주행 구동의 전기적 후진 신호가 하이 상태로 상기 AND 논리소자(16b)에 보내어지면, 상기 AND 논리소자(16b)는 운전자의 선택에 따라 상기 후진제어 절환밸브(15b)에 선택적으로 제어할 수 있는 하이상태의 출력값을 보내어 상기 후진제어 절환밸브(15b)를 절환조작시키고, 이에 따라 굴삭기는 후진 주행을 하게 된다.

또한, 상기 절환 밸브(13)에 유입되는 작동압유의 압력이 상기 클러치부(12)를 충분히 작동시킬 수 없을 정도로 저하된 압력값을 가질 경우에는 상기 압력스위치(14)가 로우 상태의 전기적 신호를 상기 AND 논리소자(16b)로 보내게 되는 바, 이러한 상태에서 운전자가 후진 레버를 조작하여 후진 주행 구동의 전기적 후진 신호가 하이 상태로 상기 AND 논리소자(16b)에 보내어지면, 상기 AND 논리소자(16b)는 로우 상태의 출력값을 상기 후진제어 절환밸브(15b)에 보내어 이 절환밸브(15b)가 작동되지 않도록 하며, 이에 따라 굴삭기는 자동적으로 주행 불능상태에 있게 된다.

따라서, 이와같이 구성된 유압클러치의 보호 장치에 의하면, 클러치부(12)에 들어가는 작동압유의 압력이 클러치부(12)를 작동시킬 수 있을 정도로 충분한 압력값을 가지지 못할 경우에는 자동적으로 굴삭기가 주행 불능 상태에 있게 되므로, 클러치부(12)의 디스크에 무리한 마찰이 발생되어 클러치부(12)가 손상되는 것을 근본적으로 방지할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

이상 설명한 본 발명에 따른 굴삭기의 유압클러치 보호 장치에 의하면, 굴삭기의 주행 속도의 단수를 변속시키기 위해 클러치부에 작동압유를 보낼 때, 클러치부에 들어가는 작동압유의 압력이 클러치부를 완전히 작동시킬 정도로 충분하지 못할 경우, 굴삭기의 주행을 정지시키도록 하여 변속기에 내장된 클러치부의 내구성을 향상시키고 아울러 굴삭기의 안전 주행을 도모한 데에 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 유압펌프(10)의 펌핑에 의해 토출된 작동압유의 압력을 소정의 압력으로 감소시키는 감압밸브(11)와, 이 감압밸브(11)를 통과한 작동압유가 저속 및 고속 클러치부(12)에 선택적으로 유입될 수 있도록 작동압유의 흐름방향을 절환시키는 전자조작 변속제어 절환밸브(13)로 구성된 클러치제어 유압시스템과, 상기 유압펌프(10)에서 펌핑된 작동압유를 운전자의 전진 또는 후진 선택에 따라 굴삭기의 주행모터와 연결된 주제어밸브의 스푸울에 공급하기 위해 상기 주제어밸브의 스푸울에 각각 연결된 전자조작 전후진제어 절환밸브(15a,15b)가 구비된 전후진제어 유압시스템이 갖추어진 주행 구동 유압시스템에 있어서, 상기 감압밸브(11)와 상기 변속제어 절환밸브(13)의 사이에 배설된 라인의 압력을 감지하여, 상기 변속제어절환밸브(13)로 들어가는 작동압유의 압력이 상기 저속 및 고속클러치부(12)를 완전하게 작동시킬 수 있도록 충분하면 하이 상태의 전기적 신호를 내고, 상기 클러치부(12)를 작동시킬 수 없는 압력으로 저하되면 로우 상태의 전기적 신호를 내는 압력스위치(14)와, 상기 압력스위치(14)와 직렬로 연결되어, 상기 압력스위치(14)에서 나온 전기적 신호와 운전자의 전진 또는 후진 선택에 따라 발생되는 전기적 신호를 입력으로 하여, 이 전기적 신호들이 하이 상태에 있을 때만, 상기 전후진제어 절환밸브(15a,15b)를 절환작동시키도록 하이 상태의 출력 신호를 내는 전후진 AND 논리소자(16a,16b)로 이루어진 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유압클러치 보호장치.