KR19980054754A - 차량의 에어탱크 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공압 작동 기구가 다수 탑재된 차량에서 상기 공압 작동 기구에 원활한 압축공기를 제공하기 위한 다수의 공압탱크를 연결하는 구조에 관한 것으로서, 프론트 브레이크용 에어탱크(3)와, 리어 브레이크용 에어탱크(4)와, 상기 프론트 브레이크용 에어탱크(3)와 리어 브레이크용 에어탱크(4) 및 각종 공압 구동장치에 각각의 통로를 형성하여 압축공기를 제공하며 상기 통로중 상대적으로 큰 압력저하가 발생되는 통로는 자동적으로 차단되도록 하는 밸브수단으로 구성된 차량의 에어탱크 연결구조를 제공함으로써, 하나의 밸브수단으로 종래에 사용되던 다수의 체크밸브를 대체하여 간단한 구성을 실현하며, 아울러 다수의 공압소비처 중 일부 공압소비처에서 상대적으로 큰 압력저하가 발생되는 이상이 발생되어도 나머지 공압 소비처에는 지속적으로 압축공기의 원활한 공급이 이루어질 수 있도록 함으로써, 공압 작동 기구의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

차량의 에어탱크 연결구조

본 발명은 차량에 사용되는 에어탱크의 연결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주로 대형 상용차량에 사용되는 다수의 공압장치를 구동하기 위해 압축공기를 저장하는 다수의 에어탱크를 연결하는 구조에 관한 것이다.

일반적으로 대형 상용차에는 조작감과 작동의 신뢰성 등을 확보하기 위해 에어 브레이크와 에어 서스펜션, PTO(Power Take Off), 파워 쉬프트 변속기, 클러치 등 다양한 공압 작동 기구를 채택하고 있는 바, 상기한 바와 같은 다양한 공압 작동 기구를 조작하기 위해 통상 도 1에 도시된 바와 같은 구조의 공압 확보 수단을 설치하도록 하고 있다.

즉, 엔진으로부터 동력을 전달받아 압축공기를 생성하는 에어 컴프레셔(50)와, 상기한 에어 컴프레셔(50)에서 발생된 압축공기에서 공기의 압축에 따른 체적감소로 발생되는 수분을 제거하기 위한 에어 드라이어(51)와, 상기 에어 드라이어(51)를 통과한 압축공기를 각각의 체크밸브(52, 53, 54)를 통해 공급받는 다수의 에어탱크로 구성되어 상기한 다수의 에어탱크는 각각 연결된 공압 작동 기구를 구동하는 동력원의 역할을 하도록 하고 있다.

여기서, 상기한 바와 같이 다수의 에어탱크를 구비하는 이유는 물론 다른 공압 작동 기구의 작동에 서로 영향을 주지 않고 작동될 수 있도록 하기 위한 것으로서, 에어 브레이크의 동력원으로 사용되는 에어탱크는 도시된 바와 같이 프론트 브레이크용 에어탱크(55)와 리어 브레이크용 에어탱크(56)를 각각 구분하여 설치하도록 하며, 주차 브레이크 및 클러치에 사용될 공압을 저장할 파킹용 에어탱크(57)를 별도로 구비하고, 상기 프론트 브레이크용 에어탱크(55)와 리어 브레이크용 에어탱크(56) 및 파킹용 에어탱크(57)에 각각의 체크밸브(52, 53, 54)를 통해 공급되는 공압은 에어 서스펜션 등에 사용되는 공압을 저장하는 보조탱크(58)를 경유하여 공급되도록 되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 공압 확보 수단의 공압 제공 작용을 살펴보면 다음과 같다.

엔진의 회전력으로 에어 컴프레셔(50)가 공압을 발생시키면, 상기 에어 드라이어(51)에서는 압축공기중에 과포화 상태로 응축되는 수분을 흡수 및 제거하여 상기한 보조탱크(58)에 건조한 상태의 압축공기를 공급하게 된다.

상기와 같이 공급된 압축공기는 상기 프론트 브레이크용 에어탱크(55)와 리어 브레이크용 에어탱크(56) 및 파킹용 에어탱크(57)에 각각의 체크밸브(52, 53, 54)를 통해 공급되며, 상기와 같이 공급된 압축공기는 각각 프론트 프레이크와 리어 브레이크 및 주차브레이크를 사용할 때에 소모되도록 되어 있다.

여기서, 상기와 같이 각각의 에어탱크 선단에 체크밸브(52, 53, 54)를 두는 이유는 각각의 브레이크를 포함한 공압 작동 기구의 작동시 급격한 압력 상승으로 공압이 역류되는 것을 방지하기 위함이며, 상기와 같은 급격한 압력 상승 및 이상 압력 상태를 대비하여 상기한 각 에어탱크에는 도시되지 않는 별도의 릴리프 밸브를 설치하여 두는 것이 일반적이다.

또한, 상기 보조탱크(58)에서는 상기한 바와 같이 프론트 브레이크용 에어탱크(55)와 리어 브레이크용 에어탱크(56) 및 파킹용 에어탱크(57)에 압축공기를 공급하는 이외에 바로 에어 서스펜션이나 기타 캡(cap)의 구동용으로 사용되는 압축공기를 공급할 수 있는 배관을 가지고 있다.

그런데, 상기한 바와 같이 구성되어 작동되는 공압 확보 수단은 각각의 에어탱크(55, 56, 57)에 별도의 체크 밸브(52, 53, 54)를 설치해야하므로 그 소요부품의 수가 많고 배관이 복잡해지며, 따라서 배관 작업시 작업의 공수가 많게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기한 바와 같이 에어 드라이어(51)에서 보조탱크(58)를 경유한 압축공기가 병렬로 연결된 각각의 체크밸브(52, 53, 54)를 통해 공급되도록 된 구조에서는 어느 한 에어탱크에서 이상이 발생되어 압력이 상대적으로 크게 저하되는 경우 다른 에어탱크에도 공압의 원활한 공급이 곤란한 문제점이 있어, 브레이크 장치의 제동력을 충분히 확보하지 못하게 되는 경우가 발생될 수 있는 등의 문제점이 있다.

즉, 상기 보조탱크(58)에 체크밸브(52, 53, 54)로 병렬 연결된 리어 브레이크용 에어탱크(56)와 프론트 브레이크용 에어탱크(55) 및 파킹용 에어탱크(57) 중 파킹용 에어탱크(57)의 압력이 크게 떨어진 경우를 예로 들면, 상기 보조탱크(58)로부터 제공되는 압축공기는 압력차에 의해 상기 압력이 크게 저하된 파킹용 에어탱크(57)로 주로 공급되는 바, 이때 상기 파킹용 에어탱크(57)의 압력저하 원인이 압축공기의 누출에 의한 것일 경우에는 에어 컴프레셔(50)의 압축공기는 계속적으로 상기 파킹용 에어탱크(57)를 경유하여 대기중으로 방출되는 것이 되므로, 상기 프론트 브레이크용 에어탱크(55)와 리어 브레이크용 에어탱크(56)는 브레이크의 수회 사용후 저하된 압력상태를 회복시킬 압축공기를 추가로 공급받기 어려워 다음 제동시 제동력이 저하되는 경우가 발생되는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다수의 에어탱크의 연결구조가 보다 간단한 구성부품으로 이루어져 그 소요부품수가 절감되고 배관작업시 작업성이 향상되며, 특히 어느 한 에어탱크의 공기 누출시에도 다른 나머지 에어탱크에는 충분한 공기압을 유지할 수 있도록 하여 안정된 작동성을 확보할 수 있도록 한 차량의 에어탱크 연결구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 차량의 에어탱크 연결구조를 도시한 것으로서,

도 1a는 회로도,

도 1b는 실제 에어탱크의 연결 상태도,

도 2는 본 발명에 따른 차량의 에어탱크 연결구조를 도시한 것으로서,

도 2a는 회로도,

도 2b는 실제 에어탱크의 연결 상태도,

도 3은 도 2의 실시 예에서 사용된 4웨이 프로텍션 밸브의 구조도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 에어 컴프레셔2 : 에어 드라이어

3 : 프론트 브레이크용 에어탱크

4 : 리어 브레이크용 에어탱크

5 : 보조 에어탱크6 : 4웨이 프로텍션 밸브

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 에어 탱크 연결구조는 차량의 프론트 브레이크와 리어 브레이크 및 주차 브레이크를 포함한 각종 공압 구동장치를 구동하기 위하여 에어 컴프레셔에서 발생된 압축공기를 저장하는 다수의 에어탱크를 연결하는 구조에 있어서; 프론트 브레이크용 에어탱크와, 리어 브레이크용 에어탱크와, 상기 프론트 브레이크용 에어탱크와 리어 브레이크용 에어탱크 및 각종 공압 구동장치에 각각의 통로를 형성하여 압축공기를 제공하며 상기 통로중 상대적으로 큰 압력저하가 발생되는 통로는 자동적으로 차단되도록 하는 밸브수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 에어탱크 연결구조를 도시한 것으로서, 엔진의 동력을 제공받는 에어 컴프레셔(1)와, 상기 에어 컴프레셔(1)로 부터의 압축공기에서 수분을 제거하는 에어 드라이어(2)와, 프론트 브레이크용 에어탱크(3)와, 리어 브레이크용 에어탱크(4)와, 상기 프론트 브레이크용 에어탱크(3)와 리어 브레이크용 에어탱크(4) 및 각종 공압 구동 장치에 각각의 통로를 형성하여 압축공기를 제공하며 상기 통로중 상대적으로 큰 압력저하가 발생되는 통로는 자동적으로 차단되도록 하는 밸브수단과, 상기 밸브수단의 선단에 설치된 보조 에어탱크(5)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 밸브수단은 에어 컴프레셔(1)측의 공압과 에어탱크측의 공압이 동시에 작용되는 다이어프렘이 개방됨에 의해 공기의 통로를 형성하는 공지의 프로텍션 밸브(Protection Valve)로 구성된 바, 본 실시예에서는 상기 프론트 브레이크용 에어탱크(3)와 리어 브레이크용 에어탱크(4)와 파킹 브레이크와 기타 보조 공압 구동장치(클러치, 파워 쉬프트 변속기, 에어 서스펜션, 캡(cap) 등)로 연결되는 4개의 통로를 가진 4웨이 프로텍션 밸브(6)로 구성하였다.

여기서, 상기 4웨이 프로텍션 밸브(6)는 도 3에 도시된 바와 같이 에어 컴프레셔(1)측에서 압축공기가 공급되는 유입포트(61)와, 4개의 출력포트(62, 63, 64, 65)와, 상기 유입포트(61)로부터 4개의 출력포트(62, 63, 64, 65)로 연결되는 통로를 각각 제어하도록 하며 그 개폐작동은 유입포트(61)와 각 출력포트(62, 63, 64, 65)에서 제공되는 공압에 의해 이루어지는 4개의 서로 다른 다이어프렘 밸브(66, 67, 68, 69)와, 공기의 역류를 방지하는 체크밸브(70)가 일체로 형성된 구조이다.

또한, 상기 다이어프렘 밸브(66, 67, 68, 69)는 각각 스프링(S) 및 스풀(SL)에 의해 다이어프렘(D)이 밸브를 폐쇄되는 방향으로 탄성 지지되며, 상기 유입포트(61)와 출력포트(62, 63, 64, 65)로부터의 공압이 동일한 방향에서 상기 다이어프렘(D)에 작용하도록 된 구조이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

에어 컴프레셔(1)에서 발생된 압축공기는 에어 드라이버(2)를 통과하면서 수분이 제거된 상태로 상기한 보조 에어탱크(5)에 보내진다.

상기와 같이 보조 에어탱크(5)에 보내진 압축공기는 상기한 4웨이 프로텍션 밸브(6)에 의해 프론트 브레이크용 에어탱크(3)와 리어 브레이크용 에어탱크(3), 주차 브레이크 및 보조 공압 구동 장치에 제공되어 각 에어탱크 및 공압 구동 장치에서 소비된다.

이때, 상기 4웨이 프로텍션 밸브(6)에서 압축공기가 공급되는 4개의 공압 소비처(프론트 브레이크용 에어탱크(3), 리어 브레이크용 에어탱크(4), 주차 브레이크, 보조 공압 구동장치) 중 어느 한 공압 소비처에서 에어 리크(Air Leak)가 발생되는 경우, 상기 4웨이 프로텍션 밸브(6)에는 에어 리크가 발생되지 않는 나머지 공압 소비처에는 압력의 저하 없이 지속적인 압축공기의 공급이 가능하도록 하여 나머지 공압 소비처에 연결된 공압 작동기구들의 안정된 작동 상태를 확보할 수 있도록 한다.

즉, 일 예로서 상기 프론트 브레이크용 에어탱크(3)에서 압축 공기의 누출이 발생되어 압력이 크게 저하되는 경우, 상기 4웨이 프로텍션 밸브(6)에서는 상기 프론트 브레이크용 에어탱크(3)가 연결된 다이어프렘 밸브에서 그 다이어프렘(D)에 작용되는 압력이 다른 다이어프렘(D)에 작용되는 압력보다 상대적으로 적어서 스프링(S)의 힘을 극복하지 못해 다이어프렘(D)이 통로를 차단한 상태를 유지하도록 하여 압축공기의 지속적인 누출이 방지되도록 하므로, 다른 통로에서는 나머지 공압 소비처로 압축공기의 원활한 공급이 이루어져 각각 규정된 압력을 정상적으로 유지할 수 있도록 하므로 공압 작동기구들의 안정된 작동상태를 확보할 수 있게 하는 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 하나의 4웨이 프로텍션 밸브(6)로 종래에 사용되던 다수의 체크밸브를 대체하여 간단한 구성을 실현하며, 아울러 다수의 공압 소비처 중 일부 공압 소비처에서 상대적으로 큰 압력저하가 발생되는 이상이 발생되어도 나머지 공압 소비처에는 지속적으로 압축공기의 원활한 공급이 이루어질 수 있도록 함으로써, 공압 작동 기구의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 차량의 프론트 브레이크와 리어 브레이크 및 주차 브레이크를 포함한 각종 공압 구동장치를 구동하기 위하여 에어 컴프레셔에서 발생된 압축공기를 저장하는 다수의 에어탱크를 연결하는 구조에 있어서;

   프론트 브레이크용 에어탱크와, 리어 브레이크용 에어탱크와, 상기 프론트 브레이크용 에어탱크와 리어 브레이크용 에어탱크 및 각종 공압 구동장치에 각각의 통로를 형성하여 압축공기를 제공하며 상기 통로중 상대적으로 큰 압력저하가 발생되는 통로는 자동적으로 차단되도록 하는 밸브수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 에어탱크 연결구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 밸브수단은 에어 컴프레셔측의 공압과 에어탱크측의 공압이 동시에 작용되는 다이어프렘이 개방됨에 의해 공기의 통로를 형성하는 프로텍션 밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 에어탱크 연결구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 에어 컴프레셔와 밸브수단의 사이에는 보조 에어탱크가 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 에어탱크 연결구조.