KR20030052617A

KR20030052617A - 산업차량용 변속기 냉각장치

Info

Publication number: KR20030052617A
Application number: KR1020010082635A
Authority: KR
Inventors: 김경근
Original assignee: 대우종합기계 주식회사
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-06-27

Abstract

본 발명은 산업차량용 변속기 냉각장치를 제공한다. 본 발명의 냉각장치는 변속기 케이스(10) 하부의 오일을 흡입하여 펌핑하는 오일펌프(15)와, 오일펌프 (15)로부터 토출되는 오일 속도를 높여주도록 오일펌프(15)의 출구측에 설치되는 오리피스(17)와, 오리피스(17)를 통과한 오일을 브레이크부(40)와 클러치부(50)로 안내하는 오일통로(20b, 28a)들로 구성되는 산업차량용 변속기 냉각장치에 있어서, 케이스(10)의 오일을 흡입하여 오일통로(20b)로 공급할 수 있도록 일단은 오리피스 (17)의 출력단에, 타단은 케이스(10)의 오일에 잠겨 있는 오일공급관(60)과; 입력된 신호에 따라 오일공급관(60)을 개방하도록 오일공급관(60)에 설치되는 상시폐쇄형 솔레노이드 밸브(70)와; 변속레버의 작동을 감지하여 변속신호를 솔레노이드 밸브(70)에 입력시키는 변속감지스위치(80)를 포함한다. 이러한 본 발명에 의하면, 변속감지스위치와, 케이스하부의 오일을 입력축의 오일통로로 공급하는 오일공급관과, 변속감지스위치의 신호에 따라 오일공급관을 개방하는 솔레노이드 밸브를 갖춤으로써, 변속하는 동안, 입력축과 커플러의 오일통로에 많은 량의 오일을 충분히 공급하여 브레이크 디스크와 브레이크 마찰판, 그리고 클러치 디스크와 클러치 마찰판간에 발생하는 고열의 마찰열을 충분히 냉각킬 수 있는 효과를 갖는다.

Description

산업차량용 변속기 냉각장치{DEVICE FOR COOLING TRANSMISSION IN INDUSTRIAL VEHICLE}

본 발명은 산업차량용 변속기 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속시에 브레이크부와 클러치부에 대한 냉각오일 공급량을 더욱 증대시켜 브레이크부와 클러치부의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 산업차량용 변속기 냉각장치에 관한 것이다.

지게차, 굴삭기, 스키드 스티어로더 등과 같은 산업차량은 엔진 또는 구동모터로부터 발생되는 동력을 구동륜 또는 추진축에 전달하기 위한 동력전달장치를 갖추고 있으며, 이러한 동력전달장치는 주행상태에 따라 엔진의 회전력과 속도를 적절하게 변환시켜주는 변속기를 포함한다.

도 1에는 일반적인 변속기의 구성을 나타내는 도면이 도시되어 있다. 이에 따르면, 변속기는 케이스(10)를 구비하며, 이 케이스(10)에는 엔진 또는 구동모터에 의해 회전되는 입력축(20)과, 입력축(20)과 나란하게 배치되는 출력축(30)을 갖는다. 입력축(20)에는 선기어(22)가 형성되어 있으며, 선기어(22)의 둘레에는 유성기어(24)들이 배치된다. 각각의 유성기어(24)들은 선기어(22)의 둘레를 따라 공전하면서 자전할 수 있도록 캐리어(25)에 회전가능하게 고정되며, 캐리어(25)의 둘레에는 구동기어(26)가 형성되어 있다. 이 구동기어(26)는 출력축(30)에 고정되는 종동기어(32)와 치합되도록 구성되어 입력축(20)의 회전력을 출력축(30)에 전달한다.

그리고 유성기어(24)의 둘레에는 상기 유성기어(24)의 공전과 자전을 안내하는 링기어(27)가 배치되며, 이 링기어(27)는 커플러(28)에 의해 입력축(20)에 회전가능하게 지지된다.

한편, 변속기에는 유성기어(24)의 회전을 제어하는 브레이크부(40)와 클러치부(50)가 설치된다. 브레이크부(40)는 링기어(27)의 회전을 제한하는 것으로, 커플러(28)의 외주면 둘레에 조립되는 다수의 브레이크 디스크(42)를 갖는다. 이 브레이크 디스크(42)는 커플러(28)와 일체로 회전되도록 구성되며, 각각의 브레이크 디스크(42)사이에는 브레이크 마찰판(44)이 배치된다. 브레이크 마찰판(44)은 케이스 (10)의 내주면에 축방향으로의 이동이 가능하도록 스플라인 조립된다. 한편, 케이스(10)의 내부에는 브레이크 피스톤(45)이 케이스(10)를 따라 이동가능하도록 설치되며, 이 브레이크 피스톤(45)은 케이스(10)의 제 1오일통로(12)로 공급되는 압유에 의해 이동되어 브레이크 마찰판(44)을 가압하도록 구성된다.

이와 같은 구성에 의해 브레이크 피스톤(45)이 이동되어 브레이크 마찰판 (44)을 가압하면, 브레이크 디스크(42)와 브레이크 마찰판(44)은 서로 밀착되면서 마찰접촉되어 커플러(28), 즉 링기어(27)의 회전을 제한한다.

한편, 클러치부(50)는 입력축(20)과 링기어(27)가 일체로 회전될 수 있도록 입력축(20)과 링기어(27)를 서로 구속하는 것으로, 입력축(20)의 둘레에 조립되는 다수의 클러치 디스크(52)를 가지며, 각각의 클러치 디스크(52)의 사이에는 클러치 마찰판(54)이 배치된다. 클러치 마찰판(54)은 커플러(28)의 내주면에 축방향으로의 이동이 가능하도록 스플라인 조립된다. 한편, 커플러(28)의 내면에는 클러치 피스톤(55)이 설치되며, 이 클러치 피스톤(55)은 케이스(10)의 제 2오일통로(13)와 입력축(20)의 제 1오일통로(20a)를 통해 공급되는 압유에 의해 이동되어 클러치 마찰판(54)을 가압하도록 구성된다.

이와 같은 구성에 의해 클러치 피스톤(55)이 이동하여 클러치 마찰판(54)을 가압하면, 클러치 디스크(52)와 클러치 마찰판(54)은 서로 밀착되면서 마찰 접촉되어 입력축(20)과 링기어(27)로 하여금 일체로 회전될 수 있게 한다. 한편, 변속기 케이스(10)의 내부는 일정량의 윤활 오일이 담겨져 있는데, 이 윤활 오일은 변속기 내부의 부품을 윤활, 냉각을 할 수 있도록 구성된다.

한편, 변속기에는 브레이크부(40)와 클러치부(50)를 냉각할 수 있는 냉각장치가 설치된다. 즉, 상기 브레이크부(40)와 클러치부(50)는 수시로 작동되는 바, 브레이크부(40)의 브레이크 디스크(42)와 브레이크 마찰판(44), 그리고 클러치부 (50)의 클러치 디스크(52)와 클러치 마찰판(54)에는 마찰열로 인한 고열이 발생한다. 따라서, 변속기에는 브레이크부(40)와 클러치부(50)를 냉각시킬 수 있는 강제 윤활 방식의 냉각장치를 반드시 구비해야 한다. 이같은 요구에 의해 변속기의 케이스(10)에는 변속기 하부의 오일을 펌핑할 수 있는 오일펌프(15)가 설치되며, 오일펌프(15)의 출구측에는 오일펌프(15)로부터 토출되는 오일의 속도를 높여주도록 오리피스(17)를 설치하고, 입력축(20)과 커플러(28)에는 오일펌프(15)의 오일을 브레이크부(40)와 클러치부(50)에 공급할 수 있는 오일통로(20b, 28a)가 각각 형성되어 있다. 여기서, 오리피스(17)을 통과한 오일은 그 속도가 높아져 입력축(20)의 오일통로(20b, 28a)의 구석구석까지 도달하여 브레이크부(40)와 클러치부(50)를 냉각하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 변속기 냉각장치는, 변속시 발생하는 브레이크부 (40)의 브레이크 디스크(42)와 브레이크 마찰판(44), 그리고 클러치부(50)의 클러치 디스크(52)와 클러치 마찰판(54)간의 슬립(slip)현상으로 인한 마찰열을 충분히 냉각시킬 수 없는 문제점이 지적되고 있다.

즉, 브레이크 디스크(42)와 브레이크 마찰판(44), 그리고 클러치 디스크(52)와 클러치 마찰판(54)은 변속시, 서로 접촉하거나 또는 서로 분리되면서 순간적으로 서로에 대해 미끄러지는 현상, 즉 슬립(slip)이 발생하게 되는데, 이때 고온의 마찰열이 발생하게 되며, 이에 의해 오일펌프(15)에서 오일을 공급하더라도 고열의 브레이크부(40)와 클러치부(50)를 충분히 냉각시킬 수 없는 문제점이 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 변속시에 브레이크부와 클러치부에 대한 냉각오일 공급량을 더욱 증대시킴으로써 브레이크부와 클러치부의 냉각효율을 더욱 향상시킬 수 있는 산업차량용 변속기 냉각장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 산업차량용 변속기 구성을 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 산업차량용 변속기 냉각장치의 구성을 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명의 주요부를 확대하여 나타내는 단면도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

10: 케이스15: 오일펌프

17: 오리피스20: 입력축

20b:오일통로28: 커플러

28a: 오일통로30: 출력축

40: 브레이크부50: 클러치부

60: 오일공급관70: 솔레노이드 밸브

80: 변속감지스위치

이 같은 목적은 변속기 케이스 하부의 오일을 흡입하여 펌핑하는 오일펌프와, 상기 오일펌프로부터 토출되는 오일 속도를 높여주도록 상기 오일펌프의 출구측에 설치되는 오리피스와, 상기 오리피스를 통과한 오일을 브레이크부와 클러치부로 안내하는 오일통로들로 구성되는 산업차량용 변속기 냉각장치에 있어서, 상기 케이스의 오일을 흡입하여 상기 오일통로로 공급할 수 있도록 일단은 상기 오리피스의 출력단에, 타단은 상기 케이스의 오일에 잠겨 있는 오일공급관과; 입력된 변속신호에 따라 상기 오일공급관을 개방하도록 상기 오일공급관에 설치되는 상시폐쇄형 솔레노이드 밸브와; 변속레버의 작동을 감지하여 변속신호를 상기 솔레노이드 밸브에 입력시키는 변속감지스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업차량용 변속기 냉각장치에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 산업차량용 변속기 냉각장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다.).

도 2는 본 발명에 따른 산업차량용 변속기 냉각장치의 구성을 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 주요부를 확대하여 나타내는 단면도이다. 먼저, 본 발명의 변속기 냉각장치는 케이스(10) 하부의 오일을 흡입하여 펌핑하는 오일펌프(15)와, 오일펌프(15)의 출구측에 설치되어 오일펌프(15)로부터 토출되는 오일의 속도를 높여주는 오리피스(17) 그리고 오일펌프(15)에서 토출된 압유를 브레이크부(40)와 클러치부(50)로 유도하도록 입력축(20)과 커플러(28)에 형성되는 오일통로(20b, 28a)들로 이루어짐을 알 수 있다.

한편, 본 발명의 냉각장치는, 일단이 입력축(20)의 오일통로(20b)와 연결되고, 타단이 케이스(10)하부의 오일에 잠겨 있는 오일공급관(60)을 구비하며, 아울러 오일공급관(60)상에 설치되는 솔레노이드 밸브(70)를 구비한다. 특히, 오일공급관(60)은 상기 오리피스(17)의 출력단에 연결되도록 구성되어 오리피스(17)를 통과한 고속의 오일에 의해 케이스(10)하부의 오일을 빨아들이도록 구성됨으로써, 즉벤튜리 효과에 의해 케이스(10)의 오일을 흡입함으로써, 흡입된 오일을 상기 오일통로(20b)에 공급하도록 구성된다.

솔레노이드 밸브(70)는 상시폐쇄형(常時閉鎖形) 밸브로서, 오일공급관(60)을 상시 폐쇄한 상태에서 인가된 신호에 따라 작동하여 오일공급관(60)을 개방하도록 구성된다. 물론, 솔레노이드 밸브(70)가 작동됨에 따라 개방되는 오일공급관(60)은 케이스(10) 하부의 오일을 빨아들여 오일통로(20b)로 공급하게 된다.

한편, 본 발명의 냉각장치는 변속감지스위치(80)를 갖는다. 이 변속감지스위치(80)는 운전자가 변속레버(도시하지 않음)를 조작하는 것을 감지하고, 감지된 변속신호를 솔레노이드 밸브(70)로 입력시키는 역할을 한다.

이와 같은 구성에 따라 운전자가 변속레버를 조작하면, 변속감지스위치(80)는 이를 감지하여 솔레노이드 밸브(70)에 변속신호를 입력한다. 그리고 변속신호가 입력됨에 따라 솔레노이드 밸브(70)는 작동되면서 오일공급관(60)을 개방하게 된다. 한편, 이와 같은 상태에서 개방된 오일공급관(60)은 오리피스(17)를 통과한 고속의 오일에 의해 부압이 발생되면서 케이스(10)하부의 오일을 빨아들이면서 이를 입력축(20)의 오일통로(20b)로 공급한다.

결과적으로, 변속하는 동안, 입력축(20)과 커플러(28)의 오일통로(20b, 28a)에는 많은 량의 오일이 한꺼번에 공급되고, 이에 따라 변속시 브레이크 디스크(42)와 브레이크 마찰판(44), 그리고 클러치 디스크(52)와 클러치 마찰판(54)사이에 슬립(slip)이 발생하여 발열되더라도 공급량이 증가된 오일에 의해 충분히 냉각될 수 있는 것이다.

한편, 본 발명에서는 변속레버의 작동을 감지하기 위해 별도의 변속감지스위치(80)를 갖춘 것으로 설명되어 있지만, 변속을 시행하기 위해 변속레버의 위치를 감지하는 통상의 감지수단을 변속감지스위치로 이용하여 상기 솔레노이드 밸브(70)에 작동시킬 수도 있다.

이상과 같은 본 발명은 변속을 감지하는 변속감지스위치(80)와, 케이스(10)하부의 오일을 입력축(20)의 오일통로(20b)에 공급할 수 있는 오일공급관(60)과, 변속감지스위치(80)의 신호에 따라 오일공급관(60)을 개방하는 솔레노이드 밸브 (70)를 갖춤으로써, 변속하는 동안, 입력축(20)과 커플러(28)의 오일통로(20b, 28a)에 많은 량의 오일을 충분히 공급하여 브레이크 디스크(42)와 브레이크 마찰판 (44), 그리고 클러치 디스크(52)와 클러치 마찰판(54)간에 발생하는 고열의 마찰열을 충분히 냉각킬 수 있는 효과를 갖는다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 산업차량용 변속기 냉각장치는 변속감지스위치와, 케이스하부의 오일을 입력축의 오일통로로 공급하는 오일공급관과, 변속감지스위치의 신호에 따라 오일공급관을 개방하는 솔레노이드 밸브를 갖춤으로써, 변속하는 동안, 입력축과 커플러의 오일통로에 많은 량의 오일을 충분히 공급하여 브레이크 디스크와 브레이크 마찰판, 그리고 클러치 디스크와 클러치 마찰판간에 발생하는 고열의 마찰열을 충분히 냉각킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

변속기 케이스(10) 하부의 오일을 흡입하여 펌핑하는 오일펌프(15)와, 상기 오일펌프(15)로부터 토출되는 오일 속도를 높여주도록 상기 오일펌프(15)의 출구측에 설치되는 오리피스(17)와, 상기 오리피스(17)를 통과한 오일을 브레이크부(40)와 클러치부(50)로 안내하는 오일통로(20b, 28a)들로 구성되는 산업차량용 변속기 냉각장치에 있어서,

상기 케이스(10)의 오일을 흡입하여 상기 오일통로(20b)로 공급할 수 있도록 일단은 상기 오리피스(17)의 출력단에, 타단은 상기 케이스(10)의 오일에 잠겨 있는 오일공급관(60)과;

입력된 신호에 따라 상기 오일공급관(60)을 개방하도록 상기 오일공급관(60)에 설치되는 상시폐쇄형 솔레노이드 밸브(70)와;

변속레버의 작동을 감지하여 변속신호를 상기 솔레노이드 밸브(70)에 입력시키는 변속감지스위치(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업차량용 변속기 냉각장치.