KR20050097471A - 소방차의 ｐｔｏ 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 엔진과 변속기 사이에 증속 PTO를 구비하여 엔진의 동력을 이용하여 소방펌프를 구동하며 소방펌프의 소방수를 이용하여 증속 PTO의 기어오일을 냉각하는 소방차의 PTO 조립체에 관한 것으로, 소방펌프에서 증속 PTO의 냉각 챔버로 냉각수를 공급하는 냉각수 전송 라인; 이 냉각수 전송 라인 중에 설치되어 냉각수를 공급 또는 차단하는 냉각수 밸브; 증속 PTO에 설치되어 기어오일의 온도를 측정하는 온도 센서; 및 온도 센서와 냉각수 밸브 사이에 설치되어 온도 센서에서 감지된 온도에 따라 냉각수 밸브의 개폐를 자동 제어하는 냉각수 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 소방차 PTO 조립체는, 증속 PTO의 기어오일의 온도에 따라 냉각수 밸브의 개폐를 자동 제어하여, 보다 정확하고 간편하게 증속 PTO의 기어박스를 안정화하고 불필요한 소방펌프의 방수 압력 저하를 방지할 수 있다.

Description

소방차의 ＰＴＯ 조립체{ＰＴＯ Assembly of Fire Engine}

본 발명은 소방차의 PTO(Power Take Off: 동력인출장치) 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소방펌프의 소방수를 이용하여 증속 PTO의 기어오일을 냉각함에 있어 온도 센서를 사용하여 냉각수 밸브를 자동 제어할 수 있는 소방차의 PTO 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 소방차에서는 소방펌프를 구동하기 위해 차량 엔진의 동력을 이용한다. 도 1은 이러한 종래의 소방차에서 차량 엔진의 동력을 이용하여 소방펌프를 구동하기 위한 PTO 조립체를 도시한 것이다. 즉, 엔진(1)과 변속기(3) 사이에 복수의 기어(7,9,11)를 포함하는 증속 PTO(5)를 설치하고 이를 펌프 샤프트(13)를 통하여 소방펌프(15)에 연결한다. 이러한 구성에 의하여 엔진(1)의 동력은 복수의 기어(7,9,11)를 거치면서 증속되어 소방펌프(15)를 구동하게 된다.

또한, 이러한 PTO 조립체를 장기간 구동하는 경우에는 기어오일(17)의 온도가 상당히 상승할 수 있어, 상기 소방펌프(15)의 소방수를 끌어와 기어오일(17)을 냉각한다. 즉, 증속 PTO(5)의 기어오일(17)이 수집되는 하단부에 냉각 챔버(19)를 형성하고 상기 소방펌프(15)와 냉각 챔버(19) 사이에 냉각수 전송 라인(21)을 연결하여, 이 라인을 통하여 소방펌프(15)의 소방수를 냉각 챔버(19)에 공급한다. 이때, 상기 냉각수 전송 라인(21)에는 냉각수 밸브(23)가 구비되어 필요에 따라 조작자가 냉각수의 공급 또는 차단을 조절하며, 냉각 챔버에서 가열된 물은 냉각수 배출구(25)를 통하여 차량 외부로 방출된다.

그러나, 이와 같이 조작자가 임의적으로 냉각수 밸브(23)의 개폐를 조절함으로써, 조작자가 냉각수 밸브(23)를 충분히 열어 두지 않은 경우에는 기어오일(17)의 급격한 온도 상승을 초래하여 증속 PTO의 기계적 손상을 막을 수 없고, 이를 방지하기 위하여 계속해서 밸브를 열어 두는 경우(실질적으로 이러한 경우가 많다)에는 불필요하게 소방수를 낭비하여 소방펌프(15)의 방수 압력이 손실되고 동절기에는 다량의 폐수 방출로 노면 결빙을 초래하였다. 또한, 급박한 소방 현장에서 조작자가 냉각수 밸브(23)의 개폐를 점검하는 데에는 한계가 있었다.

한편, 종래의 소방차 PTO 조립체에서는 증속 PTO(5)를 엔진(1)과 변속기(3) 사이의 차축에 직접 설치하였다. 이 경우, 필요시에만 소방펌프(15)를 구동하기 위하여 펌프 동력을 차단 및 연결할 수 있는 전자 클러치(27)가 장착되어야 하고, 차량 시동시 증속 PTO(5) 및 전자 클러치(27)에 갑작스러운 동력 전달로 엔진(1)에 충격이 전달되는 것을 방지하고자 엔진(1)과 증속 PTO(5) 사이에 마찰 클러치(29)가 추가로 장착되어야 한다.

따라서, 종래의 소방차의 경우 차량에 증속 PTO(5)를 장착하기 위하여 소방차의 전반적인 개조가 필요하고, 상대적으로 공간적 제약의 문제가 있었다. 또한, 주행시 항상 증속 PTO(5)에서 전자 클러치(27)까지 구동되므로 상당한 소음이 발생하며, 클러치들(27,29)의 추가 장착으로 비용이 크게 상승하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 소방펌프의 소방수를 이용하여 증속 PTO의 기어오일을 냉각함에 있어, 냉각수의 공급 또는 차단을 조작자의 개입없이 기어오일의 온도에 따라 자동으로 조절할 수 있는 소방차 PTO 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더 나아가, 기어오일의 온도가 냉각수에 의하여 안정화될 수 없는 정도로 상승하는 경우에는 엔진의 RPM을 줄이거나 정지시킬 수 있는 소방차 PTO 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 소방차의 전반적인 개조 없이 손쉽게 엔진 동력을 인출하여 소방펌프를 구동할 수 있고, 전자 클러치 또는 마찰 클러치 등 추가 설비 없이도 효율적으로 작동될 수 있는 소방차 PTO 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 차량의 엔진과 변속기 사이에 증속 PTO를 구비하여 엔진의 동력을 이용하여 소방펌프를 구동하며 소방펌프의 소방수를 이용하여 증속 PTO의 기어오일을 냉각하는 본 발명의 소방차 PTO 조립체는, 상기 소방펌프에서 증속 PTO의 냉각 챔버로 냉각수를 공급하는 냉각수 전송 라인; 상기 냉각수 전송 라인 중에 설치되어 냉각수를 공급 또는 차단하는 냉각수 밸브; 상기 증속 PTO에 설치되어 기어오일의 온도를 측정하는 온도 센서; 및 상기 온도 센서와 냉각수 밸브 사이에 설치되어 상기 온도 센서에서 감지된 온도에 따라 상기 냉각수 밸브의 개폐를 자동 제어하는 냉각수 제어기;를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 냉각수 제어기와 차량 엔진 사이에는 엔진 ECU(Electric Control Unit:전자제어유닛)가 구비될 수 있다. 이러한 구성에 의하여 상기 온도센서에 의해 감지된 기어오일의 온도가 미리 설정된 최대값을 초과하는 경우에는 상기 엔진 ECU가 엔진 RPM을 내리거나 정지시킬 수 있다.

또한, 바람직하게는 상기 증속 PTO는 차량 엔진의 변속기에 설치된 변속기 PTO에 샤프트를 통하여 연결되어 동력을 전달받을 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 소방차 PTO 조립체의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 2에서 동일 또는 유사한 구성요소는 동일한 부호를 사용한다.

도시된 바와 같이 본 발명의 소방차의 PTO 조립체는 종래의 PTO 조립체와 같이 복수의 기어(7,9,11)를 포함하는 증속 PTO(5)를 통하여 동력을 인출하여 소방펌프(15)를 구동한다.

그리고, 소방펌프(15)의 소방수를 이용하여 증속 PTO(5)의 기어오일(17)을 냉각하기 위하여, 증속 PTO(5)의 기어오일(17)이 수집되는 하단부에 냉각 챔버(19)를 형성하고 상기 소방펌프(15)와 냉각 챔버(19) 사이에 냉각수 전송 라인(21)을 설치한다.

상기 냉각수 전송 라인(21) 상에는 냉각수의 공급 또는 차단을 조절할 수 있도록 냉각수 밸브(23)가 구비된다. 그러나 이 냉각수 밸브(23)는 수동으로 조절되는 밸브가 아니라 이하에서 설명될 제어기에 의하여 제어되는 자동 제어 밸브이다.

상기 증속 PTO(5)의 기어오일(17)이 수집되는 하단부에는 기어오일(17)의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(31)가 구비된다. 그리고, 상기 온도 센서(31)와 냉각수 밸브(23) 사이에는 냉각수 제어기(33)가 설치되며, 이 제어기(33)는 온도 센서(31)에서 기어 오일의 온도 정보를 전달받아 냉각수 밸브(23)의 개폐를 조절한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 소방차 PTO 조립체의 작용을 살펴보면, 먼저 상기 온도센서(31)가 기어오일(17)의 온도를 실시간으로 감지하여 냉각수 제어기(33)로 전송한다. 냉각수 제어기(33)는 기어오일(17)의 온도 정보가 소정 온도를 초과하는 경우 냉각수 전송 라인(21)에 장착된 냉각수 밸브(23)를 개방하도록 신호를 보낸다. 상기 냉각수 밸브(23)가 개방되면 소방펌프(15)에서 증속 PTO(5)의 냉각 챔버(19)로 냉각수가 공급되어 기어오일(17)을 냉각한다. 이 후, 온도 센서(31)에서 감지된 온도가 소정 온도 이하로 내려가면 냉각수 제어기(33)는 냉각수 밸브(23)를 폐쇄하도록 신호를 보낸다. 냉각수 밸브(23)가 폐쇄되면 소방펌프(15)의 냉각수 흐름이 차단되어 냉각 챔버(19)에는 냉각수가 공급되지 않는다.

이와 같은 과정을 통해 기어오일(17)의 온도에 따라 냉각수 밸브(23)의 개폐가 실시간으로 자동 조절된다.

이에 더하여, 냉각수 밸브(23)가 완전히 개방되어도 기어오일(17)의 온도를 안정화하기에는 부족할 정도로 기어오일(17)의 온도가 상승하는 경우 증속 PTO(5)를 비롯한 제반 장비의 손상을 방지하기 위한 2차 안전장치로서, 냉각수 제어기(33)와 엔진(1) 사이에 엔진 ECU(35)가 구비될 수 있다.

이 경우에는, 상기 온도 센서(31)에서 감지된 기어오일(17)의 온도에 따라 냉각수 제어기(33)가 냉각수 밸브(23)의 개폐를 실시간으로 조절하던 중, 감지된 기어오일(17)의 온도가 냉각수에 의하여 냉각될 수 있는 최대 온도를 초과하는 경우 상기 엔진 ECU(35)에 신호를 보내며, 이 신호에 따라 상기 엔진 ECU(35)는 엔진의 RPM을 내리거나 엔진을 정지시킨다.

이와 같이 온도 센서(31)에서 감지된 기어오일(17)의 온도에 따라 냉각수 제어기(33)가 냉각수 밸브(23)의 개폐를 자동 조절함은 물론 엔진 RPM까지 자동 제어함으로써, 조작자의 개입 없이 효율적으로 기어오일을 냉각하고 조립체 전체를 안정화할 수 있을 뿐 아니라 적정한 냉각수만을 사용하여 소방수의 낭비를 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 증속 PTO 조립체는, 증속 PTO(5)가 엔진(1)과 변속기(3) 사이의 차축에 장착되지 않고, 변속기 PTO(37)를 통하여 차량의 변속기(3)에 연결되어 엔진 동력을 인출한다. 즉, 변속기(3)에 동력 인출을 위한 변속기 PTO(37)를 설치하고, 이 변속기 PTO(37)는 샤프트(39)를 통하여 증속 PTO(5)에 연결된다.

따라서, 엔진의 동력은 변속기(3)에서 변속기 PTO(37) 및 PTO 샤프트(39)를 통하여 증속 PTO(5)에 전달되며, 기어들(7,9,11)을 거치면서 증속되어 펌프 샤프트(13)를 통하여 소방펌프(15)에 전달된다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 PTO 조립체는 전자 클러치(27, 도 1 참조) 또는 마찰 클러치(29, 도 1 참조)를 사용하지 않고도 엔진(1)의 동력을 인출하여 소방펌프(15)를 구동할 수 있다. 즉, 소방차를 전반적으로 개조하지 않고도 엔진(1)의 동력을 인출하여 소방펌프(15)를 구동할 수 있으며, 전자 클러치(27) 또는 마찰 클러치(29)를 사용하지 않으므로 공간 및 비용을 절감할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 소방차의 PTO 조립체는 온도 센서에서 감지된 기어오일의 온도에 따라 냉각수 제어기가 냉각수 밸브의 개폐를 자동 조절함과 동시에 엔진 RPM까지 자동 제어함으로써, 급박한 상황에서 조작자가 냉각수 밸브의 조절을 고려할 필요가 없으며, 조작자의 개입 없이도 효율적으로 기어오일을 냉각하고 조립체 전체를 안정화하여 고가 장비의 손상을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한 적정한 냉각수만을 사용하여 불필요한 방수 압력의 저하를 막고 노면에 방출되는 폐수의 양을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에서는 변속기에 연결된 변속기 PTO를 통해 증속 PTO가 설치되므로 이러한 증속 PTO 장착을 위해 소방차의 전면적인 개조가 불필요하고, 이러한 구성에 의해 소방차의 운행을 위한 동력 전달과 소방펌프의 구동을 위한 동력 전달이 별개로 이루어지기 때문에 마찰 클러치 및 전자 클러치가 필요 없어 필요 공간이 감소하고 소방차 운행시 소음이 줄어들며 비용이 절감되는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능함은 물론이며, 그와 같은 변형은 청구범위의 기재 범위 내에 있다.

도 1은 종래의 소방차의 PTO 조립체의 개략도; 및

도 2는 본 발명에 따른 소방차의 PTO 조립체의 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 엔진 3: 변속기

5: 증속 PTO 7,9,11: 기어

15: 소방펌프 17: 기어오일

19: 냉각 챔버 21: 냉각수 전송 라인

23: 냉각수 밸브 25: 냉각수 배출구

31: 온도센서 33: 냉각수 제어기

35: 엔진 ECU 37: 변속기 PTO

39: PTO 샤프트

Claims (3)

1. 차량의 엔진과 변속기 사이에 증속 PTO를 구비하여 엔진의 동력을 이용하여 소방펌프를 구동하며, 상기 소방펌프의 소방수를 이용하여 상기 증속 PTO의 기어오일을 냉각하는 소방차의 PTO 조립체에 있어서,

   상기 소방펌프에서 상기 증속 PTO의 냉각 챔버로 냉각수를 공급하는 냉각수 전송 라인;

   상기 냉각수 전송 라인 중에 설치되어 냉각수를 공급 또는 차단하는 냉각수 밸브;

   상기 증속 PTO에 설치되어 기어오일의 온도를 측정하는 온도 센서; 및

   상기 온도 센서와 냉각수 밸브 사이에 설치되어 상기 온도 센서에서 감지된 온도에 따라 상기 냉각수 밸브의 개폐를 자동 제어하는 냉각수 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방차의 PTO 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각수 제어기와 차량 엔진 사이에는 엔진 ECU가 구비되어, 상기 온도센서에 의해 감지된 기어오일의 온도가 미리 설정된 최대값을 초과하는 경우에는 상기 엔진 ECU가 엔진 RPM을 내리거나 정지시키는 것을 특징으로 하는 소방차의 PTO 조립체.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 증속 PTO는 차량 엔진의 변속기에 설치된 변속기 PTO에 샤프트를 통하여 연결되어 동력을 전달받는 것을 특징으로 하는 소방차의 PTO 조립체.