KR20070101563A - 자동차의 윈치 구동 시스템 - Google Patents

자동차의 윈치 구동 시스템 Download PDF

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KR20070101563A
KR20070101563A KR1020060032725A KR20060032725A KR20070101563A KR 20070101563 A KR20070101563 A KR 20070101563A KR 1020060032725 A KR1020060032725 A KR 1020060032725A KR 20060032725 A KR20060032725 A KR 20060032725A KR 20070101563 A KR20070101563 A KR 20070101563A
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김민수
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기아자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 본 발명은, 운전석이 구비된 차체와, 파워 스티어링 시스템이 구비된 엔진룸을 갖는 자동차의 윈치 구동 시스템에 있어서, 상기 차체의 전방 또는 후방에 장착되며, 유압모터를 갖는 윈치부재; 상기 엔진룸에 설치되며, 상기 파워 스티어링 시스템 및 상기 유압모터가 구동 가능하도록 유압을 제공하는 파워 스티어링 펌프; 상기 파워 스티어링 펌프의 오일을 상기 유압모터에 전달하고, 상기 유압모터를 순환한 오일이 상기 파워 스티어링 펌프로 재이송되도록 상기 유압모터와 상기 파워 스티어링 펌프를 연결하는 유압라인; 상기 유압라인 상에 장착되어 작동 시그널에 따라 상기 유압라인을 개폐하는 전환밸브; 및 상기 전환밸브에 작동 시그널을 전송하는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 자동차에서 일반적으로 사용되는 파워 스티어링 펌프의 유압을 이용하여 윈치부재를 작동함으로써 차량의 제작비용과 중량을 감소시킬 수 있다.
자동차, 윈치, 파워 스티어링 펌프, 유압라인, 전환밸브

Description

자동차의 윈치 구동 시스템{A WINCH OPERATING SYSTEM OF AN AUTOMOBILE}
도 1은 종래의 윈치가 장착된 자동차의 개략도이고,
도 2는 본 발명에 따른 자동차의 윈치 작동 시스템을 도시한 개략도이고,
도 3은 도 2에 따른 자동차의 윈치 작동 시스템을 도시한 회로도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 스위치부 112 : 주차스위치
114 : 변속기 중립 스위치 116 : 중간변속기 중립 스위치
118 : 윈치 구동 스위치 200 : 윈치부재
210 : 유압모터 310 : 파워 스티어링 펌프
320 : 유압라인 330 : 전환밸브
340 : 필터부 350 : 리저버
본 발명은 자동차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 추가적인 부품 없이 윈치부재를 구동할 수 있는 자동차의 윈치 구동 시스템에 관한 것이다.
자동차가 주행 중에 험로에 빠졌을 때, 자력으로 험로를 벗어날 수 있도록 하기 위해 윈치가 장착되기도 한다.
도 1은 종래의 윈치가 장착된 자동차의 개략도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 일반적으로 엔진(1)의 동력은 변속기(3) 및 중간변속기(5)로 전달되고, 전후방 프로펠러 샤프트에 의해 바퀴(11)로 전달되어 바퀴(11)를 구동시킨다. 변속기(3)나 중간변속기(5)의 일측에는 동력인출장치(PTO : Power Take Out,7)가 마련된다. 동력인출장치(7)로부터 인출된 동력은 PTO샤프트(9)를 통해 차량의 전방에 장착된 윈치(13)로 공급되어 필요시 윈치(13)를 구동시킨다.
그러나 이러한 종래의 윈치 구동 구조는 엔진의 동력을 인출하는 동력인출장치와 PTO샤프트 등 추가적인 구성요소를 필요로 하므로, 비용과 차체 중량이 증가하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 자동차에서 일반적으로 사용되는 파워 스티어링 펌프의 유압을 이용하여 윈치부재를 작동함으로써 윈치부재를 원활하게 작동시키고 차량의 제작비용과 중량을 감소시킬 수 있는 자동차의 윈치 구동 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 운전석이 구비된 차체와, 파워 스티어링 시스템이 구비된 엔진룸을 갖는 자동차의 윈치 구동 시스템에 있어서, 상기 차체의 전방 또는 후방에 장착되며, 유압모터를 갖는 윈치부재; 상기 엔진룸에 설치되며, 상기 파워 스티어링 시스템 및 상기 유압모터가 구동 가능하도록 유압을 제공하는 파워 스티어링 펌프; 상기 파워 스티어링 펌프의 오일을 상기 유압모터에 전달하고, 상기 유압모터를 순환한 오일이 상기 파워 스티어링 펌프로 재이송되도록 상기 유압모터와 상기 파워 스티어링 펌프를 연결하는 유압라인; 상기 유압라인 상에 장착되어 작동 시그널에 따라 상기 유압라인을 개폐하는 전환밸브; 및 상기 전환밸브에 작동 시그널을 전송하는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 파워 스티어링 펌프는, 상기 파워 스티어링 시스템과 상기 유압라인의 두 방향으로 유압을 제공하는 것이 바람직하다.
상기 유압라인 상에는 유압모터 및 파워 스티어링 시스템을 경유한 오일을 저장하는 리저버가 장착되는 것이 바람직하다.
상기 운전석에는 상기 윈치부재를 구동하기 위한 복수 개의 스위치부가 마련되며, 상기 스위치부는 스위치 ON 또는 OFF의 신호에 따라 엔진의 동력이 바퀴에 전달되지 않는 상태에서 상기 전환밸브를 개방 또는 폐쇄하도록 시그널을 전송하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 윈치가 장착된 사륜구동 차량을 본 발명의 일실시예로 하고, 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 자동차에서 윈치부재의 작동상태를 도시한 개략도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차는 운전석(100)이 마련된 차체 (미도시)와, 차체의 전방 또는 후방에 장착되는 윈치부재(200)와, 파워 스티어링 시스템(미도시) 및 파워 스티어링 펌프(310)가 구비된 엔진룸(300)을 포함한다.
운전석(100)에는 윈치부재(200)를 구동시키기 위한 구동 시그널을 전송하는 스위치부(110)가 마련된다.
스위치부(110)는 주차스위치(112)와 변속기 중립스위치(114) 및 중간변속기 중립스위치(114), 그리고 구동스위치(118)로 구성된다.
윈치부재(200)의 작동이 필요한 경우, 자동차의 주차 상태에서 주차스위치(112)를 켜고(ON 상태), 변속기 및 중간변속기 중립스위치(114, 116)를 켠 후 구동스위치(118)를 켜면 구동 시그널이 전환밸브(330)에 전달된다. 구동스위치(118)는 후술할 전환밸브(330)를 개폐함으로써 윈치부재(200)에 동력이 전해지도록 한다.
중간변속기를 사용하지 않는 자동차의 경우에는 중간변속기 스위치를 삭제할 수 있으며, 주차스위치 역시 삭제 가능하다. 또한, 일반적인 FF(Front Engine Front Wheel Drive) 자동차에 윈치가 적용되는 경우, 변속기 및 중간변속기 스위치가 없으므로 기어를 중립 상태에 놓음으로써 변속기 및 중간변속기 스위치의 역할을 대신할 수 있다.
윈치부재(200)는 실제로 동작되는 부분인 윈치부(210)와, 이를 구동하는 유압모터(220)와, 모터의 힘을 전달받아 큰 감속비로 회전성능을 높여주는 기어부(미도시), 그리고 유압모터(220)의 작동과 드럼의 회전 방향을 제어하는 제어부(미도시) 등으로 구성된다.
제어부는 윈치부재(200)와 일체로 형성될 수 있으나, 여기서는 운전석(100)에서 운전자가 스위치부(110)를 조작하여 윈치부재(200)를 작동시키므로 스위치부(110)와 함께 운전석(100)에 설치되는 것이 바람직하다.
윈치부(210)는 와이어(212)와 이를 감아 회전하는 드럼(미도시)으로 구성된다. 드럼의 회전 방향에 따라 와이어(212)가 풀리거나 감기게 된다.
유압모터(220)는 파워 스티어링 펌프(310)에서 발생한 유압에 의해 구동되며, 윈치부(210)의 드럼을 회전시켜 와이어(212)를 풀거나 감도록 제어된다. 유압모터(220)는 파워 스티어링 펌프(310)에서 공급되는 유압을 순환시키는 유압라인(320)을 통해 유압을 공급받아 작동된다.
파워 스티어링 펌프(310)는 엔진룸(300)에 장착되며, 파워 스티어링 시스템 방향(A)과 유압모터(220) 방향으로 유압을 제공할 수 있도록 2단 펌프로 마련되는 것이 바람직하다. 파워 스티어링 펌프(310)에는 유압라인(320)이 연결된다.
유압라인(320)은 파워 스티어링 펌프(310)로부터 발생된 유압을 유압모터(220)로 전달하는 유압이송라인(322)과, 유압모터(220)를 순환한 오일을 리저버(350)로 이송하는 리턴라인(324)과, 리저버(350)에 저장된 오일을 파워 스티어링 펌프(310)로 보내기 위한 연결라인(326)으로 구성된다.
파워 스티어링 펌프(310)에서 발생된 유압은 유압라인(320)을 통해 유압모터(220)로 전달되어 모터를 구동시킨 후 배출·순환되어 다시 파워 스티어링 펌프(310)로 보내진다. 또한, 유압라인(320)에는 전환밸브(330)와 필터부(340), 리저버(350)가 설치된다.
전환밸브(330)는 유압이송라인(322)을 개폐 가능하도록 설치되며, 스위치부(110)로부터 전달되는 개폐 시그널에 따라 유압라인(320)을 선택적으로 개방하거나 폐쇄한다. 전환밸브(330)가 개방된 상태에서만 파워 스티어링 펌프(310)에서 발생된 유압이 유압모터(220)로 전달될 수 있다.
필터부(340)는 리턴라인(324) 상에 설치되어 유압모터(220)를 구동시킨 후 배출되는 오일을 여과한다. 필터부(340)는 파워 스티어링 시스템을 순환한 오일을 여과하는데도 공통적으로 사용될 수 있으며, 연결라인(326)상에 설치될 수도 있다. 상기 필터부(340)에서 여과된 오일은 리저버(350)에 저장된다.
리저버(350)는 파워 스티어링 시스템 및 유압모터(220)를 순환한 오일을 공통적으로 저장하며, 저장된 오일은 파워 스티어링 펌프(310)와 연결된 연결라인(326)을 통해 파워 스티어링 펌프(310)로 재순환된다. 리저버(350)는 파워 스티어링 시스템 및 윈치부재(200)를 순환한 오일을 모두 저장할 수 있도록 충분한 크기를 갖는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 윈치 구동 시스템에서 윈치부재의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 3은 도 2에 따른 자동차의 윈치 작동 시스템을 도시한 회로도이다. 도면의 스위치부에서 점선으로 표시된 부분은 스위치가 ON인 상태를, 실선으로 표시된 부분은 스위치가 OFF인 상태를 나타낸다.
차량이 험로 등에 빠져 주행이 불가능하여 윈치부재(200)의 작동이 필요한 경우 운전자는 윈치부재(200)의 와이어(212)를 풀어 차량의 무게를 지탱할 수 있을 만한 곳에 와이어(212)를 고정시키게 된다. 그 후 도면에 도시된 바와 같이, 주차스위치(112)를 켠다(ON 상태).
주차스위치(112)가 켜진 상태에서 변속기 중립스위치(114) 및 중간변속기 중립스위치(116)를 ON으로 놓아 변속기와 중간변속기를 중립 상태로 만들어 엔진의 동력이 바퀴에 전달되지 않도록 한다.
주차스위치(112)와 변속기 및 중간변속기 중립스위치(114, 116)가 ON인 상태에서 구동스위치(118)를 켜면(ON 상태) 개방 시그널이 전환밸브(330)로 전달되어 전환밸브(330)가 개방된다. 전환밸브(330)의 개방으로 유압이송라인(322)이 개방되고, 파워 스티어링 펌프(310)에서 생성된 유압이 유압모터(220)전달됨으로써 윈치부재(200)가 구동된다. 이때 윈치부(210) 드럼의 회전 방향은 와이어(212)를 감는 방향이 되도록 제어부를 조절하는 것이 바람직하다.
윈치부재(200)는 차량이 주행할 수 없는 상황에서 사용되므로, 본 발명이 사륜구동 차량이 아닌 FF 자동차에 적용되는 경우에는 변속기를 중립에 위치시키는 것으로 변속기 및 중간변속기 중립스위치(114, 116)의 역할을 대신할 수 있다.
윈치부재(200)의 사용이 완료되어 험로를 탈출한 후에는 임의의 장소에 고정되었던 와이어(212)를 풀어 원위치시키고 구동스위치(118)를 OFF시킨다. 구동스위치(118)가 OFF되면 폐쇄 시그널이 전환밸브(330)에 전달되어 유압이송라인(322)이 폐쇄된다. 나머지 스위치들도 모두 OFF 상태로 원위치시킨 후 차량을 구동하면 된다.
한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차의 윈치 구동 시스템에 따르면, 자동차에서 일반적으로 사용되는 파워 스티어링 펌프의 유압을 이용하여 윈치부재를 작동함으로써 윈치부재를 원활하게 작동할 수 있으며 차량의 제작비용과 중량을 감소시키는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 운전석이 구비된 차체와, 파워 스티어링 시스템이 구비된 엔진룸을 갖는 자동차의 윈치 구동 시스템에 있어서,
    상기 차체의 전방 또는 후방에 장착되며, 유압모터를 갖는 윈치부재;
    상기 엔진룸에 설치되며, 상기 파워 스티어링 시스템 및 상기 유압모터가 구동 가능하도록 유압을 제공하는 파워 스티어링 펌프;
    상기 파워 스티어링 펌프의 오일을 상기 유압모터에 전달하고, 상기 유압모터를 순환한 오일이 상기 파워 스티어링 펌프로 재이송되도록 상기 유압모터와 상기 파워 스티어링 펌프를 연결하는 유압라인;
    상기 유압라인 상에 장착되어 작동 시그널에 따라 상기 유압라인을 개폐하는 전환밸브; 및
    상기 전환밸브에 작동 시그널을 전송하는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 윈치 구동 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파워 스티어링 펌프는, 상기 파워 스티어링 시스템과 상기 유압라인의 두 방향으로 유압을 제공하는 것을 특징으로 하는 자동차의 윈치 구동 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유압라인 상에는 유압모터 및 파워 스티어링 시스템을 경유한 오일을 저장하는 리저버가 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 윈치 구동 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 운전석에는 상기 윈치부재를 구동하기 위한 복수 개의 스위치부가 마련되며, 상기 스위치부는 스위치 ON 또는 OFF의 신호에 따라 엔진의 동력이 바퀴에 전달되지 않는 상태에서 상기 전환밸브를 개방 또는 폐쇄하도록 시그널을 전송하는 것을 특징으로 하는 자동차의 윈치 구동 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114475108A (zh) * 2020-11-12 2022-05-13 瑞伟安知识产权控股有限公司 集成式车辆绞盘系统

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