KR20100049143A - 사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은, 유압펌프 및 유압모터(이하, "유체기계" 라칭함)에 장착되어 유체기계의 회전속도를 제어함에 있어서, 유체기계(일예로서, 굴삭기의 주행모터를 말함)의 회전시 경전 피스톤의 이동을 스토퍼에 의해 제한함에 따라, 사판의 과경전을 방지하여 유체기계의 고속 회전시 설정된 회전속도를 초과하지 않도록 한 것으로,

본 발명의 실시예에 의한 사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계는,

보조 유로가 형성되는 케이싱과,

케이싱을 가로질러 회전가능하게 고정되는 회전축과,

회전축의 외측면에 일체형으로 고정되는 실린더블록과,

회전축에 동심원을 이루어 실린더블록에 원주방향으로 형성되는 실린더에 각각 결합되고, 회전축의 길이방향으로 왕복운동되는 피스톤과,

피스톤의 선단에 습동가능하게 결합되는 피스톤 슈우와,

피스톤 슈우가 제1경사면에 슬라이딩접촉되고, 케이싱의 내측벽에 선택적으로 접촉되는 제2,3경사면이 형성되며, 사판지지점을 중심으로 경전하는 사판과,

보조 유로를 통해 공급되는 작동유에 의해 이동되고, 이동시 사판을 밀어 사판지지점을 중심으로 경전시킴에 따라 제1경사면의 경사각도를 변경시키는 경전 피스톤과,

경전 피스톤의 이동을 설정된 범위 내로 제한하여 사판의 과경전을 방지하는 이동제한수단을 포함한다.

유체기계, 유압펌프 및 모터, 과경전, 사판, 경전 피스톤, 스토퍼

Description

사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계{hydraulic machine of having anti-over slope apparatus for swash plate}

본 발명은 유압펌프 및 유압모터(이하, "유체기계" 라칭함)에 장착되어 유체기계의 회전속도를 저속 및 고속으로 제어할 수 있도록 한 사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 유체기계(일예로서, 굴삭기의 주행모터를 말함)의 회전시 경전 피스톤의 이동을 스토퍼에 의해 제한함에 따라, 사판의 과경전을 방지하여 유체기계의 고속 회전시 설정된 회전속도를 초과하지 않도록 한 사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계에 관한 것이다.

일반적으로, 사판식 피스톤 펌프는, 케이싱 내에 배치되는 실린더블록에 피스톤을 원주방향으로 복수개 구비하고, 회전축의 회전에 따라 실린더블록이 회전되면 피스톤은 그 선단부가 사판을 따라 안내되면서 왕복운동하여 작동유를 흡입 및 토출시킨다. 이때 사판의 경전각도가 크게되면 피스톤의 스트로크가 크게되어 토출 량이 증대되고, 반면에 사판의 경전각도를 작게하면 피스톤의 스트로크가 작아져 토출량이 줄어든다.

이때, 피스톤 펌프는 회전축으로 구동력이 입력되어 작동유가 피스톤에 의해 흡입 및 토출되고, 피스톤 모터는 작동유의 유입 및 유출으로 인해 회전축의 구동력이 출력되는 것으로서, 기본적인 구조 및 원리는 피스톤 펌프와 동일하다.

도 1에 도시된 바와같이, 종래 기술에 의한 사판식 유체기계는,

보조 유로(1)가 형성되는 케이싱(2)과,

케이싱(2)을 가로질러 회전가능하게 고정되는 회전축(3)과,

회전축(3)의 외측면에 일체형으로 고정되는 실린더블록(4)과,

회전축(3)에 동심원을 이루어 실린더블록(4)에 원주방향으로 형성되는 실린더에 각각 결합되고, 회전축(3)의 길이방향으로 왕복운동되는 수개의 피스톤(5)과,

피스톤(5)의 선단에 습동가능하게 결합(볼조인트 결합됨)되는 피스톤 슈우(6)와,

피스톤 슈우(6)가 제1경사면(7)에 슬라이딩접촉되고, 케이싱(2)의 내측벽(2a)에 선택적으로 접촉되는 제2,3경사면(8,9)이 형성되며, 사판지지점(10)을 중심으로 경전하는 사판(11)과,

보조 유로(1)를 통해 공급되는 고압의 작동유에 의해 이동되고, 이동시 경전 슈우(14)를 통해 사판(11)을 밀어 사판지지점(10)을 중심으로 경전시킴에 따라, 제1경사면(7)의 경사각도를 변경시키는 경전 피스톤(13)을 포함한다.

도면중 미 설명부호 15는 절환시 보조 유로(1)를 개폐시키는 방향절환밸브이다.

따라서, 밸브플레이트(12)를 통해 고압의 작동유가 실린더에 유입되는 경우, 작동유의 압력에 의해 피스톤(5)과 피스톤 슈우(6)를 사판(11)쪽으로 가압하게 된다. 이로 인해 사판(11)의 경사각에 대한 분력에 의해서 피스톤(5)이 실린더블록(4)을 회전시킴에 따라 회전축(3)을 회전시킨다. 이때 실린더블록(4)에 전달된 회전력은 회전축(3)으로 전달되어 감속된다.

전술한 실린더블록(4)은 피스톤 슈우(6)에 의해 가압되는 탄성부재의 탄성력을 받아 밸브플레이트(12)에 밀착되므로, 밸브플레이트(12)와 실린더블록(5)사이는 항시 밀봉상태를 유지하게 된다.

한편, 보조 유로(1)를 통해 유입되는 작동유에 의해 경전 피스톤(13)이 도면상, 좌측방향으로 이동되는 경우, 경전 슈우(14)를 통해 사판(11)을 밀어 사판지지점(10)을 중심으로 경전시킨다. 이로 인해 피스톤 슈우(6)를 매개로 사판(11)에 밀착된 상태에서, 사판(11)의 원주 방향을 따라 슬라이딩 회전되는 피스톤(5)의 스트로크가 변화되어 회전축(3)의 회전속도가 변경되는 것이다.

종래 기술에 의한 사판식 유체기계는, 유체기계가 작동되는 도중에, 보조 유로(1)를 통해 유입되는 압력에 의해 이동되는 경전 피스톤(13)의 이동량이 과도할 경우, 사판(11)은 사판지지점(10)을 중심으로 하여 과도하게 경전하게 된다. 이로 인해 유체기계가 초과 고속회전을 하게되어 유체기계의 사용수명을 단축시키는 문 제점을 갖는다.

또한, 사판(11)의 제2,3경사면(8,9)이 케이싱(2)의 내측벽(2a)으로부터 이격되는 경우도 종종 발생되어 사판(11)의 설정된 경전각도를 확보할 수 없게 된다. 이로 인해 피스톤(5)의 왕복운동을 간섭하여 유체기계의 속도를 일정하게 유지할 수 없게되는 문제점을 갖는다.

본 발명의 실시예는, 유체기계의 변속시 경전 피스톤의 이동을 스토퍼에 의해 제한하여 사판의 과경전을 방지함에 따라, 유체기계의 고속 회전시 성능을 유지하고, 내구성을 확보할 수 있도록 한 사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계와 관련된다.

본 발명의 실시예에 의한 사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계는,

보조 유로가 형성되는 케이싱과,

케이싱을 가로질러 회전가능하게 고정되는 회전축과,

회전축의 외측면에 일체형으로 고정되는 실린더블록과,

회전축에 동심원을 이루어 실린더블록에 원주방향으로 형성되는 실린더에 각각 결합되고, 회전축의 길이방향으로 왕복운동되는 피스톤과,

피스톤의 선단에 습동가능하게 결합되는 피스톤 슈우와,

피스톤 슈우가 제1경사면에 슬라이딩접촉되고, 케이싱의 내측벽에 선택적으로 접촉되는 제2,3경사면이 형성되며, 사판지지점을 중심으로 경전하는 사판과,

보조 유로를 통해 공급되는 작동유에 의해 이동되고, 이동시 사판을 밀어 사판지지점을 중심으로 경전시킴에 따라 제1경사면의 경사각도를 변경시키는 경전 피스톤과,

경전 피스톤의 이동을 설정된 범위 내로 제한하여 사판의 과경전을 방지하는 이동제한수단을 포함한다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 이동제한수단은, 경전 피스톤이 습동되는 결합홈의 내측면에 형성되고, 보조 유로를 통해 유입되는 작동유에 의해 이동되는 경전 피스톤의 이동을 설정값내로 유지하는 스토퍼를 포함한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계는 아래와 같은 이점을 갖는다.

유체기계의 회전시 경전피스톤의 이동을 스토퍼에 의해 제한하여 사판의 과경전을 방지함에 따라, 유체기계의 고속 회전시 설정된 회전속도를 유지하여 효율을 극대화시키고 사용수명을 연장할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 사판의 과경전 방지장치 가 구비된 유체기계는,

보조 유로(1)가 형성되는 케이싱(2)과,

케이싱(2)을 가로질러 회전가능하게 고정되는 회전축(3)과,

회전축(3)의 외측면에 일체형으로 고정되는 실린더블록(4)과,

회전축(3)에 동심원을 이루어 실린더블록(4)에 원주방향으로 형성되는 실린더에 각각 결합되고, 회전축(3)의 길이방향으로 왕복운동되는 피스톤(5)과,

피스톤(5)의 선단에 습동가능하게 결합되는 피스톤 슈우(6)와,

피스톤 슈우(6)가 제1경사면(7)에 슬라이딩접촉되고, 케이싱(2)의 내측벽(2a)에 선택적으로 접촉되는 제2,3경사면(8,9)이 형성되며, 사판지지점(10)을 중심으로 경전하는 사판(11)과,

보조 유로(1)를 통해 공급되는 작동유에 의해 이동되고, 이동시 사판(11)을 밀어 사판지지점(10)을 중심으로 경전시킴에 따라 제1경사면(7)의 경사각도를 변경시키는 경전 피스톤(13)과,

경전 피스톤(13)의 이동을 설정된 범위 내로 제한하여 사판(11)의 과경전을 방지하는 이동제한수단을 포함한다.

전술한 이동제한수단은, 경전 피스톤(13)이 습동되는 결합홈(16)의 내측면에 형성되고, 보조 유로(1)를 통해 유입되는 작동유에 의해 이동되는 경전 피스톤(13)의 이동을 설정값내로 유지하는 스토퍼(17)를 포함한다.

이때, 보조 유로(1)를 통해 유입되는 작동유에 의해 이동되는 경전 피스톤(13)의 이동을 설정값내로 유지함에 따라 사판(11)의 과경전을 방지하는 스 토퍼(17)를 제외한 구성은, 도 1에 도시된 것과 실질적으로 동일하게 적용되므로, 이들의 구성 및 작동의 상세한 설명은 생략하고, 중복되는 도면부호는 동일하게 표기한다.

이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 유체기계의 회전시, 유압공급원(미 도시됨)으로부터 보조 유로(1)를 통해 결합홈(16) 내에 공급되는 고압의 작동유에 의해 경전 피스톤(13)을 도면상, 좌측방향으로 이동시킨다. 이로 인해 경전 슈우(14)를 통해 사판(11)을 가압하여 사판지지점(10)을 중심으로 하여 경전시킨다.

한편, 보조 유로(1)를 통해 유입되는 작동유에 의해 경전 피스톤(13)이 도면상, 좌측방향으로 이동되는 경우, 사판(11)에 피스톤 슈우(6)가 밀착된 상태에서, 사판(11)의 원주 방향을 따라 슬라이딩 회전되는 피스톤(5)의 스트로크가 변화되므로 회전축(3)의 회전속도가 증가된다.

이때, 보조 유로(1)를 통해 공급되는 작동유의 압력이 설정값을 초과할 경우에도 경전 피스톤(13)은 설정된 스트로크 범위내에서 이동된다. 즉 결합홈(16)의 내측면에 형성된 스토퍼(17)에 의해 경전 피스톤(13)의 이동량은 일정하게 유지된다. 이로 인해 사판(11)의 과경전을 방지함에 따라 유체기계의 과속을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계는, 유체기계의 회전시 유압공급원으로부터의 작동유에 의해 구동되는 경전 피스톤의 이동을 스토퍼에 의해 제한하여 사판의 과경전을 방지함에 따라, 유체기계의 고속 회전시 설정된 회전속도를 유지하여 효율을 극대화시키고 사용수명을 연장할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 사판식 유체기계의 개략도,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계의 개략도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

1; 보조 유로

2; 케이싱

3; 회전축

4; 실린더블록

5; 피스톤

6; 피스톤 슈우

7; 제1경사면

8; 제2경사면

9; 제3경사면

10; 사판지지점

11; 사판

12; 밸브플레이트

13; 경전 피스톤

14; 경전 슈우

15; 방향절환밸브

16; 결합홈

17; 스토퍼

Claims (2)

1. 보조 유로가 형성되는 케이싱;

   상기 케이싱을 가로질러 회전가능하게 고정되는 회전축;

   상기 회전축의 외측면에 일체형으로 고정되는 실린더블록;

   상기 회전축에 동심원을 이루어 상기 실린더블록에 원주방향으로 형성되는 실린더에 각각 결합되고, 회전축의 길이방향으로 왕복운동되는 피스톤;

   상기 피스톤의 선단에 습동가능하게 결합되는 피스톤 슈우;

   상기 피스톤 슈우가 제1경사면에 슬라이딩접촉되고, 상기 케이싱의 내측벽에 선택적으로 접촉되는 제2,3경사면이 형성되며, 사판지지점을 중심으로 경전하는 사판;

   상기 보조 유로를 통해 공급되는 작동유에 의해 이동되고, 이동시 사판을 밀어 사판지지점을 중심으로 경전시킴에 따라 제1경사면의 경사각도를 변경시키는 경전 피스톤; 및

   상기 경전 피스톤의 이동을 설정된 범위 내로 제한하여 상기 사판의 과경전을 방지하는 이동제한수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 이동제한수단은, 상기 경전 피스톤이 습동되는 결 합홈의 내측면에 형성되고, 상기 보조 유로를 통해 유입되는 작동유에 의해 이동되는 경전 피스톤의 이동을 설정값내로 유지하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 사판의 과경전 방지장치가 구비된 유체기계.

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