KR20110046003A - 유압모터의 브레이크장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압모터의 케이싱에 유입된 작동유가 브레이크 마찰판을 통하여 밸브케이싱의 드레인포트로 이동되도록 하여 유압모터의 효율을 향상시킨 유압모터의 브레이크장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면 유압모터의 하우징과 실린더블록에 각각 설치된 분리판 및 마찰판과, 상기 분리판 및 마찰판을 압착하는 브레이크 피스톤과, 상기 브레이크 피스톤을 상기 양 마찰판의 압착방향으로 누르는 스프링과, 상기 하우징과 브레이크 피스톤 사이에 설치되어 있고 그 내부에 도입된 고압유에 의해서 상기 브레이크 피스톤을 분리판 및 마찰판의 이격 방향으로 누르는 피스톤 압력수용실을 구비한 유압모터의 브레이크장치에 있어서, 마찰판에는 브레이크의 해제 이후 유압모터가 회전시에 하우징의 케이싱에 유입된 작동유가 마찰판을 통하여 하우징의 밸브케이싱의 드레인포트로 이동되도록 적어도 하나 이상의 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 유압모터의 브레이크장치가 제공된다.

유압모터, 브레이크장치, 마찰판, 슬롯, 브레이크 피스톤

Description

유압모터의 브레이크장치{BRAKE DEVICE OF HYDRAULIC MOTOR}

본 발명은 유압모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압모터의 케이싱에 유입된 작동유가 브레이크 마찰판을 통하여 밸브케이싱의 드레인포트로 이동되도록 하여 유압모터의 효율을 향상시킨 유압모터의 브레이크장치에 관한 것이다.

굴삭기와 같은 건설용 중장비에는 차체를 이동시키기 위한 주행용 유압모터 등이 사용된다. 유압모터는 하우징 내에 회전가능하게 설치되는 축과, 이 축에 결합되어 축과 함께 회전되는 실린더 블록을 구비한다. 실린더 블록에는 축과 평행하게 복수의 실린더 구멍이 원주방향으로 간격을 두고 형성되며, 각 실린더 구멍에는 피스톤이 이동 가능하게 삽입된다. 축에는 스러스트볼이 결합되고, 이 스러스트볼에는 사판에 지지되며 축에 대하여 경사져 있는 슈우가 결합되며, 스러스트볼과 슈우는 축과 일체로 회전되며 동시에 스프링에 의해 사판측에 가압되어 있다. 각 피스톤의 선단은 슈우에 자유롭게 결합되어 있다. 각 실린더 구멍의 압력 수용실내에 유압원으로부터 유압유를 공급 및 배출하여 피스톤을 왕복 운동시키면, 사판이 슈우와 함께 피스톤을 원주방향으로 안내하여 실린더 블록과 함께 축을 회전시킨다.

상기 유압모터에는 브레이크장치가 설치되며, 이 브레이크장치는 실린더 블록과 하우징에 축과 평행한 방향으로 적층되도록 교대로 설치되는 다수의 분리판 및 마찰판과, 이 분리판 및 마찰판과 대향하여 스프링에 의해 분리판 및 마찰판에 가압되지만 피스톤 압력수용실내의 유압유에 의해서 복귀되는 브레이크 피스톤을 구비한다. 브레이크장치의 작동 상태를 살펴보면 브레이크 피스톤은 스프링에 의해 가압되어 분리판 및 마찰판을 압착시키는 것으로 실린더 블록을 제동상태로 하여 실린더 블록과 축이 회전 불가능하게 하고, 피스톤 압력수용실에 고압유를 공급하면 피스톤이 스프링의 힘을 이겨 브레이크 피스톤이 이동되어 분리판과 마찰판을 격리시켜 실린더 블록을 비제동상태로 하여 회전가능하게 한다. 즉, 피스톤 압력수용실에 고압유를 공급하면 비 제동상태로 되고, 고압유를 배출하면 제동상태로 된다.

전술한 유압모터의 브레이크장치에 관련된 선행기술이 한국등록실용신안공보 제20-0336977호(2004.02.14) "유압 모터의 브레이크 장치"에 개시되어 있다. 상기 선행기술은 중장비의 트랙 모터와 같은 유압 모터가 정지될 때 모터 내의 실린더 블록의 회전을 정지시키기 위하여 단순한 구조로 제작된 유압 모터의 브레이크 장치에 관한 것으로, 부시와 브레이크 스프링과 플러그만으로 구성되어 적은 부품수로 동일한 제동 완충 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다.

다만, 상기 선행기술을 포함한 종래의 기술은 하우징의 밸브케이싱을 통해 유입된 고압의 작동유가 실린더 블록의 피스톤으로 이동하여 피스톤을 밀어 회전력을 발생시키는 데, 이 과정에서 하우징의 케이싱(축이 돌출되는 부분) 내부로 작동유가 유입된다. 종래의 유압모터는 구조적으로 케이싱 내부에 유입된 작동유가 밸브케이싱의 드레인포트로 이동할 수 있는 충분한 공간이 확보되어 있지 않다. 따라서, 모터가 고속으로 회전하고 압력이 상승함에 따라 케이싱 내부에 작동유의 양이 많아지고 밸브케이싱으로 흘러갈 수 있는 양은 한정되므로 유압모터의 회전에 저항을 발생시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로, 본 발명의 일 실시예는 유압모터의 케이싱에 유입된 작동유가 브레이크 마찰판을 통하여 밸브케이싱의 드레인포트로 이동되도록 하여 유압모터의 효율을 향상시킨 유압모터의 브레이크장치와 관련된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예는 유압모터의 하우징과 실린더블록에 각각 설치된 분리판 및 마찰판과, 상기 분리판 및 마찰판을 압착하는 브레이크 피스톤과, 상기 브레이크 피스톤을 상기 양 마찰판의 압착방향으로 누르는 스프링과, 상기 하우징과 브레이크 피스톤 사이에 설치되어 있고 그 내부에 도입된 고압유에 의해서 상기 브레이크 피스톤을 분리판 및 마찰판의 이격 방향으로 누르는 피스톤 압력수용실을 구비한 유압모터의 브레이크장치에 있어서, 마찰판에는 브레이크의 해제 이후 유압모터가 회전시에 하우징의 케이싱에 유입된 작동유가 마찰판을 통하여 하우징의 밸브케이싱의 드레인포트로 이동되도록 적어도 하나 이상의 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 유압모터의 브레이크장치를 제공한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 유압모터가 고속으로 회전할 경우 케이싱 내부에 존재하는 작업유가 마찰판의 슬롯을 통하여 밸브케이싱의 드레인포트로 배출되므로 유압모터의 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 유압모 터의 내부 부품들에 저항이 줄어들게 되어 내구성이 향상되는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압모터의 브레이크장치의 종단면도이고, 도 2 는 도 1에 도시된 유압모터의 브레이크장치에 채용된 마찰판의 평면도이고, 도 3 은 도 2에 도시된 마찰판의 변형 실시예을 나타낸 평면도이고, 도 4 는 도 1에 도시된 유압모터의 브레이크장치의 사용 상태도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압모터의 브레이크장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 통형상의 케이싱(11)과 밸브케이싱(12)을 접합하여 이루어지는 하우징(10) 내부에 축(20)이 회전가능하게 지지되고, 이 축(20)에 실린더 블록(30)이 스플라인 결합되어져 축(20)과 함께 회전할 수 있도록 되어 있다. 실린더 블록(30)에는 축(20)과 병행으로 복수의 실린더홀(31)이 원주방향으로 간격을 두고 형성되고, 각 실린더홀(31)에는 피스톤(40)이 이동 가능하게 삽입된다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이 축(20)에는 스러스트볼(20a)이 스플라인 결합되고, 스러스트볼(20a)에는 사판(50)을 따름으로써 축(20)에 대하여 경사가 되는 슈우(60)가 결합되어 있고, 스러스트볼(20a) 및 슈우(60)는 축(20)과 함께 회전할 수 있도록 되어 있는 동시에 스러스트볼(20a)과 실린더 블록(30)과의 사이에 개재되어진 스프링(70)에 의해서 사판(50)측으로 가압되어 있다.

각 피스톤(40)의 선단은 도 1에 도시된 바와 같이 볼(80)을 거쳐서 슈우(60)에 자유롭게 결합되어 있다. 실린더 블록(30)의 압력수용실(32) 내부에 도시하지 않은 유압원으로부터 작동유를 공급·배출하여 피스톤(40)을 왕복운동시키면 사판(50)이 슈우(60)와 함께 피스톤(40)을 원주방향으로 안내하는 것으로 실린더 블로과 함께 축(20)을 회전시키도록 되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크장치는 도 1에 도시된 바와 같이 실린더 블록(30)과 하우징(10)에 축(20)과 평행한 방향으로 적층되도록 교대로 설치되는 다수의 분리판(100) 및 마찰판(90)과, 이 분리판(100) 및 마찰판(90)과 대향하여 브레이크 스프링(110)에 의해 분리판(100) 및 마찰판(90)에 가압되지만 케이싱 압력수용실(11a)내의 유압유에 의해서 복귀되는 브레이크 피스톤(120)을 구비한다. 브레이크장치의 작동 상태를 살펴보면 도 4a에 도시된 바와 같이 브레이크 피스톤(120)은 브레이크 스프링(110)에 의해 가압되어 분리판(100) 및 마찰판(90)을 압착시키는 것으로 실린더 블록(30)을 제동상태로 하여 실린더 블록(30)과 축(20)이 회전 불가능하게 하고, 케이싱 압력수용실(11a)에 고압유를 공급하면 도 4b에 도시된 바와 같이 브레이크 피스톤(120)이 스프링의 힘을 이겨 이동되어 분리판(100)과 마찰판(90)을 격리시켜 실린더 블록(30)을 비제동상태로 하여 회전가능하게 한다. 즉, 케이싱 압력수용실(11a)에 고압유를 공급하면 비 제동상태(도 4b)로 되고, 고압유를 배출하면 제동상태(도 4a)로 된다.

상기 마찰판(90)에는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 적어도 하나 이상의 슬롯(90a)이 형성되며, 이 슬롯(90a)은 도 2에 도시된 바와 같이 동일한 직경을 갖는 원형 형상으로 할 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 긴 장공 형상으로 할 수도 있다. 상기 슬롯(90a)은 케이싱(11)에 유입되는 작동유가 밸브케이싱(12)의 드레인 포트(미도시)로 잘 빠져 나갈 수 있도록 유로를 형성해 주어 유압모터가 회전함에 있어 저항을 줄여 모터의 효율을 상승시키는 역할을 한다.

구체적으로, 유압모터가 회전하는 경우에 밸브케이싱(12)을 통해서 피스톤(40)으로 전달되는 작동유 중 일부가 케이싱(11) 내부로 흘러들어가게 되고, 이러한 작동유는 유압모터 내부의 부품들 사이에 존재하는 틈새를 통해 밸브케이싱(12)에 있는 드레인 포트로 흘러들어가게 되는데 유압모터가 고압,고속으로 회전하는 경우 케이싱(11)의 내부로 흘러 들어가는 작동유의 양이 증가하게 되고, 이러한 작동유가 마찰판(90)에 형성된 슬롯(90a)을 통하여 원활하게 밸브케이싱(12)의 드레인 포트로 흘러갈 수 있으므로 유압모터의 회전시 저항이 줄어들고 그 결과 모터의 효율이 상승된다.

본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 기술보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압모터의 브레이크장치의 종단면도,

도 2 는 도 1에 도시된 유압모터의 브레이크장치에 채용된 마찰판의 평면도,

도 3 은 도 2에 도시된 마찰판의 변형 실시예을 나타낸 평면도,

도 4 는 도 1에 도시된 유압모터의 브레이크장치의 사용 상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 유압모터의 브레이크장치 10 : 하우징

11 : 케이싱 11a : 케이싱 압력수용실

12 : 밸브케이싱 20 : 축

20a : 스러스트볼 30 : 실린더 블록

31 : 실린더홀 32 : 압력수용실

40 : 피스톤 50 : 사판

60 : 슈우 70 : 스프링

80 : 볼 90 : 마찰판

90a : 슬롯 100 : 분리판

110 : 브레이크 스프링 120 : 브레이크 피스톤

Claims (3)

1. 유압모터의 하우징과 실린더블록에 각각 설치된 분리판 및 마찰판과, 상기 분리판 및 마찰판을 압착하는 브레이크 피스톤과, 상기 브레이크 피스톤을 상기 양 마찰판의 압착방향으로 누르는 스프링과, 상기 하우징과 브레이크 피스톤 사이에 설치되어 있고 그 내부에 도입된 고압유에 의해서 상기 브레이크 피스톤을 분리판 및 마찰판의 이격 방향으로 누르는 피스톤 압력수용실을 구비한 유압모터의 브레이크장치에 있어서,

   상기 마찰판에는 브레이크의 해제 이후 유압모터가 회전시에 상기 하우징의 케이싱에 유입된 작동유가 상기 마찰판을 통하여 상기 하우징의 밸브케이싱의 드레인포트로 이동되도록 적어도 하나 이상의 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 유압모터의 브레이크장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬롯은 원형 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 유압모터의 브레이크장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬롯은 장공 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 유압모터의 브레이크장치.

Images