KR20170112784A - 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 트랙터 등 작업 차량의 변속 장치에 적용될 수 있는 유압 시스템에 관한 것으로서, 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템(10)으로서, 제1 클러치(140)를 포함하는 변속 장치의 일정 부분을 윤활하기 위한 오일을 공급하는 제1 펌프(110); 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)를 구동시키는 압력을 제공하기 위한 오일을 공급하는 제2 펌프(210); 및 상기 제2 펌프(210)와 상기 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 미리 정해진 기준치를 초과하면 개방되어 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일의 일부를 소정의 경로로 공급하는 압력 제어 밸브(220)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템(10)을 개시한다.
Description
본 발명은 유압 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 트랙터 등 작업 차량의 변속 장치에 적용될 수 있는 유압 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 트랙터를 포함하여 콤바인, 이앙기 등의 작업 차량은 작업기를 부착 또는 탑재하여 각종 작업을 수행하는 차량을 말하며, 상기 작업 차량의 변속 장치에서는 클러치의 가압 및 기어 등의 윤활을 위한 유압 시스템을 사용하게 된다.
통상적으로 트랙터 등 작업 차량의 변속 장치는 주변속부나 부변속부 등의 기어열(120)이나 동력 인출 장치(PTO, Power Take-Off)로 동력을 전달하기 위한 동력 인출부(130)와 함께 하나 이상의 클러치(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 작업 차량의 변속 장치에서는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 기어열(120), 동력 인출부(130), 클러치(140) 등에서의 윤활과 함께 상기 클러치(140) 등을 작동시키기 위한 압력을 제공하는 기어 펌프 등 제1 펌프(110)를 사용하여 상기 기어열(120)이나 동력 인출부(130), 클러치(140) 등으로 오일을 동시에 공급하도록 하는 유압 시스템을 구성하게 된다.
그런데, 최근 작업 차량의 변속 장치(transmission)가 점차 수동 구조에서 파워 셔틀(Power Shuttle), 나아가 파워 쉬프트(Power Shift) 구조 등으로 바뀌고 있고, 또한 작업 차량의 기능이 다양화 되면서, 상기 변속 장치에 사용되는 기어열(120)이나 클러치(140)의 숫자가 늘어나는 등 변속 장치의 구조가 복잡해지고 있다. 이에 따라, 상기 유압 시스템에 요구되는 유량도 증가하고 있는 상황이며, 이로 인하여 상기 작업 차량 변속 장치의 유압 시스템에서 공급하는 유량이 부족하게 되는 문제가 나타날 수 있게 된다.
이에 대하여, 상기 유압 시스템에 사용되는 기어 펌프의 용량을 늘리는 방안을 고려할 수도 있겠으나, 이러한 경우 오히려 변속 장치에서의 동력 전달 효율이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 통상적인 작업 차량의 변속 장치에 구비되는 유압 시스템에서는 기어열(120) 등의 윤활을 위한 유량 공급과 클러치(140) 등에 압력을 제공하기 위한 유량 공급이 함께 이루어짐으로써, 클러치(140) 등이 신속하고 정확하게 동작할 수 있도록 유압을 적절한 수준으로 제어하기 어려워지는 문제점도 있었다.
이상 설명한 배경기술의 내용은 이 건 출원의 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 트랙터 등 작업 차량의 변속 장치에서 유압 시스템의 유량을 늘리면서도 동력 전달 효율의 저하를 방지할 수 있는 유압 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 트랙터 등 작업 차량의 변속 장치 유압 시스템에서 클러치 등에 제공되는 유압을 적절한 수준으로 제어할 수 있는 유압 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 시스템은, 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템(10)으로서, 제1 클러치(140)를 포함하는 변속 장치의 일정 부분을 윤활하기 위한 오일을 공급하는 제1 펌프(110); 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)를 구동시키는 압력을 제공하기 위한 오일을 공급하는 제2 펌프(210); 및 상기 제2 펌프(210)와 상기 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 미리 정해진 기준치를 초과하면 개방되어 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일의 일부를 소정의 경로로 공급하는 압력 제어 밸브(220)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 압력 제어 밸브(220)는 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일의 일부를 상기 제2 클러치(230)를 윤활하기 위한 오일로서 공급할 수 있다.
또는, 상기 제1 펌프(110)는 상기 제1 클러치(140)와 상기 제2 클러치(230)를 포함하는 변속 장치의 일정 부분을 윤활하기 위한 오일을 공급하며, 상기 압력 제어 밸브(220)는 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일의 일부를 상기 제2 펌프(210)에 오일을 공급하는 오일 탱크(250)로 보낼 수 있다.
또한, 상기 압력 제어 밸브(220)는 시퀀스(Sequence) 밸브일 수 있다.
나아가, 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)가 동작하지 않는 상황에서는 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일을 축적하고, 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)가 동작하는 상황에서는 상기 제2 펌프(210)와 상기 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 순간적으로 낮아지는 경우 상기 축적된 오일을 재공급하여 유압을 조절하는 어큐물레이터를 더 포함할 수도 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.
본 발명에 따른 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템은, 제1 펌프의 용량을 늘리지 않고 추가적인 제2 펌프를 사용하여 클러치 등에 오일을 공급하도록 하면서도 압력 제어 밸브를 이용하여 클러치에 공급되는 오일의 압력을 제어함으로써, 트랙터 등 작업 차량의 변속 장치에서 유압 시스템의 유량을 늘리면서도 동력 전달 효율의 저하를 방지할 수 있고, 나아가 클러치 등에 제공되는 유압을 적절한 수준으로 제어할 수 있다는 효과를 가진다.
도 1은 통상의 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템의 구성도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는, 본 발명에 따른 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템(10)의 예시적인 실시형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템(10)을 도시하고 있다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 시스템(10)은 제1 펌프(110), 제2 펌프(210) 및 압력 제어 밸브(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 시스템(10)을 각 구성 부분 별로 나누어 자세하게 살핀다.
우선, 제1 펌프(110)에서는 제1 클러치(140)를 포함하는 변속 장치의 일정 부분을 윤활하기 위한 오일을 공급하게 된다. 이때, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 제1 펌프(110)는 변속 장치의 주변속부나 부변속부 등의 기어열(120) 또는 동력 인출 장치(PTO, Power Take-Off)로 동력을 전달하기 위한 동력 인출부(130) 등을 윤활하기 위한 오일도 공급할 수 있다.
이어서, 제2 펌프(210)에서는 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)를 구동시키는 압력을 제공하는 오일을 공급하게 된다.
이때, 상기 제1 펌프(110) 및 제2 펌프(210)는 기어 펌프일 수 있으며, 이외에도 본 발명에 따른 유압 시스템(10)에 오일을 적절하게 공급할 수 있는 펌프라면 특별한 제한없이 적용될 수 있다.
또한, 압력 제어 밸브(220)에서는 상기 제2 펌프(210)와 상기 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 미리 정해진 기준치를 초과하면 개방되어 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일의 일부를 상기 제2 클러치(230)를 윤활하기 위한 오일로서 공급하게 된다.
보다 구체적으로, 도2 를 참조하여 상기 압력 제어 밸브(220)의 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 제2 펌프(210)가 작동하면서 오일을 공급하기 시작하면 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)를 구동시키는 압력을 제공하는 오일의 유압이 상승하게 된다. 이후, 상기 제2 펌프(210)와 상기 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 미리 정해진 기준치를 초과하게 되면 상기 압력 제어 밸브(220)가 개방되면서 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일의 일부가 상기 제2 클러치(230)를 윤활하기 위한 오일로서 공급되게 된다.
이에 따라, 상기 압력 제어 밸브(220)가 개방된 상태에서 상기 제2 펌프(210)에 의하여 추가 공급되는 오일들은 상기 제2 클러치(230)의 윤활을 위하여 사용되게 되고, 이후 상기 제2 펌프(210)와 상기 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 상기 미리 정해진 기준치보다 낮아지게 되는 경우에는 상기 압력 제어 밸브(220)가 폐쇄되어 다시 상기 상기 제2 펌프(210)와 상기 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 상기 미리 정해진 기준치에 도달할 때까지 유압을 상승시키게 된다.
이에 따라, 상기 압력 제어 밸브(220)가 개방되는 상기 미리 정해진 기준치를 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)가 적절하게 동작할 수 있는 수준으로 설정함으로써, 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)를 구동시키는 압력을 제공하는 오일의 유압을 적절한 수준으로 제어할 수 있게 된다.
이때, 상기 압력 제어 밸브(220)는 시퀀스(sequence) 밸브일 수 있으며, 이외에도 상기 오일의 압력을 적절하게 제어할 수 있는 밸브라면 특별한 제한없이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템(10)은 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일을 축적하거나 재공급하여 유압을 조절하는 어큐물레이터(240)를 더 포함할 수도 있으며, 이에 따라 상기 제2 펌프에 의하여 공급되는 오일에 다소간의 편차가 발생하더라도 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)에 인가되는 유압을 보다 안정적으로 유지할 수 있게 된다.
보다 구체적으로, 상기 어큐물레이터(240)는 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)가 동작하지 않는 상황에서는 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일을 축적하고, 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)가 동작하는 상황에서는 상기 제2 펌프(210)와 상기 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 순간적으로 낮아지는 경우 상기 축적된 오일을 재공급하여 유압을 조절할 수 있게 된다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템(10)은, 제1 펌프(110)의 용량을 늘리지 않고 추가적인 제2 펌프(210)를 사용하여 제2 클러치(230) 등에 오일을 공급하도록 하면서도 압력 제어 밸브(220)를 이용하여 상기 제2 클러치(230) 등에 공급되는 오일의 압력을 제어함으로써, 유압 시스템(10)의 유량을 늘리면서도 동력 전달 효율의 저하를 방지할 수 있고, 나아가 클러치 등에 제공되는 유압을 적절한 수준으로 제어할 수 있게 된다.
또한, 도 3에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템(10)을 도시하고 있다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압 시스템(10)은 제1 펌프(110), 제2 펌프(210) 및 압력 제어 밸브(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
아래에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압 시스템(10)을 각 구성 부분 별로 나누어 자세하게 살핀다.
우선, 제1 펌프(110)에서는 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)를 포함하는 변속 장치의 일정 부분을 윤활하기 위한 오일을 공급하게 된다. 이때, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 제1 펌프(110)는 변속 장치의 주변속부나 부변속부 등의 기어열(120) 또는 동력 인출 장치(PTO, Power Take-Off)로 동력을 전달하기 위한 동력 인출부(130) 등을 윤활하기 위한 오일도 공급할 수 있다.
이어서, 제2 펌프(210)에서는 상기 제1 클러치(140) 및 상기 제2 클러치(230)를 구동시키는 압력을 제공하기 위한 오일을 공급하게 된다.
이때, 상기 제1 펌프(110) 및 제2 펌프(210)는 기어 펌프일 수 있으며, 이외에도 본 발명에 따른 유압 시스템(10)에 오일을 적절하게 공급할 수 있는 펌프라면 특별한 제한없이 적용될 수 있다.
또한, 압력 제어 밸브(220)에서는 상기 제2 펌프(210)와 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 미리 정해진 기준치를 초과하면 개방되어 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일의 일부를 상기 제1 펌프 및 제2 펌프(210) 등으로 오일을 공급하는 오일 탱크(250) 등으로 보내게 된다.
보다 구체적으로, 도3 를 참조하여 상기 압력 제어 밸브(220)의 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 제2 펌프(210)가 작동하면서 오일을 공급하기 시작하면 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)를 구동시키는 압력을 제공하는 오일의 유압이 상승하게 된다. 이후, 상기 상기 제2 펌프(210)와 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 미리 정해진 기준치를 초과하면 상기 압력 제어 밸브(220)가 개방되면서 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일의 일부가 상기 오일 탱크(250) 등으로 보내어 지게 된다.
이에 따라, 상기 압력 제어 밸브(220)가 개방된 상태에서 상기 제2 펌프(210)에 의하여 추가 공급되는 오일들은 상기 압력 제어 밸브(220)를 거쳐 상기 오일 탱크(250)로 회수되어 재사용될 수 있게 된다. 이때, 상기 제2 펌프(210)와 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 상기 미리 정해진 기준치보다 낮아지게 되는 경우에는 상기 압력 제어 밸브(220)가 폐쇄되어 다시 상기 제2 펌프(210)와 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 상기 미리 정해진 기준치에 도달할 때까지 유압을 상승시키게 된다.
이에 따라, 상기 압력 제어 밸브(220)가 개방되는 상기 미리 정해진 기준치를 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)가 적절하게 동작할 수 있는 수준으로 설정함으로써, 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)를 구동시키는 압력을 제공하는 오일의 유압을 적절한 수준으로 제어할 수 있게 된다.
이때, 상기 압력 제어 밸브(220)는 시퀀스(sequence) 밸브일 수 있으며, 이외에도 상기 오일의 압력을 적절하게 제어할 수 있는 밸브라면 특별한 제한없이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템(10)은 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일을 축적하거나 재공급하여 유압을 조절하는 어큐물레이터를 더 포함할 수도 있다.
보다 구체적으로, 상기 어큐물레이터(240)는 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)가 동작하지 않는 상황에서는 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일을 축적하고, 상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)가 동작하는 상황에서는 상기 제2 펌프(210)와 상기 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 순간적으로 낮아지는 경우 상기 축적된 오일을 재공급하여 유압을 조절할 수 있게 된다.
상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 유압 시스템
110 : 제1 펌프
120 : 기어부
130 : 동력 인출부
140 : 제1 클러치
210 : 제2 펌프
220 : 압력 제어 밸브
230 : 제2 클러치
240 : 어큐물레이터
250 : 오일 탱크
110 : 제1 펌프
120 : 기어부
130 : 동력 인출부
140 : 제1 클러치
210 : 제2 펌프
220 : 압력 제어 밸브
230 : 제2 클러치
240 : 어큐물레이터
250 : 오일 탱크
Claims (5)
- 작업 차량의 변속 장치에서의 유압 시스템(10)에 있어서,
제1 클러치(140)를 포함하는 변속 장치의 일정 부분을 윤활하기 위한 오일을 공급하는 제1 펌프(110);
상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)를 구동시키는 압력을 제공하기 위한 오일을 공급하는 제2 펌프(210); 및
상기 제2 펌프(210)와 상기 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 미리 정해진 기준치를 초과하면 개방되어 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일의 일부를 소정의 경로로 공급하는 압력 제어 밸브(220)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템(10). - 청구항 1에 있어서,
상기 압력 제어 밸브(220)는 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일의 일부를 상기 제2 클러치(230)를 윤활하기 위한 오일로서 공급하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템(10). - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 펌프(110)는 상기 제1 클러치(140)와 상기 제2 클러치(230)를 포함하는 변속 장치의 일정 부분을 윤활하기 위한 오일을 공급하며,
상기 압력 제어 밸브(220)는 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일의 일부를 상기 제2 펌프(210)에 오일을 공급하는 오일 탱크(250)로 보내는 것을 특징으로 하는 유압 시스템(10). - 청구항 1에 있어서,
상기 압력 제어 밸브(220)는 시퀀스(Sequence) 밸브인 것을 특징으로 하는 유압 시스템(10). - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)가 동작하지 않는 상황에서는 상기 제2 펌프(210)에서 공급되는 오일을 축적하고,
상기 제1 클러치(140) 및 제2 클러치(230)가 동작하는 상황에서는 상기 제2 펌프(210)와 상기 제2 클러치(230) 사이 유로의 압력이 순간적으로 낮아지는 경우 상기 축적된 오일을 재공급하여 유압을 조절하는 어큐물레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
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2016
- 2016-04-01 KR KR1020160040382A patent/KR102165222B1/ko active IP Right Grant
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