WO2012121511A2 - 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치 - Google Patents

지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치 Download PDF

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황광진
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    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/38—Constructional details
    • F16H48/42—Constructional details characterised by features of the input shafts, e.g. mounting of drive gears thereon

Definitions

  • the present invention relates to a parking braking device for a forklift and construction equipment vehicle, and more particularly, to an axle input shaft connected to a transmission with a simple structure using a reduction gear, and as a separate driving device for parking braking and releasing operation.
  • the present invention relates to a parking brake system for a forklift truck and a construction equipment vehicle using a hydraulic drive source.
  • a wet multi-plate main controller having many advantages in braking force, maneuverability, and durability is mainly applied.
  • a parking brake system device In addition to the main brake system, a parking brake system device) is installed separately.
  • reference numeral 200 denotes a differential case
  • 202 denotes an axle shaft to which a driving wheel is coupled
  • 206 represents an axle input shaft of the reduction gear set and the reduction gear set
  • 208 represents a casing surrounding the reduction gear set and the axle input shaft.
  • Each of the components of the conventional parking brake device is installed in the space between the outer diameter portion of the axle input shaft 206 of the reduction gear set 204 connected to the transmission and the inner diameter portion of the casing 208.
  • the input pinion gear 210 connected to the transmission from the front end to the end of the axle input shaft 206, the friction plate support 220 of the parking brake, and a pair of thrust bearings 212 and 214 are sequentially mounted.
  • the input pinion gear 210 is mounted to the front end of the axle input shaft 206, and the inner circumferential end of the friction plate support 220 is placed on the spline 216 at the position of the next axle input shaft 206. And a pair of thrust bearings 212 and 214 are arranged immediately behind.
  • an inner circumferential end 218 of the casing serving as a spacer of each of the thrust bearings 212 and 214 is in surface contact with a position between the pair of thrust bearings 212 and 214 at the outer diameter portion of the axle input shaft 206.
  • a plurality of friction plates 222 having a friction material is fixed to the outer peripheral end of the friction plate support 220, a plurality of disks supported by the guide member 226 and the return spring 228 between each friction plate 222 Plate 224 is arranged.
  • the foremost body 231 is arranged on the front disc plate 224 so as to be transported forward and backward by the linear movement of the piston 230, the rear surface of the piston 230 is coaxial with the parking lever 232
  • the actuation rod 234 is arranged.
  • a portion of the outer diameter section of the operation rod 234 is formed with a seating groove 236 is pushed into the piston 230 is inserted, the section except the seating groove 236 is pressurized to push the piston 230 Formed with face 238.
  • the conventional parking brake device has the following problems.
  • the parking brake system is concentrated around the outer diameter of the axle input shaft and its surroundings, but the input flange, thrust bearing, the friction plate support of the parking brake system, and the friction plate are all concentrated on one axis, that is, the axle input shaft.
  • the present invention has been made in order to solve the various problems caused in the conventional parking brake device as described above, the parking gear reduction gear set for the parking braking role between the thrust bearing and the input flange mounted on the outer diameter of the axle input shaft.
  • To provide a parking brake device for forklift trucks and construction equipments by connecting a hydraulic brake operation mechanism to the parking gear reduction gear set so that the parking brake can be easily performed even with a small force due to the reduction ratio of the gear reduction gear set. Its purpose is.
  • Another object of the present invention is a hydraulic drive source for the hydraulic braking operation mechanism, by utilizing the charging pump and the main regulating valve to suck the automatic transmission oil inside the automatic transmission to generate and supply the required flow rate and hydraulic pressure in each component in the transmission, The parking brake can be easily released.
  • the present invention for achieving the above object is an axle input shaft connected to the axle shaft and the reduction gear set, an input flange mounted to the front end of the axle input shaft and connected to the transmission side, the outer diameter portion of the axle input shaft at the rear of the input flange
  • a parking brake for a construction equipment vehicle comprising a pair of thrust bearings arranged in the housing, and a casing surrounding the reduction gear set and the axle input shaft, wherein the axle input shaft is arranged at a position between the thrust bearing and the input flange in the section of the axle input shaft.
  • a parking reducer gear set including a large gear installed in the casing, a fixed shaft mounted to the casing, and a small gear meshed with the large gear and rotatably mounted to the fixed shaft via a bearing; A plurality of friction plates splined to an extended end of the small gear of the parking reduction gear set; A plurality of disk plates arranged between each friction plate; A hydraulic braking mechanism for pressing the friction plate and the disk plate to friction with each other; A hydraulic drive source for an automatic transmission for applying or releasing hydraulic pressure to the hydraulic brake mechanism; It provides a parking brake device for a forklift and construction equipment vehicle comprising a.
  • Preferred hydraulic braking mechanism of the present invention comprises: a spring support groove formed in the inner surface of the casing; A return spring inserted into the spring support groove; A front end portion is formed with a pressurizing end for pressing the disc plate and the friction plate alternately arranged with each other, and a rear end surface is formed with an insertion groove into which the front end of the return spring is inserted, and a piston having a flat hydraulic action surface in the middle portion thereof; A hydraulic action tool extending from a hydraulic pressure application hole formed through a side portion of the housing for a parking brake device assembled to the casing to a position corresponding to the hydraulic action surface of the piston; It is characterized by consisting of.
  • a hydraulic drive source for an automatic transmission includes: a charging pump driven by being connected to a torque converter, and configured to suck the automatic transmission oil inside the automatic transmission and generate and supply a flow rate and hydraulic pressure to each component of the automatic transmission; A main relief valve branched at an outlet side of the charging pump to discharge a part of the hydraulic oil directed to each component of the automatic transmission to the hydraulic application hole of the hydraulic braking mechanism; A solenoid valve configured to apply or cut off the hydraulic pressure of the hydraulic oil discharged from the main relief valve toward the hydraulic application hole of the hydraulic brake mechanism; Characterized in that consisting of.
  • the present invention provides the following effects.
  • a parking gear reduction gear set including a large gear mounted in a section between a thrust bearing and an input flange at an outer diameter portion of an axle input shaft and serving as a spacer, and a small gear engaged with the large gear as a structure in which a friction plate is assembled.
  • a hydraulic braking mechanism connected to a parking gear set for parking, it adopts a charging pump and a relief valve that sucks the automatic transmission oil inside the automatic transmission to generate and supply the required flow rate and hydraulic pressure in each component in the transmission. Without employing a separate hydraulic supply means for, it is possible to solve the hydraulic pressure for the parking brake and release itself.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the installation position of the parking brake device for a forklift and construction equipment vehicle according to the present invention
  • FIG. 2 and 3 is a parking brake device for a forklift and construction equipment vehicle according to the present invention, respectively, a cross-sectional view showing a state before and after braking,
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram illustrating a connection relationship between a parking brake device for a forklift truck and a construction equipment vehicle and a hydraulic drive source for an automatic transmission according to the present invention
  • 5 and 6 are cross-sectional views showing an example of a conventional parking brake device for a forklift and construction equipment vehicle.
  • reference numeral 100 denotes a differential case
  • 102 denotes an axle shaft to which a driving wheel is coupled
  • 104 and 106 represent an axle input shaft of the reduction gear set and the reduction gear set
  • 108 represents a casing surrounding a portion of the reduction gear set and the axle input shaft.
  • the reduction gear set 104 is arranged in the middle of the axle shaft 102, and the axle input shaft 106 is integrally extended to the transmission gear of the reduction gear set 104, and the reduction gear set 104 is provided. ) And the axle input shaft 106 are surrounded by the casing 108.
  • an input flange 110 connected to the transmission side is mounted at the front end of the axle input shaft 106, and a pair of thrust bearings are formed at the outer diameter of the axle input shaft 106 at a rear position of the input flange 110. 112,114 are spaced apart.
  • parking is engaged by the axle input shaft 106 and the spline portion 116 at a position between the input flange 110 and the first thrust bearing 112 in the longitudinal section of the axle input shaft 106.
  • the reduction gear set 120 is mounted.
  • the parking reduction gear set 120 is a large gear 126 that is directly engaged by the spline 116 of the axle input shaft 106, and the parking brake device assembled to the casing 108 It consists of a fixed shaft 127 mounted to the housing 118, and a small gear 128 that is mounted to the fixed shaft 127 via a bearing 129 as a medium, and meshes with the large gear 126, which will be described later.
  • the parking brake has a small gear 128 that restrains the large gear 126.
  • a plurality of friction plates 122 are coupled to the one end of the small gear 128 of the configuration of the reduction gear set for parking 120 by the spline, the housing for the parking brake device between each friction plate 122
  • a plurality of disc plates 124 fixed to 118 are arranged.
  • the parking brake housing 118 surrounds the casing 108 while surrounding the plurality of friction plates 122 and the disk plate 124, including the small gear 128 and the large gear 126 of the parking reduction gear set 120. Bolts are assembled to the end surface of
  • the outer diameter of the thrust bearing 112 is supported by the inner diameter of the housing 118 for parking brake system
  • the outer diameter of the second thrust bearing 114 is supported by the inner diameter of the casing 108
  • the large gear 126 positioned between the first thrust bearing 112 and the input flange 110 serves as a spacer between the first thrust bearing 112 and the input flange 110.
  • the friction plates 122 and the disk plates 124 alternately arranged are mutually operated by the hydraulic (automatic) braking mechanism 130.
  • the main components of the hydraulic brake mechanism 130 are installed inside the casing 108 and the housing for parking brake system 118 assembled to the casing 108, and in one configuration, a friction plate (
  • the spring support groove 131 is formed at a position corresponding to the friction contact direction between the 122 and the disc plate 124.
  • the rear end of the return spring 132 is inserted and supported in the spring support groove 131.
  • the return spring 132 presses the piston 136 with an elastic force during parking braking so that the friction plate 122 and the disc plate ( 124) to be pressed together.
  • the front end of the disk plate 124 and the friction plate 122 alternately arranged to press the pressing end 133 is formed protruding, the rear end of the return spring 132
  • the front end is formed with a concave insertion groove 134 is supported, the middle portion is provided with a structure in which the hydraulic action surface 135 forming a flat horizontal plane is formed.
  • the hydraulic action port 138 penetrates to a position corresponding to the hydraulic action surface 135 of the piston 136.
  • the present invention is a means for applying or releasing the hydraulic pressure to the hydraulic braking mechanism of the parking brake device, it is characterized in that the hydraulic drive source for automatic transmission of forklifts and construction equipment vehicles.
  • reference numeral 141 denotes a torque converter of the automatic transmission
  • 147 and 148 denote a forward clutch and a reverse clutch that transmit and / or block power during shifting.
  • the hydraulic drive source for the automatic transmission sucks the automatic transmission fluid (ATF: Automatic Transmission Fluid) inside the automatic transmission and is required for each component (forward clutch 147 and reverse clutch 148) in the transmission.
  • a charging pump 142 for generating and supplying a flow rate and hydraulic pressure, a main relief valve 143 for maintaining a constant hydraulic pressure discharged from the charging pump 142, and a clutch pressure modulation curve for shift filling adjustment or other purposes.
  • Proportional valves 145 and 146 for forward and reverse clutch to control the configuration.
  • the charging pump 142 is connected and driven by the torque converter 141 and the gear train, the main pump for supplying a flow rate and hydraulic pressure to each component of the automatic transmission at a constant pressure to the outlet of the charging pump 142
  • the valve 143 is connected.
  • the main relief valve 143 is branched at the outlet side of the charging pump 142 to discharge a part of the hydraulic oil directed to each component of the automatic transmission toward the hydraulic application hole 137 of the hydraulic brake mechanism 130. Will also do.
  • the hydraulic pressure directed to each component of the automatic transmission is equal to or higher than the set adjustment pressure of the main relief valve 143, and a part of the hydraulic oil equal to or higher than the set adjustment pressure of the main relief valve 143 is applied to the hydraulic pressure applying hole of the hydraulic braking mechanism 130.
  • a solenoid valve 144 is connected to an outlet through which a part of the hydraulic oil equal to or higher than the set adjustment pressure of the main relief valve 143 is released, and the solenoid valve 144 is configured to supply hydraulic pressure from the main relief valve 143 to the hydraulic brake mechanism.
  • the hydraulic application hole 137 of the 130 is applied or blocked to operate.
  • the automatic transmission fluid inside the automatic transmission (oil fan) pumps the charging pump. It is sucked by the force and supplied to each component in the transmission (for example, the forward clutch 147 and the reverse clutch 148).
  • the outlet of the charging pump 142 is connected to the main relief valve 143 for supplying the flow rate and hydraulic pressure to each component of the automatic transmission bar, the hydraulic pressure toward each component of the automatic transmission is the main relief As the valve 143 is equal to or higher than the set adjustment pressure, a part of the hydraulic oil equal to or higher than the set adjustment pressure of the main relief valve 143 is discharged toward the hydraulic application hole 137 of the hydraulic braking mechanism 130.
  • the solenoid valve 144 connected to the outlet side of the main relief valve 143 is operated to open.
  • the piston 136 is retracted by the hydraulic pressure acting on the hydraulic action surface 135, and the return spring 132 is compressed when the piston 136 is retracted.
  • the axle input shaft 106 is rotated to be able to transmit power to the axle shaft, the large gear 126 during the rotation of the axle input shaft 106 Is rotated, and the small gear 128 meshed with the large gear 126 is in a state of idling through the bearing 129.
  • the pressing end 133 formed at the front end of the piston 136 presses the friction plate 122 and the disk plate 124 to friction with each other, thereby entering a parking braking state.
  • the rotation of the small gear 128 is constrained by the mutual frictional force between the friction plate 122 and the disk plate 124, and at the same time the rotation of the large gear 126 meshed with the small gear 128 is also restricted. do.
  • differential case 102 axle shaft
  • first thrust bearing 114 second thrust bearing
  • hydraulic mechanism 140 hydraulic drive source for automatic transmission

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Abstract

본 발명은 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 트랜스미션과 연결되는 액슬 입력축에 감속기어를 이용한 간단한 구조로 장착되어, 감속비에 의한 작은 힘으로도 주차 제동이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 액슬 입력축의 외경부에 장착되는 한 쌍의 트러스트 베어링 사이에 각 트러스트 베어링의 스페이서 역할을 하는 동시에 주차제동 역할을 하는 주차용 감속기어세트를 설치하고, 이 주차용 감속기어세트에 유압식(자동식) 또는 기계식(수동식) 제동 조작 기구를 연결 장착하여, 액슬 입력축의 길이를 줄이는 동시에 보다 간단한 구조의 주차제동장치를 구현할 수 있고, 감속비에 의한 작은 힘으로도 주차제동이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치
본 발명은 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 트랜스미션과 연결되는 액슬 입력축에 감속기어를 이용한 간단한 구조로 장착되고 주차제동 및 해제 작동을 위한 별도의 구동장치로서 자동변속기용 유압구동원을 이용한 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치에 관한 것이다.
지게차를 비롯하여 건설장비 차량 및 산업용 차량의 브레이크 장치로서, 제동력 및 조작력 그리고 내구성에 있어서 많은 장점을 갖는 습식 다판식 구조의 주제동장치가 주로 적용되고 있고, 이러한 주제동장치 이외에 주차제동장치(Parking brake device)가 별도로 설치되고 있다.
여기서, 종래의 주차제동장치에 대한 일례를 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 5 및 도 6은 종래의 주차제동장치에 대한 일례로서, 각각 작동 전후 상태를 나타내고, 미설명 도면부호 200은 차동 케이스를 나타내고, 202는 주행용 휠이 결합되는 액슬 축을 나타내며, 또한 204 및 206은 감속기어세트 및 감속기어세트의 액슬 입력축을 나타내고, 208은 감속기어세트 및 액슬 입력축을 감싸는 케이싱을 나타낸다.
종래의 주차제동장치에 대한 각 구성들은 트랜스미션과 연결되는 감속기어세트(204)의 액슬 입력축(206)의 외경부와 케이싱(208)의 내경부 사이 공간내에 설치된다.
이때, 상기 액슬 입력축(206)의 선단부에서 말단부까지 트랜스미션과 연결되는 인풋 피니언기어(210)와, 주차제동장치의 마찰판 지지체(220)와, 한 쌍의 트러스트 베어링(212,214) 등이 차례로 장착된다.
좀 더 상세하게는, 상기 액슬 입력축(206)의 선단부에 인풋 피니언기어(210)가 장착되고, 그 다음의 액슬 입력축(206) 위치에 마찰판 지지체(220)의 내주단이 스플라인부(216)에 의하여 결합되며, 그 바로 뒤쪽에 한 쌍의 트러스트 베어링(212,214)이 연속적으로 배열된다.
이때, 상기 액슬 입력축(206)의 외경부에서 한 쌍의 트러스트 베어링(212,214) 사이 위치에는 각 트러스트 베어링(212,214)의 스페이서 역할을 하는 케이싱의 내주단(218)이 면접촉되어 있다.
한편, 상기 마찰판 지지체(220)의 외주단에는 마찰재를 갖는 다수개의 마찰판(222)이 고정되고, 각 마찰판(222) 사이에는 가이드부재(226) 및 리턴스프링(228)에 의하여 지지되는 다수개의 디스크 플레이트(224)가 배열된다.
또한, 가장 앞쪽의 디스크 플레이트(224)에는 가압체(231)가 피스톤(230)의 직선 운동에 의하여 전후진 이송 가능하게 배열되고, 피스톤(230)의 후면에는 파킹레버(232)와 동축을 이루는 작동로드(234)가 배열된다.
이때, 상기 작동로드(234)의 외경 구간중 일부 구간에는 피스톤(230)이 밀려나 삽입되는 안착홈(236)이 형성되고, 이 안착홈(236)을 제외한 구간은 피스톤(230)을 밀어주는 가압면(238)으로 형성된다.
따라서, 첨부한 도 4에 도시된 바와 같이 주차제동 해제를 위하여 파킹레버(232)가 제동해제방향으로 조작되면, 작동로드(234)가 제동해제방향으로 회전을 하는 동시에 피스톤(230)의 후단이 디스크 플레이트(224) 사이에 있는 리턴스프링(228)의 탄성복원력에 의하여 복귀 이동되어 작동로드(234)의 안착홈(236)에 내재되는 상태가 됨으로써, 주차제동 해제 상태가 이루어진다.
반면에, 첨부한 도 5에 도시된 바와 같이 주차제동을 위하여 파킹레버(232)가 제동방향으로 조작되면, 작동로드(234)가 제동방향으로 회전하는 동시에 가압면(238)이 피스톤(230)을 밀어주게 되고, 동시에 피스톤(230)이 가압체(231)를 밀어주게 되어, 디스크 플레이트(224)와 마찰판(222)이 상호 마찰을 하게 됨으로써, 마찰판 지지체(220)와 스플라인부(216)로 결합된 액슬 입력축(206)에 대한 주차 제동이 이루어지게 된다.
그러나, 상기한 종래의 주차제동장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 주차제동 및 그 해제를 위하여 파킹레버를 제동 또는 제동해제방향으로 조작하는 수동식 조작기구를 채택함에 따라, 운전자 조작성이 떨어지고, 파킹레버와 연동하는 작동로드 및 피스톤 간의 접촉부 마모가 쉽게 발생되는 단점이 있었다.
둘째, 액슬 입력축의 외경부 및 그 주변에 주차제동장치가 집중 설치되어 있으나, 발열 근원인 인풋 플랜지, 트러스트 베어링, 주차제동장치의 마찰판 지지체 및 마찰판이 하나의 축 즉, 액슬 입력축에 모두 몰려 있으므로, 그 내부공간이 협소하여 트러스트 베어링 및 인풋 플랜지 등의 마찰에 의한 발열 발생시 방열이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 주차제동장치에서 발생되던 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 액슬 입력축의 외경부에 장착되는 트러스트 베어링과 인풋 플랜지 사이에 주차제동 역할을 하는 주차용 감속기어세트를 설치하고, 이 주차용 감속기어세트에 유압식 제동 조작 기구를 연결 장착하여, 감속기어세트의 감속비에 의한 작은 힘으로도 주차제동이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 유압식 제동 조작 기구에 대한 유압구동원으로서, 자동변속기 내부의 자동변속기유를 흡입하여 변속기 내의 각 컴포넌트에서 필요한 유량 및 유압을 생성 공급하는 차징펌프 및 메인레귤레이팅 밸브를 활용하여, 주차제동해제가 용이하게 이루어질 수 있도록 한 점에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 액슬 축과 감속기어세트로 연결되는 액슬 입력축과, 이 액슬 입력축의 선단부에 장착되어 트랜스미션측과 연결되는 인풋 플랜지와, 인풋 플랜지의 뒤쪽에서 액슬 입력축의 외경부에 배열되는 한 쌍의 트러스트 베어링과, 감속기어세트 및 액슬 입력축을 감싸는 케이싱을 포함하는 건설장비 차량용 주차제동장치에 있어서, 상기 액슬 입력축의 구간중 트러스트 베어링과 인풋 플랜지의 사이 위치에 배열되어 액슬 입력축에 축설되는 큰 기어와, 상기 케이싱에 장착되는 고정축과, 상기 큰 기어와 치합되면서 고정축에 베어링을 매개로 회전 가능하게 장착되는 작은 기어로 구성된 주차용 감속기어세트와; 상기 주차용 감속기어세트의 작은기어의 연장단에 스플라인 결합되는 다수개의 마찰판과; 상기 각 마찰판 사이에 배열되는 다수개의 디스크 플레이트와; 상기 마찰판 및 디스크 플레이트를 상호 마찰되게 가압하는 유압식 제동기구와; 상기 유압식 제동기구에 유압을 인가 또는 해제하는 자동변속기용 유압구동원; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치를 제공한다.
본 발명의 바람직한 유압식 제동기구는: 상기 케이싱의 내면에 형성된 스프링지지홈과; 상기 스프링 지지홈내에 삽입지지되는 리턴스프링과; 전단부는 서로 교번 배열된 디스크 플레이트 및 마찰판을 가압시키는 가압단으로 형성되고, 후단면에는 리턴스프링의 앞단이 삽입지지되는 삽입홈이 형성되며, 중간 부분에는 평평한 유압 작용면이 형성된 피스톤과; 상기 케이싱에 조립되는 주차제동장치용 하우징의 측부에 관통 형성된 유압인가홀로부터 피스톤의 유압 작용면과 대응되는 위치까지 연장 형성되는 유압 작용구; 로 구성된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 자동변속기용 유압구동원은: 토크컨버터와 연결되어 구동되는 것으로서, 자동변속기 내부의 자동변속기유를 흡입하는 동시에 자동변속기의 각 컴포넌트에 유량과 유압을 생성 공급하는 차징펌프와; 상기 차징펌프의 출구측에 분기 설치되어 자동변속기의 각 컴포넌트를 향하는 유압유의 일부를 유압식 제동기구의 유압인가홀 쪽으로 배출시키는 메인 릴리프 밸브와; 상기 메인 릴리프 밸브로부터 배출된 유압유의 유압을 유압식 제동기구의 유압인가홀 쪽으로 인가 또는 차단 작동시키는 솔레노이드 밸브; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 액슬 입력축의 외경부에서 트러스트 베어링과 인풋 플랜지 사이 구간에 장착되어 스페이서 역할을 하는 큰 기어와, 마찰판이 조립되는 구조로서 큰 기어와 치합되는 작은 기어를 포함하는 주차용 감속기어세트를 채택하여, 이 주차용 감속기어세트의 감속비에 의한 작은 힘으로도 주차제동이 용이하게 이루어질 수 있다.
특히, 주차용 감속기어세트에 연결되는 유압식 제동기구로서 자동변속기 내부의 자동변속기유를 흡입하여 변속기 내의 각 컴포넌트에서 필요한 유량 및 유압을 생성 공급하는 차징펌프 및 릴리프 밸브를 채택하여, 주차 제동 및 해제를 위한 별도의 유압공급수단을 채용하지 않고, 주차 제동 및 해제를 위한 유압을 자체적으로 해결할 수 있다.
또한, 주차 제동을 위한 디스크 플레이트 및 마찰판이 액슬 입력축으로부터 벗어난 위치에 장착됨에 따라, 액슬 입력축에는 발열량이 적은 인풋 플랜지을 비롯하여 트러스트 베어링만이 존재하는 상태가 되므로 방열을 위한 내부 공간이 확보되는 동시에 인풋 플랜지측 발열을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치의 설치 위치를 나타낸 개략도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치로서, 각각 제동 전후 상태를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치와 자동변속기용 유압구동원과의 연결 관계를 나타내는 유압회로도,
도 5 및 도 6은 종래의 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치에 대한 일례를 나타내는 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치의 바람직한 실시예를 도시한 것으로서, 도면부호 100은 차동 케이스를 나타내고, 102는 주행용 휠이 결합되는 액슬 축을 나타내며, 또한 104 및 106은 감속기어세트 및 감속기어세트의 액슬 입력축을 나타내고, 108은 감속기어세트 및 액슬 입력축의 일부를 감싸는 케이싱을 나타낸다.
즉, 상기 액슬 축(102)의 중간부분에는 감속기어세트(104)가 배열되고, 이 감속기어세트(104)의 전달측 기어에는 액슬 입력축(106)이 일체로 연장되며, 감속기어세트(104) 및 액슬 입력축(106)은 케이싱(108)에 의하여 감싸여지는 상태가 된다.
이때, 상기 액슬 입력축(106)의 선단부에는 트랜스미션측과 연결되는 인풋 플랜지(110)가 장착되고, 이 인풋 플랜지(110)의 뒤쪽 위치에서 액슬 입력축(106)의 외경부에는 한 쌍의 트러스트 베어링(112,114)이 이격 배치된다.
본 발명에 따르면, 상기 액슬 입력축(106)의 길이방향 구간에서 인풋 플랜지(110)와 제1트러스트 베어링(112)의 사이 위치에 액슬 입력축(106)과 스플라인부(116)에 의하여 치합되는 주차용 감속기어세트(120)가 장착된다.
보다 상세하게는, 상기 주차용 감속기어세트(120)는 액슬 입력축(106)의 스플라인부(116)에 의하여 직접 치합되는 큰 기어(126)와, 상기 케이싱(108)에 조립되는 주차제동장치용 하우징(118)에 장착되는 고정축(127)과, 이 고정축(127)에 베어링(129)을 매개로 장착되는 동시에 큰 기어(126)와 치합되는 작은 기어(128)로 구성되며, 후술하는 바와 같이 주차 제동이 작은 기어(128)가 큰 기어(126)를 구속하여 이루어지게 된다.
이때, 상기 주차용 감속기어세트(120)의 구성중 작은 기어(128)의 일측 연장단부에는 다수개의 마찰판(122)이 스플라인부에 의하여 결합되고, 각 마찰판(122) 사이에는 주차제동장치용 하우징(118)에 고정되는 다수개의 디스크 플레이트(124)가 배열된다.
상기 주차제동장치용 하우징(118)은 주차용 감속기어세트(120)의 작은 기어(128) 및 큰 기어(126)를 비롯하여 다수개의 마찰판(122) 및 디스크 플레이트(124)를 감싸면서 케이싱(108)의 선단면에 볼트 조립된다.
이에, 상기 트러스트 베어링(112)의 외경부는 주차제동장치용 하우징(118)의 내경부에 의하여 지지되고, 상기 제2트러스트 베어링(114)의 외경부는 케이싱(108)의 내경부에 의하여 지지되며, 제1트러스트 베어링(112)과 인풋 플랜지(110) 사이에 위치되는 큰 기어(126)가 제1트러스트 베어링(112)과 인풋 플랜지(110)간의 스페이서 역할을 하게 된다.
본 발명에 따르면, 서로 교번 배열된 마찰판(122) 및 디스크 플레이트(124)는 유압식(자동식) 제동기구(130)에 의하여 상호 마찰 작동을 하게 된다.
상기 유압식 제동기구(130)의 주된 구성들은 케이싱(108) 및 케이싱(108)에 조립되는 주차제동장치용 하우징(118)의 내부에 설치되며, 그 일 구성으로서 케이싱(108)의 내면에서 마찰판(122) 및 디스크 플레이트(124)의 마찰 접촉 방향과 대응되는 위치에 스프링지지홈(131)이 형성된다.
또한, 상기 스프링 지지홈(131)내에는 리턴스프링(132)의 후단이 삽입지지되는 바, 이 리턴스프링(132)은 주차제동시 피스톤(136)을 탄성력으로 가압하여 마찰판(122) 및 디스크 플레이트(124)가 상호 압착되게 하는 역할을 한다.
상기 피스톤(136)의 형상을 보면, 그 전단부에는 서로 교번 배열된 디스크 플레이트(124) 및 마찰판(122)을 가압시키는 가압단(133)이 돌출 형성되고, 후단면에는 리턴스프링(132)의 앞단이 삽입지지되는 오목한 삽입홈(134)이 형성되며, 중간 부분에는 평평한 수평면을 이루는 유압 작용면(135)이 형성된 구조로 구비된다.
이때, 상기 주차제동장치용 하우징(118)의 측부에는 하기의 유압제공수단 즉, 자동변속기용 유압구동원(140)이 연결되는 유압인가홀(137)이 형성되고, 이 유압인가홀(137)로부터 피스톤(136)의 유압 작용면(135)과 대응되는 위치까지 유압 작용구(138)가 관통 형성된다.
여기서, 본 발명의 유압식 제동기구에 유압을 인가 또는 해제하는 자동변속기용 유압구동원을 첨부한 도 4를 참조로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명은 주차제동장치의 유압식 제동기구에 유압을 인가하거나 해제하기 위한 수단으로서, 지게차 및 건설장비 차량의 자동변속기용 유압구동원을 이용한 점에 특징이 있다.
도 4에서, 미설명부호 141은 자동변속기의 토크컨버터를 나타내고, 147 및 148은 변속시의 동력을 전달/또는 차단하는 전진용 클러치 및 후진용 클러치를 나타낸다.
이때, 상기 전진용 클러치(147) 및 후진용 클러치(148)에 유압을 제공하기 위한 수단으로서, 지게차 및 건설장비 차량의 자동변속기용 유압구동원을 이용하게 된다.
보다 상세하게는, 상기 자동변속기용 유압구동원은 자동변속기 내부의 자동변속기유(ATF: Automatic Transmission Fluid)를 흡입하여 변속기 내의 각 컴포넌트(전진용 클러치(147) 및 후진용 클러치(148))에 필요한 유량과 유압을 생성 공급하는 차징펌프(142)와, 차징펌프(142)로부터 배출되는 유압을 일정하게 유지시켜주는 메인 릴리프 밸브(143)와, 변속 필링 조정 또는 기타 목적으로 클러치 압력 모듈레이션 커브를 전기적으로 제어하는 전진 및 후진 클러치용 비례밸브(145,146)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 차징펌프(142)는 토크컨버터(141)와 기어열에 의하여 연결되어 구동되고, 이 차징펌프(142)의 출구에는 자동변속기의 각 컴포넌트에 유량 및 유압을 일정한 압력으로 공급하기 위한 메인 릴리프 밸브(143)가 연결된다.
특히, 상기 메인 릴리프 밸브(143)는 차징펌프(142)의 출구측에 분기 설치되어 자동변속기의 각 컴포넌트를 향하는 유압유의 일부를 유압식 제동기구(130)의 유압인가홀(137) 쪽으로 배출시키는 역할도 하게 된다.
즉, 자동변속기의 각 컴포넌트를 향하는 유압이 메인 릴리프 밸브(143)의 설정 조절압력 이상이 되도록 하여, 메인 릴리프 밸브(143)의 설정 조절압력 이상의 유압유 일부를 유압식 제동기구(130)의 유압인가홀(137) 쪽으로 배출시키도록 한다.
한편, 상기 메인 릴리프 밸브(143)의 설정 조절압력 이상의 유압유 일부가 빠져나가는 출구에는 솔레노이드 밸브(144)가 연결되며, 이 솔레노이드 밸브(144)는 메인 릴리프 밸브(143)로부터의 유압을 유압식 제동기구(130)의 유압인가홀(137) 쪽으로 인가 또는 차단시키는 작동을 하게 된다.
여기서 상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차제동장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
주차제동 해제상태
먼저, 자동변속기의 토크컨버터(141)와 기어열에 의하여 연결되어 있는 차징펌프(142)가 회전 구동함으로써, 자동변속기 내부(오일팬)의 자동변속기유(ATF: Automatic Transmission Fluid)가 차징펌프의 펌핑력에 의하여 흡입되어 변속기 내의 각 컴포넌트(예를 들어, 전진용 클러치(147) 및 후진용 클러치(148))에 공급된다.
이때, 상기 차징펌프(142)의 출구에는 자동변속기의 각 컴포넌트에 유량 및 유압을 일정한 압력으로 공급하기 위한 메인 릴리프 밸브(143)가 연결되어 있는 바, 자동변속기의 각 컴포넌트를 향하는 유압이 메인 릴리프 밸브(143)의 설정 조절압력 이상이 되도록 함에 따라, 메인 릴리프 밸브(143)의 설정 조절압력 이상의 유압유 일부가 유압식 제동기구(130)의 유압인가홀(137) 쪽으로 배출된다.
물론, 운전자가 주차제동 해제 버튼을 조작함에 따라, 메인 릴리프 밸브(143)의 출구쪽에 연결된 솔레노이드 밸브(144)가 열림으로 작동하게 된다.
이에, 메인 릴리프 밸브(143)를 통해 배출된 유압유가 유압식 제동기구(130)의 유압인가홀(137) 쪽으로 흐르는 동시에 유압작용구(138)를 통해 피스톤(136)의 유압 작용면(135)에 작용하게 된다.
이에, 도 2에서 보듯이 유압 작용면(135)에 작용하는 유압에 의하여 피스톤(136)이 후진을 하게 되고, 피스톤(136)의 후진시 리턴스프링(132)이 압축되는 상태가 된다.
따라서, 상기 피스톤(136)이 후진함에 따라, 피스톤(136)의 전진시 상호 압착되어 있던 마찰판(122) 및 디스크 플레이트(124)가 이격되는 상태가 되어, 주차 제동이 해제되는 상태가 된다.
즉, 트랜스미션측과 연결되는 인풋 플랜지(110)에 동력이 입력되면, 액슬 입력축(106)이 회전하여 동력을 액슬 축으로 전달 가능한 상태가 되며, 액슬 입력축(106)의 회전시 큰 기어(126)가 회전을 하게 되고, 큰 기어(126)와 맞물린 작은 기어(128)는 베어링(129)을 매개로 공회전하는 상태가 된다.
주차제동 상태
상기 유압인가홀(137)에 대한 유압이 해제되면, 즉 운전자가 주차제동 버튼을 조작함에 따라, 메인 릴리프 밸브(143)의 출구쪽에 연결된 솔레노이드 밸브(144)가 닫힘으로 작동하게 됨으로써, 메인 릴리프 밸브(143)로부터의 유압인가홀(137)쪽으로 작용하던 유압이 차단되는 상태가 된다.
이에, 피스톤(136)의 유압 작용면(135)에 작용하던 유압이 해제되는 상태가 되고, 압축 상태로 있던 리턴스프링(132)이 피스톤(136)을 탄성력으로 밀어서 전진시키게 된다.
따라서, 도 3에서 보듯이 상기 피스톤(136)의 전단부에 형성된 가압단(133)이 마찰판(122) 및 디스크 플레이트(124)를 상호 마찰되게 가압시키게 됨으로써, 주차 제동 상태가 된다.
즉, 상기 마찰판(122) 및 디스크 플레이트(124)의 상호 마찰력에 의하여 작은 기어(128)의 회전이 구속되고, 이와 동시에 작은 기어(128)와 맞물린 큰 기어(126)의 회전도 구속되는 상태가 된다.
이에, 큰 기어(126)의 회전이 구속됨에 따라, 큰 기어(126)와 맞물린 액슬 입력축(106)에 대한 회전 구속이 이루어져 주차 제동이 이루어지게 된다.
[부호의 설명]
100 : 차동 케이스 102 : 액슬 축
104 : 감속기어세트 106 : 액슬 입력축
108 : 케이싱 110 : 인풋 플랜지
112 : 제1트러스트 베어링 114 : 제2트러스트 베어링
116 : 스플라인부 118 : 주차제동장치용 하우징
120 : 주차용 감속기어세트 122 : 마찰판
124 : 디스크 플레이트 125 : 연장단
126 : 큰 기어 127 : 고정축
128 : 작은 기어 129 : 베어링
130 : 유압식 제동기구 131 : 스프링지지홈
132 : 리턴스프링 133 : 가압단
134 : 삽입홈 135 : 유압 작용면
136 : 피스톤 137 : 유압인가홀
138 : 유압 작용구 140 : 자동변속기용 유압구동원
141 : 토크컨버터 142 : 차징펌프
143 : 릴리프 밸브 144 : 솔레노이드 밸브
145 : 전진 클러치용 비례밸브 146 : 후진 클러치용 비례밸브
147 : 전진용 클러치 148 : 후진용 클러치

Claims (1)

  1. 액슬 축(102)과 감속기어세트(104)로 연결되는 액슬 입력축(106)과, 이 액슬 입력축(106)의 선단부에 장착되어 트랜스미션측과 연결되는 인풋 플랜지(110)와, 인풋 플랜지(110)의 뒤쪽에서 액슬 입력축(106)의 외경부에 배열되는 한 쌍의 트러스트 베어링(112,114)과, 감속기어세트(104) 및 액슬 입력축(106)을 감싸는 케이싱(108)을 포함하는 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치에 있어서,
    상기 액슬 입력축(106)의 구간중 트러스트 베어링(112)과 인풋 플랜지(110)의 사이 위치에 배열되어 액슬 입력축(106)에 축설되는 큰 기어(126)와, 상기 케이싱(108)에 장착되는 고정축(127)과, 상기 큰 기어(126)와 치합되면서 고정축(127)에 베어링(129)을 매개로 회전 가능하게 장착되는 작은 기어(128)로 구성된 주차용 감속기어세트(120)와;
    상기 주차용 감속기어세트(120)의 작은 기어(128)의 연장단에 스플라인 결합되는 다수개의 마찰판(125)과;
    상기 각 마찰판(125) 사이에 배열되는 다수개의 디스크 플레이트(124)와;
    케이싱(108)의 내면에 형성된 스프링지지홈(131)과, 스프링 지지홈(131)내에 삽입지지되는 리턴스프링(132)과, 전단부는 서로 교번 배열된 디스크 플레이트(124) 및 마찰판(122)을 가압시키는 가압단(133)으로 형성되고 후단면에는 리턴스프링(132)의 앞단이 삽입지지되는 삽입홈(134)이 형성되며 중간 부분에는 평평한 유압 작용면(135)이 형성된 피스톤(136)과, 케이싱(108)에 조립되는 주차제동장치용 하우징(118)의 측부에 관통 형성된 유압인가홀(137)로부터 피스톤(136)의 유압 작용면(135)과 대응되는 위치까지 연장 형성되는 유압 작용구(138)로 구성되는 유압식 제동기구(130)와;
    토크컨버터(141)와 연결되어 구동되는 것으로서, 자동변속기 내부의 자동변속기유를 흡입하는 동시에 자동변속기의 각 컴포넌트에 유량과 유압을 생성 공급하는 차징펌프(142)와, 차징펌프(142)의 출구측에 분기 설치되어 자동변속기의 각 컴포넌트를 향하는 유압유의 일부를 유압식 제동기구(130)의 유압인가홀(137) 쪽으로 배출시키는 메인 릴리프 밸브(143)와, 메인 릴리프 밸브(143)로부터 배출된 유압유의 유압을 유압식 제동기구(130)의 유압인가홀(137) 쪽으로 인가 또는 차단 작동시키는 솔레노이드 밸브(144)로 구성되어서, 유압식 제동기구(130)에 유압을 인가 또는 해제하는 자동변속기용 유압구동원(140);
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지게차 및 건설장비 차량용 주차제동장치.
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