KR100648365B1 - 지게차 변속기 클러치의 이상 유무를 판단하는 안전장치및 그 방법 - Google Patents

지게차 변속기 클러치의 이상 유무를 판단하는 안전장치및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지게차 변속기 클러치의 이상 유무를 판단하는 안전장치 및 그 방법에 관한 것으로, 그 목적은 지게차의 주행 시 발생될 수 있는 클러치에 전달되는 유압력이 기준압력 이하로 떨어지면 즉시 장비를 멈추고 컨트롤밸브나 클러치를 점검할 수 있도록 운전자에게 경고를 줄 수 있는 지게차 변속기 클러치의 이상 유무를 판단하는 안전장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 지게차가 중립상태에서 시동이 켜지고 전·후진을 위해 전·후진 레버(10)가 작동되어 전·후진 신호(11)가 검출되면 변속제어부(20)에서 전·후진 시프트밸브(61,62)를 작동시켜 클러치(70,71) 측으로 압력오일을 공급하는 단계와, 상기 전·후진 신호(11)가 검출된 후 압력검출센서(30)가 2초 후 압력을 검출하는 단계와, 상기 검출압력이 규정압인 10kgf/㎠ 이상인지 이하인지 판단하는 단계와, 상기 검출압력이 10kgf/㎠이하로 판단 된 경우 인칭작동센서(40)에서 인칭페달(41)이 작동되었는지를 판단하는 단계와, 상기 인칭페달(41)이 작동하지 않았는데도 검출압력이 10kgf/㎠ 이하로 나타날 경우 클러치 압력저하 경고음을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 요지로 한다.
지게차, 변속기, 압력검출센서, 인칭작동센서, 전·후진 쉬프트 밸브

Description

지게차 변속기 클러치의 이상 유무를 판단하는 안전장치 및 그 방법{Safety system of a fork lift transmission clutch}
도 1 은 종래의 전·후진 변속 제어장치를 도시한 블록도
도 2 는 일반적인 지게차 변속기 클러치의 구성을 나타내는 단면도
도 3 은 본 발명에서 전·후진 변속 제어장치를 도시하는 블록도
도 4 는 본 발명에서 전·후진 변속 제어장치의 동작을 설명하는 순서도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
(10) 전·후진 레버 (11) 전·후진 신호검출
(20) 변속제어부 (30) 압력검출센서
(40) 인칭작동센서 (41) 인칭페달
(50) 경고음 발생장치 (60) 컨트롤밸브
(61) 전진쉬프트 밸브 (62) 후진쉬프트 밸브
(70,71) 클러치 (72) 엔진
(73) 토오크 컨버터 (74) 변속기
(75) 드라이브 엑셀 (76) 구동윤
(80) 인풋샤프트 (81) 피스톤
(82,83) 기어 (84) 드라이브 플레이트
(85) 마찰디스크 (86) 드럼
본 발명은 지게차 변속기 클러치의 이상 유무를 판단하는 안전장치 및 그 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 지게차의 전·후진 변속장치의 핵심부품인 다판 클러치의 이상마모로 인한 지게차 주행력 저하 및 전·후진 불가의 상태로 가는 경우를 미연에 방지하고 또한 심할 경우 지게차 내부 클러치 디스크의 마모된 쇠 가루가 변속기 전체를 손상시키는 경우를 방지하기 위한 클러치 마찰디스크 이상마모 방지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 지게차의 경우 엔진의 회전 방향이 일정하고 출력도 정해져 있기 때문에 주행방향을 전환하거나 주행속도를 바꾸기 위해서는 변속기를 필수적으로 장착하고 있다. 이런 엔진식 지게차의 경우 전·후진 구동은 엔진에서의 출력이 토오크 컨버터, 변속기, 드라이브 액셀을 통하여 구동윤에 전달되어 작동 되는 것이다. 여기에 사용되는 변속기는 수동식과 전동식의 것이 있는데 최근 들어 수동식은 거의 없고 전동식(파워시프트 트랜스미션 이라고 함)이 주류를 이루고 있다. 본 발 명은 이 전동식 변속기에 한하여 적용 된다.
전동식 변속기는 하이포이드 피니언기어, 링기어, 드라이브기어등 여러 가지 기어들로 구성되어 그 기어의 조합에 따라 방향을 바꾸고 속도를 변환 시킬 수 있다. 이런 기어의 조합을 바꾸는 역할을 유압 작동식 클러치가 하게 된다. 이 유압작동 클러치는 컨트롤밸브에서 나온 유압력으로 클러치내의 다판 마찰디스크를 압착하여 그 마찰력으로 동력을 전달하게 되는 것이다. 따라서 그 유압력이 기준치 이하가 될 경우 디스크의 이상 마모 현상이 일어나게 되는 것이다.
디스크의 이상마모는 디스크의 조기교체 및 변속기의 파손을 일으킬 수 있기 때문에 수시로 압력 점검 등으로 이상 마모의 징후를 확인해야 하나 그 확인 하는 번거로움 때문에 소홀히 하는 경향이 많다. 따라서 자동으로 압력의 이상 유무를 감지하여 운전자에게 확인해 주는 장치의 개발이 요망되어 진다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 그 목적은 지게차의 주행 시 발생될 수 있는 클러치에 전달되는 유압력이 기준압력 이하로 떨어지면 즉시 장비를 멈추고 컨트롤밸브나 클러치를 점검할 수 있도록 운전자에게 경고를 줄 수 있는 지게차 변속기 클러치의 이상 유무를 판단하는 안전장치 및 그 방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 지게차가 중립상태에서 시동이 켜지고 전·후진을 위해 전·후진 레버(10)가 작동되어 전·후진 신호(11)가 검출되면 변속제 어부(20)에서 전·후진 시프트밸브(61,62)를 작동시켜 클러치(70,71) 측으로 압력오일을 공급하는 단계와, 상기 전·후진 신호(11)가 검출된 후 압력검출센서(30)가 2초 후 압력을 검출하는 단계와, 상기 검출압력이 규정압인 10kgf/㎠ 이상인지 이하인지 판단하는 단계와, 상기 검출압력이 10kgf/㎠이하로 판단 된 경우 인칭작동센서(40)에서 인칭페달(41)이 작동되었는지를 판단하는 단계와, 상기 인칭페달(41)이 작동하지 않았는데도 검출압력이 10kgf/㎠ 이하로 나타날 경우 클러치 압력저하 경고음을 발생시키는 단계를 갖는다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 지게차의 전·후진 레버(10)가 작동되어 전·후진 신호(11)가 검출되면 전·후진 시프트밸브(61,62)를 작동시켜 클러치(70,71) 측으로 압력오일을 공급하는 변속제어부(20)와, 상기 전·후진 신호(11)가 검출되고 2초 후 클러치 압력을 검출하는 압력검출센서(30)와, 상기 검출압력이 10kgf/㎠이하로 판단 된 경우 인칭페달(41)이 작동되었는지를 판단하는 인칭작동센서(40)와, 상기 인칭페달(41)이 작동하지 않았는데도 검출압력이 10kgf/㎠ 이하로 나타날 경우 클러치 압력저하 경고음을 발생시키는 경고음 발생장치(50)로 구성되어 지게차 변속기 클러치의 이상 유무를 판단하여 운전자에게 경고음을 통해 이상 유무를 알려주는 것이다.
이하 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설 명하면 다음과 같다.
도 1 은 종래의 전·후진 변속 제어장치를 도시한 블록도이고, 도 2 는 일반적인 지게차 변속기 클러치의 구성을 나타내는 단면도로서,
먼저 도1,2를 참조하여 지게차의 일반적인 전·후진 변속 제어장치를 도시하는 블록도를 기준으로 보면 지게차의 전·후진 변속을 위해서는 전·후진 레바(10)를 작동하게 되면 전·후진 전기신호가 해당 솔레노이드 밸브의 코일을 작동시켜 컨트롤밸브(60)에서 전·후진 클러치(70,71)로 압력 오일이 공급되어 인풋샤프트(80)내의 홀을 통하여 피스톤(81)을 밀게 된다. 상기 피스톤(81)의 힘으로 드라이브 플레이트(84)와 마찰디스크(85)가 압착되어 그 마찰력으로 엔진(72)에서의 동력이 토오크 컨버터(73)를 거쳐 인풋샤프트(80)로 전달된 구동력이 기어(82,83)로 전달되어 드라이브 액셀(75)을 구동하게 되어 구동윤(76)이 회전하여 움직이게 된다. 이때 컨트롤밸브(60)에서 공급되는 오일의 압력이 규정치 이하이거나 클러치 내부의 누유로 인하여 규정 압력이하로 떨어질 경우 클러치내의 드라이브 플레이트(84)와 마찰디스크(85)가 확실히 압착 되지 않고 슬립현상이 일어나게 된다. 그러면 높은 열 발생과 디스크의 이상과 마모가 발생하게 되어 동력전달이 제대로 되지 않게 되고 최종에는 변속기의 파손이나 장비가 움직이지 않게 된다.
상기 디스크의 이상마모의 원인이 되는 클러치의 피스톤에 작용하는 오일의 압력을 측정한다면 사전에 이상 마모되는 현상을 방지 할 수 있을 것이다. 그러나 이것은 운전자나 정비자가 수시로 점검해 주어야 하는데 지입차량이나 과업무차량 의 경우 점검이 용이하지 않아 결국은 더 큰 손실을 가져오게 된다. 따라서 이 점검을 자동으로 해줄 수 있다면 이상마모에 의한 장비 파손은 없을 것으로 보여 진다.
도 3 은 본 발명에서 전·후진 변속 제어장치를 도시하는 블록도이고, 도 4 는 본 발명에서 전·후진 변속 제어장치의 동작을 설명하는 순서도로서,
본 발명은 지게차의 전·후진 레버(10)가 작동되어 전·후진 신호(11)가 검출되면 전·후진 시프트밸브(61,62)를 작동시켜 클러치(70,71) 측으로 압력오일을 공급하는 변속제어부(20)와, 상기 전·후진 신호(11)가 검출되고 2초 후 클러치 압력을 검출하는 압력검출센서(30)와, 상기 검출압력이 10kgf/㎠이하로 판단 된 경우 인칭페달(41)이 작동되었는지를 판단하는 인칭작동센서(40)와, 상기 인칭페달(41)이 작동하지 않았는데도 검출압력이 10kgf/㎠ 이하로 나타날 경우 클러치 압력저하 경고음을 발생시키는 경고음 발생장치(50)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 우선 오일의 압력을 살펴보면 일반적으로 지게차 변속기 클러치의 작동압력은 10~16kgf/㎠ 내에서 설정 되어진다. 각각의 장비에 따라 달라지겠지만 여기서는 최저압력을 10kgf/㎠로 설정하도록 한다.
모든 지게차는 중립상태에서 시동을 켠 후 작업을 시작하게 된다. 이때 전·후진을 하기 위하여 전·후진 레버를 작동하게 되면 전·후진 신호가 검출되면 변속제어부에서 전·후진 시프트밸브를 작동하여 클러치 측으로 압력오일을 공급하게 되는데 전·후진 신호가 검출된 후 2초 후 압력 검출센서에서 압력을 검출하게 된다. 여기서 전후진신호가 검출된 후 2초로 설정한 이유는 일반적으로 변속기의 클 러치가 변속 레바를 작동한 후 즉시 가압되어 동력전달이 될 경우는 변속충격에 의한 장비의 파손이나 운전감이 나빠지게 때문에 일정한 shifting time을 주게 되는데 이것이 너무 길 경우에는 작업성이 나빠져 곤란해지므로 일반적으로 0.5~2초 내에서 설정되어 진다. 이 shifting time 내에서 압력을 측정할 경우 규정압 이하로 검출되어 이상신호를 내보내기 때문에 shifting time 이 끝나는 2초 후에 압력을 검출하여 규정압인 10kgf/㎠ 이상인지 이하인지 판단하게 된다. 여기서 압력이 10kgf/㎠이하로 판단 된 경우 인칭페달에서 인칭작동센서가 작동되었는지를 판단하게 된다. 인칭의 작동은 브레이크를 잡으면서 미세한 전후진작업을 하기 위한 것으로 컨트롤밸브에서 압력을 빼주는 역할을 하게 되는 것이다. 따라서 압력검출센서에서 압력을 검출하게 되면 10kgf/㎠이하로 나타나게 되는데 이것은 정상적인 상태를 나타내기 때문에 인칭이 작동 되었다면 정상으로 판단하고 인칭이 작동하지 않았는데도 검출압력이 10kgf/㎠ 이하로 나타날 경우는 클러치 압력저하 경고음을 발생시켜 운전자에게 장비 점검에 들어 갈 수 있도록 하는 것이다.
즉, 본 발명은 지게차가 중립상태에서 시동이 켜지고 전·후진을 위해 전·후진 레버(10)가 작동되어 전·후진 신호(11)가 검출되면 변속제어부(20)에서 전·후진 시프트밸브(61,62)를 작동시켜 클러치(70,71) 측으로 압력오일을 공급하는 단계와, 상기 전·후진 신호(11)가 검출된 후 압력검출센서(30)가 2초 후 압력을 검출하는 단계와, 상기 검출압력이 규정압인 10kgf/㎠ 이상인지 이하인지 판단하는 단계와, 상기 검출압력이 10kgf/㎠이하로 판단 된 경우 인칭작동센서(40)에서 인칭페달(41)이 작동되었는지를 판단하는 단계와, 상기 인칭페달(41)이 작동하지 않았 는데도 검출압력이 10kgf/㎠ 이하로 나타날 경우 클러치 압력저하 경고음을 발생시키는 단계를 포함함으로서 압력저하로 인하여 변속기 클러치의 마찰디스크가 슬립현상으로 이상마모를 일으켜 변속기를 파손 시키거나 장비 자체를 작동불가 상태로 가는 것을 사전에 방지할 수 있는 것이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명은 압력저하로 인하여 변속기 클러치의 마찰디스크가 슬립현상으로 이상마모를 일으켜 변속기를 파손 시키거나 장비 자체를 작동불가 상태로 가는 것을 사전에 방지함으로 입고수리로 인한 금전적 시간적 손실을 절감할 수 있는 유용한 발명이다.

Claims (2)

  1. 지게차가 중립상태에서 시동이 켜지고 전·후진을 위해 전·후진 레버(10)가 작동되어 전·후진 신호(11)가 검출되면 변속제어부(20)에서 전·후진 시프트밸브(61,62)를 작동시켜 클러치(70,71) 측으로 압력오일을 공급하는 단계와,
    상기 전·후진 신호(11)가 검출된 후 압력검출센서(30)가 2초 후 압력을 검출하는 단계와,
    상기 검출압력이 규정압인 10kgf/㎠ 이상인지 이하인지 판단하는 단계와,
    상기 검출압력이 10kgf/㎠이하로 판단 된 경우 인칭작동센서(40)에서 인칭페달(41)이 작동되었는지를 판단하는 단계와,
    상기 인칭페달(41)이 작동하지 않았는데도 검출압력이 10kgf/㎠ 이하로 나타날 경우 클러치 압력저하 경고음을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차 변속기 클러치의 이상 유무를 판단하는 방법
  2. 지게차의 전·후진 레버(10)가 작동되어 전·후진 신호(11)가 검출되면 전·후진 시프트밸브(61,62)를 작동시켜 클러치(70,71) 측으로 압력오일을 공급하는 변속제어부(20)와,
    상기 전·후진 신호(11)가 검출되고 2초 후 클러치 압력을 검출하는 압력검출센서(30)와,
    상기 검출압력이 10kgf/㎠이하로 판단 된 경우 인칭페달(41)이 작동되었는지를 판단하는 인칭작동센서(40)와,
    상기 인칭페달(41)이 작동하지 않았는데도 검출압력이 10kgf/㎠ 이하로 나타날 경우 클러치 압력저하 경고음을 발생시키는 경고음 발생장치(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 지게차 변속기 클러치의 이상 유무를 판단하는 안전장치
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