KR101391471B1 - 지게차의 마스트 경사각 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지게차의 마스트 경사각 감지장치 및 이를 구비하는 지게차를 개시한다. 상기 마스트 경사각 감지장치는 포크(4a)를 갖는 캐리지(4)가 외부마스트(3a)에 대해 승강가능하게 구비된 마스트조립체(3)와, 이 마스트조립체를 틸트시키기 위한 틸트실린더(5)와, 이 틸트실린더로의 압유의 출입을 제어하기 위한 틸트레버를 포함하는 지게차에 설치되어 상기 외부마스트(3a)의 경사각을 감지하는 지게차의 마스트 경사각 감지장치에 있어서, 일측에 차단편(10a)이 구비되고 하부부분에는 질량체(10b)가 구비되며, 상기 외부마스트(3a)에 회전 가능하게 설치되어, 상기 질량체(10b)에 의해 중력이 작용하는 방향으로 상시 정렬되는 센서도그(10); 이 센서도그의 회전시 상기 차단편(10a)과의 간섭에 의해 상기 차단편(10a)의 위치를 검출하여 틸트레벨링 제어부(30)로 검출신호를 송출하는 센서부(15);를 포함하며, 상기 차단편(10a)은 상기 마스트가 중력방향에 대해 수평인 상태일 경우 상기 센서부(15)를 간섭하거나 상기 센서부(15)의 간섭이 해제되도록 상기 센서부(15)에 대해 상대이동하는 것을 특징으로 한다.

지게차, 마스트, 경사각, 중력, 조절장치

Description

지게차의 마스트 경사각 감지장치{THE TILTING ANGLE DETECTION DEVICE OF MAST FOR FORKLIFT TRUCK}

본 발명은 지게차의 마스트 경사각 감지장치 및 이를 구비하는 지게차에 관한 것으로, 특히 지게차가 경사진 작업장에서 작업할 경우 마스트(또는 마스트조립체)의 기울어짐으로 인해 중력의 방향에 대한 마스트의 변위시 감지되어 얻어진 동작신호를 이용하여 마스트의 틸트를 편리하게 조절할 수 있게 하는 지게차의 마스트 경사각 감지장치 및 이를 구비하는 지게차에 관한 것이다.

일반적으로, 지게차는 비교적 중량체의 하물을 들어올리거나 또는 내릴 수 있게 하는 산업용 차량의 일종으로서, 고중량의 하물을 근거리로 이동시키거나, 또는 해당 하물을 각종 운반차량에 적재 또는 그로부터 하차시키는 데 사용된다.

지게차(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 엔진을 포함하는 본체(2)와, 이 본체의 전측에 설치된 마스트조립체(3)로 이루어진다. 상기 마스트조립체(3)는 포크(4a)를 갖는 캐리지(4)를 구비하며, 상기 포크(4a)가 구비된 마스트조립체(3)의 경각의 변화는 하물의 하역을 원활하게 하는 동시에 하물의 운반시 지게차의 전복 등을 방지하는 데 매우 중요하다.

여기에서, 상기 마스트조립체(3)는 상기 본체(2)의 프레임(도시되지 않음)의 양측 단부에 각각 연결된 틸트실린더(5)에 의해 연결되고 또한 일반적으로 하부부분이 상기 본체(2)의 프레임의 대응부분에 힌지연결되어 있다. 상기 마스트조립체(3)의 경각은 상기 틸트실린더(5)의 스트로크 변화에 의해 종속적으로 변화된다.

이와 같은 지게차(1)는 운전자가 틸트실린더(5)의 스트로크를 길게 하여 전경각을 증대시켜 포크(4a)를 하물의 하부로 집어넣은 다음 리프트실린더(6)를 이용하여 포크(4a)를 상승시키고, 상기 틸트실린더(5)의 스트로크를 짧게 하여 후경각을 증대시켜 하물을 지게차(1)의 프레임측으로 접근시킨 상태에서 다른 장소로 이동시켜 하역할 수 있게 된다.

그러나, 종래기술에 따른 지게차(1)는 경사진 작업장에서 작업할 경우 감각 또는 숙련도에만 의존하여 틸트레버(도시되지 않음)의 조절을 통해 마스트조립체(3)의 경사각을 조절하는 구조이었기 때문에 지게차(1)가 포크(4a) 상에 하물을 실은 상태에서 평지에서 내리막길로 이동하거나, 내리막길에서 하역작업을 수행하는 경우 하물의 하중이 전방으로 쏠려 하물이 포크(4a)로부터 이탈되거나, 또는 심한 경우 차체가 기울어 전복될 우려가 매우 높았다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 지게차가 경사진 작업장에서 작업할 경우 마스트의 절대 수직각도를 감 지하여 포크 상에 실린 하물의 하중이 전방으로 쏠려 하물이 포크로부터 이탈되거나, 또는 심한 경우 차체가 기울어 전복되는 것을 방지할 수 있는 지게차의 마스트 경사각 감지장치 및 이를 구비하는 지게차를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다양한 형태의 지게차 모델에 간편하면서도 편리하게 적용할 수 있는 지게차의 마스트 경사각 감지장치 및 이를 구비하는 지게차를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 포크를 갖는 캐리지가 외부마스트에 대해 승강가능하게 구비된 마스트조립체와, 이 마스트조립체를 틸트시키기 위한 틸트실린더와, 이 틸트실린더로의 압유의 출입을 제어하기 위한 틸트레버를 포함하는 지게차에 설치되어 상기 외부마스트의 경사각을 감지하는 지게차의 마스트 경사각 감지장치에 있어서, 일측에 차단편이 구비되고 하부부분에는 질량체가 구비되며, 상기 외부마스트에 회전 가능하게 설치되어, 상기 질량체에 의해 중력이 작용하는 방향으로 상시 정렬되는 센서도그; 이 센서도그의 회전시 상기 차단편과의 간섭에 의해 상기 차단편의 위치를 검출하여 틸트레벨링 제어부로 검출신호를 송출하는 센서부;를 포함하며, 상기 차단편은 상기 마스트가 중력방향에 대해 수평인 상태일 경우 상기 센서부를 간섭하거나 상기 센서부의 간섭이 해제되도록 상기 센서부에 대해 상대이동하는 것을 특징으로 하는 지게차의 마스트 경사각 감지장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들 을 더 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 차단편은, 상기 질량체의 무게중심과 상기 센서도그의 회전중심을 연결시키도록 연장되는 가상의 중심축으로부터 편심된 위치에 상기 차단편의 중심이 배치되고, 일측단이 상기 가상의 중심축상에 위치하는 판재로 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 다른 실시예로 본 발명은 포크를 갖는 캐리지가 외부마스트에 대해 승강가능하게 구비된 마스트조립체와, 이 마스트조립체를 틸트시키기 위한 틸트실린더와, 운전자의 조작시 상기 틸트실린더의 틸트구동에 관련한 조작신호를 출력하는 틸트레버와, 상기 외부마스트의 경사각을 감지하는 경사각 감지장치와, 상기 조작신호에 대응하여 상기 틸트실린더의 구동을 제어하는 틸트레벨링 제어부를 포함하는 지게차에 있어서, 상기 경사각 감지장치는, 일측에 차단편이 구비되고 하부부분에는 질량체가 구비되며, 상기 외부마스트에 회전 가능하게 설치되어, 상기 질량체에 의해 중력이 작용하는 방향으로 상시 정렬되는 센서도그; 상기 센서도그의 회전시 상기 차단편과의 간섭에 의해 상기 차단편의 위치를 검출하여 상기 틸트레벨링 제어부로 검출신호를 송출하는 센서부;를 포함하며, 상기 차단편은 상기 마스트가 중력방향에 대해 수평인 상태일 경우 상기 센서부를 간섭하거나 상기 센서부의 간섭이 해제되도록 상기 센서부에 대해 상대이동하며, 상기 틸트레벨링 제어부는, 상기 외부마스트가 전경 또는 후경되는 방향으로 틸트구동되는 중에 상기 센서부에 의해 상기 외부마스트가 중력이 작용하는 방향으로 수직인 상태인 것이 검출되면 틸트구동을 선택적으로 정지시키는 것을 특징으로 하는 지게차를 제공한다.

본 발명은 지게차가 경사진 작업장에서 작업할 경우 마스트의 절대 수직각도를 감지하여 틸트레벨링 제어부로 동작신호를 송출함으로써 마스트의 틸트를 조절하여 포크 상에 실린 하물의 하중이 전방으로 쏠려 하물이 포크로부터 이탈되거나, 또는 심한 경우 차체가 기울어 전복되는 것을 방지할 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 마스트 경사각 감지장치를 모듈형태로 마련하여 다양한 형태의 지게차 모델에 간편하면서도 편리하게 적용할 수 있게 하고, 아울러 하나의 모듈을 통해 마스트조립체가 전경각 또는 후경각 상태에서 절대 수직상태로 위치되는 각각의 상태를 선택적으로 감지할 수 있게 한다.

이하, 본 발명에 따른 지게차의 마스트 경사각 감지장치 및 이를 구비한 지게차의 각 실시예를 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 중력의 원리를 이용한 지게차의 마스트 경사각 감지장치의 개략 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 중력의 원리를 이용한 지게차의 마스트 경사각 감지장치의 개략 측단면도이다.

본 발명에 따른 중력의 원리를 이용한 지게차는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 포크(4a)를 갖는 캐리지(4)가 구비된 마스트조립체(3)와, 이 마스트조립체를 틸트시키기 위한 틸트실린더(5)와, 이 틸트실린더로의 압유의 출입을 제어하기 위한 틸트레버(도시되지 않음)와, 선택버튼(도시되지 않음)과, 센서도그(10)와, 센서부(15)와, 틸트레벨링 제어부(30)를 포함한다.

여기에서, 상기 센서도그(10)는 상기 마스트조립체(3)의 외부마스트(3a)에 대해 지지수단(20)을 매개로 하여 회전 가능하게 구비되고 상기 마스트조립체(3)의 기울기에 상관없이 상시적으로 중력이 작용하는 방향으로 정렬된다. 상기 센서도그(10)는 일측에 연장된 차단편(10a)과, 하부부분에 연결된 질량체(10b)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 센서부(15)는 센서도그(10)의 회전시 특정 구간에서 상기 차단편(10a)과의 간섭을 검출하기 위한 것이다. 이러한 센서부(15)로서 차단편(10a)과의 접촉에 의한 간섭을 검출하는 접촉센서 또는 비접촉식 간섭을 검출하는 비접촉식 센서가 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 센서부(15)는 상술한 비접촉식 센서들 중 광신호를 이용하는 광센서부가 사용된다. 상술한 광센서부(15)는 특정위치에서 미소하게라도 광신호가 투과되는 것을 모두 인식할 수 있기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이 차단편(10a)이 정중앙에 위치하더라도 이를 검출할 수 있어, 보다 자유로운 센서도그(10)의 형상을 보장할 수 있게 된다.

상기 광센서부(15)는 상기 외부마스트(3a)의 외측 일부분에 구비되고 발광부(15a)와 수광부(15b)로 이루어지며, 상기 마스트조립체(3)의 기울기에 따라 상기 센서도그(10)의 일부분에 의해 광이 차단 또는 투과된다. 상기 발광부(15a)와 수광부(15b)는 상기 외부마스트(3a)의 근접부분과 원격부분에 각각 상호 마주하는 형태로 배치되는 것이며, 그 발광부와 수광부중 어느 한쪽이 특정방향으로 배치되어야 하는 것은 아니다. 상기 광센서부(15)는 상기 마스트조립체(3)가 경사진 작업장의 바닥면에 의해 차체의 앞쪽으로 기울어질 때 상기 센서도그(10)에 의해 광투과 상 태에서 광차단 상태로 또는 그 반대로 전환되어 동작신호를 발생시키고 동작신호를 공지의 틸트레벨링 제어부(30)로 송출한다.

상기 틸트레벨링 제어부(30)는 광센서부(15)로부터 신호를 전송받아 외부마스트(3a)의 틸트구동을 제어한다. 본 실시예에서는 외부마스트(3a)가 지게차(1)측으로 후경된 상태에서 전경되는 방향으로 틸트구동되게 하기 위해 운전자가 도시되지 않은 선택버튼(이 선택버튼은 틸트레버 상에 설치되어 틸트레버의 조작과 동시에 조작이 가능하게 되는 것이 바람직하다.)을 누른 상태에서 틸트레버를 조작할 경우, 외부마스트(3a)가 상술한 바와 같이 중력방향으로 수직인 위치로 틸팅되는 순간 틸트실린더(5)의 구동을 중단시킨다. 본 실시예에서 상술한 바와 같은 외부마스트(3a)의 수직위치 도달검출은 차단편(10a)의 끝단이 발광부(15a)와 수광부(15b)의 사이에서 벗어나는 순간이 된다. 이렇게 틸트구동이 차단된 상태에서 선택버튼을 해제하고 다시 틸트레버를 조작하는 경우에는 외부마스트(3a)의 전경방향 틸트구동이 재개된다. 이는 포크(4a)에 적재된 하물을 내려놓기 위해 외부마스트(3a)를 전경방향 틸트구동하거나 경사지에서의 주행시 틸트레버의 오조작에 의해 외부마스트(3a)가 전경방향 틸트구동되는 것을 방지하기 위한 것이다. 이에 따라 숙련되지 않은 작업자라도 경사지 또는 후륜부분만 노면의 장애물 상에 있는 경우에도 외부마스트(3a)를 중력방향 수직위치에 위치시킬 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 틸트구동이 정지되었으나 상기 선택버튼이 해제되지 않은 경우 후경방향으로의 틸트구동은 이루어지도록 되어 있다. 이는 틸트구동이 정지된 상태에서 손쉽게 외부마스트(3a)를 후경방향으로 틸트구동시 킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 비상시 및 주행시 요긴하게 사용이 가능하다. 상술한 바와 같은 후경방향 틸트구동은, 단순히 차단편(10a)이 광센서부(15)를 외부마스트(3a)가 수직인 상태에서만 간섭하거나 간섭이 해제되도록 구성하는 것만으로는 이루어질 수 없다. 이는 광센서가 간섭 또는 간섭해제 두가지의 신호만 출력할 뿐, 외부마스트(3a)가 전경구간 또는 후경구간 중 어느 구간에서 틸트구동되는지를 검출할 수 없기 때문이다. 하지만, 본 실시예에서는 앞서 설명된 검출장치만으로도 후경구간에서 외부마스트(3a)의 틸트구동을 검출하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 이를 위해 본 실시예에서의 차단편(10a)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 질량체(10b)의 무게중심과 상기 센서도그(10)의 회전중심을 연결시키도록 연장되는 가상의 중심축(X)으로부터 편심된 위치에 상기 차단편(10a)의 중심이 배치되고, 일측단이 상기 가상의 중심축상에 위치하는 판재로 형성된다. 이에 따라, 광센서부(15)는 외부마스트(3a)가 후경방향으로 틸트구동되더라도 지속적으로 광신호가 차단된 상태가 유지된다. 따라서, 외부마스트(3a)는 상술한 후경구간을 벗어나는 경우가 아니라면 선택버튼의 해제조작이 없더라도 자유로운 틸트구동이 가능하게 된다. 이러한 자유로운 후경구간에서의 틸트구동을 보장하기 위해서는, 상술한 차단편(10a)이 외부마스트(3a)가 최대로 차체측으로 후경된 상태로 지게차가 최대상승각으로 경사면을 이동할 경우까지 고려된 구간만큼 센서부(15)를 간섭할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 상술한 틸트구동 제한방법은 센서부(15)로부터 차단신호가 입력되면 구동되게 할 수 있으며, 이 경우 차단편(10a)은 본 실시예에서 중심축(X)를 기준으로 대칭된 형상으로 형성되면 된다.

한편, 상기 지지수단(20)은 상기 외부마스트(3a)에 나사 등과 같은 패스너를 매개로 하여 탈착 가능하게 고정된 베이스(21)와, 이 베이스, 센서도그(10) 및 광센서부(15)를 감싸고 상기 베이스(21)에 상기 패스너를 매개로 하여 탈착 가능하게 고정된 커버(22)와, 일단이 상기 베이스(21)에 베어링(23)을 매개로 하여 고정되고 타단에는 헤드부(24a)를 갖는 샤프트(24)로 이루어질 수 있다. 다른 실시예로, 상기 샤프트(24)의 타단은 도 4에 도시된 바와 같이, 헤드부(24a) 없이 베어링(도시되지 않음)을 매개로 하여 상기 커버(22)의 내측부분에 더 고정되는 형태로 구비될 수도 있다. 상술한 바와 같이 센서도그(10)가 커버(22)의 내부에 배치되기 때문에, 본 실시예에서의 센서도그(10)는 상기 차단편(10a)이 부채꼴 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의하면, 커버(22) 내에서 센서도그(10)가 회전되더라도 차단편(10a)과 커버(22)의 내면이 접촉되는 것을 방지할 수 있게 된다.

위와 같이 구성된 본 발명에 따른 중력의 원리를 이용한 지게차의 마스트 경사각 감지장치에 대한 작동을 도 2와 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 마스트 경사각 감지장치를 외부마스트(3a)에 설치한 후, 광센서부(15)의 신호선을 지게차의 틸트레벨링 제어부(30)의 해당 접속단자에 각각 연결한다.

그런 다음, 키스위치(도시되지 않음)을 통해 지게차를 시동시켜 본 발명에 따른 마스트 경사각 감지장치의 광센서부(15)에 전원을 인가하여 그 광센서부의 발광부(15a)로부터 광이 출력될 수 있게 한다.

지게차가 평지의 작업장에서 작업할 경우, 하물이 적재된 상태에서 지게차가 주행 중에는 일반적으로 마스트조립체(3)를 최대한 후경위치로 놓게 된다. 이렇게 후 경위치에서 하물을 하역하기 위해서는 마스트 조립체(3)를 수직위치로 틸트구동시켜야 한다. 이 경우, 상술한 선택버튼을 누른 상태에서 틸트레버를 전경방향으로 조작하게 되면, 센서도그(10)의 간섭을 검출한 광센서부(15)의 검출신호에 의거하여 틸트레벨링 제어부(30)가 마스트 조립체(3)의 전경방향 틸트구동이 정지되도록 틸트실린더를 제어한다. 앞서 설명된 바와 같이 선택버튼이 해제된다면 전경방향 틸트구동이 가능하게 되고, 선택버튼이 해제되지 않은 경우라면 후경방향으로 틸트구동만 가능하게 된다. 물론, 후경구간에서는 전경 및 후경방향 틸트구동이 모두 가능하게 된다.

상술한 바와 같은 작업들이 내리막길과 같은 경사진 작업장에서 이루어지거나, 차량의 후륜만 노면의 장애물에 의해 상승되어 차체가 기울어진 상태에서 이루어지는 경우에는 마스트조립체(3)는 차체에 대해 수직위치에서 틸트구동이 정지되어서는 안된다. 즉, 차체와 마스트 조립체(3)가 수직을 이루는 위치는 중력방향에 대해 마스트조립체(3)가 전경방향으로 기울어지는 위치를 뜻하기 때문에, 이러한 상태에서 전경방향으로 틸트구동되던 마스트가 급하게 정지할 경우 하물이 추락하는 문제가 발생될 수 있다. 하지만, 본 실시예에 따른 센서부(15)가 중력방향으로의 수직위치를 검출할 수 있기 때문에 틸트레벨링 제어부(30)는 이러한 센서부(15)의 검출신호를 이용하여 차체의 자세와 무관하게 마스트 조립체(3)의 전경방향 틸트구동을 중력방향 수직위치에서 정지시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

도 1은 일반적인 지게차를 보여주는 개략 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 중력의 원리를 이용한 지게차의 마스트 경사각 감지장치의 개략 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 중력의 원리를 이용한 지게차의 마스트 경사각 감지장치의 개략 측단면도.

도 4는 본 발명에 따른 중력의 원리를 이용한 지게차의 마스트 경사각 감지장치에 적용된 지지수단의 다른 예를 보여주는 개략 측단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

3: 마스트조립체 3a: 외부마스트

10: 센서도그 10a: 차단편

10b: 질량체 15: 광센서부

15a: 발광부 15b: 수광부

20: 지지수단 21: 베이스

22: 커버 23: 베어링

24a: 헤드부 24: 샤프트

30: 틸트레벨링 제어부

Claims (3)

1. 포크(4a)를 갖는 캐리지(4)가 외부마스트(3a)에 대해 승강가능하게 구비된 마스트조립체(3)와, 이 마스트조립체를 틸트시키기 위한 틸트실린더(5)와, 이 틸트실린더로의 압유의 출입을 제어하기 위한 틸트레버를 포함하는 지게차에 설치되어 상기 외부마스트(3a)의 경사각을 감지하는 지게차의 마스트 경사각 감지장치에 있어서,

   일측에 차단편(10a)이 구비되고 하부부분에는 질량체(10b)가 구비되며, 상기 외부마스트(3a)에 회전 가능하게 설치되어, 상기 질량체(10b)에 의해 중력이 작용하는 방향으로 상시 정렬되는 센서도그(10);

   이 센서도그의 회전시 상기 차단편(10a)과의 간섭에 의해 상기 차단편(10a)의 위치를 검출하여 틸트레벨링 제어부(30)로 검출신호를 송출하는 센서부(15);를 포함하며,

   상기 차단편(10a)은, 상기 마스트가 중력방향에 대해 수평인 상태일 경우 상기 센서부(15)를 간섭하거나 상기 센서부(15)의 간섭이 해제되도록 상기 센서부(15)에 대해 상대이동하고, 상기 질량체(10b)의 무게중심과 상기 센서도그(10)의 회전중심을 연결하도록 연장되는 가상의 중심축으로부터 편심된 위치에 상기 차단편(10a)의 중심이 배치되고, 일측단이 상기 가상의 중심축상에 위치하는 판재로 형성되는 것

   을 특징으로 하는 지게차의 마스트 경사각 감지장치.
2. 삭제
3. 삭제

Images