KR101906599B1 - 건설 기계의 시동 안전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보조 주행 장치를 구비하는 경우에도 기존의 주행 장치와 동일하게 시동 관련 안전 기능이 구현될 수 있는 건설기계의 시동 안전 장치에 관한 것으로, 상기 건설기계의 시동 안전 장치는 운전자의 조작에 의해 주행 방향을 결정하는 신호를 출력하는 메인 주행 스위치; 상기 메인 주행 스위치와 별도로 마련되며, 상기 운전자의 조작에 의해 주행 방향을 결정하는 신호를 출력하는 보조 주행 스위치; 상기 메인 주행 스위치의 조작에 대응하여 상기 주행 방향을 결정하는 신호를 출력하는 제어기; 상기 메인 주행 스위치와 상기 제어기를 통해 연결되고, 상기 보조 주행 스위치와 직접 연결된 주행 수단; 운전자의 키 스타트 조작시 제 1 시동 릴레이를 통해 구동 전력을 인가받아 구동되는 시동 모터; 상기 보조 주행 스위치의 조작에 의해 출력되는 신호가 일측으로 입력되며, 운전자의 키 스타트 조작에 대응하여 상기 제 1 시동 릴레이의 스위칭 단자에 신호를 인가시켜 상기 시동 모터로 상기 구동 전력을 인가시키는 시동 제어기;를 포함하며, 상기 시동 제어기는 상기 보조 주행 스위치가 주행위치로 조작된 상태에서 상기 키 스타트 조작이 이루어지는 경우 상기 제 1 시동 릴레이를 제어하여 상기 시동 모터의 구동을 금지시키는 것을 특징으로 한다.

Description

건설 기계의 시동 안전 장치 {ENGINE START SAFETY APPRATUS FOR CONSTRUCTION EQUIPMENT}

본 발명은 건설기계의 시동 안전 장치에 관련된 것으로서, 더 상세하게는 보조 주행 장치를 구비하는 경우에도 기존의 주행 장치와 동일하게 시동 관련 안전 기능이 구현될 수 있는 건설기계의 시동 안전 장치에 관련된 것이다.

종래의 건설 기계의 주행 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 스티어링 컬럼(steering columns)(1)에 부착되어 있는 FNR(Forward Neutral Reverse) 레버(2)를 통해 전후진을 선택할 수 있게 설계되어 있다.

이러한 건설 기계의 주행 시스템은 운전자 부주의로 FNR 레버(2)가 전진 또는 후진 방향으로 조작된 상태에서 키 스타트를 하게 되면, 건설 기계가 시동과 동시에 운전자의 의지와 무관하게 전후진 주행을 시작하여 안전사고를 발생시킬 가능성이 있다. 이를 해결하기 위해 종래에는 FNR 레버(2)가 전진 또는 후진으로 조작된 상태에서 키 스타트가 진행되면 이를 무시하여 차량 시동이 이루어지지 않도록 하는 안전장치를 구비한다.

한편, 최근에는 운전자의 조작 편의를 도모하거나 메인 주행 시스템에 문제가 발생되는 경우를 대비하기 위해 상술한 FNR 레버와는 별도로 보조 FNR 스위치를 병설하는 기술을 개발 중에 있다. 이렇게 보조 FNR 스위치를 설치하는 경우에도, 앞서 설명한 바와 같이 시동과 동시에 주행이 시작되어 안전사고가 발생되는 것을 방지해야 할 필요가 있다. 하지만, 이러한 안전기능을 보조 FNR 스위치의 추가시에도 확보하기 위해서는, 기존의 FNR 스위치의 안전기능을 위한 구성과 동일한 구성을 추가로 확보해야 함으로써 구조가 복잡해지고 제어 역시 복잡해지는 문제가 있다. 아울러, 보조 FNR 스위치의 잦은 조작에도 내구성이 담보되어야 하는 현재로서는 상술한 안전기능의 구현을 위해 다소 복잡해지더라도 내구성이 담보되는 구조 및 제어가 필요하다. 따라서, 보다 간단하고 안정적인 구조의 안전 장치가 필요하다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 간단한 구조로 보조 주행 장치를 제공함과 아울러 안전사고도 효과적으로 방지할 수 있는 건설기계의 시동 안전 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이를 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따르면, 본 발명에 따른 건설기계의 시동 안전 장치는, 운전자의 조작에 의해 주행 방향을 결정하는 신호를 출력하는 메인 주행 스위치; 상기 메인 주행 스위치와 별도로 마련되며, 상기 운전자의 조작에 의해 주행 방향을 결정하는 신호를 출력하는 보조 주행 스위치; 상기 메인 주행 스위치의 조작에 대응하여 상기 주행 방향을 결정하는 신호를 출력하는 제어기; 상기 메인 주행 스위치와 상기 제어기를 통해 연결되고, 상기 보조 주행 스위치와 직접 연결된 주행 수단; 운전자의 키 스타트 조작시 제 1 시동 릴레이를 통해 구동 전력을 인가받아 구동되는 시동 모터; 상기 보조 주행 스위치의 조작에 의해 출력되는 신호가 일측으로 입력되며, 운전자의 키 스타트 조작에 대응하여 상기 제 1 시동 릴레이의 스위칭 단자에 신호를 인가시켜 상기 시동 모터로 상기 구동 전력을 인가시키는 시동 제어기;를 포함하며, 상기 시동 제어기는 상기 보조 주행 스위치가 주행위치로 조작된 상태에서 상기 키 스타트 조작이 이루어지는 경우 상기 제 1 시동 릴레이를 제어하여 상기 시동 모터의 구동을 금지시키는 것을 특징으로 한다.

상기 건설기계의 시동 안전 장치는, 상기 보조 주행 스위치와 상기 시동 제어기의 사이에 설치되어, 상기 보조 주행 스위치의 조작여부에 대응하여 상기 시동 제어기로 입력되는 신호를 변경시키는 보조 시동 릴레이;를 더 포함하며, 상기 시동 제어기는, 상기 보조 시동 릴레이에 의해 상기 보조 주행 스위치가 조작된 것이 확인되면 상기 키 스타트 조작이 이루어지더라도 상기 시동 모터의 구동을 금지시키는 것을 특징으로 한다.

상기 건설기계의 시동 안전 장치는, 상기 제어기로부터 입력된 신호에 의해 스위칭 되어 상기 제 1 시동 릴레이의 스위칭 단자로 인가되는 신호를 단속하는 제 2 시동 릴레이;를 더 포함하며, 상기 제 2 시동 릴레이는 상기 키 온 상태에서 메인 주행 스위치가 조작되면 상기 제 1 시동 릴레이의 스위칭 단자로 입력되는 신호를 변경시킴으로써 상기 키 스타트 조작이 이루어지더라도 상기 시동 모터로 인가되는 구동 전력을 차단시키며, 상기 제 1 시동 릴레이는, 상기 메인 주행 스위치가 조작된 상태에서 상기 키 스타트 조작이 되는 경우 상기 제 2 시동 릴레이의 구동에 의해 상기 구동 전력을 상기 시동 모터로 인가하는 것이 차단되며, 상기 보조 주행 스위치가 조작된 상태에서 상기 키 스타트 조작이 되는 경우 상기 시동 제어기에 의해 상기 구동 전력을 상기 시동 모터로 인가하는 것이 차단되는 것을 특징으로 한다.

상기 건설기계의 시동 안전 장치는,상기 보조 주행 스위치로부터 출력되는 신호 및 상기 메인 주행 스위치의 조작에 의해 상기 제어기로부터 출력되는 신호 중 하나를 상기 주행수단에 연결시키는 보조 주행 선택 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 메인 주행 장치의 하자 발생시 보조 주행 장치를 가동시켜 정상 주행을 가능하게 한다는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 기존 회로에서 스위치 및 릴레이 추가만으로 보조 주행 장치의 회로 구성이 가능하므로 원가 상승을 최소화하여 구현 가능하다는 효과가 있다.

도 1은 종래의 건설 기계의 주행 시스템의 FNR 레버를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 FNR 스위치가 장착된 건설 기계의 시동 안전 장치의 예시를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 시동 안전 장치의 회로도를 도시하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 FNR 스위치가 장착된 건설 기계의 시동 안전 장치의 예시를 도시하는 도면이다.본 발명은 최소한의 회로 변경으로, 메인 주행 장치의 하자 발생시 메일 주행 장치와 동일하게 시동 관련 안전 기능을 수행할 수 있도록 한다는 점에 주안점이 있다.

본 발명에 따른 건설 기계의 시동 안전 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 주행 시스템의 조이스틱에 보조 FNR 스위치(3)가 부가된 형태이다. (b)는 보조 FNR 스위치(3)가 부착된 조이스틱의 측면 모습이고, (c)는 보조 FNR 스위치(3)가 부착된 조이스틱의 정면 모습이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 시동 안전 장치의 회로도를 도시하는 도면이다.

ECU(electronic control unit)(10)는 자동차의 엔진, 자동변속기, ABS 따위의 상태를 컴퓨터로 제어하는 전자제어 장치로서, 제어기(20)에 연결되어 있다.

제어기(20)는 키온 또는 키 스타트 신호를 입력 받고, 메인 주행 스위치(30), ECU(10), 제2 시동 릴레이(70)에 연결되어 있다. 또한, 제어기(20)는 보조 주행 선택 스위치(90)를 통해 주행 솔레노이드(50)에 연결되어 있다.

제어기(20)는 건설 기계의 시동 상태가 키온 상태인지 키 스타트 상태인지를 확인하여, 메인 주행 스위치(30)로부터 주행 방향에 대한 신호를 입력 받아, ECU(10) 및 제2 시동 릴레이(70)를 제어한다. 보다 구체적으로, 제어기(20)는 건설 기계의 시동 상태가 키 온 상태일 때, 메인 주행 스위치(30)로부터 전 진 또는 후진 신호를 받으면, ECU(10)에 연료 차단 신호를 보내어 연료를 분사하지 못하게 하는 동시에, 제2 시동 릴레이(70)를 제어하여 제1 시동 릴레이(60)에 입력되는 전원을 차단함으로써 시동 모터(40)가 동작하지 않도록 한다.

또한, 제어기(20)는 건설 기계의 시동 상태가 키 스타트 상태일 때, 메인 주행 스위치(30)로부터 주행 방향에 대한 신호를 입력받으면, 입력 신호에 따라 주행 솔레노이드(50)의 밸브를 제어한다.

메인 주행 스위치(30)는 제어기(20)와 연결되어 있으며, 제어기(20)를 통해 제2 시동 릴레이(70) 및 주행 솔레노이드(50)에 연결되어 있으며, 운전자의 조작에 의해 주행 방향을 결정하는 신호를 출력한다.

시동 모터(40)는 자동차의 엔진을 시동하게 하는 전동기로서 제1 시동 릴레이(60)와 연결되어 구동 전력을 인가받아 구동된다.

주행 솔레노이드(50)는 보조 주행 선택 스위치(90)에 연결되어 있으며, 보조 주행 선택 스위치(90)의 선택적 연결에 따라 메인 주행 스위치(30) 또는 보조 주행 스위치(80)로부터 주행 방향에 대한 신호를 입력받아 주행 방향(전진 또는 후진)을 제어한다.

제1 시동 릴레이(60)는 상기 메인 주행 스위치(30)가 조작된 상태에서 상기 키 스타트 조작이 되는 경우 상기 제 2 시동 릴레이(70)의 구동에 의해 상기 구동 전력을 상기 시동 모터(40)로 인가하는 것을 차단한다. 또한, 제1 시동 릴레이(60)는, 상기 보조 주행 스위치(80)가 조작된 상태에서 상기 키 스타트 조작이 되는 경우 상기 시동 제어기(110)에 의해 상기 구동 전력을 상기 시동 모터(40)로 인가하는 것을 차단한다.

제2 시동 릴레이(70)는 상기 제어기(20)로부터 입력된 신호에 의해 스위칭되어 상기 제1 시동 릴레이(60)의 스위칭 단자로 인가되는 신호를 단속한다.

보조 주행 스위치(80)는 메인 주행 스위치(30)와는 달리 제어기(20)에 연결되어 있지 않으며, 보조 시동 릴레이(100)를 통해 시동 제어기(110)에 연결되어 있다. 또한 보조 주행 스위치(80)는 보조 주행 선택 스위치(90)를 통해 주행 솔레노이드(50)에 연결되어 있으며, 운전자의 조작에 의해 주행 방향을 결정하는 신호를 출력한다 보조 주행 선택 스위치(90)는 제어기(20), 보조 주행 스위치(80) 및 주행 솔레노이드(50)에 연결되어 있으며, 주행 방향을 결정하는 신호를 메인 주행 스위치(30)로부터 출력받을 것인지 보조 주행 스위치(80)로부터 출력받을 것인지를 선택하기 위한 스위치이다. 즉, 상기 보조 주행 스위치(80)로부터 출력되는 신호 및 상기 메인 주행 스위치(30)의 조작에 의해 상기 제어기(20)로부터 출력되는 신호 중 하나를 선택하여 상기 주행 수단에 연결시킨다. 보조 주행 선택 스위치(90)가 온되면 보조 주행 시스템이 활성화되고 메인 주행 시스템이 비활성화되며, 보조 주행 선택 스위치(90)가 오프되면 메인 주행 시스템이 활성화시키고 보조 주행 시스템이 비활성화된다.

보조 시동 릴레이(100)는 보조 주행 스위치(80)와 시동 제어기(110)에 연결되어 상기 보조 주행 스위치(80)의 조작 여부에 대응하여 상기 시동 제어기(110)에 입력되는 신호를 변경시키는 역할을 한다. 또한, 보조 시동 릴레이(100)는 키 스타트 신호를 입력 받는다.

시동 제어기(110)는 보조 시동 릴레이(100)를 통해 보조 주행 스위치(80)와 연결되어 있으며, 보조 시동 릴레이(100)를 통해 키 스타트 신호를 입력 받는다.

시동 제어기(110)는 제1 시동 릴레이(60)를 제어하여 시동 모터(40)의 구동을 제어한다.

시동 제어기(110)는 키온 신호, 키 스타트 신호 및 제2 시동 릴레이(70), 보조 시동 릴레이(100)의 신호를 참조로, 제1 시동 릴레이(60)를 제어하여 시동 모터(40)가 회전하지 못하도록 한다. 다시 말하면, 시동 제어기(110)는 상기 보조 시동 릴레이에 의해 상기 보조 주행 스위치(80)가 조작된 것이 확인되면 상기 키 스타트 조작이 이루어지더라도 상기 시동 모터의 구동을 금지시킨다.

보조 주행 선택 스위치(90)의 선택적 연결에 따라 보조 주행 시스템이 활성화된 상태에서, 건설 기계의 시동 상태가 키 온 상태인 경우, 보조 주행 스위치(80)로부터 주행 방향에 대한 신호를 입력신호가 보조 시동 릴레이(100)에 입력되어도 시동 제어기(110)를 제어하여 제1 시동 릴레이(60)를 오프시켜 시동 모터(40)가 동작하지 못하게 한다.

보조 주행 선택 스위치(90)의 선택적 연결에 따라 보조 주행 시스템이 활성화된 상태에서, 건설 기계의 시동 상태가 키 스타트 상태인 경우, 보조 주행 스위치(80)로부터 주행 방향에 대한 신호를 입력받아 입력신호에 따라 주행 솔레노이드(50)가 동작한다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

10 : ECU
20 : 제어기
30 : 메인 주행 스위치
40 : 시동 모터
50 : 주행 솔레노이드
60 : 제1 시동 릴레이
70 : 제2 시동 릴레이
80 : 보조 주행 스위치
90 : 보조 주행 선택 스위치
100 : 보조 시동 릴레이
110 : 시동 제어기

Claims (4)

1. 운전자의 조작에 의해 주행 방향을 결정하는 신호를 출력하는 메인 주행 스위치;
   상기 메인 주행 스위치와 별도로 마련되며, 상기 운전자의 조작에 의해 주행 방향을 결정하는 신호를 출력하는 보조 주행 스위치;
   상기 메인 주행 스위치의 조작에 대응하여 상기 주행 방향을 결정하는 신호를 출력하는 제어기;
   상기 메인 주행 스위치와 상기 제어기를 통해 연결되고, 상기 보조 주행 스위치와 직접 연결되어, 상기 메인 주행 스위치가 조작된 경우 상기 제어기로부터 출력되는 상기 주행 방향을 결정하는 신호에 의해 주행 방향을 제어하고, 상기 보조 주행 스위치가 조작된 경우 상기 보조 주행 스위치로부터 출력되는 상기 주행 방향을 결정하는 신호에 의해 주행방향을 제어하는 주행 수단;
   운전자의 키 스타트 조작시 제 1 시동 릴레이를 통해 구동 전력을 인가받아 구동되는 시동 모터;
   상기 보조 주행 스위치의 조작에 의해 출력되는 신호가 일측으로 입력되며, 운전자의 키 스타트 조작에 대응하여 상기 제 1 시동 릴레이의 스위칭 단자에 신호를 인가시켜 상기 시동 모터로 상기 구동 전력을 인가시키는 시동 제어기;
   를 포함하며,
   상기 보조 주행 스위치는 상기 제어기에 연결되어 있지 않고 상기 시동 제어기에 연결되며,
   상기 시동 제어기는 상기 보조 주행 스위치가 주행위치로 조작된 상태에서 상기 키 스타트 조작이 이루어지는 경우 상기 제 1 시동 릴레이를 제어하여 상기 시동 모터의 구동을 금지시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 시동 안전 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보조 주행 스위치와 상기 시동 제어기의 사이에 설치되어, 상기 보조 주행 스위치의 조작여부에 대응하여 상기 시동 제어기로 입력되는 신호를 변경시키는 보조 시동 릴레이;를 더 포함하며,
   상기 시동 제어기는, 상기 보조 시동 릴레이에 의해 상기 보조 주행 스위치가 조작된 것이 확인되면 상기 키 스타트 조작이 이루어지더라도 상기 시동 모터의 구동을 금지시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 시동 안전 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제어기로부터 입력된 신호에 의해 스위칭 되어 상기 제 1 시동 릴레이의 스위칭 단자로 인가되는 신호를 단속하는 제 2 시동 릴레이;를 더 포함하며,
   상기 제 2 시동 릴레이는 키 온 상태에서 메인 주행 스위치가 조작되면 상기 제 1 시동 릴레이의 스위칭 단자로 입력되는 신호를 변경시킴으로써 상기 키 스타트 조작이 이루어지더라도 상기 시동 모터로 인가되는 구동 전력을 차단시키며,
   상기 제 1 시동 릴레이는, 상기 메인 주행 스위치가 조작된 상태에서 상기 키 스타트 조작이 되는 경우 상기 제 2 시동 릴레이의 구동에 의해 상기 구동 전력을 상기 시동 모터로 인가하는 것이 차단되며, 상기 보조 주행 스위치가 조작된 상태에서 상기 키 스타트 조작이 되는 경우 상기 시동 제어기에 의해 상기 구동 전력을 상기 시동 모터로 인가하는 것이 차단되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 시동 안전 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 보조 주행 스위치로부터 출력되는 신호 및 상기 메인 주행 스위치의 조작에 의해 상기 제어기로부터 출력되는 신호 중 하나를 상기 주행 수단에 연결시키는 보조 주행 선택 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 시동 안전 장치.
   
   
   

Images