KR102593087B1 - 전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기 - Google Patents

전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전동식으로 동작하는 탑승식 노면청소기를 방향을 조절하는 핸들을 파워스티어링을 적용시켜 구성하여 보다 편리하게 노면을 세척할 수 있는 전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기에 관한 것으로서, 운전자가 조작하는 조향휠; 차량 앞바퀴의 조향각도를 제어하기 위하여 좌우로 이동될 수 있도록 구성되며 조향컬럼에 의하여 연결된 조향휠에 운전자가 가하는 힘에 의하여 이동되는 조향래크; 상기 조향래크에 착설되고 실린더내에서 이동가능하게 되어 있으며, 실린더를 두 유압챔버로 나누도록 구성되며 두 유압챔버내의 유압은 조향래크에 가하여지는 동력의 방향과 크기를 제어하기 위한 피스톤; 저장조로부터 압력하에 유압유체를 공급라인측으로 펌핑하기 위하여 배치되는 펌프를 포함하는 유압회로; 압력제어밸브의 유입구에 연결되며 압력제어밸브의 유출구는 회수라인을 통하여 저장조에 연결되는 공급라인; 조향휠로부터 조향휠의 회전비를 수신하고, 모터에 의하여 조향휠의 회전비에 기초하여 펌프의 속도를 제어하는 제어유니트; 및 상기 제어유니트를 통해 상기 모터에 전력을 공급하는 배터리;를 포함하여 구성되어 청소시에 깨끗하게 청소될 수 있도록 하여 효과적인 청소가 가능한 효과가 있다.

Description

전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기{MODULAR RIDE-ON VACUUM CLEANER WITH ELECTRIC POWER STEERING}
본 발명은 전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전동식으로 동작하는 탑승식 노면청소기를 방향을 조절하는 핸들을 파워스티어링을 적용시켜 구성하여 보다 편리하게 노면을 세척할 수 있는 전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기에 관한 것이다.
현재 건물의 바닥청소를 위해서는 작업자가 일일이 빗자루질과 물청소 등의 수작업으로 하던 것을 최근에는 탑승식 노면청소기를 사용함으로써 청소시간의 단축은 물론 기존에는 청소를 위해 많은 작업자를 사용하였다. 그러나 탑승식 노면청소기를 사용하게 되면서부터 인건비의 감축과 작업시간의 단축 및 주위 여견에 영향을 적게 미치는 청소가 가능하게 되었다.
이러한 탑승식 노면청소기는 넓은 실내 영역의 노면을 세척하게 되는데, 이와 같은 넓은 영역의 청소로는 넓은 대합실, 주차장 등의 포함될 수 있다. 이와 같이 넓은 영역의 대합실, 주차장 등을 청소시에 지주, 의자, 사람 등이 존재하기에 급격하게 방향을 조정해야 하는 경우가 많이 발생한다. 그러나, 탑승식 노면청소기는 일반 차량이나 중장비에 대비하여 하중이 작은 편에 속하기에 핸들에 파워스티어링을 채용한 경우는 많지 않았다. 그러나, 탑승식 노면청소기를 청소하는 입장에서 본다면 해당 탑승식 노면청소기의 하중을 탑승하고 청소해야 하는 관리자의 입장에서는 매우 힘든 일이 아닐 수 없다. 따라서, 탑승식 노면청소기의 하중을 덜어줄 수 있는 파워스티어링의 채용이 필요하다.
대한민국 등록특허공보 제10-0302303(2001.11.22.). '하이브리드전기자동차용브레이크및파워스티어링장치'
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전동식으로 동작하는 탑승식 노면청소기를 방향을 조절하는 핸들을 파워스티어링을 적용시켜 구성하여 보다 편리하게 노면을 세척할 수 있는 전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
본 발명은 전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기에 관한 것으로서,
운전자가 조작하는 조향휠(12);
차량 앞바퀴의 조향각도를 제어하기 위하여 좌우로 이동될 수 있도록 구성되며 조향컬럼(14)에 의하여 연결된 조향휠(12)에 운전자가 가하는 힘에 의하여 이동되는 조향래크(11);
상기 조향래크(11)에 착설되고 실린더(18)내에서 이동가능하게 되어 있으며, 실린더를 두 유압챔버(20)(22)로 나누도록 구성되며 두 유압챔버(20)(22)내의 유압은 조향래크(11)에 가하여지는 동력의 방향과 크기를 제어하기 위한 피스톤(16);
저장조(28)로부터 압력하에 유압유체를 공급라인(30)측으로 펌핑하기 위하여 배치되는 펌프(26)를 포함하는 유압회로(24);
압력제어밸브(34)의 유입구(32)에 연결되며 압력제어밸브(34)의 유출구(36)는 회수라인(38)을 통하여 저장조(28)에 연결되는 공급라인(30);
조향휠(12)로부터 조향비, 즉, 조향휠(12)의 회전비를 수신하고, 모터(40)에 의하여 조향휠(12)의 회전비에 기초하여 펌프(26)의 속도를 제어하는 제어유니트(42); 및
상기 제어유니트(42)를 통해 상기 모터(40)에 전력을 공급하는 배터리;를 포함하여 구성된다.
상기 압력제어밸브(34)는 조향토크가 조향휠(12)에 가하여지는 방향에 따라서 좌측 또는 우측의 유압챔버(20)(22)를 공급라인(30)에 연결하고 다른 챔버(20)(22)는 회수라인에 연결할 수 있도록 구성되며, 조향컬럼(14)을 통하여 조향휠(12)로부터 래크(11)에 전달되는 조향토크에 따라서 동력의 레벨을 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 유압챔버(20)(22)내의 압력은 압력제어밸브(34)의 상태와 함께 펌프(26)의 속도에 의하여 결정될 수 있다.
본 발명의 탑승식 노면청소기의 스쿼지 구조는, 탑승식 노면청소기의 하부면에 구성되는 스쿼지의 내측에 세척하기 쉬운 잉크를 삽입하고 스쿼지가 바닥에 끌려 소모되면 잉크가 유출되면서 교체시기를 알려주도록 구성되어 스쿼지를 적절한 시기에 교체할 수 있도록 하여 불필요한 추가적인 청소를 하지 않도록 할 수 있으며 청소시에 깨끗하게 청소될 수 있도록 하여 효과적인 청소가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 탑승식 노면청소기를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 파워 스티어링 시스템을 보인 구성도.
도 3은 도 1의 시스템에서 전기모터의 구성을 보인 설명도.
도 4는 도 3에서 보인 모터의 구동회로도.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 탑승식 노면청소기를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 파워 스티어링 시스템을 보인 구성도이며, 도 3은 도 1의 시스템에서 전기모터의 구성을 보인 설명도이며, 도 4는 도 3에서 보인 모터의 구동회로도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기의 전기-유압형의 파워 스티어링 시스템은 차량 앞바퀴의 조향각도를 제어하기 위하여 좌우로 이동될 수 있도록 구성된 조향래크(11)를 포함하여 구성된다. 이러한 조향래크(11)는 조향컬럼(14)에 의하여 조향래크(11)에 연결된 조향휠(12)에 운전자가 가하는 힘에 의하여 이동된다. 조향휠(12)을 구동하는 동력이 조향래크(11)에 착설되고 실린더(18)내에서 이동가능하게 되어 있는 양방향 피스톤(16)에 의하여 제공된다. 양방향 피스톤(16)은 실린더를 두 유압챔버(20)(22)로 나눈다. 두 유압챔버(20)(22)내의 유압은 조향래크(11)에 가하여지는 동력의 방향과 크기를 제어하기 위한 유압회로(24)에 의하여 제어된다.
유압회로(24)는 저장조(28)로부터 압력하에 유압유체를 공급라인(30)측으로 펌핑하기 위하여 배치되는 펌프(26)로 구성된다. 공급라인(30)은 도 1에서 기능블록으로만 보인 압력제어밸브(34)의 유입구(32)에 연결된다. 압력제어밸브(34)의 유출구(36)는 회수라인(38)을 통하여 저장조(28)에 연결된다. 압력제어밸브(34)는 조향토크가 조향휠(12)에 가하여지는 방향에 따라서 좌측 또는 우측의 유압챔버(20)(22)를 공급라인(30)에 연결하고 다른 챔버(20)(22)는 회수라인에 연결할 수 있도록 구성되어 있다. 또한 조향컬럼(14)을 통하여 조향휠(12)로부터 래크(11)에 전달되는 조향토크에 따라서 동력의 레벨을 제어할 수 있도록 구성된다. 유압챔버(20)(22)내의 압력은 압력제어밸브(34)의 상태와 함께 펌프(26)의 속도에 의하여 결정된다.
펌프(26)는 제어유니트(42)에 의하여 제어되는 모터(40)에 의하여 구동된다. 제어유니트(42)는 배터리(44)로부터 전력을 인가받고 조향휠(12)로부터 조향비, 즉, 조향휠(12)의 회전비를 수신한다. 제어유니트(42)는 조향휠의 회전비에 기초하여 펌프(26)의 속도를 제어한다.
모터(40)는 제어유니트(42)를 통해 배터리(44)로부터 전력을 인가받아 조향비에 따라 펌프(26)의 속도를 증가 또는 감소시킨다.
도 3에서, 모터(40)는 예를 들어 6개의 자석(104)이 착설된 회전자(102)로 구성되고 이와 같은 경우 회전자의 둘레에서 N극과 S극 사이에 교대로 배치된 6개의 자극이 제공될 수 있도록 구성된 3상의 전기정류형 정현파형 AC 브러쉬리스 영구자석 동기모터이다. 따라서, 회전자(102)는 이러한 회전자의 둘레에 등간격을 두고 배치되는 3개의 직축선, 즉, d 축선과 이러한 d 축선 사이에 배치되는 3개의 직각축선, 즉 q 축선을 정의한다. d 축선은 자석(104)의 자극과 일렬로 정렬되어 회전자로부터의 자속선이 방사상 방향으로 놓이고, q 축선은 d 축선 사이에 배치됨으로서 회전자로부터의 자속선이 접선방향으로 향한다. 회전자가 회전할 때, d 및 q 축선의 방향도 이와 함께 회전한다.
이러한 특정 실시형태에서 고정자(106)는 예를 들어 9개의 슬롯을 갖는 구리제 권취부재로 구성되며, 이는 3개의 톱니를 하나의 그룹으로 하는 3개의 고정자톱니 그룹(108A)(108B)(108C)을 가지고, 각 고정자톱니 그룹은 각 상을 형성하는 공통의 권선을 가지므로 솔레노이드를 형성한다. 따라서, 회전자의 매 회전마다 3회의 전기적인 주기가 나타나고, 고정자 톱니 그룹(108A)(108B)(108C)에서 같은 상의 3개 톱니는 항상 동일한 전기적 위치에 놓인다.
즉, 도 4에서, 상 A, B 및 C로 나타내는 3개의 모터권선(112)(114)(116)은 성형(星形) 네트워크로 연결된다. 상권선을 구성하는 코일이 각각 고정자톱니(108A)(108B)(108C)의 둘레에 권취된다. 각 코일의 일측단부(112a)(114a)(116a)는 각 단자(112c)(114c)(116c)에 연결된다. 코일의 타측단부(112b)(114b)(116b)는 함께 연결되어 스타 센터(117)를 구성한다. 구동회로는 3개의 상브릿지(118)로 구성된다. 브릿지의 각 암(120, 122, 124)은 급전라인(130)과 접지라인(132) 사이에 직렬로 연결된 상부트랜지스터(126)와 하부트랜지스터(128)의 형태인 한쌍의 스위치로 구성된다. DC 링크 전압이 급전라인(130)과 접지라인(132) 사이에 인가된다. 모터권선(112)(114)(116)은 각 보완쌍의 트랜지스터(126)(128) 사이로부터 연장되어 있다. 트랜지스터(126)(128)는 제어유니트(42)내의 구동단 제어기(133)에 의하여 턴-온 및 턴-오프되어 제어됨으로서 각 단자(112c)(114c)(116c)에 인가되는 전압의 펄스폭변조(PWM)가 이루어지도록 하여 각 권선(112)(114)(116)에 인가된 전위차를 제어하고 권선을 통하여 흐르는 전류를 제어한다. 그리고 이는 권선에 의하여 발생된 자계의 강도와 방향을 제어하여 모터(40)의 토크와 속도를 제어한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기를 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10 : 탑승식 노면청소기 11 : 조향래크
12 : 조향휠 14 : 조향컬럼
16 : 양방향 피스톤 18 : 실린더
20, 22 : 유압챔버 24 : 유압회로
26 : 펌프 28 : 저장조
30 : 공급라인 32 : 유입구
34 : 압력제어밸브 36 : 유출구
38 : 회수라인 40 : 모터
42 : 제어유니트 44 : 배터리

Claims (3)

  1. 전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기에 있어서,
    운전자가 조작하는 조향휠(12);
    차량 앞바퀴의 조향각도를 제어하기 위하여 좌우로 이동될 수 있도록 구성되며 조향컬럼(14)에 의하여 연결된 조향휠(12)에 운전자가 가하는 힘에 의하여 이동되는 조향래크(11);
    상기 조향래크(11)에 착설되고 실린더(18)내에서 이동가능하게 되어 있으며, 실린더를 두 유압챔버(20)(22)로 나누도록 구성되며 두 유압챔버(20)(22)내의 유압은 조향래크(11)에 가하여지는 동력의 방향과 크기를 제어하기 위한 피스톤(16);
    저장조(28)로부터 압력하에 유압유체를 공급라인(30)측으로 펌핑하기 위하여 배치되는 펌프(26)를 포함하는 유압회로(24);
    압력제어밸브(34)의 유입구(32)에 연결되며 압력제어밸브(34)의 유출구(36)는 회수라인(38)을 통하여 저장조(28)에 연결되는 공급라인(30);
    조향휠(12)로부터 조향휠(12)의 회전비를 수신하고, 모터(40)에 의하여 조향휠(12)의 회전비에 기초하여 펌프(26)의 속도를 제어하는 제어유니트(42); 및
    상기 제어유니트(42)를 통해 상기 모터(40)에 전력을 공급하는 배터리;를 포함하여 구성되고,
    상기 압력제어밸브(34)는 조향토크가 조향휠(12)에 가하여지는 방향에 따라서 좌측 또는 우측의 유압챔버(20)(22)를 공급라인(30)에 연결하고 다른 챔버(20)(22)는 회수라인에 연결할 수 있도록 구성되며, 조향컬럼(14)을 통하여 조향휠(12)로부터 래크(11)에 전달되는 조향토크에 따라서 동력의 레벨을 제어할 수 있도록 구성되는 전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유압챔버(20)(22)내의 압력은 압력제어밸브(34)의 상태와 함께 펌프(26)의 속도에 의하여 결정되는 것인 전동식 파워스티어링이 장착된 모듈화된 탑승식 노면청소기.
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