KR19990014043A - 산업 차량용 차축 피봇팅 제어기 및 유압 실린더 - Google Patents

산업 차량용 차축 피봇팅 제어기 및 유압 실린더 Download PDF

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KR19990014043A
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다카유키 무토
데루유키 시오야
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호소미 기요시
가야바 고교 가부시기가이샤
이소가이 치세이
도요다 지도숏키 세사쿠쇼 가부시기가이샤
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Abstract

유압 장치는 산업 차량에 사용된다. 장치는 프레임(1)에 진동식으로 결합된 유압 실린더(6)를 가진다. 통로(9a, 9b)는 실린더 케이스(12)의 피스톤(13)으로 한정된 제 1 챔버(19)와 제 2 챔버(20)를 연결한다. 피스톤(13)은 챔버(19, 20)의 차압에 의해 이동될 수 있다. 실린더 로드(14)는 차축(2)의 진동 운동을 흡수하기 위해 실린더 케이스(12)에 대하여 수축되고 선별 연장된다. 통로(9a, 9b)는 자동차의 적재 상태와 이동 상태중 하나 이상에 의거하여 선별 개폐된다. 피스톤(13)은 제 1 챔버(19)를 한정하는 제 1 표면 및 제 2 챔버(20)를 한정하는 제 2 표면을 가진다. 제 1 표면은 제 2 표면의 영역과 동일한 영역을 가진다.

Description

산업 차량용 차축 피봇팅 제어기 및 유압 실린더
본 발명은 산업 차량용 차축 피봇팅 제어기 및 유압 실린더에 관한 것이다.
일반적으로 포크리프트는 후차축 비임과 바디 프레임으로 제공된다. 포크리프트의 승차감과 구동 성능을 향상시키기 위해, 후차축 비임은 바디 프레임에 대하여 피봇되도록 후차축 비임의 중심은 지지될 수 있다. 바디 프레임과 후차축 비임은 유압 실린더에 의해 서로 연결되어 있다.
일본 실개소 56-25609 에는 단동 유압 실린더에 의해 바디 프레임에 각각 연결된 단부를 가지는 후차축 비임이 설명되어 있다. 각 유압 실린더는 피스톤과 오일 챔버를 가진다. 유압 실린더의 오일 챔버는 통로에 의해 서로 연결되어 있다. 바디 프레임에 대한 후차축 비임의 피봇 운동에 따라, 각 피스톤은 그 결합된 실린더에 축선으로 이동된다. 유압 오일은 후차축 비임의 피봇 운동을 제한하고 각 피스톤의 운동에 따라 통로를 통하여 오일 챔버 사이를 유동된다.
포크리프트가 화물을 이동시키고, 화물을 높은 위치로 승강시키거나 고속으로 방향을 전환시킬 때 포크리프트는 덜 안정된다. 구동 안정성을 증가시키기 위해, 후차축의 피봇 운동은 피스톤의 운동을 제한함으로써 록킹될 수 있다. 전자기 제어 밸브는 통로에서 유압 오일의 유동을 정지시킴으로써 피스톤의 운동을 제한하기 위해 통로에 배치되어 있다.
2개의 단동 유압 실린더를 사용함으로써 후차축 비임의 피봇 운동이 제한되는 포크리프트는 포크리프트에 설치된 다수의 소자를 요구한다. 다수의 소자를 줄이기 위해, 본 출원의 소유자는 바디 프레임과 후차축 비임을 연결시키기 위해 후차축 비임의 일단부에 단동 유압 실린더를 배치시키는 것을 제안한다. 단동 유압 실린더는 제 1 오일 챔버와 제 2 오일 챔버를 한정하는 피스톤을 가진다. 제 1 및 2 오일 챔버는 통로에 의해 서로 연결되어 있다. 피스톤은 후차축 비임의 피봇 운동에 따라 축선으로 이동된다. 이것은 바디 프레임에 대해 후차축 비임의 피봇 운동을 제한하고 제 1 및 2 오일 챔버 사이의 유압 오일을 이동시킨다. 이 구조에 있어서, 전자기 제어 밸브는 제 1 및 2 오일 챔버 사이의 통로의 유압 오일의 흐름을 정지시킴으로써 피스톤의 운동을 제한한다. 그러므로, 후차축 비임의 피봇 운동은 상기 구조를 제한한다. 부가로, 포크리프트의 상기 형태는 하나의 실린더만을 요구한다. 그러므로, 유압 실린더는 보다 적은 수의 소자에 기인하여 설치된다.
그러나, 단동 유압 실린더에 있어서, 피스톤의 일단부는 유압 오일 챔버의 하나를 통하여 연장되는 로드에 연결되어 있다. 그러므로, 압력이 적용된 상기 챔버의 횡단면 영역은 다른 유압 오일 챔버의 횡단면 영역보다 작다. 따라서, 피스톤이 반대 방향으로 이동될 때 피스톤에 적용된 압력은 다르다. 결국, 피스톤의 속도는 이동 방향에 따라 다르다. 작동자가 차이를 느낄 수 있도록 피스톤 속도의 차이는 포크리프트를 다른 방법으로 좌,후로 경사지게 한다. 부가로, 하나의 오일 챔버로부터 외부방향으로 유동되는 오일 볼륨은 다른 오일 챔버로 유입되는 오일 볼륨과 동일하지 않다. 그러므로 두 개의 오일 볼륨 사이의 불균형을 해소시키고 포크리프트를 동일 방법으로 좌,우로 경사시킬 필요가 있다.
본 발명의 목적은 이동 방향에 관계없이 동일 방법으로 항상 이동되는 피스톤을 가지고 설치에 용이한 줄어든 수의 소자를 사용하는 산업 차량용 후차축 피봇팅 제어기를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은 산업 차량에 사용된 유압 장치가 제공된다. 산업 차량은 프레임에 진동식으로 결합된 차축과 차량 프레임 사이에 배치된 유압 실린더를 가진다. 유압 통로는 실린더 케이스의 피스톤으로 한정된 제 1 챔버와 제 2 챔버를 연결한다. 피스톤은 제 1 챔버와 제 2 챔버의 차압에 따라 이동될 수 있다. 실린더 로드는 차축의 진동 운동을 흡수하기 위해 실린더 케이스에 대하여 선별 연장되고 수축된다. 유압 통로는 산업 자동차의 적재 상태 및 이동 상태중 하나 이상에 의거하여 선별 개폐된다. 피스톤은 제 1 챔버를 한정하는 제 1 표면 및 제 2 챔버를 한정하는 제 2 표면을 가진다. 제 1 표면은 제 2 표면의 영역과 동일한 영역을 가진다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부된 도면에 의거하여 자명하다.
도 1은 후차축 비임에 배치된 차축 피봇팅 제어기의 구조를 개략적으로 나타내는 도면,
도 2는 유압 실린더를 나타내는 횡단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 바디 프레임 2 : 후차축 비임
3 : 중심 핀 4 : 완충 탄성 바디
5 : 조향 휠 6 : 유압 실린더
7 : 전자기 제어 밸브 8 : 어큐뮬레이터
이하, 도 1, 2를 참고로 설명될 본 발명에 따른 차축 피봇팅 제어기는 포크리프트의 피봇 후차축 비임에 적용된다. 후차축 비임(2)은 바디 프레임(1)의 하부에 설치된 중심 핀(3)으로 피봇식으로 지지되어 있다. 완충 탄성 바디(4)는 후차축 비임(2)의 피봇 운동으로 생성된 충격을 흡수하기 위해 바디 프레임(1)과 후차축 비임(2) 사이에 제공되어 있다. 조향 휠(5)은 후차축 비임(2)의 각 단부상에 설치되어 있고 휠(5)이 포크리프트를 조향하여 피봇될 수 있도록 지지되어 있다.
중합 동작 유압 실린더(6)는 후차축 비임(2)의 일단에 설치되어 있다. 유압 실린더(6)는 후차축 비임(2)과 바디 프레임(1)을 연결한다. 전자기 제어 밸브(1)와 어큐뮬레이터(8)는 바디 프레임(1)에 배치되어 있다. 유압 실린더(6)는 통로(9a, 9b, 10a, 10b)를 통하여 전자기 제어 밸브(7)와 어큐뮬레이터(8)에 연결되어 있다. 그러므로, 통로(9a, 9b, 10a, 10b), 유압 실린더(6), 전자기 제어 밸브(7) 및 어큐뮬레이터(8)는 유압 회로를 형성한다. 차축 피봇팅 제어기(11)는 바디 프레임(1)에 설치되어 있다.
도 2는 유압 실린더(6)를 나타내는 횡단면도이다. 실린더(6)는 원통형 관(12), 피스톤(13), 피스톤 로드(14) 및 가이드 로드(15)를 포함한다. 피스톤(13)의 상단부는 헤드부를 한정하고, 피스톤(13)의 하단부는 로드부를 한정한다. 언급될 상부 및 하부 방향은 도 2의 상부 및 하부 방향으로 이루어진다. 관(12)은 바디(12a)를 포함한다. 바디(12a)의 상단부는 헤드 피스(16)와 가이드 피스(17)로 폐쇄되어 있다. 피스톤(13)은 관(12)의 헤드 챔버(20)와 로드 챔버(19)를 한정한다. 피스톤 로드(14)는 로드 챔버(19)를 통하여 연장되고 피스톤(13)에 고착되어 있다. 가이드 로드(15)는 헤드 챔버(20)를 통하여 연장되고 피스톤(13)에 고착되어 있다. 피스톤 로드(14)는 헤드 챔버(20) 안으로와 피스톤(13)을 통하여 연장되는 나선진 수단부(14a; male end)를 가진다. 가이드 로드(15)는 수단부(14a)와 맞물리는 나선진 암단부(15a; female end)를 가진다. 피스톤 로드(14)의 타단부(하단부)는 관(12) 외부로와 로드 피스(18)를 통하여 연장된다. 가이드 로드(15)의 타단부(상단부)는 헤드 피스(16)의 베어링(16a)에 의해 슬라이드식으로 지지되어 있고 가이드 피스(17)에 한정된 캐비티(17a)에 수용되어 있다. 피스톤 로드(14)의 수단부(14a)와 가이드 로드(15)의 암단부(15a) 사이의 나선진 맞물림은 단일체형 로드를 형성한다. 피스톤(13)은 단일 로드의 중간에 위치된다. 가이드 로드(15)의 횡단면 영역은 피스톤 로드(14)의 횡단면 영역과 동일하다. 그러므로, 압력을 받는 횡단면 영역(또는 피스톤)은 헤드 측부에서와 피스톤(13)의 로드 측부에서 동일하다.
피스톤 로드(14)의 하단부는 후차축 비임(2)에 고착된 브래킷(21)상의 핀(22)에 피벗식으로 지지되어 있다. 가이드 피스(17)의 상단부는 바디 프레임(1)에 고착된 브래킷(23)상의 핀 둘레에 피벗식으로 지지되어 있다.
전자기 제어 밸브(7)는 연결부(a, c) 및 연결부(b, d)를 가진다. 전자기 제어 밸브(7)는 위치(7a, 7b) 사이의 제어 밸브(7)를 변환하는 전자기 솔레노이드(25)를 결합한다. 위치(7b)에서, 제어 밸브(7)는 부분(a)과 부분(c)을 그리고 부분(b)과 부분(d)을 연결한다. 스프링(26)은 제어 밸브(7)에 배치되어 있다. 전자기 솔레노이드(25)가 여기되지 않을 때, 제어 밸브(7)는 스프링(26)의 힘에 의해 위치(7a)에 유지된다. 솔레노이드(25)가 여기될 때, 밸브(7)는 스프링(26)의 힘에 대항하여 위치(7b)에 변환된다. 그러므로, 전자기 제어 밸브(7)는 정상적으로 폐쇄된다. 부분(a)은 통로(9a)를 경유하여 로드 챔버(19)와 연결되어 있다. 부분(b)은 통로(9b)를 경유하여 헤드 챔버(20)와 연결되어 있다. 부분(c)은 통로(10a)를 경유하여 어큐뮬레이터(8)와 연결되어 있다. 부분(d)은 통로(10b)를 경유하여 어큐뮬레이터(8)와 연결되어 있다.
그러므로, 전자기 제어 밸브(7)는 위치(7a)에 변환되고, 로드 챔버(19)는 헤드 챔버(20)로부터 분리된다. 유압 실린더(6)는 챔버(19, 20) 사이의 유압유의 흐름을 정지함으로써 바디 프레임(1)에 대해 후차축 비임(2)의 피봇식 운동을 제한한다. 다른 한편, 제어 밸브(7)가 위치(7b)로 변환될 때, 로드 챔버(19)와 헤드 챔버(20)는 통로(9a, 9b)와 어큐뮬레이터(8)를 경유하여 서로 연결되어 있다. 유압 실린더(6)는 챔버(19, 20) 사이의 유압유를 유동함으로써 바디 프레임(1)에 대해 후차축 비임(2)을 비봇 운동시킨다. 챔버(19, 20)가 서로 연결될 때, 유압 실린더(6)는 유압유가 통로(9a, 9b)를 통하여 통과될 때 발생된 저항에 의해 후차축 비임(2)의 피봇 운동을 제한한다.
소정의 상태가 만족될 때, 차축 피봇팅 제어기(11)는 전자기 제어 밸브(7)를 여기시킨다. 소정의 상태가 만족되지 않을 때, 차축 피봇팅 제어기(11)는 전자기 제어 밸브(7)를 여기 해제하고 후차축 비임(2)의 피봇 운동을 제한한다. 화물이 승강되는 높이와, 조향 휠(5)의 각도 및 자동차의 주행 속도가 어떤 값을 초과할 때 소정의 상태가 불만족된다. 화물의 높이는 높이 센서(H)에 의해 검출된다. 휠(5)의 각도는 조향 각도 센서(S)에 의해 검출된다. 자동차의 주행 속도는 속도 센서(V)에 의해 검출된다.
이하, 차축 피봇팅 제어기(11)와 유압 실린더(6)의 작동이 설명된다.
제어기(11)가 전자기 제어 밸브(7)를 여기시킬 때, 제어 밸브(7)는 위치(7b)로 변환되고 헤드 챔버(20)는 로드 챔버(19)와 연결된다. 상기 상태에서, 유압 실린더(6)는 작동되고 바디 프레임(1)에 대해 후차축 비임(2)은 구동 상태에 따라 피봇팅된다. 그러므로, 후차축 비임(2)의 피봇팅은 유압유를 로드 챔버(19) 또는 헤드 챔버(20)로 들어가게 하고 로드 챔버(19) 또는 헤드 챔버(20) 밖으로 이동시킨다.
후차축 비임(2)이 바디 프레임(1)에 대해 시계방향으로 피봇될 때, 도 1에 도시된 바와 같이, 피스톤 로드(14)는 실린더(6)안으로 들어간다. 그러므로, 피스톤(13)은 바디 프레임(1) 방향으로 이동되고 헤드 챔버(20)의 유압유로부터 압력을 받는다. 결과적으로, 후차축 비임(2)은 적정 속도로 시계방향으로 피봇된다.
후차축 비임(2)이 바디 프레임(1)에 대해 반시계방향으로 피봇되면, 피스톤 로드(14)는 실린더(6)로부터 돌출된다. 그러므로, 피스톤(13)은 후차축 비임(2) 방향으로 이동되고 로드 챔버(19)의 유압유로부터 압력을 받는다. 이것은 바디 프레임(1)에 대한 후차축 비임(2)의 피봇 운동 및 피스톤 로드(14)의 축선 운동을 제한한다. 결국, 후차축 비임(2)은 적정 속도로 반시계방향으로 피봇된다. 피스톤(13)의 횡단면 영역은 헤드 챔버(20)와 로드 챔버(19)와 동일하므로, 피스톤(13)은 피스톤(13)이 축선으로 이동될 때 로드 챔버(19) 및 헤드 챔버(20)의 동일 압력을 수용한다. 그러므로, 피스톤(13)의 수축 속도는 피스톤(13)의 돌출 속도와 동일하다. 결국, 도 2에 도시된 바와 같이, 바디 프레임(1)에 대한 후차축 비임(2)의 피봇팅 속도는 후차축 비임(2)이 시계방향 및 반시계방향으로 경사질 때와 동일하다.
부가하여, 오일 챔버(19, 20)의 하나로부터 배출된 유압유의 볼륨은 다른 오일 챔버(19, 20)로 유입되는 유압유의 볼륨과 동일하다.
양호한 실시예가 하기에 설명된다.
(a) 바디 프레임(1)과 후차축 비임(2)이 연결되는 유압 실린더(6)에 있어서, 오일 챔버(19, 20) 하나의 외부로 유출되는 유압유의 볼륨은 다른 오일 챔버(19, 20)안으로 유입되는 유압유의 볼륨과 동일하다. 결국, 피스톤(13)의 수축 속도와 돌출 속도는 동일하다. 그러므로, 유압 실린더(6)는 피스톤 로드(14)가 수축되고 돌출될 때와 동일한 방법으로 작동한다. 따라서, 포크리프트는 동일 방법으로 좌,우로 경사진다.
오일 챔버(19, 20) 하나의 외부로 유출되는 유압유의 볼륨과 다른 오일 챔버(19, 20)안으로 유입되는 유압유의 볼륨은 동일하다. 그러므로, 볼륨 차이를 위하여 보상하는 특별 구조로 배치할 필요는 없다. 결국, 유압 회로는 더욱 간단한 형태로 구성될 수 있다.
(b) 후차축 비임(2)이 바디 프레임(1)에 대해 피봇될 때, 동일한 힘의 양이 후차축 비임(2)의 각 단부에 적용된다고 가정하면, 후차축 비임(1)의 시계방향 피봇팅 속도는 후차축 비임(2)의 반시계방향 피봇팅 속도와 동일하다.
(c) 전자기 밸브(7)는 정상적으로 폐쇄된다. 제어기(11)가 오작동될 때, 밸브(7)는 제어되지 않는다. 그러므로, 유압유는 통로(9a, 9b) 사이로 유동되지 않는다. 상기 경우에서, 후차축 비임(2)은 록킹된다. 이것은 화물이 운반될 때조차 포크리프트를 안정되게 한다. 그러므로, 화물의 운반은 제어기를 수리하기 전에 완성된다.
(d) 피스톤(13) 헤드 측부의 횡단면 영역과 피스톤(13)의 로드 측부의 횡단면 영역은 동일하다. 따라서, 피스톤(13)에 적용된 압력은 피스톤 로드(14)가 들어가고 나올 때 동일하다. 그러므로, 피스톤 로드(14)의 속도는 피스톤 로드(14)가 들어가고 나오는 여하에 관계없이 동일하다. 결국, 피스톤 로드(14)는 그것이 들어가고 나올 때와 동일 방법으로 작동된다.
(e) 피스톤 로드(14)와 가이드 로드(15)는 피스톤 로드(14)의 수단부(14a)를 가이드 로드(15)의 암단부(15a)에 고착함으로써 단일 로드가 형성된다. 피스톤(13)은 단일 로드의 중간에 위치된다. 피스톤 로드(14), 가이드 로드(15) 및 피스톤(13)은 피스톤 로드(14)와 가이드 로드(15)를 연결함으로써 조립된다. 그러므로, 로드는 용접 등과 같은 다른 조립 방법과 비교하여 용이한 방법으로 정확하게 조립된다.
본 발명은 발명의 사상이나 권리범위에 이탈되지 않고 다양한 다른 특정 형태로 실시될 수 있는 것은 산업상에 있어서 숙련된 자에 의해 자명하다. 특히, 양호한 실시예는 하술된 바와 같이 변경될 수 있다.
전자기 제어 밸브(7)는 정상적으로 개방될 수 있다. 상기 경우에 있어서, 제어기(11)가 오작동되고 전자기 제어 밸브(7)가 제어되지 않으면, 로드 챔버(19)와 헤드 챔버(20)는 연결된다. 이것은 후차축 비임(2)을 피봇팅시킨다. 그러므로, 제어기(11)가 오작동될지라도, 후차축 비임(2)은 피봇팅된다. 따라서, 포크리프트가 비포장 도로를 따라 이동될 때의 그라운드와 포크리프트의 모든 4개의 휠에 의해 수축이 유지된다. 그러므로 수리되기 전 도로가 비포장될 때조차 포크리프트는 구동될 수 있다.
피스톤 로드(14)는 바디 프레임(1)에 연결될 수 있고 가이드 로드(15)는 후차축 비임(2)에 연결될 수 있다. 즉, 실린더(6)는 도 2에 도시된 방향으로 전환될 수 있다.
피스톤 로드(14)와 가이드 로드(15)는 용접, 볼트와 같은 패스너, 프레스 맞춤, 다른 적절한 방법으로 피스톤(13)에 고착될 수 있다.
피스톤 로드(14)와 가이드 로드(15)의 횡단면은 원형을 가질 수 없고 다각형일 수 있다.
헤드 피스(16)와 가이드 피스(17)는 일체 방법으로 서로 고착될 수 있다.
그러므로, 본 예와 실시예는 한정되지 않고 독립항과 종속항의 범위내에서 변경될 수 있다.

Claims (7)

  1. 유압 실린더(6)가 차량 프레임(1) 및 상기 프레임(1)에 진동식으로 결합된 차축(2) 사이에 배치되고, 유압 통로(9a, 9b)는 실린더 케이스(12)의 피스톤(13)으로 한정된 제 1 챔버(19)와 제 2 챔버(20)를 연결하고, 상기 피스톤(13)은 제 1 챔버(19)와 제 2 챔버(20)의 차압에 따라 이동가능하고, 실린더 로드(14)는 차축(2)의 진동 운동을 흡수하기 위해 실린더 케이스(12)에 대하여 선별적으로 연장 및 수축되고, 상기 유압 통로(9a, 9b)는 산업 차량의 이동 상태 및 적재 상태중 하나 이상에 의거하여 선별적으로 개폐되는 산업 차량에 사용된 유압 장치에 있어서,
    상기 피스톤(13)은 제 1 챔버(19)를 한정하는 제 1 표면 및 제 2 챔버(20)를 한정하는 제 2 표면을 가지며, 상기 제 1 표면은 제 2 표면의 영역과 동일한 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 피스톤 로드(14)는 피스톤(13)의 제 1 표면으로부터 돌출되고, 제 1 챔버(19)를 통하여 연장되고 프레임(1)과 차축(2)의 하나와 연결되며, 가이드 로드(15)는 피스톤(13)의 제 2 표면으로부터 돌출되고, 제 2 챔버(20)를 통하여 연장되고 프레임(1)과 차축(2)의 다른 하나와 연결되며, 상기 피스톤 로드(14)는 가이드 로드(15)의 횡단면 영역과 동일한 횡단면 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 원통형 가이드 피스(17)는 프레임(1)과 차축(2)의 다른 하나와 가이드 로드(15) 사이에 배치된 가이드 로드(15)에 슬라이드식으로 수용되는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 전자기 제어 밸브(7)는 산업 차량의 이동 상태와 적재 상태의 하나 이상에 따라 전자기 제어 밸브(7)를 제어하기 위한 제어기(11) 및 통로(9a, 9b)의 유압 흐름을 허용하거나 억제하도록 선별적으로 개폐될 유압 통로(9a, 9b)에 배치된 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 전자기 제어 밸브(7)는 밸브(7)가 작동 해제될 때 유압 통로(9a, 9b)를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 어큐뮬레이터(8)는 유압 통로(9a, 9b)에 배치된 것을 특징으로 하는 유압 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 산업 차량은 포크리프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 장치.
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