KR20000057020A - 트랙션 로크/순간 오버라이드 기능을 갖는 동력 기계 - Google Patents

트랙션 로크/순간 오버라이드 기능을 갖는 동력 기계 Download PDF

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KR20000057020A
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브렌트케니쓰에이
야콥슨스콧비
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찰스 알. 호지
클라크 이큅먼트 컴파니
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Abstract

본 발명에 따른 동력 기계의 제어 시스템은 제1 작동 상태를 감지하여 제1 신호를 제공하는 제1 센서를 포함한다. 운전자에 의해 작동 가능한 오버라이드 기구는 그 오버라이드 작동에 응답하여 오버라이드 신호를 제공한다. 상기 제1 센서, 동력 회로, 트랙션 로크 기구 및 오버라이드 기구는 제어기에 연결된다. 제어기는 제1 센서 신호에 응답하여 로크아웃 상태(lockout condition)가 확립되도록 구성된다. 제어기는 오버라이드 신호와 제1 센서 신호에 기초하여 로크아웃 상태를 선택적으로 결정한다.

Description

트랙션 로크/순간 오버라이드 기능을 갖는 동력 기계{TRACTION LOCK/MOMENTARY OVERRIDE}
본 발명은 동력 기계류에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 동력 기계류의 로크아웃 시스템(lockout system)의 작동을 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.
스키드 스티어 로더(skid steer loader)와 같은 동력 기계는 전형적으로 캡(cab)과 가동(可動) 리프트 아암을 지지하는 프레임을 구비하며, 가동 리프트 아암은 다시 버킷(bucket)과 같은 작업 도구를 지지한다. 가동 리프트 아암은 통상 유압 실린더인 동력 액츄에이터에 의해 스키드 스티어 로더의 프레임에 선회 가능하게 연결된다. 또한, 상기 작업 도구는 통상 유압 실린더인 다른 동력 액츄에이터에 의해 리프트 아암에 연결된다. 스키드 스티어 로더를 조작하는 운전자에 의해 리프트 아암이 상승 및 하강됨으로써 리프트 아암에 연결된 유압 실린더와 작업 도구에 연결된 유압 실린더에 의해 작업 도구가 조작된다. 운전자가 리프트 아암에 연결된 유압 실린더를 조작하여 길이를 증가시키면, 리프트 아암은 대체로 수직 상방으로 이동된다. 반대로, 운전자가 리프트 아암에 연결된 유압 실린더를 조작하여 길이를 감소시키면, 리프트 아암은 대체로 수직 하방으로 이동된다. 유사하게, 운전자는 리프트 아암과 작업 도구에 연결된 유압 실린더를 소망에 따라 조작하여 길이를 증감시키는 것에 의해 작업 도구를 조작(예, 버킷을 틸트(tilt) 조작)할 수 있다.
스키드 스티어 로더에는 통상 엔진이 장착되는데, 그 엔진에 의해 유압 펌프가 구동되면, 유압 펌프는 다시 유압식의 파워 트랙션 모터를 구동시켜 스키드 스티어 로더를 이동시킨다. 트랙션 모터는 체인 구동 장치와 같은 구동 기구를 통해 휠에 연결되는 것이 보통이다.
특정 상황하에서, 상기 리프트 아암, 작업 도구, 트랙션 기구 또는 그들 모두가 비작동 상태에 있는 것이 바람직한 경우가 있다. 예를 들면, 몇몇 종래의 기구의 경우, 운전자가 스키드 스티어 로더의 캡을 떠나거나 또는 통상적이지 않은 운전 위치에 자리하면, 리프트 아암을 올리고 내리는데 사용되는 유압 실린더는 비작동 상태로 로크된다. 그러한 종래의 기구의 경우, 유압 실린더를 제어하는 유압 회로에 운전자 존재 탐지 스위치가 연결되어 있어서, 그 운전자 존재 탐지 스위치가 운전자가 통상적이지 않은 운전 위치에 있음을 지시할 때 리프트 유압 실린더가 작동되지 않게 한다. 그러한 시스템의 일례가 마이너 등(Minor et al)의 미국 특허 제4,389,154호에 개시되어 있다.
또한, 몇몇 종래 기구의 경우, 이동 가능한 운전자 구속용 바아(bar)를 설치하고 있는데, 그 운전자 구속용 바아가 후퇴 또는 비작동 위치로 이동되면, 기계적 제동 장치 또는 바퀴 정지 장치에 의해 스키드 스티어 로더의 바퀴가 고정된다. 그러한 시스템의 일례가 시몬즈(Simonz)의 미국 특허 제4,955,452호에 개시되어 있다.
본 발명에 따른 동력 기계의 제어 시스템은 제1 작동 상태를 감지하여 제1 신호를 제공하는 제1 센서를 포함한다. 운전자에 의해 작동 가능한 오버라이드 기구(override mechanism)는 그 오버라이드 작동에 응답하여 오버라이드 신호를 제공한다. 상기 제1 센서, 동력 회로, 트랙션 로크 기구 및 오버라이드 기구는 제어기에 연결된다. 제어기는 제1 센서 신호에 응답하여 작동 로크아웃 상태(lockout condition)가 확립되도록 구성된다. 제어기는 오버라이드 신호와 제1 센서 신호에 기초하여 작동 로크아웃 상태를 선택적으로 결정한다.
도 1은 본 발명에 따른 스키드 스티어 로더의 측면도.
도 2는 본 발명의 일측면에 따른 제어 시스템의 블록도.
도 3은 트랙션 로크 기구의 보다 세세한 블록도.
도 4는 운전자에 의해 작동 가능한 본 발명의 일측면에 따른 오버라이드 기구의 예시적인 도면.
도 5-6은 본 발명의 다양한 측면에 따른 도 2의 제어 시스템의 작동을 보여주는 흐름도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10: 스키드 스티어 로더
12: 프레임
16: 캡
17: 리프트 아암
21: 시트 바아
22,32: 실린더
42: 제어 회로
44: 제어기
48: 시트 바아 센서
50: 점화 스위치
52: 누름 작동 스위치 또는 버튼
58: 트랙션 로크 기구
60: 유압 로크 기구
개 요
도 1은 본 발명의 스키드 스티어 로더(10)의 측면도이다. 스키드 스티어 로더(10)는 휠(14)에 의해 지지된 프레임(12)을 포함한다. 프레임(12)은, 운전실을 구획하고 또 운전자가 착석하여 스키드 스티어 로더(10)를 제어하는 운전석(19)을 실질적으로 덮고 있는 캡(16)을 또한 지지한다. 캡(16)의 일부에는 시트 바아(21)가 선회 가능하게 연결되어 있다. 운전자는 운전석(19)에 착석한 후 시트 바아(21)를 상승 위치(도 1에서 가상선으로 도시됨)에서 도 1의 하강 위치로 선회시킨다.
프레임(12)의 피봇점(20)(도 1에는 하나만이 도시되어 있으며, 나머지는 로더(10)의 반대측에 동일하게 배치되어 있음)에 리프트 아암(17)이 연결된다. 프레임(12)의 피봇점(24)과 리프트 아암(17)의 피봇점(26)에는 한 쌍의 유압 실린더(22)(도 1에는 하나만 도시되어 있음)가 선회 가능하게 설치되어 있다. 리프트 아암(17)은 또한 작업 도구에도 연결되는데, 본 실시예에서 상기 작업 도구는 버킷(28)이다. 피봇 아암(17)은 버킷(28)의 피봇점(30)에 선회 가능하게 연결되어 있다. 또한, 리프트 아암(17)의 피봇점(34)과 버킷(28)의 피봇점(36)에는 다른 유압 실린더(32)가 선회 가능하게 연결되어 있다. 도면에는 실린더가 하나만 도시되어 있지만, 작업 버킷(28)이나 다른 소정의 도구에는 실린더를 소망하는 갯수만큼 사용할 수 있음을 이해할 것이다.
캡(16) 내에 자리하는 운전자는 유압 실린더(22,32)를 선택적으로 작동시켜 리프트 아암(17)과 버킷(28)을 조작할 수 있다. 운전자는 유압 실린더(22)를 작동시켜 길이가 증가되도록 하는 것에 의해 리프트 아암(17)을 이동시키고 그에 의해 버킷(28)이 화살표(38)로 지시된 방향을 따라 거의 수직으로 이동된다. 반대로, 운전자가 실린더(22)를 작동시켜 길이를 감소시키면, 버킷(28)은 도 1에 도시된 위치로 거의 수직 하방으로 이동된다.
운전자는 실린더(32)의 작동에 의해 버킷(28)을 조작할 수도 있다. 운전자의 조작에 의해 실린더(32)의 길이가 증가되면, 버킷(28)은 피봇점(30)에 대해 후미 방향으로 틸팅(tilting)된다. 대체로 틸팅은 화살표(40)로 지시된 호형 경로를 따른다.
로크아웃(lockout) 제어 회로(42)
도 2는 본 발명의 일측면에 따른 제어 회로(42)를 도시한다. 제어 회로(42)는 시트 바아 센서(48), 점화 스위치(50), 누름 작동 스위치(push to operate(PTO) switch) 또는 버튼(52) 및 트랙션 로크 스위치(54)로부터의 입력을 수신하는 제어기(44)를 포함한다. 점화 스위치(50)는 전원(56)에 연결된다. 점화 스위치(50)를 폐쇄시키면 전원(56)으로부터 시스템의 그 나머지 부분으로 동력이 공급된다.
상기 수신된 입력에 기초하여, 제어기(44)는 트랙션 로크 기구(58)와 유압 로크 기구(60)에 출력을 제공한다. 예시적인 일실시예에서, 제어기(44)는 트랙션 로크 기구(58)에 2개의 출력을 제공하는데, 하나는 유압 로크 기구(60)에, 그리고 또 하나의 출력은 바람직한 일실시예에 따라 제어기(44)에 합체된 디스플레이 기구(62)에 제공된다. 제어기(44)는 또한 바람직한 실시예에서 제어기 조립체(45)에 합체되는 타이머(64)에 출력을 제공하기도 한다.
제어기(44)로부터의 입력에 기초하여, 트랙션 로크 기구(58)와 유압 로크 기구(60)는 구동 기구(66)와 유압 회로(68) 각각에 대해 출력을 제공한다. 유압 회로(68)는 다시 리프트 실린더(22)와 틸트(tilt) 실린더(32)에 출력을 제공한다.
바람직한 실시예의 시트 바아 센서(48)는 홀 효과(Hall effect) 위치 센서이며, 이 센서는 본 발명과 동일한 양수인에게 양도되고 1996년 8월 6일자로 발행된 미국 특허 제5,542,493호에 보다 세세하게 설명되어 있다. 시트 바아 센서(48)는 운전자가 시트 바아(21)를 도 1에 도시된 하강 위치로 당기면 작동된다. 바람직한 실시예에서, 시트 바아 센서(48)는 시트 바아(21)가 하강 위치에 있을 때 작동하고 시트 바아(21)가 상승 위치에 있을 때(또는 하강 위치에서 벗어날 때) 작동되지 않는 제어기(44)에 신호를 제공한다. 시트 바아 센서(48)는 전술한 미국 특허에 설명된 홀 효과 센서인 것이 바람직하지만, 어떤 적절한 위치 스위치도 시트 바아 센서(48)로서 사용될 수 있다.
점화 스위치(50)는 전원(56)으로부터 스키드 스티어 로더(10)의 기본 전기 시스템으로 동력을 공급하는 데 사용되는 키패드상의 키형(key-type) 점화 스위치 또는 누름 버튼 스위치인 것이 전형적이다. 점화 스위치(50)가 폐쇄되면, 동력은 제어기(44)로도 공급된다. 제어기(44)는 동력을 받으면 자체를 초기화하여 작동을 개시한다.
트랙션 로크 스위치(54)는 누름 버튼과, 스키드 스티어 로더의 운전실 내의 제어 패널 또는 조향 레버 핸드 그립의 스위치와 같은 운전자 작동 입력 기구, 또는 캡(16)에 의해 구획된 운전실로부터 접근 가능한, 운전자 제어 패널에 의해 작동되는 스위치로서 구체화될 수 있다. 스위치(54)가 패달 작동식 스위치인 경우의 실시예에서, 패달은 오버-센터 기구(over-center device)로서 구성되는 것이 바람직하다. 운전자가 트랙션 로크 스위치(54)를 작동시키면, 트랙션 로크 스위치(54)는 제어기(44)로 하여금 트랙션 로크 기구(58)를 작동시킬 것을 요구하는 입력을 제어기(44)로 제공한다. 아래에 설명되는 하나의 예시적인 실시예에서, 제어기(44)는 트랙션 로크 기구(58)로부터 동력을 차단하여 그 로크 기구(58)에 의해 구동 기구(66)의 작동이 로크되도록 한다.
누름 작동 스위치(PTO switch)(52)는 손으로 작동 가능한 스위치로서, 캡(16)에 의해 구획된 운전실에 위치되는 것이 바람직하다. 스위치(52)는 어떤 구성을 가질 수도 있지만, 운전실의 전방부에 있는 대시 패널(dash panel)상에 위치된 누름 버튼 스위치인 것이 바람직하다. 스위치(52)는 이하 상세히 설명된다.
트랙션 로크 기구(58)는 임의의 갯수의 소정 형태를 취할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 트랙션 로크 기구(58)는 본원 발명과 동일한 양수인에게 양도되고 1996년 9월 3일자로 발행된 미국 특허 제5,551,523호에 자세히 설명된 기구로 이루어진다. 간략히 설명하면, 트랙션 로크 기구(58)는 도 3에 도시된 구성을 취하고 있는데, 이 구성은 로더(10)상의 구동 휠(14)에 사용되는 구동 트레인 요소나 액슬(63)중 하나와 같은 구동 기구(66) 중 일부에 다수의 돌기(61)가 마련된 디스크(59)를 구비한다. 2개의 코일(69,71)에 연결된 솔레노이드 슬러그 또는 플런저(67)는 쐐기부(wedge)(65)를 조작한다. 코일은 개략적으로 도시되어 있으며, 슬러그(67) 둘레로 다른 코일의 내부에 코일이 감겨진 형태의 코일이다. 쐐기부(65)가 화살표(73) 방향을 따라 디스크(59)로 하강되면, 쐐기부는 돌기(61)와 맞물려 액슬(63)을 구속함으로써 액슬이 회전되지 않게 하고 따라서 로더(10)가 이동되지 않게 한다. 쐐기부(65)가 디스크(59)상의 돌기(61)의 경로에서 들어올려지면, 액슬(63)이 해제되어 로더(10)는 이동할 수 있게 된다.
솔레노이드(67)를 작동시키는 2개의 코일(69,71)은 쐐기부를 위로 당겨 돌기(61)를 빠져나가도록 하는데 이용되는 고전류 코일인 제1 코일(69)을 포함한다. 쐐기부(65)가 돌기(61)의 경로로부터 당겨지면, 제1 코일(트랙션 코일)의 에너지가 소모되고 유지용의 제2 코일(71)이 활성화된다. 유지용 코일(71)은 금속 쐐기부(65)가 액슬(63)에 설치된 디스크(59)와의 결합에서 벗어나서 적소에 유지되도록 하는데 이용되는 저전류 코일이다. 따라서, 제어기(44)는 코일을 제어하여, 쐐기부(65)가 구동 기구(66)상의 돌기(61) 경로로 하강되도록 하여 구동 기구(66)를 로킹시키거나, 쐐기부(65)를 구동 기구(66)와의 결합에서 벗어나도록 견인하여 유지함으로써 로더(10)가 이동되도록 한다.
유압 로크 기구(60)는 본 발명과 동일한 양수인에게 양도되고 "유압 로크 시스템(HYDRAULIC INTERLOCK SYSTEM)"이란 제목으로 1996년 11월 26일 발행된 미국 특허 제 5,577,876호에 보다 상세하게 설명된다.
약술하면, 유압 회로(68)는 압력하의 유체를 실린더(22,32)로 공급하여 실린더(22,32)를 바라는 대로 조작하도록 작동하는 유압 밸브를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 유압 로크 기구(60)는 유압 회로(68) 내의 밸브와 실린더(22,32) 사이에 임의의 갯수로 배치된 밸브를 포함한다. 로크 밸브와 유압 로크 기구(60)는 제어기(44)로부터 적정 제어 신호를 수신하면, 압력 유체를 실린더(22,32)로 공급하는 유압 회로(68)의 작동을 로크함으로써 실린더(22,32)의 작동을 방지하거나 실린더(22)를 선택적으로만 작동할 수 있게 한다.
회로(42)의 정상 작동
이하 약술되는 정상 작동은 도 5 및 도 6과 관련하여 보다 상술될 것이다. 회로(42)의 정상 작동시, 운전자는 캡(16)에 의해 구획된 운전실에 들어가 시트(19)에 착석한다. 그런 다음, 운전자는 시트 바아(21)를 도 1에 도시된 하강 위치로 하강시킨다. 그런 다음, 운전자는 점화 스위치(50)를 폐쇄하여 동력을 기본 전기 시스템, 제어기 조립체(45) 및 제어 시스템의 나머지 부분에 공급한다. 제어기(44)에는 시트 바아(21)가 하강 위치에 있는 것을 나타내는 신호가 제공된다.
제어기(44)는 그러한 신호를 수신하면, 트랙션 로크 기구(58)에 적정 신호를 제공함으로써 구동 기구(66)를 차단하여 로더(10)를 이동시키거나, 유압 로크 기구(60)에 적정 신호를 제공함으로써 유압 회로(68)를 해제하여 유압 실린더(22,32)의 조작을 가능케 한다. 또한, 제어기(44)는 디스플레이 기구(62)에 신호를 제공하여, 시트 바아(21)가 하강 위치에 있음과, 유압 로크 기구(60)가 유압 회로(68)의 해제를 위해 제어기(44)를 통해 소정 신호를 전송하였다는 사실과, 트랙션 로크 기구(58)가 구동 기구(66)의 해제를 위해 제어기(44)를 통해 소정 신호를 전송하였다는 사실과, 제어기(44)가 어떠한 시스템 장애도 감지하지 않음을 나타낸다.
시트 바아(21)가 하강 위치(도 1에 도시된 바와 같은 위치)에 있음을 나타내는 시트 바아 센서(48)로부터의 신호를 제어기(44)가 수신하지 못하면, 제어기(44)는 트랙션 로크 기구(58)와 유압 로크 기구(60)에 적정 신호를 제공하여 구동 기구(66)와 유압 회로(68)의 작동을 로크한다. 이와 관련하여서는 아래에 보다 상세히 설명된다.
만일, 로더(10)가 작동되는 중에, 운전자가 시트 바아(21)를 (하강 위치로부터)도 1의 가상선으로 도시된 상승 위치로 올리거나, 시트 바아(21)를 (상승 위치로부터) 하강시키면, 시트 바아 센서(48)는 시트 바아(21)가 상승되었거나 하강하였음을 나타내는 신호를 제어기(44)에 제공한다. 그러면, 제어기(44)는 출력 신호를 트랙션 로크 기구(58)와 유압 로크 기구(60) 각각에 제공하여 구동 기구(66)와 유압 회로(68) 각각의 작동을 로크한다. 이 상태는 이하 보다 상세하게 설명된다.
트랙션 로크 스위치의 기능
로더(10)가 정상 작동되는 중에, 운전자는 바람직한 실시예를 통해 오버-센터 패달 기구에 의해 작동되는 트랙션 로크 스위치(54)를 작동시키는 것으로써 시트 바아 센서(48)에 의해 제어기(44)로 복귀되는 신호에 무관하게 제어기(44)에 대해 구동 기구(66)의 작동을 로크하라는 명령을 하달할 수 있다. 트랙션 로크 스위치(54)가 제어기(44)로 적정 신호를 송신하면, 제어기(44)는 트랙션 로크 기구(58)에 구동 기구(66)의 작동을 로크하라는 출력 신호를 제공한다. 제어기(44)로 향하는 신호를 제거하게 될 트랙션 로크 스위치(54)의 역작동에 의해, 트랙션 로크 기구(58)와 구동 기구(66)의 상태는 시트 바아 센서(48)로부터 수신된 신호에 다시 한번 의존하게 될 것이다.
누름 작동 스위치(PTO switch)(52)
도 4는 그러한 스위치(54)의 일례를 예시한다. 스위치(52)는 캡(16) 내의 전방 대시(dash)나, 캡(16) 내에 전방으로 위치된 전방 디스플레이 패널상에 위치된 누름 버튼으로 작동 가능한 스위치로서 예시되고 있다. 그러나, 스위치(52)는 로더(10)상의 어느 위치에나 적절히 위치될 수 있으며, 어떤 방식으로도 구성될 수 있다. 운전자가 스위치(54)를 누르면, 제어기(44)는 그러한 누름 상태를 나타내는 신호를 수신하여, 다양한 작동 변수 및 센서 변수의 현재 상태에 의존하여 여러가지 동작을 행하게 된다.
도 5는 본 발명의 일측면에 따라 스위치(52)를 누르는 것에 응답하여 회로(42)가 동작하는 것을 나타내는 흐름도이다. 정상 상태하에서, 운전자가 로더(10)를 캡(16) 내에서 작동시키려면, 운전자는 로더 내로 들어가서 시트(19)에 착석한 후 시트 바아(21)를 하강 위치로 내린다. 이것이 블록(80)에 의해 지시되고 있다. 그런 다음, 운전자는 점화 스위치(50)를 폐쇄하여 로더(10)를 시동한다. 이것이 블록(82)에 의해 지시되고 있다. 전원이 들어온 초기에 제어기(44)는 트랙션 로크 기구(58)와 유압 로크 기구(60)에 구동 기구(66)와 유압 회로(68)의 작동을 로크하라는 신호를 제공함으로써 로더(10)가 구동되지 못하도록 하고, 또 (실린더가) 상승되거나 틸팅되지 않도록 한다. 이것이 블록(84)에 의해 지시되고 있다. 다음에, 운전자는 블록(86)에 나타낸 바와 같이 스위치(52)를 누른다. 버튼 또는 스위치(52)를 누르는 것에 기초하여 수신된 신호에 응답하여 제어기(44)는 트랙션 로크 기구(58)와 유압 로크 기구(60)에 트랙션 구동 기구(66)와 유압 회로(68)내의 리프트 실린더 및 틸트 실린더를 해제하라는 신호를 제공한다. 이것이 블록(88)에 의해 지시되고 있다. 제어기(44)는 또한 디스플레이 기구(62)에 회로(42)의 현재 상태(예, 트랙션 구동 기구(66)가 작동되고 또 리프트 및 틸트 작동도 수행되는 상태)를 나타내는 상황을 표시하는 신호를 제공하기도 한다. 예시적인 일실시예에서, 디스플레이 기구(62)는 캡(16) 내의 디스플레이 패널이나 대시상에 녹색 표시등으로서 간단히 구현되고 있다. 상기 실시예에서, 제어기(44)는 표시등에 단순히 발광 상태가 유지되도록 하는 신호를 제공한다.
일단 이 상태가 되면, 운전자는 로더(10)를 정상적인 형태로 작동시킬 수 있다. 다시 말해, 운전자는 로더(10)상의 보조 동력부와 로더(10)상의 리프트 및 틸트 작동부의 동작은 물론, 로더(10)를 구동 및 조향할 수 있다. 회로(42)가 이 상태를 유지하면, 시트 바아(21)가 하강 위치를 벗어나도록 이동되거나 스위치(50)가 개방(예, 점화용 키 스위치를 끄는 경우)되기 까지 로더(10)의 정상 작동이 보장된다. 이것이 블록(90,92)에 의해 지시되고 있다.
블록(90)에 의해 지시되는 바와 같이 시트 바아(21)가 상승되면, 리프트, 틸트 및 트랙션 작동이 로크되고 제어는 도 6의 블록(98)으로 진행된다. 이것이 도 5의 블록(94)에 의해 지시되고 있으며, 이하 도 6과 관련하여 보다 상세히 설명된다.
만일, 블록(92)에 의해 지시되는 바와 같이 키(key)가 가동 오프되면, 리프트, 틸트 및 트랙션 작동 모두가 로크되거나 작동 불능되며, 로더는 운전 중지된다. 이것이 블록(96)에 의해 지시되고 있다. 시트 바아(21)를 하강 위치에 취하여 로더를 재가동시키면, 공정은 도 5의 블록(80-96)과 관련하여 나타낸 것과 같이 간단하게 진행된다.
제어기(44)가 트랙션 로크 기구(58)에 구동 기구(66)의 작동을 로크하라는 신호를 보냈을 때 로더(10)를 이동시키는 것이 바람직한 경우가 있다. 예를 들면, 로더(10)와 같은 로더들은 외부의 캡(16) 전방에 설치한 자체 시트를 포함하고 있는 포클레인(back hoe) 부착구를 장착한 경우가 있다. 운전자가 포클레인 부착구를 작동시키면, 시트 바아 센서(48)는 전형적으로 시트 바아(21)가 상승 위치에 있는 것으로 지시한다. 포클레인 부착구에 제공된 시트는 통상 회전 시트이므로, 운전자는 포클레인 부착구가 작동하는 방향을 향할 수 있고 캡(16)을 향해 회전할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 시트 바아(21)가 상승 위치에 있음을 나타내는 시트 바아 센서(48)로부터의 신호에 응답하여 제어기(44)에 의해 부여된 트랙션 로크 상태를 오버라이드하기 위해 누름 작동 스위치(52)가 제공된다.
시트 바아(21)가 상승 위치에 있으면, 시트 바아 센서(48)는 그러한 상태를 지시하는 신호를 제어기(44)에 제공한다. 이것은 로더(10)가 상승 위치에 있는 시트 바아(21)에 의해 동작 개시하거나 로더(10)가 하강 위치에 있는 시트 바아(21)에 의해 작동 개시되고 후속하여 시트 바아(21)가 상승되는 것(도 5의 블록(94)으로부터 공정이 계속되는 것과 같은 경우)의 여부에 무관하게 불변 사항이다. 어떠한 경우에서도, 시트 바아(21)가 상승 위치에 있으면, 제어기(44)는 트랙션 로크 기구(58)와 유압 로크 기구(60)를 제어하여 로더(10)의 트랙션, 리프트, 틸트 작동을 로크한다. 이것이 도 6의 블록(98)에 지시되고 있다.
트랙션 로크 상태(구동 기구(66)가 로크된 상태)는 운전자에 의해 단순히 스위치(52)를 누름으로써 오버라이드될 수 있다. 그러므로, 예컨대, 운전자가 포클레인 부착구를 작동시키고 있고, 또 운전자가 로더(10)를 구동시키고자 하면, 운전자는 간단히 포클레인 시트를 회전시키고, 스위치(52)를 누르고, 로더(10)를 바라는 위치로 이동시킬 수 있다. 이것이 블록(100,102)에 의해 지시되고 있다.
제어기(44)는 트랙션 로크 상태를 오버라이드하기 위해 여러가지 다른 방법으로 회로(42)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어기(44)는 스위치(52)가 순간 스위치로서 작동되고 있는 경우에, 회로(42)를 순간적으로 (트랙션 로크 상태를 오버러이드하는)트랙션 오버라이드 상태로 배치할 수 있다. 유사하게, 제어기(44)는 회로(42)를 예정된 시간 동안 트랙션 로크 오버라이드 상태에 배치할 수 있으며, 스위치(52)는 일단 눌려진 후에 예정 시간이 지나면 자동으로 트랙션 로크 상태로 복귀된다. 그러나, 예시적인 실시예에서, 스위치(52)의 누름은 제어기(44)의 작동을 단순히 토글(toggle) 고정시키고 있다. 다시 말해, 제1 시간중에 누름 스위치(52)는 시트 바아(21)가 상승 위치에 있을 때 눌려지며, 제어기(44)는 구동 기구(66)가 로크 해제되는 트랙션 로크 오버라이드 상태로 되도록 회로(42)를 제어한다.
제어기(44)는 시트 바아(21)가 하강되거나 스위치(52)가 다시 눌려지기 까지 회로(42)를 그 트랙션 로크 오버라이드 상태로 유지한다. 시트 바아(21)가 하강되면, 제어는 리프트, 틸트 및 트랙션 작동 모두가 다시 로크되는 도 5의 블록(84)으로 복귀한다. 이것이 도 6의 블록(104,106)에 의해 지시되고 있다. 그러나, 스위치(52)가 후속으로 눌려지면, 제어기(44)는 단순히 회로(42)의 작동을 토글 고정시킴으로써 회로(42)는 다시 구동 기구(66)가 로크되는 트랙션 로크 상태에 놓여지게 된다. 그러므로, 일단 운전자가 소망의 위치(예컨대, 로더(10)상에 포클레인 부착구가 설치된 위치)로 로더(10)를 이동시키고 나면, 운전자는 다시 간단히 스위치(52)를 눌러 구동 기구(66)의 작동을 로크하고 포클레인 부착구의 작동을 계속할 수 있다. 이것이 도 6의 블록(108)에 의해 지시되고 있다.
물론, 로더(10)에서 키(key)를 가동 정지시키면(turned off), 리프트, 틸트 및 트랙션 작동 모두가 로크되고 엔진은 운전 정지된다.
제어기(44)는 트랙션 로크, 트랙션 로크 오버라이드 상태가 확립되었음을 나타내는 적정 표시를 디스플레이 기구(62)상에 제공할 수 있음을 알아야 한다. 예를 들면, 디스플레이 기구(62)가 단순히 대시보드상의 표시등(a light)인 경우, 표시등은 추후 확정될 특정 상태에 의존하여 하나 이상의 점멸 패턴으로 점멸되도록 제어될 수 있다.
따라서, 본 발명은 운전자가 제어 시스템에 의해 이미 확정된 로크 상태를 일시적으로 오버라이드할 수 있는 효율적 기구를 제공함을 알 수 있다. 운전자는 스위치(52)를 사용함으로써 트랙션 로크 상태를 오버라이드할 수 있으며, 또한 다양한 로더의 작동을 초기에 로크 해제시키는데 사용될 수 있다. 오버라이드 상태는 또한 통상의 방법(시트 바아(21)를 이동시키거나 스위치(52)를 다시 누르는 것과 같은 방법)으로 종료된다. 그러한 기구는 로더(10)의 작동성을 향상시킨다.
본 발명은 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 당업자들은 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 형상 및 상세 구조를 변경할 수 있음을 인정할 것이다.

Claims (20)

  1. 구동원(源)인 트랙션 기구와 동력 액츄에이터를 포함하고 있는 동력 기계로서,
    제1 작동 상태를 감지하고 그 제1 작동 상태를 지시하는 제1 센서 신호를 제공하는 제1 센서와,
    상기 트랙션 기구에 연결되어 그 트랙션 기구의 작동을 선택적으로 로크하는 트랙션 로크(lockout) 기구와,
    운전자에 의해 작동 가능하고, 오버라이드(override) 작동에 응답하여 오버라이드 신호를 제공하는 오버라이드 기구와,
    트랙션 기구와 동력 액츄에이터에 연결되어 그 해당 기구들에 동력을 제공하는 동력 회로와,
    상기 제1 센서, 동력 회로, 트랙션 로크 기구 및 오버라이드 기구에 연결되고, 제1 센서 신호에 응답하여 제1 작동 로크 상태를 확립하고 상기 오버라이드 신호와 제1 센서 신호에 기초하여 제1 작동 로크 상태를 선택적으로 오버라이드하도록 구성된 제어기
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 동력 기계.
  2. 제1항에 있어서, 시트에 인접한 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동 가능하며, 상기 시트로부터 배치된 거리는 상기 제1 위치에서 보다 상기 제2 위치에서 더 멀리 떨어져 있으며, 그 위치는 해당 위치를 나타내는 제1 센서 신호를 제공하는 제1 센서에 의해 감지되어지는 그러한 가동(可動) 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 기계.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어기는 상기 가동 요소가 상기 제2 위치에 배치되는 것에 응답하여 트랙션 로크 상태를 확립하는 것을 특징으로 하는 동력 기계.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어기는 상기 가동 요소가 상기 제2 위치에 있을 때 오버라이드 신호에 응답하여 트랙션 로크 상태를 오버라이드하는 것을 특징으로 하는 동력 기계.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어기는 다음의 후속 오버라이드 신호에 응답하여 트랙션 로크 상태를 재확립하는 것을 특징으로 하는 동력 기계.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어기는 상기 가동 요소가 상기 제2 위치에 있을 때 오버라이드 신호에 응답하여 트랙션 로크 상태를 오버라이드하며, 상기 가동 요소가 제1 위치로 후속하여 이동될 때 상기 트랙션 로크 상태를 재확립하는 것을 특징으로 하는 동력 기계.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가동 요소는 시트 바아를 구비하는 것을 특징으로 하는 동력 기계.
  8. 제2항에 있어서, 동력 인가시, 동력 기계의 여러가지 기능이 작동 로크되고 트랙션 로크 상태가 확립되며, 상기 제어기는 상기 가동 요소가 제1 위치에 배치되는 것과 오버라이드 신호에 응답하여 상기 기능들의 작동 로크를 해제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 동력 기계.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어기는 상기 가동 요소가 제2 위치로 이동되는 것에 응답하여 트랙션 로크 상태를 재확립하고 여러가지 기능들을 작동 로크하도록 구성된 것을 특징으로 하는 동력 기계.
  10. 구동원(源)인 트랙션 기구와 동력 액츄에이터를 포함하고 있는 동력 기계의 제어 요소로서,
    제1 작동 상태를 감지하고 그 제1 작동 상태를 지시하는 제1 센서 신호를 제공하는 제1 센서와,
    상기 트랙션 기구에 연결되어 그 트랙션 기구의 작동을 선택적으로 로크하는 트랙션 로크 기구와,
    운전자에 의해 작동 가능하고, 오버라이드(override) 작동에 응답하여 오버라이드 신호를 제공하는 오버라이드 기구와,
    트랙션 기구와 동력 액츄에이터에 연결되어 그 해당 기구들에 동력을 제공하는 동력 회로와,
    상기 제1 센서, 동력 회로, 트랙션 로크 기구 및 오버라이드 기구에 연결되고, 제1 센서 신호에 응답하여 제1 작동 로크 상태를 확립하고 상기 오버라이드 신호와 제1 센서 신호에 기초하여 제1 작동 로크 상태를 선택적으로 오버라이드하도록 구성된 제어기
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 동력 기계의 제어 요소.
  11. 제10항에 있어서, 상기 동력 기계는 시트에 인접한 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동 가능한 가동(可動) 요소를 포함하며, 상기 가동 요소는 상기 제1 위치에서 보다 상기 시트에서 더 멀리 떨어져 배치되며, 상기 가동 요소의 위치는 해당 위치를 나타내는 제1 센서 신호를 제공하는 제1 센서에 의해 감지되는 것을 특징으로 하는 동력 기계의 제어 요소.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어기는 동력 인가시, 트랙션 기능 및 동력 액츄에이터의 소정 기능이 작동 로크되는 작동 로크 상태를 확립하며, 상기 제어기는 상기 가동 요소가 제1 위치에 있을 때 오버라이드 신호에 응답하여 상기 작동 로크 상태를 오버라이드하도록 구성된 것을 특징으로 하는 동력 기계의 제어 요소.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어기는 상기 가동 요소가 제1 위치에 있을 때 오버라이드 신호에 응답하여 상기 작동 로크 상태를 오버라이드하고, 상기 가동 요소가 제2 위치로 이동될 때 상기 작동 로크 상태를 재확립하도록 구성된 것을 특징으로 하는 동력 기계의 제어 요소.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제어기는 상기 가동 요소가 상기 제2 위치에 있을 때 오버라이드 신호에 응답하여 트랙션 기능의 로크 상태를 오버라이드하도록 구성된 것을 특징으로 하는 동력 기계의 제어 요소.
  15. 제14항에 있어서, 상기 가동 요소가 상기 제2 위치에 있을 때, 상기 제어기는 오버라이드 신호에 응답하여 트랙션 기능의 로크 상태를 오버라이드하며, 오버라이드 기구의 후속 작동에 응답하여 상기 트랙션 기능의 로크 상태를 재확립하는 것을 특징으로 하는 동력 기계의 제어 요소.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제어기는 상기 가동 요소가 상기 제2 위치에 있을 때 오버라이드 신호에 응답하여 트랙션 기능의 로크 상태를 오버라이드하며, 상기 가동 요소가 제1 위치로 후속하여 이동될 때 상기 트랙션 기능의 로크 상태를 재확립하는 것을 특징으로 하는 동력 기계의 제어 요소.
  17. 프레임을 구비한 스키드 스티어 로더(skid steer loader)로서,
    프레임에 연결된 구동원(源)인 트랙션 기구와,
    상기 트랙션 기구에 선택적으로 연결되어 그 트랙션 기구의 작동을 로크할 수 있는 트랙션 로크 기구와,
    프레임에 연결된 시트와,
    상기 시트에 인접한 제1 위치와 상기 시트로부터의 위치가 상기 제1 위치에서 보다 더 멀리 떨어져 있는 제2 위치 사이에서 이동 가능한 시트 바아와,
    상기 시트 바아의 위치를 지시하는 시트 바아 신호를 제공하는 시트 바아 센서와,
    프레임에 연결된 동력 액츄에이터와,
    상기 동력 액츄에이터에 동력을 공급하는 동력 회로와,
    운전자에 의해 작동 가능하고, 오버라이드 작동에 응답하여 오버라이드 신호를 제공하는 오버라이드 기구와,
    상기 트랙션 로크 기구, 시트 바아 센서, 동력 회로 및 오버라이드 기구에 연결된 제어기
    를 구비하며,
    상기 제어기는 시트 바아가 제2 위치에 있음을 나타내는 시트 바아 신호에 응답하여 상기 트랙션 기구의 작동을 로크하는 트랙션 로크 상태가 되도록 상기 동력 회로와 트랙션 로크 기구를 제어하며,
    상기 제어기는 시트 바아 신호에 기초한 오버라이드 신호에 응답하여 상기 트랙션 로크 상태를 오버라이드하는 것을 특징으로 하는 스키드 스티어 로더.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제어기는 상기 시트 바아가 상기 제2 위치에 있을 때 오버라이드 신호에 응답하여 트랙션 로크 상태를 오버라이드하는 것을 특징으로 하는 스키드 스티어 로더.
  19. 제18항에 있어서, 상기 시트 바아가 상기 제2 위치에 있을 때, 상기 제어기는 오버라이드 신호에 응답하여 트랙션 로크 상태를 오버라이드하며, 오버라이드 기구의 후속 작동에 응답하여 상기 트랙션 로크 상태를 재확립하는 것을 특징으로 하는 스키드 스티어 로더.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제어기는 상기 시트 바아가 상기 제2 위치에 있을 때 오버라이드 신호에 응답하여 트랙션 로크 상태를 오버라이드하며, 상기 시트 바아가 제1 위치로 후속하여 이동될 때 상기 트랙션 로크 상태를 재확립하는 것을 특징으로 하는 스키드 스티어 로더.
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