KR20020058242A - 엔진식 지게차의 고속주행시 방향전환 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방향전환 방지장치가 일체로 설치되지 않은 기존의 지게차에도 설치할 수 있는 엔진식 지게차의 고속주행시 방향전환 방지장치에 관한 것이다. 본 발명의 방향전환 방지장치는 전진, 후진 클러치를 갖추고 있는 변속기와, 통전여부에 따라 상기 전진, 후진 클러치를 계합시키거나 해방시켜 전후진 변속이 이루어지도록 하는 전진 및 후진 솔레노이드를 갖는 엔진식 지게차에 있어서, 변속기로부터 출력되는 구동력을 구동륜에 전달하는 액슬축과; 액슬축에 끼워져 고정 설치되는 기어타입 허브와; 기어타입 허브를 감지하여 차속신호를 출력하는 속도센서와; 전후진 레버의 위치를 감지하는 전후진 스위치와; 속도센서로부터 입력되는 차속신호와 미리 설정된 차속을 비교하여 전후진 스위치에서 신호가 입력되더라도 차속이 미리 설정된 기준속도까지 감속될 경우에만 신호를 출력하는 전자회로 모듈과; 전자회로 모듈의 신호에 따라 전진 및 후진 솔레노이드를 선택적으로 통전시키거나 단전시켜 지게차의 전후진 변속을 실행하도록 하는 변속제어유닛을 포함한다. 이러한 본 고안은 변속기의 액슬축에 설치할 수 있는 기어타입 허브와, 이 허브를 감지할 수 있는 속도센서와 속도센서에 감지된 차속이 설정된 속도 이상인가 아닌가를 판단하는 전자회로 모듈 등을 한벌의 조립세트로 구성하여 기존의 지게차에도 용이하게 적용 설치할 수 있도록 하였다.

Description

엔진식 지게차의 고속주행시 방향전환 방지장치{Apparatus for preventing steered in high-speed of engine type forklift truck}

본 발명은 엔진식 지게차의 방향전환 방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방향전환 방지장치가 일체로 설치되지 않은 기존의 지게차에도 용이하게 설치할 수 있는 엔진식 지게차의 고속주행시 방향전환 방지장치에 관한 것이다.

지게차는 고속으로 전진 주행하는 도중, 후진변속 등과 같은 방향전환을 실행하면, 구동부 및 동력전달장치(Power Train) 등이 손상되거나 파손될 수 있다. 따라서, 지게차는 주행속도가 설정속도 이상인 경우에 전후진 변속과 같은 방향전환을 제한하도록 구성된다. 일반적으로 전동 지게차의 경우에는 주행모터의 역기전력을 이용한 제동력을 이용함으로써, 고속주행시 방향전환을 제한하도록 구성되며, 엔진 지게차의 경우에는 설정속도 이상으로 주행할 때에 경고램프를 깜박이거나 경고부저 등을 울려줌으로써, 운전자에게 고속주행시 방향전환을 제한하도록 경고해준다.

한편, 엔진 지게차의 경우에는 운전자에게 고속 주행임을 경고하는 간접적인 방식을 취하기 때문에 주행모터의 역기전력을 이용하여 제동력을 가하는 전동 지게차에 비해 고속 주행시 운전자가 오조작하는 경우가 빈번하게 발생하며, 이에 따라, 변속기를 포함한 동력전달장치가 손상되거나 파손되는 경우가 발생한다.

이를 감안하여 최근의 엔진 지게차에는 설정속도 이상으로 주행할 때에 방향전환을 방지하는 고속주행시 방향전환 방지장치가 설치된다. 고속주행시 방향전환방지장치는 지게차의 주행속도를 감지할 수 있도록 회전기어와, 이 회전기어를 감지할 수 있는 속도센서를 구비한다. 회전기어는 변속기내의 출력축에 설치되며, 속도센서는 변속기 케이스에 형성된 고정구멍을 통하여 상기 회전기어의 이빨과 일정거리(0.4∼1mm)를 두고 마주보도록 설치된다. 여기서, 속도센서는 인덕티브 센서(inductive sensor)로서, 회전되는 회전기어의 이빨들과의 간격 변화에 따라 가변전압을 발생하게 되어 차량의 속도를 감지할 수 있도록 구성된다. 이러한 속도센서는 변속제어유닛과 연결되어 감지된 현재 주행속도에 대응하는 차속신호를 변속제어유닛으로 입력한다.

참고로, 변속기는 "파워시프트 트랜스미션"이라 일컫는 동력식 변속기로서, 토오크 컨버터를 통해 엔진에 연결된 입력축과 차동기어장치를 통해 구동륜에 연결된 출력축을 갖는다. 또한, 변속기의 내부에는 유성기어장치가 설치되는데, 이 유성기어장치는 전진 클러치 또는 후진 클러치가 유압에 의해 계합되거나 해제됨에 따라 출력축을 정회전시키기도 하고, 역회전시키기도 한다. 여기서, 전진/후진 클러치는 유압제어유닛의 전진 시프트 밸브 및 후진 시프트 밸브를 통해 압유가 공급됨에 따라 계합상태로 되고, 압유가 차단됨에 따라 해방상태로 된다. 한편, 전진 시프트 밸브 및 후진 시프트 밸브의 위치는 그에 대응하는 전진 솔레노이드 및 후진 솔레노이드의 통전여부에 따라 결정되고, 솔레노이드로의 전류공급은 변속제어유닛에 의해 적절히 제어되도록 구성된다. 변속제어유닛은 지게차의 운전자가 전후진 레버를 조작함에 따라 그 위치를 감지하여 전진 또는 후진 솔레노이드에 전류를 공급하며, 이로 인해 전진 또는 후진 솔레노이드가 여자되어 전진 또는 후진 시프트 밸브를 중립위치에서 작동위치로 이동시키고, 이와 동시에 압유가 전진 또는 후진 시프트 밸브를 거쳐서 전진 또는 후진 클러치로 공급된다. 압유의 공급으로 전진 또는 후진 클러치가 계합상태로 되면 변속기의 출력축이 정회전하거나 역회전하여 지게차를 전진 또는 후진시키게 되는 것이다.

한편, 변속제어유닛은 상술한 바와 같이 전후진 레버의 위치에 따라 전진 및 후진 솔레노이드를 선택적으로 통전시키거나 단전상태로 유지시켜 지게차의 전후진변속을 실행하도록 구성되는 것으로, 상기 속도센서로부터 입력된 차속신호을 판단하여 전후진 레버를 조작하더라도 차속이 미리 정해진 기준속도까지 감속되지 않는 한 전후진 변속을 실행하지 않도록 구성된다. 즉, 변속제어유닛은 차속이 기준속도 이하로 감속될 때까지 변속시점을 지연시키게 되며, 기준속도 이하의 차속에서만 전진 솔레노이드 또는 후진 솔레노이드를 통전시켜서 전진 클러치 또는 후진 클러치로 압유가 공급되도록 하는 것이다.

따라서, 이와 같은 구성의 방향전환 방지장치를 통해 지게차가 고속으로 전진 주행하는 도중에 운전자가 전후진 레버를 전진위치에서 후진위치로 오조작하더라도 실제로 후진변속은 실행되지 않는 것이며, 이에 따라 고속주행중 급격한 방향전환으로 인한 동력전달장치의 손상이 미연에 방지될 수 있는 것이다.

한편, 상술한 바와 같은 방향전환 방지장치는 최근에 제작되는 신규차량에만 적용 설치됨에 따라 종래의 차량, 즉 경고램프와 경고부저를 통하여 고속주행시 방향전환을 제한하도록 경고하는 종래의 차량은 여전히 고속주행중 급격한 방향전환으로 인한 동력전달장치의 손상의 우려가 있다. 물론, 이를 해소하기 위하여 일정속도 이상에서는 전후진 변속을 실행하지 말도록 지게차 운전자를 교육시키기도 하나 이 역시 근본적인 해결책이 될 수는 없는 것이다. 따라서, 종래의 차량에도 적용 설치 가능한 방향전환 방지장치의 개발이 시급히 요망되고 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 기존의 지게차에도 용이하게 적용 설치할 수 있도록 구성된 엔진식 지게차의 고속주행중 방향전환 방지장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진식 지게차의 고속주행중 방향전환 방지장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 본 발명의 주요부인 차속감지수단의 구성 및 설치구조를 개략적으로 나타내는 도면,

도 3은 본 발명의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

10: 변속기12: 입력축

14: 출력축15: 전진 클러치

16: 후진 클러치20: 전진 솔레노이드

22: 후진 솔레노이드30: 전후진 레버

32: 전후진 스위치40: 차속감지수단

42: 기어타입 허브44: 속도센서

46: 고정 브라켓50: 전자회로 모듈

60: 변속제어유닛

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진식 지게차의 고속주행중 방향전환 방지장치는 전진 클러치와 후진 클러치를 갖추고 있는 변속기와, 통전여부에 따라 상기 전진 클러치 또는 후진 클러치를 계합시키거나 해방시켜 전후진 변속이 이루어지도록 하는 전진 솔레노이드 및 후진 솔레노이드를 갖추고 있는 엔진식 지게차에 있어서, 상기 변속기로부터 출력되는 구동력을 구동륜에 전달하는 액슬축과; 상기 액슬축에 끼워져 고정 설치되는 기어타입 허브와; 상기 기어타입 허브를 감지하여 차속신호를 출력하는 속도센서와; 전후진 레버의 위치를 감지하는 전후진 스위치와; 상기 속도센서로부터 입력되는 차속신호와 미리 설정된 차속을 비교 판단하여 상기 전후진 스위치에서 신호가 입력되더라도 차속이 미리 설정된 기준속도까지 감속될 경우에만 변속신호를 출력하는 전자회로 모듈과; 상기 전자회로 모듈의 신호에 따라 상기 전진 및 후진 솔레노이드를 선택적으로 통전시키거나 단전시켜 지게차의 전후진 변속을 실행하도록 구성되는 변속제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 엔진식 지게차의 고속주행중 방향전환 방지장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진식 지게차의 고속주행중 방향전환 방지장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 2는 본 발명의 주요부인 차속감지수단의 구성 및 설치구조를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 방향전환 방지장치는 변속기(10)를 갖는다. 이 변속기(10)는 토오크 컨버터(3)를 통해 엔진(1)에 연결된 입력축(12)과, 차동기어장치(5)을 통해 구동륜(6)에 연결된 출력축(14)을 구비한다.

참고로, 변속기(10)의 내부에는 도시하지 않은 유성기어장치가 설치되며, 이 유성기어장치는 전진 클러치(15) 또는 후진 클러치(16)가 유압에 의해 계합되거나 해제됨에 따라 상기 출력축(14)을 정회전시키기도 하고, 역회전시키기도 한다. 여기서, 상기 전진 클러치(15) 및 후진 클러치(16)는 각각 유압제어유닛(17)의 전진 시프트 밸브(18) 및 후진 시프트 밸브(19)를 통해서 도면에 도시하지 않은 유압펌프와 연결되어 있는데, 전진 시프트 밸브(18) 및 후진 시프트 밸브(19)는 평상시 중립위치에 유지되어 전진 클러치(15) 및 후진 클러치(16)로의 압유공급을 차단하지만, 작동위치로 절환될 경우에는 그에 대응하는 각각의 클러치(15)(16)로 압유를 공급함으로써 전진변속 또는 후진변속을 실행하게 된다.

한편, 전진 시프트 밸브(18) 및 후진 시프트 밸브(19)의 위치는 그에 대응해서 설치된 전진 솔레노이드(20) 및 후진 솔레노이드(22)에 의해서 제어된다. 즉,전진 솔레노이드(20)가 통전되면 그에 대응하는 전진 시프트 밸브(18)가 중립위치에서 작동위치로 이동하게 되고, 이에 따라 전진 클러치(15)로 압유가 공급됨으로써 전진변속이 실행된다. 반면, 후진 솔레노이드(22)가 통전되면 후진 시프트 밸브(19)가 중립위치에서 작동위치로 이동하게 되고, 그 결과 후진 클러치(16)로 압유가 공급됨으로써 후진변속이 실행된다. 전진 솔레노이드(20)와 후진 솔레노이드(22)가 모두 단전상태로 되어 전류를 공급받지 못하면 전진 클러치(15) 및 후진 클러치(16)로의 압유공급이 동시에 차단되고 이에 따라 변속기(10)는 중립으로 되어 입력축(16)의 토오크가 출력축(14)으로 전달되지 않는다.

한편, 지게차의 전진주행 또는 후진주행은 운전자에 의해 조작되는 전후진 레버(30)의 위치에 따라 결정되며, 전후진 레버(30)의 위치는 전후진 스위치(32)에 의해 감지된다. 전후진 스위치(32)는 현재의 레버위치에 대응하는 레버위치신호를 발생하며, 이 신호는 후술하는 전자회로 모듈(50)로 입력된다.

그리고, 본 발명의 방향전환 방지장치는 지게차의 주행속도를 감지할 수 있는 차속감지수단(40)을 갖는다. 이 차속감지수단(40)은 도 2에 도시된 바와 같이 기어타입 허브(42)와, 이 기어타입 허브(42)를 감지할 수 있는 속도센서(44)로 구성되는 것으로, 차속감지수단(40)이 변속기(10)내에 일체로 설치되지 않는 종래의 지게차에도 설치가능하도록 구성된다. 즉, 기어타입 허브(42)는 도 2에 도시된 바와 같이 변속기(10)의 출력축(14)에 끼워져 조립되도록 구성되며, 속도센서(44)는 고정브라켓(46)에 의해 변속기(10) 케이스(10a)에 고정설치되도록 구성되는 것이다. 이러한 기어타입 허브(42)와, 속도센서(44)는 상기 고정브라켓(46)과, 이 고정브라켓(46)을 변속기(10) 케이스(10a)에 고정시키는 볼트와 너트(도시하지 않음), 그리고 속도센서(44)와 연결되는 하니스 와이어(도시하지 않음)와 함께 한벌의 조립세트로 구성되어 종래의 지게차에 설치할 수 있도록 구성하였다. 경우에 따라서, 기어타입 허브(42)를 차동기어장치(5)와 구동륜(6)을 연결하는 액슬축(7)에, 그리고 속도센서(44)를 액슬축(7) 주위에 설치할 수도 있다.

한편, 속도센서(44)는 인덕티브 센서(inductive sensor)로서, 회전되는 기어타입 허브(42)의 이빨들과의 간격 변화에 따라 가변전압을 발생하게 되어 차량의 속도를 감지할 수 있도록 구성되며, 후술하는 후진방지용 전자회로 모듈(50)과 연결되어 감지된 현재 주행속도에 대응하는 차속신호를 후진방지용 전자회로 모듈(50)로 입력한다.

그리고 본 발명의 방향전환 방지장치는 전자회로 모듈(50)과, 전자회로 모듈(50)의 신호에 따라 상기 전진 솔레노이드(20)와 후진 솔레노이드(22)를 제어하는 변속제어유닛(60)을 갖는다. 전자회로 모듈(50)은 속도센서(44)로부터 입력되는 차속신호를 미리 설정된 차속과 비교 판단하여, 전후진 레버(30)의 조작에 의해 전후진 스위치(32)가 온/오프되더라도 차속이 미리 설정된 기준속도까지 감속되지 않는 한 전후진 변속을 실행하지 않도록 변속제어유닛(60)을 제어한다. 변속제어유닛(60)은 상술한 바와 같이 전자회로 모듈(50)의 제어신호에 따라 전진 및 후진 솔레노이드(20, 22)를 선택적으로 통전시키거나 단전상태로 유지시켜 지게차의 전후진변속을 실행하도록 구성된다.

한편, 전자회로 모듈(50)은 상기 차속감지수단(40)과 마찬가지로 현재의 차속이 기준속도 이상인가, 이하인가를 판단할 수 없는 종래의 지게차에도 설치가능하도록 하나의 단품으로 구성되며, 상기 차속감지수단(40)과 함께 한벌의 조립세트로 이루어져 종래의 지게차에 추가로 설치할 수 있도록 구성된다. 아울러 종래의 지게차에는 전후진 레버(30)의 조작위치를 감지하는 전후진 스위치(32)가 변속제어유닛(60)에 직접 연결되었으나, 본 발명에서는 전후진 스위치(32)의 출력신호가 전자회로 모듈(50)로 입력되도록 전후진 스위치(32)와 전자회로 모듈(50)을 연결하는 작업이 필요하다. 이는 종래의 지게차는 전후진 스위치(32)의 출력신호가 변속제어유닛(60)에 직접 입력되어 전후진 레버(30)의 위치에 따라 전후진변속이 실행되도록 구성되어 있지만, 본 발명에서는 전후진 스위치(32)에서 출력되는 신호가 전자회로 모듈(50)에 입력되게 함으로써, 전자회로 모듈(50)로 하여금 주행속도에 따른 전후진 변속시점, 특히 후진 변속시점을 제어하도록 하기 위한 것이다.

이러한 전자회로 모듈(50)과, 변속제어유닛(60)에 의해 전후진 레버(30)를 조작하더라도 차속이 미리 정해진 기준속도까지 감속되지 않는 한 전후진 변속은 실행되지 않는 것이다. 즉, 차속이 기준속도 이상일 경우에, 전자회로 모듈(50)은 전후진 레버(30)를 조작하더라도 변속신호를 출력하지 않게 된다. 따라서, 변속제어유닛(60)은 전후진 레버(30)를 조작하지 않은 것으로 판단하여 변속을 실행하지 않는 것이다. 또한, 차속이 기준속도 이하로 감속될 경우에, 전자회로 모듈(50)은 전후진 레버(30)의 조작에 따라 변속신호를 출력하게 된다. 따라서, 변속제어유닛(60)은 전후진 레버(30)를 조작한 것으로 판단하여 변속을 실행하게 되는 것이다. 결과적으로, 차속이 미리 정해진 기준속도까지 감속되지 않는 한 전후진 레버(30)를 조작하더라도 전후진 변속은 실행되지 않는 것이다. 여기서, "기준속도"는 전후진 변속을 실행하더라도 심한 충격이 발생하지 않을 정도의 차속을 의미하며, 지게차의 차종, 부하, 조향각도 등의 변수에 따라 달라진다. 일반적으로 기준속도는 5Km/h정도로 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 이와는 별도로 상기 변속제어유닛(60)에는 종래와 같이 기준속도 이상으로 주행할 때에 경고램프를 깜박이거나 경고부저 등을 울려주어 운전자에게 고속주행임을 경고해주는 경고장치(70)가 연결되어 있다.

다음으로, 본 발명의 동작을 도 1과 도 3을 참고로하여 살펴본다. 이에 따르면, 지게차가 전진주행 또는 후진주행을 하고 있는 동안(S1), 전후진 스위치(32)는 전후진 레버(30)가 운전자에 의해 전진위치에서 후진위치 또는 전진위치에서 후진위치로 조작되는지를 판단하고(S2), 전후진 레버(32)의 위치가 변경되면 다음 단계로 이행하여 차속감지수단(40)에서 차속을 감지하고(S3), 이 감지신호에 의해 전자회로 모듈(50)에서는 지게차의 주행속도가 설정속도 이상인가, 아닌가를 판단한다(S4). 만약, 차속이 설정속도 이상이면, 전자회로 모듈(50)에서는 변속제어유닛(60)에 변속신호를 인가하지 않게 되고, 변속제어유닛(60)에서는 곧 경고장치(70)를 통해 운전자에게 경고해준다(S5). 그리고 차속이 설정속도 이하이면, 전자회로 모듈(50)에서는 변속제어유닛(60)에 변속신호를 인가한다. 이러한 상태에서 변속제어유닛(60)은 전진 솔레노이드(20)와 후진 솔레노이드(22)를 선택적으로 통전시키거나 단전시켜 전진 또는 후진변속을 실행하도록 제어하는 것이다(S6).

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 본 발명의 장치에 의하면, 변속기의 출력축 또는 액슬축에 설치할 수 있는 기어타입 허브와, 이 허브를 감지할 수 있는 속도센서 그리고 속도센서에 감지된 차속이 설정된 속도 이상인가 아닌가를 판단하는 전자회로 모듈 등을 한벌의 조립세트로 구성하여 기존의 지게차에도 용이하게 적용 설치할 수 있도록 함으로써, 방향전환장치가 일체로 설치되지 않은 기존의 지게차도 차량의 주행속도에 따라 전후진 변속시점이 자동적으로 제한되게 할 수 있는 장점을 갖는다. 따라서, 고속주행시 방향전환으로 인한 변속기 및 동력전달장치의 손상을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 전진 클러치와 후진 클러치를 갖추고 있는 변속기와, 통전여부에 따라 상기 전진 클러치 또는 후진 클러치를 계합시키거나 해방시켜 전후진 변속이 이루어지도록 하는 전진 솔레노이드 및 후진 솔레노이드를 갖추고 있는 엔진식 지게차에 있어서,

   상기 변속기로부터 출력되는 구동력을 구동륜에 전달하는 액슬축과;

   상기 액슬축에 끼워져 고정 설치되는 기어타입 허브와;

   상기 기어타입 허브를 감지하여 차속신호를 출력하는 속도센서와;

   전후진 레버의 위치를 감지하는 전후진 스위치와;

   상기 속도센서로부터 입력되는 차속신호와 미리 설정된 차속을 비교 판단하여 상기 전후진 스위치에서 신호가 입력되더라도 차속이 미리 설정된 기준속도까지 감속될 경우에만 변속신호를 출력하는 전자회로 모듈과;

   상기 전자회로 모듈의 신호에 따라 상기 전진 및 후진 솔레노이드를 선택적으로 통전시키거나 단전시켜 지게차의 전후진 변속을 실행하도록 된 변속제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진식 지게차의 고속주행시 방향전환 방지장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 속도센서는 기어타입 허브와 소정거리를 두고 마주보도록 고정브라켓에 의해 차체에 고정설치되는 것을 특징으로 하는 엔진식 지게차의 고속주행시 방향전환 방지장치.