KR20050064833A - 지게차의 유압시스템 - Google Patents

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Abstract

지게차의 유압시스템이 개시된다. 유압시스템은 제 1유압펌프와, 제 2유압펌프와, 제 1유압펌프로부터 압유를 공급받아 작동되는 스티어링 유닛과, 제 1유압펌프와 스티어링 유닛 사이의 유로 상에 설치되어 스티어링 유닛의 부하압력에 따라 제 1유압펌프의 압유를 스티어링 유닛 또는 스티어링 유닛과 작업기용 콘트롤 유닛에 선택적으로 공급하는 프라이어티 밸브와, 제 2유압펌프의 압유와 프라이어티 밸브로부터 공급되는 제 1유압펌프의 압유를 공급받아 작업기를 작동시키는 콘트롤 유닛을 구비한다. 그리고 제 1유압펌프는 제 2유압펌프보다 작은 토출 유량을 갖는 소용량 펌프이다. 프라이어티 밸브로 통과하는 작동유를 소량으로 유지함으로써 프라이어티 밸브를 통과하는 작동유의 압손을 줄일 수 있으며, 따라서 작동유가 높은 온도로 가열되는 것을 방지하고, 가열된 작동유를 냉각시키기 위한 오일쿨러가 필요치 않게 된다. 또한, 콘트롤 유닛에서 발생된 작동유의 서지 압력이 스티어링 유닛의 스티어링 휠까지 전달되는 것을 방지한다.

Description

지게차의 유압시스템{HYDRAULIC SYSTEM IN FORKLIFT TRUCK}
본 발명은 지게차의 유압시스템에 관한 것이다.
지게차는 비교적 고중량의 하물(荷物)을 들어올리고, 내리거나 또는 이것을 제한된 공간내에서 소망하는 위치로 운반하는데 이용되는 것으로서, 장치를 구동시키기 위한 유압시스템을 갖는다. 이 유압시스템은 작동유를 발생시키는 유압펌프와, 작동유의 운동방향 및 유량을 제어하는 유압제어밸브, 및 기계적인 일을 하는 유압 액추에이터 등을 포함하여 구성한다.
도 1에는 일반적인 지게차의 유압시스템의 구성을 나타내는 유압회로도가 도시되어 있다. 이에 따르면, 지게차의 유압시스템은 전기모터, 내연기관 등과 같은 동력원(1)에 의해 구동되는 유압펌프(2)를 갖는다. 이 유압펌프(2)는 오일탱크(T)의 작동유를 흡입하여 메인라인(3)으로 토출시키며, 메인라인(3)에는 프라이어티 밸브(priority valve:5)가 설치된다.
프라이어티 밸브(5)는 제 1분지라인(5a)을 통해 스티어링 유닛(7)과 연결되며, 제 2분지라인(5b)을 통해 콘트롤 유닛(8)과 연결되는 것으로, 유압펌프(2)로부터 토출되는 작동유를, 스티어링 휠(6)에 의해 제어되는 스티어링 유닛(7)으로 공급함과 동시에 리프트 실린더 및 틸트 실린더 등의 작업기(50)를 제어하는 복수의 밸브로 이루어진 콘트롤 유닛(8)으로 분배하게 된다. 이때, 프라이어티 밸브(5)는 일차적으로 스티어링 유닛(7)으로 작동유를 공급하여 스티어링 유닛(7)의 작동에 필요한 작동유를 충분히 공급한 후에 콘트롤 유닛(8)으로 공급한다.
그리고 지게차의 유압시스템은 스티어링 유닛(7)과 콘트롤 유닛(8)으로부터 배출되는 작동유를 오일탱크(T)로 드레인시키는 드레인라인(10)을 구비하며, 이 드레인라인(10)에는 오일쿨러(12)가 설치된다.
오일쿨러(12)는 스티어링 유닛(7)과 콘트롤 유닛(8)으로부터 배출되는 작동유를 냉각시키는 역할을 한다. 특히, 대용량의 유압펌프(2)로부터 토출되는 대유량의 작동유가 프라이어티 밸브(5)를 통과하는 과정에서 발생되는 압손(壓損)에 의해 높은 온도로 가열됨에 따라 가열된 작동유를 냉각시키는 역할을 한다.
한편, 이러한 구성의 유압시스템은 상술한 바와 같이 대유량의 작동유가 프라이어티 밸브(5)를 통과하는 과정에서 높은 온도로 가열되므로 작동유가 열손(熱損)되기 쉽고, 따라서 작동유의 수명이 조기에 저하된다는 단점이 지적되고 있다. 이같은 단점은 고가(高價)인 작동유를 자주 교환해주어야 한다는 문제점을 발생시킨다. 물론, 이를 감안하여 상술한 바와 같이 작동유를 냉각시키기 위한 오일쿨러 (12)를 설치하지만 그로 인해 설치비용만 상승시키는 결과를 초래한다.
또한, 종래의 유압시스템은 콘트롤 유닛(8)을 통해 작업기(50)를 조절하는 과정에서, 콘트롤 유닛(8)과 각 유압라인에 발생되는 작동유의 서지 압력이 스티어링 휠(6)까지 전달되는 문제점이 있다.
즉, 콘트롤 유닛(8)을 통해 작업기를 조절하는 과정에서, 콘트롤 유닛(8)으로 공급되는 작동유를 순간적으로 차단하거나 순간적으로 공급할 경우, 상기 작동유에 순간적인 서지 압력이 발생된다. 이렇게 발생된 작동유의 서지 압력 충격은 각 유압라인을 통하여 스티어링 휠(6)까지 전달되는 것이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 프라이어티 밸브를 통과하는 작동유의 압손을 줄여줌으로써 작동유가 고온으로 가열되는 것을 방지하는 지게차의 유압시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 작동유가 고온으로 가열되는 것을 방지함으로써 작동유의 냉각을 위한 오일쿨러가 필요 없는 지게차의 유압시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 작업기의 조절에 따른 작동유의 서지 압력 충격이 스티어링 휠까지 전달되는 것을 방지하는 지게차의 유압시스템을 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제 1유압펌프와, 제 2유압펌프와, 상기 제 1유압펌프로부터 압유를 공급받아 작동되는 스티어링 유닛과, 상기 제 1유압펌프와 스티어링 유닛 사이의 유로 상에 설치되어 상기 스티어링 유닛의 부하압력에 따라 상기 제 1유압펌프의 압유를 상기 스티어링 유닛 또는 스티어링 유닛과 작업기용 콘트롤 유닛에 선택적으로 공급하는 프라이어티 밸브와, 상기 제 2유압펌프의 압유와 상기 프라이어티 밸브로부터 공급되는 제 1유압펌프의 압유를 공급받아 작업기를 작동시키는 콘트롤 유닛을 포함한다.
상기 제 1유압펌프는 상기 제 2유압펌프보다 작은 토출 유량을 갖는 소용량 펌프로 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 지게차의 유압시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다(종래기술과 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.).
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 지게차의 유압시스템은 전기모터, 내연기관 등과 같은 동력원(1)에 의해 구동되는 소용량의 제 1유압펌프(20)와 중용량의 제 2유압펌프(30)를 갖는다.
제 1유압펌프(20)와 제 2유압펌프(30)는 서로에 대하여 직렬로 설치되는 이른바 텐덤펌프(Tandem Pump)이며, 오일탱크(T)의 작동유를 흡입하여 토출한다. 여기서, 제 1유압펌프(20)와 제 2유압펌프(30) 각각으로부터 토출된 작동유 토출 유량의 합은 종래의 대용량 유압펌프(2)의 토출 유량과 동일하도록 구성된다.
한편, 제 1유압펌프(20)는 제 1유압라인(22)을 가지며, 제 1유압라인(22)에는 프라이어티 밸브(5)가 설치된다. 프라이어티 밸브(5)는 제 1분지라인(5a)을 통해 스티어링 유닛(7)과 연결되며, 제 2분지라인(5b)을 통해 작업기(50)용 콘트롤 유닛(8)과 연결된다.
이러한 프라이어티 밸브(5)는 제 1유압펌프(20)로부터 토출되는 작동유를 제 1분지라인(5a)을 통해 스티어링 유닛(7)으로 공급함과 동시에 제 2분지라인(5b)을 통해 작업기(50)용 콘트롤 유닛(8)으로 분배하게 된다. 여기서, 프라이어티 밸브(5)는 일차적으로 스티어링 유닛(7)으로 작동유를 공급하여 스티어링 유닛(7)의 작동에 필요한 작동유를 충분히 공급하게 되고, 이때 스티어링 유닛(7)에 부하압력(LS)이 증가하게 되며, 이 부하압력(LS)은 파이롯트라인을 통해 프라이어티 밸브(5)의 일측 수압부를 가압하게 되고, 이에 따라 프라이어티 밸브(5)는 절환되어 제 1펌프(20)로부터 공급된 압유를 제 1, 2분지라인(5a, 5b)을 통해 스티어링 유닛(7)과 콘트롤 유닛(8)으로 분배하여 공급하게 된다.
한편, 이러한 제 1유압펌프(20)는 소용량으로 구성되는 바, 상대적으로 토출유량이 적다. 따라서, 토출된 작동유가 프라이어티 밸브(5)를 통과하는 과정에서 발생하는 압손이 최대한으로 줄어들며, 이에 따라 프라이어티 밸브(5)를 통과한 작동유는 높은 온도로 가열되지 않는다. 결국, 작동유가 높은 온도로 가열되지 않음에 따라 작동유의 열손은 방지되며, 작동유를 냉각시키기 위한 별도의 오일쿨러도 필요치 않게 된다.
다시, 도 2를 참조하면, 제 2유압펌프(30)는 제 2유압라인(32)을 갖는다. 제 2유압라인(32)은 작업기(50)용 콘트롤 유닛(8)과 연결되며, 제 2유압펌프(30)로부터 토출된 작동유를 콘트롤 유닛(8)을 통해 작업기(50)로 공급하도록 구성된다.
이러한 제 2유압펌프(30)는 흡입된 작동유를 작업기(50)용 콘트롤 유닛(8)으로만 집중적으로 공급하므로 상대적으로 제 1유압펌프(20)를 소형화시키고도 콘트롤 유닛(8)에 충분한 작동유 공급할 수 있게 한다. 특히, 제 1유압펌프(20)를 소형화시킬 수 있음에 따라 상술한 바와 같이 프라이어티 밸브(5)로 유입되는 작동의 유량을 적게 할 수 있도록 하며, 이에 따라 작동유의 압손을 최대한으로 줄여줄 수 있게 한다.
또한, 제 2유압펌프(30)는 제 1유압펌프(20)와 다른 작동유 공급 체계, 즉 다른 유압라인(32)으로서, 콘트롤 유닛(8)에 작동유를 공급하므로 콘트롤 유닛(8)의 조작 과정에서 발생되는 작동유의 서지 압력이 제 1유압펌프(20)의 작동유 공급 체계, 즉 프라이어티 밸브(5)와 제 1분지라인(5a)을 거쳐 스티어링 유닛(7)으로 전달되는 것을 방지한다. 따라서, 콘트롤 유닛(8)에서 발생된 서지 압력으로 인해 스티어링 휠(6)에 충격이 발생하는 것을 방지한다.
한편, 제 2유압펌프(30)와 콘트롤 유닛(8)을 연결하기 위한 제 2유압라인 (32)은, 프라이어티 밸브(5)와 콘트롤 유닛(8)을 연결하기 위한 제 2분지라인(5b)에 접속 연통되는데, 이때 콘트롤 유닛(8)에 공급된 작동유가 프라이어티 밸브(5)로 역류하지 못하도록 상기 제 2분지라인(5b)에 체크밸브(40)가 설치된다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 콘트롤 유닛(8)에만 작동유를 공급하는 제 2펌프(30)를 별도로 구비하므로, 프라이어티 밸브(5)로 작동유를 토출하는 제 1유압펌프(20)를 소형화할 수 있다. 따라서 프라이어티 밸브(5)를 통과하는 작동유의 유량을 소량으로 유지할 수 있으며, 작동유의 유량을 소량으로 유지할 수 있음에 따라 프라이어티 밸브(5)를 통과하는 작동유의 압손을 줄일 수 있다. 결국, 작동유의 압손을 줄임에 따라 작동유가 높은 온도로 가열되는 것을 방지하고, 이에 따라 가열된 작동유를 냉각시키기 위한 오일쿨러(12)가 필요치 않다.
또한, 본 발명은 스티어링 유닛(7)과 콘트롤 유닛(8)의 작동유 공급체계를 다르게 구성함으로써 콘트롤 유닛(8)에서 발생된 작동유의 서지 압력이 스티어링 유닛(7)의 스티어링 휠(6)까지 전달되는 것을 방지한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 지게차의 유압시스템은, 프라이어티 밸브로 통과하는 작동유를 소량으로 유지함으로써 프라이어티 밸브를 통과하는 작동유의 압손을 줄일 수 있으며, 따라서 작동유가 높은 온도로 가열되는 것을 방지하고, 가열된 작동유를 냉각시키기 위한 오일쿨러가 필요치 않게 된다. 또한, 콘트롤 유닛에서 발생된 작동유의 서지 압력이 스티어링 유닛의 스티어링 휠까지 전달되는 것을 방지함으로써 서지 압력으로 인한 스티어링 휠의 충격을 방지한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
도 1은 종래의 지게차 유압시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 유압회로도,
도 2는 본 발명에 따른 지게차 유압시스템의 구성을 나타내는 유압회로도이다.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
1: 동력원 5: 프라이어티 밸브
5a: 제 1분지라인 5b: 제 2분지라인
6: 스티어링 휠 7: 스티어링 유닛
8: 콘트롤 유닛 10: 드레인라인
20: 제 1유압펌프 22: 제 1유압라인
30: 제 2유압펌프 32: 제 2유압라인
40: 체크밸브 T: 오일탱크
50: 작업기

Claims (3)

  1. 제 1유압펌프(20)와, 제 2유압펌프(30)와, 상기 제 1유압펌프(20)로부터 압유를 공급받아 작동되는 스티어링 유닛(7)과, 상기 제 1유압펌프(20)와 스티어링 유닛(7) 사이의 유로 상에 설치되어 상기 스티어링 유닛(7)의 부하압력에 따라 상기 제 1유압펌프(20)의 압유를 상기 스티어링 유닛(7) 또는 스티어링 유닛(7)과 작업기(50)용 콘트롤 유닛(8)에 선택적으로 공급하는 프라이어티 밸브(5)와, 상기 제 2유압펌프(30)의 압유와 상기 프라이어티 밸브(5)로부터 공급되는 제 1유압펌프 (20)의 압유를 공급받아 작업기(50)를 작동시키는 콘트롤 유닛(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 유압시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1유압펌프(20)는 상기 제 2유압펌프(30)보다 작은 토출 유량을 갖는 소용량 펌프인 것을 특징으로 하는 지게차의 유압시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프라이어티 밸브(5)와 콘트롤 유닛(8) 사이를 유압력으로 연결하는 제 2분지라인(5b)에는 상기 콘트롤 유닛(8)의 작동유가 역류하지 못하도록 체크밸브 (40)가 설치되는 것을 특징으로 하는 지게차의 유압시스템.
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