KR20060072656A - 실린더를 이용한 리프터 - Google Patents

실린더를 이용한 리프터 Download PDF

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KR20060072656A
KR20060072656A KR1020040111353A KR20040111353A KR20060072656A KR 20060072656 A KR20060072656 A KR 20060072656A KR 1020040111353 A KR1020040111353 A KR 1020040111353A KR 20040111353 A KR20040111353 A KR 20040111353A KR 20060072656 A KR20060072656 A KR 20060072656A
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lift valve
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KR1020040111353A
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두병재
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현대자동차주식회사
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Abstract

개시되는 실린더를 이용한 리프터는, 상부 및 하부 프레임과, 상기 상부 및 하부 프레임 사이에서 승강 가능하게 X자 형태로 설치된 내부 및 외부 암과, 상기 내부 및 외부 암이 X자 형태로 설치되게 상기 내부 및 외부 암의 연결된 중앙에 설치된 센터 핀과, 상기 내부 및 외부 암을 상기 상부 및 하부 프레임에 고정시키기 위해 일측의 상기 내부 및 외부 암과 상기 상부 및 하부 프레임에 고정 설치된 고정핀과, 상기 내부 및 외부 암을 상기 상부 및 하부 프레임에 슬라이딩시켜 상기 내부 및 외부 암이 승강 작동되도록 타측의 상기 내부 및 외부 암에 회동 가능하게 설치된 롤러와, 상기 내부 및 외부 암에 각각 연결되게 설치되어 상기 내부 및 외부 암이 승강되도록 승강 작동하는 실린더와, 상기 실린더의 일측에 설치되어 상기 실린더에 작동력을 제공하기 위해 전기신호로 작동되는 리프트밸브를 구비하여 된 리프터에 있어서, 상기 실린더는, 내경이 서로 다른 실린더를 반대방향으로 작동되도록 구비된 이종 접합 실린더를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 리프터 초기 기동시 필요 압력이 다운되고, 소프트 기동 및 소프트 안착이 가능한 이점이 있다.
리프터, 유압실린더, 리프트밸브

Description

실린더를 이용한 리프터{LIFTER FOR USING CYLINDER}
도 1은 종래의 기술에 따른 리프터의 구조에 대한 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.
도 2는 종래의 기술에 따른 리프터의 유압 회로에 대한 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.
도 3은 도 1에 적용된 실린더의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.
도 4 및 도 5는 도 1의 리프터 상승시 속도 및 압력 변화에 대한 특성 곡선.
도 6은 도 1의 리프터 하강시 속도 변화에 대한 특성 곡선.
도 7은 본 발명에 따른 실린더를 이용한 리프터의 구조에 대한 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.
도 8은 본 발명에 따른 실린더를 이용한 리프터의 유압 회로에 대한 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.
도 9는 도 7에 적용된 이종 접합 실린더의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.
도 10은 도 7의 리프터 상승시의 작동 설명을 위해 개략적으로 나타내 보인 도면.
도 11은 도 7의 리프터 하강시의 작동 설명을 위해 개략적으로 나타내 보인 도면.
도 12 및 도 13은 도 7의 리프터 상승시 속도 및 압력 변화에 대한 특성 곡선.
도 14는 도 7의 리프터 하강시 속도 변화에 대한 특성 곡선.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
41. 상부 프레임
42. 하부 프레임
43. 내부 암
44. 외부 암
45. 이종 접합 실린더
45a. 제1유압실린더
45b. 제2유압실린더
46. 센터 핀
47. 고정핀
49. 롤러
50. 리미트 스위치
68a. 제1리프트밸브
68b. 제2리프트밸브
본 발명은 실린더를 이용한 리프터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리프터 상하 흔들림 및 출렁거림과, 리프터 상단의 자재 추락을 방지하기 위한 실린더를 이용한 리프터에 관한 것이다.
도 1 및 도 2에는 일반적인 리프터의 기구 구성도 및 유압 회로도가 각각 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 리프터의 상승에 대하여 설명한다.
우선, 하강 신호 입력시 리프터 밸브(28)가 온(ON)되어 실린더(15) 하부에 차 있는 유압유가 탱크(21) 내로 이송된다. 이는 리프터 자체 무게로 인하여 유압유가 드레인(drain) 되는 것이다. 그리고 도 3에 도시된 바와 같은 실린더(15) 하부에 유압유가 차면서 실린더(15)의 로드가 외부로 상승한다. 이에 따라 리프터가 상승하게 된다.
이어서, 리프터의 하강에 대하여 설명한다.
우선, 하강 신호 입력시 상기 리프터 밸브(28)가 온(ON)되어 실린더(15) 하부에 차있는 유압유가 탱크(21) 내로 이송된다. 이는 리프터 자체 무게로 인하여 유압유가 드레인 되는 것이다. 그리고 실린더(15) 하부에서 유압유가 빠지면서 실린더(15)의 로드가 내부로 하강한다. 이에 따라 리프터가 하강하게 된다.
상기와 같이 실린더(15)에 유압유를 공급하거나, 제거함으로 인해서 리프터를 상승/하강되게 구동한다. 그리고 내경이 일정한 실린더(15) 사용으로 실린더(15)의 로드가 업/다운(UP/DOWN) 되는데 동일하게 작동된다.
그런데, 도 1에 도시된 바와 같이, 어퍼 및 언더프레임(11,12)에 지지되고, 중앙에 센터 핀(16)에 결합된 리프터 암(13,14)을 X자 형태로 구성된 종래의 리프터는, 초기 상승기동을 위한 초기압이 높다. 예컨대, 기동 후 대비 50%∼100% 정도의 압력차가 발생된다.
그리고 초기 기동시 속도변화가 커 부드럽게 오르지 못하고, 출렁거리면서 리프터가 상승한다. 또한 초기 리프터의 상승변화가 크다. 즉, 멈춘 상태에서 급히 상승한다.
또한 하강시, 하강할 수록 속도가 빠르고, 안착부와 리프터의 어퍼 프레임(11) 간 충돌발생으로 장기간 사용시 리프터에 휨이 발생된다.
그리고 특히, 리프터 암(13,14)의 길이가 길수록, 상승 높이를 높게 할 경우, 또는 속도를 빠르게 할 경우에 상기와 같은 문제점이 심화된다.
도 4 및 도 5에는 리프터 상승시 속도 및 압력 변화를 나타내 보인 특성 곡선이 도시되어 있다.
우선, 도 4에 도시된 바와 같이, 초기 상승 기동시 흔들림이 심함을 알 수 있고, 그리고 도 5에 도시된 바와 같이 초기 상승 기동시 압력이 높음을 알 수 있다.
그리고 도 6에는 하강시 속도 변화를 나타내 보인 특성 곡선이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 안착시 충돌이 심함을 알 수 있다.
한편, 도 4 내지 도 6의 그래프에서 참조부호 "A"는 초기 기동/안착 전 문제발생 구간을 나타내 보인 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 초기기동 필요 압력이 다운되고, 리프터 상하 흔들림 및 출렁거림이 방지되도록 한 실린더를 이용한 리프터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린더를 이용한 리프터는, 상부 및 하부 프레임과, 상기 상부 및 하부 프레임 사이에서 승강 가능하게 X자 형태로 설치된 내부 및 외부 암과, 상기 내부 및 외부 암이 X자 형태로 설치되게 상기 내부 및 외부 암의 연결된 중앙에 설치된 센터 핀과, 상기 내부 및 외부 암을 상기 상부 및 하부 프레임에 고정시키기 위해 일측의 상기 내부 및 외부 암과 상기 상부 및 하부 프레임에 고정 설치된 고정핀과, 상기 내부 및 외부 암을 상기 상부 및 하부 프레임에 슬라이딩시켜 상기 내부 및 외부 암이 승강 작동되도록 타측의 상기 내부 및 외부 암에 회동 가능하게 설치된 롤러와, 상기 내부 및 외부 암에 각각 연결되게 설치되어 상기 내부 및 외부 암이 승강되도록 승강 작동하는 실린더와, 상기 실린더의 일측에 설치되어 상기 실린더에 작동력을 제공하기 위해 전기신호로 작동되는 리프트밸브를 구비하여 된 리프터에 있어서, 상기 실린더는, 내경이 서로 다른 실린더를 반대방향으로 작동되도록 구비된 이종 접합 실린더를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 7 및 도 8에는 본 발명에 따른 실린더를 이용한 리프터의 구성을 개략적으로 나타낸 구조도와 유압 회로도도가 각각 도시되어 있다.
도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 실린더를 이용한 리프터는, 상부 및 하부 프레임(41,42)과, 이 상부 및 하부 프레임(41,42) 사이에서 승강 가능하게 X자 형태로 설치된 내부 및 외부 암(43,44)과, 이 내부 및 외부 암(43,44)이 X자 형태로 설치되게 내부 및 외부 암(43,44)의 연결된 중앙에 설치된 센터 핀(46)과, 상기 내부 및 외부 암(43,44)을 상부 및 하부 프레임(41,42)에 고정시키기 위해 일측의 내부 및 외부 암(43,44)과 상부 및 하부 프레임(41,42)에 고정 설치된 고정핀(47)을 포함하여 구성된다.
그리고 본 발명에 따른 실린더를 이용한 리프터에는, 상기 내부 및 외부 암(43,44)을 상부 및 하부 프레임(41,42)에 슬라이딩시켜 내부 및 외부 암(43,44)이 승강 작동되도록 타측의 내부 및 외부 암(43,44)에 회동 가능하게 설치된 롤러(49)와, 상기 내부 및 외부 암(43,44)에 각각 연결되게 설치되어 내부 및 외부 암(43,44)이 승강되도록 승강 작동하는 실린더와, 이 실린더의 일측에 설치되어 실린더에 작동력을 제공하기 위해 전기신호로 작동되는 리프트밸브를 구비된다.
그리고 본 발명에 따른 특징부를 이루는 것으로써, 상기 실린더는, 도 9에 도시된 바와 같이, 내경이 서로 다른 실린더를 반대방향으로 작동되도록 구비된 이종 접합 실린더(45)를 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로는, 상기 이종 접합 실린더(45)는, 실린더의 내경이 작은 제1유압실린더(45a)와, 이 제1유압실린더(45a)의 대향되는 쪽에 설치되고, 제1유압실 린더(45a)의 내경보다 큰 제2유압실린더(45b)로 이루어진다.
예컨대, 상기 제1유압실린더(45a)의 내부 면적이 'A'라 한다면, 상기 제2유압실린더(45b)의 내부 면적은 '2A'이다. 그리고 상기 제2유압실린더(45b)의 압력 및 속도는 제1유압실린더(45a) 대비 1/2이다.
그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 리프트밸브는, 하강용으로 이용되기 위한 제1리프트밸브(68a)와, 하강과 2단감속용으로 이용되기 위한 제2리프트밸브(68b)를 포함하여 구성된다.
또한 상기 하부 프레임(42)의 일측에는 리프트밸브의 위치를 감지하여 하강시 속도 제어에 이용되는 리미트 스위치(50)가 설치된다.
구체적으로는, 상기 리미트 스위치(50)는, 기존속도 × 1/4의 위치를 감지하여 하강시 저속 제어에 이용되는 것으로, 하강시 상기 제1리프트밸브(68a)를 오프(OFF)할 위치를 감지한다.
그리고 상기 리미트 스위치(50)는, 상기 롤러(49)를 감지함으로써 제1리프트밸브(68a)의 클로즈(close) 시점이 동작되게 한다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 실린더를 이용한 리프터의 작용을 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명에 따른 실린더를 이용한 리프터의 상승에 대해 설명하면, 상승 신호 입력시 도 8에 도시된 바와 같이, 기어펌프(67)의 회전으로 모터(66)가 작동되어 오일탱크(61)에 있는 유압유을 이종 접합 실린더(45)인 제1,2유압실린더(45a,45b)에 이송한다.
이어서, 상기 이종 접합 실린더(45) 내의 제2유압실린더(45b)가 먼저 작동(저속 상승)하고, 작동 완료 후, 제1유압실린더(45a)가 상승 작동되어 리프터가 상승하게 된다. 이와 같이 리프터는 저속 상승되고, 상승은 2단속도로 제어된다.
그리고 리프터의 하강에 대하여 설명한다.
하강 신호 입력시 2개의 제1,2리프트밸브(68a,68b)가 온(ON)되어 이종 접합 실린더(45) 하부에 차 있는 유압유가 오일탱크(61) 내로 이송된다. 이때 리프터 자체 무게로 인하여 유압유가 드레인(drain) 된다.
또한 상기 제1유압실린더(45a)가 먼저 작동하고, 작동 완료 후, 제2유압실린더(45b)가 감속 작동한다. 상기 제2유압실린더(45a)의 작동 중 안착 직전 제1,2리프트밸브(68a,68b) 중 하나를 클로즈(close)하여 안착시 저속으로 소프트(soft) 안착을 실현한다.
이와 같이 리프터의 하강은, 하강, 감속, 저속의 3단계로 속도가 제어된다.
이를 보다 구체적으로 설명한다.
우선, 리프트 상승시에는 도 10에 도시된 바와 같이, 초기 기동시 상기 제2유압실린더(45b)의 작동으로 압력 및 속도가 제1유압실린더(45a) 대비 1/2로 줄어 기존 방식대비 적은 압력 사용 및 소프트 기동이 가능하다. 그리고 상기 제2유압실린더(45b)의 작동 완료시 제1유압실린더(45a)의 작동으로 기존과 동일한 속도를 유지하며 상승한다.
한편, 도 10에서, 참조부호 "A1"은 제1유압실린더(45a)의 작동 구간으로 기존의 리프터와 압력 및 속도가 동일한 것을 나타내 보인 것이고, "B1"은 제2유압실 린더(45b)의 작동 구간으로 기존 대비 압력 및 속도가 1/2로 줄어든 것을 나타내 보인 것이다.
이어서, 리프트 하강시에는 도 11에 도시된 바와 같이, 초기 하강시 제1유압실린더(45a)의 작동 및 제1,2리프트밸브(68a,68b)의 작동으로 기존과 같이 동일하게 하강 작동한다. 또한 상기 제1유압실린더(45a)의 작동 완료 후, 상기 제2유압실린더(45b)의 작동시 제1유압실린더(45a) 대비 내부 면적이 2배가 커 하강속도가 1/2로 줄어들어 감속한다. 즉, 상기 제2유압실린더(45b)는 제1유압실린더(45a) 대비 내부 면적이 2배가 크므로 이종 접합 실린더(45) 내부의 유압유가 드레인 되는 시간도 2배가 지연되므로 자연히 속도가 감속된다.
도 11에서 참조부호 "A2"는 제1유압실린더(45a)의 작동 구간이고, "B2"는 제2유압실린더(45b)의 작동 구간을 나타내 보인 것이다.
그리고 상기 제2유압실린더(35)의 작동 중 안착 전, 제1리프트밸브(68a)를 닫아 제2리프트밸브(45b)의 개방(open)시에만 유량이 1/2이 되므로 하강 속도가 기존 대비 1/4로 저속 안착된다. 즉, 제2유압실린더(45b)의 작동(속도 1/2감소) × 리프터 밸브 1/2 개방(속도 1/2 감소) = 리프터 하강속도 1/4 감소가 된다.
그리고 상기 제1리프트밸브(68a)의 클로즈 시점은, 리프터 하부에 설치된 리미트 스위치(50)가 롤러(49)를 감지하여 동작하며, 적정 위치는 리미트 스위치(50)를 좌우로 조정하여 정확한 위치 세팅이 가능하다. 그리고 리프터의 높이가 안착 높이 100mm 상단에서 감지되도록 위치 조정하여 사용한다.
특히, 상기 제2유압실린더(45b)의 작동 구간 내의 리미트 스위치(50)가 감지 되도록 하여야 가장 소프트한 동작이 가능하다.
한편, 도 12 및 도 13에는 리프터 상승시 속도 및 압력 변화에 대한 특성 곡선이 도시되어 있다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이 초기 소프트 기동(start)이 가능하고, 도 13에 도시된 바와 같이 초기 기동시 압력이 다운(down)됨을 알 수 있다.
그리고 도 14에는 리프터 하강시 속도 변화에 대한 특성 곡선이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 소프트한 안착이 가능함을 알 수 있다.
상기한 바와 같은 도 12 내지 도 14의 그래프에서 참조부호 "B"는, 이종 접합 실린더(45) 내의 제유압2실린더(45b) 작동구간을 나타내 보인 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 상기 이종 접합 실린더(45)에 유압유을 공급하거나, 제거함으로 인해서 리프터를 상승/하강 구동은 기존과 동일하게 보이나, 내경이 서로 다른 이종 접합 실린더(45)를 사용하여 업/다운(up/down)시 문제가 되는 초기 기동 및 안착 전 속도를 기계적으로 세팅(setting)이 가능하다.
그리고 초기 기동시 및 안착 전(충돌 전) 구경이 큰 제2유압실린더(45b)가 작동되어 소프트 기동 및 안착이 가능하고, 일반 상승 및 하강시에는 내경이 작은 제1유압실린더(45a)가 작동되어 빠른 속도를 기존과 동일하게 유지할 수 있다.
또한 초기 및 안착시 속도 및 압력은 이종 접합 실린더(45)간 실린더 면적비에 비례하여 속도가 세팅된다. 예컨대, 제1유압실린더(45a)의 면적 = A, 제2유압실린더(45b)의 면적 = B, 그리고 2A=B 인 경우에는, 제2유압실린더(45b)의 작동 속도 및 압력은 제1유압실린더(45a) 대비 1/2로 저하된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 실린더를 이용한 리프터는 다음과 같은 효과를 갖는다.
리프터 초기 기동시 필요 압력이 다운되고, 소프트 기동 및 소프트 안착이 가능하다.
그리고 리프터 작동시 상하 흔들림 및 출렁거림이 방지되어 리프터 상단의 자재 등의 추락을 방지할 수 있다. 따라서 리프터 상단의 자재 추락이 방지되어 자재에 의한 리프터에 사이 끼임이 예방될 수 있다.
또한 초기 압력 저하로 인한 유압펌프 및 전기모터의 용량 축소가 가능하고, 안착시 충돌 축소를 위한 쇽업소버, 스프링 스토퍼 등의 완충장치의 사용이 불필요하다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 상부 및 하부 프레임과,
    상기 상부 및 하부 프레임 사이에서 승강 가능하게 X자 형태로 설치된 내부 및 외부 암과,
    상기 내부 및 외부 암이 X자 형태로 설치되게 상기 내부 및 외부 암의 연결된 중앙에 설치된 센터 핀과,
    상기 내부 및 외부 암을 상기 상부 및 하부 프레임에 고정시키기 위해 일측의 상기 내부 및 외부 암과 상기 상부 및 하부 프레임에 고정 설치된 고정핀과,
    상기 내부 및 외부 암을 상기 상부 및 하부 프레임에 슬라이딩시켜 상기 내부 및 외부 암이 승강 작동되도록 타측의 상기 내부 및 외부 암에 회동 가능하게 설치된 롤러와,
    상기 내부 및 외부 암에 각각 연결되게 설치되어 상기 내부 및 외부 암이 승강되도록 승강 작동하는 실린더와, 상기 실린더의 일측에 설치되어 상기 실린더에 작동력을 제공하기 위해 전기신호로 작동되는 리프트밸브를 구비하여 된 리프터에 있어서,
    상기 실린더는,
    내경이 서로 다른 실린더를 반대방향으로 작동되도록 구비된 이종 접합 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더를 이용한 리프터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이종 접합 실린더는,
    실린더의 내경이 작은 제1유압실린더와;
    상기 제1유압실린더의 대향되는 쪽에 설치되고, 상기 제1유압실린더의 내경보다 큰 제2유압실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더를 이용한 리프터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1유압실린더의 내부 면적이 'A'라 한다면, 상기 제2유압실린더의 내부 면적은 '2A'인 것을 특징으로 하는 실린더를 이용한 리프터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2유압실린더의 압력 및 속도는 제1유압실린더 대비 1/2인 것을 특징으로 하는 실린더를 이용한 리프터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 리프트밸브는,
    하강용으로 이용되기 위한 제1리프트밸브와;
    하강과 2단감속용으로 이용되기 위한 제2리프트밸브;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 실린더를 이용한 리프터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하부 프레임의 일측에는 상기 리프트밸브의 위치를 감지하여 하강시 속도 제어에 이용되는 리미트 스위치가 설치된 것을 특징으로 하는 실린더를 이용한 리프터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 리미트 스위치는,
    기존속도 × 1/4의 위치를 감지하여 하강시 저속 제어에 이용되는 것을 특징으로 하는 실린더를 이용한 리프터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 리미트 스위치는,
    하강시 상기 제1리프트밸브를 오프(OFF)할 위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 실린더를 이용한 리프터.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 위치감지 리미트 스위치는, 상기 롤러를 감지함으로써 상기 제1리프트밸브의 클로즈 시점이 동작되는 것을 특징으로 하는 실린더를 이용한 리프터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105025797A (zh) * 2013-03-29 2015-11-04 株式会社日立医疗器械 具备床的医用图像拍摄系统及其异常诊断方法
KR200479292Y1 (ko) * 2015-08-25 2016-01-12 주식회사 에스엠티 스탠딩 테이블
KR102239969B1 (ko) 2020-08-06 2021-04-13 고경자 리프트 승강장치
KR102239971B1 (ko) 2020-08-06 2021-04-13 고경자 완충모듈을 구비한 휠체어용 리프트 승강장치
KR102239978B1 (ko) 2020-08-06 2021-04-14 고경자 휠체어용 리프트 승강장치 제어시스템 및 제어방법

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