KR20090070661A - Steering device of forklift truck - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지게차의 조향장치에 관한 것으로, 특히 사용자가 지게차 조향시 핸들의 무거움 정도에 따라 유압모터의 회전속도와 핸들직경을 가변시켜 핸들 조작력을 운전자의 신체적 특성에 적합하게 조절할 수 있도록 개선된 지게차의 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a forklift steering device, and in particular, an improved forklift truck which allows a user to adjust the steering wheel operation force to suit the physical characteristics of a driver by varying the rotation speed and the handle diameter of a hydraulic motor according to the degree of handle heaviness. It relates to a steering device of.
일반적으로, 지게차는 비교적 고중량의 화물을 원하는 위치로 들어올리거나, 또는 제한된 구역 내에서 다른 장소로 운반하기 위하여 사용된다.In general, forklift trucks are used to lift relatively heavy cargo to a desired location or to transport it to another location within a limited area.
이러한 지게차는 기본형 지게차와 전동 지게차 및 리치타입(Reach Type) 지게차로 구분되는데, 기본형 지게차는 엔진 및 화물을 지탱할 수 있는 고중량의 카운트웨이트를 장착한 것으로서, 엔진으로 유압펌프를 구동하고, 유압펌프에서 토출되는 압유로 조향장치의 조향 동작 및 작업기의 틸팅/리프팅(Tilting/Lifting) 동작을 수행한다.These forklifts are divided into basic forklifts, electric forklifts, and reach type forklifts. The basic forklifts are equipped with heavy weights that can support the engine and cargo, and drive the hydraulic pump with the engine. With the pressure oil discharged, the steering operation of the steering apparatus and the tilting / lifting operation of the work machine are performed.
전동지게차는 전기모터 및 배터리를 설치한 것으로써, 배터리에 의해 전기모터가 회전 구동하고, 전기모터의 회전 구동에 따라 유압펌프가 구동되어 유압펌프로부터 토출된 압유에 의해 조향장치의 조향 동작 및 작업기의 틸팅/리프팅 동작을 수행하게 된다. 또한, 전동지게차는 전기모터 및 배터리를 이용하기 때문에 매연 및 소음이 적어 주로 실내에서 많이 사용된다.Electric forklift is equipped with an electric motor and a battery, the electric motor is driven to rotate by the battery, the hydraulic pump is driven in accordance with the rotational drive of the electric motor, the steering operation and steering machine of the steering device by the pressure oil discharged from the hydraulic pump The tilting / lifting operation is performed. In addition, since the electric forklift uses an electric motor and a battery, it is mainly used indoors because of low smoke and noise.
상기에서 살펴본 바와 같이, 전동지게차는 기본형 지게차와 다르게 전기모터를 따로 두어 전기모터의 회전 구동에 의해 유압펌프가 압유를 발생시키도록 한다.As described above, the electric forklift is different from the basic type forklift so that the hydraulic pump generates hydraulic oil by rotating the electric motor apart from the electric motor.
유압펌프에 의해 발생된 작동유를 예정된 경로를 따라 예컨대, 조향 실린더 또는 리프트 실린더, 틸트 실린더 등의 작동부로 분배하고, 이 분배 과정에서 복수의 밸브 수단으로 유량을 적절하게 조절하여 작동력을 조절하게 된다. 이때 작동부로 분배되는 작동유는 각각의 밸브 수단에 설치된 컨트롤 밸브에 의해 유량이 조절되어지며, 상기 조향 실린더로 공급되는 작동유는 스티어링 유닛을 경유하며, 이 스티어링 유닛에 연결되는 조향실린더 및 오비트롤 펌프 등에 공급되어 운전자의 핸들 조작력을 경감시켜 준다.The hydraulic oil generated by the hydraulic pump is distributed along a predetermined path to an operating part such as, for example, a steering cylinder, a lift cylinder, a tilt cylinder, and the like, and in this dispensing process, the flow rate is appropriately adjusted by a plurality of valve means to adjust the operating force. At this time, the hydraulic fluid dispensed to the operating part is controlled by the control valve installed in each valve means, the hydraulic oil supplied to the steering cylinder via the steering unit, the steering cylinder and the orbitrol pump connected to the steering unit, etc. Supplied to reduce the driver's steering force.
도 1은 종래 기술에 의한 지게차의 유압 시스템을 개략적으로 도시한 유압 회로도를 보여주며, 상기 유압 회로도에서 볼 수 있듯이, 전동모터(1)로 구동되는 유압펌프(2)에 의해 토출되는 작동유는 유량 배분 밸브(PRIORITY VALVE)(4)를 통하여 리프트/틸트 실린더와 같은 작동부(5) 및 스티어링유닛(6)으로 공급되며, 작동유는 스티어링 유닛(6)을 통해 핸들(7)에 제공된 조향 실린더로 공급된다.Figure 1 shows a hydraulic circuit diagram schematically showing the hydraulic system of the forklift according to the prior art, as can be seen in the hydraulic circuit diagram, the hydraulic fluid discharged by the
종래의 기술에서의 문제점은 운전자의 특성, 예컨대 신체적 특성을 고려하지 않고 일정한 유량을 조향 시스템에 공급하도록 설정되어 있어, 신체 조건이 다른 운전자들이 동일한 조향 핸들을 조작하는 경우 운전자에 따라 핸들 조작이 과도하게 무겁거나 가볍게 느껴져 핸들 조작시 불편함을 갖게 될 수 있는 문제가 있었다.The problem with the prior art is that it is set to supply a constant flow rate to the steering system without considering the driver's characteristics, such as physical characteristics, so that the steering wheel operation is excessive depending on the driver when the drivers with different physical conditions operate the same steering wheel. There was a problem that may feel uncomfortable when handling the handle to feel heavy or light.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 그 목적은 신체적 조건들이 서로 다른 운전자들이 동일한 지게차를 이용하더라도 자신의 취향에 맞게 조향 핸들 조작력을 조절할 수 있는 지게차의 조향장치를 제공하는 것에 있다. An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, the purpose of the steering of the forklift that can adjust the steering wheel steering force according to their taste even if drivers with different physical conditions using the same forklift It is in providing a device.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전동모터 또는 엔진에 의해 구동되는 유압펌프로 토출되는 작동유가 유량배분밸브를 통해 조향유닛과 작동부의 리프트/틸트 실린더로 배분되며, 상기 조향 유닛으로 공급된 작동유는 다시 조향핸들로 공급되는 지게차의 조향장치에 있어서, 운전자가 조작하는 조절수단의 변위에 응답하여 전동모터 또는 엔진의 rpm을 변경하도록 상기 전동모터 또는 엔진과 전기적으로 연결된 rpm 조절장치와, 휠부분을 지지하는 복수개의 지지부재에 각각 맞물려 길이를 조절 가능하게 하는 조절부재를 구비하고 이 조절부재를 통해 휠 직경의 조절이 가능한 가변핸들을 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 조향장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is the hydraulic oil discharged to the hydraulic pump driven by the electric motor or the engine is distributed to the steering unit and the lift / tilt cylinder of the operating unit through the flow distribution valve, supplied to the steering unit In the forklift steering device, the hydraulic fluid is supplied to the steering wheel again, the rpm adjusting device electrically connected to the electric motor or the engine so as to change the rpm of the electric motor or the engine in response to the displacement of the adjusting means operated by the driver, and the wheel. It is provided with a steering apparatus of the forklift, characterized in that it comprises a variable handle capable of adjusting the length by engaging the plurality of support members for supporting the portion, respectively, and adjusting the length.
또한, 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.In addition, the present invention further provides the following specific embodiments of the above-described embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 지지부재는 핸들축부로부터 반경방향으로 연장된 내측 지지부재와, 상기 휠부분에 연결된 외측 지지부재로 이루어지며, 상기 내측 지지부재와 외측 지지부재의 각 인접단부에는 나사선이 형성되고 상기 조절부재는 상기 각 지지부재의 인접단부와 맞물리도록 내경측에 대응 나사선을 갖는 중공형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the invention, the support member is composed of an inner support member extending radially from the handle shaft portion, and an outer support member connected to the wheel portion, each adjacent end of the inner support member and the outer support member It is characterized in that the screw thread is formed and the adjustment member is made of a hollow shape having a corresponding thread on the inner diameter side to be engaged with the adjacent ends of the respective support members.
본 발명의 일실시예에 따르면, 핸들 직경의 감소 조정후 핸들이 무거운 경우 전동모터의 rpm 조절장치로 전동모터의 조향 rpm을 증가시키고, 핸들 직경의 증가 조정후 핸들이 가벼운 경우 전동모터의 rpm 조절장치로 전동모터의 rpm을 감소시키는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, if the handle is heavy after adjusting the decrease in the handle diameter, the steering rpm of the electric motor is increased by the rpm adjusting device of the electric motor, and if the handle is light after adjusting the increase in the handle diameter, the motor adjusting the rpm of the electric motor. It is characterized by reducing the rpm of the electric motor.
본 발명은 신체 조건이 다른 여러 운전자가 편하게 지게차를 운전할 수 있도록 운전자가 자신의 신체조건에 적합하게 핸들 직경을 조절할 수 있게 한다.The present invention allows the driver to adjust the handle diameter to suit his or her physical condition so that various drivers with different physical conditions can comfortably drive the forklift.
또한, 본 발명은 핸들 조작의 무거움 또는 가벼움을 전동모터의 rpm의 조정으로 핸들 실린더로의 작동유의 흐름을 증감시켜 여러 신체조건이 다른 운전자가 지게차를 편안한 상태로 적합하게 조정하여 운전할 수 있게 하며, 이로써 지게차의 사용편의성 향상과 함께 안전사고를 방지할 수 있게 한다. In addition, the present invention increases or decreases the flow of hydraulic oil to the handle cylinder by adjusting the heaviness or lightness of the steering wheel operation of the electric motor, so that the driver with different physical conditions can adjust the forklift to a comfortable state and operate it. This improves the ease of use of the forklift and prevents safety accidents.
이하에서는 본 발명의 일실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings showing an embodiment of the present invention will be described in more detail the present invention.
도 2는 종래의 지게차 조향장치의 유압 시스템에 본 발명의 일실시예가 적용된 개략적인 유압회로도 구성을 보여준다.Figure 2 shows a schematic hydraulic circuit diagram configuration in which an embodiment of the present invention is applied to a hydraulic system of a conventional forklift steering device.
상기 유압시스템은 전동모터 또는 엔진(10)과 같은 동력원에 의해 구동되는 유 압펌프(11)로 토출되는 작동유가 유량배분밸브(12)를 통해 조향유닛(13)과 작동부의 리프트/틸트 실린더(14)로 배분되며, 상기 조향 유닛(13)으로 공급된 작동유는 오비트롤 펌프 또는 조향실린더(15)로 공급되어 운전자가 조향핸들(15)의 조작을 쉽게 할 수 있게 한다.The hydraulic system is a hydraulic oil pump (11) driven by a power source such as an electric motor or an engine (10) through the
본 발명에 따라, 전동모터 또는 엔진(10)의 rpm 조절장치(20)와 함께 가변핸들(30)이 제공된다. 상기 rpm 조절장치(20)는 운전자가 조작하는 레버나, 다이얼 등과 같은 수단과 같은 조절수단의 변위를 감지하는 센서의 신호에 응답하여 전동모터 또는 엔진(10)의 회전이 증감되며, 가변핸들(30)은 도 3에 개략적으로 도시된 바와같이 분리된 휠부분(33)을 지지하는 복수개의 지지부재(32)의 길이를 조절부재(37)로 조절함으로써 휠의 직경이 증감되어 핸들 크기를 조절할 수 있게 된다.According to the invention, the
상기 가변핸들(30)은 핸들축부(31)로 부터 복수개, 통상 3개의 반경방향 지지부재(32)가 길이신장가능하게 연결되어 있으며, 상기 지지부재의 외측단부에는 서로 분리된 휠부분(33)들이 고정되어 있다. The
상기 지지부재(32)는 핸들축부에서 반경방향으로 연장된 내측 지지부재(35)와, 휠부분(33)에 연결된 외측 지지부재(36)의 인접단부들의 외측에 나사가 형성되고, 그 인접한 그 내측 지지부재와 외측 지지부재들의 인접 단부들을 내경측에서 나사결합되는 조절부재(37)로 구성된다.The
상기 조절부재(37)를 나사체결방향으로 회전시키면 내측 지지부재(35)에 근접되게 외측 지지부재(36)의 인접한 단부가 이동되어 휠(33)의 직경이 감소되며, 나사가 풀리는 방향으로 회전시키면 외측 지지부재의 인접단부가 내측 지지부재의 인접단부에서 멀어지는 방향으로 이동되어 휠(33)의 직경이 증가된다. 이에 따라, 휠의 반경을 운전자가 자신의 신체 특성에 맞게 조절할 수 있게 된다. Rotating the adjusting
운전자의 신체가 큰 경우에는 상기한 바와 반대로 휠(33)의 직경을 상대적으로 작게 조정한다. 즉, 조절부재(37)를 나사가 풀리는 방향으로 회전시켜 휠의 직경을 크게 조정한다.If the driver's body is large, the diameter of the
이와 같이 운전자의 신체적 특성에 따라 조향 휠의 직경을 증감시켜 조정할 수 있게 되며, 이 경우 휠의 직경 증감에 따라 조작력의 증감이 따르게 된다. In this way, the diameter of the steering wheel can be increased or decreased according to the physical characteristics of the driver, and in this case, the increase or decrease of the operation force is accompanied by the increase or decrease of the diameter of the wheel.
예컨대, 체격이 작은 운전자가 핸들 직경을 감소시키는 경우 핸들 직경이 감소됨에 따라 동일한 핸들 회전 모멘트를 얻기 위한 힘이 증가되므로 핸들이 무겁게 느껴지게 되고, 반대로 체격이 상대적으로 큰 운전자의 경우 핸들 직경을 크게 조정하면 동일한 회전모멘트를 얻기 위해 보다 작은 힘이 소요되므로 핸들이 가볍게 느껴지게 된다. 반대로, 신체가 큰 운전자는 상대적으로 핸들 직경이 큰 것이 운전하기가 편하게 느끼게 되며, 이를 위하여 핸들 직경을 크게 하면, 같은 힘으로도 핸들 회전 모멘트가 커서 핸들조작이 가볍게 느껴지게 된다.For example, if a driver with a small physique reduces the handle diameter, the steering wheel feels heavy as the handle diameter decreases, thereby increasing the force for obtaining the same handle rotation moment. Adjusting it takes less force to achieve the same moment of rotation, making the handle feel lighter. On the contrary, a driver with a large body feels relatively comfortable to operate with a large handle diameter. For this purpose, when the handle diameter is increased, the handle rotation moment is large and the steering wheel feels light with the same force.
이와 같이 핸들 직경 조정후 조향력이 무겁거나, 가볍게 느껴지면 본 실시예에서는 rpm 조절장치(20)로 전동모터 또는 엔진(10)의 rpm을 증감시켜 조정한다. 도 4에서 볼 수 있듯이 전동모터 또는 엔진(10)의 rpm이 증가되면 오비트롤 펌프 또는 조향실린더로 공급되는 작동유의 유량이 비례적으로 증가되고, 도 5로부터 볼 수 있듯이, 오일 유량이 증가되면, 일정 구간에서는 그에 의한 조향핸들의 조작을 위해 필요한 조작력이 비례적으로 증가되지만, 미리 설정된 크기 이상의 압력이 작 용하는 경우 바이패스되므로 더 이상의 압력은 증가되지 않는다. 따라서, 핸들의 직경 변화 크기에 반비례되게 전동모터 또는 엔진의 rpm 을 조정하여 핸들의 작용력을 조절할 수 있게 된다.In this embodiment, if the steering force is heavy or lightly felt after adjusting the handle diameter, the rpm of the electric motor or the
위에서 설명한 바와 같이, 핸들 직경을 보다 작게 조절하는 경우에 동일한 핸들 회전력을 얻기 위한 핸들 회전에 보다 큰 힘이 작용되어야 한다. 이를 위하여 전동모터 또는 엔진(10)의 rpm을 증가시키면 조향유닛으로의 작동유의 흐름이 증가되어 운전자가 보다 적은 힘으로도 쉽게 핸들을 회전시킬 수 있게 된다.As described above, when adjusting the handle diameter smaller, a greater force must be applied to the handle rotation to obtain the same handle rotational force. To this end, increasing the rpm of the electric motor or
반대로, 핸들 직경을 보다 크게 조절하는 경우에는 동일한 핸들 회전력을 얻는데 보다 작은 힘으로도 가능하므로 핸들이 가볍게 느껴지게 되어 핸들을 보다 무겁게 할 필요가 있으며, 이를 위하여 전동모터 또는 엔진(10)의 rpm을 감소시키면 조향 유닛으로의 작동유의 흐름이 감소되어 운전자는 보다 큰 힘으로 핸들을 회전시켜야 하므로 핸들 직경 조정으로 과도하게 가벼워진 핸들을 다소 무겁게 조정할 수 있게 된다.On the contrary, in the case of adjusting the handle diameter larger, the handle may be lighter because it is possible to obtain the same handle rotational force with a smaller force. Therefore, the handle needs to be made heavier. For this purpose, the rpm of the electric motor or the
이상에서는 조향핸들의 조작력을 조절하기 위해 전동모터 또는 엔진(10)의 회전수를 조절하는 방법을 사용하는 것을 예로 들어 설명하였다. 하지만, 조향핸들의 조작력은 반드시 전동모터 또는 엔진(10)의 회전수에만 대응되는 것은 아니다. 즉, 조향유닛으로 공급되는 작동유의 유량을 조절할 수만 있다면 조향핸들의 조작력을 조절할 수 있는 것이다. 이러한 조향유닛으로 공급되는 작동유의 유량을 조절하는 공급유량 조절유닛은, 조향유닛으로 연결되는 유로상에 설치되는 제어밸브(미도시)의 절환을 별도의 제어부를 통해 제어할 수 있도록 별도의 선택장치를 운전실 에 마련함으로써 구현이 가능하다. 즉, 조향핸들의 조작을 무겁게 하기 위해서는 동일한 상태에서 제어밸브의 개도량이 작아지도록 제어부를 통해 제어하고, 조향핸들의 조작을 가볍게 하기 위해서는 동일한 상태에서 제어밸브의 개도량이 커지게 하여 조향유닛으로 공급되는 작동유의 유량을 증대시키면 되는 것이다. 또한, 상기 조향유닛으로 연결되는 유로의 릴리프압력을 상기 조절장치의 조작을 통해 릴리프압의 가변조절이 가능한 릴리프밸브를 사용함으로써 구현이 가능하다. In the above it was described using the method of adjusting the rotational speed of the electric motor or the
본 발명에 따라, 운전자의 신체조건에 따라 핸들 직경을 조정할 수 있고, 운전자가 전동모터 또는 엔진의 rpm 등을 조정하여 조향유닛으로 공급되는 작동유의 유량을 증대시킴으로써, 운전자는 자신의 신체 조건에 따라 핸들 조작력을 쉽고 편리하게 조정할 수 있게 되어 운전 편의성이 향상되고, 따라서 안전운전에 도움을 줄 수 있다.According to the present invention, the steering wheel diameter can be adjusted according to the driver's physical condition, and the driver adjusts the electric motor or the rpm of the engine and the like to increase the flow rate of the hydraulic oil supplied to the steering unit, thereby the driver according to his / her physical condition. The handle operation force can be adjusted easily and conveniently, thereby improving the driving convenience, and thus can help to drive safely.
도 1은 종래기술 중 전동지게차의 조향장치에서의 유압유의 흐름을 나타내는 유압 회로도,1 is a hydraulic circuit diagram showing the flow of hydraulic oil in the steering apparatus of the electric forklift in the prior art,
도 2는 종래의 지게차 조향장치의 유압 시스템에 본 발명의 일실시예가 적용된 개략적인 유압회로도,2 is a schematic hydraulic circuit diagram in which an embodiment of the present invention is applied to a hydraulic system of a conventional forklift steering device;
도 3은 도 2의 직경을 조절하기 위한 가변핸들 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.3 is a cross-sectional view schematically showing a variable handle structure for adjusting the diameter of FIG.
도 4는 전동모터의 rpm과 조향유닛으로의 작동유 유량과의 상관관계를 보여주는 그래프.4 is a graph showing the correlation between the rpm of the electric motor and the hydraulic oil flow rate to the steering unit.
도 5는 조향유닛으로부터 핸들실린더로의 작동유 증가에 따른 핸들 조작력의 상관관계를 보여주는 그래프.5 is a graph showing the correlation of the steering wheel operating force with the increase of the hydraulic oil from the steering unit to the handle cylinder.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 전동모터 또는 엔진 11 : 유압펌프 10: electric motor or engine 11: hydraulic pump
12 : 유량배분밸브 13 : 조향유닛 12: flow distribution valve 13: steering unit
14 : 리프트/틸트 실린더 15 : 조향핸들 14: lift / tilt cylinder 15: steering wheel
20 : (전동모터의 rpm) 조절장치 20: (rpm of motor) control device
30 : 가변핸들 32 : 지지부재 30: variable handle 32: support member
33 : 휠부분 37 : 조절부재 33: wheel portion 37: adjusting member
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