KR20090117262A - 건설장비용 전자제어 제동 및 클러치 해제장치 - Google Patents

건설장비용 전자제어 제동 및 클러치 해제장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건설장비용 전자제어 제동 및 클러치 해제장치에 관한 것으로 특히, 건설장비용 제동 및 클러치 해제장치에 있어서, 제동력을 생성하기 위한 제동 펌프와; 작동유의 이물질을 여과하기 위한 여과기와; 제동 시스템에 일정 압력을 공급하기 위한 컷오프 밸브와; 제동 시스템에 압력이 유지되도록 하는 축압기와; 운전자가 제동 페달을 조작하는지 여부와 조작되는 페달 각도를 검출하는 제동 페달 및 각도 감지기와; 전륜 및 후륜측 제동장치와; 운전자의 제동 페달 조작이 있을 때 전자제어장치의 제어를 받아 상기 전륜 및 후륜측 제동장치의 구동을 각각 직접적으로 제어하는 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브와; 상기 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브와 전륜 및 후륜측 제동장치 사이에 설치되어 전륜 및 후륜의 제동압력을 검출하는 제 1 및 제 2 압력 감지기와; 운전자가 제동 성능을 선택할 수 있도록 하는 제동 모드 선택 스위치와; 운전자가 클러치 해제 성능을 선택할 수 있도록 하는 클러치 해제 모드 선택 스위치와; 상기 제동 페달 및 각도 감지기와 제 1 및 제 2 압력 감지기, 제동 모드 선택 스위치 및 클러치 해제 모드 선택 스위치로부터 입력되는 각종 신호를 입력받고 건설장비의 제동 및 클러치 해제에 따른 전반적인 제어작동을 실시하는 전자제어장치와; 상기 전자제어장치의 출력신호에 부응하여 클러치를 해제하는 변속기와; 상기 전자제어장치의 출력신호에 부응하여 건설장비에 설치된 각종 구성품의 상태정보를 지시 또는 표시하는 방식을 통해 운전자에게 전달하는 계기판;으로 구성한 것을 특징으로 한다.
따라서, 다양한 작업 조건 및 운전자 기호에 따라 운전자가 직접 선호하는 제동 성능 및 클러치 해제 방법을 선택하여 운전할 수 있어 기계적인 제동 밸브의 제거에 의한 운전자의 피로감을 줄일 수 있고, 제동 페달 및 밸브의 파손 또는 오작동 발생시 전자제어장치가 이를 감지하여 운전자에게 정보를 전달하게 되므로 제동장치와 변속기의 클러치 파손 및 손상을 미연에 방지할 수 있음은 물론 파손 및 손상 발생시 즉시 인식하고 수리 등을 수행할 수 있어 제동장치와 변속기의 클러치 파손 및 손상에 따른 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 건설장비의 운영에 따른 안전도를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
건설장비, 전자제어, 제동 및 클러치 해제, 제동 페달 및 각도 감지기

Description

건설장비용 전자제어 제동 및 클러치 해제장치{Electronic controlled brake ＆ clutch cut-off device for construction equipment}
본 발명은 건설장비용 전자제어 제동 및 클러치 해제장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건설장비에 설치되어 있는 제동 시스템 및 클러치의 해제를 전자제어를 통해 효율적으로 실시할 수 있도록 하여, 다양한 작업 조건 및 운전자 기호에 따라 운전자가 직접 선호하는 제동 성능 및 클러치 해제방법을 선택하여 운전할 수 있도록 발명한 것이다.
각종 건설공사장을 포함하여 산업현장 등에서 사용되고 있는 종래 건설장비용 제동 및 클러치 해제장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 제동력을 생성하기 위한 제동 펌프(1)와; 작동유의 이물질을 여과하기 위한 여과기(2)와; 제동 시스템에 일정 압력을 공급하기 위한 컷오프 밸브(3)와; 제동 시스템에 압력이 유지되도록 하는 축압기(4)와; 운전자가 제동을 하기 위해 조작하는 제동 페달 및 밸브(5)와; 전륜측 제동장치(6)와; 후륜측 제동장치(7)와; 상기 제동 페달 및 밸브(5)와 전륜(혹 은 후륜)측 제동장치(6) 사이에 연결되는 제 1 압력 스위치(8)와; 상기 제 1 압력 스위치(8)에 의해 작동되는 제동등(9)과; 제동 페달 및 밸브(5)와 후륜(혹은 전륜)측 제동장치(7) 사이에 연결되는 제 2 압력 스위치(10)와; 상기 제 2 압력 스위치(10)에서 작동 신호를 받는 전자제어장치(11)와; 상기 전자제어장치(11)의 출력신호에 부응하여 클러치를 해제하는 변속기(12)가 구비되어 있다.
상기에 있어서 제동 페달 및 밸브(5)는 기계적으로 작동되는 방식이며, 제동 페달을 밟게 되면 제동 페달이 제동 밸브를 작동시키게 되고, 이때 제동 펌프(1), 여과기(2), 컷오프 밸브(3), 축압기(4)를 통해 생성된 유압이 전륜측 제동장치(6) 및 후륜측 제동장치(7)에 전달되어 제동이 된다.
그리고 전륜(혹은 후륜)측 제동장치(6)에 연결된 제 1 압력 스위치(8)는 제동시 생성된 압력을 감지하여 제동등(9)의 작동 신호로 활용된다. 즉 운전자가 제동 페달을 밟게 되면 장비의 후면에 위치한 제동등(9)이 점등되는 과정이다.
또한, 휠로다와 같은 건설장비는 작업 장치를 효과적으로 사용하기 위하여 변속기(12)로 전달되는 동력을 차단할 필요가 있는데, 이때 클러치를 해제하여야 한다.
이를 위해서는 후륜(혹은 전륜)측 제동장치(7)에 연결된 제 2 압력 스위치(10)는 제동시 생성된 압력을 감지하여 전자제어장치(11)에 작동신호를 송신하고, 상기 전자제어장치(11)는 이 신호를 입력받고 제동상태를 인식하고 변속기(12)의 클러치를 해제하게 된다.
상기와 같이, 통상적인 종래의 건설장비용 제동 및 클러치 해제장치는 획 일적으로 일정한 제동 성능 및 클러치 해제 방식을 가짐으로써 다양한 작업 조건 및 방법, 다양한 운전자의 기호를 충족시키기는 곤란하고, 기계적인 제동 페달 및 밸브(5)를 사용하므로 장시간 장비 사용시 운전자의 피로감을 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 제동 페달 및 밸브(5)의 파손 또는 오작동이 발생하였을 경우 운전자는 이를 쉽게 인지하기가 곤란하므로 제동장치와 변속기의 클러치 및 기어 등의 파손을 유발하기도 하는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 종래의 기계적인 제동 페달 및 밸브 대신 제동 페달 및 각도 감지기와 비례 제어 밸브를 설치하고, 전륜 및 후륜측 제동 장치에 연결되던 두 압력 스위치를 대신하여 압력 감지기를 설치함은 물론 제동 모드 선택 스위치와 클러치 해제 모드 선택 스위치 및 계기판을 부가 설치하여 다양한 작업 조건 및 운전자 기호에 따라 운전자가 직접 선호하는 제동 성능 및 클러치 해제 방법을 선택하여 운전할 수 있도록 함으로써 기계적인 제동 밸브의 제거에 의해 운전자의 피로감을 줄이며, 제동 페달 및 밸브의 파손 또는 오작동 발생시 전자제어장치가 이를 감지하여 운전자에게 정보를 전달하고 제동장치와 변속기의 클러치 파손 및 손상을 미연에 방지할 수 있는 건설장비용 전자제어 제동 및 클러치 해제장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 장치는, 건설장비용 제동 및 클러치 해제장치에 있어서, 제동력을 생성하기 위한 제동 펌프와; 작동유의 이물질을 여과하기 위한 여과기와; 제동 시스템에 일정 압력을 공급하기 위한 컷오프 밸브와; 제동 시스템에 압력이 유지되도록 하는 축압기와; 운전자가 제동 페달을 조작하는지 여부와 조작되는 페달 각도를 검출하는 제동 페달 및 각도 감지기와; 전륜 및 후륜 측 제동장치와; 운전자의 제동 페달 조작이 있을 때 전자제어장치의 제어를 받아 상기 전륜 및 후륜측 제동장치의 구동을 각각 직접적으로 제어하는 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브와; 상기 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브와 전륜 및 후륜측 제동장치 사이에 설치되어 전륜 및 후륜의 제동압력을 검출하는 제 1 및 제 2 압력 감지기와; 운전자가 제동 성능을 선택할 수 있도록 하는 제동 모드 선택 스위치와; 운전자가 클러치 해제 성능을 선택할 수 있도록 하는 클러치 해제 모드 선택 스위치와; 상기 제동 페달 및 각도 감지기와 제 1 및 제 2 압력 감지기, 제동 모드 선택 스위치 및 클러치 해제 모드 선택 스위치로부터 입력되는 각종 신호를 입력받고 건설장비의 제동 및 클러치 해제에 따른 전반적인 제어작동을 실시하는 전자제어장치와; 상기 전자제어장치의 출력신호에 부응하여 클러치를 해제하는 변속기와; 상기 전자제어장치의 출력신호에 부응하여 건설장비에 설치된 각종 구성품의 상태정보를 지시 또는 표시하는 방식을 통해 운전자에게 전달하는 계기판;으로 구성한 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 장치에 의하면, 종래에 사용되던 기계적인 제동 페달 및 밸브 대신 제동 페달 및 각도 감지기와 비례 제어 밸브를 설치하고, 전륜 및 후륜측 제동장치에 연결되던 두 압력 스위치 대신하여 압력 감지기를 설치함은 물론 제동 모드 선택 스위치와 클러치 해제 모드 선택 스위치 및 계기판을 부가 설치하여 줌으로써 다양한 작업 조건 및 운전자 기호에 따라 운전자가 직 접 선호하는 제동 성능 및 클러치 해제 방법을 선택하여 운전할 수 있어 기계적인 제동 밸브의 제거에 의한 운전자의 피로감을 줄일 수 있고, 제동 페달 및 밸브의 파손 또는 오작동 발생시 전자제어장치가 이를 감지하여 운전자에게 정보를 전달하게 되므로 제동장치와 변속기의 클러치 파손 및 손상을 미연에 방지할 수 있음은 물론 파손 및 손상 발생시 즉시 인식하고 수리 등을 수행할 수 있어 제동장치와 변속기의 클러치 파손 및 손상에 따른 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 건설장비의 운영에 따른 안전도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 장치의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명 장치는, 건설장비용 제동 및 클러치 해제장치에 있어서,
제동력을 생성하기 위한 제동 펌프(1)와;
작동유의 이물질을 여과하기 위한 여과기(2)와;
제동 시스템에 일정 압력을 공급하기 위한 컷오프 밸브(3)와;
제동 시스템에 압력이 유지되도록 하는 축압기(4)와;
운전자가 제동 페달을 조작하는지 여부와 조작되는 페달 각도를 검출하는 제 동 페달 및 각도 감지기(13)와;
전륜 및 후륜측 제동장치(6)(7)와;
운전자의 제동 페달 조작이 있을 때 전자제어장치(11)의 제어를 받아 상기 전륜 및 후륜측 제동장치(6)(7)의 구동을 각각 직접적으로 실시하는 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브(14)(15)와;
상기 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브(14)(15)와 전륜 및 후륜측 제동장치(6)(7) 사이에 각각 설치되어 전륜 및 후륜의 제동압력을 검출하는 제 1 및 제 2 압력 감지기(16)(17)와;
운전자가 제동 성능을 선택할 수 있도록 하는 제동 모드 선택 스위치(18)와;
운전자가 클러치 해제 성능을 선택할 수 있도록 하는 클러치 해제 모드 선택 스위치(19)와;
상기 제동 페달 및 각도 감지기(13)와 제 1 및 제 2 압력 감지기(16)(17), 제동 모드 선택 스위치(18) 및 클러치 해제 모드 선택 스위치(19)로부터 입력되는 각종 신호를 입력받고 건설장비의 제동 및 클러치 해제에 따른 전반적인 제어 작동을 실시하는 전자제어장치(11)와;
상기 전자제어장치(11)의 출력신호에 부응하여 클러치를 해제하는 변속기(12)와;
상기 전자제어장치(11)의 출력신호에 부응하여 건설장비에 설치된 각종 구성품의 상태정보를 지시 또는 표시하는 방식을 통해 운전자에게 전달하는 계기판(20);으로 구성한 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명 장치에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명 장치는 크게 제동 펌프(1)와 여과기(2), 컷오프 밸브(3), 축압기(4), 제동 페달 및 각도 감지기(13), 전륜 및 후륜측 제동장치(6)(7), 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브(14)(15), 제 1 및 제 2 압력 감지기(16)(17), 제동 모드 선택 스위치(18), 클러치 해제 모드 선택 스위치(19), 전자제어장치(11) 및 계기판(20)으로 이루어진 것을 주요기술 구성요소로 한다.
즉, 효율적인 제동 및 클러치 해제를 할 수 있도록 하기 위하여 제동 펌프(1)와 여과기(2), 컷오프 밸브(3), 축압기(4), 전륜 및 후륜측 제동장치(6)(7) 및 전자제어장치(11)를 구비한 공지된 건설장비용 제동 및 클러치 해제장치에, 제동 페달 및 각도 감지기(13)와 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브(14)(15), 제 1 및 제 2 압력 감지기(16)(17), 제동 모드 선택 스위치(18), 클러치 해제 모드 선택 스위치(19) 및 계기판(20)을 부가 설치한 것을 주요기술 구성요소로 하는 것이다.
이때, 상기 제동 펌프(1)는 제동력을 생성하기 위해 작동유를 펌핑해 주는 기능을 수행하고, 상기 여과기(2)는 작동유에 포함된 이물질을 여과해 주며, 상기 컷오프 밸브(3)는 제동 시스템에 일정 압력의 작동유를 공급해 주고, 상기 축압기(4)는 제동 시스템에 공급되는 작동유가 일정한 압력을 유지하도록 하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 제동 페달 및 각도 감지기(13)는 운전자가 제동 페달을 조작하는지 여부와 조작되는 페달 각도를 검출하여 전자제어장치(11)로 전달하고, 상기 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브(14)(15)는 각각 운전자의 제동 페달 조작이 있을 때 전 자제어장치(11)의 제어를 받아 상기 전륜 및 후륜측 제동장치(6)(7)의 구동을 직접적으로 실시하는 기능을 수행하게 된다.
또, 상기 제 1 및 제 2 압력 감지기(16)(17)는 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브(14)(15)와 전륜 및 후륜측 제동장치(6)(7) 사이에 각각 설치된 상태에서 전륜 및 후륜의 제동압력을 각각 검출하여 전자제어장치(11)로 전달하게 된다.
뿐만 아니라, 상기 제동 모드 선택 스위치(18)는 운전자가 제동 성능을 선택할 수 있도록 운전석 주변에 설치되고, 상기 클러치 해제 모드 선택 스위치(19) 역시 운전자가 클러치 해제 성능을 선택할 수 있도록 운전석 주변에 설치된다.
그리고, 상기 전자제어장치(11)는 제동 페달 및 각도 감지기(13)와 제 1 및 제 2 압력 감지기(16)(17), 제동 모드 선택 스위치(18) 및 클러치 해제 모드 선택 스위치(19)로부터 각각 입력되는 각종 정보를 입력받고 자체 내에 기 입력되어 있는 제어프로그램을 수행하여 그 결과에 따라 건설장비의 제동 및 클러치 해제에 따른 전반적인 제어 작동을 실시하고, 상기 변속기(12)는 전자제어장치(11)의 출력신호에 부응하여 클러치를 해제하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 계기판(20)은 운전석 전면부에 설치된 상태에서 상기 전자제어장치(11)의 출력신호에 부응하여 건설장비에 설치된 각종 구성품의 상태정보를 지시 또는 표시하는 방식을 통해 운전자에게 전달하는 기능을 수행하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명 장치는 운전자가 제동을 위하여 제동 페달을 밟을 때 제동 페달의 작동 상태를 제동 페달 및 각도 감지기(13)가 감지하여 전자제어장치(11)로 송신하고, 상기 전자제어장치(11)는 이 신호를 이용하여 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브(14)(15)를 작동시키게 되므로 상기 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브(14)(15)에서 제동 펌프(1)와 여과기(2), 컷오프 밸브(3) 및 축압기(4)를 통해 생성된 유압을 제어하여 전륜 및 후륜측 제동장치(6)(7)를 작동시키게 된다.
이때, 상기 전륜 및 후륜측 제동장치(6)(7)에 연결된 형태로 설치되어 있는 제 1 및 제 2 압력 감지기(16)(17)는 전륜 및 후륜의 제동 압력을 감지하여 전자제어장치(11)로 송신하게 되므로 상기 전자제어장치(11)에서는 이 신호를 통해 건설장비가 제동 상태임을 인식하고 그에 부응하여 제동등(9)과 변속기(12)의 클러치를 작동시키게 된다.
한편, 운전자에 의해 상기 제동 모드 선택 스위치(18)가 조작되면 운전자에 의해 선택된 위치신호가 전자제어장치(11)로 송신되므로 상기 전자제어장치(11)에서는 이 신호를 이용하여 운전자가 선택한 제동 모드를 인식하고 그에 따라 각기 다른 제동 성능을 발휘할 수 있도록 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브(14)(15)를 작동시키게 된다.
또한, 운전자에 의해 상기 클러치 해제 모드 선택 스위치(19)가 조작되면 운전자에 의해 선택된 위치신호를 전자제어장치(11)로 송신하게 되므로 상기 전자제어장치(11)에서는 이 신호를 이용하여 운전자가 선택한 클러치 해제 모드를 인식하고 그에 따라 각기 다른 클러치 해제 성능을 발휘할 수 있도록 변속기(12)의 클러치를 작동시게 된다.
이와 같이 상기 전자제어장치(11)에서 제동 페달 및 각도 감지기(13)와 전륜 및 후륜측 제동장치(6)(7)에 각각 연결된 제 1 및 제 2 압력 감지기(16)(17)의 상 관 관계를 연산하고, 시스템 전체의 오작동을 감지할 뿐만 아니라, 계기판(20)에 시스템 정보를 송신하여 운전자가 이를 인식할 수 있도록 지시 또는 표시함은 물론 오작동 발생시 변속기(12)의 클러치를 강제로 해제하여 중립 상태를 유지하도록 하여 줌에 따라 전륜 및 후륜측 제동장치(6)(7)와 변속기(12)의 클러치를 보호할 수 있는 것이다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
도 1은 종래 건설장비용 제동 및 클러치 해제장치의 블록 구성도.
도 2는 본 발명 장치의 블록 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 제동 펌프 2 : 여과기
3 : 컷오프 밸브 4 : 축압기
6, 7 : 전륜 및 후륜측 제동장치 11 : 전자제어장치
12 : 변속기 13 : 제동 페달 및 각도 감지기
14,15 : 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브
16,17 : 제 1 및 제 2 압력 감지기 18 : 제동 모드 선택 스위치
19 : 클러치 해제 모드 선택 스위치 20 : 계기판

Claims (1)

  1. 건설장비용 제동 및 클러치 해제장치에 있어서,
    제동력을 생성하기 위한 제동 펌프와;
    작동유의 이물질을 여과하기 위한 여과기와;
    제동 시스템에 일정 압력을 공급하기 위한 컷오프 밸브와;
    제동 시스템에 압력이 유지되도록 하는 축압기와;
    운전자가 제동 페달을 조작하는지 여부와 조작되는 페달 각도를 검출하는 제동 페달 및 각도 감지기와;
    전륜 및 후륜측 제동장치와;
    운전자의 제동 페달 조작이 있을 때 전자제어장치의 제어를 받아 상기 전륜 및 후륜측 제동장치의 구동을 각각 직접적으로 제어하는 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브와;
    상기 제 1 및 제 2 비례 제어 밸브와 전륜 및 후륜측 제동장치 사이에 설치되어 전륜 및 후륜의 제동압력을 검출하는 제 1 및 제 2 압력 감지기와;
    운전자가 제동 성능을 선택할 수 있도록 하는 제동 모드 선택 스위치와;
    운전자가 클러치 해제 성능을 선택할 수 있도록 하는 클러치 해제 모드 선택 스위치와;
    상기 제동 페달 및 각도 감지기와 제 1 및 제 2 압력 감지기, 제동 모드 선택 스위치 및 클러치 해제 모드 선택 스위치로부터 입력되는 각종 신호를 입력받고 건설장비의 제동 및 클러치 해제에 따른 전반적인 제어작동을 실시하는 전자제어장치와;
    상기 전자제어장치의 출력신호에 부응하여 클러치를 해제하는 변속기와;
    상기 전자제어장치의 출력신호에 부응하여 건설장비에 설치된 각종 구성품의 상태정보를 지시 또는 표시하는 방식을 통해 운전자에게 전달하는 계기판;으로 구성한 것을 특징으로 하는 건설장비용 전자제어 제동 및 클러치 해제장치.
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