KR20110077066A

KR20110077066A - 굴삭기의 안전모드회로

Info

Publication number: KR20110077066A
Application number: KR1020090133523A
Authority: KR
Inventors: 오원택
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2009-12-30
Publication date: 2011-07-07

Abstract

본 발명은, 안전모드를 활성화시킨 상태에서는 운전자의 착석상태를 감지하여 비 착석 상태 시 조작 레버를 움직일 수 없도록 차단하고, 또한 작업 환경에 따라 운전자의 시야를 확보하기 위해서 안전모드를 해제시킨 상태에서는 비 착석 상태가 되어도 조작 레버를 움직일 수 있도록 하는 운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드는, 운전자가 직접 안전레버를 조작함으로써 안전 솔레노이드가 작동되고 파이로트펌프에서 토출된 유압유가 조이스틱 레버 공급라인에 대기하게 되며, 조이스틱 레버의 작동에 의하여 파이롯트 압력이 메이콘트롤밸브를 작동시켜 유압펌프에서 공급되는 작동유압과 유압엑츄에이터의 유로를 확보함으로써 유압엑츄에이터를 작동시키도록 하는 굴삭기의 안전모드에 있어서, 작업자의 착석상태를 감지하도록 의자 일측에 설치되어 하중변화를 감지하는 감지센서; 및 안전모드 상태에서 작업자 비착석시 안전 솔레노이드를 오프 시켜 조작레버의 파일럿 압이 MCV(MAIN CONTRO VALVE) 스풀을 움직일 수 없도록 차단하고, 안전모드를 해제시킨 상태에서는 상기 작업자 비착석시 안전 솔레노이드를 온 시켜 조작레버의 파일럿 압이 MCV(MAIN CONTRO VALVE) 스풀로 전달되도록 허가하는 제어기로 이루어진다.

안전모드, 안전레버, 조작레버, 감지센서, 제어기

Description

운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드{CONSIDERING THE INTENT OF THE DRIVER IN SAFE MODE EXCAVATOR}

본 발명은 굴삭기 안전모드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전자의 의도를 고려하여 안전모드를 활성화시킨 상태에서는 작업자의 착석상태를 감지하여 비착석 상태에서는 조작레버를 움직일 수 없도록 차단하며, 안전모드를 해제시킨 상태에서는 작업자가 비착석으로 감지되어도 조작레버를 움직일 수 있도록 하는 운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기(excavator)나 유압식 로더(hydraulic loader)등 건설중장비는 중량물의 운반, 적재등 작업과정에서 장비 및 작업장치의 선회반경이 크고 위험하게 때문에 안전레버를 이용하여 각각의 리모트콘트롤 밸브에 공급되는 파일럿압을 제어하므로서 작업장치가 조종레버의 조절에 따라 유압펌프의 작동압에 의하여 구동된다.

건설중장비에 있어서, 운전실에는 대략 운전시트 전방 좌우측에 버켓과 붐등 의 작업장치 및 장비의 조정을 위하여 다수의 조작레버가 배치되며, 운전시트 측방에는 콘솔박스 및 안전레버가 조작레버에 인접하게 설치되기 때문에 작업과정에서 운전자는 부지중에 전술한 각종의 레버들과 신체적인 접촉이 되지 않도록 주의하여 필요한 레버의 조작을 수행하여야 한다.

통상적으로 안전레버는 메인유압펌프를 제어하는 파일럿 라인을 개폐할 수 있도록 릴레이 스위치 및 솔레노이드밸브가 기구적으로 결합되며, 안전레버를 해제모드가 되도록 내릴 경우에는 조작레버의 조정에 의해 파일럿압이 발생되며, 이 파일럿 압에 의하여 메인유압펌프의 압유가 컨트롤벨브를 거쳐 각각의 엑츄에이터에 공급되므로서 작업자는 붐이나 아암등의 작업장치를 적절하게 구동할 수 있다.

반면에, 작업장치의 정지나 중지가 필요한 경우에는 안전레버를 작동모드가 되도록 올려서 중장비를 안전하게 유지할 수 있다.

그러나, 안전레버를 작동모드로 처리한 경우에도 종종 무의식 중에 운전자의 몸이나 팔등이 안전레버를 해제시키고 조종레버를 건드림으로서 통제되지 못한 오작동으로 인하여 작업장치와 외부시설의 충돌 및 파손이나 심한 경우 인명까지 다치는 안전사고를 일으키는 문제점이 있다.

또한, 굴삭기와 같은 건설 장비를 사용함에 있어서 운전자는 자신의 안전에 대해서 의식하지 않고 작업을 하는 경우가 종종 발생한다. 물론 안전 레버 잠김 상태에서는 운전자가 조작레버를 움직여도 파일럿 압이 출력되지 않도록 방지할 수는 있으나, 이는 비작업모드를 의미하며 실제 운전자가 작업을 하는 상황에서 일어날 수 있는 예상치 못한 조작레버의 작동까지 방지할 수는 없다. 이를 해결하기 위하여, 기존에는 운전자의 착석상태를 압력센서로 감지하여, 착석이 아닐 경우에는 안전레버와 안전솔레노이드 사이에 연결하는 릴레이를 끊어 파일럿 압이 나가지 못하게 방지하고 있다. 하지만 이와 같은 경우 운전자의 의도와는 상관없이 릴레이를 끊게 되어 비착석 상태에서 작업이 필요한 경우조차도 조작레버 작동이 불가하게 되는 문제점이 있다.

일반적으로 굴삭기는 운전자의 조이스틱 레버(6)조작에 의해 그 압력이 메이컨트롤밸브(3)의 스풀을 절환함으로써 각 엑추에이터(4)쪽으로 유압펌프(2)에서 공급되는 유압유의 유로를 확보함으로써 작동한다.

도 1에서 보는 바와 같이 기존의 안전장치는 운전자가 직접 안전레버를 조작함으로써 안전솔레노이드기 작동되고 파이로트펌프에서 토출된 유압유가 조이스틱 레버 공급라인에 대기하게 된다.

이때 조이스틱 레버를 작동하게 되면 파이롯트 압력이 메이콘트롤밸브(3)를 작동시키는 유압펌프(2)에서 공급되는 작동유압과 유압엑추에이터(4)의 유로를 확보함으로써 유압엑추에이터(4)를 작동시키다.

상기와 같이 구성된 종래의 안전장치는 운전자의 조작에 의해서만 제어되기 때문에 운전작 실수로 안전레버(11)를 해제상태에 놓지 않고 굴삭기에서 이탈 시 조이스틱레버를 실시로 조작할 경우 안전성이 확보되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 안전모드를 활성화시킨 상태에서는 운전자의 착석상태를 감지하여 비 착석 상태 시 조작 레버를 움직일 수 없도록 차단하고, 또한 작업 환경에 따라 운전자의 시야를 확보하기 위해서 안전모드를 해제시킨 상태에서는 비 착석 상태가 되어도 조작 레버를 움직일 수 있도록 하는 운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드를 제공함에 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 운전자가 직접 안전레버를 조작함으로써 안전 솔레노이드가 작동되고 파이로트펌프에서 토출된 유압유가 조이스틱 레버 공급라인에 대기하게 되며, 조이스틱 레버의 작동에 의하여 파이롯트 압력이 메이콘트롤밸브를 작동시켜 유압펌프에서 공급되는 작동유압과 유압엑츄에이터의 유로를 확보함으로써 유압엑츄에이터를 작동시키도록 하는 굴삭기의 안전모드에 있어서, 작업자의 착석상태를 감지하도록 의자 일측에 설치되어 하중변화를 감지하는 감지센서; 및 안전모드 상태에서 작업자 비착석시 안전 솔레노이드를 오프 시켜 조작레버의 파일럿 압이 MCV(MAIN CONTRO VALVE) 스풀을 움직일 수 없도록 차단하고, 안전모드를 해제시킨 상태에서는 상기 작업자 비착석시 안전 솔레노이드를 온 시켜 조작레버의 파일럿 압이 MCV 스풀로 전달되도록 허가하는 제어기로 이루어지는 운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징은, 상기 안전모드는 안전레버가 온(ON)된 상태에서 이루어지는 운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 운전자 의도를 고려한 안전모드를 사용함으로 해서,

작업자가 비착석 상태에서는 동작을 멈추게 하여 운전자의 안전을 도모하고 실수 등으로 인한 인명피해를 줄일 수 있다.

또한, 작업환경에 따라 운전자의 시야를 확보하기 위해서 비착석 상태에서도 운전자의 의도에 따라 작업을 할 수 있도록 함으로써 보다 효율적으로 작업을 할 수 있는 장점이 있다.

이하에서 설명되는 본 발명의 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 종래 굴삭기 안전장치의 회로도, 도 2는 본 발명에 따른 운전자의 의 도를 고려한 굴삭기 안전모드의 제어를 나타내는 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드의 순서도로서,

본 발명은 운전자가 직접 안전레버를 조작함으로써 안전 솔레노이드가 작동되고 파이로트펌프에서 토출된 유압유가 조이스틱 레버 공급라인에 대기하게 되며, 조이스틱 레버의 작동에 의하여 파이롯트 압력이 메이콘트롤밸브를 작동시켜 유압펌프에서 공급되는 작동유압과 유압엑츄에이터의 유로를 확보함으로써 유압엑츄에이터를 작동시키도록 하는 굴삭기의 안전모드에 있어서,

작업자의 착석상태를 감지하도록 의자 일측에 설치되어 하중변화를 감지하는 감지센서, 안전모드 상태에서 작업자 비착석시 안전 솔레노이드를 오프 시켜 조작레버의 파일럿 압이 MCV 스풀을 움직일 수 없도록 차단하고, 안전모드를 해제시킨 상태에서는 상기 작업자 비착석시 안전 솔레노이드를 온 시켜 조작레버의 파일럿 압이 MCV 스풀로 전달되도록 허가하는 제어기로 이루어지는 운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드에 관한 것이다.

도 2는 안전모드에서의 작동을 나타내는 구성도로서, 안전레버를 입력(20)하고 안전모드를 선택(10)하면 감지센서가 운전자의 착석여부를 판단(30)하여 제어기(40)로 전달되고, 상기 제어기(40)는 안전 솔레노이드가 온(ON)/오프(OFF)로 출력(50)되는 것을 상기 운전자 착석 여부에 따라 제어하게 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 안전모드를 선택하지 않은 경우에는 운전자가 비착석 상 태가 되더라도 조작레버를 움직일 수 있도록 안전 솔레노이드가 오프(OFF)상태가 된다.

상기와 같이 작동되는 이유는 굴삭기와 같은 건설 장비에 있어서 예상치 못한 조작레버의 작동을 방지하고 안전모드 선택시 운전자의 착석 여부를 감지하여 비착석 상태 시에는 안전을 위하여 조작레버를 움직일 수 없도록 하되, 작업환경에 따라 운전자가 시야를 확보하기 위해 일어서서 작업을 해야하는 경우에는 안전모드를 해제하여 비착석 상태에서도 작업을 할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 안전모드를 활성화시킨 상태에서는 작업자의 착석상태를 감지하여, 비착석 상태에서는 조작레버의 파일럿 압이 MCV 스풀을 움직일 수 없도록 하며, 안전모드를 해제시킨 상태에서는 작업자가 비착석으로 감지되어도 조작레버의 파일럿 앞이 MCV 스풀로 전달이 되도록 허가함으로써, 작업환경에 따라 운전자의 시야를 확보하기 위해 비착석 상태가 발생할 수 있음을 고려한 것이다.

아울러, 안전모드는 디폴트(default)로 활성화 상태이며 운전자의 의도에 따라 해제 가능하도록 한다.

안전모드를 선택하고 안전 레버가 해제되어 있는 상태에서 운전자가 비착석으로 판단되었을 때, 안전 솔레노이드를 오프(OFF)시켜 파일럿 압의 공급을 차단한다.

또한, 상기에서 언급한 감지센서는 압력센서에 한정하지 않으며, 착석과 비착석을 가려낼 수 있는 다양한 측정장치로 이루어질 수 있다.

한편, 도 3은 본 발명의 굴삭기 안전모드의 작동에 따른 순서도를 나타낸 것으로서,

먼저, 엔진이 가동(S200)되면 안전레버 온(ON)/오프(OFF) 선택단계(S202)에서 상기 안전레버를 오프(OFF)시키면 안전 솔레노이드가 오프(S210)되어 파일럿 압이 차단되어 조작레버의 작동이 불가능해지고, 상기 안전레버를 온(ON) 시키면 안전모드 선택단계(S204)로 진행된다.

상기 안전모드 선택단계(S204)에서 안전모드 오프(OFF)상태로 하면 안전 솔레노이드가 온(ON)(S206)되어 파일럿 압이 전달되어 조작레버의 작동이 가능해진다.

또한, 상기 안전모드를 온(ON)상태로 하면 운전자의 착석여부를 판단하는 단계(S208)로 진행되고, 운전자가 착석이 된 상태이면 안전 솔레노이드가 온(ON)(S206)되어 파일럿 압이 전달되어 조작레버의 작동이 가능해지고, 만약 운전자가 비착석 상태이면 안전 솔레노이드가 오프(OFF)(S210)되어 파일럿 압이 차단되면서 조작레버의 작동이 불가능해 지게 된다.

이상의 실시 예들은 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위는 실시 예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에 의거하여 정의되는 본 발명의 범주 내에서 당업자들에 의하여 변형 또는 수정될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있다는 것이다.

도 1은 종래 굴삭기 안전장치의 회로도,

도 2는 본 발명에 따른 운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드의 제어를 나타내는 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드의 순서도이다.

Claims

운전자가 직접 안전레버를 조작함으로써 안전 솔레노이드가 작동되고 파이로트펌프에서 토출된 유압유가 조이스틱 레버 공급라인에 대기하게 되며, 조이스틱 레버의 작동에 의하여 파이롯트 압력이 메이콘트롤밸브를 작동시켜 유압펌프에서 공급되는 작동유압과 유압엑츄에이터의 유로를 확보함으로써 유압엑츄에이터를 작동시키도록 하는 굴삭기의 안전모드에 있어서,

작업자의 착석상태를 감지하도록 의자 일측에 설치되어 하중변화를 감지하는 감지센서; 및

안전모드 상태에서 작업자 비착석시 안전 솔레노이드를 오프(OFF) 시켜 조작레버의 파일럿 압이 MCV(MAIN CONTRO VALVE) 스풀을 움직일 수 없도록 차단하고, 안전모드를 해제시킨 상태에서는 상기 작업자 비착석시 안전 솔레노이드를 온(ON) 시켜 조작레버의 파일럿 압이 MCV(MAIN CONTRO VALVE) 스풀로 전달되도록 허가하는 제어기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드.
제 1항에 있어서,

상기 안전모드는 안전레버가 온(ON)된 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 운전자의 의도를 고려한 굴삭기 안전모드.
제 1항에 있어서,

상기 감지센서는 압력센서인 것을 특징으로 하는 운전자 의도를 고려한 굴삭기 안전모드.