KR20140005433A

KR20140005433A - 건설장비용 동력인출장치

Info

Publication number: KR20140005433A
Application number: KR1020120072582A
Authority: KR
Inventors: 김형준
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2012-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2014-01-15

Abstract

본 발명은, 동력을 발생시키는 엔진부와 상기 엔진부로부터 동력을 전달받아 바퀴로 구동력을 전달하는 주행부와 동력인출장치를 통해 상기 엔진부로부터 동력을 전달받아 작업장치로 구동력을 전달하는 유압 펌프부와 상기 유압 펌프부로부터 토출되는 유체를 상기 작업장치로 공급 및 차단하는 작업 수행부 및 상기 동력인출장치 상에 위치되어 상기 작업장치를 구동하고자 하면, 유압 펌프부로 동력을 공급하고, 상기 작업장치를 정지시키고자 하면, 상기 유압 펌프부로 전달되는 동력을 차단하는 동력 차단부를 포함한다.
본 발명은, 작업장치를 사용하지 않는 경우에는 작업장치로 동력이 전달되지 않도록 차단하여 불필요한 동력 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 작업장치로 동력을 선택적으로 전달할 수 있어, 건설장비의 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

건설장비용 동력인출장치{Power take off device for construction equipment}

본 발명은 건설장비용 동력인출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 작업장치를 사용하지 않는 경우, 불필요한 동력 손실을 방지할 수 있는 건설장비용 동력인출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건설 현장에서 사용되는 장비는, 이동을 위한 변속장치 및 작업장치의 동작을 위한 동력인출장치가 변속기에 함께 내장되어 있다.

또한, 종래의 건설장비는 변속장치 및 동력 인출장치가 엔진에서 생성된 동력으로 함께 작동된다.

따라서, 이동 만을 위한 엔진의 구동 시, 변속장치 뿐만 아니라 동력인출장치로도 동력이 전달되는 문제점이 있었다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2004-0041420호(공개일 : 2004.05.17)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 덤프 차량의 동력 인출 장치 제어 시스템에 대한 기술이 기재된다.

본 발명의 목적은, 작업장치를 사용하지 않는 경우에는 작업장치로 동력이 전달되지 않도록 차단하여 불필요한 동력 손실을 방지함으로써, 건설장비의 연비를 향상시킬 수 있는 건설장비용 동력인출장치를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 건설장비용 동력인출장치는, 동력을 발생시키는 엔진부와 상기 엔진부로부터 동력을 전달받아 바퀴로 구동력을 전달하는 주행부와 동력인출장치를 통해 상기 엔진부로부터 동력을 전달받아 작업장치로 구동력을 전달하는 유압 펌프부와 상기 유압 펌프부로부터 토출되는 유체를 상기 작업장치로 공급 및 차단하는 작업 수행부 및 상기 동력인출장치 상에 위치되어 상기 작업장치를 구동하고자 하면, 유압 펌프부로 동력을 공급하고, 상기 작업장치를 정지시키고자 하면, 상기 유압 펌프부로 전달되는 동력을 차단하는 동력 차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 주행부는 상기 엔진부로부터 전달받은 동력의 회전력을 조절하는 토크 컨버터 및 상기 동력을 전, 후 차축 바퀴로 전달하는 변속장치를 구비한다.

그리고, 상기 변속장치는 변속기 제어기 및 상기 변속기 제어기의 동작에 따라 유체의 유량을 제어하는 제어밸브를 구비한다.

또한, 상기 작업 수행부는 작업장치로 전달되는 동력을 공급 및 차단하기 위하여 형성되는 작업장치 제어밸브를 구비한다.

또한, 상기 작업장치 제어밸브는 상기 작업장치의 동작을 조작하기 위하여 형성되는 작동레버 및 상기 작동레버의 온/오프를 감지하여 상기 작업장치 제어밸브로 전달하기 위하여 형성되는 작업장치 제어기를 구비한다.

또한, 상기 작업장치 제어기는 CAN 통신으로 변속기 제어기에 레버의 온/오프 상태를 송신한다.

또한, 상기 변속기 제어기는 상기 CAN 통신으로 수신한 레버의 온/오프 상태를 상기 동력 차단부로 전달하며, 상기 레버가 온 상태일 경우, 엔진부에서 발생된 동력을 유압 펌프부로 전달하도록 동력 차단부를 제어하고, 상기 레버가 오프 상태일 경우에는 상기 엔진부에서 발생된 동력이 상기 유압 펌프부로 전달되는 것을 차단하도록 상기 동력 차단부를 제어한다.

본 발명은, 작업장치를 사용하지 않는 경우에는 작업장치로 동력이 전달되지 않도록 차단하여 불필요한 동력 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 작업장치로 동력을 선택적으로 전달할 수 있어, 건설장비의 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 건설장비용 동력인출장치의 주행부에 대한 동작블록도를 보여준다.
도 2는 본 발명에 따른 건설장비용 동력인출장치의 작업 수행부에 대한 동작블록도를 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 건설장비용 동력인출장치의 동작블록도를 보여준다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 고안의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 건설장비용 동력인출장치의 주행부의 동작블록도를 보여준다.

도 1에 도시된 바와 같이, 엔진부(100)에서 발생된 동력은 주행부(200)로 전달된다.

즉, 상기 엔진부(100)에서 발생된 동력이 변속기(10) 내의 토크 컨버터(210)로 전달되면, 상기 토크 컨버터(210)는 상기 동력의 회전력을 조절한다.

또한, 변속장치(220)는 동력을 전, 후 차축 바퀴(600)로 전달하여 건설장비가 이동되도록 한다.

여기서, 이동을 위하여 상기 변속장치(220)를 조작할 경우, 변속기 제어기에(220-1) 구비된 레버(미도시)의 변위가 변경된다.

그리고, 상기 레버(미도시)의 변위가 변함에 따라 제어밸브(220-2)가 열리게 되고, 유체를 통하여 상기 변속장치(220)의 동력이 타이어로 전달되어 이동이 일어나게 된다.

여기서, 상기 제어밸브(220-2)는 상기 변속기 제어기(220-1)의 동작에 따라 상기 유체의 유량을 제어한다.

반대로, 변속장치(220)의 위치가 변경되지 않으면, 상기 변속기 제어기(220-1)에 구비된 레버(미도시)의 변위가 변하지 않아 제어밸브(220-2)는 닫힌 상태가 유지된다.

따라서, 동력이 상기 변속장치(200)를 통하여 바퀴(600)로 전달되지 않기 때문에 이동이 일어나지 않는다.

도 2는 본 발명에 따른 건설장비용 동력인출장치의 작업 수행부의 동작블록도를 보여준다.

도 2에 도시된 바와 같이, 엔진부(100)에서 발생된 동력은 변속기 내의 동력인출장치(110)를 통해 유압 펌프부(300)로 전달된다.

상기 유압 펌프부(300)는, 동력을 전달받아 작업장치(700)로 구동력을 전달한다.

여기서, 상기 유압 펌프부(300)는 유체를 가압 송출하는 펌프로써, 상기 동력 인출장치(110)로부터 공급된 동력의 기계적 에너지를 압력 에너지로 변환시킨다.

또한, 상기 유체는 일정 점도를 가진 연료유, 윤활유 등으로 설정되는 것이 바람직하다.

이어서, 상기 유압 펌프부(300)로부터 토출되는 유체에 의해 작업장치(700)가 구동된다.

이때, 상기 유압 펌프부(300)로부터 토출되는 유체는 작업장치 제어밸브(410)의 개폐 여부에 따라 상기 작업장치(700)로 공급 및 차단된다.

즉, 작업장치(700)를 구동시키기 위한 작동레버(410b)의 온/오프가 조작되면, 작업장치 제어기(410a)가 상기 작동레버(410b)의 온/오프를 감지한다.

상기 작동레버(410b)가 온 상태로 조작되면, 그에 따른 신호를 상기 작업장치 제어기(410a)가 감지하고, 작업장치 제어밸브(410)로 전달하게 된다.

이때, 상기 작동레버(410b)가 온 상태로 조작되었기 때문에, 상기 작업장치 제어밸브(410)가 열리게 되고, 유압 펌프부(300)로부터 토출되는 유체에 의한 동력으로 작업장치(700)의 작동이 이루어진다.

만일, 상기 작동레버(410b)가 오프 상태로 조작되면, 상기 작업장치 제어기(410a)가 상기 작동레버(410b)의 오프 상태를 상기 작업장치 제어밸브(410)로 전달하기 때문에, 상기 작업장치 제어밸브(410)가 닫힌 상태를 유지하게 되어 작업장치(700)의 작동이 일어나지 않는다.

도 3은 본 발명에 따른 건설장비용 동력인출장치의 동작블록도를 보여준다.

도 3에 도시된 바와 같이, 엔진부(100)에서 발생된 동력은 건설장비의 이동을 위한 주행부(200)와 작업장치(700)를 구동시키기 위한 유압 펌프부(300)로 각각 전달된다.

그리고, 상기 유압 펌프부(300)에는 변속기(10) 내부의 동력인출장치(110) 상에 위치되고, 상기 엔진부(100)로부터 동력을 전달받아 상기 유압 펌프부(300)에 선택적으로 전달하는 동력 차단부(500)가 형성된다.

여기서, 상기 동력 차단부(500)는 작업장치(700)를 구동하고자 하면, 유압 펌프부(300)로 동력을 공급하고, 상기 작업장치(700)를 정지시키고자 하면, 상기 유압 펌프부(300)로 전달되는 동력을 차단한다.

즉, 작동레버(410b)의 온/오프 상태를 작업장치 제어기(410a)가 감지함에 따라 상기 작업장치 제어밸브(410)가 동작하고, 상기 작업장치 제어기(410a)와 변속기 제어기(220-1) 간의 송수신을 결과를 통해 상기 동력 차단부(500)의 작동이 일어난다.

여기서, 상기 작동레버(410b)의 온/오프 상태는 온 상태일 때 상기 작업장치(700)가 동작되고, 오프 상태일 때 상기 작업장치(700)가 동작되지 않는다.

또한, 변속기 제어기(220-1)와 상기 작업장치 제어기(410a)는 실시간 CAN 통신을 통하여 작동레버(410b)의 레버 온/오프 상태를 송수신하는 것이 바람직하나, 다른 통신 모듈의 사용도 가능할 수 있다.

한편, 주행부(200)의 동작은 도 1에서 설명한 것과 동일하고, 동력 차단부(500)를 포함한 변속기(10), 유압 펌프부(300) 및 작업 수행부(400)의 동작은 다음과 같다.

먼저, 상기 엔진부(100)로부터 발생된 동력이 동력인출장치(110)를 통하여 유압 펌프부(300)로 전달된다.

다음으로, 동력이 상기 유압 펌프부(300)로 이동하고, 작업장치 제어밸브(410)를 통하여 작업장치(700)의 동작여부를 판단하게 된다.

이때, 작동레버(410b)의 온/오프가 조작되면, 작업장치 제어기(410a)가 실시간 CAN 통신을 통하여 상기 작동레버(410b)의 온/오프 상태를 변속기 제어기(220-1)로 송신할 수 있다.

만일, 상기 변속기 제어기(220-1)가 상기 작동레버(410b)의 온 상태를 실시간 CAN 통신을 통하여 수신하면, 엔진부(100)에서 발생된 동력이 유압 펌프부(300)로 전달되도록 동력 차단부(500)를 제어한다.

여기서, 실시간 CAN 통신은 여러 개의 ECU(Electronic Control Unit)를 병렬로 연결하여 데이터를 주고받는 통신방법으로써, 다량의 정보 전달이 가능하고, 생산원가가 낮을 뿐만 아니라 정비성이 우수하다.

또한, 상기 실시간 CAN 통신은 노이즈에 매우 강하고 통신 속도가 비교적 빠른 특징이 있다.

한편, 작동레버(410b)가 오프 상태인 신호를 변속기 제어기(220-1)로 송신하면, 상기 변속기 제어기(220-1)는 상기 작동레버(410b)의 오프 상태 신호를 수신한다.

이어서, 상기 변속기 제어기(220-1)는 엔진부(100)에서 발생된 동력이 유압 펌프부(300)로 전달되는 것을 동력 차단부(500)를 통해 차단하도록 제어한다.

여기서, 상기 변속기 제어기(220-1)와 동력 차단부(500)는 변속기(10) 내부에서 무선 또는 유선 중 어느 하나로 연결될 수 있다.

결과적으로, 상기 변속기 제어기(220-1)는 상기 동력 차단부(500)로 작동레버(410b)의 온/오프 상태에 대한 신호를 전송하여 상기 동력 차단부(500)의 선택적인 동력 전달이 가능하도록 한다.

따라서, 건설장비의 이동만 실시되고, 작업장치(700)를 사용하지 않는 경우, 유압 펌프부(300)로 전달되는 불필요한 동력 손실을 동력인출장치 상에 동력 차단부(500)를 형성하여 방지함으로써, 건설장비의 연비를 향상시킬 수 있다.

이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 변속기 100 : 엔진부
110 : 동력인출장치 200 : 주행부
210 : 토크 컨버터 220 : 변속장치
220-1 : 변속기 제어기 220-2 : 제어밸브
300 : 유압 펌프부 400 : 작업 수행부
410 : 작업장치 제어밸브 410a : 작업장치 제어기
410b : 작동레버 500 : 동력 차단부
600 : 바퀴 700 : 작업장치

Claims

동력을 발생시키는 엔진부;
상기 엔진부로부터 동력을 전달받아 바퀴로 구동력을 전달하는 주행부;
동력인출장치를 통해 상기 엔진부로부터 동력을 전달받아 작업장치로 구동력을 전달하는 유압 펌프부;
상기 유압 펌프부로부터 토출되는 유체를 상기 작업장치로 공급 및 차단하는 작업 수행부; 및
상기 동력인출장치 상에 위치되어 상기 작업장치를 구동하고자 하면, 유압 펌프부로 동력을 공급하고, 상기 작업장치를 정지시키고자 하면, 상기 유압 펌프부로 전달되는 동력을 차단하는 동력 차단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비용 동력인출장치.
제1항에 있어서,
상기 주행부는,
상기 엔진부로부터 전달받은 동력의 회전력을 조절하는 토크 컨버터; 및
상기 동력을 전, 후 차축 바퀴로 전달하는 변속장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설장비용 동력인출장치.
제2항에 있어서,
상기 변속장치는,
변속기 제어기; 및
상기 변속기 제어기의 동작에 따라 유체의 유량을 제어하는 제어밸브;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설장비용 동력인출장치.
제1항에 있어서,
상기 작업 수행부는,
작업장치로 전달되는 동력을 공급 및 차단하기 위하여 형성되는 작업장치 제어밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설장비용 동력인출장치.
제4항에 있어서,
상기 작업장치 제어밸브는,
상기 작업장치의 동작을 조작하기 위하여 형성되는 작동레버; 및
상기 작동레버의 온/오프를 감지하여 상기 작업장치 제어밸브로 전달하기 위하여 형성되는 작업장치 제어기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설장비용 동력인출장치.
제5항에 있어서,
상기 작업장치 제어기는,
CAN 통신으로 변속기 제어기에 레버의 온/오프 상태를 송신하는 것을 특징으로 하는 건설장비용 동력인출장치.
제6항에 있어서,
상기 변속기 제어기는,
상기 CAN 통신으로 수신한 레버의 온/오프 상태를 상기 동력 차단부로 전달하며, 상기 레버가 온 상태일 경우, 엔진부에서 발생된 동력을 유압 펌프부로 전달하도록 동력 차단부를 제어하고, 상기 레버가 오프 상태일 경우에는 상기 엔진부에서 발생된 동력이 상기 유압 펌프부로 전달되는 것을 차단하도록 상기 동력 차단부를 제어하는 것을 특징으로 하는 건설장비용 동력인출장치.