KR20160122331A

KR20160122331A - 작업기계의 브레이크 시스템 및 제동 방법

Info

Publication number: KR20160122331A
Application number: KR1020150051927A
Authority: KR
Inventors: 권영득
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2016-10-24
Also published as: KR101959011B1

Abstract

본 발명은 작업기계의 브레이크 시스템 및 제동 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 작업기계의 브레이크 시스템은, 브레이크 페달의 누름을 감지하여 브레이크 신호를 출력하는 브레이크 감지부; 작업기계의 전진, 후진 또는 정지 상태를 감지하여 주행상태 신호를 출력하는 주행상태 감지부; 및 상기 주행상태 신호와 상기 브레이크 신호를 비교 분석한 결과에 따라, 유압 구동원의 전진 비례제어밸브 또는 후진 비례제어밸브 중에서 폐쇄 상태의 해당 비례제어밸브의 작동을 제어하여, 클러치 제동부의 전진 클러치 또는 후진 클러치 중에서 상기 해당 비례제어밸브에 연결되는 해당 클러치에 압유가 공급되어 상기 작업기계의 제동이 구현되도록 하는 제어부를 포함하고, 상기 브레이크 페달의 조작에 의해 작동되는 브레이크 밸브; 및 상기 작업기계의 액슬에 설치되며, 상기 브레이크 밸브를 통한 압유의 공급 여부에 따라 작동 또는 작동 해제되는 액슬 제동부를 더 포함하되, 상기 브레이크 페달의 조작에 의해 상기 브레이크 밸브가 작동되어, 상기 액슬 제동부의 브레이크 유닛에 압유가 공급되어 액슬을 압착함에 의해 상기 작업기계의 전진 또는 후진 방향 제동이 구현되도록 하고, 상기 액슬 제동부는 상기 클러치 제동부와 동시에 또는 순차적으로 작동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 작업기계의 브레이크 시스템 및 제동 방법은, 액슬 제동방식과 클러치 제동방식으로 작업기계의 제동이 이루어질 수 있도록 구성함으로써, 작업기계의 제동력이 액슬에 집중되지 않고 클러치에 분산될 수 있어, 액슬 제동방식에 사용되는 기존의 마찰판 개수를 줄일 수 있고, 제동시 마찰로 인한 액슬의 부담을 덜어주어 액슬의 수명 및 액슬 내부 부품의 수명을 증대시킬 수 있고, 발열 감소로 기존의 쿨링 시스템을 삭제 또는 사양 축소를 가능하게 할 수 있고, 작업기계의 원가를 절감할 수 있다.

Description

작업기계의 브레이크 시스템 및 제동 방법{BRAKE SYSTEM AND BRAKING METHOD FOR WORKING MACHINE}

본 발명은 작업기계의 브레이크 시스템 및 제동 방법에 관한 것이다.

작업기계는 산업 현장에서 이루어지는 작업의 다양성으로 인해, 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비 등으로 구분될 수 있으며, 구체적으로, 지게차, 불도저, 굴삭기 등과 같이 상당히 많은 종류의 장비를 포함하는 개념이다.

일반적으로 작업기계인 지게차는 비교적 고중량의 하물(荷物)을 들어올리고 내리거나 혹은 이 하물을 제한된 작업 환경에서 원하는 위치로 운반하기 위한 장비이다.

이러한 지게차는 엔진지게차와 전동지게차로 구분되는데, 엔진지게차는 주로 아웃도어(outdoor) 영역에서 널리 이용되는 한편 전동지게차는 매연이나 소음이 적어 인도어(indoor) 영역에서 흔히 사용된다.

또한, 지게차는 마스트 조립체가 차체에 고정되어 있는 표준 지게차와, 마스트 조립체가 리치 래그를 따라 차체에 대해 전후로 움직이도록 하는 리치 타입(reach type) 지게차로 분류되는데, 표준타입 지게차는 일반적으로 엔진식과 전동식으로 구분되고, 엔진식은 엔진을 탑재하고 있으며, 전동식 및 리치 타입 지게차는 전기모터와 이것에 전력을 공급하는 배터리를 탑재한 이른바 전동식 지게차이다.

전동지게차나 HST(Hydro-static Travel) 엔진지게차는 자동감속 기능이 있고, HDT(Hydro-dynamic Travel) 엔진지게차는 자동감속 기능이 없다.

자동감속 기능이 없는 HDT 엔진지게차는 가속 페달의 조작 정도에 따라 엔진의 회전수가 조절되면서 운행 속도가 증가하게 되고, 주행이 끝나고 정지하기 위해서는 주행 중 가속 페달을 밟지 않은 것만으로도 지면과 지게차 휠 사이의 마찰력으로 타행 감속이 이루어져 정지하게 된다.

다만, 이러한 타행 감속은 감속되는 정도가 작아 운전자가 브레이크 페달을 조작하여 지게차를 신속하게 정지시키거나, 서비스 브레이크나 리타더(Retarder)와 같은 추가적인 장치가 구비되어 있을 경우 이를 이용하여 지게차를 신속하게 정지시키게 된다.

그러나, 브레이크 페달 또는 서비스 브레이크나 리타더에 의한 제동 방법은 구동바퀴와 연결된 액슬에 설치되는 마찰판에 의해서 저향력이나 마찰을 발생시켜 제동하는 방법으로서 잦은 제동을 하는 경우 마찰판의 과열로 인해 제동력이 떨어지거나, 추가 장치에 의한 고장발생 우려가 있어 지게차의 운행 및 유지보수에 문제점이 발생할 뿐만 아니라, 마찰판과의 마찰로 인하여 액슬의 수명 및 액슬 내부 부품의 수명을 단축시키는 문제가 있었다.

국내 공개특허공보 제 10-2007-0068945 호 (공개일: 2007년 07월 02일) 국내 공개특허공보 제 10-2010-0075288 호 (공개일: 2010년 07월 02일)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 액슬 제동방식과 클러치 제동방식으로 작업기계의 제동이 이루어질 수 있도록 하여, 액슬 제동방식에 사용되는 기존의 마찰판 개수를 줄일 수 있고, 제동시 마찰로 인한 액슬의 부담을 덜어주어 액슬의 수명 및 액슬 내부 부품의 수명을 증대시킬 수 있고, 발열 감소로 기존의 쿨링 시스템을 삭제 또는 사양 축소를 가능하게 할 수 있고, 작업기계의 원가를 절감할 수 있도록 하는 작업기계의 브레이크 시스템 및 제동 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 액슬 제동방식에 클러치 제동방식을 부가하여, 제동을 위한 감속 정도를 운전자가 임의로 조절할 수 있게 하거나, 운전자가 감속의 정도를 선택할 수 있게 하여, 운전자가 느끼는 감성품질에 맞는 맞춤형 감속이 될 수 있게 할 뿐만 아니라 작업기계의 제동 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 작업기계의 브레이크 시스템 및 제동 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 작업기계의 브레이크 시스템은, 브레이크 페달의 누름을 감지하여 브레이크 신호를 출력하는 브레이크 감지부; 작업기계의 전진, 후진 또는 정지 상태를 감지하여 주행상태 신호를 출력하는 주행상태 감지부; 및 상기 주행상태 신호와 상기 브레이크 신호를 비교 분석한 결과에 따라, 유압 구동원의 전진 비례제어밸브 또는 후진 비례제어밸브 중에서 폐쇄 상태의 해당 비례제어밸브의 작동을 제어하여, 클러치 제동부의 전진 클러치 또는 후진 클러치 중에서 상기 해당 비례제어밸브에 연결되는 해당 클러치에 압유가 공급되어 상기 작업기계의 제동이 구현되도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 브레이크 감지부는, 압력 센서 또는 각도 센서로서, 상기 브레이크 페달의 작동을 감지하는 감지 장치를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 주행상태 신호는 전진 신호이고, 상기 제어부는, 상기 후진 클러치에 연결되는 상기 후진 비례제어밸브가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 작동되도록 제어하여, 상기 후진 클러치에 의해 증가되는 후진력이 상기 전진 클러치에 의한 전진력과 상충하게 되어 상기 클러치 제동부에서 상기 작업기계의 전진 방향 제동을 위한 감속 기능이 구현되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 주행상태 신호는 후진 신호이고, 상기 제어부는, 상기 전진 클러치에 연결되는 상기 전진 비례제어밸브가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 작동되도록 제어하여, 상기 전진 클러치에 의해 증가되는 전진력이 상기 후진 클러치에 의한 후진력과 상충하게 되어 상기 클러치 제동부에서 상기 작업기계의 후진 방향 제동을 위한 감속 기능이 구현되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 브레이크 페달의 조작에 의해 작동되는 브레이크 밸브; 및 상기 작업기계의 액슬에 설치되며, 상기 브레이크 밸브를 통한 압유의 공급 여부에 따라 작동 또는 작동 해제되는 액슬 제동부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 주행상태 신호는 전진 신호 또는 후진 신호이고, 상기 브레이크 페달의 조작에 의해 상기 브레이크 밸브가 작동되어, 상기 액슬 제동부의 브레이크 유닛에 압유가 공급되어 액슬을 압착함에 의해 상기 작업기계의 전진 또는 후진 방향 제동이 구현되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부에 의해 작동되는 브레이크 밸브; 및 상기 작업기계의 액슬에 설치되며, 상기 브레이크 밸브를 통한 압유의 공급 여부에 따라 작동 또는 작동 해제되는 액슬 제동부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 주행상태 신호는 전진 신호 또는 후진 신호이고, 상기 제어부는, 상기 브레이크 밸브가 작동되도록 제어하여, 상기 액슬 제동부의 상기 브레이크 유닛에 압유가 공급되어 액슬을 압착함에 의해 상기 작업기계의 전진 또는 후진 방향 제동이 구현되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 액슬 제동부는, 상기 클러치 제동부와 동시에 또는 순차적으로 작동될 수 있다.

구체적으로, 운전자의 조작에 의해 상기 클러치 제동부와 상기 액슬 제동부 중에서 적어도 어느 하나가 선택 작동되도록 제동선택 신호를 상기 제어부로 출력하는 제동 선택부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제동선택 신호는 클러치 제동 신호이고, 상기 제어부는, 상기 클러치 제동 신호, 상기 주행상태 신호, 상기 브레이크 신호를 비교 분석한 결과에 따라, 상기 유압 구동원의 상기 전진 비례제어밸브 또는 상기 후진 비례제어밸브 중에서 폐쇄 상태의 상기 해당 비례제어밸브의 작동을 제어하여, 상기 클러치 제동부의 상기 전진 클러치 또는 상기 후진 클러치 중에서 상기 해당 비례제어밸브에 연결되는 상기 해당 클러치에 압유가 공급되어 상기 작업기계의 제동이 구현되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제동선택 신호는 액슬 제동 신호이고, 상기 제어부는, 상기 브레이크 밸브가 작동되도록 제어하여, 상기 액슬 제동부의 상기 브레이크 유닛에 압유가 공급되어 액슬을 압착함에 의해 상기 작업기계의 전진 또는 후진 방향 제동이 구현되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제동선택 신호는 클러치 제동 신호, 액슬 제동 신호이고, 상기 제어부는, 상기 클러치 제동 신호와 상기 액슬 제동 신호 모두가 입력 되거나, 모두 입력되지 않을 경우, 상기 클러치 제동부 및 상기 액슬 제동부에 의해서 상기 작업기계의 제동이 구현되도록 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 작업기계의 제동 방법은, 제어부가, 주행상태 감지부로부터 주행상태 신호를 입력 받는 단계; 상기 제어부가, 브레이크 감지부로부터 브레이크 신호를 입력 받는 단계; 및 상기 제어부가, 상기 주행상태 신호와 상기 브레이크 신호를 비교 분석한 결과에 따라, 유압 구동원의 전진 비례제어밸브 또는 후진 비례제어밸브 중에서 폐쇄 상태의 해당 비례제어밸브의 작동을 제어하여, 클러치 제동부의 전진 클러치 또는 후진 클러치 중에서 해당 비례제어밸브에 연결되는 해당 클러치에 압유가 공급되어 작업기계의 제동이 구현되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 주행상태 감지부로부터 상기 주행상태 신호를 입력 받는 단계 이후에, 브레이크 페달이 눌러지면서 브레이크 밸브의 작동으로 액슬 제동부의 브레이크 유닛에 압유가 공급되어 상기 작업기계의 제동이 구현되는 단계를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 주행상태 신호 및 상기 브레이크 신호를 입력 받는 단계 이후에, 상기 제어부가, 상기 주행상태 신호와 상기 브레이크 신호를 비교 분석한 결과에 따라, 브레이크 밸브의 작동을 제어하여, 액슬 제동부의 브레이크 유닛에 압유가 공급되어 작업기계의 제동을 구현하는 단계를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 액슬 제동부에서 상기 작업기계의 제동을 구현하는 단계는, 상기 클러치 제동부에서 상기 작업기계의 제동을 구현하는 단계와 동시에 또는 순차적으로 이루어질 수 있다.

구체적으로, 상기 브레이크 신호를 입력 받는 단계 전에, 상기 제어부가, 제동 선택부로부터 제동선택 신호를 입력 받는 단계를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제동선택 신호는, 상기 클러치 제동부에서 상기 작업기계의 제동을 위한 감속 기능이 구현될 수 있게 선택하는 클러치 제동 신호; 및 상기 액슬 제동부에서 상기 작업기계의 제동이 구현될 수 있게 선택하는 액슬 제동 신호를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부가, 상기 클러치 제동 신호를 입력 받으면, 상기 클러치 제동부에서 상기 작업기계의 제동을 위한 감속 기능이 구현될 수 있게 제어하고, 상기 제어부가, 상기 액슬 제동 신호를 입력 받으면, 상기 액슬 제동부에서 상기 작업기계의 제동이 구현될 수 있게 제어하고, 상기 제어부가, 상기 클러치 제동 신호 및 상기 액슬 제동 신호를 입력 받거나 받지 못하면, 클러치 제동부 및 상기 액슬 제동부에서 상기 작업기계의 제동이 구현될 수 있게 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 작업기계의 브레이크 시스템 및 제동 방법은, 액슬 제동방식과 클러치 제동방식으로 작업기계의 제동이 이루어질 수 있도록 구성함으로써, 작업기계의 제동력이 액슬에 집중되지 않고 클러치에 분산될 수 있어, 액슬 제동방식에 사용되는 기존의 마찰판 개수를 줄일 수 있고, 제동시 마찰로 인한 액슬의 부담을 덜어주어 액슬의 수명 및 액슬 내부 부품의 수명을 증대시킬 수 있고, 발열 감소로 기존의 쿨링 시스템을 삭제 또는 사양 축소를 가능하게 할 수 있고, 작업기계의 원가를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 작업기계의 브레이크 시스템 및 제동 방법은, 클러치 제동방식과 액슬 제동방식 중에서 적어도 어느 하나의 방식을 선택할 수 있도록 구성함으로써, 운전자가 감속의 정도를 선택할 수 있어, 운전자가 느끼는 감성품질에 맞는 맞춤형 제동으로 운전자가 작업기계의 제동 과정에서 느낄 수 있는 불쾌감을 해소할 수 있고, 작업기계의 안전 운행을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 작업기계의 브레이크 시스템 및 제동 방법은, 유압식 트랜스미션을 이용한 클러치 제동방식으로 작업기계의 제동이 이루어질 수 있도록 구성함으로써, 액슬을 압착하는 기존의 브레이크 시스템(액슬 제동방식)의 설치를 생략할 수 있어, 작업기계의 제동시 액슬에 물리적 영향을 끼치지 않아, 액슬의 수명을 연장시킬 수 있고, 액슬의 유지보수 또는 교체에 따른 비용 절감을 이룰 수 있고, 액슬에 쿨링 시스템을 설치하지 않아도 되어 작업기계의 제조 단가의 절감으로 타사와의 경쟁력 우위를 점할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 작업기계의 브레이크 시스템 및 제동 방법은, 브레이크 신호의 양에 따라 유압 구동원의 전진 또는 후진 비례제어밸브로부터 출력되는 압유의 양이 조절되면서 작업기계의 제동이 이루어질 수 있도록 구성함으로써, 제동을 위한 감속도의 크기가 선형적으로 이루어질 수 있어, 운전자가 감속의 정도를 임의로 조절할 수 있고, 작업기계의 제동 안정성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 브레이크 감지부의 브레이크 신호량에 따라 전진 또는 후진 비례제어밸브로부터 출력되는 압유량의 변화 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법의 제1 부분 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법의 제2 부분 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법의 제3 부분 순서도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템을 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템을 설명하기 위한 구성도이고, 도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템을 설명하기 위한 구성도이고, 도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템을 설명하기 위한 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 브레이크 감지부의 브레이크 신호량에 따라 전진 또는 후진 비례제어밸브로부터 출력되는 압유량의 변화 과정을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템(100)은, 브레이크 감지부(110), 주행상태 감지부(120), 유압 구동원(130), 클러치 제동부(140), 제어부(150)를 포함한다. 여기서, 클러치 제동부(140)는, 브레이크 페달(20)이 작동되었을 때 작업기계의 제동을 위한 기능을 수행하지만, 작업기계가 정상적으로 전진 또는 후진 주행을 할 때는 유압식 트랜스미션으로서의 기능을 수행할 수 있다.

본 실시예에서, 작업기계의 브레이크 시스템(100)은, 지게차에 적용될 수 있으며, 산업 현장에서 다양하게 이루어지는 작업에 사용되는 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비로서의 불도저, 굴삭기 등에도 적용될 수 있음은 물론이다.

브레이크 감지부(110)는, 작업기계의 엔진(10)이 시동 온 상태일 때 작동되며, 브레이크 페달(20)의 작동이 온(ON)인지 오프(OFF)인지의 여부를 감지하여 얻어진 브레이크 신호를 후술할 제어부(150)로 출력할 수 있다. 여기서, 브레이크 페달(20)의 작동 온(ON)은 운전자가 브레이크 페달(20)을 누르고 있는 상태이고, 브레이크 페달(20)의 작동 오프(OFF)는 운전자가 브레이크 페달(20)을 누르고 있지 않은 상태라 정의될 수 있다.

이러한 브레이크 감지부(110)는, 압력 센서, 각도 센서 등 브레이크 페달(20)의 작동을 감지할 수 있는 감지장치를 포함할 수 있다.

상기한 브레이크 감지부(110)에서 발생되는 브레이크 신호는, 신호량이 0% 내지 100% 사이가 될 수 있도록 출력할 수 있는데, 이는 브레이크 페달(20)이 작동할 때 달라질 수 있는 압력, 각도 등의 변화를 감지함에 의해 가능하다.

구체적으로, 브레이크 감지부(110)는, 운전자가 브레이크 페달(20)을 누르고 있지 않으면(브레이크 페달의 작동이 오프 상태), 도 4에 도시된 바와 같이, 브레이크 감지부(110)의 브레이크 신호량이 0%가 되어 브레이크 신호를 발생하지 않게 되고, 이때 브레이크 신호는 후술할 제어부(150)로 출력되지 않는 상태라 할 수 있으며, 후술할 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 제동을 위한 감속 기능이 구현되지 않게 된다.

또한, 브레이크 감지부(110)는, 작업기계의 제동을 위해 운전자가 브레이크 페달(20)을 누름에 따라(브레이크 페달의 작동이 온 상태), 도 4에 도시된 바와 같이, 브레이크 감지부(110)의 브레이크 신호량이 1% 내지 100% 범위 내에서 선형적으로 변화되는 브레이크 신호를 발생할 수 있는데, 최초 누르는 순간을 브레이크 감지부(110)의 신호량이 1%라 할 수 있으며, 브레이크 페달(20)이 끝까지 눌러지는 순간을 브레이크 감지부(110)의 신호량이 100%라 할 수 있다. 이와 같이 브레이크 감지부(110)는 신호량이 1% 내지 100% 사이일 때 브레이크 신호가 발생되어 후술할 제어부(150)로 출력될 수 있다.

상기한 바와 같이, 브레이크 감지부(110)의 브레이크 신호가 1% 내지 100% 사이의 신호량으로 후술할 제어부(150)로 출력되면, 후술할 제어부(150)가 브레이크 신호의 신호량에 따라 후술할 유압 구동원(130)을 제어하여 후술할 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 제동을 위한 감속 기능을 구현할 수 있게 한다.

주행상태 감지부(120)는, 작업기계가 전진 또는 후진하고 있거나 정지되어 있는 상태를 감지하여, 주행상태 신호 예를 들어, 전진 신호, 후진 신호 또는 정지 신호를 후술할 제어부(150)로 출력할 수 있다.

주행상태 감지부(120)의 전진 또는 후진 신호가 후술할 제어부(150)에 출력되는 상태는, 브레이크 감지부(110)의 브레이크 신호가 후술할 제어부(150)로 출력되었을 때, 후술할 제어부(150)가 브레이크 신호의 양에 따라 후술할 유압 구동원(130)을 제어하여 후술할 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 제동을 위한 감속 기능을 구현할 수 있게 하는 준비 상태라 할 수 있다.

또한, 주행상태 감지부(120)의 정지 신호가 후술할 제어부(150)에 출력되는 상태는, 후술할 클러치 제동부(140)에 의해 작업기계가 정지해 있는 상태라 할 수 있다. 이때 브레이크 감지부(110)의 브레이크 신호는 작업기계의 정지 상태를 유지할 수 있도록 후술할 제어부(150)로 출력된 상태를 계속 유지하고 있다.

유압 구동원(130)은, 후술할 클러치 제동부(140)가 작동 또는 작동 해제될 수 있도록 후술할 제어부(150)에 의해 후술할 클러치 제동부(140)에 압유를 공급 또는 차단할 수 있으며, 전진 비례제어밸브(131), 후진 비례제어밸브(132)를 포함하여 구성될 수 있다.

전진 비례제어밸브(131)는, 전후진 레버(도시하지 않음)의 조작에 따라 후술할 제어부(150)에 의해 후술할 전진 클러치(141)에 압유를 공급 또는 차단하는 역할을 수행할 수 있으며, 작업기계가 정상적으로 전진 주행을 할 수 있게 한다.

후진 비례제어밸브(132)는, 전후진 레버의 조작에 따라 후술할 제어부(150)에 의해 후술할 후진 클러치(142)에 압유를 공급 또는 차단하는 역할을 수행할 수 있으며, 작업기계가 정상적으로 후진 주행을 할 수 있게 한다.

상기한 전진 및 후진 비례제어밸브(131, 132)는, 개방 또는 폐쇄에 따라 작업기계가 전진 또는 후진 주행을 할 수 있게 하며, 이때, 주행상태 감지부(120)는 전진 또는 후진 신호를 후술할 제어부(150)에 출력할 수 있다.

전진 주행은, 전진 비례제어밸브(131)가 개방되어 후술할 전진 클러치(141)의 압력이 MAX 상태를 유지하고, 후진 비례제어밸브(132)가 폐쇄되어 후술할 후진 클러치(142)의 압력이 MIN 상태를 유지함에 의해 이루어질 수 있다.

후진 주행은, 전진 비례제어밸브(131)가 폐쇄되어 후술할 전진 클러치(141)의 압력이 MIN 상태를 유지하고, 후진 비례제어밸브(132)가 개방되어 후술할 후진 클러치(142)의 압력이 MAX 상태를 유지함에 의해 이루어질 수 있다.

이와 같이 전진 또는 후진 주행이 정상적으로 이루어지고 있고, 주행상태 감지부(120)가 전진 또는 후진 신호를 후술할 제어부(150)에 출력하고 있는 상태에서, 작업기계를 제동하기 위하여 운전자가 브레이크 페달(20)을 밟으면, 브레이크 감지부(110)가 이를 감지하여 브레이크 신호를 후술할 제어부(150)로 출력하게 되는데, 이때, 유압 구동원(130)은 전진 또는 후진 비례제어밸브(131, 132)가 후술할 제어부(150)에 의해 제어되어, 후술할 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 제동을 위한 감속 기능을 구현할 수 있게 한다.

구체적으로, 작업기계가 전진 방향으로 주행하는 경우, 주행상태 감지부(120)가 전진 신호를 후술할 제어부(150)에 출력하고 있는 상태에서, 작업기계의 제동을 위해 운전자가 브레이크 페달(20)을 누르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 브레이크 감지부(110)의 신호량이 1% 내지 100% 사이로 선형적으로 변화하게 되고, 이러한 신호량이 후술할 제어부(150)로 출력하게 되는데, 이때, 유압 구동원(130)은 폐쇄된 상태의 후진 비례제어밸브(132)가 후술할 제어부(150)에 의해 제어되어 브레이크 신호량에 따라 압유량이 1% 내지 100% 사이로 선형적으로 출력하게 되며, 이로써 후술할 후진 클러치(142)의 압력이 MIN 상태에서 MAX 상태로 선형적으로 변화되면서 작업기계의 전진 방향 제동을 위한 감속 기능을 구현할 수 있게 한다. 이때 전진 비례제어밸브(131)는 개방상태를 유지하여 후술할 전진 클러치(141)의 압력이 MAX 상태를 유지한다.

즉, 유압 구동원(130)은, 브레이크 페달(20)의 작동으로 작업기계의 전진 방향 제동 시, 전진 비례제어밸브(131)의 압유량이 100%로 유지되고, 후진 비례제어밸브(132)의 압유량이 1% 내지 100% 사이로 선형적으로 출력되도록 후술할 제어부(150)에 의해 제어되어, 후술할 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 전진 방향 제동을 위한 감속 기능을 구현할 수 있게 한다.

또한, 유압 구동원(130)은, 브레이크 페달(20)의 작동으로 작업기계의 후진 방향 제동 시, 후진 비례제어밸브(132)의 압유량이 100%로 유지되고, 전진 비례제어밸브(131)의 압유량이 1% 내지 100% 사이로 선형적으로 출력되도록 후술할 제어부(150)에 의해 제어되어, 후술할 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 후진 방향 제동을 위한 감속 기능을 구현할 수 있게 하는데, 이는 전술한 작업기계의 전진 방향 제동 시의 경우와 반대의 경우로서, 전술한 바에 의해 이해될 수 있으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

또한, 유압 구동원(130)은, 작업기계가 상기와 같이 전진 또는 후진 방향 제동을 위한 감속 기능을 구현하여 정지 상태가 되어, 후술할 제어부(150)로 출력되는 주행상태 감지부(120)가 전진 또는 후진 신호로부터 정지 신호로 변하더라도, 브레이크 감지부(110)로부터 브레이크 신호가 후술할 제어부(150)로 출력되는 상태를 유지하고 있는 한, 전술한 전진 방향 제동 또는 후진 방향 제동 상태를 그대로 유지하여, 후술할 클러치 제동부(140)에서 작업기계가 정지 상태를 계속 유지할 수 있도록 한다.

이후, 운전자가 작업기계를 전진 또는 후진 방향으로 주행시키고자 브레이크 페달(20)로부터 발을 떼면, 브레이크 감지부(110)로부터 브레이크 신호가 출력하지 않게 되는데, 이때, 유압 구동원(130)은, 후술할 제어부(150)에 의해 주행방향의 반대 클러치에 연결되는 비례제어밸브로부터 출력되는 압유량이 100%로부터 0%가 될 때까지 떨어지게 되고, 이로써 주행방향의 반대 클러치의 압력이 MAX 상태(개방 상태)에서 최초 상태인 MIN 상태(폐쇄 상태)로 복귀되어 후술할 클러치 제동부(140)에 의한 작업기계의 정지 상태가 해제될 수 있도록 한다.

클러치 제동부(140)는, 유압 구동원(130)으로부터 압유의 공급 여부에 따라 작동 또는 작동 해제될 수 있으며, 전진 클러치(141), 후진 클러치(142)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 실시예에 의한 클러치 제동부(140)는, 도입 부분에서 전술한 바와 같이, 브레이크 페달(20)이 작동되었을 때 작업기계의 제동을 위한 기능을 수행하지만, 작업기계가 정상적으로 전진 또는 후진 주행을 할 때는 유압식 트랜스미션으로서의 기능을 수행할 수 있다.

운전자가 전후진 레버를 조작하여 작업기계를 전진 또는 후진 주행시킬 경우에, 전진 클러치(141) 및 후진 클러치(142)는 클러치 제동부(140)로서의 구성으로 역할을 하는 것이 아니라 유압식 트랜스미션으로서의 구성으로 역할을 하게 된다.

구체적으로, 작업기계를 전진 주행시키기 위해 전후진 레버를 조작할 경우, 후술할 제어부(150)에 의해 전진 비례제어밸브(131)가 개방되고 후진 비례제어밸브(132)가 폐쇄됨으로써, 전진 클러치(141)는 압유가 공급되어 압력이 MAX 상태를 유지하고, 후진 클러치(142)는 압유가 공급되지 않아 압력이 MIN 상태를 유지하여, 작업기계가 전진 주행할 수 있다. 이때, 주행상태 감지부(120)에서는 전진 신호를 후술할 제어부(150)로 출력할 수 있다.

또한, 작업기계를 후진 주행시키기 위해 전후진 레버를 조작할 경우, 후술할 제어부(150)에 의해 후진 비례제어밸브(132)가 개방되고 전진 비례제어밸브(131)가 폐쇄됨으로써, 후진 클러치(142)는 압유가 공급되어 압력이 MAX 상태를 유지하고, 전진 클러치(141)는 압유가 공급되지 않아 압력이 MIN 상태를 유지하여, 작업기계가 후진 주행할 수 있다. 이때, 주행상태 감지부(120)에서는 후진 신호를 후술할 제어부(150)로 출력할 수 있다.

이후, 운전자가 전진 또는 후진 주행하고 있는 작업기계를 제동시킬 경우에, 전진 클러치(141) 및 후진 클러치(142)는 유압식 트랜스미션으로서의 구성으로 역할을 하는 것이 아니라 클러치 제동부(140)로서의 구성으로 역할을 하게 된다.

구체적으로, 전진 주행하고 있는 작업기계를 클러치 제동부(140)에 의해 제동시킬 경우, 주행상태 감지부(120)가 전진 신호를 후술할 제어부(150)에 출력하고 있는 상태에서, 작업기계를 제동하기 위하여 운전자가 브레이크 페달(20)을 밟으면, 브레이크 감지부(110)가 이를 감지하여 브레이크 신호를 후술할 제어부(150)로 출력하게 되고, 브레이크 신호의 신호량(1% 내지 100%)에 따라 제어부(150)가 폐쇄된 상태의 후진 비례제어밸브(132)로부터 압유량이 1% 내지 100% 사이로 선형적으로 출력하도록 제어함으로써, 클러치 제동부(140)의 후진 클러치(142)는 압력이 MIN 상태에서 MAX 상태로 선형적으로 변화되고, 이때 클러치 제동부(140)의 전진 클러치(141)는 전진 주행 시의 압력이 그대로 MAX 상태를 유지하고 있어, 전진 클러치(141)에 의한 전진력이 유지되는 상태에서 후진 클러치(142)의 작동에 의해 후진력이 증가되면서 전진력과 후진력이 상충하게 되어, 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 전진 방향 제동을 위한 감속 기능을 구현할 수 있다.

즉, 클러치 제동부(140)는, 작업기계가 전진 방향으로 주행할 때, 후진 클러치(142)가 작동되도록 후술할 제어부(150)에 의해 유압 구동원(130)을 제어함으로써, 전진 클러치(141)에 의한 전진력과 후진 클러치(142)에 의한 증가되는 후진력이 상충되면서 작업기계의 전진 방향 제동을 위한 감속 기능을 구현할 수 있다.

또한, 클러치 제동부(140)는, 작업기계가 후진 방향으로 주행할 때, 전진 클러치(141)가 작동되도록 후술할 제어부(150)에 의해 유압 구동원(130)을 제어함으로써, 후진 클러치(142)에 의한 후진력과 전진 클러치(141)에 의한 증가되는 전진력이 상충되면서 작업기계의 전진 방향 제동을 위한 감속 기능을 구현할 수 있는데, 이는 전술한 작업기계가 전진 방향으로 주행하는 경우와 반대의 경우로서, 전술한 바에 의해 이해될 수 있으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

또한, 클러치 제동부(140)는, 작업기계가 상기와 같이 전진 또는 후진 방향 제동을 위한 감속 기능을 구현하여 정지 상태가 되면, 후술할 제어부(150)로 출력되는 주행상태 감지부(120)가 전진 또는 후진 신호로부터 정지 신호로 변하더라도, 브레이크 감지부(110)로부터 브레이크 신호가 후술할 제어부(150)로 출력되는 상태를 유지하고 있는 한, 전술한 전진 방향 제동 또는 후진 방향 제동 상태를 그대로 유지할 수 있도록 작동 상태를 유지할 수 있다.

제어부(150)는, 주행상태 감지부(120)로부터 출력되는 전진 신호, 후진 신호, 정지 신호를 실시간으로 입력 받는 상태에서, 브레이크 감지부(110)로부터 브레이크 신호를 입력 받아, 유압 구동원(130)의 전진 비례제어밸브(131) 또는 후진 비례제어밸브(132)를 제어하여, 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 제동을 위한 감속 기능을 구현할 수 있게 한다.

이러한 제어부(150)는, 주행상태 감지부(120)로부터 전진 신호, 후진 신호, 정지 신호가 입력되고 있는 상태라 할지라도, 운전자가 브레이크 페달(20)을 누르지 않는 한 브레이크 감지부(110)로부터 브레이크 신호가 입력되지 않기 때문에, 운전자가 작업기계를 제동할 의사가 없는 것으로 판단하여, 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 제동을 위한 감속 기능이 구현되지 않도록 제어할 수 있음은 물론이다.

이하에서는, 제어부(150)가 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 감속 기능을 구현할 수 있도록 제어하는 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 제어부(150)는, 주행상태 감지부(120)에서 출력되는 주행상태 신호 예를 들어, 전진 신호, 후진 신호, 정지 신호를 실시간으로 입력 받아, 작업기계가 전진 주행 상태, 후진 주행 상태 또는 정지 상태에 있는지를 판단할 수 있다.

제어부(150)는, 운전자가 브레이크 페달(20)을 누름에 의해 브레이크 감지부(110)에서 출력되는 브레이크 신호를 입력 받고, 실시간으로 입력되는 주행상태 신호와 비교할 수 있다.

제어부(150)는, 브레이크 신호와 주행상태 신호에 따라 유압 구동원(130)의 전진 비례제어밸브(131) 또는 후진 비례제어밸브(132) 중에서 폐쇄 상태의 비례제어밸브(압유량이 0%)의 작동을 제어할 수 있다.

이와 같이 제어부(150)가 폐쇄 상태의 비례제어밸브의 작동을 제어함에 의해, 폐쇄 상태의 비례제어밸브에 연결되는 압력이 MIN 상태의 클러치에 압유가 공급되면서 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 감속 기능을 구현할 수 있는데, 이하에서 구체적으로 설명한다.

제어부(150)는, 작업기계가 전진 방향으로 주행하는 경우, 주행상태 감지부(120)로부터 입력된 전진 신호와, 브레이크 감지부(110)로부터 입력된 브레이크 신호의 신호량(1% 내지 100%)에 의해, 폐쇄된 상태(압유량이 0%)의 후진 비례제어밸브(132)에서 압유량이 1% 내지 100% 사이로 선형적으로 출력하도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 개방된 상태(압유량이 100%)의 전진 비례제어밸브(131)를 별도로 제어하지 않는다.

이에 따라, 클러치 제동부(140)의 후진 클러치(142)는 폐쇄 상태에서 개방 상태로 작동되는 후진 비례제어밸브(132)를 통해 압유가 공급되어 압력이 MIN 상태에서 MAX 상태로 선형적으로 변화되는 작동을 하게 되어, 후진 클러치(142)의 작동에 의해 작업기계의 후진력이 증가하게 되고, 이때 클러치 제동부(140)의 전진 클러치(141)는 기 개방 상태인 전진 비례제어밸브(131)를 통해 공급되는 압유에 의해 압력이 MAX 상태로 그대로 유지되어 작업기계의 전진력 또한 그대로 유지되고 있음으로써, 후진 클러치(142)에 의해 증가되는 후진력이 전진 클러치(141)에 의한 전진력과 상충하게 되어 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 전진 방향 제동을 위한 감속 기능이 구현될 수 있다.

또한, 제어부(150)는, 작업기계가 후진 방향으로 주행하는 경우, 주행상태 감지부(120)로부터 입력된 후진 신호와, 브레이크 감지부(110)로부터 입력된 브레이크 신호의 신호량(1% 내지 100%)에 의해, 폐쇄된 상태(압유량이 0%)의 전진 비례제어밸브(131)에서 압유량이 1% 내지 100% 사이로 선형적으로 출력하도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 개방된 상태(압유량이 100%)의 후진 비례제어밸브(132)를 별도로 제어하지 않는다.

이에 따라, 클러치 제동부(140)의 전진 클러치(141)는 폐쇄 상태에서 개방 상태로 작동되는 전진 비례제어밸브(131)를 통해 압유가 공급되어 압력이 MIN 상태에서 MAX 상태로 선형적으로 변화되는 작동을 하게 되어, 전진 클러치(141)의 작동에 의해 작업기계의 전진력이 증가하게 되고, 이때 클러치 제동부(140)의 후진 클러치(142)는 기 개방 상태인 후진 비례제어밸브(132)를 통해 공급되는 압유에 의해 압력이 MAX 상태로 그대로 유지되어 작업기계의 후진력 또한 그대로 유지되고 있음으로써, 전진 클러치(141)에 의해 증가되는 전진력이 후진 클러치(142)에 의한 후진력과 상충하게 되어 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 후진 방향 제동을 위한 감속 기능이 구현될 수 있다.

또한, 제어부(150)는, 작업기계가 상기와 같이 전진 또는 후진 방향 제동을 위한 감속 기능의 구현으로 정지 상태가 되면, 주행상태 감지부(120)로부터 정지 신호가 입력되는데, 이러한 경우에도 브레이크 감지부(110)의 브레이크 신호가 입력되는 동안에 작업기계가 정지 상태를 유지할 수 있도록, 클러치 제동부(140)가 작동 상태를 유지할 수 있게 유압 구동원(130)을 제어할 수 있다.

이후, 제어부(150)는, 운전자가 작업기계를 전진 또는 후진 방향으로 주행시키고자 브레이크 페달(20)로부터 발을 떼면, 브레이크 감지부(110)로부터 브레이크 신호가 출력하지 않게 되어, 주행방향의 반대 클러치에 연결되는 비례제어밸브가 최초 상태인 폐쇄 상태가 되도록 제어할 수 있고, 이로써, 주행방향의 클러치에 반대되는 클러치의 압력이 MAX 상태에서 최초 상태인 MIN 상태로 되어 클러치 제동부(140)에 의한 작업기계의 정지 상태가 해제될 수 있게 한다.

이를 통해 본 제1 실시예에서는, 유압식 트랜스미션을 이용한 클러치 제동방식으로 작업기계의 제동이 이루어질 수 있도록 구성함으로써, 액슬을 압착하는 기존의 브레이크 시스템(액슬 제동방식)의 설치를 생략할 수 있고, 액슬에 쿨링 시스템을 설치하지 않아도 될 수 있다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템(200)은, 브레이크 감지부(110), 주행상태 감지부(120), 유압 구동원(130), 클러치 제동부(140), 제어부(150), 브레이크 밸브(230), 액슬 제동부(240)를 포함한다.

본 발명의 제2 실시예에서, 작업기계의 브레이크 시스템(200)은, 지게차에 적용될 수 있으며, 산업 현장에서 다양하게 이루어지는 작업에 사용되는 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비로서의 불도저, 굴삭기 등에도 적용될 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에서, 브레이크 밸브(230) 및 액슬 제동부(240)를 제외한 나머지 구성 요소들은 전술할 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템(100)에서의 각 구성과 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제1 실시예와 다른 구성 요소인 브레이크 밸브(230) 및 액슬 제동부(240)와 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

브레이크 밸브(230)는, 전진 또는 후진 주행이 정상적으로 이루어지고 있고, 주행상태 감지부(120)가 전진 또는 후진 신호를 제어부(150)에 출력하고 있는 상태에서, 운전자가 브레이크 페달(20)을 조작함에 따라 후술할 액슬 제동부(240)에 압유를 공급 또는 차단하는 역할을 수행할 수 있으며, 개방 상태가 되면 후술할 액슬 제동부(240)에 압유를 공급하여 작업기계를 정지시키고, 폐쇄 상태가 되면 액슬 제동부(240)에 압유 공급을 차단하여 작업기계가 전후진 방향으로 주행 가능하게 한다. 이때, 브레이크 밸브(230)는 운전자의 힘에 의해 브레이크 페달(20)에서 눌려진 압력을 유압력으로 사용할 수 있게 하는 밸브일 수 있다.

작업기계의 전후진 방향으로의 주행은, 제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 전진 비례제어밸브(131) 및 후진 비례제어밸브(132) 중에서 어느 하나가 개방되고 다른 하나가 폐쇄됨에 따라 이루어질 수 있으며, 이때 주행상태 감지부(120)는 전진 신호 또는 후진 신호를 제어부(150)에 출력할 수 있다.

이와 같이 전진 또는 후진 주행이 정상적으로 이루어지고 있고, 주행상태 감지부(120)가 전진 또는 후진 신호를 제어부(150)에 출력하고 있는 상태에서, 작업기계를 제동하기 위하여 운전자가 브레이크 페달(20)을 밟으면, 전진 또는 후진 비례제어밸브(131, 132)가 제어부(150)에 의해 제어되어 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 클러치 제동부(140)가 작동되어 작업기계의 제동이 구현될 수 있고(클러치 제동방식), 또한 브레이크 밸브(230)를 통해 압유가 후술할 액슬 제동부(240)에 공급도어 후술할 브레이크 유닛(241)이 액슬(도시하지 않음)을 압착하여 작업기계의 제동이 구현될 수 있다(액슬 제동방식).

액슬 제동부(240)는, 작업기계의 액슬(도시하지 않음)에 설치될 수 있고, 브레이크 밸브(230)를 통한 압유의 공급 여부에 따라 작동 또는 작동 해제될 수 있으며, 브레이크 유닛(241)을 포함하여 구성될 수 있다.

브레이크 유닛(241)은, 작업기계가 주행 시 구동륜을 제동시키는 장치로서, 액슬에 설치되는 디스크를 마찰판으로 압착하여 제동하는 다판식 주행 브레이크 장치일 수 있으며, 이외에도 일반적으로 사용되는 다양한 주행 브레이크 장치를 포함할 수 있다.

액슬 제동부(240)는, 브레이크 페달(20)의 조작에 따라 브레이크 밸브(230)를 통해 압유가 브레이크 유닛(241)에 공급 또는 차단되어, 브레이크 유닛(241)이 액슬을 압착 또는 압착 해제할 수 있게 한다.

상기한 본 발명의 제2 실시예에서, 클러치 제동부(140)의 작동에 의한 클러치 제동방식과, 액슬 제동부(240)의 작동에 의한 액슬 제동방식에 의해 작업기계의 제동이 구현될 수 있는데, 이때 클러치 제동방식에 의한 제동과 액슬 제동방식에 의한 제동은 동시 또는 순차적으로 이루어질 수 있으며, 다만 작업기계의 안정적인 제동을 위해 액슬을 직접 제동하는 액슬 제동방식에 의한 제동이 먼저 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.

이를 통해 본 제2 실시예에서는, 액슬 제동방식과 클러치 제동방식으로 작업기계의 제동이 이루어질 수 있도록 구성함으로써, 작업기계의 제동력이 액슬에 집중되지 않고 클러치에 분산될 수 있어, 액슬 제동방식에 사용되는 기존의 마찰판 개수를 줄일 수 있고, 발열 감소로 기존의 쿨링 시스템을 삭제 또는 사양 축소를 가능하게 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템(300)은, 브레이크 감지부(110), 주행상태 감지부(120), 유압 구동원(130), 클러치 제동부(140), 제어부(150), 액슬 제동부(240), 브레이크 밸브(330)를 포함한다.

본 발명의 제3 실시예에서, 작업기계의 브레이크 시스템(300)은, 지게차에 적용될 수 있으며, 산업 현장에서 다양하게 이루어지는 작업에 사용되는 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비로서의 불도저, 굴삭기 등에도 적용될 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 제3 실시예에서, 브레이크 밸브(330)가 제2 실시예와 달리 제어부(150)의 제어를 받도록 구성된 것 이외에 나머지 구성 요소들은 전술할 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템(100, 200)에서의 각 구성과 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예와 다른 구성 요소인 브레이크 밸브(330)와 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

브레이크 밸브(330)는, 브레이크 페달(20)의 조작에 따라 제어부(150)에 의해 액슬 제동부(240)에 압유를 공급 또는 차단하는 역할을 수행할 수 있으며, 개방 상태가 되면 후술할 액슬 제동부(240)에 압유를 공급하여 작업기계를 정지시키고, 폐쇄 상태가 되면 액슬 제동부(240)에 압유 공급을 차단하여 작업기계가 전후진 방향으로 주행 가능하게 한다. 이때, 브레이크 밸브(330)는 비례제어밸브일 수 있다.

이와 같이 전진 또는 후진 주행이 정상적으로 이루어지고 있고, 주행상태 감지부(120)가 전진 또는 후진 신호를 제어부(150)에 출력하고 있는 상태에서, 작업기계를 제동하기 위하여 운전자가 브레이크 페달(20)을 밟으면, 브레이크 감지부(110)가 이를 감지하여 브레이크 신호를 제어부(150)로 출력하게 되는데, 이때, 전진 또는 후진 비례제어밸브(131, 132)가 제어부(150)에 의해 제어되어 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 제동을 위한 감속 기능을 구현할 수 있고(클러치 제동방식), 또한, 브레이크 밸브(330)가 제어부(150)에 의해 제어되어 액슬 제동부(240)에서 브레이크 유닛(241)이 액슬(도시하지 않음)을 압착하여 작업기계를 제동시킬 수 있게 한다(액슬 제동방식).

이후, 운전자가 작업기계를 전진 또는 후진 방향으로 주행시키고자 브레이크 페달(20)로부터 발을 떼면, 브레이크 감지부(110)로부터 브레이크 신호가 출력하지 않게 되는데, 이때, 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 클러치 제동부(140)가 최초 상태로 복귀되어 유압식 트랜스미션으로의 기능을 수행하게 되고, 또한, 제어부(150)에 의해 브레이크 밸브(330)를 통해 액슬 제동부(240)로 공급되는 압유의 차단으로 액슬의 압착 상태가 해제됨으로써, 클러치 제동부(140) 및 액슬 제동부(240)에 의한 작업기계의 정지 상태가 해제될 수 있다.

제어부(150)는, 주행상태 감지부(120)로부터 출력되는 전진 신호, 후진 신호, 정지 신호를 실시간으로 입력 받는 상태에서, 브레이크 감지부(110)로부터 브레이크 신호를 입력 받아, 전진 비례제어밸브(131), 후진 비례제어밸브(132) 또는 브레이크 밸브(330)를 제어하여, 클러치 제동부(140) 및 액슬 제동부(240)에서 작업기계의 제동을 구현할 수 있게 한다.

이러한 제어부(150)는, 클러치 제동부(140) 및 액슬 제동부(240)가 동시에 작동되도록 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 클러치 제동부(140) 및 액슬 제동부(240) 중에서 어느 하나가 먼저 작동되도록 제어할 수 있으며, 시간차를 두고 작동시킬 경우 작업기계의 안정적인 제동을 위해 액슬을 직접 제동하는 액슬 제동부(240)가 먼저 작동되도록 하는 액슬 제동방식에 의한 제동이 먼저 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.

상기와 같이 제어부(150)는, 클러치 제동부(140) 및 액슬 제동부(240)를 통해 작업기계의 제동을 구현할 수 있게 하는데, 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 감속 기능을 구현하는 것은 제1 실시예에서 설명하였으므로 중복 설명을 회피하기 위해, 여기에서는 액슬 제동부(240)에서 작업기계를 제동할 수 있도록 제어부(150)가 제어하는 것을 설명하기로 한다.

제어부(150)는, 브레이크 신호와 주행상태 신호에 의해 브레이크 밸브(330)를 제어할 수 있다.

이와 같이 제어부(150)가 브레이크 밸브(330)의 작동을 제어함에 의해, 브레이크 밸브(330)와 연결되는 브레이크 유닛(241)에 압유가 공급되면서 액슬 제동부(240)에서 작업기계의 제동이 구현할 수 있는데, 이하에서 구체적으로 설명한다.

제어부(150)는, 작업기계가 전진 방향 또는 후진 방향으로 주행하는 경우, 주행상태 감지부(120)로부터 입력된 전진 신호 또는 후진 신호와, 브레이크 감지부(110)로부터 입력된 브레이크 신호에 의해 브레이크 밸브(330)를 통해 압유가 출력되도록 제어할 수 있다.

이에 따라, 액슬 제동부(240)의 브레이크 유닛(241)은 브레이크 밸브(330)를 통해 압유가 공급되어 액슬을 압착하여 작업기계의 전진 또는 후진 방향 제동이 이루어질 수 있게 한다.

또한, 제어부(150)는, 작업기계가 상기와 같이 전진 또는 후진 방향 제동으로 정지 상태가 되면, 주행상태 감지부(120)로부터 정지 신호가 입력되는데, 이러한 경우에도 브레이크 감지부(110)의 브레이크 신호가 입력되는 동안에 작업기계가 정지 상태를 유지할 수 있도록, 액슬 제동부(240)가 작동 상태를 유지할 수 있게 브레이크 밸브(330)를 제어할 수 있다.

이후, 제어부(150)는, 운전자가 작업기계를 전진 또는 후진 방향으로 주행시키고자 브레이크 페달(20)로부터 발을 떼면, 브레이크 감지부(110)로부터 브레이크 신호가 출력하지 않게 되어, 브레이크 밸브(330)가 최초 상태인 폐쇄 상태가 되도록 제어할 수 있고, 이로써, 작업기계의 정지 상태가 해제될 수 있게 한다.

이를 통해 본 제3 실시예에서는, 액슬 제동방식과 클러치 제동방식으로 작업기계의 제동이 이루어질 수 있도록 구성함으로써, 작업기계의 제동력이 액슬에 집중되지 않고 클러치에 분산될 수 있어, 액슬 제동방식에 사용되는 기존의 마찰판 개수를 줄일 수 있고, 발열 감소로 기존의 쿨링 시스템을 삭제 또는 사양 축소를 가능하게 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.

도 4애 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템(400)은, 브레이크 감지부(110), 주행상태 감지부(120), 유압 구동원(130), 클러치 제동부(140), 제어부(150), 액슬 제동부(240), 브레이크 밸브(330), 제동 선택부(410)를 포함한다.

본 발명의 제4 실시예에서, 작업기계의 브레이크 시스템(400)은, 지게차에 적용될 수 있으며, 산업 현장에서 다양하게 이루어지는 작업에 사용되는 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비로서의 불도저, 굴삭기 등에도 적용될 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 제4 실시예에서, 제동 선택부(410)를 제외한 나머지 구성 요소들은 전술할 본 발명의 제1 실시예, 제2 실시예 또는 제3 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템(100, 200, 300)에서의 각 구성과 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제1 실시예, 제2 실시예 또는 제3 실시예와 다른 구성 요소인 제동 선택부(410)와 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

제동 선택부(410)는, 엔진(10)이 시동 온 상태일 때 작동되며, 클러치 제동부(140)와 액슬 제동부(240) 중에서 적어도 어느 하나를 운전자가 선택하여 얻어지는 제동선택 신호를 제어부(150)로 출력할 수 있도록, 클러치 제동 스위치(411), 액슬 제동 스위치(412)를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 제동 선택부(410)는, 운전석의 클러스터(Cluster)에 마련될 수 있으며, 운전자가 감속의 정도를 선택할 수 있어, 운전자가 느끼는 감성품질에 맞는 맞춤형 제동을 구현할 수 있게 한다.

클러치 제동 스위치(411)는, 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 제동을 위한 감속 기능이 구현될 수 있게 하는 스위치로서, 운전자가 클러치 제동 스위치(411)를 온(ON) 시킨 상태에서, 운전자가 브레이크 페달(20)을 밟으면, 브레이크 신호와 함께 클러치 제동 신호가 제어부(150)로 출력되어 유압 구동원(130)의 전진 또는 후진 비례제어밸브(131, 132)를 제어하여 클러치 제동부(140)가 작동되도록 할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 유압 구동원(130)의 브레이크 밸브(330)를 제어하지 않으며, 이로써 액슬 제동부(240)는 작동되지 않는다. 즉, 클러치 제동 스위치(411)는, 클러치 제동방식으로 작업기계의 제동을 구현시킬 수 있게 한다.

이후, 운전자가 클러치 제동 스위치(411)를 오프(OFF) 시키면, 제3 실시예에서 설명한 바와 같은 기능을 수행하게 된다.

액슬 제동 스위치(412)는, 액슬 제동부(240)에서 작업기계의 제동이 구현될 수 있게 하는 스위치로서, 운전자가 액슬 제동 스위치(412)를 온(ON) 시키면, 액슬 제동 신호가 제어부(150)로 출력되어 브레이크 밸브(330)를 제어하여 액슬 제동부(240)가 작동되도록 할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 유압 구동원(130)의 전진 또는 후진 비례제어밸브(131, 132)를 제어하지 않으며, 이로써 클러치 제동부(140)는 작동되지 않는다. 즉, 액슬 제동 스위치(412)는, 액슬 제동방식으로 작업기계의 제동을 구현시킬 수 있게 한다.

이후, 운전자가 액슬 제동 스위치(412)를 오프(OFF) 시키면, 제3 실시예에서 설명한 바와 같은 기능을 수행하게 된다.

또한, 운전자가 클러치 제동 스위치(411)와 액슬 제동 스위치(412)를 모두 선택할 경우 또는 모두 선택하지 않을 경우에는, 제3 실시예에서 설명한 바와 같은 기능을 수행하게 된다.

이하, 상술한 본 발명의 제1 내지 제4 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템(100, 200, 300, 400)을 이용한 작업기계의 제동 방법을 도 6 내지 도 9를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법의 제1 부분 순서도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법의 제2 부분 순서도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법의 제3 부분 순서도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 브레이크 시스템(100, 200, 300, 400)을 이용한 작업기계의 제동 방법은, 제어부(150)가, 주행상태 감지부(120)로부터 주행상태 신호를 입력 받는 단계(S510), 제어부(150)가, 브레이크 감지부(110)로부터 브레이크 신호를 입력 받는 단계(S520), 제어부(150)가, 주행상태 신호와 브레이크 신호를 비교 분석한 결과에 따라, 유압 구동원(130)의 전진 비례제어밸브(131) 또는 후진 비례제어밸브(132) 중에서 폐쇄 상태의 해당 비례제어밸브의 작동을 제어하여, 클러치 제동부(140)의 전진 클러치(141) 또는 후진 클러치(142) 중에서 해당 비례제어밸브에 연결되는 해당 클러치에 압유가 공급되어 작업기계의 제동이 구현되는 단계(S530)를 포함할 수 있다.

단계 S510에서는, 제어부(150)가, 주행상태 감지부(120)로부터 주행상태 신호를 입력 받는다.

상기에서, 주행상태 신호는 주행상태 감지부(120)가 작업기계의 전진, 후진 또는 정지된 상태를 감지하여 출력하는 신호로서, 전진 신호, 후진 신호 또는 정지 신호로 구분될 수 있다.

단계 S520에서는, 제어부(150)가, 브레이크 감지부(110)로부터 브레이크 신호를 입력 받는다.

상기에서, 브레이크 신호는 브레이크 감지부(110)가 브레이크 페달(20)의 누름을 감지하여 출력하는 신호일 수 있다.

단계 S530에서는, 제어부(150)가, 주행상태 신호와 브레이크 신호를 비교 분석한 결과에 따라, 유압 구동원(130)의 전진 비례제어밸브(131) 또는 후진 비례제어밸브(132) 중에서 폐쇄 상태의 해당 비례제어밸브의 작동을 제어하여, 클러치 제동부(140)의 전진 클러치(141) 또는 후진 클러치(142) 중에서 해당 비례제어밸브에 연결되는 해당 클러치에 압유가 공급되어 작업기계의 제동이 구현된다.

상기에서, 주행상태 신호가 전진 신호일 경우, 해당 비례제어밸브는 후진 비례제어밸브(132)이고, 해당 클러치는 후진 클러치(142)일 수 있으며, 후진 클러치(142)에 의해 증가되는 후진력이 전진 클러치(141)에 의한 전진력과 상충하게 되어 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 전진 방향 제동을 위한 감속 기능이 구현될 수 있다.

반대로, 주행상태 신호가 후진 신호일 경우, 해당 비례제어밸브는 전진 비례제어밸브(131)이고, 해당 클러치는 전진 클러치(141)일 수 있으며, 전진 클러치(141)에 의해 증가되는 전진력이 후진 클러치(142)에 의한 후진력과 상충하게 되어 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 후진 방향 제동을 위한 감속 기능이 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법은, 도 7에 도시된 바와 같이, 단계 S510을 수행한 후, 브레이크 페달(20)이 눌러지면서 브레이크 밸브(230)의 작동으로 액슬 제동부(240)의 브레이크 유닛(241)에 압유가 공급되어 작업기계의 제동이 구현되는 단계(S540)를 더 포함할 수 있다.

상기에서, 주행상태 신호가 전진 신호 또는 후진 신호일 경우, 브레이크 밸브(230)가 작동되면서 액슬 제동부(240)의 브레이크 유닛(241)에 압유가 공급되어 액슬을 압착함에 의해 작업기계의 전진 또는 후진 방향 제동이 이루어질 수 있다.

액슬 제동부(240)에서 작업기계의 제동을 구현하는 단계 S540은 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 제동을 구현하는 단계 S530과 동시에 또는 순서에 관계없이 순차적으로 이루어질 수 있다. 작업기계의 제동이 순차적으로 이루어질 경우, 작업기계의 안정적인 제동을 위해 액슬을 직접 제동하는 액슬 제동부(240)가 먼저 작동되도록 하는 액슬 제동방식에 의한 제동이 먼저 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법은, 도 8에 도시된 바와 같이, 단계 S510 및 단계 S520을 수행한 후, 제어부(150)가, 주행상태 신호와 브레이크 신호를 비교 분석한 결과에 따라, 브레이크 밸브(330)의 작동을 제어하여, 액슬 제동부(240)의 브레이크 유닛(241)에 압유가 공급되어 작업기계의 제동을 구현하는 단계(S550)를 더 포함할 수 있다.

상기에서, 주행상태 신호가 전진 신호 또는 후진 신호일 경우, 브레이크 밸브(330)가 작동되면서 액슬 제동부(240)의 브레이크 유닛(241)에 압유가 공급되어 액슬을 압착함에 의해 작업기계의 전진 또는 후진 방향 제동이 이루어질 수 있다.

액슬 제동부(240)에서 작업기계의 제동을 구현하는 단계 S550은 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 제동을 구현하는 단계 S530과 동시에 또는 순서에 관계없이 순차적으로 이루어질 수 있다. 작업기계의 제동이 순차적으로 이루어질 경우, 작업기계의 안정적인 제동을 위해 액슬을 직접 제동하는 액슬 제동부(240)가 먼저 작동되도록 하는 액슬 제동방식에 의한 제동이 먼저 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 제동 방법은, 도 9에 도시된 바와 같이, 브레이크 신호를 입력 받는 단계 S520 전에, 제어부(150)가, 제동 선택부(410)로부터 제동선택 신호를 입력 받는 단계(S515)를 더 포함할 수 있다.

상기에서, 제동선택 신호는 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 제동을 위한 감속 기능이 구현될 수 있게 선택하는 클러치 제동 신호와, 액슬 제동부(240)에서 작업기계의 제동이 구현될 수 있게 선택하는 액슬 제동 신호로 구분될 수 있다.

제어부(150)가, 클러치 제동 신호를 입력 받으면, 단계 S520을 거쳐 단계 S530으로 진행되어 클러치 제동부(140)에서 작업기계의 제동을 위한 감속 기능이 구현될 수 있게 한다.

제어부(150)가, 액슬 제동 신호를 입력 받으면, 단계 S520을 거쳐 단계 S540으로 진행되어 액슬 제동부(240)에서 작업기계의 제동이 구현될 수 있게 한다.

제어부(150)가, 클러치 제동 신호 및 액슬 제동 신호를 입력 받거나 받지 못하면, 클러치 제동부(140) 및 액슬 제동부(240)에서 작업기계의 제동이 구현될 수 있게 한다.

이와 같이 본 실시예는, 액슬 제동방식과 클러치 제동방식으로 작업기계의 제동이 이루어질 수 있도록 구성함으로써, 작업기계의 제동력이 액슬에 집중되지 않고 클러치에 분산될 수 있어, 액슬 제동방식에 사용되는 기존의 마찰판 개수를 줄일 수 있고, 제동시 마찰로 인한 액슬의 부담을 덜어주어 액슬의 수명 및 액슬 내부 부품의 수명을 증대시킬 수 있고, 발열 감소로 기존의 쿨링 시스템을 삭제 또는 사양 축소를 가능하게 할 수 있고, 작업기계의 원가를 절감할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 클러치 제동방식과 액슬 제동방식 중에서 적어도 어느 하나의 방식을 선택할 수 있도록 구성함으로써, 운전자가 감속의 정도를 선택할 수 있어, 운전자가 느끼는 감성품질에 맞는 맞춤형 제동으로 운전자가 작업기계의 제동 과정에서 느낄 수 있는 불쾌감을 해소할 수 있고, 작업기계의 안전 운행을 확보할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 유압식 트랜스미션을 이용한 클러치 제동방식으로 작업기계의 제동이 이루어질 수 있도록 구성함으로써, 액슬을 압착하는 기존의 브레이크 시스템(액슬 제동방식)의 설치를 생략할 수 있어, 작업기계의 제동시 액슬에 물리적 영향을 끼치지 않아, 액슬의 수명을 연장시킬 수 있고, 액슬의 유지보수 또는 교체에 따른 비용 절감을 이룰 수 있고, 액슬에 쿨링 시스템을 설치하지 않아도 되어 작업기계의 제조 단가의 절감으로 타사와의 경쟁력 우위를 점할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 브레이크 신호의 양에 따라 유압 구동원의 전진 또는 후진 비례제어밸브로부터 출력되는 압유의 양이 조절되면서 작업기계의 제동이 이루어질 수 있도록 구성함으로써, 제동을 위한 감속도의 크기가 선형적으로 이루어질 수 있어, 운전자가 감속의 정도를 임의로 조절할 수 있고, 작업기계의 제동 안정성을 향상시킬 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10: 엔진 20: 브레이크 페달
100, 200, 300, 400: 브레이크 시스템
110: 브레이크 감지부 120: 주행상태 감지부
130: 유압 구동원 131: 전진 비례제어밸브
132: 후진 비례제어밸브 140: 클러치 제동부
141: 전진 클러치 142: 후진 클러치
230, 330: 브레이크 밸브 240: 액슬 제동부
241: 브레이크 유닛 410: 제동 선택부
411: 클러치 제동 스위치 412: 액슬 제동 스위치

Claims

브레이크 페달의 누름을 감지하여 브레이크 신호를 출력하는 브레이크 감지부;
작업기계의 전진, 후진 또는 정지 상태를 감지하여 주행상태 신호를 출력하는 주행상태 감지부; 및
상기 주행상태 신호와 상기 브레이크 신호를 비교 분석한 결과에 따라, 유압 구동원의 전진 비례제어밸브 또는 후진 비례제어밸브 중에서 폐쇄 상태의 해당 비례제어밸브의 작동을 제어하여, 클러치 제동부의 전진 클러치 또는 후진 클러치 중에서 상기 해당 비례제어밸브에 연결되는 해당 클러치에 압유가 공급되어 상기 작업기계의 제동이 구현되도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 브레이크 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 브레이크 감지부는,
압력 센서 또는 각도 센서로서, 상기 브레이크 페달의 작동을 감지하는 감지 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 브레이크 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 주행상태 신호는 전진 신호이고,
상기 제어부는,
상기 후진 클러치에 연결되는 상기 후진 비례제어밸브가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 작동되도록 제어하여, 상기 후진 클러치에 의해 증가되는 후진력이 상기 전진 클러치에 의한 전진력과 상충하게 되어 상기 클러치 제동부에서 상기 작업기계의 전진 방향 제동을 위한 감속 기능이 구현되도록 하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 브레이크 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 주행상태 신호는 후진 신호이고,
상기 제어부는,
상기 전진 클러치에 연결되는 상기 전진 비례제어밸브가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 작동되도록 제어하여, 상기 전진 클러치에 의해 증가되는 전진력이 상기 후진 클러치에 의한 후진력과 상충하게 되어 상기 클러치 제동부에서 상기 작업기계의 후진 방향 제동을 위한 감속 기능이 구현되도록 하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 브레이크 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 브레이크 페달의 조작에 의해 작동되는 브레이크 밸브; 및
상기 작업기계의 액슬에 설치되며, 상기 브레이크 밸브를 통한 압유의 공급 여부에 따라 작동 또는 작동 해제되는 액슬 제동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 브레이크 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 주행상태 신호는 전진 신호 또는 후진 신호이고,
상기 브레이크 페달의 조작에 의해 상기 브레이크 밸브가 작동되어, 상기 액슬 제동부의 브레이크 유닛에 압유가 공급되어 액슬을 압착함에 의해 상기 작업기계의 전진 또는 후진 방향 제동이 구현되도록 하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 브레이크 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부에 의해 작동되는 브레이크 밸브; 및
상기 작업기계의 액슬에 설치되며, 상기 브레이크 밸브를 통한 압유의 공급 여부에 따라 작동 또는 작동 해제되는 액슬 제동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 브레이크 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 주행상태 신호는 전진 신호 또는 후진 신호이고,
상기 제어부는,
상기 브레이크 밸브가 작동되도록 제어하여, 상기 액슬 제동부의 상기 브레이크 유닛에 압유가 공급되어 액슬을 압착함에 의해 상기 작업기계의 전진 또는 후진 방향 제동이 구현되도록 하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 브레이크 시스템.
제 6 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 액슬 제동부는,
상기 클러치 제동부와 동시에 또는 순차적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 작업기계의 브레이크 시스템.
제 7 항에 있어서,
운전자의 조작에 의해 상기 클러치 제동부와 상기 액슬 제동부 중에서 적어도 어느 하나가 선택 작동되도록 제동선택 신호를 상기 제어부로 출력하는 제동 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 브레이크 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 제동선택 신호는 클러치 제동 신호이고,
상기 제어부는,
상기 클러치 제동 신호, 상기 주행상태 신호, 상기 브레이크 신호를 비교 분석한 결과에 따라, 상기 유압 구동원의 상기 전진 비례제어밸브 또는 상기 후진 비례제어밸브 중에서 폐쇄 상태의 상기 해당 비례제어밸브의 작동을 제어하여, 상기 클러치 제동부의 상기 전진 클러치 또는 상기 후진 클러치 중에서 상기 해당 비례제어밸브에 연결되는 상기 해당 클러치에 압유가 공급되어 상기 작업기계의 제동이 구현되도록 하는 것을 특징으로 작업기계의 브레이크 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 제동선택 신호는 액슬 제동 신호이고,
상기 제어부는,
상기 브레이크 밸브가 작동되도록 제어하여, 상기 액슬 제동부의 상기 브레이크 유닛에 압유가 공급되어 액슬을 압착함에 의해 상기 작업기계의 전진 또는 후진 방향 제동이 구현되도록 하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 브레이크 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 제동선택 신호는 클러치 제동 신호, 액슬 제동 신호이고,
상기 제어부는,
상기 클러치 제동 신호와 상기 액슬 제동 신호 모두가 입력 되거나, 모두 입력되지 않을 경우, 상기 클러치 제동부 및 상기 액슬 제동부에 의해서 상기 작업기계의 제동이 구현되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 브레이크 시스템.
제어부가, 주행상태 감지부로부터 주행상태 신호를 입력 받는 단계;
상기 제어부가, 브레이크 감지부로부터 브레이크 신호를 입력 받는 단계; 및
상기 제어부가, 상기 주행상태 신호와 상기 브레이크 신호를 비교 분석한 결과에 따라, 유압 구동원의 전진 비례제어밸브 또는 후진 비례제어밸브 중에서 폐쇄 상태의 해당 비례제어밸브의 작동을 제어하여, 클러치 제동부의 전진 클러치 또는 후진 클러치 중에서 해당 비례제어밸브에 연결되는 해당 클러치에 압유가 공급되어 작업기계의 제동이 구현되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 제동 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 주행상태 감지부로부터 상기 주행상태 신호를 입력 받는 단계 이후에,
브레이크 페달이 눌러지면서 브레이크 밸브의 작동으로 액슬 제동부의 브레이크 유닛에 압유가 공급되어 상기 작업기계의 제동이 구현되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 제동 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 브레이크 감지부로부터 상기 브레이크 신호를 입력 받는 단계 이후에,
상기 제어부가, 상기 주행상태 신호와 상기 브레이크 신호를 비교 분석한 결과에 따라, 브레이크 밸브의 작동을 제어하여, 액슬 제동부의 브레이크 유닛에 압유가 공급되어 작업기계의 제동을 구현하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 작업기계의 제동 방법.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 액슬 제동부에서 상기 작업기계의 제동을 구현하는 단계는,
상기 클러치 제동부에서 상기 작업기계의 제동을 구현하는 단계와 동시에 또는 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 작업기계의 제동 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 브레이크 신호를 입력 받는 단계 전에,
상기 제어부가, 제동 선택부로부터 제동선택 신호를 입력 받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 제동 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 제동선택 신호는,
상기 클러치 제동부에서 상기 작업기계의 제동을 위한 감속 기능이 구현될 수 있게 선택하는 클러치 제동 신호; 및
상기 액슬 제동부에서 상기 작업기계의 제동이 구현될 수 있게 선택하는 액슬 제동 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 제동 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 제어부가, 상기 클러치 제동 신호를 입력 받으면, 상기 클러치 제동부에서 상기 작업기계의 제동을 위한 감속 기능이 구현될 수 있게 제어하고,
상기 제어부가, 상기 액슬 제동 신호를 입력 받으면, 상기 액슬 제동부에서 상기 작업기계의 제동이 구현될 수 있게 제어하고,
상기 제어부가, 상기 클러치 제동 신호 및 상기 액슬 제동 신호를 입력 받거나 받지 못하면, 상기 클러치 제동부 및 상기 액슬 제동부에서 상기 작업기계의 제동이 구현될 수 있게 제어하는 것을 특징으로 하는 작업기계의 제동 방법.