KR20170092910A - 지게차의 유압유 제어 시스템 - Google Patents

지게차의 유압유 제어 시스템 Download PDF

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배준성
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 지게차의 유압유 제어 시스템에 관한 것으로서, 유압유를 토출하여 틸트 실린더에 공급하는 유압 펌프; 상기 유압 펌프로부터 공급되는 상기 유압유의 흐름 방향을 절환시키는 메인 컨트롤밸브; 및 상기 유압 펌프와 상기 메인 컨트롤밸브 사이에 설치되어 엔진 부하 값에 따라 절환되며, 엔진의 시동 꺼짐 현상을 방지하는 유량조절 밸브를 포함하되, 상기 유량조절 밸브는, 마스트가 틸팅 작업을 수행하되 상기 엔진 부하 값이 기준값 미만이면, 상기 유압유 전량을 상기 틸트 실린더에 공급하도록 절환되고, 상기 마스트가 상기 틸팅 작업을 수행하되 상기 엔진 부하 값이 기준값 이상이면, 상기 틸트 실린더에 공급되는 상기 유압유의 일부가 탱크로 복귀되도록 절환되는 것을 특징으로 한다.

Description

지게차의 유압유 제어 시스템{HYDRAULIC CONTROL SYSTEM FOR FOLKLIFT TRUCK}
본 발명은 지게차의 유압유 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 지게차는 조작레버를 이용하여 작업장치를 구동시켜 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.
이러한 지게차에서, 마스트는 상하로 움직이며 화물을 들어올리거나 내리는 작동을 하게 되며, 이때 장비의 안정적인 작동을 위해 마스트를 후방으로 일정각도 경사지도록 하는 틸팅 장치가 구비되어 있다.
엔진의 저 RPM 또는 고 부하 작업 조건에서 엔진 여유 마력이 부족할 때 틸팅 장치를 이용하여 틸트-인(tilt-in) 또는 틸트-아웃(tilt-out) 작업을 하게되면 엔진 시동이 꺼지는 현상이 발생하게 되어, 이러한 엔진 시동이 꺼지는 현상을 방지하기 위해, 기존에는 메인 컨트롤밸브(MCV)의 틸트 섹션에 안티-스톨 오리피스(anti-stall orifice)를 채용하고 있는데, 이를 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템의 유압 회로도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템에서 틸트-인 작업 시의 작동 상태를 설명하기 위한 유압 회로도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템(100)은, 틸트 레버가 중립상태에서는 공급라인(101), 메인 리턴라인(102), 로드측 라인(103), 헤드측 라인(104)이 메인 컨트롤밸브(140)의 중립 섹션(141)에 마련되는 제1 포트(141a), 제2 포트(141b), 제3 포트(141c)에 선택적으로 연결되어 유압 펌프(110)에서 토출되는 유압유가 틸트 실린더(120)로 공급되지 않으면서, 유압 펌프(110)에서 토출되는 유압유 모두가 메인 리턴라인(102)을 통해 탱크(130)로 흐름을 알 수 있다.
이러한 중립상태에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 틸트-인 작업을 위해 틸트 레버를 작동하면, 공급라인(101), 메인 리턴라인(102), 로드측 라인(103), 헤드측 라인(104)이 메인 컨트롤밸브(140)의 틸트-인 섹션(142) 내에 구비되는 제1 포트(142a), 제2 포트(142b), 제3 포트(142c)에 선택적으로 연결되어 엔진에 연결되는 유압 펌프(110)에서 토출되는 유압유가 틸트 실린더(120)로 공급되면서, 일부 유량이 탱크(130)로 빠지게 된다. 도시하지 않았지만, 틸트-아웃 작업을 위해 틸트 레버를 작동하게 될 경우, 유압유의 흐름은 메인 컨트롤밸브(140)의 틸트-아웃 섹션(143) 내에 구비되는 제1 포트(143a), 제2 포트(143b), 제3 포트(143c)를 통해 틸트 실린더(120)로 공급되는 방향만 달라질 뿐 틸트-인 작업과 유사할 수 있다.
탱크(130)로 빠지는 일부 유량은 틸트-인 섹션(142)의 제3 포트(142c) 또는 틸트-아웃 섹션(143)의 제3 포트(143c) 각각에 채용되는 안티-스톨 오리피스(142d, 143d)를 통과하게 되는데, 이때 안티-스톨 오리피스(142d, 143d)가 엔진의 시동 꺼짐 현상을 방지하는 역할을 하게 된다.
그런데 종래의 지게차는 저 RPM 또는 고 부하 작업 조건에서 엔진의 여유 마력이 충분하지 않을 경우, 틸티-인 작업 또는 틸트-아웃 작업 시에 안티-스톨 오리피스(142d, 143d)가 엔진의 시동 꺼짐 현상을 방지하는 역할을 충분히 할 수 있지만, 고 RPM 또는 저 부하 작업 조건에서 엔진의 여유 마력이 충분한 경우에도 안티-스톨 오리피스(142d, 143d)를 통해 특정 유량이 탱크(130)로 리턴하게 되며, 이는 에너지 손실로 직결되는 문제가 있다.
국내 공개특허공보 제10-2012-0059696호 (공개일: 2012년 06월 11일)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 엔진의 여유 마력이 충분하지 않을 경우 일부 유량을 탱크로 리턴시켜 엔진의 시동 꺼짐 현상을 방지할 수 있고, 엔진의 여유 마력이 충분할 경우 탱크로 리턴되는 유로를 차단하여 유압 펌프에서 토출되는 모든 유량을 틸트 실린더의 작동에 사용되도록 하여 에너지 손실을 절감할 수 있도록 하는 지게차의 유압유 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템은, 유압유를 토출하여 틸트 실린더에 공급하는 유압 펌프; 상기 유압 펌프로부터 공급되는 상기 유압유의 흐름 방향을 절환시키는 메인 컨트롤밸브; 및 상기 유압 펌프와 상기 메인 컨트롤밸브 사이에 설치되어 엔진 부하 값에 따라 절환되며, 엔진의 시동 꺼짐 현상을 방지하는 유량조절 밸브를 포함하되, 상기 유량조절 밸브는, 마스트가 틸팅 작업을 수행하되 상기 엔진 부하 값이 기준값 미만이면, 상기 유압유 전량을 상기 틸트 실린더에 공급하도록 절환되고, 상기 마스트가 상기 틸팅 작업을 수행하되 상기 엔진 부하 값이 기준값 이상이면, 상기 틸트 실린더에 공급되는 상기 유압유의 일부가 탱크로 복귀되도록 절환되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 메인 컨트롤밸브는, 상기 유압유의 흐름을 차단하는 제1 포트와, 상기 유압유의 흐름을 차단하는 제2 포트와, 상기 유압유가 탱크로 흐르도록 하는 제3 포트로 이루어진 중립 섹션; 상기 유압유가 상기 틸트 실린더의 헤드측 챔버로부터 상기 탱크로 흐르도록 하는 제1 포트와, 상기 유압유가 상기 유압 펌프로부터 상기 틸트 실린더의 로드측 챔버로 흐르도록 하는 제2 포트와, 상기 유압유의 흐름을 차단하는 제3 포트로 이루어지는 틸트-인 섹션; 및 상기 유압유가 상기 유압 펌프로부터 상기 틸트 실린더의 상기 헤드측 챔버로 흐르도록 하는 제1 포트와, 상기 유압유가 상기 틸트 실린더의 상기 로드측 챔버로부터 상기 탱크로 흐르도록 하는 제2 포트와, 상기 유압유의 흐름을 차단하는 제3 포트로 이루어지는 틸트-아웃 섹션을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 메인 컨트롤밸브는, 상기 틸트-인 섹션 및 상기 틸트-아웃 섹션 내부에 상기 엔진의 시동 꺼짐 현상을 방지하는 장치가 설치되지 않을 수 있다.
구체적으로, 상기 유량조절 밸브는, 상기 마스트가 상기 틸팅 작업을 수행하되 상기 엔진 부하 값이 기준값 미만이면, 상기 유압유 전량을 상기 틸트 실린더에 공급하도록 하는 제1 유량조절 섹션; 및 상기 마스트가 상기 틸팅 작업을 수행하되 상기 엔진 부하 값이 기준값 이상이면, 상기 틸트 실린더에 공급되는 상기 유압유의 일부가 탱크로 복귀되도록 하는 제2 유량조절 섹션을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 유량조절 섹션은, 상기 유압유가 상기 유압 펌프로부터 상기 메인 컨트롤밸브로 흐르도록 하는 제1 포트; 및 상기 유압유의 흐름을 차단하는 제2 포트를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 유량조절 섹션은, 상기 유압유가 상기 유압 펌프로부터 상기 메인 컨트롤밸브로 흐르도록 하는 제1 포트; 상기 유압유가 상기 유압 펌프로부터 상기 탱크로 흐르도록 하는 제2 포트; 및 상기 유압유의 흐름을 차단하는 제3 포트를 포함하고, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트 각각은 일측이 연통되고 타측이 분리될 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 유량조절 섹션의 상기 제2 포트에는, 상기 탱크로 복귀되는 상기 유압유의 유량을 상기 엔진 부하의 양에 따라 조절하는 오리피스가 더 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템은, 엔진의 여유 마력이 충분하지 않을 경우 일부 유량을 탱크로 리턴시켜 엔진의 시동 꺼짐 현상을 방지할 수 있고, 엔진의 여유 마력이 충분할 경우 탱크로 리턴되는 유로를 차단하여 유압 펌프에서 토출되는 모든 유량을 틸트 실린더의 작동에 사용되도록 구성함으로써, 지게차의 에너지 손실을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템은, 엔진의 부하 조건에 따라 탱크로 리턴되는 유로 구간 형성 및 차단이 가능하여, 기존의 안티-스톨 오리피스 대비 틸트 실린더로 가는 유량손실을 절감할 수 있고, 작업속도 증가 및 연비를 상승시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템은, 기존에 가지고 있던 엔진의 시동 꺼짐 방지 기능을 유지함으로써 잠재적 위험성을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템의 유압 회로도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템에서 틸트-인 작업 시의 작동 상태를 설명하기 위한 유압 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템의 유압 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템에서 틸트-인 작업 시 엔진 여유 마력이 충분한 경우의 작동 상태를 설명하기 위한 유압 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템에서 틸트-인 작업 시 엔진 여유 마력이 충분하지 않은 경우의 작동 상태를 설명하기 위한 유압 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압유 제어 시스템이 적용된 지게차를 도시한 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 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 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템의 유압 회로도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템에서 틸트-인 작업 시 엔진 여유 마력이 충분한 경우의 작동 상태를 설명하기 위한 유압 회로도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템에서 틸트-인 작업 시 엔진 여유 마력이 충분하지 않은 경우의 작동 상태를 설명하기 위한 유압 회로도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압유 제어 시스템이 적용된 지게차를 도시한 도면이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 유압유 제어 시스템(200)을 설명하기 전에, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압유 제어 시스템(200)이 적용되는 지게차(1)를 설명하기로 한다.
지게차(1)는, 차체 프레임(10)의 앞면에 외부 마스트(20a)와 내부 마스트(20b)로 구성된 마스트(20)가 차체프레임(10)의 피봇 고정점에 지지되고, 틸트 실린더(220)에 의해 경사동작이 이루어지도록 되어 있으며, 내부 마스트(20b)에 캐리지(30)가 지지되고, 리프트 실린더(40)에 의해 캐리지(30)의 승하강 동작이 이루어지도록 되어 있다.
또한, 지게차(1)는, 운전석(51), 시트 스위치(52), 주행선택 레버(53), 주차브레이크 스위치(54), 틸트 레버(55), 리프트 레버(56) 및 시동 스위치(도시하지 않음) 등이 운전실(50)에 장착되어 있다.
이러한 지게차(1)에는, 틸트 실린더(220)를 작동시키기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유압유 제어 시스템(200)이 구비된다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압유 제어 시스템(200)은, 마스트(20)를 상하로 움직이며 화물을 들어올리거나 내리는 작동을 하게 될 때 장비의 안정적인 작동을 위해 마스트(20)를 후방으로 일정각도 경사지도록 틸트 실린더(220)를 작동시킬 수 있으며, 유압 펌프(210), 틸트 실린더(220), 탱크(230), 메인 컨트롤밸브(240), 유량조절 밸브(250)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 유압유 제어 시스템(200)은, 공급라인(201), 메인 리턴라인(202), 로드측 라인(203), 헤드측 라인(204), 보조 리턴라인(254)이 구비될 수 있다.
공급라인(201)은, 후술할 유압 펌프(210)와 후술할 메인 컨트롤밸브(240) 사이에 구비될 수 있다.
메인 리턴라인(202)은, 공급라인(201)으로부터 분기되어 후술할 메인 컨트롤밸브(240) 사이에 구비될 수 있다.
로드측 라인(203)은, 후술할 메인 컨트롤밸브(240)와 후술할 틸트 실린더(220)의 로드측 사이에 구비될 수 있다.
헤드측 라인(204)은, 후술할 메인 컨트롤밸브(240)와 후술할 틸트 실린더(220)의 헤드측 사이에 구비될 수 있다.
보조 리턴라인(254)은, 후술할 유량조절 밸브(250)와 후술할 탱크(230) 사이에 구비될 수 있다.
유압 펌프(210)는, 내연기관 또는 전기모터 등과 같은 엔진에 의해 구동될 수 있으며, 탱크(230)에 저장된 작동유를 흡입하여 공급라인(201)을 통해 고압으로 유압유를 토출할 수 있다.
틸트 실린더(220)는, 로드측 라인(203) 또는 헤드측 라인(204)에 의해 후술할 메인 컨트롤밸브(240)와 연결될 수 있으며, 틸트 레버(55)의 조작에 따라 유압 펌프(210)로부터 토출되는 유압유가 후술할 메인 컨트롤밸브(240)를 경유하여 로드측 챔버(220a) 또는 헤드측 챔버(220b)에 공급되어, 틸팅 작업 예를 들어, 후술할 틸트-인 작업 또는 틸트-아웃 작업을 수행할 수 있다.
탱크(230)는, 틸트 실린더(220)에 공급될 유압유 또는 유압 펌프(210)를 통해 토출된 후 리턴되는 유압유를 저장할 수 있다.
메인 컨트롤밸브(240)는, 공급라인(201), 메인 리턴라인(202), 로드측 라인(203), 헤드측 라인(204)에 연결될 수 있으며, 틸트 레버(55)의 조작에 의해 마스트(20)가 중립 상태, 틸트-인 상태, 틸트-아웃 상태가 되도록 유압유의 흐름 방향을 절환시킬 수 있다.
이러한 메인 컨트롤밸브(240)는, 중립 섹션(241), 틸트-인 섹션(242), 틸트-아웃 섹션(243)으로 구성될 수 있다.
중립 섹션(241)은, 틸트 레버(55)의 중립 조작에 의해 공급라인(201), 메인 리턴라인(202), 로드측 라인(203), 헤드측 라인(204)과 연결될 수 있으며, 제1 포트(241a), 제2 포트(241b), 제3 포트(241c)로 이루어질 수 있다.
제1 포트(241a) 및 제2 포트(241b)는 유압유의 흐름을 차단할 수 있는 폐쇄 포트일 수 있고, 제3 포트(241c)는 유압유가 탱크(230)로 흐를 수 있는 관통 포트일 수 있다.
구체적으로, 중립 섹션(241)은 틸트 레버(55)가 중립 상태에 위치해 있을 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 공급라인(201)이 제2 포트(241b)의 일측에 연결되고, 메인 리턴라인(202)이 제3 포트(241c)의 일측에 연결되고, 로드측 라인(203)이 제2 포트(241b)의 타측에 연결되고, 헤드측 라인(204)이 제1 포트(241a)의 타측에 연결될 수 있다.
이로써, 유압 펌프(210)로부터 토출되는 유압유는 틸트 실린더(220)로 공급되지 않고 모두 메인 리턴라인(202)을 통해 제3 포트(241c)를 경유하여 탱크(230)로 복귀되고, 틸트 실린더(220) 내부의 유압유는 그대로 유지되어, 마스트(20)가 중립 상태를 이루게 된다.
틸트-인 섹션(242)은, 틸트 레버(55)의 틸트-인 조작에 의해 공급라인(201), 메인 리턴라인(202), 로드측 라인(203), 헤드측 라인(204)과 연결될 수 있으며, 제1 포트(242a), 제2 포트(242b), 제3 포트(242c)로 이루어질 수 있다.
제1 포트(242a)는 유압유가 틸트 실린더(220)의 헤드측 챔버(220b)로부터 탱크(230)로 흐를 수 있는 포트일 수 있고, 제2 포트(242b)는 유압유가 유압 펌프(210)로부터 틸트 실린더(220)의 로드측 챔버(220a)로 흐를 수 있는 포트일 수 있고, 제3 포트(242c)는 유압유의 흐름을 차단할 수 있는 폐쇄 포트일 수 있다.
구체적으로, 틸트-인 섹션(242)은 틸트 레버(55)가 틸트-인 상태에 위치해 있을 때, 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 공급라인(201)이 제2 포트(242b)의 일측에 연결되고, 메인 리턴라인(202)이 제3 포트(242c)의 일측에 연결되고, 로드측 라인(203)이 제2 포트(242b)의 타측에 연결되고, 헤드측 라인(204)이 제1 포트(242a)의 타측에 연결될 수 있다.
이로써, 유압 펌프(210)로부터 토출되는 유압유는 메인 리턴라인(202)을 통해 탱크(230)로 복귀됨이 없이 공급라인(201)과 로드측 라인(203)을 통해 틸트 실린더(220)의 로드측 챔버(220a)로 공급되고, 틸트 실린더(220)의 헤드측 챔버(220b) 내의 유압유는 헤드측 라인(204)을 통해 탱크(230)로 복귀되어, 마스트(20)가 틸트-인 작업을 수행하게 된다.
틸트-아웃 섹션(243)은, 틸트 레버(55)의 틸트-아웃 조작에 의해 공급라인(201), 메인 리턴라인(202), 로드측 라인(203), 헤드측 라인(204)과 연결될 수 있으며, 제1 포트(243a), 제2 포트(243b), 제3 포트(243c)로 이루어질 수 있다.
제1 포트(243a)는 유압유가 유압 펌프(210)로부터 틸트 실린더(220)의 헤드측 챔버(220b)로 흐를 수 있는 포트일 수 있고, 제2 포트(243b)는 유압유가 틸트 실린더(220)의 로드측 챔버(220a)로부터 탱크(230)로 흐를 수 있는 포트일 수 있고, 제3 포트(243c)는 유압유의 흐름을 차단할 수 있는 폐쇄 포트일 수 있다.
구체적으로, 틸트-아웃 섹션(243)은 틸트 레버(55)가 틸트-아웃 상태에 위치해 있을 때, 도면으로 도시하지 않았지만, 공급라인(201)이 제1 포트(243a)의 일측에 연결되고, 메인 리턴라인(202)이 제3 포트(243c)의 일측에 연결되고, 로드측 라인(203)이 제2 포트(243b)의 타측에 연결되고, 헤드측 라인(204)이 제1 포트(243a)의 타측에 연결될 수 있다.
이로써, 유압 펌프(210)로부터 토출되는 유압유는 메인 리턴라인(202)을 통해 탱크(230)로 복귀됨이 없이 공급라인(201)과 헤드측 라인(204)을 통해 틸트 실린더(220)의 헤드측 챔버(220b)로 공급되고, 틸트 실린더(220)의 로드측 챔버(220a) 내의 유압유는 로드측 라인(203)을 통해 탱크(230)로 복귀되어, 마스트(20)가 틸트-아웃 작업을 수행하게 된다.
유량조절 밸브(250)는, 유압 펌프(210)와 메인 컨트롤밸브(240) 사이의 공급라인(201) 상에, 구체적으로는 메인 리턴라인(202)의 분기점으로부터 하류의 공급라인(201) 상에 설치될 수 있으며, 엔진 부하 값에 따라 절환될 수 있다. 유량조절 밸브(250)는 가변 솔레노이드 밸브일 수 있다.
이러한 유량조절 밸브(250)는, 제1 유량조절 섹션(251), 제2 유량조절 섹션(252), 오리피스(253), 보조 리턴라인(254)으로 구성될 수 있다.
제1 유량조절 섹션(251)은, 마스트(20)가 중립 상태이거나, 마스트(20)가 틸트-인 작업 또는 틸트-아웃 작업을 수행하되 엔진 부하 값이 기준값 미만일 때(엔진 여유 마력이 충분할 때), 공급라인(201) 상에 위치될 수 있으며, 제1 포트(251a), 제2 포트(251b)로 이루어질 수 있다.
제1 포트(251a)는 유압유가 유압 펌프(210)로부터 메인 컨트롤밸브(240)로 흐를 수 있는 포트일 수 있고, 제2 포트(251b)는 유압유의 흐름을 차단할 수 있는 폐쇄 포트일 수 있다.
구체적으로, 제1 유량조절 섹션(251)은 마스트(20)가 중립 상태이거나, 마스트(20)가 틸트-인 작업(또는 틸트-아웃 작업)을 수행하되 엔진 부하 값이 기준값 미만일 때(엔진 여유 마력이 충분할 때), 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 포트(251a)의 양측이 공급라인(201)에 연결될 수 있다.
마스트(20)가 중립 상태일 때, 유압 펌프(210)로부터 토출되는 유압유는, 유량조절 밸브(250)를 경유하여 메인 컨트롤밸브(240)로 흐르지만 메인 컨트롤밸브(240)에서 흐름이 차단되어, 결국 메인 리턴라인(202)을 통해 모두 탱크(230)로 복귀된다(도 3 참고).
또한, 마스트(20)가 틸트-인 작업(또는 틸트-아웃 작업)을 수행하되 엔진 부하 값이 기준값 미만일 때(엔진 여유 마력이 충분할 때), 유압 펌프(210)로부터 토출되는 유압유는, 유량조절 밸브(250)의 제1 포트(251a)와 메인 컨트롤밸브(240)를 경유하여 로드측 라인(203)을 통해 틸트 실린더(220)의 로드측 챔버(220a)로 전량 공급될 수 있고, 이때 유압유는 탱크(230)로 복귀되지 않는다(도 4 참고).
제2 유량조절 섹션(252)은, 마스트(20)가 틸트-인 작업 또는 틸트-아웃 작업을 수행하되 엔진 부하 값이 기준값 이상일 때(엔진 여유 마력이 충분하지 않을 때), 공급라인(201) 상에 위치될 수 있으며, 제1 포트(252a), 제2 포트(252b), 제3 포트(252c)로 이루어질 수 있다.
제1 포트(252a)는 유압유가 유압 펌프(210)로부터 메인 컨트롤밸브(240)로 흐를 수 있는 포트일 수 있고, 제2 포트(252b)는 유압유가 유압 펌프(210)로부터 탱크(230)로 흐를 수 있는 포트일 수 있고, 제3 포트(252c)는 유압유의 흐름을 차단할 수 있는 폐쇄 포트일 수 있다.
상기에서, 제1 포트(252a)와 제2 포트(252b) 각각의 일측은 연통되어 있고, 각각의 타측은 분리되도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 제2 유량조절 섹션(252)은 마스트(20)가 틸트-인 작업(또는 틸트-아웃 작업)을 수행하되 엔진 부하 값이 기준값 이상일 때(엔진 여유 마력이 충분하지 않을 때), 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 포트(252a)와 제2 포트(252b)가 공급라인(201) 상에 위치되되, 제1 포트(252a)의 양측은 공급라인(201)에 연결되는 반면, 제2 포트(252b)는 일측이 공급라인(201)에 연결되고, 타측이 별도록 구비되는 후술할 보조 리턴라인(254)에 연결될 수 있다.
마스트(20)가 틸트-인 작업(또는 틸트-아웃 작업)을 수행하되 엔진 부하 값이 기준값 이상일 때(엔진 여유 마력이 충분하지 않을 때), 유압 펌프(210)로부터 토출되는 유압유는, 유량조절 밸브(250)의 제1 포트(252a)와 메인 컨트롤밸브(240)를 경유하여 로드측 라인(203)을 통해 틸트 실린더(220)의 로드측 챔버(220a)로 공급되되, 이때 유압유의 일부는 유량조절 밸브(250)의 제2 포트(252b)를 경유하여 후술할 보조 리턴라인(254)을 통해 탱크(230)로 복귀될 수 있다(도 5 참고).
오리피스(253)는, 제2 유량조절 섹션(252)의 제2 포트(252b)에 설치될 수 있으며, 제2 포트(252b)를 통해 탱크(230)로 복귀되는 유압유의 유량을 엔진 부하의 양에 따라 조절할 수 있도록 한다.
보조 리턴라인(254)은, 제2 유량조절 섹션(252)의 제2 포트(252b) 타측에 연결되어 탱크(230)까지 연장되도록 형성될 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 엔진의 여유 마력이 충분하지 않을 경우 일부 유량을 탱크(230)로 리턴시켜 엔진의 시동 꺼짐 현상을 방지할 수 있고, 엔진의 여유 마력이 충분할 경우 탱크(230)로 리턴되는 유로를 차단하여 유압 펌프(210)에서 토출되는 모든 유량을 틸트 실린더(220)의 작동에 사용되도록 구성함으로써, 지게차(1)의 에너지 손실을 절감할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 엔진의 부하 조건에 따라 탱크(230)로 리턴되는 유로 구간 형성 및 차단이 가능하여, 기존의 안티-스톨 오리피스(253) 대비 틸트 실린더(220)로 가는 유량손실을 절감할 수 있고, 작업속도 증가 및 연비를 상승시킬 수 있다.
또한, 본 실시예는, 기존에 가지고 있던 엔진의 시동 꺼짐 방지 기능을 유지함으로써 잠재적 위험성을 미연에 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 지게차 10: 차체 프레임
20: 마스트 20a: 외부 마스트
20b: 내부 마스트 30: 캐리지
40: 리프트 실린더 50: 운전실
51: 운전석 52: 시트 스위치
53: 주행선택 레버 54: 주차브레이크 스위치
55: 틸트 레버 56: 리프트 레버
100, 200: 유압유 제어 시스템 101, 201: 공급라인
102, 202: 메인 리턴라인 103, 203: 로드측 라인
104, 204: 헤드측 라인 110, 210: 유압 펌프
120, 220: 틸트 실린더 220a: 로드측 챔버
220b: 헤드측 챔버 130, 230: 탱크
140, 240: 메인 컨트롤밸브 141, 241: 중립 섹션
141a, 241a: 제1 포트 141b, 241b: 제2 포트
141c, 241c: 제3 포트 142, 242: 틸트-인 섹션
142a, 242a: 제1 포트 142b, 242b: 제2 포트
142c, 242c: 제3 포트 143, 243: 틸트-아웃 섹션
143a, 243a: 제1 포트 143b, 243b: 제2 포트
143c, 243c: 제3 포트 142d, 143d: 안티-스톨 오리피스
250: 유량조절 밸브 251: 제1 유량조절 섹션
251a: 제1 포트 251b: 제2 포트
252: 제2 유량조절 섹션 252a: 제1 포트
252b: 제2 포트 252c: 제3 포트
253: 오리피스 254: 보조 리턴라인

Claims (7)

  1. 유압유를 토출하여 틸트 실린더에 공급하는 유압 펌프;
    상기 유압 펌프로부터 공급되는 상기 유압유의 흐름 방향을 절환시키는 메인 컨트롤밸브; 및
    상기 유압 펌프와 상기 메인 컨트롤밸브 사이에 설치되어 엔진 부하 값에 따라 절환되며, 엔진의 시동 꺼짐 현상을 방지하는 유량조절 밸브를 포함하되,
    상기 유량조절 밸브는,
    마스트가 틸팅 작업을 수행하되 상기 엔진 부하 값이 기준값 미만이면, 상기 유압유 전량을 상기 틸트 실린더에 공급하도록 절환되고,
    상기 마스트가 상기 틸팅 작업을 수행하되 상기 엔진 부하 값이 기준값 이상이면, 상기 틸트 실린더에 공급되는 상기 유압유의 일부가 탱크로 복귀되도록 절환되는 것을 특징으로 하는 지게차의 유압유 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메인 컨트롤밸브는,
    상기 유압유의 흐름을 차단하는 제1 포트와, 상기 유압유의 흐름을 차단하는 제2 포트와, 상기 유압유가 탱크로 흐르도록 하는 제3 포트로 이루어진 중립 섹션;
    상기 유압유가 상기 틸트 실린더의 헤드측 챔버로부터 상기 탱크로 흐르도록 하는 제1 포트와, 상기 유압유가 상기 유압 펌프로부터 상기 틸트 실린더의 로드측 챔버로 흐르도록 하는 제2 포트와, 상기 유압유의 흐름을 차단하는 제3 포트로 이루어지는 틸트-인 섹션; 및
    상기 유압유가 상기 유압 펌프로부터 상기 틸트 실린더의 상기 헤드측 챔버로 흐르도록 하는 제1 포트와, 상기 유압유가 상기 틸트 실린더의 상기 로드측 챔버로부터 상기 탱크로 흐르도록 하는 제2 포트와, 상기 유압유의 흐름을 차단하는 제3 포트로 이루어지는 틸트-아웃 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 유압유 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 메인 컨트롤밸브는,
    상기 틸트-인 섹션 및 상기 틸트-아웃 섹션 내부에 상기 엔진의 시동 꺼짐 현상을 방지하는 장치가 설치되지 않는 것을 특징으로 하는 지게차의 유압유 제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 유량조절 밸브는,
    상기 마스트가 상기 틸팅 작업을 수행하되 상기 엔진 부하 값이 기준값 미만이면, 상기 유압유 전량을 상기 틸트 실린더에 공급하도록 하는 제1 유량조절 섹션; 및
    상기 마스트가 상기 틸팅 작업을 수행하되 상기 엔진 부하 값이 기준값 이상이면, 상기 틸트 실린더에 공급되는 상기 유압유의 일부가 탱크로 복귀되도록 하는 제2 유량조절 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 유압유 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 유량조절 섹션은,
    상기 유압유가 상기 유압 펌프로부터 상기 메인 컨트롤밸브로 흐르도록 하는 제1 포트; 및
    상기 유압유의 흐름을 차단하는 제2 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 유압유 제어 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제2 유량조절 섹션은,
    상기 유압유가 상기 유압 펌프로부터 상기 메인 컨트롤밸브로 흐르도록 하는 제1 포트;
    상기 유압유가 상기 유압 펌프로부터 상기 탱크로 흐르도록 하는 제2 포트; 및
    상기 유압유의 흐름을 차단하는 제3 포트를 포함하고,
    상기 제1 포트와 상기 제2 포트 각각은 일측이 연통되고 타측이 분리되는 것을 특징으로 하는 지게차의 유압유 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 유량조절 섹션의 상기 제2 포트에는, 상기 탱크로 복귀되는 상기 유압유의 유량을 상기 엔진 부하의 양에 따라 조절하는 오리피스가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 지게차의 유압유 제어 시스템.
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