KR20190094553A - 압력 손실을 개선한 지게차용 스티어링의 유압시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어링에 작동유를 공급하기 위하여 적용하고 있는 프라이어티 밸브(priority valve)의 압력 손실 과다를 방지할 수 있도록 한 것으로, 본 발명에서는 펌프와 스티어링 유닛을 연결해 주며 어큐뮬레이터와도 연결되는 컷 오프 밸브를 포함하고 있고, 상기 컷 오프 밸브는 펌프로부터 토출된 작동유가 흐르는 메인라인과, 상기 메인라인의 분지점에서 각각 분지 되어 상기 어큐뮬레이터에 연결되는 제1분기라인 및 제1릴리프밸브가 설치된 제2분지라인과, 상기 분지점과 제1릴리프 밸브 사이의 제2분지라인에 분지 되어 스티어링 유닛에 연결되는 공급라인을 포함하며, 상기 메인라인에 설치되는 제2체크밸브와, 상기 제2체크밸브를 중심으로 메인라인의 하류에 분지 되는 바이패스라인과, 상기 바이패스라인에 설치되는 제2릴리프 밸브를 포함하고, 상기 제2체크밸브를 중심으로 메인라인에 상류에 분지 되고 제2릴리프 밸브의 개방을 위해 제2릴리프 밸브의 열림압력부에 연결되는 제3분지라인과, 상기 제1릴리프 밸브에 연결되어 제1릴리프 밸브를 통과한 작동유를 이용한 제2릴리프 밸브의 폐쇄를 위해 제2릴리프 밸브의 닫힘압력부와 연결되는 제4분지라인;을 포함하여 구성되는 압력 손실을 개선한 지게차용 스티어링의 유압시스템이 제공된다.

Description

압력 손실을 개선한 지게차용 스티어링의 유압시스템{Steering Oil Pressure System for Forklift of improving Pressure Reduction}

본 발명은 압력 손실을 개선한 지게차용 스티어링의 유압시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스티어링에 작동유를 공급하기 위하여 적용하고 있는 프라이어티 밸브(priority valve)의 압력 손실 과다를 방지할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 작업차량에 속하는 지게차는 고중량의 화물을 들어올리고 내리거나 또는 화물을 사용자가 원하는 위치로 운반하기 위한 용도로서 널리 사용되고 있다. 또한, 지게차에는 지게차의 구동을 위하여 유압 시스템이 갖추어져 있으며 이와 같이 지게차에 갖추어지는 유압시스템은 작동유를 발생시키는 펌프와, 작동유의 흐름방향 및 유량을 제어하는 유압제어밸브 및 기계적인 일을 하는 유압 액추에이터 등을 포함하고 있다.

일반적인 지게차의 유압시스템을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 엔진과 같은 동력원(1)에 의해 구동되는 유압펌프(2)를 구비하고 있다.

상기 유압펌프(2)는 오일탱크(T)의 작동유를 흡입하여 메인라인(3)으로 토출시키게 되며, 상기 메인라인(3)에는 프라이어티 밸브(priority valve, 5)가 설치되어 있다.

상기 프라이어티 밸브(5)는 제1분지라인(5a)을 통해 스티어링 유닛(7)과 연결되어 있고, 그에 따라 상기 프라이어티 밸브(5)를 통과한 작동유는 스티어링 유닛(7)으로 공급되게 된다.

또한, 상기 프라이어티 밸브(5)는 제2분지라인(5b)을 통해 콘트롤 유닛(8)과도 연결되어 있으며, 그에 따라 상기 유압펌프(2)로부터 토출 되는 작동유를 스티어링 유닛(7)으로 공급함과 함께 리프트 실린더 및 틸트 실린더 등의 작업기(50)를 제어하는 콘트롤 유닛(8)으로도 분배 공급하게 된다.

그런데, 위와 같이 구성되는 지게차의 유압시스템에서는 작동유를 공급하기 위하여 프라이어티 밸브(5)를 적용하고 있는데, 이러한 프라이어티 밸브(5)는 동작 특성상 압력 손실이 과다하여 동력원(1)의 부하는 높아지고 출력은 저하됨으로써 됨으로써 연비가 나빠지게 되는 문제가 있었다. 특히 저속 공전 상태에서는 동력원(1)의 높은 부하로 인해 동력원(1)이 멈추는 문제도 있었다.

대한민국공개특허공보 공개번호 10-2005-0064833호 대한민국공개실용신안공보 공개번호 실1999-0030343호

본 발명은 스티어링에 작동유를 공급하기 위하여 적용하고 있는 프라이어티 밸브(priority valve)의 압력 손실 과다를 방지할 수 있도록 컷 오프 밸브와 어큐뮬레이터 및 펌프로부터 토출되는 작동유는 그대로 바이패스 시킬 수 있는 새로운 스티어링의 유압 시스템을 제공하여 동력원의 부하를 낮출 수 있게 되고, 연비 향상과 함께 저속 공전 상태에서 동력원이 멈추는 현상을 방지할 수 있도록 하는 점에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 펌프와; 상기 펌프로부터 토출된 작동유를 스티어링 유닛으로 공급하도록 펌프와 스티어링 유닛을 연결해 주며 어큐뮬레이터와도 연결되는 컷 오프 밸브를 포함하고 있고, 상기 컷 오프 밸브는 펌프로부터 토출된 작동유가 흐르는 메인라인과, 상기 메인라인의 분지점에서 각각 분지 되어 상기 어큐뮬레이터에 연결되는 제1분기라인 및 제1릴리프밸브가 설치된 제2분지라인과, 상기 분지점과 제1릴리프 밸브 사이의 제2분지라인에 분지 되어 스티어링 유닛에 연결되는 공급라인을 포함하며, 상기 메인라인에 설치되는 제2체크밸브와, 상기 제2체크밸브를 중심으로 메인라인의 하류에 분지 되는 바이패스라인과, 상기 바이패스라인에 설치되는 제2릴리프 밸브를 포함하고, 상기 제2체크밸브를 중심으로 메인라인에 상류에 분지 되고 제2릴리프 밸브를 개방시킬 수 있도록 제2릴리프 밸브의 열림압력부에 연결되는 제3분지라인과, 상기 제1릴리프 밸브에 연결되어 제1릴리프 밸브를 통과한 작동유를 이용하여 제2릴리프 밸브를 폐쇄할 수 있도록 제2릴리프 밸브의 닫힘압력부와 연결되는 제4분지라인;을 포함하여 구성되는 압력 손실을 개선한 지게차용 스티어링의 유압시스템을 통해 목적을 달성할 수 있다.

또한, 상기 스티어링 유닛의 공급라인에 제1체크밸브가 설치되어 있는 압력 손실을 개선한 지게차용 스티어링의 유압시스템을 통해 목적을 달성할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 압력 손실을 개선한 건설장비용 스티어링의 유압시스템을 사용하게 되면, 동력원의 부하를 낮출 수 있게 됨으로써 연비 향상과 함께 저속 공전 상태에서 동력원의 부하로 인하여 동력원이 멈추는 현상을 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 일반적인 지게차 유압 시스템을 보여주는 유압 회로도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 지게차 스티어링의 유압 시스템을 보여주는 유압 회로도로서, 도 2a는 시동 후 스티어링 미작동시 작동유의 흐름을 보여주는 것이고, 도 2b는 시동 후 스티어링의 작동시 작동유의 흐름을 보여주는 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 압력 손실을 개선한 지게차 스티어링의 유압시스템에 대한 유압 회로도에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 2a 및 도 2b에서 보듯이, 압력 손실을 개선한 지게차용 스티어링의 유압시스템(이하, 스티어링의 유압시스템으로 칭함)은 엔진과 같은 동력원(10)에 의해 구동되어 오일탱크(12)로부터 작동유를 펌핑하게 되는 펌프(14)와, 상기 펌프(14)로부터 토출되는 작동유를 스티어링 유닛(16)으로 공급할 수 있도록 펌프(14)와 스티어링 유닛(16)을 연결해 주게 되며 별도로 갖추어지는 어큐뮬레이터(18)와도 함께 연결되는 컷 오프 밸브(20)를 포함하고 있다.

상기 컷 오프 밸브(20)는 구체적으로 펌프(14)와 연결되어 펌프(14)로부터 토출된 작동유가 흐르게 되는 메인라인(22)과, 상기 메인라인(22)의 분지점(S)으로부터 각각 분지 되어 상기 어큐뮬레이터(18)에 연결되는 제1분지라인(24) 및 제1릴리프 밸브(26)가 설치되어 있는 제2분지라인(28)을 포함하고 있다.

상기 분지점(S)과 제1릴리프밸브(26) 사이의 제2분지라인(28)에서 제1체크밸브(30)를 설치하고 있는 공급라인(32)을 통해 스티어링 유닛(16)과 연결되어 작동유가 스티어링 유닛(16)으로 공급되도록 제2분지라인(28)과 스티어링 유닛(16) 간에 연결되어 있다.

또한, 상기 분지점(S)과 펌프(14) 사이의 메인라인(22)에 설치되는 제2체크밸브(34)와, 상기 제2체크밸브(34)를 중심으로 하류의 메인라인(22)에는 제2릴리프 밸브(36)를 설치하고 있는 바이패스라인(38)이 분기 형태로 연결되어 있다.

또한, 상기 제2체크밸브(34)를 중심으로 상류의 메인라인(22)에는 분지 되는 형태로 연결된 제3분지라인(40)의 제2릴리프 밸브(36)를 개방시킬 수 있도록 제2릴리프 밸브(36)의 열림압력부(P1)에 연결되어 있다.

또한, 상기 제2릴리프 밸브(36)를 폐쇄할 수 있도록 하기 위해 제2릴리프 밸브(36)의 닫힘압력부(P2)와 제1릴리프 밸브(26) 간에 제4분지라인(42)으로 연결되어 있다.

하기에서는 본 발명에 따른 압력 손실을 개선한 지게차 스티어링의 유압시스템의 동작을 설명하기로 한다.

[스티어링 미작동시]

도 2a에서 도시된 바와 같이 시동과 함께 동력원(10)이 구동하여 펌프(14)가 가동하게 되면, 상기 펌프(14)의 가동을 통해 오일탱크(12)로부터 펌핑 토출 되는 작동유는 메인라인(22)으로 흐르게 된다. 이때, 컷 오프 밸브(18)에서 제1체크밸브(30)는 닫힘 상태를 유지하게 되고 제2체크밸브(34)는 열림 상태를 유지하게 된다.

그에 따라, 상기 메인라인(22)으로 흐르는 작동유는 분지점(S)에서 제1 및 제2분지라인(24, 28)으로 배분되어 흐르게 된다.

상기 제1분지라인(24)으로 흐르는 작동유는 어큐뮬레이터(18)를 충진 시키게 된다. 상기 제2분지라인(28)으로 흐르는 작동유는 제1릴리프 밸브(26)를 통과하여 제4분지라인(42)으로 흐르면서 제2릴리프 밸브(36)의 닫힘압력부(P2)를 가압하게 됨으로써 제2릴리프 밸브(36)는 닫힘 상태가 된다.

위와 같이 상기 제2릴리프 밸브(36)가 닫힌 상태가 되면, 상기 메인라인(22)으로 흐르는 작동유는 바이패스라인(38)을 통해 오일탱크(12)로 바이패스 되지 않게 된다.

한편, 상기 제1분지라인(24)으로 흐르는 작동유에 의해 어큐뮬레이터(18)의 충진이 완료되면, 제1체크밸브(30)는 열림 상태로 전환되고 제2체크밸브(34)는 닫힘 상태로 전환된다.

[스티어링 작동시]

도 2b에서 도시된 바와 같이 시동 후 작업자가 스티어링을 작동시키게 되면, 어큐뮬레이터(18)에 충진된 작동유는 제1 및 제2분지라인(24, 28)과 공급라인(32)을 통해 스티어링 유닛(16)으로 공급되어 스티어링 작동에 활용된다.

이때, 상기 제2분지라인(28)에 설치된 제1릴리프 밸브(26)는 공급라인(32)으로 배분되는 작동유에 의해 작동유가 진닌 압력이 제1릴리프 밸브(26)의 열림 설정 압력보다 낮아지게 되어 제1릴리프 밸브(26)를 개방시키지 못하게 되고, 그로 인해 상기 제2분지라인(28)으로 흐르는 작동유는 제1릴리프 밸브(26)를 통과하지 못하게 된다.

한편, 상기 분지점(S)에서 메인라인(22)으로 흐르는 작동유는 제3분지라인(40)을 통해 제2릴리프 밸브(36)의 열림압력부(P1)에 압력을 가하게 되어 제2릴리브 밸브(36)가 열림 상태로 전환 유지됨으로써, 상기 펌프(14)로부터 메인라인(22)으로 흐르는 작동유는 바이패스라인(38)을 통해 오일탱크(12)로 바이패스 되게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 스티어링의 유압시스템을 사용하게 되면, 스티어링에 필요한 작동유는 어큐뮬레이터(18)로부터 바로 공급되고, 아울러 펌프(14)로부터 토출되는 작동유는 그대로 바이패스 되는 스티어링의 유압시스템에 의해 동력원(10)의 부하를 낮출 수 있게 된다.

위와 같이 동력원(10)의 부하가 낮아지게 되면 연비 향상을 기대할 수 있게 되고, 특히 상기 동력원(10)이 저속 공전 상태에서 동력원(10)의 부하로 인하여 동력원(10)이 멈추는 현상을 방지할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1, 10 : 동력원
2 : 유압펌프
3, 22 : 메인라인
5 : 프라이어티 밸브
5a, 24 : 제1분지라인
7, 16 : 스티어링 유닛
5b, 28 : 제2분지라인
50 : 작업기
8 : 콘트롤 유닛
12 : 오일탱크
18 : 어큐뮬레이터
20 : 컷 오프 밸브
26 : 제1릴리프 밸브
30 : 제1체크밸브
32 : 공급라인
34 : 제2체크밸브
36 : 제2릴리프 밸브
38 : 바이패스라인
40 : 제3분지라인
42 : 제4분지라인

Claims (2)

1. 펌프(14)로부터 토출된 작동유를 스티어링 유닛(16)으로 공급하기 위해 펌프(14)와 스티어링 유닛(16)을 연결해 주며 어큐뮬레이터(18)와도 연결되는 컷 오프 밸브(20)를 포함하고 있고,
   상기 컷 오프 밸브(20)는 펌프(14)로부터 토출된 작동유가 흐르는 메인라인(22)과, 상기 메인라인(22)의 분지점(S)에서 각각 분지 되어 상기 어큐뮬레이터(18)에 연결되는 제1분기라인(24) 및 제1릴리프밸브(26)가 설치된 제2분지라인(28)과, 상기 분지점(S)과 제1릴리프 밸브(26) 사이의 제2분지라인(28)에서 분지 되어 스티어링 유닛(16)과 연결되는 공급라인(32)을 포함하며,
   상기 메인라인(22)에 설치되는 제2체크밸브(34)와, 상기 제2체크밸브(34)를 중심으로 메인라인(22)의 하류에 분지 되는 바이패스라인(38)과, 상기 바이패스라인(38)에 설치되는 제2릴리프 밸브(36)를 포함하고,
   상기 제2체크밸브(34)를 중심으로 메인라인(22)의 상류에 분지 되어 제2릴리프 밸브(34)의 개방을 위해 제2릴리프 밸브(34)의 열림압력부(P1)에 연결되는 제3분지라인(40)과, 상기 제1릴리프 밸브(26)에 연결되어 제1릴리프 밸브(26)를 통과한 작동유로 제2릴리프 밸브(36)를 폐쇄할 수 있도록 제2릴리프 밸브(36)의 닫힘압력부(P2)에 연결되는 제4분지라인(42);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 손실을 개선한 지게차용 스티어링의 유압시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 스티어링 유닛(16)의 공급라인(32)에 제1체크밸브(30)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 손실을 개선한 지게차용 스티어링의 유압시스템.

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