KR20240051697A - Steering axle assembly of forklift - Google Patents

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서용민
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Abstract

지게차의 조향 차축 조립체가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 지게차의 차체 프레임 하부에서 폭 방향으로 구비되는 액슬 빔(Axle Beam)에 설치되어 한 쌍의 후륜 조향 작용을 수행하는 조향 실린더를 구비하는 지게차의 조향 차축 조립체에 있어서, 상기 액슬 빔의 양단에 각각 설치되어 일정 각도로 선회하도록 마련되는 너클(Knuckle); 상기 후륜이 장착되는 허브; 상기 허브에 선택적으로 동력을 전달하여 보조동력으로 활용되는 전동모터; 및 상기 전동모터의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 전동모터는 상기 허브와 상기 너클 사이에 장착되어 상기 허브가 상기 너클과 함께 선회하도록 마련되는 지게차의 조향 차축 조립체가 제공될 수 있다.A steering axle assembly for a forklift is disclosed. According to one aspect of the present invention, a steering axle assembly of a forklift including a steering cylinder that is installed on an axle beam provided in the width direction at the lower part of the body frame of a forklift and performs a pair of rear wheel steering operations, Knuckles installed on both ends of the axle beam to rotate at a certain angle; A hub on which the rear wheel is mounted; An electric motor used as auxiliary power by selectively transmitting power to the hub; and a control unit that controls the operation of the electric motor, wherein the electric motor is mounted between the hub and the knuckle so that the hub rotates together with the knuckle.

Description

지게차의 조향 차축 조립체{Steering axle assembly of forklift}Steering axle assembly of forklift}

본 발명은 지게차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지게차의 조향 차축 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a forklift, and more particularly to a steering axle assembly of a forklift.

일반적으로, 지게차는 고중량의 하물(荷物)을 들어올리거나 운반하는데 사용되는 산업차량으로서, 실내/실외 작업장이나 건설현장 등에서 하물을 근거리로 이동시키거나, 하물을 차량에 적재하거나 하차시킬 때 널리 사용되고 있다.In general, a forklift is an industrial vehicle used to lift or transport heavy loads, and is widely used to move loads a short distance in indoor/outdoor workshops or construction sites, or to load or unload goods from a vehicle. .

이러한 지게차는 마스트 조립체가 승/하강 작용만 하는 카운터밸런스 타입 (Counterbalance Type)의 표준형 지게차와, 마스트 조립체가 전, 후로 이동 가능하게 구성되는 리치 타입(Reach Type) 지게차 등으로 구분할 수 있다.These forklifts can be divided into standard counterbalance type forklifts in which the mast assembly only raises/lowers, and reach type forklifts in which the mast assembly can move forward and backward.

도 1은 카운터밸런스 타입의 4륜식 지게차를 나타내는 사시도이다.Figure 1 is a perspective view showing a counterbalance type four-wheeled forklift.

도 1을 참조하면, 카운터밸런스 타입의 4륜 지게차는 엔진 등의 차량 구동원이 장착되는 차체 프레임(1)과, 차체 프레임(1)의 전방에 구비되는 마스트(Mast)조립체(2)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, a counterbalance type four-wheeled forklift includes a vehicle body frame 1 on which a vehicle driving source such as an engine is mounted, and a mast assembly 2 provided in front of the vehicle body frame 1. It comes true.

마스트 조립체(2)는 수직방향으로 배치된 마스트 레일(Mast Rail)(3)과, 마스트 레일(3)을 따라 상하로 승강 가능한 캐리지(Carriage)(4)를 구비한다.The mast assembly (2) includes a mast rail (3) arranged in a vertical direction, and a carriage (4) that can be lifted up and down along the mast rail (3).

캐리지(4)는 리프트 체인(Lift Chain)(5)에 의해 상하로 승강하며, 캐리지(4)의 전방에는 하물을 들어올리는 한 쌍의 포크(Fork)(6)가 폭 조절 가능하도록 장착되어 있다.The carriage (4) is raised and lowered by a lift chain (5), and a pair of forks (6) that lift the load are mounted on the front of the carriage (4) with an adjustable width. .

차체 프레임(1)의 상부에는 운전석(7)이 구비되어 있으며, 그 상부에는 운전자를 보호하기 위한 오버헤드 가드(Overhead Guard)(8)가 설치되어 있다.A driver's seat (7) is provided on the upper part of the car body frame (1), and an overhead guard (8) is installed on the upper part to protect the driver.

또한, 차체 프레임의 전방에는 전륜(10)이 장착되고, 후방에는 후륜(11)이 장착되며, 상기 후륜(11)의 상부에는 카운터웨이트(Counterweight)(9)가 조립된다.In addition, a front wheel 10 is mounted on the front of the car body frame, a rear wheel 11 is mounted on the rear, and a counterweight 9 is assembled on top of the rear wheel 11.

카운터웨이트(9)는 차체의 전방에 집중되는 하물의 무게중심을 후방으로 이동시켜, 하물을 안정적으로 운송 및 승하강시키기 위한 것이다.The counterweight 9 is used to move the center of gravity of the load concentrated at the front of the vehicle body to the rear, thereby stably transporting and lowering the load.

한편, 상기한 카운터밸런스 타입의 표준형 지게차는 일반적으로 전륜 구동, 후륜 조향 방식을 채용하고 있다. 즉, 전륜(10)은 엔진 등의 구동원의 동력에 의해 차량을 구동시키고, 후륜(11)은 차량을 선회시키는 조향륜의 역할을 수행한다.Meanwhile, the standard counterbalance type forklift described above generally adopts front-wheel drive and rear-wheel steering. That is, the front wheel 10 drives the vehicle by the power of a drive source such as an engine, and the rear wheel 11 serves as a steering wheel to turn the vehicle.

이를 위해 지게차에는 조향작용을 하는 스티어 액슬(Steer Axle)(20)이 차체 프레임(1)의 하부에 구비되고, 스티어 액슬(20)의 양단에는 한 쌍의 후륜(11)이 장착된다.For this purpose, the forklift is equipped with a steer axle (20) that performs a steering function at the lower part of the vehicle body frame (1), and a pair of rear wheels (11) are mounted on both ends of the steer axle (20).

이러한 지게차는 정해진 크기(size)에 따라 사용되는 엔진 용량이 정해져 있으며, 이에 따른 견인력과 등판력이 정해지게 된다.For these forklifts, the engine capacity used is determined according to the specified size, and the traction force and climbing force are determined accordingly.

한편, 작업장이나 건설현장 뿐만 아니라 외부 험지에서 지게차를 사용 시 전륜이 고랑이나 진흙 등에 빠지는 경우가 종종 발생하여 지게차를 빼내기 위한 견인차량이나 장비가 필요하다는 문제점이 있다.On the other hand, when using a forklift not only in a workshop or construction site but also in external rough terrain, the front wheels often fall into furrows or mud, so there is a problem that a towing vehicle or equipment is needed to remove the forklift.

본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체는 저 알피엠(RPM) 구간에서 높은 토크(Torque) 수준을 유지하는 전동모터 특징을 활용하여 동일 용량 엔진으로 동급차량 대비 높은 견인력과 등판력을 구현하고자 한다.The steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention utilizes the characteristics of an electric motor that maintains a high torque level in a low RPM section to achieve higher traction and gradeability compared to vehicles of the same class with the same capacity engine. .

본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체는 후륜 조향축에 보조동력 전달이 가능하도록 하여 주행능력 및 조향성능을 향상시키고자 한다.The steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention is intended to improve driving and steering performance by enabling auxiliary power to be transmitted to the rear wheel steering shaft.

본 발명의 일 측면에 따르면, 지게차의 차체 프레임 하부에서 폭 방향으로 구비되는 액슬 빔(Axle Beam)에 설치되어 한 쌍의 후륜 조향 작용을 수행하는 조향 실린더를 구비하는 지게차의 조향 차축 조립체에 있어서, 상기 액슬 빔의 양단에 각각 설치되어 일정 각도로 선회하도록 마련되는 너클(Knuckle); 상기 후륜이 장착되는 허브; 상기 허브에 선택적으로 동력을 전달하여 보조동력으로 활용되는 전동모터; 및 상기 전동모터의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 전동모터는 상기 허브와 상기 너클 사이에 장착되어 상기 허브가 상기 너클과 함께 선회하도록 마련되는 지게차의 조향 차축 조립체가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a steering axle assembly of a forklift including a steering cylinder that is installed on an axle beam provided in the width direction at the lower part of the body frame of a forklift and performs a pair of rear wheel steering operations, Knuckles installed on both ends of the axle beam to rotate at a certain angle; A hub on which the rear wheel is mounted; An electric motor used as auxiliary power by selectively transmitting power to the hub; and a control unit that controls the operation of the electric motor, wherein the electric motor is mounted between the hub and the knuckle so that the hub rotates together with the knuckle.

상기 전동모터는 모터 하우징과, 상기 모터 하우징으로부터 돌출되어 회전력을 출력하는 동력축을 포함하고, 상기 동력축은 상기 허브와 결합되고, 상기 모터 하우징은 상기 너클에 장착될 수 있다.The electric motor includes a motor housing and a power shaft that protrudes from the motor housing to output rotational force, the power shaft is coupled to the hub, and the motor housing may be mounted on the knuckle.

상기 동력축은 끝단 외주면에 스플라인(Spline) 기어가 형성되어 상기 허브와 스플라인 결합될 수 있다.The power shaft may have a spline gear formed on the outer peripheral surface of the end and be spline-coupled with the hub.

상기 너클에는 상기 모터 하우징의 일부를 수용하도록 수용부가 마련되고, 상기 동력축의 반대측에 배치되는 상기 모터 하우징의 일부가 상기 수용부에 수용될 수 있다.The knuckle is provided with a receiving portion to accommodate a portion of the motor housing, and a portion of the motor housing disposed on the opposite side of the power shaft may be accommodated in the receiving portion.

상기 모터 하우징은 외측 반경방향으로 돌출된 플랜지부를 구비하고, 상기 플랜지부는 체결부재를 통해 상기 너클에 장착되어 고정될 수 있다.The motor housing has a flange portion protruding in an outer radial direction, and the flange portion can be mounted and fixed to the knuckle through a fastening member.

상기 허브는 중심에 상기 전동모터가 배치되도록 중공부를 구비하고, 상기 전동모터는 상기 중공부 내에서 2종 베어링에 의해 상기 허브에 지지될 수 있다.The hub has a hollow portion in which the electric motor is placed at the center, and the electric motor may be supported on the hub by a type 2 bearing within the hollow portion.

상기 전동모터에 전력을 제공하는 배터리를 더 구비하고, 상기 배터리는 상기 전동모터의 역기전력에 의해 전기 에너지가 충전될 수 있다.It may further include a battery that provides power to the electric motor, and the battery can be charged with electric energy by the back electromotive force of the electric motor.

상기 전동모터는 상기 지게차의 주행 보조 또는 조향 보조 또는 바퀴의 빠짐에 따른 비상탈출 시 보조동력을 제공하도록 상기 제어부에 의해 제어될 수 있다.The electric motor may be controlled by the control unit to provide driving assistance or steering assistance of the forklift, or auxiliary power in the event of an emergency escape due to a wheel coming off.

본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체는 후륜에 보조동력 전달이 가능한 전동모터를 구비하여 동일 용량 엔진으로 동급차량 대비 높은 견인력과 등판력을 구현할 수 있는 효과를 갖는다.The steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention has an electric motor capable of transmitting auxiliary power to the rear wheels, and has the effect of realizing higher traction and climbing force compared to vehicles of the same class with the same capacity engine.

또한, 전동모터를 통해 보조동력을 제공함으로써 주행능력을 향상시킴은 물론, 조향성능을 향상시킬 수 있다.Additionally, by providing auxiliary power through an electric motor, driving performance can be improved as well as steering performance.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체는 전동모터를 통해 제동 시 추가 제동력 발생 및 회생제동을 가능하도록 할 수 있다.Additionally, the steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention can generate additional braking force and enable regenerative braking when braking through an electric motor.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 카운터밸런스 타입의 4륜식 지게차를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체에 구비된 전동모터의 동력축과 허브가 조립되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체에 구비된 전동모터와 너클이 조립되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체를 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체를 간략히 나타내는 블록도이다.The present invention will be explained in detail with the drawings below, but since these drawings show preferred embodiments of the present invention, the technical idea of the present invention should not be construed as limited to the drawings.
Figure 1 is a perspective view showing a conventional counterbalance type four-wheeled forklift.
Figure 2 is a perspective view showing a steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view showing a steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view showing a steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing a state in which the power shaft and hub of an electric motor provided in the steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention are assembled.
Figure 6 is a diagram showing a state in which an electric motor and a knuckle provided in the steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention are assembled.
Figure 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing a steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a block diagram briefly showing a steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented to sufficiently convey the idea of the present invention to those skilled in the art. The present invention is not limited to the embodiments presented herein and may be embodied in other forms. In order to clarify the present invention, the drawings may omit illustrations of parts unrelated to the description and may slightly exaggerate the sizes of components to aid understanding.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체를 나타내는 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체를 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체에 구비된 전동모터의 동력축과 허브가 조립되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체에 구비된 전동모터와 너클이 조립되는 상태를 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체를 나타내는 부분 확대 단면도이다.Figure 2 is a perspective view showing a steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view showing a steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is an exploded perspective view showing an embodiment of the present invention. It is a plan view showing the steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a diagram showing a state in which the power shaft and hub of an electric motor provided in the steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention are assembled, and Figure 6 is a diagram showing a state in which the hub is assembled according to the present invention. This is a diagram showing a state in which the electric motor and knuckle provided in the steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention are assembled, and Figure 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing the steering axle assembly of a forklift according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 조향 차축 조립체(100)는 4륜식 지게차의 후륜(도 1의 '11' 참조)을 조작하기 위하여 지게차의 차체 프레임(도 1의 '1' 참조) 하부에 장착될 수 있다. 4륜식 지게차의 구조에 대해서는 발명의 배경이 되는 기술에서 설명한 바 있으므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIGS. 2 to 7, the steering axle assembly 100 of a forklift according to an embodiment of the present invention is a body frame of a forklift (see '11' in FIG. 1) in order to operate the rear wheels of a four-wheeled forklift (see '11' in FIG. 1). (see '1') can be installed at the bottom. The structure of the four-wheeled forklift has been described in the background technology of the invention, so redundant description will be omitted.

본 발명에 따른 지게차의 조향 차축 조립체(100)는 지게차의 차체 프레임(1) 하부에서 폭 방향으로 구비되는 액슬 빔(20)과, 액슬 빔(20)에 설치되어 한 쌍의 후륜(11) 조향 작용을 수행하는 조향 실린더(30)와, 액슬 빔(20)의 양단에 각각 설치되어 조향 실린더(30)에 의해 일정 각도로 선회하도록 마련되는 너클(110)과, 조향 실린더(30)와 너클(110)을 연결하는 링크(31)와, 각 너클(110)과 대향하도록 마련되어 후륜(11)이 장착되는 허브(120)와, 허브(120)에 선택적으로 동력을 전달하는 전동모터(130) 및 전동모터(130)의 작동을 제어하는 제어부(140)를 포함할 수 있다.The steering axle assembly 100 of a forklift according to the present invention includes an axle beam 20 provided in the width direction at the bottom of the body frame 1 of a forklift, and is installed on the axle beam 20 to steer a pair of rear wheels 11. A steering cylinder 30 that performs the action, a knuckle 110 installed on both ends of the axle beam 20 to rotate at a certain angle by the steering cylinder 30, and a steering cylinder 30 and a knuckle ( A link 31 connecting the 110), a hub 120 provided to face each knuckle 110 and on which the rear wheel 11 is mounted, an electric motor 130 that selectively transmits power to the hub 120, and It may include a control unit 140 that controls the operation of the electric motor 130.

액슬 빔(20)은 카운터웨이트(도 1의 '9' 참조)의 하부에 위치하도록 장착될 수 있다.The axle beam 20 may be mounted to be located below the counterweight (see '9' in FIG. 1).

너클(110)은 액슬 빔(20)의 양단에 각각 설치될 수 있다. 도시된 바에 따르면, 너클(110)은 액슬 빔(20)을 수직방향으로 관통 결합하는 킹 핀(32)에 의해 일정 각도로 선회하도록 마련된다. 이러한 너클(110)의 외측방향 즉, 허브(120)를 마주보는 방향에는 후술할 전동모터(130)의 일부를 수용하기 위한 수용부(113)가 형성된다. 수용부(113)는 일측이 개방된 형태로 마련될 수 있다. 이 수용부(113)에 전동모터(130)가 수용되어 장착되는 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.Knuckles 110 may be installed at both ends of the axle beam 20, respectively. As shown, the knuckle 110 is provided to rotate at a certain angle by a king pin 32 that penetrates and couples the axle beam 20 in the vertical direction. In the outer direction of the knuckle 110, that is, in the direction facing the hub 120, a receiving portion 113 is formed to accommodate a part of the electric motor 130, which will be described later. The receiving portion 113 may be provided with one side open. The structure in which the electric motor 130 is accommodated and mounted in this receiving portion 113 will be described again below.

한편, 킹 핀(32)의 상면에는 너클(110)의 선회각을 감지하는 회전형 구조의 조향센서(115)가 설치될 수 있다. 조향센서(115)는 너클(110)의 선회각을 감지함으로써 후륜(11)의 조향 상태를 확인할 수 있게 된다.Meanwhile, a steering sensor 115 with a rotary structure that detects the turning angle of the knuckle 110 may be installed on the upper surface of the king pin 32. The steering sensor 115 can check the steering state of the rear wheel 11 by detecting the turning angle of the knuckle 110.

이러한 너클(110)의 측면은 링크(31)에 의해 조향 실린더(30)의 양단과 연결될 수 있다. 이에, 조향 실린더(30)의 작동에 따라 두 개의 너클(110)이 서로 반대되는 방향으로 밀어지거나 당겨져 선회함에 따라 한 쌍의 후륜(11) 조향작동을 수행하도록 한다.The side surfaces of the knuckle 110 may be connected to both ends of the steering cylinder 30 by a link 31. Accordingly, according to the operation of the steering cylinder 30, the two knuckles 110 are pushed or pulled in opposite directions and rotate to perform a steering operation of the pair of rear wheels 11.

허브(120)는 후륜(11)과 결합되는 부분으로서, 후륜(11)과 함께 회전하도록 마련된다. 이러한 허브(120)는 중심에 전동모터(130)가 배치되도록 중공부(123)를 구비하고, 전동모터(130)에 의해 동력을 전달받아 회전하도록 마련될 수 있다. 이에, 전동모터(130)는 중공부(123) 내에서 2종 베어링(121, 122)에 의해 허브(120)에 지지되도록 마련된다. 즉, 허브(120)는 2종 베어링(121, 122)에 의해 전동모터(130)와 무관하게 회전하도록 마련된다.The hub 120 is a part coupled to the rear wheel 11 and is provided to rotate together with the rear wheel 11. This hub 120 may have a hollow portion 123 so that the electric motor 130 is placed at the center, and may be configured to rotate by receiving power from the electric motor 130. Accordingly, the electric motor 130 is provided to be supported on the hub 120 by two types of bearings 121 and 122 within the hollow portion 123. That is, the hub 120 is provided to rotate independently of the electric motor 130 by the two types of bearings 121 and 122.

2종 베어링(121, 122)은 허브(120) 내에서 전동모터(130)를 안정적으로 지지하도록 전동모터(130)의 동력을 출력하는 동력축(131) 및 전동모터(130)의 몸체를 이루는 모터 하우징(132)을 각각 지지하도록 마련될 수 있다.Type 2 bearings 121 and 122 form the power shaft 131 and the body of the electric motor 130, which output the power of the electric motor 130 to stably support the electric motor 130 within the hub 120. It may be provided to support each motor housing 132.

한편, 허브(120)는 전동모터(130)의 작동에 따른 보조동력을 전달받아 회전할 수 있도록 전동모터(130)의 동력축(131)과 결합될 수 있다. 전동모터(130)와 결합되어 회전력을 전달받는 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.Meanwhile, the hub 120 may be coupled to the power shaft 131 of the electric motor 130 so that it can rotate by receiving auxiliary power according to the operation of the electric motor 130. The structure that is combined with the electric motor 130 and receives rotational force will be described again below.

전동모터(130)는 허브(120)와 너클(110) 사이에 장착되어 허브(120)가 너클(110)과 함께 선회하도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 전동모터(130)는 모터 하우징(132)과, 모터 하우징(132)으로부터 돌출되어 회전력을 출력하는 동력축(131)을 포함할 수 있다. 여기서, 전동모터(130)는 모터 하우징(132)의 내부에 마련되어 전원을 공급받아 자기장을 형성하는 고정자(미도시)와, 자기장 변화에 의해 회전하는 회전자(미도시) 및 회전자와 결합되어 회전자와 함께 회전하는 동력축(131)을 구비할 수 있다. 이러한 전동모터(130)는 통상적으로 사용되는 공지된 기술로서 상세한 설명은 생략하기로 한다.The electric motor 130 may be mounted between the hub 120 and the knuckle 110 so that the hub 120 rotates together with the knuckle 110. Specifically, the electric motor 130 may include a motor housing 132 and a power shaft 131 that protrudes from the motor housing 132 and outputs rotational force. Here, the electric motor 130 is provided inside the motor housing 132 and is coupled to a stator (not shown) that receives power and forms a magnetic field, a rotor (not shown) that rotates by changes in the magnetic field, and the rotor. It may be provided with a power shaft 131 that rotates together with the rotor. This electric motor 130 is a commonly used and known technology, and detailed description will be omitted.

동력축(131)은 모터 하우징(132)으로부터 돌출되어 허브(120)와 결합될 수 있다. 도시된 바에 따르면, 동력축(131)은 끝단 외주면에 스플라인 기어(131a)가 형성될 수 있다. 이에, 동력축(131)은 허브(120)와 스플라인 결합되어 전동모터(130)의 작동에 따라 허브(120)에 보조동력을 전달하도록 한다. 이때, 동력축(131)이 회전자와 연결되어 일체로 회전되는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 동력축(131)이 별도로 마련되어 전동모터(130)의 회전력을 출력하는 회전축을 통해 감속기를 거쳐 증폭된 토크를 출력하도록 마련될 수도 있다.The power shaft 131 may protrude from the motor housing 132 and be coupled to the hub 120. As shown, the power shaft 131 may have a spline gear 131a formed on the outer peripheral surface of the end. Accordingly, the power shaft 131 is spline coupled to the hub 120 to transmit auxiliary power to the hub 120 according to the operation of the electric motor 130. At this time, it has been explained that the power shaft 131 is connected to the rotor and rotates as one unit, but this is not limited to this, and the power shaft 131 is provided separately and passes through a reducer through a rotation shaft that outputs the rotational force of the electric motor 130. It may be arranged to output amplified torque.

모터 하우징(132)은 너클(110)에 장착될 수 있다. 전술된 바와 같이, 모터 하우징(132)의 일부는 너클(110)의 수용부(113)에 수용될 수 있다. 즉, 동력축(131)의 반대측에 배치되는 모터 하우징(132)의 일부가 수용부(113)에 수용될 수 있다.The motor housing 132 may be mounted on the knuckle 110. As described above, a portion of the motor housing 132 may be accommodated in the receiving portion 113 of the knuckle 110. That is, a portion of the motor housing 132 disposed on the opposite side of the power shaft 131 may be accommodated in the receiving portion 113.

또한, 모터 하우징(132)은 외측 반경방향으로 돌출된 플랜지부(133)를 구비할 수 있다. 플랜지부(133)는 체결부재(135)를 통해 너클(110)에 장착되어 고정될 수 있다. 즉, 체결부재(135) 예컨대 체결볼트를 통해 플랜지부(133)를 관통하여 너클(110)에 체결함으로써 모터 하우징(132)을 너클(110)에 고정시키게 된다. 이때, 플랜지부(133)를 너클(110)에 장착시 모터 하우징(132)의 일부는 수용부(113)에 수용되고, 동력축(131)은 허브(120)에 안정적으로 결합될 수 있는 상태인 것은 자명할 것이다.Additionally, the motor housing 132 may be provided with a flange portion 133 protruding in the outer radial direction. The flange portion 133 may be mounted and fixed to the knuckle 110 through a fastening member 135. That is, the motor housing 132 is fixed to the knuckle 110 by penetrating the flange portion 133 and fastening it to the knuckle 110 through a fastening member 135, for example, a fastening bolt. At this time, when the flange portion 133 is mounted on the knuckle 110, a portion of the motor housing 132 is accommodated in the receiving portion 113, and the power shaft 131 can be stably coupled to the hub 120. It will be self-evident that

이와 같이, 전동모터(130)가 허브(120) 및 너클(110) 사이에 장착됨에 따라 너클(110)의 선회 시 허브(120)가 함께 선회함은 물론, 2종 베어링(121, 122)에 의해 허브(120)가 후륜(11)과 함께 회전하게 된다. 또한, 허브(120)는 전동모터(130)의 작동에 따라 보조동력을 전달받아 회전할 수도 있다.In this way, as the electric motor 130 is mounted between the hub 120 and the knuckle 110, not only does the hub 120 rotate together when the knuckle 110 rotates, but also the two types of bearings 121 and 122. This causes the hub 120 to rotate together with the rear wheel 11. Additionally, the hub 120 may rotate by receiving auxiliary power according to the operation of the electric motor 130.

한편, 제어부(140)는 전동모터(130)의 작동을 제어하도록 마련된다. 제어부(140)는 액슬 빔(20)에 설치되어 전동모터(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 제어부(140)는 지게차의 운행상태에 따라 선택적으로 전동모터(130)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(140)는 지게차의 견인력과 등판력을 향상시키기 위해 보조동력을 제공하도록 전동모터(130)를 제어할 수 있다. 또한, 조향시 보다 빠른 조향이 가능하도록 보조동력을 제공하거나, 웅덩이나 진흙과 같은 불균일한 도로에 전륜이 빠진 상태와 같은 비상상황에서 후륜(11)에 보조동력을 제공하도록 할 수 있다. 이러한 운행상황에 따른 제어동작에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.Meanwhile, the control unit 140 is provided to control the operation of the electric motor 130. The control unit 140 may be installed on the axle beam 20 and electrically connected to the electric motor 130. This control unit 140 can selectively control the electric motor 130 according to the operating state of the forklift. For example, the control unit 140 may control the electric motor 130 to provide auxiliary power to improve the traction and climbing force of the forklift. In addition, auxiliary power can be provided to enable faster steering when steering, or auxiliary power can be provided to the rear wheel 11 in emergency situations such as when the front wheel is missing on an uneven road such as a puddle or mud. Control operations according to these driving situations will be described again below.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전동모터(130)가 후륜측 허브(120)에 보조동력을 제공하도록 마련됨에 따라 전동모터(130)에 전원을 제공하도록 배터리(150)를 더 구비할 수 있다.According to one aspect of the present invention, as the electric motor 130 is provided to provide auxiliary power to the rear wheel side hub 120, a battery 150 may be further provided to provide power to the electric motor 130.

배터리(150)는 차체 프레임에 설치되거나 액슬 빔(20)이 구비되는 스티어 액슬의 프레임에 수납되도록 설치될 수 있다. 이 배터리(150)는 전동모터(130)에 전력을 제공함은 물론, 전동모터(130)의 역기전력에 의해 전기 에너지가 충전될 수 있다.The battery 150 may be installed on a vehicle body frame or may be installed to be accommodated in the frame of a steer axle provided with the axle beam 20. This battery 150 not only provides power to the electric motor 130, but also can be charged with electrical energy by the back electromotive force of the electric motor 130.

이와 같은 조향 차축 구조체(100)가 적용된 지게차의 운영에 따라 전동모터(120)를 제어하는 방법에 대해 도 8을 참조하여 간략히 설명하기로 한다. 전술된 바와 같이, 전동모터(130)는 지게차의 주행 보조 또는 조향 보조 또는 바퀴의 빠짐에 따른 비상탈출 시 보조동력을 제공하도록 제어부(140)에 의해 제어될 수 있다. 이때, 전동모터(140)를 제어하기 위해 지게차에 마련되는 전동모터 작동 스위치와, 후륜의 조향각을 검출하는 조향센서(115), 엔진(미도시)의 RPM을 측정하는 RPM 센서 및 차속을 측정하는 차속센서가 구비될 수 있다.A method of controlling the electric motor 120 according to the operation of the forklift to which the steering axle structure 100 is applied will be briefly described with reference to FIG. 8. As described above, the electric motor 130 may be controlled by the control unit 140 to provide driving assistance or steering assistance of the forklift, or auxiliary power in the event of an emergency escape due to a wheel coming off. At this time, an electric motor operation switch provided on the forklift to control the electric motor 140, a steering sensor 115 that detects the steering angle of the rear wheels, an RPM sensor that measures the RPM of the engine (not shown), and an RPM sensor that measures the vehicle speed. A vehicle speed sensor may be provided.

우선, 주행 보조를 위한 동력보조 모드시 엔진 RPM값과 차속값을 측정하여 제어부(140)로 전달한다. 이어서, 제어부(140)는 전달된 각 측정값에 맞는 전류를 제어하게 된다. 즉, 전류를 제어하여 전동모터(130)를 작동시키게 된다. 이후 RPM값과 차속값이 기 설정된 값의 범위 내에 포함되는지 판단하게 된다. 이때, RPM값과 차속값이 센싱되면 센싱된 측정값을 제어부(140)에 전달하여 앞선 방법을 반복하여 진행하고, RPM값과 차속값이 센싱되지 않는다면 동력보조 모드를 종료한다.First, in the power assistance mode for driving assistance, the engine RPM value and vehicle speed value are measured and transmitted to the control unit 140. Subsequently, the control unit 140 controls the current appropriate for each transmitted measurement value. That is, the electric motor 130 is operated by controlling the current. Afterwards, it is determined whether the RPM value and vehicle speed value are within the range of the preset value. At this time, if the RPM value and vehicle speed are sensed, the sensed measurement value is transmitted to the control unit 140 and the previous method is repeated. If the RPM value and vehicle speed are not sensed, the power assistance mode is terminated.

다음으로, 조향 보조를 위한 패스트(fast) 조향 모드시 조향센서(115)를 통해 측정된 각도값이 기 설정된 값의 범위 내에 포함되는지 여부를 판단한다. 설정된 값에 포함되지 않는다면 조향센서를 통해 각도값을 다시 측정하고, 설정된 값에 포함된다면 각도값 및 엔진 RPM값을 제어부(140)로 전달한다. 이에, 제어부(140)는 전달된 측정값을 수신 후 전류를 제어하여 전동모터(130)를 작동시킨다. 이후 조향 각도값이 설정된 값의 범위 내에 포함되는지 판단하게 된다. 이때, 각도값이 설정된 값의 범위 내에 포함된다면 측정된 각도값과 엔진 RPM값을 제어부(140)로 전달하여 앞선 방법을 반복하여 진행하고, 설정된 값의 범위 내에 포함되지 않는다면 패스트 조향 모드를 종료한다.Next, it is determined whether the angle value measured through the steering sensor 115 in the fast steering mode for steering assistance is within the range of a preset value. If it is not included in the set value, the angle value is measured again through the steering sensor, and if it is included in the set value, the angle value and engine RPM value are transmitted to the control unit 140. Accordingly, the control unit 140 receives the transmitted measurement value and then controls the current to operate the electric motor 130. Afterwards, it is determined whether the steering angle value is within the range of the set value. At this time, if the angle value is within the range of the set value, the measured angle value and engine RPM value are transmitted to the control unit 140 to repeat the previous method, and if it is not within the range of the set value, the fast steering mode is terminated. .

마지막으로, 지게차의 전륜이 빠진 상태에서 비상탈출 모드시 전동모터(130) 작동 스위치의 온/오프 상태를 판단한다. 작동 스위치의 온 작동 감지 시 제어부(140)에서 최대 전류를 인가하여 전동모터(130)를 작동시키게 된다. 이에, 전동모터(130)는 최대 RPM으로 작동하게 된다. 이후 모터 스위치의 온/오프 상태를 판단하고, 스위치가 온 상태인 경우 앞선 방법을 반복하게 된다. 만약 스위치가 오프 상태로 감지된 경우 비상탈출 모드를 종료한다. 이때, 스위치의 온/오프 상태의 측정은 지게차의 전륜이 빠져나와 엔진 RPM값의 변화 또는 전동모터(130)에 제공되는 전류의 변화를 감지함으로써 측정/변경될 수 있다.Lastly, the on/off state of the electric motor 130 operation switch is determined in the emergency escape mode with the front wheels of the forklift removed. When the operation switch is detected to be on, the control unit 140 applies the maximum current to operate the electric motor 130. Accordingly, the electric motor 130 operates at maximum RPM. Afterwards, the on/off state of the motor switch is determined, and if the switch is in the on state, the previous method is repeated. If the switch is detected as off, the emergency escape mode is terminated. At this time, the on/off state of the switch can be measured/changed by detecting a change in engine RPM value or a change in current provided to the electric motor 130 when the front wheels of the forklift come out.

상기와 같이, 후륜측에 전동모터(130)를 장착하고, 지게차의 운행상태에 따라 선택적으로 보조동력을 제공함으로써 동급 엔진을 갖는 지게차에 비하여 높은 견인력과 등판력을 구현할 수 있음은 물론, 보조동력을 통해 빠른 조향이 가능하고, 비상시 탈출이 가능하게 된다.As described above, by mounting the electric motor 130 on the rear wheel side and selectively providing auxiliary power depending on the operating state of the forklift, it is possible to realize higher traction and climbing force compared to forklifts with the same engine as well as auxiliary power. This allows for quick steering and escape in case of emergency.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the patent claims to be described.

20 : 액슬 빔 30 : 조향 실린더
100 : 조향 차축 조립체 110 : 너클
120 : 허브 130 : 전동모터
140 : 제어부 150 : 배터리20: Axle beam 30: Steering cylinder
100: steering axle assembly 110: knuckle
120: hub 130: electric motor
140: Control unit 150: Battery

Claims (8)

지게차의 차체 프레임 하부에서 폭 방향으로 구비되는 액슬 빔(Axle Beam)에 설치되어 한 쌍의 후륜 조향 작용을 수행하는 조향 실린더를 구비하는 지게차의 조향 차축 조립체에 있어서,
상기 액슬 빔의 양단에 각각 설치되어 일정 각도로 선회하도록 마련되는 너클(Knuckle);
상기 후륜이 장착되는 허브;
상기 허브에 선택적으로 동력을 전달하여 보조동력으로 활용되는 전동모터; 및
상기 전동모터의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 전동모터는 상기 허브와 상기 너클 사이에 장착되어 상기 허브가 상기 너클과 함께 선회하도록 마련되는 지게차의 조향 차축 조립체.In the steering axle assembly of a forklift including a steering cylinder that is installed on an axle beam provided in the width direction at the lower part of the body frame of a forklift and performs a pair of rear wheel steering operations,
Knuckles installed on both ends of the axle beam to rotate at a certain angle;
A hub on which the rear wheel is mounted;
An electric motor used as auxiliary power by selectively transmitting power to the hub; and
It includes a control unit that controls the operation of the electric motor,
The electric motor is mounted between the hub and the knuckle to allow the hub to pivot together with the knuckle. 제1항에 있어서,
상기 전동모터는
모터 하우징과,
상기 모터 하우징으로부터 돌출되어 회전력을 출력하는 동력축을 포함하고,
상기 동력축은 상기 허브와 결합되고, 상기 모터 하우징은 상기 너클에 장착되는 지게차의 조향 차축 조립체.According to paragraph 1,
The electric motor is
motor housing,
It includes a power shaft that protrudes from the motor housing and outputs rotational force,
A steering axle assembly of a forklift wherein the power shaft is coupled to the hub, and the motor housing is mounted on the knuckle. 제2항에 있어서,
상기 동력축은 끝단 외주면에 스플라인(Spline) 기어가 형성되어 상기 허브와 스플라인 결합되는 지게차의 조향 차축 조립체.According to paragraph 2,
A steering axle assembly of a forklift where the power shaft has a spline gear formed on the outer peripheral surface of the end and is spline-coupled with the hub. 제2항에 있어서,
상기 너클에는 상기 모터 하우징의 일부를 수용하도록 수용부가 마련되고,
상기 동력축의 반대측에 배치되는 상기 모터 하우징의 일부가 상기 수용부에 수용되는 지게차의 조향 차축 조립체.According to paragraph 2,
The knuckle is provided with a receiving portion to accommodate a portion of the motor housing,
A steering axle assembly of a forklift, wherein a portion of the motor housing disposed on the opposite side of the power shaft is accommodated in the receiving portion. 제2항에 있어서,
상기 모터 하우징은 외측 반경방향으로 돌출된 플랜지부를 구비하고,
상기 플랜지부는 체결부재를 통해 상기 너클에 장착되어 고정되는 지게차의 조향 차축 조립체.According to paragraph 2,
The motor housing has a flange portion protruding in an outer radial direction,
A steering axle assembly of a forklift wherein the flange portion is mounted and fixed to the knuckle through a fastening member. 제1항에 있어서,
상기 허브는 중심에 상기 전동모터가 배치되도록 중공부를 구비하고,
상기 전동모터는 상기 중공부 내에서 2종 베어링에 의해 상기 허브에 지지되는 지게차의 조향 차축 조립체.According to paragraph 1,
The hub has a hollow portion so that the electric motor is placed at the center,
A steering axle assembly of a forklift wherein the electric motor is supported on the hub by a type 2 bearing within the hollow portion. 제1항에 있어서,
상기 전동모터에 전력을 제공하는 배터리를 더 구비하고,
상기 배터리는 상기 전동모터의 역기전력에 의해 전기 에너지가 충전되는 지게차의 조향 차축 조립체.According to paragraph 1,
Further comprising a battery that provides power to the electric motor,
The battery is a steering axle assembly of a forklift in which electric energy is charged by the back electromotive force of the electric motor. 제1항에 있어서,
상기 전동모터는 상기 지게차의 주행 보조 또는 조향 보조 또는 바퀴의 빠짐에 따른 비상탈출 시 보조동력을 제공하도록 상기 제어부에 의해 제어되는 지게차의 조향 차축 조립체.
According to paragraph 1,
The electric motor is a steering axle assembly of a forklift controlled by the control unit to provide driving assistance or steering assistance of the forklift or auxiliary power in the event of an emergency escape due to a wheel falling off.
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