KR100446686B1

KR100446686B1 - 자동 변속 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100446686B1
Application number: KR1019970022598A
Authority: KR
Inventors: 이정규; 신복호
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비
Priority date: 1997-05-31
Filing date: 1997-05-31
Publication date: 2004-10-14
Also published as: CN1132981C; CN1201096A; DE19758240A1; KR19980086292A; JPH10338043A; DE19758240B4

Abstract

본 발명은 자동 변속 장치 및 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 굴삭기와 같은 중장비의 주행중에 작업 장치가 작동하는 경우 장비에 걸리는 충격을 제거하기 위하여 주행 작동시에는 주행 모터에 걸리는 부하 조건에 따라 1속 및 2속으로 자동 변속이 이루어지게 하고 장비가 주행하지 않을 경우에는 1속으로 고정시키도록 되어 있는 자동 변속 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 적합한 실시예에 따른 자동 변속 장치는 중장비의 주행 모터에 걸리는 부하 조건에 따라 상기 주행 모터의 사판의 경전 각도를 조절하여 상기 주행 모터를 변속시키기 위한 솔레노이드 밸브, 중장비의 주행 여부를 판단하기 위한 주행 상태 검출 수단 및 상기 주행 상태 검출 수단의 신호에 따라 상기 솔레노이드 밸브에 변속 신호를 보내기 위한 컨트롤러로 구성되는 자동 변속 장치에 있어서, 상기 주행 검출 수단이 상기 중장비가 주행중임을 검출하는 경우에는 상기 주행 모터가 상기 주행 모터에 걸리는 부하 조건에 따라 1속 및 2속으로 자동 변속이 이루어지도록 상기 콘트롤러가 상기 솔레노이드 밸브를 온 시키고, 상기 주행 검출 수단이 상기 중장비가 정지중임을 검출하는 경우에는 상기 주행 모터가 주행 모터에 걸리는 부하와 상관 없이 1속의 상태로 고정되도록 상기 솔레노이드 밸브를 오프 시키도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 변속 장치 및 방법

본 발명은 자동 변속 장치 및 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 굴삭기와 같은 중장비의 주행중에 작업 장치가 작동하는 경우 장비에 걸리는 충격을 제거하기 위하여 주행 작동시에는 주행 모터에 걸리는 부하 조건에 따라 상기 주행 모터를 1속 및 2속으로 자동 변속이 이루어지게 하고 장비가 주행하지 않을 경우에는 1속으로 고정시키도록 되어 있는 자동 변속 장치 및 방법에 관한 것이다.

굴삭기와 같은 중장비의 주행 모터는 자체 내에 구비된 사판의 경전 각도가 변경됨으로써 변속되게 된다. 즉, 주행중 주행 모터에 걸리는 부하 조건에 따라 주행 모터의 사판의 경전 각도가 변경되어 1속 또는 2속으로 변속되게 된다.

도1에는 굴삭기에 이용되는 종래의 자동 변속 장치가 도시되어 있다. 컨트롤러(12)는 주행 상태 검출 수단(16)과 작업 상태 검출 수단(17)의 입력으로부터 장비의 주행 및 작업 여부를 판단한다. 주행 상태 검출 수단(16)에 의해 장비가 주행만 하고 있는 것으로 판단된 경우에는 주행 모터(9)는 컨트롤러(12)에 의해 자체에 걸리는 부하의 크기에 따라 1자동으로 1속 및 2속으로 변속된다.

주행중에 작업 장치 조작 수단(11)을 사용하여 작업 장치(7)를 조작하게 되면, 제2 콘트롤 밸브(6)의 방향이 중립 상태로부터 상기 작업 장치(7)로의 공급 상태가 되고, 펌프(2)로부터 주행 모터(9)로 공급되는 작동유는 작업 장치(7)로 분산 공급되게 된다. 이와 같은 유량의 분산에 의하여 주행 모터(9)의 속도가 떨어지게 되고, 컨트롤러(12)는 주행 모터(9)를 강제로 1속으로 전환시키게 된다.

이와 같은 속도의 변경에 의해 유압 시스템에 충격을 주고 장비에 심한 덜컹거림(jerk)을 발생시키게 되고, 이것은 장비의 조기 고장과 운전자의 피로 및 안전에 유해한 원인이 된다.

한편, 중장비가 주행 작동을 하는 동안, 현재 장비 상태가 장비의 정밀 조작을 위한 미세 모드 상태에 있는 경우에, 주행 모터가 1속 및 2속으로 변속되게 되면 미세 작업을 원활하게 수행할 수 없게 되는 문제점도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중장비의 주행중에 작업 장치를 조작하는 경우 급격한 속도 감소에 따른 장비의 덜컹거림 현상을 방지하기 위한 자동 변속 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1 은 종래 기술에 따른 중장비 유압 모터의 자동 변속 장치를 개략적으로 도시하는 구조 선도.

도 2 는 본 발명의 적합한 실시예에 따른 중장비 유압 모터의 자동 변속 장치를 개략적으로 도시하는 구조 선도.

도 3 은 본 발명의 적합한 실시예에 따른 중장비 유압 모터의 자동 변속 방법을 개략적으로 도시하는 흐름 선도.

도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중장비 유압 모터의 자동 변속 장치를 개략적으로 도시하는 구조 선도.

도 5 는 도 4 에 따른 중장비 유압 모터의 자동 변속 장치의 자동 변속 방법을 개략적으로 도시하는 흐름 선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

8: 솔레노이드 밸브

9: 주행 모터

12: 컨트롤러

16: 주행 상태 검출 수단

18: 엔진 회전수 설정 수단

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 적합한 실시예에 따른 자동 변속 장치는 중장비의 주행 모터에 걸리는 부하 조건에 따라 상기 주행 모터의 사판의 경전 각도를 조절하여 상기 주행 모터를 변속시키기 위한 솔레노이드 밸브, 중장비의 주행 여부를 판단하기 위한 주행 상태 검출 수단 및 상기 주행 상태 검출 수단의 신호에 따라 상기 솔레노이드 밸브에 변속 신호를 보내기 위한 컨트롤러로 구성되는 자동 변속 장치에 있어서, 상기 주행 검출 수단이 상기 중장비가 주행중임을 검출하는 경우에는 상기 주행 모터가 상기 주행 모터에 걸리는 부하 조건에 따라 1속 및 2속으로 자동 변속이 이루어지도록 상기 콘트롤러가 상기 솔레노이드 밸브를 온 시키고, 상기 주행 검출 수단이 상기 중장비가 정지중임을 검출하는 경우에는 상기 주행 모터가 주행 모터에 걸리는 부하와 상관없이 1속의 상태로 고정되도록 상기 솔레노이드 밸브를 오프 시키도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 적합한 실시예에 따른 자동 변속 장치의 다른 특징은 상기 중장비의 엔진의 회전수를 검출하여 상기 중장비가 주행중일때 상기 중장비가 미세 모드에서 작동중인 경우 상기 주행 모터를 1속으로 고정시키기 위한 엔진 회전수 검출 수단을 포함하는 것이다.

또한, 본 발명의 적합한 실시예에 따른 자동 변속 방법은 중장비의 주행 모터의 사판의 경전 각도를 조절하여 상기 주행 모터를 변속시키기 위한 자동 변속 방법에 있어서, 상기 주행 모터의 주행 여부를 검출하는 단계, 상기 주행 모터가 작동중일 경우에는 상기 주행 모터에 걸리는 부하 조건에 따라 1속 및 2속으로 자동 변속이 이루어지도록 상기 주행 모터를 변속시키기 위한 솔레노이드 밸브를 온 시키는 단계 및 상기 주행 모터가 정지중일 경우에는 상기 주행 모터가 주행 모터에 걸리는 부하와 상관없이 1속의 상태로 고정되도록 상기 솔레노이드 밸브를 오프 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 적합한 실시예에 따른 자동 변속 방법의 다른 특징은 상기 중장비의 엔진 회전수를 검출하는 단계 및 상기 주행 모터가 주행중인 경우 중장비의 엔진이 미세 모드에서 작동중인 경우 상기 주행 모터를 1속으로 고정시키도록 상기 솔레노이드 밸브를 오프시키는 단계를 포함하는 것이다.

이하 도2 내지 도5를 참조로 하여 본 발명의 적합한 실시예에 따른 자동 변속 장치 및 방법을 상세히 설명한다.

도2에는 본 발명의 적합한 실시예에 따른 중장비 유압 모터의 자동 변속 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 엔진(1)에 의해 구동되는 펌프(2)는 주행 장치 조작 수단(10)에 의해 작동되는 제1 콘트롤 밸브(5)를 통해 주행 모터(9)로 작동유를 공급하고, 이와 동시에 작업 장치 조작 수단(11)에 의해 작동되는 제2 콘트롤 밸브(6)를 통해 작업 장치(7)로 작동유를 공급한다. 주행 모터(9)는 솔레노이드 밸브(8)에 의해 자체의 사판 경전 각도가 조절되며, 상기 솔레노이드 밸브(8)는 제1 릴레이(13) 및 제2 릴레이(14)를 통해 컨트롤러(12)에 의해 신호를 받는다.

주행 검출 수단(16)이 상기 중장비가 주행중임을 검출하는 경우에는 컨트롤러(12)는 제1 릴레이(13)를 오프시킨다. 이에 따라, 상기 솔레노이드 밸브(8)는 온으로 되어, 상기 주행 모터(9)가 상기 주행 모터(9)에 걸리는 부하 조건에 따라 1속 및 2속으로 자동 변속이 이루어지게 된다. 한편, 상기 주행 검출 수단(16)이 상기 중장비가 정지중임을 검출하는 경우에는 컨트롤러(12)는 상기 제1 릴레이(13)를 온시킨다. 이에 따라, 상기 솔레노이드 밸브(8)는 오프되어, 상기 주행 모터(9)가 상기 주행 모터(9)에 걸리는 부하와 상관 없이 1속의 상태로 고정시키게 된다.

도3에는 본 발명의 적합한 실시예에 따른 중장비 유압 모터의 자동 변속 방법을 설명하는 제어 흐름 선도가 도시되어 있다. 스텝 1에서는 주행 상태 검출 수단(16)으로부터 신호를 입력 받고 스텝 2로 진행한다. 스텝 2에서는 스텝 1에서 입력 받은 주행 상태 검출 수단(16)의 신호로부터 장비의 현재 주행 여부를 판단하고, 장비가 주행 상태인 경우에는 스텝 3으로 진행하고 그렇지 않은 경우에는 스텝 4로 진행한다. 스텝 3에서는 주행 모터(9)의 사판의 경전 각도를 조절하기 위한 솔레노이드 밸브(8)를 온시키도록 제1 릴레이(13)를 오프시켜, 주행 모터(9)에 걸리는 부하 조건에 따라 1속 및 2속으로 자동 변속이 이루어지게 하고 과정을 종료한다. 스텝 4에서는 상기 솔레노이드 밸브(8)를 오프시키도록 상기 제1 릴레이(13)를 온시켜, 주행 모터(9)에 걸리는 부하 조건에 관계없이 주행 모터(9)가 항상 1속으로 유지되게 하고 과정을 종료한다.

도4 및 도5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 중장비 유압 모터의 자동 변속 장치 및 방법이 개략적으로 도시되어 있다. 도4는 도2에 도시된 자동 변속 장치와 유사한 구조로 되어 있고, 엔진 회전수 검출 수단(18)이 제공되어 있다는 점이 다르다. 엔진 회전수 검출 수단(18)은 주행 검출 수단(16)이 엔진이 주행 상태임을 감지한 경우, 상기 중장비가 미세 모드에서 작동중인 경우 이를 감지하여 상기 주행 모터를 1속으로 고정시킨다. 반대로, 주행 검출 수단(16)이 엔진이 주행 상태임을 감지하고, 상기 중장비가 미세 모드가 아닌 모드에서 작동중인 경우 이를 감지하여 상기 주행 모터를 1속 및 2속으로 자동 변속이 이루어지게 한다(도5 참조).

상술한 바와 같이 본 발명의 적합한 실시예에 따른 자동 변속 장치 및 방법은 컨트롤러가 장비의 주행 상태만을 판단하여 주행시에는 주행 모터에 걸리는 부하 조건에 따라 상기 주행 모터가 1속 및 2속으로 자동 변속이 이루어지게 하고, 주행을 하지 않을 경우에는 주행 모터를 1속으로 유지시킴으로써, 장비 주행중에 작업 장치를 조작하는 경우에 발생하는 작동유의 유량 변동에 의한 장비의 덜컹거림 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 운전자의 안전을 확보해주고 피로를 경감시켜 주며, 작업 상태 검출 수단을 제거함으로써 제작 비용을 감소시키는 효과도 있게 된다. 또한, 장비가 주행 상태인 경우에도 엔진이 미세 모드로 작동되면 주행 모터를 1속으로 유지시켜 인양 작업 등과 같은 미세 작업을 원활하게 하는 장점이 있다.

Claims

중장비의 주행 모터에 걸리는 부하 조건에 따라 상기 주행 모터의 사판의 경전 각도를 조절하여 상기 주행 모터를 변속시키기 위한 솔레노이드 밸브, 중장비의 주행 여부를 판단하기 위한 주행 상태 검출 수단 및 상기 주행 상태 검출 수단의 신호에 따라 상기 솔레노이드 밸브에 변속 신호를 보내기 위한 컨트롤러로 구성되는 자동 변속 장치에 있어서, 상기 주행 검출 수단이 상기 중장비가 주행중임을 검출하는 경우에는 상기 주행 모터가 상기 주행 모터에 걸리는 부하 조건에 따라 1속 및 2속으로 자동 변속이 이루어지도록 상기 콘트롤러가 상기 솔레노이드 밸브를 온 시키고, 상기 주행 검출 수단이 상기 중장비가 정지중임을 검출하는 경우에는 상기 주행 모터가 주행 모터에 걸리는 부하와 상관없이 1속의 상태로 고정되도록 상기 솔레노이드 밸브를 오프 시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 중장비의 엔진의 회전수를 검출하여 상기 중장비가 주행중일때 상기 중장비가 미세 모드에서 작동중인 경우 상기 주행 모터를 1속으로 고정시키기 위한 엔진 회전수 검출 수단을 포함하는 자동 변속 장치.
중장비의 주행 모터의 사판의 경전 각도를 조절하여 상기 주행 모터를 변속시키기 위한 자동 변속 방법에 있어서, 상기 주행 모터의 주행 여부를 검출하는 단계, 상기 주행 모터가 작동중일 경우에는 상기 주행 모터에 걸리는 부하 조건에 따라 1속 및 2속으로 자동 변속이 이루어지도록 상기 주행 모터를 변속시키기 위한 솔레노이드 밸브를 온 시키는 단계 및 상기 주행 모터가 정지중일 경우에는 상기 주행 모터가 주행 모터에 걸리는 부하와 상관없이 1속의 상태로 고정되도록 상기 솔레노이드 밸브를 오프 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속 방법.
청구항 3에 있어서, 상기 중장비의 엔진 회전수를 검출하는 단계 및 상기 주행 모터가 주행중인 경우 중장비의 엔진이 미세 모드에서 작동중인 경우 상기 주행 모터를 1속으로 고정시키도록 상기 솔레노이드 밸브를 오프시키는 단계를 포함하는 자동 변속 방법.