KR101852544B1 - 정밀제자리 선회가 가능한 지게차 조향차축장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핸들에 연결되어 상기 핸들의 조작으로 차량 바퀴의 회전 방향을 제어하는 조향장치에 있어서,
양측 말단에 상기 바퀴가 각각 연결되는 조향차축; 상기 조향차축의 중앙부에서 양측 말단을 향하여 설치되고, 핸들의 조작에 대응하여 좌우로 직선운동하는 피스톤이 내설된 조향실린더; 상기 조향실린더의 양단에 각각 설치되며, 상기 조향실린더의 피스톤에 회동 가능하게 체결되어 상기 피스톤의 직선운동을 회전 운동으로 전환시키는 링크; 상기 링크와 바퀴에 연결되어 상기 링크의 회전 운동을 바퀴에 전달시키는 너클; 상기 너클에 연결되며 바퀴가 장착되는 휠이 결합되는 허브; 상기 조향실린더가 설치된 상기 조향차축을 감싸며 상하단의 이중 구조를 이루는 차축프레임; 및 상기 차축프레임의 상하단에 설정된 부분에 각각 설치되어 상기 너클의 회전 반경을 설정된 각도로 제어하는 회전제어부재를 포함하여 구성되어,
차축프레임에 구비되는 제 1, 2스토퍼를 이용하여 링크의 회전을 설정된 반경으로 제어하면서 바퀴의 회전을 제어하여 사륜으로 제작되는 지게차에서도 삼륜의 지게차처럼 좁은 회전 반경으로 정밀하게 제자리 회전하면서도 안정성을 확보할 수 있다.

Description

정밀제자리 선회가 가능한 지게차 조향차축장치{FORKLIFT AXLE STEERING DEVICE CAPABLE OF PRECISION TURNING PLACE}

본 발명은 조향차축장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 최소의 회전반경을 확보하면서 신속하고 안정되게 정밀제자리 선회가 가능한 지게차 조향차축장치에 관한 것이다.

일반적으로 지게차는 엔진과 유압장치가 탑재되고, 전방에 포크가 구비된다. 엔진은 동력을 출력하고, 동력에 의해 유압장치가 구동되며, 포크는 유압장치에 의해 승강된다. 또한, 지게차는 주행을 수행하도록 전륜과 후륜이 구비된다.

지게차의 전륜은 포크에 적재된 하중에 견디도록 견고하게 제공되고, 후륜은 방향 전환이 되어 지게차의 주행방향을 전환하도록 한다.

또한, 지게차는 포크가 배치된 쪽이 전방이고, 전방을 향하는 쪽에 스티어링 휠이 구비된다. 주행 방향을 전환하고자 할 때에는 스티어링 휠을 조작하여 후륜의 방향을 전환하는 것이다.

또한, 지게차의 전방에는 주행페달, 인칭페달, 리프트 승강 레버, 틸팅 레버 등 다양한 기능을 수행하도록 하는 각종 장치가 설치되는 것으로 한정된 공간에 수많은 장치가 배치됨으로써 구조가 매우 복잡한 문제점이 있고, 이로써 어느 한 구성에 이상이 발생하였을 때에 정비성이 불편한 문제점이 있다.

또한, 지게차는 포크에 하물을 적재하여 들어 올리는 작업을 구현하는데, 포크에 적재된 적재물의 하중을 고려하여 지게차의 균형을 맞추도록 무게중심을 지게차의 후방 쪽에 위치되게 설계하고 있다.

그러나 앞서 설명한 바와 같이, 종래에는 지게차의 전방 쪽에 각종장치가 배치됨으로써 지게차의 무게중심의 균형을 맞추는 데에 불리한 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위한 예가 선행기술 대한민국 특허출원 제10-2012-0129185호 `지게차의 조향제어 장치`에서 개시 되었다.

종래기술에 따른 지게차의 조향제어 장치는, 조향 변위가 발생되는 스티어링 휠; 상기 스티어링 휠과 기계적 결합되고 상기 스티어링 휠의 조향변위를 검출하여 전기신호를 발생시키는 엔코더; 상기 엔코더와 전기 연결되어 상기 전기신호를 제공받는 EPS 컨트롤러; 상기 EPS 컨트롤러와 전기 연결되어 상기 전기 신호에 의해 구동이 제어되는 스티어링 모터; 상기 스티어링 모터와 기계 결합되어 작동유를 분배하는 작동유 분배 유닛; 엔진의 동력에 의해 구동되고, 작동유에 압력을 형성하여 토출하는 기어펌프; 상기 기어펌프와 유압 연결되고 상기 작동유를 상기 작동유 분배 유닛에 제공하는 컨트롤 밸브 유닛; 및 상기 작동유 분배 유닛과 유압 연결되고 상기 작동유 분배 유닛에서 분배된 작동유에 의해 구동되어 지게차의 주행 방향을 전환하도록 하는 스티어링 액슬(30);을 포함한다.

한편, 지게차는 주로 물류창고나 대형마트 등에서 물건을 근거리로 이송하거나 정리하는 것을 목적으로 사용되는 차량으로써, 특히 회전이나 좁은 통로에서 작업시에 조작이 편리하며 또한, 안정성 있게 운행이 가능한 지게차에 대한 수요가 활발히 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허번호 제10-2014-0062906호(발명의 명칭: 지게차의 조향제어 장치)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 사륜으로 제작되는 지게차에서도 삼륜의 지게차처럼 좁은 회전 반경으로 정밀하게 제자리 회전하면서도 안정성을 구비한 정밀제자리 선회가 가능한 지게차 조향차축장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정밀제자리 선회가 가능한 지게차 조향차축장치는, 핸들에 연결되어 상기 핸들의 조작으로 차량 바퀴의 회전 방향을 제어하는 조향장치에 있어서, 양측 말단에 상기 바퀴가 각각 연결되는 조향차축; 상기 조향차축의 중앙부에서 양측 말단을 향하여 설치되고, 핸들의 조작에 대응하여 좌우로 직선운동하는 피스톤이 내설된 조향실린더; 상기 조향실린더의 양단에 각각 설치되며, 상기 조향실린더의 피스톤에 회동 가능하게 체결되어 상기 피스톤의 직선운동을 회전 운동으로 전환시키는 링크; 상기 링크와 바퀴에 연결되어 상기 링크의 회전 운동을 바퀴에 전달시키는 너클; 상기 너클에 연결되며 바퀴가 장착되는 휠이 결합되는 허브; 상기 조향실린더가 설치된 상기 조향차축을 감싸며 상하단의 이중 구조를 이루는 차축프레임; 및 상기 차축프레임의 상하단에 설정된 부분에 각각 설치되어 상기 너클의 회전 반경을 설정된 각도로 제어하는 회전제어부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전제어부재는, 상기 차축프레임 상단에 상기 링크에 대응하는 위치에서 각각 형성되어 상기 링크의 등부위의 설정된 부분에서 걸려지게 하여 상기 링크의 회전반경을 설정된 각도로 제어하는 한 쌍의 제 1스토퍼; 및 상기 차축프레임 하단에 상기 링크에 대응하는 위치에서 각각 형성되어 상기 링크의 배부위의 설정된 부분에서 걸려지게 하여 상기 링크의 회전 반경을 설정된 각도로 제어하는 한 쌍의 제 2스토퍼를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1스토퍼는, 상기 차축프레임 상단의 상기 링크에 대응하는 위치에서 하부를 향하여 설정된 길이로 돌출 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 2스토퍼는, 상기 차축프레임 하단의 상기 링크에 대응하는 위치에서 상부를 향하여 설정된 길이로 돌출 형성될 수 있다.

본 발명의 정밀제자리 선회가 가능한 지게차 조향차축장치는, 차축프레임에 구비되는 제 1, 2스토퍼를 이용하여 링크의 회전을 설정된 반경으로 제어하면서 바퀴의 회전을 제어하여 사륜으로 제작되는 지게차에서도 삼륜의 지게차처럼 좁은 회전 반경으로 정밀하게 제자리 회전하면서도 안정성을 확보할 수 있다.

구체적으로, 사륜전동지게차에서 mm단위의 정밀 제자리 선회가 가능한 조향차축장치에 관한 것으로, 그 목적은 사륜전동지게차임에도 삼륜과 같은 정밀제자리선회를 가지게 함으로써 창고나 물류센터의 좁은 공간에서 사륜이 가지는 안정성에 삼륜과 같은 정밀한 회전반경을 가지게 함에 있다.

또한, 사륜의 경우 전륜드라이브 모터에 의해 후 축을 무시한 강제 회전이 되거나 전륜축의 중심과 떨어진 선회반경을 가지는 조향차축이 되는데 이경우 회전시 타이어의 끌림 등으로 인해 허브 쪽 베어링, 캐슬 너트 등이 파손되어 허브와 함께 타이어가 이탈하게 되는 경우 역시 감소될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 정밀제자리 선회가 가능한 지게차 조향차축장치의 개념도.
도 2는 상기 조향차축장치의 바퀴의 회전반경을 나타낸 도면.
도 3은 상기 조향차축장치의 평면도와 차축프레임의 정면도.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다.　이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.　본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다.　예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다.　또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.　따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.　도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 정밀제자리 선회가 가능한 지게차 조향차축장치의 개념도이고, 도 2는 상기 조향차축장치의 바퀴의 회전반경을 나타낸 도면이며, 도 3은 상기 조향차축장치의 평면도와 차축프레임의 정면도이다.

도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이, 핸들에 연결되어 상기 핸들의 조작으로 차량 바퀴의 회전 방향을 제어하는 조향장치에 있어서, 본 발명은 조향차축(100), 조향실린더(200), 링크(300), 너클(400), 허브(500), 차축프레임(600) 및 회전제어부재(700)를 포함할 수 있다.

상기 조향차축(100)은 양측 말단에 바퀴가 각각 연결되는 구성이다.

상기 조향실린더(200)는 조향차축(100)의 중앙부에서 양측 말단을 향하여 설치되고, 핸들의 조작에 대응하여 좌우로 직선운동하는 피스톤(210)이 내설된 구조일 수 있다.

상기 링크(300)는 조향실린더(200)의 양단에 각각 설치되며, 조향실린더(200)의 피스톤(210)에 회동 가능하게 체결되어 피스톤의 직선운동을 회전 운동으로 전환시킬 수 있다.

상기 너클(400)은 링크(300)와 바퀴에 연결되어 링크(300)의 회전 운동을 바퀴에 전달시킬 수 있다.

너클(400)이란 앞바퀴 조작부분의 일부로 앞 바퀴 조작회전이 중심인 킹핀에 직결해 타이로트(스티어링 로트)와 볼링으로 연결되어 있는 부분을 말한다.

상기 허브(500)는 너클(400)에 연결되며 바퀴가 장착되는 휠이 결합될 수 있다.

상기 차축프레임(600)은 조향실린더(200)가 설치된 조향차축(100)을 감싸며 상하단의 이중 구조를 이룰수 있다.

상기 회전제어부재(700)는 차축프레임 (600)의 상하단에 설정된 부분에 각각 설치되어 너클(400)의 회전 반경을 설정된 각도로 제어할 수 있다.

회전제어부재(700)는 제 1스토퍼(710) 및 제 2스토퍼(720)를 포함할 수 있다.

상기 제 1스토퍼(710)는 한 쌍으로 구성되어 차축프레임 상단(610)에 링크(300)에 대응하는 위치에서 각각 형성되어 링크 등부위(310)의 설정된 부분에서 걸려지게 하여 링크(300)의 회전반경을 제어할 수 있다.

제 1스토퍼(710)는 차축프레임 상단(610)의 링크(300)에 대응하는 위치에서 하부를 향하여 설정된 길이로 돌출 형성될 수 있다.

구체적으로, 제 1스토퍼(710)는 피스톤(210)에 연결되어 피스톤(210)의 회전 운동을 너클(400)에 전달하는 링크(300)의 회전 반경을 제어하여 지게차의 바퀴가 정확하게 제자리 회전이나 정밀한 위치 이동이 가능하도록 링크 등부위(310)의 설정된 부분에서 걸려지면서 링크(300)의 회전운동을 제어할 수 있다.

상기 제 2스토퍼(720)는 한 쌍으로 구성되어 차축프레임 하단(620)에 링크(300)에 대응하는 위치에서 각각 형성되어 링크 배부위(320)의 설정된 부분에서 걸려지게 하여 링크(300)의 회전 반경을 제어할 수 있다.

제 2스토퍼(720)는 차축프레임 하단(620)의 링크(300)에 대응하는 위치에서 설정된 길이로 상부를 향하여 돌출 형성될 수 있다.

구체적으로, 제 2스토퍼(720)는 피스톤(210)에 연결되어 피스톤(210)의 회전 운동을 너클(400)에 전달하는 링크(300)의 회전 반경을 제어하여 지게차의 바퀴가 정확하게 제자리 회전이나 정밀한 위치 이동이 가능하도록 링크 배부위(320)의 설정된 부분에서 걸려지면서 링크(300)의 회전운동을 제어할 수 있다.

따라서, 운전자는 각각의 제 1, 2스토퍼(710, 720)가 조향실린더(200)의 양단에 여결된 각각의 링크(300)의 회전 운동을 제어하면서 지게차의 바퀴가 서로 설정된 각도를 이루도록 제어하여 사륜의 지게차를 삼륜의 지게차처럼 정밀하게 제자리 회전시킬 수 있다.

제 1, 2스토퍼(710, 720)는 상기와 같이 차축프레임(600)과 일체를 이루면서 돌출 형성되거나 기존의 차축프레임(600)의 설정된 위치에 볼트나 클램프처럼 분리가능하게 결합시키는 방식으로도 제작이 가능하다.

본 발명 정밀제자리 선회가 가능한 지게차 조향차축장치의 운용방법으로, 작업자는 핸들을 조작하여 조향차축(100)에 연결된 조향장치를 제어하여 지게차를 회전시킬 수 있는데, 우선 핸들을 좌나우로 회전시켜서 핸들에 연결된 조향실린더(200)를 조절하여 피스톤(210)으로 링크(300)와 너클(400)을 움직이면서 바퀴의 움직임을 제어하고, 차축프레임 상단과 하단(610, 620)에 각각 형성된 제 1, 2스토퍼(710, 720)에 의해 링크(300)의 회전운동을 설정된 각도로 제어하여 지게차를 정밀하게 제자리 회전시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

10 : 조향장치
100 : 조향차축
200 : 조향실린더
210 : 피스톤
300 : 링크
310 : 링크 등부위
320 : 링크 배부위
400 : 너클
500 : 허브
600 : 차축프레임
610 : 차축프레임 상단
620 : 차축프레임 하단
700 : 회전제어부재
710 : 제 1스토퍼
720 :　제 2스토퍼

Claims (4)

1. 핸들에 연결되어 상기 핸들의 조작으로 차량 바퀴의 회전 방향을 제어하는 조향장치에 있어서,
   양측 말단에 상기 바퀴가 각각 연결되는 조향차축;
   상기 조향차축의 중앙부에서 양측 말단을 향하여 설치되고, 핸들의 조작에 대응하여 좌우로 직선운동하는 피스톤이 내설된 조향실린더;
   상기 조향실린더의 양단에 각각 설치되며, 상기 조향실린더의 피스톤에 회동 가능하게 체결되어 상기 피스톤의 직선운동을 회전 운동으로 전환시키는 링크;
   상기 링크와 바퀴에 연결되어 상기 링크의 회전 운동을 바퀴에 전달시키는 너클;
   상기 너클에 연결되며 바퀴가 장착되는 휠이 결합되는 허브;
   상기 조향실린더가 설치된 상기 조향차축을 감싸며 상하단의 이중 구조를 이루는 차축프레임; 및
   상기 차축프레임의 상하단에 설정된 부분에 각각 설치되어 상기 너클의 회전 반경을 설정된 각도로 제어하는 회전제어부재를 포함하고,
   상기 회전제어부재는,
   상기 차축프레임 상단에 상기 링크에 대응하는 위치에서 각각 형성되어 상기 링크의 등부위의 설정된 부분에서 걸려지게 하여 상기 링크의 회전반경을 설정된 각도로 제어하는 한 쌍의 제 1스토퍼; 및
   상기 차축프레임 하단에 상기 링크에 대응하는 위치에서 각각 형성되어 상기 링크의 배부위의 설정된 부분에서 걸려지게 하여 상기 링크의 회전 반경을 설정된 각도로 제어하는 한 쌍의 제 2스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀제자리 선회가 가능한 지게차 조향차축장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 1스토퍼는,
   상기 차축프레임 상단의 상기 링크에 대응하는 위치에서 하부를 향하여 설정된 길이로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 정밀제자리 선회가 가능한 지게차 조향차축장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 2스토퍼는,
   상기 차축프레임 하단의 상기 링크에 대응하는 위치에서 상부를 향하여 설정된 길이로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 정밀제자리 선회가 가능한 지게차 조향차축장치.

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