KR20120121577A - 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치 - Google Patents

전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치에 관한 것으로, 운전석의 조작패널에 마련된 틸트 레버의 조작에 따라 틸트 실린더가 상기 틸트 실린더의 헤드에 형성된 회전축을 중심으로 회전하여 마스트의 경사각도를 제어하는 펌프 모터가 구비된 전동 지게차에 있어서, 상기 틸트 레버에 마련되는 틸트 레벨링 스위치와, 상기 틸트 레벨링 스위치의 작동에 따라 활성되어 상기 틸트 실린더의 경사각도를 지속적으로 감지하는 감지센서유닛 및 상기 감지센서유닛에서 감지된 틸트 실린더의 경사각도가 기 설정된 위치에 도달하면 상기 틸트 실린더를 해당위치에 정지하게 상기 펌프 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치가 개시된다. 이로부터, 틸트 레버에 마련된 틸트 레벨링 스위치의 조작만으로 감지센서유닛을 활성시켜 마스트의 레벨링을 할 수 있어 간편하게 전동 지게차를 운전할 수 있고, 마스트의 레벨링을 운전자의 목측과 경험에만 의존하던 것을 틸트 레버에 마련된 틸트 레벨링 스위치의 간단한 조작만으로 포크가 수평이 되는 지점을 자동적으로 정확하게 찾아 포크에 적재된 화물이 지면으로 떨어지는 사고를 예방할 수 있다.

Description

전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치{MAST OF AUTO TILT LEVELING FOR BATTERY POWERED FORKLIFT}
본 발명은 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자의 간편 조작에 의해 포크의 틸트가 자동적으로 정해진 각도(포크가 수평한 각도)로 이동하여 포크에 적재된 화물이 떨어지는 사고를 예방할 수 있고, 운전조작이 간편한 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치에 관한 것이다.
일반적으로 지게차는 비교적 고중량의 화물을 들어올리고 내리거나 또는 원하는 위치로 운반하기 위한 용도로 널리 사용되고 있다. 이러한 지게차는 그 동력원을 무엇으로 하느냐에 따라 엔진 지게차와 전동 지게차로 구분될 수 있으며, 상기 엔진 지게차는 주로 야외에서 사용되고 전동 지게차는 매연이나 소음의 발생이 적기 때문에 실내 또는 제한된 영역에서 흔히 사용된다.
이러한 상기 전동 지게차는 전축 구동륜과 후축 조향륜에 의해 지지되는 차체와, 차체의 전방에 설치되는 마스트로 이루어지며, 마스트를 따라 상?하로 이동가능한 캐리지를 갖추고 있으며, 이 캐리지에는 화물의 하중을 받치는 한쌍의 포크가 간격조절이 가능하게 설치된다.
또한, 상기 마스트는 틸트 실린더에 의해 전방 또는 후방으로 회전하여 약간의 경사를 형성할 수 있도록 되어 있으며, 이를 위하여 차체와 결합 시 회전이 가능하도록 결합된다.
도 1은 종래 전동 지게차의 측면도를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 전동 지게차는 차체(10)에 구동륜(30)을 지지하는 구동축(20)이 설치되고, 상기 구동축(20) 양측에는 구동축(20)과 일체로 차체(10)와 결합하는 힌지 브라켓(미도시)이 설치된다.
또한, 마스트(50)가 틸트 실린더(40)에 의해 전방 또는 후방으로 회전하여 경사질 수 있게 구성되며, 상기 마스트(50)의 앞쪽에는 화물을 적재할 수 있도록 포크(70)가 설치된다.
그리고, 상기 포크(70)에 화물을 적재한 후 상하 방향으로 화물을 적재 또는 하역을 하기 위해 상기 포크(70)를 승강 또는 하강시키는 리프트 실린더(미도시)가 마련된다.
이와 같은 구조를 갖는 종래의 전동 지게차는 화물을 포크(70)에 적재하여 이동할 때 차체(10)의 내부에 설치된 펌프 모터와 연계된 틸트 레버(60)를 운전자가 조작함으로써 틸트 실린더(40)가 회전축을 중심으로 회전하여 마스트(50)의 경사를 조절할 수 있게 된다.
즉, 상기 마스트의 틸트는 상기 포크가 수평이 되는 지점(0도 지점)에서 팔레트를 진입시키거나 진출시키기 안정적인 위치를 기준으로 하여 마스트와 연결된 틸트 실린더가 회전하여 전경사를 이루거나 후경사를 이루게 된다.
그러나, 전동 지게차는 마스트의 틸트 중 포크가 수평이 되는 지점에서 마스트가 정렬되는 틸트 레벨링(TILT LEVELING)이 필요하다. 이를 위해, 종래의 전동 지게차는 틸트 레벨링을 위해 운전자가 운선석에 마련된 틸트 레버를 목측과 경험에 의해 수행됨으로써, 작업을 신속하게 진행시키지 못하는 문제가 있다.
즉, 전동 지게차의 틸트 레벨링을 위해 운전자는 틸트 레버를 밀거나 당기는 동작을 반복 수행하여 포크가 수평이 되는 지점을 찾게 된다. 이러한 운전자의 목측과 경험에 의한 틸트 레버의 조정동작은 많은 시간과 노력을 필요로 하기 때문에 화물의 신속한 운반을 방해하게 된다.
또한, 전동 지게차의 틸트 레벨링 중 포크가 수평이 되는 지점을 정확하게 찾지 않고 상기 마스트가 전경사를 이루는 경우 상기 포크에 적재된 화물이 지면으로 떨어져 파손되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전동 지게차의 틸트 레벨링을 운전자의 간편 조작에 의해 신속하게 수행할 수 있어 화물을 신속하게 운반할 수 있는 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 전동 지게차의 틸트 레벨링이 수행될 때 포크가 수평이 되는 지점을 정확하게 찾아 포크에 적재된 화물이 지면으로 떨어지는 사고를 예방할 수 있는 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 운전석의 조작패널에 마련된 틸트 레버의 조작에 따라 틸트 실린더가 상기 틸트 실린더의 헤드에 형성된 회전축을 중심으로 회전하여 마스트의 경사각도를 제어하는 펌프 모터가 구비된 전동 지게차에 있어서, 상기 틸트 레버에 마련되는 틸트 레벨링 스위치와, 상기 틸트 레벨링 스위치의 작동에 따라 활성되어 상기 틸트 실린더의 경사각도를 지속적으로 감지하는 감지센서유닛 및 상기 감지센서유닛에서 감지된 틸트 실린더의 경사각도가 기 설정된 위치에 도달하면 상기 틸트 실린더를 해당위치에 정지하게 상기 펌프 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 틸트 레벨링 스위치는 상기 틸트 레버에 트리거 버튼형으로 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 감지센서유닛은 상기 틸트 실린더의 회전을 간섭하지 않는 범위 내에서 상기 틸트 실린더의 헤드 상방에 위치하는 브라켓 및 상기 브라켓에 고정된 상태로 상기 틸트 실린더의 헤드 표면과 접촉하여 상기 틸트 실린더가 회전축을 중심으로 회전할 때의 변위량을 감지하는 감지센서를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치에 의하면, 틸트 레버에 마련된 틸트 레벨링 스위치의 조작만으로 감지센서유닛을 활성시켜 마스트의 레벨링을 할 수 있어 간편하게 전동 지게차를 운전할 수 있다.
또한, 마스트의 레벨링을 운전자의 목측과 경험에만 의존하던 것을 틸트 레버에 마련된 틸트 레벨링 스위치의 간단한 조작만으로 포크가 수평이 되는 지점을 자동적으로 정확하게 찾아 포크에 적재된 화물이 지면으로 떨어지는 사고를 예방할 수 있다.
도 1은 종래 전동 지게차를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치의 동작을 나타낸 개략도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치를 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치는 크게 운전석의 조작패널에 마련된 틸트 레버(60)의 조작에 따라 틸트 실린더(40)가 상기 틸트 실린더(40)의 헤드에 형성된 회전축(80)을 중심으로 회전하여 마스트의 경사각도를 제어하는 펌프 모터(미도시)가 구비된 전동 지게차에 있어서, 상기 틸트 레버(60)에 마련되는 틸트 레벨링 스위치(110)와, 상기 틸트 레벨링 스위치(110)의 작동에 따라 활성되어 상기 틸트 실린더(40)의 경사각도를 지속적으로 감지하는 감지센서유닛(120) 및 상기 감지센서유닛(120)에서 감지된 틸트 실린더(40)의 경사각도가 기 설정된 위치에 도달하면 상기 티르 실린더(40)를 해당위치에 정지하도록 상기 펌프 모터를 제어하는 제어부(130)로 구성된다.
상기 틸트 레벨링 스위치(110)는, 운전석의 조작패널에 마련된 틸트 레버(60)에 설치되는 것으로, 상기 틸트 레벨링 스위치(110)는 마스트 자동 레벨링장치를 활성 또는 비활성시키는 역할을 하게 된다.
이러한, 상기 틸트 레벨링 스위치(110)는 자동차의 일반적인 주차 브레이크에 설치된 해제 버튼과 같은 트리거 버튼형으로 설치되어 상기 운전석에 탑승한 운전자가 틸트 레버(60)를 조작할 때 상기 틸트 레벨링 스위치를 조작하여 마스트 자동 레벨링장치를 활성 또는 비활성시키게 된다.
여기서, 상기 트리거 버튼형(TRIGGER BUTTON TYPE)이라 함은, 앞서 설명한 바와 같이 자동차에 일반적으로 적용되는 주차 브레이크의 해제 버튼과 유사한 구조를 갖는다.
즉, 상기 트리거 버튼형의 틸트 레벨링 스위치(110)는 운전자가 틸트 레버(60)를 한 손으로 감싸쥐고 당기거나 밀어 틸트 실린더(40)를 조작할 때 틸트 레버(60)를 감싸쥔 한 손의 손가락을 이용하여 틸트 레벨링 스위치(110)를 조작하여 전기적 신호를 아래에서 설명하는 제어부(130)에 전달하게 된다.
이와 같은, 상기 틸트 레버(60)에 설치되는 트리거 버튼형의 틸트 레벨링 스위치(110)는 앞서 설명한 바와 같이 일반적은 자동차에서 적용되는 주차 브레이크의 해제 버튼과 유사한 구조를 갖는 것으로 틸트 레버(60)에 설치되는 누름 버튼(미도시)과, 상기 누름 버튼에 탄성 복원력을 제공하는 탄성부재(미도시) 및 상기 누름 버튼의 누름 동작에 의해 전기적 신호를 인가하여 제어부에 전달하는 접점유닛(미도시)으로 구성된다.
상기와 같은 구성을 갖는 틸트 레벨링 스위치(110)는 운전자가 틸트 레버(60)를 감싸쥐고 조작하는 중에 손가락을 사용하여 누름 버튼을 누르게 되면 상기 누름 버튼이 접점유닛과 접촉하여 전기적 신호를 제어부(130)에 전달하게 되어 마스트 자동 레벨링장치를 활성시키게 된다.
이와는 반대로 운전자가 누름 버튼으로부터 손가락을 놓게 되면 탄성부재로부터 제공되는 탄성 복원력에 의해 누름 버튼은 원래의 위치로 복원되고, 이때 누름 버튼이 접점유닛으로부터 분리되면서 제어부(130)로 전달하는 전기적 신호가 단절되어 마스트 자동 레벨링장치를 비활성시키게 된다.
한편, 상기 감지센서유닛(120)은 틸트 실린더(40)의 작동에 따른 틸트 실린더(40)의 경사각도를 지속적으로 감지하기 위한 것으로, 상기 감지센서유닛(120)은 크게 상기 틸트 실린더(40)의 회전을 간섭하지 않는 범위 내에서 상기 틸트 실린더(40)의 헤드 상방에 위치하는 브라켓(122)과, 상기 브라켓(122)에 고정된 상태로 상기 틸트 실린더(40)의 헤드 표면과 접촉하여 상기 틸트 실린더(40)가 회전축(80)을 중심으로 회전할 때의 변위량을 감지하는 감지센서(124)로 구성된다.
상기 브라켓(122)은 바람직하게 틸트 실린더(40)가 설치된 차체에 고정되며 이때, 상기 브라켓(122)은 회전축(80)을 중심으로 회전하는 틸트 실린더(40)의 회전과 간섭되지 않는 범위 내에서 틸트 실린더(40)의 헤드 상방에 위치하게 된다. 이에 따라서, 상기 틸트 실린더(40)가 회전축(80)을 중심으로 상향 회전 또는 하향 회전하더라도 상기 틸트 실린더(40)가 브라켓(122)과 부딪히지 않는다.
이러한, 상기 브라켓(122)에는 감지센서(124)가 설치되는 바, 상기 감지센서(124)는 회전축(80)을 중심으로 회전하는 틸트 실린더(40)의 변위량을 지속적으로 감지하여 제어부에 전달하는 역할을 한다.
부연하자면, 상기 감지센서(124)는 크게 틸트 실린더(40)의 헤드 표면과 접촉하는 로드와, 상기 로드의 끝단에 마련되어 로드의 이동에 따른 전압의 변화량을 전기적 신호로 변환하여 제어부(130)에 전달하며 상기 브라켓(122)에 고정되는 하우징으로 구성된다.
이와 같은 구성을 갖는 상기 감지센서(124)는 틸트 실린더(40)의 헤드 표면과 접촉한 로드가 틸트 실린더(40)가 회전축(80)을 중심으로 회전할 때의 변위에 대응하여 하우징 내에서 이동하여 전압을 변화시키게 된다. 이렇게 로드의 이동에 따른 변화되는 전압은 제어부(130)로 전달된다.
이와 같은 상기 감지센서(124)는 앞서 설명한 구성 및 구조에 한정되지 않고 다양하게 변형되어 실시될 수 있다. 예를 들어, 상기 감지센서(124)는 리미트 스위치 등과 같은 이동체(틸트 실린더)의 접촉에 의해 전기적 신호를 전달하는 구조를 갖거나 또는 LVDT 센서로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 LVDT(Linear Variable Differential Transformer, 전기 마이크로미터) 센서란, 선형 거리 차이를 측정하는 전기적 변환기를 일컫는 것으로 기계적 변위가 1차 측 코일과 2차 측 코일 사이에서 발생하는 자속의 변화 즉, 상호 인덕턴스를 변화시키는 트랜듀서(transducer)이다.
이러한 LVDT 센서는 환경 변화에 대한 영향을 적게 받으면서 정밀한 측정을 가능하게 하는 것으로 산업분야, 대학 및 연구실 등에서 대단히 폭 넓게 사용되고 있기 때문에 구조 및 작동에 대한 자세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 제어부(130)는 차체(10)의 내부에 마련되어 틸트 레벨링 스위치(110)의 작동에 따라 활성 또는 비활성된 감지센서유닛(120)으로부터 제공되는 전기적 신호에 따라 펌프 모터를 제어하게 된다.
특히, 상기 제어부(130)는 감지센서유닛(120)에서 감지된 틸트 실린더(40)의 경사각도가 정해진 범위를 넘으면 틸트 실린더(40)를 기설정된 위치로 이동시켜 전동 지게차의 틸트 레벨링을 운전자의 간편 조작에 의해 신속하게 수행할 수 있어 화물을 신속하게 운반할 수 있고, 전동 지게차의 틸트 레벨링이 수행될 때 포크가 수평이 되는 지점을 정확하게 찾아 포크에 적재된 화물이 지면으로 떨어지는 사고를 예방할 수 있게 된다.
부연하자면, 상기 제어부(130)는 틸트 레벨링 스위치(110)와, 감지센서유닛(120) 및 차체(10)에 설치된 펌프 모터와 전기적으로 연결되어 상기 틸트 레벨링 스위치(110)의 작동에 따라 감지센서유닛(120)을 활성 또는 비활성시키고, 상기 감지센서유닛(120)이 활성된 경우 감지센서유닛(120)의 감지센서(124)에서 전달되는 신호에 따라 펌프 모터를 제어하여 상기 틸트 실린더(40)를 기설정된 위치로 이동시키게 된다.
이때, 상기 틸트 실린더(40)의 기설정된 위치라 함은 마스트에 설치된 포크가 수평한 상태를 갖도록 하는 위치를 의미하는 것으로, 상기 감지센서유닛(120)이 활성된 상태에서 틸트 실린더(40)가 회전축(80)을 중심으로 회전될 때 상기 틸트 실린더(40)의 변위를 감지센서(124)가 지속적으로 감지하다가 상기 틸트 실린더(40)의 경사각도가 기 설정된 위치에 도달하면 제어부(130)가 펌프 모터를 정지시켜 포크가 수평한 상태가 되도록 한다.
상기와 구성을 갖는 본 발명에 따른 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치의 동작을 도 3에 의거하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치의 동작을 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 포크에 화물을 적재한 상태에서 전동 지게차가 운행하여 화물을 정해진 장소로 운반하게 된다. 따라서, 전동 지게차의 포크는 수평한 상태로 화물의 하방으로 진입하게 되고, 상기 포크가 화물의 하방에 완전히 진입한 경우 포크가 마스트를 따라 상승하여 화물이 포크게 적재된다.
이때, 운전자는 포크에 적재된 화물에 따라 마스트가 후경사(마스트의 상단이 전동 지게차의 뒤쪽으로)지게 기울이게 틸트 레버(60)를 조작하게 된다. 즉, 운전자는 틸트 레버(60)를 밀거나 당기어 마스트가 후경사를 이루게 틸트 실린더(40)를 회전시키게 된다.
그리고, 상기와 같이 포크에 화물이 적재된 상태에서 전동 지게차가 운행하여 화물을 정해진 장소로 운반하게 된다.
이와 같이, 화물이 정해진 장소로 운반된 후에는 기울어진 마스트를 원래의 상태가 되도록 운전자는 틸트 레버(60)를 조작하게 된다. 이때, 운전자는 틸트 레버(60)를 화물을 포크에 적재할 때와 반대로 당기거나 미는 것과 동시에 틸트 레벨링 스위치(110)를 작동시키게 된다.
이에 따라, 상기 감지센서유닛(120)이 활성되어 상기 틸트 레버(60)의 조작에 따른 틸트 실린더(40)의 경사각도를 지속적으로 감지하게 된다. 이렇게. 상기 틸트 실린더(40)의 경사각도를 감지센서유닛(120)이 감지하는 중에 상기 틸트 실린더(40)의 경사각도가 기 설정된 위치에 도달하면 제어부(130)가 펌프 모터를 제어하여 상기 틸트 실린더(40)를 해당위치에 정지하도록 제어하게 된다.
즉, 상기 제어부(130)는 펌프 모터를 제어하여 포크가 수평된 상태가 되게 틸트 실린더(40)를 회전시켜 전동 지게차의 마스트를 자동적으로 레벨링하게 된다.
이와는 반대로, 마스트의 레벨링이 필요하지 않은 경우 운전자는 틸트 레버(60)만을 조작하고, 이에 따라 틸트 실린더(40)가 회전축(80)을 중심으로 운전자가 원하는 각도만큼 회전하게 된다. 이때에는 틸트 레벨링 스위치(110)가 비활성된 상태이기 때문에 상기 틸트 실린더(40)의 경사각도가 기 설정된 위치에 도달하더라도 펌프 모터가 정지하지 않는다.
상기와 같은 본 발명에 따른 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치는 틸트 레버(60)에 마련된 틸트 레벨링 스위치(110)의 조작만으로 감지센서유닛(120)을 활성시켜 마스트의 레벨링을 할 수 있어 간편하게 전동 지게차를 운전할 수 있다.
또한, 마스트의 레벨링을 운전자의 목측과 경험에만 의존하던 것을 틸트 레버(60)에 마련된 틸트 레벨링 스위치(110)의 간단한 조작만으로 포크가 수평이 되는 지점을 자동적으로 정확하게 찾아 포크에 적재된 화물이 지면으로 떨어지는 사고를 예방할 수 있다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.
10 : 차체 20 : 구동축
30 : 구동륜 40 : 틸트 실린더
50 : 마스트 60 : 틸트 레버
70 : 포크 80 : 회전축
110 : 틸트 레벨링 스위치 120 : 감지센서유닛
122 : 브라켓 124 : 감지센서
130 : 제어부

Claims (3)

  1. 운전석의 조작패널에 마련된 틸트 레버의 조작에 따라 틸트 실린더가 상기 틸트 실린더의 헤드에 형성된 회전축을 중심으로 회전하여 마스트의 경사각도를 제어하는 펌프 모터가 구비된 전동 지게차에 있어서,
    상기 틸트 레버에 마련되는 틸트 레벨링 스위치;
    상기 틸트 레벨링 스위치의 작동에 따라 활성되어 상기 틸트 실린더의 경사각도를 지속적으로 감지하는 감지센서유닛; 및
    상기 감지센서유닛에서 감지된 틸트 실린더의 경사각도가 기 설정된 위치에 도달하면 상기 틸트 실린더를 해당위치에 정지하게 상기 펌프 모터를 제어하는 제어부;를 포함하는 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 틸트 레벨링 스위치는 상기 틸트 레버에 트리거 버튼형으로 설치되는 것을 특징으로 하는 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지센서유닛은,
    상기 틸트 실린더의 회전을 간섭하지 않는 범위 내에서 상기 틸트 실린더의 헤드 상방에 위치하는 브라켓; 및
    상기 브라켓에 고정된 상태로 상기 틸트 실린더의 헤드 표면과 접촉하여 상기 틸트 실린더가 회전축을 중심으로 회전할 때의 변위량을 감지하는 감지센서;를 포함하는 전동 지게차의 마스트 자동 레벨링장치.
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