KR100970422B1

KR100970422B1 - 전동지게차용 주행 조향장치

Info

Publication number: KR100970422B1
Application number: KR1020080075043A
Authority: KR
Inventors: 장기찬
Original assignee: 그린모텍(주)
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2028-07-31
Also published as: KR20100013503A

Abstract

본 발명은 전동지게차용 주행 조향장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 리치식 전동지게차와 사이드 로드 전동지게차 등에 적용하여 사용하는 것으로 주행전동기와 조향전동기를 바퀴 축과 바퀴의 휠에 내장하여 크기를 최소화하여 외부에 돌출됨이 없도록 한 것이다.

본 발명은 차체와 결합하는 체결부(10)와, 차체를 좌·우로 회전되게 움직이는 감속 기어부(20)와, 상기 감속 기어부(20)를 움직이기 위한 전동기부(30)를 일체로 하여 지게차가 좌·우로 진행하고자 하는 방향으로 회전하는 조향전동장치(100)와, 상기 체결부(10)와 결합하는 하우징부(40)와, 상기 하우징부(40)에 고정하는 전동기축 부(50)와, 상기 전동기축 부(50)에 결합하여 내부에 전동장치 장착하여 전·후진으로 움직이는 바퀴부(60)를 일체로 하여 바퀴를 회전시켜 전·후로 움직이데 사용하는 주행전동장치(200)를 조향전동장치(100)와 일체로 묘듈화 함을 특징으로 한다.

체결부, 감속 기어부, 전동기부, 하우징부, 전동기 축부, 바퀴부, 조행전동기장치, 주행전동기장치

Description

전동지게차용 주행 조향장치{Electromotive forklift truck travelling steering apparatus}

종래 공장이나 물류 센터 등에서 무거운 짐을 옮기기 위해 산업용 장치들이 다양하게 고안되었으며 그 중 대표적인 것이 지게차이다.

지게차는 용도에 따라 다양한 형태로 분류되며 주로 공장자동화 및 물류산업의 발전과 더불어 그 수요가 증가하였다.

특히, 친환경성 및 소음, 유류비 절감등의 이유로 배터리와 전기모터를 이용한 전동지게차의 사용이 전체 지게차 시장 중 20%이상을 차지하고 있으며 최근 LCD 디스플레이의 대형화 및 반도체 시장의 확대와 공장증설로 인하여 사용 수요가 더 욱 증가하였다.

LCD 및 반도체 공장의 경우 공정 자체의 특수성 때문에 소음, 진동, 청정성이 매우 까다롭게 요구되므로 기존의 디젤 엔진을 이용한 지게차는 사용이 불가능하고 전동 지게차가 반드시 사용되어야 한다.

이러한 전동 지게차의 구성은 크게 배터리와 주행 시스템 및 조향장치, 유압 제어 장치로 구분되고 이는 전기-기계가 결합 된 메카트로닉스 시스템의 한 전형이다.

기존 전동 지게차의 경우 제품 브러쉬 타입 직류전동기와 유도전동기가 주로 주행, 조향용으로 많이 사용되어 왔다.

직류전동기는 브러쉬와 정류자편이 서로 접촉하여 슬립을 하는 특성으로 마모가 되어 정기적으로 유지보수가 필요하다.

또한, 마찰로 인하여 분진이 발생하여 실내나 반도체, LCD 생산에 이용하지 못했다.

상기 직류전동기의 대안으로 유도전동기가 사용되어 왔으며 이 유도전동기는 대체로 부피가 직류기에 비하여 비대하여 더 넓은 설치공간을 필요로 했다.

이와 같은 직류전동기와 유도전동기는 도 5와 같이 주행전동기(300)의 측면의 브라켓(310)에 조향전동기(400)를 설치함으로 설치공간을 많이 차지하며, 바퀴의 휠 상단 측면에 돌출시킴으로 인해 사용시 넓은 활동공간을 확보하여야 하는 문제가 있는 것이다.

상기와 같이 종래에는 주행전동기(300)가 바퀴의 상단부분에 돌출되어 있고 조향전동기(400)는 주행전동기(300)의 일측에 브라켓(310)를 설치함으로 외부로 돌출됨으로 인해 넓은 설치 공간이 필요함과 아울러 조향전동기(400)와 주행전동기(300)에 각각 조향전동기 기어(401)와 주행전동기(300) 하단에 대기어(302)를 장착하여 좌·우 회전시 조향전동기(400)를 작동하면 조향전동기 기어(401)를 통해 주행전동기(300) 하단의 대기어(302)를 회전시킴으로 인해 바퀴부분을 움직이게 되며, 전·후로 움직일 때는 바퀴(303) 상단의 주행전동기(300)를 작동하여 전·후로 움직이게 되는 것이다.

이러한 종래의 직류전동기와 유도전동기를 이용한 장치는 넓은 설치 공간이 필요하며 기어부분에 이 물질이 붙게 되면 고장의 원인이 되는 것이다.

본 발명은 전동 지게차의 바퀴에 있어 전·후진 및 좌·우 회전시 핵심 부품으로 사용하는 주행, 조향 제어장치에 기존 DC모터와 다른 직류 영구자석형 전동기를 적용하여 청정성 및 효율, 부피 등을 최소화하고, 조향과 주행전동기를 각각 설치하여 사용하던 것을 주행, 조향 제어장치를 하나로 통합하여 모듈화하여 제품원가와 부피를 줄이는 제품을 개발하고자 함을 그 목적으로 개발한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 개발한 것으로 전동지게차 차체와 결합하는 체결부와, 차체를 좌·우로 회전되게 움직이는 감속 기어부와, 상기 감속 기어부를 움직이기 위한 전동기부를 일체로 하여 지게차가 좌·우로 진행하고자 하는 방향으로 회전하는 조향전동장치와, 상기 체결부와 결합하는 하우징부와, 상기 하우징부에 고정하는 전동기축 부와, 상기 전동기축 부에 결합하여 내부에 전동장치 장착하여 전·후진으로 움직이는 바퀴부를 일체로 하여 바퀴를 회전시켜 전·후로 움직이데 사용하는 주행전동장치를 조향전동장치와 일체로 묘듈화 함을 특징으로 하여 그 크기를 최소화하여 설치공간을 최소화하고자 한 것이다.

본 발명에서 조향, 주행 장치를 모듈화하면 완성차의 특성 및 제조공정 개선 이 부가적인 이익이 발생하며 수입에 의존하는 부품을 국산화하여 외화손실을 줄일 수 있으며, 전동지게차 뿐만아니라 이동형 로봇, 클린 룸용 전동 지게차량의 주행 및 조향장치, LCD 공정용 무인 이송 차량 (AGV)용 주행 및 조향 장치, 일반 배터리 사용 전동 차량, 소형 전기자동차 (NEV)용 주행 및 조향 장치 등에 적용하여 사용할 수 있으며, 주행 및 조향장치를 모듈화하여 제조원가 절감으로 가격경쟁력을 갖추고 생산성도 증가하며, 수출증대 및 수입대체 효과를 낼 수 있는 것이다.

본 발명은 전동지게차 차체와 결합하는 체결부(10)와, 차체를 좌·우로 회전되게 움직이는 감속 기어부(20)와, 상기 감속 기어부(20)를 움직이기 위한 전동기부(30)를 일체로 하여 지게차가 좌·우로 진행하고자 하는 방향으로 회전하는 조향전동장치(100)와, 상기 체결부(10)와 결합하는 하우징부(40)와, 상기 하우징부(40)에 고정하는 전동기축 부(50)와, 상기 전동기축 부(50)에 결합하여 내부에 전동장치 장착하여 전·후진으로 움직이는 바퀴부(60)를 일체로 하여 바퀴를 회전시켜 전·후로 움직이데 사용하는 주행전동장치(200)를 조향전동장치(100)와 일체로 묘듈화 한 것이다.

상기 조향전동장치(100)의 체결부(10)는 하단에 턴테이블 베어링(12)을 결합한 차체 체결부(11)의 상단에 감속기 브라켓(13)을 볼트로 고정하였으며 감속기 브라켓(13)의 중앙에는 감속기 베어링(14)(15)을 상하에 결합하며 감속기 베어링(14)(15) 중앙부분에 감속기 출력축(16)을 결합한다.

상기의 감속 기어부(20)는 내면에 링기어(22)을 만든 링기어 하우징(21) 내부에 3차 유성기어(23)와, 2단으로 구성되어 하단에 기어를 형성한 2차유성기어(24)와, 2차유성기어(24) 상단면에 1차유성기어(25)를 차례로 안치한다.

상기의 3차 유성기어(23)는 체결부(10)에 결합된 감속기 출력축(16) 상단에 결합되며 링기어 하우징(21) 내면의 링기어(22)에 맞물려짐과 동시에 2차유성기어(24) 하단기어에 맞물려 있다.

상기 3차 유성기어(23)에 하단기어가 맞물려 있는 2차유성기어(24)의 상단기어는 상측부분에 1차유성기어(25)를 일체로 작동되게 결합하며 1차유성기어(25)는 링기어 하우징(21)의 링기어(22)와 맞물리게 결합한 것이다.

상기의 감속 기어부(20) 상단에는 감속 기어부(20)가 상단의 전동기부(30)와 차단되게 조향 전동기 하부브라켓(26)을 안치하여 구분되게 하였으며, 상기 조향 전동기 하부브라켓(26)의 중앙에는 제1베어링(31)을 안치하며, 제1베어링(31)의 중앙에는 하단부의 외주면에 소기어(33)를 형성시킨 조향전동기축(32)을 결합하였으며, 상기 조향전동기축(32)에는 조향전동기 권선(34)을 감은 조향 전동기 고정차철심(35)을 결합하며, 조향 전동기 하부브라켓(26) 상측에 조향 전동기 하우징(36)을 결합하고, 상기 조향 전동기 하우징(36)의 상단에 제2베어링(31a)을 조향전동기축(32)에 삽입한 다음 조향 정동기 상부 브라켓(38)을 결합한 것이다.

상기의 조향전동장치(100)의 감속기 출력축(16)과 2차유성기어(21), 조향전동기축(32)에는 각각 관통로(17)(27)(37)를 형성하여 내부에 배선을 삽입하여 외부에서 컨트롤할 수 있게 장치한다.

상기의 주행전동장치(200)의 하우징부(40)는 조향, 주행연결하우징(41)의 상부에 관통공(42a)을 형성한 고정축(42)을 돌출하였으며, 상면에서 일측의 암(43)부로 횡관통로(44)을 형성하였다.

상기의 횡관통로(44)은 주행전동장치(200)를 작동하기 위한 배선을 삽입하기 위한 것이다.

상기의 하우징부(40)에 결합하는 전동기 축부(50)의 주행전동축(51)은 내부에 관통 공간로(52)를 가지며 외면에 제1환턱(53)과 제2환턱(54), 제3환턱(55), 제4환턱(56) 으로 만들어진다.

상기 주행전동축(51)의 제2환턱(54)과 제3환턱(55)의 사이에는 종방향으로 관통공(57)을 형성시키며 이의 관통공(57)과 관통 공간로(52)를 통해 주행전동장치(200)의 전기적인 배선을 삽입하여 바퀴가 작동되도록 한 것이다.

상기 주행전동축(51)의 제2환턱(54)에는 제1주행전동기 베어링(58)을 일체로 삽입한 주행 전동기 좌측브라켓(61)을 삽입 고정한다.

상기 주행전동장치(200)의 바퀴부(60)는 주행전동기축(51)의 제2환턱(54)에 결합한 주행 전동기 좌측브라켓(61)에는 바퀴부재(62)를 결합하고 내면에 주행 전동기 영구자석(63)을 부착한 주행전동기 요크(64)를 맞춰 일측에서 볼트로 결합하며, 주행전동기 권선(65)을 일체로 한 주행전동기 고정자 철심(66)을 제3환턱(55)에 밀착시켜 정지한다.

그런 다음 제2 주행전동기 베어링(58a)을 결합한 주행전동기 우측하우징(67)을 주행전동기 축(51)의 제4환턱(56)에 밀착시킨 후 볼트를 이용하여 주행전동기 우측하우징(67)을 주행전동 요크(64)에 결합한 다음 제동디스크(70)를 주행전동기 우측하우징(67)부분에 일체로 결합한 구조이다.

상기와 같은 본 발명의 작동 상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 주행전동장치(200)와, 주행전동장치(200) 상단에 조향전동장치(100)를 일체로 결합하여 모듈함에 있어 주행전동장치(200)의 주행전동축(51) 관통공(57)과 관통 공간로(52)를 통해 주행전동기 전선을 인출하여 상단의 횡관통로(44)로 유입시켜 조향전동장치(100)의 관통로(17)(27)(37)를 통해 외부로 인출되도록하여 바퀴부(60)의 배선을 깨끗하게 처리하여 지게차의 운행에 지장이 없도록 하였다.

상기의 조향전동장치(100)와 주행전동장치(200)의 결합에 있어서는 주행전동장치(200)의 조향, 주행연결하우징(41) 중앙에 돌출한 고정축(42)의 관통공(42a)에는 조향전동장치(100)의 감속기 출력축(16)을 삽입하며, 고정축(42) 외면에는 텐테이블 베어링(12) 삽입하여 고정한 다음 차체 체결부(11)의 고정으로 지게차와 결합하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 도 4에 표시한 것과 같이 조향전동장치(100)와 주행전동장치(200)는 각각 지게차에 설치되는 조향부 드라이브와 구동부 드라이브에 연결하며, 조향부 드라이브와 구동부 드라이브는 통합제어부를 통해 제어된다.

상기와 같은 본 발명이 장착된 지게차를 운행함에 있어 운전자가 좌측이나 우측으로 움직이고자 하여 핸들을 돌려주게 되면 이를 감지한 통합제어부에서 조향부 드라이브로 명령을 전달하면, 조향전동장치(100)의 조향전동기 권선(34)를 통해 유입되는 전력에 의해 조향전동기축(32)이 회전을 시작하면 하단부의 소기어(32)도 회전을 하면서 이와 맞물려 있는 감속 기어부(20)의 1차유성기어(25)를 회전한다.

상기처럼 1차유성기어(25)를 회전함과 동시에 1차유성기어(25)는 링기어 하우징(21) 내벽의 링기어(22)에 물려 함께 회전하며 이와 동시에 1차유성기어(25)와 결합된 2차유성기어(24)는 다시 하단의 기어에 맞물려 있는 3차유성기어(23)를 회전하면, 3차유성기어(23)는 링기어 하우징(21) 내벽의 링기어(22) 하단에 물려 회전하며, 3차유성기어(23)에 결합된 감속기 출력축(16)을 통해 좌측이나 우측으로 회전하는 것이다.

상기와 같이 조향전동장치(100)가 회전되는 과정에 있어 턴테이블 베어링(12)의 상단 측 조향전동장치(100)가 회전되는 것이다.

상기처럼 좌·우 움직임을 정지한 상태에서 지게차를 주행방향으로 움직이고자하면 통합제어부를 통해 구동부 드라이브에 작동 명령이 입력되면 주행전동장치(100)가 회전하면서 바퀴부(60)가 움직이는 것이다.

상기와 같이 바퀴부(60)가 전·후로 움직임에 있어 구동부 드라이브에 의해 주행전동기 권선(65)에 도달하면 주행전동기 권선(65)과 일체로 된 주행 전동기 고정자 철심(66)이 고정된 주행전동기 축(51)이 주행전도기 요크(64)의 내면에 결합된 주행전동기 영구자석(63)과 주행전동기 권선(65)을 감은 주행 전동기 고정자 철심(66)에서 자기장이 발생하면 주행전동기 요크(64)가 회전하면, 주행전동기 요크(64)와 결합된 주행전동기 좌측브라켓(61)과 주행전동기 우측하우징(67)의 제1 주행전동기 베어링(58)과 제2 주행전동기 베어링(58a)에 의해 바퀴부(60)가 회전을 시작한다.

이와 같이 바퀴부(60)가 회전을 하다 정지하고자 하면 일측의 제동디스크(70)를 제어하여 움직임을 정지할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 구조 단면도

도 2는 본 발명의 사시도

도 3은 본 발명의 측면도

도 4는 본 발명의 시스템 구성도

도 5는 종래고안의 정면도

도면의 주요부분에 대한 부호설명

10: 체결부 20: 감속 기어부

30: 전동기부 40: 하우징부

50: 전동기 축부 60: 바퀴부

100: 조행전동기장치 200: 주행전동기장치

Claims

차체와 결합하는 체결부(10)와, 차체를 좌·우로 회전되게 움직이는 감속 기어부(20)와, 상기 감속 기어부(20)를 움직이기 위한 전동기부(30)를 일체로 하여 지게차가 좌·우로 진행하고자 하는 방향으로 회전하는 조향전동장치(100)와, 상기 체결부(10)와 결합하는 하우징부(40)와, 상기 하우징부(40)에 고정하는 전동기축 부(50)와, 상기 전동기축 부(50)에 결합하여 내부에 전동장치 장착하여 전·후진으로 움직이는 바퀴부(60)를 일체로 하여 바퀴를 회전시켜 전·후로 움직이데 사용하는 주행전동장치(200)를 조향전동장치(100)와 일체로 묘듈화 함을 특징으로 한 전동지게차용 주행 조향장치.
제 1항에 있어서,

상기 조향전동장치(100)는, 하단에 턴테이블 베어링(12)을 결합한 차체 체결부(11)의 상단에 감속기 브라켓(13)을 볼트로 고정하였으며 감속기 브라켓(13)의 중앙에는 감속기 베어링(14)(15)을 상하에 결합한 체결부(10)와;

내면에 링기어(22)을 만든 링기어 하우징(21) 내부에 3차 유성기어(23)와, 2단으로 구성되어 하단에 기어를 형성한 2차유성기어(24)와, 2차유성기어(24) 상단면에 1차유성기어(25)를 차례로 안치하며, 상기 3차 유성기어(23)의 아래에 감속기 출력축(16)을 결합한 감속 기어부(20)와;

상기 감속 기어부(20)를 차단하며 상단에 제1베어링(31)을 안치한 조향전동기 하부브라켓(26)과;

상기 조향전동기 하부브라켓(26) 상단에는 하단부 외주면에 소기어(33)를 형성시킨 조향전동기축(32)에 조향전동기 권선(34)을 감은 조향 전동기 고정차철심(35)을 결합하며, 조향 전동기 하부브라켓(26) 상측에 조향 전동기 하우징(36)을 결합하고, 상기 조향 전동기 하우징(36)의 상단에 제2베어링(31a)을 조향전동기축(32)에 삽입한 다음 조향 정동기 상부 브라켓(38)을 결합되게 구성함을 특징으로 하는 전동지게차용 주행 조향장치.
제 1항에 있어서,

상기 주행전동장치(200)는, 조향, 주행연결하우징(41)의 상부에 관통공(42a)을 형성한 고정축(42)을 돌출하고 상면에서 일측의 암(43)부로 횡관통로(44)을 형성한 하우징부(40)와;

내부에 관통 공간로(52)를 가지며 종방향으로 관통공(57)을 형성시킨 주행전동축(51)으로 된 전동기 축부(50)와;

상기 전동기 축부(50)의 주행전동축(51)에 주행 전동기 좌측브라켓(61)과, 내면에 주행 전동기 영구자석(63)을 부착한 주행전동기 요크(64)를 맞춰 일측에서 볼트로 결합하고, 상기 주행전동축(51)에 주행전동기 권선(65)을 일체로 한 주행전동기 고정자 철심(66)을 결합하여, 주행전동기 우측하우징(67)을 주행전동 요 크(64)에 결합한 다음 제동디스크(70)를 주행전동기 우측하우징(67)부분에 일체로 결합되게 구성함을 특징으로 하는 전동지게차용 주행 조향장치.