KR101318054B1 - 산업용 기계의 스티어링 시스템 및 차체 굴절각 변경 방법 - Google Patents

산업용 기계의 스티어링 시스템 및 차체 굴절각 변경 방법 Download PDF

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히타치 컨스트럭션 머시너리 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 스티어링 시스템(20)에 의하면, 제1 조타 수단(23)의 비조작시는, 제3 신호압 출력 수단(28, 29)이 제2 신호압(PP2)의 공급에 따라 제3 신호압(PP3)을 출력하여 급배 제어 수단(25)이 당해 제3 신호압(PP3)에 의해 동작하고, 제1 조타 수단(23)의 조작시는, 제3 신호압 출력 수단(28, 29)이 제2 신호압(PP2)의 공급에 관계없이 제3 신호압(PP3)의 출력을 정지하여 급배 제어 수단(25)이 제1 신호압(PP1)에 의해 동작한다.

Description

산업용 기계의 스티어링 시스템 및 차체 굴절각 변경 방법{Steering System of Industrial Machine and Method of Changing Body-Articulating Angle}
본 발명은 예를 들면 휠 로더(wheel loader) 등의 산업용 기계에 탑재되는 스티어링 시스템 및 산업용 기계의 차체 굴절각 변경방법에 관한 것이다.
자주식(自走式) 산업용 기계는 예를 들면 스티어링 휠이나, 스티어링 레버 등의 조타 수단을 구비하고, 또한 운전자(operator)에 의한 조타 수단의 조작에 따라 차체 굴절각을 조절하기 위한 유압식이나 전기식 스티어링 시스템을 탑재하고 있다(예를 들면, 특허문헌1 참조).
특허문헌1: 일본 특개2003-269402호 공보
특허문헌1에 도시된 스티어링 휠을 단일의 조타 수단으로서 적용한 시스템에 스티어링 레버의 조작에 따라 차체 굴절각을 조절하기 위한 기기를 추가함으로써 2개의 조타 수단을 구비한 스티어링 시스템을 구성할 수 있다고 생각된다.
이와 같은 기기를 추가함에 있어서는, 전기적 구성을 가급적 배제하는 것이 바람직하다. 전기적 구성이 증가하면, 시스템에 전기적 문제가 발생할 기회가 늘어나고, 만일 이와 같은 문제가 생기면 차체 굴절각을 안정적으로 제어하는 것이 곤란해진다. 또한, 어느 조타 수단을 구비한 시스템에 별도의 조타 수단의 조작에 따른 차체 굴절각 조정용 기기를 단순히 추가한 것만으로는 불의에 2개의 조타 수단이 동시 조작된 때에 차체 굴절각을 안정적으로 제어할 수 없다.
여기서, 본 발명은 2개의 조타 수단을 구비하는 산업용 기계의 차체 굴절각을 적절히 조절 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명에 따른 산업용 기계의 스티어링 시스템은, 압유가 급배되는 것에 의해 산업용 기계의 차체 굴절각을 변경하는 차체 굴절각 변경 수단과, 상기 산업용 기계에 설치되어 운전자에 의해 조작되는 제1 및 제2 조타 수단과, 상기 제1 조타 수단이 조작되면, 상기 제1 조타 수단의 조작과 기계적으로 연동하여 제1 신호압을 출력하는 제1 신호압 출력 수단과, 상기 제2 조타 수단이 조작되면, 상기 제2 조타 수단의 조작과 기계적으로 연동하여 제2 신호압을 출력하는 제2 신호압 출력 수단과, 상기 제2 신호압이 공급되면 제3 신호압의 출력 여부를 선택하는 제3 신호압 출력수단과, 상기 제1 또는 제3 신호압의 공급을 받아, 상기 차체 굴절각 변경 수단에 대한 압유의 급배를 제어하는 급배 제어 수단을 구비하고, 상기 제1 조타 수단이 조작되어 있는 때에는, 상기 제1 신호압 출력 수단이 상기 제1 신호압을 출력하는 한편, 상기 제3 신호압 출력 수단이 상기 제2 신호압의 공급에 관계없이 상기 제3 신호압의 출력을 정지하여, 해당 제1 신호압의 공급을 받아 상기 급배 제어 수단이 동작하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성함으로써, 제1 조타 수단 및 제2 조타 수단이 조작되면 그 조작과 기계적으로 연동하여 제1 신호압 및 제2 신호압이 각각 출력되고, 이들 제1 신호압 및 제2 신호압의 출력에 기초하여 급배 제어 수단이 동작하며, 이에 따라 차체 굴절각 변경 수단이 동작한다. 이와 같이, 2개의 조타 수단의 각각의 조작에 따른 신호압을 출력하기 위한 구성으로, 전기적 구성을 가급적 배제할 수 있다.
또한, 제1 신호압은 상기 제1 조타 수단의 조작과 연동하여 출력되므로, 제1 조타 수단이 조작되어 있지 않은 때에는 제1 신호압은 출력되지 않는다. 제2 신호압과 제2 조타 수단의 조작 상태의 관계도 마찬가지이다. 한편, 제1 신호압은 급배 제어 수단에 공급되는 것에 비하여, 제2 신호압은 급배 제어 수단에 직접 공급되지 않고 제3 신호압 출력 수단에 공급된다. 제2 조타 수단이 조작되어 제2 신호압이 제3 신호압 출력 수단에 공급되면, 제3 신호압 출력 수단은 이 제2 신호압에 따라 제3 신호압을 출력할 수 있는 상태로 된다. 급배 제어 수단은 제2 신호압에 기초하여 출력되는 제3 신호압의 공급을 받아 동작한다.
그리고, 제3 신호압 출력 수단은 제1 조타 수단이 조작되어 있는 경우에, 비록 제2 조타 수단이 동시에 조작되는 경우가 있어 제2 신호압의 공급을 받았더라도, 이 제2 신호압에 따른 제3 신호압을 출력하지 않도록 구성되어 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 조타 수단이 동시에 조작된 경우에는, 급배 제어 수단은 제1 신호압의 공급을 받아 동작하고, 제1 조타 수단의 조작에 따라 차체 굴절각 변경 수단이 동작한다.
조타 수단의 조작과 기계적으로 연동하여 출력되는 신호압에 기초하여 차체 굴절각 변경 수단을 동작시킴에 있어서, 상기 구성의 제3 신호압 출력 수단을 구비한 것에 의해, 2개의 조타 수단이 동시에 조작된 경우에 제1 조타 수단의 조작이 유효로 되고 제2 조타 수단의 조작이 무효로 된다. 이에 따라, 동시에 출력되는 신호압끼리의 간섭을 방지할 수 있고, 유효로 된 제1 조타 수단의 조작에 따라 차체 굴절각을 안정적으로 조절할 수 있다. 또한, 유압계의 구성에 의해 이러한 작용을 얻을 수 있고, 시스템 내의 전기계 및 제어계의 구성이 복잡화되는 것을 피할 수 있다.
상기 제1 조타 수단이 회동이 자유로운 스티어링 휠이고, 상기 제1 신호압 출력 수단이 상기 스티어링 휠과 기계적으로 연결되고, 상기 스티어링 휠의 회동 조작에 연동하는 파워 스티어링 유닛이며, 상기 파워 스티어링 유닛이 상기 스티어링 휠의 회동 조작 방향 및 회동 조작 위치에 따라 상기 제1 신호압을 출력하는 구성일 수도 있다.
상기 제2 조타 수단이 경사 이동이 자유로운 스티어링 레버이고, 상기 제2 신호압 출력 수단이 상기 스티어링 레버와 기계적으로 연결되어, 상기 스티어링 레버의 경사 이동 조작에 연동하는 파일럿 밸브이며, 상기 파일럿 밸브가 상기 스티어링 레버의 경사 이동 조작 방향 및 경사 이동 조작 위치에 따라 상기 제2 신호압을 출력하는 구성일 수도 있다.
상기 제3 신호압 출력 수단은, 상기 제2 신호압이 공급되는 것에 의해 유입된 압유를 폐지(閉止)하는 위치에서 당해 압유를 유출시키는 유출 위치로 밸브 위치를 전환하는 제1 전환 밸브, 및 상기 제1 전환 밸브에서 유출한 압유를 탱크로 되돌리는 제1 위치와, 해당 압유를 상기 제3 신호압으로서 출력하는 제2 위치로 밸브 위치를 전환 가능한 제2 전환 밸브를 구비하고, 상기 제1 조타 수단이 조작되어 있는 때에는, 상기 제2 전환 밸브가 상기 제1 위치에 위치할 수도 있다.
상기 제3 신호압 출력 수단은, 상기 제2 신호압의 공급을 받는 것에 의해 유입된 압유를 폐지(閉止)하는 위치에서 당해 압유를 유출시키는 유출 위치로 밸브 위치를 전환하는 제1 전환 밸브, 및 상기 제1 전환 밸브에서 유출한 압유를 막는 제1 위치와, 해당 압유를 상기 제3 신호압으로서 출력하는 제2 위치로 밸브 위치를 전환 가능한 제2 전환 밸브를 구비하고, 상기 제1 조타 수단이 조작되어 있는 때에는, 상기 제2 전환 밸브가 상기 제1 위치에 위치할 수도 있다.
상기 제2 조타 수단에 의한 조타를 유효로 할지 무효로 할지를 선택 조작하기 위한 전환 조작 수단을 더 구비하고, 상기 전환 조작 수단에 의해 상기 제2 조타 수단에 의한 조타를 유효로 하는 조작이 행해져 있는 경우에 있어서, 상기 제2 전환 밸브의 밸브 위치는 항상 제2 위치이고, 상기 제1 조타 수단이 조작되면 상기 제1 위치로 전환되며, 상기 전환 조작 수단에 의해 상기 제2 조타 수단에 의한 조타를 무효로 하는 조작이 행해져 있는 경우에 있어서, 상기 제2 전환 밸브의 밸브 위치는 상기 제1 위치일 수도 있다. 이에 따라, 전환 조작 수단에 있어서, 제2 조타 수단에 의한 조타를 무효로 하는 조작이 이루어져 있는 때에는, 제2 조타 수단이 오조작되어도 제3 신호압이 출력되지 않는다.
상기 제1 신호압 출력 수단은 상기 제1 조타 수단이 조작되어 있는 때에 상기 제1 신호압을 분기하여 검출 신호압을 출력하고, 상기 제1 조타 수단이 조작되어 있지 않은 때에 상기 검출 신호압의 출력을 정지하며, 상기 제2 전환 밸브의 밸브 위치가 상기 검출 신호압의 공급을 받아 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 전환될 수도 있다. 이에 따라, 유압계의 구성에 의해 제1 조타 수단이 조작되어 있는지 아닌지를 검출할 수 있고, 그 검출 결과에 기초하여 제3 신호압의 출력을 허용할지 정지할지를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 산업용 기계의 차체 굴절각 변경 방법은 운전자에 의해 조작되는 제1 및 제2 조타 수단을 구비하는 산업용 기계의 차체 굴절각을 변경하기 위한 방법으로서, 상기 제1 조타 수단이 조작되면, 상기 제1 조타 수단의 조작과 기계적으로 연동하여 제1 신호압을 출력하는 단계와, 상기 제2 조타 수단이 조작되면, 상기 제2 조타 수단의 조작과 기계적으로 연동하여 제2 신호압을 출력하는 단계와, 상기 제2 신호압의 공급을 받으면 제3 신호압을 출력하는 단계와, 상기 제1 또는 제3 신호압의 공급을 받아, 상기 산업용 기계의 차체 굴절각을 제어하는 단계를 가지며, 상기 제1 조타 수단이 조작되어 있는 때에는, 상기 선택하는 단계에 있어서, 상기 제2 신호압의 공급에 관계없이 상기 제3 신호압의 출력이 정지되고, 상기 차체 굴절각을 제어하는 단계에서, 해당 제1 신호압의 공급을 받아 차체 굴절각이 제어되는 것을 특징으로 한다.
이 방법에 의하면, 상기 시스템과 마찬가지로 제1 또는 제2 조타 수단의 조작에 의한 차체 굴절각의 제어를 기계적 및 유압적 구성에 의해 실행할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조타 수단이 동시 조작되어도, 유효로 된 제1 조타 수단의 조작에 따라 차체 굴절각을 안정적으로 조절할 수 있다.
본 발명의 상기 목적, 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면의 참조 하에 이하의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 명확해진다.
이상의 발명에 의하면, 2개의 조타 수단을 구비한 산업용 기계의 차체 굴절각을 적절히 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 시스템(steering system)을 탑재한 산업기계용의 일 예로서 나타낸 휠 로더(wheel loader)의 좌측면도이다.
도 2a는 도 1에 도시한 휠 로더의 조타기로서 설치된 스티어링 휠의 정면도이고, 도 2b는 도 1에 도시한 휠 로더의 조타기로서 설치된 스티어링 레버의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 휠 로더에 탑재된 스티어링 시스템의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시한 스티어링 시스템에서의 2개의 조타기의 조작상황과, 스티어링 밸브에 공급되는 신호압과의 관계를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예의 변형예에 따른 스티어링 시스템의 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 여기서는, 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 시스템을 탑재한 산업용기계로서 휠 로더를 예시하고 있고, 방향은 휠 로더의 운전자(operator)(미도시)가 보는 방향을 기준으로 하고 있다.
[휠 로더]
도 1에 도시된 바와 같이, 휠 로더(1)는 차체(2)에 설치된 원동기(3)를 가지며, 원동기(3)에 의해 전륜(前輪)(4) 및 후륜(後輪)(5)이 회전 구동된다. 또한, 원동기(3)는 압유(壓油)를 공급하기 위한 펌프(21)와 연결되고, 펌프(21)도 원동기(3)에 의해 구동된다. 좌우의 전륜(4)은 차체 굴절각 조정기구(6)에 연결되고, 차체 굴절각 조정기구(6)와 차체(2)의 사이에는 좌우 한 쌍의 스티어링 실린더(차체 굴절각 변경수단)(22)가 설치된다. 스티어링 실린더(22)는 유압 실린더이고, 펌프(21)에서 토출된 압유의 공급을 받아 신축한다. 스티어링 실린더(22)가 신축하면, 차체 굴절각 조정기구(6)가 작동하여 전륜(4)의 차체 굴절각이 변경된다. 또한, 차체(2)의 전방부에는 토사 등의 하역을 행하기 위한 작업기(7)가 설치되어 있다. 차체(2)의 전후 중앙부에는 운전자가 탑승하는 운전실(8)이 마련되고, 운전실(8) 내에는 운전자가 착석하는 시트(9)와, 복수의 조작기(10)가 설치되어 있다. 시트(9)에 착석한 운전자는 조작기(10)를 조작하여 주행 및 하역을 행할 수 있다.
[조타기]
복수의 조작기(10)에는 전륜(4)의 차체 굴절각을 변경하여 휠 로더(1)를 선회시키는 조작을 행하는 조타기가 포함된다. 이 휠 로더(1)는 2개의 조타기(제1 및 제2 조타수단)을 구비하고 있다. 본 실시예에서는 2개의 조타기로서 스티어링 휠(23) 및 스티어링 레버(24)를 예시하지만, 다른 형태일 수 있다. 또한, 운전실(8) 내에는 스티어링 레버(24)에 의한 조타를 유효로 할지 무효로 할지를 선택하는 조작을 행하기 위한 전환 스위치(30)가 설치되어 있다.
스티어링 휠(23)은 시트(9)의 전방에 설치된 스티어링 샤프트(23a)에 결합되고, 시트(9)에 착석한 운전자와 전후로 대치하도록 배치된다. 스티어링 휠(23)은 예를 들면 원고리형으로 형성되고, 스티어링 샤프트(23a)와 함께 정회동/역회동 가능하게 구성되어 있다. 스티어링 레버(24)는 시트(9)에 착석한 운전자가 한쪽 손으로 조작 가능하도록, 예를 들면 시트(9)의 측방 또는 전방에 배치된다. 스티어링 레버(24)는 예를 들면 스틱(stick)형으로 형성되고, 미리 정해진 초기 위치에서 2개의 방향으로 경사 동작 가능하게 이루어져 있다. 그리고, 스티어링 레버(24)가 경사 동작할 수 있는 2개의 방향을 「제1 방향」 및 「제2 방향」이라고 한다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 스티어링 휠(23)이 미리 정해진 초기 위치(실선 참조)에 있으면, 차체 굴절각이 0이 되어 휠 로더(1)가 직진 주행 가능해지고, 스티어링 휠(23)이 초기 위치에서 회동 조작되면, 차체 굴절각이 변경되어 휠 로더(1)가 선회 주행 가능해진다. 이때, 차체 굴절각은 스티어링 휠(23)의 회동 조작 방향과 휠 로더(1)의 선회 방향이 일치하도록 변경되고, 또한 차체 굴절각은 초기 위치로부터의 회동 조작량(θ1)에 따라 커지도록 변경된다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 스티어링 레버(24)가 미리 정해진 초기 위치(실선 참조)에 있으면, 차체 굴절각이 0이 되어 휠 로더(1)가 직진 주행 가능해지고, 스티어링 레버(24)가 초기 위치에서 경사 이동 조작되면, 차체 굴절각이 0에서 변경되어 휠 로더(1)가 선회 주행 가능해진다. 이때, 차체 굴절각은 스티어링 레버(24)가 제1 방향으로 경사 이동 조작된 때에 휠 로더(1)가 시계방향으로 선회하고, 제2 방향으로 경사 이동 조작된 때에 휠 로더(1)가 반시계방향으로 선회하도록 변경된다. 또한, 차체 굴절각은 초기 위치로부터의 경사 이동 조작량(θ2)에 따라 커지도록 변경된다.
[스티어링 시스템]
도 3에 도시된 바와 같이, 휠 로더(1)는 상기와 같이 운전자에 의한 조타기(23, 24)의 조작에 따라 차체 굴절각을 조절하기 위해, 유압식 스티어링 시스템(20)을 탑재하고 있다. 스티어링 시스템(20)은 전술한 펌프(21), 좌우의 스티어링 실린더(22)(22L, 22R), 스티어링 휠(23)(도 1 참조), 스티어링 레버(24)(도 1 참조) 및 전환 스위치(30) 외에 스티어링 밸브(25), 파워 스티어링 유닛(26), 파일럿 밸브(27), 파일럿 전환 밸브(28), 전자 전환 밸브(29) 및 압력 스위치(31)를 구비하고 있다.
펌프(21)는 탱크(32) 내의 작동유를 흡입하여 그 토출구에서 압유를 토출한다. 각 스티어링 실린더(22L, 22R)는 스티어링 밸브(25)를 통하여 스티어링 펌프(21) 및 탱크(32)에 접속되어 있다.
스티어링 밸브(25)에는 펌프(21)의 토출구에 접속된 펌프 라인(51)과, 탱크(32)에 접속된 탱크 라인(52)과, 좌측 스티어링 실린더(22L)의 실린더측 유실(油室) 및 우측 스티어링 실린더(22R)의 로드측 유실에 접속된 라인(54)과, 좌측 스티어링 실린더(22L)의 로드측 유실(油室) 및 우측 스티어링 실린더(22R)의 실린더측 유실에 접속된 라인(53)이 접속되어 있다. 또한, 스티어링 밸브(25)는 방향 전환 밸브(33)를 구비하고 있다. 방향 전환 밸브(33)는 스프링 센터형 3방향 밸브이고, 스풀(spool)(미도시)의 각 단부에 파일럿 포트(33a, 33b)가 1개씩 마련되어 있다.
각 파일럿 포트(33a, 33b)에 공급되는 신호압이 없을 때는 라인(53, 54)이 폐쇄되고, 좌우 스티어링 실린더(22L, 22R)의 동작이 정지한다. 제1 파일럿 포트(33a)에 신호압이 공급되면, 펌프 라인(51)이 라인(53)과 접속되고 또한 탱크 라인(52)이 라인(54)과 접속된다. 이에 따라, 좌측 스티어링 실린더(22L)가 수축하고 또한 우측 스티어링 실린더(22R)가 신장하여, 차체가 좌측으로 향하도록 차체 굴절각이 변경된다. 제2 파일럿 포트(33b)에 신호압이 공급되면, 펌프 라인(51)이 라인(54)과 접속되고 또한 탱크 라인(52)이 라인(53)과 접속된다. 이에 따라, 좌측 스티어링 실린더(22L)가 신장하고 또한 우측 스티어링 실린더(22R)이 수축하여, 차체가 우측으로 향하도록 차체 굴절각이 변경된다. 이와 같이 스티어링 밸브(25)는 파일럿 포트(33a, 33b)에 신호압이 공급되는 것에 의해 스티어링 실린더(22L, 22R)에 대한 압유의 공급을 제어한다. 이에 따라 휠 로더(1)의 차체 굴절각이 제어된다.
제1 파일럿 포트(33a)에는 라인(55)이 접속되어 있다. 라인(55)은 라인(56)을 통하여 파워 스티어링 유닛(26)에 접속되고, 또한 라인(57)을 통하여 전자 전환 밸브(29)에 접속되어 있다. 이와 같이 제1 파일럿 포트(33a)에는 파워 스티어링 유닛(26)과 전자 전환 밸브(29)가 병렬적으로 접속된다. 제2 파일럿 포트(33b)에는 라인(58)이 접속되고, 라인(58)은 라인(59)을 통하여 파워 스티어링 유닛(26)에 접속되며, 또한 라인(60)을 통하여 전자 전환 밸브(29)에 접속되어 있어, 제2 파일럿 포트(33b)에도 파워 스티어링 유닛(26)과 전자 전환 밸브(29)가 병렬적으로 접속된다. 그리고, 라인(55, 58) 상에는 각각 차체의 최대 선회 각도를 조정하는 밸브(34, 35)가 설치되어 있다.
펌프 라인(51)에서는 라인(61)이 분기해 있고, 라인(61)은 급유 라인(62)을 통하여 파워 스티어링 유닛(26)과 접속되고, 급유 라인(63)을 통하여 파일럿 밸브(27)와 접속되며, 급유 라인(64)을 통하여 파일럿 전환 밸브(28)와 접속되어 있다. 그리고, 라인(61) 상에는 펌프(21)가 토출한 압유를 조절하는 감압 밸브(36)가 설치되어 있고, 감압 밸브(36)에 의해 조절된 작동유가 파워 스티어링 유닛(26), 파일럿 밸브(27) 및 파이럿 전환 밸브(28)에 각각 공급된다.
파워 스티어링 유닛(26)은 스티어링 샤프트(23a)(도 1 참조)를 통하여 스티어링 휠(23)(도 1 참조)과 연결되어 있다. 스티어링 휠(23)이 회동 조작되면, 급유 라인(62)에서의 작동유에 기초하여 라인(56) 또는 라인(59)에 제1 신호압(PP1)이 출력되고, 또한 검출 라인(68)에 검출 신호압(PP4)이 출력된다.
파일럿 밸브(27)에는 급유 라인(63) 및 복귀 라인(65)과, 라인(69, 70)이 접속되어 있다. 라인(69)은 파일럿 전환 밸브(28)의 제1 파일럿 포트(28a)에 접속되고, 라인(70)은 파일럿 전환 밸브(28)의 제2 파일럿 포트(28b)에 접속되어 있다.
또한, 파일럿 밸브(27)는 스티어링 레버(24)(도 1 참조)의 조작과 기계적으로 연동하여 전환되고, 파일럿 밸브(27)는 급유 라인(63)이 라인(69, 70)과 접속되면, 급유 라인(63)에서의 작동유에 기초하는 제2 신호압(PP2)를 해당 라인(69, 70)에 출력한다.
파일럿 전환 밸브(28)는 파일럿 밸브(27)에서 출력된 제2 신호압(PP2)이 공급되는 파일럿 포트(28a, 28b)를 가지며, 파일럿 포트(28a, 28b)에 제2 신호압(PP2)이 공급되는 것에 의해 공급 라인(64) 및 복귀 라인(65)과 라인(71, 72)이 접속된다. 라인(71, 72)의 각각은 파일럿 전환 밸브(28)와 전자(電磁) 전환 밸브(29)를 접속하고 있다.
전자 전환 밸브(29)에는 전술한 라인(57, 60, 71, 72)이 접속되어 있다. 전자 전환 밸브(29)의 스풀(미도시)의 일단부에는 스프링(29a) 및 파일럿 포트(29c)가 마련되고, 타단부에는 솔레노이드(29b)가 설치되어 있다.
솔레노이드(29b)는 전환 스위치(30)로 스티어링 레버(24)에 의한 조타를 유효하게 하는 조작이 이루어진 때에 여자(勵磁)되고, 전환 스위치(30)로 스티어링 레버(24)에 의한 조타를 무효로 하게 하는 조작이 이루어진 때에 소자(消磁)된다. 솔레노이드(29b)가 소자되어 있는 때에는 전자 전환 밸브(29)의 밸브 위치가 스프링(29a)에 의해 힘이 부가되어 제1 위치(도 3 좌측 위치)로 된다. 솔레노이드(29b)가 여자되면, 전자 전환 밸브(29)의 밸브 위치를 스프링(29a)의 탄성력에 저항하여 제2 위치(도 3 우측 위치)로 전환하는 것이 가능해진다. 또한, 파일럿 포트(29c)에는 전술한 검출 라인(68)이 접속되어 있다. 파워 스티어링 유닛(26)에서 출력된 검출 신호압(PP4)이 파일럿 포트(29c)에 공급되면, 검출 신호압(PP4)이 스풀의 수압면에 스프링(29a)의 탄성력과 동일 방향으로 작용한다. 이때, 솔레노이드(29b)가 여자되어 있어도 전자 전환 밸브(29)가 제1 위치에 유지된다.
전자 전환 밸브(29)가 제1 위치에 위치하면, 라인(71, 72)끼리 연통되고, 라인(57, 60)이 폐쇄된다. 전자 전환 밸브(29)가 제2 위치에 위치하면, 라인(71)이 라인(57)과 접속되고, 접속 라인(72)이 라인(60)과 접속된다.
[동작]
도 4에는 조타기(23, 24) 및 전환 스위치(30)의 조작 상태와, 방향 전환 밸브(38), 파일럿 전환 밸브(28) 및 전자 전환 밸브(29)의 밸브 위치와, 스티어링 밸브(25)에 공급되는 신호압의 관계를 나타내고 있다. 도 4에서의 스티어링 휠(23) 및 스티어링 레버(24)의 열에 관하여, 「OFF」는 초기 위치에 있는(비조작인) 것을 의미하고, 「ON」은 초기 위치에 없는(조작되어 있는) 것을 의미한다.
먼저, 도 4의 위에서 2 내지 5행에 기재되어 있는 상태, 즉 전환 스위치(30)로 스티어링 레버(24)에 의한 조타를 유효로 하는 조작이 행해져 있는 경우에 대하여 설명한다. 도 4의 2행에 나타낸 바와 같이, 스티어링 휠(23)이 초기 위치에 있으면, 파워 스티어링 유닛(26)의 방향 전환 밸브(38)가 제1 위치(도 3에서 중앙 위치)에 위치한다. 이때, 급유 라인(62)이 폐지(閉止)되어, 라인(56, 59)도 폐지된다. 이 때문에 파워 스티어링 유닛(26)에서의 제1 신호압(PP1)의 출력은 없는 상태로 된다. 또한, 검출 라인(68)이 복귀 라인(65)과 접속되고, 전자 전환 밸브(29)의 파일럿 포트(29c)가 탱크(32)로 해방(解放)된다. 이 때문에, 전자 전환 밸브(29)는 솔레노이드(29b)의 여자(勵磁)에 의해 제2 위치(도 3에서 우측 위치)에 위치하게 된다.
스티어링 레버(24)가 초기 위치에 있는 때에는, 도 3에 도시된 바와 같이 라인(69, 70)이 복귀 라인(65)과 접속되고, 급유 라인(63)이 폐지된다. 이 때문에 파일럿 밸브(27)에서 제2 신호압(PP2)이 출력되지 않는다. 이때, 파일럿 전환 밸브(28)의 제1 및 제2 파일럿 포트(28a, 28b)가 탱크(32)에 해방된다. 이 때문에, 파일럿 전환 밸브(28)가 제1 위치(도 3에서 중앙 위치)에 위치하고, 파일럿 전환 밸브(28)에 접속된 4개의 라인(64, 65, 71, 72)이 전부 폐지된다. 이 때문에, 파일럿 전환 밸브(28)에서 급유 라인(64)부터의 작동유에 기초한 제3 신호압(PP3)이 라인(71 또는 72)에 출력되지도 않는다.
이와 같이 스티어링 휠(23)도 스티어링 레버(24)도 초기 위치에 있는 때에는, 스티어링 밸브(25)에 제1 신호압(PP1)도 제3 신호압(PP3)도 공급되지 않고, 방향 전환 밸브(33)가 제1 위치에 위치한다. 따라서, 스티어링 실린더(22L, 22R)는 작동하지 않는다.
도 4의 3행에 도시된 바와 같이, 스티어링 휠(23)이 초기 위치에서 시계방향으로 회전 조작된 때에는, 파워 스티어링 유닛(26)의 방향 전환 밸브(38)가 제2 위치(도 3 좌측 위치)에 위치하고, 스티어링 휠(23)이 초기 위치에서 반시계방향으로 회전 조작되어 있는 때에는, 방향 전환 밸브(38)가 제3 위치(도 3 우측 위치)에 위치한다.
방향 전환 밸브(38)가 제2 위치에 위치하고 있는 때에는, 급유 라인(62)이 라인(66)과 접속되고, 라인(67)이 라인(59)과 접속된다. 한편, 복귀 라인(65)은 라인(56)과 접속된다. 이 때문에, 파워 스티어링 유닛(26)은 급유 라인(62)에서의 작동유에 기초하는 제1 신호압(PP1)을 라인(59)에 출력하고, 해당 제1 신호압(PP1)이 라인(58)을 통하여 방향 전환 밸브(33)의 제2 파일럿 포트(33b)에 공급되는 한편, 제1 파일럿 포트(33a)가 탱크(32)로 해방된다. 이와 같이 하여, 스티어링 휠(23)이 시계방향으로 조작되면, 차체가 우측으로 향하도록 차체 굴절각이 변경되어, 휠 로더(1)가 시계방향으로 선회 주행 가능해진다.
방향 전환 밸브(38)가 제3 위치에 위치하고 있는 때에는, 급유 라인(62)이 라인(67)과 접속되고, 라인(66)이 라인(56)과 접속되는 한편, 복귀 라인(65)이 라인(59)과 접속된다. 이 때문에, 파워 스티어링 유닛(26)이 라인(56)에 제1 신호압(PP1)을 출력하고, 당해 제1 신호압(PP1)이 라인(55)을 통하여 제1 파일럿 포트(33a)에 공급되는 한편, 제2 파일럿 포트(33b)가 탱크(32)로 해방된다. 이와 같이, 스티어링 휠(23)이 반시계방향으로 조작되면, 차체가 좌측으로 향하도록 차체 굴절각이 변경되어, 휠 로더(1)가 반시계방향으로 선회 주행 가능하다.
또한, 방향 전환 밸브(38)가 제2 또는 제3 위치에 위치하고 있는 때에는, 급유 라인(62)이 검출 라인(68)과도 접속되고, 전자 전환 밸브(29)의 파일럿 포트(29c)에는 검출 라인(68)을 통하여 검출 신호압(PP4)이 공급된다. 이에 따라, 전자 전환 밸브(29)는 솔레노이드(29b)가 여자되어 있으나, 제2 위치에서 제1 위치로 이동한다. 따라서, 라인(57, 60)이 전자 전환 밸브(29)에 의해 폐지된다. 이 때문에, 전환 스위치(30)로 스티어링 레버(24)에 의한 조타를 유효로 하는 조작이 이루어져 있어도, 스티어링 레버(24)의 조작은 무효로 되어, 라인(56) 또는 라인(59)에 출력된 제1 신호압(PP1)은 스티어링 밸브(25)에 적절히 공급되고, 스티어링 휠(23)의 조작에 따라 차체 굴절각을 적절히 조절할 수 있다.
도 4의 4행에 나타난 바와 같이, 스티어링 휠(23)이 조작되지 않고 초기 위치에 있고 스티어링 레버(24)가 조작된 경우에 대하여 설명한다. 이때, 파워 스티어링 유닛(26)의 방향 전환 밸브(38)가 제1 위치에 있으므로, 전술한 대로 제1 신호압(PP1)의 출력은 없고, 또한 전자 전환 밸브(29)의 파일럿 포트(29c)가 탱크(32)로 해방된 상태로 되며, 또한 전환 스위치(30)의 조작에 따라 솔레노이드(29b)가 여자되므로, 전자 전환 밸브(29)가 제2 위치(도 3에서 우측 위치)에 위치한다.
스티어링 레버(24)가 초기 위치에서 제1 방향(도 2 참조)으로 조작된 때에는, 라인(69)은 라인(65)에 접속된 채로 있고, 라인(70)이 해당 조작과 기계적으로 연동하여 급유 라인(63)과 접속되며, 복귀 라인(65)이 폐지된다. 이 때문에, 파일럿 밸브(27)는 급유 라인(63)에서의 작동유에 기초하는 제2 신호압(PP2)을 라인(70)에 출력하고, 당해 제2 신호압(PP2)이 파일럿 전환 밸브(28)의 제2 파일럿 포트(28b)에 공급되는 한편, 제1 파일럿 포트(28a)가 해방된다. 이에 따라, 파일럿 전환 밸브(28)는 제3 위치(도 3에서 우측 위치)에 위치하고, 급유 라인(64)이 라인(72)과 접속되며, 복귀 라인(65)이 라인(71)과 접속된다. 전자 전환 밸브(29)는 제2 위치에 위치하므로, 급유 라인(64)은 라인(72) 및 전자 전환 밸브(29)를 통하여 라인(60)과 접속된다. 한편, 라인(57)이 전자 전환 밸브(29) 및 라인(71)을 통하여 복귀 라인(65)과 접속된다. 따라서, 급유 라인(64)에서의 작동유에 기초하는 제3 신호압(PP3)이 전자 전환 밸브(29)를 통하여 라인(60)에 출력되고, 해당 제3 신호압(PP3)이 라인(58)을 통하여 방향 전환 밸브(33)의 제2 파일럿 포트(33b)에 공급되는 한편, 제1 파일럿 포트(33a)가 탱크(32)로 해방된다. 이와 같이, 스티어링 레버(24)가 제1 방향으로 조작되면, 차체가 우측으로 향하도록 차체 굴절각이 변경되어, 휠 로더(1)가 시계방향으로 선회 주행 가능해진다.
또한, 스티어링 레버(24)가 초기 위치에서 제2 방향(도 2 참조) 조작된 때에는, 라인(70)은 복귀 라인(65)에 접속된 채로 있고, 라인(69)이 해당 조작과 기계적으로 연동하여, 라인(69)이 급유 라인(63)과 접속되며, 복귀 라인(65)이 폐지된다. 이 때문에, 파일럿 밸브(27)는 급유 라인(63)에서의 작동유에 기초하는 제2 신호압(PP2)을 라인(69)에 출력하고, 해당 제2 신호압(PP2)이 파일럿 전환 밸브(28)의 제1 파일럿 포트(28a)에 공급되는 한편, 제2 파일럿 포트(28b)가 탱크(32)로 해방된다. 이때, 파일럿 전환 밸브(28)는 제2 위치(도 3 좌측 위치)에 위치하여, 급유 라인(64)이 라인(71)과 접속되며, 복귀 라인(65)이 라인(72)과 접속된다. 전자 전환 밸브(29)는 제2 위치에 위치하므로, 급유 라인(64)은 라인(71) 및 전자 전환 밸브(29)를 통하여 라인(57)과 접속된다. 한편, 라인(60)이 전자 전환 밸브(29) 및 라인(72)을 통하여 복귀 라인(65)과 접속된다. 이 때문에, 급유 라인(64)에서의 작동유에 기초하는 제3 신호압(PP3)이 전자 전환 밸브(29)를 통하여 라인(57)에 출력되고, 해당 제3 신호압(PP3)이 라인(55)을 통하여 방향 전환 밸브(33)의 제1 파일럿 포트(33a)에 공급되는 한편, 제2 파일럿 포트(33b)가 탱크(32)로 해방된다. 이와 같이, 스티어링 레버(24)가 제2 방향으로 조작되면, 차체가 좌측으로 향하도록 차체 굴절각이 변경되어, 휠 로더(1)가 반시계방향으로 선회 주행 가능해진다.
그리고, 스티어링 레버(24)의 단독 조작시에는, 파워 스티어링 유닛(26)의 방향 전환 밸브(38)가 제1 위치에 위치하여, 라인(56, 59)은 방향 전환 밸브(38)에서 폐지된다. 이 때문에, 라인(57) 또는 라인(60)에 출력된 제3 신호압(PP3)은 스티어링 밸브(25)에 적절히 공급되고, 스티어링 레버(24)의 조작에 따라 차체 굴절각을 적절히 조절할 수 있다.
도 4의 5행에 관하여, 스티어링 휠(23) 및 스티어링 레버(24)가 동시 조작된 때에는, 스티어링 휠(23)의 조작 방향에 따라, 파워 스티어링 유닛(26)에서 라인(56) 또는 라인(59)에 제1 신호압(PP1)이 출력된다. 또한, 파워 스티어링 유닛(26)에서 검출 신호압(PP4)이 출력되어, 전자 전환 밸브(29)가 제1 위치에 위치한다. 한편, 스티어링 레버(24)의 조작 방향에 따라 파일럿 밸브(27)에서 라인(69) 또는 라인(70)에 제2 신호압(PP2)이 출력되고, 파일럿 전환 밸브(28)가 제2 또는 제3 위치에 위치하여, 급유 라인(64)이 라인(71) 또는 라인(72)과 접속된다. 그러나, 전자 전환 밸브(29)는 제1 위치에 위치하고 있으므로, 급유 라인(64)에서의 작동유는 전자 전환 밸브(29)를 통하여 탱크(32)에 복귀된다.
이와 같이, 스티어링 레버(24)가 스티어링 휠(23)과 동시에 조작된 때에는, 스티어링 레버(24)의 조작에 따라 제3 신호압(PP3)이 출력되지 않고 스티어링 레버(24)에 의한 조타가 무효로 된다. 이 때문에, 제1 신호압(PP1)과 제3 신호압(PP3)이 라인(55, 58)에서 간섭하는 것이 발생하지 않고, 스티어링 밸브(25)가 파워 스티어링 유닛(26)에서 출력된 제1 신호압(PP1)의 공급을 받아 제어되고, 스티어링 휠(23)의 조작에 따라 차체 굴절각이 조정된다.
다음으로, 도 4의 6~9행에 기재 상태, 즉 전환 스위치(30)로 스티어링 레버(24)에 의한 조타를 무효로 하는 조작이 행해진 경우에 대하여 설명한다. 이 경우, 전자 전환 밸브(29)가 소자(消磁)되므로, 스프링(29b)의 탄성력에 의해 전자 전환 밸브(29)가 제1 위치로 고정된다. 도 4의 6행에 나타난 바와 같이, 스티어링 휠(23) 및 스티어링 레버(24)가 모두 초기 위치에 있는 때에는, 2행에 기재된 상태와 마찬가지로 제1 신호압(PP1), 제2 신호압(PP2), 제3 신호압(PP3) 및 검출 신호압(PP4)의 출력이 모두 없는 상태로 된다.
도 4의 7행에 나타난 바와 같이, 스티어링 휠(23)이 조작되고 스티어링 레버(24)가 초기 위치에 있는 때에는, 3행에 기재된 상태와 마찬가지로, 파워 스티어링 유닛(26)에서 제1 신호압(PP1)이 출력되는 한편, 파일럿 밸브(27)에서의 제2 신호압(PP2)의 출력이 없고, 스티어링 휠(23)의 조작에 따라 차체 굴절각이 변경된다.
도 4의 8행에 나타난 바와 같이, 스티어링 휠(23)이 초기 위치에 있고 스티어링 레버(24)가 초기 위치에서 조작된 때에는, 파워 스티어링 유닛(26)에서의 제1 신호압(PP1)의 출력이 없고, 스티어링 레버(24)의 조작 방향에 따라 파일럿 밸브(27)에서의 제2 신호압(PP2)이 출력되고, 또한 파일럿 전환 밸브(28)가 제2 또는 제3 위치로 이동한다. 그러나, 전자 전환 밸브(29)가 제1 위치에 위치하기 때문에, 급유 라인(64)에서의 작동유는 탱크(32)로 복귀된다. 이 때문에, 스티어링 밸브(25)에는 제1 신호압(PP1) 및 제3 신호압(PP3)이 모두 공급되지 않아, 스티어링 레버(24)의 조작에 의해 차체 굴절각이 변경되지 않는다.
도 4의 9행에 나타난 바와 같이, 스티어링 휠(23) 및 스티어링 레버(24)가 동시 조작된 때에는, 5행에 기재된 상태와 마찬가지로, 스티어링 휠(23)의 조작 방향에 따라 파워 스티어링 유닛(26)에서 제1 신호압(PP1)이 출력된다. 또한, 스티어링 레버(24)의 조작 방향에 따라 파일럿 밸브(27)에서 제2 신호압(PP2)이 출력되어 파일럿 전환 밸브(28)가 제2 또는 제3 위치로 이동하지만, 전자 전환 밸브(29)가 제1 위치에 있으므로, 급유 라인(64)에서의 작동유가 탱크(32)로 복귀된다. 이 때문에, 스티어링 밸브(25)는 제1 신호압(PP1)의 공급을 받아 동작하고, 스티어링 휠(23)의 조작에 따라 차체 굴절각이 변경된다.
이상, 본 실시예에 따른 스티어링 시스템(20)에 의하면, 스티어링 휠(23) 및 스티어링 레버(24)의 조작과 기계적으로 연동하여, 스티어링 밸브(25)의 동작을 제어하기 위한 신호압이 출력된다. 이와 같이 전자적 구성을 가급적 배제하여 기계적 및 유압적 구성에 의해 2개의 조타기(23, 24)를 구비한 스티어링 시스템(20)을 실현하고, 외적 부하에 대한 내성(耐性)이 강한 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 신호압을 출력하는 수단은 모두 감압 밸브(36)에 의해 조절된 작동유에 기초하여 신호압을 출력한다. 이와 같이 신호압을 출력하는 수단의 압유 공급원이 공통화되기 때문에, 스티어링 시스템(20)의 구성이 간소해진다. 또한, 이들 수단의 압유 공급원은 스티어링 실린더(22L, 22R)의 압유 공급원과도 공통화되어, 스티어링 시스템(20)의 구성이 더욱 간소해진다.
본 스티어링 시스템(20)은 차체 굴절각을 조작하기 위한 조작기(23, 24)를 2개 구비하고 있으나, 동시 조작이 행해져도 스티어링 휠(23)로의 조작이 우선되어, 이 조작에 따라 차체 굴절각이 양호하게 제어된다.
또한, 전환 스위치(30)에 의해 운전자가 스티어링 레버(24)에 의한 조타를 유효로 할지 무효로 할지를 선택 가능하게 하고 있다. 따라서, 무효로 하는 조작이 이루어져 있는 때에는, 스티어링 레버(24)가 비록 오조작되었더라도 차체 굴절각이 변경되지 않는 구성이어서, 2개의 조타기를 구비하는 스티어링 시스템의 동작 신뢰성이 향상된다. 그리고, 전환 스위치(30)에서, 스티어링 레버(24)에 의한 조타를 무효로 하는 조작이 이루어져 있는 때에는, 솔레노이드(29b)에 통전하고 있지 않는 상태로 되지만, 단선(斷線)시에서도 솔레노이드(29b)가 동일 상태로 되는 것이 바람직하다.
또한, 검출 라인(68)에 검출 신호압(PP4)이 출력되어 있는지 여부를 검출하는 압력 스위치(31)를 접속할 수도 있다. 예를 들면 전환 스위치(30)로 스티어링 레버(24)의 조타를 유효로 하는 조작이 행해져 있는 경우에 있어서, 스티어링 휠(23)이 조작되어 검출 신호압(PP4)이 출력된 때에, 압력 스위치(31)의 검출 신호에 따라 전자 전환 밸브(29)의 솔레노이드(29b)를 소자(消磁)할 수 있다. 이에 따라, 검출 신호압(PP4)의 작동유의 압압력과 스프링(29b)의 부가력에 기초하여 전자 전환 밸브(29)를 제1 위치로 확실하게 위치시킬 수 있고, 스티어링 시스템(20)의 동작 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다. 그리고, 전자 전환 밸브(29)의 솔레노이드(29b)에 만일 문제가 생기더라도, 스프링(29a)의 부가력과 파일럿 포트(29c)의 압압력에 의해 전자 전환 밸브(29)를 제1 위치로 위치시킬 수 있고, 스티어링 휠(23)을 이용하여 조타 가능한 상태를 보증할 수 있다.
[변형예]
도 5는 본 발명의 실시예의 변형예에 따른 스티어링 시스템(120)의 구성도이다. 도 5에 도시한 변형예는 전자 전환 밸브(129)가 상기 실시예의 밸브(29)와 상이하다.
전자 변환 밸브(129)는 상기 전자 전환 밸브(29)와 마찬가지로 라인(57, 60, 71, 72)과 접속되어 있고, 상기 전자 전환 밸브(29)와 마찬가지로 스프링(129a), 솔레노이드(129b) 및 파일럿 포트(129c)를 가지고 있다. 전자 전환 밸브(129)의 밸브 위치는 상기 전자 전환 밸브(29)와 마찬가지로 솔레노이드(129b)가 여자되어 있는지 여부 및 파일럿 포트(129c)에 검출 신호압(PP4)이 공급되어 있는지 여부에 따라 제1 위치(도 5에서 좌측 위치)와 제2 위치(도 5에서 우측 위치)의 사이에서 전환된다.
전자 전환 밸브(129)가 제1 위치에 위치하면, 라인(57, 60)과 함께 라인(71, 72)도 막힌다. 전자 전환 밸브(129)가 제2 위치에 위치하면, 상기 전자 전환 밸브(29)와 마찬가지로 라인(71)이 라인(57)과 접속되고, 라인(72)이 라인(60)과 접속된다.
이와 같은 구성의 전자 전환 밸브(129)를 구비하고 있는 스티어링 시스템(120)에서도, 조타기(23) 및 전환 스위치(30)의 조작 상태와 전자 전환 밸브(129)의 위치와의 관계가 상기 실시예와 동일하게 된다. 그리고, 조타기(23, 24) 및 전환 스위치(30)의 조작 상태와, 스티어링 밸브(25)에 공급되는 신호압과의 관계도 상기 실시예와 동일하게 된다.
도 4의 3행에 나타낸 상태에 관하여, 파일럿 포트(129c)에 검출 신호압(PP4)이 공급되기 때문에, 전자 전환 밸브(129)가 제1 위치에 위치한다. 라인(71, 72)은 전자 전환 밸브(129)에서 폐지됨과 함께, 방향 전환 밸브(28)에서도 폐지되기 때문에, 제3 신호압(PP3)이 전자 전환 밸브(129)에서 출력되지는 않는다. 따라서, 스티어링 휠(23)의 조작에 따른 제1 신호압(PP1)이 스티어링 밸브(25)에 공급된다.
도 4의 5행에 나타낸 상태에 관하여, 파일럿 포트(129c)에 검출 신호압(PP4)이 공급되기 때문에, 전자 전환 밸브(129)는 제1 위치에 위치한다. 한편, 방향 전환 밸브(28)는 스티어링 레버(24)의 조작 방향에 따라 제2 위치(도 5에서 좌측 위치) 또는 제3 위치(도 5에서 우측 위치)에 위치한다. 방향 전환 밸브(28)가 제2 위치에 위치하고 있는 때에는, 라인(71)이 급유 라인(64)과 접속되고, 제3 위치에 위치하고 있는 때에는 라인(72)이 급유 라인(64)과 접속된다. 방향 전환 밸브(28)가 제2 위치 및 제3 위치의 어디에 위치하고 있어도, 라인(71) 및 라인(72)은 전자 전환 밸브(129)에서 폐지되기 때문에, 전자 전환 밸브(129)에서 제3 신호압(PP3)이 출력되지는 않는다. 따라서, 스티어링 휠(23)의 조작에 따른 제1 신호압(PP1)이 스티어링 밸브(25)에 공급된다.
도 4의 6행 및 7행에 나타낸 상태에 관하여, 스티어링 휠(23) 및 스티어링 레버(24)가 모두 초기 위치에 있는 때에는, 라인(71, 72)이 방향 전환 밸브(28) 및 전자 전환 밸브(129) 모두에서 폐지되기 때문에, 제3 신호압(PP3)이 전자 전환 밸브(129)에서 출력되지는 않는다.
도 4의 8행 및 9행에 나타낸 상태에 관해서는, 상기 5행과 동일하다. 즉, 방향 전환 밸브(28)가 제2 위치 및 제3 위치의 어디에 위치하고 있어도, 라인(71) 및 라인(72)이 전자 전환 밸브(129)에서 폐지되기 때문에, 제3 신호압(PP3)이 전자 전환 밸브(129)에서 출력되지는 않는다.
이 때문에, 변형예에 따른 스티어링 시스템(120)에서도, 상기 실시예와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
상기 설명으로부터 당업자에게는 본 발명의 다양한 개량이나 다른 실시예가 명확해진다. 따라서, 상기 설명은 예시로서만 해석되어야 하고, 본 발명을 실행하는 최선의 실시예를 당업자에 교시하는 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 정신을 벗어나지 않고, 그 구조 및/또는 기능의 상세를 실질적으로 변경할 수 있다. 본 발명에 따른 스티어링 시스템을 탑재한 산업용 기계로서 휠 로더를 예시하였지만, 본 발명은 그외 조타 기능을 갖는 산업용 기계에 광범위하게 적용 가능하다.
본 발명은 2개의 조타 수단을 구비한 산업용 기계의 차체 굴절각을 적절히 조절할 수 있어, 조타 기능을 갖는 자주식 산업용 기계에 이용하면 유익하다.
1 휠 로더(산업용 기계)
4 전륜
20 스티어링 시스템
21 펌프
22 스티어링 실린더(차체 굴절각 변경 수단)
23 스티어링 휠(제1 조타 수단)
24 스티어링 레버(제2 조타 수단)
25 스티어링 밸브(급배 제어 수단)
26 파워 스티어링 유닛(제1 신호압 출력 수단)
27 파일럿 밸브(제2 신호압 출력 수단)
28 파일럿 전환 밸브(제3 신호압 출력 수단, 제1 전환 밸브)
29 전자 전환 밸브(제3 신호압 출력 수단, 제2 전환 밸브)
30 전환 스위치(전환 조작 수단)
31 압력 스위치
PP1 제 신호압
PP2 제2 신호압
PP3 제3 신호압
PP4 검출 신호압

Claims (8)

  1. 압유가 급배되는 것에 의해 산업용 기계의 차체 굴절각을 변경하는 차체 굴절각 변경 수단과,
    상기 산업용 기계에 설치되어 운전자에 의해 조작되는 제1 및 제2 조타 수단과,
    상기 제1 조타 수단이 조작되면, 상기 제1 조타 수단의 조작과 기계적으로 연동하여 제1 신호압을 출력하는 제1 신호압 출력 수단과,
    상기 제2 조타 수단이 조작되면, 상기 제2 조타 수단의 조작과 기계적으로 연동하여 제2 신호압을 출력하는 제2 신호압 출력 수단과,
    상기 제2 신호압이 공급되면, 그 제2 신호압에 따른 제3 신호압의 출력 여부를 선택하는 제3 신호압 출력 수단, 및
    상기 제1 신호압 출력 수단과 상기 제3 신호압 출력 수단에 각각 접속되고, 상기 제1 또는 제3 신호압의 공급을 받아, 상기 차체 굴절각 변경 수단에 대한 압유의 급배를 제어하는 급배 제어 수단을 구비하고,
    상기 제1 조타 수단이 조작되어 있는 때에는, 상기 제1 신호압 출력 수단이 상기 제1 신호압을 출력하는 한편, 상기 제3 신호압 출력 수단이 상기 제2 신호압의 공급에 관계없이 상기 제3 신호압의 출력을 정지하여, 해당 제1 신호압의 공급을 받아 상기 급배 제어 수단이 동작하는 것을 특징으로 하는 산업용 기계의 스티어링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 조타 수단이 회동이 자유로운 스티어링 휠이고,
    상기 제1 신호압 출력 수단이 상기 스티어링 휠과 기계적으로 연결되어, 상기 스티어링 휠의 회동 조작에 연동하는 파워 스티어링 유닛이며,
    상기 파워 스티어링 유닛이 상기 스티어링 휠의 회동 조작 방향 및 회동 조작 위치에 따라 상기 제1 신호압을 출력하는 것을 특징으로 하는 산업용 기계의 스티어링 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 조타 수단이 경사 이동이 자유로운 스티어링 레버이고,
    상기 제2 신호압 출력 수단이 상기 스티어링 레버와 기계적으로 연결되어, 상기 스티어링 레버의 경사 이동 조작에 연동하는 파일럿 밸브이며,
    상기 파일럿 밸브가 상기 스티어링 레버의 경사 이동 조작 방향 및 경사 이동 조작 위치에 따라 상기 제2 신호압을 출력하는 것을 특징으로 하는 산업용 기계의 스티어링 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제3 신호압 출력 수단은,
    상기 제2 신호압의 공급을 받는 것에 의해 유입된 압유를 폐지(閉止)하는 위치에서 해당 압유를 유출시키는 유출 위치로 밸브 위치를 전환하는 제1 전환 밸브와,
    상기 제1 전환 밸브에서 유출한 압유를 탱크로 되돌리는 제1 위치와, 해당 압유를 상기 제3 신호압으로서 출력하는 제2 위치로 밸브 위치를 전환 가능한 제2 전환 밸브를 구비하고,
    상기 제1 조타 수단이 조작되어 있는 때에는, 상기 제2 전환 밸브가 상기 제1 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 산업용 기계의 스티어링 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 신호압 출력 수단은,
    상기 제2 신호압의 공급을 받는 것에 의해 유입된 압유를 폐지(閉止)하는 위치에서 해당 압유를 유출시키는 유출 위치로 밸브 위치를 전환하는 제1 전환 밸브와,
    상기 제1 전환 밸브에서 유출한 압유를 막는 제1 위치와, 해당 압유를 상기 제3 신호압으로서 출력하는 제2 위치로 밸브 위치를 전환 가능한 제2 전환 밸브를 구비하고,
    상기 제1 조타 수단이 조작되어 있는 때에는, 상기 제2 전환 밸브가 상기 제1 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 산업용 기계의 스티어링 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 조타 수단에 의한 조타를 유효로 할지 무효로 할지를 선택 조작하기 위한 전환 조작 수단을 더 구비하고,
    상기 전환 조작 수단에서 상기 제2 조타 수단에 의한 조타를 유효로 하는 조작이 행해져 있는 경우에 있어서, 상기 제2 전환 밸브의 밸브 위치는 통상은 제2 위치이고, 상기 제1 조타 수단이 조작되면 상기 제1 위치로 전환되며,
    상기 전환 조작 수단에 의해 상기 제2 조타 수단에 의한 조타를 무효로 하는 조작이 행해져 있는 경우에 있어서, 상기 제2 전환 밸브의 밸브 위치는 상기 제1 위치인 것을 특징으로 하는 산업용 기계의 스티어링 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 신호압 출력 수단은 상기 제1 조타 수단이 조작되어 있는 때에 상기 제1 신호압을 분기하여 검출 신호압을 출력하고, 상기 제1 조타 수단이 조작되어 있지 않은 때에 상기 검출 신호압의 출력을 정지하며,
    상기 제2 전환 밸브의 밸브 위치가 상기 검출 신호압의 공급을 받아 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 전환되는 것을 특징으로 하는 산업용 기계의 스티어링 시스템.
  8. 운전자에 의해 조작되는 제1 및 제2 조타 수단을 구비하는 산업용 기계의 차체 굴절각을 변경하기 위한 방법으로서,
    상기 제1 조타 수단이 조작되면, 상기 제1 조타 수단의 조작과 기계적으로 연동하여 제1 신호압을 출력하는 단계와,
    상기 제2 조타 수단이 조작되면, 상기 제2 조타 수단의 조작과 기계적으로 연동하여 제2 신호압을 출력하는 단계와,
    상기 제2 신호압의 공급을 받으면, 그 제2 신호압에 따른 제3 신호압의 출력 여부를 선택하는 단계, 및
    상기 제1 신호압을 출력하는 제1 신호압 출력 수단과 상기 제3 신호압을 출력하는 제3 신호압 출력 수단에 각각 접속되는 급배 제어 수단에서, 상기 제1 또는 제3 신호압의 공급을 받아, 상기 산업용 기계의 차체 굴절각을 제어하는 단계를 가지며,
    상기 제1 조타 수단이 조작되어 있는 때에는, 상기 제3 신호압을 출력하는 단계에서, 상기 제2 신호압의 공급에 관계없이 상기 제3 신호압의 출력이 정지되고, 상기 차체 굴절각을 제어하는 단계에서, 해당 제1 신호압의 공급을 받아 차체 굴절각이 제어되는 것을 특징으로 하는 산업용 기계의 차체 굴절각 변경 방법.
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