KR19990056969A - 4 휘일 스티어링 중장비의 자동 리어 스티어 록킹장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 4 휘일 스티어링 중장비의 자동 리어 스티어 록킹장치에 관한 것으로, 뒷차축(2)의 드래그로드(5)에 길이방향을 따라 평형한 가이드바아(6)가 설치되고, 상기 드래그로드(6)를 작동시키는 스티어링 실린더(7)와 상기 가이드바아(6)사이에 드래그로드(5)와 스티어링 실린더(7)의 위치를 감지하는 센서(8)가 설치되고, 이 센서(8)로부터 인가되는 신호를 처리하여 그에 부합하는 전기적인 신호를 발생시키는 제어기(9)에 상기 스티어링 실린더(7)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 제어밸브(10)의 솔레노이드A,B(10a)가 연결되어 있는 한편, 이 제어기에 뒷차축 자동정렬 스위치(13)와 뒷차축 자동/수동 절환스위치(12)와 정렬 시그널램프(13)가 연결된 구조로 되어 있다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명의 장치는 필요에 따라 자동 또는 수동스위치를 선택함으로써, 수동으로 선택한 경우에는 뒷차축을 수동으로 정렬할 수가 있게 하고, 자동으로 선택한 경우에는 상기 센서가 드래그로드와 유압실린더의 위치를 감지하여 자동으로 뒷차축을 정렬해 주도록 한 것이다.

Description

4 휘일 스티어링 중장비의 자동 리어 스티어 록킹장치(AN APPARATUS FOR AUTOMATALLY LOCKING THE REAR STEER IN THE FOUR WHEEL STEERING HEAVY EQUIPMENT)

본 발명은 4 휘일 스티어링 중장비의 뒷차축 정렬장치에 관한 것으로, 특히 뒷차축을 필요에 따라 자동 또는 수동으로 선택하여 정렬시킬 수 있도록 한 4 휘일 스티어링 중장비의 자동 리어 스티어 록킹장치에 관한 것이다.

로우더나 소형지게차와 같은 중장비는 작은 공간에서 효과적인 작업을 수행할 수 있게 하기 위해, 앞 뒤 바퀴를 모두 조향시킬 수 있는 4 휘일 스티어링 타입으로 되어 있는 바, 이 4 휘일 스티어링이란 앞바퀴가 예컨대 좌측으로 조향되는 경우에는 뒷바퀴는 우측으로 향하도록 조향되어 회전반경이 작어지게 하는 스티어링 방법인 것이다.

그리고, 이 4 휘일 스티어링 중장비는 필요에 따라 앞뒤바퀴를 동시에 동일한 방향으로 스티어링하여 차체에 대한 주행방향이 경사지게 주행하는 크랩(crab)기능을 수행할 수도 있다.

이러한 4 휘일 스티어링 중장비는, 필요에 따라 일반차량과 같이 앞바퀴만을조향하여 주행하는 2 휘일스티어링 방법으로 주행할 수 있게 되어 있는데, 2 휘일 스티어링이 이루어지게 하기 위해서는 핸들의 조작에 따라 앞바퀴만 스티어링되고 뒷바퀴는 스티어링되지 않게 뒷바퀴조향기구가 록킹되어야 한다.

따라서, 2 휘일 스티어링 주행을 하는 경우에는 뒷바퀴가 차체에 대해 똑바르게 정렬되어야 하고, 만약 뒷바퀴가 바르게 정렬되지 않은 상태에서 2 휘일 스티어링 주행을 하게 되면, 뒷바퀴의 타이어가 이상마모되거나 차체에 진동이 발생하게 된다.

그런데, 종래의 리어 스티어 록킹장치는 도면 5 에 도시한 바와 같이, 차체의 뒷차축(101)에 록킹홀(102)을 구비한 브라켓트(103)가 설치되고, 이 뒷차축(101)의 양쪽 회전축(104)에 피트먼아암(105)을 통해 뒷차축(101)과 평형하게 연결되어 있는 드래그로드(106)에 상기 브라켓트(103)의 록킹홀(102)과 일치되는 결합홀(107)을 구비한 브라켓트(108)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 드래그로드(106)에 뒷차축 조향실린더(109)가 연결되고, 이 조향실린더(109)를 신축작동시키는 압유는 제어밸브(110)를 통해 공급되게 되어 있다.

한편, 상기 뒷차축(101)에 설치되어 있는 브라켓트(103)의 록킹홀(102)과 드래그로드(106)에 설치되어 있는 브라켓트(108)의 결합홀(107)의 위치를 감지하는 위치감지센서(111)와, 이 감지센서(111)에서 감지된 신호에 따라 운전자에에 시각적인 시그날을 발생시키는 디스플레이(112) 및, 상기 록킹홀(102)과 결합홀(107)이 일치되었을 때 이들 록킹홀(102)과 결합홀(107)에 삽입되어 드래그로드(106)가 조향실린더(109)의 작동에 따라 조향되지 않게 하는 공압실린더(113)가 각각 구비되어 있고, 상기 공압실린더(113)에는 운전자가 수동으로 조작하는 스위치(114)에 의해 절환되면서 공압실린더(113)로 공급되는 공기의 흐름을 제어하는 절환밸브(115)가 연결된 구조로 되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 종래의 장치에서는, 2 휘일 스티어링을 하기 위해 리어 스티어링을 록킹시키기 위해서는 상기에서 설명한 바와 같이, 먼저 뒷바퀴(116)를 정렬시켜야 하는 바, 이때 운전자가 수동으로 상기 제어밸브(110)를 절환시켜 조향실린더(109)를 신축 또는 이완시키므로써, 이 조향실린더(109)에 연결된 드래그로드(106)가 회전축(104)에 대해 소정의 각도로 축선회작동하면서 뒷바퀴(116)를 일자형태로 배치시켜 정렬해 주게 된다.

이와 같이 양쪽 뒷바퀴(116)가 정확하게 일자형태로 배치되어지게 되면, 이와 동시에 상기 록킹홀(102)과 결합홀(107)이 일치되게 되고, 이들 록킹홀(102)과 결합홀(107)이 일치된 것을 상기 감지센서(111)가 감지하여 디스플레이(112)에 시각적으로 표시하게 된다.

이 디스플레이(112)에 시각적으로 표시된 것을 운전자가 인식하면, 수동스위치(114)를 온시켜 절환밸브(115)를 절환시키므로써, 압축공기가 공압실린더(113)로 유입되면서 이 공압실린더(113)의 피스톤로드(113a)를 신장시키게 되고, 신장되는 피스톤로드(113a)는 그 위치가 일치되어 상하로 배열되어 있는 록킹홀(102)과 결합홀(107)에 끼워져 결합되게 된다.

따라서, 상기 록킹홀(102)과 결합홀(107)에 끼워진 피스톤로드(113a)는 드래그로드(106)가 뒷차축(101)에 대해 상대이동을 하지 못하게 되므로, 뒷바퀴(116)에 외부의 하중이 가해져도 방향이 바뀌어지지 않고 정렬상태가 그대로 유지되게 되는 것이다.

이와 같이 종래의 장치에 있어서는, 우선 운전자가 뒷바퀴의 조향을 록킹시키기 전에 뒷바퀴의 정렬작업을 수동으로 하여야 하고, 이 정렬작업이 끝나면 공압실린더(111)를 작동시켜 리어 스티어링을 록킹시켜야 하는 번거로운 조작과정을 거쳐야 하는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 운전자가 간단하게 조작버튼을 하나만 누르면 뒷바퀴의 조향이 이루어지게 함과 더불어, 리어 스티어링이 록킹되어지게하여 2 휘일 스티어링 상태로 자동 전환되게한 4 휘일 스티어링 중장비의 자동 리어 스티어 록킹 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 뒷차축의 드래그로드에 길이방향을 따라 가이드바아가 평형하게 설치되고, 상기 드래그로드에 고정연결된 스티어링 실린더와 상기 가이드바아사이에 드래그로드와 스티어링실린더의 위치를 감지하는 센서가 설치되어 있으며, 이 센서로부터 전기적인 신호를 받아 처리한 후 그에 부합하는 신호를 출력하는 제어기에 스티어링실린더로 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 제어밸브의 솔레노이드가 연결되어 있는 한편, 이 제어기에는 뒷차축 자동정렬 스위치와 뒷차축 자동/수동 절환스위치 및 정렬 시그널램프가 연결된 구조로 되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 장치는, 운전자가 자동/수동 절환스위치를 사용하여 수동상태로 또는 자동상태로 선택할 수가 있고, 뒷차축정렬 스위치를 온시킨 상태에서 절환스위치를 자동상태로 선택하게 되면, 제어기가 압유의 흐름을 제어하는 제어밸브를 적절하게 조절하여 스티어링 유압실린더로 공급되는 압유의 흐름을 제어하므로써, 상기 스티어링 유압실린더에 연결된 드래그로드를 밀거나 당겨 뒷바퀴가 정렬되게 한다.

이와 같이 뒷바퀴가 완전하게 정렬되면 드래그로드와 가이드바아에 설치된 감지센서가 뒷바퀴의 졍렬상태를 감지하여 제어기에 그 신호를 인가시키게 되고, 이 제어기는 상기 제어밸브를 압유가 통과할 수 없는 중립상태로 절환시켜 스티어링 실린더가 어떤 방향으로도 작동하지 못하게 하므로써 뒷바퀴의 조향이 이루어지지 않게 록킹시키게 되는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 장치는 제어기에 연결된 자동절환스위치만을 간단하게 조작하므로써 뒷차축이 자동으로 정렬되게 되고, 이와 동시에 뒤차축을 스티어링하는 스티어링 실린더로 압유를 공급하는 제어밸브가 중립상태로 록킹되어 스티어링실린더를 조향이 이루어지지 못하게 록킹시켜 주게 되는 것이다.

한편, 필요에 따라 뒷차축만을 정렬하여야 하는 경우에는 뒷차축 정렬스위치를 사용하여 간단하게 뒷차축을 정렬할 수가 있고, 이러한 경우에는 뒷차축의 스티어링 실린더가 록킹되지 않게 된다.

도 1 은 본 발명에 따른 4 휘일 스티어링 중장비의 자동 리어 스티어 록킹장치에 대한 개략적 구성을 나타낸 개념도,

도 2 는 본 발명에 따른 장치의 센서에 대한 배치구성을 나타낸 확대도,

도 3 은 도 2 의 가이드바아에 대한 구성을 보이기 위한 평면도,

도 4 는 종래의 일반적인 4 휘일 스티어링 중장비에서 사용되는 리어 스티어 록킹장치에 대한 개략적 구성을 나타낸 개념도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 뒷바퀴 2 - 뒷차축

3 - 회전축 4 - 피트먼아암

5 - 드래그로드 6 - 가이드바아

7 - 스티어링실린더 8 - 센서

9 - 제어기 10 - 제어밸브

11 - 자동/수동 절환스위치 12 - 뒷차축 정렬스위치

13 - 뒷차축 정렬램프

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

본 발명은 도면 1 에 도시한 바와 같이, 뒷바퀴(1)가 설치되어 있는 뒷차축(2)의 회전축(3)에 피트먼아암(4)를 통해 드래그로드(5)가 연결되고, 이 드래그로드(5)에 길이방향을 따라 가이드바아(6)가 평형하게 설치되어 있으며, 상기 드래그로드(5)에 고정연결된 스티어링 실린더(7)와 상기 가이드바아(6)사이에 드래그로드(5)와 스티어링실린더(7)의 위치를 감지하는 센서(8)가 설치되어 있는 한편, 상기 센서(8)로부터 전기적인 신호를 받아 처리한 후 그에 부합하는 신호를 출력하는 제어기(9)에 스티어링실린더(7)로 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 제어밸브(10)의 양쪽 솔레노이드A, B(10a)가 연결되어 있고, 이 제어기(9)에는 자동/수동 절환스위치(11)와 뒷차축 자동정렬 스위치(12) 및 정렬 시그널램프(13)가 연결된 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 센서(8)는 도면 2 에 도시된 바와 같이, 광센서로 이루어진 센서A(8a)와 근접센서로 이루어진 센서B(8b)로 구성되어 있고, 상기 센서A(8a)는 빛을 발산하는 발광부(8a-1)와 빛을 받아 들이는 수광부(8a-2)로 구성되어 있는 한편, 상기 가이드바아(6)에는 상기 발광부(8a-1)에서 발산되는 빛이 투과될 수 있는 투과홀(6a)이 이 가이드바아(6)의 길이방향을 따라 소정의 길이만큼 형성되어 있고, 또한 상기 센서B(8b)의 감지위치를 결정지워주는 돌기(6b)가 구비되어 있다.

여기서, 상기 센서B(8b)와 센서A(8a)의 설치위치는, 센서A(8a)의 수광부(8a-2)와 발광부(8a-1)가 투과홀(6a)의 경계선(6c)에 위치할 때 상기 돌기(6b)가 센서B(8b)에 가장 가까운 위치에 근접하게 되도록 배치되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 장치는, 도면 4 에 도시한 바와 같이, 뒷차축 정렬스위치(12)를 온시킨 상태에서 자동스위치(11)를 수동으로 절환시키면, 운전자가 스티어링 휠을 조작함에 따라 스티어링 실린더(7)가 신축 또는 이완작동하면서 이 스티어링 실린더(7)에 연결되어 있는 드래그로드(5)가 좌우로 움직이게 되어 뒤바퀴(1)를 정렬시켜 주게 되고, 뒷바퀴(1)의 정렬이 완료됨과 더불어 센서(8)에서 신호가 출력되면서 뒷바퀴 정렬시그널 램프(13)를 온시키는 릴레이가 가동되게 된다.

따라서, 상기 자동/수동 절환스위치(11)를 수동으로 선택하므로써 운전자가 필요에 따라 간단하게 뒷바퀴(1)를 간단하게 수동으로 조작할 수가 있는 것이다.

한편, 상기 자동/수동 절환스위치(11)를 자동으로 선택하게 되면, 제어기(9)에서 센서(8)로 전기적인 신호가 인가됨에 따라, 이 센서(8)가 드래그로드(5)에 연결된 스티어링 실린더(7)의 위치와 가이드바아(6)의 위치를 감지하여, 뒷바퀴(1)가 정확하게 정렬되었는지를 감지하게 되는데, 이때 초기의 세팅상태에 따라 스티어링 실린더(7)의 신축상태가 센터에 위치하게 될 수도 있고 상기 가이드바아(6)의 돌기(6b)가 정확한 중심위치에 오게 할 수가 있다.

또한, 상기 센서(8)의 감지 상태는 도면 2 와 도면 3 에 도시된 바와 같이, 뒷바퀴(1)가 정렬상태로 되면, 가이드바아(6)에 형성된 투과홀(6a)의 경계선(6c)이 센서(8)의 발광부(8a-1)와 수광부(8b-2)의 중심선에 일치하게 되고, 또한 상기 센서B(8b)는 가이드바아(6)의 돌기(6b)에 근접한 상태로 되게 된다.

따라서, 이들 센서A(8a)와 센서B(8b)에서 제어기(9)로 인가되는 신호를 처리하여 제어하게 되는데, 예컨대 센서A(8a)에서 신호가 지속적으로 입력되면 스티어링 실린더(7)가 좌측으로 치우쳐 있는 상태이므로 제어밸브(10)의 솔레노이드 A에 전기신호가 인가하여, 실린더(7)의 좌측체임버에 압유가 주입되게하여 실린더(7)를 오른쪽으로 작동시키면 이에 부합하게 바퀴(1)를 조향시켜 주게 된다.

이와 반대로 센서A(8)의 신호가 지속적으로 입력되지 않는 상태이면 스티어링 실린더(7)가 우측으로 치우쳐 있는 상태이므로, 제어밸브(10)의 솔레노이드 B에 전기적인 신호를 인가하여 실린더(7)의 우측체임버에 압유가 공급되게 하므로써 실린더(7)가 왼쪽으로 이동하면서 이에 부합하게 바퀴(1)를 조향하여 정렬시켜 주게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 장치는, 자동 절환스위치(11)를 선택함으로써 센서(8)가 바퀴(1)의 위치를 감지하여 이를 자동으로 제어해 주게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 뒷바퀴(1)가 지지되어 있는 드래그로드(5)에 가이드바아(6)가 설치되고, 이 가이드바아(6)와 드래그로드(5)에 뒷바퀴의 정렬상태를 감지하는 센서(8)가 설치되어 있으며, 이 센서(8)에서 인가되는 신호가 제어기(9)에서 처리되어 스티어링 실린더(7)로 고급되는 압유의 흐름을 제어하는 제어밸브(10)의 작동을 제어함으로써, 스티어링 실린더(7)가 좌우로 이동하면서 뒷바퀴(1)를 정확하게 정렬해 주게 되고, 정렬이 완료되면 제어밸브(10)가 중립상태로 절환되어 압유의 유동이 저지되게 하므로써 스티어링 실린더(7)가 록킹되어 스티어링도 자동적으로 록킹되게 하게 되는데, 이러한 자동작동장치의 사용으로 운전자가 별도의 신경을 쓰지 않아도 간단하게 세팅시킬 수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 뒷바퀴(1)가 설치되어 있는 뒷차축(2)의 회전축(3)에 피트먼아암(4)를 통해 드래그로드(5)가 연결되고, 이 드래그로드(5)에 길이방향을 따라 가이드바아(6)가 평형하게 설치되어 있으며, 상기 드래그로드(5)에 고정연결된 스티어링 실린더(7)와 상기 가이드바아(6)사이에 드래그로드(5)와 스티어링실린더(7)의 위치를 감지하는 센서(8)가 설치되어 있는 한편, 상기 센서(8)로부터 전기적인 신호를 받아 처리한 후 그에 부합하는 신호를 출력하는 제어기(9)에 스티어링실린더(7)로 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 제어밸브(10)의 양쪽 솔레노이드(10a)가 연결되어 있고, 이 제어기(9)에는 자동/수동 절환스위치(11)와 뒷차축 자동정렬 스위치(12) 및 정렬 시그널램프(13)가 연결된 구조로 이루어진 4 휘일 스티어링 중장비의 자동 리어스티어 록킹장치
2. 제 1 항에 있어서, 상기 센서(8)가 센서A(8a)와 센서B(8b)로 구성되어 있고, 상기 센서A(8a)는 빛을 발산하는 발광부(8a-1)와 빛을 받아 들이는 수광부(8a-2)로 구성되어 있는 한편, 상기 가이드바아(6)에 발광부(8a-1)에서 발산되는 빛이 투과될 수 있는 투과홀(6a)이 이 가이드바아(6)의 길이방향을 따라 소정의 길이만큼 형성되어 있고, 상기 센서B(8b)의 감지위치를 결정지워주는 돌기(6b)가 구비된 것을 특징으로 하는 4 휘일 스티어링 중장비의 자동 리어스티어 록킹장치