KR20000001834A - 휠로우더의 조향장치 - Google Patents

Abstract

목적 : 조향 핸들의 엔드 위치에서 핸들을 반대 방향으로도 자유롭게 조향할 수 있는 조향장치를 제공하는 것이 목적이다.

구성 : 휠로우더(W)의 전면 프레임(30) 중에서 후면 프레임(32)과 가장 먼저 접촉하는 부위에 브라켓(36)을 설치하여, 이 브라켓(36)에 장착되는 거리 감지센서(38)가 복수의 솔레노이드 밸브(48a)(48b)로 각각 연결되고 각각의 솔레노이드 밸브(48a)(48b)는 좌우측 실린더(44a)(44b)와 콘트롤 유니트(46)를 연결하는 유압라인(42)에 설치되며, 상기 콘트롤 유니트(46)에는 조향 핸들(50)과, 유압펌프(52) 및 오일탱크(54)가 연결되는 구조이다.

효과 : 조향 핸들을 한 방향으로 조작하는 과정에서 조향 엔드 위치 이전에 반대 방향으로 자유롭게 조작할 수 있게 되는 것이다.

Description

휠로우더의 조향장치

본 발명은 건설 중장비의 일종인 휠로우더(Wheel Roader)의 조향장치(Power Steering)에 관한 것으로서, 특히 조향 핸들의 조작에 의해 임의의 방향으로 전환된 전면 프레임이 후면 프레임과 접촉됨으로써 발생되는 충격을 완화시키는 장치가 장착된 조향장치가 충격 완화 전에도 조향 핸들의 조작이 자유롭도록 한 휠로우더의 조향장치에 관한 것이다.

휠로우더는 건설공사 현장에서 인력을 대신하여 토사나 골재를 덤프차량에 적재 및 운반하는 장비로서 주행속도가 빨라 기동성이 우수하며 포장 도로에서도 작업성이 우수한 특징을 가지고 있다.

이러한 휠로우더는 차량의 중량이 무겁고 정지된 상태에서 작업이 이루어지는 경우가 많으므로 핸들 조작에 큰 토크를 요구하게 되는바, 엔진에서 얻어진 동력을 전달받아 핸들을 조작할 수 있는 조향장치가 대부분 사용되고 있다.

그러나 조향장치에 의해 방향이 전환되는 휠로우더의 전면 프레임은 후면 프레임과 맞닥뜨리면서 충격이 전달되어 기계 장비의 고장의 원인이 되어 왔음으로 대한민국 특허 제96-10561에서는 거리 감지 센서를 이용한 충격 완화 장치를 제안한 바 있다. 이의 구조를 도 3에 나타내고 있다.

휠로우더의 전면 프레임(2)과 후면 프레임(4)은 핀축(6)으로 연결되고, 전면 프레임(2)의 양측에는 브라켓(8)으로 거리 감지센서(10)를 장착하며, 이 거리 감지센서(10)와 대향되는 모재(12)를 후면 프레임(4)에 설치하여 조향 핸들(14)을 작동함에 따라 전면 프레임(2)과 후면 프레임(4)이 상호 부딪히기 전에 거리 감지센서(10)가 모재(12)와의 거리를 감지하고 전기적 신호를 발생하여 솔레노이드 밸브(16)로 전기 신호를 보내며 유압 펌프(18)로부터의 유압이 콘트롤 유니트(20)로 전달되는 것을 차단하여 조향을 멎추게 함으로써 프레임(2)(4) 사이의 충돌에 의한 충격을 방지할 수 있게 하였다.

그러나, 이와 같은 종래의 솔레노이드 밸브에 의하여 압력이 차단되기 전 조향 핸들의 조작 방향을 반대로 할 경우에 조향이 자유로와야 하나 콘트롤 유니트에서 모든 유압 라인이 차단됨으로써 어느 방향으로도 핸들을 조작하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써 충격 완화 장치가 장착된 조향장치의 조향 핸들을 돌려 엔드 위치까지 갔을 때 일방향으로 흐르는 유압의 차단하여 유압이 탱크로 귀환되도록 함으로써 조향 핸들의 엔드 위치시 반대 방향으로도 자유롭게 조향할 수 있는 조향장치를 제공하는 것이 목적이다.

상술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 휠로우더의 전면 프레임 중에서 후면 프레임과 가장 먼저 접촉하는 부위에 브라켓을 설치하여, 이 브라켓에 장착되는 거리 감지센서가 복수의 솔레노이드 밸브로 각각 연결되고 각각의 솔레노이드 밸브는 좌우측 실린더와 콘트롤 유니트를 연결하는 유압라인에 설치되며, 상기 콘트롤 유니트에는 조향 핸들과, 유압펌프 및 오일탱크가 연결되는 구조로 이루어진다.

특히, 솔레노이드 밸브에는 체크 밸브를 연결할 수 있고, 이 체크 밸브에 거리 감지센서를 연결할 수 있다.

또한, 체크 밸브는 유압이 상기 콘트롤 유니트와 좌우측 실린더의 어느 한 방향으로 흐르도록 제어될 수도 있다.

이에 따라, 조향 핸들을 한 방향으로 조작하는 과정에서 조향 엔드 위치에서 반대 방향으로 자유롭게 조작할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 관련된 조향장치의 회로 구성도.

도 2는 본 발명에 관련된 휠로우더의 구조를 측면에서 도시한 개략도.

도 3은 종래의 조향장치의 회로 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30, 32 : 프레임 38 : 거리 감지센서

40 : 모재 42 : 유압라인

44a, 44b : 실린더 46 : 콘트롤 유니트

48a, 48b : 솔레노이드 밸브 50 : 조향 핸들

52 : 유압펌프 54 : 오일 탱크

56 : 체크 밸브

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 휠로우더의 전체 구조를 보인 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 조향장치의 회로 구성도이다.

휠로우더(W)는 전면 프레임(30)과 후면 프레임(32)이 핀축(34)으로 연결되고, 전면 프레임(30)에는 유압장치들에 의해 동작되는 버켓(B)이 장착되며, 후면 프레임(32)에는 동력장치인 엔진(E)과 운전자용 캐빈(D)이 얹혀진 구조이다.

전면 프레임(30)의 양측에 브라켓(36)으로 거리 감지센서(38)를 부착시키고, 대향되는 후면 프레임(32)의 양측 부위에 모재(40)를 설치하며, 모재(40)의 하방에는 유압라인(42)으로 연결되는 좌우측 실린더(44a)(44b)가 장착되데, 좌측 실린더(44a)의 헤드측과 연결되는 유압라인(42)은 우측 실린더(44b)의 로드측으로, 우측 실린더(44b)의 헤드측과 연결되는 유압라인(42)은 좌측 실린더(44a)의 로드측으로 연결된다.

상기 각각의 유압라인(42)은 콘트롤 유니트(46)로 연장되어지며, 그 중간에 후술하는 좌우측 솔레노이드 밸브(48a)(48b)가 설치되는 것이다. 콘트롤 유니트(46)에는 조향 핸들(50)과 유압펌프(52) 및 오일 탱크(54)가 연결되고, 또 유압 펌프(52)와 오일 탱크(54)는 상호 연결되어진다. 그리고, 유압 펌프(52)에는 엔진(E)과 연결되어 동력을 전달받을 수 있도록 하는 것이다.

좌우측 솔레노이드 밸브(48a)(48b)의 내부에는 체크 밸브(56)가 내장될 수 있고, 경우에 따라서는 별개로 떨어져 구비될 수도 있다. 이 좌우측 솔레노이드 밸브(48a)(48b)는 각기 전술한 거리 감지 센서(38)와 연결된다. 특히, 상기 체크 밸브(56)는 어느 일 방향으로 유압이 흐르도록 제어한다.

이와 같은 구조로 이루어진 휠로우더의 조향장치는 도 2에 도시한 회로도에서와 같이, 엔진(E)의 가동상태에서 휠로우더(W)의 조향 핸들(50)을 좌측으로 조작할 때 엔진 동력에 의해 작동되는 유압펌프(52)의 유압이 콘트롤 유니트(46)에서 제어되어 좌측 솔레노이드 밸브(48a)를 거쳐 유압라인(42)을 통해 흐르게 되고, 고압의 유압 일부가 유압라인(42)의 제1분개 지점(58a)에서 좌측 실린더(44a)의 로드측으로 가해진다. 그 결과, 좌측 실린더(44a)의 피스톤이 이동하여 헤드측에 유압을 형성시키고, 이 유압은 우측 솔레노이드 밸브(48b)와 콘트롤 유니트(46)를 거쳐 오일 탱크(54)로 돌아간다.

이와 동시에 제1분개 지점(58a)에서의 유압 일부는 우측 실린더(44b)의 헤드측으로 흐르며 우측 실린더(44b)의 피스톤은 압력을 받아 이동함과 동시에 로드측에 유압을 형성시킨다. 이 유압은 유압라인(42)의 제2분개 지점(58b)을 통과하여 우측 솔레노이드 밸브(48b)와 콘트롤 유니트(46)를 거쳐 오일 탱크(54)로 돌아가는 것이다.

이 때, 장비는 핀축을 중심으로 좌측으로 스티어링 되기 시작하여 전면 프레임(30)과 후면 프레임(32)이 맞닥뜨리기 직전에 거리 감지센서(38)는 후면 프레임(32)에 설치된 모재(40)와의 거리를 감지하여 좌우측 솔레노이드 밸브(48a)(48b)로 전기 신호를 보내고, 좌우측 솔레노이드 밸브(48a)(48b)가 작동하여 콘트롤 유니트(46)에서의 유압이 체크 밸브(56)를 통과하도록 하여 조향 엔드 위치에서 콘트롤 유니트(46)로부터 좌우측 실린더(44a)(44b)로 흐르는 유압을 차단함으로써 조향 동작을 멈추게 하나, 좌우측 실린더(44a)(44b)에서 콘트롤 유니트(46)로 흐르는 유압은 체크 밸브(48a)(48b)를 통하여 자유롭게 흐르게 함에 따라, 이 상태에서 우측으로 조향 핸들을 조작할 경우는 차단된 유압 라인(42)에서 솔레노이드 밸브(48a)(48b)에 내장된 체크 밸브(56)를 통하여 유압이 오일 탱크(54)로 귀환됨으로써 조향 핸들 조작이 자유로워진다.

한편, 조향 핸들의 조작을 우측으로 먼저 했을 경우에도 전술한 바와 동일한 결과를 얻게 됨으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 휠로우터의 조향장치는 종래의 문제점을 실질적으로 해소하고 있다.

즉, 콘트롤 유니트와 좌우측 실린더에 연결되어진 유압라인에 체크 밸브가 내장된 솔레노이드 밸브를 각각 설치하여 유압의 흐름을 어느 일 방향으로 제어함으로써 조향 엔드 위치에서 차단된 유압라인의 유압이 오일 탱크로 귀환되도록 하여 반대 방향으로도 핸들을 조작할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 전면 프레임과 후면 프레임이 핀축으로 연결되고, 전면 프레임의 양측에는 브라켓으로 거리 감지센서를 장착하며, 이 거리 감지센서와 대향되는 모재를 후면 프레임에 설치하는 구조를 포함하는 휠로우더의 조향장치에 있어서,

   상기 거리 감지센서(38)의 신호로 작동하며 절환시 콘트롤 유니트(46)에서 좌우측 실린더로(44a)(44b)의 유압의 흐름을 제어하는 솔레노이드 밸브(48a)(48b)가 상기 콘트롤 유니트(46)의 양쪽 유압라인(42)에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 휠로더의 조향장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브는 체크 밸브가 내장된 것을 특징으로 하는 휠로우더의 조향장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 체크 밸브는 유압이 상기 콘트롤 유니트와 좌우측 실린더의 어느 한 방향으로 흐르도록 제어함을 특징으로 하는 휠로우더의 조향장치.