KR20120017533A - 건설기계의 비상 조향 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 굴삭기나 휠 로더와 같은 건설기계에 관한 것으로서, 특히 장비의 일부가 오작동하거나 작동 불능 상황인 비상시에 조향을 제어할 수 있는 건설기계의 비상 조향 장치에 관한 것이다.
보다 구체적으로는 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 비상 조향 장치는 조향 액추에이터; 상기 조향 액추에이터와 한 쌍의 구동 유로를 통해 연결되는 비상 유압 펌프; 상기 비상 유압 펌프로부터 토출되는 작동유를 공급받아 조향 수단을 작동시키는 비상 조향 유닛; 상기 비상 유압 펌프의 동작 여부를 제어하는 비상조향 컨트롤러; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

건설기계의 비상 조향 장치{Emergency Steering Device for Construction Machinery}
본 발명은 굴삭기나 휠 로더와 같은 건설기계에 관한 것으로서, 특히 장비의 일부가 오작동하거나 작동 불능 상황인 비상시에 조향을 제어할 수 있는 건설기계의 비상 조향 장치에 관한 것이다.
일반적으로 휠 타입 굴삭기나 휠로더와 같은 건설기계는 펌프로부터 토출되는 작동유를 조향 액추에이터에 공급하여 주행 방향을 변경하게 된다. 보다 구체적으로, 작업자가 조향 핸들을 조작하면, 조향 유닛이 조향 핸들의 회전 속도에 비례하는 유량으로 작동유를 토출하고, 이는 조향 밸브를 통해 조향 액추에이터에 공급되어 이에 의해 조향 액추에이터가 주행 장치를 이동시켜 조향을 하게 된다.
단, 유압회로 이상 또는 전장품의 건설 기계가 정상 작동하지 않을 때에는, 양 측의 조향 액추에이터로 토출 유량을 조절할 수 없어 운전자의 안전과 장비의 파손 및 사고가 발생할 우려가 있다.
따라서 각 부위의 이상으로 작동유의 유동량이 제어되지 않을 때, 운전자와 장비를 보호할 수 있도록 비상 조향 장치를 갖는 건설기계의 비상 조향 장치의 개발이 요구된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 장비의 이상으로 건설 기계가 정상 작동하지 않아 작동유의 토출량을 제어할 수 없을 때, 운전자와 장비를 보호할 수 있는 건설기계의 비상 조향 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설기계의 비상 조향 장치는 조향 액추에이터(10); 양방향으로 작동유의 토출이 가능한 유압펌프(20)과 상기 조향 액추에이터(10)를 연결하는 한 쌍의 구동 유로(31, 32)에 의해 형성된 폐회로(30); 비상 유압 펌프(220); 상기 비상 유압 펌프(220)로부터 제 1 공급유로(80)를 통해 작동유를 공급받는 비상 조향 밸브(247); 운전자의 조작에 연동하여 상기 비상 조향 밸브(247)를 절환시키는 비상 조향 유닛(240); 및 상기 비상 조향 밸브(247)의 출구와 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32) 각각을 연결하는 제 2 및 제 3 공급유로(81,82)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32)의 압력 차이에 의해 절환되어 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32) 중 어느 하나의 작동유를 드레인하는 플러싱 밸브(33); 및 상기 플러싱 밸브(33)와 상기 유압펌프(20)의 사이에 배치되도록 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32)에 설치되며, 상기 유압펌프(20)로부터 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32)로 작동유가 공급될 때 개방되는 한 쌍의 체크 밸브(37)를 포함하며, 상기 플러싱 밸브(33)는, 상기 제 2 및 제 3 공급유로(81,82) 중 어느 하나에 의해 작동유가 공급되어 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32) 중 어느 하나의 압력이 다른 하나보다 높을 때 개방되어 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32) 중 다른 하나로 토출되는 작동유를 드레인시키는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 비상 조향 장치는 정상 상태에서 운전자의 회전 조작 신호가 입력되는 조향 수단(45); 상기 조향 수단의 회전구동시 상기 조향 수단의 회전구동 정보를 출력하는 센서(45a); 상기 센서로부터 상기 조향 수단의 회전구동 정보를 입력받아 제어신호를 출력하는 장비 컨트롤러(100); 및 상기 장비 컨트롤러(100)에 의해 제어되어 절환되며, 그 절환시 상기 유압펌프(20)의 사판(21)을 구동시키는 사판 구동 실린더(61)로 작동유의 공급을 인가하는 사판 제어 밸브(162)를 더 포함하며, 상기 비상 조향 유닛(240)은 상기 조향 수단(45)의 회전 구동에 연동 회전하는 제 1 링크(245); 및 상기 제 1 링크(245)와 상기 비상 조향 밸브(247)를 연결하여 상기 제 1 링크(245)의 회전구동시 상기 비상 조향 밸브(247)을 왕복이동시키는 제 2 링크(246)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 비상 조향 장치는 정상 작동시의 컨트롤러 및 유압 펌프와 별도로 비상시 작동되는 비상 유압 펌프 및 비상조향 컨트롤러와 이에 따라 작동되는 비상 조향 유닛에 의해 조향 액추에이터로 유동되는 작동유의 토출량을 제어할 수 있으므로, 비상시 운전자와 장비를 보호할 수 있다.
또한, 비상 조향 밸브의 직선 운동 스트로크에 따라 조향 수단의 회전 반경을 제한할 수 있어, 전자식 조향 수단을 사용할 경우 조향 수단의 조작범위 및 중립상태 유지를 위한 별도의 구조물이 필요 없기 때문에 보다 단순한 구조를 제공할 수 있게 된다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 비상 조향 장치를 개략적으로 나타낸 유압 회로도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 건설기계의 비상 조향 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 비상 조향 장치는 조향 액추에이터(10)와, 비상 유압 펌프(220)와, 비상 조향 유닛(240)과, 비상 조향 밸브(247)와, 비상 조향 컨트롤러(200)를 포함한다.
상기 조향 액추에이터(10)는 조향륜의 조향을 위한 것으로서, 통상의 건설기계는 한 쌍의 실린더의 형태로 설치되며, 어느 하나의 조향 액추에이터(10)이 신장되면 나머지 하나가 수축됨으로써 장비의 조향을 가능하게 한다. 이러한 조향 액추에이터(10)는 작동유가 공급되는 방향에 따라 신축 구동되는 것이 일반적이다.
상기 비상 유압 펌프(220)는 미 도시된 엔진이나 전동기와 같은 구동원에 연결되어 구동된다. 본 실시예에서는 미도시된 장비의 배터리(미도시)로부터 전원을 공급받아 구동되는 모터(230)로부터 동력을 제공받는다. 이에 의하면, 유압부품의 손상에 의해 조향 액추에이터(10)에 유압을 공급하지 못하는 경우에도 비상 유압 펌프(220)에 의해 조향 액추에이터(10)로 작동유를 공급하여 비상 조향을 진행할 수 있게 된다.
상기 비상 조향 유닛(240)은 조향 수단(45)의 조작 방향 및 조작량에 대응하여 조향 액추에이터(10)로 공급되는 작동유의 토출 방향 및 토출 유량을 가변시키기 위한 것이다. 이러한 기능은 전자신호를 출력하는 조작장치와 이 조작장치의 조작신호에 의거하여 작동유의 공급을 제어하는 비상 조향 밸브를 설치하는 등 다양한 방법으로 구현이 가능하다. 본 실시예에서의 비상 조향 유닛(240)은 조향 수단(45), 제 1 링크(245) 및 제 2 링크(246)를 포함한다.
조향 수단(45)은 일반적으로 사용되는 스티어링 휠 형태로 구성되며, 운전자의 회전 조작이 가능하다.
비상 조향 밸브(247)는 비상 유압 펌프(220)와 제 1 연결유로(80)를 통해 연결되어 비상 유압 펌프(220)로부터 작동유를 공급받는다. 이렇게 공급된 작동유는 비상 조향 밸브(247)의 절환에 의해 제 2 및 제 3 연결유로(81,82) 중 어느 하나를 통해 조향 액추에이터(10)로 공급된다.
제 1 링크(245) 및 제 2 링크(246)는 조향 수단(45)의 회전동작을 왕복운동으로 변환시켜 비상 조향 밸브(247)를 구동시키기 위한 것이다. 제 1 링크(245)는 조향 수단(45)의 회전에 연동되어 회전된다. 이를 위해 다양한 방법으로 제 1 링크(245)와 조향 수단(45)을 연결시킬 수 있으나, 본 실시예에서는 제 1 링크(245)가 조향 수단(45)의 회전축에 연결되어 조향 수단(45)의 동작이 제 1 링크(245)로 동일하게 전달된다. 이에 의하면 조향 수단(45)과 제 1 링크(245)를 연결시키기 위한 별도의 구성품이 더 필요없게 되어, 장치의 구조를 단순화시킬 수 있게 된다. 한편, 제 2 링크(246)는 양단 각각이 제 1 링크(245)와 비상 조향 밸브(247)에 회동 가능하게 연결된다. 이에 의해 조향 수단(45)의 조작에 의한 제 1 링크(245)의 회전시 비상 조향 밸브(247)가 왕복 이동된다.
이상의 비상 조향 장치의 구동은 운전자가 별도의 스위치를 조작함으로써 비상 조향을 선택 및 조향을 제어할 수 있다. 본 실시예에서는 별도의 비상 조향 컨트롤러(200)에 의해 선택될 수 있다. 비상 조향 컨트롤러(200)를 사용할 경우, 비상 조향 컨트롤러(200)는 비상시에 모터(230)를 작동시켜 비상 유압 펌프(220)를 작동시킨다. 설계에 따라 상기 비상 조향 컨트롤러(200)가 작동하는 비상 상태의 조건을 설정할 수 있다. 예를 들어, 건설 기계의 주행 속도가 시속 5 km 이상이고, 정상 가동시 유압 펌프의 토출량을 조절하는 펌프 제어 유닛이 제어되지 않으며, 상기 제 1 구동 유로(31) 및 제 2 구동 유로(32)에 구비된 압력 센서가 모두 기준 압력 이하를 나타낼 때 비상 조향 단계로 진입되도록 설계할 수 있다. 압력 센서가 기준 압력 이하가 되는 경우는, 토출 유량이 전혀 없거나 작동유가 유동하는 관이 파손되어 새어 나가는 경우 등을 생각할 수 있다.
한편 본 실시예의 비상 조향 장치는 양방향 유압펌프(20)를 구비하는 폐회로 구동식 조향장치에 설치된다. 이러한 조향 장치에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.
조향 액추에이터(10)와, 유압 펌프(20)와, 상기 제 1 및 제 2 구동유로(31)(32)를 통해 상기 유압 펌프(20)와 상기 조향 액추에이터(10)를 연결시키는 폐회로(30)와, 상기 유압 펌프(20)로부터 상기 조향 액추에이터(10)으로 공급되는 작동유의 방향 및 유량을 제어하는 펌프 제어 유닛(60)을 포함한다.
상기 유압 펌프(20)는 미 도시된 엔진이나 전동기와 같은 구동원에 연결되어 구동되며, 사판(21)의 경사각에 따라 작동유의 토출 유량 및 토출 방향이 가변된다. 즉, 상기 유압 펌프(20)는 사판(21)이 '+' 방향으로 경사지면 제 1 구동유로(31)로 작동유를 토출하고 제 2 구동유로(32)를 통해 작동유를 흡입하며, 사판(21)이 '-'로 경사지면 제 2 구동유로(32)로 작동유를 토출하고 제 1 구동유로(31)로부터 작동유를 흡입하는 양방향 작동유 공급이 가능하다. 이에 따라, 조향 액추에이터(10)에 작동유를 공급하는 유압회로를 폐회로로 구성이 가능하게 된다. 여기서, 토출 유량은 사판(21)의 경사각에 따라 가변된다.
상기 폐회로(30)는 상기 제 1 및 제 2 구동유로(31)(32)로 유압 펌프(20)와 조향 액추에이터(10)를 연결한다. 따라서, 상기 유압 펌프(20)로부터 토출되는 작동유는 제 1 및 제 2 구동유로(31)(32) 중 어느 하나의 유로를 통해 상기 조향 액추에이터(10)에 공급되며, 상기 조향 액추에이터(10)로부터 배출되는 작동유는 상기 제 1 및 제 2 구동유로(31)(32) 중 다른 어느 하나의 유로를 통해 상기 유압 펌프(20)로 유입된다.
상기 펌프 제어 유닛(60)은 상기 조향 수단(45)의 조작에 대응하게 상기 유압 펌프(20)의 토출 유량 및 토출 방향을 제어하기 위한 것으로서, 사판 구동 실린더(61)와, 사판 제어 밸브(62)를 포함한다.
상기 사판 구동 실린더(61)는 상기 유압 펌프(20)의 사판(21)과 일측이 연결되어 사판(21)을 일 방향 또는 타 방향으로 경사 구동시킨다. 사판 구동 실린더(61)는 외부로부터 공급되어 사판 제어 밸브(62)에 의해 공급방향이 가변되는 작동유에 의해 구동된다. 이를 위해, 사판 구동 실린더(61)는 작동유가 공급되는 챔버(61a)(61b)를 구비하며, 각 챔버(61a)(61b)에 작동유의 공급 여부 및 공급 유량에 따라 상기 사판(21)의 경사 구동 방향 및 경사 구동량이 결정된다. 사판(21)의 경사 구동량은 유압 펌프(20)의 토출 유량을 결정하게 되고, 사판(21)의 경사 구동방향은 유압 펌프(20)의 토출 방향을 결정하게 된다.
본 실시예에서의 사판 제어 밸브(162)는 전자제어식 밸브형태가 사용되며, 그 구동 제어는 장비 컨트롤러인 VCU(Vehicle Control Unit, 100)에 의해 이루어진다. VCU(100)의 제어에 의해 사판 제어 밸브(162)가 구동되면, 사판 제어 밸브(162)의 입력측에 대기하고 있던 작동유가 사판 구동 실린더(61)로 공급되어 사판(21)이 이러한 전자식 제어를 위해 본 실시예에서의 조향 수단(45)은 그 회전 조작량과 조작 방향 등이 센서(45a)에 의해 감지된다.
한편, 본 실시예와 같은 폐회로(30)를 구비한 조향장치는 플러싱 밸브(flushing valve, 33)가 설치된다. 이러한 플러싱 밸브(33)는 후술될 차징 펌프(50)에 의해 상기 제 1 및 제 2 구동유로(31)(32)에 새로운 작동유가 공급되면, 폐회로(30)의 가열된 작동유가 드레인시키기 위한 것이다. 보다 구체적으로, 상기 플러싱 밸브(33)는 상기 제 1 구동유로(31)와 제 2 구동유로(32) 중 큰 압력이 형성된 유로의 유압에 의해 구동된다. 일 예로, 제 1 구동유로(31)를 통해 조향 액추에이터(10)에 작동유가 공급되고 제 2 구동유로(32)를 통해 조향 액추에이터(10)의 작동유가 유압 펌프(20)로 배출된다고 가정한다. 이러한 상태에서 상기 조향 액추에이터(10)에 부하가 가해져서 상기 제 1 구동유로(31)의 압력이 제 2 구동유로(32)의 압력보다 커지게 되면, 상기 플러싱 밸브(33)는 제 2 구동유로(32)의 작동유가 드레인되도록 변환된다. 이와 반대의 상황도 제 1 구동유로(32)의 작동유가 드레인되는 것을 제외하면 동일하다.
상기 차징 펌프(50)는 앞서 설명된 바와 같이 플러싱 밸브(33)의 구동에 의해 드레인되는 폐회로(30)에 유량을 보충해 주기 위한 펌프이다. 상기 폐회로(30)의 작동유는 제 1 및 제 2 구동유로(31)(32)와 상기 유압 펌프(20) 및 조향 액추에이터(10)를 통해 순환하기 때문에 추가적인 작동유의 공급이 필요하지 않는 것으로 생각될 수 있으나, 플러싱 밸브(33) 등을 통해 작동유가 드레인되기 때문에 차징 펌프(50)에 의한 추가적인 작동유의 공급이 필요하게 된다. 이를 위해 본 실시예에서의 차징 펌프(50)는 유압펌프(20)와 마찬가지로 엔진(미도시)에 연동되어 상시 구동된다. 이렇게 생성된 작동유는 폐회로(30)의 압력이 일정 이상 낮아지면 작동유 보충라인(39)을 통해 폐회로(30)에 공급된다.
이상에서 설명된 본 실시예에서의 비상 조향 장치는 비상 조향 밸브(247)의 출구가 제 2 및 제 3 공급유로(81,82)를 통해 제 1 및 제 2 구동 유로(31,32)에 연결된다. 이러한 구성에 따른 작동을 설명하면 아래와 같다. 우선, 제 2 공급유로(81)를 통해 작동유가 공급되는 경우, 제 1 구동 유로(31)을 통해 작동유가 공급되어 조향 액추에이터(10)들이 구동되고, 제 2 구동 유로(32)를 통해 작동유가 배출된다. 이렇게 제 2 구동 유로(32)를 통해 배출되는 작동유는 제 1 구동 유로(31)의 압력상승에 의해 개방된 플러싱 밸브(33)을 통해 드레인된다. 제 3 공급유로(82)를 통해 작동유가 공급되는 경우는 앞서 설명한 반대로 작동유가 흐르게 되고, 최종적으로는 플러싱 밸브(33)을 통해 탱크로 드레인된다.
한편, 제 1 및 제 2 구동 유로(31,32) 각각에는 제 2 및 제 3 공급유로(81,82)를 통해 공급된 작동유가 유압펌프(20)로 역류되지 않도록 체크밸브(37)가 설치된다. 즉, 체크밸브(37)는 플러싱 밸브(33)와 유압펌프(20)의 사이에 배치되도록 제 1 및 제 2 구동 유로(31,32) 각각에 설치된다. 이때, 제 2 및 제 3 공급유로(81,82)는 조향 액추에이터(10)와 체크 밸브(37)의 사이에서 제 1 및 제 2 구동 유로(31,32)와 연결된다. 하지만, 이 경우 유압펌프(20)에 의해 정상적으로 조향 액추에이터(10)로 작동유가 공급되는 경우, 체크밸브(37)에 의해 작동유의 공급에 문제가 될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 유압펌프(20)에 의해 제 1 및 제 2 구동 유로(31,32) 중 어느 하나로 작동유가 공급될 경우 그 압력에 의해 나머지 하나의 유로에 설치된 체크밸브(37)가 개방되도록, 체크 밸브(37) 각각에 신호라인(37a)이 인가된 형태로 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예와 같이 센서(45a)를 사용하여 조향을 제어하는 형태에서는 조향 수단(45)이 일반적인 기계식 조향 수단과는 다르게 그 조작 범위를 한정시키기 위한 별도의 장치를 더 필요하다. 상술한 바와 같이 조향 장치가 구성되는 경우 비상 조향 장치는 정상상태에서 운전자가 조작하는 조향수단(45), 즉 스티어링 휠(Steering wheel)을 공유할 수 있는 것을 앞서 설명한 바 있다. 이 경우, 비상 조향 유닛(240)은 비상 조향을 제어하는 기능뿐만 아니라 조향 수단의 조작 범위를 한정하는 기능을 더 수행할 수 있게 된다. 이는 비상 조향 밸브(247)가 조향 수단(45)와 기계적으로 연결되어 가능하게 된다. 즉, 비상 조향 밸브(247)의 절환 범위가 조향 수단(45)의 조작 범위가 되는 것이다. 한편, 비상 조향 밸브(247)는 조향 수단(45)이 외부 진동이나 충격에 의해 운전자의 의지와 무관하게 조작되는 것도 방지할 수 있다. 한편, 비상 조향 밸브(247)가 중립으로 복귀되는 것을 돕기 위해 비상 조향 밸브(247)의 일측에 탄성체(247a)가 설치된다. 이 탄성체(247a)는 조향 수단(45)을 중립상태로 복귀시키는 것을 돕고, 중립시 그 자세를 유지하는 것을 도와줄 수 있다.
이하, 전술한 바와 같은 구성을 가지는 비상 조향 장치의 작동 과정에 대하여 설명한다. 먼저, 상기 비상 조향 컨트롤러(50)에서 설계된 조건에 부합하는 경우 비상 조향 단계로 진입된다. 이 경우 비상 유압 펌프(220)와 비상 조향 컨트롤러(200)에 의해 조향 유닛이 제어된다. 상기 비상 조향 컨트롤러(200)가 상기 비상 유압 펌프(220)에 연결된 모터(230)를 작동시키면, 상기 비상 유압 펌프(220)로부터 작동유가 토출된다. 토출되는 작동유를 공급 받은 상기 비상 조향 유닛(240)에서는 상기 조향 수단(45)을 작동하여 상기 제 1 구동 유로(31) 또는 상기 제 2 구동 유로(32)로 토출되는 작동유의 유량과 방향을 조절한다. 구동 유로로 유입된 작동유는 상기 조향 액추에이터(10)로 유입되어 장비의 조향을 제어할 수 있다.
본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
10 : 조향 액추에이터 20 : 유압 펌프
31, 32 : 제 1 및 제 2 구동유로 33 : 플러싱 밸브
45 : 조향 수단 200 : 비상 조향 컨트롤러
220 : 비상 유압 펌프 240 : 비상조향 유닛
247 : 비상 조향 밸브

Claims (3)

  1. 조향 액추에이터(10);
    양방향으로 작동유의 토출이 가능한 유압펌프(20)과 상기 조향 액추에이터(10)를 연결하는 한 쌍의 구동 유로(31, 32)에 의해 형성된 폐회로(30);
    비상 유압 펌프(220);
    상기 비상 유압 펌프(220)로부터 제 1 공급유로(80)를 통해 작동유를 공급받는 비상 조향 밸브(247);
    운전자의 조작에 연동하여 상기 비상 조향 밸브(247)를 절환시키는 비상 조향 유닛(240); 및
    상기 비상 조향 밸브(247)의 출구와 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32) 각각을 연결하는 제 2 및 제 3 공급유로(81,82)를 포함하는 건설기계의 비상 조향 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 구동 유로(31,32)의 압력 차이에 의해 절환되어 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32) 중 어느 하나의 작동유를 드레인하는 플러싱 밸브(33); 및
    상기 플러싱 밸브(33)와 상기 유압펌프(20)의 사이에 배치되도록 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32)에 설치되며, 상기 유압펌프(20)로부터 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32)로 작동유가 공급될 때 개방되는 한 쌍의 체크 밸브(37)를 포함하며,
    상기 플러싱 밸브(33)는, 상기 제 2 및 제 3 공급유로(81,82) 중 어느 하나에 의해 작동유가 공급되어 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32) 중 어느 하나의 압력이 다른 하나보다 높을 때 개방되어 상기 한 쌍의 구동 유로(31,32) 중 다른 하나로 토출되는 작동유를 드레인시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 비상 조향 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    정상 상태에서 운전자의 회전 조작 신호가 입력되는 조향 수단(45);
    상기 조향 수단의 회전구동시 상기 조향 수단의 회전구동 정보를 출력하는 센서(45a);
    상기 센서로부터 상기 조향 수단의 회전구동 정보를 입력받아 제어신호를 출력하는 장비 컨트롤러(100); 및
    상기 장비 컨트롤러(100)에 의해 제어되어 절환되며, 그 절환시 상기 유압펌프(20)의 사판(21)을 구동시키는 사판 구동 실린더(61)로 작동유의 공급을 인가하는 사판 제어 밸브(162)를 더 포함하며,
    상기 비상 조향 유닛(240)은,
    상기 조향 수단(45)의 회전 구동에 연동 회전하는 제 1 링크(245); 및
    상기 제 1 링크(245)와 상기 비상 조향 밸브(247)를 연결하여 상기 제 1 링크(245)의 회전구동시 상기 비상 조향 밸브(247)을 왕복이동시키는 제 2 링크(246)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 비상 조향 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112639220A (zh) * 2019-01-31 2021-04-09 日立建机株式会社 作业机械

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5956179B2 (ja) * 2012-02-23 2016-07-27 株式会社小松製作所 油圧駆動システム
US9216738B2 (en) 2014-01-02 2015-12-22 Caterpillar Inc. Primary steering enabler during engine failure
CN112960034A (zh) * 2021-02-08 2021-06-15 西安主函数智能科技有限公司 用于自动驾驶线控车辆的应急转向系统和方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3896618A (en) * 1974-05-31 1975-07-29 Gen Signal Corp System for providing auxiliary power
SE399679B (sv) * 1976-02-27 1978-02-27 Volvo Bm Dubblerat styrsystem for fordon
US4190130A (en) * 1978-09-11 1980-02-26 Unit Rig & Equipment Co. Dual steering system for off-highway vehicles
EP0021732B2 (en) * 1979-06-22 1988-04-13 Vickers Limited Hydraulic steering gear for ships
US4453451A (en) * 1980-11-10 1984-06-12 Fiatallis North America, Inc. Hydraulic steering system with automatic emergency pump flow control
US4574904A (en) * 1983-02-24 1986-03-11 Fmc Corporation Auxilliary steering system
FR2627737B1 (fr) * 1987-11-09 1992-01-17 Rexroth Mannesmann Gmbh Direction assistee hydrostatique pour vehicules
US5352063A (en) * 1992-09-30 1994-10-04 Allen Engineering Corporation Polymer concrete paving machine
DE19615544C1 (de) * 1996-04-19 1997-10-30 Daimler Benz Ag Fahrzeuglenkung
DE19622731C2 (de) * 1996-06-07 1998-04-02 Danfoss As Hydrostatische Lenkeinrichtung mit zwei Steuersystemen
US6354184B1 (en) * 1999-09-14 2002-03-12 Ron Hansen Power machine with valve mount for valve assembly
DE19945125A1 (de) * 1999-09-21 2001-04-12 Sauer Danfoss Nordborg As Nord Hydrostatische Lenkeinrichtung
US6594993B1 (en) * 1999-12-23 2003-07-22 Danfoss A/S Hydraulic driving device and system for a vehicle
KR100779349B1 (ko) * 2001-12-31 2007-11-23 두산인프라코어 주식회사 휠타입 건설중장비의 비상조향장치
DE102004062387A1 (de) * 2004-06-30 2006-01-26 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Hydraulische Lenkung mit Absicherung gegen unkontrollierte Lenkbewegungen
JP4315881B2 (ja) * 2004-09-10 2009-08-19 株式会社日立製作所 パワーステアリング装置
KR20060078298A (ko) * 2004-12-31 2006-07-05 두산인프라코어 주식회사 휠 굴삭기의 비상조향장치
US7200993B2 (en) * 2005-03-31 2007-04-10 Caterpillar Inc Electro-hydraulic steering control system
DE102005052078A1 (de) * 2005-10-28 2007-05-16 Thyssenkrupp Presta Steertec Lenkeinrichtung mit Druckbegrenzungsventil zur Endlagendämpfung und Überlastschutz der Pumpe
KR100656058B1 (ko) * 2005-12-29 2006-12-11 두산인프라코어 주식회사 휠로더의 비상조향장치의 고장감지장치
JP4728151B2 (ja) * 2006-03-14 2011-07-20 ヤンマー株式会社 油圧装置
DE102006019804B4 (de) * 2006-04-28 2009-01-15 Sauer-Danfoss Aps Hydraulische Lenkung
KR101294406B1 (ko) * 2006-12-04 2013-08-08 두산인프라코어 주식회사 휠로더의 조향 핸들 회전속도 제어장치
KR20080056908A (ko) * 2006-12-19 2008-06-24 두산인프라코어 주식회사 조향장치를 이용한 휠로더의 비상구동장치
KR101298401B1 (ko) * 2006-12-22 2013-08-20 두산인프라코어 주식회사 휠로더의 자가진단 비상 조향장치
US20080238187A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 Stephen Carl Garnett Hydrostatic drive system with variable charge pump
US8459394B2 (en) * 2008-07-24 2013-06-11 Caterpillar Inc. Rear wheel drive assist with articulation based speed modulation
US8061466B2 (en) * 2008-07-24 2011-11-22 Caterpillar Inc. Wheel tractor scraper rear wheel drive assist and method of operation
US8051916B2 (en) * 2008-07-24 2011-11-08 Caterpillar Inc. Rear wheel drive assist for a wheel tractor scraper
US8397858B2 (en) * 2010-06-04 2013-03-19 Eaton Corporation Hydro-mechanical steering unit with integrated emergency steering capability

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112639220A (zh) * 2019-01-31 2021-04-09 日立建机株式会社 作业机械
CN112639220B (zh) * 2019-01-31 2022-07-01 日立建机株式会社 作业机械

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Publication number Publication date
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