KR100620788B1 - Steering and Driving System of Industrial Vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산업용 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조향실린더에 의해 구동되는 구동체인 및 스프로켓을 구비하는 조향장치와 단순한 구성의 차동구동장치를 구비하여 전·후륜이 조향각 제한없이 같은 방향으로 조향되며 좌·우 차륜의 차동구동이 효과적으로 이루어져 차량 진행방향이 용이하게 전환될 수 있는 산업용 차량의 조향 및 구동시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial vehicle, and more particularly, a steering device having a drive chain and a sprocket driven by a steering cylinder, and a differential driving device having a simple configuration, wherein the front and rear wheels are steered in the same direction without restricting the steering angle. The present invention relates to a steering and driving system of an industrial vehicle in which differential driving of left and right wheels is effectively performed so that a vehicle traveling direction can be easily changed.
본 발명에 따른 산업용 차량의 조향 및 구동시스템은 조향실린더와 조향실린더 양단에 연결되는 구동체인에 의해 구동되는 좌·우스프로켓과 좌·우선회축을 포함하여 차체 전후방에 각각 설치되는 전·후륜 조향케이스와, 조향펌프 및 유압탱크에 연결되어 조향핸들의 회전에 따라 조향펌프로부터의 압유를 배출하는 로터리밸브와, 전륜 조향케이스와 후륜 조향케이스를 연결하는 제1 유로와, 로터리밸브와 전·후륜 조향케이스를 연결하는 제2 및 제3 유로를 포함하여 전·후륜을 조향하는 조향장치 및 구동펌프와 연결되어 차륜에 가해지는 저항에 따라 좌·우측차륜을 차동적으로 구동하는 차동구동장치를 포함한다.The steering and driving system of an industrial vehicle according to the present invention includes a steering cylinder and a front and rear steering cases respectively installed in front and rear of the vehicle body, including left and right sprockets and left and right pivots driven by a drive chain connected to both ends of the steering cylinder and the steering cylinder. A rotary valve connected to the steering pump and the hydraulic tank to discharge the hydraulic oil from the steering pump according to the rotation of the steering wheel, a first flow path connecting the front wheel steering case and the rear wheel steering case, and the rotary valve and the front and rear wheel steering. It includes a steering device for steering the front and rear wheels, including the second and third flow path for connecting the case, and a differential drive device for driving the left and right wheels differentially according to the resistance applied to the wheels connected to the driving pump. .
체인, 스프로켓, 차동장치, 사륜조향, four wheel steering, differentialChain, sprocket, differential, four-wheel steering, four wheel steering, differential
Description
도 1은 종래의 산업용 차량의 작업상태 개략도.1 is a schematic view of a working state of a conventional industrial vehicle.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 및 구동시스템을 구비하는 산업용 차량의 사시도.2 is a perspective view of an industrial vehicle having a steering and drive system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향장치의 개략도.3 is a schematic view of a steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4a는 도 3의 조향장치 내에 포함되는 조향케이스의 개략도.4A is a schematic diagram of a steering case included in the steering apparatus of FIG. 3.
도 4b는 도 4a의 조향장치의 좌회전시 조향케이스의 작동상태도.Figure 4b is an operating state of the steering case when the left turn of the steering device of Figure 4a.
도 4c는 도 4a의 조향장치의 우회전시 조향케이스의 작동상태도.Figure 4c is an operating state of the steering case when the right turn of the steering device of Figure 4a.
도 5는 도 3의 A-A 선에서 바라본 구동장치의 정면도.5 is a front view of the driving device viewed from the line A-A of FIG.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조향장치의 개략도.6 is a schematic view of a steering apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 차량이 작업기에 물체를 적재하는 작동상태도.7 is an operation state in which the industrial vehicle according to an embodiment of the present invention loads the object to the work machine.
도 8은 도 7의 산업용 차량이 물체를 내려놓기 위해 회전하는 작동상태도이다.8 is an operating state diagram in which the industrial vehicle of FIG. 7 rotates to lay down an object.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 산업용 차량 130 : 로터리밸브1: industrial vehicle 130: rotary valve
2,3 : 상·하부프레임 131 : 조향핸들2,3: Upper and lower frame 131: Steering wheel
20f,20r : 전·후륜 132 : 조향펌프20f, 20r: Front and rear wheels 132: Steering pump
21a,22a : 좌측차륜 133 : 유압탱크21a, 22a: Left wheel 133: Hydraulic tank
21b,22b : 우측차륜 140a : 좌측유로21b, 22b:
30 : 붐 조립체 140b : 우측유로30:
31 : 작업기 141a,141b : 솔레노이드 밸브31:
100,200 : 조향장치 140,240 : 제1 유로100,200: steering device 140,240: first flow path
110,120 : 전·후륜 조향케이스 150,250 : 제2 유로110,120: Front and rear steering wheel 150,250: Second flow path
112,122 : 조향실린더 160,260 : 제3 유로112,122: steering cylinder 160,260: third flow path
111a,121a : 좌측입력포트 300 : 차동구동장치111a, 121a: Left input port 300: Differential drive device
111b,121b : 우측입력포트 310a,310b : 좌·우구동유압모터111b, 121b:
121 : 압유챔버 320 : 기어케이스121: oil pressure chamber 320: gear case
122a : 피스톤 321 : 구동기어122a: Piston 321: Drive Gear
122b : 세트스크류 322 : 종동기어122b: Set screw 322: Driven gear
123 : 구동체인 323 : 차축123: drive chain 323: axle
124a,124b : 좌·우스프로켓 324 : 감속기어열124a, 124b: left / right sprocket 324: reduction gear train
125 : 하우징 325 : 회전축125: housing 325: rotation axis
125a,125b : 좌·우선회축 340 : 구동펌프125a, 125b: left and right pivot 340: drive pump
130a,130b : 좌·우측실린더포트130a, 130b: Left and right cylinder port
본 발명은 산업용 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조향실린더에 의해 구동되는 구동체인 및 스프로켓을 구비하는 조향장치와 단순한 구성의 차동구동장치를 구비하여 전·후륜이 조향각 제한없이 같은 방향으로 조향되며 좌·우 차륜의 차동구동이 효과적으로 이루어지는 산업용 차량의 조향 및 구동시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial vehicle, and more particularly, a steering device having a drive chain and a sprocket driven by a steering cylinder, and a differential driving device having a simple configuration, wherein the front and rear wheels are steered in the same direction without restricting the steering angle. The present invention relates to a steering and driving system for an industrial vehicle in which differential driving of left and right wheels is effectively performed.
일반적으로 산업용 차량은 좁은 공간에서 흙 또는 모래와 같은 분상체를 이동시키거나, 물체를 높은 곳으로 적재시키기 위한 목적으로 사용되는 차량으로서, 스키드 스티어 로더, 지게차와 같은 중장비 차량을 지칭한다.In general, an industrial vehicle is a vehicle used for moving a powdery body such as soil or sand in a narrow space or for loading an object to a high place, and refers to a heavy equipment vehicle such as a skid steer loader or a forklift truck.
이와 같은 산업용 차량에는 차체 하측의 전후방에 전·후륜이 설치되고, 차체 상측에는 버켓, 포크와 같은 작업기가 장착되는 붐 조립체가 설치되어 작업을 수행한다. In such an industrial vehicle, front and rear wheels are installed at the front and rear of the lower side of the vehicle body, and a boom assembly to which a work machine such as a bucket and a fork is mounted is installed at the upper side of the vehicle body to perform work.
도 1은 종래의 산업용 차량의 작업상태 개략도를 나타낸다.1 shows a schematic view of a working state of a conventional industrial vehicle.
산업용 차량(11)이 물체(10)를 원래 놓인 장소 C로부터 새로운 적재장소 E로 이동시키기 위해서는, 장소 C에서 차량(11)의 작업기(12)에 물체(10)를 적재한 후 장소 D 방향으로 차량을 후진시켰다가 장소 E로 차량(11)을 전진시켜 물체(10)를 내려놓는 작업순서를 거치게 된다. 따라서 차량을 전·후진시켜야 하는 등의 불필요한 조작이 요구되어 작업시간이 늘어나는 문제점을 갖고 있었다. In order for the
또한 종래 산업용 차량이 물체를 하역하는 작업을 수행할 때에는 차량이 회 전할 수 있는 공간이 충분히 확보되어야 하는데, 각종 산업현장 및 매장의 창고 등에서는 차량이 회전할 수 있는 공간이 확보되지 못하는 경우가 많다. 도시된 바와 같이, 장소 D에 벽면(13)이 형성되어 있을 때에는 차량(11)이 장소 D 방향으로 후진할 수 없어서 물체(10)를 이동시키는 등의 작업을 수행할 수 없어서 협소한 공간에서 작업을 원활히 수행할 수 있는 산업용 차량의 기술이 절실하게 요구되고 있다.In addition, when a conventional industrial vehicle unloads an object, a sufficient space for the vehicle to rotate may be secured. In many industrial sites and stores, it is often impossible to secure a space for the vehicle to rotate. . As shown in the drawing, when the
좁은 공간에서도 효과적으로 작업을 수행하기 위해서 산업용 차량의 조향장치에 4륜 조향방식을 채택하기도 하는데, 4륜 조향방식은 전륜 또는 후륜 만을 조향하는 2륜 조향방식과는 달리 좁은 공간에서도 차량의 급격한 회전이 가능한 장점을 갖는다.In order to perform the work effectively even in a narrow space, the steering system of the industrial vehicle may adopt a four-wheel steering system.In contrast to the two-wheel steering system that steers only the front wheel or the rear wheel, the rapid rotation of the vehicle is difficult in a narrow space. Has the possible advantages.
4륜 조향장치에 관한 기술로서, 한국 공개실용신안 제1999-41376호와 제1998-45500호에는 전륜과 후륜을 반대방향으로 조향시키는 조향장치가 개시된다. 이와 같은 종래 4륜 조향장치는 양측에 차륜이 장착되는 프론트·리어액슬이 차체 전후방에 설치되고, 프론트·리어액슬과 소정간격을 이루도록 전·후륜조향실린더가 설치되며, 전·후륜조향실린더의 양측에는 타이로드 및 너클암이 연결되어 조향실린더에 유압이 공급됨에 따라 전·후륜이 좌우로 조향된다.As a technique related to a four-wheel steering device, Korean Patent Application Publication Nos. 1999-41376 and 1998-45500 disclose a steering device for steering a front wheel and a rear wheel in opposite directions. In the conventional four-wheel steering system, front and rear axles, in which wheels are mounted on both sides, are installed in front and rear of the vehicle body, and front and rear steering cylinders are installed to form a predetermined interval with the front and rear axles, and both sides of the front and rear wheel steering cylinders. The tie rod and the knuckle arm are connected to each other so that the front and rear wheels are steered left and right as hydraulic pressure is supplied to the steering cylinder.
그러나 이와 같은 구성에 따르더라도 차륜의 조향각이 조향실린더의 이동 거리에 한정되어 차량의 진행방향을 전환하기 위해서는 차량을 전·후진 시킬 수 있는 충분한 회전공간이 필요하기 때문에 좁은 공간에서는 작업 수행이 제한되는 문제점이 있었다.However, even with this configuration, since the steering angle of the wheel is limited to the moving distance of the steering cylinder, in order to change the traveling direction of the vehicle, a sufficient rotation space for moving the vehicle forward and backward is required. There was a problem.
또한 한국 등록특허 제4310호에는 각각의 차륜이 독립적인 작동에 의해 임의의 방향으로 360°회전이 가능하게 이루어져, 좁은 공간에서도 차량을 쉽게 주차시킬 수 있는 기술이 개시된다. 차륜의 상측에는 두 개의 스테핑모터에 의해 각각 구동되는 두 개의 워엄기어 사이에 워엄이 결합되고, 워엄은 차륜의 조향축에 고정되어, 각각의 차륜이 독립적으로 조향된다. 그러나 각각의 차륜을 조향시키기 위해서는 스테핑모터 및 기어열 등이 필요한 복잡한 구성을 취하므로 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다.In addition, Korean Patent No. 4310 discloses a technology that allows each wheel to rotate 360 ° in any direction by independent operation, so that the vehicle can be easily parked even in a narrow space. On the upper side of the wheel, a worm is coupled between two worm gears respectively driven by two stepping motors, and the worm is fixed to the steering shaft of the wheel so that each wheel is steered independently. However, in order to steer each wheel, a complicated configuration requiring a stepping motor, a gear train, and the like has a problem in that manufacturing cost is increased.
또한 종래 산업용 차량에는 차량을 효과적으로 운행하기 위해 좌·우 차륜을 차동적으로 구동하는 차동구동장치가 장착되는데, 대부분의 차동구동장치 구성이 복잡하여 소요되는 부품수가 증가하고 제조원가가 상승하는 문제점이 있었다.In addition, the conventional industrial vehicle is equipped with a differential drive device for driving the left and right wheels differentially in order to drive the vehicle effectively, most of the configuration of the differential drive device has a problem that the number of parts required and manufacturing cost increases. .
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 산업용 차량에 조향실린더에 의해 구동되는 구동체인 및 스프로켓을 구비하는 조향장치를 장착하여 전·후륜이 조향각 제한없이 같은 방향으로 조향되어 차량 진행방향이 용이하게 전환될 수 있게 하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to equip the industrial vehicle with a steering chain having a drive chain and a sprocket driven by a steering cylinder, so that the front and rear wheels are the same without limiting the steering angle. Steering in the direction so that the vehicle travel direction can be easily switched.
본 발명의 다른 목적은 산업용 차량에 단순한 구성으로 이루어져 좌·우 차륜을 차동적으로 구동하는 차동구동장치를 장착하여 좌·우 차륜의 차동구동기능이 효과적으로 이루어지게 하는데 있다.Another object of the present invention is to make a differential driving function of the left and right wheels effectively by mounting a differential driving device which is configured in a simple configuration in the industrial vehicle to drive the left and right wheels differentially.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 조향실린더에 의해 구동되는 구동 체인 및 스프로켓을 구비하는 조향장치와 단순한 구성의 차동구동장치를 포함하는 산업용 차량의 조향 및 구동시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a steering and driving system of an industrial vehicle including a steering device having a drive chain and a sprocket driven by a steering cylinder and a differential driving device having a simple configuration.
본 발명에 따른 산업용 차량의 조향 및 구동시스템은, 좌·우측차륜으로 이루어지는 전·후륜이 차체 전후방 하측에 각각 설치되는 산업용 차량에 있어서, 좌·우측입력포트가 형성된 압유챔버와 압유챔버 내에 설치되어 좌우입력포트에 공급되는 압유에 의해 좌우로 이동되는 조향실린더와 조향실린더 양단에 연결되는 구동체인에 의해 구동되는 좌·우스프로켓과 좌·우스프로켓에 결합되는 좌·우선회축을 포함하여 차체 전후방에 각각 설치되는 전·후륜 조향케이스와, 조향펌프 및 유압탱크에 연결되어 조향핸들의 회전에 따라 조향펌프로부터의 압유를 좌·우측실린더포트로 배출하는 로터리밸브와, 전륜 조향케이스와 후륜 조향케이스를 연결하는 제1 유로와, 로터리밸브와 전·후륜 조향케이스를 연결하는 제2 및 제3 유로를 포함하여 전·후륜을 조향하는 조향장치 및 구동펌프와 연결되어 차륜에 가해지는 저항에 따라 좌·우측차륜을 차동적으로 구동하는 구동유압모터가 장착되며 좌·우선회축에 결합되어 일체로 회전하는 좌·우측차륜을 포함하는 차동구동장치를 포함하여 이루어진다.The steering and driving system of an industrial vehicle according to the present invention is provided in a hydraulic oil chamber and a hydraulic oil chamber in which left and right input ports are formed in an industrial vehicle in which front and rear wheels, which are formed of left and right wheels, are respectively installed at the front and rear of the vehicle body. The steering cylinder is moved left and right by the pressure oil supplied to the left and right input ports, and the left and right sprockets driven by the drive chain connected to both ends of the steering cylinder, and left and right pivots coupled to the left and right sprockets. The front and rear wheel steering cases installed, the rotary valve connected to the steering pump and the hydraulic tank to discharge the hydraulic oil from the steering pump to the left and right cylinder ports as the steering wheel rotates, the front wheel steering case and the rear wheel steering case The front and rear wheels include a first flow path for connecting and second and third flow paths for connecting the rotary valve and the front and rear steering cases. It is equipped with a driving hydraulic motor for driving the left and right wheels differentially according to the resistance applied to the wheel connected to the steering device and the driving pump to steer, and is coupled to the left and right pivots and includes left and right wheels that rotate integrally. It comprises a differential drive device.
상술한 차동구동장치는 차체의 좌·우에 설치되는 좌·우측차륜과, 구동펌프에 병렬로 연결되어 좌·우측차륜을 구동하는 좌·우구동유압모터와, 내부에 좌·우측차륜과 좌·우구동유압모터를 연결하는 감속기어열을 포함하여 선회축에 결합되는 기어케이스로 이루어져 좌·우측차륜에 가해지는 저항에 따라 구동펌프로부터 좌·우구동유압모터에 배분되는 유량이 변화하여 좌·우측차륜의 구동이 차동적으 로 이루어지는 것이 바람직하다.The above-mentioned differential driving device includes left and right wheels installed on left and right sides of the vehicle body, left and right driving hydraulic motors connected in parallel to a driving pump to drive left and right wheels, and left and right wheels and left and right insides. It consists of a gear case coupled to the pivot shaft, including a gear train that connects the right driven hydraulic motor, and the flow rate distributed from the driving pump to the left and right driven hydraulic motor changes according to the resistance applied to the left and right wheels. It is desirable to drive the right wheel differentially.
또한 제2 유로는 로터리밸브 우측실린더포트와 전륜 조향케이스의 유압실린더 우측입력포트를 연결하고, 제1 유로는 전륜 조향케이스 유압실린더의 좌측입력포트와 후륜 조향케이스 유압실린더의 좌측입력포트를 연결하고, 제3 유로는 후륜 조향케이스 유압실린더의 우측입력포트와 로터리밸브의 좌측실린더포트를 연결하도록 구성될 수 있다.In addition, the second flow path connects the rotary valve right cylinder port and the right cylinder hydraulic input port of the front steering wheel, and the first flow path connects the left input port of the front wheel steering case hydraulic cylinder and the rear input steering port hydraulic cylinder. The third flow path may be configured to connect the right input port of the rear wheel steering case hydraulic cylinder and the left cylinder port of the rotary valve.
또한 제1 유로는 전륜 조향케이스 유압실린더의 우측입력포트와 후륜 조향케이스의 좌측입력포트를 서로 연결하는 우측유로와 전륜 조향케이스 유압실린더의 좌측입력포트와 후륜 조향케이스의 우측입력포트를 서로 연결하는 좌측유로로 이루어지고, 제2 유로는 로터리밸브 우측실린더포트와 우측유로를 연결하고, 제3 유로는 로터리밸브 좌측실린더포트와 좌측유로를 연결하도록 구성될 수 있으며, 여기에서 조향장치는 로터리밸브로부터 전·후륜 조향케이스로의 압유 흐름을 개폐하는 솔레노이드 밸브를 적어도 하나 이상 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the first flow path connects the right channel connecting the right input port of the front steering wheel hydraulic cylinder and the left input port of the rear steering wheel to each other and the left input port of the front steering wheel hydraulic cylinder and the right input port of the rear steering wheel. The second flow path may be configured to connect the rotary valve right cylinder port and the right flow path, and the third flow path may be configured to connect the rotary valve left cylinder port and the left flow path, wherein the steering apparatus is provided from the rotary valve. It is preferable to further include at least one solenoid valve for opening and closing the pressure oil flow to the front and rear wheel steering case.
이하, 첨부 도면의 바람직한 실시예 들을 통하여, 본 발명에 따른 산업용 차량의 조향 및 구동시스템의 구성과 작용을 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, with reference to the preferred embodiments of the accompanying drawings, looks at the configuration and operation of the steering and driving system of the industrial vehicle according to the present invention in more detail.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 및 구동시스템을 구비하는 산업용 차량의 사시도이다.2 is a perspective view of an industrial vehicle having a steering and driving system according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 산업용 차량(1)은 하부프레임(2) 하측의 전후방으로 전·후륜(20f,20r)이 장착되며, 상부프레임(3) 상측에는 조향핸들(131)이 설치된 운전실(3a)이 장착되고 작업기(31)를 포함하는 붐 조립체(30)가 설치된다. 상기 붐 조립체(30)가 상부프레임(3)에 대하여 회전되면 상기 작업기(31)도 상부프레임(3) 대하여 상하로 승하강 작동을 하며 작업을 수행한다. 상부프레임(3)은 하부프레임(3)에 대하여 회전 가능하게 설치되며, 붐 조립체(30)의 제2 메인아암(33)이 제1 메인아암(32)에 대하여 상대이동 가능하게 설치되어 작업기(31)의 위치를 차량(1)의 전방으로 신장시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향장치의 개략도이다.3 is a schematic diagram of a steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
전륜(20f)과 후륜(20r)은 각각 좌·우측차륜(21a,21b,22a,22b)으로 이루어지며, 하부프레임(2) 전후방 하측에 각각 설치되는데, 조향장치(100)에 의해 전륜(20f)과 후륜(20r)이 조향각 제한없이 같은 방향으로 회전되도록 이루어진다. The
조향장치(100)는 크게 전·후륜 조향케이스(110,120)와, 로터리밸브(130)와, 제1 유로(140), 제2 유로(150) 및 제3 유로(160)를 포함하여 이루어진다.The
하부프레임(2)의 전후방에는 전·후륜 조향케이스(110,120)가 설치되어 각각 전·후륜(20f,20r)을 조향한다. 로터리밸브(130)는 상기 전·후륜 조향케이스(110,120)에 압유를 공급하고, 제1 및 제2, 3 유로(140,150,160)는 상기 로터리밸브(130), 전륜 조향케이스(110) 및 후륜 조향케이스(120)의 각각을 연결하는 역할을 한다.Front and rear
전·후륜 조향케이스(110,120)는 동일한 구성으로 이루어져 전후방향으로 대칭을 이루며 하부프레임(2) 하측에 설치되며, 조향케이스(110,120) 각각에는 좌·우측차륜(21a,21b,22a,22b)이 연결되어, 조향케이스(110,120)에 압유가 공급됨에 따라 좌·우측차륜(21a,21b,22a,22b)의 조향이 이루어진다.The front and rear
도 4a는 도 3의 조향장치 내에 포함되는 조향케이스의 개략도, 도 4b는 도 4a의 조향장치의 좌회전시 조향케이스의 작동상태도, 도 4c는 도 4a의 조향장치의 우회전시 조향케이스의 작동상태도이다.Figure 4a is a schematic view of the steering case included in the steering apparatus of Figure 3, Figure 4b is an operating state of the steering case when the left turn of the steering apparatus of Figure 4a, Figure 4c is an operating state of the steering case when the right turn of the steering apparatus of Figure 4a to be.
도시된 조향케이스는 후륜 조향케이스(120)를 나타내며, 도 3에 도시된 바와 같이 전륜 조향케이스(110)는 후륜 조향케이스(120)와 동일한 구성으로 이루어져 상기 하부프레임(2)에 대하여 전후방으로 대칭되게 설치되기 때문에 여기서는 후륜 조향케이스(120)의 구성만을 설명한다.The illustrated steering case represents the rear
조향케이스(120)는 하우징(125) 내에 설치되는 압유챔버(121)와, 조향실린더(122)와, 구동체인(123)과, 좌·우스프로켓(124a,124b)과, 좌·우선회축(125a,125b)을 포함한다. 좌·우선회축(125a,125b) 각각에는 좌·우측차륜(22a,22b)이 연결되어 상기 조향실린더(122)가 좌우로 이동되면 좌·우측차륜(22a,22b)의 조향이 이루어진다.The
상기 조향케이스(120)의 압유챔버(121)에는 좌·우측입력포트(121a,121b)가 형성되며, 상기 압유챔버(121) 내에 상기 조향실린더(122)가 좌우로 이동가능하게 설치된다. 조향실린더(122)의 중간에는 압유챔버(121) 내부를 좌우영역으로 구분하는 피스톤(122a)이 형성되어, 압유챔버(121) 좌·우측입력포트(121a,121b)를 통해 입력되는 압유의 작용에 의해 피스톤(122a)이 좌우로 이동됨으로써 조향실린더(122)가 좌우 이동된다. Left and
조향실린더(122)의 양단에는 구동체인(123)이 연결되는데, 조향실린더(122) 양단으로 이격되게 좌·우스프로켓(124a,124b)이 설치되고, 구동체인(123)과 좌·우스프로켓(124a,124b)이 맞물려 있어서 구동체인(123)에 의해 좌·우스프로켓(124a,124b)이 구동되어 회전운동을 한다. 조향실린더(122)와 구동체인(123)의 연결은 세트스크류(122b)를 개재하여 이루어지기 때문에, 세트스크류(122b)를 회전시킴으로서 구동체인(123)에 작용하는 장력을 조절할 수 있다.The driving
좌·우스프로켓(124a,124b) 각각의 중심에는 좌·우선회축(125a,125b)이 결합된다. 좌·우선회축(125a,125b)의 상단은 좌·우스프로켓(124a,124b)의 중심에 고정되며 하단은 후술하는 기어케이스(320)와 결합되어, 좌·우스프로켓(124a,124b)과 좌·우선회축(125a,125b)이 회전됨에 따라 기어케이스(320)도 일체로 회전운동을 한다.Left and
이와 같은 구성에 따르면, 조향각이 제한되던 종래의 조향장치와는 달리 차륜이 좌우로 각각 90°까지 조향되어, 180°의 범위에서 조향이 가능한 특징을 갖는다.According to such a configuration, unlike the conventional steering device in which the steering angle is limited, the wheels are steered to the left and right by 90 °, respectively, and have a feature capable of steering in the range of 180 °.
상기 압유챔버(121)의 좌·우측입력포트(121a,121b)에는 압유가 공급되어야 하는데, 차량의 소정 위치에 설치되는 로터리밸브(130)가 압유를 공급하는 역할을 수행한다. 로터리밸브(130)는 조향핸들(131)과, 조향펌프(132) 및 유압탱크(133)와 연결되어 조향핸들(131)이 회전됨에 따라 조향펌프(132)로부터의 압유를 좌·우측실린더포트(130a,130b)로 배출한다.Pressure oil must be supplied to the left and
로터리밸브(130)와 상기 전·후륜 조향케이스(110,120)의 연결은 제1 유로(140), 제2 및 제3 유로(150,160)에 의해 이루어진다. 제1 유로(140)는 상기 전륜 조향케이스(110)와 후륜 조향케이스(120)를 연결하고, 제2 및 제3 유로(150,160)는 상기 로터리밸브(130)와 상기 전·후륜 조향케이스(110,120)를 연결한다. The
상기 제1 유로(140)는 우측유로(140b)와 좌측유로(140a)로 이루어진다. 우측유로(140b)는 상기 전륜 조향케이스(110)의 우측입력포트(111b)와 후륜 조향케이스(120)의 좌측입력포트(121a)를 연결하고, 좌측유로(140a)는 상기 전륜 조향케이스(110)의 좌측입력포트(111a)와 후륜 조향케이스(120)의 우측입력포트(121b)를 연결한다. The
상기 제2 유로(150)는 상기 로터리밸브(130) 우측실린더포트(130b)와 상기 우측유로(140b)를 연결하고, 상기 제3 유로(160)는 상기 로터리밸브(130) 좌측실린더포트(130a)와 상기 좌측유로(140a)를 연결함으로써, 상기 로터리밸브(130)와 상기 전·후륜 조향케이스(110,120)가 서로 연통된다.The
상기 제1 유로(140)의 좌측유로(140a)와 우측유로(140b)에는 압유의 흐름을 차단/연통시키는 솔레노이드 밸브(141a,141b)가 설치된다. 솔레노이드 밸브(141a,141b)가 압유의 흐름을 연통시키면 상기 로터리밸브(130)로부터의 압유가 전륜 조향케이스(110)와 후륜 조향케이스(120) 모두에 공급되지만, 솔레노이드 밸브(141a,141b)가 압유를 차단하면 로터리밸브(130)로부터의 압유는 전륜 조향케이스(110)에만 공급되어, 전륜(20f)만 조향되고 후륜(20r)은 조향되지 않아 일반적인 전륜 조향장치와 같은 조향이 이루어진다.
이하에서는 이와 같은 구성으로 이루어지는 조향장치(100)의 작동을 살펴본다. 차량이 좌측으로 회전하기 위해 조향핸들(131)이 좌측으로 회전되면, 로터리밸브(130)로부터의 압유가 좌측실린더포트(130a)와 제3 유로(160)와 좌측유로(140a)를 통과하여 전륜 조향케이스(110)의 좌측입력포트(111a)와 후륜 조향케이스(120)의 우측입력포트(121b)의 각각으로 공급된다. 따라서 전륜 조향케이스(110)의 조향실린더(112)는 우측으로, 후륜 조향케이스(120)의 조향실린더(122)는 좌측으로 이동하여 전륜(20f)과 후륜(20r)이 모두 같은 방향인 좌측으로 조향된다. 따라서 차량을 주행하여 회전시키지 않고도 차량의 진행방향을 용이하게 전환할 수 있으므로 좁은 공간에서도 작업을 원활히 수행할 수 있다. 또한 일반 도로에서 차량을 주행할 경우에는 상기 솔레노이드 밸브(141a,141b)를 작동시켜 후륜 조향케이스(120)로의 압유 공급을 차단함으로써 전륜(20f)만 조향되도록 할 수 있다.Hereinafter, the operation of the
도 5는 도 3의 A-A 선에서 바라본 구동장치의 정면도이다.5 is a front view of the driving device viewed from the line A-A of FIG.
차동구동장치(300)는 하부프레임(2)의 좌·우에 설치되는 좌·우측차륜(22a,22b)과, 좌·우구동유압모터(310a,310b)와, 기어케이스(320)를 포함하여 이루어진다.The
기어케이스(320)는 그 상부가 상기 선회축(125a,125b)과 연결되는데, 선회축(125a,125b) 상단은 상기 스프로켓(124a,124b)의 중심에 고정된다. 따라서 스프로켓(124a,124b)이 상기 구동체인(123)에 의해 구동되어 회전됨에 따라 선회축(125a,125b) 및 기어케이스(320)가 함께 회전운동을 한다. 또한 기어케이스(320) 내에는 구동유압모터(310a,310b) 축에 결합되는 구동기어(321)와 이에 맞물리며 차축(323)에 결합되는 종동기어(322)로 이루어지는 감속기어열(324)이 설치된다.The upper portion of the
기어케이스(320)에 장착되는 좌·우구동유압모터(310a,310b)는 좌·우측차륜(22a,22b)을 차동적으로 구동하는 역할을 한다. 좌·우구동유압모터(310a,310b)는 회전축(325)이 기어케이스(320) 내측에 위치하도록 기어케이스(320)에 고정되고, 회전축(325)에는 구동기어(321)가 결합된다. 일단이 차륜(22a,22b)의 중심과 연결되는 차축(323)은 타단이 기어케이스(320) 내부로 삽입되도록 설치된다. 차축(323)의 타단에는 종동기어(322)가 상기 구동기어(321)와 맞물리도록 설치된다. 따라서 구동펌프(340)로부터 압유를 공급받아 구동유압모터(310a,310b)가 회전하면 감속기어열(324)을 통해 차축(323)으로 구동력이 전달되어 차륜(22a,22b)의 구동이 이루어진다.The left and right driving
상술한 바와 같이 좌·우구동유압모터(310a,310b)는 구동펌프(340)와 병렬로 연결되기 때문에, 좌·우측차륜(22a,22b)에 부가되는 저항이 동일한 경우에는 구동펌프(340)로부터 좌·우구동유압모터(310a,310b) 각각에 공급되는 유량이 동일하여 좌·우측차륜(22a,22b)이 동일한 구동력에 의해 구동된다. 좌·우측차륜(22a,22b)에 가해지는 저항력에 차이가 발생하는 경우에는 좌·우구동유압모터(310a,310b)에 작용하는 부하가 달라지므로, 구동펌프(340)로부터 좌·우구동유압모터(310a,310b) 각각에 공급되는 유량도 달라져 좌·우측차륜이 상이한 구동력에 의해 차동적으로 구동된다.As described above, since the left and right driving
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조향장치(200)의 개략도이다.6 is a schematic diagram of a
제1 유로(240)가 상기 전륜 조향케이스(110)와 후륜 조향케이스(120)를 연결하고, 제2 및 제3 유로(250,260)가 상기 로터리밸브(130)와 상기 전·후륜 조향케이스(110,120)를 연결함으로써, 제1, 제2 및 제3 유로(240,250,260)에 의해 로터리밸브(130)로부터의 압유가 전·후륜 조향케이스(110,120)로 공급되는 점은 상술한 일 실시예와 동일하므로, 기타 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다.The
그러나 제2 유로(250)는 상기 로터리밸브(130) 우측실린더포트(130b)와 상기 전륜 조향케이스(110)의 우측입력포트(111b)를 연결하고, 제1 유로(240)는 전륜 조향케이스(110) 좌측입력포트(111a)와 후륜 조향케이스(120) 좌측입력포트(121a)를 연결하고, 제3 유로(260)는 후륜 조향케이스(120) 우측입력포트(121b)와 로터리밸브(130)의 좌측실린더포트(130a)를 연결한다. 이와 같이 전륜 조향케이스(110)와 후륜 조향케이스(120) 및 로터리밸브(130)가 직렬로 연결되므로 로터리밸브(130)로부터의 압유는 전륜 조향케이스(110)에 입력되고, 전륜 조향케이스(110)로부터의 압유가 다시 후륜 조향케이스(120)로 입력되어, 전·후륜 조향케이스(110,120) 각각의 조향실린더(112,122)가 작동되어 전·후륜(20f,20r)의 조향이 이루어진다.However, the
차량이 좌측으로 회전하기 위해 조향핸들(131)이 좌측으로 회전되면, 로터리밸브(130)로부터의 압유가 좌측실린더포트(130a) 및 제3 유로(260)를 통과하여 후륜 조향케이스(120)의 우측입력포트(121b)로 공급됨으로써 조향실린더(122)가 우측으로 이동되어 후륜(20r)이 좌측으로 조향된다. 후륜 조향케이스(120) 좌측입력포트(121a)로부터의 압유는 제1 유로(240) 및 전륜 조향케이스(110)의 좌측입력포트(111a)를 통해 전륜 조향케이스(110)로 입력되어 전륜 조향케이스(110)의 조향실린더(112)가 우측으로 이동하여 전륜(20f)이 좌측으로 조향된다. When the
전·후륜 조향케이스(110,120) 조향실린더(112,122)가 서로 반대방향으로 이동하여 전·후륜(20f,20r)이 서로 같은 방향으로 조향되므로 차량을 주행하여 회전시키지 않고도 차량의 진행방향을 용이하게 전환할 수 있어서 좁은 공간에서도 작업을 원활히 수행할 수 있다.The steering
본 실시예에서는 전·후륜 조향케이스(110,120)와 로터리밸브(130)가 직렬로 연결되기 때문에 상술한 솔레노이드 밸브를 설치하지 못하므로, 전·후륜(20f,20r)이 항상 연동하여 조향되는 특징을 갖는다.In this embodiment, since the front and rear
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 차량이 작업기에 물체를 적재하는 작동상태도, 도 8은 도 7의 산업용 차량이 물체를 내려놓기 위해 회전하는 작동상태도를 나타낸다.FIG. 7 is an operating state diagram in which an industrial vehicle loads an object into a work machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an operation state diagram in which the industrial vehicle of FIG. 7 rotates to lay down an object.
좁은 장소에서 이루어지는 작업의 특성상 물체가 놓인 위치와 적재되어야 할 장소가 가까운 경우에는 작업기(31)에 물체를 싣고 차량을 후진, 회전, 다시 전진시키는 등의 조작을 수행하여 차량 전체를 회전시킬 필요 없이, 별도로 장착되는 상부프레임 선회장치 만을 작동시키면 작업기(31)의 방향만을 회전시켜 작업을 용이하게 수행할 수 있다.If the place where the object is placed is close to the place where the object is to be loaded due to the characteristics of the work performed in a narrow place, it is not necessary to rotate the entire vehicle by loading the object on the
본 발명에 따른 산업용 차량(1)이 물체(10)를 장소 C로부터 새로운 적재장소 E로 이동시키기 위해서는, 장소 C에서 차량(11)의 작업기(12)에 물체(10)를 적재한 후 전·후륜(20f,20r)을 장소 E 방향으로 조향시킨 후 상부프레임(3)을 장소 E 방향으로 회전시키면, 차량(1)의 진행방향과 작업기(31)의 방향이 장소 E 방향으로 용이하게 전환된다. 이 상태에서 물체를 내려놓을 수 있을 뿐만 아니라, 붐 조립체(30)의 길이를 신장시키면 차량(1) 전방의 적절한 위치에 물체(10)를 내려놓을 수 있다. 따라서 차량을 전·후진 시키는 등의 불필요한 조작이 필요 없이 작업을 수행할 수 있고, 좁은 공간에서도 물체를 신속하게 이동시킬 수 있다.In order for the
상술한 바와 같은 본 발명의 산업용 차량의 조향 및 구동시스템에 따르면, 산업용 차량에 조향실린더에 의해 구동되는 구동체인 및 스프로켓을 구비하는 조향장치를 장착하여 전·후륜이 조향각 제한없이 같은 방향으로 조향되므로 좁은 작업공간에서도 차량 진행방향이 용이하게 전환되며 좌·우 차륜의 차동구동이 효과적으로 이루어진다.According to the steering and driving system of the industrial vehicle of the present invention as described above, the front and rear wheels are steered in the same direction without limiting the steering angle by mounting a steering device having a drive chain and a sprocket driven by a steering cylinder in the industrial vehicle. The driving direction is easily changed even in a narrow work space, and the differential driving of the left and right wheels is effectively performed.
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