KR100685698B1

KR100685698B1 - 스티어링 조작장치

Info

Publication number: KR100685698B1
Application number: KR1019990013539A
Authority: KR
Inventors: 이까리마사노리
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2007-02-23
Anticipated expiration: 2019-04-16
Also published as: JPH11321664A; DE19917879A1; JP3783189B2; US6202501B1; KR19990087939A

Abstract

(과제) 조작성이 양호하며 특히 미소 스티어링 조작성이 양호한 스티어링 조작장치를 제공하는 것이다.

(해결수단) 대략 수평방향으로 회전하는 스티어링 조작축 (6) 과, 스티어링 조작축 (6) 에 연결되며 스티어링 조작축 (6) 에서 소정의 수평거리만큼 떨어져 대략 수평방향으로 선회하여 스티어링 조작축 (6) 을 회전시키는 레버 (3) 를 구비한다. 스티어링 조작축 (6) 을, 레버 (3) 를 쥐었을 때에 손목의 대략 하방에 위치시킨다. 또, 레버 (3) 와 팔꿈치 또는 팔을 고정하는 아암 레스트 (9) 의 위치가, 조작시이트 (1) 에 대해 대략 수평방향으로 및/또는 상하방향으로 조정 가능하게 된다. 스티어링 조작축 (6) 의 대략 하방에 배치된 파일럿 밸브 (8) 의 입력축 (8A) 에 대해, 스티어링 조작축 (6) 이 수평방향 및 상하방향으로 이동 가능해지도록 연결수단 (7) 에 의해 입력축 (8A) 에 연결된다.

스티어링

Description

스티어링 조작장치 {STEERING GEAR}

도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 스티어링 조작장치의 설명도.

도 2 는 스티어링각도 제어수단의 블럭도.

도 3 은 차속과 파일럿 유압 신호 관계의 일례를 나타내는 설명도.

도 4 는 레버 근방의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 조작시이트 1A : 슬라이드 레일

2 : 스티어링 박스 3 : 레버

4 : 연결바 6 : 스티어링 조작축

6A : 회전축 7 : 연결수단

8 : 파일럿 밸브 8A : 입력축

8B : 피드백축 9 : 아암 레스트

11 : 파일럿 유압원 12 : 제어기

13 : 스티어링 밸브 14 : 스티어링 유압원

16 : 스티어링 실린더 17 : 차속 검출기

18 : 구멍 25 : 유니버설 조인트

본 발명은 건설차량의 스티어링 조작장치에 관한 것으로서, 특히 작은 조작 각도로 안정적으로 스티어링을 조작할 수 있는 스티어링 조작장치에 관한 것이다.

종래부터 건설차량의 스티어링 방식으로는 핸들 방식과 조이스틱레버 방식이 있다. 핸들방식은 조작자 (operator) 가 운전석에 설치된 핸들을 회전 조작함으로써 회전 조작각에 대략 비례한 스티어링각을 얻을 수 있는 것으로서, 회전 조작각의 최대는 예컨대 좌우로 각각 2 ∼ 3 회전시키도록 되어 있다. 이 핸들방식에 의하면 회전 조작각에 대응한 스티어링각을 얻을 수 있어, 스티어링의 미세조작이 가능하다. 또한, 자동차 운전과 동일한 조작감각으로 운전할 수 있어 주행이 쉽다.

한편, 조이스틱레버 방식은, 조작자가 운전석에 설치된 조이스틱레버를 기울임 조작함으로써 그 기울임 조작각에 대략 비례한 스티어링 속도 (스티어링각의 변화속도) 를 얻을 수 있다. 또한, 기울임 조작각의 최대는 좌우로 각각 손목의 회전 최대각이며, 이에 의해 한쪽손으로 조작할 수 있게 되어 있다. 이 때문에, 작업기를 조작하면서 주행하는 경우의 주행이 용이하다.

그러나, 상기와 같은 종래의 스티어링 방식에는 다음과 같은 문제가 있다.

먼저, 핸들 방식의 경우에는, 큰 스티어링각을 얻기 위해서는 큰 회전 조작각을 필요로 하기 때문에, 스티어링의 전환이 빈번히 요구되는 건설차량에서는 조 작자의 피로의 한 요인이 되고 있다. 또, 조작중의 주행시에는 한쪽손으로 핸들조작을 할 필요가 있어 조향조작이 매우 어렵다는 문제도 있다.

또한, 조이스틱레버 방식에서는, 조이스틱레버의 기울임 조작각에 대략 비례한 스티어링 속도를 얻을 수 있어 레버를 기울인 상태에서는 스티어링이 점점 크게 틀어진다. 이 때문에, 1 회의 조향조작시에 스티어링각이 목표 스티어링각이 될 때마다 조이스틱레버를 중립위치로 되돌려 스티어링 속도를 0 으로 복귀시킬 필요가 있으며, 또한 스티어링각을 직진 위치로 되돌릴 때에 이것과 동일한 조작을 반대방향으로 할 필요가 있다. 따라서, 조작 회수가 증가되어 조작자의 부담이 늘어난다. 또, 미소 스티어링각을 조작하는 데에는 단시간 동안에 미소 기울임각으로 반대의 레버조작을 연속해서 행해야 하므로, 조작이 매우 어려워 조향이 불안정해지기 쉽다.

본 발명은 상기 문제점에 착안하여 이루어진 것으로서, 조작성이 양호하며 특히 미소 스티어링 조작성이 양호한 스티어링 조작장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 제 1 구성의 발명은, 건설차량의 스티어링 조작장치에 있어서,

대략 수평방향으로 회전하는 스티어링 조작축 (6) 과,

스티어링 조작축 (6) 에 연결되며 스티어링 조작축 (6) 에서 소정의 수평거리만큼 떨어져 대략 수평방향으로 선회하여 스티어링 조작축 (6) 을 회전시키는 레 버 (3) 를 구비하고 있다.

제 1 구성에 기재된 발명에 의하면, 스티어링 조작축에서 수평방향으로 소정 거리 떨어진 레버로 스티어링 조작축을 수평방향으로 회전시키기 때문에, 수평 회전각의 크기가 조작자에 의해 스티어링 조작량으로서 잘 감지될 수 있다. 따라서, 약간의 레버 움직임으로 조작량의 미세조정이 가능해진다.

또, 제 2 구성의 발명은, 제 1 구성의 스티어링 조작장치에 있어서, 상기 스티어링 조작축 (6) 이, 조작자가 상기 레버 (3) 를 쥐었을 때에 손목의 대략 하방에 위치하도록 되어 있다.

제 2 구성의 발명에 의하면, 조작자가 레버를 쥐었을 때에 손목의 대략 하방에 스티어링 조작축이 위치하고 있어, 레버가 손목을 중심으로 회전한다. 그럼으로써, 스티어링의 조작성, 특히 미소 조작시의 조작성이 향상된다.

또, 제 3 구성의 발명은, 제 1 구성의 스티어링 조작장치에 있어서, 조작자가 상기 레버 (3) 를 쥘 때에 팔꿈치 또는 팔을 고정하는 아암 레스트 (arm rest) (9) 를 구비하고 있다.

제 3 구성의 발명에 의하면, 아암 레스트에 의해 팔꿈치 또는 팔을 고정하여 안정된 상태에서 스티어링 조작을 할 수 있어 조향의 조작성이 향상된다.

또, 제 4 구성의 발명은, 제 3 구성의 스티어링 조작장치에 있어서, 상기 레버 (3) 와 아암 레스트 (9) 의 위치가, 조작자가 착좌하는 조작시이트 (1) 에 대해 대략 수평방향 또는 상하방향중의 일방 또는 양방으로 조정 가능하게 되어 있다.

제 4 구성의 발명에 의하면, 상기 레버와 아암 레스트의 위치가, 조작자가 착좌하는 조작시이트에 대해 대략 수평방향 또는 상하방향중의 일방 또는 양방으로 조정 가능하게 되어 있어 조작자의 체격에 맞춰 레버와 아암 레스트를 조정할 수 있다. 따라서, 조작자가 자연스러운 상태에서 조향을 할 수 있어 조향의 조작성이 향상된다.

또, 제 5 구성의 발명은, 제 1 구성의 스티어링 조작장치에 있어서, 상기 스티어링 조작축 (6) 의 대략 하방에 배치되며 또 동일 축심 (8C) 상에 설치된 입력축 (8A) 과 피드백축 (8B) 의 각각의 회전각도의 편차각에 대략 비례한 파일럿 유압을 출력하여 건설차량의 스티어링각을 제어하는 파일럿 밸브 (8) 의 상기 입력축 (8A) 에 대해, 상기 스티어링 조작축 (6) 이 수평방향 및 상하방향으로 이동 가능해지도록, 상기 스티어링 조작축 (6) 이 연결수단 (7) 에 의해 상기 입력축 (8A) 에 연결되어 있다.

제 5 구성의 발명에 의하면, 스티어링 조작축이 파일럿 밸브의 회전축에 대해 수평방향 및 상하방향으로 이동 가능해지도록 스티어링 조작축과 파일럿 밸브의 회전축이 연결수단에 의해 연결되어 있으며, 따라서 조작자의 체격 등에 맞춰 레버 및 스티어링 조작축을 이동시켜도 이 연결수단에 의해 파일럿 밸브의 회전축에 스티어링 조작축의 회전각도를 전달할 수 있다. 그럼으로써, 조작자의 조작이 편한 위치에 조작시이트 및 스티어링 조작축을 이동시킬 수 있어 스티어링의 조작성이 향상된다.

또, 제 6 구성의 발명은, 제 5 구성의 스티어링 조작장치에 있어서, 상기 파일럿 밸브 (8) 의 입력축 (8A) 과 상기 스티어링 조작축 (6) 의 회전축 (6A) 이 대 략 평행하게 배치되어 있다.

제 6 구성의 발명에 의하면, 파일럿 밸브의 회전축과 스티어링 조작축의 회전축이 대략 평행하므로, 스티어링 조작축의 회전을 파일럿 밸브에 전달하는 상기 연결수단의 구조가 간단화되며, 또 스티어링 조작축의 회전을 효율적으로 전달할 수 있다.

또, 제 7 구성의 발명은, 제 1 ∼ 6 구성 중 어느 하나의 스티어링 조작장치에 있어서, 건설차량의 스티어링각이 상기 스티어링 조작축 (6) 의 회전각도에 대략 비례하도록 되어 있다.

제 7 구성의 발명에 의하면, 스티어링 조작축의 회전각도 (즉, 레버의 조작각도) 에 대략 비례한 스티어링각도가 되도록 제어되기 때문에, 스티어링각이 목표 스티어링각이 되었을 때에 레버를 중앙위치에 되돌릴 필요가 없어진다. 따라서, 조작 회수가 적어지므로 조작자의 피로도가 저감된다. 또, 레버의 조작 각도에 대해 스티어링 속도가 변화하지 않고 스티어링을 안정적으로 조작할 수 있다. 또한, 스티어링 조작축의 회전각도 및 회전방향과 스티어링각 및 스티어링 선회방향을 쉽게 대응시킬 수 있다. 그럼으로써, 조작자는 스티어링의 조작 감각을 직감적으로 알기 쉬워 스티어링 조작이 쉬워진다.

또, 제 8 구성의 발명은, 제 1 ∼ 6 구성 중 어느 하나의 스티어링 조작장치에서, 건설차량의 속도에 따라 스티어링각의 변화속도를 변경하도록 하고 있다.

제 8 구성의 발명에 의하면, 건설차량의 속도에 따라 스티어링각이 변화되는 속도를 변경하고 있다. 예컨대, 고속 주행시에는 스티어링각이 너무 크거나 또는 스티어링을 빨리 너무 틀면, 급핸들에 의한 사이드슬립 등 주행이 불안정한 상태가 발생한다. 따라서, 이 때에는 스티어링각의 변화 속도를 지연시킴으로써 이것을 막을 수 있으며 안정된 주행이 가능해진다.

또, 제 9 구성의 발명은, 제 1 ∼ 6 구성 중 어느 하나의 스티어링 조작장치에 있어서, 상기 레버 (3) 가, 상기 스티어링 조작축 (6) 을 내부에 설치한 스티어링 박스 (2) 의 상면에 형성된 원호형 구멍 (18) 에서 돌출되어 있다.

제 9 구성의 발명에 의하면, 레버가, 스티어링 박스의 상면에 형성된 원호형 구멍에서 돌출되어 있으며, 조작자는 원호형 구멍에 대한 레버 위치에 의해 스티어링각이 어느 정도로 되어 있는지를 쉽게 알 수 있다. 따라서, 조작자로부터는 실제의 스티어링각이 보이지 않아도 눈매로 그 스티어링각을 알 수 있어 운전의 조작성이 향상된다.

이하, 도 1 ∼ 도 4 에 의거하여 실시형태를 상세하게 설명한다.

도 1 은 실시형태에 따른 스티어링 조작장치를 도시하고 있다. 도 1 에서, 도시되지 않은 운전실의 바닥면 위에 설치된 조작시이트 (1) 측방에는, 스티어링 박스 (2) 가 슬라이드 레일 (1A) 을 통해 차량의 전후방향 (도면 중 좌우방향) 으로 이동 가능하게 설치되어 있으며, 상기 스티어링 박스 (2) 는, 그 외측에 설치된 레버 (1B) 의 회전운동 조작으로 조작시이트 (1) 에 대해 전후방향으로 이동 가능 또는 고정 가능하게 되어 있다. 스티어링 박스 (2) 의 후부 상면 (2A) 에는 아암 레스트 (9) 가 상하방향으로 이동 가능하게 부착되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 조작시이트 (1) 와 반대측인 스티어링 박스 (2) 의 측면을 상기 후부 상면 (2A) 에서 상측으로 돌출하여 설치된 측판 (21) 에 소정 개수의 상하방향의 긴 구멍 (22) 을 뚫고, 이 긴 구멍 (22) 의 위치에 대략 일치시켜 아암 레스트 (9) 의 측면에 나사구멍을 뚫어, 측판 (21) 의 외측에서 긴 구멍 (22) 을 통해 상기 나사구멍에 스크류 (23) 를 삽입함으로써 아암 레스트 (9) 를 상하방향으로 이동 가능하게 하고 있다.

또, 스티어링 박스 (2) 의 앞부분 내에는, 스티어링 조작축 (6) 이 회전축 (6A) 의 둘레에 대략 수평방향으로 회전 가능하게 설치되어 있으며, 이 스티어링 조작축 (6) 에 스티어링 조작용 레버 (3) 의 하단부가 스티어링 박스 (2) 내의 연결바 (4) 를 통해 연결되어 있다. 레버 (3) 상부는, 스티어링 박스 (2) 의 상면에 형성된 원호형 구멍 (18) (상세히 후술함) 을 경유하여 윗쪽으로 돌출되어 있다. 조작자가 레버 (3) 를 쥔 상태에서 스티어링 조작축 (6) 이 조작자의 손목의 대략 하방에 위치하도록 구성되어 있다. 이때, 레버 (3) 가 스티어링 조작축 (6) 을 중심으로 하여 회전하는 범위의 대략 중앙위치 (즉, 차량의 대략 앞방향에 일치하고 있는 위치) 에서 회전된 각도를 회전각 (θ) 으로 한다.

또한, 스티어링 조작축 (6) 의 대략 하방이며, 또한 운전실 바닥면의 하방의 차체에는 파일럿 밸브 (8) 가 설치되어 있다. 이 파일럿 밸브 (8) 는 동일 축심 (8C) 상에 입력축 (8A) 및 피드백축 (8B) 을 가지고 있으며, 입력축 (8A) 의 회전각과 피드백축 (8B) 의 회전각의 편차각에 따른 파일럿 유압을 발생시킨다. 스티어링 조작축 (6) 의 회전축 (6A) 과 이 파일럿 밸브 (8) 의 축심 (8C) 은 대략 평행하게 설치되어 있다.

그리고, 스티어링 조작축 (6) 과 파일럿 밸브 (8) 의 입력축 (8A) 은, 상하방향으로 신축 가능하며 또 양단부의 위치가 상호 수평방향으로 이동 가능한 연결수단 (7) 을 통해 연결되어 있으며, 스티어링 조작축 (6) 의 회전각 (θ) 을 파일럿 밸브 (8) 에 전달하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는 연결수단 (7) 은 중앙부 (7C) 가 길이방향 (도면 중 화살표시 (X) 방향) 으로 신축 가능한 유니버설 조인트 (25) 로 구성되어 있다. 조작시이트 (1) 는, 조작자가 그 체격에 맞춰 조작시이트 (1) 의 위치를 조정할 수 있도록 시이트 슬라이드 기구 (1C) 및 시이트 상하 기구 (1D) 에 의해 각각 상하방향 및 전후방향으로 이동가능하게 되어 있다. 이 시이트 슬라이드 기구 (1C) 및 시이트 상하 기구 (1D) 에 의해 스티어링 조작축 (6) 의 위치가 이동하여도 상기 연결수단 (7) 에 의해 회전각 (θ) 이 전달된다.

또, 상기 유니버설 조인트 (25) 는, 상기 신축 가능한 중앙부 (7C) 를 가짐과 동시에 그 양단부에 조인트부 (7A, 7B) 를 가지며, 이 조인트부 (7A, 7B) 와 중앙부 (7C) 는 각각의 길이방향이 상호 소정각도 이내에서 교차하고 있을 때에 회전 가능하게 연결되어 있다. 그럼으로써 조인트부 (7A, 7B) 의 위치가 상호 수평방향 및/또는 상하방향으로 이동하여도 조인트부 (7A) 의 회전각 (θ) 을 조인트부 (7B) 에 전달할 수 있게 되어 있다. 그리고, 조인트부 (7A, 7B) 는, 각각 스티어링 조작축 (6) 및 파일럿 밸브 (8) 의 입력축 (8A) 에 접속되어 있기 때문에, 스티어링 조작축 (6) 과 파일럿 밸브 (8) 의 입력축 (8A) 의 위치관계가 변화하여도 스티어링 조작축 (6) 의 회전각 (θ) 을 파일럿 밸브 (8) 의 입력축 (8A) 에 전달할 수 있다.

이어서, 파일럿 밸브 (8) 를 포함한 스티어링각도 제어수단의 일례에 대해 설명한다. 도 2 에 스티어링각도 제어수단의 블럭도를 나타낸다. 또, 여기에서는 조향수단으로 아티큘레이트 (articulate) 식을 예로 들어 설명한다. 또한, 2 중선으로 기재된 화살표시는 유압의 전달을 나타내고 있다.

이 스티어링각도 제어수단은, 파일럿 밸브 (8) 와, 이 파일럿 밸브 (8) 에 파일럿 압력유체를 공급하는 파일럿 유압원 (11) 과, 파일럿 밸브 (8) 에서 출력된 파일럿 유압을 소정의 연산 (후술함) 에 의해 변환하는 제어기 (12) 와, 제어기 (12) 를 통해 변환된 파일럿 유압 신호에 따라 스티어링각을 제어하는 좌우의 유압 실린더 (16A, 16B) 를 구동시키는 스티어링 밸브 (13) 와, 스티어링 밸브 (13) 에 메인의 압력유체를 공급하는 스티어링 유압원 (14) 과, 스티어링 밸브 (13) 에서 출력된 압력유체의 유량에 따라 아티큘레이트식 스티어링을 조작하는 좌우의 유압 실린더 (16A, 16B) 와, 건설차량의 주행 속도를 검출하고 차속신호를 제어기 (12) 에 출력하는 차속 검출기 (17) 를 구비하고 있다. 또, 좌우의 유압 실린더 (16A, 16B) 의 작용에 의해 아티큘레이트된 양 (스티어링각에 비례함) 은, 기계적인 링크 기구 (도시생략) 에 의해 파일럿 밸브 (8) 의 피드백축 (8B) 에 피드백되어, 상기 입력축 (8A) 과 피드백축 (8B) 의 편차각이 작아지도록 하고 있다.

상기 스티어링각도 제어수단의 작동을 이하에 설명한다.

먼저, 최초 중립위치에 있던 파일럿 밸브 (8) 에서는, 스티어링 박스 (2) 의 스티어링 조작축 (6) 에서 전달된 회전각 (θ) 에 따라 입력축 (8A) 이 회전하며, 이 때의 피드백축 (8B) 과의 편차각에 대략 비례한 파일럿 유압이 발생하여 제어기 (12) 에 입력된다. 제어기 (12) 는 이 입력된 파일럿 유압을 소정의 연산에 의해 변환하고, 스티어링 밸브 (13) 의 조작부에 좌우의 유압 실린더 (16A, 16B) 를 신축시키는 파일럿 유압 신호로서 출력한다. 스티어링 밸브 (13) 는 이 파일럿 유압 신호에 의거하여 스티어링 유압원 (14) 에서 토출된 압력유체의 유량 및 방향을 제어하여 좌우의 유압 실린더 (16A, 16B) 를 신축시킨다. 그럼으로써, 건설차량이 아티큘레이트에 의해 조향된다. 그리고, 이 좌우의 유압 실린더 (16A, 16B) 의 신축량 (즉, 스티어링각에 상당함) 은, 도시되지 않은 링크 기구에 의해 파일럿 밸브 (8) 의 피드백축 (8B) 에 피드백되어, 스티어링각이 상기 회전각 (θ) 에 대응하는 각도가 되었을 때에 파일럿 밸브 (8) 의 출력은 정지되며 조향제어를 종료한다.

이때, 차속 검출기 (17) 는 건설차량의 주행속도를 검출하고 있으며, 그 차속 신호를 제어기 (12) 에 출력하고 있다. 제어기 (12) 는 소정의 관계식 또는 연산 테이블에 의거하여 차속에 따라 파일럿 밸브 (8) 에서 출력되는 상기 파일럿 유압 신호의 크기를 변환시킨다. 즉, 예컨대 도 3 에 나타낸 바와 같이 차속이 높을 때에는 파일럿 유압 신호의 크기를 줄임으로써 스티어링각의 변화량을 작게 하고 있다. 이것은, 고속 주행시에 스티어링을 빨리 변화시키면, 또는 스티어링각을 크게 하면, 급선회 상태가 되어 주행이 불안정해지기 쉬워, 이것을 방지하기 위함이다. 또, 도 3 에 나타낸 커브형상은 상기 소정의 관계식 또는 연산 테이블의 일례로서, 본 발명은 이와같은 커브형상에 한정되는 것은 아니다.

도 4 에 레버 (3) 근방의 평면도를 나타낸다. 도 4 에 나타낸 바와 같이 레버 (3) 는 스티어링 박스 (2) 의 상면에 형성된 원호형 구멍 (18) 에서 비스듬히 상측으로 돌출되어 있으며, 스티어링 조작축 (6) 을 중심으로 수평방향으로 선회 가능하게 되어 있다.

이 때, 원호형 구멍 (18) 은 스티어링 조작량을 알기쉽게 나타내고 있다. 즉, 구멍 (18) 의 어느 위치에 레버 (3) 가 위치하고 있는지에 따라, 건설차량의 스티어링각이 현재 어느 정도로 되어 있는지를 조작자가 직감적으로 이해할 수 있다. 또, 오른쪽으로 바짝 스티어링을 틀었을 때에는 레버 (3) 가 구멍 (18) 의 우단위치에, 왼쪽으로 바짝 스티어링을 틀었을 때에는 레버 (3) 가 구멍 (18) 의 좌단위치에 도달하도록 되어 있다. 또한, 구멍 (18) 의 중앙에는 직진을 나타내는 가시 마크 (예컨대 화살표시) 가 붙어 있으며, 구멍 (18) 의 좌우단부 가로에는 각각 왼쪽으로 꺽음과 오른쪽으로 꺽음을 나타내는 가시 마크 (L, R) 가 붙어 있다. 이것들로 인해 실제로 차량의 스티어링각을 보지 않아도 스티어링각의 크기를 알 수 있어 조향의 조작성이 향상된다. 또, 스티어링 박스 (2) 가 구멍 (18) 을 갖지 않는 구조 (예컨대, 스티어링 박스 (2) 밖에 스티어링 조작축 (6) 이 있는 구조) 라도, 레버 (3) 가 선회하는 원호형 궤적의 주위에 가시 마크를 붙임으로써 조향의 조작성이 향상되는 것은 말할 필요도 없다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 조작시이트 (1) 에 착좌한 조작자는, 아암 레스트 (9) 에 팔꿈치나 팔을 고정하면서 손으로 레버 (3) 를 붙잡고 스 티어링 조작을 할 수 있어 손목 및 손가락의 조작이 매우 편해진다. 이때 아암 레스트 (9) 에 팔꿈치나 팔을 고정함으로써 차체의 롤이나 피칭에 대해 손목을 고정할 수 있어 스티어링 조작이 매우 안정된다. 또, 스티어링 조작축 (6) 의 회전축 (6A) 이 대략 상하방향을 향하고 있으며, 또한 레버 (3) 를 쥔 조작자의 손목의 대략 하방에 상기 회전축 (6A) 이 위치하고 있어, 조작자는 손목을 중심으로 레버 (3) 를 수평방향으로 선회시켜 스티어링 조작을 할 수 있다. 따라서, 손목의 회전에 의해 스티어링 조작이 가능해지고, 미소 조작량으로 해결되기 때문에 조작자의 부하가 경감된다. 또, 스티어링 조작축 (6) 을 중심으로 레버 (3) 를 수평방향으로 선회시켜 조작하기 때문에 스티어링 선회의 감각에 매치된다. 또한, 이 스티어링 조작축 (6) 의 회전각 (θ) 에 따라 스티어링각이 제어되므로, 종래의 스티어링 속도를 제어하는 레버 조작에 비해 조작 회수가 감소됨과 동시에 미소 스티어링각을 조작할 때에도 조향의 안정성이 양호하다.

상기 스티어링 조작축 (6) 과, 이 스티어링 조작축 (6) 의 회전각 (θ) 을 입력하는 파일럿 밸브 (8) 의 입력축 (8A) 은, 스티어링 조작축 (6) 이 상기 입력축 (8A) 에 대해 수평방향 및 상하방향으로 이동 가능해지도록 연결수단 (7) 에 의해 연결되어 있기 때문에, 조작시이트 (1) 의 위치가 조정됨에 따라 레버 (3) 및 스티어링 조작축 (6) 의 위치가 파일럿 밸브 (8) 에 대해 이동하여도, 스티어링 조작축 (6) 의 회전각 (θ) 이 확실히 파일럿 밸브 (8) 의 입력축 (8A) 에 전달된다.

또한, 상기 실시형태에서는 스티어링 조작축 (6) 과 파일럿 밸브 (8) 의 입력축 (8A) 을 연결하고, 파일럿 밸브 (8) 에 의해 스티어링 밸브 (13) 를 통해 스 티어링각 제어용의 유압 실린더 (16A, 16B) 를 구동하는 예를 나타내고 있으나, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않는다. 즉, 유압 실린더 (16A, 16B) 의 제어유량이 적어도 되는 경우에는, 상기 파일럿 밸브 (8) 에 의해 직접 유압 실린더 (16A, 16B) 의 유량을 제어하고, 레버 (3) 의 선회 조작량에 대략 비례한 스티어링각이 되도록 제어해도 된다.

Claims

건설차량의 스티어링 조작장치에 있어서,

수평방향으로 회전하는 스티어링 조작축 (6) 과,

상기 스티어링 조작축 (6) 에 연결바 (4)를 통해 연결되며, 이 스티어링 조작축 (6) 으로부터 소정의 수평거리만큼 떨어져 수평방향으로 선회하여 상기 스티어링 조작축 (6) 을 회전시키는 레버 (3) 와,

상기 스티어링 조작축 (6) 의 하방에 배치되며 또한 동일 축심 (8C) 상에 설치된 입력축 (8A) 과 피드백축 (8B) 의 각각의 회전각도의 편차각에 비례한 파일럿 유압을 출력하여 건설차량의 스티어링각을 제어하는 파일럿 밸브 (8) 를 구비하고,

상기 파일럿 밸브 (8) 의 입력축 (8A) 과 상기 스티어링 조작축 (6) 은, 길이방향으로 신축가능하며 또한 양단부의 위치가 길이방향에 직교하는 방향으로 이동가능한 유니버설 조인트 (25) 로 이루어지는 연결수단 (7) 에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 스티어링 조작장치.
제 1 항에 있어서, 상기 스티어링 조작축 (6) 이, 조작자가 상기 레버 (3) 를 쥐었을 때에 손목의 하방에 위치하도록 한 것을 특징으로 하는 스티어링 조작장치.
제 1 항에 있어서, 조작자가 상기 레버 (3) 를 쥘 때에 팔꿈치 또는 팔을 고정하는 아암 레스트 (9) 를 구비한 것을 특징으로 하는 스티어링 조작장치.
제 3 항에 있어서, 상기 레버 (3) 와 아암 레스트 (9) 의 위치가, 조작자가 착좌하는 조작시이트 (1) 에 대해 수평방향 또는 상하방향중의 일방 또는 양방으로 조정 가능하게 된 것을 특징으로 하는 스티어링 조작장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 파일럿 밸브 (8) 의 입력축 (8A) 과 상기 스티어링 조작축 (6) 의 회전축 (6A) 이 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 스티어링 조작장치.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 건설차량의 스티어링각이 상기 스티어링 조작축 (6) 의 회전각도에 비례하도록 된 것을 특징으로 하는 스티어링 조작장치.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 건설차량의 속도에 따라 스티어링각의 변화속도를 변경하도록 한 것을 특징으로 하는 스티어링 조작장치.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 레버 (3) 가, 상기 스티어링 조작축 (6) 을 내부에 설치한 스티어링 박스 (2) 의 상면에 형성된 원호형 구멍 (18) 에서 돌출된 것을 특징으로 하는 스티어링 조작장치.
제 7 항에 있어서, 건설차량의 속도에 따라 스티어링각의 변화속도를 변경하도록 한 것을 특징으로 하는 스티어링 조작장치.
제 7 항에 있어서, 상기 레버 (3) 가, 상기 스티어링 조작축 (6) 을 내부에 설치한 스티어링 박스 (2) 의 상면에 형성된 원호형 구멍 (18) 에서 돌출된 것을 특징으로 하는 스티어링 조작장치.
제 8 항에 있어서, 상기 레버 (3) 가, 상기 스티어링 조작축 (6) 을 내부에 설치한 스티어링 박스 (2) 의 상면에 형성된 원호형 구멍 (18) 에서 돌출된 것을 특징으로 하는 스티어링 조작장치.
제 10 항에 있어서, 상기 레버 (3) 가, 상기 스티어링 조작축 (6) 을 내부에 설치한 스티어링 박스 (2) 의 상면에 형성된 원호형 구멍 (18) 에서 돌출된 것을 특징으로 하는 스티어링 조작장치.