KR102242194B1 - Telescopic cylinder type steering system for in-situ rotation to which an electro-hydrostatic actuator system is applied, a four-wheel steering axle including the same, and an in-situ rotation driving method using the same - Google Patents

Telescopic cylinder type steering system for in-situ rotation to which an electro-hydrostatic actuator system is applied, a four-wheel steering axle including the same, and an in-situ rotation driving method using the same Download PDF

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Abstract

A telescopic cylinder type steering system for pivot turning according to the present invention is applied to a four-wheel steering axle, which can select a steering mode and a pivot turning driving mode, and has a turning center point inside a vehicle during pivot turning driving so that a turning radius is very small, thereby efficiently driving in a narrow space and saving energy.

Description

전기-유압 구동 시스템이 적용된 제자리 회전용 텔레스코픽 실린더 타입의 조향 시스템과, 이를 포함하는 4륜 조향 액슬 및, 제자리 회전 구동방법{Telescopic cylinder type steering system for in-situ rotation to which an electro-hydrostatic actuator system is applied, a four-wheel steering axle including the same, and an in-situ rotation driving method using the same}A telescopic cylinder type steering system for in-situ rotation to which an electro-hydraulic drive system is applied, a four-wheel steering axle including the same, and a in-situ rotation driving method (Telescopic cylinder type steering system for in-situ rotation to which an electro-hydrostatic actuator system) is applied, a four-wheel steering axle including the same, and an in-situ rotation driving method using the same}

본 발명은 텔레스코픽 실린더를 이용한 제자리 회전용 조향 시스템에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 조향 모드와 제자리 회전 구동 모드를 선택할 수 있고 제자리 회전 구동시 선회 중심점이 차량 내부에 있으므로 선회 반경이 매우 작으며 이에 따라 좁은 공간에서도 효율적으로 구동할 수 있고 에너지를 절약할 수 있는 제자리 회전용 조향 시스템에 대한 것이다. The present invention relates to a steering system for rotation in place using a telescopic cylinder, and more specifically, a steering mode and a rotation driving mode in place can be selected. Accordingly, it is about a steering system for rotation in place that can efficiently drive even in a narrow space and save energy.

아울러, 본 발명은 이러한 조향 시스템을 갖는 4륜 조향 액슬, 및 제자리 회전 구동방법도 포함한다.In addition, the present invention also includes a four-wheel steering axle having such a steering system, and a rotation driving method in place.

일반적으로, 휠로더, 휠 굴삭기, 트랙터 등과 같이 휠로 구동되는 4륜 동력 전달계를 갖는 건설기계는 전,후진 주행과 조향을 동시에 수행하고 토사나 적재물을 운반하는 역할을 수행한다. In general, a construction machine having a four-wheel power transmission system driven by a wheel, such as a wheel loader, a wheel excavator, and a tractor, performs forward and backward driving and steering at the same time and performs a role of transporting soil or load.

상기 건설기계에 구비된 조향 장치는, 도 1~2에 나타난 바와 같이, 유압 실린더 로드(rod)의 축길이가 고정되어 있고 피스톤 좌,우측의 작동유 압력에 따라 로드가 좌측 또는 우측으로 이동하므로 좌륜과 우륜이 동일한 방향으로 조향되고, 이에 따라 선회 중심점이 차량 외부에 있게 되므로 큰 선회 반경을 갖는다. 이와 같이, 건설기계는 큰 선회 반경으로 인해 도심지나 공장 내부와 같은 협소한 작업 공간에서 소기의 목적을 달성하지 못하는 경우가 있다. The steering device provided in the construction machine, as shown in Figs. 1 and 2, the shaft length of the hydraulic cylinder rod is fixed and the rod moves to the left or right according to the hydraulic oil pressure on the left and right sides of the piston. The and the right wheel are steered in the same direction, and thus the turning center point is outside the vehicle, and thus has a large turning radius. As such, construction machinery may not achieve its intended purpose in a narrow work space such as an urban center or a factory interior due to a large turning radius.

이를 구체적으로 설명하면, 아래 (1), (2)와 같다. Specifically, it is as follows (1) and (2).

(1) 전차축 조향, 후차축 고정인 4륜 동력전달계(1) Front axle steering, rear axle fixed 4-wheel power transmission system

기존의 4륜 동력전달계(전차축 조향, 후차축 고정)의 선회 반경은 자전거 모델에 따라 다음 식과 같이 간단히 정리된다. The turning radius of the existing four-wheel power transmission system (front axle steering, rear axle fixed) is simply summarized as follows according to the bicycle model.

도 3에 나타난 바와 같이, 기존 4륜 동력전달계의 선회 반경(R)은, 후차축이 프레임에 고정된 상태에서 후륜 조향각이

Figure 112020056896044-pat00001
이므로, 전륜 조향각
Figure 112020056896044-pat00002
에 따라 결정된다. 그리고, 선회 중심점은 차량의 외부에 위치하게 된다. As shown in Fig. 3, the turning radius R of the existing four-wheel power transmission system is, when the rear axle is fixed to the frame, the rear wheel steering angle is
Figure 112020056896044-pat00001
So, the front wheel steering angle
Figure 112020056896044-pat00002
It is determined according to. And, the turning center point is located outside the vehicle.

Figure 112020056896044-pat00003
Figure 112020056896044-pat00003

(2) 전차축 및 후차축의 조향이 가능한 4륜 동력전달계(2) Four-wheel power transmission system capable of steering the front and rear axles

도 4에 나타난 바와 같이, 전, 후륜이 동시에 조향되는 4륜 조향(4-wheel steer)에서는 후륜 조향각

Figure 112020056896044-pat00004
이므로 전륜 조향각과 후륜 조향각에 의해 선회 반경이 결정된다. As shown in FIG. 4, in a 4-wheel steer in which the front and rear wheels are steered at the same time, the rear wheel steering angle
Figure 112020056896044-pat00004
Therefore, the turning radius is determined by the steering angle of the front wheel and the steering angle of the rear wheel.

특히, 전륜 조향각과 후륜 조향각이 동일한 경우, 전륜 조향각과 후륜 조향각의 비례 상수는

Figure 112020056896044-pat00005
이 되므로 전륜 조향각의 함수로 정리하면 다음과 같다. In particular, when the steering angle of the front wheel and the steering angle of the rear wheel are the same, the proportional constant of the steering angle of the front wheel and the steering angle of the rear wheel is
Figure 112020056896044-pat00005
Therefore, it can be summarized as a function of the steering angle of the front wheel as follows.

Figure 112020056896044-pat00006
Figure 112020056896044-pat00006

상기 식으로부터 선회 반경 R4는 선회 반경 R의 1/2 임을 알 수 있다. 하지만, 이 경우에도 여전히 선회 중심점이 차량 외부에 위치하게 된다. From the above equation, it can be seen that the turning radius R 4 is 1/2 of the turning radius R. However, even in this case, the turning center is still located outside the vehicle.

위와 같이, 4륜 동력전달계를 갖는 건설기계는 선회 구동시 선회 중심점이 차량 외부에 위치하고 이에 따라 선회 반경이 커서 좁은 공간에서 효율적인 작업을 할 수 없다는 문제점이 있다. As described above, a construction machine having a four-wheel power transmission system has a problem that the turning center point is located outside the vehicle during turning drive, and accordingly, the turning radius is large, so that efficient work cannot be performed in a narrow space.

도 5에 나타난 바와 같이, 4륜 동력전달계를 갖는 건설기계의 전,후륜이 차량의 전,후방 중심선(붉은 점선)을 기준으로 서로 대칭적으로 조향되면 선회 반경 R=0이 되므로 제자리 회전 구동이 가능하고 선회 중심점이 차량 내부에 위치하게 된다. As shown in Fig. 5, when the front and rear wheels of a construction machine having a four-wheel power transmission system are symmetrically steered with respect to the front and rear center lines (red dotted line) of the vehicle, the turning radius R = 0, so that the in-place rotation drive is performed. It is possible and the pivot center point is located inside the vehicle.

제자리 회전을 하기 위해서는 선회 중심점이 축거(wheel base)의 중심에 위치되도록 전륜 및 후륜의 조향각을 선정할 필요가 있다. 축거와 윤거가 동일한 경우, 전륜 조향각은 45°이지만, 일반적으로 윤거에 비해서 축거가 길기 때문에 아래와 같은 수식에 의해서 전륜 및 후륜 조향각을 선정할 수 있다. In order to rotate in place, it is necessary to select the steering angles of the front and rear wheels so that the center of rotation is located at the center of the wheel base. When the wheelbase and the track are the same, the steering angle of the front wheel is 45°, but since the wheelbase is generally longer than that of the track, the steering angle of the front and rear wheels can be selected by the following equation.

Figure 112020056896044-pat00007
Figure 112020056896044-pat00007

본 발명은 위와 같은 제자리 회전 구동이 가능한 조향 시스템을 제공하고자 제안된 것이다. 구체적으로, 본 발명은 조향 모드와 제자리 회전 구동 모드를 선택할 수 있고 제자리 회전 구동시 선회 중심점이 차량 내부에 있으므로 선회 반경이 매우 작으며 이에 따라 좁은 공간에서도 효율적으로 구동할 수 있고 에너지를 절약할 수 있는 제자리 회전용 조향 시스템을 제공하고자 하는 목적을 갖고 있다. The present invention is proposed to provide a steering system capable of rotating in place as described above. Specifically, in the present invention, a steering mode and a rotation driving mode can be selected, and since the center of rotation is inside the vehicle during rotation driving, the turning radius is very small. Accordingly, it is possible to efficiently drive even in a narrow space and save energy. It aims to provide a steering system for in-place rotation.

아울러, 본 발명은 이러한 조향 시스템을 갖는 4륜 조향 액슬, 및 제자리 회전 구동방법을 제공하고자 하는 목적도 갖고 있다. In addition, the present invention also has an object to provide a four-wheel steering axle having such a steering system, and a rotation driving method in place.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조향 시스템(100, double rod cylinder)은, 조향 실린더(110); 조향 실린더(110)의 내부에 좌 또는 우로 이동 가능하도록 설치된 피스톤(120); 피스톤(120)에 설치된 제1 로드(130); 피스톤(120)에 선택적으로 결합되도록 설치된 서브 피스톤(140); 및, 서브 피스톤(140)에 설치된 제2 로드(160);를 포함할 수 있다. The steering system 100, a double rod cylinder according to a preferred embodiment of the present invention, includes a steering cylinder 110; A piston 120 installed to be movable left or right inside the steering cylinder 110; A first rod 130 installed on the piston 120; A sub-piston 140 installed to be selectively coupled to the piston 120; And a second rod 160 installed on the sub piston 140.

서브 피스톤(140)이 피스톤(120)에 결합된 상태에서 피스톤(120)의 좌측 또는 우측에 작동유가 공급되면 피스톤(120)과 서브 피스톤(140) 및 제1,2 로드(130)(160)가 우측 또는 좌측으로 함께 이동되어 조향이 이루어질 수 있다. When hydraulic oil is supplied to the left or right side of the piston 120 while the sub-piston 140 is coupled to the piston 120, the piston 120, the sub-piston 140, and the first and second rods 130, 160 May be moved to the right or left together to achieve steering.

그리고, 제2 로드(160)에 작동유가 공급되어 소정 압력 이상이 되면 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)의 상기 결합이 해제된 후 제2 로드(160)와 서브 피스톤(140)이 제1 로드(130)의 내부로 이동되며, 제1 로드(130)에 작동유가 공급되면 제2 로드(160)와 서브 피스톤(140)이 제1 로드(130)로부터 인출될 수 있다.In addition, when hydraulic oil is supplied to the second rod 160 and the pressure reaches a predetermined pressure or higher, the second rod 160 and the sub-piston 140 are released after the coupling between the sub-piston 140 and the piston 120 is released. The rod 130 is moved inside and when hydraulic oil is supplied to the first rod 130, the second rod 160 and the sub-piston 140 may be withdrawn from the first rod 130.

서브 피스톤(140)은 피스톤(120)과의 결합이 해제되면 서브 피스톤(140)의 양측의 작동유 압력에 따라 제1 로드(130)의 내부에서 이동될 수 있다.When the coupling with the piston 120 is released, the sub-piston 140 may be moved inside the first rod 130 according to the hydraulic oil pressure on both sides of the sub-piston 140.

조향 시스템(100)은 서브 피스톤(140)을 피스톤(120)에 선택적으로 결합시키는 결합수단을 구비할 수 있다. The steering system 100 may include coupling means for selectively coupling the sub-piston 140 to the piston 120.

상기 결합수단은, 서브 피스톤(140)에 형성된 제1 홈(141); 제1 홈(141)에 설치된 스토퍼 핀(142); 제1 홈(141)에 설치되어 스토퍼 핀(142)을 바깥으로 미는 탄성력을 인가하는 스프링(143); 피스톤(120)에 형성되고 스토퍼 핀(142)이 선택적으로 삽입되는 제2 홈(121); 및, 제1 홈(141)의 상부(제1 홈 중에서 스토퍼 핀의 상부)에 연결되어 유압을 공급하는 서브 유로(163);를 포함할 수 있다.The coupling means, the first groove 141 formed in the sub-piston 140; A stopper pin 142 installed in the first groove 141; A spring 143 installed in the first groove 141 to apply an elastic force pushing the stopper pin 142 outward; A second groove 121 formed in the piston 120 and into which the stopper pin 142 is selectively inserted; And a sub-channel 163 connected to the upper portion of the first groove 141 (the upper portion of the stopper pin among the first grooves) to supply hydraulic pressure.

서브 유로(163)를 통해 작동유가 공급되어 소정 압력 이상이 되면 스토퍼 핀(142)이 스프링(143)의 탄성력을 극복하면서 후퇴하여 제2 홈(121)과 분리되는 것에 의해 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)의 결합이 해제되고, 서브 유로(163)의 상기 압력이 해소되면 스프링(143)의 탄성력에 의해 스토퍼 핀(142)이 제2 홈(121)에 삽입되는 것에 의해 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)이 결합될 수 있다. When the hydraulic oil is supplied through the sub flow path 163 and the pressure reaches a predetermined pressure or higher, the stopper pin 142 retreats while overcoming the elastic force of the spring 143 and is separated from the second groove 121, so that the sub piston 140 and the When the coupling of the piston 120 is released and the pressure in the sub flow path 163 is relieved, the stopper pin 142 is inserted into the second groove 121 by the elastic force of the spring 143, thereby the sub piston 140 ) And the piston 120 may be combined.

서브 피스톤(140)과 피스톤(120)의 결합이 해제된 후, 메인 유로(162)를 통해 계속 공급된 작동유에 의해 서브 피스톤(140)과 제2 로드(160)가 제1 로드(130)의 내부로 이동될 수 있다. After the coupling between the sub-piston 140 and the piston 120 is released, the sub-piston 140 and the second rod 160 are moved by the hydraulic oil continuously supplied through the main flow path 162. Can be moved inside.

스토퍼 핀(142)의 상단에는 볼 캐스트(ball caster, 142a)가 설치될 수 있다. 볼 캐스트(142a)는 제2 로드(160)가 제1 로드(130)의 내부에서 이동될 때 제1 로드(130)의 내벽 손상을 방지한다. A ball caster 142a may be installed at the top of the stopper pin 142. The ball cast 142a prevents damage to the inner wall of the first rod 130 when the second rod 160 is moved inside the first rod 130.

상기 작동유는 양방향 펌프(bi-directional pump)에 의해서 공급되고, 양방향 펌프는 전기 모터에 의해 작동되며, 양방향 펌프는 제1 작동모드와 제2 작동모드를 가질 수 있다. The hydraulic oil is supplied by a bi-directional pump, the bi-directional pump is operated by an electric motor, and the bi-directional pump may have a first operation mode and a second operation mode.

제1 작동모드에서, 양방향 펌프는 작동유를 조향 시스템의 일측으로 공급하고 제1 솔레노이드 밸브는 상기 일측으로 공급된 작동유를 제1 로드와 피스톤의 좌측 중 어느 하나로 공급할 수 있다. In the first operating mode, the bidirectional pump may supply hydraulic oil to one side of the steering system, and the first solenoid valve may supply the hydraulic oil supplied to the one side to one of the first rod and the left side of the piston.

그리고, 제2 작동모드에서, 양방향 펌프는 작동유를 조향 시스템의 타측으로 공급하고 제2 솔레노이드 밸브는 상기 타측으로 공급된 작동유를 제2 로드와 피스톤의 우측 중 어느 하나로 공급할 수 있다. In the second operation mode, the bidirectional pump may supply hydraulic oil to the other side of the steering system, and the second solenoid valve may supply the hydraulic oil supplied to the other side to one of the second rod and the right side of the piston.

본 발명의 또 다른 측면인 4륜 조향 액슬은 상기 조향 시스템(100)을 전차축과 후차축에 각각 구비할 수 있다. 제자리 회전 구동시, 차량의 전후방향 중심선을 기준으로 전차축의 좌,우륜이 서로 대칭되도록 조향되고 후차축의 좌,우륜이 서로 대칭되도록 조향되며 제자리 회전의 중심점이 차량 내부에 위치한다. Another aspect of the present invention, a four-wheel steering axle, may include the steering system 100 on a front axle and a rear axle, respectively. When driving in situ rotation, the left and right wheels of the front axle are steered so as to be symmetrical to each other based on the front and rear center line of the vehicle, the left and right wheels of the rear axle are steered so that they are symmetrical to each other, and the center of rotation in place is located inside the vehicle.

본 발명의 또 다른 측면인 제자리 회전 구동방법은, (a) 피스톤(120)의 일측에 작동유를 공급하여 피스톤(120)을 이동시킴으로써 좌,우륜을 동일한 방향으로 조향하는 단계; 및, (b) 상기 (a) 단계 이후에, 서브 피스톤(140)과 제2 로드(160)를 피스톤(120)의 상기 이동 방향과 반대되는 방향으로 이동시켜 제1 로드(130)의 내부로 이동되도록 하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 (b) 단계에 의해서 좌,우륜이 차량의 전후 방향 중심선을 중심으로 대칭되도록 조향될 수 있다. Another aspect of the present invention, a method of driving rotation in place, includes the steps of: (a) supplying hydraulic oil to one side of the piston 120 to move the piston 120 to steer the left and right wheels in the same direction; And, (b) after the step (a), the sub-piston 140 and the second rod 160 are moved in a direction opposite to the moving direction of the piston 120 to the inside of the first rod 130. It may include a; step to move. By the step (b), the left and right wheels may be steered so as to be symmetric about the center line in the front and rear directions of the vehicle.

상기 (a) 단계에서는 피스톤(120)과 서브 피스톤(140)이 결합된 상태이다. 그리고, 상기 (a) 단계와 (b) 단계 사이에는, (a1) 피스톤(120)과 서브 피스톤(140)의 결합을 해제하는 단계;가 포함될 수 있다. In the step (a), the piston 120 and the sub-piston 140 are combined. And, between the step (a) and step (b), (a1) the step of releasing the coupling of the piston 120 and the sub-piston 140; may be included.

상기 (a1) 단계에서, 피스톤(120)과 서브 피스톤(140)의 결합 해제는 작동유가 메인 유로(162)와 서브 유로(163)를 통해 공급되는 것에 의해 이루어지고, 상기 (a1) 단계 이후에 (b) 단계는 메인 유로(162)를 통해 계속 공급된 작동유에 의해 이루어질 수 있다. In the step (a1), the disengagement of the piston 120 and the sub-piston 140 is achieved by supplying hydraulic oil through the main flow path 162 and the sub flow path 163, and after the step (a1) Step (b) may be performed by the hydraulic oil continuously supplied through the main flow path 162.

상기 제자리 회전 구동방법은, 제자리 회전 후에, (c) 서브 피스톤(140)과 제2 로드(160)를 제1 로드(130)로부터 인출하는 단계; 및, (d) 피스톤(120)의 타측에 작동유를 공급하여 피스톤(120)을 이동시켜 좌,우륜을 원위치로 복귀시키는 단계;를 포함할 수 있다. The in-place rotation driving method includes: (c) pulling out the sub-piston 140 and the second rod 160 from the first rod 130 after the rotation in place; And (d) supplying hydraulic oil to the other side of the piston 120 to move the piston 120 to return the left and right wheels to their original positions.

상기 (c) 단계와 (d) 단계 사이에는 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)을 결합시키는 단계가 포함될 수 있다. The step of coupling the sub-piston 140 and the piston 120 may be included between steps (c) and (d).

본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다. The present invention has the following effects.

첫째, 제자리 회전 구동시 선회 중심점이 차량 내부에 있으므로 선회 반경이 매우 작고, 이에 따라 좁은 공간에서도 효율적으로 구동할 수 있다.First, since the pivoting center point is inside the vehicle during rotation driving in place, the turning radius is very small, and accordingly, it can be efficiently driven even in a narrow space.

둘째, 조향 모드와 제자리 회전 구동 모드를 선택할 수 있다.Second, it is possible to select a steering mode and a rotation driving mode.

셋째, 에너지를 절약할 수 있다.Third, it can save energy.

도 1은 종래 기술에 따른 조향 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 조향 장치에 의한 조향을 예시적으로 보여주는 도면.
도 3은 도 1의 조향 장치에 의한 4륜 조향(전차축 조향, 후차축 고정)의 선회 반경을 보여주는 도면.
도 4는 도 1의 조향 장치에 의한 4륜 조향(전차축 조향, 후차축 조향)의 선회 반경을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 조향 시스템을 이용한 제자리 회전 구동시 선회 반경을 보여주는 도면.
도 6은 도 5의 제자리 회전 구동시 전,후륜의 조향 각도 계산을 위한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 조향 시스템을 보여주는 도면.
도 8은 도 7의 조향 시스템의 주요 구성을 보여주는 구성도.
도 9는 조향 시스템의 내부 구조를 보여주는 단면도.
도 10a는 조향 시스템의 결합수단을 보여주는 단면도로서, 피스톤과 서브 피스톤이 스토퍼 핀에 의해서 결합된 상태를 보여주는 도면.
도 10b는 결합수단을 보여주는 단면도로서, 스토퍼 핀이 후진하여 피스톤과 서브 피스톤의 결합이 해제된 상태를 보여주는 도면.
도 11a는 좌회전 조향시 조향 실린더의 단면을 보여주는 도면.
도 11b는 도 11a의 좌회전 조향시 작동유의 흐름을 보여주는 도면.
도 12a는 우회전 조향시 조향 실린더의 단면을 보여주는 도면.
도 12b는 도 12a의 우회전 조향시 작동유의 흐름을 보여주는 도면.
도 13a는 우회전 조향 후 제2 로드에 작동유가 공급된 것을 보여주는 도면.
도 13b는 도 13a의 작동유 흐름을 보여주는 도면.
도 14는 제2 로드에 작동유가 공급되어 스토퍼 핀이 후퇴한 것을 보여주는 도면.
도 15는 스토퍼 핀이 후퇴한 후 제2 로드와 서브 피스톤이 제1 로드의 내부로 이동한 것을 보여주는 도면.
도 16a는 제2 로드에 공급된 작동유를 배출하는 것을 보여주는 도면.
도 16b는 도 16a 이후에 제1 로드에 작동유를 공급하여 서브 피스톤과 제2 로드를 우측으로 이동시키는 것을 보여주는 도면.
도 16c는 도 16b의 작동유 흐름을 보여주는 도면.
도 17a는 피스톤 우측에 작동유를 공급하고 피스톤 좌측의 작동유를 배출하여 피스톤을 우측으로 이동시키는 것을 보여주는 도면.
도 17b는 도 17a의 작동유 흐름을 보여주는 도면. 1 is a view showing the configuration of a steering device according to the prior art.
FIG. 2 is a diagram illustrating a steering by the steering device of FIG. 1 by way of example.
3 is a view showing a turning radius of four-wheel steering (front axle steering, rear axle fixed) by the steering device of FIG. 1;
4 is a view showing a turning radius of four-wheel steering (front axle steering, rear axle steering) by the steering device of FIG. 1;
5 is a view showing a turning radius when driving in place using a steering system according to the present invention.
6 is a view for calculating the steering angle of the front and rear wheels during the rotation driving in place of FIG. 5.
7 shows a steering system according to the present invention.
8 is a block diagram showing a main configuration of the steering system of FIG. 7.
9 is a cross-sectional view showing the internal structure of the steering system.
10A is a cross-sectional view showing a coupling means of a steering system, showing a state in which a piston and a sub-piston are coupled by a stopper pin.
Figure 10b is a cross-sectional view showing the coupling means, a view showing a state in which the coupling of the piston and the sub-piston is released as the stopper pin moves backward.
11A is a view showing a cross section of a steering cylinder during left-turn steering.
Figure 11b is a view showing the flow of hydraulic oil when steering the left turn of Figure 11a.
12A is a view showing a cross section of a steering cylinder during right-turn steering.
Figure 12b is a view showing the flow of hydraulic oil when steering the right turn of Figure 12a.
13A is a view showing that hydraulic oil is supplied to the second rod after right-turn steering.
Figure 13b is a view showing the flow of the hydraulic oil of Figure 13a.
14 is a view showing that the stopper pin is retreated by supplying hydraulic oil to the second rod.
15 is a view showing that the second rod and the sub-piston moved into the first rod after the stopper pin is retracted.
16A is a view showing discharging the hydraulic oil supplied to the second rod.
FIG. 16B is a view showing moving the sub-piston and the second rod to the right by supplying hydraulic oil to the first rod after FIG. 16A.
Figure 16c is a view showing the hydraulic oil flow of Figure 16b.
FIG. 17A is a view showing that hydraulic oil is supplied to the right side of the piston and the hydraulic oil is discharged from the left side of the piston to move the piston to the right.
Figure 17b is a view showing the hydraulic oil flow of Figure 17a.

이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors appropriately explain the concept of terms in order to explain their own invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only examples of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of application It should be understood that there may be variations and variations.

[조향 시스템][Steering system]

도 7은 본 발명에 따른 조향 시스템을 보여주는 도면이고, 도 8은 상기 조향 시스템의 주요 구성을 보여주는 구성도이며, 도 9는 조향 실린더와, 피스톤과, 서브 피스톤, 및 제1,2 로드의 내부 구조를 보여주는 단면도이다. 7 is a diagram showing a steering system according to the present invention, FIG. 8 is a configuration diagram showing a main configuration of the steering system, and FIG. 9 is a steering cylinder, a piston, a sub-piston, and an interior of the first and second rods. It is a cross-sectional view showing the structure.

도면에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 조향 시스템(100)은 조향 실린더(110)와, 조향 실린더(110)의 내부에 설치된 피스톤(120)과, 피스톤(120)에 설치된 제1 로드(130)와, 피스톤(120)에 선택적으로 결합되도록 설치된 서브 피스톤(140)과, 서브 피스톤(140)에 설치된 제2 로드(160)를 포함한다. As shown in the drawing, the steering system 100 according to the present invention includes a steering cylinder 110, a piston 120 installed inside the steering cylinder 110, and a first rod 130 installed on the piston 120. And, it includes a sub-piston 140 installed to be selectively coupled to the piston 120, and a second rod 160 installed in the sub-piston 140.

조향 실린더(110)는 더블 로드 실린더(double rod cylinder)로서, 차축(액슬)에 고정되도록 설치된다. 조향 실린더(110)의 양측 단부에는 A 포트와 B 포트가 각각 구비된다. A, B 포트를 통해서 작동유가 유입 또는 배출된다. The steering cylinder 110 is a double rod cylinder and is installed to be fixed to an axle (axle). Ports A and B are provided at both ends of the steering cylinder 110, respectively. Hydraulic oil is introduced or discharged through the A and B ports.

피스톤(120)은 그 양측의 작동유 압력에 따라 조향 실린더(110, double rod cylinder)의 내부에서 이동 가능하도록 설치된다. 피스톤(120)이 조향 실린더(110)의 내부에서 좌,우로 이동되면 제1,2 로드(130)(160)도 좌,우로 이동되고 이에 따라 휠이 조향된다. 피스톤(120)의 내부에는 관통부(도 10a의 125)가 형성되고 관통부(125)에는 서브 피스톤(140)이 선택적으로 결합되도록 설치되는데, 이 점에 대해서는 후술하기로 한다. The piston 120 is installed to be movable inside the steering cylinder 110 according to the hydraulic oil pressure on both sides thereof. When the piston 120 is moved to the left or right inside the steering cylinder 110, the first and second rods 130 and 160 are also moved to the left and right, and the wheel is steered accordingly. A through part (125 of FIG. 10A) is formed inside the piston 120, and a sub-piston 140 is selectively coupled to the through part 125, which will be described later.

제1 로드(130)는 피스톤(120)의 일측(도면에서는 좌측)에 결합되어 설치된다. 제1 로드(130)의 한쪽 단부에는 타이 로드가 연결되고 다른쪽 단부는 개방되어 있으며, 내부에는 상기 개방된 단부와 연결되어 통하는 빈공간이 형성되어 있다. 그리고, 제1 로드(130)에는 작동유 공급과 배출을 위한 좌측 포트(Rleft PORT)가 구비되어 있다. 좌측 포트(Rleft PORT)를 통해 작동유가 공급되고 우측 포트(Rright PORT)를 통해 작동유가 배출되면 빈공간에 위치한 서브 피스톤(140)과 제2 로드(160)가 우측으로 이동되고, 좌측 포트(Rleft PORT)를 통해 작동유가 배출되고 우측 포트(Rright PORT)를 통해 작동유가 공급되면 서브 피스톤(140)과 제2 로드(160)가 좌측으로 이동된다. The first rod 130 is installed by being coupled to one side (left in the drawing) of the piston 120. A tie rod is connected to one end of the first rod 130 and the other end is open, and an empty space connected to and communicating with the open end is formed inside. In addition, the first rod 130 is provided with a left port (R left PORT) for supplying and discharging hydraulic oil. When hydraulic oil is supplied through the left port (R left PORT) and hydraulic oil is discharged through the right port (R right PORT), the sub-piston 140 and the second rod 160 located in the empty space are moved to the right, and the left port When the hydraulic oil is discharged through the (R left PORT) and the hydraulic oil is supplied through the right port (R right PORT), the sub piston 140 and the second rod 160 are moved to the left.

제2 로드(160)의 한쪽 단부는 서브 피스톤(140)에 결합되도록 설치되고 다른쪽 단부는 타이로드에 연결된다. 따라서, 제2 로드(160)는 서브 피스톤(140)이 좌,우로 이동될 때 함께 이동된다. One end of the second rod 160 is installed to be coupled to the sub-piston 140 and the other end is connected to the tie rod. Accordingly, the second rod 160 moves together when the sub piston 140 moves left and right.

제2 로드(160)의 다른쪽 단부에는 우측 포트(Rright PORT)가 구비된다. 우측 포트(Rright PORT)를 통해 공급된 작동유는 메인 유로(162)와 서브 유로(163)를 통해 공급된다. 메인 유로(162)를 통해 공급된 작동유는 서브 피스톤(140)의 우측면으로 공급된다. 그리고, 서브 유로(163)는 메인 유로(162)로부터 분기되고 제1 홈(141)의 상부에 연결된다. The other end of the second rod 160 is provided with a right port (R right PORT). The hydraulic oil supplied through the right port (R right PORT) is supplied through the main flow path 162 and the sub flow path 163. The hydraulic oil supplied through the main flow path 162 is supplied to the right side of the sub piston 140. In addition, the sub flow path 163 is branched from the main flow path 162 and is connected to the upper portion of the first groove 141.

상술한 바와 같이, 피스톤(120)의 내부에는 관통부(125)가 형성되고 이 관통부(125)에는 서브 피스톤(140)과 제2 로드(160)가 설치되며, 서브 피스톤(140)은 피스톤(120)에 선택적으로 결합된다. As described above, the through part 125 is formed inside the piston 120, and the sub-piston 140 and the second rod 160 are installed in the through part 125, and the sub-piston 140 is a piston It is selectively bound to 120.

상기 선택적 결합은 결합수단에 의해서 이루어진다. 도 10a~10b에 나타난 바와 같이, 상기 결합수단은 서브 피스톤(140)에 형성된 제1 홈(141)과, 제1 홈(141)에 설치된 스토퍼 핀(142)과, 스토퍼 핀(142)의 상단(끝단)에 설치된 볼 캐스터(142a, ball caster)와, 제1 홈(141)에 설치되어 스토퍼 핀(142)을 바깥으로 미는 탄성력을 인가하는 스프링(143)과, 피스톤(120)에 형성되고 스토퍼 핀(142)이 선택적으로 삽입되는 제2 홈(121) 및, 제1 홈(141)의 상부에 연결되어 유압을 공급하는 서브 유로(163)를 포함할 수 있다. The selective coupling is made by a coupling means. 10A-10B, the coupling means includes a first groove 141 formed in the sub-piston 140, a stopper pin 142 installed in the first groove 141, and an upper end of the stopper pin 142. The ball caster (142a, ball caster) installed in the (end), the spring 143 installed in the first groove 141 to apply an elastic force pushing the stopper pin 142 outward, and formed in the piston 120 A second groove 121 into which the stopper pin 142 is selectively inserted, and a sub-channel 163 connected to an upper portion of the first groove 141 to supply hydraulic pressure may be included.

제1 홈(141)은 서브 피스톤(140)의 원주 방향을 따라 소정 각도 간격으로 복수 개가 형성될 수 있다. 그리고, 제2 홈(121)은 제1 홈(141)과 대응되는 위치에 형성될 수도 있지만 관통부(125)의 원주 방향을 따라 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다. A plurality of first grooves 141 may be formed at predetermined angular intervals along the circumferential direction of the sub piston 140. In addition, the second groove 121 may be formed at a position corresponding to the first groove 141, but is preferably formed continuously along the circumferential direction of the through portion 125.

서브 유로(163)를 통해 작동유가 공급되어 제1 홈(141)의 상부(스토퍼 핀의 디스크의 상부)가 소정 압력 이상이 되면 스토퍼 핀(142)이 스프링(143)의 탄성력을 극복하면서 후퇴하여 제2 홈(121)과 분리되는 것에 의해 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)의 결합이 해제되고, 제1 홈(141)의 상기 압력이 해소되면 스프링(143)의 탄성력에 의해 스토퍼 핀(142)이 제2 홈(121)에 삽입되는 것에 의해 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)이 결합된다. When hydraulic oil is supplied through the sub-flow path 163 and the upper portion of the first groove 141 (the upper portion of the disk of the stopper pin) reaches a predetermined pressure or higher, the stopper pin 142 retreats while overcoming the elastic force of the spring 143. When the sub-piston 140 and the piston 120 are disengaged by being separated from the second groove 121, and the pressure in the first groove 141 is relieved, the stopper pin ( The sub-piston 140 and the piston 120 are coupled by 142 being inserted into the second groove 121.

한편, 볼 캐스터(142a)는 서브 피스톤(140)이 제1 로드(130)의 내부에서 이동할 때 제1 로드(130)의 내벽 손상을 방지한다. 이 점에 대해서는 후술하기로 한다. Meanwhile, the ball caster 142a prevents damage to the inner wall of the first rod 130 when the sub piston 140 moves inside the first rod 130. This point will be described later.

피스톤(120)의 한쪽 끝단에는 계단턱(122)이 형성되고, 제1 로드(130)가 계단턱(122)에 결합되며, 제1 로드(130)의 내주면은 관통부(125)의 내부면과 동일한 높이에 위치된다. 이에 따라, 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)의 결합이 해제된 후 서브 피스톤(140)이 제1 로드(130)의 내부로 삽입될 때 작동유 손실이 방지될 수 있다. A stepped step 122 is formed at one end of the piston 120, the first rod 130 is coupled to the stepped step 122, and the inner circumferential surface of the first rod 130 is an inner surface of the penetrating part 125 It is located at the same height as Accordingly, loss of hydraulic oil can be prevented when the sub-piston 140 is inserted into the first rod 130 after the coupling between the sub-piston 140 and the piston 120 is released.

[좌,우회전 조향][Left, right turn steering]

도 11a는 좌회전 조향시 조향 실린더의 단면을 보여주는 도면이고, 도 11b는 상기 좌회전 조향시의 작동유 흐름을 보여주는 도면이다. 도 11a에서 붉은 색은 작동유가 공급되는 상태를 나타내고 파란 색은 작동유가 배출되는 상태를 나타낸다. FIG. 11A is a view showing a cross section of a steering cylinder during left-turn steering, and FIG. 11B is a view showing a flow of hydraulic oil during the left-turn steering. In FIG. 11A, red indicates a state in which hydraulic oil is supplied, and blue indicates a state in which hydraulic oil is discharged.

도면에 나타난 바와 같이, 전기 모터(electric motor)가 작동하여 양방향 펌프(bi-directional pump)가 우측으로 작동유를 공급하면 이 작동유는 우측 솔레노이드 밸브(telescopic mode solenoid valve)를 통해 B 포트로 공급되고 이와 동시에 A 포트와 좌측 솔레노이드 밸브(telescopic mode solenoid valve)를 통해 작동유가 배출되면 피스톤(120)과 제1,2 로드(130)(160)가 좌측으로 이동하므로 휠이 좌측으로 조향된다. As shown in the figure, when an electric motor operates and a bi-directional pump supplies hydraulic oil to the right, this hydraulic oil is supplied to the B port through the right solenoid valve. At the same time, when the hydraulic oil is discharged through the A port and the left solenoid valve (telescopic mode solenoid valve), the piston 120 and the first and second rods 130 and 160 move to the left, so that the wheel is steered to the left.

한편, 도 12a는 우회전 조향시 조향 실린더의 단면을 보여주는 도면이고, 도 12b는 우회전 조향시의 작동유 흐름을 보여주는 도면이다.Meanwhile, FIG. 12A is a view showing a cross-section of a steering cylinder during right-turn steering, and FIG. 12B is a view showing a flow of hydraulic oil during right-turn steering.

도면에 나타난 바와 같이, 전기 모터(electric motor)가 작동하여 양방향 펌프(bi-directional pump)가 좌측으로 작동유를 공급하면 이 작동유는 좌측 솔레노이드 밸브(telescopic mode solenoid valve)를 통해 A 포트로 공급되며 이와 동시에 B 포트와 우측 솔레노이드 밸브를 통해 작동유가 배출되면 피스톤(120)과 제1,2 로드(130)(160)가 우측으로 이동하므로 휠이 우측으로 조향된다. As shown in the figure, when an electric motor operates and a bi-directional pump supplies hydraulic oil to the left, this hydraulic oil is supplied to port A through the left telescopic mode solenoid valve. At the same time, when the hydraulic oil is discharged through the B port and the right solenoid valve, the piston 120 and the first and second rods 130 and 160 move to the right, so the wheel is steered to the right.

[제자리 회전 구동][Rotation drive in place]

아래에서는 본 발명에 따른 조향 시스템을 이용한 제자리 회전 구동을 설명하기로 한다. 위에서 설명한 바와 같이, 제자리 회전 구동을 위해서는 좌,우측 휠이 차량의 전후방향 중심선을 중심으로 대칭되도록 조향되어야 한다. Hereinafter, a rotation driving in place using the steering system according to the present invention will be described. As described above, in order to rotate in place, the left and right wheels must be steered so that they are symmetrical about the front and rear center line of the vehicle.

본 발명에 따른 조향 시스템은 좌,우측 휠을 모두 우측으로 조향시킨 후 우측 휠만 좌측으로 조향시키거나 좌,우측 휠을 모두 좌측으로 조향시킨 후 좌측 휠만 우측으로 조향시킴으로써 좌,우측 휠이 차량의 전후방향 중심선을 중심으로 대칭되도록 한다. The steering system according to the present invention steers both the left and right wheels to the right and then only the right wheel to the left or the left and right wheels to the left and then the left wheel to the right. Make it symmetric about the direction center line.

아래에서는 설명의 편의를 위해, 전차축(front axle)의 좌,우측 휠을 모두 우측으로 조향시킨 후, 우측 휠만 좌측으로 조향시키는 경우를 설명하기로 한다. In the following, for convenience of explanation, a case where both the left and right wheels of the front axle are steered to the right, and then only the right wheel is steered to the left will be described.

먼저, 도 12a~12b에 나타난 바와 같이 좌,우측 휠을 모두 우측으로 조향시킨다. 이 점에 대해서는 위에서 설명한 바 있다. First, as shown in Figs. 12a to 12b, both the left and right wheels are steered to the right. This point has been described above.

이어서, 도 13a~13b에 나타난 바와 같이, 전기 모터(electric motor)가 작동하여 양방향 펌프(bi-directional pump)가 우측으로 작동유를 공급하면 이 작동유는 우측 솔레노이드 밸브(telescopic mode solenoid valve)를 통해 우측 포트(Rright Port)로 공급된다. 이 때 좌측 솔레노이드 밸브는 닫힌 상태를 유지하므로 피스톤(120)은 움직이지 않고 정지된 상태를 유지한다. Subsequently, as shown in FIGS. 13A to 13B, when an electric motor is operated and a bi-directional pump supplies hydraulic oil to the right, the hydraulic oil is transferred to the right through a right solenoid valve. It is supplied to the port (R right Port). At this time, since the left solenoid valve maintains a closed state, the piston 120 does not move and maintains a stopped state.

우측 포트(Rright Port)에 공급된 작동유는 메인 유로(162)와 서브 유로(163)를 통해 제1 홈(121)의 상부로 공급되고 이 작동유에 의한 압력이 소정 압력을 초과하면 도 14에 나타난 바와 같이, 스토퍼 핀(142)이 스프링(143)의 탄성력을 극복하여 후퇴하며, 이에 따라 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)의 결합이 해제된다.The hydraulic oil supplied to the R right Port is supplied to the upper portion of the first groove 121 through the main flow path 162 and the sub flow path 163, and when the pressure by the hydraulic oil exceeds a predetermined pressure, FIG. 14 shows. As shown, the stopper pin 142 retreats by overcoming the elastic force of the spring 143, and accordingly, the coupling of the sub-piston 140 and the piston 120 is released.

서브 피스톤(140)과 피스톤(120)의 결합이 해제되면, 도 15에 나타난 바와 같이, 메인 유로(162)를 통해 계속 공급된 작동유와 면적 차이에 의해서 서브 피스톤(140)과 제2 로드(160)가 좌측으로 이동하게 되고, 이에 따라 우측 휠이 좌측으로 조향된다. 이 때, 볼 캐스터(142a)는 제1 로드(130)의 내벽이 손상되는 것을 방지한다. When the coupling between the sub-piston 140 and the piston 120 is released, as shown in FIG. 15, the sub-piston 140 and the second rod 160 due to the difference in area from the hydraulic oil continuously supplied through the main flow path 162 ) Moves to the left, and the right wheel is steered to the left accordingly. In this case, the ball caster 142a prevents damage to the inner wall of the first rod 130.

한편, 제자리 회전 구동이 완료되면, 휠을 원위치로 복귀시키는데, 도 16a~도 17b는 이 과정을 보여준다. On the other hand, when the rotation driving in place is completed, the wheel is returned to its original position, and FIGS. 16A to 17B show this process.

먼저, 도 16a~16c에 나타난 바와 같이, 전기 모터(electric motor)가 작동하여 양방향 펌프(bi-directional pump)가 좌측으로 작동유를 공급하면 이 작동유는 좌측 솔레노이드 밸브(telescopic mode solenoid valve)를 통해 좌측 포트(Rleft Port)로 공급되고 이와 동시에 우측 포트(Rright Port)를 통해서는 작동유가 배출된다. 이에 따라 서브 피스톤(140)과 제2 로드(160)가 우측으로 이동하게 되어 우측 휠이 우측으로 조향된다. 그리고, 서브 피스톤(140)이 관통부(125)에 삽입되면 스토퍼 핀(142)이 전진하여 제2 홈(121)에 삽입되므로 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)이 결합된다. First, as shown in FIGS. 16A to 16C, when an electric motor is operated and a bi-directional pump supplies hydraulic oil to the left, the hydraulic oil is left through the left solenoid valve. It is supplied to the port (R left port) and at the same time, hydraulic oil is discharged through the right port (R right port). Accordingly, the sub-piston 140 and the second rod 160 move to the right, and the right wheel is steered to the right. In addition, when the sub-piston 140 is inserted into the through part 125, the stopper pin 142 moves forward and is inserted into the second groove 121, so that the sub-piston 140 and the piston 120 are coupled.

이어서, 도 17a~17b에 나타난 바와 같이, 전기 모터(electric motor)가 작동하여 양방향 펌프(bi-directional pump)가 우측으로 작동유를 공급하면 이 작동유는 우측 솔레노이드 밸브(telescopic mode solenoid valve)를 통해 B 포트(B Port)로 공급되고 이와 동시에 A 포트(A Port)를 통해서는 작동유가 배출된다. 이에 따라 피스톤(120)과 제1,2 로드(130)(160)가 좌측으로 이동하게 되어 좌,우측 휠이 원위치로 복귀된다. Subsequently, as shown in FIGS. 17A to 17B, when an electric motor is operated and a bi-directional pump supplies hydraulic oil to the right, the hydraulic oil is B through the right solenoid valve. It is supplied to port B and at the same time, hydraulic oil is discharged through port A. Accordingly, the piston 120 and the first and second rods 130 and 160 move to the left, so that the left and right wheels are returned to their original positions.

100 : 제자리 회전용 텔레스코픽 실린더 타입의 조향 시스템
110 : double rod cylinder 120 : 피스톤
121 : 제2 홈 122 : 계단턱
125 : 관통부
130 : 제1 로드 140 : 서브 피스톤
141 : 제1 홈 142 : 스토퍼 핀
142a : 볼 캐스터(ball caster) 143 : 스프링
160 : 제2 로드 162 : 메인 유로
163 : 서브 유로 100: Telescopic cylinder type steering system for rotation in place
110: double rod cylinder 120: piston
121: second groove 122: step sill
125: through part
130: first rod 140: sub piston
141: first groove 142: stopper pin
142a: ball caster 143: spring
160: second rod 162: main flow path
163: sub euro

Claims (13)

조향 실린더(110);
조향 실린더(110)의 내부에 좌 또는 우로 이동 가능하도록 설치된 피스톤(120);
피스톤(120)에 설치된 제1 로드(130);
피스톤(120)에 선택적으로 결합되도록 설치된 서브 피스톤(140); 및,
서브 피스톤(140)에 설치된 제2 로드(160);를 포함하고,
서브 피스톤(140)이 피스톤(120)에 결합된 상태에서 피스톤(120)의 좌측 또는 우측에 작동유가 공급되면 피스톤(120)과 서브 피스톤(140) 및 제1,2 로드(130)(160)가 우측 또는 좌측으로 함께 이동되며,
제2 로드(160)에 작동유가 공급되어 소정 압력 이상이 되면 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)의 상기 결합이 해제된 후 제2 로드(160)와 서브 피스톤(140)이 제1 로드(130)의 내부로 이동되며, 제1 로드(130)에 작동유가 공급되면 제2 로드(160)와 서브 피스톤(140)이 제1 로드(130)로부터 인출되는 것을 특징으로 하는, 제자리 회전용 텔레스코픽 실린더 타입의 조향 시스템. Steering cylinder 110;
A piston 120 installed to be movable left or right inside the steering cylinder 110;
A first rod 130 installed on the piston 120;
A sub-piston 140 installed to be selectively coupled to the piston 120; And,
Including; a second rod 160 installed on the sub-piston 140,
When hydraulic oil is supplied to the left or right side of the piston 120 while the sub-piston 140 is coupled to the piston 120, the piston 120, the sub-piston 140, and the first and second rods 130, 160 Moves to the right or left together,
When hydraulic oil is supplied to the second rod 160 and the pressure reaches a predetermined pressure or higher, the coupling between the sub-piston 140 and the piston 120 is released, and then the second rod 160 and the sub-piston 140 are connected to the first rod ( 130), and when hydraulic oil is supplied to the first rod 130, the second rod 160 and the sub-piston 140 are withdrawn from the first rod 130. Cylinder type steering system. 제1항에 있어서,
제1 로드(130)의 한쪽 끝단이 피스톤(120)에 결합되고,
서브 피스톤(140)은 피스톤(120)과의 결합이 해제되면 서브 피스톤(140)의 양측의 작동유 압력에 따라 제1 로드(130)의 내부에서 이동되는 것을 특징으로 하는, 제자리 회전용 텔레스코픽 실린더 타입의 조향 시스템. The method of claim 1,
One end of the first rod 130 is coupled to the piston 120,
The sub-piston 140 is a telescopic cylinder type for rotation in place, characterized in that it moves inside the first rod 130 according to the hydraulic oil pressure on both sides of the sub-piston 140 when the coupling with the piston 120 is released. Of the steering system. 제2항에 있어서,
서브 피스톤(140)을 피스톤(120)에 선택적으로 결합시키는 결합수단을 포함하고,
상기 결합수단은,
서브 피스톤(140)에 형성된 제1 홈(141);
제1 홈(141)에 설치된 스토퍼 핀(142);
제1 홈(141)에 설치되어 스토퍼 핀(142)을 바깥으로 미는 탄성력을 인가하는 스프링(143);
피스톤(120)에 형성되고 스토퍼 핀(142)이 선택적으로 삽입되는 제2 홈(121); 및,
제1 홈(141)의 상부에 연결되어 유압을 공급하는 서브 유로(163);를 포함하고,
서브 유로(163)를 통해 작동유가 공급되어 소정 압력 이상이 되면 스토퍼 핀(142)이 스프링(143)의 탄성력을 극복하면서 후퇴하여 제2 홈(121)과 분리되는 것에 의해 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)의 결합이 해제되고, 서브 유로(163)의 상기 압력이 해소되면 스프링(143)의 탄성력에 의해 스토퍼 핀(142)이 제2 홈(121)에 삽입되는 것에 의해 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)이 결합되는 것을 특징으로 하는, 제자리 회전용 텔레스코픽 실린더 타입의 조향 시스템. The method of claim 2,
Including a coupling means for selectively coupling the sub-piston 140 to the piston 120,
The coupling means,
A first groove 141 formed in the sub-piston 140;
A stopper pin 142 installed in the first groove 141;
A spring 143 installed in the first groove 141 to apply an elastic force pushing the stopper pin 142 outward;
A second groove 121 formed in the piston 120 and into which the stopper pin 142 is selectively inserted; And,
Includes; a sub-channel 163 connected to the upper portion of the first groove 141 to supply hydraulic pressure,
When the hydraulic oil is supplied through the sub flow path 163 and the pressure reaches a predetermined pressure or higher, the stopper pin 142 retreats while overcoming the elastic force of the spring 143 and is separated from the second groove 121, so that the sub piston 140 and the When the coupling of the piston 120 is released and the pressure in the sub flow path 163 is relieved, the stopper pin 142 is inserted into the second groove 121 by the elastic force of the spring 143, thereby the sub piston 140 ) And the piston 120 is coupled, the telescopic cylinder type steering system for rotation in place. 제3항에 있어서,
제2 로드(160)의 내부에는 메인 유로(162)가 형성되고,
서브 피스톤(140)과 피스톤(120)의 결합이 해제된 후, 메인 유로(162)를 통해 계속 공급된 작동유에 의해 서브 피스톤(140)과 제2 로드(160)가 제1 로드(130)의 내부로 이동되는 것을 특징으로 하는, 제자리 회전용 텔레스코픽 실린더 타입의 조향 시스템. The method of claim 3,
A main flow path 162 is formed inside the second rod 160,
After the coupling between the sub-piston 140 and the piston 120 is released, the sub-piston 140 and the second rod 160 are moved by the hydraulic oil continuously supplied through the main flow path 162. A telescopic cylinder type steering system for rotation in place, characterized in that it is moved inside. 제4항에 있어서,
스토퍼 핀(142)의 상단에는 볼 캐스트(ball caster, 142a)가 설치되고,
볼 캐스트(142a)는 제2 로드(160)가 제1 로드(130)의 내부에서 이동될 때 제1 로드(130)의 내벽 손상을 방지하는 것을 특징으로 하는, 제자리 회전용 텔레스코픽 실린더 타입의 조향 시스템. The method of claim 4,
A ball caster 142a is installed on the top of the stopper pin 142,
Ball cast (142a) is characterized in that when the second rod 160 is moved inside the first rod 130 to prevent damage to the inner wall of the first rod 130, a telescopic cylinder type steering for rotation in place system. 제4항에 있어서,
상기 작동유는 양방향 펌프(bi-directional pump)에 의해서 공급되고, 양방향 펌프는 전기 모터에 의해 작동되며,
양방향 펌프는 제1 작동모드와 제2 작동모드를 갖고,
제1 작동모드에서, 양방향 펌프는 작동유를 조향 시스템의 일측으로 공급하고 제1 솔레노이드 밸브는 상기 일측으로 공급된 작동유를 제1 로드와 피스톤의 좌측 중 어느 하나로 공급하며,
제2 작동모드에서, 양방향 펌프는 작동유를 조향 시스템의 타측으로 공급하고 제2 솔레노이드 밸브는 상기 타측으로 공급된 작동유를 제2 로드와 피스톤의 우측 중 어느 하나로 공급하는 것을 특징으로 하는, 제자리 회전용 텔레스코픽 실린더 타입의 조향 시스템. The method of claim 4,
The hydraulic oil is supplied by a bi-directional pump, and the bi-directional pump is operated by an electric motor,
The bidirectional pump has a first mode of operation and a second mode of operation,
In the first operating mode, the bidirectional pump supplies hydraulic oil to one side of the steering system, and the first solenoid valve supplies hydraulic oil supplied to the one side to one of the first rod and the left side of the piston,
In the second operation mode, the bidirectional pump supplies hydraulic oil to the other side of the steering system, and the second solenoid valve supplies the hydraulic oil supplied to the other side to one of the second rod and the right side of the piston. Telescopic cylinder type steering system. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 조향 시스템을 전차축과 후차축에 각각 구비하고,
제자리 회전 구동시, 차량의 전후방향 중심선을 기준으로 전차축의 좌,우륜이 서로 대칭되도록 조향되고 후차축의 좌,우륜이 서로 대칭되도록 조향되며 제자리 회전의 중심점이 차량 내부에 위치한 것을 특징으로 하는 4륜 조향 액슬. The steering system of any one of claims 1 to 6 is provided on the front axle and the rear axle, respectively,
4 characterized in that when driving in situ rotation, the left and right wheels of the front axle are steered so as to be symmetrical to each other based on the front and rear center line of the vehicle, the left and right wheels of the rear axle are steered so as to be symmetrical to each other, and the center of rotation in place is located inside the vehicle Wheel steering axle. 조향 실린더(110)의 내부에 설치된 피스톤(120)과, 피스톤(120)에 설치된 제1 로드(130)와, 피스톤(120)에 선택적으로 결합되도록 설치된 서브 피스톤(140)과, 서브 피스톤(140)에 설치된 제2 로드(160)를 포함하는 조향 시스템의 제자리 회전 구동방법이고,
(a) 피스톤(120)의 일측에 작동유를 공급하여 피스톤(120)을 이동시킴으로써 좌,우륜을 동일한 방향으로 조향하는 단계; 및,
(b) 상기 (a) 단계 이후에, 서브 피스톤(140)과 제2 로드(160)를 피스톤(120)의 상기 이동 방향과 반대되는 방향으로 이동시켜 제1 로드(130)의 내부로 이동되도록 하는 단계;를 포함하고,
상기 (b) 단계에 의해서 좌,우륜이 차량의 전후 방향 중심선을 중심으로 대칭되도록 조향되는 것을 특징으로 하는 제자리 회전 구동방법. A piston 120 installed inside the steering cylinder 110, a first rod 130 installed on the piston 120, a sub-piston 140 installed to be selectively coupled to the piston 120, and a sub-piston 140 ) Is a rotation driving method in place of the steering system including the second rod 160 installed,
(a) supplying hydraulic oil to one side of the piston 120 to move the piston 120 to steer the left and right wheels in the same direction; And,
(b) After the step (a), the sub-piston 140 and the second rod 160 are moved in a direction opposite to the moving direction of the piston 120 so that they are moved inside the first rod 130. Including;
By the step (b), the left and right wheels are steered so as to be symmetrical about a center line in the front and rear directions of the vehicle. 제8항에 있어서,
상기 (a) 단계에서는 피스톤(120)과 서브 피스톤(140)이 결합된 상태이고,
상기 (a) 단계와 (b) 단계 사이에,
(a1) 피스톤(120)과 서브 피스톤(140)의 결합을 해제하는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 제자리 회전 구동방법. The method of claim 8,
In the step (a), the piston 120 and the sub-piston 140 are combined,
Between the step (a) and step (b),
(a1) releasing the coupling of the piston 120 and the sub-piston 140; In-place rotation driving method comprising a. 제9항에 있어서,
상기 (a1) 단계에서, 피스톤(120)과 서브 피스톤(140)의 결합 해제는 작동유가 메인 유로(162)와 서브 유로(163)를 통해 공급되는 것에 의해 이루어지고,
상기 (a1) 단계 이후에 (b) 단계는 메인 유로(162)를 통해 계속 공급된 작동유에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 제자리 회전 구동방법. The method of claim 9,
In the step (a1), the disengagement of the piston 120 and the sub-piston 140 is achieved by supplying hydraulic oil through the main flow path 162 and the sub flow path 163,
After the step (a1), step (b) is performed by the hydraulic oil continuously supplied through the main flow path 162. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
제자리 회전 후에,
(c) 서브 피스톤(140)과 제2 로드(160)를 제1 로드(130)로부터 인출하는 단계; 및,
(d) 피스톤(120)의 타측에 작동유를 공급하여 피스톤(120)을 이동시켜 좌,우륜을 원위치로 복귀시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제자리 회전 구동방법. The method according to any one of claims 8 to 10,
After rotating in place,
(c) withdrawing the sub-piston 140 and the second rod 160 from the first rod 130; And,
(d) supplying hydraulic oil to the other side of the piston 120 to move the piston 120 to return the left and right wheels to their original positions. 제11항에 있어서,
상기 (c) 단계와 (d) 단계 사이에는 서브 피스톤(140)과 피스톤(120)을 결합시키는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 제자리 회전 구동방법. The method of claim 11,
The in-place rotation driving method comprising the step of coupling the sub-piston 140 and the piston 120 between steps (c) and (d). 제11항에 있어서,
상기 작동유는 양방향 펌프(bi-directional pump)에 의해서 공급되고, 양방향 펌프는 전기 모터에 의해 작동되며,
양방향 펌프는 제1 작동모드와 제2 작동모드를 갖고,
제1 작동모드에서 양방향 펌프는 작동유를 조향 시스템의 일측으로 공급하고 제1 솔레노이드 밸브는 상기 일측으로 공급된 작동유를 제1 로드와 피스톤의 좌측 중 어느 하나로 공급하며,
제2 작동모드에서 양방향 펌프는 작동유를 조향 시스템의 타측으로 공급하고 제2 솔레노이드 밸브는 상기 타측으로 공급된 작동유를 제2 로드와 피스톤의 우측 중 어느 하나로 공급하는 것을 특징으로 하는 제자리 회전 구동방법. The method of claim 11,
The hydraulic oil is supplied by a bi-directional pump, and the bi-directional pump is operated by an electric motor,
The bidirectional pump has a first mode of operation and a second mode of operation,
In the first operation mode, the bidirectional pump supplies hydraulic oil to one side of the steering system, and the first solenoid valve supplies hydraulic oil supplied to the one side to either the left side of the first rod and the piston,
In the second operation mode, the bidirectional pump supplies hydraulic oil to the other side of the steering system, and the second solenoid valve supplies the hydraulic oil supplied to the other side to one of the second rod and the right side of the piston.
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