KR101337814B1

KR101337814B1 - 콤바인용 미션의 방향전환조작기구

Info

Publication number: KR101337814B1
Application number: KR1020120091375A
Authority: KR
Inventors: 권승귀
Original assignee: 국제종합기계 주식회사
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2013-12-06

Abstract

본 발명은 콤바인의 미션을 조작하기 위한 방향전환조작기구에 관한 것이다. 본 발명은 브래킷의 레버힌지를 중심으로 하여 회전되는 방향전환레버를 포함하는 방향전환레버유닛이 마련되고 상기 방향전환레버가 레버힌지를 중심으로 하여 좌우로 회전됨에 따라 미션의 유압식 구동수단인 HST식 무단변속기구를 조작하기 위한 링크기구가 연결되어 있는 미션의 방향전환조작기구에 있어서, 상기 브래킷의 한쪽에 마련되는 센서고정몸체에 장착되어 방향전환레버의 회전변위를 감지하도록 연결 설치되는 포텐셔미터(potentiometer), 상기 미션과 이격된 상부의 프레임에 마련되어 포텐셔미터의 전기저항 값을 전송받은 메인CPU의 제어신호에 의해 구동되고 그 출력축에 링크기구를 동작시킬 수 있도록 연결되는 모터를 포함하여 마련된 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 방향전환레버유닛 및 링크기구의 구성부품을 줄어들음은 물론 작동부분이 구조적으로 지극히 단순하게 이루어지며, 이로 인하여 제작 및 조립이 용이하고 원가절감이 이루어지며 방향전환레버의 작동부하(조작력)가 최소화되어 피로를 늦게 느끼므로 장시간동안 운전이 가능하도록 하는데 유용하게 이용할 수 있다.

Description

콤바인용 미션의 방향전환조작기구{handing appliance for changing of direction of transmission for combine}

본 발명은 콤바인의 주행전동장치, 즉 미션을 조작하기 위한 방향전환조작기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 운전자가 조작하는 방향전환레버의 회전변위를 감지하는 포텐셔미터(potentiometer)가 마련되고 이 포텐셔미터의 감지신호를 받은 메인CPU의 제어신호에 의해 구동되는 모터가 미션의 유압식 구동수단을 조작하도록 마련되어 방향전환레버로부터 미션의 유압식 구동수단에 이르기까지 연결되는 링크기구의 부품수가 줄어들고 단순화되며 방향전환레버를 조작하기 위한 조작력이 현저하게 줄어드는 콤바인용 미션의 방향전환조작기구에 관한 것이다.

콤바인은 농작물인 벼, 보리, 밀 등을 베고 탈곡함은 물론 선별하여 수확하는 농용기계이다. 이러한 콤바인은 주행기체에 탑재된 엔진이 가동됨에 따라 발생되는 동력을 미션으로 변속하고, 이렇게 변속된 출력을 예취부나 주행부로 각각 전달하도록 구성되어 있다. 상기 미션은 유압식 구동수단인 주행용 및 선회용 HST식 무단변속기구를 포함하여 구성된다.

상기 콤바인의 주행기체를 이루는 차체프레임의 선단부엔 엔진과 미션이 구비되어 있고 상기 엔진과 미션의 전방엔 농작물을 베어 탈곡부로 안내해주는 예취부가 구비되어 있고 그 상방엔 예취부와 탈곡부를 연결해주는 장치가 구비되어 있음은 물론 운전 캐빈이 구비되어 있다.

상기 운전 캐빈에는 그 내부에 운전석이 구비되고 그 측방엔 메인변속레버가 그 전방엔 조향레버가 구비되어 있으며, 상기 메인변속레버 및 조향레버는 십여 개 이상의 암과 링크를 통해 연동되도록 운전 캐빈의 하방에 설치되는 미션과 복잡하게 연결되어 있다.

상기 미션은 위에서 언급한 바와 같이 HST식 무단변속기구인 유압식 구동수단을 포함하되 이 유압식 구동수단은 유압펌프와 유압모터가 각각 한 쌍을 이루어 직진용과 선회용이 있고 상기 직진용 유압펌프는 엔진으로부터 벨트를 통해 동력을 전달받으며, 상기 직진용 유압펌프와 선회용 유압펌프는 하나의 공통회전축을 이루고 설치되어 각각의 유압펌프 내에 구비되는 회전사판의 경사 각도를 조정함으로써 각각의 유압펌프의 작동오일을 유압모터로 토출하므로 유압모터가 구동되게 된다.

다시 말해서, 유압펌프 내의 회전사판이 조정되는 그 경사 각도에 따라 작동오일의 토출방향과 토출량이 변하게 되며 이렇게 작동오일의 토출방향과 토출량에 따라 유압모터의 모터출력축이 회전되는 방향과 회전수가 상응하여 변하되게 된다.

위와 같이 미션은 유압식 구동수단인 HST식 무단변속기구의 직진용 유압모터로부터 부변속기구와 유성기어기구 및 전달기어기구를 통해 구동출력축이 구동됨으로써 주행기체 좌우의 크롤러를 구동시키게 된다.

이렇게 좌우의 크롤러가 구동되는 상태에서 조향레버를 조작하게 되면 선회용 유압펌프 내에 구비되는 회전사판의 경사 각도가 조정됨으로써 선회용 유압펌프의 작동오일을 유압모터로 토출하므로 선회용 유압모터가 구동되게 되며, 이로 인하여 선회용 유압모터로부터 미션의 아이들기어를 통해 턴기어에 좌우반대로 입력되게 된다. 이와 같이 미션의 턴기어에 좌우반대로 입력되게 되면 한쪽의 직진시보다 감속되고 반대쪽의 출력은 직진시보다 증속되게 되므로 이러한 좌우 크롤러에 회전 차이가 발생되고 결과적으로 콤바인이 선회하게 된다.

상기 미션의 유압식 구동수단을 이루는 유압펌프의 조작은 선행기술문헌1의 도 5와 같이 메인변속레버와 조향(방향전환)레버의 조작에 의해 연동되는 십여 개 이상의 암과 로드가 연결된 링크기구, 즉 전형적인 기계적 연결수단을 통해 조작하는 것이었다.

또한, 선행기술문헌2은 선행기술문헌1에다가 상기 직진용 및 선회용 HST식 무단변속기구인 유압식 구동수단을 자동으로 제어하기 위한 제어구조가 더 마련되어 있으며, 상기 제어구조는 미션에 전동모터가 마련되고 이 전동모터의 피니언과 맞물려 연동되는 섹터기어, 연계로드, 디텐트로드 등을 포함하여 다수의 로드로 연결된 것이었다.

KR

100465150

B1, KR1020090048592 A

그러나 상기한 바와 같은 선행기술문헌1의 유압식 구동수단인 주행용 및 선회용 HST식 무단변속기구를 조작하기 위한 조작기구에 있어서는, 메인변속레버 및 조향레버로부터 미션의 HST식 무단변속기구에 이르기까지 링크기구, 즉 십여 개의 암과 로드가 연동되는 전형적인 기계적 연동수단으로 연결되어 있으며, 이러한 기계적 연동수단은 구조적으로 너무 복잡하고 제작 및 조립이 어려움은 물론 운전자가 조작할 때에도 큰 조작력을 필요로 하므로 쉬이 피로감을 느껴 장시간 사용이 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 선행기술문헌2에 있어서는 직진용 및 선회용 HST식 무단변속기구인 유압식 구동수단을 자동으로 제어하기 위한 제어구조도 복잡하며, 특히 제어구조를 이루는 전동모터가 미션에 장착되어 있는데 상기 미션과 엔진은 운전 케빈을 포함한 각종 장치로 막혀있어 항시 고열과 접할 수밖에 없고 이러한 고열로 인하여 전동모터의 오작동이 발생될 염려가 있음은 물론 심지어는 전동모터가 손상될 수 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 폐단 및 문제점을 해결하기 위하여 연구개발한 것으로서, 본 발명의 목적을 열거한다.

첫째로, 본 발명은 방향전환레버유닛의 브래킷에 방향전환레버의 회전변위를 감지하도록 마련되는 포텐셔미터(potentiometer), 이 포텐셔미터의 감지신호를 받은 메인CPU의 제어신호에 의해 제어되고 미션과 이격된 상부의 프레임에 마련되는 모터, 이 모터의 출력축에 미션의 HST식 무단변속기구과 연결시킬 수 있는 링크기구를 마련함으로써 방향전환레버유닛 및 링크기구의 구성부품을 줄어들음은 물론 작동부분이 구조적으로 지극히 단순하게 이루어지며, 이로 인하여 제작 및 조립이 용이하고 원가절감이 이루어지며 방향전환레버의 작동부하(조작력)가 최소화되어 피로를 늦게 느끼므로 장시간동안 운전이 가능하도록 한 콤바인용 미션의 방향전환조작기구를 제공하는데 있다.

둘째로, 본 발명은 미션과 이격된 상부의 프레임에 모터를 마련하여 고열이 발생되는 미션과 엔진으로부터 멀리 떨어트렸으며 이로 인하여 미션과 엔진 등의 고열로 인한 모터의 오작동 내지 손상을 방지할 수 있도록 한 콤바인용 미션의 방향전환조작기구를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 브래킷의 레버힌지를 중심으로 하여 회전되는 방향전환레버를 포함하는 방향전환레버유닛이 마련되고 상기 방향전환레버가 레버힌지를 중심으로 하여 전후방으로 회전됨에 따라 미션의 유압식 구동수단인 HST식 무단변속기구를 조작하기 위한 링크기구가 연결되어 있는 미션의 방향전환조작기구에 있어서, 상기 브래킷의 한쪽에 마련되는 센서고정몸체에 장착되어 방향전환레버의 회전변위를 감지하도록 연결 설치되는 포텐셔미터(potentiometer), 상기 미션과 이격된 상부의 프레임에 마련되어 포텐셔미터의 전기저항 값을 전송받은 메인CPU의 제어신호에 의해 구동되고 그 출력축에 링크기구를 동작시킬 수 있도록 연결되는 모터를 포함하여 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 콤바인용 미션의 방향전환조작기구에 있어서, 상기 브래킷의 레버힌지에는 방향전환레버에 의해 제2가동몸체와 함께 연동되는 제1가동몸체가 회전되게 마련되고 상기 제1가동몸체에 마련되는 고정핀이 상기 포텐셔미터의 입력축에 장착되는 회전링크의 끝단과 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 모터는 정확한 회전각의 제어가 가능하고 고속응답성과 높은 토크출력을 갖는 것이면 어떠한 모터라도 무방하며, 예를 들어, BLDC(Brushless direct current)모터나 스텝핑(Stepping)모터를 채택함이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 방향전환레버유닛의 브래킷에 방향전환레버의 회전변위를 감지하도록 마련되는 포텐셔미터(potentiometer), 이 포텐셔미터의 감지신호를 받은 메인CPU의 제어신호에 의해 제어되고 미션과 이격된 상부의 프레임에 마련되는 모터, 이 모터의 출력축에 미션의 HST식 무단변속기구과 연결시킬 수 있는 링크기구를 마련함으로써 방향전환레버유닛 및 링크기구의 구성부품을 줄어들음은 물론 작동부분이 구조적으로 지극히 단순하게 이루어지며, 이로 인하여 제작 및 조립이 용이하고 원가절감이 이루어지며 방향전환레버의 작동부하(조작력)가 최소화되어 피로를 늦게 느끼므로 장시간동안 운전이 가능하게 된다는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 미션과 이격된 상부의 프레임에 모터를 마련하여 고열이 발생되는 미션과 엔진으로부터 멀리 떨어트렸으며 이로 인하여 미션과 엔진 등의 고열로 인한 모터의 오작동 내지 손상을 방지할 수 있는 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 미션의 방향전환조작기구가 적용된 미션을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에서 요부인 방향전환레버유닛을 발췌하여 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 방향전환레버유닛을 발췌하여 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 도 2의 정면도이다.
도 5는 도 2의 저면도이다.

이하에서 본 발명에 따른 콤바인용 미션의 방향전환조작기구를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 콤바인용 미션의 방향전환조작기구를 설명하기 위하여 나타낸 도면들이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 콤바인의 전방부분에 마련되는 미션(100)은 유압식 구동수단인 HST식 무단변속기구(120)를 포함하며, 상기 미션(100)에는 HST식 무단변속기구(120)를 조작하고 제어하기 위한 방향전환조작기구인 링크기구(300)와 방향전환레버유닛(200)이 서로 연동되게 연결되어 있다.

상기 방향전환레버유닛(200)은 미션(100) 상부의 운전 케빈을 구성하기 위한 프레임에 장착되며 레버힌지(212)를 갖는 브래킷(210)과, 이 브래킷(210)의 레버힌지(212)에서 비틀림 코일스프링(214)의 탄력에 의해 중립이 유지되게 설치되는 제1가동몸체(220)와, 이 제1가동몸체(220)의 힌지(222)에서 비틀림 코일스프링(224)의 탄력에 의해 중립이 유지되게 설치되는 제2가동몸체(230)와, 이 제2가동몸체(230)에 상부로 장착되는 방향전환레버(240)와, 상기 제1가동몸체(220)의 힌지(222)와 연결되어 제1가동몸체(220) 및 방향전환레버(240)가 레버힌지(212)를 중심으로 하여 회전된 회전변위를 감지하도록 마련되는 포텐셔미터(potentiometer, 250)를 포함하여 구성된다.

상기 제1가동몸체(220)는 브래킷(210)의 레버힌지(212)를 중심으로 왕복하여 선회되도록 설치되되 상기 브래킷(210)의 스토퍼(216)가 관통되는 호형홈(226)의 범위 내에서 제1가동몸체(220)가 선회되게 되며, 포텐션미터(250)의 입력축에 장착된 회전링크(252)단부와 제1가동몸체(220)의 고정핀(228)이 연결되어 있다.

상기 제2가동몸체(230)는 제1가동몸체(220)의 힌지(222)를 중심으로 왕복하여 선회되도록 설치되되 제2가동몸체(230)의 하부로 연장된 스토퍼(232)가 제1가동몸체(220)의 홈(229) 내에서만 유동되게 설치되어 있다.

상기 포텐셔미터(250)는 브래킷(210) 한쪽의 센서고정몸체(218)에 장착되되 상기 포텐셔미터(250)의 입력축에 장착된 회전링크(252)의 끝단이 방향전환레버(240)와 함께 연동되는 제1가동몸체(220)의 고정핀(226)과 연결되어 있다.

상기 브래킷(210)의 하부위치, 즉 미션(100)과 이격된 상부의 프레임(F)에는 포텐셔미터(250)의 전기저항 값을 전송받은 메인CPU(도시되지 않음)의 제어신호에 의해 구동되는 모터(260)가 마련되어 있다. 상기 모터(260)의 출력축에는 상기 링크기구(300)를 이루는 상단의 연결링크(310)와 연결되어 있다.

상기 모터(260)는 피드백 없이 정확한 회전각의 제어가 가능하고 고속응답성과 높은 토크출력을 갖는 것이면 어떠한 모터라도 무방하며, 바람직하기로는 BLDC(Brushless direct current)모터나 스텝핑(Stepping)모터가 있다.

상기 링크기구(300)는 방향전환레버유닛(200)의 모터(260)로부터 HST식 무단변속기구(120)의 유압서보에 이르기까지 연결되는 것이며, 상기 모터(260)의 출력축에 한쪽이 연결되는 연결링크(310)와, 이 연결링크(310)의 다른 한쪽과 연결되어 하부로 연장되는 연결로드(320)와, 이 연결로드(320)의 하단이 HST식 무단변속기구(120)의 유압서보로 연결되는 선회용 조작 암(330)을 포함하여 구성된다.

상기 링크기구(300)는 더욱 구성부품을 줄여 심플하도록 튜브 내에 와이어가 그 길이방향으로 슬라이딩되는 푸시풀와이어(Push-pull Wire)로 마련할 수 있으며, 이렇게 링크기구(300)를 푸시풀와이어로 마련한 경우엔 한쪽끝단은 회전링크(310) 끝단과 연결하고 다른 한쪽끝단은 HST식 무단변속기구(120)의 유압서보와 연결하면 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 콤바인용 미션의 방향전환조작기구에서 그 작동 과정을 상세하게 설명하고자 한다.

먼저, 엔진이 가동되면 미션(100)은 엔진으로부터 동력을 전달받고 있으며, 이러한 상태에서 운전 케빈의 운전석에 앉아 방향전환레버유닛(200)의 방향전환레버(240)를 전환하고자하는 방향, 즉 좌측이나 우측으로 회전시킨다. 이러한 방향전환은 미션(100)이 전진 구동되고 있다는 전제하에서 설명한다.

이렇게 방향전환레버유닛(200)의 방향전환레버(240)를 좌측으로 회전시키거나 우측으로 회전시키면 방향전환레버유닛(200)의 방향전환레버(240)와 일체로 된 제2가동몸체(230)는 물론 제1가동몸체(220)가 브래킷(210)의 레버힌지(212)를 중심으로 하여 회전되게 된다. 이와 같이 제1가동몸체(220)가 회전되면 제1가동몸체(220) 상의 고정핀(226) 또한 회전되게 되므로 고정핀(226)과 연결된 회전링크(252)을 통해 연결된 포텐셔미터(250)의 입력축이 연동 회전되게 된다.

위와 같이 포텐셔미터(250)의 입력축이 방향전환레버(240)의 회전변위를 감지하면 방향전환레버(240)의 회전변위에 상응하는 포텐셔미터(250)의 전기저항 값을 메인CPU(도시되지 않음)로 전송하고, 이렇게 포텐셔미터(250)로부터 전기저항 값을 전송받은 메인CPU(도시되지 않음)는 전기저항 값에 따른 제어신호를 모터(260)로 보낸다. 상기 메인CPU의 제어신호에 의하여 모터(260)의 출력축이 회전되며, 상기 포텐셔미터(250)의 전기저항 값에 따라 출력축의 회전방향 및 회전각이 결정된다.

상기와 같이 모터(260)의 출력축이 회전되면 연결링크(310)와 연결로드(320), 선회용 조작암(330)가 연동됨으로써 HST식 무단변속기구(120)의 유압서보를 작동시키게 된다. 이렇게 HST식 무단변속기구(120)의 유압서보를 작동시키게 되면 HST식 무단변속기구(120)의 유압펌프에서 유압모터로 토출되는 작동오일의 토출방향과 토출량에 따라 선회용 유압모터가 구동되게 되며, 이로 인하여 선회용 유압모터로부터 미션(100)의 아이들기어를 통해 턴기어에 좌우반대로 입력되게 된다.

이와 같이 미션(100)의 턴기어에 좌우반대로 입력되게 되면 한쪽이 직진시보다 감속되고 반대쪽의 출력은 직진시보다 증속되게 되므로 이러한 좌우 크롤러에 회전 차이가 발생되고 결과적으로 콤바인이 선회하게 된다.

위와 같이 본 발명에 따른 미션의 방향전환조작기구는 모터(260)와 포텐셔미터(250)가 미션(100) 및 엔진에서 그 상부로 일정거리를 가지고 이격 설치되어 있기 때문에 엔진과 미션(100)이 지속적으로 가동되게 되면 65~80℃의 고열이 발생되더라도 엔진과 미션(100)의 고열로 인한 악영향, 즉 모터(260) 및 포텐셔미터(250)의 오작동 내지 손상을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 방향전환레버(240)의 작동부분은 물론 링크기구(300)가 구조적으로 지극히 단순하게 이루어지고 이로 인하여 제작 및 조립이 용이함은 물론 원가절감이 이루어지며, 작업의 조작력으로 링크기구(300)를 연동시키지 않고 방향전환레버(240)만을 동작시키는 정도의 작동부하(조작력)이면 충분하므로 방향전환레버(240)의 조작력이 최소화되고 이로 인하여 운전자의 피로도가 누적됨을 최소화하여 장시간동안 운전이 가능하게 되는 것이다.

100: 미션 120: HST식 무단변속기구 200: 방향전환레버유닛
210: 브래킷 212: 레버힌지 214,224: 비틀림 코일스프링
216,232: 스토퍼 218: 센서고정몸체 220: 제1가동몸체
222: 힌지 226: 호형홈 228: 홈
230: 제2가동몸체 240: 방향전환레버 250: 포텐셔미터
252: 회전링크 260: 모터 300: 링크기구
310: 연결링크 320: 연결로드 330: 선회용 조작암

Claims

브래킷의 레버힌지를 중심으로 하여 회전되는 방향전환레버를 포함하는 방향전환레버유닛이 마련되고 상기 방향전환레버가 레버힌지를 중심으로 하여 좌우로 회전됨에 따라 미션의 유압식 구동수단인 HST식 무단변속기구를 조작하기 위한 링크기구가 연결되어 있는 미션의 방향전환조작기구에 있어서,
상기 브래킷의 한쪽에 마련되는 센서고정몸체에 장착되어 방향전환레버의 회전변위를 감지하도록 연결 설치되는 포텐셔미터(potentiometer), 상기 미션과 이격된 상부의 프레임에 마련되어 포텐셔미터의 전기저항 값을 전송받은 메인CPU의 제어신호에 의해 구동되고 그 출력축에 링크기구를 동작시킬 수 있도록 연결되는 모터를 포함하여 마련되며,
상기 브래킷의 레버힌지에는 방향전환레버에 의해 제2가동몸체와 함께 연동되는 제1가동몸체가 회전되게 마련되고 상기 제1가동몸체에 마련되는 고정핀이 상기 포텐셔미터의 입력축에 장착되는 회전링크의 끝단과 연결된 것을 특징으로 하는 콤바인용 미션의 방향전환조작기구.
삭제
제1항에 있어서,
상기 모터는 정확한 회전각의 제어가 가능하고 고속응답성과 높은 토크출력을 갖는 BLDC(Brushless direct current)모터로 마련되는 것을 특징으로 하는 콤바인용 미션의 방향전환조작기구.
제1항에 있어서,
상기 모터는 정확한 회전각의 제어가 가능하고 고속응답성과 높은 토크출력을 갖는 스텝핑(Stepping)모터로 마련되는 것을 특징으로 하는 콤바인용 미션의 방향전환조작기구.