KR101486643B1 - 농업용 트랙터의 작업기 업다운 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 농업용 트랙터의 작업기 업다운 장치(10)에는 트랙터 유압회로에서 공급된 유압으로 움직이는 오토 리프트 밸브(51)와, 오토 리프트 밸브(51)의 작동에 연동되어져 로타리나 쟁기의 업(Up)작동과 다운(Down)작동을 발생시켜주는 업다운 밸브(61)로 이루어진 업다운 유닛(30)이 포함됨으로써 전자 유압식과 같은 잔고장이나 오작동이 없이 로타리나 쟁기의 업다운 리프트(Up/Down Lift)가 구현될 수 있고, 특히 전자 유압식에 비해 상대적으로 낮은 단가로 제조되는 특징을 갖는다.

Description

농업용 트랙터의 작업기 업다운 장치{Accessary Up and Down Device Agricultural Tractor}

본 발명은 농업용 트랙터에 관한 것으로, 특히 전자 유압식과 같은 잔고장이나 오작동이 없이 로타리나 쟁기의 업다운 리프트(Up/Down Lift)가 구현될 수 있으면서 상대적으로 낮은 단가로 제조될 수 있는 작업기 업다운 장치를 갖춘 농업용 트랙터에 관한 것이다.

일반적으로 농업용 트랙터는 농촌에서 필요로 하는 다양한 작업이 가능하도록 사용용도에 맞는 다양한 작업기를 탈장착할 수 있고, 이를 위해 트랙터의 후미에는 작업기 연결 장치가 반드시 구비된다.

이러한 작업기의 예로는 논이나 밭 또는 과수원의 경작을 위해 땅을 파거나 흙을 갈아 엎어줄 수 있는 로타리나 쟁기등이 있으며, 트랙터는 후미에 연결된 로타리나 쟁기를 지면에 내려놓은 상태에서 전진함으로써 지면에 박힌 로타리나 쟁기가 엔진의 힘으로 땅을 파거나 흙을 밀어 주게 된다.

통상, 농경지 작업은 트랙터 방향전환이나 후진이 자주 일어날 수밖에 없으므로, 작업기 연결 장치에는 방향전환이나 후진시 로타리나 쟁기를 지면으로부터 올려 주기 위한 업다운 리프트 기능(Up/Down Lift Function)이 함께 구비되어진다.

특히, 이러한 업다운 리프트기능(Up/Down Lift Function)이 구현됨으로써 로타리나 쟁기의 작업을 원활하게 하지 못하게 하는 다양한 원인이 있는 농경지에서도 트랙터 엔진을 과부하로부터 보호할 수 있게 된다.

하지만, 로타리나 쟁기의 상승은 트랙터 운전석에 구비된 별도의 승하강 레버를 운전자가 직접 조작해야 함으로써 비록 구성이 간단한 장점이 있으나, 수작업에 따른 불편이 있을 수밖에 없다.

국내특허공개 10-1999-0084070(1999년12월06일)

상기 특허문헌은 다수의 센서가 적용되고, 센서 신호로부터 제어값을 생성하며, 제어값으로 제어되는 전자유압식 유압회로가 구비됨으로써 트랙터에 연결된 로터리나 쟁기의 업다운 리프트(Up/Down Lift)가 보다 용이해진 기술의 예를 나타낸다.

그러므로, 상기 특허문헌과 같은 업다운 리프트 기능(Up/Down Lift Function)이 작업기 연결 장치에 적용될 경우, 작업기 연결 장치는 레버의 수동 조작에 의한 불편이 해소될 수 있다.

하지만, 상기 특허문헌은 다수의 센서가 적용되고, 센서 신호로부터 제어값을 생성해 정밀 제어되는 전자유압식이 적용됨으로써 전기적 잔고장이나 오작동에 대한 우려도 클 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 스위치 조작에 의해 독립적으로 작동되는 2개의 밸브를 이용함으로써 전자 유압식과 같은 잔고장이나 오작동이 없이 로타리나 쟁기의 업다운 리프트(Up/Down Lift)가 구현될 수 있고, 특히 전자 유압식에 비해 상대적으로 낮은 단가로 제조될 수 있는 농업용 트랙터의 작업기 업다운 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 농업용 트랙터의 작업기 업다운 장치는 농토 개량작업을 위한 작업기가 연결 또는 분리되도록 운전석의 뒤쪽으로 작업기 연결 유닛이 구비되고, 상기 작업기의 상승을 위한 상기 작업기 연결 유닛의 업(Up)작동과 상기 작업기 연결 유닛의 하강을 위한 다운(Down)작동이 구현되는 업다운 유닛이 포함되며;

상기 업다운 유닛은 트랙터 유압회로에서 공급된 유압으로 움직이는 포지션 이동기와, 상기 포지션 이동기의 움직임에 연동되어져 상기 작업기 연결 유닛의 업(Up)작동과 다운(Down)작동을 발생시켜주는 업다운 이동기로 구성된 것을 특징으로 하는 한다.

상기 포지션 이동기는 온오프로 유압이 공급되는 오토 리프트 밸브와, 상기 오토 리프트 밸브의 작동에 연계되어 움직이는 한 쌍의 제1 링크와 제2 링크로 이루어진 연동 링크로 구성되며; 상기 업다운 이동기는 유압 흐름을 형성하는 업다운 밸브와, 상기 포지션 이동기에 연동된 움직임으로 상기 업다운 밸브를 작동시키고 상기 작업기 연결 유닛의 업(Up)작동과 다운(Down)작동을 발생시켜주는 추종 링크로 구성된다.

상기 제1 링크는 상기 오토 리프트 밸브의 로드에 연결되어 상기 오토 리프트 밸브의 작동에 연계되어 움직이고, 상기 제2 링크는 상기 제1 링크에 연결되어 상기 제1 링크의 움직임을 상기 업다운 이동기로 전달하고; 상기 제1 링크와 상기 제2 링크는 서로 직각 형상을 이루도록 결합된다.

상기 추종 링크는 상기 제1 링크에 연결된 상태에서 상기 작업기 연결 유닛과 고정된 제3 링크와, 상기 제3 링크의 움직임에 연동되어져 상기 업다운 밸브를 작동해주는 제4 링크로 이루어진다.

상기 작업기 연결 유닛은 트랙터용 3점 히치 타입이며; 상기 업다운 유닛의 작동신호는 상기 운전석에 구비된 오토 리프트 스위치와, 상기 오토 리프트 스위치와 간격을 두고 상기 운전석에 구비된 턴백업 스위치에서 발생되고; 전륜 액슬에는 회전수(RPM)검출을 위한 회전센서가 설치되고, 전륜에서 후륜으로 연결된 드라이브 샤프트 부위에는 정역회전방향 검출을 위한 후진 센서가 설치된다.

상기 회전센서의 검출 신호와 상기 후진 센서의 검출 신호 및 상기 오토 리프트 스위치의 스위치 신호와 상기 턴백업 스위치의 스위치 신호는 엔진 제어 컨트롤러의 입력신호로 입력되고; 상기 오토 리프트 스위치는 트랙터 정지 상태에서 조작되고, 상기 턴백업 스위치는 트랙터의 턴(선회) 또는 백업(후진)상태에서 조작된다.

이러한 본 발명은 트랙터의 후미에 연결된 로타리나 쟁기의 업다운 리프트기능(Up/Down Lift Function)을 구현하는 유압회로가 온/오프 타입 2개의 밸브로 이루어짐으로써 전자 유압식에 비해 상대적으로 낮은 단가로 제조될 수 있고, 특히 성능대비 매우 우수한 비용 경쟁력을 갖는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 트랙터의 후미에 연결된 로타리나 쟁기의 업다운 리프트기능(Up/Down Lift Function)이 스위치 조작에 의해 구현됨으로써 트랙터 운전에 능숙하지 초보 운전자도 용이하게 조작할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 작업기 업다운 장치가 구비된 농업용 트랙터의 구성도이고, 도 2는 도 1의 작업기 업다운 장치의 세부 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 작업기 업다운 장치를 조작하는 조작수단의 레이아웃 구성이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 작업기 업다운 장치의 작동상태이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 작업기 업다운 장치가 구비된 농업용 트랙터의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 농업용 트랙터는 전륜을 갖춘 엔진(1)과, 엔진(1)에 이어져 트랙터를 운행 및 조작하는 운전석(2)과, 운전석(2)의 뒤쪽으로 후륜을 갖춘 후미 프레임(3)과, 작업기(100)를 탈장착하고 업다운(Up/Down)시켜주도록 후미 프레임(3)에 구비된 작업기 업다운 장치(10)로 구성된다.

상기 작업기 업다운 장치(10)에는 작업기(100)를 연결 및 분리하는 작업기 연결 유닛(20)과, 연결된 작업기(100)를 위로 올려주는 업(Up)기능과 아래로 내려주는 다운(Down)기능이 구현되는 업다운 유닛(30)과, 업다운 유닛(30)을 조작하는 조작수단이 포함된다.

상기 작업기 연결 유닛(20)은 트랙터에 구비된 3점 히치와 동일한 구성으로 이루어지는데, 일례로, 작업기 연결 유닛(20)에는 작업기(100)의 위쪽부위를 연결해주는 연결로드(21)와, 작업기(100)의 아래쪽부위를 연결해주는 리프트링크(23)와, 리프트링크(23)에 연결되어 리프트실린더(25)의 업(Up) 또는 다운(Down)을 구현하는 리프트실린더(25)와, 리프트실린더(25)에 연결되어 리프트실린더(25)를 움직여주는 리프트 암(27)이 포함되며, 이러한 구성요소들은 통상적인 구성과 동일하다.

다만, 상기 리프트 암(27)은 업다운 유닛(30)과 연계되어 작동되는 구성 차이가 있고, 이는 이후 상세히 설명된다. 통상, 상기 작업기(100)는 로타리나 쟁기를 포함한다.

한편, 도 2는 업다운 유닛(30)의 세부 구성을 나타낸다.

도 2(가)를 참조하면, 업다운 유닛(30)은 공급된 유압으로 움직이는 포지션 이동기(50)와, 포지션 이동기(50)의 움직임에 연동되어져 작업기 연결 유닛(20)의 리프트 암(27)을 움직여주는 업다운 이동기(60)로 구성된다.

상기 포지션 이동기(50)는 온오프에 따라 유압이 공급되는 오토 리프트 밸브(51)와, 서로 직각 형상을 이루도록 결합되어 오토 리프트 밸브(51)의 작동에 연계되어 움직이는 한 쌍의 제1 링크(52-1)와 제2 링크(52-2)로 이루어진 연동 링크(52)로 구성된다.

상기 제1 링크(52-1)는 오토 리프트 밸브(51)의 로드에 연결되어 오토 리프트 밸브(51)의 작동에 연계되어 움직이고, 상기 제2 링크(52-2)는 제1 링크(52-1)에 연결되어 제1 링크(52-1)와 함께 움직여 업다운 이동기(60)를 움직여준다.

상기 업다운 이동기(60)는 유압 흐름을 형성하는 업다운 밸브(61)와, 포지션 이동기(50)의 연동 링크(52)에 연동된 움직임으로 업다운 밸브(61)를 작동시켜주는 추종 링크(62)로 구성된다.

상기 추종 링크(62)는 포지션 이동기(50)의 연동 링크(52)에 연결된 상태에서 작업기 연결 유닛(20)의 리프트 암(27)과 고정된 제3 링크(62-1)와, 제3 링크(62-1)의 움직임에 연동되어져 업다운 밸브(61)를 작동시켜주는 제4 링크(62-2)로 이루어진다.

도 2(나)는 작업기(100)의 업다운 유압회로와 함께 구성되는 오토 리프트 밸브(51)와 업다운 밸브(61)의 내부 구성 예를 나타낸다.

한편, 도 3은 본 실시예에 따른 작업기 업다운 장치를 조작하는 조작수단의 레이아웃 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 작업기 업다운 장치(10)를 조작하는 조작수단은 센서와 스위치로 이루어지며, 센서는 전륜 액슬에 설치되어 회전수(RPM)를 검출하는 회전센서(70-1)와, 전륜에서 후륜으로 연결된 드라이브 샤프트 부위로 설치되어 정역회전방향을 검출하는 후진 센서(70-2)로 구성되고, 스위치는 운전석(2)의 공간으로 구비되어 운전자가 직접 조작하는 오토 리프트 스위치(80)와, 운전자가 직접 조작하도록 오토 리프트 스위치(80)와 간격을 두고 운전석(2)의 공간으로 구비된 턴백업 스위치(90)로 구성된다.

통상, 회전센서(70-1)의 검출 신호와 후진 센서(70-2)의 검출 신호 및 오토 리프트 스위치(80)의 스위치 신호와 턴백업 스위치(90)의 스위치 신호는 엔진 제어 컨트롤러로 입력되고, 엔진제어 컨트롤러는 입력 신호를 구별하여 각각의 조건에 맞춰 유압회로제어를 수행함으로써 작업기 업다운 장치(10)가 작동된다. 이를 위해 엔진 제어 컨트롤러에는 제어로직이 내장되어진다.

상기 오토 리프트 스위치(80)와 상기 턴백업 스위치(90)에는 각각 업(Up) 버튼과 다운(Down) 버튼이 각각 구비된다.

본 실시예에서, 상기 오토 리프트 스위치(80)는 트랙터가 정지된 상태에서 조작되는 반면, 상기 턴백업 스위치(90)는 트랙터의 턴(선회) 또는 백업(후진)상태에서 조작된다.

그러므로, 운전자에 의한 오토 리프트 스위치(80)의 조작 시 오토 리프트 밸브(51)가 즉각적으로 반응함으로써 작업기 업다운 장치(10)가 작동상태로 전환되지만, 운전자에 의한 턴백업 스위치(90)의 조작 시 오토 리프트 밸브(51)의 반응은 회전센서(70-1)나 후진 센서(70-2)에서 검출된 정보에 의해 영향을 받음으로써 작업기 업다운 장치(10)의 작동상태는 트랙터 운전 상태에 따라 인터럽트(Interrupt)될 수 있다.

특히, 이러한 인터럽트 기능(Interrupt Function)은 트랙터의 선회(Turn)나 백업(후진)시 작업기(100)의 보다 안전한 업다운 구현을 가능케 할 수 있다.

한편, 도 4 및 도 5는 본 실시예에 따른 작업기 업다운 장치(10)의 작동 상태를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 작업기(100)의 업다운 필요성을 느낀 운전자가 운전석(20)에서 오토 리프트 스위치(80)나 턴백업 스위치(90)를 조작하면, 오토 리프트 스위치(80)의 스위치 신호나 턴백업 스위치(90)의 스위치 신호가 입력된 엔진 제어 컨트롤러는 각각의 스위치 신호에 맞춰 유압회로를 제어함으로써 작업기 업다운 장치(10)가 작동상태로 전환된다.

도 5는 작업기 업다운 장치(10)의 작동상태로서, 오토 리프트 스위치(80)나 턴백업 스위치(90)의 조작으로 오토 리프트 밸브(51)가 온 됨으로써 오토 리프트 밸브(51)에는 유압이 공급되고, 오토 리프트 밸브(51)에 의해 연동 링크(52)가 움직임으로써 업다운 밸브(61)가 작동상태로 전환된다.

즉, 상기 오토 리프트 밸브(51)의 작동에 의한 연동 링크(52)의 움직임은 제1 링크(52-1)를 전진이동(a)시키고, 이에 연결된 제2 링크(52-2)를 후퇴이동(b)시켜주게 된다. 이어, 제2 링크(52-2)의 후퇴이동(b)으로 이에 고정된 추종링크(62)가 움직이고, 추종링크(62)의 움직임은 제3 링크(62-1)의 전진이동(c)과, 이에 연결된 제4 링크(62-2)의 이동은 업다운 밸브(61)의 작동상태 전환으로 나타난다.

이어, 상기 업다운 밸브(61)의 작동으로 형성된 유압흐름으로 추종링크(62)의 움직임이 더욱 진행되고, 이는 제3 링크(62-1)의 전진이동(c)을 더욱 진행시켜줌으로써 이에 고정된 리프트 암(27)에서는 각운동(R)이 발생되어진다.

상기와 같은 리프트 암(27)의 각운동(R)은 도 4와 같이 작업기 연결 유닛(20)을 업 또는 다운시켜줌으로써, 이러한 작업기 연결 유닛(20)의 업 또는 다운으로 이에 연결된 작업기(100)는 업 또는 다운 상태로 전환되어진다.

즉, 리프트 암(27)의 각운동(R)은 이에 고정된 리프트실린더(25)로 전달되고, 리프트실린더(25)의 움직임은 이에 고정된 리프트링크(23)로 전달되며, 리프트링크(23)의 움직임은 이에 연결된 작업기(100)의 업 또는 다운 상태로 나타난다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 농업용 트랙터의 작업기 업다운 장치(10)에는 트랙터 유압회로에서 공급된 유압으로 움직이는 오토 리프트 밸브(51)와, 오토 리프트 밸브(51)의 작동에 연동되어져 로타리나 쟁기의 업(Up)작동과 다운(Down)작동을 발생시켜주는 업다운 밸브(61)로 이루어진 업다운 유닛(30)이 포함됨으로써 전자 유압식과 같은 잔고장이나 오작동이 없이 로타리나 쟁기의 업다운 리프트(Up/Down Lift)가 구현될 수 있고, 특히 전자 유압식에 비해 상대적으로 낮은 단가로 제조될 수 있다.

1 : 엔진 2 : 운전석
3 : 후미 프레임
10 : 작업기 업다운 장치 20 : 작업기 연결 유닛
21 : 연결로드 23 : 리프트링크
25 : 리프트실린더 27 : 리프트 암
30 : 업다운 유닛 50 : 포지션 이동기
51 : 오토 리프트 밸브 52 : 연동 링크
52-1 : 제1 링크 52-2 : 제2 링크
60 : 업다운 이동기 61 : 업다운 밸브
62 : 추종 링크 62-1 : 제3 링크
62-2 : 제4 링크 70-1 : 회전센서
70-2 : 후진 센서 80 : 오토 리프트 스위치
90 : 턴백업 스위치

Claims (6)

1. 농토 개량작업을 위한 작업기가 연결 또는 분리되도록 운전석의 뒤쪽으로 작업기 연결 유닛이 구비되고, 상기 작업기의 상승을 위한 상기 작업기 연결 유닛의 업(Up)작동과 상기 작업기 연결 유닛의 하강을 위한 다운(Down)작동이 구현되는 업다운 유닛이 포함되며;
   상기 업다운 유닛은 트랙터 유압회로에서 공급된 유압으로 움직이는 포지션 이동기와, 상기 포지션 이동기의 움직임에 연동되어져 상기 작업기 연결 유닛의 업(Up)작동과 다운(Down)작동을 발생시켜주는 업다운 이동기로 구성되고,
   상기 포지션 이동기는 온오프로 유압이 공급되는 오토 리프트 밸브와, 상기 오토 리프트 밸브의 작동에 연계되어 움직이는 연동 링크로 이루어지고, 상기 업다운 이동기는 유압 흐름을 형성하는 업다운 밸브와, 상기 포지션 이동기에 연동된 움직임으로 상기 업다운 밸브를 작동시키고 상기 작업기 연결 유닛의 업(Up)작동과 다운(Down)작동을 발생시켜주는 추종 링크로 이루어진 것을 특징으로 하는 농업용 트랙터의 작업기 업다운 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 연동 링크는 온오프로 유압이 공급되는 오토 리프트 밸브와, 상기 오토 리프트 밸브의 작동에 연계되어 움직이는 한 쌍의 제1 링크와 제2 링크로 이루어진 것을 특징으로 하는 농업용 트랙터의 작업기 업다운 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 링크는 상기 오토 리프트 밸브의 로드에 연결되어 상기 오토 리프트 밸브의 작동에 연계되어 움직이고, 상기 제2 링크는 상기 제1 링크에 연결되어 상기 제1 링크의 움직임을 상기 업다운 이동기로 전달하고;
   상기 제1 링크와 상기 제2 링크는 서로 직각 형상을 이루도록 결합된 것을 특징으로 하는 농업용 트랙터의 작업기 업다운 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 추종 링크는 상기 연동링크의 오토 리프트 밸브의 작동에 연계되어 움직이는 한 쌍의 제1 링크와 제2 링크중 상기 제1 링크에 연결된 상태에서 상기 작업기 연결 유닛과 고정된 제3 링크와, 상기 제3 링크의 움직임에 연동되어져 상기 업다운 밸브를 작동해주는 제4 링크로 이루어진 것을 특징으로 하는 농업용 트랙터의 작업기 업다운 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 작업기 연결 유닛은 트랙터용 3점 히치 타입이며; 상기 업다운 유닛의 작동신호는 상기 운전석에 구비된 오토 리프트 스위치와, 상기 오토 리프트 스위치와 간격을 두고 상기 운전석에 구비된 턴백업 스위치에서 발생되고;
   전륜 액슬에는 회전수(RPM)검출을 위한 회전센서가 설치되고, 전륜에서 후륜으로 연결된 드라이브 샤프트 부위에는 정역회전방향 검출을 위한 후진 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 농업용 트랙터의 작업기 업다운 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 회전센서의 검출 신호와 상기 후진 센서의 검출 신호 및 상기 오토 리프트 스위치의 스위치 신호와 상기 턴백업 스위치의 스위치 신호는 엔진 제어 컨트롤러의 입력신호로 입력되고;
   상기 오토 리프트 스위치는 트랙터 정지 상태에서 조작되고, 상기 턴백업 스위치는 트랙터의 선회 또는 후진상태에서 조작되는 것을 특징으로 하는 농업용 트랙터의 작업기 업다운 장치.

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