KR101809847B1 - 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 과수원, 논, 밭, 축사, 등으로 대변되는 오프로드(Off-road)의 농업환경에서 사용가능하도록 무한궤도륜을 채택하고, 작업폭 확대를 위해 포크부가 전방으로 신장하는 구조를 채택하는 한편 포크부 신장시 지게차의 전복방지를 위해 구동력발생부가 포크부 신장 길이에 대응하여 후방으로 이동함으로써, 전복방지를 위한 웨이트를 생략한 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차는 무한궤도륜이 마련되는 베이스프레임; 상기 베이스프레임 상에 형성된 길이조절부; 상기 길이조절부의 신축에 따라 상기 베이스프레임을 슬라이딩하는 한편 일측에 포크부가 형성된 마스트; 및 상기 길이조절부의 신축에 따라 상기 베이스프레임을 슬라이딩하는 한편 상기 무한궤도륜에 동력을 공급하는 구동력발생부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차{Caterpillar wheel applied agricultural forklift}
본 발명은 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 과수원, 논, 밭, 축사, 등으로 대변되는 오프로드(Off-road)의 농업환경에서 사용가능하도록 무한궤도륜을 채택하고, 작업폭 확대를 위해 포크부가 전방으로 신장하는 구조를 채택하는 한편 포크부 신장시 지게차의 전복방지를 위해 구동력발생부가 포크부 신장 길이에 대응하여 후방으로 이동함으로써, 전복방지를 위한 웨이트를 생략한 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차에 관한 것이다.
일반적으로 과수원, 논, 밭, 축사, 등으로 대변되는 오프로드(Off-road)의 농업환경은 일반적인 산업환경과 달리 지게차의 전복이 빈번히 발생할 수 있는 조건을 갖고 있다.
그런데, 일반적인 산업환경에서 사용되는 지게차는 창고, 축사 등 평지에서만 이용이 가능하며 실제 많은 농작업이 이루어지는 필드에서는 사용이 제한되어 있다.
이러한 산업용 지게차의 경우 대한민국 등록실용신안공보 20-0221857(이하 선행문헌 1이라 칭함)에는 차체의 후방에 장착되는 카운터 밸런스 웨이트를 차체와 분리시켜 하단부를 힌지로 차체에 굴대 설치시키고 상측부에는 유압에 의하여 작동되어지는 실린더를 구비하여 실린더를 작동시키는 것에 의하여 카운터 밸런스 웨이트를 차체의 후측으로 이동시켜 카운터 밸런스 웨이트의 하중을 가변 시켜주는 지게차가 공지되어 있다.
한편, 대한민국 공개특허공보 10-2016-0032898 (이하 선행문헌 2라 칭함)에는 카운터웨이트 와 구동바퀴가 마련되는 베이스프레임; 상기 베이스프레임에 마련되는 실린더부재와 상기 실린더부재로부터 돌출길이가 조절되는 피스톤부재와 상기 피스톤부재를 따라 상기 베이스프레임상을 이동하는 이동프레임을 포함하는 한 쌍의 길이조절부; 및 상기 한 쌍의 길이조절부를 가로지르도록 마련되며, 상부에 마스트가 마련되고, 상기 피스톤부재의 돌출길이에 따라 상기 베이스프레임으로부터 이격거리가 조절되는 지지부를 포함하는 지게차가 공지되어 있다.
그런데, 상기 선행문헌 1과 선행문헌 2 모두 카운터웨이트를 포함하고 있어 지게차 자체의 중량이 상승하여 연료소모량이 증가할 뿐만 아니라 오프로드(Off-road)의 농업환경에서 포크부의 신장시 전복의 위험이 큰 문제점이 있다.
선행문헌 1: 대한민국 등록실용신안공보 20-0221857 선행문헌 2: 대한민국 공개특허공보 10-2016-0032898
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에 따른 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차는 과수원, 논, 밭, 축사, 등으로 대변되는 오프로드(Off-road)의 농업환경에서 안정적인 주행 및 전복방지가 가능한 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.
또한, 농업환경에 적용 가능하도록 작업폭 확대를 위한 포크부가 전방으로 신장하는 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.
또한, 포크부 신장시 지게차의 전복방지를 위해 구동력발생부가 포크부 신장 길이에 대응하여 후방으로 이동함으로써, 전복방지를 위한 웨이트를 생략한 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차는 무한궤도륜이 마련되는 베이스프레임; 상기 베이스프레임 상에 형성된 길이조절부; 상기 길이조절부의 신축에 따라 상기 베이스프레임을 슬라이딩하는 한편 일측에 포크부가 형성된 마스트; 및 상기 길이조절부의 신축에 따라 상기 베이스프레임을 슬라이딩하는 한편 상기 무한궤도륜에 동력을 공급하는 구동력발생부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 길이조절부는 마스트가 연결된 마스트측과 구동력발생부가 연결된 발생부측을 구비한 양방향 실린더인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동력발생부에는 작업자가 탑승할 수 있는 발판이 마련됨으로써 구동력발생부 및 작업자의 체중이 카운트웨이트 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차는 지게차는 종래의 차륜을 무한궤도륜으로 대체함에 따라 과수원, 논, 밭, 축사, 등으로 대변되는 오프로드(Off-road)의 농업환경에서 안정적인 주행 및 전복방지의 효과가 있다.
또한, 포크부가 전방으로 신장하는 구조를 채택함에 따라 작업폭 확대가 가능해져 농업환경에 적합한 효과를 갖는다.
또한, 포크부 신장시 지게차의 전복방지를 위해 구동력발생부가 포크부 신장 길이에 대응하여 후방으로 이동함으로써, 전복방지를 위한 웨이트를 생략할 수 있게 되어 연비를 높일 수 있는 효과와 더불어 오프로드의 농업환경에서 전복방지에 탁월한 효과를 갖는다.
또한, 무한궤도륜을 채택하고, 마스트가 무한궤도륜 사이에 위치하면서 신축할 수 있는 구조를 채택함에 따라 작업폭 확대는 가능하면서도 지게차의 전체 길이를 축소할 수 있게 되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차를 나타낸 사시도
도 2는 도 1의 베이스프레임을 나타낸 사시도
도 3은 도 1의 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차를 나타낸 평면도
도 4는 도 1의 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차를 나타낸 측면도
도 5는 도 4의 길이조절부의 신장된 상태를 나타낸 측면도
도 6은 도 1의 구동력발생부를 나타낸 측면도
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다. 여기서, 상하좌우, 우측, 좌측, 저면 등 방향과 관련된 표현은 특별한 한정이 없는 한 모두 제시한 도면을 기준으로 기재하고 있음을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차는, 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 무한궤도륜(11)이 마련되는 베이스프레임(10), 상기 베이스프레임 상에 형성된 길이조절부(20), 상기 길이조절부의 신축에 따라 상기 베이스프레임을 슬라이딩하는 한편 일측에 포크부(31)가 형성된 마스트(30) 및 상기 길이조절부의 신축에 따라 상기 베이스프레임을 슬라이딩하는 한편 상기 무한궤도륜에 동력을 공급하는 구동력발생부(40)를 포함한다.
여기서, 지게차(A)는 작업자가 착석할 수 있는 운전석이 별도로 마련되지 않고 리모트컨트롤(도시하지 않음)에 의해 동작되는 무인지게차일 수 있으며, 또한 이러한 무인지게차에 작업자가 탑승하여 기립한 채 조정할 수 있다.
상기 베이스프레임(10)은 지게차(A)의 기본틀을 이루는 구성으로서, 이러한 베이스프레임 양측에 무한궤도륜(11)을 형성함으로써 하기할 구동력발생부(40)로부터 구동력을 전달받아 지게차(A)가 전후로 이동할 수 있게 된다.
이를 위하여 베이스프레임은 무한궤도륜을 구동시켜 지게차를 주행시키는 주행모터(13)를 구비한다.
상기 주행모터(13)는 AC Motor로서, 제1구동모터 및 제2구동모터로 구성되어 구동력발생부(40)에 내장된 전원공급부(도면 미도시)에 의해 구동된다.
여기서, 본 발명은 종래의 차륜형 구동부재를 무한궤도륜으로 대체함으로써, 과수원, 논, 밭, 축사, 등으로 대변되는 오프로드(Off-road)의 농업환경에서 안정적인 주행 및 전복방지가 가능해진다.
여기서, 상기 베이스프레임(10)은 마스트가 슬라이딩할 수 있도록 마스트레일(109)이 형성된 마스트플레이트(107)가 형성되고, 상기 마스트플레이트 보다 단차지게 발생부 플레이트(103)가 형성되도록 연결 플레이트(101)에 형성된다.
여기서, 마스트플레이트(107)보다 발생부 플레이트(103)를 더 높게 형성함으로서 구동력발생부(40) 저부에 상기 모터를 배치할 수 있고, 이로서 구동력발생부(40)로부터 인가되는 전원을 용이하게 모터로 공급할 수 있을 뿐만 아니라 모터 자체의 중량으로도 카운트웨이트의 기능을 수행할 수 있게 되게 때문이다.
상기 길이조절부(20)는 마스트(30)를 작업방향으로 신장시킴으로서, 즉, 포크부가 전방으로 신장하는 구조를 갖게 됨으로서, 지게차의 작업폭을 확대하는 기능을 수행한다.
본 발명은 종래의 포크부가 신축하는 구조를 마스트가 신축하는 구조로 대체함으로써, 결국 이에 형성된 포크부가 신장 또는 축소가 가능해져 지게차의 작업폭이 확대되는 효과를 갖게 된다.
한편, 마스트가 신축하는 구조를 채택함에 따라 길이방향으로 길게 형성된 무한궤도륜 내에 마스트를 위치시킬 수 있게 되어 지게차의 전체 길이를 축소할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 길이조절부(20)는 구동력발생부(40)를 작업 반대방향으로 신장시킴으로서, 작업방향으로 신장하는 마스트에 형성된 포크부의 중량에 대응하여 카운트웨이트 기능을 수행한다.
통상의 지게차에 형성된 카운터웨이트는 지게차(A)와 같이 중장비가 중량물을 운반할 경우 전복되는 것을 방지하기 위해 마련되는데, 카운터웨이트(C)는 지게차(A)의 포크부에 의해 들어 올려진 물체에 의해 중량물이 실어진 지게차(A)가 전방으로 넘어지는 것을 방지하기 위해, 넘어질 교차점이 되는 곳에서 먼 곳에 인양하중에 대항해 추(錘) 기능을 한다.
본 발명에서는 별도의 카운트웨이트를 형성하지 않고 구동력발생부(40)를 작업 반대방향으로 신장시킴으로서, 구동력발생부의 중량을 카운트웨이트로 이용한다.
이와 같이, 구동력발생부(40)는 작업기인 포크부 및 마스트와 반대되는 위치에 마련되어 지게차(A)의 무게중심을 맞출 수 있다. 그에 따라, 작업기에 의한 중량물의 승하강 시 하중을 고르게 분산시켜 승강 작업 및 이동의 안정성을 확보하고, 원활한 운전을 수행할 수 있게 한다.
이러한, 상기 길이조절부는 마스트가 연결된 마스트측과 구동력발생부가 연결된 발생부측을 구비한 양방향 실린더인 것을 특징으로 한다.
상기 마스트(30)는 한쌍의 무한궤도륜(11)의 위치할 수 있는 크기로 설계됨으로서, 지게차의 보관시 전체 크기를 줄여 보관이 용이할 수 있게 된다.
여기서, 마스트(30)는 베이스프레임 상에 수직으로 마련되고, 체인(도시하지 않음)과 체인풀리(도시하지 않음)를 포함하여 포크부(31)가 상하 이동되도록 할 수 있다. 이때, 포크부(31)는 마스트(30)에 회동가능하게 마련되어 지게차(A) 보관시에는 포크부(31)가 한쌍의 무한궤도륜(11) 내로 수납된다.
한편, 포크부(31)는 마스트(140)에 힌지결합되도록 형성됨으로써, 포크부(31)가 한쌍의 무한궤도륜(11) 내로 수납된 후 이어서 마스트에 접히도록 할 수 있다.
이로서, 마스트(30)와 직각으로 마련되는 포크부(31) 상에 중량체가 실어지는 경우 중량체에 의해 포크부(31)가 하측으로 회전되는 것이 방지되도록 각도가 제한될 수 있다.
여기서, 포크부(31)는 마스트(30)에 대하여 각도가 0도에서 90도 까지 회전이 이루어지고, 포크부(31)의 각도 제한은 스토퍼(도시하지 않음)(stopper)에 의해 이루어 질 수 있다.
이러한, 포크부(31)의 회전각도 조절은 공지된 기술에 의해 갈음한다.
한편 마스트의 일측에는 상기 길이조절부의 신축에 따라 베이스프레임 상에서 마스트가 슬라이딩할 수 있도록 상기 베이스프레임의 마스트레일(109) 상에서 구름운동하는 마스트 슬라이더(35)가 형성되어 있다.
한편, 마스트 슬라이더(35)는 상기 길이조절부의 신축에 따라 베이스프레임 상에서 구동력발생부가 슬라이딩할 수 있도록 상기 베이스프레임 마스트레일(109)상에서 구름운동하는 롤러(351)가 상기 브라켓(353)을 통해 마스트 저부에 형성되어 있다.
상기 구동력발생부(40)는 운반작업을 위해 마스트 등을 조정하는 마이콤(도시하지 않음), 주행모터에 동력을 공급하는 전원공급부 및 슬라이딩 가이드(45) 등이 마련된다.
상기 마이콤은 구동력발생부(40)에 마련된 조작 콘트롤러(41)를 통해 작업자의 작업지시를 전달받을 수 있는 한편, 통상의 블루투스 통신 모듈, Xbee 통신 모듈, Wi-Fi 통신 모듈, 지그비 통신을 통해 작업지시를 전달받을 수 있다.
한편, 마이콤은 길이조절부의 마스트측과 발생부측의 실린더의 신축량을 3가지의 방법을 통해 조절할 수 있다.
즉, 마이콤은 포크부에 부착된 로드셀(도면 미도시)에 의해 측정된 중량에 따라 발생부측 실린더의 신축량을 조절하고, 또한 조작 콘트롤러 부위에 부착된 경사센서에 의해 포크부에 중량물이 실릴 경우 포크부가 처지는 정도를 측정하여 그 처짐량에 따라 마스트측 실린더의 신축량을 조절하거나, 작업시 마스트측 실린더의 신축량에 비례하여 발생부측 실린더의 신축량을 조절하는 제어 프로세스를 갖는다.
한편, 전원공급부는 BMS(Battery Management System) 및 배터리팩(43)과 구동모터를 접속하는 케이블로 구성된다.
상기 BMS는 상기 배터리팩을 구성하는 복수의 서브팩의 각각의 충전정보를 마이콤에 전송하여, 마이콤이 서브팩의 충전순서 및 충전량을 결정하도록 하되, 상기 마이콤은 상기 BMS의 충전정보를 토대로 제2구동모터의 구동을 정지시켜 제1구동모터의 구동에 따라 제2구동모터가 발전을 하여 상기 배터리팩(43)에 전기를 충전하도록 한다.
상기 슬라이딩 가이드(45)는 상기 길이조절부의 신축에 따라 베이스프레임 상에서 구동력발생부가 슬라이딩할 수 있도록 상기 베이스 프레임의 발생부 레일(105) 상에서 상에서 구름운동하는 롤러(451)가 상기 브라켓(453)을 통해 구동력발생부 저부에 형성되어 있다.
아울러, 상기 구동력발생부에는 작업자가 탑승할 수 있는 발판(47)이 마련됨으로써 구동력발생부 및 작업자의 자중이 카운트웨이트 기능을 수행한다.
상기 발판(47)은 힌지연결되어 있어 작업자가 탑승하지 않고 원격조작할 경우는 구동력발생부에 접혀있게 되어 작업공간을 확보할 수 있고, 또한 보관시에는 전체 크기를 줄이 수 있는 효과가 있으며, 작업자가 탑승할 경우는 발판을 펼쳐서 작업자가 탑승하여 카운트웨이트의 중량을 크게할 수 있다.
이를 위하여, 발판이 힌지연결되는 부위에는 로드셀(도면 미도시)을 설치하여 작업자의 체중을 체크하고 이를 토대로 마이콤은 카운트웨이트의 전체 중량을 계산하여 밸런스 유지를 수행한다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 베이스프레임 11 : 무한궤도륜
13 : 주행모터 20 : 길이조절부
30 : 마스트 31 : 포크부
35 : 마스트 슬라이더 40 : 구동력발생부
41 : 조작 컨트롤러 43 : 배터리
45 : 발생부 슬라이더

Claims (4)

  1. 무한궤도륜이 마련되는 베이스프레임;
    상기 베이스프레임 상에 형성된 길이조절부;
    상기 길이조절부의 신축에 따라 상기 베이스프레임을 슬라이딩하는 한편 일측에 포크부가 형성된 마스트; 및
    상기 길이조절부의 신축에 따라 상기 베이스프레임을 슬라이딩하는 한편 상기 무한궤도륜에 동력을 공급하는 구동력발생부;를 포함하고,
    상기 길이조절부는 마스트가 연결된 마스트측 실린더와 구동력발생부가 연결된 발생부측 실린더를 구비하며,
    상기 길이조절부는 포크부에 부착된 로드셀에 의해 측정된 중량에 따라 발생부측 실린더의 신축량을 조절하거나, 또는 조작 콘트롤러 부위에 부착된 경사센서에 의해 포크부에 중량물이 실릴 경우 포크부가 처지는 정도를 측정하여 그 처짐량에 따라 마스트측 실린더의 신축량을 조절하거나, 또는 작업시 마스트측 실린더의 신축량에 비례하여 발생부측 실린더의 신축량을 조절하는 제어 프로세스를 갖는 것을 특징으로 하는 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동력발생부에는 작업자가 탑승할 수 있는 발판이 마련됨으로써 구동력발생부 및 작업자의 체중이 카운트웨이트 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차.


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KR1020160100825A KR101809847B1 (ko) 2016-08-08 2016-08-08 무한궤도륜이 적용된 농업용 지게차

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