KR101968088B1 - 농기계의 주변속레버 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제동페달의 조작으로 다양한 기능을 가지는 농기계를 제안한다. 본 발명 농기계는, 사용자가 조작하기 위한 주변속레버(10), 상기 주변속레버의 조작 방향 및 조작량을 감지하기 위한 포텐셔미터(12), 제동을 위한 제동페달(23), 제동페달의 작동 여부를 감지하기 위한 리미트스위치(23b), 농기계의 엔진 회전수 조작 및 HST의 출력 조작을 위한 전동제어유닛(20), 그리고 상기 포텐셔미터의 감지 신호에 기초하여 전동제어유닛을 제어하기 위한 제어부(50)를 포함한다. 전동제어유닛은, 구동모터(22)와, 상기 구동모터에 의하여 작동되고 베이스에 회동 가능하게 설치되는 섹터기어(24), 상기 섹터기어와 연결되어 섹터기어의 회전에 따라서 HST의 사판을 조작하는 HST 연결로드(26), 상기 섹터기어와 같이 연동하고 전진캠곡면과 후진캠곡면을 구비하는 캠부재(30), 그리고 하단롤러가 상기 전진캠곡면 또는 후진캠곡면에 접촉하고 중심축을 통하여 베이스에 회동 가능하게 연결되며 상단부가 엔진 회전수를 높이는 스로틀케이블(Wa)과 연결되는 스로틀레버(28)로 구성된다. 제동페달의 리미트스위치의 감지신호에 의하여, 제어부는 HST가 중립상태가 됨과 동시에 엔진이 아이들상태가 되도록 제어한다.

Description

농기계의 주변속레버 제어장치{Braking device for agricultural machine}

본 발명은 이식기 등과 같은 농기계의 주변속레버 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주변속레버의 동작을 제어부를 통하여 전기 제어에 기초하여 다른 구동부분을 제어할 경우, 주변속레버의 현재 위치에 기초하여 다른 구동장치의 급동작을 방지할 수 있도록 구성되는 주변속레버 제어장치에 관한 것이다.

이식기 및 트랙터와 같은 농기계의 주행에 있어서는 HST를 이용하는 것이 일반적이다. 그리고 HST를 이용하는 경우에도 다양한 설정이 가능한데, 예를 들면 전진 및 후진을 HST에서 결정할 수 있도록 구성하는 방식도 가능하고, 변속단수 및 전후진 자체를 트랜스미션에서 결정하고 HST에서는 사판의 경사 각도를 이용하여 출력의 크기만을 결정할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다. 그리고 엔진의 스로틀밸브를 제어함으로써 엔진의 회전수를 기본적으로 제어할 수 있음은 당연하고, 정해진 환경 하에서 주변속레버를 통한 HST 제어를 통하여 출력 회전수를 일정 범위 내에서 조절할 수 있다.

종래 기술에 의하면, 주변속레버의 조작에 의하여, HST 및 엔진의 스로틀 제어는 각각 별도의 링크 및 와이어에 의하여 기구적으로 연결되어 있다. 그러나 기구적으로 연결되는 것은 조작시 반력에 의한 조작의 어려움 및 불편함이 있을 수밖에 없고, 농기계의 부하에 따라서 HST에 대한 제어가 원활하지 못한 단점도 기적되고 있다.

그리고 와이어 및 링크를 통하여 전체적인 연결이 이루어지는 경우, 예를 들면 브레이크 페달을 밟아서 실제 제동이 이루어지거나 HST의 중립 상태가 구현되기까지는 시간이 걸릴 수밖에 없다. 따라서 정확하면서도 신속한 반응에 불만족할 수밖에 없음은 물론이고, 특정 페달 또는 레버의 조작시 반력에 의하여 정확한 동작이 어려운 경우도 발생하기도 한다.

또한 주변속레버의 조작에 기초하여 엔진의 스로틀밸브를 제어하도록 구성되는 기술에 있어서도, 전진과 후진의 경우 각각의 가속도는 별도로 제어되는데, 이러한 가속도의 제어는 전자적 제어를 통하여 이루어지는 경우가 일반적이다. 그러나 전진 및 후진의 경우 가속도를 각각 상이하게 설정하는 것이 기구적으로 간단하게 구현될 수 있다면, 전자적 제어에 비하여 신뢰도를 충분히 높일 수 있을 것으로 예상된다.

더욱이 전자적 제어를 통하여 주변속레버의 신호가 제어부를 통하여 수행되는 경우, 제동장치의 동작 후 주변속레버가 원래의 위치에 있는 상태의 신호를 제어부가 바로 수행하게 되면 급조작 등에 의하여 안전상의 문제가 발생할 수 있는 단점도 우려된다.

본 발명의 목적은, 제동 장치의 동작 후, 보다 안정적인 상태로 주변속레버의 신호를 수행할 수 있도록 구성되는 주변속장치에 대한 제어장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 제동 페달의 조작시 신속하면서도 정확한 반응을 일으키는 농기계의 제동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 급출발 등을 방지할 수 있도록 가속이 점진적으로 이루어질 수 있는 농기계를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 농기계는, 사용자가 조작하기 위한 주변속레버, 상기 주변속레버의 조작 방향 및 조작량을 감지하기 위한 포텐셔미터, 제동을 위한 제동페달, 제동페달의 작동 여부를 감지하기 위한 리미트스위치, 농기계의 엔진 회전수 조작 및 HST의 출력 조작을 위한 전동제어유닛, 그리고 상기 포텐셔미터의 감지 신호에 기초하여 전동제어유닛을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.

본 발명에서 전동제어유닛은, 구동모터와, 상기 구동모터에 의하여 작동되고 베이스에 회동 가능하게 설치되는 섹터기어, 상기 섹터기어와 연결되어 섹터기어의 회전에 따라서 HST의 사판을 조작하는 HST 연결로드, 상기 섹터기어와 같이 연동하고 전진캠곡면과 후진캠곡면을 구비하는 캠부재, 그리고 하단롤러가 상기 전진캠곡면 또는 후진캠곡면에 접촉하고 중심축을 통하여 베이스에 회동 가능하게 연결되며 상단부가 엔진 회전수를 높이는 스로틀케이블과 연결되는 스로틀레버로 구성된다.

그리고 리미트스위치의 감지신호에 의하여, 제어부는 HST가 중립상태가 됨과 동시에 엔진이 아이들상태가 되도록, 구동모터를 통하여 섹터기어를 제어한다. 여기서 리미트스위치의 신호가 감지된 후, 제어부는 상기 포텐셔미터에 의하여 감지되는 주변속레버의 위치가 중립임을 감지해야만 포텐셔미터의 신호에 의한 처리를 정상적으로 수행하게 된다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 기본적으로 제어부에 의하여 제어되는 하나의 구동모터가 섹터기어 및 캠부재를 통하여 스로틀레버를 조작과 동시에 HST 연결로드를 통하여 HST의 제어도 동시에 수행하고 있음을 알 수 있다. 따라서 간단한 구성으로 보다 효율적으로 농기계를 제어할 수 있게 되는 효과가 기대된다.

그리고 본 발명에 의하면, 제동페달의 누름 여부를 감지하는 리미트스위치의 감지신호에 기초하여, 제어부는 모든 출력 부분을 아이들 또는 중립 상태로 신속하게 전환하도록 설계되어 있음을 알 수 있다. 따라서 제동이 신속하면서도 정확하게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다. 또한 본 발명에 의하면 제동페달이 밟혀지 회동하게 되면 이러한 제동페달의 회동에 따라서, 엔진은 아이들 상태보다 더 낮은 회전수를 가지는 로우 아이들 상태로 전환될 수 있는 장점도 가지고 있다. 그 외에도 제동패달의 조작에 의하여 메인 클러치의 동력도 같이 단속되도록 설계되어 있어서, 제동패달의 조작에 의한 다양한 장점을 기대할 수 있을 것이다.

그리고 제어부는, 제동페달이 밟힌 상태임을 감지한 후에는 정상적인 제동 처리를 수행한다. 그리고 제동 처리가 수행된 후에는, 주변속레버가 중립 상태로 조작된 것을 감지해야만, 제어부는 주변속레버의 조작상태를 그 포텐셔미터로부터 전송받아 이에 대응하는 처리를 수행하게 된다.

도 1은 본 발명이 적용된 농기계의 요부를 보인 예시도.
도 2는 본 발명이 적용되는 농기계의 제동페달 및 가속페달 예시도.
도 3은 본 발명의 전동제어유닛의 예시도.
도 4은 본 발명이 적용된 농기계의 다른 요부를 보인 예시도.
도 5는 본 발명의 제동 조작 이후의 제어흐름을 보인 플로챠트.

다음에는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명이 적용될 수 있는 농기계는, HST의 사판 제어 및 엔진의 회전수 제어와 관련되는 주변속레버(10)와, 제동을 위한 제동페달(23), 그리고 가속을 위한 가속페달(22)을 구비하고 있다. 상기 주변속레버(10)는, 사용자가 HST 및 엔진의 스로틀밸브의 제어를 위하여 사용하는 것이고, 이러한 주변속레버(10)에는 포텐셔미터(12)가 설치되어 있다.

상기 포텐셔미터(12)는 사용자가 주변속레버(10)를 어느 정도 밀었는가 또는 어느 정도 당겼는가를 감지할 수 있는 센서라고 할 수 있다. 이렇게 감지되는 포텐셔미터(12)의 감지값은 농기계의 제어부(50)로 입력되고, 제어부(50)는 포텐셔미터(12)의 현재 위치에 대응하는 신호를 전동제어유닛(20)으로 보낸다.

즉, 본 발명에서는, 주변속레버(10)의 이동량을 포텐셔미터(12)가 감지하여 제어부(50)로 송신하고, 제어부(50)는 이에 대한 제어 명령을 전동제어유닛(20)으로 송신하는 것이다. 따라서 기본적으로 주변속레버(10)의 조작에 대응하는 처리가 와이어 및 링크에 의존하지 않게 됨을 알 수 있다. 본 발명에서는 특히 제동장치의 작동후 주변속레버의 조작에 의한 제어에 중점을 두고 있는데, 이하에서는 본 발명이 적용되는 농기계의 제동 동작에 대하여 살펴본 후, 주변속레버(10)의 제어에 대하여 살펴보기로 한다.

본 발명에 의하면, 제동페달(23)에는 그거의 조작 여부를 감지할 수 있는 리미트스위치(23b)가 설치되어 있다. 이러한 리미트스위치(23b)는 제동페달(23)을 밟았는지의 여부만을 감지하기 위한 것이다. 따라서 사용자가 제동페달(23)을 밟게 되면, 제동페달(23)의 회전량과는 무관하게 제동페달을 밟았다는 사실 자체가 제어부(50)로 전달되고, 제동페달(24)을 밟았기 때문에 수행해야 하는 제어가 제어부(50)에 신호에 의하여 전동제어유닛(20)이 진행한다.

먼저 도 2를 참조하면서 본 발명의 전동제어유닛(20)의 구성에 대하여 살펴본다. 본 발명의 전동제어유닛(20)은, 제어부(50)에서의 신호에 기초하여 동작하는 구동모터(22)와, 상기 구동모터(22)의 정회전 또는 역회전에 기초하여 일정 구간 회전 하는 섹터기어(24), 상기 섹터기어(24)와 연동하여 회전하는 캠부재(30)를 구비하고 있다. 이러한 각각의 구성부품은 베이스(20a)에 설치되어 있다.

여기서 구동모터(22)의 회전에 따라서 베이스(20a)에 지지되는 섹터기어(24)가 지지축(21)을 중심으로 회전하는 구성에는 감속기를 포함하여 다양한 변형이 가능할 것임은 당연하다. 그리고 섹터기어(24)와 캠부재(30)는 동일한 지지축(21)을 가지고 있고, 서로 연동하도록 설계되어 있다. 따라서 구동모터(22)의 정회전 또는 역회전은, 지지축(21)을 중심으로 하는 섹터기어(24) 및 캠부재(30)의 정회전 또는 역회전으로 나타나게 될 것이다.

그리고 스로틀레버(28)의 일단부(28c)는 캠부재(30)와 접촉되면서 운동하도록 설치되어 있고, 스로틀레버(28)의 타단부(28a)는 제1스로틀케이블(Wb)의 하단부와 연결되어 있다. 여기서 캠부재(30)와 접촉하는 스로틀레버(28)의 일단부(28c)에는 롤러가 장착되어 구름접촉을 유도하는 것이 바람직할 것임은 당연하다. 이러한 스로틀레버(28)도 중간 부분의 중심축(28a)를 중심으로 회동하도록 설치되어 있다. 그리고 엔진의 아이들 상태에서 제1스로틀케이블(Wb)은 도면상 상방으로 당겨진 상태 때문에, 상기 제1스로틀케이블(Wb)이 하방으로 당겨지면 제1스로틀케이블(Wb)에 의하여 엔진의 스로틀밸브가 열리게 되면서 엔진의 회전수가 높아지게 된다.

상기 섹터기어(24)에는 HST(40)와 연결되는 HST 연결로드(26)가 설치되어 있다. 이러한 HST 연결로드(26)는 HST(40)와 연결되어 있고, 사판의 방향 및 각도를 제어할 수 있도록 동작하는 것이라고 할 수 있다. 그리고 본 발명에서는 상기 HST 연결로드(40)와 섹터기어(24)는 자체적으로 착탈 가능하게 조립되는 것이 바람직하다. 연결로드(40)가 섹터기어(24)에 착탈 가능한 상태로 조립되면, 비상시(고장시) 연결로드(40)를 수동으로 조작할 수 있어서 비상 상황에 대응할 수 있는 장점을 기대할 수 있을 것이다.

그리고 상술한 바와 같이, 제동페달(23)을 밟게 되면 리미트스위치(23b)는 이를 제어부(50)에 알린다. 여기서 리미트스위치(23b)는 단순히 제동페달(23)이 밟힌 상태라는 것만 제어부(50)에 통지하는 것임은 상술한 바와 같다. 이렇게 제동페달(23)이 밟힌 상태임을 인지한 제어부(50)는 구동모터(22)를 제어하게 된다. 제어부(50)의 구동모터(22)를 제어한다는 것은, 섹터기어(24)를 도 2의 (b)에 도시한 중립상태로 하는 것이다. 즉 제어부(50)는 구동모터(22)를 정회전 또는 역회전시킴으로써, 도 3의 (a) 또는 (c)에 도시한 후진 또는 전진 상태에서 (b)에 도시한 중립상태로 컨트롤한다.

이와 같이 제어하여 도 2의 (b) 및 도 3에 도시한 상태로 되면, 캠부재(30)의 중앙 부분에 스로틀레버(28)의 하단롤러(28c)가 위치하기 때문에, 제1스로틀케이블(Wb)이 당겨지지 않는 엔진 상태 즉 엔진의 아이들임과 동시에, 섹터기어(24)가 중앙에 위치함으로써 HST 연결로드(26)도 움직이지 않은 중립상태이다. 따라서 리미트스위치(23b)의 감지신호에 의하여, 제어부(50)는 엔진이 아이들상태가 되도록 제어함과 동시에 HST(40)도 중립상태로 제어한다. 그리고 이와 같은 제어는 실질적으로 보다 신속하고 신뢰도 높은 제동을 구현할 수 있을 것으로 생각된다.

이상의 제어는 제동페달(23)에 부착된 리미트스위치(23b)의 감지에 기초한 제어부(50)의 제어라고 할 수 있다. 다음에는 제동페달(23)이 눌러지면서 그것과 연결된 제2스로틀케이블(Wa)의 동작에 대하여 살펴본다. 제동페달(23)이 사용자에 의하여 밟히면, 복원스프링(23A)이 지지되는 지지축(23B)을 중심으로 시계 방향으로 회전하게 된다. 그리고 제2스로틀케이블(Wa)는 지지축(23B)의 하부에 연결되어 있기 때문에, 제동페달(23)이 밟히게 되면 제2스로틀케이블(Wa)는 화살표로 도시한 바와 같이 풀리게 된다.

즉 제동페달(23)이 밟히게 되면, 와이어(Wa)는 약간의 텐션상태(엔진의 아이들상태)에서 텐션이 완화되는 방향으로 풀리게 되는 것이다. 그리고 제2스로틀케이블(Wa)는 가속페달(22)과도 연결되어 있고, 더 나가서는 케이블(Wc)를 통하여 엔진의 스로틀밸브와 연결되어 있다. 여기서 제동페달(23)이 밟히면 제2스로틀케이블(Wa)는 이완되도록 구성되어 있지만, 가속페달(22)이 밟히면 제2스로틀케이블(Wa)는 텐션이 증가하도록 설치되어 있다. 따라서 가속페달(22)을 밟으면 제2스로틀케이블(Wa)는 스로틀밸브를 통하여 엔진 회전수가 증가하도록 반응하는 반면, 제동페달(23)을 밟으면 제2스로틀케이블(Wa)의 텐션이 완화되기 때문에 엔진 회전수는 아이들 상태로 돌아가도록 반응한다.

이와 같은 제동페달(23)과 제2스로틀케이블(Wa)의 움직임은 로우 아이들 상태로 엔진을 제어할 수 있다는 점에서 의미를 가진다. 엔진의 일반적인 아이들 상태에서는 엔진의 스로틀밸브와 연결되어 있는 상술한 제2스로틀케이블(Wa)는 스프링에 의하여 가벼운 텐션이 걸려 있는 상태이다. 그리고 이러한 상태에서 가속페달(22)에 의하여 제2스로틀케이블(Wa)가 당겨지면 스로틀밸브를 통하여 엔진의 회전수가 올라간다.

그리고 제동페달(23)을 깊이 밟게 되면, 그것과 연결된 제2스로틀케이블(Wa)는 더욱 느슨하게 되는데, 이는 일반적인 엔진의 아이들 상태에 비하여 더욱 느슨한 상태로 될 수 있다는 것을 의미한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 이렇게 제2스로틀케이블(Wa)가 충분히 느슨하게 되면서, 스로틀밸브의 토션스프링에 의하여 제2스로틀케이블(Wa)가 당겨지면, 스로틀레버(28)의 하단롤러(28c)는 캠부재(30)의 중앙에 성형된 오목홈(33) 속으로 들어가게 된다. 그리고 이렇게 되면, 제2스로틀케이블(Wa)가 충분히 느슨해진 상태인데 일반적인 엔진의 아이들 상태보다 더욱 낮은 회전수를 가지는 로우 아이들 상태이다.

일반적인 아이들 상태에서, 스로틀밸브 주의의 토션스프링에 의하여 제2스로틀케이블(Wa)가 당겨지는 상태이기 때문에, 스로틀레버(28)의 하단롤러(28c)는 오목홈(33) 속으로는 들어가지 못하는 상태를 가지고 있다. 그런데 제동페달(23)에 의하여 제2스로틀케이블(Wa)이 더욱 느슨해지면서 토션스프링에 의하여 당겨지면, 엔진의 회전수는 더욱 낮아지고(예를 들면 900rpm 정도), 이러한 상태는 스로틀레버(28)의 하단롤러(28c)가 오목홈(33) 속으로 들어가면서 유지될 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명의 제동페달의 조작은 실질적인 제동 이외에 상술한 바와 같은 로우 아이들 기능을 가지고 있음을 알 수 있다. 다음에는 제동페달(23)의 조작과 클러치(50)의 관계에 대하여 살펴본다. 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제동페달(23)에는 연동로드(51)가 연결되어 있는데, 연동로드(51)는 제동페달(23)을 밟으면 전방으로 당겨지도록(도면상 우측으로) 설치되어 있다.

그리고 연동로드(51)는 대략 수평으로 지지되어 있는 전달판(56)과 연동하도록 구성되는데, 예를 들면 전달판(56)의 일측에 성형된 아암(56a)이 연동로드(51)에 고정되는 한 쌍의 와셔(W) 사이에 개재되어 연동하도록 구성될 수 있다. 상기 전달판(56)은 연동레버(58)와 핀 연결되어 있고, 상기 연동레버(58)는 연동축(59) 상단의 연동판(59a)와 핀 연결되어 있다. 따라서 연동로드(51)가 전방으로 당겨지면, 전달판(56)은 반시계 방향을 회전하고, 이어서 연동레버(58)는 연동축(59)이 시계 방향으로 회전하도록 연동판(59a)을 밀어준다.

도면상 시계 방향으로 연동축(59)이 회전하게 되면, 연동축(59)에 설치되어 있는 포크(52)는 클러치(50)를 오픈 상태로 전환시킬 수 있게 된다. 포크(52)에 의하여 클러치(50)가 동력이 전달되지 않는 오픈 상태로 구성하는 기구적 구성에는 다양한 실시 예가 있을 수 있는데, 예를 들면 상기 포크(52)가 조작홈 내부에서 클러치(50)를 일측(HST 방향)으로 미는 것에 의하여 클러치는 오픈 상태가 되고, 포크(52)가 반대방향으로 조작되면 클러치(50)가 클로즈 상태가 되도록 하는 것 자체는 이미 널리 사용되고 있는 구성이다.

도 4에서 상기 연동로드(51)에 의하여 운동하는 브레이크암(54)은 제동 기능을 수행하는 브레이크패드(55)를 조작하기 위한 것이다. 그리고 위에서 설명한 클러치(50)는 실질적으로 농기계(이식기)의 메인클러치이고, HST(40)에서 출려되는 동력을 다른 부품에 전달하거나 차단하는 것이다. 따라서 클러치(50)가 오픈 상태로 되면 농기계의 전체적인 동력이 차단되는 것을 의미한다. 위에서 설명한 바와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 제동패달(23)의 조작에 의하여 클러치(50)도 차단될 수 있도록 구성되고 있음을 알 수 있다.

이상의 설명에서는, 제동패달(23)의 조작에 의하여 리미트스위치(23b)에서의 신호에 의한 제어부(50)의 제어와, 제동패달(23)의 조작에 의한 링크 및 와이어의 관련 운동에 의한 조작에 대하여 설명하였다. 그런데 주변속레버(10)의 조작 중 제동페달(23)이 밟혀지는 조작이 이루어지면, 위에서 설명한 바와 같은 제어부(50)의 동작이 이루어진다고 하더라도, 실질적으로 주변속레버(10)의 물리적 위치는 제동페달(23)이 밟히기 전의 위치와 동일하다.

즉, 주변속레버(10)를 전방으로 밀어서 주행 중인 상태에서 제동페달(23)이 밟히게 되면, 위에서 설명한 바와 같은 중립 및 아이들 상태가 되도록 제어부(50)가 제어하지만, 주변속레버(10)의 위치는 실질적으로 제동페달(23)을 밟기 전의 상태와 같다. 따라서 제동페달(23)을 밟은 후, 주변속레버(10)와 제어부(50)의 현재 제어상태는 일치하지 않게 되는데, 이때 제어부(50)가 주변속레버(10)의 현재 위치에 따라 바로 제어를 시작하게 되면 급출발 등의 문제가 생길 수 있다.

도 5는 제동페달(23)을 밟은 후, 농기계의 기체가 정지한 이후의 제어흐름을 보이기 위한 플로챠트이다. 도시한 바와 같이, 제동페달(23)이 조작되면(제110단계), 위에서 설명한 제동 제어가 수행된다(제112단계). 여기서 제동 제어는 위에서 설명한 바와 같이, 엔진 스로틀밸브의 아이들상태 및 HST의 중립 상태가 되도록, 구동모터(22)가 전동제어부를 제어하는 것을 의미한다.

이렇게 하여 제동제어 과정(제112단계)이 완료된 상태에서, 주변속레버(10)는 제동페달(23)이 조작되기 이전 상태와 같다. 이때 비록 주변속레버(10)가 직전 또는 후진 중의 어느 한 위치에 있지만, 이러한 상태에서의 주변속레버(10)의 포텐셔미터(12)에서 전송되는 신호를 무시한다. 그리고 사용자가 주변속레버(10)를 조작하여 일단 중립 위치에 온 것을 감지(제114단계)한 후에만 포텐셔미터(12)에서 전송되는 신호에 따라서 정상적인 신호 처리를 수행하게 된다(제116단계).

제114단계에서, 주변속레버가 중립으로 오지 않으면, 실질적으로 주변속레버(10)의 포텐셔미터(12)에서 전송되어 오는 신호는 처리를 하지 않음을 알 수 있다. 이와 같은 제어는, 제동과정이 완료된 후, 즉 엔진의 아이들 상태 및 HST의 중립상태로 된 후에 수행되는 것이다. 따라서 본 발명에 의하면, 제공 과정이 완료된 후, 주변속레버(10)가 중립으로 조작된 것을 제어부(50)가 감지한 후, 제어부(50)는 포텐셔미터(12)에서의 신호를 정상 처리하게 됨을 알 수 있다.

다음에는 주변속레버(10)와 관련하여 정상적으로 수행되는 동작에 대하여 살펴보기로 한다. 위에서 설명한 바와 같이, HST 연결로드(26)와 섹터기어(24)는 연결되어 있고, 캠부재(30)와 섹터기어(24)도 같이 연결되어 있다. 따라서 섹터기어(24)가 어느 방향으로 회전하게 되면, HST 연결로드(26)와 스로틀레버(28)가 같이 연동하여 동작하게 됨을 알 수 있다.

엔진의 아이들상태에서, 제1스로틀케이블(Wb)은 스프링에 의하여 상방으로 적절한 인장력으로 당겨지고 있기 때문에, 스로틀레버(28)의 하단부(28c)는 섹터기어(30)에 탄성적으로 접촉하고 있는 상태이고, 도 2의 (b)는 이와 같은 아이들 상태를 도시하고 있다. 이러한 상태에서 사용자가 주변속레버(10)를 조작하게 되면 그 변위가 포텐셔미터(12)에 의하여 감지되어 제어부(50)로 전송된다.

그리고 도 2에서 (b)상태는 실질적으로 아이들상태이고, (a)는 후진 상태, 그리고 (c)는 전진 상태를 예시적으로 보이고 있다. 이와 같은 후진 상태(a) 또는 전진 상태(c)는 주변속레버(10)의 조작에 의한 것이다. 그리고 주변속레버(10)의 조작에 의한 변위량은 포텐셔미터(12)에 의하여 감지되어 제어부(50)로 전송된다.

이와 같이 제어부(50)는 주변속레버(10)의 이동방향 및 이동량에 비례하여, 전동제어유닛(20)의 구동모터(22)를 제어하게 된다. 예를 들면 주변속레버(10)가 앞으로 밀리게 되면, 이식기의 전진을 의미하는 것이기 때문에, 구동모터(22)를 전진에 해당하는 방향(정방향)으로 회전시키게 된다. 구동모터(22)의 정방향 회전에 따라서, 섹터기어(24)는 지지축(21)을 중심으로 시계 방향(A)으로 회전하게 된다.

그리고 섹터기어(24)에 고정되어 있는 캠부재(30)도 같이 시계 방향으로 회전하게 된다. 이러한 캠부재(30)의 시계 방향 회전에 따라서, 스로틀레버(28)의 하단부에 설치되는 하단롤러(28c)는 캠부재(30)의 전진캠곡면(34)에 접촉하게 되는데 이는 도 3의 (a)에 도시한 상태이다. 즉, 스로틀레버(28)는 중심축(28a)를 중심으로 반시계 방향으로 회전하면서, 하단부 또는 하단롤러(28c)는 전진캠곡면(34)에 접촉하게 되는 것이다.

전진캠곡면(34)은 돌출된 상태이기 때문에, 스로틀레버(28)의 상단부(28b)는 하강하는 운동을 수행하게 되는데, 이는 제1스로틀케이블(Wb)을 하방으로 끌어내리는 움직임으로 나타나게 된다. 이와 같이 제1스로틀케이블(Wb)이 하방으로 당겨지면, 실질적으로 스로틀밸브가 열리게 되면서 엔진의 회전수가 높아지게 된다.

여기서 섹터기어(24)에는 HST 연결로드(26)가 착탈 가능하게 연결되어 있는데, 섹터기어(24)의 A방향 회전에 따라서 HST 연결로드(26)는 도면상 우측으로 이동하게 된다. HST 연결로드(26)의 우방향 이동은, HST(40)의 사판을 전진에 대응하는 방향으로 회전시키게 된다. 그리고 HST 연결로드(26)의 회전 정도는, 사용자의 주변속레버(10)의 조작량에 대응하여 포텐셔미터(12)에서 감지되는 감지값의 크기에 기초하여 HST의 출력이 제어될 것이다.

즉, 제어부(50)는 주변속레버(10)의 포텐셔미터(12)의 감지값에 기초하여 구동모터(22)를 제어하여 섹터기어(24)를 회전시키게 된다. 그리고 전동제어유닛(20)의 이면측에 설치되어 있는 또 하나의 포텐셔미터(25)(도 1 참조)는 섹터기어(24)의 회전량을 감지하여 제어부(50)로 송신하게 된다. 제어부(50)는 섹터기어(24)의 위치를 감지하는 포텐셔미터(25)의 감지값에 기초하여 주변속레버(10)의 조작량에 대응하는 섹터기어(24)의 회전량을 제어하게 된다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 주변속레버(10)를 밀어서 전진 방향으로 조작하게 되면, 섹터기어(24) 및 캠부재(30)의 A방향 회전에 따라서, 전진 방향으로 HST(40)가 제어됨과 동시에 엔진의 회전수도 빨라지도록 연동하게 됨을 알 수 있다. 그리고 사용자가 주변속레버(10)를 당겨서 후진 방향으로 조작하게 되는 경우에도 위에서 설명한 바와 대응하는 처리가 진행된다.

예를 들면 섹터기어(24) 및 캠부재(30)의 반시계방향(B) 회전에 따라서 스로틀레버(28)의 하단롤러(28c)는 돌출 성형된 후진캠곡면(32)에 접촉하게 되어, 상단부(28b)는 제1스로틀케이블(Wb)를 하방으로 당기게 된다. 따라서 상술한 바와 같이 엔진의 회전수가 빨라지게 되고, 이와 동시에 연결로드(26)에 의하여 HST(40)도 후진에 대응하는 방향으로 사판이 제어될 것이다.

여기서 캠부재(30)에는 전진을 위한 전진캠곡면(34)와 후진을 위한 후진캠곡면(34)이 각각 성형되어 있음은 상술한 바와 같다. 즉 주변속레버(10)의 조작에 의하여 전진 또는 후진 조작이 수행되면, HST 연결로드(26)의 조작방향은 반대방향이지만, 제1스로틀케이블(Wb)을 통하여 엔진의 회전수가 높아지는 것은 동일하다. 그러나 본 발명에 의하면 진진시와 후진시의 엔진 회전수의 상승률은 상이하다.

본 발명의 캠부재(30)에서 전진캠곡면(34)과 후진캠곡면(32)은 각각 상이한 곡률 또는 곡면을 가지고 있다. 즉, 전진캠곡면(34)과 후진캠곡면(32)의 돌출된 곡면 형상이 상이하기 때문에, 전진시의 엔진 회전수 상승률과 후진시의 엔진 회전수 상승률이 상이하게 설정되는 것이다. 예를 들면 동일한 회전각도를 가정하면, 전진캠곡면(34)은 후진캠곡면(32)에 비하여 완만한 경사를 가지도록 성형함으로써, 전진시의 엔진 회전수 상승은 후진시의 엔진 회전수 상승에 비하여 완만하게 상승하도록 설정할 수 있는 것이다.

이는 주변속레버(10)의 후진 조작시, 엔진 회전수의 상승이 더욱 급격하게 진행된다는 것을 의미하고, 이는 제1스로틀케이블(Wb)이 더욱 빨리 당겨진다는 것과 동일한 의미라고 할 수 있다. 그리고 이러한 점은, 후진캠곡면(32)이 전진캠곡면(34)에 비하여 더욱 급격한 돌출 형상을 가짐으로써, 제1스로틀케이블(Wb)을 상대적으로 더욱 빨리 잡아당길 수 있는 형상을 가지고 있다는 것과도 동일하다.

예를 들면 이식기에 본 발명이 적용되는 경우에는, 후진캠곡면(32)이 더욱 신속한 회전수 상승을 가능하게 하는 캠곡면을 가지는 것이 바람직하다. 이식기에는 묘종을 이식하는 식부장치가 후방에 설치되어 있는데, 후진시 이러한 식부부를 보다 신속하게 들어올리는 것이 손상 방지를 위하여 바람직하다. 따라서 후진캠곡면(32)이 전진캠곡면(34)에 비하여, 돌출량을 크게 함으로써 같은 회전량으로도 엔진의 회전수를 더욱 신속하게 올림으로써 식부부를 빠르게 상승할 수 있도록 구성하는 것이 바람직한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다양한 변형이 가능할 것임은 당연하다. 그리고 본 발명의 보호범위는 청구범위의 기재에 기초하여 해석되어야 할 것임도 특허법의 규정 취지상 당연한 것이라고 할 수 있다.

10 ..... 주변속레버
12 ..... 주변속레버의 포텐셔미터
20 ..... 전동제어유닛
21 ..... 지지축
22 ..... 가속페달
24 ..... 섹터기어
25 ..... 섹터기어의 포텐셔미터
26 ..... HST 연결로드
28a ...... 중심축
28b ..... 스로틀레버의 상단부
28c ..... 스로틀레버의 하단롤러
30 ..... 캠부재
32 ..... 후진캠곡면
33 ..... 캠부재의 오목홈
34 ..... 전진캠곡면
40 ..... HST
50 ..... 클러치
51 ..... 연동로드
Wa ..... 제2스로틀케이블
Wb ..... 제1스로틀케이블

Claims (1)

1. 사용자가 조작하기 위한 주변속레버, 상기 주변속레버의 조작 방향 및 조작량을 감지하기 위한 포텐셔미터, 제동을 위한 제동페달, 제동페달의 작동 여부를 감지하기 위한 리미트스위치, 농기계의 엔진 회전수 조작 및 HST의 출력 조작을 위한 전동제어유닛, 그리고 상기 포텐셔미터의 감지 신호에 기초하여 전동제어유닛을 제어하기 위한 제어부를 포함하고;
   상기 전동제어유닛은, 구동모터와, 상기 구동모터에 의하여 작동되고 베이스에 회동 가능하게 설치되는 섹터기어, 상기 섹터기어와 연결되어 섹터기어의 회전에 따라서 HST의 사판을 조작하는 HST 연결로드, 상기 섹터기어와 같이 연동하고 전진캠곡면과 후진캠곡면을 구비하는 캠부재, 그리고 하단롤러가 상기 전진캠곡면 또는 후진캠곡면에 접촉하고 중심축을 통하여 베이스에 회동 가능하게 연결되며 상단부가 엔진 회전수를 높이는 스로틀케이블과 연결되는 스로틀레버로 구성되며;
   상기 리미트스위치의 감지신호에 의하여, 제어부는 HST가 중립상태가 됨과 동시에 엔진이 아이들상태가 되도록, 구동모터를 통하여 섹터기어를 제어하고;
   상기 리미트스위치의 신호가 감지된 후, 제어부는 상기 포텐셔미터에 의하여 감지되는 주변속레버의 위치가 중립임을 감지해야만 포텐셔미터의 신호에 의한 처리를 정상적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 농기계의 주변속레버 제어장치.
   
   
   
   

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