KR102059841B1 - 트랙터 차체 자동 레벨링 장치 - Google Patents

트랙터 차체 자동 레벨링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트랙터 차체 자동 레벨링 장치에 관한 것으로, 트랙터의 차체와 전,후차축 사이에 각각 설치되어 승강되는 차체를 완충시키는 완충실린더를 포함하는 트랙터 차체 자동 레벨링 장치로서, 트랙터 차체 자동 레벨링 장치는, 유압펌프에 의한 유압을 제어하여 완충실린더의 상승시 공급되게 하는 언로딩밸브; 언로딩밸브와 각 완충실린더 사이에 구비되어 각 완충실린더를 상승 또는 하강시키는 상승밸브 및 하강밸브; 상승밸브 및 하강밸브와 각 완충실린더 사이에 각각 구비되어 각 완충실린더의 쿠션을 고정시키는 쿠션고정밸브;를 포함하는 트랙터 차체 자동 레벨링 장치를 제공한다.

Description

트랙터 차체 자동 레벨링 장치{Auto leveling apparatus for tractor}
본 발명은 트랙터 차체 자동 레벨링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트랙터에 구성되는 완충수단을 트랙터의 정지 작업시엔 트랙터의 차체가 승강된 상태 그대로 고정시키고 이동을 위해 트랙터에 시동을 걸면 트랙터 차체의 높이가 셋팅시의 원위치로 자동 레벨링되어 조절되는 트랙터 차체 자동 레벨링 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 트랙터는 견인력을 이용해서 농업 또는 건설 분야에서 각종 작업을 수행하는 작업 차량이다.
특히, 농업용 트랙터는 작물의 운반 또는 기계화 농업 등에 이용되고 있는데, 이러한 트랙터는 그 전방에 상하 회동할 수 있는 로더가 설치되는 한편 로더의 선단부에는 베일 집게, 버킷, 후크 등의 각종 작업용 장비인 어태치먼트 중 어느 하나가 설치되어 해당 작업을 수행하고, 트랙터의 후방에는 경운 작업을 하는 로터베이터, 농작물의 운반을 위한 트레일러, 도저 작업을 하는 도저 등의 작업기 중 어느 하나가 설치되어 해당 작업을 수행한다.
이와 같은 농업용 트랙터의 엔진에서 발생한 동력은 트랜스미션을 통하여 주행에 필요한 바퀴를 구동시키는 주행계 동력과, 트랙터에 장착되는 다양한 종류의 작업기를 구동시키기 위한 PTO(Power take off)계 동력으로 구분되고, 주행계 동력은 4륜 구동방식이 일반적이다.
이와 같은 트랙터는 일반 자동차와 그 구조가 유사하나, 일반 자동차에 비하여 강력한 엔진을 장착하고 작업하는 지반이 고르지 못하거나 작업 중 장애물에 부딪칠 수 있는 등 작업 환경도 열악한 편이나, 그를 방비할 완충 기능에 대해서는 취약한 편이다.
이로 인하여 운전자는 단시간의 작업에도 쉽게 피로감을 받게 되고, 트랙터 자체로서도 열악한 환경에서의 작업으로 인하여 부속 기자재가 쉽게 파손되거나 수명이 단축되는 단점이 있었다.
이러한 단점을 해소하기 위해 본 발명자는 국내 등록특허 제10-1239786호(이하 '선행기술문헌'이라 한다)에서 "완충 기능이 보강된 트랙터"를 제안한 바 있다.
선행기술문헌에 개시된 완충 기능이 보강된 트랙터는, 트랙터의 전차축의 완충을 위하여 전차축의 상하로 힌지 결합된 상부 링크와 하부 링크를 설치하여 좌우 한 쌍의 4절 링크 구조를 가지게 하고 트랙터의 차체와 전차죽 사이의 좌,우측에 각각 완충 실린더를 설치하여 전차축의 상하 충격을 완화시키는 완충장치를 가지게 하며, 후차축에는 좌우로는 이동이 되지 않도록 고정되고 상하로는 유동이 가능한 구조로 된 아암을 좌우 한 쌍으로 설치하고 후차축의 좌,우측에 각각 완충 실린더를 설치하여 후차축의 상하 충격을 완화시키는 완충장치를 가지게 함으로써, 트랙터의 전차축 및 후차축이 작업 중 또는 이동 중에 발생될 수 있는 충격을 보다 완화시킬 수 있는 완충장치를 구비한 것이다.
특히, 선행기술문헌에 개시된 종래의 완충장치는 작업기가 연결된 트랙터의 정지 작업시 차체에는 작업기에 의한 고하중이 작용되어 차체가 하강되고, 차체에 작용하는 하중이 작은 경우에는 차체가 상승되는 구조로 되어 있다.
하지만, 종래에는 트랙터의 정지 작업 후 트랙터에 시동을 걸어 주행할 경우에도 트랙터의 차체 높이가 정지 작업시의 높이를 그대로 유지하고 있으므로, 완충장치의 완충기능이 미비해 노면에서 발생하는 충격이 차체에 직접적으로 전해지게 되는 문제가 있다.
국내 등록특허 제10-1239786호
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 트랙터에 구성되는 완충수단을 트랙터의 정지 작업시엔 트랙터의 차체가 승강된 상태 그대로 고정시키고 이동을 위해 트랙터에 시동을 걸면 트랙터 차체가 셋팅시의 원래 높이로 자동 레벨링되어 복귀되도록 한 트랙터 차체 자동 레벨링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 트랙터 차체 자동 레벨링 장치는, 트랙터의 차체와 전,후차축 사이에 각각 설치되어 승강되는 차체를 완충시키는 완충실린더를 포함하는 트랙터 차체 자동 레벨링 장치로서, 트랙터 차체 자동 레벨링 장치는, 유압펌프에 의한 유압을 제어하여 완충실린더의 상승시 공급되게 하는 언로딩밸브; 언로딩밸브와 각 완충실린더 사이에 구비되어 각 완충실린더를 상승 또는 하강시키는 상승밸브 및 하강밸브; 상승밸브 및 하강밸브와 각 완충실린더 사이에 각각 구비되어 각 완충실린더의 쿠션을 고정시키는 쿠션고정밸브;를 포함할 수 있다.
그리고, 상승밸브 및 하강밸브와 각 쿠션고정밸브 사이의 유압라인에 구비되어 차체의 급격한 하강을 완화시키기 위한 오리피스가 구비될 수 있다.
또한, 전방의 쿠션고정밸브에는 전방의 완충실린더를 완충시키는 각각의 축압기가 구비되고, 후방의 쿠션고정밸브에는 양 쿠션고정밸브를 연결하여 후방의 완충실린더를 동시에 완충시키는 단일의 축압기가 구비될 수 있다.
이와 더불어, 각 쿠션고정밸브는 트랙터의 정지 작업시 잠김되어 각 완충실린더와 축압기 간의 연결을 차단시켜 완충실린더의 완충 기능을 중지시키도록 구비될 수 있다.
게다가, 전방의 양 쿠션고정밸브 사이에는 좌우고정밸브가 구비되어, 정지 작업시나 고속 주행시 전방의 양 완충실린더 간의 유압흐름을 고정시켜 트랙터의 전복을 방지하고, 저속 주행 작업시나 저속 주행시는 전방의 양 완충실린더 간의 유압흐름을 연결시키도록 구비될 수 있다.
본 발명의 트랙터 차체 자동 레벨링 장치에 따르면, 트랙터에 구성되는 완충수단을 트랙터의 정지 작업시엔 트랙터의 차체가 승강된 상태를 유지할 수 있도록 고정시켜 완충작동을 정지시키고, 트랙터에 시동시는 트랙터의 차체가 셋팅시의 원래 높이로 자동 레벨링되어 복귀됨으로써 작업시는 차체가 고정상태를 유지하여 원활한 작업을 할 수 있고, 주행시엔 완충수단에 의한 완충작동으로 노면을 충격을 흡수하여 완충시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 레벨링 장치가 구성된 트랙터 차체의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 레벨링 장치의 유압 계통도로서, 트랙터의 정지 작업시 자동 레벨링 장치가 고정된 상태의 유압 계통도이다.
도 3은 본 발명에 따른 완충 실린더의 도시한 도면으로서, 도 3a는 완충 실린더의 분리 구성도이고, 도 3b는 완충 실린더의 고정상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 트랙터의 시동시 자동 레베링 장치의 고정이 해제된 상태의 유압 계통도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
첨부도면 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 트랙터 차체 및 이에 구성되는 자동 레벨링 장치의 유압 계통도를 도시한 도면들이다.
본 발명에 따른 트랙터의 차체(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전차축(10)과 후차축(20)을 포함하되, 전차축(10)은 조향되는 전륜(미도시)의 간섭이 없도록 상향 절곡되어 형성되고, 후차축(20)은 전차축(10)에 비해 상대적으로 낮은 높이를 갖도록 형성되며, 전차축(10)과 후차축(20)의 중간부에는 엔진(미도시)이 배치되어 구비될 수 있도록 함몰된 구조로 형성되고, 엔진의 상부에는 운전실 즉 캐빈(미도시)이 설치되어 구비된다.
이러한 전,후차축(10)(20)에는 완충수단에 의한 완충 기능이 구성되는 바, 조향되는 전륜이 구비되는 전차축(10)에는 그 일단이 전차축(10)의 상하에 그 일단이 힌지 결합되고 타단은 차체(1)에 힌지 결합되는 상부링크(11)와 하부링크(12)가 좌우 양측으로 한 쌍으로 설치되어, 4절 링크 구조로 구비되어 전차축(10)이 외부 충격을 받더라도 상하로 유동될 수 있는 구조를 갖는다.
그리고, 차체(1)와 전,후차축(10)(20) 사이에 완충실린더(13)(22)가 좌우 양측으로 각각 설치되어 전,후차축(10)(20)이 상하로 유동될 때 급격한 유동이 발생하지 않도록 하여 전,후차축(10)(20)의 충격을 완화하게 된다. 이러한 완충실린더(13)(22) 중 전차축(10)의 완충실린더(13)는 전륜이 최대한 조향될 때 전륜과 간섭되지 않도록 전차축(10)의 높이 또는 그 이상의 높이로 설치되는 것이 바람직하다.
이와 같은 완충실린더(13)(22)에는 압축된 가스가 충전된 각각의 축압기(163)(193)가 연결되어 완충실린더(13)(22)가 상하로 이동될 때 축압기(163)(193) 내의 질소가스의 팽창과 흡수 작용으로 인하여 전,후차축(10)(20)을 상하로 완충시키게 된다. 이때, 가스는 질소가스가 바람직하며 그 이유는 압축성 가스 중 가장 구하기 쉽고 값이 싸고 반응성이 적고 불연성이고 독성이 없고 조연성이 없는 안전한 가스이기 때문이다.
또한, 전,후차축(10)(20)의 충격을 보다 완화하기 위하여 완충실린더(13)(22)와 나란히 쇽업소버(16)(25)를 각각 더 구비할 수 있다. 쇽업소버(16)(25)는 그 내부에 가스, 오일 등의 충진물이 채워져 완충실린더(13)(22)의 상하 유동 감쇄력을 증대시킬 수 있다.
한편, 트랙터는 이동할 때와 정지하여 작업할 경우가 있는데, 정지된 트랙터에 버킷, 로터베이터, 도저, 트레일러, 쟁기 등의 작업 기계를 장착할 경우에는 장착되는 작업 기계의 하중에 따라 차체(1)가 하강하게 되고, 트랙터에 작업 기계를 장착하지 않는 경우에는 차체(1)에 걸리는 하중이 작아 차체(1)가 상승하는 구조로 되어 있다.
그리고, 전차축(10)에는 전차축(10)이 좌우로 이동하는 것을 방지하기 위하여 그 일단이 차체(1)와 힌지 결합되고 타단은 전차축(10)에 힌지 결합되어, 전차축(10)의 좌우 이동을 방지하는 좌우 이동 방지링크(17)가 구비된다. 이로써, 전차축(10)은 좌우 이동 방지링크(17)에 의하여 상하로 유동은 가능하나, 좌우로의 이동은 방지된다.
게다가, 후차축(20)에는 차체(1)의 길이 방향으로 길게 형성된 아암(21)이 양 후차축(20)에서 각각 돌출 형성되고 돌출된 아암(21)의 선단은 차체(1)와 힌지 결합되어 한 쌍의 아암(21)과 후차축(20)은 좌우로는 이동 불가하게 고정되고, 상하로는 유동 가능하게 구비됨으로써, 트랙터의 주행 중 선회시 전복 위험을 없앨 수 있다.
특히, 본 발명에서는 트랙터의 정지 작업시 트랙터에 장착되는 작업 기계의 하중에 따라 차체(1)의 높이가 조절된 상태에서 트랙터의 시동을 끄면 트랙터의 차체(1) 높이가 그대로 고정되어 있다가 시동을 켜면 차체(1) 높이가 셋팅된 원위치로 자동 복귀되도록 자동 레벨링 장치(100)를 더 구성한 것이다.
본 발명에 따른 자동 레벨링 장치(100)는 차체(1)의 전,후차축(10)(20)에 각각 구비되는 완충실린더(13)(22)가 트랙터의 시동시 차체(1)의 높이를 셋팅시의 높이로 자동 조절하여 레벨링되도록 한 것으로, 이러한 자동 레벨링 장치(100)는 차체(1)의 높이를 감지하는 감지수단(미도시)을 더 포함하고, 이 감지수단의 감지신호에 따라 제어부(미도시)에 의해 제어되어 작동된다.
한편, 본 발명의 자동 레벨링 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 유압이 저장되는 유압탱크에서 유압을 압송하여 유압라인(111)으로 공급하는 유압펌프(110)와, 유압라인(111)에 구비되어 유압의 공급을 제어하는 언로딩밸브(120)와, 유압라인(111)에서 분기되는 공급라인(133)과 배출라인(143)에 각각 구비되어 각 완충실린더(13)(22)를 상승시키거나 또는 각 완충실린더(13)(22)를 하강시키는 제 1,2 상승밸브(130)(140) 및 제 1,2 하강밸브(130a)(140a)와, 제 1,2 상승밸브(130)(140) 및 제 1,2 하강밸브(130a)(140a)와 각 완충실린더(13)(22)를 연결하는 전방 및 후방라인(150)(180)에 각각 구비되어 각 완충실린더(13)(22)의 쿠션을 고정시키는 쿠션고정밸브(160)(190)를 포함한다.
여기서, 제 1 상승밸브(130)와 제 1 하강밸브(130a)는 전방라인(150)에 연결되어 전방의 완충실린더(13)와 연결되게 구비되고, 제 2 상승밸브(140)와 제 2 하강밸브(140a)는 후방라인(180)에 연결되어 후방의 완충실린더(22)와 연결되게 구비된다.
이와 같이 구성되는 자동 레벨링 장치(100)에 의한 차체(1)는 유압이 제 1,2 상승밸브(130)(140)를 통해 공급됨에 따라 트랙터의 차체(1)는 상승되고, 차체(1)의 하강은 트랙터의 차체(1)에 장착되는 작업 기계의 하중에 의해 이루어진다.
한편, 유압라인(111)은 유압탱크로부터 제 1,2 상승밸브(130)(140) 및 제 1,2 하강밸브(130a)(140a)를 연결하는 라인이고, 이 유압라인(111)에는 유압펌프(110)와 언로딩밸브(120)가 차례로 연결되어 구비된다.
유압펌프(110)는 유압탱크 내의 유압을 유압라인(111)으로 압송하여 공급하고, 유압탱크에는 유압라인(111)으로 압송되는 유압에 함유돼 있는 이물질을 걸러내기 위한 필터가 구비됨과 아울러 유압펌프(110)와 언로딩밸브(120) 사이의 유압라인(111)에도 유압의 이물질을 걸러내기 위한 라인필터가 더 구비된다.
그리고, 유압라인(111)에는 유압라인(111)에서 분기되어 유압탱크에 연결되는 제 1 분기라인(112)이 구비되고, 제 1 분기라인(112)에는 언로딩밸브(120)가 구비된다. 이러한 언로딩밸브(120)는 바이패스유로와 차단유로가 각각 형성되고, 바이패스유로는 제 1 분기라인(112)을 유압탱크에 연결시키는 유로로서 유압라인(111)으로 공급되어 오는 유압이 제 1 분기라인(112)을 통해 유압탱크로 바이패스되며, 차단유로는 제 1 분기라인(112)의 유로를 차단시키는 유로이다.
특히, 언로딩밸브(120)는 평상시에는 바이패스유로가 제 1 분기라인(112)을 연결하여 언로팅상태를 유지하다가 제 1,2 상승밸브(130)(140)의 작동시 언로딩밸브(120)가 잠김 작동되어 차단유로에 의해 제 1 분기라인(112)의 유로가 차단됨으로써 완충실린더(13)(22)를 상승시키는 상승압을 증가시켜 완충실린더(13)(22)를 로딩 즉 상승시키게 된다.
또한, 제 1 분기라인(112)에는 제 1 분기라인(112)에서 분기되어 유압탱크에 연결되는 제 2 분기라인(113)이 더 구비되고, 제 2 분기라인(113)에는 릴리프밸브(114)가 구비된다. 릴리프밸브(114)는 평상시엔 제 2 분기라인(113)의 유로를 차단한 상태로 구비되어 있다가 완충실린더(13)(22)를 상승시키는 상승압보다 큰 압력이 유압라인(111)에 작용하면 릴리프밸브(114)가 작동되어 제 2 분기라인(113)의 유로를 연결하게 된다. 이로써, 유압라인(111)에 작용하는 큰 압력의 유압을 제 2 분기라인(113)을 통해 유압탱크로 리턴시킴으로써 과부하로부터 관로를 안전하게 보호할 수 있게 된다.
한편, 차체(1)의 전,후차축(10)(20)에 각각 구비되는 전,후방의 완충실린더(13)(22)는 제 1,2 상승밸브(130)(140) 및 제 1,2 하강밸브(130a)(140a)에 의해 승강되게 구비되는 바, 제 1,2 상승밸브(130)(140)는 유압라인(111)에서 분기되는 공급라인(133)에 연결되어 구비되고, 제 1,2 하강밸브(130a)(140a)는 유압라인(111)에서 분기되는 배출라인(143)에 연결되어 구비된다.
제 1,2 상승밸브(130)(140)는 유압펌프(110)에 의해 공급라인(133)으로 이송되어 오는 유압을 전방라인(150) 및 후방라인(180)을 통해 각각의 완충실린더(13)(22)로 공급하여 각 완충실린더(13)(22)의 신장 작용을 통해 차체(1)를 상승시키게 되고, 제 1,2 하강밸브(130a)(140a)는 차체(1)에 장착되는 작업 기계의 하중에 의한 각 완충실린더(13)(22)의 수축 작용에 의해 완충실린더(13)(22)에서 배출된 유압을 전방라인(150) 및 후방라인(180)을 통해 배출라인(143)으로 배출시키게 된다.
그리고, 제 1 상승밸브(130)와 제 1 하강밸브(130a)는 하나의 전방라인(150)에 각각 독립되게 연결되어 구비되고, 제 2 상승밸브(140)와 제 2 하강밸브(140a)는 하나의 후방라인(180)에 각각 독립되게 연결되어 구비되어, 유압을 각 완충실린더(13)(22)로 공급 또는 배출되게 함으로써 완충실린더(13)(22)를 신축시키게 된다.
한편, 제 1 상승밸브(130)와 제 1 하강밸브(130a) 및 제 2 상승밸브(140)와 제 2 하강밸브(140a)는 각각 단일의 공급라인(133)과 단일의 배출라인(143)으로 각 완충실린더(13)(22)에 연결되게 구비됨으로써, 공급라인(133) 및 배출라인(143)에 작용하는 작업 기계의 하중이 이에 연결된 상승밸브(130)(140)와 하강밸브(130a)(140a)로 분산되어 작용될 뿐 아니라 이의 유로를 심플하게 단순화할 수 있게 된다.
이러한 제 1,2 상승밸브(130)(140)와 제 1,2 하강밸브(130a)(140a)는 공급라인(133)과 배출라인(143)에 차례로 연결되게 구비되어 전원이 공급됨에 따라 각각 공급라인(133)과 배출라인(143)을 개방시키게 되는데, 이때 공급라인(133) 및 배출라인(143)은 상승밸브(130)(140) 또는 하강밸브(130a)(140a)에 의해 상승 유로 또는 하강 유로로 형성되고, 이에 따라 각 완충실린더(13)(22)는 수축 또는 신장된다.
이와 같은 상승밸브(130)(140) 및 하강밸브(130a)(140a)는 하나의 개방 유로(131)(131a)(141)(141a)와, 체크밸브에 의해 폐쇄된 폐쇄 유로(132)(132a)(142)(142a)가 각각 구비되고, 이러한 개방 유로(131)(131a)(141)(141a)와 폐쇄 유로(132)(132a)(142)(142a)는 선택적으로 공급라인(133) 및 배출라인(143)에 각각 연결되게 구비된다.
이러한 상승밸브(130)(140)와 하강밸브(130a)(140a)는 완충실린더(13)(22)의 승강시를 제외하곤 각각의 폐쇄 유로(132)(132a)(142)(142a)가 공급라인(133) 및 배출라인(143)에 연결되어 각 라인(133)(143)의 유로를 차단한 상태로 구비되고, 완충실린더(13)(22)의 승강시엔 상승밸브(130)(140) 또는 하강밸브(130a)(140a)에 전원이 공급되어 각 밸브(130)(130a)(140)(140a)의 개방 유로(131)(131a)(141)(141a)가 각 라인(133)(143)에 연결되어 각 라인(133)(143)의 유로를 확보하게 된다.
특히, 폐쇄 유로(132)(132a)(142)(142a)에는 복수의 체크밸브가 서로 반대 방향 즉 각 밸브의 내측에서 외측 방향으로 개방되도록 구비됨으로써 유압의 유입을 원천 차단하여 폐쇄시키게 된다.
그리고, 상승밸브(130)(140) 및 하강밸브(130a)(140a)는 후술될 쿠션고정밸브(160)(190)와 함께 역방향으로 개방되는 한 쌍의 체크밸브에 의해 유로를 차단하여 유압의 리크를 없앤 퍼펫식 구조의 밸브로 구비된다.
한편, 전방라인(150)은 제 1 상승밸브(130) 및 제 1 하강밸브(130a)를 전방의 완충실린더(13)에 연결시키고, 후방라인(180)은 제 2 상승밸브(140) 및 제 2 하강밸브(140a)를 후방의 완충실린더(22)에 연결시키도록 구비된다.
게다가, 상기와 같은 전방라인(150) 및 후방라인(180)에는 체크밸브(153)(183)가 각각 구비되고, 각 라인(150)(180)에는 체크밸브(153)(183)를 우회하는 우회라인(151)(181)이 구비되며, 우회라인(151)(181)에는 각각의 오리피스(152)(182)가 구비된다.
이와 같이 구비되는 체크밸브(153)(183)는 각 밸브(130)(130a)(140)(140a) 측에서 완충실린더(13)(22) 측으로 유압이 작용할 시에만 각 라인(150)(180)을 개방시켜 유압이 흐르도록 하고 역류는 방지하게 된다.
또한, 오리피스(152)(182)는 완충실린더(13)(22)에서 배출되는 유압의 배출량을 제어하여, 트랙터 및 작업 기계의 중량에 의한 차체의 급격한 하강을 완화시키도록 구비된다.
그리고, 전,후방라인(150)(180)과 각 완충실린더(13)(22) 사이에는 쿠션고정밸브(160)(190)가 각각 연결되어 구비되되, 보다 구체적으로 쿠션고정밸브(160)(190)는 후술될 축압기(163)(193)와 각 완충실린더(13)(22) 사이의 전,후방라인(150)(180)에 각각 구비된다.
쿠션고정밸브(160)(190)는 각 완충실린더(13)(22)와 일대일 대응되게 구비되어, 해당 완충실린더(13)(22)의 완충 즉 쿠션을 제어하게 된다.
이러한 쿠션고정밸브(160)(190)는 전술한 상승 및 하강밸브(130)(130a)(140)(140a)와 마찬가지로 퍼펫식 밸브로 구성되는 바, 하나의 개방 유로(161)(191)와, 체크밸브에 의해 폐쇄된 폐쇄 유로(162)(192)가 각각 구비되고, 이러한 개방 유로(161)(191)와 폐쇄 유로(162)(192)는 전,후방라인(150)(180)의 유로와 선택적으로 연결되어 후술될 축압기(163)(193)와 완충실린더(13)(22)를 연결 또는 차단시키도록 구비된다.
따라서, 상기와 같은 각 쿠션고정밸브(160)(190)는 트랙터의 정지 작업(이동속도가 초저속인 경우도 포함한다)시는 폐쇄 유로(162)(192)에 의해 각 라인(150)(180)이 잠김되어 각 완충실린더(13)(22)와 축압기(163)(193) 간의 연결을 차단시킴으로써 완충실린더(13)(22)의 완충 기능이 일시 중지되고, 트랙터의 주행시는 개방 유로(161)(191)에 의해 각 라인(150)(180)의 유로가 연결되어 각 완충실린더(13)(22)와 축압기(163)(193)가 연결됨으로써 완충실린더(13)(22)가 완충되면서 노면 상태에 따라 전달되는 충격을 흡수하게 된다.
한편, 이러한 쿠션고정밸브 중 전방의 양 쿠션고정밸브(160)에는 각각의 축압기(163)가 일대일로 대응되게 연결되어 구비되고, 후방의 쿠션고정밸브(190)에는 하나의 축압기(193)가 양 쿠션고정밸브(190)에 동시에 연결되어 구비된다.
이와 같이 전방의 양 쿠션고정밸브(160)는 독립되게 구비되고, 후방의 양 쿠션고정밸브(190)는 일체로 연결되게 구비함으로써, 전술한 후차축(20)의 아암(21)과 같이 트랙터의 전복 사고를 사전에 방지하기 위함이다.
즉, 후차축(20)의 양 쿠션고정밸브(190)가 독립되게 구비되면, 트랙터의 주행 중 선회시 원심력에 의해 트랙터의 하중이 선회방향의 외주 측으로 쏠리게 되고, 이로 인해 선회방향의 외주 측에 위치한 전,후 쿠션고정밸브(160)(190)가 동시에 수축되어 트랙터가 바깥쪽으로 심하게 기울어져 전복되는 사고가 발생할 수 있는데, 후차축(20)의 양 쿠션고정밸브(190)를 일체로 연결하여 구비함에 따라 선회시 트랙터의 원심력에 의한 하중의 쏠림이 후방의 양 쿠션고정밸브(190) 측으로 분산되어 과도한 기울어짐이 방지되므로 트랙터의 전복 사고를 사전에 방지할 수 있게 된다.
그리고, 축압기(163)(193)는 그 내부에 공간을 구획하는 횡격막(164)(194)이 구비되고, 횡격막(164)(194)의 상부 즉 각 라인(150)(180)이 연결되는 반대편 측에는 질소가스가 저장되어 구비되고, 하부 즉 각 라인(150)(180)과 연결되는 측에는 유압이 출입되게 구비되어 완충실린더(13)(22)를 완충시키게 된다.
또한, 상기와 같은 전방의 양 쿠션고정밸브(160) 사이의 전방라인(150)에는 전방의 양 완충실린더(13) 간의 유압흐름을 제어하는 좌우고정밸브(170)가 구비되고, 좌우고정밸브(170) 역시도 전술한 쿠션고정밸브(160)(190)와 마찬가지로 하나의 개방 유로(171)와 체크밸브에 의해 폐쇄된 하나의 폐쇄 유로(172)를 갖는 퍼펫식 밸브로 구성된다.
이와 같은 좌우고정밸브(170)는 트랙터의 저속 주행 작업시나 저속 주행시는 개방 유로(171)에 의해 전방라인(150)이 연결되어 전방의 양 완충실린더(13)가 연결됨에 따라 완충 작용이 가능하게 되고, 주차시 즉 트랙터의 정지 작업시나 고속 주행시는 폐쇄 유로(172)에 의해 전방라인(150)이 폐쇄되어 전방의 양 완충실린더(13)가 차단되고, 주차 상태에서는 전방의 양 쿠션고정밸브(160) 역시도 잠김상태가 되어 전방의 완충실린더(13)는 완충 기능이 일시 중지된 상태가 되므로 트랙터의 전복을 방지할 수 있게 된다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 자동 레벨링 장치(100)에 의해 트랙터의 작업시나 고속 주행시엔 완충실린더(13)(22)의 완충 기능이 완전 차단되어 중지되고, 트랙터의 저속 주행시 즉 시동을 켤 때에는 완충실린더(13)(22)의 완충 기능이 원상 복귀되어 완충할 수 있게 된다.
하지만, 상기와 같은 자동 레벨링 장치(100)에 의한 제어에도 불구하고, 트랙터에 장착되는 작업 기계의 하중과 더불어 작업 기계에 구비되는 작업 대상물의 하중이 더해짐에 따라 작업시 완충실린더(13)(22)에 연결되는 각 라인에서 유압의 리크가 발생될 수 있고, 리크에 의해 완충실린더(13)(22)의 잠김이 해제되면 완충실린더(13)(22)가 하강되는 오작동으로 인해 대형 사고가 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 완충실린더(13)(22)와 연결되는 모든 유압 라인에서 리크가 발생되어도 완충실린더(13)(22)의 승강을 기구적으로 원천 차단하여 대형 사고를 방지할 수 있는 안전수단을 제공한다.
즉, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 완충실린더(13)(22)의 외주에는 브라켓(13a)(22a)이 형성되고, 완충실린더(13)(22)에서 출입되는 로드(14)(23)의 외주에는 완충실린더(13)(22)의 브라켓(13a)(22a)에 대응한 브라켓(14a)(23a)이 형성되며, 양 브라켓(13a)(14a)(22a)(23a)에는 로드(14)(23)가 완충실린더(13)(22) 내로 완전히 인입될 시 서로 일치되게 구비되는 고정홀(13b)(14b)(22b)(23b)이 형성되고, 이 고정홀(13b)(14b)(22b)(23b)에는 각각의 고정핀(15)(24)이 관통 결합되어 완충실린더(13)(22)에서 로드(14)(23)의 인출을 구조적으로 원천 차단함으로써 완충실린더(13)(22)의 오작동을 사전에 방지할 수 있게 된다.
이러한 고정핀(15)(24)은 완충실린더(13)(22)의 외주에 와이어 등과 같은 줄을 매개로 구속되게 구비될 수 있고, 더 나아가서는 완충실린더(13)(22)의 브라켓(13a)(22a)에 고정홀(13b)(22b)과는 별도의 보관홀(13c)(22c)을 형성하여 이 보관홀(13c)(22c)에 고정핀(15)(24)을 관통 결합시킨 상태로 구비하여, 고정핀(15)(24)의 분실을 방지할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따른 자동 레벨링 장치의 작동관계를 설명한다.
먼저, 트랙터를 이용한 작업 완료 후 이동을 위해 시동을 켜면, 감지수단에 의한 차체(1)의 높이가 제어부로 입력되고, 이에 제어부는 언로딩밸브(120)와 제 1,2 상승밸브(130)(140)를 작동시켜 언로딩밸브(120)는 잠그고 상승밸브(130)(140)는 개방시키게 된다.
즉, 언로딩밸브(120)가 잠김에 따라 제 1 분기라인(112)이 폐쇄됨으로써 유압펌프(110)에 의해 펌핑된 유압은 모두 유압라인(111)을 통해 공급라인(133)으로 공급되게 된다.
그리고, 상승밸브(130)(140)는 이의 개방 유로(131)(141)에 의해 공급라인(133)이 전방라인(150) 및 후방라인(180)과 각각 연결되어 유로가 확보됨으로써 유압펌프(110)에 의한 유압은 공급라인(133)을 통해 전,후방라인(150)(180)으로 각각 공급되어 전,후차축(10)(20)에 구비된 완충실린더(13)(22)를 신장시키게 된다.
이로써, 하강되어 있던 트랙터의 차체(1)는 강제로 상승되어 원위치로 복귀되고, 이때 하강밸브(130a)(140a)는 이의 폐쇄 유로(132a)(142a)가 공급라인(133)과 전,후방라인(150)(180) 사이에 구비되어 잠김된다.
이 상태에서 트랙터의 이동 즉 주행시는 각 완충실린더(13)(22)에 연결된 각 쿠션고정밸브(160)(190)가 작동되어 도 4에서와 같이 쿠션고정밸브(160)(190)의 유로가 개방됨으로써 각 완충실린더(13)(22)가 각 축압기(163)(193)와 연통되게 구비되어, 주행시에 노면으로부터 전달되는 충격을 완충실린더(13)(22)의 신축작동에 의해 완충시킬 수 있게 된다.
이후, 트랙터에 작업 기계를 연결하여 작업하고자 하는 경우는 작업모드에 따라 제어부에 의해 상승밸브(130)(140)는 잠김되고, 하강밸브(130a)(140a)는 개방되어 전,후방라인(150)(180)과 배출라인(143)의 유로를 확보하게 된다.
그러면, 트랙터에 연결된 작업 기계의 하중에 의해 완충실린더(13)(22)는 수축되고, 수축되는 과정에서 완충실린더(13)(22)에서 배출된 유압은 전,후방라인(150)(180) 및 하강밸브(130a)(140a)를 통해 배출라인(143)으로 유입되어 유압탱크로 리턴 저장된다.
이후, 차체(1)가 일정 높이까지 하강되어 하강이 완료되면, 제어부에 의해 도 2에서와 같이 하강밸브(130a)(140a) 및 각 쿠션고정밸브(160)(190)는 잠김되어 유압의 유동이 제한됨으로써 트랙터의 차체(1)는 하강된 상태를 유지할 수 있게 되고, 이 상태에서 트랙터의 시동을 끄고 작업 기계를 통한 작업을 하게 된다.
그리고, 상기와 같은 상태에서 작업 기계에 의해 트랙터의 차체(1)에 작용되는 하중이 클 수 있으므로 완충실린더(13)(22)와 로드(14)(23) 간의 양 고정홀(13b)(14b)(22b)(23b)에 고정핀(15)(24)을 끼워 결합함으로써 자동 레벨링 장치(100)에서 유압의 리크가 발생되더라도 완충실린더(13)(22)는 구조적으로 안전하게 잠김된 상태를 유지하게 됨으로써, 완충실린더(13)(22)는 수축되지 않고 고정상태를 견고히 유지하게 되므로 차체(1)의 임의적인 하강을 방지한 상태로 안전하게 작업할 수 있게 된다.
이후, 작업 완료 후 트랙터에 시동을 걸면, 전술한 도 4에서와 같이 자동 레벨링 장치(100)의 유로가 확보되어 완충실린더(13)(22)에 의한 완충 기능이 가능하게 된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
1 : 차체 10 : 전차축
11 : 상부링크 12 : 하부링크
13 : 완충실린더 13a,14a : 브라켓
13b,14b : 고정홀 13c : 보관홀
14 : 로드 15 : 고정핀
16 : 쇽업소버 17 : 좌우 이동 방지링크
20 : 후차축 21 : 아암
22 : 완충실린더 22a,23a : 브라켓
22b,23b : 고정홀 22c : 보관홀
23 : 로드 24 : 고정핀
25 : 쇽업소버 100 : 자동 레벨링 장치
110 : 유압펌프 111 : 유압라인
112,113 : 제 1,2 분기라인 114 : 릴리프밸브
120 : 언로딩밸브 130,140 : 제 1,2 상승밸브
131,141 : 개방 유로 132,142 : 폐쇄 유로
130a,140a : 제 1,2 하강밸브 131a,141a : 개방 유로
132a,142a : 폐쇄 유로 133 : 공급라인
143 : 배출라인 150 : 전방라인
151 : 우회라인 152 : 오리피스
153 : 체크밸브 160 : 쿠션고정밸브
161 : 개방 유로 162 : 폐쇄 유로
163 : 축압기 164 : 횡격막
170 : 좌우고정밸브 171 : 개방 유로
172 : 폐쇄유로 180 : 후방라인
181 : 우회라인 182 : 오리피스
183 : 체크밸브 190 : 쿠션고정밸브
191 : 개방 유로 192 : 폐쇄 유로
193 : 축압기 194 : 횡격막

Claims (5)

  1. 트랙터의 차체와 전,후차축 사이에 각각 설치되어 승강되는 차체를 완충시키는 완충실린더를 포함하는 트랙터 차체 자동 레벨링 장치로서,
    트랙터 차체 자동 레벨링 장치는, 유압펌프에 의한 유압을 제어하여 완충실린더의 상승시 공급되게 하는 언로딩밸브;
    언로딩밸브와 각 완충실린더 사이에 구비되어 각 완충실린더를 상승 또는 하강시키는 상승밸브 및 하강밸브;
    상승밸브 및 하강밸브와 각 완충실린더 사이에 각각 구비되어 각 완충실린더의 쿠션을 고정시키는 쿠션고정밸브;를 포함하되,
    상승밸브 및 하강밸브와 각 쿠션고정밸브 사이의 유압라인에 구비되어 차체의 급격한 하강을 완화시키기 위한 오리피스가 구비되고,
    전방의 쿠션고정밸브에는 전방의 완충실린더를 완충시키는 각각의 축압기가 구비되고, 후방의 쿠션고정밸브에는 양 쿠션고정밸브를 연결하여 후방의 완충실린더를 동시에 완충시키는 단일의 축압기가 구비되고,
    각 쿠션고정밸브는 트랙터의 정지 작업시 잠김되어 각 완충실린더와 축압기 간의 연결을 차단시켜 완충실린더의 완충 기능을 중지시키도록 구비되는 한편,
    전방의 양 쿠션고정밸브 사이에는 좌우고정밸브가 구비되어, 정지 작업시나 고속 주행시 전방의 양 완충실린더 간의 유압흐름을 고정시켜 트랙터의 전복을 방지하고, 저속 주행 작업시나 저속 주행시는 전방의 양 완충실린더 간의 유압흐름을 연결시키는 트랙터 차체 자동 레벨링 장치.
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