KR102235783B1

KR102235783B1 - 유압구동식 승용이앙기

Info

Publication number: KR102235783B1
Application number: KR1020130118547A
Authority: KR
Inventors: 이희석; 남명호
Original assignee: 대동공업주식회사
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2021-04-02
Also published as: KR20150040033A; CN204180515U

Abstract

유압구동식 승용이앙기가 개시된다. 본 발명에 따른 유압구동식 승용이앙기는, 주행동력 출력 장치로서 HST(정유압식 무단변속장치)를 적용하고 승강 및 수평도가 유압으로 제어되는 식부장치를 구비한 승용이앙기로서, 조향부 토오크 발생기의 유압 토출측과 식부장치 승강구동 단속을 위한 승강제어부의 유압 입력측을 직렬로 연결하는 유압라인을 형성하고, 승강제어부의 드레인측을 HST 입력측에 직렬로 연결하는 유압라인을 구축하며, 식부장치 수평도 제어를 위한 수평제어부에서 드레인되는 압유가 승강제어부에서 드레인되는 압유와 합류하여 상기 HST로 공급될 수 있게 유압라인을 형성한 것을 요지로 한다.

Description

유압구동식 승용이앙기{Saddle rice transplanter}

본 발명은 모를 옮겨 심는 농기구인 이앙기에 관한 것으로, 상세하게는 유압을 이용하는 HST(정유압식 무단변속장치)를 탑재하고 주행기체 후방에 유압에 의해 승강 및 수평도가 제어되는 식부장치를 구비하는 유압구동식 승용이앙기에 관한 것이다.

못자리나 육묘상자에서 자란 모를 논에 옮겨 심는 농기구로서 '이앙기(移秧機)'라 불리우는 모내기 기계가 널리 이용되고 있다. 이앙기는 주행장치의 형태에 따라 차륜형과 플로트형으로 구분되며, 차륜형에는 운전자가 탑승할 수 있는 구조의 승용이앙기가 있고, 플로트형에는 작업자가 직립 보행하면서 이앙기의 이동을 견인하는 보행이앙기가 있다.

도 1은 종래 이앙기 중 차륜형에 해당하는 승용이앙기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1과 같이, 종래 승용이앙기는 주행기체(3)와, 주행기체(3) 후방에 승강 가능하게 연결되는 식부장치(4)로 구성된다. 주행기체(3)에는 엔진(30)을 비롯해, 주행차륜(32)(34), 좌석(36), 조향을 위한 조향핸들(38) 등이 설치되며, 식부장치(4)는 모 탑재대(42), 식부기구(44), 식부대상면을 정지하는 다수의 플로트(46) 등으로 구성된다.

이와 같은 구성의 승용이앙기는 작업 특성상 저속에서 고속 또는 고속에서 저속으로의 변속, 그리고 전, 후진 이동방향 전환이 빈번하게 행해진다. 이에 작업 또는 주행 중 변속 조작, 나아가서는 기체 조작을 용이하게 하기 위한 수단으로 정유압식 무단변속장치(Hydro Static Transmission, 이하, 'HST'라 한다)를 일반적으로 적용하고 있다.

HST는 엔진 출력축에 직결되는 가변 용량형 유압펌프와 유압펌프에서 제공되는 압유로 회전하여 실질적인 주행동력을 출력하는 정용량형 유압모터로 구성되며, 가변 용량형 유압펌프 경사판의 각도를 조절하여 정용량형 유압모터의 회전속도(주행속도)와 회전방향(주행방향)을 바꿀 수 있도록 한 것이다.

도 2는 상기 HST를 적용한 종래 승용이앙기의 유압부품의 배치 및 연결관계를 개략적으로 나타낸 유압부품 구성도이며, 도 3은 도 2에 도시된 유압부품에 대한 유압 회로도를 나타내고 있다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 종래 HST를 적용한 승용이앙기의 유압부품은, HST(140)와 토오크 발생기(130)로 이루어진 주행 구동계와 승강밸브(150)와 수평제어밸브(170)로 이루어진 식부장치 구동계로 구성되며, 엔진출력으로 구동하는 유압펌프(110)가 주행 구동계와 식부장치 구동계에 압유를 공급하는 구성으로 되어 있다.

도 2의 유압작동 라인을 통해 살펴보면, 작동유체인 오일이 오일탱크(100)에서 오일필터(부호 생략)를 거쳐 상기 유압펌프(110)로 강제 흡입되고 이를 거치면서 유압력을 형성한다. 유압펌프는 직렬 배치되는 두 개의 펌프가 한 조를 이루는 텐덤식 구성으로, 1번 펌프(110a)가 상기 주행 구동계에 압유를 공급하며 2번 펌프(110b)가 식부장치 구동계에 압유를 공급한다.

1번 펌프(110a)와 2번 펌프(110b)의 펌프 용량은 같고, 그 중 2번 펌프(110b)가 식부장치 구동계에 공급하는 압유는 분배밸브(120)를 통해 상기 승강밸브(150)와 수평제어밸브(170)에 적정 비율로 분배된다. 승강밸브(150)로 공급되는 압유는 승강실린더(160) 작동을 위해 일을 하고, 수평제어밸브(170)로 공급되는 나머지 압유는 수평제어실린더(180) 작동을 위해 일을 한다.

도 2에서 미설명 부호 135는 오일 냉각용 오일쿨러이며, 도 3에서 미설명 부호 105는 상기 유압펌프가 연결되고 주행 및 식부장치 구동을 위한 동력을 출력하는 엔진을 가리킨다.

그러나 종래 승용이앙기는, HST를 포함하는 주행 구동계에 압유를 공급하는 펌프와 승강 및 수평제어밸브로 구성된 식부장치 구동계에 압유를 공급하는 펌프를 따로 두어 해당 구동계에 압유를 공급할 수 있게 유압시스템을 구성함으로써, 전체적인 유압시스템의 구성이 상당히 복잡하며, 따라서 시스템 구축에 어려움이 있고 많은 비용이 드는 문제가 있다.

한국공개특허 제2006-0026999호(공개일자 2006.03. 27)

본 발명이 해결하려는 기술적 과제는, 하나의 펌프만 가지고도 이앙기를 구성하는 유압부품 전체에 압유가 안정적으로 공급될 수 있도록 유압시스템을 구축함으로써, 전체적인 유압시스템의 단순화를 도모하고 시스템 구축에 드는 비용을 절감시킬 수 있는 유압구동식 승용이앙기를 제공하고자 하는 것이다.

상기 과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명은, 주행동력 출력 장치로서 HST(정유압식 무단변속장치)가 적용되며, 승강 높이 및 수평도가 유압으로 제어되는 식부장치를 구비한 유압구동식 승용이앙기에 있어서, 조향부 토오크 발생기의 유압 토출측과 상기 식부장치 승강구동 단속을 위한 승강제어부의 유압 입력측을 연결하는 유압라인을 형성하고, 상기 승강제어부의 드레인측을 HST 입력측에 연결하는 유압라인을 구축한 유압구동식 승용이앙기를 제공한다.

이때, 상기 식부장치 수평도 제어를 위한 수평제어부에서 드레인되는 압유가 상기 승강제어부에서 드레인되는 압유와 합류하여 상기 HST로 공급될 수 있게 유압라인을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 유압펌프가 공급하는 압유가 분배밸브를 통해 상기 토오크 발생기와 승강제어부에 일정 비율로 공급될 수 있다.

이때, 상기 토오크 발생기와 승강제어부에 압유를 공급하는 유압펌프는 하나일 수 있다.

그리고, 분배밸브가 분배하는 상기 토오크 발생기와 승강제어부 압유의 비율은 7:3 또는 8:2가 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 유압구동식 승용이앙기에 따르면, 토오크 발생기와 승강제어부를 유압라인으로 연결하고, 승강제어부 드레인 라인과 수평제어부 드레인 라인을 HST 입력라인으로 사용함으로써, 펌프 하나만으로도 이앙기를 구성하는 유압부품 전체에 안정적으로 압유가 공급될 수 있는 유압시스템을 구축할 수 있다.

즉, 펌프 하나를 삭제하고 유압 라인의 단순화를 통해, 전체적인 유압시스템 구축에 있어 용이함을 확보할 수 있고 시스템 구축에 있어 원가 절감을 도모할 수 있으며, 승강제어부 드레인 라인과 수평제어부 드레인 라인을 합류시켜 HST 입력라인으로 사용하는 구성에 의해, 펌프 하나를 삭제하더라도 HST는 안정적으로 구동 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 종래 승용이앙기의 측면도.
도 2는 HST를 적용한 종래 승용이앙기의 유압부품의 배치 및 연결관계를 개략적으로 나타낸 유압부품 구성도.
도 3은 도 2에 도시된 유압부품의 유압 회로도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유압구동식 승용이앙기의 유압부품의 배치 및 연결관계를 개략적으로 나타낸 유압부품 구성도.
도 5는 도 4에 도시된 유압부품의 유압 회로도.
도 6은 도 5의 유압회로가 구현하는 유압부품의 작동을 유압의 흐름을 통해 본 본 발명의 작동상태도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유압구동식 승용이앙기의 유압부품의 배치 및 연결관계를 개략적으로 나타낸 유압부품 구성도이며, 도 5는 도 4에 도시된 유압부품의 유압 회로도이다.

도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유압구동식 승용이앙기는, 주행동력 출력 장치로서 HST(정유압식 무단변속장치, 14)가 적용되고, 승강 높이 및 수평도가 유압으로 제어되는 식부장치(4)를 구비한다. HST(14)는 가변 용량형 유압펌프(11)와 정용량형 유압모터로 이루어진 공지의 구성이며, 식부장치(4)는 유압에 의해 승강 높이 및 수평도가 조절된다.

HST(14)가 적용된 본 발명의 승용이앙기를 구성하는 유압부품은, 상기 HST(14)와 토오크 발생기(13)로 이루어진 주행 구동계와, 승강밸브(15)와 수평제어밸브(17)로 이루어진 식부장치 구동계로 구성되며, 엔진과 연결되고 그 출력으로 구동하는 하나의 유압펌프(11)가 상기 주행 구동계와 식부장치 구동계에 압유를 동시에 공급하는 구성을 이룬다.

작동유체인 오일은 오일탱크(10)에 저장되어 있으며, 오일탱크(10)에서 오일필터를 거쳐 상기 유압펌프(11)로 강제 흡입되고 이를 거치면서 유압력이 발생한다. 유압펌프(11)에는 분배밸브(12)가 연결되며, 따라서 압력을 형성한 작동유체(이하, '압유'라 함)는 상기 분배밸브(12)를 통해 일정 비율(7:3 또는 8:2)로 토오크 발생기(13)와 수평제어밸브(17)를 포함하는 수평제어부(2)에 각각 공급된다.

분배밸브(12)에는 두 개의 출력포트가 있으며, 두 출력포트 중 1번 출력포트(도 5의 회로도 상에서 좌측 포트, 12-1)는 주행 구동계를 구성하는 상기 토오크 발생기(13)의 유압 입력측과 연결되는 유압라인(21)을 형성하고 있으며, 2번 출력포트(도 5의 회도로 상에서 우측 포트, 12-2)는 수평제어부(2)를 구성하는 상기 수평제어밸브(17) 입력측과 연결되는 유압라인(22)을 형성하고 있다.

분배밸브(12)를 통해 상기 토오크 발생기(13)로 공급되는 압유는 운전자의 조향휠 수동조작에 따른 낮은 조향 토오크를 큰 토오크로 변환시키는 일을 함으로써 조향력을 가볍게 하며, 수평제어밸브(17)로 공급된 압유는 수평제어부(2)를 구성하는 수평실린더(18)에 제공되어 이를 동작시키기 위해 일을 함으로써 식부 대상면에 대한 식부장치(4)의 수평도가 조절된다.

토오크 발생기(13)의 유압 토출측과 식부장치(4) 승강구동을 위한 승강제어부(1) 구체적으로는, 승강밸브(15)의 유압 입력측을 연결하는 유압라인(24)이 형성됨으로써 토오크 발생기(13)를 거친 압유는 상기 승강제어부(1)로 이동하며, 승강제어부(1)의 드레인측과 HST(14) 입력측을 연결하는 유압라인(25)이 구축됨으로써 승강제어부(1)에서 드레인되는 압유는 상기 HST(14)로 공급된다.

즉, 토오크 발생기(13)와 승강제어부(1)를 연결하는 유압라인(24)과 승강제어부(1)와 HST(14)를 연결하는 유압라인(25)을 통해서 토오크 발생기(13), 승강제어부(1), HST(14)는 압유의 흐름관점에서 직렬로 연결되어 있으며, 따라서 상기 분배밸브(12)의 1번 출력포트를 통해 공급되는 압유는 토오크 발생기(13), 승강제어부(1)를 차례로 거쳐 HST(14)로 공급되어 주행동력 출력을 위해 일을 하게 된다.

승강제어부(1)는, 상기 승강밸브(15)와 멈춤밸브(19), 그리고 승강밸브(15)에서 공급된 압유에 의해 실질적으로 식부장치(4) 승강을 위한 구동력을 발생시키는 승강실린더로 구성된다. 여기서 멈춤밸브(19)는 승강밸브(15)와 승강실린더 사이에서 유로를 개폐하며, 멈출밸브(19)의 조작레버를 고정위치에 두면 상기 유로가 막혀 식부장치(4)는 상승 또는 하강상태로 고정된다.

식부장치(4) 수평도 제어를 위한 수평제어부(2)는 앞서도 설명했듯이 분배밸브(12)의 2번 출력포트(12-2)에 연결되는 수평제어밸브(17)와 수평제어밸브(17)에서 압유를 공급받아 동작하는 수평실린더(18)로 구성되며, 이때 수평제어밸브(17)의 드레인측은 상기 승강제어부(1)와 HST(14)를 잇는 유압라인(25) 중간에 연결되는 다른 유압라인(26)을 형성하고 있다.

따라서 식부 대상면에 대한 식부장치(4)의 수평도 조절을 위해 일을 했거나, 경우에 따라서는 일을 하지 않고 수평제어밸브(17)에서 곧바로 드레인되는 압유는 상기 유압라인(26)을 통해 전술한 승강제어부(1)를 통해 드레인되는 압유와 승강제어부(1)와 HST(14)를 잇는 유압라인(25) 중간에서 합류하여 상기 HST(14)로 공급된다.

즉, 최초 분배밸브(12)를 통해 승강제어부(1)와 수평제어부(2)로 분배 공급된 압유가 최종적으로 승강제어부(1)와 HST(14)를 잇는 유압라인(25)에서 다시 합류하여 HST(14)로 공급되는 것이며, 따라서 종래와는 다르게, 유압펌프(11) 하나만 가지고도 HST(14)가 안정적으로 구동할 수 있을 정도의 충분한 유량을 공급할 수 있는 것이다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 유압구동식 승용이앙기를 구성하는 유압시스템의 작동에 대해 이후 도 6을 참조하여 유압 흐름에 연계하여 살펴보기로 한다.

도 6은 도 5의 유압회로가 구현하는 유압부품의 작동을 유압의 흐름을 통해 본 본 발명의 작동상태도이다.

도 6을 참조하면, 작동유체인 오일은 오일탱크(10)에 저장되어 있으며, 유압펌프(11) 구동으로 오일필터를 거쳐 상기 유압펌프(11)로 강제 흡입되고 이를 거치면서 압력을 형성해 압유가 되며, 유압펌프(11)에 연결된 분배밸브(12)의 분배제어를 통해 7:3 또는 8:2 비율로 토오크 발생기(13)와 수평제어부(2)로 공급된다.

토오크 발생기(13)로 공급되는 압유는 운전자의 조향휠 수동조작에 따른 낮은 조향 토오크를 큰 토오크로 변환시키는 일을 함으로써 조향력을 가볍게 하며, 수평제어밸브(17)로 공급된 압유는 이 수평제어밸브(17)를 통해 수평실린더(18)에 공급되어 이를 동작시키기 위해 일을 함으로써 식부 대상면에 대한 식부장치(4)의 수평도가 조절된다.

토오크 발생기(13)를 빠져 나온 압유는 식부장치(4) 승강구동을 위한 승강제어부(1) 구체적으로는, 승강밸브(15)로 이동하며, 승강밸브(15)의 유로 단속을 통해 승강실린더에 공급되어 식부장치(4) 승강을 위한 일을 하거나 경우에 따라서는 일을 하지 않고 그대로 드레인되며, 드레인된 압유는 승강제어부(1)와 HST(14)를 연결하는 유압라인(25)을 통해 HST(14)로 공급된다.

한편, 분배밸브(12)의 분배제어를 통해 수평제어부(2)로 공급된 압유는 수평제어밸브(17)를 통해 수평실린더(18)로 공급되어 식부장치(4)의 수평도 조절을 위해 일을 하거나, 경우에 따라서는 일을 하지 않고 수평제어밸브(17)에서 곧바로 드레인된다. 그리고 이 드레인되는 압유는 승강제어부(1) 측 드레인 압유와 중간에서 합류해 HST(14)로 공급되고 주행동력 출력을 위해 일을 하게 된다.

이상에서 살펴 본 본 발명의 실시예에 따른 유압구동식 승용이앙기에 따르면, 토오크 발생기와 승강제어부를 유압라인으로 연결하고, 승강제어부 드레인 라인과 수평제어부 드레인 라인을 HST 입력라인으로 사용함으로써, 펌프 하나만으로도 이앙기를 구성하는 유압부품 전체에 안정적으로 압유가 공급될 수 있는 유압시스템을 구축할 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 승강제어부 2 : 수평제어부
3 : 주행기체 4 : 식부장치
10 : 오일탱크 11 : 유압펌프
12 : 분배밸브 13 : 토오크 발생기
14 : HST 15 : 승강밸브
16 : 승강실린더 17 : 수평제어밸브
18 : 수평실린더 19 : 멈춤밸브
21, 22, 24, 25, 26 : 유압라인

Claims

주행동력 출력 장치로서 HST(정유압식 무단변속장치)가 적용되며, 승강 높이 및 수평도가 유압으로 제어되는 식부장치를 구비한 유압구동식 승용이앙기에 있어서,
조향부 토오크 발생기(13)의 유압 토출측과 상기 식부장치(4) 승강구동 단속을 위한 승강제어부(1)의 유압 입력측이 유압라인(24)를 통해 회로적으로 직렬로 연결되고,
상기 승강제어부(1)의 드레인측과 HST(14) 입력측이 유압라인(25)를 통해 회로적으로 직렬로 연결되며,
상기 식부장치(4)의 수평도 제어를 위한 수평제어부(2)에서 드레인되는 압유가 상기 승강제어부(1)에서 드레인되는 압유와 합류하여 상기 HST(14)로 공급될 수 있도록, 상기 수평제어부(2)의 드레인 측에서 연장된 유압라인(26)이 상기 유압라인(25) 중간에 연결되되,
단일의 유압펌프(11)가 공급하는 압유가 분배밸브(12)를 통해 상기 토오크 발생기와 수평제어부(2)에 일정 비율로 공급되는 것을 특징으로 하는 유압구동식 승용이앙기.
삭제
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
분배밸브(12)에 의한 상기 토오크 발생기(13)와 승강제어부(1)의 압유 분배 비율은 7:3 또는 8:2인 것을 특징으로 하는 유압구동식 승용이앙기.