KR102496020B1 - 트랙터의 작업기 승강장치 - Google Patents

Abstract

트랙터의 작업기 승강장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 작업기 승강장치는, 트랙터 후미에 대향 설치되며 축홀이 형성된 한 쌍의 승강암 지지대, 승강암 지지대의 축홀에 양단부가 회전 가능하게 지지되는 축부와 축부 반경방향으로 상기 축부로부터 연장되는 한 쌍의 승강암으로 구성된 승강암 유닛, 승강암 유닛의 승강암을 각각 승강 가능하게 지지하는 한 쌍의 승강 실린더 및 승강 실린더 구동에 따른 승강암 지지대에 대한 승강암 유닛의 회전변위를 검출하는 승강암 센서를 포함하며, 승강암 센서를 축홀에 축부가 회전 가능하게 지지된 승강암의 힌지점(H)에 배치한 것을 구성의 요지로 한다.

Description

트랙터의 작업기 승강장치{LIFTING APPRATUS OF TRACTOR}

본 발명은 트랙터의 작업기 승강장치에 관한 것으로, 특히 히치를 통해 트랙터 후방에 부착된 작업기를 설정 높이로 상승 또는 하강시키는 작업기 승강장치에 관한 것이다.

일반적으로 트랙터는 후방 히치(hitch)에 작업기를 장착하여 용도에 따라 다양한 작업을 수행함에 있어 유리한 구조와 특징을 가지고 있다. 예를 들면, 레이크(rake), 로터베이터(rotavator), 플로우(plow), 해로우(harrow) 등의 작업기를 히치에 부착하여 경운, 쇄토 작업 및 병해충방제, 양수, 탈곡 등 각종 농작업을 수행할 수 있다.

히치(hitch)는 트랙터 운전석 주위에 설치된 제어박스(히치 콘트롤러)의 다이얼 또는 레버 조작에 따라 상승 또는 하강하며, 이로 인해 히치에 장착된 작업기의 높낮이가 조절된다. 따라서 트랙터 후미에 작업기를 부착한 상태에서 목적하는 작업을 수행함에 있어 작업자는, 제어박스의 다이얼 또는 레버를 조작하여 작업기에 맞는 작업을 적절히 수행하게 된다.

트랙터의 히치(hitch)는 일반적으로 도 1의 개략도의 도시와 같이, 차체(1)와 작업기(3)를 연결하는 한 쌍의 로워 링크(116)와 승강실린더(110)에 의해 상기 로워 링크(116)를 승강시키는 방향으로 회동되는 승강암(112), 상기 로워 링크(116)와 승강암(112)을 연결하는 승강로드(115)와 수평실린더(114)를 포함한다.

승강암(112) 주변에는 승강암 센서(111)가 배치되며, 승강암 센서(111)는 승강암(112)의 회전변위를 검출하고, 검출 값을 히치 콘트롤러(미도시)에 제공한다. 이때 히치 콘트롤러는 운전자에 의해 설정된 각도와 상기 검출 값을 비교하며, 두 값이 일치하지 않을 경우 상기 승강암을 상승 또는 하강시키기 위한 신호를 승강솔레노이드(미도시)에 보내 승강암(112)을 피드백 제어한다.

이와 같은 구성의 종래 트랙터의 3점 히치에서 상기 승강암 센서(111)는, 상기 승강암 주변에 인접 배치되고 센서로드(R)를 통해 간접적으로 상기 승강암(112)에 연동 가능하게 연결되어 있다. 이로 인해, 승강암과 센서로드, 센서로드와 센서의 이음부 허용공차나 조립오차 등에 의한 유격으로 실제 값과 측정 값 사이에 오차가 생겨 승강 제어 정밀도가 떨어지는 단점이 있다.

또한, 종래에는 히치에 연결된 작업기 승강을 위한 승강실린더가 하기 선행문헌에도 개시된 바와 같이, 실린더케이스를 통해 미션 케이스와의 사이의 밀폐된 공간에 취부되는 구성을 이룸에 따라. 실린더 점검이나 관련 부품 교체에 있어 어려움이 있는 구조이며, 승강 실린더와 승강암을 연결하는 힘 전달구조가 복잡해 정비나 양산성 측면에서 불리하다는 단점이 있다.

일본공개특허 제2006-061024호(공개일 2004. 03. 09)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 승강암 회전변위에 따른 실제 변위 값과 센서 측정 값 사이의 오차 발생을 극히 줄일 수 있는 구성의 트랙터의 작업기 승강장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 승강기능을 온전히 발휘하면서도 구조가 단순하여 정비 편의를 도모할 수 있는 작업기 승강장치를 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,

트랙터 후방에 부착된 작업기를 승강시키는 승강장치에 있어서,

트랙터 후미에 대향 설치되며 축홀이 형성된 한 쌍의 승강암 지지대;

상기 승강암 지지대의 축홀에 양단부가 회전 가능하게 지지되는 축부와, 축부 반경방향으로 상기 축부로부터 연장되는 한 쌍의 승강암으로 구성된 승강암 유닛;

상기 승강암 유닛의 승강암을 각각 승강 가능하게 지지하는 한 쌍의 승강 실린더; 및

상기 승강 실린더 구동에 따른 승강암 지지대에 대한 승강암 유닛의 회전변위를 검출하는 승강암 센서;를 포함하며,

상기 승강암 센서가 상기 축홀에 축부가 회전 가능하게 지지된 승강암의 힌지점(H)에 배치된 것을 특징으로 하는 트랙터의 작업기 승강장치를 제공한다.

여기서, 상기 축홀을 둘러싸는 보스부와 상기 축홀 사이에 상기 보스부 안쪽으로 단차지게 센서 실장부가 형성되고, 센서 실장부에 상기 승강암 센서가 실장될 수 있다.

또한, 상기 승강암의 외면부 중앙에 실린더 브라켓 일체로 형성되고, 상기 실린더 브라켓에 상기 승강 실린더의 피스톤 로드 단부가 굴절 가능하게 연결될 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 승강 실린더는 미션 케이스 후단 좌, 우측의 뒷차축 케이스에 각각 지지될 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 승강암 지지대는 미션 케이스 후단 좌, 우측의 뒷차축 케이스 상면에 각각 고정될 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 회전변위 검출 값을 승강암 센서로부터 전달받아 상기 승강 실린더를 피드백 제어하는 히치 콘트롤러;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 승강암 센서가 승강암의 힌지점(H)에 실장됨에 따라, 센서로드를 통해 센서에 승강암의 회전변위가 전달되는 종래 구성에 비해 승강암의 실제 변위 값과 센서 측정 값 사이의 오차 발생이 극히 줄어 승강암의 제어 정밀도와 정확성을 일층 향상시킬 수 있고, 이를 통해 장치의 신뢰도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 별도의 실린더커버를 사용하여 승강 실린더를 미션 케이스 측 밀폐공간에 취부한 종래의 구성과는 다르게, 승강 실린더가 뒷차축 케이스에 지지되고 외부에 노출된 구성이면서 승강암에 직접 연결되어 승강암을 승강시킬 수 있는 단순한 구성임에 따라, 성능과 정비성 측면에서 종래기술에 비해 유리하다는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 트랙터 후미의 3점 히치(hitch) 개략도.
도 2는 트랙터 후미에 본 발명의 실시 예에 따른 작업기 승강장치가 설치된 모습을 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 작업기 승강장치를 위에서 바라본 평면도.
도 4는 도 2의 작업기 승강장치를 기체 측면에서 바라본 측면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 작업기 승강장치의 분리 사시도.
도 6은 도 5의 주요부를 확대 도시한 요부 확대 사시도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 작업기 승강장치 블록 구성도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 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 2는 트랙터 후미에 본 발명의 실시 예에 따른 작업기 승강장치가 설치된 모습을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 작업기 승강장치를 위에서 바라본 평면도이다. 도 4는 도 2의 작업기 승강장치를 기체 측면에서 바라본 측면도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 작업기 승강장치의 분리 사시도이다. 그리고 도 6은 도 5의 주요부를 확대 도시한 요부 확대 사시도이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 작업기 승강장치는, 트랙터 후미에 대향 설치되는 한 쌍의 승강암 지지대(10)를 포함한다. 한 쌍의 승강암 지지대(10)는 변속장치를 수용하는 미션 케이스(2) 후단 측면부에서 좌, 우측으로 연장되며 상기 변속장치에 연결된 뒷차축을 둘러싸는 좌측과 우측 뒷차축 케이스(4L)(4R) 상면에 각각 볼트를 통해 견고히 고정될 수 있다.

승강암 지지대(10)의 선단에는 축홀(102)이 형성되어 있다. 승강암 지지대(10)의 상기 축홀(102)에는 승강암 유닛(12)이 회전 가능하게 지지된다. 구체적으로, 승강암 지지대(10)의 축부(120) 양단이 상기 승강암 지지대(10)의 축홀(102)에 회전 가능하게 끼워져 지지되며, 축부(120)로부터 한 쌍의 승강암(122)이 상기 축부(120)의 반경방향으로 연장되어 상기 승강암 유닛(12)을 구성한다.

승강암 유닛(12)의 상기 승강암(122) 선단에는 포크(FORK) 형태 연결 브라켓(123)이 일체 형성되고, 일측 승강암(122)의 연결 브라켓(123)과 타측 승강암(122)의 연결 브라켓(1213)에는 작업기가 연결되는 한 쌍의 로워 링크(도 1 참조)와 상기 승강암(122)을 연결하는 승강로드와 수평실린더(도 1 참조)가 각각 연결된다.

한 쌍의 승강 실린더(14L)(14R)가 상기 승강암(122)을 하부에서 승강 가능하게 지지한다. 승강 실린더(14L)(14R)는 히치 콘트롤러(18)의 제어를 받아 작동하는 승강솔레노이드(19)의 단속적인 작동유 공급으로 신축 구동된다. 이에 따라 승강암 힌지점(H)을 기준으로 승강암(122)이 시계 또는 반시계방향으로 회전됨으로써 작업기를 들어올리거나 반대로 지면 측으로 내릴 수 있다.

승강암(122)의 외면부 중앙 하부에는 실린더 브라켓(124)이 일체로 형성된다. 실린더 브라켓(124)에 승강 실린더(14L)(14R)의 피스톤 로드 단부가 굴절 가능하게 연결되며, 실린더 브라켓(124)과 연결된 상기 승강 실린더(14L)(14R)의 반대편 단부는 미션 케이스(2) 후단 좌측과 우측에 대향 설치된 상기 뒷차축 케이스(4L)(4R)에 각각 굴절 가능하게 연결되어 지지될 수 있다.

승강 실린더(14L)(14R) 구동에 따른 상기 승강암 지지대(10)에 대한 승강암 유닛(12)의 회전변위는 승강암 센서(16)를 통해 검출된다. 승강암 센서(16)에 의한 회전변위 검출 값은 히치 승강 조정을 위한 히치 콘트롤러(HITCH CONTROLLER, 18)로 보내지며, 히치 콘트롤러(18)는 센서 검출 값에 기초해 승강솔레노이드(19)를 통해 상기 승강 실린더(14L)(14R)를 피드백 제어한다.

즉 승강암 유닛(12)의 변위는 승강암 센서(16)에 의해 실시간으로 모니터링 되어 히치 콘트롤러(18)에 보내지며, 히치 콘트롤러(18)는 운전자가 원하는 히치 각도와 승강암 센서(16) 검출 값에 의한 실제 히치 각도가 일치하는지 판단하고, 둘이 일치하면 자동으로 승강암(122) UP/ 승강암(122) DOWN 솔레노이드를 정지 위치로 작동시켜 승강장치의 승강 작동을 멈추게 한다.

승강암 센서(16)는 승강암 힌지점(H)에 배치된다. 즉 승강암 지지대(10)의 축홀(102)에 승강암 유닛(12)의 축부(120)가 회전 가능하게 지지된 승강암 힌지점(H)에 배치되어 승강암(122)의 직접적인 회전변위를 검출하며, 이에 따라 승강암의 회전변위를 센서로드를 통해 검출하는 종래 간접 스트로크 검출방식에 비해 승강암의 실제 변위 값과 측정 값 사이의 오차가 거의 발생하지 않는다.

승강암(122) 힌지점(H)에 승강암 센서(16)의 실장에 있어서는, 축홀(102)을 둘러싸는 보스부(104)와 상기 축홀(102) 사이에 상기 보스부(104) 안쪽으로 단차지게 센서 실장부(106)를 형성하고, 센서 실장부(106)에 승강암 센서(16)가 실장되는 구성일 수 있다.

이때 승강암 센서(16)는 회전축(160) 선단부(단면이 각형 또는 비대칭 또는 스플라인 형태로 구성될 수 있음)가 상기 승강암 유닛(12)의 축부(120) 단부면 중심의 장방형 홈(121)에 맞물려 축부(120) 회전에 따라 회전 변위되는 포텐셔메타일 수 있으며, 승강암 센서(16)와 상기 축부(120)의 단부면 사이에는 이들이 직접적으로 접촉하지 않도록 환형의 마찰방지판(162)이 개재될 수 있다.

이와 같은 구성의 트랙터의 작업기 승강장치는, 히치 콘트롤러(18)의 히치 다이얼(또는 레버)을 조작해 승강암 지지대(10)에 대한 승강암 유닛(12)의 승강 각도를 조정하고, 이를 통해 트랙터 후미에 연결된 작업기를 규정된 범위 안에서 원하는 높이에 위치시킬 수 있다. 이때 승강암 유닛(12)의 변위는 승강암 센서(16)에 의해 실시간으로 모니터링 되어 히치 콘트롤러(18)에 보내진다.

히치 콘트롤러(18)는 운전자에 설정된 승강암의 각도와 승강암 센서(16) 검출 값에 의한 실제 승강암의 각도가 일치하는지 판단하고, 설정 각도와 실제 각도가 일치하면 자동으로 승강솔레노이드(19)를 정지 위치로 작동시켜 승강 작동을 멈추게 하고, 일치하지 않을 경우 실제 승강암의 각이 설정 각에 도달할 때까지 승강솔레노이드(19)를 통해 승강암(122)의 승강을 피드백 제어한다.

이러한 본 발명의 실시 예에 의하면, 승강암 센서가 승강암의 힌지점(H)에 실장됨에 따라, 센서로드를 통해 센서에 승강암의 회전변위가 전달되는 종래 구성에 비해 승강암의 실제 변위 값과 센서 측정 값 사이의 오차 발생이 거의 없으며, 이를 통해 승강암의 제어 정밀도와 정확성을 일층 향상시킬 수 있어 장치의 신뢰도를 높일 수 있다.

더욱이, 본 발명은 별도의 실린더커버를 사용하여 승강 실린더를 미션 케이스 측 밀폐공간에 취부한 종래의 구성과는 다르게, 승강 실린더가 뒷차축 케이스에 지지되고 외부에 노출된 구성이면서 승강암에 직접 연결되어 승강암을 승강시킬 수 있는 단순한 구성임에 따라, 성능과 정비성 측면에서 종래기술에 비해 유리하다는 장점이 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.

2 : 미션 케이스 4L, 4R : 뒷차축 케이스
10 : 승강암 지지대 12 : 승강암 유닛
14L, 14R : 승강 실린더 16 : 승강암 센서
18 : 히치 콘트롤러 102 : 축홀
104 : 보스부 106 : 센서 실장부
120 : 축부 121 : 장방형 홈
122 : 승강암 123 : 연결 브라켓
124 : 실린더 브라켓 160 : 회전축

Claims (6)

1. 트랙터 후방에 부착된 작업기를 승강시키는 승강장치에 있어서,
   트랙터 후미에 대향 설치되며 축홀(102)이 형성된 한 쌍의 승강암 지지대(10);
   상기 승강암 지지대(10)의 축홀(102)에 양단부가 회전 가능하게 지지되는 축부(120)와, 축부(120) 반경방향으로 상기 축부(120)로부터 연장되는 한 쌍의 승강암(122)으로 구성된 승강암 유닛(12);
   상기 승강암 유닛(12)의 승강암(122)을 각각 승강 가능하게 지지하는 한 쌍의 승강 실린더(14L)(14R); 및
   상기 승강 실린더(14L)(14R) 구동에 따른 승강암 지지대(10)에 대한 승강암 유닛(12)의 회전변위를 검출하는 승강암 센서(16);를 포함하며,
   상기 승강암 센서(16)가 상기 축홀(102)에 축부(120)가 회전 가능하게 지지된 승강암(122)의 힌지점(H)에 배치되되,
   상기 축홀(102)을 둘러싸는 보스부(104)와 상기 축홀(102) 사이에 상기 보스부(104) 안쪽으로 단차지게 센서 실장부(106)가 형성되고, 센서 실장부(106)에 상기 승강암 센서(16)가 실장되며,
   상기 승강암 센서(16)의 회전축(160)이 상기 승강암 유닛(12)의 축부(120) 단부면 중심의 홈(121)에 맞물려 상기 축부(120) 회전에 따라 회전 변위되고,
   상기 승강암 센서(16)와 상기 축부(120)의 단부면 사이에 환형의 마찰방지판(162)이 개재되는 것을 특징으로 하는 트랙터의 작업기 승강장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 승강암(122)의 외면부 중앙에 실린더 브라켓(124) 일체로 형성되고, 상기 실린더 브라켓(124)에 상기 승강 실린더(14L)(14R)의 피스톤 로드 단부가 굴절 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 트랙터의 작업기 승강장치.
   
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 승강 실린더(14L)(14R)는 미션 케이스(2) 후단 좌, 우측의 뒷차축 케이스(4L)(4R)에 각각 지지되는 것을 특징으로 하는 트랙터의 작업기 승강장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 승강암 지지대(10)는 미션 케이스(2) 후단 좌, 우측의 뒷차축 케이스(4L)(4R) 상면에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 트랙터의 작업기 승강장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전변위 검출 값을 승강암 센서(16)로부터 전달받아 상기 승강 실린더(14L)(14R)를 피드백 제어하는 히치 콘트롤러(18);를 더 포함하는 트랙터의 작업기 승강장치.
   

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