KR20000031540A - 경사지용 트랙터 및 경사지용 트랙터의 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랙터에 관한 것으로, 트랙터의 차체를 수평으로 유지할 수 있도록 하기 위하여 내측 케이스와 외측 케이스는 뒤차축 케이스에 연결되고, 그 연결부에는 볼 베어링이 설치되어 상기 내측케이스와 외측 케이스가 상기 뒤차축 케이스를 중심으로 회동가능하게 형성되며, 상기 외측 케이스와 차체 프레임을 연결하여 실린더를 설치하여, 상기 실린더가 작동하면 실린더에 구비된 실린더 로드의 길이 변화로 상기 실린더 로드와 연결된 외측 케이스를 상하로 회동시켜 차체의 높이를 조절하여 차체의 수평을 유지하고, 상기 외측 케이스의 회동으로 차체가 유동할 때 프론트 브라켓과 리어 브라켓 사이에 피벗축이 결합되고, 상기 프론트 브라켓과 피벗축 사이에 유동이 부드럽게 부싱이 삽입되며, 상기 리어 브라켓과 피벗축 사이에 유동이 부드럽게 부싱이 삽입되어 전륜이 좌우로 회동되어도 항상 일정한 상태를 유지하여 차체가 수평을 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 경사지용 트랙터가 제공되고; 차체의 임의의 일측에 좌우 경사각 감지센서와 상하 경사각 감지센서가 부착되어, 차체가 기울어지면 좌우 경사각 감지센서와 상하 경사각 감지센서가 마이컴에 신호를 보내고, 상기 마이컴에서 졍사각을 계산하여 좌측 솔레노이드 밸브와 우측 솔레노이드 밸브를 선택적으로 작동시키거나, 동시에 작동시켜 상기 솔레노이드 밸브의 개방 시간에 의하여 실린더 로드의 길이를 조절하여, 상기 실린더 로드와 연결된 외측 케이스를 상하로 조절시켜 차체의 수평을 유지하는 것을 특징으로 하는 트랙터의 구동륜 제어 시스템.

Description

경사지용 트랙터 및 경사지용 트랙터의 제어 시스템

본 발명은 트랙터에 관한 것으로, 특히 트랙터의 전후에 설치된 구동륜을 각각 독립적으로 작동시켜 트랙터의 자세를 수평으로 유지할 수 있는 경사지용 트랙터 및 경사지용 트랙터의 제어 시스템에 관한 것이다.

트랙터는 일반적으로 농업용으료 사용하며, 트랙터에 여러 가지 작업기를 부착하여 용도에 따라 사용되는 농업기계이다.

트랙터의 기본 구조는 자동차와 마찬가지로 엔진과 새시로 이루어져 있고, 세부적으로 유압장치, 전기장치, 조향장치, 점화장치등으로 기본 구조는 자동차와 유사하다.

트랙터에 의한 작업은 트랙터에 작업기를 부착하고, 트랙터에 설치된 운전석에 앉아서 작업을 한다.

트랙터는 농업용으로 사용되는 경우가 대부분이므로 밭과 같은 경사지에서 작업할 경우 밭의 경사각도에 따라 트랙터가 일측으로 기울어진 상태에서 작업을 하게 된다.

상기와 같이 기울어진 상태에서 작업을 진행하면 작업자의 피로도가 증가하여 작업능률이 저하된다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 기체가 기울어지면 트랙터의 구동축을 중심으로 기체가 기울어진 각도 만큼 운전석도 동일하게 기울어질 수 있도록 운전석이 설치된 차체만을 기체가 기울어진 만큼 보상하여 차레를 수평으로 유지하는 센터 핀(Center Pin) 방식을 사용하였다.

상기한 센터 핀 방식은 기체가 일정량 이상으로 기울어지면 주변 장치들과의 간섭으로 일정량 이상의 경사는 수평을 유지할 수 없었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 기체의 구동바퀴와 연결되는 외측 케이스에 각각 실린더를 장착하여 상기 실린더의 작동으로 작업지의 경사각도에 따라 차체의 높이를 조절할 수 있도록 한 것이다.

그러나 이러한 각각의 외측 케이스 설치된 실린더의 작동으로 차체의 수평을 유지하는 방법은 설치 기술이 복잡하고, 제어시스템을 별도로 설치해야 하기 때문에 생산비용이 증가하게 된다.

따라서 본 발명은 개발 비용을 최소화하고, 경사지에서 기체가 수평 상태로 작업을 할 수 있도록 하기 위하여 차체의 후륜은 각각 실린더를 설치하여 높이를 조절함으로서 경사지에 대한 수평을 유지하고, 전륜은 센터 핀 방식을 채택하여 경사지에 대한 차체의 수평을 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 트랙터의 좌우측의 뒤차축 케이스 내에 형성된 뒤차축 피니언의 일단에 아이들 기어가 연결되고, 상기 아이들 기어의 일단에 뒤차축 기어가 연결되며, 상기 뒤차축 기어에는 리어 액슬 샤프트가 연결되고, 상기 리어 액슬 샤프트의 일단은 후륜과 연결되며, 상기 아이들 기어, 뒤차축 기어, 리어 액슬 샤프트는 내측 케이스와 외측케이스가 체결수단에 의하여 일체로 형성된 내부에 구비된 구조에 있어서, 내측 케이스와 외측 케이스는 뒤차축 케이스에 연결되고, 그 연결부에는 볼 베어링이 설치되어 상기 내측케이스와 외측 케이스가 상기 뒤차축 케이스를 중심으로 회동가능하게 형성되며, 상기 외측 케이스와 차체 프레임을 연결하여 실린더를 설치하여, 상기 실린더가 작동하면 실린더에 구비된 실린더 로드의 길이 변화로 상기 실린더 로드와 연결된 외측 케이스를 상하로 회동시켜 차체의 높이를 조절하여 차체의 수평을 유지하고, 상기 외측 케이스의 회동으로 차체가 유동할 때 프론트 브라켓과 리어 브라켓 사이에 피벗축이 결합되고, 상기 프론트 브라켓과 피벗축 사이에 유동이 부드럽게 부싱이 삽입되며, 상기 리어 브라켓과 피벗축 사이에 유동이 부드럽게 부싱이 삽입되어 전륜이 좌우로 회동되어도 항상 일정한 상태를 유지하여 차체가 수평을 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 경사지용 트랙터를 제공하고; 차체의 임의의 일측에 좌우 경사각 감지센서와 상하 경사각 감지센서가 부착되어, 차체가 기울어지면 좌우 경사각 감지센서와 상하 경사각 감지센서가 마이컴에 신호를 보내고, 상기 마이컴에서 졍사각을 계산하여 좌측 솔레노이드 밸브와 우측 솔레노이드 밸브를 선택적으로 작동시키거나, 동시에 작동시켜 상기 솔레노이드 밸브의 개방 시간에 의하여 실린더 로드의 길이를 조절하여, 상기 실린더 로드와 연결된 외측 케이스를 상하로 조절시켜 차체의 수평을 유지하는 것을 특징으로 하는 트랙터의 구동륜 제어 시스템을 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 트랙터의 개략도

도 2는 본 발명의 트랙터의 후륜 구조

도 3은 본 발명에 의한 전륜구조

도 4는 본 발명에 의한 유입실린더가 장착된 위치를 나타낸 도면

도 5는 본 발명에 의한 유압실린더의 기구도

도 6은 본 발명의 유압실린더를 작동시키는 유압회로도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 차체 11 : 뒤차축 피니언

12 : 아이들 기어 13 : 뒤차축 기어

14 : 리어 액슬 샤프트 15 : 내측 케이스

16 : 외측 케이스 17 : 볼트

18 : 뒤차축 케이스 22 : 볼 베어링

23 : 실린더 24 : 연결부재

25 : 실린더 로드 26 : 실린더 브라켓

27 : 유압펌프 28 : 좌측 솔레노이드 밸브

28a : 우측 솔레노이드 밸브 29 : 복동식 유압실린더

30 : 체크 밸브 31 : 프론트 브라켓

32 : 리어 브라켓 33 : 피벗축

34 : 부싱 35 : 좌우 경사각 감지센서

36 : 상하 경사각 감지센서 37 : 후륜

첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 트랙터의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 트랙터의 후륜 구조이며, 도 3은 본 발명에 의한 전륜구조이고, 도 4는 본 발명에 의한 유입실린더가 장착된 위치를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 의한 유압실린더의 기구도이고, 도 6은 본 발명의 유압실린더를 작동시키는 유압회로도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 후륜(37)에 동력이 전달되기 까지의 개략적인 구조(여기서는 좌측과 우측이 기능적으로 동일하고 설치 위치만 대칭이기 때문에 일측만 설명한다)를 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 구동축의 양측에 차동기어(미도시)가 연결되어 있고, 이 차동기어의 단부에는 차동기어와 직각으로 뒤차축 피니언(11)이 연결되어 있으며, 뒤차축 피니언(11)의 단부에는 상기 아이들 기어(12)가 연결되며, 상기 아이들 기어(12)의 일단에는 뒤차축 기어(13)와 아이들 기어(12)가 일직선상으로 연결되어 있다.

뒤차축 기어(13)의 중앙에는 기어를 형성하여 리어 액슬 샤프트(14)가 뒤차축 기어(13)와 직각으로 연결되고, 리어 액슬 샤프트(14) 일단에 후륜(37)이 연결된다.

상기 아이들 기어(12), 뒤차축 기어(13), 리어 액슬 샤프트(14)는 내측케이스(15)와 외측케이스(16)가 볼트(17)로서 체결된 그 내부에 형성된다.

상기의 외측 케이스(16)에는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 유압 실린더(23)가 설치되고, 이 유압 실린더(23)의 일측은 차체(10) 프레임에 실린더 브라켓(26)을 설치하여 이곳에 연결 설치한다.

상기한 내측 케이스(15)와 외측 케이스(16)는 뒤차축 케이스(18)와 결합시 그 연결부에 볼 베어링(22)을 형성하여 이 볼 베어링(22)을 기준으로 내측 케이스(15)와 외측 케이스(16)가 상하로 자유롭게 회동가능하다.

상기한 바와 같이 유압 실린더(23)는 외측 케이스(16)의 일측에 형성하는데 외측 케이스(16)의 일측에 연결부재(24)를 결합하여 이 연결부재(24)와 실린더(23)의 실린더 로드(25)를 연결 형성하므로서 실린더 로드(25)의 길이 변화에 따라 외측 케이스가 상하로 회동된다.

상기 실린더(23)의 작동은 차체에 설치된 마이컴(미도시)에 의해서 도 6에 도시된 바와 같은 유압 회로에 의해 작동하게 된다.

상기한 유압회로는 2개의 유압펌프(27), 압유의 방향을 제어하기 위한 2종류(SV1, SV2)의 솔레노이드 밸브(28), 2개의 분류기 및 2개의 복동식 유압 실린더(29)로 구성된다.

또한, 안전성 확보를 위해 체크 밸브(30)를 복동식 유압 실린더(29)쪽에 장착하는 방법을 취했으며, 제어 동작은 마이컴에 의해 2종류(SV1, SV2)의 솔레노이드 밸브(28)를 제어하므로서 행해진다.

차체(10)의 임의의 일측에는 상하 경사각 감지센서(36)와 좌우 경사각 감지센서(35)를 부착하여 이 감지센서에 의해 기체의 경사도를 감지하여 마이컴에 신호를 전달하여 마이컴에 의해 실린더(23)의 작동을 선택적으로 조절할 수 있다.

전륜의 구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 프론트 브라켓(31)과 리어 브라켓(32) 사이에 피벗축(33)이 결합되고, 상기의 프론트 브라켓(31)과 피벗축(33), 리어 브라켓(32)과 피벗축(33)의 연결부에 부싱(34)을 형성하여 피벗축(33)이 프론트 브라켓(31)과 리어 브라켓(32) 위에서 자유롭게 회동할 수 있도록 한다.

상기의 피벗축(33)과 연결되어 운전석이 설치된 차체가 형성되어 전륜이 경사지에서 일측으로 기울어져도 전륜의 차축만 기울어져 운전석이 설치된 차체는 항상 수평상태를 유지하게 된다.

전술한 바와 같은 구성의 작용은 작업도중 경사지에 이르러 차체(10)가 일정각도 기울어지면, 이 기울어진 각도를 좌우 경사각 감지센서(35)와 상하 경사각 감지센서(36)에 의하여 차체의 경사각을 감지하여 마이컴에 신호를 보낸다.

마이컴에서는 좌우 경사각 감지센서(35)와 상하 경사각 감지센서(36)에서 보내온 신호를 좌우 경사각 및 상하 경사각를 계산한다.

상기의 경사각 계산값에 의하여 도 6에 도시된 바와 같이 마이컴에 의하여 유압펌프(27)의 방향제어 솔레노이드 밸브(28)를 작동시켜 유압실린더(23)를 작동시킨다.

즉, 차체(10)가 좌측으로 기울어지면 마이컴에 의해서 좌측 솔레노이드 밸브(28)를 작동시켜 좌측 실린더(23)를 작동시킨다.

상기에서 실린더 로드(25)의 길이변화는 차체(10)의 높이 변화를 의미하는데, 마이컴에 의해서 솔레노이드 밸브(28,28a)의 개방시간을 조절하므로서 도 6에 도시된 바와 같은 유압회로에 의하여 실린더 로드(25)의 길이를 조절되고, 실린더 로드(25)에 연결된 외측케이스(16)가 실린더 로드(25)의 길이 변화에 따라 뒤차축 케이스(18)를 중심으로 회동을 하여 차체(10)의 수평을 조절한다.

차체(10)가 우측으로 기울어지면 좌우 경사각 감지센서(35) 의하여 경사각이 마이컴에 의하여 계산되어 우측 솔레노이드 밸브(28a)의 개방시간을 조절하여 도 6에 도시한 유압회로를 거쳐 실린더 로드(25)의 길이를 조절하고, 실린더 로드(25)에 연결된 외측 케이스(16)가 실린더 로드(25)의 길이 변화에 따라 뒤차축 케이스(18)를 중심으로 회동을 하여 차체의 수평을 조절한다.

차체(10)가 상향으로 기울어지면 상하 경사각 감지센서(36)에 의하여 감지되어 마이컴에 신호를 보내면 마이컴에 의하여 경사각을 계산하여 좌측 솔레노이드 밸브(28)와 우측 솔레노이드 밸브(28a)를 동시에 제어하여 각각의 실린더(23)를 작동시키고, 상기 실린더의 실린더 로드(25)이 길이를 조절하여 실린더 로드(25)와 각각 연결된 외측케이스(16)를 각각의 뒤차축 케이스(18)를 중심으로 회동하여 차체의 수평을 유지한다.

상기한 바와 같이 차체의 기울기에 따라 좌우 후륜(16)의 각각에 설치된 실린더(23)를 조절하므로서 차체(10)의 수평을 유지하고, 경사지에서 전륜이 기울어질 때에는 도 3에 도시된 바와 같은 프론트 브라켓(31)과 리어 브라켓(32) 사이에 설치된 피벗축(33)이 부싱(34)위에서 자유롭게 회동하여 다시말해서 피벗축(33)은 유동하지 않고, 그 하부에 설치된 프론트 브라켓(31)과 리어 브라켓(32)만이 전륜과 연동하여 좌우로 미끄럼 회동하므로서 피벗축(33)은 항상 일정한 상태를 유지하게 된다.

상기한 바와 같이 경사지 작업시에는 경사지 감지센서에 의하여 차체(10)의 기울기의 변화와 동시에 차체(10)의 수평을 유지하게되는데, 이렇게 될 경우 미소한 경사지나 작업로에 전륜이나 후륜이 작은 돌과 같은 작은 물체위를 통과할때도 실린더(23)를 작동시켜야 하므로 실린더(23)와 그 주변장치의 고장이 빈번하게 된다.

이러한 문제점을 제거하기 위하여 미소한 경사지나 작은돌과 같은 물체위를 통과할 때 순간적인 차체의 기울어짐까지 수평을 유지해야 할 필요가 없으므로 일정한 좌우 경사각과 상하 경사각 범위내에서는 마이컴내에서 제어하여 실린더가 작동을 하지 않는 불감대를 설정한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 효과는 경사지에서 작업을 할 때 경사도를 계산하여 외측케이스에 설치된 실린더를 이용하여 차체를 항상 수평으로 유지하므로 작업자가 안정된 상태에서 작업을 할 수 있다.

Claims (3)

1. 트랙터의 좌우측의 뒤차축 케이스(18) 내에 형성된 뒤차축 피니언(11)의 일단에 아이들 기어(12)가 연결되고, 상기 아이들 기어(12)의 일단에 뒤차축 기어(13)가 연결되며, 상기 뒤차축 기어(13)에는 리어 액슬 샤프트(14)가 연결되고, 상기 리어 액슬 샤프트(14)의 일단은 후륜과 연결되며, 상기 아이들 기어(12), 뒤차축 기어(13), 리어 액슬 샤프트(14)는 내측 케이스(15)와 외측케이스(16)가 체결수단에 의하여 일체로 형성된 내부에 구비된 구조에 있어서,

   상기 내측 케이스(15)와 외측 케이스(16)는 뒤차축 케이스(18)에 연결되고, 그 연결부에는 볼 베어링(22)이 설치되어 상기 내측케이스(15)와 외측 케이스(16)가 상기 뒤차축 케이스(18)를 중심으로 회동가능하게 형성되며, 상기 외측 케이스(16)와 차체 프레임을 연결하여 실린더(23)를 설치하여, 상기 실린더(23)가 작동하면 실린더(23)에 구비된 실린더 로드(25)의 길이 변화로 상기 실린더 로드(25)와 연결된 외측 케이스(16)를 상하로 회동시켜 차체(10)의 높이를 조절하여 차체의 수평을 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 경사지용 트랙터.
2. 제 1 항에 있어서,

   외측 케이스(16)의 회동으로 차체(10)가 유동할 때 프론트 브라켓(31)과 리어 브라켓(32) 사이에 피벗축(33)이 결합되고, 상기 프론트 브라켓(31)과 피벗축(33) 사이에 유동이 부드럽게 부싱이 삽입되며, 상기 리어 브라켓(32)과 피벗축(33) 사이에 유동이 부드럽게 부싱(34)이 삽입되어 전륜이 좌우로 회동되어도 항상 일정한 상태를 유지하여 차체(10)가 수평을 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 경사지용 트랙터.
3. 차체(10)의 임의의 일측에 좌우 경사각 감지센서(35)와 상하 경사각 감지센서(36)가 부착되어, 차체(10)가 기울어지면 좌우 경사각 감지센서(35)와 상하 경사각 감지센서(36)가 마이컴에 신호를 보내고, 상기 마이컴에서 경사각을 계산하여 좌측 솔레노이드 밸브(28)와 우측 솔레노이드 밸브(28a)를 선택적으로 작동시키거나, 동시에 작동시켜 상기 솔레노이드 밸브(28,28a)의 개방 시간에 의하여 실린더 로드(25)의 길이를 조절하여, 상기 실린더 로드(25)와 연결된 외측 케이스(16)를 상하로 조절시켜 차체의 수평을 유지하는 것을 특징으로 하는 경사지용 트랙터의 제어 시스템.