KR20120062476A

KR20120062476A - 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치 및 방법

Info

Publication number: KR20120062476A
Application number: KR1020100123751A
Authority: KR
Inventors: 정석진; 유한상; 백현기
Original assignee: 한국도로공사
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2012-06-14
Also published as: KR101251780B1

Abstract

본 발명은 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치 및 방법에 관한 것으로, 탱크와 리프트실린더 사이에 작동유의 공급라인과 복귀라인이 설치되고, 리프트실린더의 작동으로 제설용 삽날이 부착된 제설기의 승ㆍ하강 압력을 조정하는 장치에 있어서, 공급라인에는 탱크와 연결된 압력조정용 복귀라인이 연결되고, 이 압력조정용 복귀라인에 압력조정수단이 설치되어 리프트실린더에 제설기의 리프팅 압력을 부과하여 제설기의 하중을 경감시키고 삽날과 노면의 접지압력이 제설중에도 일정하게 유지됨으로써, 제설시 발생하는 노면의 상태에 따른 삽날이 승ㆍ하강되어 삽날의 접지압력이 일정하게 유지되어 제설능력이 향상되면서 삽날의 마모가 최소화되고, 이에 따라 제설차량의 운행 속도가 향상되어 시간당 제설능력이 최대화되도록 된 것이다.

Description

제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치 및 방법{Device and Method for adjusting a grounding pressure of shovel edge of snowplow}

본 발명은 삽날이 부착된 제설기를 승ㆍ하강시키기 위한 유압장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제설기의 하중을 경감시켜 노면과 삽날의 접지압력이 조정됨으로써 노면과 삽날의 충격에 의한 파손이 감소하도록 된 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 겨울철에 눈이 내리게 되면 시내 지역의 도로는 주행차량의 짓눌림에 의해 빙판을 이루게 되고, 시외지역 즉, 차량주행이 적은 도로에서는 눈이 쌓이게 되어 많은 양의 눈이 내릴 경우에는 운행이 중단되는 사태가 자주 일어난다. 특히 산간지방의 경우에는 일정량의 눈이 내리게 되면 도로를 주행할 수 없어 사고를 미연에 방지하고자 도로 주행을 통제하고 있다. 이를 해결하기 위하여 차량에 제설기를 부착하여 노면에 쌓인 눈을 한곳에 모아 처리하도록 하고 있다.

이러한 제설기는 제설용 차량의 전반부에 장착된 제설판과, 이 제설판의 하부에 장착된 삽날과, 제설판을 조정하기 위한 유압장치가 포함되어 있다.

여기서, 유압장치는 제설기의 승ㆍ하강 이동 및 제설판 양측부의 좌ㆍ우 각도를 조정하는 것으로, 이 유압장치를 이용하여 삽날이 노면에 선택적으로 접촉되도록 제설기가 승강 또는 하강하게 된다. 이는, 제설을 위해서는 제설기가 하강하여 삽날이 노면에 접촉되고, 제설 이외의 경우에는 제설기가 상승 고정되는 것이다.

제설을 위해 제설기가 하강될 때, 조작자는 조이스틱을 이용하여 유압장치를 조작하거나 또는 제설기의 자중을 이용하여 유압장치를 조작하는 방식이 있다. 이때 조작자는 유압장치 중에 포함된 리프트실린더를 조작하게 된다.

하지만, 조이스틱 및 제설기의 자중을 이용한 유압장치의 조작방식은 제설기의 하강시 삽날이 지면을 강하게 누르면서 과부하가 빈번하게 발생함과 더불어 제설시 노면에 의해 삽날의 마모가 과도하게 발생하고 삽날이 꺽이거나 파손되었다.

이러한 문제에 대해 대한민국 등록특허 제10-0910387호에 기재된 바와 같이 제설기를 작동시키기 위한 유압장치 중에서 제설기의 승ㆍ하강에 관련된 제설날 지면접촉 과부하 방지장치가 개시되어 있다.

이를 자세히 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 과부하 방지장치(10)는 제설기를 승ㆍ하강시키도록 연계 설치된 리프트실린더(11)와, 이 리프트실린더(11)에 작동유를 공급 및 배출하기 위한 제1,2유압라인(12,13)과, 제1,2유압라인(12,13) 상에 설치된 듀얼체크밸브(14) 및 방향제어밸브(15)와, 제1유압라인(12)에 설치되어 삽날이 노면과 접촉할 때의 과부하 상황을 감지하는 압력센서(16)와, 제2유압라인(13)과 제1유압라인(12)에 연결된 바이패스관(17) 및, 이 바이패스관(17)에 설치된 자중하강제어밸브(18)와 유량조절기(19)가 포함되어 이루어졌다.

따라서, 조작자가 조이스틱을 통해 제설기를 하강시킬 때, 삽날과 노면의 접지압력이 압력센서(16)에서 감지되고, 압력센서(16)에 미리 설정된 압력에 도달하는 순간 자동으로 조작자에게 인지시키도록 되어 있다. 이때, 조작자는 압력센서(16)로부터 전송된 신호에 의한 경고등의 점등을 통해 접지압력의 초과 여부를 인지하였다.

또한, 제설기가 하강하면서 리프트실린더(11)에서 제2유압라인(13)으로 배출된 작동유는 자중하강제어밸브(18) 및 유량조절기(19)를 거쳐 제1유압라인(12)으로 환원되어 리프트실린더(11)에 재유입되었다.

따라서, 종래의 과부하 방지장치(10)는 삽날과 노면의 접지압력을 압력센서(16)가 감지하여 설정압력 이상일 때 경고등을 통해 전달된 신호를 조작자가 식별한 후 조이스틱 조작을 중단함으로써 제설기의 하강이 완료되었다. 또한, 이 상태에서 제설하게 되면 삽날과 노면의 접지압력이 일정하게 유지된 상태로 제설이 이루어졌다.

여기서, 미설명부호 "T"는 탱크(Tank), "M"은 모터(Motor), "P"는 펌프(Pump)이고, 리프트실린더(11)에서의 화살표는 제설기의 하강시 리프트실린더(11)의 피스톤 이동방향이다.

그러나, 이러한 종래의 과부하 방지장치(10)는 단지 삽날과 노면의 접지압력이 과부하 상태가 되면 조작자에게 경고만 하도록 된 것이다. 즉, 제설기의 하강시 및 제설시 삽날과 노면의 접지압력이 과부하 상태가 되면 경고가 발생하고 이를 인지한 조작자는 제설기를 상승시켜 삽날과 노면의 접지압력이 설정범위 내로 복귀시키는 조작이 후행되어야만 하였다. 따라서, 노면의 굴곡이 갑작스레 변하게 되는 경우에는 신속히 대처할 수가 없었고, 조작자의 조작이 이루어질 때에는 이미 삽날에 과도한 마모가 발생한 이후가 되는 것이다.

또한, 오르막과 내리막 경사가 반복되는 노면에서 제설작업하는 경우, 조작자는 반복적인 조작을 하여야만 하였고, 이때 삽날과 노면의 적정압력이 설정범위에서 이탈되는 경우가 빈번하게 발생하게 되고, 이탈될 때마다 삽날의 과도한 마모나 삽날과 노면과의 접촉불량에 의한 제설작업 효과가 저하되는 현상이 발생되었다.

상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명은, 제설기의 하중을 추가 설치되는 압력조정수단으로 경감시키고, 노면의 굴곡에 따라 제설기 즉, 삽날이 자동으로 승ㆍ하강됨으로써, 별도의 조작없이 노면의 굴곡과 무관하게 삽날과 노면의 접지압력이 항상 일정하게 유지되도록 된 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 제설시 노면의 상태에 따라 삽날의 승ㆍ하강됨으로써, 삽날과 노면의 접지시간이 향상되어 균일한 품질의 제설작업이 가능하도록 하였음은 물론, 노면과의 마찰력 감소 및 운행차량의 조향능력 향상으로 제설작업을 위한 제설 차량의 운행속도가 향상되고, 삽날의 마모가 최소화되도록 된 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치 및 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

상기된 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치는, 리프트 실린더의 하강 라인 즉, 제설기의 하강과 관련된 라인과 병렬로 연결되어 선택적으로 적용되며, 탱크와 리프트실린더 사이에 작동유의 공급라인과 복귀라인이 설치되고, 리프트실린더의 작동으로 제설용 삽날이 부착된 제설기의 승ㆍ하강 압력을 조정하는 장치에 있어서, 공급라인에는 압력조정용 복귀라인이 연결되고, 압력조정용 복귀라인에는 제설기의 하강으로 리프트실린더에서 공급라인으로 배출된 작동유의 일부를 탱크로 복귀시키면서 일부를 잔류시킴으로써, 시프트실린더에 제설기의 리프팅 압력을 부과하여 제설기의 하중을 경감시키는 압력조정수단이 설치된다.

공급라인 및 복귀라인에는 탱크로부터 모터에 의해 공급된 작동유의 유동 방향을 전환시키도록 장착된 방향제어밸브를 갖는 제어부; 및 제어부를 통과한 작동유의 유동을 단속하기 위해 공급라인 및 복귀라인의 유로를 단속하도록 장착된 듀얼체크밸브;가 더 설치된다.

압력조정용 복귀라인은 방향제어밸브와 탱크 사이의 복귀라인으로부터 연장되어 공급라인과 연결된다.

압력조정수단은 압력조정용 방향제어밸브와 압력제어밸브가 포함되어 이루어진다.

압력제어밸브는 미리 입력된 설정압력만큼 압력조정용 복귀라인의 유압이 도달하게 되면 설정압력을 초과하는 유압에 대한 작동유를 탱크로 복귀시켜 작동유의 유압을 조정한다.

압력조정용 방향제어밸브는 제설기의 하강시 무압장치에 의해 강제 무압(無壓)상태로 전환되고, 압력조정용 복귀라인의 작동유를 압력제어밸브로 안내한다.

압력조정수단에는 제2스로틀밸브가 더 포함되고, 제2스로틀밸브는 압력조정용 방향제어밸브와 압력제어밸브 사이에 설치되어 작동유의 유동을 조절한다.

압력조정수단에는 제어기가 더 포함되고, 제어기는 압력조정용 방향제어밸브, 제2스로틀밸브, 압력제어밸브, 무압장치 중 하나 이상을 제어하도록 설치된다.

공급라인에는 제설기가 하강하면서 리프트실린더에서 배출된 작동유의 유동을 압력조정용 복귀라인으로 유도하기 위해 리프트실린더와 듀얼체크밸브 사이에 체크밸브가 설치된다.

체크밸브에는 공급라인을 유동하는 작동유의 유동을 조절하는 제1스로틀밸브가 연동되게 설치된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정방법은, 탱크와 리프트실린더 사이에 설치된 작동유의 공급라인과 복귀라인을 통해 리프트실린더의 작동으로 제설용 삽날이 부착된 제설기의 승ㆍ하강을 조정하는 방법에 있어서, 상승된 위치의 제설기가 하강되는 단계(S100); 리프트실린더에서 공급라인으로 배출된 작동유가 압력조정용 복귀라인으로 유입되는 단계(S200); 압력조정용 복귀라인에 설치된 압력제어밸브에 의해 작동유의 유압이 미리 설정된 압력만큼 조정되는 단계(S300); 압력조정용 복귀라인에서 조정된 작동유의 유압이 리프트실린더의 리프팅 압력으로 작용되는 단계(S400);가 포함되어 이루어진다.

여기서, 작동유가 압력조정용 복귀라인으로 유입되는 단계(S200)에는 제설기 하강시 압력조정용 복귀라인에 설치된 압력조정용 방향제어밸브가 무압상태로 전환되는 단계(S210); 공급라인으로 배출된 작동유가 공급라인에 설치된 체크밸브에 의해 압력조정용 복귀라인에 설치된 압력조정용 방향제어밸브로 유동되는 단계(S220); 압력조정용 방향제어밸브를 통과한 작동유의 유동이 제2스로틀밸브에 의해 조정되어 압력제어밸브로 유입되는 단계(S230);가 포함되어 이루어진다.

또한, 압력제어밸브에 의해 작동유의 유압이 조정되는 단계(S300)에는 작동유의 유압이 설정된 압력에 도달되도록 압력제어밸브를 통해 작동유가 압력조정용 복귀라인에 잔류하는 단계(S310); 설정된 압력을 초과하는 작동유의 유압에 대해 압력제어밸브를 통해 작동유의 일부가 탱크로 복귀되는 단계(S320);가 포함되어 이루어진다.

상기된 바와 같이 본 발명에 따르면, 압력조정수단에 의해 경감된 제설기의 하중만큼 삽날이 노면을 감압하여 접지압력이 발생되어 삽날이 노면의 굴곡에 따라 승ㆍ하강되는 효과가 있다.

또한, 삽날이 노면의 굴곡에 따라 승ㆍ하강되므로, 제설시 삽날과 노면의 접지압력은 별도의 조작없이 노면의 굴곡과 무관하게 항상 일정하게 유지되어 제설능력이 향상되는 효과가 있다.

또한, 제설도중 삽날이 마모되는 경우에도 마모된 만큼 삽날이 지속적으로 하강되어 노면과의 접지압력이 항상 일정하게 유지되므로 제설능력 역시 일정하게 유지되는 효과가 있다.

또한, 제설차량이 조향능력 향상으로 안전성이 증대되어 고속으로 운행하면서 제설이 이루어질 수 있어 시간당 제설능력이 최대화되고, 삽날의 마모는 최소화됨으로써 삽날의 수명이 연장됨과 아울러 삽날의 교체 시간 간격이 길어짐으로써, 삽날의 교체비용이 저감되는 효과가 있다.

또한, 제설차량을 이용한 작업중, 삽날과 노면 돌출물 충격시 충격하중을 감소시킬 수 있어 제설기의 파손을 방지하고, 차량의 안전성을 증대시키는 효과가 있다.

또한, 삽날의 마모 및 교체 시간 간격이 연장되어 하나의 삽날로 제설할 수 있는 제설량이 증가되고, 제설 차량의 고속 주행이 가능해짐으로써 한 대의 제설 차량에 대한 시간당 제설능력이 향상됨은 물론 제설시간이 연장되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 제설기용 유압장치가 개략적으로 도시된 유압 회로도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치의 유압 회로도이며,
도 3은 도 2의 접지압력 조정장치의 제어상태가 개략적으로 도시된 블럭도이고,
도 4는 도 2의 접지압력 조정장치가 제설기에 적용된 제설기의 유압 회로도이며,
도 5는 도 2의 접지압력 조정장치가 적용된 제설기의 승ㆍ하강하는 상태가 도시된 측면도이고,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제설기용 삽날의 노면 접지압력을 조정하는 방법이 도시된 블럭도이며,
도 7은 도 6의 S200단계의 바람직한 일실시예가 도시된 블럭도이고,
도 8은 도 7의 S300단계의 바람직한 일실시예가 도시된 블럭도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치의 유압 회로도이고, 도 3은 도 2의 접지압력 조정장치의 제어상태가 개략적으로 도시된 블럭도이며, 도 4는 도 2의 접지압력 조정장치가 제설기에 적용된 제설기의 유압 회로도이고, 도 5는 도 2의 접지압력 조정장치가 적용된 제설기의 승ㆍ하강하는 상태가 도시된 측면도이다.

먼저, 제설기(도 4의 1)는 제설판(도 4의 2)과 삽날(도 4의 3)이 포함되어 이루어지고, 이 제설기(1)는 제설구역, 제설용량, 제설차량의 크기, 제설차량의 제설용량 등에 따라 다양한 크기 및 종류가 있으며, 이에 따라 그 자중 역시 수백kg에서 수천kg에 이른다.

또한, 제설기(1)는 제설시 하강되어 삽날(3)이 노면(4)과 접촉되면서 폭의 양측부가 평면상에서 경사지게 위치됨으로써 적설에 대해 노면(4)의 외곽으로 제설하게 된다. 제설 이외에는 제설기(1)가 상승 고정된다.

이때, 제설기(1)의 승ㆍ하강 및 양측부의 각도 조정 등이 리프트실린더(101) 및 한 쌍의 조향실린더(도 3의 201)에 의해 이루어진다.

여기서, 본 발명은 리프트실린더(101)에 의한 제설기(1)의 승ㆍ하강에 관한 것이다. 보다 상세하게는 제설기(1)의 하중이 압력조정수단에 의해 조정되고, 이를 통해 경감된 제설기(1)의 하중에 의해 삽날(3)이 노면(4)을 누르면서 노면(4)의 굴곡을 따라 승ㆍ하강되도록 이루어진 삽날(3)의 노면 접지압력 조정장치(100)에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량에 장착된 제설기(1)를 승ㆍ하강시키도록 설치된 리프트실린더(101)와, 이 리프트실린더(101)와 탱크(102) 사이를 연결하여 작동유의 유로를 제공하는 공급라인(104) 및 복귀라인(105)과, 공급라인(104) 및 복귀라인(105)에 설치되어 탱크(102)로부터 모터(103)에 의해 공급된 작동유의 유동 방향을 전환시키는 방향제어밸브(106)와, 공급라인(104) 및 복귀라인(105)의 유로를 단속하여 작동유의 유동을 단속하도록 설치된 듀얼체크밸브(107) 및, 복귀라인(105)으로부터 연장되어 공급라인(104)에 연결된 압력조정용 복귀라인(110)과, 이 압력조정용 복귀라인(110)에 시프트실린더(101)에 제설기(1)의 리프팅 압력을 부과하여 제설기(1)의 하중을 경감시키도록 설치된 압력조정수단, 이 압력조정수단을 제어하기 위한 제어기(114)가 포함되어 이루어진다.

여기서, 공급라인(104)에는 제설기(1)의 하강시 리프트실린더(101)에서 공급라인(104)으로 배출된 작동유의 역류를 방지하면서 작동유의 유동을 압력조정용 복귀라인(110)으로 유도하도록 리프트실린더(101)와 듀얼체크밸브(107) 사이에 체크밸브(108)가 설치된다.

이때, 체크밸브(108)에는 공급라인(104)을 유동하는 작동유의 유동 조절을 위한 제1스로틀밸브(109)가 연계 설치되고, 이들 체크밸브(108)와 제1스로틀밸브(109)의 연계 설치된 상태의 밸브를 속도제어밸브라고도 한다. 따라서, 공급라인(104)에는 체크밸브(108)만 설치될 수도 있고, 속도제어밸브가 설치될 수도 있다.

압력조정용 복귀라인(110)은 방향제어밸브(106)와 탱크(102) 사이의 복귀라인(105)에서 연장되고, 체크밸브(108)와 리프트실린더(101) 사이의 공급라인(104)에 연결된다.

압력조정수단은 제설기(1)의 하강으로 리프트실린더(101)에서 공급라인(104)으로 배출된 작동유의 일부를 탱크(102)로 복귀시키면서 일부를 잔류시킴으로써, 리프트실린더(101)에 제설기(1)의 리프팅 압력을 부과하여 제설기(1)의 하중을 경감시키도록 이루어진다.

여기서, 압력조정수단은 압력조정용 복귀라인(110) 상에 공급라인(104)과 연결된 지점에서부터 압력조정용 방향제어밸브(111), 제2스로틀밸브(112) 및 압력제어밸브(113)가 순차적으로 장착되어 이루어진다.

압력조정용 방향제어밸브(111)는 제설기(1)가 자중이나 리프트실린더(101)에 의해 하강하게 되면 강제 무압(無壓)상태를 이루도록 별도 설치된 무압(無壓)장치(미도시)와 연계설치된다. 여기서, 무압장치는 제설기의 유압장치에 이미 이용되고 있는 것으로, 차용해서 압력조정용 방향제어밸브(111)에 설치하게 된다. 또한, 압력조정용 방향제어밸브(111)의 무압상태는 제설중에도 유지되었다가 제설기(1)가 제설을 완료한 후 상승된 상태로 고정되면 해제된다.

도 2 및 도 3에서 미설명부호 "P"는 (Pump)이고, 리프트실린더(101)에 표시된 화살표는 제설기(1)가 하강할 때 리프트실린더(101)의 피스톤 이동방향을 가리킨다.

압력조정용 방향제어밸브(111)는 솔레노이드 밸브와, 작동유의 양방향 유동에 대해 어느 일방향의 유동이 선택적으로 이루어질 수 있도록 설치된 한 쌍의 체크밸브가 포함되어 이루어진다.

압력제어밸브(113)에는 미리 설정 유압이 입력되고, 이 설정압력만큼 리프트실린더(101)에 제설기(1)의 하중에 대한 리프팅 압력을 부과하게 된다. 또한, 설정압력에 도달하게 되면 압력제어밸브(113)를 통해 초과하는 리프팅 유압에 대해 작동유를 탱크(102)로 복귀시킴으로써 설정압력 내에서 리프팅 압력이 조정된다. 여기서, 압력제어밸브(113)은 릴리프밸브이다.

이에 따라 압력제어밸브(113)의 설정압력만큼 부과된 리프팅 압력으로 리프트실린더(101)를 통해 제설기(1)의 하중은 감소하게 되고, 이때 제설기(1)의 하중은 실제 하중에서 리프팅 압력을 뺀 나머지만큼의 하중을 갖게 된다. 예를 들어 제설기(1)의 실제 하중이 1,000kg이고 리프팅 압력이 900kg으로 설정되면 제설기(1)의 하중은 100kg이 된다.

여기서, 압력제어밸브(113)의 설정압력은 다수 또는 하나의 단계로 설정될 수 있고, 이 단계별 설정압력은 스위치나 버튼 또는 다이얼 등을 갖는 제어기(114)에 의해 해당 단계가 선택될 수 있다.

제2스로틀밸브(112)는 압력조정용 방향제어밸브(111)를 통과하여 압력제어밸브(113)로 유입되는 작동유의 흐름을 제어하여 압력제어밸브(113)의 작동유 복귀작업이 미세하면서도 정밀하게 수행되도록 한다. 따라서 압력제어밸브(113)에서 설정압에 대한 작동유 유압의 조정이 정밀하게 진행됨으로써, 리프팅 압력 역시 정밀하게 조정된다.

또한, 제어기(114)는 도 3에서와 같이, 압력조정용 방향제어밸브(111), 제2스로틀밸브(112), 압력제어밸브(113) 등의 압력조정수단 및 무압장치를 제어하도록 설치된다.

제어기(114)는 스위치나 버튼 또는 다이얼 등을 통해 압력제어밸브(113)의 설정압력에 대해 다수의 단계로 설정할 수 있도록 설치된다. 일 예로 0?10단계로 설정하고, "0"단계는 무압상태에서 제설기(1)의 하중이 온전히 삽날(3)의 접지압력으로 전달되는 단계이고, "10"단계는 제설기(1)를 상승시키는 단계로 구분된다. 나머지 "1?9"단계는 단계별로 설정압력을 다르게 하여 리프팅 압력이 부과되도록 이루어진다. 이는 제설할 때의 쌓인 정도의 적설량, 쌓여서 얼어붙은 정도의 적설상태 등 여러 환경에 따라 삽날(3)의 접지압력을 변경하여 최적의 제설 결과를 얻기 위함이다.

또한, 제어기(114)는 압력조정용 방향제어밸브(111)와 연계 설치된 무압장치 역시 제어함으로써, 제설기(1)의 승강 및 하강, 제설시 무압장치의 작동여부를 제어하여 압력조정용 방향제어밸브(111)의 무압상태를 제어하게 된다.

방향제어밸브(106)는 공급라인(104)과 복귀라인(105)을 선택적으로 개폐하여 제설기(1)의 승ㆍ하강 작동을 제어하고, 작동유의 유동 방향을 전환하여 제설기(1)의 승ㆍ하강을 제어하며, 일반적으로 솔레노이드밸브가 적용된다.

또한, 듀얼체크밸브(107)는 리프트실린더(101) 가동시 공급라인(104) 및 복귀라인(105)을 동시에 제한적으로 개방함으로써 리프트실린더(101)의 작동이 원활히 이루어지도록 한다. 또한, 리프트실린더(101)의 가동이 중단될 때 자동으로 공급라인(104)과 복귀라인(105)의 유로를 차단하여 리프트실린더(101)의 유압이 임의로 누출되는 현상을 방지한다.

한편, 본 발명에 따른 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치(100)는 도 4에서와 같이, 제설기(1)의 제설판(2) 양측부 각도를 조정하기 위한 장치(200)와 연계 작동하도록 결합된다. 이들 노면 접지압력 조정장치(100)와 각도조정장치(200)의 연계 결합으로 제설기(1)의 유압장치가 완성된다.

여기서, 제설기(1)의 각도조정장치(200)는 한 쌍의 조향실린더(201)와, 각도조정용 방향제어밸브(202)와, 각도조정용 릴리프밸브(203)가 포함되어 이루어져, 제설기(1)의 제설판(2) 양측부의 각도를 조정하게 된다.

여기서 제설기의 각도조정장치(200)는 일반적으로 시행되고 있는 방식이 그대로 적용되고, 그 결합관계 역시 도 3에서 보는 바와 같이 일반 방식이 적용되므로 별도의 자세한 설명은 생략한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치에 대한 작동에 대해 설명한다.

먼저, 제설기(1)가 제어기(114)의 조작으로 리프트실린더(101)에 의해 하강할 때, 리프트실린더(101)에서 작동유가 공급라인(104)으로 배출되면 체크밸브(108)에 의해 역류가 차단되면서 압력조정용 복귀라인(110)으로 유동된다.

이때, 압력조정용 방향제어밸브(111)는 제어기(114)에 의한 무압장치의 작동으로 강제 무압된 상태에서 압력조정용 복귀라인(110)으로 유입된 작동유를 압력제어밸브(113)로 유동하도록 안내한다.

압력조정용 방향제어밸브(111)를 통과한 작동유가 유동 속도를 제어하는 제2스로틀밸브(112)를 지나 압력제어밸브(113)에 유입된다. 계속해서 압력제어밸브(113)에 미리 설정된 유압만큼 유입된 후 설정압력을 초과하는 유압에 해당되는 작동유는 압력제어밸브(113)에 의해 탱크(102)로 복귀된다.

따라서, 압력제어밸브(113)는 설정압력만큼의 유압을 리프트실린더(101)에 부과하게 되고, 리프트실린더(101)는 이 부과된 압력에 대해 제설기(1)의 리프팅 압력으로 전환된다. 여기서, 압력조정용 방향제어밸브(111)의 무압상태, 제2스로틀밸브(112)의 작동유 유동 속도 제어, 압력제어밸브(113)의 유압 정도에 따른 작동유의 유동 제어, 설정압력 선정 등은 제어기(114)에 의해 제어된다.

이로 인해, 제설기(1)의 하중은 실제 하중에서 설정압력을 뺀 가벼운 하중을 갖게 되고, 이 제설기(1)가 하강함으로써 노면(4)과의 접촉시 발생하는 삽날(3)의 충격은 제설기(1)의 경감된 하중만큼 감소하게 된다.

또한, 경감된 제설기(1)의 하중이 제설중에도 유지되므로, 불규칙한 노면(4)상태에 따라 노면(4)으로부터 삽날(3)에 상승 또는 하강 압력이 가해지는 경우, 제설기(1)의 승ㆍ하강은 경감된 하중만큼 손쉽게 이루어진다. 즉, 오르막길이나 내리막길 또는 요철이 있는 경우, 노면(4)으로부터 삽날(3)에 상승 또는 하강 압력이 가해지게 되면 가벼운 하중을 갖는 제설기(1)는 수월하게 승강 또는 하강하게 된다. 이는 1,000kg의 제설기(1)가 승ㆍ하강하는 경우와 100kg의 제설기(1)가 승ㆍ하강하는 경우를 비교해보면 쉽게 알 수 있다. 일예를 들면, 압력제어밸브(113)의 설정압에 따라 리프트실린더(101)에 리프팅 압력이 900kg으로 조정되어 실제 1,000kg의 제설기(1)에 대해 100kg의 하중으로 경감된다. 이 상태에서 제설기(1)가 하강하여 삽날(3)이 노면(4)과 접지되므로 노면(4)의 굴곡에 따른 제설기(1) 즉, 삽날(3)의 승강 및 하강이 원활하게 이루어지면서 삽날(3)과 노면(4)의 접지압력은 일정하게 유지된다.

또한, 제설기(1)의 하중 경감은 제설중인 노면(4)과 삽날(3)의 접지압력의 경감으로 이어지게 된다. 따라서, 노면(4)과 삽날(3)의 마찰에 의한 삽날(3)의 마모가 감소하게 되면서 불규칙한 노면(4)상태에 따른 노면(4)과 삽날(3)의 충격에 의한 노면(4) 및 삽날(3)의 파손 역시 감소하게 된다.

여기서, 제설기(1)의 하중 경감 범위는 압력제어밸브(113)에 입력된 다수 또는 하나의 설정압력에 의해 이루어지므로, 폭설의 정도, 적설량의 정도, 적설 이후 제설이 시행된 시점 등의 많은 조건에 따라 설정압력이 변경되어 결정될 수 있다. 이때 제설시 적정한 설정압력의 선정 및 변경은 제어기(114)에 의해 조작된다.

또한, 노면(4)과 삽날(3)의 파손, 충격 및 마무가 감소됨에 따라 제설차량의 운행 속도 역시 상승된다. 즉, 제설중인 제설차량의 운행 속도가 종래 40km/h 이하의 저속 주행에서 60km/h 이상의 고속 주행으로 개선된다. 따라서, 제설 속도, 시간당 제설량 및 제설 범위가 향상되어 신속한 제설이 이루어질 수 있다.

한편, 제설이 완료되면 제설기(1)가 상승되어 고정된 상태에서 압력제어용 방향제어밸브(111) 및 압력제어밸브(113) 등 제설기(1)의 하중을 경감시키기 위한 작동은 해제된다. 이때, 제어기(114)를 조작하여 제설기(1)를 상승시키게 되고, 압력제어용 방향제어밸브(111), 제2스로틀밸브(112), 압력제어밸브(113) 및 무압장치의 작동이 해제된다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제설기용 삽날의 노면 압력조정방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제설기용 삽날의 노면 접지압력을 조정하는 방법이 도시된 블럭도이고, 도 7은 도 5의 S200단계의 바람직한 일실시예가 도시된 블럭도이며, 도 8은 도 6의 S300단계의 바람직한 일실시예가 도시된 블럭도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제설기용 삽날의 노면 접지압력을 조정하는 방법은, 탱크(102)와 리프트실린더(101) 사이에 설치된 작동유의 공급라인(104)과 복귀라인(105)을 통해 리프트실린더(101)의 작동으로 제설용 삽날(3)이 부착된 제설기(1)의 승ㆍ하강을 조정하는 방법에 있어서, 상승된 위치의 제설기(1)가 하강되는 단계(S100); 리프트실린더(101)에서 공급라인(104)으로 배출된 작동유가 압력조정용 복귀라인(110)으로 유입되는 단계(S200); 압력조정용 복귀라인(110)에 설치된 압력제어밸브(113)에 의해 작동유의 유압이 미리 설정된 압력만큼 조정되는 단계(S300); 및 압력조정용 복귀라인(110)에서 조정된 작동유의 유압이 리프트실린더(101)의 리프팅 압력으로 작용되는 단계(S400);가 포함되어 이루어진다.

작동유가 압력조정용 복귀라인(110)으로 유입되는 단계(S200)에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 제설기(1) 하강시 압력조정용 복귀라인(110)에 설치된 압력조정용 방향제어밸브(111)가 무압상태로 전환되는 단계(S210); 공급라인(104)으로 배출된 작동유가 공급라인(104)에 설치된 체크밸브(108)에 의해 압력조정용 복귀라인(110)에 설치된 압력조정용 방향제어밸브(111)로 유동되는 단계(S220); 및 압력조정용 방향제어밸브(111)를 통과한 작동유의 유동이 제2스로틀밸브(112)에 의해 조정되어 압력제어밸브(113)로 유입되는 단계(S230);가 포함되어 이루어진다.

여기서, 압력조정용 방향제어밸브(111)가 무압상태로 전환되는 단계(S210)에서는 제어기(114)에 의해 제설기(1)가 하강될 때 무압장치가 작동되어 압력조정용 방향제어밸브(111)의 내부가 강제로 무압상태로 된다. 따라서, 리프트실린더(101)에서 공급라인(104)으로 배출된 작동유가 압력조정용 복귀라인(110)으로 유입되도록 압력조정용 방향제어밸브(111)를 통해 압력조정용 복귀라인(110)이 개방된다.

또한, 공급라인(104)의 작동유가 압력조정용 방향제어밸브(111)로 유동되는 단계(S220)에서는 제설기(1)의 하강으로 인해 리프트실린더(101)에서 공급라인(104)으로 배출된 작동유는 체크밸브(108)에 의해 더 이상의 진행이 저지된다. 따라서, 공급라인(104)의 작동유가 무압상태인 압력조정용 방향제어밸브(111)로 유입되는 것이다.

또한, 작동유가 압력제어밸브(113)로 유입되는 단계(S230)에서는 압력조정용 방향제어밸브(111)를 통과한 작동유가 제2스로틀밸브(112)에 의해 그 유동이 제어된 상태로 압력제어밸브(113)로 유입된다.

한편, 압력제어밸브(113)에 의해 작동유의 유압이 미리 설정된 압력만큼 조정되는 단계(S300)에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 작동유의 유압이 설정된 압력에 도달되도록 압력제어밸브(113)를 통해 작동유가 압력조정용 복귀라인(110)에 잔류하는 단계(S310); 및 설정된 압력을 초과하는 작동유의 유압에 대해 압력제어밸브(113)를 통해 작동유의 일부가 탱크(102)로 복귀되는 단계(S320);가 포함되어 이루어진다.

여기서, 작동유의 일부가 탱크(102)로 복귀되는 단계(S320)에서는 압력제어밸브(113)의 폐쇄로 작동유의 유압이 설정압력에 도달하게 되면 이 설정압력을 초과하는 작동유 압력에 대한 작동유가 압력조정용 복귀라인(110)을 통해 탱크(102)로 복귀된다. 이때, 압력제어밸브(113)에는 리프트실린더(101)에 부과될 리프팅 압력이 고려되어 미리 설정압력이 입력되고, 이 설정압력에 따라 압력제어밸브(113)의 개폐가 이루어진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100...접지압력 조정장치 102...탱크,
104...공급라인 105...복귀라인,
110...압력조정용 복귀라인 111...압력조정용 방향제어밸브,
112...제2스로틀밸브 113...압력제어밸브.

Claims

탱크(102)와 리프트실린더(101) 사이에 작동유의 공급라인(104)과 복귀라인(105)이 설치되고, 상기 리프트실린더(101)의 작동으로 제설용 삽날(3)이 부착된 제설기(1)의 승ㆍ하강 압력을 조정하는 장치에 있어서,
상기 공급라인(104)에는 상기 탱크(102)와 연결된 압력조정용 복귀라인(110)이 연결되고,
상기 압력조정용 복귀라인(110)에는 상기 제설기(1)의 하강으로 상기 리프트실린더(101)에서 상기 공급라인(104)으로 배출된 상기 작동유의 일부를 상기 탱크(102)로 복귀시키고 일부를 잔류시킴으로써, 상기 리프트실린더(101)에 상기 제설기(1)의 리프팅 압력을 부과하여 상기 제설기(1)의 하중을 경감시키는 압력조정수단이 설치된 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치.
제1항에 있어서,
상기 공급라인(104) 및 상기 복귀라인(105)에는,
상기 탱크(102)로부터 모터(103)에 의해 공급된 상기 작동유의 유동 방향을 제어하도록 장착된 방향제어밸브(106); 및
상기 방향제어밸브(106)를 통과한 상기 작동유의 유동을 단속하기 위해 상기 공급라인(104) 및 상기 복귀라인(105)의 유로를 단속하도록 장착된 듀얼체크밸브(107);가 더 설치된 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치.
제1항에 있어서,
상기 압력조정용 복귀라인(110)은 상기 방향제어밸브(106)와 상기 탱크(102) 사이의 상기 복귀라인(105)으로부터 연장되어 상기 공급라인(104)과 연결된 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치.
제1항에 있어서,
상기 압력조정수단은 압력조정용 방향제어밸브(111)와 압력제어밸브(113)가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치.
제4항에 있어서,
상기 압력제어밸브(113)는 미리 입력된 설정압력만큼 상기 압력조정용 복귀라인(110)의 유압이 도달하게 되면 설정압력을 초과하는 유압에 대한 상기 작동유의 일부를 상기 탱크(102)로 복귀시켜 상기 압력조정용 복귀라인(110)의 유압을 조정하도록 된 것을 특징으로 하는 제설기용 삽납의 노면 접지압력 조정장치.
제4항에 있어서,
상기 압력조정용 방향제어밸브(111)는 상기 압력조정용 복귀라인(110)의 작동유를 상기 압력제어밸브(113)로 안내하기 위해 상기 제설기(1)의 하강시 강제 무압상태가 되는 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치.
제6항에 있어서,
상기 압력조정용 방향제어밸브(111)에는 강제 무압상태를 유도하기 위한 무압장치가 연계 설치된 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치.
제1항에 있어서,
상기 압력조정수단에는 제2스로틀밸브(112)가 더 포함되고,
상기 제2스로틀밸브(112)는 상기 압력조정용 방향제어밸브(111)와 상기 압력제어밸브(113) 사이에 설치되어 상기 작동유의 유동을 조절하는 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치.
제4항 또는 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 압력조정수단에는 제어기(114)가 더 포함되고,
상기 제어기(114)는 상기 압력조정용 방향제어밸브(111), 제2스로틀밸브(112), 압력제어밸브(113), 무압장치 중 하나 이상을 제어하도록 설치된 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치.
제2항에 있어서,
상기 공급라인(104)에는 상기 제설기(1)가 하강하면서 상기 리프트실린더(101)에서 배출된 상기 작동유의 유동을 상기 압력조정용 복귀라인(110)으로 유도하기 위해 상기 리프트실린더(101)와 상기 듀얼체크밸브(107) 사이에 설치된 체크밸브(108)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치.
제10항에 있어서,
상기 체크밸브(108)에는 상기 공급라인(104)을 유동하는 작동유의 유동을 조절하는 제1스로틀밸브(109)가 연동되게 설치된 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정장치.
탱크(102)와 리프트실린더(101) 사이에 설치된 작동유의 공급라인(104)과 복귀라인(105)을 통해 상기 리프트실린더(101)의 작동으로 제설용 삽날(3)이 부착된 제설기(1)의 승ㆍ하강을 조정하는 방법에 있어서,
상승된 위치의 상기 제설기(1)가 하강되는 단계(S100);
상기 리프트실린더(101)에서 상기 공급라인(104)으로 배출된 상기 작동유가 압력조정용 복귀라인(110)으로 유입되는 단계(S200);
상기 압력조정용 복귀라인(110)에 설치된 압력제어밸브(113)에 의해 상기 작동유의 유압이 미리 설정된 압력만큼 조정되는 단계(S300); 및
상기 압력조정용 복귀라인(110)에서 조정된 상기 작동유의 유압이 상기 리프트실린더(101)의 상기 제설기(1) 리프팅 압력으로 작용되는 단계(S400);가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정방법.
제12항에 있어서,
상기 작동유가 상기 압력조정용 복귀라인(110)으로 유입되는 단계(S200)에는 상기 제설기(1) 하강시 상기 압력조정용 복귀라인(110)에 설치된 압력조정용 방향제어밸브(111)가 무압상태로 전환되는 단계(S210)가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정방법.
제12항에 있어서,
상기 작동유가 상기 압력조정용 복귀라인(110)으로 유입되는 단계(S200)에는 상기 공급라인(104)으로 배출된 상기 작동유가 상기 공급라인(104)에 설치된 체크밸브(108)에 의해 상기 압력조정용 복귀라인(110)에 설치된 상기 압력조정용 방향제어밸브(111)로 유동되는 단계(S220)가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정방법.
제14항에 있어서,
상기 작동유가 상기 압력조정용 복귀라인(110)으로 유입되는 단계(S200)에는 상기 압력조정용 방향제어밸브(111)를 통과한 상기 작동유의 유동이 제2스로틀밸브(112)에 의해 조정되어 상기 압력제어밸브(113)로 유입되는 단계(S230)가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정방법.
제12항에 있어서,
상기 압력제어밸브(113)에 의해 상기 작동유의 유압이 조정되는 단계(S300)에는 상기 작동유의 유압이 설정된 압력에 도달되도록 상기 압력제어밸브(113)를 통해 상기 작동유가 상기 압력조정용 복귀라인(110)에 잔류하는 단계(S310)가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정방법.
제12항에 있어서,
상기 압력제어밸브(113)에 의해 상기 작동유의 유압이 조정되는 단계(S300)에는 설정된 압력을 초과하는 상기 작동유의 유압에 대해 상기 압력제어밸브(113)를 통해 상기 작동유의 일부가 상기 탱크(102)로 복귀되는 단계(S320)가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 제설기용 삽날의 노면 접지압력 조정방법.