KR20150124152A - 크롤러 주행장치 - Google Patents

Abstract

크롤러 주행장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 크롤러 주행장치는, 크롤러 주행장치를 구성하는 트랙 프레임이 프론트 멤버와 리어 멤버로 분리 구성되고, 각각의 멤버는 크롤러 벨트와 접촉하고 회전하는 적어도 둘 이상의 접지륜을 구비하며 중앙 링크부를 매개로 서로에 대해 위아래로 굴절 가능하게 연결된 것을 구성의 요지로 한다.

Description

크롤러 주행장치{Crawler driving device}

본 발명은 크롤러 주행장치에 관한 것으로, 특히 콤바인 등의 농작업차에 적용되며 복수의 접지륜이 회전 가능하게 장착된 트랙 프레임과 복수의 접지륜에 의해 접지 측이 안내되는 크롤러 벨트를 포함하는 크롤러 주행장치에 관한 것이다.

무한궤도식 크롤러 주행장치는 접지면적이 타이어식 주행장치에 비해 크다. 때문에 접지 대상면에 전가되는 접지압이 낮고, 험로 및 지반이 상대적으로 약하거나 무른 곳에서도 주행이 용이하다는 장점을 가진다. 따라서 콤바인과 같이 접지 대상면이 무른 습전작업을 주로 행하는 농작업차의 경우 크롤러 주행장치를 일반적으로 채택하고 있다.

콤바인이 채택하고 있는 크롤러 주행장치는 예를 들어, 특허문헌 1을 통해 개시되어 있듯이, 구동륜과 텐션륜, 구동륜과 텐션륜 사이의 트랙 프레임에 회전 자유롭게 장치된 복수의 하부 접지륜과 상부 안내륜, 그리고 상부 안내륜, 하부 접지륜에 의해 지지되고 구동륜과 텐션륜의 회전에 의해 이동을 위한 기동력을 발생시키는 크롤러 벨트를 포함한다.

하부 접지륜과 상부 안내륜은 트랙 프레임에 회전 가능하게 장착되어 있으며, 텐션륜은 구동륜 반대쪽 상기 트랙 프레임 일단 마련되며 크롤러 벨트를 이완시키거나 긴장시키는 방향으로 진퇴(進退)할 수 있는 구조로 되어 있다. 그리고 트랙 프레임에 대한 기체의 경사도 조절을 위한 앞뒤 한 쌍의 승강 아암이 상기 트랙 프레임에 연결된 구성으로 되어 있다.

그러나 위와 같은 구성의 종래 크롤러 주행장치는 상기 트랙 프레임이 직선상의 일체형 철재 구조물로 이루어져 있는 관계로, 굴곡면에 대한 유연한 대처가 어려워 필드 작업 또는 주행 시 기체가 앞뒤로 심하게 흔들리는 등 승차감과 안정감이 떨어지며, 이로 인해 작업자의 피로도를 가중시키는 문제가 있다.

또한, 주행 또는 필드 작업 시 경우에 따라 복수의 하부 접지륜 중 어느 한 접지륜에 국부적으로 하중이 집중되는 상황에 대해서도 유연한 대처가 곤란하며, 국부 하중이 심한 경우에는 트랙 프레임이 휘어지거나 하부 접지륜이 파손되는 것과 같이 주행자체가 불가능한 치명적인 상황이 연출되는 문제가 있다.

일본특허공개 제2010-083242호(공개일 2010. 04. 15)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 트랙 프레임의 고유 기능에 이퀼라이저 기능을 추가해 유연성을 부여함으로써, 승차감과 주행 안정감을 향상시키고, 필드 작업 시 기체 충격을 최소화하며, 운전자가 받는 기체 충격에 의한 피로도를 최소화할 수 있는 크롤러 주행장치를 제공하고자 하는 것이다.

과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명의 실시예에 따르면, 크롤러 주행장치에 있어서, 크롤러 주행장치를 구성하는 트랙 프레임이 프론트 멤버와 리어 멤버로 분리 구성되고, 각각의 멤버는 크롤러 벨트와 접촉하고 회전하는 적어도 둘 이상의 하부 접지륜을 구비하며 중앙 링크부를 매개로 서로에 대해 위아래로 굴절 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 크롤러 주행장치를 제공한다.

상기 중앙 링크부는, 링크바디, 링크바디와 상기 프론트 맴버, 그리고 링크바디와 상기 리어 맴버를 각각 굴절 가능하게 연결하는 제1 연결링크와 제2 연결링크로 이루어진 구성일 수 있다.

또한, 상기 프론트 맴버는 이격 배치되는 둘 이상의 상기 하부 접지륜을 갖는 제1 프레임과 제1 프레임 상부의 제1 연결 프레임으로 구성되고, 리어 맴버는 이격 배치되는 둘 이상의 상기 하부 접지륜을 갖는 제2 프레임과 제2 프레임 상부에 배치되고 크롤러 벨트 상측 내주와 접촉하는 상부 안내륜을 장착한 제2 연결 프레임으로 이루어진 구성일 수 있다.

이때, 상기 제1 연결 프레임과 제2 연결 프레임의 서로 마주하는 단부에 상기 중앙 링크부가 연결될 수 있다.

또한, 상기 제1 연결 프레임 중간에 접지면에 대한 기체 전면부 승강에 관여하는 제1 승강 아암이 피봇 연결되고, 상기 제2 연결 프레임 중간에는 접지면에 대한 기체 후면부 승강에 관여하는 제2 승강 아암이 피봇 연결될 수 있다.

상기 제2 연결 프레임에 텐션륜이 장착된 텐션 프레임이 상기 크롤러 벨트의 장력을 조절하는 방향 즉, 크롤러 벨트 내측에서 이를 이완시키거나 긴장시키는 방향으로 진퇴 가능하게 조립될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 크롤러 주행장치에 따르면, 트랙 프레임이 두 개의 멤버로 분리 구성되고 중앙 링크부를 매개로 서로에 대해 자유롭게 굴절 가능한 구조를 이룸으로써, 요철면 또는 불규칙한 작업면에 대한 유연한 대처가 가능하며, 승차/하차 혹은 필드 작업 시 보다 향상된 승차감과 안정감을 부여할 수 있다.

또한, 국부 하중에도 트랙 프레임이 휘거나 접지륜이 파손될 우려가 매우 낮고, 필드 작업 시 노면으로부터 기체에 전달되는 충격을 최소화할 수 있어 기체 수명을 일층 연장시키는 효과가 있고, 운전자(작업자)가 받는 기체 충격에 의한 피로도 또한 극히 줄일 수 있어 장시간 작업에도 신체에 무리가 가는 것을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크롤러 주행장치의 측면도.
도 2는 도 1에 도시된 크롤러 주행장치의 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 크롤러 주행장치의 사시도.
도 4는 도 3에 나타난 크롤러 주행장치의 A-A선 단면도.
도 5는 도 1 내지 도 3에 나타난 중앙 링크부를 확대 도시한 본 발명의 요부 확대 사시도.
도 6은 도 5에 나타난 중앙 링크부의 작동상태도.
도 7은 요철면 주행에 따른 크롤러 주행장치의 작동상태도.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크롤러 주행장치의 측면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 크롤러 주행장치의 평면도이다. 그리고 도 3은 도 1에 도시된 크롤러 주행장치의 사시도를 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 크롤러 주행장치가 적용되는 차량은 농작업차 예컨대, 콤바인일 수 있다. 그러나 특별히 이에 한정되는 것은 아니며, 험로나 습전과 같이 고르지 못하거나 무른 대상면을 주로 이동하는 차량이면 공지된 모든 형태의 차량에 적용 가능함을 밝혀둔다. 이하에서는 크롤러 주행장치의 적용 대상이 콤바인인 경우를 예를 들어 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 크롤러 주행장치는, 프론트 맴버(12)와 리어 맴버(14)로 분리 구성된 트랙 프레임(10)을 포함한다. 프론트 맴버(12)와 리어 맴버(14) 각각은 적어도 둘 이상의 하부 접지륜(20~25)을 구비하며, 중앙의 중앙 링크부(40)를 매개로 서로에 대해 위아래로 굴절 가능하게 연결된다.

프론트 맴버(12)는 수형 방향으로 이격 배치되는 둘 이상의 하부 접지륜(20~22)을 갖는 제1 프레임(12a)과 제1 프레임(12a) 상부의 제1 연결 프레임(12b)으로 구성되며, 리어 맴버(14) 역시 이격 배치되는 둘 이상의 하부 접지륜(23~25)을 갖는 제2 프레임(14a)과 제2 프레임(14a) 상부에 배치되는 제2 연결 프레임(14b)으로 구성된다.

프론트 맴버(12)와 리어 맴버(14)는 본 실시예에 따른 크롤러 주행장치가 적용되는 기체의 크기에 따라 그 축 방향길이가 달라질 수 있으므로 그 길이가 특정하게 한정되는 것은 아니며, 복수의 하부 접지륜(20~25)이 회전 가능하게 장착될 수 있으면서 기체 하중을 지탱할 수 있을 정도의 강성을 가진 다면 특정 소재에 국한됨이 없이 적용 가능하다.

접지 측 반대편의 크롤러 벨트(50) 상측 내주와 접촉하여 크롤러 벨트(50)의 이탈 없는 원활한 이동을 안내하는 상부 안내륜(30)이 리어 맴버(14)의 상기 제2 연결 프레임(14b)에 하나 이상 구비될 수 있다. 그러나 제2 연결 프레임(14b)뿐 아니라 제1 연결 프레임(12b)에도 구비되거나, 경우에 따라서는 생략 또는 제1 연결 프레임(12b)에만 구비될 수도 있다.

제1 연결 프레임(12b)과 제2 연결 프레임(14b)의 서로 마주하는 단부에 상기 중앙 링크부(40) 일측 및 대향부 타측이 각각 연결됨으로써 프론트 맴버(12)와 리어 맴버(14) 간 굴절 가능한 연결이 구현될 수 있으나 상기 제1, 제2 연결 프레임(14b)은 생략 가능하며, 이때에는 제1 프레임(12a)과 제2 프레임(14a)이 직접 중앙 링크부(40)를 매개로 굴절 가능하게 연결된다.

프론트 맴버(12) 전방으로 돌출되는 기체 프레임(1) 선단에는 구동용 바퀴인 구동 스프로킷(80)이 배치된다. 그리고 구동 스프로킷(80) 반대편의 리어 맴버(14) 말단부에는 크롤러 벨트(50)의 긴장유지용 바퀴에 해당하는 텐션륜(60)이 배치된다. 구동 스프로킷(80)은 구동축(미도시)에 마련되며, 텐션륜(60)은 텐션 프레임(70) 말단에 회전 자유롭게 배치될 수 있다.

구동 스프로킷(80)과 텐션륜(60) 그리고 이들 사이의 하부 접지륜(20~25)과 상부 안내륜(30)의 외연 일부를 감싸는 형태로 크롤러 벨트(50)가 장착되며, 제1, 제2 프레임(14a)의 대략 중앙의 힌지부(H1, H2)에는 기체 프레임(1)에 배치되는 승강 실린더(도시 생략)에 연결되어 트랙 프레임(10)에 대한 기체의 경사도를 조절하는 승강 아암(50)(52)이 연결된다.

트랙 프레임(10)을 구성하는 프론트 맴버(12)와 리어 맴버(14) 각각에 상기 승강 아암(50)(52)이 각각 연결됨으로써, 작업환경에 따라 운전석에 마련된 레버의 선택적 조작에 따른 승강 실린더 및 상기 승강 아암의 구동으로 작업 대상면 또는 주행면의 경사도에 따라 이동에 유리한 형태로 기체 앞부분 또는 뒷부분을 들어 올릴 수 있다.

텐션륜(60)을 장착한 텐션 프레임(70)은 제2 연결 프레임(14b)에 신축 가능한 형태로 조립되어, 제2 연결 프레임(14b)에 대한 텐션 프레임(70)의 인출/인입이 가능하며, 따라서 크롤러 벨트(50)를 이완시키거나 긴장시키는 방향으로 전진 혹은 후퇴시키는 조정을 통해 크롤러 벨트(50)의 장력을 원하는 형태로 조절할 수 있다.

하부 접지륜(20~25)들은 도 4와 같이, 제1 또는 제2 프레임(12a 또는 14a)의 좌, 우 양 측면부 외측으로 연장되는 지지축(16)에 양단에 좌우 한 쌍의 외륜과 내륜이 회전 자유롭게 장착된 구성일 수 있으며, 이때 외륜과 내륜 사이의 간격(D1)은 크롤러 벨트(50) 내면에 일정피치로 형성되는 좌우 한 쌍의 코어 바(52) 간격(D2)에 근사히 대응될 수 있다.

프론트 맴버와 리어 맴버를 굴절 가능하게 연결하는 상기 중앙 링크부 구성에 대해 이후 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 도 1 내지 도 3에 나타난 중앙 링크부(40)를 확대 도시한 본 발명의 요부 확대 사시도이며, 도 6은 도 5에 나타난 중앙 링크부(40)의 작동상태도를 나타낸 도면이다.

도 5 내지 도 6을 참조하면, 프론트 맴버(12)와 리어 맴버(14) 간 굴절 가능한 연결을 위해 구비되는 본 실시예에 적용된 상기 중앙 링크부(40)는, 링크바디(42)를 구비한다. 그리고 링크바디(42)와 프론트 맴버(12), 그리고 링크바디(42)와 리어 맴버(14)를 각각 상하 굴절 가능하게 연결하는 제1 연결링크(44)와 제2 연결링크(46)를 포함한다.

링크바디(42)는 예컨대, Π형 강재, ㅁ형 각형 강관, 직육면체 블록과 같은 입체형 구조물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 프론트 맴버(12)에 대해 리어 맴버(14)가 위아래로 움직이거나 리어 맴버(14)에 대해 프론트 맴버(12)가 위아래로 움직일 때 중간에서 변형 없이 이를 지탱할 수만 있다면 그 형태나 구조, 크기 등에 특별한 제한은 없다.

제1 연결링크(44)와 제2 연결링크(46)는 상기 링크바디(42) 일측과 대향부 타측에 그 일측 단부가 각각 피봇 연결된다. 그리고 다른 일측 단부는 상기 제1 연결 프레임(12b)과 제2 연결 프레임(14b)의 마주하는 단부에 피봇 연결된다. 도면부호 P1~P4가 구성요소 간 굴절 가능한 연결을 위해 적용되는 피봇축에 해당한다.

제1, 제2 연결링크(44, 46)는 도 5를 통해 보이는 바와 같이, 연결뭉치(400)와 연결 대상 단부의 조립단(부호 생략)을 사이에 두고 피봇축(P1~P4)을 통해 각각의 조립단 바깥 쪽에서 이를 덮는 형태로 연결뭉치와 결합되는 연결판(410)으로 이루어진 구성일 수 있으나 굴절 가능한 연결을 구현하는 모든 형태를 포함할 수 있다.

프론트 맴버(12)와 리어 맴버(14) 각각은, 앞서도 설명했듯이 승강 아암이 연결되는 해당 힌지부(H1)(H2)를 기준으로 기체 전후 길이방향에 대해 소정의 각도 범위(중앙 링크부에 의해 제한되는 상대 굴절 가능한 최대각도) 내에서 서로의 요동에 구애 받지 않고 시소(seesaw)운동 하듯 상하로 자유롭게 요동될 수 있다.

이상의 본 발명의 실시예에서는 링크바디와 그 양 측부에 피봇 연결되는 제1 연결링크와 제2 연결링크를 매개로 프론트 맴버와 리어 맴버가 서로에 대해 굴절 가능하게 연결된 구성을 예시하여 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 그 밖에도 두 맴버를 상하 굴절 가능하게 상호 연결시킬 수 있는 모든 형태를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 크롤러 주행장치의 작동 및 효과에 대해 도 7을 참조하여 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 크롤러 주행장치는 분리된 두 개의 멤버가 중앙 링크부(40)를 통해 굴절 가능하게 연결됨으로써, 도 7과 같은 불규칙한 대상면을 이동함에 있어 프론트 맴버(12)와 리어 맴버(14) 각각이 승강 아암과 연결된 해당 힌지부(H1)(H2)를 중심으로 상하로 요동될 수 있어 유연한 대처가 가능하며, 따라서 원활한 이동성이 확보될 수 있다.

또한, 트랙 프레임이 자유롭게 굴절 가능하기 때문에 국부 하중에도 트랙 프레임이 휘거나 접지륜이 파손될 우려가 매우 낮고, 불규칙한 작업 대상면 또는 주행면에 대한 유연한 대처로 인하여 필드 작업 시 노면으로부터 기체에 전달되는 충격을 최소화할 수 있어 기체 수명을 일층 연장시킬 수 있다.

더욱이, 기체의 무게 중심과 트랙 프레임의 중심이 일치 하지 않음으로 인해 주행 또는 승하차 시 차량이 심하게 요동하는 종래의 문제점을 해소할 수 있으며, 결과적으로는 승/하차 혹은 필드 작업 시 보다 향상된 승차감과 안정감을 부여할 수 있어 운전자(작업자)가 받는 기체 충격에 의한 피로도를 극히 감소시킬 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 : 기체 프레임 10 : 트랙 프레임
12 : 프론트 맴버 14 : 리어 맴버
12a : 제1 프레임 12b : 제1 연결 프레임
14a : 제2 프레임 14b : 제2 연결 프레임
20~25 : 하부 접지륜 30 : 상부 안내륜
40 : 중앙 링크부 42 : 링크바디
44 : 제1 연결링크 46 : 제2 연결링크
50 : 크롤러 벨트 52 : 코어바
60 : 텐션륜 70 : 텐션 프레임
80 : 구동 스프로킷 90 : 제1 승강아암
92 : 제2 승강아암 P1~P4 : 피봇축

Claims (6)

1. 크롤러 주행장치에 있어서,
   크롤러 주행장치를 구성하는 트랙 프레임이 프론트 멤버와 리어 멤버로 분리 구성되고,
   상기 프론트 멤버와 리어 멤버는 크롤러 벨트와 접촉하고 회전하는 적어도 둘 이상의 하부 접지륜을 구비하는 동시에, 중앙 링크부를 통해 상하 굴절 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 크롤러 주행장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 중앙 링크부는,
   링크바디,
   링크바디와 상기 프론트 맴버, 그리고 링크바디와 상기 리어 맴버를 각각 굴절 가능하게 연결하는 제1 연결링크와 제2 연결링크로 구성되는 것을 특징으로 하는 크롤러 주행장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   프론트 맴버는 이격 배치되는 둘 이상의 상기 하부 접지륜을 갖는 제1 프레임과 제1 프레임 상부의 제1 연결 프레임으로 구성되고,
   리어 맴버는 이격 배치되는 둘 이상의 상기 하부 접지륜을 갖는 제2 프레임과 제2 프레임 상부에 배치되고 크롤러 벨트 상측 내주와 접촉하는 상부 안내륜을 장착한 제2 연결 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 크롤러 주행장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 연결 프레임과 제2 연결 프레임의 서로 마주하는 단부에 상기 중앙 링크부가 연결되는 것을 특징으로 하는 크롤러 주행장치.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 연결 프레임 중간에 접지면에 대한 기체 전면부 승강에 관여하는 제1 승강 아암이 피봇 연결되고,
   상기 제2 연결 프레임 중간에는 접지면에 대한 기체 후면부 승강에 관여하는 제2 승강 아암이 피봇 연결되는 것을 특징으로 하는 크롤러 주행장치.
   
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 제2 연결 프레임에 텐션륜이 장착된 텐션 프레임이 크롤러 벨트의 장력을 조절하는 방향으로 진퇴 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 크롤러 주행장치.

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