KR20200019499A

KR20200019499A - 타이어 공기압 자동충전장치가 구비된 농작업차량

Info

Publication number: KR20200019499A
Application number: KR1020180095094A
Authority: KR
Inventors: 정찬희
Original assignee: 엘에스엠트론 주식회사
Priority date: 2018-08-14
Filing date: 2018-08-14
Publication date: 2020-02-24
Also published as: KR102488589B1

Abstract

본 발명은 타이어 공기압 자동충전장치가 구비된 농작업차량에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 농작업차량에 구비되는 타이어의 공기압이 기준치에 미치지 못하는 경우 자동으로 타이어에 공기를 충전하여 공기압을 기준치로 맞출 수 있는 타이어 공기압 자동충전장치가 구비된 농작업차량에 관한 것이다.
본 발명에서는, 타이어(50)에 주입하기 위한 공기를 압축하는 공기압축기(air compressor)(110); 상기 공기압축기(110)에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기저장기(air tank)(120); 상기 공기저장기(130)에 저장된 공기를 각 타이어(50)로 공급하는 공기공급망(130); 상기 각 타이어(50)의 공기압을 측정하는 타이어압력센서(140); 상기 공기공급망(130)을 통해 상기 각 타이어(50)로 공급되는 공기의 흐름을 개폐하는 공기개폐밸브(150); 및 상기 타이어압력센서(140)에서 측정된 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 경우 상기 공기개폐밸브(150)를 개방하여 상기 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 타이어(50)로 압축된 공기를 주입하도록 제어하는 제어기(160);를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1)을 개시한다.

Description

타이어 공기압 자동충전장치가 구비된 농작업차량{AGRICULTURAL WORKING MACHINE WITH AUTOMATIC CHARGING DEVICE OF TIRE AIR PRESSURE}

본 발명은 타이어 공기압 자동충전장치가 구비된 농작업차량에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 농작업차량에 구비되는 타이어의 공기압이 기준치에 미치지 못하는 경우 자동으로 타이어에 공기를 충전하여 공기압을 기준치로 맞출 수 있는 타이어 공기압 자동충전장치가 구비된 농작업차량에 관한 것이다.

통상 트랙터 등 농작업차량(1)은, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 엔진(2)의 동력을 타이어(50)가 장착된 바퀴로 전달하여 주행하게 된다.

이때, 상기 타이어(50)는 트랙터 등 농작업차량(1)과 지면 간의 접점으로서 기능하여 트랙터 등 농작업차량(1)의 작업 성능과 안전에 지대한 영향을 미치게 된다. 따라서, 상기 타이어(50)의 공기압은 정해진 기준치에 따라 유지 관리되는 것이 바람직하며, 특히 타이어(50)의 공기압이 기준치를 초과하면 차량의 전복될 위험성이 증가하게 되고, 기준치에 미치지 못하면 연료 소모량이 증가하면서 연비가 저하될 뿐만 아니라 제동 성능이 저하되는 등 다양한 문제가 나타나게 된다.

이에 따라, 최근에는 승용차에 타이어 공기압 관리 시스템(Tire Pressure Management System, TPMS)의 장착이 의무화되었으며, 트랙터 등 농작업차량(1)에서도 타이어 공기압 관리 시스템(TPMS)를 장착하여 타이어(50)의 공기압을 용이하게 유지 관리할 수 있도록 하는 기술들이 도입되고 있다.

예를 들어, 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0031400호에서는, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 트랙터나 트레일러의 타이어에 공기압 센서(13, 22, 32)를 장착하여 각 타이어의 공기압을 모니터링(11)하는 타이어 공기압 경보 장치를 개시하고 있다.

그러나, 위와 같이 트랙터 등 농작업차량(1)에 공기압 관리 시스템(TPMS)를 도입하여 실시간으로 타이어(50)의 공기압을 모니터링할 수 있다 하더라도, 타이어(50)의 공기압이 기준치에 미치지 못하는 경우에는 별도의 공기 주입 장치가 있어야 상기 타이어(50)에 공기를 주입하여 공기압을 기준치에 맞출 수 있다는 문제가 따른다.

특히, 트랙터 등 농작업차량(1)은 농지 등 험한 작업 환경에서 주행 및 작업을 수행하게 되는 바, 작업 성능과 안전을 확보하기 위해서는 상기 타이어(50)의 공기압을 실시간으로 기준치에 맞추어 조절해 주는 것이 바람직할 것이나, 아직 이에 대한 적절한 해법이 제시되지 못하고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0031400호(1016.03.22)

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 트랙터 등 농작업차량(1)에서 주기적으로 타이어(50)의 공기압을 확인하여 타이어(50)의 공기압이 기준치에 미치지 못하는 경우에는 실시간으로 타이어(50)에 공기를 주입하여 공기압을 기준치에 맞출 수 있는 타이어 공기압 자동충전장치가 구비된 농작업차량(1)을 제공하는데 그 목적이 있다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1)은, 타이어(50)에 주입하기 위한 공기를 압축하는 공기압축기(air compressor)(110); 상기 공기압축기(110)에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기저장기(air tank)(120); 상기 공기저장기(130)에 저장된 공기를 각 타이어(50)로 공급하는 공기공급망(130); 상기 각 타이어(50)의 공기압을 측정하는 타이어압력센서(140); 상기 공기공급망(130)을 통해 상기 각 타이어(50)로 공급되는 공기의 흐름을 개폐하는 공기개폐밸브(150); 및 상기 타이어압력센서(140)에서 측정된 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 경우 상기 공기개폐밸브(150)를 개방하여 상기 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 타이어(50)로 압축된 공기를 주입하도록 제어하는 제어기(160);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 농작업차량(1)에 구비되는 N개의 타이어(50)에 대응하는 N개의 공기개폐밸브(150)가 구비되며, 상기 제어기(160)는 상기 N개의 타이어(50) 중 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 타이어(50)에 대응하는 공기개폐밸브(150)를 개방하여 압축된 공기를 주입하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 공기공급망(130)에는 회전 구조물과 연결 구조를 형성할 수 있는 스위블 조인트, 로터리 조인트, 볼 조인트 또는 다른 회전식 연결 구조체가 구비되어, 상기 타이어(50)와 연결 구조를 형성하여 공기를 공급할 수 있다.

또한, 상기 타이어압력센서(140)는 미리 정해진 주기마다 상기 타이어(50)의 공기압을 측정하며, 상기 제어기(160)는, 상기 미리 정해진 주기 동안 상기 타이어(50)로 압축된 공기를 주입하는 경우 미리 정해진 제2 기준치를 넘어서는지 여부를 판단하여, 상기 타이어(50)의 공기압이 상기 제2 기준치를 넘지 않도록 상기 미리 정해진 주기보다 짧은 시간 동안 공기를 주입할 수 있다.

또한, 상기 공기저장기(120)에는 공기저장기압력센서(170)가 구비되어 상기 공기저장기(120)의 공기압을 측정하며, 상기 제어기(160)는, 상기 공기저장기(120)의 공기압이 제3 기준치를 넘어서면 상기 공기압축기(110)의 가동을 정지시키며, 이후 상기 공기저장기(120)의 공기압이 제3 기준치에 미치지 못하면 다시 상기 공기압축기(110)의 가동을 재개하도록 제어할 수 있다.

나아가, 상기 공기저장기(120)는 에어건(air gun)으로도 연결되어 압축된 공기를 제공하며, 상기 제어기(160)는, 상기 타이어(50)의 공기압이 미리 정해진 위험 기준치에 미치지 못하는 경우에는, 상기 에어건(air gun)으로 공기가 제공되는 것을 차단할 수 있다.

또한, 상기 공기압축기(110)는 농작업차량(1)의 배터리를 전원으로 동작하며, 상기 제어기(160)는, 상기 농작업차량(1)의 시동이 걸려 엔진(2)이 구동되는 경우에만 상기 공기압축기(110)가 동작하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1)은, 공기압축기(110)로 공기를 압축하여 공기저장기(120)에 저장하고, 주기적으로 타이어(50)의 공기압을 확인하여 타이어(50)의 공기압이 기준치에 미치지 못하는 경우 상기 공기저장기(120)에 공기를 상기 타이어(50)로 주입하여 공기압을 기준치에 ?추어 조절하여 줌으로써, 실시간으로 타이어(50)의 공기압을 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 타이어(50)의 공기압이 기준치에 미치지 못하는 경우 즉시 상기 타이어(50)에 공기를 주입하여 공기압을 기준치에 맞추어 줄 수 있으며, 나아가 농지 등 험한 작업 환경에서 주행 및 작업을 수행하는 농작업차량(1)의 작업 성능과 안전을 효과적으로 확보할 수 있게 된다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 통상의 농작업차량(1)의 예시도이다.
도 2는 종래의 농작업차량(1)에서의 타이어 공기압 경보 장치의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)에서의 타이어 공기압 자동충전장치(100)의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1)의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)에서의 타이어 공기압 조절 프로세스를 설명하는 도면이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)에서의 공기압축기(110)의 동작 프로세스를 설명하는 도면이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 권리범위를 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 해당 분야의 통상의 기술자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 아니된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성 요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 기술사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1)의 예시적인 실시형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)에서의 타이어 공기압 자동충전장치(100)의 블록도를 예시하고 있다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)에서의 타이어 공기압 자동충전장치(100)는, 타이어(50)에 주입하기 위한 공기를 압축하는 공기압축기(air compressor)(110), 상기 공기압축기(110)에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기저장기(air tank)(120), 상기 공기저장기(130)에 저장된 공기를 각 타이어(50)로 공급하는 공기공급망(130), 상기 각 타이어(50)의 공기압을 측정하는 타이어압력센서(140), 상기 공기공급망(130)을 통해 상기 각 타이어(50)로 공급되는 공기의 흐름을 개폐하는 공기개폐밸브(150) 및 상기 타이어압력센서(140)에서 측정된 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 경우 상기 공기개폐밸브(150)를 개방하여 상기 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 타이어(50)로 압축된 공기를 주입하도록 제어하는 제어기(160)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 타이어 공기압 자동충전장치(100)에는, 상기 농작업차량(1)에 구비되는 N개의 타이어(50)에 대응하는 N개의 공기개폐밸브(150)가 구비될 수 있으며, 이에 따라 상기 제어기(160)는 상기 N개의 타이어(50) 중 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 타이어(50)에 대응하는 공기개폐밸브(150)를 개방하여 압축된 공기를 주입하도록 제어할 수 있다.

또한, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)에서의 타이어 공기압 자동충전장치(100)에는, 상기 공기저장기(120)의 공기압을 측정하는 공기저장기압력센서(170)가 더 포함될 수 있다.

또한, 도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1)을 예시하고 있다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 트랙터 등 농작업차량(1)에는 복수개(도 4에서 4개)의 휠 및 타이어(50)가 구비될 수 있으며, 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)에는 상기 복수개의 타이어(50)에 대응하는 복수개의 공기개폐밸브(150)를 구비하여 상기 제어기(160)의 제어에 따라 상기 복수개의 타이어(50)로 공급되는 공기의 차단 여부를 조절하게 된다.

상기 타이어(50)로 공급되는 공기는 공기압축기(air compressor)(110)에 의해 압축되어 공기저장기(air tan)(120)에 저장될 수 있으며, 상기 공기저장기(120)는 공기공급망(130)에 의해 각 타이어(50)와 연결되어 압축된 공기를 상기 각 타이어(50)로 공급하게 된다.

이때, 상기 공기공급망(130)에는 스위블 조인트, 로터리 조인트, 볼 조인트 등과 같이 회전 구조물과 연결 구조를 형성할 수 있는 회전식 연결 구조체가 구비되어 상기 타이어(50)와 연결 구조를 형성할 수 있으며, 이에 따라 회전 동작을 반복하는 타이어(50)에 대한 연결 구조를 형성하여 상기 공기저장기(120)에 저장된 압축 공기를 안정적으로 상기 타이어(50)로 공급할 수 있게 된다.

또한, 상기 타이어(50)에는 타이어압력센서(140)가 구비되어 상기 각 타이어(50)의 공기압을 측정하여 제어기(160)로 각 타이어(50)의 공기압 측정치를 전송할 수 있다. 이때, 상기 타이어압력센서(140)는 무선 통신 방식을 이용해 제어기(150)로 상기 타이어(50)의 공기압 측정치를 전송하거나 또는 상기 타이어(50)의 공기압 부족 상태를 알릴 수 있겠으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이에 따라, 상기 제어기(160)에서는 상기 타이어압력센서(140)에서 측정된 타이어(50)의 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 경우 상기 공기개폐밸브(150)를 개방하도록 제어하여 상기 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 타이어(50)로 압축된 공기를 주입할 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1)은, 공기압축기(110)로 공기를 압축하여 공기저장기(120)에 저장하고, 주기적으로 타이어(50)의 공기압을 확인하여 타이어(50)의 공기압이 기준치에 미치지 못하는 경우 상기 공기저장기(120)에 공기를 상기 타이어(50)로 주입하여 공기압을 기준치에 ?추어 조절하여 줌으로써, 실시간으로 타이어(50)의 공기압을 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 타이어(50)의 공기압이 기준치에 미치지 못하는 경우 즉시 상기 타이어(50)에 공기를 주입하여 공기압을 기준치에 맞추어 줄 수 있으며, 나아가 농지 등 험한 작업 환경에서 주행 및 작업을 수행하는 농작업차량(1)의 작업 성능과 안전을 효과적으로 확보할 수 있게 된다.

이하, 도 3과 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1)을 각 구성 별로 나누어 보다 자세하게 살핀다.

먼저, 상기 공기압축기(110)에서는 타이어(50)에 주입하기 위한 공기를 압축하게 된다. 이때, 본 발명에서 상기 공기압축기(110)는 상기 트레일러(5)의 제동을 위한 공기를 적절한 압력으로 압축할 수 있는 다양한 종류의 압축기들이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 공기압축기(110)는 엔진(2)의 동력을 직결하여 구동하거나, 농작업차량(1)의 배터리 전원을 이용하여 구동하는 전기모터를 사용하여 구현될 수 있다. 이때, 상기 공기압축기(110)는 타이어(50)를 공기압 규정치까지 충전할 수 있도록 공기를 압축할 수 있는 충분한 출력을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기압축기(110)가 농작업차량(1)의 배터리를 전원으로 동작하는 경우, 상기 제어기(160)는 상기 농작업차량(1)의 시동이 걸려 엔진(2)이 구동되는 경우에만 상기 공기압축기(110)가 동작하도록 릴레이 등 부가적인 장치를 추가하여 배터리 방전 등을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기저장기(120)에서는 상기 공기압축기(110)에 의해 압축된 공기를 저장하여 공기공급망(130)을 통해 공기압이 떨어진 타이어(50)로 압축된 공기를 공급하게 된다. 이때, 상기 공기저장기(130)는 상기 타이어(50)의 충전을 위하여 요구되는 압력의 공기를 적절하게 저장할 수 있는 다양한 종류의 저장기가 본 발명에서 사용될 수 있다. 또한, 상기 공기저장기(120)의 용량은 상기 타이어(50)의 공기압 충전률을 고려하여 요구되는 공기 방출 시간을 확보할 수 있도록 충분한 용량으로 선택하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기공급망(130)은 상기 공기저장기(130)에 저장된 공기를 각 타이어(50)로 공급하게 된다. 이때, 상기 공기공급망(130)은 에어 호스나 파이프 등을 이용하여 구현되어 상기 공기저장기(120)로부터 각 타이어(50)까지 압축된 공기를 공급하는 공기 공급 경로를 구성하게 된다.

또한, 상기 공기공급망(130)에는 회전 구조물과 연결 구조를 형성할 수 있는 스위블 조인트, 로터리 조인트, 볼 조인트 또는 다른 회전식 연결 구조체가 구비되어, 상기 공기공급망(130)의 배관이 꼬이지 않고 타이어(50)와 안정적으로 연결 구조를 형성하도록 할 수 있다.

나아가, 상기 공기공급망(130)의 임의의 지점에 공기개폐밸브(150)를 구비하여 상기 공기공급망(130)을 통해 상기 각 타이어(50)로 공급되는 공기의 흐름을 제어함으로써, 공기압이 부족한 타이어(50)에 대하여 선택적으로 공기압을 충전할 수 있게 된다.

이때, 상기 공기개폐밸브(150)로서 솔레노이드 밸브를 사용할 수 있겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 상기 공기공급망(130)을 통해 각 타이어(50)로 공급되는 공기의 흐름을 적절하게 개폐할 수 있는 장치라면 적용이 가능하다.

나아가, 상기 공기개폐밸브(150)의 위치를 각 타이어(50)에 근접하게 배치하면 평상시에도 상기 공기 공급 경로가 고압으로 유지될 수 있으며, 반면 상기 공기개폐밸브(150)의 위치를 공기저장기(120)에 근접하게 배치하면 평상시에 상기 공기 공급 경로를 저압으로 유지할 수 있게 된다.

또한, 타이어압력센서(140)는 각 타이어(50)의 공기압을 측정하여 제어기(160)로 전송하게 된다. 상기 타이어압력센서(140)는 상기 타이어(50)의 공기압을 적절하게 측정하여 제어기(60)로 전송할 수 있다면 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 타이어압력센서(140)는 공기압을 측정하는 센서와 무선 통신 회로를 포함하여 구현되어, 상기 제어기(150)로 상기 타이어(50)의 공기압 측정치를 전송하거나 또는 상기 타이어(50)의 공기압 부족 상태를 알리게 된다. 나아가, 상기 타이어압력센서(140)는 측정된 공기압 데이터를 아날로그 전기 신호로 전송하거나 디지털 신호로 바꾸어 전송하는 등 다양한 방식으로 제어기(160)로 전송할 수 있다.

또한, 상기 제어기(160)에서는 상기 공기압축기(110), 공기저장기(120), 공기개폐밸브(150) 등을 포함하는 시스템의 동작을 전체적으로 제어하게 된다.

이때, 상기 제어기(160)는 트랙터 등 농작업차량(1)에 구비되는 전자제어유닛(Electronic Control Unit)을 이용하여 구현되거나, 별도의 전기 회로 등 다양한 방식으로 구성될 수도 있다.

보다 구체적인 실시예로서, 상기 제어기(160)는 작업자의 시동 후 상기 공기저장기(120)의 공기압이 미리 정해진 기준치에 미치지 못하는 경우 공기압축기(110)를 가동시켜 상기 공기저장기(120)를 충전하게 된다. 이어서, 타이어압력센서(140)를 이용해 각 타이어(50)의 공기압을 감지하여 공기압 규정치에 미치지 못하는 타이어(50)에 대해서는 공기개폐밸브(150)를 개방하여 공기공급망(130)을 통해 압축된 공기를 공급하여 충전하고, 상기 타이어(50)의 공기압이 공기압 규정치를 상회하면 상기 공기개폐밸브(150)를 차단하게 된다. 나아가, 상기 제어기(160)에서는 상기 공기저장기(120)의 공기압과 각 타이어(50)의 공기압을 상시로 감시하여 필요시 즉시 충전하도록 제어하게 된다.

보다 구체적으로, 도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)에서의 타이어 공기압 조절 프로세스를 자세하게 도시하고 있다.

도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 타이어(50)의 공기압(P0)이 미리 정해진 제1 기준치를 만족한 상태에서 타이어(50)의 열화 등으로 공기압이 낮아져 제1 기준치를 하회하게 되는 경우(도 5의 (A)), 제어기(160)에서는 타이어압력센서(140)로부터 전송되는 측정 데이터를 통해 상기 타이어(50)의 공기압이 제1 기준치 미만으로 떨어졌음을 감지할 수 있게 된다. 이에 따라, 제어기(160)는 상기 타이어(50)에 대응하는 공개개폐밸브(150)를 개방하여 공기저장기(120)에 저장된 압축된 공기를 상기 타이어(50)로 공급하여 충전시켜줌으로써, 상기 타이어(50)의 공기압을 높여 제1 기준치를 상회하도록 제어하게 된다(도 5의 (B)). 나아가, 상기 제어기(160)는 상기 타이어(50)의 공기압이 상기 제1 기준치보다 높아진 것을 확인하면 상기 공개개폐밸브(150)를 폐쇄하여 공기압의 충전을 중지하게 된다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)에서는 아래와 같은 방법으로 타이어(50)의 과충전을 방지할 수도 있다.

즉, 통상의 타이어압력센서(140)에서는 미리 정해진 주기 간격(예를 들어 10초 간격)으로 타이어(50)의 공기압을 측정하여 제어기(160)로 전송하게 되는데, 상기 주기 간격의 초반에 타이어(50)의 공기압이 미리 정해진 제1 기준치보다 높아지더라도 상기 주기 간격의 종단까지 계속하여 공기압이 높아지면서 타이어(50) 공기압 규격치의 상단(제2 기준치)보다도 더 높아질 수 있다는 문제가 나타날 수 있다.

보다 구체적인 예를 들어, 도 6(a)를 살펴보면, 타이어압력센서(140)는 미리 정해진 주기 간격(예를 들어 10초 간격)으로 타이어(50)의 공기압을 측정하게 되는 바, 제어기(160)는 t1 시점에서 타이어(50)의 공기압이 제1 기준치를 하회함을 감지하여 상기 타이어(50)에 대한 충전을 시작하게 되고, 이후 t2(=t1 + 10초)가 되어서야 다시 상기 타이어(50)의 공기압을 측정하여 제2 기준치를 상회함을 감지하면서 상기 타이어(50)에 대한 충전을 중지시키게 되는 바, 상기 타이어(50)의 공기압이 공기압 규격치의 상단(제2 기준치)보다도 더 높아지는 문제가 나타나게 된다(도 6(a)의 (C)).

이에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)에서는, 상기 미리 정해진 주기 간격(예를 들어 10초 간격) 동안 상기 타이어(50)로 압축된 공기를 주입하는 경우 미리 정해진 제2 기준치를 넘어서는지 여부를 판단하여, 상기 타이어(50)의 공기압이 상기 제2 기준치를 넘지 않도록 상기 미리 정해진 주기보다 짧은 시간 동안만 공기를 주입하도록 함으로써, 상기 타이어(50)의 과충전을 방지할 수 있게 된다.

보다 구체적으로, 도 6(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 제어기(160)는 t1 시점에서 타이어(50)의 공기압이 제1 기준치를 하회함을 감지하여 상기 타이어(50)에 대한 충전을 시작하게 되는데, 이때 상기 미리 정해진 주기 간격 동안(즉 t1 에서 t2(=t1 + 10초)까지) 상기 타이어(50)로 압축된 공기를 주입하는 경우 상기 타이어(50)의 공기압이 미리 정해진 제2 기준치를 넘어서게 될 것을 예측하여, 상기 타이어(50)에 대한 충전 종료 시간을 t3로 조정함으로써 상기 타이어(50)의 공기압이 상기 제2 기준치를 넘지 않도록 조절하여 과충전을 방지할 수 있게 된다(도 6(b)의 (D)).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)에서는, 상기 공기저장기(120)의 공기압이 제3 기준치를 넘어서면 상기 공기압축기(110)의 가동을 정지시키며, 이후 상기 공기저장기(120)의 공기압이 제3 기준치에 미치지 못하면 다시 상기 공기압축기(110)의 가동을 재개하도록 제어함으로써, 공기압축기(110)가 상시 동작되면서 발생하게 되는 동력 손실을 효과적으로 억제할 수도 있다.

이에 대하여, 도 7 및 도 8에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)에서의 공기압축기(110)의 동작 프로세스를 설명하는 순서도와 그래프를 예시하고 있다.

보다 구체적으로, 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)에서는, 먼저, 트랙터 등 농작업차량(1)의 시동이 걸리면 엔진(2)이 구동되면서 공기압축기(110)가 가동되면서 공기저장기(120)의 공기압이 상승(도 8의 (E))하게 된다(S110).

이어서, 공기저장기압력센서(170)가 상기 공기압축기(110)에 의하여 가압되어 공기저장기(120)에 저장된 공기의 압력을 측정하게 된다(S120). 또한, 상기 공기저장기압력센서(170)는 측정된 공기압 데이터를 제어기(160)로 전송하게 된다.

이에 따라, 상기 제어기(160)는 상기 공기저장기압력센서(170)에 의하여 측정된 상기 공기저장기(120)에 저장된 공기의 압력이 미리 정해진 제3 기준치를 넘어서는지 여부를 판단하게 된다(S130).

이때, 상기 측정된 공기의 압력이 상기 제3 기준치를 넘어서는 경우에는, 상기 공기저장기(120)에 적절한 압력의 공기가 저장된 상태이므로, 상기 제어기(160)에서는 상기 공기압축기(110)의 구동을 중단(도 8의 (F))시키게 된다(S140).

반면, 상기 측정된 공기의 압력이 상기 제3 기준치에 미치지 못하는 경우에는, 상기 공기저장기(120)에 저장된 공기의 압력이 타이어(50)의 충전을 위해 필요한 압력에 이르지 못한 상태이므로, 상기 제어기(160)에서는 상기 공기압축기(110)의 구동을 계속 유지시키게 된다(S150).

만약, 상기 S130단계에서 상기 측정된 공기의 압력이 상기 제3 기준치를 넘어서는 경우, 상기 S140 단계에서 상기 공기압축기(110)의 구동이 중단되면, 시간이 경과함에 따라 상기 공기저장기(120)에 저장된 공기의 누출 등에 의하여 상기 공기저장기(120)에 저장된 공기의 압력이 감소하게 되는 바, 상기 공기저장기압력센서(170)에서 측정(S120)된 공기의 압력이 상기 제3 기준치에 미치지 못하게 되면(S130), 상기 제어기(160)는 상기 공기압축기(110)를 가동(도 8의 (G))시키게 된다(S150).

이에 따라, 상기 공기저장기(120)에 저장되는 공기의 압력은 다시 상승하게 되고, 다시 일정 시간 동안 상기 공기압축기(110)가 가동되면서 상기 공기저장기(130)에 저장된 공기의 압력이 상기 제3 기준치를 넘어서게 되면 상기 제어기(160)는 재차 상기 공기압축기(110)의 구동을 중단(도 8의 (G))시켜 불필요한 동력 손실을 방지하게 된다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1)에서는, 타이어(50)의 충전을 위해 공기저장기(120)에 공기를 가압 충전함에 있어, 충전된 공기의 압력을 측정하여 공기압축기(110)의 가동 여부를 지속적으로 제어하여 줌으로써, 공기압축기(110)가 상시 동작되면서 발생하게 되는 동력 손실을 효과적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 나아가 동력의 불필요한 소모에 따른 동력의 부족으로 인해 작업 수행에 문제가 발생하는 것도 방지할 수 있게 된다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 따른 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1)에서, 상기 공기저장기(120)는 에어건(air gun)으로도 연결되어 압축된 공기를 제공할 수 있으며, 이때 상기 제어기(160)는 상기 타이어(50)의 공기압이 미리 정해진 위험 기준치에 미치지 못하는 경우 상기 에어건(air gun)으로 공기가 제공되는 것을 차단함으로써, 타이어(50)의 충전이 우선적으로 이루어지도록 하여 농작업차량(1)의 주행 능력과 작업자의 안전을 우선 확보하도록 할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 농작업차량 2 : 엔진
50 : 타이어 100 : 타이어 공기압 자동충전장치
110 : 공기압축기 120 : 공기저장기
130 : 공기공급망 140 : 타이어압력센서
150 : 공기개폐밸브 160 : 제어기
170 : 공기저장기압력센서

Claims

타이어(50)에 주입하기 위한 공기를 압축하는 공기압축기(air compressor)(110);
상기 공기압축기(110)에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기저장기(air tank)(120);
상기 공기저장기(130)에 저장된 공기를 각 타이어(50)로 공급하는 공기공급망(130);
상기 각 타이어(50)의 공기압을 측정하는 타이어압력센서(140);
상기 공기공급망(130)을 통해 상기 각 타이어(50)로 공급되는 공기의 흐름을 개폐하는 공기개폐밸브(150); 및
상기 타이어압력센서(140)에서 측정된 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 경우 상기 공기개폐밸브(150)를 개방하여 상기 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 타이어(50)로 압축된 공기를 주입하도록 제어하는 제어기(160);를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1).
제1항에 있어서,
상기 농작업차량(1)에 구비되는 N개의 타이어(50)에 대응하는 N개의 공기개폐밸브(150)가 구비되며,
상기 제어기(160)는 상기 N개의 타이어(50) 중 공기압이 제1 기준치에 미치지 못하는 타이어(50)에 대응하는 공기개폐밸브(150)를 개방하여 압축된 공기를 주입하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1).
제1항에 있어서,
상기 공기공급망(130)에는 회전 구조물과 연결 구조를 형성할 수 있는 스위블 조인트, 로터리 조인트, 볼 조인트 또는 다른 회전식 연결 구조체가 구비되어, 상기 타이어(50)와 연결 구조를 형성하여 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1).
제1항에 있어서,
상기 타이어압력센서(140)는 미리 정해진 주기마다 상기 타이어(50)의 공기압을 측정하며,
상기 제어기(160)는,
상기 미리 정해진 주기 동안 상기 타이어(50)로 압축된 공기를 주입하는 경우 미리 정해진 제2 기준치를 넘어서는지 여부를 판단하여,
상기 타이어(50)의 공기압이 상기 제2 기준치를 넘지 않도록 상기 미리 정해진 주기보다 짧은 시간 동안 공기를 주입하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1).
제1항에 있어서,
상기 공기저장기(120)에는 공기저장기압력센서(170)가 구비되어 상기 공기저장기(120)의 공기압을 측정하며,
상기 제어기(160)는,
상기 공기저장기(120)의 공기압이 제3 기준치를 넘어서면 상기 공기압축기(110)의 가동을 정지시키며, 이후 상기 공기저장기(120)의 공기압이 제3 기준치에 미치지 못하면 다시 상기 공기압축기(110)의 가동을 재개하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1).
제1항에 있어서,
상기 공기저장기(120)는 에어건(air gun)으로도 연결되어 압축된 공기를 제공하며,
상기 제어기(160)는,
상기 타이어(50)의 공기압이 미리 정해진 위험 기준치에 미치지 못하는 경우에는, 상기 에어건(air gun)으로 공기가 제공되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1).
제1항에 있어서,
상기 공기압축기(110)는 농작업차량(1)의 배터리를 전원으로 동작하며,
상기 제어기(160)는,
상기 농작업차량(1)의 시동이 걸려 엔진(2)이 구동되는 경우에만 상기 공기압축기(110)가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 자동충전장치(100)가 구비된 농작업차량(1).