耕作機の安全装置

本発明は、耕作機の安全装置に関し、特に、トラクター用の犁、両用犁、溝犁、培土器、心土破鎖機などの耕作機が耕作地を耕作する際、石や岩石などの障害物によって過負荷が発生する場合、衝撃を緩和して破損を防止すると共に、作業の能率を向上させ、且つ、非常に簡単な構造での製造が可能である耕作機の安全装置に関する。

本発明では、耕作機の中で代表的に使われている犁を例に挙げて、従来の技術と本発明の技術について説明するが、これは犁に限られない。

一般的に、犁とは、作物を栽培する目的として牛馬などの家畜や機械などを利用して土を掘り起こし、覆すことで畝を作るのに使われるものである。

従来のトラクター用犁装置は、トラクターのサイズや馬力によって複数の犁部を具備した多用犁装置からなる。普通は、トラクター用犁装置は、犁部が3個から8個までの複数で備えられており、それぞれの犁部がメインフレームに対してジグザグに設けられるか牽引方向に対して斜線にメインフレームに設けられる。

前記従来のトラクター用犁装置の作業時に、犁作業を進行する際、土中に埋められている岩石に犁部が衝突するような突発状況が発生することもある。これによって、犁部が単にメインフレームに固定されて設けられている場合には岩石による衝撃力がそのまま与えられるので、犁部が破損するか形状が変形してしまったり、溝の形態を崩したり、装置全体の故障を発生させる問題がある。

よって、本願の出願人の特許文献1(トラクター用犁装置)では、犁部の破損を防止できる安全装置が提案されている。

このような従来の技術のトラクター用装置は、「前方にトラクターと連結されて牽引されるトラクター連結部を備えるメインフレームと、前記メインフレームに回転が可能になるように設けられる複数の犁部と、前記犁部のそれぞれを上下回転させる複数の駆動シリンダーと、前記メインフレームに固定されて設けられて、ピストンロードが内外に挿入及び突き出されるようにスライド可能に装着された緩衝シリンダーと、前記駆動シリンダーの一側と緩衝シリンダーの一側を連結する第1の油圧ラインと、前記メインフレームに固定されて設けられて、ピストンロードが内外に挿入及び突き出されるようにスライド可能に装着された補助シリンダーと、前記緩衝シリンダーの他側と補助シリンダーの一側を連結する第2の油圧ラインと、前記補助シリンダーの他側と駆動シリンダーの他側を連結する第3の油圧ラインと、で構成」されている。

動作過程について説明すれば、犁部が岩石にかかればその岩石による外力によって上方に回転するようになり、この時、駆動シリンダーの内部の油圧が第1の油圧ラインを通じて緩衝シリンダーの流入口に流入され、これによりシリンダーロードが緩衝シリンダーの内部に挿入されながら流出口を通じて緩衝シリンダーの内部の油圧が補助シリンダーの流入口に第2の油圧ラインを通じて流出される。

同時に、補助シリンダーのシリンダーロードも補助シリンダーの内部に挿入されながら内部の油圧が流出口に流出され、第3の油圧ラインを通じて駆動シリンダーの他側に流入されることで、岩石による過度な圧力を吸収するようになる。

岩石によって上方に回転するようになった犁部が元の位置に戻されれば、逆に油圧が補助シリンダーと緩衝シリンダーに流入されるところ、すなわち、駆動シリンダーの他側から流入された油圧が第3の油圧ラインを通じて補助シリンダーの流出口に流入され、シリンダーロードを押して外部に引き出し、補助シリンダーの内部の油圧は流入口を通じて流出され、第2の油圧ラインを介して緩衝シリンダーの流出口に流入される。

よって、緩衝シリンダーのシリンダーロードが外部に引き出され、内部の油圧が第1の油圧ラインを通じて駆動シリンダーに流入されることで、元の位置に戻される。

この際、補助シリンダーのシリンダーロードを弾性支持するために補助シリンダーの内部にはバネが設けられ、シリンダーロードが流入される油圧によって内側に挿入される際、これを弾性力を持ちながら支持するようになる。

ところで、このような従来の技術は、各駆動シリンダーと補助シリンダー、及び緩衝シリンダーを連結する多くの油圧ラインが備えられるべきなので、非常に複雑であり、且つ製造コストも大きく増加する。

さらに、補助シリンダーの場合、内部にバネが設けられているので、犁が地を掘る都度、補助シリンダーから流出された油圧が駆動シリンダーに第3の油圧ラインを通じて流入されることで、シリンダーロードが圧縮されて、岩石などの障害物によって妨害されないとしても犁が少しずつ後方に反り返られるので、地が均一に耕作されないという問題があった。

韓国登録特許第10−1117769号

本発明は、このような従来の問題点を解決するために、駆動シリンダーのみによって耕作機に加えられる障害物の衝撃を緩和させることで、構造が簡単であり、且つ耕作機を安定的に支持できるようにした耕作機の安全装置を提案するのにその目的がある。

上記の目的を達成するための本発明の第1の実施例に係る耕作機用安全装置は、前方にトラクターと連結されて牽引されるトラクター連結部を備えるメインフレームと、前記メインフレームに上下方向への回転が可能になるように設けられて地を耕作する耕作部と、前記耕作部をメインフレームからの回転を弾性支持する駆動シリンダーと、で構成された耕作機の安全装置において、前記駆動シリンダーは、ロードが挿入される胴体の一側にそれぞれ形成された第1の流入孔と第2の流出孔と、胴体の他側にそれぞれ形成された第1の流出孔と第2の流入孔と、前記第1の流出孔に設けられる逃がし弁と、前記逃がし弁と第1の流入孔を連結する第1の油圧ラインと、前記第2の流出孔と第2の流入孔を連結する第2の油圧ラインと、前記第2の流出孔または第2の流入孔または第2の油圧ライン上に設けられ、第2の流出孔に油圧が逆流入されることを防止するチェック弁と、で構成される。

本発明の第2の実施例に係る耕作機用安全装置は、前方にトラクターと連結されて牽引されるトラクター連結部を備えるメインフレームと、前記メインフレームに上下方向への回転が可能になるように設けられて地を耕作する耕作部と、前記耕作部をメインフレームから弾性支持する駆動シリンダーと、で構成された耕作機の安全装置において、前記駆動シリンダーは、胴体の両側にそれぞれ挿入される第1のロードと第2のロードと、前記胴体の中央部位にそれぞれ形成される第1の流出孔と第3の流入孔と、前記第1のロードが挿入される胴体の一側にそれぞれ形成された第1の流入孔と第2の流出孔と、前記第2のロードが挿入される胴体の他側にそれぞれ形成された第2の流入孔と第3の流出孔と、前記第1の流出孔に設けられる逃がし弁と、前記逃がし弁と第1の流入孔を連結する第1の油圧ラインと、前記逃がし弁と第2の流入孔を連結する第2の油圧ラインと、前記第2の流出孔と第3の流入孔を連結する第3の油圧ラインと、前記第3の流出孔と第3の流入孔を連結する第4の油圧ラインと、前記第2の流出孔または第3の油圧ライン上に設けられ、第2の流出孔に油圧が逆流入されることを防止する第1のチェック弁と、前記第3の流出孔または第4の油圧ライン上に設けられ、第3の流出孔に油圧が逆流入されることを防止する第2のチェック弁と、で構成される。

本発明の第3の実施例に係る耕作機用安全装置は、前方にトラクターと連結されて牽引されるトラクター連結部を備えるメインフレームと、前記メインフレームに上下方向への回転が可能になるように設けられて地を耕作する耕作部と、前記耕作部をメインフレームから弾性支持する駆動シリンダーと、で構成された耕作機の安全装置において、前記駆動シリンダーは、ロードが挿入される胴体の一側に形成された第1の油圧孔と、胴体の他側に形成された第2の油圧孔と、前記第1の油圧孔と第2の油圧孔を連結する油圧ラインと、で構成される。

このような本発明は、従来のように遠隔地に補助シリンダーと緩衝シリンダーが設けられず、且つ、これを連結する油圧ラインが不要であり、駆動シリンダー自体の流入孔と流出孔を油圧ラインで連結することで、構造が非常に単純であると共に、製造コストも低下する利点がある。

さらに、障害物により妨害されない平常の耕作時にもシリンダーのロードに一定した圧力が形成されることで、耕作部が持ち上げられることが発生しないので均一な耕作が可能になる。

本発明が適用された耕作機を例示する説明図

本発明の第1の実施例を示す説明図

本発明の第2の実施例を示す説明図

本発明の第3の実施例を示す説明図

加圧板の加圧力を調節するための構造を示す説明図

加圧板の加圧力を調節するための構造を示す説明図

添付した図面を参照しながら本発明について説明する。 本発明では耕作機の一種である犁を例に挙げて説明する。

図1は、本発明が適用された耕作機を例示する図であって、メインフレーム100、耕作部200、駆動シリンダー300で構成される。

メインフレーム100は前方にトラクターと連結されて牽引されるトラクター連結部を備える。

耕作部200、すなわち犁部200は実質的に犁作業、すなわち土を掘りあげて覆す役割をするものであって、前記メインフレーム100に設けられる。

犁部200はメインフレーム100に上下回転が可能になるように設けられて、犁さき及び犁のへらで構成される。

駆動シリンダー300は犁部200に1対1に対応されるように設けられ、このような駆動シリンダー300は油圧を利用した油圧シリンダーであり、犁部200の上下回転時に、これに連動して直線往復運動する複動シリンダーである。

このようなシリンダー300のロード311端部は犁部200の上側で回転結合部210によって回転が可能になるように結合され、シリンダー300の後端は結合部110によってメインフレーム100に回転が可能になるように結合される。

図2は、本発明の第1の実施例に係る駆動シリンダー300の構造であって、シリンダー胴体310の一側にロード311が結合され、そのロード311の前端には加圧板312が形成され、後端は犁部200の回転結合部210に結合されるためのピン組み立て部313が形成されている。

また、胴体310の一側、すなわち、ロード311が挿入される一側には第1の流入孔305と第2の流出孔306がそれぞれ形成されるところ、このような第1の流入孔305と第2の流出孔306はロード311が伸張された際、加圧板312の後側部位に位置する。

胴体310の他側には第1の流出孔302と第2の流入孔309がそれぞれ形成され、第1の流出孔302には逃がし弁303が設けられている。

このような逃がし弁303は、シリンダー胴体301の内部に一定した油圧が形成された場合に開かれる構造である。

前記逃がし弁303と第1の流入孔305との間には第1の油圧ライン304が連結されるところ、第1の油圧ライン304は金属管の形態を有し、また第2の流出孔306と第2の流入孔309との間には金属管の形態の第2の油圧ライン307が連結される。

第2の油圧ライン307上にはチェック弁308が設けられ、第2の流出孔306から流出された油圧がまた第2の流出孔306側へ逆流されることを防止しながら第2の流出孔306から第2の流入孔309にのみ油圧が流れるようにする。

このようなチェック弁308は第2の流出孔306または第2の流入孔309に設けられることができる。

本発明の第1の実施例に係る動作について説明する。

平常の地を耕作する際にはロード311が伸張された状態なので、胴体301の内部、すなわち、加圧板312の前方には一定した圧力が形成され、犁部200が上側に回転しないように支持するようになる。

この際、逃がし弁303は、胴体301の内部に設定された圧力よりも過度な圧力が形成されていない状態なので、閉じられた状態になる。

犁部200が石や岩石などの障害物によって妨害されるようになり、胴体301の内部の圧力よりも大きな力が犁部200に印可され、犁部200がメインフレーム100から上側に回転して持ち上げられて障害物を回避するようになるところ、この際、ロード311が圧縮されることによって胴体301の内部の圧力が増加するようになる。

胴体301の内部の圧力が過度に増加され、逃がし弁303の設定圧力よりも大きくなれば、逃がし弁303が開かれるようになり、胴体301の内部の油圧は第1の流出孔302と逃がし弁303、第1の油圧ライン304、及び第1の流入孔305を通じて加圧板312の後方部位に流入される。

これと同時に、第2の流出孔306を通じて加圧板312の後方に形成された圧力が第2の油圧ライン307と第2の流入孔309を通じて加圧板312の前方部位に流入され、この際、加圧板312の前方部位に形成された圧力はチェック弁308によって第2の流出孔306に逆流しなくなる。

結局、加圧板312の前方部位と後方部位が互いに油圧を共有しながら同じ圧力が形成されるが、加圧板312の後面部位はその前面部位よりロード311の太さだけ圧力が加えられる面積が減るようになることで、加圧板312の前面部位が後面部位よりも更に大きな圧力を受けるようになり、ロード311が伸張される力を有するようになる。

よって、犁部200が障害物を回避した後には加圧板312の前面部位に加えられる圧力によってロード311が伸張されるので、犁部200は元の位置に戻され、これと同時に加圧板312の後方部位の油圧は第2の流出孔306を通じて第2の流入孔309に流入されるようになる。

犁部200が障害物によって妨害されない平常の耕作作業時には、加圧板312の前面部位に作用する圧力が後面部位に作用する圧力よりも大きくなり、犁部200は容易に持ち上げられなくなるので、地が均一に耕作される。

このような構造は、駆動シリンダー300の油圧を外部の別途のシリンダーに連結しないことで非常に単純な構造を有するようになる。

図3は、本発明の第2の実施例であって、シリンダーのロード337、340が胴体321の両側に挿入された構造である。

第1のロード337の加圧板336の後方部位にそれぞれ第1の流入孔325と第2の流出孔326が形成され、第2のロード338の加圧板339の後方部位にもそれぞれ第2の流入孔331と第3の流出孔332が形成される。

尚、第3の油圧ライン307または第2の流出孔326には第1のチェック弁328が設けられ、第2の流出孔326から流出された油圧がまた第2の流出孔326の方に逆流されることを防止しながら、第2の流出孔326から第3の流入孔329のみに油圧が流れるようにする。

さらに、第4の油圧ライン333または第3の流出孔332には第2のチェック弁334が設けられ、第3の流出孔332の方への逆流を防止しながら、第3の流出孔332から第3の流入孔329のみに油圧が流れるようにする。

このような第1のチェック弁328は第2の流出孔326または第3の油圧ライン327に設けられることができ、且つ、第2のチェック弁334は第3の流出孔332または第4の油圧ライン333に設けられることができる。

第1のロード335のピン組み立て部337と第2のロード338のピン組み立て部340は、各々メインフレーム100の結合部110と犁部200の回転結合部210にそれぞれ回転ができるように結合される。

このような本発明の第2の実施例の動作過程も第1の実施例と類似しているところ、耕作部200が障害物によって上側を回転する際、胴体321の両側の第1のロード335と第2のロード338が圧縮され、油圧が逃がし弁323を通じて第1の流入孔325及び第2の流入孔331に分配されて流入され、加圧板336、339の後方部位の油圧は第3の油圧ライン327と第4の油圧ライン333を通じて第3の流入孔329に流入される。

その後、障害物の回避が完了すれば、犁部200の自重と加圧板336、339の前面部位に作用する圧力によって犁部200が下降するようになり、地の耕作時に加圧板336、339の前面部位が後面部位よりも大きな圧力が作用することで犁部200は容易に持ち上げられなくなるので、地が均一に耕作される。

図4は、本発明の第3の実施例であって、シリンダー胴体351の一側にロード356が結合され、そのロード356の前端には加圧板357が形成され、後端は犁部200の回転結合部210に結合されるためのピン組み立て部358が形成されている。

また、胴体351のロード356が挿入される一側には第1の油圧孔354が形成され、このような第1の油圧孔354はロード356が伸張された際、加圧板357の後側部位に位置するようになる。

胴体351の他側には第2の油圧孔352が形成されており、第1の油圧孔354と第2の油圧孔352との間には金属管の形態の油圧ライン353が連結される。

よって、耕作部200が障害物によって上側を回転する際、ロード356が圧縮され、加圧板357の前方部位の油圧が第2の油圧孔352を通じて第1の油圧孔354に流入される。

この際、加圧板357の前方部位の油圧と後方部位の油圧は同一になるが、加圧板357の後面部位に作用する圧力はロード356の太さだけ圧力が加えられる面積が減るので、加圧板357の前面部位が後面部位よりも更に大きな圧力を受けるようになり、ロード356が伸張される力を有するようになる。

犁部200が障害物を回避した後には加圧板357の前面部位に加えられる圧力によってロード356が伸張されるので、犁部200は元の位置に戻され、これと同時に加圧板357の油圧は油圧ライン353を通じて第2の流入孔352に流入される。

犁部200が障害物によって妨害されない平常の耕作作業時には、加圧板357の前面部位に作用する圧力が後面部位に作用する圧力よりも大きくなり、犁部200は容易に持ち上げられなくなるので、地が均一に耕作される。

一方、図5に示すように、本発明の第1の及び第3の実施例では、回転結合部210に回転アーム360が上下方向に回転が可能になるように結合され、その回転アーム360にはナット部材361が固定され、シリンダー300に挿入されない部位のロード311の外側にはネジ山362が形成されてナット部材361と結合される。

よって、ナット部材361に結合されて固定されるロード311の位置によって、シリンダー300の内部の加圧板の位置が決定されることで、これにより油圧空間の油圧のサイズが変わるようになる。

つまり、ロード311のストローク距離によって加圧板の加圧力が調節される構造であって、冬季にはロード311を回転させてシリンダー300の内部にもっと前進させることで、加圧板の位置を前方に移動させて初期状態を設定するようになる。

これは油圧空間での油圧を大きくして、寒い気温による油圧の凝縮時にも適切な油圧が維持できるようにする。

また、暑い夏季には油圧が膨脹されるので、ロード311を後進させて加圧板の位置を後方に移動させて初期状態を設定することで、適切な圧力を維持させるようにする。

結局、ロード311の初期状態を固定することで、シリンダー300の内部から発生する圧力のサイズを調節することができる。

このような回転アーム360とナット部材361は結合部110に形成されることができ、シリンダー300は反対方向に設けられて後方が回転結合部210に回転ができるように結合され、ロード311がナット部材361に結合される構造を有することもできる。

また、このような構造は、本発明の第2の実施例に適用されて第1のロード335及び第2のロード338にも適用されることができる。

つまり、回転結合部210と結合部110にそれぞれ回転アームが備えられ、その回転アームに備えられたナット部材に第1のロード335と第2のロード338がそれぞれ結合される構造を有することができる。

図6は、シリンダー300の後方に長ボルト363を連結し、前記長ボルト365を結合部110の回転軸111を貫通して上下方向に回転が可能になるように位置させ、回転軸111の後方及び前方でナット部材363、364によって長ボルト365の位置を固定させる構造である。

これにより、シリンダー300の前後方位置を変更することでロード311のストローク距離が制限され、加圧板の加圧力を調節することができる。

このような構造はシリンダー300を反対に位置させて回転結合部210に適用させることができる。

301 シリンダー胴体 302 第1の流出孔 303 逃がし弁 304 第1の油圧ライン 305 第1の流入孔 306 第2の流出孔 307 第2の油圧ライン 308 チェック弁 309 第2の流入孔 310 ピン組み立て部 311 ロード 312 加圧板 313 ピン組み立て部