트랙터용 경작기의 안전장치{Safety apparatus for cultivator}
본 발명은 쟁기 또는 배토기 등의 트랙터용 경작기에 안전장치에 관한 것으로, 특히 경작 작업시 쟁기날 또는 배토기날에 암석으로 인한 과부하 발생시 충격을 완화시켜 파손 방지 및 작업 능률을 향상시킬 수 있도록 한 트랙터용 경작기의 안전장치에 관한 것이다.
일반적으로 쟁기 또는 배토기 등의 경작기는 농작물을 키우기 위해 흙을 파서 일구고 뒤집어 엎는 데 사용한다. 이하 배경기술로서 트랙터용 쟁기를 예로들어 설명한다. 트랙터용 쟁기는 트랙터의 크기나 마력에 따라 복수의 쟁기부를 구비한 다련 쟁기장치로 이루어진다. 보통 트랙터용 쟁기는 쟁기부가 3 내지 8개까지 복수로 구비되어 있으며, 각각의 쟁기부가 메인 프레임에 대하여 지그재그로 설치되거나 견인 방향에 대하여 사선으로 메인 프레임에 설치되기도 한다. 상기 종래의 트랙터용 쟁기의 작업시 쟁기 작업을 진행할 때, 흙속에 파묻힌 암석에 쟁기부가 충돌하는 돌발 상황이 발생할 수 있다. 그에 따라, 쟁기부가 단순히 메인 프레임에 고정 설치되어 있는 경우에는 암석으로 인한 충격력을 그대로 전달 받아 쟁기부가 파손되거나 형상이 변형되어 이랑의 형태를 무너뜨리거나 장치 전체의 고장을 발생시키는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 용이하게 설치할 수 있고, 경작날에 암석으로 인한 과부하 발생시 충격을 완화시켜 장치의 파손 방지 및 작업 능률을 향상시킬 수 있도록 한 트랙터용 경작기의 안전장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 트랙터용 경작기의 안전장치는, 전방에 트랙터와 연결되어 견인되는 트랙터 연결부를 구비하는 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 회동 가능하게 설치되는 경작날; 상기 메인 프레임과 경작날 사이에 설치되어 경작날의 상측방향 회전을 유압에 의해 지지하는 유압 실린더; 상기 유압 실린더와 일체로 형성되어, 유압 실린더의 내측의 유압을 공유함과 아울러 공유된 유압을 탄성체에 의해 가압하도록 형성된 완충 실린더;로 구성된다.
본 발명에 따른 트랙터용 경작기의 안전장치는 경작날의 회전을 지지하도록 유압 실린더를 구비하고, 또한 기온의 변화에 따른 유압 실린더 내의 유압이 변동되지 않도록 하는 구조를 가짐으로써 항시 일정한 유압을 유지하도록 하여 경작기의 작업 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명에 따른 트랙터용 경작기 중 쟁기의 구조를 보인 도
도2는 본 발명의 안전장치의 제1 실시예를 보인 도
도3은 본 발명의 제2 실시예를 보인 도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 트랙터용 경작기의 안전장치를 상세히 설명한다. 본 발명에서는 경작기의 하나인 쟁기를 예로 들어서 설명하지만, 이러한 구조와 원리는 배토기 등의 다른 경작기에도 모두 적용이 가능하다. 본 발명의 트랙터용 경작기의 안전장치는, 도1에 도시된 바와 같이 메인 프레임(100), 쟁기부(200), 유압 실린더(300), 완충 실린더(320)를 포함하여 이루어진다. 메인 프레임(100)은 도1에 도시된 바와 같이 후술할 각종 구성요소와 결합되어 지지하는 뼈대로서, 소정의 형상을 가지고, 전방에 트랙터(미도시)와 연결되어 견인되는 트랙터 연결부(150)를 구비한다. 메인 프레임(100)의 재질은 강철 재질로 제작됨이 일반적이며, 상기 트랙터 연결부(150)와 일체로 용접 결합되어 이루어진다. 트랙터 연결부(150)는 도면에는 도시되어 있지 않으나 트랙터의 후방과 연결되어 트랙터의 전방 이동과 함께 메인 프레임(100)을 이동시키기 위한 연결자 역할을 한다. 상기 트랙터 연결부(150) 및 메인 프레임(100)은 각종 구성요소나 트랙터와의 결합관계에 따라 그 형상이 달라질 수 있다. 쟁기부(200)는 실질적으로 쟁기 작업, 즉 흙을 파서 일구고 뒤집는 역할을 하는 것으로, 상기 메인 프레임(100)에 설치되며, 쟁기날 뿐만 아니라 배토기인 경우 배토기날이 될 수 있고, 여타의 경작기의 경작날이 될 수 있다. 각각의 쟁기부(200)는 메인 프레임(100)에 상하 회동 가능하게 설치되고, 보습 및 볏으로 구성된다. 유압 실린더(300)는 복수개가 구비되어 상기 쟁기부(200)와 메인 프레임(100) 사이에서 1:1 대응되도록 설치되고, 이러한 유압 실린더(300)는 유압을 이용한 유압 실린더이며, 쟁기부(200)의 상하 회전시 이에 연동하여 직선 왕복운동하는 복동 실린더이다. 상기 유압 실린더(300)에는 완충 실린더(320)가 일체로 형성되어 유압 실린더(300)의 유압을 공유하게 되는데, 이러한 구조를 도2를 참조하여 설명한다. 메인 프레임(100)에는 쟁기부(200)를 회전 결합핀(111)에 의해 핀 결합하여 상하방향으로 회전시키기 위한 'ㄷ'자 형의 체결구(110)가 장착되어 체결볼트(120)에 의해 체결되고, 체결구(110)의 상측으로는 유압 실린더(300)의 일측을 핀 결합하여 지지하기 위한 실린더 지지부(130)가 일체로 형성된다. 또한 쟁기부(200)의 상측에도 유압 실린더(300)의 타측을 핀 고정하기 위한 실린더 고정부(230)가 일체로 형성되어 있어서, 실린더 지지부(130)와 실린더 고정부(230) 사이에 유압 실린더(300)가 설치되는 것이다. 실린더 고정부(230)에는 유압 실린더(300)의 로드(301)의 단부가 핀 결합되고, 실린더 지지부(130)에는 유압 실린더(300)의 후방이 핀 결합되며, 쟁기부(200)가 돌이나 바위 등에 걸려 상측방향으로 회전하면 유압 실린더(300)가 이를 지지하게 된다. 유압 실린더(300)에는 일체로 완충 실린더(320)가 구비되는데, 상기 완충 실린더(320)는 유압 실린더(300)에 형성된 유압 이동공(302)을 통해 유압 공간(310)에 수용된 유압을 공유하도록 몸체(321)가 형성되며, 몸체(321)의 내측에는 유압을 가압할 수 있도록 유압 가압판(323)이 구비된다. 이러한 유압 가압판(323)은 하측에 공유된 유압이 상측으로 유입되지 않도록 기밀을 유지하면서도 유압을 유압 실린더(300)의 유압공간(310)으로 가압하는 역할을 한다. 몸체(321)의 내부에서 상기 유압 가압판(323)의 상측으로는 코일 스프링 형태의 탄성체(322)가 장착되어 그 하단이 유압 가압판(323)과 접촉되고, 그 탄성체(322)의 상측으로는 탄성체(322)를 하방으로 가압하도록 탄성체 지지판(325)이 장착된다. 상기 탄성체 지지판(325)은 압력조절볼트(324)에 의해 위치가 고정되며, 압력조절볼트(324)는 몸체(321)의 외측으로 연장되어 작업자가 탄성체 지지판(325)의 위치를 조절할 수 있도록 한다. 따라서, 탄성체 지지판(325)의 위치에 따라 유압 가압판(323)의 가압력이 결정되며, 유압 실린더(300)의 유압공간(310)으로부터 이동되는 유압을 탄성체(322)와 압력조절볼트(324)에 의해 결정된 가압력으로 탄성지지하는 것이다.
이러한 본 발명의 동작을 설명한다. 먼저 트랙터에 의해 쟁기장치가 견인되며, 쟁기부(200)가 흙을 갈아 엎으면서 쟁기 작업을 수행하게 된다. 그러나, 쟁기 작업시 흙속에는 작업자도 발견하지 못한 암석이 박혀 있을 수 있어 쟁기부(200)의 끝단에 암석이 걸리게 된다. 만일, 쟁기부(200)가 암석에 걸려 상방으로 들리지 않는다면, 쟁기부(200)가 파손될 수 있다. 따라서, 쟁기부(200)가 암석에 걸리면 그 암석에 의한 외력에 의해 상방으로 회전하게 되고, 이때 유압 실린더(300) 내부의 유압이 암석에 의한 과도한 압력을 흡수하게 되며, 유압 공간(310)의 유압은 유압 이동공(302)을 통하여 완충 실린더(320)로 이동하게 되는데, 이때, 탄성체(322)와 압력조절볼트(324)에 의해 결정된 가압력으로 유압을 탄성지지한다. 이후 장애물 극복시에는 다시 쟁기부(200)는 유압 실린더(300)와 완충 실린더(320)의 유압 및 그리고 자중에 의해 하방으로 회전하여 원위치로 복귀된다. 결국, 쟁기부(200)에 암석등에 의한 과부하가 발생하는 경우 쟁기부(200)가 상측방향으로 회전하여 장애물을 극복하고, 정상적인 쟁기 작업의 경우에는 유압 실린더(300)와 완충 실린더(320)의 유압에 의해 쟁기부(200)가 상측방향으로 회전하는 것이 방지되는 것이다. 유압 실린더(300)에 완충 실린더(320)를 추가로 구비하는 이유는 산간지방이나 겨울철 등에 기온의 급감에 의하여 유압 실린더(300) 내부의 유압이 응축되면 압력이 떨어져 쟁기작업시에 쟁기부(200)가 작은 외력에 의해서도 쉽게 상방으로 회동하기 때문에 쟁기작업이 이루어질 수 없게 된다. 따라서 기온에 의하여 유압 실린더(300) 내부의 유압이 떨어지더라도 완충 실린더(320)와 그 내측에 장착된 탄성체(322)에 의하여 완충 실린더(300)의 내부에 유압이 유지되도록 하는데, 기온의 급감에 의하여 완충 실린더(300)의 내부의 유압이 떨어져 실린더 로드(301)가 삽입되려고 하지만, 완충 실린더(320)의 탄성체(322)가 유압공간(310)의 유압을 로드(301)쪽으로 탄성력으로 가지고 지지하고 있기 때문에 유압 실린더(300)의 내부에는 일정한 압력이 유지 된다. 그러므로 기온이 급감한 상태에서 유압 실린더(300)의 내부에는 유압이 떨어지지 않고 형성되어 있어서 쟁기작업이 이루어질 수 있는 것이다.
도3은 본 발명의 다른 실시예를 보인 도로서, 메인 프레임(100)과 쟁기부(200) 사이에 설치되는 유압 실린더(400)의 전방과 후방에는 각각 제1 로드(401)와 제2 로드(410)가 형성되는데, 제1 로드(401)의 단부는 쟁기부(200)에 핀 결합되어 쟁기부(200)의 회전동작에 의해 유압 실린더(400)로부터 왕복운동을 하게 된다. 제2 로드(410)는 볼트로 형성되고, 전방은 유압 실린더(400)의 내측으로 인입되어 그 단부에 유압 가압판(411)이 형성된다. 또한, 유압 실린더(400)의 후방은 브라켓(410)에 의해 실린더 지지부(130)에 회전이 가능하도록 핀 결합된다. 유압 실린더(400)의 내부에서 제1 로드(401)와 제2 로드(410) 사이에 유압공간(402)이 형성되며, 제2 로드(410)에 의해 유압 가압판(411)의 위치가 결정됨으로써 이로인해 유압 공간(402)의 유압의 크기가 달라지게 된다. 즉, 겨울철에는 유압 가압판(411)의 위치를 전방으로 이동시켜 제1 로드(401)에 가해지는 유압을 크게 하여 기온에 의한 유압의 응축시에도 적절한 유압을 유지할 수 있도록 하는 것이다. 도4는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 유압 가압판(411)의 전방에 코일 스프링으로 된 탄성체(420)가 장착되고, 상기 탄성체(420)의 전방에 탄성 가압판(421)이 구비되어 제1 로드(401)의 압축시에 볼트로 형성된 제2 로드(410)와 탄성체(322)에 의해 결정된 가압력으로 유압공간(402)의 유압을 탄성지지한다.
100 : 메인 프레임 110 : 체결구
111 : 회전 결합핀 120 : 체결볼트
130 : 실린더 지지부 140 : 트랙터 연결부
200 : 쟁기부 230 : 실린더 고정부
300 : 유압 실린더 301 : 로드
310 : 유압공간 320 : 완충 실린더
321 : 몸체 322 : 탄성체
323 : 유압 가압판 324 : 압력조절볼트
325 : 탄성체 지지판 400 : 유압 실린더
401 : 제1 로드 402 : 유압공간
403 : 브라켓 410 : 제2 로드
411 : 유압 가압판 420 : 탄성체
421 : 탄성 가압판 |
