트랙터용 보조바퀴{Auxiliary wheel of tractor}
본 고안은 트랙터용 보조바퀴에 관한 것으로서, 더 상세하게는 트랙터의 경운바퀴에 착탈 가능하게 부착되어 트랙터가 물이 많은 논이나 진흙밭과 같은 연약지반을 통과할 때 원활하게 작업을 수행할 수 있도록 하는 트랙터용 보조바퀴에 관한 것이다. 트랙터는 견인력을 이용하여 각종 작업을 수행하는 자동차로서, 주로 농업용이나 건설용으로 사용하고 있다. 트랙터의 구조는 기본적으로는 일반 자동차와 같으나 강력한 엔진을 장착하고 있어 견인력이 좋고 튼튼하다. 특히 트랙터는 농경용으로 발달하였으며, 오늘날에도 경작(耕作)용의 가래·쟁기·써레·수확기 등을 견인하는 농작업에 필수적인 장비이다. 이와 같은 트랙터는 그 용도상 단단한 지반보다는 물이 많는 논이나 진흙밭과 같은 연약지반에서 작업하는 경우가 많다. 이 경우에 트랙터의 중량으로 인하여 트랙터의 경운바퀴가 흙속에 약간만 빠져도 진행하는데 많은 동력이 소모되며 경우에 따라서는 바퀴만 공회전되면서 지면을 손상시키기 때문에 괭이나 삽 등으로 뒷처리를 해야 하는 불편함이 있다. 이러한 점을 해소하기 위하여 트랙터의 경운바퀴에 톱니가 부착된 보조바퀴를 추가로 설치하여 작업면의 조건에 관계없이 트랙터가 진행하는데 지장이 없도록 한 기술이 한국 실용신안 공개 1994-0025792호 및 한국 실용신안공고 1996-0005248호 등에 개시되어 있다. 그러나 상기와 같은 종래기술의 트랙터용 보조바퀴에 의해서도 큰 중량의 트랙터가 물논이나 진흙에 빠져 진행이 되지 않는 문제점을 여전히 발생하고 있다. 또한 종래기술의 트랙터용 보조바퀴는 그 구조가 복잡하여 생산단가가 많이 소요되는 문제점이 있었다.
본 고안은 종래기술의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 트랙터가 물논이나 진흙과 같은 연약지반에서도 원활하게 작업을 수행할 수 있는 트랙터용 보조바퀴를 제공하는 것을 목적으로 한다 본 고안의 다른 목적은 바퀴 구조가 단순화하여 생산단가가 현저히 감소되는 트랙터용 보조바퀴를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴는 트랙터의 바퀴에 체결되는 결합수단이 마련된 체결부재; 상기 체결부재를 중심으로 바깥쪽에 방사상으로 일정 간격으로 배치되는 복수개의 날개; 및 상기 체결부재와 날개를 상호 연결하는 복수개의 지지부재;를 구비한다. 상기 각 날개는 트랙터가 연약 지반을 통과 시에 흙과 공기를 수용하는 수용부를 제공하도록 바깥쪽으로 개방된 U 자 형상을 가진 것을 특징으로 한다. 상기 각 날개의 외주면은 보조바퀴의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 가진 원호 형상을 가지고, 상기 각 날개의 내주면은 그 중앙부로부터 가장자리로 갈수록 수용부의 깊이가 점진적으로 감소되는 곡률을 가진 것이 바람직하다. 또한 상기 각 날개의 제1측면 제2측면 중 적어도 하나의 측면이 바깥쪽을 향하여 경사진 것이 바람직하다. 본 고안의 다른 측면에 따르면, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 트랙터용 보조바퀴는 원판 형상으로 형성되고 그 중앙부에 트랙터에 바퀴에 체결되는 복수개의 결합구멍이 형성된 하부 플레이트; 상기 하부플레이트의 중앙부로부터 방사상으로 일정 간격으로 배치되고 상기 하부 플레이트에 수직으로 결합되며 중앙부로부터 양단부로 갈수록 바깥쪽으로 휘어지는 원호 형상을 가진 복수개의 원호형 플레이트; 및 상기 원호형 플레이트의 상면에 수직으로 결합되고 상기 하부 플레이트의 결합구멍이 노출되도록 중공부가 형성된 상부 플레이트;를 구비한다. 상기 하부 플레이트, 복수개의 원호형 플레이트 및 상부 플레이트가 상호 협동하여 트랙터가 연약지반을 통과 시에 흙과 공기를 수용하는 수용부를 형성하도록 바깥쪽으로 개방된 U 자 형상의 복수개의 날개를 제공한다. 이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도1 및 도2는 본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴의 제1 실시예를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 본 실시예의 트랙터용 보조바퀴는 체결부재(11), 복수개의 날개(13) 및 지지부재(12)로 구성된다. 상기 체결부재(11)는 보조바퀴의 중심부에 원판 형상으로 마련되고 트랙터의 경운바퀴(100)의 축(11)에 체결되는 결합수단이 형성된다. 상기 결합수단으로서 본 실시예에서는 복수개의 결합구멍(11a)을 형성하였으나, 본 고안은 이에 한정되지 않고, 보조바퀴를 경운바퀴에 작업자가 착탈 가능하게 결합할 수 있는 다른 결합수단을 사용하는 것도 가능하다. 상기 날개(13)는 상기 체결부재(11)의 바깥쪽에 방사상으로 일정 간격으로 배치된다. 상기 날개(13)는 복수개의 지지부재(12)에 의하여 체결부재(11)와 상호 견고하게 연결된다. 본 실시예에서 상기 지지부재(12)는 삼각판 형상으로 형성되어 있으나, 이러한 형태 이외에도 날개(13)를 체결부재에 안정되고 견고하게 지지할 수 있는 한 지지부재는 다양한 형상으로 구현될 수 있다. 상기 각 날개(13)는 트랙터가 연약 지반을 통과 시에 흙과 공기를 수용하는 수용부(A)를 제공한다. 상기 수용부(A)는 외주면이 개방된 "U" 자 형상으로 이루어진다. 날개(13)의 기술구성을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 날개(13)는 내주면(13a)과 외주면(13b) 및 제1 측면(13c)과 제2 측면(13d)으로 구성된다. 내주면(13a)은 지지부재(12)가 부착되는 중앙부로부터 가장자리로 갈수록 수용부(A)의 깊이가 점진적으로 감소되도록 소정의 곡률을 가진 원호 형상으로 형성된다. 외주면(13b)은 개방된 부분으로서, 보조바퀴 자체의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 가진 곡률을 가진 원호 형상으로 형성된다. 즉 도시된 바와 같이 복수개의 날개(12)가 서로 인접하여 설치되는 경우에 날개(13)의 외주면(13b)은 상호 협동하여 보조바퀴의 외주면을 형성하게 된다. 상기 내주면(13a)과 외주면(13b)은 그 가장자리 단부에서 서로 만나게 된다. 한편 제1 측면(13c)과 제2 측면(13d)은 상기 내주면(13a)에 각각 수직으로 연장됨으로써 바깥쪽으로 개방된 "U"자 형상의 수용부(A)를 형성한다. 상기와 같은 구조를 가진 본 실시예의 트랙터용 보조바퀴(10)는 트랙터가 물논이나 진흙과 같은 연약지반 상에서 작업을 수행할 때 작업자가 체결부재(103)를 이용하여 트랙터의 경운바퀴(100) 축(101)에 상기 보조바퀴(10)를 결합하여 용이하게 장착한다. 트랙터 진행 시에 트랙터의 무거운 자중에 의하여 트랙터의 경운바퀴(100)가 흙속으로 일정깊이 만큼 빠질 때 보조바퀴(10)도 경운바퀴(100)와 함께 회전하면서 보조바퀴(10)의 날개(13)의 수용부(A)에 흙이 침투한다. 이 때 보조바퀴(10)의 날개(13)의 수용부(A)의 내측에는 미처 빠져나가지 못하는 공기(104)가 채워지고 공기층(104)의 외부를 진흙(105)이 감싸는 형태로 진행된다. 따라서 트랙터의 바퀴가 연약지반과 접촉하는 접촉면적은 보조바퀴(10)의 날개(13)의 수용부(A)의 단면적 만큼 증가하므로 트랙터의 바퀴가 연약지반에 가하는 접촉압력은 현저히 감소한다. 결국 본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴는 트랙터의 바퀴가 연약지반에 빠지는 정도를 감소시킴으로써 트랙터의 진행을 원활히 유지하는 효과를 제공한다. 게다가 보조바퀴(10)의 날개(13)의 내주면(13a)의 양단 부분은 회전시에 연악지반에 저항력을 가함으로써 트랙터가 앞으로 차고 나갈 수 있도록 하도록 함과 동시에 바퀴의 미끄럼을 방지하는 기능을 수행한다. 도3은 본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴의 제2 실시예를 도시한 것이다. 본 실시예의 트랙터용 보조바퀴(20)는 날개(23)의 수용부(A)를 형성하는 제1측면 (23c) 또는 제2 측면(23d) 중의 적어도 하나의 측면이 내주면(22a)에 대하여 둔각을 형성하도록 소정각도로 상방으로 경사지게 형성된다. 본 실시예에 따르면, 날개(23)의 수용부(A) 내부로의 흙의 유입 및 유출이 보다 용이해지므로 보조바퀴(20)의 기능이 보다 효율적으로 달성될 수 있다. 도4은 본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴의 제3 실시예를 도시한 것이다. 본 실시예의 트랙터용 보조바퀴(30)는 복수개의 날개(30)의 수용부(A)를 형성하는 개방된 외주면(33b)이 원호 형상이 아닌 직선으로 형성되어 있다. 즉 본 실시예의 트랙터용 보조바퀴(30)는 측면에서 볼 때 그 외주면이 다각형상을 가진다. 도3 및 도4에 도시된 실시예에 따른 트랙터용 보조바퀴(20)(30)는 위에서 상술한 것 이외의 기술구성은 도1 및 도2에 도시된 실시예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다. 도5 및 도6은 본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴의 제4 실시예를 도시한 것이다. 본 실시예에 따른 트랙터용 보조바퀴(40)는 하부 플레이트(41), 상부 플레이트(32), 및 복수개의 원호형 플레이트(43)로 구성된다. 상기 하부 플레이트(41)는 보조바퀴(40)의 형상에 대응되는 원판 형상으로 형성되고, 하부 플레이트(41)의 중앙부에는 트랙터에 경운바퀴에 체결되는 복수개의 결합구멍(41a)이 형성된다. 상기 복수개의 원호형 플레이트(43)는 상기 하부 플레이트(41)의 중앙부로부터 방사상으로 일정 간격으로 배치되고 상기 하부 플레이트(41)에 수직으로 결합된다. 상기 원호형 플레이트(43)의 양단부는 인접하는 원호형 플레이트(43)의 양단부에 접촉 결합된다. 상기 원호형 플레이트(43)는 중앙부로부터 양단부로 갈수록 바깥쪽으로 휘어지는 원호 형상을 가짐으로써 후술하는 날개의 수용부(A)가 중앙부로부터 가장자리로 갈수록 깊이가 점진적으로 감소되도록 한다.. 상기 상부 플레이트(42)는 원호형 플레이트(43)의 상면에 수직으로 결합됨으로써 상기 상부 플레이트(42)와 하부 플레이트(41)는 일정간격을 두고 수평으로 연장된다. 상기 상부 플레이트(42)의 중앙에는 일정크기의 중공부(42a)가 형성됨으로써 상기 하부 플레이트(41)의 결합구멍(41a)이 중공부(42a)를 통하여 외부로 노출되도록 한다. 상기 상부 플레이트(42)에 중공부(42a)를 형성하는 이유는 작업자가 중공부(42a)를 통하여 보조바퀴(40)의 착탈 작업을 수행하기 위한 것이므로, 상기 중공부(42a)의 크기는 위 착탈 작업을 원활히 수행하는 정도면 충분한다. 상기와 같은 구조로 이루어진 보조바퀴에서는 상기 하부 플레이트(41), 복수개의 원호형 플레이트(43) 및 상부 플레이트(42)가 상호 협동하여 "U" 자 형상의 복수개의 날개를 형성한다. 즉 상기 하부 플레이트(41), 원호형 플레이트(42) 및 상부 플레이트(42)에 의하여 둘러싸여진 공간이 트랙터가 연약지반을 통과 시에 흙과 공기를 수용하는 수용부(A)를 형성한다. 상기 수용부(A)는 바깥쪽으로 개방된다. 한편 도시되지 않았으나, 상기 하부 플레이트(21) 상에 강도 보강용 지지부재가 더 마련되는 것도 가능하다. 본 실시예의 트랙터용 보조바퀴는 중실 원형판, 중공 원형판 및 복수개의 원호형 플레이트를 단순히 용접 결합함으로써 제작될 수 있으므로 구성이 간단하고 제작비가 현저히 감소되는 이점을 제공한다. 본 명세서 및 도면에 기재된 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하기 위하여 예시적으로 제시된 것으로서, 본 고안의 보호범위가 이들 사항에 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 예를 들어 본 명세서에서는 6개의 날개를 구비한 보조바퀴 만이 개시되어 있으나, 날개의 갯수는 설계조건 및 사용조건에 따라 당업자가 다양하게 변경할 수 있다. 또한 본 고안은 본 명세서에 개시된 특정 형태의 날개에 한정되지 않고 트랙터의 경운바퀴에 장착되어 연약지반의 흙과 공기를 수용할 수 있는 한 다른 형태로 변형 가능함은 물론이다.
본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴는 트랙터가 물논이나 진흙과 같은 연약지반에서 작업하는 경우에 바퀴의 접촉면적을 증가시켜 결과적으로 접촉압력을 감소시킴으로써 트랙터의 바퀴가 빠지는 현상을 현저히 줄여준다. 특히 보조바퀴의 수용부에 흙 뿐만 아니라 공기가 채워지므로 상기 효과를 극대화할 수 있다. 또한 본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴는 극히 간단한 구조로 구현할 수 있으므로, 경제성 및 실용성이 월등히 향상되는 이점을 제공한다.
도1은 본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴의 제1 실시예를 도시한 사시도, 도2는 도1의 실시예의 트랙터용 보조바퀴의 사용상태를 도시한 단면도, 도3은 본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴의 제2 실시예를 도시한 단면도, 도4는 본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴의 제3 실시예를 도시한 사시도, 도5는 본 고안에 따른 트랙터용 보조바퀴의 제4 실시예를 도시한 사시도, 도6은 도5의 실시예에 따른 트랙터용 보조바퀴의 단면도이다. |
