KR101417631B1 - 콤바인 곡물 이송 회전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 콤바인 곡물 이송 회전 장치에는 서로 맞물린 한쌍의 베벨기어(41,43)를 이용해 정회전이 이루어지는 정회전 기어(40)와, 한쌍의 베벨기어(41,43)에 맞물려 회전력이 인출되면 역회전이 이루어지는 한쌍의 평기어(51,53)를 갖춘 역회전 기어(50)로 구성된 양방향회전기(30)가 포함됨으로써, 엔진(3)에서 인출된 동력에 의한 정회전으로 예취부(5)로 유입된 곡물이 탈곡부(9)로 이송되도록 곡물이송통로(7)의 진행방향을 탈곡부(9)쪽으로 형성하고, 곡물이송통로(7)의 곡물 걸림시 엔진(3)에서 인출된 동력에 의한 역회전으로 곡물이송통로(7)의 진행방향을 예취부(5)쪽으로 형성하여, 곡물 걸림 시 자동으로 곡물 배출 작업이 수행되는 특징을 갖는다.

Description

콤바인 곡물 이송 회전 장치{Combine Harvest Moving Rotation Device}

본 발명은 콤바인에 관한 것으로, 특히 예취부에서 베어진 밀, 벼, 보리와 같은 곡물을 탈곡기로 보내주는 곡물이송통로 막힘이 엔진동력을 이용한 역회전으로 간단히 해소될 수 있는 콤바인 곡물 이송 회전 장치에 관한 것이다.

일반적으로 콤바인은 밀, 벼, 보리와 같은 곡물을 베어 낸 후 탈곡과 선별 및 낟알 저장이 동시에 이루어지는 수확기계이다.

그러므로, 콤바인에는 운전석의 전면으로 예취부가 위치되고, 운전석의 측면으로 예취부와 연결된 탈곡부가 구비됨으로써, 콤바인의 전진이동 시 앞쪽의 곡물이 예취부에서 베어진 후 곡물이송통로를 따라 탈곡부쪽으로 유입될 수 있다.

통상, 예취부의 동력은 엔진의 동력으로부터 인출되고, 이를 위해 엔진과 예취부사이에는 정회전 클러치와 함께 기어세트가 구비됨으로써 엔진의 동력이 필요에 따라 연결되어 작동될 수 있다.

하지만, 예취부에서 탈곡부에 이르는 곡물이송통로에는 곡물의 상태에 관계없이 지속적으로 유입됨으로써 곡물의 과다한 유입시나 또는 곡물과 함께 들어온 잡초나 각종 이물질로 인해 통로 막힘 현상이 자주 발생될 수밖에 없다.

통상, 곡물이송통로의 막힘이 발생하게 되면, 콤바인이 정지된 상태에서 예취부와 탈곡부에 이루는 경로를 열어 끼인 잡초나 각종 이물질을 꺼내 준 후 다시 콤바인을 가동함으로써 콤바인 작업의 연속성이 저하될 수밖에 없다.

국내등록특허 제10-0500569(2005년07월01일)

상기 특허문헌은 예취부와 탈곡부에 이르는 곡물이송통로에 설치된 체인의 경로를 연장해줌으로써 잡초나 각종 이물질의 감김 방지공간을 확보하고, 동시에 곡물의 이송자세 향상을 위한 통로공간을 확보한 기술의 적용된 콤바인의 예를 나타낸다.

그러므로, 상기 특허문헌의 기술이 적용된 콤바인은 예취부 동작중 잡초나 각종 이물질의 감김 현상 개선과 함께 곡물의 이송 자세 확보로부터 이물질 걸림 현상을 줄이고 특히 이물질 제거 작업의 불편도 크게 개선될 수 있게 된다.

하지만, 상기 특허문헌과 같은 기술이 적용된 콤바인에서도 이물질 걸림 시 콤바인을 세운 상태에서 작업자가 직접 이물질을 제거해주어 함으로써 콤바인의 작업 효율성 개선이 어려울 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 엔진의 동력이 연결된 상태에서 회전방향의 역회전 전환으로 예취부에서 탈곡기로 이어지는 곡물이송통로에 걸린 이물질을 예취부쪽으로 배출해줌으로써 작업자에 의한 수작업이 요구되지 않고, 특히 곡물을 이송시키는 정회전 기어의 측면부에 역회전 전환을 위한 평기어가 배열됨으로써 보다 콤팩트하게 구성될 수 있는 콤바인 곡물 이송 회전 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 콤바인 곡물 이송 회전 장치는 엔진에서 인출된 동력에 의한 정회전으로 예취부로 유입된 곡물이 탈곡부로 이송되도록 곡물이송통로의 진행방향을 상기 탈곡부쪽으로 형성하고, 상기 곡물이송통로의 곡물 걸림시 상기 엔진에서 인출된 동력에 의한 역회전으로 상기 곡물이송통로의 진행방향을 상기 예취부쪽으로 형성하는 양방향회전기가 포함되며;

상기 양방향회전기는 서로 맞물린 한쌍의 베벨기어를 이용해 상기 정회전이 이루어지는 정회전 기어와; 상기 한쌍의 베벨기어에 맞물려 회전력이 인출되면, 상기 정회전 기어에 의한 상기 정회전이 중단되어 상기 역회전이 이루어지는 한쌍의 평기어를 갖춘 역회전 기어로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 한쌍의 베벨기어중 하나의 베벨기어는 상기 엔진에서 인출된 동력으로 정회전되는 정회전 축에 구비되고, 다른 하나의 베벨기어는 정회전 축과 직교하여 상기 탈곡부로 이어진 탈곡부 연결 축에 구비되며; 상기 한쌍의 평기어중 하나의 평기어는 상기 정회전 축에서 상기 하나의 베벨기어와 함께 구비되고, 다른 하나의 평기어는 상기 정회전 축의 배열방향과 동일한 방향으로 배열된 역회전 축에 구비된다.

상기 한쌍의 베벨기어의 회전은 상시 맞물림 상태에 의해 이루어지고, 상기 한쌍의 평기어의 회전은 상기 한쌍의 베벨기어의 상시 맞물림 해제시 상기 정회전 축에 구비된 하나의 평기어가 상기 역회전 축에 구비된 다른 하나의 평기어와 형성하는 임시 맞물림 상태에 의해 이루어진다.

상기 정회전 축에는 풀리가 구비되고, 상기 풀리는 상기 엔진에서 동력을 인출하는 엔진동력인출기와 벨트로 연결되며; 상기 역회전 축에는 풀리가 구비되고, 상기 풀리는 벨트로 연결되어 상기 곡물이송통로의 진행방향을 상기 예취부쪽으로 전환시켜준다.

이러한 본 발명은 예취부에서 탈곡기로 이어지는 곡물이송통로에 걸린 이물질이 엔진이 구동되는 상태에서 예취부쪽으로 배출됨으로써 작업자에 의한 수작업이 요구되지 않는 편리성이 제공된다.

또한, 본 발명은 엔진의 동력이 연결된 상태에서 회전방향의 역회전 전환으로 예취부에서 탈곡기로 이어지는 곡물이송통로에 걸린 이물질이 예취부쪽으로 배출됨으로써 이물질 걸림 해소 조작이 극히 간단하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 곡물을 이송시키는 정회전 베벨기어가 역회전 부담이 없이 탈곡부쪽 출력만 전담함으로써 정회전 베벨기어 부하가 줄어들고, 줄어든 부하를 통해 정회전 베벨기어의 내구성이 크게 강화되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 곡물을 이송시키는 정회전 베벨기어의 측면부에 배열된 역회전 전환용 평기어를 이용함으로써 이물질 배출 장치가 보다 콤팩트하게 구성될 수 있고, 특히 예취부나 탈곡부로 이어지는 곡물이동통로에 대한 설계변경이 거의 없는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 콤바인 곡물 이송 회전 장치가 구비된 콤바인 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 콤바인 곡물 이송 회전 장치의 내부 구성도 이며, 도 3은 본 발명에 따른 콤바인 곡물 이송 회전 장치의 정회전시 콤바인 작동상태이며, 도 4는 본 발명에 따른 콤바인 곡물 이송 회전 장치의 역회전시 콤바인 작동상태이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 콤바인 곡물 이송 회전 장치가 구비된 콤바인 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 콤바인은 콤바인 운전석(1)의 뒤쪽으로는 엔진(3)이 위치되고, 콤바인 운전석(1)의 앞쪽으로는 베어지는 곡물을 세워주는 릴(6,Reel)과 함께 베어진 곡물을 유입해주는 예취부(5)가 위치되며, 콤바인 운전석(1)의 한쪽 측면으로는 예취부(5)와 곡물이송통로(7)로 이어진 탈곡부(9)가 위치된다.

통상, 상기 곡물이송통로(7)에는 풀리와 벨트로 무한 궤도를 도는 컨베이어가 구비되며, 이러한 컨베이어는 콤바인의 통상적인 구성과 동일하다.

또한, 상기 곡물이송통로(7)에는 예취부(5)로 유입된 곡물을 탈곡부(9)쪽으로 보내주기 위한 콤바인 곡물이송 회전장치(10)가 설치된다.

반면, 본 실시예에 따른 콤바인 곡물이송 회전장치(10)에서는 엔진(3)에서 인출된 동력으로 정회전됨으로써 곡물이송통로(7)를 따라 곡물이 탈곡부(9)쪽으로 보내지며, 반면 엔진(3)에서 인출된 동력으로 역회전됨으로써 곡물이송통로(7)에 걸려진 곡물이 예취부(5)쪽으로 다시 배출된다.

이를 위해, 콤바인 곡물이송 회전장치(10)는 엔진(3)의 동력을 인출하는 엔진동력인출기(20)와, 엔진동력인출기(20)를 통해 정회전 또는 역회전되는 양방향회전기(30)로 구성된다.

상기 엔진동력인출기(20)는 풀리와 벨트로 구성되며, 이러한 구성은 통상의 구성과 동일하다. 그러나, 상기 양방향회전기(30)는 한쌍의 베벨기어와 함께 한쌍의 평기로 구성된다.

한편, 도 2는 양방향회전기(30)의 구성 예를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 상기 양방향회전기(30)는 정회전되는 정회전 축(31)과, 정회전 축(31)을 통해 정회전되는 탈곡부 연결 축(33)과, 정회전 축(31)의 정회전을 탈곡부 연결 축(33)으로 전달하는 정회전 기어(40)와, 정회전 축(31)의 정회전을 역회전으로 전환하도록 정회전 기어(40)와 선택적으로 치합되는 역회전 기어(50)와, 역회전 기어(50)를 통해 역회전되는 역회전 축(35)로 구성된다.

본 실시예에서, 정회전 축(31)을 기준으로 할 때, 탈곡부 연결 축(33)의 배열은 정회전 축(31)과 서로 직교하도록 위치되는 반면, 역회전 축(35)의 배열은 정회전 축(31)과 동일한 방향으로 위치된다.

그러므로, 양방향회전기(30)의 폭 크기는 정회전 축(31)과 역회전 축(35)에 대해 직교하는 탈곡부 연결 축(33)이 갖는 폭 크기로 축소될 수 있고, 이로 인해 양방향회전기(30)는 보다 콤팩트하고 슬림(Slim)한 사이즈로 형성될 수 있다.

한편, 상기 정회전 축(31)에는 풀리(31-1)가 구비되고, 상기 풀리(31-1)는 엔진동력인출기(20)와 벨트로 연결됨으로써 엔진(3)에서 인출된 동력으로 정회전된다. 통상, 정회전 축(31)에는 정회전 축(31)을 이동시킬 수 있는 클러치가 함께 구성된다.

상기 정회전 기어(40)는 정회전 축(31)에 구비되어 정회전 축(31)과 함께 정회전되는 구동베벨기어(41)와, 곡물이송통로(7)로 유입된 곡물이 탈곡부(9)쪽으로 공급되도록 구동베벨기어(41)에 항시 맞물린 상태에서 탈곡부 연결 축(33)을 정회전시켜주는 종동베벨기어(43)로 구성된다.

상기 구동베벨기어(41)와 상기 종동베벨기어(43)는 서로 직교한 상태로 항시 맞물리며, 그 기어비는 콤바인의 사양에 따라 설계 변경될 수 있다.

상기 역회전 기어(50)는 정회전 축(31)에 구동베벨기어(41)와 함께 구비되어 정회전 축(31)의 정회전 방향으로 회전되는 구동평기어(51)와, 구동평기어(51)에 맞물려 구동평기어(51)의 회전방향을 변환하여 역회전되는 종동평기어(53)로 구성된다.

상기 구동평기어(51)와 상기 종동평기어(53)는 서로 위아래로 맞물리고, 상기 종동평기어(53)는 역회전 축(35)에 구비되며, 그 기어비는 콤바인의 사양에 따라 설계변경될 수 있다.

상기 역회전 축(35)에는 풀리(35-1)가 구비되고, 상기 풀리(35-1)는 곡물이송통로(7)의 진행방향을 예취부(5)쪽으로 전환시켜줌으로써 곡물이송통로(7)에 걸려진 곡물을 예취부(5)쪽으로 다시 배출시켜 준다.

통상, 상기 양방향회전기(30)에는 정회전 기어(40)와 역회전 기어(50)를 선택적으로 맞물려주는 정회전 클러치나 역회전 클러치가 더 구비되며, 이러한 클러치는 엔진(3)을 제어하는 엔진 제어 컨트롤러로 제어되거나 또는 클러치와 함께 구성된 벨트가 회전 부하로 형성되는 벨트 텐션 상태에 따라 자동으로 제어될 수 있다. 이러한 구성은 콤바인에서 구현되는 곡물의 이송 방식에 적용된 통상적인 구성과 동일하다.

또한, 상기 곡물이송통로(7)의 곡물 걸림에 의한 이상상태는 센서나 또는 엔진(3)에 걸리는 급격한 과부하로부터 검출되며, 이러한 이상 상태시 클러치를 이용한 정회전 축(31)의 이동을 이용함으로써 정회전 기어(40)의 구동베벨기어(41)와 역회전 기어(50)의 구동평기어(51)가 서로 맞물린 상태로 전화될 수 있고, 이는 콤바인에 적용된 통상적인 구성과 기능을 통해 구현된다.

한편, 도 3은 본 실시예에 따른 콤바인 곡물 이송 회전 장치(10)가 정회전됨으로써 곡물이 예취부(5)에서 탈곡부(9)쪽으로 이송되는 정상 상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 곡물 이송 회전 장치(10)가 정회전되면, 예취부(5)로 유입된 곡물은 곡물이송통로(7)를 타고 탈곡부(9)쪽으로 이송된다.

곡물 이송 회전 장치(10)의 정회전은 양방향회전기(30)를 통해 이루어지는데, 일례로 엔진동력인출기(20)가 엔진(3)에서 인출된 동력을 양방향회전기(30)로 전달하면, 동력이 전달된 양방향회전기(30)에서는 풀리(31-1)를 통해 정회전 축(31)이 정회전되고, 정회전 축(31)의 회전으로 이에 구비된 구동베벨기어(41)와 종동베벨기어(43)가 함께 회전(Va)되며, 종동베벨기어(43)의 회전으로 이를 구비한 탈곡부 연결 축(33)이 정회전된다.

그러므로, 곡물이송통로(7)의 진행방향은 탈곡부 연결 축(33)의 정회전에 의해 예취부(5)에서 탈곡부(9)쪽으로 형성된다.

이와 같은 정회전시, 역회전 축(35)에 구비된 종동평기어(53)와 정회전 축(31)에 구비된 구동평기어(51)는 서로 분리(Ka)됨으로써 정회전 축(31)이 회전하는 상태에서 역회전 축(35)은 회전되지 않은 상태가 유지될 수 있다, 통상, 구동평기어(51)와 종동평기어(53)의 치합은 클러치를 이용한 정회전 축(31)의 이동으로 구현되며, 이러한 클러치 방식은 축의 연결 및 분리하기 위한 통상적인 구성과 동일하다.

반면, 도 4는 본 실시예에 따른 콤바인 곡물 이송 회전 장치(10)가 역회전됨으로써 곡물이 예취부(5)쪽으로 배출되는 상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 곡물 이송 회전 장치(10)가 역회전되면, 곡물이송통로(7)에 걸려진 곡물이 예취부(5)쪽으로 다시 배출된다.

곡물 이송 회전 장치(10)의 역회전은 양방향회전기(30)를 통해 이루어지는데, 이러한 역회전은 정회전 축(31)의 구동베벨기어(41)와 탈곡부 연결 축(33)의 종동베벨기어(43)에 걸린 과부하를 이용해 형성된다.

즉, 곡물의 이송 정지는 탈곡부 연결 축(33)에 과부하를 발생시키고, 탈곡부 연결 축(33)에 과부하는 종동베벨기어(43)와 이에 맞물린 구동베벨기어(41)를 통해 정회전 축(31)의 과부하로 나타나고, 정회전 축(31)의 과부하는 결국 엔진(3)의 과부하로 나타남으로써 엔진 제어 컨트롤러는 곡물 끼임이 발생되었음을 판단할 수 있다. 이로부터 클러치 작동에 의한 정회전 축(31)의 이동으로 구동베벨기어(41)와 종동베벨기어(43)는 분리(Vb)되고, 반면 정회전 축(31)의 구동평기어(51)와 역회전 축(35)의 종동평기어(53)는 회전(Kb)으로 전환된다.

그러므로, 정회전 축(31)의 정회전 방향은 구동평기어(51)에 물린 종동평기어(53)를 통해 역회전 축(35)의 역회전 방향으로 전환되고, 역회전 축(35)의 역회전은 벨트를 연결한 풀리(35-1)를 회전시킴으로써 곡물이송통로(7)의 진행방향이 예취부(5)쪽으로 전환된다. 이를 통해, 탈곡부(9)쪽으로 가지 못한 곡물은 예취부(5)쪽으로 진행 방향을 전환한 곡물이송통로(7)를 통해 다시 예취부(5)쪽으로 배출되어진다.

이어, 곡물 걸림이 모두 해소되면, 전술한 도 3의 경우와 같이 양방향회전기(30)가 다시 정회전 상태로 전환됨으로써 예취부(5)에서 탈곡부(9)쪽으로 진행방향이 형성된 곡물이송통로(7)를 통해 예취부(5)로 유입된 곡물이 탈곡부(9)로 이송될 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 콤바인 곡물 이송 회전 장치에는 서로 맞물린 한쌍의 베벨기어(41,43)를 이용해 정회전이 이루어지는 정회전 기어(40)와, 한쌍의 베벨기어(41,43)에 맞물려 회전력이 인출되면 역회전이 이루어지는 한쌍의 평기어(51,53)를 갖춘 역회전 기어(50)로 구성된 양방향회전기(30)가 포함됨으로써, 엔진(3)에서 인출된 동력에 의한 정회전으로 예취부(5)로 유입된 곡물이 탈곡부(9)로 이송되도록 곡물이송통로(7)의 진행방향을 탈곡부(9)쪽으로 형성하고, 곡물이송통로(7)의 곡물 걸림시 엔진(3)에서 인출된 동력에 의한 역회전으로 곡물이송통로(7)의 진행방향을 예취부(5)쪽으로 형성하여, 곡물 걸림 시 자동으로 곡물 배출 작업이 수행되어진다.

1 : 콤바인 운전석 3 : 엔진
5 : 예취부 6 :릴(Reel)
7 : 곡물이송통로 9 : 탈곡부
10 : 콤바인 곡물 이송 회전 장치
20 : 엔진동력인출기 30 : 양방향회전기
31 : 정회전 축 31-1,35-1 : 풀리
33 : 탈곡부 연결 축 35 : 역회전 축
40 : 정회전 기어 41 : 구동베벨기어
43 : 종동베벨기어 50 : 역회전 기어
51 : 구동평기어 53 : 종동평기어

Claims (4)

1. 엔진에서 인출된 동력에 의한 정회전으로 예취부로 유입된 곡물이 탈곡부로 이송되도록 곡물이송통로의 진행방향을 상기 탈곡부쪽으로 형성하고, 상기 곡물이송통로의 곡물 걸림시 상기 엔진에서 인출된 동력에 의한 역회전으로 상기 곡물이송통로의 진행방향을 상기 예취부쪽으로 형성하는 양방향회전기가 포함되며;
   상기 양방향회전기는 서로 맞물린 한쌍의 베벨기어를 이용해 상기 정회전이 이루어지는 정회전 기어와; 상기 한쌍의 베벨기어에 맞물려 회전력이 인출되면, 상기 정회전 기어에 의한 상기 정회전이 중단되어 상기 역회전이 이루어지는 한쌍의 평기어를 갖춘 역회전 기어로 구성된 것을 특징으로 하는 콤바인 곡물 이송 회전 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 한쌍의 베벨기어중 하나의 베벨기어는 상기 엔진에서 인출된 동력으로 정회전되는 정회전 축에 구비되고, 다른 하나의 베벨기어는 정회전 축과 직교하여 상기 탈곡부로 이어진 탈곡부 연결 축에 구비되며;
   상기 한쌍의 평기어중 하나의 평기어는 상기 정회전 축에서 상기 하나의 베벨기어와 함께 구비되고, 다른 하나의 평기어는 상기 정회전 축의 배열방향과 동일한 방향으로 배열된 역회전 축에 구비된 것을 특징으로 하는 콤바인 곡물 이송 회전 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 한쌍의 베벨기어의 회전은 상시 맞물림 상태에 의해 이루어지고, 상기 한쌍의 평기어의 회전은 상기 한쌍의 베벨기어의 상시 맞물림 해제시 상기 정회전 축에 구비된 하나의 평기어가 상기 역회전 축에 구비된 다른 하나의 평기어와 형성하는 임시 맞물림 상태에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 콤바인 곡물 이송 회전 장치.
   
4. 청구항 2에 있어서, 상기 정회전 축에는 풀리가 구비되고, 상기 풀리는 상기 엔진에서 동력을 인출하는 엔진동력인출기와 벨트로 연결되며;
   상기 역회전 축에는 풀리가 구비되고, 상기 풀리는 벨트로 연결되어 상기 곡물이송통로의 진행방향을 상기 예취부쪽으로 전환시켜주는 것을 특징으로 하는 콤바인 곡물 이송 회전 장치.

Images