KR101722298B1

KR101722298B1 - 작업기 연결장치

Info

Publication number: KR101722298B1
Application number: KR1020140093310A
Authority: KR
Inventors: 이리중
Original assignee: 이리중
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2017-04-11
Also published as: KR20160011960A

Abstract

본 발명은 동력전달이 가능한 작업기 연결장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트렉터의 동력을 작업기에 전달할 수 있음은 물론, 작업기의 종류 및 제조사에 따른 형태, 구조 및 간격 등이 상이하더라도 모든 트랙터에 연결되어질 수 있도록 하되, 작업자가 트렉터에 착석한 채로 작업기를 트렉터에 탈부착할 수 있도록 할 수 있는 연결구조를 제공함으로써, 작업기의 호환성을 높이고 작업의 능률성을 높일 수 있는 동력전달이 가능한 작업기 연결장치에 관한 것이다.

Description

작업기 연결장치 {Connecting devices to tie a working machine}

일반적으로 여러가지 농작업을 수행하기 위한 방안으로 편리한 구조와 특성을 갖는 트랙터가 사용 되어지고 있으며, 트랙터는 차체, 엔진, 동력전달장치, 주행장치, 동력취출장치, 작업기 연결장치, 유압장치 및 전기장치로 이루어져 있다.

트랙터의 후방에 플라우(Plow), 해로우(Harrow), 로터베이터 등의 작업기를 부착하여 경운, 쇄토작업, 병충해방제, 양수 및 탈곡 등 각종 농작업에 사용되어지고 있다.

또한, 작업기는 전방에 별도의 작업기 연결부가 구비되어 트랙터의 후방에 결합된 상부링크, 상기 상부링크의 양측 하부에 일측이 회동가능하게 결합된 좌우 리프트로드 및 좌우 리프트로드의 타측에 회동가능하게 결합된 하부링크로 이루어진 트랙터 연결부에 의하여 3점 히치로 결합되어지고, 작업기의 구동축은 동력취출장치(PTO:Power Take Off)에 결합되어 구동되어질 수 있게 된다.

그러나 트랙터에 작업기를 결합시키기 위해 구비된 상부링크, 좌우 리프트로드 및 하부링크로 이루어진 트랙터 연결부와 작업기에 결합된 작업기 연결부의 형태와 구조 및 간격이 제조사별로 상이함으로써, A사의 트랙터에 B사의 작업기를 결합시키지 못하는 문제점이 있었다. 즉, 작업자가 A사의 트랙터를 보유하고 있을 경우, A사에서 지정해주는 작업기만 사용할 뿐 B사의 다른 작업기를 사용할 수 있는 호환성이 없어 많은 불편함이 있었다.

뿐만 아니라 트랙터와 작업기를 동일한 A사로 구비한다 하더라도 작업기의 종류에 따라 작업기 연결부의 형태와 구조 및 간격이 모두 상이함으로써, 즉, 경운, 두둑 및 고랑을 만드는 휴립, 파종, 표면을 얕게 갈아 잡초를 없애는 중경제초 등의 연이은 작업이 이루어지게 될 경우, 하나의 트랙터에 쟁기작업기, 회전경운작업기, 배토작업기, 파종작업기 및 중경체조작업기 등을 신속하게 결합시키지 못해 작업시간이 지연되는 문제점이 있었다.

또한, 장기간 사용하는 과정에서 작업기 연결부위가 마모나 변형 및 파손되었을 경우, 부분적인 점검과 수리 및 교환에 어려움이 있었고, 시간이 많이 소요되는 또 다른 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여

대한민국 등록특허 제10-1137431호, 대한민국 등록특허 제10-0969252호 및 대한민국 등록특허 제10-1137431호에 개시된 결속구는 트렉터 PTO축에 연결되는 조인트축 고정부와 작업기 구동축을 연결하는 연장조인트축을 숫스플라인을 통해 연결되도록 하여, 작업자가 트랙터에 앉은 채로 유압실린더를 조작하여 작업기를 트랙터에 연결하고 동력을 전달할 수 있도록 하였다.

그러나 상기 선행특허문헌의 경우, 트렉터 PTO축에 연결되는 조인트축 고정부의 숫스플라인과 작업기 구동축을 연결하는 연장조인트축이 동축으로, 즉, 일직선상에 놓이는 경우에만 작업자가 트랙터에 앉은 채로 유압실린더의 조작으로 작업기의 연결이 가능하므로 이를 맞추기 위하여 작업자가 수작업으로 수직지지프레임(320)과 수평결합편(350)을 작업기의 종류별로 볼트조절하여 세팅해야 하는 번거로움이 있다, 여기서 상기 번거로움 뿐만아니라 구조적으로도 상기 수직지지프레임(320)의 고정관통홀(321)과 수평결합편(350)의 가변관통홀(351)의 간격이 다양한 종류의 작업기 구동축 높이를 반영하지 못하므로 상기 트렉터 PTO축과 상기 작업기 구동축의 동축화를 정확하게 구현하지 못함에 따라 내구성 저하의 문제가 있고,

또한 축간 연결이 스플라인을 통해 이루어짐에 따라 작업기 구동축을 연결하는 연장조인트축을 상기 숫스플라인을 통해 탈부착할 경우 스플라인의 이가 쉽게 마모되는 경우가 발생하는 단점이 있다.

또한, 일본국 공개특허공보 제2005-87170호에 개시된 연결장치는 톱 링크 하단에 마련된 좌우 한쌍의 로아 링크의 후단에 연결 장치가 연결되어 있고, 그 연결 장치에 로터리 작업기가 착탈자재 및 승강자재에 연결되고 있으며, 트랙터 본체의 PTO축과 로터리 작업기의 입력축이 요크 조인트(joint)를 통해 스플라인 결합되어 있어, 작업자가 트랙터에 앉은 채로 유압실린더를 조작하여 작업기를 트랙터에 연결하고 동력을 전달할 수 있도록 하였다.

그러나 상기 선행특허문헌의 경우 역시, 트렉터 PTO축을 연결하는 연결구와 작업기 구동축이 동축으로, 즉, 일직선상에 놓이는 경우에만 작업기의 연결이 가능하므로 동축이 아닌 작업기의 경우 별도의 동축화 작업없이 연결을 통해 동력전달이 불가능하며, 또한 축간 연결이 스플라인을 통해 이루어짐에 따라 작업기 구동축을 탈부착할 경우 스플라인의 이가 쉽게 마모되는 경우가 발생하는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1137431호 대한민국 등록특허 제10-0969252호 대한민국 등록특허 제10-1137431호 일본국 공개특허공보 제2005-87170호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치는 트랙터의 동력을 작업기에 전달할 수 있음은 물론, 작업기의 종류 및 제조사에 따른 형태, 구조 및 간격 등이 상이하더라도 작업자가 트렉터에 착석한 채로 작업기를 트랙터에 탈부착할 수 있도록 할 수 있는 연결구조를 제공하되, 작업자가 트랙터에 착석한 채로 작업기를 트랙터에 탈부착하기 위한 동작 이전에 작업기와 PTO축을 동축으로 설정하는 작업 등의 그 어떤 작업단계도 요구됨이 없도록 하는 구조를 제공하므로써, 경운, 두둑 및 고랑을 만드는 휴립, 파종, 표면을 얕게 갈아 잡초를 없애는 중경제초 등의 연이은 다른 작업이 신속하게 이루어질 수 있도록 하고, 아울러 부분적인 점검과 교환이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치는 트랙터와 작업기를 결속하는 작업기 연결장치에 있어서, 상기 동력전달이 가능한 작업기 연결장치는 트랙터 후방에 연결되는 트랙터 결속구, 작업기 전방에 마련되는 작업기 결속구 및 트랙터의 PTO의 동력을 작업기의 구동축에 전달하는 조인트축 고정부를 포함하되, 상기 조인트축 고정부는 트랙터 조인트축 고정부와 작업기 조인트축 고정부로 구성되고, 상기 트랙터 조인트축 고정부는 트랙터의 PTO와 연결되는 PTO 유니버셜조인트, 상기 PTO 유니버셜조인트에 연결되는 PTO 커플링축, 상기 커플링축을 지지하기 위하여 상기 트랙터 결속구 내부에 설치된 PTO 커플링축 베어링세트, 상기 커플링축의 말단에 형성된 PTO 결속구 원추기어커플링를 포함하고, 상기 작업기 조인트축 고정부는 작업기의 구동축과 연결되는 작업기 유니버셜조인트, 상기 작업기 유니버셜조인트에 연결되는 작업기 커플링축, 상기 커플링축을 지지하기 위하여 작업기 결속구 내부에 설치된 작업기 커플링축 베어링세트, 상기 커플링축의 말단에 형성되어 상기 PTO 결속구 원추기어커플링에 대응되는 구조를 갖는 작업기 결속구 원추기어커플링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원추기어 커플링은 평판형 원판부와 그 중심에 형성된 콘형 원추부를 포함하며, 상기 평판형 원판부에는 그 원주를 따라 돌출되게 형성된 기어부가 돌출형성되어 서로 치합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베어링 세트는 오일주입구가 형성된 조인트측 하우징, 상기 조인트축 하우징과 결합되는 커플링측 하우징, 상기 하우징 사이에 형성되어 베어링에 오일을 공급하는 오일챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 트랙터 결속구는 트랙터 결속프레임, 상기 트랙터 결속 프레임의 상부 중앙에 걸림후크가 돌출형성되고, 트랙터 결속 프레임의 하부에는 트랙터 결속프레임 가로빔이 형성되고, 상기 트랙터 결속프레임 가로빔에는 트랙터에 구비된 로워링크(T-2)에 힌지결합되는 하부링크 연결부 및 결속편이 각각 형성되고, 상기 작업기 결속구는 상기 트랙터 결속구의 외형에 대응되는 작업기 결속프레임, 상기 작업기 결속프레임 상부 중앙에 걸림후크에 걸려지는 걸림축이 돌출형성되고, 작업기 결속프레임의 하부에는 작업기 결속프레임 가로빔이 형성되고, 상기 작업기 결속프레임 가로빔에는 상기 결속편이 형성된 위치에 대응되게 결속축이 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 작업기 결속프레임의 상부에는 상부브라켓이 형성되고, 상기 상부브라켓에는 다수의 구멍이 형성되어 상기 구멍에 볼트 조립되는 높이조절 간격구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가로빔에는 폭조절 간격구가 슬라이딩 가능하게 결합되어 있고, 상기 폭조절 간격구는 작업기의 로워링크에 결속핀(P-3)으로 핀연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 트랙터 결속구에는 결속축 언로킹부가 형성되되, 상기 결속축 언로킹부는 핸들, 일단이 상기 핸들에 힌지연결되는 연결편, 상기 연결편의 타단에 결합되고 상기 결속축 언로킹부 연결부에 힌지연결되는 연결봉, 상기 연결봉에 연결되는 작동편, 일단이 상기 작동편에 힌지연결되는 탄성스프링, 상기 탄성스프링의 타단에 힌지연결되는 구속편을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결봉의 양 말단에는 스프링이 너트에 의해 조여져 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치는 쟁기, 회전경윤기, 배토기, 파종기, 중경제초기, 비료살포기, 붐스프레이, 트레일러 등 작업기의 종류 및 제조사에 따른 형태, 구조 및 간격 등이 상이하더라도 작업자는 트렉터에 착석한 채로 작업기를 트렉터에 탈부착할 수 있는 구조이므로 작업기의 호환성을 높여 모든 형태와 구조 및 간격이 상이한 작업기가 하나의 트랙터에 사용되어질 수 있는 효과가 있으며, 구체적으로는 다음과 같은 효과를 지닌다.

첫째, 작업기의 구동축 위치가 기종별로 상이하더라도, 즉 트랙터의 PTO축과 작업기의 구동축이 동일축선상에 위치하지 않더라도 작업자는 이를 동축으로 조정하는 작업공정 없이도 트렉터에 착석한 채로 본 발명에 따른 작업기 연결장치를 연결하는 동작만으로 자연스럽게 동축으로 조정되므로 작업자의 작업 능률이 향상되는 효과가 있다.

둘째, PTO에서 작업기로 동력을 전달하는 기존의 스플라인 결합구조를 기어구조로 개선함으로써, 트랙터와 작업기를 빈번히 탈부착하더라도 동력전달에 따른 내구성을 향상시키고, 아울러 트랙터의 PTO축과 작업기의 구동축의 동축화를 용이하게 하는 효과가 있다.

셋째, 작업기의 폭길이가 기종별로 상이하더라도, 즉 작업기의 간격이 상이하더라도 폭조절 간격구를 통해 작업기의 폭길이에 대응하도록 설계함으로써 본 발명에 따른 연결장치의 호환성을 높일 수 있는 효과가 있다.

넷째, 작업기 연결부와 트랙터 연결부의 연결을 트랙터 작업좌석에서 조절할 수 있도록 함으로써, 즉, 작업자가 연결장치의 체결을 위해 트랙터에서 내렸다 올랐다하는 번거로움을 해소함으로써, 작업능률을 극대화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치 결합 사시도
도 2는 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치 분리 사시도
도 3은 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치 분리 측면도
도 4는 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치 요부 측면도
도 5은 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치 트랙터 결속구 정면도
도 6은 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치 작업기 결속구 사시도
도 7은 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치 작업기 결속구 측면도
도 8은 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치 조인트축 고정부 사시도
도 9는 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치 조인트축 고정부의 작업기 조인트축 고정부 사시도
도 10은 본 발명에 따른 동력전달이 가능한 작업기 연결장치 결속축 언로킹부 정면도

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 트랙터 작업기 결속장치는 트랙터에 작업기를 용이하게 결속하여 작업기의 기능에 따라 여러 작업이 신속하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로서, 트랙터의 후방에 미리 결합된 트랙터 결속구(100)에 작업기의 전방에 미리 결합된 작업기 결속구(200)가 조인트축 고정부(300)에 의해 원터치식으로 결합되어지게 구성되어 있다.

즉, 작업기의 종류별로 구동축의 위치가 상이하더라도 트랙터의 PTO축과 작업기 구동축의 중심을 맞추기 위한 작업을 별도로 시행하지 않고 상기 중심축이 자동으로 맞춰질 수 있게 하기 위하여, 상기 트랙터 결속구(100)와 상기 작업기 결속구(200)에 형성된 조인트축 고정부(300)의 중심을 트랙터 결속구(100) 및 작업기 결속구(200)에 동축으로 고정되게 설치해 놓고, 즉, 상기 결속구(100, 200)에 동축으로 설치되는 커플링의 위치를 기준으로 하고 상기 종류별로 상이한 작업기 구동축의 위치편차는 별도의 작업기 유니버셜조인트(321)를 채택하여 상쇄시킴으로써 달성된다.

이는 상기에서 살펴본 바와 같이 작업기의 종류별로 상이한 구동축의 높낮이를 PTO축과 동축으로 맞추기 위하여, 작업자가 PTO축이 연결된 트랙터 조인트축을 수동으로 위아래 위치이동 시키면서 상쇄시키는 종래기술과 대비하여 볼 때, 본 발명은 그 기술적 사상을 완전히 달리 하는 것이라 할 수 있다.

즉, 종래기술은 작업기마다 가변되는 위치편차를 해소하기 위해 작업자가 수작업으로 조인트축 고정부를 가변시키는 작업을 실시한 후 트랙터에 착석하여 트랙터에 작업기를 연결하는 작업을 하여야 하나, 본 발명은 작업기에 작업기 결속구(200)의 설치시부터 작업기 구동축의 위치편차를 작업기 유니버셜조인트(321)가 이미 해소하고 있으므로 작업자는 트랙터에 착석한 상태로 트랙터에 작업기를 연결하는 작업만 하면된다.

다시 말해, 본 발명은 작업자가 경운, 두둑 및 고랑을 만드는 휴립, 파종, 표면을 얕게 갈아 잡초를 없애는 중경제초 등의 연이은 작업 중에도 작업자는 작업기 연결작업을 위해 트랙터에서 하차할 필요가 없는 반면, 종래기술은 작업기 종류별로 구동축의 다양한 높낮이에 맞춰 PTO축이 연결된 트랙터 조인트축을 수동으로 위치이동 시키기 위해 트랙터에서 하차해야 하는 차이가 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 구성간 결합관계를 구체적으로 살펴보면,

상기 트랙터 결속구(100)는, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 하부가 개방된 ∩형의 트랙터 결속 프레임(110)의 상부 중앙에 하기할 작업기 결속구(200)의 걸림축(220)이 걸려지도록 하는 걸림후크(120)가 돌출형성되어 있고, 상기 걸림후크(120)가 형성되는 결속 프레임(110) 저부에는 트랙터의 톱링크에 연결된 유압실린더가 유압실린더 결속핀(P-1)에 의해 힌지연결되는 유압실린더 연결부(140)가 형성되어 있다.

상기 트랙터 결속 프레임(110)의 하부에는 하부가 개방된 ∩형을 가로지르며 폐쇄시키는 트랙터 결속프레임 가로빔(150)이 형성되어 있고, 상기 트랙터 결속프레임 가로빔(150) 말단에는 트랙터에 구비된 로워링크에 트랙터 로워링크 결속핀(P-2)에 의해 힌지결합되는 하부링크 연결부(160)가 각각 형성되어 있으며, 상기 가로빔(150) 측부에는 작업기 결속구(200)의 결속축(230)이 걸림 고정되어지는 결속편(130)이 각각 형성되어 있다.

또한, 상기 트랙터 결속 프레임(110)의 상부에는 하기할 결속축 언로킹부(500)가 설치되기 위한 결속축 언로킹부 연결부(170)가 상기 프레임(110)을 따라 각각 형성되어 있고, 상기 트랙터 결속 프레임(110)의 내부공간에는 PTO의 구동력이 작업기로 전달되어질 수 있게 조인트축 고정부(300)가 고정설치 되는 트랙터 조인트고정부 설치브라켓(180)이 형성되어 있다.

상기 작업기 결속구(200)는, 도 1 내지 도 3, 및 도 5 내지 도 6을 참조하면, 쟁기, 회전경운기, 배토기, 파종기, 중경제초기, 비료살포기, 붐스프레이, 트레일러 등 모든 형태와 구조 및 간격이 상이하며 개별적인 작업이 가능한 다양한 모든 작업기가 하나의 트랙터에 신속하게 결합되어질 수 있도록 구성되어 있다.

이를 위해, 상기 작업기 결속구(200)는 트랙터 결속구(100)의 외형에 대응되도록 하부가 개방된 ∩형의 작업기 결속프레임(210)의 상부 중앙에 상부브라켓(240)이 상향돌출되고 상기 상부브라켓(240)의 일측에 상기 걸림후크(120)에 결합되어지는 걸림축(220)이 돌출형성되고, 상기 상부브라켓(240)의 타측으로 작업기 상부링크 결속핀(P-4)에 의해 연결되는 높이조절 간격구(270)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 높이조절간격구(270)는 작업기의 기종별로 크기가 달라지고 그 크기에 따라 폭과 높이가 달라지므로 이때 그 높이조절을 위해 마련된 것으로서, 앞서 살핀 바와 같이 본 발명의 핵심적 특징이 상기 트랙터 결속구(100)와 상기 작업기 결속구(200)에 형성된 조인트축 고정부(300)의 중심을 동축으로 고정되게 설정해 놓는 것이므로, 작업기의 높낮이가 기종별로 가변되는 것은 상기 높이조절 간격구(270)를 통해 흡수한다.

이를 위해, 상부브라켓에는 다수의 구멍이 형성되어 있고, 이 구멍 간의 간격을 상기 높이조절 간격구(270)가 위치이동하며 볼트조립되면서 높낮이를 흡수하게 되는 것이다.

상기 작업기 결속 프레임(210)의 하부에는 하부가 개방된 ∩형를 가로지르며 폐쇄시키는 작업기 결속프레임 가로빔(250)이 형성되어 있고, 상기 작업기 결속프레임 가로빔(250)에는 상기 결속편(130)이 형성된 위치에 대응되게 결속축(230)이 돌출형성되어 상기 결속축(230)이 상기 결속편(130)에 삽입되어지게 구성되어 있으며, 상기 가로빔(250)에는 폭조절 간격구(260)가 슬라이딩 가능하게 결합되어 있고, 상기 폭조절 간격구(260)는 작업기의 로워링크에 결속핀(P-3)으로 핀연결되어 있다.

여기서, 상기 폭조절간격구(260)는 작업기의 기종별로 크기가 달라지고 그 크기에 따라 폭과 높이가 달라지므로 작업기의 로어링크의 폭에 대응되도록 작업기 결속프레임 가로빔(250)을 따라 슬라이딩하면서 폭조절을 하기 위해 마련된 것이다.

또한, 상기 작업기 결속 프레임(210)의 내부공간에는 PTO의 구동력이 작업기로 전달되어질 수 있게 조인트축 고정부(300)가 고정설치 되는 작업기 조인트고정부 설치브라켓(280)가 형성되어 구성되어 있다.

상기 조인트축 고정부(300)는, 도 1 내지 도 3 및 도 7 내지 도 8을 참조하면, 트랙터의 PTO와 작업기 의 구동축이 결합되어지도록 하는 기능을 갖는 것으로서, 트랙터 조인트축 고정부(310)와 작업기 조인트축 고정부(320)로 구성된다.

상기 트랙터 조인트축 고정부(310)는 트랙터의 PTO와 연결되는 PTO 유니버셜조인트(311), 상기 PTO 유니버셜조인트(311)에 연결되어 트랙터 결속 프레임(110)의 트랙터 조인트고정부 설치브라켓(180)을 관통하는 PTO 커플링축(313), 상기 커플링축(313)을 지지하기 위하여 트랙터 조인트고정부 설치브라켓(180) 내부에 설치된 PTO 커플링축 베어링세트(315), 상기 커플링축(313)의 말단에 형성된 PTO 결속구 원추기어커플링(317)를 포함한다.

또한, 다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 원추기어커플링(317)은 하기할 작업기 결속구 원추기어커플링(327)과 맞물려 트랙터의 PTO의 출력을 작업기의 구동축에 전달하기 위한 것으로서, 평판형 원판부(317-1)와 그 중심에 형성된 콘형 원추부(317-3)을 포함한다.

상기 평판형 원판부(317-1)는 그 원주를 따라 돌출되게 형성된 기어부(317-2)가 돌출형성되어 하기할 작업기 결속구의 평판형 원판부(327-1)에 돌출형성된 기어부(327-2)와 맞물려 PTO의 출력이 작업기에 전달되는 것이다.

또한, 상기 콘형 원추부(317-3)는 하기할 작업기 결속구의 콘형 원추부(327-3)와 대응되게 형성되어 상호 결속하게 되는데, 이때 상기 원추부(317-3, 327-3)를 콘형으로 형성함으로써, 트랙터 결속구(100)와 작업기 결속구(200)가 상호 연결시 작업기 결속구 원추기어커플링(327)의 원추가 트랙터 결속구 원추기어커플링(317)의 원추를 따라 축심을 향해 진행하게 하여, 트랙터 결속구(100)와 작업기 결속구(200)가 상호 대응되도록 위치를 동조화하도록 하기 위함이다.

여기서, 본원의 실시예는 트랙터 결속구 원추기어커플링(317)을 암형으로 하고, 작업기 결속구 원추기어커플링(327)을 숫형으로 하였으나, 이는 상기 암수의 형태가 바뀌어도 무방하며, 그 형태에 대한 선택은 통상의 기술자가 설계적 유불리를 고려하여 적절히 설계할 수 있다.

상기 작업기 조인트축 고정부(320)는 작업기의 구동축과 연결되는 작업기 유니버셜조인트(321), 상기 작업기 유니버셜조인트(321)에 연결되어 작업기 결속 프레임(210)의 작업기 조인트 고정부 설치브라켓(280)을 관통하는 작업기 커플링축(323), 상기 커플링축을 지지하기 위하여 작업기 조인트축 고정부 설치브라켓(280) 내부에 설치된 작업기 커플링축 베어링세트(325), 상기 커플링축 (323)의 말단에 형성되어 상기 PTO 결속구 원추기어커플링(317)에 대응되는 구조를 갖는 작업기 결속구 원추기어커플링(327)을 포함한다.

여기서, 상기 커플링축(313, 323) 및 결속구 원추기어커플링(317, 327)은 서로 각형 스플라인 또는 인벌류트 스플라인, 또는 세레이션으로 축이음되어 있다.

아울러, 상기 베어링 세트(315, 325)는 통상적으로 4,500RPM에 까지 달하는 PTO축의 고속회전을 작업기축에 전달하여야 하기 때문에 원통 롤러 베어링을 채택하는 것이 바람직하다. 그러나 반드시 이에 국한되는 않는다.

주지하는 바와 같이 원통 롤러 베어링은 일반적으로 외주에 궤도면을 가지는 내륜과, 내주에 궤 도면을 가지는 외륜과, 내륜의 궤도면과 외륜의 궤도면 사이에 전동(轉動) 가능하게 배치된 복수의 원통 롤러와, 원통 롤러를 원주에 소정 간격으로 유지하는 리테이너를 구비하고 있다. 상기와 같은 원통 롤러 베어링은 원통 롤러의 전동면과 궤도륜의 궤도면이 선접촉하기 때문에 레이디얼 하중의 부하능력이 높아 고속 회전에도 적합하지만, 그 반면 볼베어링에 비해서 고속회전 시의 발열량이 크다는 문제를 안고 있다.

따라서, 상기 발열을 억제하고자 오일냉각을 채택하게 되는데 본 실시예에서는 베어링 하우징에 오일챔버를 형성하여 원통 롤러 베어링의 롤러에 오일이 상시 공급되도록 하였다.

이로서, 오일을 통한 냉각 뿐만 아니라 롤러의 유체마찰을 위해 반드시 필요한 오일을 수시로 공급하지 않아도 되어 유지보수의 용이성도 확보할 수 있다.

이를 위하여, 도 4를 참조면, 상기 베어링 세트(315, 325)는, 여기서 PTO 커플링축 베어링세트(315)을 예로 들어 설명하면, 오일주입구가 형성된 조인트측 하우징(315-1), 상기 조인트축 하우징과 결합되는 커플링측 하우징(315-2), 상기 하우징(315-1, 315-2) 사이에 형성되어 베어링(315-3)에 오일을 공급하는 오일챔버(315-4)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 작업기 유니버셜조인트(321)는 제조사별로 상이한 작업기 구동축의 높낮이 및 폭의 차이를 흡수하여 그 위치가 고정되어 있는 작업기 커플링축(323)에 연결되도록 하는 것으로서, 작업기 커플링축(323)에 연결되는 커플링축 요크(321-1), 상기 요크(321-1)와 연결축(321-3)을 이음하는 커플링축 십자축(321-2), 상기 십자축(321-2)과 구동축 요크(321-5)를 연결하는 구동축 십자축(321-4)로 구성되되, 통상 작업기 구동축과 작업기 결속구(200)사이의 거리가 매우 짧음을 고려하여 상기 연결축(321-3)을 작업기종별 구동축의 길이에 맞춰 설계하는 것이 바람직하다.

상기 결속축 언로킹부(500)는, 도 1 내지 도 3 및 도 9를 참조하면, 상기 결속축(230)이 상기 결속편(130)에 걸림되어 트랙터 결속구(100)와 작업기 결속구(200)가 완전결합되었을 때, 상기 결속구(100, 200)가 서로 분리되지 않고 소정의 작업을 완수할 수 있도록 하기 위한 결속장치로서, 특히, 작업자가 트랙터의 좌석에 착석한 상태로 결속여부를 작동시킬 수 있도록 하는 구조를 갖고 있다.

이를 위하여, 상기 결속축 언로킹부(500)는 4개의 관절로 구성되어 있는데, 구체적으로 살펴보면, 트랙터 좌석에서 작동 가능한 핸들(510), 일단이 상기 핸들에 힌지연결되는 연결편(520), 상기 연결편의 타단에 결합되고 상기 결속축 언로킹부 연결부(170)에 힌지연결되는 연결봉(530), 상기 연결봉에 연결되는 한쌍의 작동편(540), 일단이 상기 작동편에 각각 힌지연결되는 한쌍의 탄성스프링(550), 상기 탄성스프링의 타단에 각각 힌지연결되는 한쌍의 구속편(560)을 포함한다.

따라서, 작업자가 트랙터의 좌석에 착석한 상태로 상기 핸들(510)을 조작하면, 상기 연결편(520)은 상기 연결봉(530)을 회전시키고, 상기 연결봉에 연결되어 있는 작동편(540)이 상기 연결봉과 함께 회전하면서 상기 탄성스프링(550)을 누르면 상기 탄성스프링의 인장력에 의해 상기 구속편(560)이 상기 결속편(130)의 일측을 폐쇄하면서 하강하게 된다. 이로서, 상기 결속편(130)에 삽입된 결속축(230)이 상기 구속편(560)에 막혀 결속편을 벗어나지 못하게 되어 트랙터 결속구(100)와 작업기 결속구(200)가 결속된 상태를 유지하게 되는 것이다.

여기서, 상기 구속편의 말단은 테이퍼지게 형성함으로써 상기 결속편(130) 진입하면서 상기 결속축(230)을 상기 결속편에 완전삽입이 되도록 결속편(130) 측으로 밀어주는 역할을 하게하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 연결봉(530)의 양 말단에는 스프링(531)이 너트(532)에 의해 조여져 있어 상기 구속편이 언로킹 상태에 있을 경우, 즉, 트랙터와 작업기가 분리되어 있을 경우, 작업자에 의해 탄성력을 넘는 외력이 가해지지 않는 한 상기 결속축 언로킹부(500)가 자중에 의해 자유낙하하지 않도록 조여주는 역할을 함으로써, 작업능률을 향상시키는 효과가 있다.

이와 같은 구성을 갖는 트랙터 작업기 결속장치(A)를 이용하여 트랙터에 작업기가 결속되어지는 과정은 다음과 같다.

트랙터 결속구(100)와 작업기 결속구(200)는 항상 트랙터와 작업기 각각에 결합 되어진 상태로 있다. 이러한 상태에서 작업자는 트랙터에 착석하여 트랙터를 작업하고자 하는 작업기로 이동시킨 후, 유압실린더를 정방향으로 구동시키면 트랙터의 후방에 구비된 트랙터 결속구(100)는 하부링크 연결부(160)를 중심으로 반시계방향으로 회전되고, 이때 트랙터 결속구(100)와 함께 회전되는 걸림후크(120)를 걸림축(220)에 걸리도록 한다.

이어서 걸림축(220)이 걸림후크(120)의 선단에 걸려지면 유압실린더를 다시 역방향으로 구동시키면 작업기 결속구(200)는 시계방향으로 회전하는 트랙터 결속구(100)를 향해 끌려오면서 작업기 결속구(200)와 트랙터 결속구(100)가 일체로 결합되게 한다.

여기서, 트랙터 결속구(100)와 작업기 결속구(200)가 상호 결합시 작업기 결속구 원추기어커플링(327)의 원추가 트랙터 결속구 원추기어커플링(317)의 원추를 따라 축심을 향해 진행하게 되어 상호의 위치 편차를 해소하면서 평판형 원판부(317-1, 327-2)가 서로 치합되어 동력전달을 위한 준비를 마치게 된다.

이 상태에서 결속축(230)은 자연스럽게 결속편(130)에 각각 삽입되어 안착된 상태가 된다.

이어서, 작업자는 트랙터에 계속해서 착석한 채로 핸들(510)을 밀게되면 구속편(560)이 상기 결속편(130)의 일측을 폐쇄하면서 하강하여 상기 결속편(130)에 삽입된 결속축(230)이 상기 구속편(560)에 막혀 결속편을 벗어나지 못하게 되어 트랙터 결속구(100)와 작업기 결속구(200)가 완전결속된 상태를 유지하게 되는 것이다.

이후, 필요한 작업을 마친 후 트랙터와 작업기의 분리는 핸들(510)을 당김과 동시에 역동작을 통해 분리되어지게 된다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 트랙터 결속구
110: 트랙터 결속프레임 120: 걸림후크
130: 결속편 140: 유압실린더 연결부
150: 트랙터 결속프레임 가로빔 160: 하부링크 연결부
170: 결속축 언로킹부 연결부 180: 트랙터 조인트고정부 설치브라켓
200: 작업기 결속구
210: 작업기 결속프레임 220: 걸림축
230: 결속축 240: 상부브라켓
250: 작업기 결속프레임 가로빔 260: 폭조절 간격구
270: 높이조절 간격구 280: 작업기 조인트고정부 설치브라켓
300: 조인트축 고정부
310: 트랙터 조인트축 고정부
311: PTO 유니버셜조인트 313: PTO 커플링축
315: PTO 커플링축 베어링세트 317: PTO 결속구 원추기어커플링
320: 작업기 조인트축 고정부
321: 작업기 유니버셜조인트 323: 작업기 커플링축
325: 작업기 커플링축 베어링세트 327: 작업기 결속구 원추기어커플링
500: 결속축 언로킹부
510: 핸들 520: 연결편
530: 연결봉 540: 작동편
550: 탄성스프링 560: 구속편

Claims

트랙터와 작업기를 결속하는 작업기 연결장치에 있어서,
상기 동력전달이 가능한 작업기 연결장치는 트랙터 후방에 연결되는 트랙터 결속구(100), 작업기 전방에 마련되는 작업기 결속구(200), 트랙터의 PTO의 동력을 작업기의 구동축에 전달하는 조인트축 고정부(300) 및 상기 트랙터 결속구(100)에 형성되어 트랙터 결속구(100)와 작업기 결속구(200)를 결속하는 결속축 언로킹부(500)를 포함하되,
상기 조인트축 고정부(300)는 트랙터 조인트축 고정부(310)와 작업기 조인트축 고정부(320)로 구성되고,
상기 트랙터 조인트축 고정부(310)는 트랙터의 PTO와 연결되는 PTO 유니버셜조인트(311), 상기 PTO 유니버셜조인트(311)에 연결되는 PTO 커플링축(313), 상기 커플링축(313)을 지지하기 위하여 상기 트랙터 결속구(100) 내부에 설치된 PTO 커플링축 베어링세트(315), 상기 커플링축(313)의 말단에 형성된 PTO 결속구 원추기어커플링(317)를 포함하고,
상기 작업기 조인트축 고정부(320)는 작업기의 구동축과 연결되는 작업기 유니버셜조인트(321), 상기 작업기 유니버셜조인트(321)에 연결되는 작업기 커플링축(323), 상기 커플링축을 지지하기 위하여 작업기 결속구(200) 내부에 설치된 작업기 커플링축 베어링세트(325), 상기 커플링축(323)의 말단에 형성되어 상기 PTO 결속구 원추기어커플링(317)에 대응되는 구조를 갖는 작업기 결속구 원추기어커플링(327)을 포함하고,
상기 원추기어 커플링(317, 327)은 평판형 원판부(317-1, 327-1)와 그 중심에 형성된 콘형 원추부(317-3, 327-3)를 포함하고, 상기 평판형 원판부(317-1, 327-1)에는 그 원주를 따라 돌출되게 형성된 기어부(317-2, 327-2)가 돌출형성되어 서로 치합되고,
상기 베어링 세트(315, 325)는 오일주입구가 형성된 조인트측 하우징(315-1, 325-1), 상기 조인트측 하우징과 결합되는 커플링측 하우징(315-2, 325-2), 상기 하우징(315-1, 315-2, 325-1, 325-2) 사이에 형성되어 베어링(315-3, 325-3)에 오일을 공급하는 오일챔버(315-4, 325-4)를 포함하고,
상기 트랙터 결속구(100)는 트랙터 결속프레임(110), 상기 트랙터 결속 프레임(110)의 상부 중앙에 걸림후크(120)가 돌출형성되고, 트랙터 결속 프레임(110)의 하부에는 트랙터 결속프레임 가로빔(150)이 형성되고, 상기 트랙터 결속프레임 가로빔(150)에는 트랙터에 구비된 로워링크에 힌지결합되는 하부링크 연결부(160) 및 결속편(130)이 각각 형성되고,
상기 작업기 결속구(200)는 상기 트랙터 결속구(100)의 외형에 대응되는 작업기 결속프레임(210), 상기 작업기 결속프레임(210) 상부 중앙에 걸림후크(120)에 걸려지는 걸림축(220)이 돌출형성되고, 작업기 결속프레임(210)의 하부에는 작업기 결속프레임 가로빔(250)이 형성되고, 상기 작업기 결속프레임 가로빔(250)에는 상기 결속편(130)이 형성된 위치에 대응되게 결속축(230)이 돌출형성되고,
상기 결속축 언로킹부(500)는 핸들(510), 일단이 상기 핸들에 힌지연결되는 연결편(520), 상기 연결편의 타단에 결합되고 상기 결속축 언로킹부 연결부(170)에 힌지연결되어 연결편(520)에 회전되는 연결봉(530), 상기 연결봉에 연결되어 연결봉과 함께 회전하는 작동편(540), 일단이 상기 작동편에 힌지연결되어 작동편의 회전에 의해 눌려지는 탄성스프링(550), 상기 탄성스프링의 타단에 힌지연결되어 상기 탄성스프링의 탄성력에 의해 결속편(130) 일측을 폐쇄하면서 하강하는 구속편(560)을 포함함으로써, 상기 결속편(130)에 삽입된 결속축(230)이 상기 구속편(560)에 막혀 결속편을 벗어나지 못하게 되어 트랙터 결속구(100)와 작업기 결속구(200)가 결속된 상태를 유지하고,
상기 연결봉(530)의 양 말단에는 스프링(531)이 너트(532)에 의해 조여져 있어 트랙터와 작업기가 분리되어 있을 경우, 작업자에 의해 스프링(531)의 탄성력을 넘는 외력이 가해지지 않는 한 상기 결속축 언로킹부(500)가 자중에 의해 자유낙하하지 않도록 조여주는 것을 특징으로 하는 동력전달이 가능한 작업기 연결장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 작업기 결속프레임(210)의 상부에는 상부브라켓(240)이 형성되고, 상기 상부브라켓에는 다수의 구멍이 형성되어 상기 구멍에 볼트 조립되는 높이조절 간격구(270)가 형성되는 것을 특징으로 하는 동력전달이 가능한 작업기 연결장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가로빔(250)에는 폭조절 간격구(260)가 슬라이딩 가능하게 결합되어 있고, 상기 폭조절 간격구(260)는 작업기의 로워링크에 결속핀(P-3)으로 핀연결되는 것을 특징으로 하는 동력전달이 가능한 작업기 연결장치.
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