KR101892060B1 - 스프링 쟁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스프링 쟁기에 관한 것으로, 트랙터의 후미에 연결되는 일정한 규격 형상의 쟁기틀 내에서 일정 간격을 유지하며 다수로 결합된 체결대에 체결 고정되어 트랙터의 이동 진행 과정에서의 갈이 시에 탄성을 제공하며 갈이 하게 되는 다수의 스프링 타입 쟁기가 열을 이루며 설치되어 있는 스프링 쟁기를 제공하여 갈이 작업의 효율성과 갈이 시의 탄성을 제공하게 된다.

Description

스프링 쟁기{Spring Plow}

본 발명은 스프링 쟁기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 트랙터의 후미에 연결된 일정한 규격의 틀 내에서 다수의 쟁기가 체결되는 형태로 구성되어 논과 밭 의 갈이 작업에 대한 용이성 및 갈이 과정에서의 이랑과 고랑의 반듯한 형성을 이루게 하는 스프링 쟁기에 관한 것이다.

일반적으로 쟁기는 소나 말, 기계 등의 힘을 이용하여 논밭을 가는데 사용하는 농기구로, 땅을 갈아엎어 잡초를 제거하고 토양을 다공성(多孔性)으로 만드는 용도로 이용되고 있다.

쟁기는 논이나 밭을 갈기 위한 용도로 사용되는 농기구의 하나로서, 토양의 상층(上層)을 갈아엎어 잡초를 제거하거나 앞에 재배한 작물의 남은 부분을 토양과 섞고, 땅을 다공성(多孔性)으로 만들어 파종(播種)이나 작물 재배를 쉽게 한다. 땅을 파거나 뒤집는 데 사용했던 ‘뒤지개(digging stick)’나 ‘따비(weederplow)’에서 발달한 것으로, 과거에는 소나 말의 동력을 이용하였으나, 오늘날에는 트랙터 동력을 대부분 이용하고 있다.

그러나, 이러한 기존의 쟁기들은 고정형으로서 트랙터의 후미에 연결된 상태로 논이나 밭을 갈게 되는데, 쟁기 자체가 고정형인 관계로, 갈이 과정에서 토양속에 박힌 돌이나 자갈 혹은 견고한 물질과 부딪칠 경우 쟁기의 날 부위가 부러지는 결과를 초래하는 문제가 발생하게 된다.

또한, 트랙터 후미에 연결되는 쟁기 하나로 논밭 갈이를 수행하는 관계로, 면적이 넓은 논밭 갈이에서는 수차례의 갈이 과정이 수행되어야 하는 불편함이 있고, 이러한 수차례의 갈이 과정에서 쟁기를 정밀하게 조정하며 운전함에도 불구하고, 토질과 토양속에 묻힌 돌들로 인하여, 이랑과 고랑이 불규칙하게 형성되는 문제가 나타나게 된다.

이러한 이랑과 고랑의 불규칙한 형성은 추후 작물 재배를 위해 이랑에 씨 뿌리기 위한 일렬의 작업도 불편하게 되고, 고랑을 따라 배수되는 물의 배수도 수월하지 못하다.

한편, 하기 선행기술문헌에 개시된 특허문헌들은 쟁기 관련 기술임을 참조할 수 있다.

등록번호 제20-0451074호 등록번호 제20-0469752호 등록번호 제20-0456895호 등록번호 제20-0445329호 등록번호 제20-0445568호

전술된 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 갈이 과정에서의 갈이 작업의 효율성과 아울러 파단(부러짐) 현상을 방지하기 위한 스프링 쟁기를 제공하고자 함에 그 목적을 두고 있다.

전술된 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 트랙터의 후미에 연결되는 일정한 규격 형상의 쟁기틀 내에서 일정 간격을 유지하며 다수로 결합된 체결대에 체결 고정되어 트랙터의 이동 진행 과정에서의 갈이 시에 탄성을 제공하며 갈이 하게 되는 스프링 타입의 쟁기가 하나 이상으로 구성되고, 상기 쟁기의 상기 체결대에서의 체결에 있어 상기 쟁기의 일단을 삽입한 상태이면서 상기 체결대의 상면을 홀딩하는 구조로 결합되는 브라켓이 더 포함되며, 상기 쟁기는 몸체이면서 갈이 시에 탄성을 제공하는 스프링으로 이루어지되, 상기 스프링의 일단 구간이 일자형으로 이루어지고, 상기 일자형 구간 이후부터는 굴곡 형태의 '제1 곡률형' 으로 이루어지며, 상기 제1 곡률형 구간 이후로부터 타단 구간에 이르기까지는 굴곡 형태의 '제2 곡률형' 으로 이루어지고, 상기 스프링의 타단 구간에 형성된 제2 삽입공에 체결 고정되는 갈이용 쟁기날이 더 포함되되, 상기 쟁기날은 앞과 뒤로 갈이를 위한 삼각 형상의 갈이날, 중앙이 관통되어 볼트 삽입 체결을 가능하게 하는 체결공, 및 좌우의 양측면이 오목한 형상으로 이루어져 스프링의 타단 둘레를 에워싸는 커버날개를 더 포함하며, 상기 볼트의 두부와 상기 스프링의 타단에 형성된 상기 제2 삽입공은 테이퍼 형상인 스프링 쟁기에 일 특징이 있다.
스프링의 제1 곡률형 구간은 360°로 곡률 형성되고, 스프링의 제2 곡률형 구간은 90°초과에서 180°미만의 범위에서 곡률 형성되며, 스프링의 재질은 열처리된 스프링강이며, 열처리에 있어 퀀칭(quenching)에 이은 템퍼링(tempering) 처리까지 이루어지되, 상기 스프링은 퀀칭 시에 850℃까지 온도를 상승시킨 후 퀀칭유에 30분 담금 상태를 유지한 다음, 템퍼링 시에 420℃에서 1시간 30분 가열 후 냉각시키는 스프링 쟁기에 일 특징이 있다.

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이상, 본 발명에 의하면, 트랙터의 후미에 연결된 쟁기틀 내의 각 체결대에서 소정의 간격을 두며 체결된 다수의 스프링형 타입 쟁기가 구성됨에 따라, 갈이 과정에서의 이랑과 고랑의 형성 작업을 용이하게 하며, 갈이 작업의 소요 시간을 단축시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 쟁기틀 내의 각 체결대에서 일정한 간격을 두며 다수의 스프링형 타입 쟁기가 구성되어 있음에 따라, 갈이 과정에서의 이랑 및 고랑이 반듯하게 형성되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 스프링형 타입 쟁기는 퀀칭 및 템퍼링의 연속 열처리가 이루어진 관계로, 갈이 과정에서의 쟁기에 대한 견고성과 탄성을 동시에 제고시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명에 의하면, 스프링형 타입 쟁기의 구비로 인하여, 갈이 과정에서의 갈이 작업에 대한 효율성과 적정한 이랑과 고랑의 적정 사이즈를 구현할 수 있고, 토양에 묻힌 돌이나 나무뿌리와 같은 장애물과 부딪치거나 걸림 시에도 탄성 작용으로 극복하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 스프링 쟁기로서 트랙터 후미에 연결된 쟁기틀을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 쟁기틀 내에 스프링 타입의 쟁기 한 부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 쟁기틀의 체결대에 결합된 어느 한 스프링 타입의 쟁기에 대한 측면 및 정면을 함께 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 어느 한 스프링 타입의 쟁기에 대한 측면 및 정면을 함께 도시한 도면이다.
도 5는 도 2와 3에 도시된 쟁기날에 대한 평면과 정면 및 측면을 함께 도시한 도면이다.
도 6은 도 2와 3에 도시된 브라켓에 대한 평면과 정면 및 측면을 함께 도시한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 쟁기날의 체결에 요구되는 볼트 형태를 도시한 도면이다.

본 발명에 있어 첨부된 도면은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 도시됨을 밝히고, 후술되는 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하며, 다른 여러 형태로 변형 실시되는 점까지 감안한 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하면서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스프링 쟁기를 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 스프링 쟁기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 트랙터의 후미에 연결 고정되는 쟁기틀(100) 내에 구성된 여러 체결대(101)의 길이를 따라 일정 간격을 유지하며 결합되는 쟁기(10)들로 이루어진다.

상기 쟁기틀(100)은 일정한 규격 형상의 틀 형태로서 도면에서는 사각 프레임 형태의 틀로 이루어져 있으나, 이러한 형태에 국한되지 않고 다양한 형태로도 가능하다.

상기 쟁기틀(100) 내에는 다수의 체결대(101)가 일정한 간격을 이루며 결합되어 있으며, 이러한 각 체결대(101)에 스프링 타입의 쟁기(10)들이 일정한 간격을 유지하며 체결되는 구조이다.

상기 쟁기(10)는 스프링 타입의 몸체로 이루어진 스프링(11) 구조로 이루어진 점이 특징인바, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 쟁기(10)는 상기 체결대(101)를 홀딩하는 구조로 마련된 브라켓(12)과 함께 볼트 체결되면서 상기 체결대(101)에 결합되는 구조이다.

특히, 상기 쟁기(10)의 몸체에 해당되는 스프링(11)은 브라켓(12)과 체결되는 그 일단 구간이 '일자형'을 이루며, 일자형 구간 이후부터는 360°방향으로 굴곡진 '제1 곡률형'을 이루고, 제1 곡률형 구간 이후로부터 쟁기날(13)이 체결되는 그 타단 구간에 이르기까지 90°초과에서 180°미만의 방향으로 굴곡진 '제2 곡률형'을 이루는 형태로 구성된다.

즉, 여기서 상기 쟁기(10)의 일자형 구간은 브라켓(12)과의 볼트 체결에 유리한 구조에 기인한 것이며, 제1 곡률형 구간은 갈이 과정에서 토양 속 돌에 걸리거나 부딪칠 때 이를 회피하는 탄성 작용으로 쟁기(10)의 빠른 복귀에 유리한 구조에 기인한 것이고, 제2 곡률형 구간은 갈이 작업의 효율성에 유리한 구조에 기인한 것으로서 90°초과에서 180°미만의 범위로 굴곡져 있는 관계로 갈이 과정에서의 고랑 형성에 작용하는 부하를 최소화하면서 적정한 고랑 형성 및 흙의 엎는 량도 적정할 수 있기 때문이다.

그러나, 90°에 이르지 않는 굴곡은 고랑 형성에 작용하는 부하가 최대화될 수 있으며, 적정 초과의 깊은 고랑이 형성되는 점과 이로 인한 흙의 엎는 량도 최대량이 될 수 있기 때문이다.

반면, 180°이상에 이르는 굴곡은 고랑 형성에 작용하는 부하가 가장 최소화될 수 있으나 적정 미만의 얕은 고랑이 형성되는 점과 이로 인한 흙의 엎는 량도 최소량이 될 수 있기 때문이다.

이러한 상기의 스프링(11)은 도 4와 같이 그 일단에 볼트 삽입이 가능한 제1 삽입공(11a)과 그 타단에 볼트(14) 삽입이 가능한 제2 삽입공(11b)을 더 포함하고 있다.

한편, 쟁기(10)의 몸체인 스프링(11)의 일단에 체결되는 브라켓(12)은 도 3을 참고로, 도 6과 같이, ㄱ 자 형상으로 절곡된 형태이면서 상부 일측에 스프링(11)의 일단에 형성된 제1 삽입공(11a)과 일치되어 볼트 삽입을 가능하게 하는 체결공(12a)을 형성하며, 측부 타측에 스프링(11)의 일단이 삽입 가능하게 삽입공(12c)을 형성하고, 상부 양측이 하 방향으로 절곡되어 체결대(101)에서의 브라켓(12) 유동을 방지하는 절곡부(12b)를 형성하는 구조이다.

즉, 상기 브라켓(12)은 쟁기틀(100) 내에 결합된 다수의 각 체결대(101)에서 일정한 이격을 이루며 스프링 타입의 쟁기(10)들과 함께 다수로 설치되고, 이러한 브라켓(12)은 스프링 타입의 쟁기(10)를 체결대(101)에 결합 고정하기 위해 체결대(101)의 상부에서 홀딩하는 ㄱ 자 구조이고, 이러한 브라켓(12)에 스프링 타입 쟁기(10)의 일단인 즉 스프링(11)의 일단이 삽입되면서 볼트 체결됨에 따라 체결대(101)에서의 스프링 타입 쟁기(10)의 결합 고정을 이룰 수 있게 된다.

한편, 쟁기(10)의 몸체인 스프링(11)의 타단에 체결되는 쟁기날(13)은 도 3의 참고 및 도 5와 같이, 스프링(11)의 타단 부위 일부를 감싸는 구조로 볼트(14) 체결에 따라 결합 고정되고, 그 중앙 상면에서 저면에 이르기까지 볼트(14) 삽입이 가능한 체결공(13a)을 형성하며, 좌우의 양측이 스프링(11)의 타단 둘레를 감싸기 위한 오목한 구조의 커버날개(13b)로 구성된다.

따라서, 쟁기날(13)은 스프링(11)의 타단 둘레를 감싼 형태로 볼트(14) 체결에 따라 쟁기(10)의 스프링(11) 타단에 결합 고정되며, 앞 뒤가 삼각 형상의 날로 구성되어 논과 밭을 갈이할 수 있게 된다.

상기 볼트(14)는 그 두부가 테이퍼 형상으로 벌어진 형태를 갖게 되는데, 이는 쟁기(10)의 스프링(11) 타단에 결합되는 쟁기날(13)의 토양 갈이에 대한 부하 작용에도 요동없이 견고한 고정력 상태를 유지함에 일조하기 때문이다.

물론, 이때 상기 볼트(14)의 두부와 동일하게 쟁기(10)의 스프링(11) 타단에 형성된 제2 삽입공(11b) 일부 구간도 테이퍼 형태로 이루어진다.

이러한 본 발명의 스프링 타입 쟁기(10)는 트랙터 이동 진행 방향과 반대되는 즉 쟁기틀(100) 내에 구성된 각 체결대(101)의 후미에서 체결 고정되는 점이며, 쟁기(10)의 체결대(101) 후미 체결은 트랙터의 이동 진행 과정에서의 갈이 진행 방향으로 탄성 작용을 나타내기 위해 효율적이다.

한편, 이러한 쟁기(10)의 스프링(11)은 스프링강 재질이면서 열처리된 상태이며, 열처리시에 퀀칭(quenching, 담금질)과 템퍼링(Tempering, 뜨임) 처리가 모두 수행되어 스프링(11)의 경도성 제고과 함께 잔류 응력을 제고하여 갈이 과정에서의 최적화된 스프링(11)을 제공함과 동시 스프링(11) 파단(부러짐)을 방지할 수 있다.

여기서, 퀀칭 시에 850도까지 온도를 상승시킨 후 퀀칭유에 30분 담금 상태를 유지한 다음, 템퍼링 시에 420도에서 1시간 30분 가열 후 냉각시키는 것이 바람직하다.

퀀칭은 스프링(11)의 재질인 스프링강을 고온으로 가열한 다음 기름이나 물 속에 넣어 급속 냉각처리시켜 경도 증가 목적에 있으며, 템퍼링은 상기 퀀칭 처리에 의해 경화된 스프링강을 공석 온도 이하의 온도로 재가열하며 적절한 시간 동안 유지한 다음 공랭시켜 스프링강의 연성과 인성 향상과 더불어 잔류응력을 제거하여 스프링강의 조직을 안전화시키는 목적에 있다.

100 : 쟁기틀 101 : 체결대
10 : 쟁기
11 : 스프링
11a 제1 삽입공 11b : 제2 삽입공
12 : 브라켓 12a : 체결공
12b: 절곡부 12c : 삽입공
13 : 쟁기날 13a : 체결공
13b : 커버날개
14 : 볼트

Claims (6)

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5. 트랙터의 후미에 연결되는 일정한 규격 형상의 쟁기틀 내에서 일정 간격을 유지하며 다수로 결합된 체결대에 체결 고정되어 트랙터의 이동 진행 과정에서의 갈이 시에 탄성을 제공하며 갈이 하게 되는 스프링 타입의 쟁기가 하나 이상으로 구성되고,
   상기 쟁기의 상기 체결대에서의 체결에 있어 상기 쟁기의 일단을 삽입한 상태이면서 상기 체결대의 상면을 홀딩하는 구조로 결합되는 브라켓이 더 포함되며,
   상기 쟁기는 몸체이면서 갈이 시에 탄성을 제공하는 스프링으로 이루어지되, 상기 스프링의 일단 구간이 일자형으로 이루어지고, 상기 일자형 구간 이후부터는 굴곡 형태의 '제1 곡률형' 으로 이루어지며, 상기 제1 곡률형 구간 이후로부터 타단 구간에 이르기까지는 굴곡 형태의 '제2 곡률형' 으로 이루어지고,
   상기 스프링의 타단 구간에 형성된 제2 삽입공에 체결 고정되는 갈이용 쟁기날이 더 포함되되, 상기 쟁기날은 앞과 뒤로 갈이를 위한 삼각 형상의 갈이날; 중앙이 관통되어 볼트 삽입 체결을 가능하게 하는 체결공; 및 좌우의 양측면이 오목한 형상으로 이루어져 스프링의 타단 둘레를 에워싸는 커버날개; 를 더 포함하며,
   상기 볼트의 두부와 상기 스프링의 타단에 형성된 상기 제2 삽입공은 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 스프링 쟁기.
6. 제5항에 있어서,
   스프링의 제1 곡률형 구간은 360°로 곡률 형성되고, 스프링의 제2 곡률형 구간은 90°초과에서 180°미만의 범위에서 곡률 형성되며;
   스프링의 재질은 열처리된 스프링강이며, 열처리에 있어 퀀칭(quenching)에 이은 템퍼링(tempering) 처리까지 이루어지되,
   상기 스프링은 퀀칭 시에 850℃까지 온도를 상승시킨 후 퀀칭유에 30분 담금 상태를 유지한 다음, 템퍼링 시에 420℃에서 1시간 30분 가열 후 냉각시키는 것을 특징으로 하는 스프링 쟁기.

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