KR20190064385A - 경작기의 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경작기의 안전장치에 관한 것으로, 특히 트랙터용 쟁기, 양련쟁기, 이랑쟁기, 배토기, 심토파쇄기 등의 경작기가 경작지를 경작할 때 돌이나 암석 등의 장애물로 인하여 과부하 발생시 충격을 완화시켜 파손 방지 및 작업 능률을 향상시키며, 아울러 매우 간단한 구조에 의해 제조가 가능한 경작기의 안전장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 전방에 트랙터와 연결되어 견인되는 트랙터 연결부를 구비하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 상하방향으로 회전 가능하게 설치되어 땅을 경작하는 경작부와, 상기 경작부를 메인 프레임으로부터의 회전을 탄성지지하는 실린더로 구성된 경작기의 안전장치에 있어서,
상기 실린더는 일측으로 로드가 삽입되는 몸체; 상기 몸체의 일측 내부로 삽입되고, 로드 단부에 형성된 가압판의 이동거리보다 짧게 형성되며, 외경이 상기 몸체의 내경보다 작게 형성되어 공간부를 형성하는 내부 실린더; 상기 내부 실린더에 형성되어 내부 실린더의 내측과 상기 공간부를 연통시키며, 로드가 최대로 신장되었을 때 상기 가압판의 후방부위에 형성되는 통공; 상기 내부 실린더와 공간부의 압력에 의해 상기 통공을 개폐시키는 마개;로 구성되며, 상기 가압판은 그 외경이 내부 실린더의 내측으로 삽입되는 크기를 갖도록 구성된다.

Description

경작기의 안전장치{Safety apparatus for cultivator}

본 발명은 경작기의 안전장치에 관한 것으로, 특히 트랙터용 쟁기, 양련쟁기, 이랑쟁기, 배토기, 심토파쇄기 등의 경작기가 경작지를 경작할 때 돌이나 암석 등의 장애물로 인하여 과부하 발생시 충격을 완화시켜 파손 방지 및 작업 능률을 향상시키며, 아울러 매우 간단한 구조에 의해 제조가 가능한 경작기의 안전장치에 관한 것이다.

본 발명에서는 경작기 중에 대표적으로 사용되는 쟁기를 예를 들어 종래의 기술과 본 발명의 기술을 설명하지만, 이는 쟁기에 한정되는 것이 아니다.

일반적으로 쟁기는 작물을 재배할 목적으로 우마 등의 가축이나 기계 등을 이용하여 흙을 파서 일구고 뒤집어 두둑을 만드는 데 사용하는 것이다.

종래의 트랙터용 쟁기장치는 트랙터의 크기나 마력에 따라 복수의 쟁기부를 구비한 다련 쟁기장치로 이루어진다. 보통 트랙터용 쟁기장치는 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 쟁기장치의 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.

따라서, 이러한 문제점을 해결하고자 하여 본 출원인이 등록한 대한민국 등록특허 제10-1623386호에서는 경작기의 안전장치를 제안하였으며, 이는 도2에서와 같이 "전방에 트랙터와 연결되어 견인되는 트랙터 연결부를 구비하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 상하방향으로 회전 가능하게 설치되어 땅을 경작하는 경작부와, 상기 경작부를 메인 프레임으로부터의 회전을 탄성지지하는 구동 실린더로 구성된 경작기의 안전장치에 있어서,

상기 구동 실린더는 전단에 가압판이 형성된 로드가 삽입되는 몸체;

상기 몸체의 일측에 형성된 제1유압공;

상기 몸체의 타측에 형성된 제2유압공;

상기 제1유압공과 제2유압공을 연결하는 유압라인;으로 구성되며,

상기 제1유압공은 몸체로부터 로드가 신장되었을 때 가압판의 후방부위에 위치하고, 상기 제2유압공은 로드가 압축되었을 때 가압판의 전방부위에 각각 위치하도록 구성"된다.

동작과정을 설명하면, 도1에서와 같이 메인프레임(100)은 전방에 트랙터와 연결되어 견인되는 트랙터 연결부를 구비한다.

경작부(200) 즉, 쟁기부(200)는 실질적으로 쟁기 작업, 즉 흙을 파서 일구고 뒤집는 역할을 하는 것으로, 상기 메인 프레임(100)에 설치된다.

쟁기부(200)는 메인 프레임(100)에 상하 회전 가능하게 설치되고, 보습 및 볏으로 구성된다.

구동 실린더(300)는 쟁기부(200)에 1:1 대응되도록 설치되고, 이러한 구동 실린더(300)는 유압을 이용한 유압실린더이며, 쟁기부(200)의 상하 회전시 이에 연동하여 직선 왕복운동하는 복동 실린더이다.

이러한 실린더(300)의 로드(311) 단부는 쟁기부(200)의 상측에서 회전결합부(210)에 의해 회전이 가능하도록 결합되고, 실린더(300)의 후단은 결합부(110)에 의해 메인프레임(100)에 회전이 가능하도록 결합된다.

구동 실린더(300)는 도2에서와 같이 실린더 몸체(351)의 일측에 로드(356)가 결합되고, 그 로드(356)의 전단에는 가압판(357)이 형성되며, 후단은 쟁기부(200)의 회전결합부(210)에 결합되기 위한 핀 조립부(353)가 형성되어 있다.

또한 몸체(351)의 로드(356)가 삽입되는 일측에는 제1유압공(354)이 형성되며, 이러한 제1유압공(354)은 로드(356)가 신장되었을 때 가압판(357)의 후측부위에 위치하게 된다.

몸체(351)의 타측에는 제2유압공(352)이 형성되어 있으며, 제1유압공(354)과 제2유압공(352) 사이에는 금속관 형태의 유압라인(353)이 연결된다.

따라서, 경작부(200)가 장애물에 의해 상측을 회전할 때 로드(356)가 압축되어 가압판(357)의 전방부위의 유압이 제2유압공(352)을 통해 제1유압공(354)으로 유입된다.

이때, 가압판(357)의 전방부위의 유압과 후방부위의 유압은 동일하게 되지만, 가압판(357)의 후면부위에 작용하는 압력은 로드(356)의 굵기만큼 압력이 가해지는 면적이 줄어들게 됨으로써 가압판(357)의 전면부위가 후면부위보다 더 큰 압력을 받게 되어 로드(356)가 신장되는 힘을 가지게 되는 것이다.

쟁기부(200)가 장애물을 회피한 후에는 가압판(357)의 전면부위에 가해지는 압력에 의해 로드(356)가 신장되므로, 쟁기부(200)는 원위치로 복귀하게 되며, 이와 동시에 가압판(357)의 유압은 유압라인(353)을 통해 제2유입공(352)으로 유입된다.

쟁기부(200)가 장애물에 걸리지 않는 평상시의 경작 작업시에는 가압판(357)의 전면부위에 작용하는 압력이 후면부위에 작용하는 압력보다 크게 되어 쟁기부(200)는 쉽게 들어올려지지 않게 되므로 땅이 고르게 경작되는 것이다.

그런데, 이러한 종래의 기술은 쟁기부(200)가 장애물에 의해 상측으로 회전할 때 로드(356)가 압축되고, 가압판(357)의 전방부위의 유압이 증가하게 되며, 장애물에 의해 로드(356)가 계속 압축되면 가압판(357) 전방부위의 압력이 급속히 증가하여 실린더 몸체(351)가 그 압력을 버티지 못하고 터지거나 로드(356)의 휨, 용접부위에서의 파열 등의 손상이 발생하는 문제점이 발생하였다.

즉, 가압판(357)의 전방부위의 유압이 유압라인(353)을 통해 가압판(357)의 후방으로 이동하게 되지만, 가압판(357)의 후방에서의 유압공간은 전방보다 로드(356)의 굵기만큼 작기 때문에 가압판(357)의 전방부위에서의 유압이 후방으로 원활히 이동하지 못하므로 전방부위에서의 압력이 도14의 점선으로 된 그래프와 같이 급속히 증가하게 된다.

이후 계속 로드(356)가 압축되면 가압판(357)의 전방부위의 압력이 임계점을 초과하게 되므로, 그 압력에 의해 실린더 몸체(351), 로드(356), 용접부위 등이 손상되는 것이다.

이로 인하여, 경작 작업이 중단됨으로써 시간과 비용의 손실이 매우 크게 되고, 그만큼 생산수율이 낮아지는 문제점이 있다.

<선행기술문헌>

1. 등록특허 제10-1623386호

(경작기의 안전장치)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 로드가 압축될 때 가압판 전단의 압력이 설정된 값에 도달하면 로드가 계속 되더라도 더이상 압력이 증가하지 않도록 함으로써 실린더의 파손을 방지하도록 한 경작기의 안전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 경작기의 안전장치는,

전방에 트랙터와 연결되어 견인되는 트랙터 연결부를 구비하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 상하방향으로 회전 가능하게 설치되어 땅을 경작하는 경작부와, 상기 경작부를 메인 프레임으로부터의 회전을 탄성지지하는 실린더로 구성된 경작기의 안전장치에 있어서,

상기 실린더는

일측으로 전단에 제1가압판이 형성된 제1로드가 삽입되는 몸체;

상기 몸체의 일측에 형성된 제1유압공;

상기 몸체의 타측에 형성된 제2유압공;

상기 제1유압공과 제2유압공을 연결하는 유압라인;

상기 몸체의 타측에서 연장되어 형성되며, 압력이 형성된 후방 공간부;

상기 몸체와 후방 공간부를 기밀하게 구획하는 막음판;

상기 후방 공간부로부터 막음판을 기밀하게 관통하여 설치되며, 상기 제1로드가 압축되어 삽입될 때 일정거리 이상 삽입 후 상기 제1가압판에 선단부가 접촉하는 제2로드;

상기 제2로드의 후방에 형성되며, 후방 공간부에 위치하여 후방 공간부의 압력에 의해 상기 제2로드를 탄성 지지하는 제2가압판;으로 구성된다.

이러한 본 발명에 따르면, 장애물에 의해 실린더의 로드가 압축되고, 로드의 과도한 압축에 의해 실린더의 압력이 설정된 값에 다다르면 더 이상의 압력 증가를 방지함으로써 실런더의 손상을 방지하는 효과가 있다.

이로 인하여 지속적인 작업기의 작업이 가능하여 생산 수율이 높아지는 장점이 있는 것이다.

도1은 종래의 기술이 적용된 경작기의 예를 보인 도.
도2는 종래 기술에 따른 경작기의 안전장치의 구조를 보인 도.
도3은 본 발명의 제1실시 예에 의한 경작기의 안전장치의 구조를 보인 도.
도4는 본 발명의 동작관계를 보인 도.
도5는 본 발명의 제2실시 예를 보인 도.
도6은 본 발명의 제3실시 예를 보인 도.
도7은 본 발명의 제4실시 예를 보인 도.
도8은 본 발명의 제5실시 예를 보인 도.
도9는 본 발명의 제6실시 예를 보인 도.
도10은 본 발명의 제7실시 예를 보인 도.
도11은 본 발명의 제8실시 예를 보인 도.
도12는 제8실시 예에 의한 내부실린더의 구조를 보인 도.
도13은 제8실시 예에 의해서 내부실린더에 탄성체가 설치되어 마개를 탄성지지하는 상태를 설명하기 위한 도.
도14는 종래 기술과 본 발명의 제8실시 예의 동작에 의해 실린더 몸체 내부의 압력변화를 비교하여 보인 그래프.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.

또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다.

따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시 예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.

도3은 본 발명의 제1실시 예에 의한 경작기의 안전장치의 구조를 보인 도이고, 도4는 본 발명의 동작관계를 보인 도이다.

도3에서와 같이 본 발명은 실린더 몸체(400)의 일측에 제1로드(410)가 결합되고, 그 로드(410)의 전단에는 제1가압판(411)이 형성되며, 후단은 도1에서와 같이 경작부(200)의 회전결합부(210)에 결합되기 위한 핀 조립부(412)가 형성되어 있다.

또한 몸체(400)의 제1로드(410)가 삽입되는 일측에는 제1유압공(420)이 형성되며, 이러한 제1유압공(420)은 로드(410)가 신장되었을 때 가압판(411)의 후측부위에 위치하게 된다.

몸체(400)의 타측에는 제2유압공(430)이 형성되어 있으며, 제1유압공(420)과 제2유압공(430) 사이에는 금속관 또는 호스 형태의 유압라인(440)이 연결된다.

따라서, 경작부(200)가 장애물에 의해 상측을 회전할 때 제1로드(410)가 압축되어 제1가압판(411)의 전방부위의 유압이 제2유압공(430)을 통해 제1유압공(420)으로 유입된다.

이때, 제1가압판(411)의 전방부위의 유압과 후방부위의 유압은 동일하게 되지만, 제1가압판(411)의 후면부위에 작용하는 압력은 제1로드(410)의 굵기만큼 압력이 가해지는 면적이 줄어들게 됨으로써 제1가압판(411)의 전면부위가 후면부위보다 더 큰 압력을 받게 되어 제1로드(410)가 신장되는 힘을 가지게 되는 것이다.

경작부(200)가 장애물을 회피한 후에는 제1가압판(411)의 전면부위에 가해지는 압력에 의해 제1로드(410)가 신장되므로, 경작부(200)는 원위치로 복귀하게 되며, 이와 동시에 제1가압판(411)의 유압은 유압라인(440)을 통해 제2유압공(430)으로 유입된다.

경작부(200)가 장애물에 걸리지 않는 평상시의 경작 작업시에는 제1가압판(411)의 전면부위에 작용하는 압력이 후면부위에 작용하는 압력보다 크게 되어 경작부(200)는 쉽게 들어올려지지 않게 되므로 땅이 고르게 경작되는 것이다.

한편, 상기 몸체(400)의 타측으로는 후방 공간부(450)가 연장되어 형성되는데, 이러한 후방 공간부(450)는 외부와 기밀하게 밀폐되는 공간이며, 몸체(400)와 후방 공간부(450) 사이를 기밀하게 구획되도록 막음판(460)이 설치된다.

상기 후방 공간부(450)에는 유압 또는 공압 등에 의해 대기압보다 높은 압력이 형성되어 있으며, 상기 후방 공간부(450)로부터 막음판(460)을 기밀하게 관통하여 제2로드(470)가 설치된다.

상기 제2로드(470)의 선단부위는 몸체(400)의 유압공간부(401)로 돌출되어 삽입되며, 그 후단부위는 후방 공간부(450)의 위치한 제2가압판(471)이 형성되어 있다.

따라서, 상기 제2로드(470)는 후단부위의 제2가압판(471)에 가해지는 후방 공간부(450)의 압력에 의해 유압 공간부(401)로 탄성지지력을 가지게 된다.

상기 후방 공간부(450)의 후단 외측으로는 핀 조립부(413)가 형성되어 메인프레임(100)에 형성된 결합부(110)에 핀 결합됨으로써 메인프레임(100)에 회전이 가능하도록 결합된다.

이러한 본 발명의 일실시 예에 의한 동작을 설명한다.

경작부(200)가 장애물을 만나 상측으로 회전하게 되면, 제1로드(410)가 압축되면서 유압공간부(401)의 압력이 크게 증가하게 되고, 그 압력은 유압라인(440)을 통하여 제1가압판(411)의 후방으로 이동하여 유압이 공유된다.

이후, 경작부(200)의 계속적인 상측으로의 회전에 의해 제1로드(410)가 더욱 압축되면 유압공간부(401)의 압력이 크게 증가되는데, 이는 제1가압판(411)의 전방부위의 압력이 유압라인(440)을 통해 후방으로 이동한다 할지라도 제1로드(410)가 제1가압판(411)의 후방공간에서 차지하는 체적이 커지게 되므로, 제1가압판(411)의 전방부위에서의 압력이 후방부위로 원활히 이동하지 못하게 되어 압력이 순식간에 크게 증가하게 된다.

이때, 도4에서와 같이 제1로드(410)의 압축에 의해 제1가압판(411)이 이동하면서 제2로드(470)의 선단부위에 서로 맞닿게 되면, 그 순간 제1가압판(411)의 전면부위에 가해지는 압력이 제2로드(470)의 두께에 따른 체적만큼 낮아지거나 적어도 더이상 증가하지 않게 되는 것이다.

또한, 경작부(200)가 계속 상승하면서 회전하는 경우에 제1가압판(411)이 제2로드(470)와 접촉한 상태에서 제2로드(470)를 계속 밀고 들어가기 때문에 제1가압판(411)의 전면부위에서의 압력 증가는 발생하지 않는 것이다.

결국, 지속적인 압력 증가가 이루어지지 못하므로 실린더의 파손을 방지하게 되는 것이다.

경작기(200)가 장애물을 회피하여 하강하는 경우에는 제1로드(410)가 신장하게 되고, 이로 인해 제1가압판(411)이 후퇴하게 되는데, 이때, 제2가압판(471)에는 후방공간부(450)로부터의 압력이 작용하여 제2로드(470)를 유압공간부(401)로 밀어내어 원위치시키게 된다.

이와 같이, 제2로드(470)의 길이와 굵기에 의해 유압공간부(401)에 가해지는 압력의 정도를 조절할 수 있게 되는데, 큰 압력으로 쟁기부(200)가 버팀력을 가지도록 하는 경우에는 제1로드(410)의 굵기를 굵게 하고, 제2로드(470)의 굵기를 얇게 함으로써 제1가압판(411)의 전방부위의 압력을 크게 증가시킬 수 있다.

반대로, 작은 압력으로 쟁기부(200)가 버팀력을 가지도록 하는 경우에는 제1로드(410)의 굵기를 얇게 하고, 제2로드(470)의 굵기를 굵게 함으로써 제1가압판(411)의 전방부위의 압력을 감소시킬 수 있다.

결국, 제1로드(410)와 제2로드(470)의 굵기 설정에 의해 실린더 내부 압력의 정도를 조절할 수 있는 것이다.

도5는 본 발명의 제2실시 예로서, 후방 공간부(450)가 기밀된 상태를 유지하지 않고, 대기압이 작용한다면, 그 내부에 코일 스프링, 실리콘 고무 등의 탄성체(480)를 삽입함으로써 제2로드(470)를 후방에서 탄성력을 가지고 지지할 수 있도록 한다.

도6은 본 발명의 제3실시 예를 보인 도로서, 본 발명의 다른 실시 예들과 같이 제1로드(410)와 제2로드(470)가 분리되지 않고, 하나의 로드(410)가 가압판(411)을 중심으로 후방로드(410-1)와 전방로드(410-2)로 일체화되면서 구분되도록 형성된다.

후방로드(410-1)는 가압판(411)의 후방에 위치하고, 실린더(400)의 후방으로 노출된 구조, 즉, 도3 내지 도5에서와 같이 동일한 로드의 구조(410)이고, 상기 가압판(411)의 전방으로는 상기 후방로드(410-1)보다 얇은 굵기를 갖는 전방로드(410-2)가 일체로 형성된다.

이때, 상기 전방로드(410-2)는 막음판(460)을 기밀하게 관통하여 후방 공간부(450)에 위치하며, 후방로드(410-1)의 작동에 따라 후방 공간부(450) 내에서 전후방으로 이동하게 된다.

상기 후방 공간부(450)에는 유압이나 공압에 의해 압력이 형성되거나 또는 대기압만 형성된 공간일 수 있다.

이러한 전방로드(410-2)는 후방로드(410-1)가 최대로 신장되었을 때 그 선단부위가 막음판(460)을 벗어나지 않는 길이를 가지며, 또한, 후방 공간부(450)의 길이 또한, 후방로드(410-1)가 최대한 압축되었을 때 전방로드(410-2)가 내부로 충분히 수용될 수 있는 길이를 가져야 한다.

이의 동작 관계를 설명하면, 경작부(200)가 장애물을 만나 상측으로 회전하게 되면, 후방로드(410-1)가 압축되면서 가압판(411)의 전방부위에서의 압력이 증가하게 되고, 그 압력은 유압라인(440)을 통하여 가압판(411)의 후방으로 이동하여 유압이 공유된다.

이때, 전방로드(410-2)가 차지하는 체적만큼 가압판(411)의 전면부위에 가해지는 압력이 전방로드(410-2)의 두께에 따른 체적만큼 낮아지거나 적어도 더이상 증가하지 않게 되는 것이다.

또한, 경작부(200)가 계속 상승하면서 회전하는 경우에도 후방로드(410-1)가 가압판(411)과 전방로드(410-2)를 계속 밀고 들어가기 때문에 가압판(411)의 전면부위에서의 압력 증가는 발생하지 않으며, 가압판(411)의 압축에 의한 유압은 유압라인(440)을 통해 가압판(411)의 후방으로 이동하는 것이다.

결국, 지속적인 압력 증가하지 않으므로 실린더의 파손을 방지하게 되는 것이다.

이와 같이, 전방로드(410-2)의 길이와 굵기에 의해 가압판(411)의 전방부위에 가해지는 압력의 정도를 조절할 수 있게 되는데, 큰 압력으로 쟁기부(200)가 버팀력을 가지도록 하는 경우에는 전방로드(410-2)의 굵기를 후방로드(410-1)의 굵기보다 얇게 함으로써 가압판(411)의 전방부위의 압력을 크게 증가시킬 수 있다.

결국, 후방로드(410-1)보다 전방로드(410-2)의 직경이 작도록 하는 범위 내에서 전방로드(410-2)의 굵기 정도를 결정함으로써 가압판(411)의 전방부위의 압력 정도를 설정할 수 있는 것이다.

도7은 본 발명의 제4실시 예를 보인 도로서, 유압라인(440)을 제거하고, 실린더 몸체(400)의 내측을 통해 가압판(411)의 전방과 후방으로 유압이 이동할 수 있도록 한 구조로서, 몸체(400)의 내경보다 가압판(411)의 외경이 작게 형성되어 몸체(400)의 내측과 가압판(411)의 외측에 형성된 유압이동공간(411-1)을 통하여 유압이 이동하게 된다.

즉, 도6에서와 같이 후방로드(410-1)와 전방로드(410-2)가 구비된 로드(410)가 구비된 상태에서 경작부(200)가 장애물을 만나 상측으로 회전하게 되면, 후방로드(410-1)가 압축되면서 가압판(411)의 전방부위에서의 압력이 증가하게 되고, 그 압력은 유압이동공간(411-1)을 통하여 가압판(411)의 후방으로 이동하여 유압이 공유된다.

결국, 유압라인(440)을 제거하고, 실린더 몸체(400)의 내부에서 유압이 가압판(411)의 전방 및 후방으로 이동하여 완충역할을 하는 것이다.

도8은 본 발명의 제5실시 예로서, 실린더 몸체(400)의 후방부위가 더 연장되어 후방공간부(450)가 형성되고, 그 후방공간부(450)와 몸체(400) 사이에는 기밀한 상태에서 전후방향으로 이동이 가능하게 이동가압판(461)이 구비되어 있다.

이러한 이동가압판(461)은 후방공간부(450)에 구비된 탄성체(480)에 의해 탄성지지되는데, 상기 탄성체(480)는 코일 스프링 또는 실리콘 고무 등의 탄성 재질로 형성된다.

로드(410)는 본 발명의 제3실시 예에서와 같이 가압판(411)을 중심으로 후방로드(410-1)와 전방로드(410-2)로 일체화되면서 구분되도록 형성되며, 상기 전방로드(410-2)는 이동가압판(461)을 기밀하게 관통하여 후방공간부(450)에 위치하며, 후방로드(410-1)의 작동에 따라 후방공간부(450) 내에서 전후방으로 이동하게 된다.

상기 후방 공간부(450)에는 대기압만 형성된 공간일 수 있다.

따라서, 로드(410)의 압축에 의해 가압판(411)이 전진하게 되면, 가압판(411)의 전방부위의 압력이 증가하게 되고, 이 증가된 압력은 이동가압판(461)에 가해짐으로써 이동가압판(461)이 후방공간부(450)쪽으로 이동하면서 가압판(411) 전방부위의 과도한 압력을 해소하게 되는 것이다.

또한, 전방로드(410-2)의 역할은 이미 본 발명의 제3실시 예에 설명한 바와같은 동작을 하게 되는 것이다.

아울러, 유압라인(440)은 선택적으로 사용될 수 있으며, 유압의 공유를 위하여, 제1유압공(420)은 로드(410)가 최대로 신장되었을 때 가압판(411)의 후방부위에 위치하도록 하고, 제2유압공(430)은 로드(410)가 최대로 압축되었을 때 가압판(411)의 전방부위와 이동가압판(461) 사이에 위치하게 된다.

상기 후방공간부(401)의 후단에는 공기구멍(402)이 형성되어 있으므로, 후방공간부(450)는 대기압만 작용하므로, 이동가압판(461)의 이동에 의해 후방공간부(450)에는 압력이 형성되지 않게 된다.

다만 탄성체(480)의 탄성지지력만을 이동가압판(461)이 받게 되므로, 이러한 탄성체(480)의 탄성력을 조절함으로써 가압판(411)의 전방부위에 형성된 압력의 크기를 조절할 수 있을 것이다.

도9는 본 발명의 제6실시 예로서, 본 발명의 제5실시 예로부터 유압라인(440)을 제거하고, 실린더 몸체(400)의 내측을 통해 가압판(411)의 전방과 후방으로 유압이 이동할 수 있도록 한 구조로서, 몸체(400)의 내경보다 가압판(411)의 외경이 작게 형성되어 몸체(400)의 내측과 가압판(411)의 외측에 형성된 유압이동공간(411-1)을 통하여 유압이 이동하게 된다.

또한, 로드(410)의 압축에 의해 가압판(411)이 전진하게 되면, 가압판(411)의 전방부위의 압력이 증가하게 되고, 이 증가된 압력은 이동가압판(461)에 가해짐으로써 이동가압판(461)이 후방공간부(450)쪽으로 이동하면서 가압판(411) 전방부위의 과도한 압력을 해소하게 되는 것이다.

탄성체(480)의 역할은 이미 본 발명의 제5실시 예와 동일한 동작을 하게 된다.

도10은 본 발명의 제7실시 예를 보인 도로서, 유압라인(440)을 제거하고, 실린더 몸체(400)에 일측부 즉, 로드(410)가 삽입되는 전방부위로부터 몸체(400) 내측의 후방부위로 내부실린더(403)가 삽입된 형태이다.

그 구조를 설명하면, 몸체(400)의 일측부에는 로드(410)를 몸체(400)의 내측으로 인입시키면서 지지함과 아울러 몸체(400)를 기밀시키도록 하는 로드지지부(401)가 체결부(402)에 의해 나사결합되어 체결되며, 그 로드지지부(401)의 전방부위에는 몸체(400)의 내측으로 삽입되는 내부실린더(403)가 일체로 구비되어 있다.

이러한 내부실린더(403)는 그 외경이 몸체(400)의 내경과 동일하게 형성되고, 길이는 도1에서 언급한 경작부(200)가 땅을 파고들 때 가해지는 초기압력에 대해 로드(410)가 압축되면서 실린더 몸체(400)가 그 초기압력을 버틸 수 있는 로드(410)의 이동거리에 해당함이 바람직하다.

즉, 경작부(200)가 땅을 파고들 때 땅의 저항력에 의해 경작부(200)가 살짝들리면서 가압판(411)이 몸체(400)의 후방으로 이동하게 되고, 이때 가압판(411)의 전방부에 형성된 압력에 의해 경작부(200)가 더 이상 들리지 않도록 하여 땅을 완전히 파고들어 경작할 수 있도록 하는 로드(410)의 이동거리에 해당하는 구간만큼의 길이를 내부실린더(403)가 가지게 되는 것이다.

따라서, 내부실린더(403)의 길이는 가압판(411)의 이동에 의해 몸체(400)에서 버틸 수 있는 압력 임계값의 직전 압력값이 형성될 만큼의 길이가 되며, 가압판(411)의 이동거리보다 짧게 형성된다.

상기 가압판(411)은 그 외경이 내부실린더(403)의 내측으로 삽입되는 길이를 가지게 되며, 그 외측 둘레로는 패킹 장착홈(411-1)이 형성되어 그 패킹 장착홈(411-1)에 V패킹(411-2)이 장착된다.

V패킹(411-2)은 링의 형태로서, 그 단면이 몸체(400)의 후방을 향하여 V형태를 가지도록 장착되며, 그 V패킹(411-2)의 바깥쪽 면이 내부실린더(403)의 내경에 기밀하게 접촉된다.

이렇게 구성된 본 발명은 실린더 몸체(400)의 내경이 내부 실린더(403)의 내경보다 크게 형성되며, 내부 실린더(403)의 선단은 내부 실린더(403)의 내측을 향하여 경사진 경사부(404)가 형성되어 있다.

이러한 본 발명의 제7실시 예의 동작을 설명한다.

경작부(200)가 땅을 파고들 때 경작부(200)에는 초기압력에 대한 충분한 버팀력이 형성되어야 쉽게 땅을 파고들어 경작을 할 수 있게 되며, 이때 실린더 몸체(400)가 초기압력에 대한 버팀력을 경작부(200)에 제공하여야 한다.

따라서, 경작부(200)가 초기압력 발생시에 땅의 저항력에 의해 상측으로 회전하게 되며, 이때 로드(410)는 압축되어 가압판(411)이 몸체(400)의 후방으로 이동하게 되어 도14의 실선으로 표시된 그래프와 같이 가압판(411)의 전방부위에서의 몸체(400) 내부의 압력이 순간적으로 증가하게 된다.

이때 V패킹(411-2)은 가압판(411)의 후방 이동에 의해 펼쳐지면서 가압이 이루어진다.

경작부(200)가 땅을 완전히 파고들어 땅의 저항력이 크지 않게 되면, 다시 하향이동하게 되고, 이로 인해 로드(410)는 신장되므로 가압판(411)이 후진하여 몸체(400) 내부의 압력은 다시 낮아지게 된다.

즉, 경작부(200)가 땅을 경작하는 과정 중에는 가압판(411)이 내부 실린더(403)의 내측에서만 전진과 후진을 반복함으로써 몸체(400) 내부의 압력은 경작부(200)의 경작을 위한 버팀력을 제공할 뿐 몸체(400)가 손상될 정도로 압력은 크게 증가하지 않게 된다.

한편, 경작 작업 중 암석 등의 장애물에 경작부(200)가 걸리게 되면, 경작부(200)가 상측으로 크게 회전하게 되고, 이로 인해 로드(410)의 압축길이도 커지게 될 것이다.

이러한 로드(410)의 압축에 의해서 가압판(411)도 전방으로 이동하여 몸체(400) 내부의 압력도 도14에서와 같이 크게 증가하지만, 몸체(400)가 버틸 수 있는 압력 직전에 가압판(411)이 내부 실린더(403)를 벗어나게 되어 몸체(400) 내부의 압력이 저하된다.

즉, 가압판(403)이 내부 실린더(403)를 벗어나면서 가압판(403)의 외경과 몸체(400)의 내경 사이의 공간으로 가압판(403) 전후방으로 유압이 공유되면서 몸체(400) 내부의 압력이 저하되며, 이로 인하여 경작부(200)에 버팀력이 상실되어 상측으로 쉽게 회전하면서 장애물을 타고 넘으면서 회피하게 되는 것이다.

이때 장애물을 회피하면서 경작부(200)가 자중에 의해 다시 하강하게 되고, 이로 인해 로드(410)가 신장되면서 가압판(411)이 후진하게 되는데, 이때 가압판(411)은 경사부(404)에 의해 내부 실린더(403)의 내측으로 쉽게 안내된다.

또한 가압판(411)이 내부 실린더(403)로 들어오면, 가압판(411)의 후방공간에 큰 압력이 걸리게 되어 로드(410)가 더 이상 신장되지 않게 되고, 이로 인해 경작부(200)가 하강하지 못하게 되는데, 이때 V패킹(411-2)이 그 후방공간의 압력에 의해 가압판(411)의 전방쪽으로 접혀지게 되어 가압판(411)의 후방공간의 압력과 몸체(400) 내부 즉 가압판(411)의 전방공간의 압력이 서로 공유함으로써 후방공간의 압력이 낮아지게 되어 경작부(200)가 쉽게 하강할 수 있게 되는 것이다.

결국, 본 발명의 제7실시 예는 경작부(200)가 땅을 파고드는 초기압력과 장애물에 의한 추가적인 압력에도 몸체(400)에 손상을 주는 압력이 발생하지 않는 것이다.

도11은 본 발명의 제8실시 예로서, 제7실시 예에서와 같이 몸체(400)의 내부에 내부 실린더(403)가 삽입되는 구조는 동일하지만, 가압판(411)의 전방 및 후방으로 유압이 공유되는 구조가 다를 뿐이다.

이를 위하여 내부 실린더(403)의 외경과 몸체(400)의 내경 사이에는 약간의 공간부(417)가 형성되고, 로드(410)가 최대로 신장된 상태에서의 가압판(411)의 후방부위에는 내부 실린더(403)와 공간부(417)를 연통시키는 통공(414)이 형성되어 있다.

또한 상기 통공(414)에는 마개(415)가 구비되어 있는데, 이러한 마개(415)는 내부 실린더(403)의 내측 방향으로 탄성력을 가지고 누르는 탄성체(416)에 의해 탄성지지되어 있다.

이러한 탄성체(416)는 도12에서와 같이 내부 실린더(403)의 외측 둘레를 따라서 감기는 탄성 밴드 형태일 수 있으며, 내부 실린더(403)의 외측 둘레를 따라서 형성된 고정홈(417)에 삽입되어 위치가 고정되고, 도13에서와 같이 마개(415)의 상측을 덮어서 탄성지지할 수 있다.

물론 본 발명의 제8실시 예에서는 탄성체(416)를 탄성 밴드로 예를 들었지만, 마개(415)를 탄성지지할 수 있는 어떠한 구조물도 적용이 가능하다.

예를 들어, 스프링, 고무 밴드 스테인레스 밴드 등을 적용할 수 있다.

그리고, 가압판(411)의 외측 둘레로는 패킹(411-3)이 장착되는데, 이러한 패킹(411-3)은 O-링, V패킹 등을 사용할 수 있다.

따라서 로드(410)가 압축되어 가압판(411)이 전진할 때 가압판(411)의 전방부위의 압력이 후방부위보다 크게 되므로, 그 큰 압력이 공간부(417)를 통해 유입되어 마개(415)가 통공(414)을 막도록 닫혀진 상태를 유지한다.

경작부(200)가 경작하거나 또는 장애물을 회피한 다음 내부 실린더(403)의 내측으로 후진하게 되면, 가압판(411)의 후방부위 압력이 전방부위보다 더 커지게 되므로, 그 압력에 의해 마개(415)는 들리게 되어 통공(414)을 개방함으로써 가압판(411)의 후방과 전방의 유압이 서로 공유되는 것이다.

즉, 마개(415)는 상기 내부 실린더(403)와 공간부(417)의 압력에 의해 상기 통공(414)을 개폐시키는 것으로, 흡사 체크밸브의 동작과 유사하게 동작한다.

기본적인 동작은 본 발명의 제7실시 예와 동일하고, 다만, 몸체(400)와 내부 실린더(403) 사이의 공간부(417)와 통공(414)을 통해 유압을 공유하는 구조만 다를 뿐이다.

전술한 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

400 : 몸체
401 : 유압공간부
403 : 내부 실린더
410 : 제1로드
410-1 : 후방로드
410-2 : 전방로드
411 : 제1가압판
411-2 : V패킹
412,413 : 핀 조립부
414 : 통공
415 : 마개
416 : 탄성체
417 : 공간부
420 : 제1유압공
430 : 제2유압공
440 : 유압라인
450 : 후방공간부
460 : 막음판
461 : 이동가압판
470 : 제2로드
471 : 제2가압판
480 : 탄성체

Claims (14)

1. 전방에 트랙터와 연결되어 견인되는 트랙터 연결부를 구비하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 상하방향으로 회전 가능하게 설치되어 땅을 경작하는 경작부와, 상기 경작부를 메인 프레임으로부터의 회전을 탄성지지하는 실린더로 구성된 경작기의 안전장치에 있어서,
   상기 실린더는
   일측으로 전단에 가압판이 형성된 후방로드가 삽입되는 몸체;
   상기 몸체의 타측에서 연장되어 형성되는 후방 공간부;
   상기 몸체와 후방 공간부를 기밀하게 구획하는 막음판;
   상기 가압판으로부터 전방으로 연장되며, 상기 막음판을 기밀하게 관통하여 상기 후방 공간부로 노출되는 전방로드;로 구성되며,
   상기 가압판의 외경은 몸체의 내경보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
   
2. 전방에 트랙터와 연결되어 견인되는 트랙터 연결부를 구비하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 상하방향으로 회전 가능하게 설치되어 땅을 경작하는 경작부와, 상기 경작부를 메인 프레임으로부터의 회전을 탄성지지하는 실린더로 구성된 경작기의 안전장치에 있어서,
   상기 실린더는
   일측으로 전단에 가압판이 형성된 후방로드가 삽입되는 몸체;
   상기 몸체는 후방으로 더 연장된 후방공간부;
   상기 후방공간부와 몸체의 내측 사이를 기밀하게 구획하며, 전후방으로 이동이 가능하게 설치된 이동가압판;
   상기 가압판으로부터 전방으로 연장되며, 상기 이동가압판을 기밀하게 관통하여 상기 후방 공간부로 노출되는 전방로드;
   상기 후방공간부에서 상기 이동가압판을 탄성지지하는 탄성체;로 구성된 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 가압판의 외경은 몸체의 내경보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
   
4. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전방로드는 후방로드의 직경과 같거나 작게 형성된 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 몸체의 일측에 형성된 제1유압공;
   상기 몸체의 타측에 형성된 제2유압공;
   상기 제1유압공과 제2유압공을 연결하는 유압라인;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 실린더 몸체의 일측에 형성된 제1유압공;
   상기 실린더 몸체의 타측에 형성된 제2유압공;
   상기 제1유압공과 제2유압공을 연결하는 유압라인;을 포함하여 구성되며,
   상기 제1유압공은 로드가 신장되었을 때 가압판의 후방부위에 위치하도록 하고, 제2유압공은 로드가 압축되었을 때 가압판과 이동가압판 사이에 위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
   
7. 전방에 트랙터와 연결되어 견인되는 트랙터 연결부를 구비하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 상하방향으로 회전 가능하게 설치되어 땅을 경작하는 경작부와, 상기 경작부를 메인 프레임으로부터의 회전을 탄성지지하는 실린더로 구성된 경작기의 안전장치에 있어서,
   상기 실린더는
   일측으로 전단에 제1가압판이 형성된 제1로드가 삽입되는 몸체;
   상기 몸체의 일측에 형성된 제1유압공;
   상기 몸체의 타측에 형성된 제2유압공;
   상기 제1유압공과 제2유압공을 연결하는 유압라인;
   상기 몸체의 타측에서 연장되어 형성되며, 압력이 형성된 후방 공간부;
   상기 몸체와 후방 공간부를 기밀하게 구획하는 막음판;
   상기 후방 공간부로부터 막음판을 기밀하게 관통하여 설치되며, 상기 제1로드가 압축되어 삽입될 때 일정거리 이상 삽입 후 상기 제1가압판에 선단부가 접촉하는 제2로드;
   상기 제2로드의 후방에 형성되며, 후방 공간부에 위치하여 후방 공간부의 압력에 의해 상기 제2로드를 탄성 지지하는 제2가압판;으로 구성된 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
   
8. 전방에 트랙터와 연결되어 견인되는 트랙터 연결부를 구비하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 상하방향으로 회전 가능하게 설치되어 땅을 경작하는 경작부와, 상기 경작부를 메인 프레임으로부터의 회전을 탄성지지하는 실린더로 구성된 경작기의 안전장치에 있어서,
   상기 실린더는
   일측으로 전단에 제1가압판이 형성된 제1로드가 삽입되는 몸체;
   상기 몸체의 일측에 형성된 제1유압공;
   상기 몸체의 타측에 형성된 제2유압공;
   상기 제1유압공과 제2유압공을 연결하는 유압라인;
   상기 몸체의 타측에서 연장되어 형성된 후방 공간부;
   상기 몸체와 후방 공간부를 기밀하게 구획하는 막음판;
   상기 후방 공간부로부터 막음판을 기밀하게 관통하여 설치되는 제2로드;
   상기 후방 공간부에서 상기 제2로드를 탄성지지하는 탄성체;로 구성된 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
   
9. 제2항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성체는 코일 스프링 또는 실리콘 고무 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
   
10. 전방에 트랙터와 연결되어 견인되는 트랙터 연결부를 구비하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 상하방향으로 회전 가능하게 설치되어 땅을 경작하는 경작부와, 상기 경작부를 메인 프레임으로부터의 회전을 탄성지지하는 실린더로 구성된 경작기의 안전장치에 있어서,
    상기 실린더는
    일측으로 로드가 삽입되는 몸체;
    상기 몸체의 일측 내부로 삽입되고, 로드 단부에 형성된 가압판의 이동거리보다 짧게 형성된 내부 실린더;
    상기 가압판의 외측 둘레를 따라 장착된 V패킹;으로 구성되며,
    상기 가압판은 그 외경이 내부 실린더의 내측으로 삽입되는 크기를 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
    
11. 전방에 트랙터와 연결되어 견인되는 트랙터 연결부를 구비하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 상하방향으로 회전 가능하게 설치되어 땅을 경작하는 경작부와, 상기 경작부를 메인 프레임으로부터의 회전을 탄성지지하는 실린더로 구성된 경작기의 안전장치에 있어서,
    상기 실린더는
    일측으로 로드가 삽입되는 몸체;
    상기 몸체의 일측 내부로 삽입되고, 로드 단부에 형성된 가압판의 이동거리보다 짧게 형성되며, 외경이 상기 몸체의 내경보다 작게 형성되어 공간부를 형성하는 내부 실린더;
    상기 내부 실린더에 형성되어 내부 실린더의 내측과 상기 공간부를 연통시키며, 로드가 최대로 신장되었을 때 상기 가압판의 후방부위에 형성되는 통공;
    상기 내부 실린더와 공간부의 압력에 의해 상기 통공을 개폐시키는 마개;로 구성되며,
    상기 가압판은 그 외경이 내부 실린더의 내측으로 삽입되는 크기를 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
    
12. 제11항에 있어서, 상기 마개는 탄성체에 의해 탄성지지되는 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
    
13. 제10항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 실린더의 길이는 가압판의 이동에 의해 몸체에서 버틸 수 있는 압력 임계값의 직전 압력값이 형성될 만큼의 길이가 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
    
14. 제10항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 실린더의 선단은 내부 실린더의 내측을 향하여 경사진 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 경작기의 안전장치.
    

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