KR101414880B1 - 양날회전이 가능한 예초기 칼날 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하 무주 설치되는 판 형태의 칼날을 상호 반대 방향으로 회전시켜 각각의 날의 교차에 의해 풀이나, 잡초의 절단이 이루어질 수 있도록 하는 예초기 칼날의 구동장치에 관한 것으로서, 칼날의 회전력을 증가시킴과 동시에 부하 발생을 최소화하여, 예초기 성능의 향상 및 내구성의 증가를 얻을 수 있도록 하는 양날 회전이 가능한 예초기 칼날의 구조에 관한 것이다.
보다 상세하게는 동력이 전달되어져 칼날을 구동시키는 칼날구동부 및 칼날이 내부로 구성되는 하우징, 상기 하우징 내부에 구성되며 상하 한 쌍의 판 형태로 중심부의 관통공을 통하여 하우징에 고정 결합하며, 외주면에 형성된 날이 하우징 외부로 돌출되어 수평 왕복 회전할 수 있도록 구성되는 상, 하부 칼날, 상기 하우징의 외부에서 발생하는 동력을 전달받아 구동축을 구동하는 동력전달수단을 연결 구성함에 있어 상기 구동축의 구동에 의해 예초기의 칼날이 구동되게 구성되는 예초기 칼날의 구동장치에 있어서, 상기 하우징의 내부에서 구동축과 상, 하부칼날을 고정 결합하여 구동되게 구성되되 상기 구동축의 상측부에 끼움 장착되며, 상기 구동축의 회전에 의해 정회전하는 종동기어와, 상기 종동기어와 맞물려 역회전하되 다수개 구성되는 피니언과, 상기 다수개의 피니언에 맞물려 피니언의 회전에 따라 역회전하는 내접기어로 구성된 유성기어가 장착되어 상부칼날을 구동하고, 상기 구동축의 하측부에 하부커버가 장착되어 하부칼날을 구동하여 상기 상, 하부칼날을 상호 정, 역회전하도록 구동하여 구성함으로써, 상·하부 칼날이 피절삭물인 풀이나 잡초의 절삭 시 반발력을 최소화할 수 있으며, 그로 인해 구동축에 집중되는 회전 부하를 낮추어 고장을 방지하고, 장치의 내구성을 향상시키도록 하는 예초기 칼날의 구조에 관한 것이다.

Description

양날회전이 가능한 예초기 칼날 구조 {A double-edged revolution is possible The brush cutter knife and knife operating method and knife operating device}

본 발명은 상하 무주 설치되는 판 형태의 칼날을 상호 반대 방향으로 회전시켜 각각의 날의 교차에 의해 풀이나, 잡초의 절단이 이루어질 수 있도록 하는 예초기 칼날의 구동장치에 관한 것으로서, 칼날의 회전력을 증가시킴과 동시에 부하 발생을 최소화하여, 예초기 성능의 향상 및 내구성의 증가를 얻을 수 있도록 하는 양날회전이 가능한 예초기 칼날 구조에 관한 것이다.

일반적으로 예초기는 내연기관이나, 전기를 통해 공급되는 동력을 칼날에 전달하여 회전 또는 직선 운동이 이루어지게 함으로써, 지면에 형성된 풀이나, 잡초 등을 절단하여 제거할 수 있도록 하는 장치이다.

종래의 통상적인 예초기에 따르면, 칼날의 구동에 필요한 동력 발생을 위한 동력 장치를 사용자가 휴대를 하여 용이하게 이동할 수 있는 형태로 구성하는 본체부와, 상기 본체부로부터 지면으로 이어질 수 있도록 연장되어 손으로 파지할 수 있도록 하는 손잡이가 일 측에 설치되는 작업봉과, 상기 작업봉의 끝부에서 칼날을 장착토록 하는 하우징과, 상기 작업봉의 내부를 통해 상기 본체부의 동력 장치와, 하우징의 칼날을 연결하여 동력을 전달하는 구동축으로 구성하여, 작업자가 예초기를 몸에 휴대하여 원활한 이동이 이루어지는 상태에서 손잡이를 통해 칼날이 설치된 하우징은 지면의 원하는 위치로 이동시켜 풀, 잡초 등을 절삭시키도록 구성되어진다.

상기와 같은 통상적인 예초기를 살펴보면,

출원번호 20-2001-0024512호는 ‘예초기’에 관한 것으로서,

일 측에 손잡이가 마련된 관형상의 작업봉과, 이 작업봉의 상단부에 설치되어 구동력을 생성하는 구동장치와, 상기 작업봉의 하단부에 결합되고 구동장치와 연결축으로 연결되어 구동력을 전달받으며 끝단 외주연에 나선부가 형성된 샤프트를 갖는 어댑터와, 상기 어댑터 상에 체결부재로 착탈 가능하게 설치되고 중앙부에 형성된 관통홀의 주변으로 연통된 공간부가 마련되는 하우징과, 상기 하우징의 공간부상에 마련되는 것으로 샤프트에 축이음되어 회전력을 직선왕복 동력으로 절환하는 동력 절환수단 및 상기 하우징의 측부에 상· 하로 인접하게 한쌍으로 설치되며 동력 절환수단에 연동하여 서로 대응되는 방향으로 진행하는 절삭수단을 포함하는 예초기에 있어서, 상기 체결부재는 하우징의 관통홀 상· 하부를 커버하면서 관통홀의 지름에 비하여 상대적으로 큰 지름을 갖는 한쌍의 상· 하부 와셔와, 이 상· 하부 와셔를 통과한 샤프트의 나선부에 나사 체결되는 너트로 구성되며, 상기 절삭수단은 중앙부에 소정크기의 요홈이 형성되고, 이 요홈의 내주면에는 서로 마주보는 방향으로 좌· 우 가이드편이 돌출되고 외주면의 양측으로는 소정길이 연장된 절삭로드를 구비한 상· 하 칼날판과, 이 상· 하 칼날판의 외주면을 따라 등간격을 두고 구비되는 복수개의 절삭날을 포함하여 구성되며, 상기 상· 하 칼날판의 일단에는 동력 절환수단의 일단부가 위상차를 두고 연결되는 것을 특징으로 하는 예초기를 나타내고 있다.

출원번호 10-2003-0070881호는 ‘복합예초기’에 관한 것으로서

예초기에 설치된 작업봉의 선단부에 착탈식으로 설치되며 예초기의 엔진에서 발생된 동력을 작업봉 내측의 회전축을 통하여 전달받아 구동하는 제초기에 있어서, 상기 회전축과 맞물리는 구동기어가 내설된 하우징과, 상기 하우징의 하부가 안착되는 상부커버와, 상기 하우징에 일 측이 지지되며 상부에는 상기 구동기어와 맞물리는 종동기어가 형성되고 하부에는 동력전달기어가 구비된 회전축과, 상기 회전축의 동력전달기어와 맞물리는 가동기어가 상부에 형성되고 하부에는 상하부캠이 삽입되는 사각축부와 부채꼴로 형성된 상하부커터판의 후방 중앙부에 힌지핀이 삽입되는 힌지구멍이 형성됨과 동시에, 상하부커터판의 원주부에 다수의 절삭날이 기어형태로 형성되며, 상기 힌지구멍 전방의 상하부커터판 상에는 상기 상하부캠이 삽입되도록 전후방향을 길이가 긴 장공형태의 상하부캠홈이 형성되고, 서로 겹쳐진 상하부커터판에는 상하부커터판이 일정한 간격을 유지한 상태로 좌우로 왕복이동을 안내하는 지지볼트가 설치되는 상하부커터와, 상기 상부커버와 일정간격 이격되어 결합되는 하부커버로 이루어지는 것을 나타내고 있다.

그러나 상기한 통상적인 예초기의 구성에 따르면 장시간 소요되는 예초 작업의 피로도를 감소시키기 위해 손으로 파지토록 하는 작업봉의 크기 및 무게의 제한을 가지게 됨으로써, 그 내부를 통과하는 구동축의 직경이 소형화되어 하우징에 충분한 힘을 공급하기가 어려운 문제점이 있어 이로 인해 예초 작업의 풀의 양이 많을 경우에는 절삭력이 떨어지는 동시에 회전의 부하를 발생시켜 각종 기능 고장을 발생시키는 문제점을 발생시키고 있다.

특히 종래의 예초기는 하우징으로 이어지는 구동축에 연결되는 편심캠에 칼날을 직접 연결하여 회전시키도록 구성하여 칼날의 회전 각도가 한정되어 절삭력의 저하를 발생시키는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로서 풀이나 잡초를 절삭하는 상· 하부 칼날의 회전을 구동축과 연결되어 구동되는 유성기어를 장착함으로써 상기 상· 하부 칼날이 각각 정, 역회전하도록 하여 결과적으로 상·하부 칼날이 피절삭물인 풀이나 잡초의 절삭 시 반발력을 최소화할 수 있으며, 그로 인해 구동축에 집중되는 회전 부하를 낮추어 고장을 방지하고, 장치의 내구성을 향상시키도록 하는 특징이 있는 양날회전이 가능한 예초기 칼날 구조를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성해낸 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면 통상의 예초기 구성으로 동력이 전달되어져 칼날을 구동시키는 칼날구동부 및 칼날이 내부로 구성되는 하우징, 상기 하우징 내부에 구성되며 상하 한 쌍의 판 형태로 중심부의 관통공을 통하여 하우징에 고정 결합하며, 외주면에 형성된 날이 하우징 외부로 돌출되어 수평 왕복 회전할 수 있도록 구성되는 상, 하부 칼날, 상기 하우징의 외부에서 발생하는 동력을 전달받아 구동축을 구동하는 동력전달수단을 연결 구성함에 있어 상기 구동축의 구동에 의해 예초기의 칼날이 구동되게 구성되는 예초기 칼날의 구동장치에 있어서, 상기 하우징의 내부에서 구동축과 상, 하부칼날을 고정 결합하여 구동되게 구성되되 상기 구동축의 상측부에 끼움 장착되며, 상기 구동축의 회전에 의해 정회전하는 종동기어와, 상기 종동기어와 맞물려 역회전하되 다수개 구성되는 피니언과, 상기 다수개의 피니언에 맞물려 피니언의 회전에 따라 역회전하는 내접기어로 구성된 유성기어가 장착되어 상부칼날을 구동하고, 상기 구동축의 하측부에 하부커버가 장착되어 하부칼날을 구동하여 상기 상, 하부칼날을 상호 정, 역회전하도록 구동할 수 있도록 함으로서 과제를 해결하고자 한다.

본 발명에 따른 양날회전이 가능한 예초기 칼날 구조에 의하면, 구동축을 통해 전달되는 동력을 상· 하부 칼날을 회전시키는 유성기어를 통해 상· 하부 칼날이 상호 정, 역회전방향으로 회전하게 되어 상기 구동축에 집중되던 부하를 줄이고, 운동반경 또한 최대한으로 넓게 구성할 수 있으며, 피절삭물인 풀이나 잡초의 절삭 시 반발력을 최소화할 수 있는 등 그 효과가 큰 발명이라 하겠다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 측단면도
도 2는 본 발명의 구성 중 구동축, 유성기어 및 칼날의 연결을 나타내는 측면도
도 3은 도 2의 연결을 나타내는 평면도
도 4는 본 발명의 구성 중 구동축과 유성기어의 연결을 나타내는 평면도
도 5는 도 4의 연결 시 구동 방향을 나타내는 평면도
도 6은 본 발명의 구성 중 구동축과 유성기어의 연결을 나타내는 측단면도
도 7은 본 발명의 구성 중 구동축과 종동기어의 연결을 나타내는 사시도
도 8은 본 발명의 구성 중 구동축, 유성기어 및 칼날의 연결을 나타내는 측단면도
도 9는 본 발명의 구성 중 상부칼날의 회전방향과 연결을 나타내는 측단면도
도 10은 본 발명의 구성 중 하부칼날의 회전방향과 연결을 나타내는 측단면도
도 11은 본 발명의 구성 중 상, 하부칼날의 회전방향을 나타내는 측단면도

이하 첨부된 도면 1 내지 11을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명의 양날회전이 가능한 예초기 칼날 구동장치는 다양한 절삭방법 및 구성 중 상하 칼날부가 겹쳐 구성되어 상호 교차하면서 절삭이 이루어지는 칼날 구동장치에 관한 것으로서, 이러한 구조의 예초기에 관련하여서는 상기 종래의 기술에서 언급되어진 바와 같이 칼날 구동장치부의 구성이 기타 예초기의 다양한 방식과 다르나 기타 모터로서 동력 발생과 구동장치까지의 동력전달은 통상의 예초기의 구성과 동일하다.

따라서 본 발명도 통상의 예초기 구성에 의해 발생되는 외부 동력이 기계부품들로 전달되어지는 구성은 동일하고, 상, 하부칼날(200, 300)을 사용하는 방식에서는 동일하나 칼날부가 직접적으로 구동되는 칼날 구조에 그 발명의 특징점이 있는 것이다.

이에 그 구성요소를 우선 설명하면, 모터로부터 전달되어진 동력으로 칼날을 구동시키는 동력전달부재를 통하여 칼날을 연동시키는 부품들로 이루어진 칼날구동부 및 칼날이 내부로 구성되는 하우징(100)이 구성되어진다. 상기 하우징(100)은 동력이 전달되는 축부가 외부에서 삽입되어지고, 구동 시 피절삭물이 절삭되게 하고, 칼날이 하우징(100) 내부에서 회전 가능토록 하우징(100)에 고정 결합하며, 상기 하우징(100)의 외부에서 발생하는 동력을 동력전달부를 통하여 최종적으로 구동축(500)을 회전시키는데, 상기 구동축(500)은 칼날의 일 측에 구성되는 관통공에 안착되어 축설 고정되고, 상기 구동축(500)의 구동에 의해 예초기의 칼날이 구동되게 구성되는데, 이러한 구조는 앞서 언급한 선행기술에 기재된 사실이다.

이하 도 1 내지 도 11에 도시된 도면을 참고로 설명하면,

동력이 전달되어져 칼날을 구동시키는 칼날구동부 및 칼날이 내부로 구성되는 하우징(100)과 상기 하우징(100) 내부에 구성되며 상하 한 쌍의 판 형태로 중심부의 관통공을 통하여 하우징(100)에 고정 결합하며, 외주면에 형성된 날이 하우징(100) 외부로 돌출되어 수평 왕복 회전할 수 있도록 구성되는 상, 하부 칼날(200, 300)과 상기 하우징(100)의 외부에서 발생하는 동력을 전달받아 구동축(500)을 구동하는 동력전달수단을 연결 구성함에 있어 상기 구동축(500)의 구동에 의해 예초기의 칼날이 구동되게 구성되는 예초기 칼날의 구동장치에 있어서, 상기 하우징(100)의 내부에서 구동축(500)과 상, 하부칼날(200, 300)을 고정 결합하여 구동되게 구성되되 상기 구동축(500)의 상측부에 끼움 장착되며, 상기 구동축(500)의 회전에 의해 정회전하는 종동기어(410)와 상기 종동기어(410)와 맞물려 역회전하되 다수개 구성되는 피니언(420)과 상기 다수개의 피니언(420)에 맞물려 피니언(420)의 회전에 따라 역회전하는 내접기어(430)로 구성된 유성기어(400)가 장착되어 상부칼날(200)을 구동하고, 상기 구동축(500)의 하측부에 하부커버(120)가 장착되어 하부칼날(300)을 구동하여 상기 상, 하부칼날(200, 300)을 상호 정, 역회전하며 구동하도록 구성된다.

상기 칼날(200, 300)은 판형태의 원형으로 구성되되 외측 단부로 톱날 형태로 돌출되되 좌우 또는 끝부에 선택적으로 날이 형성되게 구성되고 중앙의 일 측에는 중공부가 형성되되, 상부 칼날은 상기 기어들과의 접촉되어 회전할 수 있도록 중공부의 내주면으로 나사산이 형성되게 구성된다. 본 발명에서는 원형의 중공부의 내주면으로 기어부가 형성된 내접기어를 별도로 구성 결합한 것을 설명하고 있으나 일체형으로 하나로 구성할 수도 있다. 또한 하부 칼날의 경우 중공부가 없이 구동축가 직접 연결하여 구성할 수도 있다.

여기서 도 1에 도시한 바와 같이 상기 하우징(100)에는 상부칼날(200)과 하부칼날(300)을 상부와 하부에서 커버 및 구동부재 등의 파손을 방지할 수 있는 상부커버(110)와 하부커버(120)가 구성되어야 한다.

도 4 내지 7에 도시한 바와 같이 상기 구동축(500)과 유성기어(400)(종동기어(410), 피니언(420), 내접기어(430))에는 각각 랙((510, 411, 421, 431)과 랙홈(412)을 형성하여 연결 구성하여야 한다.

이때, 상기 구동축(500), 종동기어(410), 피니언(420)에는 각각 랙(510, 410, 420)이 외주면에 형성되고, 상기 종동기어(410)의 중심부에는 구동축(500)의 랙(510)이 끼움 장착할 수 있도록 내주면에 랙홈(412)이 형성되어 있어야 한다.

또한, 내접기어(430)에는 상기 피니언(420)의 랙(421)과 맞물려 구동할 수 있도록 내주면에 랙(431)이 형성되어 있어야 한다.

도 2, 3, 4, 6, 7, 8을 참고로 상기 구동축(500)과 유성기어(400)의 연결을 살펴보면,

먼저 상기 구동축(500)을 끼움 장착할 수 있도록 내주면에 랙홈(412)이 형성되어 있는 종동기어(410)가 상기 구동축(500)의 외주에 형성되어 있는 랙(510)을 끼움 장착하되 상기 구동축(500)의 상측부에 장착되어야 한다.

상기 구동축(500)을 끼움 장착한 종동기어(410)는 상기 종동기어(410)의 외주면에 형성된 랙(411)과 맞물려 구동하는 다수개의 피니언(420)과 상기 피니언(420)의 랙(421)과 내접기어(430)의 랙(431)과 맞물려 구동하는 것이다.

상기와 같이 구동축(500)과 유성기어(400)가 연결되면, 상기 내접기어(430)는 상부연결체(111)로 상부칼날(200)과 연결 구성되고, 상기 구동축(500)에 형성되어 있는 랙(510)의 하측부에 하부커버(120)가 끼움 장착하게 되어 상기 하부커버(120)는 하부연결체(121)로 하부칼날(300)과 연결되도록 구성되는 것이다.

상기와 같이 하부커버(120)가 연결될 때 상기 구동축(500)의 연장된 부분은 상기 하부커버(120)를 관통하게 되고, 관통된 구동축(500)은 고정부재(600)로 고정하게 되는 것이다.

도 5, 9, 10, 11을 참고로 상기와 같이 연결 구성된 상부칼날(200)과 하부칼날(300)의 회전방향을 살펴보면, 우선 구동축(500)의 회전방향을 정방향, 반대방향을 역방향으로 설명하겠다.

상부칼날(200)의 회전은 상기 종동기어(410)가 구동축(500)에 끼움 장착되어 같은 방향으로 회전하게 되고, 상기 종동기어(410)와 맞물려 구동하는 다수개의 피니언(420)은 상기 구동축(500)과 종동기어(410)의 회전과 반대방향으로 구동하게 되어 역방향이 되는 것이다.

또한, 상기 피니언(420)과 맞물려 회전하는 내접기어(430)는 랙(431)이 내주면에 형성되어 있어 상기 피니언(420)의 회전방향과 같은 역방향이 되는 것이다.

그로 인해 상기 내접기어(430)와 상부연결체(111)로 연결되어 회전하는 상부칼날(200)은 역방향으로 회전하게 되는 것이다.

또한, 하부칼날(200)의 회전은 상기 구동축(500)의 하측부에 형성된 랙(510)에 하부커버(120)가 하부연결체(121)로 연결되어 회전하는 하부칼날(300)의 방향은 구동축(500)의 방향인 정방향으로 회전하게 되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 양날 회전이 가능한 예초기 칼날의 구동장치의 구성에 따른 구동 방법을 도 1 내지 11을 참고하여 상세히 설명하면,

앞서 설명한 바와 같이 칼날 및 외부동력을 전달하여 상기 칼날을 구동시키는 칼날구동부가 내부로 구성되는 하우징(100)와 상기 하우징(100) 내부에 구성되며 상하 한 쌍의 판 형태로 중심부의 관통공을 통하여 하우징(100)에 고정 결합하며, 외주면에 형성된 날이 하우징 외부로 돌출되어 수평 왕복 회전할 수 있도록 구성되는 상, 하부 칼날(200, 300)과 상기 하우징(100)의 외부에서 발생하는 동력을 전달받아 구동되는 구동축(500)을 상기 상, 하부칼날(200, 300)과 끼움 장착하여 상기 구동축(500)의 구동에 의해 예초기의 칼날이 구동되게 구성되는 예초기 칼날의 구동방법은 앞서 언급한 바와 같이 선행 기술들에 의해 기재된 사실이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 방법에 있어 상기 구동축(500)과 연결되어 구동되는 예초기 칼날의 구동은 상기 구동축(500)에 형성된 랙(510)의 상측부에 끼움 장착되는 종동기어(410)가 구동하고, 상기 종동기어(410)에 형성된 랙(411)과 맞물려 구동하는 다수개의 피니언(420)과 상기 다수개의 피니언(420)에 형성된 랙(421)과 맞물려 구동하는 내접기어(430)와 상기 내접기어(430)와 연결되어 상기 내접기어(430)의 회전방향으로 상부칼날(200)이 구동하고, 상기 구동축(500)에 형성된 랙(510)의 하측부에 연결되어 구동하는 하부커버(120)와 상기 하부커버(120)와 연결되는 하부칼날(300)이 구동하며, 상기 구동축(500)의 회전운동에 의해 상, 하부칼날(200, 300)을 상호 정, 역방향으로 구동하여 절삭하게 되는 방법이다.

100 : 하우징
110 : 상부커버 111 : 상부연결체
120 : 하부커버 121 : 하부연결체
200 : 상부칼날 300 : 하부칼날 400 : 유성기어
410 : 종동기어 411 : 랙 412 : 랙홈
420 : 피니언 421 : 랙
430 : 내접기어 431 : 랙
500 : 구동축 510 : 랙
600 : 고정부재

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 상하 마주 설치되는 판 형태의 상, 하부 칼날로 구성되어 상기 상하부 칼날이 각각 반대 방향으로 회전하여 풀이나 잡초의 절단이 이우러지도록 하는 예초기의 칼날 구조에 있어서,
   상기 칼날은 원형의 판으로 구성되되,
   외측 단부로 톱날 형태의 돌출 된 날부가 형성되고,
   중앙 내부로는 중공부가 형성되며,
   상기 중공부의 내주면으로 기어부가 형성된 내접기어가 상기 중공부의 내부로 결착되어 구성되되, 상기 내접기어를 상기 칼날의 중앙 내부에 형성된 중공부 내부에 구성한 것을 특징으로 하는 양날 회전이 가능한 예초기 칼날 구조
   

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