KR100652515B1 - 경운기 부착식 고구마 수확 장치 - Google Patents

경운기 부착식 고구마 수확 장치 Download PDF

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KR100652515B1
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청송군
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Abstract

본 발명은 경운기 부착식 고구마 수확 장치를 제공한다. 본 발명의 고구마 수확 장치는, 경운기에 분리가능하게 연결되는 프레임과, 프레임에 회전가능하게 설치되며 땅위의 고구마 줄기를 절단하는 다수의 절단날을 갖는 회전축과, 경운기의 PTO축의 동력을 회전축으로 전달하는 동력전달수단을 갖는 고구마 줄기 처리유닛과; 경운기에 분리가능하게 연결되는 메인 프레임과, 메인 프레임에 회동가능하게 설치되는 회동 프레임과, 회동 프레임에 설치되며 고구마 밭을 파헤쳐 고구마를 캐내는 굴취날과, 굴취날에 의해 캐내어진 고구마를 받쳐서 지지할 수 있도록 굴취날에 설치되는 걸름체와, 걸름체를 진동시켜 고구마에 붙어있는 이물질을 털어낼 수 있도록 걸름체를 지지하는 회동 프레임을 진동운동시키는 진동수단을 갖는 고구마 굴취유닛을 구비한다. 이러한 본 발명에 의하면, 땅속의 고구마를 자동으로 굴취할 수 있으므로, 고구마 굴취에 소요되는 노동력을 최소화시킨다. 또한, 고구마 굴취에 맞는 구조를 가짐으로써, 고구마를 손상없이 수확할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 농가에 널리 보급되어 있는 경운기에 부착하여 사용할 수 있으므로, 영세한 농가도 가계의 부담없이 구비하여 사용할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

경운기 부착식 고구마 수확 장치{HARVISTING EQUIPMENT OF SWEET POTATO}
도 1은 본 발명에 따른 경운기 부착식 고구마 수확 장치의 구성을 나타내는 측면도,
도 2는 고구마 줄기 처리유닛의 구성을 나타내는 배면도,
도 3은 고구마 줄기 처리유닛을 구성하는 회전축과 절단날을 상세하게 나타내는 사시도,
도 4는 고구마 줄기 처리유닛으로 고구마 줄기를 처리하는 모습을 나타내는 사용상태도,
도 5는 본 발명의 경운기 부착식 고구마 수확 장치를 구성하는 고구마 굴취유닛을 확대하여 나타낸 측면도,
도 6은 고구마 굴취유닛의 구성을 나타내는 배면도,
도 7은 고구마 굴취유닛을 구성하는 진동수단을 나타내는 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도,
도 8은 고구마 줄기 처리유닛을 구성하는 굴취날과 걸림체를 상세하게 나타내는 사시도,
도 9는 고구마 굴취유닛으로 고구마를 굴취하는 모습을 나타내는 사용상태도이다.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
1: 경운기 3: 히치(Hitch)
5: PTO축 100: 고구마 줄기 처리유닛
110: 프레임 120: 캐스터(Caster)
130: 회전축 140: 절단날
142: 고정부 144: 절단날부
150: 구동풀리 152: 종동풀리
154: 벨트 200: 고구마 굴취유닛
210: 메인 프레임 220: 회동 프레임
230: 굴취날 240: 걸름체
250: 회전축 252: 편심축
254: 연결로드 260: 벨트동력전달기구
262: 구동풀리 264: 제 1중간풀리
266: 제 2중간풀리 267: 종동풀리
268: 벨트 270: 후륜 조립체
272: 지지포크 274: 핑거(Finger)
276: 바퀴
본 발명은 경운기 부착식 고구마 수확 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 땅속의 고구마를 손상없이 효율좋게 수확할 수 있는 경운기 부착식 고구마 수확 장치에 관한 것이다.
고구마는, 섬유질과 비타민 C 그리고 최근 들어 주목받고 있는 베타 카로틴이 풍부한 수확물로서, 각종 성인병을 예방하는 건강식품으로 각광받고 있다. 특히 최근에는 다양한 약리작용이 밝혀짐에 따라 그 수요가 점차 증대되고 있으며, 따라서 많은 농가에서 재배하고 있다.
그러나 이와 같은 고구마는, 많은 시간과 노력을 들여서 일일이 수작업으로 수확해야 한다는 번거로움이 있다. 즉, 고구마는 땅속의 수확물이므로, 땅속의 고구마를 수확하기 위해서는 작업자가 일일이 땅속을 파헤친 후, 고구마를 캐내고, 캐낸 고구마로부터 일일이 흙을 털어내어야 하는 번거로움이 지적되고 있다.
한편, 이를 감안하여, 고구마를 굴취할 수 있는 트랙터가 개발되어 있다. 그러나, 상기 트랙터는 고구마 전용 굴취기로 개발된 것이 아니므로, 고구마의 굴취효율이 떨어지고, 고구마 굴취시 고구마가 손상될 우려가 있다는 문제점이 있다. 또한, 트랙터는 비교적 고가(高價)이므로, 영세한 농가에서 많은 비용을 들여 상기 트랙터를 구비할 수 없다는 문제점도 지적되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 고구마를 손상시키지 않고 효율적으로 굴취할 수 있는 경운기 부착식 고구마 수확 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 널리 보급된 경운기에 장착가능하게 구성함으로써, 영세한 농가도 가계의 부담없이 구비하여 사용할 수 있는 경운기 부착식 고구마 수확 장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 경운기에 분리가능하게 연결되는 프레임과, 상기 프레임에 회전가능하게 설치되며 땅위의 고구마 줄기를 절단하는 다수의 절단날을 갖는 회전축과, 상기 경운기의 PTO축의 동력을 상기 회전축으로 전달하는 동력전달수단을 갖는 고구마 줄기 처리유닛과; 경운기에 분리가능하게 연결되는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 회동가능하게 설치되는 회동 프레임과, 상기 회동 프레임에 설치되며 고구마 밭을 파헤쳐 고구마를 캐내는 굴취날과, 상기 굴취날에 의해 캐내어진 고구마를 받쳐서 지지할 수 있도록 상기 굴취날에 설치되는 걸름체와, 상기 걸름체를 진동시켜 상기 고구마에 붙어있는 이물질을 털어낼 수 있도록 상기 걸름체를 지지하는 회동 프레임을 진동운동시키는 진동수단을 갖는 고구마 굴취유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 고구마 줄기 처리유닛의 절단날은, 상기 회전축의 둘레에 고정되는 고정부와, 상기 고정부로부터 소정각도로 분할되는 한 쌍의 절단날부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 절단날은, 4개가 한 조(組)를 이루되, 각 조의 절단날들은 상기 회전축 둘레의 원주방향을 따라 서로에 대해 90°각도를 이루며 배열됨과 동시에, 상기 절단날 조들은, 상기 회전축의 길이방향을 따라 등간격으로 배열되어 있되, 상기 회전축의 양단부에 배열되는 절단날 조들의 절단날은 상기 회전축의 중앙부에 배열되는 절단날 조의 절단날 길이보다 긴 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 고구마 줄기 처리유닛의 프레임을 지면에 지지시킬 수 있도록 상기 프레임의 뒷부분에 설치되는 캐스터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 동력전달수단은, 상기 절단날이 상기 경운기의 진행방향과 반대방향으로 회전운동하면서 상기 고구마 줄기를 절단할 수 있도록 상기 회전축을 상기 경운기 진행방향에 대해 반대방향으로 회전시키는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 고구마 굴취유닛의 진동수단은, 상기 메인 프레임에 설치되는 회전축과, 상기 경운기의 PTO축 동력을 상기 회전축에 전달하는 벨트동력전달기구와, 상기 회전축의 축중심으로부터 편심되게 형성되는 편심축과, 일단은 상기 편심축에 지지되고 타단은 상기 회동 프레임에 지지되며 상기 편심축의 회전운동을 직선왕복운동으로 변환시켜 상기 회동 프레임에 전달하는 연결로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 고구마 굴취유닛의 메인 프레임을 지면에 지지시킬 수 있도록 상기 메인 프레임의 뒷부분에 설치되는 후륜 조립체를 더 포함하며, 상기 후륜 조립체는 상기 메인 프레임에 조립되는 지지포크와, 상기 지지포크의 양쪽 핑거 각각에 회전가능하게 설치되는 바퀴들로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 경운기 부착식 고구마 수확 장치의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 경운기 부착식 고구마 수확 장치는, 크게 고구마 줄기 처리유닛(100)과, 고구마 굴취유닛(200)으로 구성된다.
고구마 줄기 처리유닛(100)은 프레임(110)을 갖는다. 프레임(110)은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙의 센터프레임부(112)와 양쪽의 사이드프레임부(114)로 구성된다.
이러한 프레임(110)은 경운기(1)의 히치(hitch:3)에 분리가능하게 연결된다. 히치(3)에 분리가능하게 연결되는 프레임(110)은 상기 고구마 줄기 처리유닛(100)을 경운기(1)에 부착 및 탈거할 수 있게 한다.
그리고 프레임(110)의 양쪽 사이드프레임부(114)에는 캐스터(120)가 각각 설치된다. 캐스터(120)는 사이드프레임부(114)의 수직관(116)에 회전가능하게 설치되는 캐스터축(122)과, 캐스터축(122)의 하단에 회전가능하게 설치되는 캐스터휠(124)로 구성된다.
이러한 캐스터(120)는 프레임(110)의 뒷부분을 지면에 지지시키는 역할을 한다. 그리고 프레임(110)이 경운기(1)를 따라 자유로이 움직일 수 있도록 가이드하는 역할을 한다. 여기서, 캐스터(120)는 필요에 따라 작업자가 조향할 수 있도록 구성되며, 따라서 캐스터축(122)의 상단에는 캐스터휠(124)을 회전시킬 수 있는 조향손잡이(126)가 설치된다.
그리고 프레임(110)에는 회전축(130)이 회전가능하게 회전가능하게 설치된다. 회전축(130)은 양단이 사이드프레임부(114)에 회전가능하게 지지되며, 경운기(1)의 폭방향을 따라 설치된다.
한편, 회전축(130)의 둘레에는 다수의 절단날(140)이 설치된다. 절단날(140) 은 땅위의 고구마 줄기를 절단하기 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 회전축(130) 둘레의 홀딩브라켓(132)에 끼워져 고정되는 고정부(142)와, 고정부(142)로부터 소정각도로 분할되어 대략 "∨"자 형태를 이루는 한 쌍의 절단날부(144)로 구성된다.
이러한 절단날(140)들은, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전축(130)이 회전함에 따라 동시에 고속으로 회전하면서 땅위의 고구마 줄기를 절단 처리하는 역할을 한다.
여기서, 절단날(140)은, 도 4에서 볼 때, 시계방향으로 회전되면서 고구마 줄기를 절단 처리한다. 즉, 고구마 줄기를 절단하되, 경운기(1)의 진행방향과는 반대방향으로 회전운동하면서 고구마 줄기를 절단하기 위함이며, 이는 고구마 줄기를 보다 효율적으로 절단하기 위함이다.
그리고, 절단날(140)은, 도 3에서와 같이, 4개가 한 조(組)를 이루는 것으로, 각 조의 절단날(140)들은 회전축(130) 둘레의 원주방향을 따라 서로에 대해 90°각도를 이루며 십자형 배열을 이룬다.
또한, 절단날(140) 조(組)들은, 회전축(130)의 길이방향을 따라 등간격으로 배열되어 있되, 각 절단날(140) 조(組)들은 서로 교번적으로 엇갈리도록 구성된다.
또한, 절단날(140) 조(組)들은, 회전축(130)의 길이방향을 따라 등간격으로 배열되어 있되, 회전축(130)의 길이방향 중앙부에 배열되는 절단날(140) 조들의 절단날(140)은 비교적 짧은 길이를 가지며, 회전축(130)의 양단부에 배열되는 절단날(140) 조들의 절단날(140)들은 중앙부의 절단날(140)들에 비해 점차적으로 긴 길 이를 갖는다. 이는 고구마가 심어진 고구마 밭의 "∩"형 둔덕에 대응하기 위함이다.
따라서, 양단부의 절단날(40)들은 회전축(140)의 반경방향 외측으로 더 돌출되도록 구성된다. 이는 고구마 줄기를 더욱 효율적으로 절단하기 위한 것이다.
한편, 이러한 절단날(140)들은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 경운기(1)의 동력에 의해 구동되며, 따라서 본 발명은 경운기(1)의 PTO축(5)의 동력을 회전축(130)에 전달하는 동력전달수단을 갖는다.
동력전달수단은 PTO축(5)과 연동되게 설치되는 구동풀리(150)와, 회전축(130)에 설치되는 종동풀리(152)와, 구동풀리(150)와 종동풀리(152)를 감아 연결하는 벨트(154)로 구성된다.
이러한 동력전달수단은 경운기(1)의 PTO축(5)으로부터 발생된 동력을 회전축(130)에 전달함으로써 회전축(130)에 설치된 절단날(140)을 고속으로 회전시킨다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 절단날(140)이 땅위의 고구마 줄기(A)를 절단할 수 있게 한다.
이와 같은 구성의 고구마 줄기 처리유닛(100)에 의하면, 경운기(1)의 동력을 이용하여 땅위의 고구마 줄기를 제거 처리함으로써, 고구마 줄기를 일일이 수작업으로 제거 처리해야하는 번거로움을 덜어준다. 따라서 고구마 수확효율을 증대시켜 준다.
다음으로, 고구마 굴취유닛(200)에 대해 상세하게 살펴본다. 고구마 굴취유닛(200)은, 고구마 줄기를 처리한 고구마 줄기 처리유닛(100)을 경운기(1)로부터 탈거한 다음, 경운기(1)에 부착하여 사용하는 것으로, 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 메인 프레임(210)을 갖는다.
메인 프레임(210)은 경운기(1)의 히치(3)에 분리가능하게 연결된다. 이렇게, 히치(3)에 분리가능하게 연결되는 메인 프레임(210)은, 상기 고구마 굴취유닛(200)을 경운기(1)에 부착 및 탈거할 수 있게 한다.
한편, 메인 프레임(210)에는 회동 프레임(220)이 회동가능하게 설치된다. 회동 프레임(220)은, 도 5와 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 메인 프레임(210)에 회전가능하게 설치되는 회전중심축(222)과, 회전중심축(222)의 양쪽으로부터 하방으로 뻗어 있는 사이드 프레임(224)으로 구성된다. 특히, 사이드 프레임(224)은 회전중심축(222)을 중심으로 상,하 회동운동가능하게 구성된다.
그리고 도 5와 도 7과 도 8과 도 9를 참조하면, 회동 프레임(220)의 하단에는 굴취날(230)이 설치되며, 굴취날(230)의 후방에는 걸름체(240)가 설치된다.
굴취날(230)은 전방 하부를 향해 삼각형 모양으로 뾰족하게 뻗어 있는 것으로, 고구마 밭의 흙을 파헤쳐 땅속의 고구마를 캐내는 역할을 한다.
걸름체(240)는 등간격으로 배열되는 다수의 금속바(242)들로 구성되는 것으로, 굴취날(230)에 의해 캐내진 고구마(B)를 받쳐서 지지함과 아울러 고구마(B)의 표면에 붙어 있는 흙을 하부로 떨어뜨린다.
한편, 본 발명의 고구마 굴취유닛(200)은, 걸름체(240)와 굴취날(230)을 지지하는 회동 프레임(220)을 진동운동시키기 위한 진동수단을 구비한다.
진동수단은, 도 5와 도 7에서와 같이, 메인 프레임(210)에 설치되는 회전 축(250)과, 경운기(1)의 PTO축(5)의 동력을 회전축(250)에 전달하는 벨트동력전달기구(260)와, 회전축(250)의 축중심으로부터 편심되게 형성되는 편심축(252)과, 일단은 편심축(252)에 지지되고 타단은 회동 프레임(220)에 지지되는 연결로드(254)로 구성된다. 특히, 연결로드(254)는 편심축(252)의 편심 회전운동을 직선왕복운동으로 변환하여 회동 프레임(220)에 전달하며, 따라서, 상기 회동 프레임(220)을 진동시킨다.
여기서, 벨트동력전달기구(260)는 PTO축(5)과 연동되게 설치되는 구동풀리(262)와, 메인 프레임(210)에 설치되는 제 1중간풀리(264)와, 제 1중간풀리(264)의 축(264a)에 설치되는 제 2중간풀리(266)와, 회전축(250)에 설치되는 종동풀리(267)와, 구동풀리(262)와 제 1중간풀리(264), 제 2중간풀리(266)와 종동풀리(267)를 각각 감아 연결하는 벨트(268)들로 구성된다.
이러한 진동수단에 의하면, 회동 프레임(220)을 진동운동시키므로, 회동 프레임(220)에 설치되는 걸름체(240)를 진동시키고, 걸름체(240)를 진동시킴으로써, 걸름체(240)에 받쳐진 고구마(B)를 진동시켜 고구마(B)의 표면에 붙어 있는 흙을 털어내는 역할을 한다.
그리고, 도 5와 도 6을 참조하면, 고구마 굴취유닛(200)은, 메인 프레임(210)의 뒷부분에 설치되는 후륜 조립체(270)를 구비한다.
후륜 조립체(270)는 메인 프레임(210)에 설치되는 지지파이프(212)에 끼워져 조립되는 지지포크(272)와, 지지포크(272)의 양쪽 핑거(274) 각각에 회전가능하게 설치되는 바퀴(276)들로 구성된다. 특히, 바퀴(276)는 메인 프레임(210)의 뒷부분 을 지면에 지지시키는 역할을 하는 것으로, 상기 메인 프레임(210)이 경운기(1)를 따라 자유로이 움직일 수 있도록 가이드하는 역할을 한다.
여기서, 지지포크(272)는 지지파이프(212)에 대해 높낮이 조절가능하게 구성된다. 따라서, 바퀴(276)들의 높낮이를 조절할 수 있도록 구성된다. 이때, 높낮이 조절된 지지포크(272)는 체결볼트(272a)에 의해 상기 지지파이프(212)에 고정된다.
그리고 지지포크(272)의 양쪽 핑거(274)는 서로에 대한 간격이 조절될 수 있게 구성된다. 따라서, 양쪽 바퀴(276)의 폭을 조절할 수 있게 구성된다. 이때, 간격이 조절된 양쪽의 핑거(274)는 체결볼트(274a)에 의해 상기 지지포크(272)에 고정된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 경운기 부착식 고구마 수확 장치는, 땅속의 고구마를 자동으로 굴취할 수 있으므로, 고구마 굴취에 소요되는 노동력을 최소화시킨다.
또한, 고구마 굴취에 맞는 구조를 가짐으로써, 고구마를 손상없이 수확할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 농가에 널리 보급되어 있는 경운기에 부착하여 사용할 수 있으므로, 영세한 농가도 가계의 부담없이 구비하여 사용할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (7)

  1. 경운기에 분리가능하게 연결되는 프레임과, 상기 프레임에 회전가능하게 설치되며 땅위의 고구마 줄기를 절단하는 다수의 절단날을 갖는 회전축과, 상기 경운기의 PTO축의 동력을 상기 회전축으로 전달하는 동력전달수단을 갖는 고구마 줄기 처리유닛과;
    경운기에 분리가능하게 연결되는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 회동가능하게 설치되는 회동 프레임과, 상기 회동 프레임에 설치되며 고구마 밭을 파헤쳐 고구마를 캐내는 굴취날과, 상기 굴취날에 의해 캐내어진 고구마를 받쳐서 지지할 수 있도록 상기 굴취날에 설치되는 걸름체와, 상기 걸름체를 진동시켜 상기 고구마에 붙어있는 이물질을 털어낼 수 있도록 상기 걸름체를 지지하는 회동 프레임을 진동운동시키는 진동수단을 갖는 고구마 굴취유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 경운기 부착식 고구마 수확 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고구마 줄기 처리유닛의 절단날은, 상기 회전축의 둘레에 고정되는 고정부와, 상기 고정부로부터 소정각도로 분할되는 한 쌍의 절단날부로 구성되는 것을 특징으로 하는 경운기 부착식 고구마 수확 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 절단날은, 4개가 한 조(組)를 이루되, 각 조의 절단날들은 상기 회전축 둘레의 원주방향을 따라 서로에 대해 90°각도를 이루며 배열됨과 동시에, 상기 절단날 조들은, 상기 회전축의 길이방향을 따라 등간격으로 배열되어 있되, 상기 회전축의 양단부에 배열되는 절단날 조들의 절단날은 상기 회전축의 중앙부에 배열되는 절단날 조의 절단날 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 경운기 부착식 고구마 수확 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고구마 줄기 처리유닛의 프레임을 지면에 지지시킬 수 있도록 상기 프레임의 뒷부분에 설치되는 캐스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경운기 부착식 고구마 수확 장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력전달수단은, 상기 절단날이 상기 경운기의 진행방향과 반대방향으로 회전운동하면서 상기 고구마 줄기를 절단할 수 있도록 상기 회전축을 상기 경운기 진행방향에 대해 반대방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 경운기 부착식 고구마 수확 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 고구마 굴취유닛의 진동수단은, 상기 메인 프레임에 설치되는 회전축 과, 상기 경운기의 PTO축 동력을 상기 회전축에 전달하는 벨트동력전달기구와, 상기 회전축의 축중심으로부터 편심되게 형성되는 편심축과, 일단은 상기 편심축에 지지되고 타단은 상기 회동 프레임에 지지되며 상기 편심축의 회전운동을 직선왕복운동으로 변환시켜 상기 회동 프레임에 전달하는 연결로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 경운기 부착식 고구마 수확 장치.
  7. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 고구마 굴취유닛의 메인 프레임을 지면에 지지시킬 수 있도록 상기 메인 프레임의 뒷부분에 설치되는 후륜 조립체를 더 포함하며,상기 후륜 조립체는 상기 메인 프레임에 조립되는 지지포크와, 상기 지지포크의 양쪽 핑거 각각에 회전가능하게 설치되는 바퀴들로 구성되는 것을 특징으로 하는 경운기 부착식 고구마 수확 장치.
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