KR101308696B1 - 제초기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제초기 중에서도 차량에 장착되어 구현되는 것으로, 주행하면서 연속으로 도로 갓길에 자생하는 잡초를 제거하여 유지관리 업무의 효율성을 개선하기 위한 기계식 제초기에 관한 것으로, 회전력을 전달하는 회전축라인이 동축으로 내설된 동력케이블을 매개로 출력하는 회전모터; 암과, 일측이 상기 암에 고정되는 상부보호패드와, 상기 동력케이블로부터 출력되는 상기 회전모터의 회전력을 전달받아서 상기 상부보호패드 반경 내로 회전하도록 고정되는 커터와, 상기 암을 회동가능하게 고정하면서 일방으로 탄발지지하도록 힌지스프링이 구성된 회동대를 갖춘 제초대;로 이루어진 제초부를 포함하는 것이다.

Description

제초기{Mechanical weeding equipment}

본 발명은 제초기 중에서도 차량에 장착되어 구현되는 것으로, 주행하면서 연속으로 도로 갓길에 자생하는 잡초를 제거하여 유지관리 업무의 효율성을 개선하기 위한 기계식 제초기에 관한 것이다.

종래 제초기는 하중이 상당한 것이어서 인력을 통한 작업시 업무의 효율성이 떨어지고 넓은 평지에서는 작업이 비교적 수월하나 비좁고 장애물이 많은 도로변 제초 작업시에는 가드레일 등에 반복적으로 설치된 지주로 인하여 작업이 상당히 까다로워져 인력과 비용이 과다하게 들어가는 문제가 있었다.

결국, 종래에는 인부가 직접 무거운 제초기를 들고 도로변에서 제초 작업을 진행해야 했으므로, 상기 인부에 대한 인력비용이 업무효율 대비 과도하게 지출됨은 물론, 도로변에서의 교통사고 발생 위험성 또한 커서 신속히 해결해야 할 과제였다.

상기 과제를 해결하기 위해 종래에는 등록특허 제10-1038745호가 제안되었다. 하지만, 상기 종래 특허는 제초기가 도로변 가드레일에 간섭을 받지 않도록 하는 제초액 공급 방식에 관한 것으로서, 상기 종래 특허에서는 도로변에 설치된 가드레일로 인해서 커터 방식의 제초기가 도로변 제초작업에 적용될 수 없음을 분명히 보이고 있다.

하지만, 제초액을 이용한 제초작업은 토양 오염과 자연생태의 파괴를 야기하므로, 제초액을 대신할 수 있는 친환경적인 제초기 개발이 시급히 요구되었다.

본 발명의 목적은 도로에 설치된 안전시설물(반사지, 반사체 등)의 상시 시인성 확보 및 쾌적한 주행환경 조성을 위한 제초작업을 기계화해서 작업효율을 높이고, 아울러 가드레일이 설치된 도로변에서도 효과적인 제초작업을 진행할 수 있도록 하는 차량 장착형 제초기의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

회전력을 전달하는 회전축라인이 동축으로 내설된 동력케이블을 매개로 출력하는 회전모터; 암과, 일측이 상기 암에 고정되는 상부보호패드와, 상기 동력케이블로부터 출력되는 상기 회전모터의 회전력을 전달받아서 상기 상부보호패드 반경 내로 회전하도록 고정되는 커터와, 상기 암을 회동가능하게 고정하면서 일방으로 탄발지지하도록 힌지스프링이 구성된 회동대를 갖춘 제초대;로 이루어진 제초부를 포함하는 제초기이다.

상기의 본 발명은, 가드레일의 유무에 상관없이 커터를 이용해 도로변 잡초를 효과적으로 제초할 수 있고, 작업 유무에 따라 접철 가능한 구조로 되어서 안정된 이동이 가능하므로, 제초기를 장착한 차량이 작업 현장까지 이동하는 동안 상기 제초기에 의한 안전사고의 발생 확률을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제초기를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 AA' 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 제초기가 차량 전면에 설치돼 동작하는 모습을 도시한 정면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 제초기가 차량 전면에 설치돼 동작하는 다른 모습을 도시한 정면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 제초기가 가드레일에 관통해 동작하는 모습을 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명에 따른 제초기가 가드레일에 맞물려 동작하는 모습을 도시한 평면도이다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 제초기를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 AA' 단면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 제초기는 잡초 절단을 위한 물리적인 동작이 이루어지는 제초부(100)와, 제초부(100)를 상하로 이동시키는 승강부(200)와, 제초부(100) 및 승강부(200)을 수평이동시키는 수평이동부(300)로 구성된다.

제초부(100)는 회전모터(110)와 제초대(120)로 구성된다. 회전모터(110)는 제초대(120)에 구성된 커터(123)에 회전력을 전달하는 것으로서, 제초기를 장착한 차량의 배터리(미도시함)로부터 전력을 공급받아 회전할 수도 있다. 하지만, 회전모터(110)의 구동을 위해 전력을 공급하는 배터리는 차량 배터리에 한정하는 것은 아니며, 별도의 제초기 전용 배터리로부터 해당 전력 공급이 이루어질 수도 있음은 물론이다. 또한, 회전모터(110)는 전력에 의한 전기모터 방식에 한정하는 것은 아니며, 내연기관이 적용될 수도 있음은 물론이다.

한편, 회전모터(110)는 작업자의 조작을 위한 스위치가 회전모터(110) 외면에 직접 형성될 수도 있고, 설치 차량 내부에서 조작할 수 있도록 설계될 수도 있다.

계속해서, 회전모터(110)는 제초대(120)에 직접 장착돼 지지될 수도 있을 것이나, 본 발명에 따른 제초기는 제초대(120)가 자유롭게 회동할 수 있도록 하기 위해 회전모터(110)와 제초대(120)를 분리시키고, 회전모터(110)의 회전력은 동력케이블(111)을 통해 제초대(120)로 출력되도록 한다. 여기서 동력케이블(111)이란 회전축라인(미도시함)이 동축으로 내설된 것으로서, 회전모터(110)로부터 기계적인 회전력을 받아 제초대(120)에 전달하는 공지,공용의 부품이다. 한편, 동력케이블(111)의 말단에는 주동풀리(112)가 연결되어서, 동력케이블(111)을 통해 전달된 회전력을 받아 회전한다. 주동풀리(112)는 제초대(120)의 암(121)에 회전가능하게 고정된다.

제초대(120)는 주동풀리(112)가 고정되는 암(121)과, 암(121)에 고정되는 상부보호패드(122)와, 상부보호패드(122) 하부에 회전가능하게 고정되는 커터(123)와, 주동풀리(112)와 벨트(B)를 매개로 연동하고 상부보호패드(122)에 회전가능하게 고정되며 회전축(124a)을 통해 커터(123)를 상부보호패드(122)와 고정하는 종동풀리(124)로 구성되고, 필요에 따라 커터(123)의 하부를 보호하도록 커터(123) 하부에 배치되는 하부보호패드(125)를 더 포함할 수 있다.

암(121)은 상부보호패드(122)를 고정하고, 커터(123)가 이탈없이 안정적으로 차량에 부착돼 동작할 수 있도록 하는 것으로서, 승강부(200) 및 수평이동부(300)를 매개로 차량에 고정된다.

상부보호패드(122)는 일측이 암(121)에 고정되어서 수평하게 배치될 수 있도록 되고, 하부에 위치한 커터(123)와 가드레일(10; 도 5 참조)에 구성된 지주(11)와의 충돌이 방지되도록 커터(123)의 둘레부를 보호하도록 된다. 본 발명에 따른 상부보호패드(122)는 차량 주행 중 지주(11)와의 충돌시 암(121)의 원활한 회동을 위해 원형을 이루는 것이 바람직할 것이나, 상부보호패드(122)는 커터(123)의 회전반경을 커버하는 크기로 제작된다면 그 형상은 이하의 권리범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있을 것이다.

커터(123)는 잡초의 절단에 유리하도록 다수 개의 칼날이 방사형으로 배치, 형성되게 제작되고, 상부보호패드(122) 저면에 회전가능하게 구성된다. 이때, 커터(123)의 회전반경은 상부보호패드(122)의 커버 범위보다는 좁게 해서 커터(123)가 동작하는 동안 외부로 노출되지 않도록 한다.

종동풀리(124)는 주동풀리(112)와 벨트(B)를 매개로 연동하면서 회전하도록 상부보호패드(122)에 고정되고, 하방으로 돌출된 회전축(124a)으로 커터(123)가 고정되어서, 해당 회전력이 커터(123)에 전달되도록 한다. 결국, 회전모터(110)의 회전력은 동력케이블(111)을 통해 주동풀리(112)로 전달되고, 주동풀리(112)의 회전력은 벨트(B)을 통해 종동풀리(124)로 전달되어서 회전축(124a)을 통해 커터(123)로 전달된다.

하부보호패드(125)는 커터(123)의 하부에 배치되어서 커터(123)가 지면과 마찰하는 것을 방지하는 것으로서, 잡초 절단 효율을 높이기 위해 하부보호패드(125)의 크기는 커터(123)의 회전반경보다는 좁게 형성하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 하부보호패드(125)는 회전축(124a)으로부터 동력을 받아 회전하도록 될 수도 있고, 일측이 암(121)과 연결돼 회전하지 않으면서 회전축(124a)을 안정적으로 고정 지지하도록 될 수도 있을 것인데, 바람직하게는 커터(123)의 안정된 회전을 위해 하부보호패드(125)는 회전하지 않도록 되는 것이 좋고, 이를 위해 일측이 암(121)과 고정된 구조를 이루는 것이 유리할 것이다.

본 발명에 따른 제초대(120)는 회동대(126)를 더 포함한다. 회동대(126)는 일단이 상부보호패드(122)와 연결된 암(121)의 타단과 승강부(200)를 서로 연결함으로써 암(121)이 회동할 수 있도록 고정하는 것으로서, 작업 중 차량이 주행할 때 장애물(지주)에 의해 외력을 받을 경우 암(121)이 회동하면서 상부보호패드(122)가 상기 장애물을 빗겨갈 수 있도록 한다.

승강부(200)는 베이스(210)와, 베이스(210)를 따라 상하로 이동하는 승강대(220)와, 승강대(220)를 고정하는 스크류(230)와, 스크류(240)를 회전시키는 승강모터(240)로 구성된다.

베이스(210)는 승강대(220)가 회전없이 안정적으로 이동하도록 고정,지지하는 것으로서, 승강대(220)의 상하 이동범위로 입설되며, 수평이동부(300)에 단단히 설치된다.

베이스(210)는 승강대(220)가 회전없이 상하로 이동할 수 있도록 고정하면서 차량에 설치될 수 있는 구조라면, 이하의 권리범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형상과 형태로 변형실시될 수 있을 것이다.

승강대(220)는 베이스(210)를 따라 상하로 이동하는 것으로서, 일측면에는 회동대(126)를 매개로 암(121)이 고정된다. 본 발명에 따른 실시 예에서는 승강부(200)가 볼스크류 방식으로 동작하므로, 승강대(220)는 너트 형태를 이룰 것이다.

스크류(230)는 베이스(210)와 나란하게 배치되어서 회전가능하게 고정되고, 승강대(220)를 관통하면서 스크류 체결되어서 자체 회전에 따라 승강대(220)가 상하로 이동할 수 있도록 된다.

승강모터(240)는 스크류(230)에 회전력을 가하는 장치로서, 차량에 설치된 배터리 또는 자체 배터리로부터 전력을 공급받아 구동할 수 있다. 승강모터(240)는 회전모터(110)와 마찬가지로 그 조작을 위한 스위치가 승강모터(240) 외부에 배치될 수도 있고, 차량 내부에서 작업자가 직접 조작할 수 있도록 될 수도 있을 것이다.

본 발명에 따른 승강부(200)의 실시 예는 승강모터(240)를 이용해 스크류(230)를 회전시켜서 너트구조의 승강대(220)를 상하로 이동시키는 구조인데, 이외에도 승강대(220)를 유압실린더를 통해 상하 이동시킬 수도 있고, 작업자가 직접 수동으로 상하 이동시킬 수도 있음은 물론이다.

수평이동부(300)는 제초부(100)의 제초대(120)와 승강부(200)를 각각 수평이동시켜서, 차량에서의 수납 및 장착이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 것으로서, 작업자가 직접 수동으로 조작할 수도 있고, 모터(미도시함) 등을 이용해 수평력을 발생시켜서 제초부(100)의 제초대(120)와 승강부(200)를 수평이동시킬 수도 있을 것이다. 수평이동부(300)에 대한 좀 더 구체적인 구성은 아래에서 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 제초기가 차량 전면에 설치돼 동작하는 모습을 도시한 정면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 제초기는 앞서 언급한 바와 같이 잡초를 절단하는 제초부(100)와, 제초부(100)의 제초대(120)를 상하 이동시키는 승강부(200)와, 제초대(120)와 승강부(200)를 수평 이동시키는 수평이동부(300)로 구성된다.

여기서, 도 5(본 발명에 따른 제초기가 가드레일에 관통해 동작하는 모습을 도시한 사시도)에 도시한 바와 같이, 제초대(120)는 도로변에 설치된 가드레일(10) 사이에 삽입될 수 있고, 이때 제초대(120)는 가드레일(10)에 위치한 레일(12)을 피해 도로변 안쪽으로 삽입되어야 한다. 그런데, 도로변에 설치된 가드레일(10)은 레일(12)의 설치 높이가 모두 다르므로, 제초기의 제초대(120) 또한 그에 맞춰 높이 조절이 가능해야 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 제초기는 제초대(120)를 상하로 이동시키는 승강부(200)를 포함한다.

도 3(a)는 승강부(200)의 승강모터(240)가 스크류(230)를 회전시켜서 승강대(220)를 최저점에 위치시킨 모습을 도시한 것이고, 도 3(b)는 승강부(200)의 승강모터(240)가 스크류(230)를 역방향으로 회전시켜서 승강대(220)를 최고점에 위치시킨 모습을 도시한 것이다. 작업자는 이렇게 동작하는 승강모터(240)의 조작을 통해 승강대(220)의 높낮이를 조정할 수 있고, 이를 통해 승강대(220)에 고정된 제초대(120)의 높낮이를 조정해서 제초대(120)가 레일(12)의 높이에 따라 유동성을 갖도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 제초기가 차량 전면에 설치돼 동작하는 다른 모습을 도시한 정면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 제초대(120)와 승강부(200)는 수평이동부(300)에 의해 수평이동가능하게 고정되어서, 미작업 시 제초기 전체가 장착된 차량(V) 전면에 위치할 수 있도록 된다. 즉, 미작업 시 제초기가 차량(V) 측방으로 돌출 없이 전면에 위치되므로, 차량(V)은 주행 중의 안전성을 높일 수 있고, 현장으로의 빠른 이동성을 담보할 수 있으며, 제초기를 차량(V)과 분리해 놓아야 하는 번거로움과 불편을 최소화할 수 있는 장점이 있는 것이다.

더욱이 하중이 큰 회전모터(110)의 회전력은 동력케이블(111)을 통해 제초대(120)로 전달되므로, 회전모터(110)와 제초대(120)를 분리한 상태에서 수평이동부(300)를 이용한 제초대(120) 만의 이동이 가능하므로, 본 발명에 따른 제초기는 차량(V)을 이용한 이동성과 작업성이 우수한 장점을 갖는다.

계속해서, 수평이동부(300)는 이동지지대(310)와 수평대(320)로 구성된다. 이동지지대(310)는 차량(V)에 고정돼 수평대(320)를 고정하는 것으로서, 막대 형상의 수평대(320)를 수용하는 관 형상을 이룰 수도 있을 것이다.

수평대(320)는 도시한 바와 같은 막대 형상을 이룰 수 있는데, 이에 한정하지 않으며, 제초대(120)와 승강부(200)의 하중을 수평지지할 수 있는 구조라면 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있을 것이다.

참고로, 이동지지대(310)와 수평대(320)의 이동구조는 수동 방식으로서 랙피니언 구조가 적용될 수도 있고, 자동 방식으로서 유압실린더 또는 볼스크류 구조 등과 같이 통상적으로 수평력을 발생시킬 수 있는 공지,공용의 기술이 적용될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 암(121)은 제1편(121a)과 제2편(121b)으로 구성되고, 제1,2편(121a, 121b)은 힌지(121c)를 매개로 접철 가능하게 고정된다. 결국, 암(121)은 제1,2편(121a, 121b)의 경계에 위치한 힌지(121c)를 중심으로 회동하면서, 도시한 바와 같이, 제초대(120)가 측방으로 수평 돌출되거나 상방으로 입설되므로, 제초작업시에는 측방으로 수평배치하고, 미작업 시에는 상방으로 입설시켜서 활용할 수 있는 것이다. 참고로, 제초대(120)의 작업을 위해 제1,2편(121a, 121b)이 수평하게 펼쳐진 상태에서는 제초대(120)의 자중에 의해 수평 상태를 유지하도록 되고, 제1,2편(121a, 121b)이 도시한 바와 같이 절곡된 상태에서는 해당 상태를 유지하도록 제1,2편(121a, 121b)을 서로 연결하는 링커로 고정해서 제1,2편(121a, 121b)이 다시 펼쳐지는 것을 방지할 수 있을 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 제초기가 가드레일에 맞물려 동작하는 모습을 도시한 평면도이다.

본 발명에 따른 회동대(126)는 암(121)과 승강부(200)의 회동대(220)를 서로 회동가능하게 고정하는 것으로서, 외력을 받은 암(121)이 원위치로 복원되도록 이 힌지스프링(126a; 도 1 참조)에 의해 일방향으로 탄발지지된다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 가드레일(10)의 레일(12)을 관통한 제초대(120)는 도로변의 잡초를 절단하면서 차량(V)의 진행방향을 따라 이동한다. 그런데, 상기 진행방향을 따라 이동하다 보면 제초대(120)는 장애물인 가드레일(10)의 지주(11)와 충돌하게 된다. 이때, 회동대(126)를 매개로 승강대(220)에 고정된 제초대(120)는 회동대(126)를 중심으로 상기 진행방향의 반대방향으로 회동하면서 지주(11)를 빗겨간다. 계속해서, 차량(V)의 주행이 지속되면 제초대(120)의 장애물인 지주(11)는 사라지고, 회동대(126)의 힌지스프링(126a)은 자체 탄발력에 의해 암(121)을 원위치로 복귀시킨다.

한편, 본 발명에 따른 제초대(120)는 완충대(127)를 더 포함한다. 완충대(127)는 원위치로 복귀하는 암(121)이 받는 충격을 최소화하도록, 암(121)의 측면을 완충하는 것으로서, 본 발명에 따른 실시 예에서는 암(121)의 측면에 탄발스프링을 돌출 배치해서 암(121)이 원위치로 복귀할 때 받침(127a)과의 충돌을 완충하도록 한다. 이외에도, 상기 탄발스프링을 받침(127a)에 배치해서 접근하는 암(121)의 충격을 완충할 수도 있을 것이다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10; 가드레일 11; 지주 12; 레일
100; 제초부 110; 회전모터 111; 동력케이블
112; 주동풀리 120; 제초대 121; 암
122; 상부보호패드 123; 카터 124; 종동풀리
125; 하부보호패드 126; 회동대 127; 완충대
200; 승강부 210; 베이스 220; 승강대
230; 스크류 240; 승강모터 300; 수평이동부
310; 이동지지부 320; 수평대 B; 벨트
V; 차량

Claims (8)

1. 회전모터;
   상기 회전모터의 회전력을 전달하는 동력케이블;
   상기 회전력을 받아 회전하도록 상기 동력케이블의 말단에 연결되며, 암에 배치되는 주동풀리;
   상기 암과, 일측이 상기 암에 고정되는 상부보호패드와, 상기 암을 회동가능하게 고정하면서 일방으로 탄발지지하도록 힌지스프링이 구성된 회동대와, 상기 상부보호패드의 반경 내로 회전하도록 고정되는 커터와, 상기 커터와 동축으로 연결되도록 상기 상부보호패드에 설치되고 상기 주동풀리와 벨트를 매개로 연동하면서 상기 회전력을 상기 커터로 전달하는 종동풀리가 구비된 제초대; 및
   베이스와, 상기 회동대를 고정하고 상기 제초대가 상하로 이동하도록 상기 베이스를 따라 상하로 이동하는 승강대와, 상기 베이스와 나란하도록 회전가능하게 배치되고 회전방향에 따라 상기 승강대가 상하로 이동하도록 상기 승강대를 관통하는 스크류와, 상기 스크류를 회전시키는 승강모터가 구비된 승강부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 제초기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 힌지스프링에 의해 원위치로 복귀하는 상기 암의 측면을 완충하는 완충대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제초기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제초대는 상기 커터 하부를 덮는 하부보호패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제초기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 암은 힌지를 경계로 제1편과 제2편으로 분리되어서, 제1,2편이 서로 접철되는 것을 특징으로 하는 제초기.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제초대와 승강부를 수평이동시키는 수평이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제초기.

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