KR102207509B1

KR102207509B1 - 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기

Info

Publication number: KR102207509B1
Application number: KR1020200073343A
Authority: KR
Inventors: 권기원
Original assignee: 권기원
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2021-01-25

Abstract

본 발명은 진동 방지구조를 갖는 마늘 수확기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경운기에 설치되어 견인하여 이동하면서, 경운기의 PTO축에서 출력되는 회전력을 제공받아 토양을 굴토하여 근채를 토양의 외부로 캐는 굴토작업과, 이 굴토된 근채에 혼합된 흙, 줄기 등의 이 물질을 제거하는 스크린 작업을 순차 실시하는 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기에 관한 것이다.

Description

진동 방지구조를 갖는 근채 수확기{Harvester for root crops having anti-vibration structure}

본 발명은 진동 방지구조를 갖는 마늘 수확기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경운기에 설치되어 견인하여 이동하면서, 경운기의 PTO축에서 출력되는 회전력을 제공받아 토양을 굴토하여 근채를 토양의 외부로 캐는 굴토작업과, 이 굴토된 근채에 혼합된 흙, 줄기 등의 이물질을 제거하는 스크린 작업을 순차 실시하는 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기에 관한 것이다.

일반적으로 고구마, 감자, 땅콩, 마늘 등의 근채류(根菜類)를 수확하기 위해서는 수확자가 곡괭이나 호미 등의 도구를 이용하여 작물이 재배된 토지를 파헤쳐 근채류를 수확하였으나 단순한 수작업에 의해 수확작업이 이루어짐으로써 많은 소요인원 및 수확시간이 필요하게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하고자 종래에는 경운기나 트랙터 등에 연결 장착하여 근채류를 수확하는 장치가 다수 개발(대한민국 실용신안등록 제 0131851호 "농산물 채취기", 실용신안출원 제 1992-0002464호 "보행형 작업기에 부착되어 사용되는 근채수확기", 실용신안출원 제 1994-004409호의 "땅속 작물 수확기" 등)되어 사용되고 있다.

상기와 같은 종래의 근채류 수확장치는 경운기나 트랙터의 전진이동에 의해 끌려가면서 하부에 장착된 채취날 등이 근채류가 묻혀 있는 부분의 흙을 밀어 파헤치며 지나가 땅속의 작물을 흙과 함께 채취날의 상부쪽으로 보내 지면위로 근채류가 드러나도록 하여 수확하게 되어 있다.

그런데, 상기 경운기의 PTO축을 통해 출력되는 회전력을 통해 근채의 수확에 따른 채굴작업과 스크린작업을 수행하면 근채의 채굴과정에 발생되는 진동과 충격이 발생된다.

이러한 충격에 의해 작업자의 피로도가 증가하고, 경운기를 비롯한 각 기계적 구성요소의 변형이나 물리적인 손상을 야기하므로, 장치 전체의 내구성의 약화, 및 근채류의 수확에 따른 생산성을 저하시키는 요인이 된다.

10-1635342 B1

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상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 경운기에 설치되어 견인하여 이동하면서 토양을 굴토하여 근채를 토양의 외부로 캐는 채굴작업과, 굴토된 근채에 혼합된 흙, 줄기 등의 이물질을 제거하는 스크린 작업을 실시함에 있어, 상기 채굴작업과 스크린 작업 과정에 발생되는 진동을 억제하고 채굴시 채굴 스크린부가 지반에 보다 깊숙히 진입하도록 함으로써 근채의 수확에 따른 생산성의 향상과, 작업 피로도의 저감, 및 장치의 내구성이 확보되도록 하는 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기는,

경운기의 차체 선미에 설치되며, 작동축을 중심으로 등각 회전하여 근채를 채굴하고 채굴된 근채를 스크린하는 채굴 스크린부가 형성된 수확기 본체와;

상기 경운기 차체의 후미에 설치되며, 경운기의 PTO축에서 제공되는 회전력을 제공받아 회전하는 연결축이 마련된 축 지지체; 및

상기 경운기 차체의 측부에 길이방향으로 배치되어 축 지지체의 연결축과 수확기 본체의 채굴 스크린부를 구성하는 작동축을 편심 링크구조로 연결하여, 상기 연결축의 회전력을 왕복 이송력으로 변환하여 채굴 스크린부가 작동축과 함께 정역으로 등각 회전되도록 하는 동력 전달부를 포함하여 구성하고,

상기 동력 전달부는, 수확기 본체의 작동축에 고정되며 편심 링크단이 형성된 편심 링크레버와; 후단을 연결축에 편심 연동구조로 연결하고 선단은 편심 링크레버의 편심 링크단에 링크구조로 연결한 진퇴로드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다

바람직하게는, 상기 수확기 본체에는 작동축에 설치된 편심 링크레버의 편심 가압단과 수확기 본체 사이에 배치되어, 상기 진퇴로드의 후퇴에 의해 일방향으로 회전하는 편심 링크레버에 의해 압축되어 압축 가압력을 생성하고, 진퇴로드의 전진에 의해 편심 링크레버가 역방향으로 회전하면 생성된 압축 가압력을 통해 채굴 스크린부의 작동축이 고정된 편심 링크레버를 역방향으로 가력하는 완충 가압부재를 포함하는 완충 가력부가 형성된다.

보다 바람직하게는, 상기 경운기 차체의 후미에 형성된 핸들에 설치되어, 핸들을 포함하는 경운기 차체 후반부의 무게를 증가하는 편심추 블록을 더 포함하여 구성되어,

수확기 본체에 의해 전반부가 가압된 경운기 차체는 편심추 블록에 의해 후반부가 가압되어서, 수확기 본체와 편심추 블록의 무게에 의해 전반부와 후반부가 동시 가압되어서, 진동 및 충격이 감쇄되도록 구성한다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는 경운기, 트랙터를 포함하는 동력장치에 부설되어 견인하여 이동하면서, 경운기에서 출력되는 회전력을 제공받아 토양을 굴토하여 근채를 토양의 외부로 캐는 채굴작업과, 이 채굴된 근채에 혼합된 흙, 자갈 등의 이 물질을 제거하는 스크린 작업을 실시하도록 구성된 근채 수확기를 제안하고 있다.

본 발명에 따른 근채 수확기는, 경운기 차체의 전방에 배치된 수확기 본체에, 전후방향으로 진퇴하는 진퇴로드와, 상기 진퇴로드로부터 작용력을 제공받아 등각으로 정역 회전하는 채굴 스크린부의 작동축의 속도를 감속하여 완충하는 완충 가력부를 부가하고 있다.

따라서, 상기 완충 가력부에 의해 생성된 압축 가압력에 의해 채굴 스크린부는 채굴날을 지반에 진입하여 근채를 채굴하는 과정에 채굴날을 지반에 보다 깊숙히 진입하므로, 채굴에 따른 진동과 충격의 완화와 안정적인 채굴, 및 경운기의 구동 부하를 최소화 할수 있는 특이성을 갖는다.

그리고, 본 발명에 따른 근채 수확기를 장착한 경운기는 전반부는 수확기 본체에 의해 가압되고, 후반부는 핸들에 장착되는 편심추 블록에 의해 가압되어서, 지면에 안정되게 밀착된 상태로 이동하고, 결과적으로 근채의 수확에 따른 진동과 충격이 완화될 수 있다.

그리하여, 본 발명은 채굴과정에 진동 발생량이 크게 감소되어 작업자의 피로도가 감소되고, 또 채굴부를 통한 토양의 굴토와 스크린부를 통한 이 물질의 제거과정에서 동력장치의 과다부하가 감소되는 한편, 근채와 채굴부 및 스크린부의 물리적인 손상이 예방될 수 있다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기를 경운기에 장착하여 근채인 마늘을 수확하는 상태를 보여주는 사용상태도이고,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기에 있어, 동력 전달부를 통한 연결축과 수확기 본체에 형성된 작동축 사이의 동력 전달구조 및 작용상태를 보여주는 것이고,
도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기에 있어, 편심추 블록과 경운기 핸들의 조립상태를 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기(1)는, 경운기(100)의 차체에 설치되어 경운기(100)에 의해 수확을 요하는 근채들이 재배된 노지를 따라 견인하여 이동하면서, 경운기(100)의 PTO축(110)에서 출력되는 회전력을 통해 노지에 재배된 마늘이나 양파 등의 근채를 채굴하는 채굴작업과, 상기 채굴된 근채에 묻은 흙이나 이물질을 제거하는 스크린 작업을 순차적으로 실시하는 전용장치이다.

상기 근채 수확기(1)는, 도 1과 도 2에서 보는 바와 같이 경운기(100)의 차체 선미에 설치되는 수확기 본체(10)와, 상기 경운기(100) 차체의 후미에 설치되는 축 지지체(20), 및 상기 축 지지체(20)와 수확기 본체(10) 사이에 배치되는 동력 전달부(30)를 포함한다.

상기 경운기(100) 차체의 선미에 설치되는 수확기 본체(10)에는, 작동축(11)을 중심으로 등각 회전하여 토양을 굴토하여 근채를 채굴하고, 채굴된 근채를 스크린하는 채굴 스크린부(12)가 형성된다.

상기 채굴 스크린부(12)는 전방에 채굴날(12a)이 형성되고, 후방에 스크린바(12b)들이 이격되게 형성된 구조체로 구성되며, 상기 채굴 스크린부(12)는 작동축(11)을 통해 수확기 본체(10)에 상하 회동구조로 설치된다.

따라서, 상기 채굴 스크린부(12)는 동력 전달부(30)를 통해 왕복 이송력을 제공받아 작동축(11)을 중심으로 정역으로 등각 회전하면서 채굴날(12a)을 통한 지반을 굴토하여 근채를 채굴하는 작업과, 스크린 바(12b)들을 통해 채굴된 근채를 스크린하는 작업을 실시한다.

그리고, 상기 경운기(100) 차체의 후미에 형성된 헤치부에 플렌지 구조로 축 지지체(20)로 설치되고, 상기 축 지지체(20)에는 경운기(100)의 PTO축(110)에서 출력되는 회전력을 제공받아 회전하는 연결축(21)이 마련되며, 상기 연결축(21)은 경운기(100)의 PTO축(110)과 체인 스프라켓이나 기어구조로 연결되어 PTO축(110)으로부터 회전력을 제공받아 회전한다.

또한, 상기 동력 전달부(30)는 경운기(100) 차체의 좌우 양편에 대칭하여 배치되어, 축 지지체(20)에 형성된 연결축(21)의 양단과 수확기 본체(10)의 채굴 스크린부(12)를 구성하는 작동축(11)의 양단을 편심 링크구조로 연결하여서, 상기 연결축(21)의 회전력을 왕복 이송력으로 변환하여 작동축(11), 및 작동축(11)에 고정된 채굴 스크린부(12)의 등각 회전을 도모한다.

상기 동력 전달부(30)는, 도 1 내지 도 4와 같이 수확기 본체(10)의 작동축(11)에 고정되며 편심 링크단(31a)이 형성된 편심 링크레버(31)와; 후단을 연결축(21)에 편심 연동구조로 연결하고 선단은 편심 링크레버(31)의 편심 링크단(31a)에 링크구조로 연결한 진퇴로드(32)를 포함한다.

본 실시예에서는 도 3과 같이 상기 연결축(21)의 양단에 편심 베어링 부시(33)를 배치하여 편심 베어링 부시(33)를 통해 진퇴로드(32)의 후단은 연결축(21)의 양단에 편심 링크구조로 연결한다.

따라서, 상기 PTO축(110)으로부터 회전력을 제공받아 회전하는 연결축(21)의 회전에 의해 진퇴로드(32)는 전후방향으로 왕복하여 진퇴하도록 한다.

물론, 상기 편심 베어링 부시(33) 외에 크랭크나 편심 링크레버 등 범용의 편심 연동구조를 연결축(21)과 진퇴로드(32) 사이에 적용하는 것도 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위로 예정하고 있다.

따라서, 도 2와 같이 상기 경운기(100)에 설치된 근채 수확기(1)는, 경운기(100)의 주행에 의해 노면을 따라 주행하고, 이러한 과정에 축 지지체(20)의 연결축(21)은 PTO축(110)의 회전력을 제공받아 일방향으로 회전하며 상기 회전력에 의해 진퇴로드(32)는 회전력을 직진 왕복 이송력으로 변환하여 길이방향으로 왕복 진퇴하면서 편심 링크레버(31)를 통해 연결된 작동축(11)을 정역으로 등각 회전한다.

그리고, 상기 작동축(11)의 등각 회전에 의해 채굴 스크린부(12)는 근채가 재배된 노면을 굴토하여 근채를 채굴하고, 채굴된 근채는 스크린되어 흙이나 이물질이 제거되어서, 마늘 등의 근채를 노지에서 채굴하는 채굴작업과, 상기 채굴된 근채를 스크린하여 이물질이나 흙을 제거하는 스크린 작업의 순차적인 수행이 가능하다.

한편, 본 발명에 따른 근채 수확기(1)는 그 특성상, 경운기(100)의 PTO축(110)에서 출력되는 회전력을 편심 이송력으로 변환하여 채굴 스크린부(12)의 작동축(11)을 정역으로 회전하고, 또 채굴 스크린부(12)는 노면에 깊게 진입하여 근채를 채굴하도록 구성된 관계로, 근채 수확기(1) 및 이를 탑재한 경운기(100)에 과도한 진동이나 충격이 발생되며, 이러한 진동이나 충격에 의해 작업자의 피로도가 증가할 뿐 아니라, 장치의 내구성과 생산성이 저하되는 현상이 불가피하게 야기된다.

이를 해소하기 위해, 본 발명에서는 상기 근채 수확기(1)에 독특한 진동 방지구조를 마련하여, 채굴작업과 스크린 작업을 통해 근채를 수확함에 따른 진동과 충격이 억제되도록 한다.

먼저, 본 실시예에서는 도 1과 도 2 및 도 4에서 보는 바와 같이 상기 수확기 본체(10)에, 작동축(11)에 설치된 편심 링크레버(31)의 편심 가압단(31b)과 수확기 본체(10) 사이에 배치되어, 상기 진퇴로드(32)의 후퇴에 의해 편심 링크레버(31)가 일방향으로 회전하면 압축되어 압축 가압력을 생성하고, 상기 진퇴로드(32)의 전진에 의해 편심 링크레버(31)가 역방향으로 회전하면 생성된 압축 가압력을 통해 편심 링크레버(31)를 역방향으로 보조적으로 가력하는 완충 가압부재(13)를 포함하는 완충 가력부를 형성한다.

여기서, 상기 완충 가압부재(13)는 압축 스프링, 공압이나 유압을 통해 압축 가압력을 생성하는 공압 또는 유압 실린더, 또는 압축 스프링과 상기 실린더들이 접목된 공압쇼버나 유압쇼버 등이 채택될 수 있다.

그리고, 상기 완충 가압부재(13)는 진퇴로드(32)가 전방으로 진출하면서 채굴 스크린부(12)가 지반에 진입하는 과정에서는 생성된 압축 가압력을 편심 링크레버(31)를 통해 채굴 스크린부(12)의 작동축(11)에 역방향으로 제공함으로써, 채굴 스크린부(12)의 채굴날(12a)이 지반에 보다 깊숙히 진입하도록 한다.

이와 같이 완충 가압부재(13)를 통해 진퇴로드(32)가 순간적으로 진퇴하지 아니하고, 도 4와 같이 완충 가압부재(13)를 통해 작용력을 압축하여 서서히 진퇴하도록 구성하면, 상기 완충 가압부재(13)가 순간적으로 왕복함에 따른 충격이나 진동이 감소될 수 있다.

특히, 상기 채굴 스크린부(12)는 지반으로 진입하여 근채를 채굴하는 과정에 완충 가압부재(13)에 의해 생성된 압축 가압력을 지속적으로 제공받아 지반에 진입하므로, 근채의 채굴에 따른 안정적인 작용력의 제공이 가능하다.

본 실시예에 따르면, 상기 진퇴로드(32)가 반복적으로 전후방으로 진퇴하는 과정에 무게중심이 흐르러지는 현상이 야기되며, 예컨대 진퇴로드(32)가 전방으로 진출하면 무게중심은 전방으로 이동하고, 진퇴로드(32)가 후방으로 진출하면 무게중심이 후방으로 이동하므로, 이러한 현상을 반복하면 근채 수확기(1)나 이를 장착한 경운기(100) 자체의 진동이 증가될 수 밖에 없다.

이를 해소하기 위해, 본 발명에서는 도 1과 도 2 및 도 3과 같이 상기 진퇴로드(32)를 편심 링크구조로 연결한 연결축(21)에, 진퇴로드(32)의 진출방향의 역방향의 편심부를 갖는 편심 플라이휠(40)을 배치한다.

이때, 도 3a와 같이 상기 진퇴로드(32)가 전방으로 진출시 연결축(21)에 고정되어 회전하는 편심 플라이휠(40)의 편심부는 연결축(21)을 중심으로 회전하여 후방에 위치하여서, 연결축(21)의 무게중심이 중립상태를 형성한다.

이와 반대로, 도 3b와 같이 상기 진퇴로드(32)의 후방으로 후퇴시 연결축(21)에 고정되어 회전하는 편심 플라이휠(40)의 편심부는 전방에 위치하여 연결축(21)의 무게중심이 중립상태를 형성하도록 한다.

특히, 본 발명에서는 도 3과 같이 상기 편심 플라이휠(40)에 편심부를 형성하는 편심추(41)를 체결을 통해 조립하여, 상기 편심추(41)의 체결거리의 조절에 따른 편심 플라이휠(40)의 편심력 조절이 가능하도록 하는 편심력 조절구조를 더 형성한다.

따라서, 작업자는 편심추(41)의 체결거리를 조절하여 편심 플라이휠(40)의 편심력을 조절함으로써, 왕복으로 진퇴하는 진퇴로드(32)의 진퇴에 따른 충격을 안정되게 완화할 수 있는 특이성을 갖는다.

그리하여, 본 발명에 따른 근채 수확기(1)는 편심 링크구조로 연결된 진퇴로드(32)와 작동축(11)의 속도를 완충 및 감쇄하는 완충 가력부와, 진퇴로드(32)의 진퇴에 따른 무게중심이 평활되도록 하는 편심 플라이휠(40)의 유기적인 작용에 의해, 근채 수확기(1)를 통해 노지에 재배된 근채를 수확함에 따른 진동과 충격이 억제될 수 있다.

이와 더불어, 본 발명에서는 도 1과 도 2 및 도 5에서 보는 바와 같이 상기 경운기(100) 차체의 후미에 형성된 핸들(120)에 편심추 블록(50)을 배치하여 상기 편심추 블록(50)에 의해 작업자에 의해 파지하여 조향되는 핸들(120)의 무게를 증가함으로써, 핸들(120)을 포함하는 경운기 차체의 후반부의 떨림 발생이 최소화되도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 핸들(120)의 좌우 양편에 각각 조립부시(121)를 각각 형성하고, 상기 편심추 블록(50)의 양편에는 조립부시(121)와 연통하는 조립공(51)을 형성한다.

따라서, 상기 편심추 블록(50)은 단부를 조립공(51)을 관통하여 조립부시(121)에 삽입하여 고정되는 가로 핸들바(122)의 단부에 의해 핸들(120) 사이에 정형화되게 고정되어서, 핸들(120)을 포함하는 경운기(100) 차체 후반부의 중량이 증가되도록 한다.

따라서, 작업자는 경운기(100)에 근채 수확기(1)를 장착하여 근채 수확작업을 수행함에 있어, 상기 경운기(100)의 핸들(120)에 요하는 중량의 편심추 블록(50)을 장착함으로써, 근채 수확작업을 실시함에 따른 핸들(120)을 포함하는 경운기(100) 차체의 진동과 흔들림 발생을 최소화하여서 향상된 작업 안정성을 갖는다.

1. 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기
10. 수확기 본체 11. 작동축
12. 채굴 스크린부 12a. 채굴날
12b. 스크린바 13. 완충 가압부재
20. 축 지지체 21. 연결축
30. 동력 전달부 31. 편심 링크레버
31a. 편심 링크단 31b. 편심 가압단
32. 진퇴로드 33. 편심 베어링 부시
40. 편심 플라이휠 41. 편심추
50. 편심추 블록 51. 조립공
100. 경운기 110. PTO축
120. 핸들 121. 조립부시
122. 가로 핸들바

Claims

경운기의 차체 선미에 설치되며, 작동축을 중심으로 등각 회전하여 근채를 채굴하고 채굴된 근채를 스크린하는 채굴 스크린부가 형성된 수확기 본체와;
상기 경운기 차체의 후미에 설치되며, 경운기의 PTO축에서 제공되는 회전력을 제공받아 회전하는 연결축이 마련된 축 지지체; 및
상기 경운기 차체의 측부에 길이방향으로 배치되어 축 지지체의 연결축과 수확기 본체의 채굴 스크린부를 구성하는 작동축을 편심 링크구조로 연결하여, 상기 연결축의 회전력을 왕복 이송력으로 변환하여 채굴 스크린부가 작동축과 함께 정역으로 등각 회전되도록 하는 동력 전달부를 포함하여 구성하되,
상기 동력 전달부는, 수확기 본체의 작동축에 고정되며 편심 링크단이 형성된 편심 링크레버와; 후단을 연결축에 편심 연동구조로 연결하고 선단은 편심 링크레버의 편심 링크단에 링크구조로 연결한 진퇴로드를 포함하고,
상기 수확기 본체에는 작동축에 설치된 편심 링크레버의 편심 가압단과 수확기 본체 사이에 배치되어, 상기 진퇴로드의 후퇴에 의해 일방향으로 회전하는 편심 링크레버에 의해 압축되어 압축 가압력을 생성하고, 상기 진퇴로드의 전진에 의해 편심 링크레버가 역방향으로 회전하면 생성된 압축 가압력을 통해 채굴 스크린부의 작동축이 고정된 편심 링크레버를 역방향으로 가력하는 완충 가압부재를 포함하는 완충 가력부가 형성된 것을 특징으로 하는 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 경운기 차체의 후미에 형성된 핸들에 설치되어, 핸들을 포함하는 경운기 차체 후반부의 무게를 증가하는 편심추 블록을 더 포함하여 구성되어,
상기 수확기 본체에 의해 전반부가 가압된 경운기 차체는 편심추 블록에 의해 후반부가 가압되어서, 수확기 본체와 편심추 블록의 무게에 의해 전반부와 후반부가 동시 가압되어서, 진동 및 충격이 감쇄되도록 구성한 것을 특징으로 하는 진동 방지구조를 갖는 근채 수확기.