KR102249157B1 - 구근작물 수확기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 구근작물 수확기는, 주행기의 전방에 마련되도록 후방이 상기 주행기의 전방에 대향되는 프레임: 상기 프레임의 전방부에 마련되고, 지면으로부터 소정 깊이의 땅속으로 진입되되 상기 주행기의 이동에 따라 전후진되며 구근작물을 채굴하는 채굴부; 일단이 상기 주행기에 착탈되어 상기 주행기에 상기 프레임을 결합시키거나 분리하되, 상기 채굴부의 상하 높이가 가변되도록 하나 이상의 힌지 연결을 이루는 링크부; 상기 채굴부의 후방에 마련되며, 회전에 따라 구근작물을 후방으로 이송시키는 이송부; 및 상기 이송부가 회전되도록 상기 이송부로 회전력을 전달하고, 상기 프레임에 마련되는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

구근작물 수확기{Bulbous plant harvesting apparatus}

본 발명은 구근작물 수확기에 관한 것이며, 구체적으로 트랙터와 같은 주행기의 전방에 설치되어 채굴되지 않은 구근작물의 손상을 최소화시킬 수 있으며, 고랑과 이랑의 높이 차이에 대응시켜 채굴부의 높이를 가변시킬 수 있고, 주행기의 동력축에 의한 진동 전달을 감소시킬 수 있으며, 작물 수집 작업이 용이할 수 있는 구근작물 수확기에 관한 것이다.

대한민국 농업인구는 해마다 감소하고 있는 것은 물론, 현재 농업 인구의 노령화로 인해 생산성은 높지 않고 노동 인력이 더욱 감소될 것으로 예측되는 바와 같이 농업 분야의 문제가 심각한 실정이며 이는 아래와 같다.

통계청의 자료에 따르면, 호당 농업 종사자 수가 1990년도에 2.5명이었으나, 지속적으로 감소하면서 농업 종사자 수가 2005년 이후 1.9명이고, 농업 종사자의 연령이 점차 고령화 되어 1990년에서 2014년도 까지 65세 이상의 농업 종사자수가 꾸준히 증가하며 50%이상이다.

게다가 국가 간의 무역 전쟁, 2020년 발생된 covid 19 사태와 같은 환경에서도 국민의 안전한 먹거리가 공급될 수 있게, 농업 자립도가 일정이상으로 유지될 필요가 있어 농업 종사자의 고령화 및 노동 인력 확보에 관계없이 농산물 보급이 유지될 수 있기 위한 농업의 경쟁력 확보가 필요하다.

이러한 환경에서 대한민국 사람들이 많이 소비하는 채소 중의 하나인 마늘은 건강을 유지/향상시키는 것은 물론, 강한 향이 비린내를 없애고 음식의 맛을 좋게 하며 식욕 증진 효과가 있기 때문에 특히 많이 이용된다.

이러한 마늘은 우리나라에서 9~10월경에 밭에 파종한 후 겨울을 지나 3~4월경에 풋마늘을 수확하고, 5월 말로접어들면 마늘에서 마늘종이 생기는데 이 마늘종을 잘 뽑아 생으로 이용하거나 다른 반찬을 해먹기도 하며, 6월이 되면 마늘을 수확하게 된다.

한편, 마늘은 수확 시기가 되면, 마늘종이 지면 밖으로 돌출된 상태이고, 알뿌리는 지중에 묻힌 상태이기 때문에 알뿌리인 마늘을 수확하기 위해서는 지중에 묻힌 마늘을 뽑아서 수확해야 하는데, 과거에는 사람이 일일이 알뿌리를 뽑아서 수확하였으나, 사람이 일일이 마늘을 뽑아서 수확하는 경우에는 상당한 노동력이 필요로 하기 때문에 넓은 면적의 마늘 밭에서 마늘을 수확하는 경우에는 많은 인건비가 소요될 뿐만 아니라, 작업 능률이 떨어져 오랜 작업 시간이 요구되므로 상당한 노동인력이 요구된다.

이에 따라 근래에는 농기계의 후미에 마늘 수확을 위한 장치를 부착하고, 수확기의 선두에 선 농기계가 수확기를 견인하면서 마늘을 수확하도록, 구근작물 수확기가 개발되고 있는 실정이다.

그런데 대한민국의 마늘 고랑은 작업자의 작업 형태 등에 따라 크기가 모두 다르다. 예를 들어 10조 내지 12조인 경우 폭이 2100mm 범위일 수 있고, 8조인 경우 1650mm범위 일 수 있으며, 6조인 경우 1400mm 범위일 수 있는데, 종래의 수확기는 국제규격인 1350mm에 맞추어져 있어, 8조 이상의 마늘 고랑인 경우 트랙터의 후방에 수확기가 견인되면서 작업되면 마늘이 수확되기전 트랙터의 바퀴가 마늘을 밟게 되므로 마늘이 손상될 염려 크고, 이에 따라 수확량이 감소되는 문제가 발생할 수 있다.

게다가 종래의 수확기는, 주행기의 후방에서 주행기의 동력축(일례로, PTO와 같은 중간 기어부)에 연결되어 주행기의 동력축으로부터 동력을 전달받아 수확기가 구동되었다. 이에 따라 주행기의 진동이 종래의 수확기에 그대로 전달되어, 장시간 이용시 볼트의 결합이 느슨해지거나 용접 부위에 응력이 집중되어 파손되는 우려가 있다.

그뿐만 아니라 종래에는 구근작물을 모으기 위해 판 구조의 안내 슈트가 마련되기는 하나, 판의 특성상 결합부위인 일단으로부터 자유단인 타단의 길이가 너무 길면 다량의 구근작물이 낙하되면서 그 하중에 의해 자유단이 쉽게 휘어질 수 있어 벌어진 형태가 다시 펴져 안내 슈트가 설계와 달리 바퀴 인근으로 가까워질 수 있으므로, 구근작물을 쉽게 모을 수 없는 문제가 있어, 구근작물을 모집하는 폭에 한계가 있어, 구근작물이 트랙터의 바퀴 방향으로 조금만 굴러가도 쉽게 밟혀 파손되는 우려가 있다.

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 트랙터와 같은 주행기의 전방에 설치되어 트랙터의 바퀴에 의해 채굴되지 않은 구근작물이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 고랑과 이랑의 높이 차이에 대응시켜 채굴부의 높이를 가변시킬 수 있어 수확률을 높일 수 있고, 주행기의 동력축에 의한 진동 전달을 감소시킬 수 있어 볼트 결합이 느슨해지거나 용접 결합이 파손되는 것을 최소화시킬 수 있으며, 작물 수집이 용이할 수 있는 구근작물 수확기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구근작물 수확기는, 주행기의 전방에 마련되도록 후방이 상기 주행기의 전방에 대향되는 프레임: 상기 프레임의 전방부에 마련되고, 지면으로부터 소정 깊이의 땅속으로 진입되되 상기 주행기의 이동에 따라 전후진되며 구근작물을 채굴하는 채굴부; 일단이 상기 주행기에 착탈되어 상기 주행기에 상기 프레임을 결합시키거나 분리하되, 상기 채굴부의 상하 높이가 가변되도록 하나 이상의 힌지 연결을 이루는 링크부; 상기 채굴부의 후방에 마련되며, 회전에 따라 구근작물을 후방으로 이송시키는 이송부; 및 상기 이송부가 회전되도록 상기 이송부로 회전력을 전달하고, 상기 프레임에 마련되는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 본발명은, 상기 이송부의 후방에서 상기 이송부의 상단으로부터 하부 방향으로 이격되게 마련되고, 상기 프레임의 양단으로부터 중심을 향해 스크류 형태의 날개 구조가 서로 이격되게 한 쌍을 이루며, 상기 한 쌍의 날개 구조가 반대 방향으로 나선 구조를 이루는 가이드부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 이송부는, 상기 프레임의 폭을 가로지르며 회전을 이루는 복수의 이송축; 및 방사향으로 돌출되는 돌기부재를 포함할 수 있다.

구체적으로, 본발명은, 상기 채굴부와 상기 프레임을 연결하며, 일단의 길이가 신장되어 상기 채굴부의 위치를 가변시키는 유압잭과, 일단이 상기 유압잭의 일단과 연결되고 타단이 상기 채굴부와 연결되는 연결바를 구비하는 연결부를 더 포함하고, 상기 채굴부는, 상기 프레임의 전방을 가로 질러 마련되고, 판 구조로 이루어지며, 지면을 향해 하향 경사지는 채굴날; 상기 채굴날의 양측에 마련되며, 상기 프레임의 전방에 상하 일렬로 마련되는 볼팅 결합에 의해 착탈 가능하게 마련되는 한 쌍의 보조틀; 및 상기 한 쌍의 보조틀 사이에 마련되어 상기 한 쌍의 보조틀을 지지하고, 상기 연결바가 결합되는 지지축을 포함할 수 있다.

구체적으로, 본발명은, 상기 이송부의 전방에 마련되고, 상기 채굴날의 후방에 마련되어 상기 채굴날의 상부로 진입되는 구근작물이 이동되며, 복수의 개구부가 형성되어 상기 구근작물 주변의 흙을 지면으로 낙하시키는 흙털이부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 본발명은, 상기 프레임의 후방에 마련되는 제1 바퀴부; 및 상기 지지축에 힌지 결합되는 지지바를 포함하는 제2 바퀴부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 주행기는, 트랙터를 포함하고, 상기 구동부는, 상기 주행기의 유압모터라인으로부터 유압을 공급받아 구동되는 유압모터; 상기 유압모터로부터 동력이 전달되는 기어부; 및 상기 기어부와 맞물리며 궤도를 따라 회전되는 무한궤도를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 구근작물 수확기는, 주행기의 전방에 구근작물 수확기가 마련되도록 프레임의 후방이 주행기의 전방에 대향하므로, 트랙터의 바퀴가 수확되지 않은 마늘과 같은 구근작물을 경로할 우려가 없어 구근작물의 손상을 방지할 수 있음은 물론, 구근작물 손상 방지를 위해 바퀴를 협폭형으로 교체하고, 다른 작업을 위해 다시 광폭형 바퀴로 교체해야 하는 바와 같은 번거로움을 줄일 수 있으며, 바퀴 교체비용을 절감할 수 있어 지비용 고효율을 가능하게 할 수 있다.

게다가 본 발명은, 후방 부착형에 대비하여 운전자가 뒤를 돌아보며 굴취깊이를 조절하면서 굴취할 필요가 없으면서도, 링크부에 의한 채굴부의 높이 가변으로 높이가 자동조절될 수 있어, 작업효율이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명은, 주행기의 동력축이 아닌 주행기의 유압모터라인으로부터 유압을 공급받아 작동될 수 있어 주행기의 진동 전달이 최소화될 수 있음은 물론, 유압 제어를 통해 작동을 제어할 수 있으므로, 구근작물 수확기의 제어 및 작동을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은, 가이드부가 날개 구조의 길이 및/또는 한 쌍의 날개 구조 사이의 공간 조절을 통해 구근작물이 모아지는 지점의 폭을 설정할 수 있어, 한 쌍의 날개 구조 사이를 종래에 대비하여 좁게 형성하여 트랙터의 바퀴 사이의 공간 대비 더욱 협소하게 설정할 수 있으므로, 낙하되는 구근작물이 일정 거리 굴러가더라도 안전한 범위내에 마련될 수 있으므로 구근작물이 주행기의 바퀴에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 구근작물 수집범위가 협소하여 작업자가 재차 모아야 하는 작업을 줄일 수 있어 작업효율이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구근작물 수확기의 전방이 도시되는 사시도이다.
도 2는 도 1의 하부가 도시되는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구근작물 수확기의 후방향에서의 좌측이 도시되는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구근작물 수확기의 가이드부 영역이 확대되어 도시되는 사시도이다.
도 5는 도 1의 링크부와 연결부를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 측면도이다.
도 7은 도 5의 다른 방향을 도시한 사시도이다.
도 8은 도 5의 평면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구근작물 수확기의 전방이 도시되는 사시도이고, 도 2는 도 1의 하부가 도시되는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구근작물 수확기의 후방향에서의 좌측이 도시되는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구근작물 수확기의 가이드부 영역이 확대되어 도시되는 사시도이다.

더불어 도 5는 도 1의 링크부와 연결부를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 측면도이며, 도 7은 도 5의 다른 방향을 도시한 사시도이고, 도 8은 도 5의 평면도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예의 구근작물 수확기(100)는, 마늘, 양파, 당근, 감자, 도라지 등과 같은 구근작물을 수확하는 장치로서, 자체 동력으로 주행이 가능한 주행기(도시하지 않음)에 마련될 수 있다.

여기서 주행기는, 구근작물 수확기(100)와 독립적으로 마련되는 농기구로 이루어져, 농기구로서의 주행기가 독립적으로 사용되면서도 필요에 따라 본 실시예의 구근작물 수확기(100)가 장착되어 구근작물을 수확할 수 있고, 예를 들어 주행기는 트랙터를 포함할 수 있다.

그리고 본 실시예의 구근작물 수확기(100)는, 후술하겠으나 간략하게는 종래의 수확기가 트랙터 후방에 설치되는 것과 달리 전방에 위치되어 트랙터의 바퀴에 구근작물이 접근하기 전에 본 실시예의 구근작물 수확기(100)에 의해 수확이 선행될 수 있어 트랙터의 바퀴에 의한 구근작물의 손상을 방지할 수 있음은 물론, 구근작물 손상 방지를 위해 바퀴를 협폭형으로 교체해야 하는 번거로움을 줄일 수 있다.

한편, 사람이 탑승하지 않는 10마력 내외의 보행형 트랙터(또는 이륜트랙터)로서의 경운기는, 전기력으로 구동될 수 있어 배터리가 장착될 수 있으나, 본 실시예의 주행기는 경운기에 대비하여 50 마력 이상으로 마력이 큰 트랙터일 수 있다.

다만 앞에서 언급된 경운기와 트랙터의 구분은, 경운기에 장착되는 종래의 수확기가 땅속의 구근작물을 단순히 뽑아내는 작업에 한정될 수 있고, 본 실시예의 구근작물 수확기(100)는 구근작물을 땅속에서 채취하는 것에 한정되지 않고 채취 후 흙을 털어내는 일련의 과정을 더 수행하는 것에 따라 구분되는 것이므로, 본 실시예의 구근작물 수확기(100)가 마력이 큰 트랙터(50마력 이상의 트랙터)에 장착되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형예가 가능함은 물론 공지된 기술과의 조합에 의한 변형예 또한 가능하다.

사람이 탑승 가능한 트랙터에 장착될 수 있는 본 실시예의 구근작물 수확기(100)는, 프레임(110), 채굴부(120), 흙털이부(130), 이송부(140), 가이드부(150), 구동부(160), 링크부(170), 연결부(180), 제1 바퀴부(191), 제2 바퀴부(195)를 포함할 수 있다.

먼저 프레임(110)은, 채굴부(120), 흙털이부(130), 이송부(140), 가이드부(150), 구동부(160)와 같은 구성이 마련되는 구성으로서, 주행기의 전방에 마련되도록 프레임(110)의 후방이 주행기의 전방에 대향될 수 있다. 그리고 프레임(110)에는 제1 슬릿홀(111)이 형성되어 제1 바퀴부(191)가 설치될 수 있으며, 볼팅홀(부호 도시하지 않음)이 마련되어 보조틀(122)이 설치될 수 있다.

여기서 프레임(110)은, 지면 상에 지지될 수 있게 프레임(110)의 후방 하측에 제1 바퀴부(191)가 마련될 수 있는데, 제1 바퀴부(191)는, 한 쌍의 바퀴로 이루어지고 축을 통해 프레임(110)에 연결되는 구조로 마련될 수 있으며, 이는 공지된 바퀴의 체결방식이 적용될 수 있다.

그리고 제1 바퀴부(191)는, 제1 슬릿홀(111)을 따라 상하 이동이 가능하여 높이가 조절될 수 있으므로, 고랑과 이랑의 높이 차이에 따른 주행기의 바퀴와 프레임(110)의 높이 차이를 조절할 수 있다. 이에 따라 구근작물의 종류에 따른 이랑의 높낮이에 관계없이 다양한 종류의 구근작물 채취가 가능할 수 있다.

아울러 높이가 설정된 제1 바퀴부(191)의 고정은, 클램프와 같은 결합장치, 볼팅 등에 의해 고정될 수도 있으며, 별도의 유압잭(도시하지 않음)에 의해 유압잭의 신장길이 조절로 바퀴의 높낮이를 조절할 수 있음은 물론, 공지된 다양한 고정 구조가 조합될 수 있다.

한편 후술되는 제2 바퀴부(195)는, 제1 바퀴부(191)와 동일/유사하게 프레임(110)을 지지면으로부터 지지하되, 프레임(110)에 대한 보조틀(122)의 높이 변경에 대응될 수 있다. 후술하겠으나 간략하게는 제1 바퀴부(191)와 제2 바퀴부(195)의 설치 구조는 차이가 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 바퀴부(191)와 제2 바퀴부(195)의 설치가 서로 조합될 수 있는 바와 같이, 다양한 변형예가 가능하다.

또한 프레임(110)의 볼팅홀은, 앞서 언급된 바와 같이 프레임(110)에 마련되는 보조틀(122)의 높이 변경이 이루어질 수 있도록 보조틀(122)이 프레임에 볼팅 결합되기 위해 형성되는 구성으로서, 보조틀(122)이 배치되는 위치에 대응하여 상하 일렬로 마련될 수 있다. 다만 볼팅홀은 프레임(100)의 결합구조를 위해 마련될 수도 있어, 프레임(110)의 볼팅홀은 보조틀(122) 위치에 한정되는 것은 아니며, 다른 구성 및/또는 프레임(110) 자체의 결합을 위해 마련될 수 있음은 물론이다.

그리고 프레임(110)은, 박스형 구조를 가질 수 있으나, 이와 달리 도 1에 도시된 바와 같이 골조 구조를 가질 수 있어, 한 쌍의 판과 한 쌍의 판 사이에 하나 이상의 바가 연결되는 구조를 가질 수 있다.

이러한 프레임(110)에는, 프레임(110)의 전방으로부터 후방으로 채굴부(120), 흙털이부(130), 이송부(140), 가이드부(150)가 순차적으로 마련될 수 있어, 주행기가 전진할 때 주행기의 전방에서 채굴부(120)에 의해 먼저 땅이 파헤쳐지는 작업이 수행될 수 있다.

이에 따라 본 실시예의 구근작물 수확기(100)는, 주행기보다 앞서 전진할 수 있으므로, 트랙터의 바퀴가 구근작물 위를 경로하여 이동하기 전에 구근작물을 수확하여 바퀴 사이에 모으거나 수집할 수 있다.

즉 종래에는, 트랙터의 후방에 수확기가 견인되면서 작업되어 마늘이 수확되기전 트랙터의 바퀴가 마늘을 밝게 되므로 마늘이 손상될 염려 크고, 이에 따라 수확량이 감소되는 문제가 발생할 수 있다.

이와 달리 본 실시예는 주행기의 전방에 구근작물 수확기(100)가 마련되도록 프레임(110)의 후방이 주행기의 전방에 대향하므로, 트랙터의 바퀴가 수확되지 않은 마늘과 같은 구근작물을 경로할 우려가 없어 구근작물의 손상을 방지할 수 있음은 물론, 구근작물 손상 방지를 위해 바퀴를 협폭형으로 교체하고, 다른 작업을 위해 다시 광폭형 바퀴로 교체해야 하는 바와 같은 번거로움을 미연에 방지할 수 있다.

채굴부(120)는, 구근작물이 심어진 땅속을 파면서 구근작물을 채굴하는 구성으로서, 프레임(110)의 전방부에 마련되고, 지면으로부터 소정 깊이의 땅속으로 진입되되 주행기의 이동에 따라 전후진되며 구근작물을 채굴할 수 있다. 여기서 소정 깊이는, 일례로 10cm 내지 20cm 범위일 수 있으며, 깊이는 후술되는 보조틀(122)의 높낮이 변경으로 작업자의 조작에 따라 변경될 수도 있다.

예를 들어 채굴부(120)는, 채굴날(121), 보조틀(122), 지지축(123)을 포함할 수 있다.

채굴날(121)은, 땅에 직접 맞닿는 구성으로서, 프레임(110)의 전방을 가로 질러 마련되고, 판 구조로 이루어질 수 있으며, 지면을 향해 하향 경사질 수 있다. 그리고 구근작물의 종류에 따라 환경이 달라 땅의 점도가 낮을 수 있으므로 채굴날이 작업되는 땅이 딱딱한 경우 채굴날이 파손되는 것을 방지하도록 강도가 높은 재질(일례로 철, 스테인스틸레스 등)로 이루어질 수 있고, 2mm 이상의 두께로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 공지된 다양한 재질이 적용될 수 있다.

더불어 채굴날(121)은 땅속을 파는 기능을 수행하나, 땅속에 구근작물이 마련되어 채굴날(121)이 구근작물과 맞닿을 수 있으므로 채굴날(121)이 뾰족하거나 날카로울 경우 구근작물이 손상될 우려가 있다. 이에 따라 채굴날(121)은 직사각형의 판 형태로 마련되는 것이 바람직할 수 있다.

다른 예로는 채굴날(121)의 전단부가 굴곡을 이루어 뾰족한 꼭지점이 형성되지 않도록 이루어지되 일정 영역에서 돌출구조가 형성되어 땅을 파는 작동이 수월해지도록 할 수도 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.

보조틀(122)은, 채굴날(121)과 프레임(110)을 연결하는 매개체로서, 한 쌍으로 마련되어 채굴날(121)의 양측에 마련될 수 있다. 예를 들어 보조틀(122)은, 채굴날(121)에는 고정형으로 마련되고 프레임(110)에는 착탈방식으로 마련될 수 있어, 보조틀(122)이 채굴날(121)과 일체로 형성될 수 있도록 용접 등의 결합방식으로 결합되고, 프레임(110)에는 보조틀(122)이 선택적으로 결합되도록 복수의 볼팅홀(122A)이 마련되어 볼팅 결합이 마련될 수 있다. 이는 보조틀(122)과 채굴날(121)의 고정형태를 통해 작업자의 결합 작업은 감소시키면서도, 구근작물의 종류 및/또는 작황 환경에 따라 프레임(110)에 대한 채굴날(121)의 높이를 변경할 수 있도록 하기 위함이나, 이와 달리 보조틀(122)이 프레임(110)에 고정형으로 마련되거나 다른 결합관계로 이루어질 수 있는 바와 같이, 다양한 변형예가 가능하다.

지지축(123)은, 보조틀(122)에 마련되는 채굴날(121)의 높이 변경 및/또는 제2 바퀴부(195)의 회전을 지지하는 구성으로서, 한 쌍의 보조틀(122) 사이에 마련되어 한 쌍의 보조틀(122)을 지지하여 지지축(123)이 연결부(180)의 연결바()에 연동되어 높낮이가 가변되면서 채굴날(121)의 설정 높이를 조절할 수 있다. 또한, 지지축(123)에 연결바()가 힌지 결합될 수 있어, 제2 바퀴부(195)가 지지축(123)을 회전축으로 하여 회동될 수 있다.

여기서 설명되지 않은 제2 바퀴부(195)는, 구근작물 수확기(100)의 전방을 지지하는 구성으로서, 지지축(123)에 힌지결합되는 지지바(195A)와 지지바(195A)에 마련되는 바퀴(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.

이러한 제2 바퀴부(195)는, 제1 바퀴부(191)와 함께 구근작물 수확기(100)의 이동을 원활하게 수행하도록할 수 있으며, 프레임(110)에 대한 보조틀(122)의 높이 변동에 의해 제1 바퀴부(191)의 상단 높이가 변동되더라도 지지바(195A)의 회전을 통해 제2 바퀴부(195)의 바퀴가 지면에 닿을 수 있다.

즉 채굴부(120)의 높이 가변으로 제2 바퀴부(195)의 높이가 변경되어 지면으로부터 제2 바퀴부(195)가 뜨는 것을 방지하도록 제2 바퀴부(195)의 지지바(195A)가 회동되면서 제2 바퀴부(195)의 바퀴가 지면에 지속적으로 맞닿는 구조를 이룰 수 있다.

흙털이부(130)는, 구근작물이 이송부(140)로 이동하기 전에 1차 적으로 흙을 구근작물 수확기(100) 외부인 지면으로 낙하시킴으로써, 이송부(140)에서 구근작물 주변에 흙이 몰리는 것을 방지할 수 있다.

이러한 흙털이부(130)는, 이송부(140)의 전방에 마련되고, 채굴날(121)의 후방에 마련되어, 주행기의 전진 구동에 의해 채굴날(121)로 밀려드는 구근작물이 지속적으로 밀려드는 후순위 구근작물에 의해 다시 밀려 채굴날(121)의 상부로 진입되는 구근작물을 흙털이부(130)로 이동시킬 수 있다.

이러한 흙털이부(130)는, 구근작물 수확기(100)의 외부로 흙이 이탈되도록 하면서도 구근작물이 흙털이부(130)로부터 이탈되는 것은 방지될 수 있게 수확되는 구근작물에 대비하여 작은 면적으로 이루어지는 복수의 개구부(부호 도시하지 않음)가 형성될 수 있다.

예를 들어 흙털이부(130)는, 복수개의 바(또는 봉)가 일정한 간격(일례로 폭 3cm)으로 형성되거나 그레이팅(grating) 형태를 이룸으로써, 구근작물은 이탈되지 않도록 지지하면서도 구근작물 주변의 흙은 지면으로 낙하되도록 할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 변형예가 가능함은 물론 종래의 기술이 적용될 수도 있다.

더불어 흙털이부(130)는, 채굴날(121)의 후방에서 상방향으로 상향 각도 구조를 가질 수 있다. 이에 따라 구근작물이 채굴날(121)을 경로하여 흙털이부(130)로 이동 시 흙털이부(130)의 높이가 점진적으로 높아져 구근작물은 지면으로부터 충분히 이격될 수 있어 흙이 지면으로 낙하되기 용이할 수 있다.

이송부(140)는, 흙털이부(130)와 가이드부(150) 사이에서 흙털이부(130)로부터 가이드부(150)로 구근작물을 이송시키도록 회전을 이룰 수 있으며, 이송축(141) 및 돌기부재(142)를 포함할 수 있다.

이송축(141)은, 프레임(110)에 회전가능하게 마련되는데, 프레임(110)의 폭을 가로지는 봉 구조를 이루면서도 구동부로부터 회전력을 전달받아 구근작물을 이동시킬 수 있다. 게다가 이송축(141)은, 프레임(110)의 전방으로부터 후방으로 일렬로 복수개(도 1 참조시 9개를 예시함)가 마련될 수 있으며, 전방에 대비하여 후방으로 갈수록 높이가 높게 형성되어 구근작물이 후방으로 갈수록 점차 상승하며 이동할 수 있다.

돌기부재(142)는, 구근작물의 이동을 지지하면서도 구근작물을 타격하여 흙을 털어내는 구성으로서, 방사향으로 돌출될 수 있다. 이때 돌기부재(142)는 구근작물의 손상을 방지하기 위해 탄성/연질의 재질로 이루어질 수 있으며, 일례로 고무(천연고무, 합성고무), 실리콘, 수지 등으로 이루어질 수 있다.

그리고 돌기부재(142)는 원기둥, 각뿔대, 원뿔대와 같은 돌기 구조가 이송축(141)에 개별적으로 설치되거나, 링 주변을 따라 방사형으로 돌출되는 돌기 구조를 통해 이송축(141)에 설치되는 구조를 가질 수 있다.

이러한 돌기부재(142)는 이송축(141)의 회전에 연동하여 회전을 이루면서 후방으로 밀리는 구근작물을 치면서 상부로 들어올려 후방으로 이동시킬 수 있으므로, 구근작물 주변의 흙을 털낼 수 있으며 이때 이송축(141)과 이송축(141) 사이에는 공간이 형성되어 흙은 프레임(110)의 외부인 지면으로 떨어질 수 있다.

이러한 이송부(140)는 채굴부(120)의 후방에서 채굴부(120)의 높이보다 높게 위치될 수 있고, 흙털이부(130)로부터 구근작물이 이동되되 흙털이부(130)와의 사이에서 구근작물이 걸리거나 외부로 이탈되지 않도록 흙털이부(130)와의 높이가 설정될 수 있다. 따라서 이송부(140)의 입구 위치는 흙털이부(130)와의 이격거리가 크지 않되(5CM 이하일 수 있음) 이송축(141)의 높이보다 낮거나 동일한 위치에 마련될 수 있다.

상기한 바와 같은 이송부(140)는 단순한 컨베이어식의 흙털림이 아닌 9개 내외의 이송축(141)에 연질의 돌기부재(142)가 구근작물로부터 흙을 털어내면서 작업을 수행할 수 있으므로, 구근작물의 상처나 벌어짐을 방지하면서도 최대한 흙을 털어낼 수 있다.

가이드부(150)는, 이송부(140)를 따라 이동되는 구근작물을 이랑의 중심부로 모으는 구성으로서, 이송부(140)의 후방에서 이송부(140)의 상단으로부터 하부 방향으로 이격되게 마련될 수 있고, 프레임(110)의 양단(좌측 및 우측)으로부터 중심을 향해 스크류 형태의 날개 구조가 서로 이격되게 한 쌍을 이룰 수 있다.

여기서 구근작물은 스크류 형태의 날개를 따라 이동하면서 프레임(110)에 인접한 한 쌍의 날개구조 각각의 일단부(프레임의 좌측 및 우측)로부터 반대방향인 프레임(110)의 가로 길이 방향의 중심부(이랑의 중심부)로 이동되므로, 한 쌍의 날개 구조 사이의 이격거리에 의해 형성된 공간이 구근작물이 모아지는 공간을 이룰 수 있다.

이때 한 쌍의 날개 구조가 반대 방향으로 나선 구조를 이룰 수 있어, 하나의 회전축으로 한 쌍의 날개 구조를 동일 방향으로 회전시키더라도, 프레임(110)의 가로 길이 방향의 중심부(이랑의 중심부)로 구근작물이 모일 수 있음은 물론이다.

이러한 가이드부(150)는 날개 구조의 길이 및/또는 한 쌍의 날개 구조 사이의 공간 조절을 통해 구근작물이 모아지는 지점의 폭을 설정할 수 있어, 한 쌍의 날개 구조 사이를 종래에 대비하여 좁게 형성하여 트랙터의 바퀴 사이의 공간 대비 더욱 협소하게 설정할 수 있다.

즉 종래에는 구근작물을 모으기 위해 판 구조의 안내 슈트가 마련되기는 하나, 판의 특성상 결합부위인 일단으로부터 자유단인 타단의 길이가 너무 길면 다량의 구근작물이 낙하되면서 그 하중에 의해 자유단이 쉽게 휘어질 수 있어 벌어진 형태가 다시 펴져 안내 슈트가 설계와 달리 바퀴 인근으로 가까워질 수 있으므로, 구근작물을 쉽게 모을 수 없는 문제가 있어, 구근작물을 모집하는 폭에 한계가 있다.

반면 본 실시예는 스크류 형태의 날개 구조는 프레임의 폭을 따라 길이가 연장되더라도 축을 따라 결합부위가 지속적으로 형성되므로 스크류 형태의 날개 구조가 구근작물의 하중에 의해 휘어지는 문제가 발생하지 않으므로, 한 쌍의 날개 구조 사이의 이격거리 설정을 통해 구근작물을 모으는데 더욱 효과적일 수 있다.

그뿐만 아니라, 가이드부(150)는 회전을 이루면서 구근작물을 모으되, 가이드부(150)의 회전을 위해 별도로 동력을 요구하지 않을 수 있다. 이는 이송부(140)에 인접한 한 쌍의 날개구조에 구근작물이 낙하하면서 구근작물의 하중으로 인해 회전력이 발생할 수 있는 바와 같이, 가이드부(150)의 회전이 구근작물의 낙하로 인한 위치에너지가 가이드부(150)의 스크류 날개 구조의 회전력으로 변환시켜 가이드부(150)가 자체적으로 회전될 수 있기 때문이나, 이에 한정되지 않으며 구동부(160)로부터 회전력을 전달받아 작동될 수도 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.

더불어, 가이드부(150)의 후방에는 고정대(150A)가 마련될 수 있어, 고정대(150A)에 메쉬채집장치(도시하지 않음)가 설치될 수 있으므로, 구근작물이 지면에 낙하되지 않고 매쉬채집장치에 수집될 수도 있다.

구동부(160)는, 동력이 발생되는 구성으로서 이송부(140)가 회전되도록 이송부(140)로 회전력을 전달할 수 있고, 프레임(110)에 마련될 수 있다.

예를 들어 구동부(160)는, 유압모터(161), 기어부(162), 무한궤도(163)를 포함할 수 있다.

특히 종래의 수확기는, 주행기 후방에서 주행기의 동력축으로부터 진동이 수확기로 그대로 전달되어, 수확기의 볼트 결합이 느슨해지거나 용접 부위가 파손될 우려가 있다.

그러나 본 실시예의 구근작물 수확기(100)는 주행기의 동력축으로부터 회전력을 전달받지 않아 주행기의 동력축에서 발생되는 진동이 전달되지 않으므로 진동 전달이 최소화될 수 있음은 물론, 유압 제어를 통해 작동을 제어할 수 있으므로, 구근작물 수확기(100)의 제어 및 작동을 용이하게 할 수 있다.

그뿐만 아니라, 실시예에 따라 주행기의 유압모터라인으로부터 유압을 공급받아 작동될 수 있어 구근작물 수확기의 사이즈가 커지지 않으면서도 이송부(140)의 구동을 수행할 수 있다.

이러한 구동부(160)의 유압모터(161)는, 구근작물 수확기(100)가 주행기의 동력축으로부터 회전력을 전달받지 않고도 이송부(140) 등의 구성이 구동될 수 있게 동력이 발생되는 구성으로서, 프레임(110)에 별도의 유압공급부가 마련되어 유압이 공급될 수 있다.

바람직하게는 구근작물 수확기(100)의 사이즈가 커지는 것을 방지하고 구성이 간소화될 수 있도록, 주행기의 유압모터라인(도시하지 않음)으로부터 유압을 공급받아 구동될 수 있다. 여기서 유압모터라인은, 주행기의 조작 등을 위해 마련되는 일반적으로 마련되는 라인으로서 공지된 기술에 갈음하여 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

기어부(162)는, 유압모터(161)로부터 이송부(140)로 동력을 전달하는 구성으로서, 스퍼기어로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 무한궤도와 맞물려 무한궤도로 회전력을 전달할 수 있다.

무한궤도(163)는, 기어부(162)와 맞물리며 궤도를 따라 회전될 수 있으며, 복수개가 마련되어 복수개로 마련되는 이송축(141) 각각에 회전력을 전달할 수 있고, 무한궤도(163)와 이송축(141)의 연결은 한 쌍의 이송축과 하나의 무한궤도가 하나의 유닛을 이루어 마련될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

링크부(170)는, 일단이 주행기에 착탈되어 주행기에 프레임(110)을 결합시키거나 분리하되, 채굴부(120)의 상하 높이가 가변되도록 하나 이상의 힌지 연결을 이룰 수 있다.

즉 링크부(170)는, 프레임(110)과 주행기 연결하는 매개체로서, 프레임(110)과 주행기를 연결하되 고르지 못한 땅에 대응되도록, 구근작물의 위치에 맞게 적정 높이로 프레임(110)의 상하 높이를 가변시킬 수 있다.

예를 들어 링크부(170)는, 제1 링크(171), 제2 링크(172)를 포함할 수 있다.

제1 링크(171)는, 프레임(110)에 볼팅 및/또는 용접 결합방식으로 고정될 수 있고, 제1 링크(171)는 'ㄴ'와 같이 일단이 상부로 돌출되는 구조를 가질 수 있다. 이때 돌출된 일단에는 제2 링크(172)의 타단이 힌지핀으로 설치될 수 있다.

제2 링크(172)는 제1 링크(171)를 기준으로 상하 이동 및/또는 회전이 가능하여 주행기에 대한 프레임(110)의 높이를 가변시킬 수 있다. 그리고 제2 링크(172)는 제1 링크(171)의 일단을 기준으로 제1 링크(171)의 타단방향으로 하향 절곡되거나 휘어지는 구조를 가질 수 있다.

일례로, 제2 링크(172)의 일단은 제1 링크(171)의 타단에 힌지 결합으로 회전가능하게 설치되어 제2 링크(172)의 회전축 기능을 이룰 수 있으며, 제2 링크(172)의 타단은 제1 링크(171)의 일단에서 상하 이동이 가능하도록 상하 방향으로 연장되는 제2 슬릿홀(172A)이 형성되어 제1 링크(171)의 일단을 기준으로 상하 이동이 가능하다.

이때 제2 슬릿홀(172A)은 도 5 내지 도 8을 참조하는 바와 같이, 쌍으로 이루어지는 제2 링크(172) 각각에 장공의 형태로 마련될 수 있다. 더불어 본 실시예에서는 제2 슬릿홀(172A)이 제2 링크(172)에 마련되는 것을 예시하였으나 이와 달리 제2 슬릿홀(172A)이 제1 링크(171)에 마련되고 이에 대응하여 제2 링크(172)에 힌지결합을 위한 핀이 마련될 수도 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.

따라서 프레임(110)은, 제1 바퀴부(191)와 제2 바퀴부(195)가 지면에 모두 닿도록 제2 링크(172)가 일단을 기준으로 타단이 높이조절을 이룰 수 있으므로, 구근작물 수확기(100)가 지면에 안정적으로 지지될 수 있다.

연결부(180)는, 채굴부(120)와 프레임(110)을 연결하며, 유압잭(181) 및 연결바(182)를 구비할 수 있다.

유압잭(181)은, 유압잭(181) 일단의 길이가 신장되어 채굴부(120)의 위치를 가변시킬 수 있다. 이때 유압잭(181)의 타단은 프레임(110)에 고정된 형태로 마련될 수 있어, 예를 들어 링크부(170)의 제1 링크(171)에 고정될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

연결바(182)는 일단이 유압잭(181)의 일단과 연결되고, 연결바(182)의 타단이 채굴부(120)와 연결되어 유압잭(181)의 작동에 따라 채굴부(120)의 위치를 가변시킬 수 있다.

여기서 연결부(180)는, 1차로 채굴부(120)의 위치를 가변시킬 수 있는데, 작업자가 주행기의 외부에서 연결부(180)를 조작할 수도 있으나, 사용의 편의성을 위해 작업자는 주행기의 운적석에서 연결부(180)를 작동 레버 등을 통해 조작할 수도 있다.

여기서 작업자는 운전석에서 구근작물 수확기(100)와 지면과의 사이의 이격차를 확인하기 어려울 수 있으므로, 대략적으로 지면에 대한 채굴부(120)의 높이를 연결부(180)를 작동시켜 조작할 수 있다. 이때 구근작물 수확기(100)는 앞서 언급된 링크부(180)에 의해 높이가 조절될 수 있으로, 조작이 용이할 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 트랙터와 같은 주행기의 전방에 설치되어 트랙터와 같이 광폭의 바퀴를 가지는 주행기에 의한 구근작물의 손상을 방지할 수 있으며, 채굴부(120)의 높이를 가변시킬 수 있어 땅속에 잔존하는 구근작물의 수를 줄여 수확률을 높일 수 있고, 주행기의 동력축에 의한 진동 전달을 감소시킬 수 있어 볼트 결합이 느슨해지거나 용접 결합이 파손되는 것을 최소화시킬 수 있으며, 가이드부(150)에 의해 작물을 중심부로 모으기 용이하여 작물 채취가 수월해질 수 있는 구근작물 수확기를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100: 구근작물 수확기 110: 프레임
111: 제1 슬릿홀 120: 채굴부
121: 채굴날 122: 보조틀
122A: 볼팅홀 123: 지지축
130: 흙털이부 140: 이송부
141: 이송축 142: 돌기부재
150: 가이드부 150A: 고정대
160: 구동부 161: 유압모터
162: 기어부 163: 무한궤도
170: 링크부 171: 제1 링크
172: 제2 링크 172A: 제2 슬릿홀
180: 연결부 191: 제1 바퀴부
195: 제2 바퀴부 195A: 지지바

Claims (7)

1. 주행기의 전방에 마련되도록 후방이 상기 주행기의 전방에 대향되는 프레임:
   상기 프레임의 전방부에 마련되고, 지면으로부터 소정 깊이의 땅속으로 진입되되 상기 주행기의 이동에 따라 전후진되며 구근작물을 채굴하는 채굴부;
   일단이 상기 주행기에 착탈되어 상기 주행기에 상기 프레임을 결합시키거나 분리하되, 상기 채굴부의 상하 높이가 가변되도록 하나 이상의 힌지 연결을 이루는 링크부;
   상기 채굴부의 후방에 마련되며, 회전에 따라 구근작물을 후방으로 이송시키는 이송부;
   상기 이송부의 후방에서 상기 이송부의 상단으로부터 하부 방향으로 이격되게 마련되고, 상기 프레임의 양단으로부터 중심을 향해 스크류 형태의 날개 구조가 서로 이격되게 한 쌍을 이루며, 상기 한 쌍의 날개 구조가 반대 방향으로 나선 구조를 이루는 가이드부;
   상기 채굴부와 상기 링크부를 연결하며, 일단의 길이가 신장되어 상기 채굴부의 위치를 가변시키는 유압잭과, 일단이 상기 유압잭의 일단과 연결되고 타단이 상기 채굴부와 연결되는 연결바를 구비하는 연결부; 및
   상기 이송부가 회전되도록 상기 이송부로 회전력을 전달하고, 상기 프레임에 마련되는 구동부를 포함하고,
   상기 가이드부는,
   상기 이송부에 인접한 상기 한 쌍의 날개 구조에 상기 구근작물이 낙하하면서 상기 구근작물의 하중에 의해 자체적으로 회전되되,
   상기 링크부는,
   상기 프레임과 결합되고, 일단이 상부로 돌출된 구조를 갖는 제1 링크; 및
   일단이 상기 제1 링크의 타단에 힌지 결합되어 회전가능하게 설치되고, 타단이 상기 제1 링크의 일단에서 상하 이동 가능하도록 상하 방향으로 길게 형성된 제2 슬릿홀을 갖는 제2 링크를 포함하고,
   상기 제2 링크는 상기 제1 링크의 일단을 기준으로 상기 제1 링크의 타단 방향으로 하향 절곡되는 구조로 형성되고,
   상기 유압잭의 타단은 제1 링크부에 고정되는 것을 특징으로 하는 구근작물 수확기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 이송부는,
   상기 프레임의 폭을 가로지르며 회전을 이루는 복수의 이송축; 및
   방사향으로 돌출되는 돌기부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 구근작물 수확기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 채굴부는,
   상기 프레임의 전방을 가로 질러 마련되고, 판 구조로 이루어지며, 지면을 향해 하향 경사지는 채굴날;
   상기 채굴날의 양측에 마련되며, 상기 프레임의 전방에 상하 일렬로 마련되는 볼팅 결합에 의해 착탈 가능하게 마련되는 한 쌍의 보조틀; 및
   상기 한 쌍의 보조틀 사이에 마련되어 상기 한 쌍의 보조틀을 지지하고, 상기 연결바가 결합되는 지지축을 포함하는 것을 특징으로 하는 구근작물 수확기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 이송부의 전방에 마련되고, 상기 채굴날의 후방에 마련되어 상기 채굴날의 상부로 진입되는 구근작물이 이동되며, 복수의 개구부가 형성되어 상기 구근작물 주변의 흙을 지면으로 낙하시키는 흙털이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구근작물 수확기.
6. 제4항에 있어서,
   상기 프레임의 후방에 마련되는 제1 바퀴부; 및
   상기 지지축에 힌지 결합되는 지지바를 포함하는 제2 바퀴부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구근작물 수확기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 주행기는, 트랙터를 포함하고,
   상기 구동부는,
   상기 주행기의 유압모터라인으로부터 유압을 공급받아 구동되는 유압모터;
   상기 유압모터로부터 동력이 전달되는 기어부; 및
   상기 기어부와 맞물리며 궤도를 따라 회전되는 무한궤도를 포함하는 것을 특징으로 하는 구근작물 수확기.

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