KR200417479Y1 - 안전메뚜기 - Google Patents

Abstract

엔진의 동력으로 운전하는 기계톱이나 예초기 등에 적용되고 있는 엔진동력 전달장치는, 엔진의 고속회전 시 동력이 전달되고 공회전시 전달이 끊기며, 이후 엔진은 어떠한 제어도 하지 않게 고안되어 있으므로, 동력이 끊기는 순간(엔진이 공회전으로 바뀌는 순간), 엔진의 고속회전 시 엔진과 같은 속도로 돌던 장치는 마찰에 의하여 관성을 잃을 때까지 회전하게 되는 데, 이 시기에 관성에 의한 작동으로 기계톱 운전자가 상해를 입는 일이 종종 발생한다.

본 고안은, 위와 같은 방식의 엔진동력 전달 장치에서, 엔진이 고속회전에서 공회전으로 전환하는 순간 상대적으로 급격히 느려진 엔진의 회전 속도를 이용하여, 엔진의 통제를 벗어나 고속으로 작동 장치(6)의 관성을 죽여 신속히 정지하게 함으로써 상해를 방지하는 안전장치에 관한 것이다. 본 고안은 기계톱을 운전하면서 겪은 경험에서 나온 것이므로 기계톱을 표본으로 설명한다.

기계톱 안전장치

Description

안전메뚜기{Inertia killer}

도 1: 메뚜기틀과 걸림쇠

도 2: 드럼에 고정한 메뚜기틀의 펼친 모습

도 3: 메뚜기스프링 확대

도 4 : 안쪽(엔진 쪽)에서 본 클러치

도 5: 밖에서 본 클러치
도 6: 밖에서 본 드럼, 클러치의 펼친 모습
도 7: 안쪽에서 본 드럼, 클러치의 펼친 모습
도 8: 조립한 전체 모습

도 1은 본 고안의 핵심이다. 안전메뚜기틀(4) 안의 안전메뚜기(1)가 머리를 내밀고 이것이 걸림쇠(2)에 걸리게 한 장치이다. 안전메뚜기틀(4)은 드럼(6)에 고정한다(도 2). 걸림쇠(2)는, 엔진 운전 중 항상 돌고 있는 클러치(5)에 고정한다(도 3). 엔진이 공회전할 경우 드럼(6)은 정지 상태이다. 이때 안전메뚜기(1)는 머리를 감추고 있다(도 3). 엔진이 고속으로 회전하면 원심력에 의하여 클거치(5)가 드럼(6)의 내벽을를 양쪽에서 밀어 클러치(5)와 클러치드럼(6)이 일체가 되어 클러치드럼(6)도 엔진과 같은 속도로 돌게 된다. 체인(톱날 10)은 클러치드럼의 구동스프로켓(8)에 걸려 작동한다(도 7). 안전메뚜기(1)는 원심력에 못 이겨 머리를 내민다. 고속회전에서 저속 공회전으로 전환하게 되면 안전메뚜기 머리(1)가 클러치에 돌출된 걸림쇠(2)에 걸림으로써 고속의 관성을 지닌 클러치드럼(6)이 관성을 잃고 멈춘다. 극단적인 경우로서 고속운전 중 스위치를 이용하여 엔진을 정지하였다고 할 경우 클러치드럼(6)은 엔진정지와 함께 즉시 멈춘다.

다음은 각 번호에 대한 설명이다.

1 안전메뚜기
1-1 안전메뚜기의 축

2 걸림쇠: 클러치(5)에 고정한다.

2-1 걸림쇠 고정구멍: 기존 상품화된 클러치에 걸림쇠를 부착하는 경우 이렇게 할 수도 있다.

3 안전메뚜기 스프링: 클러치드럼이 정지해 있을 때 안전메뚜기의 머리를 눌러 틀 안에 감춤으로써 엔진공회전시 클러치에 고정한 걸림쇠에 부딪혀 마모되지 않게 한다.

4 안전메뚜기틀: 안전메뚜기를 작동하기 위한 기본 고안이다.

5 클러치: 엔진구동 축에 고정한 클러치중심(6)에 걸려 있으며 고속회전 시 원심력에 따라 원 밖으로 밀려나가 클러치드럼의 내벽을 밀어 클러치드럼과 일체가 되어 엔진의 동력을 클러치드럼에 전달하고, 엔진 공회전 시 원심력을 잃어 동력의 전달을 끊는다.
5-1 클러치스프링: 공회전시 클러치를 당겨 클러치 드럼과의 연결을 끊어준다.
5-2 클러치중심: 엔진의 구동축에 고정이 되어 엔진의 구동을 클러치에 전달한다. 고속회전시 원심력에 의하여 밖으로 나가는 클러치를 밀어내기 좋은 소용돌이 구조로 되어있다.

6 클러치드럼: 클러치의 원심력을 이용하여 엔진의 고동을 전달받기 위한 것이며, 여기에 기계의 작동장치(8, 10)가 걸려 있다.

7 구동축: 엔진의 동력을 전한다.
8 구동스프로켓: 톱날이 붙어 있는 체인을 걸어서 체인을 작동한다.
9 베어링: 클러치드럼이 엔진의 구동축(7)을 자신의 회전축으로 삼으면서도 엔진의 구동에서 자유롭게 한다.
10 체인(톱날): 체인 형식의 톱이다.
11 체인바: 체인이 작동하는 궤도이다.

삭제

본 고안은 기계톱 체인(톱날 10)의 고속 관성을 제어하는 기술이다. 현재 기계톱에서 엔진의 구실은 고속회전을 통하여 체인톱날(10)을 작동케 하는 것이 전부이다. 공회전으로 전활 할 때 체인톱날(10)은 고속회전의 관성이 남아 관성이 죽을 때까지 얼마간 작동하며 이 관성작동에 의하여 운전자가 상해를 입을 수 있다. 본 고안은 엔진이 고속회전을 하면서 체인톱날(10)을 작동하다가 공회전으로 전환하는 순간 상대적으로 급격히 느려진 엔진의 속도를 이용하여 체인톱날(10)의 관성을 자동으로 죽여 체인을 멈추게 하므로 엔진은 체인을 작동하게 하는 구실과 함께 체인 정지의 구실을 더 수행한다. 종래의 안전장치에는 손보호대라는 것이 있을 뿐이다. 보호대를 앞으로 밀게 되면 자전거브레이크 잡듯이 클러치드럼의 외벽을 조여 브레이크가 잡히게 한 장치로서 엔진의 고속회전 중에 발생하는 사고를 대비한 체인톱날(10) 제어장치이다. 본 고안은 본시 고속작동에서 공회전으로 전환할 때의 안전을 대비한 것이지만 고속회전 중에도 스위치를 통하여 엔진을 정지하게 되면 즉시 체인의 작동이 멈추기 때문에 역시 손보호대의 구실을 겸하여 자전거 브레이크 방식의 손보호대의 구조를 새롭게 대체할 수 있다.

본 고안을 실현하기 위하여 요구되는 별다른 기술적 과제는 없다.

본 고안은, 엔진이 고속 운전에서 공회전으로 전환할 때 드럼(6)이, 상대적으로 속도가 현저히 떨어진 클러치의 걸림쇠(2)에 부딪혀 걸리게 함으로써 체인(톱날 10)의 관성을 죽이게 고안한 것이므로, 이를 위하여, 클러치드럼(6)에 안전메뚜기(1)를 작동할 수 있게 고안한 메뚜기틀(4)을 장치하고 클러치(5)에 걸림쇠(2)를 장치하였다. 클러치드럼(6)에 붙어있는 메뚜기틀(4)의 메뚜기(1)는 엔진이 공회전할 때, 즉 클러치드럼(6)이 정지해 있을 때에는 메뚜기의 평 스프링(3) 힘에 의하여 메뚜기틀(4) 안에 숨어 있다가(도 3) 엔진의 회전 동력이 클러치(5)를 통하여 클러치드럼(6)에 연결될 때 클러치드럼(6)의 회전에서 발생하는 원심력에 의하여 밖으로 머리를 내밀게 되고, 엔진이 공회전으로 전환하는 즉시, 즉 클러치(5)가 클러치드럼(6)에서 떨어지는 순간, 안전메뚜기(1)는 상대회전 속도가 급격히 줄어든 클러치(5)의 걸림쇠(2)에 걸려 신속히 관성이 줄어 체인은 멈추게 된다. 또한, 고속작동 중이라도 스위치로 엔진을 정지하면 체인(10)도 즉시 멈춘다.

우리나라 산림의 험한 비탈에서 무거운 기계톱을 들고 운전하는 것은 중노동이다. 작업 시 기계톱은 최고속으로 작동하므로 공회전으로 전환했을 즉시의 체인(톱날 10)의 관성의 위력은 대단하다. 대개, 톱의 무게가 힘에 부치고, 비탈의 발 디딤이 불안정하므로 엔진이 공회전으로 전환하는 순간(나무를 다 벤 순간) 힘을 덜고 자세의 안정을 찾으려 바로 톱을 몸에 붙이게 된다. 이때 잠시 집중력을 잃게 되면 관성으로 작동 중인 체인톱날(10)에 무릎, 허벅지, 정강이 등을 다치게 된다. 본 고안은 체인톱날의 관성을 죽여 임무를 마치면 신속히 체인톱날이 멈추게 하므로 이러한 상해사고를 방지하는 효과가 있다.

또한, 고속회전 중 스위치를 이용하여 엔진을 정지하면 체인톱날(10)은 엔진정지와 함께 즉시 멈추기 때문에 운전 중 쉽게 스위치를 조작할 수 있게만 하면 기존의 안전판 역할을 하는 손보호대 기능을 혁신할 수 있다.

Claims (1)

1. 클러치의 원심력에 의하여 고속회전에서 엔진의 동력이 클러치드럼에 전달되고, 공회전에서 클러치가 원심력을 잃어 엔진의 동력 전달이 끊어지게 고안된 장치에서, 엔진이 고속회전에서 공회전으로 전환할 때 또는 고속회전 중 엔진이 정지할 때 엔진이 클러치드럼을 제어하여 클러치드럼을 정지하게 하는 장치

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