KR20110106862A - 셀프 언재밍 전동 전정 기구, 특히 헤지 트리머 - Google Patents

셀프 언재밍 전동 전정 기구, 특히 헤지 트리머 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상호 이격된 삼격형 또는 사다리꼴의 커팅 톱니를 갖는, 나란히 위치한 두 개의 블레이드(3A, 3B)를 포함하고, 상기 하나 이상의 커팅 블레이드는 상기 톱니 사이에 삽입된 나무의 전단에 의한 커팅을 가능하게 하기 위해 이동하고, 구동장치(13)에 연결되며,
상기 구동장치를 제어하기 위한 수단을 포함하고, 상기 제어수단(14)은 이동 가능한 블레이드의 움직임 중 정지를 탐지하기 위해 그리고 상기 구동장치의 역회전 방향을 즉각적이고 자동적으로 제어하기 위해 제조되거나 구성되며 그리고 따라서 상기 이동 가능한 블레이드의 움직임의 반전을 제어하는 것을 특징으로 하는 전동 전정 기구에 관한 것이다.

Description

셀프 언재밍 전동 전정 기구, 특히 헤지 트리머{SELF-UNJAMMING MOTORIZED TRIMMING APPARATUS, PARTICULARLY A HEDGE TRIMMER}
본 발명은 셀프 언재밍 또는 "셀프-언재밍 가능한(unjammable)" 전동 전정 기구에 관한 것이다.
본 발명은 헤지(hedge)를 손질하기 위해 사용되는 헤지 트리머에, 이러한 트리머를 유지하기 위한 것만큼이나 그 형상을 형성함에 매우 유리하게 적용 가능하다. 이러한 휴대용 전동 공구는 다른 하나가 하나의 위에 위치하며 이격된 삼각형 또는 사다리꼴 톱니를 구비한 두 개의 대칭 블레이드를 포함하는 커터 바를 특징으로 하며, 이러한 블레이드 중 하나 이상은 상기 커터 바의 블레이드 톱니 사이에 포착된 나무 소재를 전단하기 위하여 매우 빠른 직선 교대 움직임으로 구동된다.
이러한 두 개의 블레이드는 둘 다 커팅 톱니를 구비하거나 또는 두 개의 블레이드 중 하나만이 장착된다.
양 블레이드는 이동하며 각각 교대 직선 움직임 및 역방향으로 구동되거나 또는 단지 두 블레이드 중 하나만 교대 직선 움직임으로 구동될 수 있다.
상기 이동 블레이드 또는 양 블레이드의 교대 직선 움직임은 리듀서(reduser), 이동 커팅 블레이드의 직선 교대 움직임으로 구동 모터의 회전 움직임을 전환하기 위한 하나 또는 두 개의 에센트릭(eccentric) 또는 커넥팅 로드에 의해, 이동 커팅 블레이드의 말단 중 하나에 연결되거나 또는 각각의 이동 커팅 블레이드에 연결된 동력인출장치인 전기 모터 또는 연소 엔진에 의해 생성되거나, 또는 공압식 또는 유압식 모터에 의해 생성된다.
그러나, 본 발명은 예를 들어 주변 톱니를 구비하고 하나 이상은 모터에 의해 회전 구동되는, 상호 겹쳐진 원형 커팅 장치를 포함한 EP-0147344 및 FR-2730378에 게재된 커팅 공구와 같은 다른 타입의 커팅 공구 또는 기계에 적용될 수 있다. 상기 커팅 장치는 상호보완적인 방식으로 체결되고 전단 컷을 야기하는 커팅 블레이드 및 교차 블레이드의 시스템의 구성과 구조적으로 유사하다.
현재 전동 커팅 공구의 중요한 결점, 특히 상기 언급한 타입의 커터 바를 포함한 헤지 트리머는 그들의 구동 모터가 오직 한 방향으로 회전하며 커팅 블레이드의 톱니 사이의 공간에 너무 두껍거나 단단한 나무의 구획이 들어갈 때에는 힘의 부족으로 인해 커팅을 할 수 없다는 사실을 내포하며, 에센트릭은 커팅 블레이드의 움직임 방향의 전환을 허용하는 최고점에 도달할 수 없으며, 상기 장치는 재밍되어 정지한다. 작동하는 동안 이러한 작동에 의해 장치의 기계적 손상의 위험 및 사용자의 부상을 야기하는 위험은, 힘껏 나무를 당겨서 커팅 블레이드의 톱니 사이에서 꼼짝달삭하지 않는 나무를 제거함 없이 장치의 언재밍은 불가능하다. 게다가, 부자유스러운 움직임에서 작업을 중단하기 위해 장치에 야기하는 그러한 차단은 작동자에게 매우 성가시다.
본 발명은 상기 언급한 문제점 없이 작동하는 전동 커팅 공구, 및 특히 헤지 트리머를 사용자에게 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 상기 목적은 상호 겹쳐 있고 이격된 톱니가 장착된 두 개의 블레이드를 특징으로 하며, 이러한 블레이드의 하나 이상은 이동하며 상기 톱니 사이에 위치한 나무의 전단을 허용하도록, 상호 반대되는 두 방향에서 움직임을 전달하는 동력장치와 연결되며, 상기 전정 기구는 특히 동력장치를 조종하는 수단을 특징으로 하는 것이 주목할 만한데, 이러한 조종수단은 동작 중 이동 블레이드 또는 블레이드들의 차단에 의한 움직임의 어떠한 정지도 탐지할 수 있도록 체결되거나 구성되며, 즉각적이고 자동적으로 상기 동력장치의 회전 감각의 반전 및 이로 인한 상기 이동 블레이드의 움직임 방향의 반전과 상호 겹친 블레이드의 톱니의 펼침(spreading)을 명령하는 전정 장치의 장점에 의해 달성된다.
차단의 경우에 있어서, 이러한 반전은 블레이드 톱니의 커팅 부분이 커팅 블레이드 움직임의 감각의 반전을 허용하는 에센트릭의 최고점에 도달할 때까지 에센트릭의 작용하에 상호 멀어지는 것에 의해 재밍된(jammed) 나무로부터 커팅 부분 자체의 분리를 허용하고, 이후 서로를 향해 다시 회귀하는 것을 허용한다. 이러한 경우에 있어서, 상기 나무는 완전히 분쇄되고 작업은 정상적으로 계속되거나, 또는 새로운 차단이 발생한다. 이후 동력장치의 회전 감각은 다시 자동적으로 반전되며 이것은 사용자가 현존하는 차단 문제에 신경 쓸 필요없이, 지속된 차단이 완전히 사라지고 작업이 정상적으로 재개된다.
본 발명은 상기 커팅 시스템의 톱니 사이에서 절단하기에 너무 단단하거나 너무 큰 직경의 나무의 존재에 의해 야기되는 성가신 정지를 해소한다.
또한 본 발명은 너무 두껍고 및/또는 절단하기에 너무 힘들고, 힘들게 잡아당겨 커팅 시스템의 톱니로부터 해방될 필요성이 있는 나무에 직면할 때 전정 기구의 기계적 손상 및 작동자 부상의 위험을 제거한다.
유리하게 본 발명은 앞서 설명한 것과 같은, 상호 겹쳐 있고 삼각형 또는 사다리꼴 톱니가 장착된 두 개의 대칭 블레이드를 포함하며, 이러한 커팅 블레이드의 하나 이상은 이동하며 커터 바의 블레이드 사이에 위치한 나무의 절단을 허용하는 교대 직선 움직임이 가능한 커터 바가 특징인 타입의 휴대용 전동 헤지 트리머에 적용 가능하다.
여기서 모터의 회전 감각이 시계방향 또는 반시계 방향인지에 관계없이, 에센트릭을 통하여 전송되는 양 블레이드 사이의 인근 교대 움직임은 존속한다는 것이 주목된다.
바람직한 실시 방법에 따르면, 본 발명의 헤지 트리머의 상기 동력장치는 공지된 전자 컨트롤을 포함한 브러쉬리스 전기모터를 포함하고, 전자카드로 구성된 상기 모터의 조종수단은 또한 한편으로는 이동 블레이드의 정지로 인한 모터의 회전 기능장애를 탐지하기 위해 형성되고, 다른 한편으로는 상기 모터의 회전 감각의 반전을 명령하기 위해 형성된다.
나무가 재밍된 사이에서 톱니의 첫 번째 접근 움직임 도중 절단될 너무 크거나 및/또는 너무 단단한 나무 조각에서 블레이드/교차 블레이드 시스템이 재밍될 때, 상기 블레이드에 작용하는 에센트릭은 더 이상 회전하지 않으며, 따라서 모터의 회전을 방지하는 것은 명백하다.
상기 모터의 제어를 관리하는 전자카드는 모터가 더 이상 회전 명령(무회전 및/또는 과전류)에 응답하지 않는 것을 탐지하며 이에 의한 블레이드 및 교차 블레이드가 재밍된 것으로 추정하며, 따라서 이러한 전자카드는 이후 모터에 즉각적이고 자동적으로 그것의 회전 감각의 변경을 명령한다.
회전 감각의 반전은 교차 블레이드의 톱니로부터 블레이드의 톱니가 멀어지는 것을 유발하는 에센트릭에 회전을 허용하는 효과를 가지며, 따라서 블레이드가 끼어서 움직이지 않게 된(wedge) 나무로부터 블레이드를 자유롭게 한다.
에센트릭의 효과하에서 블레이드와 교차 블레이드의 톱니는 이후 다시 상호 근접하며 나무를 다시 절단하기 시작한다:
- 만약 나무가 거의 절단되었다면 특정 관성을 생성하는 최대 속도로의 복귀 사실은 블레이드와 교차 블레이드가 나무를 절단하는 것을 허용할 수 있으며 상기 공구는 정상 작동한다.
- 만약 나무가 복귀 도중 절단되지 않으면, 다시 재밍되고 상기 기술된 절차는 다시 한번 실행된다.
- 만약 실패한 언재밍 시도(예를 들어 10번)의 한정 횟수 후에 나무가 여전히 절단되지 않는다면, 이후, 안전상의 이유로, 전동모터 관리 제어카드는 모터를 정지하게 명령한다.
상기 언급된 목적, 특징 및 이점 및 더 이상은 이하 첨부된 도면 및 상세한 설명과 함께 명확해질 것이다:
도 1은 헤지 트리머로 구성된 본 발명 제품의 일실시예에 따른 사시도.
도 2는 본 발명의 커터 바 및 상기 커터 바의 두 개의 이동 커팅 블레이드 교대 직선과 역방향 움직임을 제공하는 메카니즘의 평면도 (상기 커팅 블레이드는 말단 위치 중 하나를 나타냄).
도 3은 도 2의 선 3-3에서 본 확대 절단면도.
도 4는 커팅 블레이드가 두 개의 중간 위치에 있는 것을 도시한 도 2와 유사한 평면도.
도 5는 커팅 블레이드가 제2 말단 위치에 있는 것을 도시한 도 2와 유사한 평면도.
도 6은 도 5의 선 6-6에 따른 확대 단면도.
도 7은 블레이드가 제2 중간 위치에 대응하는 위치에 있는 커팅 블레이드의 구동 메커니즘이 도시된 도 4와 유사한 평면도.
도 8은 본 발명에 적용 가능한 원형 커팅 공구 제품의 예시 평면도.
상기 도면은 본 발명에 따른 셀프 언재밍 또는 "셀프-언재밍 가능한" 전정 기구의 비제한적 실시예를 도시한 것이다.
이하의 설명 및 청구항에서는, "셀프 언재밍" 대신, 다른 언급이 없으면, 언웨지(unwedge) 또는 언잼(unjam)을 뜻하는, "셀프-언재밍 가능한"이 사용된다.
다른 한편으로는, 전정 기구라는 용어는, 헤지 트리머, 잔디 트리머 등 뿐만 아니라 예를 들어 예비 전정 기계(pre-trimming machines), 가지치기(pruning) 기계 등과 같은 자동 전정 기계를 장착하기 위한 목적의 커팅 공구와 같은 휴대용 전동 전정 장치를 나타낸다.
예로써 도시된 헤지 트리머는 상호 겹쳐 있으며 장축 대항 에지에 삼각형 또는 사다리꼴 형상 및 일정한 간격을 갖는 개별적으로 이격된 커팅 톱니(3A, 3B)가 장착된 두 개의 대칭 블레이드(2A, 2B)가 필수적으로 구성된 커터 바(1)를 특징으로 한다. 하나 이상의 이러한 블레이드(2A, 2B)는 이동하며 작업 도중, 상기 블레이드의 톱니(3A, 3B) 사이에서 자체적으로 검색되는 나무의 전단에 의해 절단을 허용하는 교대 직선 움직임으로 활발해질 수 있다.
도시된 실시예에 따르면, 전정 기구의 작동 중 두 개의 블레이드(2A, 2B)는 이동하며 교대 직선 및 역방향 움직임에 의해 각각 활기를 띠게 된다.
바람직하게 상기 두 개의 블레이드(2A, 2B)의 톱니(3A, 3B)는 대향 커팅 에지(edge)가 제공되나, 두 개의 커팅 블레이드 중 하나에만 대향 커팅 에지가 장착될 수 있으며, 다른 블레이드는 전단에 의해 절단 가능하도록 교차 블레이드가 제공되도록 하는 형상을 지닐 수 있다.
이어지는 설명에서는, 상기 블레이드(2A, 2B 또는 15A, 15B)는 두 개의 커팅 블레이드 또는 단지 하나의 커팅 블레이드 및 교차-블레이드의 분간 없이 "커팅 블레이드"라 명칭되며, 이러한 두 개의 블레이드는 전단에 의한 커팅 작용을 야기하기 위해 상호 작동한다.
상기 블레이드(2A, 2B)의 교대 직선 움직임은 듀얼 에센트릭 시스템(dual eccentric system)에 의해 생성되며 두 개의 커넥팅 로드는 모터 및 리듀서(reducer)에 의해 회전을 부가한다.
이러한 시스템은 톱니 휠(7)에 통합된 두 개의 에센트릭(4A, 4B)을 포함하며 상기 휠의 대향면에 설치된다. 상기 에센트릭은 그들의 축(5A, 5B)이 상기 톱니 휠(7)의 회전 축(6)에 대하여 대칭적으로 위치할 수 있도록 배치된다.
상기 로드(8A, 8B)는 회전 중 하나의 단부에서 관절(9A, 9B)로써 각각의 에센트릭(4A, 4B)에 연결되며, 그리고 타 단부상에서 관절(10A, 10B)로써, 대응 커팅 블레이드(2A, 2B)의 근말단에 연결되며, 상기 커팅 블레이드는 전환 운동으로 유도되며 공지된 수단에 의해 각각에 대한 적용으로 유지된다.
상기 톱니 휠(7)은 리듀서를 생성하기 위해 전정 기구의 동력장치의 구동 샤프트(12)에 신속히 장착된 구동 소켓(11)과 맞물린다.
이러한 장치는 전기 모터, 열 엔진, 또는 공압식 또는 유압식 모터로 구성할 수 있다.
바람직하게 이러한 모터(13)는 전자 컨트롤을 포함한 브러쉬리스 타입의 전기 모터이다.
본 발명의 중요한 특징적인 배치에 따르면, 기구는 동력장치(13)를 위한 조정수단을 특징으로 하며, 이러한 조정수단은 작업 중 이동 블레이드(2A, 2B)의 기능 장애를 탐지하기 위할 뿐만 아니라, 상기 장치의 회전 감각의 반전 및 그로 인한 상기 이동 블레이드의 움직임의 반전을 즉각적이고 자동적으로 명령하기 위해 체결되거나 형성된다.
매우 유리하게는 이러한 조정 수단은 예를 들어 모터(13)의 하우징 안의 구획에 수용되거나 직류(DC) 전원을 상기 모터에 공급하는 배터리팩 안에 수용되는 전자카드(14)를 포함한다.
이러한 전자카드는 또한 작업 중 이동 블레이드(2A, 2B)의 움직임의 기능장애를 탐지하기 위할 뿐만 아니라, 브러쉬리스 전기 모터(13) 또는 다른 동력장치의 회전 감각의 반전 및 그로 인한 상기 이동 블레이드의 움직임의 반전을 즉각적이고 자동적으로 명령하기 위해 체결되거나 구성된다.
상기 동력장치는 브러쉬리스 전기 모터(직류 모터 또는 교류 브러쉬 모터), 또는 공압식 또는 유압식 모터, 또는 열 엔진과는 다른 전기 모터를 포함할 수 있다.
이러한 경우에 있어서, 이동 블레이드가 움직일 수 없는지 있는지를 탐지 가능한 전기 또는 전자 탐지장치는 모터 또는 동력장치의 조정수단에 부가될 수 있으며, 이러한 탐지장치는 모터 또는 동력장치를 제어하는 전자카드에 연결된, 예를 들어 스트레인 게이지, 광학 탐지기 등과 같은 공지된 힘 및/또는 변위 탐지기로 구성될 수 있다.
차단의 경우 및 공압식 또는 유압식 모터에 의해 구동되는 기구를 고려한다면, 상기 탐지기는 전력 공급을 모터에 반전하기 위하여 전자 조종카드에 솔레노이드 제어 밸브의 작동에 의한 상기 모터의 회전 감각의 변경을 명령할 것이다.
열 엔진에 의해 구동되는 기구의 경우에 있어서, -클러치를 넣은 후에, 이동블레이드에 작용하는 에센트릭을 구동하는 리듀서의 입력축 상에서-, 기어 세트 또는 상기 리듀서의 회전 감각 변경을 허용하는 반전 시스템 하나가 부가되며, 이러한 기어 세트 또는 반전 시스템은 커터 바의 기능 장애를 탐지하는 센서로부터 받은 명령에 따라 전기적으로 제어된다.
본 발명이 교대 직선 움직임을 갖는 커팅 블레이드가 특징인 기구 또는 기계 이외에 다른 기구 또는 기계에 적용될 수 있다는 것은 자명하다.
예를 들어, 본 발명은 문헌 EP-0147344 및 FR-2730378에 게재된 종류의 원형 커팅 툴에 적용 가능하다. 도 8에 도시된 예와 같은 상기 툴은, 주변 톱니(16A, 16B)가 각각 장착되며, 그 중 적어도 하나의 톱니(16A)는 모터에 의해 회전 중 구동되는 상호 겹쳐진 원형 커팅 요소(15A, 15B)를 포함한다. 상기 커팅 요소는 전단 컷을 야기하는 커팅 블레이드의 및 교차 블레이드의 시스템을 구성하도록 보조적인 방식 및 구조적으로 체결된다.

Claims (9)

  1. 이격된 삼각형 또는 사다리꼴 커팅 톱니(3A, 3B)가 제공된 상호 겹쳐진 두 개의 블레이드(2A, 2B)를 포함하고, 상기 블레이드 중 적어도 하나는 이동하며 대향하는 두 방향에서 움직임을 전달할 수 있는 동력장치(13)와 연결되어, 상기 톱니(3A, 3B) 사이에서 나무의 전단 컷팅(shearing cut)이 가능한, 전동 전정 기구에 있어서,
    상기 동력장치를 조종하는 수단을 포함하고, 상기 조종수단(14)은 작동 중 이동 블레이드의 차단에 의한 움직임의 중단을 감지하여, 즉각적으로 자동으로 상기 동력장치의 반대방향의 회전을 명령하도록 구성되어, 상기 이동 블레이드를 반대방향으로 이동시키고, 상기 이동 블레이드의 톱니(3A, 3B) 사이의 틈이 나머지 블레이드에 겹쳐지도록 하는 것을 특징으로 하는 셀프-언재밍 가능한 전동 전정 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동력장치(13)의 조종수단은, 즉각적으로 자동으로 상기 동력장치의 반대 방향의 회전을 명령하도록 구성된 전자카드(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프-언재밍 가능한 전동 전정 기구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 동력장치(13)는 전자 제어부를 포함한 전기 브러쉬리스 모터(electric brushless motor)로 구성되며, 상기 모터의 제어를 위한 전자카드는 작동 중 상기 기구의 이동 블레이드의 움직임의 중단을 탐지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 셀프-언재밍 가능한 전동 전정 기구.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 동력장치(13)는 직류 브러쉬 모터 또는 교류 브러쉬 모터 또는 공압식 모터 또는 유압식 모터로 구성되며, 상기 동력장치의 조종수단은 또한 이동 블레이드(2A, 2B)가 차단될 때를 감지하고 이러한 정보를 상기 전자카드(14)에 발송하는 탐지장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프-언재밍 가능한 전동 전정 기구.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탐지장치는, 전동 모터 조종카드(14)에 연결된, 예를 들어 스트레인 게이지(strain gauge) 또는 광학센서와 같은 공지된 힘 또는 변위 변위 탐지기, 또는 힘 및 변위 탐지기로 구성되는 것을 특징으로 하는 셀프-언재밍 가능한 전동 전정 기구.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력장치(13)를 조종하기 위한 전자카드(14)는, 언재밍의 실패 시도의 한정 횟수 후에, 동력장치의 정지를 명령하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 셀프-언재밍 가능한 전동 전정 기구.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    이격된 삼각형 또는 사다리꼴 커팅 톱니(3A, 3B)가 제공된 상호 겹쳐진 두 개의 대칭 블레이드(2A, 2B)를 포함하는 커터 바(1)를 포함하는 헤지 트리머를 포함하고, 상기 블레이드 중 적어도 하나는 교대의 직선 움직임을 전달하기 위한 동력장치(13)에 연결된 것을 특징으로 하는 셀프-언재밍 가능한 전동 전정 기구.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 커터 바(1)의 이격된 삼각형 또는 사다리꼴 커팅 톱니(3A, 3B)가 제공된 상호 겹쳐진 두 개의 대칭 블레이드(2A, 2B)는 이동하며 교대의 직선 이동 및 역방향 이동을 전달하기 위한 동력장치(13, 4A, 4B, 8A, 8B)에 연결된 것을 특징으로 하는 셀프-언재밍 가능한 전동 전정 기구.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    가장자리 톱니(16A, 16B)가 제공된 상호 겹쳐진 원형 커팅 요소(15A, 15B)를 포함하고, 상기 커팅 요소 중 적어도 하나(15A)는 동력장치(13)에 의해 회전 구동되는 원형 전정 공구(17) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 셀프-언재밍 가능한 전동 전정 기구.
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