KR20140128994A - 홈 개방 기구 및 파종기 - Google Patents

Abstract

무경운 토양 등의 지중에 홈(고랑)을 형성할 때, 전작물의 잔사나 잡초, 흙 등이 달라붙어 기체에 손상을 주거나, 또는 회전부의 원활한 회전을 저해하지 않고, 고속으로 홈을 성형할 수 있는 홈 개방 기구, 및 그 홈 개방 기구를 구비한 파종기를 제공한다. 진행 방향으로 이동하면서 토양에 홈을 형성하는 홈 개방 기구로서, 이동 시에 회전하고, 외주에 설치된 날끝으로 지표면에 대하여 수직 방향으로 절입 즉 커트인(cut-in)을 형성하는 1개의 디스크 코울터와, 진행 방향에 대하여 디스크 코울터의 후방에 설치되고, 디스크 코울터로 절입한 홈을 넓히는 확폭부를 구비하고, 확폭부는, 디스크 코울터 측의 전면에, 디스크 코울터 측으로부터 후방을 향해 넓어지는 방향으로, 테이퍼가 형성된 확폭 부재를 가진다.

Description

홈 개방 기구 및 파종기{FURROW-OPENING MECHANISM AND SEEDING MACHINE}

본 발명은, 지중(地中)에, 입상체(粒體), 분체(粉體), 또는 액체를 삽입하기 위해 필요한 홈(고랑; furrow)을 성형하는 홈 개방 기구(機構), 및 그 홈 개방 기구를 구비한 파종기에 관한 것이다.

최근, 옥수수 등에 있어서의 무경운 재배 기술(no-tillage cultivation technique)이 확립되어 있고, 경운(耕耘)에 필요로 하는 시간이나 기계를 삭감할 수 있는 데 더하여, 내도복성(耐倒伏性)이 우수하므로, 특히 구미(歐美)에서 보급되어 있다. 그런데, 구미에서 사용되고 있는 옥수수용 무경운 파종기는 대형이며, 협소한 일본 내의 작은 토양(field)에는 적합하지 않으므로, 일본국 내에서는 무경운 재배의 보급이 진행되고 있지 않다.

무경운 파종기가 대형화되는 원인인 하나로서, 다음의 것을 들 수 있다. 종래, 일반적으로, 1개의 원형 날로 지면에 커팅 라인을 만들고, 그 바로 후방에서, 2개의 원형 날을, 진행 방향 전방으로부터 후방을 향해 폭이 넓어지는 ハ자형으로 배치하고, 합하여 3개의 날로 홈을 넓히는 것이 행해지지만, 3개의 날을 지표에 작용하게 하면 부력이 생기기 쉽고, 기체에 상방향의 힘이 작용하여, 형성되는 홈이 얕아진다. 기체가 부상하는 것을 방지하기 위해서는, 기체의 중량을 크게 할 필요가 있고, 또한 그 기체를 견인 또는 들어올리기 위해 대형의 트랙터를 필요로 한다.

또한, 구미 등에서 사용되고 있는 무경운 파종기는, 구미의 비교적 건조한 토양에서 사용하는 것을 전제로 하고 있다. 그러므로, 비가 많은 일본의 습기있는 토양에서 사용할 경우, 습기찬 흙이나 풀 등이 회전 부분에 달라붙어 있어 회전하지 않는 등, 의도한 바와 같은 홈이 성형되지 않고, 파종 홈의 깊이가 균일하게 형성되지 않기도 하고, 홈의 상부가 흙으로 메워지지 않아 종자가 발아하지 않는다는 문제가 있었다.

한편, 일본 내에 있어서도, 무경운 토양용의 홈 개방 기구를 가지는 파종기의 개발이 행해지고 있고, 종래, 무경운 토양 등의 표면에, 트랙터로부터 PTO를 통한 동력원을 사용하여 로터리 날을 회전시키고, 토양 표면에 파종용의 홈을 성형하는 방법이 알려져 있다.

예를 들면, 특허 문헌 1에는, 토양 안내용 커버가 완충 부재를 통하여 기체에 장착됨으로써, 단단해진 무경운 토양에서 홈을 성형할 때, 돌 등의 이물질이 말려들어도, 기체에 손상을 주지 않는 트랙터 견인형 직파기(直播機; direct seed sowing machine)가 기재되어 있다. 또한, 특허 문헌 2에는, 경운 갈고랑이(tillage tine)를 위치 조절 가능하게 하고, 파종조(seed sowing row) 간격이 변경 가능한 부분 경운 장치가 기재되어 있다.

한편, 특허 문헌 3에는, 트랙터의 동력을 이용하지 않고, 견인에만 의해, 홈 형성, 파종, 복토(覆土) 등을 행하는 무경운 파종기가 기재되어 있다.

또한, 홈 개방 기구를 구비한 파종기에 있어서는, 종자 출구의 내부에 흙이 들어가, 종자 출구가 막히는 문제가 생기는 경우가 있었다. 이와 같은 흙의 침입을 방지하기 위해, 예를 들면, 특허 문헌 4에서는 종자의 낙하구(落下口)에 커버를 장착한 것이, 특허 문헌 5에서는 파종관(seed sowing tube)에 가요성(可撓性)을 갖게 하여 흙덩이를 피할 수 있는 것이 개시되어 있다.

일본 공개특허 제2011―10560호 공보 일본 공개특허 제2008―148667호 공보 일본 공개특허 제2011―110009호 공보 일본 실용신안등록출원 공개 소60―62213호 공보 일본 공개실용 평5―034494호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1, 2와 같이, 로터리 날로 홈을 형성하는 방식은, 흙을 일단 휘젖고 그 흙을 매립하여 되돌리는 단계가 경과한 후에 파종 작업을 행하므로, 고속으로의 작업을 할 수 없다. 또한, 잔사(殘渣)가 많은 무경운 토양나 습기있는 토양 등의 경우, 잔사나 잡초, 흙 등이 회전 부재에 달라붙는 것을 회피할 수 없기 때문에, 원활한 파종 작업에 지장을 초래한다는 문제를 가지고 있다. 따라서, 로터리 날 방식에서는, 트랙터의 속도로서 0.5∼1.0 m/s 정도가 한계이며, 2 m/s정도의 고속 작업에 대응할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 상기 특허 문헌 3의 경우, 고속으로 이동 시키면, 홈을 넓힐 때 더블 디스크(double disks)로 흙을 크게 휘저으므로 복토하기 위한 흙이 홈의 주변으로부터 없어져, 트랙터에 의한 고속 작업에 적응할 수 없다. 또한, 더블 디스크로 휘저은 흙이 종자 압입(押入) 디스크에 부착되어, 종자 압입 디스크의 회전이 저해되기 쉽다는 문제가 있었다.

또한, 상기 특허 문헌 4, 5는, 모두, 종자 출구로부터 내부로 흙이 진입한 경우에, 밖으로 보내는 수단을 가지고 있지 않다.

본 발명의 목적은, 무경운 토양 등의 지중에 홈을 형성할 때, 전작물(former crop)의 잔사(殘渣)나 잡초, 흙 등이 달라붙어 기체에 손상을 주거나, 또는 회전부의 원활한 회전을 저해하지 않고, 고속으로 홈을 형성할 수 있는 홈 개방 기구, 및 그 홈 개방 기구를 구비하고, 고속으로 파종 작업을 행할 수 있는 파종기를 제공하는 것에 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은, 진행 방향으로 이동하면서 토양에 홈을 형성하는 홈 개방 기구로서, 이동 시에 회전하고, 외주에 설치된 날끝(blade edge)으로 지표면에 대하여 수직 방향으로 절입 즉 커트인(cut in)을 만드는 1개의 디스크 코울터(disk coulter)와, 진행 방향에 대하여 상기 디스크 코울터의 후방에 설치되고, 상기 디스크 코울터로 절입한 홈을 넓히는 확폭부(擴幅部)를 구비하고, 상기 확폭부는, 상기 디스크 코울터 측의 전면(前面)에, 상기 디스크 코울터 측으로부터 후방을 향해 넓어지는 방향으로 테이퍼가 형성된 확폭(擴幅) 부재를 가지는 것을 특징으로 하는, 홈 개방 기구를 제공한다.

상기 확폭부는, 상기 디스크 코울터 측에 보강 판부재(stiffening plate member)를 가지고, 상기 보강 판부재는, 진행 방향에 대하여 측면에서 볼 때, 상기 디스크 코울터의 외주의 일부와 중첩되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 보강 판부재는, 측면과, 상기 측면의 하단이 폭 방향 중앙측으로 절곡된 바닥면을 가지고, 상기 바닥면은, 상기 디스크 코울터의 외주에 근접하고 있는 것이 바람직하다.

상기 확폭부의 최대 폭 치수는, 상기 디스크 코울터로 절입되는 홈의 깊이 치수보다 작은 것이 바람직하다. 상기 확폭 부재는, 적어도 토양과 접하는 면에, 내구성(耐久性) 및 내마모성이 우수한 재질이 사용되고 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 상기 홈 개방 기구를 구비한 파종기로서, 상기 확폭부의 후방에 인접하여, 슬릿을 형성하는 종자 유도 부재가 설치되고, 종자가 상기 슬릿으로부터 방출되는 것을 특징으로 하는, 파종기를 제공한다. 상기 종자 유도 부재의 양 측면 외측끼리의 간격은, 상기 확폭 부재의 최대 폭과 같아도 된다.

상기 파종기에 있어서는, 상기 슬릿의 폭 방향을 축 방향으로 하는 회전축과, 상기 회전축에 고정된 리셋 레버와, 상기 리셋 레버에 한쪽의 단부(端部)가 고정되고, 타단은 지표면 측으로 연장되고, 상기 슬릿 내에 배치되는 클리닝 부재와, 한쪽의 단부가 상기 리셋 레버에 장착되고, 타단이 상기 회전축에 대하여 상기 리셋 레버의 반대측에 고정된 탄성체를 가지는 슬릿 클리닝 기구가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 상기 클리닝 부재가, 상기 종자 유도 부재의 양 측면의 내측에 각각 접촉하는 2개의 선형 부재라도 된다. 또한, 상기 클리닝 부재의 선단부가 상기 슬릿의 전단(前端)에 도달하는 위치와, 상기 클리닝 부재의 선단부가 상기 슬릿의 후방보다 외측으로 나온 위치에서, 각각 상기 리셋 레버의 회전을 정지시키는 스토퍼가 설치되어도 된다.

본 발명의 홈 개방 기구는, 디스크 코울터와 확폭부와의 간단한 구조이며, 견인하는 것만으로, PTO 동력을 필요로 하지 않고 홈을 형성할 수 있다. 또한, 질량이 작고, 대형의 트랙터가 아니어도 장착하여 작업할 수 있다. 또한, 홈의 확폭부로 흙을 휘젖는 작용이 작고, 전작물의 잔사나 잡초, 흙 등이 달라붙는 회전 부재도 없기 때문에, 잔사가 많은 토양나 습윤 토양이라도, 고속 작업이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 관한 홈 개방 기구를 구비한 파종기의 측면도이다.
도 2는 도 1의 홈 개방 기구 부분의 확대도이다.
도 3은 도 1의 홈 개방 기구 부분의 사시도이다.
도 4는 도 2의 A―A부의 단면도(斷面圖)이다.
도 5는 본 발명에 관한 슬릿 클리닝 기구(slit cleaning mechanism)의 측면 방향으로부터 본 내부 구조의 개요도이다.
도 6은 도 5를 폭 방향으로부터 본 내부 구조의 개요도이다.
도 7은 슬릿 클리닝 기구의 동작을 나타낸 설명도로서, (a)는 파종기를 상승시킨 상태, (b)는 파종기를 지면에 하강한 상태, (c)는 파종기를 이동 시킨 상태를 나타낸다.
도 8은 도 1의 파종기에서 사용되는 종자 송출 장치의 일례의 분해사시도이다.
도 9는 도 4의 B부의 확대도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를, 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 홈 개방 기구를 구비한 파종기의 일례를 나타내고, 본 실시형태에서는, 무경운 파종기에 본 발명의 홈 개방 기구를 구비한 예에 대하여 설명한다.

파종기(1)는, 트랙터(도시하지 않음)에 장착되어 화살표 방향으로 주행한다. 파종기(1)에 탑재된 홈 개방 기구(2)는, 디스크 코울터(11)와, 진행 방향에 있어서 디스크 코울터(11)의 후방에, 보강 판부재(12)와 확폭 부재(13)를 구비한 확폭부(14)를 가진다. 또한, 확폭부(14)의 후방에 인접하여, 파종부(15)의 종자 유도 부재(16)가 설치되어 있다. 종자 유도 부재(16)는, 확폭부(14)의 최대 폭과 대략 같은 폭에 대향하여 배치된 한 쌍의 판재로 이루어지고, 판재끼리의 사이에, 종자가 통과하는 슬릿(17)이 형성된다. 종자 유도 부재(16)의 후방에는, 파종기(1)의 본체부에 진압륜 프레임(3)을 통하여 연결된 진압륜(4)(tamping wheel frame )을 구비하고 있다.

디스크 코울터(11)는, 전체가 얇은 디스크형이며, 외주 전체에, 외주측으로 뾰족한 예리한(sharp) 날끝을 가지고 있다. 파종기(1)가 견인됨으로써, 디스크 코울터(11)가 회전하고, 외주의 날끝으로, 지표면(10)에 대하여 수직 방향으로 절입하여 홈을 형성한다.

도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이, 디스크 코울터(11)의 진행 방향 후방에, 디스크 코울터(11)의 외주에 근접하여, 보강 판부재(12) 및 확폭 부재(13)가 설치되어 있다. 파종기(1)의 진행 방향에 대하여 측방으로부터 보았을 때, 보강 판부재(12)의 진행 방향 전방은, 디스크 코울터(11)의 외주의 일부, 예를 들면, 디스크 코울터(11)의 전체 주위의 1/12∼1/2, 바람직하게는 1/6∼1/4 정도의 부분에 중첩되어 있다. 보강 판부재(12)의 재료로서는, 담금질된 경도가 높은 철이 바람직하다. 확폭 부재(13)는, 본 실시형태에서는, 진행 방향 측방으로부터 본 형상이 삼각형이며, 도 2, 도 3에 나타낸 바와 같이, 지표면 측의 바닥면(21)과 진행 방향 전방의 디스크 코울터(11) 측의 전면(22)에, 테이퍼가 형성되어 있다. 테이퍼는, 폭 방향 측방으로부터 중앙을 향해 넓어지도록, 즉 확폭 부재(13)의 측면의 삼각형의 면적이 커지는 방향으로 형성된다. 즉, 디스크 코울터(11)로 절입한 홈 중에, 먼저, 확폭 부재(13)의 도 2에서의 우측 하부로부터 들어가, 견인에 의해 진행 방향으로 이동함에 따라, 테이퍼를 따라 서서히 확폭 부재(13)의 폭이 넓은 부분이 홈에 침입하여 감으로써, 홈이 폭이 넓어진다. 그리고, 확폭 부재(13)는, 측면이 삼각형의 것에 한정되지 않고, 디스크 코울터(11) 측으로부터 진행 방향 후방을 향해 넓어지는 방향으로 테이퍼가 형성되어 있으면 된다.

또한, 보강 판부재(12)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 진행 방향 측방에 배치되는 측면(23)과, 측면(23)의 하단으로부터 폭 방향 중앙측으로 절곡된 바닥면(24)을 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 측면(23)과 바닥면(24)과의 절곡 각도는 대략 직각이며, 바닥면(24)은 수평 방향의 면이다. 바닥면(24)은, 보강 판부재(12)와 디스크 코울터(11)와의 사이에 흙이 들어가는 것을 방지하기 위해 설치된다. 그러므로, 바닥면(24)의 진행 방향에 대한 전단(前端)(25)은, 디스크 코울터(11)의 날끝에 근접시킨다. 전단(25)과 디스크 코울터(11)는, 디스크 코울터(11)의 회전을 저해하지 않도록, 근소한 간극을 두고 있는 것이 바람직하다. 바닥면(24)의 폭은, 3∼8 ㎜가 바람직하다. 그리고, 바닥면(24)은 수평 방향의 면에 한정되지 않고, 예를 들면, 중앙측이 아래쪽으로 돌출된 V자형이라도 상관없다. 이 경우에는, 측면(23)과 바닥면(24)과의 절곡 각도는, 60°정도라도 된다.

본 실시형태에 있어서는, 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 종자 유도 부재(16) 사이의 슬릿(17)의 내측으로부터 디스크 코울터(11)의 날끝 부근을 향해, 예를 들면, 철제의 심재(芯材)(18)가 배치되고, 심재(18)를 중심으로 하여 폭 방향으로 대칭인 한 쌍의 확폭 부재(13)와, 심재(18)의 한쪽의 측면에 보강 판부재(12)가 장착되어 있다. 보강 판부재(12)는, 디스크 코울터(11)의 날끝이 마모되어도, 측면에서 볼 때 보강 판부재(12)가 항상 디스크 코울터(11)의 외주의 일부에 중첩되도록, 장착부를 긴 구멍으로 하고, 장착 위치를 디스크 코울터(11)의 반경 방향으로 조정 가능하게 하는 것이 바람직하다. 그리고, 보강 판부재(12)는 양쪽의 측면에 설치해도 되고, 그 경우에는, 적어도 한쪽의 보강 판부재의 전방이, 전술한 바와 같이 디스크 코울터의 외주의 일부에 중첩되도록 한다. 또한, 어느 한쪽은, 측면과 측면의 하단이 폭 방향 중앙측으로 절곡된 바닥면을 가지고, 바닥면의 전단이 디스크 코울터의 외주에 근접하도록 한다. 또한, 심재(18)와 보강 판부재(12)는, 일체로 성형된 것이라도 상관없다. 또한, 심재(18)와 확폭 부재(13)가 일체로 성형되어도 된다.

확폭 부재(13)는, 전체, 또는 적어도 토양과 접하는 면에, 흙 등이 부착되는 것을 방지하는 동시에 내구성 및 내마모성이 우수한 재질이 사용되고, 예를 들면, 초고분자 폴리에틸렌 등의 합성 수지로 하는 것이 바람직하다. 또한, 종자 유도 부재(16)의 외측 표면에는, 예를 들면, 두께 0.5㎜ 정도의 초고분자 폴리에틸렌 등의 합성 수지제 필름(19)을 표면에 접착해도 된다.

파종기(1)의 종자 유도 부재(16)에는, 슬릿(17)의 하부에 들어간 흙 등의 이물질을 긁어내는 슬릿 클리닝 기구(5)가 설치되어 있다. 이하, 슬릿 클리닝 기구(5)에 대하여 설명한다.

도 5 및 도 6은, 본 발명에 관한 파종기(1)의 슬릿 클리닝 기구(5)의 예를 나타내고, 도 5는 파종기(1)의 측면 방향으로부터 슬릿(17)의 내부를 본 내부 구조, 도 6은 슬릿(17)의 폭 방향(정면)으로부터 본 내부 구조의 개요를 나타낸다. 종자 유도 부재(16)의 진행 방향 후방측에, 대향하는 한 쌍의 프레임(51, 51)이 장착되고, 한 쌍의 프레임(51, 51) 사이를 관통하여, 슬릿(17)의 폭 방향을 축 방향으로 하는 회전축(52)이 장착되어 있다. 그리고, 회전축(52)의 아래쪽에, 단면(斷面) 형상이 대략 U자형의 리셋 레버(53)가 예를 들면, 용접에 의해 회전축(52)에 고정되어 있다. 또한, 2개의 선형의 클리닝 부재(54, 54)가, 각각 한쪽의 단부가 리셋 레버(53)에 고정되어 있다. 클리닝 부재(54, 54)는, 각각, 슬릿(17)의 양 측면인 종자 유도 부재(16)의 내측에 접촉하도록 설치되고, 만곡된 형상으로, 아래쪽의 선단이 지표면(10)에 접촉하도록 연장되어 있다. 또한, 한쪽의 단부가 리셋 레버(53)에, 타단이 프레임(51) 측에 고정된 탄성체(55)가 설치되어 있다. 탄성체(55)의 프레임(51) 측으로의 고정은, 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 회전축(52)보다 위쪽의, 한 쌍의 프레임(51, 51)을 연결하는 볼트(56)의 축에 장착한다.

프레임(51)에는, 리셋 레버(53)나 클리닝 부재(54)의 회전을 제한하는 스토퍼(57)가 설치되어 있다. 스토퍼(57)는, 예를 들면, 도 6에 예시한 것처럼, 한 쌍의 프레임(51, 51)을 연결하는 볼트에 의해 구성할 수 있다. 즉, 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 클리닝 부재(54)의 선단부가 슬릿(17)의 진행 방향 최전단에 도달했을 때, 리셋 레버(53)가 스토퍼(57)의 외주의 도 5에서의 좌측의 면에 닿아, 리셋 레버(53)의 그 이상의 회전을 멈춘다. 또한, 후술하는 흙 등의 배출이 행해지고, 클리닝 부재(54)의 선단부가 슬릿(17)의 후방으로부터 밖에 나온 위치(도 5의 2점 쇄선)로 되면, 리셋 레버(53)가 스토퍼(57)의 외주의 도 5에서의 우측의 면에 닿아, 리셋 레버(53)의 그 이상의 회전을 멈춘다.

클리닝 부재(54)에는, 소성(塑性) 변형되지 않는 재질이 사용되고, 예를 들면, 피아노선 등을 사용할 수 있다. 클리닝 부재(54)의 중간부에서 2회, 3회 권취하여 탄성력을 향상시켜도 된다. 또한, 2개의 클리닝 부재(54, 54)가 각각 종자 유도 부재(16)의 양 측벽의 내측에 확실하게 접촉되므로, 2개의 클리닝 부재(54, 54)의 선단부는, 슬릿(17)의 내측 하단으로 약간 가압되도록 장착하는 것이 바람직하다. 그 경우, 클리닝 부재(54)의 선단부가 슬릿(17)으로부터 밖으로 나온 후, 리셋 레버(53)의 회전에 의해 다시 슬릿(17) 내에 확실하게 들어가기 때문에, 클리닝 부재(54)의 상부는, 항상 슬릿(17) 내에 위치하도록, 클리닝 부재(54)의 상단부의 장착 위치 및 스토퍼(57)의 위치를 설정한다.

도 7은, 파종기(1)의 가동에 따른 슬릿 클리닝 기구(5)의 동작을 나타낸다. 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 파종기(1)가 지면으로부터 이격되어 있을 때에는, 진압륜(4)이 자중에 의해 하강한다. 이 때, 진압륜(4)을 파종기(1)의 본체에 지지하고 있는 진압륜 프레임(3)에 장착된 가로 부재(3a)가, 프레임(51)의 후방을 따라 하강하고, 리셋 레버(53)를 압하(押下)한다. 이 힘에 의해, 리셋 레버(53)는 도 7의 좌측 주위로 회전하고, 리셋 레버(53)와 탄성체(55)와의 접점이 회전축(52)의 중심보다 전방으로 되면, 탄성체(55)에 가압되고, 또한 회전하고, 클리닝 부재(54)의 선단부가 전방으로 압출되어 슬릿(17)의 전단에 도달한다. 도 5에 나타낸 바와 같이 프레임(51)에 오목부(58)를 형성함으로써, 가로 부재(3a)가 그 이상 하강하여 리셋 레버(53)를 누르는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 리셋 레버(53)를 압하하는 동작은, 수동으로 행해도 된다.

다음에, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 파종기(1)가 하강하여 홈 개방 기구(2)가 접지(接地)하면, 가로 부재(3a)가 프레임(51)의 오목부(58)로부터 이격된다. 이 상태에서는, 리셋 레버(53)를 회전시키는 힘이 작용하지 않으므로, 리셋 레버(53)는 도 7의 (a)와 같은 위치에서 탄성체(55)에 인장(引張)되고, 클리닝 부재(54)의 선단부가 슬릿(17)의 전단에 위치한 채, 지표면(10)에 접하고 있다. 이 때, 슬릿(17) 내에 흙 등이 들어가는 경우가 있다.

도 7의 (b) 상태로부터, 도 7의 (c)에 나타낸 바와 같이 파종기(1)가 화살표 방향으로 전진하면, 클리닝 부재(54)의 선단이 지표면(10)에 접촉된 기체(機體)가 전진함으로써, 클리닝 부재(54)를 통하여 리셋 레버(53)에 힘이 걸려, 리셋 레버(53)가 도 7에 있어서 우측 주위로 회전한다. 리셋 레버(53)와 탄성체(55)와의 접점이, 회전축(52)의 중심보다 후방으로 되면, 탄성체(55)에 가압되고, 다시 회전하여, 스토퍼(57)의 위치에서 정지한다. 이로써, 클리닝 부재(54)의 선단부가 후방으로 압출되어 슬릿(17)의 후방으로 돌출하고, 그와 함께 슬릿(17)에 들어간 흙 등이 배출된다. 그 후 리셋 레버(53)에 힘이 가해지지 않으면, 탄성체(55)에 인장 리셋 레버(53)가 회전하지 않기 때문에, 클리닝 부재(54)의 위치도 변함없다. 이 상태에서, 홈 개방 및 파종이 개시된다. 클리닝 부재(54)의 선단부가 슬릿(17)의 외부로 나와 있으므로, 종자(9)의 배출을 방해하지 않고, 또한 클리닝 부재(54)는 지면으로부터 이격되어 있으므로, 파종된 종자에 닿지 않아, 원활한 파종을 행할 수 있다.

도 5 및 도 6에 나타낸 슬릿 클리닝 기구(5)에서는, 탄성체(55)와 리셋 레버(53)와의 접점이 회전축(52)의 중심으로부터 전후 방향으로 어긋남으로써, 토글 기구(toggle mechanism)가 형성되어 있다. 따라서, 도 7의 (a)에 나타낸 가로 부재(3a)에 의한 가압이나, 도 7의 (c)에 나타낸 파종기(1)의 전진에 의해 클리닝 부재(54) 또는 리셋 레버(53)에 힘이 가해지면, 스토퍼(57)에 의해 정지되는 위치, 즉 클리닝 부재(54)의 위치가 도 7의 (a) 및 (b) 또는 도 7의 (c)에 나타낸 위치 중 어느 하나로 되도록, 리셋 레버(53)의 위치가 전환된다. 그러므로, 예를 들면, 도 7의 (c)의 상태에서 진동 등이 일어나도, 클리닝 부재(54)의 위치가 움직이지 않는다.

상기한 슬릿 클리닝 기구(5)에 있어서는, 클리닝 부재(54)를 탄성이 있는 선재(線材)로 함으로써, 회전축(52)이 편심되어도, 종자 유도 부재(16)의 측벽에 과대한 마찰력이 작용하지 않아 원활하게 접촉시킬 수 있다. 따라서, 특히 본 실시형태와 같이 폭이 좁은 슬릿(17)으로부터 종자를 방출시키는 경우에, 슬릿(17) 내의 흙 등을 배출시키는 기구로서 바람직하다. 또한, 종자 유도 부재(16)의 양 측벽을 따라 클리닝 부재(54, 54)를 슬라이딩 이동시키면, 슬릿(17)에 들어간 흙 등은 확실하게 배출되므로, 종자의 방출 시에 흙 등이 방해하지 않아, 파종을 원활하게 행할 수 있다. 또한, 지표면(10)에 접하는 클리닝 부재(54)가 탄성을 가지고 있는 것에 의해, 회전 시에 지표면(10)에 클리닝 부재(54)의 선단이 닿아, 위쪽으로 가압되는 경우라도 소성 변형되지 않고, 지표면(10)을 따라 흙 등을 배출하면서 회전할 수 있다. 이상과 같이, 슬릿 클리닝 기구(5)는, 간단한 기구로 효과적으로 흙 등을 배출할 수 있고, 또한 통상의 파종 작업 중에 행해지는 파종기의 상하 조작과 전진 작업만으로, 흙 등의 배출이 행해진다. 따라서, 이와 같은 슬릿 클리닝 기구(5)를 구비함으로써, 홈 개방 기구(2)를 가지는 파종기(1)에 있어서, 막힘을 방지하여 고속의 파종을 행할 수 있다.

파종부(15)에는, 원하는 알수의 종자를 정확하고 또한 고속으로 송출하는 종자 송출 기구(31)를 구비한다. 도 8은, 종자 송출 기구(31)의 일례를 나타내고, 구성 부재의 분해도이다. 종자 송출 기구(31)는, 회전 기구로서, 예를 들면, DC 서보 모터 등의 모터(32)를 구비하고, 호퍼(33), 공급측 프레임체(34), 분배 플레이트(35), 받아건넴판(36)(delivery plate), 방출 플레이트(37), 방출측 프레임체(38)를 가지고 있다. 분배 플레이트(35)와 방출 플레이트(37)는, 모터(32)의 동력을 예를 들면, 타이밍 벨트(41)에 의해 전해져 구동축(42)을 회전시키고, 구동축(42)을 통하여 동축(同軸)이며 또한 같은 속도로 같은 방향으로 회전한다.

호퍼(33)는, 종자를 일시 저류(貯留)하는 동시에, 공급측 프레임체(34) 내로 종자를 공급하는 공급구를 구비하고 있다. 공급측 프레임체(34)는, 원통형의 중공부(43)를 가지는 프레임체이며, 이면측(裏面側)에, 분배 플레이트(35)가 배치된다. 중공부(43) 내에 종자 체류를 형성하기 위해, 공급측 프레임체(34)는 적절한 막두께를 가지고 있다. 공급측 프레임체(34)는 회전하지 않고, 방출측 프레임체(38)에 고정된다. 분배 플레이트(35)는, 외주부에, 종자를 한번에 파종하는 알씩 수용하는 홀더(44)가, 원주 방향으로 설치되어 있다. 홀더(44)의 평면 형상을, 분배 플레이트(35)의 외주측을 향해 개방하는 삼각형상으로 형성함으로써, 환립(spherical seeds) 및 편평립(flat seeds)의 양쪽의 종자에 적응할 수 있다. 분배 플레이트(35)와 방출 플레이트(37)의 사이에, 받아건넴판(36)이 설치된다. 받아건넴판(36)은, 회전하지 않고 방출측 프레임체(38)에 고정된다. 받아건넴판(36)의 상부, 즉 종자 송출 기구(31)로서 조립했을 때 위쪽으로 되는 위치에, 분배 플레이트(35)로부터 방출 플레이트(37)에 종자를 받아건네는 받아건넴공(45)이 형성되어 있다. 방출 플레이트(37)의 외주에는, 분배 플레이트(35)로부터 받아건넨 종자를 수용하는 오목부(46)가 형성되어 있다. 방출 플레이트(37)는, 방출측 프레임체(38)의 내부에 설치된다. 방출측 프레임체(38)는, 방출 플레이트(37)의 외주 전체를 덮고, 하단부에 방출구(47)가 설치되어 있다. 이로써, 방출 플레이트(37)의 오목부(46)에 수납된 종자는, 방출 플레이트(37)의 회전에 의해 아래쪽까지 반송되고, 방출구(47)로부터 방출된다.

종자 송출 장치(31)는, 파종기(1)의 진행 방향에 대하여 종자가 후방으로 방출되도록 설치한다. 이로써, 파종기(1) 전체의 속도와 종자의 방출시의 속도가 감쇄(減殺)되어, 종자의 지면에 대한 속도가 작아질뿐아니라 방출 위치가 가로 방향으로 어긋나지도 않고, 정확한 위치에 종자를 방출할 수 있다. 또한, 도 1∼4에 나타낸 바와 같이, 종자는, 확폭 부재(13)와 같은 폭으로 배치된 한 쌍의 종자 유도 부재(16) 사이의 슬릿(17)으로부터 방출된다. 종자는, 종래의 파종기의 종자 유도부에 사용되고 있는 파이프를 통해 지면까지 유도하면, 파이프의 내벽에 충돌하면서 방출되므로, 방출 방향이나 간격이 산란(散亂)하는 것이 있지만, 본 발명에 관한 슬릿(17)으로부터 방출하고, 자유낙하시킴으로써, 종자 송출 기구(31)로 제어된 종자 간격으로, 정확하게 종자를 방출할 수 있다.

본 발명의 홈 개방 기구는, 상기한 종자 송출 기구(31)가 탑재된 파종기에 한정하여 사용하는 것은 아니지만, 상기한 종자 송출 기구(31)를 사용함으로써, 파종기를 2 m/s 이상의 고속으로 견인해도, 원하는 간격으로 파종할 수 있다.

이상 설명한 본 실시형태의 파종기(1)로 파종을 행할 때는, 트랙터로 파종기(1)를 도 1의 화살표 방향으로 견인함으로써, 디스크 코울터(11)가 회전하고, 무경운 토양의 표면을 커트하도록 하여 홈이 형성된다. 이 때, 디스크 코울터(11)의 예리한 날끝에 의해, 토양에 존재하는 전작물의 잔사나 잡초가 절단되고, 디스크 코울터(11)의 양측으로 나뉘어진다. 또한, 진행 방향 전방에 돌 등의 장애물이 있는 경우, 디스크 코울터(11)는 그것을 타고넘는 것이 가능하다. 디스크 코울터(11)에 의해 가는 홈이 잘린 후, 디스크 코울터(11)의 후방에 근접하여 설치된 확폭부(14)가, 선단으로부터 홈 내에 침입하여 확폭 부재(13)의 테이퍼를 따라 홈의 폭이 넓어지고, 최종적으로, 폭 방향 양측의 2개의 확폭 부재(13)가 형성하는 가장 두꺼운 부분의 폭과 같은 폭의 홈이 형성된다. 그리고, 종자 유도 부재(16)의 내부의 슬릿(17)으로부터, 종자가 방출된다.

보강 판부재(12)와 디스크 코울터(11)의 외주의 일부가 측면에서 볼 때 중첩되어 있으므로, 디스크 코울터(11)와 확폭부(14)의 사이에 약간 들어간 잔사나 잡초는, 디스크 코울터(11)의 외주의 날에 의해 절단되어 확폭부(14)의 밖으로 배출되므로, 잔사 등이 모이지 않는다.

여기서, 본 실시형태에 있어서의 확폭부(14)의 주변에 관한 것으로서, 파종기(1)에 있어서 사용하는 경우의 바람직한 치수 범위에 대하여, 도 4의 B부를 확대한 도 9에 기초하여 설명한다.

디스크 코울터(11)의 날끝부와 보강 판부재(12)는, 접촉하고 있어도, 양쪽의 부재에 마모가 생기지 않으면 되지만, 간격이 너무 크면, 간극에 들어간 잔사나 잡초가 절단되지 않으므로, 치수(a)는 4㎜ 이하가 바람직하고, 2㎜ 정도 또는 그 이하가 더욱 바람직하다. 심재(18)의 두께(b)는, 보강 판부재(12)를 장착하기 위한 적당의 치수가 필요하며, b= 5∼10 ㎜ 정도가 바람직하다.

디스크 코울터(11)와 보강 판부재(12)가 측면에서 볼 때 중첩되는 부분의 폭(c)은, 너무 작으면 잔사나 잡초를 절단하지 못하고, 너무 크면 절단한 잔사나 잡초가 디스크 코울터(11)와 보강 판부재(12)와의 사이에 퇴적되어, 마찰 저항이 생겨 디스크 코울터(11)의 회전을 저해하므로, c= 1∼5 ㎜ 정도가 바람직하다. 보강 판부재(12)의 두께(d)는, 흙의 저항에 견디는 충분한 강도를 확보하고, 디스크 코울터(11)로 절입한 가는 홈으로의 침입 시에 큰 저항을 받지 않는 범위로 하고, d= 4㎜ 이하가 바람직하다. 디스크 코울터(11)의 날끝의 선단과 심재(18)와의 간격(e)은, 너무 작으면 서로 마찰이 생기고, 너무 크면 잔사를 절단할 수 없게 되기 때문에, e= 0.5㎜∼2㎜ 정도가 바람직하다.

또한, 폭이 넓어지는 홈 폭은, 예를 들면, 25㎜ 정도로 한다. 본 발명은, 장의 지표면에 대하여 수직 방향으로 예리한 절입을 형성한 박판형(薄板形)의 디스크 코울터(11)와, 그 절입 즉 커트인을 넓히는 확폭부(14)만의 심플한 구성이며, 확폭부(14)는, 잔사나 잡초 등이 얽히기 쉬운 회전 부재로 하고 있지 않다. 그러므로, 잔사나 잡초, 흙 등이 들어가는 것을 저감시킬 수 있어, 원하는 폭의 홈을 정확하고 또한 고속으로 연속하여 형성할 수 있다. 홈 폭이 25㎜ 정도이면, 파종기(1)의 진압륜(4)이 통과함으로써 자연스럽게 홈이 폐쇄되고, 별도의 복토를 위한 부품을 설치할 필요가 없다. 그러므로, 전체의 구조가 심플하게 되어, 진흙 등이 부착되기 쉬운 복토를 위한 회전 부재 등을 생략할 수 있으므로, 습기있는 토양에서도 고속 작업을 행할 수 있다. 확폭부(14)의 폭은 25㎜ 이하가 바람직하고, 대략 30㎜를 넘으면, 진압륜(4)만으로는 홈이 폐쇄되지 않는 경우가 있고, 이 경우에는 별도 복토 기구가 필요해진다. 홈 폭, 즉 확폭부(14)의 최대 폭 치수(도 4의 치수 W)는, 디스크 코울터(11)로 절입되는 홈의 깊이 치수(도 1의 치수 D)보다 작게 하는 것이 바람직하다.

상기한 각 치수는, 옥수수 등의 입상(粒狀)의 종자를 파종하는 경우에 적절한 수치이며, 홈에 삽입하는 물체의 종류나 용도, 토양이나 지표면의 잔사의 종류 등에 따라서는, 수치가 상이한 것이 있다.

본 발명에 의하면, 잔사나 잡초, 흙 등이 홈 개방 기구에 얽히거나 들어거나 하는 것을 억제하고, 만일 잔사 등이 들어간 경우라도, 홈 개방 기구의 외측으로 용이하게 배출되므로, 잔사가 많은 무경운 토양나 습윤 토양이라도, 순조로운 운전이 가능하며, 안정된 파종 홈의 형성을 행할 수 있다. 그러므로, 종래의 파종 작업에서는 작업의 지장이 되는 요인으로서 문제가 되었던 잔사 등의 기체로의 얽힘이나 퇴적을 배제할 수 있어, 작업 속도가 2 m/s 이상의 고속 운전에도 대응할 수 있다.

또한, 종래, 1개의 원형 날과 그 후방에 배치된 진행 방향 전방으로부터 후방을 향해 폭이 넓어지는 ハ자형의 2개의 원형 날로 홈을 넓히는 경우, 고속으로 운전하면 부력이 발생하여 기체가 떠오르기 때문에, 고속 작업은 행할 수 없었다. 또는, 부상을 방지하기 위해서, 기체를 무겁게 하고 있었다. 본 발명에서는, 박판형의 1개의 디스크 코울터로 홈을 자른 후, 확폭 부재가 회전하지 않고 테이퍼에 따라 지중에 잠입하므로, 부력이 쉽게 발생하지 않아, 기체를 무겁게 할 필요가 없다. 또한, 홈 폭이 작으므로, 홈 형성 시의 저항이 작아, 통상 일본 내에서 널리 사용되고 있는 30마력(馬力) 정도의 트랙터에 장착하여 사용 가능하다.

또한, 본 발명의 홈 개방 기구에서는, PTO 구동에 의한 동력 전달이 불필요하며, 구조가 극히 심플하므로, 장치의 비용을 억제할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은, 건조한 토양에서도 습윤 토양에서도 사용할 수 있고, 또한 무경운 파종기에 한정되지 않고, 관행(慣行)의 경운 정지(整地)에서도 마찬가지로 사용할 수 있다. 또한, 입상의 종자의 파종기에 한정되지 않고, 분체나 액체를 삽입하기 위한 홈을 성형하는 홈 개방 기구로서도 사용할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자이면, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 생각이 미칠 수 있는 것은 명백하고, 이들에 대해서도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속함으로써 이해된다.

예를 들면, 클리닝 부재(54)는, 상기 실시형태에 나타낸 2개의 선재에는 한정되지 않고, 1개 또는 3개 이상의 선재, 또는 판형의 부재라도 상관없다.

[산업 상의 이용 가능성]

본 발명은, 파종기, 슬러리 지중 주입기, 토양 소독기 등, 토양의 표면에 홈을 개방한 후, 지중에 종자나 액체 비료, 약제 등을 삽입하는 단계를 행하는 각종 기계 장치에 적용 가능하며, 이들의 작업 속도를 높일 수 있다. 또한, 토양 이외의 대상물에 홈을 형성하여 내부에 입상, 분상(粉狀), 또는 액상(液狀)의 물질을 삽입하는 단계를 행하는 기계 장치에 적용 가능하며, 이러한 경우에, 홈을 개방하는 대상물에 섬유형의 물질 등이 혼재하고 있어도, 그 물질로 막힘 등이 발생없이 홈을 형성할 수 있다.

1 파종기
2 홈 개방 기구
3 진압륜 프레임
4 진압륜
5 슬릿 클리닝 기구
10 지표면
11 디스크 코울터
12 보강 판부재
13 확폭 부재
14 확폭부
15 파종부
16 종자 유도 부재
17 슬릿
18 심재
21 바닥면
22 전면
31 종자 송출 기구
51 프레임
52 회전축
53 리셋 레버
54 클리닝 부재
55 탄성체
57 스토퍼

Claims (10)

1. 진행 방향으로 이동하면서 토양에 홈(고랑; furrow)을 형성하는 홈 개방 기구로서,
   이동 시에 회전하고, 외주에 설치된 날끝(blade edge)으로 지표면에 대하여 수직 방향으로 절입(切入; cut-in)을 행하는 1개의 디스크 코울터(disk coulter); 및
   진행 방향에 대하여 상기 디스크 코울터의 후방에 설치되고, 상기 디스크 코울터로 절입한 홈을 넓히는 확폭부(擴幅部);
   를 포함하고,
   상기 확폭부는, 상기 디스크 코울터 측의 전면(前面)에, 상기 디스크 코울터 측으로부터 후방을 향해 넓어지는 방향으로 테이퍼가 형성된 확폭 부재를 가지는,
   홈 개방 기구(機構).
2. 제1항에 있어서,
   또한, 상기 확폭부는, 상기 디스크 코울터 측에 보강 판부재를 가지고, 상기 보강 판부재는, 진행 방향에 대하여 측면에서 볼 때, 상기 디스크 코울터의 외주의 일부와 중첩되어 있는, 홈 개방 기구.
3. 제2항에 있어서,
   상기 보강 판부재는, 측면과, 상기 측면의 하단이 폭 방향 중앙측으로 절곡된 바닥면을 가지고, 상기 바닥면은, 상기 디스크 코울터의 외주에 근접하고 있는, 홈 개방 기구.
4. 제1항에 있어서,
   상기 확폭부의 최대 폭 치수는, 상기 디스크 코울터로 절입되는 홈의 깊이 치수보다 작은, 홈 개방 기구.
5. 제1항에 있어서,
   상기 확폭 부재는, 적어도 토양과 접하는 면에, 내구성(耐久性) 및 내마모성이 우수한 재질이 사용되고 있는, 홈 개방 기구.
6. 제1항에 기재된 홈 개방 기구를 구비한 파종기로서,
   상기 확폭부의 후방에 인접하여, 슬릿(slit)을 형성하는 종자(種子) 유도 부재가 설치되고, 종자가 상기 슬릿으로부터 방출되는, 파종기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 종자 유도 부재의 양 측면 외측끼리의 간격은, 상기 확폭 부재의 최대 폭과 같은, 파종기.
8. 제6항에 있어서,
   상기 슬릿의 폭 방향을 축 방향으로 하는 회전축;
   상기 회전축에 고정된 리셋 레버;
   상기 리셋 레버에 한쪽의 단부(端部)가 고정되고, 타단은 지표면 측으로 연장되고, 상기 슬릿 내에 배치되는 클리닝 부재(cleaning member); 및
   한쪽의 단부가 상기 리셋 레버에 장착되고, 타단이 상기 회전축에 대하여 상기 리셋 레버의 반대측에 고정된 탄성체를 가지는 슬릿 클리닝 기구;
   를 더 구비하고 있는, 파종기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 클리닝 부재가, 상기 종자 유도 부재의 양 측면의 내측에 각각 접촉하는 2개의 선형 부재인, 파종기.
10. 제8항에 있어서,
    상기 클리닝 부재의 선단부가 상기 슬릿의 전단(前端)에 도달하는 위치와, 상기 클리닝 부재의 선단부가 상기 슬릿의 후방보다 외측으로 나온 위치에서, 각각 상기 리셋 레버의 회전을 정지시키는 스토퍼가 설치되어 있는, 파종기.
    

Images