KR20170121900A - 예취기의 저진동 절삭장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예취기의 저진동 절삭장치에 관한 것으로 편심동력전달 구조를 개선하여 치형날의 회동 원심력과 좌우로 흔들리는 작동캠의 관성 진동이 감소되는 저진동설계로 작업피로도가 감소되고, 편심량 대비 치형날 작동각이 확장되어 저속운전에서 예취효율이 향상되도록 상, 하부작동판(10)과 직선로드(20)를 포함하여 주요구성으로 이루어지며, 저속운전에서 예취효율이 향상되고, 작동판의 회동 원심력과 좌우로 움직이는 작동캠의 관성진동이 감소되므로 피로누적으로 인한 파손이나 진동으로 인한 작업피로도가 감소되는 효과가 있다.

Description

예취기의 저진동 절삭장치{Low vibration cutting device of lawn mower}

본 발명은 예취기의 절삭장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편심동력전달 구조를 개선하여 원심력 및 관성력에 의한 진동 상쇄로 작업피로도가 감소되고, 편심량 대비 절단날 작동각이 확장되어 저속운전에서 예취효율이 향상되는 예취기의 저진동 절삭장치에 관한 것이다.

예취기는 풀과 같은 잡초를 베기 위한 것으로 명절에 조상의 묘에 자란 잡초를 베고 묘주위를 정리하는 벌초작업이나, 경작지 주변에 자생하거나 번성하여 작물에 해를 주는 식물을 제거하는 제초작업을 위해 사용되는 것으로 낫과 같은 수공구에 비해 작업효율이 월등하므로 널리 보급되어 있다.

일반적인 예취기는 고속으로 회전하는 칼날이 돌이나 기둥과 같은 물체와 부딛혀 파손될 경우, 부러진 칼날이 원심력에 의해 튕겨져 안전사고로 이어지기 쉬운 문제가 있었다.

이에 종래에 개시된 등록특허 제10-1327115호에서, 후부에 힌지핀에 끼워지고, 전방에 대각선 방향으로 형성되는 구동홈이 교체 설치되는 한 쌍의 칼날과, 캠부에 의해 전후이송되는 단일 구동핀이 구동홈에 삽입되어, 상하부 칼날이 동시에 교차 작동되는 칼날구동장치가 선등록된바 있다.

그러나, 상기 칼날구동장치는 한 쌍의 칼날이 단일의 구동핀 전후이송력에 의해 상호역방향으로 원호왕복운동되는 구조적 특성상 한 쌍의 구동홈이 서로 역방향 경사각으로 형성되어야 하고, 이로 인해 구동핀 전후이송거리당 절단날 작동각이 축소되어, 원활한 절삭효율을 얻기 위해서는 구동원 출력을 높여야 하는 문제점이 따랐다.

뿐만 아니라, 구동핀이 연결로드에 연결되고, 연결로드는 편심캠에 의해 회전운동이 직선운동으로 전환되어 전달되므로, 이때 연결로드 자체의 편심회전운동으로 인해 요동치면서 진동이 심하게 발생되어 견착용 예취기에 적용시 작업피로도가 심각한 폐단이 따랐다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 편심동력전달 구조를 개선하여 원심력 및 관성력에 의한 진동 상쇄로 작업피로도가 감소되고, 편심량 대비 절단날 작동각이 확장되어 저속운전에서 예취효율이 향상되는 예취기의 저진동 절삭장치에 관한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 상,하부커버(C1)(C2) 사이에서 힌지축(11)을 중심으로 상호 역방향으로 선회작동되도록 구비되는 상, 하부 작동판(10); 상기 상, 하부 작동판(10)은 힌지축(11)을 받침점으로 일측 작용점에는 치형날(13)이 형성되고, 다른 일측 힘점에는 상호 역방향으로 작동력이 전달되도록 힘점부(15)가 구비되고, 상기 상부커버(C1)에 설치되어 편심캠(21)에 의해 가이드홈(23)을 타고 직선왕복이송되면서 힘점부(15) 측으로 작동력이 전달되도록 구비되는 직선로드(20)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 힘점부(15)는 장공홀(15a)로 형성되고, 장공홀(15a)과 대응하는 직선로드(20)에 축핀(20a)이 형성되거나, 힘점부(15)를 축핀(15b)으로 형성하고, 축핀(15b)과 대응하는 직선로드(20)에 장공홀(20b)이 형성되어 작동력이 전달되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 힘점부(15)의 장공홀(15a) 및 직선로드(20)에 형성되는 장공홀(20b)은 직선로드(20) 이송방향과 직교하는 방향으로 확장 형성되어 서로 이격배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 직선로드(20)는 편심캠(21)과 미끄럼운동되는 캠홀(22)과, 캠홀(22)을 중심으로 직선왕복 이송방향으로 돌출되어 가이드홈(23)에 삽입되는 레일(24)과, 레일(24)과 직교하는 양측에 구비되어 힘점부(15)와 맞물리는 축핀(20a) 또는 장공홀(20b)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상, 하부 작동판(10)은 상,하부커버(C1)(C2)와 대응하는 사이즈의 판으로 형성되고, 상부 작동판(10)은 하부작동판(10)의 힘점부(15)와 대응하는 위치에 공간홀(17)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상, 하부 커버(C1)(C2)는 복수의 간격유지부시(19a)를 사이에 두고 결합되고, 간격유지부시(19a)와 대응하는 상, 하부 작동판(10) 상에는 힌지축(11)과 동심원을 이루는 가이드장공(19b)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 상, 하부 작동판에 각각 구비되는 힘점부로 직선로드의 직선 왕복 작동력에 의해 받침축을 중심으로 작용점인 치형날이 상호 역방향으로 왕복 선회 작동됨에 따라 직선로드의 작동범위 축소로 편심진동력이 감소되고, 또 상, 하부 작동판 양측에서 관성진동력이 상쇄되어 장시간 운전에도 작업피로도가 감소되는 효과가 있다.

그리고, 상기 직선로드의 직선 왕복운동으로 전환하는 장공홀이 직선로드의 이송방향과 직교하는 방향으로 형성되어 작동캠의 편심량 대비 치형날 작동각이 확장되어 저속운전에서 예취효율이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 예취기의 저진동 절삭장치를 전체적으로 도시한 분해도.
도 2는 본 발명에 따른 예취기의 저진동 절삭장치의 직선로드 안내를 위한 가이드홈이 형성된 상부커버를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 예취기의 저진동 절삭장치의 직선로드와 작동판을 연결하는 장공홀과 축핀의 결합구조를 나타내는 실시예
도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 예취기의 저진동 절삭장치의 장공홀과 축핀의 결합위치에 따른 작동상태를 도시한 실시예.
도 6은 본 발명에 따른 예취기의 저진동 절삭장치의 작동상태를 도시한 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 예취기의 저진동 절삭장치에 간격유지부시가 구비되는 실시예를 도시한 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 예취기의 저진동 절삭장치에 관련되며, 이때 예취기의 저진동 절삭장치는 치형날의 회동 원심력과 좌우로 흔들리는 작동캠의 관성 진동이 감소되는 저진동설계로 편심동력전달 구조를 개선하여 작업피로도가 감소되고, 편심량 대비 치형날 작동각이 확장되어 저속운전에서 예취효율이 향상되도록 상, 하부작동판(10)과 직선로드(20)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

도 1에 도시된 바와 같이 상, 하부 작동판(10)은 상,하부커버(C1)(C2) 사이에서 힌지축(11)을 중심으로 상호 역방향으로 선회작동되도록 구비되며, 힌지축(11)을 받침점으로 하여 일측 작용점에는 치형날(13)이 형성되고, 다른 일측 힘점에는 상호 역방향으로 작동력이 전달되도록 힘점부(15)가 구비된다.

이에 상기 힘점부(15)측으로 후술하는 직선로드의 직선왕복이송력이 작용하면 상, 하부작동판(10)이 힌지축(11)을 받침점으로 하여 상호 역방향으로 원호왕복운동하면서 작용점인 치형날(13)이 서로 교차되면서 절삭력이 발생된다.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이 직선로드(20)는 상기 상부커버(C1)에 설치되는 것으로 구동축과 연결되는 편심캠(21)의 회전운동력에 의해 상부커버(C1) 형성되는 가이드홈(23)을 타고 직선왕복된다. 즉, 직선로드(20)의 양단부가 상, 하부작동판(10)에 형성되는 각각의 힘점부(15)에 접한 상태에서 가이드홈(23)을 타고 직선왕복운동되고, 이때 직선로드(20)와 힘점부(15)의 캠운동에 의해 상,하부 작동판(10)이 힌지축(11)을 중심으로 원호왕복운동된다.

이에 상기 직선로드(20)의 작동범위 축소로 편심진동력이 감소되고, 또 상, 하부 작동판(10)이 힌지축(11)을 기준으로 양단부 즉, 힘점부(15)와 작용점인 치형날(13)이 동시에 원호왕복이송되면서 원호운동에 따른 관성진동력이 양측에서 상쇄되어 장시간 운전에도 작업피로도가 감소되는 이점이 있다.

이때, 상기 힘점부(15)와 직선로드(20)에는 작동력의 전달을 위한 동력전달구조로, 상,하부작동판(10)의 힘점부(15)에 형성되는 장공홀(15a)과 직선로드(20)에 형성되는 축핀(20a)이 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 반대로 힘점부(15)에 축핀(15b)이 형성되고 직선로드(20)에 장공홀(20b)이 형성되는 구조를 제공하는 것도 가능하다.

도 3 (a)와 같이 상기 상,하부작동판(10)에 장공홀(15a)을 형성하면 상,하부작동판(10) 자체 무게가 감소되어 관성 및 원심력에 의한 진동이 감소되고, 도 3 (b)와 같이 직선로드(20)상에 장공홀을 형성하는 경우에는 상,하부작동판(10)의 축핀과 접촉면적이 확대되어 고하중의 작동력이 원활하게 전달되는 이점이 있다.

그리고, 상기 힘점부(15)의 장공홀(15a) 및 직선로드(20)에 형성되는 장공홀(20b)은 직선로드(20) 이송방향과 직교하는 방향으로 확장 형성되어 서로 이격배치된다. 상기 직선로드(20)가 직선 왕복이송시 축핀(15b)(20a)이 장공홀(15a)(20b)을 타고 캠운동되면서 직선운동이 원호운동으로 전환되고, 이때 축핀(15b)(20a)과 작동홀(15a)(20b)이 직선로드(20) 작동방향으로 연장되는 가상의 작동축라인(L)을 기준으로 양측에 대향하도록 이격 배치됨에 따라 장공홀(15a)(20b) 확장방향을 직선로드(20) 작동방향과 직교하도록 형성하더라도 작동불량이 방지된다.

즉, 상기 직선로드(20)가 하방향 이송시 상,하부작동판(10) 단부가 상호 근접하는 방향으로 이송되고, 반대로 직선로드(20)가 상방향으로 이송시 상,하부작동판(10)이 서로 멀어지는 방향으로 이송되는 작동되도록 설정되므로 작동불량이 방지되고, 특히 장공홀(15a)(20b)이 직선로드(20) 작동방향과 직교하는 방향으로 확장형성됨에 따라 편심캠(21)의 편심량 대비 치형날(13) 작동각이 확장되어 저속운전에서 예취효율이 향상되는 효과가 있다.

도 4는 상기 장공홀(15a)(20b)의 확장 방향에 따른 치형날(13) 작동각 차이를 종래기술과 대비하여 나타낸 것으로, 도 4(a)는 종래 기술로서 장공홀(15a)(20b)이 힌지축(11)과 일직선상에 위치되어 작동불량을 방지하기 의해 경사각으로 형성할 수 밖에 없고, 이로 인해 직선로드(20) 직선작동력이 경사각으로 흡수되어 상,하부작동판(10)의 최대 회동각(A)이 축소되는 반면, 도 4(b)는 본원을 나타내는 구성으로 각각의 장공홀(15a)(20b)이 서로 이격되어 직선로드(20) 이송방향과 직교하는 방향으로 확장되어 직선로드(20) 작동력이 손실없이 전달되어 상,하부작동판(10) 작동각(A')이 확장되는 이점이 있다.

이때, 상,하부작동판(10)의 회동중심이 되는 힌지축(11)은 도시된 바와 같이 각각의 작동판 무게중심에 위치되는 것이 바람직하다. 힌지축(11)이 상,하부작동판(10)의 무게 중심에 위치되면 상,하부작동판(10)의 회동작동시 치형날(13)이 형성된 일측 작용점과 장공홀 또는 축핀이 형성되는 힘점부(15) 측이 서로 대향하는 방향으로 상호 역방향으로 원호왕복 운동되어 상,하부작동판(10)의 회동원심력이 서로 상쇄되므로 작동 진동이 감소된다.

참고로, 상기 장공홀(15a)(20b)을 서로 상이한 위치에 복수개 형성하고, 사용자 조작에 의해 축핀(15b)(20a)과 선택적으로 맞물리게 함으로서, 도 5(a)와 같이 축핀(15b)(20a) 사이 간격(D1)을 멀리 배치하면 상, 하부작동판(10) 작동각이 확장되면서 저출력에서 예취효율이 향상되어 잔디와 같은 풀베기 작업에 적합하고, 도 5 (b)와 같이 직선로드(20)의 결합위치를 상하좌우로 변경하여 축핀(15b)(20a) 사이 간격(D2)이 상기 D1 거리 대비 좁게 배치할 경우 따른 상, 하부작동판(10) 작동각이 축소되는데 반해, 강한 절삭력이 발생되므로 가지치기 작업에 적합하도록 간단하게 구조변경되는 이점이 있다.

또한, 상기 직선로드(20)는 편심캠(21)과 미끄럼운동되는 캠홀(22)과, 캠홀(22)을 중심으로 직선왕복 이송방향으로 돌출되어 가이드홈(23)에 삽입되는 레일(24)과, 레일(24)과 직교하는 양측에 구비되어 힘점부(15)와 맞물리는 축핀(20a) 또는 장공홀(20b)이 형성된다. 도 6에서 캠홀(22)에 삽입된 편심캠(21)이 회전하면 캠홀(22)이 편심캠(11)에 밀려나며 직선로드(20) 이동이 이루어지게 되는데, 편심캠(11)이 전진 또는 후진 시에는 각각의 축핀(15b)(20a)이 이송방향과 직교하게 형성되는 장공홀(15a)(20b)을 가압하여 작동력이 전달되어 상,하부작동판(10)이 힌지축(11)을 중심으로 회동되고, 편심캠(21)이 장공홀(15a)(20b)의 측편을 향해 회동될 때에는 축핀(15b)(20a)이 장공홀(15a)(20b)의 길이방향을 따라 슬라이드되어 측방향으로의 직선로드(20) 밀림이 방지되므로 진동발생이 감소된다.

상기 상, 하부 작동판(10)은 상,하부커버(C1)(C2)와 대응하는 사이즈의 판으로 형성되고, 상부 작동판(10)은 하부작동판(10)의 힘점부(15)와 대응하는 위치에 공간홀(17)이 형성된다. 공간홀(17)은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상, 하부 작동판(10)이 서로 대향하는 방향으로 작동되는 과정에서 축핀(15b)(20a)과의 접촉으로 인한 간섭을 방지하기 위한 것으로 도시된 바와 같이 축핀(15b)(20a)이 삽입되지 않는 일측편을 따내거나, 타공을 형성함으로써 축핀(15b)(20a)과 상부작동판(10)의 접촉이 방지되고 하부작동판(10)에 직접 접하는 구조를 제공할 수 있게 된다. 이에 힘점부(15)로 국부적인 작동력이 가해지더라도 상, 하부 작동판(10)의 뒤틀림이나 휨이 방지된다.

참고로, 상기 공간홀(17)은 상부커버(C1)에만 형성되는 것으로 작동구조 구현이 가능하나 작동중의 무게 중심을 고려하여 도시된 바와 같이 상부커버(C1)와 하부커버(C2)에 서로 대향하는 형상으로 각각 형성하는 것도 바람직하다.

한편, 상기 상, 하부 커버(C1)(C2)는 복수의 간격유지부시(19a)를 사이에 두고 결합되고, 간격유지부시(19a)와 대응하는 상, 하부 작동판(10) 상에는 힌지축(11)과 동심원을 이루는 가이드장공(19)이 형성된다. 간격유지부시(19a)는 상하부커버(C1),(C2)를 체결하는 나사체결부에 상에 분산배치되며 체결나사가 내부를 통과하여 상, 하부 커버(C1)(C2)를 체결시켜줄 수 있도록 도 7(a)에 도시된 바와 같이 원통형 튜브구조로 이루어진다. 이때 각각의 간격유지부시(19a)는 도시된 바와 같이 작동판(10)상에 분산되게 관통형성되는 가이드장공(19b)에 각각 끼워져 작동판(10)이 회동될 때 회동경로를 안내해주므로 진동을 감소시켜주고, 상, 하부 작동판(10)의 뒤틀림이나 휨 방지해주는 기능을 가지며, 이때 가이드장공(19b)은 도 7(b)에 도시된 것처럼 회전중심이 되는 힌지축(11)과 동심원상에 배치되는 것이 바람직하다.

10 : 작동판 11 : 힌지축
13 : 치형날 15 : 힘점부
20 : 직선로드 21 : 편심캠
23 : 가이드홈 C1,C2 : 상,하부커버

Claims (6)

1. 상,하부커버(C1)(C2) 사이에서 힌지축(11)을 중심으로 상호 역방향으로 선회작동되도록 구비되는 상, 하부 작동판(10);
   상기 상, 하부 작동판(10)은 힌지축(11)을 받침점으로 일측 작용점에는 치형날(13)이 형성되고, 다른 일측 힘점에는 상호 역방향으로 작동력이 전달되도록 힘점부(15)가 구비되고,
   상기 상부커버(C1)에 설치되어 편심캠(21)에 의해 가이드홈(23)을 타고 직선왕복이송되면서 힘점부(15) 측으로 작동력이 전달되도록 구비되는 직선로드(20)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 예취기의 저진동 절삭장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 힘점부(15)는 장공홀(15a)로 형성되고, 장공홀(15a)과 대응하는 직선로드(20)에 축핀(20a)이 형성되거나, 힘점부(15)를 축핀(15b)으로 형성하고, 축핀(15b)과 대응하는 직선로드(20)에 장공홀(20b)이 형성되어 작동력이 전달되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 예취기의 저진동 절삭장치.
3. 제 1항 또는 제 2항 있어서,
   상기 힘점부(15)의 장공홀(15a) 및 직선로드(20)에 형성되는 장공홀(20b)은 직선로드(20) 이송방향과 직교하는 방향으로 확장 형성되어 서로 이격배치되는 것을 특징으로 하는 예취기의 저진동 절삭장치.
4. 제 1항 또는 제 2항 있어서,
   상기 직선로드(20)는 편심캠(21)과 미끄럼운동되는 캠홀(22)과, 캠홀(22)을 중심으로 직선왕복 이송방향으로 돌출되어 가이드홈(23)에 삽입되는 레일(24)과, 레일(24)과 직교하는 양측에 구비되어 힘점부(15)와 맞물리는 축핀(20a) 또는 장공홀(20b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 예취기의 저진동 절삭장치.
5. 제 1항 또는 제 2항 있어서,
   상기 상, 하부 작동판(10)은 상,하부커버(C1)(C2)와 대응하는 사이즈의 판으로 형성되고, 상부 작동판(10)은 하부작동판(10)의 힘점부(15)와 대응하는 위치에 공간홀(17)이 형성되는 것을 특징으로 하는 예취기의 저진동 절삭장치.
6. 제 1항 또는 제 2항 있어서,
   상기 상, 하부 커버(C1)(C2)는 복수의 간격유지부시(19a)를 사이에 두고 결합되고, 간격유지부시(19a)와 대응하는 상, 하부 작동판(10) 상에는 힌지축(11)과 동심원을 이루는 가이드장공(19b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 예취기의 저진동 절삭장치.

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