KR101727269B1

KR101727269B1 - 휴대형 수동 예초기

Info

Publication number: KR101727269B1
Application number: KR1020140157294A
Authority: KR
Inventors: 최우진
Original assignee: 최우진
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2017-04-14
Also published as: KR20160056678A

Abstract

본 발명은 휴대형 수동 예초기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잡초나 잡목을 절단하는 커터가 장착되는 작업대 선단부의 구조개선을 통해 부품의 간소화 및 기기의 경량화를 달성한 한편 사용자 수동조작(manual operation)에 의한 자가동력의 생성을 통해 언제 어느 때라도 즉시 구동 및 사용이 가능할 수 있도록 한 휴대형 수동 예초기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 사용자가 손으로 부여잡고 선 채로 보행하며 풀베기가 수월토록 일정길이를 가지며 길이조절이 가능한 작업대; 상기 작업대 선단부에 장착된 상태로 동력을 이어받아 자전함에 의해, 지면으로부터 자라난 잡초나 잡목을 베어낼 수 있게 된 커터; 상기 작업대에 연결하여 상기 커터로 이어지는 동력생성을 위하되, 사용자의 정해진 팔 스윙 행위에 따른 자가동력의 생성이 가능한 동력장치; 및, 상기 동력장치를 올려놓고 고정시킨 상태로, 사용자 자신의 신체의 일부분에 의지시켜 짊어질 수 있게 한 지지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

휴대형 수동 예초기{PORTABLE MANUAL TYPE LAWN TRIMMER}

본 발명은 휴대형 수동 예초기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잡초나 잡목을 절단하는 커터가 장착되는 작업대 선단부의 구조개선을 통해 부품의 간소화 및 기기의 경량화를 달성한 한편 사용자 수동조작(manual operation)에 의한 자가 동력의 생성을 통해 언제 어느 때라도 즉시 구동 및 사용이 가능할 수 있도록 한 휴대형 수동 예초기에 관한 것이다.

예초기(lawn trimmer, 刈草機)라 함은, 빠른 속도로 회전하는 커터(cutter)를 이용하여 풀을 깎는데 쓰이는 기구를 일컫는 것으로, 최소의 인력으로 넓은 범위의 잡초(weeds, 雜草)와 잡목(scrub, 雜木)을 빠른 시간 내에 베어낼 수 있는 장점이 있어 일손이 부족한 농촌에서 넓은 면적의 개활지(Exposed ground, Open country, 開豁地)를 관리하거나 묘지의 벌초(伐草)를 위한 필수품으로 사용되고 있다.

외국에서는 보통 차량형태의 기계를 사용하여 잔디를 손질하는 용도로 사용되는 경우가 대부분이나, 우리나라의 경우 야산과 구릉지 등에서 묘지의 벌초작업이나 농경지 잡초 제거의 목적으로 사용되는 경우가 많고 차량 기동(機動)이 어려운 곳이 많은 지형적 특성상 어깨에 메거나 등에 짊어지는 형태의 휴대형 예초기가 주로 사용되고 있으며, 대한민국등록실용신안 제20-0236652호(고안의 명칭 : 비 전력 펌핑장치) 및 대한민국등록특허공보 제10-0607493호에서와 같이, 엔진 또는 모터 구동에 의한 전동식 예초기(발명의 명칭 : 예초기)가 개시되고 있다.

그러나 기존의 엔진 구동에 의한 전동식 예초기는 절삭력은 우수하나 매연이 심하고 일반 자동차에 비해 발암물질 등 인체에 매우 위험한 물질들이 다량으로 배출된다. 또한, 엔진의 채용으로 제품의 가격이 고가이고, 엔진 구동시의 소음과 진동이 작업자에게 직접적으로 전달되는 구조적 관계상 작업자의 주의력을 산만하게 만드는 등 작업집중도를 크게 떨어뜨려 커터날에 신체 일부가 베이게 되는 등의 치명상을 줄 수 있는 상해사고 유발의 문제점을 노출하고 있다.

그리고 기존의 모터 구동에 의한 전동식 예초기는 국내 몇몇의 기업체가 제품을 개발하여 시판 중에 있으나, 엔진 구동방식에 비해 절삭력이 크게 떨어지고 배터리의 무게로 장시간 사용시 불편함 있어 안전성과 효율성 등 모든 면에서 각종 문제점을 노출하고 있다.

더욱이, 엔진 구동방식 또는 모터 구동방식에 따른 에너지원 즉, 오일통(oil box)이나 배터리(battery)가 반드시 필요하기에, 그로 인한 장비의 무게 및 부피 증가와 더불어 에너지 소비와 낭비에 따른 비용지출의 영향도 무시할 수 없다.

아울러, 주변을 걸어 다니면서 잡초 등을 제거하는 작업특성상 손으로 파지한 작업대를 기울여 커터를 지면에 근접시킬 경우의 평행유지를 위해서는 상기 작업대의 선단부가 일방향으로 꺾여있어야만 하는바, 대한민국등록특허 제10-1438318호(발명의 명칭 : 양날회전이 가능한 예초기 칼날 구동장치 및 칼날 구동방법)에서와 같이, 서로 교차하는 두 축 사이에서 운동을 전할 때 이용하는 한 쌍의 원추형 베벨기어(bevel gear)가 반드시 구비되야만 상기 작업대 내부에서 자체 회전하는 샤프트로부터 커터가 회전동력을 전달받을 수 있다. 이 때문에 해당 부분의 구조가 매우 복잡할 수밖에 없고 그로 인한 작업대와 커터의 무게 증가로 사람이 한 손으로 들고 장시간 작업을 수행하는데 상당한 불편함을 초래해 왔다.

(특허문헌 1) 대한민국등록실용신안 제20-0236652호 (등록일자 : 2001. 06. 21.)

(특허문헌 2) 대한민국등록특허 제10-0607493호 (등록일자 : 2006. 05. 11.)

(특허문헌 2)

(특허문헌 3) 대한민국등록특허 제10-1438318호 (등록일자 : 2014. 08. 29.)

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 작업자의 팔 스윙 행위에 따라 형성된 직선운동을 증가된 회전운동으로 전환 생성하는 수동식 동력장치를 구비하여, 엔진이나 모터 등과 같이 에너지 소모로 구동하는 별도의 전동식 동력장치를 필요로 하지 않고도 잡초나 잡목을 베어내기 위한 커터날의 회전구동이 가능할 수 있도록 하는 휴대형 수동 예초기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 삽입된 와이어가 회전동력에 의해 동시 자전(rotation, 自轉)하되 변형이 자유로운 플렉시블(flexible) 동력케이블을 작업대 내부에 구비되는 동력전달수단으로 대체하여, 직진성 상실시 회전동력의 전달이 불가하던 금속 샤프트의 채용으로 상기 작업대의 절곡 선단부에 반드시 장착되던 베벨기어를 생략하고도 방향전환된 커터로의 회전동력 전달이 가능할 수 있도록 하는 휴대형 수동 예초기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 사용자가 손으로 부여잡고 선 채로 보행하며 풀베기가 수월토록 일정길이를 가지며 길이조절이 가능한 작업대; 상기 작업대 선단부에 장착된 상태로 동력을 이어받아 자전함에 의해, 지면으로부터 자라난 잡초나 잡목을 베어낼 수 있게 된 커터; 상기 작업대에 연결하여 상기 커터로 이어지는 동력생성을 위하되, 사용자의 정해진 팔 스윙 행위에 따른 자가동력의 생성이 가능한 동력장치; 및, 상기 동력장치를 올려놓고 고정시킨 상태로, 사용자 자신의 신체의 일부분에 의지시켜 짊어질 수 있게 한 지지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 신장대에는, 상기 작업대를 기울일 경우 상기 커터가 지면과 평행한 상태의 대응각도를 갖도록 중간부를 굽혀서 절곡시킨 벤딩파이프가 선단에 연결되고, 상기 벤딩파이프의 선단에는, 상기 제1동력케이블을 외부로 노출시켜 상기 커터와 상호 간의 연결조립이 용이토록 하기 위해 분해결합이 가능한 마감파이프가 더 연결되며, 상기 제1동력케이블에는, 선단부에는 상기 커터의 축결합을 통한 동시회전을 가능케 하는 제1연결척이 더 구비결합됨을 특징으로 한다.

더하여, 상기 조작핸들에는, 사용자의 팔 스윙 행위에 의한 파지부위 측의 상,하 왕복운동으로 발생한 동력을 상기 구동체로 전달케 된 판기어가 일체로 형성되고, 상기 구동체는, 상기 판기어에 맞물림 회전되는 구동기어와, 상기 구동기어에 맞물림 회전되는 연동기어와, 상기 연동기어에 맞물림 회전되는 회동기어와, 상기 회동기어에 연이어 축결합된 상태로 동시 회전하되 자체중량에 따른 원심력으로 일방향으로 지속적 회전력이 유지되도록 하는 원심추로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 조작핸들에는, 사용자의 팔 스윙 행위에 의한 파지부위 측의 상,하 왕복운동으로 발생한 동력을 상기 구동체로 전달케 된 판기어가 일체로 형성되고, 상기 구동체는, 상기 판기어에 의해 양방향으로 수평운동을 하게 된 래크와, 상기 래크에 맞물림 회전되는 구동기어와, 상기 구동기어에 맞물림 회전되는 연동기어와, 상기 연동기어에 맞물림 회전되는 회동기어와, 상기 회동기어에 연이어 축결합된 상태로 동시 회전하되 자체중량에 따른 원심력으로 일방향으로 지속적 회전력이 유지되도록 하는 원심추로 구성됨을 특징으로 한다.

더하여, 상기 회동기어에는, 상기 조작핸들을 들어올림에 따른 역회전 동력이 상기 원심추에 전달되지 않도록, 폴(pawl)의 작용에 의해 한쪽 방향으로만 회전을 전하고 반대 방향으로는 운동을 전하지 않는 래칫이 구비결합됨을 특징으로 한다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 휴대형 수동 예초기는, 유류 또는 전기 에너지를 소모하지 않고도 커터를 회전구동시킬 수 있는 동력의 생성이 가능함에 따라, 언제 어디서라도 기기를 즉시 편리하게 사용할 수 있는 기능성 향상의 효과와 더불어 에너지자원(energy resources)의 낭비 및 그에 따른 부대비용 지출의 부담을 해소함은 물론 엔진 또는 모터의 구동시 필연적으로 발생하는 소음과 진동의 발생 방지를 통한 작업환경 및 주변환경 개선의 효과를 나타낸다.

또한, 기기구동을 위한 컨트롤러(스위치 등)의 조작없이도 커터의 회전과 정지를 간단히 이룰 수 있어, 돌발상황 발생시 커터의 회전을 정지시키지 못하게 되는 등의 기기조작 미숙으로 작업자 자신과 주위 사람의 신체 일부 절단 및 베임 등의 부상과 같은 상해사고 발생의 위험으로부터 안전을 확보할 수 있는 효과를 가져다준다.

이와 함께, 지금까지 설명한 각종 효과의 달성으로, 남녀노소 누구라도 손쉽게 기기를 사용할 수 있고, 에너지의 소비로 구동하는 기존 전동식 동력장치의 생략과 아울러 작업대와 커터 연결부위의 구조개선을 통한 부품 간소화와 제품 경량화 실현 및 이를 통해서 해당 기기의 제조비용과 판매단가를 크게 낮출 수 있어 소비자 욕구충족에 따른 제품판매의 경쟁력 확보는 물론이거니와 농기계(agricultural machine, 農機械) 제조기술 및 그 관련산업 발전에 크게 기여할 수 있는 아주 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기의 전체 구성구조를 나타낸 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기에 있어서, 작업대와 커터의 결합구조를 나타낸 요부사시도와 요부확대단면도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기에 있어서, 커터의 구성구조를 나타낸 평면도와 저면도.
도 4 내지 도 6b는 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기에 있어서, 동력장치의 구성구조를 나타낸 요부사시도 및 요부측단면도와 요부평단면도.
도 7은 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기에 있어서, 동력장치의 케이스 내에 장착되는 구동체의 구성관계를 나타낸 요부사시도.
도 8은 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기에 있어, 동력장치의 다른 구성관계를 나타낸 요부측단면도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 중 도 1은 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기의 전체 구성구조를 나타낸 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기에 있어서 작업대와 커터의 결합구조를 나타낸 요부사시도와 요부확대단면도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기에 있어서 커터의 구성구조를 나타낸 평면도와 저면도이고, 도 4 내지 도 6b는 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기에 있어서 동력장치의 구성구조를 나타낸 요부사시도 및 요부측단면도와 요부평단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기에 있어서 동력장치의 케이스 내에 장착되는 구동체의 구성관계를 나타낸 요부사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기에 있어 동력장치의 다른 구성관계를 나타낸 요부측단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기(A)는, 사용자가 손으로 부여잡고 선 채로 보행하며 풀베기가 수월토록 일정길이를 가지며 길이조절이 가능한 작업대(1)와, 상기 작업대(1) 선단부에 장착된 상태로 동력을 이어받아 자체 회전(이하 "자전"이라 함)함에 의해 지면으로부터 자라난 잡초나 잡목을 베어낼 수 있게 된 커터(2)와, 상기 작업대(1)에 연결하여 상기 커터(2)로 이어지는 동력생성을 위하되, 사용자의 정해진 팔 스윙 행위에 따른 자가동력의 생성이 가능한 동력장치(3)와, 상기 동력장치(3)를 올려놓고 고정시킨 상태로 사용자 자신의 신체의 일부분에 의지시켜 짊어질 수 있게 한 지지부(4)를 포함하여 구성된다. 도면에는 커터(2)로서 원반형 커터(2)가 예로서 표현되어 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 지면으로부터 자라난 잡초나 잡목을 베어낼 수 있는 한 커터(2)의 형상, 모양 등에는 제한이 없다. 또한, 도면에는 신체의 일부분으로서 등을, 지지부(4)로서 등받이(4)를 예로서 표현하고 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 지지부(4)는 사용자의 자신의 신체의 어느 곳에라도 의지시킬 수 있다. 이하 설명의 편의상 커터(2)로서 원반형 커터(2)를, 사용자 자신의 신체의 일부분으로서 등을, 지지부(4)로서 등받이(4)를 활용하여 본 발명을 설명하기로 한다. 이러한 설명이 본 발명에 따른 휴대용 수동 예초기의 권리범위를 제한할 의도가 아님을 분명히 밝혀둔다.

작업대(1)는, 풀베기하는 예초작업을 실시함에 있어 작업자(사용자)가 직접 한 손으로 들고 전방을 향하도록 한 상태로 운전하여 지면과 근접하도록 위치한 상기 커터에 의해 주변에 자라난 잡초와 잡목을 베어내 절단하기 위한 것으로, 일정길이를 갖는 파지대(11)와 그 선단으로부터 진,퇴 작용을 이루는 신장대(12)의 연결로 길이조절이 가능하고, 상기 파지대(11)와 신장대(12) 내부에 길이방향을 따라 삽입된 상태로 상기 동력장치(3)로부터 생성된 회전동력을 이어받아 상기 커터(2)로 최종 전달하되 방향전환이 자유로운 플렉시블(flexible)한 특성을 지닌 제1동력케이블(13)로 구성된다.

상기 파지대(11)에는, 차후 후술할 상기 동력장치(3)의 제2동력케이블과 상기 제1동력케이블(13) 상호 간 연결결합에 필요한 어댑터(adapter, 111)가 상기 신장대(12)와 대향하는 일측 말단에 더 구비되어 있다.

상기 신장대(12)에는, 작업자가 선 채로 상기 작업대(1)를 기울여 커터(2)를 지면에 근접시킬 경우 지면과 평행한 상태의 대응각도를 갖도록 중간부를 굽혀서 절곡시킨 벤딩파이프(121)가 선단에 연결되고, 상기 벤딩파이프(121)의 선단에는 상기 제1동력케이블(13)을 외부로 노출시켜 커터(2)와 상호 간의 연결조립이 용이토록 하기 위해 분해결합이 가능한 마감파이프(122)가 더 연결된다. 다르게는, 도면에 도시된 바와 달리, 상기 신장대(12)의 선단에는, 상기 제1동력케이블(13)을 외부로 노출시켜 커터(2)와 상호 간의 연결조립이 용이토록 하기 위해 분해결합이 가능한 마감파이프(122)가 더 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 제1동력케이블(13)의 선단부에는 커터(2)와의 축결합을 통한 동시회전을 가능케 하는 제1연결척(142)이 더 구비결합될 수 있다. 이 때, 상기 신장대(12)에는, 상기 작업대(1)를 기울일 경우 커터(2)가 지면과 평행한 상태의 대응각도를 갖도록 상기 신장대(12)의 상기 선단에서 상기 파지대 방향으로 소정의 거리가 떨어진 위치에서 굽혀서 절곡된 절곡부가 형성될 수 있다.

상기 제1동력케이블(13)에는, 케이블헤드(131)가 일측 선단에 구비결합되는바, 상기 케이블헤드(131)는 별도의 스크류볼트에 의해 상기 벤딩파이프(121)의 내부에서 고정상태를 유지한다. 또한, 상기 케이블헤드(131)의 그 선단부에는 상기 커터(2)의 축결합을 통한 동시회전을 가능케 하는 제1연결척(132)이 더 구비결합되어 있다.

커터(2)는, 상기 작업대(1) 선단부에 장착된 상태로 상기 동력장치(3)로부터 회전동력을 이어받아 빠른 속도로 자전하여 잡초와 잡목을 베어내는 절단을 위한 것으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 작업대(1)의 신장대(12) 선단에 연결된 상기 벤딩파이프(121) 내부에 내재된 제1연결척(132)에 축결합됨으로써 일방향 자전이 가능한 커터헤드(21)와, 상기 커터헤드(21) 하면에 밀착결합된 상태로 동시 회동을 이루는 회전판(22)과, 상기 회전판(22)에 방사형으로 외향 돌출결합된 상태로 동시 회전하여 잡초와 잡목을 절단하는 하나 이상 다수의 커터날(23)로 구성된다.

여기서, 상기 커터날(23)은, 도 4 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 상기한 회전판(22) 하면에 배치시켜, 풀베기시 바위 또는 돌덩이와의 충돌로 파손될 경우 사용자의 신체 방향으로 절단된 파편이 날아오르는 것을 미리 차단함이 바람직하다.

상기 커터헤드(21)에는, 상기 제1연결척(132)에 끼워넣어 축결합할 수 있게 된 중심핀(211)이 중앙 상단으로부터 소정길이 상향 돌출형성되고, 바닥면에는 상기 회전판(22) 하면과 밀착하는 커터날(23)의 후단부를 압박하여 결합상태를 견고히 하는 고정뭉치(212)가 조립되되, 상기 커터날(23)의 교체교환을 감안하여 별도의 렌치볼트에 의해 분해결합이 가능토록 함이 바람직하다.

이와 함께, 상측 둘레부에는, 상기 벤딩파이프(121)의 끝단부를 일부 삽입시킨 상태로 외부로부터 별도의 스크류볼트를 체결시켜, 상기 커터(2)가 작업대(1) 선단에 연결결합된 상태가 유지되도록 하는 파이프홀더(213)가 더 구비된다.

상기 회전판(22)의 바닥면에는, 방사형으로 배치된 다수의 상기 커터날(23)들의 조립결합 및 결합상태 유지를 위한 하나 이상 다수의 고정판(221)이 구비조립된다.

동력장치(3)는, 유류 또는 전기 에너지를 소비하는 전동식 동력장치를 사용하지 않고도 작업자 조작에 의한 자가동력의 생성이 가능케 된 것으로, 도 5 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 내부공간이 마련된 케이스(31)와, 상기 케이스(31) 내부로 일부가 내재수용 및 힌지결합되고 사용자가 손으로 부여잡고 일정반경 상,하로 왕복운동시켜 자가동력 생성을 위한 수동조작이 가능케 된 조작핸들(32)과, 상기 조작핸들(32)에 연결된 상태로 상기한 조작핸들(32) 상,하 왕복운동에 따라 발생한 직선운동의 회전운동 전환 및 회전수를 증가시키는 다수의 기어들로 조합된 구동체(33)와, 상기 구동체(33)에 더 연결된 상태로 상기한 구동체(33)의 작동으로 발생한 회전동력을 이어받아 동시 회전되고 상기 작업대(1)의 제1동력케이블(13) 연결결합이 가능한 제2연결척(34)과, 상기 제2연결척(34)과 작업대(1)의 어댑터(111)에 양측 선단이 각각 연결됨에 따라 제2연결척(34)으로부터 이어받은 회전동력을 제1동력케이블(35)로 연이어 전달하는 제2동력케이블(35)로 구성된다. 도면에는 케이스(31)로서 박스형 케이스(31)가 예로서 표현되어 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 내부공간을 형성할 수 있는 한 케이스(31)의 형상, 모양 등에는 제한이 없다.

상기 조작핸들(32)에는, 일정범위에 기어의 이(tooth form) 모양의 치형부(321-1)를 가진 판기어(321)가 일체로 형성됨에 따라, 사용자의 팔 스윙 행위에 의한 파지부위 측의 상,하 왕복운동으로 발생한 동력이 상기 구동체(33)로 전달될 수 있다.

상기 구동체(33)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 조작핸들(32) 판기어(321)의 치형부(321-1)에 맞물림 되는 구동기어(331)와, 상기 구동기어(331)에 맞물림 되는 연동기어(332)와, 상기 연동기어(331)에 맞물림 되는 회동기어(333), 그리고 상기 회동기어(333)에 연이어 축결합된 상태로 동시 회전하되 자체중량에 따른 원심력으로 일방향으로 지속적 회전력이 유지되도록 하는 원심추(遠心錘, 334)로 구성된다.

또한, 상기 회동기어(333)에는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 폴(pawl)의 작용에 의해 한쪽 방향으로만 회전을 전하고 반대 방향으로는 운동을 전하지 않는 기계적 특성을 갖는 래칫(ratchet, 333-1)을 추가로 구비결합하여, 상기 조작핸들(32)을 들어올림에 따른 역회전 동력이 상기 원심추(334)에 전달되지 않도록 한다.

상기 제2동력케이블(35)의 양측 각 선단부에는, 상기 파지대(11)의 어댑터(111)와 상기 제2연결척(34)에 끼워 넣어 연결결합할 수 있는 결속핀(351)이 일체로 구비되어 있다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 구동체(33)의 구성관계를 달리하여도 동일한 작용효과를 나타낼 수 있다. 보다 상세하게는, 상술한 구동체(33) 조합에서, 상기 판기어(321)의 치형부(321-1) 구성을 생략하고, 상기 치형부(321-1)를 대신하여 상기 구동기어(331)에 기어 맞물림될 수 있는 다른 치형부을 가진 래크(rack, 321-2)를 추가 구성함을 통해, 상기 판기어(321)의 회전시 래크(321-2)가 일방향으로 밀려나는 수평운동 및 이의 반복운동에 따라 상기 조작핸들(32)을 이용한 상,하 직선운동이 래크와 피니언(rack & pinio)의 기계적 원리를 따른 회전운동으로 전환되어 상기 연동기어(332)에 전달되도록 그 구성을 달리할 수도 있음이 가능하다.

등받이(4)는, 예초작업시 상기 동력장치(3)를 등에 짊어진 상태에서의 보행 편의와 함께 상기 조작핸들(32)의 사용자 조작(팔 스윙 행위) 편의를 위한 것으로, 상기 동력장치(3)를 올려서 고정결합할 수 있고 등에 의지시킬 수 있도록 "L"자형으로 절곡형성된 한편, 사용자가 자신의 어깨에 걸어 메고 허리에 둘러메는 솔더벨트(shoulder belt, 41) 및 웨이스트벨트(waist belt, 42)가 함께 구성됨이 바람직한바, 이는 도 1을 참조한다.

미 설명부호인 (s)는 상기 조작핸들(32)이 자동으로 상향복원될 수 있도록 하기 위한 탄발력을 발휘하는 코일스프링(coil spring)이다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 지금까지 설명한 바를 토대로 한 각 구성요소들의 결합과 조립을 통해, 도 1에 도시된 바와 같은 구조의 휴대형 수동 예초기(A)가 단일 구조체를 구성하는 것이며, 본 발명을 이용하여 최소의 인력으로 넓은 면적의 개활지를 관리하거나 혹은 묘지의 벌초를 실시할 수 있다.

이를 위해, 상기 동력장치(3)를 등받이(4)에 올려놓고 고정시킨 후 상기 등받이(4)의 솔더벨트(41)와 웨이스트벨트(42)를 각각 양 어깨와 허리에 단단히 걸어 메고 둘러메는 것으로써 보행을 통한 예초(풀베기)작업의 어려움이 없도록 한다.

그 상태에서, 상기 동력장치(3)를 작동시켜 기름(oil)이나 전력이 충전된 배터리 소비로 구동하는 전동식 동력장치가 필요없이도 작업대(1) 선단에 장착된 커터(2)를 회전시켜 풀베기를 실시할 수 있게 된다.

자세하게는, 도 6a에 도시된 바를 참조하여, 상기 등받이(4)를 등에 메는 것에 따라 작업자의 상체 일측으로 전방위 돌출된 상기 동력장치(3)의 조작핸들(32)의 파지부위를 손으로 부여잡은 후, 상기 조작핸들(32)을 상,하로 왕복운동시킨다.

이에 따라, 상기한 조작핸들(32)의 판기어(321)에 형성된 치형부(321-1)가 일정한 궤도를 따라 왕복되는 궤도회전을 하게 되는 것이며, 그에 기어 맞물림된 상기 구동체(33)의 구동기어(331), 연동기어(332), 회동기어(333)가 연쇄적으로 대응회전작용케 된다.

이로써, 상기 회동기어(333)에 축결합된 상기 원심추(334) 및 제2연결척(34)이 동시회전하는 것에 의해 상기 제2연결척(34)에 연이어 연결된 제2동력케이블(35) 내부의 와이어가 회전케 되고 와이어의 그 회전력이 상기 작업대(1)대 내부에 삽입구성된 제1동력케이블(13)의 와이어 회전으로 상기 1연결척(132)에 축결합된 상기 커터(2)가 더불어 회전구동됨으로 인해 주변에 자라난 잡초와 잡목의 절단이 가능한 것이다.

이때, 상기 구동체(33)를 구성하는 상기 구동기어(331)와 연동기어(332) 그리고 회동기어(333)는, 구동기어(331)가 1회전 할 때 연동기어(332)는 4회전을 하고, 연동기어(332)가 1회전 할 때 회동기어(333)는 10회전을 하는 상대적 기어비(gear ratio)를 예로서 나타낼 수 있다.

따라서 상기 회동기어(333)에 의한 원심추(334)의 회전관성(rotational inertia, 回轉慣性)을 더한 가속 회전수까지 합산할 경우, 상기한 조작핸들(32)을 1분간 상,하 왕복운동(대략 40 내지 60회)시키게 되면 상기 원심추(334)에 축결합된 제2연결척(34)의 분당 회전수(rpm)는 1500회전에 육박함으로써, 상기한 조작핸들(32)을 빠른 속도로 무리하게 조작하지 않더라도 잡초와 잡목을 베어 절단하는 예초작업을 실시하는데 적당한 상기 커터(2)의 회전구동이 가능케 되는 것이다.

정리하자면, 본 발명에 따른 휴대형 수동 예초기(A)를 이용한 자가동력 생성을 통해 별도의 에너지 소비형 전동식 동력장치가 필요없이도 커터(2)를 회전시켜 풀베기를 실시할 수 있고, 상기 조작핸들(32)의 상,하 왕복운동을 위한 사용자 조작만으로도 예초기 작동이 가능하며, 플렉시블한 동력케이블 채용을 통한 작업대(1) 절곡부위의 기어뭉치(베벨기어) 생략을 통해 관련부품의 수를 획기적으로 간소화하여 기기의 경량화 실현 및 기기의 제조단가와 판매단가 절감 등과 같은 각종 효과를 거둘 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

A : 예초기, 1 : 작업대, 2 : 커터
3 : 동력장치, 4 : 등받이, 11 : 파지대
12 : 신장대, 13 : 제1동력케이블, 21 : 커터헤드
22 : 회전판, 23 : 커터날, 31 : 케이스
32 : 조작핸들, 33 : 구동체, 34 : 제2연결척
35 : 제2동력케이블, 41 : 솔더벨트, 42 : 웨이스트벨트
111 : 어댑터, 121 : 벤딩파이프, 122 : 마감파이프
131 : 케이블헤드, 132 : 제1연결척, 211 : 중심핀
212 : 고정뭉치, 213 : 파이프홀더, 221 : 고정판
321 : 판기어, 321-1 : 치형부, 321-2 : 래크
331 : 구동기어 332 : 연동기어, 333 : 회동기어,
333-1 : 래칫 334 : 원심추, 351 : 결속핀

Claims

사용자가 손으로 부여잡고 선 채로 보행하며 풀베기가 수월토록 일정길이를 가지며 길이조절이 가능한 작업대;
상기 작업대 선단부에 장착된 상태로 동력을 이어받아 자전함에 의해, 지면으로부터 자라난 잡초나 잡목을 베어낼 수 있게 된 커터;
상기 작업대에 연결하여 상기 커터로 이어지는 동력생성을 위하되, 사용자의 정해진 팔 스윙 행위에 따른 자가동력의 생성이 가능한 동력장치; 및,
상기 동력장치를 올려놓고 고정시킨 상태로, 사용자 자신의 신체의 일부분에 의지시켜 짊어질 수 있게 한 지지부를 포함하며,
상기 동력장치는, 내부공간이 마련된 케이스와,
상기 케이스 내부로 일부가 내재수용 및 힌지결합되고, 사용자가 손으로 부여잡고 일정반경 상,하로 왕복운동시켜 자가동력 생성을 위한 수동조작이 가능케 된 조작핸들과,
상기 조작핸들에 연결된 상태로, 상기 조작핸들의 상,하 왕복운동에 따라 발생한 직선운동의 회전운동 전환 및 회전수를 증가시키는 다수의 기어들로 조합된 구동체와,
상기 구동체에 더 연결된 상태로, 상기 구동체 작동으로 발생한 회전동력을 이어받아 동시 회전되고 상기 작업대로의 동력전달을 위한 연결부재가 되는 제2연결척과,
상기 제2연결척과 상기 작업대에 양측 선단이 각각 연결됨에 따라, 상기 제2연결척으로부터 이어받은 회전동력을 상기 작업대에 연이어 전달하는 제2동력케이블로 구성됨을 특징으로 하는 휴대형 수동 예초기.
제 1항에 있어서,
상기 작업대는, 일정길이를 갖는 파지대와 상기 파지대 선단으로부터 진,퇴 작용을 이루는 신장대의 연결로 길이조절이 가능하고,
상기 파지대와 상기 신장대 내부에 길이방향을 따라 연이어 삽입된 상태로 상기 동력장치로부터 생성된 회전동력을 이어받아 상기 커터로 최종 전달하되, 방향전환이 자유로운 제1동력케이블로 구성됨을 특징으로 하는 휴대형 수동 예초기.
제 1항에 있어서,
상기 커터는, 상기 작업대 선단에 축결합된 상태로 일방향 자전이 가능한 커터헤드와,
상기 커터헤드 하면에 밀착결합된 상태로 동시 회동을 이루는 회전판과,
상기 회전판에 방사형으로 외향 돌출결합된 상태로 동시 회전하여, 잡초와 잡목을 절단하는 하나 이상 다수의 커터날로 구성됨을 특징으로 하는 휴대형 수동 예초기.
삭제
제 2항에 있어서,
상기 신장대의 선단에는, 상기 제1동력케이블을 외부로 노출시켜 상기 커터와 상호 간의 연결조립이 용이토록 하기 위해 분해결합이 가능한 마감파이프가 더 연결되며,
상기 제1동력케이블의 선단부에는 상기 커터와의 축결합을 통한 동시회전을 가능케 하는 제1연결척이 더 구비결합되되,
상기 신장대에는, 상기 작업대를 기울일 경우 상기 커터가 지면과 평행한 상태의 대응각도를 갖도록 상기 신장대의 상기 선단에서 상기 파지대 방향으로 소정의 거리가 떨어진 위치에서 굽혀서 절곡된 절곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 휴대형 수동 예초기.
제 2항에 있어서,
상기 신장대에는, 상기 작업대를 기울일 경우 상기 커터가 지면과 평행한 상태의 대응각도를 갖도록 중간부를 굽혀서 절곡시킨 벤딩파이프가 선단에 연결되고,
상기 벤딩파이프의 선단에는, 상기 제1동력케이블을 외부로 노출시켜 상기 커터와 상호 간의 연결조립이 용이토록 하기 위해 분해결합이 가능한 마감파이프가 더 연결되며,
상기 제1동력케이블에는, 선단부에는 상기 커터와의 축결합을 통한 동시회전을 가능케 하는 제1연결척이 더 구비결합됨을 특징으로 하는 휴대형 수동 예초기.
제 1항에 있어서,
상기 조작핸들에는, 사용자의 팔 스윙 행위에 의한 파지부위 측의 상,하 왕복운동으로 발생한 동력을 상기 구동체로 전달케 된 판기어가 일체로 형성되고,
상기 구동체는, 상기 판기어에 맞물림 회전되는 구동기어와, 상기 구동기어에 맞물림 회전되는 연동기어와, 상기 연동기어에 맞물림 회전되는 회동기어와, 상기 회동기어에 연이어 축결합된 상태로 동시 회전하되 자체중량에 따른 원심력으로 일방향으로 지속적 회전력이 유지되도록 하는 원심추로 구성됨을 특징으로 하는 휴대형 수동 예초기.
제 1항에 있어서,
상기 조작핸들에는, 사용자의 팔 스윙 행위에 의한 파지부위 측의 상,하 왕복운동으로 발생한 동력을 상기 구동체로 전달케 된 판기어가 일체로 형성되고,
상기 구동체는, 상기 판기어에 의해 양방향으로 수평운동을 하게 된 래크와, 상기 래크에 맞물림 회전되는 구동기어와, 상기 구동기어에 맞물림 회전되는 연동기어와, 상기 연동기어에 맞물림 회전되는 회동기어와, 상기 회동기어에 연이어 축결합된 상태로 동시 회전하되 자체중량에 따른 원심력으로 일방향으로 지속적 회전력이 유지되도록 하는 원심추로 구성됨을 특징으로 하는 휴대형 수동 예초기.
제 7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회동기어에는, 상기 조작핸들을 들어올림에 따른 역회전 동력이 상기 원심추에 전달되지 않도록, 폴의 작용에 의해 한쪽 방향으로만 회전을 전하고 반대 방향으로는 운동을 전하지 않는 래칫이 구비결합됨을 특징으로 하는 휴대형 수동 예초기.