워크-비하인드 타입 잔디깎이 기계의 작업자 존재를 감지하는 전기적 방법{ELECTRICAL METHOD OF SENSING OPERATOR PRESENCE ON A WALK-BEHIND MOWER}

도 1은 본 발명에 따라 구성된 잔디깎이 기계의 분해사시도.

도 2는 본 발명에 따른 리본 스위치의 회로도.

도 3은 본 발명에 따른 작업자 콘트롤 조립체의 일실시예를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 작업자 존재 콘트롤 시스템의 블럭도.

도 5a부터 5d는 본 발명에 따른 핸들과 리본 스위치의 다양한 구조를 나타낸 사시도.

본 발명은 워크-비하인드 타입 잔디깎이 기계에 관한 것으로, 구체적으로는 워크-비하인드 타입 잔디깎이 기계의 작업자 존재 콘트롤 시스템에 관한 것이다.

작업자 존재의 특성은 워크-비하인드 타입의 릴식 잔디깎이 기계 및 로터리식 잔디깎이 기계에서 일반적인 것이다. 일반적으로, 잔디깎이 기계는 연결된 위치와 연결되지 않은 위치 사이에서 이동할 수 있는 베일(bale)이라고 알려진 레버를 구비한다. 상기 베일은, 마이크로-스위치를 사용하여 커팅 메카니즘을 작동하기 위 하여, 케이블 링크와 스프링 및 다른 기계 부품과 연결된다. 그러나, 이러한 시스템은 잔디깎이 기계의 비용을 증가시키고, 작업자 존재 콘트롤 시스템의 작동을 더 복잡하게 만드는 부가적인 기계 부품을 필요로 한다.

따라서, 종래의 작업자 존재 콘트롤 메카니즘이 원활하게 작동하는 동안, 부품의 수가 감소되고, 작업을 간단하게 하며, 신뢰성을 향상시키는 작업자 존재 콘트롤을 구비한 워크-비하인드 타입의 릴식 잔디깎이 기계를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명은 워크-비하인드 타입 잔디깎이 기계의 작업자 존재 콘트롤 조립체에 관한 것이다. 작업자 압력 콘트롤 조립체는 워크-비하인드 타입 잔디깎이 기계의 프레임에 지지되는 핸들과 상기 핸들의 외주면에 장착되는 리본(ribon) 스위치를 포함한다. 선택적으로 장치에 전원을 공급하는 리본 스위치를 포함하는 전기회로는 상기 리본 스위치에 적용되는 한계 압력에 대응하여 전원이 공급된다.

본 발명은 또한 프레임과, 상기 프레임에 결합된 동력원과, 상기 프레임에 결합되고 상기 동력원에 구동 가능하게 연결된 견인 롤러 및 상기 프레임에 회전 가능하게 장착되고 상기 동력원에 의해 선택적으로 구동되는 릴을 구비한 워크-비하인드 타입의 잔디깎이 기계에 관한 것이다. 동력원으로부터 견인 롤러와 릴에 동력을 전달하기 위하여 전자석 클러치가 제공되고, 이에 따라 동력원과 변속기 사이에 전자석 클러치가 삽입된다. 전기회로는 동력원과 전자석 클러치 사이에 전기적 으로 연결된다. 상기 전기회로는 동력원에 연결된 정류기와, 상기 정류기에 연결된 리본 스위치와, 상기 리본 스위치와 전자석 사이에 삽입된 전자석을 포함한다.

본 발명의 더 많은 응용 범위는 이하에 제공되는 상세한 설명으로 명백해 질 것이다. 본 발명의 양호한 실시예를 나타내는 상세한 설명과 구체적인 예들은 단지 설명을 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.

다음의 양호한 실시예의 설명은 단순한 예로써 본 발명과 그 적용예를 한정하려는 의도는 아니다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따라 구성된 워크-비하인드 타입의 잔디깎이 기계는 도면번호 10으로 묘사된다. 본 발명의 작업자 콘트롤 조립체는 내연기관에 의해 구동되는 워크-비하인드 타입 잔디깎이 기계와의 결합으로 예시되고, 다른 장치들은 상기 작업자 콘트롤 조립체를 포함할 수 있다. 더구나, 이러한 장치들은 전동기나 하이브리드 동력원 등을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 송풍기, 스트링 트리머(string trimmer) 또는 잔디깎이 기계와 같은 워크-비하인드 타입의 장치는 본 발명의 작업자 콘트롤 조립체를 포함할 수 있다. 또한, 이하에 설명되는 본 발명은 관절식 핸들의 맥락에서 예시될 것이다. 본 발명의 기술을 보면 본 발명의 목적이 다양한 관절식 및 비관절식 구조에 동등하게 적용된다는 것을 알 수 있다.

잔디깍이 기계(10)는 커팅 유닛(12) 및 작업자 콘트롤 조립체(14)를 포함한다. 전형적으로, 커팅 유닛(12)은 프레임(16)에 결합되는 엔진(15)이나 동력원을 포함한다. 견인 롤러(18)는 프레임(16)에 회전 가능하게 결합되고, 구동 가능하게 엔진(15)에 연결된다. 릴(20)은 프레임(16)에 회전 가능하게 장착된 칼날(22)을 포함하고, 엔진(15)에 의해 선택적으로 구동된다. 변속기(24) 또한 프레임(16)에 포함된다. 변속기(24)와 엔진(15) 사이에는 전자석 클러치(26)가 위치한다. 전자석 클러치(26)는 엔진(15)으로부터 견인 롤러(18) 및 릴(20)에 선택적으로 동력을 전달하기 위하여 작동한다. 휠(28)은 지면을 따라 잔디깎이 기계(10)를 이동시키기 위하여 시동력을 제공하기 위한 견인 롤러(18)에 연결된다.

전자석 클러치(26)는 작업자 존재 콘트롤 조립체(14)에 의해 조절된다. 작업자 존재 콘트롤 조립체(14)는 리본 스위치(32)를 구비한 핸들(30)을 포함한다. 리본 스위치(32)는 전기적으로 마이크로 스위치(36)와 연결된다. 마이크로 스위치(36)는 변속기(24)에 연결되는 엔진(15)이 작동 가능하도록 전자석 클러치(26)와 연결된다.

도 2를 참조하면, 도 2는 리본 스위치(32)의 전기적 중요성을 설명하는 기본적인 회로도를 나타낸다. 전압원(voltage source, 38)은 리본 스위치(32)의 한쪽 끝에 연결되고, 전기부하(electrical load, 40)은 리본 스위치(32)의 다른 한쪽 끝에 연결된다. 리본 스위치(32)에 최소 한계 압력이 적용되므로써, 상기 회로가 완성되고, 전압원(38)으로부터 전기부하(40)로 전류가 흐르게 된다. 리본 스위치(32)에 적용되는 압력이 한계 압력 미만으로 떨어지면, 상기 회로는 개방되어 전압원(38)으로부터 전기부하(40)로 전류가 흐르지 않게 된다. 본 발명의 상기 구조에서는, 전압원(38)은 엔진(15)이나 배터리에 의해 대체되고, 전기부하(40)는 마이크로 스위치(36)에 의해 대체된다.

도 3은 작업자 콘트롤 조립체(14)를 보다 상세하게 예시한다. 앞에서 설명한 것처럼, 작업자 콘트롤 조립체(14)는 핸들(30)과 리본 스위치(32) 및 마이크로 스위치(36)으로 구성된다. 핸들(30)은 프레임(16)에 결합되는 서포트 암(39)과 연결된다. 리본 스위치(32)는 핸들(30)에 부착되고, 리드선(lead, 34)을 통해 마이크로 스위치(36)에 전기적으로 연결된다. 마이크로 스위치(36)는 또한 전자석 클러치(26)에 전기적으로 연결된다. 전원이 공급되면, 전자석 클러치(26)는 엔진(15)으로 하여금 변속기(24)를 연결하게 한다.

리본 스위치(32)가 회로를 완성하기 위하여, 잔디깎이 기계의 작업자는 앞에서 설명한 것처럼 최소 한계 압력을 적용해야 한다. 작업자가 최소 한계 압력을 적용하면, 리본 스위치(32)는 전류를 흐르게 한다. 작업자가 리본 스위치(32)에 부착된 핸들(30)을 편안하게 쥐어서 최소 한계 압력을 적용시킬 수 있도록, 최소 한계 압력은 바람직하게 선택된 전류를 흐르게 하기 위한 리본 스위치(32)를 필요로 한다. 잔디깎이 기계의 작업자가 핸들(30)을 놓으면, 리본 스위치(32)는 개방되어 전류의 흐름이 멈추게 된다. 이러한 작동은 마이크로 스위치(36)가 작동하지 않게 하고, 전자석 클러치(26)에 전원이 가해지지 않게 한다.

도 4는 전형적으로 본 발명의 작업자 콘트롤 조립체와 전형적으로 결합되는 콘트롤 시스템(40)의 블럭도이다. 콘트롤 시스템(40) 동력원(42)을 포함한다. 동력원(42)은 엔진(15)이나 배터리 부근의 장치 드라이버에 의해 공급되는 교류(AC)나 직류(DC) 중 어느 하나가 될 수 있다. 장치의 타입에 따라, 동력원(42)은 정류기나 컨버터(44)에 교류나 직류 신호를 전달한다. 교류 신호일 때는, 정류기(44)가 교류 신호를 직류 신호로 변환한다. 동력원이 직류이면, 컨버터(44)가 마이크로 스위치(36)에 요구되는 직류의 레벨을 조절한다. 리본 스위치(32)는 정류기나 컨버터(44)와 마이크로 스위치(36) 사이에 위치된다. 리본 스위치(32)가 회로를 완성하기에 충분한 압력을 감지하게 되면, 직류 신호가 마이크로 스위치(36)에 전달된다. 리본 스위치(32)가 회로를 완성하기에 충분한 압력을 감지하지 못하게 되면, 마이크로 스위치(36)에 전원이 가해지지 않게 된다. 전원이 가해지면, 마이크로 스위치(32)는 동력이 엔진(15)으로부터 변속기(24)로 이동하도록 전자석 클러치(26)를 연결하여 릴(20)이 회전하도록 한다.

도 5a부터 5c는 핸들(30)에 리본 스위치(32)를 부착하는 다양한 방법을 예시한다. 이러한 배열은 단순한 예일 뿐, 본 발명으로부터 벗어나지 않는 다른 유사한 형태들은 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 먼저, 도 5a를 보면, 리본 스위치(32)는 핸들(30)의 외부를 감싸고 있고, 리드선(34)을 통해 마이크로 스위치와 연결된다. 이러한 배열은 마이크로 스위치(36)를 가동하고 회로를 완성하기 위하여 사용자가 단지 한손으로 핸들(30)을 잡을수 있도록 되어 있다.

대안적으로, 도 5b는 양손 구조를 예시한다. 상기 배열에서, 리본 스위치(32)는 회로가 완성되도록 작업자의 양손이 핸들(30)에 올려지는 방식으로 핸들(30)에 배치되어 있다. 리본 스위치(32a)는 리드선(34a)를 통해 리본 스위치(32b)와 함께 일체로 연결되고, 리드선(34)를 통해 마이크로 스위치(36)와 연결된다. 상기 두 스위치는 마이크로 스위치(36)가 작동되도록 폐쇄되어야 한다. 따라서, 잔디깎이 기계의 작업자가 핸들(30)에서 손을 떼면, 마이크로 스위치(36)는 작동 되지 않을 것이고, 전자석 클러치(26)에 전원이 공급되지 않게 된다. 리본 스위치(32a)와 리본 스위치(32b)의 평행한 연결은 마이크로 스위치(36)의 작동이 가능하도록 작업자가 양손 중 어느 손으로도 사용이 가능하다.

다음으로, 도 5c는 핸들(30) 내부에 장착된 리본 스위치(32)를 나타낸다. 핸들(30) 내부에 장착된 리본 스위치(32)는 사용자가 상기 리본 스위치(32)의 존재를 인식하지 못하게 한다. 핸들(30) 내부에 리본 스위치(32)를 장착하는 방법은 리본 스위치(32)와 핸들(30)의 결합위에 합성고무(elastomer, 50)를 위치시키는 것이다. 합성고무(50)로 리본 스위치(32)와 핸들(30)을 코팅한 것은 잔디깎이 기계의 작업자가 리본 스위치(32)의 존재를 인식하지 못하게 한다. 도 5c는 합성고무(50)가 리본 스위치(32)를 절반만 덮고 있는 것을 나타내지만, 이상적으로는, 합성고무(50)가 리본 스위치(32)를 완전히 덮게 된다. 더욱이, 도 5c는 한 손으로 잡을 수 있는 구조를 나타내지만, 도 5d에 묘사된 것처럼, 회로를 완성하기 위하여 양 손이 필요하도록 리본 스위치(32)가 핸들(30) 내부에 장착될 수 있다. 도 5d를 보면, 리본 스위치(32a)와 리본 스위치(32b)는 합성고무(50)로 완전히 덮혀 있게 된다.

리본 스위치(32)는 여러 방식으로 핸들(30)에 부착된다. 예를 들면, 외주면에 새로운 층을 형성하는 핸들(30) 주위를 리본 스위치(32)가 간단하게 감쌀 수 있다. 대안적으로, 리본 스위치(32)는 간단히 핸들(30)에 스트립(strip)을 위치시켜 핸들(30)에 고정되도록 하는 접착부분이 구비될 수 있다. 이러한 방법으로, 리본 스위치(32)는 핸들(30)의 상면 또는 하면에 위치될 수 있다. 상기 방법들은 잔디깍이 기계의 작업자가 리본 스위치(32)를 식별할 수 있게 해주는 합성고무(50)로 리 본 스위치(32)와 핸들(30)이 코팅되도록 한다.

본 발명의 설명은 단순한 예로써, 본 발명의 요지에서 벗어나지 않는 다른 형태들도 본 발명의 범위에 드는 것이다. 그러한 다른 형태들이 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어난 것으로 생각되지는 않는다.

본 발명의 작업자 콘트롤 조립체는 내연기관에 의해 구동되는 워크-비하인드 타입의 잔디깎이 기계와의 결합으로 예시되고, 다른 장치들은 상기 작업자 콘트롤 조립체를 결합시킬 수 있다. 더구나, 이러한 장치들은 전동기나 하이브리드 동력원 등을 사용 가능하게 한다. 예를 들면, 송풍기, 스트링 트리머(string trimmer) 또는 잔디깎이 기계와 같은 워크-비하인드 타입의 장치는 본 발명의 작업자 콘트롤 조립체를 결합시킬 수 있다. 본 발명의 기술을 보면 본 발명의 목적이 다양한 관절식 및 비관절식 구조에 동등하게 적용된다는 것을 알 수 있다.