KR100961430B1 - 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그리스를 포함하는 윤활제가 부싱 내주연을 따라 유동하며 윤활피막을 형성하도록 부싱의 일측에 설치되는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치에 있어서, 상기 부싱 내부에 힌지핀이 설치되고, 상기 힌지핀의 길이방향을 따라 형성되는 상기 부싱의 외측 선단면에 밀착 지지되는 고정링과, 상기 고정링 내부에 안착되는 더스트 시일을 포함하여 구성하되,

상기 더스트 시일이

상기 힌지핀이 삽입되도록 관통된 중앙홀을 형성하며, 상기 고정링 내부에 안착되는 시일본체와, 상기 시일 본체로부터 상기 중앙홀 측으로 돌출 연장되어 상기 힌지핀의 외주연에 인접하게 형성되며, 상기 부싱 내부로 침입하는 외부이물질을 차단하는 외측 립과, 상기 외측 립의 내측에서 그루부가 형성되도록 상기 시일 본체로부터 상기 중앙홀 측으로 돌출 연장되며, 상기 부싱 내부에서 유동하는 윤활제의 유동 압력(P)을 지지하는 내측 립과, 상기 내측 립으로 부터 방사상으로 돌출 연장되어 상기 부싱의 외측 선단면에 접지되며, 내부에 상기 고정링의 일측이 삽입되는 링홈이 형성되는 부싱접지부 및 상기 부싱접지부로부터 상기 외측 립을 향하여 연장되는 안내통로로 구성되어, 상기 부싱 내부에 침투하는 이물질이 상기 안내통로를 거쳐서 상기 그루부 내부에 저장되는 것을 특징으로 한다.

굴삭기, 힌지핀, 더스트 시일, 안내통로

Description

건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치{a hinge pin protection device for utilizing working apparatus in heavy construction equipment}

도 1은 종래 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀이 설치되는 힌지부의 부싱상태를 개략적으로 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치의 개략적인 사시도,

도 3은 도 2에 도시한 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치의 측면도,

도 4는 본 발명에 의한 내측 립과 안내통로의 작용상태를 설명하기 위한 도면으로써 도 4a는 도 3의 A-A선 단면도, 도 4b는 도 3의 B-B선 단면도,

도 5는 본 발명의 여러 가지 실시예에 의하여 건설기계의 작업장치에 적용 상태를 도시한 개략도,

* 도면 중 주요 부분에 사용된 부호의 설명 *

1 : 작업장치 힌지부

2 : 부싱

20, 21, 22, 23 : 힌지핀

30 : 고정링

32 : 고정링의 인너플랜지

43 : 외측 립

45 : 내측 립

48 : 안내통로

본 발명은 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 윤활제에 포함된 미세한 금속가루나 돌가루 등의 이물질을 안내통로를 통하여 이물질 저장부에 포집하여 외부에 적절히 배출될 수 있도록 함으로써 부싱 내부의 마모를 저감할 수 있는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치에 관한 것이다.

종래, 굴삭기나 로다 등 건설기계는 작업장치를 고정하기 위해 붐이나 버켓, 붐실린더, 버켓실린더, 아암실린더 등을 장착시 작업장치 고정용 힌지핀과 부싱 및 더스트 시일을 포함하는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 수단을 구비하며, 이는 건설작업시 암석가루나 흙 등이 난무하는 열악한 야외환경에서 고하중이 요구되는 작업조건에 기인하여 장기간 작업을 지속하더라도 자체의 강성과 내마모 성을 유지할 필요가 있기 때문이다.

도 1은 종래 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀이 설치되는 힌지부의 부싱상태를 개략적으로 도시한 단면도로서, 붐 기단부(10)의 하부에 힌지홀(8)이 관통된 힌지부(1)가 형성되고, 힌지홀(8) 내부에 부싱(2)과 힌지핀(20)이 회동가능하게 설치되며, 부싱(2)의 외측 선단면(3)에는 링 형태로 힌지핀(20)의 외주연을 감싸는 더스트 시일(4)이 설치된다. 힌지핀(20)의 결합에 의해 붐 기단부(10)는 상부선회체(미도시함)에 고정하기 위한 마운팅 유닛(7)에 힌지 회동가능하게 유지된다.

통상적으로 윤활성능을 위하여 부싱(2) 내부에 그리스를 포함하는 대략 액체 상태의 윤활제가 예압을 받아 윤활공급통로(6)를 통하여 주입되고, 이 윤활제는 부싱그루브(5)를 따라 흘러 힌지핀(20)의 외주연에 얇은 윤활피막을 형성하며 평상시 부싱(2)과 힌지핀(20) 사이의 마모를 저감하는 기능을 수행한다.

그러나, 장기간 사용시에는 힌지부 및 부싱과 힌지핀 사이에는 기계적 마모에 의한 미세한 금속가루 등 윤활제 이외의 내부이물질이 발생할 뿐 아니라, 더스트 시일을 침투하는 미세한 암석가루 또는 돌가루 등을 포함하는 외부이물질이 부싱 내부에 생성된다.

그에 따라, 비록 부싱 내부에는 윤활제가 주입되어 윤활피막을 형성하기는 하지만, 장기간 사용시 금속가루 등 고체 상태의 이물질이 윤활제와 함께 회류 또는 유동함에 따라서 부싱 내부 및 힌지핀의 외주연 상의 윤활피막이 손상되거나 마모를 촉진하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점은 붐의 힌지부 뿐만 아니라 아암이나, 버켓, 붐실린더, 아암 실린더, 버켓실린더에 부착되는 각종의 작업장치 고정용 힌지핀 체결부위에 공통적으로 나타나며, 이를 장기간 방치할 경우 힌지성능의 저하는 물론 더스트 시일의 손상을 유발하는 문제점이 내재되어 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 윤활제에 포함된 이물질이 안내통로를 경유하여 이물질 저장부에 모아 짐으로써 부싱 내부의 마모를 저감할 수 있는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

그리스를 포함하는 윤활제가 부싱 내주연을 따라 유동하며 윤활피막을 형성하도록 부싱의 일측에 설치되는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치에 있어서, 상기 부싱 내부에 힌지핀이 설치되고, 상기 힌지핀의 길이방향을 따라 형성되는 상기 부싱의 외측 선단면에 밀착 지지되는 고정링과, 상기 고정링 내부에 안착되는 더스트 시일을 포함하여 구성하되,

상기 더스트 시일이

상기 힌지핀이 삽입되도록 관통된 중앙홀을 형성하며, 상기 고정링 내부에 안착되는 시일본체와, 상기 시일 본체로부터 상기 중앙홀 측으로 돌출 연장되어 상 기 힌지핀의 외주연에 인접하게 형성되며, 상기 부싱 내부로 침입하는 외부이물질을 차단하는 외측 립과, 상기 외측 립의 내측에서 그루부가 형성되도록 상기 시일 본체로부터 상기 중앙홀 측으로 돌출 연장되며, 상기 부싱 내부에서 유동하는 윤활제의 유동 압력(P)을 지지하는 내측 립과, 상기 내측 립으로 부터 방사상으로 돌출 연장되어 상기 부싱의 외측 선단면에 접지되며, 내부에 상기 고정링의 일측이 삽입되는 링홈이 형성되는 부싱접지부 및 상기 부싱접지부로부터 상기 외측 립을 향하여 연장되는 안내통로를 포함하여 이루어진 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치를 특징으로 한다.

또한, 상기 고정링이 상기 부싱 외측면에 접지되는 내측벽과 상기 내측벽으로 부터 절곡 형성되어 상기 부싱접지부 내부의 링홈에 끼움 설치되는 인너플랜지로 구성되는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치를 특징으로 한다.

또한, 상기 안내통로가 상기 부싱접지부 상에서 방사상으로 이격을 유지하는 다수의 안내통로로 형성되고, 상기 내측립은 상기 다수의 안내통로에 의해 소정간격으로 분할 형성되는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치를 특징으로 한다.

또한, 상기 고정링이 스틸재로 형성되는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치를 특징으로 한다.

또한, 상기 안내통로가 상기 내측 립 상에서 대략 90° 간격으로 형성되는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치를 특징으로 한다.

또한, 상기 더스트 시일의 내측 립이 버켓회동 힌지핀 외주연 일측에 설치되 어 이루어진 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치를 특징으로 한다.

또한, 상기 내측립을 구비한 더스트 시일이 버켓실린더 힌지핀의 외주연 일측에 설치되어 이루어진 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치를 특징으로 한다.

또한, 상기 내측립을 구비한 더스트 시일이 아암실린더 힌지핀의 외주연 일측에 설치되어 이루어진 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치를 특징으로 한다.

또한, 상기 내측립을 구비한 더스트 시일이 붐실린더 힌지핀의 외주연 일측에 설치되어 이루어진 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치를 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치에 대한 설명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 특허청구범위에 기재한 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것은 아니다.

첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀이 설치되는 힌지부의 부싱상태를 개략적으로 도시한 단면도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치의 개략적인 사시도, 도 3은 도 2에 도시한 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치의 측면도, 도 4는 본 발명에 의한 내측 립 과 안내통로의 작용상태를 설명하기 위한 도면으로써 도 4a는 도 3의 A-A선 단면도, 도 4b는 도 3의 B-B선 단면도, 도 5는 본 발명의 여러 가지 실시예에 의하여 건설기계의 작업장치에 적용 상태를 도시한 개략도이다.

본 발명의 설명에 있어서, 부호 10은 건설기계의 상부선회체에 연결되는 작업장치로써 10a는 붐 10b는 아암, 10c는 버켓을 나타내며, 30은 고정링, 40은 본 발명에 의한 더스트 시일을 나타낸 것이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명은 그리스를 포함하는 윤활제가 부싱 내주연을 따라 유동하며 윤활피막을 형성하도록 부싱(2)의 일측에 설치되는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치에 있어서,

상기 부싱(2) 내부에 힌지핀(20)이 설치되고, 상기 힌지핀(20)의 길이방향을 따라 형성되는 상기 부싱(2)의 외측 선단면(3)에 밀착 지지되는 고정링(30)과, 상기 고정링(30) 내부에 안착되는 더스트 시일(40)을 포함하여 구성하되,

상기 더스트 시일(40)이,

상기 힌지핀(20)이 삽입되도록 관통된 중앙홀(41)을 형성하며, 상기 고정링(30) 내부에 안착되는 시일본체(42)와, 상기 시일 본체(42)로부터 상기 중앙홀(41) 측으로 돌출 연장되어 상기 힌지핀(20)의 외주연에 인접하게 형성되며, 상기 부싱(2) 내부로 침입하는 외부이물질을 차단하는 외측 립(43)과, 상기 외측 립(43)의 내측에서 그루부(44)가 형성되도록 상기 시일 본체(42)로부터 상기 중앙홀(41) 측으로 돌출 연장되며, 상기 부싱(2) 내부에서 유동하는 윤활제의 유동 압력(P)을 지지하는 내측 립(45)과, 상기 내측 립(45)으로 부터 방사상으로 돌출 연 장되어 상기 부싱(2)의 외측 선단면(3)에 접지되며, 내부에 상기 고정링(30)의 일측이 삽입되는 링홈(46)이 형성되는 부싱접지부(47) 및 상기 부싱접지부(47)로부터 상기 외측 립(43)을 향하여 연장되는 안내통로(48)로 구성된다.

상기 내측 립(45)는 윤활제와 접하는 수압면(45a)과 상기 이물질 저장부(44)를 형성하는 지지면(45b)을 구비하며, 상기 부싱(2) 내부에 침투하는 이물질은 윤활제와 함께 상기 안내통로(48)를 거쳐서 상기 그루부(44)에 유입된다.

본 발명에 있어서, 상기 고정링(30)은 상기 부싱 외측면(3)에 접지되는 내측벽(31)과 상기 내측벽(31)으로 부터 절곡 형성되어 상기 부싱접지부(47) 내부의 링홈(46)에 끼움 설치되는 인너플랜지(32)가 구성되어 있다.

상기 안내통로(48)는 상기 부싱접지부(47) 상에서 방사상으로 이격을 유지하는 다수의 안내통로(48)로 형성하고, 상기 내측립(45)은 상기 다수의 안내통로(48)에 의해 소정간격으로 분할 형성된다. 바람직하게는 상기 안내통로(28)가 상기 내측 립(45) 상에서 대략 90° 간격으로 형성되는 것이 적당하다.

상기 고정링(30)은 상기 더스트 시일(40)을 상기 부싱 외측면(3)에 지지하도록 스틸재로 형성되며, 상기 외측 립(43) 및 내측 립(4)은 탄성력을 가진 고무를 포함하는 탄성부재로 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 여러 가지 실시예에 따르면, 상기 내측립(45)을 구비한 더스트 시일(40)이 버켓회동 힌지핀(21) 외주연 일측에 설치될 수 있다. 또한, 상기 내측립(45)을 구비한 더스트 시일(40)이 아암실린더 힌지핀(22)의 외주연 일측에 설치되거나, 붐실린더 힌지핀(23)의 외주연 일측에 설치될 수 있다.

또한, 상기 외측 립(43)과 내측립(45) 사이에 형성되는 이물질 저장부(44)의 각도(α)는 자체의 탄성력과 상기 부싱(2) 내부에서 액상으로 유동하는 윤활제에 포함된 미세한 금속가루 또는 먼지, 돌가루 등을 포함하는 이물질(D)의 발생량을 고려하여 변형이 가능하다.

본 발명의 설명에 있어서, 미설명 부호 49는 시일 본체(42)와 외측 립(43) 사이에 형성되는 그루브를 나타낸 것이다.

이라, 본 발명에 의한 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치는 부싱(2)의 외측 선단면(3)에 고정링(30)을 밀착시 인너플랜지(32)가 부싱접지부(47) 내부의 링홈(46)에 끼움됨으로써, 더스트 시일(42)이 고정링(30) 내부에 고정된다. 인너플랜지(47)는 내측(45) 립에 인접하게 장착되기 때문에 내측 립(45)에 가해지는 외부 압력을 지지하여 내측 립(45)의 변형을 억제한다.

즉, 부싱(2) 내부에 유동하는 윤활제의 유동 압력(P)이 내측 립(45)의 수압면(45a)에 작용하지만, 인너플랜지(32)의 지지에 의해 내측 립(45)은 힌지핀(20) 외주연 상에서 밀착 상태를 유지한다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 유동 압력(P)으로 인하여 윤활제는 안내통로(48)를 따라 이물질 저장부 내측으로 유입되며, 동시에 윤활제에 포함된 이물질도 윤활제와 함께 이물질 저장부(44)에 흘러든다. 이때, 부싱(2) 내부를 통하여 안내통로(28)를 지나는 통로유입압력(P1)에 비하여 이물질 저장부(44) 내부로 부터 안내통로(28)를 역류하는 통로유출압력(P2)이 상대적으로 작게 형성된다.

그에 따라, 이물질 저장부(44) 내부에 대략 액상으로 유동하는 윤활제는 외측 립(43)에 부딛혀 방향을 바꾸어 다시 안내통로(28)를 따라 부싱 내부로 흘러들어 부싱 내부에 요구되는 얇은 윤활막을 제공하며, 미세한 금속가루 또는 먼지, 돌가루 등을 포함하는 이물질은 이물질 저장부(44) 내부에 포집된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 이물질 저장부(44)에 포집된 이물질은 비록 미세한 가루 형태이나 고체 상태로 존재하기 때문에 내측 립(45)의 지지면(45b)과 외측 립(43)의 경사면에 흡착 상태로 저장되기도 한다.

한편, 작업장치의 열악한 환경상 외부에서 돌가루나 먼지 또는 흙 등의 이물질이 외부에서 접근시에는 외측 립(43)이 차단하며, 윤활제와 함께 유동하다 이물질 저장부(44)에 포집되는 이물질(D)는 더스트 시일(40)을 교환하거나 작업장치 힌지부(1)의 윤활제 공급통로(6)를 통하여 고압으로 윤활제를 주입시 외측 립(43)이 탄성적으로 벌어지거나 변형됨으로써 외부로 유출된다.

본 발명의 여러 가지 다양한 실시예에 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 내측립(45)을 구비한 더스트 시일(40)은 동 힌지핀(21) 외주연 일측에 설치되거나, 아암실린더 힌지핀(22)의 외주연 일측에 설치되거나 혹은 붐실린더 힌지핀(23)의 외주연 일측에 설치되더라도 부싱(2)을 경유하여 윤활제와 함께 유동하는 이물질(D)이 내측 립(45)과 안내통로(48)을 통하여 이물질 저장부(44)에 포집되는 원리는 전술한 바와 마찬가지이므로 자세한 설명은 생략한다.

이상, 본 발명에 의한 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치는 윤활제에 포함된 이물질이 안내통로를 경유하여 이물질 저장부에 포집되거나 흡착됨으로써 부싱 및 힌지핀 상에서 윤활피막이 장기간 유지되어 마모를 저감할 뿐 아니라, 더스트 시일의 성능을 지속적으로 유지할 수 있는 등 그 효과가 매우 뛰어난 장점이 있다.

Claims (9)

1. 그리스를 포함하는 윤활제가 부싱 내주연을 따라 유동하며 윤활피막을 형성하도록 부싱의 일측에 설치되는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치에 있어서,

   상기 부싱 내부에 힌지핀이 설치되고, 상기 힌지핀의 길이방향을 따라 형성되는 상기 부싱의 외측 선단면에 밀착 지지되는 고정링과, 상기 고정링 내부에 안착되는 더스트 시일을 포함하여 구성하되,

   상기 더스트 시일이

   상기 힌지핀이 삽입되도록 관통된 중앙홀을 형성하며, 상기 고정링 내부에 안착되는 시일본체와,

   상기 시일 본체로부터 상기 중앙홀 측으로 돌출 연장되어 상기 힌지핀의 외주연에 인접하게 형성되며, 상기 부싱 내부로 침입하는 외부이물질을 차단하는 외측 립과,

   상기 외측 립의 내측에서 그루부가 형성되도록 상기 시일 본체로부터 상기 중앙홀 측으로 돌출 연장되며, 상기 부싱 내부에서 유동하는 윤활제의 유동 압력(P)을 지지하는 내측 립과,

   상기 내측 립으로 부터 방사상으로 돌출 연장되어 상기 부싱의 외측 선단면에 접지되며, 내부에 상기 고정링의 일측이 삽입되는 링홈이 형성되는 부싱접지부 및 상기 부싱접지부로부터 상기 외측 립을 향하여 연장되는 안내통로를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 고정링이 상기 부싱 외측면에 접지되는 내측벽과 상기 내측벽으로 부터 절곡 형성되어 상기 부싱접지부 내부의 링홈에 끼움 설치되는 인너플랜지로 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 안내통로가 상기 부싱접지부 상에서 방사상으로 이격을 유지하는 다수의 안내통로로 형성되고, 상기 내측립은 상기 다수의 안내통로에 의해 소정간격으로 분할 형성되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 고정링이 스틸재로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치.
5. 청구항 3에 있어서,

   상기 안내통로가 상기 내측 립 상에서 90° 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 더스트 시일의 내측 립이 버켓회동 힌지핀 외주연 일측에 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 내측립을 구비한 더스트 시일이 버켓실린더 힌지핀의 외주연 일측에 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 내측립을 구비한 더스트 시일이 아암실린더 힌지핀의 외주연 일측에 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장 치.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 내측립을 구비한 더스트 시일이 붐실린더 힌지핀의 외주연 일측에 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 건설기계의 작업장치 고정용 힌지핀 보호 장치.

Images