KR101030675B1 - 굴삭기 버킷의 진동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버킷 내부에 진동을 발생시켜 작은 입체를 손쉽게 걸러낼 수 있는 굴삭기 버킷의 진동장치를 개시한다. 폐기물과 섞인 모래나 흙과 같은 작은 입체를 걸러낼 수 있는 체가 형성된 버킷과, 상기 버킷에 담겨진 폐기물에 진동을 가하여 작은 입체들이 용이하게 분리될 수 있도록 상기 버킷의 내부에 장착되는 진동수단과, 상기 버킷에 장착되고 상기 진동수단의 진동에 필요한 동력을 발생시키는 진동발생수단으로 구성됨으로써, 진동발생수단과 진동수단에 의해 진동을 발생시켜 작은 입체를 용이하게 분리할 수 있도록 한 것이다.

버킷, 진동수단, 진동발생수단

Description

굴삭기 버킷의 진동장치{A BUCKET VIBRATION DEVICE OF EXCAVATOR}

본 발명은 굴삭기 버킷의 진동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 굴삭기를 이용하여 폐기물 등을 수집하는 경우 체가 구비된 버킷 내부에 장착된 진동수단을 진동시킴으로써 버킷 내부에 퍼 담은 폐기물에 섞인 흙이나 모래 및 돌덩어리 등을 폐기물로부터 쉽게 분리할 수 있도록 하는 굴삭기 버킷의 진동장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기 등과 같은 건설중장비는 특성상 작업조건에 따라 버킷을 이용한 굴삭, 덤프작업을 수행하는 도중에 브레이커를 이용한 암반굴삭, 건축물 파괴작업, 건축 폐기물 수거작업 등의 복합적인 작업이 이루어진다.

이러한 버킷을 장착하여 작업하는 굴삭기는 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 하부주행체(1)에 대해 운전실(Cab) 등을 구비한 상부선회체(2)가 좌우 양방향으로 회전가능하게 탑재되며, 상부선회체(2)의 운전실 일측으로 붐실린더(4) 구동으로 작동하는 붐(3)이 장착되며, 붐(3)의 단부에 아암실린더(5) 구동으로 작동하는 아암(6)이 장착되며, 아암(6)의 단부에 버킷실린더(7) 구동으로 기구적인 링크운동을 하도록 장착되는 레버(8)에 버킷(9)이 장착된 것이다.

이와같은 버킷(9)의 내부에는 소정크기의 배수홀이 복수개 형성되어 물이 바질 수 있도록 하고, 끝단부에는 버킷 이(11)를 형성하여 굴삭작업을 도와준다. 이러한 구조의 버킷(9)을 이용하여 다량의 굴삭물을 손쉽게 퍼올릴 수 있고 특히, 해사나 모래 등을 채취할 경우에는 신속히 굴삭할 수 있는 건설 중장비이다.

이러한 굴삭기를 이용하여 폐기물 등을 수거하고자 하는 경우에는 폐기물을 담은 상태에서 흙이나 모래 들을 폐기물과 분리하기 위해 체가 구비된 버킷으로 교체하여 작업을 실시한다.

그러나 상기와 같이 버킷에 체만 구비된 상태의 굴삭기를 이용하여 폐기물 수거작업을 실시하면 흙이나 모래 등이 폐기물과 섞여 분리하는데 어려움이 있고, 작업효율에도 한계가 발생되는 문제점이 있다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 체가 구비된 버킷의 내부에 진동수단을 구비하여 진동을 가함으로써, 폐기물과 섞인 모래나 흙 등의 분리작업 효율이 향상될 수 있도록 하는 굴삭기 버킷의 진동장치를 제공함에 있다.

마찬가지로 본 발명의 또 다른 목적은 버킷 전체를 진동시키는 것이 아니라 버킷 내부에 설치된 진동수단에만 진동이 발생되도록 하여, 그 진동에 의해 굴삭기에 장착된 버킷이 손상되는 것을 저감할 수 있도록 하는 굴삭기 버킷의 진동장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은,
한 굴삭기의 버킷 진동장치는 폐기물과 섞인 모래나 흙과 같은 작은 입체를 걸러낼 수 있는 체가 형성된 버킷;
상기 버킷에 담겨진 폐기물에 진동을 가하여 작은 입체들이 용이하게 분리될 수 있도록 상기 버킷의 내부에 장착되는 진동수단; 및
상기 버킷에 장착되고 상기 진동수단의 진동에 필요한 동력을 발생시키는 진동발생수단; 을 포함하고,
상기 진동수단은,
버킷 이가 형성된 버킷의 저면 하단부 측 양측면에 회동가능하게 고정되는 회동축;
상기 회동축에 일측이 연결되고 상기 버킷 내부의 저면을 둘러싸는 진동판; 및
상기 진동판의 타측에 연결되고, 버킷에 형성되는 관통공을 통해 외부로 인출되고 스프링에 의해 탄성지지 되며, 상기 진동발생수단에 연결되는 지지판; 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 진동장치를 제공한다.

이와 같이 본 발명에 의한 굴삭기 버킷의 진동장치는 굴삭기를 이용하여 폐기물을 수거하는 경우 버킷에 폐기물과 섞인 흙이나 모래, 자갈과 같은 작은 입체를 걸러내기 위하여 버킷 내부에 설치된 진동수단에 진동을 가함으로써, 작은 입체가 폐기물과 쉽게 분리되므로 작업성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 버킷의 내부에 설치된 진동수단에만 진동이 발생되므로 버킷 전체가 진동되어 굴삭기에 연결되는 연결부 등이 손상되는 방지되고, 제품수명이 연장되는 효과가 있다.

또한, 분리하고자 하는 입체의 크기에 따라 적합한 구멍을 갖는 메시를 진동판에 선택적으로 탈부착 가능하도록 장착되므로 작업성이 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예인 굴삭기 버킷의 진동장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예인 굴삭기 버킷의 진동장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 굴삭기 버킷의 진동장치를 도시한 단면도이고, 도 5는 회전축을 도시한 단면도이고, 도 6은 종동풀리를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 제1 실시예인 굴삭기 버킷의 진동장치는 굴삭기에 힌지결합되고 양측면과 저면에 작은 입체를 걸러낼 수 있도록 체(101)가 형성된 버킷(100)과, 버킷(100)의 내부 저면을 둘러싸도록 장착되는 진동수단(110)과, 상기 진동수단(110)을 진동시키는 데 필요한 동력을 발생시켜 그 진동을 상기 진동수단(110)에 전달하는 진동발생수단(120)으로 구성된다. 버킷(100)의 양측면에는 소정의 크기를 갖는 메시(142)를 교체 가능하도록 볼트로 체결하여 고정시킨다. 메시(142)는 걸러내고자하는 입체의 크기에 맞게 교체하고 볼트를 끼울 수 있도록 체결홈(142a)이 형성된다. 또한 메시(142) 대신에 철판을 부착하여 체(101)를 막은 상태로 사용할 수도 있다.

상기 진동수단(110)은 폐기물을 퍼담는 버킷 이(102)가 형성된 저면 하단부 측 양측면에 회동가능하게 고정되는 회동축(111)과, 회동축(111)에 일측이 연결되고 버킷(100)의 내부 저면을 둘러싸는 진동판(112)과, 진동판(112)의 타측에 연결되고 버킷(100)에 형성되는 관통공(100a)을 통해 외부로 돌출되는 지지판(113)으로 이루어진다. 진동판(112)은 틀 형상을 가지며 일측면에 다수개의 암나사(112a)가 형성되어 걸러내고자 하는 입자의 크기에 따라 메시(141)를 교체하며 볼트로 체결하여 고정한다. 즉, 보다 큰 입체를 걸러내고자 하는 경우에는 홀이 커 성글은 메시(141)를 장착하고 작은 입체를 걸러내고자 하는 경우에는 홀이 작아 촘촘한 메시(141)를 볼트를 이용하여 진동판(112)에 장착하는 것이다. 메시(141)에는 볼트를 끼울 수 있도록 체결홈(141a)이 형성된다.

지지판(113)은 돌출된 끝단부의 중앙영역에 관통공(113a)이 형성되고, 지지축(114)이 관통공(113a)에 삽입된다. 지지축(114)의 양 끝단은 버킷(100)의 외주면에 고정되는 브라켓(115)에 고정된다. 또한 지지판(113)을 기준으로 지지축(114)의 양단에는 스프링(117)이 끼워져 지지판(113)을 탄성지지 한다. 즉, 스프링(117)은 지지축(114)에 끼워진 상태로 일측은 지지판(113)에 지지되고 타측은 브라켓(115)에 지지된다.

상기 진동발생수단(120)은 회전력을 발생시키며 버킷(100)의 외주면에 장착되는 구동모터(121)와, 구동모터(121)에 장착되는 구동풀리(122)와, 구동풀리(122)에 감기는 벨트(123)와, 상기 벨트(123)에 연결되어 구동풀리(122)의 회전력을 전달받는 종동풀리(124)와, 상기 종동풀리(124)가 장착되는 회전축(125)과, 상기 회전축(125)에 편심되게 장착되는 편심판(126)과, 상기 회전축(125)의 양 끝단부를 회전 가능하게 지지하며 상기 지지판(113)에 연결되는 축고정판(127)으로 이루어진다. 상기 구동모터(121)는 전기모터 등의 사용도 가능하나, 유압을 주로 사용하는 굴삭기에 장착되는 장치이므로 유압을 이용하여 회전력을 발생시키는 유압모터를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 편심판(126)은 회전축(125)에 편심되게 장착되어 회전축(125)의 회전 시 편심된 무게로 인한 진동이 발생되는 장치이며, 편심판(126)에는 암나사(126a)가 형성되어 또 다른 무게추를 볼트로 체결할 수 있다. 즉, 무게추를 고정시키는 볼트를 암나사(125a)에 장착함으로써 편심판(126)의 전체 무계가 증가되면 진동폭이 증가되는 것이다.

또한, 종동풀리(124)의 내측면은 회전축(125)의 외주면에 대해 경사지게 형 성된 테이퍼면(124a)으로 이루어지고, 테이퍼면(124a)과 회전축(125)의 사이에는 테이퍼면(124a)에 대응되는 경사면을 갖는 테이퍼쐐기(130)가 삽입된다. 테이퍼쐐기(130)는 경사면이 형성된 삽입부(131)와 삽입부(131)의 끝단에서 폭 방향으로 확장된 단면을 가지며 볼트(133)가 삽입되는 체결홀(132a)이 형성된 체결부(132)로 이루어진다. 또한 종동풀리(124)의 일측면에는 체결홀(132a)을 관통한 볼트(133)가 체결되어 고정될 수 있도록 암나사(124b)가 형성된다. 그리고 테이퍼쐐기(130)는 길이방향을 따라 절개되는 절개홈(130a)이 형성되어 종동풀리(124)와 회전축(125) 사이의 틈새 크기에 따라 외경이 조절되는 특징이 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 제1 실시예인 굴삭기 버킷의 진동장치는 폐기물을 수거하기 전에 우선 진동판(112)에 작업자가 원하는 종류의 메시를 설치한다. 이때 메시를 진동판(112)0에 얹은 상태로 볼트를 암나사(112a)에 체결함으로써 메시가 진동판(112)에 고정되며, 고정이 완료되면 폐기물 수거작업을 실시한다.

버킷(100)의 내부에 폐기물을 담은 상태에서, 폐기물에 혼합된 흙이나, 모래, 자갈과 같은 작은 입체를 걸러내기 위해서 진동발생수단(120)과 진동수단(110)을 작동시켜 진동을 발생시킨다. 진동이 발생되는 과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

구동모터(121)에 유체를 공급하여 회전력이 발생되면, 그 회전력은 구동풀리(122), 벨트(123), 종동풀리(124)를 거쳐 회전축(125)에 전달되어 회전축(125)에 회전된다.

회전축(125)이 회전되면 회전축(125)에 대해 편심되게 장착된 편심판(126)에 의해 진동이 발생된다. 회전축(125)에서 발생된 진동은 축고정판(127)에 전달되어 지지판(123)을 상하방향으로 진동시키게 되는 것이다. 이때, 지지판(113)은 지지축(11)을 따라 상하방향으로 이동되며 스프링(117)의 탄성력에 의해 원상태로 복귀되려는 특성을 갖는다.

지지판(113)이 상하방향으로 진동을 시작하면 지지판(113)이 연결된 진동판(112)에 진동이 전달되므로 진동판(112)은 회동축(111)의 기준으로 반복적으로 왕복하며 회동되는 진동운동을 시작하게 된다.

상기와 같이 진동판(112)이 진동운동을 시작하면 버킷(100) 내부에 폐기물과 함께 혼합되었던 작은 입체들이 진동판(112)에 설치된 메시와 버킷(100)에 형성된 체(101) 등을 통과하며 분리되는 것이다.

마찬가지로 본 발명의 바람직한 제2 실시예인 굴삭기 버킷의 진동장치는 도 7에 도시된 바와 같이 진동발생수단으로 유압에 의해 작동되는 바이브레이터(220)가 장착되는 구조로 구성된다. 즉, 유압을 공급받아 진동을 발생시키는 바이브레이터의 진동부를 상기 지지판(113)에 연결하는 구조로 구성될 수 있다. 상기와 같이 바이브레이터로 구성되는 구조 이외에 구성은 본 발명의 바람직한 제1 실시예와 동일하다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1은 종래 구조의 굴삭기를 도시한 측면도,

도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예인 굴삭기 버킷의 진동장치를 도시한 사시도,

도 4는 굴삭기 버킷의 진동장치를 도시한 단면도,

도 5는 회전축을 도시한 단면도,

도 6은 종동풀리를 도시한 사시도,

도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예인 굴삭기 버킷의 진동장치를 도시한 사시도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

100 : 버킷

110: 진동수단

112 : 진동판

120 : 진동발생수단

Claims (13)

1. 삭제
2. 삭제
3. 폐기물과 섞인 모래나 흙과 같은 작은 입체를 걸러낼 수 있는 체가 형성된 버킷;

   상기 버킷에 담겨진 폐기물에 진동을 가하여 작은 입체들이 용이하게 분리될 수 있도록 상기 버킷의 내부에 장착되는 진동수단; 및

   상기 버킷에 장착되고 상기 진동수단의 진동에 필요한 동력을 발생시키는 진동발생수단; 을 포함하고,

   상기 진동수단은,

   버킷 이가 형성된 버킷의 저면 하단부 측 양측면에 회동가능하게 고정되는 회동축;

   상기 회동축에 일측이 연결되고 상기 버킷 내부의 저면을 둘러싸는 진동판; 및

   상기 진동판의 타측에 연결되고, 버킷에 형성되는 관통공을 통해 외부로 인출되고 스프링에 의해 탄성지지 되며, 상기 진동발생수단에 연결되는 지지판; 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 진동장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 지지판은 관통공이 형성되고, 상기 관통공에는 지지 축이 삽입되고, 상기 스프링이 상기 지지축에 끼워진 상태로 상기 지지판을 지지하며, 상기 지지축은 버킷에 고정되는 브라켓에 양끝단이 고정되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 진동장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 진동판은 틀 형상으로 이루어지고, 상기 진동판에는 소정의 크기를 갖는 메시를 교체 가능하도록 볼트로 체결하여 고정시키는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 진동장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 진동판이 장착되는 상기 버킷의 저면을 제외한 양측면에는 소정의 크기를 갖는 메시를 교체 가능하도록 볼트로 체결하여 고정시키는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷 진동장치.
7. 제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동발생수단은 바이브레이터로 이루어지지고, 상기 바이브레이터의 진동부가 상기 진동수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 진동장치.
8. 제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동발생수단은

   회전력을 발생시키는 구동모터;

   상기 구동모터의 회전력을 전달받아 회전하는 회전축;

   상기 회전축이 회전 시에 진동이 발생될 수 있도록 상기 회전축에 편심을 이루도록 장착되는 편심판; 및

   상기 회전축을 회전가능하게 지지하며 상기 진동수단에 연결되는 축고정판; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 진동장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 구동모터는 유압모터인 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 진동장치.
10. 제 8항에 있어서, 상기 구동모터에는 구동풀리가 장착되고, 상기 회전축에는 종동풀리가 장착되며, 상기 구동풀리와 종동풀리는 벨트로 연결되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 진동장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 종동풀리는 상기 회전축과 접촉되는 내측면이 테이퍼면으로 이루어지고, 상기 테이퍼면에 대응되는 테이퍼 경사면을 갖는 테이퍼쐐기가 상기 테이퍼면과 회전축 사이로 삽입되며, 상기 테이퍼쐐기는 상기 종동풀리의 일측면에 볼트로 체결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 진동장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 테이퍼쐐기는 상기 종동풀리와 상기 회전축의 틈새에 따라 외경이 조절될 수 있도록 길이방향을 따라 절개되는 절개홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 진동장치.
13. 제 8항에 있어서, 상기 편심판에는

    무게추를 추가로 볼트로 체결하여 진동량을 증가시킬 수 있도록 상기 볼트가 체결되는 암나사가 구비되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 진동장치.

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