KR101202535B1

KR101202535B1 - 중장비용 진동 니퍼

Info

Publication number: KR101202535B1
Application number: KR1020100036183A
Authority: KR
Inventors: 조재룡; 이정호
Original assignee: 이정호; 조재룡
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2012-11-19
Also published as: WO2011132914A2; KR20110116647A; EP2562311A2; CN102844500A; US20130031812A1; WO2011132914A3

Abstract

본 발명은 진동 본체에 내장된 편심추를 갖는 다수의 기어들이 상하방향으로 정렬되고 회전하면서 상하방향의 진동를 발생시키도록 된 중장비용 진동 니퍼에 관한 것으로, 유압 모터에 의해서 회전하는 기어들이 내부에 상하방향으로 정렬되어 회전가능하도록 배치되고, 각각의 기어에는 편심추가 장착되어 기어의 회전중에 상하방향의 진동을 발생시키는 진동 본체를 구비하며, 상기 진동 본체의 하부에는 진동 본체의 길이방향으로 니퍼날을 장착하여 지반 굴삭시, 진동 본체가 니퍼날을 따라서 땅속 깊이까지 삽입가능하도록 구성된 중장비용 진동 니퍼를 제공한다.
본 발명에 의하면 진동 본체의 폭을 기존에 비해서 좁게 제작할 수 있음으로써 결국 프레임의 나비를 좁게 제작 가능하도록 하여 니퍼날이 땅속으로 들어가더라도 진동 본체는 땅속 깊이까지 니퍼날을 따라서 삽입될 수 있어서 굴삭 깊이를 깊게 할 수 있고, 굴삭 성능을 크게 개선시키는 우수한 효과를 얻을 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 의하면 니퍼날이 땅을 굴삭할 때에 니퍼날이 지반으로부터 횡방향의 굴삭저항력을 받게 되어도 프레임에 대해 니퍼날과 진동 본체가 상하방향으로 변위가능한 링크 구조로 연결됨으로써 니퍼날의 횡방향 지지구조를 개선하여 니퍼날의 동작이 자유롭고, 진동 본제를 지지하는 완충재가 보호되어 파손되지 않으며, 내구성이 크게 향상되는 우수한 효과를 갖는다.

Description

중장비용 진동 니퍼{VABRATORY RIPPER FOR HEAVY EQUIPMENT}

본 발명은 굴삭기,불도우저 및 휠로더 등과 같은 중장비에 장착되어 토목 및 철거 현장에서 파쇄 및 굴삭작업을 효과적으로 수행할 수 있게 한 중장비용 진동 니퍼에 관한 것으로, 보다 상세히는 진동 본체에 내장된 편심추를 갖는 다수의 기어들이 종방향(상하방향)으로 정렬되고, 회전하면서 상하방향의 진동를 발생시킴으로써 진동 본체의 폭을 좁게 제작하여 땅속 깊이까지 니퍼날이 삽입가능하고, 프레임과 진동 본체가 링크 구조로 연결됨으로써 니퍼날의 동작이 자유로우며, 내장된 완충재가 보호되어 내구성이 크게 향상된 중장비용 진동 니퍼에 관한 것이다.

일반적으로 건설현장에서는 암반을 파쇄시키기 위해서는 중장비의 아암에 브레이커 철심을 장착하고 암반을 타격하여 파쇄시킨다.

그러나 이와 같은 종래의 브레이커 타격방식은 소음공해가 크게 발생하므로 저소음 고효율의 중장비가 필요하게 된다.

또한 암반으로만 이루어진 지형에서는 브레이커를 이용하여 암반을 깨야하지만, 무른 암반의 경우에는, 브레이커를 이용하면 암반이 깨지는 것이 아니라 구멍만 뚫리기 때문에, 단순히 브레이커와 같은 암반 파쇄작동 뿐만 아니라, 굴삭기처럼 땅을 팔수 있는 형태의 굴삭날을 달고, 브레이커처럼 상하방향으로 진동을 하면서 땅을 부수기도 하고 파기도 하는 장치가 필요하다.

이를 위하여 본 발명의 출원인은 등록특허 제10-0755017호의 "중장비용 바이브레이터 니퍼", 공개특허공보 제10-2009-0054513호의 "진동 니퍼"와, 등록특허 제10-0878296호의 "진동 니퍼"를 개발하여 저소음으로 파쇄 및 굴삭작업을 효과적으로 수행할 수 있게 한 기술을 제시한 바 있다.

도 1a 및 도 1b에는 이와 같은 종래의 진동 니퍼가 일례로서 도시되어 있다.

이와 같은 종래의 진동 니퍼(1)는 상부에 마운트부(12)가 형성된 가이드 브라켓트(10)의 내부에 진동 본체(20)가 배치되고, 이러한 진동 본체(20)의 내부에는 유압모터(미 도시)로 작동되는 편심 웨이트(21)가 설치된 구동축(22)의 기어(23)와, 편심 웨이트(21')가 설치된 피동축(22')의 기어(23')를 횡방향으로 맞물리게 구성하여 2축의 바이브레이터를 설치하고 있다.

또한 상기 진동 본체(20)의 외부 양측을 방진고무(31)(31')(32)(32')로 결합시켜 장착하고 상기 방진고무(31)(31')(32)(32')가 장착된 상,하단으로 가이드 브라켓트(10)의 내부와, 진동 본체(20)의 외부사이에 가이드 베어링(41)(42)을 설치하되 가이드 베어링(41)(42)의 외주연이 상기 진동 본체(20)의 외부면과 소정의 간격이 유지되게 설치한 것이다. 그리고 진동 본체(20)의 하단에 니퍼날(50)를 볼트 결합되게 설치한 구조이다.

이와 같은 종래의 진동 니퍼(1)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 진동 본체(20)의 내부에서 유압모터에 의해서 회전하는 기어(23)(23')들이 횡방향으로 맞물려서 수평으로 배치된 것이어서, 진동 본체(20)의 폭(W)이 상대적으로 넓어지고, 이와 같은 넓은 폭(W)의 진동 본체(20)는 니퍼날(50)이 땅속으로 들어가더라도 그 폭이 커서 땅속으로 들어갈 수 없다. 따라서 이와 같이 진동 본체(20)의 내부에 횡방향으로 기어(23)(23')들이 배치된 종래의 기술은 땅을 깊숙히 굴삭할 수 없는 문제점을 갖는다.

그리고 이와 같은 종래의 진동 니퍼(1)는 니퍼날(50)이 땅을 굴삭할 때에, 니퍼날(50)이 움직이는 반대방향, 즉 도 1a에서 방향(A)으로 지반의 굴삭저항력을 받게 되는데, 이 힘을 지지하기 위해 종래의 진동니퍼(1)는 다수의 마찰지지구조(41)(42)를 추가하거나 다수의 강화된 방진고무를 설치하는 등의 수단을 강구하고 있으나 굴삭저항력을 지지하기에 부족하여 과도한 횡방향의 변형으로 방진고무(31)(31')(32)(32')가 쉽게 찢어지거나 방진고무의 완충능력이 저하되어 상하 진동동작을 방해하는 문제점이 있었다.

따라서 굴삭력을 크게 할 경우 쉽게 파손되며 내구성이 저하되어 그 보수 유지에 많은 시간을 필요로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 진동 본체의 폭을 좁게 제작한 상태에서도 유압모터의 작용력으로 내장된 기어와 편심 추들이 상하방향으로 진동하고, 지반을 굴삭하는 경우, 니퍼날을 따라서 진동 본체가 지반 내에 깊숙히 삽입가능하여 굴삭 성능을 크게 향상시킨 중장비용 진동 니퍼를 제공함에 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 니퍼날이 땅을 굴삭할 때에, 니퍼날이 지반으로부터 횡방향 저항력을 받게 되어도 프레임에 대해 니퍼날과 진동 본체가 상하방향으로 변위 가능한 링크 구조로 연결됨으로써 니퍼날의 횡방향 저항력을 크게 완충시켜서 니퍼날의 동작이 자유롭고, 진동 본제를 지지하는 완충재가 보호되어 그 내구성을 크게 향상시킬 수 있도록 된 중장비용 진동 니퍼를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 굴삭기, 불도우저 및 휠로더 등과 같은 중장비의 아암에 장착되어 토목 및 철거 현장에서 파쇄 및 굴삭작업을 동시에 수행할 수 있도록 된 진동 니퍼에 있어서,

유압 모터에 의해서 회전하는 기어들이 내부에 상하방향으로 정렬되어 회전가능하도록 배치되고, 상기 각각의 기어에는 편심추가 장착되어 기어의 회전중에 상하방향의 진동을 발생시키는 진동 본체를 구비하며, 상기 진동 본체의 하부에는 진동 본체의 길이방향으로 니퍼날을 장착하여 지반 굴삭시, 진동 본체가 니퍼날을 따라서 땅속 깊이까지 삽입가능하도록 구성된 중장비용 진동 니퍼를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 진동 본체는 그 내부에 3개의 기어들을 상하방향으로 정렬하고, 상,하부 기어에 연결된 편심추들의 회전 모멘트 크기에 대한 중앙 기어의 편심추 회전 모멘트 크기는 2:1로 형성되어, 상기 기어들의 회전시 상,하부 기어의 편심추들로부터 발생된 횡방향의 원심력과 중앙 기어의 편심추로부터 발생된 횡방향의 원심력은 서로 반대방향으로 동일한 크기로 형성되어 서로 상쇄되고, 상하방향으로는 서로 원심력이 중첩되어 진동을 발생시키는 중장비용 진동 니퍼를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 기어는 상부 기어가 유압 모터에 연결되어 구동기어로서 동작하고, 중앙 기어는 상부 기어의 회전방향에 반대방향으로 회전하며, 하부 기어는 중앙기어의 반대방향으로 회전함으로써 상,하부 기어의 편심추들이 횡방향으로 위치되면, 중앙 기어의 편심추는 그 반대의 횡방향으로 배치되어 서로의 원심력이 상쇄되고, 상,하부 기어의 편심추들이 상,하부방향으로 위치되면, 중앙 기어의 편심추는 상,하부 기어의 편심추들과 동일한 상하방향으로 배치되어 원심력을 중첩시키고 상하진동을 발생시키는 중장비용 진동 니퍼를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 진동 본체는 그 전면 상,하단 모서리가 각각 링크와 핀을 통하여 프레임에 연결됨으로써 4절링크형태로 구성되어 상기 니퍼날을 통하여 지반으로부터 전달되는 횡방향의 굴삭저항력에 대해서 효과적으로 지지되면서 상,하진동에 대해서는 상기 진동 본체는 링크의 레버운동에 의해 원호를 그리면서 상하변위 가능하도록 연결된 중장비용 진동 니퍼를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 진동 본체는 그 전면 모서리와 후면 모서리가 프레임에 내장된 복수의 완충재에 의해서 각각 지지되고, 상기 완충재는 각각 철판으로 이루어진 양측판의 내부에 방진 고무가 장착되어 진동을 완충시키도록 구성된 중장비용 진동 니퍼를 제공한다.

본 발명에 의하면 진동 본체의 내부에 기어들이 상하방향으로 정렬되어 회전가능하도록 배치되고, 각각의 기어에는 편심추가 장착되어 기어의 회전중에 상하방향의 진동을 발생시킴으로써 진동 본체의 폭을 기존에 비해서 좁게 제작할 수 있다.

따라서 충분히 강한 구조의 프레임을 나비(b)가 좁은 형태로 구성할 수 있어서 굴삭작업 시 프레임이 장애가 되지 않으므로 땅속 깊이까지 니퍼날을 따라서 삽입될 수 있어서 굴삭 깊이를 깊게 할 수 있고, 굴삭 성능을 크게 개선시킨 효과를 얻을 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면 진동 본체의 전면 상,하단 모서리가 링크와 핀을 통하여 진동 본체를 에워싼 프레임에 상하방향으로 원호를 그리며 변위 가능하도록 연결된 것이어서, 니퍼날이 땅을 굴삭할 때에 니퍼날이 지반으로부터 횡방향의 굴삭저항력을 받게 되어도 프레임에 대해 니퍼날과 진동 본체가 상하방향으로 변위가능한 링크 구조로 연결됨으로써 니퍼날의 횡방향 굴삭저항력을 충분히 지지할 수 있어 강한 굴삭을 할 수 있으면서 니퍼날의 상하동작은 자유로우므로 진동 본제를 지지하는 완충재가 보호되어 파손되지 않으며, 내구성이 크게 향상되는 우수한 효과를 갖는다.

도 1a는 종래의 기술에 따른 진동 니퍼를 도시한 사시도이다.
도 1b는 종래의 기술에 따른 진동 니퍼에 횡방향으로 장착된 복수의 기어와 편심추들이 동작하는 과정을 도시한 설명도이다.
도 2는 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼를 도시한 사시도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼를 도시한 측면도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼의 종단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼에 구비된 3개의 기어와 편심추들이 종방향(상하방향)으로 배열된 구조를 도시한 측단면도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼에서 진동 본체의 전면 모서리가 핀과 링크에 의해서 프레임에 상하방향으로 변위가능하도록 장착된 구조를 도시한 분해 사시도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 진동 본체와 프레임을 연결시키는 핀과 링크의 궤적을 도시한 설명도이다.
도 6a는 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼에 구비된 완충재를 도시한 사시도이다.
도 6b는 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼에 구비된 완충재가 프레임의 내측에 상하 복수 설치된 구조를 도시한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼에 구비된 기어와 편심추들이 종방향(상하방향)으로 원심력이 중첩되어 진동하고, 횡방향으로는 원심력이 서로 상쇄되어 진동이 발생하지 않는 상황을 단계적으로 도시한 설명도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼(100)는 굴삭기, 불도우저 및 휠로더 등과 같은 중장비의 아암에 장착되어 토목 및 철거 현장에서 파쇄 및 굴삭작업을 동시에 수행할 수 있도록 된 장치이다.

본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼(100)는 도 2에 전체적으로 도시된 바와 같이, 상부에는 중장비의 아암에 연결되는 아암 체결공(112)이 형성된 장착대(110)가 형성되고, 상기 장착대(110)의 하부측으로는 개략 "∩"형으로 프레임(120)이 연결되며, 상기 프레임(120)의 내측에 진동 본체(130)가 위치되고, 그 하부에 니퍼날(135)이 장착된다.

이와 같은 진동 본체(130)는 그 내부에 도 3b 및 도 4에 도시된 바와 같이, 유압 모터(140)에 의해서 회전하는 기어(142a)(142b)(142c)들이 내부에 상하방향으로 정렬되어 회전가능하도록 배치되는 데, 이와 같은 각각의 기어(142a)(142b)(142c)에는 일측에 편심추(144a)(144b)(144c)가 장착되어 기어(142a)(142b)(142c)의 회전중에 상하방향의 진동을 발생시키는 구조이다.

즉 상기 진동 본체(130)는 그 내부에 3개의 기어(142a)(142b)(142c)들을 상하방향, 즉 그 길이방향으로 정렬하여 결합하게 되는데, 이와 같은 구조를 통하여 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(120)과 진동 본체(130)의 폭(w1)은 기존의 폭(W)에 비하여 크게 작은 크기로 형성될 수 있다.

이와 같은 진동 본체(130)의 하부에는 진동 본체(130)의 길이방향으로 니퍼날(135)을 장착하고 있으며, 이와 같이 본 발명은 프레임(120)과 진동 본체(130)의 작은 폭(w1)으로 인하여 충분히 프레임의 폭(w2)을 크게 할 수 있고 따라서 충분히 강한 구조의 프레임을 나비(b)가 좁은 형태로 구성할 수 있어서 지반 굴삭작업 시 프레임의 너비가 장애가 되지 않으므로 진동 본체(130)가 니퍼날(135)을 따라서 땅속 깊이까지 삽입가능하게 되고, 굴삭 성능을 높이게 된다.

한편, 상기 진동 본체(130)에 내장된 3개의 기어(142a)(142b)(142c)들은 상,하부 기어(142a)(142c)에 연결된 편심추(144a)(144c)들의 회전 모멘트 크기에 대한 중앙 기어(142b)의 편심추(144b)의 회전 모멘트 크기가 2:1로 형성된다.

즉 상기 기어들의 회전시, 3개의 기어(142a)(142b)(142c)에서는 각각 편심추(144a)(144b)(144c)들의 회전 모멘트에 의해서 원심력이 발생되는 데, 이때 상,하부 기어(142a)(142c)의 편심추(144a)(144c) 들로부터 발생된 횡방향의 원심력과 중앙 기어(142b)의 편심추(144b) 로부터 발생된 횡방향의 원심력은 서로 반대방향으로 동일한 크기로 형성되어 서로 상쇄되고, 상하방향으로는 서로 원심력이 중첩되어 진동을 발생시키도록 구성된다.

이와 같은 진동 본체(130)에 내장된 3개의 기어(142a)(142b)(142c)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 상부 기어(142a)가 유압 모터(140)에 연결되어 구동기어로서 동작하고, 상기 상부 기어(142a)의 하부측에서 맞물린 중앙 기어(142b)는 상부 기어(142a)의 회전방향에 반대방향으로 회전하며, 그 하부측에 맞물린 하부기어(142c)는 중앙기어(142b)의 반대방향으로 회전하게 된다.

이와 같은 구조를 통하여 상,하부 기어(142a)(142c)의 편심추(144a)(144c)들이 서로 동일방향으로 회전하고, 중앙 기어(142b)의 편심추(144b)는 그 반대방향으로 회전되는 구조이다.

그리고 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼(100)는 도 5a에 도시된 바와 같이, 진동 본체(130)의 전면 하단 모서리(132a)가 링크(162a)와 핀(164a)(164b)을 통하여 진동 본체(130)를 에워싼 프레임(120)에 연결되고, 그 전면 상단 모서리(132b)는 링크(162b)와 핀(164c)(164d)을 통하여 4절링크기구 형태로 프레임(120)에 연결된다

따라서 니퍼날(135)을 통하여 지반을 굴삭하는 경우, 지반으로부터 니퍼날(135)에는 강한 횡방향의 굴삭저항력이 가해지게 되는데, 이때의 횡방향 굴삭저항력은 진동 본체(130)과 연결된 상하링크(162a)(162b)를 통하여 프레임(120)에 의해 지지되고, 진동 본체(130)가 편심추의 진동력에 의해 진동할 경우는 상,하링크(162a)(162b)의 레버운동에 의해 상하방향으로 원호를 그리면서 변위된다.

즉 상기 진동 본체(130)는 그 전면 하단 모서리(132a)가 링크(162a)의 일측에 핀(164a)을 통하여 연결되고, 상기 링크(162a)의 타측은 진동 본체(130)를 에워싼 프레임(120)에 핀(164b)을 통하여 연결되며, 진동 본체(130)의 전면 상단 모서리(132b)는 핀(164c)을 통하여 링크(162b)의 일측과 연결되고 링크(162b)의 타측은 핀 (164d)을 통하여 프레임(120)에 연결됨으로써 진동본체(130)와 프레임(120), 링크(162a)(162b)는 4절링크기구 형태를 구성하게 되고, 니퍼날(135)이 땅을 굴삭할 때에 니퍼날(135)이 지반으로부터 횡방향의 굴삭저항력을 받게 되면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 진동 본체(130)는 프레임(120)에 대해 니퍼날(135)과 진동 본체(130)가 링크(162a)(162b)와 핀(164a)(164b)(164c)164d)을 통하여 상하방향으로 원호를 그리며 움직일 수 있게 되어 있어 횡방향(A)의 힘의 작용을 지지하면서 상하방향으로 진동할 수 있다.

또한 본 발명은 도 3a에 도시된 바와 같이, 진동 본체(130)의 전면 모서리(138a)와 후면 모서리(138b)가 프레임(120)에 내장된 복수의 완충재(170)에 의해서 각각 지지되는데, 이와 같은 완충재(170)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 각각 철판으로 이루어진 양 측판(172a)(172b)의 내부에 방진 고무(174)가 장착된 구조로 이루어진다.

또한 이와 같은 완충재(170)들은 도6b에 도시된 바와 같이, 프레임(120)의 내측에 각각 복수 쌍을 이루어 상하로 배치됨으로써 진동 본체(130)에 의해서 발생하는 진동을 효과적으로 완충시키게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼(100)는 그 작동중에 프레임(120) 내측에 장착된 진동 본체(130)가 상하로 진동하고, 횡방향 또는 좌우방향으로는 진동이 억제되도록 동작한다.

즉 도 7a에 도시된 바와 같이, 진동 본체(130)가 동작하기 전에는 그 내부에 위치된 상,하부 기어(142a)(142c)에 연결된 상,하부 편심추(144a)(144c)들과, 중앙 기어(142b)에 형성된 중앙 편심추(144b)들이 그 자중(自重)에 의해서 하향으로 배치된다.

이와 같은 상태에서 유압 모터(140)가 동작하게 되면, 상부 기어(142a)가 도 7b에 도시된 바와 같이, 시계방향으로 회전하고, 이와 동일한 방향으로 상부 편심추(144a)가 회전하며, 상기 상부 기어(142a)에 맞물린 중앙 기어(142b)는 그 반대 방향으로 회전하면서 중앙 편심추(144b)도 상부 편심추(144a)와는 반대 방향으로 회전시킨다.

또한 상기 중앙 기어(142b)에 맞물린 하부 기어(142c)는 중앙 기어(142b)와는 반대 방향으로 회전하고, 동시에 하부 편심추(144c)도 중앙 편심추(144b)와는 반대 방향으로 회전하게 된다.

따라서 이와 같이 기어(142a)(142b)(142c)들이 회전하면 기어들에 장착된 편심추(144a)(144b)(144c)에서는 회전 모멘트에 의한 원심력이 발생하는 데, 이때 중앙 편심추(144b)의 회전 모멘트는 각각의 상,하부 편심추(144a)(144c)의 회전 모멘트의 2배에 해당하는 2:1의 회전 모멘트 비를 유지하는 것이어서, 중앙 편심추(144b)의 회전 모멘트에서 발생되는 우측으로 향한 원심력은 상,하부 편심추(144a)(144c)의 회전 모멘트에서 각각 좌측으로 향하는 원심력들에 의해서 서로 상쇄되고, 횡방향으로 진동을 발생시키지 않는다.

그리고 이와 같은 상태에서 더욱 기어(142a)(142b)(142c)들이 회전하게 되면, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상,하부 기어(142a)(142c)의 편심추(144a)(144c)들이 모두 상부방향으로 위치하고, 중앙 기어(142b)의 편심추(144b)도 상부방향으로 위치됨으로써 상,하부 편심추(144a)(144c)들과 중앙 편심추(144b)들의 회전 모멘트에 의한 원심력은 서로 중첩되어 상부방향으로 진동 본체(130)를 밀어 올리는 진동을 발생시킨다.

또한 이와 같은 상태에서 더욱 기어(142a)(142b)(142c)들이 회전하게 되면, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상,하부 편심추(144a)(144c)의 회전 모멘트에서 각각 우측으로 향하는 원심력들이 발생되고, 중앙 편심추(144b)에서는 그 회전 모멘트에 의해서 상,하부 편심추(144a)(144c)에 의하여 발생된 좌측으로 향한 원심력에 대응하는 크기의 우측으로 향한 원심력이 발생되어 이들 원심력들이 서로 상쇄되고, 그에 따라서 횡방향으로 진동을 발생시키지 않는다.

한편, 이와 같은 상태에서 더욱 기어(142a)(142b)(142c)들이 회전하면 이는 도 7a에 도시된 바와 같이, 상,하부 편심추(144a)(144c)와 중앙 편심추(144b)들이 모두 하부방향으로 위치됨으로써 상,하부 편심추(144a)(144c)들과 중앙 편심추(144b)들의 회전 모멘트에 의한 원심력은 모두 하부 방향으로 서로 중첩되어 하부방향으로 진동 본체(130)를 밀어 내리는 진동을 발생시킨다.

따라서 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼(100)는 유압 모터(140)에 의해서 기어(142a)(142b)(142c)들이 연속적으로 회전하면서 횡방향, 즉 좌우 방향으로는 원심력을 상쇄시켜 진동을 발생시키지 않고, 상하 방향으로는 원심력을 중첩시켜 진동을 상하방향으로 발생시킴으로써 연속적으로 진동 본체(130)와 그 하부에 장착된 니퍼날(135)이 진동하게 된다.

이와 같이 진동 본체(130)가 구성되면, 상기 프레임(120)과 진동 본체(130)의 폭(w1)은 기존의 횡방향으로 기어들이 배치된 종래의 진동 본체의 폭(W)보다는 크게 그 폭크기가 작아지게 되어 횡방향 굴삭저항력 지지에 강한 구조의 프레임을 나비가 좁게 만들 수 있어서, 지반 굴삭시, 진동 본체(130)가 니퍼날(135)을 따라서 땅속 깊이까지 삽입가능하게 되고, 굴삭 성능을 높이게 된다.

그리고 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼(100)는 이와 같이 진동하면서, 니퍼날(135)을 통하여 지반을 굴삭하는 경우, 지반으로부터 니퍼날(135)에는 도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같은, 횡방향(A)의 굴삭저항력이 가해지게 되는데, 상기 진동 본체(130)는 그 전면 상,하단 모서리(132a)(132b)가 링크(162a)(162b)의 일측에 핀(164a)(164d)을 통하여 연결됨으로써 진동 본체(130)는 프레임(120)에 대해 상하방향으로 원호를 그리며 움직이게 된다.

따라서 횡방향(A)의 힘을 효과적으로 지지할 수 있으며, 이와 같은 과정에서 상기 진동 본체(130)의 전면 모서리(138a)와 후면 모서리(138b)가 프레임(120)에 내장된 복수의 완충재(170)에 의해서 각각 지지되므로 진동 본체(130)에 의해서 발생하는 진동을 효과적으로 완충시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 중장비용 진동 니퍼(100)는 상기 프레임(120)과 진동 본체(130)의 폭(w1)을 기존에 비해서 좁게 제작할 수 있음으로써 니퍼날(135)이 땅속으로 들어가더라도 진동 본체(130)가 땅속 깊이까지 니퍼날(135)을 따라서 삽입될 수 있어서 굴삭 깊이를 깊게 할 수 있고, 굴삭 성능을 더욱 개선시킬 수 있는 것이다.

그리고 본 발명은 진동 본체(130)의 전면 상,하단 모서리(132a)(132b)가 링크(162a)(162b)와 핀(164a)(164b)(164c)(164d)을 통하여 진동 본체(130)를 에워싼 프레임(120)에 상하방향으로 원호를 그리며 변위 가능하도록 연결된 것이어서, 니퍼날(135)이 땅을 굴삭할 때에 니퍼날(135)이 지반으로부터 횡방향(A)의 굴삭저항력을 크게 받게 되어도 프레임(120)에 대해 니퍼날(135)과 진동 본체(130)가 링크(162a)(162b)의 레버운동에 의해 상하 원호방향으로 변위하면서 니퍼날(135)의 횡방향(A) 굴삭저항력의 지지가 가능하기 때문에 니퍼날(135)의 동작이 자유롭고, 진동 본체(130)를 지지하는 완충재(170)가 보호되어 파손되지 않으며, 내구성이 크게 향상되는 것이다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1...... 종래의 진동 니퍼 10...... 가이드 브라켓트
12..... 마운트부 20...... 진동 본체
21,21'...... 편심 웨이트 22...... 구동축
22'...... 피동축 23,23'...... 기어
31,31',32,32'.... 방진고무 41,42...... 가이드 베어링
50...... 니퍼날 100...... 중장비용 진동 니퍼
110..... 장착대 112...... 아암 체결공
120..... 프레임 130...... 진동 본체
132a...... 전면 하단 모서리 132b...... 전면 상단 모서리
135..... 니퍼날 138a,138b..... 전,후면 모서리
140...... 유압 모터 142a,142b,142c...... 기어
144a,144b,144c..... 편심추 162a,162b...... 링크
164a,164b,164c,164d..... 핀 170...... 완충재
172a,172b...... 측판 174...... 방진 고무
A...... 횡방향 W..... 기존의 폭
w1...... 진동 본체의 폭 W2.... 프레임 폭

Claims

굴삭기, 불도우저 및 휠로더 등과 같은 중장비의 아암에 장착되어 토목 및 철거 현장에서 파쇄 및 굴삭작업을 동시에 수행할 수 있도록 된 진동 니퍼에 있어서,
유압 모터에 의해서 회전하는 기어들이 내부에 상하방향으로 정렬되어 회전가능하도록 배치되고, 상기 각각의 기어에는 편심추가 장착되어 기어의 회전중에 상하방향의 진동을 발생시키는 진동 본체를 구비하며, 상기 진동 본체의 하부에는 진동 본체의 길이방향으로 니퍼날을 장착하여 지반 굴삭시, 진동 본체가 니퍼날을 따라서 땅속 깊이까지 삽입가능하도록 구성되며,
상기 진동 본체는 그 내부에 3개의 기어들을 상하방향으로 정렬하고, 상,하부 기어에 연결된 편심추들의 회전 모멘트 크기에 대한 중앙 기어의 편심추 회전 모멘트 크기는 2:1로 형성되어, 상기 기어들의 회전시 상,하부 기어의 편심추들로부터 발생된 횡방향의 원심력과 중앙 기어의 편심추로부터 발생된 횡방향의 원심력은 서로 반대방향으로 동일한 크기로 형성되어 서로 상쇄되고, 상하방향으로는 서로 원심력이 중첩되어 진동을 발생시키는 것임을 특징으로 하는 중장비용 진동 니퍼.
삭제
제1항에 있어서, 상기 진동 본체는 그 상,하단 모서리가 링크와 핀을 통하여 진동 본체를 에워싼 프레임에 연결되어, 4절링크형태를 구성하고 상하단의 링크의 레버운동에 의해 원호를 그리면서 상하변위가 가능하도록 연결된 것임을 특징으로 하는 중장비용 진동 니퍼.