KR101350179B1 - 지반 다짐용 콤팩터 - Google Patents

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    • E02D3/046Improving by compacting by tamping or vibrating, e.g. with auxiliary watering of the soil

Abstract

본 발명은 선회 베어링부와 중장비에 장착되는 상부 장착부 사이의 유격 발생을 방지함과동시에 선회 베어링부의 회전을 가이드하도록 베어링 지지부를 형성함으로써, 충격이나 압력에 대한 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 건설중장비용 집게장치에 관한 것으로, 중장비에 장착되는 상부 장착부; 회전축을 통해 상기 상부 장착부에 회전가능하게 결합되며, 중량체물을 파지할 수 있도록 집게발이 구비되는 집게발 장착부; 상기 집게발 장착부가 상기 상부 장착부에서 회전되도록 상기 상부 장착부와 상기 집게발 장착부 사이에 구비되는 회전 구동부; 및 상기 회전 구동부를 지지하도록 상기 상부 장착부와 상기 회전 구동부 사이에 마련되어 상기 회전 구동부의 변형 및 파손을 방지하는 회전 지지부를 포함한다.

Description

지반 다짐용 콤팩터{A compactor for ground tamping}
본 발명은 지반 다지기용 콤팩터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전체의 회전을 지지하는 베어링을 서로 다른 형태의 베어링을 사용함으로써, 회전체의 회전수를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 베어링의 직경을 줄이면서 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 지반 다짐용 콤팩터에 관한 것이다.
일반적으로 가스공사나 상하수도공사, 배관공사, 도로공사 등을 하기 위해 작업을 마무리하기 위하여 지면을 탄탄하게 다지기 위한 작업이 필수적으로 진행된다. 또한, 도로나 건축물 등을 건설하기 위하여 지면을 굴토하였을 때에도 경사면 의 유실을 방지하기 위해서도 지면과 경사면을 탄탄하게 다져주게 된다.
그리고 지면의 다짐 작업을 용이하게 하기 위하여 콤팩터(Compactor)가 사용되는데, 통상의 콤팩터는 굴삭기 등과 같은 중장비에 장착하여 사용하게 된다.
이러한 콤팩터는 일반적으로 양측방으로 형성되는 하우징 상단부에 굴삭기 등의 중장비 아암 단부에 용이하게 체결되도록 하는 체결수단을 갖고, 하우징 하단측에 다짐판과 그 다짐판을 왕복 타격하기 위한 타격부등을 구비하여 유압에 의한 상하 왕복 운동에 의해 다짐판을 타격하며 지면을 다지게 된다.
또한, 콤팩터에 의하면 다짐판과 그 다짐판에 연결되는 양측 하우징이 상호 연결되어 있거나 또는 떨어져 구성되는 경우도 있는데, 다짐판과 양측 하우징이 연결되는 경우나 이격되어 구성되는 경우 모두, 다짐판과 지면이 접한 상태에서 유압 공급에 의해 충격력을 제공할 때, 그 충격력은 다짐판과 양측 하우징에도 전달되어 진다.
아울러, 유압에 의해 콤팩터가 작동되는 과정에서 필요 이상의 과다한 유압이 작용할 경우 모터 등의 구동 수단에 상당한 압력이 제공될 수 있고 이로 인한 부품의 손상을 가져오게 되어, 부품의 사용 수명 및 콤팩터 전체의 사용 수명을 절감 시키게 되는 요인으로 작용 될 수 있다.
한편, 이와 같은 종래의 콤팩터로는 국내 등록실용신안 제20-0168738호 및 제10-1063472호에 개시되어 있다.
상기와 같이 구성되는 종래의 콤팩터는 회전체를 지지하는 베어링이 롤러 베어링에 의해서만 지지되므로, 회전체의 회전수 즉 RPM이 저하될 뿐만 아니라, 베어링의 크기가 커지고 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 회전체의 회전을 지지하는 베어링을 서로 다른 형태의 베어링을 사용함으로써, 회전체의 회전수를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 베어링의 직경을 줄이면서 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 지반 다짐용 콤팩터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 회전체가 수용되는 하우징; 상기 하우징의 하면에 결합되며, 지면에 접촉되는 다짐 플레이트 부재; 상기 회전체의 양단부를 지지하도록 상기 하우징의 양측에 각각 결합되는 지지 커버부; 및 상기 회전체의 회전을 지지하도록 상기 지지커버부에 결합되어 상기 회전체와 결합되며, 서로 다른 형태의 베이링이 하나 이상 연속되게 배열되는 회전 지지부를 포함하는 지반 다짐용 콤팩터를 제공한다.
또한, 본 발명은 지지 커버부에 상기 회전 지지부가 결합되도록 상기 하우징의 일측에 결합되는 제1 지지 커버; 및 상기 회전 지지부가 결합되도록 상기 하우징의 타측에 결합되는 제2 지지 커버가 구비되는 지반 다짐용 콤팩트를 제공한다.
또한, 본 발명은 제1 지지 커버 및 제2 지지 커버에 하나 이상의 측면패널이 연속되게 결합되는 측면 지지부재; 및 상기 회전체의 샤프트가 삽입되도록 상기 측면 지지부재의 중앙부에 형성되는 결합홀부가 구비되는 지반 다짐용 콤팩터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 측면 지지부재는 상기 측면패널을 용접을 통해 상호 결합한 후 상기 결합홀부를 형성하고, 상기 하우징에 용접을 통해 접합되는 지반 다짐용 콤팩터를 제공한다.
또한, 본 발명은 회전 지지부에 상기 회전체에 결합되는 볼 베어링 부재; 및 상기 볼 베어링 부재와 이웃하도록 상기 회전체에 결합되는 롤러 베어링 부재가 구비되는 지반 다짐용 콤팩터를 제공한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 지반 다짐용 콤팩터에 의하면, 회전체의 회전을 지지하는 베어링을 서로 다른 형태의 베어링을 사용함으로써, 회전체의 회전수를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 베어링의 직경을 줄이면서 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지반 다짐용 콤팩터의 사용 상태도이다
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지반 다짐용 콤팩터를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회전체, 회전 지지지부의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 회전체, 회전 지지지부의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 지반 다짐용 콤팩터를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 지반 다짐용 콤팩터(100)는 중장비(10)인 굴삭기의 암(11)에 연결수단을 통해 설치되어 평단 및 다짐 작업이 필요한 지면과 접촉된다.
이러한, 지반 다짐용 콤팩터(100)는 사용시 발생되는 파손을 방지할 수 있도록 구성되는데, 이를 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 지반 다짐용 콤팩터(100)는 내부에 회전체가 수용되는 하우징(110), 하우징(110)의 하부에 설치되는 다짐 플레이트 부재(120), 하우징(110)의 양단부를 커버하는 지지 커버부(130) 및 회전체(140)의 회전을 지지하는 회전 지지부(150)를 포함한다.
하우징(110)은 하부 플레이트 부재(111)와, 이 하부 플레이트 부재(111)에 용접을 통해 결합되며 내부에서 회전체(140)가 수용되는 케이스(113)와, 이 케이스(113)의 개방된 양측면을 커버하며 지지 커버부(130)가 결합되는 측면 플레이트 부재(115)를 포함한다.
이때, 측면 플레이트 부재(115)는 용접을 통해 케이스(113)와 접합되며, 어느 하나의 측면 플레이트 부재(115)에는 회전 지지부(150)가 결합하기 위한 관통구멍이 형성되고 다른 하나의 측면 플레이트 부재(115)는 회전체(140)를 관통시킬 수 있는 관통구멍이 형성된다.
또한, 하부 플레이트 부재(111)의 하면에는 다짐 플레이트 부재(120)가 볼트, 용접, 리벳 등과 같은 결합방식을 통해 고정된다. 다짐 플레이트 부재(120)는 지면에 접촉되며, 회전체(140)의 회전에 의해 가해지는 진동과 하중에 의해 지면을 단단하게 다져주게 된다.
회전체(140)는 회전 지지부(150)를 통해 양단부가 지지 커버부(130)에 회전 가능하게 결합되는 샤프트(141) 및 이 샤프트(141)의 중앙부에 편심되게 결합되는 중량추 부재(143)로 이루어진다. 이때, 샤프트(141)는 지지 커버부(130)에 결합되는 구동모터(145)의 모터축이 일단부와 결합되며, 모터축이 삽입되어 결합되도록 일단부에 스플라인 홈이 형성된다.
또한, 샤프트(141)는 회전 지지부(150)가 이탈되는 것이 방지되도록 이탈방지 부재(147)를 더 포함한다.
이탈방지 부재(147)는 샤프트(141)의 양단부 외면에 형성되는 나사부(147a)와, 샤프트(141)와 결합되는 회전 지지부(150)의 이탈을 방지하도록 나사부(147a)에 체결되는 너트부재(147b) 및 너트부재(147b)의 풀림을 방지하는 와셔(147c)로 이루어진다. 이때, 와셔(147c)로는 로크와셔(Lock Washer)를 사용할 수 있다.
지지 커버부(130)는구동모터(145)가 결합되도록 회전 지지부(150) 중 어느 하나의 회전 지지부(150)가 결합되는 제1 지지 커버(131) 및 회전 지지부(150) 중 다른 하나의 회전 지지부(150)가 결합되는 제2 지지 커버(133)를 포함한다.
이러한, 지지 커버부(130)는 제1 지지 커버(131) 및 제2 지지 커버(133)가 측면 플레이트 부재(115)에 각각 결합되며, 제1 지지 커버(131)가 측면 플레이트 부재(115)와 용이하고 견고하게 결합되도록 복수의 플레이트 부재에 의해 형성된다.
구체적으로, 제1 지지 커버(131)는 용접을 통해 측면 플레이트 부재(115)에 결합되는 제1 측면 지지부재(131a) 및 회전 지지부(150)가 삽입되어 고정되도록 제1 측면 지지부재(131a)에 형성되는 제1 결합홀부(131b)로 이루어진다.
제1 측면 지지부재(131a)는 용접을 통해 측면 플레이트 부재(115)에 접합되는 제1 플레이트 부재(131a-1), 이 제1 플레이트 부재(131a-1)에 용접을 통해 접합되는 제2 플레이트 부재(131a-2)로 구성된다. 이때, 제2 플레이트 부재(131a-2)에는 구동모터(145)가 결합된다.
이러한, 제1 측면 지지부재(131a)는 제1 플레이트 부재(131a-1)와 제2 플레이트 부재(131a-2)를 용접을 통해 상호 접합하고, 제1 플레이트 부재(131a-1)와 제2 플레이트 부재(131a-2)를 관통하도록 제1 결합홀부(131b)를 형성한 후, 하우징(110)에 용접을 통해 접합하게 된다.
이는, 제1 플레이트 부재(131a-1)와 제2 플레이트 부재(131a-2) 사이, 제1 플레이트 부재(131a-1)와 하우징(110) 사이를 완전하게 밀폐함은 물론 상호 결합력을 증가시켜 회전체(140)의 회전으로 인하여 발생하는 진동 및 하중에 의해 하우징(110) 및 지지 커버부(130)가 파손되는 것을 방지함은 물론, 상호 조립을 용이하게 하기 위함이다.
즉, 하우징(110) 및 지지 커버부(130)의 내구성이 향상시키고, 제작을 용이하게 할 수 있다.
더하여, 회전체(140) 및 회전 지지부(150)의 냉각을 위하여 케이스(113)에 수용되는 냉각유의 누수를 줄일 수도 있다.
또한, 제2 플레이트 부재(131a-2)에는 구동모터(145)와의 실링을 위한 오링 삽입홀이 형성된다.
제2 지지 커버(133)는 케이스(113)의 타측 측면 플레이트 부재(115)를 밀폐하는 제2 측면 지지부재(133a) 및 회전 지지부(150)가 삽입되어 고정되도록 제2 측면 지지부재(133a)에 형성되는 제2 결합홀부(133b)로 이루어진다.
제2 측면 지지부재(133a)는 볼트를 통해 하우징(110)에 고정되는 플레이트 부재(133a-1) 및 이 플레이트 부재(133a-1)에 볼트를 통해 고정되는 베어링 하우징(133a-2)을 포함한다.
이때, 플레이트 부재(133a-1)에는 측면 플레이트 부재(115)의 관통구멍에 정열되는 관통구멍이 형성되고, 베어링 하우징(133a-2)에 제2 결합홀부(133b)가 형성된다. 더하여, 베어링 하우징(133a-2)은 일단부가 플레이트 부재(133a-1)의 관통구멍에 삽입되어 안정되게 지지된다.
또한, 제2 측면 지지부재(133a)는 플레이트 부재(133a-1)의 관통구멍이 중량추 부재(143)의 직경보다 크게 형성되는데, 이는 측면 플레이트 부재(115) 및 제2 지지 커버(133)를 통해 회전체(140)를 용이하게 삽입하여 설치할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 제2 측면 지지부재(133a)는 플레이트 부재(133a-1)와 베어링 하우징(133a-2) 사이에 오링을 삽입할 수 있도록 베어링 하우징(133a-2)에 오링 삽입홀이 형성된다. 더하여, 베어링 하우징(133a-2)은 회전 지지부(150)가 결합된 후 하우징 커버(133a-3)에 의해 커버된다. 이때, 베어링 하우징(133a-2)과 하우징 커버(133a-3) 사이에도 오링이 마련되며, 베어링 하우징(133a-2)과 하우징 커버(133a-3)가 볼트를 통해 결합된다.
회전 지지부(150)는 회전체(140)의 회전을 지지하도록 제1 지지 커버(131) 및 제2 지지 커버(133)에 각각 결합되며, 서로 다른 형태의 베이링이 하나 이상 연속되게 배열되어 회전체(140)의 회전, 진동 및 하중을 동시에 지지하게 된다.
이를 위하여, 회전 지지부(150)는 샤프트(141)에 결합되는 볼 베어링 부재(151) 및 이 볼 베어링 부재(151)와 연속되게 배열되는 롤러 베어링 부재(153)로 이루어지며, 제1 결합홀부(131b) 및 제2 결합홀부(133b)에 각각 결합된다.
이때, 볼 베어링 부재(151)는 샤프트(141)에 수직되게 발생하는 하중을 원활하게 흡수 하면서 회전체(140)의 회전을 지지하여 회전체(140)의 회전수를 보다 증가시킬 수 있고, 롤러 베어링 부재(153)는 샤프트(141)의 진동, 하중 특히 축 방향으로 발생하는 진동 및 하중을 효과적으로 흡수하면서 회전체(140)의 회전을 지지하게 된다.
즉, 회전 지지부(150)는 샤프트(141)를 지지하기 위하여 볼 베어링 부재(151)와 롤러 베어링 부재(153)가 연속되게 배열되어 샤프트(141)의 수직 및 축방향으로 발생하는 진동 및 하중을 효과적으로 지지하게 된다. 이로 인하여, 회전체(140)의 회전에 의한 베어링의 파손이 현저하게 감소함은 물론, 회전 지지부(150)가 보다 큰 하중을 견딜 수 있으므로, 회전체(140)를 지지하는 회전 지지부(150)의 직경 및 크기를 줄일 수 있다.
특히, 회전 지지부(150)는 볼 베어링 부재(151)와 롤러 베어링 부재(153)에 의해 회전체(140)에서 발생되는 진동, 하중 및 회전에 의한 원심력을 분산시킬 수 있어 볼 베어링 부재(151)와 롤러 베어링 부재(153)에 발생하는 열을 줄일 수 있다.
다음으로, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 지반 다짐용 콤팩터의 작용을 설명한다.
먼저, 제1 플레이트 부재(131a-1)와 제2 플레이트 부재(131a-2)를 용접을 통해 상호 접합하여 제1 측면 지지부재(131a)를 형성하고, 제1 측면 지지부재(131a)에 제1 결합홀부(131b)를 형성 한 후, 제1 측면 지지부재(131a)를 하우징(110)의 일측에 용접을 통해 접합 하므로, 하우징(110)과 제1 지지 커버(131) 사이를 완전하게 밀폐시킬 수 있을 뿐만 아니라, 가공 및 제작을 용이하게 할 수 있다.
그리고, 제1 결합홀부(131b)에 회전 지지부(150)를 결합하고, 이 회전 지지부(150)에 샤프트(141)가 삽입되도록 하우징(110)의 내부에 회전체(140)를 위치시킨다. 이후, 하우징(110)의 타측에 제2 지지 커버(133)를 결합하고, 제2 결합홀부(133b)에 회전 지지부(150)를 결합하여 샤프트(141)의 타측을 지지한다.
이러한, 지반 다짐용 콤팩터(100)는 샤프트(141)의 회전을 지지하는 회전 지지부(150)가 볼 베어링 부재(151)와 롤러 베어링 부재(153)가 연속되게 배열되어 샤프트(141)의 수직방향 및 축방향으로 발생하는 진동 및 하중, 회전을 효과적으로 흡수하면서 지지할 수 있다. 이로 인하여, 회전체(140)의 회전에 의한 볼 베어링 부재(151) 및 롤러 베어링 부재(153)의 파손이 현저하게 감소시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 볼 베어링 부재(151)와 롤러 베어링 부재(153)가 보다 큰 하중을 견딜 수 있으므로, 그 크기 및 직경을 줄일 수 있다.
특히, 볼 베어링 부재(151)와 롤러 베어링 부재(153)에서 발생되는 열을 효과적으로 방지하므로, 열에 의한 볼 베어링 부재(151)와 롤러 베어링 부재(153)의 파손을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 콤팩터 110 : 하우징
111 : 하부 플레이트 부재 113 : 케이스
115 : 측면 플레이트 부재 120 : 다짐 플레이트 부재
130 : 지지 커버부 131 : 제1 지지 커버
131a : 제1 측면 지지부재 131b : 제1 결합홀부
133 : 제2 지지 커버 133a : 제2 측면 지지부재
133b : 제2 결합홀부 140 : 회전체
141 : 샤프트 143 : 중량추 부재
145 : 구동모터 147 : 이탈방지 부재
140 : 회전 지지부 151 : 볼 베어링 부재
153 : 롤러 베어링 부재 150 : 회전 지지부

Claims (4)

  1. 내부에 회전체가 수용되는 하우징; 상기 하우징의 하면에 결합되며, 지면에 접촉되는 다짐 플레이트 부재; 상기 회전체의 양단부를 지지하도록 상기 하우징의 양측에 각각 결합되는 지지 커버부; 및 상기 회전체의 회전을 지지하도록 상기 지지커버부에 결합되어 상기 회전체와 결합되며, 서로 다른 형태의 베이링이 하나 이상 연속되게 배열되는 회전 지지부를 포함하며,
    상기 회전 지지부는, 상기 회전체에 결합되는 볼 베어링 부재; 및
    상기 볼 베어링 부재와 이웃하도록 상기 회전체에 결합되는 롤러 베어링 부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 다짐용 콤팩터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 커버부는,
    상기 회전 지지부가 결합되도록 상기 하우징의 일측에 결합되는 제1 지지 커버; 및
    상기 회전 지지부가 결합되도록 상기 하우징의 타측에 결합되는 제2 지지 커버;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 다짐용 콤팩트.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 지지 커버 및 제2 지지 커버는,
    하나 이상의 측면패널이 연속되게 결합되는 측면 지지부재; 및
    상기 회전체의 샤프트가 삽입되도록 상기 측면 지지부재의 중앙부에 형성되는 결합홀부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 다짐용 콤팩터.
  4. 삭제
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