KR101355134B1 - 굴착기의 치즐 구조장치 - Google Patents

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KR101355134B1
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최영길
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(주)신우중공업
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Abstract

본 발명은 굴착기의 치즐 구조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 치즐 케이스의 외주연에 원통 링 형태의 키가 형성됨으로써, 치즐부의 상하 운동에 따라 치즐부와 키가 연속적으로 충돌하게 되는데, 종래보다 키와 치즐부가 충돌되는 접촉 단면적이 커서 이 충돌에 의한 충격량이 흡수되고, 그로 인해 키 또는 치즐부의 파괴가 줄어들어 파손에 따른 교체비용이 절감되며, 상기 치즐 케이스의 끝단부에 다수개의 실링이 형성된 실린더 커버가 설치됨으로써, 치즐 케이스의 상,하 구동에 의해 부싱이 이탈되는 것을 방지하면서 키 또는 부싱 교체시 쉽게 탈부착이 가능하며, 상기 치즐 케이스의 외주연과 밀접하게 접촉되어 오일의 누설 또는 외부의 이물질 침투를 방지하는 특징이 있다.

Description

굴착기의 치즐 구조장치{Chisel structure equipment of excavator}
본 발명은 굴착기의 치즐 구조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 치즐 케이스의 외주연에 원통 링 형태의 키가 형성됨으로써, 치즐부의 상하 운동에 따라 치즐부와 키가 연속적으로 충돌하게 되는데, 종래보다 키와 치즐부가 충돌되는 접촉 단면적이 커서 이 충돌에 의한 충격량이 흡수되고, 그로 인해 키 또는 치즐부의 파괴가 줄어들어 파손에 따른 교체비용이 절감되며, 상기 치즐 케이스의 끝단부에 다수개의 실링이 형성된 실린더 커버가 설치됨으로써, 치즐 케이스의 상,하 구동에 의해 부싱이 이탈되는 것을 방지하면서 키 또는 부싱 교체시 쉽게 탈부착이 가능하며, 상기 치즐 케이스의 외주연과 밀접하게 접촉되어 오일의 누설 또는 외부의 이물질 침투를 방지하는 굴착기의 치즐 구조장치에 관한 것이다.
굴착기는 토목, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴삭작업, 토사를 운반하는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정지작업 등의 작업을 행하는 건설기계로서 장비의 이동 역할을 하는 주행체로 구성되어 대부분 건물을 부수거나 도로를 파헤칠 때 또는 야산 등의 암반을 제거할 때 사용하는 건설장비의 일종이다.
여기서, 굴착기는 도 1에 나타낸 바와 같이, 하부 주행체(1)와 상부 주행체(2)로 구성되고, 이 상부 주행체(2)에 작업자가 탑승하며, 조작을 하기 위한 운전실(3)과 함께, 프런트 작업 기구(4) 등이 설치되어있다. 프런트 작업 기구(4)는 상부 주행체(2)에 내리기 동작과 올리기 동작이 가능하게 마련된 붐(5)과, 이 붐(5)의 선단에 상하 방향으로 회동 가능하게 연결된 아암(6)을 구비하고, 이 아암(6)의 선단에는 프런트 어태치먼트가 착탈 가능하게 장착되도록 되어 있다. 프런트 어태치먼트의 대표적인 것으로서 버켓이 있고, 이 버켓은 토사를 굴삭하는데 적합한 것이다. 프런트 어태치먼트는 이 버켓 이외에도 여러 가지의 것이 있고, 행해지는 작업의 종류 등에 따라 최적한 프런트 어태치먼트가 아암(6)에 부착되게 된다.
또한, 큰 암석이나 콘크리트 덩어리 등의 피분쇄물을 분쇄하는 작업을 하기 위해, 유압식 굴착기의 프런트 어태치먼트로서 브레이커(7)가 아암(6)의 선단에 부착된다. 브레이커(7)는 끝 부분이 뾰족한 강철봉 등으로 이루어지는 치즐(8)을 브레이커 실린더(9)에서 구동하도록 구성한 것이다. 따라서, 유압 펌프로부터의 압유를 브레이커(7)의 브레이커 실린더(9)에 공급함으로써, 치즐(8)이 왕복 작동하고, 피분쇄물에 타격함으로써 그것을 분쇄하도록 되어 있다.
여기서, 상기 치즐(8)은 유압에 의해 상하로 이동되는 피스톤(미도시)을 안내하는 실린더(9)의 내부에 설치되고, 상기 피스톤에 의한 충격력을 이용하여 피 파쇄물을 파쇄하는 것이다. 이에 따라 피스톤이 상하로 왕복이동하면서 치즐(8)의 상단면을 타격하게 되고, 이로 인하여 치즐(8)의 선단부에 강한 충격력이 발생하여 피 파쇄물을 파쇄하는 것이다
한편, 상기 치즐(8)의 이동을 제한하기 위하여 실린더 내부의 치즐 상단 일부의 직경을 작게 한 일정 길이의 키 홈(11)을 형성하고 그 주위에 키(10)를 설치하고 있다. 즉, 상기 치즐(8)의 키 홈(11) 상단이 키(10)에 접촉되면 치즐(8)의 하강이 정지되고, 상기 치즐(8)의 키 홈(11) 하단이 키(10)에 접촉되면 치즐(8)의 상승이 정지됨으로써 치즐(8)의 움직임을 제한하게 된다.
그러나, 상기 치즐은 도 2에 도시한 바와 같이, 치즐의 상하 운동에 따라 치즐과 키가 연속적으로 충돌하게 되고, 키와 치즐이 충돌하는 접촉 단면적이 작아서 이 충돌에 의한 충격량이 누적되어 키 또는 치즐의 키 홈 부위가 파괴되며, 그로 인해 고가의 키 또는 치즐의 교체에 따른 비용이 크게 발생하고, 교체 또한 쉽게 이루어지지 않아 사용하는 불편한 문제점이 있다.
또한, 상기 치즐과 키의 접촉 단면적이 작아서 피 파쇄물을 파쇄시, 치즐을 견고하게 지지해주지 못해 실린더와 치즐 사이에 주입된 오일 또는 그리스 등이 쉽게 외부로 누설되거나 반대로 외부에서 물 등의 이물질이 쉽게 유입되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0075299호(2010.07.02) 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0051858호(2001.06.25) 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0072911호(2006.06.28)
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,
치즐 케이스의 외주연에 원통 링 형태의 키가 형성됨으로써, 치즐부의 상하 운동에 따라 치즐부와 키가 연속적으로 충돌하게 되는데, 종래보다 키와 치즐부가 충돌되는 접촉 단면적이 커서 이 충돌에 의한 충격량이 흡수되고, 그로 인해 키 또는 치즐부의 파괴가 줄어들어 파손에 따른 교체비용이 절감되는 굴착기의 치즐 구조장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 상기 치즐 케이스의 끝단부에 다수개의 실링이 형성된 실린더 커버가 설치됨으로써, 치즐 케이스의 상,하 구동에 의해 부싱이 이탈되는 것을 방지하면서 키 또는 부싱 교체시 쉽게 탈부착이 가능하며, 상기 치즐 케이스의 외주연과 밀접하게 접촉되어 오일의 누설 또는 외부의 이물질 침투를 방지하는 굴착기의 치즐 구조장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 실린더의 내부에 설치되며 피스톤에 의해 구동되어 피스톤의 충격력을 전달하고 일측에 삽입홈이 형성되는 치즐 케이스와, 상기 치즐 케이스의 삽입홈에 설치되어 전달된 피스톤의 충격력에 의해 피 파쇄물을 파쇄하는 치즐로 구성되는 치즐부와;
상기 치즐 케이스의 외주연에 형성되어 치즐 케이스의 구동을 설정된 간격으로 제한하고, 상기 치즐 케이스의 구동에 따른 접촉 단면적이 고루 분산되도록 링 형태로 형성되는 키와;
상기 치즐 케이스와 치즐에 설치되어 상기 치즐 케이스에서 치즐의 이탈방지 및 견고하게 지지해주는 지지장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 치즐 구조장치에 관한 것이다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 굴착기의 치즐 구조장치는 치즐 케이스의 외주연에 원통 링 형태의 키가 형성됨으로써, 치즐부의 상하 운동에 따라 치즐부와 키가 연속적으로 충돌하게 되는데, 종래보다 키와 치즐부가 충돌되는 접촉 단면적이 커서 이 충돌에 의한 충격량이 흡수되고, 그로 인해 키 또는 치즐부의 파괴가 줄어들어 파손에 따른 교체비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 상기 치즐 케이스의 끝단부에 다수개의 실링이 형성된 실린더 커버가 설치됨으로써, 치즐 케이스의 상,하 구동에 의해 부싱이 이탈되는 것을 방지하면서 키 또는 부싱 교체시 쉽게 탈부착이 가능하며, 상기 치즐 케이스의 외주연과 밀접하게 접촉되어 오일의 누설 또는 외부의 이물질 침투를 방지하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 치즐이 설치된 굴착기를 나타낸 개략도이고,
도 2는 종래의 치즐을 나타낸 단면도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 굴착기의 치즐 구조장치를 나타낸 단면도이고,
도 4는 발명의 일실시예에 따른 굴착기의 치즐 구조장치의 작동을 나타낸 개략도이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.
본 발명은 실린더의 내부에 설치되며 피스톤에 의해 구동되어 피스톤의 충격력을 전달하고 일측에 삽입홈이 형성되는 치즐 케이스와, 상기 치즐 케이스의 삽입홈에 설치되어 전달된 피스톤의 충격력에 의해 피 파쇄물을 파쇄하는 치즐로 구성되는 치즐부와;
상기 치즐 케이스의 외주연에 형성되어 치즐 케이스의 구동을 설정된 간격으로 제한하고, 상기 치즐 케이스의 구동에 따른 접촉 단면적이 고루 분산되도록 링 형태로 형성되는 키와;
상기 치즐 케이스와 치즐에 설치되어 상기 치즐 케이스에서 치즐의 이탈방지 및 견고하게 지지해주는 지지장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 굴착기의 치즐 구조장치를 나타낸 단면도이고, 도 4는 발명의 일실시예에 따른 굴착기의 치즐 구조장치의 작동을 나타낸 개략도이다.
도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 굴착기의 치즐 구조장치는 대부분 건물을 부수거나 도로를 파헤칠 때 또는 야산 등의 암반을 제거할 때 사용하는 건설장비의 일종인 굴착기, 굴삭기 등에 설치되는 것으로써, 치즐부(20)와, 키(30)와, 지지장치(40)로 구성된다.
상기 치즐부(20)는 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 실린더(9)의 내부에 설치되며 피스톤(미도시)에 의해 구동되어 피 파쇄물을 직접 파쇄하는 장치로써, 치즐 케이스(21)와, 치즐(22)로 구성된다.
여기서, 상기 치즐 케이스(21)는 도 4에서처럼, 실린더(9)의 내부에 설치되며 피스톤의 충격력에 의해 구동되어 그 충격력을 치즐(22)에 전달하는 것으로써, 일측에 치즐(22)이 삽입 설치되도록 삽입홈(23)이 형성되고, 그 반대측에 피스톤의 충격력이 전달된다.
또한, 상기 치즐 케이스(21)는 삽입홈(23) 이외에 내부는 꽉 채워져 있어 무거운 중량으로 형성되어 피스톤의 충격력을 치즐(22)에 전달되는데, 상기 치즐 케이스(21)가 너무 고중량이면 전체 유압 브레이커에 부담이 되어 내부에 중량을 최대한 가볍게 하기 위한 공간부(24)가 형성된다.
이때, 상기 실린더(9)와 피스톤은 유압 브레이커의 일부분으로써 종래에 공지된 기술로써 별도의 설명은 하지 않는다. 다만, 본 발명에서는 상기 실린더(9)와 치즐 케이스(21) 사이에 밀접하게 밀폐하기 위한 다수개의 부싱(50)이 설치된다.
여기서, 상기 부싱(50)은 도 3에서처럼, 실린더(9)와 치즐 케이스(21) 사이 중 도면상 상부측과 하부측에 각각 이격되어 설치되고, 상기 상부측 부싱(50)과 하부측 부싱(50) 사이에는 치즐 케이스(21)의 외주연에 형성된 키가 구비되는 스트로크 공간부(60)가 형성된다.
그리고, 상기 스트로크 공간부(60)의 간격만큼 치즐 케이스(21)가 구동되고, 상기 스트로크 공간부(60)에는 치즐 케이스(21)의 구동에 맞춰 구동되는 키(30) 사이에 마찰을 최소화하기 위한 오일이 채워져 있다.
또한, 상기 실린더(9)의 끝단부에는 도 3에서처럼, 치즐 케이스(21)의 구동에 의해 부싱(50)이 이탈되는 것을 방지하도록 실린더 커버(70)가 볼트 등의 결합부재에 의해 더 설치되고, 상기 실린더 커버(70)에 의해 부싱(50)을 압착하면서 키(30) 또는 부싱(50) 교체시 용이하도록 탈부착된다.
그리고, 상기 실린더 커버(70)의 내주연에는 치즐 케이스(21)의 외주연과 밀접하게 접촉되어 오일의 누설 또는 외부의 이물질 침투를 방지하도록 다수개의 실링(오링,71)이 더 형성된다.
한편, 상기 치즐(chisel,22)은 도 3에서처럼, 봉형상을 하고 있으며, 상단에는 치즐 케이스(21)의 삽입홈(23)에 견고하게 장착할 수 있도록 하기 위한 목부(미도시)를 구비하고 있다.
이러한, 상기 목부의 형상은 파쇄기나 굴착기 암의 종류에 따라 변경될 수 있는 부분이다. 목부 위쪽으로는 치즐 케이스(21)를 통해 피스톤의 충격력이 전달되는 타격부(미도시)가 형성되어 있다. 상기 타격부에는 충격을 받더라도 쉽게 깨지지 않도록 하기 위해서는 내충격성 즉, 강한 인성이 요구된다.
여기서, 상기 치즐(22)의 하단에는 뾰족하게 형성된 파쇄부(미도시)가 설치되어 있다. 상기 파쇄부는 파쇄하고자 하는 암반 등의 피 파쇄물에 직접 충격을 주는 부분으로 여타의 부분보다 상대적으로 경도가 높아야 한다.
또한, 상기 파쇄부는 도 3에 나타낸 바와 같이 원뿔형태로 구성할 수도 있고, 또 경우에 따라서는 사각뿔 모양 등으로 설계변경이 가능하다. 즉, 파쇄기나 굴착기, 굴삭기 등에 사용되는 치즐(22)에서는 파쇄부가 가장 큰 내마모성이 요구되는 부분으로 암반 등과 직접 부딪히기 때문에 사용시간이 지날수록 점점 마모되어 그 끝단이 뭉툭해지게 된다. 이에 따라 파쇄기 등의 암반굴착성능이 떨어진다. 또, 상단의 타격부는 피스톤 로드의 타격을 계속 받기 때문에 충격에 견딜 수 있는 큰 내충격성이 요구된다.
하지만, 상기 치즐(22)이 내마모성과 내충격성을 향상시켜주는 재질로 이루어진다 해도 그 사용기간에 한계가 따른다. 즉, 일정 기간 사용 후에는 뭉툭해진 끝단을 다시 단조하여 사용하여야 하는 데, 이때 본 발명에서는 지지장치(40)의 쉽게 제거하여 치즐(22)을 분리할 수 있는 구조이다. 상기 지지장치(40)의 탈부착 구조는 이하에서 기술한다.
그리고, 상기 치즐(22)의 외주연에는 지지장치(40)의 지지키(41)가 관통되도록 관통홀(미도시)이 형성되고, 상기 관통홀은 수평으로 관통되는데, 치즐(22)과 직각으로 형성된다.
상기 키(30)는 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 치즐 케이스(21)의 외주연에 형성되어 스트로크 공간부(60)에 구비되고, 상기 치즐 케이스(21)가 상,하로 구동시, 키가 스트로크 공간부(60)의 상,하부에 걸림으로써, 치즐 케이스(21)의 상,하 구동간격을 제한한다.
여기서, 상기 키(30)는 도 3에서처럼, 상기 치즐 케이스(21)의 상,하 구동시, 부싱(50) 또는 실린더(9)의 내주연과의 접촉 단면적(31)이 종래보다 크게 형성되도록 원통 링 형태로 형성되고, 상기 키의 접촉 단면적(31)이 링 형태로 형성됨으로써, 충격범위가 고루 분산되어 상호 간에 파손 등이 방지된다.
상기 지지장치(40)는 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 치즐부(20)에 설치되어 상기 치즐 케이스(21)에서 치즐(22)의 이탈방지 및 치즐(22)을 견고하게 지지해주는 장치로써, 지지키(41)와, 지지커버(42)로 구성된다.
여기서, 상기 지지키(41)는 도 3에서처럼, 상기 치즐(22)의 외주연에 형성된 관통홀에 관통되어 치즐(22)의 외주연 양측으로 소정간격 돌출 형성되고, 상기 지지키(41)가 지지커버(42)에 지지됨으로써, 치즐(22)이 치즐 케이스(21)의 삽입홈(23)에서 이탈되는 것을 방지하지만, 상기 지지키(41)가 제거되면 쉽게 치즐(22)이 분리된다.
그리고, 상기 지지커버(42)는 도 3에서처럼, 상기 치즐 케이스(21)의 끝단부에 결합되는데, 상기 지지커버(42)의 중앙부에 치즐(22)이 관통 구비되는 구조로써, 상기 지지커버(42)에 의해 치즐(22)이 피 파쇄물을 파쇄시, 좌,우로 흔들리거나 이격되는 것을 견고하게 지지한다.
또한, 상기 지지커버(42)는 수직 단면상 "┗┛" 형태로 형성되어 치즐 케이스(21)의 끝단부에 나사결합됨으로써, 쉽게 탈부착이 가능하고, 수평면에 치즐(22)에 관통된 지지키(41)가 지지되어 치즐(22)이 이탈되는 것을 방지한다.
20 : 치즐부 21 : 치즐 케이스
22 : 치즐 23 : 삽입홈
24 : 공간부 30 : 키
31 : 접촉 단면적 40 : 지지장치
41 : 지지키 42 : 지지커버
50 : 부싱 60 : 스트로크 공간부
70 : 실린더 커버 71 : 실링

Claims (4)

  1. 실린더(9)의 내부에 설치되며 피스톤에 의해 구동되어 피스톤의 충격력을 전달하고 일측에 삽입홈(23)이 형성되는 치즐 케이스(21)와, 상기 치즐 케이스(21)의 삽입홈(23)에 설치되어 전달된 피스톤의 충격력에 의해 피 파쇄물을 파쇄하는 치즐(22)로 구성되는 치즐부(20)와;
    상기 치즐 케이스(21)의 외주연에 형성되어 치즐 케이스(21)의 구동을 설정된 간격으로 제한하고, 상기 치즐 케이스(21)의 구동에 따른 접촉 단면적(31)이 고루 분산되도록 링 형태로 형성되는 키(30)와;
    상기 치즐 케이스(21)와 치즐(22)에 설치되어 상기 치즐 케이스(21)에서 치즐(22)의 이탈방지 및 견고하게 지지해주는 지지장치(40);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 치즐 구조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 실린더(9)와 치즐 케이스(21) 사이에는 밀폐하기 위한 다수개의 부싱(50)이 설치되고, 상기 부싱(50)과 부싱(50) 사이에는 치즐 케이스(21)의 외주연에 형성된 키(30)가 구비되는 스트로크 공간부(60)가 형성되며, 상기 스트로크 공간부(60)의 간격만큼 치즐 케이스(21)가 구동되고, 상기 스트로크 공간부(60)에 오일이 채워져 있는 것을 특징으로 하는 굴착기의 치즐 구조장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 실린더(9)의 끝단부에는 치즐 케이스(21)의 구동에 의해 부싱(50)이 이탈되는 것을 방지하도록 부싱(50)을 압착하면서 키(30) 또는 부싱(50) 교체시 탈부착되도록 실린더 커버(70)가 더 설치되고, 상기 실린더 커버(70)의 내주연에는 치즐 케이스(21)의 외주연과 밀접하게 접촉되어 오일의 누설 또는 외부의 이물질 침투를 방지하도록 다수개의 실링(71)이 형성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 치즐 구조장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 지지장치(40)는,
    상기 치즐(22)의 외주연을 관통되어 양측으로 돌출 형성되고, 상기 치즐(22)이 치즐 케이스(21)에서 이탈되는 것을 방지하는 지지키(41)와;
    상기 치즐 케이스(21)의 끝단부에 설치되어 치즐(22)이 중앙부를 관통 구비됨으로써, 치즐(22)을 견고하게 지지하면서 치즐(22)에 관통된 지지키(41)가 지지되어 치즐(22)이 이탈되는 것을 방지하는 지지커버(42);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 치즐 구조장치.
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KR20160098632A (ko) 2015-02-10 2016-08-19 (주)윤성정기 굴착기의 치즐장치
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