KR101403793B1

KR101403793B1 - 굴삭기용 도저 장치

Info

Publication number: KR101403793B1
Application number: KR1020070137013A
Authority: KR
Inventors: 임규운
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2014-06-11
Also published as: KR20090069371A

Abstract

본 발명은 굴삭기의 트랙프레임(30)에 장착되는 굴삭기용 도저 장치(100)로서, 도저블레이드(110)와; 상기 도저블레이드(110)를 상기 트랙프레임(30)에 고정시키기 위한 주부재(120)와; 상기 주부재(120)의 길이를 변동가능하도록 하는 길이조절수단(130)과; 상기 도저블레이드(110)와 장애물 사이의 거리를 센싱하는 거리감지센서(140)와; 상기 거리감지센서(140)에서 센싱된 거리에 따라 상기 길이조절수단(130)에 제어 신호를 전달하여 상기 주부재(120)의 길이를 조절하도록 하는 제어부(150);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

굴삭기, 블레이드, 유압 실린더, 센서

Description

굴삭기용 도저 장치{DOZER APPARATUS FOR BACKHOE}

본 발명은 굴삭기용 도저 블레이드 장치에 관한 것으로, 도저 블레이드의 전후 방향 길이 조절이 가능함은 물론, 센서에 의해 전후방향 길이가 자동으로 조절되는 굴삭기용 도저 블레이드 장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기의 도저(Dozer)는 땅고르기나 토사밀어내기 작업 등에서 주행중에 하강시켜 사용하거나 버켓 작업 등을 할 때 장비의 안정된 자세를 유지시키기 위해 정지상태에서 하강시켜 사용하는 부품이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 도저(10)는 핀(Pin) 구조와 실린더를 통해 굴삭기 본체(20) 하부에 배치된 트랙 프레임(30)에 조립되고 실린더의 작동에 의해 작업시 지면에 장착되고 작업이 끝나면 원위치로 돌가가게 설계되어 있다.

그리고 도 1c에 도시된 것과 같이, 일반적인 굴삭기용 도저(10)는 지면에 접촉하는 부분인 도저브레이드(11)와 도저블레이드(11)를 트랙프레임(30)에 지지시키기 위한 주부재(main beam, 12)로 구성된다.

그러나, 종래의 굴삭기용 도저(10)는 주부재(12)의 길이가 고정되어 있어서 셋팅된 도저(10) 길이가 지면 상황과 최적화되지 않는 경우에는 작업 안정도가 저 하되고 작업의 굴삭 성능을 최대한 발휘하는 것이 불가능하다는 문제가 있었다.

또한, 도저(10)의 길이 조정이 불가능하므로, 도저(10)를 사용하지 않는 경우에도 항상 도저(10)가 트랙프레임(30) 밖으로 길게 돌출되어 있게 되므로 외관상 좋지 않을 뿐만 아니라, 협소한 공간에서는 굴삭기의 회전에 방해가 되어 작업효율이 저하된다는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 굴삭기용 도저의 길이를 조절가능하게 함으로써 다양한 지면 상황에 대해서 최적화된 굴삭력 및 작업 안정성을 제공하고, 협소한 공간에서도 자유로운 회전이 가능하도록 하는 굴삭기용 도저를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 운전자가 육안으로 도저 길이를 확인하지 않고도 손쉽게 도저 길이를 조절할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 굴삭기의 트랙프레임(30)에 장착되는 굴삭기용 도저 장치(100)로서, 도저블레이드(110)와; 상기 도저블레이드(110)를 상기 트랙프레임(30)에 고정시키기 위한 주부재(120)와; 상기 주부재(120)의 길이를 변동가능하도록 하는 길이조절수단(130);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 장치는 상기 도저블레이드(110)와 장애물 사이의 거리를 센싱하는 거리감지센서(140)와; 상기 거리감지센서(140)에서 센싱된 거리에 따라 상기 길이조절수단(130)에 제어 신호를 전달하여 상기 주부재(120)의 길이를 조절하도록 하는 제어부(150);를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 주부재(120)는 상기 도저 블레이드(110)에 결합된 제1주부재(121) 와, 상기 트랙프레임(30)에 결합된 제2주부재(122)를 포함하는 것이 바람 직하다.

또한, 상기 길이조절수단(130)은, 상기 제1 및 제2 주부재(121, 122) 사이의 거리를 변동시키는 유압실린더(131)와; 상기 유압실린더(131)에 유압을 공급하기 위한 펌프(132)와; 상기 펌프(132)로부터 상기 유압실린더(131)로 공급되는 유압을 조절하기 위한 밸브(133);를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 주부재(120) 및 상기 길이조절수단(130)은 복수개, 예컨대 2개로 구성되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 굴삭기용 도저는 유압실린더와 같은 길이조절수단을 추가로 마련함으로써 작업환경에 따라 도저 길이를 조절할 수 있게 되므로 굴삭기가 항상 최상의 굴삭능력을 발휘할 수 있다.

또한, 도저 블레이드 전방에 거리감지센서 및 제어부를 마련함으로써, 도저 전방의 장애물과의 거리를 센싱하여 도자 길이를 자동적으로 조절하게 되므로, 운전자가 일일이 도저 길이를 조절하지 않아도 적당한 길이로 도저 길이가 조절되는 효과가 있다.

또한, 도저 길이가 변동가능하므로, 이동시와 같이 도저가 불필요한 경우에는 도저 길이를 최대한 짧게 하여 외관상 깔끔함을 유지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 굴삭기용 도저 장치에 대한 평면도 및 측면도이고, 도 3은 본 발명의 굴삭기용 도저 장치의 상세도이며, 도 4는 본 발명의 굴삭기용 도저 장치의 분해 사시도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 굴삭기용 도저 장치의 도저블레이드에 대한 상세도이고, 도 6은 본 발명에 따른 굴삭기용 도저 장치의 모식도이다.

도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 굴삭기용 도저 장치(100)는 도저블레이드(110)와, 주부재(120)와, 주부재(120)의 길이를 변동가능하도록 하는 길이조절수단(130)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

주부재(120)는 도저블레이드(110)를 상기 트랙프레임(30)에 고정시키기 위한 구성으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이 상기 도저 블레이드(110)에 결합된 제1주부재(121)와, 트랙프레임(30)에 결합된 제2주부재(122)를 포함한다.

길이조절수단(130)은 주부재(120)의 길이를 조절하기 위한 수단으로서, 유압실린더(131)와, 펌프(132;도 6 참조)와, 밸브(133;도 6 참조)를 포함한다.

도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이 유압실린더(131)는 제1 및 제2 주부재(121, 122) 사이에 배치되어 전후 방향으로 길이가 변동됨에 따라 제1 및 제2 주부재(121, 122)간의 거리를 변동시킬 수 있게 된다.

또한, 유압실린더(131)는 내부 튜브(131-1)와, 내부 튜브(131-1)의 내벽에서 왕복이송가능한 피스톤(131-2)으로 구성되며, 내부 튜브(131-1)의 직경이 D이고, 피스톤(131-2)의 이송거리가 L인 경우 실린더 유량(Q)은 이하의 식에 의해 구할 수 있다.

Q = πD²L/4

따라서, 실린더 내부 튜브(131-1)의 직경(D)이 셋팅된 경우 실린더(131)로 유입되는 유량(Q)을 적절히 조절함으로써 피스톤(131-2)의 이송거리(L)를 제어할 수 있다.

그리고 도 6에 도시된 것과 같이 펌프(132, 도 6)는 유압실린더(131)에 유체를 공급하기 위한 구성이고, 밸브(133, 도 6)는 펌프(132)로부터 유압실린더(131)로 공급되는 유체의 유량을 조절하기 위한 구성이다.

여기서, 밸브(133)는 다양한 작동 모드를 구비할 수 있는 바, 예컨대 도 6에 도시된 것과 같이, 펌프(132)에서 공급되는 유체를 차단시켜 주부재(110)의 길이를 고정시키기 위한 고정모드(133-2)와, 피스톤(131)을 전방으로 이동시켜 주부재(110)의 길이를 신장시키기 위한 신장모드(133-1), 그리고 피스톤(131)을 후방으로 이동시켜 주부재(110)의 길이를 수축시키기 위한 수축모드(133-3)로 구성될 수 있다.

또한, 바람직한 실시예에 따르면 본 발명의 도저 장치(100)는 거리감지센 서(140)와, 제어부(150)를 더 포함할 수 있다.

거리감지센서(140)는 도저 전방, 바람직하게는 도 5에 도시된 것과 같이 도저블레이드(110)의 전면 상단부에 배치되어 도저블레이드(110)와 장애물(A) 사이의 거리를 센싱한다. 또한, 거리감지센서(140)에서 센싱된 정보를 제어부(150)로 전달하기 위한 케이블(141)이 거리감지센서(140)에 부착된다.

제어부(150, 도 6)는 거리감지센서(140)에서 센싱된 거리(d)에 따라 상기 길이조절수단(130)에 제어 신호를 전달하여 주부재(120)의 길이가 자동적으로 조절되게 하거나, 별도의 표시장치(미도시)를 통해 장애물의 존재여부를 운전자가 알 수 있도록 한다. 상술한 바와 같은 주부재(120)의 자동 길이조정은 완전 자동조절을 의미할 수도 있으며, 운전자가 조작장치를 조절하더라도 거리감지센서(140)에 의해 감지된 거리까지만 주부재(120)의 길이까지만 조절되도록 하는 반자동식을 의미할 수도 있다.

전술한 구성에 따라 본 발명에 따른 굴삭기용 도저 장치(100)가 작동되는 과정을 도 2a, 2b 및 도 6을 참조로 설명한다.

본 발명에 따른 장치는 굴삭기 작업시에 도저와 장애물 사이의 안전거리 확보시켜 주는 소위 '안전거리확보모드'와 굴삭기의 이동시와 같이 도저 장치가 불필요한 경우에 도저의 길이를 최소한으로 줄여주는 소위 '이동모드'가 제공될 수 있다.

우선, 소위 '안전거리확보모드'에 대해 설명한다.

도저기능을 온(ON)시킨 상태에서 굴삭기 운전 도중, 도저 블레이드(110)의 전방 근처에 장애물(A)이 나타난 경우, 거리감지센서(140)는 장애물(A)과 도저블레이드(110) 사이의 거리(d)를 센싱하고 센싱된 거리 정보를 제어부(150)에 전달한다.

거리(d) 정보를 전달받은 제어부(150)는 도저블레이드(110)와 장애물(A) 사이의 거리가 적절한 거리가 되도록 하기 위해서 이송시켜야 할 길이조절수단(120)의 요구이동거리(L)와 그 방향(신장 또는 수축)을 계산한다. 이를 위해 제어부(150)에는 장애물(A)과 도저블레이드(110) 사이의 안전거리가 미리 설정되어 있는 것이 바람직하다.

예컨대, 장애물(A)과 도저블레이드(110) 사이의 안전거리가 2m로 설정되어 있는 상태에서 거리감지센서(140)가 감지한 장애물(A)과 도저블레이드(110) 사이의 실제거리가 1.9m인 경우 길이조절수단(120)의 요구이동거리(L)는 0.1m이고 방향은 수축방향이 될 것이다. 길이조절수단(120)에 의해 주부재(120)가 0.1m 수축함으로써 장애물(A)과 도저블레이드(110) 사이의 거리는 요구 안전거리인 2m로 변동될 수 있다.

길이조절수단(120)의 요구이동거리(L) 및 방향(수축)이 계산되면 제어부(150)는 전술한 수학식 1(Q = πD²L/4)에 의해 필요한 유량(Q)을 계산하여 밸브(133)를 수축모드(133-3)로 전환하여 피스톤(131) 내의 유체가 펌프(132)로 배출시킴으로써 피스톤(131)을 수축시킨다.

배출된 유체가 계산된 유량(Q)에 도달하면 제어부(150)는 밸브(133)를 다시 고정 모드(133-2)로 전환시켜 실린더(131)의 위치를 고정시킴으로써 주부재(120)의 길이, 더 구체적으로는 제1주부재(121)와 제2주부재(122) 사이의 거리를 일정하게 유지한다.

한편, 바람직한 실시예에 따르면 본 발명의 도저 장치(100)는 전술한 '안전거리확보모드' 이외에 굴삭기의 이동시와 같이 도저 장치가 불필요한 경우에 도저의 길이를 최소한으로 줄여주는 소위 '이동모드'를 제공할 수도 있다.

즉, 굴삭기의 이동중과 같이 도저가 불필요한 경우에 운전자가 '이동모드'를 선택하면 제어부(150)는 밸브(133)를 수축모드(133-3)로 전환하여 실린더(131) 내의 유체를 배출영역(미도시)로 모두 배출시킴으로써 실린더(131)를 최대한 수축시킨다. 그 결과 주부재(122), 더 구체적으로는 제1주부재(122-1)와 제2주부재(122-2) 사이의 거리가 최소가 되어 트랙프레임(30) 외부로 돌출되어 있던 도저 장치(100)는 그 일부 또는 전부가 트랙프레임(30) 내부로 삽입되므로 굴삭기의 이동시에 도저의 돌출부위가 최소화된다.

한편, 운전자는 전술한 도저 장치(100)의 2가지 작동 모드(안전거리확보모드, 이동모드) 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 또한, 이상의 실시예에서는 2가지 모드에 대해서만 설명하였지만 도저 장치(100)의 운전 모드는 변형된 다른 예도 포함될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 도저 장치는 유압실린더와 같은 길이조절수단을 추가로 마련함으로써 작업환경에 따라 도자 길이를 조절할 수 있게 되므로 굴삭기가 항상 최상의 굴삭능력을 발휘할 수 있다.

또한, 도저 블레이드 전방에 거리감지센서 및 제어부를 마련함으로써, 도저 전방의 장애물과의 거리를 센싱하여 도자 길이를 자동적으로 조절하게 되므로, 운전자가 일일이 도저 길이를 조절하지 않아도 적당한 길이로 도저 길이가 조절된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도 1은 종래의 굴삭기용 도저 장치를 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명의 굴삭기용 도저 장치에 대한 평면도 및 측면도.

도 3은 본 발명의 굴삭기용 도저 장치의 상세도.

도 4는 본 발명의 굴삭기용 도저 장치의 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 굴삭기용 도저 장치의 도저블레이드에 대한 상세도.

도 6은 본 발명에 따른 굴삭기용 도저 장치의 모식도.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

10: 도저 20: 굴삭기 본체

30: 트랙프레임 100: 도저 장치

110: 도저블레이드 120: 주부재

121, 122: 제1 및 제2 주부재 130: 길이조절수단

131: 유압실린더 132: 펌프

133: 밸브 140: 거리감지센서

150: 제어부

Claims

굴삭기의 트랙프레임(30)에 장착되는 굴삭기용 도저 장치(100)로서,

도저블레이드(110)와;

상기 도저블레이드(110)를 상기 트랙프레임(30)에 고정시키기 위한 주부재(120)와;

상기 주부재(120)의 길이를 변동가능하도록 하는 길이조절수단(130)과;

상기 도저블레이드(110)와 장애물 사이의 거리를 센싱하는 거리감지센서(140)와;

상기 거리감지센서(140)에서 센싱된 거리에 따라 상기 길이조절수단(130)에 제어 신호를 전달하여 상기 주부재(120)의 길이를 조절하도록 하는 제어부(150); 를 포함하며,

상기 주부재(120)는,

상기 도저 블레이드(110)에 결합된 제1주부재(121)와, 상기 트랙프레임(30)에 결합된 제2주부재(122)를 포함하고,

상기 길이조절수단(130)은,

상기 제1 및 제2 주부재(121, 122) 사이의 거리를 변동시키는 유압실린더(131)와, 상기 유압실린더(131)에 유압을 공급하기 위한 펌프(132)와, 상기 펌프(132)로부터 상기 유압실린더(131)로 공급되는 유압을 조절하기 위한 밸브(133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 도저 장치(100).
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