KR101472251B1 - 순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설 현장의 기초공사시 파일 등의 항타 작업을 하기 위해 사용하는 바이브로 해머에 관한 것으로, 파일을 파지하는 한 쌍의 메인 그립퍼가 직선 왕복 이동 가능한 슬라이딩 암에 탑재되어 슬라이딩 암과 함께 직선 왕복 이동하면서 다양한 파일의 사이즈 및 형상에 맞게 메인 그립퍼 사이의 간격을 조절하는 1차 슬라이딩 동작과, 파일을 실질적으로 파지하는 메인 그립퍼의 그립판도 메인 그립퍼의 자체 동력에 의해서 직선 왕복 이동하면서 파일을 파지하는 2차 슬라이딩 동작이 순차로 진행되는 것을 특징으로 한다.

Description

순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머{Vibro hammer with sequentially controllable sliding gripper}

본 발명은 바이브로 해머장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건설 현장의 기초공사시 파일 등의 항타 작업을 하기 위해 사용하는 바이브로 해머에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 건축물이나 교량 등의 모든 구조물을 지반 위에 구축하기 위해서는 지반이 구조물의 중량을 견딜 수 있도록 콘크리트 파일이나 강관 파일, H-빔 등을 매설하는 기초공사를 실시해야 한다.

이러한 파일 등의 시공은 구조물 및 건축물 등을 축조하는데 있어서 매우 중요하다. 특히, 연약지반의 경우는 지표면 아래의 지하층에 있는 암반에 파일을 박아 고정시키는 기초공사를 반드시 수행해야 한다.

이와 같은 기초공사에 있어 파일을 지반에 박아주는 작업을 항타 작업이라 하고 있다.

최근의 항타 작업은 바이브로 해머를 통해 파일을 고정시킨 상태에서 진동기를 작동시켜 척을 항타 방향, 즉 파일에 대한 수직방향으로 진동시키는 방식을 주로 사용하고 있다. 이러한 파일의 진동은 파일과 지반 간의 마찰력을 줄여줌으로써 원활한 항타 작업이 이루어질 수 있게 된다.

이러한 바이브로 해머는 토목공사, 건축공사 등에 이용되는 굴삭기, 쇼벨 등과 같은 건설 기계의 붐에 설치되어 파일 근입 작업 등을 수행한다.

한국 등록특허 제10-0962081호 및 미국 공개특허 제2008-0310923A1호 등에는 파일에 타격을 가하기 위한 바이브레이터가 내장되어 있는 본체에 파일을 파지한 후에 파일을 파일 구멍에 근입시키기 위한 좌우 한 쌍의 그립퍼 등을 포함하는 바이브로 해머가 개시되어 있다.

이러한 종래의 바이브로 해머는 좌우 한 쌍의 그립퍼가 본체의 내부에 고정된 상태에서 각 그립퍼의 양 옆에 마련된 실린더의 작동에 의해 파일 등을 파지하게 된다. 그런데 이 경우에 양쪽 실린더에 의해 벌어지는 그립퍼의 폭이 한계로 인해 사이즈가 큰 파일이나 빔 등을 파지하기 어려운 문제가 있다.

그리고, 종래의 바이브로 해머는 좌우 한 쌍의 그립퍼가 원호 형상의 암 형태로 실린더의 작동에 의해 일단이 축을 중심으로 회전하면서 벌어지거나 오므라들면서 파일을 파지하게 된다. 그런데 이 경우에 실린더가 밀어주는 방향과 그립퍼를 통해 파일을 잡아주는 방향이 서로 다르기 때문에 그핍퍼가 실린더 로드가 작동하는 방향으로 힘을 받지 못하고 회동하는 각도에 따라 힘의 작용 방향이 달라지기 때문에 편심력이 작용하여 그립퍼가 뒤틀릴 위험이 있고, 이는 결국 그립퍼의 변형 및 파손은 물론 그립퍼의 파지력이 저하되는 문제가 있다.

한국 등록특허 제10-0962081호(2010.06.09.공고) 미국 공개특허 제2008-0310923A1호(2008.12.18.공개)

본 발명은 다양한 사이즈의 시트 파일, 강관 파일, H-빔 또는 I-빔 등의 항타 작업에 능동적으로 대처할 수 있는 바이브로 해머를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 그립퍼 변형 및 파손을 줄이면서 그립퍼의 파지력을 증대시킬 수 있는 바이브로 해머를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머는 파일을 타격하기 위한 바이브레이터를 내장하고 있는 메인 하우징과, 상기 메인 하우징 내측에서 직선 왕복 이동 가능하면서 서로 마주보게 설치되는 한 쌍의 슬라이딩 암과, 상기 메인 하우징 내측에 설치되어 상기 한 쌍의 슬라이딩 암을 이동시키는 암 작동 실린더와, 상기 한 쌍의 슬라이딩 암에 각각 탑재되어 슬라이딩 암과 함께 이동하는 것으로서, 자체적으로도 직선 왕복 이동하는 그립판을 통해 파일을 파지하는 좌우 한 쌍의 메인 그립퍼를 기본 필수 구성으로 한다.

이때, 상기 메인 그립퍼는 실린더 타입의 액추에이터로 실린더 본체와, 상기 실린더 본체에 수납 및 인출되게 직선 이동하는 로드와, 상기 로드의 끝부분에 구비되는 원판 형태로 파일을 파지하는 파지면에 다수의 쐐기형 돌기가 형성된 그립판으로 이루어진다.

그리고, 암 작동 실린더는 상기 한 쌍의 슬라이딩 암에 하나씩 배속되는 한 쌍으로 이루어지면서 상기 슬라이딩 암이 이동하는 방향과 동일한 방향으로 상기 슬라이딩 암을 밀고 당겨줄 수 있다.

그리고 메인 하우징 내부에는 상기 한 쌍의 슬라이딩 암이 슬라이딩 가능하게 결속되어 상기 슬라이딩 암의 직선 왕복 이동을 가이드하는 슬라이드 핀이 좌우 한 쌍으로 각각 설치된다.

그리고 상기 슬라이딩 암은 상기 메인 그립퍼가 결합되고 중앙에 메인 그립퍼의 로드가 통과되는 로드 통과홀이 형성된 전면판과, 상기 전면판과 직각으로 배치되는 측면판과, 상기 측면판으로부터 일체로 연장되고 아래, 위쪽에 상기 슬라이드 핀이 끼워지는 슬라이드 핀홀이 각각 형성된 연결 브라켓으로 이루어진다.

한편, 상기 메인 하우징의 하부에는 서로 마주보게 배치되면서 파일의 상단부를 파지할 수 있는 고정 그립부와 이동 그립부로 구성되어 파일 마무리 근입 시에 수직 방향으로 항타할 수 있는 서브 그립퍼를 더 포함한다.

본 발명에 따른 순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 좌우 한 쌍의 메인 그립퍼를 고정 방식이 아닌 전후 직선 왕복 이동 방식을 구현하면서 각 메인 그립퍼를 구성하는 그립판도 전후 왕복 이동시키는 순차적 슬라이딩 방식을 채용함으로써 바이브로 해머의 크기를 증대시키지 않으면서도 파일이 들어갈 수 있는 메인 그립퍼 사이의 간격을 더욱 넓혀줄 수 있고, 이로 인해 더 큰 사이즈의 파일을 잡아줄 수 있어 다양한 사이즈의 파일 항타 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 좌우 한 쌍의 메인 그립퍼를 회동 방식이 아닌 슬라이딩 방식을 구현하면서 메인 그립퍼가 탑재된 슬라이딩 암의 이동 방향(파일을 잡아주는 방향)과 이를 구동시키는 암 작동 실린더의 작동 방향이 서로 동일하여 메인 그핍퍼 또는 슬라이딩 암이 뒤틀릴 염려가 없게 됨으로써 그립퍼의 변형 및 파손이 방지되고,그립퍼의 파지력이 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이브로 해머 전체를 나타내는 분해 사시도
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이브로 해머를 나타내는 사시도, 정면도, 평면도 및 측면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이브로 해머의 메인 하우징을 나타내는 사시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이브로 해머의 메인 하우징을 나타내는 분해 사시도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이브로 해머의 서브 그립퍼를 나타내는 분해 사시도
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이브로 해머의 동작 상태를 나타내는 동작 상태도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이브로 해머 전체를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이브로 해머를 나타내는 사시도, 정면도, 평면도 및 측면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 바이브로 해머는 마운트 캡(300), 하우징 브라켓(200), 메인 하우징(100) 및 마운트 플레이트(104)로 구성된다.

상기 마운트 캡(300)은 굴삭기, 쇼벨 등과 같은 건설기계의 붐의 선단에 설치되는 붐 브라켓 또는 퀵 커플러 등에 연결된다.

상기 하우징 브라켓(200)은 마운트 캡(300)과 메인 하우징(100) 사이에 게재되어 메인 하우징(100)을 마운트 캡(300)에 결합시켜주고, 메인 하우징(100)의 외부를 보호하는 커버 역할을 한다. 이때, 하우징 브라켓(200) 상판의 전면에는 메인 하우징(100) 내부에 장착되는 메인 그립퍼(130)로 파일을 파지하는 경우에 파일에 간섭을 주지 않도록 내측으로 오목하게 들어간 오목부(201)가 형성된다.

상기 메인 하우징(100)은 파일을 파지하는 메인 그립퍼(130)와, 메인 그립퍼(130)를 작동시키는 액추에이터로서 작동 실린더(120), 그리고 파일을 지반의 파일공에 근입시키기 위해 진동을 제공하는 바이브레이터(150)가 내장 설치되는 공간을 제공한다.

상기 마운트 플레이트(104)는 직사각형의 판 형태로 메인 하우징(100)의 하부를 마감하는 것으로 파일의 상단부를 파지할 수 있는 서브 그립퍼(140)가 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 바이브로 해머는 메인 그립퍼가 순차적 슬라이딩 방식으로 파일을 잡아주게 된다. 즉, 메인 그립퍼가 메인 하우징 내부에 고정되게 설치되는 것이 아니라 전후 직선 왕복 이동 가능하게 설치되고(1차 슬라이딩), 또한 메인 그립퍼도 자체 동력에 의해 파일을 직접적으로 파지하는 그립판을 전후 구동(2차 슬라이딩)시킬 수 있는 모터, 실린더 등과 같은 액추에이터 수단으로 이루어진다.

이와 관련하여, 도 6 및 도 7은 상기 메인 그립퍼가 내장 설치되는 바이브로 해머의 메인 하우징을 나타내는 사시도 및 분해 사시도 이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 상기 메인 하우징(100)의 내부에는 파일을 파지하는 메인 그립퍼(130), 메인 그립퍼(130)를 탑재하면서 전후 왕복 이동하는 슬라이딩 암(110), 슬라이딩 암(110)을 작동시키는 구동력을 제공하는 암 작동 실린더(120), 파일을 타격하기 위해 진동을 가해주는 바이브레이터(150)가 각각 좌우 한 쌍씩 대칭 구조로 설치된다.

상기 메인 하우징(100)은 전면이 개방된 사각 프레임 형태를 갖는다. 보다 상세하게, 메인 하우징(100)은 좌,우 양쪽에서 수직 자세로 서로 마주보는 한 쌍의 측면판(101), 한 쌍의 측면판(101) 뒤쪽에 수직 자세로 연결되는 후면판(미도시), 한 쌍의 측면판(101)의 상단보다 아래쪽 그리고 하단보다 위쪽에서 메인 하우징(100)의 내부를 가로지르는 수평 자세로 상하 마주보게 설치되는 상판(102) 및 하판(103)으로 구성된다.

상기 한 쌍의 슬라이딩 암(110)은 메인 그립퍼(130)를 이동시키는 수단으로 서 메인 하우징(100)의 상판(102)과 하판(103) 사이의 공간에서 대칭 구조로 좌우 서로 마주보게 설치되고, 암 작동 실린더(120)에 의해 좌우 직선 왕복 이동을 한다.

도 7을 참조하여 이러한 슬라이딩 암(110)을 보다 상세하게 설명하자면, 상기 슬라이딩 암(110)은 크게 전면판(111), 측면판(112) 및 연결 브라켓(113)으로 구성된다.

상기 전면판(111)에는 중앙에 메인 그립퍼(130)의 로드(132)가 통과되는 로드 통과홀(111a)이 형성되고, 로드 통과홀(111a)의 주위에는 메인 그립퍼(130)의 실린더 본체(131)가 전면판(111)에 볼트 체결이 이루어질 수 있도록 볼트가 관통하는 체결 구멍이 다수 형성된다. 상기 측면판(112)은 전면판(111)의 끝부분에서 전면판(111)과 직각을 이루면서 메인 그립퍼(130)가 설치되는 반대면에 연결 브라켓(113)이 일체로 상하 길게 형성된다.

한편, 메인 하우징(100)의 내부에는 상기 슬라이딩 암(110)의 전후 직선 왕복 이동을 안내하는 수단이 제공된다.

이를 위해 상기 메인 하우징(100)의 상판(102) 및 하판(103)에는 봉 형상의 슬라이드 핀(105)이 수평 자세를 가지면서 좌우 및 상하 한 쌍으로 나란하게 4개가 설치된다. 각 슬라이드 핀(105)은 일단이 메인 하우징(100)의 측면판(101)에 관통 고정되고, 타단은 상판(102) 또는 하판(103)에 돌출 설치된 슬라이드 핀 브라켓(108)에 관통 고정된다.

각 슬라이딩 암(110)은 슬라이딩 암(110)의 바로 위쪽 및 아래쪽에 구비된 상하 한 쌍의 슬라이드 핀(105)에 슬라이딩 가능하게 결속된 상태로 슬라이드 핀(105)을 따라 전후 직선 왕복 이동하게 된다.

이를 위해 슬라이딩 암(110)의 연결 브라켓(113) 상부 및 하부에는 슬라이드 핀(105)이 통과되게 끼워지는 슬라이드 핀홀(113a)이 각각 형성된다.

상기 암 작동 실린더(120)는 슬라이딩 암(110)을 전후 직선 왕복 이동시키는 수단으로 한 쌍의 슬라이딩 암(110)에 하나씩 배속되게 설치된다. 한 쌍의 슬라이딩 암(110)은 메인 하우징(100)의 상판(102) 및 하판(103)의 좌, 우측으로 서로 엇갈리게 배치된다.

예를 들어, 한 쌍의 암 작동 실린더(120) 중에서 어느 하나는 상판(102)의 오른쪽에 배치되어 메인 하우징(100)의 오른쪽에 있는 슬라이딩 암(110)을 작동시키고, 다른 하나는 하판(103)의 왼쪽에 배치되어 메인 하우징(100)의 왼쪽에 있는 슬라이딩 암(110)을 작동시킨다.

그리고 한 쌍의 암 작동 실린더(120)는 서로 반대 방향으로 마주보게 설치된다. 구체적으로, 각 암 작동 실린더(120)는 서로 간에 실린더 본체의 후면을 등지면서 각 실린더 로드가 메인 하우징(100)의 측면판(101)을 향하도록 배치된다.

이러한 암 작동 실린더(120)는 상판(102) 및 하판(103)에 수평하게 설치된 상태에서 그 로드가 슬라이딩 암(110)에 연결된다. 이로 인해 슬라이딩 암(110)은 암 작동 실린더(120)의 로드의 작동 방향과 동일한 방향으로 전후 직선 왕복 이동 할 수 있다.

상기 암 작동 실린더(120)는 실린더 본체의 후단이 상판(102) 또는 하판(103)에 일정 높이 돌출되게 설치된 실린더 브라켓(108)에 핀 결합으로 고정되고, 그 로드의 전단 역시 슬라이딩 암(110)에 핀 결합으로 연결된다.

암 작동 실린더(120)가 상판(102) 또는 하판(103)에 고정되는 구조를 좀더 설명하자면, 암 작동 실린더(120)의 실린더 본체의 후단에는 실린더 핀(106)이 관통하는 실린더 핀홀(122)이 전후 방향으로 뚫려있다. 그리고 실린더 브라켓(108)은 일정 간격을 두고 서로 마주보는 한 쌍의 판 형태로 각 판에는 실린더 핀(106)이 관통하는 실린더 핀홀(108a)이 각각 전후 방향으로 뚫려있다. 이에 따라 암 작동 실린더(120)는 암 작동 실린더(120)의 실린더 핀홀(122)이 형성된 부분이 실린더 브라켓(108) 사이에 놓인 상태에서 각 실린더 핀홀(122)(108a)에 실린더 핀(106)이 수평 방향으로 끼워짐으로써 메인 하우징(100)의 상판(102) 또는 하판(103)에 고정된다.

암 작동 실린더(120)와 슬라이딩 암(110)의 결합 구조를 좀더 설명하자면, 암 작동 실린더(120)의 로드 전단에는 로드 핀(107)이 관통되는 로드 핀홀(121)이 상하 방향으로 뚫려있다. 그리고 슬라이딩 암(110)의 연결 브라켓(113) 상부 또는 하부에는 슬라이드 핀홀(113a)이 형성된 부위로부터 수평으로 연장되는 연장부에 상하 방향으로 뚫린 로드 핀홀(113b)이 형성된다. 이에 따라 암 작동 실린더(120)의 로드 핀홀(121)과 슬라이딩 암(110)의 연결 브라켓(113)에서 로드 핀홀(113b)이 위,아래로 놓인 상태에서 각 로드 핀홀(121)(113b)에 로드 핀(107)이 상하 방향으로 끼워짐으로써 암 작동 실린더(120)와 슬라이딩 암(100)이 서로 연결된다.

상기 메인 그립퍼(130)는 파일을 파지하는 역할 및 파일 초기 근입시 파일을 잡아주는 역할 등을 수행하는 것으로, 좌우 한 쌍으로 이루어지며 각 메인 그립퍼는 슬라이딩 암에 탑재되어 슬라이딩 암과 함께 좌우 직선 왕복 이동한다.

이에 따라 좌우 한 쌍의 메인 그립퍼는 다양한 사이즈를 갖는 시트 파일, 강관 파일, H-빔 또는 I-빔 등에 따라 메인 하우징 내부에서 서로 간에 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동하면서 그 사이의 간격을 조절하게 된다.

한편, 상기 메인 그립퍼(130)은 모터, 실린더 등과 같은 액추에이터 수단으로 이루어짐으로써, 도 9a 내지 9c에서 볼 수 있듯이 액추에이터의 작동에 의해 전면에 있는 그립판(133)이 전진함으로써 파일을 파지할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에서는 액추에이터 수단으로 실린더로 적용하였다.

도 6을 참조하여 이를 상세히 설명하자면, 상기 메인 그립퍼(130)는 내부에 유압이 작동하는 실린더 본체(131)와, 실린더 본체(131)에 수납 및 인출되면서 직선 왕복 이동하는 로드(132)와, 로드(132)의 끝부분에 결합되는 그립판(133)으로 구성된다. 그리고 한 쌍의 메인 그립퍼(130)는 서로 간에 그립판(133)이 서로 마주보는 방향으로 슬라이딩 암(110)에 수평 자세로 탑재된다.

상기 그립판(133)은 원판 형태로 볼트체결 등을 통해 로드(132)의 선단에 결합되고, 파일을 파지하는 표면은 다수의 쐐기형 돌기 모양으로 이루어진다. 이에 따라 파일을 잡을 때 미끄러짐 등의 문제없이 견고하게 파일을 파지할 수 있게 된다.

메인 그립퍼(133)는 앞서 설명한 바와 같이 슬라이딩 암(110)의 전면판(111)에 결합 고정된다. 구체적으로 메인 그립퍼(133)의 로드(132)가 슬라이딩 암(110)의 전면판(111) 중앙에 형성된 로드 통과홀(111a)을 통과한 상태에서 로드 통과홀(111a)의 둘레를 따라 형성된 다수의 체결 구멍을 통해 실린더 본체(131)의 전면이 슬라이딩 암(110)의 전면판(111)에 다수의 볼트 체결을 통해 결합 고정된다.

이에 따라, 메인 그립퍼(130)는 슬라이딩 암(110)과 함께 서로 간의 간격이 넓어지거나 좁아지는 방향으로 직선 이동하면서 파일을 잡아줄 수 있는 간격을 조절하고(1차 슬라이딩), 또한 실린더 본체(131)의 유압에 따라 그립판(133)이 부착된 로드(132)가 직선 왕복 이동함으로써 파일을 잡아주거나 놓아줄 수 있게 된다(2차 슬라이딩).

한편, 바이브레이터(150)는 메인 하우징(100)의 후면판에 설치되는 것으로, 모터(151)의 구동으로 동작되는 한 쌍의 구동기어(152) 및 한 쌍의 편심 웨이트(153)를 이용하여 진동을 발생시키는 방식으로 이루어져 있다.

이를 위하여, 편심 웨이트(153)의 내외부에 걸쳐 설치되는 회전축(154)이 마련되고, 한 쌍의 편심 웨이트(153) 중에서 어느 한 편심 웨이트(153)에는 회전축(154)을 구동시키기 위한 모터(151)가 설치되며, 각 회전축(154)에는 서로 맞물려 돌아가는 한 쌍의 구동기어(152)가 결합된다.

따라서, 상기 모터(151)가 작동되면 회전축(154)의 회전에 의해 양쪽의 구동기어(152)가 맞물려 돌아가게 되고, 결국 이때의 한 쌍의 편심 웨이트(153)가 발휘하는 편심 회전력에 의해 진동이 발생하게 되면서 이 진동으로 파일을 타격할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 메인 하우징(100)의 하부에는 파일 마무리 근입시 수직방향으로 항타할 수 있는 서브 그립퍼(140)가 마련된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이브로 해머의 서브 그립퍼를 나타내는 분해 사시도이다.

상기 서브 그립퍼(140)는 메인 하우징(100)의 양 측판(101) 하단에 연결되는 마운트 플레이트(104)의 저면에 설치된다.

이러한 서브 그립퍼(140)는 서로 마주보며 배치되면서 파일의 상단부를 파지할 수 있는 고정 그립부(141)와 이동 그립부(142)로 구성된다. 이때, 고정 그립부(141)와 이동 그립부(142)의 전면에는 안정적인 파일 파지를 위한 그립판(142b)(141b)가 장착된다.

상기 고정 그립부(141)는 마운트 플레이트(104)에 고정되는 직육면체 형상의 고정블록(141a)과, 이 고정블록(141a)의 전면에 볼트 체결 등을 통해 결합되는 전면판(141b)이 부착된다.

그리고 상기 이동 그립부(142)는 메인 그립퍼(130)와 마찬가지로 실린더 방식의 액추에이터로서 실린더 본체(142a)의 유압 작동에 의해 전후 작동하는 로드(142c)의 전면에 있는 그립판(142b)이 맞은편의 고정 그립부(141)에 있는 그립판(141b) 쪽으로 전진하여 함께 파일을 파지할 수 있게 된다.

또한, 이동 그립부(142)와 고정 그립부(141) 사이에는 이동 그립부(142)가 고정되는 고정판(143)이 수직하게 마운트 플레이트(104)에 고정 설치된다. 상기 고정판(142)의 중앙에는 이동 그립부(142)의 로드(142c)가 통과되는 로드 통과홀(143a)이 형성되고, 로드 통과홀(143a)의 둘레에는 다수의 체결 구멍이 형성된다.

이에 따라, 이동 그립부(142)는 로드(142c)가 고정판(143)의 로드 통과홀(143a)에 관통된 상태로 실린더 본체(142a)의 전면이 고정판(143)에 볼트 체결을 통해 수평 자세로 체결될 수 있다.

따라서, 파일 근입시 파일을 어느 정도 지면에 가깝게 거의 근입한 후, 마무리 근입시에는 파일을 서브 그립퍼(140)로 바꿔 파지한 상태로 근입할 수 있고, 결국 바이브레이터(150)에서 가해지는 항타력을 파일 측에 좀더 효과적으로 전할 수 있으므로, 파일과 나란한 수직방향에서 항타력을 가할 수 있고, 항타력의 손실 없이 최대한 이용할 수 있는 등 근입 작업의 효율성을 높일 수 있다.

한편, 메인 하우징의 상판과 측판 그리고 마운트 플레이트(104)의 각 전면은 메인 하우징(100) 내부에 장착되는 메인 그립퍼(130)로 파일을 파지하는 경우에 파일에 간섭을 주지 않도록 메인 그립퍼(130)의 뒤쪽에 위치한다.

그리고, 도면 중에서 미 설명 부호인 160은 쿠션러버로 메인 하우징(100)과 하우징 브라켓(200) 양 측면 사이에 다수 게재되어 바이브로 헤머부(150)의 진동을 흡수하는 역할을 한다.

이와 같이 구성되는 바이브로 해머를 이용하여 파일을 근입하는 전체적인 과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이브로 해머의 동작 상태를 나타내는 동작 상태도이다.

아래에서 수행되는 모든 작동들은 건설기계를 운전하고 있는 운전자의 조작에 의해 이루어질 수 있다.

도 9a는 바이브로 해머에서 한 쌍의 메인 그립퍼(130) 사이의 간격이 최대로 벌어진 상태를 도시한 도면이다.

이 상태에서, 지면에 근입하고자 하는 시트 파일, 강관 파일, H-빔 또는 I-빔 등과 같은 파일의 종류 또는 파일의 사이즈에 따라 메인 그립퍼 사이의 간격을 조절하면서 파일을 파지할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 암 작동 실린더(120)가 작동되면 슬라이딩 암이 슬라이딩 핀(105)을 따라 직선 이동하면서 파지하고자 하는 파일 사이즈에 맞게 메인 그립퍼(130) 사이의 간격이 좁혀지게 된다. 이때, 메인 그립퍼(130)는 파일 사이즈로 간격이 조절되는 것이 아니라 파일 사이즈보다 더 넓은 간격으로 조절된다. 이에 따라, 파일이 메인 그립퍼(130) 사이로 용이하게 진입하게 된다.

이 상태에서, 메인 그립퍼(130)의 그립판(133)이 전진하면서 서로 협력하여 파일을 파지하게 된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 메인 그립퍼(130) 사이에 파일(H)이 놓인 상태에서 메인 그립퍼(130)의 실린더 본체(131)로 유압이 작동되면 메인 그립퍼(130)의 로드(132)가 파일(H) 측으로 이동하면서 그립판(133)이 파일의 측면을 가압하면서 파일을 파지하게 된다.

이 상태에서 파일을 지면에 갖다 대고, 이때부터 바이브레이터(10)를 작동시키면 진동을 이용하여 파일의 근입을 시킬 수 있다.

파일이 거의 다 근입된 상태에서는 파일을 측면 쪽에서 잡고 있는 메인 그립퍼(130)를 재차 벌려서 파일로부터 분리한 다음, 계속해서 서브 그립퍼(140)로 파일의 상단부를 파지한 후에 이 상태에서 수직방향으로 항타하면서 마무리 근입을 수행하면 하나의 파일에 대한 근입작업을 마칠 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 한 쌍의 메인 그립퍼가 메인 하우징 내부에서 그 사이의 간격이 조절되도록 이동 가능하면서, 메인 그립퍼도 자체 동력에 의해 메인 그립퍼를 구성하는 그립판이 전진 작동하면서 파일을 파지할 수 있게 되어 다양한 사이즈 및 형상의 파일을 파지할 수 있다.

100 : 메인 하우징 101 : 측판
102 : 상판 103 : 하판
104 : 마운트 플레이트 105 : 슬라이드 핀
106 : 실린더 핀 107 : 로드 핀
108 : 실린더 브라켓 110 : 슬라이딩 암
111 : 전면판 112 : 측면판
113 : 연결 브라켓 113a : 슬라이드 핀홀
113b : 로드 핀홀 120 : 암 작동 실린더
121 : 로드 핀홀 122 : 실린더 핀홀
130 : 메인 그립퍼 131 : 실린더 본체
132 : 로드 133 : 그립판
140 : 서브 그립퍼 141 : 고정 그립부
142 : 이도 그립부 150 : 바이브레이터
151 : 모터 152 : 구동기어
153 : 편심 웨이트 154 : 회전축
160 : 쿠션러버 200 : 하우징 브라켓
300 : 마운트 캡

Claims (9)

1. 파일을 타격하기 위한 바이브레이터(150)를 내장하고 있는 메인 하우징(100);
   상기 메인 하우징(100) 내측에서 직선 왕복 이동 가능하면서 서로 마주보게 설치되는 한 쌍의 슬라이딩 암(110);
   상기 메인 하우징(100) 내측에 설치되어 상기 한 쌍의 슬라이딩 암(110)을 이동시키는 암 작동 실린더(120);
   상기 한 쌍의 슬라이딩 암(110)에 각각 탑재되어 슬라이딩 암(110)과 함께 이동하는 것으로서, 엑추에이터에 의해 직선 왕복 이동하는 그립판(133)을 통해 파일을 파지하는 좌우 한 쌍의 메인 그립퍼(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 메인 그립퍼(130)의 엑추에이터는 실린더 본체(131)와, 상기 실린더 본체(131)에 수납 및 인출되게 직선 이동하는 로드(132)를 포함하는 실린더로, 상기 로드(132)의 끝부분에는 원판 형태로 파일을 파지하는 파지면에 다수의 쐐기형 돌기가 형성된 그립판(133)이 구비되는 것을 특징으로 하는 순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 암 작동 실린더(120)는 상기 한 쌍의 슬라이딩 암(110)에 하나씩 배속되는 한 쌍으로 이루어지면서 상기 슬라이딩 암(110)이 이동하는 방향과 동일한 방향으로 상기 슬라이딩 암(110)을 밀고 당겨주는 것을 특징으로 하는 순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 메인 그립퍼(130)의 아래, 위쪽에는 상기 메인 하우징(100)의 내부를 가로지르는 상판(102) 및 하판(103)이 각각 설치되고, 상기 한 쌍의 암 작동 실린더(120)는 서로 반대 방향으로 상기 상판(102) 및 하판(103)의 좌, 우측으로 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 상판(102) 및 하판(103)에는 상기 한 쌍의 슬라이딩 암(110)이 슬라이딩 가능하게 결속되어 상기 슬라이딩 암(110)의 좌우 직선 왕복 이동을 가이드하는 슬라이드 핀(105)이 좌우 한 쌍으로 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 슬라이딩 암(110)은 상기 메인 그립퍼(130)가 결합되는 전면판(111)과, 상기 전면판(111)과 직각으로 배치되는 측면판(112)과, 상기 측면판(112)으로부터 일체로 연장되고 아래, 위쪽에 상기 슬라이드 핀이 끼워지는 슬라이드 핀홀(113a)이 각각 형성된 연결 브라켓(113)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머.
   
7. 상기 청구항 6에 있어서,
   상기 한 쌍의 슬라이딩 암(110)의 전면판(111) 중앙에는 상기 메인 그립퍼(130)의 로드(132)가 통과되는 로드 통과홀(111a)이 형성된 것을 특징으로 하는 순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 암 작동 실린더(120)는 로드의 끝부분에 로드 핀(107)이 관통되게 끼워지는 로드 핀홀(121)이 형성되고, 상기 슬라이딩 암(110)의 연결 브라켓(113)에는 상기 로드 핀홀(121)에 끼워진 로드 핀(107)이 관통되게 끼워지는 로드 핀홀(113b)이 형성된 것을 특징으로 하는 순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 메인 하우징(100)의 하부에는 서로 마주보게 배치되면서 파일의 상단부를 파지할 수 있는 고정 그립부(141)와 이동 그립부(142)로 구성되어 파일 마무리 근입 시에 수직 방향으로 항타할 수 있는 서브 그립퍼(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순차 제어 슬라이딩 그립퍼를 구비한 바이브로 해머.
   
   
   
   

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