KR101645013B1 - 굴삭기용 어태치먼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴삭기용 어태치먼트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴삭기에 장착하여 사용하는 전지가위, 브레이커, 버켓 등의 작업도구들을 원하는 각도로 틸팅동작시킨 후 고정하여 작업할 수 있도록 한 굴삭기용 어태치먼트에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 굴삭기의 붐(500)과 작업도구(550) 사이에 설치되어 상기 붐(500)에 대하여 작업도구(550)의 틸팅동작이 이루어지도록 하는 것으로, 상기 붐(500)에 결합되게 상부에 고정브라켓(110)이 형성된 붐고정판(100)과, 그 붐고정판(100)에 결합되고 하부에 작업도구(550)의 결합을 위해 체결구(210)이 형성된 작업도구 고정판(200)을 포함하여 이루어진 굴삭기용 어태치먼트에 있어서, 상기 붐고정판(100)의 하부 양측에는 내주면에 제1수평기어(121)가 형성된 제1수평기어부(120)가 서로 이격되어 설치되고, 상기 작업도구 고정판(200)의 상부에는 일측 내주면이 상기 제1수평기어부(120)의 일측 외주면을 감싸도록 구비되고 타측 내주면에 상기 제1수평기어(121)의 피치와 동일한 피치로 제2수평기어(221)가 형성되되 제1수평기어(121)와 동일선상에 위치되게 형성되는 제2수평기어부(220)가 설치되며, 상기 제1수평기어부(120)의 내측에는 상기 제1수평기어(121)에 기어결합되게 외주면에 외접기어(310)가 형성되고 수평이동을 통해 상기 제2수평기어(221)에 기어결합 또는 결합해제되는 록킹뭉치(300)가 각각 설치되고, 상기 각각의 록킹뭉치(300)를 연결하고 그 록킹뭉치(300)의 수평이동을 제어하여 상기 제2수평기어부(220)를 회전 또는 회전차단하는 틸팅제어수단(400)이 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

굴삭기용 어태치먼트{Attachment of Excavator}

본 발명은 굴삭기용 어태치먼트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴삭기에 장착하여 사용하는 전지가위, 브레이커, 버켓 등의 작업도구들을 원하는 각도로 틸팅동작시킨 후 고정하여 작업할 수 있도록 한 굴삭기용 어태치먼트에 관한 것이다.

굴삭기(Excavator)는 토목, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴삭작업, 토사를 운반하는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정지작업 등의 작업을 행하는 건설기계로서 장비의 이동 역할을 하는 주행체와, 그 주행체에 탑재되어 360도 회전하는 상부 선회체 및 작업 장치로 구성되어 있다.

이러한 굴삭기는 토사와 암석의 상태, 작업의 종류 및 용도에 따라 적절한 작업장치를 장착하여 사용할 수 있다. 작업장치로서 일반 굴삭 및 토사 운반을 위한 버켓(Bucket), 단단한 지면, 암석 등의 파쇄를 위한 브레이커, 건물의 해체 및 파쇄에 사용하는 크라샤 등이 주로 사용된다. 최근에는 조경용 산림이나 가로수 등의 나무가지를 절단하기 위해 전지가위를 굴삭기에 연결하여 사용하고 있다.

전지가위의 일 예로서, 등록특허공보 제0972741호(2010.07.21, 굴삭기용 회전식 전지가위)가 개시되어 있다. 상기 특허는 굴삭기에 연결한 상태에서 전지가위의 회전이 가능하도록 하여 신속하고 정확한 작업을 수행할 수 있도록 한 기술이다.

그러나 상기한 기술은 전지가위만을 회전식으로 사용하도록 한 기술로서, 전지가위 외에 버켓이나 브레이커 등의 작업도구를 사용하고자 하는 경우에는 각 작업도구에 회전구성을 추가하여 제작하여야 함으로써 제조원가 증가는 물론, 이를 사용하고자 하는 사용자는 고가의 모든 제품을 구입하여야 함으로써 경제적인 부담을 갖게 되는 문제점이 있었다.

이에 따라 여러 종류의 작업도구를 부착하여 사용하도록 어태치먼트가 개발되어 사용되고 있으며, 최근에는 작업도구의 틸팅과 회전동작이 가능한 구조의 어태치먼트가 개발되었다.

틸팅동작되는 어태치먼트의 일 예로 특허공개 제2013-0062713호가 게시되어 있다. 상기 기술은 피스톤을 승하강 동작시키도록 하여 회전축을 회전시켜 버킷의 좌우 틸팅구동이 가능하도록 한 것이다.

그러나 상기 기술은 버킷이 상당한 중량을 갖음에 따라 회전축을 회전시키는데 상당한 힘이 작용하게 되어 피스톤의 승하강동작시 상당한 압력이 발생하게 되어 부품의 파손이나 작동이 원활히 이루어지지 않게 되는 문제가 발생될 수 있고, 작업자가 임의적으로 판단하여 버킷을 회전시켜야됨으로써 현장 지면상황에 적합한 정확한 틸팅동작이 어려웠다.

한편, 종래에는 수평회전이 가능하도록 한 어태치먼트가 게시되어 있는데, 수평회전되는 어태치먼트의 경우, 회전동작이 모터에 의해 하부판이 회전되도록 이루어져 있는 구조임에 따라 고하중의 압력발생시에는 하부판의 회전이 원활히 이루어지지 못하는 문제점이 발생되었고, 그로 인해 작업시간이 지체됨은 물론 작업진행에 불편함이 있었다.

그리고, 종래의 어태치먼트는 틸팅동작 또는 수평회전동작 중 어느 하나만으로 구동되도록 이루어져 있음으로써 작업에 한계가 있어 효율을 높이지는 못하였다.

공개특허공보 제2013-0062713호(공개일: 2013.06.13, 발명의 명칭: 굴삭기용 버킷의 틸팅 액추에이터) 등록특허공보 제1196876호(등록일: 2012.10.26, 발명의 명칭: 굴삭기용 어태치먼트의 회전 제어장치)

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 브레이커, 버켓 등의 작업도구들을 자체하중 또는 지면에 밀착시키는 과정을 통해 틸팅동작시킨 후 고정시키도록 하여 굴삭기의 위치나 작업하고자 하는 지면경사에 대응되는 각도로 작업도구를 틸팅시켜 작업을 수행할 수 있으며, 특히 틸팅동작을 위해 결합구조를 개선하여 정확한 기어결합을 통해 뒤틀림이나 부품파손을 방지할 수 있는 굴삭기용 어태치먼트를 제공하는 데 있다.

또한, 수평회전부재의 설치를 통해 작업도구의 틸팅동작은 물론, 수평회전동작이 가능하도록 함으로써 작업현장여건에 구애받지 않고 작업을 원활히 수행할 수 있도록 한 굴삭기용 어태치먼트를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 굴삭기의 붐과 작업도구 사이에 설치되어 상기 붐에 대하여 작업도구의 틸팅동작이 이루어지도록 하는 것으로, 상기 붐에 결합되게 상부에 고정브라켓이 형성된 붐고정판과, 그 붐고정판에 결합되고 하부에 작업도구의 결합을 위해 체결구이 형성된 작업도구 고정판을 포함하여 이루어진 굴삭기용 어태치먼트에 있어서, 상기 붐고정판의 하부 양측에는 내주면에 제1수평기어가 형성된 제1수평기어부가 서로 이격되어 설치되고, 상기 작업도구 고정판의 상부에는 일측 내주면이 상기 제1수평기어부의 일측 외주면을 감싸도록 구비되고 타측 내주면에 상기 제1수평기어의 피치와 동일한 피치로 제2수평기어가 형성되되 제1수평기어와 동일선상에 위치되게 형성되는 제2수평기어부가 설치되며, 상기 제1수평기어부의 내측에는 상기 제1수평기어에 기어결합되게 외주면에 외접기어가 형성되고 수평이동을 통해 상기 제2수평기어에 기어결합 또는 결합해제되는 록킹뭉치가 각각 설치되고, 상기 각각의 록킹뭉치를 연결하고 그 록킹뭉치의 수평이동을 제어하여 상기 제2수평기어부를 회전 또는 회전차단하는 틸팅제어수단이 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1수평기어부(120)는 외주면에 단턱이 형성된 관체로 이루어져 서로 마주보게 이격되어 설치되고, 상기 제2수평기어부(220)는 내주면에 단턱이 형성된 관체로 이루어져 두 제1수평기어부의 사이에 서로 이격되게 2개가 구비되어 각각 제1수평기어부(120)의 일측 외주면을 감싸도록 설치되고, 상기 제1수평기어부(120)와 제2수평기어부(220)의 결합은 상기 제2수평기어부(220)의 큰 내경을 갖는 일측 내주면이 상기 제1수평기어부(120)의 작은 외경을 갖는 일측 외주면에 면접하도록 결합된다.

상기 외접기어의 길이는 상기 제1수평기어의 길이보다 더 짧고 상기 제2수평기어의 길이보다 더 길게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1수평기어부와 제2수평기어부의 면접부위에는 상기 제1수평기어부의 단턱부분과 상기 제2수평기어부의 단턱부분이 제2수평기어부와 제1수평기어부의 단부에 각각 밀착되지 않고 이격되도록 하기 위해, 상기 제1수평기어부에 제1나선부가 형성되고 상기 제2수평기어부에는 상기 제1나선부에 나선결합되게 제2나선부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 외접기어와 상기 제2수평기어의 일측 단부는 상기 록킹뭉치의 이동동작시 단부가 서로 부딪히지 않고 치합될 수 있도록 각각 뾰족하게 형성된 것이 바람직하다.

상기 틸팅제어수단은, 상기 붐고정판의 하부에 고정되는 실린더와, 그 실린더의 양측에 구비되어 상기 록킹뭉치에 각각 결합되고 상기 실린더에 인입 또는 인출동작이 서로 동일하게 이루어지는 한 쌍의 피스톤로드와, 상기 실린더의 중앙부분과 양측부분에 상기 피스톤로드의 이동을 제어하기 위해 연결되는 유압호스와, 상기 유압호스에 유압을 공급하여 피스톤로드의 이동동작을 제어하여 상기 록킹뭉치를 제2수평기어에 기어결합 또는 결합해제시키는 유압펌프를 포함하여 구성된다.

상기 붐고정판의 상측에는 상기 작업도구의 수평회전을 위해 상기 붐과의 사이에 위치되게 수평회전부재가 설치되어 지되, 상기 수평회전부재는, 상기 붐 또는 붐에 결합된 결합판의 하면에 고정되고 내주면에 제1수직기어가 형성되고 하부 외주면에 제3나선부가 형성된 제1수직기어부와, 상기 제3나선부에 나선결합되게 상부 내주면에 제4나선부가 형성되고 하부 내주면에 제2수직기어가 형성되며 상기 붐고정판의 상면에 고정되는 제2수직기어부와, 상기 제1수직기어부와 제2수직기어부의 내부에서 상하 이동되게 설치되고 외주면에 제1수직기어와 제2수직기어에 기어결합되게 제3수직기어가 형성된 회전차단뭉치와, 상기 회전차단뭉치의 상하 이동을 제어하여 상기 제3수직기어가 제2수직기어에 기어결합 또는 해제되게 하여 상기 제2수직기어부의 회전을 제어하는 승하강제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 제3나선부와 제4나선부의 나선돌기 단면형상은 각각 사각형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기의 구성으로 이루어진 굴삭기용 어태치먼트에 따르면, 작업도구를 지면에 밀착시키는 과정을 통해 작업도구를 틸팅동작시킨 후 틸팅제어수단으로 제어하여 틸팅된 상태로 고정하도록 하는 등 작업도구의 틸팅동작을 손쉽게 제어할 수 있고, 결합구조 개선으로 뒤틀림이나 파손을 줄여 제품 신뢰도를 높일 수 있으며, 특히 작업현장의 지면여건에 대응하여 작업도구를 틸팅 및 회전동작시킬 수 있어 작업효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 굴삭기용 어태치먼트의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 굴삭기용 어태치먼트의 분리사시도,
도 3은 도 1의 A-A선에 따른 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 제2수평기어부의 틸팅동작이 차단해제된 상태의 굴삭기용 어태치먼트를 보인 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 굴삭기용 어태치먼트에서 외접기어와 제2수평기어의 단부형상을 보인 상태도,
도 6은 본 발명에 따른 굴삭기용 어태치먼트에서 틸팅제어수단의 구조도,
도 7은 본 발명에 따른 제1수평기어부와 제2수평기어부가 나선결합된 상태의 굴삭기용 어태치먼트를 보인 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 수평회전부재가 구비된 굴삭기용 어태치먼트의 사시도,
도 9는 도 8에서 수평회전부재의 분리사시도,
도 10은 도 8에서 수평회전부재의 단면상태도,
도 11은 본 발명에 따른 제2수직기어부의 수평회전이 차단해제된 상태의 수평회전부재를 보인 단면도,
도 12는 본 발명에 따른 굴삭기용 어태치먼트를 이용하여 경사면에서 작업도구를 틸팅동작시킨 상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 굴삭기용 어태치먼트를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 굴삭기용 어태치먼트는 굴삭기의 붐(500)과 작업도구(55) 사이에 설치되는 것으로, 붐(500)에 대하여 작업도구(550)가 틸팅동작되도록 이루어져 있다.

이러한 어태치먼트는 기본적으로 붐에 설치되는 붐고정판(100)과, 그 붐고정판(100)에 결합되고 하부에 작업도구(550)가 설치되는 작업도구 고정판(200)을 포함하여 이루어지고, 여기에 더하여 상기 붐고정판(100)과 작업도구 고정판(200)의 사이에 제1수평기어부(120)와, 제2수평기어부(220), 록킹뭉치(300), 틸팅제어수단(400)이 설치된다.

상기 붐고정판(100)의 상부에는 붐에 결합되도록 고정브라켓(110)이 형성되어 있고, 붐고정판(100)의 하부 양측에 상기 제1수평기어부(120)가 서로 이격되게 설치된다.

상기 제1수평기어부(120)는 중공된 관체로 형성된 것으로, 상기 붐고정판(100)에 브라켓 등으로 결합되어 있고, 내주면에는 수평방향으로 일정 피치를 갖는 제1수평기어(121)가 형성되어 있다.

상기 작업도구 고정판(200)은 상기 붐고정판(100)의 하측에 구비되는 것으로, 하부에는 작업도구(550)의 결합을 위해 체결구(210)가 형성되어 있으며, 상부에 상기 제2수평기어부(220)가 설치된다.

상기 체결구(210)는 상기 작업도구를 체결하기 위한 것으로, 버켓이나 전지가위 등의 작업도구를 체결할 수 있는 구조이면 되므로 특별히 한정되지 않으며, 첨부의 도면에서는 일측에 걸림홈을 형성하고 타측에는 실린더에 의해 회동되는 걸림후크를 구비하여 작업도구를 체결하도록 이루어진 공지된 구조로 도시하였다.

상기 제2수평기어부(220)는 일측 내주면이 상기 제1수평기어부(120)의 일측 외주면을 감싸도록 결합되어 제1수평기어부(120)에 대해 회전되도록 하여 틸팅동작되게 구비되고, 타측 내주면에는 상기 제1수평기어(121)의 피치와 동일한 피치로 제2수평기어(221)가 수평방향으로 형성된다.

이때, 상기 제2수평기어(221)는 상기 제1수평기어(121)와 동일 수평선상에 위치되도록 형성하여 상기 록킹뭉치(300)가 제1수평기어(121)와 제2수평기어(221)상에서 이동되면서 제1수평기어(121)와 제2수평기어(221)에 함께 기어결합되도록 한다.

즉, 상기 록킹뭉치(300)가 제1수평기어(121)에만 기어결합된 경우에는 상기 제2수평기어부(220)의 회전이 가능하여 틸팅동작되는 것이고, 상기 록킹뭉치(300)가 제1수평기어(121)와 제2수평기어(221) 모두에 기어결합된 경우에는 상기 제2수평기어부(220)의 회전이 차단되어 틸팅동작되지 않는 것이다.

여기서, 상기 외접기어(310)의 길이는 상기 제1수평기어(121)의 길이보다 더 짧게 형성되고, 상기 제2수평기어(221)의 길이보다는 더 길게 형성되어 상기 제2수평기어에 기어결합되는 경우 상기 제1수평기어의 일부분과 제2수평기어를 커버할 수 있도록 한다.

상기 외접기어의 길이가 제2수평기어보다 짧은 경우에는 외접기어가 제1수평기어와 제2수평기어와의 접촉면적이 작아 자칫 기어결합이 해제될 수도 있고, 작업도구의 하중을 포함하여 고압력의 외압이 작용하는 경우 기어결합부분이 파손될 수도 있으며, 록킹뭉치의 이동동작이 정확하게 제어되어야 함에 따라 편차발생시 작동상에 문제가 발생될 수 있으므로, 상기 외접기어의 길이는 제2수평기어보다 길게 형성하도록 하여 제1수평기어와 제2수평기어와의 안정된 기어결합이 가능하도록 한다.

본 발명에서 상기 붐고정판(100)과 작업도구 고정판(200)은 원판형이나 다각형 판체로 형성되고, 그 사이 공간에 관체로 된 제1수평기어부(120)와 제2수평기어부(220)가 서로 끼움결합되어 제2수평기어부(220)가 제1수평기어부(120)에 대해 회전될 수 있도록 하면서 제1수평기어부로부터 분리되지 않도록 형성되어 있다.
즉, 상기 제1수평기어부(120)는 외주면에 단턱이 형성된 관체로 이루어진 2개로 구성되어 서로 마주보게 이격되어 설치되고, 상기 제2수평기어부(220)는 내주면에 단턱이 형성된 관체로 이루어진 2개로 구성되어 두 제1수평기어부의 사이에 서로 이격된 채로 각각 제1수평기어부(120)의 일측 외주면을 감싸도록 설치되는 것이다.

구체적으로, 상기 제1수평기어부(120)는 단면형상이 '

' 및 '

'으로 된 관체로 형성되어 있으며, 붐고정판(100)의 하부 바람직하게는 하면에 서로 이격되어 설치되어 있고, 상기 제2수평기어부(220)는 단면형상이 '

' 및 '

'으로 된 관체로 형성되어 있으며, 상기 작업도구 고정판(200)의 상부 바람직하게는 상면에 서로 이격되어 설치되어 지되, 상기 제1수평기어부(120)의 안쪽에 위치되게 설치되어 진다.

따라서, 상기 제1수평기어부(120)와 제2수평기어부(220)의 결합은 상기 제2수평기어부(220)의 큰 내경을 갖는 일측 내주면이 상기 제1수평기어부(120)의 작은 외경을 갖는 일측 외주면에 면접하도록 결합되는 것이다.

상기 록킹뭉치(300)는 상기 제1수평기어부(120)와 제2수평기어부(220)의 내부에서 수평이동가능하게 설치되는 것으로, 외주면에는 상기 제1수평기어(121)와 제2수평기어(221)에 기어결합되게 외접기어(310)가 형성되어 있다.

이러한 록킹뭉치(300)는 틸팅제어수단(400)에 의해 수평이동되면서 상기 제2수평기어(221)에 기어결합 또는 결합해제된다.

도 3 및 도 4는 상기 록킹뭉치(300)와 제2수평기어(221)와의 결합상태를 도시한 것으로, 도 3은 록킹뭉치(300)의 외접기어(310)가 제1수평기어(121)와 제2수평기어(221)에 모두 기어결합되어 있는 상태로 상기 록킹뭉치에 의해 제2수평기어부(220)의 회전이 차단되어져 작업도구의 틸팅동작이 이루어지지 않게 되는 상태의 도면이고, 도 4는 록킹뭉치(300)가 이동되어 록킹뭉치(300)의 외접기어(310)가 제2수평기어(221)에서 기어결합해제된 채로 제1수평기어(121)에만 기어결합되어져 상기 제2수평기어부(220)의 회전이 가능하여 상기 작업도구의 틸팅동작이 이루어지는 상태의 도면이다.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 외접기어(310)가 제2수평기어(221)에 기어결합되는 경우에, 외접기어의 일측 단부와 제2수평기어의 일측 단부가 서로 맞닿는 상태에서는 록킹뭉치가 부드럽게 이동되지 않으면서 기어결합이 원활히 이루어지지 않게 되는 문제가 발생될 수 있으므로, 이러한 문제를 해결하기 위해 상기 외접기어(310)의 일측 단부와 상기 제2수평기어(221)의 일측 단부는 중앙을 중심으로 양쪽으로 갈수록 경사지게 하여 각각 뾰족하게 형성하도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 록킹뭉치(300)의 이동동작시 외접기어와 제2수평기어의 단부가 서로 부딪히지 않게 됨으로써 틸팅제어 과정에서의 오동작 발생 없이 원활한 틸팅동작을 구현할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 틸팅동작은 상기와 같이 기어결합을 통해 이루어지게 됨으로써 기어결합된 상태에서 회전시켜 틸팅동작시키는 것이 아니라 회전 후 기어결합하여 그 틸팅상태를 유지할 있도록 고정하는 것으로, 고압력이 발생하더라도 그 결합상태가 해제되지 않고, 작업진행시 오동작으로 인해 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있다.

본 발명에서의 틸팅동작은 록킹뭉치(300)를 이동시켜 제2수평기어(221)에서 기어결합해제한 상태에서 작업도구를 지면 또는 해당 작업 대상물에 접촉시켜 작업도구고정판(200)을 일정각도로 경사지게 회전시킨 후 록킹뭉치(300)를 이동시켜 제2수평기어(221)에 기어결합시키는 과정을 통해 작업도구를 틸팅상태로 고정시키는 것이다.

즉, 작업자가 상기 작업도구(550)의 단부를 지면 또는 작업물에 밀착시키는 작업을 거쳐 그 지면이나 작업물의 경사도에 대응되게 작업도구의 각도를 조절한 후 록킹뭉치의 이동을 통해 작업도구의 회전이 차단되도록 고정함으로써 틸팅된 각도를 그대로 유지할 수 있도록 한 것이다.

상기 틸팅제어수단(400)은 각각의 록킹뭉치를 연결하여 그 록킹뭉치(300)의 수평이동을 제어하기 위한 수단으로, 통상의 유압실린더 구조로 구성할 수 있다.

구체적으로, 상기 틸팅제어수단(400)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 붐고정판(100)의 하부에 고정되는 실린더(410)와, 그 실린더(410)의 양측에 구비되어 상기 록킹뭉치(300)에 각각 결합되고 상기 실린더(410)에 인입 또는 인출동작이 서로 동일하게 이루어지는 한 쌍의 피스톤로드(420)과, 상기 실린더(410)의 중앙부분과 양측부분에 상기 피스톤로드(420)의 이동을 제어하기 위해 연결되는 유압호스(430)와, 상기 유압호스(430)에 유압을 공급하여 피스톤로드(420)의 이동동작을 제어하여 상기 록킹뭉치(300)를 제2수평기어(221)에 기어결합 또는 결합해제시키는 유압펌프(440)를 포함한다.

따라서, 틸팅동작을 위해 록킹뭉치(300)를 제2수평기어부(220)에서 결합해제시키고자 하는 경우에는 상기 피스톤로드(420)를 실린더(410)에서 인출시키면 되고, 이와는 반대로 틸팅동작을 차단하기 위해 록킹뭉치(300)를 제2수평기어부(220)에 기어결합시키고자 하는 경우에는 상기 피스톤로드(420)를 실린더(410)에 인입시키면 되는 것이다.

상기 피스톤로드의 인입과 인출동작은 상기 유압호스(430)로의 유압공급 유무를 통해 이루어지는 통상의 유압실린더의 구조와 동일하다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1수평기어부(120)와 제2수평기어부(220)는 상호 접촉부위의 면적을 넓힘과 아울러 각 수평기어부의 단턱부분이 상호 밀착되지 않게 하여 파손을 방지하도록 상호 나선결합되어 진다.

즉, 상기 제1수평기어부(120)의 단턱부분(122)에는 제1나선부(123)가 형성되고, 상기 제2수평기어부(220)의 단턱부분(222)에 제2나선부(223)이 형성되어 상호 나선결합되는 것이며, 이때, 상기 제1나선부와 제2나선부는 상기 제1수평기어부와 제2수평기어부의 단턱부분이 서로 밀착되지 않고 일정 공간이 형성될 수 있는 위치에 형성되어 상호 나선결합되도록 한다.

그리고 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 어태치먼트는 작업도구의 틸팅동작과 함께 수평회전될 수 있는 구조로 형성되어 진다.

이를 위해, 상기 붐고정판(100)의 상부에는 붐(500) 단부의 사이에 위치되게 수평회전부재(600)가 설치되어 진다. 상기 수평회전부재가 설치된 경우에는 상기 붐고정판(100)의 상면에는 고정브라켓(110)이 설치되어 있지 않아야 할 것이다.

상기 수평회전부재(600)의 구체적인 실시예의 구조가 도 9에 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 상기 수평회전부재(600)는 제1수직기어부(610), 제2수직기어부(620), 회전차단뭉치(630), 승하강제어수단(640)으로 구성된다.

상기 제1수직기어부(610)는 상기 붐(500) 또는 붐(500)에 결합된 결합판(510)의 하면에 고정되는 것으로, 내주면에 수직방향으로 제1수직기어(611)가 형성되어 있고, 하부 외주면에는 제3나선부(612)가 형성되어 있다.

상기 제2수직기어부(620)는 상기 붐고정판(100)의 상면에 고정되어 상기 제1수직기어부(610)와 결합되도록 구비된다.

상기 제2수직기어부(620)의 상부 내주면에는 상기 제3나선부(612)에 나선결합되게 제4나선부(622)가 형성되어 있고, 하부 내주면에는 수직방향으로 제2수직기어(621)가 형성되어 있다. 상기 제2수직기어(621)는 상기 제1수직기어(611)와 동일한 피치로 동일 수직선상에 위치되게 형성되어져 상기 제1수직기어(611)에 기어결합된 상기 회전차단뭉치(630)의 하강이동시 그 회전차단뭉치(630)와 기어결합될 수 있도록 한다.

상기 회전차단뭉치(630)는 제1수직기어부(610)와 제2수직기어부(620)의 내부에서 상하 이동되게 설치되는 것이고, 외주면에는 제1수직기어(611)와 제2수직기어(621)에 기어결합되게 동일한 피치로 제3수직기어(631)가 수직방향으로 형성되어 있다.

상기 승하강제어수단(640)은 상기 제2수직기어부(620)의 수평회전을 제어하기 위한 것으로, 상기 회전차단뭉치(630)의 상하 이동을 제어하여 상기 제3수직기어(631)가 제2수직기어(621)에 기어결합 또는 해제되도록 제어하는 구성이다.

이러한 상기 승하강제어수단(640)은 도시된 바와 같이, 유압실린더로 구성하여 피스톤로드의 동작을 통해 상기 회전차단뭉치(630)를 승하강 이동시키도록 한다.

여기서, 상기 제3나선부(612)와 제4나선부(622)의 나선돌기 단면형상은 각각 사각형으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제3나선부(612)와 제4나선부(622)의 나선돌기 단면형상을 사각형으로 하는 이유는, 상기 작업도구의 하중이나 외부압력에 의해 제2수직기어부가 제1수직기어부로부터 이탈될 수 있기 때문에 상기 제1수직기어부와 제2수직기어부를 견고하게 결합하여 상기한 문제가 발생되는 것을 차단하기 위함이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 어태치먼트는 기존의 유압실린더에 의한 가압을 통해 틸팅시키는 방식이 아니라 자유회전을 통해 틸팅되게 한 후 고정하여 회전을 제한시키도록 한 방식으로서, 작업도구의 틸팅회전이 원활히 이루어지도록 하면서 회전제한시에는 견고한 기어결합을 통해 회전이 정확하게 차단될 수 있도록 한 기술이다.

특히 굴삭기의 경사도에 상관없이 작업도구를 지면에 수직으로 구비할 수 있으며, 또한 해당 작업지면이 경사진 경우에도 작업도구를 지면에 수직으로 쉽게 틸팅동작시킬 수 있다.

작업도구의 틸팅동작 과정을 보면, 최초 록킹뭉치(300)는 제1수평기어부와 제2수평기어부에 모두 기어결합된 상태로 작업도구의 틸팅동작이 이루어지지 않도록 되어 있다.

이 상태에서 틸팅제어수단을 제어하여 록킹뭉치를 제1수평기어부(120)의 형성위치로 이동시켜 외접기어(310)가 제2수평기어(221)에서 기어 결합해제되도록 한다. 외접기어(310)와 제2수평기어(221)가 기어결합 해제되면 제2수평기어부가 자유회전상태가 되고, 그에 따라 작업도구의 하중에 의해 제2수평기어부(220)가 회전되어져 지면에 대해 수직방향에 위치하게 된다.

경사면의 작업을 위해 작업도구를 틸팅동작시키게 되는데, 이때 해당 경사면에 작업도구의 단부를 밀착시키면 자유회전가능한 작업도구가 경사면의 경사도에 맞게 회전된다. 그 상태에서 틸팅제어수단을 제어하여 록킹뭉치를 제2수평기어부(220)의 형성위치로 이동시켜 외접기어(310)가 제1수평기어와 제2수평기어에 함께 물려지도록 기어결합시킨다.(도 12 참조)

록킹뭉치의 외접기어가 제1수평기어와 제2수평기어에 기어결합됨에 따라 제2수평기어부(220)는 회전이 차단되어 틸팅회전된 상태를 그대로 유지하게 되며, 작업자는 그 상태로 작업을 수행하게 된다.

이와 같이 본 발명은 틸팅회전을 차단한 상태에서는 외접기어가 제1수평기어와 제2수평기어에 기어결합된 상태에 있게 됨으로써 작업도구의 회전이 원천적으로 차단되는 것이다.

한편, 작업도구의 수평회전과정은 승하강제어수단을 제어하여 제1수직기어부의 형성위치로 회전차단뭉치를 이동시켜 제3수직기어가 제2수직기어에서 기어 결합해제되도록 한다. 제3수직기어와 제2수직기어가 기어결합 해제되면 제2수직기어부가 자유 수평회전상태가 된다.

이 상태에서 해당 작업 대상물에 작업도구의 단면이나 측면을 밀착시키는 과정을 통해 작업도구를 회전시킨다. 작업도구를 일정 각도 회전시킨 후에는 승하강제어수단을 제어하여 회전차단뭉치를 제2수직기어부의 형성위치로 이동시켜 제3수직기어가 제1수직기어 및 제2수직기어에 함께 물려지도록 기어결합시킨다.

회전차단뭉치의 제3수직기어가 제1수직기어와 제2수직기어에 기어결합됨에 따라 제2수직기어부의 수평회전이 차단되어 일정 각도 회전된 상태로 고정되고, 작업자는 그 상태로 작업을 수행하게 된다.

이러한 회전방식은 종래 모터를 이용하여 회전체의 일부를 결속하여 회전을 차단하는 구조에 비해 구조적인 안정성을 월등히 높일 수 있게 된다.

100: 붐고정판 110: 고정브라켓
120: 제1수평기어부 121: 제1수평기어
122: 단턱부분 123 제1나선부
200: 작업도구 고정판 210: 체결구
220: 제2수평기어부 221: 제2수평기어
222: 단턱부분 223: 제2나선부
300: 록킹뭉치 310: 외접기어
400: 틸팅제어수단 410: 실린더
420: 피스톤로드 430: 유압호스
440: 유압펌프 500: 붐
510: 결합판 550: 작업도구
600: 수평회전부재 610: 제1수직기어부
611: 제1수직기어 612: 제3나선부
620: 제2수직기어부 621: 제2수직기어
622: 제4나선부 630: 회전차단뭉치
631: 제3수직기어 640: 승하강제어수단

Claims (8)

1. 굴삭기의 붐(500)과 작업도구(550) 사이에 설치되어 상기 붐(500)에 대하여 작업도구(550)의 틸팅동작이 이루어지도록 하는 것으로, 상기 붐(500)에 결합되게 상부에 고정브라켓(110)이 형성된 붐고정판(100)과, 그 붐고정판(100)에 결합되고 하부에 작업도구(550)의 결합을 위해 체결구(210)이 형성된 작업도구 고정판(200)을 포함하여 이루어진 굴삭기용 어태치먼트에 있어서,
   상기 붐고정판(100)의 하부 양측에는 내주면에 제1수평기어(121)가 형성된 제1수평기어부(120)가 서로 이격되어 설치되고, 상기 작업도구 고정판(200)의 상부에는 일측 내주면이 상기 제1수평기어부(120)의 일측 외주면을 감싸도록 구비되고 타측 내주면에 상기 제1수평기어(121)의 피치와 동일한 피치로 제2수평기어(221)가 형성되되 제1수평기어(121)와 동일선상에 위치되게 형성되는 제2수평기어부(220)가 설치되며, 상기 제1수평기어부(120)의 내측에는 상기 제1수평기어(121)에 기어결합되게 외주면에 외접기어(310)가 형성되고 수평이동을 통해 상기 제2수평기어(221)에 기어결합 또는 결합해제되는 록킹뭉치(300)가 각각 설치되고, 상기 각각의 록킹뭉치(300)를 연결하고 그 록킹뭉치(300)의 수평이동을 제어하여 상기 제2수평기어부(220)를 회전 또는 회전차단하는 틸팅제어수단(400)이 설치되는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 어태치먼트.
   
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1수평기어부(120)는 외주면에 단턱이 형성된 관체로 이루어져 서로 마주보게 이격되어 설치되고, 상기 제2수평기어부(220)는 내주면에 단턱이 형성된 관체로 이루어져 두 제1수평기어부의 사이에 서로 이격되게 2개가 구비되어 각각 제1수평기어부(120)의 일측 외주면을 감싸도록 설치되고,
   상기 제1수평기어부(120)와 제2수평기어부(220)의 결합은 상기 제2수평기어부(220)의 큰 내경을 갖는 일측 내주면이 상기 제1수평기어부(120)의 작은 외경을 갖는 일측 외주면에 면접하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 어태치먼트.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 외접기어(310)의 길이는 상기 제1수평기어(121)의 길이보다 더 짧고 상기 제2수평기어(221)의 길이보다 더 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 어태치먼트.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1수평기어부(120)와 제2수평기어부(220)의 면접부위에는 상기 제1수평기어부(120)의 단턱부분(122)과 상기 제2수평기어부(220)의 단턱부분(222)이 제2수평기어부와 제1수평기어부의 단부에 각각 밀착되지 않고 이격되도록 하기 위해, 상기 제1수평기어부(120)에 제1나선부(123)가 형성되고 상기 제2수평기어부(220)에는 상기 제1나선부(123)에 나선결합되게 제2나선부(223)가 형성되는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 어태치먼트.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 외접기어(310)와 상기 제2수평기어(221)의 일측 단부는 상기 록킹뭉치(300)의 이동동작시 단부가 서로 부딪히지 않고 치합될 수 있도록 각각 뾰족하게 형성된 것을 특징으로 하는 굴삭기용 어태치먼트.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 틸팅제어수단(400)은, 상기 붐고정판(100)의 하부에 고정되는 실린더(410)와, 그 실린더(410)의 양측에 구비되어 상기 록킹뭉치(300)에 각각 결합되고 상기 실린더(410)에 인입 또는 인출동작이 서로 동일하게 이루어지는 한 쌍의 피스톤로드(420)과, 상기 실린더(410)의 중앙부분과 양측부분에 상기 피스톤로드(420)의 이동을 제어하기 위해 연결되는 유압호스(430)와, 상기 유압호스(430)에 유압을 공급하여 피스톤로드(420)의 이동동작을 제어하여 상기 록킹뭉치(300)를 제2수평기어(221)에 기어결합 또는 결합해제시키는 유압펌프(440)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 어태치먼트.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 붐고정판(100)의 상측에는 상기 작업도구(550)의 수평회전을 위해 상기 붐(500)과의 사이에 위치되게 수평회전부재(600)가 설치되어 지되,
   상기 수평회전부재(600)는, 상기 붐(500) 또는 붐(500)에 결합된 결합판(510)의 하면에 고정되고 내주면에 제1수직기어(611)가 형성되고 하부 외주면에 제3나선부(612)가 형성된 제1수직기어부(610)와, 상기 제3나선부(612)에 나선결합되게 상부 내주면에 제4나선부(622)가 형성되고 하부 내주면에 제2수직기어(621)가 형성되며 상기 붐고정판(100)의 상면에 고정되는 제2수직기어부(620)와, 상기 제1수직기어부(610)와 제2수직기어부(620)의 내부에서 상하 이동되게 설치되고 외주면에 제1수직기어(611)와 제2수직기어(621)에 기어결합되게 제3수직기어(631)가 형성된 회전차단뭉치(630)와, 상기 회전차단뭉치(630)의 상하 이동을 제어하여 상기 제3수직기어(631)가 제2수직기어(621)에 기어결합 또는 해제되게 하여 상기 제2수직기어부(620)의 회전을 제어하는 승하강제어수단(640)을 포함하여 구성되고,
   상기 제1수직기어(611)와 제2수직기어(621) 및 제3수직기어(631)는 동일한 피치로 기어가 형성된 것을 특징으로 하는 굴삭기용 어태치먼트.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제3나선부(612)와 제4나선부(622)의 나선돌기 단면형상은 각각 사각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 어태치먼트.

Images