KR101721773B1 - 자동잠금기능을 가진 퀵커플러 시스템 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 고정히치(13)의 상단에 형성된 회전키(61)가 구비되어 있어, 처음 어태치먼트의 체결핀(11)이 고정히치(13)에 체결될 때, 고정히치(13)의 상단에 형성된 회전키(61)가 회전하여 고정히치에 체결된 어태치먼트의 체결핀(11)을 기계적으로 고정토록 하고 있다.
본발명의 퀵커플러 가동히치(14)측에는 안전고리(31)가 구비되어 있다. 이 안전고리는 상기 가동히치힌지축(19)에 장착되어 있다. 나아가, 추가로 이 안전고리(31)의 일부위에 안전고리구멍(32)을 형성하여 가동히치(14)에 연결된 무게추(35)의 선단을 관통하는 무게추선단축(38)과 연결시킬수 있다.
이와 같이 구성된 퀵커플러는 작업중 어떠한 경우에도 어태치먼트가 퀵커플러로 부터 해제될 수 없는 것인데, 즉, 퀵커플러의 고정히치가 상단으로 올라가 있을경우에는 어태치먼트의 체결핀은 고정히치(13)에 의해서 걸려져 있는 상태가 되므로 낙하하는 것이 불가능하며, 이때 유압실린더가 부러지는 사태가 발생하더라도 중력에 의해 무게추와 안전고리가 먼저 어태치먼트의 체결핀을 고정하게 되므로 따라서 해제될 수 가 없게된다. 반대로 가동히치측이 상단으로 올라가 있는 경우에는 하단으로 방향을 가지고 있는 무게추(35)와 안전고리(31)때문에 가동히치(14)로 부터 어태치먼트의 체결핀(12)이 해제될 수 없게된다. 추가로 유압실린더가 부러지는 경우에도 무게추와 안전고리가 먼저 움직여 어태치먼트의 체결핀을 붙잡게 되므로 어태치먼트의 체결핀은 퀵커플러로 부터 해제되지 않게된다.
회전키(61)와 협력하는 유압실린더의 실린더바디(25) 축부(24)에는 그 하단이 고정히치의 상단면 하단에 내려갈수 있도록 연장되어 있며 실린더축부(24)에는 축부홈(23)이 "┛" 자형상의 타원형형태로 형성되어 있다. 나아가 이 축부홈(24)은 프레임에서 연장형성된 실린더축(21)에 걸쳐져 유동가능하도록 되어 있다. 아울러 실린더바디(25)의 축부하단(22)에는 영구자석홈(41)이 형성되어 있고 이 안에는 영구자석(42)이 위치토록되어 있는데 이러한 구성을 통해 퀵커플러(10)가 특정 경사각도를 되었는가의 여부로 회전키가 실린더바디(25)의 영구자석에 붙어 고정히치하단으로 내려오지않토록 하거나 또는 영구자석(42)으로 부터 떨어져 즉시 고정히치하단으로 내려오도록 하는 것이 가능토록 되어 있으며 이로써, 자동으로 고정히치(13)의 체결및 해제가 가능하도록 되어 있다.
본발명에서는 작업중 유압실린더가 부러지거나 하는 경우외에도 과전류발생에 의한 실린더 풀림현상이 발생해도 안전고리(31)에 의해 가동히치(14)에 있는 어태치먼트의 체결핀이 해제될 수 없으므로 따라서 어태치먼트의 체결핀은 어떠한 경우에도 해제되지 않는다.

Description

자동잠금기능을 가진 퀵커플러 시스템 및 그 장치 {A ADVANCED FUNCTIONAL QUICK COUPLER SYSTEM AND ITS DEVICE}

본 발명은 굴삭기와 같은 중장비의 붐대에 연결된 아암의 단부에 위치하여 어태치먼트를 체결 빛 해제하는 기능의 퀵커플러에 관한 것으로 특히 어태치먼트의 체결핀이 퀵커플러에 체결되고 난 뒤 어태치먼트의 체결핀이 퀵 커플러의 고정히치와 가동히치 각각에 기계적으로 고정될 수 있도록 하여 유압실린더의 손괴, 풀림으로 인한 어태치먼트의 낙하사고나 굴삭기의 운전자가 퀵커플러에 어태치먼트가 정상적으로 체결되었다고 생각하였으나 실제로는 체결되지 아니한 채 중장비를 운전할때 발생가능한 어태치먼트의 낙하사고를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 퀵커플러가 어태치먼트에 자동으로 기계적으로 체결되고 어태치먼트가 해제될때는 퀵커플러가 특정한 경사각도를 가진 상태에서 유압실린더의 정상적인 수축동작으로만 가능토록 한 원리 및 그러한 원리로 작동되는 장치를 제공함으로서 어떠한 경우에도 어태치먼트의 낙하로 인한 사고가 발생할 수 없는 그러한 자동잠금기능을 가진 퀵커플러시스템 및 그 장치에 관한 것이다.

굴삭기나 중장비는 매우 큰 힘으로 구동되는 것으로 통상 버켓등 다양한 형태의 어태치먼트를 붐대끝에 연장되어 있는 아암의 선단에 위치한 퀵커플러라는 것에 탈부착하여 여러가지 작업을 수행하게 된다. 그런데 어태치먼트는 매우 크고 무겁기 때문에 어태치먼트가 퀵커플러에서 임의로 해제되는 경우 대형 사고로 이어지거나 또는 심각한 인명손상으로 이어지는 경우가 많다, 즉, 중장비는 전체적으로 매우 안전한 기계이나 어태치먼트를 매달고 있는 퀵커플러 내부에 있는 유압실린더의 손괴 또는 부러짐이 발생하거나 또는 어태치먼트가 실상 퀵커플러에 체결되어 있지 아니한데도 불구하고 운전자가 이를 체결하였다고 착각하여 들어올리는등의 경우 어태치먼트가 퀵커플러로부터 해제되는 사고가 생길 수가 있으며 이와 같이 퀵커플러로부터 어태치먼트가 헤제되어 낙하하게 되면 어태치먼트의 커다른 크기와 무게 때문에 대부분 큰 사고로 이어지게 된다.

이와 같이 한번 사고가 나면 대형사고인 경우가 보통이므로 어태치먼트를 체결하고있는 퀵커플러에 대한 안전문제는 동업계의 중요한 문제로 인식되어 오고 있었는데, 최근에 이르러 사회 전체적인 안전의식이 더욱 제고되면서 안전장치를 구비한 퀵커플러의 사용이 권장되었으며, 급기야 업계의 중지가 모아져 지금은 안전장치를 가진 퀵커플러의 사용이 법제화되어 사용이 강제되고 있다.

그런데 이와 같이 안전장치가 구비된 퀵커플러의 사용이 법제화되어 강제되고 있음에도 불구하고 정작 법제화된 내용은 극히 단순하게 "안전장치"만으로 기술되어 있기 때문에 업계에서는 여러가지 종류의 안전 퀵커플러가 제한없이 사용되고 있는데 그 중에서 가장 일반적인 것이 이미 권리기간이 만료되어 권리가 소멸한 실용신안등록 제211608호이다.

도1은 상기 실용신안등록 제211608호를 설명해주는 대표도면이다.

도1에서 도시된 바와 같이 종래의 기술에서는 가동히치(14)에 유압실린더의 실린더 로드(27)를 연결하고 고정히치 상단에는 회전키(61)를 형성하되 회전키(61)의 일부위에 실린더의 축을 연결하여 실린더가 신장 및 수축운동을 할 때 개구부가 형성된 고정히치의 상단에 있는 회전키가 회전운동을 하여 회전키의 하딘히 개구부아래로 위치되도록 함으로서 고정히치에 어태치먼트의 체결핀이 고정될 수 있도록 한 것이다.

그런데 이러한 종래의 기술은 매우 원시적인 것으로 어태치먼트의 낙하사고를 방지하는데 있어 근본적인 해결책이 될 수 없는 것인데, 그 이유는 어태치먼트를 고정하는 상기 회전키(61)가 여전히 유압실린더의 동작에 의존하고 있기 때문에 만약 유압실린더가 부러지거나 제기능을 하지 못했을 경우에는 유압실린더에 연결된 회전키(61)가 고정히치에서 어태치먼트의 체결핀을 고정하지 못하게 되어 어태치먼트의 체결핀이 고정히치로 부터 해제될 수 있기 때문이다.

이같이 종래의 기술에서는 기계적인 잠금장치가 아니라 유압실린더에 의존하여 고정하는 것이기 때문에 작업중에 유압실린더에 문제가 생기게 되면 언제든 어태치먼트가 퀵커플러에서 해제되어 낙하할 가능성이 있는 것으로 매우 불완전한 것이라고 아니할 수 없는 것이었다.

나아가 종래의 퀵커플러는 만약 운전자가 어태치먼트의 체결핀에 퀵커플러의 고정히치를 체결하고난 뒤 유압실린더를 작동시키지 않고 들어올렸을 경우나 혹은 유압실린더를 작동시켰음에도 여전히 가동히치를 체결하지 아니하였음에도 불구하고 이를 체결하였다고 착각하여 어태치먼트를 들어올렸을 경우에는 실상 체결되지 아니하고 걸쳐져 있기만 한 것이기에 굴삭기 운전자가 다음동작을 위해 어태치먼트를 회전시키거나 또는 각도를 바꾸었을 경우 곧 바로 지면으로 낙하할 수 밖에 없는 것이었다.

즉, 통상적으로 어태치먼트의 체결핀을 고정히치에 결합 시킨 채로 실린더를 신장시키지 않았을 때에는 굴삭기에서 부저소리가 울리도록 되어 있으나 굴삭기를 운전하는 지역은 다수의 전선, 유선 방송케이불, 광고간판, 전주 지하로는 고압전선, 상수도, 가스, 오수, 우수, 통신등 지장물등에 의한 집중력분산 및 소음이 심한 경우가 많아 운전자가 부저소리를 듣지 못하여 실린더를 신장시키지 못한 경우가 많이 있으며 또 운전자 한사람이 여러가지 동작을 동시 다발적으로 수행해야 하는 경우가 많아 자칫 실린더를 신장시키는 것을 잊게 되는 경우가 자주 있게 되는데, 통상적으로 이럴경우 어태치먼트의 체결핀이 고정히치에 고정된 것이 아니라 단지 걸쳐진 상태에 있는 것이기 때문에 그대로 버켓을 들어올리게 되면 일정높이에서 어태치먼트가 퀵커플러로 부터 쉽게 해제되어 지면으로 낙하할 수 밖에 없으며 이때 만약 같이 작업하는 사람이 그 주변에 있게 되면 커다란 인명사고로 이어질 개연성이 매우 크게 된다.

이같이 종래의 퀵커플러는 안전장치를 구비하였다고 하나 실상 그 안전장치라는 것이 전적으로 유압실린더의 동작에 의존하도록 되어 있기 때문에 유압실린더가 부러지거나 또는 제기능을 못했을 때는 사고의 발생가능성이 상존하는 것이었으며, 이밖에 운전자가 어태치먼트를 체결하지 않았으나 이를 정상적으로 체결했다고 착각한 경우에도 역시 어태치먼트의 해제 및 낙하사고를 피할 수 없는 것이었다.

이와같이 종래기술의 퀵커플러는 여러가지 문제가 있어 신뢰성있는 대안이 되기에는 여전히 부족한 것이었으며 또 안전장치가 제대로 기능하더라도 이들 안전장치가 퀵커플러의 내부공간을 극히 비좁아 지게 만들어 여러가지 파편이나 먼지등의 불순물등이 좁은공간으로 인해 빠져나가지 못해 퀵커플러가 제대로 동작하지 않는 경우가 흔한 것이었다.

위와 같이 작업현장에서는 안전장치를 구비한 퀵커플러가 절대적으로 필요함에도 불구하고 종래에 제공되었던 안전장치를 가진 퀵커플러들은 그 잠금장치들이 거의 전부 유압실린더에만 의존하고 있기 때문에 작업자의 어태치먼트결합에 대한 착각 이나 유압실린더에 문제가 생길 경우 안전장치가 작동되지 않는 문제점이 있었고, 또 여러가지 안전장치가 추가된 관계로 내부공간이 거의 없게 된 퀵커플러는 돌멩이등이 난무하는 작업환경에서 발생한 흙이나 돌먼지가 퀵커플러의 내부에 끼여 쉽게 고장이 나거나 또는 오작동이 발생하는 등 신뢰성있는 퀵커플러가 되기에는 여전히 역부족이었으며, 이에 업계에서는 더욱 진보된 바람직한 안전장치를 가진 퀵커플러에 대한 요구가 커지고 있으나 그럼에도 불구하고 업계의 종사자를 만족시킬 수 있는 퀵커플러는 아직 출현하고 있지 못하고 있는 실정에 있는 것이다.

그러므로 본 발명의 목적은 퀵커플러의 유압실린더의 고장여부에 상관없이 작업중에는 어떤 경우에도 어태치먼트가 퀵커플러로부터 해제되지 않도록 일단 유압실린더의 동작에 의해서 어태치먼트의 체결핀이 퀵커플러에 결합되면 어태치먼트의 체결핀이 즉각 고정히치 및 가동히치 각각을 기계적으로 고정하게 되고 이후 고정히치가 상단으로 향한 경사각 대략 65도 이상인 상태에서 정상적인 유압실린더의 동작을 통해 어태치먼트가 퀵커플러로부터 해제되기 전까지는 어떠한 경우에도 어태치먼트가 퀵커플러로부터 해제될 수 없도록 하는 그러한 퀵커플러 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 통상 어태치먼트의 해제사고 중에서 가장 사고의 빈도가 높은 것으로 확인된 이른 바, 가동히치를 체결하지 않고 운전하는 경우에 발생하는 어태치먼트의 낙하사고를 방지하기 위하여 운전자가 고정히치를 체결한 상태에서 유압실린더를 신장시키는 것을 잊어 가동히치가 체결되지 않았거나 혹은 가동히치를 체결하지 않았음에도 이를 체결한 것으로 착각하여 그대로 어태치먼트를 들어 올린 경우에 어그러므로 본 발명의 목적은 퀵커플러의 유압실린더의 고장여부에 상관없이 작업중에는 어떤 경우에도 어태치먼트가 퀵커플러로부터 해제되지 않도록 일단 유압실린더의 동작에 의해서 어태치먼트의 체결핀이 퀵커플러에 결합되면 어태치먼트의 체결핀이 즉각 고정히치 및 가동히치 각각을 기계적으로 고정하게 되고 이후 어태치먼트가 지면에 놓인 상태에서 정상적인 유압실린더의 동작을 통해 퀵커플러로부터 해제되기 전까지는 어떠한 경우에도 어태치먼트가 퀵커플러로부터 해제될 수 없도록 하는 그러한 퀵커플러 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 통상 어태치먼트의 해제사고 중에서 가장 사고의 빈도가 높은 것으로 확인된 이른 바, 가동히치를 체결하지 않고 운전하는 경우에 발생하는 어태치먼트의 낙하사고를 방지하기 위하여 운전자가 고정히치를 체결한 상태에서 유압실린더를 신장시키는 것을 잊어 가동히치가 체결되지 않았거나 혹은 가동히치를 체결하지 않았음에도 이를 체결한 것으로 착각하여 그대로 어태치먼트를 들어 올린 경우에 어태치먼트의 낙하 사고가 발생하지 않도록 작업자가 고정히치에 어태치먼트의 체결핀을 체결하는 순간 자동적으로 어태치먼트의 체결핀이 고정히치 안에 안정적으로 고정될 수 있도록 하여 운전자가 작업을 개시한 후 어떠한 상황이 발생하더라도 최소한 어태치먼트가 고정히치로 부터 이탈되지 않도록 함으로써 자칫 인명사고로 이어질 수 있는 대형 어태치먼트의 낙하사고가 발생하지 않도록 하는 퀵커플러 장치를 제공하고자 하는 것이다.

나아가, 본 발명의 또 다른 목적은 지면에 놓여지는 어태치먼트를 해제할때 어태치먼트가 퀵커플러로부터 해제될 수 있는 특정한 경사각도를 경유한후 이루어지는 유압실린더의 정상적인 수축동작을 통해서만 해제동작이 가능토록 하며 그 외 조건에서는 어떠한 경우에도 어태치먼트의 해제가 불가능하도록 된 그러한 퀵 커플러를 제공하려고 하는 것이다. 이와 같이 극히 제한된 조건에서만 해제가 가능할 경우 사고의 발생가능성은 원천적으로 봉쇄될 수 가 있다.

나아가, 본 발명의 또 다른 목적은 고정히치와 가동히치를 기계적으로 고정하는 안전장치가 퀵커플러 내에 많은 공간을 차지함이 없이 매우 간단한 구조를 통해서 이루어 질 수 있는 그러한 구조를 제공함으로서 돌멩이가 난무하는 척박한 환경에서 일단 들어온 불순물이 퀵커플러로 부터 쉽게 빠져나갈수 있도록 하여 흙,돌멩이등 불순물에 의해 퀵커플러의 정상적인 작동이 방해를 받지 않는 그러한 구조의 퀵커플러를 제공하고자 하는 것이다.

나아가 본 발명의 또 하나의 목적은 위 기재한 모든 기능을 구현하면서도 가능한 최대한도로 부품이 적게 사용되도록 하여 저렴한 비용으로 안전기능이 최대한도로 보장되도록 하고 또 퀵커플러의 푸쉬 및 풀 또는 슬라이드방식 (push, pull)등 모든 타입에 적용 가능한 그러한 퀵커플러장치를 제공하려고 하는 것이다.

본 발명에서는 퀵커플러에 고정되어 있는 어태치먼트가 일단 결합된후에는 유압실린더의 고장유무에 상관없이 퀵커플러로 부터 해제되지 않도록 하기 위해 그리고 운전자의 착각에 의한 낙하사고의 가능성을 방지하기 위해 일단 굴삭기 운전자가 어태치먼트의 전방 체결핀을 고정히치에 체결하게 되면 그 즉시, 고정히치의 상단에 형성된 회전키가 회전하여 고정히치에 체결된 어태치먼트의 체결핀을 기계적으로 고정토록 하고 있다.

나아가, 본발명의 퀵커플러 가동히치의 가동히치힌지축에는 안전고리가 구비되어 있다. 나아가, 이 안전고리를 지지하기 위해 무게추가 구비될 수 있는데, 무게추가 구비될 경우 안전고리 또다른 일부위가 무게추의 선단을 관통하는 무게추선단축과 연결되도록 되어 있다. 이 안전고리와 무게추는 모두 무게추와 안전고리는 중력에 의해 하단으로 방향성을 갖도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 퀵커플러는 작업중에 어떠한 경우에도 어태치먼트가 퀵커플러로 부터 해제될 수 없는 것인데, 우선 일단 작업을 위해 어태치먼트의 체결핀을 고정히치에 체결하면 회전키가 밀려올라갔다가 내려와 즉시 어태치먼트의 체결핀을 고정하게 되기 때문이다.

이같이 고정히치에서 어태치먼트의 체결핀을 고정되고 나서 다시 어태치먼트의 다른 체결핀이 가동히치에 체결되면 이후 작업이 이루어지는 동안 어태치먼트는 절대 퀵커플러로 부터 해제될 수 없는데, 즉, 퀵커플러의 고정히치가 상단으로 올라가 있을경우에는 어태치먼트의 체결핀은 고정히치에 의해 걸려져 있는 상태가 되므로 낙하하는 것이 불가능하며, 이때 유압실린더가 부러지는 사태가 발생하더라도 중력에 의해 무게추와 안전고리가 먼저 어태치먼트의 체결핀을 고정하게 되므로 따라서 어태치먼트는 퀵커플러로 부터 해제될 수 가 없게된다. 반대로 가동히치측이 상단으로 올라가 있는 경우에는 하단으로 방향을 가지고 있는 무게추와 안전고리때문에 어태치먼트의 체결핀이 고정되게된다. 나아가, 유압실린더가 부러지는 경우 무게추와 안전고리가 먼저 움직여 어태치먼트의 체결핀을 붙잡게 되므로 따라서 어떠한 경우에는 어태치먼트의 체결핀은 퀵커플러로 부터 해제되지 않게된다. 그러므로 본 발명에서는 통상적으로 행하는 굴삭기 작업자의 어태치먼트 결합 및 해제방식에 부응하는 몇가지 장치를 추가함으로써 특정한 경우를 제외하고는 어떠한 경우에도 어태치먼트가 퀵커플러로 부터 해제될 수 없도록 한 퀵커플러시스템 및 그 장치를 제공하고 있는 것이다.

본 발명에서는 퀵커플러로 부터 어태치먼트를 해제토록 하기 위해 다양한 요소가 구비되어 있는데, 우선 본 발명에서는 회전키와 협력하는 유압실린더 실린더바디(25)의 실린더축부(24)에서 그 축부하단(22)이 고정히치(13)의 상단면 하단으로 내려갈수 있도록 되어 있다.

나아가, 실린더축부(24) 에는 축부홈(23)이 "┛" 자형상의 타원형형태로 되어 있어 프레임에서 연장형성된 실린더축(21)에 걸쳐 유동가능하도록 되어 있다. 또한 실린더축부(24)의 밑면에는 영구자석홈(41)이 형성되어 있고 이안에 영구자석(42)이 위치토록 되어 있다.

이러한 구성을 통해 퀵커플러가 특정 경사각도를 경유하였는가의 여부에 따라 회전키가 특정상태에서 실린더바디(25)의 영구자석에 붙어 고정히치하단으로 내려오지않토록 하거나 또는 영구자석으로 부터 떨어져 즉시 고정히치하단으로 내려오도록 하는 것이 가능토록 되어 있으며 이로써, 운전자의 조작에 따라 자동으로 고정히치에 어태치먼트의 체결핀이 체결되거나 또는 해제될 수 있도록 되어 있다.

한편 본 발명에서 퀵커플러로 부터 어태치먼트의 결합핀을 해제하기 위해서는 먼저 고정히치측을 상단으로 올리게 되며 그렇게 고정히치측이 올려진 상태에서 유압실린더를 수축시키면 가동히치쪽의 실린더바디(25)가 하강되면서 회전키가 영구자석과 점차 붙게된다. 이 상태에서 고정히치쪽 경사각을 낮추어 어태치먼트가 지면에 놓게 되고 그런 다음 가동히치로 부터 어태치먼트의 체결핀을 해제되게 된다.

나아가, 마지막으로 고정히치로 부터 어태치먼트의 체결핀을 해제하게 되는데, 유압실린더가 수축된 상태인 이때가 되면 실린더축(21)이 축부홈(23)의 우측에 위치하게 되고 실린더축부(23)의 축부하단(22)은 고정히치 상단면 아래로 내려온 상태가 된다.

이때 계속에서 퀵커플러를 동작시키면 고정히치(13)에 있는 어태치먼트의 체결핀(11)이 축부하단(22)에 위치한 롤러(51)를 밀어 올리면서 고정히치로부터 나가게되는데 이 때 실린더바디(25)는 들려 올려지게 되나 회전키는 회전키스토퍼(69) 때문에 따라 올라갈 수 없어 영구자석(42)와 거리가 생기면서 하단으로 떨어지게된다.

이렇게 하여 회전키는 다시 아래로 내려오게 되고 어태치먼트는 완전히 퀵커플러로 부터 방출되게 되는 것이다.

본 발명에서는 이같은 여러가지 구성들이 안전사고방지라는 하나의 목적을 위해 협조하도록 유기적으로 구성되어 있는데, 가동히치측이 상단으로 올라가 있을 때에는 무게추(35)와 안전고리(31)가 가동히치에서 어태치먼트의 체결핀이 해제될 수 없고 반대로 고정히치측이 상단으로 올라가 있을때에는 무게가 상당한 어태치먼트가 고정히치에 매달려있는 상태가 되므로 퀵커플러로부터 어태치먼트는 해제될 수 없게 되는 것이다.

본 발명에서는 작업중 유압실린더가 부러지는 경우 외에 과전류발생에 의한 실린더 풀림현상이 발생해도 안전고리에 의해 즉각적으로 어태치먼트의 체결핀이 구속당하게 되거나 또는 고정히치에 의해 어태치먼트의 체결핀이 매달려 있는 상태가 되므로 그 어떤 경우에도 어태치먼트는 퀵커플러로부터 해제되지 않는다.

나아가, 어태치먼트가 퀵커플러로 부터 해제될 수 있는 것은 퀵커플러의 고정히치측 경사각도가 대략 70도이상의 각도를 거쳐 가동훅 쪽 안전고리가 중력에의해 자연낙하하여 가동히치의 입구를 열어줄때 유압실린더의 정상적인 수축동작에 의해서 가동히치측 그리고 고정히치측이 순차적으로 해제되는 방법으로만 해제될 수 있는것이므로 따라서 본발명의 퀵커플러장치에서는 어태치먼트가 작업중에 퀵커플러로부터 해제되어 낙하된다는 건 불가능하며 그결과 어태치먼트의 낙하사고는 완전하게 방지될 수 있다.

본 발명에서는 기본적으로 퀵커플러의 고정히치 및 가동히치에서 동작하는 안전장치가 기계적으로 고정하도록 하는 수단을 제공하고 있으므로 작업도중 퀵커플러의 유압실린더가 고장나거나 제기능을 못하더라도 그로 인해 어태치먼트가 퀵커플러로부터 해제되는 사고는 발생하지 않게 된다.

또한 운전자가 퀵커플러의 고정히치를 체결한 다음 실린더 로드를 신장시키지 않은 채 작업하거나 또는 고정히치를 체결하고 가동히치를 체결하지 아니하였으나 이를 체결하였다고 착각한 채 굴삭기를 운전하더라도 이미 고정히치를 체결할때 어태치먼트의 체결핀이 이미 기계적으로 고정되어 버리므로 어태치먼트가 일단 들어올려져 있는 이상 어태치먼트의 낙하사고는 발생하지 않게 되며 따라서 사고로 이어질 가능성이 가장 큰 어태치먼트의 낙하사고가 원천적으로 방지할 수 있다. 나아가, 본원에서는 매우 간단한 방법으로서 운전자의 착각으로 인한 인명사고 및 기타 안전사고를 방지할 수 있는 구성을 제시하고 있으므로 안전퀵커플러의 확산과 굴삭기운영의 비용절감을 도모할 수 있다.

아울러 본원의 기술은 퀵커플러의 푸시 및 풀( push, pull) 모든 타입에 적용이 가능할 뿐만 아니라, 무게추와 그리고 유압실린더의 내부의 구조개선을 통해 이루어진 간단한 구조로 본원발명의 목적을 달성함으로서 돌덩어리나 바위등이 사방으로 튀거나 혼재하고 있는 악조건의 환경속에서도 안전장치가 쉽게 파손되거나 오작동 되지 않아 안정성있는 퀵커플러의 작동을 보장할 수 있게 된다.

아울러, 위기재한 여러가지 이점때문에 장기간 고장없이 사용이 가능할 뿐만 아니라, 사용시 거의 수리비용이 발생하지 않는 등 경제적으로도 많은 비용절감효과를 가져다 줄 수 있다.

도1은 종래기술의 안전장치를 구비한 퀵커를러로서 어태치먼트의 체결핀을 고정히치의 상단에 위치한 회전키(61)의 돌출된 하단이 고정하도록 한 안전퀵거플러이다.
도2는 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치를 도시한 것으로 회전키(61)가 고정히치(13)에 안착된 어태치먼트의 체결핀(11)을 고정하고 있고 가동히치(14)에서는 안전고리가 어태치먼트의 또 다른 체결핀(12)을 고정할 수 있도록 한 상태를 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치를 도시한 것으로 처음 어태치먼트를 체결할 때 퀵커플러(10)와 어태치먼트(100)의 상대위치를 보여주는 도면이다.
도4는 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치에서 고정히치(13)의 상단에 위치하고 있는 회전키(61)와 실린더축부(24)의 위치 및 그 두개 사이의 상관관계를 보여주는 도면이다.
도5는 본 발명의 퀵커플러에 대한 이해를 쉽도록 하기 위해서 도4의 고정히치(13) 부위를 아래에서 본 도면을 도시하고 있다.
도6은 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치에서 실린더바디(25) 및 회전키(61) 그리고 영구자석(42)의 위치 및 그 들 사이의 상관관계를 설명해주는 설명도이다.
도7은 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치에서 가동히치(14), 무게추(35) 및 안전고리(31) 그리고 그 주변구성요소의 위치와 상관관계를 도시한 도면이다.
도8은 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치의 동작과정을 설명하기 위한 것으로 처음 퀵커플러에 어태치먼트가 장착되는 과정을 설명하기 위한 도면이다
도9는 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치에서 작업을 위해 고정히치(13)에 어태치먼트의 체결핀(11)을 고정한 다음 다시 유압실린더(23)를 신장시켜 가동히치(14)에 어태치먼트의 다른 하나의 체결핀을 고정시킨 상태를 도시한 도면이다.
도10은 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치에서 작업도중 유압실린더가 부러진 경우에 안전고리(31)가 어떻게 어태치먼트의 체결핀을 붙잡는가에 대해 그 동작상태를 설명해주는 도면이다.
도11은 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치에서 어태치먼트를 해제하기 위한 과정을 나타내는 것으로 운전자가 퀵커플러의 고정히치측을 들어 올려 퀵커플러의 경사각도를 안전각도로 높힌 상태를 보여주는 도면이다.
도12는 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치에서 고정히치에서 어태치먼트를 빼내기 전의 상태를 도시한 도면이다.
도13는 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치에서 어태치먼트해제시, 실린더바디(25)가 어떻게 들어올려지는가를 도시한 도면이다.

도2는 본 발명에 따른 자동잠금장치를 구비한 퀵커플러장치의 전체적인 구성을 보여주기 위한 도면으로 쉽게 그 구조를 이해토록 하기 위해 퀵커플러의 속이 보이도록 양쪽 프레임중에 하나의 프레임(71)만 그대로 두고 나머지 대칭되는 하나프레임은 제거한 것이다.

도시된 바와 같이 퀵커플러의 중앙에는 실린더바디(25)와 실린더로드(27)로 구성된 유압실린더(26)가 위치하고 있다. 실린더로드(27)에는 로드단부가 있어 가동히치(14)의 중앙을 관통하고 있는 가동히치힌지축(19)과 연결되어 있다. 실린더축부(24)에는 "┛" 자형상의 타원형 축부홈(23)이 형성되어 있어 이 축부홈(23)이 실린더축(21)에 걸쳐지도록 되어 있으며 유압실린더가 신장 또는 수축함에 따라 실린더바디(25)가 좌우로 그리로 실린더축(21)이 축부홈(23)의 우측에 있을때 상하로 움직일 수 있도록 되어 있다. 즉, 유압실린더(26)가 신장될 때에는 실린더로드(27)가 가동히치힌지축(19)을 밀어 가동히치(14)가 어태치먼트의 체결핀(12)를 고정하도록 되어 있는데, 이때 유압실린더의 실린더축부(24) 역시 우측으로 이동하여 실린더축(21)이 실린더축부홈(23)의 왼쪽에 위치되도록 되어 있다.

퀵커플러(10)의 고정히치(13)에는 어태치먼트의 체결핀(11)이 안착하는 곳으로 그 고정히치(13)의 상단에는 개구부가 형성되어 있고 이 개구부 상단에는 회전키(61)가 프레임(71)으로 부터 돌출 연장된 회전키축(63)에 장착되어 있다. 이 회전키(61)는 회전키축(63)을 중심으로 회전하도록 되어 있으며 중력에 의해 항상 하단으로 방향을 갖도록 설계되어 있다.

회전키(61)가 하단으로 방향을 잡고 있을 때의 방향이란 회전키(61)의 회전키하단(62)이 고정히치(13)의 개구부 아래로 내려와 고정히치의 입구를 막고 있게 되는 방향을 말하는 것으로 본 발명에서는 어태치먼트의 체결핀(11)이 고정히치(13)에 안착 되었을때 자동으로 고정히치(13)를 막도록 되어 있다. 유압실린더(26)의 실린더축부(24)의 우측끝하단에는 축부하단(22)이 형성되어 있는데 축부하단(22)는 유압실린더가 최대로 내려와 있는 상태에서 고정히치(13)의 상단면 아래로 위치될 수 있도록 되어 있다. 아울러 그 선단에는 롤러(51)가 형성되어 있다.

상기 실린더축부(24)와 회전키는 하단이 측면에서 볼때 서로 중첩될 수 있도록 되어 있다. 나아가, 유압실린더(26)이 최대로 신장되면 실린더 축부(24)가 회전키의 하단으로 들어가 위치토록되어 있으며 회전키(61)의 동작을 구속하도록 되어 있다.

유압실린더(26)의 좌측 가동히치(14)에는 안전고리(31)이 구비되어 있는데 이 안전고리(31)는 가동히치힌지축(19)에 장착되어 있다. 그러나 안전고리는 중력에 의해서 움직여 기능하는 것이므로 프레임에서 연장된 축을 형성하고 거기에 장착할 수 도 있는것으로 동업계에 종사하는 자에게는 너무나 자명한 것이다. 추가적으로 가동히치(14) 상단에는 무게추(35)가 구비될 수 있다. 이 무게추(35)는 중력에 의해 하단으로 방향성을 갖게 된 것으로서 퀵커플러(10)의 좌우 경사각도가 변할 때마다 무게추(35)의 가동히치(14)에 대한 상대위치가 변하도록 되어 있다.

안전고리(31)의 좌상부위에는 안전고리홈(32)이 형성되어 있어, 무게추선단축(38)이 걸쳐질 수 있도록 되어 있다.

이들 무게추(35)와 안전고리(31)은 모두 중력에 의해 위치되는 것으로서 퀵커플러가 만약 가동히치(14)측이 위로 올라가 있는 상태이면 이들 무게추(35)와 안전고리(31)는 어태치먼트의 체결핀을 구속할 수 있도록 되어 있기 때문에 결과적으로 어태치먼트의 체결핀이 퀵커플러로 부터 해제되는 것을 방지해 주는 역활을 하게된다.

나아가, 이 무게추(35)와 안전고리(31)는 유압실린더가 부러지거나 기능을 멈추었을때 즉시 가동히치(14)의 동작을 제지하도록 되어 있어 이경우에도 어태치먼트의 체결핀(12)이 가동히치(14)로 부터 해제되는 것을 방지하게 된다.

나아가, 위 무게추(35)는 안전고리(31)가 어태치먼트의 체결핀을 붙잡게될 경우 이 안전고리(31)을 한번 더 눌러주는 기능을 하게 되고 반대로 안전고리(31)가 어태치먼트의 체결핀을 붙잡을 수 있게 된 경우가 아닐경우에는 무게추(35)가 안전고리(31)의 해제가 더 빨리 이루어지도록 견인하는 역활을 하게 된다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 퀵커플러와 어태치먼트가 결합 또는 해제될 때의 상태도로서 어태치먼트에 대한 퀵커플러의 체결 해제시의 경사각도를 보여주는 도면이다.

도면에서 도시된바 운전자가 처음 퀵커플러에 어태치먼트를 체결할 때는 먼저 고정히치(13)을 내리면서 결합시키고 다시 가동히치(14)측을 내린상태에서 유압실린더(26)를 신장시켜 체결하게된다.

도4와 도5는 본발명에 따른 고정히치(13)의 상세도로서 고정히치 주변에 위치한 각 구성요소의 상대위치를 보다 알기 쉽게 하기 위에서 각각 위에서 본것과 아래에서 본 고정히치(13)를 도시하고 있다.

도4와5에서 도시된 바와 같이 회전키(61)는 프레임에서 연장된 회전키축(63)에 장착되어 있다. 회전키(61)에는 회전키의 회전시 일정 회전각도에서 상단덮개(76)에 의해 회전이 제지되도록 한 스토퍼돌기(69)가 형성되어 있다. 실린더 바디(25)의 축부(24)에는 축부홈(23)이 형성되어 있는데 이 축부홈(23)은 실린더바디(25)가 실린더축(21)에서 좌우 이동이 가능하도록 타원형이며 그 우측이 상하 유동가능하도록 높게 되어 있는 형상이다. 나아가, 실린더바디의 축부하단(22)은 우측하단으로 연장되어 형성되어 있다. 축부하단(22)은 실린더바디(25)가 최대로 낮게되어 있을때, 고정히치상단면의 아래에 위치되도록 형성되어 있다. 아울러, 이 축부하단(22)에는 롤러(51)가 롤러축(53)에 형성되어 있다. 또한 도 5에 도시된 바와 같이 실린더바디(25)의 축부(23)의 하단에는 영구자석홈(41)이 형성되어 있으며 여기에 영구자석(42)가 장착될 수 있도록 되어 있다.

이러한 구성을 통해 실린더바디(25)의 축부하단(22)이 들어 올려지게 되면 실린더바디의 축부홈(23) 형상때문에 실린더바디(25) 가 들어올려지게 된다. 이와 같은 구조 및 형상때문에 회전키(61)은 퀵커플러의 경사각도에 따라 영구자석(42)에 붙기도 하며 떨어지기도 하게 되는데, 본 발명에서는 처음 어태치먼트를 체결할 때에는 회전키가 영구자석에 붙을 수 없도록 되어 있고 작업을 마친후 어태치먼트를 퀵커플러로부터 해제할 때는 퀵커플러의 경사각도를 기울이는 방법으로 회전키가 영구자석에 붙틀수있게 유압실린더를 수축시켜 기계적인 해제 후 영구자석에 회전키를 붙힌다음 어태치먼트의 체결핀을 해제할 수 있도록 되어 있다.

도6은 본발명의 퀵커플러장치에서 회전키(61) 및 이 회전키(61)에 협력하는 실린더바디(25)를 설명하고 있는 도면이다.

도시된 바와 같이 회전키(61)는 회전키축(63)에 장착되어 있으며 회전키축(63)를 중심으로 회전하도록 설계되어 있다. 이 회전키(61)는 회전할 때 가장 큰 각도로 회전할 경우는 회전키스토퍼(69)가 회전키상판(76)과 닿는 때이다. 이 회전키(61)는 처음 운전자가 어태치먼트의 채결핀(11)이 고정히치(13)에 안착되기 위해 들어갈 때 밀려 올라가게 되는데 이때에는 회전키(61)가 영구자석(42)에 붙을 때까지 회전될 수 없다. 왜냐하면 처음 어태치먼트의 체결핀을 결합할 때의 퀵커플러는 어태치먼트의 체결핀과의 상대위치에서 회전키(61)의 회전키하단(62)이 영구자석(42)이 있는 위치까지 회전될 수 없기 때문이다.

그러나 작업이 끝나고 해제할때에는 작업자가 퀵커플러에 경사를 주면 회전키가 중력에 의해 영구자석에 붙을 때까지 회전할 수 있는데 그때 작업자가 유압실린더를 수축시키게되면 그때 비로소 회전키(61)가 회전하여 영구자석(42)에 붙을 수 있게 된다. .

이같이 일반 회전키가 영구자석(42)에 붙게되면 이후 퀵커플러가 기울어지면서 유압실린더를 계속해서 수축시키게되고 이후 어태치먼트를 지면에 놓으면서 가동히치를 해제하게된다. 그리고 마지막으로 고정히치를 해제하게 될 때, 어태치먼트의 체결핀이 실린더바디(25)를 들어올리면서 빠져나가게 되는데, 이때 실린더바디(25)는 들어올려지지만 회전키(61)은 회전키스토퍼(69) 때문에 더 이상 올려가지 못하고 영구자석으로부터 회전키는 떨어지게된다.

도7은 가동히치(14)및 그 주변 구성요소의 위치와 그 결합관계를 설명해주는 도면이다.

도시된 바와 같이 유압실린더(26)의 실린더로드(27)의 로드단부는 가동히치(14)를 관통하고 있는 가동히치 힌지축(19)에 연결되어 있다. 이러한 구성으로 유압실린더(26)이 신장되면 실린더로드(27)가 좌측으로 이동되면서 가동히치(14)를 밀게되고 그 결과 가동히치(14)가 회전이동하게 되면서 어태치먼트의 체결핀(12)을 체결하게 된다.

가동히치의 좌측에는 안전고리(31)가 위치하고 있는데 이 안전고리는 가동히치힌지축(19)에 회전가능하도록 장착되어 있다. 이 안전고리(31)은 그 일부위가 가동히치(14)의 일부위에 형성된 무게추축(37)에 장착된 무게추(35)의 무게추선단축(38)에 연결되어 있다. 이 안전고리(31)와 무게추(35)는 중력에 의해 항상 하단으로 방향성을 가지도록 설계되어 있다.

안전고리(31)와 무게추(35)의 하단 방향성 때문에 가동히치(14)측이 상단으로 올라가 있는 경사각도에서는 어태치먼트의 체결핀(12)이 가동히치(14)를 벗어나지 못하도록 안전하게 붙잡는 역활을 하게된다.

반대로 고정히치(13)측이 상단으로 올라가 있는 상태에서는 안전고리(31)와 무게추(35)는 퀵커플러의 가동히치(14)측에 있는 어태치먼트의 체결핀(13)을 붙잡고 있지 않으나 이때는 이미 고정히치(13)가 상단으로 올라간 상태가 되므로 적어도 고정히치(13)에서 어태치먼트의 체결핀(11)이 해제될 가능성이 없게되며 따라서 어태치먼트는 퀵커플러로부터 해제될 수 없다.

이같이 본원발명에서는 퀵커플러의 동작상태에 부응하여 어태치먼트의 체결핀이 해제될 수 없는 시스템원리 및 그러한 시스템을 충족시킬수 있는 조건을 최소한의 구조로서 만족시키는 장치를 구현하고 있는 것이다.

위와 같이 구성된 본원발명의 동작원리를 도면과 함께 살펴보면 다음과 같다.

도8는 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러의 동작과정을 설명하기 위한 것으로 퀵커플러가 처음 어태치먼트의 체결핀을 체결하려고 할때의 상태를 보여주는 도면이다.

작업을 위해 처음 운전자는 도8에 도시된 경사각도로 퀵커플러를 이동시켜 어태치먼트의 체결핀(11)을 고정히치(13)의 내부로 안착시키게 되는데 운전자는 도면에서 보이는 어태치먼트의 체결핀(11)을 향해 퀵커플러를 이동시킴으로서 어태치먼트의 체결핀(11)이 고정히치(13)의 아래에 돌출되어 있는 회전키하단(62)과 실린더바디(25)의 축부하단(22)를 들어올리면서 밀고 들어가도록 하게 된다.

그렇게 되면 회전키하단(62)이 어태치먼트의 체결핀(11)때문에 고정히치(13)의 상단으로 밀려 올라가게 되며 이후 더 진입하여 완전히 고정히치(13) 에 안착하게 되면 회전키(61)는 회전키축(63)을 중심으로 시계반대방향으로 회전하게 되면서 회전키하단(62)이 고정히치(13)의 입구를 1/3또는 그이상 막게 되어 이후 어태치먼트의 체결핀(11)은 고정히치(13)에 기계적으로 고정 된다.

이와 같이 회전키가 실린더바디(25)의 실린더축부(24) 하단에 장착된 영구자석에 붙지않는 것은 퀵커플러와 버켓의 상대위치에서 회전키(61)가 영구자석까지 다다를수 없기 때문이다.

이와 같이 본 발명에서는 일단 고정히치(13) 안에 어태치먼트의 체결핀(11)이 안착되면 즉시 회전키가 하단으로 내려와 어태치먼트의 체결핀을 고정하게 되며, 이후 유압실린더의 정상적인 동작에 의하여 회전키가 들려올려지기 전에는 어떠한 경우에도 어태치먼트의 체결핀(11)은 고정히치(13)로 부터 해제되지 아니한다.

위 기재한 바와 같이 고정히치에서 어태치먼트의 체결핀이 고정되고 계속해서 가동히치측이 서서히 내려와 어태치핀에 안착하면 유압실린더(23)가 서서히 신장되면서 유압실린더(26)의 실린더로드(27)가 가동히치(14)의 가동히치힌지축(19)을 밀게되고 그 결과 가동히치(14)는 가동히치축(15)를 중심으로 회전하여 어태치먼트의 체결핀(12)를 체결하게된다.

도9는 도 8에서 결합된 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치가 어태치먼트의 체결핀(11,12)를 체결한 상태로 들어올려진 상태이다.

도9에 도시된 상태는 유압실린더(23)가 최대로 신장된 상태이며 수평으로 경사각도가 변경된 상태이다. 즉, 실린더 축부(24)는 최대로 우측으로 이동하여 실린더축(21)이 축부홈(23)의 좌측에 위치하게 되는 상태이며 가동히치(14) 역시 시계방향으로 최대로 회전하여 체결핀(12)를 고정한 상태이다.

이 상태에서 어태치먼트가 해제될 가능성은 전혀 없게되는데 이는 왜냐하면 설사 유압실린더가 부러지거나 파손되어도 가동히치에 있는 안전고리와 무게추의 중력에 의한 작용으로 고정되어있는 어태치먼트의 체결핀은 해제되지 않게되며 그러기에 고정히치의 체결핀도 해제되지 않는다.

나아가, 퀵커플러는 해제불능각도와 해제가능각도를 번갈아가면서 작업을 하게되는 데 퀵커플러가 좌측으로 더 경사지게되는 각도에 있게되면 고정히치가 위로 방향을 잡고 있어 어태치먼트의 체결핀은 고정히치에 걸쳐진 상태가 되며 이때, 어태치먼트는 상당한 무게를 갖고 있으므로 어떠한 경우에도 퀵커플러로부터 해제될 수 가 없게된다. 반대로 퀵커플러가 좌측 가동히치측이 올라가게되는 상태가 되면 가동히치(14)의 동작이 무게추(35)와 안전고리(31)에 의해 제지당하게되므로 어태치먼트의 체결핀(12)이 가동히치(14)로 부터 이탈될 수 없고 따라서 고정히치(13)에서도 어태치먼트의 체결핀(11)이 헤제될 수 없어 어태치먼트는 어떠한 경우에건 해제될수없게된다. 결국 본 발명에 따른 퀵커플러에서 해제를 하려면 반드시 퀵커플러의 경사각도를 고정히치측이 상단으로 올라가도록 하여 유압실린더를 수축시키는 방법으로 실린더바디의 영구자석과 회전키가 서로 붙게한상태에서 순차적으로 가동히치측과 고정히치의 있는 어태치먼트의 체결핀을 해제하는 방법으로만 해제시킬수 있게되므로 따라서, 본 발명에 따른 퀵커플러를 사용하면 어태치먼트의 낙하사고는 원천적으로 봉쇄된다.

도10은 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러 장치에서 작업도중 유압실린더가 부러진 경우를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이 퀵커플러의 가동히치측이 상단으로 올라간 상태에서 유압실린더가 부러지게되면 즉시, 무게추와 안전고리에 의해 어태치먼트의 체결핀은 동작이 제지당하게된다. 따라서, 이렇게 고정되어 있는 어태치먼트의 체결핀(12)은 가동히치(14)로 부터 해제될수가 없으며 그러기에 고정히치(13)의 체결핀(11)도 퀵커플러로 부터 해제될 수가 없게 된다.

도11은 본 발명의 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치의 동작과정을 설명하기 위한 것으로 운전자가 모든 작업을 마치고 퀵커플러에서 어태치먼트를 제거하기 위해서 유압실린더(23)를 수축시키고 있는 상태도이다.

도11에 도시된 바와 같이 고정히치(13)이 위로 올라가 있는 상태에서 유압실린더를 수축시키게 되면 유압실린더(26)의 무게때문에 먼저 유압실린더의 실린더바디(25)가 내려오게된다 그렇게 되면 실린더 축부(24)에 의해 회전이 제지당해오던 회전키(61)가 시계반대방향으로 회전하면서 실린더바디(25)의 실린더축부(24)아래에 위치한 영구자석(42)과 붙게된다.

이후 계속해서 유압실린더를 수축시키는 동시에 고정히치측을 점차 하단으로 내리게되는 과정 즉, 어태치먼트를 지면에 놓으면서 이어 가동히치(14)측에 있는 어태치먼트의 체결핀(12)을 해제하고 계속해서 고정히치에 있는 어태치먼트의 체결핀(13)을 해제하는 과정이 이루어지게 된다.

도 12는 어태치먼트의 체결핀이 축부하단에 형성된 롤러와 부딪히기 직전의 상태를 도시하고 있다.

도시된 도면에서 운전자는 마지막으로 퀵커플러로 부터 어태치먼트의 체결핀을 해제하게 되는데 이상태는 회전키가 어태치먼트의 상단에 붙어 있는 상태이다.이 상태에서 운전자가 어태치먼트의 체결핀이 퀵커플러로 부터 해제되도록 퀵커플러를 움직이면, 어태치먼트의 체결핀은 실린더바디(25)의 실린더축부(24)의 축부하단(22)에 있는 롤러를 밀어올리면서 퀵커플러로 부터 벗어나게된다.

이상태에서 해제되는 과정은 도13에서 좀 더 도식화하여 표현하였다.

도13는 고정히치(13)에서 어태치먼트의 체결핀(11)이 해제되는 과정을 설명하기 위한 설명도이다.

도13 에 도시된 바와 같이 어태치먼트를 지면에 내려놓고 나서 가동히치를 해제한 후에는 고정히치를 해제해야 하는데 이때의 상태는 이미 회전키가 실린더바디(25)의 하단에 형성된 영구자석과 붙어있는 상태이며 실린더바디의 축부하단은 고정히치의 상단아래에 위치한 상태가 된다. 이 상태에서 운전자의 운전으로 가동히치로 부터 어태치먼트의 체결핀을 해제하도록 이동시키면 어태치먼트의 체결핀이 축부하단을 들어올리게되는데 그렇게 되면 축부홈의 형상에 따라 실린더바디는 올라가게 되고 반대로 회전키는 회전기스토퍼돌기가 상판덮개와 부딪히게되어 더이상 회전할수 없어 회전키(61)은 영구자석으로 부터 이탈되어 중력에 따라 하단으로 낙하게된다. 이렇게 하여 회전키는 다시 하단으로 내려가게 되고 어태치먼트는 완전히 퀵커플러로 부터 이탈되게 된다.

본 발명에서는 퀵커플러의 가동히치측이 상단에 있게되는 경사각도에서는 안전고리와 무게추의 작용에 의해 가동히치측 어태치먼트의 체결핀이 가동히치에 고정된 상태가 되므로 어태치먼트가 퀵커플러로부터 해제될 수 없으며, 반대로 고정히치측이 상단에 있게되는 경사각도에서는 엄청난 무게의 어태치먼트의 체결핀이 상방향으로 향하고 있는 고정히치에 걸쳐져있게 되므로 따라서 어태치먼트는 퀵커플러로부터 해제될 수 없다.

이러한 원리로 움직이는 퀵커플러 시스템이기에 본 발명에서는 고정히치측이 상단으로 경사지고 실린더 수축이 이루어져 회전키가 중력에의해 영구자석(42)에 붙게되는 상태를 경유한후 순차적으로 어태치먼트의 체결핀이 가동히치로 그리고 그다음 고정히치로 부터 해제되는 과정을 통해서만 어태치먼트가 해제될 수 있게 된다.

아울러 본 발명에서는 유압실린더가 부러지거나 파손되더라도 어태치먼트의 낙하사고는 발생 될 수가 없는 것인데 이는 왜냐하면 본원발명에서는 어태치먼트가 일단 체결되고 나서 부터는 고정히치 및 가동히치에서의 고정상태가 기계적수단에 의한 고정으로 전환되어 버리므로 유압실린더의 상태변화에 상관없이 어태치먼트는 어떠한 경우에도 낙하되지 않는 것이다.

위에서 설명한 바와 같이 본발명은 퀵커플러의 안전장치에 관한 한 가장 간단한 구조를 통해서 모든 안전에 관한 문제점을 말끔히 해결하고 있는데 그러므로 간단한 구조에서 기인된 많은 이점을 제공하고 있다.

즉, 종래의 퀵커플러가 가진 단점이 안전장치를 구비하지 않고 있거나 또는 안전장치를 구비했다손 치더라도 퀵커플러의 내부가 안전장치를 위한 여러가지 구성 요소들로 인해 공간이 비좁아져 날아다니는 흙먼지와 돌멩이들이 끼어 쉽게 고장나고 안전장치가 제기능을 다할 수 없다는 것인데, 본발명은 가장 간단한 구조를 통해 내부공간을 충분히 확보하고 있으므로 불순물이 쉽게 빠져나갈수 있어 퀵커플러의 오작동위험이 전혀 없으며 따라서 안전장치가 완벽하게 그 기능을 발휘될 수 있게 된다.

10:퀵커플러 11,12:체결핀 13:고정히치
14:가동히치 15:가동히치축 19:가동히치힌지축
21:실린더축 22:축부하단 23:축부홈
22:실린더축부 25:실린더바디 26:유압실린더
27:피스톤로드 31:안전고리 35:무게추
41:영구자석홈 42:영구자석 61:회전키
62.회전키하단 63:회전키축

Claims (7)

1. 중장비에 붐대끝 아암선단에 매달려 어태치먼트를 착탈시키기 위한 것으로 양측 프레임의 내부중앙에 유압실린더가 구비되어 있고 유압실린더의 좌우측에 가동히치와 고정히치가 구비되어있어, 유압실린더의 신장 및 수축작용에 따라 가동히치의 가동히치힌지축이 이동하게 되고 그 결과 가동히치축을 중심으로 가동히치가 회전함으로서 버켓등 각종 어태치먼트의 체결핀을 체결하고 해제할 수 있도록 한 퀵커플러에 있어서,
   상기 고정히치의 상단에 프레임에서 돌출된 회전키축에 장착되어 있으며 상기 회전키축을 중심으로 고정히치상단에 형성된 개구부를 통해 하단으로 회전되어 내려오도록 된 회전키,
   상기 가동히치(14)에는 중력에 의해 움직이는 상기 가동히치(14)의 가동히치힌지축(19)에 장착된 안전고리(31),
   "┛" 자형상의 타원형 축부홈이 구비되어 있는 상기 유압실린더의 실린더축부(24),
   상기 실린더축부(24)의 하단에 장착된 영구자석(42),
   및
   상기 유압실린더의 실린더축부(24)의 상부홈에 실린더축(21)이 체결된 상태에 있을 경우 상기 고정히치(13)의 상단면 아래에 위치될 수 있도록 된 실린더바디(25)에서 연장되어 있는 축부하단(22)을 포함하여 이루어진 것으로,
   어태치먼트의 장착시에는 어태치먼트의 퀵커플러의 회전키(61)가 들어올려졌다가 내려오면서 고정히치에 어태치먼트의 핀이 자동으로 장착되고 해제시에는 퀵커플러에게 임의로 경사각을 줌으로서 상기 영구자석(42)과 회전키(61)가 결합되도록 하는 방법으로 어태치먼트가 퀵커플러로부터 해제될 수 있도록 한 것으로 상기 퀵커플러의 고정히치(13)쪽이 상단으로 올라가 있을경우에는 어태치먼트의 체결핀이 고정히치(13)에 의해 걸려져 있는 상태가 되고, 반대로 가동히치(14)측이 상단으로 올라가 있는 경우에는 중력에 의해 하단으로 방향을 가지고 있는 상기 가동히치와 같은 축을 가지는 안전고리(31)가 어태치먼트의 체결핀(12)을 붙잡아 유압실린더수축에 의해 회전하려는 가동히치(14)를 회전못하게 하는 원리로 동작되는 것을 특징으로 하는 자동잠금장치를 가진 퀵커플러시스템
2. 중장비에 붐대끝 아암선단에 매달려 어태치먼트를 착탈시키기 위한 것으로 양측 프레임의 내부중앙에 유압실린더가 구비되어 있고 유압실린더의 좌우측에 가동히치와 고정히치가 구비되어있어, 유압실린더의 신장 및 수축작용에 따라 가동히치의 가동히치힌지축이 이동하게 되고 그 결과 가동히치축을 중심으로 가동히치가 회전함으로서 버켓등 각종 어태치먼트의 체결핀을 체결하고 해제할 수 있도록 한 퀵커플러에 있어서,
   상기 고정히치의 상단에 프레임에서 돌출된 회전키축에 장착되어 있으며 상기 회전키축을 중심으로 고정히치상단에 형성된 개구부를 통해 하단으로 회전되어 내려오도록 된 회전키,
   상기 가동히치에는 중력에 의해 움직이는 상기 가동히치(14)의 가동히치힌지축(19)에 장착된 안전고리(31),
   "┛" 자형상의 타원형 축부홈(23)이 구비되어 있는 상기 유압실린더(26)의 실린더축부(24),
   상기 실린더축부(24)의 하단에 장착된 영구자석(42),
   및
   상기 유압실린더의 실린더축부(24)의 상부홈에 실린더축(21)이 체결된 상태에 있을 경우 상기 고정히치의 상단면 아래에 위치될 수 있도록 된 실린더바디(25)에서 연장되어 있는 축부하단(22)을 포함하여 이루어진 것으로,
   상기 중력에 의해 하단으로 향하도록 된 회전키(61)는 상기 고정히치(13)에 진입하는 어태치먼트의 체결핀에 의해 자동으로 체결되며, 해제시에는 상기 퀵커플러의 경사로 인해 상기 영구자석에 회전키(61)가 붙게되고 그 상태에서 운전자의 추가적인 어태치먼트의 해제동작이 가해질때 어태치먼트의 체결핀(11)이 실린더바디(25)를 더 들어올리면서 상기 영구자석(42)과 회전키(61)가 분리되는 동시에 어태치먼트가 해제될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치
3. 제2항에 있어서,
   상기 실린더바디(25)의 축부하단(22)에는 추가로 롤러(51)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치
4. 제2항에 있어서,
   상기 실린더축부(24)는 상기 회전키(61)와 하단이 측면에서 서로 중첩될 있도록 되어 있으며 상기 실린더축부(24)가 최대로 신장되었을때, 회전키(61)의 하단에 위치하여 회전키의 동작을 구속하도록 된 것을 특징으로 하는 자동잠금장치를 가진 퀵커플러장치
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