KR101764898B1

KR101764898B1 - 회전 가능한 암을 구비하는 굴삭기

Info

Publication number: KR101764898B1
Application number: KR1020150127630A
Authority: KR
Inventors: 김영길
Original assignee: 김영길; (주)벽강산기
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2017-08-04
Also published as: WO2017043794A1; US20180223499A1; KR20170030276A; EP3321426A1; JP3217803U; CN208219725U; EP3321426B1; EP3321426A4; US11142881B2

Abstract

회전 가능한 암을 구비하는 굴삭기가 개시된다. 상기 굴삭기는, 유압 펌프를 구비하는 차체; 상기 차체에 연결되는 붐; 상기 유압 펌프로부터 유압을 공급받아 상기 붐의 작동을 조절하는 붐 실린더; 상기 붐의 단부에 연결되는 암; 상기 유압 펌프로부터 유압을 공급받아 상기 암의 작동을 조절하는 암 실린더; 상기 암의 단부에 연결되는 버켓; 및 상기 유압 펌프로부터 유압을 공급받아 상기 버켓의 작동을 조절하는 버켓 실린더를 포함하며, 상기 암은, 상기 붐과 연결되는 제1 바디; 상기 버켓과 연결되는 제2 바디; 및 상기 제1 바디와 상기 제2 바디 사이에 개재되어 상기 제2 바디가 360도 회전 가능하도록 하는 회전 모듈을 포함한다.

Description

회전 가능한 암을 구비하는 굴삭기{EXCAVATOR HAVING ROTARY ARM}

본 발명은 굴삭기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 회전 가능한 암을 구비하는 굴삭기에 관한 것이다.

도 1에 종래 기술에 따른 굴삭기가 도시되어 있다. 이러한 굴삭기는 기본 굴삭 작업 이외에도 정지 작업, 조경 작업, 철거 작업, 다짐 작업, 파쇄 작업 등 다양한 용도로 활용되고 있다. 또한 각각의 작업 특성에 맞는 작업 장치(어태치먼트)도 각종 버켓(600), 브레이커, 크라샤, 절단기, 리퍼, 그랩, 콤팩트 등 다양하게 개발되어 산업 현장에서 널리 이용되고 있다.

굴삭기의 기본 구조상 즉, 붐(200)과 암(400), 버켓(600), 유압실린더(300, 500, 700) 등으로 구성된 작동부의 구조상 이차원 평면상을 움직이는 제한이 있다. 즉 기본적으로 상하 동작만이 가능한 것이다. 도 1의 도면부호 100은 운전실을 포함한 차체(100)를 나타낸다.

그러다 보니 다양한 각도에서의 입체적 작업을 실현하기 위해 각각의 작업 장치에는 기본적으로 회전 장치가 설치될 필요가 있으나 그렇지 않은 경우에는 특정 방향으로의 작업 자체를 포기하여야 한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0070744호 (공개일자 2013. 6. 28.)

본 발명은 입체적 작업을 실현하기 위해 암이 회전 가능한 굴삭기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유압 펌프를 구비하는 차체, 일단부가 차체에 연결되는 붐, 차체와 붐 사이에 결합되고, 유압 펌프로부터 유압 에너지를 공급받아 붐을 작동시키는 붐 실린더, 붐의 타단부에 연결되는 암, 붐과 암 사이에 결합되고, 유압 펌프로부터 유압 에너지를 공급받아 암을 작동시키는 암 실린더, 암의 단부에 연결되는 버켓, 및 암과 버켓 사이에 결합되고, 유압 펌프로부터 유압 에너지를 공급받아 버켓을 작동시키는 버켓 실린더를 포함하고, 암은, 붐의 타단부에 연결되는 제1 바디, 일단부가 제1 바디에 360도 회전 가능하게 결합되고 타단부가 버켓에 연결되는 제2 바디, 및 제1 바디와 제2 바디 사이에 개재되어 제2 바디의 회전 운동을 가능하게 하는 회전 모듈을 포함하고, 회전 모듈은, 제1 바디에 결합되는 내륜과, 내륜에 회전 가능하게 결합되고 제2 바디에 결합되는 외륜을 포함하는 베어링, 제1 바디에 결합되며 유압 펌프로부터 유압 에너지를 공급받아 제2 바디의 회전 운동을 위한 회전력을 발생시키는 유압 모터, 유압 모터의 회전축에 결합되는 구동 기어, 및 외륜의 외주면에 형성되고 구동 기어와 치합되어, 구동 기어를 통해 유압 모터의 회전력을 전달받는 피동 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전 가능한 암을 구비하는 굴삭기가 제공된다.

암은, 제2 바디의 회전 운동 도중 유압 펌프로부터 암 실린더 및 버켓 실린더로의 유압 에너지 전달이 유지되도록, 제1 바디와 제2 바디 사이에 개재되어 오일을 전달하는 로터리 조인트를 더 포함할 수 있다.

로터리 조인트는, 일측은 제1 바디에 삽입되고 타측은 제2 바디에 삽입되는 고정부, 및 고정부의 타측 외주면을 둘러싸고 고정부에 360도 회전 가능하게 결합되어, 제2 바디와 일체로 회전하는 회전부를 포함하며, 고정부에는 유압 펌프로부터 공급되는 오일을 전달하는 유로가 형성되고, 유로는 고정부의 일측으로부터 고정부의 내부를 통해 타측 방향으로 연장되어 고정부의 외주면과 연통되며, 고정부의 외주면에는, 유로와 연결되며 고정부의 외주면을 둘러싸는 형상의 도랑이 형성되고, 회전부에는 도랑과 연통되어 암 실린더 또는 버켓 실린더에 오일을 전달하는 포트가 형성될 수 있다.

유로, 도랑 및 포트는 각각 복수로 형성되고, 유로, 도랑 및 포트의 개수는 서로 동일할 수 있다.

복수의 도랑 중 서로 인접한 두개 사이에는 실링홈이 형성되며, 실링홈 내부에는 실링 부재가 삽입될 수 있다.

회전부의 외주면에는 걸림 돌기가 형성되며, 제2 바디에는, 회전부가 제2 바디와 일체로 회전되도록 걸림 돌기와 맞물리는 스토퍼가 형성될 수 있다.

회전 모듈은, 유압 모터로 공급된 오일의 압력이 기설정된 한계값을 초과하는 것을 방지하기 위한 릴리프 밸브를 더 포함할 수 있다.

회전 모듈은, 유압 모터의 비작동시 유압 모터의 회전축의 회전 운동을 차단하여 제2 바디의 회전 각도를 유지하기 위한 유압 브레이크를 더 포함할 수 있다.

암은, 제1 바디의 외측 방향으로 돌출되어, 유압 모터를 지지하는 모터 브라켓, 및 모터 브라켓에 결합되어 구동 기어를 보호하는 제1 기어 커버를 더 포함할 수 있다.

암은, 제1 바디에 결합되어 피동 기어를 보호하는 제2 기어 커버를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 암이 자유자재로 회전할 수 있어 입체적 작업 환경을 구현할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 굴삭기를 나타내는 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암을 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 유압 모터 부분을 확대하여 나타내는 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 베어링, 피동 기어 및 구동 기어를 나타내는 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 제1 바디를 나타낸는 정면도 및 측면도.
도 9는 도 3의 'A'방향에서 바라본 측면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 제2 기어 커버를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 로터리 조인트를 나타내는 단면도.
도 12는 도 3의 'B' 방향에서 바라본 측면도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 로터리 조인트 중 고정부를 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 로터리 조인트 중 회전부를 나타내는 도면.
도 15는 도 11의 'C' 부분을 나타내는 부분 확대도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 굴삭기의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 굴삭기는 유압 펌프를 구비하는 차체(100), 일단부가 차체(100)에 연결되는 붐(200), 차체(100)와 붐(200) 사이에 결합되고, 유압 펌프로부터 유압 에너지를 공급받아 붐(200)을 작동시키는 붐 실린더(300), 붐(200)의 타단부에 연결되는 암(400), 붐(200)과 암(400) 사이에 결합되고, 유압 펌프로부터 유압 에너지를 공급받아 암(400)을 작동시키는 암 실린더(500), 암(400)의 단부에 연결되는 버켓(600), 암(400)과 버켓(600) 사이에 결합되고, 유압 펌프로부터 유압 에너지를 공급받아 버켓(600)을 작동시키는 버켓 실린더(700)를 구성 요소로 갖는다.

도 1에 도시된 바와 같은 구조의 굴삭기는 붐(200)과 암(400), 버켓(600) 등으로 구성된 작동부의 구조상 이차원 평면상에서 움직이는 제한이 있다. 즉 기본적으로 상하 동작만이 가능한 것이다. 그러다 보니 다양한 각도에서의 입체적 작업을 실현하기 위해 각각의 작업 장치에는 기본적으로 회전 장치가 설치될 필요가 있으나 그렇지 않은 경우에는 특정 방향으로의 작업 자체를 포기하여야 한다.

본 실시예에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 암(400)이 360도 회전할 수 있는 구조를 제시한다. 도 2에 도시된 바와 같이 암(400)이 그 길이 방향 축을 중심으로 360도 자유자재로 회전하게 되면, 간단한 조작만으로 상하좌우 다양한 방향에 대해 작업을 수행할 수 있게 되므로 작업의 효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

이러한 구조를 구현하기 위하여, 본 실시예에 따른 굴삭기의 암(400)은, 붐(200)의 타단부와 연결되는 제1 바디(410), 일단부가 제1 바디(410)에 360도 회전 가능하게 결합되고 타단부가 버켓(600)에 연결되는 제2 바디(420), 및 제1 바디(410)와 제2 바디(420) 사이에 개재되어 제2 바디(420)의 회전 운동을 가능하게 하는 회전 모듈(430)을 포함한다. 이와 같이 암(400)의 구조를 제1 바디(410)와 제2 바디(420)로 이원화하여 회전 작동을 구현하게 되면, 종래 구조 대비 설계 변경을 최소화하면서도 입체적 작업 환경을 구현할 수 있는 이점이 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 회전 모듈(430)의 구체적인 모습으로, 본 발명의 일 실시예에서는 회전력을 발생시키는 유압 모터(431), 이 회전력을 전달하는 구동 기어(432) 및 피동 기어(433), 그리고 이러한 피동 기어(433)가 외주면에 형성되어 있는 베어링(434)이 제시된다. 이하 일 실시예에 따른 회전 모듈(430)의 각 요소들에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

암(400)의 회전, 즉 회전 모듈(430)의 작동은 차체(100)에 위치한 운전실에서 작업자의 조작에 의해 구현될 수 있을 것이다. 통상적으로 굴삭기의 작업은 유압을 이용하기 때문에 차체(100)에 유압 펌프가 구비되어 있다. 본 실시예의 경우 회전 모듈(430)의 동력원으로서 상술한 유압 펌프의 오일을 이용하는 유압 모터(431)를 이용한다.

유압 모터(431)는 제1 바디(410)에 결합되며 유압 펌프로부터 유압 에너지를 공급받아 제2 바디(420)의 회전 운동을 위한 회전력을 발생시킨다. 즉, 회전하지 않는 제1 바디(410)에 유압 모터(431)를 설치하여 차체(100)의 유압 펌프에서 공급받는 유압을 이용하여 회전력을 발생시키는 것이다. 이렇게 발생된 회전력은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 유압 모터(431)의 회전축에 결합된 구동 기어(432)에 전달된다.

한편, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 바디(410)와 제2 바디(420) 사이에는 베어링(434)이 개재될 수 있으며, 베어링(434)은 제1 바디(410)에 결합되는 내륜과, 내륜에 회전 가능하게 결합되고 제2 바디(420)에 결합되는 외륜으로 이루어질 수 있다.

여기서 베어링(434) 외륜의 외주면에는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 피동 기어(433)가 형성될 수 있다. 이러한 피동 기어(433)는 베어링(434) 외륜의 외주면에 형성되어 상술한 구동 기어(432)와 치합될 수 있으며, 이에 따라 유압 모터(431)의 회전력은 구동 기어(432)와 피동 기어(433)를 통해 베어링(434)의 외륜으로 전달되고, 결과적으로 베어링(434)의 외륜과 결합된 제2 바디(420)로 최종 전달되어 제2 바디(420)를 제1 바디(410)에 대해 회전시키게 된다.

이와 같이 베어링(434)의 외륜에 피동 기어(433)를 형성하여, 이를 유압 모터(431)로부터 회전력을 직접 전달받는 구동 기어(432)와 외접 방식으로 치합시키는 경우 동력 전달 구조를 단순화할 수 있어 추후 유지, 보수에도 크게 유리하게 되며, 동력 손실 또한 최소화할 수 있게 된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 유압 모터(431)의 오일 출입구(431a)에는 릴리프 밸브(431b)가 구비될 수 있다. 이러한 릴리프 밸브(431b)는 유압 모터로 공급된 오일의 압력이 기설정된 한계값을 초과하여 상승하는 것을 미연에 방지하여 과압에 따른 오작동, 고장 등을 최소화할 수 있다.

그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 유압 모터(431)의 회전축에는 유압 브레이크(431c)가 구비될 수 있다. 이러한 유압 브레이크(431c)는 유압 모터(431)의 비작동시(중립 상태), 유압 모터(431)의 회전축의 회전 운동을 차단하여 제2 바디(420)의 회전 또는 역회전을 방지함으로써, 제2 바디(420)의 회전 각도(회전 위치)를 현상태로 유지할 수 있다.

또 한편, 암(400)은 유압 모터(431)를 지지하기 위한 모터 브라켓(440), 구동 기어(432)를 보호하는 제1 기어 커버(450), 및 피동 기어(433)를 보호하는 제2 기어 커버(460)를 추가로 구비할 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 제1 바디(410)에는 외측 방향으로 돌출된 모터 브라켓(440)이 형성될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 이러한 모터 브라켓(440)에 볼트 등의 체결 수단을 이용하여 유압 모터(431)를 설치할 수 있다.

그리고 모터 브라켓(440)에는 도 3, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 구동 기어(432)의 외주면을 둘러싸는 제1 기어 커버(450)가 결합될 수 있다. 이러한 제1 기어 커버(450)에 의해 구동 기어(432)의 외주면을 대부분 둘러쌀 수 있으므로, 외부 오염이나 충격으로부터 구동 기어(432)를 보다 효과적으로 보호할 수 있게 된다.

또한 도 3, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 제1 바디(410)에는 피동 기어(433)를 보호하기 위한 제2 기어 커버(460)가 결합될 수 있다. 제2 기어 커버(460)는 구동 기어(432)와 피동 기어(433)가 치합되는 부분을 제외한 나머지 피동 기어(433)의 외주면을 둘러싸도록 제1 바디(410)에 설치될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이 좌측, 우측의 두부분으로 나누어 구성될 수 있으며 도 10에는 좌측 일부분만이 도시되어 있다.

이어서, 제2 바디(420)의 회전 도중에도 유압 에너지의 공급을 유지하기 위한 로터리 조인트(800)에 대해 설명하도록 한다.

붐 실린더(300), 암 실린더(500), 버켓 실린더(700)는 차체(100)에 구비된 유압 펌프(미도시)로부터 유압 에너지를 공급받아 작동되므로, 각 실린더들(300, 500, 700)에는 유압의 공급을 위한 유압 호스(미도시) 등이 연결되는데, 암(400)이 자유자재로 회전을 하게 되면 암 실린더(500)와 버켓 실린더(700)에 유압을 공급하기 위한 유압 호스들이 꼬여서 파열될 우려가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 실시예에서는 제2 바디(420)의 회전 운동 도중에도, 유압 펌프로부터 암 실린더(500) 및 버켓 실린더(700)로의 유압 에너지 전달이 유지되도록, 제1 바디(410)와 제2 바디(420) 사이에 개재되어 오일을 전달하는 로터리 조인트(800)를 제시한다(도 3 참조).

도 3 및 도 11에 도시된 바와 같이, 로터리 조인트(800)는 크게, 일측은 제1 바디(410)에 삽입되고 타측은 제2 바디(420)에 삽입되는 고정부(810)와, 고정부(810)의 타측을 둘러싸며 고정부(810)에 360도 회전 가능하게 결합되어 제2 바디(420)와 일체로 회전하는 회전부(820)로 구성될 수 있다.

이 경우, 도 11에 도시된 바와 같이 회전부(820)의 외주면에는 걸림 돌기(821)가 형성되고, 도 3 및 도 12에 도시된 바와 같이 제2 바디(420)에는, 회전부(820)가 제2 바디(420)와 일체로 회전되도록 걸림 돌기(821)와 맞물리는 스토퍼(470)가 형성될 수 있다. 즉 회전부(820)의 걸림 돌기(821)와 제2 바디(420)의 스토퍼(470) 간 간섭에 의하여 회전부(820)와 제2 바디(420)가 일체로서 회전 가능한 것이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 고정부(810)에는 유압 호스(미도시) 등을 통해 유압 펌프(미도시)로부터 공급되는 오일을 각 실린더로 전달하기 위한 유로(830)가 형성되는데, 유로(830)는 고정부(810)의 일측으로부터 형성되어 고정부(810)의 내부를 통해 타측 방향으로 연장되다가 고정부(810)의 외주면과 연통되는 구조를 갖는다. 즉, 유로(830)의 일단은 고정부(810)의 일측에서 노출되고, 유로(830)의 타단은 고정부(810)의 타측 외주면에서 노출되는 것이다. 도 11의 점선 화살표는 유로(830)를 통해 유압이 전달되는 경로를 나타낸다.

도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 유로(830)의 타단이 노출되는 고정부(810)의 타측 외주면에는, 고정부(810)의 외주면을 둘러싸는 형상의 도랑(815)이 형성된다. 이 도랑(815)은 유로(830)와 연통되므로, 유로(830)를 통해서 공급된 유압, 즉 오일은 도랑(815)에 의해 고정부(810)의 외주면을 따라 순환할 수 있게 된다.

도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 고정부(810)의 타단은 회전부(820)에 의해 둘러싸이게 되는데, 회전부(820)는 도랑(815)의 상측을 커버하게 되므로 결과적으로 회전부(820)의 내주면과 고정부(810)의 외주면 및 도랑(815)에 의해 360도 어느 곳에서나 연결이 가능한 순환 유로가 구현될 수 있다.

도 11 및 도 14에 도시된 바와 같이, 회전부(820)에는 도랑(815)과 연통되는 포트(840)가 형성되는데, 포트(840)에는 유압 호스(미도시) 등이 연결되어 암 실린더(500) 또는 버켓 실린더(700)에 오일을 전달할 수 있게 된다.

이상과 같은 구조에 따르면, 암(400)을 구성하는 제2 바디(420)가 그 길이 방향 축을 중심으로 360도 어느 방향으로 회전하더라도 고정부(810)를 관통하는 유로(830)와, 고정부(810)의 외주면을 따라 형성되는 도랑(815)에 의해 오일의 공급이 안정적으로 유지될 수 있게 된다.

한편, 상술한 유로(830), 도랑(815), 포트(840)는 유압을 전달하고자 하는 채널의 수에 따라 다양하게 변경될 수 있을 것이다. 이 경우 유로(830), 도랑(815), 포트(840)는 각각 복수로 형성될 수 있고, 일대일 대응되도록 서로 동일한 개수로 형성될 수 있다.

이와 같이 유로(830), 도랑(815), 포트(840)가 복수개 형성되는 경우 서로 인접한 도랑(815) 사이에는 서로 간섭이 일어나지 않을 필요가 있다. 이를 위해, 도 11 및 도 15에 도시된 바와 같이, 인접한 도랑(815)들 사이에 한쌍의 격벽(811)을 이용한 실링홈(814)을 형성하고, 실링홈 내부에 고무와 테프론 재질의 실링 부재(812, 813)를 삽입하여 도랑(815) 간의 견고한 실링을 구현할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

100: 차체
200: 붐(boom)
300: 붐 실린더(boom cylinder)
400: 암(arm)
410: 제1 바디(first body)
420: 제2 바디
430: 회전 모듈
431: 유압 모터
431a: 오일 출입구
431b: 릴리프 밸브(relief valve)
431c: 유압 브레이크
432: 구동 기어
433: 피동 기어
434: 베어링(bearing)
440: 모터 브라켓(motor bracket)
450: 제1 기어 커버(first gear cover)
460: 제2 기어 커버
470: 스토퍼(stopper)
500: 암 실린더
600: 버켓(bucket)
700: 버켓 실린더
800: 로터리 조인트(rotary joint)
810: 고정부
811: 격벽
812, 813: 실링 부재(sealing member)
814: 실링홈
815: 도랑
820: 회전부
821: 걸림 돌기
830: 유로
840: 포트(port)

Claims

유압 펌프를 구비하는 차체;
일단부가 상기 차체에 연결되는 붐;
상기 차체와 상기 붐 사이에 결합되고, 상기 유압 펌프로부터 유압 에너지를 공급받아 상기 붐을 작동시키는 붐 실린더;
상기 붐의 타단부에 연결되는 암;
상기 붐과 상기 암 사이에 결합되고, 상기 유압 펌프로부터 유압 에너지를 공급받아 상기 암을 작동시키는 암 실린더;
상기 암의 단부에 연결되는 버켓; 및
상기 암과 상기 버켓 사이에 결합되고, 상기 유압 펌프로부터 유압 에너지를 공급받아 상기 버켓을 작동시키는 버켓 실린더를 포함하고,
상기 암은,
상기 붐의 타단부에 연결되는 제1 바디;
일단부가 상기 제1 바디에 360도 회전 가능하게 결합되고 타단부가 상기 버켓에 연결되는 제2 바디; 및
상기 제1 바디와 상기 제2 바디 사이에 개재되어 상기 제2 바디의 회전 운동을 가능하게 하는 회전 모듈을 포함하고,
상기 회전 모듈은,
상기 제1 바디에 결합되는 내륜과, 상기 내륜에 회전 가능하게 결합되고 상기 제2 바디에 결합되는 외륜을 포함하는 베어링;
상기 제1 바디에 결합되며 상기 유압 펌프로부터 유압 에너지를 공급받아 상기 제2 바디의 회전 운동을 위한 회전력을 발생시키는 유압 모터;
상기 유압 모터의 비작동시 상기 유압 모터의 회전축의 회전 운동을 차단하여 상기 제2 바디의 회전 각도를 유지하기 위한 유압 브레이크;
상기 유압 모터의 회전축에 결합되는 구동 기어; 및
상기 외륜의 외주면에 형성되고 상기 구동 기어와 치합되어, 상기 구동 기어를 통해 상기 유압 모터의 회전력을 전달받는 피동 기어를 포함하고,
상기 피동 기어는 상기 외륜의 외주면에 직접 형성되고 상기 구동 기어는 상기 피동 기어에 외접 방식으로 치합되어, 상기 유압 모터의 회전력은 상기 구동 기어와 상기 피동 기어를 통해 상기 베어링의 외륜으로 직접 전달되고,
상기 암은,
상기 제2 바디의 회전 운동 도중 상기 유압 펌프로부터 상기 암 실린더 및 상기 버켓 실린더로의 유압 에너지 전달이 유지되도록, 상기 제1 바디와 상기 제2 바디 사이에 개재되어 오일을 전달하는 로터리 조인트를 더 포함하고,
상기 로터리 조인트는,
일측은 상기 제1 바디에 삽입되고 타측은 상기 제2 바디에 삽입되는 고정부; 및
상기 고정부의 타측 외주면을 둘러싸고 상기 고정부에 360도 회전 가능하게 결합되어, 상기 제2 바디와 일체로 회전하는 회전부를 포함하며,
상기 고정부에는 상기 유압 펌프로부터 공급되는 오일을 전달하는 유로가 형성되고,
상기 유로는 상기 고정부의 일측으로부터 상기 고정부의 내부를 통해 타측 방향으로 연장되어 상기 고정부의 외주면과 연통되며,
상기 고정부의 외주면에는, 상기 유로와 연결되며 상기 고정부의 외주면을 둘러싸는 형상의 도랑이 형성되고,
상기 회전부에는 상기 도랑과 연통되어 상기 암 실린더 또는 상기 버켓 실린더에 오일을 전달하는 포트가 형성되고,
상기 유로, 상기 도랑 및 상기 포트는 각각 6개 형성되고,
6개의 상기 도랑 중 서로 인접한 두개 사이에는 실링홈이 형성되며,
상기 실링홈 내부에는 실링 부재가 삽입되고,
상기 도랑은 상기 고정부의 일측에서 타측으로 향하는 방향을 따라 일정한 간격마다 배치된 제1 내지 제6 도랑으로 구성되고,
상기 포트는 상기 제1 내지 제6 도랑과 각각 연결되는 제1 내지 제6 포트로 구성되며,
상기 제1 포트, 제3 포트 및 제5 포트는 상기 회전부의 외주면 일측에 일렬로 배치되어 상기 제1 도랑, 제3 도랑 및 제5 도랑과 각각 연결되고,
상기 제2 포트, 제4 포트 및 제6 포트는, 상기 회전부의 중심축을 기준으로 상기 회전부의 외주면 일측과 대칭되는 타측에 일렬로 배치되어 상기 제2 도랑, 제4 도랑 및 제6 도랑과 각각 연결되는 것을 특징으로 하는, 회전 가능한 암을 구비하는 굴삭기.
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제1항에 있어서,
상기 회전부의 외주면에는 걸림 돌기가 형성되며,
상기 제2 바디에는, 상기 회전부가 상기 제2 바디와 일체로 회전되도록 상기 걸림 돌기와 맞물리는 스토퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는, 회전 가능한 암을 구비하는 굴삭기.
제1항에 있어서,
상기 회전 모듈은,
상기 유압 모터로 공급된 오일의 압력이 기설정된 한계값을 초과하는 것을 방지하기 위한 릴리프 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전 가능한 암을 구비하는 굴삭기.
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제1항에 있어서,
상기 암은,
상기 제1 바디의 외측 방향으로 돌출되어, 상기 유압 모터를 지지하는 모터 브라켓; 및
상기 모터 브라켓에 결합되어 상기 구동 기어를 보호하는 제1 기어 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전 가능한 암을 구비하는 굴삭기.
제9항에 있어서,
상기 암은,
상기 제1 바디에 결합되어 상기 피동 기어를 보호하는 제2 기어 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전 가능한 암을 구비하는 굴삭기.