KR101798397B1 - 시저스 버킷장치용 힌지축 구조체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시저스 버킷장치의 제1,2시저스 아암과 인너 아암의 교차부위를 회전 가능하게 지지하는 힌지축의 구조를 개선하여 제2시저스 아암과 인너 아암의 연동 구조에 스플라인 샤프트를 적용하여 회전 응답성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 큰 힘을 전달할 수 있게 되어 내구성을 향상시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 시저스 버킷장치용 힌지축 구조체에 관한 것이다.
본 발명은 단부에 제1버킷이 설치된 좌,우측 제1시저스 아암과; 상기 좌,우측 제1시저스 아암의 외측에 위치하며 단부에 제2버킷이 설치되고 서로 이격되어 상기 좌,우측 제1시저스 아암과 시저스 운동되도록 연동되는 좌,우측 제2시저스 아암과; 상기 좌,우측 제1시저스 아암의 내측에 배치되고 상기 좌,우측 제2시저스 아암과 연동되도록 결합되는 인너 아암과; 상기 제1시저스 아암의 중간부위와 제2시저스 아암의 단부 및 인너 아암의 단부에 힌지 결합된 구조로 형성되어, 상기 제2시저스 아암과 인너 아암을 연동 회전시키고 상기 제1,2시저스 아암과 인너 아암의 시저스 운동을 지지하는 힌지축 어셈블리; 및 상기 힌지축 어셈블리의 베어링부재 내주면 측으로 윤활재를 공급하는 윤활재 공급부;를 를 포함하고, 상기 힌지축 어셈블리는 상기 제1,2시저스 아암과 인너 아암의 교차 부위에 결합되어 스플라인 샤프트를 회전가능하게 지지하는 베어링부재와, 상기 베어링부재 내주면에 베어링부재의 폭보다 큰 폭의 대경부가 회전가능하게 결합되고 상기 대경부의 양측에 소경부가 형성된 스플라인 샤프트와, 상기 스플라인 샤프트의 내부에 축방향으로 핀 결합되고 회전축 단부에 일직선상으로 체결되는 중심핀과, 상기 제2시저스 아암과 상기 인너 아암에 볼트로 결합되고 결합수단에 의해 상기 스플라인 샤프트의 좌,우 양측에 스플라인 결합되는 제1,2스플라인 커버로 구성되고, 상기 중심핀은 일측 단부에 제1스플라인 커버외측을 덮어 지지하도록 연결볼트로 체결되는 플랜지가 구비되고, 상기 회전축은 일측 단부에 중심핀의 타측단부를 덮어 지지하도록 중심핀의 타측단부에 연결볼트로 체결되는 플랜지가 구비되며, 상기 결합수단은 상기 스플라인 샤프트의 좌,우측 외주면 둘레에 오목하게 형성되고 서로 이격되는 복수의 결합홈과, 상기 제1,2스플라인 커버의 내주면에 상기 결합홈과 대응되도록 돌출 형성되는 복수의 결합돌부로 구성되고, 상기 윤활재 공급부는 상기 중심핀의 일단과 중심 부위 일측에 서로 연통되는 제1주입공과, 상기 스플라인 샤프트의 중간 부위 외주면 둘레를 따라 오목하게 형성되는 주입홈과, 상기 제1주입공과 주입홈이 연결되도록 상기 스플라인 샤프트의 내측과 외측을 연통하도록 천공 형성되는 제2주입공으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

시저스 버킷장치용 힌지축 구조체{HINGE SHAFT ASSEMBLY FOR SCISSORS TYPE BUCKET APPARATUS}
본 발명은 시저스 버킷장치용 힌지축 구조체에 관한 것으로, 특히 제1,2시저스 아암과 인너 아암의 교차부위를 회전 가능하게 지지하는 힌지축의 구조를 개선하여 제2시저스 아암과 인너 아암의 연동 구조에 스플라인 샤프트를 적용하여 회전 응답성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 큰 힘을 전달할 수 있게 되어 내구성을 향상시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 시저스 버킷장치용 힌지축 구조체에 관한 것이다.
일반적으로, 버킷은 크레인에 매달고 석탄, 자갈, 흙, 등의 낱알로 되어 있는 물건을 움켜잡거나 떠넣어 올려서 쏟아내는 작업을 하기 위한 기구로서, 2개의 와이어 또는 로프를 이용하는데 우선 개폐로프를 늦춘 채 지지로프를 풀어서 버킷을 하강시키고 다시 개폐로프를 감으면 버킷의 입이 닫혀져서 물건을 움켜 잡을 수 있도록 되어 있는 것이다.
종래 시저스 버킷장치는 버킷이 설치된 두 개의 아암이 가위처럼 교차된 형태로 이루어져 모래, 자갈, 폐금속류, 곡물 등의 중량물 및 대용량의 이동대상물을 포집한 후 일정위치로 이동시키는데 사용되는 장치를 일컫는다.
이같은 시저스 버킷장치는, 다른 형태의 버킷장치들에 비해 사이클 타임이 짧아서 작업시간을 단축할 수 있는 등 효율이 높고 구조가 간단하여 정비성이 우수하므로 점차 그 수요가 확대되고 있다.
예컨대, 시저스 버킷장치는 한국의 대표기업인 포스코의 원료부두에서 원료 하역을 위한 설비로 활용되고 있다.
종래기술에 의한 시저스 버킷장치는, 하단에 버킷 이 설치된 한 쌍의 시저스 아암이 중간에 교차된 형태로 회전 가능하게 결합된다.
여기서, 상기 한 쌍의 시저스 아암을 교차된 형태로 회전 가능하게 결합시키기 위해, 상기 한 쌍의 시저스 아암 간 교차부위에는 베어링과, 상기 베어링의 내륜을 관통하는 회전축이 설치된다. 즉, 제1시저스 아암과 제2시저스 아암 중 하나에는 베어링의 외륜이 억지끼움에 의하여 고정되고, 상기 베어링이 고정되지 않은 나머지 하나에는 상기 베어링의 내륜을 관통한 상태의 회전축이 고정되었다. 혹은 제1시저스 아암과 제2시저스 아암 모두에 각각 베어링이 구비되어 그 외륜이 억지끼움에 의하여 고정되고, 상기 베어링의 내륜을 관통하는 회전축이 설치되는 구성도 가능하였다.
이같은 시저스 버킷장치의 경우 하중이 수십 톤에 달할 정도로 고하중인 관계로 교차결합 부위이자 작동부위의 중심에 설치된 상기 베어링에 부하가 집중되면서 손상되는 일이 주기적으로 발생되곤 하였다. 하지만, 상기 시저스 아암으로부터 억지끼움에 의해 반영구적으로 고정된 베어링만을 분리하여 교체하는 작업은 극도로 곤란한 작업이었다. 따라서 손상된 베어링을 현장에서 곧바로 교체하지 못하고 시저스 버킷장치 전체를 공장으로 운반하곤 하였으며, 베어링을 교체하는 과정에서 제1시저스 아암 또는 제2시저스 아암의 손상이 불가피해지는 문제점이 야기되었다.
이에 따라 베어링 하나만을 교체하기 어려워 시저스 버킷 전체를 교체해야 하는 번거로움이 있으며, 부품 교체 비용이 증가하게 되는 단점이 있다.
이를 개선하기 위한 종래 선행기술은 한국 등록특허공보 등록번호 제10-1369900호 "시저스 버킷장치용 회전축 어셈블리 및 이를 구비한 시저스 버킷장치"(등록일자 : 2014.02.26)에 개시된 바와 같이, 단부에 제1버킷이 설치된 제1시저스 아암과, 단부에 제2버킷이 설치되고 서로 이격되어 함께 동작하는 외측의 제2시저스 아암 및 내측의 보조 아암을 구비하는 시저스 버킷장치에서, 상기 제1시저스 아암을 상기 제2시저스 아암 및 보조 아암 사이에 삽입된 상태로 회전 가능하게 결합시켜주는 회전축 어셈블리로서, 상기 제1시저스 아암을 천공하여 고정 설치된 설치관과; 상기 설치관 내부에 삽입되는 베어링과; 상기 설치관과 대응하는 위치에서 상기 제2시저스 아암에 형성된 통공과 연통하도록 상기 제2시저스 아암의 일측면과 그 일측면의 반대면이면서 상기 제1시저스 아암과 대향하는 면인 타측면에 각각 설치되고, 상기 베어링의 출입이 가능하도록 상기 베어링의 직경보다 큰 내경을 갖는 제1설치링 및 제2설치링과; 상기 설치관과 대응하는 위치에서 상기 보조 아암에 형성된 통공과 연통하도록 상기 보조 아암의 타측면과 그 타측면의 반대면이면서 상기 제1시저스 아암과 대향하는 면인 일측면에 각각 설치되되 상기 설치관을 중심으로 상기 제1설치링 및 제2설치링과 대칭된 형태로 설치되고, 상기 베어링의 출입이 가능하도록 상기 베어링의 직경보다 큰 내경을 갖는 제3설치링 및 제4설치링과; 상기 베어링의 출입을 차단할 수 있도록 상기 제2설치링 및 제4설치링 내부에 각각 설치되고 링 형태로 형성된 한 쌍의 웨지 플랜지와; 상기 제2설치링 및 제4설치링 각각의 내주면과 상기 웨지 플랜지의 외주면 사이에 억지끼움되어 상기 제2설치링 및 제4설치링에 대하여 상기 웨지 플랜지를 고정시켜주는 한 쌍의 제1부시와; 상기 제1설치링 및 제3설치링에 각각 설치되어 상기 웨지 플랜지와 체결되고 링 형태로 형성된 한 쌍의 커버 플랜지와; 회전 가능하도록 상기 베어링의 내륜을 관통하여 지지되고, 그 양단부는 상기 웨지 플랜지 및 커버 플랜지를 관통하도록 설치된 회전축과; 상기 웨지 플랜지의 내주면과 상기 회전축의 외주면 사이에 억지끼움되어 상기 제1시저스 아암에 대하여 상기 제2시저스 아암 및 보조 아암이 상기 회전축과 함께 회전할 수 있도록 결합시켜주는 한 쌍의 제2부시를 포함하여 구성된 것이다.
또한, 종래 시저스 버킷 회전축 구조와 관련된 다른 선행기술로는, 한국 등록특허공보 등록번호 제10-1504656호 "조립성을 향상시킨 시저스 버킷장치용 회전축 어셈블리 및 이를 구비한 시저스 버킷장치"(등록일자 : 2015.03.16)에 개시된 바와 같이, 단부에 제1버킷이 설치된 제1시저스 아암과, 단부에 제2버킷이 설치되고 서로 이격되어 함께 동작하는 외측의 제2시저스 아암 및 내측의 보조 아암을 구비하는 시저스 버킷장치에서, 상기 제1시저스 아암을 상기 제2시저스 아암 및 보조 아암 사이에 삽입된 상태로 회전 가능하게 결합시켜주는 회전축 어셈블리로서, 상기 제1시저스 아암을 천공하여 그 천공된 내측에 고정된 설치관과; 상기 설치관 내주면에 밀착된 상태로 고정되는 부시와, 상기 부시 내부에서 상기 부시에 대하여 상대적으로 슬라이딩 회전 가능하도록 설치된 회전륜으로 이루어진 회전부재와; 상기 설치관과 대응하는 위치에서 상기 제1시저스 아암 및 보조 아암이 상호 마주하는 내측면에 각각 밀착 고정되어 상기 설치관과 회전부재를 사이에 위치시키는 한 쌍의 이격판과; 상기 회전륜과, 한 쌍의 이격판과, 상기 제2시저스 아암 및 보조 아암을 관통한 상태로 결합되어 상기 회전륜과, 한 쌍의 이격판과, 상기 제2시저스 아암 및 보조 아암과 함께 회전할 수 있도록 하며, 회전축 단부에 일직선상으로 체결되는 중심축과; 상기 중심축 끝단부의 외주면과 상기 제2시저스 아암 및 그에 밀착 고정된 이격판의 중심축 관통공 내주면 사이에 형성된 틈새에 억지끼움되는 고정링과; 상기 제2시저스 아암의 외측면에서 상기 고정링을 압박하여 억지끼움되도록 하는 커버판과; 상기 중심축을 중심으로 하여 그 주변 둘레방향으로 다수 설치되되 상기 보조 아암으로부터 한 쌍의 이격판 및 회전륜을 거쳐 상기 제2시저스 아암과 상기 커버판까지 관통하여 하나로 묶어주는 장축핀과; 상기 장축핀의 선단부에 체결되어 상기 장축핀을 고정시키고 상기 커버판이 고정링을 압박하도록 유도하는 압박너트를 포함하는 것이다.
상기한 종래 시저스 버킷장치용 회전축은 회전시 힘 전달이 효율적이지 못하며, 큰 힘을 구현하기 어려운 단점이 있을 뿐만 아니라, 제2시저스 암에만 보강재를 부착시킬 수 밖에 없는 단점이 있다.
또한, 기존 제1,2시저스 아암의 교차부위를 연결하도록 제2시저스 아암과 보조 아암의 외측면에 제1,2설치링을 접합해야 하는 등의 구성요소가 복잡할 뿐만 아니라, 장축핀이 관통되는 설치관의 조립구멍과 접합 고정된 제1,2설치링의 관통구멍을 동축 상에 일치시켜야 하는 조립상의 어려움이 있으며, 다수의 장축핀과 너트를 일일히 체결해야 하는 번거로움이 있었다.
한국 등록특허공보 등록번호 제10-1369900호 "시저스 버킷장치용 회전축 어셈블리 및 이를 구비한 시저스 버킷장치"(등록일자 : 2014.02.26) 한국 등록특허공보 등록번호 제10-1504656호 "조립성을 향상시킨 시저스 버킷장치용 회전축 어셈블리 및 이를 구비한 시저스 버킷장치"(등록일자 : 2015.03.16)
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 제1,2시저스 아암과 인너 아암의 교차부위를 회전 가능하게 지지하는 힌지축의 구조를 개선하여 제2시저스 아암과 인너 아암의 연동 구조에 스플라인 샤프트를 적용하여 회전 응답성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 큰 힘을 전달할 수 있게 되어 내구성을 향상시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 시저스 버킷장치용 힌지축 구조체를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 제1,2시저스 아암과 인너 아암의 분해 및 조립이 용이하도록 그 구조가 개선된 시저스 버킷장치용 힌지축 구조체를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 단부에 제1버킷이 설치된 좌,우측 제1시저스 아암과; 상기 좌,우측 제1시저스 아암의 외측에 위치하며 단부에 제2버킷이 설치되고 서로 이격되어 상기 좌,우측 제1시저스 아암과 시저스 운동되도록 연동되는 좌,우측 제2시저스 아암과; 상기 좌,우측 제1시저스 아암의 내측에 배치되고 상기 좌,우측 제2시저스 아암과 연동되도록 결합되는 인너 아암과; 상기 제1시저스 아암의 중간부위와 제2시저스 아암의 단부 및 인너 아암의 단부에 힌지 결합된 구조로 형성되어, 상기 제2시저스 아암과 인너 아암을 연동 회전시키고 상기 제1,2시저스 아암과 인너 아암의 시저스 운동을 지지하는 힌지축 어셈블리; 및 상기 힌지축 어셈블리의 베어링부재 내주면 측으로 윤활재를 공급하는 윤활재 공급부;를 를 포함하고, 상기 힌지축 어셈블리는 상기 제1,2시저스 아암과 인너 아암의 교차 부위에 결합되어 스플라인 샤프트를 회전가능하게 지지하는 베어링부재와, 상기 베어링부재 내주면에 베어링부재의 폭보다 큰 폭의 대경부가 회전가능하게 결합되고 상기 대경부의 양측에 소경부가 형성된 스플라인 샤프트와, 상기 스플라인 샤프트의 내부에 축방향으로 핀 결합되고 회전축 단부에 일직선상으로 체결되는 중심핀과, 상기 제2시저스 아암과 상기 인너 아암에 볼트로 결합되고 결합수단에 의해 상기 스플라인 샤프트의 좌,우 양측에 스플라인 결합되는 제1,2스플라인 커버로 구성되고, 상기 중심핀은 일측 단부에 제1스플라인 커버외측을 덮어 지지하도록 연결볼트로 체결되는 플랜지가 구비되고, 상기 회전축은 일측 단부에 중심핀의 타측단부를 덮어 지지하도록 중심핀의 타측단부에 연결볼트로 체결되는 플랜지가 구비되며, 상기 결합수단은 상기 스플라인 샤프트의 좌,우측 외주면 둘레에 오목하게 형성되고 서로 이격되는 복수의 결합홈과, 상기 제1,2스플라인 커버의 내주면에 상기 결합홈과 대응되도록 돌출 형성되는 복수의 결합돌부로 구성되고, 상기 윤활재 공급부는 상기 중심핀의 일단과 중심 부위 일측에 서로 연통되는 제1주입공과, 상기 스플라인 샤프트의 중간 부위 외주면 둘레를 따라 오목하게 형성되는 주입홈과, 상기 제1주입공과 주입홈이 연결되도록 상기 스플라인 샤프트의 내측과 외측을 연통하도록 천공 형성되는 제2주입공으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 베어링부재는 베어링부재의 좌,우 양측 부위가 끼워지고 제1시저스 아암의 좌,우 양측에 결합되는 베어링 커버가 더 구비된 것이다.
상기 결합홈은 내측에서 외측인 입구측으로 갈수록 폭이 커지도록 형성된 것이다.
상기 베어링부재는 상기 베어링 커버에 결합되고 상기 베어링부재의 좌,우 양측에 배치된 오일 씰을 지지하는 씰 커버가 구비된 것이다.
상기 결합홈은 내측과 입구측의 폭이 동일하게 형성된 것이다.
본 발명은 제1,2시저스 아암과 인너 아암의 시저스 운동을 지지하는 힌지축 어셈블리의 조립 및 분해작업을 용이하게 작업할 수 있게 됨과 아울러, 스플라인 샤프트와 제1,2스플라인 커버의 스플라인 결합을 이용하여 제2시저스 아암과 인너 아암을 동시에 연동시키는 응답성을 향상시킬 수 있으며 큰 힘을 전달할 수 있게 되어 부품 내구성이 향상되는 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 힌지축 구조체가 적용된 시저스 버킷장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명 힌지축 어셈블리를 나타낸 결합상태 단면도.
도 3은 본 발명 일측 힌지축 어셈블리를 나타낸 분해 사시도.
도 4는 도 3의 결합상태 단면도.
도 5는 본 발명 힌지축 어셈블리가 결합된 시저스 버킷장치의 부분 절개도.
도 6은 본 발명 시저스 버킷장치의 시저스 운동을 나타낸 사용상태도.
도 7은 본 발명 결합수단을 개략적으로 나타낸 사시도.
본 발명에 따른 시저스 버킷장치용 힌지축 구조체는, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면, 단부에 제1버킷(150)이 설치된 좌,우측 제1시저스 아암(100)과, 상기 좌,우측 제1시저스 아암(100)의 외측에 위치하며 단부에 제2버킷(250)이 설치되고 서로 이격되어 상기 좌,우측 제1시저스 아암(100)과 시저스 운동되도록 연동되는 좌,우측 제2시저스 아암(200)과, 상기 좌,우측 제1시저스 아암(100)의 내측에 배치되고 상기 좌,우측 제2시저스 아암(200)과 연동되도록 결합되는 인너 아암(300)과, 상기 제1시저스 아암(100)의 중간부위와 제2시저스 아암(200)의 단부 및 인너 아암(300)의 단부에 힌지 결합된 구조로 형성되어 상기 제2시저스 아암(200)과 인너 아암(300)을 연동 회전시키고 상기 제1,2시저스 아암(100,200)과 인너 아암(300)의 시저스 운동을 지지하는 힌지축 어셈블리(400)로 구성된다.
여기서, 제1,2시저스 아암(100,200)의 시저스 운동은 기존 시저스 버킷장치과 동일하며, 본 발명의 권리범위와는 밀접한 관계를 갖지 않으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 힌지축 어셈블리(400)는 상호 교차 운동되는 제1시저스 아암(100)의 중간부위와 제2시저스 아암(200)의 단부 및 인너 아암(300)의 단부에 힌지 결합된 구조로서, 제1,2시저스 아암(100,200)과 인너 아암(300)의 일측과 타측에 각각 마련되지만 여기서는 일측에 위치한 것을 예를 들어 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 힌지축 어셈블리(400)는 상기 제1,2시저스 아암(100,200)과 인너 아암(300)의 교차 부위에 결합되어 스플라인 샤프트(430)를 회전가능하게 지지하는 베어링부재(410)와, 상기 베어링부재(410) 내주면에 베어링부재(410)의 폭보다 큰 폭의 대경부(432)가 회전가능하게 결합되고 상기 대경부(432)의 양측에 소경부(433)가 형성된 스플라인 샤프트(430)와, 상기 스플라인 샤프트(430)의 내부에 축방향으로 핀 결합되고 회전축(405) 단부에 일직선상으로 체결되는 중심핀(420)과, 상기 제2시저스 아암(200)과 상기 인너 아암(300)에 볼트로 결합되고 결합수단(500)에 의해 상기 스플라인 샤프트(430)의 좌,우 양측에 스플라인 결합되는 제1,2스플라인 커버(440,450)를 포함하여 이루어진 것이다.
또한, 힌지축 어셈블리(400)는 상기 베어링부재(410)의 좌,우 양측 부위가 끼워지고 제1시저스 아암(100)의 좌,우 양측에 결합되는 베어링 커버(462,464)와, 상기 베어링 커버(462,464)에 결합되고 상기 베어링부재(410)의 좌,우 양측에 배치된 오일 씰(472)을 지지하는 씰 커버(470)가 구비된다.
상기 제1스플라인 커버(440)는 제2시저스 아암(200)의 외측에 결합되고 플랜지(421-1)를 구비한 중심핀(420)과 연결볼트(425-1)로 연동되도록 결합되어 제2시저스 아암(200)과 중심핀(420) 및 회전축(405)이 연동되도록 결합된 구조를 갖는다.
제2스플라인 커버(450)는 인너 아암(300)의 외측에 볼트로 결합되며, 제1,2스플라인 커버(440,450)는 스플라인 샤프트(430)를 매개로 연동되도록 결합되는 구조를 갖는다.
중심핀(420)은 플랜지(421-2)를 구비한 회전축(405)의 단부에 연결볼트(425-2)로 연결되어 동축 상으로 회전되며, 스플라인 샤프트(430)에 축 방향으로 핀 결합되는 구조를 갖는다.
도 7을 참조하면, 상기 결합수단(500)은 상기 스플라인 샤프트(430)의 좌,우측 외주면 둘레에 오목하게 형성되고 서로 이격되는 복수의 결합홈(510)과, 상기 스플라인 커버의 내주면 둘레에 상기 결합홈(510) 내에 진입되어 끼워지도록 상기 결합홈(510)과 대응되도록 돌출 형성되는 복수의 결합돌부(520)로 구성된다.
더 바람직하게는, 상기 결합홈(510)은 상기 결합돌부(520)의 진입이 용이하도록 중간부위인 내측에서 외측인 입구측으로 갈수록 폭이 커지도록 형성된 것(ℓ1＜ℓ2)이 바람직하지만, 내측과 입구측이 동일한 폭으로 형성될 수도 있다.
도 4를 다시 참조하면, 상기 베어링부재(410)의 내주면 측으로 윤활재를 공급하는 윤활재 공급부(600)를 구비하되, 상기 윤활재 공급부(600)는 상기 중심핀(420)의 일단과 중심 부위 일측에 서로 연통되는 제1주입공(610)과, 상기 스플라인 샤프트(430)의 중간 부위 외주면 둘레를 따라 오목하게 형성되는 주입홈(630)과, 상기 스플라인 샤프트(430)의 내측과 외측을 연통하도록 천공 형성되는 제2주입공(620)으로 구성된다.
제1주입공(610)은 중심핀(420)의 일단 중앙으로부터 축방향으로 형성되어 중간 부위에서 일측 외주면측으로 절곡 형성된 구조로 형성되고, 제2주입공(620)은 상기 중심핀(420)이 삽입되는 중공의 내주면과 주입홈(630)까지 연통되도록 천공 형성된 구조를 갖는다.
상기 윤활재 공급부(600)는 제1주입공(610)을 통해 중심핀(420)의 일단부 측에서 주입하면, 제1,2주입공을 통해 윤활재가 주입홈(630) 내에 충진되면서 베어링부재(410)의 내주면측에 윤활재가 공급되어 윤활기능을 수행하게 된다.
상기 윤활재는 구리스 또는 윤활유를 채용할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명은 먼저 힌지축 어셈블리(400)의 조립과정을 설명하면, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1시저스 아암(100)의 중간부위와 제2시저스 아암(200)과 인너 아암(300)의 단부가 동일 축 선상에서 중심핀(420)과 스플라인 샤프트(430)가 축 결합되어 힌지 기능을 수행하게 되며, 중심핀(420)이 스플라인 샤프트(430)에 핀 결합된다.
중심핀(420)은 플랜지(421-2)가 구비된 회전축(405)의 단부에 연동되도록 연결볼트(425-2)로 체결되고, 중심핀(420)의 일측 테두리 부위의 플랜지(421-1)가 제1스플라인 커버(440)의 외측을 감싸도록 결합된 후에 연결볼트(425-1)로 체결된다.
또한, 중심핀(420)과 베어링부재(410)의 사이에는 스플라인 샤프트(430)가 개재되도록 결합되고, 스플라인 샤프트(430)의 좌,우 양측에 결합수단(500)을 매개로 제1,2스플라인 커버(440,450)가 연동 가능하게 스플라인 결합된다.
결합수단(500)은 제1,2스플라인 커버(440,450)의 내측에 스플라인 샤프트(430)가 끼워지도록 양측 부위가 삽입됨에 따라, 스플라인 샤프트(430)의 좌,우 양측 테두리 둘레를 따라 복수개 형성된 결합홈(510) 내에 제1,2스플라인 커버(440,450)의 내주면에 돌출된 복수의 결합돌부(520)가 슬라이딩되면서 진입되어 수용되면서 스플라인 샤프트(430)와 제1,2스플라인 커버(440,450)가 결합홈(510)과 결합돌부(520)에 의해 스플라인 결합된다.
이로 인해, 제1,2스플라인 커버(440,450)와 중심핀(420) 및 스플라인 샤프트(430)는 연동되도록 결합되고, 결국 제2시저스 아암(200)과 인너 아암(300)을 동시에 연동 회전시킬 수 있게 된다.
이후에, 각 베어링부재(410)의 좌,우 양측에 베어링 커버(462,464)를 제1시저스 아암(100)의 좌,우측에 고정되도록 볼트로 결합시키고, 베어링부재(410)의 좌,우 양측에 오일 씰(472)을 배치한 후에, 오일 씰(472)의 외부 이탈을 방지하도록 제1시저스 아암(100)에 고정된 베어링 커버(462,464)에 씰 커버(470)를 볼트로 고정하면 힌지축 어셈블리(400)의 조립이 완료된다.
상기한 힌지축 어셈블리(400)의 조립이 완료되면, 도 6에 도시된 바와 같이 회전축(405)과 중심핀(420)이 동축상에서 연동 회전되고, 중심핀(420)과 체결된 제1스플라인 커버(440)가 연동됨과 아울러, 제1스플라인 커버(440)와 연결된 제2시저스 아암(200)이 연동 회전되며, 제2시저스 아암(200)과 인너 아암(300)이 스플라인 샤프트(430)를 매개로 연동 회전된다.
이때, 제1시저스 아암(100)은 베어링부재(410)에 회전 가능하게 지지되므로, 본 발명의 힌지축 어셈블리(400)는 제1,2시저스 아암(100,200)의 시저스 운동을 지지하게 된다.
한편, 상기한 힌지축 어셈블리(400)의 사용중에 베어링부재(410) 등의 부품을 교체하기 위한 분해 작업을 수행할 경우에는, 베어링 커버(462,464)를 제1시저스 아암(100)으로부터 분리시키고, 제1,2스플라인 커버(440,450)의 볼트 체결상태를 해제한 후에, 씰 커버(470)와 베어링 커버(462,464)의 볼트 체결상태를 해제시키고, 중심핀(420)과 회전축(405)의 체결상태를 해제시킨다.
이어서, 중심핀(420)을 제2시저스 아암(200)의 외측으로 인출시킨 후에 제1,2스플라인 커버(440,450)를 제2시저스 아암(200)과 인너 아암(300)으로부터 분리시키고, 베어링부재(410)를 제1시저스 아암(100)으로부터 분리시킨 후에 새로운 베어링부재(410)로 교체할 수 있다.
따라서, 기존 장축핀을 이용한 조립방식은 중량이 무거운 제1,2시저스 아암(100,200)과 보조 아암의 연결 부위의 조립구멍을 동축상에 위치하도록 일치시켜야 하는 번거로움이 있는 반면에, 본 발명은 제1,2시저스 아암(100,200)과 인너 아암(300)의 시저스 운동을 지지하는 힌지축 어셈블리(400)의 조립 및 분해작업을 용이하게 작업할 수 있게 됨과 아울러, 스플라인 샤프트(430)와 제1,2스플라인 커버(440,450)의 스플라인 결합을 이용하여 제2시저스 아암(200)과 인너 아암(300)을 동시에 연동시키는 응답성을 향상시킬 수 있으며 큰 힘을 전달할 수 있게 되어 내구성이 향상되는 이점을 갖는다.
100 : 제1시저스 아암 150 : 제1버킷
200 : 제2시저스 아암 250 : 제2버킷
300 : 인너 아암 400 : 힌지축 어셈블리
405 : 회전축 410 : 베어링부재
420 : 중심핀 430 : 스플라인 샤프트
440,450 : 제1,2스플라인 커버 462,464 : 베어링 커버
470 : 씰 커버 472 : 오일 씰
500 : 결합수단 510 : 결합홈
520 : 결합돌부 600 : 윤활재 공급부
610 : 제1주입공 620 : 제2주입공
630 : 주입홈

Claims (5)

  1. 단부에 제1버킷(150)이 설치된 좌,우측 제1시저스 아암(100)과;
    상기 좌,우측 제1시저스 아암(100)의 외측에 위치하며 단부에 제2버킷(250)이 설치되고 서로 이격되어 상기 좌,우측 제1시저스 아암(100)과 시저스 운동되도록 연동되는 좌,우측 제2시저스 아암(200)과;
    상기 좌,우측 제1시저스 아암(100)의 내측에 배치되고 상기 좌,우측 제2시저스 아암(200)과 연동되도록 결합되는 인너 아암(300)과;
    상기 제1시저스 아암(100)의 중간부위와 제2시저스 아암(200)의 단부 및 인너 아암(300)의 단부에 힌지 결합된 구조로 형성되어, 상기 제2시저스 아암(200)과 인너 아암(300)을 연동 회전시키고 상기 제1,2시저스 아암(100,200)과 인너 아암(300)의 시저스 운동을 지지하는 힌지축 어셈블리(400); 및
    상기 힌지축 어셈블리(400)의 베어링부재(410) 내주면 측으로 윤활재를 공급하는 윤활재 공급부(600);를 포함하고,
    상기 힌지축 어셈블리(400)는 상기 제1,2시저스 아암(100,200)과 인너 아암(300)의 교차 부위에 결합되어 스플라인 샤프트(430)를 회전가능하게 지지하는 베어링부재(410)와, 상기 베어링부재(410) 내주면에 베어링부재(410)의 폭보다 큰 폭의 대경부(432)가 회전가능하게 결합되고 상기 대경부(432)의 양측에 소경부(433)가 형성된 스플라인 샤프트(430)와, 상기 스플라인 샤프트(430)의 내부에 축방향으로 핀 결합되고 회전축(405) 단부에 일직선상으로 체결되는 중심핀(420)과, 상기 제2시저스 아암(200)과 상기 인너 아암(300)에 볼트로 결합되고 결합수단(500)에 의해 상기 스플라인 샤프트(430)의 좌,우 양측에 스플라인 결합되는 제1,2스플라인 커버(440,450)로 구성되고,
    상기 중심핀(420)은 일측 단부에 제1스플라인 커버(440)외측을 덮어 지지하도록 연결볼트(425-1)로 체결되는 플랜지(421-1)가 구비되고, 상기 회전축(405)은 일측 단부에 중심핀(420)의 타측단부를 덮어 지지하도록 중심핀(420)의 타측단부에 연결볼트(425-2)로 체결되는 플랜지(421-2)가 구비되며,
    상기 결합수단(500)은 상기 스플라인 샤프트(430)의 좌,우측 외주면 둘레에 오목하게 형성되고 서로 이격되는 복수의 결합홈(510)과, 상기 제1,2스플라인 커버(440,450)의 내주면에 상기 결합홈(510)과 대응되도록 돌출 형성되는 복수의 결합돌부(520)로 구성되고,
    상기 윤활재 공급부(600)는 상기 중심핀(420)의 일단과 중심 부위 일측에 서로 연통되는 제1주입공(610)과, 상기 스플라인 샤프트(430)의 중간 부위 외주면 둘레를 따라 오목하게 형성되는 주입홈(630)과, 상기 제1주입공(610)과 주입홈(630)이 연결되도록 상기 스플라인 샤프트(430)의 내측과 외측을 연통하도록 천공 형성되는 제2주입공(620)으로 구성된 것을 특징으로 하는 시저스 버킷장치용 힌지축 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 베어링부재(410)는 베어링부재(410)의 좌,우 양측 부위가 끼워지고 제1시저스 아암(100)의 좌,우 양측에 결합되는 베어링 커버(462,464)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 시저스 버킷장치용 힌지축 구조체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합홈(510)은 내측에서 외측인 입구측으로 갈수록 폭이 커지도록 형성된 것을 특징으로 하는 시저스 버킷장치용 힌지축 구조체.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 베어링부재(410)는 상기 베어링 커버(462,464)에 결합되고 상기 베어링부재(410)의 좌,우 양측에 배치된 오일 씰(472)을 지지하는 씰 커버(470)가 구비된 것을 특징으로 하는 시저스 버킷장치용 힌지축 구조체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합홈(510)은 내측과 입구측의 폭이 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 시저스 버킷장치용 힌지축 구조체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010013805A (ja) * 2008-07-01 2010-01-21 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の旋回装置

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