KR101957570B1 - 지반 천공장치 - Google Patents

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Abstract

다양한 종류의 비트나 에어 해머와 같은 지반 파쇄수단을 교체하기 위해 반복적으로 로드를 교체한다 하더라도 구동모터에 고장이 발생되지 않으며, 로드를 회전시키는 구동모터의 회전력만을 사용하여 구동모터와 메인 샤프트에 윤활유를 공급할 수 있는 지반 천공장치가 개시된다. 상기 지반 천공장치는 기어박스 외부에 소정 간격 이격되도록 설치되는 제1, 2 구동수단으로부터 각각 회전력을 전달받아 회전되는 제1, 2 동력 전달 샤프트와, 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트와 각각 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트에 각각 축설되는 제1, 2 동력 전달기어와, 상기 기어박스를 관통하도록 상기 기어박스에 회전가능하게 설치되는 에어 공급 홀이 관통 형성된 중공형태로 형성된 메인 샤프트와, 상기 제1, 2 동력 전달기어와 기어 연결되도록 상기 메인 샤프트에 축설되어 상기 제1, 2 동력 전달기어로부터 회전력을 전달받아 상기 메인 샤프트를 회전시키는 메인기어 및, 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트 중 어느 하나의 동력 전달 샤프트로부터 구동력을 전달받아 작동하여 상기 제1, 2 구동수단과 제1, 2 동력 전달기어 및 메인기어에 윤활유를 제공하는 윤활유 공급수단을 포함할 수 있다.

Description

지반 천공장치{GROUND BORING MACHINE}
본 발명은 지반 천공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고층건물과 같은 건축물을 건축할 시 지반에 빔이나 파일 등을 관입시키기에 앞서 상기 빔이나 파일 등이 지반에 안착될 수 있도록 지반에 구멍을 뚫는 지반 천공장치에 관한 것이다.
일반적으로 고층건물과 같은 고층 건축물을 건축하기 위해서는 건축물을 건축하기에 앞서 지반에 기초공사를 행하여야만 한다.
이와 같은 기초공사의 하나로 건물이 건축되는 지반에는 빔이나 파일 등을 수직으로 관입시켜야만 한다.
이러한 빔이나 파일 등을 지반에 관입시키는 방법으로는 지반에 직접 박아서 관입시키는 방법이나, 굴삭기를 이용하여 지반에 구멍을 형성한 후 상기 구멍으로 빔이나 파일 등을 관입시키는 방법이 사용되고 있다.
상술한 바와 같이 빔이나 파일 등을 지반에 직접 박아서 관입시키는 방법이나 굴삭기를 이용하여 지반에 구멍을 형성한 후 상기 구멍으로 빔이나 파일 등을 관입시키는 방법의 경우 건설 현장 주변에 아파트나 각종 사무실 등이 없을 경우에는 무리 없이 사용 가능하나, 건설현장 주변에 아파트나 각종 사무실 등이 있을 경우 먼지나 소음 발생 등으로 인하여 많은 민원이 접수됨으로써 사실상 도심 건축현장에서는 전혀 사용할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 최근 도심 건축현장에서는 소음과 먼지 발생을 줄이고 빔이나 파일 등에 무리를 주지 않기 위하여 천공장치를 사용하여 지반에 구멍을 뚫은 후 빔이나 파일을 상기 구멍에 관입하여 설치하는 방식이 사용되고 있는 실정이다.
이와 같이 상기 빔이나 파일을 지반 관입시키기 위해 지반에 구멍을 뚫는 천공장치는 통상적으로 구동수단으로부터 발생된 회전력이 기어박스로 전달되어 소정비율로 감속된 후, 상기 기어박스에 의해 소정비율로 감속된 회전력이 메인 샤프트로 전달된다.
한편, 상기 메인 샤프트에는 하단부에 지반을 파쇄시키는 에어 해머나 비트가 설치되어 있는 로드가 탈착 가능하게 연결된다. 이때, 상기 메인 샤프트와 연동되어 회전되는 상기 로드는 회전되면서 지반 내부로 삽입되고 상기 에어 해머나 비트는 지반을 파쇄시킴으로써 지반에 구멍을 형성하게 된다.
여기서, 상기 지반에 구멍을 형성할 시 지반의 조건에 따라서 지반을 파쇄하기 위한 에어 해머나 비트 등을 교체하게 되는데, 상기 에어 해머나 비트 등을 교체하기 위해서는 로드를 상기 메인 샤프트로부터 분리해야만 한다.
이와 같이 상기 메인 샤프트로부터 로드를 분리할 시에는 상기 메인 샤프트로부터 분리되는 로드에 의해 구동수단이 역회전을 하게 되는데 통상적으로 구동수단으로서 모터를 사용하게 될 경우에는 모터에 고장이 발생하게 된다.
즉, 일반적인 천공장치에 구동수단으로 적용되는 모터의 경우 정회전만 되도록 제작되는데 상기 메인 샤프트로부터 로드를 분리할 시 상기 모터가 상기 메인 샤프트로부터 분리되는 로드에 의해 강제적으로 역회전을 하게 되면 모터의 브레이크판과 모터의 회전축과의 사이에 마찰로 인한 열이 발생되어 모터가 손상되는 현상이 발생된다는 문제점이 있다.
대한민국 등록실용신안공보 제0354614호(2004.06.16)
본 발명의 목적은 다양한 종류의 비트나 에어 해머와 같은 지반 파쇄수단을 교체하기 위해 반복적으로 로드를 교체한다 하더라도 구동모터에 고장이 발생되지 않는 지반 천공장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 로드를 회전시키는 구동모터의 회전력만을 사용하여 구동모터와 메인 샤프트에 윤활유를 공급할 수 있는 지반 천공장치를 제공하는 것이다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은 기어박스 외부에 소정 간격 이격되도록 설치되는 제1, 2 구동수단으로부터 각각 회전력을 전달받아 회전되는 제1, 2 동력 전달 샤프트와, 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트와 각각 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트에 각각 축설되는 제1, 2 동력 전달기어와, 상기 기어박스를 관통하도록 상기 기어박스에 회전가능하게 설치되는 에어 공급 홀이 관통 형성된 중공형태로 형성된 메인 샤프트와, 상기 제1, 2 동력 전달기어와 기어 연결되도록 상기 메인 샤프트에 축설되어 상기 제1, 2 동력 전달기어로부터 회전력을 전달받아 상기 메인 샤프트를 회전시키는 메인기어 및, 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트 중 어느 하나의 동력 전달 샤프트로부터 구동력을 전달받아 작동하여 상기 제1, 2 구동수단과 메인 샤프트에 윤활유를 제공하는 윤활유 공급수단을 포함하는 지반 천공장치를 제시한다.
일예를 들면, 상기 제1, 2 구동수단은 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트와 각각 연결되도록 상기 기어박스 외부에 설치되는 제1, 2 감속기 및, 상기 제1, 2 감속기에 의해 각각의 회전력을 소정비율로 감속시켜 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트로 전달시킬 수 있도록 상기 제1, 2 감속기와 각각 연결되는 제1, 2 구동모터를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1, 2 동력 전달기어와 상기 메인기어는 스퍼기어일 수 있다.
이와는 다르게, 상기 제1, 2 동력 전달기어와 상기 메인기어는 헬리컬 기어일 수도 있다.
일예를 들면, 상기 윤활유 공급수단은 상기 기어박스 내부에 설치되는 유압펌프와, 상기 제1, 2 동력 전달기어 중 어느 하나의 동력 전달기어의 회전력을 소정비율로 증속시켜 상기 유압펌프로 전달하여 상기 유압펌프를 작동시키는 동력 전달부 및, 상기 유압펌프와 연결되어 상기 유압펌프가 작동됨에 따라 공급되는 윤활유를 상기 제1, 2 구동수단과 메인 샤프트로 분배하여 제공하는 윤활유 분배기를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 동력 전달부는 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트 중 어느 하나의 동력 전달 샤프트와 연동되어 회전되도록 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트 중 어느 하나의 동력 전달 샤프트에 축설되는 제1 기어 및, 상기 제1 기어의 회전력을 소정비율로 증속시켜 상기 유압펌프에 전달함으로써 상기 유압펌프를 작동시킬 수 있도록 상기 유압펌프에 설치되는 유압펌프 작동기어를 포함할 수 있다.
이에 더하여, 상기 동력 전달부는 상기 제1 기어의 회전력을 소정비율로 증속시켜 상기 유압펌프 작동기어로 전달할 수 있는 제2 기어를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치는 제1, 2 구동모터가 작동되어 제1, 2 구동 샤프트가 회전을 하게 되면 상기 제1, 2 구동 샤프트 중 어느 하나의 구동 샤프트로부터 윤활유 공급수단의 유압펌프가 회전력을 전달받아 자동으로 작동되어 제1, 2 구동수단과 메인 샤프트에 윤활유를 공급할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치는 메인 샤프트를 회전시키기 위한 제1, 2 구동모터가 작동을 하게 되면 윤활유 공급수단의 유압펌프가 제1, 2 구동 샤프트 중 어느 하나의 구동 샤프트로부터 구동력을 전달 받아 자동으로 작동됨으로써 윤활유 공급수단을 작동시키기 위한 별도의 구동수단을 설치할 필요가 없다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치는 윤활유 공급장치를 별도로 설치한다 하더라도 윤활유 공급장치를 작동시키기 위한 구동수단을 별도로 설치할 필요가 없으므로 제작비용의 큰 상승 없이도 윤활유 공급수단을 설치할 수 있을 뿐만 아니라 종래의 지반 천공장치 대비 제품 크기의 변화 없이도 윤활유 공급수단을 설치할 수 있다는 효과가 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치는 다양한 종류의 비트나 에어 해머와 같은 지반 파쇄수단을 교체하기 위해 로드를 메인 샤프트로부터 분리할 시 상기 메인 샤프트로부터 분리되는 로드에 의해 제1, 2 구동수단이 강제로 역회전을 하게 된다하더라도 상기 제1, 2 구동수단이 역회전되면 자동으로 윤활유 공급수단의 유압펌프가 작동되어 역회전되는 상기 제1, 2 구동수단에 윤활유가 자동으로 공급됨으로써 역회전으로 인한 제1, 2 구동모터의 브레이크판과 회전축과의 사이의 마찰력을 최소화시켜 제1, 2 구동모터의 역회전으로 인한 브레이크판과 회전축 사이의 열 발생을 최소화시킬 수 있으므로 제1, 2 구동모터의 역회전으로 인한 손상발생을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치는 유지 보수비용을 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라 사용 수명을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치를 설명하기 위한 단면도
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치에 적용된 윤활유 공급수단을 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치에 적용된 윤활유 공급수단을 설명하기 위한 평면도
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들 을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등 물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들 을 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 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치를 설명하기 위한 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치에 적용된 윤활유 공급수단을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치에 적용된 윤활유 공급수단을 설명하기 위한 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치(100)는 기어박스(110), 제1, 2 구동수단(111)(112), 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114), 제1, 2 동력 전달기어(115)(116), 메인 샤프트(117), 메인기어(118) 및, 윤활유 공급수단(119)을 포함할 수 있다.
상기 기어박스(110)는 내부에 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114), 제1, 2 동력 전달기어(115)(116), 메인기어(118), 상기 메인 샤프트(117)의 적어도 일부 및, 윤활유 공급수단(119)의 적어도 일부가 수용될 수 있도록 속이 빈 박스 형태로 제작될 수 있다.
상기 제1, 2 구동수단(111)(112)은 상기 기어박스(110)의 외부에 소정 간격 이격되도록 설치될 수 있다. 즉, 상기 제1 구동수단(111)은 상기 기어박스(110) 외부 일측에 설치될 수 있으며, 상기 제2 구동수단(112)은 상기 제1 구동수단(111)과 소정 간격 이격되도록 상기 기어박스(110) 외부 타측에 설치될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 구동수단(111)은 제1 감속기(111a) 및, 제1 구동모터(111b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 감속기(111a)는 상기 제1 동력 전달 샤프트(113)와 연결될 수 있도록 상기 기어박스(110) 외부 일측에 설치될 수 있다.
상기 제1 구동모터(111b)는 상기 제1 감속기(111a)에 연결되어 상기 제1 감속기(111a)에 회전력을 전달하게 된다.
따라서, 상기 제1 구동모터(111b)의 회전력은 상기 제1 감속기(111a)에 의해 소정비율로 감속되어 상기 제1 동력 샤프트(113)로 전달된다.
한편, 제2 구동수단(112)은 제2 감속기(112a) 및, 제2 구동모터(112b)를 포함할 수 있다.
상기 제2 감속기(112a)는 상기 제2 동력 전달 샤프트(114)와 연결될 수 있도록 상기 기어박스(110) 외부 타측에 설치될 수 있다.
상기 제2 구동모터(112b)는 상기 제2 감속기(112a)에 연결되어 상기 제2 감속기(112a)에 회전력을 전달하게 된다.
따라서, 상기 제2 구동모터(112b)의 회전력을 상기 제2 감속기(112a)에 의해 소정비율로 감속되어 상기 제2 동력 샤프트(114)로 전달된다.
상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114)는 상기 기어박스(110) 내부에 회전 가능하도록 설치되어 각각 상기 제1, 2 구동수단(111)(112)과 연결됨으로써 제1, 2 구동수단(111)(112)으로부터 회전력을 전달받아 회전될 수 있다.
즉, 상기 제1 동력 전달 샤프트(113)는 상기 기어박스(110) 내부 일측에 회전 가능하도록 설치되어 상기 제1 구동수단(111)의 제1 감속기(111a)와 연결됨으로써 상기 제1 구동모터(111b)에 의해 발생되어 상기 제1 감속기(111a)에 의해 소정비율로 감속된 회전력을 상기 제1 감속기(111a)로부터 전달받아 회전될 수 있다.
한편, 상기 제2 동력 전달 샤프트(114)는 상기 기어박스(110) 내부 타측에 회전 가능하도록 설치되어 상기 제2 구동수단(112)의 제2 감속기(112a)와 연결됨으로써 상기 제2 구동모터(112b)에 의해 발생되어 상기 제2 감속기(112a)에 의해 소정비율로 감속된 회전력을 상기 제2 감속기(112a)로부터 전달받아 회전될 수 있다.
상기 제1, 2 동력 전달기어(115)(116)는 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114)와 각각 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114)에 각각 축설될 수 있다.
즉, 상기 제1 동력 전달기어(115)는 상기 기어박스(110) 내부에 배치되도록 상기 제1 동력 전달 샤프트(113)에 축설되어 상기 제1 동력 전달 샤프트(113)와 연동되어 회전될 수 있다.
한편, 상기 제2 동력 전달기어(116)는 상기 기어박스(110) 내부에 배치되도록 상기 제2 동력 전달 샤프트(114)에 축설되어 상기 제2 동력 전달 샤프트(114)와 연동되어 회전될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1, 2 동력 전달기어(115)(116)로는 스퍼기어 또는 헬리컬 기어 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 메인 샤프트(117)는 상, 하단부가 상기 기어박스(110)를 관통하여 상기 기어박스(110) 외부로 돌출될 수 있도록 상기 기어박스(110)에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
한편, 상기 메인 샤프트(117)는 중심축 방향으로 에어 공급 홀(117a)이 관통 형성될 수 있도록 중공형태로 형성될 수 있다.
상기 메인기어(118)는 상기 제1, 2 동력 전달기어(115)(116)와 기어 연결되도록 상기 메인 샤프트(117)에 축설되어 상기 제1, 2 동력 전달기어(115)(116)로부터 회전력을 전달받아 상기 메인 샤프트(117)를 회전시킬 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 메인기어(118)로는 스퍼기어 또는 헬리컬 기어 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 윤활유 공급수단(119)은 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114) 중 어느 하나의 동력 전달 샤프트로부터 구동력을 전달받아 작동하여 상기 제1, 2 구동수단(111)(112)과 메인 샤프트(117)에 윤활유를 제공할 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 윤활유 공급수단(119)은 유압펌프(119a), 동력 전달부(119b) 및, 윤활유 분배기(119c)를 포함할 수 있다.
상기 유압펌프(119a)는 상기 기어박스(110) 내부에 설치되어 기어박스(110) 외부에 배치되어 있는 윤활유 탱크(도시되지 않음)와 제1 유압라인(201)에 의해 연결됨으로써 상기 유압펌프(119a)가 작동하게 되면 상기 윤활유 탱크로부터 제1 유압라인(201)을 통해 상기 유압펌프(119a)로 윤활유가 공급될 수 있다.
상기 동력 전달부(119b)는 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114) 중 어느 하나의 동력 전달 샤프트(113)(114)의 회전력을 소정비율로 증속시켜 상기 유압펌프(119a)로 전달하여 상기 유압펌프(119a)를 작동시킬 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 동력 전달부(119b)는 제1 기어(1191b) 및, 유압펌프 작동기어(1192b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 기어(1191b)는 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114) 중 어느 하나의 동력 전달 샤프트와 연동되어 회전되도록 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114) 중 어느 하나의 동력 전달 샤프트에 축설될 수 있다.
상기 유압펌프 작동기어(1192b)는 상기 제1 기어(1191b)의 회전력을 소정비율로 증속시켜 상기 유압펌프(119a)에 전달함으로써 상기 유압펌프(119a)를 작동시킬 수 있도록 상기 유압펌프(119a)에 설치될 수 있다.
한편, 상기 동력 전달부(119b)는 제2 기어(1193b)를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 기어(1193b)는 상기 제1 기어(1191b)의 회전력을 소정비율로 증속시켜 상기 유압펌프 작동기어(1192b)로 전달할 수 있도록 한다.
상기 윤활유 분배기(119c)는 상기 유압펌프(119a)와 연결되어 상기 유압펌프(119a)가 작동됨에 따라 공급되는 윤활유를 상기 제1, 2 구동수단(111)(112)과 메인 샤프트(117)로 분배하여 제공할 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 윤활유 분배기(119c)는 분배기 본체(1191c), 윤활유 유입포트(1192c), 제1 내지 제5 윤활유 공급포트(P1)(P2)(P3)(P4)(P5)를 포함할 수 있다.
상기 분배기 본체(1191c)는 상기 기어박스(110)의 외부에 배치되도록 상기 기어박스(110)에 설치될 수 있다.
상기 윤활유 유입포트(1192c)는 상기 분배기 본체(1191c)에 마련되어 제2 유압라인(202)에 의해 상기 유압펌프(119a)와 연결될 수 있다.
상기 제1 내지 제5 윤활유 공급포트(P1)(P2)(P3)(P4)(P5)는 상기 분배기 본체(1191c)에 마련되어 각각 제1 내지 제5 윤활유 공급라인(301)(302)(303)(304)(305)을 통해 제1, 2 구동수단(111)(112) 및 메인 샤프트(117)와 연결됨으로써 상기 유압펌프(119a)로부터 제2 유압라인(202)과 윤활유 유입포트(1192c)를 순차적으로 통해 분배기 본체(1191c)로 유입된 윤활유를 각각 제1 내지 제5 윤활유 공급라인(301)(302)(303)(304)(305)을 통해 각각 제1, 2 구동수단(111)(112)과 메인 샤프트(117)로 분배하여 제공할 수 있도록 한다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 분배기 본체(1191c)에 마련되어 있는 제1 윤활유 공급포트(P1)는 제1 윤활유 공급라인(301)을 통해 제1 구동수단(111)의 제1 구동모터(111b)와 연결되고, 제2 윤활유 공급포트(P2)는 제2 윤활유 공급라인(302)을 통해 제1 구동수단(111)의 제1 감속기(111a)와 연결되며, 제3 윤활유 공급포트(P3)는 제3 윤활유 공급라인(303)을 통해 메인 샤프트(117)와 연결되고, 제4 윤활유 공급포트(P4)는 제4 윤활유 공급라인(304)을 통해 제2 구동수단(112)의 제2 감속기(112a)와 연결되며, 제5 윤활유 공급포트(P5)는 제5 윤활유 공급라인(305)을 통해 제2 구동수단(112)의 제2 구동모터(112b)와 연결된다.
따라서, 상기 유압펌프(119a)로부터 제2 유압라인(202)과 윤활유 유입포트(1192c)를 순차적으로 통해 분배기 본체(1191c)로 유입된 윤활유는 상기 제1 내지 제5 윤활유 공급라인(301)(302)(303)(304)(305)을 통해 각각 제1 구동모터(111b), 제1 감속기(111a), 메인 샤프트(117), 제2 감속기(112a), 제2 구동모터(112b)로 분배되어 공급된다.
다시, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치의 작동과정과 작용효과에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치(100)를 작동시켜 지반에 구멍을 천공하기 위해서는, 먼저 제1, 2 구동수단(111)(112)의 제1, 2 구동모터(111b)(112b)를 작동시키게 된다.
상기 제1, 2 구동모터(111b)(112b)가 작동을 하게 되면, 상기 제1, 2 구동모터(111b)(112b)의 회전력이 각각 제1, 2 감속기(111a)(112a)로 전달되며, 상기 제1, 2 감속기(111a)(112a)로 전달된 제1, 2 구동모터(111b)(112b)의 회전력은 상기 제1, 2 감속기(111a)(112a)에 의해 소정비율로 감속되어 각각 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114)로 전달되어 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114)를 회전시키게 된다.
상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114)가 회전되면 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114)에 각각 축설되어 있는 제1, 2 동력 전달기어(115)(116)가 각각 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114)와 연동되어 회전된다.
한편, 상기 제1, 2 동력 전달 기어(115)(116)가 회전되면 상기 제1, 2 동력 전달기어(115)(116)와 기어 연결되어 있는 메인 기어(118)가 상기 제1, 2 동력 전달기어(115)(116)로부터 회전력을 전달 받아 회전을 하게 된다.
그리고, 상기 메인 기어(118)가 상기 제1, 2 동력 전달기어(115)(116)로부터 회전력을 전달 받아 회전되면 상기 메인 기어(118)와 함께 메인 샤프트(117)가 연동되어 회전된다.
이때, 상기 메인 샤프트(117)는 상기 메인 기어(118)와 제1, 2 동력 전달기어(115)(116) 사이의 기어 비에 따라 소정 비율로 감속된 회전력을 상기 메인 기어로(118)부터 전달받아 회전을 하게 된다.
상기 메인 샤프트(117)가 회전을 하게 되면 상기 메인 샤프트(117)에 결합된 로드(도시되지 않음)가 상기 메인 샤프트(117)와 연동되어 회전됨으로써 지반 속으로 삽입됨과 동시에 상기 메인 샤프트(117)에 형성된 에어 공급 홀(117a)을 통해 에어가 로드에 설치되어 있는 에어 해머나 비트(도시되지 않음)에 공급되어 상기 에어 해머나 비트가 작동되어 지반을 파쇄시킴으로써 지반에 구멍을 천공시키게 된다.
한편, 윤활유 공급수단(119)은 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114) 중 어느 하나의 동력 전달 샤프트로부터 구동력을 전달받아 작동하여 상기 제1, 2 구동수단(111)(112)와 메인 샤프트(117)에 윤활유를 제공하게 된다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 윤활유 공급수단(119)이 제2 동력 전달 샤프트(114)와 연결되었을 시에는 상기 제2 동력 전달 샤프트(114)가 회전됨에 따라 동력 전달부(119b)의 제1 기어(1191b)가 상기 제2 동력 전달 샤프트(114)와 연동되어 회전을 하게 된다. 이후, 상기 제1 기어(1191b)의 회전력은 제2 기어(1193b)에 전달되어 소정비율로 증속되어 유압펌프 작동기어(1192b)를 회전시킴으로써 유압펌프(119a)를 작동시키게 된다.
상기와 같이 윤활유 공급수단(119)의 유압펌프(119a)가 작동을 하게 되면 윤활유 탱크(도시되지 않음)에 저장되어 있는 윤활유가 제1 유압라인(201)을 통해 유압펌프(119a)를 거쳐 제2 유압라인(202)을 통해 분배기 본체(1191c)로 공급된다.
이후, 상기 분배기 본체(1191c)로 공급된 윤활유는 각각 제1 내지 제5 윤활유 공급라인(301)(302)(303)(304)(305)을 통해 제1, 2 구동수단(111)(112)과 메인 샤프트(117)로 분배되어 공급된다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 유압펌프(119a)로부터 제2 유압라인(202)과 윤활유 유입포트(1192c)를 순차적으로 통해 분배기 본체(1191c)로 유입된 윤활유는 상기 제1 내지 제5 윤활유 공급라인(301)(302)(303)(304)(305)을 통해 각각 제1 구동모터(111b), 제1 감속기(111a), 메인 샤프트(117), 제2 감속기(112a), 제2 구동모터(112b)로 분배되어 공급된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치(100)는 제1, 2 구동모터(111b)(112b)가 작동되어 제1, 2 구동 샤프트(113)(114)가 회전을 하게 되면 상기 제1, 2 구동 샤프트(113)((114) 중 어느 하나의 구동 샤프트로부터 윤활유 공급수단(119)의 유압펌프(119a)가 회전력을 전달받아 자동으로 작동되어 제1, 2 구동수단(111)(112)과 메인 샤프트(117)에 윤활유를 공급할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치(100)는 메인 샤프트(117)를 회전시키기 위한 제1, 2 구동모터(111b)(112b)가 작동을 하게 되면 윤활유 공급수단(119)의 유압펌프(119a)가 제1, 2 구동 샤프트(113)(114) 중 어느 하나의 구동 샤프트로부터 구동력을 전달 받아 자동으로 작동됨으로써 윤활유 공급수단(119)을 작동시키기 위한 별도의 구동수단을 설치할 필요 없으므로 제작비용을 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라 지반 천공장치를 보다 컴팩트하게 제작할 수 있는 장점이 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치(100)는 다양한 종류의 비트나 에어 해머와 같은 지반 파쇄수단을 교체하기 위해 로드를 메인 샤프트(117)로부터 분리할 시 상기 메인 샤프트(117)로부터 분리되는 로드에 의해 제1, 2 구동수단(111)(112)이 강제로 역회전을 하게 된다하더라도 상기 제1, 2 구동수단이(111)(112) 역회전되면 자동으로 윤활유 공급수단(119)의 유압펌프(119a)가 작동되어 역회전되는 상기 제1, 2 구동수단(111)(112)에 윤활유가 자동으로 공급됨으로써 역회전으로 인한 제1, 2 구동모터(111b)(112b)의 브레이크판과 회전축과의 사이의 마찰력을 최소화시켜 제1, 2 구동모터(111b)(112b)의 역회전으로 인한 브레이크판과 회전축 사이의 열 발생을 최소화시킬 수 있으므로 제1, 2 구동모터(111b)(112b)의 역회전으로 인한 손상발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
보다 상세하게 설명하면, 종래의 일반적인 지반 천공장치의 경우 통상적으로 지반 파쇄수단을 교체하기 위해 로드를 메인 샤프트(117)로부터 분리할 시 상기 메인 샤프트(117)로부터 분리되는 로드에 의해 상기 메인 샤프트(117)가 역회전을 하게 되면, 상기 메인 샤프트(117)와 연동되어 메인기어(118) 또한 역회전을 하게 되고, 상기 메인기어(118)가 역회전을 하게 됨에 따라 상기 메인기어(118)와 기어 연결된 제1, 2 동력 전달기어(115)(116)도 역회전을 하게 된다. 한편, 상기 제1, 2 동력 전달기어(115)(116)가 역회전을 하게 되면 상기 제1, 2 동력 전달기어(115)(116)와 연결된 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114) 또한 역회전을 하게 됨으로써 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114)와 연결된 상기 제1, 2 구동수단(111)(112)도 역회전을 하게 됨으로써 제1, 2 구동모터(111b)(112b)의 브레이크판과 회전축 사이에 마찰이 발생되어 제1, 2 구동모터(111b)(112b)에 열이 발생하게 되어 제1, 2 구동모터(111b)(112b)에 손상이 가해진다는 문제점이 있다.
그러나, 본 발명의 일실시예에 의한 지반 천공장치(100)의 경우 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114)가 역회전을 하게 되면 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트(113)(114) 중 어느 하나의 샤프트로부터 윤활유 공급수단(119)의 유압펌프(119a)가 구동력을 전달받아 자동으로 작동되어 역회전을 하게 되는 제1, 2 구동모터(111b)(112b)에 윤활유를 공급하여 역회전하는 제1, 2 구동모터(111b)(112b)의 브레이크판과 회전축 사이의 마찰력을 최소화시켜 제1, 2 구동모터(111b)(112b)의 역회전으로 인한 브레이크판과 회전축 사이의 열 발생을 최소화시켜 제1, 2 구동모터(111b)(112b)의 역회전으로 인한 손상발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
(110) : 기어박스 (111) : 제1 구동수단
(112) : 제2 구동수단 (113) : 제1 동력 전달 샤프트
(114) : 제2 동력 전달 샤프트 (115) : 제1 동력 전달기어
(116) : 제2 동력 전달기어 (117) : 메인 샤프트
(118) : 메인기어 (119) : 윤활유 공급수단

Claims (7)

  1. 기어박스 외부에 소정 간격 이격되도록 설치되는 제1, 2 구동수단으로부터 각각 회전력을 전달받아 회전되는 제1, 2 동력 전달 샤프트;
    상기 제1, 2 동력 전달 샤프트와 각각 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트에 각각 축설되는 제1, 2 동력 전달기어;
    상기 기어박스를 관통하도록 상기 기어박스에 회전가능하게 설치되는 에어 공급 홀이 관통 형성된 중공형태로 형성된 메인 샤프트;
    상기 제1, 2 동력 전달기어와 기어 연결되도록 상기 메인 샤프트에 축설되어 상기 제1, 2 동력 전달기어로부터 회전력을 전달받아 상기 메인 샤프트를 회전시키는 메인기어; 및
    상기 메인 샤프트로부터 로드를 분리할 시 상기 메인 샤프트로부터 분리되는 로드에 의해 메인 샤프트가 역회전되어 상기 메인기어와 제1, 2 동력 전달기어 및, 상기 제1,2 동력 전달 샤프트가 역회전됨으로써 상기 제1, 2 구동수단이 강제로 역회전된다 하더라도,
    상기 제1, 2 동력 전달 샤프트 중 어느 하나의 동력 전달 샤프트로부터 구동력을 전달받아 작동하여 역회전되는 상기 제1, 2 구동수단과 메인 샤프트에 윤활유를 제공하는 윤활유 공급수단을 포함하며,
    상기 윤활유 공급수단은,
    상기 기어박스 내부에 설치되는 유압펌프;
    상기 제1, 2 동력 전달 샤프트 중 어느 하나의 동력 전달 샤프트와 연동되어 회전되도록 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트 중 어느 하나의 동력 전달 샤프트에 축설되는 제1 기어와, 상기 제1 기어의 회전력을 소정비율로 증속시켜 상기 유압펌프에 전달함으로써 상기 유압펌프를 작동시킬 수 있도록 상기 유압펌프에 설치되는 유압펌프 작동기어 및, 상기 제1 기어의 회전력을 소정비율로 증속시켜 상기 유압펌프 작동기어로 전달할 수 있는 제2 기어로 구성된 동력 전달부 및,
    상기 유압펌프와 연결되어 상기 유압펌프가 작동됨에 따라 공급되는 윤활유를 상기 제1, 2 구동수단과 메인 샤프트로 분배하여 제공하는 윤활유 분배기를 포함하는 지반 천공장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1, 2 구동수단은,
    상기 제1, 2 동력 전달 샤프트와 각각 연결되도록 상기 기어박스 외부에 설치되는 제1, 2 감속기; 및
    상기 제1, 2 감속기에 의해 각각의 회전력을 소정비율로 감속시켜 상기 제1, 2 동력 전달 샤프트로 전달시킬 수 있도록 상기 제1, 2 감속기와 각각 연결되는 제1, 2 구동모터를 포함하는 지반 천공장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1, 2 동력 전달기어와 상기 메인기어는 스퍼기어인 것을 특징으로 하는 지반 천공장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1, 2 동력 전달기어와 상기 메인기어는 헬리컬 기어인 것을 특징으로 하는 지반 천공장치.
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