KR101966935B1 - 진동리퍼의 샹크와 투스 체결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 진동리퍼의 샹크와 투스 체결장치는 진동리퍼의 진동체에 설치되며 단부에 제1결합공이 형성된 샹크와, 상기 샹크의 단부가 삽입되며, 상기 제1결합공과 대응되는 측에 제 2,3결합공이 형성된 투스와, 상기 제1결합공의 일측에 삽입되는 제1가이드부와 상기 제 2결합공에 삽입되는 제 1테이퍼부를 가지는 제1부재와, 상기 제1결합공에 타측에 삽입되는 제2가이드부와 상기 제 3결합공에 삽입되는 제 2테이퍼부를 가지는 제2부재와, 상기 제 1,2부재의 사이에 설치되어 상기 제1,2부재를 상기 투스에 형성된 제 2,3결합공 측으로 탄성바이어스시켜 상기 제1,2테이퍼부가 상기 제2,3결합공에 밀착될 수 있도록 하는 탄성부재를 구비하며,
상술한 바와 같이 구성된 샹크와 투스 체결장치는 진동리퍼의 진동체에 의해 진동이 발생되어도 제1,2테이퍼부가 제2,3결합공의 가장자리에 밀착되어 샹크에 대해 투스를 지지하고 있으므로 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

Description

진동리퍼의 샹크와 투스 체결장치{coupling apparatus of shank and tooth for vibration ripper}

본 발명은 진동리퍼에 관한 것으로, 더 상세하게는 진동리퍼의 진동체에 설치된 샹크와 투스의 결합을 위한 진동리퍼의 샹크와 투스 체결장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건설현장에서는 암반의 파쇄는 중장비, 예컨대 굴삭기의 붐에 장착되는 브레이커를 이용하게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 브레이커를 이용하여 암반을 파쇄하기 위하여 타격하는 타격방식은 상대적으로 큰 소음이 발생하게 되므로 소음공해의 원인이 된다.

굴착하고자 하는 지반이 암반으로만 이루어진 지형의 경우에는 브레이커를 이용하여 암반을 깨야하지만, 상대적으로 강도가 약한 연암지반의 경우에는, 브레이커를 이용하여 파쇄 시, 암반이 깨지는 것이 아니라 구멍만 뚫리기 된다.

따라서, 이러한 강도가 약한 연암지반을 굴삭하기 위해서는 단순히 브레이커와 같이 암반파쇄 작용 뿐만아니라, 굴삭기처럼 땅을 팔 수 있는 굴착날을 구비하여, 브레이커처럼 상하방향으로 진동하면서, 땅을 부수기도 하고 파기도 하는 진동리퍼가 이용된다.

대한민국 특허 등록 제10-0755017호에는 "중장비용 바이브레이터 리퍼"가 게시되어 있으며, 공개특허공보 제10-2009-0054513호와, 등록특허 제10-0878296호에는 "진동 리퍼"가 게시되어 있다. 그리고 대한민국 특허 등록 제 0278296호, 제 096665호에는 진동리퍼가 게시되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 종래의 진동리퍼는 진동체와 연결된 샹크와, 상기 샹크의 단부에 투스가 볼트와 너트에 의해 결합되는 구조를 가지고 있다.

이러한 진동리퍼를 암 파쇄 또는 굴착작업의 수행 시, 투스가 마모되거나 손상되는 경우, 보수 또는 교체가 필요하다. 투스의 교체 또는 보수하기 위해서는 샹크와 투스의 결합을 위한 볼트와 너트를 해체하여야 하는데, 볼트와 너트는 장기간 충격과 진동에 노출된 관계로 고착되어 쉽게 풀리지 않게 되는 문제점이 있다. 따라서 상기 생크로부터 투스를 분리함에 따른 많은 작업공수가 소요되는 문제점이 있으며, 볼트와 너트의 고착으로 분리가 불가능한 경우 볼트를 절단하여야 하는 문제점이 있다.

대한민국 특허 등록 제10-0755017호. 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0054513호.

본 발명의 해결하고자 하는 주된 목적은 진동리퍼의 샹크와 투스의 결합 및 분리가 용이하고, 이들의 교체에 따른 작업공수를 대폭 줄일 수 있는 진동리퍼의 샹크와 투스 체결장치를 제공함에 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 다른 목적은 샹크와 투스의 체결유닛이 고착되는 것을 근본적으로 방지할 수 있는 진동리퍼의 투스체결장치를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 진동리퍼의 샹크와 투스 체결장치는 진동리퍼의 진동체에 설치되며 단부에 제1결합공이 형성된 샹크와, 상기 샹크의 단부가 삽입되며, 상기 제1결합공과 대응되는 측에 제 2,3결합공이 형성된 투스와,

상기 제1결합공의 일측에 삽입되는 제1가이드부와 상기 제 2결합공에 삽입되는 제 1테이퍼부를 가지는 제1부재와, 상기 제1결합공에 타측에 삽입되는 제2가이드부와 상기 제 3결합공에 삽입되는 제 2테이퍼부를 가지는 제2부재와, 상기 제 1,2부재의 사이에 설치되어 상기 제1,2부재를 상기 투스에 형성된 제 2,3결합공 측으로 탄성바이어스시켜 상기 제1,2테이퍼부가 상기 제2,3결합공에 밀착될 수 있도록 하는 탄성부재를 구비한 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제 1부재를 관통하는 제 1관통공이 형성되고, 제 2부재를 관통하는 제 2관통공이 형성되며, 상기 제 1관통공을 통하여 삽입되는 조립용볼트와, 상기 제 2관통공을 통하여 삽입되는 조립용너트가 상호 결합되어 상기 1,2부재를 상호 밀착시켜 상기 샹크에 형성된 제 1결합에 삽입 시 양측으로 돌출되지 않도록 유지함으로써 샹크와 투스의 결합 및 분리 원활하게 유지할 수 있도록 하는 체결유닛을 구비한다.

그리고 제 1,2결합핀부재의 제1,2테이퍼부가 절두 다각뿔의 형상으로 형성된다. 즉, 제1,2테이퍼부의 외주면이 다각면으로 이루어진다. 그리고 제 1,2부재의 제1,2테이퍼부는 제 1,2가이드부에 대해 각각 편심되게 형성된다.

본 발명의 진동리퍼의 샹크와 투스 체결장치는 진동리퍼의 진동체에 설치된 샹크와 투스를 결합하는 제 1,2부재가 진동과 충격 및 이물질들에 의해 고착되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가서는 샹크와 투스의 결합에 따른 작업 공수를 대폭 줄일 수 있다.

도 1은 진동리퍼를 나타내 보인 것으로, 본 발명에 따른 샹크와 투스의 체결 상태를 나타내 보인 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 샹크와 투스 체결장치의 분리 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 샹크와 투스 체결장치에 의해 투스와 샹크가 결합된 상태를 나타내 보인 단면도,
도 4는 도 3에 도시된 평면 샹크와 투스 결합부위의 일부절제 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 샹크의 투스 체결장치의 다른 실시예를 나타내 보인 분리 사시도,
도 6은 체결유닛의 제1,2부재를 결합하는 결합유닛을 나타내 보인 분리 사시도,
도 7 및 도 8은 결합유닛을 이용하여 샹크와 튜스를 결합하는 상태를 나타내 보인 단면도.

본 발명에 따른 진동리퍼의 샹크와 투스 체결장치의 실시예들을 도 1 내지 도 8에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 진동리퍼(10)는 진동체(20)와, 상기 진동체(20)를 지지하기 위한 본체부(30)와, 상기 본체부(30)에 대해 진동체(20)가 진동할 수 있도록 지지하는 진동체지지유닛(40)과 상기 진동체지지유닛(40)의 하부에 설치되는 샹크(50)를 구비하며, 샹크(50)의 단부에는 투스(60)가 체결장치(70)에 의해 결합된 구조를 가진다.

상기 본체부(30)는 진동체(20)의 진동공간부를 가질 수 있다. 상기 본체부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 본체부(30)의 상부측 또는 측면측에 운용장비예컨대, 굴삭기와 결합을 위한 지지브라켓부(35)가 형성될 수 있으며, 상기 진동공간부의 본체부(30)에는 진동체(20)가 진동체지지유닛(40)에 의해 진동가능하게 지지된다. 상기 진동체(20)는 본체부(30)에 대해 진동체지지유닛(40)에 의해 지지되어 소정의 진폭을 진동하는 것으로, 진동발생유닛(미도시)을 더 구비할 수 있다.

상기 진동발생유닛은 하우징에 편심웨이트가 부착된 두 개의 구동축이 평행하게 설치되고, 이 회전축에 각각 상호 치합되는 기어가 각각 설치된다. 상기 구동축에 설치된 편심웨이트는 상하방향으로 진동을 극대화 시킬 수 있도록 회전축에 대해 동일방향으로 있도록 설치된다. 그리고 상기 하우징에는 두 개의 구동축중 적어도 하나의 구동축을 구동시키기 위한 액튜에이터가 설치된 구성을 가진다. 이러한 구성은 본 발명인이 출원하여 등록받은 특허등록 제 0878296호에 게시되어 있다.

그리고 상기 진동체(20)에 설치되는 샹크(50)와 투스(60)를 체결하는 체결유닛(70)의 일 실시예를 도 2 내지 도 4에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 체결장치(70)는 샹크(50)부에 제1결합공(51)이 형성되고, 상기 샹크의 단부가 삽입되는 투스(60)의 양측 즉, 상기 제1결합공(51)과 대응되는 투스(60)의 양측에는 제 2,3결합공(61)(62)이 형성된다. 상기 제 1결합공(51)의 직경은 제 2,3결합공(61)(62)의 직경보다 실질적으로 크게 작게 형성되는데, 이에 한정되지는 않는다.

그리고 상기 제1,2,3결합공(51)(61)(62)에는 샹크(50)와 투스(60)을 결합하기 위한 체결유닛(70)이 설치된다. 이 체결유닛(70)은 상기 제 1결합공(51)의 일측에 삽입되어 가이드 되는 제 1가이드부(72)와, 제 1가이드부(72)의 단부에 형성되어 상기 제 2결합공(61)에 삽입되는 제1테이퍼부(73)를 가지는 제 1부재(71)를 구비한다. 상기 제 1결합공(51)의 타측에 삽입되어 가이드 되는 제 2가이드부(76)와, 제 2가이드부(76)의 단부에 형성되어 상기 제 3결합공(62)에 삽입되는 제2테이퍼부(77)를 가지는 제 2부재(75)를 구비한다.

그리고 상기 제 1,2부재(71)(75)의 사이에는 상기 제 1,2부재(71)(75)를 외측으로 탄성바이어스 시키는 탄성부재(80)가 설치된다. 상기 탄성부재(80)는 코일 스프링이 이용될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 상기 제 1,2부재(71)(75)의 상호 대향되는 측에는 스프링이 삽입될 수 있도록 스프링 삽입구(71a)(75a)가 각각 형성될 수 있다.

도 4 내지 6에는 체결유닛의 다른 실시예를 도시한 것으로, 제 1부재(71)에 형성된 제 1테이퍼부(73)은 중심(C1)은 상기 제 1가이드부(72)의 중심(C2)에 대해 편심되에 제 1테이퍼부(73)가 제 1가이드부(72)에 대해 편심된다. 또한 제 2부재(75)는 제1부재(71)과 같이 제 2테이퍼부(76)의 중심이 상기 제 2가이드부(77)의 중심에 대해 편심되게 형성된다. 상기 제 1,2가이드부(72)(76)에 제 1,2테이퍼부(73)(77)의 편심량은 채결유닛(70)이 샹크(50)과 투스(60)의 결합 시 결합자세를 변경시킬 수 있도록 형성함이 바람직하다.

그리고 상기 제1,2부재(71)(75)에 형성된 제1,2테이퍼부(73)(77)의 형상은 절두 다각뿔의 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 제 1,2테이퍼부(73)(77)의 단부는 절제되고, 제1,2테이퍼부(73)(77)에는 각각 외주면을 따라 다수개의 평면(73a)(77 a)이 형성된다. 그리고 상기 제 2,3결합공(61)(62)의 내주면에는 각각 제1,2테이퍼부(73)(77)의 내주면과 대응되어 상호 밀착될 수 있는 적어도 하나의 평활면(61a)(62a)가 형성될 수 있다. 그리고 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 제1,2테이퍼부(73)(77)의 단부측에는 상기 제 1,2결합공(61)(62)와 결합된 상태에서 극한의 외력이 가하여 짐으로써 분리되는 것을 방지하기 위한 지지돌기 더 구비될 수 있다.

한편, 체결유닛(70)은 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 샹크(50)와 투스(60)의 결합 및 분리 시 제 1,2부재(71)(75)가 상호 밀착되어 탄성부재(80)가 상호 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 지지하는 부재결합유닛(90)을 더 구비한다.

상기 부재결합유닛(90)은 제 1부재(71)과 제 2부재(75)에 각각 길이 방향으로 제1관통공(91)과 제 2관통공(92)이 각각 형성된다. 그리고 제1부재(71) 측으로부터 제1헤드부(95a)를 가지며 외주면에 나사산이 형성된 조립용볼트부재(95)가 제 1관통공(91)로 삽입되고, 제2헤드부(96a)를 가지며 상기 제1볼트부재(95)와 결합될 수 있도록 암나사부가 형성된 조립용너트부재가 상기 제 2부재(75)의 제 2관통공(92)로 삽입되어 상기 제1관통공(91) 또는/및 제 2관통공(92)의 내부에서 결합된다.

상기 부재결합유닛(90)은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 상기 제1,2부재(71)(75)를 상호 말착된 상태에서 유지시킬 수 있는 구조이면 가능하다. 상기 제1,2부재(71)(75)의 상호 대응되는 부위를 근접시켜 결합시킬 수 있는 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 제1,2부재(71)(70)의 대응되는 측에는 탄성부재가 삽입될 수 있도록 제1,2관통공(91)(92)의 직경보다 큰 지경을 가지는 스프링 삽입구(91a)(92a)가 형성된다.

상술한 바왁 같이 구성된 본 발명에 따른 진동리퍼의 샹크와 투스 체결장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 진동니퍼(10)의 샹크(50)에 투스(60)을 결합하기 위해서는 도 7에 도시된 바와 같이 제 1,2부재(71)(75)의 사이에 탄성부재(80)가 개재된 상태에서 상기 조립용볼트부재(95)를 제 1관통공(91)을 통하여 삽입하고, 조립용너트부재(96)을 제 2부재(75)의 제 3관통공(92)을 통하여 삽입한 후, 이들을 결합하여 제 1,2부재(71)(75)의 대응되는 부분을 상호 밀착시킨다.

이와 같이 하면, 상기 제 1결합공(51)의 길이와 결합된 제 1,2부재(71)(75)의 길이는 실질적으로 동일하게 된다. 이 상태에서 상기 투스(60)를 샹크(50)의 단부에 삽입하고, 체결유닛(70)이 삽입된 제 1결합공(51)과 제 1, 2결합공(61)(62)을 일치시킨다. 그리고 상기 결합유닛(90)의 조립볼트부재(95)와 조립영너트부재(96)를 분리시킨다. 따라서, 상기 제 1,2부재(71)(75)는 탄성부재(80)인 스프링에 의해 벌어지는 방향으로 이동되어 제1,2부재(71)(75)의 제1,2테이퍼부(73)(77)가 각각 제 2,3결합공(62)(63)에 삽입됨으로써 샹크(50)과 투스(60)의 결합이 이루어진다.

상기와 같이 생크(50)과 결합이 이루어진 투스(60)는 진동리퍼의 작동을 인하여 암반을 파쇄가거나 연암을 굴착하게 되는데, 이때에 투스(60)에 작용하는 파쇄력 또는 굴착력은 샹크(50)으로부터 투스(60)을 직접 전달되게 되므로 상기 체결유닛에 상대적으로 큰 힘이 하지 않게 된다.

특히, 샹크(50)와 결합된 투스(60)는 진동체(20)의 샹크(50)가 진동한다하여도 상기 샹크(50)에 대해 투스(60)의 진동으로 인하여 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 상기 투스(60)는 샹크(50)의 제 1결합공(51)에 삽입된 제 1,2부재(71)(75)의 제1,2테이퍼부(73)(77)가 제 2,3결합공(61)(62)의 가장자리에 밀착되어 유격의 발생을 줄일 수 있으므로 소음의 발생을 줄일 수 있는 것이다. 이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 제1,2부재(71)(75)가 외측방향으로 이동하는 수평 이송력이 제 1,2결합공(61)(62)와 접촉됨으로써 수직방향의 결합력으로 작용하게 되어 투스(60)의 결합력을 높일 수 있으며, 유격의 발생을 줄일 수 있다.

그리고 상기 체결유닛(70)의 제1,2부재(71)(75)는 나사결합 된 부위가 없으므로 사용기간 중에 작용하는 고하중, 진동, 이물질 등에 의해 고착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제1,2테이퍼부(73)(77)는 절두 다각뿔의 형상 즉, 테이퍼부에 복수개의 평면이 형성되어 있으므로 적어도 일측면이 상기 제2,3결합공(61)(62)의 내주면의 적어도 2곳이 접촉되게 되므로 체결유닛(70)의 제 1,2부재(71)(75)가 회전력을 줄일 수 있으며, 나아가서는 투스(60)의 제 1,2결합공(61)(62)의 결합에 따른 위치의 세팅이 원활하게 이루어질 수 있다.

그리고 상기 제1부재(71)의 제1가이드부(72)에 대해 제1테이퍼부(73)가 편심되고, 상기 제2부재(75)의 제2가이드부(76)에 대해 제2테이퍼부(77)가 편심된 경우, 제1,2테이퍼부(73)(77)가 제 1,2결합공(61)(62)에 편심되게 결합되게 되므로서 투스(60)에 의해 가하여지는 외력에 의해 제1,2부재(71)(75)가 회전되어 특정부위가 집중적으로 마모되는 것을 방지할 수 있다.

상기 체결유닛을 분리하기 위해서는 도 7에 도시된 바와 같이 제1,2부재(71)(75)의 제1,2관통공(91)(92)에 조립용볼트부재(95)와 조립용너트부재(96)를 결합하여 탄성부재(80)에 의해 탄성지지 된 제 1,2부재(71)(75)를 상호 밀착시켜 제1,2테이퍼부(73))(77)가 제 1결합공(51)의 내부로 유입되도록 함으로써 투스(60)를 분리한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 진동니퍼의 샹크와 투스의 체결장치는 결합 및 분리가 용이하고, 진동과 하중에 의해 고착되는 것과, 샹크의 진동으로 인하여 투스와 샹크 사이에서 발생되는 소음을 발생을 근본적으로 줄일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 진동리퍼의 진동체(20)에 설치되며 단부에 제1결합공(51)이 형성된 샹크(50)와, 상기 샹크(50)의 단부가 삽입되며, 상기 제1결합공(51)과 대응되는 측에 제 2,3결합공(61)(62)이 형성된 투스(60)와,
   상기 제1결합공(51)의 일측에 삽입되는 제1가이드부(72)와 상기 제 2결합공(61)에 삽입되는 제 1테이퍼부(73)를 가지는 제1부재(71)와, 상기 제1결합공(51)에 타측에 삽입되는 제2가이드부(76)와 상기 제 3결합공(62)에 삽입되는 제 2테이퍼부(77)를 가지는 제2부재(75)와, 상기 제 1,2부재(71)(75)의 사이에 설치되어 상기 제1,2부재(71)(75)를 상기 투스(60)에 형성된 제 2,3결합공(61)(62) 측으로 탄성바이어스시켜 상기 제1,2테이퍼부(73)(77)가 상기 제2,3결합공(61)(62)에 밀착될 수 있도록 하는 탄성부재(80)를 구비하며,
   상기 제 1부재(71)에 형성된 제1테이퍼부(73)는 제1가이드부의 중심에 대해 제 1테이퍼부의 중심이 편심됨으로써 제1가이드부에 대해 편심되고,
   상기 제 2부재(75)에 형성된 제2테이퍼부(77)는 제2가이드부(76)의 중심에 대해 제 2테이퍼부(77)의 중심이 편심됨으로써 제2가이드부(76)에 대해 편심된 것을 특징으로 하는 진동리퍼의 샹크와 투스 체결장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1부재(71)를 관통하는 제 1관통공(91)이 형성되고, 제 2부재(75)를 관통하는 제 2관통공(92)이 형성되며, 상기 제 1관통공(91)을 통하여 삽입되는 조립용볼트(95)와, 상기 제 2관통공(92)을 통하여 삽입되는 조립용너트(96)가 상호 결합되어 상기 1,2부재(71)(72)를 상호 밀착시켜 상기 샹크(50)에 형성된 제 1결합공(51)에 삽입 시 양측으로 돌출되지 않도록 유지함으로써 샹크(50)와 투스(60)의 결합 및 분리 원활하게 유지할 수 있도록 하는 부재결합유닛(90)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 진동리퍼의 샹크와 투스 체결장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1,2부재(71)(72)의 각 제1,2테이퍼부(73)(77)가 절두 다각뿔의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 진동리퍼의 샹크와 투스 체결장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
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