KR102016763B1 - 굴삭기용 리퍼 - Google Patents

Abstract

장애물 제거 작업에서 작업 효율성을 향상시키고 시간을 줄일 수 있는 구조를 구비한 리퍼가 개시된다. 상기 리퍼는, 몸체; 상기 몸체의 상부에 부착되어 상기 굴삭기에 결합기 위한 마운트; 상기 몸체의 일측에 형성된 전방 리퍼 날; 및 타측에 형성된 후방 리퍼 날로 구성된다.

Description

굴삭기용 리퍼{Ripper for excavator}

본 발명은 굴삭기용 리퍼에 관한 것으로, 특히 장애물 제거 작업에서 작업 효율성을 향상시키고 시간을 줄일 수 있는 구조를 구비한 리퍼에 관련한다.

일반적으로, 굴삭기는 토사를 굴삭하는데 사용되는 토목용 차량을 일컫는다. 굴삭기는, 기본적으로 토사를 퍼올리기 위한 버킷(bucket)이 아암의 단부에 장착되는데, 암반이나 콘크리트 구조물을 파쇄하기 위한 브레이커, 또는 지반의 토양을 긁어 모으기 위한 리퍼를 버킷 대신에 굴삭기의 아암 단부에 장착하여 사용하기도 한다.

특히, 굴삭기용 리퍼는, 지반의 토양을 굴삭하거나 지반에 매몰되어 있는 석재 등을 토양으로부터 제거하는 데 주로 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 굴삭기용 리퍼를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1로 나타낸 바와 같이, 종래 기술에 따른 굴삭기용 리퍼(10)는, 몸체(12), 몸체(12)와 일체로 제작되어 지반의 토양을 굴삭하기 위한 리퍼 날(13), 몸체(12)의 상부에 부착되어 굴삭기의 아암(도시되지 않음)에 리퍼(10)를 연결하기 위한 연결 마운트(14), 및 연결 마운트부(14)로부터 몸체(12)의 측면을 따라 연장되어 몸체(12)를 보강하기 위한 보강 리브(16)를 포함한다.

연결 마운트(14)에는, 연결핀(18)을 이용하여 굴삭기의 아암에 리퍼(10)를 연결하기 위한 관통구멍이 형성되어 있다.

리퍼 날(13)은, 도시한 바와 같이, 그 선단부가 지반을 용이하게 굴삭할 수 있도록 날카롭게 형성되며, 그 전면부는 굴삭한 토양을 용이하게 긁어 모을 수 있도록 소정의 곡률로 만곡되어 있다.

상기한 구조를 갖는 종래의 굴삭기를 이용하여 작업을 하는 경우 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 땅속에 장애물, 가령 돌, 잡목, 건축폐기물, 철근 등이 많이 섞여 있는 경우, 한 방향 가령 리퍼 날을 잡아당기는 방향으로만 작업을 하게 되면 뒤엉킨 장애물의 저항으로 인해 효율적으로 장애물을 제거하지 못한다는 문제점이 있다.

이 경우, 리퍼 날의 후면을 이용하여 땅속에 박힌 장애물을 밀어내어 제거하려고 시도할 수 있지만, 리퍼 날의 후면이 곡면을 이루고 있어 작업이 쉽게 이루어지지 않는다.

또한, 땅속에 박힌 장애물이 박힌 상황에 따라 밀어서 빼내는 작업이 더 효율적일 수 있는데, 이 경우 리퍼 날의 후면을 이용한 작업은 어렵고 굴삭기 자체를 이동할 수밖에 없다는 문제점이 있다.

또한, 파쇄 및 굴착 작업의 결과물을 리퍼 날을 당기면서 끌어 모을 경우 굴삭기에 인접하여 장애물이 쌓이게 되는데, 리퍼 날의 후면이 곡면을 이루고 있어 쌓인 장애물을 흩트리기 위해 주기적으로 굴삭기를 이동할 수밖에 없으며, 그 결과 작업효율성이 떨어지게 된다.

본 발명의 목적은 장애물의 상태에 따라 리퍼 날의 전면 또는 후면 작업을 선택적으로 원활하게 수행할 수 있는 굴삭기용 리퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 땅속에 박힌 장애물을 쉽고 효율적으로 제거할 수 있도록 하는 굴삭기용 리퍼를 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 몸체, 상기 몸체의 상부에 부착되어 굴삭기에 결합하기 위한 마운트, 및 상기 몸체의 일측에 형성된 전방 리퍼 날로 구성되는 굴삭기용 리퍼로서, 상기 전방 리퍼 날과 같은 형상으로 형성되어 대칭을 이루도록 상기 몸체의 반대쪽에 형성된 후방 리퍼 날을 구비하고, 상기 전방 리퍼 날의 하면과 상기 후방 리퍼 날의 하면이 하나의 면으로 연장되어 이들 사이의 각도가 180도를 이루며, 상기 전방 리퍼 날과 상기 후방 리퍼 날은 각각 해당 리퍼 날로 작업시 다른 리퍼 날이 지렛대 역할을 하는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 리퍼에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 전방 리퍼 날은 상기 후방 리퍼 날보다 크기가 더 클 수 있다.

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상기의 구조에 의하면, 전방 리퍼 날이나 후방 리퍼 날 중 어느 하나의 리퍼 날로 작업을 하는 과정에서 다른 리퍼 날이 지렛대 역할을 하기 때문에 리퍼의 단순한 회전운동이 아니라 지렛대에 의한 힘을 장애물에 가할 수 있어 작업효율이 향상된다.

또한, 굴삭기를 이동하지 않은 상태에서, 전방 리퍼 날에 의한 작업과 후방 리퍼 날에 의한 작업을 번갈아가면서 반복할 수 있어 작업시간을 줄일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 굴삭기용 리퍼를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 굴삭기용 리퍼를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 굴삭기용 리퍼를 나타낸 도면이다.
도 4(a)와 4(b)는 본 발명의 리퍼의 동작 상태를 보여준다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 굴삭기용 리퍼를 나타낸 도면이다.

굴삭기용 리퍼(100)는, 지반의 토양을 굴삭하기 위한 몸체(110)와, 몸체(110)의 상부에 부착되어 굴삭기의 아암에 몸체(110)를 연결하기 위한 연결 마운트(140), 및 몸체(110)의 일측에 형성된 전방 리퍼 날(120)과 타측에 형성된 후방 리퍼 날(122)로 구성된다.

연결 마운트(140)에는, 연결핀을 이용하여 굴삭기의 아암에 리퍼(100)를 연결하기 위한 관통구멍(142)이 형성되어 있다.

도 2에서, 몸체(110)를 중심으로 리퍼 날(120)은 좌측으로 구부러져 형성되고 리퍼 날(122)은 우측으로 구부러져 형성되는데, 이하 리퍼 날(120)이 구부러지는 방향을 전방이라 하고, 반대 방향을 후방이라 한다.

후방 리퍼 날(122)이 후방으로 구부러진다는 점을 제외하고 전방 리퍼 날(120)과 같은 형상으로 형성되는데, 전방 리퍼 날(120)보다 작은 사이즈로 형성될 수 있다.

전방 및 후방 리퍼 날(120, 122) 사이의 각도는 다양할 수 있는데, 전방 리퍼 날(120)의 하면과 후방 리퍼 날(122)의 하면이 하나의 면으로 연장되도록 각도를 이룰 수 있다.

가령, 도 2와 같이, 전방 리퍼 날(120)의 하면은 몸체(110)를 수직방향으로 가로지는 수직선에 대해 각도 a를 이루도록 전방으로 구부러지고, 후방 리퍼 날(122)의 하면은 수직선에 대해 각도 b를 이루도록 후방으로 구부러져서 이들 리퍼 날(120, 122)의 하면은 하나의 면으로 경사면을 이루는데, 이들 각도 a와 b의 합이 180도를 이루도록 할 수 있다.

이러한 구부러진 각도는 일 예이며, 필요시 각도를 달리 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 굴삭기용 리퍼를 나타낸 도면이다.

이 실시 예에서, 후방 리퍼 날(122)은 전방 리퍼 날(120)과 대략 120도 정도의 각도를 이루도록 같은 형상으로 형성될 수 있다.

이하, 상기의 구조를 갖는 본 발명의 굴삭기용 리퍼의 동작에 대해 설명한다.

도 4(a)와 4(b)는 본 발명의 리퍼의 동작 상태를 보여준다.

도 4(a)를 보면, 굴삭기의 몸체에 붐(boom, 1)이 연결되어 있고, 붐(1)에 아암(arm, 2)이 연결되어 있고, 아암(2)에 리퍼(100)가 연결된다.

구체적으로, 붐(1)의 일단은 굴삭기의 몸체에 연결되고 타단은 붐 핀(11)에 의하여 아암(2)에 연결되어 아암(2)의 상하 운동을 주요 목적으로 사용된다. 이때, 붐(1)에 연결되지 않은 아암(2)의 다른 끝은 암 실린더 핀을 통해 아암 실린더(7)와 연결되어 축 선회할 수 있게 설치된다.

아암(2)의 일단은 붐 핀에 의하여 붐(1)에 연결되고, 타단은 아암 핀에 의하여 리퍼(100)와 연결되어 리퍼(100)의 전후 운동을 주요 목적으로 사용된다. 이때, 아암(2)의 타단은 리퍼(100)가 연결핀을 통해 축 선회할 수 있게 설치된다.

리퍼(100)는 연결핀에 의해 아암(2)에 대해 실린더(5)와 링크기구(6)를 통해 연결되어, 실린더(5)의 신축작동에 따라 회동 작동하면서 작업을 하도록 되어 있고, 아암(2)의 상단과 붐(1) 사이에 아암 실린더(7)가 설치되어 아암 실린더(7)의 신축작동에 따라 아암(2)이 붐(1)에 대해 붐 핀(11)을 중심으로 회동하게 되어 있다.

이하에서는 땅속에 박혀 있는 바위(200)를 굴삭기용 리퍼(100)를 이용하여 빼내는 과정을 예로 들어 설명한다.

바위(200)가 땅속에 박혀 있는 상태를 보면, 전방 리퍼 날(120)을 전방으로 잡아당겨서는 바위(200)를 땅속에서 효율적으로 빼내기 어렵게 박혀 있다.

종래에는 이 상황에서 리퍼 날(120)의 후면을 이용하여 후방으로 미는 작업을 반복하여 바위(200)를 캐내거나, 굴삭기를 이동하여 반대방향에서 리퍼 날(120)을 잡아당기는 작업을 반복하여 바위(200)를 캐내기 때문에 작업시간이 많이 걸리고 비효율적이었다.

도 4(a)를 보면, 바위(200)가 땅속에 박힌 상태를 참고하여 리퍼(100)의 후방 리퍼 날(122)을 이용하여 바위(200)를 후방, 즉 밀어내는 방향으로 힘을 가한다.

리퍼(100)는 아암(2)에 회동 가능하게 연결된 상태에서 실린더(5)와 링크기구(6)에 의해 축 선회, 즉 회전하기 때문에, 구조적으로 회전만으로는 땅속에 박힌 바위(200)를 캐낼 정도의 유압을 제공하기 어렵다.

본 발명에 의하면, 도 4(b)와 같이, 후방 리퍼 날(122)를 이용하여 바위(200)를 캐내는 작업을 할 경우, 전방 리퍼 날(120)이 지면과 접촉하고 이 상태에서 유압에 의해 지면에 가압됨으로써 전방 리퍼 날(120)이 일종의 지렛대 역할을 하게 된다.

특히, 상기한 것처럼, 전방 리퍼 날(120)과 후방 리퍼 날(122)이 일직선으로 연장되는 선상에 위치하기 때문에 특히 전방 리퍼 날(120)이 강하게 지면에 힘을 가할 수 있으며, 상대적으로 동일한 힘이 후방 리퍼 날(122)에 작용하게 된다.

그 결과, 후방 리퍼 날(122)은 유압에 의한 리퍼(100)의 단순한 회전운동에 의해서 바위(200)에 힘을 가하는 것이 아니라 전방 리퍼 날(120)을 지렛대로 삼아 더 큰 힘을 바위(200)에 가할 수 있게 된다.

이와 같이 작업이 효율적으로 이루어진다는 이점 이외에도, 굴삭기를 이동하지 않은 상태에서, 전방 리퍼 날(120)에 의한 작업과 후방 리퍼 날(122)에 의한 작업을 번갈아가면서 반복할 수 있어 작업시간을 줄일 수 있다.

이 예에서는 후방 리퍼 날(122)로 작업을 할 때, 전방 리퍼 날(120)이 지렛대 역할을 하는 것을 예로 들었지만, 마찬가지로 전방 리퍼 날(120)로 작업을 할 때 후방 리퍼 날(122)이 지렛대 역할을 하게 된다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 청구범위에 의해 해석되어야 한다.

100: 리퍼
110: 몸체
120: 전방 리퍼 날
122: 후방 리퍼 날
140: 연결 마운트

Claims (5)

1. 몸체, 상기 몸체의 상부에 부착되어 굴삭기에 결합하기 위한 마운트, 및 상기 몸체의 일측에 형성된 전방 리퍼 날로 구성되는 굴삭기용 리퍼로서,
   상기 전방 리퍼 날과 같은 형상으로 형성되어 대칭을 이루도록 상기 몸체의 반대쪽에 형성된 후방 리퍼 날을 구비하고,
   상기 전방 리퍼 날의 하면과 상기 후방 리퍼 날의 하면이 하나의 면으로 연장되어 이들 사이의 각도가 180도를 이루며,
   상기 전방 리퍼 날과 상기 후방 리퍼 날은 각각 해당 리퍼 날로 작업시 다른 리퍼 날이 지렛대 역할을 하는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 리퍼.
2. 청구항 1에서,
   상기 전방 리퍼 날은 상기 후방 리퍼 날보다 크기가 더 큰 것을 특징으로 하는 굴삭기용 리퍼.
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