KR102119788B1 - 굴삭기 버킷 틸팅유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴삭기의 버킷을 좌, 우방향으로 이동할 수 있는 굴삭기 버킷 틸팅유닛을 제공하는 것이다.

Description

굴삭기 버킷 틸팅유닛{Excavator bucket tilting unit}

본 발명은 굴삭기 버킷 틸팅유닛에 관한 것으로서, 굴삭기(10)의 아암(11)과 버킷(12) 사이에 구비되어 상기 버킷(12)을 좌, 우방향으로 회전시키는 굴삭기 버킷 틸팅유닛(1)에 있어서, 양측이 개구되고, 상부에 유류가 주입 및 배출되는 제1, 2 유류이동부(110, 120)가 형성되며, 내측에 삽입공(130)이 형성되며, 내측면에 제1 기어탭(140)이 형성되는 하우징부재(100);와, 상기 삽입공(130)에 삽입되되, 원통형상의 몸통부(210)가 형성되고, 상기 몸통부(210)의 내측에 연결공(220)이 형성되며, 상기 몸통부(210)의 일측 외주면에 돌출형성되는 가압링부(230)가 형성되고, 상기 몸통부(210)의 타측 외주면에 상기 제1 기어탭(140)과 피팅되는 제2 기어탭(240)이 형성되며, 상기 몸통부(210)의 내주면에는 상기 제2 기어탭(240)의 톱니줄기와 반대방향으로 형성된 제3 기어탭(250)이 형성되는 피스톤부재(200);와, 상기 연결공(220)에 삽입되되, 외주면에 상기 제3 기어탭(250)과 피팅되는 제4 기어탭(310)이 형성되는 샤프트부재(300);로 구성되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷 틸팅유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 굴착기는 토목, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴착작업, 토사를 운반하는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정지작업 등의 작업을 행하는 건설기계로서, 장비의 이동 역할을 하는 주행체와 주행체에 탑재되어 360도 회전하는 상부 선회체 및 작업 장치로 구성되어 있다.

한편, 굴착기는 주행체의 주행방식에 따라 무한궤도식 크롤라 굴착기와 타이어식 휠 굴착기로 구분된다. 크롤라 굴착기는 휠 굴착기에 비해 작업이 안정적이며 작업 생산성이 높기 때문에 장비 중량 1톤부터 100톤 이상의 초대형에 이르기까지 각 작업 현장에 폭 넓게 사용되며, 휠 굴착기는 크롤라 굴착기에 비해 타이어 지지 방식으로 인해 작업시 안정성은 떨어지나, 도로 주행이 가능하여 운반 트레일러 없이 작업장 이동이 가능하고 작업과 이동을 빈번하게 요구하는 작업 현장에 주로 사용된다.

또한, 굴착기는 토사와 암석의 상태, 작업의 종류 및 용도에 따라 적절한 작업 장치를 장착하여 사용 할 수 있다. 일반 굴착 및 토사 운반을 위한 버켓(Bucket), 단단한 지면, 암석 등의 파쇄를 위한 브레이커, 건물의 해체 및 파쇄에 사용하는 크라샤 등이 굴착기에 주로 사용되는 작업 장치이다.

이러한 굴삭기는 다양한 구조와 기능이 탑재되어 제작되고 있으며, 그 일실시예 중 하기 특허문헌 1의 “실린더 변위 측정 장치 및 이를 포함하는 굴삭기(대한민국 등록특허공보 제10-1712782호)”가 게시되어 있다.

상기 특허문헌 1의 “실린더 변위 측정 장치 및 이를 포함하는 굴삭기”는 굴삭기 암에 탈부착되며, 상기 굴삭기 암을 보호하는 보호커버;와, 상기 보호커버 내측에 배치되고, 광을 발광하는 발광부;와, 상기 발광부에 대향하여 배치되고, 상기 광을 수광하는 수광부; 및 상기 발광부 및 수광부 사이를 직선(linear) 이동하되, 상기 굴삭기 암으로부터 탈부착되고, 상기 굴삭기 암의 운동과 연계된 실린더의 이동에 따라 상기 보호커버 내측으로 인입되는 길이에 대응되는 고유의 홈(groove)을 통하여, 상기 발광부로부터 발산된 광을 상기 수광부로 투과시키는 슬라이더(slider)를 포함하는 것이 특징으로서, 이로 인하여, 광이 상기 슬라이더의 고유의 홈을 투과하여 특정 패턴을 형성하고, 패턴은 영역에 따라 구분되어 인식되어 주변 광 노이즈들이 개입되더라도, 상기 패턴은 용이하게 인식됨으로써, 결과적으로 정확한 변위 측정이 가능하다는 장점이 있었다.

그러나, 상기 특허문헌 1의 “실린더 변위 측정 장치 및 이를 포함하는 굴삭기”는 굴삭기 버킷이 굴삭기 암을 중심으로 전, 후방향으로만 움직일 수 있도록 구성됨으로써, 측면, 경사면 또는 불균형한 지형에서 절토작업시, 조종사의 굴삭기 조작작업이 증가하여 조종사의 피로감이 상승하고 이로 인해 작업능률이 저하된다는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-1712782호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 굴삭기의 버킷을 좌, 우방향으로 이동할 수 있는 굴삭기 버킷 틸팅유닛을 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 굴삭기 버킷 틸팅유닛는, 굴삭기(10)의 아암(11)과 버킷(12) 사이에 구비되어 상기 버킷(12)을 좌, 우방향으로 회전시키는 굴삭기 버킷 틸팅유닛(1)에 있어서, 양측이 개구되고, 상부에 유류가 주입 및 배출되는 제1, 2 유류이동부(110, 120)가 형성되며, 내측에 삽입공(130)이 형성되며, 내측면에 제1 기어탭(140)이 형성되는 하우징부재(100);와, 상기 삽입공(130)에 삽입되되, 원통형상의 몸통부(210)가 형성되고, 상기 몸통부(210)의 내측에 연결공(220)이 형성되며, 상기 몸통부(210)의 일측 외주면에 돌출형성되는 가압링부(230)가 형성되고, 상기 몸통부(210)의 타측 외주면에 상기 제1 기어탭(140)과 피팅되는 제2 기어탭(240)이 형성되며, 상기 연결공(220)의 내주면에는 상기 제2 기어탭(240)의 톱니줄기와 반대방향으로 형성된 제3 기어탭(250)이 형성되는 피스톤부재(200);와, 상기 연결공(220)에 삽입되되, 외주면에 상기 제3 기어탭(250)과 피팅되는 제4 기어탭(310)이 형성되는 샤프트부재(300);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1, 2, 3, 4 기어탭(140, 240, 250, 310)은 헬리컬 기어 타입으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 샤프트부재(300)의 양측에는 상기 아암(11)에 결합된 연결링크(20)에 결합되어 회전되도록 제1, 2 회전링크부재(320, 330)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 유류이동부(110)를 통해 유체가 주입시, 상기 가압링부(230)의 일측을 가압하여 상기 피스톤부재(200)를 일측에서 타측 방향으로 이동시키고, 상기 샤프트부재(300)는 반시계 방향으로 회전시키며, 상기 제2 유류이동부(120)를 통해 유체가 주입시, 상기 가압링부(230)의 타측을 가압하여 상기 피스톤부재(200)를 타측에서 일측 방향으로 이동시키고, 상기 샤프트부재(300)는 시계 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 회전링크부재(330)의 내측에는 함몰홈(331)이 형성되고, 상기 함몰홈(331)에는 상기 피스톤부재(200)가 일측에서 타측 방향으로 이동하는 과정에서 상기 피스톤부재(200)가 소정의 거리만큼 이동한 후 이동이 제한되도록 스토퍼링(400)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 유압을 통해 굴삭기의 버킷을 좌, 우방향으로 이동시킴으로써, 기존보다 조작작업이 단순화된 상태에서 측면, 경사면 또는 불균형한 지형에서의 절토작업이 쉽게 이루어짐으로써, 조종사의 작업능률이 향상되고, 작업시간 단축에 따라 공기가 단축될 수 있으며, 이에 따라 시공비용 또한 절감할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 굴삭기 버킷 틸팅유닛이 굴삭기에 장착된 모습을 보인 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 굴삭기 버킷 틸팅유닛을 통해 버킷이 좌, 우방향으로 이동하는 모습을 보인 모식도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 굴삭기 버킷 틸팅유닛의 전체 모습을 보인 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 굴삭기 버킷 틸팅유닛의 분해된 모습을 보인 분해사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 굴삭기 버킷 틸팅유닛의 구성 중 하우징부재의 전면의 모습을 보인 전면도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 굴삭기 버킷 틸팅유닛의 내부에 구성요소들이 결합된 모습을 보인 전면도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 굴삭기 버킷 틸팅유닛의 단면의 모습을 보인 단면도

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기 버킷 틸팅유닛(1)을 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 4 또는 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기 버킷 틸팅유닛(1)은 크게 하우징본체(100), 피스톤부재(200) 및 샤프트부재(300)로 구성된다.

설명에 앞서, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기 버킷 틸팅유닛(1)의 명확하고 이해가 쉬운 설명을 위하여, 도 7을 기준으로 우측을 전면 또는 일측, 좌측을 후면 또는 타측으로 설정한다는 것에 유의하여야 한다.

먼저, 하우징본체(100)에 대하여 설명한다. 상기 하우징본체(100)는 도 1, 도 2 또는 도 3에 나타낸 것과 같이, 양측이 개구된 원통형상의 외부틀로서, 제1, 2 유류이동부(110, 120), 삽입공(130) 및 제1 기어탭(140)으로 이루어진다.

상기 제1, 2 유류이동부(110, 120)는 굴삭기(10)에 구비된 유압호스(미도시)가 각각 연결되어 기름, 작업유, 오일 등의 유체가 주입되거나 배출되는 연결구로서, 본 발명에 따른 일실시예로 도 7에 나타낸 것과 같이, 상기 제1 유류이동부(110)를 통해 유체가 주입되는 경우, 유체가 상기 하우징본체(100)의 내측으로 주입되어 후술할 가압링부(230)의 일측을 가압함으로써, 후술할 피스톤부재(200)를 일측에서 타측 방향으로 이동시키고, 상기 샤프트부재(300)는 반시계 방향으로 회전시키는 것을 가능하게 한다.

이때, 순환된 유체는 상기 제2 유류이동부(120)를 통해 배출된다.

또한, 상기 제2 유류이동부(120)를 통해 유체가 주입되는 경우, 상기 유체가 상기 하우징본체(100)의 내측으로 주입되어 가압링부(230)의 타측을 가압함으로써, 상기 피스톤부재(200)를 타측에서 일측 방향으로 이동시키고, 상기 샤프트부재(300)는 시계 방향으로 회전시키는 것을 가능하게 한다.

이때, 순환된 유체는 상기 제1 유류이동부(110)를 통해 배출된다.

상기 삽입공(130)은 상기 하우징본체(100)의 내측에 타공형성되는 구성요소로서, 상기 피스톤부재(200) 및 샤프트부재(300)가 상기 하우징본체(100)의 내부에 안착되는 것을 가능하게 한다.

상기 제1 기어탭(140)은 상기 하우징본체(100)의 내측면 둘레에 형성되는 헬리컬 기어 타입의 기어구조으로서, 후술할 제2 기어탭(240)과 피팅되어 유압의 방향에 따라 상기 피스톤부재(200)의 좌, 우방향 이동을 가능하게 한다.

다음으로, 피스톤부재(200)에 대하여 설명한다. 상기 피스톤부재(200)는 도 4 또는 도 7에 나타낸 것과 같이, 상기 삽입공(130)에 삽입되어 상기 샤프트부재(300)를 반시계방향 또는 시계방향으로 회전시키는 것을 가이드 하는 구성요소로서, 몸통부(210), 가압링부(230), 제2 기어탭(240) 및 제3 기어탭(250)으로 이루어진다.

상기 몸통부(210)는 원통형상으로 형성되어 내부에 연결공(220)이 타공형성되는 것이 바람직하다.

상기 가압링부(230)는 상기 몸통부(210)의 일측 외주면에 돌출형성되는 링형상의 구성요소로서, 상기 제1 유류이동부(110) 및 상기 제2 유류이동부(120) 사이의 위치에 형성됨으로써, 상기 제1 유류이동부(110)를 통해 주입되는 유류의 유압에 의해 상기 피스톤부재(200)가 타측방향으로 이동되거나 상기 제2 유류이동부(120)를 통해 주입되는 유류의 유압에 의해 상기 피스톤부재(200)가 일측방향으로 이동되는 것을 원활하게 해 준다.

상기 제2 기어탭(240)은 상기 몸통부(21)의 타측 외주면에 형성되는 헬리컬 기어 타입의 기어구조로서, 상기 피스톤부재(200)가 상기 삽입공(130)에 삽입된 상태에서 상기 제1 기업탭(140)과 피팅되어 유압의 방향에 따라 상기 피스톤부재(200)의 좌, 우방향 이동을 가능하게 한다.

상기 제3 기어탭(250)은 도 6에 나타낸 것과 같이, 상기 연결공(220)의 내주면에 형성되는 헬리컬기어 타입의 기어구조로서, 상기 제3 기어탭(250)은 상기 제2 기어탭(240)의 톱니줄기와 반대방향으로 톱니줄기로 이루어짐으로써, 상기 제1 유류이동부(110)을 통해 유체가 주입되어 상기 가압링부(230)의 일측에 유압이 상승하는 경우, 상기 피스톤부재(200)는 상기 제1 기어탭(140)과 제2 기어탭(240)의 피팅관계를 통해 일측에서 타측방향으로 수평이동하게 됨과 동시에 상기 제3 기어탭(250)과 후술할 제4 기어탭(310)의 피팅관계를 통해 상기 피스톤부재(200)가 수평방향으로 이동하는 수평력을 회전력으로 전환하여 상기 제4 기어탭(310)이 형성된 상기 샤프트부재(300)가 소정의 각도만큼 회전되어 상기 샤프트부재(300)의 양측에 각각 결합되고 굴삭기(10)의 아암(11)과 버킷(120) 사이를 연결하는 연결링크(20)에 체결되는 후술할 제1, 2 회전링크부재(320, 330)를 회전시켜 결국 상기 버킷(120)을 회전시키는 것을 가이드 해 준다.

다음으로, 샤프트부재(300)에 대하여 설명한다. 상기 샤프트부재(300)는 도 4 또는 도 7에 나타낸 것과 같이, 상기 연결공(220)에 삽입되어 상기 피스톤부재(200)의 수평이동 방향에 따라 반시계방향 또는 시계방향으로 회전하는 구성요소로서, 제4 기어탭(310) 및 제1, 2 회전링크부재(320, 330)로 이루어진다.

상기 제4 기어탭(310)은 상기 샤프트부재(300)의 타측 외주면에 형성되는 헬리컬 기어 타입의 기어구조로서, 상기 제3 기어탭(250)과 피팅되어 상기 피스톤부재(200)사 수평이동되는 과정에서 상기 샤프트부재(300)가 회전되는 것을 가이드 해 주는 역할을 한다.

상기 제1, 2 회전링크부재(320, 330)는 상기 샤프트부재(300)의 양측에 결합되고 연결링크(20)에 결합되어 상기 샤프트부재(300)의 회전되는 것에 따라 상기 연결링크(20)도 같은 방향으로 회전시키는 것을 가능하게 한다.

한편, 상기 제2 회전링크부재(330)의 내측에는 함몰홈(331)이 형성되고, 상기 함몰홈(331)에는 링형상의 스토퍼링(400)이 형성됨으로써, 상기 피스톤부재(200)가 일측에서 타측 방향으로 이동하는 과정에서 상기 피스톤부재(200)가 소정의 거리만큼 이동한 후 이동이 제한함으로써, 유압에 의해 상기 피스톤부재(200)의 타측면이 손상 또는 변형되는 것을 최소화 시켜 주고, 상기 피스톤부재(200)가 타측방향으로 계속이동하는 것을 제한하여 상기 샤프트부재(300)의 회전각도를 적절한 수준(반시계방향 최대 90°, 시계방향 최대 90°)으로 설정할 수 있게 해 준다.

도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 굴삭기 버킷 틸팅유닛
10: 굴삭기 11: 아암
12: 버킷 20: 연결링크
100: 하우징부재
110: 제1 유류이동부 120: 제2 유류이동부
130: 삽입공 140: 제1 기어탭
200: 피스톤부재
210: 몸통부 220: 연결공
230: 가압링부 240: 제2 기어탭
250: 제3 기어탭
300: 샤프트부재
310: 제4 기어탭 320: 제1 회전링크부재
330: 제2 회전링크부재 331: 함몰홈
400: 스토퍼링

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 굴삭기(10)의 아암(11)과 버킷(12) 사이에 구비되어 상기 버킷(12)을 좌, 우방향으로 회전시키는 굴삭기 버킷 틸팅유닛(1)에 있어서,
   양측이 개구되고, 상부에 유류가 주입 및 배출되는 제1, 2 유류이동부(110, 120)가 서로 인근에 형성되며, 내측에 삽입공(130)이 형성되며, 내측면에 제1 기어탭(140)이 형성되는 하우징부재(100);
   상기 삽입공(130)에 삽입되되, 원통형상의 몸통부(210)가 형성되고, 상기 몸통부(210)의 내측에 연결공(220)이 형성되며, 상기 몸통부(210)의 일측 외주면에 돌출형성되는 가압링부(230)가 형성되고, 상기 몸통부(210)의 타측 외주면에 상기 제1 기어탭(140)과 피팅되는 제2 기어탭(240)이 형성되며, 상기 연결공(220)의 내주면에는 상기 제2 기어탭(240)의 톱니줄기와 반대방향으로 형성된 제3 기어탭(250)이 형성되는 피스톤부재(200);
   상기 연결공(220)에 삽입되되, 외주면에 상기 제3 기어탭(250)과 피팅되는 제4 기어탭(310)이 형성되는 샤프트부재(300);로 구성되되,
   상기 제1, 2, 3, 4 기어탭(140, 240, 250, 310)은 헬리컬 기어 타입으로 형성되고,
   상기 샤프트부재(300)의 양측에는 상기 아암(11)에 결합된 연결링크(20)에 결합되어 회전되도록 제1, 2 회전링크부재(320, 330)가 형성되며,
   상기 가압링부(230)는 상기 제1 유류이동부(110)와 상기 제2 유류이동부(120) 사이에 해당하는 상기 삽입공(130)에 위치되고,
   상기 제1 유류이동부(110)를 통해 유체가 주입시, 상기 가압링부(230)의 일측을 가압하여 상기 피스톤부재(200)를 일측에서 타측 방향으로 이동시키고, 상기 샤프트부재(300)는 반시계 방향으로 회전시키며,
   상기 제2 유류이동부(120)를 통해 유체가 주입시, 상기 가압링부(230)의 타측을 가압하여 상기 피스톤부재(200)를 타측에서 일측 방향으로 이동시키고, 상기 샤프트부재(300)는 시계 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷 틸팅유닛(1).
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 회전링크부재(330)의 내측에는 함몰홈(331)이 형성되고,
   상기 함몰홈(331)에는 상기 피스톤부재(200)가 일측에서 타측 방향으로 이동하는 과정에서 상기 피스톤부재(200)가 소정의 거리만큼 이동한 후 이동이 제한되도록 스토퍼링(400)이 형성되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷 틸팅유닛(1).
   
   

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