KR102121711B1

KR102121711B1 - 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조

Info

Publication number: KR102121711B1
Application number: KR1020200014533A
Authority: KR
Inventors: 차승주
Original assignee: 차승주
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2020-06-26

Abstract

본 발명은 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조에 관한 것이다.
구체적으로는, 굴삭기에 사용되는 버켓을 굴삭기의 아암(Arm)에 연결하는 연결구조로서, 상기 굴삭기의 회전(Rotate) 제어, 틸트(Tilt) 제어 또는 회전과 틸트의 동시 제어를 가능하도록 하는, 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조에 관한 것이다.

Description

회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조{Link structure for excavator bucket with rotation and tilt control}

본 발명은 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조에 관한 것이다.

구체적으로는, 굴삭기에 사용되는 버켓을 굴삭기의 아암(Arm)에 연결하는 연결구조로서, 상기 굴삭기의 회전(Rotate) 제어, 틸트(Tilt) 제어 또는 회전과 틸트의 동시 제어를 가능하도록 하는, 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조에 관한 것이다.

건축 또는 토목, 조경공사에 있어서 경사진 법면작업 등을 수행하는 경우에는 굴삭기를 경사진 법면 방향으로 위치시키거나, 경사진 법면상에 굴삭기를 위치시켜 법면을 작업하게 된다.

이러한 법면작업은 작업이 비효율적이고, 붐과 암을 이용하여 경사진 방향으로 버켓을 이동시키게 되므로 굴삭기의 유압장치에 무리를 주게 되고, 고른 법면을 얻을 수 없을 뿐만 아니라 경사진 법면상에 굴삭기를 위치시켜 작업하게 되면 추락의 위험성을 내포하고 있는 문제점이 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허번호 제10-0930959호 "중장비용 퀵 커플러"가 개시되어 수평 지면에 굴삭기가 위치하더라도 버켓을 좌우로 굴절시켜 작업을 수행할 수 있도록 하고 있다.

상기 기 등록특허는 앞 뒤쪽의 핀 홀(10)을 이용하여 굴삭기측에 결합되는 커플러 상부 몸체(11)와, 앞쪽의 훅(12)과 뒷쪽의 로드(13)를 이용하여 어태치먼트를 장착시켜 주는 어태치먼트 장착 유닛(17)과 힌지핀(14)을 이용하여 커플러 상부 몸체(11)에 힌지 구조로 결합되는 플레이트 유닛(18)으로 구성된 커플러 하부 몸체(15)와, 실린더 몸체는 상기 커플러 상부 몸체(11)측에 고정되는 동시에 실린더 로드는 커플러 하부 몸체(15)측에 연결되어 커플러 하부 몸체(15)를 좌우로 기울여줄 수 있는 양쪽의 실린더(16)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

이러한 기 등록특허는, 양쪽의 실린더(16)의 작동에 따라 하부 몸체(15)가 좌우로 틸팅되고, 하부 몸체(15)에 장착된 버켓 또는 브레이커 등을 통해 작업을 수행하게 된다.

한편, 통상적으로 굴삭기의 메커니즘은 유압력으로 액츄에이터를 구동시키며, 이 액츄에이터가 붐, 암, 버켓을 작동시키게 된다.

구체적으로 암에 설치된 암 실린더는 전술한 유압력을 버켓으로 전달하고, 전달된 유압력은 버켓과 암실린더를 연결하는 링크관절을 따라 버켓의 후방인 등 부분으로 전달된다.

등록특허공보 제10-0930959호(2009.12.10. 공고)

본 발명의 목적은, 굴삭기에 사용되는 버켓을 굴삭기의 아암(Arm)에 연결하는 연결구조로서, 상기 굴삭기의 회전(Rotate) 제어, 틸트(Tilt) 제어 또는 회전과 틸트의 동시 제어를 가능하도록 하는, 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조를 제공하는데 있다.

상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조는,

중간체(10), 하부체(20) 및 상부체(30)를 포함하되,

상기 하부체(20)는 중간체(10)의 하측에 결합되어 회전 제어되고, 상기 중간체(10)는 하부체(20)와 함께, 상기 상부체(30)로부터 틸트 제어되도록 구성된 굴삭기 버켓용 연결구조에 있어서,

상기 상부체(30)와 중간체(10)는 2개의 실린더를 통해 결합되어,

어느 하나의 실린더의 길이가 길어지고 다른 하나의 실린더의 길이가 짧아지면, 길이가 짧아진 실린더 방향으로 상기 중간체(10)가 틸트 제어되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 중간체(10)는,

전방과 후방 각각의 단부에 구성된 틸트결합부(11)와,

중심영역에서 소정의 직경을 가지도록 형성된 삽입홀(12)과,

전, 후방에 대하여 수직된 방향을 가지는 양단부에 대칭되는 구조를 가지며 구성된 2개의 실린더 결합부(13)와,

상기 삽입홀(12)을 기준으로 삽입홀(12)보다 전방측으로 위치되고, 중간체(10)의 내측으로 형성되되, 중간체(10)의 상,하 방향에 대하여 수직된 방향으로 형성되고, 그 내부는 다단으로 구성된 폭방향 홈(14)과,

상기 폭방향 홈(14)에 삽입되되, 양단부에 베어링을 통해 삽입되어 동력을 전달받아 회전하되, 그의 외면에 길이방향을 따라 형성된 나사산을 가지는 회전축(15)과,

상기 회전축(15)의 일단부에 결합되어 상기 동력을 전달하는 모터(16)와,

상기 삽입홀(12)에 안착되고, 그 내부에 상측의 직경이 더 크게 형성된 2단의 홈이 구비된 안착몸체와,

상기 안착몸체에 삽입되되, 안착몸체와 하부체(20)에 결합되는 터닝조인트와,

상기 안착몸체의 외경에 형성된 웜기어 고정영역(17)과,

상기 안착몸체의 웜기어 고정영역(17)에 결합되되 상기 회전축(15)에 맞닿고 그의 외면에 상하방향으로 형성된 나사산을 가지는 웜기어를 포함하되,

상기 삽입홀(12)은 폭방향 홈(14)과 일측이 연통되도록 구성되어,

상기 웜기어가 상기 모터(16)로부터 동력을 전달받아 회전하는 회전축(15)과 맞닿음으로써 삽입홀(12)의 원주방향을 따라 회전될 수 있고, 웜기어의 회전으로 하부체(20)를 회전시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 틸트결합부(11)는,

2개의 벽체(11a)가 소정의 간격만큼 이격되도록 수평되게 구성되고, 각각의 벽체(11a)에 관통홀(11b)을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실린더 결합부(13)는,

중간체(10)의 각 단부로부터 소정의 크기만큼 돌출되도록 구성되며,

내측으로 'U'자 형상의 홈이 형성되도록 하여 형성된 결합영역(13b)와,

상기 홈의 마주하는 2개의 측벽 각각에 결합홀(13a)을 포함하되,

상기 결합영역(13b)은 상기 실린더의 실린더봉의 단부가 결합홀(13a)에 힌지를 통해 회전가능하도록 결합되는 영역인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부체(20)는,

하면이 다수 굴곡을 가짐에 따라 버켓에 구성된 봉부를 고정할 수 있도록 굴곡진, 전방 버켓 결합부(21)와 후방 버켓 결합부(22)를 포함하는 버켓 결합부와,

상기 전방 버켓 결합부(21)에 인접하게 구성되되, 하부체(20)의 일측에서 축(24)을 통해 회동 가능하도록 결합된 회동결합부(23)와,

일단부가 상기 회동결합부(23)에 회동 가능하도록 결합되고, 타단부가 하부체(20)의 일측 중, 후방 버켓 결합부(22)의 상측에 회동 가능하도록 결합되어, 상기 회동결합부(23)를 전진 또는 후진시키는 퀵실린더(25)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부체(30)는,

다수의 굴곡면을 가지는 판 형상이되, 그의 하면이 상방으로 오목하게 형성된 중간체(10)의 틸트 제어시 공간을 확보할 수 있도록 구성된 2개의 베이스판(31)과,

2개의 베이스판(31) 사이 중, 베이스판(31)의 전, 후방 각각에 포함되고, 일측에 관통홀이 형성되며, 전방 틸팅유도판(32')와 후방 틸팅유도판(32'')를 포함하는 틸팅유도판(32)과,

2개의 베이스판(31) 사이 중, 상측으로 적어도 2개 이상 결합된 버켓결합봉(33)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 틸팅유도판(32) 각각의 관통홀은,

중간체(10)의 틸트결합부(11)의 관통홀(11b)에 대응되는 크기를 가지며, 상기 관통홀(11b)의 위치에 대하여 직선 방향에 위치되도록 구성됨으로써,

힌지를 통해 틸팅유도판(32)과 틸트결합부(11)가 결합되도록 하여, 중간체(20)가 상부체(30)의 틸팅유도판(32)으로 하여금 틸트 제어될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스판(31)은 실린더를 결합하기 위하여,

베이스판(31)의 일측에 돌출되도록 볼트와 너트를 이용하여 결합된 결합판(31a)과,

상기 결합판(31a)의 일측에서 더 돌출되는 면적을 가지는 실린더고정편(31b)과,

상기 실린더고정편(31b)의 일측에 형성된 관통홀(31c)을 포함하되,

상기 결합판(31a), 실린더고정편(31b) 및 관통홀(31c)은 1개의 베이스판(31)에 대하여 동일한 방향으로 2개씩 구성되고,

1개의 베이스판(31)에 2개씩 구성된 1쌍이, 다른 베이스판(31)의 일면에서도 1쌍 구성되며,

상기 실린더는 각 1쌍의 결합판(31a), 실린더고정편(31b) 및 관통홀(31c)에 결합되어 총 2개로 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스판(30)의 사이에 버켓결합봉(33) 또는 틸팅유도판(32) 중 어느 하나 이상을 용접으로 결합할 때,

상기 버켓결합봉(33) 또는 틸팅유도판(32) 중 어느 하나 이상이 맞닿는 베이스판(30)의 일면에 끼움맞춤 홈을 형성함으로써,

용접 결합시, 용접수축으로 인한 변형을 절감할 수 있고, 용접 도중 변형을 방지하며, 제품의 출고 후 사용 중 과다한 견인력으로 발생할 수 있는 크랙을 예방할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조에 의하면, 굴삭기의 회전(Rotate) 제어, 틸트(Tilt) 제어 또는 회전과 틸트의 동시 제어를 가능하도록 하는, 굴삭기 버켓용 연결구조를 제공할 수 있다.

또한, 용접 결합되는 구성 간에 있어서, 용접수축으로 인한 변형을 최소화하기 위해 결합 구조 간의 맞닿는 면에 소정의 홈을 적용함으로써, 용접 도중 변형을 방지하고 제품의 출고 후 사용 중 과다한 견인력으로 발생할 수 있는 크랙을 예방할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조를 각각 다른 방향에서 나타낸 것이다.
도 3 및 도 3a는 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조의 중간체를 각각 다른 방향에서 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조의 하부체를 나타낸 것이다.
도 4a는 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조의 하부체가 구동되는 일예를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조의 상부체를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조의 중간체와 하부체가 상부체에 대하여 실린더에 의해 틸트 제어되는 것을 나타낸 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 통해 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조를 각각 다른 방향에서 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조는, 중간체(10), 하부체(20) 및 상부체(30)를 주요하게 포함하고, 아울러, 도면부호가 표기되지는 않았지만, 상부체와 중간체를 연결하는 실린더(도 5 참조) 역시 주요하게 포함될 수 있다.

본 발명에서의 상기 중간체(10)는 첨부된 도면의 도 3 및 도 3a를 통해 설명하도록 한다.

도 3 및 도 3a는 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조의 중간체를 각각 다른 방향에서 나타낸 것이다.

첨부된 도면에 따른 중간체(10)는,

전방(도면 기준의 우측)과 후방(도면 기준의 좌측) 각각의 단부에 틸트결합부(11)를 포함한다.

이때, 도면에 도면부호 '11'을 기재하고 있지 않지만, 전방 틸트결합부(11')와 후방 틸트결합부(11'')를 포함하는 것을 틸트결합부(11)로 해석하도록 한다.

이러한 틸트결합부(11)는 후술되는 상부체(30)의 틸팅유도판(32)이 결합되는 기능을 하며, 이러한 틸트결합부(11)는 도 3a와 같이 2개의 벽체(11a)가 소정의 간격만큼 이격되도록 수평되게 구성되고, 각각의 벽체(11a)에 관통홀(11b)을 포함하도록 구성된다.

이러한 관통홀(11b)을 통해 후술될 틸팅유도판(32)과 힌지(또는 축) 등으로 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 이때, 힌지 등의 회전 축 구성이 견고하게 결합될 수 있도록 볼트나, 볼트기둥 등의 구성을 채용할 수 있는데, 이는 통상의 기술자에 의해 자명하게 적용될 수 있을 것이다.

상기 중간체(10)는, 중심영역에서 소정의 직경을 가지도록 형성된 삽입홀(12)을 더 포함한다.

상기 삽입홀(12)은 후술될 하부체(20)의 연결몸체(22)가 삽입되는 구조로서, 도면과 같이 삽입홀(12)은 원형의 형상을 가짐으로써, 연결몸체(22)가 결합된 후, 하부체(20)가 중간체(10)를 기준으로 원주방향으로 회전되도록 할 수 있다.

상기 중간체(10)는 전, 후방에 대하여 수직된 방향을 가지는 양단부에 대칭되는 구조를 가지는 2개의 실린더 결합부(13)를 더 포함할 수 있다.

이러한 실린더 결합부(13)는 중간체(10)의 각 단부로부터 소정의 크기만큼 돌출되도록 구성되며, 내측으로 'U'자 형상의 홈이 형성되도록 하여 형성된 결합영역(13b)와, 상기 홈의 마주하는 2개의 측벽 각각에 결합홀(13a)을 포함하도록 할 수 있다.

상기 결합영역(13b)은 위 상기된 실린더를 구성하는 구조 중, 길이가 가변되어 실린더로부터 인출되는 실린더봉의 단부가 결합되는 영역을 의미한다.

이때, 실린더는 유압식, 공압식 등으로 다양하게 채용될 수 있으며, 특히 실린더봉에 대한 설명은 통상의 기술자에게 자명한 것이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

다만, 실린더봉의 단부는 상기 결합부(13)의 형상에 대응되도록 상기 결합홀(13a)과 동일한 방향과 직경을 가지는 홀이 형성될 수 있도록 구성함이 바람직하다. 따라서, 실린더봉의 단부가 결합홀(13a)과 힌지 등의 연결수단으로 결합됨으로 인해, 실린더봉의 단부가 결합홀(13a)에 결합된 상태에서도 연결수단을 축으로 소정의 각도만큼 움직일 수 있도록 한다.

또한, 상기 중간체(10)는 상기 삽입홀(12)을 기준으로 삽입홀(12)보다 전방측으로 위치되고, 중간체(10)의 내측으로 형성된 폭방향 홈(14)을 더 포함할 수 있다.

상기 폭방향 홈(14)은 중간체(10)의 상,하 방향에 대하여 수직된 방향으로 형성되고, 그 내부는 다단으로 구성될 수 있다. 이와 같이 다단으로 구성됨으로 인해 폭방향 홈(14) 내부에 회전축(15)이 결합되는 경우, 회전축(15)이 빠지지 않도록 하고, 동시에, 회전축(15)의 양단부 일측에 베어링(도 3의 엑스박스 참조)을 결합할 때 결합을 위한 공간을 충분히 확보할 수 있게 된다.

상기 회전축(15)은 외부로부터 동력을 인가받아 회전하는 기능을 하며, 그 외면에 길이방향으로 진행되는 나사산이 형성될 수 있다.

그리고 상기 회전축(15)은 폭방향 홈(14)의 개방된 영역 방향을 향하는 단부의 측면에 소정의 가공된 홈을 형성할 수 있다.

이러한 가공된 홈에는 모터(16)가 결합되도록 한다. 도 2와 같이 모터는 상기 가공된 홈에 결합되는 일측의 외면에 길이방향으로 돌출된 돌기를 원주방향을 따라 복수 개 포함할 수 있는데, 이로 인해 모터(16)가 상기 가공된 홈에 결합된 후에 모터의 회전력으로 회전축(15)이 같이 회전할 수 있도록 한다.

이때, 상기 회전축(15)의 가공된 홈의 내면에도 모터(16)에 형성된 돌기에 대응되는 홈이 형성될 수 있이 당연하다. 또한, 상술된 돌기와 홈은 상호 반대되도록 구성될 수도 있을 것이다. 이는 한정되지 않는다.

이때, 모터(16)는 종래 다양한 것을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 유압모터가 적용될 수 있다. 특히, 모터(16)는 정해진 각도만큼만 제어되고 양방향 제어되는 모터를 채용함이 바람직하다.

또한, 상기 중간체(10)의 삽입홀(12)의 내부에는 도 2a와 같이 터닝조인트가 구비될 수 있는데, 구체적으로는 상기 삽입홀(12)의 내부에 안착몸체(도면부호 미표시)를 삽입하여 안착시킬 수 있는데, 상기 안착몸체는 삽입홀(12)의 내경에 대응되는 직경을 가지며, 내측으로는, 상측의 직경이 더 넓은 2단의 형상을 가지는 홈을 포함하도록 구성된다.

이러한 안착몸체의 홈에는 터닝조인트를 삽입홀(12)의 상측에서 안착시켜 삽입시키도록 한다. 이때, 터닝조인트의 일측으로는 안착몸체->후술되는 하부체(20)와 볼트 또는 볼트봉 등으로 결합되도록 하기 위하여 안착몸체의 수직홀과 직선방향에 위치된 수직홀을 포함할 수 있다. 이러한 수직홀을 통해 터닝조인트, 안착몸체 및 하부체(20)가 결합됨으로 인해, 안착몸체 회전시 하부체(20)가 함께 회전되도록 할 수 있다. 이러한 터닝조인트의 수직홀은 터닝조인트의 외면에서 외측으로 돌출 연장된 날개부에 형성되는데, 이러한 날개부를 가지는 터닝조인트가 안착되기 위하여 안착몸체의 홈은 상측의 직경이 더 넓은 2단의 형상을 가지게 되는 것이다.

이러한 터닝조인트는, 굴삭기에 사용되는 유압기기로서 통상의 기술자에 의해 자유롭게 채용될 수 있을 것이다. 다만, 중간체(10)의 삽입홀(12)에 삽입되기 위한 안착몸체와 그에 따른 터닝조인트의 구조는 종래 기술에 대한 차이점으로 주장될 수 있다.

한편, 상기 삽입홀(12)의 일측은, 폭방향 홈(14)과 연통될 수 있도록 추가 홈을 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 안착몸체는 외면에 원주방향을 따라 연장되어 형성되고 내측으로 만곡되어 오목하게 형성된 웜기어 고정영역(17)을 더 포함할 수 있다.

이러한 웜기어 고정영역(17)에는 도면에 도시되지는 않았지만, 웜기어가 삽입되어 고정될 수 있다.

즉, 상기 삽입홀(12)의 일측이 폭방향 홈(14)과 연통됨에 따라, 상기 웜기어가 폭방향 홈(14)에 삽입된 회전축(15)의 나사산과 맞물려 구동될 수 있다.

이때, 웜기어의 나사산은 상방향에서 하방향으로 구성되어 회전축(15)의 나사산과 동일 또는 유사한 방향을 가지도록 구성된다.

따라서, 회전축(15)이 모터(16)의 동력을 이용하여 회전하게 되는 경우, 웜기어는 원주방향으로 회전하려는 힘이 작용되는데, 이로 인해서 중간체(10)의 삽입홀(12) 내에 안착된 안착몸체가 삽입홀 내(12)에서 회전하게 된다.

이때, 후술되겠지만, 하부체(20)는 중간체(10)의 안착몸체와 볼트 등으로 직접 체결됨으로써, 하부체(20)가 안착몸체와 함께 회전할 수 있게 되고, 최종적으로 하부체(20)에 결합된 굴삭기의 버켓이 회전할 수 있게 된다.

이때 웜기어의 원리에 대해서는 [표 1]의 상측을 참조할 수 있는데, [표 1]의 상측의 톱니가 웜기어로 이해하면 된다. 다만, 본 발명에서의 웜기어는 고력황동 웜기어이고, 상술된 설명에 기반한 내부에 홀이 형성되어 안착몸체에 결합될 수 있는 구조일 수 있다.

이러한 하부체(20)를 첨부된 도면의 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조의 하부체를 나타낸 것이다.

상기 하부체(20)는,

하면이 다수 굴곡을 가짐에 따라 버켓에 구성된 봉부를 고정할 수 있도록 굴곡진 버켓 결합부를 포함하는데, 이러한 버켓 결합부는 전방 버켓 결합부(21)와 후방 버켓 결합부(22)로 구분된다.

이러한 버켓 결합부(21, 22)의 굴곡진 구성은 특별히 한정되지 않지만, 버켓의 봉부를 걸어 고정할 수 있는 정도의 굴곡을 가지도록 한다.

이때, 전방 버켓 결합부(21)에 인접하게는 회동결합부(23)가 구성되는데, 상기 회동결합부(23)는, 하부체(20)의 일측에서 축(24)을 통해 하부체(20)와 결합된다. 따라서, 하부체(20)의 일측에는 축(24)이 삽입되어 고정될 수 있는 홀 등의 구성을 가질 수 있음이 당연하다.

이러한 회동결합부(23)는 소정의 굴곡진 홈 형상을 일측에 포함하며, 이러한 굴곡진 홈은 상기 전방 버켓 결합부(21)의 만곡면에 반대되는 굴곡을 가지도록 형성된다.

따라서, 상기 회동결합부(23)가 전방 버켓 결합부(21) 방향으로 인접하게 되는 경우, 버켓의 봉부를 견고하게 고정할 수 있도록 한다.

아울러, 후방 버켓 결합부(22)는 전방 버켓 결합부(21)와 동일한 방향의 만곡을 가지도록 구성된다. 다만, 상기 후방 버켓 결합부(22)는 전방 버켓 결합부(21)에 비하여 더 만곡된 형상을 가지도록 한다.

따라서, 전방 버켓 결합부(21)는 회동결합부(23)와 함께 버켓의 봉부를 고정하고, 후방 버켓 결합부(22)는 자체적으로 버켓의 봉부를 고정하도록 한다.

이와 같이, 버켓 결합부를 전방 및 후방으로 모두 구성하는 것은 통상의 버켓 봉부가 2개로 구성됨에 따름이며, 버켓의 봉부의 개수에 따라 추가적으로 버켓 결합부를 더 포함할 수도 있다.

다만, 2개로 구성되는 것이 바람직한 이유는, 먼저 후방 버켓 결합부(22)를 버켓의 봉부에 걸고, 전방 버켓 결합부(21)를 나머지 1개의 버켓의 봉부에 인접시킨 뒤, 회동결합부(23)를 통해 전방 버켓 결합부(21)가 버켓의 봉부를 고정할 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 상기 회동결합부(23)의 구동은, 도 4 및 도 4a와 같이 퀵실런더(25)에 의해 이루어진다.

도 4a는 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조의 하부체가 구동되는 일예를 나타낸 것이다.

설명에 앞서, 상술된 회동결합부(23) 및 퀵실린더(25)의 구성은, 하부체(20)의 외측면에 결합될 수도 있으나, 하부체(20)의 내측에 소정의 홈을 가지고 구비되도록 할 수도 있다. 이는 한정되지 않는다.

상기 퀵실린더(25)는, 일단부가 하부체(20)의 일측 중, 후방 버켓 결합부(22)의 상측 부근에서 힌지를 통해 회동가능하도록 결합되고, 나머지 단부는 상기 회동결합부(23)에 힌지를 통해 결합되어 회동 가능하도록 결합된다.

따라서, 도 4a와 같이 퀵실린더(25)의 길이가 조정되는 경우, 퀵실린더(25)의 기울기가 가변될 수 있고, 이러한 작용과 연계되면서 회동결합부(23)가 전진 또는 후진하여 전방 버켓 결합부(21)에 인접하거나 멀어질 수 있다.

상부체(30)는 첨부된 도면의 도 5를 참조한다.

도 5는 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조의 상부체를 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 5에 따른 상부체(30)는,

다수의 굴곡면을 가지는 판 형상의 베이스판(31)이 2개로 구비되어 넓은 면끼리 상호 마주하도록 위치된다.

다만, 베이스판(31)은 하면이 상방으로 오목하게 형성됨으로써, 상부체(30)의 하측에 위치되는 중간체(10) 등의 구성이 틸트 제어될 때 공간을 확보할 수 있도록 한다.

그리고 2개의 베이스판(31) 사이 중, 베이스판(31)의 전, 후방 각각에는 전방 틸팅유도판(32')와 후방 틸팅유도판(32'')를 포함하는 틸팅유도판(32)이 구비될 수 있는데, 상기 틸팅유도판(32) 각각은 일측에 관통홀을 포함하도록 구성된다.

이러한 틸팅유도판(32)의 관통홀은 상기 중간체(10)의 틸트결합부(11)의 관통홀(11b)에 대응되는 크기를 가지며, 상기 관통홀(11b)의 위치에 대하여 직선 방향에 위치되도록 구성된다.

이러한 틸팅유도판(32)의 관통홀과 중간체(10)의 틸트결합부(11)의 관통홀(11b)이 힌지와 핀 등을 이용하여 고정 연결됨으로 인해, 상기 중간체(10)가 상부체(30)로부터 소정의 각도 만큼 틸트 제어될 수 있게 된다.

다만, 틸트 제어를 위한 구동력은 상술된 터닝조인트로부터 동력을 받아 길이가 가변되는 실린더를 통해 이루어지는데, 상기 실린더는 베이스판(31)의 일측에 돌출되도록 볼트와 너트를 이용하여 결합된 결합판(31a)과, 상기 결합판(31a)의 일측에서 더 돌출되는 면적을 가지는 실린더고정편(31b)과, 상기 실린더고정편(31b)의 일측에 형성된 관통홀(31c)을 통해 베이스판(31)에 결합될 수 있다.

이러한 결합판(31a), 실린더고정편(31b) 및 관통홀(31c)은 1개의 베이스판(31)의 일면에 동일한 방향으로 2개씩 구성되도록 할 수 있다.

또한, 베이스판(31)의 일면에 2개씩 구성된 결합판(31a), 실린더고정편(31b) 및 관통홀(31c)은, 나머지 하나의 베이스판(31) 일면에서도 2개씩 구성될 수 있다.

따라서, 총 2개씩 2쌍으로 구비되는 것이다. 왜냐하면, 도 6과 같이 실린더는 틸트 제어의 양방향 제어를 위하여 총 2개로 구성되기 때문이다.

이때, 실린더의 외면 중 일측으로는 돌출된 원통형의 돌기를 포함하되, 원통형의 돌기는 실린더를 기준으로 마주하는 방향에서 상호 반대 방향으로 2개 돌출되며, 이러한 원통형 돌기가 실린더고정편(31b)에 형성된 관통홀(31c)에 결합되도록 하여 실린더를 베이스판(31)의 일측에 결합하도록 한다.

이때, 관통홀(31c)을 관통한 원통형 돌기의 단부에 나사산을 가공하여 너트로 고정할 수도 있지만, 2개의 결합판(31a), 실린더고정편(31b) 및 관통홀(31c)의 사이에 실린더의 너비가 꽉 맞도록 함으로써, 원통형 돌기만으로 베이스판(31)에 실린더를 고정하도록 할 수도 있다.

이러한 실린더는, 상술된 바와 같이 실린더로부터 인출되어 길이가 가변되는 실린더봉의 단부가 중간체의 실린더 결합부(13)의 결합영역(13b)에 결합홀(13a)을 통해 힌지 등으로 결합되도록 한다.

이때, 본 명세서에 기재된 힌지를 통한 결합은, 통상의 기술자에 의해 자명한 모든 힌지의 이탈을 방지하는 구조를 채용할 수 있다.

따라서, 첨부된 도면의 도 6과 같이, 어느 일방향의 실린더가 짧아지고, 다른 일방향의 실린더가 길어지면 실린더와 실린더봉 각각이 힌지를 통해 결합됨으로 인해 소정의 각도만큼 자유롭게 되어, 중간체(10)를 상부체(30)로부터 실린더의 가변된 길이만큼 틸트 제어할 수 있게 되는 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조의 중간체와 하부체가 상부체에 대하여 실린더에 의해 틸트 제어되는 것을 나타낸 것이다.

또한, 상술된 2개의 베이스판(31) 사이 공간 중, 상측으로는 버켓결합봉(33)이 적어도 2개 이상 결합되도록 구성된다.

또한, 상기 베이스판(31)은 일측에 끼워맞춤 홈(도 5 참조)을 더 포함할 수 있는데, 이는 예를 들어 베이스판(30)에 버켓결합봉(33) 또는 틸팅유도판(32) 등을 용접으로 결합할 때, 용접수축으로 인한 변형을 절감 또는 최소화하기 위해 틸팅유도판(32)이 베이스판(31)에 맞닿는 일면에 끼워맞춤 홈을 적용하는 것으로, 이에 따라 용접 도중 변형을 방지하고 제품의 출고 후 사용 중 과다한 견인력으로 발생할 수 있는 크랙을 예방할 수 있도록 한다.

설계 조건에 따라서는, [표 2]와 같이 실린더고정편(31b)에 형성된 관통홀(31c)에 가이드 구성을 더 포함할 수 있다.

[표 2]에 따른 가이드 구성은, 관통홀(31c) 내면에 홀의 내측 원주방향을 따라 형성되고, 내면에 대하여 오목하게 구성된 가이드홈을 포함할 수 있다.

상기 가이드돌기는 관통홀(31c)의 내면에 대하여 실린더의 반대방향측에 더 인접한 위치를 가진다.

그리고 관통홀(31c)의 내측으로는 원통형을 가지되 길이방향으로 중공을 가지는 가이드가 구성될 수 있다.

이러한 가이드의 일단부에는 돌기 형상으로 돌출되되, 가이드의 외면 원주방향을 따라 형성된 가이드돌기가 구비될 수 있다.

상기 가이드돌기는 가이드홈에 삽입되도록 위치된다.

이렇게 가이드돌기를 통해 가이드홈에 결합되고, 관통홀(31c)의 내측으로 위치된 가이드는, 관통홀(31c)이 홀의 형상을 가지는 구조이기 때문에, 관통홀(31c)로부터 이탈되지 않는다.

그리고, 상술된 실린더의 원통형 돌기는 가이드의 길이방향으로 형성된 중공의 직경에 대응되는 직경을 가짐으로써, 가이드에 삽입되어 고정될 수 있다.

또한, [표 2]에는 도시되지 않았지만, 가이드돌기의 가이드홈에 맞닿는 측면으로는 베어링이 더 구비될 수 있다.

따라서, 실린더의 원통형 돌기를 축으로 회전하는 작용에 있어서, 마모의 발생을 절감할 수 있고, 뿐만 아니라 가이드의 가이드돌기가 가이드홈을 따라 [표 2] 기준으로 좌, 우 방향으로 소정의 간격만큼 움직일 수 있기 때문에, 만약 실린더가 중간체(10)를 틸트 제어하는 과정에서 원통형 돌기를 축으로 한 회전과 더불어 다소 움직일 수 있는 공간의 확보가 가능해짐에 따라, 실린더 조작에 따른 원통형 돌기의 기계적 스트레스를 절감할 수 있어서, 종합적으로 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

10 : 중간체
11 : 틸트결합부
11a : 벽체
11b : 관통홀
11' : 전방 틸트결합부
11'' : 후방 틸트결합부
12 : 삽입홀
13 : 실린더 결합부
13a : 결합홀
13b : 결합영역
14 : 폭방향 홈
15 : 회전축
16 : 모터
17 : 웜기어 고정영역
20 : 하부체
21 : 전방 버켓 결합부
22 : 후방 버켓 결합부
23 : 회동결합부
24 : 축
25 : 퀵실린더
30 : 상부체
31 : 베이스판
31a : 결합판
31b : 실린더고정편
31c : 관통홀
32 : 틸팅유도판
32' : 전방 틸팅유도판
32'' : 후방 틸팅유도판
33 : 버켓결합봉

Claims

중간체(10), 하부체(20) 및 상부체(30)를 포함하되, 상기 하부체(20)는 중간체(10)의 하측에 결합되어 회전 제어되고, 상기 중간체(10)는 하부체(20)와 함께, 상기 상부체(30)로부터 틸트 제어되도록 구성된 굴삭기 버켓용 연결구조에 있어서,
(a) 상기 상부체(30)와 중간체(10)는 2개의 실린더를 통해 결합되어, 어느 하나의 실린더의 길이가 길어지고 다른 하나의 실린더의 길이가 짧아지면, 길이가 짧아진 실린더 방향으로 상기 중간체(10)가 틸트 제어되며,
(b) 상기 중간체(10)는,
전방과 후방 각각의 단부에 구성된 틸트결합부(11)와,
중심영역에서 소정의 직경을 가지도록 형성된 삽입홀(12)과,
전, 후방에 대하여 수직된 방향을 가지는 양단부에 대칭되는 구조를 가지며 구성된 2개의 실린더 결합부(13)와,
상기 삽입홀(12)을 기준으로 삽입홀(12)보다 전방측으로 위치되고, 중간체(10)의 내측으로 형성되되, 중간체(10)의 상,하 방향에 대하여 수직된 방향으로 형성되고, 그 내부는 다단으로 구성된 폭방향 홈(14)과,
상기 폭방향 홈(14)에 삽입되되, 양단부에 베어링을 통해 삽입되어 동력을 전달받아 회전하되, 그의 외면에 길이방향을 따라 형성된 나사산을 가지는 회전축(15)과,
상기 회전축(15)의 일단부에 결합되어 상기 동력을 전달하는 모터(16)와,
상기 삽입홀(12)에 안착되고, 그 내부에 상측의 직경이 더 크게 형성된 2단의 홈이 구비된 안착몸체와,
상기 안착몸체에 삽입되되, 안착몸체와 하부체(20)에 결합되는 터닝조인트와,
상기 안착몸체의 외경에 형성된 웜기어 고정영역(17)과,
상기 안착몸체의 웜기어 고정영역(17)에 결합되되 상기 회전축(15)에 맞닿고 그의 외면에 상하방향으로 형성된 나사산을 가지는 웜기어를 포함하되,
상기 삽입홀(12)은 폭방향 홈(14)과 일측이 연통되도록 구성되어,
상기 웜기어가 상기 모터(16)로부터 동력을 전달받아 회전하는 회전축(15)과 맞닿음으로써 삽입홀(12)의 원주방향을 따라 회전될 수 있고, 웜기어의 회전으로 하부체(20)를 회전시키고,
상기 실린더 결합부(13)는,
중간체(10)의 각 단부로부터 소정의 크기만큼 돌출되도록 구성되며,
내측으로 'U'자 형상의 홈이 형성되도록 하여 형성된 결합영역(13b)와,
상기 홈의 마주하는 2개의 측벽 각각에 결합홀(13a)을 포함하되,
상기 결합영역(13b)은 상기 실린더의 실린더봉의 단부가 결합홀(13a)에 힌지를 통해 회전가능하도록 결합되는 영역이며,
(c) 상기 상부체(30)는,
다수의 굴곡면을 가지는 판 형상이되, 그의 하면이 상방으로 오목하게 형성된 중간체(10)의 틸트 제어시 공간을 확보할 수 있도록 구성된 2개의 베이스판(31)과,
2개의 베이스판(31) 사이 중, 베이스판(31)의 전, 후방 각각에 포함되고, 일측에 관통홀이 형성되며, 전방 틸팅유도판(32')와 후방 틸팅유도판(32'')를 포함하는 틸팅유도판(32)과,
2개의 베이스판(31) 사이 중, 상측으로 적어도 2개 이상 결합된 버켓결합봉(33)를 포함하되,
상기 베이스판(31)은 실린더를 결합하기 위하여,
베이스판(31)의 일측에 돌출되도록 볼트와 너트를 이용하여 결합된 결합판(31a)과,
상기 결합판(31a)의 일측에서 더 돌출되는 면적을 가지는 실린더고정편(31b)과,
상기 실린더고정편(31b)의 일측에 형성된 관통홀(31c)을 포함하되,
상기 결합판(31a), 실린더고정편(31b) 및 관통홀(31c)은 1개의 베이스판(31)에 대하여 동일한 방향으로 2개씩 구성되고,
1개의 베이스판(31)에 2개씩 구성된 1쌍이, 다른 베이스판(31)의 일면에서도 1쌍 구성되며,
상기 실린더는 각 1쌍의 결합판(31a), 실린더고정편(31b) 및 관통홀(31c)에 결합되어 총 2개로 구비되고,
(d) 상기 실린더고정편(31b)에 형성된 관통홀(31c)의 내면에 가이드홈을 형성하고,
상기 관통홀(31c)의 내면에는, 원통형을 가지되 길이방향으로 중공을 가지는 가이드가 구성되되, 상기 가이드의 일단부에는 돌기 형상의 가이드돌기가 상기 가이드의 원주방향을 따라 형성되고, 상기 가이드돌기는 상기 가이드홈에 삽입되며,
상기 가이드홈은 가이드돌기보다 상기 가이드의 길이방향을 기준으로 더 길게 형성되고,
상기 가이드의 길이방향으로 형성된 중공에 실린더의 원통형 돌기가 삽입되어 고정됨으로써,
실린더가 중간체(10)를 틸트 제어하는 과정에서 원통형 돌기를 축으로 회전될 때, 가이드의 가이드돌기가 가이드 홈을 따라 움직일 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 틸트결합부(11)는,
2개의 벽체(11a)가 소정의 간격만큼 이격되도록 수평되게 구성되고, 각각의 벽체(11a)에 관통홀(11b)을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 하부체(20)는,
하면이 다수 굴곡을 가짐에 따라 버켓에 구성된 봉부를 고정할 수 있도록 굴곡진, 전방 버켓 결합부(21)와 후방 버켓 결합부(22)를 포함하는 버켓 결합부와,
상기 전방 버켓 결합부(21)에 인접하게 구성되되, 하부체(20)의 일측에서 축(24)을 통해 회동 가능하도록 결합된 회동결합부(23)와,
일단부가 상기 회동결합부(23)에 회동 가능하도록 결합되고, 타단부가 하부체(20)의 일측 중, 후방 버켓 결합부(22)의 상측에 회동 가능하도록 결합되어, 상기 회동결합부(23)를 전진 또는 후진시키는 퀵실린더(25)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조.
삭제
청구항 1에 잇어서,
상기 틸팅유도판(32) 각각의 관통홀은,
중간체(10)의 틸트결합부(11)의 관통홀(11b)에 대응되는 크기를 가지며, 상기 관통홀(11b)의 위치에 대하여 직선 방향에 위치되도록 구성됨으로써,
힌지를 통해 틸팅유도판(32)과 틸트결합부(11)가 결합되도록 하여, 중간체(20)가 상부체(30)의 틸팅유도판(32)으로 하여금 틸트 제어될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 베이스판(31)의 사이에 버켓결합봉(33) 또는 틸팅유도판(32) 중 어느 하나 이상을 용접으로 결합할 때,
상기 버켓결합봉(33) 또는 틸팅유도판(32) 중 어느 하나 이상이 맞닿는 베이스판(30)의 일면에 끼움맞춤 홈을 형성함으로써,
용접 결합시, 용접수축으로 인한 변형을 절감할 수 있고, 용접 도중 변형을 방지하며, 제품의 출고 후 사용 중 과다한 견인력으로 발생할 수 있는 크랙을 예방할 수 있는 것을 특징으로 하는, 회전과 틸트 제어되는 굴삭기 버켓용 연결구조.