KR102192172B1 - 수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러에 관한 것이다.
본 발명은, 상부가 굴삭기의 붐대 및 링크에 연결되는 바디(10)와, 상기 바디(10)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 있는 슬라이딩이동부재(20)와, 상기 슬라이딩이동부재(20)를 전후로 이동시키는 그랩핑엑츄에이터(30)를 포함하여 구성된 퀵 커플러에 있어서, 일측의 플레이트(10)에는 하우징설치홀(15)이 형성되어 있으며, 상기 하우징설치홀(15)에 중간 부분이 끼워진 채 상기 플레이트(10)에 고정되어 있으며, 중앙에는 상기 플레이트(10)를 관통하는 길이 방향으로 설치홀(510)이 형성되어 있되, 상기 설치홀(510)은 플레이트(10) 외측 방향측 단부로부터 내측으로 연장된 원형의 외측설치홀(511)과, 상기 외측설치홀(511)과 연통된 채 내측 방향으로 연장되되, 상기 외측설치홀(511)보다 내경이 크게 이루어져 외측설치홀과(511)의 경계에 단턱부(513)가 형성된 원형의 내측설치홀(512)로 구성되며, 외주면에는 측방향으로 연장되어 상기 외측설치홀(511)과 연통되는 플런저설치홀(520)이 형성되어 있는 하우징(500)과; 상기 플런저설치홀(520)에 결합되며, 단부에는 상기 외측설치홀(511) 내주면으로 돌출되는 구형의 볼(610)이 탄력지게 설치되어 있는 볼플런저(600)와; 상기 하우징(500)의 설치홀(510)에 끼워지는 내측끼움부(710)와, 상기 내측끼움부(710)와 일체로 연결된 채 외측 방향으로 연장되되, 외경이 상기 외측설치홀(511)의 내경에 대응되어 외측설치홀(511)에 끼워지는 외측끼움부(720)와, 상기 외측끼움부(720)와 내측끼움부(710)의 경계에 형성되는 걸림부(730)와, 상기 외측끼움부(720)의 외주면을 따라 상기 외측설치홀(511) 내부로 돌출된 볼플런저(600)의 볼(610)이 끼워지도록 라운드진 단면 형상을 취하며, 서로 이격되어 있는 두 개의 볼삽입홈(740)과, 상기 외측끼움부(720)와 일체로 연결된 외측으로 연장되어 있으며 중앙에는 수직 방향으로 핸들설치홀(763)이 형성되어 있는 핸들설치부(760)로 구성되어, 볼플런저(600)의 볼(610)이 선택적으로 두 볼삽입홈(740) 중 어느 하나에 끼워지도록 이루어진 스토퍼(700)와; 일측이 상기 핸들설치홀(763)에 끼워져 상기 스토퍼(700)를 외측으로 잡아당길 수 있도록 되어 있는 핸들(800);이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 유압 이상 등의 원인으로 가동후크가 장착된 슬라이딩이동부재가 고정후크 측으로 이동하려는 현상이 발생할 때 간편하게 슬라이딩이동부재의 이동을 억제할 수 있고, 더불어, 어태치먼트의 핀 간격이 상이한 경우에도 설치 위치의 변경 없이 원할하게 작동될 수 있게 된다.

Description

수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러{Quick coupler with moving hook locking function}

본 발명은 바디를 구성하는 두 플레이트에 레일홈이 설치되고, 레일홈을 따라 이동하는 슬라이딩이동부재에 가동후크가 구비되며, 슬라이딩이동부재를 직선 운동시키는 크랩핑엑츄에이터가 구비된 퀵 커플러에 관한 것으로, 유압 이상 등의 원인으로 가동후크가 장착된 슬라이딩이동부재가 고정후크 측으로 이동하려는 현상이 발생할 때 간편하게 슬라이딩이동부재의 이동을 억제할 수 있도록 한, 수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기는 도로공사, 상하수도공사, 건축기초공사, 토지조성공사, 토사 등을 채취하는 공사 등 폭넓게 사용되는 건설장비로서, 상기 굴삭기의 붐대 선단에는 각 공사현장에 적합한 장비 예를 들면, 버켓이나 브레이커, 크러셔, 쉐어 등의 장비를 선택적으로 장착하여 작업을 수행하게 된다.

굴삭기에는 운전자가 운전석에서 붐대를 움직이는 방법으로 붐대의 선단에 버켓, 브레이커 등의 장비를 자체적으로 선택하여 교체할 수 있도록 하는 커플러 장치가 개발되어 현재 유용하게 사용되고 있는 실정이다.

종래 기술의 커플러는 굴삭기의 운전자가 운전석에서 붐대 작동레버를 조작하여 붐대를 움직이는 방법으로 상기 붐대의 선단에 장착된 커플러를 버켓이나 브레이커 등의 장비에 결합시키거나 또는 자동으로 분리시키는 작업을 자동으로 수행할 수 있게 된다.

이러한 퀵 커플러에는 장비를 결속시키기 위한 가동후크가 구비되며, 이러한 가동후크는 유압 실린더의 제어를통해 작동하게 된다.

이러한 유압 실린더를 이용하여 가동후크를 작동시키는 기술로, "굴삭기의 퀵커플러"(한국 등록특허공보 제10-1096085호, 특허문헌 1)를 살펴보면, 유압 실린더의 일측은 두 개의 플레이트에 회전 가능하게 결합되고, 다른 한측은 플레이트에 일측이 회전 가능하게 결합된 가동후크의 타측에 연결되어 유압 작동에 의해 가동후크가 회전하면서 작동하도록 한 예가 공개되어 있다.

그런데, 이러한 종래 기술의 경우 커플러 몸체의 두 후크 사이의 거리가 어태치먼트의 두 핀 사이의 거리와 정확하게 대응되도록 제작되지 않을 경우 어태치먼트를 작업장치 하단부에 고정하기 어려운 문제점이 있다.

또, 각 회사에서 제조되는 어태치먼트 규격에 정확히 맞도록 개별 퀵커플러를 제작해야 하는 문제점이 있다.

특히, 가동후크의 회전과 유압실린더의 회전이 동시에 이루어지게 되는데, 이러한 방식은 동력 전달의 효율성이 떨어질 뿐만 아니라, 가동후크 작동을 위한 실린더 수명이 짧아져 자주 교체하거나 보수해야 하는 문제점까지 있었다.

본 출원인은 이러한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 기술로, "직선 운동하는 가동후크가 구비된 퀵 커플러"(한국 등록특허공보 제10-1955676호, 특허문헌 2)를 출원하여 등록받은 바 있다.

상기 특허문헌 2는 바디에 고정 설치되어 있는 엑츄에이터의 로드 진행 방향이, 가동후크가 결합된 슬라이딩이동부재과 일직선상이 되도록 구성되어 종래에 비해 안정적이고 내구성이 향상될 수 있게 하였다.

한편, 굴삭기 작업 중 엑츄에이터의 유압에 이상이 발생해서 로드가 실린더몸체 측으로 이동하게 되면 가동후크에 체결된 어태치먼트의 핀이 빠져버려 버킷 등이 분리되는 사고가 발생할 수 있다.

상기한 특허문헌 2에서는 바디를 형성하는 두 플레이트에 안전핀삽입홀이 형성되고, 두 안전핀삽입홀을 관통하는 기다란 봉 형상의 안전핀을 설치하여 안전핀이 실린더연결블록에 걸리게 함으로써 로드의 후퇴를 방지하도록 한 바 있다.

그러나 단순 봉 형상의 안전핀은 분실되기 쉬운 사용상의 단점이 있다.

또, 사양에 따라 어태치먼트의 핀 간격이 각기 다르게 구성되는 경우가 있는데, 특허문헌 2와 같은 기술은 안전핀 설치를 위한 홀 타공을 제품 사양에 따라 각기 달리 해야 하는 제조상의 불편함이 있었다.

KR 10-1096085 (2011. 12. 13) KR 10-1955676 (2019.02.28)

본 발명은 상기한 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특허문헌 2와 같이 퀵커플러의 바디에 그랩핑엑츄에이터가 고정 설치되고, 슬라이딩이동부재가 그래핑엑츄에이터에 연결되어 수평으로 슬라이딩 이동하여 가동후크를 이동시키도록 구성되되, 유압 이상 등의 원인으로 가동후크가 장착된 슬라이딩이동부재가 고정후크 측으로 이동하려는 현상이 발생할 때 간편하게 슬라이딩이동부재의 이동을 억제할 수 있도록 하려는 것이다.

더불어, 어태치먼트의 핀 간격이 상이한 경우에도 설치 위치의 변경 없이 원할하게 작동될 수 있게 하려는 것이다.

구체적으로, 스토퍼의 내측끼움부 일측면은 라운드지게 형성하고, 타측은 평평하게 형성함과 더불어, 사양에 따라 스토퍼를 회전시킨 다음 위치를 고정시킴으로써 핀 간격이 다른 경우에도 설치 위치를 변경하지 않고 작동될 수 있게 하려는 것이다.

뿐만 아니라 슬라이딩이동부재가 가동후크 방향으로 과도하게 이동하는 것을 억제할 수 있게 하려는 것이다.

본 발명의 수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러는 상기한 과제를 해결하기 위하여, 상부가 굴삭기의 붐대 및 링크에 연결되며, 일측 하부에 고정후크(11)가 형성되어 있고 타측 하부에는 수직으로 하향 돌출된 후크지지부(12)가 형성되어 있는 한 쌍의 마주보는 플레이트(13)로 구성되어 있으며, 상기 두 플레이트(13)는 서로 마주보는 면에 일직선상으로 레일홈(14)이 형성되어 있는 바디(10)와, 상기 바디(10)의 양측 레일홈(14)에 양단이 끼워져 레일홈(14)을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 있으며, 하부에는 상기 고정후크(11)와 반대 방향으로 개방된 가동후크(21)가 설치되어 있으며, 상부에는 실린더연결블록(22)이 돌출되어 설치되어 있는 슬라이딩이동부재(20)와, 상기 바디(10)에 고정되어 있는 실린더몸체(31)와, 일측이 상기 실린더몸체(31)에 삽입된 채 타측은 실린더몸체(31)의 내부 유압에 따라 전후로 이동하며, 상기 실린더연결블록(22)과 연결되어 유압에 따라 상기 가동후크(21)를 일직선상으로 전,후 왕복 이동시키는 로드(32)로 구성되어 있는 그랩핑엑츄에이터(30)를 포함하여 구성된 퀵 커플러에 있어서, 일측의 플레이트(10)에는 하우징설치홀(15)이 형성되어 있으며, 상기 하우징설치홀(15)에 중간 부분이 끼워진 채 상기 플레이트(10)에 고정되어 있으며, 중앙에는 상기 플레이트(10)를 관통하는 길이 방향으로 설치홀(510)이 형성되어 있되, 상기 설치홀(510)은 플레이트(10) 외측 방향측 단부로부터 내측으로 연장된 원형의 외측설치홀(511)과, 상기 외측설치홀(511)과 연통된 채 내측 방향으로 연장되되, 상기 외측설치홀(511)보다 내경이 크게 이루어져 외측설치홀과(511)의 경계에 단턱부(513)가 형성된 원형의 내측설치홀(512)로 구성되며, 외주면에는 측방향으로 연장되어 상기 외측설치홀(511)과 연통되는 플런저설치홀(520)이 형성되어 있는 하우징(500)과; 상기 플런저설치홀(520)에 결합되며, 단부에는 상기 외측설치홀(511) 내주면으로 돌출되는 구형의 볼(610)이 탄력지게 설치되어 있는 볼플런저(600)와; 상기 하우징(500)의 설치홀(510)에 끼워지는 내측끼움부(710)와, 상기 내측끼움부(710)와 일체로 연결된 채 외측 방향으로 연장되되, 외경이 상기 외측설치홀(511)의 내경에 대응되어 외측설치홀(511)에 끼워지는 외측끼움부(720)와, 상기 외측끼움부(720)와 내측끼움부(710)의 경계에 형성되는 걸림부(730)와, 상기 외측끼움부(720)의 외주면을 따라 상기 외측설치홀(511) 내부로 돌출된 볼플런저(600)의 볼(610)이 끼워지도록 라운드진 단면 형상을 취하며, 서로 이격되어 있는 두 개의 볼삽입홈(740)과, 상기 외측끼움부(720)와 일체로 연결된 외측으로 연장되어 있으며 중앙에는 수직 방향으로 핸들설치홀(763)이 형성되어 있는 핸들설치부(760)로 구성되어, 볼플런저(600)의 볼(610)이 선택적으로 두 볼삽입홈(740) 중 어느 하나에 끼워지도록 이루어진 스토퍼(700)와; 일측이 상기 핸들설치홀(763)에 끼워져 상기 스토퍼(700)를 외측으로 잡아당길 수 있도록 되어 있는 핸들(800);이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 있어서, 상기 내측끼움부(710)는 일측면은 라운드진 형상의 내측라운드부(711)로 구성되고, 상기 내측라운드부(711)의 반대면은 평평한 내측플랫부(712)로 구성되고, 상기 핸들설치부(760)는 상기 내측라운드부(711)와 일직선상을 이루는 일측외주면은 라운드진 형상의 외측라운드부(761)로 구성되고, 반대면은 평평한 형상의 외측플랫부(762)로 구성된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 하우징(500)의 외측 단부에는 수직 방향으로 절개되어 상기 외측설치홀(511)과 연통되는 핀고정홈(530)이 형성되어 있고, 상기 스토퍼(700)는 외측끼움부(720)의 일측에 수직 방향으로 타공된 핀설치홀(750)이 형성되어 있으며, 중간 부분은 상기 핀설치홀(750)에 끼워지고, 양 단부측은 상기 핀고정홈(530)에 끼워져 상기 스토퍼(700)의 회전을 방지하는 고정핀(900);이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 내측라운드부(711)는 스토퍼(700)의 중심을 기준으로 일정한 반경을 갖는 라운드진 형상을 취하고, 상기 내측플랫부(712)는 스토퍼(700) 중심으로부터 중간 지점까지의 거리가 상기 내측라운드부(711)의 반경보다 짧게 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바디(10)에는 상기 그랩핑엑츄에이터(30)의 로드(32)가 완전히 빠져나오기 전의 행정이 완료되기 전에 해당하는 지점에 대응되어 상기 실린더연결블록(22)과 맞닿아 슬라이딩이동부재(20)의 이동을 억제하는 보조안전핀(60)이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 유압 이상 등의 원인으로 가동후크가 장착된 슬라이딩이동부재가 고정후크 측으로 이동하려는 현상이 발생할 때 간편하게 슬라이딩이동부재의 이동을 억제할 수 있게 된다.

더불어, 어태치먼트의 핀 간격이 상이한 경우에도 설치 위치의 변경 없이 원할하게 작동될 수 있게 된다.

구체적으로, 스토퍼의 내측끼움부 일측면은 라운드지게 형성하고, 타측은 평평하게 형성함과 더불어, 사양에 따라 스토퍼를 회전시킨 다음 위치를 고정시킴으로써 핀 간격이 다른 경우에도 설치 위치를 변경하지 않고 작동될 수 있게 된다.

뿐만 아니라 슬라이딩이동부재가 가동후크 방향으로 과도하게 이동하는 것을 억제할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러를 개략적으로 나타낸 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러의 주요 구성을 구체적으로 나타낸 분해 사시도 및 결합 상태를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러의 주요 구성의 결합 상태를 나타낸 분해 단면도.
도 4는 본 발명에서 하우징의 형상을 나타낸 사시도 및 절단 사시도.
도 5는 본 발명에서 스토퍼의 형상을 나타낸 사시도 및 측면도.
도 6은 본 발명의 주요 구성의 작동 상태를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에서 핀 간격이 다른 경우의 작동 상태를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에서 고정후크 측 잠금 기능을 부여하기 위한 구성의 설치 상태를 나타낸 부분 절단 분해 사시도.
도 9는 도 8의 구성에 따른 작동 상태를 나타낸 개략도.

본 발명은 수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러에 관한 것이다.

본 발명 퀵 커플러의 기본 구성은, 본출원인 선출원하여 등록받은 특허문헌 2의 구성을 따른다.

개략적인 구성은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 바디(10), 슬라이딩이동부재(20) 및 그랩핑엑츄에이터(30)로 구성되어 있다.

바디(10)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 상부가 굴삭기의 붐대 및 링크에 연결되며, 일측 하부에 고정후크(11)가 형성되어 있고 타측 하부에는 수직으로 하향 돌출된 후크지지부(12)가 형성되어 있는 한 쌍의 마주보는 플레이트(13)로 구성되어 있으며, 상기 두 플레이트(13)는 서로 마주보는 면에 일직선상으로 레일홈(14)이 형성되어 있다.

슬라이딩이동부재(20)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 상기 바디(10)의 양측 레일홈(14)에 양단이 끼워져 레일홈(14)을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 있으며, 하부에는 상기 고정후크(11)와 반대 방향으로 개방된 가동후크(21)가 설치되어 있으며, 상부에는 실린더연결블록(22)이 돌출되어 설치되어 있다.

그랩핑엑츄에이터(30)는 상기 바디(10)에 고정되어 있는 실린더몸체(31)와, 일측이 상기 실린더몸체(31)에 삽입된 채 타측은 실린더몸체(31)의 내부 유압에 따라 전후로 이동하며, 상기 실린더연결블록(22)과 연결되어 유압에 따라 상기 가동후크(21)를 일직선상으로 전,후 왕복 이동시키는 로드(32)로 구성되어 있다.

이하에서는 본 발명의 주요 구성에 대해 설명하기로 한다.

본 발명은 특허문헌 2와 비교할 때, 가동후크의 수동 잠금 기능이 개선되었다.

구체적으로, 굴삭기 작업 중 엑츄에이터의 유압에 이상이 발생해서 로드가 실린더몸체 측으로 이동하게 되면 가동후크에 체결된 어태치먼트의 핀이 빠져버려 버킷 등이 분리되는 사고가 발생할 수 있는데, 특허문헌 2에서는 이를 방지하기 위한 방안으로, 바디를 형성하는 두 플레이트에 안전핀삽입홀이 형성되고, 두 안전핀삽입홀을 관통하는 기다란 봉 형상의 안전핀을 설치하여 안전핀이 실린더연결블록에 걸리게 함으로써 로드의 후퇴를 방지하도록 하였다.

그러나 단순 봉 형상의 안전핀은 분실되기 쉽고, 두 플레이트 사이의 방해물, 플레이트의 변형 등이 있는 경우 두 플레이 사이를 관통시켜 설치하는 것이 용이하지 못한 단점이 있다.

또, 사양에 따라 어태치먼트의 핀 간격이 각기 다르게 구성되는 경우가 있는데, 특허문헌 2와 같은 기술은 안전핀 설치를 위한 홀 타공을 제품 사양에 따라 각기 달리 해야 하는 제조상의 불편함이 있었다.

이에 본 발명은 도시된 바와 같이 일측의 플레이트(10)에는 하우징설치홀(15)이 형성되어 있으며, 하우징설치홀(15)에 하우징(500)이 체결되고, 하우징(500)의 측면에는 볼플런저(600)가 체결되고, 하우징(500)의 내부에는 스토퍼(700)가 전후로 이동 가능하게 결합되고, 스토퍼(700)의 단부에는 핸들이 결합된다.

하우징(500)은 도 3, 4에 도시되어 있는 바와 같이 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 중간 부분이 상기 하우징설치홀(15)에 끼워져 상기 플레이트(10)에 용접, 볼팅 등의 방법으로 고정된다.

도 3에 도시된 바와 같이 하우징(500)의 외주면에는 하우징설치홀(15)에 끼워져 걸리도록 안착턱(540)이 형성되어 안착턱이 하우징설치홀(15) 둘레의 플레이트(10)에 맞닿아 안착될 수 있다.

아울러, 하우징(500)은 중앙에 상기 플레이트(10)를 관통하는 길이 방향으로 양 단부를 관통하는 설치홀(510)이 형성되어 있다.

이때, 상기 설치홀(510)은 플레이트(10) 외측 방향측 단부로부터 내측으로 연장된 원형의 외측설치홀(511)과, 상기 외측설치홀(511)과 연통된 채 내측 방향으로 연장되되, 상기 외측설치홀(511)보다 내경이 크게 이루어져 외측설치홀과(511)의 경계에 단턱부(513)가 형성된 원형의 내측설치홀(512)로 구성된다.

또한, 하우징(500)은 외주면에 측방향으로 연장되어 상기 외측설치홀(511)과 연통되는 플런저설치홀(520)이 형성되어 있다.

이때, 플런저설치홀(520)은 상기 안착턱(540)을 기준으로 바깥쪽 즉, 플레이트(13) 외부로 노출되는 부분에 형성되어 있다.

도면기호 '600'의 볼플런저(ball plunger)는 상기 플런저설치홀(520)에 결합되며, 단부에는 상기 외측설치홀(511) 내주면으로 돌출되는 구형의 볼(610)이 탄력지게 설치되어 있다.

볼플런저는 익히 알려진 공지의 구성인 바, 그 내부 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.

볼플런저(600)의 외주면에는 나사산이 형성되어 이 나사산에는 너트부재(620)가 체결되고, 볼플런저(600)는 상기 플런저설치홀(520)에 나사결합될 수 있다.

볼(610)은 내측의 스프링에 연결된 상태를 갖기 때문에 스토퍼(700)의 외주면이 밀어내게 되면 볼플런저(600) 본체 내측으로 이동하다가, 스토퍼(700) 외주면의 홈이 볼(610) 앞에 위치할 경우 스프링이 홈 측으로 밀어내어 홈에 끼워지게 된다.

따라서, 스토퍼(700)는 손쉽게 전후로 이동시킬 수 있으며, 위치의 고정 역시 용이하게 이루어지게 된다.

스토퍼(700)는 도 3, 6 등에 상세한 구조가 도시되어 있다.

이러한 스토퍼(700)는 상기 하우징(500)의 설치홀(510)에 끼워지는 내측끼움부(710)가 형성되어 있고, 상기 내측끼움부(710)와 일체로 연결된 채 외측 방향으로 연장되는 외측끼움부(720)가 형성되어 있다.

이때, 외측끼움부(720)의 외경은 상기 외측설치홀(511)의 내경에 대응되어 외측설치홀(511)에 끼워지도록 구성되어 있다.

더불어, 내측끼움부(710)와 외측끼움부(720)의 외경 차이로 인해 외측끼움부(720)와 내측끼움부(710)의 경계에 걸림부(730)가 형성되어 있다.

이 걸림부(730)는 스토퍼(700)가 전면측으로 최대한 이동하였을 때, 하우징(500)의 단턱부(513)에 걸려 더 이상 전진하는 것을 억제해주게 된다.

한편, 스토퍼(700)의 외측끼움부(720) 외주면에는 외주면을 따라 상기 외측설치홀(511) 내부로 돌출된 볼플런저(600)의 볼(610)이 끼워지도록 라운드진 단면 형상을 취하는 볼삽입홈(740)이 형성되어 있다.

이때, 볼삽입홈(740)은 외측끼움부(720)의 길이 방향을 따라 이격되어 있는 두 개로 구성되어 있다.

만일, 볼(610)이 외측의 볼삽입홈(740)에 끼워진 상태가 될 경우 스토퍼(700)는 내측으로 돌출된 상태가 되어 내측끼움부(710)의 외주면이 실린더연결블록(22)에 걸리게 되어 슬라이딩이동부재(20)가 고정후크(11) 측으로 이동하는 것을 억제하게 된다.

즉, 가동핀(21)이 후퇴하는 것을 억제하여 가동핀(21)에 끼워진 핀이 빠져나가는 것을 억제할 수 있게 된다.

또, 볼(610)이 내측의 볼삽입홈(740)에 끼워진 상태가 될 경우 전술한 경우에 비해 스토퍼(700)가 외측으로 빠져나온 상태가 되므로, 내측끼움부(710)의 외주면은 실린더연결블록(22)에 도달하지 못해 슬라이딩이동부재(20)의 이동을 억제하지 못하게 된다.

두 가지의 작동상태에 모두에서 스토퍼(700)는 하우징(500)에 체결된 상태를 갖게 되기 때문에 안전핀의 분실 위험성이 적으며, 작업자는 간편하게 스토퍼(700)를 밀거나 당기기만 하면 되므로 작업이 간편해지게 된다.

한편, 상기 외측끼움부(720)에는 핸들설치부(760)가 일체로 연결되어 있다.

핸들설치부(760)는 플레이트(13)를 기준으로 외측 방향으로 연장되어 있으며, 이러한 핸들설치부(760)의 중앙에는 수직 방향으로 핸들설치홀(763)이 형성되어 있다.

이러한 스토퍼(700)는 상기 볼플런저(600)의 볼(610)이 선택적으로 두 볼삽입홈(740) 중 어느 하나에 끼워짐으로써 슬라이딩이동부재(20)에 연결된 가동후크(21)의 후퇴를 억제할 수 있게 된다.

상기한 스토퍼(700)의 구성에서 상기 내측끼움부(710)는 일측면은 라운드진 형상의 내측라운드부(711)로 구성되고, 상기 내측라운드부(711)의 반대면은 평평한 내측플랫부(712)로 구성되며, 상기 핸들설치부(760)는 상기 내측라운드부(711)와 일직선상을 이루는 일측외주면은 라운드진 형상의 외측라운드부(761)로 구성되고, 반대면은 평평한 형상의 외측플랫부(762)로 구성될 수 있다.

이때, 상기 내측라운드부(711)는 스토퍼(700)의 중심을 기준으로 일정한 반경을 갖는 라운드진 형상을 취하고, 상기 내측플랫부(712)는 스토퍼(700) 중심으로부터 중간 지점까지의 거리가 상기 내측라운드부(711)의 반경보다 짧게 이루어져 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성은 어태치먼트의 핀 사이 간격이 20mm 정도 상이한 경우가 있는데, 이러한 경우에도 하우징(500) 설치를 위한 하우징설치홀(15)의 위치를 조정하지 않고도 스토퍼(700)를 축방향으로 회전시켜 내측라운드부(711)와 내측플랫부(712)의 위치를 서로 바꿔서 조정할 수 있게 된다.

도 7에는 이처럼 어태치먼트의 핀 사이 간격이 각기 다른 경우 도면기호 'C' 만큼

핸들설치부(760)에 외측라운드부(761) 및 외측플랫부(762)를 형성하는 것은 플레이트(13)에 가려 내측라운드부(711)와 내측플랫부(712)의 위치를 확인할 수 없는 바, 동일한 형상을 취하게 함으로써 작업자가 내부의 상태를 알 수 있도록 하기 위함이다.

그런데, 스토퍼(700)의 회전이 자유롭게 이루어질 경우 실린더연결블록(22)에 내측라운드부(711)나 내측플랫부(712)가 정확히 위치하지 못하게 되는 현상이 발생할 수 있다.

따라서, 스토퍼(700)를 필요할 때에만 수동으로 회전시키고, 회전시키고자 하지 않는 경우에는 고정시키는 것이 바람직하다.

이를 위해 상기 하우징(500)의 외측 단부에는 수직 방향으로 절개되어 상기 외측설치홀(511)과 연통되는 핀고정홈(530)이 형성되어 있고, 상기 스토퍼(700)는 외측끼움부(720)의 일측에 수직 방향으로 타공된 핀설치홀(750)이 형성되어 있으며, 중간 부분은 상기 핀설치홀(750)에 끼워지고, 양 단부측은 상기 핀고정홈(530)에 끼워져 상기 스토퍼(700)의 회전을 방지하는 고정핀(900);이 더 구비될 수 있다.

이러한 고정핀(900)이 구비되는 경우 작업자가 실린더연결블록(22)에 내측라운드부(711)나 내측플랫부(712) 중 어느 하나를 위치시켜 그 위치를 고정시키고자 할 때 고정핀(900)을 체결하여 스토퍼(700)의 회전을 억제할 수 있게 된다.

한편, 핸들(800)은 상기 핸들설치홀(763)에 끼워져 상기 스토퍼(700)를 외측으로 잡아당길 수 있도록 되어 있다.

도면에서는 원형의 고리로 형성된 예가 도시되어 있으나, 이는 이해의 편의를 위해 단순히 원형으로 도시한 것일 뿐이며, 후크, 링크 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

한편, 실린더의 유압 이상 또는 가동후크 측 핀이 파손되는 경우 슬라이딩이동부재(20)는 고정후크(11) 반대 방향으로 제한 없이 이동하게 되는 바 이러한 작동 역시 억제하는 것이 바람직하다.

이를 위해 상기 바디(10)에는 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 상기 그랩핑엑츄에이터(30)의 로드(32)가 완전히 빠져나오기 전의 행정이 완료되기 전에 해당하는 지점에 대응되어 상기 실린더연결블록(22)과 맞닿아 슬라이딩이동부재(20)의 이동을 억제하는 보조안전핀(60)이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 보조안전핀(60)은 도 8,9에 도시된 바와 같은 구조로 고정후크의 잠금 기능이 부여될 때 효과적이다.

도 8,9에 도시된 구성은 고정후크(11)에 근접한 위치상에 회전축(100)이 양측 플레이트(13)에 연결되어 있으며, 이 회전축(100)에 잠금부재(300)가 회동 가능하게 결합되는 한편, 슬라이딩이동부재(20)의 저부에는 잠금부재(300)의 회동을 가이드하는 구조가 형성되어 있다.

이를 위한 슬라이딩이동부재(20)는 고정후크(11) 방향의 일측 저부에 잠금부재수용홈(24)이 형성되어 있으며, 상기 잠금부재수용홈(24)의 일측 벽면은 하방으로 경사진 일측경사면(24a)으로 이루어져 있고, 상기 일측경사면(24a)의 옆에는 평평한 가압부(25)가 형성되어 있다.

또한, 상기 슬라이딩이동부재(20)의 일측에는 타측에 비해 상부로 돌출되며, 상면은 평평하게 이루어져 있고, 상기 그랩핑엑츄에이터(30)의 실린더몸체(31)에 연결된 몸체지지블록(33) 저부와 0.1 ~ 30mm 크기의 간격을 갖는 상향돌출부(23)가 형성되어 있다.

아울러, 도시하지는 않았으나, 상기 그랩핑엑츄에이터(30)의 실린더몸체(31) 하부에는 체크밸브가 설치될 수 있으며, 상기 상향돌출부(23)의 중앙에는 상기 체크밸브의 접촉을 방지하는 접촉방지홈(23a)이 형성되어 있다.

아울러, 도시된 바와 같이 상기 상향돌출부(23)는 슬라이딩이동부재(20)의 폭보다 좁은 크기로 이루어져 있고, 상기 슬라이딩이동부재(20)는 상기 상향돌출부(23)의 하부 측이 상기 상향돌출부(23)의 폭보다 좁게 이루어져 상기 측벽면이 상기 레일홈(14)에 미삽입되는 도면기호 '26'의 축폭부(縮幅部)로 구성되어 있다.

또한, 상기 잠금부재수용홈(24), 일측경사면(24a) 및 가압부(25)는 상기 축폭부(26)의 저부에 형성되어 있다.

더불어, 잠금부재(300)는 연결부(310), 지지부(320), 경사가이드부(330) 및 잠금부(340)로 구성되어 있다.

연결부(310)는 도시된 바와 같이 상기 회전축(100)이 내측으로 끼워져 상기 회전축(100)을 축으로 회전 가능하게 연결되도록 관상의 형상을 취하고, 지지부(320)는 상기 연결부(310)의 상부에 연결되어 있으며 연결부(310)의 회전 및 상기 슬라이딩이동부재(20)의 이동에 따라 상기 잠금부재수용홈(24) 내부에 수용되거나, 상면이 평평하게 형성되어 상기 가압부(25)에 선택적으로 지지된다.

경사가이드부(330)는 상기 지지부(320)의 선단으로부터 하향 경사지게 형성되어 연결부(310)의 회전 및 상기 슬라이딩이동부재(20)의 이동에 따라 상기 일측경사면(24a)에 선택적으로 접촉 가이드된다.

잠금부(340)는 상기 지지부(320)의 양측에 일체로 연결된 채 수평 방향으로 길게연장된 채 단부측은 하향 라운드지게 형성되어 연결부(310)의 회전에 따라 선택적으로 단부가 상기 고정후크(11)의 내측 공간으로 돌출되도록 구성된다.

이때, 상기 잠금부재(300)의 두 잠금부(340) 일측은 상기 지지부(320)의 높이보다 높게 이루어지며, 상기 지지부(320)의 폭은 상기 축폭부(26)의 폭에 대응되어 상기 두 잠금부(340) 사이 공간으로 축폭부(26)가 이동하도록 구성된 것이 바람직하다.

슬라이딩이동부재(20)의 축폭부(26)는 도시되어 있는 바와 같이 레일홈(14)에 끼워지는 장방형 부분의 일측 단부로부터 삼각형 형태로 점차 폭이 감소하다가 일정한 폭으로 연장되도록 형성되어 있는 것을 알 수 있다.

아울러, 잠금부재(300)의 지지부(320)는 상기한 축폭부(26)의 형상과 동일한 형상을 취하되, 일정한 폭으로 연장되는 부분만 상대적으로 짧게 형성되어 있다.

뿐만 아니라, 지지부(320) 양측의 잠금부(340)는 상면이 지지부(320) 상면보다 상측으로 돌출되어 있다.

이처럼 축폭부(26) 및 지지부(320)가 일측으로부터 타측으로 갈수록 점차 폭이 좁아지는 형상을 취함과, 양측의 지지부(320)가 상향 돌출되게 형성됨에 따라 잠금부재(300)는 축폭부(26)의 수평 이동에 의해 원할하게 회전 운동할 수 있게 된다.

한편, 두 플레이트(13)의 고정후크(11)를 서로 연결하는 후크연결부재(50)가 더 설치되어 있는데, 스프링(200)은 상기 회전축(100)을 감싸 연결되어 있는 코일 스프링으로 구성되어 있되, 상기 코일 스프링의 일단은 일직선상으로 연장되어 상기 후크연결부재(50)의 상단에 걸려 지지되는 일측직선부(210)로 구성되고, 상기 코일 스프링의 타단은 일직선상으로 연장되어 상기 잠금부재(300)의 지지부(320) 저부에 연결되는 타측직선부(220)로 구성되어, 지지부(320)를 향해 상방향으로 밀어내는 탄성을 갖도록 구성됨이 바람직하다.

이러한 구성은 고정측핀(A)이 고정되기 전의 상태는 그랩핑엑츄에이터(30)의 로드(32)가 실린더몸체(31)로 깊이 삽입되어 있는 상태로, 이 상태는 도시된 바와 같이 잠금부재(300)의 지지부(320)에 삽입되어 있으며, 경사가이드부(330)는 일측경사면(24a)과 이격된 상태를 취하고 있다.

이에 스프링(200)의 타측직선부(220)는 지지부(320)의 저부를 상방향으로 밀어올리고 있어 잠금부재(300)는 회전축(100)을 기준으로 상방향으로 회전하여 잠금부(340)는 고정후크(11)의 홈 내측에 미돌출된 상태를 취한다.

따라서, 이 상태에서 굴삭기의 붐을 조정하여 고정측핀(A)을 고정후크에 끼우게 된다.

이 상태에서 그랩핑엑츄에이터(30)를 작동시켜 로드(32)를 실린더몸체(31) 바깥쪽 방향으로 이동시키게 되면 가동후크(21)와 후크지지부(12) 사이의 공간이 좁아지면서 가동측핀(B)이 체결된다.

이 과정에서 슬라이딩이동부재(20)의 일측경사면(24a)이 경사가이드부(330)과 접촉하면서 지지부(320)를 하방으로 가압하여 잠금부재(300)는 회전이 이루어지게 되고, 결국 가압부(25)가 지지부(320)를 면 접촉하면서 누르는 상태가 되면서 잠금부(340)가 고정후크(11)의 내부 공간으로 돌출하면서 고정측핀(A)을 고정시키게 된다.

즉, 고정측핀(A)을 고정후크(11)에 끼운 상태에서 가동측핀(B)을 체결하기 위해 그랩핑엑츄에이터(30)를 작동시키는 동력에 의해 자동으로 고정측핀(A)이 잠금부재(300)에 의해 고정후크(11) 내에 고정된 상태가 되는 것이다.

이러한 작동 과정에서 가동측핀(B)을 체결하기 위해 슬라이딩이동부재(20)가 가동후크(12) 방향으로 이동하는 과정에서 실린더 행정이 끝나기 전에 보조안전핀(60)에 실린더연결블록(22)이 닿아 더이상의 전진이 억제되어 슬라이딩이동부재(20)의 가압부(25)가 여전히 잠금부재(300)의 지지부(320)를 누른 상태가 되어 잠금부(340)가 여전히 고정측핀(A)이 빠져나오는 것을 억제해주게 된다.

즉, 잠금부(340)가 고정측핀(A)에서 빠져나오게 되는 경우는 로드(32)가 최대한 실린더몸체(31) 내측으로 삽입되는 경우로만 제한되게 해주는 것이다.

이상과 같은 구성은 유압 이상에 의해 가동측핀(B)이 부득이하게 빠져나오려는 상황이 될 때에는 전술한 스토퍼(700)를 이용하여 슬라이딩이동부재(20) 및 이에 연결된 가동후크(21)의 후퇴를 억제하고, 또, 작업 중 가동측핀(B)이 부러지거나 파손되는 경우 유압에 의해 슬라이딩이동부재(20)가 가동측핀(B) 방향으로 계속 이동하게 되어 가압부(25)가 지지부(320)의 영역을 벗어남으로 인해 고정측핀(A)이 고정후크(11)로부터 빠져나오는 것을 억제해주게 되는 것이라 하겠다.

10 : 바디 11 : 고정후크
12 : 후크지지부 13 : 플레이트
14 : 레일홈 15 : 하우징설치홀
20 : 슬라이딩이동부재 21 : 가동후크
22 : 실린더연결블록 23 : 상향돌출부
23a : 접촉방지홈 24 : 잠금부재수용홈
24a : 일측경사면 25 : 가압부
26 : 축폭부 30 : 그랩핑엑츄에이터
31 : 실린더몸체 32 : 로드
50 : 후크연결부재 60 : 보조안전핀
100 : 회전축 200 : 스프링
210 : 일측직선부 220 : 타측직선부
300 : 잠금부재 310 : 연결부
320 : 지지부 330 : 경사가이드부
340 : 잠금부 500 : 하우징
510 : 설치홀 511 : 외측설치홀
512 : 내측설치홀 513 : 단턱부
520 : 플런저설치홀 530 : 핀고정홈
540 : 안착턱 600 : 볼플런저
610 : 볼 620 : 너트
700 : 스토퍼 710 : 내측끼움부
711 : 내측라운드부 712 : 내측플랫부
720 : 외측끼움부 730 : 걸림부
740 : 볼삽입홈 750 : 핀설치홀
760 : 핸들설치부 761 : 외측라운드부
762 : 외측플랫부 763 : 핸들설치홀
800 : 핸들 900 : 고정핀

Claims (5)

1. 상부가 굴삭기의 붐대 및 링크에 연결되며, 일측 하부에 고정후크(11)가 형성되어 있고 타측 하부에는 수직으로 하향 돌출된 후크지지부(12)가 형성되어 있는 한 쌍의 마주보는 플레이트(13)로 구성되어 있으며, 상기 두 플레이트(13)는 서로 마주보는 면에 일직선상으로 레일홈(14)이 형성되어 있는 바디(10)와, 상기 바디(10)의 양측 레일홈(14)에 양단이 끼워져 레일홈(14)을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 있으며, 하부에는 상기 고정후크(11)와 반대 방향으로 개방된 가동후크(21)가 설치되어 있으며, 상부에는 실린더연결블록(22)이 돌출되어 설치되어 있는 슬라이딩이동부재(20)와, 상기 바디(10)에 고정되어 있는 실린더몸체(31)와, 일측이 상기 실린더몸체(31)에 삽입된 채 타측은 실린더몸체(31)의 내부 유압에 따라 전후로 이동하며, 상기 실린더연결블록(22)과 연결되어 유압에 따라 상기 가동후크(21)를 일직선상으로 전,후 왕복 이동시키는 로드(32)로 구성되어 있는 그랩핑엑츄에이터(30)를 포함하여 구성된 퀵 커플러에 있어서,
   일측의 플레이트(13)에는 하우징설치홀(15)이 형성되어 있으며,
   상기 하우징설치홀(15)에 중간 부분이 끼워진 채 상기 플레이트(13)에 고정되어 있으며, 중앙에는 상기 플레이트(13)를 관통하는 길이 방향으로 설치홀(510)이 형성되어 있되, 상기 설치홀(510)은 플레이트(13) 외측 방향측 단부로부터 내측으로 연장된 원형의 외측설치홀(511)과, 상기 외측설치홀(511)과 연통된 채 내측 방향으로 연장되되, 상기 외측설치홀(511)보다 내경이 크게 이루어져 외측설치홀과(511)의 경계에 단턱부(513)가 형성된 원형의 내측설치홀(512)로 구성되며, 외주면에는 측방향으로 연장되어 상기 외측설치홀(511)과 연통되는 플런저설치홀(520)이 형성되어 있는 하우징(500)과;
   상기 플런저설치홀(520)에 결합되며, 단부에는 상기 외측설치홀(511) 내주면으로 돌출되는 구형의 볼(610)이 탄력지게 설치되어 있는 볼플런저(600)와;
   상기 하우징(500)의 설치홀(510)에 끼워지는 내측끼움부(710)와, 상기 내측끼움부(710)와 일체로 연결된 채 외측 방향으로 연장되되, 외경이 상기 외측설치홀(511)의 내경에 대응되어 외측설치홀(511)에 끼워지는 외측끼움부(720)와, 상기 외측끼움부(720)와 내측끼움부(710)의 경계에 형성되는 걸림부(730)와, 상기 외측끼움부(720)의 외주면을 따라 상기 외측설치홀(511) 내부로 돌출된 볼플런저(600)의 볼(610)이 끼워지도록 라운드진 단면 형상을 취하며, 서로 이격되어 있는 두 개의 볼삽입홈(740)과, 상기 외측끼움부(720)와 일체로 연결된 외측으로 연장되어 있으며 중앙에는 수직 방향으로 핸들설치홀(763)이 형성되어 있는 핸들설치부(760)로 구성되어, 볼플런저(600)의 볼(610)이 선택적으로 두 볼삽입홈(740) 중 어느 하나에 끼워지도록 이루어진 스토퍼(700)와;
   일측이 상기 핸들설치홀(763)에 끼워져 상기 스토퍼(700)를 외측으로 잡아당길 수 있도록 되어 있는 핸들(800);이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는,
   수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 내측끼움부(710)는 일측면은 라운드진 형상의 내측라운드부(711)로 구성되고, 상기 내측라운드부(711)의 반대면은 평평한 내측플랫부(712)로 구성되고,
   상기 핸들설치부(760)는 상기 내측라운드부(711)와 일직선상을 이루는 일측외주면은 라운드진 형상의 외측라운드부(761)로 구성되고, 반대면은 평평한 형상의 외측플랫부(762)로 구성된 것을 특징으로 하는,
   수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 하우징(500)의 외측 단부에는 수직 방향으로 절개되어 상기 외측설치홀(511)과 연통되는 핀고정홈(530)이 형성되어 있고,
   상기 스토퍼(700)는 외측끼움부(720)의 일측에 수직 방향으로 타공된 핀설치홀(750)이 형성되어 있으며,
   중간 부분은 상기 핀설치홀(750)에 끼워지고, 양 단부측은 상기 핀고정홈(530)에 끼워져 상기 스토퍼(700)의 회전을 방지하는 고정핀(900);이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는,
   수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 내측라운드부(711)는 스토퍼(700)의 중심을 기준으로 일정한 반경을 갖는 라운드진 형상을 취하고,
   상기 내측플랫부(712)는 스토퍼(700) 중심으로부터 중간 지점까지의 거리가 상기 내측라운드부(711)의 반경보다 짧게 이루어져 있는 것을 특징으로 하는,
   수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 바디(10)에는 상기 그랩핑엑츄에이터(30)의 로드(32)가 완전히 빠져나오기 전의 행정이 완료되기 전에 해당하는 지점에 대응되어 상기 실린더연결블록(22)과 맞닿아 슬라이딩이동부재(20)의 이동을 억제하는 보조안전핀(60)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
   수동 가동후크 잠금 기능이 구비된 퀵 커플러.

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