KR102224474B1 - 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기 - Google Patents

내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기에 관한 것으로, 그 구성은 주행체, 회전체, 아암, 버켓, 동력발생부를 포함하는 굴삭기에 있어서, 상기 아암과 버켓 사이에 개재되어 상기 아암에 대해 좌우측 방향으로 상기 버켓과 함께 회전되도록 구비되는 회전링크와, 상기 회전링크의 중심부에 구비되어 선단에는 복수의 유압주입구가 형성되고 외주면에는 유압주입구와 연통되는 복수의 유압전달구가 형성되는 센터조인트로 구성된 버켓 회전작동부; 상기 회전링크의 하부 일측에 일단부가 고정 결합되고 타단부는 버켓의 상부에 형성되는 고정핀부와 결합되어지되, 상기 회전링크의 일측에 구비된 유압실린더의 상하작동과 동기적으로 작동하는 결합체에 의해 고정위치로 회전하게 되면 버켓의 고정핀부를 물어 고정시키고, 고정 해제위치로 회전하게 되면 고정핀부를 풀어 고정 해제하는 어태치먼트부; 및 상기 회전링크의 외주면 일측에 상부돌출편과 하부돌출편이 동일선상의 수직방향으로 일정간격을 두고 형성되며, 상기 상부돌출편의 중앙부에는 피스톤로드를 포함하는 승하강실린더가 직립되게 설치되고, 상기 하부돌출편의 중앙부에는 상기 피스톤로드가 하강 작동할 때 그 피스톤로드의 끝단부가 인입될 수 있는 공간이 마련된 고정 홀이 형성되는 구조로 이루어진 회전각 제한부;를 포함하여 이루어진다.

Description

내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기{Excavator with rotating links for improved wear resistance}
본 발명은 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버켓의 회전을 거듭하더라도 쏠림 현상으로 인한 접촉 부위의 부하를 최소화할 수 있고, 이와 동시에 유격 발생을 억제하여 버켓의 원활한 회전을 도모할 수 있도록 한 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기용 버켓은 토목 공사용으로써 땅을 파거나 옮기는데 주로 사용되고 있으며, 고철이나 폐기물 등을 수거하거나 운반하는 용도인 집게장치도 굴삭기에 장착되어 사용되곤 한다.
이러한 굴삭기용 버켓은 상, 하 회전만으로 작업을 하게 되어 있어, 굴삭기의 작업 범위가 한정되었고, 공간이 협소한 공간에서는 회전이 여의치 않아 장비를 이동시키며 작업을 수행해야 했기 때문에 결과적으로 볼 때 작업능률이 극히 저하되는 문제점이 있었던 것이다.
따라서, 이 같은 문제점을 인식하여 한국 공개특허공보 제10-2008-0096149호에 '포크레인용 회전버켓'이 개시된 바 있다. 상기 기술은 판 형상으로 중앙에는 고정통공이 형성되고, 가장자리 부분에는 좌통공과 우통공이 각각 근접되게 형성되며, 외주에는 원형링 형상의 고정체가 결합된 고정판과, 굴삭기 선단부의 연결아암과 결합되는 복수개의 아암결합관이 결합되어 상기 고정판의 고정체가 결합된 방향과 반대방향에 결합되는 복수개의 지지판으로 구성된 본체부재; 상기 고정체에 결합되어 고정되는 원형링 형상의 고정링체와, 상기 고정링체의 내주에 결합되는 베어링과, 원형링 형상의 내주에 기어가 형성되어 상기 베어링과 결합되어 회전하는 회전기어로 구성된 회전부재; 상기 지지판이 위치한 방향에서 상기 좌통공으로 통과되어 상기 고정판에 결합되며, 상기 회전기어를 맞물려 회전기어를 회전시키는 제1기어가 결합된 제1모터; 상기 지지판이 위치한 방향에서 상기 우통공으로 통과되어 상기 고정판에 결합되고, 상기 제1모터와 같이 동작하며, 상기 회전기어와 맞물려 회전기어를 회전시키는 제2기어가 결합된 제2모터; 볼록한 형상으로 수용부가 마련된 몸체부와, 상기 몸체부의 내부 양측면에 돌출되게 결합되는 복수개의 상부스토퍼와, 파이프 형상의 실린더결합관이 마련되어 상기 수용부의 외부에 이격되게 결합되는 복수개의 상부보조판과, 파이프 형상을 가진 복수개의 집게 결합관과, 볼록하게 돌출된 복수개의 하부스토퍼가 마련되어 상기 상부보조판의 반대방향으로 상기 몸체부에 이격되게 결합되는 복수개의 하부보조판과, 상기 상부보조판과 하부보조판 사이에 연결되게 결합되며, 중앙에는 회전통공이 형성되고, 외주에는 원형링 형상의 회전체가 마련되어 상기 회전기어와 결합하여 같이 회전하는 회전판으로 구성된 버켓; 상기 실린더결합관과 결합되는 파이프 형상의 실린더고정관과, 피스톤로드와, 상기 피스톤로드에 결합된 파이프 형상의 로드연결관으로 구성된 실린더; 및 파이프 형상의 지지봉과, 상기 지지봉의 양 끝단에 각각 결합되는 판 형상을 가진 복수개의 측판과, 상기 각각의 측판 끝단과 연결되게 결합되는 판 형상의 밑판과, 파이프 형상으로 상기 지지봉의 중앙에 결합되어 상기 집게결합관과 결합되는 버켓결합관과, 상기 로드연결관과 결합되는 파이프 형상의 로드결합관이 마련되어 상기 버켓결합관의 중앙에 이격되게 결합되는 복수개의 연결브라켓으로 구성된 집게부재;를 포함하여 이루어진 것이다.
상기 구성으로 이루어진 기술을 살펴보면, 버켓을 회전시켜 각종 장애물을 집어서 세우거나 이동, 운반, 적재 등을 편리하게 할 수 있는 이점이 있으나, 그 이면에는 버켓을 작동시키는 유압실린더와 관련 부품이 복잡한 구조로 연결되어 있으므로 부속품들을 완전히 분해하지 않고서는 작업 목적에 부합하는 버켓으로 교체하기가 쉽지 않았다.
더욱이, 석재와 같은 무거운 중량체를 운반할 경우 쏠림 현상으로 인해 접촉 부위의 부하가 극대화되면서 급격한 마모의 진행과 좌우 유격이 발생하였고, 더 나아가 이러한 문제가 지속되게 되면 중량체 운반 도중, 그 중량체의 하중을 결국 견디지 못하여 버켓 또는 버켓과 연결된 부속품들이 파손되는 문제점이 야기되었다.
한국 공개특허공보 제10-2008-0096149호(포크레인용 회전버켓, 2008.10.30. 공개) 한국 등록특허공보 제10-2070080호(포크레인에 장착되는 지게포크, 2020.01.20. 등록) 한국 등록실용신안공보 제20-0417059호(포크레인용 가변 버켓, 2006.05.15. 등록)
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 버켓을 회전시키며 지면 작업을 거듭하더라도 쏠림 현상으로 인한 접촉 부위의 부하를 최소화할 수 있고, 이와 동시에 유격 발생을 억제하여 원활한 회전을 도모할 수 있는 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 버켓의 상하회전 작동은 물론 좌우측회전 작동도 가능하게 함으로써, 작업 범위 확장과 동시에 작업물의 이동, 운반, 적재 등을 편리하게 할 수 있고, 또한 작업 목적에 부합되는 버켓을 신속하게 교체할 수 있는 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 버켓의 회전을 일시적으로 정지시킬 수 있는 회전각 제한부를 구비하여, 무거운 중량체를 운반하거나 회전하여 정지시킬 때 중량체의 하중에 의해 야기되는 문제점을 개선시킬 수 있는 회전링크가 구비된 굴삭기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기는,
엔진(E)으로부터 구동력을 제공받아 궤도나 바퀴에 의해 이동하는 주행체(M)와, 상기 주행체(M)의 상부에 구비되어 좌우측 방향으로 회전하는 회전체(R)와, 상기 회전체(R)에 연결되는 아암(A)과, 상기 아암(A)의 선단부에 상하방향으로 회전 가능하게 고정핀부(280)에 물림 고정되는 버켓(B)과, 상기 엔진(E)의 동력으로 유압펌프를 작동시키고, 여기서 발생한 유압 에너지를 각 부에 분배하여 유압동력을 전달하는 동력발생부를 포함하는 굴삭기에 있어서,
상기 아암(A)과 버켓(B) 사이에 개재되어 상기 아암(A)에 대해 좌우측 방향으로 상기 버켓(B)과 함께 회전되도록 구비되는 회전링크(120)와, 상기 회전링크(120)의 중심부에 구비되어 선단에는 복수의 유압주입구가 형성되고 외주면에는 상기 유압주입구와 연통되는 복수의 유압전달구가 형성되는 센터조인트(140)로 구성된 버켓 회전작동부(100);
상기 회전링크(120)의 하부 일측에 일단부가 고정 결합되고 타단부는 상기 버켓(B)의 상부에 형성되는 고정핀부(280)와 결합되어지되, 상기 회전링크(120)의 일측에 구비된 유압실린더(240)의 상하작동과 동기적으로 작동하는 결합체(220)에 의해 고정위치로 회전하게 되면 상기 버켓(B)의 고정핀부(280)를 물어 고정시키고, 고정 해제위치로 회전하게 되면 상기 고정핀부(280)를 풀어 고정 해제하는 어태치먼트부(200); 및
상기 회전링크(120)의 외주면 일측에 상부돌출편(121-1)과 하부돌출편(121-2)이 동일선상의 수직방향으로 일정간격을 두고 형성되며, 상기 상부돌출편(121-1)의 중앙부에는 피스톤로드(322)를 포함하는 승하강실린더(320)가 직립되게 설치되고, 상기 하부돌출편(121-2)의 중앙부에는 상기 피스톤로드(322)가 하강 작동할 때 그 피스톤로드의 끝단부가 인입될 수 있는 공간이 마련된 고정 홀(340)이 형성되는 구조로 이루어진 회전각 제한부(300);를 포함하여 이루어진다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 회전링크의 구성은,
상기 아암(A)의 선단부에 중심부 일측이 고정 결합되고, 그 중심부에는 상기 센터조인트(140)가 수용될 수 있을 정도의 직경으로 관통 홀이 형성되며, 표면 가장자리 일측에는 원호를 따라 다수의 체결 홈이 형성된 상부커버(121A)와;
상기 상부커버(121A)의 하부에 배치되고 상기 상부커버(121A)에 형성된 체결 홈으로 삽입되는 체결수단에 의해 상기 상부커버(121A)와 체결되며, 상부 가장자리 일측에는 원호방향으로 일정직경을 갖는 안착 홈(122A)이 형성되고, 중앙부에는 상기 관통 홀과 준하는 직경의 홀이 형성된 고정케이스(122)와;
상기 고정케이스(122)의 하부에 배치되고 원호를 따라 다수의 체결 홈이 형성되고, 중앙부에는 상기 관통 홀과 준하는 직경의 홀이 형성된 하부커버(121B)와;
상기 고정케이스(122) 내에서 베어링을 매개로 동력을 전달받아 회전하되, 외주면에 길이방향을 따라 나사산(124-1)이 형성되고, 상기 하부커버(121B)에 형성된 체결 홈으로 삽입되는 체결수단에 의해 상기 하부커버(121B)와 결합되는 회전케이스(124)와;
상기 안착 홈(122A)에 안착되어 상기 회전케이스(124)에 형성된 나사산(124-1)과 치합되는 윔기어(125)가 설치된 선회모터(126);를 포함하고,
상기 선회모터(126)는 RPM(분당 회전수)을 감속시키기 위한 감속기와 연결되는 구성으로 이루어진다.
본 발명의 제2실시예에 따른 회전링크의 구성은,
상부가 상기 아암(A)에 고정 결합되고 중앙부에 상기 센터조인트(140)가 관통되는 관통 홀(127-1)이 형성된 턴 테이블(127)과;
상기 턴 테이블(127)의 내측 상부면에 상기 관통 홀(127-1)을 중심 축으로 하여 원주방향을 따라 그 단면이 '∏' 형상으로 이루어진 고정 가이드(128-1)가 형성되고, 상기 고정 가이드(128-1)의 상측에 오일 주입 홀(128-2)이 형성된 고정부재(128)와;
상기 고정 가이드(128-1)에 맞물려 결합되도록 그 단면이 '⊥' 형상으로 이루어진 회전 가이드(129-1)가 형성되고, 상기 회전 가이드(129-1)가 고정 가이드(128-1)에 대해 회전 가능하도록 고정 가이드(128-1)와 회전 가이드(129-1)의 접점부위에 베어링(129-2)을 결합시켜 된 회전부재(129)와;
상기 회전부재(129)의 외주면에 치합되는 윔기어(125)가 구비된 선회모터(126);를 포함하고,
상기 선회모터(126)는 RPM(분당 회전수)을 감속시키기 위한 감속기와 연결되는 구성으로 이루어진다.
본 발명의 제3실시예에 따른 회전링크의 구성은,
상부가 상기 아암(A)에 고정 결합되고 중앙부에 상기 센터조인트(140)가 관통되는 관통 홀(127-1)이 형성된 턴 테이블(127)과;
상기 턴 테이블(127)의 내측 상부면에 상기 관통 홀(127-1)을 중심 축으로 하여 원주방향을 따라 그 단면이 '┐' 또는 '┌' 형상으로 이루어진 고정 가이드(128-1)가 형성된 고정부재(128)와;
상기 고정 가이드(128-1)에 맞물려 결합되도록 그 단면이 '└' 또는 '┘' 형상으로 이루어진 회전 가이드(129-1)가 형성되고, 상기 회전 가이드(129-1)가 고정 가이드(128-1)에 대해 회전 가능하도록 고정 가이드(128-1)와 회전 가이드(129-1)의 접점부위에 베어링(129-2)을 결합시켜 된 회전부재(129)와;
상기 회전부재(129)의 외주면에 치합되는 윔기어(125)가 구비된 선회모터(126);를 포함하고,
상기 선회모터(126)는 RPM(분당 회전수)을 감속시키기 위한 감속기와 연결되는 구성으로 이루어진다.
한편, 본 발명에 따르면, 상기 결합체(220)는 상기 하부커버(121B)의 하측에 고정 결합되는 한 쌍의 브래킷(222)과; 상기 한 쌍의 브래킷(222) 사이에 배치되고 각 양단이 상기 한 쌍의 브래킷(222)에 회전 가능하도록 힌지 결합되는 갈고리 형상의 가동후크(226)와; 상기 가동후크(226)와 전방 또는 후방으로 이격된 지점에 배치되고 각 양단이 상기 한 쌍의 브래킷(222)에 고정 결합되는 갈고리 형상의 고정후크(224);를 포함할 수 있다.
이때, 상기 센터조인트(140)는 상기 버켓(B)의 회전 작동 중에 상기 유압펌프로부터 상기 유압실린더(240)로의 유압 에너지 전달이 유지되도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 버켓(B)은 좌측과 우측에 각각 위치한 브래킷(222) 사이로 고정후크 결합핀(280-1)과 가동후크 결합핀(280-2)이 일정간격을 두고 형성되며, 상기 고정후크 결합핀(280-1)과 가동후크 결합핀(280-2)은 결합체에 형성된 고정후크(224)와 가동후크(226)에 각각 물림 고정되도록 구성할 수 있다.
아울러, 상기 어태치먼트부(200)에 구비된 유압실린더(240)는 수평브래킷(250)에 의해 지지되고, 상기 수평브래킷(250)의 양단에는 내측 수직방향으로 슬릿을 형성한 수직지지대(260)에 의해 상기 유압실린더(240)에서 발생시킨 유압동력으로 상하이동 가능하게 설치되며, 상기 버켓(B)에 어태치먼트부(200)가 결합될 때 상기 유압실린더(240)는 하강 동작되면서 유압실린더(240)의 양쪽으로 구비된 클램프(270)가 버켓(B)에 구비된 결합 홈(280-3)으로 끼움 결합됨과 동시에 상기 유압실린더(240)와 연동된 가동후크(226)가 내측방향으로 회전되고, 상기 버켓(B)으로부터 어태치먼트부(200)가 분리될 때 상기 유압실린더(240)는 상승 동작되면서 유압실린더(240)의 양쪽으로 구비된 클램프(270)가 버켓(B)에 구비된 결합 홈(280-3)과 분리됨과 동시에 상기 유압실린더(240)와 연동된 상기 가동후크(226)가 외측방향으로 회전되는 구조로 구성할 수 있다.
본 발명의 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기에 의하면,
첫째, 버켓의 회전을 거듭하더라도 쏠림 현상으로 인한 접촉 부위의 부하를 최소화할 수 있고, 원활한 회전을 도모함으로써 안정성과 내마모성 등을 강화시킬 수 있으며,
둘째, 버켓의 상하회전 작동은 물론이고 좌우측회전 작동도 가능함에 따라 작업 범위의 확장과 동시에 작업물의 이동, 운반, 적재 등을 편리하게 수행할 수 있고,
셋째, 작업 대상에 부합되는 버켓을 신속하게 교체하여 사용할 수 있으므로 작업능률 향상에 기여할 수 있으며,
넷째, 작동 중인 버켓의 회전을 일시적으로 정지시킬 수 있으므로, 무거운 중량체를 운반하거나 회전하여 정지시킬 때 하중에 의해 야기되는 문제점을 개선시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기를 나타낸 측면도,
도 3은 도 1의 구성 중, 결합체에 버켓이 결합되는 구조를 나타낸 측면도,
도 4는 도 1의 구성 중, 결합체로부터 버켓이 분리되는 구조를 나타낸 측면도,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 회전링크의 구조를 나타낸 측단면도,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 회전링크의 구조를 나타낸 측단면도,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전링크의 구조를 나타낸 확대도 및 측단면도,
도 8은 도 1의 구성 중, 어태치먼트부의 유압실린더와 동기적으로 작동되는 결합체의 구조를 나타낸 측면도 및 확대도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기에 대하여 상세하게 설명한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기를 나타낸 측면도이며, 도 3은 도 1의 구성 중, 결합체에 버켓이 결합되는 구조를 나타낸 측면도이고, 도 4는 도 1의 구성 중, 결합체로부터 버켓이 분리되는 구조를 나타낸 측면도이며, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 회전링크의 구조를 나타낸 측단면도이고, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 회전링크의 구조를 나타낸 측단면도이며, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전링크의 구조를 나타낸 확대도 및 측단면도이고, 도 8은 도 1의 구성 중, 어태치먼트부의 유압실린더와 동기적으로 작동되는 결합체의 구조를 나타낸 측면도 및 확대도이다.
본 발명에 따른 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 기본적으로 주행체(M), 회전체(R), 아암(A), 버켓(B) 그리고 엔진(E)의 동력으로 유압펌프를 작동시키고, 여기서 발생한 유압 에너지를 각각의 장치에 분배하여 유압동력을 전달하는 동력발생부를 포함하여 이루어진다.
상기 주행체(M)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 구조적인 측면에서 구동장치로 작동되는 궤도에 의해 지면을 따라 이동하도록 형성하거나, 또는 바퀴에 의해 지면을 따라 이동하도록 형성할 수 있다.
상기 회전체(R)는 주행체(M)의 상부 일측에 구비되어 정회전 또는 역회전(좌우측 방향으로 360° 회전)하도록 작동된다. 또한, 상기 아암(A)은 상기 회전체(R)에 연결되어 유압실린더 등의 작동에 의해 구동되도록 구성되고, 상기 버켓(B)은 상기 아암(A)의 선단부에 상하방향으로 회전 가능하게 고정핀부(280)를 매개로 연결된다.
본 발명에 따른 버켓 회전작동부(100)는 버켓(B)을 상하회전은 물론이고, 좌측 또는 우측방향으로도 회전시키기 위해 구비되는 것으로, 상기 아암(A)과 버켓(B) 사이에 개재되어 설치되는 회전링크(120) 및 유압주입구와 유압전달구가 각각 형성된 센터조인트(140)로 구성된다.
상기 회전링크(120)는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 아암(A)과 버켓(B) 사이에 개재되어 설치되고, 상기 아암(A)에 대해 좌측 또는 우측방향으로 상기 버켓(B)과 함께 0° 내지 360° 범위 내에서 회전되도록 한다. 이때, 상기 회전링크(120)의 회전을 조작하기 위한 조작수단은 운전석에 구비됨이 바람직하며, 회전을 위해 필요한 유압동력은 상기 동력발생부를 통해 공급받을 수 있다.
상기 센터조인트(140)는 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 회전링크(120)의 중심부를 관통하여 구비됨이 바람직하다. 이는 상기 회전링크(120)가 선회시 복수의 유압라인들의 꼬임이 발생하지 않도록 하기 위함과 함께 유압라인들을 정확하고 깔끔하게 배열하기 위함이다.
또한, 상기 센터조인트(140)는 각종 유압라인들이 연결되는 일종의 허브(HUB) 역할을 하는 것으로, 일례로 원통형상으로 선단에는 복수의 유압주입구가 형성되고, 외주면에는 상기 유압주입구와 연통되는 복수의 유압전달구가 형성되도록 구성할 수 있다.
아울러, 상기 센터조인트(140)는 상기 버켓(B)의 회전 작동 중에 상기 유압펌프로부터 상기 유압실린더(240)로의 유압 에너지 전달이 유지되도록 하는 기능을 수행하게 된다.
상기한 센터조인트(140)의 구성 및 형상, 설치 위치 등은 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐, 유기적으로 결합된 부분품들을 고려하여 본 발명의 범위 내에서 적의 선택, 변경할 수 있음은 물론이다.
상기 버켓 회전작동부(100)에 구비된 회전링크(120)의 구성에 대해 도 7을 참조하여 설명하면, 상기 아암(A)의 선단부에 중심부 일측이 고정 결합되고, 그 중심부에는 상기 센터조인트(140)가 수용될 수 있을 정도의 직경으로 관통 홀이 형성되며, 표면 가장자리 일측에는 원호를 따라 다수의 체결 홈이 형성된 상부커버(121A)와; 상기 상부커버(121A)의 하부에 배치되고 상기 상부커버(121A)에 형성된 체결 홈으로 삽입되는 체결수단에 의해 상기 상부커버(121A)와 체결되며, 상부 가장자리 일측에는 원호방향으로 일정직경을 갖는 안착 홈(122A)이 형성되고, 중앙부에는 상기 관통 홀과 준하는 직경의 홀이 형성된 고정케이스(122)와; 상기 고정케이스(122)의 하부에 배치되고 원호를 따라 다수의 체결 홈이 형성되고, 중앙부에는 상기 관통 홀과 준하는 직경의 홀이 형성된 하부커버(121B)와; 상기 고정케이스(122) 내에서 베어링을 매개로 동력을 전달받아 회전하되, 외주면에 길이방향을 따라 나사산(124-1)이 형성되고, 상기 하부커버(121B)에 형성된 체결 홈으로 삽입되는 체결수단에 의해 상기 하부커버(121B)와 결합되는 회전케이스(124)와; 상기 안착 홈(122A)에 안착되어 상기 회전케이스(124)에 형성된 나사산(124-1)과 치합되는 윔기어(125)가 설치된 선회모터(126);를 포함할 수 있고, 상기 선회모터(126)는 RPM(분당 회전수)을 감속시키기 위한 감속기와 연결될 수 있다.
상기와 같은 구성들로 이루어진 회전링크(120)는 고정케이스(122)의 내부에 위치한 회전케이스(124)가 선회모터(126)를 통해 회전함에 따라, 상기 회전케이스(124)의 하부에 결합되는 버켓도 동시에 회전하게 된다. 이때, 상기 선회모터(126)를 구동시키기 위한 동력원, 즉 유압동력은 상기 동력발생부를 통해 공급받을 수 있다.
일 구현예에 따르면, 굴삭기에 탑승한 작업자는 운전석에 구비된 조작수단을 이용하여 상기 선회모터(126)를 정회전시킬 것인지, 또는 역회전시킬 것인지를 제어하고, 또한 상기 회전링크(120)의 회전 속도 및 상기 회전링크(120)가 원하는 위치에 정지시키도록 하는 등의 제어를 할 수 있다.
상기 회전링크(120)에 대한 변형 실시예로써, 상기 베어링은 회전케이스의 원활한 회전과 상측 또는 하측으로의 강한 충격에도 충분히 견딜 수 있는 모멘트가 내재되도록, 고정케이스와 회전케이스의 사이에 2열 구조로 배치할 수 있다. 일 예로, 상기 고정케이스와 회전케이스의 사이에 제1베어링부를 내설하고, 상기 제1베어링부의 하측으로 이격된 지점에 제2베어링부를 내설할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 회전링크(120)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상부가 상기 아암(A)에 고정 결합되고 중앙부에 상기 센터조인트(140)가 관통되는 관통 홀(127-1)이 형성된 턴 테이블(127)과; 상기 턴 테이블(127)의 내측 상부면에 상기 관통 홀(127-1)을 중심 축으로 하여 원주방향을 따라 그 단면이 '∏' 형상으로 이루어진 고정 가이드(128-1)가 형성되고, 상기 고정 가이드(128-1)의 상측에 오일 주입 홀(128-2)이 형성된 고정부재(128)와; 상기 고정 가이드(128-1)에 맞물려 결합되도록 그 단면이 '⊥' 형상으로 이루어진 회전 가이드(129-1)가 형성되고, 상기 회전 가이드(129-1)가 고정 가이드(128-1)에 대해 회전 가능하도록 고정 가이드(128-1)와 회전 가이드(129-1)의 접점부위에 베어링(129-2)을 결합시켜 된 회전부재(129)와; 상기 회전부재(129)의 외주면에 치합되는 윔기어(125)가 구비된 선회모터(126);를 포함할 수 있고, 상기 선회모터(126)는 RPM(분당 회전수)을 감속시키기 위한 감속기와 연결되는 구조로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같은 구조로 이루어진 회전링크는, 버켓의 회전을 안정적으로 유지시켜 쏠림 현상으로 인한 마모 등을 미연에 예방할 수 있으며, 유격 발생을 억제시킬 수 있으므로, 버켓의 원활한 회전을 도모할 수 있게 된다. 이는 회전링크가 센터조인트와 윔기어 사이에 설치됨으로써, 실질적으로 회전되는 회전부재에 직접적인 영향을 미치지 않으며, 또 고정부재와 회전부재의 접점부위에 베어링이 내설됨에 따라 원활한 회전을 도모할 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명의 제3실시예에 따른 회전링크(120)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 상부가 상기 아암(A)에 고정 결합되고 중앙부에 상기 센터조인트(140)가 관통되는 관통 홀(127-1)이 형성된 턴 테이블(127)과; 상기 턴 테이블(127)의 내측 상부면에 상기 관통 홀(127-1)을 중심 축으로 하여 원주방향을 따라 그 단면이 '┐' 또는 '┌' 형상으로 이루어진 고정 가이드(128-1)가 형성된 고정부재(128)와; 상기 고정 가이드(128-1)에 맞물려 결합되도록 그 단면이 '└' 또는 '┘' 형상으로 이루어진 회전 가이드(129-1)가 형성되고, 상기 회전 가이드(129-1)가 고정 가이드(128-1)에 대해 회전 가능하도록 고정 가이드(128-1)와 회전 가이드(129-1)의 접점부위에 베어링(129-2)을 결합시켜 된 회전부재(129)와; 상기 회전부재(129)의 외주면에 치합되는 윔기어(125)가 구비된 선회모터(126);를 포함할 수 있고, 상기 선회모터(126)는 RPM(분당 회전수)을 감속시키기 위한 감속기와 연결되는 구조로 이루어질 수 있다.
상기한 구조로 이루어진 회전링크는 버켓의 회전을 안정적으로 유지시켜 쏠림 현상으로 인한 마모 등을 미연에 예방할 수 있으며, 유격 발생을 억제시킬 수 있으므로, 버켓의 원활한 회전을 도모할 수 있게 된다. 상술한 바와 같은 제3실시예에 따른 회전링크는 비교적 작은 크기인 소형 굴삭기에 적용하여 사용하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 고정 가이드(128-1) 또는 회전 가이드(129-1)는 일체로 형성시키거나 분리된 부분품을 용접하여 형성시킬 수 있다. 이때, 분리된 부분품을 용접하여 형성시킬 경우, 체결력, 내마모성 등을 더욱 증대시키기 위한 일환으로 용접체결 대신 볼트체결방식을 통해 고정 가이드(128-1) 또는 회전 가이드(129-1)를 형성시킬 수 있다.
한편, 상기 회전링크에 포함되는 선회모터(126)는 RPM(분당 회전수)을 감속시키기 위한 감속기(도면 미도시)와 연결시킬 수 있는데, 이러한 감속기는 선회모터(126)의 일측에 설치하는 것이 바람직하며, 상기 유압펌프로부터 유압동력을 제공받아 작동되는 선회모터(126)의 RPM을 감속시켜주는 기능을 한다. 이로써, 소음 감쇄 효과와 더불어 장치의 내구성 향상을 도모할 수 있게 된다. 이 뿐만 아니라, 회전속도 감소에 따라 보다 정밀한 작업을 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 추가 실시예에 따르면, 상기 회전링크(120)의 하부의 이격된 틈새에 회전체가 회전됨에 따라 발생할 수 있는 마모현상을 방지하고, 또 원활한 회전을 도모하기 위한 보강판(도면 미도시)을 설치할 수도 있다. 상기 보강판의 설치는 상술한 소음 감쇄 효과 및 장치의 내구성 향상 등을 배가시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에서는 상기 회전링크(120)의 회전력을 더욱 증대시키기 위해, 턴 테이블(127)과 고정부재(128) 사이 공간에 오일이 주입되는 구조로 형성할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 턴 테이블(127)과 고정부재(128) 사이 공간의 상부에 최소 한 개 이상의 홀을 형성시켜 상기 홀을 통해 오일을 주입시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 어태치먼트부(200)는 다양한 버켓을 작업 목적에 따라 선택적으로 결합시키거나 분리시키도록 하는 것으로, 구체적인 구성 및 작동 메커니즘을 살펴보면 상기 회전링크(120)의 하부 일측에 일단부가 고정 결합되고 타단부는 상기 버켓(B)의 상부에 형성되는 고정핀부(280)와 결합되어지되, 상기 회전링크(120)의 일측에 구비된 유압실린더(240)의 상하작동과 동기적으로 작동하는 결합체(220)에 의해 고정위치로 회전하게 되면 상기 버켓(B)의 고정핀부(280)를 물어 고정시키고, 고정 해제위치로 회전하게 되면 상기 고정핀부(280)를 풀어 고정 해제하는 방식이다.
이때, 상기 유입실린더(240)는 유압펌프로부터 제공된 오일을 공급받고, 상기 유압실린더(240)의 내부에 내장된 피스톤 구조에 의하여 유압을 압유시킨다. 즉, 상기 유입실린더(240)의 내부에 구비된 피스톤에 가해진 압유는 실린더 블록에서 피스톤은 추출되어지고, 상기 피스톤은 이와 연결된 부분품들을 작동시킬 수 있는 힘을 전달시키며, 전달된 힘은 회전 에너지 등으로 변환시킨다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 결합체(220)는 상기 하부커버(121B)의 하측에 고정 결합되는 한 쌍의 브래킷(222)과; 상기 한 쌍의 브래킷(222) 사이에 배치되고 각 양단이 상기 한 쌍의 브래킷(222)에 회전 가능하도록 힌지 결합되는 갈고리 형상의 가동후크(226)와; 상기 가동후크(226)와 전방 또는 후방으로 이격된 지점에 배치되고 각 양단이 상기 한 쌍의 브래킷(222)에 고정 결합되는 갈고리 형상의 고정후크(224);를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 버켓(B)은 좌우측 양쪽에 위치한 브래킷 사이로 고정후크 결합핀(280-1)과 가동후크 결합핀(280-2)이 일정간격을 두고 형성될 수 있으며, 이로써 상기 고정후크 결합핀(280-1)과 가동후크 결합핀(280-2)은 결합체(220)에 형성된 고정후크(224)와 가동후크(226)에 각각 물림 고정될 수 있는 것이다.
여기서, 상기 가동후크(226)는 상기 회전링크(120)의 일측에 구비된 유압실린더(240)의 상하작동과 동기적으로 작동된다.
일례로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 어태치먼트부(200)에 구비된 유압실린더(240)는 수평브래킷(250)에 의해 지지되고, 상기 수평브래킷(250)의 양단에는 내측 수직방향으로 슬릿을 형성한 수직지지대(260)에 의해 상기 유압실린더(240)에서 발생시킨 유압동력으로 상하이동 가능하게 설치되며, 상기 버켓(B)에 어태치먼트부(200)가 결합될 때 상기 유압실린더(240)는 하강동작되면서 유압실린더의 양쪽으로 구비된 클램프(270)가 버켓(B)에 구비된 결합 홈(280-3)으로 끼움결합됨과 동시에 상기 유압실린더(240)와 연동된 가동후크(226)가 내측방향으로 회전되고, 상기 버켓(B)으로부터 어태치먼트부(200)가 분리될 때 상기 유압실린더(240)는 상승동작되면서 유압실린더의 양쪽으로 구비된 클램프(270)가 버켓(B)에 구비된 결합 홈(B-3)과 분리됨과 동시에 상기 유압실린더(240)와 연동된 상기 가동후크(226)가 외측방향으로 회전되는 메커니즘이다.
여기서, 상기 결합 홈(280-3) 내에는 O-링이 내장될 수 있으며, 상기 O-링은 클램프(270)가 상하로 작동함에 따르는 영향만이 미치므로, 내구성 향상에 일조할 수 있음은 자명하다.
한편, 본 발명에 따른 상기 회전각 제한부(300)는 무거운 구조체를 운반하거나 버켓(B)이 무거운 구조체를 홀딩(holding)하고 있는 상태일 경우 버켓(B)이 유동되는 것을 방지하여 버켓 또는 버켓과 연결된 부속품들의 파손을 방지하기 위한 목적으로 구비된다.
상기 회전각 제한부(300)의 구체적인 구성과 작동 메커니즘에 대해 설명하면, 상기 회전링크체(120)의 외주면 일측에 상부돌출편(121-1)과 하부돌출편(121-2)이 동일선상의 수직방향으로 일정간격을 두고 형성되며, 상기 상부돌출편(121-1)의 중앙부에는 피스톤로드(322)를 포함하는 승하강실린더(320)가 직립되게 설치되고, 상기 하부돌출편(121-2)의 중앙부에는 상기 피스톤로드(322)가 하강작동할 때 그 피스톤로드의 끝단부가 인입될 수 있는 공간이 마련된 고정 홀(340)이 형성되는 구조로 이루어진다.
상기한 구조로 이루어진 회전각 제한부(300)에 의하면, 버켓을 원하는 위치에 홀딩시킬 수 있으므로, 가령 무거운 석재를 운반하거나 회전하여 정지시킬 때 석재의 하중에 의해 부품이 파손되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기는, 버켓의 회전을 거듭하더라도 쏠림 현상으로 인한 접촉 부위의 부하를 최소화할 수 있고, 원활한 회전을 도모함으로써 안정성과 내마모성 등을 강화시킬 수 있으며, 버켓의 상하회전 작동은 물론이고 좌우측회전 작동도 가능함에 따라 작업 범위의 확장과 동시에 작업물의 이동, 운반, 적재 등을 편리하게 수행할 수 있고, 작업 대상에 부합되는 버켓을 신속하게 교체하여 사용할 수 있으므로 작업능률 향상에 기여할 수 있으며, 작동 중인 버켓의 회전을 일시적으로 정지시킬 수 있으므로, 무거운 중량체를 운반하거나 회전하여 정지시킬 때 하중에 의해 야기되는 문제점을 개선시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.
M : 주행체 R : 회전체 A : 아암
B : 버켓 E : 엔진 100 : 버켓 회전작동부
120 : 회전링크 121-1 : 상부돌출편 121-2 : 하부돌출편
121A : 상부커버 121B : 하부커버 122 : 고정케이스
122A : 안착 홈 124 : 회전케이스 124-1 : 나사산
125 : 윔기어 126 : 선회모터 127 : 턴 테이블
127-1 : 관통 홀 128 : 고정부재 128-1 : 고정 가이드
128-2 : 오일 주입 홀 129 : 회전부재 129-1 : 회전 가이드
129-2 : 베어링 140 : 센터조인트 200 : 어태치먼트부
220 : 결합체 222 : 브래킷 224 : 고정후크
226 : 가동후크 240 : 유압실린더 250 : 수평브래킷
260 : 수직지지대 270 : 클램프 280 : 고정핀부
280-1 : 고정후크 결합핀 280-2 : 가동후크 결합핀 280-3 : 버켓 결합 홈
300 : 회전각 제한부 320 : 승하강실린더 322 : 피스톤로드
340 : 고정 홀

Claims (8)

  1. 엔진(E)으로부터 구동력을 제공받아 궤도나 바퀴에 의해 이동하는 주행체(M)와, 상기 주행체(M)의 상부에 구비되어 좌우측 방향으로 회전하는 회전체(R)와, 상기 회전체(R)에 연결되는 아암(A)과, 상기 아암(A)의 선단부에 상하방향으로 회전 가능하게 고정핀부(280)에 물림 고정되는 버켓(B)과, 상기 엔진(E)의 동력으로 유압펌프를 작동시키고, 여기서 발생한 유압 에너지를 각 부에 분배하여 유압동력을 전달하는 동력발생부를 포함하는 굴삭기에 있어서,
    상기 아암(A)과 버켓(B) 사이에 개재되어 상기 아암(A)에 대해 좌우측 방향으로 상기 버켓(B)과 함께 회전되도록 구비되는 회전링크(120)와, 상기 회전링크(120)의 중심부에 구비되어 선단에는 복수의 유압주입구가 형성되고 외주면에는 상기 유압주입구와 연통되는 복수의 유압전달구가 형성되는 센터조인트(140)로 구성된 버켓 회전작동부(100);
    상기 회전링크(120)의 하부 일측에 일단부가 고정 결합되고 타단부는 상기 버켓(B)의 상부에 형성되는 고정핀부(280)와 결합되어지되, 상기 회전링크(120)의 일측에 구비된 유압실린더(240)의 상하작동과 동기적으로 작동하는 결합체(220)에 의해 고정위치로 회전하게 되면 상기 버켓(B)의 고정핀부(280)를 물어 고정시키고, 고정 해제위치로 회전하게 되면 상기 고정핀부(280)를 풀어 고정 해제하는 어태치먼트부(200); 및
    상기 회전링크(120)의 외주면 일측에 상부돌출편(121-1)과 하부돌출편(121-2)이 동일선상의 수직방향으로 일정간격을 두고 형성되며, 상기 상부돌출편(121-1)의 중앙부에는 피스톤로드(322)를 포함하는 승하강실린더(320)가 직립되게 설치되고, 상기 하부돌출편(121-2)의 중앙부에는 상기 피스톤로드(322)가 하강 작동할 때 그 피스톤로드의 끝단부가 인입될 수 있는 공간이 마련된 고정 홀(340)이 형성되는 구조로 이루어진 회전각 제한부(300);를 포함하여 이루어지고,
    상기 회전링크(120)는, 상부가 상기 아암(A)에 고정 결합되고 중앙부에 상기 센터조인트(140)가 관통되는 관통 홀(127-1)이 형성된 턴 테이블(127)과; 상기 턴 테이블(127)의 내측 상부면에 상기 관통 홀(127-1)을 중심 축으로 하여 원주방향을 따라 그 단면이 '∏' 형상으로 이루어진 고정 가이드(128-1)가 형성되고, 상기 고정 가이드(128-1)의 상측에 오일 주입 홀(128-2)이 형성된 고정부재(128)와; 상기 고정 가이드(128-1)에 맞물려 결합되도록 그 단면이 '⊥' 형상으로 이루어진 회전 가이드(129-1)가 형성되고, 상기 회전 가이드(129-1)가 고정 가이드(128-1)에 대해 회전 가능하도록 고정 가이드(128-1)와 회전 가이드(129-1)의 접점부위에 베어링(129-2)을 결합시켜 된 회전부재(129)와; 상기 회전부재(129)의 외주면에 치합되는 윔기어(125)가 구비된 선회모터(126);를 포함하고, 상기 선회모터(126)는 RPM(분당 회전수)을 감속시키기 위한 감속기와 연결되는 것을 특징으로 하는 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 센터조인트(140)는, 상기 버켓(B)의 회전 작동 중에 상기 유압펌프로부터 상기 유압실린더(240)로의 유압 에너지 전달이 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 버켓(B)은,
    좌측과 우측에 각각 위치한 브래킷(222) 사이로 고정후크 결합핀(280-1)과 가동후크 결합핀(280-2)이 일정간격을 두고 형성되며, 상기 고정후크 결합핀(280-1)과 가동후크 결합핀(280-2)은 결합체에 형성된 고정후크(224)와 가동후크(226)에 각각 물림 고정되는 것을 특징으로 하는 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 어태치먼트부(200)에 구비된 유압실린더(240)는, 수평브래킷(250)에 의해 지지되고, 상기 수평브래킷(250)의 양단에는 내측 수직방향으로 슬릿을 형성한 수직지지대(260)에 의해 상기 유압실린더(240)에서 발생시킨 유압동력으로 상하이동 가능하게 설치되며,
    상기 버켓(B)에 어태치먼트부(200)가 결합될 때 상기 유압실린더(240)는 하강 동작되면서 유압실린더(240)의 양쪽으로 구비된 클램프(270)가 버켓(B)에 구비된 결합 홈(280-3)으로 끼움 결합됨과 동시에 상기 유압실린더(240)와 연동된 가동후크(226)가 내측방향으로 회전되고, 상기 버켓(B)으로부터 어태치먼트부(200)가 분리될 때 상기 유압실린더(240)는 상승 동작되면서 유압실린더(240)의 양쪽으로 구비된 클램프(270)가 버켓(B)에 구비된 결합 홈(280-3)과 분리됨과 동시에 상기 유압실린더(240)와 연동된 상기 가동후크(226)가 외측방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 내마모성을 향상시킨 회전링크가 구비된 굴삭기.
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