KR102250383B1 - 굴착기의 조이스틱 각도 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴착기의 조이스틱 각도 조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조종사의 신체 구조와 신장 높이에 따라 조이스틱의 조작 각도를 자신에게 맞는 최적의 조건으로 조절할 수 있도록 하여 편의성과 상품성을 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.
본 발명의 구성은, 각 스위치들이 마련되어 있는 스위치 마운팅 패널(10)과, 이 스위치 마운팅 패널(10)의 일측 상부로 회동가능하게 설치되며, 하부로 연결된 유압밸브의 유체통로를 제어하여 굴착기 조정이 이루어지도록 하는 조이스틱(20)으로 구성된 것에 있어서,
상기 스위치 마운팅 패널(10)의 축구멍(11)을 통해 끼워지는 제1회전축(15)이 회전홀(31)과 조립되어, 이 회전홀(31)과 축구멍(11)을 중심으로 전후로 회전 가능하게 결합되며, 스위치 마운팅 패널(10)의 상부로 마련된 지지판(12)에 일정 간격으로 뚫어지는 위치결정구멍(13)들 중에 어느 한 위치로 조절부재(16)가 통과되어 고정구멍(32)과 체결하여 전후방향으로 각도 조절상태를 고정시키게 되고, 상기 축구멍(11) 및 회전홀(31)과 직각 방향으로 힌지홀(33)이 뚫어지고, 상기 위치결정구멍(13)들과 직각되는 위치로 각도조절홀(34)들이 일정간격 성형되는 전후회전체(30)와, 상기 힌지홀(33)을 통해 조립되는 제2회전축(45)이 축 결합되도록 조립홀(41)을 마련하여 전후회전체(30)로부터 좌우 방향으로 회전 가능하게 결합되며, 상부에는 각도조절홀(34)을 통해 조립되는 고정부재(35)가 끼워 결합되도록 고정홀(42)이 마련되며, 중앙부에 조이스틱(20)이 끼워 결합될 수 있도록 보스홀(43)이 구비되어 있는 좌우회전체(40)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

굴착기의 조이스틱 각도 조절장치{Position control device for excavator}

본 발명은 굴착기의 조이스틱 각도 조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조종사의 신체 구조와 신장 높이에 따라 조이스틱의 조작 각도를 자신에게 맞는 최적의 조건으로 조절할 수 있도록 하여 편의성과 상품성을 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 굴착기는 토목, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴착작업, 토사를 운반하는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정지작업 등의 작업을 행하는 건설기계이다.

굴착기는 이동 역할을 하는 주행체와, 주행체에 탑재되어 360도 회전하는 상부 선회체 및 작업의 종류 및 용도에 따라 버킷이나 브레이커, 집게 등의 적절한 작업 공구를 장착하여 다양한 용도로 사용할 수 있다.

작업 공구들은 굴착기의 선단에서 실린더에 의해 각도와 위치가 조절되는 붐에 장착되어 사용되며, 캐빈 구조로 된 조정석에는 굴착기를 조작하기 위해 핸들, 페달, 그리고 조이스틱을 조작하여 작동시킨다.

최근 생산되는 굴착기는 디스플레이 장치를 구비하여 장비의 상태 및 중요 데이터를 작업자에게 표시하여 효율적으로 굴착기를 포함한 각종 건설기계를 작동시킬 수 있다.

도 1은 종래, 굴착기 캐빈에 조이스틱이 마련되어 있는 상태를 도시한 사진이다.

종래, 조이스틱은 각종 스위치들이 마련되어 있는 스위치 마운팅 패널의 상부 일측에 각 제조사마다 설치 위치는 거의 비슷하게 제작되어 있으나, 설치 각도를 조절할 수 있는 수단 없이 고정된 상태로 생산되고 있다.

따라서, 같은 굴착기 장비라 하더라도 체격이 다른 운전자가 작동시 느끼는 조작 편의성이 다 다르게 느껴질 수 있다.

또, 다양한 제조사별로 조이스틱 장착부의 설치 위치, 즉 조이스틱의 높이, 각도 등이 다 다르기 때문에 같은 사용자 일지라도 제조사별 장비 사용시 느끼는 조작 편의성이 모두 다르게 느껴진다.

그러므로 조이스틱의 조작감이 숙련되기 까지 많은 시간이 지체되고, 작업자로 하여금 많은 불편함을 호소하고 있는 실정이다.

국내 등록 특허공보 제10-1335954호(등록일자 2013년11월27일) 국내 등록 특허공보 제10-1986377호(등록일자 2019년5월30일)

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 특히 조이스틱 장착 부를 전후, 좌우로 각각 회전 각도를 조절할 수 있도록 구성하여 조정자의 신체 조건에 맞춰 최적의 위치에서 조작이 이루어질 수 있도록 한 굴착기의 조이스틱을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 제조사와 무관하게 신속하게 조작감을 숙련할 수 있어 작업자에게 조작 편의성을 느낄 수 있도록 한 굴착기의 조이스틱을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각 스위치들이 마련되어 있는 스위치 마운팅 패널(10)과,

이 스위치 마운팅 패널(10)의 일측 상부로 회동가능하게 설치되며, 하부로 연결된 유압밸브의 유체통로를 제어하여 굴착기 조정이 이루어지도록 하는 조이스틱(20)으로 구성된 것에 있어서,

상기 스위치 마운팅 패널(10)의 축구멍(11)을 통해 끼워지는 제1회전축(15)이 회전홀(31)과 조립되어, 이 회전홀(31)과 축구멍(11)을 중심으로 전후로 회전 가능하게 결합되며, 스위치 마운팅 패널(10)의 상부로 마련된 지지판(12)에 일정 간격으로 뚫어지는 위치결정구멍(13)들 중에 어느 한 위치로 조절부재(16)가 통과되어 고정구멍(32)과 체결하여 전후방향으로 각도 조절상태를 고정시키게 되고, 상기 축구멍(11) 및 회전홀(31)과 직각 방향으로 힌지홀(33)이 뚫어지고, 상기 위치결정구멍(13)들과 직각되는 위치로 각도조절홀(34)들이 일정간격 성형되는 전후회전체(30)와,

상기 힌지홀(33)을 통해 조립되는 제2회전축(45)이 축 결합되도록 조립홀(41)을 마련하여 전후회전체(30)로부터 좌우 방향으로 회전 가능하게 결합되며, 상부에는 각도조절홀(34)을 통해 조립되는 고정부재(35)가 끼워 결합되도록 고정홀(42)이 마련되며, 중앙부에 조이스틱(20)이 끼워 결합될 수 있도록 보스홀(43)이 구비되어 있는 좌우회전체(40)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 조절부재(16) 및 고정부재(35)는 나사부가 성형된 볼트로 이루어질 수 있다.

또, 상기 제1회전축(15)과 제2회전축(45)에는 핀홀(15a)(45a)들이 마련되어 멈춤링(2)으로 이탈 방지되도록 결합된다.

상기 각도조절홀(34)들은 서로 연통되게 그 사이로 걸림턱(34a)들이 성형되어 고정부재(35)의 조립 위치를 제어하도록 구성된다.

여기서, 위치결정구멍(13)들과 각도조절홀(34)들의 간격은 한개의 간격을 이동할 때 마다 전후회전체(30) 및 좌우회전체(40)가 5-10도 범위 내에서 각각 각도 조절되도록 설계된다.

상기와 같은 본 발명은 조종사의 신체 구조와 신장 높이에 따라 조이스틱의 조작 위치와 각도를 자신에게 맞는 최적의 조건으로 전후 좌우로 쉽게 조절하여 셋팅할 수 있다.

따라서, 제작사별로 상이하게 제작되는 조이스틱의 설치 위치와 각도를 신속하게 자기 취향에 맏도록 위치 조절하여 조작의 편의성과 상품성을 향상시킬 수 있는 것이다.

도 1은 종래 조이스틱이 조정석 일측에 고정식으로 설치된 상태를 보인 사시도 상태 도면.
도 2는 본 발명에 따른 조이스틱이 조정석 주변으로 설치된 상태를 보인 사시도.
도 3는 스위치 마운팅 패널 상부 일측으로 본 발명에 따른 조이스틱이 설치된 상태의 사시도.
도 4는 본 발명의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 조이스틱이 전후 방향으로 각도 조절되는 구성을 보인 분해 일부확대 측면도.
도 6은 본 발명의 조이스틱이 좌우 방향으로 각도 조절되는 구성을 보인 정면도.
도 7은 본 발명의 각도조절홀의 구성을 확대하여 도시한 정면도.
도 8은 도 4의 A-A선 단면도.
도 9는 도 4의 B-B선 단면도.

본 발명은, 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

굴착기는, 주로 굴착기는 토목, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴착작업, 토사를 운반하는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정지작업 등의 작업을 행하는 건설기계이다.

굴착기는 이동 역할을 하는 주행체와, 주행체에 탑재되어 360도 회전하는 상부 선회몸체 및 작업의 종류 및 용도에 따라 버킷이나 브레이커, 집게 등의 적절한 작업 공구들을 장착하여 다양한 용도로 사용할 수 있다.

작업 공구들은 굴착기의 선단에서 붐실린더에 의해 각도와 위치가 조절되는 붐에 장착되고, 작업 공구를 포함한 각종 실린더와 주행장치 등은 조이스틱(20)의 조작으로 각 장치들로 배관된 유압 밸브의 유체 통로를 제어하여 운전이 이루어질 수 있게 된다.

도 2에서와 같이 굴착기를 운전하기 위해 작업자가 탑승하는 조정석(1)의 일측 또는 양쪽에는 조이스틱(20)이 마련되어 있다.

이 조이스틱(20)을 포함한 각각의 스위치들은 스위치 마운팅 패널(10)의 상부로 노출되어 작업자가 쉽게 조작이 이루어질 수 있도록 배치된다.

조이스틱(20)의 하부로는 도시하지 않은 로드와 누름판 등을 통해 도시하지 않은 유압밸브의 유체통로를 제어하여 굴착기 조정이 이루어질 수 있다.

본 발명에서는 이러한 조이스틱(20)은 각 제조사별로 상이한 설치 각도로 셋팅되어 제공될 뿐만 아니라, 굴착기를 운전하는 각 작업자의 다양한 신체 조건이 다르게 되므로, 조이스틱(20)을 원하는 취향에 맞춰서 전후 및 좌우로 각도를 쉽게 조절하여, 신속하게 안정된 조작감과 편의성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

즉, 스위치 마운팅 패널(10)과 조이스틱(20) 사이에 전후회전체(30) 및 좌우회전체(40)를 마련하여 각각의 방향으로 설정된 각도만큼 조이스틱(20)의 위치를 조절할 수 있게 된다.

상기 전후회전체(30)는 스위치 마운팅 패널(10)과 좌우회전체(40) 사이에 개재되어 주로 전후방향으로 각도를 조절하는 역할을 담당하게 된다.

전후회전체(30)는 각도 조절을 위해 속이 빈 케이스 형상으로 전면과 후면은 완만한 곡면으로 성형하여 스위치 마운팅 패널(10)에 회전 가능하게 축 결합된 상태에서 회전이 가능하게 된다.

또, 좌우회전체(40)는 전후회전체(30)에 회전가능하게 축 결합된 상태에서 좌우로 회전 될 수 있도록 속이 빈 케이스 형상으로 좌측면과 우측면은 완만한 곡면으로 성형된다.

상기 스위치 마운팅 패널(10)에는 하부측으로 양쪽에 축구멍(11)들이 동일 중심선상에 뚫어져 내부로 안착되는 전후회전체(30)의 회전홀(31)을 통해 제1회전축(15)을 조립하는 것에 의해, 이 제1회전축(15)을 중심으로 전후회전체(30)의 선회 동작이 가능하게 된다.

그리고, 상기 스위치 마운팅 패널(10)의 상부 일측으로는 원판형상으로 된 지지판(12)을 부착하고, 지지판(12)에는 일정 간격으로 위치결정구멍(13)들이 복수개 뚫어져 있다.

이 위치결정구멍(13)들은 제1회전축(15)을 중심으로한 원호중심선을 따라 파여진다.

또, 전후회전체(30)의 상부 일측에는 스위치 마운팅 패널(10)의 내측에서 선회 가능하게 축 설치된 상태에서 위치결정구멍(13)들과 동일 원호 중심선상에 한개의 고정구멍(32)이 파여져 있다.

따라서, 작업자가 조절부재(16)를 분해한 상태에서 상기 전후회전체(30)를 전후 방향으로 원하는 각도만큼 위치를 조절한 상태에서 해당 위치결정구멍(13)과 고정구멍(32)이 중심 일치되게 한 후 조절부재(16)를 끼워 결합하게 되면, 전후방향으로 각도 조절된 상태를 유지시킬 수가 있는 것이다.

한편, 전후회전체(30)에는 그 상부로 안착되는 좌우회전체(40)를 선회시키기 위해 하부측에는 상기 축구멍(11) 및 회전홀(31)과 직각 방향으로 힌지홀(33)이 뚫어지게 된다.

그리고, 전후회전체(30)의 상부 일측면에는 상기 위치결정구멍(13)들과 직각되게는 서로 어긋난 위치로 각도조절홀(34)들이 일정간격 성형된다.

각도조절홀(34)은 전후회전체(30)의 힌지홀(33)과 좌우회전체(40)의 조립홀(41)을 통해 결합되는 제2회전축(45)를 중심으로 원호중심선을 따라 파여진다.

또, 좌우회전체(40)의 상부 일측에는 각도조절홀(34)들과 동일 원호 중심선상에 한개의 고정홀(42)이 파여져 있다.

따라서, 작업자가 상기 고정부재(35)를 분해한 상태에서 상기 좌우회전체(40)를 좌우로 원하는 각도만큼 위치를 조절한 상태에서 선택된 각도조절홀(34)과 고정홀(42)의 중심이 일치되게 한 후 고정부재(35)를 끼워 결합시키게 되면, 좌우 방향으로도 각도 조절된 상태를 유지시킬 수가 있는 것이다.

한편, 이 좌우회전체(40)의 중앙부에는 상부로부터 조이스틱(20)이 끼워 조립될 수 있도록 보스홀(43)이 구비되어 있다.

이러한 구조에 의해 조이스틱(20)을 스위치 마운팅 패널(10)의 상부에 노출된 상태에서 전후방향 및 좌우방향으로 작업자의 신체조건이나 취향에 맞는 최적의 각도로 설치 위치를 조절할 수가 있는 것이다.

상기 조절부재(16) 및 고정부재(35)는 나사부가 성형된 볼트로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 고정구멍(32)과 고정홀(42)은 볼트와 나사 체결이 가능한 암나사 구멍으로 성형하게 된다.

따라서, 조이스틱(20)이 상하, 좌우 방향으로 원하는 각도로 위치 조절시킨 후 볼트구조로 된 조절부재(16) 및 고정부재(35)를 나사 조임 방향으로 조여서 체결하거나, 나사 풀림방향으로 회전 조절하여 쉽게 분해한 후 다시 원하는 각도로 위치 조절할 수가 있는 것이다.

그리고, 상기 조절부재(16) 및 고정부재(35)를 단지 원통형의 핀 형상으로 성형하고, 고정구멍(32)과 고정홀(42)은 중간끼워맞춤 공차로 성형하여 약간의 힘을 가하면 끼워지거나 분해가 가능한 구조로 설계될 수도 있다.

또한, 상기 제1회전축(15)과 제2회전축(45)에는 핀홀(15a)(45a)들이 마련되어 도시하지 않은 멈춤링(2)으로 이탈 방지되도록 결합시키는 것이 좋다.

상기 멈춤링(2)은 R핀이 적합하다.

상기 각도조절홀(34)들은 서로 연통되게 그 사이로 걸림턱(34a)들이 성형되어 고정부재(35)의 조립 위치를 제어하게 된다.

여기서, 위치결정구멍(13)들과 각도조절홀(34)들의 간격은 한개의 간격을 이동할 때 마다 전후회전체(30) 및 좌우회전체(40)는 약 5-10도 범위 내에서 각각 순차적으로 각도 조절되도록 설계하는 것이 바람직 하다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 - 스위치 마운팅 패널 11 - 축구멍
12 - 지지판 13 - 위치결정구멍
15 - 제1회전축 16 - 조절부재
20 - 조이스틱 30 - 전후회전체
31 - 회전홀 32 - 고정구멍
33 - 힌지홀 34 - 각도조절홀
35 - 고정부재 40 - 좌우회전체
41 - 조립홀 42 - 고정홀
43 - 보스홀 45 - 제2회전축

Claims (5)

1. 각 스위치들이 마련되어 있는 스위치 마운팅 패널(10)과,
   이 스위치 마운팅 패널(10)의 일측 상부로 회동가능하게 설치되며, 하부로 연결된 유압밸브의 유체통로를 제어하여 굴착기 조정이 이루어지도록 하는 조이스틱(20)으로 구성된 것에 있어서,
   상기 스위치 마운팅 패널(10)의 축구멍(11)을 통해 끼워지는 제1회전축(15)이 회전홀(31)과 조립되어, 이 회전홀(31)과 축구멍(11)을 중심으로 전후로 회전 가능하게 결합되며, 스위치 마운팅 패널(10)의 상부로 마련된 지지판(12)에 일정 간격으로 뚫어지는 위치결정구멍(13)들 중에 어느 한 위치로 조절부재(16)가 통과되어 고정구멍(32)과 체결하여 전후방향으로 각도 조절상태를 고정시키게 되고, 상기 축구멍(11) 및 회전홀(31)과 직각 방향으로 힌지홀(33)이 뚫어지고, 상기 위치결정구멍(13)들과 직각되는 위치로 각도조절홀(34)들이 일정간격 성형되는 전후회전체(30)와,
   상기 힌지홀(33)을 통해 조립되는 제2회전축(45)이 축 결합되도록 조립홀(41)을 마련하여 전후회전체(30)로부터 좌우 방향으로 회전 가능하게 결합되며, 상부에는 각도조절홀(34)을 통해 조립되는 고정부재(35)가 끼워 결합되도록 고정홀(42)이 마련되며, 중앙부에 조이스틱(20)이 끼워 결합될 수 있도록 보스홀(43)이 구비되어 있는 좌우회전체(40)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 조이스틱 각도 조절장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 조절부재(16) 및 고정부재(35)는 나사부가 성형된 볼트로 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 조이스틱 각도 조절장치.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1회전축(15)과 제2회전축(45)에는 핀홀(15a)(45a)들이 마련되어 멈춤링(2)으로 이탈 방지되도록 결합됨을 특징으로 하는 굴착기의 조이스틱 각도 조절장치.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 각도조절홀(34)들은 서로 연통되게 그 사이로 걸림턱(34a)들이 성형되어 고정부재(35)의 조립 위치를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 조이스틱 각도 조절장치.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 위치결정구멍(13)들과 각도조절홀(34)들의 간격은 한개의 간격을 이동할 때 마다 전후회전체(30) 및 좌우회전체(40)가 5-10도 범위 내에서 각각 각도 조절됨을 것을 특징으로 하는 굴착기의 조이스틱 각도 조절장치.
   

Images