KR102323064B1

KR102323064B1 - 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러 장치

Info

Publication number: KR102323064B1
Application number: KR1020190141430A
Authority: KR
Inventors: 김제호
Original assignee: 주식회사 브랜드뉴
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2021-11-09
Also published as: KR20210055219A

Abstract

본 발명은 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴삭기의 암대의 선단부에 조립되어 버켓 등의 작업유닛을 고정하는 것으로, 보강 클랩핑 구조가 형성되어 버켓 등의 작업유닛뿐 아니라, 고하중의 물품을 자기 결합하여 거상하는 마그넷 장치나 고하중의 물품을 견착한 거상 와이어 등을 견착하여 거상하는 후크장치를 공용되게 조립하여서, 굴삭용도에만 국한적으로 활용되지 아니하고 고하중의 물품을 거상하는 크레인 용도로도 활용이 가능하도록 하는 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러에 관한 것이다.

Description

공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러 장치{Quick coupler with commonality for excavator}

본 발명은 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴삭기의 암대의 선단부에 조립되어 버켓 등의 작업유닛을 고정하는 것으로, 다중 구속구조를 마련하여 버켓 등의 굴삭용 어태치먼트뿐 아니라, 고하중의 물품을 자기 결합하여 거상하거나 와이어를 권취하여 거상하는 크레인용 어태치먼트를 다중 구속된 상태로 결합하여서, 굴삭용도에만 국한적으로 활용되지 아니하고 고하중의 물품을 거상하여 운반하는 크레인 용도로도 활용이 가능하도록 하는 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵 커플러 장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설공사 현장 또는 토목공사 현장에서 사용되는 중장비, 예를 들면 굴삭기는 도로공사, 상하수도공사, 건축기초공사, 토지조성공사, 토사 등을 채취하는 공사 등 폭넓게 사용되는 건설장비로서, 작업의 용도에 따라 다양한 어태치먼트를 선택적으로 장착하여 작업을 수행하게 된다.

예를 들면, 버킷(Bucket)을 이용한 땅파기 작업, 크러셔(Crusher)를 이용한 콘크리트 건물 파쇄 및 철근 절단작업, 브레이커(Breaker)를 이용한 암석 및 콘크리트 파괴 작업, 그랩(Grab)을 이용한 고철 및 암석 운반 작업, 크람셀 버킷(Clamshell bucket)을 이용한 수직갱 및 상하수도 건축 기초공사 작업 등 용도에 따라 여러 종류의 어태치먼트(Attachment)를 교체해가면서 다양한 작업을 수행할 수 있도록 되어 있다.

보통 어태치먼트는, 작업의 용도에 교체할 수 있도록 하기 위해 굴삭기의 암에 장착 및 탈거가능한 구조로 결합되며, 최근에는 별도의 커플러를 굴삭기의 암에 장착하고, 이를 이용하여 어태치먼트를 손쉽게 연결할 수 있는 퀵커플러가 개발되어 널리 사용되고 있다.

이러한 퀵커플러는 퀵커플러 몸체에 있는 두 곳의 핀 결합구조를 통해 굴삭기의 암과 실린더측 푸시링크에 견고하게 장착되며, 고정훅과 히치를 이용하여 어태치먼트를 체결할 수 있는 구조로 이루어져 있다.

이에 따라, 굴삭기의 운전자가 레버를 조작하여 암의 선단에 장착되어 있는 퀵커플러를 버켓이나 브레이커 등에 결합시키거나 또는 분리시키는 방법으로 어태치먼트를 손쉽게 취급하여 사용할 수 있게 된다.

한편, 이러한 굴삭기는 통상 굴삭용도로만 활용되고 있으며, 선박이나 구조물의 시공에는 활용되지 못하고 있는 실정이다. 즉, 종래 굴삭기용 퀵 커플러 장치는 버킷 등 굴삭용 어태치먼트의 장착에 한정적으로 활용되고 있어서, 마그넷이나 와이어 윈치 등의 크레인용 어태치먼트의 장착이 어렵고, 또 종래 퀵 커플러 장치는 크레인용 어태치먼트를 장착하여 고하중의 물품을 거상 및 운반하기에는 충분한 결합력의 제공이 어려운 한계성을 갖는다.

KR 10-0945084 B1 KR 10-1096085 B1 KR 10-1695438 B1

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 굴삭기의 암대의 선단부에 조립되어 버켓 등의 작업유닛을 고정하는 것으로, 다중 구속구조를 마련하여 버켓 등의 굴삭용 어태치먼트뿐 아니라, 고하중의 물품을 자기 결합하여 거상하거나 와이어를 권취하여 거상하는 크레인용 어태치먼트를 다중 구속된 상태로 결합하여서, 굴삭용도에만 국한적으로 활용되지 아니하고 고하중의 물품을 거상하여 운반하는 크레인 용도로도 활용이 가능하도록 하는 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러 장치는,

굴삭기에 마련된 암대의 선단에 고정되는 바디와;

상기 바디에 고정하여 배치되며, 개구부를 통해 진입된 고정핀을 견착하여 구속하는 고정훅과, 상기 바디에 힌지축을 통해 회동구조로 설치되며, 개구부를 통해 진입된 고정핀을 견착하여 구속하는 잠금훅, 및 상기 바디와 잠금훅의 편심부 사이에 배치되어, 신축을 통해 잠금훅을 내외측으로 선회되도록 하는 잠금 실린더를 포함하는 주 구속유닛; 및

상기 바디의 하부에 하향 돌출하여 형성되어 크레인용 어태치먼트의 베이스에 형성된 규합홈 내에 삽입하여 규합하는 규합블록과; 상기 규합블록에 수평방향으로 형성된 하나 이상의 진퇴슬롯과; 상기 각 진퇴슬롯에 진퇴구조로 배치되어 진출을 통해 규합홈의 내측벽에 형성된 견착홈에 진입하여서, 어태치먼트의 베이스를 수평방향으로 견착하는 견착로드와; 상기 견착로드를 진퇴슬롯을 따라 진출되도록 하는 진출유닛을 포함하는 보조 구속유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 진출유닛은 규합블록에 승강구조로 배치되는 간섭헤드와; 상기 간섭헤드를 상하 승강하여 간섭헤드에 의한 견착로드 후미의 간섭여부를 설정하는 승강모터를 포함하여 구성된다.

보다 바람직하게는, 상기 크레인용 어태치먼트는 고정핀과, 규합홈과 견착홈을 갖는 견착 규합홈부가 형성된 베이스에, 자기 결합력을 통해 물품을 자기 결합하여 거상하는 마그넷 거상유닛, 또는 와이어를 권취하여 물품을 거상하는 윈치 거상유닛이 배치된 형태로 구성된다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 주 구속유닛을 통해 범용의 굴삭용 어태치먼트의 고정핀을 구속하도록 구성된 퀵 커플러 장치에, 고하중의 물품을 거상하는 크레인용 어태치먼트의 베이스를 바디에 정형화되게 규합 및 견착하여 구속하는 보조 구속유닛을 더 마련하고 있다.

따라서, 본 발명에 따른 퀵 커플러 장치는 크레인용 어태치먼트의 베이스에 형성된 견착 규합홈부를 규합 및 직교방향으로 견착하는 보조 구속유닛에 의해서, 고하중의 물품을 거상하는 크레인용 어태치먼트의 안정적인 구속이 가능하다.

그리하여, 본 발명에 따른 퀵 커플러 장치를 장착한 굴삭기는 굴삭용 어태치먼트를 장착하여 굴삭용도에 한정되던 사용범위가 고하중의 물품을 거상하는 크레인 용도로도 활용이 가능한 특이성을 갖는다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러를 암대에 선단에 장착하여, 크레인용 어태치먼트를 조립한 사용상태를 보여주는 것이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러의 외형 구성을 보여주는 것이며,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러를 통한 크레인용 어태치먼트의 다중 구속상태를 순차적으로 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러 장치(1)는, 도 1에서 보는 바와 같이 굴삭기에 마련된 암대(100)의 선단에 배치되어 각종 어태치먼트를 공용되게 연결하는 일종의 연결수단이다.

상기 퀵 커플러 장치(1)는, 도 2와 도 3에서 보는 바와 같이 굴삭기에 마련된 암대(100)의 선단에 고정되는 바디(10)와; 상기 바디(10)의 일측과 타측에 각각 형성되어, 상기 어태치먼트(200)에 형성된 고정핀(211)을 구속하는 주 구속유닛(20)을 포함한다.

상기 주 구속유닛(20)은, 바디(10)에 고정하여 배치되며, 개구부(21a)를 통해 진입된 고정핀(211)을 견착하여 구속하는 고정훅(21)과, 상기 바디(10)에 힌지축(H)을 통해 회동구조로 설치되며, 개구부(22a)를 통해 진입된 고정핀(211)을 견착하여 구속하는 잠금훅(22), 및 상기 바디(10)와 잠금훅(22)의 편심부 사이에 배치되어, 신축을 통해 잠금훅(22)을 내외측으로 선회되도록 하는 잠금 실린더(23)를 포함한다.

상기 주 구속유닛(20)이 마련된 바디(10)에는 한 쌍의 연결핀(11)이 관통되게 배치되어, 상기 바디(10)는 한 쌍의 연결핀(11)을 굴삭기에 마련된 암대(100)의 고정공에 관통하여서, 암대(100)의 선단부에 정형화되게 고정된다.

그리고, 상기 바디(10)에 배치된 고정훅(21)은 개구부(21a)를 통해 일측방향으로 개방된 형태로 구성되고, 상기 잠금훅(22)은 개구부(22a)를 통해 타측방향으로 개방된 형태로 구성된다.

또한, 도 5와 같이 상기 잠금훅(22)들은 각 잠금 실린더(23)가 신장되면 힌지축(H)을 중심으로 외측방향으로 선회하고, 잠금 실린더(23)가 수축하면 힌지축(H)을 중심으로 내측방향으로 선회하도록 구성된다.

따라서, 상기 퀵 커플러 장치(1)는 도 4와 도 5에서 보는 바와 같이 어태치먼트(200)의 고정핀(211)이 개구부(21a)를 통해 고정훅(21)에 일방향으로 견착 지지한 상태에서, 잠금 실린더(23)의 신장에 의해 잠금훅(22)은 일방향으로 선회하여 고정훅(211)에 일방향으로 견착 지지된 고정핀(211)을 이방향으로 견착 지지함으로써, 상기 각 고정핀(211)들을 고정훅(21)과 잠금훅(22)에 의해 양방향으로 환형 견착 지지하여 구속된다.

그리고, 어태치먼트(200)의 분리과정은, 잠금 실린더(23)가 수축하여 잠금훅(22)을 역방향으로 선회하여서 고정훅(21)과 잠금훅(22)에 의한 각 고정핀(211)의 견착 구속 상태를 해제함으로써, 어태치먼트(200)가 암대(100)의 선단에서 분리되도록 한다.

그리하여, 본 발명에 따른 퀵 커플러 장치(1)는 고정훅(21)과 잠금훅(22) 및 잠금 실린더(23)를 포함하는 주 구속유닛(20)에 의해, 종래 버켓 등 다양한 굴삭용 어태치먼트(200)의 탈착이 가능하다.

한편, 본 발명에서는 이와 같이 주 구속유닛(20)을 통해 범용의 굴삭용 어태치먼트를 결합하도록 구성된 퀵 커플러 장치(1)에, 고하중의 물품을 거상하는 크레인용 어태치먼트(200)를 바디(10)에 정형화되게 구속하여 고정하는 규합 블록형 구속유닛(30)을 더 마련하여서, 상기 보조 구속유닛(30)에 의해 고하중의 물품을 거상하는 크레인용 어태치먼트(200)의 안정적인 구속상태가 형성되도록 구성함으로써, 굴삭용 어태치먼트를 장착하여 굴삭용도에 한정적으로 사용되던 굴삭기를, 고하중의 물품을 거상하는 크레인 용도로도 활용이 가능하도록 하고 있으며, 이를 본 발명의 기술적 요지로 예정한다.

본 실시예에 따른 크레인용 어태치먼트(200)는, 도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이 한 쌍의 고정핀(211)이 형성된 베이스(210)에, 자기 결합력을 통해 물품을 자기 결합하여 고정하는 마그넷 거상유닛(220)을 배치한 마그넷형, 도 1에 도시된 베이스(210)에 와이어를 권취하는 윈치 거상유닛(220')가 배치된 윈치형 등으로 이루어지며, 상기 크레인용 어태치먼트(200)는 그 특성상 고하중의 물품들을 거상하는 관계로 퀵 커플러 장치(1)와 보다 안정적인 결합상태가 요구된다.

가령, 상기 퀵 커플러 장치(1)를 통해 암대(100)의 선단에 고정된 크레인용 어태치먼트(200)가, 고하중의 물품을 거상하거나 운반하는 과정에 발생되는 고하중과 충격에 의해 퀵 커플러 장치(1)에서 분리될 경우에, 치명적인 안전사고가 야기될 수도 있다.

이를 해소하기 위해, 본 실시예에에서는 규합 블록형 보조 구속유닛을 더 부가하여, 상기 크레인용 어태치먼트(200)는 주 구속유닛(20)과 규합 블록형 보조 구속유닛(30)에 의해 다중 구속되어서, 크레인용 어태치먼트(200)를 장착하여 고하중의 물품을 거상 및 운반하는 과정에, 크레인용 어태치먼트(200)가 분리되거나, 유동하는 현상이 억제되도록 한다.

상기 규합 블록형 보조 구속유닛(30)은, 도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이 상기 주 구속유닛(20)에 의해 1차 구속된 크레인용 어태치먼트(200)의 베이스(210)에 압착블록을 통해 수직 방향으로 압착하고, 또 견착로드(32)들을 통해 견착하여서, 크레인용 어태치먼트(200)를 다중 구속한다.

상기 크레인용 어태치먼트(200)의 베이스(210)는, 좌우 양측에는 주 구속유닛(20)에 의해 구속되는 고정핀(211)이 각각 형성되고, 중앙부에는 견착 규합홈부(212)가 형성된다.

상기 견착 규합홈부(212)는, 베이스(210)의 중앙부에 하향 요입되게 형성된 상부 개방형의 규합홈(213)과, 상기 규합홈(213)의 내측벽에 수평방향으로 형성된 하나 이상의 견착홈(214)들을 포함한다.

그리고, 상기 견착 규합홈부(212)를 견착 규합하는 보조 구속유닛(30)은, 상기 바디(10)의 하부에 하향 돌출하여 형성되어 규합홈(213) 내에 삽입하여 크레인용 어태치먼트(200)의 베이스(210)를 규합하는 규합블록(31)과; 상기 규합블록(31)에 수평방향으로 형성된 하나 이상의 진퇴슬롯(31a)과; 상기 각 진퇴슬롯(31a)에 진퇴구조로 배치되어, 진출을 통해 규합홈(213)의 내벽에 형성된 견착홈(214)에 진입하여서, 견착 규합홈부(212)를 견착하는 견착로드(32)와; 상기 견착로드(32)를 간섭하여 진퇴슬롯(31a)을 따라 진출되도록 하는 진출유닛(33)을 포함한다.

여기서, 상기 진출유닛(33)은 규합블록(31)에 승강구조로 배치되는 간섭헤드(33a)와; 상기 간섭헤드(33a)를 상하 승강하여서, 간섭헤드(33a)에 의한 견착로드(32) 후미의 간섭여부를 설정하는 승강모터(33b)를 포함한다.

본 실시예에서는 상기 간섭헤드(33a)와 승강모터(33b)의 회전축을 볼스크루 구조로 연결하여서, 회전축의 정역 회전에 의해 간섭헤드(33a)는 승강하도록 구성한다.

그리고, 상기 견착로드(32)의 후미에는 빗면의 간섭면(32a)이 형성되고, 이와 마주하는 간섭헤드(33a)의 외측면에는 빗면의 간섭면(33a-a)이 대응되게 형성하고 있다.

상기 견착로드(32)들은 하강하는 간섭헤드(33a)와 빗면의 간섭면(33a-a)을 통해 빗면구조로 간섭되어 진퇴슬롯(31a)을 따라 동시에 진출하여서, 규합홈(213)의 내측벽에 형성된 견착홈(214)에 진입하여 견착되도록 한다.

즉, 상기 고정훅(21)과 잠금훅(22)을 통해 크레인용 어태치먼트(200)의 고정핀(211)들을 환형 압박하여 구속한 퀵 커플러 장치(1)는, 도 5와 같이 규합블록(31)을 베이스(210)에 형성된 규합홈(213) 내에 수직으로 진입하여 크레인용 어태치먼트(200)의 베이스(210)와 규합하고, 이 상태에서 도 6과 같이 진출유닛(33)의 구동에 의해 규합블록(31)의 각 진퇴슬롯(31a)에 진퇴구조로 배치된 견착로드(32)들은 진출유닛(33)에 의한 간섭헤드(33a)와의 빗면 간섭에 의해 진퇴슬롯(31a)을 따라 진출하여서, 규합홈(213)의 내측벽에 형성된 견착홈(214)에 직교하여 견착된다.

따라서, 상기 주 구속유닛(20)에 의해 고정핀(211)들의 환형 압박된 상태로 1차 구속된 크레인용 어태치먼트(200)는 보조 구속유닛(30)에 의한 규합 및 견착된 상태로 다중 구속된다.

그리하여, 본 실시예에 따른 퀵 커플러 장치(1)를 통해, 고하중의 물품을 거상하는 크레인용 어태치먼트(200)를 고정하여서, 크레인용 어태치먼트(200)에 마련된 거상유닛(220)을 통해서 철근이나 빔 등의 고하중의 물품들을 거상 및 운반하더라도, 암대(100)의 선단에 고정된 퀵 커플러 장치(1)와 크레인용 어태치먼트(200) 사이의 결합상태가 불량해지는 현상이 예방된다.

1. 퀵 커플러 장치
10. 바디 11. 연결핀
20. 주 구속유닛 21. 고정훅
21a. 개구부 22. 잠금훅
22a. 개구부 23. 잠금 실린더
H. 힌지축
30. 보조 구속유닛 31. 규합블록
31a. 진퇴슬롯 32. 견착로드
32a. 빗면 간섭면 33. 진출유닛
33a. 간섭헤드 33a-a. 빗면 간섭면
33b. 승강모터
100. 암대
200. 크레인용 어태치먼트 210. 베이스
211. 고정핀 212. 견착 규합홈부
213. 규합홈 214. 견착홈
220, 220'. 거상유닛

Claims

굴삭기에 마련된 암대의 선단에 고정되는 바디와;
상기 바디에 고정하여 배치되며, 개구부를 통해 진입된 고정핀을 견착하여 구속하는 고정훅과, 상기 바디에 힌지축을 통해 회동구조로 설치되며, 개구부를 통해 진입된 상기 고정핀을 견착하여 구속하는 잠금훅, 및 상기 바디와 잠금훅의 편심부 사이에 배치되어, 신축을 통해 잠금훅을 내외측으로 선회되도록 하는 잠금 실린더를 포함하는 주 구속유닛; 및
상기 바디의 하부에 하향 돌출하여 형성되어 크레인용 어태치먼트의 베이스에 형성된 규합홈 내에 삽입하여 규합하는 규합블록과; 상기 규합블록에 수평방향으로 형성된 하나 이상의 진퇴슬롯과; 상기 각 진퇴슬롯에 진퇴구조로 배치되어 진출을 통해 규합홈의 내측벽에 형성된 견착홈에 진입하여서, 크레인용 어태치먼트의 베이스를 수평방향으로 견착하는 견착로드와; 상기 견착로드를 진퇴슬롯을 따라 진출되도록 하는 진출유닛을 포함하는 보조 구속유닛을 포함하여,
상기 고정핀이 상기 고정훅에 일방향으로 견착 지지된 상태에서, 상기 잠금 실린더에 의해 상기 잠금훅이 선회하여 상기 고정훅에 일방향으로 견착 지지된 상기 고정핀을 이방향으로 견착 지지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러 장치.
제 1항에 있어서, 상기 진출유닛은 규합블록에 승강구조로 배치되는 간섭헤드와; 상기 간섭헤드를 상하 승강하여 간섭헤드에 의한 견착로드 후미의 간섭여부를 설정하는 승강모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러 장치.
제 1항에 있어서, 상기 크레인용 어태치먼트는 고정핀과, 규합홈과 견착홈을 갖는 견착 규합홈부가 형성된 베이스에, 자기 결합력을 통해 물품을 자기 결합하여 거상하는 마그넷 거상유닛, 또는 와이어를 권취하여 물품을 거상하는 윈치 거상유닛이 배치된 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 공용성이 확보된 굴삭기용 퀵커플러 장치.