KR102400076B1

KR102400076B1 - 중장비용 회전 장치

Info

Publication number: KR102400076B1
Application number: KR1020190163058A
Authority: KR
Inventors: 이세인; 양제원
Original assignee: 이세인; 양제원
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2022-05-18
Also published as: KR20210072604A

Abstract

본 발명은 중장비용 회전 장치에 관한 것으로서, 굴삭기의 암에 장착될 수 있는 회전 장치로서, 상기 암의 중간부 또는 말단부에 결합될 수 있는 상부 본체; 상기 상부 본체의 하방에 배치되며, 상기 상부 본체에 대하여 제1 중심축을 중심으로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있는 하부 본체; 상기 하부 본체를 상기 상부 본체에 대하여 상대 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동 장치; 다양한 어태치먼트의 작동에 사용될 수 있는 유압을 전달하기 위한 장치로서, 내부에 작동유체가 흐를 수 있는 제1 본체; 상기 제1 본체를 상기 제1 중심축을 중심으로 상대 회전 가능하게 내부에 수용하는 중공을 구비하며, 내부에 작동유체가 흐를 수 있는 제2 본체;를 구비하는 유압 전달 장치;를 포함하며, 상기 제1 본체와 상기 제2 본체 중 적어도 하나는 상기 상부 본체와 상기 하부 본체 중 하나에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전체적인 상하 방향 두께가 감소하여 설치 공간이 감소하고, 사용 중에 강한 외력 또는 비틀림이 가해지는 경우에도 장치가 쉽게 파손되지 않고 버틸 수 있는 효과가 있다.

Description

중장비용 회전 장치 {A Turning Device for Heavy Equipments}

본 발명은 중장비용 회전 장치에 관한 것으로서, 특히 전체적인 상하 방향 두께가 감소하여 설치 공간이 감소하고, 사용 중에 강한 외력 또는 비틀림이 가해지는 경우에도 장치가 쉽게 파손되지 않고 버틸 수 있는 중장비용 회전 장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기는 토목공사, 건설공사, 건축공사 등에서 땅이나 암석 등을 파거나 파낸 것을 처리하는 등의 굴삭작업을 행하는 건설기계로서, 장비의 상부 선회체를 회전시키거나 유압에 의해 작동되는 붐대를 이용하여 운반 물체를 이동시키거나 택지조성, 건물기초, 토사적재, 말목박기, 고철적재, 원목적재, 구멍파기, 교량, 암반 등의 건축물 파괴, 도로, 상수도 공사 등의 다양한 작업을 행한다.

이와 같은 굴삭기에서는, 작업 용도에 따라 여러 종류의 어태치먼트(Attachment)를 교체해가면서 다양한 작업을 수행할 수 있도록 되어 있다. 즉, 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 등이 가능하다.

이러한 굴삭기의 붐대(1)의 선단에는, 도 19에 도시된 바와 같이 암 실린더(2)의 작동에 의해 회동되는 암(3)이 결합되어 있고, 상기 암(3)의 선단에는 버켓 실린더(4)의 작동에 따라 회동되는 버켓(5)이 결합되어 있다.

한편, 종래의 일반적인 굴삭기의 경우에는, 커플러가 전후 방향으로만 꺾일 수 있으므로, 경사지를 작업하는 경우 등에서는 암 실린더(2)를 조정 해가면서 작업을 수행해야 하는 관계로 작업 효율이 떨어지며, 어태치먼트의 방향을 완전히 뒤바꾸조 할 때에는 어태치먼트를 암(3)으로부터 분리한 후 반대방향으로 장착하여 사용해야 하는 등 작업이 불편하고 작업 시간도 많이 소요되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 어태치먼트를 회전시킬 수 있는 중장비용 회전 장치가 부착된 굴삭기가 사용되고 있으나, 종래의 중장비용 회전 장치는, 한국등록특허 제10-1783958호(등록일자 2017년09월26일)에 개시된 바와 같이 1개의 웜 기어가 1개의 주 기어를 회전시키는 구조를 포함하는 바, 사용 중에 어태치먼트에 강한 외력 또는 비틀림이 가해질 경우, 상기 1개의 웜 기어가 주 기어의 회전을 구속하는 구조이므로, 웜 기어 및 주 기어가 손상 내지 파괴될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 전체적인 상하 방향 두께가 감소하여 설치 공간이 감소하고, 사용 중에 강한 외력 또는 비틀림이 가해지는 경우에도 장치가 쉽게 파손되지 않고 버틸 수 있도록 구조가 개선된 중장비용 회전 장치를 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 중장비용 회전 장치는, 굴삭기의 암에 장착될 수 있는 회전 장치로서, 상기 암의 중간부 또는 말단부에 결합될 수 있는 상부 본체; 상기 상부 본체의 하방에 배치되며, 상기 상부 본체에 대하여 제1 중심축을 중심으로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있는 하부 본체; 상기 하부 본체를 상기 상부 본체에 대하여 상대 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동 장치; 다양한 어태치먼트의 작동에 사용될 수 있는 유압을 전달하기 위한 장치로서, 내부에 작동유체가 흐를 수 있는 제1 본체; 상기 제1 본체를 상기 제1 중심축을 중심으로 상대 회전 가능하게 내부에 수용하는 중공을 구비하며, 내부에 작동유체가 흐를 수 있는 제2 본체;를 구비하는 유압 전달 장치;를 포함하며, 상기 제1 본체와 상기 제2 본체 중 적어도 하나는 상기 상부 본체와 상기 하부 본체 중 하나에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 본체는 상기 상부 본체에 결합되고, 상기 제2 본체는 상기 하부 본체에 일체로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 상부 본체와 상기 하부 본체는, 복수 개의 접촉면을 가진 플레인베어링에 의하여 서로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 플레인베어링의 접촉면에 윤활액을 계속적으로 공급할 수 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 상부 본체에 마련되며, 상기 암의 말단부에 탈착 가능하게 결합되는 상부 결합 장치; 상기 하부 본체에 마련되며, 다양한 어태치먼트가 탈착 가능하게 결합될 수 있는 하부 결합 장치;를 구비함으로써, 커플러 형태로 마련되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 하부 결합 장치는, 유압 또는 공압에 의해 작동하는 실린더형 구동 장치; 상기 실린더형 구동 장치에 의하여 잠금 위치와 해제 위치 사이에서 회전 운동 가능한 잠금 부재;를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 구동 장치는, 구동력 발생 장치; 상기 구동력 발생 장치에 의하여 회전하는 웜 기어; 상기 웜 기어에 의하여 회전하는 태양 기어; 상기 태양 기어와 기어 결합되며, 회전 가능하게 마련되어 있는 복수 개의 위성 기어; 상기 복수 개의 위성 기어에 의하여 상기 제1 중심축을 중심으로 회전가능한 주 기어;를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 상부 본체와 상기 하부 본체 사이의 상대 회전을 정지시킬 수 있는 회전 운동 브레이크 장치를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 회전 운동 브레이크 장치는, 제1 부재; 제1 중심축을 중심으로 상기 제1 부재에 대하여 상대 회전 가능하게 마련되어 있는 제2 부재; 상기 제1 부재에 마련되어 있으며, 상기 제1 중심축의 원주 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 서로 이격된 상태로 형성되어 있는 복수 개의 고정공; 상기 제2 부재에 마련되어 있으며, 상기 제1 중심축의 원주 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 서로 이격된 상태로 배치되어 있는 복수 개의 고정 부재; 상기 고정 부재가 상기 고정공에 삽입되어 걸릴 수 있는 잠금 위치와, 상기 고정 부재가 상기 고정공으로부터 분리되어 이탈되는 해제 위치 사이에서, 상기 제1 중심축을 따라 상기 고정 부재를 왕복 이송시킬 수 있는 이송 유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 굴삭기의 암에 장착될 수 있는 회전 장치로서, 상기 암의 중간부 또는 말단부에 결합될 수 있는 상부 본체; 상기 상부 본체의 하방에 배치되며, 상기 상부 본체에 대하여 제1 중심축을 중심으로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있는 하부 본체; 상기 하부 본체를 상기 상부 본체에 대하여 상대 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동 장치; 다양한 어태치먼트의 작동에 사용될 수 있는 유압을 전달하기 위한 장치로서, 내부에 작동유체가 흐를 수 있는 제1 본체; 상기 제1 본체를 상기 제1 중심축을 중심으로 상대 회전 가능하게 내부에 수용하는 중공을 구비하며, 내부에 작동유체가 흐를 수 있는 제2 본체;를 구비하는 유압 전달 장치;를 포함하며, 상기 제1 본체와 상기 제2 본체 중 적어도 하나는 상기 상부 본체와 상기 하부 본체 중 하나에 일체로 형성되어 있으므로, 전체적인 상하 방향 두께가 감소하여 설치 공간이 감소하고, 사용 중에 강한 외력 또는 비틀림이 가해지는 경우에도 장치가 쉽게 파손되지 않고 버틸 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 중장비용 회전 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 저면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 단면사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 구동 장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 회전 운동 브레이크 장치의 사시도이다.
도 7는 도 6에 도시된 회전 운동 브레이크 장치의 분리사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 회전 운동 브레이크 장치의 수직단면도이다.
도 9는 도 6에 도시된 회전 운동 브레이크 장치의 고정 부재가 잠금 위치에 있는 상태를 나타내는 수직단면도이다.
도 10는 도 9에 도시된 회전 운동 브레이크 장치의 X부분 확대도이다.
도 11은 도 9에 도시된 고정 부재가 해제 위치에 있는 상태를 나타내는 수직단면도이다.
도 12은 도 11에 도시된 회전 운동 브레이크 장치의 XII부분 확대도이다.
도 13은 도 11에 도시된 복수 개의 고정 부재가 해제 위치에 있는 상태를 설명하기 위한 전개 단면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 회전 운동 브레이크 장치의 XIV부분 확대도이다.
도 15은 도 9에 도시된 복수 개의 고정 부재 중 적어도 일부가 잠금 위치에 있는 상태를 설명하기 위한 전개 단면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 회전 운동 브레이크 장치의 XVI부분 확대도이다.
도 17는 도 6에 도시된 회전 운동 브레이크 장치의 제2 부재가 제거된 상태의 평면도이다.
도 18은 도 7에 도시된 고정 부재의 사시도이다.
도 19는 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치를 사용하는 상태를 나타내는 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 중장비용 회전 장치를 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 정면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 저면도이며, 도 4는 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 단면사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중장비용 회전 장치(1000)는, 중장비에 장착되어 특정한 부분을 나머지 부분에 대하여 상대 회전시킬 수 있는 회전 장치로서, 상부 본체(1010)와, 하부 본체(1020)와, 회전 운동 브레이크 장치(100)와, 구동 장치(400)와, 유압 전달 장치(500)와, 상부 결합 장치(600)와, 하부 결합 장치(700)를 포함하여 구성된다. 이하에서는 도 19에 도시된 바와 같이 상기 중장비용 회전 장치(1000)가 굴삭기의 암(3)의 말단부에 장착될 수 있는 퀵 커플러(quick coupler) 형태로 마련되는 것을 전제로 설명하기로 한다.

상기 상부 본체(1010)는, 상단부가 상기 암(3)의 말단부에 결합될 수 있도록 마련되는 금속 부재이다.

본 실시예에서는 상기 상부 본체(1010)는, 후술할 회전 운동 브레이크 장치(100)의 제2 부재(20)와 상부 결합 장치(600)를 포함하는 광의의 개념으로 해석될 수도 있고, 상기 제2 부재(20)와 상기 상부 결합 장치(600)를 연결해주는 부재 또는 상기 제2 부재(20) 그 자체로도 해석될 수 있다.

상기 하부 본체(1020)는, 상기 상부 본체(1010)의 하방에 배치되며, 상기 상부 본체(1010)에 대하여 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있는 금속 부재이다.

본 실시예에서는 상기 하부 본체(1020)는, 후술할 회전 운동 브레이크 장치(100)의 제1 부재(10)와 하부 결합 장치(700)를 포함하는 광의의 개념으로 해석될 수도 있고, 상기 제1 부재(10)와 상기 하부 결합 장치(700)를 연결해주는 부재 또는 상기 제1 부재(10) 그 자체로도 해석될 수 있다.

상기 회전 운동 브레이크 장치(100)는, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 상부 본체(1010)에 대하여 상기 하부 본체(1020)의 상대 회전을 정지시킬 수 있는 회전 운동 브레이크 장치로서, 제1 부재(10)와, 제2 부재(20)와, 이송 유닛(30)과, 가이드 부재(40)와, 너트 부재(50)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 부재(10)는, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 하는 원형 부재로서, 고정공(11)과 돌출부(12)를 포함한다. 이하에서 상기 제1 부재(10)는 상기 하부 본체(1020)의 일부로 해석한다.

상기 고정공(11)은, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 오목하게 함몰된 홈으로서, 상기 제1 부재(10)의 테두리 상면에 복수 개 마련되어 있다.

상기 고정공(11)은, 상기 제1 중심축(C1)의 원주 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 서로 이격된 상태로 배치되어 있다.

본 실시예에서 상기 고정공(11)은, 도 16에 도시된 바와 같이 양측면에 미리 정한 각도로 기울어진 한 쌍의 경사면(111)을 가지는 "V"자 형태의 홈으로 형성되어 있다.

본 실시예에서 상기 고정공(11)의 형상은 후술할 고정 부재(21)의 말단부 형상에 대응하도록 형성되어 있다.

상기 돌출부(12)는, 상기 제1 부재(10)의 중앙부에서 상방으로 돌출된 원기둥 부분이다.

상기 돌출부(12)는, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 너트 부재(50)의 중공(H5)에 삽입된다.

상기 제2 부재(20)는, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로하는 원형 부재로서, 상기 제1 부재(10)의 상방에 배치되어 있다. 이하에서 상기 제2 부재(20)는 상기 상부 본체(1010)의 일부로 해석한다.

상기 제2 부재(20)는, 도 8에 도시된 바와 같이 중심부에 중공(H4)을 가지고 있으며, 상기 제1 부재(10)에 대하여 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 상대 회전 가능하게 마련된다.

본 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 부재(10)와 상기 제2 부재(20)가, 복수 개의 접촉면(B1, B2, B3, B4)을 가진 플레인베어링에 의하여 서로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있다.

상기 플레인베어링(Plain bearing)은, 슬라이딩 베어링 또는 슬라이드 베어링이라고도 불리느데, 베어링 표면만 있고 볼(ball)과 같은 롤링 요소가 없는 가장 단순한 유형의 베어링인데, 저널이 베어링 표면 위로 미끄러지는 방식의 가지며, 상기 플레인 베어링의 가장 간단한 예는 구멍에서 회전하는 샤프트를 예로 들 수 있다.

본 실시예에서는 상기 제1 부재(10)와 상기 제2 부재(20)의 대응되는 위치에 서로 마주하도록 형성된 상기 접촉면(B1, B2, B3, B4)들이 상기 플레인베어링을 구성하게 된다.

상기 플레인베어링은, 상기 제1 부재(10)가 상기 제2 부재(20)로부터 쉽게 분리되지 않도록 형성되며, 외부에서 강한 충격이 가해져도 상기 제1 부재(10) 및 제2 부재(20)가 손상되지 않는 형상으로 형성된다.

상기 제2 부재(20)의 상단부에는, 상기 플레인베어링의 접촉면(B1, B2, B3, B4)에 윤활액을 공급하기 위하여 윤활액 주입구(28)가 형성되어 있다.

상기 윤활액 주입구(28)에 주입된 윤활액은 상기 플레인베어링의 접촉면(B1, B2, B3, B4)까지 도달한 후, 다시 별도의 배출로를 통하여 상기 플레인베어링의 접촉면(B1, B2, B3, B4)으로부터 이탈한다.

본 실시예에서 상기 윤활액 주입구(28)에 주입된 윤활액은, 상기 구동 장치(400)로 귀환한 후 상기 구동 장치(400)에 결합된 캠(미도시) 등에 의하여 가압됨으로써, 다시 상기 플레인베어링으로 유입되어 계속적으로 강제순환된다.

상기 제2 부재(20)의 테두리 하면에는, 후술할 탄성 부재(32)의 상단부가 수용될 수 있는 탄성 부재 수용부(22)가 형성되어 있다.

상기 제2 부재(20)의 상단부에는, 상기 너트 부재(50)가 수용될 수 있도록 마련된 너트 부재 수용부(23)가 복수 개 형성되어 있다.

상기 탄성 부재 수용부(22)의 아래에는, 후술할 이송 부재(31)가 수용될 수 있는 원형 고리 형상의 이송 부재 수용부(24)가 형성되어 있다.

상기 이송 부재 수용부(24)의 내측면에는, 후술할 지지 부재(33)가 수용될 수 있는 원형 고리 형상의 지지 부재 수용부(25)가 형성되어 있다.

상기 이송 부재 수용부(24)의 외측면에는, 도 8에 도시된 바와 같이 스프라인 수용부(27)가 형성되어 있다.

상기 스프라인 수용부(27)는, 후술할 스프라인(42)이 각 수용될 수 있도록 그에 각각 대응되는 형상의 홈부이다.

상기 스프라인 수용부(27)는 후술할 가이드 부재(40)가 상하로 왕복 이동할 수 없도록 상기 가이드 부재(40)의 두께와 동일한 길이로 형성되어 있다.

상기 고정 부재(21)는, 상기 고정공(11)에 삽입되어 걸릴 수 있는 막대형 부재로서 복수 개 마련되며, 도 8 및 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 제1 중심축(C1)의 원주 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 서로 이격된 상태로 배치되어 있다.

상기 고정 부재(21)는, 미리 정한 값 이상의 전단력이나 굽힘력에 저항할 수 있는 재질의 금속이 바람직하다.

본 실시예에서 상기 고정 부재(21)의 개수는 33개로서, 상기 고정공(11)의 개수 54개보다 적다. 따라서, 도 15에 도시된 바와 같이 상기 고정 부재(21)가 잠금 위치에 있는 경우에도 상기 고정 부재(21) 모두가 상기 고정공(11)에 삽입되지는 못한다. 만약 상기 고정 부재(21)의 개수와 상기 고정공(11)의 개수가 동일한 경우에는 도 16에 도시된 바와 같은 상기 고정 부재(21)의 3점 접촉 상태가 형성될 수 없다.

상기 고정 부재(21)는, 도 18에 도시된 바와 같이 본체(211)와 헤드부(212)와 경사면(213)과 돌기(214)를 포함한다.

상기 본체(211)는, 상기 제1 중심축(C1)을 따라 상하로 연장된 막대 부분으로서, 본 실시예에서는 직사각 단면을 구비한다.

상기 헤드부(212)는, 상기 본체(211)의 상단부에 배치된 부분으로서, 상기 본체(211)보다 전후좌우 폭이 더 크게 형성되어 있다.

상기 경사면(213)은, 상기 본체(211)의 하단부에 형성된 한 쌍의 경사면으로서, 상기 고정공(11)의 경사면(111)과 대응되는 형상을 가진다.

상기 돌기(214)는, 상기 헤드부(212)의 상면에 마련된 돌기로서, 상방으로 돌출되어 있다. 이 돌기(214)는 도 14에 도시된 바와 같이 후술할 탄성 부재(32)의 하단부 중공에 삽입된다.

상기 고정 부재(21)는, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이 상기 고정공(11)에 삽입되어 걸릴 수 있는 잠금 위치와, 상기 고정공(11)으로부터 분리되어 이탈되는 해제 위치 사이에서, 상기 제1 중심축(C1)을 따라 왕복 이동 가능하도록 마련된다.

상기 이송 유닛(30)은, 상기 잠금 위치와 해제 위치 사이에서 상기 고정 부재(21)를 상기 제1 중심축(C1)을 따라 왕복 이송시킬 수 있는 장치로서, 이송 부재(31)와 탄성 부재(32)와 지지 부재(33)를 포함하다.

상기 이송 부재(31)는, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 하는 원판형 부재로서, 내부에 중공(H2)을 가지고 있다.

상기 이송 부재(31)는, 상기 제1 부재(10)와 상기 제2 부재(20) 사이에 배치되어 있다.

상기 이송 부재(31)에는 상기 고정 부재(21)가 관통할 수 있는 제1 관통공(311)이 복수 개 형성되어 있다.

본 실시예에서 상기 제1 관통공(311)은, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 잠금 위치에서 상기 고정 부재(21)가 미리 정한 각도로 기울어질 수 있도록, 하방으로 갈수록 원주 방향 폭(D1, D2)이 점점 작아지는 테이퍼 형태로 형성되어 있다.

상기 제1 관통공(311)의 상단부는, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 고정 부재(21)의 헤드부(212)가 통과하지 못하고 걸려서 받쳐질 수 있는 형태로 마련된다.

상기 이송 부재(31)는, 유압 또는 공압에 의하여 상기 잠금 위치와 상기 해제 위치 사이에서 상하 이동 가능하다.

본 실시예에서는 상기 이송 부재(31)가, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 작동유체 주입구(29)를 통하여 주입된 작동유체의 유압에 의하여 상기 잠금 위치와 상기 해제 위치 사이에서 상하 이동된다.

상기 이송 부재(31)는, 상기 잠금 위치로부터 상기 해제 위치로 이동함으로써, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 고정 부재(21)를 들어올려서 상기 해제 위치로 위치 이동시킬 수 있다.

상기 이송 부재(31)의 내주면에는, 상기 제2 부재(20)와 마주하는 지점에 오일의 누출을 방지하기 위한 오링(S)이 장착되어 있다.

상기 탄성 부재(32)는, 상기 고정 부재(21)를 상기 잠금 위치로 탄성 바이어스시키는 탄성 부재로서, 본 실시예에서는 코일형 스프링이 사용되고 있다.

상기 탄성 부재(32)의 상단부는, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 제2 부재(20)의 탄성 부재 수용부(22)에 수용되어 있다.

상기 탄성 부재(32)의 상단부에는, 도 12에 도시된 바와 같이 마개(321)가 장착되어 있다.

상기 마개(321)의 상단부에는 오목하게 함몰된 홈부(322)가 형성되어 있으며, 상기 마개(321)의 하단부에는 하방으로 돌출된 삽입부(323)가 형성되어 있다.

상기 홈부(322)는, 상기 탄성 부재 수용부(22)의 상단부에 형성될수 있는 돌기부(미도시)가 삽입될 수 있는 부분이다. 본 실시예에서는 상기 돌기부(미도시)가 형성되어 있지 않다.

상기 삽입부(323)는, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 탄성 부재(32)의 상단부 중공에 삽입되는 부분이다.

상기 지지 부재(33)는, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 하는 원판형 부재로서, 내부에 중공(H3)을 가지고 있다.

상기 지지 부재(33)는, 상기 이송 부재(31)가 상기 이송 부재 수용부(24)로부터 분리 이탈되지 않도록 지지하는 부재이다.

상기 지지 부재(33)는, 상기 이송 부재(31)와 마주하는 지점에 오일의 누출을 방지하기 위한 오링(S)을 구비하고 있다.

상기 지지 부재(33)는, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 제2 부재(20)에 나사결합(M)되어 있다.

상기 지지 부재(33)에는, 상기 이송 부재(31)를 유압에 의하여 밀어올리기 위한 유압공급로(미도시)가 형성되어 있다. 여기서 상기 유압공급로(미도시)는 상기 작동유체 주입구(29)와 연통되어 있다.

상기 가이드 부재(40)는, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 하는 원판형 부재로서, 내부에 중공(H1)을 가지고 있다.

상기 가이드 부재(40)는, 상기 고정 부재(21)의 상하 운동을 안내하기 위한 부재로서, 상기 이송 부재(31)와 상기 제1 부재(10) 사이에 배치되어 있다.

상기 가이드 부재(40)에는, 상기 제1 관통공(311)에 대응하는 위치에 제2 관통공(41)이 복수 개 형성되어 있다.

본 실시예에서는, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 해제 위치에서 있는 상기 고정 부재(21)의 일부가 상기 제2 관통공(41)의 내부에 수용되어 있다. 즉 상기 고정 부재(21)의 일부는 항상 상기 제2 관통공(41)의 내부에 위치한다.

본 실시예에서 상기 제2 관통공(41)은, 도 16에 도시된 바와 같이 상기 잠금 위치에서 상기 고정 부재(21)가 미리 정한 각도로 기울어질 수 있도록, 하방으로 갈수록 원주 방향 폭(D3, D4)이 점점 커지는 테이퍼 형태로 형성되어 있다.

상기 가이드 부재(40)의 외주면에는, 상기 제1 중심축(C1)의 원주 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 서로 이격된 상태로 배치된 복수 개의 스프라인(42)이 형성되어 있다.

상기 스프라인(42)은, 상기 가이드 부재(40)가 상기 제2 부재(20)에 대하여 상대 회전 불가능하게 고정해주는 부재이다.

본 실시예에서 상기 스프라인(42)은, 도 7에 도시된 바와 같이 다수 개 마련되어 있으며, 상기 스프라인 수용부(27)에 상기 제1 중심축(C1)을 따라 왕복 직선 운동 불가능하게 삽입되어 있다.

따라서, 상기 가이드 부재(40)는, 상기 이송 부재(31)와 함께 상기 잠금 위치와 상기 해제 위치 사이에서 위치 이동하지 않으며, 단지 상기 제2 부재(20)와 함께 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전 운동 가능하다.

본 실시예에서는, 상기 가이드 부재(40)가, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 제1 부재(10)와 마주한 상태로 상기 제 1부재(10)에 대하여 미리 정한 간격이내로 근접하여 배치되어 있다.

상기 가이드 부재(40)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 고정 부재(21)가 해제 위치에 있을 때 상기 제1 중심축(C1)을 따라 나란하게 정렬될 수 있도록, 상기 고정 부재(21)를 안내한다.

본 실시예에서는, 도 15에 도시된 바와 같이 상기 고정 부재(21)가 잠금 위치에 있는 경우에, 도 16에 도시된 바와 같이 상기 고정 부재(21)들 중 일부가 3점 접촉에 의하여 지지된다.

즉, 도 16에 도시된 고정 부재(21)들 중 우측에 있는 2개의 고정 부재(21)는, 3개의 접촉점(P1,P2, P3)에 의하여 형성되는 3점 접촉에 의하여 견고하게 지지되므로, 강력한 브레이크 효과를 발휘하게 된다. 여기서 3개의 접촉점(P1,P2, P3)에서는 강력한 마찰력이 작용하므로 상기 고정 부재(21)가 상기 제1 관통공(311)과 제2 관통공(41) 및 고정공(11)로부터 쉽게 이탈하지 않는다.

이때, 제일 우측에 있는 고정 부재(21)는 상기 제1 부재(10)에 대하여 상기 제2 부재(20)가 시계 방향으로 회전하지 못하도록 고정하는 역할을 하게 되며, 우측에서 두번째에 있는 고정 부재(21)는 상기 제1 부재(10)에 대하여 상기 제2 부재(20)가 반시계 방향으로 회전하지 못하도록 고정하는 역할을 하게된다.

그러나 도 16에 도시된 고정 부재(21)들 중 좌측에 있는 2개의 고정 부재(21)는, 1개의 접촉점(P4)에 의해서만 지지되므로, 브레이크 효과를 발휘하지 못한다.

상기 너트 부재(50)는, 상기 제2 부재(20)를 상기 제1 부재(10)에 단단하게 결합시켜주는 부재로서, 상기 제2 부재(20)의 너트 부재 수용부(23)에 수용된다.

본 실시예에서는 상기 너트 부재(50)가 상기 제1 부재(10)에 나사 결합되어 있다. 즉 상기 너트 부재(50)의 내주면에 형성된 암나사부(51)가 상기 제1 부재(10)의 상기 돌출부(12)의 외주면에 형성된 상기 수나사부(121)와 나사 결합되어 있다.

상기 구동 장치(400)는, 상기 하부 본체(1020)를 상기 상부 본체(1010)에 대하여 상대 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 장치이다.

본 실시예에서 상기 구동 장치(400)는, 상기 상부 본체(1010)에 상대 이동 불가능하게 결합되어 있으며, 구동력 발생 장치(410); 웜 기어(420); 피동 기어(430); 태양 기어(440); 위성 기어(450); 주 기어(460)를 포함한다.

상기 구동력 발생 장치(410)는, 유압 에너지에 의해 연속 회전운동하는 유압 모터 또는 연속 왕복 운동하는 유압 실린더를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 구동력 발생 장치(410)는 유압 모터를 포함하고 있다.

상기 웜 기어(420)는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 구동력 발생 장치(410)에 장착된 제1 기어(411), 상기 제1 기어(411)에 기어 결합된 제2 기어(412)에 의하여 회전하는 웜 기어이다.

상기 피동 기어(430)는 상기 웜 기어(420)에 의하여 회전되는 기어이며, 상기 태양 기어(440)는 상기 피동 기어(430)에 의하여 회전하는 기어이다.

상기 위성 기어(450)는, 상기 태양 기어(440)에 기어 결합되어 있는 기어로서, 복수 개 마련되어 있다. 본 실시예에서 상기 위성 기어(450)는 2개가 마련되어 있다.

상기 주 기어(460)는, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전가능한 기어로서 상기 복수 개의 위성 기어(450)에 기어 결합되어 있으며, 상기 복수 개의 위성 기어(450)에 의하여 회전된다.

상기 주 기어(460)는, 상기 제1 부재(10)를 회전시킬 수 있도록 상기 제1 부재(10)에 결합되어 있다.

상기 유압 전달 장치(500)는, 굴삭기에 장착되는 다양한 어태치먼트의 작동에 사용될 수 있는 유압을, 상기 상부 본체(1010)의 상방으로부터 상기 하부 본체(1020)의 하방으로 전달하기 위한 장치로서, 제1 본체(510)와 제2 본체(520)를 포함한다.

상기 제1 본체(510)는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1 중심축(C1)을 따라 상하로 연장되어 있는 원기둥 형태의 부재이다.

상기 제1 본체(510)는, 일단부가 상기 상부 본체(1010)와 하부 본체(1020) 중 하나에 상대 회전 불가능하게 결합되어 있다. 본 실시예에서는 상기 제1 본체(510)의 상단부가 상기 상부 본체(1010) 및 제2 부재(20)에 상대 회전 불가능하게 나사 결합되어 있다.

상기 제1 본체(510)의 내부에는, 도 4에 도시된 바와 같이 작동유체가 흐를 수 있는 제1 유로(511)가 복수 개 형성되어 있다.

상기 제2 본체(520)는, 일단부가 상기 상부 본체(1010)와 하부 본체(1020) 중 나머지 하나에 상대 회전 불가능하게 결합되어 있다.

본 실시예에서 상기 제2 본체(520)는, 상기 제1 부재(10)의 내부에 일체로 형성되어 있다. 이렇게 상기 제2 본체(520)가 상기 제1 부재(10)의 내부에 일체로 형성되면, 상기 중장비용 회전 장치(1000)의 상기 제1 중심축(C1) 방향으로의 상하 두께가 현격히 감소하여, 상기 중장비용 회전 장치(1000)를 암(3)에 장착할 경우 상기 제1 중심축(C1) 방향으로의 길이 증가량이 종래의 중장비용 회전 장치의 그것에 비하여 절반 이상 감소하게 된다.

상기 제2 본체(520)는, 상기 제1 부재(10)의 내부에 절삭 가공 또는 주물 가공에 의하여 형성될 수 있다.

상기 제2 본체(520)의 내부에는, 도 4에 도시된 바와 같이 작동유체가 흐를 수 있는 제2 유로(521)가 복수 개 형성되어 있다.

상기 제2 유로(521)는, 상기 제1 본체(510)가 상기 제2 본체(520)에 대하여 어떠한 각도에 있더라도, 상기 제1 유로(511)와 서로 연통될 수 있는 형상으로 마련된다.

상기 제1 부재(10)에는, 상기 제1 본체(510)를 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 상대 회전 가능하게 수용할 수 있는 중공(522)이 형성되어 있다.

상기 제1 본체(510)는, 상기 제1 본체(510)의 외주면이 상기 제2 본체(520)의 내주면과 마주한 상태에서, 상기 제2 본체(520)에 대하여 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 상대 회전 가능하다.

즉, 상기 제1 본체(510)가 상기 제2 본체(520)에 대하여 상대 회전중이거나 임의의 각도에서 정지된 상태에서, 상기 제1 본체(510)의 내부에 흐르는 작동유체가 상기 제2 본체(520)의 내부로 실질적인 압력 손실 없이 항상 흘러들어갈 수 있다.

본 실시예에서는 4개의 제1 유로(511)와 그에 대응하는 4개의 제2 유로(521)이 형성되어 있다.

도 1에는 상기 제1 유로(511)에 대응하는 2개의 제1 출입구(511a)와 2개의 제2 출입구(511b)가 형성되어 있으며, 도 3에는 상기 제2 유로(521)에 대응하는 2개의 제1 출입구(521a)와 2개의 제2 출입구(521b)가 형성되어 있다.

즉, 상기 제1 본체(510)가 상기 제2 본체(520)에 대하여 어떠한 각도에 있더라도, 상기 제1 출입구(511a)로 유입된 작동유체는 상기 제1 유로(511)와 제2 유로(521)를 차례로 거쳐서 상기 제1 출입구(521a)로 유출되는 구조이다.

여기서 제1 본체(510)에 형성된 출입구(511a, 511b)는 제2 본체(520)에 형성된 출입구(521a, 521b)와 각각 일대일로 대응한다. 따라서 상기 유압 전달 장치(500)의 내부에서 작동유체가 서로 섞이지는 않는다.

상기 제1 본체(510)와 상기 제2 본체(520)의 내부 구조 및 결합 구조는, 당업자에게 널리 알려진 사항이므로, 여기서 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 상부 결합 장치(600)는, 상기 암(3)의 말단부에 탈착 가능하게 결합되는 장치로서, 본 실시예에서는 상부 프레임(610)과, 상기 상부 프레임(610)에 결합된 한 쌍의 결합 핀(620)을 포함하고 있다.

본 실시예에서 상기 상부 프레임(610)의 하단부는 상기 제2 부재(20)의 상단부에 상대 회전 불가능하게 용접으로 결합되어 있다.

상기 한 쌍의 결합 핀(620)은, 서로 이격된 상태로 나란하게 배치되어 있는 원형 봉으로서, 상기 암(3)의 말단부에 마련된 잠금 부재(미도시)와 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

상기 하부 결합 장치(700)는, 다양한 어태치먼트를 탈착 가능하게 결합시키기 위한 장치로서, 상단부가 상기 제1 부재(10)의 하단부에 상대 회전 불가능하게 나사결합되어 있다. 이 하부 결합 장치(700)는 하부 프레임(710)과 잠금 부재(720)와 잠금 홈(730)과 실린더형 구동 장치(740)를 포함한다.

상기 하부 프레임(710)은, 상단부가 상기 제1 부재(10)의 하단부에 상대 회전 불가능하게 결합되어 있는 금속 부재이다.

상기 잠금 부재(720)는, "J"자형 후크 형태의 부재로서, 상기 실린더형 구동 장치(740)에 의하여 잠금 위치와 해제 위치 사이에서 회전 운동 가능하다.

본 실시예에서 상기 잠금 부재(720)의 일단부는, 제1 힌지(721), 제2 힌지(722), 링크 부재(723)를 포함하는 링크 구조에 의하여 회전 가능하게 상기 하부 프레임(710)에 결합되어 있다.

상기 잠금 홈(730)은, "C"자형 홈부로서 상기 하부 프레임(710)의 하단부에 형성되어 있으며, 굴삭기에 장착되는 다양한 어태치먼트의 결합 핀(6)에 결합될 수 있는 부분이다.

도 19에는, 상기 잠금 홈(730)이 상기 버켓(5)의 상단부에 마련된 결합 핀(6) 중 나머지 하나에 결합된 상태가 도시되어 있다.

상기 실린더형 구동 장치(740)는, 유압 또는 공압에 의해 작동하는 실린더형 구동 장치로서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 중심축(C1)과 교차하는 제2 중심축(C2)을 따라 좌우로 연장된 상태로 배치되어 있다.

상기 실린더형 구동 장치(740)는, 상기 하부 프레임(710)에 결합되어 있으며, 상기 2개의 제2 출입구(521b)로부터 유입되는 작동유체에 의하여 작동된다.

상기 실린더형 구동 장치(740)는 상기 링크 부재(723)를 포함하는 링크 구조를 구동시킴으로써, 상기 잠금 부재(720)를 상기 잠금 위치와 해제 위치 사이에서 회전 운동시킨다.

이하에서는, 상술한 구성의 중장비용 회전 장치(1000)를 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.

상기 상부 결합 장치(600)의 결합 핀(620)을 암(3)의 말단부에 결합하면, 상기 중장비용 회전 장치(1000)의 장착이 완료된다. 이때, 일반적인 굴삭기의 암(3) 말단부에 마련된 결합 장치(미도시)가 사용되는데, 이 결합 장치(미도시)는 상기 하부 결합 장치(700)와 유사하게 작동한다.

이어서, 버켓(5)의 결합 핀(6) 중 하나를 상기 하부 결합 장치(700)의 잠금 홈(730)에 삽입한 상태에서, 상기 실린더형 구동 장치(740)를 구동시켜 상기 잠금 부재(720)를 잠금 위치로 회전시키면, 상기 잠금 부재(720)가 버켓(5)의 결합 핀(6) 중 나머지 하나와 결합됨으로써, 버켓(5)의 장착이 완료된다.

한편, 상기 구동 장치(400)가 작동하면, 도 5에 도시된 주 기어(460)가 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전하게 되며, 상기 주 기어(460)에 고정된 상기 제1 부재(10) 및 하부 본체(1020)가 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전하게 된다.

이하에서는, 상기 하부 본체(1020)가 상기 상부 본체(1010)에 대하여 사용자가 원하는 각도만큼 회전한 상태에서, 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)를 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.

먼저 도 12에 도시된 바와 같이 상기 고정 부재(21)가 해제 위치에 있을 때에는, 상기 제2 부재(20)가 상기 제1 부재(10)에 대하여 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전 가능한 상태가 된다. 따라서 상기 제2 부재(20), 이송 유닛(30), 가이드 부재(40)은 상기 제1 부재(10)에 대하여 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전 가능하다.

이렇게 상기 제2 부재(20)가 상기 제1 부재(10)에 대하여 회전 가능한 상태에서, 상기 이송 부재(31)를 위로 밀어올린 유압을 제거하면, 상기 탄성 부재(32)의 탄성력에 의하여 상기 고정 부재(21)가 잠금 위치로 하강함으로써, 상기 이송 부재(31)도 함께 하강하게 된다.

상기 이송 부재(31)는, 상기 가이드 부재(40)에 접촉할 때까지 계속 하강하게 되고, 상기 이송 부재(31)의 하면이 상기 지지 부재(33)의 상면 및 상기 가이드 부재(40)의 상면에 접촉하면 하강을 멈춘다.

이렇게 상기 이송 부재(31)가 잠금 위치에 위치하면, 도 10 및 도 16에 도시된 바와 같이 상기 고정 부재(21)들 중의 일부가 상기 제1 부재(10)의 고정공(11)에 삽입된 상태가 된다.

이때, 상기 고정 부재(21)의 개수는 상기 고정공(11)의 개수보다 적으므로, 도 15에 도시된 바와 같이 상기 이송 부재(31)가 잠금 위치에 있는 경우에도 상기 고정 부재(21)들 모두가 상기 고정공(11)에 삽입되지는 못하고, 상기 고정 부재(21)들 중 일부만이 상기 고정공(11)에 삽입된다. 여기서 상기 고정 부재(21)들이 상기 고정공(11)에 삽입되는 깊이는 상기 고정 부재(21)들마다 각각 다르다.

본 실시예에서는, 상기 고정 부재(21)들 중 일부가, 상기 이송 부재(31)의 제1 관통공(311)과 상기 가이드 부재(40)의 제2 관통공(41) 및 상기 제1 부재(10)의 고정공(11)들의 세 지점에 접촉함으로써 3점 지지된다. 즉, 도 16에 도시된 고정 부재(21)들 중 우측에 있는 2개의 고정 부재(21)는, 3개의 접촉점(P1,P2, P3)에 의하여 형성되는 3점 접촉에 의하여 견고하게 지지된다.

비록 상기 고정 부재(21)들 모두가 상기 고정공(11)에 삽입되지는 못하지만, 3점 접촉에 의하여 견고하게 지지된 일부 고정 부재(21)에 의해서도 상기 제1 부재(10)와 상기 제2 부재(20) 사이의 상대 회전은 효과적으로 정지시킬 수 있다.

한편, 유압에 의하여 상기 이송 부재(31)를 다시 상승시켜 해제 위치로 이동시키면, 상기 고정 부재(21)가 해제 위치로 이동함으로써, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 고정 부재(21)들이 상기 제1 중심축(C1)을 따라 나란하게 일렬로 정렬된다.

상술한 구성의 중장비용 회전 장치(1000)는, 굴삭기의 암(3)에 장착될 수 있는 회전 장치로서, 상기 암(3)의 중간부 또는 말단부에 결합될 수 있는 상부 본체(1010); 상기 상부 본체(1010)의 하방에 배치되며, 상기 상부 본체(1010)에 대하여 제1 중심축(C1)을 중심으로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있는 하부 본체(1020); 상기 하부 본체(1020)를 상기 상부 본체(1010)에 대하여 상대 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동 장치(400); 다양한 어태치먼트의 작동에 사용될 수 있는 유압을 전달하기 위한 장치로서, 내부에 작동유체가 흐를 수 있는 제1 본체(510); 상기 제1 본체(510)를 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 상대 회전 가능하게 내부에 수용하는 중공(522)을 구비하며, 내부에 작동유체가 흐를 수 있는 제2 본체(520);를 구비하는 유압 전달 장치(500);를 포함하며, 상기 제1 본체(510)와 상기 제2 본체(520) 중 적어도 하나는 상기 상부 본체(1010)와 상기 하부 본체(1020) 중 하나에 일체로 형성되어 있으므로, 상기 제1 중심축(C1) 방향의 상하 두께가 종래의 중장비용 회전 장치에 비하여 대폭 감소하여, 설치 공간이 감소하는 장점이 있다. 특히 이렇게 상기 중장비용 회전 장치(1000)의 상하 두께가 감소하면, 사용 중에 강한 외력 또는 비틀림이 가해지는 경우에도 장치가 쉽게 파손되지 않고 버틸 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 제1 본체(510)가 상기 상부 본체(1010)에 결합되고, 상기 제2 본체(520)는 상기 하부 본체(1020)에 일체로 형성되어 있으므로, 상기 제1 본체(510)를 상기 하부 본체(1020)에 장착하거나 분리하기가 용이하다는 장점이 있다.

또한 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 상부 본체(1010)와 상기 하부 본체(1020)는, 복수 개의 접촉면(B1, B2, B3, B4)을 가진 플레인베어링에 의하여 서로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있으므로, 부품의 개수가 감소하고 조립이 용이하며, 외부에서 강한 충격이 가해져도 상기 제1 부재(10)가 상기 제2 부재(20)로부터 쉽게 분리되지 않으며, 상기 제1 부재(10) 및 제2 부재(20)가 쉽게 손상되지 않는 장점이 있다.

그리고 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 플레인베어링의 접촉면(B1, B2, B3, B4)에 윤활액을 계속적으로 공급할 수 있으므로, 상기 상부 본체(1010)와 하부 본체(1020)의 원활한 상대 회전이 가능하며, 상기 플레인베어링의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 상부 본체(1010)에 마련되며, 상기 암(3)의 말단부에 탈착 가능하게 결합되는 상부 결합 장치(600); 상기 하부 본체(1020)에 마련되며, 다양한 어태치먼트가 탈착 가능하게 결합될 수 있는 하부 결합 장치(700);를 구비함으로써, 커플러 형태로 마련되므로, 상기 중장비용 회전 장치(1000)가 필요한 경우에만 공사 현장에서 바로 장착하여 사용할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 하부 결합 장치(700), 유압 또는 공압에 의해 작동하는 실린더형 구동 장치(740); 상기 실린더형 구동 장치(740)에 의하여 잠금 위치와 해제 위치 사이에서 회전 운동 가능한 잠금 부재(720);를 포함하므로, 중장비에서 발생되는 유공압을 이용하여 별도의 구동원 없이 상기 하부 결합 장치(700)를 구동할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 구동 장치(400)가, 구동력 발생 장치(410); 상기 구동력 발생 장치(410)에 의하여 회전하는 웜 기어(420); 상기 웜 기어(420)에 의하여 회전하는 태양 기어(440); 상기 태양 기어(440)와 기어 결합되며, 회전 가능하게 마련되어 있는 복수 개의 위성 기어(450); 상기 복수 개의 위성 기어(450)에 의하여 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전가능한 주 기어(460);를 포함하므로, 상기 웜 기어(420) 및 주 기어(460)의 하중 감당능력이 우수하여, 사용 중에 상기 어태치먼트에 강한 외력 또는 비틀림이 가해지더라도 상기 웜 기어(420) 및 주 기어(460)가 손상 내지 파괴될 가능성이 매우 낮다는 장점이 있다.

그리고 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 상부 본체(1010)와 상기 하부 본체(1020) 사이의 상대 회전을 정지시킬 수 있는 회전 운동 브레이크 장치(100)를 포함하므로, 강한 외력 또는 비틀림이 가해지는 경우에도 상기 상부 본체(1010)와 하부 본체(1020) 사이의 상대 회전을 강력하게 제동시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)가, 제1 부재(10)와, 제1 중심축(C1)을 중심으로 상기 제1 부재(10)에 대하여 상대 회전 가능하게 마련되어 있는 제2 부재(20) 사이의 상대 회전을 정지시킬 수 있는 회전 운동 브레이크 장치로서,상기 제1 부재(10)에 마련되어 있으며, 상기 제1 중심축(C1)의 원주 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 서로 이격된 상태로 형성되어 있는 복수 개의 고정공(11); 상기 제2 부재(20)에 마련되어 있으며, 상기 제1 중심축(C1)의 원주 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 서로 이격된 상태로 배치되어 있는 복수 개의 고정 부재(21); 상기 고정 부재(21)가 상기 고정공(11)에 삽입되어 걸릴 수 있는 잠금 위치와, 상기 고정 부재(21)가 상기 고정공(11)으로부터 분리되어 이탈되는 해제 위치 사이에서, 상기 제1 중심축(C1)을 따라 상기 고정 부재(21)를 왕복 이송시킬 수 있는 이송 유닛(30);을 포함하므로, 강한 외력 또는 비틀림이 가해지는 경우에도 상기 고정공(11)에 삽입된 고정 부재(21)에 의하여, 상기 제1 부재(10)와 상기 제2 부재(20) 사이의 상대 회전을 강력하게 제동시킬 수 있는 장점이 있다. 여기서 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 제동력이 작동할 때에는 상기 고정 부재(21)가 전단력을 받게 되는데, 상기 고정 부재(21)는 금속 막대 형상이므로 비교적 큰 값의 전단력이나 굽힘력에 저항할 수 있다.

본 실시예에서는, 상기 제1 본체(510)의 상단부가 상기 제2 부재(20)에 상대 회전 불가능하게 나사 결합되어 있고, 상기 제2 본체(520)는 상기 제1 부재(10)의 내부에 일체로 형성되어 있으나, 역으로 상기 제1 본체(510)가 상기 제1 부재(10)에 상대 회전 불가능하게 나사 결합되고 상기 제2 본체(520)가 상기 제2 부재(20)의 내부에 일체로 형성될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 중장비용 회전 장치(1000)가 굴삭기의 암(3)의 말단부에 장착될 수 있는 퀵 커플러(quick coupler) 형태로 마련되어 있으나, 상기 암(3)의 중간부에 삽입된 상태로 암(3)과 일체로 제작될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 실린더형 구동 장치(740)가, 유압 또는 공압에 의해 작동하는 실린더형 구동 장치이나, 전기 등에 의하여 작동하는 모터일 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 이송 유닛(30)이 상기 제1 관통공(311)에 대응하는 위치에 제2 관통공(41)이 복수 개 형성되어 있으며, 상기 제1 부재(10)와 상기 제2 부재(20)의 사이에 배치되어 있는 가이드 부재(40)를 포함하고 있으나, 상기 가이드 부재(40)를 포함하지 않는 구성도 가능함은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 고정 부재(21)의 본체(211)가, 상기 제1 중심축(C1)을 따라 상하로 연장된 막대 부분으로서 직사각 단면을 구비하나, 원형 단면 등을 구비할 수도 있음은 물론이다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
1000: 중장비용 회전 장치
1010: 상부 본체
1020: 하부 본체
100: 회전 운동 브레이크 장치
10: 제1 부재
11: 고정공
12: 돌출부
20: 제2 부재
21: 고정 부재
22: 탄성 부재 수용부
23: 너트 부재 수용부
24: 이송 부재 수용부
25: 지지 부재 수용부
27: 스프라인 수용부
28: 윤활액 주입구
29: 작동유체 주입구
30: 이송 유닛
31: 이송 부재
32: 탄성 부재
33: 지지 부재
40: 가이드 부재
41: 제2 관통공
42: 스프라인
50: 너트 부재
51: 암나사부
111: 경사면
121: 수나사부
211: 본체
212: 헤드부
213: 경사면
214: 돌기
311: 제1 관통공
321: 마개
322: 홈부
323: 삽입부
400: 구동 장치
410: 구동력 발생 장치
411: 제1 기어
412: 제2 기어
420: 웜 기어
430: 피동 기어
440: 태양 기어
450: 위성 기어
460: 주 기어
500: 유압 전달 장치
510: 제1 본체
511: 제1 유로
511a, 511b: 출입구
520: 제2 본체
521: 제2 유로
521a, 521b: 출입구
522: 중공
600: 상부 결합 장치
610: 상부 프레임
620: 결합 핀
700: 하부 결합 장치
710: 하부 프레임
720: 잠금 부재
721: 제1 힌지
722: 제2 힌지
723: 링크 부재
730: 잠금 홈
740: 실린더형 구동 장치
B1, B2, B3, B4: 접촉면
C1, C2: 중심축
H1, H2, H3, H4, H5: 중공
P1, P2, P3, P4 : 접촉점
1: 붐대
2: 암 실린더
3: 암
4: 버켓 실린더
5: 버켓
6: 결합 핀

Claims

굴삭기의 암에 장착될 수 있는 회전 장치로서,
상기 암의 중간부 또는 말단부에 결합될 수 있는 상부 본체;
상기 상부 본체의 하방에 배치되며, 상기 상부 본체에 대하여 제1 중심축을 중심으로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있는 하부 본체;
상기 하부 본체를 상기 상부 본체에 대하여 상대 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동 장치;
다양한 어태치먼트의 작동에 사용될 수 있는 유압을 전달하기 위한 장치로서, 내부에 작동유체가 흐를 수 있는 제1 본체; 상기 제1 본체를 상기 제1 중심축을 중심으로 상대 회전 가능하게 내부에 수용하는 중공을 구비하며, 내부에 작동유체가 흐를 수 있는 제2 본체;를 구비하는 유압 전달 장치;를 포함하며,
상기 제1 본체의 내부에는, 상기 작동유체가 흐를 수 있는 제1 유로가 복수 개 형성되어 있으며,
상기 제2 본체의 내부에는, 상기 작동유체가 흐를 수 있는 제2 유로가 복수 개 형성되어 있으며,
상기 제2 유로는, 상기 상부 본체가 상기 하부 본체에 대하여 어떠한 각도에 있더라도, 상기 제1 유로와 서로 연통될 수 있는 형상으로 마련되어 있으며,
상기 제1 본체는, 상기 제1 중심축을 따라 상하로 연장되어 있는 원기둥 형태의 부재로서, 상단부가 상기 상부 본체에 상대 회전 불가능하게 나사 결합되어 있고,
상기 하부 본체는, 중앙부에서 상기 제1 중심축을 따라 상방으로 돌출된 원기둥 부분인 돌출부를 구비하고,
상기 제2 본체의 상기 중공은, 상기 제1 중심축을 따라 상하로 연장되어 있는 원기둥 형태의 구멍으로서, 절삭 가공 또는 주물 가공에 의하여 상기 하부 본체의 상기 돌출부에 일체로 형성되어 있으며,
상기 상부 본체와 상기 하부 본체는, 서로 마주하도록 형성된 복수 개의 접촉면을 가진 플레인베어링에 의하여 서로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있으며,
상기 플레인베어링의 접촉면 중의 적어도 하나는 상기 돌출부의 외주면에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 중장비용 회전 장치.
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제 1항에 있어서,
상기 플레인베어링의 접촉면에 윤활액을 계속적으로 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 중장비용 회전 장치.
제 1항에 있어서,
상기 상부 본체에 마련되며, 상기 암의 말단부에 탈착 가능하게 결합되는 상부 결합 장치;
상기 하부 본체에 마련되며, 다양한 어태치먼트가 탈착 가능하게 결합될 수 있는 하부 결합 장치;를 구비함으로써, 커플러 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 중장비용 회전 장치.
제 5항에 있어서,
상기 하부 결합 장치는, 유압 또는 공압에 의해 작동하는 실린더형 구동 장치; 상기 실린더형 구동 장치에 의하여 잠금 위치와 해제 위치 사이에서 회전 운동 가능한 잠금 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 회전 장치.
제 1항에 있어서,
상기 구동 장치는,
구동력 발생 장치; 상기 구동력 발생 장치에 의하여 회전하는 웜 기어; 상기 웜 기어에 의하여 회전하는 태양 기어; 상기 태양 기어와 기어 결합되며, 회전 가능하게 마련되어 있는 복수 개의 위성 기어; 상기 복수 개의 위성 기어에 의하여 상기 제1 중심축을 중심으로 회전가능한 주 기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 회전 장치.
제 1항에 있어서,
상기 상부 본체와 상기 하부 본체 사이의 상대 회전을 정지시킬 수 있는 회전 운동 브레이크 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 회전 장치.
제 8항에 있어서,
상기 회전 운동 브레이크 장치는,
제1 부재;
제1 중심축을 중심으로 상기 제1 부재에 대하여 상대 회전 가능하게 마련되어 있는 제2 부재;
상기 제1 부재에 마련되어 있으며, 상기 제1 중심축의 원주 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 서로 이격된 상태로 형성되어 있는 복수 개의 고정공;
상기 제2 부재에 마련되어 있으며, 상기 제1 중심축의 원주 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 서로 이격된 상태로 배치되어 있는 복수 개의 고정 부재;
상기 고정 부재가 상기 고정공에 삽입되어 걸릴 수 있는 잠금 위치와, 상기 고정 부재가 상기 고정공으로부터 분리되어 이탈되는 해제 위치 사이에서, 상기 제1 중심축을 따라 상기 고정 부재를 왕복 이송시킬 수 있는 이송 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 회전 장치.