KR102558578B1 - 굴삭기용 틸트 로테이터장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터 바디와 웜휠간의 결합구조를 개선하여 로터 바디와 웜휠 사이에 베어링 플레이트가 개재되도록 결합되어 로터 바디와 웜휠이 직접 접촉되지 않도록 함으로써, 마모 발생을 최소화할 수 있으며 마모 발생시에는 전체 부품을 교체할 필요없이 최소 부품만 교체하여 유지 보수 비용을 절감할 수 있도록 함과 아울러, 웜휠의 하부를 지지하는 베어링 플레이트가 웜휠의 회전에 의해 연동 회전되는 것을 방지하여 로터 바디에 대한 베어링 플레이트의 이탈을 예방할 수 있도록 그 구조가 개선된 굴삭기용 틸트 로테이터장치에 관한 것이다.

Description

굴삭기용 틸트 로테이터장치{TILT ROTATOR DEVICE FOR EXCAVATOR}

본 발명은 굴삭기용 틸트 로테이터장치에 관한 것으로, 특히 로터 바디와 웜휠간의 결합구조를 개선하여 로터 바디와 웜휠 사이에 베어링 플레이트가 개재되도록 결합되어 로터 바디와 웜휠이 직접 접촉되지 않도록 함으로써, 마모 발생을 최소화할 수 있으며 마모 발생시에는 전체 부품을 교체할 필요없이 최소 부품만 교체하여 유지 보수 비용을 절감할 수 있도록 함과 아울러, 웜휠의 하부를 지지하는 베어링 플레이트가 웜휠의 회전에 의해 연동 회전되는 것을 방지하여 로터 바디에 대한 베어링 플레이트의 이탈을 예방할 수 있도록 그 구조가 개선된 굴삭기용 틸트 로테이터장치에 관한 것이다.

일반적으로, 굴삭기는 하부 주행체와, 하부 주행체 위에 탑재되고, 구동수단에 의해 좌측 또는 우측 방향으로 선회되는 상부 프레임과, 상부 프레임의 전,후방에 장착되는 운전실 및 엔진실과, 상부 프레임에 연결되는 붐과, 상기 붐에 연결되어 유압실린더에 의해 작동되는 아암과, 상기 아암의 단부에 연결되어 유압실린더에 의해 작동되는 버킷을 포함하도록 되어 있다.

상기와 같은 굴삭기는 상부프레임에 연결된 제1유압실린더의 작동에 의해 붐이 상하 회동되고, 붐에 설치된 제2유압실린더의 작동에 의해 아암이 붐 연결부분을 중심으로 회동되며, 아암에 설치된 제3유압실린더의 작동에 의해 버킷이 회전되어, 아암의 회전반경 변화 및 버킷의 회전에 의해 굴착작업이 이루어지도록 되어 있다.

그러나 이와 같은 종래의 굴삭기는 제1,2,3유압실린더에 의해 상하 회동작동되어 굴착작업이 이루어지도록 되어 있어, 굴삭기의 주행동작이나 선회동작이 어려운 공간 즉, 협소한 공간내에서의 작업시, 일방향에 대한 굴착작업만이 이루어질 뿐, 굴착방향을 변경할 수 없는 문제점이 있었다.

기존 굴삭기용 틸트 로테이터와 관련된 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-2215697호 "굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치"(등록일자 : 2021.02.08)에 개시된 바와 같이, 굴착기의 붐대 단부에 결합하는 퀵커플러와; 상기 퀵커플러의 하측부에 고정되며, 외부로부터 인가된 전력을 받아 회전토크를 출력하는 틸팅부와; 상기 틸팅부의 하부에 장착되어 틸팅부의 작동 시 좌우 방향으로 틸팅운동하고, 그 하부로 회전력을 출력하는 로테이팅부와; 상기 로테이팅부에 고정되어 로테이팅부로부터 회전력을 인가받아 회전하고, 다수의 외부 장착장비를 착탈 가능하게 지지하는 어뎁터를 구비한다.

기존 굴삭기 틸트 로테이터와 관련된 종래 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-1582957호 "굴삭기용 버킷의 틸팅 로테이터"(등록일자 : 2015.12.30)에 개시된 바와 같이, 굴삭기의 암 단부에 설치되는 버킷의 틸팅 및 로테이팅 동작을 가능하게 하여 작업 능률을 향상시킬 수 있으며, 파쇄장치를 통해 무겁거나 부피가 커서 운반이 어려운 물체를 절단 또는 파쇄한 후 운반할 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있는 굴삭기용 버킷의 틸팅 로테이터에 관한 것이다.

종래 굴삭기의 틸트 로테이터는 로테이팅 동작시 서로 접촉되어 있던 로터 바디의 내측면과 웜휠의 하측면이 마모될 우려가 있으며, 이로 인해 유격이 발생하게 되어 로테이터 동작이 원활하게 이루어지지 못할 우려가 있다.

또한, 상기한 로터 바디와 웜휠의 마모로 인한 부품 교환시 웜휠 또는 로터 바디 전체를 교체해야 하므로, 유지 보수 비용이 커지게 되는 단점이 있다.

한국 등록특허공보 제10-2215697호 "굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치"(등록일자 : 2021.02.08) 한국 등록특허공보 제10-1582957호 "굴삭기용 버킷의 틸팅 로테이터"(등록일자 : 2015.12.30)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 로터 바디와 웜휠간의 결합구조를 개선하여 로터 바디와 웜휠 사이에 베어링 플레이트가 개재되도록 결합되어 로터 바디와 웜휠이 직접 접촉되지 않도록 함으로써, 마모 발생을 최소화할 수 있으며 마모 발생시에는 전체 부품을 교체할 필요없이 최소 부품만 교체하여 유지 보수 비용을 절감할 수 있도록 함과 아울러, 웜휠의 하부를 지지하는 베어링 플레이트가 웜휠의 회전에 의해 연동 회전되는 것을 방지하여 로터 바디에 대한 베어링 플레이트의 이탈을 예방할 수 있도록 그 구조가 개선된 굴삭기용 틸트 로테이터장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 로터 바디와 웜휠 사이의 유격이 발생할 경우, 베어링 플레이트측에 체결력을 제공하여 유격의 간극을 최소화할 수 있도록 그 구조가 개선된 굴삭기용 틸트 로테이터장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 틸트 로테이터를 구비하는 굴삭기용 틸트 로테이터장치로서, 상기 틸트 로테이터는, 웜기어가 배치되는 로터 바디와; 상기 로터 바디의 내부에 배치되고 상기 웜기어에 기어 맞물림 결합되는 웜휠; 및 상기 웜휠의 하측에 밀착되도록 결합되고 외주면에 상기 로터 바디의 내주면에 형성된 체결나사산과 체결되는 나사산이 형성된 베어링 플레이트;를 포함하고, 상기 베어링 플레이트는 베어링 플레이트의 하부면과 상측으로 이격된 위치에 형성되고 내주면과 외주면이 서로 연통되도록 원주방향으로 긴 장공 형태로 형성된 복수의 슬롯공과, 상기 베어링 플레이트의 하부면에서 상기 슬롯공을 관통하고 슬롯공보다 높게 형성된 체결공과, 나사 체결에 의한 조임력으로 상기 슬롯공을 압축시켜 상기 나사산을 체결나사산에 밀착시키도록 상기 베어링 플레이트의 하측에서 상기 체결공에 체결되는 체결볼트가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 웜휠은 상기 웜기어의 회전 구동시 연동 회전되면서 회전력을 하부커플러측에 전달하여 하부커플러와 연결된 어태치먼트를 회전시키는 것이다.

상기 베어링 플레이트는 웜휠의 하부면과 로터 바디가 접촉되지 않도록 웜휠의 하부면을 지지하는 것이다.

본 발명은 로터 바디의 내주면에 형성된 나사산과 결합된 베어링 플레이트를 이용하여 웜휠의 하부면을 지지하여 웜휠의 하부면과 로터 바디가 접촉되지 않도록 함으로써, 상기 웜휠의 회전시 로터 바디가 마모되지 않도록 하여 마모로 인한 부품 교체시 로터 바디가 아닌 베어링 플레이트를 교체하여 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 유용한 이점을 갖는다.

또한, 본 발명은 웜휠의 하부를 지지하는 베어링 플레이트가 웜휠의 회전시 연동 회전되지 않도록 체결볼트의 체결 조임력으로 슬롯공의 높이를 수축시켜 베어링 플레이트의 나사산을 로터 바디의 내주면에 형성된 나사산에 면접촉방식으로 밀착되도록 함으로써, 상기 슬롯공의 높이가 수축되는 만큼 상기 나사산을 미세하게 상향으로 밀어올려 가압방식으로 상기 로터 바디의 내주면에 형성된 나사산에 접촉시켜 베어링 플레이트가 회전되지 않도록 마찰력을 제공하게 되어 로터 바디에 대한 베어링 플레이트의 이탈을 방지할 수 있는 이점을 갖는다.

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도 1은 본 발명에 따른 굴삭기용 틸트 로테이터장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명 로터 바디의 사시도.
도 3은 도 2의 저면 사시도.
도 4는 본 발명 굴삭기 틸트 로테이터장치의 분해 사시도.
도 5는 도 4의 결합상태 단면도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명 체결볼트의 체결 조임동작 전,후 상태를 보인 사용상태 단면도.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 굴삭기용 틸트 로테이터장치는 도 1 내지 도 6b를 참조하여 설명하면, 틸트 로테이터(100)를 구비하는 굴삭기용 틸트 로테이터장치로서, 상기 틸트 로테이터(100)는 내부에 웜기어(150)가 배치되는 로터 바디(200)와; 상기 로터 바디(200)의 내부에 배치되고 상기 웜기어(150)에 기어 맞물림 결합되는 웜휠(300); 및 상기 웜휠(300)의 하측에 밀착되도록 결합되고 외주면에 상기 로터 바디(200)의 내주면과 체결되는 나사산(402)이 형성되는 베어링 플레이트(400);를 포함하여 이루어진다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 틸트 로테이터(100)는 하부가 개구되고 내부에 웜기어(150) 및 웜휠(300)이 내장되도록 배치된다.

상기 웜휠(300)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 일측 외주면에 상기 웜기어(150)와 연동 회전되도록 나사산이 형성된 구조를 갖는다.

상기 베어링 플레이트(400)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상측면이 상기 웜휠(300)의 하부면과 접촉되는 환형 고리 형태로 형성된다.

또한, 상기 베어링 플레이트(400)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 외주면에 상기 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)과 체결되도록 나사산(402)이 형성된 구조를 갖는다.

상기 베어링 플레이트(400)는 도 4 및 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 베어링 플레이트(400)의 하부면과 상측으로 이격된 위치에 형성되고, 내주면과 외주면이 서로 연통되도록 폭방향(원주방향)으로 긴 장공 형태로 형성되는 복수의 슬롯공(410)과, 상기 베어링 플레이트(400)의 하측에 체결공(407)을 통해 체결되도록 결합되고 나사 체결에 의한 조임력으로 상기 슬롯공(410)을 압축시키는 체결볼트(420)를 더 구비한다.

상기 체결볼트(420)는 도 4와, 도 5 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 베어링 플레이트(400)의 하측면에 상기 슬롯공(410)을 관통하고 상기 슬롯공(410)보다 높게 형성된 체결공(407)에 체결되며, 도 4 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 체결공(407)과 체결볼트(420)의 체결작업시 발생되는 체결 조임력에 의해 슬롯공(410)이 축소되고, 나사산(402)과 로터 바디(200)의 체결작업시 체결나사산(210)과의 간극이 축소시키게 된다.

즉, 상기 슬롯공(410)은 상기 체결볼트(420)의 체결 압력에 의해 압축되면서 높이가 수축(ℓ1→ℓ2)되고, 상기 체결볼트(420)의 상방향 체결시 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 나사산(402)의 높이가 미세하게 상측으로 올라가게 되면서 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)과의 간극을 줄이게 되어 상기 나사산(402)에 접촉되는 접촉면적을 증대시키고 마찰력을 증대시켜 상기 웜휠(300)의 회전시 베어링 플레이트(400)의 연동 회전을 방지하는 기능을 수행하게 된다.

상기한 베어링 플레이트(400)는 상기 슬롯공(410)의 높이가 수축됨에 따라 상기 웜휠(300)의 회전시에도 같이 연동 회전되지 않게 되고, 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)과 견고하게 체결되어 베어링 플레이트(400)의 이탈을 방지할 수 있게 된다.

이를 위해 상기 체결볼트(420)는 상기 슬롯공(410)과 직교하는 방향으로 체결되며, 상기 베어링 플레이트(400)의 나사산(402)과 로터 바디(200)의 체결나사산(210)들끼리 같이 맞물림 결합되도록 결합되는 구조를 갖는다.

상기 체결볼트(420)는 상기 슬롯공(410)과 직교하는 방향인 베어링 플레이트(400)의 하측에서 체결된다.
도 5의 미설명부호 "550"는 하부커플러(500)와 상기 웜휠(300)을 축결합하는 회전축(550)을 나타낸 것이다.

이러한 구성을 갖는 본 발명은 로터 바디(200)의 내부에 배치된 웜기어(150)의 회전 구동시 웜휠(300)이 연동 회전되면서 회전력을 하측에 위치한 하부커플러(500)측에 전달하고, 상기 하부커플러(500)와 연결된 어태치먼트(미도시)를 360˚회전시키게 된다.

상기 베어링 플레이트(400)의 외주면에 형성된 나사산(402)은 상기 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)과 체결된다.

상기 베어링 플레이트(400)는 상기 나사산(402)이 상기 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)과 체결되어 견고하게 결합되고, 상기 웜휠(300)의 하부면이 상기 베어링 플레이트(400)의 상측면에 지지되어 있으므로, 상기 로터 바디(200)에 대한 웜휠(300)의 이탈을 방지하게 된다.

또한, 상기 베어링 플레이트(400)는 도 4 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 슬롯공(410)과 체결볼트(420)를 이용하여 나사산(402)을 상기 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)에 밀착시킴으로써, 상기 웜휠(300)의 회전력에 의해 베어링 플레이트(400)가 공회전되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

이때, 상기 슬롯공(410)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)과의 초기 결합상태가 상기 체결볼트(420)의 체결 조임력에 의해 간극이 수축(ℓ1→ℓ2)되는 구조를 갖는다.

즉, 상기 체결볼트(420)는 상기 웜휠(300)의 회전력에 의해 상기 베어링 플레이트(400)가 연동 회전되도록 않도록 상기 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)과의 초기 결합시 체결 조임력으로 상기 슬롯공(410)의 높이를 수축시키고 나사산(402)의 높이를 미세하게 상승시켜 상기 나사산(402)을 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)에 면접촉되도록 밀착시킴으로써, 마찰력을 증대시켜 베어링 플레이트(400)의 회전을 방지하도록 한다.

따라서, 본 발명은 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)과 결합된 베어링 플레이트(400)를 이용하여 웜휠(300)의 하부면을 지지하여 웜휠(300)의 하부면과 로터 바디(200)가 접촉되지 않도록 함으로써, 상기 웜휠(300)의 회전시 로터 바디(200)가 마모되지 않도록 하여 마모로 인한 부품 교체시 로터 바디(200)가 아닌 베어링 플레이트(400)를 교체하여 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 유용한 이점을 갖는다.

또한, 본 발명은 웜휠(300)의 하부를 지지하는 베어링 플레이트(400)가 웜휠(300)의 회전시 연동 회전되지 않도록 체결볼트(420)의 체결 조임력으로 슬롯공(410)의 높이를 수축시켜 베어링 플레이트(400)의 나사산(402)을 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)에 면접촉방식으로 밀착되도록 함으로써, 상기 슬롯공(410)의 높이가 수축되는 만큼 상기 나사산(402)을 미세하게 상향으로 밀어올려 가압방식으로 상기 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)에 접촉시켜 웜휠(300)이 회전되지 않도록 마찰력을 제공하게 되어 로터 바디(200)에 대한 웜휠(300)의 이탈을 방지할 수 있는 이점을 갖는다.

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이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 앞서 설명된 실시 예에 국한되어 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 이상에서와 같이 설명한 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 : 틸트 로테이터 150 : 웜기어
200 : 로터 바디 210 : 체결나사산
300 : 웜휠 400 : 베어링 플레이트
402 : 나사산 410 : 슬롯공
420 : 체결볼트 430 : 결합홈
440 : 결합돌부 450 : 조절볼트
500 : 하부커플러 550 : 회전축

Claims (3)

1. 틸트 로테이터(100)를 구비한 굴삭기용 틸트 로테이터장치에 있어서,
   상기 틸트 로테이터(100)는, 웜기어(150)가 배치되는 로터 바디(200)와;
   상기 로터 바디(200)의 내부에 배치되고 상기 웜기어(150)에 기어 맞물림 결합되는 웜휠(300); 및
   상기 웜휠(300)의 하측에 밀착되도록 결합되고 외주면에 상기 로터 바디(200)의 내주면에 형성된 체결나사산(210)과 체결되는 나사산(402)이 형성된 베어링 플레이트(400);를 포함하고,
   상기 베어링 플레이트(400)는 베어링 플레이트(400)의 하부면과 상측으로 이격된 위치에 형성되고 내주면과 외주면이 서로 연통되도록 원주방향으로 긴 장공 형태로 형성된 복수의 슬롯공(410)과, 상기 베어링 플레이트(400)의 하부면에서 상기 슬롯공(410)을 관통하고 슬롯공(410)보다 높게 형성된 체결공(407)과, 나사 체결에 의한 조임력으로 상기 슬롯공(410)을 압축시켜 상기 나사산(402)을 체결나사산(210)에 밀착시키도록 상기 베어링 플레이트(400)의 하측에서 상기 체결공(407)에 체결되는 체결볼트(420)가 구비된 것을 특징으로 하는 굴삭기용 틸트 로테이터장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 웜휠(300)은 상기 웜기어(150)의 회전 구동시 연동 회전되면서 회전력을 하부커플러(500)측에 전달하여 하부커플러(500)와 연결된 어태치먼트를 회전시키는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 틸트 로테이터장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 베어링 플레이트(400)는 웜휠(300)의 하부면과 로터 바디(200)가 접촉되지 않도록 웜휠(300)의 하부면을 지지하는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 틸트 로테이터장치.

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