KR20090070511A - 굴삭기의 도저 실린더 보호 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임에 연결된 링크 부재와 도저 실린더에 의해 구동되는 도저 블레이드를 갖춘 굴삭기의 도저 실린더 보호 장치로서, 제1 단부 및 이와 대향하는 제2 단부를 구비하며 제1 단부가 도저 블레이드에 회동 가능하게 장착되는 보호 커버와, 보호 커버의 제2 단부를 지지하면서 그 유동을 안내하는 가이드 부재를 포함하고, 가이드 부재에는 제2 단부가 가이드 부재로부터 이탈하는 것을 방지하는 구속부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

굴삭기의 도저 실린더 보호 장치{PROTECTIVE DEVICE FOR DOZER LIFT CYLINDER OF EXCAVATOR}

본 발명은 굴삭기의 도저 실린더를 보호하기 위한 굴삭기의 도저 실린더 보호 장치에 관한 것이다.

굴삭기는 일반적으로 전방에 마련된 버켓 등의 작업장치에 의해 굴삭작업을 주로 수행한다. 이러한 굴삭기는 후방에 도저 블레이드를 설치하여 배토작업을 수행하기도 한다. 또한, 상기 도저블레이드는 작업 중인 굴삭기를 지면에 고정시키는 기능도 수행한다.

이러한 도저 블레이드는 복수의 링크로 프레임에 연결되고, 튜브와 상기 튜브에 왕복이동가능하게 연결되는 로드를 포함하는 도저 실린더에 의해 승강된다. 구체적으로, 상기 로드가 상기 튜브에 대해 왕복 이동함에 따라 상기 복수의 링크를 승강시켜 상기 도저 블레이드를 승강시킨다.

이때 상기 도저 실린더는 외부로 노출되어 있어서, 흙이나 암석 등이 낙하하면 로드가 손상되거나 파손되는 문제점을 가지고 있고, 로드가 파손되면 도저 실린더가 원활하게 작동하지 않거나 튜브 내부의 압유가 누설되는 문제점이 있다.

따라서, 상술한 바와 같은 도저 실린더의 노출을 방지하고, 도저 구동부의 링크 부재 및 배관류 부품들을 보호하기 위해서 보호 커버를 이용한다. 이러한 도저 블레이드의 도저 실린더 보호 커버를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 각각 종래의 휠 굴삭기의 도저 실린더 보호 커버(3)를 도시하는 굴삭기 도저부의 측면도 및 사시도로서, 도면에 도시된 바와 같이 종래의 보호 커버는 도저 블레이드(2)의 상부에 일측 단부가 힌지 연결되고, 타측 단부가 프레임(1)의 상부에 고정되지 않은 상태로 이동 가능하게 얹혀지는 방식으로 장착된다.

상기와 같이 연결된 종래의 보호 커버는 도저 블레이드가 승강함에 따라 자중에 의해 프레임 위를 활주하면서 보호 커버 아래의 도저 실린더, 링크 부재 및 배관류 부품들을 보호한다.

그러나, 이러한 구성의 보호 커버를 이용하는 경우, 주행하는 굴삭기가 급제동하거나 굴삭기를 이용하여 경사지 작업 등을 할 때, 이러한 보호 커버는 쉽게 프레임으로부터 도저 블레이드를 향하는 방향으로 회전 이동을 하게 된다. 이러한 현상, 즉, 역전 현상이 발생하는 경우, 보호 커버는 도저 구동부의 링크 부재, 도저 실린더 및 배관류 부품을 보호할 수 없게 될 뿐만 아니라 굴삭기 작업을 방해하고, 도저 블레이드나 보호 커버 자체에 충격을 가하여 이들을 손상시킬 수 있다.

따라서, 이러한 역전 현상을 방지하기 위하여 종래에는 걸이형 체인(4)을 이용하여 프레임 상단의 보호 커버의 단부를 프레임에 고정하였다(도 1 참조). 그러 나 이러한 체인은 장비 운행 도중 유실되거나 정비중 탈착시켜놓고 다시 걸어놓지 아니하여 그 기능을 제대로 발휘하지 못하게 되는 경우가 빈번하게 발생하고 있다.

또한, 상술한 바와 같이 종래의 도저 실린더 보호 커버는 그 일측 단부가 프레임 상단에 고정되지 않은 상태로 이동가능하게 얹혀지는 방식으로 장착되므로, 도저 블레이드의 승강에 따른 보호 커버 단부의 활주로 인한 프레임 및 다른 부품과의 간섭이 빈번하게 발생하여 문제시된다.

따라서, 본 발명의 목적은 굴삭기의 도저 블레이드를 작동시키는 도저 실린더, 링크 구성품 및 배관류 부품들을 보호하는 굴삭기의 도저 실린더 보호 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 굴삭기의 급제동 또는 경사지 작업 등의 경우에도 굴삭기의 보호 커버가 역전되지 아니하는 굴삭기의 도저 실린더 보호 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 추가적인 목적은 도저 블레이드가 작동하는 도중 굴삭기의 프레임 및 다른 부품과의 간섭이 발생하지 아니하는 굴삭기의 도저 실린더 보호 장치를 제공하는 것이다.

프레임에 연결된 링크 부재와 도저 실린더에 의해 구동되는 도저 블레이드를 갖춘 본 발명에 따른 굴삭기의 도저 실린더 보호 장치는, 제1 단부 및 이와 대향하는 제2 단부를 구비하며, 상기 제1 단부가 상기 도저 블레이드에 회동 가능하게 장착되는 보호 커버; 보호커버의 제2 단부를 지지하며, 도저 블레이드의 작동에 따른 상기 제2 단부의 유동을 안내하는 가이드 부재를 포함하고, 상기 가이드 부재에는 상기 제2 단부가 상기 가이드 부재로부터 이탈하는 것을 방지하는 구속부가 마련된다.

이러한 본 발명에 따른 도저 실린더 보호 장치에 있어서, 가이드 부재는 상 기 보호 커버의 제2 단부의 유동을 안내하는 안내면을 포함할 수 있고, 상기 구속부는 가이드 부재로부터 연장된 돌출부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 보호 커버의 제2 단부에는 롤러가 부착될 수 있고, 이 롤러는 상기 가이드 부재의 안내면과 접촉하여 안내되는 것이 바람직하다.

더불어, 본 발명에 따른 도저 실린더 보호 장치에 있어서, 보호 커버의 제1 및 제2 단부 사이의 길이와 상기 가이드 부재의 위치는 도저 블레이드의 작동에 따른 상기 보호 커버의 제2 단부의 변위가 최소화되도록 설정될 수 있다.

이 경우, 도저 블레이드가 최대로 상승하였을 때 도저 블레이드의 일 지점의 프레임에 대한 위치인 제1 위치와, 도저 블레이드가 지면과 접촉하며 프레임이 지면에 대해 변위되지 않았을 때 도저 블레이드의 일 지점의 프레임에 대한 위치인 제2 위치와, 도저 블레이드가 프레임에 대해 최대로 하강하였을 때 도저 블레이드의 일 지점의 프레임에 대한 위치인 제3 위치를 포함하는 원의 중심을 포함하는 영역 내에서 가이드 부재가 보호 커버의 제2 단부를 안내하도록 구성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 굴삭기의 도저 실린더 보호 장치는 굴삭기 주행 또는 작업 과정에서 상기 보호 장치의 보호 커버가 역전되지 아니하므로, 굴삭 작업 및 정비 작업의 능률을 향상시키고, 부품들의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 굴삭기의 도저 실린더 보호 장치는 도저 블레이드 작동시 상기 보호 장치의 보호 커버의 유동을 최소화하여, 보호 장치와 타부품 간의 간섭을 방지할 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 상세히 기술한다.

도 3은 본 발명에 따른 도저 실린더 보호 장치의 실시예로서, 제1 단부(5)가 도저 블레이드(2)에 회동 가능하게 장착되고 제2 단부(6)가 소정 위치에 배치된 가이드 부재에 의해 안내되는 보호 커버(3)의 측면도를 도시한다. 상기 도면에서 보호 커버의 제1 단부(5)는 도저 블레이드(2)의 상단부에 힌지 결합되어 있어 도저 블레이드(2)의 승강에 따라 회전하게 된다.

보호 장치의 가이드 부재(7)에는 안내면(8)이 마련되어, 보호 커버의 제2 단부(9)가 상기 안내면 상에서 안내될 수 있다. 보호 커버의 제2 단부(9)는 도저 블레이드(2)의 승강에 따라 유동하게 되므로, 가이드 부재의 안내면(8)은 제2 단부(6)의 유동의 궤적에 대응하는 형상을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 안내면(8)은 가이드 부재(7)의 외측 뿐만 아니라 내측에도 형성될 수 있으며, 내측에 형성되는 경우의 안내면은 폐쇄면을 형성하여 보호 커버의 제2 단부(6)가 가이드 부재 내에 속박되는 구성을 취하게 된다.

상술한 바와 같이, 보호 커버의 제2 단부(6)는 안내면(8) 상에서 안내될 수 있고, 바람직하게는 안내면(8) 상에서 활주한다. 따라서, 보호 커버의 제2 단부(6)는 안내면 상에서 활주하기에 적합한 형상, 예컨대 원호 형상을 가질 수 있으며, 활주를 용이하게 하는 표면 처리가 적용되거나 또는 추가의 부착물을 더 가질 수도 있다.

도시된 실시예에서는, 보호 커버의 제2 단부(6)에 롤러(10)가 부착되어, 이 롤러(10)가 안내면(8)과 접촉하여 안내됨으로써 보호 커버의 제2 단부(6)를 안내한다. 이 경우 롤러는, 가이드 부재의 안내면 상에서 활주함으로써 발생할 수 있는 소음을 최소화하고, 롤러의 원활한 회전 구동을 위해 요구되는 마찰력을 제공하기에 적합한 재료로 구성될 수 있다. 예컨대, 롤러는 고무와 같은 탄성 재료 등으로 구성될 수 있다. 이 경우 대응하는 가이드 부재의 안내면에도 상기와 같은 재료가 마련될 수 있다.

상술한 가이드 부재(7)에는 도저 블레이드(2)의 승강에 의해 발생하는 보호 커버의 제2 단부(6)의 유동시 상기 제2 단부가 가이드 부재로부터 이탈하는 것을 방지하는 구속부가 마련된다.

이러한 구속부의 실시예로서, 도 3에는 상단부에 돌출부(9)가 마련된 가이드 부재(7)가 도시되어 있다. 보호 커버(3)가 역전되는 경우는 주로 굴삭기 주행시 급제동이나 굴삭기를 이용한 경사지 작업을 수행하는 경우이며, 이 경우 도저 블레이드(2)는 지면의 위쪽에 위치한다. 즉, 보호 커버의 제2 단부(6)가 가이드 부재의 하단부로부터 상단부를 향해 어느 정도 진행한 상태에서 역전 현상이 발생한다. 따라서, 가이드 부재의 상단부에 돌출부(9)를 마련함으로써, 가이드 부재의 상단부 및 하단부 사이에 위치하는 보호 커버의 제2 단부(6)가 도저 블레이드(2) 방향으로 회전하는 경우 돌출부(9)가 장애물 역할을 함으로써 보호 커버(3)의 역전현상을 방지하게 된다.

또한, 가이드 부재가 보호 커버의 제2 단부를 둘러싸면서 안내하는 폐쇄부로 형성되는 경우에는 가이드 부재의 안내면이 구속부로서의 역할도 하게 된다.

상술한 본 발명의 가이드 부재(7)는 굴삭기의 프레임에 마련될 수 있다. 보호 커버의 제2 단부(6)는 가이드 부재의 안내면(8)을 따라 안내되므로, 가이드 부재의 안내면은 보호 커버의 제2 단부가 이루는 변위 경로에 대응하여 제2 단부를 지속적으로 안내할 수 있도록 형성되어야 한다. 여기서, 가이드 부재가 임의의 위치에 배치되는 경우, 상기 위치 주변에서 변위되는 보호 커버의 제2 단부의 경로는 상당히 길거나 복잡한 형태를 가질 수 있다. 따라서, 그에 대응하는 가이드 부재의 안내면의 안내 경로를 상당히 길게 연장시킬 필요가 있게 되고, 그에 따라 가이드 부재의 크기를 증가시켜야 하는 경우가 발생한다. 이렇게 확대된 가이드 부재는 프레임에 대한 장착 곤란성을 초래하고, 공간 활용 측면에서 부적절하며, 보호 커버가 다른 부품들과의 간섭을 일으킬 가능성도 증가시키므로 바람직하지 못하다.

따라서, 보호 커버의 제2 단부가 형성하는 변위가 최소화되는 영역 또는 지점을 정하고, 그 위치를 기준으로 보호 커버의 길이 및/또는 가이드 부재의 위치 등을 정하여, 최소 변위 위치를 포함하는 영역 내에서 가이드 부재(7)가 보호 커버의 제2 단부를 안내하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따라 보호 커버의 제2 단부의 변위 및 가이드 부재의 안내 경로가 최소화될 것이며, 결과적으로 보호 커버의 유동을 안정화시키고, 각 부품들의 공간 배치를 최적화하며, 부품들 간의 간섭을 최소화할 수 있다.

이러한 최소 변위 영역은 도저 실린더, 각종 링크 부재, 프레임 및 도저 블 레이드가 연동하여 작동하는 방식을 고려하여 이를 구조적 및 수학적으로 해석함으로써 설정될 수 있을 것이며, 또한, 시행 착오법을 통해서 최소 변위 영역을 설정할 수도 있다. 이러한 최소 변위 영역의 설정에 관한 실시예를 아래에서 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 실시예에 있어서, 보호 커버의 제2 단부의 최소 변위 영역은 승강하는 도저 블레이드의 일 지점이 형성하는 경로 상의 3개의 점을 이용하여 설정할 수 있다. 바람직하게는, 상기 3개의 점은 도저 블레이드의 3개의 대표적인 위치 상에서 형성되는 것일 수 있다.

이와 관련하여, 도 4는 굴삭기의 프레임에 대한 도저 블레이드의 이동을 도시하는 도저부의 측면도를 도시하고 있다. 본 실시예에서, 보호 커버(도시되지 않음)의 제1 단부는 도저 블레이드의 상단부에 회동 가능하게 장착된다. 도 4에서, 도저 블레이드의 이동 경로는 굴삭기의 프레임을 고정 좌표로 하여 프레임에 대해 상대적으로 도시된 것이며, 지면에 대해 상대적으로 도시한 것이 아니다.

도 4는 도저 블레이드(2)가 형성하는 위치 중 대표적인 3개의 위치를 도시한다. 첫번째 위치는 도저 블레이드가 가장 높이 상승하였을 때의 위치이다. 두번째 위치는 도저 블레이드의 하단부가 지면과 접하며 굴삭기의 잭업 동작이 이루어지지 않은 상태에서의 도저 블레이드의 위치이다. 잭업 동작이라 함은 굴삭기의 전면부를 지면에 대해 들어 올리는 동작을 의미하며, 잭업 동작을 행하는 경우 도저 실린더로부터 외력을 받은 도저 블레이드는 지면에 대해 힘을 가하게 되고, 이에 따라 도저 블레이드에 도저 실린더 및 링크 부재로 연결된 굴삭기의 프레임이 들어 올려지게 된다. 따라서, 두번째 위치는 잭업 동작이 이루어지지 않은 상태에서의 위치이므로, 프레임은 지면에 대한 상대적인 이동이 이루어지지 않은 상태이다. 세번째 위치는 도저 블레이드가 프레임에 대해 최대로 하강하였을 때의 위치이다. 이 경우 굴삭기의 잭업 동작이 이루어진 상태이므로, 프레임이 지면에 대해 상대적으로 변위된 상태이다. 지면을 기준으로 하는 경우, 두번째 및 세번째 위치는 동일할 수 있으나, 본 도면에서는 프레임을 기준으로 위치를 설정하였으므로, 상기의 경우 도저 블레이드의 위치는 도면에서와 같이 각각 상이하다. 상술한 첫번째, 두번째 및 세번째의 도저 블레이드의 위치에 있어서, 각 경우에 보호 커버의 제1 단부가 장착되는 도저 블레이드의 상단부가 형성하는 위치가 도면에서 각각 점 P₁, 점 P₂ 및 점 P₃로 표시되어 있다.

이렇게 설정된 대표적 위치의 세 점(P₁, P₂, P₃)을 지나는 원을 설정할 수 있고, 따라서, 그 원의 중심(C)을 구할 수 있다. 이 때 원의 중심은 보호 커버가 운동할 때 변위가 최소화되는 최소 변위점이라 할 수 있다. 따라서, 이 최소 변위점, 즉 원의 중심(C)에 보호 커버(3)의 제2 단부가 안내되도록 하면, 도저 블레이드의 승강시에 보호 커버의 변위가 최소화된다. 다만, 도저 블레이드(2)의 승강 경로는 특정 지점을 중심으로 하는 정확한 원의 궤적을 형성하지 아니하므로, 상기 최소 변위점(C)에 보호 커버의 제2 단부를 고정하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 상기 최소 변위점을 포함하는 영역에 가이드 부재를 배치하여, 보호 커버의 제2 단부(6)가 안내되도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 실시예는 굴삭기의 도저 블레이드 관련 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 기술 내용 일부를 변형 실시할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 도저 실린더 보호 장치의 측면도.

도 2는 종래의 도저 실린더 보호 장치의 사시도.

도 3은 도저 블레이드 및 보호 커버의 이동 궤적을 간략히 도시하는 본 발명의 실시예에 따른 도저 실린더 보호 장치의 측면도.

도 4는 도저 블레이드의 대표적 위치를 도시하는 본 발명의 실시예에 따른 도저 실린더 보호 장치의 측면도.

Claims (5)

1. 프레임(1)에 연결된 링크 부재와 도저 실린더에 의해 구동되는 도저 블레이드(2)를 갖춘 굴삭기의 도저 실린더 보호 장치로서,

   제1 단부(5) 및 이와 대향하는 제2 단부(6)를 구비하며, 상기 제1 단부(5)는 상기 도저 블레이드(2)에 회동 가능하게 장착되는 보호 커버(3)와,

   상기 제2 단부(6)를 지지하며, 상기 도저 블레이드(2)의 작동에 따른 상기 제2 단부(6)의 유동을 안내하는 가이드 부재(7)를 포함하고,

   상기 가이드 부재(7)에는 상기 제2 단부(6)가 상기 가이드 부재(7)로부터 이탈하는 것을 방지하는 구속부(9)가 마련되는 것인 도저 실린더 보호 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 가이드 부재(7)는 상기 보호 커버의 제2 단부(6)의 유동을 안내하는 안내면(8)을 포함하고, 상기 구속부는 상기 가이드 부재로부터 연장된 돌출부(9)를 포함하는 것인 도저 실린더 보호 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 보호 커버의 제2 단부(6)에는 롤러(10)가 부착되고, 이 롤러는 상기 가이드 부재의 안내면(8)과 접촉하여 안내되는 것인 도저 실린더 보호 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 커버의 제1 및 제2 단부(5, 6) 사이의 길이와 상기 가이드 부재(7)의 위치는 상기 도저 블레이드의 작동에 따른 상기 보호 커버의 제2 단부(6)의 변위가 최소화되도록 설정되는 것인 도저 실린더 보호 장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 도저 블레이드(2)가 최대로 상승하였을 때 상기 도저 블레이드의 일 지점의 상기 프레임(1)에 대한 위치인 제1 위치(P₁)와, 상기 도저 블레이드(2)가 지면과 접촉하며 상기 프레임(1)이 지면에 대해 변위되지 않았을 때 상기 도저 블레이드의 일 지점의 상기 프레임(1)에 대한 위치인 제2 위치(P₂)와, 상기 도저 블레이드(2)가 상기 프레임(1)에 대해 최대로 하강하였을 때 상기 도저 블레이드(2)의 일 지점의 상기 프레임(1)에 대한 위치인 제3 위치(P₃)를 포함하는 원의 중심(C)을 포함하는 영역 내에서 상기 가이드 부재(7)가 상기 보호 커버의 제2 단부(6)를 안내하는 것인 도저 실린더 보호 장치.

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