KR20110005057A - 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러 - Google Patents

어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러는, 중장비 차량의 암의 단부에 결합된 커플러 몸체(2); 커플러 몸체(2)에 고정식으로 설치되어, 상기 어태치먼트의 대향하는 결합핀들 중 하나와 체결되는 고정후크(25); 커플러 몸체(2)에 형성된 힌지축(18)에 의해 커플러 몸체(2) 상에 회동가능하게 결합되며, 어태치먼트의 결합핀들 중 고정후크(25)에 결합되는 결합핀 이외의 나머지 결합핀과 체결되는 이동후크(17); 일단이 제1고정핀(11)에 의해 이동후크(17)에 결합되고, 타단이 제2고정핀(12)에 의해 커플러 몸체(2)에 결합된 상태에서, 신장/수축함으로써 이동후크(17)를 회동시키는 유압실린더(19); 제2고정핀(12)에 의해 커플러 몸체(2)에 회동가능하게 결합되며 잠금위치(F)와 해제위치(R) 사이에서 회동할 수 있는 잠금장치(110); 및 이동후크(17)의 회동에 따라 가변되는 위치에 설치된 해제로드(100);를 포함하며, 상기 잠금장치는 해제로드로부터 전달받은 힘에 의해 회동가능하고, 잠금장치(110)가 잠금위치(F)에 있을 때에는 잠금장치(110)가 고정후크(25)의 입구를 차단하여 고정후크(25)로부터 결합핀이 분리되는 것을 방지하고, 잠금장치(110)가 해제위치(R)에 있을 때에는 잠금장치(110)가 고정후크(25)의 입구를 막지 않아 고정후크(25)로부터 결합핀이 분리될 수 있다.
어태치먼트, 커플러, 커플러 몸체, 굴삭기, 중장비, 유압실린더, 고정후크, 이동후크, 잠금장치, 해제로드

Description

어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러{Attachment coupler for heavy machinery having a safety locking device}
본 발명은 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러에 관한 것으로서, 특히 굴삭기 등 중장비에 사용되는 어태치먼트의 결합핀을 커플러의 후크에 보다 확실하게 고정시킬 수 있도록 하는 안전 잠금장치를 더 구비함으로써 어태치먼트가 우발적으로 분리되는 것을 방지함과 아울러 어태치먼트의 완전 장착 여부를 운전자가 쉽게 확인할 수 있도록 한 중장비용 어태치먼트 커플러에 관한 것이다.
토목ㅇ건설현장에서 널리 사용되는 중장비들은 작업의 필요에 따라 다양한 어태치먼트들(attachments)을 결합시켜 사용할 수 있도록 되어 있다. 대표적인 건설 중장비인 굴삭기는 굴삭기 암의 하단측과 링크의 하단 측에 설치된 커플러를 이용하여 굴삭용 버켓(bucket)이나 브레이커(breaker), 바이브레이터, 해머 등의 각종 어태치먼트들을 착탈시켜 사용한다. 이러한 어태치먼트를 중장비의 암에 결합시키기 위한 기계장치를 커플러(coupler)라고 하는데, 도1 및 도2에는 종래의 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 구조가 도시되어 있다.
도1은 종래의 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 구성을 나타내는 단면도이고, 도2는 미국 특허 제6,922,926호의 도면2로서 종래의 중장비용 어태치먼트 커플러에서 이동후크(17)의 주변에 수동안전핀(23)을 설치한 구조를 도시한다.
도1을 참고하면, 종래의 중장비용 어태치먼트 커플러(1)는 커플러 몸체(2)에 고정후크(25)와 이동후크(17)가 장착된 구조를 가지며, 어태치먼트(30)의 2개의 결합핀들(7, 9)이 각각 고정후크(25)와 이동후크(17)에 걸려서 어태치먼트(30)가 커플러(1)에 결합된다. 그리고 유압에 의하여 작동하는 유압실린더(19)가 상기 어태치먼트 커플러(1)의 몸체(2)와 이동후크(17)의 사이에 설치되어 있어서 유압실린더(19)의 신장/수축 동작에 의해 이동후크(17)가 회동한다(도1에서 이동후크(17)의 실선으로 표시된 부분과 점선으로 표시된 부분 참조). 한편, 이동후크(17)는 힌지축(18)에 의해 커플러 몸체(2)에 회동가능하게 설치된다.
유압실린더(19)의 로드(19b)는 제1고정핀(11)에 의해 이동후크(17)의 일측에 결합되어 있고, 유압실린더(19)의 하우징(19a)은 제2고정핀(12)에 의해 커플러 몸체(2)에 고정되어 있는데, 유압실린더(19)가 신장하면 이동후크(17)가 도1에서 실선으로 표시된 위치에 있게 되어 이동후크(17)의 제2결합홈(180)이 어태치먼트(30)의 제2결합핀(9)과 체결된다. 반대로 유압실린더(19)가 수축하면, 이동후크(17)가 도1에서 점선으로 표시된 위치에 있게 되어, 이동후크(17)가 제2결합핀(9)으로부터 분리되며, 그 결과 어태치먼트(30)가 커플러(1)로부터 분리되게 된다.
도1에서 미설명 도면부호 3a는 어태치먼트 커플러(1)가 결합되는 굴삭기 암(3a)을 가리키며, 도면부호 3은 굴삭기 암(3a)과 커플러 몸체(2)를 연결하는 굴 삭기암 결함핀을 가리킨다. 그리고 미설명부호 170은 고정후크(25)의 제1결합홈을 표시한다.
그런데, 도1에서 도시된 바와 같은 종래의 중장비용 어태치먼트 커플러(1)는 유압실린더(19)로 공급되는 압유가 누유되거나 유압실린더 로드(19b)가 절손 또는 이동후크(17)가 파손될 경우, 커플러(1)로부터 어태치먼트(30)가 분리되는 문제점이 있었다.
즉, 유압실린더(19)에 공급되는 압유가 누유되면, 유압실린더(19)는 빠른 속도로 수축되게 되고, 유압실린더(19)가 수축되면 어태치먼트(30)의 제2결합핀(9)을 구속하고 있던 이동후크(17)의 구속력이 해제되면서 커플러(1)로부터 어태치먼트(30)가 분리되는 문제점이 있었다. 또한 이동후크(17)를 밀고 있는 유압실린더 로드(19b)가 절손될 경우에도, 이동후크(17)가 뒤로 후퇴하게 되면서 어태치먼트(30)의 제2결합핀(9)을 구속하고 있는 이동후크(17)의 구속력이 해제되어 커플러(1)로부터 어태치먼트(30)가 분리되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점 때문에 도2와 같이 이동후크(17)의 뒤쪽 회동공간에 수동 안전핀(23)을 장착하도록 하였으나, 실제 현장에서는 귀찮다는 이유로 이러한 수동안전핀(23)을 장착하지 않고 사용하는 것이 대부분이다. 또한 상기 수동 안전핀(23)은 이동후크(17)의 파손시에는 안전기능을 하지 못하는 문제점이 있었다.
그리고 이러한 우발적인 안전사고가 발생할 위험 이외에도, 굴삭기의 작업준비 과정에서 어태치먼트가 커플러에 완전 장착되었는지를 확인하는 것이 실제로는 매우 곤란하여 안전사고가 발생할 위험이 상존한다는 것도 큰 문제점으로 지적되었 다.
여기서 「어태치먼트 커플러(1)로 어태치먼트(30)를 완전 장착한다」고 하는 말은, 커플러(1) 몸체와 일체로 구성된 고정후크(25)의 제1결합홈(170)을 통해 어태치먼트(30)의 제1결합핀(7)을 장착하고, 굴삭기로부터 공급된 압유에 의해 신장된 유압실린더가 이동후크(17)를 힌지축(18)을 중심으로 회전시키면서 이동후크(17)의 제2결합홈(180)을 통해 어태치먼트(30)의 제2결합핀(9)을 장착하게 되어 어태치먼트(30)가 커플러(1)로부터 분리되지 않게 된 상태를 의미한다.
그러나 실제 작업현장에서는 굴삭기의 운전자가 운전석에서 어태치먼트 커플러(1)로 어태치먼트(30)를 장착할 때 올바르게 완전 장착이 잘 되었는지를 확인할 방법이 없어서 불완전한 장착으로 인해 어태치먼트(30)가 분리되는 사고가 발생할 위험이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 굴삭기 등 중장비에 사용되는 어태치먼트의 결합핀을 커플러의 후크에 보다 확실하게 고정시킬 수 있도록 하는 안전 잠금장치를 더 구비함으로써 유압실린더의 누유, 이동후크의 파손 등의 사고가 발생한 경우에도 어태치먼트가 우발적으로 분리되는 것을 방지하고 어태치먼트의 완전 장착 여부를 운전자가 쉽게 확인할 수 있도록 구조를 개선한 중장비용 어태치먼트 커플러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의해 제공된 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러는, 중장비 차량의 암의 단부에 결합된 커플러 몸체(2); 상기 커플러 몸체(2)에 고정식으로 설치되어, 상기 어태치먼트의 대향하는 결합핀들 중 하나와 체결되는 고정후크(25); 상기 커플러 몸체(2)에 형성된 힌지축(18)에 의해 상기 커플러 몸체(2) 상에 회동가능하게 결합되며, 상기 어태치먼트의 결합핀들 중 상기 고정후크(25)에 결합되는 결합핀 이외의 나머지 결합핀과 체결되는 이동후크(17); 일단이 제1고정핀(11)에 의해 상기 이동후크(17)에 결합되고, 타단이 제2고정핀(12)에 의해 상기 커플러 몸체(2)에 결합된 상태에서, 신장/수축함으로써 상기 이동후크(17)를 회동시키는 유압실린더(19); 상기 제2고정핀(12)에 의해 상기 커플러 몸체(2)에 회동가능하게 결합되며 잠금위치(F)와 해제위치(R) 사이에서 회동할 수 있는 잠금장치(110); 및 상기 이동후크(17)의 회동에 따라 가변되는 위치에 설치된 해제로드(100);를 포함하며, 상기 잠금장치는 상기 해제로드로부터 전달받은 힘에 의해 회동가능하고, 상기 잠금장치(110)가 잠금위치(F)에 있을 때에는 잠금장치(110)가 고정후크(25)의 입구를 차단하여 고정후크(25)로부터 결합핀이 분리되는 것을 방지하고, 상기 잠금장치(110)가 해제위치(R)에 있을 때에는 잠금장치(110)가 고정후크(25)의 입구를 막지 않아 고정후크(25)로부터 결합핀이 분리될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러는, 굴삭기 등 중장비의 작업 도중에 커플러의 유압실린더의 로드 절손 또는 이동후크의 파손이나 공급되는 압유의 누유와 같은 사고로 인하여 커플러로부터 어태치먼트가 우발적으로 분리되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러는, 어태치먼트를 장착하였을 때 잠금장치(110)가 제1결합홈(170)으로 돌출되게 되므로, 운전자가 운전석에 앉은 상태에서도 이 잠금장치(110)가 돌출된 것을 보고서 어태치먼트가 올바르게 장착되었는지 여부를 확인할 수 있어서, 종래 어태치먼트의 불완전 장착으로 인해 어태치먼트가 커플러로부터 분리되었던 문제점을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명에 따른 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러의 구성과 작용효과를 상세히 설명한다.
도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 작동 상태를 도시한 단면도이다.
도3에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러(1)는 잠금장치(100)와 해제로드(100), 스프링(120) 등 잠금장치(100)에 관한 특별한 구성들을 더 구비한 것을 제외하고는 기본적으로 도1 및 도2에 도시된 종래의 어태치먼트 커플러(1)와 동일하다고 할 수 있다.
도3을 참고하면, 본 발명의 어태치먼트 커플러(1)는 몸체(2)를 가지며 커플러 몸체(2)의 하부에는 고정후크(25)와 이동후크(17)가 소정 간격을 두고 상호 배치된 구조로 설치된다. 상기 고정후크(25)는 커플러 몸체(2)와 일체로 구성되고, 상기 이동후크(17)는 힌지축(18)을 중심으로 하여 커플러 몸체(2)상에 회전가능하게 설치된다. 그리고 유압실린더(19)가 이동후크(17)와 커플러 몸체(2)의 사이에 설치되어, 유압실린더(19)가 신장/수축 작용을 함에 의해 이동후크(17)가 회동하게 된다.
상기 유압실린더(19)는 실린더 하우징(19a)과 실린더 로드(19b)로 이루어지는 것으로, 실린더 하우징(19a)은 제1고정핀(11)에 의해 상기 이동후크(17)의 일측에 고정되고, 실린더 로드(19b)는 제2고정핀(12)에 의해서 커플러 몸체(2)에 고정된다. 유압실린더(19)는 굴삭기로부터 공급되는 압유에 의해 신장되거나 수축됨으로써 상기 이동후크(17)를 체결위치와 해제위치 사이에서 소정각도 만큼 회전시키는 역할을 수행한다.
상기 이동후크(17)의 주위에는 복수 개의 수동안전핀 삽입공들(23a)이 설치 되며, 이 수동안전핀 삽입공들(23a)안에 수동안전핀(미도시)이 끼워짐으로써 이동후크(17)가 해제방향(도3에서 시계반대방향)으로 회전하는 것을 방지하게 된다. 상기 이동후크(17)의 제2결합홈(180)과 반대되는 위치에는 U자형의 홈 형태로 된 안전핀 접촉 지지홈(17a)이 형성되어 있는데, 상기 안전핀 접촉 지지홈(17a) 안에 수동안전핀이 걸쳐짐으로써 이동후크(17)가 해제방향으로 풀리는 것을 방지하게 된다. 이러한 이동후크의 해제방지를 위한 이동후크의 형상과 안전핀 설치구조에 관한 기술구성은 본 출원인이 이미 특허출원 제2007-7229호로서 출원하여 공개된 바 있다.
잠금장치(110)는 제2고정핀(12)에 의해 커플러 몸체(2)상에 회동가능하게 결합되며 잠금위치(F)와 해제위치(R) 사이에서 회동할 수 있도록 되어 있다. 도3에 도시된 바와 같이 상기 유압실린더(19)의 실린더 로드(19b)와 잠금장치(110)는 제2고정핀(12)에 의해 커플러 몸체(2)상에 동시에 결합되도록 하는 것이 바람직하지만, 반드시 하나의 고정핀에 의해 함께 고정되어야만 하는 것은 아니며, 별개의 수단들을 이용하여 커플러 몸체 위의 서로 인접한 위치들에 고정되는 것도 가능하다.
상기 잠금장치(110)는 그 외주면에 돌출 형성된 제1돌출부(117) 및 제2돌출부(118)를 구비하며, 상기 제1돌출부(117)는 유압실린더(19)에 설치된 막대 형상의 해제로드(100)와 접촉 가능한 범위에 있다. 그리고 잠금장치(110)의 제2돌출부(118)는 고정후크(25)의 입구 근처를 회동함으로써 고정후크의 입구를 차단하거나 개방하는 역할을 한다.
한편, 상기 잠금장치(110)와 커플러 몸체(2) 사이에는 스프링(120)과 같은 탄성력 발생부재가 설치되어 있다. 상기 스프링(120)은 일단이 커플러 몸체(2)에 지지되고 타단이 잠금장치(110)에 결합되어 있어서 잠금장치(110)에 탄성력을 발휘하며, 그 결과 상기 잠금장치(110)는 항상 스프링(120)의 탄성력에 의해 시계반대방향으로 회전하려는 힘을 받는다. 따라서 상기 잠금장치(110)는, 해제로드(100)에 밀려서 해제위치(R) 방향으로 회전되지 않는 한, 항상 스프링(120)의 탄성력에 의해 잠금위치(F) 방향으로 회전된 상태를 유지하게 된다(도6 및 도7 참조). 도3에서 도면부호 113은 스프링(120)의 일단을 잠금장치(110)에 고정하는 스프링 지지부를 가리킨다.
그리고 상기 커플러 몸체(2)에는 상기 잠금장치(110)가 잠금위치(F)를 넘어서 더 이상 회전할 수 없도록 멈춤턱(150)이 형성되어 있다. 상기 잠금장치(110)가 잠금위치(F)에 도달하면, 잠금장치(110)의 제2돌출부(118)의 한쪽 면에 있는 제2접촉면(112)이 멈춤턱(150)과 접촉하게 되므로 잠금장치(110)는 더 이상 회전할 수 없게 된다.
상기 유압실린더(19)에 부착된 해제로드(100)는 유압실린더(19)의 신장/수축 작용에 따라 그 위치가 가변된다. 즉, 도3과 같이 유압실린더(19)가 수축한 상태에서는 해제로드(100)가 잠금장치(110) 쪽으로 전진하여 잠금장치(110)의 제1돌출부(117)를 밀게 되며, 반대로 도6과 같이 유압실린더(19)가 신장된 상태에서는 해제로드(100)가 잠금장치(110)의 제1돌출부(117)로부터 멀어지게 된다.
도3과 같이 유압실린더(19)가 수축하여 해제로드(100)가 잠금장치(110)의 제1돌출부(117)를 밀게 되면, 잠금장치(110)는 도면을 기준으로 시계방향으로 회전하 여 해제위치(R)에 있게 되며, 이때는 잠금장치(110)의 제2돌출부(118)가 고정후크(25)의 입구로부터 비켜나 있게 되므로 제1결합핀(7)이 고정후크(25)로부터 분리될 수 있다.
반대로 도6과 같이 유압실린더(19)가 신장하여 해제로드(100)가 잠금장치(110)의 제1돌출부(117)로부터 떨어지게 되면, 잠금장치(110)는 스프링(120)의 탄성력에 의해 도면을 기준으로 시계 반대 방향으로 회전하여 잠금위치(F)에 있게 되며, 이때는 잠금장치(110)의 제2돌출부(118)가 고정후크(25)의 입구를 차단하므로 제1결합핀(7)이 고정후크(25)로부터 빠져나올 수 없게 되어 어태치먼트의 분리를 방지한다.
본 발명에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러(1)에 있어서, 상기 잠금장치(110)는 유압실린더(19)에 부착된 해제로드(100)에 의해 해제위치(R) 방향으로 회전력을 받지 않는 한 기본적으로 잠금위치(F)를 유지하면서 그 제2돌출부(118)가 고정후크(25)의 입구를 차단하여 제1결합핀(7)의 이탈을 방지하므로, 어태치먼트(30)의 우발적 해제를 방지하는 록킹(locking)수단으로서의 역할을 훌륭히 수행할 수 있다.
상기 해제로드(100)는 유압실린더(19)의 운동에 의해 잠금장치(110)를 밀어서 잠금상태를 해제시키는 역할만을 하며, 잠금장치(110)의 록킹은 스프링(120)의 탄성력에 의해 자동적으로 달성된다.
도4 및 도5는 도3에 대응되는 사시도들로서, 상기 제1실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러(1)를 도시한다.
도3 내지 도5에서 도면부호 111은 잠금장치(110)의 제1돌출부(117)의 표면 중 해제로드(100)의 끝 부분과 접촉하는 부분(제1접촉면)을 가리키며, 도면부호 112는 잠금장치(110)의 제2돌출부(118)의 표면 중 멈춤턱(150)과 접촉하는 부분(제2접촉면)을 가리킨다.
도6은 본 발명의 제1실시예에 있어서 이동후크(17)가 최대 장착거리 위치에 있고 잠금장치(110)가 잠금위치(F)에 있는 상태를 단면도로서 도시한 것이다. 도6을 참고하면, 굴삭기로부터 공급되는 압유에 의해 유압실린더(19)가 신장됨으로써 이동후크(17)는 최대장착거리 구간까지 회동하였으며, 이때 잠금장치(110)는 잠금위치(F)를 유지하고 있다.
도6에서와 같이 상기 해제로드(100)가 잠금장치(110)의 제1접촉면(111)으로부터 떨어지게 되면, 상기 잠금장치(110)는 스프링(120)의 탄성력에 의하여 제2고정핀(12)을 중심으로 시계반대방향으로 회동하여 잠금위치(F)로 이동하게 된다. 상기 잠금장치(110)는 제2돌출부(118)의 한쪽 면에 있는 제2접촉면(112)이 멈춤턱(150)에 접촉되면서 잠금위치(F)에서 정지하는데, 이때 제2돌출부(118)가 고정후크(25)의 입구 앞으로 돌출되어 입구를 좁히므로, 어태치먼트(30)의 제1결합핀(7)이 분리되는 것을 방지한다.
도7은 본 발명의 제1실시예에 있어서 이동후크(17)가 최소 장착거리 위치에있고 잠금장치(110)가 잠금위치(F)에 있는 상태를 단면도로서 도시한 것이다. 도7을 참고하면, 굴삭기로부터 공급되는 압유에 의해 유압실린더(19)가 신장됨으로써 이동후크(17)는 최소장착거리 구간까지 회동하였으며, 이때 잠금장치(110)는 잠금 위치(F)를 유지하고 있다.
도7의 경우에는 상기 해제로드(100)가 잠금장치(110)의 제1접촉면(111)에 근접하기는 하였지만 아직 잠금장치(110)를 해제위치(R) 방향으로 회전시키지는 못하는 상태이므로, 상기 잠금장치(110)는 여전히 스프링(120)의 탄성력에 의하여 잠금위치(F)에 머물러 있다.
만약 도7의 상태에서 유압실린더(19)가 더 수축하게 되면, 상기 해제로드(100)의 끝부분은 잠금장치(110)의 제1접촉면(111)을 밀면서 잠금장치(110)를 회동시켜 잠김(locking)을 해제하게 된다. 따라서 이동후크(17)의 최대 장착거리 구간(도6 참조)에서 최소 장착거리 구간(도7 참조)까지는, 잠금장치(110)가 그대로 잠금위치(F) 상태를 유지하게 되는 것이다.
본 발명에서 상기 해제로드(100)는 오로지 잠금장치(110)의 잠김을 해제하는 역할만을 하며, 잠금장치(110)의 잠김(locking) 기능은 스프링(120)의 탄성력에 의해 잠금위치(F) 방향으로 회전하게 됨으로써 자동적으로 달성되는 것이다.
도3 내지 도7에 도시된 본 발명의 제1실시예에서는 편의상 해제로드(100)가 유압실린더(19)에 부착된 것을 전제로 하여 구성을 설명하였지만, 본 발명이 반드시 해제로드(100)가 유압실린더(19)에 고정식으로 부착된 것에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 해제로드(100)는 이동후크(17) 또는 유압실린더(19)의 작동에 따라 위치가 가변되는 곳에 설치될 수 있으면 충분하므로, 후술하는 제3실시예처럼 유압실린더(19)와 잠금장치(110) 사이에 유격(裕隔)을 가진 링크(link, 101)의 형태로 설치될 수도 있고(도9 참조), 또는 제4실시예처럼 이동후크(17)와 잠금장 치(110) 사이에서 유격을 가진 링크 형태(101)로 설치될 수도 있다(도10 참조).
도8은 본 발명의 제2실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 단면도로서, 잠금장치(110)에 인장코일 스프링(121)이 결합된 것을 도시한다. 상술한 제1실시예(도3 내지 도7)에서는 스프링(120)의 일 예로 비틀림 코일 스프링을 제시하였는데, 본 발명에서는 탄성력을 발휘할 수 있는 부재이면 어떠한 형태의 스프링이라도 사용하는 것이 가능하다. 따라서 제1실시예에서 제시한 비틀림 코일 스프링(120) 및 제2실시예에서 제시한 코일 인장 스프링(121) 이외에도 코일 압축 스프링, 판스프링 등의 다양한 스프링들을 다양한 방법으로 적용하는 것이 가능하다.
도9는 본 발명의 제3실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 단면도로서, 링크 타입의 해제로드(101)가 유압실린더(19)와 잠금장치(110)의 사이에 설치된 것을 도시한다.
도9을 참고하면, 상기 해제로드(101)는 일 단부에 핀 결합을 위한 구멍이 형성되고 타 단부에 장공(101a)이 형성된 막대형 부재로서, 상기 일 단부는 제1연결핀(131)에 의해 유압실린더(19)와 핀 결합되고, 상기 타 단부는 상기 잠금장치(110)에 고정된 제2연결핀(132)이 상기 장공(101a) 안에 끼워짐으로써 상기 잠금장치(110)와 핀 결합된다.
도9에서 상기 해제로드(101)는 한쪽 단부가 유압실린더(19)에 핀으로 조립이 되고, 다른 쪽 단부가 장공(101a)에 의해 잠금장치(110)에 핀으로 조립됨으로써, 유압실린더(19)의 신장/수축 동작시에 약간의 유격(裕隔)을 가지면서 잠금장치(110)를 회동시켜 잠김 및 풀림동작을 한다.
도10은 본 발명의 제4실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 단면도로서, 링크 타입의 해제로드(101)가 이동후크(17)와 잠금장치(110)의 사이에 설치된 것을 도시한다.
도10을 참고하면, 상기 해제로드(101)는 일 단부에 장공(101b)이 형성되고 타 단부에 핀 결합을 위한 구멍이 형성된 막대형 부재로서, 상기 일 단부는 상기 이동후크(17)에 고정된 제3연결핀(133)이 상기 장공(101b)에 끼워짐으로써 상기 이동후크(17)와 핀 결합되고, 상기 타 단부는 제2연결핀(132)에 의해 상기 잠금장치(110)와 핀 결합된다.
도10에서 상기 해제로드(100)는 한쪽 단부가 장공(101b)에 의해 이동후크(17)에 핀으로 조립이 되고, 다른 쪽 단부가 잠금장치(110)에 핀으로 조립됨으로써, 유압실린더(19)의 신장/수축 동작시에 약간의 유격을 가지면서 잠금장치(110)을 회동시켜 잠김 및 풀림동작을 한다.
이상 설명한 본 발명에 따른 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러는, 굴삭기 등 중장비의 작업 도중에 유압실린더의 로드 절손 또는 이동후크의 파손이나 압유 누유와 같은 사고로 인하여 커플러로부터 어태치먼트가 우발적으로 분리되는 것을 방지할 수 있고, 또한 운전자가 고정후크의 제1결합홈(170)을 통해 잠금장치(110)의 상태를 확인할 수 있으므로, 어태치먼트의 안전하고 확실한 장착을 보장할 수 있는 장점이 있다.
도1은 종래의 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도2는 미국 특허 제6,922,926호의 도2와 실질적으로 동일한 그림으로서, 종래의 중장비용 어태치먼트 커플러에서 이동후크(17)의 주변에 수동안전핀(23)을 설치한 구조를 도시한다.
도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 작동 상태를 도시한 단면도로서, 잠금장치가 해제위치(R)에 있는 상태를 도시한다.
도4 및 도5는 도3에 대응되는 사시도들로서, 본 발명의 제1실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러(1)를 도시한다.
도6은 본 발명의 제1실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 단면도로서, 이동후크(17)의 최대 장착거리 위치에서 잠금장치(110)가 잠금위치(F)에 있는 것을 도시한다.
도7은 본 발명의 제1실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 단면도로서, 이동후크(17)의 최소 장착거리 위치에서 잠금장치(110)가 잠금위치(F)에 있는 것을 도시한다.
도8은 본 발명의 제2실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 단면도로서, 잠금장치(110)에 인장코일 스프링(121)이 결합된 것을 도시한다.
도9는 본 발명의 제3실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 단면도 로서, 링크 타입의 해제로드(101)가 유압실린더(19)와 잠금장치(110)의 사이에 설치된 것을 도시한다.
도10은 본 발명의 제4실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러(1)의 단면도로서, 링크 타입의 해제로드(101)가 이동후크(17)와 잠금장치(110)의 사이에 설치된 것을 도시한다.
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 어태치먼트 커플러 2: 커플러 몸체
3: 굴삭기 암(arm) 결합핀 3a: 굴삭기 암
3b: 굴삭기 암 결합핀 삽입공 7: 제1결합핀
9: 제2결합핀 11: 제1고정핀
12: 제2고정핀 15: 오목부
17: 이동후크 17a: 안전핀 접촉 지지홈
18: 힌지축 19: 유압실린더
19a: 유압실린더 하우징 19b: 유압실린더 로드
19c: 유압라인 20a: 스프링 고정부
23: 수동 안전핀 23a: 안전핀 삽입공
25: 고정후크 25a: 고정후크턱
30: 어태치먼트 100, 101: 해제로드
101a: 장공 110: 잠금장치
111: 제1접촉면 112: 제2접촉면
113: 스프링 지지부재 114: 스프링 고정부
117: 제1돌출부 118: 제2돌출부
120: 스프링 121: 코일 스프링
131: 제1연결핀 132: 제2연결핀
150: 멈춤턱 170: 제1결합홈
180: 제2결합홈 190: 유압공급부

Claims (7)

  1. 중장비용 어태치먼트를 중장비 차량의 암(arm)의 단부에 결합하는 어태치먼트 커플러에 있어서,
    상기 중장비 차량의 암의 단부에 결합된 커플러 몸체(2);
    상기 커플러 몸체(2)에 고정식으로 설치되어, 상기 어태치먼트의 대향하는 결합핀들 중 하나와 체결되는 고정후크(25);
    상기 커플러 몸체(2)에 형성된 힌지축(18)에 의해 상기 커플러 몸체(2) 상에 회동가능하게 결합되며, 상기 어태치먼트의 결합핀들 중 상기 고정후크(25)에 결합되는 결합핀 이외의 나머지 결합핀과 체결되는 이동후크(17);
    일단이 제1고정핀(11)에 의해 상기 이동후크(17)에 결합되고, 타단이 제2고정핀(12)에 의해 상기 커플러 몸체(2)에 결합된 상태에서, 신장/수축함으로써 상기 이동후크(17)를 회동시키는 유압실린더(19);
    상기 제2고정핀(12)에 의해 상기 커플러 몸체(2)에 회동가능하게 결합되며 잠금위치(F)와 해제위치(R) 사이에서 회동할 수 있는 잠금장치(110); 및
    상기 이동후크(17)의 회동에 따라 가변되는 위치에 설치된 해제로드(100);를 포함하며,
    상기 잠금장치는 상기 해제로드로부터 전달받은 힘에 의해 회동가능하고,
    상기 잠금장치(110)가 잠금위치(F)에 있을 때에는 잠금장치(110)가 고정후크(25)의 입구를 차단하여 고정후크(25)로부터 결합핀이 분리되는 것을 방지하고, 상기 잠금장치(110)가 해제위치(R)에 있을 때에는 잠금장치(110)가 고정후크(25)의 입구를 막지 않아 고정후크(25)로부터 결합핀이 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는, 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커플러 몸체(2)에는 상기 잠금장치(110)가 상기 잠금위치(F) 방향으로 회전할 경우 잠금위치(F)에서 멈추도록 차단하는 멈춤턱(150)이 형성된 것을 특징으로 하는, 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러.
  3. 제1항에 있어서, 상기 해제로드(100)는 상기 유압실린더(19)에 부착되어 유압실린더(19)의 작동 상황에 따라 위치가 가변되며, 상기 이동후크(17)를 해제하는 방향으로 유압실린더(19)가 작동될 경우 상기 잠금장치(110)를 해제위치(R) 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는, 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러.
  4. 제1항에 있어서, 상기 잠금장치(110)는 그 외주면에 돌출 형성된 제1돌출부(117) 및 제2돌출부(118)를 구비하며, 상기 제1돌출부(117)는 상기 해제로드(100)와 접촉 가능한 위치 범위에 있고, 상기 제2돌출부(118)는 잠금장치(110)가 잠금위치(F)에 있을 때 고정후크(25)의 입구를 차단하는 것을 특징으로 하는, 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 해제로드는 일 단부에 핀 결합을 위한 구멍이 형성되고 타 단부에 장공(101a)이 형성된 막대형 부재로서, 상기 일 단부는 제1연결핀(131)에 의해 유압실린더(19)와 핀 결합되고, 상기 타 단부는 상기 잠금장치(110)에 고정된 제2연결핀(132)이 상기 장공(101a) 안에 끼워짐으로써 상기 잠금장치(110)와 핀 결합된 것을 특징으로 하는, 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러.
  6. 제1항에 있어서, 상기 해제로드는 일 단부에 장공(101b)이 형성되고 타 단부에 핀 결합을 위한 구멍이 형성된 막대형 부재로서, 상기 일 단부는 상기 이동후크(17)에 고정된 제3연결핀(133)이 상기 장공(101b)에 끼워짐으로써 상기 이동후크(17)와 핀 결합되고, 상기 타 단부는 제2연결핀(132)에 의해 상기 잠금장치(110)와 핀 결합된 것을 특징으로 하는, 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러.
  7. 제1항에 있어서, 일단이 상기 커플러 몸체(2)에 지지되고 타단이 상기 잠금장치(110)에 결합되어 탄성력을 발휘함으로써 상기 잠금장치(110)를 잠금위치(F) 방향으로 회전하도록 하는 탄성력 발생부재;를 더 포함하며,
    상기 잠금장치(110)는, 상기 해제로드(100)로부터 인가되는 힘에 의해 해제위치(R) 방향으로 회전되지 않는 한, 상기 탄성력 발생부재의 힘에 의해 잠금위 치(F)를 유지하는 것을 특징으로 하는, 어태치먼트의 안전 잠금장치를 구비한 중장비용 어태치먼트 커플러.
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