KR20140024641A - 중장비용 어태치먼트 커플러 - Google Patents

중장비용 어태치먼트 커플러 Download PDF

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KR20140024641A
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Abstract

중장비용 어태치먼트를 중장비의 암에 분리 가능하게 장착하는 중장비용 어태치먼트 커플러에 관한 것이다. 중장비용 어태치먼트 커플러는 커플러 몸체와, 고정 후크와, 이동 후크와, 유압 실린더, 및 탄성 부재를 포함한다. 커플러 몸체는 중장비의 암에 결합된다. 고정 후크는 커플러 몸체에 형성되고 어태치먼트의 제1 결합 핀이 끼워져 결합된다. 이동 후크는 커플러 몸체에 힌지 축으로 결합되어 회동 가능하고 어태치먼트의 제2 결합 핀이 끼워져 결합된다. 유압 실린더는 이동 후크를 제2 결합 핀에 대해 결합 또는 해제시키도록 회동시킨다. 탄성 부재는 커플러 몸체와 이동 후크 사이에 설치되어 이동 후크를 제2 결합 핀에 결합시키는 방향으로 이동 후크에 탄성력을 가함에 따라, 유압 실린더가 손상되더라도 이동 후크가 제2 결합 핀에 결합된 상태를 유지시킨다.

Description

중장비용 어태치먼트 커플러{Attachment coupler for heavy machinery}
본 발명은 중장비용 어태치먼트 커플러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중장비의 작업 용도에 따라 어태치먼트를 교체 가능하게 하는 중장비용 어태치먼트 커플러에 관한 것이다.
토목·건설 현장에서 사용되는 대표적인 중장비로서, 굴삭기는 작업 용도에 따라 버킷(bucket), 크러셔(crusher), 브레이커(breaker), 및 그랩(grab) 등의 어태치먼트(attachment)들을 교체해가며 다양한 작업을 수행할 수 있다. 이러한 어태치먼트들은 커플러(coupler)에 의해 굴삭기의 암에 분리 가능하게 장착됨으로써, 굴삭기의 작업 용도에 따라 교체될 수 있다.
도 1은 종래에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러의 일 예를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 커플러(10)는, 커플러 몸체(11)와, 커플러 몸체(11)에 형성된 고정 후크(12)와, 커플러 몸체(11)에 회동 가능하게 설치된 이동 후크(13), 및 이동 후크(13)를 회동시키기 위한 유압 실린더(14)를 포함하여 구성된다.
이러한 커플러(10)는, 고정 후크(12)의 결합 홈에 어태치먼트(20)의 제1 결합 핀(21)이 끼워져 구속된 상태에서, 이동 후크(13)의 결합 홈에 어태치먼트(20)의 제2 결합 핀(22)이 끼워져 구속되도록 유압 실린더(14)의 실린더 로드(14a)가 신장되면 어태치먼트(20)가 굴삭기의 암(1)에 장착되고, 이동 후크(13)의 결합 홈으로부터 어태치먼트(20)의 제2 결합 핀(22)이 해제되도록 실린더 로드(14a)가 수축되면 어태치먼트(20)가 굴삭기의 암(1)으로부터 분리될 수 있게 한다. 이에 따라, 어태치먼트(20)는 커플러(10)에 의해 굴삭기의 암(1)에 장착 또는 분리 가능할 수 있는 것이다.
그런데, 전술한 커플러(10)는, 굴삭기의 암(1)에 어태치먼트(20)를 장착해서 작업하는 도중, 유압 실린더(14)로 공급되는 압유가 누설되거나, 실린더 로드(14a)가 절손될 경우, 커플러(10)로부터 어태치먼트(20)가 우발적으로 분리되는 문제가 있을 수 있다.
즉, 고정 후크(12)와 이동 후크(13)가 제1,2 결합 핀(21)(22)을 구속한 상태에서, 유압 실린더(14)로 공급되는 압유가 누설되면, 누설되는 양에 상응하는 만큼 실린더 로드(14a)가 빠른 속도로 수축하게 된다. 그러면, 제2 결합 핀(22)을 구속하고 있던 이동 후크(13)의 구속력이 없어지면서 제1,2 결합 핀(21)(22)은 고정 후크(12)와 이동 후크(13)로부터 각각 분리된다. 이에 따라, 커플러(10)로부터 어태치먼트(20)가 분리되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 실린더 로드(14a)가 절손될 경우에도, 제2 결합 핀(22)을 구속하고 있던 이동 후크(13)의 구속력이 없어지면서 커플러(10)로부터 어태치먼트(20)가 분리되는 문제가 발생할 수 있다.
등록특허 제10-0739341호(2007.07.16, 공고)
본 발명의 과제는 우발적으로 어태치먼트가 분리되는 현상을 방지할 수 있는 중장비용 어태치먼트 커플러를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러는, 중장비용 어태치먼트를 중장비의 암에 분리 가능하게 장착하는 것으로, 상기 중장비의 암에 결합된 커플러 몸체; 상기 커플러 몸체에 형성되고 상기 어태치먼트의 제1 결합 핀이 끼워져 결합되는 고정 후크; 상기 커플러 몸체에 힌지 축으로 결합되어 회동 가능하고 상기 어태치먼트의 제2 결합 핀이 끼워져 결합되는 이동 후크; 상기 이동 후크를 상기 제2 결합 핀에 대해 결합 또는 해제시키도록 회동시키는 유압 실린더; 및 상기 커플러 몸체와 이동 후크 사이에 설치되어 상기 이동 후크를 상기 제2 결합 핀에 결합시키는 방향으로 상기 이동 후크에 탄성력을 가함에 따라, 상기 유압 실린더가 손상되더라도 상기 이동 후크가 상기 제2 결합 핀에 결합된 상태를 유지시키는 탄성 부재;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 커플러에 의해 중장비의 암에 어태치먼트를 장착해서 작업하는 도중, 유압 실린더로 공급되는 압유가 누설되어 실린더 로드가 수축되거나, 실린더 로드가 절손됨으로 인해, 유압 실린더에 의한 제2 결합 핀의 구속력이 해제되더라도, 이동 후크는 탄성 부재에 의해 제2 결합 핀에 결합된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 커플러로부터 어태치먼트가 우발적으로 분리되는 현상이 방지될 수 있다.
도 1은 종래의 일 예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러에 대한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러에 대한 단면도.
도 3은 도 2의 커플러에 어태치먼트가 장착되기 전의 상태를 도시한 단면도.
도 4는 도 2의 커플러에 어태치먼트가 장착된 상태를 도시한 단면도.
도 5는 도 4에 있어서, 탄성 부재의 변형 예를 도시한 단면도.
도 6은 도 4에 있어서, 탄성 부재의 다른 변형 예를 도시한 단면도.
도 7은 도 4에 있어서, 탄성 부재의 또 다른 변형 예를 도시한 단면도.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플러에 대한 단면도이다. 도 3은 도 2의 커플러에 어태치먼트가 장착되기 전의 상태를 도시한 단면도이다. 그리고, 도 4는 도 2의 커플러에 어태치먼트가 장착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 중장비용 어태치먼트 커플러(100)는, 중장비용 어태치먼트(20)를 중장비, 예컨대 굴삭기의 암(1)에 분리 가능하게 장착하기 위한 것이다. 어태치먼트(20)는 버킷, 크러셔, 브레이커, 및 그랩 등일 수 있다.
커플러(100)는, 커플러 몸체(110)와, 고정 후크(120)와, 이동 후크(130)와, 유압 실린더(140), 및 탄성 부재(150)를 포함한다. 커플러 몸체(110)는 중장비의 암(1)에 결합된다. 커플러 몸체(110)는 중장비의 암(1)과 복수 개의 고정 핀들에 의해 결합될 수 있다. 커플러 몸체(110)는 내부 공간을 갖고 하부가 개구된 구조로 이루어질 수 있다.
고정 후크(120)는 커플러 몸체(110)에 일체로 형성된다. 고정 후크(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 어태치먼트(20)의 제1 결합 핀(21)이 끼워져 결합되도록 형성된다. 예컨대, 고정 후크(120)에는 바깥쪽 옆에 출입구를 갖는 결합 홈(121)이 형성된다. 제1 결합 핀(21)이 출입구를 통해 결합 홈(121)에 들어가고 나오면서 고정 후크(120)에 결합 또는 해제될 수 있다.
이동 후크(130)는 커플러 몸체(110)에 힌지 축(101)으로 결합되어 회동 가능하게 된다. 이동 후크(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 어태치먼트(20)의 제2 결합 핀(22)이 끼워져 결합되도록 형성된다. 예컨대, 이동 후크(130)는 제2 결합 핀(22)의 상측에서 회동 가능하게 위치되고, 출입구를 갖는 결합 홈(131)이 형성된다. 이동 후크(130)의 회동 방향에 따라 출입구를 통해 제2 결합 핀(22)이 결합 홈(131)에 들어가고 나오면서 이동 후크(130)에 결합 또는 해제될 수 있다.
유압 실린더(140)는 이동 후크(130)를 제2 결합 핀(22)에 대해 결합 또는 해제시키도록 회동시킨다. 즉, 유압 실린더(140)는 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 후크(130)를 제2 결합 핀(22)에 대해 해제시키도록 회동시킨다. 또한, 유압 실린더(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 이동 후크(130)를 제2 결합 핀(22)에 대해 결합시키도록 회동시킨다.
유압 실린더(140)는 실린더 몸체(141)와, 실린더 몸체(141)로 압유가 공급되거나 배출됨에 따라 신장되거나 수축되는 실린더 로드(142)를 구비할 수 있다. 실린더 몸체(141)는 커플러 몸체(110)에 힌지 축(102)으로 결합되고, 실린더 로드(142)는 이동 후크(130)에 힌지 축(103)으로 결합될 수 있다. 그러면, 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더 로드(142)가 수축 동작한 상태에서 이동 후크(130)는 제2 결합 핀(22)로부터 이격되도록 회동함에 따라 제2 결합 핀(22)에 대해 해제될 수 있다.
이 상태에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 실린더 로드(142)가 신장 동작함에 따라 이동 후크(130)는 제2 결합 핀(22)에 근접되도록 회동함에 따라 제2 결합 핀(22)에 대해 결합될 수 있다. 이동 후크(130)가 제2 결합 핀(22)과 결합된 후 실린더 로드(142)가 신장된 상태를 유지하게 되면, 커플러(100)에 어태치먼트(20)가 완전 장착된 상태를 유지하게 된다.
탄성 부재(150)는 커플러 몸체(110)와 이동 후크(130) 사이에 설치된다. 탄성 부재(150)는 이동 후크(130)를 제2 결합 핀(22)에 결합시키는 방향으로 이동 후크(130)에 탄성력을 가한다. 이에 따라, 탄성 부재(150)는 유압 실린더(140)가 손상되더라도 이동 후크(130)가 제2 결합 핀(22)에 결합된 상태를 유지시킨다.
예컨대, 탄성 부재(150)는 압축 코일 스프링을 포함할 수 있다. 압축 코일 스프링은 일단이 이동 후크(130)에 결합되고 타단이 커플러 몸체(110)에 결합된다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더 로드(142)가 수축 동작함에 따라 이동 후크(130)가 제2 결합 핀(22)에 대해 해제되는 방향으로 회동할 때, 압축 코일 스프링은 중앙 부위가 압축력을 받도록 위치된다. 압축 코일 스프링은 양단이 이동 후크(130)와 커플러 몸체(110)에 각각 힌지 결합될 수 있다. 따라서, 이동 후크(130)가 회동하는 과정에서, 압축 코일 스프링은 중앙 부위가 휘어짐 없이 길이 방향으로 안정되게 신축 변형될 수 있다.
압축 코일 스프링에 압축력이 가해진 상태에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 실린더 로드(142)가 신장 동작하여 이동 후크(130)를 제2 결합 핀(22)에 결합시키는 방향으로 회동시킬 때, 압축 코일 스프링은 압축 변형된 상태에서 복원되면서, 화살표 방향과 같이 이동 후크(130)를 제2 결합 핀(22)에 결합시키는 방향으로 탄성력을 가하게 된다. 이러한 탄성 부재(150)는 유압 실린더(140)와 함께 제2 결합 핀(22)을 이중으로 구속할 수 있다.
따라서, 커플러(100)에 의해 중장비의 암(1)에 어태치먼트(20)를 장착해서 작업하는 도중, 유압 실린더(140)로 공급되는 압유가 누설되어 실린더 로드(142)가 수축되거나, 실린더 로드(142)가 절손됨으로 인해, 유압 실린더(140)에 의한 제2 결합 핀(22)의 구속력이 해제되더라도, 이동 후크(130)는 탄성 부재(150)에 의해 제2 결합 핀(22)에 결합된 상태를 유지할 수 있다. 그 결과, 커플러(100)로부터 어태치먼트(20)가 우발적으로 분리되는 현상이 방지될 수 있다.
다른 예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(250)는 인장 코일 스프링을 포함할 수 있다. 인장 코일 스프링은 일단이 이동 후크(130)에 결합되고 타단이 커플러 몸체(110)에 결합된다. 그리고, 실린더 로드(142)가 수축 동작함에 따라 이동 후크(130)가 제2 결합 핀(22)에 대해 해제되는 방향으로 회동할 때, 인장 코일 스프링은 중앙 부위가 인장력을 받도록 위치된다. 인장 코일 스프링은 양단이 이동 후크(130)와 커플러 몸체(110)에 각각 힌지 결합될 수 있다.
인장 코일 스프링에 인장력이 가해진 상태에서, 실린더 로드(142)가 신장 동작하여 이동 후크(130)를 제2 결합 핀(22)에 결합시키는 방향으로 회동시킬 때, 인장 코일 스프링은 인장 변형된 상태에서 복원되면서, 화살표 방향과 같이 이동 후크(130)를 제2 결합 핀(22)에 결합시키는 방향으로 탄성력을 가하게 된다. 이러한 탄성 부재(250)는 유압 실린더(140)와 함께 제2 결합 핀(22)을 이중으로 구속할 수 있다.
다른 예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(350)는 판 스프링을 포함할 수 있다. 판 스프링은 일단이 커플러 몸체(110)에 고정되고 타단이 이동 후크(130)에 접촉된다. 그리고, 이동 후크(130)가 제2 결합 핀(22)에 대해 해제되는 방향으로 회동할 때, 판 스프링은 중앙 부위가 변형되도록 위치된다. 이동 후크(130)에는 판 스프링과의 접촉을 위한 접촉 핀(132)이 설치될 수 있다.
판 스프링이 변형된 상태에서, 실린더 로드(142)가 신장 동작하여 이동 후크(130)를 제2 결합 핀(22)에 결합시키는 방향으로 회동시킬 때, 판 스프링은 변형된 상태에서 복원되면서, 화살표 방향과 같이 이동 후크(130)를 제2 결합 핀(22)에 결합시키는 방향으로 탄성력을 가하게 된다. 이러한 탄성 부재(350)는 유압 실린더(140)와 함께 제2 결합 핀(22)을 이중으로 구속할 수 있다.
또 다른 예로, 도 7에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(450)는 비틀림 코일 스프링을 포함할 수 있다. 비틀림 코일 스프링의 중앙 부위는 이동 후크(130)를 커플러 몸체(110)에 회동 가능하게 결합시키는 힌지 축(101)에 삽입된다. 비틀림 코일 스프링은 일단이 이동 후크(130)에 지지되고 타단이 커플러 몸체(110)에 지지된다. 그리고, 이동 후크(130)가 제2 결합 핀(22)에 대해 해제되는 방향으로 회동할 때, 비틀림 코일 스프링은 중앙 부위가 변형되도록 위치된다. 비틀림 코일 스프링의 중앙 부위가 변형된 상태를 유지할 수 있게, 비틀림 코일 스프링의 양단은 이동 후크(130)와 커플러 몸체(110)에 형성된 지지 핀들(404)(405)에 의해 각각 지지될 수 있다.
비틀림 코일 스프링이 변형된 상태에서, 실린더 로드(142)가 신장 동작하여 이동 후크(130)를 제2 결합 핀(22)에 결합시키는 방향으로 회동시킬 때, 비틀림 코일 스프링은 변형된 상태에서 복원되면서, 화살표 방향과 같이 이동 후크(130)를 제2 결합 핀(22)에 결합시키는 방향으로 탄성력을 가하게 된다. 이러한 탄성 부재(450)는 유압 실린더(140)와 함께 제2 결합 핀(22)을 이중으로 구속할 수 있다. 이 밖에도, 탄성 부재는 전술한 기능을 수행하는 범주에서 다양하게 구성될 수 있음은 물론이다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
20..어태치먼트 21..제1 결합 핀
22..제2 결합 핀 110..커플러 몸체
120..고정 후크 130..이동 후크
140..유압 실린더 141..실린더 몸체
142..실린더 로드 150,250,350,450..탄성 부재

Claims (5)

  1. 중장비용 어태치먼트를 중장비의 암에 분리 가능하게 장착하는 것으로,
    상기 중장비의 암에 결합된 커플러 몸체;
    상기 커플러 몸체에 형성되고 상기 어태치먼트의 제1 결합 핀이 끼워져 결합되는 고정 후크;
    상기 커플러 몸체에 힌지 축으로 결합되어 회동 가능하고 상기 어태치먼트의 제2 결합 핀이 끼워져 결합되는 이동 후크;
    상기 이동 후크를 상기 제2 결합 핀에 대해 결합 또는 해제시키도록 회동시키는 유압 실린더; 및
    상기 커플러 몸체와 이동 후크 사이에 설치되어 상기 이동 후크를 상기 제2 결합 핀에 결합시키는 방향으로 상기 이동 후크에 탄성력을 가함에 따라, 상기 유압 실린더가 손상되더라도 상기 이동 후크가 상기 제2 결합 핀에 결합된 상태를 유지시키는 탄성 부재;
    를 포함하는 중장비용 어태치먼트 커플러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는,
    상기 이동 후크가 상기 제2 결합 핀에 대해 해제되는 방향으로 회동할 때 압축력을 받도록 일단이 상기 이동 후크에 결합되고 타단이 상기 커플러 몸체에 결합된 압축 코일 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 어태치먼트 커플러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는,
    상기 이동 후크가 상기 제2 결합 핀에 대해 해제되는 방향으로 회동할 때 인장력을 받도록 일단이 상기 이동 후크에 결합되고 타단이 상기 커플러 몸체에 결합된 인장 코일 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 어태치먼트 커플러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는,
    상기 이동 후크가 상기 제2 결합 핀에 대해 해제되는 방향으로 회동할 때 변형되면서 탄성력을 발생시키도록 일단이 커플러 몸체에 고정되고 타단이 상기 이동 후크에 접촉된 판 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 어태치먼트 커플러.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는,
    상기 이동 후크가 상기 제2 결합 핀에 대해 해제되는 방향으로 회동할 때 변형되면서 탄성력을 발생시키도록 중앙 부위가 상기 힌지 축에 삽입된 상태에서 일단이 상기 이동 후크에 지지되고 타단이 상기 커플러 몸체에 지지된 비틀림 코일 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 어태치먼트 커플러.
KR1020120090886A 2012-08-20 2012-08-20 중장비용 어태치먼트 커플러 KR20140024641A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230110862A (ko) * 2022-01-17 2023-07-25 주식회사 현대에버다임 중장비용 어태치먼트 커플러의 멀티 연결장치
KR20230110864A (ko) * 2022-01-17 2023-07-25 주식회사 현대에버다임 중장비용 어태치먼트 커플러의 듀얼 마운트
KR20230110863A (ko) * 2022-01-17 2023-07-25 주식회사 현대에버다임 중장비용 어태치먼트 커플러의 마운트

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KR20230110862A (ko) * 2022-01-17 2023-07-25 주식회사 현대에버다임 중장비용 어태치먼트 커플러의 멀티 연결장치
KR20230110864A (ko) * 2022-01-17 2023-07-25 주식회사 현대에버다임 중장비용 어태치먼트 커플러의 듀얼 마운트
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