KR20140083133A - 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치 - Google Patents

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KR20140083133A
KR20140083133A KR1020120152104A KR20120152104A KR20140083133A KR 20140083133 A KR20140083133 A KR 20140083133A KR 1020120152104 A KR1020120152104 A KR 1020120152104A KR 20120152104 A KR20120152104 A KR 20120152104A KR 20140083133 A KR20140083133 A KR 20140083133A
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roller body
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shaft
excavator
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최성원
이창호
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두산인프라코어 주식회사
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Abstract

본 발명은 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치에 관한 것으로 굴삭기 하부주행체의 트랙체인을 따라 회전하며 원통형의 중공부가 마련된 롤러 몸체부, 상기 롤러 몸체부의 중공부를 관통하여 상기 롤러 몸체부와 축결합되는 샤프트, 상기 롤러 몸체부의 내주연과 상기 샤프트의 외주연 사이에 설치되는 부싱부재, 상기 샤프트의 외주연에 설치되어 상기 샤프트와 롤러 몸체부 사이의 기밀을 유지하는 칼라부, 상기 롤러 몸체부와 상기 칼라부의 연결부에 마련되되 상기 샤프트의 외주연에 설치되어 상기 롤러장치 내부의 기밀을 유지하는 플로팅 시일을 포함하며, 상기 롤러 몸체부의 단부는 상기 칼라부를 둘러싸도록 마련되어, 상기 플로팅 시일과 인접한 상기 칼라부가 외부에 직접적으로 노출되지 않도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

굴삭기용 하부주행체의 롤러장치 {Roller Apparatus of Lower Traveling Support for Excavator}
본 발명은 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 롤러 내부로 먼지나 흙 등의 이물질이 침투되는 것을 저감시켜 부싱부재나 롤러베어링 및 샤프트의 성능저하를 방지할 수 있는 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치에 관한 것이다.
일반적으로 굴삭기는 건설현장에서 토사의 적재, 운반 및 하역 작업을 수행하기 때문에 먼지나 흙 또는 암석 등의 이물질이 굴삭기의 내부 및 외부에 많은 영향을 미치게 된다.
도 1은 통상적인 굴삭기에 관한 측면도로서, 굴삭기는 사이드 프레임(11)에 트랙체인(23)이 궤도 운동하도록 장착되는 하부주행체(1)와 운전실(3) 및 엔진실(4)이 마련된 상부선회체(2), 그리고 붐(5), 암(6), 버켓(7) 등의 작업구동장치가 마련된다.
또한, 본 발명에 따른 굴삭기는 상기 붐(5), 암(6), 버켓(7)을 구동하기 위한 붐 실린더(8), 암 실린더(11), 버켓 실린더(10)를 포함하며, 상기 상부 선회체(2)의 후방에는 굴삭기의 무게중심을 위한 카운터웨이트(12)가 장착된다.
또한, 상기 하부주행체(1)의 사이드 프레임(11)의 일측에는 롤러장치(13)로써 상부롤러(13a)와 하부롤러(13b)가 각각 설치되는데 상기 상부롤러(13a)는 주행시 트랙체인(23)의 처짐을 방지하고, 상기 하부롤러(13b)는 상기 사이드 프레임(11)의 하부에서 장비 중량을 지면에 고르게 분산시킨다.
도 2는 종래 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치에 관한 요부 단면도로써, 하부주행체에 설치되는 롤러장치는 사이드 프레임의 일측에 위치하는 서포터와 상기 서포터에 형성된 관통공에 일단이 고정되는 샤프트와 상기 샤프트의 외주연상에 결합되는 부싱부재에 의해 회전가능하게 결합되는 롤러 몸체부를 가진다.
또한, 상기 롤러 몸체부의 내측단에 장착되는 플로팅 시일과 상기 샤프트에 결합되며 플로팅 시일을 지지하는 칼라부 및 롤러장치 내부의 기밀을 유지하기 위한 오링 등의 밀폐부재를 포함한다.
여기서, 상기 오링은 상기 롤러 몸체부의 내측에서 누유방지 기능을 수행하며 상기 플로팅 시일은 칼라부와 상기 롤러 몸체부 측면 사이에 위치하여 회전운동과 누유방지 기능을 수행한다.
그러나, 장기가 사용시 미세한 흙, 진흙, 돌 등이 누적되어 쌍이고, 롤러장치가 구동되면서 이물질이 롤러 몸체부와 칼라부 사이의 작은 틈으로 침투되어 플로팅 시일의 성능 저하 및 롤러 몸체부 내부의 윤활제를 누유시키는 문제점이 발생된다.
특히, 굴삭기의 하부주행체의 롤러장치는 굴삭기의 주행과 함께 회전운동을 하게 되는데 회전시 외부 이물질이 롤러장치의 내부로 유입되어 오링이나 플로팅 시일의 마모를 가속시켜 내부 오일 누유를 발생시키기도 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 롤러 몸체부 내부와 칼라부 사이의 구조적인 틈새 또는 유격으로 외부 이물질이 침투되는 것을 방지하여 장시간 사용하더라도 제품 성능을 유지하도록 한다. 또한, 플로팅 시일의 성능 저하를 방지하여 칼라부 외측으로 윤활제의 누유가 발생되는 것을 방지하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치는, 굴삭기 하부주행체의 트랙체인을 따라 회전하며 원통형의 중공부가 마련된 롤러 몸체부(30); 상기 롤러 몸체부(30)의 중공부를 관통하여 상기 롤러 몸체부(30)와 축결합되는 샤프트(60); 상기 굴삭기 하부체에 설치되어 상기 샤프트(60)의 외주연과 결합되고 상기 샤프트(60)와 롤러 몸체부(30) 사이의 기밀을 유지하는 칼라부(40); 상기 롤러 몸체부(30)와 상기 칼라부(40)의 연결부에 마련되되 상기 롤러장치 내부의 기밀을 유지하는 플로팅 시일(50)을 포함하며, 상기 롤러 몸체부(30)의 단부는 상기 플로팅 시일(50)과 인접한 상기 칼라부(40)가 외부에 직접적으로 노출되지 않도록 상기 칼라부(40)를 둘러싸도록 마련된다.
또한, 상기 롤러 몸체부(30)의 단부는 몸체 경사부를 가지고 상기 칼라부(40)를 둘러싸는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 칼라부(40)는 상기 몸체부가 끝나는 지점 이후에 칼라 경사부를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 롤러 몸체부(30)의 몸체 경사부와 상기 칼라 경사부는 하나 이상의 단차를 가지고 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 롤러 몸체부(30)의 단부에 마련된 몸체 경사부와 이웃하는 상기 칼라 경사부의 형상이 연속되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 롤러 몸체부(30)와 상기 칼라부(40)는 사이에는 상기 샤프트에 나란한 방향으로의 가로 유격(b) 및 상기 샤프트에 연직 방향으로의 세로 유격(d)가 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 효과는 첫째, 간단한 구조의 개선을 통해 롤러 몸체부와 칼라부 사이의 틈으로 이물질의 유입을 방지한다. 둘째, 구조의 개선을 통해 롤러장치 내부의 윤활제가 외부로 누유되는 것을 방지한다.
도 1은 일반적인 굴삭기에 관한 측면도,
도 2는 종래 기술에 따른 굴삭기 하부주행체의 롤러장치에 관한 단면도,
도 3는 본 발명에 따른 굴삭기 하부주행체의 롤러장치에 관한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 굴삭기 하부주행체의 롤러장치의 요부 확대단면도,
도 5는 본 발명에 따른 굴삭기 하부주행체의 단면 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치에 관하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시 할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않으며, 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 굴삭기의 측면도로서, 본 발명에 따른 굴삭기는 사이드 프레임(11)에 트랙체인(23)이 궤도 운동하도록 장착되는 하부주행체(1)와 운전실(3) 및 엔진실(4)이 마련된 상부선회체(2), 그리고 붐(5), 암(6), 버켓(7) 등의 작업구동장치가 마련된다. 또한, 본 발명에 따른 굴삭기는 상기 붐(5), 암(6), 버켓(7)을 구동하기 위한 붐 실린더(8), 암 실린더(11), 버켓 실린더(10)를 포함하며, 상기 상부 선회체(2)의 후방에는 굴삭기의 무게중심을 위한 카운터웨이트(12)가 장착된다.
상가 하부주행체(1)의 사이드 프레임(11)의 일측에는 롤러장치(13)로써 상부롤러(13a)와 하부롤러(13b)가 각각 설치되며 상기 상부롤러(13a)는 주행시 트랙체인(23)의 처짐을 방지하고, 상기 하부롤러(13b)는 상기 사이드 프레임(11)의 하부에서 장비 중량을 지면에 고르게 분산시킨다.
일반적으로, 상기 롤러 몸체부(30)의 양 단부에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 플로팅 시일(50)이 상기 샤프트(60)와의 사이에 마련될 수 있도록 홈이 마련되고, 상기 플로팅 시일(50)을 상기 롤러 몸체부(30)가 외부에서 둘러싸도록 상기 샤프트(축) 방향으로의 돌출부가 형성된다. 즉, 상기 샤프트(60)의 둘레를 따라 상기 플로팅 시일(50)이 마련되고 그 외부를 상기 몸체부(30)의 돌출부가 둘러 싸는 형상으로 마련되는 것이다.
또한, 상기 칼라부(40)는 작업기 하부체에 설치되어 상기 샤프트(60)의 외주연을 따라 설치되고 상기 플로팅 시일(50)의 일측과 연결되며, 상기 칼라부(40)의 돌출부가 상기 플로팅 시일(50)을 지지하면서 외부로의 노출이 방지될 수 있다.
따라서, 상기 롤러 몸체부(30)의 돌출부가 상기 칼라부(40)의 돌출부를 둘러싸는 형태로 마련되며, 상기 플로팅 시일(50)의 일측은 상기 칼라부(40)와 연결되고 타측은 상기 롤러 몸체부(30)와 연결될 수 있다.
상기 플로팅 시일(50)의 일측은 상기 몸체부(30)의 돌출부에 둘러싸이고, 상기 플로팅 시일(50)의 타측은 상기 칼라부(40)에 둘러싸이게 되는데, 이때 상기 플로팅 시일(50)을 둘러싸는 상기 몸체부(30)와 상기 칼라부(40) 사이에는 유격이 발생된다.
도 3은 본 발명에 따른 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치의 단면도로서 도 2에 도시된 롤러장치와 기본적인 구성은 동일하나, 상기 플로팅 시일(50)을 둘러싸는 상기 몸체부(30)의 돌출부의 형상에 차이가 존재한다. 즉, 상기 몸체부(30)의 돌출부에 경사부를 형성하여, 상기 칼라부(40)를 덮는 형상으로 마련되어 상기 칼라부(40)가 외부로 노출되는 면적을 최대한 감소시킨다.
또한, 상기 롤러 몸체부(30)와 상기 칼라부(40) 사이에는 빈틈 즉, 유격은 상기 롤러 몸체부(30)의 돌출부 형상과 상기 칼라부(40) 돌출부 형상을 따라 마련되며, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 샤프트(60) 방향으로의 유격(b)과 상기 샤프트의 수직 방향으로의 유격(d)로 구분 할 수 있다.
일반적으로 상기 샤프트 방향으로의 가로 유격(b)은 흙과 같은 미세물질이 들어가지 않으면서 기계 사이의 마찰이 일어나지 않을 수 있는 크기의 간격으로 마련된다. 또한, 상기 세로 유격은 상기 가로 유격보다는 넓은 간격을 유지해도 상관없다. 상기 가로 유격에서 이미 흙과 같은 미세물질은 통과하지 못하기 때문에 기계간의 마찰을 더 중시하여, 상기 세로 유격을 상기 가로 육겨보다 넓게 가져가는 것이 보다 효율적이다.
도 3은 본 발명에 따른 굴삭기용 하부주행체 롤러장치의 요부발췌도로서 본 발명에 따른 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치는 굴삭기 하부주행체의 트랙체인을 따라 회전하며 원통형의 중공부가 마련된 롤러 몸체부(30), 상기 롤러 몸체부(30)의 중공부를 관통하여 상기 롤러 몸체부(30)와 축결합되는 샤프트(60), 상기 롤러 몸체부(30)의 내주연과 상기 샤프트(60)의 외주연 사이에 설치되는 부싱부재(70)를 포함한다.
또한, 상기 샤프트(60)의 외주연에 설치되어 상기 샤프트(60)와 롤러 몸체부(30) 사이의 기밀을 유지하는 칼라부(40), 상기 롤러 몸체부(30)와 상기 칼라부(40)의 연결부에 마련되되 상기 샤프트(60)의 외주연에 설치되어 상기 롤러장치 내부의 기밀을 유지하는 플로팅 시일(50)을 포함한다.
상기 칼라부(40)는 상기 샤프트(60)의 둘레를 따라 장착되며 상기 플로팅 시일(50)의 일부를 덮는 형상으로 마련되며, 상기 플로팅 시일(50)의 일측과 연결되어 상기 플로팅 시일(50)을 지지한다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치는 상기 롤러 몸체부(30)의 단부가 상기 칼라부(40)의 일부를 둘러싸도록 마련되어, 상기 플로팅 시일(50)과 인접한 상기 칼라부(40)가 외부에 노출되지 않도록 한다.
즉, 상기 롤러 몸체부(30)의 단부 형상을 종래의 사각형으로 마련된 형상에서 경사부를 마련된 형상으로 변경함으로써 상기 칼라부(40)의 외부를 덮는 형상으로 마련하는 것이다. 따라서, 상기 롤러 몸체부(30)의 돌출부는 끝 부분으로 갈수록 폭이 좁아지면서 경사가 형성되고 가장 끝부분이 상기 칼라부(40)의 돌출부를 덮는 형상으로 마련된다.
상기 롤러 몸체부(30)가 상기 칼라부(40)의 돌출부 내지 둘레를 덮게 되면서, 외부에서의 이물질이 상기 칼라부(40)에 쌓이거나 적재되지 않으며, 이에 따라 상기 플로팅 시일(50)로 유입되는 이물질의 양을 현저하게 줄일 수 있다.
상기 롤러 몸체부(30)의 경사부는 단차를 가지고 마련될 수도 있으며, 경사의 기울기는 다양하게 변경되어 설치될 수 있다. 예컨대, 굴삭기의 종류 및 출력 그리고, 작업환경에 따라 상기 롤러 몸체부(30)의 경사부 경사를 다양하게 선택하여 설치할 수 있다.
본 발명에 따른 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치는 상기 롤러 몸체부(30)와 상기 칼라부(40) 사이의 유격을 줄일 수 있다. 또한, 상기 롤러 몸체부(30)의 돌출부가 상기 칼라부(40)의 돌출부 내지 플로팅 시일(50)의 일부를 덮기 위한 폭(c)은 상기 칼라 경사부가 시작되기 이전으로 마련될 수 있다.
따라서, 상기 롤러 몸체부(30)와 상기 칼라부(40) 사이의 유격이 좁아짐으로써 상기 플로팅 시일(50) 내지 롤러장치 내부로 유입되는 이물질이 양이 현저하게 줄어들게 된다.
또한, 상술한 바와 같이 상기 롤러 몸체부(30)의 돌출부 형상에 경사부를 마련하여 상기 칼라부(40)를 둘러 싸도록 마련하여 상기 칼라부(40)에 이물질이 적재되는 것을 방지하여 롤러장치의 작업성능을 우수하게 유지할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치의 요부 확대로로서, 상기 롤러 몸체부(30)와 상기 칼라부(40) 사이에 마련되는 유격 가운데, 일반적으로 상기 샤프트 방향으로의 가로 유격(b)은 흙과 같은 미세물질이 들어가지 않으면서, 기계간의 마찰이 일어나지 않는 간격으로 한다.
또한, 상기 세로 유격은 상기 가로 유격보다는 넓은 간격을 유지해도 상관없다. 상기 가로 유격에서 이미 흙과 같은 미세물질은 통과하지 못하기 때문에 기계간의 마찰을 더 중시하여, 상기 세로 유격을 상기 가로 유격보다 넓게 가져가는 것이 효율적이다.
또한, 상기 롤러 몸체부(30)의 돌출부가 상기 칼라부(40)의 돌출부 내지 플로팅 시일(50)의 일부를 덮기 위한 폭(c)은 상기 칼라 경사부가 시작되기 이전으로 마련될 수 있다.
상기 롤러 몸체부(30)의 경사부는 다양하게 변경될 수 있으며, 상기 칼라부(40)의 전부 내지 일부를 덮을 수 있도록 마련된다. 또한, 상기 롤러 몸체부(30)의 경사부는 경우에 따라서 생략되고 상기 롤러 몸체부(30)의 단부가 상기 칼라부(40)를 둘러 싸도록 연장되어 설치될 수도 있다.
또한, 상기 롤러 몸체부(30)와 상기 칼라부(40) 사이의 유격으로 이물질이 쉽게 들어가는 것을 방지하기 위해 상기 롤러 몸체부(30)와 상기 칼라부(40)가 마주보는 양 면 중 어느 하나 이상에 요철부 내지 굴곡부를 형성하거나 별도의 밀폐부재를 설치할 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치의 내부 단면도로서, 도시된 바와 같이 상기 칼라부(40)와 상기 롤러 몸체부(30) 사이에 위치하며 상기 샤프트(60)의 외주연에 설치되는 플로팅 시일(50)로 외부 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 롤러 몸체부(30)의 단부는 상기 칼라부(40)를 둘러 싸는 형상으로 마련된다. 이를 위해 상기 롤러 몸체부(30)의 단부는 상기 칼라부(40)를 향하여 경사부가 형성되는 것이다.
또한, 상기 롤러 몸체부(30)와 상기 칼라부(40) 사이의 유격의 크기를 조절하여 상기 플로팅 시일(50) 내지 롤러장치 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지한다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 업이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명은 이물질의 침투를 저감시켜 성능의 저하를 방지하는 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치에 이용될 수 있다.
1: 하부주행체 2: 상부선회체
3: 운전실 4: 엔진실
11: 사이드 프레임 13: 롤러 장치
30: 롤러 몸체부 40: 칼라부
50: 플로팅 시일 60: 샤프트
70: 부싱부재

Claims (6)

  1. 굴삭기 하부주행체의 트랙체인을 따라 회전하며 원통형의 중공부가 마련된 롤러 몸체부(30);
    상기 롤러 몸체부(30)의 중공부를 관통하여 상기 롤러 몸체부(30)와 축결합되는 샤프트(60);
    상기 굴삭기 하부체에 설치되어 상기 샤프트(60)의 외주연과 결합되고 상기 샤프트(60)와 롤러 몸체부(30) 사이의 기밀을 유지하는 칼라부(40);
    상기 롤러 몸체부(30)와 상기 칼라부(40)의 연결부에 마련되되 상기 롤러장치 내부의 기밀을 유지하는 플로팅 시일(50); 을 포함하며,
    상기 롤러 몸체부(30)의 단부는 상기 플로팅 시일(50)과 인접한 상기 칼라부(40)가 외부에 직접적으로 노출되지 않도록 상기 칼라부(40)를 둘러싸도록 마련되는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 롤러 몸체부(30)의 단부는 몸체 경사부를 가지고 상기 칼라부(40)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 칼라부(40)는 상기 몸체부가 끝나는 지점 이후에 칼라 경사부를 가지는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치.
  4. 제2항 내지 제3항에 있어서,
    상기 롤러 몸체부(30)의 몸체 경사부와 상기 칼라 경사부는 하나 이상의 단차를 가지고 마련되는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 롤러 몸체부(30)의 단부에 마련된 몸체 경사부와 이웃하는 상기 칼라 경사부의 형상이 연속되도록 하는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치.
  6. 제1, 2, 3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤러 몸체부(30)와 상기 칼라부(40)는 사이에는 상기 샤프트에 나란한 방향으로의 가로 유격(b) 및 상기 샤프트에 연직 방향으로의 세로 유격(d)이 마련되는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치.
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