KR20150128474A

KR20150128474A - 퀵 커플러의 자동안전장치

Info

Publication number: KR20150128474A
Application number: KR1020140055907A
Authority: KR
Inventors: 박찬환
Original assignee: 박찬환
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2015-11-18
Also published as: KR101596858B1

Abstract

본 발명은 중장비용 어태치먼트와 굴삭기를 연결하기 위한 퀵 커플러의 연결구조에서 어태치먼트 핀과 퀵 커플러의 임의 이탈을 방지하도록 함과 아울러, 별도의 실린더를 구비하지 않고 스프링부재의 탄성 지지력으로 안전수단이 동작되어 제1어태치먼트 핀과 고정훅의 결합상태가 임의 해제되는 것을 예방하도록 한다.
본 발명에 따른 퀵 커플러의 자동안전장치는, 굴삭기 암의 단부와 푸시링크에 견고하게 장착되는 퀵 커플러 바디와, 퀵 커플러 바디의 일측에 마련되고 제 1어태치먼트 핀과 결합되는 고정훅과, 퀵 커플러 바디의 타측에 마련되고 유압 실린더의 동작에 따라 제 2어태치먼트 핀과 결합 및 해제되는 히치와, 히치와 연동되도록 결합되어 제1어태치먼트 핀과 고정훅의 록킹 결합상태를 유지 또는 해제할 수 있는 안전수단으로 구성된다.

Description

퀵 커플러의 자동안전장치{AUTO-SAFETY DEVICE FOR QUICK COUPLER}

본 발명은 퀵 커플러의 자동안전장치에 관한 것으로, 특히 길이 변화가 가능한 신축튜브와 신축로드 및 안전훅에 회전력을 전달하는 제1,2링크부재를 이용함으로써, 중장비용 어태치먼트와 굴삭기를 연결하기 위한 퀵 커플러의 연결구조에서 어태치먼트 핀과 퀵 커플러의 임의 이탈을 방지하며, 별도의 실린더를 구비하지 않고 스프링부재의 탄성 지지력으로 안전수단이 동작되어 제1어태치먼트 핀과 고정훅의 결합상태가 임의 해제되는 것을 예방하여 안전장치의 구조를 단순화시킴과 아울러, 안전성을 대폭 증대시킬수 있도록 그 구조가 개선된 퀵 커플러의 자동안전장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설공사 현장 또는 토목공사 현장에서 사용되는 중장비, 예를 들면 굴삭기는 도로공사, 상하수도공사, 건축기초공사, 토지조성공사, 토사 등을 채취하는 공사 등 폭넓게 사용되는 건설장비로서, 작업의 용도에 따라 다양한 어태치먼트를 선택적으로 장착하여 작업을 수행하게 된다.

예를 들면, 버킷(Bucket)을 이용한 땅파기 작업, 크러셔(Crusher)를 이용한 콘크리트 건물 파쇄 및 철근 절단작업, 브레이커(Breaker)를 이용한 암석 및 콘크리트 파괴 작업, 그랩(Grab)을 이용한 고철 및 암석 운반 작업, 크람셀 버킷(Clamshell bucket)을 이용한 수직갱 및 상하수도 건축 기초공사 작업 등 용도에 따라 여러 종류의 어태치먼트(Attachment)를 교체해가면서 다양한 작업을 수행할 수 있도록 되어 있다.

보통 어태치먼트는 작업의 용도에 교체할 수 있도록 하기 위해 굴삭기의 암에 장착 및 탈거가능한 구조로 결합되며, 최근에는 별도의 커플러를 굴삭기의 암에 장착하고, 이를 이용하여 어태치먼트를 손쉽게 연결할 수 있는 퀵커플러가 개발되어 널리 사용되고 있다.

이러한 퀵커플러는 퀵커플러 몸체에 있는 두 곳의 핀 결합구조를 통해 굴삭기의 암과 실린더측 푸시링크에 견고하게 장착되며, 고정훅과 가동훅을 이용하여 어태치먼트를 체결할 수 있는 구조로 이루어져 있다.

이에 따라, 굴삭기의 운전자가 레버를 조작하여 암의 선단에 장착되어 있는 퀵커플러를 버켓이나 브레이커 등에 결합시키거나 또는 분리시키는 방법으로 어태치먼트를 손쉽게 취급하여 사용할 수 있게 된다.

한편, 작업 중 퀵커플러에 있는 유압실린더의 고장이나 유압호스의 손상 등으로 인해 어태치먼트가 분리되는 위험을 방지하기 위한 수단으로 퀵커플러에 안전장치, 예를 들면 안전핀을 구비하여 안전사고에 대비하고 있다.

그러나, 퀵커플러에서 버킷이나 브레이커 등의 어태치먼트를 교체하는 경우, 기 장착되어 있는 어태치먼트에서 안전핀을 분리하거나, 새로운 어태치먼트 장착 후에 안전핀을 체결하는 작업을 작업자가 직접 수동으로 해야 하기 때문에 작업이 까다롭고 번거로울 뿐만 아니라, 작업에 많은 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.

이와 관련된 선행기술은, 한국 등록특허공보 등록번호 제 10-0739341호"자동안전장치를 갖춘 중장비용 어태치먼트 커플러"(등록일자 : 2007.07.09)의 경우, 이동훅을 유압실린더와 자동안전장치 실린더로 이중으로 지지하고 유압실린더가 정상적으로 해제될 때에만 자동안전장치 실린더가 풀림상태로 되도록 된 것이나, 이 경우에는 자동안전장치 실린더가 별도 구비되어야 하는 단점이 있다.

다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 등록번호 제 10-1210833호 "퀵 커플러의 자동 안전장치"(등록일자 : 2012.12.05)의 경우, 슬라이드 타입의 가동훅의 연계동작에 따라 고정훅의 상부에 있는 히치가 연동되어 핀 이탈을 방지하도록 되어 있으나, 유압실린더의 고장이나 유압호스의 손상 등으로 인한 문제가 여전히 존재하는 등 안전장치의 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다.

한국 등록특허공보 등록번호 제 10-0739341호 "자동안전장치를 갖춘 중장비용 어태치먼트 커플러"(등록일자 : 2007.07.09) 한국 등록특허공보 등록번호 제 10-1210833호 "퀵 커플러의 자동 안전장치"(등록일자 : 2012.12.05)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로써, 그 목적은 별도의 안전장치용 실린더를 구비하지 않고 고정훅에 조립되는 제 1어태치먼트 핀의 결합상태를 안전하게 유지시킬 수 있도록 안전장치의 구조를 단순화시킴과 아울러, 히치의 동작시 연동되어 고정훅과 어태치먼트 핀과의 결합상태가 임의로 해제되는 것을 예방할 수 있도록 안전성을 향상시킨 퀵 커플러의 자동안전장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 굴삭기의 암에 연결되는 퀵 커플러 바디와, 상기 퀵 커플러 바디의 일측에 마련되어 제 1어태치먼트 핀과 결합되는 고정훅과, 상기 퀵 커플러 바디의 타측에 마련되고 유압 실린더의 로드에 연결되어 상기 로드의 전진동작시 제 2어태치먼트 핀과 결합되는 히치와, 상기 제1,2어태치먼트 핀의 결합상태 임의해제를 예방하기 위한 안전수단을 구비하되,

상기 안전수단은 상기 히치에 핀 연결되어 히치의 움직임에 따라 길이 변화되도록 신축로드가 인출되는 신축튜브와, 상기 신축로드의 단부와 연결되고 퀵 커플러 바디에 제1연결핀으로 회전 가능하게 결합되는 제1링크부재와, 상기 제1링크부재와 연동되도록 연결되는 제2링크부재와, 상기 제1링크부재를 제2링크부재측으로 탄성 지지하는 탄성지지수단과, 상기 제2링크부재의 단부에 핀 결합되어 회전 동작시 고정훅과 제1어태치먼트 핀의 결합상태를 록킹 또는 해제시키는 안전훅을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 신축로드는 신축튜브의 외측으로 출몰동작되고 출몰되는 단부가 제1링크부재와 핀 결합되어 연동된다.

상기 탄성지지수단은 상기 제1연결핀에 권회되어 상기 제1링크부재를 제2링크부재측으로 탄성 지지하는 스프링부재를 구비한다.

본 발명은 기존 수작업으로 안전핀으로 결합상태를 유지하는 것이 아니라, 길이 변화가 가능한 신축튜브(210)와 제1,2링크부재(220,230)를 이용하여 제1어태치먼트 핀과 고정훅의 결합상태가 임의 해제되는 것을 자동으로 예방함으로써, 평상시의 굴삭 영역에서는 오일의 누유 상황이 발생하더라도 제1어태치먼트 핀(21)과 고정훅(110)의 결합상태가 해제되지 않고, 비굴삭 영역에서 히치(120)의 동작에 따른 회전력이 제1,2링크부재(220,230)를 거쳐 안전훅(250)에 전달되어 안전훅(250)이 들어 올려져 록킹 결합상태가 해제되도록 함으로써, 스프링부재(225)의 탄성 지지력으로 자동으로 안전수단(200)이 동작되도록 하여 작업 편의성과 작업 안전성이 대폭 증대되는 유용한 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 제1,2어태치먼트 핀(21,22)의 록킹 결합을 위한 별도의 실린더를 구비하지 않는 단순 구성으로 제1어태치먼트 핀(21)과 고정훅(110)의 록킹 결합상태가 임의 해제되지 않도록 함으로써, 비용을 절감할 수 있는 이점을 갖는다.

그리고, 본 발명은 신축튜브(210)와 신축로드(215)를 이용하여 길이 변화가 가능한 구조로 구성되어 있으므로, 제1,2어태치먼트 핀(21.22)의 간격이 다른 제품에도 적용 가능하게 되어 범용성을 증대시킬 수 있는 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 퀵 커플러의 자동안전장치를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명 안전수단을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명 안전수단이 동작되어 록킹 결합상태를 보인 사용상태도.
도 4는 본 발명 신축튜브의 길이 변화구간 진행상태를 보인 사용상태도.
도 5는 본 발명 안전수단의 록킹 결합 해제상태를 보인 사용상태도.

본 발명은 중장비용 어태치먼트와 굴삭기를 연결하기 위한 퀵 커플러의 연결과정에서 어태치먼트 핀과 고정훅의 임의 이탈을 방지하도록 함과 아울러, 별도의 실린더를 구비하지 않고 신축튜브와 제1,2링크부재의 연계 구조로 제 1,2어태치먼트 핀의 결합상태가 임의 해제되는 것을 예방하도록 한다.

본 발명에 따른 퀵 커플러의 자동안전장치는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 굴삭기 암(15)의 단부와 푸시링크(30)에 견고하게 장착되는 퀵 커플러 바디(100)와, 퀵 커플러 바디(100)의 일측에 마련되고 제 1어태치먼트 핀(21)과 결합되는 고정훅(110)과, 퀵 커플러 바디(100)의 타측에 마련되고 유압 실린더(130)의 동작에 따라 제2어태치먼트 핀(22)과 결합 및 해제되는 히치(120)와, 외부로부터 전달되는 유압력으로 히치(120)와 연결된 로드(134)를 신축시켜 히치(120)를 회전 구동시키는 유압 실린더(130)와, 히치(120)와 연동되도록 결합되어 제1,2어태치먼트 핀(21,22)의 록킹 결합상태를 유지 또는 해제할 수 있는 안전수단(200)으로 구성된다.

더 상세히 설명하면 안전수단(200)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 히치(120)에 고정핀(212)으로 연결되어 히치(120)의 움직임에 따라 길이 변화되도록 신축로드(215)가 인출되는 신축튜브(210)와, 상기 신축로드(215)의 단부와 연결되고 퀵 커플러 바디에 제1연결핀(222)으로 회전 가능하게 결합되는 제1링크부재(220)와, 상기 제1링크부재(220)와 연동되도록 연결되는 제2링크부재(230)와, 상기 제1링크부재(220)를 제2링크부재(230)측으로 탄성 지지하는 탄성지지수단과, 상기 제2링크부재(230)의 단부에 핀 결합되어 회전 동작시 고정훅(110)과 제1어태치먼트 핀(21)의 결합상태를 록킹 또는 해제시키는 안전훅(250)으로 구성된다.

신축튜브(210)는 일단부가 히치(120)에 고정핀(212)으로 고정되도록 핀 결합되고 신축로드(215)가 제1링크부재(220)와 연결되어 신축로드(215)의 인출 동작이 가능하므로, 제1,2어태치먼트 핀(21,22)들 간의 간격이 다른 제품에도 적용 가능한 이점을 갖는다.

신축로드(215)는 제1링크부재(220)의 선단부와 연결되어 히치(120)의 회전 동작에 따른 최대 수축동작시 히치(120)의 회전력을 제1링크부재(220)측으로 전달함으로써, 제1링크부재(220)를 밀어서 회전시키는 기능을 수행하게 된다.

즉 신축튜브(210)는 도 4에서와 같이 신축로드(215)의 수축 진행구간(길이 변화구간)에서는 제1링크부재(220)측으로 회전력이 전달되지 않고, 도 5에서와 같이 신축로드(215)의 최대 수축 지점에서 히치(120)의 회전력을 제1링크부재(220)측으로 전달하여 제1링크부재(220)를 회전시키는 기능을 갖는다.

그리고 제1,2링크부재(220,230)는 제1링크부재(220)의 하단부에 제2링크부재(230)의 일단부가 연동되도록 연결된 구조를 갖는다.

제1링크부재(220)는 퀵 커플러 바디에 핀 결합된 제1연결핀(222)에 회전 가능하게 연결된 구조를 갖는다.

제2링크부재(230)는 타단부가 제2연결핀(252)을 매개로 안전훅(250)과 연동 회전되도록 연결된다.

안전훅(250)은 퀵 커플러 바디에 핀 결합된 지지핀(254)을 매개로 회전 동작되는 구조를 가지며, 회전동작시 고정훅(110)에 결합된 제1어태치먼트 핀(21)의 임의 이탈을 방지하는 기능을 수행하게 된다.

탄성지지수단은 제1연결핀(222)의 외주면에 권회되어 제1링크부재(220)를 제2링크부재(230)측으로 탄성 지지하는 스프링부재(225)를 구비한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예는, 굴삭기 암(15)의 단부와 푸쉬링크에 퀵커플러 바디(100)를 연결시킨 후에, 굴삭기 암을 조작하여 고정훅(110)을 제 1어태치먼트 핀(21)에 결합시킨 후에, 유압 실린더(130)의 로드(134)를 전진 동작시켜 히치(120)와 제 2어태치먼트 핀(22)을 결합시킨다.

유압 실린더(130)와 히치(120)의 동작은, 외부에서 유압이 유압 실린더(130)내에 공급될 경우 로드(134)가 전진 동작되고, 로드(134)의 전진 동작시 퀵 커플러 바디(100)에 축 결합된 히치(120)가 정방향으로 회전 동작되며, 이로 인해 히치(120)의 개구부에 제2어태치먼트 핀(22)이 끼워져 결합된다.

안전훅(250)은 도 3에 도시된 바와 같이, 평상시 스프링부재(225)의 탄성력에 의해 고정훅(110)에 결합된 제1어태치먼트 핀(21)을 고정훅(110)의 결합부위와 반대측 부위를 감싸는 형태로 결합됨에 따라, 제1어태치먼트 핀(21)과 고정훅(110)의 결합상태를 록킹시키는 기능을 수행하게 된다.

즉, 스프링부재(225)는 제1링크부재(220)의 타단부를 제2링크부재(230)측으로 밀어서 안전훅(250)을 고정훅(110)에 결합된 제1어태치먼트 핀(21)의 이탈을 방지하는 위치로 회전시키도록 제1,2링크부재(220,230)를 탄성 지지하는 기능을 갖는다.

이로 인해, 본 발명의 안전수단(200)은 도 4를 참조하면, 평상시 굴삭 작업중에 유압 실린더에 오일이 누유될 경우 히치(120)와 제2어태치먼트 핀이 이탈 가능한 상태가 되더라도 신축튜브(210)와 신축로드(215)의 길이 변화구간에서는 제1링크부재(220)에 회전력이 작용하지 않게 되므로, 스프링부재(225)의 탄성 지지력이 제1,2링크부재(220,230)에 작용하게 되어 안전훅(250)이 제1어태치먼트 핀(21)과 고정훅(110) 간의 결합상태를 록킹 결합으로 유지시킬 수 있게 되어 퀵 커플러가 굴삭기로부터 이탈되는 안전사고를 예방할 수 있다.

따라서, 본 발명의 안전수단(200)은 오일 누수로 인해 유압 실린더(130)가 제기능을 상실하게 되는 경우, 위에서 설명한 바와 같이 제1어태치먼트 핀(21)과 고정훅(110)의 결합상태가 해제되지 않아 안전성을 확보할 수 있는 이점을 갖는다.

한편, 안전수단(200)의 해제를 위해서 운전자가 운전석에 마련된 탈거 스위치를 누르면, 유압 실린더(130)에 유압이 로드의 후진 방향으로 공급됨에 따라 로드가 후진 동작되면서 히치(120)를 시계 바늘의 진행 반대방향으로 회전시키게 되고, 히치(120)의 회전동작에 따라 신축튜브(210)가 신축로드(215) 측으로 이동하게 되면서 도 5에서와 같이, 신축로드(215)의 최대 수축지점에서 제1링크부재(220)를 회전시킴과 아울러, 제1링크부재(220)의 회전력이 스프링부재(225)의 탄성력을 넘어서는 힘으로 제2링크부재(230)에 전달됨에 따라 제2링크부재(230)가 회전되면서 안전훅(250)을 들어 올려서 제1어태치먼트 핀(21)과 고정훅(110)의 결합상태를 해제시킬 수 있다.

이때, 안전훅(250)은 제2링크부재(230)로부터 전달되는 회전력이 같이 부여됨에 따라 스프링부재(225)의 탄성 지지력을 넘어서는 힘이 작용하게 되어 지지핀(254)을 중심으로 회전 동작되어 고정훅(110)으로부터 제1어태치먼트 핀(21)의 이탈이 가능하도록 안전수단(200)의 록킹 결합상태가 해제된다.

이로 인해 퀵 커플러 바디(100)가 제 1,2어태치먼트 핀(21,22)과 분리되며, 어태치먼트 장비와 퀵 커플러의 탈거가 이루어지게 된다.

따라서, 본 발명은 신축 이동 가능한 신축튜브(210)의 신축 가능구간에서는 히치(120)의 회전력이 제1링크부재(220)에 전달되는 것을 차단함과 아울러 스프링부재(225)의 탄성력으로 안전훅(250)을 닫는 힘으로 작용하게 되어 제1어태치먼트 핀(21)과 고정훅(110)의 록킹 결합상태를 유지할 수 있지만, 신축튜브(210)와 신축로드(215)의 최대 수축구간에서는 히치(120)의 회전력이 스프링부재(225)의 탄성력을 넘어서 제1링크부재(220)와 제2링크부재(230)를 거쳐 안전훅(250)에 전달되도록 한다.

이로 인해 본 발명은 평상시의 굴삭 영역에서는 오일의 누유 상황이 발생하더라도 제1어태치먼트 핀(21)과 고정훅(110)의 결합상태가 해제되지 않고, 비굴삭 영역에서 히치(120)의 동작에 따른 회전력이 제1,2링크부재(220,230)를 거쳐 안전훅(250)에 전달되면서 안전훅(250)이 들어 올려져 록킹 결합상태가 해제되도록 함으로써, 기존 수작업으로 안전핀으로 결합상태를 유지하는 것이 아니라, 스프링부재(225)의 탄성 지지력으로 자동으로 안전수단(200)이 동작되도록 하여 작업 편의성과 작업 안전성이 대폭 증대되는 유용한 효과를 갖는다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예들에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변경할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 해야 할 것이다.

10 : 굴삭기 15 : 굴삭기 암
21 : 제 1어태치먼트 핀 22 : 제 2어태치먼트 핀
30 : 푸쉬링크 40 : 굴삭기 암 실린더
45 : 로드부재 100 : 퀵 커플러 바디
110 : 고정훅 120 : 히치
130 : 유압 실린더 134 : 로드
200 : 안전수단 210 : 신축튜브
212 : 고정핀 215 : 신축로드
220 : 제1링크부재 222 : 제1연결핀
225 : 스프링부재 230 : 제2링크부재
250 : 안전훅 252 : 제2연결핀
254 : 지지핀

Claims

굴삭기의 암에 연결되는 퀵 커플러 바디(100)와, 상기 퀵 커플러 바디(100)의 일측에 마련되어 제1어태치먼트 핀(21)과 결합되는 고정훅(110)과, 상기 퀵 커플러 바디(100)의 타측에 마련되고 유압 실린더(130)의 로드(134)에 연결되어 상기 로드(134)의 전진동작시 제2어태치먼트 핀(22)과 결합되는 히치(120)와, 상기 제1,2어태치먼트 핀의 결합상태 임의해제를 예방하기 위한 안전수단(200)을 구비하되,
상기 안전수단(200)은 상기 히치(120)에 핀 연결되어 히치(120)의 움직임에 따라 길이 변화되도록 신축로드(215)가 인출되는 신축튜브(210)와,
상기 신축로드(215)의 단부와 연결되고 퀵 커플러 바디에 제1연결핀(222)으로 회전 가능하게 결합되는 제1링크부재(220)와,
상기 제1링크부재(220)와 연동되도록 연결되는 제2링크부재(230)와,
상기 제1링크부재(220)를 제2링크부재(230)측으로 탄성 지지하는 탄성지지수단과,
상기 제2링크부재(230)의 단부에 핀 결합되어 회전 동작시 고정훅(110)과 제1어태치먼트 핀(21)의 결합상태를 록킹 또는 해제시키는 안전훅(250)을 구비한 것을 특징으로 하는 퀵 커플러의 자동안전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 신축로드(215)는 신축튜브(210)의 외측으로 출몰동작되고 출몰되는 단부가 제1링크부재(220)와 핀 결합되어 연동되는 것을 특징으로 하는 퀵 커플러의 자동안전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성지지수단은 상기 제1연결핀(222)에 권회되어 상기 제1링크부재(220)를 제2링크부재(230)측으로 탄성 지지하는 스프링부재(225)를 구비한 것을 특징으로 하는 퀵 커플러의 자동안전장치.