KR20180056244A - 피봇형 캐빈 구조의 건설장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전자가 위치하는 캐빈을 포함한 건설장비에 관한 것으로서, 특히 지반의 기울기와 연관되거나 또는 무관하게 캐빈의 위치를 변경할 수 있어 운전자의 작업 편의에 따라 캐빈의 위치를 변경할 수 있게 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피봇형 캐빈 구조의 건설장비는 주행수단이 장착된 하부 주행체와, 하부 주행체에 상부에 장착되며 작업수단이 장착된 상부 선회체와, 상부 선회체에 피봇 결합되며 하부에 무게 중심이 피봇 축의 중심보다 낮게 위치하여 피봇 축을 중심으로 스윙하는 캐빈과, 상부 선회체 또는 캐빈에 장착되어 캐빈의 스윙을 잠금하거나 잠금해제하는 잠금부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

피봇형 캐빈 구조의 건설장비{Construction Equipment with Pivot Cabin}

본 발명은 운전자가 위치하는 캐빈을 포함한 건설장비에 관한 것으로서, 특히 지반의 기울기와 연관되거나 또는 무관하게 캐빈의 위치를 변경할 수 있어 운전자의 작업 편의에 따라 캐빈의 위치를 변경할 수 있게 구성한 것이다.

토목 및 건축에 사용되는 굴삭기와 같은 건설장비는 토사 등을 이송하기 위한 버켓, 암, 붐 등의 작업수단의 주요 구성이 설치되며, 이들 구성들은 힌지 결합됨으로써 관절과 같은 역할을 수행할 수 있다. 또한 버켓, 암, 붐 등이 힌지 결합됨으로써 유압시스템을 이용하여 굴삭 등의 작업 형태로 동력을 전달하게 된다.

한편, 굴삭기는 주행을 위해 바퀴 또는 캐터필러가 장착된 하부 주행체와, 상기 엔진 및 버켓, 암, 붐 등이 장착되어 작업을 수행할 수 있도록 하부 주행체의 상부에서 선회하는 상부 선회체와, 상기 상부 선회체에 장착되며 운전자가 위치하는 캐빈을 형성하는 캐빈을 포함한다.

이와 같이 구성된 굴삭기는 하부 주행체에 장착된 양측 캐터필러의 회전 방향 및 속도에 따라 주행 또는 선회가 이루어지며, 상부 선회체는 하부 주행체의 상부에서 운전자의 제어에 따라 회전하게 되며, 상부 선회체에 장착된 버켓, 암, 붐 등의 작업수단을 작동시켜 작업이 진행된다.

한편, 굴삭기는 경사지에서도 작업이 이루어질 수 있다.

도 1은 경사지에서 작업 중인 굴삭기를 나타낸 이미지이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 경사지에서 작업 중인 굴삭기(1)의 하부 주행체(1L)는 지면의 기울기를 따라 기우린 상태로 위치하며, 상부 선회체(1H)와 하부 주행체(1L)의 사이를 연결하는 위치 제어 실린더(3)의 스트로크가 신축되면서 상부 선회체(1H)는 지면의 기울기와 무관하게 수평 상태를 유지한다.

이는 캐빈(1C)이 위치한 상부 선회체(1H)가 기울어져 위치할 경우 운전자의 작업에 어려움이 발생할 뿐만 아니라, 작업의 정확성 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있으며, 하부 주행체(1L)와 더불어 상부 선회체(1H)까지 기울어질 경우 무게 중심 또한 기울어짐에 따라 전복의 위험성이 높아지기 때문이다.

따라서 도 1에 도시된 바와 같이 지면이 기울어지더라도 위치 제어 실린더(3)의 스트로크 신축제어를 통해 상부 선회체(1H) 즉 캐빈(1C)은 수평 상태가 되도록 위지하게 되는데, 이때 운전자는 평지에서 작업하는 조건에 비해 작업지점이 낮게 위치함에 따라 고개를 과도하게 숙여 작업을 하여야 하는 문제점이 있다.

또한 종래에는 상부 선회체(1H)에 캐빈(1C)이 고정됨에 따라 캐빈(1C)을 수평하게 위치하기 위해서는 상부 선회체(1H) 또한 수평하게 유지하여야 하며, 이를 위해 상부 선회체(1H)와 하부 주행체(1L)의 사이에 위치 제어 실린더(3)가 장착된다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0130078호(공개일자 :2009.12.17)

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 굴삭기의 캐빈이 상부 선회체에 고정되거나 또는 상부 선회체에서 회전하도록 구성하여 경사지에서 작업을 하더라도 캐빈의 수평이 자연스럽게 맞춰지도록 구성한 피봇형 캐빈 구조의 건설장비를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피봇형 캐빈 구조의 건설장비는 주행수단이 장착된 하부 주행체와, 하부 주행체에 상부에 장착되며 작업수단이 장착된 상부 선회체와, 상부 선회체에 피봇 결합되며 하부에 무게 중심이 피봇 축의 중심보다 낮게 위치하여 피봇 축을 중심으로 스윙하는 캐빈과, 상부 선회체 또는 캐빈에 장착되어 캐빈의 스윙을 잠금하거나 잠금해제하는 잠금부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상부 선회체의 상면에는 반원 홈이 형성되며 캐빈의 하부는 반원 홈에 삽입되어 위치하며 반원 홈에서 상부로 돌출된 지지프레임의 상단에 피봇 축이 형성되어 캐빈에 피봇 결합된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 캐빈에는 지지프레임이 삽입되는 홈이 형성되며 캐빈이 스윙할 수 있도록 홈은 부채꼴 홈의 형태를 갖는다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 부채꼴 홈의 양 측벽에는 관통공이 형성되며, 관통공을 통해 삽입된 피봇 축은 지지프레임의 상단에 고정된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 캐빈의 무게 중심이 피봇 축의 아래에 위치하도록 캐빈의 하부에 무게추가 고정된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 잠금부는 상부 선회체와 캐빈 중 어느 한 쪽에 형성된 잠금 홈과, 다른 한 쪽에 장착되며 로드의 전후진에 의해 로드가 잠금 홈에 삽입되거나 이탈하는 유압시스템을 더 포함한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 피봇형 캐빈 구조의 건설장비는 경사지에서 작업을 수행함에 있어서 캐빈은 지면의 기울기와 무관하게 수직상태를 유지할 수 있거나 또는 지면의 기울기에 따라 기울어진 상태를 갖도록 운전자 캐빈의 기울기를 선택할 수 있다. 따라서 운전자의 운전 습관 또는 신체 조건에 따라 캐빈의 기울기가 자신에게 적합한 상태를 선택하여 운전할 수 있어 경사지에서 작업함에 있어 편리성을 제공하는 장점이 있다.

또한, 경사지에서 작업함에 있어 종래에는 캐빈을 수평상태로 유지하기 위해서 상부 선회체와 하부 주행체의 사이에 위치 제어 실린더를 설치하여 상부 선회체를 위치 제어하여야 하지만 본 발명에 따른 피봇형 캐빈 구조의 건설장비는 자연력에 의해 캐빈을 수평하게 위치하도록 구성됨으로써 제조 비용을 절감하며 또한 고장 발생이 없다는 장점이 있다.

도 1은 경사지에서 작업 중인 굴삭기를 나타낸 이미지이다.
도 2는 본 발명에 따른 굴삭기의 상부 선회체와 캐빈 사이의 피봇 결합관계를 나타낸 정단면도이고,
도 3은 도 2에 도시된 굴삭기의 측단면도이며,
도 4는 경사지에서 작업 중인 굴삭기의 캐빈의 위치를 나타낸 설명도이고,
도 5는 캐빈이 선회 잠금된 상태로 굴삭기가 경사지에 위치한 상태를 나타낸 개념도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 피봇형 캐빈 구조의 건설장비의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 굴삭기의 상부 선회체와 캐빈 사이의 피봇 결합관계를 나타낸 정단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 굴삭기의 측단면도이며, 도 4는 경사지에서 작업 중인 굴삭기의 캐빈의 위치를 나타낸 설명도이고, 도 5는 캐빈이 선회 잠금된 상태로 굴삭기가 경사지에 위치한 상태를 나타낸 개념도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 굴삭기(100)는 주행을 위해 바퀴 또는 캐터필러가 장착된 하부 주행체(130)와, 상기 엔진 및 버켓, 암, 붐 등이 장착되어 작업을 수행할 수 있도록 하부 주행체(130)의 상부에서 선회하는 상부 선회체(120)와, 상기 상부 선회체(120)에 장착되며 운전자가 위치하는 캐빈(110)을 포함한다.

그리고 상부 선회체(120)에 위치한 캐빈(110)은 상부 선회체(120)와 피봇 결합된다. 따라서 상부 선회체(120)의 위치가 고정된 상태에서 캐빈(110)은 피봇 축(111)을 중심으로 상부 선회체(120)의 전후방향으로 회전하게 된다.

또한 상부 선회체(120)에는 캐빈(110)에 삽입되는 잠금부(140)가 장착되어 캐빈(110)이 회전하지 않고 고정된 상태를 유지할 수 있다.

아래에서는 이와 같이 구성된 피봇형 캐빈 구조의 건설장비에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 굴삭기(100)의 하부 주행체(130)는 종래와 동일하며, 하부 주행체(130)의 상부에 상부 선회체(120)가 위치한다. 그리고 상부 선회체(120)의 상면에는 반원 형태의 홈(121)이 형성되며, 홈(121)의 바닥에는 수직하게 고정된 지지프레임(123)이 고정된다.

그리고 지지프레임(123)의 상단에는 피봇 축(111)이 수평하게 고정된다.

또한 홈(121)의 일측에는 잠금부(140)가 장착되는데, 잠금부(140)는 스트로크가 신축되는 유압시스템으로서, 잠금부(140)의 스트로크가 신장되면 로드(141)가 반원 형태의 홈(121) 안쪽으로 진입하게 되고, 스트로크가 수축되면 로드(141)는 반원 홈(121)의 바깥쪽 즉 상부 선회체(120) 내측 방향으로 이동하게 된다.

그리고 캐빈(110)의 하부에는 잠금부(140)의 로드(141)가 삽입되는 잠금 홈(112)이 형성되는데, 상부 선회체(120)가 수평을 유지하고 캐빈(110)이 수직하게 위치한 상태(이 상태를 '정위치'라 함)에서 잠금부(140)의 로드(141)와 대응하는 지점에 잠금 홈(112)이 형성된다.

따라서 정위치 상태에서 잠금부(140)의 스트로크가 신장되어 로드(141)가 캐빈(110)의 하부방향으로 직진하면서 로드(141)는 잠금 홈(112)에 삽입되고, 반대로 스트로크가 수축되면 로드(141)가 잠금 홈(112)에서 이탈하여 잠금이 해제된다.

한편, 캐빈(110)의 하부는 상부 선회체(120)의 반원 홈(121)과 정합할 수 있도록 반원 구조로 되어 있으며, 반원 구조의 캐빈(110) 하부에는 지지프레임(123)이 삽입될 수 있는 부채꼴 홈(113)이 형성된다.

그리고 부채꼴 홈(113)의 양 측벽(115)에는 부채꼴의 중심점에 해당하는 부위에 관통공(117)이 형성되며, 지지프레임(123)의 상단에 위치한 피봇 축(111)은 캐빈(110)의 관통공(117)을 관통해 위치한다.

따라서 캐빈(110)은 피봇 축(111)을 중심으로 부채꼴 홈(113)에 위치한 지지프레임(123)에 지지된 상태로 부채꼴 홈(113)의 구조를 따라 전후방향으로 스윙(swing)을 하게 된다.

한편, 캐빈(110)의 하부에는 무게 중심을 낮추기 위해 무게추(119)가 고정되며, 캐빈(110)의 무게 중심은 피봇 축(111)보다 낮게 형성된다.

또한 캐빈(110)을 상부 선회체(120)에 장착함에 있어 지지프레임(123)을 캐빈(110)의 부채꼴 홈(113)에 삽입되도록 캐빈(110)을 상부 선회체(120)의 홈(121)에 안착한 상태에서, 피봇 축(111)을 캐빈(110) 내에서 양 측벽(115)의 관통공(117)에 삽입시켜 지지프레임(123)의 상단에 고정한다.

아래에서는 이와 같이 구성된 피봇형 캐빈 구조의 건설장비의 작동관계에 대해 설명한다.

캐빈(110) 내의 운전자는 굴삭기(100)를 주행하여 작업 현장으로 이동한 후 지면이 평지일 경우에는 상부 선회체(120)와 캐빈(110)이 정위치 상태가 됨에 따라 운전자는 잠금부(140)의 스트로크를 신장시켜 로드(141)가 캐빈(110)의 잠금 홈(112)에 삽입되도록 한다.

이와 같이 잠금부(140)의 로드(141)가 잠금 홈(112)에 삽입되어 캐빈(110)의 스윙이 잠금되면 캐빈(110)을 상부 선회체(120)의 상태 즉 상부 선회체(120)의 기울기와 함께 기울어지게 된다.

반면에 운전자가 굴삭기(100)를 경사지에 위치하였을 경우, 운전자가 원하는 자세를 선택할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 잠금부(140)의 로드(141)를 잠금 홈(112)에 삽입한 잠금상태로 운전하거나 또는 잠금부(140)의 로드(141)를 잠금 홈(112)에서 이탈시켜 캐빈(110)이 스윙 가능한 상태로 운전할 수 있다.

스윙 가능한 상태로 운전할 경우 캐빈(110)의 무게 중심은 무게추(119)에 의해 피봇 축(111)의 아래에 위치함에 따라 캐빈(110)은 피봇 축(111)을 중심으로 선회함에 있어 지면의 기울기와 무관하게 수직상태를 유지하게 된다.

이와 같이 캐빈(110)이 지면과 무관하게 수직 상태를 유지함에 따라 운전자는 캐빈(110)의 자세를 제어하여 운전자의 작업 특성 및 지면의 기울기 등을 고려하여 선택적으로 운전 가능하다는 장점이 있다.

한편 앞서 설명한 예에서는 잠금부가 상부 선회체에 장착된 것으로 설명하고 있으나 캐빈에 장착되어 상부 선회체에 형성된 잠금 홈에 잠금부의 로드가 삽입되거나 인출되도록 구성할 수 있다.

100 : 굴삭기
110 : 캐빈
111 : 피봇 축
112 : 잠금 홈
113 : 부채꼴 홈
115 : 측벽
117 : 관통공
120 : 상부 선회체
121 : 홈
123 : 지지프레임
130 : 하부 주행체
140 : 잠금부
141 : 로드

Claims (6)

1. 주행수단이 장착된 하부 주행체(130)와,
   하부 주행체(130)에 상부에 장착되며 작업수단이 장착된 상부 선회체(120)와,
   상부 선회체(120)에 피봇 결합되며 하부에 무게 중심이 피봇 축(111)의 중심보다 낮게 위치하여 피봇 축(111)을 중심으로 스윙하는 캐빈(110)과,
   상부 선회체(120)와 캐빈(110) 중 어느 한 쪽에 장착되어 캐빈(110)의 스윙을 잠금하거나 잠금해제하는 잠금부(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 피봇형 캐빈 구조의 건설장비.
   
2. 제1항에 있어서,
   상부 선회체(120)의 상면에는 홈(121)이 형성되며 캐빈(110)의 하부는 홈(121)에 삽입되어 위치하며 홈(121)에서 상부로 돌출된 지지프레임(123)의 상단에 피봇 축(111)이 형성되어 캐빈(110)에 피봇 결합되는 것을 특징으로 하는 피봇형 캐빈 구조의 건설장비.
   
3. 제2항에 있어서,
   캐빈(110)에는 지지프레임(123)이 삽입되는 홈이 형성되며 캐빈(110)이 스윙할 수 있도록 홈은 부채꼴 홈(113)의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 피봇형 캐빈 구조의 건설장비.
   
4. 제3항에 있어서,
   부채꼴 홈(113)의 양 측벽에는 관통공(117)이 형성되며, 관통공(117)을 통해 삽입된 피봇 축(111)은 지지프레임(123)의 상단에 고정된 것을 특징으로 하는 피봇형 캐빈 구조의 건설장비.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   캐빈(110)의 무게 중심이 피봇 축(111)의 아래에 위치하도록 캐빈(110)의 하부에 무게추(119)가 고정된 것을 특징으로 하는 피봇형 캐빈 구조의 건설장비.
   
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   잠금부(140)는 상부 선회체(120)와 캐빈(110) 중 어느 한 쪽에 형성된 잠금 홈(112)과, 다른 한 쪽에 장착되며 로드(141)의 전후진에 의해 로드(141)가 잠금 홈(112)에 삽입되거나 이탈하는 유압시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피봇형 캐빈 구조의 건설장비.

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