KR20200117471A - 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치에 관한 것이다. 이는, 굴착기의 붐대 단부에 결합하는 퀵커플러와; 상기 퀵커플러의 하측부에 고정되며, 외부로부터 인가된 전력을 받아 회전토크를 출력하는 틸팅부와; 상기 틸팅부의 하부에 장착되어 틸팅부의 작동 시 좌우 방향으로 틸팅운동하고, 그 하부로 회전력을 출력하는 로테이팅부와; 상기 로테이팅부에 고정되어 로테이팅부로부터 회전력을 인가받아 회전하고, 다수의 외부 장착장비를 착탈 가능하게 지지하는 어뎁터를 구비한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치는, 유압의 사용을 최소화함으로써 유압유의 누설 가능성이 적으며 양호한 내충격성을 가지므로 브레이커를 얼마든지 조합 운용할 수 있다. 또한, 집게장치가 착탈 가능하므로 작업의 종류에 따라 집게장치를 분리시켜 굴착기의 부하를 경감시킬 수 있다.

Description

굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치{Disassembling and assembling type tilt rotator device for excavator}

본 발명은 건설이나 토목 현장에서 사용하는 틸트 로테이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압의 사용을 최소화함으로써 유압유의 누설 가능성이 적으며 양호한 내충격성을 가지므로 브레이커를 얼마든지 조합 운용할 수 있는 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치에 관한 것이다.

보통 포크레인라고 지칭되는 굴착기는, 가령, 땅을 파는 굴착작업, 토사를 덤프차에 올리는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정지작업 등 다양한 임무 수행이 가능한 중요 현장 장비이다.

이는, 엔진을 갖는 주행체, 주행체에 탑재되어 회전하는 선회부, 선회부의 측부에 위치하는 운전실, 선회부에 연결되는 붐, 붐에 연결되는 아암, 아암의 단부에 장착되는 버킷의 기본 구조를 갖는다. 또한, 경우에 따라, 붐과 아암의 단부에 퀵커플러가 장치될 수도 있다.

퀵커플러는, 작업의 종류에 따라 버킷을 분리하고, 그 자리에 브레이커, 크래셔, 전지가위, 그래플, 집게장치 등 다른 장비를 연결하여 사용할 수 있게 하는 연결용 부속장비이다.

한편, 건축이나 토목 또는 조경공사에 있어서, 경사진 법면작업을 수행하는 경우, 굴착기가 법면 상에 직접 올라가서 작업해야 하는 때가 있다. 이러한 법면작업은, 붐과 암을 이용하여 경사진 방향으로 버켓을 이동시키게 되므로 굴삭기의 유압장치에 무리를 주게 되고, 고른 법면을 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 경사가 급할 경우에는 작업 중 굴착기가 아래쪽으로 굴러 넘어갈 수 있다.

이러한 불편을 해결하기 위하여, 도 1에 도시한, 틸팅과 로테이팅이 가능한 틸팅 로테이터(국내 등록특허공보 제10-1582957호)가 제안된 바 있다.

도 1에 도시한 종래 틸트로테이터(13)는, 굴착기(미도시)의 붐대에 연결되는 퀵커플러(11), 퀵커플러의 양측에 대략 수직으로 설치되는 두 개의 틸팅엑츄에이터(15), 퀵커플러(11)의 하부에 위치하는 유압블록(14), 유압블록(14)의 하측에 구비되고 회전력을 출력하며 양측부가 틸팅액츄에이터의 피스톤로드(15b)에 연결되는 로테이터(16), 로테이터(16)의 하부에 구비되는 집게장치(17), 집게장치(17)의 하측에 끼워지는 버켓(18)으로 이루어진다.

로테이터(16)는, 워엄휠을 내장하는 워엄휠하우징(16a), 워엄휠과 치합한 워엄을 회전시키는 워엄구동모터(16c)를 가지며, 워엄휠은 그 하부의 집게장치(17)와 결합한다. 또한 로테이터(16)는 틸팅샤프트(14a)를 통해 틸팅 가능하게 지지되며, 좌우측 틸팅액츄에이터(15)의 동작시 좌측 또는 우측으로 틸팅한다.

그런데 상기한 종래의 틸트 로테이터(13)는, 집게장치(17)와 버켓(18)을 틸팅시키기 위하여, 두 개의 유압식 틸팅액츄에이터를 사용하는 방식으로서, 말하자면, 유압호스가 복잡하게 얽혀 장치가 복잡하고, 고중량의 유압블록(14)을 적용해야 하는 단점을 갖는다.

알려진 바와 같이, 유압라인의 연결부위나 유압블록 자체는 충격에 민감하므로, 버켓(18)을 빼고 브레이커를 장착 사용할 경우, 유압라인의 취약부위로부터 유압유가 누설되는 경우가 많아, 현장에서는 브레이커를 사용하지 않고 있다. 브레이커를 사용하다가 장비가 파손되면 고가의 수리비가 소요되기 때문이다.

또한 집게장치(17)가 로테이터(16)에 고정되어 분리할 수 없다는 단점도 있다. 이를테면 작업의 종류에 따라 집게장치(17)가 굳이 필요 없는 경우에도, 굴착기가 집게장치(17)의 하중을 부담해야 하는 것이다.

국내 등록특허공보 제10-1582957호 (굴삭기용 버킷의 틸팅 로테이터) 국내 공개특허공보 제10-2013-0140379호 (굴삭기용 회전형 버킷장치) 국내 등록특허공보 제10-1515562호 (좌우굴절이 가능한 퀵 커플러)

본 발명은, 유압의 사용을 최소화함으로써 유압유의 누설 가능성이 적으며 양호한 내충격성을 가지고, 작업의 종류에 따라 집게장치를 분리시켜 굴착기의 부하를 경감시킬 수 있는 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치는, 굴착기의 붐대 단부에 결합하는 퀵커플러와; 상기 퀵커플러의 하측부에 고정되며, 외부로부터 인가된 전력을 받아 회전토크를 출력하는 틸팅부와; 상기 틸팅부의 하부에 장착되어 틸팅부의 작동 시 좌우 방향으로 틸팅운동하고, 그 하부로 회전력을 출력하는 로테이팅부와; 상기 로테이팅부에 고정되어 로테이팅부로부터 회전력을 인가받아 회전하고, 다수의 외부 장착장비를 착탈 가능하게 지지하는 어뎁터를 구비한다.

또한, 상기 퀵커플러가; 굴착기의 붐대에 끼워지는 다수의 연결핀과, 상기 연결핀을 평행하게 고정하는 링크프레임으로 이루어지고, 상기 틸팅부가; 상기 연결핀에 직교하는 방향으로 연장되는 로터샤프트, 상기 로터샤프트를 축회전시키는 방수모터, 상기 방수모터를 밀폐 수용하는 모터커버, 상기 로터샤프트와 링크프레임을 연결하여 로터샤프트가 퀵커플러에 지지된 상태로 출력하게 하는 링크브라켓을 포함한다.

또한, 상기 로테이팅부는; 중앙부가 개방된 링형 워엄휠과, 상기 워엄휠을 회전 가능하도록 수용하며 상하부로 개방된 워엄휠케이스와, 상기 워엄휠과 치합하는 워엄과, 상기 워엄을 수용하는 워엄케이스와, 상기 워엄케이스의 일측에 구비되며 워엄휠을 회전시키는 모터와, 상기 워엄휠케이스의 내부에 워엄휠과 함께 설치되고, 그 하단부는 워엄휠케이스의 하부로 연장되며, 외부로부터 전달된 유압을, 상기 어뎁터에 장착된 외부 장착장비로 유도하는 유압유도로가 내부 형성된 로터리조인트를 갖는다.

아울러, 상기 어뎁터의 내부에는, 상기 유압유도로와 연통하며 유압유도로를 통해 공급된 유압을, 어뎁터에 장착된 외부 장착장비로 전달하는 피팅라인이 형성되어 있다.

또한, 상기 어뎁터의 전방 및 후방에는, 사용할 외부 장착장비를 착탈 가능하게 고정하는 전방걸림홈 및 후방걸림홈이 형성되고, 어뎁터의 양측부에는, 사용할 다른 외부 장착장비가 슬라이딩 방식으로 삽입 고정되는 슬라이딩장착홈이 형성된다.

또한, 상기 슬라이딩장착홈은, 상기 어뎁터의 양면에 수평으로 연장된 직선형 홈이고, 상기 슬라이딩장착홈에 설치되는 외부 장착장비는; 상호 평행하게 연장되며 그 사이에 상기 어뎁터를 수용하고, 내향면에는 상기 슬라이딩홈에 착탈 가능하게 끼워져 지지되는 가이드레일을 가지고, 내부에는 상기 피팅라인을 통과한 유압을 전달받는 내부유로가 마련되어 있는 한 쌍의 고정바디와, 상기 고정바디의 일단부에 설치되는 집게홀더와, 상기 집게홀더에 집게회전축을 통해 회전 가능하도록 연결되며, 상기 내부유로를 통해 전달된 유압에 의해 작동하는 집게가 구비된 집게장치이다.

또한, 상기 워엄휠케이스의 상부에는, 외부의 유압라인이 고정되는 체결구멍이 형성된 커버가 더 구비되고, 상기 로터리조인트의 유도로는 상기 체결구멍에 연통 결합한다.

또한, 상기 워엄휠과 커버의 사이에는 볼베어링이 더 구비되고, 상기 커버에는, 상기 볼베어링을 지지하여 볼베어링의 마모에 따른 유격 진동을 방지하는 제3지지부가 구비된다.

아울러, 상기 볼베어링은; 다수의 베어링볼과, 상기 베어링볼을 사이에 두고 상하부에 배치되어 외부의 하중을 베어링볼에 전가하는 한 쌍의 볼하우징을 구비하고, 상기 볼하우징 중 상측 볼하우징에는 관통구멍이 형성되며, 상기 제3지지부은; 상기 관통구멍을 통해 베어링볼의 사이에 얹히는 가압강구와, 상기 가압강구를 베어링볼측으로 지지하는 지지스크류를 포함한다.

또한, 상기 워엄휠케이스에는, 워엄휠의 회전시 워엄휠과 워엄휠케이스 사이의 유격에 의해 발생하는 진동을 방지하기 위한 제1지지부가 더 구비된다.

또한, 상기 워엄휠케이스의 측부에는, 그 내주면 일부에 암나사산이 형성되어 있는 설치구멍이 관통 형성되어 있고, 상기 제1지지부는; 상기 설치구멍 내에 장착되며 워엄휠의 외주면과 접하며 구름운동하는 푸싱롤러, 상기 푸싱롤러를 구름운동 가능하게 지지하는 롤러홀더, 롤러홀더를 워엄휠측으로 가압 지지하는 가압스크류가 포함된다.

또한, 상기 어뎁터와 로테이팅부의 사이에는, 어뎁터와 로테이팅부 사이에 발생하는 마모 유격에 의해 비롯되는 진동을 방지하는 제2지지부가 마련된다.

또한, 상기 제2지지부는; 상기 어뎁터의 상면 테두리부에 형성되되, 어뎁터의 회전중심축을 기준으로 대칭을 이루는 설치구멍과, 각 설치구멍의 내부에 구비되는 스프링과, 스프링에 지지되며 설치구멍의 상부로 탄성 바이어스되는 지지볼과, 링의 형태를 취하며 상기 지지볼에 의해 로테이팅부측으로 탄력 지지되는 받침링을 구비한다.

아울러, 상기 로터샤프트의 내측에는, 내부의 마찰부위에서 발생하는 철분을 흡인(吸引)하는 자석이 더 구비된다.

또한, 상기 워엄휠케이스 또는 워엄케이스의 내부에는, 워엄과 워엄휠 사이에서 발생하는 철분을 흡인(吸引)하는 자석이 더 포함된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치는, 유압의 사용을 최소화함으로써 유압유의 누설 가능성이 적으며 양호한 내충격성을 가지므로 브레이커를 얼마든지 조합 운용할 수 있다.

또한, 집게장치가 착탈 가능하므로 작업의 종류에 따라 집게장치를 분리시켜 굴착기의 부하를 경감시킬 수 있다.

도 1은 종래의 틸트 로테이터의 문제점을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치의 활용 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 틸트 로테이터 장치를 이용한 로테이팅 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시한 로테이팅부의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 로테이팅부의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치에 대한 집게장치의 장착 방식을 설명하기 위한 측면도이다.
도 8은 도 7에 도시한 집게장치의 평면도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

기본적으로, 본 발명의 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치(30)는, 유압장비의 사용을 최대한 억제하고 그 대신 전력을 이용하므로, 종전 유압시스템에 비해 그 구조가 매우 간단하고 가벼움은 물론, 특히 브레이커의 안정적 운용이 가능하다.

종전 틸트로테이터의 경우 틸팅 동작을 위해 유압 액츄에이터 (도 1의 틸팅액츄에이터(15))가 적용되어 있는데, 유압식 액츄에이터는 충격에 약하므로 브레이커를 장착 사용하지 못하였다. 브레이커로부터 발생하는 충격파가 액츄에이터로 전달되어 파손을 유발하기 때문이다.

또한 본 발명은, 종전에 붙박이로 고정되는 집게장치를, 필요에 따라 착탈 가능하게 구성하여, 집게장치가 굳이 필요 없는 경우 집게장치를 분리하므로, 굴착기의 부하가 작아지며 동작이 민첩해질 수 있는 구조를 갖는다.

이러한 본 발명의 틸트 로테이터 장치는, 굴착기의 붐대 단부에 결합하는 퀵커플러와; 상기 퀵커플러의 하측부에 고정되며, 외부로부터 인가된 전력을 받아 회전토크를 출력하는 틸팅부와; 상기 틸팅부의 하부에 장착되어 틸팅부의 작동 시 좌우 방향으로 틸팅운동하고, 그 하부로 회전력을 출력하는 로테이팅부와; 상기 로테이팅부에 고정되어 로테이팅부로부터 회전력을 인가받아 회전하고, 다수의 외부 장착장비를 착탈 가능하게 지지하는 어뎁터를 구비하는 기본 구성을 갖는다.

도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치(30)의 활용 예를 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치(30)는, 퀵커플러(31), 틸팅부(33), 로테이팅부(35), 어뎁터(37)를 구비한다.

퀵커플러(31)는 굴착기의 붐대 단부에 결합하는 부재로서, 틸트 로테이터 장치(30)를 굴착기에 연결하는 역할을 한다. 이러한 역할을 할 수 있는 한 퀵커플러(31)의 구조는 다양하게 변경할 수 있으며, 가령 도 3에 도시한 구성을 가질 수도 있다.

틸팅부(33)는 퀵커플러(31)의 하부에 고정되며 그 하부의 로테이팅부(35) 및 어뎁터(37)를 도 4의 화살표 a방향 및 그 반대 방향으로 틸팅 운동시킨다. 특히 틸팅부(33)는 종전의 유압식이 아니라 전력을 이용하는 전기방식이다.

로테이팅부(35)는 워엄휠(도 6의 35h) 및 워엄(35g) 방식의 회전력 발생부로서 그 하부에 고정되어 있는 어뎁터(37)를 축회전 시킨다. 이를테면, 어뎁터(37)를, 도 4에 도시한 가상의 회전축 z 축을 기준으로 화살표 b방향 및 그 반대 방향으로 ??회전 시키는 것이다.

어뎁터(37)는 사용할 외부 장착장비를 고정하는 구성요소이다. 외부 장착장비라 함은, 굴착기의 붐대에 고정하여 사용할 수 있는 모든 장비를 의미한다. 가령 버켓(18)은 물론 브레이커(19)나 그래플 또는 크라샤(crusher)와 집게장치(50) 등을 포함한다. 상기한 외부 장착장비가 작업의 목적에 따라 선택 사용됨은 물론이다.

도 2a를 참조하면, 어뎁터(37)에 집게장치(50)와 버켓(18)이 장착되어 있음을 알 수 있다. 집게장치(50)는 도 8의 구조를 가지는 것으로서, 어뎁터(37)의 슬라이딩장착홈(도 7의 37c)에 끼움 결합한다. 집게장치(50)는 어뎁터(37)에 대해 착탈 가능하다. 말하자면, 집게장치(50)가 필요할 때만 장착하고, 필요 없을 때에는 분리해 놓는 것이다.

버켓(18)은 어뎁터(37) 전후방에 마련되어 있는 전방걸림홈(37d) 및 후방걸림홈(37e)에 장착된다. 공지의 사실과 같이 버켓(18)의 단부에는 두 개의 고정핀(18a)이 구비되어 있는데, 상기 고정핀(18a)을 전후방걸림홈(37d,37e)에 끼워 고정시키는 것이다.

도 2b에 도시한 틸트 로테이터 장치(30)에는 어뎁터(37)로부터 집게장치(50)가 분리되어 있고, 버켓(18) 대신 브레이커(19)가 장착되어 있다. 브레이커(19)의 상부에 구비되어 있는 고정핀(19a)이 상기한 전후방걸림홈(37d,37e)에 끼움 결합함은 마찬가지이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치(30)의 사시도이다.

도시한 바와 같이, 상기 퀵커플러(31)는, 두 개의 나란한 연결핀(31c)과 링크프레임(31a)으로 이루어진다. 링크프레임(31a)은 일정두께를 갖는 강철판으로서 각 연결핀(31c)의 양단부와 결합한다. 굴착기 붐대의 단부는 링크프레임(31a)의 사이로 진입한 후 연결핀(31c)와 결합한다.

아울러 양측 링크프레임(31a)에는 하부로 개방된 고정홈(31b)이 형성되어 있다. 고정홈(31b)은 틸팅부(33)의 링크브라켓(33d)이 끼워지는 홈이다. 각 링크브라켓(33d)은 고정홈(31b)에 삽입된 상태로 링크프레임(31a)에 대해 용접 결합한다. 필요에 따라 용접결합 이외에 볼팅결합 할 수도 있다.

틸팅부(33)는, 원통형 로터샤프트(33a), 방수모터(33c), 모터커버(33b)를 구비한다.

로터샤프트(33a)는 연결핀(31c)에 직교하는 방향으로 연장된 부재로서 그 외주면에 다수의 링크브라켓(33d)을 갖는다. 링크브라켓(33d)이 링크프레임(31a)에 결합함은 위에 언급한 바와 같다. 또한 로터샤프트(33a)의 내측에는 다수의 자석(55)이 설치된다. 자석(55)은 틸팅부(33)의 사용 중, 마찰부분에서 발생하는 미세 철가루를 흡인하는 역할을 한다. 마찰부분으로부터 철가루를 제때 제거하지 않으면, 마모가 급격히 진행되며 장치의 수명이 짧아지게 된다.

상기 방수모터(33c)는 외부로부터 인가된 전력에 의해 회전 토크를 출력하는 전기 모터이다. 방수모터(33c)로부터 출력된 회전력은 로터샤프트(33a)로 전달되어 로터샤프트(33a)를 축회전 시킨다. 방수모터(33c)는 별도의 지지수단(미도시)을 통해 퀵커플러(31)의 적절한 지점에 고정된다. 퀵커플러(31)에 방수모터(33c)를 고정시킬 수 있는 한, 상기 지지수단은 다양하게 구현 가능하다.

모터커버(33b)는 방수모터(33c)를 커버하는 케이스로서, 가령 우천시 방수모터(33c)가 빗물에 젖는 것을 방지한다. 이와 같이 모터커버(33b)가 적용되므로 전기 누전의 염려가 없다.

상기 로테이팅부(35)는, 로터샤프트(33a) 하부에 설치되는 워엄휠케이스(35a), 워엄휠케이스(35a)의 측부에 고정되는 워엄케이스(35b), 워엄휠(도 6의 35h), 워엄(35g), 모터(35c), 로터리조인트(도 5의 36), 다수의 자석(56)을 구비한다. 자석(56)도 마찰부위에서 발생하는 미세 철가루를 흡인하는 것이다. 가령, 워엄휠(35h)와 워엄(35a)의 사이에서 발생하는 철가루를 마찰면에서 빼내어 마모를 최대한 억제하는 것이다. 로테이팅부(35)의 구조 및 작동은 도 5 및 도 6을 통해 후술하기로 한다.

또한 상기 워엄휠케이스(35a)의 하부에는 어뎁터(37)가 구비된다. 어뎁터(37)는 상기 워엄휠(35h)의 회전력을 전달받아 도 4의 회전축 z 을 중심으로 화살표 b방향이나 그 반대방향으로 회전한다. 어뎁터(37)에 대한 설명은 도 6 내지 도 8을 통해 후술된다.

도 4는 도 3에 도시한 틸트 로테이터 장치(30)를 이용한 로테이팅 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 로테이팅부(35)가 화살표 a방향으로 기울어져 있다. 이러한 틸팅운동은 틸팅부(33)의 방수모터(33c)에 의해 이루어진 것이다. 방수모터(33c)의 구동축을 반대방향으로 회전시킬 경우, 로테이팅부(35)가 화살표 a방향의 반대방향으로 기울어지게 됨은 물론이다.

아울러 로테이팅부(35)의 하측에 구비되어 있는 어뎁터(37)는 모터(35c)의 작동시, 위에 언급한 바와 같이, 화살표 z방향이나 그 반대 방향으로 축회전 한다.

도 5는 도 3에 도시한 로테이팅부(35)의 분해 사시도이고, 도 6은 로테이팅부의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 로테이팅부(35)는, 링형 워엄휠(35h), 워엄휠케이스(35a), 커버(35d), 워엄(35g), 워엄케이스(35b), 모터(35c), 로터리조인트(36)를 구비한다.

먼저, 워엄휠(35h)는, 그 외주면에 기어이(미도시)가 형성되어 있고 중앙부는 비어 있는 형태를 취한다. 워엄휠(35h)의 중앙부에는 로터리조인트(36)가 수용된다. 이러한 워엄휠(35h)은 워엄휠케이스(35a)에 수용된 상태로 워엄(35g)으로부터 회전력을 전달받아 회전한다.

워엄휠케이스(35a)는 워엄휠(35h)을 회전 가능하게 수용하는 케이스로서 상하부로 개방되고 상측에 커버(35d)를 갖는다. 커버(35d)는 워엄휠케이스(35a)에 결합하며 워엄휠(35h)의 이탈을 방지한다. 또한 커버(35d)에는 다수의 체결구멍(35e)이 형성되어 있다. 체결구멍(35e)는 관통형 구멍으로서, 외부의 유압라인(미도시)이 삽입 고정된다. 체결구멍(35e)은 후술할 로터리조인트(36)의 고정부(36c)에 형성되어 있는 유압유도로(36a)와 연통 한다. 커버(35d)와 로터리조인트(36)는 마치 레고블럭과 같이 끼움 결합한다.

워엄휠케이스(35a)의 측부에는 워엄케이스(35b)가 고정된다. 워엄케이스(35b)의 내부에 워엄(35g)이 축회전 가능하게 내장됨은 물론이다. 워엄(35g)은 워엄휠(35h)과 치합한 상태로 모터(35c)로부터 회전력은 전달받아 회전한다. 워엄(35g)이 회전함에 따라 워엄휠(35h)이 종동함은 당연하다.

상기 모터(35c)는 워엄케이스(35b)의 일측에 구비되며 워엄휠에 회전력을 인가한다. 모터(35c)로서 전기모터나 유압모터를 적용할 수 있으며, 바람직하기로는 전기모터를 적용함이 좋다.

상기 로터리조인트(36)는 그 내부에 다수의 유압유도로(36a)가 형성되어 있는 원통형 부재로서, 워엄휠(35h)의 중앙부에 삽입 고정되는 고정부(36c)와 고정부(36c)의 내측에 회전 가능하게 설치된 회전부(36b)로 이루어진다. 이러한 로터리조인트(36)의 하단부는 워엄휠케이스(35a)의 하부로 돌출되어 어뎁터(37)와 결합한다.

또한, 유압유도로(36a)는 외부로부터 공급된 유압을 통과시키는 통로로서, 상단부는 위에 언급한 바와 같이 체결구멍(35e)과 연통결합하고, 하단부는 어뎁터(37)의 피팅라인(37b)과 연통한다. 피팅라인(37b)은 유압이 통과하는 통로이다. 상기 유압유도로(36a)에 있어서, 고정부(36c)에 형성되어 있는 유압유도로와 회전부에 있는 유압유도로는 상호 연통하며 그 내부로 유압을 통과시킨다. 이러한 로터리조인트 자체는 일반적인 구성을 적용한다.

한편, 상기 어뎁터(37)는, 로테이팅부(35)의 하부에 설치되는 것으로서, 회전부(36b)와 결합한 상태로, 워엄휠(35h)로부터 회전력을 전달받아 도 4의 화살표 b방향 및 그 반대 방향으로 회전한다.

아울러, 상기한 바와 같이, 어뎁터(37)의 전방 단부에는 전방걸림홈(37d)이, 후방단부에는 후방걸림홈(37e)이 마련되어 있다. 전후방걸림홈(37d,37e)는 상기한 바와 같이 외부 장착장비가 고정되는 부분이다.

또한 어뎁터(37)의 양측부에는 슬라이딩장착홈(37c)이 형성되어 있다. 슬라이딩장착홈(37c)은 사용할 다른 외부 장착장비, 가령 집게장치(도 7 및 도 8의 50)가 슬라이딩 방식으로 삽입 고정되는 홈으로서, 어뎁터(37)의 양쪽 측면에 수평으로 연장된 형태를 취한다. 슬라이딩장착홈(37c)은 수평방향으로 일정폭을 가지며, 집게장치(50)의 고정바디(51)에 형성되어 있는 가이드레일(51c)을 수용한다.

집게장치(50)를 도 7의 화살표 d방향으로 이동시켜 슬라이딩장착홈(37c)에 슬라이딩 삽입함으로써, 어뎁터(37)에 대한 집게장치(50)의 결합이 이루어짐은 물론이다.

아울러, 상기 어뎁터(37)에는 두 개의 링크핀장착구(37a)과 다수의 피팅라인(37b)이 마련되어 있다. 링크핀장착구(37a)는 수평으로 연장된 관통로로서 환봉형 링크핀(미도시)을 통과시킨다. 상기 링크핀은 집게장치(50)의 고정바디(51)에 형성되어 있는 링크핀장착구(51a)와 어뎁터(37)의 링크핀장착구(37a)에 끼워져, 어뎁터(37)에 대한 집게장치(50)의 고정을 유지하는 부재이다.

또한 피팅라인(37b)은 유압유도로(36a)와 연통하며 유압유도로를 통해 공급된 유압을, 어뎁터(37)에 장착된 외부 장착장비로 전달하는 통로이다. 이러한 피팅라인(37b)은 어뎁터(37)에 집게장치(50)를 슬라이딩 삽입한 상태에서 집게장치(50)의 내부유로(51d)와 자동적으로 연통한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치(30)에 대한 집게장치의 장착 방식을 설명하기 위한 측면도이고, 도 8은 도 7에 도시한 집게장치의 평면도이다.

도시한 바와 같이, 상기 집게장치(50)는, 한 쌍의 고정바디(51), 집게홀더(52), 집게(53)로 이루어지는 장비이다.

고정바디(51)는 상호 평행하게 연장되며 그 사이에 어뎁터(27)를 수용하고, 내향면에는 가이드레일(51c)을 갖는다. 가이드레일(51c)은 선형 돌출부로서, 슬라이딩장착홈(37c)의 내부로 삽입된 상태로 슬라이딩 이동 가능하다.

아울러 각각의 고정바디(51) 내부에는 내부유로(51d)가 형성되어 있다. 내부유로(51d)는 피팅라인(37b)을 통과한 유압을 전달받는 통로이다. 내부유로(51d)를 통과한 유압은 집게(53)를 펼치거나 접는데 사용된다.

또한 고정바디(51)에는 다수의 링크핀장착구(51a)가 마련되어 있다. 링크핀장착구(51a)는 어뎁터(37)의 링크핀장착구(37a)에 대응하는 수평의 통로이며, 어뎁터(37)에 대해 집게장치(50)를 완전히 결합한 상태로 링크핀장착구(37a)와 일직선을 이룬다. 링크핀장착구(37a,51a)가 일직선을 이룬 상태에서 링크핀(미도시)을 끼워, 어뎁터(37)와 집게장치(50)의 결합을 유지한다. 링크핀을 빼면 집게장치(50)가 분리됨은 물론이다.

상기 집게홀더(52)는 고정바디(51)의 일단부에 고정되며 집게(53)를 회동 가능하도록 지지하는 역할을 한다. 집게(53)는 집게회전축(52a)을 통해 집게홀더(52)에 지지된다. 집게(53)를 회전시킬 수 있도록 집게홀더(52)의 내부에는 유압모터(미도시)와 유압모터(미도시) 등의 유압장치가 내장된다.

한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 워엄휠(35h)와 커버(35d)의 사이에는 볼베어링(43a)과 제3지지부(43)가 적용된다. 볼베어링(43a)은, 다수의 베어링볼(43b)과, 베어링볼(43b)의 상하부에 위치하며 외부의 하중을 베어링볼에 전가하는 링형 볼하우징(43f)으로 이루어진다.

아울러 상기 커버(35d)에는 암나사구(35p)가 마련되어 있다. 암나사구(35p)는 그 내주면에 암나사산이 형성되어 있는 수직의 관통구멍이며, 지지스크류(43d)와 결합한다. 또한 상기 볼하우징(43f) 중 상측의 볼하우징에는 관통구멍(43h)이 형성되어 있다. 관통구멍에는 후술할 가압강구(43c)가 끼워진다.

상기 제3지지부(43)는, 볼베어링(43a)을 지지하여 볼베어링의 마모에 따른 유격 진동을 방지하는 역할을 한다. 유격 진동이라 함은, 결합하고 있는 대상물의 사이가 마모에 의해 헐거워 졌을 때 유격부위에서 발생하는 진동이다.

제3지지부(43)는, 가압강구(43c)와 지지스크류(43d)를 갖는다. 가압강구(43c)는 관통구멍(43h)을 통과해 임의의 두 개의 베어링볼(43b) 사이에 얹히는 구슬이다. 또한 지지스크류(43d)는 가압강구(43c)를 하향 가압하는 역할을 한다. 볼베어링(43a)의 사용이 오래될 경우, 베어링볼(43b)이 마모되어 베어링볼의 사이에 유격이 발생할 수 있는데, 가압강구(43c)가 베어링볼 사이를 가압하여, 베어링볼간의 유격을 방지하는 것이다.

아울러, 워엄휠케이스(35a)에는 제1지지부(41)가 설치된다. 제1지지부는 워엄휠(35h)의 회전시 워엄휠(35h)과 워엄휠케이스(35a)와 워엄(35g) 사이의 유격에 의해 발생하는 진동을 방지하는 역할을 한다. 상기 제1지지부를 적용하기 위하여 워엄휠케이스(35a)의 측부에는 설치구멍(35m)이 형성된다. 설치구멍(35m)은 그 내주면 일부에 암나사산이 형성되어 있는 수평의 관통구멍이다.

상기 제1지지부(41)는, 푸싱롤러(41c), 롤러홀더(41b), 가압스크류(41a)를 포함한다. 푸싱롤러(41c)는 설치구멍(35m)의 내부에서 워엄휠(35h)의 외주면과 접하며 구름 운동하는 부재이다. 푸싱롤러(41c)는 합성수지로 제작될 수 있다.

롤러홀더(41b)는 푸싱롤러(41c)를 구름운동 가능하게 지지하는 부재로서, 가압스크류(41a)에 의해 워엄휠(35h) 측으로 지지된다. 결국 푸싱롤러(41c)는 가압스크류(41a)에 가압되며 워엄휠(35h)을 워엄(35g) 방향으로 지지하게 된다.

또한, 어뎁터(37)와 로테이팅부(35)의 사이에는 제2지지부(42)가 장착된다. 제2지지부(42)는, 어뎁터와 로테이팅부 사이에 발생하는 마모 유격에 의해 비롯되는 진동을 방지하는 역할을 하는 것으로서, 다수의 스프링홈(35n), 스프링(42a), 지지볼(42b), 받침링(42c)으로 이루어진다.

스프링홈(35n)은 상부로 개방된 일정직경 및 깊이의 홈으로서, 어뎁터(27)의 회전중심축(z)을 기준으로 대칭을 이룬다. 상기 회전중심축(z)으로부터 각 스프링홈(35n)까지의 간격은 모두 동일하다. 상기 스프링(42a)은 압축코일 스프링으로서 지지볼(42b)을 상향 탄력 지지한다. 지지볼(42b)은 플라스틱 또는 금속으로 제작된 구형 부재로서 스프링(42a)에 의해 상부로 탄성 바이어스 된다.

상기 받침링(42c)은 일정두께 및 직경을 갖는 링형 부재로서, 상기 스프링홈(35n)의 상부에 위치하며 지지볼(42b)에 의해 로테이팅부측으로 탄력 지지된다. 받침링(42c)은 스프링(42a)의 작용에 의해 로테이팅부(35)에 탄력적으로 밀착하며 진동을 차단한다.

상기한 바와 같이, 본 실시예의 틸트 로테이터 장치(30)는, 제1,2,3지지부를 구비하므로, 사용이 오래되어 마모 유격이 발생하더라도, 외부 장착장비의 끝단에 발생되는 흔들림이 거의 없어 높은 신뢰성을 갖는다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

11:퀵커플러 13:틸트로테이터 14:유압블록
14a:틸팅샤프트 15:틸팅액츄에이터 15b:피스톤로드
16:로테이터 16a:워엄휠하우징 16c:워엄구동모터
17:집게장치 18:버켓 18a:고정핀
19:브레이커 19a:고정핀 30:틸트로테이터장치
31:퀵커플러 31a:링크프레임 31b:고정홈
31c:연결핀 33:틸팅부 33a:로터샤프트
33b:모터커버 33c:방수모터 33d:링크브라켓
35:로테이팅부 35a:워엄휠케이스 35b:워엄케이스
35c:모터 35d:커버 35e:체결구멍
35g:워엄 35h:워엄휠 35m:설치구멍
35n:스프링홈 35p:암나사구 36:로터리조인트
36a:유압유도로 36b:회전부 36c: 고정부
37:어뎁터 37a:링크핀장착구 37b:피팅라인
37c:슬라이딩장착홈 37d:전방걸림홈 37e:후방걸림홈
41:제1지지부 41a:가압스크류 41b:롤러홀더
41c:푸싱롤러 42:제2지지부 42a:스프링
42b:지지볼 42c:받침링 43:제3지지부
43a:볼베어링 43b:베어링볼 43c:가압강구
43d:지지스크류 43f:볼하우징 43h:관통구멍
50:집게장치 51:고정바디 51a:링크핀장착구
51c:가이드레일 51d:내부유로 52:집게홀더
52a:집게회전축 53:집게

Claims (15)

1. 굴착기의 붐대 단부에 결합하는 퀵커플러와;
   상기 퀵커플러의 하측부에 고정되며, 외부로부터 인가된 전력을 받아 회전토크를 출력하는 틸팅부와;
   상기 틸팅부의 하부에 장착되어 틸팅부의 작동 시 좌우 방향으로 틸팅운동하고, 그 하부로 회전력을 출력하는 로테이팅부와;
   상기 로테이팅부에 고정되어 로테이팅부로부터 회전력을 인가받아 회전하고, 다수의 외부 장착장비를 착탈 가능하게 지지하는 어뎁터를 구비하는 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 퀵커플러가;
   굴착기의 붐대에 끼워지는 다수의 연결핀과, 상기 연결핀을 평행하게 고정하는 링크프레임으로 이루어지고,
   상기 틸팅부가;
   상기 연결핀에 직교하는 방향으로 연장되는 로터샤프트, 상기 로터샤프트를 축회전시키는 방수모터, 상기 방수모터를 밀폐 수용하는 모터커버, 상기 로터샤프트와 링크프레임을 연결하여 로터샤프트가 퀵커플러에 지지된 상태로 출력하게 하는 링크브라켓을 포함하는 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 로테이팅부는;
   중앙부가 개방된 링형 워엄휠과,
   상기 워엄휠을 회전 가능하도록 수용하며 상하부로 개방된 워엄휠케이스와,
   상기 워엄휠과 치합하는 워엄과,
   상기 워엄을 수용하는 워엄케이스와,
   상기 워엄케이스의 일측에 구비되며 워엄휠을 회전시키는 모터와,
   상기 워엄휠케이스의 내부에 워엄휠과 함께 설치되고, 그 하단부는 워엄휠케이스의 하부로 연장되며, 외부로부터 전달된 유압을, 상기 어뎁터에 장착된 외부 장착장비로 유도하는 유압유도로가 내부 형성된 로터리조인트를 갖는 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 어뎁터의 내부에는,
   상기 유압유도로와 연통하며 유압유도로를 통해 공급된 유압을, 어뎁터에 장착된 외부 장착장비로 전달하는 피팅라인이 형성되어 있는 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 어뎁터의 전방 및 후방에는,
   사용할 외부 장착장비를 착탈 가능하게 고정하는 전방걸림홈 및 후방걸림홈이 형성되고,
   어뎁터의 양측부에는,
   사용할 다른 외부 장착장비가 슬라이딩 방식으로 삽입 고정되는 슬라이딩장착홈이 형성된 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 슬라이딩장착홈은, 상기 어뎁터의 양면에 수평으로 연장된 직선형 홈이고,
   상기 슬라이딩장착홈에 설치되는 외부 장착장비는;
   상호 평행하게 연장되며 그 사이에 상기 어뎁터를 수용하고, 내향면에는 상기 슬라이딩홈에 착탈 가능하게 끼워져 지지되는 가이드레일을 가지고, 내부에는 상기 피팅라인을 통과한 유압을 전달받는 내부유로가 마련되어 있는 한 쌍의 고정바디와,
   상기 고정바디의 일단부에 설치되는 집게홀더와,
   상기 집게홀더에 집게회전축을 통해 회전 가능하도록 연결되며, 상기 내부유로를 통해 전달된 유압에 의해 작동하는 집게가 구비된 집게장치인 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
7. 제3항에 있어서,
   상기 워엄휠케이스의 상부에는, 외부의 유압라인이 고정되는 체결구멍이 형성된 커버가 더 구비되고,
   상기 로터리조인트의 유도로는 상기 체결구멍에 연통 결합하는 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 워엄휠과 커버의 사이에는 볼베어링이 더 구비되고,
   상기 커버에는,
   상기 볼베어링을 지지하여 볼베어링의 마모에 따른 유격 진동을 방지하는 제3지지부가 구비된 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 볼베어링은;
   다수의 베어링볼과, 상기 베어링볼을 사이에 두고 상하부에 배치되어 외부의 하중을 베어링볼에 전가하는 한 쌍의 볼하우징을 구비하고,
   상기 볼하우징 중 상측 볼하우징에는 관통구멍이 형성되며,
   상기 제3지지부은;
   상기 관통구멍을 통해 베어링볼의 사이에 얹히는 가압강구와,
   상기 가압강구를 베어링볼측으로 지지하는 지지스크류를 포함하는 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
10. 제3항에 있어서,
    상기 워엄휠케이스에는,
    워엄휠의 회전시 워엄휠과 워엄휠케이스 사이의 유격에 의해 발생하는 진동을 방지하기 위한 제1지지부가 더 구비된 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 워엄휠케이스의 측부에는, 그 내주면 일부에 암나사산이 형성되어 있는 설치구멍이 관통 형성되어 있고,
    상기 제1지지부는;
    상기 설치구멍 내에 장착되며 워엄휠의 외주면과 접하며 구름운동하는 푸싱롤러,
    상기 푸싱롤러를 구름운동 가능하게 지지하는 롤러홀더,
    롤러홀더를 워엄휠측으로 가압 지지하는 가압스크류가 포함되는 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
12. 제3항에 있어서,
    상기 어뎁터와 로테이팅부의 사이에는,
    어뎁터와 로테이팅부 사이에 발생하는 마모 유격에 의해 비롯되는 진동을 방지하는 제2지지부가 마련된 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제2지지부는;
    상기 어뎁터의 상면 테두리부에 형성되되, 어뎁터의 회전중심축을 기준으로 대칭을 이루는 설치구멍과,
    각 설치구멍의 내부에 구비되는 스프링과,
    스프링에 지지되며 설치구멍의 상부로 탄성 바이어스되는 지지볼과,
    링의 형태를 취하며 상기 지지볼에 의해 로테이팅부측으로 탄력 지지되는 받침링을 구비하는 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
14. 제2항에 있어서,
    상기 로터샤프트의 내측에, 내부의 마찰부위에서 발생하는 철분을 흡인(吸引)하는 자석이 더 구비된 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.
15. 제3항에 있어서,
    상기 워엄휠케이스 또는 워엄케이스의 내부에, 워엄과 워엄휠 사이에서 발생하는 철분을 흡인(吸引)하는 자석이 더 구비된 굴착기용 분해조립형 틸트 로테이터 장치.

Images