KR20210023328A - 굴삭기용 집게 구조 - Google Patents

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KR20210023328A
KR20210023328A KR1020190103383A KR20190103383A KR20210023328A KR 20210023328 A KR20210023328 A KR 20210023328A KR 1020190103383 A KR1020190103383 A KR 1020190103383A KR 20190103383 A KR20190103383 A KR 20190103383A KR 20210023328 A KR20210023328 A KR 20210023328A
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tongs
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excavator
clamp
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KR1020190103383A
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이재훈
이정욱
권수연
김유림
김희주
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경남대학교 산학협력단
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    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
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    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/40—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets
    • E02F3/413—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets with grabbing device
    • E02F3/4136—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets with grabbing device with grabs mounted on a slidable or telescopic boom or arm

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 굴삭기용 집게 구조에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 굴삭기용 집게 구조에 있어서, 중앙 집게부; 상기 중앙 집게부의 좌우측에 위치하는 좌측 집게부 및 우측 집게부; 상기 중앙 집게부와 상기 좌측 집게부 간의 간격을 확장 가능한 적어도 하나의 제 1 연장부; 및 상기 중앙 집게부와 상기 우측 집게부 간의 간격을 확장 가능한 적어도 하나의 제 2 연장부;를 포함하는, 굴삭기용 집게 구조를 제공할 수 있다.

Description

굴삭기용 집게 구조{EXCAVATOR TONG STRUCTURE}
본 발명의 일 실시예는 굴삭기용 집게 구조에 관한 것이다.
일반적으로 조경작업이나 석축작업 및 철거작업 등은 나무나 돌 및 폐콘크리트 등의 하중과 부피로 인하여 많은 인력과 노동력이 필요함으로써, 최근에는 인력과 노동력을 줄이고 작업의 효율성을 높이고자 굴삭기를 이용하고 있으며, 이러한 굴삭기는 굴삭기 아암(arm)에 버켓 대신 한 쌍의 집게를 장착하여 작업을 수행하고 있다.
최근 조경작업이나 석축작업 및 철거작업 등에 이용되고 있는 굴삭기는 상측부에 굴삭기에 장착되는 링크브라켓이 구비되고, 그 하측부에 힌지부를 중심으로 한 쌍의 집게발이 설치되는 한편 한 쌍의 집게발이 유압실린더의 구동으로 회동 작동하여 벌어지거나 작업 대상물을 파지하도록 설치되어 굴삭기용 집게장치가 구성된다.
따라서, 종래의 굴삭기용 집게장치는 한 쌍의 집게발이 상호 마주하도록 설치되어 유압실린더의 구동으로 회동 작동하므로 집게발 사이에 나무나 돌 및 폐콘크리트 등의 작업 대상물을 파지하여 운반 또는 시공작업을 수행하게 된다.
그런데, 굴삭기의 집게장치를 통해 집는 작업 대상물은 그 형태가 다양할 수 있는데, 특히 길이방향으로 길이가 긴 형상의 대상물을 집을 경우에는 집게장치가 대상물의 무게중심 부위를 정확하게 잡아야 대상물이 기울어져서 떨어지는 일이 없다. 게다가 집게장치가 정확하게 잡아서 대상물을 들어올렸다 하더라도 운반하는 과정에서 무게중심에서 집게가 벗어나서 결국 대상물이 낙하해 버리는 일이 발생할 가능성이 크다. 또한, 집게장치가 안정적으로 대상물을 잡고 있기 어려워서 운반 과정에 집게장치가 잡고 있는 대상물이 흔들려서 운반을 안전하면서 효율적으로 행하기가 어렵게 된다.
한국공개특허공보 제10-2009-0027364호 (2009.03.17)
본 발명의 실시예들은 종래의 집게로는 집기 어려운 형상의 대상물을 운반할 수 있는 굴삭기용 집게 구조를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 무게 중심을 잡기 어려운 대상물을 집을 때 안정되게 집어서 운반 과정에서 대상물이 흔들리는 것을 최소화할 수 있는 굴삭기용 집게 구조를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 대상물의 운반 과정에서 집게에서 대상물이 빠져서 아래로 떨어지는 사고를 방지할 수 있는 굴삭기용 집게 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 굴삭기용 집게 구조에 있어서, 중앙 집게부; 상기 중앙 집게부의 좌우측에 위치하는 좌측 집게부 및 우측 집게부; 상기 중앙 집게부와 상기 좌측 집게부 간의 간격을 확장 가능한 적어도 하나의 제 1 연장부; 및 상기 중앙 집게부와 상기 우측 집게부 간의 간격을 확장 가능한 적어도 하나의 제 2 연장부;를 포함하는, 굴삭기용 집게 구조를 제공할 수 있다.
상기 중앙 집게부, 상기 좌측 집게부, 상기 우측 집게부 각각은, 제 1 집게 및 상기 제 1 집게에 대하여 회동 가능한 제 2 집게를 포함하고, 상기 제 1 집게 및 상기 제 2 집게 간에는 회동축이 형성될 수 있다.
상기 제 1 연장부는 복수 개이고, 상기 복수 개의 제 1 연장부는, 상기 중앙 집게부의 제 1 집게와 상기 좌측 집게부의 제 1 집게 간, 상기 중앙 집게부의 제 2 집게와 상기 좌측 집게부의 제 2 집게 간 및 상기 중앙 집게부의 회동축과 상기 좌측 집게부의 회동축 간에 각각 배치될 수 있다.
상기 제 2 연장부는 복수 개이고, 상기 복수 개의 제 2 연장부는, 상기 중앙 집게부의 제 1 집게와 상기 우측 집게부의 제 1 집게 간, 상기 중앙 집게부의 제 2 집게와 상기 우측 집게부의 제 2 집게 간 및 상기 중앙 집게부의 회동축과 상기 우측 집게부의 회동축 간에 각각 배치될 수 있다.
상기 회동축에 대하여 상기 제 1 집게는 고정되며, 상기 회동축을 중심으로 상기 제 2 집게가 회동 가능하다.
상기 제 1 집게 및 상기 제 2 집게 각각은, 한 쌍의 플레이트; 및 상기 한 쌍의 플레이트 간을 고정하는 복수 개의 고정 바;를 포함할 수 있다.
상기 제 1 연장부 및 상기 제 2 연장부 각각은 붐 구조를 가질 수 있다.
상기 제 1 연장부 및 상기 제 2 연장부 각각은, 제 1 봉 부재; 상기 제 1 봉 부재 내에서 슬라이딩되는 제 2 봉 부재; 상기 제 2 봉 부재 내에서 슬라이딩되는 제 3 봉 부재; 및 상기 제 2 봉 부재를 슬라이딩시키는 슬라이딩 수단;을 포함할 수 있다.
상기 제 1 봉 부재와 상기 제 3 봉 부재 간을 제 1 와이어 및 제 2 와이어를 통해 연결하고, 상기 제 1 와이어는 상기 제 2 봉 부재의 일단에 형성된 제 1 도르래에 걸치며, 상기 제 2 와이어는 상기 제 2 봉 부재의 타단에 형성된 제 2 도르래에 걸칠 수 있다.
상기 제 2 봉 부재의 상기 일단은 상기 슬라이딩 수단에서 먼 쪽의 단부이고, 상기 제 2 봉 부재의 상기 타단은 상기 슬라이딩 수단에서 가까운 쪽의 단부일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 집게들 간의 간격을 변화시킬 수 있어서 일반적인 형상의 대상물 뿐만 아니라 종래의 굴삭기용 집게로는 집기 어려운 형태(예를 들어, 긴 관 형상)의 대상물을 집어서 운반할 수 있는 굴삭기용 집게 구조를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 긴 관 형상과 같이 무게 중심을 잡기 어려운 대상물을 집을 때 안정되게 집어서 운반 과정에서 대상물이 흔들리는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 대상물의 운반 과정에서 집게에서 대상물이 빠져서 아래로 떨어지는 사고를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기용 집게 구조를 포함하는 굴삭기를 나타내는 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 연장부의 사시도
도 3은 제 1 연장부의 동작을 나타내는 개략도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기용 집게 구조(100)를 포함하는 굴삭기(10)를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 굴삭기(10)는 작업 대상으로 집게 구조(100) 등을 이동시킬 수 있는 아암(50)을 포함할 수 있다. 아암(50)은 상부 아암(50a) 및 하부 아암(50b)을 포함할 수 있다. 상부 아암(50a) 및 하부 아암(50b)을 작업 대상 쪽으로 이동시키고 상부 아암(50a)과 하부 아암(50b) 간의 관절을 이용하여 집게 구조(100) 등을 작업 대상에 적용시킬 수 있다.
굴삭기(10)에 장착되는 굴삭기용 집게 구조(100)는 아암(50)과 연결되는 중앙 집게부(110), 중앙 집게부(110)의 좌측 및 우측에 위치하는 좌측 집게부(120) 및 우측 집게부(130)를 포함할 수 있다. 집게 구조(100)에서 좌측 집게부(120) 및 우측 집게부(130)가 중앙 집게부(110)로부터 좌우로 연장되면서 집게 구조(100)의 폭이 넓어질 수 있다. 이를 통해 긴 형태의 작업 대상(예를 들어, 관이나 나무줄기 등)을 집을 때 안정적으로 작업을 행할 수 있다.
집게 구조(100)에서 중앙 집게부(110), 좌측 집게부(120) 및 우측 집게부(130) 각각은 그 사이에 작업 대상을 집을 수 있도록 하는 형상을 가질 수 있다. 중앙 집게부(110), 좌측 집게부(120) 및 우측 집게부(130) 각각은 제 1 집게(110a, 120a, 130a) 및 제 2 집게(110b, 120b, 130b)를 포함할 수 있다. 그리고, 제 1 집게(110a, 120a, 130a)와 제 2 집게(110b, 120b, 130b)의 연결 부위에는 회동축(110c, 120c, 130c)이 형성되어, 회동축(110c, 120c, 130c)을 중심으로 제 1 집게(110a, 120a, 130a)와 제 2 집게(110b, 120b, 130b) 간이 벌여질 수도 있고 좁혀질 수도 있다.
특히, 중앙 집게부(110), 좌측 집게부(120) 및 우측 집게부(130)에 있어서, 제 1 집게(110a, 120a, 130a)는 회동축(110c, 120c, 130c)에 대하여 고정되고, 회동축(110c, 120c, 130c)을 중심으로 제 2 집게(110b, 120b, 130b)는 회동될 수 있다. 이를 통해, 운전자가 제 1 집게(110a, 120a, 130a)와 제 2 집게(110b, 120b, 130b) 각각을 별도로 조종할 필요가 없으며 제 2 집게(110b, 120b, 130b) 만을 조종하여 집게 구조(10)의 기능을 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 집게 구조(10)의 경우에는 좌측 집게부(120) 및 우측 집게부(130)의 간격을 조절하기 위한 조종 수단이 추가로 필요하기 때문에 제 1 집게(110a, 120a, 130a)와 제 2 집게(110b, 120b, 130b)를 각각 별개로 조종하게 되면 조종 수단이 너무 많아서 운전자에게 혼란을 줄 우려가 있으므로 제 1 집게(110a, 120a, 130a)를 고정하여 조종 수단을 줄이기 위함이다.
중앙 집게부(110)와 좌측 집게부(120) 간 및 중앙 집게부(110)와 우측 집게부(130) 간에 제 1 연장부(140) 및 제 2 연장부(140')를 배치할 수 있다. 구체적으로, 제 1 연장부(140)는 중앙 집게부(110)와 좌측 집게부(120) 간에 배치되어서 중앙 집게부(110)와 좌측 집게부(120) 간의 간격을 확장할 수 있다. 또한, 제 2 연장부(140')는 중앙 집게부(110)와 우측 집게부(130) 간에 배치되어서 중앙 집게부(110)와 우측 집게부(130) 간의 간격을 확장할 수 있다.
그리고, 제 1 연장부(140)와 제 2 연장부(140')는 필요에 따라 복수 개가 형성될 수 있다. 복수 개의 제 1 연장부(140)의 경우에는, 중앙 집게부(110)의 제 1 집게(110a)와 좌측 집게부(120)의 제 1 집게(120a) 간에 1개 배치되고, 중앙 집게부(110)의 제 2 집게(110b)와 좌측 집게부(120)의 제 2 집게(120b) 간에 1개 배치되며, 중앙 집게부(110)의 회동축(110c)과 좌측 집게부(120)의 회동축(120c) 간에 1개 배치될 수 있다. 또한, 복수 개의 제 2 연장부(140')의 경우에는, 중앙 집게부(110)의 제 1 집게(110a)와 우측 집게부(130)의 제 1 집게(130a) 간에 1개 배치되고, 중앙 집게부(110)의 제 2 집게(110b)와 우측 집게부(130)의 제 2 집게(130b) 간에 1개 배치되며, 중앙 집게부(110)의 회동축(110c)과 우측 집게부(130)의 회동축(130c) 간에 1개 배치될 수 있다.
그리고, 중앙 집게부(110), 좌측 집게부(120) 및 우측 집게부(130)의 제 1 집게(110a, 120a, 130a) 및 제 2 집게(110b, 120b, 130b) 각각은 한 쌍의 플레이트 및 한 쌍의 플레이트 간을 고정하는 복수 개의 고정 바를 포함할 수 있다. 제 1 집게(110a, 120a, 130a) 및 제 2 집게(110b, 120b, 130b)를 이와 같이 형성함으로써, 전체 질량을 줄이면서도 집게로서의 기능을 행할 수 있는 강도를 유지할 수 있는 집게 구조(10)를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 연장부(140)의 사시도이고, 도 3은 제 1 연장부(140)의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제 1 연장부(140)는 전체적으로 붐(boom) 구조를 가질 수 있다. 여기에서, 붐 구조란 고소작업차 또는 크레인 등에서 사용되는 길이 연장 구조로서 다단 형태로 길이가 연장될 수 있는 구조를 말한다. 본 명세서에서 제 2 연장부(140')는 제 1 연장부(140)와 동일한 구조를 가지므로 이에 대한 설명은 생략한다. 제 1 연장부(140)는 제 1 봉 부재(141), 제 1 봉 부재(141) 내에서 슬라이딩 가능한 제 2 봉 부재(143), 제 2 봉 부재(143) 내에서 슬라이딩 가능한 제 3 봉 부재(145)를 포함할 수 있다.
또한, 제 1 연장부(140)의 길이를 변화시키기 위하여 슬라이딩 수단(147)을 포함할 수 있다. 슬라이딩 수단(147)은 유압 실린더와 같이 신축이 가능한 것이라면 어느 것이든지 가능하다.
여기에서, 슬라이딩 수단(147)은 제 2 봉 부재(143)를 밀어내거나 당겨서 제 2 봉 부재(143)를 제 1 봉 부재(141)에 대해서 인출하거나 인입할 수 있다. 제 2 봉 부재(143)가 제 1 봉 부재(141)에 대해서 인출하거나 인입함에 따라 제 3 봉 부재(145)도 인출하거나 인출되도록 하기 위하여 도르래와 와이어가 이용될 수 있다. 구체적으로, 제 1 봉 부재(141)와 제 3 봉 부재(145) 간을 제 1 와이어(141a) 및 제 2 와이어(143a)를 통해 연결될 수 있다. 이 때, 제 2 봉 부재(143)의 움직임에 의해 제 3 봉 부재(145)도 같이 움직이도록 제 1 와이어(141a)와 제 2 와이어(143a)는 제 2 봉 부재(143)에 형성된 제 1 도르래(142) 및 제 2 도르래(144)에 걸칠 수 있다. 제 1 와이어(141a)는 제 2 봉 부재(143)의 일단에 형성된 제 1 도르래(142)에 걸치고, 제 2 와이어(143a)는 제 2 봉 부재(143)의 타단에 형성된 제 2 도르래(144)에 걸칠 수 있다. 제 1 와이어(141a)와 제 2 와이어(143a)는 서로 방해되지 않도록 서로 반대측에 위치될 수 있다. 도 3에서는 제 1 와이어(141a)와 제 2 와이어(143a)가 상하로 위치되는 것을 도시하고 있지만, 제 1 와이어(141a)와 제 2 와이어(143a)가 서로 반대측에 위치된다면 그 위치는 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기용 집게 구조(10)는 중앙 집게부(110)와 좌측 집게부(120) 간 및 중앙 집게부(110)와 우측 집게부(130) 간의 간격을 조절할 수 있기 때문에 다양한 형태의 작업 대상물(특히, 긴 관 또는 나무 등)을 집어서 운반하는 것이 가능하다. 그리고, 길이가 긴 형태의 대상물을 운반할 때에도 안정되게 집어서 운반할 수 있기 때문에 굴삭기의 흔들림을 최소화할 수 있으며 작업 대상물의 무게 중심이 집게 구조에서 이탈하여 떨어지는 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 굴삭기
50 : 아암
50a : 상부 아암
50b : 하부 아암
100 : 굴삭기용 집게 구조
110 : 중앙 집게부
110a, 120a, 130a : 제 1 집게
110b, 120b, 130b : 제 2 집게
110c, 120c , 130c : 회동축
120 : 좌측 집게부
130 : 우측 집게부
140 : 제 1 연장부
140' : 제 2 연장부
141 : 제 1 봉 부재
141a : 제 1 와이어
142 : 제 1 도르래
143 : 제 2 봉 부재
143a : 제 2 와이어
144 : 제 2 도르래
145 : 제 3 봉 부재
147 : 슬라이딩 수단

Claims (10)

  1. 굴삭기용 집게 구조에 있어서,
    중앙 집게부;
    상기 중앙 집게부의 좌우측에 위치하는 좌측 집게부 및 우측 집게부;
    상기 중앙 집게부와 상기 좌측 집게부 간의 간격을 확장 가능한 적어도 하나의 제 1 연장부; 및
    상기 중앙 집게부와 상기 우측 집게부 간의 간격을 확장 가능한 적어도 하나의 제 2 연장부;를 포함하는, 굴삭기용 집게 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙 집게부, 상기 좌측 집게부, 상기 우측 집게부 각각은,
    제 1 집게 및 상기 제 1 집게에 대하여 회동 가능한 제 2 집게를 포함하고,
    상기 제 1 집게 및 상기 제 2 집게 간에는 회동축이 형성되는, 굴삭기용 집게 구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 연장부는 복수 개이고,
    상기 복수 개의 제 1 연장부는,
    상기 중앙 집게부의 제 1 집게와 상기 좌측 집게부의 제 1 집게 간, 상기 중앙 집게부의 제 2 집게와 상기 좌측 집게부의 제 2 집게 간 및 상기 중앙 집게부의 회동축과 상기 좌측 집게부의 회동축 간에 각각 배치되는, 굴삭기용 집게 구조.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 2 연장부는 복수 개이고,
    상기 복수 개의 제 2 연장부는,
    상기 중앙 집게부의 제 1 집게와 상기 우측 집게부의 제 1 집게 간, 상기 중앙 집게부의 제 2 집게와 상기 우측 집게부의 제 2 집게 간 및 상기 중앙 집게부의 회동축과 상기 우측 집게부의 회동축 간에 각각 배치되는, 굴삭기용 집게 구조.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 회동축에 대하여 상기 제 1 집게는 고정되며, 상기 회동축을 중심으로 상기 제 2 집게가 회동 가능한, 굴삭기용 집게 구조.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 집게 및 상기 제 2 집게 각각은,
    한 쌍의 플레이트; 및
    상기 한 쌍의 플레이트 간을 고정하는 복수 개의 고정 바;를 포함하는, 굴삭기용 집게 구조.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 연장부 및 상기 제 2 연장부 각각은 붐 구조를 가지는, 굴삭기용 집게 구조.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 연장부 및 상기 제 2 연장부 각각은,
    제 1 봉 부재;
    상기 제 1 봉 부재 내에서 슬라이딩되는 제 2 봉 부재;
    상기 제 2 봉 부재 내에서 슬라이딩되는 제 3 봉 부재; 및
    상기 제 2 봉 부재를 슬라이딩시키는 슬라이딩 수단;을 포함하는, 굴삭기용 집게 구조.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제 1 봉 부재와 상기 제 3 봉 부재 간을 제 1 와이어 및 제 2 와이어를 통해 연결하고,
    상기 제 1 와이어는 상기 제 2 봉 부재의 일단에 형성된 제 1 도르래에 걸치며, 상기 제 2 와이어는 상기 제 2 봉 부재의 타단에 형성된 제 2 도르래에 걸친, 굴삭기용 집게 구조.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 2 봉 부재의 상기 일단은 상기 슬라이딩 수단에서 먼 쪽의 단부이고,
    상기 제 2 봉 부재의 상기 타단은 상기 슬라이딩 수단에서 가까운 쪽의 단부인, 굴삭기용 집게 구조.
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KR20090027364A (ko) 2007-09-12 2009-03-17 황규관 굴삭기용 반자동 회전식 집게장치

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