KR20210056069A

KR20210056069A - 굴삭기용퀵커플러

Info

Publication number: KR20210056069A
Application number: KR1020190142695A
Authority: KR
Inventors: 안성준
Original assignee: 안성준
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2019-11-08
Publication date: 2021-05-18
Also published as: KR102353169B1

Abstract

본 발명은 굴삭기의 아암의 선단부 링크에 결합되어 어태치먼트를 체결하고 작업할 때 어태치먼트의 낙하를 방지하기 위한 퀵커플러 안전장치에 관한 것이다.
종래의 퀵커플러 안전장치는 가동후크에 실린더의 로드가 연결되어 작동을 하는 구조로 실린더가 후진할 때 가동후크와 안전장치를 해제하는 구조로 작업자의 부주의로 인한 오작동과 안전관련 부품의 파손시 어태치먼트가 낙하되는 구조이며, 이와같은 문제점를 해결하기 위해 가동후크를 제1가동후크(20)과 제2가동후크(30)으로 분리하여 제1가동후크(20)는 실린더의 로드(52)와 연결되고, 제2가동후크(30)은 스프링(90)으로 고정축1(51)과 연결되어 서로 독립적으로 동작 가능하게 하고, 또한 고정후크부(104)에 제3가동후크(40)를 고정축2(41)에 회전 가능하게 조립하여 고정후크부(104)에 결합핀2(107)를 체결하는 2중의 안전장치를 갖는 것을 특징으로 하는 퀵커플러 안전장치이다.
따라서 퀵커플러에 어태치먼트의 결합핀을 결합하면 안전장치가 작동하고, 실린더등 부품의 파손과 작업자의 부주의 등으로 실린더가 후진되어도 실린더 로드(52)와 제1가동후크(20)만 후진하고 제2가동후크(30)는 자유부재(60)의 멈치부분(61)에 의해 후진하지 않고 안전상태를 유지하여, 작업시 어태치먼트 낙하로 인한 사고를 방지하고, 그리고 어태치먼트 결합핀1(106)이 결합되는 안착부(80)에 탄성부재(81)를 부착하여 진동을 흡수해 제품의 내구성을 향상시킨다.
또한 퀵커플러 본체(11)과 본체(12) 사이에 고정축3(215)과 가이드홀(214)을 형성한 상부지지판(211)과 하부지지판(212)을 일체로 결합하고 그 사이에 집게(210)와 집게(210)를 작동시키는 링크와 조인트(230)를 링크핀으로 연결하여 실린더(50)의 전후진 작동으로 집게(210)를 열고닫아 굴삭기 작업시 전용집게등의 어태치먼트를 교환하지 않고 집게작업이 가능하게 한다.

Description

굴삭기용퀵커플러 {Quick coupler for excavator}

본 발명은 굴삭기 아암의 선단에 위치하여 굴삭기와 어태치먼트를 연결하는 퀵커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 퀵커플러의 가동후크부와 고정후크부에 체결되는 어태치먼트를 결합과 분리를 쉽게하고, 작업을 할 때 어태치먼트의 결합핀이 가동후크와 고정후크로 부터 분리되어 낙하되는 안전사고를 방지하는 퀵커플러 안전장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기는 토목 건축등 관련 공사를 할 때, 작업내용에 따라 굴삭기 아암의 선단에 버켓, 브레이커, 집게 등의 어태치먼트를 교대로 장착하며 작업을 한다.

종래의 어태치먼트를 결합하는 퀵커플러는 어태치먼트의 결합핀과 결합하기위해 고정후크부와 가동후크부로 구성되고, 고정후크부에 어태치먼트의 결합핀을 삽입 체결후 나머지 결합핀을 퀵커플러 내측에 설치된 실린더의 전후진 작동에 의해 가동후크를 회전 또는 전후진시켜 어태치먼트를 결합하고 해제 한다.

굴삭기 아암 선단에 조립되어 있는 퀵커플러에 어태치먼트를 결합하여 작업을 실행할 때, 작업중 어태치먼트가 떨어지는 안전사고를 방지하기 위해 퀵커플러에 어태치먼트와 결합을 유지시키기 위한 안전장치를 필요로 하며, 선행기술문헌인 등록번호 10-1960430을 살펴보면 가동후크를 작동시키기 위한 고정실린더와 가동후크의 후진을 방지하기 위한 제1실린더와 제1걸림부재로 구성되고, 고정후크부의 어태치먼트가 이탈되는 것을 방지하기 위한 제2실린더와 제2분리방지부로 구성되어있으며, 또 다른 선행기술인 등록번호 10-1955676을 살펴보면 가동후크가 일직선상의 레일홈을 따라 슬라이딩 운동을 하며 어태치먼트를 결합하고, 실리더를 후진시키면 어태치먼트를 해제하는 구조로 되어있다.

또한, 굴삭기 작업중에 집게작업을 하기위해 전용 집게장치를 퀵커플러에 결합하고 유압라인을 연결하여 집게작업을 하거나, 등록특허 10-1383847에서 와 같이 굴삭기 아암의 선단 링크홀에 회전가능하게 집게 장치를 고정 설치하고 버켓작업을 할 때 버켓을 집게의 일단으로 사용해 집게 작업을 한다.

한국 특허등록번호 10-1960430 한국 특허등록번호 10-1873310 한국 특허등록번호 10-1955676 한국 특허등록번호 10-1665663 한국 특허등록번호 10-1383847

일반적으로 굴삭기의 퀵커플러는 버켓, 브레이커, 집게등의 어태치먼트를 결합하고 작업을 할 때, 퀵커플러 내부의 실린더 오작동 또는 구성부품의 파손등과 작업자의 부주의로 인한 어태치먼트의 낙하사고가 발생하여 많은 재산과 인명피해가 발생하고 있으며, 이와같은 문제를 개선하기 위해 어태치먼트의 낙하를 방지하기 위한 안전장치를 갖는 퀵커플러를 제공하려는 것이다.

종래의 퀵커플러의 구조는 가동후크부는 가동후크를 실린더의 작동으로 전후진하며 결합과 해제를 하며 어태치먼트를 해제하기 위해 실린더를 후진시키면 안전장치 또한 해제되게 되어있고, 고정후크부는 고정후크에서 어태치먼트의 고정축이 이탈되지 않게 멈치를 설치한 구조로 어태치먼트의 결합핀을 견고하게 체결하는 체결력은 없으며, 그리고 가동후크와 고정후크에 어태치먼트의 결합핀을 체결했을 때, 가동후크와 어태치먼트의 결합핀 사이에 미세한 유격이 발생해서 작업시 진동으로 인한 내구성이 저하되며, 이와같은 종래의 문제점을 해결하는 퀵커플러를 제공하기 위함이다.

또한, 굴삭기에 어태치먼트를 장착하고 작업시 작업 중간에 집게작업이 필요한 경우가 있으며, 이때 집게 작업량이 적거나 집게 작업물이 작은 간단한 집게작업도 어태치먼트를 교환해야 하는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위하여, 퀵커플러(100)의 본체(10)에는 실린더(50) 로드(52)의 전후진 동작에 따라 가이드핀1(21), 가이드핀2(22)의 양측 끝부분의 전후진을 안내하는 가이드홀1(15)과 가이드핀3(23)의 전후진 동작을 안내하는 가이드홀2(16)을 형성하고, 퀵커플러 본체(10)의 내부에 있는 가동후크는 제1가동후크(20)와 제2가동후크(30)로 분리된 것이 특징이며, 제1가동후크(20)는 실린더의 로드(52)의 선단부(53)과 가이드핀1(21)이 결합되어 전후진 동작하고, 제2가동후크(30)는 제1가동후크(20)의 가이드핀1(21), 가이드핀2(22)를 따라 전후진 동작을 안내하는 가이드홀3(31)과 가이드핀3(23)을 따라 전후진 동작을 안내하는 가이드홀4(33)이 형성되고, 이때 제2가동후크(30)는 연결핀1(36)과 실린더 고정축1(51)을 스프링(90)에 의하여 연결되어 상시 어태치먼트를 해제하는 방향인 실린더(50) 로드(52)의 후진방향으로 힘을 받게 연결되어 있고, 이와같은 제1가동후크(20)와 제2가동후크(30)로 분리된 구조는 각각 독립적으로 동작이 가능하게 하여, 굴삭기 작업자가 작업중 부주의로 어태치먼트를 해제 상태로 놓아도 실린더(50)의 로드(52)가 후진할 때, 실린더 로드(52)와 연결된 제1가동후크(20)가 후진하고, 제2가동후크(30)는 걸림부분(38)이 자유부재(60)의 멈치부분(61)에 의해 정지해 어태치먼트가 해제되지 않는다.

고정후크부(104)에는 제3가동후크(40)가 고정축2(41)에 회전가능한 구조로 결합되어 있으며 고정축2(41)과 결합되는 홀은 한쪽 방향으로 긴 장홀(42)로 되어 제3가동후크(40)가 고정축2(41)을 기준으로 회전은 물론 장홀(42)방향으로 이동이 가능한 것이 특징이며, 제3가동후크(40)의 동작은 제2가동후크(30)와 연결된 연결링크(70)에 의해 제2가동후크(30)와 연동해서 작동을 하며, 또한 제3가동후크(40)에는 어태치먼트의 결합핀2(107)의 해제를 방지하기 위한 멈치구조(43)를 형성한 것이 특징이다.

어태치먼트와 결합하여 작업시 본체(10)의 안착부(80)와 제1가동후크(20), 제2가동후크(30), 어태치먼트 결합핀1(106)사이의 미세 유격으로 인한 진동을 방지하기 위해 어태치먼트 결합핀1(106)의 안착부(80)에 탄성부재(81)를 부착할 수 있는 구조로 하여, 미세한 유격으로 인한 진동을 방지하여 퀵커플러 및 퀵커플러와 결합되는 부품의 내구성을 향상시키는 것이 특징이다.

본 발명은 실린더의 로드(52)가 안전장치와 무관하게 독립적으로 직진 왕복동작이 가능하고, 이와같은 동작을 이용해, 실린더(50) 로드(52)의 선단부(53)에 제1가동후크(20)에 조립된 가이드핀2(22)로 링크3(220)의 일단과 조립되고, 링크3(220)의 반대측 일단은 링크핀1(221)으로 조인트(230)의 일단과 연결 조립되고, 조인트(230)의 다른 일측은 집게(210)측 링크1(241)과 링크2(242)와 연결되어 있으며, 집게(210)는 퀵커플러 본체(10)에 형성된 상부지지판(211)과 하부지지판(212)에 형성된 고정축3(215)에 회전이 가능하고 좌우 대칭되게 조립되고, 집게에는 링크1(241), 링크2(242)과 링크핀2(216)으로 결합되어 실린더의 전후진 동작시 집게를 열고 닫는다.

본 발명에 따른 퀵커플러는, 가동후크가 제1가동후크(20)와 제2가동후크(30)로 분리되어, 제1가동후크(20)는 실린더(50)의 동작에 의한 어태치먼트와의 결합을 주로하고, 제2가동후크(30)은 어태치먼트가 이탈되는 것을 방지하는 것을 주 기능으로 하기 때문에 작업중 퀵커플러의 내부에 실린더(50)의 오작동 및 관련 부품의 파손, 작업자의 부주의로 인한 오작동에도 어태치먼트의 낙하를 방지한다.

또한 고정후크부(104)에도 제3가동후크(40)가 위치하여, 어태치먼트의 결합핀2(107)과 유격이 없이 결합을 견고하게 하고, 고정후크의 입구부분이 아래 방향으로 되어도 제3가동후크(30)의 멈치구조(43)에 의해 어태치먼트의 결합핀2(107)의 이탈을 방지하기 때문에 2중의 안전 장치를 갖는다.

그리고 어태치먼트의 결합핀1(106)의 안착부(80)에 탄성부재(81)를 부착하게하여 작업시 발생하는 진동을 줄여 퀵커플러 및 퀵커플러와 결합되는 부품의 내구성을 향상 시킨다.

또한, 퀵커플러에 별도의 실린더나 유압라인이 필요없이 집게(210)를 구비하여 굴삭기 작업중 간단한 집게작업을 할 때 어태치먼트 교체없이 바로 집게작업을 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시에 따른 퀵커플러의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시에 따른 퀵커플러의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 퀵커플러 내부구조를 설명하기 위해 본체의 일단과 실린더를 제거한 상태의 도면이다.
도 4는 본 발명의 작동을 설명하기 위한 제1가동후크(20)의 각 부분을 표시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 작동을 설명하기 위한 제2가동후크(30)의 각 부분을 표시한 도면이다.
도 6, 도면 7은 본 발명의 실시에 따른 제1가동후크(20)와 제2가동후크(20)와 실린더의 작동 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시에 따른 퀵커플러로 어태치먼트가 해제된 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 어태치먼트를 장착한 상태에서 실린더 로드(52)를 해제위치로 후진하여도 제2가동후크는 후진하지 않고 어태치먼트와 결합을 유지하는 안전한 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 어태치먼트가 낙하되는 조건인 고정후크부가 아래로 즉, 지면을 향할 때, 실린더 로드(52)가 후진하여도 어태치먼트가 낙하되지 않는 것을 보여주는 2중 안전장치를 나타낸 도면이다.
도 11은 작업자의 부주의에 의한 오작동 및 부품의 파손으로 인한 비상조건에서도 고정후크부(104)의 제3가동후크(40)의 작동으로 어태치먼트가 낙하되는 것을 방지하는 3중의 안전장치를 나타낸 도면이다.
도 12와 도면 13은 안전장치를 해제하기 위한 조건에서 안전장치가 해제되고 어태치먼트가 분리가 되는 것을 나타내는 도면이다.
도 14는 퀵커플러와 어태치먼트 결합후 미세진동을 방지하기 위해 어태치먼트 결합핀1(106) 안착부(80)에 진동을 흡수하는 탄성부재(81)를 부착한 상태를 나타내는 도면이다.
도 15는 집게를 구비한 퀵커플러의 정면도를 나타낸다.
도 16은 집게를 구비한 퀵커플러의 평면도를 나타낸다.
도 17은 집게를 구비한 퀵커플러의 본체의 일단을 제거한 상태를 보여주는 정면도로 집게(210)가 열린상태를 나타낸다.
도 18은 집게를 구비한 퀵커플러의 상부지지판(211)을 제거한 상태를 나타내는 평면도로 집게(210)가 열린 상태를 나타낸다.
도 19는 집게를 구비한 퀵커플러의 실린더 로드(52)가 전진하여 집게(210)가 닫힌 상태를 나타내는 정면도를 나타낸다.
도 20은 집게를 구비한 퀵커플러의 실린더 로드(52)가 전진하여 집게(210)가 닫힌 상태를 나타내는 평면도를 나타낸다.
도 21은 안전장치가 작동한 상태에서 실린더 로드(52)가 후진하여 집게(210)가 열린 상태를 나타내는 정면도이다.
도 22는 안전장치가 작동한 상태에서 실린더 로드(52)가 후진하여 집게(210)가 열린 상태를 나타내는 평면도이다.
도 23, 도 24는 실린더(50)와 제1가동후크(20), 제2가동후크(30), 링크3(220), 스프링(90), 자유부재(60)의 작동을 설명하는 사시도를 나타낸다.

이하, 본 발명의 퀵커플러에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 작동 구조를 설명한다.

본 발명의 퀵커플러(100)는 도 1에서 보는바와 같이 퀵커플러(100) 본체(10)에는 어태치먼트(300)의 결합핀1(106), 결합핀2(107)과 결합하기 위해 가동후크부(103)와 고정후크부(104)로 구성되어 있으며, 퀵커플러(100)의 본체(10)에는 제1가동후크(20)에 결합된 가이드핀1(21)과 가이드핀2(22)의 전후진 왕복운동을 안내하는 가이드홀1(15)과 가이드핀3(23)의 전후진 왕복운동을 안내하는 가이드홀2(16)이 형성되어 있다.

도 3은 퀵커플러 본체(10) 일단을 제거하여 내부의 각 부품의 구성을 보여주는 도면이며, 실린더(50)는 다른 부품의 작동을 명확하게 설명하고자 생략하고 도시하였으며, 실린더(50)의 동작은 별도로 도 6과 도 7에서 제1가동후크(20), 제2가동후크(30), 스프링(90), 자유부재(60)의 작동과 함께 설명하였다.

도 3에서 보는바와 같이 가동후크부(103) 내부에 있는 가동후크는 제1가동후크(20)와 제2가동후크(30)로 분리 되어있는 것이 특징이고, 제1가동후크(20)의 가이드핀홀1(21a)에 실린더(50) 로드(52)의 선단부(53)와 가이드핀1(21)로 결합되고 실린더(50)는 고정축1(51)에 조립되어 있으며, 제2가동후크(30)는 연결핀1(36)과 실린더(50)를 고정하는 고정축1(51)에 스프링(90)로 연결되어 상시 후진방향의 힘을 받으며, 실린더 고정축1(51)에는 제2가동후크(30)의 후진을 제한하는 자유부재(60)가 조립되어 있으며, 고정후크부(104)에는 제3가동후크(40)가 고정축2(41)에 회전 가능하게 조립하고, 제2가동후크(30)의 연결핀2(37)과 제3가동후크(40)의 연결핀3(44)에 연결링크(70)으로 연동되게 조립되어 있고, 여기서 제3가동후크(40)는 고정축(41)과 결합하는 홀은 정홀이 아닌 한쪽 방향이 긴 장홀(42)로 되어있고, 또한 멈치구조(43)가 형성된 것이 특징이다.

도 4는 제1가동후크(20)의 작동을 설명하기 위하여 각 부분의 명칭과 부호를 나타낸 것으로, 실린더(50) 로드(52)의 선단부(53)와 가이드핀1(21)으로 연결되는 가이드핀홀1(21a), 가이드핀2(22)와 결합하는 가이드핀홀2(22b), 가이드핀3(23)과 결합하는 가이드핀홀3(23c)가 형성되어 있다.

도 5는 제2가동후크(30)의 작동을 설명하기 위하여 각 부분의 명칭과 부호를 나타낸 것으로, 제1가동후크(20)에 결합된 가이드핀1(21)과 가이드핀2(22)을 따라 전후로 왕복이 가능하도록 가이드홀3(31)이 형성되고, 제1가동후크(20)의 가이드핀3(23)을 따라 전후로 왕복이 가능하도록 가이드홀4(33)이 형성되어 있으며, 탄성부재(90)와 연결할 수 있게 연결핀1홀(36a)이 형성되고, 제3가동후크(40)와 링크(70)로 연결할 수 있게 연결핀2홀(37b)이 형성되고, 걸림부분(38)이 형성되어 있다.

도 6과 도 7은 제1가동후크(20)과 제2가동후크(30)의 동작을 설명하기 위해 실린더(50)와 스프링(90), 자유부재(60)과 함께 표시한 사시도로서 동작하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 6은 실린더(50) 로드(52)가 전진하여 어태치먼트의 결합핀(106)을 결합한 상태를 나타내며, 실린더(50) 로드(52)의 선단부(53)에는 제1가동후크(20)의 가이드핀홀1(21a)과 가이드핀1(21)이 결합되고, 가이드핀홀2(22b)은 가이드핀2(22)과 결합되고, 가이드핀홀3(23c)은 가이드핀3(23)과 결합되고, 제1가동후크(20)의 양측에 제2가동후크(30)가 위치하고, 가이드핀1(21)과 가이드핀2(22)을 따라 가이드홀3(31)이 이동이 가능하고, 가이드핀3(23)을 따라 가이드홀4(33)이 이동이 가능한 구조이며, 실린더(50)는 퀵커플러 본체(10)에 조립된 실린더(50) 고정축1(51)에 결합되어 있으며, 가이드핀1(21)과 가이드핀2(22)의 양쪽 끝단부는 퀵커플러의 본체(10)에 형성된 가이드홀1(15)에 삽입되어 조립되고, 가이드핀3(23)의 양끝단은 본체(10)에 형성된 가이드홀2(16)에 삽입되어 조립되며, 실린더(50)의 로드(52)가 전진할 때 제1가동후크(20)이 전진하고, 이때 가이드핀2(22)과 가이드핀3(23)에 의해 제2가동후크(30)도 같이 전진하여 어태치먼트의 결합핀1(106)을 결합하며, 이때 자유부재(60)의 멈치부분(61)이 중력에 의해 밑으로 내려와 제2가동후크(30)의 걸림부분(38)에 걸리면서 제2가동후크(30)가 뒤로 후진하는 것을 제한하며 안전장치가 작동하게 된다.

도 7에서 보면, 도면 6상태에서 즉 어태치먼트를 결합한 상태에서 작업자의 부주의로 어태치먼트를 해제하는 스위치를 넣어도 안전장치는 유지한 상태로, 실린더(50)의 로드(52)가 후진하면서 제1가동후크(20)는 본체(10)에 형성된 가이드홀1(15)과 가이드홀2(16)을 따라 후진하고, 제2가동후크는 스프링(90)의 탄성력에 의해 후진하려는 힘에 의해 걸림부분(38)가 자유부재(60)의 멈치부분(61)에 의해 후진하지 않고 어태치먼트를 결합을 유지하는, 즉 실린더(50) 로드(52)의 전후진과 무관하게 안전장치가 작동하게 한 것이 본 발명의 특징이다.

도 8, 도 3, 도 9의 순서로 본 발명의 동작 순서를 설명하면, 여기서 고정축1(51)에 결합되어 있는 실린더(50)은 다른 부품의 설명을 용이하게 하기위해 없는 상태로 도시 되었으며, 실린더(50)의 동작은 도 6과 도 7에서 설명하고 있다.

도 8은 어태치먼트(300)의 결합핀1(106)과 결합핀2(107)을 결합되지 않은 해제 상태를 나타내며, 고정축1(51)에 결합된 실린더(50)의 로드(52)가 후진한 상태로 제1가동후크(20)의 가이드핀1(21)과 가이드핀2(22)이 본체(10)에 형성되어 있는 가이드홀1(15)을 따라 후진하고, 가이드핀3(23)은 본체에 형성된 가이드홀2(16)을 따라 후진한 상태이며, 제2가동후크(30)은 자유부재(60)의 멈치부분(61)이 걸림부분(38)에서 해제된 상태로 되어있어 실린더 고정축1(51)에 연결핀1(36)에 연결된 스프링(90)의 탄성력으로 인해 제1가동후크(20)와 같이 후진한 상태이며, 해제된 구조를 설명하기 위해 스프링(90)의 중간부분을 삭제하여 도시하였으며, 그리고 제3가동후크(40)는 제2가동후크(30)에 형성된 연결핀2(37)과 제3가동후크(40)의 연결핀3(44)를 연결링크(70)에 의해 연결되어 연동하고, 고정축2(41)을 회전축으로 하여 반시계 방향으로 회전해서 어태치먼트의 결합핀(107)을 해제한 상태를 나타낸다.

도 3은 실린더 로드(52)의 전진으로 어태치먼트의 결합핀1(106)과 결합핀2(107)을 결합한 상태를 나타내며, 제1가동후크(20)와 결합된 가이드핀1(21)과 가이드핀2(22), 가이드핀3(23)이 본체(10)에 형성된 가이드홀1(15)과 가이드홀2(16)을 따라 제2가동후크(30)와 함께 전진하여 어태치먼트의 결합핀1(106)을 결합하고, 이때 제2가동후크(30)가 전진하면서 링크(70)에 의해 제3가동후크(40)를 회전시켜 어태치먼트 결합핀2(107)을 체결하고, 이때 고정축1(51)에 조립된 자유부재(60)가 중력에 의해 멈치부분(61)이 아래로 위치해 걸림부분(38)와 마주하며 제2가동후크(30)가 뒤로 후진하는 것을 막아 안전한 상태를 유지하게 되며, 그리고 제3가동후크(40)의 회전축홀은 한쪽 방향으로 긴 장홀(42)로 되어있어 제3가동후크(40)를 제2가동후크(30)가 전진하면서 링크(70)에 의해 잡아당겨 어태치먼트 결합핀2(107)와 결합을 견고하게 하고, 실린더의 로드(52)가 전진하여 어태치먼트의 결합핀을 결합한 후에 어태치먼트 해제스위치를 작동해 실린더(50)의 로드(52)가 후진하여 제1가동후크가 후진하여도 제2가동후크(30)는 결합핀1(106)과 결합을 유지하고 제3가동후크(40)는 결합핀(107)과 결합을 하는 안전한 상태를 유지하는 것이 본 발명의 특징이며, 그리고 어태치먼트의 결합핀1(106)을 결합했을 때 결합핀1(106)이 안착되는 안착부(80)에는 합성고무 종류의 탄성부제(81)이 부착되어 있어 어태치먼트를 결합하여 작업을 할 때 발생하는 미세진동을 흡수해서 굴삭기 아암의 선단부 링크부분과 퀵커플러, 어태치먼트 부품의 내구성을 향상시킨다.

도 9는 실린더(50)의 로드(52)가 후진해도 제2가동후크(30)가 어태치먼트의 결합핀1(106)의 결합을 유지하여 해제가 되지않는 상태를 나타내며, 실린더(50) 로드(52)의 후진으로 제1가동후크(20)가 후진하여도 제2가동후크(30)은 자유부재(60)의 멈치부분(61)이 제2가동후크(30)의 걸림부분(38)과 마주하여 스프링(90)의 수축탄성력으로 후진하려는 것을 못하게 제한하여 어태치먼트의 결합상태를 유지하게 되며, 즉 실린더 로드(52)의 전후진과 무관하게 어태치먼트 낙하를 방지하는 안전상태를 유지할수있는 것이 본 발명의 특징으로, 굴삭기 운전자가 작업중 부주의로 퀵커플러를 해제하는 스위치를 작동해도 어태치먼트가 낙하되지 않는 안전한 상태를 유지하게 된다.

도 10에서 실린더(50)의 로드(52)가 후진하고 동시에 제1가동후크(20)도 후진한 상태에서 안전한 상태를 유지하는 실시예로, 굴삭기 작업중 어태치먼트가 낙하되는 조건인 고정후크부(104)가 아래 방향인 지면을 향할 때 안전장치가 유지되는 것을 보여주며, 이때 자유부재(60)은 스프링(90)의 수축력으로 걸림부분(38)이 자유부재(60)의 멈치부분(61)을 누르고 있기 때문에 중력의 영향을 받지않고 안전상태를 유지해서 어태치먼트의 낙하를 방지한다.

도 11에서는 어태치먼트가 낙하되는 악조건 상태에서도 어태치먼트가 낙하하지 않는 안전성을 보여주는 실시예로, 어태치먼트가 낙하하는 조건인 고정후크부(104)가 아래 방향인 지면 방향으로 향할 때, 퀵커플러 본체(10) 내부의 실린더(50)의 파손, 스프링(90)의 파손, 자유부재(60)의 파손 등 퀵커플러 본체(10) 내부의 부품의 파손이 발생했을 때, 어태치먼트의 결합핀1(106)과 결합핀2(107)은 중력에 의해 지면 방향인 도면상의 화살표(200) 방향으로 이동하려는 힘이 발생하고, 제3가동후크(40)의 회전축 홀이 한쪽 방향이 긴 장홀(42)로 되어있어 제3가동후크(40)가 장홀(42)을 따라 지면 방향인 아래로 이동하고, 이때 제3가동후크(40)의 멈치구조(43)가 본체(10)에 형성된 멈치부분(45)에 걸려 제3가동후크(40)가 회전하는 것을 막아 퀵커플러가 해제되지 못하게 해서 예기치 못한 악조건에서도 어태치먼트가 낙하되는 것을 방지할 수 있게 한 것이 본 발명의 특징이다.

도 12와 도 13은 안전장치를 해제하고 어태치먼트를 분리하는 것을 나타내는 도면으로, 도면상에 어태치먼트 해제동작을 이해하기 쉽게 하기위해 실린더(50)를 생략하고 도시했으며, 또 스프링(90)의 중간부분도 생략하고 도시했다.

도 12에서 어태치먼트 해제조건을 상세히 설명하면, 어태치먼트를 결합한 조건인 제1가동후크(20)와 제2가동후크(30)이 전진한 상태에서 퀵커플러에서 어태치먼트를 해제하기 위해 본체(10)의 고정후크부(104)를 위 방향으로 향하고, 도 1의 조건을 기준으로 반시계 방향으로 각도가 90도이상으로 위치하면 자유부재(60)이 중력에 의해 자유부재(60)가 고정축1(51)을 중심으로 도면에서와 같이 시계방향으로 회전하여 멈치부분(61)이 제2가동후크(30)의 걸림부분(38)과 어긋나며 해제가 가능한 조건이 되고, 이때 도 13과 같이 실린더 로드(50)의 후진으로 제1가동후크(20)이 후진하고, 제2가동후크(30)는 스프링(90)의 수축력으로 제1가동후크(20)와 함께 후진하며 해제되고, 동시에 제2가동후크(30)이 후진할 때, 연결링크(70)에 의해 제3가동후크(40)이 고정핀(41)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하며 어태치먼트의 결합핀2(107)을 해제하게 되며, 이때 자유부재(60)은 본체(10)에 형성된 멈치부분(13)으로 인하여 자유부재(60)의 시계 방향으로 회전하는 범위를 제한해 오작동을 방지하고, 멈치부분(13)에는 나사를 형성하여 볼트(14)를 조립해 자유부재(60)의 회전범위를 조정해서 안전핀 역할을 한다.

도 14는 어태치먼트의 결합핀1(106)의 안착부(80)을 설명하는 도면으로, 안착부(80)에는 탄성부재(81)를 부착할 수 있는 부착부분(82)이 요(凹)자 형태로 형성되어 탄성부재(81)를 부착하며, 탄성부재(81)는 소모성 부품으로 접착제로 부착하거나 또는 부착부분(82)에 암나사를 형성하여 볼트로 탄성부재(81)를 쉽게 탈부착할 수 있는 구조로 되어있으며, 어태치먼트를 결합했을 때 미세한 틈새로 인해 발생하는 진동을 탄성부재(81)로 흡수하여 퀵커플러 및 퀵커플러에 결합되는 부품의 내구성을 향상시킨다.

도 15와 도 16은 상기에 설명한 안전장치를 구비한 퀵커플러에 집게(210)를 구비한 퀵커플러의 정면도와 평면도를 도시한 것으로, 퀵커플러의 본체에는 가동후크와 실린더 로드(52)의 선단부(53)에 결합되어 있는 가이드핀1(21), 가이드핀2(22)의 전후진 직선동작을 안내하는 가이드홀1(15)과 가이드핀3(23)의 직선운동을 안내하는 가이드홀3(23)이 형성되고, 집게(210)를 지지하기 위한 상부지지판(211)과 하부지지판(212)이 본체에 결합되어 형성되고, 상부지지판(211)과 하부지지판(212) 사이에는 집게(210)가 고정축3(215)에 회전이 가능하게 대칭으로 조립되고, 링크1(241)과 링크2(242)의 일단은 집게(210)에 링크핀3(245)로 연결되고, 반대측 일단은 조인트(230)와 링크핀2(216)으로 조립되어 상부지지판(211)과 하부지지판(212)에 형성된 가이드홀(214)를 따라 이동할 수 있게 조립되어 있다.

도 17은 본 발명에 따른 동작을 설명하기 위해 퀵커플러 본체의 일단을 제거하고, 각 구성품의 동작을 설명하기 위해 실린더(50)는 삭제하고 도시하였으며, 스프링(90)의 중간부분도 삭제하고 도시하였으며, 실린더(50)의 작동과 제1가동후크(20), 제2가동후크(30), 스프링(90), 링크3(220)의 작동은 도 23와 도 24에 사시도로 설명하였으며 도 23과 도 24을 설명할 때 상세히 설명한다.

도 17은 실린더 로드(52)가 후진하여 어태치먼트를 해제한 상태를 나타낸 것으로 집게(210)가 열린상태를 나타내며, 제1가동후크(20)에 조립된 가이드핀2(22)에 회전이 가능하게 링크3(220)의 일단이 결합되고, 링크3(220) 반대측 일단은 조인트(230)에 회전이 가능하게 링크핀1(221)으로 연결 조립되고, 조인트(230)의 반대측 일단이 링크1(241)과 링크2(242)에 회전이 가능하게 링크핀2(216)으로 조립되고 링크핀2(216)의 위아래 양쪽 끝단 부분이 상부지지판(211)과 하부지지판(212)에 형성되어 있는 가이드홀(214)을 따라 이동이 가능하게 조립되고, 링크1(241), 링크2(242)의 반대측 일단은 집게(210)와 링크핀3(245)으로 회전이 가능하게 조립되며, 집게(210)의 회전축은 고정축3(215)에 대칭이 되도록 상부지지판(211)과 하부지지판(212) 사이에 회전 가능하게 조립되어 집게장치를 완성하게 되며, 이때 링크핀1(221)과 링크핀2(216)를 연결하는 조인트(230)에 형성된 링크핀1(221)과 링크핀2(216)의 축방향은 90°로 회전이 가능한 축으로 되어 링크의 동작을 부드럽게 전달한다.

도 18는 실린더(50)의 로드(52)가 후진하여 어태치먼트가 해제된 초기상태의 평면도이며, 집게(210)가 열린 상태를 나타낸 것으로 집게(210)의 동작을 설명하기 위해 상부지지판(211)를 제거하고 도시하였으며, 집게(210)는 상부지지판(211)과 하부지지판(212)에 형성된 고정축3(215)에 회전 가능하게 조립되고, 링크핀2(216)은 가이드홀(214)에 조립되어 가이드홀(214)을 따라 직선동작을 하게된다.

도 19와 도 20은 실린더(50) 로드(52)가 전진하여 어태치먼트가 결합된 상태를 나타내며 동시에 제1가동후크(20)의 전진으로 연결핀2(22)와 연결된 링크3(220)와 링크3(220)와 연결된 조인트(230) 조인트(230)과 연결된 링크1(241)와 링크2(242)가 집게(210)를 밀어서 집게(210)가 닫힌 상태를 나타내며, 이때 실린더 로드(52)의 전진으로 제1가동후크(20)와 제2가동후크(30)가 전진하며 자유부재(60)의 멈치부분(61)이 중력에 의해 지면 방향으로 회전하여 제2가동후크(30)의 걸림부분(38)과 마주하며 안전장치가 작동하게 된다.

도 21과 도 22는 실린더(50) 로드(52)가 후진하면서 제1가동후크(20)가 후진한 상태로, 자유부재(60)에 의해 제2가동후크(30)의 후진을 제한해 안전장치가 작동되어 어태치먼트가 해제되지 않은 상태에서 제1가동후크(20)가 후진하여 집게(210)가 열린 상태를 나타내며, 이때 제1가동후크에 체결된 연결핀2(22)에 링크3(220)의 일단이 조립되고, 링크3(220)의 반대편 일단에 조인트(230)가 조립되어 실린더(50) 로드(52)와 같이 전후진 작동에 따라 집게를 열고 닫는다.

도 23과 도 24는 링크3(220)와 링크핀1(221), 제1가동후크(20), 제2가동후크(30), 실린더(50), 자유부재(60), 스프링(90)의 결합과 작동을 나타내는 사시도로, 실린더 로드(52)의 전후진 작동으로 집게(210)을 작동하는 링크3(220)와 제1가동후크(20)가 서로 연결된 상태와 동작을 나타내며, 안전장치와 관련된 설명은 도 6과 도 7에서 상세하게 설명하였다.

100 : 퀵커플러 10 : 본체 15 : 가이드홀1
16 : 가이드홀2 103 : 가동후크부 104 : 고정후크부
106 : 결합핀1 107 : 결합핀2 20 :제1가동후크
30 : 제2가동후크 21 : 가이드핀1 22 : 가이드핀2
23 : 가이드핀3 31 : 가이드홀3 33 : 가이드홀4
38 : 걸림부분 40 : 제3가동후크 41 : 고정축2
42 : 장홀 43 : 멈치구조 45 : 멈치부분
50 : 실린더 51 : 고정축1 60 : 자유부재
61 : 멈치부분 70 : 연결링크 80 : 안착부
81 : 탄성부재 90 : 스프링 82 : 부착홈
36 : 연결핀1 37 : 연결핀2 44 : 연결핀3
13 : 멈치부분 14 : 볼트 242 : 링크2
220 : 링크3 230 : 조인트 241 : 링크1
210 : 집게 211 : 상부지지판 212 : 하부지지판
215 : 고정축3 221 : 링크핀1 216 : 링크핀2
245 : 링크핀3 214 : 가이드홀

Claims

굴삭기 아암대의 선단부 링크에 연결되어 어태치먼트의 낙하를 방지하기 위한 안전장치를 구비한 퀵커플러에 있어서, 본체(10)에 가동후크의 수평 이동을 안내하는 가이드홀1, 가이드홀2를 형성하고, 가동후크부(103)에는 제1가동후크(20)와 제2가동후크(30)로 되고, 제1가동후크(20)는 실린더와 연결되고, 제2가동후크(30)은 스프링(90)과 연결되어 있어서 서로 독립적으로 동작이 가능하게 하고, 고정후크부(104)에는 제3가동후크(40)가 회전축홀이 장홀(42)로 형성되어 고정축2(41)에 결합되고, 본체의 내측에 상부지지판(211)과 하부지지판(212)이 결합되어 그 사이에 집게장치와 집게를 작동시키기 위한 링크를 구비하고, 어태치먼트의 결합핀1(106)이 결합되는 안착부(80)에는 탄성부재(81)이 부착한 것을 특징으로 하는 퀵커플러.
청구항 1에 있어서, 본체(10)에 가이드홀1(15), 가이드홀2(16)이 형성되고, 가동후크부(103)는 제1가동후크(20)와 제2가동후크(30)로 분리하고, 제1가동후크(20)에는 실린더 로드(52)에 결합 연결되는 가이드핀1(21)과 제1가동후크의 수평이동을 안내하는 가이드핀2(22), 가이드핀3(23)이 결합 형성되어, 본체(10)의 가이드홀1(15)과 가이드홀2(16)을 따라 수평 이동할 수 있는 구조로 되고, 제2가동후크(30)는 제1가동후크(20)의 가이드핀1(21)과 가이드핀2(22)을 따라 수평 이동하는 가이드홀3(31), 가이드핀3(33)을 따라 수평 이동하는 가이드홀4(33)가 형성되고, 제2가동후크(30)는 실린더의 고정축1(51)과 연결핀1(36)을 스프링(90)으로 연결되고, 또 제2가동후크(30)에는 걸림부분(38)이 형성되고, 고정축1(51)에 회전가능하게 조립된 자유부재(60)의 멈치부분(61)에 의하여 후진을 제한하여 안전장치가 작동하는, 가동후크가 제1가동후크(20)와 제2가동후크(30)로 분리되어 독립적으로 전후진 가능하게 한 것을 특징으로 하는 퀵커플러 안전장치.
청구항 1에 있어서, 고정후크부(104)에는 제3가동후크(40)가 고정축2(41)에 회전 가능하게 결합되고, 고정축2(41)과 결합되는 회전축홀은 한쪽 방향이 긴 장홀(52)로 형성되어 장홀(52)를 따라 이동이 가능하고, 고정후크부(104)가 아래로 향한 상태에서 어태치먼트가 해제되는 상황이 발생했을 때, 제3가동후크(40)가 어태치먼트의 무게에 의해 장홀(42)방향으로 이동해서 제3가동후크(40)에 형성된 멈치구조(43)가 본체(10)에 형성된 멈치부분(45)에 걸려 가동후크(40)의 회전을 제한하여 어태치먼트가 낙하되는 것을 방지하는 구조로 된 퀵커플러 안전장치.
청구항 1에 있어서, 실린더의 로드(52)가 안전장치와 무관하게 독립적으로 직진 왕복동작이 가능하고, 그와같은 동작을 이용해, 실린더 로드(52)의 선단부(53)에 제1가동후크와 가이드핀2(22)로 링크3(220)의 일단과 조립되고, 링크3(220)의 반대측 일단은 링크핀1(221)로 조인트(230)의 일단과 연결되고, 조인트(230)의 다른 일측은 링크1(241)과 링크2(242)와 링크핀2(216)으로 연결되어 가이드홀(214)을 따라 이동하고 집게(210)는 퀵커플러 본체에 형성된 상부지지판(211)과 하부지지판(212)에 형성된 고정축3(215)에 회전가능하게 좌우 대칭으로 조립되고, 집게(210)에는 링크1(241), 링크2(242)의 일단이 링크핀3(245)으로 결합되어 실린더(50) 로드(52)의 전후진 동작에 따라 집게(210)를 열고닫는 구조로 된 퀵커플러.
청구항 1에 있어서, 어태치먼트를 체결할 때 결합핀1(106)과 제1가동후크(20), 제2가동후크(30), 안착부(80) 사이에 미세한 틈새로 인해 발생하는 진동을 흡수하기 위해, 결합핀1(106)이 안착되어 결합되는 안착부(80)에 요(凹)자 형태의 부착홈(82)이 형성되어 탄성부재(81)를 부착하는 구조로, 탄성부재(81)는 접착제로 부착홈(82)에 붙이거나 부착홈(82)의 바닦면에 나사를 형성하여, 부착홈에 탄성부재(81)를 구비한 퀵커플러.