KR20210103958A - 굴착용 버켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설 기계에 장착되는 굴착용 버켓에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 굴착용 버켓은 적재 공간을 형성하는 곡면을 포함하며 복수의 제1 홀이 형성된 백 플레이트와, 상기 적재 공간에서 상기 백 플레이트와 접합되며 복수의 제2 홀이 형성된 이너 플레이트를 포함한다.

Description

굴착용 버켓{EXCAVATING BUCKET}

본 발명은 굴착용 버켓에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건설 기계에 장착되어 굴삭 작업에 사용되는 굴착용 버켓에 관한 것이다.

일반적으로 건설 기계의 일종인 굴삭기는 토사나 암석을 채굴하기 위해 사용되는 토목 기계이다. 굴삭기 차체의 전방부에는 아암을 마련되고, 아암의 단부에는 토사나 암석을 채굴하여 일시적으로 보관하기 위한 버켓이 설치된다. 아암은 링크 부재와 유압 장치를 매개하여 회동 가능하게 설치된다. 그리고 아암의 단부에는 토사나 암석 등을 채굴하여 일시적으로 보관하는 버켓이 역시 회동 설치된다. 또한, 토사나 암석 등의 굴착 대상과 우선적으로 접촉하는 버켓의 단부에는 다수의 투스(tooth)가 하나 이상 장착되어 굴착 성능을 향상시키게 된다.

이와 같이, 건설 기계에 장착되는 굴착용 버켓은 땅을 굴착하거나 토사와 자갈 등을 모으거나 이동시키는 역할을 한다. 구체적으로, 굴착용 버켓은 브라켓(bracket)을 갖는 탑 플레이트(Top plate), 곡면을 포함하는 백 플레이트 백 플레이트(back plate), 복수의 투스(tooth)가 장착되기 위한 립 플레이트(lip plate), 양측에 각각 마련된 사이드 플레이트(side plate)을 포함한다.

또한, 굴착용 버켓은 굴착시 직접 땅과 접촉하여 마모가 발생되므로, 건설 기계의 작업 조건에 따라 수명이 크게 단축될 수 있다. 따라서 종래에는 굴착용 버켓의 마모 수명을 증가시키기 위해 마모가 많은 부위에 마모 보강대(wear pad)를 추가 부착하여 사용하였다.

하지만, 일반적인 마모 보강대는 굴착용 버켓의 무게를 크게 증가시킴에 따라 굴착용 버켓의 무게 제한으로 인해 다량의 마모 보강대를 장착하는 것이 제한되고, 이로 인하여 버켓의 수명 증대에도 한계가 있다.

본 발명의 실시예는 내마모성을 향상시키면서도 무게 증가를 최소화하고 생산성을 향상시킨 굴착용 버켓을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 건설 기계에 장착되는 굴착용 버켓(excavating bucket)은 적재 공간을 형성하는 곡면을 포함하며 복수의 제1 홀이 형성된 백 플레이트와, 상기 적재 공간에서 상기 백 플레이트와 접합되며 복수의 제2 홀이 형성된 이너 플레이트를 포함한다.

상기 복수의 제1 홀 및 상기 복수의 제2 홀은 각각 원형, 타원형, 및 다각형 중 하나 이상의 형상을 포함할 수 있다.

상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 각각 상기 백 플레이트 및 상기 이너 플레이트를 관통하도록 형성될 수 있다. 그리고 상기 백 플레이트와 상기 이너 플레이트는 상기 제1 홀과 상기 제2 홀이 비중첩되도록 접합될 수 있다.

또한, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 각각 상기 백 플레이트 및 상기 이너 플레이트를 비관통하도록 형성될 수 있다.

상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 굴착 대상과 접촉하는 면으로부터 멀어질수록 직경이 감소하는 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다.

상기 제1 홀과 상기 제2 홀의 측면은 굴착 대상과 접촉하는 면에 대한 접선 방향을 기준으로 90도 내지 120도 범위 내의 기울기를 갖도록 형성될 수 있다.

상기 백 플레이트 및 이너 플레이트는 브리넬 경도(HBW)가 350 내지 600 범위 내에 속하는 소재로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 건설 기계에 장착되는 굴착용 버켓(excavating bucket)은 적재 공간을 형성하는 곡면을 포함하는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 내측면 및 외측면 중 하나 이상의 측면에 접합되며 복수의 홀이 형성된 하나 이상의 마모 보강 패드를 포함한다.

상기 마모 보강 패드는 복수개가 간격을 두고 배치될 수 있다.

상기 복수의 홀은 각각 원형, 타원형, 및 다각형 중 하나 이상의 형상을 포함할 수 있다.

상기 복수의 홀은 상기 마모 보강 패드를 관통하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수의 홀은 굴착 대상과 접촉하는 면으로부터 멀어질수록 직경이 감소하는 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다.

상기 복수의 홀의 측면은 굴착 대상과 접촉하는 면에 대한 접선 방향을 기준으로 90도 내지 120도 범위 내의 기울기를 갖도록 형성될 수 있다.

상기 마모 보강 패드는 브리넬 경도(HBW)가 350 내지 600 범위 내에 속하는 소재로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 굴착용 버켓은 내마모성이 향상되면서도 무게 증가는 최소화되고 생산성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴착용 버켓를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 굴착용 버켓의 정면도이다.
도 3은 도 1의 굴착용 버켓의 배면도이다.
도 4는 도 1의 굴착용 버켓의 백 플레이트와 이너 플레이트가 접합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 이너 플레이트의 부분 단면도이다.
도 6은 도 4의 백 플레이트의 부분 단면도이다.
도 7은 도 4의 백 플레이트와 이너 플레이트가 접합된 상태의 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴착용 버켓의 동작 원리를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴착용 버켓을 도시한 사시도이다.
도 11는 도 10의 굴착용 버켓의 베이스 플레이트와 마모 패드가 접합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 12는 도 10의 굴착용 버켓의 베이스 플레이트와 마모 패드가 접합된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 실험예와 비교예의 작용 효과를 대비한 도면들이다.
도 16은 플레이트에 대한 입자의 충돌 각도에 따른 상대 마모율을 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 제2 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴착용 버켓(101)을 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 굴착용 버켓(101)은 건설 기계에 장착되어 토사나 암석을 굴착하거나 토사와 자갈 등을 모으고 이동시키기 위해 사용될 수 있다. 일례로, 굴착용 버켓(101)은 건설 기계의 일종인 굴삭기에 장착될 수 있다. 또한, 토사나 암석 등의 굴착 대상과 우선적으로 접촉하는 굴착용 버켓(101)의 단부에는 굴착 성능을 향상시키기 위해 하나 이상의 투스(tooth, 700)가 장착될 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴착용 버켓(101)은 백 플레이트(back plate, 200) 및 이너 플레이트(inner plate, 300)를 포함한다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴착용 버켓(101)은 탑 플레이트(Top plate, 500), 립 플레이트(lip plate, 600), 및 사이드 플레이트(side plate, 400)를 더 포함할 수 있다.

탑 플레이트(500)는 건설 기계에 연결되기 위한 브라켓(bracket, 550)을 가지고 백 플레이트(200)의 일 단부에 마련된다. 사이드 플레이트(400)는 백 플레이트(200)의 양 측면에 각각 마련되어 백 플레이(200)트와 함께 적재 공간을 형성한다. 립 플레이트(600)는 백 플레이트(200)의 타 단부에 마련되어 투스(tooth, 700)가 장착될 수 있다.

백 플레이트(200)는 적재 공간을 형성하는 곡면을 포함하며 복수의 제1 홀(210)이 형성된다. 이너 플레이트(300)는 적재 공간에서 백 플레이트(200)와 접합되며 복수의 제2 홀(320)이 형성된다. 그리고 백 플레이트(200)와 이너 플레이트(300)는 내마모성이 좋은 브리넬 경도(HBW)가 350 내지 600 범위 내에 속하는 소재로 형성될 수 있다. 백 플레이트(200)와 이너 플레이트(300)는 토사와 같은 굴착 대상과 직접 접촉하므로 내마모성이 우수한 소재로 형성된다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에서는, 굴착용 버켓(101)의 전체적인 강도 및 내마모성을 향상시키기 위하여, 백 플레이트(200)를 복수개 사용할 수 있다. 즉, 백 플레이트(200)는 복수개가 겹쳐진 형태로 만들어질 수 있다.

백 플레이트(200)와 이너 플레이트(300)에 각각 형성된 복수의 제1 홀(210) 및 복수의 제2 홀(320)은 각각 원형, 타원형, 및 다각형 중 하나 이상의 형상을 포함할 수 있다.

또한, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 홀(210)과 제2 홀(320)은 굴착 대상과 접촉하는 면으로부터 멀어질수록 직경이 감소하는 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 구체척으로, 제1 홀(210)과 제2 홀(320)의 측면은 굴착 대상과 접촉하는 면에 대한 접선 방향을 기준으로 90도 내지 120도 범위 내의 기울기(θ)를 가질 수 있다.

또한, 제1 홀(210)과 제2 홀(320)은 각각 백 플레이트(200) 및 이너 플레이트(300)를 관통하도록 형성될 수 있다. 그리고 도 7에 도시한 바와 같이, 백 플레이트(200)와 이너 플레이트(300)는 제1 홀(210)과 제2 홀(320)이 비중첩되도록 접합될 수 있다. 이에, 굴착용 버켓(101)에 적재된 토사 또는 적재물이 제1 홀(210) 및 제2 홀(320)을 통해 적재 공간 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 제1 홀(210)과 제2 홀(320)이 토사로 매립될 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 제1 실시예가 전술한 바에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 홀(210)과 제2 홀(320)은 각각 백 플레이트(200) 및 이너 플레이트(300)를 비관통하도록 형성될 수도 있다. 이 경우, 백 플레이트(200)와 이너 플레이트(300)는 반드시 제1 홀(210)과 제2 홀(320)이 비중첩되도록 접합될 필요는 없다. 즉, 제1 홀(210)과 제2 홀(320)이 중첩되더라도 무방하다.

이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴착용 버켓(101)의 동작 원리를 상세히 설명한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 굴착 대상인 토사와 접촉하는 면에 형성된 제1 홀(210) 및 제2 홀(320)은 토사와 같은 입자가 1차로 유동하면서 제1 홀(210) 및 제2 홀(320) 안에 머물거나 매립될 수 있다. 이때, 1차로 유동한 입자는 제1 홀(210) 및 제2 홀(320) 내부에 굴곡을 형성하게 된다.

이후, 2차로 유동하는 입자의 일부는 1차로 유동하여 제1 홀(210) 및 제2 홀(320) 안에 머물거나 매립된 입자와 함께 제1 홀(210) 및 제2 홀(320) 안에 머물거나 매립될 수 있다.

또한, 2차로 유동하는 입자의 다른 일부는 1차로 유동하여 제1 홀(210) 및 제2 홀(320) 안에 머물거나 매립된 입자와 충돌하여 이동 방향이 바뀌게 된다. 이와 같이, 이동 방향 바뀐 입자는 백 플레이트(200) 및 이너 플레이트(300)와 접촉하지 않을 뿐만 아니라 3차로 유동하는 입자와 충돌하여 3차로 유동하는 입자가 백 플레이트(200) 및 이너 플레이트(300)와 접촉하는 것도 막아주게 된다.

이러한 현상이 반복되면서 굴착 작업시 토사와 같은 입자가 백 플레이트(200) 및 이너 플레이트(300)와 접촉하는 비율이 현저하게 줄어들면서 백 플레이트(200)와 이너 플레이트(300)의 마모도 최소화된다. 즉, 백 플레이트(200) 및 이너 플레이트(300)에 형성된 제1 홀(210) 및 제2 홀(320)에 매립된 토사가 일종의 보호막으로 작용하여 백 플레이트(210)와 이너 플레이트(320)의 마모를 감소시키게 된다.

또한, 제1 홀(210)과 제2 홀(320)의 측면을 굴착 대상과 접촉하는 면에 대한 접선 방향을 기준으로 90도 내지 120도 범위 내의 기울기로 형성하면, 1차로 유동하는 입자가 제1 홀(210) 및 제2 홀(320) 안에 머물거나 매립될 수 있는 양을 증가시킬 수 있다.

또한, 제1 홀(210)과 제2 홀(320)의 측면 기울기를 90도 내지 120도 범위 내로 형성하면, 충돌 각도를 변화시키므로 마모가 상대적으로 활발하게 진행되는 출동 각도인 25도 내지 45도 범위 내의 충돌 각도로 이너 플레이트(210) 및 백 플레이트(320)에 충돌하는 입자의 수를 크게 저감시킬 수 있다.

또한, 제1 홀(210)과 제2 홀(320)의 측면 기울기를 90도 내지 120도 범위 내로 형성하면, 제1 홀(210)과 제2 홀(320)의 측면에 부딪힌 입자의 난반사를 유도하여 후속으로 유동하는 입자와 충돌함으로써 후속으로 유동하는 입자가 백 플레이트(200) 및 이너 플레이트(300)와 접촉하는 것을 효과적으로 방해할 수 있다.

반면, 제1 홀(210)과 제2 홀(320)의 측면 기울기가 90도 미만으로 형성되면 1차로 유동한 입자가 제1 홀(210) 및 제2 홀(320)의 측면과 충돌 후 이동 방향이 오히려 안쪽으로 방향이 바뀌어 바깥쪽에서 2차로 유동하는 입자와 충돌하는 효과가 적어지게 된다. 즉, 1차로 유동한 입자가 제1 홀(210) 및 제2 홀(320)의 측면에 부딪혀 난반사되면서 2차로 유동하는 입자와 충돌하여 2차로 유동하는 입자가 백 플레이트(200) 및 이너 플레이트(300)와 접촉하는 것을 방지하는 효과가 줄어든다.

또한, 제1 홀(210)과 제2 홀(320)의 측면 기울기가 120도를 초과하게 되면 1차로 유동한 입자가 제1 홀(210) 및 제2 홀(320) 안에 머물거나 매립되는 현상이 줄어들 뿐만 아니라 측면 기울기가 너무 완만하여 난반사율이 낮아진다. 즉, 제1 홀(210)과 제2 홀(320)의 측면에 부딪힌 입자가 난반사하여 후속으로 유동하는 입자와 충돌하는 현상이 마찬가지로 감소된다. 따라서, 1차 유동한 입자 이후 2차 및 3차로 유동하는 입자로부터 백 플레이트(200) 및 이너 플레이트(300)의 마모를 감소시키는 효과가 약해진다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴착용 버켓(101)은 내마모성이 향상되면서도 무게 증가는 최소화되고 생산성이 향상될 수 있다.

구체적으로, 백 플레이트(200)와 이너 플레이트(300)에 각각 형성된 제1 홀(210) 및 제2 홀(320)에 의해, 굴착 작업시 토사와 같은 입자가 유동하면서 백 플레이트(200) 및 이너 플레이트(300)에 충돌하는 각도를 다변화시키게 된다. 이에, 입자가 한 방향에서 지속적으로 백 플레이트(200) 및 이너 플레이트(300)에 충돌하는 것을 방지하고, 1차로 유동한 입자와 2차로 유동하는 입자를 서로 충돌시켜 2차로 유동하는 입자가 백 플레이트(200) 및 이너 플레이트(300)와 접촉하는 것을 최소화하여 마모를 줄일 수 있다.

따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 굴착용 버켓(101)의 마모 수명을 증가시키기 위해 마모가 많은 부위에 별도의 마모 보강대(wear pad)를 다량으로 추가 부착할 필요가 없다.

이에, 굴착용 버켓(101)을 생산하기 위한 제조 비용을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 굴착용 버켓(101)의 과도한 무게 상승을 억제하면서도 마모 수명을 증가시킬 수 있게 된다.

이하, 도 10 내지 도 12을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴착용 버켓(102)을 설명한다.

도 10 내지 도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴착용 버켓(102)은 베이스 플레이트(250), 및 마모 보강 패드(202, 302)를 포함한다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴착용 버켓(102)은, 제1 실시예와 마찬가지로, 탑 플레이트(Top plate, 500), 립 플레이트(lip plate, 600), 및 사이드 플레이트(side plate, 400)를 더 포함할 수 있다.

베이스 플레이트(250)는 적재 공간을 형성하는 곡면을 포함할 수 있다. 그리고 탑 플레이트(500)와 사이드 플레이트(400)는 베이스 플레이트(250)에 연결될 수 있으며, 립 플레이트(600)는 베이스 플레이트(250)의 타 단부에 마련될 수 있다.

마모 보강 패드(202, 302)는 베이스 플레이트(250)의 내측면 및 외측면 중 하나 이상의 측면에 접합되며 복수의 홀(210, 320)이 형성된다. 즉, 마모 보강 패드(202, 302)는 베이스 플레이트(250)의 내측면에 접합되거나, 베이스 플레이트(250)의 외측면에 접합되거나, 베이스 플레이트(250)의 내측면과 외측면 모두에 접합될 수 있다.

또한, 마모 보강 패드(202, 302)는 복수개가 간격을 두고 배치될 수 있다.

하지만, 본 발명의 제2 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 플레이트(250)와 유사한 면적을 갖는 하나의 큰 마모 보강 패드(202, 302)가 베이스 플레이트(250)의 내측면 및 외측면 중 하나 이상의 측면에 접합될 수도 있다.

복수의 홀(210, 320)은 마모 보강 패드(202, 302)를 관통하도록 형성될 수 있다. 그리고 복수의 홀(210, 320)은 굴착 대상과 접촉하는 면으로부터 멀어질수록 직경이 감소하는 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 복수의 홀(210, 320)의 측면은 굴착 대상과 접촉하는 면에 대한 접선 방향을 기준으로 90도 내지 120도 범위 내의 기울기를 갖도록 형성될 수 있다.

일례로, 베이스 플레이트(250)는 브리넬 경도(HBW)가 150 내지 350 범위 내에 속하는 소재로 형성될 수 있다. 그리고 마모 보강 패드(202, 302)는 브리넬 경도(HBW)가 350 내지 600 범위 내에 속하는 소재로 형성될 수 있다.

즉, 상대적으로 가공이 용이한 브리넬 경도(HBW)가 HBW 150 내지 350 범위 내에 속하는 소재로 곡면을 포함하는 베이스 플레이트(250)를 형성하고, 베이스 플레이트(250)의 내측면과 외측면 중 하나 이상의 면에는 브리넬 경도(HBW)가 350 내지 600 범위 내에 소재로 형성된 마모 보강 패드를 덧붙임으로써, 내마모성을 향상시킬 수 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴착용 버켓(102)도 내마모성이 향상되면서도 무게 증가는 더욱 줄이고 생산성이 향상될 수 있다.

특히, 기존의 버켓에 마모 보강 패드(202, 302)를 덧붙이는 방법으로 기존의 버켓에도 적용할 수 있어 그 활용도를 높일 수 있고, 복수의 홀(210, 320)이 있는 마모 보강 패드(202, 302)를 덧붙임으로써 무게 증가를 최소화할 수 있다.

즉, 마모 보강 패드(202, 302)에 복수(210, 320)의 홀이 형성됨으로써 그 자체의 무게도 감소될 뿐만 아니라 베이스 플레이트(250)에 덧붙여지는 마모 보강 패드의 간격과 수를 조절하여 마모 억제 효과 대비 무게 증가율을 적절하게 조절할 수 있다. 이에, 제조 비용을 최소화할 수 있으면서도 복수의 홀(210, 320)의 효과에 의해 마모 수명을 증가시킬 수 있게 된다.

이하, 도 13 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 실험예와 비교예들을 대비하여 설명한다.

도 13는 홀이 형성되지 않은 일반적인 플레이트로 비교예 1을 나타낸다. 도 14는 측면 기울기가 90도 내지 120도 범위 내에 속하는 홀이 형성된 플레이트로 실험예를 나타낸다. 도 15는 측면 기울기가 120도를 초과하는 홀이 형성된 플레이트로 비교예2를 나타낸다.

도 13에서 나타난 바와 같이, 비교예1의 경우, 대부분의 입자가 마모가 많이 발생하는 25도 내지 45도의 충돌 각도로 플레이트에 충돌하게 된다. 따라서, 비교예1에서는 플레이트의 마모가 상대적으로 빠르게 진행된다.

반면, 도 14에 나타난 바와 같이, 실험예의 경우, 1차로 유동한 입자가 홀에 의해 난반사되어 2차로 유동하는 입자가 플레이트에 충돌하는 것을 방해하게 된다. 또한, 앞서 도 9에 도시한 바와 같이, 1차로 유동한 입자가 홀에 매립되어 보호막으로 작용할 수도 있다. 즉, 2차 및 3차로 유동하는 입자가 플레이트와 충돌하여 플레이트를 마모시키는 것을 현저하게 감소시킬 수 있다.

그런데, 도 15에 나타난 바와 같이, 비교예2의 경우, 홀의 측면 기울기가 지나치게 완만하면 난반사가 잘 일어나지 않게 되므로, 2차 및 3차로 유동하는 입자가 플레이트와 충돌하는 것을 효과적으로 방해하지 못하게 될 뿐만 아니라 홀 내부에 입자가 잘 매립되지 않게 된다.

도 16은 브리넬 경도(HBW)가 265인 소재로 만들어진 플레이트와 브리넬 경도(HBW)가 450인 소재로 만들어진 플레이트로 굴착용 버켓을 만들었을 때, 토사와 같은 입자와의 충돌 각도에 따른 상대 마모율을 측정한 그래프이다.

도 16에 나타난 바와 같이, 충돌 각도가 25도 내지 45도 범위 내인 경우 마모가 가장 활발하게 진행됨을 확인할 수 있다.

하지만, 본 발명의 실시예들에 따르면, 백 플레이트(200)와 이너 플레이트(300)에 각각 제1 홀(210) 및 제2 홀(320)을 형성하여 백 플레이트(200)와 이너 플레이트(300)에 대한 충돌 각도를 다양한 각도로 변경시킴으로써, 25도 내지 45도 범위 내의 각도로 입자가 충돌하는 것을 현저하게 저감시킬 수 있다. 즉, 백 플레이트(200)와 이너 플레이트(300)의 마모를 효과적으로 감소시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

101, 102: 굴착용 버켓
200: 백 플레이트
202, 302: 마모 보강 패드
210: 제1 홀
250: 베이스 플레이트
300: 이너 플레이트
320: 제2 홀
400: 사이드 플레이트
500: 탑 플레이트
550: 브라켓
600: 립 플레이트
700: 투스

Claims (15)

1. 건설 기계에 장착되는 굴착용 버켓(excavating bucket)에 있어서,
   적재 공간을 형성하는 곡면을 포함하며 복수의 제1 홀이 형성된 백 플레이트; 및
   상기 적재 공간에서 상기 백 플레이트와 접합되며 복수의 제2 홀이 형성된 이너 플레이트
   를 포함하는 굴착용 버켓.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 제1 홀 및 상기 복수의 제2 홀은 각각 원형, 타원형, 및 다각형 중 하나 이상의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 각각 상기 백 플레이트 및 상기 이너 플레이트를 관통하도록 형성된 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.
4. 제3항에 있어서,
   상기 백 플레이트와 상기 이너 플레이트는 상기 제1 홀과 상기 제2 홀이 비중첩되도록 접합되는 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 각각 상기 백 플레이트 및 상기 이너 플레이트를 비관통하도록 형성된 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 굴착 대상과 접촉하는 면으로부터 멀어질수록 직경이 감소하는 원뿔대 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 홀과 상기 제2 홀의 측면은 굴착 대상과 접촉하는 면에 대한 접선 방향을 기준으로 90도 내지 120도 범위 내의 기울기를 갖는 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.
8. 제1항에 있어서,
   상기 백 플레이트 및 이너 플레이트는 브리넬 경도(HBW)가 350 내지 600 범위 내에 속하는 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.
9. 건설 기계에 장착되는 굴착용 버켓(excavating bucket)에 있어서,
   적재 공간을 형성하는 곡면을 포함하는 베이스 플레이트; 및
   상기 베이스 플레이트의 내측면 및 외측면 중 하나 이상의 측면에 접합되며 복수의 홀이 형성된 하나 이상의 마모 보강 패드
   를 포함하는 굴착용 버켓.
10. 제9항에 있어서,
    상기 마모 보강 패드는 복수개가 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.
11. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 홀은 각각 원형, 타원형, 및 다각형 중 하나 이상의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.
12. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 홀은 상기 마모 보강 패드를 관통하도록 형성된 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.
13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 홀은 굴착 대상과 접촉하는 면으로부터 멀어질수록 직경이 감소하는 원뿔대 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.
14. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 홀의 측면은 굴착 대상과 접촉하는 면에 대한 접선 방향을 기준으로 90도 내지 120도 범위 내의 기울기를 갖는 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.
15. 제9항에 있어서,
    상기 마모 보강 패드는 브리넬 경도(HBW)가 350 내지 600 범위 내에 속하는 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 굴착용 버켓.

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