KR20210152469A

KR20210152469A - 청소기 도구

Info

Publication number: KR20210152469A
Application number: KR1020217031642A
Authority: KR
Inventors: 죤 지. 리블; 카일 알. 룬딘
Original assignee: 클라크 이큅먼트 컴파니
Priority date: 2019-04-19
Filing date: 2020-04-20
Publication date: 2021-12-15
Also published as: CN113710851A; US20220195680A1; CN113710851B; CA3137171A1; WO2020215079A1; EP3956522A1

Abstract

본 발명은 공구(224; 324)에 하향 압력을 제공하여 청소 표면과의 원하는 접촉 수준을 유지하도록 구성된 링크장치(254; 354) 및 서스펜션을 갖는 도구(100; 100'; 100''; 200; 300)를 포함한다. 에어백과 같은 조정 가능한 바이어싱 부재(278; 378)는 링크장치에 상향 압력을 제공하여 공구로부터의 작업 표면의 하향 압력을 감소한다. 충격흡수체(284; 384; 386)는 또한 링크장치를 제자리에 유지하고 공구가 운반되는 경우 튀어오름을 제한하도록 포함될 수 있다.

Description

청소기 도구

본 발명은 동력기계에 부착될 수 있는 도구 및 도구 부속품에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 동력기계용 청소기 도구에 관한 것이다.

본 발명의 목적을 위한 동력기계는 특정 작업 또는 다양한 작업을 달성하기 위한 목적으로 동력을 생성하는 임의 유형의 기계를 포함한다. 동력기계의 일 유형은 작업차량(work vehicle)이다. 작업차량은 일반적으로 작업기능을 수행하도록 조작될 수 있는 리프트암(일부 작업차량은 다른 작업장치가 있을 수 있음)과 같은 작업장치를 갖는 자체-추진(self propelled) 차량이다. 작업차량은 몇 가지 예를 들면 로더(loaders), 굴착기(excavators), 다용도 차량, 트랙터 및 트렌처(trenchers)를 포함한다.

로더, 굴착기 등과 같은 동력기계는 작업기능을 수행하기 위하여 버킷 및 다른 형태의 도구와 같은 부착 가능한 도구를 수용하도록 설계되었다. 일부 경우에서, 동력기계는 가압 유압 유체 및/또는 전기 신호 형태의 신호를 제공할 수 있다. 동력기계에 통상 사용되는 도구의 일 형태는 회전 브룸(broom) 또는 청소기(sweeper)로 알려져 있다. 회전 청소기는 축 주위로 회전되어 콘크리트와 같은 표면을 청소하는 브룸을 갖는다. 통상적으로 도구의 측면의 유압 또는 다른 모터는 회전 브룸에 동력을 공급하여 브룸이 축 주위로 회전하게 한다. 유압 구동 회전 청소기의 경우에, 유압 호스가 기계에 부착되어 브룸에 동력을 공급하기 위하여 기계로부터 가압 유압 유체를 받는다.

일부 회전 청소기 도구는 기울어져서, 쓰레기와 파편을 잘 청소하여 일 측면으로 밀수 있는 브룸을 포함한다. 이들 회전 청소기 도구에서, 앵글링(angling) 작동기는 브룸의 각도를 제어한다. 앵글링 작동기는 또한 예를 들어 유압식으로 제어될 수 있다. 이 형태의 브룸 도구 작동의 하나의 목표는 브룸을 이상적으로 평탄하지 않은 지형 위로 띄울(즉, 상하로 이동) 필요가 있다. 또한 브룸이 기울어지면(각이 지면), 브룸을 기계에 대하여 중심에 유지하는 것이 바람직하다.

상기 설명은 본 발명의 일반적인 배경 기술 정보를 단순히 제공하고, 청구된 본 발명의 범위를 결정하는 데 도움을 주고자 의도되는 것은 아니다.

본 발명은 동력기계에 부착될 수 있는 도구 및 도구 부속품을 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 동력기계용 청소기 도구를 제공한다.

본 발명의 요약 및 초록은 단순화된 형태의 개념을 설명하기 위하여 제공되고 이하 상세한 설명에서 더 개시된다. 본 발명의 요약 및 초록은 특허청구범위에 기재된 핵심 기술 또는 필수 기술을 특정하는 것은 아니다.

본 발명의 실시예는 청소기 헤드(head) 또는 브룸에 하향(downward) 압력을 제공하여 청소 표면과의 원하는 접촉 수준을 유지하도록 구성된 링크장치 및 서스펜션을 갖는 회전 청소기 또는 브룸 도구를 포함한다. 예시 실시예에서, 도구의 링크장치는 청소기 헤드 또는 브룸을 동력기계에 부착 가능한 프레임에 결합한다. 링크장치는 4-바 링크장치의 일부를 형성하는 프레임 및 브룸 캐리어에 각각 축회전 결합된 상부 및 하부 링크를 갖는 4-바 링크장치일 수 있다. 브룸 캐리어는 브룸이 제1축 또는 수직축 주위로 회전하여 앵글링 실린더 또는 작동기의 동력하에 기울어지도록 하는 2-축 피벗 조인트를 갖는다. 브룸 캐리어는 또한 브룸이 제2축 주위로 회전하게 하고, 예를 들어 경사진 청소 표면과 만나면 기계의 이동방향으로 신장하여 브룸이 회전하고 동력기계를 가로질러 측면으로 구부러지며 나아가게 한다. 링크장치는 브룸을 상하로 이동하게 한다. 에어백과 같은 바이어싱(biasing) 부재는 링크장치에 상향(upward) 압력을 제공하여 브룸으로부터의 청소 표면의 하향 압력을 감소한다. 충격흡수체는 또한 프레임과 링크장치 사이에 포함되어 링크장치를 제자리에 유지하고 브룸이 운반되는 경우 튀어오름(bouncing)을 제한할 수 있다.

본 발명의 하나의 관점은 동력기계(10)에 결합되도록 구성된 도구(100; 100'; 100''; 200; 300)를 포함한다. 상기 도구는, 도구를 동력기계에 부착하도록 구성된 기계 장착부(212; 312)를 갖는 동력기계 인터페이스(210; 310); 도구 프레임(222; 322); 작업을 수행하도록 구성된 공구(tool)(224; 324); 공구를 지지하도록 구성된 공구 캐리어(270; 370); 공구를 공구 캐리어를 통하여 도구 프레임에 결합하고, 도구 프레임에 대한 공구의 상하 이동을 허용하도록 구성된 링크장치(254; 354); 작업 표면에서 공구에 의한 하향 압력을 설정하도록 구성된 조정 가능한 바이어싱 부재를 포함한다.

본 발명의 실시예는 하나 이상의 다음 특징을 갖는다. 상기 도구는 청소기 도구이고, 공구는 브룸 공구이고, 공구 캐리어(270; 370)는 수직축(374) 주위로 브룸 공구의 축회전(pivoting)을 제공하여 브룸 공구가 앵글링 작동기(226''; 326'')의 제어하에 기울어지고, 브룸 공구의 제1단이 브룸 공구의 제2단의 전방에 있어 파편을 동력기계의 측면으로 유도하도록 구성된다.

상기 공구 캐리어(270; 370)는 동력기계의 전방 이동 방향으로 신장하는 세로축(376) 주위로 브룸 공구의 축회전을 제공하여 브룸 공구가 측면으로부터 기울어지고, 경사진 표면과 만나면 브룸 공구의 제1단 및 제2단의 하나가 브룸 공구의 제1단 및 제2단의 다른 하나보다 수직으로 높도록 구성된다.

상기 링크장치는 4-바 링크장치이고, 제1 피벗 연결부(362)에서 도구 프레임(222; 322)에 그리고 제2 피벗 연결부(366)에서 공구 캐리어(270; 370)의 단면(356)에 축회전 부착되는 제1 링크(358); 제3 피벗 연결부(364)에서 도구 프레임에 그리고 제4 피벗 연결부(368)에서 공구 캐리어의 단면(356)에 축회전 부착되는 제2 링크(360); 도구 프레임; 및 공구 캐리어를 포함한다. 제1 링크는 상부 링크이고 제2 링크는 제1 링크의 아래에 위치한 하부 링크이다.

상기 조정 가능한 바이어싱 부재는 공구에 의한 작업 표면의 하향 압력을 설정하기 위하여 에어백 내의 압력을 증가 또는 감소하도록 공기를 추가 또는 비우도록 구성된 에어백을 포함한다.

상기 도구는 링크장치(254; 354)의 이동을 제한함으로써 공구(224; 324)의 이동을 제한하도록 구성된 정지부(392)를 더 포함한다. 정지부는 적어도 부분적으로 에어백 내에 위치한 중합체 물질 정지부이다.

상기 도구는 링크장치와 도구 프레임 사이에 결합되고, 도구가 동력기계에 의하여 운반되는 동안 공구의 튀어오름을 제한하도록 구성된 적어도 하나의 충격흡수체(284; 384; 386)를 더 포함한다.

본 발명의 하나의 관점은 동력기계(10)에 결합되도록 구성된 청소기 도구(100; 100'; 100''; 200; 300)를 포함한다. 상기 청소기 도구는, 청소기 도구를 동력기계에 부착하도록 구성된 기계 장착부(212; 312)를 갖는 동력기계 인터페이스스m하에 제1축(328) 주위로 회전하도록 구성된 브룸(224; 324); 브룸 프레임을 브룸 캐리어를 통하여 도구 프레임에 결합하고, 도구 프레임에 대한 브룸 프레임 및 브룸의 상하 이동을 허용하도록 구성된 링크장치(254; 354); 브룸 프레임 및 브룸을 지지하도록 구성되고, 수직축(374) 및 세로축(376) 주위로 브룸 프레임 및 브룸의 축회전을 제공하는 브룸 캐리어(270; 370); 및 브룸 프레임 및 브룸 캐리어 사이에 결합되고, 브룸 프레임 및 브룸을 수직축 주위로 축회전하여 브룸의 제1단이 브룸의 제2단의 전방에 있어 파편을 동력기계의 측면으로 유도하도록 구성되는 앵글링 작동기(226''; 326'')를 포함한다.

본 발명의 실시예는 하나 이상의 다음 특징을 갖는다. 상기 세로축(376)은 동력기계의 전방 이동 방향으로 신장하고, 브룸 캐리어는 세로축 주위로 브룸의 축회전을 제공하여 브룸이 측면으로부터 기울어지고, 경사진 표면과 만나면 브룸의 제1단은 브룸의 제2단보다 수직으로 높도록 한다.

상기 청소기 도구는 브룸 캐리어를 통하여 브룸 프레임을 도구 프레임에 결합하는 4-바 링크장치를 더 포함하고, 4-바 링크장치는, 제1 피벗 연결부(362)에서 도구 프레임(222; 322)에 그리고 제2 피벗 연결부(366)에서 브룸 캐리어(270; 370)의 단면(356)에 축회전 부착되는 제1 링크(358); 제3 피벗 연결부(364)에서 도구 프레임에 그리고 제4 피벗 연결부(368)에서 브룸 캐리어의 단면(356)에 축회전 부착되는 제2 링크(360); 도구 프레임; 및 브룸 캐리어를 포함한다.

상기 청소기 도구는 4-바 링크장치에 결합되고, 브룸에 의하여 표면에 제공되는 하향 압력을 감소하도록 구성된 바이어싱 부재(278; 378)를 더 포함한다. 바이어싱 부재(278; 378)는 브룸에 의하여 표면에 제공되는 하향 압력의 감소를 조정할 수 있도록 구성된다.

상기 청소기 도구는 4-바 링크장치와 도구 프레임 사이에 결합되고, 청소기 도구가 동력기계에 의하여 운반되는 동안 브룸의 튀어오름을 제한하도록 구성된 적어도 하나의 충격흡수체(284; 384; 386)를 더 포함한다.

본 발명은 개선된 회전 청소기 또는 브룸 도구를 제공한다. 상기 도구는 청소기 헤드 또는 브룸에 하향 압력을 제공하여 청소 표면과의 원하는 접촉 수준을 유지하도록 구성된 링크장치 및 서스펜션 시스템을 포함한다.

본 발명의 에어백과 같은 바이어싱 부재는 링크장치에 상향 압력을 제공하여 브룸으로부터의 청소 표면의 하향 압력을 감소한다. 또한 충격흡수체는 프레임과 링크장치 사이에 포함되어 링크장치를 제자리에 유지하고 브룸이 운반되는 경우 튀어오름을 제한할 수 있다.

도 1-3은 각각 본 발명의 실시예가 실시될 수 있고 대표적인 도구가 결합될 수 있는 대표적인 동력기계의 기능적 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1-3에 나타낸 도구와 유사한 형태의 도구의 블록도이고, 본 발명의 실시예에 따른 회전 브룸 또는 청소기 작업요소를 포함한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 각각 도 4에 도시한 도구의 사시도 및 단면 측면도이다.

본 발명에 개시된 개념은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되고 도시된다. 그러나, 이들 개념은 도시한 실시예에서의 구성의 상세 및 구성요소의 배열에 대한 적용에 제한되지 않고 다양한 다른 방법으로 실시되거나 수행될 수 있다. 본 발명의 용어는 발명의 설명의 목적으로 사용되고 제한적인 것으로 간주해서는 안 된다. 본 발명에서 사용되는 "포함하는(including)", "포함하는(comprising)" 및 "갖는(having)"과 같은 단어 및 그 변형은 열거된 항목, 그 등가물뿐만 아니라 추가 항목을 포함하는 것을 의미한다.

본 발명은 개선된 회전 청소기 또는 브룸 도구를 제공한다. 상기 도구는 청소기 헤드 또는 브룸에 하향 압력을 제공하여 청소 표면과의 원하는 접촉 수준을 유지하도록 구성된 링크장치 및 서스펜션 시스템을 포함한다. 청소기 헤드 또는 브룸을 동력기계에 부착 가능한 프레임에 결합하는 도구의 링크장치는 4-바 링크장치일 수 있다. 링크장치를 브룸에 부착하는 브룸 캐리어는, 브룸이 제1축 또는 수직축 주위로 회전하여 앵글링 실린더 또는 작동기의 동력하에 기울어지도록 하는 2-축 피벗 조인트를 갖는다. 브룸 캐리어는 또한 브룸이 제2축 주위로 회전하게 하고, 예를 들어 경사진 청소 표면과 만나면 기계의 이동방향으로 신장하여 브룸이 회전하고 동력기계를 가로질러 측면으로 구부러지며 나아가게 한다. 링크장치는 브룸을 상하로 이동하게 한다. 에어백과 같은 바이어싱 부재는 링크장치에 상향 압력을 제공하여 브룸으로부터의 청소 표면의 하향 압력을 감소한다. 프레임과 링크장치 사이의 충격흡수체는 링크장치를 제자리에 유지하고 브룸이 운반되는 경우 튀어오름(bouncing)을 제한할 수 있다.

본 발명의 실시예는 이하 설명되는 다양한 도구 및 동력기계에 실현될 수 있다. 본 발명의 실시예가 실현될 수 있고 동력기계(10; 10')에 작동 가능하게 결합될 수 있는 대표적인 도구(100; 100'; 100'')가 도 1-3에 도표로 나타나 있고 이하 설명된다. 본 발명의 설명의 간결성을 위하여, 단지 하나의 도구 및 동력기계의 결합이 상세하게 설명된다. 그러나 위에 기술한 바와 같이, 하기 실시예는 다수의 동력기계에 실현될 수 있고, 이들 다양한 도구는 다양한 다른 동력기계에 작동 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 목적상 동력기계는 프레임, 적어도 하나의 작업요소 및 작업을 수행하기 위하여 작업요소에 동력을 제공할 수 있는 동력원을 포함한다. 동력기계의 하나의 유형은 자체-추진(self-propelled) 작업차량이다. 자체-추진 작업차량은 프레임, 작업요소 및 작업요소에 동력을 공급할 수 있는 동력원을 포함하는 동력기계의 한 종류이다. 적어도 하나의 작업요소는 동력기계를 동력하에 움직이는 원동(motive) 시스템이다.

도 1은 아래에 기술된 실시예가 유리하게 인용될 수 있는 도구(100)와 도구(100)의 기본 특징과 상호작용하는 동력기계(10)의 기본 시스템을 도시하는 블록 다이어그램을 나타낸다. 가장 기본적인 수준에서, 본 발명의 목적상 동력기계는 도 1에 도시한 바와 같이 프레임(20), 동력원(25), 작업요소(30) 및 도구 인터페이스(40)를 포함한다. 로더 및 굴착기 및 다른 유사 작업차량과 같은 동력기계에서, 도구 인터페이스(40)는 도구 캐리어(50) 및 동력포트(60)를 포함한다. 도구 캐리어(50)는 통상 리프트암 또는 다른 작업요소에 회전 가능하게 부착되고, 도구에 고정될 수 있다. 동력포트(60)는 도구(100)를 위한 연결을 제공하고 동력을 동력원으로부터 도구에 제공한다. 동력원(25)은 동력기계에서 발생된 하나 이상의 동력원을 나타낸다. 동력원은 유압 유체 또는 전력의 하나 또는 모두를 포함할 수 있다.

종종 부속품 또는 부착 가능 도구로 알려진 도구(100)는 동력기계 인터페이스(110) 및 동력기계 인터페이스(110)에 결합되는 공구(120)를 갖는다. 동력기계 인터페이스(110)는 동력기계와 결합하기 위하여 기계 장착부(112) 및 동력포트(114)를 포함한다. 기계 장착부(112)는 동력기계(10)의 도구 인터페이스(40)에 결합될 수 있는 임의의 구조일 수 있다. 일부 실시예에서, 동력 포트(114)는 유압(hydraulic) 및/또는 전기 커플러(couplers)를 포함한다. 동력 포트(114)는 또한 일부 실시예에서 적용될 수 있는 무선 전기 연결을 포함할 수 있다. 기계 장착부(112) 및 동력 포트(114) 모두가 도시되었지만, 일부 실시예에서 그들 동력기계 인터페이스의 일부로서 단지 하나 또는 다른 것을 가질 수 있다. 버킷 및 일부 간단한 지게차(forklifts)와 같은 다른 도구는 동력포트(114)를 전혀 갖지 않을 수 있다(도 3 참조). 일부 다른 지게차는 동력기계(10)로부터 수신된 동력신호에 응답하여 그 가짓살(tines)을 수직으로, 수평으로, 회전으로 또는 신장 조정하는 작동기를 동력포트(114)에 갖는다.

동력기계가 특정 도구 캐리어를 갖는 경우에, 기계 장착부(112)는 특정 도구 캐리어를 보완하는 구조를 포함한다. 도구 캐리어가 없는 동력기계에서, 기계 장착부는 도구를 이동하기 위하여 도구를 리프트암에 장착하는 핀을 수용하는 부싱(bushings)과 같은 도구(100)를 직접 동력기계(10)에 장착하는 특징을 포함한다.

본 발명의 설명을 위하여, 도구는 단순형 또는 복합형으로 분류된다. 단순 도구는 작동된 작업요소가 없다. 단순 도구의 예는 작동 가능한 가짓살이 없는 버킷 또는 지게차이다. 복합 도구는 작동 가능한 가짓살을 가진 지게차와 같은 적어도 하나의 작동 가능한 요소를 갖는다. 복합 도구는 또한 하나의 작동 가능한 작업요소를 갖는 것과 복수의 작업요소를 갖는 것으로 나눠진다. 일부 복합 도구는 단순 도구의 특징을 포함한다.

도 1에서, 도구(100)는 단일 작업요소(124)를 갖는 복합 도구를 위한 공구(120)를 나타낸다. 공구(120)는 기계 장착부(112)에 결합되거나 통합된 프레임(122)을 포함한다. 작업요소(124)는 프레임(122)에 결합되고, 일부 방식(수직, 수평, 회전, 신장 등)으로 프레임에 대하여 이동 가능하다. 작동기(126)는 프레임(122) 및 작업요소(124)에 장착되고 동력하에 작업요소를 프레임에 대하여 이동하도록 작동 가능하다. 동력이 동력기계를 통하여 작동기(126)에 제공된다. 동력은 가압 유압 유체(또는 다른 동력원)의 형태로 직접 동력기계(10)로부터 작동기(126)에 동력포트(60; 114)를 통하여 선택적으로 제공된다.

도 2는 복합 복수-기능 도구(100'')를 나타낸다. 도 1의 것과 유사하게 인용번호를 부여한 도 2의 특징부는 실제로 유사하고, 설명의 간결을 위하여 다시 설명하지 않는다. 도구(100'')는 도 2에 블록 형태로 도시한 하나 이상의 추가 작업요소(124'')를 갖는다. 각 작업요소(124'')는 작업요소(124'')의 이동을 제어하기 위하여 그곳에 결합된 대응 작동기(126'')를 갖는다. 제어 시스템(130)은 동력기계로부터 동력을 받고, 운전자 입력으로부터의 신호에 응답하여 동력을 작동기(126'; 126'')에 선택적으로 제공한다. 제어 시스템(130)은 제어기(132)를 포함하고, 제어기는 동력기계(10)로부터 운전자 입력 조작 및 다양한 작동기에 대한 제어 동력을 나타내는 전기 신호를 받도록 구성된다. 제어기(132)는 작동기(126'; 126'')의 일부 또는 모두에 전기 신호를 제공하여 그들의 기능을 제어할 수 있다. 대안적으로, 제어기(132)는 선택 밸브(134)를 제어할 수 있고, 선택 밸브는 가압 유압 유체를 작동기에 제공함으로써 차례로 작동기(126'; 126'')의 일부 또는 모두의 작동을 제어한다.

비록 도 2에 도시하지 않았지만, 일부 경우에 제어기(132)는 동력기계와는 다르게, 도구에 장착되는 사용자 입력의 운전자 작용을 나타내는 신호를 받을 수 있다. 이들 경우에, 도구는 동력기계로부터 원격으로 위치한 운전자 위치로부터 제어된다(즉, 도구(100')의 옆).

도 3은 단일 도구를 도시하는 도구(100'')를 나타낸다. 도 1의 것과 유사하게 인용번호를 부여한 도 3의 특징부는 실제로 유사하고, 설명의 간결을 위하여 다시 설명하지 않는다. 도구(100'')는 프레임(122)에 고정 또는 제거 가능하게 부착되는 하나 이상의 연동구조(126'')를 갖는다. 작동기에 의하여 동력을 받고 프레임에 대하여 이동하고 작업기능을 수행하는 작업요소와는 달리, 연동구조는 매체(medium)와 연동하여 동력기계와 협력하여 작업을 수행한다. 예를 들어, 단일 버킷은 절단날(cutting edge) 및 버킷에 모인 흙 또는 물질을 유지하는 정의된 볼륨을 포함하는 연동구조를 갖는다. 다른 실시예로서, 지게차의 가짓살은 팰릿(pallet)과의 연동을 위하여 지게차 도구의 프레임에 장착될 수 있다. 이러한 가짓살은 조정 가능하고, 많은 경우에서 가짓살 자체는 작업을 수행하기 위하여 동력하에 이동 가능하지 않고, 대신에 짐이 리프트 및/또는 이송되는 것을 연동 및 지지하는 연동구조이다.

동력기계 인터페이스는 로더의 도구 캐리어에 결합될 수 있는 일반적으로 평면(planar) 인터페이스 플레이트 형태의 기계 장착부를 포함할 수 있다. 실시예에서, 다양한 형태의 기계 장착부가 사용될 수 있다. 동력기계 인터페이스는 또한 동력포트(예, 각각 도 1 및 도 2의 인터페이스(110; 110') 참조)를 포함할 수 있고, 또는 도 3의 동력기계 인터페이스(110'')와 같이 포함하지 않을 수 있다. 동력기계 인터페이스가 동력포트를 포함하면, 동력포트는 동력기계의 도관에 연결될 수 있는 유압 도관(conduits)을 포함하고, 가압 유압 유체가 도구의 작동기에 선택적으로 제공되어 연결된 작업요소를 작동할 수 있다. 동력포트는 또한 제어기(도 2의 제어기(132)와 같은) 및 밸브(밸브(134)와 같은)의 작동기에 연결될 수 있는 전기 연결을 포함할 수 있다. 제어기 및 밸브는 기능을 제어하기 위하여 도구의 제어 시스템(제어 시스템(130)과 같은)에 포함될 수 있다.

도 4는 도 1-3에 나타낸 특징을 포함하거나 그에 따른 도구(200)를 나타낸다. 도시된 실시예에서, 도구(200)는 동력기계 인터페이스(210) 및 공구(220)를 포함한다. 공구(220)는 동력기계 인터페이스(210)에 결합된 프레임(222)을 포함한다. 동력기계 인터페이스는 기계 장착부(212) 및 예를 들어 가압 유압 유체 형태의 동력을 공구(220)의 작동기(226)에 제공하는 하나 이상의 동력포트(214)를 제공한다. 도 5 및 도 6을 참조하여 이하에 설명되는 일부 실시예에서, 기계 장착부(212)는 모든 실시예에서 그럴 필요는 없지만 공구의 프레임(222)의 일부로서 형성될 수 있다.

공구(220)는 동력기계(10)로부터 동력을 공급받는 유압 모터와 같은 회전 작동기(226')에 의하여 동력을 받는 회전 브룸/청소기를 포함한다. 브룸(224)은 링크장치(254)를 통하여 프레임(222)에 결합된 캐리어(270)에 의하여 지지된다. 예시 실시예에서, 링크장치(254)는 4-바 링크장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 캐리어(270)는 파편을 도구(200)의 측면으로 유도하기 위하여 브룸(224)이 앵글링 작동기(226'')로부터의 동력하에 수직축(Y-축; 도 5에 도시) 주위로 회전하게 하는 2-축 피벗 조인트를 제공하도록 구성된다. 브룸 캐리어(270)는 또한 브룸을 브룸의 전방으로 신장하는 제2축(Z-축; 도 5에 도시) 주위로 회전하게 하여, 브룸이 경사진 표면을 만나면 측면으로 기울어지게 한다.

일부 실시예에서, 캐리어(270)를 프레임(222)에 결합하는 4-바 링크장치(254)는 2개의 링크로 형성되고, 각각은 프레임과 캐리어 모두에 축회전 결합된다. 프레임과 캐리어의 일부는 4-바 링크장치(254)의 나머지 2개의 링크를 형성한다. 링크장치(254)는 캐리어(270) 및 브룸(224)이 상하로 이동하게 한다. 예를 들어 에어백 형태의 바이어싱 부재(278)는 브룸에 의하여 표면에 제공된 하향 압력을 감소하기 위하여 링크장치에 대항 작용하도록 제공된다. 일부 실시예에서, 브룸에서 하향 압력을 감소하기 위하여 바이어싱 부재에 의하여 제공된 압력은 조정 가능하다. 예를 들어 에어백 바이어싱 부재에 의하여, 공기는 압력을 증가 또는 감소하기 위하여 백으로부터 추가 또는 비워질 수 있다. 또한 일부 실시예에서, 충격흡수체(284)가 프레임(222)과 링크장치(254) 사이에, 예를 들어 링크장치의 하부 링크에 결합될 수 있고, 운반되는 동안에 브룸의 튀어오름을 제한하고 링크장치를 그 자리에 유지할 수 있다.

도 5 및 도 6은 도 4를 참조하여 위에 설명한 도구(200)의 하나의 특정 실시예인 회전 브룸 또는 청소기 도구(300)를 나타낸다. 도구(200)와 같이, 도구(300)는 링크장치에 의하여 지지되고 적합한 양의 하향 압력을 청소기 헤드에 제공하여 청소 표면과의 원하는 접촉 수준을 유지할 수 있는 회전 브룸을 포함한다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 도구(300)는 동력기계 인터페이스(310)의 기계 장착부(312)에 의하여 동력기계에 부착 가능한 프레임(322)을 포함한다. 링크장치(354)는 브룸(324)을 브룸 프레임(352) 및 브룸 캐리어(370)를 통하여 도구 프레임(322)에 결합한다. 브룸(324)은 브룸 프레임에 회전 가능하게 장착되고, 동력기계의 동력원(325)으로부터 유압 동력을 받는 유압 모터와 같은 회전 작동기(326')의 동력하에 축(328) 주위로 회전하도록 구성된다. 브룸 프레임(352)은 차례로 브룸 캐리어(370)에 장착된다.

일부 실시예에서, 링크장치(354)는 2개의 링크(358; 360)를 갖는 4-바 링크장치이고, 링크의 각각은 프레임(322) 및 브룸 캐리어(370)에 부착된다. 도시한 바와 같이, 상부 링크(358)는 피벗 연결부(362)에서 프레임(322)에 그리고 피벗 연결부(366)에서 브룸 캐리어(370)의 단면(356)에 축회전 부착된다. 하부 링크(360)는 피벗 연결부(364)에서 프레임(322)에 그리고 피벗 연결부(368)에서 브룸 캐리어(370)의 단면(356)에 축회전 부착된다. 프레임(322) 및 브룸 캐리어(370)의 단면(356)은 4-바 링크장치의 다른 2개의 링크를 형성한다.

브룸 캐리어(370)는, 브룸 캐리어(370) 및 브룸 프레임(352) 사이에 연결된 앵글링 작동기 또는 실린더(326'')로부터의 동력하에 브룸(324) 및 브룸 프레임(352)이 제1축, 예를 들어 수직 또는 Y-축 주위로 회전하여 앵글링 실린더 또는 작동기의 동력하에 기울어지도록 하는 2-축 피벗 조인트(372)를 포함한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 부싱(bushing) 내에 회전하도록 위치된 수직 배향 핀(394)은 수직축(374) 주위로 회전을 제공하도록 구성된다. 부싱(395) 자체는 일반적으로 수평으로 신장하는 축인 제2축(376) 주위로 회전한다. 부싱(396)의 제2축 주위로의 회전은, 예를 들어 캐리어(370)에 결합된 하나 이상의 부싱(400) 내에 회전하도록 위치한 수평으로 신장하는 핀인, 핀(398)에 의하여 달성된다. 회전 작동기(326')와 마찬가지로 앵글링 작동기(326'')는 동력기계의 동력원(325)에 의하여 동력을 받는다. 축(374) 주위로의 이 앵글링은 브룸(324)의 일단을 브룸의 타단에 비하여 동력기계의 전방으로 이동시켜, 파편을 기계의 일 측면으로 유도한다. 위에 설명한 바와 같이, 브룸 캐리어(370)는 제2축 예를 들어 수직축(374)에 직각인 세로로 신장하는 또는 Z-축(376) 주위로 회전할 수 있다. 이 제2축(376)은 일반적으로 동력기계 이동의 전방 방향으로 신장할 수 있고, 경사진 청소 표면과 만나면 브룸 프레임(352) 및 브룸(324) 측면으로 구부러지며 나아가게 한다(예, 브룸의 일단이 브룸의 타단에 비하여 높도록). 링크장치(354)는 브룸을 상하로 이동하게 한다.

에어백과 같은 바이어싱 부재는 링크장치에 대항 작용하여 브룸에 의하여 청소되는 표면에 제공되는 하향 압력을 감소하기 위하여 제공된다. 도 6의 단면도에서 보는 바와 같이, 에어백(378)은 에어백 바닥의 플레이트(380)를 통하여 프레임에 부착된다. 상부 플레이트(382) 또는 다른 구조는 에어백이 상부 링크에 대항 작용하여 브룸을 상방으로 움직이도록 에어백을 상부 링크(358)에 결합한다. 예시 실시예에서, 에어백(378)은 다른 압력으로 팽창될 수 있고, 상부 링크(358)에 대항 작용하는 바이어싱 힘을 조정 가능하고, 작업 표면에서의 브룸 또는 다른 공구의 하향 압력이 다른 목적을 위하여 다른 수준으로 설정될 수 있게 한다. 예를 들어, 작업 표면으로부터 진흙 또는 다른 접착 물질을 제거하기 위하여, 에어백(378) 팽창은 작업 표면에서 공구에 의한 더 이상의 하향 압력을 허용하도록 제어될 수 있다. 그러나 풀이 무성한 표면으로부터의 모래 청소와 같은 다른 용도에서, 에어백의 팽창은 작업 표면에서 공구에 의한 하향 압력을 감소하도록 제어될 수 있디.

일부 실시예에서, 링크장치(354)의 이동을 제한함으로써 공구(224; 324)의 이동을 제한하기 위하여 정지부(392)가 포함된다. 예시 실시예에서, 정지부는 부분적으로 또는 완전히 에어백 내에, 예를 들어 플레이트(380)에 위치한 중합체 물질이다. 다른 실시예에서, 정지부(392)는 에어백 외부에 위치할 수 있다. 링크장치(354)에 의한 공구의 하향 이동은 플레이트(382) 또는 정지부와 접촉하는 링크(예, 링크(358))의 일부와 같은 대향 표면에 의하여 제한된다.

도 5 및 도 6은 프레임(322)과 하부 링크(360) 사이에 결합된 자동차의 충격흡수체를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 충격흡수체(384; 386)는 하부 링크 위의 위치에서 하부 링크(360) 및 프레임(322)의 일부에 결합된다. 충격흡수체(388; 390)는 하부 링크 아래의 위치에서 하부 링크(360) 및 프레임(322)의 일부에 결합된다. 이들 충격흡수체는 도구(300)가 동력기계에 장착되어 운반되는 경우 링크장치를 제자리에 유지하고 도구의 튀어오름을 제한하는 힘을 적용한다.

본 발명은 바람직한 실시예를 참조로 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 형태에서 또는 세부적으로 변경될 수 있음을 인지할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 청소기 도구 및 브룸 공구의 용어로 설명하였지만, 본 발명의 실시예는 예를 들어 이상 기술한 본 발명의 특징과 유사한 공구 캐리어 및 공구를 갖는 다른 형태의 도구에 사용될 수 있다.

Claims

도구를 동력기계에 부착하도록 구성된 기계 장착부(212; 312)를 갖는 동력기계 인터페이스(210; 310);
도구 프레임(222; 322);
작업을 수행하도록 구성된 공구(224; 324);
공구를 지지하도록 구성된 공구 캐리어(270; 370);
공구를 공구 캐리어를 통하여 도구 프레임에 결합하고, 도구 프레임에 대한 공구의 상하 이동을 허용하도록 구성된 링크장치(254; 354); 및
도구 프레임과 링크장치 사이에 위치하고, 공구에 의한 작업 표면의 하향 압력을 설정하도록 구성되는 조정 가능한 바이어싱 부재를 포함하는,
동력기계(10)에 결합되도록 구성된 도구(100; 100'; 100''; 200; 300).
제1항에 있어서, 상기 도구는 청소기 도구이고, 공구는 브룸 공구이고, 공구 캐리어(270; 370)는 수직축(374) 주위로 브룸 공구의 축회전을 제공하여 브룸 공구가 앵글링 작동기(226''; 326'')의 제어하에 기울어지고, 브룸 공구의 제1단이 브룸 공구의 제2단의 전방에 있어 파편을 동력기계의 측면으로 유도하도록 구성되는 도구.
제2항에 있어서, 상기 공구 캐리어(270; 370)는 동력기계의 전방 이동 방향으로 신장하는 세로축(376) 주위로 브룸 공구의 축회전을 제공하여 브룸 공구가 측면으로부터 기울어지고, 경사진 표면과 만나면 브룸 공구의 제1단 및 제2단의 하나가 브룸 공구의 제1단 및 제2단의 다른 하나보다 수직으로 높도록 구성되는 도구.
제1항에 있어서, 상기 링크장치는 4-바 링크장치이고,
제1 피벗 연결부(362)에서 도구 프레임(222; 322)에 그리고 제2 피벗 연결부(366)에서 공구 캐리어(270; 370)의 단면(356)에 축회전 부착되는 제1 링크(358);
제3 피벗 연결부(364)에서 도구 프레임에 그리고 제4 피벗 연결부(368)에서 공구 캐리어의 단면에 축회전 부착되는 제2 링크(360);
도구 프레임; 및
공구 캐리어를 포함하는 도구.
제4항에 있어서, 상기 제1 링크는 상부 링크이고 제2 링크는 제1 링크의 아래에 위치한 하부 링크인 도구.
제1항에 있어서, 상기 조정 가능한 바이어싱 부재는 공구에 의한 작업 표면의 하향 압력을 설정하기 위하여 에어백 내의 압력을 증가 또는 감소하도록 공기를 추가 또는 비우도록 구성되는 에어백을 포함하는 도구.
제6항에 있어서, 링크장치(254; 354)의 이동을 제한함으로써 공구(224; 324)의 이동을 제한하도록 구성되는 정지부(392)를 더 포함하는 도구.
제7항에 있어서, 상기 정지부는 적어도 부분적으로 에어백 내에 위치하는 도구.
제1항에 있어서, 링크장치와 도구 프레임 사이에 결합되고, 도구가 동력기계에 의하여 운반되는 동안 공구의 튀어오름을 제한하도록 구성된 적어도 하나의 충격흡수체(284; 384; 386)를 더 포함하는 도구.
청소기 도구를 동력기계에 부착하도록 구성된 기계 장착부(212; 312)를 갖는 동력기계 인터페이스(210; 310);
도구 프레임(222; 322);
브룸 프레임(352);
회전 작동기(226'; 326');
브룸 프레임에 의하여 지지되고 회전 작동기에 결합되고, 회전 작동기의 제어하에 제1축(328) 주위로 회전하도록 구성된 브룸(224; 324);
브룸 프레임을 브룸 캐리어를 통하여 도구 프레임에 결합하고, 도구 프레임에 대한 브룸 프레임 및 브룸의 상하 이동을 허용하도록 구성된 링크장치(254; 354);
브룸 프레임 및 브룸을 지지하도록 구성되고, 수직축(374) 및 세로축(376) 주위로 브룸 프레임 및 브룸의 축회전을 제공하고, 링크장치에 작동 가능하게 결합된 수평 부싱과 연동할 수 있는 수평으로 위치한 핀을 갖는 부싱 내에 갖춰진 수직 핀을 갖는 브룸 캐리어(270; 370); 및
브룸 프레임 및 브룸 캐리어 사이에 결합되고, 브룸 프레임 및 브룸을 수직축 주위로 축회전하여 브룸의 제1단이 브룸의 제2단의 전방에 있어 파편을 동력기계의 측면으로 유도하도록 구성되는 앵글링 작동기(226''; 326'')를 포함하는,
동력기계(10)에 결합되도록 구성된 청소기 도구(100; 100'; 100''; 200; 300).
제10항에 있어서, 상기 세로축(376)은 동력기계의 전방 이동 방향으로 신장하고, 브룸 캐리어는 세로축 주위로 브룸의 축회전을 제공하여 브룸이 측면으로부터 기울어지고, 경사진 표면과 만나면 브룸의 제1단은 브룸의 제2단보다 수직으로 높도록 하는 청소기 도구.
제10항에 있어서, 브룸 캐리어를 통하여 브룸 프레임을 도구 프레임에 결합하는 4-바 링크장치를 더 포함하고,
상기 4-바 링크장치는,
제1 피벗 연결부(362)에서 도구 프레임(222; 322)에 그리고 제2 피벗 연결부(366)에서 브룸 캐리어(270; 370)의 단면(356)에 축회전 부착되는 제1 링크(358);
제3 피벗 연결부(364)에서 도구 프레임에 그리고 제4 피벗 연결부(368)에서 브룸 캐리어의 단면에 축회전 부착되는 제2 링크(360);
도구 프레임; 및
브룸 캐리어를 포함하는 청소기 도구.
제12항에 있어서, 4-바 링크장치에 결합되고, 브룸에 의하여 표면에 제공되는 하향 압력을 감소하도록 구성된 바이어싱 부재(278; 378)를 더 포함하는 청소기 도구.
제13항에 있어서, 상기 바이어싱 부재(278; 378)는 브룸에 의하여 표면에 제공되는 하향 압력의 감소를 조정할 수 있도록 구성되는 청소기 도구.
제10항에 있어서, 4-바 링크장치와 도구 프레임 사이에 결합되고, 청소기 도구가 동력기계에 의하여 운반되는 동안 브룸의 튀어오름을 제한하도록 구성된 적어도 하나의 충격흡수체(284; 384; 386)를 더 포함하는 청소기 도구.