KR20240082723A

KR20240082723A - 틸팅형 진동 해머

Info

Publication number: KR20240082723A
Application number: KR1020220166640A
Authority: KR
Inventors: 허일도
Original assignee: 허일도
Priority date: 2022-12-02
Filing date: 2022-12-02
Publication date: 2024-06-11

Abstract

본 발명은 틸팅형 진동 해머에 관한 것으로 특히, 굴삭기의 익스텐션 붐에 착탈 가능하게 결합되는 붐 결합부재와; 상기 붐 결합부재와 메인 바디 사이에 설치되고, 메인 바디가 좌우로 회전될 수 있게 하는 로터리 회전력 발생수단과; 상기 로터리 회전력 발생수단의 저부에 회전 가능하게 설치되는 메인 바디와; 상기 메인 바디 내에서 수직방방향으로 틸팅 가능하게 설치되는 기어 박스와; 상기 메인 바디와 상기 기어 박스 사이에 설치되고, 상기 기어 박스를 정해진 각도 내에서 수직방향으로 회전될 수 있게 하는 틸팅력 발생수단; 및 상기 기어 박스의 저면에 설치되고, 시트파일을 파지하며, 상기 틸팅력 발생수단의 구동방향에 대응하여 상기 기어 박스와 함께 정해진 각도 범위내에서 틸팅되는 클램프 장치;를 포함한다.
따라서, 시트파일 파지가 용이하고, 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

틸팅형 진동 해머{Tilting Type Vibrating Hammer}

본 발명은 건설현장의 기초공사 시 시트파일 등의 항타작업을 하기 위해 사용하는 진동 해머에 관한 것으로, 보다 상세하게는 메인 바디의 측면부에 설치된 유압모터가 진동을 발생시키는 진동부분과 결합되어 있는 클램프 부분을 기어를 이용하여 회전(예를 들어 90도)시켜 시트파일 파지를 용이하고, 작업의 효율성을 향상시킬 수 있도록 발명한 틸팅형 진동 해머에 관한 것이다.

일반적으로 진동을 이용한 기계장치는 세기 후반 유럽에서 처음 고안되어 현재까지 다양한 분야에 사용되고 있다.

기초건설분야에 사용되는 진동장치는 바이브로라고 칭하는 기계장비로 작동방식에 따라 유압식과 전기식이 있고 두 작동방식 모두 전원공급 장비가 필요하다.

유압식은 엔진이 탑재된 파워 팩의 유압 펌프가 바이브로유압모터로 기름을 공급해 주어 작동하도록 되어 있고 전기식도 발전기로부터 전기를 공급받아 구동 된다.

유압 바이브로 해머의 진동을 만드는 원리는 기아박스 내부의 기아와 조립된 편심 웨이트가 샤프트 중심을 기준으로 회전을 하면서 진동을 발생시키는 기계이므로, 편심 웨이트 측 샤프트에는 베어링의 양측으로 조립되어 있고, 한쪽의 샤프트에는 유압모터가 조립되어 있다.

파워 팩으로부터 유압원 제공받은 유압모터는 연결된 기아를 통해 샤프트를 회전시키게 된다. 이때, 기아와 연결된 편심 웨이트로 따라 회전하게 되는데, 회전하는 각도에 의해 '각속도'가 발생되면서 강한 진동을 만들어 낸다.

즉, 편심 웨이트를 회전시키면, 수직과 산수적인 수평선상으로 힘이 작용하면서 직각의 45도 방향으로 아주 강하게 튀어 나오려는 힘이 발생하게 되는데, 이것이 진동을 만드는 원천이 되는 것이다. 모터의 힘으로 편심 웨이트를 회전시키면, 편심 웨이트는 수직선상으로 다른 편심 웨이트와 짝으로 회전하는 각속도를 강력한 진동파워를 만들어 내고, 이 곳에서 발생된 진동은 바로 아래에 부착된 파일을 물고 있는 클램프로 전달되어, 파일의 맨 하단부까지 진동이 전달되어 흙의 마찰력을 제거하면서 파일을 관입(Penetration)하거나 인발(Extraction)의 작업의 이루어 지는 것이다.

유압 바이브로 해머 작업에서 진동은 진동파워(Driving Force)또는 원심력(Centrifugal [0005] Force)이라 칭하고 토양의 조건및 파일의 중량 등을 계산에 반영하여 필요한 파일작업이 이루어진다. 바이브로 해머가 작업하는 기초 건설분야의 파일의 종류는 다양한 방식이 있으며, 시트파일, H빔 파일, 목재파일 그리고 강관파일 등을 주로 작업한다.

종래의 파일작업을 살펴보면, 작업을 위해 먼저 파일을 클램프에 끼워야 하는데, 이는 보조작업자의 도움 없이는 파일을 클램프에 끼우는 작업이 어렵고 이를 위한 별도의 시간과 비용은 당연히 추가된다. 클램프가 파일을 물기 위하여 파일이 수직으로 서 있어야 하므로 이 작업을 위한 별도의 시간 및 인원이 필요한 상황이 발생되는 불편함이 있었다.

파일의 이동 및 보관의 불편함도 발생되는데, 이 역시 별도의 시간과 인원이 투입되는 불편함이 있다.

한편, 틸팅 진동 해머는 진동을 이용하여 시트파일을 지반에 매립하는 장비로써, 장비의 주요 구성은 진동을 발생시키는 진동장치, 시트 파일을 파지하기 위한 클램프 장치, 정확한 작업성 및 편의성을 위한 회전장치, 시트파일을 파지하기 위한 클램프 장치로 나뉜다.

종래 대부분의 진동 해머는 하부의 클램프 장치의 움직임을 조절할 수 없어 시트파일 설치 전 해머에 장착하기 위해 사람의 도움을 수반한다.

즉, 시트, 파일의 길이에 따라 무게는 상이하지만 1톤 내외의 시트파일을 해머에 장착하기 위해 사람이 도와야 하는 구조이다. 따라서 안전사고의 위험과 추가 인건비가 발생된다.

또한, 틸팅 진동해머는 처음 파지시 인원이 불필요하므로 안전사고와 인건비를 낮출 수 있는데, 시장에 판매되고 있는 틸팅 진동 해머는 실린더 방식과 동력장치를 수반하지 않는 자유 틸팅방식으로 나뉜다.

국내 등록특허공보 제10-1479423호에서 제시하고 있는 "틸팅 클램프 장치"는 실린더가 클램프 장치를 놓아주면 중력에 의해 자유 틸팅되는 구성으로 되어 있다.

이와 같은 자유 틸팅 방식은 구조가 간단하여 저렴하고, 가볍지만 동력을 이용하여 각도 조절을 하는 것이 아니기 때문에 능숙하게 작업하기 힘든 문제점이 있다.

또, 국내 등록특허공보 제10-1561074호에서 제시하고 있는 "진동식 항타기"는 실린더로 클램프와 진동장치를 회전시켜 움직이는 구성으로 되어 있다.

그러나 이와 같은 구성을 갖는 상기 진동식 항타기는 실린더로 회전 시 진동이 발생할 때, 실린더로 버티게 되어 내구성에 영향을 끼치는 문제가 발생한다.

또한, 국내 등록특허공보 제10-1765750호에서 제시하고 있는 "틸팅장치 및 그를 구비하는 바이브로 해머"는, 회전 실린더를 이용하여 하부 클램프 장치만 90도로 회전하는 구성으로 되어 있다.

그러나 이와 같은 구성은 전체 길이가 길어져 사용 가능한 시트파일의 길이에 제약을 받는 문제점이 있다.

국내 등록특허공보 10-1479423호(2014년 12월 29일) 국내 등록특허공보 10-1561074호(2015년 10월 12일) 국내 등록특허공보 10-1765750호(2017년 08월 01일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 메인 바디의 측면부에 설치된 유압모터가 진동을 발생시키는 진동부분과 결합되어 있는 클램프 부분을 기어를 이용하여 90도 회전시켜 주게 하여 시트파일 파지가 용이하고, 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 틸팅형 진동 해머를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 유압모터와 감속기를 이용하여 클램프 장치를 회전시키는 방식을 통해 진동으로 발생되는 충격을 기어 박스부에서 1차적으로 흡수할 수 있게 하여 유압모터에 부담을 주지 않고, 상대적으로 높은 내구성을 확보할 수 있는 틸팅형 진동 해머를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 무부하시에는 클램프 장치 내 실린더 로드가 인출된 상태를 유지하도록 하여 안전사고를 예방할 수 있고, 기어 박스 내에 설치된 진동모터 작동시에는 상기 클램프 장치가 수직방향을 세워진 형태를 유지하도록 하여 시트파일에 대하여 굴절없이 항타기능을 수행할 수 있는 틸팅형 진동 해머를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 메인 바디와 기어 박스 사이에 회전제한수단을 더 설치하여 클램프 장치를 이용하여 시트파일을 파지하고, 기어 박스를 회전시키는 방식을 통해 클램프 장치에 파지된 시트파일을 회전시킬 때 상기 회전제한수단이 상기 기억박스 및 클램프 장치가 90도 이상 회전하는 것을 방지하고 시트파일이 수평상태를 유지하도록 하여 오버 회전으로 인해 발생될 수 있는 안전사고 발생 및 구성품의 손상 등을 사전에 방지할 수 있음은 물론 시트파일의 틸팅시 안전성을 확보할 수 있는 틸팅형 진동 해머를 제공하는데 있다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 틸팅형 진동 해머는, 굴삭기의 익스텐션 붐에 착탈 가능하게 결합되는 붐 결합부재와; 상기 붐 결합부재의 저부와 메인 바디 사이에 설치되고, 메인 바디가 좌우로 회전될 수 있게 하는 로터리 회전력 발생수단과; 상기 로터리 회전력 발생수단의 저부에 회전 가능하게 설치되는 메인 바디와; 상기 메인 바디 내에서 수직방방향으로 틸팅 가능하게 설치되는 기어 박스와; 상기 메인 바디의 일측 날개와 상기 기어 박스의 일측 사이에 설치되고, 상기 기어 박스를 정해진 각도 내에서 수직방향으로 회전될 수 있게 하는 틸팅력 발생수단; 및 상기 기어 박스의 저면에 착탈 가능하기 설치되고, 시트파일을 파지하고 상기 틸팅력 발생수단의 구동방향에 대응하여 상기 기어 박스와 함께 상기 메인 바디의 기어 박스 회전축을 중심으로 일측 수직방향에 대해 정해진 각도 범위내에서 틸팅되는 클램프 장치;를 포함한다.

이때, 상기 메인 바디는 상기 로터리 회전력 발생수단이 설치되는 상판의 양측에서 하방부를 향해 한 쌍의 날개가 일체로 절곡 형성되어 정단면이 "┏┓" 형상을 갖고, 상기 한 쌍의 측판 내측 저부에는 각각 기어 박스 회전축이 설치되며, 상기 일측 측판의 외측에는 틸팅력 발생수단을 보호하는 손상방지 커버가 설치된 것을 포함한다.

또, 상기 로터리 회전력 발생수단은 상기 메인 바디의 상판 상면에 설치되는 스윙 기어와; 상기 붐 결합부재의 일측면에 설치되는 스윙 모터; 및 상기 스윙 기어의 지름 및 잇수 대비 비교적 작은 지름 및 잇수를 갖고 상기 스윙 기어에 맞물리도록 상기 스윙 모터의 축에 고정 설치되고, 상기 스윙 모터의 회전동력을 상기 스윙 기어를 통해 상기 메인 바디에 전달하여 상기 메인 바디를 포함한 상기 기어 박스 및 상기 클램프 장치가 좌측 또는 우측으로 회전되게 하는 피니언 기어;를 포함한다.

또한, 상기 기어 박스는 조립식 사각 박스 형상을 갖는 케이스와; 상기 케이스 내에 설치되고, 클램프 장치에 의해 파지된 시트파일에 진동력을 제공하는 진동모터와; 상기 케이스의 양 측판과 한 쌍의 보조 측판 사이에 설치되고, 상기 진동모터에서 발생되는 진동이 상기 보조 측판을 통해 상기 메인 바디 측으로 전달되는 것을 방지하는 복수의 방진용 고무 큐션; 및 일측 보조 측판의 외면에 고정 설치되고, 상기 틸팅력 발생수단에서 발생되는 회전동력을 상기 케이스에 전달하여 기어 박스가 특정방향으로 틸팅되게 하는 틸팅력 전달 기어;를 포함할 수 있다.

또, 상기 틸팅력 발생수단은 상기 메인 바디의 일측 날개 외면에 설치되고, 상기 기어 박스의 틸팅에 필요한 회전동력을 정방향 또는 역방향으로 발생시켜 주는 유압모터와; 상기 유압모터의 외측에서 설치되고, 상기 유압모터가 정방향 또는 역방향으로 구동될 때, 그 회전수를 정해진 감속비로 감속시켜 구동기어에 전달하는 감속기; 및 상기 일측 날개의 내측에서 상기 틸팅력 전달 기어에 맞물리게 설치되고, 상기 감속기를 통해 전달되는 상기 유압모터의 회전력 및 구동방향에 대응하여 상기 틸팅력 전달 기어를 회전시켜 상기 기어 박스 및 클램프 장치가 특정 방향으로 틸딩되게 하는 구동기어;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 클램프 장치는 상기 기어 박스의 저부에 착탈 가능하게 결합되는 클램프 바디와; 본체가 상기 클램프 바디 내에 축지되고, 로드의 단부는 아암의 일단부에 축지된 상태에서 조우의 작동에 필요한 동력을 발생하는 클램프 실린더와; 일단부는 상기 클램프 실린더의 로드 단부에 결합되고, 타단부는 조우에 결합된 형태를 갖고, 상기 클램프 실린더의 동력을 조우에 전달하는 아암; 및 상기 클램프 바디의 저부 일측에서 상기 아암의 타단부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 클램프 실린더의 작동에 대응하여 회전되며 시트파일이 자체의 내면과 상기 클램프 바디의 저부 일면 사이에 파지되게 집게 형태로 작동하는 조우;를 포함할 수 있다.

또, 상기 메인 바디와 상기 기어 박스 사이에 회전제한수단을 더 설치한 것을 포함할 수 있다.

이때, 상기 회전제한수단은 상기 메인 바디의 측면 내측에 각각 고정 설치되는 한 쌍의 회전 제한용 받침부재; 및 상기 기어 박스의 상기 보조 측판 외측에서 일측 상부에 각각 고정 설치되고, 상기 틸팅력 발생수단의 구동력에 대응하여 상기 기어 박스가 특정 방향으로 회전될 때 상기 회전 제한용 받침부재들에 각각 걸려져 상기 기어 박스와 상기 클램프 장치 및 상기 클램프 장치에 의해 파지된 시크파일이 90도 이상 회전되지 않도록 하는 한 쌍의 회전 제한용 걸림부재;를 포함한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서는 특허등록청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 틸팅형 진동 해머에 의하면, 메인 바디의 측면부에 설치된 유압모터가 진동을 발생시키는 진동부분과 결합되어 있는 클램프 장치를 기어를 이용하여 90도 회전시켜 줄 수 있도록 함으로써 시트파일 파지가 용이하고, 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 틸팅형 진동 해머에 의하면, 유압모터와 감속기를 이용하여 클램프 장치를 회전시킬 수 있도록 함으로써 진동으로 발생되는 충격을 기어 박스부에서 1차적으로 흡수할 수 있으므로 유압모터에 부담을 주지 않고, 상대적으로 높은 내구성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 틸팅형 진동 해머에 의하면, 무부하시에는 클램프 장치 내 실린더 로드가 인출된 상태를 유지하도록 함으로써 클램프 장치에 의해 파지된 시트파일이 어떠한 상황에서도 낙하되지 않고 수평상태를 유지하게 되어 안전사고를 예방할 수 있고, 기어 박스 내에 설치된 진동모터 작동시에는 상기 클램프 장치가 수직방향을 세워진 형태를 유지하도록 함으로써 시트파일에 대하여 굴절없이 항타기능을 수행할 수 있어 시트파일 설치작업에 따른 신뢰도 및 정확도 등을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 틸팅형 진동 해머에 의하면, 메인 바디와 기어 박스 사이에 회전제한수단을 더 설치하여 줌으로써 클램프 장치를 이용하여 시트파일을 파지하고, 기어 박스를 회전시키는 방식을 통해 클램프 장치에 파지된 시트파일을 회전시킬 때 상기 회전제한수단이 상기 기억박스 및 클램프 장치가 90도 이상 회전하는 것을 방지하게 되므로 시트파일이 수평상태를 유지하게 되어 오버 회전으로 인해 발생될 수 있는 안전사고 발생 및 구성품의 손상 등을 사전에 방지할 수 있음은 물론 시트파일의 틸팅시 안전성을 확보할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 공정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머의 분해 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머의 결합상태 정면도 및 측면도.
도 4는 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머 중 붐 결합부재와 로터리 회전력 발생수단, 메인 바디 및 틸팅력 발생수단의 분해 사시도.
도 5는 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머 기어 박스와 클램핑 장치가 90도 회전되었을 때의 분해 사시도.
도 6은 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머 중 붐 클램프 장치의 분해 사시도.
도 7의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머의 무부하시 유압회로도 및 기어박스와 클램프 장치가 수평방향으로 90도 회전된 상태의 예시도.
도 8의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머 중 기어박스 내 진동모터 작동시 유압회로도 및 기어박스와 클램프 장치가 수직방향으로 세워지게 회전된 상태의 예시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 포함하여 각 구성에 따른 작동상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머의 분해 사시도를 나타낸 것이고, 도 2 및 도 3은 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머의 결합상태 정면도 및 측면도를 나타낸 것이다.

또, 도 4는 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머 중 붐 결합부재와 로터리 회전력 발생수단, 메인 바디 및 틸팅력 발생수단의 분해 사시도를 나타낸 것이고 도 5는 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머 기어 박스와 클램핑 장치가 90도 회전되었을 때의 분해 사시도를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머 중 붐 클램프 장치의 분해 사시도를 나타낸 것이다.

또한, 도 7의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머의 무부하시 유압회로도 및 기어박스와 클램프 장치가 수평방향으로 90도 회전된 상태의 예시도를 나타낸 것이고, 도 8의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머 중 기어박스 내 진동모터 작동시 유압회로도 및 기어박스와 클램프 장치가 수직방향으로 세워지게 회전된 상태의 예시도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명의 일 실시 예가 적용된 틸팅형 진동 해머는 도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 크게 붐 결합부재(10)와 로터리 회전력 발생수단(20), 메인 바디(30), 기어 박스(40), 틸팅력 발생수단(50) 및 클램프 장치(60)를 포함하는 구성을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예가 적용된 틸팅형 진동 해머는, 상기 메인 바디(30)와 상기 기어 박스(40) 사이에 회전제한수단(70)이 설치된 것을 더 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 일 실시 예의 구성요소 중 상기 붐 결합부재(10)는, 공지된 것으로 후술하는 로터리 회전력 발생수단(20)을 사이에 두고 메인 바디(30)의 상면에 설치된 상태에서 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머 자체가 굴삭기의 익스텐션 붐(80)에 착탈 가능하게 결합될 수 있도록 하는기능을 수행한다.

또, 상기 로터리 회전력 발생수단(20)은 도 4에 도시된 바와 같이, 스윙 기어(21)와 스윙 모터(22) 및 피니언 기어(23) 등을 포함하는 구성을 갖고, 상기 붐 결합부재(10)의 저부와 후술하는 메인 바디(30) 사이에 설치된 상태에서, 메인 바디(30)를 포함하여 이에 결합된 기어 박스(40) 및 클램프 장치(60) 등을 좌우로 회전될 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

이때, 상기 로터리 회전력 발생수단(20)의 구성요소 중 상기 스윙 모터(22)는, 후술하는 피니언 기어(23) 대비 비교적 큰 지름과 많은 잇수를 갖고, 메인 바디(30)의 상면에 착탈 가능하게 설치된 형태를 갖는다.

또한, 상기 스윙 모터(22)는 내부에 감속기를 구비한 유압 모터 또는 전기 모터 중 어느 하나를 포함하는 것으로, 상기 붐 결합부재(10)의 일측면에 설치된 상태에서 메인 바디(30)를 포함하여 이에 결합된 기어 박스(40) 및 클램프 장치(60) 등을 좌우로 회전시키는데 필요한 동력을 발생시켜 주는 기능을 수행한다.

또, 상기 피니언 기어(23)는 상기 스윙 기어(21)의 지름 및 잇수 대비 비교적 작은 지름 및 잇수를 갖고, 상기 스윙 모터(22)의 축에 고정된 상태에서 기어들이 상기 스윙 기어(21)에 맞물리도록 설치된 형태를 가질 수 있다.

이와 같은 상기 피니언 기어(23)는 상기 스윙 모터(22)의 회전동력 및 회전방향에 대응하여 회전되며, 상기 피니언 기어(23)를 통해 상기 메인 바디(30)를 포함하여 상기 기어 박스(40) 및 상기 클램프 장치(60) 등이 좌측 또는 우측으로 회전될 수 있도록 상기 스윙 기어(21)에 회전동력을 전달하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 메인 바디(30)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 로터리 회전력 발생수단(20)이 설치되는 상판(31)의 양측에서 하방부를 향해 한 쌍의 날개(32)가 일체로 절곡 형성되어 정단면이 전체적으로 "┏┓" 형상을 가짐은 물론 상기 한 쌍의 날개(32) 내측 저부에는 기어 박스(40)가 회전될 수 있도록 하는 기어 박스 회전축(33)이 각각 설치된 형태를 갖고, 상기 로터리 회전력 발생수단(20)의 저부에 회전 가능하게 설치된 형태를 갖는다.

뿐만 아니라, 상기 메인 바디(30)의 일측 날개(32) 저부 외측에는 후술하는 틸팅력 발생수단(50)을 보호하기 위한 손상방지 커버(34)가 설치된 것을 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 기어 박스(40)는 케이스(41)와 진동모터(42), 복수의 방진용 고무 큐션(43) 및 틸팅력 전달 기어(44) 등을 포함하는 구성을 갖고, 상기 메인 바디(30)의 양 날개(32) 내측에서 상기 기어 박스 회전축(33)을 중심으로 틸팅(즉, 수직방향으로 회전) 가능하게 설치된 형태를 가질 수 있다.

이때, 상기 기어 박스(40)의 구성요소 중 상기 케이스(41)는 전,후,상,하판과 양 측판이 조립된 사각 박스 형상을 가질 수 있다.

또, 상기 진동모터(42)는 상기 케이스(41) 내에 설치된 상태에서 작업자의 조작에 대응하여 유압이 공급될 때, 상기 케이스(41)의 저판에 착탈 가능하게 설치되는 클램프 장치(60)를 통해 상기 클램프 장치(60)에 의해 파지된 상태에서 지상에 수직방향으로 세워지는 시트파일에 진동력을 제공하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 복수의 방진용 고무 큐션(43)은, 대략 장구 또는 실패 형상을 갖고, 상기 케이스(41)의 양 측판(411) 외면과 한 쌍의 보조 측판(412) 내면 사이에 정해진 간격을 갖게 설치된 상태에서, 상기 진동모터(42)에서 발생되는 진동이 상기 보조 측판(412)을 통해 상기 메인 바디(30) 측으로 전달되는 것을 방지하는 진동 및 충격 흡수기능(즉, 방진구 기능)을 수행한다.

또, 상기 틸팅력 전달 기어(44)는 비교적 큰 지름과 높이가 큰 피니언 기어 형태를 갖고, 상기 보조 측판(412) 중 일측 보조 측판의 외면에 고정 설치된 상태에서, 상기 기어 박스(40)를 포함한 클램프 장치(60) 및 이에 파지되는 시트파일 등이 특정방향으로 틸팅될 수 있도록 후술하는 틸팅력 발생수단(50)에서 발생되는 회전동력을 상기 케이스(41)에 전달하는 기능을 수행한다.

한편, 상기 틸팅력 발생수단(50)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 유압모터(5l1)와 감속기(52) 및 구동기어(53) 등을 포함하는 구성을 갖고, 상기 메인 바디(30)의 일측 날개(32)과 상기 기어 박스(40)의 일측 보조 측판(412) 사이에 설치된 상태에서, 상기 기어 박스(40)가 정해진 각도 내에서 수직방향으로 회전될 수 있도록 틸팅력을 제공하는 기능을 수행한다.

이때, 상기 유압모터(51)는 상기 메인 바디(30)의 일측 날개(32) 외면에 고정 설치된 형태를 갖고, 작업자가 원하는 방향(즉, 정방향 또는 역방향)으로 상기 기어 박스(40)를 틸팅시키는데 필요로 하는 회전동력을 발생시켜 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 감속기(52)는 내부 감속기들이 상기 유압모터(51)의 회전축과 결합될 수 있도록 상기 유압모터(51)의 외측에서 설치된 상태에서, 상기 유압모터(51)가 정방향 또는 역방향으로 구동될 때, 그 회전수를 정해진 감속비(예를 들어 37:1)로 감속시켜 구동기어(53)에 전달하는 기능을 수행한다.

또, 상기 구동기어(53)는 상기 메인 바디(30)의 상기 일측 날개(32) 내측에서 상기 감속기(52)의 출력축에 고정된 형태를 가짐과 동시에 상기 틸팅력 전달 기어(44)에 맞물리게 설치된 형태를 가질 수 있다.

이와 같은 상기 구동기어(53)는 상기 감속기(52)를 통해 전달되는 상기 유압모터(51)의 회전력 및 구동방향에 대응하여 그에 맞물린 상기 틸팅력 전달 기어(44)를 회전시켜 상기 기어 박스(40) 및 클램프 장치(60)를 포함하여 상기 클램프 장치(60)가 파지하고 있는 시트파일 등이 특정 방향으로 틸딩되게 하는 기능을 수행한다.

한편, 상기 클램프 장치(60)는 도 6에 도시된 바와 같이, 클램프 바디(61)와 클램프 실린더(62), 아암(63) 및 조우(64) 등을 포함하고, 상기 기어 박스(40)의 저면에 착탈 가능하기 설치된 형태를 갖는다.

이와 같은 상기 클램프 장치(60)는, 시트파일을 파지하고 상기 틸팅력 발생수단(50)의 구동방향에 대응하여 상기 기어 박스(40)와 함께 상기 메인 바디(30)에 구비된 상기 기어 박스 회전축(33)을 중심으로 일측 수직방향에 대해 정해진 각도 범위(예를 들어 90도)내에서 틸팅되는 형태를 갖는다.

이때, 상기 클램프 장치(60)의 구성요소 중 상기 클램프 바디(61)는, 상판의 자부에 한 쌍의 지지편이 서로 이격된 위치에서 저면을 향해 돌출 형성되고, 상기 지지편 사이에서 일측에는 시트파일 지지부재(611)가 설치되는 형태를 갖고 상기 기어 박스(40)의 저부에 복수의 볼트 등을 통해 착탈 가능하게 결합된 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 클램프 실린더(62)는 실린더 본체가 상기 클램프 바디(61)의 상판 저부에 회동 가능하게 축지되고, 실린더 로드의 단부는 후술하는 아암(63)의 일단부에 축지된 상태를 갖고, 후술하는 조우(64)의 시트파일에 대한 조임 및 풀림작동에 필요한 동력을 발생하는 기능을 수행한다.

또, 상기 아암(63)은 일단부는 상기 클램프 실린더(62)의 로드 단부에 결합되고, 타단부는 후술하는 조우(64)에 결합된 형태를 갖고, 상기 클램프 실린더(62)의 로드를 통해 발생되는 밀거나 당기는데 필요한 동력을 조우(64)에 회전동력으로 변환시켜 전달해 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 조우(64)는 상기 클램프 바디(61) 저부의 지지편 사이에서 일단부가 축지되고, 중간부는 상기 아암(63)의 타단부에 결합된 상태에서, 상기 클램프 실린더(62)의 작동에 대응(즉, 실린더 로드의 인출길이에 대응)하여 지지편에 축지된 축을 중심으로 집게 형태로 회전되며, 시트파일이 상기 클램프 바디(61)의 시트파일 지지부재(611)와 자체의 내면 사이에 파지되거나 또는 파지된 시트파일이 클램프 장치(60)로부터 분리될 수 있도록 하는 시트파일 고정 및 분리기능을 수행한다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로 제시된 상기 회전제한수단(70)은 한 쌍의 회전 제한용 받침부재(71) 및 한 쌍의 회전 제한용 걸림부재(72)를 포함하는 구성을 가질 수 있다.

이때, 상기 한 쌍의 회전 제한용 받침부재(71)는 고정판에 받침판이 "T"자 형상으로 용접된 형태를 갖고, 상기 메인 바디(30)의 측면 내측에 각각 고정 설치된 형태를 가질 수 있다.

이와 같은 상기 회전 제한용 받침부재(71)들은 상기 기어 박스(40) 및 상기 클램프 장치(60)가 상기 틸팅력 발생수단(50)의 작동에 대응하여 특정 방향으로 회전(예를 들어 수직방향으로 세워진 형태에 있던 상기 클램프 장치(60)가 수평방향으로 회전)할 때, 후술하는 회전 제한용 걸림부재(72)들이 각각 걸려져 상기 기어 박스(40) 및 상기 클램프 장치(60)들이 더 이상 회전되는 것을 차단하는 기능을 수행한다.

또, 상기 한 쌍의 회전 제한용 걸림부재(72)는 상기 회전 제한용 받침부재(71)들과 마찬가지로 고정판에 받침판이 "T"자 형상으로 용접된 형태를 갖고, 상기 기어 박스(40)의 상기 보조 측판(412) 외측에서 상기 클램프 장치(60)가 수직방향으로 있을 경우를 기점으로 상기 보조 측판(412)의 일측 상부에 각각 고정 설치된 형태를 가질 수 있다.

이와 같은 상기 회전 제한용 걸림부재(72)들은, 상기 틸팅력 발생수단(50)의 구동력에 대응하여 상기 기어 박스(40) 및 상기 클램프 장치(60)가 특정 방향 즉, 상기 클램프 장치(60)가 수직방향으로 세워진 형태에서 수평방향으로 회전되다가 정해진 각도(예를 들어 90도) 범위 내로 회전되어 상기 회전 제한용 받침부재(71)들에 각각 걸려지며 상기 회전 제한용 걸림부재(72)들이 설치된 상기 기어 박스(40)의 회전이 차단됨과 동시에 상기 기어 박스(40)의 저면에 고정 설치된 상기 클램프 장치(60)를 포함하여 이에 파지된 시크파일이 90도 이상 회전되지 않도록 하는 기능을 수행한다.

이때, 상기 회전제한수단(70)은 전술한 실시 예에 한정하지는 않으며, 상기 기어 박스(40) 등에 90도 내외 각도 유지를 위해 또 다른 구조물을 설치할 수도 있는데, 예를 들어 지속적인 신호가 가더라도 유압 부품에 무리를 주지 않도록 유압부품 전단에 압력조절밸브 등을 더 설치할 수도 있다.

한편, 본 발명이 적용된 틸팅형 진동 해머에 대한 작동관계를 도 7의 (a)(b) 및 도 8의 (a)(b)에 도시된 유압회로 및 도면 등을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 작업자가 도시 생략한 조작부를 조작하지 않을 경우에는, 도 7의 (a)와 같이 상기 틸팅력 발생수단(50)에 구비된 상기 유압모터(51)가 외부의 힘을 받으면 상기 유압모터(51)에 공급되는 유체가 방향에 상관없이 그대로 오일탱크로 빠져나가게 되므로 상기 기어 박스(40)를 포함한 상기 클램프 장치(60)는 도 7의 (b)와 같이 수평방향으로 90도 회전된 형태를 유지함과 동시에 상기 클램프 장치(60)의 클램프 실린더(62)에만 유체가 공급되므로 상기 클램프 장치(60)의 상기 조우(64)는 조여진 형태를 유지한다.

즉, 무부하 상태에서는 상기 클램프 실린더(62)의 로드는 인출된 상태를 유지하고, 상기 틸팅력 발생수단(50)의 상기 유압모터(51)는 무부하 상태를 유지하게 되므로 상기 클램프 장치(60)에서 상기 시트파일을 파지하고 있는 형태를 유지하게 되어 어떤한 상황이라도 시트파일을 놓치지 않게 되므로 안전성을 확보할 수 있다.

또한, 작업자가 조작부를 통해 상기 기어 박스(40)에 구비된 상기 진동모터(42)를 작동시킬 경우에는, 도 8의 (a)와 같이 유체가 상기 진동모터(42)를 물론 상기 클램프 장치(60)의 클램프 실린더(62)와 상기 틸팅력 발생수단(50)의 상기 유압모터(51)에 동시에 공급시켜 주게 되므로 시트파일이 상기 클램프 장치(60)에 파지된 형태를 유지함은 물론 상기 기어 박스(40)를 포함한 상기 클램프 장치(60)가 이전과 반대로 도 8의 (b)와 같이 수직방향으로 회전하게 되므로 상기 진동모터(42)의 동작시 상기 시트파일이 상시 수직방향으로 세워진 형태를 유지하게 되어 굴절없이 항타가 가능하게 된다.

이때, 상기 유압모터(51)는 상기 시트파일을 포함한 상기 클램프 장치(60) 및 상기 기어 박스(40)를 시트파일의 중력작용 방향으로 유연하게 회전시켜 주게 되므로 시트파일의 손상을 방지할 수 있다.

즉, 상기 클램프 장치(60)에 의해 파지된 상기 시트파일을 수직방행으로 90도 틸팅시키기 위해 상기 틸팅력 발생수단(50)의 상기 유압모터(51)에 유압을 지속적으로 공급시켜 주며, 다른 조작없이 굴삭기의 붐 각도를 조절하여 틸팅형 진동 해머를 들어 올리게 되면 중력으로 인해 자연스럽게 시트파일이 수직방향으로 자립되므로 시트파일의 손상을 방지할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

따라서, 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 본 발명의 실시 예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 아니되며 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

즉, 앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 붐 결합부재
20 : 로터리 회전력 발생수단 21 : 스윙 기어
22 : 스윙 모터 23 : 피니언 기어
30 : 메인 바디
31 : 상판 32 : 날개
33 : 기어 박스 회전축 34 : 손상방지 커버
40 : 기어 박스 41 : 케이스
411 : 측판 412 : 보조 측판
42 : 진동모터 43 : 방진용 고무 큐션
44 : 틸팅력 전달 기어
50 : 틸팅력 발생수단 51 : 유압모터
52 : 감속기 53 : 구동기어
60 : 클램프 장치
61 : 클램프 바디 611 : 시트파일 지지부재
62 : 클램프 실린더 63 : 아암
64 : 조우
70 : 회전제한수단
71 : 회전 제한용 받침부재 72 : 회전 제한용 걸림부재
80 : 익스텐션 붐

Claims

굴삭기의 익스텐션 붐에 착탈 가능하게 결합되는 붐 결합부재와;
상기 붐 결합부재와 메인 바디 사이에 설치되고, 메인 바디가 좌우로 회전될 수 있게 하는 로터리 회전력 발생수단과;
상기 로터리 회전력 발생수단의 저부에 회전 가능하게 설치되는 메인 바디와;
상기 메인 바디 내에서 수직방방향으로 틸팅 가능하게 설치되는 기어 박스와;
상기 메인 바디와 상기 기어 박스 사이에 설치되고, 상기 기어 박스를 정해진 각도 내에서 수직방향으로 회전될 수 있게 하는 틸팅력 발생수단; 및
상기 기어 박스의 저면에 설치되고, 시트파일을 파지하며, 상기 틸팅력 발생수단의 구동방향에 대응하여 상기 기어 박스와 함께 정해진 각도 범위내에서 틸팅되는 클램프 장치;를 포함하는 틸팅형 진동 해머.
청구항 1에 있어서,
상기 메인 바디는,
상기 로터리 회전력 발생수단이 설치되는 상판의 양측에서 하방부를 향해 한 쌍의 날개가 일체로 절곡 형성된 형상을 갖고, 상기 한 쌍의 날개 내측 저부에는 각각 기어 박스 회전축이 설치되며, 상기 일측 날개의 외측에는 상기 틸팅력 발생수단을 보호하는 손상방지 커버가 설치된 것을 포함하는 틸팅형 진동 해머.
청구항 2에 있어서,
상기 로터리 회전력 발생수단은,
상기 메인 바디의 상판 상면에 설치되는 스윙 기어와;
상기 붐 결합부재의 일측면에 설치되는 스윙 모터; 및
상기 스윙 기어에 맞물리도록 상기 스윙 모터의 축에 고정 설치되고, 상기 스윙 모터의 회전동력을 상기 스윙 기어를 통해 상기 메인 바디에 전달하는 피니언 기어;를 포함하는 틸팅형 진동 해머.
청구항 1에 있어서,
상기 기어 박스는,
케이스와;
상기 케이스 내에 설치되고, 클램프 장치에 의해 파지된 시트파일에 진동력을 제공하는 진동모터와;
상기 케이스의 양 측판과 한 쌍의 보조 측판 사이에 설치되고, 상기 진동모터에서 발생되는 진동이 상기 보조 측판을 통해 상기 메인 바디 측으로 전달되는 것을 방지하는 복수의 방진용 고무 큐션; 및
일측 보조 측판의 외면에 고정 설치되고, 상기 틸팅력 발생수단에서 발생되는 회전동력을 상기 케이스에 전달하여 기어 박스가 특정방향으로 틸팅되게 하는 틸팅력 전달 기어;를 포함하는 틸팅형 진동 해머.
청구항 1에 있어서,
상기 틸팅력 발생수단은,
상기 메인 바디의 일측 날개 외면에 설치되고, 상기 기어 박스의 틸팅에 필요한 회전동력을 발생시켜 주는 유압모터와;
상기 유압모터의 외측에서 설치되고, 상기 유압모터가 특정 방향으로 구동될 때, 그 회전수를 정해진 감속비로 감속시켜 주는 감속기; 및
상기 메인 바디의 일측 날개 내측에서 상기 틸팅력 전달 기어에 맞물리게 설치되고, 상기 감속기를 통해 전달되는 상기 유압모터의 회전력 및 구동방향에 대응하여 상기 틸팅력 전달 기어를 회전시켜 상기 기어 박스 및 클램프 장치가 특정 방향으로 틸딩되게 하는 구동기어;를 포함하는 틸팅형 진동 해머.
청구항 1에 있어서,
상기 클램프 장치는,
상기 기어 박스의 저부에 착탈 가능하게 결합되는 클램프 바디와;
본체가 상기 클램프 바디 내에 축지되고, 로드의 단부는 아암의 일단부에 축지된 상태에서 조우의 작동에 필요한 동력을 발생하는 클램프 실린더와;
일단부는 상기 클램프 실린더의 로드 단부에 결합되고, 타단부는 조우에 결합된 형태를 갖고, 상기 클램프 실린더의 동력을 조우에 전달하는 아암; 및
상기 클램프 바디의 저부 일측에서 상기 아암의 타단부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 클램프 실린더의 작동에 대응하여 회전되며 시트파일이 상기 클램프 바디에 파지되게 집게 형태로 작동하는 조우;를 포함하는 틸팅형 진동 해머.
청구항 1에 있어서,
상기 메인 바디와 상기 기어 박스 사이에 회전제한수단을 더 설치한 것을 포함하는 틸팅형 진동 해머.
청구한 7에 있어서,
상기 회전제한수단은,
상기 메인 바디의 측면 내측에 각각 고정 설치되는 한 쌍의 회전 제한용 받침부재; 및
상기 기어 박스의 상기 보조 측판 외측에서 일측 상부에 각각 고정 설치되고, 상기 틸팅력 발생수단의 구동력에 대응하여 상기 기어 박스가 특정 방향으로 회전될 때, 상기 회전 제한용 받침부재들에 각각 걸려져 상기 기어 박스가 90도 이상 회전되지 않도록 하는 한 쌍의 회전 제한용 걸림부재;를 포함하는 틸팅형 진동 해머.