WO2015030282A1 - 건설기계용 퀵 커플러 - Google Patents

건설기계용 퀵 커플러 Download PDF

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WO2015030282A1
WO2015030282A1 PCT/KR2013/007851 KR2013007851W WO2015030282A1 WO 2015030282 A1 WO2015030282 A1 WO 2015030282A1 KR 2013007851 W KR2013007851 W KR 2013007851W WO 2015030282 A1 WO2015030282 A1 WO 2015030282A1
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WO
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wedge
hydraulic cylinder
rod
quick coupler
coupling
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Application number
PCT/KR2013/007851
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English (en)
French (fr)
Inventor
정진영
Original Assignee
볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • 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
    • E02F3/3604—Devices to connect tools to arms, booms or the like
    • E02F3/3609—Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat
    • E02F3/364—Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat using wedges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • 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
    • E02F3/3604—Devices to connect tools to arms, booms or the like
    • E02F3/3609—Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat
    • E02F3/3627—Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat with a hook and a longitudinal locking element

Definitions

  • the present invention relates to a quick coupler for construction machinery, and more particularly, to allow the first and second wedges and the hydraulic cylinder and the rod to move within a predetermined range for replacing or detaching an attachment including a bucket or a breaker. It relates to a quick coupler for construction machinery that can be securely and securely coupled between the fastening pin and the release pin.
  • construction machinery including an excavator is utilized for loading and transporting or crushing soil or wood at the construction site.
  • a bucket is assembled as a working device of an excavator, it is advantageous for digging, loading and transporting, and in the case of replacing a bucket with a breaker or crusher, which is assembled as an optional device, the ground or rock of the road and It is suitable for crushing concrete.
  • construction machinery is typically capable of replacing or assembling attachment devices including various types of work tools and optional devices on the arms or booms of the construction machine to suit the intended use of quick couplers.
  • research and development on the quick coupler device is continuing.
  • Korean Patent Publication No. 2012-0071839 discloses a quick coupler for heavy equipment.
  • 1 is a schematic view showing a conventional quick coupler for heavy construction equipment.
  • a conventional quick coupler includes a wedge (1, 2) fastened to an attachment (4) to the quick coupler (10) in a quick coupler used to mount an attachment including a bucket to a heavy construction equipment.
  • Cylinders 3) are installed, and the wedges 1 and 2 are respectively installed at both sides of the cylinder 3 and moved by the driving of the cylinder 3 to be fastened to the attachment 4. It is composed.
  • the quick coupler 10 is typically mounted to the tip 6 of the arm, and the wedges 1 and 2 are connected to the cylinder 3 for coupling and fixing the fastening pins 5 (not shown). It is moved by the joint motion of).
  • the conventional quick coupler described above has a problem in that it is structurally complicated by a plurality of link members.
  • a single lock quick coupler fixing one side of the wedge may be used in a construction site.
  • one wedge is fixed to the coupler body and the other wedge is moved and the coupling pin is coupled to the coupler, so that the coupling between each wedge and the coupling pin is incomplete.
  • the coupling between each wedge and the coupling pin is incomplete.
  • the present invention was created to solve the above problems,
  • the wedge and fastening pins can be firmly and securely secured by the effective movement of the wedge and the movement of the cylinder and the rod within the preset range for the replacement or detachment of the attachment including the bucket or the breaker.
  • the purpose is to provide a quick coupler.
  • Another object of the present invention is to provide a quick coupler for construction machinery that can be quickly and easily detachable even if the various attachments in the construction site according to the specifications of the equipment simply assembled structurally.
  • a main body having a hook portion protruding from the left wall and the right wall to support the coupling fastening pin;
  • a hydraulic cylinder including a large chamber and a small chamber, a wedge fixture fixed to an inlet of the large chamber, and a rod driven and extended by hydraulic pressure, the rod moving in a direction opposite to the wedge fixture during extension driving;
  • a first wedge fixed to an outer end of the wedge fixture and coupled to and released from the coupling fastening pin by the movement of the hydraulic cylinder;
  • a second wedge having a guide protruding from the body, the second wedge being fixed to an outer end of the rod, the second wedge moving in a direction opposite to the first wedge when the rod is extended and contracted, and engaged with and released from the coupling fastening pin;
  • an elastic member is installed in the large chamber of the hydraulic cylinder, one side of the elastic member supports the rear end of the wedge bowl and the other side supports the tip of the rod.
  • the quick coupler for construction machinery comprises a rod stopper for restraining the maximum extension range of the rod in the interior of the hydraulic cylinder, accordingly the first wedge and the second wedge and the coupling Fastening pins remain firmly engaged.
  • the left wall of the main body is grounded with a guide of the second wedge is configured to include a support block for restraining the maximum projecting range of the second wedge, accordingly The second wedge and the coupling fastening pin remain firmly coupled.
  • the quick coupler for construction machinery according to the present invention, the main body of the quick coupler is fixed to the arm proximal end, it is possible to easily replace the various attachments required according to the construction site or the object of work.
  • the movement of the hydraulic cylinder and the wedge is restrained by the stopper in the initial wedge release position for attachment and detachment of the attachment, and the wedge movement and the hydraulic cylinder in the wedge engagement position for attachment of the attachment.
  • the movement of the rod is constrained by the guide and the rod stopper has the advantage that the attachment and detachment of the attachment is effectively performed.
  • the quick coupler for construction machinery when mounting or detachment of the attachment, there is an advantage that the coupling and release between the wedge and the fastening pin within a predetermined range can be made firm and secure.
  • the quick coupler for construction machinery has the advantage of easy to replace the attachment on the construction site by the structurally simple by driving by the mechanical combination of the hydraulic and the stopper and guide.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a conventional quick coupler for heavy construction equipment
  • Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing a quick coupler for construction machinery according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the wedge coupling state of the quick coupler shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a quick coupler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a quick coupler for construction machinery according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a cross-sectional view schematically showing a wedge coupling state of the quick coupler shown in Figure 2
  • Figure 4 is a present invention
  • reference numeral 21 denotes a main body of the quick coupler according to the present invention
  • 28 is a first wedge
  • 29 is a second wedge
  • 30 is a hydraulic cylinder
  • 31 is a stopper
  • 32 is a large chamber
  • 33 is a large chamber
  • 35 is Rod
  • 36 is a rod stopper
  • 39 is a support block 40 is a schematic representation of the guide.
  • the movement of the first wedge 28 and the second wedge 29 and the movement of the hydraulic cylinder 30 and the rod 35 are in the left and right directions of the main body 21. It is possible to easily perform the mounting and detachment work for the replacement of the attachment (4).
  • the quick coupler for construction machinery includes a hook portion protruding from the left wall 22 and the right wall 23 to support the coupling fastening pin 25. It is comprised including the main body 21 provided with 24.
  • the main body 21 and the hook portion 24 have the same shape as that of the conventionally known, and the openings 26 for wedge pullout have the main body 21 or the left wall 22 and the right wall 23. ) May be formed.
  • the hook portion 24 may be configured in a pair of bent structure protruding toward the left and right sides of the main body in the same shape, the ground surface 24a of the hook portion 24 is the coupling It may have a structure surrounding one side of the outer circumference of the fastening pin (25).
  • the quick coupler for construction machinery according to the present invention, the hydraulic cylinder 30 and the first wedge 28, the second wedge 29 and the hydraulic cylinder 30 and the second wedge 29 And a stopper 31 for restraining movement.
  • the hydraulic cylinder 30, the large chamber 32 and the small chamber 33, the wedge fixture 37 is fixed to the inlet of the large chamber 32 and the hydraulic cylinder 30 by the hydraulic pressure It comprises a rod 35 for driving the expansion and contraction from.
  • the rod 35 moves in the opposite direction of the wedge fixture 37 during the elongation driving, and the hydraulic cylinder 30 communicates with the large chamber 32 and the small chamber 33 for the hydraulic action, respectively.
  • the hydraulic cylinder 30 may be supplied with hydraulic oil from a conventional hydraulic tank (not shown).
  • the hydraulic pressure when the hydraulic pressure is supplied through the through hole 34a of the large chamber 32, it can be returned to the hydraulic tank (not shown) through the through hole 34b of the small chamber 33. Will be easily understood.
  • the first wedge 28 is fixed to the outer end of the wedge fixture 37 and is coupled to and released from the coupling fastening pin 25 by the movement of the hydraulic cylinder (30).
  • the second wedge 29 has a guide 40 protruding from the body and is fixed to an outer end of the rod 35.
  • the assembly of the wedge fixture 37 and the first wedge 28 may be fixed by a fixing method of the pin 41 or a bolting fixing method, and the assembly of the rod 35 and the second wedge 29 may also be fixed by a pin ( 41) can be fixed by the coupling or bolting fixing method.
  • the second wedge 29 moves in a direction opposite to the first wedge 28 when the rod 35 is extended and contracted and engaged with and released from the coupling fastening pin 25.
  • the first wedge 28 and the second wedge 29 may move in a direction away from each other to be coupled to the coupling fastening pin 25.
  • the first wedge 28 and the second wedge 29 may move in a direction closer to each other to be released from the coupling fastening pin 25.
  • the stopper 31 according to the present invention is installed between the hydraulic cylinder 30 and the second wedge 29, and the hydraulic cylinder 30 and the second moved to release the fastening pin 25. Constrain the movement of the wedge 29.
  • the stopper 31 may be constituted by a rectangular block unit made of steel material to support the force acting on the hydraulic cylinder 30 and the second wedge 29, and the force may be on both sides of the stopper 31. It can work simultaneously or separately at.
  • the stopper 31 may be formed as a rectangular structure having a left side and a right side protruding upward from the bottom of the main body 21, and the first wedge 28 and the second wedge 29 Various geometrical variations are possible in consideration of the stresses or external forces required for
  • the elastic member 42 is installed inside the large chamber 32 of the hydraulic cylinder 30, one side of the elastic member 42 The rear end of the wedge fixture 37 is supported and the other side supports the front end of the rod 35.
  • a rod stopper 36 is installed inside the hydraulic cylinder 30, and the maximum extension range of the rod 35 is restricted by the rod stopper 36.
  • the first wedge 28 and the second wedge 29 are the hydraulic pressure is formed in the hydraulic cylinder 30
  • the coupling fastening pin 25 is firmly maintained.
  • the left wall 22 of the main body 21 is grounded with the guide 40 of the second wedge 29 to extend the maximum protruding range of the second wedge 29. It may be configured to include a support block 39 for restraining, the support block 39 may be integrally formed on the left wall 22 or the bottom surface of the main body 21.
  • the quick coupler for construction machinery according to the present invention, the main body 21 of the quick coupler is fixed to the arm proximal end 6, in this case, the operator is a variety of attachments including a breaker instead of a bucket
  • the device can be easily replaced at the construction site.
  • the hydraulic cylinder 30 and the first wedge 28 and the second wedge 29 are driven from an initial position for wedge release to a mounting position for wedge engagement.
  • the hydraulic cylinder 30, the first wedge 28, and the second wedge 29 are disposed in the main body 21 to an initial position for wedge release.
  • the hydraulic cylinder 30 connected to the first wedge 28 through the wedge fixture 37 is disposed adjacent to the right side of the stopper 31 and connected through the rod 35.
  • the second wedge 29 is disposed adjacent to the left side of the stopper 31.
  • the guide 40 of the second wedge 29 connected through the rod 35 is installed adjacent to the left side of the stopper 31.
  • the hydraulic cylinder 30 is maintained in a balanced state by the hydraulic pressure in the large chamber 32 and the small chamber 33 or a stationary state without movement to the left or right in the drawing.
  • first wedge 28 and the second wedge 29 are to maintain the release state with the coupling fastening pin 25, respectively.
  • the mounting state for the wedge coupling is made as shown in FIG. That is, the hydraulic cylinder 30 and the rod 35, the first wedge 28 and the second wedge 29 which move inside the main body 21 are arranged in the mounting position for the wedge coupling.
  • the rod 35 is operated by hydraulic pressure.
  • the movement of the first wedge 28 is constrained by the contact support between the wedge fixture 37 and the right wall 23 of the main body 21, the inclined surface of the first wedge 28 is a coupling The outer circumference of the fastening pin 25 is supported.
  • the second wedge 29 moves to a maximum extension range of the rod 35, and the inclined surface of the second wedge 29 moves to a position sufficiently supporting the outer circumference of the coupling fastening pin 25. In this case, the movement of the second wedge 29 is stopped by the contact support between the guide 40 and the left wall 22 or the support block 39 of the main body 21.
  • the quick coupler for construction machinery is that the engagement position of the wedge is accurately set for the replacement or detachment of the attachment, and thus, the worker can easily and safely attach and replace the attachment at the construction site. It can be done.
  • the quick coupler for construction machinery according to the present invention is useful for safely and effectively replacing and assembling various attachments including a breaker or other optional device required according to the construction site or work object.

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Abstract

본 발명에 건설기계용 퀵 커플러는, 커플링 체결핀을 지지하기 위하여 좌측벽 및 우측벽으로부터 각각 돌출 형성되는 후크부를 구비하는 본체와; 라지 챔버와 스몰 챔버, 라지 챔버와 스몰 챔버, 상기 라지 챔버의 입구에 고정되는 웨지고정구 및 유압에 의해 신장 및 수축 구동하되 신장 구동시에 상기 웨지고정구와 반대 방향으로 이동하는 로드를 포함하는 유압실린더; 상기 웨지고정구의 외측단부에 고정되며, 상기 유압실린더의 이동에 의하여 상기 커플링 체결핀과 결합 및 해제되는 제1 웨지; 몸체로부터 돌출된 가이드를 구비하며, 상기 로드의 외측 단부에 고정되고, 상기 로드의 신장 및 수축 시에 상기 제1 웨지와 반대 방향으로 이동하여 상기 커플링 체결핀과 결합 및 해제되는 제2 웨지; 및 상기 유압실린더와 상기 제2 웨지 사이에 설치되며, 상기 본체 내부에서 커플링 해제위치를 설정하여 상기 유압실린더 및 상기 제2 웨지의 움직임을 구속하는 스토퍼;를 포함하여 구성된다.

Description

건설기계용 퀵 커플러
본 발명은 건설기계용 퀵 커플러에 관한 것이며, 보다 상세하게는 버켓이나 브레이커를 포함하는 어태치먼트의 교체 혹은 탈부착을 위하여 제1 및 제2 웨지와 유압실린더 및 로드가 미리 설정된 범위 내에서 이동하도록 함으로써 웨지와 체결핀 사이의 결합 및 해제가 견고하고 안전하게 이루어질 수 있는 건설기계용 퀵 커플러에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기를 포함하는 건설기계는 건설현장에서 토사나 목재의 적재 및 이송이나 파쇄를 위해 활용된다. 예컨대, 굴삭기의 작업장치로써 버켓이 조립될 경우에는 땅파기나 적재 및 이송에 유리하며, 버켓 대신에 옵션장치로 조립되는 브레이커(Breaker)나 크러셔(Crusher)로 교체하는 경우, 도로의 지면이나 암석 및 콘크리트 등을 파쇄하는데 적합하다.
이와 같이, 건설기계는 통상적으로 퀵 커플러를 이용하여 요구되는 작업의 용도에 맞게 건설기계의 암이나 붐에 여러 종류의 작업장치 및 옵션장치를 포함하는 어태치먼트 장치의 교체 혹은 조립할 수 있도록 되어 있으며, 그러한 퀵 커플러 장치에 관한 연구 개발이 지속되고 있는 실정이다.
전술한 퀵 커플러에 관련된 선행기술의 하나로써, 한국공개특허공보 제2012-0071839(2012.07.03) "건설중장비용 퀵 커플러"가 개시되어 있다. 도 1은 종래의 건설중장비용 퀵 커플러를 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 퀵 커플러는, 버켓을 포함하는 어태치먼트를 건설중장비에 장착하기 위해서 사용되는 퀵 커플러에 있어서, 상기 퀵 커플러(10)에 어태치먼트(4)에 체결되는 웨지(1,2)를 구동하는 실린더(3)가 설치되고, 상기 웨지(1,2)는 실린더(3)의 양측에 각각 설치되며 상기 실린더(3)의 구동에 의해서 이동되어 상기 어태치먼트(4)에 체결되는 것으로 구성된다. 상기 퀵 커플러(10)는 통상적으로 아암의 선단부(6)에 장착되며, 체결핀(5)의 결합 및 고정을 위하여 상기 웨지(1,2)는 상기 실린더(3)에 연결된 링크부재(미도시함)의 관절운동에 의하여 이동된다.
하지만, 전술한 종래의 퀵 커플러는 다수의 링크부재들이 구성됨으로써 구조적으로 복잡해지는 문제점이 있다.
전술한 링크 방식의 퀵 커플러 이외에, 웨지의 일측을 고정시킨 싱글 록 방식의 퀵 커플러(single lock quick coupler)가 건설현장에서 사용되기도 한다. 하지만, 이 커플러는 두 웨지 중에 한 쪽의 웨지가 커플러 본체에 고정 형성된 상태에서 다른 쪽의 웨지가 이동하며 체결핀과 커플링이 이뤄지며, 그로 인하여 각각의 웨지와 체결핀 사이에 커플링이 불완전하게 이뤄지는 문제점이 있으며, 어느 한 쪽의 웨지가 체결핀과 디커플링이 이뤄지거나 불완전 체결이 이뤄질 경우 안전사고까지 유발되는 단점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로,
버켓이나 브레이커를 포함하는 어태치먼트의 교체 혹은 탈부착을 위하여 웨지의 이동과 실린더 및 로드의 이동이 미리 설정된 범위 내에서 효과적으로 이뤄짐으로써 웨지와 체결핀 사이의 결합 및 해제가 견고하고 안전하게 이뤄질 수 있는 건설기계용 퀵 커플러를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 구조적으로 간단하게 조립되어 장비의 사양에 따라 다양한 어태치먼트를 건설현장에서 교체하더라도 신속하고 용이하게 탈부착시킬 수 있는 건설기계용 퀵 커플러를 제공하는데 있다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 한 특징은,
커플링 체결핀을 지지하기 위하여 좌측벽 및 우측벽으로부터 각각 돌출 형성되는 후크부를 구비하는 본체;
라지 챔버와 스몰 챔버, 상기 라지 챔버의 입구에 고정되는 웨지고정구 및 유압에 의해 신장 및 수축 구동하되 신장 구동시에 상기 웨지고정구와 반대 방향으로 이동하는 로드를 포함하는 유압실린더;
상기 웨지고정구의 외측단부에 고정되며, 상기 유압실린더의 이동에 의하여 상기 커플링 체결핀과 결합 및 해제되는 제1 웨지;
몸체로부터 돌출된 가이드를 구비하며, 상기 로드의 외측 단부에 고정되고, 상기 로드의 신장 및 수축 시에 상기 제1 웨지와 반대 방향으로 이동하여 상기 커플링 체결핀과 결합 및 해제되는 제2 웨지; 및
상기 유압실린더와 상기 제2 웨지 사이에 설치되며, 상기 체결핀의 해제를 위하여 이동되는 상기 유압실린더 및 상기 제2 웨지의 움직임을 구속하는 스토퍼;를 포함하여 구성되는 건설기계용 퀵 커플러를 제공한다.
본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 상기 유압실린더의 라지 챔버 내부에 탄성부재가 설치되며, 상기 탄성부재의 일측은 상기 웨지고정구의 후단부를 지지하며 타측은 상기 로드의 선단부를 지지한다.
또한, 본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 상기 유압실린더의 내부에 상기 로드의 최대 신장 범위를 구속하는 로드 스토퍼를 포함하여 구성되며, 그에 따라서 상기 제1 웨지 및 제2 웨지와 상기 커플링 체결핀이 견고하게 결합상태를 유지한다.
또한, 본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 상기 본체의 좌측벽이 상기 제2 웨지의 가이드와 접지되어 상기 제2 웨지의 최대 돌출 범위를 구속하는 지지블럭을 포함하여 구성되며, 그에 따라서 상기 제2 웨지와 상기 커플링 체결핀이 견고하게 결합상태를 유지한다.
바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 상기 퀵 커플러의 본체가 아암 기단부에 고정 설치되어, 건설현장 혹은 작업대상에 따라서 요구되는 다양 어태치먼트를 용이하게 교체할 수 있다.
본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 어태치먼트의 탈착을 위한 초기의 웨지 해제 포지션에서 유압실린더와 웨지의 움직임이 스토퍼에 의해 구속되고, 어태치먼트의 장착을 위한 웨지 결합 포지션에서는 웨지의 이동과 유압실린더 및 로드의 이동이 가이드 및 로드 스토퍼에 의해 구속됨으로써 어태치먼트의 탈부착이 효과적으로 수행되는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 어태치먼트의 장착 혹은 탈착 시에, 미리 설정된 범위 내에서 웨지와 체결핀 사이의 결합 및 해제가 견고하고 안전하게 이뤄질 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 유압과 스토퍼 및 가이드의 기구적인 결합에 의해 구동함으로써 구조적으로 간단하여 건설현장에서 어태치먼트의 교체작업이 용이한 장점이 있다.
도 1은 종래의 건설중장비용 퀵 커플러를 도시한 개략도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계용 퀵 커플러를 개략적으로 도시한 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 퀵 커플러의 웨지 결합 상태를 개략적으로 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 퀵 커플러를 개략적으로 도시한 단면도,
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적법하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계용 퀵 커플러를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 퀵 커플러의 웨지 결합 상태를 개략적으로 도시한 단면도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 퀵 커플러를 개략적으로 도시한 단면도이다.
설명에 앞서서, 도면 부호 21은 본 발명에 따른 퀵 커플러의 본체, 28은 제1 웨지, 29는 제2 웨지, 30은 유압실린더, 31은 스토퍼, 32는 라지 챔버, 33은 라지 챔버, 35는 로드, 36은 로드 스토퍼, 39는 지지블럭 40은 가이드를 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 제1 웨지(28) 및 제2 웨지(29)의 이동과 유압실린더(30) 및 로드(35)의 이동이 본체(21)의 좌측 및 우측 방향으로 이루어지면서 어태치먼트(4)의 교체를 위한 장착 및 탈착 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 건설기계용 퀵 커플러는, 커플링 체결핀(25)을 지지하기 위하여 좌측벽(22) 및 우측벽(23)으로부터 각각 돌출 형성되는 후크부(24)를 구비하는 본체(21)를 포함하여 구성된다. 상기 본체(21) 및 후크부(24)는 통상적인 공지의 것과 동일한 구조의 외형을 가질 있으며, 웨지 인출을 위한 개구부(26)들이 상기 본체(21) 혹은 좌측벽(22) 및 우측벽(23)에 형성될 수 있다.
또한, 상기 후크부(24)는 동일한 형상으로 상기 본체의 좌측 및 우측을 향하여 각각 돌출된 한 쌍의 절곡 구조로 구성할 수도 있으며, 상기 후크부(24)의 접지면(24a)은 상기 커플링 체결핀(25)의 외주연 일측을 감싸는 구조를 가질 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 의한 건설기계용 퀵 커플러는, 유압실린더(30)와 제1웨지(28), 제2 웨지(29) 및 상기 유압실린더(30) 및 상기 제2 웨지(29)의 움직임을 구속하는 스토퍼(31)를 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로, 상기 유압실린더(30)는, 라지 챔버(32)와 스몰 챔버(33), 상기 라지 챔버(32)의 입구에 고정되는 웨지고정구(37) 및 유압에 의해 상기 유압실린더(30)로부터 신장 및 수축 구동하는 로드(35)를 포함하여 구성된다.
상기 로드(35)는 신장 구동시에 상기 웨지고정구(37)의 반대방향으로 이동하며, 상기 유압실린더(30)는 유압의 작용을 위하여 상기 라지 챔버(32)와 상기 스몰챔버(33)에 각각 연통되는 소정의 관통홀(34a, 34b)을 구비한다. 상기 유압실린더(30)는 통상적인 유압탱크(미도시함)로부터 작동유가 공급될 수 있다. 또한, 유압이 상기 라지 챔버(32)의 관통홀(34a)을 통하여 공급되는 경우, 상기 스몰 챔버(33)의 관통홀(34b)을 통하여 유압탱크(미도시함)로 복귀될 수 있음은 당업자에게 쉽게 이해될 것이다.
본 발명에 따른 제1 웨지(28)는, 상기 웨지고정구(37)의 외측단부에 고정되며 상기 유압실린더(30)의 이동에 의하여 상기 커플링 체결핀(25)과 결합 및 해제된다. 상기 제2 웨지(29)는, 몸체로부터 돌출된 가이드(40)를 구비하며 상기 로드(35)의 외측 단부에 고정된다. 상기 웨지고정구(37)와 제1 웨지(28)의 조립은 핀(41)의 고정방식이나 볼팅 고정방식으로 고정될 수 있으며, 상기 로드(35)와 제2 웨지(29)의 조립 역시 핀(41)의 결합이나 볼팅 고정방식으로 고정될 수 있다.
상기 제2 웨지(29)는, 상기 로드(35)의 신장 및 수축 구동시에 상기 제1 웨지(28)와 반대 방향으로 이동하여 상기 커플링 체결핀(25)과 결합 및 해제된다. 예를 들면, 상기 로드(35)의 신장 구동시에 상기 제1 웨지(28)와 상기 제2 웨지(29)는 서로 멀어지는 방향으로 이동하여 상기 커플링 체결핀(25)과 결합될 수 있으며, 상기 로드(35)의 수축 구동시에는 상기 제1 웨지(28)와 상기 제2 웨지(29)는 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 상기 커플링 체결핀(25)과 해제될 수 있다.
본 발명에 따른 스토퍼(31)는 상기 유압실린더(30)와 상기 제2 웨지(29) 사이에 설치되며, 상기 체결핀(25)의 해제를 위하여 이동되는 상기 유압실린더(30) 및 상기 제2 웨지(29)의 움직임을 구속한다.
상기 스토퍼(31)는 상기 유압실린더(30) 및 상기 제2 웨지(29)에 작용하는 힘을 지지하기 위하여 스틸자재의 장방형 블록유닛으로 구성될 수 있으며, 상기 힘은 상기 스토퍼(31)의 양측에서 동시에 혹은 개별적으로 작용할 수 있다.
실시 양태에 따라서, 상기 스토퍼(31)는 상기 본체(21)의 바닥으로부터 상방으로 돌출된 좌측면 및 우측면을 갖는 장방형 구조물로 형성될 수 있으며, 상기 제1 웨지(28) 및 제2 웨지(29)에 요구되는 응력 또는 외력을 고려하여 여러가지 기하학적 변형이 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유압실린더(30)의 라지 챔버(32) 내부에 탄성부재(42)가 설치되는데, 상기 탄성부재(42)의 일측은 상기 웨지고정구(37)의 후단부를 지지하며 타측은 상기 로드(35)의 선단부를 지지한다.
본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 로드 스토퍼(36)가 상기 유압실린더(30)의 내부에 설치되며, 상기 로드 스토퍼(36)에 의하여 상기 로드(35)의 최대 신장 범위가 구속된다. 상기 로드(35)가 최대 신장 범위로 상기 유압실린더(30)의 외측으로 신장되면, 상기 제1 웨지(28) 및 제2 웨지(29)는 상기 유압실린더(30)에 형성되는 유압에 의하여 상기 커플링 체결핀(25)과 견고하게 결합상태를 유지한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 본체(21)의 좌측벽(22)은 상기 제2 웨지(29)의 가이드(40)와 접지되어 상기 제2 웨지(29)의 최대 돌출 범위를 구속하는 지지블럭(39)을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 지지블럭(39)은 상기 본체(21)의 좌측벽(22) 혹은 바닥면에 일체로 구성될 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 상기 퀵 커플러의 본체(21)가 아암 기단부(6)에 고정 설치되며, 이 경우, 작업자는 버켓 대신에 브레이커를 포함하는 다양한 어태치먼트 장치로 건설현장에서 용이하게 교체할 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계용 퀵 커플러의 실시 형태 및 작동원리를 설명한다.
본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 유압실린더(30)와 제1 웨지(28) 및 제2 웨지(29)들이 웨지 해제를 위한 초기 위치로부터 웨지 결합을 위한 장착 위치로 구동된다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(21) 내부에 상기 유압실린더(30)와 제1 웨지(28) 및 제2 웨지(29)들이 웨지 해제를 위한 초기 위치로 배치된다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 웨지고정구(37)를 통하여 제1 웨지(28)와 연결된 유압실린더(30)가 스토퍼(31)의 우측에 인접하게 배치되고, 로드(35)를 통하여 연결되는 제2 웨지(29)가 상기 스토퍼(31)의 좌측에 인접하게 배치된다.
바람직하게는 상기 로드(35)를 통하여 연결되는 제2 웨지(29)의 가이드(40)가 상기 스토퍼(31)의 좌측에 인접하게 설치된다.
이 과정에서, 상기 유압실린더(30)는 라지 챔버(32)와 스몰 챔버(33) 내부의 유압에 의하여 균형상태 혹은 도면상 좌측 혹은 우측으로의 이동이 없는 정지상태를 유지한다.
따라서, 상기 제1 웨지(28)와 제2 웨지(29)는 각각 커플링 체결핀(25)과 해제된 상태를 유지하는 것이다.
반면에, 웨지 결합을 위한 장착 상태는 도 3에 도시된 바와 같이 이루어진다. 즉, 본체(21)의 내부에서 움직이는 상기 유압실린더(30)와 로드(35), 제1 웨지(28) 및 제2 웨지(29)들이 웨지 결합을 위한 장착 위치로 배치된다.
예를 들면, 관통홀(34a)을 통하여 상기 유압실린더(30)의 라지 챔버(32)에 작동유가 주입됨과 동시에 상기 스몰 챔버(33)의 작동유가 배출되면, 유압에 의하여 상기 로드(35)가 상기 유압실린더(30)로부터 신장되며 그 반력에 의하여 상기 웨지고정구(37)를 통하여 고정된 제1 웨지(28)가 도면상 우측으로 이동한다.
이때, 제1 웨지(28)의 이동은 상기 웨지고정구(37)와 상기 본체(21)의 우측벽(23) 사이의 접촉지지에 의해서 구속되며, 상기 제1 웨지(28)의 경사면은 커플링 체결핀(25)의 외주연을 지지한다.
또한, 제2 웨지(29)는 상기 로드(35)의 최대 신장 범위까지 이동하며, 상기 제2 웨지(29)의 경사면이 상기 커플링 체결핀(25)의 외주연을 충분히 지지하는 위치까지 이동될 경우, 상기 가이드(40))와 상기 본체(21)의 좌측벽(22) 혹은 지지블럭(39) 사이의 접촉지지에 의해서 제2 웨지(29)의 이동은 정지된다.
한편, 도 4에 도시된 바와같이, 본 발명의 다른 실시예에 따라서 스프링을 포함하는 탄성부재(42)가 상기 라지 챔버(32)에 조립되는 경우, 웨지의 장착 위치에서 상기 로드(35)는 유압과 탄성력을 동시에 받게되며, 그에 따라서 웨지의 장착 위치가 더욱 견고하고 안전하게 유지되는 것이다.
만약, 어태치먼트(4)의 교체를 위하여 상기 유압실린더의 스몰 챔버에 유압이 공급되고 동시에 상기 라지 챔버의 유압이 배출되는 경우, 이 과정에서 상기 본체(21) 내부에 상기 유압실린더(30)와 로드(35), 제1 웨지(28) 및 제2 웨지(29)들이 웨지의 장착 위치로부터 반대로 이동하여 도 2에 도시된 바와 같이 웨지 해제를 위한 초기 위치로 복귀된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 어태치먼트의 교체나 탈부착을 위하여 웨지의 결합 몇 해제 위치가 정확하게 설정되는 것이며, 그에 따라서 작업자는 건설현장에서 용이하고 안전하게 어태치먼트의 조립 및 교체 작업을 수행할 수 있는 것이다.
이상의 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시예에 따라 구체적으로 설명되었으나, 첨부된 도면 및 상기의 실시예는 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 따라서, 상기의 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하고, 그 범위는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물을 포함한다.
본 발명에 따른 건설기계용 퀵 커플러는, 건설현장 혹은 작업대상에 따라서 요구되는 브레이커나 다른 옵션 장치를 포함하는 여러가지 어태치먼트를 안전하고 효과적으로 교체 및 조립하는데 유용하다.

Claims (5)

  1. 커플링 체결핀을 지지하기 위하여 좌측벽 및 우측벽으로부터 각각 돌출 형성되는 후크부를 구비하는 본체;
    라지 챔버와 스몰 챔버, 상기 라지 챔버의 입구에 고정되는 웨지고정구 및 유압에 의해 신장 및 수축 구동하되 신장 구동시에 상기 웨지고정구와 반대 방향으로 이동하는 로드를 포함하는 유압실린더;
    상기 웨지고정구의 외측단부에 고정되며, 상기 유압실린더의 이동에 의하여 상기 커플링 체결핀과 결합 및 해제되는 제1 웨지;
    몸체로부터 돌출된 가이드를 구비하며, 상기 로드의 외측 단부에 고정되고, 상기 로드의 신장 및 수축 시에 상기 제1 웨지와 반대 방향으로 이동하여 상기 커플링 체결핀과 결합 및 해제되는 제2 웨지; 및
    상기 유압실린더와 상기 제2 웨지 사이에 설치되며, 상기 체결핀의 해제를 위하여 이동되는 상기 유압실린더 및 상기 제2 웨지의 움직임을 구속하는 스토퍼;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 퀵 커플러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유압실린더의 라지 챔버 내부에 탄성부재가 설치되며, 상기 탄성부재의 일측은 상기 웨지고정구의 후단부를 지지하며 타측은 상기 로드의 선단부를 지지하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 퀵 커플러.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유압실린더의 내부에 상기 로드의 최대 신장 범위를 구속하는 로드 스토퍼를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 퀵 커플러.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 본체의 좌측벽이 상기 제2 웨지의 가이드와 접지되어 상기 제2 웨지의 최대 돌출 범위를 구속하는 지지블럭을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 퀵 커플러.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 퀵 커플러의 본체가 아암 기단부에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 퀵 커플러.
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