WO2015122568A1 - 고하중 진동완충기 - Google Patents

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WO2015122568A1
WO2015122568A1 PCT/KR2014/003607 KR2014003607W WO2015122568A1 WO 2015122568 A1 WO2015122568 A1 WO 2015122568A1 KR 2014003607 W KR2014003607 W KR 2014003607W WO 2015122568 A1 WO2015122568 A1 WO 2015122568A1
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박정열
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(주)대동이엔지
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    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/08—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with rubber springs ; with springs made of rubber and metal
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    • E02F5/02—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/10—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables
    • E02F5/102—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables operatively associated with mole-ploughs, coulters
    • E02F5/103—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables operatively associated with mole-ploughs, coulters with oscillating or vibrating digging tools

Definitions

  • the present invention relates to a vibration damper, and more particularly, to a high load vibration damper that can prevent the vibration generated from the vibration source to be transmitted to the other side.
  • Vibration characteristics are generally load mass dependent and input dependent. Load dependence is related to the curvature of the load-displacement characteristics, and input dependence is related to the hysteresis of the load-displacement characteristics.
  • vibration damping units that prevent transmission from vibration sources such as construction machinery, excavator hydraulic breakers, vibration rippers, and the like to the boom stand or the vehicle body.
  • vibration damping unit When a soft spring is used for the vibration damping unit, the resonance point moves toward the low frequency but the vibration transfer rate is high.
  • damping ratio of the damper In order to reduce the transmission rate of the resonance point, it is necessary to increase the damping ratio of the damper. However, if the damping ratio is increased, the transmission rate of the high frequency becomes high. Therefore, the performance of the conventional passive vibration model is limited. Active control is required for optimization under all conditions.
  • Korean Patent No. 10-0331934 discloses a vibration mechanism using a magnetic spring
  • Korean Patent No. 0161564 discloses a hydraulic breaker shock absorber
  • the present invention is to provide a high-load vibration damper that can prevent the vibration generated from the vibration source is transmitted to the other side.
  • the present invention is provided between a boom and attachments of a construction machine such as an excavator to provide a high load vibration damper that can prevent the vibration generated from the attachment to be transferred to the boom or the vehicle body.
  • the present invention is to provide a high-load vibration damper that can be combined with the attachment of the vibration nipper, hydraulic breaker, etc. of the construction machine to activate the vibration generated from the attachment.
  • Still another object of the present invention is to provide a high load vibration damper that can improve the function of the attachment by activating the vibration generated from the vibration source installed in the attachment.
  • the high load vibration buffer of the present invention is configured to solve the above technical problem.
  • It has a vibrating body support portion having a first bearing portion, rotation shafts rotatably installed on the first bearing portion, and an eccentric portion eccentric with respect to the center of rotation of the rotary shaft, and a second bearing portion, the eccentric portion is rotatably supported. Support,
  • An elastic member installed between the vibrating body support part and the support part or between the vibrating body support part and the second bearing part to support the support part with respect to the vibrating body support part
  • the rotation shafts include first and second links that are radially installed from each rotation shaft, and a connection link connecting the first and second links.
  • the elastic member is provided between the vibrating body support and the connecting link or between the first and second shaft parts. And it is provided on one side of the vibrating body support portion further obtains the amplitude limiting unit for limiting the displacement by the amplitude or load of the link.
  • the high-load vibration damper of the present invention has a vibrating body support portion having a first bearing portion, and the eccentric portion rotatably installed on the bearing portion and eccentric with respect to the rotation center of the rotating shaft A support portion having rotation shafts spaced apart from each other, and a second bearing portion on which the eccentric portion is rotatably supported;
  • a rotary synchronization unit for synchronizing the rotation direction of the rotary shafts in accordance with the vibration.
  • the high-load vibration damper of the present invention is rotatably installed on both sides of the attachment body and the eccentric portion eccentric with respect to the center of rotation of the rotary shaft and the axial axis spaced apart from each other, the eccentric portion A support portion having a second bearing portion rotatably supported and connected to the boom of the excavator,
  • An elastic member installed between the attachment main body and the support part to elastically bias the support part upward with respect to the attachment main body, and provided on the rotation shafts, the rotation synchronization unit for synchronizing the rotation direction of the rotation shafts according to the vibration. .
  • the rotation synchronization unit has first and second links that are respectively installed in the radial direction from the rotation shaft, and a connection link connecting the first and second links.
  • the high load vibration damper of the present invention can prevent the vibration generated from the vibrating body support part or the support part connected to the boom of the excavator or the vibration source from the vibration generating source to the other side, that is, the second bracket side, and the attachment installed on the vibrating body support part. Vibration generated from the source of vibration can be activated.
  • the high-load vibration absorber can prevent the vibration generated from the attachment from being transmitted to the boom of the excavator when applied to various attachments installed in construction machines such as excavators, and simplify the attachment structure when manufacturing various attachments. To make it possible. In particular, it is possible to fundamentally solve the problems caused by the transmission to vibration, thereby increasing the degree of freedom in design.
  • FIG. 1 is a perspective view of a high load vibration damper according to the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the high load vibration buffer according to the present invention
  • Figure 3 is a perspective view showing an embodiment of a state in which the rotating shaft shown in Figure 1 is connected by a rotary synchronization unit,
  • FIG. 4 is a plan view showing another embodiment in a state in which the rotating shafts are connected by a rotating synchronization unit;
  • FIG. 5 is a perspective view showing another embodiment of a high load vibration damper according to the present invention.
  • Figure 6 is a side view of the high load vibration damper shown in Figure 5
  • Figure 7 shows another embodiment of the high load vibration damper according to the present invention, a perspective view showing a state in which the amplitude limiting unit is installed,
  • FIG. 8 is a perspective view showing a state in which a quick coupler is installed in a high load vibration damper according to the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a state in which the vibration nipper is installed in a high load vibration damper according to the present invention.
  • Figure 10 is a perspective view showing a state in which the vibration damping bucket is installed in a high load vibration damper according to the present invention
  • FIG. 11 is a perspective view showing a state in which a vibration bucket is installed in a high load vibration damper according to the present invention
  • FIG. 12 is a perspective view showing a state in which a milling cutter is installed in a high load vibration damper according to the present invention.
  • Figure 13 is a perspective view showing a state in which the hydraulic breaker is installed in the high load vibration damper according to the present invention
  • FIG. 14 is a partial ablation perspective view showing a state in which the high load vibration damper according to the present invention is installed with the attachment body of the excavator,
  • FIG. 15 is a side view of the high load vibration damper shown in FIG. 14;
  • Figure 16 is a partial ablation perspective view showing an operating state of the high load vibration and charging according to the present invention.
  • FIG. 17 is a side view showing an operating state of the vibration damper according to the present invention.
  • the high load vibration damper according to the present invention is for preventing the vibration generated from the vibration generating source from being transmitted to the other side, and an embodiment thereof is shown in FIGS. 1 to 4.
  • the high load vibration damper 10 includes a vibrating body support part 20 having first bearing parts 21 and 22.
  • the first bearing parts 21 and 22 of the vibrating body support part 20 may be formed of a member in a plate shape installed parallel to both sides of the vibrating body support part body 20a.
  • rotation shafts 31 and 32 are rotatably installed on both sides of each of the first bearing parts 21 and 22, rotation shafts 31 and 32 (33 and 34) are rotatably installed.
  • two rotation shafts are provided so as to be spaced apart from each other by a predetermined interval (see FIG. 2).
  • the present invention is not limited thereto, and two rotation shafts may be supported side by side in the bearing portion, and may be installed so as not to be positioned on the horizontal axis of the installation position of the two rotation shafts.
  • Each of the rotary shafts 31, 32, 33, 34 is provided with eccentric portions 31a, 32a, 33a, 34a, which have a center of rotation with respect to their center of rotation.
  • the eccentric portions formed on the respective rotation shafts 31, 32, 33, 34 may be formed in the same direction (the same radial direction with respect to the center direction of the rotation shaft) or may be formed in different directions.
  • the eccentric portions 31a, 32a, 33a, 34a of the rotary shafts 31, 32, 33, 34 rotatably installed on the first bearing parts 21, 22 are installed on the boom of the excavator.
  • the second bearing parts 41 and 42 of the support part 40 are supported.
  • the eccentric parts 31a and 32a and 33a and 34a are rotatably supported by two second bearing parts 41 and 42 respectively installed corresponding to the second bearing part.
  • the elastic member 50 is to elastically support the support 40 connected to the boom of the excavator with respect to the vibrating body support 20 as described above, as shown in Figs. 1 and 2 It is provided between the bearing part 21 (22) and the 2nd bearing part 41 (42). Installation of the elastic member 50 is the first bearing part 21, both ends of the elastic member in the state in which the elastic member of the first bearing part 21, 22 and the second bearing part 41, 42 is interposed. ) 22 and the second bearing 41 (42) are fixed.
  • the elastic member (50) is not limited by the above-described embodiment, and the first and second connection links and the vibrating body support part body. It may be installed between the (21a) or as shown between the connecting plate 67 and the vibrating body support body (21a) as shown in Figure 5 and 6 above.
  • the elastic member may be made of at least one of elastic rubber, shock absorber, elastic spring, air spring, air tube.
  • the present invention is not limited thereto, and the support 40 may be elastically supported upward with respect to the vibrating body support 20.
  • an elastic member may be installed between the vibrating body support 20 and the support 40, and the vibrating body support 20 and the support 40 may be provided with a plurality of hydraulic or gas shock absorbers.
  • a rotary synchronization unit 60 for synchronizing the rotation direction of the rotary shaft (31-34).
  • the rotation synchronization unit 60 has a first link at an end of the eccentric portions 31a and 32a of one side of the eccentric portions 31a and 32a and 33a and 34a.
  • 61 and 62 are provided, respectively, and the 2nd link 63 and 34 are provided in the end side of the other eccentric part 33a and 34a, respectively.
  • End portions of the first link 61 and 62 and the second link 63 and 64 are connected by first and second connection links 65 and 66, respectively.
  • the present invention is not limited thereto, and as illustrated in FIG. 4, the first and second links 61, 62, and 63 and 64 may be connected by one third connection link 67.
  • the rotary synchronous unit for synchronizing the rotation of the rotary shafts 31 to 34 is not limited to the above-described embodiment, and the connection link as described above has an end portion of the side adjacent to the eccentric portions 31a to 34a of each rotary shaft. It can be made by rotatably connecting with. This synchronization of the rotation shaft can prevent the vibration attenuation phenomenon from being dispersed when the load acts on the vibrating body support 20 and the support 40.
  • the first and second links 61, 62, and 63 and 64 are connected by a connecting plate 68 so as to be rotatable by a single connecting plate 68. It may be installed.
  • the first and second links 61, 62) 63 and 64 may be coupled to the first and second connection links 65 and 66, respectively, at predetermined angles inclined in the same direction with respect to the vertical axis. Coupling of the one connecting plate 68 and the first and second connecting links 61, 62, 63, 64 Also, as described above, the first and second links 61, 62, 63, 64 are disposed on the vertical axis. It is made by the hinge axis in the inclined state.
  • FIG. 7 On one side of the vibrating body support portion 20 of the first connection link 65, 65 or the second connection link 67 for synchronizing the rotation of the rotary shaft (31-34) It is further provided with an amplitude limiting unit 70 for limiting the displacement by the amplitude or load.
  • the amplitude limiting unit 70 extends from one side of the vibrating body support portion 20 to an upper side of the first, second, and second connection links 65 and 66 or the third connection link 67 of the rotary synchronization unit 60.
  • Elastomers 72 are installed on the support bracket 71 and the support bracket 71 to be in contact with the first connection link or the second connection link 67.
  • the elastic bodies 72 have a height of the support bracket. It is installed at the end of the adjustment rod 73 is adjustable height (screwed to the bracket) to the support bracket (71) to adjust the distance from the 71.
  • a vibration generating unit (not shown) or an attachment of a selected excavator may be installed.
  • the vibration generating unit is provided with two drive shafts with eccentric weights attached to the housing, and gears meshed with each other on the rotary shafts, respectively.
  • the housing has a configuration in which an actuator for driving at least one drive shaft of the two drive shafts is installed. Such a configuration is disclosed in Korean Patent Registration No. 0878296 filed by the inventor.
  • the vibration generating unit is not limited to the above-described embodiment, and may be attached to the vibrating body support unit 20, and may be configured to vibrate an attachment which does not have a separate vibrating generating unit like the vibrating body support unit. .
  • the quick coupler 90 may be installed on the vibrating body support 20.
  • the quick coupler 90 includes a coupler bracket 91 provided with a first locking member 92, a second locking member 93 rotatably installed on the coupler bracket 91, and a second locking member 93.
  • the first locking member 92 has a locking groove having an inner diameter corresponding to the outer diameter of the fixing pin so that the fixing pin for fixing the attachment can be inserted, and the locking groove is formed in the second locking member 93. It is open in the direction opposite to the position.
  • the second locking member 93 is rotated and fixed by the actuator 94.
  • the vibrating body support part body 21a of the vibrating body support part 20 may be equipped with various attachments for expanding workability by being mounted on an excavator as described above. This attachment may be coupled by the shock coupler 90. As shown in FIG. 7, a rotating shaft may be rotatably installed on the coupler bracket 91 of the quick coupler 90.
  • the attachment is a known vibration nipper 101 having a separate vibration generating unit as shown in Figs. 10 to 14, vibration chuck bucket 102, vibration bucket 103, milling cutter 104, compactor, Hydraulic breaker 105 may be installed.
  • vibration generating unit installed on the vibrating body support unit 20 can be installed to vibrate.
  • Figure 15 and Figure 16 shows another embodiment of a high load vibration damper according to the present invention.
  • the same reference numerals as in the above embodiment indicate the same components.
  • the high-load vibration damper 10 is a rotation shaft 31, 32, 33, 34 formed with eccentric portions 31a, 32a, 33a, 34a, both sides of the attachment body 100 Rotatably installed on each.
  • eccentric parts of the rotating shafts are rotatably installed in the first bearing parts of the support part 40 connected to the boom of the excavator.
  • first end portions 61 and 62 are provided at end portions of the rotation shafts 31 and 32 supported on one side of the attachment, and end portions of the rotation shafts 33 and 34 provided on the other side of the attachment.
  • Second links 63 and 64 are provided.
  • the first and second links 61 and 62 and the second and second links 63 and 64 are respectively provided with first and second connection links 65 and 66, respectively.
  • An elastic member 110 is installed between the upper surface of the attachment body 100 and the lower surface of the support portion 40. Installation of the elastic member 110 is not limited by the above-described embodiment, it is installed between the side surface of the attachment body 100 and the inner surface of the first bearing portion 41, 42 of the support portion 40. Can be.
  • the structure can be miniaturized by simplifying the structure.
  • Vibration shock absorber 10 is generated from the vibration generating unit or attachment in the state that the support portion 40 is installed on the boom of the excavator, the vibration generating unit or the attachment of the excavator is installed on the vibrating body support 20
  • the vibrating body support part 20 vibrates in the up and down direction due to the vibration, and the damping action of the vibration is divided into the upward and downward movements of the vibrating body support part 20.
  • the vibrating body support 20 is rotated while rotating the rotary shafts 31, 32, 33, 34 while moving upward, and the elastic member 50.
  • Tension is absorbed as the vibration is absorbed. That is, when the vibrating body support part 20 is moved toward the support part 40 connected to the boom of the excavator due to the vibration of the vibrating body support part 20, the rotating shaft connecting and supporting the vibrating body support part 20 and the support part 40 is supported. As the rotation shafts 31, 32, 33, 34 are rotated by the eccentric portions 31a, 32a, 33a, 34a of (31, 32) (33, 34), the displacement of the vibrating body support 20 is increased. Delivery to the support 40 is prevented.
  • first and second links 61, 62, 63, 64 connecting the rotary shafts 31, 32, 33, 34 and the first connecting links 65, 66 during the rotation of the rotary shaft are vertical. Since it maintains a state inclined at a predetermined angle in the same direction with respect to the vibrating body support 20, the rotation of the rotary shafts 31, 32, 33, 34 is smoothly made.
  • the vibration transmitted to the vibrating body support 20 may be prevented from being transmitted to the support 40.
  • the support portion 40 of the vibration damper 10 according to the present invention is installed on the boom of the excavator, and the vibration body support 20 of the vibration buffer 10 has known attachments, that is, a vibration generating unit.
  • the vibration generated from the attachment can be prevented from being transmitted to the boom of the excavator by the above-described action. have.
  • the vibration damper 10 may be installed with an attachment such as a compaction plate that does not have a separate vibration generating unit by installing the vibration generating unit in the vibrating body support 20.

Abstract

본 발명의 고하중 진동 완충기는 제1 축수부들을 가지는 진동체지지부과, 상기 축수부들에 회전가능하게 설치되고 회전축의 회전중심에 대해 편심된 편심부를 가지며 상호 소정간격 이격되는 회전축들과, 상기 편심부가 회전가능하게 지지되는 제 2축수부를 가지는 제 2브라켓, 어태치먼트본체와, 상기 제 1,2브라켓들의 사이 또는 진동체지지부와 제 2축수부의 사이에 설치되어 제 2브라켓을 진동체지지부에 대해 상방으로 탄성바이어스 시키는 탄성부재를 구비하며, 상기 회전축들에 설치되어 진동에 따라 회전축들의 회전방향을 동기시키기 위한 회전동기유닛을 구비한다. 본 발명에 따른 고하중 진동완충기는 각종 건설기계, 굴삭기 등에 적용가능하며, 각종 어태치먼트 등으로부터 발생된 진동이 굴삭기 또는 건설기계의 붐이나 차체로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

Description

고하중 진동완충기
본 발명은 진동 완충기에 관한 것으로, 더 상세하게는 진동발생원으로부터 발생되는 진동이 타측으로 전달되는 것을 방지할 수 있는 고하중 진동완충기에 관한 것이다.
통상적으로 건설기계, 굴삭기, 진동리퍼, 자동차 등에는 다양한 형상으로 진동모델이 제안되어 실용화되고 있다. 진동(振動) 특성은 일반적으로 부하질량 의존성과 입력 의존성이 있다. 부하질랑 의존성은 하중-변위 특성의 곡률과 관계가 있으며, 입력 의존성은 하중-변위특성의 히스테리시스와 관계가 있다.
예컨대, 건설기계, 굴삭기 유압브레이커, 진동리퍼 등의 진동발생원으로부터 붐대 또는 차체에 전해지는 것을 방지하는 제진 유닛에는 금속 스프링, 공기스프링, 방진고무, 쇽업쇼바 등이 사용되고 있다. 제진유닛에 소프트한 스프링을 사용하면, 공진점(resonance point)은 저주파 쪽으로 이동하지만 진동전달률이 높아진다. 공진점의 전달률을 낮추려면, 댐퍼의 감쇠비를 크게 할 필요가 있다. 그러나, 감쇠비를 크게 하면 고주파의 전달률이 높아지므로, 종래의 수동적인 진동모델에서는 그 성능에 한계가 발생한다. 모든 조건에서의 최적화를 위해서 능동적 제어가 필요하다.
대한민국 등록 특허 제 10-0331934호에는 자기스프링을 이용한 진동기구가 게시되어 있으며, 대한민국 특허등록 제 0161564호에는 유압브레이커 완충장치가 게시되어 있다.
본 발명은 진동발생원으로부터 발생되는 진동이 타측으로 전달되는 것을 방지할 수 있는 고하중 진동완충기를 제공함에 있다.
본 발명은 굴삭기 등의 건설기계의 붐과 어태치먼트들의 사이에 설치되어 어태치먼트로부터 발생되는 진동이 붐 또는 차체로 전달되는 것을 방지할 수 있는 고하중 진동완충기를 제공함에 있다.
본 발명은 건설기계의 진동니퍼, 유압브레이커 등의 어태치먼트와 결합되어 어태치먼트로부터 발생되는 진동을 활성화시킬 수 있는 고하중 진동완충기를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 어태치먼트에 설치된 진동발생원으로부터 발생되는 진동을 활성화시켜 어태치먼트의 기능을 향상시킬 수 있는 고하중 진동완충기를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 고하중 진동완충기는
제 1축수부들을 가지는 진동체지지부와, 상기 제 1축수부들에 회전가능하게 설치되며 회전축의 회전중심에 대해 편심된 편심부를 가지는 회전축들과, 상기 편심부가 회전가능하게 지지되는 제 2축수부를 가지는 지지부와,
상기 제 진동체지지부와 지지부의 사이 또는 진동체지지부와 제 2축수부의 사이에 설치되어 지지부를 진동체지지부에 대해 지지 시키는 탄성부재를 구비하며,
상기 회전축들은 각 회전축으로부터 반경방향으로 각각 설치되는 제 1,2링크들과, 상기 제 1,2링크를 연결하는 연결링크를 구비한다.
본 발명에 있어서, 상기 탄성부재는 진동체지지부와 연결링크의 사이 또는 제 1,2축수부의 사이에 설치된다. 그리고 상기 진동체지지부의 일측에 설치되어 연결링크의 진폭 또는 하중에 의한 변위을 한정하는 진폭한정유닛을 더 구한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 고하중 진동완충기는 제1 축수부들을 가지는 진동체지지부과, 상기 축수부들에 회전가능하게 설치되고 회전축의 회전중심에 대해 편심된 편심부를 가지며 상호 소정간격 이격되는 회전축들과, 상기 편심부가 회전가능하게 지지되는 제 2축수부를 가지는 지지부와,
상기 진동체지지부와 지지부의 사이 또는 진동체지지부와 제 2축수부의 사이에 설치되어 지지부를 진동체지지부에 대해 탄성적으로 지지시키는 탄성부재를 구비하며,
상기 회전축들에 설치되어 진동에 따라 회전축들의 회전방향을 동기시키기 위한 회전동기유닛을 구비한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 고하중 진동완충기는 어태치먼트본체의 양측면에 회전가능하게 설치되고 회전축의 회전중심에 대해 편심된 편심부를 가지며 상호 소정간격 이격되는 회전축들과, 상기 편심부가 회전가능하게 지지되는 제 2축수부를 가지며 굴삭기의 붐과 연결되는 지지부와,
상기 어태치먼트본체와 지지부의 사이에 설치되어 지지부를 어태치먼트본체에 대해 상방으로 탄성바이어스 시키는 탄성부재를 구비하며, 상기 회전축들에 설치되어 진동에 따라 회전축들의 회전방향을 동기시키기 위한 회전동기유닛을 구비한다.
상기 회전동기유닛은 회전축으로부터 반경방향으로 각각 설치되는 제 1,2링크들과, 상기 제 1,2링크를 연결하는 연결링크를 구비한다.
본 발명의 고하중 진동완충기는 굴삭기의 붐과 연결되는 진동체지지부 또는 지지부와 어태치먼트 또는 진동발생원으로부터 발생되는 진동이 타측 즉, 제 2브라켓측으로 전달되는 것을 방지할 수 있으며, 진동체지지부에 설치된 어태치먼트의 진동발생원으로부터 발생되는 진동이 활성화 시킬 수 있다.
그리고, 고하중 진동완충기는 굴삭기 등의 건설기계에 설치되는 각종 어태치먼트에 적용 시 어태치먼트로부터 발생되는 진동이 굴삭기의 붐으로 전달되는 것을 방지할 수 있으며, 각종 어태치먼트(attachment)의 제작 시 어태치먼트 구조의 단순화를 가능하게 한다. 특히 진동에 전달에 따른 문제점을 근본적으로 해결할 수 있으므로 설계의 자유도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고하중 진동완충기의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 고하중 진동 완충기의 분리 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 회전축들이 회전동기유닛에 의해 연결된 상태의 실시예를 도시한 사시도,
도 4는 회전축들이 회전동기유닛에 의해 연결된 상태의 다른 실시예를 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 고하중 진동완충기의 다른 실시예를 나타내 보인 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 고하중 진동완충기의 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 고하중 진동완충기의 다른 실시예를 도시한 것으로, 진폭한정유닛이 설치된 상태를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 고하중 진동완충기에 퀵커플러가 설치된 상태를 도시한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 고하중 진동완충기에 진동니퍼가 설치된 상태를 나타내 보인 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 고하중 진동완충기에 진동 채버켓이 설치된 상태를 나타내 보인 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 고하중 진동완충기에 진동버켓이 설치된 상태를 나타내 보인 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 고하중 진동완충기에 밀링커터가 설치된 상태를 나타내 보인 사시도.
도 13은 본 발명에 따른 고하중 진동완충기에 유압브레이커가 설치된 상태를 나타내 보인 사시도,
도 14는 본 발명에 따른 고하중 진동완충기가 굴삭기의 어태치먼트본체와 설치된 상태를 나타내 보인 일부절제 사시도,
도 15는 도 14에 도시된 고하중 진동완충기의 측면도,
도 16은 본 발명에 따른 고하중 진동와충기의 작동상태를 나타내 보인 일부절제 사시도,
도 17은 본 발명에 따른 진동완충기의 작동상태를 나타내 보인 측면도
본 발명에 따른 고하중 진동완충기는 진동발생원으로부터 발생된 진동이 타측으로 전달되는 것을 방지하기 위한 것으로, 그 일 실시예를 도 1 내지 도 4에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 고하중 진동완충기(10)는 제 1축수부(21)(22)들을 가지는 진동체지지부(20)를 구비한다. 상기 진동체지지부(20)의 제 1축수부(21)(22)들은 진동체지지부본체(20a)의 양측에 상호 평행하게 설치된 판상으로 부재로 이루어질 수 있다.
상기 제 1축수부(21)(22)들의 각 양당부 측에는 회전축(31,32) (33,34)들이 회전가능하게 설치된다. 각 두 개의 각 제 1축수부(21)(22)들에는 각각 두 개의 회전축이 소정간격 이격되도록 설치된다(도 2참조). 그러나 이에 한정되지 않고, 축수부에 두 개의 회전축이 나란하게 지지될 수 있으며, 두 개의 회전축들의 설치위치수평축선상에 위치되지 않도록 설치될 수 있다.
상기 각각의 회전축(31,32)(33,34)에는 이의 회전중심에 대해 회전중심이 편심된 편심부(31a,32a)(33a,34a)가 구비된다. 상기 각 회전축(31,32)(33,34)에 형성된 편심부는 동일한 방향(회전축의 중심방향에 대해 동일한 반경방향)으로 형성되거나 서로 다른 방향으로 형성될 수 있다. 상기 제 1축수부(21)(22)들에 회전가능하게 설치되는 회전축(31,32)(33,34)의 편심부(31a,32a)(33a,34a)들에는 굴삭기의 붐에 설치되는 지지부(40)의 제 2축수부(41)(42)들이 지지된다. 상기 편심부(31a,32a)(33a,34a)들은 상기 제 2축수부와 대응되게 설치되는 두 개의 제 2축수부(41)(42)들에 각각 회전가능하게 지지된다.
상기 진동체지지부(20)와 지지부(40)의 사이 또는 제 1축수부(21)(22)와 제 2축수부(41)(42)의 사이에는 상기 진동체지지부(20)에 대해 지지부(40)를 탄성적으로 지지하기 위한 탄성부재(50)가 설치된다.
상기 탄성부재(50)는 상술한 바와 같이 굴삭기의 붐과 연결되는 지지부(40)을 진동체지지부(20)에 대해 탄성적으로 지지시키기 위한 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제 1축수부(21)(22)와 제 2축수부(41)(42)의 사이에 설치된다. 상기 탄성부재(50)의 설치는 제 1축수부(21)(22)와 제 2축수부(41)(42)의 탄성부재가 개재된 상태로 탄성부재의 양 단부가 제 1축수부(21)(22)와 제 2축수부(41(42) 고정됨으로써 이루어진다. 상기 탄성부재((50)의 설치는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 상기 제 1,2연결링크와 진동체지지부본체(21a)의 사이에 설치되거나 상기 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 연결플레이트(67)와 진동체지지부본체(21a)의 사이에 설치될 수 있다.
상기 탄성부재는 탄성고무, 쇽업쇼바, 탄성스프링, 공기스프링, 공기튜브 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 진동체지지부(20)에 대해 상기 지지부(40)를 상방향으로 탄성지지 시킬 수 있는 구조이면 가능하다. 예컨대, 상기 진동체지지부(20)와 지지부(40)의 사이에 탄성부재가 설치되고, 상기 진동체지지부(20)와 지지부(40)는 복수개의 유압 또는 가스 쇽업쇼바가 설치될 수 있다.
그리고 상기 회전축(31-34)들에 설치되어 회전축(31-34)들의 회전방향을 동기시키기 위한 회전동기유닛(60)를 구비한다.
상기 회전동기유닛(60)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 편심부(31a,32a)(33a,34a)들 중 일측의 편심부(31a)(32a)들의 단부에는 제 1링크(61)(62)가 각각 설치되고, 타측의 편심부(33a)(34a)의 단부측에는 제 2링크(63)(34)가 각각 설치된다. 상기 제 1링크(61)(62)와 상기 제 2링크(63)(64)의 단부는 각각 제 1,2연결링크(65)(66)들에 의해 연결된다. 그러나 이에 한정되지 않고, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1,2링크(61)(62),(63)(64)들이 하나의 제 3연결링크(67)에 의해 연결될 수 있다.
상기 회전축(31-34)의 회전을 동기시키기 위한 회전동기유닛은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 각 회전축의 편심부(31a-34a)와 인접되는 측의 단부를 상술한 바와 같은 연결링크와 회전가능하게 연결함으로써 이루어 질 수 있다. 이러한 회전축의 동기는 진동체지지부(20)와 지지부(40)에 편하중이 작용하는 경우, 진동감쇄현상이 분산되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제 1,2링크(61,62),(63,64) 는 연결플레이트(68)에 의해 연결되어 하나의 연결플레이트(68)에 의해 회동가능하게 설치될 수도 있다.
상기와 같이 제 1링크(61)들을 제1연결링크를 이용하여 결합하고 제 2링크(63)(64)를 제 2연결링크(62)에 결합하는 과정에서 상기 제 1,2링크(61,62)(63,64)는 각각 수직축에 대해 동일한 방향으로 소정의 각도 경사진 상태로 제 1,2연결링크(65,66)와 각각 결합되도록 함이 바람직하다. 상기 하나의 연결플레이트(68)와 제1,2연결링크(61,62)(63,64)의 결합 또한 상술한 바와 같이 제 1,2링크(61,62)(63,64)가 수직축에 대해 경사진 상태에서 힌지축에 의해 이루어진다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 진동체지지부(20)의 일측에는 회전축(31-34)의 회전을 동기시키기 위한 제 1연결링크(65)(65) 또는 제 2연결링크(67)의 진폭 또는 하중에 의한 이동변위를 한정하기 위한 진폭한정유닛(70)을 더 구비한다. 상기 진폭한정유닛(70)은 상기 진동체지지부(20)의 일측으로부터 상기 회전동기유닛(60)의 제 1,2연결링크(65,66) 또는 제 3연결링크(67)의 상부측으로 연장되는 지지브라켓(71)과 상기 지지브라켓(71)에 설치되어 상기 제 1연결링크 또는 제 2연결링크(67)와 접촉되는 탄성체(72)들이 설치되는데, 상기 탄성체(72)들은 높이를 지지브라켓(71)과의 간격을 조절할 수 있도록 지지브라켓(71)에 높이 조절가능(브라켓에 나사결합 됨)한 조절봉(73)의 단부에 설치된다.
그리고 상기 진동체지지부(20)의 진동체지지부본체(21a)에는 도시되어 있지 않으나 진동발생유닛(미도시) 또는 선택된 굴삭기의 어태치먼트가 설치될 수 있다.
상기 진동발생유닛은 하우징에 편심웨이트가 부착된 두 개의 구동축이 설치고, 이 회전축에 각각 상호 치합되는 기어가 각각 설치된다. 그리고 상기 하우징에는 두 개의 구동축중 적어도 하나의 구동축을 구동시키기 위한 액추에이터가 설치된 구성을 가진다. 이러한 구성은 본 발명인이 출원하여 등록받은 대한민국 특허등록 제 0878296호에 게시되어 있다. 상기 진동발생유닛은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 진동체지지부(20)에 부착되는 것으로, 별도의 진동발생수단을 가지고 있지 않은 어태치먼트를 진동체지지부와 같이 진동시킬 수 있는 구조이면 가능하다.
도 8에 도시된 바와 같이 진동체지지부(20)에 상기 퀵커플러(90)가 설치될 수 있다. 퀵커플러(90)는 제1 걸림부재(92)가 설치된 커플러 브라켓(91)과, 상기 커플러 브라켓(91)에 회전 가능 하게 설치되어 있는 제2 걸림부재(93)와, 제2 걸림부재(93)를 회전시키기 위한 액추에이터(94)를 포함한다. 상기 제1 걸림부재(92)는 어태치먼트를 고정하기 위한 고정핀이 삽입될 수 있도록 고정핀의 외경에 대응하는 내경을 갖는 걸림홈이 형성되어 있는데, 상기 걸림홈은 제2 걸림부재(93)의 위치와 대향되는 방향으로 개구되어 있다. 상기 제2 걸림부재(93)는 액추에이터(94)에 의해 회전 및 고정된다.
그리고 상기 진동체지지부(20)의 진동체지지부본체(21a)에는 상술한 바와 같이 굴삭기에 장착되어 작업성을 확장시키기 위한 각종 어태치먼트가 설치될 수 있다. 이 어태치먼트는 상기 컥커플러(90)에 의해 결합될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 퀵커플러(90)의 커플러브라켓(91)에 회전축이 회전가능하게 설치될 수도 있다.
상기 어태치먼트는 도 10 내지 도 14에 도시된 바와 같이 별도의 진동발생유닛을 가지고 있는 공지의 진동니퍼(101), 진동채버켓(102), 진동버켓(103), 밀링커터(104) 콤펙터, 유압브레이커(105) 등이 설치될 수 있다. 여기에서 상술한 바와 같이 별도의 어태치먼트가 별도의 진동발생부를 가지고 있지 않은 경우 상기 진동체지지부(20)에 설치되는 진동발생유닛을 설치하여 진동시킬 수 있음은 당연하다.
한편, 도 15 및 도 16도에는 본 발명에 따른 고하중 진동완충기의 다른 실시예를 나타내 보였다. 본 실시예에 있어서, 상기 실시에와 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
도면을 참조하면, 고하중 진동완충기(10)는 편심부(31a)(32a)(33a)(34a)가 형성된 회전축(31)(32)(33)(34)들이 어태치먼트본체(100)의 양측면에 각각 회전가능하게 설치된다. 그리고 굴삭기의 붐과 연결되는 지지부(40)의 제 1축수부들에는 회전축들의 편심부가 회전가능하게 설치된다.
그리고 상기 지지부(40)의 제1축수부(41)(42)의 외측에는 각 회전축(31)(32),(33)(34)의 회전을 동기시키기 위한 회전동기유닛(60)이 설치된다. 상기 회전동기유닛(60)은 상술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 즉, 상기 어태치먼트 일측면에 지지된 회전축(31)(32)의 단부측에는 제 1링크(61)(62)가 설치되고, 상기 어태치먼트의 타측면에 설치되는 회전축(33)(34)의 단부측에는 제2링크(63)(64)가 설치된다. 그리고 상기 제 1링크(61)(62)들과 상기 제 2링크(63)(64)들은 각각 제 1,2연결링크(65)(66)가 각각 설치된다. 그리고 상기 어태치먼트본체(100)의 상면과 상기 지지부(40)의 하면 사이에는 탄성부재(110)가 설치된다. 상기 탄성부재(110)의 설치는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 어태치먼트본체(100)의 측면과, 상기 지지부(40)의 제 1축수부(41)(42)의 내면의 사이에 설치될 수 있다.
상술한 바와 같이 고하중 진동완충기는 어태치먼트본체(100)의 양측면에 회전축(31)(32),(33)(34)의 일측을 지지하는 경우, 구조를 단순화시켜 소형화가 가능하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 고하중 진동완충기의 작용을 도 1 내지 4 및 도 17, 도 18을 참조하면서 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 진동완충기(10)는 굴삭기의 붐에 지지부(40)가 설치되고, 진동발생유닛 또는 굴삭기의 어태치먼트가 진동체지지부(20)에 설치되어 있는 상태에서 진동발생유닛 또는 어태치먼트로부터 발생된 진동에 의해 진동체지지부(20)가 상하방향으로 진동하게 되는데, 진동의 감쇄작용을 진동체지지부(20)의 상방향으로의 이동과 하방향으로의 이동으로 나누어 설명하면 다음과 같다.
먼저 진동체지지부(10)로의 진동이 전달되면, 진동체지지부(20)는 상방향으로 이동하면서 회전축(31,32)(33,34)을 회전시키게 되면서 진동을 흡수하게 됨과 아울러 탄성부재(50)가 인장되면서 진동이 흡수된다. 즉, 상기 진동체지지부(20)의 진동으로 인하여 진동체지지부(20)가 굴삭기의 붐과 연결된 지지부(40) 측으로 이동되면, 진동체지지부(20)와 지지부(40)를 연결 및 지지하는 회전축(31,32)(33,34)의 편심부(31a,32a)(33a)(34a)에 의해 회전축(31,32)(33,34)이 회전되면서 진동체지지부(20)의 이동변위가 지지부(40)로 전달되는 것이 방지된다.
이러한 과정에서 상기 진동체지지부(20)와 지지부(40)의 사이 즉, 상기 제 1축수부(21)(22)와 제 2축수부(41)(42)의 사이 또는 제 1,2 연결링크(65,66)와 진동체지지부본체(21a)의 하부에 설치되는 탄성부재(50)가 인장되면서 회전축(31-34)의 회전력을 감쇄(회전축의 회전부하를 증가시킴)시키게 됨으로써 진동을 상방향으로 진동을 흡수하게 된다. 이때에 상기 지지부(40)는 관성력에 의해 현 위치상태를 유지하게 된다.
특히 상기 회전축의 회전 시 상기 회전축(31,32)(33,34)과 제 1연결링크(65)(66)를 연결하는 제 1,2링크(61,62)(63,64)는 수직방향에 대해 동일한 방향으로 소정각도 경사진 상태를 유지하고 있으므로 진동체지지부(20)의 상방향으로 이동 시 회전축(31,32)(33,34)의 회전이 원활하게 이루어지게 된다.
그리고 상기 진동체지지부(20)에 전달되는 진동으로 인하여 진동체지지부(20)가 하강하게 되는 경우, 진동체지지부(20)의 제 1축수부(21,22)에 지지된 회전축의 일측이 지지되고, 이 회전축(31,32)(33,34)의 편심부(31a,32a)(33a,34a)에 지지부(40)의 제 2축수부(41)(42)가 지지되어 있으므로, 회전축(31,32)(33,34)의 편심부(31a,32a)(33a,34a)에 의해 하강하는 진동체지지부(40)의 이동변위가 지지부(40)으로 전달되는 것이 방지된다. 이러한 과정에서 상기 진동체지지부(20)와 지지부(40)의 사이 즉, 상기 제 1축수부(21)(22)와 제 2축수부(41)(42)의 사이 또는 제 1,2 연결링크(65,66)와 진동체지지부본체(21a)의 하부에 설치되는 탄성부재(50)는 압축되면서 회전축(31-34)의 회전력을 감쇄(회전축의 회전부하를 증가시킴)시키게 됨으로써 상방향으로 진동을 흡수하게 된다.
그리고 붐에 설치된 고하중 진동완충기가 설치된 상태에서 지지부(40)과 진동체지지부(20)를 연결하는 회전축(31-34)들 중 일측의 회전축에 집중적인 편하중이 작용하는 경우, 일측의 회전축(31)(33) 회전하게 되고, 이 회전축(31)(33)에 설치된 제1,3링크(61)(63)와 제 1연결링크(65)(66)에 의해 상기 제 2,3링크(62)(64)가 회전하게 됨으로써 일측의 회전축에 작용하는 편하중을 분산시키게 된다. 따라서 일측의 회전축(31)(33)에 편하중이 가하여 진다하여도 일측의 회전축의 회전으로 진동체지지부(20) 또는 진동체지지부(40)의 이동변위 집중되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가서는 탄성부재에 가하여지는 작용력이 분산된다.
상술한 바와 같은 작동으로 진동체지지부(20)로 전달되는 진동이 지지부(40)으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 굴삭기의 붐에 본 발명에 따른 진동 완충기(10)의 지지부(40)가 설치되고, 이 진동완충기(10)의 진동체지지부(20)에 공지의 어태치먼트들 즉, 진동발생유닛을 가지고 있는 진동버켓, 진동니퍼, 진동채버켓, 콤펙터, 유압브레이커, 밀링커터, 죠크라셔 중 선택된 하나가 설치되는 경우 상술한 바와 같은 작용으로 어태치먼트로부터 발생되는 진동이 굴삭기의 붐으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 진동완충기(10)는 진동체지지부(20)에 진동발생유닛을 설치함으로써 별도의 진동발생유닛을 가지고 있지 않은 다짐판 등의 어태치먼트의 설치도 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 고하중 진동완충기는 건설기계, 굴삭기, 산업기계, 자동차 등의 진동감쇄에 널리 적용 가능하면, 특히 굴삭기 및 중장비의 어태치먼트들에 적용함으로써 어태치먼트의 설계자유도를 높일 수 있다.

Claims (10)

  1. 제1 축수부들을 가지는 진동체지지부와, 상기 제1축수부들에 회전가능하게 설치되며 회전축의 회전중심에 대해 편심된 편심부를 가지는 회전축들과, 상기 편심부가 회전가능하게 지지되는 제 2축수부를 가지는 지지부와,
    상기 제 진동체지지부와 지지부의 사이 또는 진동체지지부와 제 2축수부의 사이에 설치되어 지지부를 진동체지지부에 대해 탄성적으로 지지시키는 탄성부재를 구비하며,
    상기 회전축들은 각 회전축으로부터 반경방향으로 각각 설치되는 제 1,2링크들과, 상기 제 1,2링크를 연결하는 연결링크를 구비한 것을 특징으로 하는 고하중 진동완충기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 진동체지지부와 연결링크의 사이 또는 제 1,2축수부의 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 고하중 진동완충기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 진동체지지부의 일측에 설치되어 연결링크의 진폭 또는 하중에 의한 변위을 한정하는 진폭한정유닛을 더 구비한 것을 특징으로 하는 고하중 진동완충기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 진동체지지부에 진동발생유닛이 설치된 것을 특징으로 하는 고하중 진동완충기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 진동체지지부에 고정되는 것으로, 제 1걸림부재가 형성되어 있는 커플러 브라켓와, 상기 커플러 브라켓에 회전 가능 하게 설치되어 있는 제 2걸림부재와, 제 2걸림부재를 회전시키기 위한 액추에이터를 포함하는 퀵커플러를 더 구비한 것을 특징으로 하는 고하중 진동 완충기.
  6. 제 1항 또는 제 3항 내지 4항중 어느 한항에 있어서,
    상기 진동체지지부에는 진동버켓, 진동니퍼, 채버켓, 콤펙터, 유압브레이커, 밀링커터, 죠크라셔 중 선택된 하나가 설치된 것을 특징으로 하는 고하중 진동완충기.
  7. 제1 축수부들을 가지는 진동체지지부과, 상기 축수부들에 회전가능하게 설치되고 회전축의 회전중심에 대해 편심된 편심부를 가지며 상호 소정간격 이격되는 회전축들과, 상기 편심부가 회전가능하게 지지되는 제 2축수부를 가지는 지지부와,
    상기 진동체지지부와 지지부의 사이 또는 진동체지지부와 제 2축수부의 사이에 설치되어 지지부를 진동체지지부에 대해 상방으로 탄성적으로 지지 시키는 탄성부재를 구비하며,
    상기 회전축들에 설치되어 진동에 따라 회전축들의 회전방향을 동기시키기 위한 회전동기유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 고하중 진동완충기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 회전동기유닛은 상기 편심부 단부측의 회전축에 양단부가 회전가능하게 지지되는 연결링크를 구비한 것을 특징으로 하는 고하중 진동완충기.
  9. 어태치먼트본체의 양측면에 회전가능하게 설치되고 회전축의 회전중심에 대해 편심된 편심부를 가지며 상호 소정간격 이격되는 회전축들과, 상기 편심부가 회전가능하게 지지되는 제 2축수부를 가지며 굴삭기의 붐과 연결되는 지지부와,
    상기 어태치먼트본체와 지지부의 사이에 설치되어 지지부를 어태치먼트본체에 대해 상방으로 탄성바이어스 시키는 탄성부재를 구비하며,
    상기 회전축들에 설치되어 진동에 따라 회전축들의 회전방향을 동기시키기 위한 회전동기유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 고하중 진동완충기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 회전동기유닛은 회전축으로부터 반경방향으로 각각 설치되는 제 1링크 및 제 2링크들과 상기 제 1링크을 회동가능하게 연결하는 1 연결링크와 제 2링크를 회동가능하게 지지하는 제 2연결링크를 구비한 것을 특징으로 하는 고하중 진동완충기.
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Free format text: PEDIDO RETIRADO, UMA VEZ QUE, SEGUNDO O ART. 216 INCISO 2O DA LPI, O DOCUMENTO DE PROCURACAO NAO FOI PROTOCOLADO EM SESSENTA DIAS CONTADOS DA PRATICA DO PRIMEIRO ATO DA PARTE NO PROCESSO, E NAO HOUVE MANIFESTACAO DO REQUERENTE FRENTE A PUBLICACAO DO ARQUIVAMENTO DA PETICAO (11.6.1) NA RPI 2479, DE 10/07/2018.