KR100819469B1

KR100819469B1 - 중장비용 퀵커플러

Info

Publication number: KR100819469B1
Application number: KR1020060101259A
Authority: KR
Inventors: 박승현; 한상철
Original assignee: 주식회사 필엔지니어링
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2008-04-07

Abstract

본 발명은 굴삭기 등과 같은 중장비의 암에 브레이커나 버킷 등과 같은 어태치먼트(Attachment)를 결합하기 위한 퀵커플러에 관한 것이다.

본 발명은 중장비의 암에 브레이커나 버킷 등과 같은 어태치먼트 결합시 스프링의 탄력지지구조를 이용하여 퀵커플러의 훅과 히치를 연결하는 새로운 연결방식을 구현함으로써, 기존의 유압 실린더 및 이와 연관된 주변장치들을 삭제할 수 있어 퀵커플러의 전체적인 구조를 단순화할 수 있는 동시에 부품수를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 퀵커플러의 제작과 관련한 비용을 대폭 절감할 수 있는 중장비용 퀵커플러를 제공한다.

중장비, 브레이커, 버킷, 퀵커플러, 훅 및 히치, 스프링

Description

중장비용 퀵커플러{Quick coupler for heavy equipment}

도 1은 종래의 중장비용 퀵커플러를 나타내는 개략도

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 중장비용 퀵커플러를 나타내는 측면도

도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 중장비용 퀵커플러에서 스프링부재를 나타내는 사시도

도 4a,4b,4c는 본 발명의 일 구현예에 따른 중장비용 퀵커플러를 이용한 어태치먼트의 장착 방법을 나타내는 측면도

도 5a,5b,5c는 본 발명의 일 구현예에 따른 중장비용 퀵커플러를 이용한 어태치먼트의 탈거 방법을 나타내는 측면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 퀵커플러 11 : 몸체

12 : 체결 플레이트 13 : 핀홀

14 : 암 15 : 푸시 링크

16 : 암핀 17 : 링크핀

18 : 훅 19 : 히치

20 : 어태치먼트 21 : 정면핀

22 : 히치핀 23 : 후면핀

24 : 유압 실린더 25a,25b : 피봇핀

26 : 안전핀 27 : 스프링부재

28 : 스프링 고정핀 29 : 제1스프링 서포트

30 : 힌지핀 31 : 제2스프링 서포트

32 : 스프링 33 : 레버홀

34 : 레버 35 : 히치 돌출부

36a,36b : 후면핀 안착부 37 : 스톱퍼

38 : 스프링 지지부 39 : 링크 실린더

40 : 안전핀 이탈방지용 고리 41 : 샤클

본 발명은 굴삭기 등과 같은 중장비의 암에 브레이커나 버킷 등과 같은 어태치먼트(Attachment)를 결합하기 위한 퀵커플러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 훅과 히치를 연결하는 유압실린더를 대신하여 스프링을 이용한 새로운 연결방식을 구현함으로써, 구조를 단순화할 수 있고 부품수를 최소화할 수 있는 등 제작비용을 대폭 절감할 수 있는 중장비용 퀵커플러에 관한 것이다.

일반적으로 건설공사 현장 또는 토목공사 현장에서 사용되는 중장비, 예를 들면 굴삭기는 버킷(Bucket)을 이용한 땅파기 작업 뿐만 아니라 크러셔(Crusher)를 이용한 콘크리트 건물 파쇄 및 철근 절단 작업, 브레이커(Breaker)를 이용한 암석 및 콘크리트 파괴 작업, 그랩(Grab)을 이용한 고철 및 암석 운반 작업, 크람셀 버킷(Clamshell bucket)을 이용한 수직갱 및 상하수도 건축 기초공사 작업 등 용도에 따라 여러 종류의 어태치먼트를 서로 교체해가면서 다양한 작업을 수행할 수 있도록 되어 있다.

보통 어태치먼트는 작업의 용도에 교체할 수 있도록 굴삭기의 암에 장착 및 탈거가능한 구조로 결합되는데, 최근에는 별도의 커플러를 굴삭기의 암에 장착하고 이를 이용하여 어태치먼트를 손쉽게 연결할 수 있는 퀵커플러가 개발되어 널리 사용되고 있다.

예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 퀵커플러(10)는 몸체(11)를 가지며, 상기 몸체(11)의 상부에는 마주보는 한쌍의 체결 플레이트(12)가 형성된다.

또한, 상기 체결 플레이트(12)의 양쪽에는 핀홀(13)이 형성되어 있으며, 이때의 각 핀홀(13)에 굴삭기의 암(14)과 링크 실린더측의 푸시 링크(15)가 암핀(16)과 링크핀(17)에 의해 각각 체결 결합되므로서, 퀵커플러(10)는 굴삭기에 견고하게 고정된다.

한편, 상기 몸체(11)의 하부에는 고정형의 훅(18)과 이동형의 히치(19)가 각각 소정의 간격을 두고 설치된다.

상기 훅(18)은 몸체(11)와 일체로 구성되는 것으로, 이곳에 어태치먼트(20)의 정면핀(21)이 결합되고, 상기 히치(19)는 몸체(11)와 히치핀(22)을 통해 회동가 능하게 구성되는 것으로, 이곳에 어태치먼트(20)의 후면핀(23)이 결합된다.

특히, 상기 몸체(11)에는 히치(19)를 회전시키는 유압 실린더(24)가 설치되는데, 이 유압 실린더(24)는 피봇핀(25a)에 의해 몸체(11)에 고정되고, 이때의 실린더 로드는 피봇핀(25b)에 의해 히치(19)의 일측에 고정된다.

이러한 유압 실린더(24)는 굴삭기로부터 공급되는 유압에 의해 동작하여 히치(19)를 결합위치에서 해제위치로, 해제위치에서 결합위치로 움직여주는 역할을 수행한다.

이와 같이 구성된 퀵커플러의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 퀵커플러(10)를 굴삭기의 암(14)과 푸시 링크(15)에 고정시킨 상태에서 히치(19)가 해제위치에 배치되도록 유압 실린더(24)를 후진시킨다.

다음, 훅(18)에 어태치먼트(20)의 정면핀(21)을 결합한 후, 굴삭기의 링크 실린더(미도시)와 푸시 링크(15)를 이용하여 히치(19)를 어태치먼트(20)의 후면핀(23)에 결합하고, 계속해서 유압 실린더(24)를 전진시켜 히치(19)를 결합위치로 움직여준다.

이렇게 히치(19)가 결합위치로 옮겨감에 따라 어태치먼트(20)는 굴삭기의 암(14)에 장착되는 것이다.

그리고, 최종적으로 히치(19)의 움직임이 방지되도록 안전핀(26)을 이용하여 히치(19)를 몸체(11)에 고정시킨다.

한편, 굴삭기로부터 어태치먼트를 탈거하고자 할 때에는 상술한 바와 반대로 작동하면 된다.

그러나, 위와 같은 퀵커플러는 버킷, 브레이커 등과 같은 어태치먼트를 굴삭기에 신속하면서도 간편하게 장착 및 탈거할 수 있는 장점이 있으나, 유압 실린더 등을 적용하고 있는 관계로 구조적으로 불리한 점이 있다.

예를 들면, 유압식으로 히치를 동작시키기 위하여 유압 실린더와 배관 등의 주변장치를 구비해야 하므로, 구조적으로 복잡하고 구성부품수가 많은 단점이 있으며, 결국 퀵커플러의 제작과 관련한 비용상승을 초래하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 굴삭기 등과 같은 중장비의 암에 브레이커나 버킷 등과 같은 어태치먼트(Attachment)를 결합하는 경우 스프링의 탄력지지구조를 이용하여 퀵커플러의 훅과 히치를 연결하는 새로운 연결방식을 구현함으로써, 기존의 유압 실린더 및 이와 연관된 주변장치들을 삭제할 수 있어 퀵커플러의 전체적인 구조를 단순화할 수 있는 동시에 부품수를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 퀵커플러의 제작과 관련한 비용을 대폭 절감할 수 있는 중장비용 퀵커플러를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 암핀과 링크핀을 통해 굴삭기의 암과 링크 실린더의 푸시 링크에 각각 체결 결합되는 몸체와, 상기 몸체의 하부에 형성되며 어태치먼트의 정면핀 및 후면핀을 각각 걸어서 고정시켜 주는 고정형의 훅 및 히치핀을 통해 회동가능한 히치를 포함하는 퀵커플러에 있어서, 한쪽은 상기 몸체의 일측에 고정되는 동시에 다른 한쪽은 상기 히치의 일측에 고정되어 히치를 탄력적으로 밀어줌으로써 히치에 후면핀의 고정상태를 유지시켜줄 수 있도록 하는 스프링부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스프링부재는 몸체측에 스프링 고정핀에 의해 설치되는 제1스프링 서포트와, 히치측에 힌지핀에 의해 설치되는 제2스프링 서포트와, 상기 제1스프링 서포트와 제2스프링 서포트 사이에 양단 지지되는 형태로 설치되는 스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스프링부재의 스프링은 서로 마주보는 제1스프링 서포트와 제2스프링 서포트 사이에서 길이방향으로 나란하게 배치되는 압축 코일 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 히치는 후면핀과의 탈거를 위한 젖힘시 몸체에 있는 레버홀을 통해 레버를 걸어 젖힐 수 있도록 해주는 히치 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 퀵커플러를 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 중장비용 퀵커플러를 나타내는 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 중장비용 퀵커플러에서 스프링부재를 나타내는 사시도이다.

도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 퀵커플러(10)는 크게 한쌍의 체결 플레이트(12)를 가지면서 중장비의 암(14) 및 푸시 링크(15)에 결합되기 위한 몸체(11), 상기 몸체(11)에 일체 형성되면서 어태치먼트(20)의 정면핀(21)을 걸어주기 위한 훅(18), 상기 몸체(11)에 회동가능한 구조로 설치되면서 어태치먼트(20)의 후면핀(23)을 걸어주기 위한 히치(19), 상기 히치(19)를 탄력적으로 지지하면서 히치(19)에 후면핀(23)의 고정상태를 유지시켜주기 위한 스프링부재(27) 등을 포함한다.

상기 몸체(11)의 체결 플레이트(12)에는 상부에 마주보는 한쌍의 체결 플레이트(12)가 형성되어 있고, 이러한 체결 플레이트(12)의 양쪽에는 핀홀(13)이 형성되어 있어서 이때의 각 핀홀(13)에 체결되는 암핀(16)과 링크핀(17)을 이용하여 몸체(11)는 중장비의 암(14)과 링크 실린더(39)의 푸시 링크(15)에 견고하게 결합될 수 있다.

상기 훅(18)과 히치(19)는 몸체(11)의 하부에서 서로 소정의 간격을 두고 배치되면서 각각 어태치먼트(20)에 있는 정면핀(21)과 후면핀(23)을 걸어서 고정시켜주는 부분이며, 훅(18)은 몸체(11)에 일체 형성되고, 히치(19)는 그 상단부에 체결되는 히치핀(22)을 통해 몸체(11)에 회동가능한 구조로 설치된다.

또한, 상기 몸체(11)와 히치(19)는 후면핀(23)을 함께 수용하면서 잡아줄 수 있는 수단, 즉 후면핀 안착부(36a),(36b)를 포함하며, 이러한 각각의 후면핀 안착부(36a),(36b)는 서로 같은 곡률을 가지는 동시에 후면핀(23)과도 동일한 곡률을 가지고 있어서 이것들(36a),(36b)이 함께 모여지면서 그 내측으로 후면핀(23)을 안정적으로 수용할 수 있게 된다.

또한, 상기 히치(19)의 경우 후면핀 안착부(36b)의 바로 윗쪽으로 히치 돌출 부(35)를 구비하고 있으며, 이에 따라 후면핀과의 탈거를 위해 히치를 젖힐 때 몸체(11)에 있는 레버홀(33)을 통해 진입하는 레버(34)를 걸 수 있는 부분이 확보될 수 있게 된다.

또한, 상기 몸체(11)의 일측, 예를 들면 히치(19)의 설치부위와 인접한 위치에는 한쪽면에서 돌출되는 수직형의 스톱퍼(37)가 형성되어 있는 동시에 이와 연접하여 두께를 관통하는 레버홀(33)이 형성되어 있으며, 이때의 스톱퍼(37)는 스프링부재(27)에 의해 한쪽을 밀려나는 히치(19)를 일정위치에서 더 이상 밀려나지 않도록 반대쪽에서 막아주는 역할을 하게 되고, 상기 레버홀(33)은 어태치먼트(20)의 후면핀(23)을 탈거하기 위하여 히치(19)를 젖혀줄 때 레버(34)를 히치(19)의 히치 돌출부(35)측에 용이하게 걸 수 있는 공간으로 활용될 수 있게 된다.

또한, 상기 몸체(11)의 상부에는 샤클(41)이 갖추어져 있으며, 이때의 샤클(41)은 물체를 운반하기 위해 와이어 로우프를 걸기 위해 마련된 것이다.

상기 스프링부재(27)는 히치(19)의 회전 동작을 탄력적으로 지지하는 부분으로서, 스프링 탄성력을 이용하여 히치(19)를 한쪽 방향으로 항상 밀어주는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 몸체(11)의 하부 일측에는 스프링 고정핀(28)에 의해 제1스프링 서포트(29)가 설치되고, 상기 히치(19)의 뒷쪽 일측, 예를 들면 후면핀 안착부(36b)의 반대쪽에는 힌지핀(30)에 의해 제2스프링 서포트(31)가 설치되며, 이렇게 설치되는 제1스프링 서포트(29)와 제2스프링 서포트(31) 사이에는 각 서포트의 서로 마주보는 면에 형성되어 있는 돌출형의 스프링 지지부(38)에 그 양단이 끼 워져 지지되는 형태로 스프링(32)이 설치된다.

이때의 스프링(32)은 제1스프링 서포트(29)와 제2스프링 서포트(31) 사이에서 길이방향으로 나란하게 배치되는 형태의 압축 코일 스프링을 적용할 수 있다.

이에 따라, 상기 스프링(32)이 발휘하는 탄성력에 의해 히치(19)는 한쪽, 즉 후면핀(23)을 눌러주는 쪽으로 밀려날 수 있고, 결국 히치(19)는 후면핀 안착부(36b) 내에 후면핀(23)을 걸어서 고정시켜줄 수 있는 상태를 유지할 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성된 본 발명의 퀵커플러를 이용하여 어태치먼트를 장착 및 탈거하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 4a,4b,4c는 본 발명의 일 구현예에 따른 중장비용 퀵커플러를 이용한 어태치먼트의 장착 방법을 나타내는 측면도이다.

도 4a,4b,4c에 도시한 바와 같이, 먼저 굴삭기를 운전하여 굴삭기 암(14)을 지면에 놓여져 있는 어태치먼트(20), 예를 들면 브레이커의 정면핀(21) 위치로 이동시킨 후, 퀵커플러(10)의 훅(18)에 정면핀(21)을 끼워서 건다.

다음, 굴삭기의 링크 실린더(39)를 전진하여 브레이커의 후면핀(23)에 퀵커플러(10)의 히치(19)를 맞추어 체결한다.

이때, 히치(19)는 링크 실린더(39) 및 푸시 링크(15)에 의해 위에서 아래로 움직이는 퀵커플러의 몸체(11)에 대해 상대적으로 윗쪽으로 힘을 가하는 상태가 되는 후면핀(23)과 접촉함과 동시에 밀려나면서 뒷쪽으로 젖혀지게 되므로, 후면핀(23)이 히치(19) 및 몸체(11)의 후면핀 안착부(36a),(36b) 내에 자연스럽게 진입 할 수 있게 되고, 즉 후면핀(23)이 히치(19)를 밀어 젖혀내면서 후면핀 안착부(36a),(36b) 내에 안착될 수 있고, 안착 후에는 젖혀져 있던 히치(19)가 재차 스프링부재(29)의 탄성력에 의해 복귀되면서 후면핀(23)를 고정시켜줄 수 있게 된다.

계속해서, 퀵커플러의 안전핀(26)을 맞추어 체결하고 안전핀 이탈방지용 고리(40)를 체결하여 안전핀의 이탈을 방지하면 어태치먼트의 장착이 완료된다.

한편, 굴삭기 암으로부터 어태치먼트를 탈거하는 방법은 위의 장착 방법의 역순으로 작업을 진행하면 쉽게 어태치먼트를 탈거할 수 있으며, 이때에는 퀵커플러의 히치를 강제로 젖혀주는 조작을 필요로 한다.

도 5a,5b,5c는 본 발명의 일 구현예에 따른 중장비용 퀵커플러를 이용한 어태치먼트의 탈거 방법을 나타내는 측면도이다.

도 5a,5b,5c에 도시한 바와 같이, 굴삭기의 암(14)을 지면에서 약 50mm 정도 들어올린 후, 안전핀에 체결되어 있는 안전핀 이탈방지용 고리를 제거하고 안전핀(26)을 빼낸다.

다음, 퀵커플러(10)의 몸체(11)에 있는 레버홀(33)에 레버(34)를 넣어 히치 돌출부(35)를 건 다음, 레버(34)를 상부 방향으로 들어 올리면 레버(34)와 레버홀(33)이 접하는 접점(A)이 지렛데 원리의 지지점이 되어 몸체(11)에 있는 히치(19)가 아래쪽으로 젖혀지게 되고, 이와 동시에 어태치먼트(20)가 자체 무게에 의해 정면핀(21)을 중심으로 회전됨과 동시에 후면핀(23)이 빠지게 된다.

계속해서, 굴삭기 암을 이동하여 정면핀(21)에서 훅(18)을 빼내면 어태치먼트의 탈거가 완료된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 중장비의 암과 어태치먼트(Attachment)의 결합을 위한 퀵커플러의 훅과 히치를 스프링 수단으로 연결하는 새로운 연결방식을 구현함으로써, 기존의 유압 실린더 및 이와 관련한 주변장치들을 삭제할 수 있으며, 이에 따라 퀵커플러의 전체적인 구조를 단순화할 수 있고 부품수를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

따라서, 본 발명은 퀵커플러의 제작비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

암핀(16)과 링크핀(17)을 통해 굴삭기의 암(14)과 링크 실린더의 푸시 링크(15)에 각각 체결 결합되는 몸체(11)와, 상기 몸체(11)의 하부에 형성되며 어태치먼트(20)의 정면핀(21) 및 후면핀(23)을 각각 걸어서 고정시켜 주는 고정형의 훅(18) 및 히치핀(22)을 통해 회동가능한 히치(19)를 포함하는 퀵커플러에 있어서,

한쪽은 상기 몸체(11)의 일측에 고정되는 동시에 다른 한쪽은 상기 히치(19)의 일측에 고정되어 히치(19)를 탄력적으로 밀어줌으로써 히치(19)에 후면핀(23)의 고정상태를 유지시켜줄 수 있도록 하는 스프링부재(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 퀵커플러.
청구항 1에 있어서, 상기 스프링부재(27)는 몸체(11)측에 스프링 고정핀(28)에 의해 설치되는 제1스프링 서포트(29)와, 히치(19)측에 힌지핀(30)에 의해 설치되는 제2스프링 서포트(31)와, 상기 제1스프링 서포트(29)와 제2스프링 서포트(31) 사이에 양단 지지되는 형태로 설치되는 스프링(32)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중장비용 퀵커플러.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 스프링 부재(27)의 스프링(32)은 서 로 마주보는 제1스프링 서포트(29)와 제2스프링 서포트(31) 사이에서 길이방향으로 나란하게 배치되는 압축 코일 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 중장비용 퀵커플러.
청구항 1에 있어서, 상기 히치(19)는 후면핀과의 탈거를 위한 젖힘시 몸체(11)에 있는 레버홀(33)을 통해 레버(34)를 걸어 젖힐 수 있도록 해주는 히치 돌출부(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 퀵커플러.
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