KR102073345B1 - 중장비용 어태치먼트 커플링 장치 - Google Patents

중장비용 어태치먼트 커플링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중장비에서 어태치먼트의 완전 장착을 보장하기 위한 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에 관한 것이다.
이를 위해 중장비용 어태치먼트 커플링 장치는 중장비의 작업링크에 결합되는 커플러몸체와, 어태치먼트에 구비된 제1핀의 구속을 위해 상기 커플러몸체에 고정 설치되는 고정후크와, 상기 제1핀에서 이격되어 상기 어태치먼트에 구비된 제2핀의 구속을 위해 상기 고정후크에서 이격 배치되고 후크회전축을 매개로 상기 커플러몸체에 회전 가능하게 결합되는 이동후크와, 상기 이동후크가 상기 후크회전축을 중심으로 회전 가능하도록 일측은 액츄에이터 연결핀을 매개로 상기 이동후크에 연결되고 타측은 상기 후크회전축에서 이격 배치된 구동지지축을 매개로 상기 커플러몸체에 회전 가능하게 결합되는 액츄에이터 및, 상기 고정후크에 결합된 상기 제1핀과 상기 제2핀이 결합된 상기 이동후크를 구속시키기 위해 상기 구동지지축에 결합된 상태에서 상기 액츄에이터의 동작에 대응하여 상기 구동지지축을 중심으로 회전되는 핀구속수단을 포함하고, 상기 핀구속수단은, 상기 액츄에이터에 연결된 상태에서 상기 구동지지축에 회전 가능하게 결합되는 피벗바디부와, 상기 제2핀이 결합된 상기 이동후크의 구속을 위해 상기 피벗바디부의 일측에서 상기 구동지지축의 법선 방향으로 돌출되는 후크지지부와, 상기 고정후크에 결합된 상기 제1핀의 구속을 위해 상기 구동지지축의 법선 방향과 교차되도록 상기 피벗바디부와 상기 후크지지부 중 적어도 어느 하나에서 돌출되는 핀지지부 및, 상기 피벗바디부의 타측에서 상기 핀지지부의 돌출 방향과 반대되는 방향으로 돌출되는 잠금탄성부를 포함할 수 있다.

Description

중장비용 어태치먼트 커플링 장치{ATTACHMENT COUPLING DEVICE FOR HEAVY INDUSTRIAL EQUIPMENT}
본 발명은 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 중장비에서 어태치먼트의 완전 장착을 보장하기 위한 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 건설공사 현장 또는 토목공사 현장에서 사용되는 굴삭기 등과 같은 중장비는 버킷(bucket)을 이용한 땅파기 작업 뿐만 아니라 크러셔(crusher)를 이용한 건물 파쇄 및 철근 절단 작업, 브레이커(breaker)을 이용한 암석 및 콘크리트 파괴 작업, 그랩(grab)을 이용한 고철 및 암석 운반 작업 등, 용도에 따라 여러 종류의 어태치먼트(attachment)를 서로 교체하면서 다양한 작업을 수행할 수 있도록 구성된다. 한편, 어태치먼트들은 작업의 용도에 따라 교체할 수 있도록 중장비의 작업링크에 분리가능하게 장착된다.
종래의 중장비용 어태치먼트 커플링 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 핀(15)을 매개로 중장비의 작업링크인 지지링크(5)와 구동링크(7)에 결합되는 몸체(12)와, 어태치먼트(1)의 제1결합핀(9a)에 걸어져 결합되도록 몸체(12)에 고정적으로 설치되는 고정후크(20)와, 어태치먼트(1)의 제2결합핀(9b)에 걸어져 결합되도록 몸체(12)에 이동 가능하게 설치되는 이동후크(30)를 포함한다. 그리고 고정후크(20)와 이동후크(30)에는 각각 어태치먼트(1)에 구비된 제1결합핀(9a)과 제2결합핀(9b)과 결합될 수 있는 결합홈(22, 32)이 구비된다.
그리고 작업링크인 지지링크(5)와 구동링크(7)를 움직여 고정후크(20)의 결합홈(22)에 제1결합핀(9a)을 결합한 상태에서 작동유가 몸체(12) 내부에 설치된 유압실린더에 공급되면, 유압실린더의 로드부가 신장되면서 이동후크(30)가 결합 위치로 회전되어 이동후크(30)의 결합홈(32)에 제2결합핀(9b)을 결합시킴으로써, 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에 어태치먼트(1)를 장착할 수 있다. 또한, 유압실린더로부터 작동유가 배출되면, 유압실린더의 로드부가 수축되면서 이동후크(30)가 해제 위치로 회전되어 이동후크(30)의 결합홈(32)으로부터 제2결합핀(9b)이 분리되고, 작업링크를 움직여 고정후크(20)의 결합홈(22)에서 제1결합핀(9a)을 분리시킴으로써, 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에서 어태치먼트(1)를 분리할 수 있다.
하지만, 유압실린더에 공급되는 작동유가 누유되거나, 유압실린더의 로드부가 절손되는 경우, 이동후크(30)와 제2결합핀(9b)의 결합이 해제되기 때문에 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에서 임의로 어태치먼트(1)가 분리되고, 분리된 어태치먼트(1)에 의한 안전사고가 발생하였다.
또한, 고정후크(20)와 이동후크(30)에 결합된 제1결합핀(9a)과 제2결합핀(9b)을 구속하기 위한 잠금수단들이 개발되었으나, 잠금수단의 구조와 동작이 복잡하고, 잠금수단이 파손되는 경우, 종래와 같이 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에서 임의로 어태치먼트(1)가 분리되는 문제점을 내포하고 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제2009-0069564호 (발명의 명칭 : 중장비용 어태치먼트 커플링 장치, 2009. 07. 01. 공개)가 있다.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유압실린더에서 공급되는 작동유가 누유되거나, 유압실린더의 로드부가 절손되는 경우, 중장비용 어태치먼트 커플링 장치로부터 어태치먼트가 임의로 분리되는 것을 방지하여 중장비에서 어태치먼트의 완전 장착을 보장하기 위한 중장비용 어태치먼트 커플링 장치를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치는 중장비의 작업링크에 결합되는 커플러몸체; 어태치먼트에 구비된 제1핀의 구속을 위해 상기 커플러몸체에 고정 설치되는 고정후크; 상기 제1핀에서 이격되어 상기 어태치먼트에 구비된 제2핀의 구속을 위해 상기 고정후크에서 이격 배치되고, 후크회전축을 매개로 상기 커플러몸체에 회전 가능하게 결합되는 이동후크; 상기 이동후크가 상기 후크회전축을 중심으로 회전 가능하도록 일측은 액츄에이터 연결핀을 매개로 상기 이동후크에 연결되고, 타측은 상기 후크회전축에서 이격 배치된 구동지지축을 매개로 상기 커플러몸체에 회전 가능하게 결합되는 액츄에이터; 및 상기 고정후크에 결합된 상기 제1핀과 상기 제2핀이 결합된 상기 이동후크를 구속시키기 위해 상기 구동지지축에 결합된 상태에서 상기 액츄에이터의 동작에 대응하여 상기 구동지지축을 중심으로 회전되는 핀구속수단;을 포함할 수 있다.
이때, 상기 핀구속수단은, 상기 액츄에이터에 연결된 상태에서 상기 구동지지축에 회전 가능하게 결합되는 피벗바디부; 상기 제2핀이 결합된 상기 이동후크의 구속을 위해 상기 피벗바디부의 일측에서 상기 구동지지축의 법선 방향으로 돌출되는 후크지지부; 상기 고정후크에 결합된 상기 제1핀의 구속을 위해 상기 구동지지축의 법선 방향과 교차되도록 상기 피벗바디부와 상기 후크지지부 중 적어도 어느 하나에서 돌출되는 핀지지부; 및 상기 피벗바디부의 타측에서 상기 핀지지부의 돌출 방향과 반대되는 방향으로 돌출되는 잠금탄성부;를 포함한다.
여기서, 상기 고정후크가 상기 제1핀과 결합된 상태에서 상기 제2핀의 구속을 위해 상기 액츄에이터가 동작되면, 상기 이동후크는, 상기 후크회전축을 중심으로 회전되어 상기 제2핀과 결합되고, 상기 핀구속수단은, 상기 액츄에이터와 함께 상기 구동지지축을 중심으로 회전됨에 따라 상기 핀지지부가 상기 고정후크에 결합된 상기 제1핀접촉되어 상기 제1핀을 상기 고정후크에 밀착시킴과 동시에, 상기 제2핀이 결합된 상기 이동후크에 접촉되어 상기 제2핀을 상기 이동후크에 밀착시킨다.
여기서, 상기 후크지지부에는, 걸림턱부;가 구비되고, 상기 이동후크에는, 상기 걸림턱부와 접촉 결합되는 걸림홈부;가 구비된다.
여기서, 상기 핀지지부에는, 상기 피벗바디부의 회전에 의해 상기 제1핀을 상기 고정후크의 고정홈 내부로 가압되도록 상기 고정후크와 결합된 상기 제1핀이 마주보는 부분에 형성되는 지지경사부;가 포함된다.
여기서, 상기 잠금탄성부는, 상기 피벗바디부의 타측에서 상기 핀지지부의 돌출 방향과 반대되는 방향으로 돌출되도록 형성되어 상기 액츄에이터의 수축 상태에서 상기 이동후크에 의해 상기 후크지지부가 해제 상태로 회동될 때, 상기 지지링크에 탄성 지지된다.
여기서, 상기 이동후크는, 상기 후크회전축을 매개로 상기 커플러몸체에 회전 가능하게 결합되고, 상기 액츄에이터가 회전 가능하게 결합되도록 상기 후크회전축에서 이격 배치되는 액츄에이터 연결핀이 포함되는 후크바디부; 상기 제2핀과의 결합을 위해 상기 후크바디부에서 연장되는 후크부; 및 상기 핀구속수단이 인접되거나 접촉되거나 밀착되도록 상기 후크바디부와 상기 후크부 중 어느 하나에서 연장되는 잠금돌부;를 포함한다.
여기서, 상기 액츄에이터는, 상기 구동지지축을 매개로 상기 커플러몸체에 회전 가능하게 결합되는 실린더부; 상기 후크회전축에서 이격된 액츄에이터 연결핀을 매개로 상기 이동후크에 회전 가능하게 결합된 상태에서 상기 실린더부에 왕복 이동 가능하게 결합되는 피스톤부; 및 상기 실린더부에서 상기 피스톤부의 왕복 이동을 위해 작동유를 상기 실린더부에 공급하는 유압분배부;를 포함한다.
본 발명에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에 따르면, 중장비에서 어태치먼트의 완전 장착을 보장할 수 있다. 특히, 액츄에이터에서 공급되는 작동유가 누유되거나, 액츄에이터의 피스톤로드가 절손되는 경우, 중장비용 어태치먼트 커플링 장치로부터 어태치먼트가 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 핀구속수단을 통해 액츄에이터의 동작에 대응하여 핀구속수단의 동작 상태를 확인함에 따라 어태치먼트의 장착 상태를 중장비의 운전자가 쉽게 확인할 수 있다.
또한, 본 발명은 핀구속수단의 핀지지부를 통해 고정후크에서 제1핀의 구속 상태를 안정되게 유지시킬 수 있고, 작업 도중 불의의 사고로 어태치먼트가 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 핀구속수단의 후크지지부를 통해 이동후크에서 제2핀의 구속 상태를 안정되게 유지시킬 수 있고, 제1핀과 제2핀의 추가 구속에 따라 어태치먼트의 완전 장착 상태인 잠금 상태를 안정되게 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 잠금탄성부를 통해 이동후크와 제2핀의 결합 상태를 안정되게 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 잠금탄성부를 통해 피벗바디부가 지지링크에 탄성 지지됨으로써, 커플러몸체 내부에서 피벗바디부가 과회동되는 것을 방지하여 후크지지부와 이동후크의 안정적인 작동을 보장할 수 있다. 특히, 잠금탄성부의 세부 구성은 지지링크를 기준으로 충분한 탄성력을 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명은 걸림턱부가 걸림홈부에 안정되게 안착 지지됨으로써, 어태치먼트의 완전 장착 상태를 안정되게 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 이동후크를 통해 이동후크의 피벗 운동에 따른 이동후크와 제2핀 사이의 결합 상태를 명확하게 함은 물론 핀구속수단의 피벗 운동에 대응하여 핀구속수단과 이동후크 사이의 결합 상태를 명확하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 잠금돌부를 통해 핀구속수단의 피벗 운동에 대응하여 후크바디부가 간섭되는 것을 방지하면서 핀구속수단과 이동후크의 결합 관계를 명확하게 하고, 핀구속수단의 피벗 운동에 대응하여 핀구속수단의 후크지지부가 잠금돌부을 안정되게 구속시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 고정후크와 이동후크를 통해 제1핀과 제2핀을 각각 안정되게 파지 고정할 수 있다.
또한, 본 발명은 액츄에이터를 통해 이동후크의 피벗 운동을 명확하게 하고, 이와 연계하여 핀구속수단의 피벗 운동을 명확하게 하며, 잠금탄성부가 안정된 탄성력을 갖도록 한다.
도 1은 종래의 중장비용 어태치먼트 커플링 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에서 이동후크를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에서 액츄에이터를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에서 액츄에이터를 도시한 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에서 이중잠금수단을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치의 동작 상태를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치는 중장비에서 어태치먼트(A)의 완전 장착을 보장하기 위한 것으로, 중장비의 작업링크(L)에 결합되고, 어태치먼트(A)가 탈부착 가능하게 결합된다. 그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치를 매개로 작업링크(L)에 어태치먼트(A)를 결합한 상태에서 작업링크(L)를 동작시키면, 어태치먼트(A)를 회동시키거나 어태치먼트(A)의 위치를 이동시킬 수 있다.
여기서, 작업링크(L)는 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에 회전 가능하게 결합되는 지지링크(L1)와, 지지링크(L1)에서 이격되어 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에 회전 가능하게 결합되는 구동링크(L2)로 구분할 수 있다. 그러면, 구동링크(L2)의 동작에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치는 지지링크(L1)에서 회전되고, 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에 결합된 어태치먼트(A)를 회동시킬 수 있다. 또한, 작업링크(L)가 전체적으로 동작되면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에 결합된 어태치먼트(A)의 위치를 이동시킬 수 있다.
어태치먼트(A)는 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 어태치먼트(A)는 중장비의 작업의 용도에 따라 교체할 수 있으므로, 용도에 따라 여러 종류의 어태치먼트(A)를 서로 교체하면서 다양한 작업을 수행할 수 있게 된다.
어태치먼트(A)에는 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치와의 결합을 위해 제1핀(A1)과, 제1핀(A1)에서 이격 배치되는 제2핀(A2)이 나란하게 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치는 커플러몸체(10)와, 고정후크(20)와, 이동후크(30)와, 액츄에이터(40)와, 핀구속수단(50)을 포함할 수 있다.
커플러몸체(10)는 중장비의 작업링크(L)에 결합된다.
커플러몸체(10)에는 작업링크(L)와의 결합을 위한 링크결합부(11)가 구비된다. 링크결합부(11)는 한 쌍이 상호 이격된 상태로 구비된다. 한 쌍의 링크결합부(11)는 한 쌍의 링크결합핀(12)을 매개로 각각 지지링크(L1) 및 구동링크(L2)와 결합되도록 한다. 일예로, 한 쌍의 링크결합핀(12) 중 어느 하나는 한 쌍의 링크결합부(11) 중 일측에 형성된 부분에서 지지링크(L1)와 끼움 결합되고, 한 쌍의 링크결합핀(12) 중 다른 하나는 한 쌍의 링크결합부(11) 중 타측에 형성된 부분에서 구동링크(L2)와 끼움 결합될 수 있다.
일예로, 한 쌍의 링크결합핀(12)은 핀고정수단(미도시)을 매개로 커플러몸체(10)에 고정되고, 작업링크(L)와 회전 가능하게 결합될 수 있다. 한 쌍의 링크결합핀(12)은 여기에 한정하는 것은 아니고, 커플러몸체(10)에 회전 가능하게 결합될 수 있고, 작업링크(L)에 고정될 수 있다. 이때, 한 쌍의 링크결합핀(12) 중 어느 하나와 지지링크(L1) 중 어느 하나에는 한 쌍의 링크결합핀(12) 중 어느 하나와 지지링크(L1) 사이에 윤활제를 주입하기 위한 윤활제주입부(미도시)가 구비될 수 있다. 윤활제주입부(미도시)는 링크결합핀(12)과 작업링크(L) 사이의 마찰면, 링크결합핀(12)과 커플러몸체(10) 사이의 마찰면에 윤활제를 공급할 수 있다.
커플러몸체(10)에는 이동후크(30)의 회전 가능한 결합을 위한 후크회전축(13)이 구비될 수 있다. 후크회전축(13)은 한 쌍의 링크결합부(11)에서 이격 배치된다. 일예로, 후크회전축(13)은 커플러몸체(10)에 고정되고, 이동후크(30)와 회전 가능하게 결합될 수 있다. 후크회전축(13)은 여기에 한정하는 것은 아니고, 커플러몸체(10)에 회전 가능하게 결합될 수 있고, 이동후크(30)가 고정될 수 있다. 후크회전축(13)은 커플러몸체(10)와 이동후크(30)에 끼움 결합되도록 한다. 이때, 후크회전축(13)과 이동후크(30) 중 어느 하나에는 후크회전축(13)과 이동후크(30) 사이에 윤활제를 주입하기 위한 축윤활부(101)가 구비될 수 있다. 축윤활부(101)는 후크회전축(13)과 이동후크(30) 사이의 마찰면, 후크회전축(13)과 커플러몸체(10) 사이의 마찰면에 윤활제를 공급할 수 있다.
커플러몸체(10)에는 액츄에이터(40) 및 핀구속수단(50)의 회전 가능한 결합을 위한 구동지지축(14)이 구비될 수 있다. 구동지지축(14)은 한 쌍의 링크결합부(11) 및 후크회전축(13)에서 이격 배치된다. 일예로, 구동지지축(14)은 커플러몸체(10)에 고정될 수 있고, 액츄에이터(40) 및 핀구속수단(50)과 회전 가능하게 결합될 수 있다. 구동지지축(14)은 여기에 한정하는 것은 아니고, 커플러몸체(10)에 회전 가능하게 결합될 수 있고, 액츄에이터(40) 및 핀구속수단(50)이 고정될 수 있다. 구동지지축(14)은 커플러몸체(10)와 액츄에이터(40)와 핀구속수단(50)에 끼움 결합되도록 한다. 이때, 구동지지축(14)과 액츄에이터(40) 중 어느 하나에는 구동지지축(14)과 액츄에이터(40) 사이에 윤활제를 주입하기 위한 동작윤활부(401)가 구비될 수 있다. 동작윤활부(401)는 구동지지축(14)과 액츄에이터(40) 사이의 마찰면, 구동지지축(14)과 핀구속수단(50) 사이의 마찰면, 구동지지축(14)과 커플러몸체(10) 사이의 마찰면에 윤활제를 공급할 수 있다.
고정후크(20)는 어태치먼트(A)에 구비된 제1핀(A1)의 구속을 위해 커플러몸체(10)에 고정 설치된다. 고정후크(20)는 한 쌍의 링크결합부(11)와 후크회전축(13)과 구동지지축(14)에서 이격되어 커플러몸체(10)에 돌출 형성될 수 있다. 고정후크(20)에는 제1핀(A1)이 삽입 지지되는 고정홈(21)이 형성된다.
이동후크(30)는 제1핀(A1)에서 이격되어 어태치먼트(A)에 구비된 제2핀(A2)의 구속을 위해 고정후크(20)에서 이격 배치된다. 이동후크(30)는 한 쌍의 링크결합부(11)와 고정후크(20)에서 이격 배치될 수 있다. 이동후크(30)는 후크회전축(13)을 매개로 커플러몸체(10)에 회전 가능하게 결합된다.
이동후크(30)는 후크바디부(31)와, 후크부(32)와, 잠금돌부(33)를 포함할 수 있다.
후크바디부(31)는 후크회전축(13)을 매개로 커플러몸체(10)에 회전 가능하게 결합된다. 후크바디부(31)에는 액츄에이터(40)가 회전 가능하게 결합되도록 후크회전축(13)에서 이격 배치되는 액츄에이터 연결핀(311)이 포함될 수 있다. 액츄에이터 연결핀(311)은 후크바디부(31)에 고정되고, 액츄에이터(40)가 회전 가능하게 결합되도록 할 수 있다. 다른 표현으로, 액츄에이터 연결핀(311)은 후크바디부(31)에 회전 가능하게 결합되고, 액츄에이터(40)가 고정될 수 있다.
후크부(32)는 제2핀(A2)과의 결합을 위해 후크바디부(31)에서 연장된다. 후크부(32)에는 제2핀(A2)이 삽입 지지되는 이동홈(321)이 형성된다.
잠금돌부(33)는 핀구속수단(50)이 인접되거나 접촉되거나 밀착되도록 후크바디부(31)와 후크부(32) 중 어느 하나에서 연장된다. 잠금돌부(33)에는 핀구속수단(50)의 후크지지부(52)에 구비된 걸림턱부(521)가 걸림 결합되거나 끼움 결합되는 걸림홈부(331)가 구비될 수 있다.
액츄에이터(40)는 후크회전축(13)을 중심으로 이동후크(30)가 회전되도록 후크회전축(13)에서 이격 배치된 구동지지축(14)을 매개로 커플러몸체(10)에 회전 가능하게 결합된다.
액츄에이터(40)는 작동유의 공급에 따라 중심부에 내설된 로드부가 신장 또는 수축되는 실린더 방식으로 동작될 수 있다. 액츄에이터(40)는 실린더부(41)와, 피스톤부(42)와, 유압분배부(43)를 포함할 수 있다.
실린더부(41)는 구동지지축(14)을 매개로 커플러몸체(10)에 회전 가능하게 결합된다. 실린더부(41)는 구동지지축(14)과 회전 가능하게 결합되는 바디지지보스(411)와, 피스톤부(42)의 왕복 이동을 위해 바디지지보스(411)에서 연장되는 실린더바디(412)를 포함할 수 있다. 바디지지보스(411)에는 구동지지축(14)이 끼움 결합될 수 있다. 바디지지보스(411)에는 동작윤활부(401)가 구비되어 구동지지축(14)과 바디지지보스(411) 사이의 마찰면에 윤활제를 공급할 수 있다. 실린더바디(412)는 피스톤부(42)의 피스톤(423)이 왕복 이동되는 경로를 형성하는 중공의 원통 형상으로 이루어질 수 있다.
피스톤부(42)는 후크회전축(13)에서 이격된 액츄에이터 연결핀(311)을 매개로 이동후크(30)에 회전 가능하게 결합된다. 또한, 피스톤부(42)는 실린더부(41)에 왕복 이동 가능하게 결합된다. 피스톤부(42)는 액츄에이터 연결핀(311)과 회전 가능하게 결합되는 로드지지보스(421)와, 로드지지보스(421)에서 연장되어 실린더부(41)의 실린더바디(412)에 길이 방향으로 왕복 이동 가능하게 결합되는 피스톤로드(422)와, 피스톤로드(422)의 단부에 구비되어 실린더바디(412)에서 왕복 이동되는 피스톤(423)을 포함할 수 있다. 로드지지보스(421)에는 액츄에이터 연결핀(311)이 끼움 결합될 수 있다. 로드지지보스(421)에는 동작윤활부(401)가 구비되어 액츄에이터 연결핀(311)과 로드지지보스(421) 사이의 마찰면에 윤활제를 공급할 수 있다.
유압분배부(43)는 실린더부(41)에서 피스톤부(42)의 왕복 이동을 위해 작동유를 실린더부(41)에 공급한다. 유압분배부(43)에는 액츄에이터(40)의 신장을 위한 작동유가 공급되는 제1출입구(431)와, 액츄에이터(40)의 수축을 위한 작동유가 공급되는 제2출입구(432)가 포함될 수 있다. 또한, 유압분배부(43)에는 제1출입구(431)에 연결되어 작동유가 출입되는 경로를 형성하는 제1출입라인(433)과, 제2출입구(432)에 연결되어 작동유가 출입되는 경로를 형성하는 제2출입라인(434)이 더 포함될 수 있다. 또한, 유압분배부(43)에는 실린더부(41)의 일측에 연결되어 액츄에이터(40)의 신장을 위한 작동유가 출입되는 경로를 형성하는 제1왕복라인(435)과, 실린더부(41)의 타측에 연결되어 액츄에이터(40)의 수축을 위한 작동유가 출입되는 경로를 형성하는 제2왕복라인(436)을 포함할 수 있다. 액츄에이터(40)의 신장이라 함은 신장부에 작동유가 공급되거나, 수축부에서 작동유가 배출됨에 따라 실린더부(41)에서 피스톤부(42)가 돌출되는 것을 의미하고, 액츄에이터(40)의 수축이라 함은 신장부에서 작동유가 배출되거나 수축부에 작동유가 공급됨에 따라 실린더부(41)로 피스톤부(42)가 삽입되는 것을 의미한다.
따라서, 제1출입라인(433)에 공급되는 작동유 또는 제2출입라인(434)에 공급되는 작동유에 의해 액츄에이터(40)의 신장 또는 액츄에이터(40)의 수축을 구현할 수 있다.
일예로, 제1출입라인(433)에 작동유가 공급되면, 제1출입구(431)와 유압분배부(43)와 제1왕복라인(435)을 거쳐 실린더부(41)의 일측에 작동유가 공급됨으로써, 작동유가 피스톤(423)을 가압하여 피스톤부(42)의 피스톤로드(422)를 실린더부(41)의 실린더바디(412)로부터 돌출시켜 액츄에이터(40)의 신장을 구현할 수 있다. 이때, 실린더부(41)의 타측의 작동유는 제2왕복라인(436)과 유압분배부(43)와 제2출입구(432)와 제2출입라인(434)을 거쳐 배출되어 외부에서 회수할 수 있다.
다른 예로, 제2출입라인(434)에 작동유가 공급되면, 제2출입구(432)와 유압분배부(43)와 제2왕복라인(436)을 거쳐 실린더(41)의 타측에 작동유가 공급됨으로써, 작동유가 피스톤(423)을 가압하여 실린더부(41)의 실린더바디(412)로 피스톤부(42)의 피스톤로드(422)가 삽입되어 액츄에이터(40)의 수축을 구현할 수 있다. 이때, 실린더부(41)의 타측의 작동유는 제1왕복라인(435)과 유압분배부(43)와 제1출입구(431)와 제1출입라인(433)을 거쳐 배출되어 외부에서 회수할 수 있다.
핀구속수단(50)은 고정후크(20)에 결합된 제1핀(A1)과 제2핀(A2)이 결합된 이동후크(30)를 구속시키기 위해 구동지지축(14)에 결합된다. 핀구속수단(50)은 액츄에이터(40)의 동작에 대응하여 액츄에이터(40)와 함께 구동지지축(14)을 중심으로 회전되도록 액츄에이터(40)에 연결된다. 핀구속수단(50)은 액츄에이터(40)의 동작에 대응하여 구동지지축(14)을 중심으로 회전된다.
핀구속수단(50)은 피벗바디부(51)와, 후크지지부(52)와, 핀지지부(53)를 포함하고, 잠금탄성부(54)를 더 포함할 수 있다.
피벗바디부(51)는 액츄에이터(40)와 함께 구동지지축(14)에 회전 가능하게 결합된다. 피벗바디부(51)는 연결부시(511)를 매개로 구동지지축(14)에 회전 가능하게 결합됨으로써, 액츄에이터(40)의 동작과 무관하게 독립적으로 구동지지축(14)에서 회전될 수 있다.
후크지지부(52)는 제2핀(A2)이 결합된 이동후크(30)의 구속을 위해 피벗바디부(51)의 일측에서 구동지지축(14)의 법선 방향으로 돌출된다. 후크지지부(52)에는 이동후크(30)에 구비된 걸림홈부(331)와의 걸림 결합 또는 끼움 결합을 위해 걸림홈부(331)에 삽입 안착되는 걸림턱부(521)가 구비될 수 있다.
핀지지부(53)는 고정후크(20)에 결합된 제1핀(A1)의 구속을 위해 구동지지축(14)의 법선 방향과 교차되도록 피벗바디부(51)와 후크지지부(52) 중 적어도 어느 하나에서 돌출된다. 피벗바디부(51)의 자중으로 인한 회전에 의해 제1핀(A1)을 고정후크(20)의 고정홈(21)의 내부로 가압하는 핀지지부(53)에서 고정후크(20)와 결합된 제1핀(A1)이 마주보는 일측 부분에는 지지경사부(531)가 형성될 수 있다.
잠금탄성부(54)는 피벗바디부(51)의 타측에서 핀지지부(53)의 연장 방향과 반대되는 방향으로 돌출된다. 잠금탄성부(54)는 탄성을 가지고, 외력에 의해 탄성 변형될 수 있다.
잠금탄성부(54)는 핀지지부(53)의 돌출 방향과 반대되는 방향으로 돌출되도록 형성된다. 잠금탄성부(54)는 탄성을 가지고, 외력에 의해 탄성 변형될 수 있다. 잠금탄성부(54)는 피벗바디부(51)의 타측에 결합되는 탄성로드부(541)와, 탄성로드부(541)에서 경사지게 연장되는 탄성연장부(542)와, 커플러몸체(10)의 외측으로 돌출되도록 탄성연장부(542)에서 연장되는 탄성파지부(543)를 포함할 수 있다.
잠금탄성부(54)는 초기 상태에서 자유단을 형성하거나 지지링크(L1)에 탄성 지지될 수 있다. 액츄에이터(40)의 수축 상태에서 이동후크(30)에 의해 후크지지부(52)가 해제상태로 회동될 때, 잠금탄성부(54)는 지지링크(L1)에 탄성 지지함으로써 피벗바디부(51)의 해제 방향으로의 과회동을 방지하여 피벗바디부(51)가 커플러 몸체(10)의 내부에서 안정되게 작동할 수 있도록 한다.
또한, 핀지지부(53)가 커플러몸체(10)로부터 돌출된 상태에서 위치에 따라 중장비의 운전자는 어태치먼트(A)의 장착 상태를 육안으로 확인할 수 있게 된다. 이에, 핀구속수단(50)은 식별이 용이하도록 커플러몸체(10) 또는 이동후크(30) 또는 액츄에이터(40) 등과 구별되는 색을 가질 수 있다.
도 7에 도시되어 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치의 동작에 대하여 설명한다.
중장비에서 작업링크(L)인 구동링크(L2) 또는 지지링크(L1)를 동작시키면, 고정후크(20)의 고정홈(21)에 제1핀(A1)이 삽입 지지되고, 고정후크(20)가 제1핀(A1)과 결합된 상태를 이룬다.
그리고 제2핀(A2)의 구속을 위해 액츄에이터(40)가 동작되면, 액츄에이터(40)의 피스톤로드(422)가 신장되고, 이동후크(30)가 후크회전축(13)을 중심으로 정회전되어 이동후크(30)의 이동홈(321)에 제2핀(A2)이 삽입 지지되고, 이동후크(30)가 제2핀(A2)과 결합된 상태를 이룬다. 이때, 구동링크(L2)는 액츄에이터(40)와 함께 동작될 수 있다.
여기서, 핀구속수단(50)은 액츄에이터(40)와 함께 구동지지축(14)을 중심으로 정회전되므로, 핀지지부(53)는 고정후크(20)에 결합된 제1핀(A1)에 접촉되어 제1핀(A1)을 고정후크(20)의 고정홈(21)의 내부로 밀착시킴으로써, 제1핀(A1)을 구속하게 된다. 또한, 후크지지부(52)는 자중으로 이동후크(30)의 회전에 간섭되지 않도록 회동되고, 제2핀(A2)이 결합된 이동후크(30)의 걸림홈부(331)에 걸림턱부(521)가 접촉되어 제2핀(A2)을 이동후크(30)의 이동홈(321)의 내부로 밀착시킴으로써, 이동후크(30)를 구속하게 된다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치는 제1핀(A1)이 고정후크(20)에 결합되고, 제2핀(A2)이 이동후크(30)에 결합되는 1차 구속 상태를 구현할 수 있다. 동시에 핀구속수단(50)이 액츄에이터(40)와 함께 회전됨에 따라 핀지지부(53)가 고정후크(20)의 고정홈(21)에 삽입 지지된 제1핀(A1)을 구속하여 고정홈(21)으로부터 이탈되는 것을 방지하고, 후크지지부(52)가 제2핀(A2)이 결합된 이동후크(30)를 구속하여 이동후크(30)의 역회전을 방지함으로써, 2차 구속 상태를 구현할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서 추구하는 어태치먼트(A)의 완전 장착 상태를 구현할 수 있다.
반대로, 본 발명의 일 실시예에서 추구하는 어태치먼트(A)의 완전 장착 상태를 해제하는 경우, 제2핀(A2)의 구속 해제를 위해 액츄에이터(40)의 피스톤로드(422)가 수축되는 방향으로 이동되고, 가 동작됨에 따라 액츄에이터(40)의 수축을 구현하게 되고, 액츄에이터(40)와 함께 핀구속수단(50)이 구동지지축(14)을 중심으로 역회전되어 이동후크(30)의 잠금돌부(33)에서 후크지지부(52)의 걸림 결합 또는 끼움 결합이 해제되어 후크지지부(52)와 이동후크(30) 사이의 구속이 해제된다. 동시에 이동후크(30)가 후크회전축(13)을 중심으로 역회전되어 이동후크(30)와 제2핀(A2)의 결합이 해제된다. 액츄에이터(40)의 피스톤로드(422)가 수축되는 방향으로 이동되고, 액츄에이터(40)가 수축됨에 따라 이에 연동되어 이동후크(30)가 후크회전축(13)을 중심으로 역회전되어 이동후크(30)와 제2핀(A2)의 결합이 해제된다. 동시에, 이동후크(30)가 역회전됨에 따라 이동후크(30)의 걸림홈부(331)에 접촉되어 있던 후크지지부(52)의 걸림턱부(521)가 접촉 해제됨과 동시에 이동후크(30)의 역회전 구동력에 의해 잠금돌부(33)가 후크지지부(52)를 역회전방향으로 회전 구동시킴으로써, 액츄에이터(40)와 함께 핀구속수단(50)이 구동지지축(14)을 중심으로 역회전되어 후크지지부(52)와 이동후크(30) 사이의 구속이 해제된다.
계속해서, 이동후크(30)의 역회전 구동력에 의해 후크지지부(52)가 역회전 방향으로 회전 구동되면, 이에 연동되어 핀지지부(53)와 제1핀(A1)의 구속도 해제된다.
이때, 잠금탄성부(54)는 자유단이 지지링크(L1)에 접촉하여 탄성 지지함으로써, 이동후크(30)의 역회전 구동력에 의해 후크지지부(52)가 역회전 방향으로 과회동되는 것을 방지하고, 피벗바디부(51)가 커플러몸체(10) 내부에서 안정되게 작동될 수 있도록 한다.
마지막으로, 지지링크(L1)를 동작시키면, 고정후크(20)에서 제1핀(A1)의 결합이 해제되므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에서 어태치먼트(A)를 안전하게 분리할 수 있다.
상술한 중장비용 어태치먼트 커플링 장치에 따르면, 중장비에서 어태치먼트(A)의 완전 장착을 보장할 수 있다. 특히, 액츄에이터(40)에서 공급되는 작동유가 누유되거나, 액츄에이터(40)의 피스톤로드(422)가 절손되는 경우, 중장비용 어태치먼트 커플링 장치로부터 어태치먼트가 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 핀구속수단(50)을 통해 액츄에이터(40)의 동작에 대응하여 핀구속수단(50)의 동작 상태를 확인함에 따라 어태치먼트(A)의 장착 상태를 중장비의 운전자가 쉽게 확인할 수 있다.
또한, 핀구속수단(50)의 핀지지부(53)를 통해 고정후크(20)에서 제1핀(A1)의 구속 상태를 안정되게 유지시킬 수 있고, 작업 도중 불의의 사고로 어태치먼트(A)가 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 핀구속수단(50)의 후크지지부(52)를 통해 이동후크(30)에서 제2핀(A2)의 구속 상태를 안정되게 유지시킬 수 있고, 제1핀(A1)과 제2핀(A2)의 추가 구속에 따라 어태치먼트(A)의 완전 장착 상태인 잠금 상태를 안정되게 유지시킬 수 있다.
또한, 잠금탄성부(54)를 통해 이동후크(30)와 제2핀(A2)의 결합 상태를 안정되게 유지시킬 수 있다.
또한, 잠금탄성부(54)를 통해 피벗바디부(51)가 지지링크(L1)에 탄성 지지됨으로써, 커플러몸체(10) 내부에서 피벗바디부(51)가 과회동되는 것을 방지하여 후크지지부(52)와 이동후크(30)의 안정적인 작동을 보장할 수 있다.
특히, 잠금탄성부(54)의 세부 구성은 지지링크(L1)를 기준으로 충분한 탄성력을 발휘할 수 있다.
또한, 걸림턱부(521)가 걸림홈부(331)에 안정되게 안착 지지됨으로써, 어태치먼트(A)의 완전 장착 상태를 안정되게 유지시킬 수 있다.
또한, 이동후크(30)를 통해 이동후크(30)의 피벗 운동에 따른 이동후크(30)와 제2핀(A2) 사이의 결합 상태를 명확하게 함은 물론 핀구속수단(50)의 피벗 운동에 대응하여 핀구속수단(50)과 이동후크(30) 사이의 결합 상태를 명확하게 할 수 있다.
또한, 잠금돌부(33)를 통해 핀구속수단(50)의 피벗 운동에 대응하여 후크바디부(31)가 간섭되는 것을 방지하면서 핀구속수단(50)과 이동후크(30)의 결합 관계를 명확하게 하고, 핀구속수단(50)의 피벗 운동에 대응하여 핀구속수단(50)의 후크지지부(52)가 잠금돌부(33)을 안정되게 구속시킬 수 있다.
또한, 고정후크(20)와 이동후크(30)를 통해 제1핀(A1)과 제2핀(A2)을 각각 안정되게 파지 고정할 수 있다.
또한, 액츄에이터(40)를 통해 이동후크(30)의 피벗 운동을 명확하게 하고, 이와 연계하여 핀구속수단(50)의 피벗 운동을 명확하게 하며, 잠금탄성부(54)가 안정된 탄성력을 갖도록 한다.
미설명부호 402는 구동지지축(14)에서 바디지지보스(411)를 지지하는 지지스페이서이고, 미설명부호 437은 내부 유로 정비를 위한 유압플러그이며, 미설명부호 438은 작동유의 누설 방지를 위한 유압체크밸브이다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
L: 작업링크 L1: 지지링크 L2: 구동링크
A: 어태치먼트 A1: 제1핀 A2: 제2핀
10: 커플러몸체 11: 링크결합부 12: 링크결합핀
13: 후크회전축 14: 구동지지축 101: 축윤활부
20: 고정후크 21: 고정홈 30: 이동후크
31: 후크바디부 311: 액츄에이터 연결핀 32: 후크부
321: 이동홈 33: 잠금돌부 331: 걸림홈부
40: 액츄에이터 41: 실린더부 411: 바디지지보스
412: 실린더바디 42: 피스톤부 421: 로드지지보스
422: 피스톤로드 423: 피스톤 43: 유압분배부
431: 제1출입구 432: 제2출입구 433: 제1출입라인
434: 제2출입라인 435: 제1왕복라인 436: 제2왕복라인
401: 동작윤활부 50: 핀구속수단 51: 피벗바디부
511: 연결부시 52: 후크지지부 521: 걸림턱부
53: 핀지지부 531: 지지경사부 54: 잠금탄성부

Claims (7)

  1. 중장비의 작업링크에 결합되는 커플러몸체;
    어태치먼트에 구비된 제1핀의 구속을 위해 상기 커플러몸체에 고정 설치되는 고정후크;
    상기 제1핀에서 이격되어 상기 어태치먼트에 구비된 제2핀의 구속을 위해 상기 고정후크에서 이격 배치되고, 후크회전축을 매개로 상기 커플러몸체에 회전 가능하게 결합되는 이동후크;
    상기 이동후크가 상기 후크회전축을 중심으로 회전 가능하도록 일측은 액츄에이터 연결핀을 매개로 상기 이동후크에 연결되고, 타측은 상기 후크회전축에서 이격 배치된 구동지지축을 매개로 상기 커플러몸체에 회전 가능하게 결합되는 액츄에이터; 및
    상기 고정후크에 결합된 상기 제1핀과 상기 제2핀이 결합된 상기 이동후크를 구속시키기 위해 상기 구동지지축에 결합된 상태에서 상기 액츄에이터의 동작에 대응하여 상기 구동지지축을 중심으로 회전되는 핀구속수단;을 포함하고,
    상기 핀구속수단은,
    상기 액츄에이터에 연결된 상태에서 상기 구동지지축에 회전 가능하게 결합되는 피벗바디부;
    상기 제2핀이 결합된 상기 이동후크의 구속을 위해 상기 피벗바디부의 일측에서 상기 구동지지축의 법선 방향을 따라 일체로 돌출되는 후크지지부;
    상기 고정후크에 결합된 상기 제1핀의 구속을 위해 상기 구동지지축의 법선 방향과 교차되도록 상기 후크지지부에서 일체로 돌출 형성되는 핀지지부; 및
    상기 피벗바디부의 타측에서 상기 핀지지부의 돌출 방향과 반대되는 방향으로 돌출되며 상기 작업링크에 탄성 지지되는 잠금탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 어태치먼트 커플링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정후크가 상기 제1핀과 결합된 상태에서 상기 제2핀의 구속을 위해 상기 액츄에이터가 동작되면,
    상기 이동후크는, 상기 후크회전축을 중심으로 회전되어 상기 제2핀과 결합되고,
    상기 핀구속수단은, 상기 액츄에이터와 함께 상기 구동지지축을 중심으로 회전됨에 따라 상기 핀지지부가 상기 고정후크에 결합된 상기 제1핀에 접촉되어 상기 제1핀을 상기 고정후크에 밀착시킴과 동시에, 상기 후크지지부가 상기 제2핀이 결합된 상기 이동후크에 접촉되어 상기 제2핀을 상기 이동후크에 밀착시키는 것을 특징으로 하는 중장비용 어태치먼트 커플링 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 후크지지부에는, 걸림턱부;가 구비되고,
    상기 이동후크에는, 상기 걸림턱부와 접촉 결합되는 걸림홈부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 중장비용 어태치먼트 커플링 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 핀지지부에는,
    상기 피벗바디부의 회전에 의해 상기 제1핀을 상기 고정후크의 고정홈 내부로 가압되도록 상기 고정후크와 결합된 상기 제1핀이 마주보는 부분에 형성되는 지지경사부;가 포함되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 중장비용 어태치먼트 커플링 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 잠금탄성부는,
    상기 피벗바디부의 타측에서 상기 핀지지부의 돌출 방향과 반대되는 방향으로 돌출되도록 형성되어 상기 액츄에이터의 수축 상태에서 상기 이동후크에 의해 상기 후크지지부가 해제 상태로 회동될 때, 상기 커플러몸체가 회전 가능하게 결합되는 작업링크에 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 중장비용 어태치먼트 커플링 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동후크는,
    상기 후크회전축을 매개로 상기 커플러몸체에 회전 가능하게 결합되고, 상기 액츄에이터가 회전 가능하게 결합되도록 상기 후크회전축에서 이격 배치되는 상기 액츄에이터 연결핀이 포함되는 후크바디부;
    상기 제2핀과의 결합을 위해 상기 후크바디부에서 연장되는 후크부; 및
    상기 핀구속수단이 인접되거나 접촉되거나 밀착되도록 상기 후크바디부와 상기 후크부 중 어느 하나에서 연장되는 잠금돌부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 어태치먼트 커플링 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액츄에이터는,
    상기 구동지지축을 매개로 상기 커플러몸체에 회전 가능하게 결합되는 실린더부;
    상기 후크회전축에서 이격된 액츄에이터 연결핀을 매개로 상기 이동후크에 회전 가능하게 결합된 상태에서 상기 실린더부에 왕복 이동 가능하게 결합되는 피스톤부; 및
    상기 실린더부에서 상기 피스톤부의 왕복 이동을 위해 작동유를 상기 실린더부에 공급하는 유압분배부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 어태치먼트 커플링 장치.
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