KR20060025637A

KR20060025637A - 스위블조인트의 회전방지장치

Info

Publication number: KR20060025637A
Application number: KR1020040074362A
Authority: KR
Inventors: 다나카노조무; 다무라사치코
Original assignee: 히다치 겡키 가부시키 가이샤
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2006-03-22
Also published as: KR101052842B1

Abstract

본 발명은 스토퍼 등의 다른 부품을 필요로 하지 않고 로터의 회전방지를 가능하게 한 스위블조인트의 회전방지장치를 제공하는 것이다.

주행체(1)상에 선회 자유롭게 설치된 선회체(2)의 선회 중심에 설치된 스위블조인트(23)의 회전방지장치로서, 선회체(2)의 차체 프레임(10)을 구성하는 주 프레임(10a)에 걸어멈춤구멍(26b)을 형성하고, 또 스위블조인트(23)의 로터(23b)에 한쪽 끝을 고정한 회전방지부재(26a)의 다른쪽 끝을 걸어멈춤구멍(26b)에 끼워 넣음으로써 로터(23b)의 회전을 걸어멈춘 것으로 다른 부재인 스토퍼를 필요로 하지 않고 스위블조인트(23)의 회전방지를 행할 수 있기 때문에, 부품점수를 줄일 수 있는 데다가, 스위블조인트(23) 주변의 좁은 공간에 스토퍼를 정밀도 좋게 설치하는 작업이 불필요하게 되기 때문에, 조립 공정수의 삭감도 도모된다.

Description

스위블조인트의 회전방지장치{ANTI-ROTATION APPARATUS OF SWIVEL JOINT}

도 1은 본 발명의 실시형태가 되는 스위블조인트의 회전방지장치를 채용한 건설기계의 측면도,

도 2는 본 발명의 실시형태가 되는 스위블조인트의 회전방지장치를 채용한 건설기계의 차체 프레임을 나타내는 평면도,

도 3은 본 발명의 실시형태가 되는 스위블조인트의 회전방지장치를 나타내는 사시도,

도 4는 본 발명의 실시형태가 되는 스위블조인트의 회전방지장치를 나타내는 단면도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 주행체 2 : 선회체

5 : 주행모터 10 : 차체 프레임

l0a : 주 프레임 22 : 유압펌프

23 : 스위블조인트 23a : 하우징

23b : 로터 26 : 회전방지수단

26a : 회전방지부재 26b : 걸어멈춤구멍

본 발명은 주행체와 선회체로 이루어지는 건설기계에 있어서의 스위블조인트의 회전방지장치에 관한 것이다.

종래 예를 들면 유압셔블과 같은 건설기계는, 자주(自走) 자유로운 주행체상에 선회체가 선회 자유롭게 설치되어 있고, 선회체에는 운전실이나 작업기계 등 외에 동력용 엔진이 탑재되어 있다.

동력용 엔진은, 유압펌프를 구동하도록 되어 있고, 유압펌프로부터 토출된 압유는 작업기를 구동하는 유압실린더나, 선회체를 선회하는 선회모터 등에 공급되게 되어 있으며, 일부는 주행체에 설치된 유압모터로 이루어지는 주행모터에 공급되어 주행체가 주행하도록 되어 있다.

한편, 주행체에 대하여 선회체는 선회하기 때문에, 선회체측으로부터 주행체측에 압유를 공급하는 경우, 선회체의 선회에 관계없이 주행체에 압유를 공급할 수 있게 할 필요가 있다.

이 때문에 종래의 유압셔블에는 선회체의 선회중심에 스위블조인트를 설치하고, 이 스위블조인트를 거쳐 선회체측으로부터 주행체측에 압유를 공급하고 있다(예를 들면 특허문헌 1).

[특허문헌 1]

일본국 특개평11-200411호 공보(단락 0017, 도 1).

상기 특허문헌 1에 기재된 스위블조인트는, 주행체의 프레임에 고정된 통형 상의 하우징 내에 축형상의 로터가 회전 자유롭게 끼워 넣어져 있고, 로터 내에 형성된 포트구멍으로부터 보내진 압유는 하우징측에 형성된 포트구멍을 거쳐 주행체측에 공급되도록 되어 있으며, 하우징측의 각 포트구멍의 사이에는 로터의 바깥 둘레면에 슬라이딩 접촉하는 시일이 설치되어 있다.

또 로터의 상단부에는 회전운동부재가 돌출 설치되어 있고, 회전운동부재의 선단은 선회체의 프레임에 고정된 스토퍼에 걸어맞춰져 있으며, 이에 의하여 선회체와 로터가 일체로 회전하도록 구성되어 있다.

그러나 상기 특허문헌 1에 기재된 스위블조인트와 같이, 로터의 상단으로부터 돌출 설치한 회전운동부재를, 선회체의 프레임에 고정한 스토퍼에 걸어맞춰져 선회체와 함께 로터가 회전하도록 한 것에서는 다른 부재인 스토퍼를 필요로 하기 때문에, 부품점수가 많아져 비용이 높아짐과 함께, 좁은 프레임 내에서 스토퍼를 정밀도 좋게 위치 결정하여 프레임에 고정하는 작업에 많은 시간과 노동력을 필요로 하기 때문에 작업능률이 나쁜 데다가, 스토퍼의 설치위치가 나쁘면, 선회체가 선회하였을 때 로터에 편심 하중이 작용하여 시일이 조기에 마모되거나 오일누출의 원인이 되는 등의 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제를 개선하기 위하여 이루어진 것으로, 스토퍼 등의 다른부품을 필요로 하지 않고 로터의 회전방지를 가능하게 한 스위블조인트의 회전방지장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 스위블조인트의 회전방지장치는, 주행체상에 선회 자유롭게 설치된 선회체의 선회 중심에 설치된 스위블조인트의 회전방지장치로서, 선회체의 차체 프레임을 구성하는 주 프레임에 걸어멈춤구멍을 형성하고, 또한 스위블조인트의 로터에 한쪽 끝을 고정한 회전방지부재의 다른쪽 끝을 걸어멈춤구멍에 끼워 넣음으로써 로터의 회전을 걸어멈추는 것이다.

상기 구성에 의하여 다른 부재인 스토퍼를 필요로 하지 않고 스위블조인트의 회전방지를 행할 수 있기 때문에, 부품점수를 줄일 수 있는 데다가, 스위블조인트의 주변의 좁은 공간에 스토퍼를 정밀도 좋게 설치하는 작업이 불필요하게 되기 때문에, 조립 공정수의 삭감도 도모됨과 동시에, 주 프레임에 걸어멈춤구멍을 뚫어 설치하는 것만으로 되기 때문에 용이하고 또한 저렴하게 실시할 수 있다.

또 선회체의 선회 중에 로터에 편하중이 작용하는 일이 없기 때문에 시일이나 로터가 조기에 마모되는 일이 없고, 이에 의하여 스위블조인트의 내구성도 향상되는 데다가, 오일누출이 생기는 일도 없다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 스위블조인트의 회전방지장치는, 로터의 접선방향에 회전방지부재의 한쪽 끝을 고정함과 동시에, 회전방지부재와 주 프레임이 교차하는 위치에 걸어멈춤구멍을 형성한 것이다.

상기 구성에 의하여 차체 프레임의 바닥면에 설치된 선회륜과 주 프레임이 교차하는 가장 하중이 걸리는 부분으로부터 충분히 떨어진 위치에 걸어멈춤구멍이 형성되기 때문에, 주 프레임의 강성이 저하하는 일이 없고, 이에 의하여 주 프레임을 보강하는 등의 대책이 불필요하기 때문에 비용이 상승하게 될 염려도 없다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 스위블조인트의 회전방지장치는, 자주 자유로운 주행체상에 차체 프레임을 가지는 선회체를 선회 자유롭게 설치하고, 또한 선회체의 선회중심에 선회체측에 설치된 유압펌프로부터 주행체측에 설치된 주행모터에 유압을 공급하는 스위블조인트를 설치한 유압셔블과 같은 건설기계에 있어서의 스위블조인트의 회전방지장치로서, 차체측에 스위블조인트의 하우징을 고정하고, 또한 하우징 내에 회전 자유롭게 설치된 로터의 상부에, 로터에 대하여 접선방향이 되도록 회전방지부재의 한쪽 끝을 고정함과 동시에, 회전방지부재와 차체 프레임을 구성하는 주 프레임이 교차하는 위치에 걸어멈춤구멍을 형성하고, 이 걸어멈춤구멍에 회전방지부재의 다른쪽 끝을 끼워 삽입함으로써 로터의 회전을 걸어멈춘 것이다.

상기 구성에 의하여 다른 부재인 브래킷을 필요로 하지 않고 스위블조인트의 회전방지를 행할 수 있기 때문에, 부품점수를 줄일 수 있는 데다가, 스위블조인트 주변의 좁은 공간에 브래킷을 정밀도 좋게 설치하는 작업이 불필요하게 되기 때문에, 조립 공정수의 삭감도 도모됨과 동시에, 주 프레임에 걸어멈춤구멍을 설치하는 것만으로 되기 때문에, 용이하고 또한 저렴하게 실시할 수 있는 데다가, 선회체의 선회 중에 로터에 편하중이 작용하는 일이 없기 때문에 시일이나 로터가 조기에 마모되는 일이 없고, 이에 의하여 스위블조인트의 내구성도 향상된다.

또 로터의 접선방향에 회전방지부재의 한쪽 끝을 고정함과 동시에, 회전방지 부재와 주 프레임이 교차하는 위치에 걸어멈춤구멍을 형성하였기 때문에, 차체 프레임의 바닥면에 설치된 선회륜과 주 프레임이 교차하는 가장 하중이 걸리는 부분 으로부터 충분히 떨어진 위치에 걸어멈춤구멍이 형성되기 때문에, 주 프레임의 강성이 저하하는 일이 없고, 이것에 의하여 주 프레임을 보강하는 등의 대책이 불필요하기 때문에 비용상승이 될 염려도 없다.

본 발명을 유압셔블에 실시한 실시형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 유압셔블의 일부를 잘라낸 측면도, 도 2는 선회체의 차체 프레임을 나타내는 평면도, 도 3은 스위블조인트의 상부를 나타내는 사시도, 도 4는 상기 단면도이다.

도 1에 나타내는 유압셔블은, 자주 자유로운 주행체(1)와, 주행체(1)상에 선회 자유롭게 설치된 선회체(2)로 이루어진다.

주행체(1)는 센터 프레임(3a)과, 그 양측에 서로 평행하게 설치된 1쌍의 사이드 프레임(3b)으로 이루어지는 트랙프레임(3)을 가지고 있고, 각 사이드 프레임(3b)의 한쪽 끝측에는 아이들러(4)가 전후 이동 자유롭게 지지되어 있으며, 다른쪽 끝측에는 유압모터로 이루어지는 주행모터(5)에 의하여 회전구동되는 스프로킷(6)가 설치되어 있다.

아이들러(4)와 스프로킷(6)의 사이에는 무단형상의 캐터필러(7)가 감겨 설치되어 있고, 이 캐터필러(7)를 스프로킷(6)으로 구동함으로써 주행체(1)를 자주할 수 있게 되어 있음과 동시에, 사이드 프레임(3b)의 상하부에는 복수의 전륜(8)이 회전 자유롭게 지지되어 있다.

트랙 프레임(3)의 센터 프레임(3a)상에 선회 자유롭게 설치된 선회체(2)는 바닥부가 차체 프레임(10)에 의하여 구성되어 있고, 이 차체 프레임(10)에 작업기(11)가 장착되어 있다.

작업기(11)는 도 1에 나타내는 바와 같이 기초 끝이 차체 프레임(10)에 피벗되고, 또한 부움실린더(13)에 의하여 기복 자유로운 부움(12)과, 부움(12)의 선단에 기초 끝측이 피벗되고, 또한 아암실린더(14)에 의하여 회동 자유로운 아암(15)과, 아암(15)의 선단에 피벗되고, 또한 버킷실린더(16)에 의하여 회동 자유로운 버킷(17)으로 구성되어 있다.

차체 프레임(10)의 앞 부분에는 작업기(11)의 옆쪽에 위치하여 운전실(18)이 설치되고, 차체 프레임(10)의 뒷 부분에는 본네트 커버(19a)에 의하여 덮혀진 엔진실(19)이 설치되어 있고, 이 엔진실(19) 내에 동력용의 엔진(20)이 수용되어 있으며, 차체 프레임(10)의 후단에는 카운터 웨이트(21)가 설치되어 있다.

엔진실(19) 내에 수용된 엔진(20)에는 유압펌프(22)가 접속되어 있고, 엔진(20)에 의하여 유압펌프(22)가 구동되도록 되어 있으며, 유압펌프(22)로부터 토출된 압유는 운전실(18)의 뒤쪽에 설치된 제어밸브(24)에 의해 제어된 후, 작업기(11)에 설치된 부움실린더(13)나 아암실린더(14), 패킷실린더(16), 선회체(2)를 선회하는 선회모터(도시 생략)에 공급되어 작업기(11)나 선회체(2)가 구동되게 되어 있다.

또 일부는 선회체(2)의 선회중심에 설치된 스위블조인트(23)을 거쳐 주행체(1)에 설치된 주행모터(5)에 공급되고, 주행모터(5)로부터 리턴 오일은 다시 스위블조인트(23) 및 제어밸브(24)를 거쳐 선회체(2)측에 설치된 작동오일탱크(25)에 순환되도록 되어 있다.

한편 선회체(2)의 차체 프레임(10)은, 도 2에 나타내는 바와 같이 차폭방향으로 이간되고, 또한 서로 평행하는 1쌍의 주 프레임(10a)이 스위블조인트(23)을 사이에 두고 대향하도록 설치되어 있으며, 이들 주 프레임(10a)의 앞 부분에 부움(12)의 하부가 회전 자유롭게 지지되어 있고, 주 프레임(10a)의 뒷부분에 엔진(20)이 가로방향으로 마운트되어 있음과 동시에, 바닥면에는 도 2의 파선위치에 선회륜(30)이 설치되어 있다.

또 스위블조인트(23)는 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 주행체(1)의 센터 프레임(3a)측에 상단부가 고정된 통형상의 하우징(23a)과, 이 하우징(23a) 내에 회전슬라이딩 자유롭게 끼워 삽입된 축형상의 로터(23b)로 이루어진다.

하우징(23a)의 안 둘레면에는 로터(23b)의 주위를 둘러 싸도록 고리형상의 포트(23c)가 상하로 간격을 가지고 복수단 형성되어 있고, 이들 포트(23c)의 사이에는 로터(23b)의 바깥 둘레면에 슬라이딩 접촉하여 각 포트(23c) 사이에서 오일누출이 생기지 않도록 시일하는 링형상의 시일부재(23f)가 개재되어 있다.

로터(23b) 내에는, 축선방향에 복수의 통로(23d)가 형성되어 있고, 이들 통로(23d)의 상단은 로터(23b)의 상단면에 개구되어 있음과 동시에, 하단측은 하우징(23a)측의 각 포트(23c)에 연통되어 있다.

하우징(23a)측의 각 포트(23c)는 관로(28)에 의하여 주행체(1)측에 설치된 주행모터(5)나, 주행모터(5)의 속도단을 변환하는 변환수단(도시 생략)에 접속되어 있고, 로터(23b)의 상단면에 개구된 통로(23d)는 관로(29)에 의하여 선회체(2)측에 설치된 제어밸브(24)에 접속되어 있다.

그리고 스위블조인트(23)의 로터(23b)는, 선회체(2)와 일체로 회전하도록 회전방지장치(26)에 의하여 선회체(2)측에 걸어멈춰져 있다.

회전방지장치(26)는, 도 2 내지 도 4에 나타내는 바와 같이 로터(23b)의 접선방향에 회전방지부재(26a)가 설치되어 있다.

회전방지부재(26a)는 강판에 의하여 장방형상으로 형성되어 있고, 한쪽 끝측은 로터(23b)의 상단부에 돌출 접속된 설치부(23g)에 고정구(31)에 의해 고정되어 있다.

회전방지부재(26a)의 다른쪽 끝측은, 차체 프레임(10)을 구성하는 주 프레임(10a)의 한쪽에 뚫어 설치된 걸어멈춤구멍(26b)에, 주 프레임(10a)의 안쪽으로부터 끼워 넣여져 있다.

걸어멈춤구멍(26b)은, 로터(23b)의 접선방향에 설치된 회전방지부재(26a)와 주 프레임(10a)이 직교하는 위치에 설치되어 있고, 회전방지부재(26a)의 단면형상보다 약간 크며, 또한 전후방향으로 가늘고 긴 형상으로 형성되어 있고, 회전방지부재(26a)와의 사이에 다소의 간극이 생김으로써, 스위블조인트(23)가 주 프레임(10a)까지의 치수오차를 흡수할 수 있게 되어 있다.

또한 로터(23b)의 접속방향에 설치된 회전방지부재(26a)의 주 프레임(10a)의 직교하는 위치는, 도 2에 나타내는 바와 같이 선회체(2)를 선회 자유롭게 지지하는 선회륜(30)과 주 프레임(10a)이 교차하는 가장 하중이 걸리는 부분으로부터 가장 떨어진 위치로 되어 있어, 주 프레임(10a)에 걸어멈춤구멍(26b)를 뚫어 설치하여도 주 프레임(10a)의 강도에 영향을 미치는 일이 적기 때문에, 주 프레임(10a)의 판두께를 두껍게 하여 강성을 올리거나, 보강재에 의하여 보강할 필요가 없다.

또 도 4에 있어서 32는 로터(23b)가 스러스트방향으로 이동하는 것을 규제하는 스러스트받이로서, 로터(23b)의 하단부에 형성된 고리형상 홈(32b) 내에, 스러스트받이(31)로부터 돌출 설치된 돌기(32a)가 끼워 맞춰져 있어 로터(23b)에 작용하는 스러스트력을 지지함으로써, 로터(23b)의 스러스트방향의 이동을 규제하도록 되어 있다.

다음에 구성된 스위블조인트의 회전방지장치의 작용을 설명한다.

유압셔블은, 선회체(2)측에 설치된 유압펌프(22)로부터 토출되는 압유에 의하여 주행하거나, 작업기(11)나 선회체(2)가 구동되도록 되어 있고, 유압펌프(22)로부터 토출된 압유는, 제어밸브(24)를 거쳐 작업기(11)의 각 실린더(13, 14, 16)나 선회모터에 공급되고, 또 선회체(2)의 선회중심에 설치된 스위블조인트(23)을 거쳐 주행체(1)에 설치된 주행모터(5)로 공급된다.

또 작업 중에 선회체(2)가 선회되면 주행체(1)의 센터 프레임(3a)에 고정된 하우징(23a)에 대하여, 선회체(2)의 차체 프레임(10)에 회전방지수단(26)에 의하여 걸어멈춰진 로터(23b)가 상대 회전하나, 로터(23b)가 회전하여도 로터(23b)측의 통로(23d)와 하우징(23a)측의 포트(23c)는 항상 연통되어 있어, 선회체(2)의 선회 중에도 계속해서 주행체(1)측의 주행모터(5)에 압유를 공급할 수 있기 위해서, 주행체(1)에 의하여 주행하면서 작업기(10)에 의하여 작업하기도 하고, 선회체(2)의 선회가 가능하게 한다.

또한 선회체(2)가 선회하였을 때, 로터(23b)가 선회체(2)와 일체로 회전하도록 한 회전방지부재(26)는, 한쪽 끝측이 차체 프레임(10)의 주 프레임(10a)에 뚫어 설치된 걸어멈춤구멍(26b)에 끼워 넣어진 회전방지부재(26a)만으로 구성되고, 종래의 스토퍼와 같은 다른 부재를 필요로 하지 않기 때문에, 부품점수의 삭감과, 좁은 공간에 스토퍼를 정밀도 좋게 설치하기 위한 작업이 불필요하게 된다.

또한 상기 실시형태에서는 유압셔블에 실시한 경우에 대하여 설명하였으나, 선회체를 가지는 트랙 크레인이나 크롤러캐리어 등의 건설기계에도 적용할 수 있는 것이다. 또 회전방지부재(26)와 주 프레임(10a)이 직교하는 위치에 걸어멈춤구멍(26b)을 형성한 예에 대하여 설명하였으나, 선회체(30)와 주 프레임(10a)이 교차하는 가장 하중이 걸리는 부분으로부터 떨어진 범위이면 비스듬하게 교차하는 위치에 걸어멈춤구멍을 형성하여도 동일한 효과가 얻어진다.

본 발명은 이상 상세하게 설명한 바와 같이, 선회체의 차체 프레임을 구성하는 주 프레임에 걸어멈춤구멍을 형성하고, 또한 선회체의 선회중심에 설치된 스위블조인트의 로터에 한쪽 끝을 고정한 회전방지부재의 다른쪽 끝을 걸어멈춤구멍에 끼워 넣음으로써, 로터의 회전을 걸어멈췄기 때문에 다른 부재인 스토퍼를 필요로 하지 않고 스위블조인트의 회전방지를 행할 수 있으므로, 부품점수를 줄일 수 있음과 동시에, 스위블조인트 주변의 좁은 공간에 스토퍼를 정밀도 좋게 설치하는 작업이 불필요하게 되기 때문에 조립 공정수의 삭감도 도모된다.

또 주 프레임에 걸어멈춤구멍을 뚫어 설치하는 것만으로 되기 때문에, 용이 하고 또한 저렴하게 실시할 수 있음과 동시에, 선회체의 선회 중에 로터에 편하중이 작용하는 일이 없기 때문에 시일이나 로터가 조기에 마모되는 일이 없고, 이에 의하여 스위블조인트의 내구성도 향상하는 데다가, 오일누출이 발생하는 일이 없다.

또한 로터의 접선방향에 회전방지부재의 한쪽 끝을 고정함과 동시에, 회전방지부재와 주 프레임이 교차하는 위치에 걸어멈춤구멍을 형성하였기 때문에 차체 프레임의 바닥면에 설치된 선회륜과 주 프레임이 교차하는 가장 하중이 걸리는 부분으로부터 충분히 떨어진 위치에 걸어멈춤구멍이 형성되기 때문에, 주 프레임의 강성이 저하하는 일이 없고, 이에 의하여 주 프레임을 보강하는 등의 대책이 불필요하므로 비용상승이 될 염려도 없다.

Claims

주행체상에 선회 자유롭게 설치된 선회체의 선회중심에 설치된 스위블조인트의 회전방지장치에 있어서,

상기 선회체의 차체 프레임을 구성하는 주 프레임에 걸어멈춤구멍을 형성하고, 또한 상기 스위블조인트의 로터에 한쪽 끝을 고정한 회전방지부재의 다른쪽 끝을 상기 걸어멈춤구멍에 끼워 넣음으로써, 상기 로터의 회전을 걸어멈춘 것을 특징으로 하는 스위블조인트의 회전방지장치.
제 1항에 있어서,

상기 로터의 접선방향에 상기 회전방지부재의 한쪽 끝을 고정함과 동시에, 상기 회전방지부재와 상기 주 프레임이 교차하는 위치에 상기 걸어멈춤구멍을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위블조인트의 회전방지장치.
자주(自走) 자유로운 주행체상에, 차체 프레임을 가지는 선회체를 선회 자유롭게 설치하고, 또한 상기 선회체의 선회중심에, 상기 선회체측에 설치된 유압펌프로부터 상기 주행체측에 설치된 주행모터에 유압을 공급하는 스위블조인트를 설치한 유압셔블과 같은 건설기계에 있어서의 스위블조인트의 회전방지장치에 있어서,

상기 주행체측에 상기 스위블조인트의 하우징을 고정하고, 또한 상기 하우징 내에 회전 자유롭게 설치된 로터의 상부에, 상기 로터에 대하여 접선방향이 되도록 회전방지부재의 한쪽 끝을 고정함과 동시에, 상기 회전방지부재와 상기 차체 프레임을 구성하는 주 프레임이 교차하는 위치에 걸어멈춤구멍을 헝성하고, 상기 걸어멈춤구멍에 상기 회전방지부재의 다른쪽 끝을 끼워 넣음으로써 상기 로터의 회전을 걸어멈춘 것을 특징으로 하는 건설기계에 있어서의 스위블조인트의 회전방지장치.