KR20110021703A

KR20110021703A - 건설 기계

Info

Publication number: KR20110021703A
Application number: KR1020107013644A
Authority: KR
Inventors: 데쯔야 마쯔모또
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date: 2008-05-28
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2011-03-04
Also published as: CN101960074A; EP2290163A1; JPWO2009145000A1; WO2009145000A1

Abstract

제1 붐(12)에 대하여 제2 붐(18)의 접힘 각도를 조정하는 포지셔닝 실린더(30)를 갖고, 이 포지셔닝 실린더(30)의 기단부측이 되는 바닥측 부착 아이(30A)를, 제1 붐(12)의 기단부측을 선회 프레임(4)에 연결하는 제1 붐 연결 핀(17)에 부착하는 구성으로 한다. 이에 의해, 굴삭 작업에 의해 제1 붐(12)에 큰 하중이 작용하고, 상기 제1 붐(12)에 변형이 생겼다고 해도, 포지셔닝 실린더(30)의 바닥측 부착 아이(30A)를, 확실하게 제1 붐 연결 핀(17)에 부착해 둘 수 있어, 포지셔닝 실린더(30)를 장기간에 걸쳐 안정되게 작동시킬 수 있다.

Description

건설 기계 {CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 예를 들어 유압 셔블 등의 건설 기계, 특히 작업 장치로서 제1 붐과 제2 붐을 구비한 건설 기계에 관한 것이다.

일반적으로, 건설 기계의 대표 예로서의 유압 셔블은, 자가 주행 가능한 하부 주행체와, 상기 하부 주행체 위에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체와, 상기 상부 선회체의 전방부측에 부앙 이동 가능하게 설치된 작업 장치에 의해 대략 구성되어 있다. 그리고 작업 장치는 통상 기단부측이 상부 선회체에 회전 가능하게 연결된 붐과, 상기 붐의 선단부측에 회전 가능하게 연결된 아암과, 상기 아암의 선단부측에 회전 가능하게 연결된 굴삭 버킷 등의 작업구와, 이들 붐, 아암, 작업구를 작동시키는 붐 실린더, 아암 실린더, 작업구 실린더에 의해 구성되어 있다.

한편, 작업 장치의 가동 범위를 넓히기 위해, 붐을 제1 붐과 제2 붐으로 2 분할한 2 피스 붐 사양의 작업 장치가 알려져 있다. 이 2 피스 붐은, 기단부측이 제1 붐 연결 핀을 이용해서 상부 선회체에 회전 가능하게 연결된 제1 붐과, 상기 제1 붐의 선단부측에 제2 붐 연결 핀을 이용해서 회전 가능하게 연결된 제2 붐과, 상부 선회체에 대하여 제1 붐을 부앙 이동시키는 붐 실린더와, 제1 붐에 대하여 제2 붐을 부앙 이동시키는 포지셔닝 실린더에 의해 대략 구성되고, 제2 붐의 선단부측에는 아암이 회전 가능하게 연결되는 구성으로 되어 있다.

그리고 2 피스 붐 사양의 작업 장치는, 포지셔닝 실린더에 의해 제1 붐에 대하여 제2 붐을 부앙 이동시킴으로써, 제1 붐과 제2 붐과의 접힘 각도를 적절하게 조정할 수 있다. 예를 들어 작업 장치를 사용해서 굴삭 작업을 행하는 경우에는, 굴삭 깊이에 따라서 제1 붐과 제2 붐의 접힘 각도를 조정함으로써, 작업 장치의 가동 범위를 넓혀 굴삭 작업의 작업성을 높일 수 있다. 또한, 예를 들어 유압 셔블의 주행 시에는, 제2 붐을 제1 붐측으로 끌어당김으로써, 작업 장치 전체를 콤팩트하게 접을 수 있는 구성으로 되어 있다(예를 들어 특허 문헌 1, 특허 문헌 2 참조).

여기서, 상기 종래 기술에 의한 2 피스 붐 사양의 작업 장치에서는, 제1 붐의 외측면(배면)과 제2 붐의 기단부에, 각각 포지셔닝 실린더용의 브래킷을 설치한다. 한편, 포지셔닝 실린더는, 그 기단부측을 제1 붐의 외측면에 설치한 브래킷에 연결하고, 선단부측을 제2 붐의 기단부에 설치한 브래킷에 연결하고 있다. 그리고 포지셔닝 실린더를 신축시킴으로써, 제2 붐이 제2 붐 연결 핀을 중심으로 해서 제1 붐에 대하여 부앙 이동하고, 양자 간의 접힘 각도가 변화되는 구성으로 되어 있다.

[특허 문헌 1] : 일본 특허 출원 공개 평 11-93199호 공보 [특허 문헌 2] : 일본 특허 출원 공개 제2002-220851호 공보

그러나 상술한 종래 기술에서는, 제1 붐의 외측면에 용접에 의해 브래킷을 접합하고, 이 브래킷에 포지셔닝 실린더의 기단부측을 연결하는 구성으로 되어 있다.

이로 인해, 예를 들어 굴삭 작업 등에 의해 제1 붐에 큰 하중이 작용하여, 이 제1 붐이 변형하려고 했을 때에는, 제1 붐의 외측면과 브래킷과의 접합 부분에 응력이 집중해 버린다. 이 결과, 제1 붐에 설치한 브래킷 등이 조기에 파손되어 버려, 상기 브래킷에 부착한 포지셔닝 실린더를 장기간에 걸쳐 안정되게 작동시킬 수 없게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제에 비추어 이루어진 것으로, 포지셔닝 실린더를 장기간에 걸쳐 안정되게 작동시킬 수 있도록 한 건설 기계를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

(1). 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 자가 주행 가능한 차체와, 상기 차체에 부앙 이동 가능하게 설치된 작업 장치로 이루어지고, 상기 작업 장치는 기단부측이 상기 차체에 제1 붐 연결 핀을 개재하여 연결된 제1 붐과, 상기 제1 붐의 선단부측에 제2 붐 연결 핀을 개재하여 연결된 제2 붐과, 상기 차체에 대하여 상기 제1 붐을 부앙 이동시키는 붐 실린더와, 상기 제1 붐에 대하여 상기 제2 붐의 접힘 각도를 조정하기 위해 상기 제2 붐을 부앙 이동시키는 포지셔닝 실린더를 구비하여 이루어지는 건설 기계에 적용된다.

그리고 본 발명이 채용하는 구성의 특징은, 상기 포지셔닝 실린더의 기단부측은 상기 제1 붐 연결 핀을 이용해서 상기 제1 붐의 기단부측과 동일 축에 부착되고, 상기 포지셔닝 실린더의 선단부측은 상기 제2 붐에 부착된 데 있다.

이 구성에 의하면, 제1 붐의 기단부측과 차체를 연결하는 제1 붐 연결 핀을 이용하여, 포지셔닝 실린더의 기단부측을 제1 붐의 기단부측과 동일 축에 부착함으로써, 예를 들어 제1 붐의 외측면에 용접 등의 수단을 이용해서 포지셔닝 실린더용의 브래킷을 설치할 필요가 없다. 이로 인해, 제1 붐에 하중이 작용함으로써 상기 제1 붐이 변형을 발생했다고 해도, 포지셔닝 실린더의 기단부측을 확실하게 제1 붐 연결 핀에 부착해 둘 수 있어, 포지셔닝 실린더를 장기간에 걸쳐서 안정되게 작동시킬 수 있다.

(2). 본 발명은 상기 제1 붐에는, 상기 포지셔닝 실린더와 대면하는 부위에 상기 포지셔닝 실린더의 일부를 수용하는 실린더 수용부가 마련되는 구성으로 한 데 있다.

이에 의해, 제1 붐 연결 핀에 포지셔닝 실린더의 기단부측을 부착한 상태에서, 이 포지셔닝 실린더의 일부를 제1 붐의 실린더 수용부 내에 수용할 수 있다. 이로 인해, 제1 붐과 차체와의 사이를 연결하는 기존의 제1 붐 연결 핀을 이용하여, 포지셔닝 실린더의 기단부측을 부착한 경우라도, 제1 붐과 포지셔닝 실린더가 간섭하는 일 없이, 포지셔닝 실린더를 적절하게 작동시킬 수 있다. 또한, 작업 장치를 사용해서 굴삭 작업 등을 행할 경우에, 포지셔닝 실린더에 토사 등이 충돌하는 것을 방지할 수 있다.

(3). 이 경우, 본 발명에 의하면, 상기 제1 붐은 좌, 우로 떨어져 배치된 좌, 우의 푸트부(Foot)와, 상기 좌, 우의 푸트부의 선단부측에 고정 부착된 각이진 통부에 의해 구성되고, 상기 좌, 우의 푸트부의 기단부측에는 상기 제1 붐 연결 핀이 삽입되는 핀 삽입 관통 구멍을 마련하고, 상기 좌, 우의 푸트부 사이에는 상기 포지셔닝 실린더의 일부를 수용하는 실린더 수용부를 마련하고, 상기 포지셔닝 실린더의 기단부측은 상기 실린더 수용부 내에 배치되는 구성으로 할 수 있다.

(4). 또한, 본 발명에 의하면, 상기 실린더 수용부의 안쪽부는 상기 제1 붐에 설치된 판체에 의해 폐색되는 구성으로 한 데 있다. 이에 의해, 실린더 수용부 내에 수용된 포지셔닝 실린더의 기단부측을 향해 암석, 토사 등이 침입하는 것을 방지하여, 포지셔닝 실린더를 보호할 수 있다. 또한, 실린더 수용부의 강도를 높일 수 있다.

(5). 한편, 본 발명은, 상기 제2 붐의 하면측에는 상기 제2 붐 연결 핀으로부터 떨어진 위치에 실린더 브래킷을 설치하고, 상기 포지셔닝 실린더의 선단부측은 상기 실린더 브래킷에 부착되는 구성으로 한 데 있다.

이와 같이, 포지셔닝 실린더의 선단부측을 부착하는 실린더 브래킷을, 제2 붐 연결 핀의 근방에 위치해서 상기 제2 붐의 하면측에 설치했으므로, 포지셔닝 실린더를 제1 붐과 제2 붐 사이에 배치할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 작업 장치를 사용해서 토사 등의 굴삭 작업을 행할 경우, 포지셔닝 실린더가 작업 장치의 주위에 존재하는 장해물과 간섭하는 것을 억제할 수 있어, 작업 범위를 넓게 확보할 수 있다.

(6). 또한, 본 발명에 의하면, 상기 붐 실린더의 기단부측은 상기 제1 붐 연결 핀보다도 전방측에 위치하여 상기 차체에 부착되고, 상기 붐 실린더의 선단부측은 상기 제2 붐 연결 핀을 이용해서 상기 제2 붐의 기단부측과 동일 축에 부착되는 구성으로 한 데 있다.

이에 의해, 붐 실린더의 선단부측을 부착하기 위한 브래킷 등을 제1 붐에 설치할 필요가 없다. 이로 인해, 제1 붐에 붐 실린더용의 브래킷 등을 설치하는 경우와 비교해서 부품 개수를 삭감할 수 있어 그만큼 제1 붐의 제조 비용을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 유압 셔블을 도시하는 정면도이다.
도 2는 도 1 중의 선회 프레임, 제1 붐, 제2 붐, 포지셔닝 실린더 등을 도시하는 일부 파단의 주요부 확대의 정면도이다.
도 3은 포지셔닝 실린더를 신장시킨 상태를 나타내는 도 2와 같은 일부 파단의 주요부 확대 정면도이다.
도 4는 제1 붐, 제2 붐, 포지셔닝 실린더, 붐 실린더, 제1 붐 연결 핀 등을 하방으로부터 본 분해 사시도이다.
도 5는 제1 붐을 단일 부재로 실린더 수용부측으로부터 본 사시도이다.
도 6은 실린더 수용부의 변형 예를 나타내는 도 2와 같은 주요부 확대의 정면도이다.

이하, 본 발명에 관한 건설 기계의 실시 형태를, 휠식의 유압 셔블에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도면 중, 부호 1은 건설 기계로서의 휠식 유압 셔블이고, 상기 유압 셔블(1)은 자가 주행 가능한 휠식 하부 주행체(2)와, 상기 하부 주행체(2) 위에 선회 가능하게 탑재되고, 하부 주행체(2)와 함께 차체를 구성하는 상부 선회체(3)와, 상부 선회체(3)의 전방부측에 부앙 이동 가능하게 설치된 후술하는 작업 장치(11)에 의해 대략 구성되어 있다.

여기서, 하부 주행체(2)는 트랙 프레임(2A)과, 이 트랙 프레임(2A)에 설치되어, 유압 모터(도시하지 않음)에 의해 구동되는 전, 후, 좌, 우의 차륜(2B, 2B, …)에 의해 구성되어 있다. 그리고 하부 주행체(2)는, 각 차륜(2B)을 구동함으로써, 도로나 작업 현장을 자가 주행하는 것이다.

또한, 상부 선회체(3)는 하부 주행체(2)의 트랙 프레임(2A) 위에 선회 가능하게 부착된 베이스가 되는 선회 프레임(4)과, 상기 선회 프레임(4)의 전방부 좌측에 설치되어 운전실을 형성하는 캡(5)과, 선회 프레임(4)의 후단부측에 설치되어 작업 장치(11)와의 중량 균형을 잡는 카운터 웨이트(6)와, 카운터 웨이트(6)의 전방측에 설치되어 엔진 및 유압 펌프 등(모두 도시하지 않음)을 수용하는 건물 커버(7)와, 상기 건물 커버(7)의 전방측에 설치된 작동유 탱크(8), 연료 탱크(9)에 의해 대략 구성되어 있다.

여기서, 선회 프레임(4)은 도 2 등에 도시한 바와 같이, 전, 후 방향으로 연장되는 두꺼운 바닥판(4A)과, 상기 바닥판(4A) 위에 세워 설치되어, 좌, 우 방향으로 소정의 간격을 두고 전, 후 방향으로 연장된 좌, 우의 종판(縱板)[4B(우측만 도시)]을 포함하는 견고한 지지 구조체를 이루고 있다. 그리고 좌, 우의 종판(4B)의 전방부측에는, 후술하는 제1 붐(12)의 기단부측이 회전 가능하게 부착되는 붐 브래킷부(4C)와, 후술하는 붐 실린더(28)의 기단부측이 회전 가능하게 부착되는 실린더 브래킷부(4D)가 설치되어 있다. 한편, 좌, 우 종판(4B)의 후단부측에는 카운터 웨이트(6)가 부착되는 구성으로 되어 있다. 이 경우, 붐 브래킷부(4C)의 위치는 실린더 브래킷부(4D)의 위치보다도 전, 후 방향의 후방측이고, 또한 상, 하 방향의 높은 위치로 되어 있다.

부호 11은 상부 선회체(3)를 구성하는 선회 프레임(4)의 전방부측에 부앙 이동 가능하게 설치된 작업 장치이고, 상기 작업 장치(11)는, 후술하는 제1 붐(12), 제2 붐(18), 아암(23), 버킷(25), 붐 실린더(28), 포지셔닝 실린더(30), 아암 실린더(32), 버킷 실린더(33) 등에 의해 구성되어, 토사의 굴삭 작업 등을 행하는 것이다.

부호 12는 선회 프레임(4)의 붐 브래킷부(4C)에 회전 가능하게 부착된 제1 붐이고, 상기 제1 붐(12)은, 후술하는 제2 붐(18)과 함께 2 피스 붐을 구성하는 것이다. 여기서, 제1 붐(12)은 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 좌, 우 방향으로 간격을 두고 배치된 속이 찬 주조체로 이루어지는 좌, 우의 푸트부(13, 13)와, 상기 좌, 우 푸트부(13)의 선단부측에 고정 부착된 속이 빈 제관 구조체로 이루어지는 각이진 통부(14)에 의해 대략 구성되어 있다.

이 경우, 제1 붐(12)의 기단부측에 위치하는 좌, 우의 푸트부(13)는, 각각 주철에 의해 형성된 속이 찬 주조체로 구성되어 있다. 즉, 각 푸트부(13)는 제1 붐(12)의 길이 치수 중 대략 절반의 길이를 갖고, 기단부측이 좌, 우 방향으로 두꺼워지고, 이 기단부측으로부터 선단부측을 향해 서서히 얇아지도록, 각각 주조 수단에 의해 형성되어 있다. 그리고 각 푸트부(13)는, 서로 일정한 간격을 유지하여 길이 방향으로 연장되고, 각 푸트부(13)의 기단부측에는, 각각 후술하는 제1 붐 연결 핀(17)이 삽입 관통되는 핀 삽입 관통 구멍(13A)이 좌, 우 방향으로 연장되어서 마련되어 있다. 또한, 좌, 우의 푸트부(13) 사이에는, 후술하는 실린더 수용부(15)가 형성되는 구성으로 되어 있다.

한편, 제1 붐(12)의 선단부측에 위치하는 각이진 통부(14)는, 강판을 용접함으로써 속이 빈 제관 구조체로 구성되어 있다. 즉, 각이진 통부(14)는, 좌, 우 방향에서 일정한 간격을 두고 대면하는 좌, 우의 웨브판(14A, 14B)과, 상기 각 웨브판(14A, 14B)을 사이에 두고 상, 하 방향에서 대면하는 상, 하의 플랜지판(14C, 14D)에 의해, 단면 사각 형상이 된 각이진 통체로 형성되어 있다.

그리고 좌, 우의 푸트부(13)의 선단부측은, 각이진 통부(14)의 기단부측으로 들어간 상태에서, 각이진 통부(14)를 구성하는 좌, 우의 웨브판(14A, 14B), 상, 하의 플랜지판(14C, 14D)에 용접에 의해 견고하게 접합되어 있다. 이 경우, 상부 플랜지판(14C)은, 좌, 우의 푸트부(13)를 따라 핀 삽입 관통 구멍(13A)의 근방 부위까지 연장되어, 좌, 우의 푸트부(13)의 대략 전역에 걸쳐서 용접되어 있다.

또한, 각이진 통부(14)의 기단부측, 즉 상부 플랜지판(14C)의 길이 방향 중간부, 하부 플랜지판(14D)의 기단부, 좌, 우의 푸트부(13)에 의해 둘러싸인 부위는, 기단부측 폐색판(14E)에 의해 접합되어 있다. 따라서, 각이진 통부(14)의 기단부측은, 이 기단부측 폐색판(14E)에 의해 폐색되어 있다. 한편, 각이진 통부(14)의 선단부측, 즉 각이진 통부(14)를 구성하는 상, 하의 플랜지판(14C, 14D)의 선단부에는, 대략 U자 형상으로 굴곡된 선단부측 폐색판(14F)이 용접에 의해 접합되어 있다. 따라서, 각이진 통부(14)의 선단부측은, 선단부측 폐색판(14F)에 의해 폐색되어 있다.

부호 15는 제1 붐(12)에 설치된 실린더 수용부이고, 상기 실린더 수용부(15)는, 후술하는 포지셔닝 실린더(30)의 일부(기단부측)를 수용하는 것이다. 여기서, 실린더 수용부(15)는 제1 붐(12) 중 포지셔닝 실린더(30)와 대면하는 부위에 형성되어 있다. 즉, 실린더 수용부(15)는, 좌, 우의 푸트부(13)와, 각이진 통부(14)의 상부 플랜지판(14C)과, 각이진 통부(14)의 기단부측 폐색판(14E)에 의해 둘러싸인 오목 홈 형상의 공간으로서 형성되고, 좌, 우의 푸트부(13)를 따라 길이 방향으로 연장되어 있다(도 5 참조).

이 경우, 실린더 수용부(15)의 안쪽부(외측면)는, 판체로서의 상부 플랜지판(14C)에 의해 폐색되고, 내측면은 개방되어 있다. 이에 의해, 실린더 수용부(15) 내에 수용되는 포지셔닝 실린더(30)의 기단부측(실시 형태에서는 실린더 튜브측)을, 토사의 침입에 대하여 보호할 수 있다. 또한, 실린더 수용부(15)의 강도를 높일 수 있다.

부호 16은 각이진 통부(14)의 선단부에 설치된 좌, 우 한 쌍의 브래킷이고, 이들 좌, 우의 브래킷(16)은, 후술하는 제2 붐(18)의 기단부측이 회전 가능하게 부착되는 것이다. 여기서, 좌, 우의 브래킷(16)은, 대략 삼각형을 이루는 두꺼운 평판으로 이루어지고, 각이진 통부(14)를 구성하는 좌, 우의 웨브판(14A, 14B)의 선단부와, 선단부측 폐색판(14F)의 좌, 우의 측단부에 용접에 의해 접합되어 있다. 또한, 각 브래킷(16)의 선단부측에는, 후술하는 제2 붐 연결 핀(22)이 삽입 관통되는 핀 삽입 관통 구멍(16A)이 천공되어 있다.

부호 17은 선회 프레임(4)의 붐 브래킷부(4C)와 제1 붐(12)의 기단부측과의 사이를 연결하는 제1 붐 연결 핀이고, 상기 제1 붐 연결 핀(17)은 선회 프레임(4)의 붐 브래킷부(4C)에 대하여, 제1 붐(12)을 회전 가능하게 지지하는 것이다. 그리고 제1 붐 연결 핀(17)은 제1 붐(12)을 구성하는 좌, 우의 푸트부(13)의 핀 삽입 관통 구멍(13A)과, 붐 브래킷부(4C)에 삽입 관통되어 있다. 이에 의해, 제1 붐(12)의 선단부측은 붐 브래킷부(4C)에 대하여 제1 붐 연결 핀(17)을 중심으로 해서 상, 하 방향으로 회전(부앙 이동)하는 구성으로 되어 있다. 또한, 제1 붐 연결 핀(17)에는, 포지셔닝 실린더(30)의 기단부측도 동일 축에 부착하는 구성으로 되어 있다.

다음에, 부호 18은 제1 붐(12)의 선단부측에 회전 가능하게 부착된 제2 붐이고, 상기 제2 붐(18)은 상기 제1 붐(12)과 함께 2 피스 붐을 구성하고 있다. 따라서, 제2 붐(18)은 포지셔닝 실린더(30)의 신축에 의해, 제1 붐(12)에 대하여 부앙 이동하는 것이다. 여기서, 제2 붐(18)은 좌, 우 방향에서 일정한 간격을 두고 대면하는 좌, 우의 웨브판[18A(우측만 도시)]과, 상기 각 웨브판(18A)을 사이에 두고 상, 하 방향에서 대면하는 상, 하의 플랜지판(18B, 18C)에 의해, 그 길이 방향의 대략 전역에 걸쳐서 단면 사각 형상을 이루는 속이 빈 각이진 통체(제관 구조체)로 형성되어 있다.

그리고 제2 붐(18)을 구성하는 상부 플랜지판(18B)의 기단부측에는, 후술하는 아암 실린더(32)가 부착되는 좌, 우 한 쌍의 아암 실린더 브래킷(19)이 설치되어 있다. 한편, 하부 플랜지판(18C)의 기단부측에는, 후술하는 제2 붐 연결 핀(22)으로부터 약간 떨어진 위치에, 포지셔닝 실린더(30)가 부착되는 좌, 우 한 쌍의 포지셔닝 실린더 브래킷(20)이 설치되어 있다. 또한, 제2 붐(18)의 선단부측에는 좌, 우 한 쌍의 아암 브래킷(21)이 설치되고, 이 아암 브래킷(21)에는 후술하는 아암(23)의 기단부측이 회전 가능하게 부착되는 구성으로 되어 있다.

부호 22는 제1 붐(12)의 선단부측과 제2 붐(18)의 기단부측과의 사이를 연결하는 제2 붐 연결 핀이고, 상기 제2 붐 연결 핀(22)은 제1 붐(12)에 대하여 제2 붐(18)을 회전 가능하게 지지하는 것이다. 그리고 제2 붐 연결 핀(22)은 제1 붐(12)에 설치된 브래킷(16)의 핀 삽입 관통 구멍(16A)과, 제2 붐(18)의 기단부에 설치된 보스부(도시하지 않음)에 삽입 관통되어 있다. 이에 의해, 제2 붐(18)의 선단부측은, 제1 붐(12)에 대하여, 제2 붐 연결 핀(22)을 중심으로 해서 상, 하 방향으로 회전하는 구성으로 되어 있다.

여기서, 제2 붐 연결 핀(22)의 양단부측은, 제1 붐(12)의 브래킷(16)으로부터 좌, 우 방향으로 돌출하도록 되어 있으며, 이 브래킷(16)으로부터 돌출한 제2 붐 연결 핀(22)의 돌출단부에는, 후술하는 좌, 우의 붐 실린더(28)의 로드측 부착 아이(28B)가 회전 가능하게 부착되는 구성으로 되어 있다(도 4 참조).

부호 23은 제2 붐(18)의 선단부측에 회전 가능하게 부착된 아암이고, 상기 아암(23)은 좌, 우의 웨브판과 상, 하의 플랜지판에 의해 둘러싸인 단면 사각 형상의 각이진 통체(제관 구조체)로 형성되어 있다. 그리고 아암(23)의 기단부측에는, 후술하는 아암 실린더(32)가 부착되는 아암 실린더 브래킷(23A)이 설치되는 동시에, 후술하는 버킷 실린더(33)가 부착되는 버킷 실린더 브래킷(23B)이 설치되어 있다. 또한, 아암(23)의 기단부측에는 상기 버킷 실린더 브래킷(23B)과 반대측에 위치하여, 후술하는 아암 연결 핀(24)이 삽입 관통되는 보스부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 또한, 아암(23)의 선단부측에는, 후술하는 버킷 연결 핀(26)이 삽입 관통되는 보스부(도시하지 않음)가 설치되어 있다.

부호 24는 제2 붐(18)의 선단부측과 아암(23)과의 사이를 연결하는 아암 연결 핀이고, 상기 아암 연결 핀(24)은 제2 붐(18)에 대하여 아암(23)을 회전 가능하게 지지하는 것이다. 그리고 아암 연결 핀(24)은, 제2 붐(18)의 아암 브래킷(21)과, 아암(23)의 기단부측에 설치된 보스부(도시하지 않음)에 삽입 관통되어 있다. 이에 의해, 아암(23)의 선단부측은, 제2 붐(18)에 대하여 아암 연결 핀(24)을 중심으로 해서 상, 하 방향으로 회전(부앙 이동)하는 구성으로 되어 있다.

부호 25는 아암(23)의 선단부측에 회전 가능하게 부착된 버킷이고, 상기 버킷(25)은 토사 등의 굴삭 작업에 사용되는 것이다. 여기서, 도 1에 도시한 바와 같이, 버킷(25)의 기단부측에는 좌, 우 한 쌍의 브래킷(25A)이 설치되고, 상기 브래킷(25A)은 아암(23)의 선단부측에 버킷 연결 핀(26)을 개재하여 부착되어 있다. 또한, 버킷(25)의 브래킷(25A)과 아암(23)과의 사이에는 2대로 이루어지는 버킷 링크(27)가 설치되고, 상기 각 버킷 링크(27)에는 후술하는 버킷 실린더(33)의 선단부측이 연결되는 구성으로 되어 있다.

부호 28은 제1 붐(12)을 사이에 두고 좌, 우 양측에 설치된 좌, 우의 붐 실린더이고, 이들 좌, 우의 붐 실린더(28)는 선회 프레임(4)에 대하여 제1 붐(12)을 부앙 이동시키는 것이다. 여기서, 붐 실린더(28)의 실린더 튜브 바닥측(기단부측)에는 바닥측 부착 아이(28A)가 설치되고, 상기 바닥측 부착 아이(28A)는 제1 붐 연결 핀(17)보다도 전방측에 위치하여, 선회 프레임(4)의 실린더 브래킷부(4D)에 연결 핀(29)을 개재하여 회전 가능하게 부착되어 있다.

한편, 붐 실린더(28)의 로드 선단부측에는 로드측 부착 아이(28B)가 설치되고, 상기 로드측 부착 아이(28B)는 제2 붐 연결 핀(22)에 회전 가능하게 부착되어 있다. 이와 같이, 붐 실린더(28)의 선단부측이 되는 로드측 부착 아이(28B)는 제1 붐(12)과 제2 붐(18) 사이를 연결하는 제2 붐 연결 핀(22)을 이용하여, 제2 붐(18)의 기단부측과 동일 축에 부착되어 있다.

부호 30은 제1 붐(12)에 대하여 제2 붐(18)을 부앙 이동시키는 포지셔닝 실린더이다. 이 포지셔닝 실린더(30)는, 제2 붐 연결 핀(22)을 중심으로 한 제1 붐(12)과 제2 붐(18)과의 각도, 즉 제1 붐(12)에 대한 제2 붐(18)의 접힘 각도를 조정하는 것이다.

여기서, 포지셔닝 실린더(30)의 실린더 튜브 바닥측(기단부측)에는 바닥측 부착 아이(30A)가 설치되고, 상기 바닥측 부착 아이(30A)는 제1 붐(12)을 구성하는 좌, 우의 푸트부(13) 사이에 위치해서 제1 붐 연결 핀(17)에 회전 가능하게 설치되어 있다. 이와 같이, 포지셔닝 실린더(30)의 기단부측이 되는 바닥측 부착 아이(30A)는, 선회 프레임(4)과 제1 붐(12)과의 사이를 연결하는 제1 붐 연결 핀(17)을 이용하여, 제1 붐(12)의 기단부측과 동일 축에 부착되어 있다. 이 경우, 연결 핀(31)은 제2 붐 연결 핀(22)의 근방 부위에 배치되어 있다.

한편, 포지셔닝 실린더(30)의 로드측(선단부측)에는 로드측 부착 아이(30B)가 설치되고, 상기 로드측 부착 아이(30B)는 제2 붐(18)의 하부 플랜지판(18C)에 설치된 포지셔닝 실린더 브래킷(20)에, 연결 핀(31)을 개재하여 회전 가능하게 부착되어 있다.

따라서, 포지셔닝 실린더(30)를 신축시킴으로써, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 붐(12)에 대하여 제2 붐 연결 핀(22)을 중심으로 해서 제2 붐(18)을 부앙 이동시키고, 제1 붐(12)에 대한 제2 붐(18)의 접힘 각도를 적절하게 조정할 수 있는 구성으로 되어 있다.

이 경우, 제1 붐(12) 중 포지셔닝 실린더(30)와 대면하는 부위에는, 좌, 우의 푸트부(13)와, 각이진 통부(14)의 상부 플랜지판(14C)과, 각이진 통부(14)의 기단부측 폐색판(14E)에 의해 둘러싸인 실린더 수용부(15)가 설치되어 있으므로, 이 실린더 수용부(15) 내에 포지셔닝 실린더(30)의 일부를 수용할 수 있다. 이에 의해, 제1 붐 연결 핀(17)에, 포지셔닝 실린더(30)의 기단부측이 되는 바닥측 부착 아이(30A)를, 제1 붐(12)의 좌, 우의 푸트부(13)와 동일 축에 부착한 경우라도, 제1 붐(12)과 포지셔닝 실린더(30)가 간섭하는 일이 없다. 이 결과, 포지셔닝 실린더(30)를 적절하게 작동시킬 수 있고, 또한 작업 장치(11)를 이용해서 굴삭 작업을 행할 경우에, 포지셔닝 실린더(30)가 토사 등에 충돌하는 것을 방지할 수 있는 구성으로 되어 있다.

부호 32는 제2 붐(18)과 아암(23) 사이에 설치된 아암 실린더이고, 상기 아암 실린더(32)의 실린더 튜브 바닥측은 제2 붐(18)의 아암 실린더 브래킷(19)에 핀 결합되고, 아암 실린더(32)의 로드측은 아암(23)의 아암 실린더 브래킷(23A)에 핀 결합되어 있다. 따라서, 아암 실린더(32)를 신축시킴으로써, 아암(23)이 제2 붐(18)의 선단부측에서 상, 하 방향으로 회전하는 구성으로 되어 있다.

부호 33은 아암(23)과 버킷 링크(27) 사이에 설치된 버킷 실린더이고, 상기 버킷 실린더(33)의 실린더 튜브 바닥측은 아암(23)의 버킷 실린더 브래킷(23B)에 핀 결합되고, 버킷 실린더(33)의 로드측은 버킷 링크(27)의 중간부에 핀 결합되어 있다. 따라서, 버킷 실린더(33)를 신축시킴으로써, 버킷(25)이 아암(23)의 선단부측에서 상, 하 방향으로 회전하는 구성으로 되어 있다.

본 실시 형태에 의한 유압 셔블(1)은 상술한 바와 같이 작업 장치(11)를 갖는 것으로, 이 작업 장치(11)를 이용해서 토사의 굴삭 작업 등을 행하는 경우에는, 유압 셔블(1)은, 휠식 하부 주행체(2)에 의해 작업 현장까지 자가 주행한다.

여기서, 유압 셔블(1)의 주행 시에는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 포지셔닝 실린더(30)를 축소시킴으로써, 제2 붐(18)을 제1 붐(12)측으로 끌어당김으로써, 작업 장치(11) 전체를 콤팩트하게 접을 수 있다. 이에 의해, 유압 셔블(1)의 주행 시의 안전성을 높일 수 있다.

그리고 유압 셔블(1)의 작업 장치(11)를 이용해서 굴삭 작업을 행할 경우에는, 예를 들어 굴삭해야 할 입갱(立坑)의 깊이에 따라서 포지셔닝 실린더(30)를 신장 또는 축소시킴으로써, 제1 붐(12)에 대한 제2 붐(18)의 접힘 각도를 적절하게 조정한다. 이와 같이 하여, 굴삭 작업에 앞서, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이 포지셔닝 실린더(30)를 신장시킴으로써, 제1 붐(12)에 대한 제2 붐(18)의 접힘 각도를 크게 설정할 수 있다. 따라서, 이 상태에서 붐 실린더(28)를 움직이게 함으로써, 제1 붐(12)과 제2 붐(18)은 일정한 접힘 각도를 유지한 채 선회 프레임(4)에 대하여 부앙 이동할 수 있다.

이와 같이 하여, 일정한 접힘 각도를 가지고 일체화된 제1 붐(12)과 제2 붐(18)을, 붐 실린더(28)에 의해 부앙 이동시키고, 또한 아암 실린더(32), 버킷 실린더(33)를 신장 또는 축소시켜, 버킷(25)에 의해 땅속에 입갱을 굴삭할 수 있다.

이 경우, 포지셔닝 실린더(30)의 기단부측이 되는 바닥측 부착 아이(30A)는, 제1 붐(12)의 기단부측을 선회 프레임(4)에 연결하는 제1 붐 연결 핀(17)에 부착되어 있다. 이 결과, 예를 들어 종래 기술과 같이 제1 붐의 외측면에 브래킷을 고정 부착하고, 이 브래킷에 포지셔닝 실린더의 기단부측을 부착할 필요가 없다. 이로 인해, 굴삭 작업에 의해 제1 붐(12)에 하중이 작용하여, 상기 제1 붐(12)이 변형을 발생했다고 해도, 포지셔닝 실린더(30)의 바닥측 부착 아이(30A)를, 확실하게 제1 붐 연결 핀(17)에 부착해 둘 수 있어, 포지셔닝 실린더(30)를 장기간에 걸쳐 안정되게 작동시킬 수 있다.

또한, 제1 붐(12) 중 포지셔닝 실린더(30)와 대면하는 부위에는, 좌, 우의 푸트부(13)와, 각이진 통부(14)의 상부 플랜지판(14C)과, 각이진 통부(14)의 기단부측 폐색판(14E)에 의해 둘러싸인 실린더 수용부(15)를 설치하는 구성으로 하고 있다. 이에 의해, 제1 붐 연결 핀(17)에, 포지셔닝 실린더(30)의 기단부측이 되는 바닥측 부착 아이(30A)를 부착한 경우라도, 제1 붐(12)의 실린더 수용부(15) 내에 포지셔닝 실린더(30)의 일부(기단부측)를 수용할 수 있다.

이 결과, 제1 붐(12)과 포지셔닝 실린더(30)가 간섭하는 일이 없어, 포지셔닝 실린더(30)를 항상 적절하게 작동시킬 수 있다. 또한, 제1 붐(12)의 실린더 수용부(15) 내에 포지셔닝 실린더(30)를 수용함으로써, 굴삭 작업에 토사 등이 포지셔닝 실린더(30)에 충돌하는 것을 억제하여, 포지셔닝 실린더(30)를 보호할 수 있다. 특히, 실린더 수용부(15)는 상부 플랜지판(14C)에 의해 외측면(안쪽부)이 폐색되어 있으므로, 실린더 수용부(15) 내에 수용되는 포지셔닝 실린더(30)의 기단부측을, 토사 등의 침입으로부터 보호할 수 있다.

또한, 포지셔닝 실린더(30)의 로드측 부착 아이(30B)를 부착하는 포지셔닝 실린더 브래킷(20)을, 제2 붐 연결 핀(22)의 근방에 위치해서 상기 제2 붐(18)의 하부 플랜지판(18C)에 설치하는 구성으로 하고 있다. 이로 인해, 포지셔닝 실린더(30)를, 제1 붐(12)의 내측면과 제2 붐(18)의 내측면 사이에 끼우도록 해서 배치할 수 있다. 이 결과, 굴삭 작업을 행할 경우에, 포지셔닝 실린더(30)가 작업 장치(11)의 주위에 존재하는 장해물과 간섭하는 것을 억제할 수 있어, 작업 범위를 넓게 확보할 수 있다.

또한, 붐 실린더(28)의 선단부측이 되는 로드측 부착 아이(28B)를, 제1 붐(12)과 제2 붐(18) 사이를 연결하는 기존의 제2 붐 연결 핀(22)을 이용하여, 동일 축에 부착하는 구성으로 하고 있다. 이로 인해, 붐 실린더(28)의 선단부측을 부착하기 위한 브래킷을 제1 붐(12)의 외측면에 설치할 필요가 없으므로, 제1 붐(12)의 외측면에 붐 실린더 부착용의 브래킷을 별개로 설치하는 경우와 비교하여, 부품 개수를 삭감할 수 있어 그만큼, 제1 붐(12)의 제조 비용을 줄일 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 제1 붐(12)의 실린더 수용부(15)를, 각이진 통부(14)의 상부 플랜지판(14C)과, 좌, 우의 푸트부(13)와, 푸트부(13)의 길이 방향과 대략 직교하는 방향으로 연장되는 기단부측 폐색판(14E)에 의해 둘러싸인 공간에 의해 구성한 경우를 예시하고 있다. 그러나 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 도 6에 도시하는 변형 예와 같이 구성해도 좋다.

즉, 도 6에 있어서, 부호 14E'는 변형 예에 의한 기단부측 폐색판을 나타내고, 상기 기단부측 폐색판(14E')은 포지셔닝 실린더(30)를 가장 축소시킨 상태에서, 이 포지셔닝 실린더(30)의 길이 방향을 따라서 연장하도록 배치되어 있다. 그리고 기단부측 폐색판(14E'), 각이진 통부(14)의 상부 플랜지판(14C), 좌, 우의 푸트부(13)에 의해 둘러싸인 공간은, 실린더 수용부(15')로서 구성되어 있다. 이 경우에는, 기단부측 폐색판(14E')이, 실린더 수용부(15')의 안쪽부를 폐색하는 판체로 되어 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 제1 붐(12)을, 주조체로 이루어지는 좌, 우의 푸트부(13)와, 상기 각 푸트부(13)에 용접에 의해 접합된 제관 구조체로 이루어지는 각이진 통부(14)에 의해 구성하고, 좌, 우의 푸트부(13) 사이에 실린더 수용부(15)를 형성한 경우를 예시하고 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 좌, 우의 푸트부를 포함하여 제1 붐 전체를 속이 빈 제관 구조체에 의해 형성하고, 이 제관 구조체로 이루어지는 제1 붐 중 포지셔닝 실린더(30)와 대면하는 부위를 움푹 들어가게 함으로써, 오목한 형상의 실린더 수용부를 마련하는 구성으로 해도 좋다.

한편, 실시 형태에서는 포지셔닝 실린더(30)는, 바닥측 부착 아이(30A)를 제1 붐 연결 핀(17)과 동일 축에 연결할 경우를 예시했다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 포지셔닝 실린더(30)의 로드측 부착 아이(30B)를, 제1 붐 연결 핀(17)과 동일 축에 연결하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우에는, 로드측 부착 아이(30B)가 기단부측이 되고, 바닥측 부착 아이(30A)가 선단부측이 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 건설 기계로서 차륜(2B)을 갖는 휠식 유압 셔블(1)을 예로 들어 설명하고 있다. 그러나 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 제1 붐과 제2 붐으로 이루어지는 2 피스 붐 형식의 붐을 갖는 것이면, 예를 들어 크롤러식 유압 셔블에도 적용할 수 있다.

1 : 유압 셔블(건설 기계)
2 : 하부 주행체(차체)
3 : 상부 선회체(차체)
4 : 선회 프레임
11 : 작업 장치
12 : 제1 붐
13 : 푸트부
13A : 핀 삽입 관통 구멍
14 : 각이진 통부
14C : 상부 플랜지판(판체)
14E' : 기단부측 폐색판(판체)
15, 15' : 실린더 수용부
17 : 제1 붐 연결 핀
18 : 제2 붐
20 : 포지셔닝 실린더 브래킷(실린더 브래킷)
22 : 제2 붐 연결 핀
28 : 붐 실린더
30 : 포지셔닝 실린더
30A : 바닥측 부착 아이(기단부측)
30B : 로드측 부착 아이(선단부측)

Claims

자가 주행 가능한 차체와, 상기 차체에 부앙 이동 가능하게 설치된 작업 장치로 이루어지며, 상기 작업 장치는 기단부측이 상기 차체에 제1 붐 연결 핀을 개재하여 연결된 제1 붐과, 상기 제1 붐의 선단부측에 제2 붐 연결 핀을 개재하여 연결된 제2 붐과, 상기 차체에 대하여 상기 제1 붐을 부앙 이동시키는 붐 실린더와, 상기 제1 붐에 대하여 상기 제2 붐의 접힘 각도를 조정하기 위해 상기 제2 붐을 부앙 이동시키는 포지셔닝 실린더를 구비하여 이루어지는 건설 기계에 있어서,
상기 포지셔닝 실린더의 기단부측은 상기 제1 붐 연결핀을 이용해서 상기 제1 붐의 기단부측과 동일 축에 부착되고, 상기 포지셔닝 실린더의 선단부측은 상기 제2 붐에 부착되는 구성으로 한 것을 특징으로 하는, 건설 기계.
제1항에 있어서, 상기 제1 붐에는 상기 포지셔닝 실린더와 대면하는 부위에 상기 포지셔닝 실린더의 일부를 수용하는 실린더 수용부가 마련되는 구성으로 하여 이루어지는, 건설 기계.
제1항에 있어서, 상기 제1 붐은 좌, 우로 떨어져 배치된 좌, 우의 푸트부와, 상기 좌, 우의 푸트부의 선단부측에 고정 부착된 각이진 통부에 의해 구성되고, 상기 좌, 우의 푸트부의 기단부측에는 상기 제1 붐 연결 핀이 삽입되는 핀 삽입 관통 구멍을 마련하고, 상기 좌, 우의 푸트부 사이에는 상기 포지셔닝 실린더의 일부를 수용하는 실린더 수용부를 마련하고, 상기 포지셔닝 실린더의 기단부측은 상기 실린더 수용부 내에 배치되는 구성으로 하여 이루어지는, 건설 기계.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 실린더 수용부의 안쪽부는, 상기 제1 붐에 설치된 판체에 의해 폐색되는 구성으로 하여 이루어지는, 건설 기계.
제1항에 있어서, 상기 제2 붐의 내면측에는 상기 제2 붐 연결 핀의 위치로부터 전방으로 떨어진 위치에 실린더 브래킷을 설치하고, 상기 포지셔닝 실린더의 선단부측은 상기 실린더 브래킷에 부착되는 구성으로 하여 이루어지는, 건설 기계.
제1항에 있어서, 상기 붐 실린더의 기단부측은 상기 제1 붐 연결핀보다도 전방측에 위치하여 상기 차체에 부착되고, 상기 붐 실린더의 선단부측은 상기 제2 붐 연결 핀을 이용하여 상기 제2 붐의 기단부측과 동일 축에 부착되는 구성으로 하여 이루어지는, 건설 기계.