KR20110062290A - 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비 - Google Patents

진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주행중 또는 작업중 진동 흡수장치가 탄성한계범위 이내일 경우 하중지지용 커버가 진동 흡수장치 기능을 발휘하고, 장비의 전복사고 등으로 인해 운전실캡에 과다한 하중이 전달될 경우 진동 흡수장치에 장착된 하중지지용 스토퍼에 의해 운전실캡의 변위를 제한하여 운전자를 보호할 수 있도록 한 것으로,
본 발명의 실시예에 의한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비는,
하부 주행체와,
하부 주행체 상에 선회가능하게 탑재되는 차체 프레임과, 차체프레임 상에 장착되는 바텀 플레이트가 구비되는 상부 선회체와,
상부 선회체 상에 장착되는 운전실캡 및 엔진실과,
상부 선회체에 회동가능하게 고정되어 붐실린더에 의해 구동되는 붐과, 붐에 연결되어 아암실린더에 의해 구동되는 아암과, 아암에 연결되어 버킷실린더에 의해 구동되는 버킷을 구비하는 작업장치와,
상부 선회체의 후방에 장착되는 카운터웨이트와,
차체 프레임과 바텀 플레이트사이에 장착되고, 차체 프레임에 대해 운전실캡을 탄성적으로 지지하는 진동 흡수장치와,
운전실캡에 과다 하중이 가해질 경우, 운전실캡에 하중이 전달되는 방향으로 이동될 수 있도록 진동 흡수장치에 안착되어 고정장치에 의해 진동 흡수장치의 플 랜지에 고정되는 하중 지지용 커버와,
운전실캡과, 바텀 플레이트와, 하중 지지용 커버 및 진동 흡수장치를 일체형으로 밀착고정하는 체결부재를 포함한다.
건설장비, 운전실캡, 진동 흡수장치, 운전자 보호구조물, 하중 지지장치

Description

진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비 {construction equipment mounting unification isolator and ROPS}
본 발명은 운전실캡에 상하방향으로 전달되는 장비의 진동 등을 상쇄시키는 진동 흡수장치(isolator; 내부에 코일스프링, 고무재, 완충액 등의 탄성체를 수용함)에 운전자 보호구조물(ROPS;roll-over protective structure) 하중 지지장치(이하, "하중 지지장치" 라고 함)을 동일축상에 일체화시켜 장착할 수 있도록 한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 주행중 또는 작업중 진동 흡수장치가 탄성한계범위 이내일 경우 하중지지용 커버가 진동 흡수장치 기능을 발휘하고, 장비의 전복사고 등으로 인해 운전실캡에 과다한 하중이 전달될 경우 진동 흡수장치에 장착된 하중지지용 스토퍼에 의해 운전실캡의 변위를 제한하여 운전자를 보호할 수 있도록 한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비에 관한 것이다.
국제표준화기구(ISO)나 자동차공업협회(SAE) 등에서 사고시 운전자의 안전을 확보할 수 있도록 운전실 보호구조에 대한 규정이 점차 강화되고 있는 추세이다. 즉 작업중 위험성을 갖는 물체가 운전실캡 내의 운전자 조종작업 한계범위내로 침입하지 못하도록 하는 운전자 보호구조물(FOPS;falling-over protective structure)과, 장비가 전복되는 경우 변위되는 운전실캡 구조물로부터 운전자를 보호하는 운전자 보호구조물(ROPS) 등을 운전실캡에 설치하게 된다.
도 1에 도시된 본 발명이 적용되는 일반적인 건설장비는,
하부 주행체(1)와,
하부 주행체(1) 상에 선회가능하게 탑재되는 상부 선회체(2)와,
상부 선회체(2) 상에 장착되는 운전실캡(3) 및 엔진실(4)과,
상부 선회체(2)에 회동가능하게 고정되어 붐실린더(5)에 의해 구동되는 붐(6)과, 붐(6)에 연결되어 아암실린더(7)에 의해 구동되는 아암(8)과, 아암(8)에 연결되어 버킷실린더(9)에 의해 구동되는 버킷(10)을 구비하는 작업장치(11)와,
상부 선회체(2)의 후방에 장착되는 카운터웨이트(12)를 포함한다.
도 2에 도시된 종래 기술에 의한 건설장비의 운전실캡에 장착되는 진동 흡수장치와 하중 지지장치는,
운전실캡(3)에 상하 방향으로 전달되는 장비의 진동 등을 상쇄시키도록 차체 프레임(13)에 대해 운전실캡(3)을 탄성적으로 지지하는 진동 흡수장치(14)와(운전실캡의 바닥면 네 모서에 각각 장착되거나, 운전실캡의 바닥면 후방 좌우측에 장착 될 수 있음), 운전실캡(3)에 소정의 변위가 발생될 경우 그 변위를 제어하는 하중 지지장치(15)를 포함한다.
도 2에 확대도시된 바와 같이, 차체 프레임(13)의 상면에 상판(16a)과 측벽(16b)으로 이루어진 브라킷(16)이 밀착고정되고, 상판(16a)에 진동 흡수장치(14) 및 하중 지지장치(15)를 장착하기 위한 관통공(17,18)이 각각 형성된다.
즉 진동 흡수장치(14)는 브라킷(16)의 관통공(17)에 결합되어 미 도시된 볼트에 의해 외부플랜지(19)가 상판(16a)에 고정된다.
전술한 하중 지지장치(15)는 관통공(18)을 나사부가 통과하여 바텀 플레이트(20)에 고정되는 축부재(21)와, 축부재(21)의 머리부(21a)에 안착되는 스토퍼(22)를 구비한다. 차체 프레임(13)으로부터 충격 등이 발생되지않을 경우 스토퍼(22)의 상면과 상판(16a)사이에 간극(G1)이 형성되고, 축부재(21)의 외측면과 관통공(18)의 내측면사이에 간극(G2)이 형성된다.
따라서 운전실캡(3)이 차체 프레임(13)으로부터 멀어지는 방향으로 변위될 경우, 하중 지지장치(15)는 스토퍼(22)의 상면이 상판(16a)의 바닥면에 접촉될 때까지 그 변위를 허용하게 된다. 반면에 운전실캡(3)이 차체 프레임(13)에 가까워지는 방향으로 변위될 경우, 하중 지지장치(15)는 바텀 플레이트(20)의 바닥면이 상판(16a)의 상면에 접촉될 때까지 그 변위를 허용하게 된다.
한편, 운전실캡(3)이 차체 프레임(13)에 대해 수평방향으로 변위될 경우, 축부재(21)의 외측면이 관통공(18)의 내측면에 접촉될 때까지 그 변위를 허용하게 된 다.
전술한 바와 같은 종래 기술에 의한 진동 흡수장치(14)와, 이와 분리되어 장착되는 하중 지지장치(15)는, 진동 흡수장치(14)의 고무재질의 탄성체가 외부로 노출됨에 따라, 그리스, 오존, 화학물질, 날카로운 물체와 직접 접촉될 경우 이의 사용수명이 단축될 수 있다. 이로 인해 하중 지지장치(15)의 기능이 상실될 수 있는 문제점을 갖는다.
또한, 진술한 진동 흡수장치(14)와 하중 지지장치(15)가 별도로 장착됨에 따라, 이들을 고정하는 부품수가 증가되어 원가비용 상승을 초래하는 문제점을 갖는다.
또한, 분리되어 장착되는 진동 흡수장치(14)와 하중 지지장치(15)로 인해 많은 공간을 차지하게 되는 문제점을 갖는다.
또한, 공간이 협소한 운전실캡 내부에서 진동 흡수장치(14)와 하중 지지장치(15)를 조립하는 작업성이 떨어지는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예는, 운전실캡에 상하 방향으로 전달되는 충격을 감쇄시키도록 장착되는 진동 흡수장치에서, 고무재질의 탄성체가 외부로 노출되어 화학물질, 또는 날카로운 물체 등으로 인해 파손되는 것을 방지하여 내구성을 증대시킬 수 있도록 한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비와 관련된다.
본 발명의 실시예는, 진동 흡수장치에 하중 지지장치를 동일축상에 일원화시켜 장착함에 따라, 해당 부품수를 줄여 원가비용을 절감하고, 하중 지지장치가 차지하는 공간을 유용하게 활용할 수 있도록 한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비와 관련된다.
본 발명의 실시예는, 공간이 협소한 운전실캡 내부에서 진동 흡수장치와 하중 지지장치를 조립하는 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비와 관련된다.
본 발명의 실시예는, 진동 흡수장치의 고정볼트 이완되는 것을 방지하고, 진동 흡수장치의 숫나사를 바텀 플레이트에 고정할 경우 숫나사의 나사산 파손을 방지할 수 있도록 한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비와 관련된다.
본 발명의 실시예에 의한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비는,
하부 주행체와,
하부 주행체 상에 선회가능하게 탑재되는 차체 프레임과, 차체프레임 상에 장착되는 바텀 플레이트가 구비되는 상부 선회체와,
상부 선회체 상에 장착되는 운전실캡 및 엔진실과,
상부 선회체에 회동가능하게 고정되어 붐실린더에 의해 구동되는 붐과, 붐에 연결되어 아암실린더에 의해 구동되는 아암과, 아암에 연결되어 버킷실린더에 의해 구동되는 버킷을 구비하는 작업장치와,
상부 선회체의 후방에 장착되는 카운터웨이트와,
차체 프레임과 바텀 플레이트사이에 장착되고, 차체 프레임에 대해 운전실캡을 탄성적으로 지지하는 진동 흡수장치와,
운전실캡에 과다 하중이 가해질 경우, 운전실캡에 하중이 전달되는 방향으로 이동될 수 있도록 진동 흡수장치에 안착되어 고정장치에 의해 진동 흡수장치의 플랜지에 고정되는 하중 지지용 커버와,
운전실캡과, 바텀 플레이트와, 하중 지지용 커버 및 진동 흡수장치를 일체형으로 밀착고정하는 체결부재를 포함한다.
바람직한 실시예에 의하면, 전술한 고정장치는,
하중 지지용 커버의 플랜지를 진동 흡수장치의 플랜지에 고정하는 고정부재와,
고정부재의 외측면에 결합되고 하단부가 하중 지지용 커버의 플랜지에 형성된 관통공을 통과하여 진동 흡수장치의 플랜지의 상면에 밀착되며, 운전실캡에 가해지는 과다 하중으로 인해 운전실캡에 발생되는 변위를 제한하는 하중지지용 스토퍼를 포함한다.
전술한 운전실캡에 하중이 가해질 경우, 하중 지지용 커버가 고정장치에 대해 유동될 수 있도록 하중지지용 스토퍼의 외경은 관통공의 내경보다 작게 형성된다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비는 아래와 같은 이점을 갖는다.
굴삭기 등의 운전실캡의 바닥면에 장착되는 진동 흡수장치에서, 고무재질의 탄성체가 외부로 노출되어 화학물질, 또는 날카로운 물체 등으로 인해 파손되는 것을 방지하여 이의 사용수명을 연장할 수 있다.
또한, 진동 흡수장치에 하중 지지장치를 동일축상에 일원화시켜 장착함에 따라, 해당 부품수를 줄이고 조립하는 작업시간을 단축시켜 원가비용 및 작업비용을 절감하고, 하중 지지장치가 차지하는 공간을 유용하게 활용할 수 있다.
또한, 공간이 협소한 운전실캡 내부에서 진동 흡수장치와 하중 지지장치를 용이하게 조립할 수 있다.
또한, 진동 흡수장치의 고정볼트 이완되는 것을 방지하여 신뢰성을 확보하 고, 진동 흡수장치의 숫나사를 바텀 플레이트에 고정할 경우 숫나사의 나사산 파손을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 3 내지 도 5(a,b,c)에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비는,
하부 주행체(1)와,
하부 주행체(1) 상에 선회가능하게 탑재되는 차체 프레임(13)과, 차체 프레임(13) 상에 장착되는 바텀 플레이트(20)가 구비되는 상부 선회체(2)와,
상부 선회체(2) 상에 장착되는 운전실캡(3) 및 엔진실(4)과,
상부 선회체(2)에 회동가능하게 고정되어 붐실린더(5)에 의해 구동되는 붐(6)과, 붐(6)에 연결되어 아암실린더(7)에 의해 구동되는 아암(8)과, 아암(8)에 연결되어 버킷실린더(9)에 의해 구동되는 버킷(10)을 구비하는 작업장치(11)와,
상부 선회체(2)의 후방에 장착되는 카운터웨이트(12)와,
차체 프레임(13)과 바텀 플레이트(20)사이에 장착되고, 차체 프레임(13)에 대해 운전실캡(3)을 탄성적으로 지지하여 건설장비로부터 운전실캡(3)에 상하방향으로 전달되는 충격을 상쇄시키는 진동 흡수장치(14)(운전실캡의 후방 좌우측에 설치되거나(2곳에 설치됨을 말함), 또는 운전실캡의 전후방 좌우측에 각각 설치될 수 있음(4곳에 설치됨을 말함)와,
운전실캡(3)에 과다 하중이 가해질 경우, 운전실캡(3)에 하중이 전달되는 방향으로 이동될 수 있도록 진동 흡수장치(14)에 안착되어 진동 흡수장치용 고정장치(30)에 의해 진동 흡수장치(14)의 플랜지(31)에 고정되는 하중 지지용 커버(32)와,
운전실캡(3)과, 바텀 플레이트(20)와, 하중 지지용 커버(32) 및 진동 흡수장치(14)를 일체형으로 밀착고정하는 운전자 보호구조물 고정용 체결부재(33)(이하 "체결부재" 라고 함)를 포함한다.
전술한 고정장치(30)는,
하중 지지용 커버(32)의 플랜지(34)를 진동 흡수장치(14)의 플랜지(31)에 고정하는 고정부재(35)(일 예로서, 머리붙이볼트가 사용됨)와,
고정부재(35)의 외측면에 결합되고 하단부가 하중 지지용 커버(32)의 플랜지(34)에 형성된 관통공(36)을 통과하여 진동 흡수장치(14)의 플랜지(31)의 상면에 밀착되며, 운전실캡(3)에 가해지는 과다 하중으로 인해 운전실캡(3)에 발생되는 변위를 제한하는 하중 지지용 스토퍼(37)를 포함한다.
전술한 운전실캡(3)에 하중이 가해질 경우, 하중 지지용 커버(32)가 고정장치(30)에 대해 유동될 수 있도록 하중 지지용 스토퍼(37)의 외경은 관통공(36)의 내경보다 작게 형성된다.
이때, 전술한 진동 흡수장치(14)에 안착되어 일체형으로 고정되는 하중 지지용 커버(32)와, 고정부재(35)와 하중 지지용 스토퍼(37)로 이루어지며 운전실캡(3)에 과다 하중이 전달될 경우 운전실캡(3)의 변위(하중 지지용 커버(32)의 플랜지(34) 상면과 하중 지지용 스토퍼(37)의 보스 바닥면 사이의 간격(h)을 말함)를 제한하는 고정장치(30)와, 진동 흡수장치(14)와 바텀 플레이트(20)와 하중 지지용 커버(32) 및 운전실캡(3)을 일체형으로 고정하는 체결부재(33)를 제외한 구성은, 도 1 및 도 2에 도시된 건설장비의 구성과 실질적으로 동일하므로 이들의 구성 및 작동의 상세한 설명은 생략하고 중복되는 도면부호는 동일하게 표기한다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 3 내지 도 5(a,b,c)에 도시된 바와 같이, 전술한 차체 프레임(13) 상에 장착된 브라킷(16)에 진동 흡수장치(14)의 플랜지(31)를 볼트에 의해 고정한다. 전술한 하중 지지용 커버(32)를 진동 흡수장치(14)에 안착시켜 하중 지지용 커버(32)의 플랜지(34)를 고정부재(35)에 의해 진동 흡수장치(14)의 플랜지(31)에 고정한다. 이때 고정부재(35)의 외측면에 하중 지지용 스토퍼(37)가 미리 결합된 후 고정된다.
전술한 바와 같이 진동 흡수장치(14)에 하중 지지용 커버(32)와 고정장 치(30)로 이루어진 하중 지지장치가 일체형으로 장착된다.
진동 흡수장치(14)와 이와 일체형으로 동일축상에 고정된 하중 지지용 커버(32)를 운전자 보호구조물용 체결부재(33)에 의해 운전실캡(3) 및 바텀 플레이트(20)에 밀착되게 일체형으로 고정한다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비에 의하면, 전술한 운전실캡(3)에 과다 하중이 전달되지않을 정도의 작업조건에서 작업 또는 주행할 경우에는, 진동 흡수장치(14) 상에 안착되어 유동가능하게 고정된 하중 지지용 커버(32)는 진동 흡수장치(14)의 탄성변위 내에서 일체형으로 유동된다.
한편, 장비의 전복사고 등으로 인해 운전실캡(3)에 과다 하중이 가해질 경우, 즉 운전실캡(3)이 차체 프레임(13)으로부터 멀어지는 방향으로 변위될 경우, 하중 지지용 커버(32)의 플랜지(34) 상면이 고정장치(30)를 따라 도 4의 도면상, 상방향으로 이동된다. 즉 운전실캡(3)의 변위는 하중 지지용 커버(32)의 플랜지(34) 상면과 하중 지지용 스토퍼(37)의 보스 바닥면사이의 간격(h)내로 제한된다.
한편, 전술한 운전실캡(3)이 차체 프레임(13)에 대해 수평방향으로 변위될 경우, 하중 지지용 스토퍼(37)의 외측면이 관통공(36)의 내측면에 접촉될 때까지 그 변위를 허용하게 된다.
도 1은 본 발명이 적용되는 일반적인 건설장비의 개략도,
도 2는 종래 기술에 의한 건설장비에 장착되는 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치의 개략도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비의 요부발췌분리사시도,
도 4는 도 3에 도시된 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치의단면도,
도 5(a,b,c)는 도 3에 도시된 진동 흡수장치와, 이와 일체형으로 장착되는 하중 지지장치의 사시도이다.
*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명
1; 하부 주행체 2; 상부 선회체
3; 운전실캡 4; 엔진실
5; 붐실린더 6; 붐
7; 아암실린더 8; 아암
9; 버킷실린더 10; 버킷
11; 작업장치 12; 카운터웨이트
13; 차체 프레임 20; 바텀 플레이트
30; 고정장치 31; 플랜지
32; 하중 지지용 커버 33; 체결부재
34; 플랜지 35; 고정부재
36; 관통공 37; 하중 지지용 스토퍼

Claims (3)

  1. 하부 주행체;
    상기 하부 주행체 상에 선회가능하게 탑재되는 차체 프레임과, 상기 차체프레임 상에 장착되는 바텀 플레이트가 구비되는 상부 선회체;
    상기 상부 선회체 상에 장착되는 운전실캡 및 엔진실;
    상기 상부 선회체에 회동가능하게 고정되어 붐실린더에 의해 구동되는 붐과, 붐에 연결되어 아암실린더에 의해 구동되는 아암과, 아암에 연결되어 버킷실린더에 의해 구동되는 버킷을 구비하는 작업장치;
    상기 상부 선회체의 후방에 장착되는 카운터웨이트;
    상기 차체 프레임과 바텀 플레이트사이에 장착되고, 상기 차체 프레임에 대해 상기 운전실캡을 탄성적으로 지지하는 진동 흡수장치;
    상기 운전실캡에 과다 하중이 가해질 경우, 상기 운전실캡에 하중이 전달되는 방향으로 이동될 수 있도록 상기 진동 흡수장치에 안착되어 고정장치에 의해 상기 진동 흡수장치의 플랜지에 고정되는 하중 지지용 커버; 및
    상기 운전실캡과, 바텀 플레이트와, 하중 지지용 커버 및 진동 흡수장치를 일체형으로 밀착 고정하는 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정장치는,
    상기 하중 지지용 커버의 플랜지를 상기 진동 흡수장치의 플랜지에 고정하는 고정부재와,
    상기 고정부재의 외측면에 결합되고 하단부가 상기 하중 지지용 커버의 플랜지에 형성된 관통공을 통과하여 상기 진동 흡수장치의 플랜지의 상면에 밀착되며,상기 운전실캡에 가해지는 과다 하중으로 인해 운전실캡에 발생되는 변위를 제한하는 하중지지용 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비.
  3. 제2항에 있어서, 상기 운전실캡에 하중이 가해질 경우 상기 하중 지지용 커버가 상기 고정장치에 대해 유동될 수 있도록 상기 하중지지용 스토퍼의 외경은 상기 관통공의 내경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 진동 흡수장치와 운전자 보호구조물 하중 지지장치가 일원화된 건설장비.
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