KR20130140379A - 굴삭기용 회전형 버킷장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업장치의 끝단에 설치된 버킷이 운전자의 제어조작에 의해 360도 회전할 수 있도록 하여 굴삭기 본체가 움직이지 않고서도 다양하고 복잡한 굴삭작업을 정교하게 수행할 수 있도록 한 굴삭기용 회전형 버킷장치에 관한 것으로, 그 구성은 아암 및 버킷실린더의 선단에 장착되는 연결부가 일체로 형성된 고정플레이트와; 상기 버킷을 고정 및 지지하는 버킷플레이트와; 상기 고정플레이트와 버킷플레이트의 사이에 구비되어 감속기를 포함하는 구동모터의 동력을 전달받아 상기 버킷플레이트를 360도 회전시키는 회전구동부와; 상기 고정플레이트와 버킷플레이트 사이의 측면을 차단하는 측면커버;로 구성된 것이다.

Description

굴삭기용 회전형 버킷장치{The rotatating type bucket apparatus for excavator}

본 발명은 굴삭기용 회전형 버킷장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업장치의 끝단에 설치된 버킷이 운전자의 제어조작에 의해 360도 회전할 수 있도록 하여 굴삭기 본체가 움직이지 않고서도 다양하고 복잡한 굴삭작업을 정교하게 수행할 수 있도록 한 굴삭기용 회전형 버킷장치를 제공함에 있다.

주지된 바와 같이 굴삭기는 땅이나 암석 등을 파거나, 파낸 것을 처리하는 기계로서, 소형 굴삭기의 경우에는 건설현장 뿐만 아니라 농업, 축산업, 광업 등에서 사람이 하기 힘든 다양한 작업에 사용되고 있다. 특히 대형장비가 하기 힘든 협소한 장소에 투입되어 복잡한 작업을 수행하기도 한다.

통상, 굴삭기는 도 1에 도시된 바와 같이 하부주행체(1)와, 하부주행체(1) 상에 선회 가능하게 탑재되는 상부선회체(2)와, 상부선회체(2)의 전.후방에 각각 장착되는 운전실캡(3) 및 엔진실(4)과, 상부선회체(2)에 장착되며 붐실린더(5)에 의해 구동되는 붐(6), 아암실린더(7)에 의해 구동되는 아암(8), 버킷실린더(9)에 의해 구동되는 버킷(10)을 포함하는 작업장치(11)와, 상부선회체(2)의 후방에 장착되어 장비의 균형을 유지하는 카운터웨이트(12)로 구성된다.

그러나, 이러한 굴삭기는 작업할 때마다 하부주행체 및 상부주행체를 움직이면서 다양한 작업을 수행해야만 되기 때문에 작업시간이 오래 걸리고 효율이 떨어져 에너지 소비가 많아 비용부담에 따른 경제성은 물론 생산성 저하를 초래한다.

또한, 협소한 공간에서 다양하고 정교한 굴삭작업을 수행할 수 없으며, 무거운 돌이나 나무를 잡고 회전하는 것 보다 휠씬 큰 힘 즉, 땅을 파면서 당기는 힘이 고스란히 회전부품에 전달되는 굴삭작업의 특성상 부품이 조기에 파손됨으로써 기기의 신뢰성 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 그 목적은 작업장치의 끝단에 설치된 버킷이 운전자의 제어조작에 의해 360도 회전할 수 있도록 하여 굴삭기 본체가 움직이지 않고서도 다양하고 복잡한 굴삭작업을 정교하게 수행할 수 있도록 한 굴삭기용 회전형 버킷장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 단순 덤핑작업에 비해 많은 힘을 필요로 하는 굴삭작업의 특성상 회전부위의 파손이 발생하지 않도록 하고, 단순한 기어와 베어링의 조합을 통해 제품은 단순화 하면서도 충분한 강성을 보유할 수 있도록 굴삭기용 회전형 버킷장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 굴삭기용 회전형 버킷장치의 한 형태는, 하부주행체와, 하부주행체 상에 선회 가능하게 탑재되는 상부선회체와, 상부선회체의 전.후방에 각각 장착되는 운전실캡 및 엔진실과, 상부선회체에 장착되며 붐실린더에 의해 구동되는 붐, 아암실린더에 의해 구동되는 아암, 버킷실린더에 의해 구동되는 버킷을 포함하는 작업장치와, 상부선회체의 후방에 장착되어 장비의 균형을 유지하는 카운터웨이트;로 굴삭기를 구성함에 있어서, 상기 아암 및 버킷실린더의 선단에 장착되는 연결부가 일체로 형성된 고정플레이트와; 상기 버킷을 고정 및 지지하는 버킷플레이트와; 상기 고정플레이트와 버킷플레이트의 사이에 구비되어 감속기를 포함하는 구동모터의 동력을 전달받아 상기 버킷플레이트를 360도 회전시키는 회전구동부와; 상기 고정플레이트와 버킷플레이트 사이의 측면을 차단하는 측면커버;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전구동부는 고정플레이트의 하부 중심에 형성되는 회전중심축과; 상기 버킷플레이트의 상부측에 일체로 형성되어 회전중심축의 외측에 삽입되고 외접기어를 포함하는 회전링과; 상기 회전중심축과 회전링의 사이에 구비되어 상기 회전링을 회전 가능하게 지지하는 베어링과; 상기 회전링의 외접기어에 치합되어 구동모터의 동력을 전달받아 회전링을 회전시키는 피니언기어로 구성된 것을 특징으로 하고, 상기 베어링은 로울러 베어링으로 구성한 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 작업장치의 끝단에 설치된 버킷이 운전자의 제어조작에 의해 360도 회전할 수 있도록 하여 굴삭기 본체가 움직이지 않고서도 다양하고 복잡한 굴삭작업을 정교하게 수행할 수 있도록 함으로써 작업의 신속성 및 효율성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 절감 효과를 가져오게 된다.

또한, 본 발명은 심부화되고 협소한 지하 갱도 내에서 석탄을 채굴할 때, 다양하고 섬세한 작업이 가능하여 채광에 효율적으로 활용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 단순 덤핑작업에 비해 많은 힘을 필요로 하는 굴삭작업의 특성상 회전부위의 파손이 발생하지 않도록 하고, 단순한 기어와 베어링의 조합을 통해 제품은 단순화 하면서도 충분한 강성을 보유할 수 있도록 함으로써 강성 향상 및 유지 보수의 간편성 및 효율성을 한층 증대시킬 수 있는 이점을 갖게 된다.

도 1은 일반적인 굴삭기의 구성을 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 굴삭기의 버킷 회전장치를 나타낸 정면도.
도 3은 도 2의 내부 구조를 나타낸 분리 사시도.
도 4는 도 3의 결합 및 조립상태를 나타낸 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다.

일반적으로 굴삭기는 도 1에 도시된 바와 같이 하부주행체(1)와, 하부주행체(1) 상에 선회 가능하게 탑재되는 상부선회체(2)와, 상부선회체(2)의 전.후방에 각각 장착되는 운전실캡(3) 및 엔진실(4)과, 상부선회체(2)에 장착되며 붐실린더(5)에 의해 구동되는 붐(6), 아암실린더(7)에 의해 구동되는 아암(8), 버킷실린더(9)에 의해 구동되는 버킷(10)을 포함하는 작업장치(11)와, 상부선회체(2)의 후방에 장착되어 장비의 균형을 유지하는 카운터웨이트(12)로 구성된다.

이러한 굴삭기에 있어, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 연결부(13a)를 갖는 고정플레이트(13)와 버킷(10)을 갖는 버킷플레이트(14)의 사이에 회전구동부(15)를 구비하여 상기 회전구동부(15)에 의해 버킷(10)을 360도 회전시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 것이다.

상기 연결부(13a)는 아암(8)과 버킷실린더(9)와 연결되는 부분으로 고정플레이트(13)에 일체로 형성되고, 버킷플레이트(14)는 고정플레이트(13)와 별도로 구비되어 버킷(10)을 버킷 지지대(14a)로 고정 및 지지하도록 구성된 것이다. 그리고, 상기 회전구동부(15)는 고정플레이트(13)와 버킷플레이트(14)의 사이에 구비되는 것이며, 외부의 이물질 침투 방지를 위해 측면커버(16)에 의해 외부가 차단된다. 여기서, 미설명 부호 151은 회전구동부에 동력을 제공하는 구동모터이다.

도 3은 본 발명에 의한 굴삭기의 버킷 회전장치를 나타낸 분리 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명은 원판 형태의 고정플레이트(13)와 버킷플레이트(14)가 각각 구비되고, 상기 고정플레이트(13)는 상부에 연결부(13a)가 일체로 형성되며, 상기 버킷플레이트(14)의 하부에 버킷(10)이 버킷 지지대(14a)에 의해 지지 및 고정된다.

그리고, 상기 고정플레이트(13)와 버킷플레이트(14)의 사이에 도 2의 회전구동부(15)를 구성하는 회전중심축(152)과 베어링(154) 및, 외접기어(153a)를 갖는 회전링(153), 피니언기어(155)가 구비되는 것이며, 이들은 고정플레이트(13)와 버킷플레이트(14)의 둘레를 따라 구비되는 측면커버(16)에 의해 외부가 차단되어 이물질 침투를 미연에 방지하도록 구성된 것이다.

상기 회전중심축(152)은 고정플레이트(13)의 하부 중심에 일체로 형성되는 것이며, 베어링(154)은 회전중심축(152)의 외측에 삽입 및 장착된다. 또한, 외접기어(153a)를 갖는 회전링(153)은 버킷플레이트(14)의 상부에 일체로 형성되어 베어링(154)의 외측에 삽입 및 장착되어 상기 베어링(154)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

상기 피니언기어(155)는 회전링(153)의 외접기어(153a)에 치합되는 것이며, 고정플레이트(13)의 상부에 설치되고 감속기(151a)를 갖는 구동모터(151)의 모터축(151b)에 연결되어 상기 모터축(151b)을 통해 구동모터(151)의 동력을 감속된 상태로 전달받아 회전링(153)을 360도 회전시킬 수 있도록 구성한 것이다.

한편, 상기 베어링(154)은 로울러 베어링(154a)을 적용한 것으로서, 상기 로울러 베어링(154a)은 볼 베어링에 비해 큰 부하 능력을 가지며 큰 하중을 받을 경우에 적합하다. 통상 볼 베어링은 내륜과 외륜의 사이에 볼이 리테이너에 의해 지지 및 결착되어 구름운동을 하는 것으로 강도가 약하여 큰 하중에 적합하지 않으나, 로울러 베어링(154a)의 경우에는 내륜과 외륜 사이의 로울러들이 리테이너에 의해 간격을 두고 큰 지지력을 가지므로 큰 힘이 요구되는 굴삭기에 적합하게 사용될 수 있다.

다음은 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작동과정을 첨부된 도 4를 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 도 3의 결합 및 조립상태를 나타낸 단면도로서, 먼저 구동모터(151)에 구동신호가 전달되고, 이 신호에 의해 구동모터(151)가 작동하여 동력을 발생하게 된다. 이렇게 발생된 동력은 구동모터(151)에 함께 구비된 감속기(151a)에 의해 감속된 상태로 모터축(151b)을 통하여 피니언기어(155)에 전달되어 피니언기어(155)가 일측 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라 피니언기어(155)에 외접기어(153a)가 치합된 회전링(153)이 회전하게 되고, 회전링(153)과 일체로 형성되고 버킷(10)을 고정 및 지지하는 버킷플레이트(14)가 함께 회전하게 됨으로써 버킷(10)이 360도 회전할 수 있게 되는 것이다.

이같이 본 발명은 작업장치의 끝단에 설치된 버킷이 운전자의 제어조작에 의해 360도 회전할 수 있도록 하여 굴삭기 본체가 움직이지 않고서도 다양하고 복잡한 굴삭작업을 정교하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 단순 덤핑작업에 비해 많은 힘을 필요로 하는 굴삭작업의 특성상 회전부위의 파손이 발생하지 않고, 단순한 기어와 베어링의 조합을 통해 제품은 단순화 하면서도 충분한 강성을 보유할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명에 의한 굴삭기용 회전형 버킷장치를 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의한 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.

1: 하부주행체 2: 상부선회체
3: 운전실캡 4: 엔진실
5: 붐실린더 6: 붐
7: 아암실린더 8: 아암
9: 버킷실린더 10: 버킷
11: 작업장치 12: 카운터웨이트
13: 고정플레이트 13a: 연결부
14: 버킷플레이트 14a: 버킷 지지대
15: 회전구동부 16: 측면커버
151: 구동모터 151a: 감속기
151b: 모터축 152: 회전중심축
153: 회전링 153a: 외접기어
154a: 로울러 베어링 155: 피니언 기어

Claims (3)

1. 하부주행체(1)와, 하부주행체(1) 상에 선회 가능하게 탑재되는 상부선회체(2)와, 상부선회체(2)의 전.후방에 각각 장착되는 운전실캡(3) 및 엔진실(4)과, 상부선회체(2)에 장착되며 붐실린더(5)에 의해 구동되는 붐(6), 아암실린더(7)에 의해 구동되는 아암(8), 버킷실린더(9)에 의해 구동되는 버킷(10)을 포함하는 작업장치(11)와, 상부선회체(2)의 후방에 장착되어 장비의 균형을 유지하는 카운터웨이트(12);로 굴삭기를 구성함에 있어서,
   상기 아암(8) 및 버킷실린더(9)의 선단에 장착되는 연결부(13a)가 일체로 형성된 고정플레이트(13)와;
   상기 버킷(10)을 고정 및 지지하는 버킷플레이트(14)와;
   상기 고정플레이트(13)와 버킷플레이트(14)의 사이에 구비되어 감속기(151a)를 포함하는 구동모터(151)의 동력을 전달받아 상기 버킷플레이트(14)를 360도 회전시키는 회전구동부(15)와;
   상기 고정플레이트(13)와 버킷플레이트(14) 사이의 측면을 차단하는 측면커버(16);로 구성된 것을 특징으로 한 굴삭기용 회전형 버킷장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전구동부(15)는 고정플레이트(13)의 하부 중심에 형성되는 회전중심축(152)과;
   상기 버킷플레이트(14)의 상부측에 일체로 형성되어 회전중심축(152)의 외측에 삽입되고 외접기어(153a)를 포함하는 회전링(153)과;
   상기 회전중심축(152)과 회전링(153)의 사이에 구비되어 상기 회전링(153)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(154)과;
   상기 회전링(153)의 외접기어(153a)에 치합되어 구동모터(151)의 동력을 전달받아 회전링(153)을 회전시키는 피니언기어(155)로 구성된 것을 특징으로 한 굴삭기용 회전형 버킷장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 베어링(154)은 로울러 베어링(154a)으로 구성한 것을 특징으로 한 굴삭기용 회전형 버킷장치.
   
   

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