KR20160067064A - 방진지지유닛과 이를 이용한 진동리퍼 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 방진지지유닛과 이를 이용한 진동리퍼를 개시한다. 진동리퍼는 붐과 결합되는 리퍼본체와, 상기 리퍼본체에 설치되는 것으로, 상기 리퍼본체에 지지되는 제1내부공간부를 가지며 하부가 개방된 제 1하우징과, 제 1하우징의 내부에 삽입되고 상기 제 1하우징의 직경보다 작은 직경을 가지며 하부가 개방된 제 2하우징과, 상기 제 1하우징의 내주면과 제 2하우징의 외주면 사이에 설치되어 제1하우징에 대해 제 2하우징을 진동가능하게 지지하는 제 1탄성부재과, 상기 제 2하우징의 내부공간에 설치되며 하부에 결합을 위한 결합부가 마련된 지지부재와, 상기 제 2하우징의 내주면과 지지부재의 외주면에 설치되어 제 2하우징에 대해 지지부재를 지지하는 제 2탄성부재를 구비한 방진지지유닛과, 상기 방진지지유닛의 결합부에 결합되어 회전하는 편심웨이트를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생유닛과, 상기 진동발생유닛에 설치되어 지반의 굴삭 및 파쇄를 위한 니퍼블레이드를 구비한다.
Description
본 발명은 방진지지유닛과 이를 이용한 진동니퍼에 관한 것으로, 더 상세하게는 진동체를 진동가능하게 지지하며 진동체로부터 발생되는 진동이 장비로 전달되는 것을 방지할 수 있는 방진지지유닛과 이를 이용한 진동니퍼에 관한 것이다.
통상적으로 건설기계, 굴삭기, 진동리퍼, 다짐기 등에는 다양한 형상으로 진동모델이 제안되어 실용화되고 있다. 진동(振動) 특성은 일반적으로 부하질량 의존성과 입력 의존성이 있다. 부하질랑 의존성은 하중-변위 특성의 곡률과 관계가 있으며, 입력 의존성은 하중-변위특성의 히스테리시스와 관계가 있다.
예컨대, 건설기계, 굴삭기 유압브레이커, 진동리퍼 등의 진동발생원으로부터 붐대 또는 차체에 전해지는 것을 방지하는 제진 유닛에는 금속 스프링, 공기스프링, 방진고무, 쇽업쇼바 등이 사용되고 있다. 제진유닛에 소프트한 스프링을 사용하면, 공진점(resonance point)은 저주파 쪽으로 이동하지만 진동전달률이 높아진다. 공진점의 전달률을 낮추려면, 댐퍼의 감쇠비를 크게 할 필요가 있다. 그러나, 감쇠비를 크게 하면 고주파의 전달률이 높아지므로, 종래의 수동적인 진동모델에서는 그 성능에 한계가 발생한다. 모든 조건에서의 최적화를 위해서 능동적 제어가 필요하다.
한편, 진동니퍼나 다짐기에 사용되는 진동체는 진동체를 지지함과 아울러 진동체로부터 발생되는 진동이 이를 지지하는 붐 또는 진동체로 전달되는 것을 방지하고 있다.
본 발명인은 진동체를 지지함과 이울러 진동이 붐 또는 차체에 전달되는 것을 방지하는 방진장치를 개발하여 대한민국 특허등록(제 0885538호)로 등록 받은 바 있다.
한편, 일본공개특허공보 평4-119238호에는 고무제의 방진장치가 개시되어 있는데, 이 고무재의 방진장치는 몸체의 윗면 전체를 금속제 수금구가 감싸고 있는 구성을 가지며, 밑면에는 일정한 크기의 링상 돌기가 다수 돌출되어 있으며 상기 금속제 수금구와 접촉되는 고무몸체의 윗면으로 크고 작은원주체가 돌출되어 있는 구조가 개시되어 있다. 그리고 대한민국 등록 특허 제 10-0331934호에는 자기스프링을 이용한 진동기구가 게시되어 있으며, 대한민국 특허등록 제 0161564호에는 유압브레이커 완충장치가 게시되어 있다.
본 발명의 기술적 과제는 진동발생유닛으로부터 발생되는 진동을 감쇄시키지 않고 진동발생유닛을 지지할 수 있으며, 외력을 진동체에 전달할 수 있는 방진지지유닛과 이를 이용한 진동리퍼를 제공함에 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 블레이드가 설치된 진동체를 지지할 수 있으며, 굴삭기의 붐을 이용하여 작용력을 블레이드가 설치된 진동발생유닛에 전달하여 진동니퍼에 의한 굴삭 및 파쇄작업이 가능하도록 하는 방진지지유닛과 이를 이용한 진동니퍼를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 방진지지유닛은
제1내부공간부를 가지며 하부가 개방된 제 1하우징과, 제 1하우징의 내부에 삽입되고 상기 제 1하우징의 직경보다 작은 직경을 가지며 하부가 개방된 제 2하우징과, 상기 제 1하우징의 내주면과 제 2하우징의 외주면 사이에 설치되어 제1하우징에 대해 제 2하우징을 진동가능하게 지지하는 제 1탄성부재와, 상기 제 2하우징의 내부공간에 설치되며 하부에 결합을 위한 결합부가 마련된 지지부재와, 상기 제 2하우징의 내주면과 지지부재의 외주면에 설치되어 제 2하우징에 대해 지지부재를 지지하는 제 2탄성부재와, 상기 제1하우징의 상단부와 결합되는 제 1커버와, 상기 제 2하우징의 상단부에 결합되는 제2커버와, 상기 제1커버와 대응되는 제 2커버의 상면과 상기 제 2커버의 내면과 대응되는 지지부재의 상면의 적어도 일측에 설치된 스토퍼를 구비한다.
본 발명에 있어서, 상기 스토퍼는 절두원추형상으로 형성되며 이와 대응되는 제 1커버의 내면 또는 제 2커버의 내면에는 절두원추형상의 인입부가 형성된다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 진동리퍼는 붐과 결합되는 리퍼본체와, 상기 리퍼본체에 설치되는 것으로,
제1내부공간부를 가지며 하부가 개방된 제 1하우징과, 제 1하우징의 내부에 삽입되고 상기 제 1하우징의 직경보다 작은 직경을 가지며 하부가 개방된 제 2하우징과, 상기 제 1하우징의 내주면과 제 2하우징의 외주면 사이에 설치되어 제1하우징에 대해 제 2하우징을 진동가능하게 지지하는 제 1탄성부재와, 상기 제 2하우징의 내부공간에 설치되며 하부에 결합을 위한 결합부가 마련된 지지부재와, 상기 제 2하우징의 내주면과 지지부재의 외주면에 설치되어 제 2하우징에 대해 지지부재를 지지하는 제 2탄성부재와, 상기 제1하우징의 상단부와 결합되는 제 1커버와, 상기 제 2하우징의 상단부에 결합되는 제2커버와, 상기 제1커버와 대응되는 제 2커버의 상면과 상기 제 2커버의 내면과 대응되는 지지부재의 상면의 적어도 일측에 설치된 스토퍼를 구비한 방진지지유닛과, 상기 방진지지유닛의 결합부에 결합되어 회전하는 편심외이트를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생유닛과, 상기 진동발생유닛에 설치되어 지반의 굴삭 및 파쇄를 위한 니퍼블레이드를 구비한다.
본 발명의 방진지지유닛과 이를 이용한 진동니퍼는 진동발생유닛으로부터 발생되는 진동이 중장비인 굴삭기의 붐에 전달되는 것을 방지할 수 있으며, 진동니퍼의 경량화가 가능하다.
그리고, 방진지지유닛은 상기 결합부를 통하여 상대적으로 큰 하중의 전달 시 상기 제 2커버와 제 1커버의 사이에는 스토퍼가 설치되어 있으므로 축방향의 하중을 완충 및 지지시킬 수 있으며, 반경방향으로의 한정된 범위 내에서 진동하게 됨으로 진동의 자유도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 진동리퍼의 일부절제 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 방진지지유닛의 분리사시도,
도 3은 도 2에 도시된 방진 지지유닛의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 방진지지유닛의 다른 실시예를 나타내 보인 분리사시도,
도 5은 도 4에 도시된 방진 지지유닛의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 방진지지유닛이 설치된 지동니퍼의 작동상태를 나타내 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 방진지지유닛의 분리사시도,
도 3은 도 2에 도시된 방진 지지유닛의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 방진지지유닛의 다른 실시예를 나타내 보인 분리사시도,
도 5은 도 4에 도시된 방진 지지유닛의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 방진지지유닛이 설치된 지동니퍼의 작동상태를 나타내 보인 단면도.
본 발명에 따른 방진지지유닛을 구비한 진동리퍼의 실시 예를 도 1과 도 6에 나타내 보였으며, 진동리퍼에 설치되는 방진지지유닛의 실시예들을 도 2 내지 도 5에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 방진지지유닛을 구비한 진동니퍼(1)는 중장비인 굴삭기의 붐에 장착되어 굴삭과 파쇄작업을 수행할 수 있는 것으로, 굴삭기위 붐(100)과 결합되는 리퍼본체(2)와, 상기 리퍼본체(2)에 설치되는 방진지지유닛(10)과, 상기 방진지지유닛(10)에 지지되며 회전하는 편심웨이트를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생유닛(50)과 상기 진동발생유닛(50)에 설치되는 리퍼블레이드(60)을 구비한다.
상기 리퍼본체(2)는 굴삭기의 붐(100)과 결합되는 결합브라켓을 구비할 수 있으며, 하방이 개방된 공간부를 가진다. 그러나 상기 리퍼본체(2)는 상술한 실시예에 의해 한정되지는 않는다.
상기 방진지지유닛(20)은 상기 리퍼본체(12)의 내측 상면측에 제1내부공간부(21)을 가지며 하방이 개방된 제 1하우징(20)이 설치된다. 그리고 상기 제 1하우징(20)의 내부에는 상기 제 1하우징(20)의 직경보다 작은 직경을 가지며 하부가 개방된 제 2하우징(30)이 설치되는데, 상기 제 1하우징(20)의 내주면과 제 2하우징의 외주면 사이에는 제1하우징(30)에 대해 제 2하우징(30)을 진동가능하게 지지하는 제 1탄성부재(91)가 설치된다. 그리고 제 2하우징(30)의 제 2내부공간(31)에는 진동발생유닛(60)과 결합되는 결합부(41)가 마련된 지지부재(40)가 설치되고, 상기 제 2하우징(30)의 내주면과 지지부재(40)의 외주면에는 제 2하우징(30)에 대해 지지부재(40)를 지지하는 제 2탄성부재(92)가 설치된다. 여기에서 상기 제1하우징(20)과 제 2하우징(30) 및 지지부재(40)은 제 1하우징(20) 중심의 동일 축선상에 위치될 수 있도록 함이 바람직하며, 상기 제1,2탄성부재(91)(92)는 고무 또는 합성고무재로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 제 1하우징(20)의 상부측에는 제 1커버(25)가 설치되는데, 이 제 1커버(25)는 리퍼본체(12)의 상부측 내면에 고정된다. 그러나 이에 한정되지 않고, 제1하우징(20)이 직접 고정될 수 도 있다.
그리고 상기 제 2하우징(30)의 상단부측에는 제 2커버(35)가 설치되는데, 이 제 2커버(35)는 제1하우징(20)과 제 1커버(25)에 의해 구획된 내부에 위치되며, 상기 제1커버(25)과 대응되도록 설치된다. 그리고 상기 제 1커버(25)의 내면과 대응되는 제 2커버(35)의 상면에는 제1스토퍼(70)가 설치되며, 상기 제2커버(35)와 대응되는 지지부재(40)의 상면에는 제 2스토퍼(75)가 설치될 수 있다. 상기 제 1,2스토퍼(70)(75)의 재질은 탄성력을 가지는 고무재 또는 합성고무재로 이루어질 수 있다.
상기 제1하우징(20)이 리퍼본체(12)에 직접적으로 설치되는 경우 상기 제1스토퍼(75)는 제 2커버(35)의 상면과 대응되는 리퍼본체(12)의 내면중 적어도 일측에 설치될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 제 1커버(25)의 내주면과 제 2커버(35)의 외주면에 의해 구획된 공간에 스토퍼역할을 하는 완충부재가 충진될 수도 있다.
그리고 다른 실시예로서 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1,2스토퍼(70)(75)와 대응되는 제 1커버(25)의 내주면과 제 2커버(35)의 내면에는 각각 제 1,2인입부(80)(85)가 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1인입부(80)과 제 2인이부(80)은 절두원추형의 형상으로 형성될 수 있으며, 이와 대응되는 제 1,2스토퍼(70)(75)의 형상 또한 상기 제 1,2인입부(80)(85)와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제 1,2스토퍼(70)(75)는 제 1커버(25)의 내면과 제 2커버의 내면에 형성될 수 있으며, 이들의 형상은 상기 실시예에 의해 한정되지 않고, 원형 또는 다각형의 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제1,2스토퍼(70)(75)는 이의 형상과 대응되는 제1,2인입부를 가지고 있으므로 진동발생유닛(60)의 축방향의 진동폭을 특정할 수 있으며, 반경방향으로의 지지력을 높일 수 있다.
상기 진동발생유닛(60)은 상기 진동발생유닛은 하우징에 편심웨이트가 부착된 두 개의 구동축이 평행하게 설치되고, 이 회전축에 각각 상호 치합되는 기어가 각각 설치된다. 상기 구동축에 설치된 편심웨이트는 상하방향으로 진동을 극대화 시킬 수 있도록 회전축에 대해 동일방향으로 있도록 설치된다. 그리고 상기 하우징에는 두 개의 구동축중 적어도 하나의 구동축을 구동시키기 위한 액튜에이터가 설치된 구성을 가진다. 이러한 구성은 본 발명인이 출원하여 등록받은 특허등록 제 0878296호에 게시되어 있다. 상기 진동발생유닛은 상기 실시예에 의해 한정되지 않고, 편심웨이트가 수직방향으로 배열될 수도 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 방진지지윤닛을 구비한 진동리퍼의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본원 발명의 진동리퍼(1)가 굴삭기의 붐에 장착된 상태에서 굴삭 및 암을 파쇄하기 위해서는 상기 진동발생유닛(50)을 구동시킨다. 이와 같이 하면, 진동발생유닛에 의해 진동이 발생되는데, 이 발생된 진동은 상기 방진지지유닛(10)의 제 1하우징(20)에 대해 제 2하우징(30)이 진동하게 되고, 상기 제 2하우징(30)에 대해 지지부재(40)가 진동하게 된다.
이러한 진동은 제 1,2탄성부재(91)(92)가 신축되면서 이루어지게 되므로 진동에 따른 부하를 줄일 수 있다. 그리고 이러한 진동은 반경방향과 축방향 및 이들의 복합방향으로 이루어지게 되므로 상대적으로 진동의 자유를 높일 수 있다.
한편, 상기 굴삭작업이 이루어지는 경우 리퍼블레이드(60)에 편하중이 작용하게 되는데, 상기 제 1,2하우징(20)(30)의 및 제 2하우징(30)과 지지부재(40)의 사이에 설치되는 제1,2탄성부재(91)(92)는 일측방향으로 신축되고 이와 대응되는 방향으로는 인장되므로 리퍼블레이드(60)에 굴삭기의 붐에 의해 외력을 전달할 수 있다. 특히 파쇄작업을 위하여 수직으로 하중이 작용하는 경우, 제 1하우징(20)에 대해 제 2하우징(30) 및 지지부재(40)이 수직방향으로 이동되게 되는데, 이 때에 상기 제 1커버와 제 2커버의 사이에 제1스토퍼(70)가 설치되고, 제 2커버(35)와 대응 지지부재의 상면에 제 2스토퍼(70)가 설치되어 있으므로 진동의 폭을 한정할 수 있으며, 붐에 의한 수직방향으로 큰 하중의 전달이 가능하다.
상술한 바와 같이 진동리퍼(1)는 진동발생유닛에 설치된 리퍼 블레이드(60)의 수직방향으로의 지지력이 종래와 같이 복수개의 진동발생유닛을 지지하는 지지유닛에 의해 분산되는 것을 방지할 수 있으므로 진동력을 리퍼블레이드(60)의 단부측에 집중되게 할 수 있으며 나아가서는 암의 파쇄 및 굴삭력을 높일 수 있다. 특히 하방으로의 진동 시 진동발생유닛에 의한 하중과 진동의 관성력이 리퍼블레이드(60)의 단부에 작용하게 되므로 파쇄력를 더욱 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해저야 할 것이다.
본 발명의 방진지지윤닛은 굴삭기 및 중장비의 어태치먼트들에 적용함으로써 다양하게 사용할 수 있다.
Claims (4)
- 제1내부공간부를 가지며 하부가 개방된 제 1하우징과, 제 1하우징의 내부에 삽입되고 상기 제 1하우징의 직경보다 작은 직경을 가지며 하부가 개방된 제 2하우징과, 상기 제 1하우징의 내주면과 제 2하우징의 외주면 사이에 설치되어 제1하우징에 대해 제 2하우징을 진동가능하게 지지하는 제 1탄성부재와, 상기 제 2하우징의 내부공간에 설치되며 하부에 결합을 위한 결합부가 마련된 지지부재와, 상기 제 2하우징의 내주면과 지지부재의 외주면에 설치되어 제 2하우징에 대해 지지부재를 지지하는 제 2탄성부재와, 상기 제 2하우징의 상단부에 결합되는 제2커버와, 제 2커버의 상면과 상기 제 2커버의 내면과 대응되는 지지부재의 상면의 적어도 일측에 설치된 스토퍼를 구비한 것을 특징으로 하는 방진지지유닛.
- 제 1항에 있어서,
상기 스토퍼는 절두원추형상으로 형성되며 이와 대응되는 제 1커버의 내면 또는 제 2커버의 내면에는 절두원추형상의 인입부가 형성된 것을 특징으로 하는 방진지지유닛. - 붐과 결합되는 리퍼본체와, 상기 리퍼본체에 설치되는 것으로,
제1내부공간부를 가지며 하부가 개방된 제 1하우징과, 제 1하우징의 내부에 삽입되고 상기 제 1하우징의 직경보다 작은 직경을 가지며 하부가 개방된 제 2하우징과, 상기 제 1하우징의 내주면과 제 2하우징의 외주면 사이에 설치되어 제1하우징에 대해 제 2하우징을 진동가능하게 지지하는 제 1탄성부재와, 상기 제 2하우징의 내부공간에 설치되며 하부에 결합을 위한 결합부가 마련된 지지부재와, 상기 제 2하우징의 내주면과 지지부재의 외주면에 설치되어 제 2하우징에 대해 지지부재를 지지하는 제 2탄성부재와, 상기 제 2하우징의 상단부에 결합되는 제2커버와, 제 2커버의 상면과 상기 제 2커버의 내면과 대응되는 지지부재의 상면의 적어도 일측에 설치된 스토퍼를 구비한 방진지지유닛과, 상기 방진지지유닛의 결합부에 결합되어 회전하는 편심외이트를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생유닛과, 상기 진동발생유닛에 설치되어 지반의 굴삭 및 파쇄를 위한 니퍼블레이드를 구비한 것을 특징으로 진동리퍼. - 제 3항에 있어서,
상기 스토퍼는 절두원추형상으로 형성되며 이와 대응되는 제 1커버의 내면 또는 제 2커버의 내면에는 절두원추형상의 인입부가 형성된 것을 특징으로 하는 진동니퍼.
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2016
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