[0001][0001] 본 발명은 중장비용 회전 장치에 관한 것으로서, 특히 굴삭기의 암을 회전시키지 않고서도 다양한 위치에 있는 물체를 상기 집게 유닛으로 파지할 수 있는 중장비용 회전 장치에 관한 것이다.
[0002][0002] 일반적으로 굴삭기는 토목공사, 건설공사, 건축공사 등에서 땅이나 암석 등을 파거나 파낸 것을 처리하는 등의 굴삭작업을 행하는 건설기계로서, 장비의 상부 선회체를 회전시키거나 유압에 의해 작동되는 붐대를 이용하여 운반 물체를 이동시키거나 택지조성, 건물기초, 토사적재, 말목박기, 고철적재, 원목적재, 구멍파기, 교량, 암반 등의 건축물 파괴, 도로, 상수도 공사 등의 다양한 작업을 행한다.
[0003][0003] 이와 같은 굴삭기에서는, 작업 용도에 따라 여러 종류의 어태치먼트(Attachment)를 교체해가면서 다양한 작업을 수행할 수 있도록 되어 있다. 즉, 버킷(Bucket)을 이용한 땅파기 작업, 크러셔(Crusher)를 이용한 콘크리트 건물 파쇄 및 철근 절단작업, 브레이커(Breaker)를 이용한 암석 및 콘크리트 파괴 작업, 집게(Grab)를 이용한 고철 및 암석 운반 작업 등이 가능하다.
[0004][0004] 이러한 굴삭기의 붐대(1)의 선단에는, 도 14에 도시된 바와 같이 암 실린더(2)의 작동에 의해 회동되는 암(3)이 결합되어 있고, 상기 암(3)의 선단에는 버켓 실린더(4)의 작동에 따라 회동되는 버켓(5)이 결합되어 있다.
[0005][0005] 한편, 종래의 일반적인 굴삭기의 경우에는, 커플러가 전후 방향으로만 꺾일 수 있으므로, 경사지를 작업하는 경우 등에서는 암 실린더(2)를 조정 해가면서 작업을 수행해야 하는 관계로 작업 효율이 떨어지며, 어태치먼트의 방향을 완전히 뒤바꾸조 할 때에는 어태치먼트를 암(3)으로부터 분리한 후 반대방향으로 장착하여 사용해야 하는 등 작업이 불편하고 작업 시간도 많이 소요되는 문제점이 있다.
[0006][0006] 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 어태치먼트를 회전시킬 수 있는 중장비용 회전 장치가 부착된 굴삭기가 사용되고 있으며, 상기 중장비용 회전 장치에 추가적인 집게 유닛이 장착되기도 한다.
[0007][0007] 종래에는 중장비용 회전 장치의 하단부에 집게 유닛이 탈착 가능하게 부착되는 i) 탈부착 방식을 사용하거나, 집게 유닛이 중장비용 회전 장치의 하단부에 영구 부착되는 ii) 영구부착 방식을 사용하였다.
[0008][0008] 그러나 종래의 탈부착 방식은 장착과 분리를 반복해야 하는 불편함이 크다는 문제점이 있었고, 종래의 영구부착 방식은 상기 중장비용 회전 장치의 하단부에 집게 유닛이 장착되고 다시 집게 유닛의 하단부에 버켓(5) 등의 어태치먼트(Attachment)가 탈부착되는 바람에, 버켓(5) 등의 어태치먼트가 부착되는 경우에는 전체 장치 모듈의 상하 높이가 너무 증가하는 문제점이 있었다.
[0009][0009] 또한 종래의 영구부착 방식의 중장비용 회전 장치는, 집게 유닛을 구동하기 위한 유압 장치인 집게 실린더가, 한 쌍이 마련되어 집게 유닛의 좌우에 각각 배치되기도 하였는데, 이로 인하여 집게 유닛의 좌우 폭이 지나치게 증가하는 문제점도 있었다.
[0010][0010] 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 굴삭기의 암을 회전시키지 않고서도 다양한 위치에 있는 물체를 상기 집게 유닛으로 파지할 수 있도록 구조가 개선된 중장비용 회전 장치를 제공하기 위함이다.
[0011][0011] 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 중장비용 회전 장치는, 굴삭기의 암에 장착될 수 있는 회전 장치로서, 상기 암의 중간부 또는 말단부에 결합될 수 있는 상부 본체; 상기 상부 본체의 하방에 배치되며, 상기 상부 본체에 대하여 제1 중심축을 중심으로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있는 하부 본체; 상기 하부 본체를 상기 상부 본체에 대하여 상대 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동 장치; 제1 집게; 상기 제1 집게와 협력하여 특정한 물체를 파지할 수 있는 제2 집게;를 구비하는 집게 유닛;을 포함하며, 상기 집게 유닛은, 상기 하부 본체에 마련됨으로써, 상기 제1 중심축을 중심으로 상대 회전할 수 있는 것을 특징으로 한다.
[0012][0012] 여기서, 상기 상부 본체에 마련되며, 상기 암의 말단부에 탈착 가능하게 결합되는 상부 결합 장치; 상기 하부 본체에 마련되며, 다양한 어태치먼트가 탈착 가능하게 결합될 수 있는 하부 결합 장치;를 구비함으로써, 커플러 형태로 마련되는 것이 바람직하다.
[0013][0013] 여기서, 상기 집게 유닛은 상기 제1 중심축으로부터 미리 정한 거리만큼 이격된 위치에 배치되어 있으며, 상기 하부 결합 장치는 상기 제1 중심축으로부터 미리 정한 거리 이내로 근접한 위치에 배치되어 있으며, 상기 하부 결합 장치와 상기 집게 유닛은 상기 상부 본체의 하방 공간을 2개로 분할하여 각각 점유하고 있는 것이 바람직하다.
[0014][0014] 여기서, 상기 하부 결합 장치의 최하단의 높이와 상기 집게 유닛의 최하단의 높이는, 미리 정한 값 이하의 차이를 가지는 것이 바람직하다.
[0015][0015] 여기서, 상기 집게 유닛은, 특정한 물체를 파지할 수 있는 사용 위치와 외부로 돌출되지 않도록 수납하는 수납 위치 사이에서, 상기 제1 집게와 상기 제2 집게를 상대 이동시킬 수 있는 것이 바람직하다.
[0016][0016] 여기서, 상기 제1 집게는 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제2 집게는 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 집게 유닛은, 막대형 부재로서, 일단부는 상기 제1 집게에 회전 가능하게 결합되어 있으며, 타단부는 상기 제2 집게에 회전 가능하게 결합되어 있는 연동 부재; 일단부가 상기 연동 부재의 양단부 중 하나에 회전 가능하게 결합되어 있는 집게 실린더;를 포함하는 것이 바람직하다.
[0017][0017] 여기서, 상기 집게 유닛은, 특정한 물체를 파지할 수 있는 사용 위치와 외부로 돌출되지 않도록 수납하는 수납 위치 사이에서, 상기 제1 집게와 상기 제2 집게를 상대 이동시킬 수 있으며, 상기 집게 실린더의 길이 방향은, 상기 수납 위치에 있는 상기 제1 집게 및 제2 집게의 길이 방향과 실질적으로 나란하게 배치되어 있는 것이 바람직하다.
[0018][0018] 여기서, 상기 제1 집게는, 한 쌍이 마련되어 서로 이격된 상태로 평행하게 배치되어 있으며, 상기 제2 집게는, 상기 한 쌍의 제1 집게 사이에 배치되어 있으며, 상기 한 쌍의 제1 집게를 서로 결합시켜주는 부재로서, 상기 제1 집게의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 제1 집게 각각에 결합되는 한 쌍의 포크부; 상기 포크부 사이에 마련되어 있으며, 상기 제2 집게가 수용될 수 있도록 일단부가 개방된 홈부;를 구비하는 보강 부재;를 포함하는 것이 바람직하다.
[0019][0019] 여기서, 상기 제1 집게는 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제2 집게는 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제1 중심축과, 상기 제1 회전축 및 상기 제2 회전축은 서로 평행한 것이 바람직하다.
[0020][0020] 여기서, 상기 제1 집게는 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제2 집게는 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축은, 상단부와 하단부에 테이퍼부가 형성되어 있는 수부재를 포함하는 것이 바람직하다.
[0021][0021] 여기서, 상기 구동 장치는, 구동력 발생 장치; 상기 구동력 발생 장치에 의하여 회전하는 웜 기어; 상기 웜 기어에 의하여 회전하는 태양 기어; 상기 태양 기어와 기어 결합되며, 회전 가능하게 마련되어 있는 복수 개의 위성 기어; 상기 복수 개의 위성 기어에 의하여 상기 제1 중심축을 중심으로 회전가능한 주 기어;를 포함하는 것이 바람직하다.
[0022][0022] 본 발명에 따르면, 굴삭기의 암에 장착될 수 있는 회전 장치로서, 상기 암의 중간부 또는 말단부에 결합될 수 있는 상부 본체; 상기 상부 본체의 하방에 배치되며, 상기 상부 본체에 대하여 제1 중심축을 중심으로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있는 하부 본체; 상기 하부 본체를 상기 상부 본체에 대하여 상대 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동 장치; 제1 집게; 상기 제1 집게와 협력하여 특정한 물체를 파지할 수 있는 제2 집게;를 구비하는 집게 유닛;을 포함하며, 상기 집게 유닛은, 상기 하부 본체에 마련됨으로써, 상기 제1 중심축을 중심으로 상대 회전할 수 있으므로, 굴삭기의 암을 회전시키지 않고서도 다양한 위치에 있는 물체를 상기 집게 유닛으로 파지할 수 있는 효과가 있다.
[0023][0023] 도 1은 본 발명의 일 실시예인 중장비용 회전 장치를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 정면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 평면도이다. 도 4는 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 단면사시도이다. 도 5는 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 우측면도이다. 도 6은 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 저면도이다. 도 7은 도 1에 도시된 집게 유닛의 사시도이다. 도 8은 도 7에 도시된 집게 유닛의 분리사시도이다. 도 9는 도 7에 도시된 집게 유닛이 수납 위치에 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 10은 도 7에 도시된 집게 유닛이 사용 위치에 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 11은 도 1에 도시된 제1 집게를 나타내는 사시도이다. 도 12는 도 8에 도시된 제1 수부재의 단면도이다. 도 13은 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 하부 본체가 시계 방향으로 90도 회전된 상태를 나타내는 도면이다. 도 14는 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치를 사용하는 상태를 나타내는 도면이다.
[0024][0024] 이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
[0025][0025] 도 1은 본 발명의 일 실시예인 중장비용 회전 장치를 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 정면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 중장비용 회전 장치의 평면도이다.
[0026][0026] 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중장비용 회전 장치(1000)는, 중장비에 장착되어 특정한 부분을 나머지 부분에 대하여 상대 회전시킬 수 있는 회전 장치로서, 상부 본체(1010)와, 하부 본체(1020)와, 회전 운동 브레이크 장치(100)와, 구동 장치(400)와, 상부 결합 장치(600)와, 하부 결합 장치(700)와 집게 유닛(800)을 포함하여 구성된다. 이하에서는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 중장비용 회전 장치(1000)가 굴삭기의 암(3)의 말단부에 장착될 수 있는 퀵 커플러(quick coupler) 형태로 마련되는 것을 전제로 설명하기로 한다.
[0027][0027] 상기 상부 본체(1010)는, 상단부가 상기 암(3)의 말단부에 결합될 수 있도록 마련되는 금속 부재이다.
[0028][0028] 본 실시예에서 상기 상부 본체(1010)는, 도 2에 도시된 바와 같이 가상의 회전 기준면(RS)의 위쪽 부분이다.
[0029][0029] 본 실시예에서는 상기 상부 본체(1010)는, 후술할 회전 운동 브레이크 장치(100)의 상단부와 상부 결합 장치(600)를 포함하는 광의의 개념으로 해석될 수도 있고, 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 상단부와 상기 상부 결합 장치(600)를 연결해주는 부재 또는 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 상단부 그 자체로도 해석될 수 있다.
[0030][0030] 상기 하부 본체(1020)는, 상기 상부 본체(1010)의 하방에 배치되며, 상기 상부 본체(1010)에 대하여 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있는 금속 부재이다.
[0031][0031] 본 실시예에서 상기 하부 본체(1020)는, 도 2에 도시된 바와 같이 가상의 회전 기준면(RS)의 아래쪽 부분이다.
[0032][0032] 본 실시예에서는 상기 하부 본체(1020)는, 후술할 회전 운동 브레이크 장치(100)의 하단부와 하부 결합 장치(700)를 포함하는 광의의 개념으로 해석될 수도 있고, 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 하단부와 상기 하부 결합 장치(700)를 연결해주는 부재 또는 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 하단부 그 자체로도 해석될 수 있다.
[0033][0033] 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)는, 상기 상부 본체(1010)에 대하여 상기 하부 본체(1020)의 상대 회전을 정지시킬 수 있는 회전 운동 브레이크 장치이다.
[0034][0034] 본 실시예에서 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)는, 회전 운동 브레이크 기능 이외에도, 상기 상부 본체(1010)에 대하여 상기 하부 본체(1020)가 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 상대 회전 할 수 있도록 지지하고 안내하는 회전축으로도 기능한다.
[0035][0035] 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 상단부는 상기 상부 본체(1010)의 하단부에 결합되어 있고, 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 하단부는 상기 하부 본체(1020)의 상단부에 결합되어 있다.
[0036][0036] 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 내부 구성은 다양한 형태로 구현될 수 있으므로, 그에 대해서는 상세히 설명하지 않기로 한다.
[0037][0037] 상기 구동 장치(400)는, 상기 하부 본체(1020)를 상기 상부 본체(1010)에 대하여 상대 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 장치이다.
[0038][0038] 본 실시예에서 상기 구동 장치(400)는, 상기 상부 본체(1010)에 상대 이동 불가능하게 결합되어 있으며, 구동력 발생 장치(410); 웜 기어(420); 피동 기어(430); 태양 기어(440); 위성 기어(450); 주 기어(460)를 포함한다.
[0039][0039] 상기 구동력 발생 장치(410)는, 유압 에너지에 의해 연속 회전운동하는 유압 모터 또는 연속 왕복 운동하는 유압 실린더를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 구동력 발생 장치(410)는 유압 모터를 포함하고 있다.
[0040][0040] 상기 웜 기어(420)는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 구동력 발생 장치(410)에 의하여 회전하는 웜 기어이다.
[0041][0041] 상기 피동 기어(430)는 상기 웜 기어(420)에 의하여 회전되는 기어이며, 상기 태양 기어(440)는 상기 피동 기어(430)에 의하여 회전하는 기어이다.
[0042][0042] 상기 위성 기어(450)는, 상기 태양 기어(440)에 기어 결합되어 있는 기어로서, 복수 개 마련되어 있다. 본 실시예에서 상기 위성 기어(450)는 2개가 마련되어 있다.
[0043][0043] 상기 주 기어(460)는, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전가능한 기어로서 상기 복수 개의 위성 기어(450)에 기어 결합되어 있으며, 상기 복수 개의 위성 기어(450)에 의하여 회전된다.
[0044][0044] 상기 주 기어(460)는, 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 하단부를 회전시킬 수 있도록 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 하단부에 결합되어 있다.
[0045][0045] 따라서, 상기 주 기어(460)가 상기 제1 중심축(C1)으로 회전하면, 상기 하부 본체(1020) 및 상기 하부 본체(1020)에 결합되어 있는 하부 결합 장치(700)와 집게 유닛(800)도 함께 회전하게 된다.
[0046][0046] 상기 상부 결합 장치(600)는, 상기 암(3)의 말단부에 탈착 가능하게 결합되는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 상부 프레임(610)과, 상기 상부 프레임(610)에 결합된 한 쌍의 결합 핀(620)을 포함하고 있다.
[0047][0047] 본 실시예에서 상기 상부 프레임(610)의 하단부는 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 상단부에 상대 회전 불가능하게 용접으로 결합되어 있다.
[0048][0048] 상기 한 쌍의 결합 핀(620)은, 서로 이격된 상태로 나란하게 배치되어 있는 원형 봉으로서, 상기 암(3)의 말단부에 마련된 잠금 부재(미도시)와 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
[0049][0049] 상기 하부 결합 장치(700)는, 다양한 어태치먼트를 탈착 가능하게 결합시키기 위한 장치로서, 상단부가 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 하단부에 상대 회전 불가능하게 나사결합되어 있다. 이 하부 결합 장치(700)는 하부 프레임(710)과 잠금 부재(720)와 잠금 홈(730)과 실린더형 구동 장치(미도시)를 포함한다.
[0050][0050] 상기 하부 프레임(710)은, 상단부가 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 하단부에 상대 회전 불가능하게 결합되어 있는 금속 부재이다.
[0051][0051] 상기 잠금 부재(720)는, 도 2에 도시된 바와 같이 "J"자형 후크 형태의 부재로서, 상기 실린더형 구동 장치(미도시)에 의하여 잠금 위치와 해제 위치 사이에서 회전 운동 가능하다.
[0052][0052] 상기 잠금 부재(720)는, 상기 잠금 위치에서 도 14에 도시된 바와 같이 상기 버켓(5)의 상단부에 마련된 결합 핀(6) 중 하나에 탈착 가능하게 결합된다.
[0053][0053] 본 실시예에서 상기 잠금 부재(720)의 일단부는, 특정한 형태의 링크 구조에 의하여 회전 가능하게 상기 하부 프레임(710)에 결합되어 있다.
[0054][0054] 상기 잠금 홈(730)은, "C"자형 홈부로서 상기 하부 프레임(710)의 하단부에 형성되어 있으며, 굴삭기에 장착되는 다양한 어태치먼트의 결합 핀(6)에 결합될 수 있는 부분이다.
[0055][0055] 도 14에는, 상기 잠금 홈(730)이 상기 버켓(5)의 상단부에 마련된 결합 핀(6) 중 하나에 결합된 상태가 도시되어 있다.
[0056][0056] 상기 실린더형 구동 장치(미도시)는, 유압 또는 공압에 의해 작동하는 실린더형 구동 장치로서, 상기 하부 본체(1020)의 내부에 배치되어 있다.
[0057][0057] 상기 실린더형 구동 장치(미도시)는, 상기 하부 프레임(710)에 결합되어 있으며, 외부로부터 유입되는 작동유체에 의하여 작동된다.
[0058][0058] 상기 실린더형 구동 장치(미도시)는 상기 잠금 부재(720)에 연결된 링크 구조를 구동시킴으로써, 상기 잠금 부재(720)를 상기 잠금 위치와 해제 위치 사이에서 위치 이동시킨다.
[0059][0059] 본 실시예에서 상기 하부 결합 장치(700)는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 상부 본체(1010)의 하방 공간의 후방에 있는 제1 공간(S1)에 배치되어 있다.
[0060][0060] 상기 하부 프레임(710)의 전방에는, 상기 집게 유닛(800)을 받쳐서 지지할 수 있는 받침부(711)가 일체로 결합되어 있다.
[0061][0061] 상기 받침부(711)는, 상기 집게 유닛(800)을 받칠 수 있도록 "ㄴ"자 형상으로 마련되어 있으며, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 한쌍이 미련되어 상기 제2 중심축(C2)을 중심으로 좌우 양쪽에 각각 배치되어 있다.
[0062][0062] 상기 하부 프레임(710)의 좌우 양측단부에는, 상기 받침부(711)에 의하여 받쳐진 상기 집게 유닛(800)을 추가적으로 지지하기 위한 보강부(712)가 결합되어 있다.
[0063][0063] 상기 보강부(712)는, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 한쌍이 미련되어 상기 제2 중심축(C2)을 중심으로 좌우 양쪽에 각각 배치되어 있다.
[0064][0064] 상기 보강부(712)는, "ㄱ"자 형상으로 마련되어 있으며, 상기 제1 중심축(C1)을 따라 수직하게 배치되어 있다.
[0065][0065] 상기 집게 유닛(800)은, 고철, 암석 등의 물체를 파지할 수 있는 장치로서, 집게 유닛 본체(810)와, 제1 집게(820)와, 제2 집게(830)와, 연동 부재(840)와, 집게 실린더(850)를 포함한다.
[0066][0066] 본 실시예에서 상기 집게 유닛(800)은, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 특정한 물체를 파지할 수 있는 사용 위치와 외부로 돌출되지 않도록 수납하는 수납 위치 사이에서, 상기 제1 집게(820)와 상기 제2 집게(830)를 상대 이동시킬 수 있다.
[0067][0067] 상기 집게 유닛 본체(810)는, 상기 제1 집게(820) 및 제2 집게(830)이 회전 가능하게 결합될 수 있도록 마련되는 금속 하우징 부재로서, 하판(811)과 상판(812)을 구비한다.
[0068][0068] 상기 하판(811)은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 하부 결합 장치(700)의 받침부(711)에 올려진 상태로 용접된 평판 형상의 부재이다.
[0069][0069] 상기 상판(812)은, 상기 하판(811)의 상방에 배치되어 있는 평판 형상의 부재로서, 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 하단부에 결합되어 있다.
[0070][0070] 상기 하판(811)과 상판(812)의 사이 공간에 상기 제1 집게(820) 및 제2 집게(830)가 수용된다.
[0071][0071] 본 실시예에서 상기 집게 유닛(800)은, 상기 하부 본체(1020)에 일체로 마련됨으로써, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 상대 회전할 수 있다.
[0072][0072] 상기 제1 집게(820)는, 원호 형상으로 굽어진 금속판 부재로서, 도 11에 도시된 바와 같은 집게로서, 한 쌍이 미련되어 상기 제1 중심축(C1)을 따라 서로 이격된 상태로 평행하게 배치되어 있다.
[0073][0073] 상기 제1 집게(820)의 일단부에는, 원형의 구멍인 회전공(H)과 연동공(Y)이 서로 인접하게 형성되어 있다. 여기서 상기 회전공(H)은 제4 중심축(C4)을 원의 중심으로 하고, 상기 연동공(Y)은 제5 중심축(C5)을 원의 중심으로 한다.
[0074][0074] 본 실시예에서 상기 제1 집게(820)의 일단부 최외곽에 상기 연동공(Y)이 형성되어 있고, 상기 연동공(Y)의 내측에 상기 회전공(H)이 형성되어 있다.
[0075][0075] 상기 제1 집게(820)는, 도 7에 도시된 바와 같이 제4 중심축(C4)을 따라 연장된 제1 회전축(821)을 중심으로 회전 가능하게 마련되어 있다.
[0076][0076] 상기 제1 회전축(821)은, 상기 제1 집게(820)의 회전공(H)에 회전 가능하게 삽입되어 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 제1 수부재(821a)와 제1 암부재(821b)를 포함한다.
[0077][0077] 상기 제1 수부재(821a)는, 도 12에 도시된 바와 같이 원형 봉 형상의 핀 부재로서, 상기 하판(811)과 상판(812)에 형성된 회전공(H)에 대응하는 위치에 테이퍼부(T)가 형성되어 있다.
[0078][0078] 여기서, 상기 제1 수부재(821a)의 말단부는 상기 제1 암부재(821b)와 나사 결합된다.
[0079][0079] 상기 테이퍼부(T)는, 상기 제1 수부재(821a)와 제1 암부재(821b)가 서로 나사 결합되어 조여질수록, 상기 하판(811)과 상판(812)에 형성된 회전공(H)의 내주면에 더욱 밀착될 수 있는 구조를 가진다.
[0080][0080] 상기 한 쌍의 제1 집게(820)의 타단부에는, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 한 쌍의 제1 집게(820)를 서로 결합시켜주는 부재인 보강 부재(860)가 용접으로 결합되어 있다.
[0081][0081] 본 실시예에서 상기 보강 부재(860)는, 한 쌍의 포크부(861)와 홈부(862)를 구비한다.
[0082][0082] 상기 포크부(861)는, 상기 제1 집게(820)의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 제1 집게(820) 각각에 결합되는 부분이다.
[0083][0083] 본 실시예에서 상기 포크부(861)의 두께 방향은 상기 제1 집게(820)의 두께 방향에 수직하다.
[0084][0084] 상기 홈부(862)는, 상기 포크부(861) 사이에 마련되어 있는 공간으로서, 상기 제2 집게(830)가 수용될 수 있도록 일단부가 개방되어 있다.
[0085][0085] 상기 제2 집게(830)는, 상기 제1 집게(820)와 협력하여 특정한 물체를 파지할 수 있는 집게로서, 원호 형상으로 굽어진 금속판 부재이다.
[0086][0086] 상기 제2 집게(830)의 일단부에는, 원형의 구멍인 회전공(H)과 연동공(Y)이 서로 인접하게 형성되어 있다. 여기서 상기 회전공(H)은 제6 중심축(C6)을 원의 중심으로 하고, 상기 연동공(Y)은 제7 중심축(C7)을 원의 중심으로 한다.
[0087][0087] 본 실시예에서 상기 제2 집게(830)의 일단부 최외곽에 상기 회전공(H)이 형성되어 있고, 상기 회전공(H)의 내측에 상기 연동공(Y)이 형성되어 있다.
[0088][0088] 본 실시예에서 상기 제2 집게(830)는, 도 8에 도시된 바와 같이 2개의 금속판 부재(830a, 830b)가 서로 용접됨으로써 형성된다.
[0089][0089] 즉, 상기 제2 집게(830)의 상측 부재(830a)가 비교적 폭이 넓은 하측 부재(830b)의 상면에 마련된 결합면(833) 위에 올려지고, 상기 상측 부재(830a)의 일측면과 상기 하측 부재(830b)의 상면이 만나는 지점에 형성된 용접홈(834)을 따라 용접이 이루어진다.
[0090][0090] 상기 용접홈(834)은, 상기 하측 부재(830b)의 길이 방향을 따라 형성된 홈으로서, 상기 상측 부재(830a)의 형상에 대응하도록 마련된다.
[0091][0091] 상기 용접홈(834)을 따라 용접을 수행하게 되면, 작업자가 상기 하측 부재(830b)의 상방에서 용접 작업을 하기 용이하며, 완료된 용접부위가 상기 하측 부재(830b)의 상면에 존재할 수 있는 장점이 있다.
[0092][0092] 상기 제2 집게(830)는, 도 7에 도시된 바와 같이 제6 중심축(C6)을 따라 연장된 제2 회전축(831)을 중심으로 회전 가능하게 마련되어 있다.
[0093][0093] 상기 제2 회전축(831)은, 상기 제2 집게(830)의 회전공(H)에 회전 가능하게 삽입되어 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 제2 수부재(831a)와 제2 암부재(831b)를 포함한다.
[0094][0094] 상기 제2 수부재(831a)는, 상기 제1 수부재(821a)와 마찬가지로, 원형 봉 형상의 핀 부재로서, 상기 하판(811)과 상판(812)에 형성된 회전공(H)에 대응하는 위치에 테이퍼부(T)가 형성되어 있다.
[0095][0095] 여기서, 상기 제2 수부재(831a)의 말단부는 상기 제2 암부재(831b)와 나사 결합된다.
[0096][0096] 상기 제2 수부재(831a)의 테이퍼부(T)는, 상기 제2 수부재(831a)와 제2 암부재(831b)가 서로 나사 결합되어 조여질수록, 상기 하판(811)과 상판(812)에 형성된 회전공(H)의 내주면에 더욱 밀착될 수 있는 구조를 가진다.
[0097][0097] 본 실시예에서 상기 제1 회전축(821)과 제2 회전축(831)은 서로 동일한 형상을 가진다.
[0098][0098] 상기 제2 집게(830)는, 상기 한 쌍의 제1 집게(820) 사이에 배치되어 있으며, 상기 수납 위치에서 상기 보강 부재(860)의 홈부(862)에 삽입된다.
[0099][0099] 본 실시예에서 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 제1 중심축(C1)과, 상기 제1 집게(820)의 제1 회전축(821)과 및 상기 제2 집게(830)의 제2 회전축(831)은 서로 평행하다.
[0100][0100] 상기 연동 부재(840)는, 도 8에 도시된 바와 같이 "S"자 막대형 부재로서, 상기 제1 집게(820)와 제2 집게(830)의 회전을 서로 연동시키기 위한 부재이다.
[0101][0101] 본 실시예에서 상기 연동 부재(840)는, 한 쌍이 마련되어 상기 한 쌍의 제1 집게(820)의 상측 및 하측에 각각 배치되어 있다.
[0102][0102] 상기 연동 부재(840)의 일단부에는 제1 관통공(841)이 형성되어 있고 상기 연동 부재(840)의 타단부에는 제2 관통공(842)이 형성되어 있다.
[0103][0103] 상기 연동 부재(840)의 제1 관통공(841)은, 상기 제5 중심축(C5)을 따라 연장된 제1 연동축(822)에 의하여, 상기 제1 집게(820)의 연동공(Y)에 회전 가능하게 결합되어 있다.
[0104][0104] 상기 연동 부재(840)의 제2 관통공(842)은, 상기 제7 중심축(C7)을 따라 연장된 제2 연동축(832)에 의하여, 상기 제2 집게(830)의 연동공(Y)에 회전 가능하게 결합되어 있다.
[0105][0105] 상기 회전축(821, 831) 및 연동축(822, 832)의 양단부는 상기 집게 유닛 본체(810)의 하판(811) 및 상판(812)의 회전공(H)에 각각 결합되어 있다.
[0106][0106] 상기 집게 실린더(850)는, 상기 제1 집게(820)와 제2 집게(830)를 구동하기 위한 작동기로서, 유압 에너지에 의해 연속 왕복 운동하는 유압 실린더이다.
[0107][0107] 상기 집게 실린더(850)의 일단부는, 도 7에 도시된 바와 같이 실린더 고정축(851)에 의하여 상기 집게 유닛 본체(810)에 회전 가능하게 결합되어 있다. 여기서 상기 실린더 고정축(851)은 제8 중심축(C8)을 따라 연장되어 있다.
[0108][0108] 상기 집게 실린더(850)의 타단부에는 유압에 의하여 연속 왕복 운동 가능한 로드(853)가 마련되어 있다.
[0109][0109] 상기 로드(853)의 말단부는, 상기 연동 부재(840)의 양단부 중 하나에 회전 가능하게 결합되어 있다.
[0110][0110] 본 실시예에서 상기 로드(853)의 말단부는, 상기 로드 고정 부재(852)에 의하여 상기 제1 연동축(822)에 회전 가능하게 결합되어 있다. 여기서 상기 로드 고정 부재(852)는, 도 8에 도시된 바와 같이 일종의 베어링 부재이다.
[0111][0111] 본 실시예에서 상기 집게 실린더(850)의 길이 방향은, 상기 수납 위치에 있는 상기 제1 집게(820) 및 제2 집게(830)의 길이 방향과 실질적으로 나란하게 배치되어 있다. 즉 상기 집게 실린더(850)의 길이 방향은 상기 제3 중심축(C3)과 거의 평행하다.
[0112][0112] 본 실시예에서 상기 집게 유닛(800)은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 상부 본체(1010)의 하방 공간의 전방에 있는 제2 공간(S2)에 배치되어 있다. 즉, 상기 하부 결합 장치(700)와 상기 집게 유닛(800)은 상기 상부 본체(1010)의 하방 공간을 전후로 양분(S1, S2)하여 각각 점유하고 있다.
[0113][0113] 결과적으로, 상기 집게 유닛(800)은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 중심축(C1)으로부터 미리 정한 거리만큼 전방으로 이격된 위치에 배치되어 있다. 그리고 상기 하부 결합 장치(700)는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 중심축(C1)의 연장선 상에 배치되어 있다.
[0114][0114] 본 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 회전 기준면(RS)을 기준으로 상기 하부 결합 장치(700)의 높이(H2)와 상기 집게 유닛(800)의 높이(H1)는, 실질적으로 거의 같은 값을 가지고 있다.
[0115][0115] 그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 중장비용 회전 장치(1000)의 최대 폭(W)은, 상기 집게 유닛(800)의 폭(W)과 동일하다.
[0116][0116] 한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1 회전축(821), 제2 회전축(831), 제1 연동축(822), 제2 연동축(832) 및 실린더 고정축(851) 등은, 부재 번호가 표시되지 않은 각종 베어링, 부싱, 와셔, 너트 등에 의하여 지지되고 있으나 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
[0117][0117] 이하에서는, 상술한 구성의 중장비용 회전 장치(1000)를 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.
[0118][0118] 상기 상부 결합 장치(600)의 결합 핀(620)을 암(3)의 말단부에 결합하면, 상기 중장비용 회전 장치(1000)의 장착이 완료된다. 이때, 일반적인 굴삭기의 암(3) 말단부에 마련된 결합 장치(미도시)가 사용되는데, 이 결합 장치(미도시)는 상기 하부 결합 장치(700)와 유사하게 작동한다.
[0119][0119] 이어서, 버켓(5)의 결합 핀(6) 중 하나를 상기 하부 결합 장치(700)의 잠금 홈(730)에 삽입한 상태에서, 상기 실린더형 구동 장치(미도시)를 구동시켜 상기 잠금 부재(720)를 잠금 위치로 회전시키면, 상기 잠금 부재(720)가 버켓(5)의 결합 핀(6) 중 나머지 하나와 결합됨으로써, 버켓(5)의 장착이 완료된다.
[0120][0120] 한편, 상기 구동 장치(400)가 작동하면, 도 5에 도시된 주 기어(460)가 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전하게 되며, 상기 주 기어(460)에 고정된 상기 회전 운동 브레이크 장치(100)의 하단부 및 하부 본체(1020)가 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전하게 되고, 상기 버켓(5) 및 집게 유닛(800)도 함께 회전하게 된다.
[0121][0121] 이하에서는, 상기 하부 본체(1020)가 상기 상부 본체(1010)에 대하여 사용자가 원하는 각도만큼 회전한 상태에서, 상기 집게 유닛(800)을 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.
[0122][0122] 먼저 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 집게 유닛(800)이 수납 위치에 있는 상태에서는, 상기 제1 집게(820)와 제2 집게(830)가 완전히 접힌 상태가 되므로, 상기 하판(811)과 상판(812)의 사이 공간에 거의 수납된 상태가 된다. 이때, 상기 집게 실린더(850)의 로드(853)는 최대한 길게 돌출된 상태가 되며, 상기 집게 실린더(850)의 길이 방향은 상기 제2 중심축(C2)과 거의 평행하게 된다.
[0123][0123] 이어서, 상기 집게 실린더(850)의 로드(853)의 돌출 길이가 점점 감소하게 되면, 상기 제1 집게(820) 및 제2 집게(830)가 점점 서로 벌어져서 상기 사용 위치로 이동하게 된다. 이때, 상기 집게 실린더(850)의 길이 방향은 상기 제2 중심축(C2)과 거의 평행한 상태를 계속 유지한다.
[0124][0124] 이렇게 상기 집게 실린더(850)의 로드(853)가 돌출되거나 수축되면, 그에 비례하여 상기 제1 집게(820) 및 제2 집게(830)가 서로 벌어지거나 오므라들게 된다.
[0125][0126] 상술한 구성의 중장비용 회전 장치(1000)는, 굴삭기의 암(3)에 장착될 수 있는 회전 장치로서, 상기 암(3)의 중간부 또는 말단부에 결합될 수 있는 상부 본체(1010); 상기 상부 본체(1010)의 하방에 배치되며, 상기 상부 본체(1010)에 대하여 제1 중심축(C1)을 중심으로 상대 회전 가능하도록 마련되어 있는 하부 본체(1020); 상기 하부 본체(1020)를 상기 상부 본체(1010)에 대하여 상대 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동 장치(400); 제1 집게(820); 상기 제1 집게(820)와 협력하여 특정한 물체를 파지할 수 있는 제2 집게(830);를 구비하는 집게 유닛(800);을 포함하며, 상기 집게 유닛(800)은, 상기 하부 본체(1020)에 마련됨으로써, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 상대 회전할 수 있으므로, 굴삭기의 암(3)을 회전시키지 않고서도 다양한 위치에 있는 물체를 상기 집게 유닛(800)으로 파지할 수 있는 장점이 있다.
[0126][0127] 그리고 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 상부 본체(1010)에 마련되며, 상기 암(3)의 말단부에 탈착 가능하게 결합되는 상부 결합 장치(600); 상기 하부 본체(1020)에 마련되며, 다양한 어태치먼트가 탈착 가능하게 결합될 수 있는 하부 결합 장치(700);를 구비함으로써, 커플러(coupler) 형태로 마련되어 있으므로, 상기 중장비용 회전 장치(1000)가 필요한 경우에만 공사 현장에서 바로 장착하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
[0127][0128] 또한 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 집게 유닛(800)은 상기 제1 중심축(C1)으로부터 미리 정한 거리만큼 이격된 위치에 배치되어 있으며, 상기 하부 결합 장치(700)는 상기 제1 중심축(C1)으로부터 미리 정한 거리 이내로 근접한 위치에 배치되어 있으며, 상기 하부 결합 장치(700)와 상기 집게 유닛(800)은 상기 상부 본체(1010)의 하방 공간(S1, S2)을 2개로 분할하여 각각 점유하고 있으므로, 도 5에 도시된 바와 같이 전체적인 장비 높이(H3)가 감소되어 장비가 경령화되고, 작업시 발생되는 외부 모멘트에 견디는 하중 감당능력이 증가되는 장점이 있다.
[0128][0129] 그리고 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 하부 결합 장치(700)의 최하단의 높이(H2)와 상기 집게 유닛의 최하단의 높이(H1)는, 미리 정한 값 이하의 차이를 가지므로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 하부 결합 장치(700)와 집게 유닛(800)를 전후방에 수평적으로 배열하면, 전체적인 장비 높이(H3)를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
[0129][0130] 또한 상기 중장비용 회전 장치(1000)는,상기 집게 유닛(800)이, 특정한 물체를 파지할 수 있는 사용 위치와 외부로 돌출되지 않도록 수납하는 수납 위치 사이에서, 상기 제1 집게(820)와 상기 제2 집게(830)를 상대 이동시킬 수 있으므로, 상기 집게 유닛(800)을 사용하지 않을 경우에 상기 수납 위치에 안전하게 보관할 수 있는 장점이 있다.
[0130][0131] 그리고 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 제1 집게(820)가 제1 회전축(821)을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제2 집게(830)는 제2 회전축(831)을 중심으로 회전 가능하며, 상기 집게 유닛(800)은, 막대형 부재로서 일단부는 상기 제1 집게(820)에 회전 가능하게 결합되어 있으며, 타단부는 상기 제2 집게(830)에 회전 가능하게 결합되어 있는 연동 부재(840); 일단부가 상기 연동 부재(840)의 양단부 중 하나에 회전 가능하게 결합되어 있는 집게 실린더(850);를 포함하므로, 1개의 집게 실린더(850)를 사용하여, 상기 제1 집게(820)와 제2 집게(830)를 서로 연동한 상태로 회전시킬 수 있다는 장점이 있다.
[0131][0132] 또한 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 집게 실린더(850)의 길이 방향은, 상기 수납 위치에 있는 상기 제1 집게(820) 및 제2 집게(830)의 길이 방향과 실질적으로 나란하게 배치되어 있으므로, 상기 수납 위치에 있는 집게 유닛(800)의 전후 방향 길이와 좌우 방향 폭(W)이 최소화될 수 있는 장점이 있다.
[0132][0133] 그리고 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 제1 집게(820)가, 한 쌍이 마련되어 서로 이격된 상태로 평행하게 배치되어 있으며, 상기 제2 집게(830)는, 상기 한 쌍의 제1 집게(820) 사이에 배치되어 있으며, 상기 한 쌍의 제1 집게(820)를 서로 결합시켜주는 부재로서, 상기 제1 집게(820)의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 제1 집게(820) 각각에 결합되는 한 쌍의 포크부(861); 상기 포크부(861) 사이에 마련되어 있으며, 상기 제2 집게(830)가 수용될 수 있도록 일단부가 개방된 홈부(862);를 구비하는 보강 부재(860);를 포함하므로, 상기 제1 집게(820)의 구조적 강도가 증가되고, 상기 제1 집게(820)와 제2 집게(830)의 결합성 내지 조립성이 증가되며, 상기 수납 위치에 있는 집게 유닛(800)의 부피가 최소화될 수 있는 장점이 있다.
[0133][0134] 또한 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 제1 집게(820)가 제1 회전축(821)을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제2 집게(830)는 제2 회전축(831)을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제1 중심축(C1)과, 상기 제1 회전축(821) 및 제2 회전축(831)은 서로 평행하므로, 나무나 기둥처럼 상기 제1 중심축(C1)을 따라 연장된 물건을 파지하기 용이하다는 장점이 있다.
[0134][0135] 그리고 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 제1 집게(820)가 제1 회전축(821)을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제2 집게(830)가 제2 회전축(831)을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제1 회전축(821)과 상기 제2 회전축(831)은, 상단부와 하단부에 테이퍼부(T)가 형성되어 있는 수부재(821a, 831a)를 포함하므로, 상기 제1 회전축(821)과 상기 제2 회전축(831)이 상기 집게 유닛 본체(810)에 견고하게 고정될 수 있는 장점이 있다.
[0135][0136] 또한 상기 중장비용 회전 장치(1000)는, 상기 구동 장치(400)가, 구동력 발생 장치(410); 상기 구동력 발생 장치(410)에 의하여 회전하는 웜 기어(420); 상기 웜 기어(420)에 의하여 회전하는 태양 기어(440); 상기 태양 기어(440)와 기어 결합되며, 회전 가능하게 마련되어 있는 복수 개의 위성 기어(450); 상기 복수 개의 위성 기어(450)에 의하여 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 회전가능한 주 기어(460);를 포함하므로, 상기 웜 기어(420) 및 주 기어(460)의 하중 감당능력이 우수하여, 사용 중에 상기 어태치먼트에 강한 외력 또는 비틀림이 가해지더라도 상기 웜 기어(420) 및 주 기어(460)가 손상 내지 파괴될 가능성이 매우 낮다는 장점이 있다.
[0136][0137] 본 실시예에서는, 상기 중장비용 회전 장치(1000)가 굴삭기의 암(3)의 말단부에 장착될 수 있는 퀵 커플러(quick coupler) 형태로 마련되어 있으나, 상기 암(3)의 중간부에 삽입된 상태로 암(3)과 일체로 제작될 수도 있음은 물론이다.
[0137][0138] 본 실시예에서는, 상기 실린더형 구동 장치(미도시)가, 유압 또는 공압에 의해 작동하는 실린더형 구동 장치이나, 전기 등에 의하여 작동하는 모터일 수도 있음은 물론이다.
[0138][0139] 이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.
[0139][0140] ＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊ 1000: 중장비용 회전 장치 1010: 상부 본체 1020: 하부 본체 100: 회전 운동 브레이크 장치 400: 구동 장치 410: 구동력 발생 장치 420: 웜 기어 430: 피동 기어 440: 태양 기어 450: 위성 기어 460: 주 기어 600: 상부 결합 장치 610: 상부 프레임 620: 결합 핀 700: 하부 결합 장치 710: 하부 프레임 720: 잠금 부재 730: 잠금 홈 800: 집게 유닛 810: 집게 유닛 본체 811: 하판 812: 상판 820: 제1 집게 821: 제1 회전축 821a: 제1 수부재 821b: 제1 암부재 822: 제1 연동축 830: 제2 집게 831: 제2 회전축 831a: 제2 수부재 831b: 제2 암부재 832: 제2 연동축 833: 결합면 834: 용접홈 840: 연동 부재 841: 제1 관통공 842: 제2 관통공 850: 집게 실린더 851: 실린더 고정축 852: 로드 고정 부재 853: 로드 860: 보강 부재 861: 포크부 862: 홈부 S1: 제1 공간 S2: 제2 공간 T: 테이퍼부 1: 붐대 2: 암 실린더 3: 암 4: 버켓 실린더 5: 버켓 6: 결합 핀
