KR101872816B1 - 굴삭기용 로테이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1체결부와 로테이팅 장치가 착탈식으로 결합 가능하도록 구성되어 작업현장상황이나 사용 목적에 따라 상기 제1체결부와 로테이팅 장치 사이에 틸팅 장치를 선택적으로 장착하여 버킷의 로테이팅 동작만 가능하도록 구성하거나 또는 버킷의 로테이팅 및 틸팅 구동이 가능하도록 구성할 수 있는 굴삭기용 로테이터를 개시한다.

Description

굴삭기용 로테이터{ROTATOR FOR EXCAVATOR}

본 발명은 굴삭기용 로테이터에 관한 것으로, 굴삭기에 구비되는 버킷의 로테이팅 구동이 가능하도록 하는 굴삭기용 로테이터에 있어서, 소정두께를 갖는 사각 판 형태의 베이스와, 굴삭기에 구비되는 암의 선단에 장착된 클램퍼의 제1고정고리 및 제2고정고리에 고정되도록 상기 베이스의 상부에 일정간격을 두고 구비되는 두 개의 고정핀을 포함하여 이루어지며, 상기 클램퍼와 결합되는 제1체결부와; 상기 베이스의 저면에 착탈식으로 결합되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 회전가능하게 설치되는 웜휠과, 상기 웜휠과 치합되는 웜과, 상기 웜을 구동시키는 유압모터를 포함하여 이루어지는 로테이팅 장치와; 상기 웜휠의 저면에 결합되어 웜휠과 함께 회전되는 몸체와, 상기 몸체의 일측에 형성되며 상기 버킷에 형성된 제1핀로드를 수용하기 위한 제1핀로드 삽입홈과, 상기 몸체의 타측에 구비되되 실린더를 통해 회동 가능하게 구비되며 상기 버킷에 형성된 제2핀로드를 고정하는 가동후크를 포함하여 이루어지며, 상기 버킷과 결합되어 버킷의 로테이팅이 이루어지도록 하는 제2체결부;를 포함하여 이루어지며, 상기 제1체결부와 로테이팅 장치가 착탈식으로 결합되어 그 사이에 틸팅 장치를 선택적으로 장착할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 로테이터에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기는 하부 주행체와, 하부 주행체 위에 탑재되고, 구동수단에 의해 좌측 또는 우측 방향으로 선회되는 상부 프레임과, 상부 프레임의 전,후방에 장착되는 운전실 및 엔진실과, 상부 프레임에 연결되는 붐과, 상기 붐에 연결되어 유압실린더에 의해 작동되는 암과, 상기 암의 단부에 연결되어 유압실린더에 의해 작동되는 버킷을 포함하도록 되어 있다.

상기와 같은 굴삭기는 상부프레임에 연결된 제1유압실린더의 작동에 의해 붐이 상하 회동되고, 붐에 설치된 제2유압실린더의 작동에 의해 암이 붐 연결부분을 중심으로 회동되며, 암에 설치된 제3유압실린더의 작동에 의해 버킷이 회전되어, 암의 회전반경 변화 및 버킷의 회전에 의해 굴착작업이 이루어지도록 되어 있다.

그러나 이와 같은 종래의 굴삭기는 제1,2,3유압실린더에 의해 상하 회동작동되어 굴착작업이 이루어지도록 되어 있어, 굴삭기의 주행동작이나 선회동작이 어려운 공간 즉, 협소한 공간내에서의 작업시, 일방향에 대한 굴착작업만이 이루어질 뿐, 굴착방향을 변경할 수 없는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허공보 제10-1471177호에 "굴삭기용 어태치먼트의 클램핑장치"가 개시되어 있다.

상기의 클램핑장치는 굴삭기의 붐에 결합되는 제1 클램퍼와; 어태치먼트에 체결되는 제2 클램퍼와; 상기 제1 클램퍼와 제2 클램퍼의 사이에 설치되어 상기 어태치먼트를 수직방향으로 연장되거나 수평방향으로 연장된 축에 대하여 회전시키는 회전구동부;를 구비하고, 상기 회전구동부는 수평방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 상기 제2 클램퍼 및 어태치먼트를 회전시키는 틸팅유닛과, 상하방향으로 연장되는 수직축을 중심으로 상기 제2 클램퍼 및 어태치먼트를 회전시키는 회전유닛을 구비하며, 굴삭기의 붐과 어태치먼트를 상호 연결하여 어태치먼트가 틸팅 및 회전 구동이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

그러나, 상기의 클램핑장치는 제1클램퍼와 틸팅유닛과 회전유닛과 제2클램퍼가 일체로 구성되어 장치가 대형화되므로 작업현장이 협소한 경우 오히려 작업에 제한이 있을 수 있다. 즉, 로테이팅 기능만을 필요로 하는 작업현장에서는 상기 틸팅유닛이 필요치 않으나 상기의 클램핑장치는 이를 별도로 분리해낼 수 없어 작업성을 오히려 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 암의 선단에 장착된 클램퍼와 결합되는 제1체결부와 로테이팅 장치가 착탈식으로 결합되어 그 사이에 틸팅 장치를 선택적으로 장착할 수 있도록 구성되는 굴삭기용 로테이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 굴삭기에 구비되는 버킷의 로테이팅 구동이 가능하도록 하는 굴삭기용 로테이터에 있어서, 소정두께를 갖는 사각 판 형태의 베이스와, 굴삭기에 구비되는 암의 선단에 장착된 클램퍼의 제1고정고리 및 제2고정고리에 고정되도록 상기 베이스의 상부에 일정간격을 두고 구비되는 두 개의 고정핀을 포함하며, 상기 베이스의 양측면에는 폭방향으로 복수의 볼트체결공이 형성되고 상기 베이스의 내측에는 길이방향으로 복수의 볼트체결공이 형성되며, 상기 클램퍼와 결합되는 제1체결부와; 상기 제1체결부의 저면에 착탈식으로 결합될 수 있도록 상기 베이스의 양측면에 폭방향으로 형성된 볼트체결공과 대응되도록 양측면에 폭방향으로 복수의 볼트체결공이 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 회전가능하게 설치되는 웜휠과, 상기 웜휠과 치합되는 웜과, 상기 웜을 구동시키는 유압모터를 포함하여 이루어지는 로테이팅 장치와; 상기 웜휠의 저면에 결합되어 웜휠과 함께 회전되는 몸체와, 상기 몸체의 일측에 형성되며 상기 버킷에 형성된 제1핀로드를 수용하기 위한 제1핀로드 삽입홈과, 상기 몸체의 타측에 구비되되 실린더를 통해 회동 가능하게 구비되며 상기 버킷에 형성된 제2핀로드를 고정하는 가동후크를 포함하여 이루어지며, 상기 버킷과 결합되어 버킷의 로테이팅이 이루어지도록 하는 제2체결부; 내부에 공간이 형성되고 내주면 일측에는 소정길이의 제1나사산이 형성되는 원통체로써, 유체를 투입 및 배출하기 위한 제1,2유체공급라인과 제1,2유체회수라인이 구비되고, 양측면에는 베어링을 매개로 하여 회전 가능하며 외주면에 복수의 볼트체결공이 형성된 회전원판이 구비되며, 상면에는 상기 제1체결부와 착탈식으로 결합될 수 있도록 상기 베이스의 내측면에 길이방향으로 형성되는 복수의 볼트체결공에 대응하는 위치에 복수의 볼트체결공이 형성되는 틸팅 하우징과, 상기 회전원판과 볼트체결되어 회전원판과 함께 회전되도록 회전원판에 형성된 볼트체결공에 대응하도록 복수의 볼트체결공이 형성되며 하단부에는 상기 로테이팅 장치와 착탈식으로 결합될 수 있도록 상기 하우징에 형성된 복수의 볼트체결공에 대응하는 복수의 볼트체결공이 형성되는 고정판과, 상기 틸팅 하우징 내부에 구비되되 외주면에는 상기 제1나사산과 치합되는 제2나사산이 형성되고 내주면에는 상기 제2나사산과 반대방향의 제3나사산이 형성되며, 상기 제1유체공급라인을 통해 틸팅 하우징 내부로 유체가 투입되면 제1나사산을 따라 일측으로 이동되는 제1기어와, 상기 틸팅 하우징 내부에 구비되되 양측 단부가 상기 회전원판과 결합되어 회전 가능하게 구비되는 것으로, 상기 제1기어의 제3나사산과 치합되는 제4나사산이 외주면에 형성되고, 상기 제1기어가 일측으로 이동되면 제1기어의 역방향으로 회전되면서 제2체결부를 일방향으로 틸팅시키고, 상기 제2유체공급라인을 통해 틸팅 하우징 내부로 유체가 투입되면 상기 제1기어가 타측 방향으로 이동하면서 제2체결부를 역방향으로 틸팅시키는 제2기어를 포함하여 이루어지는 틸팅 장치;를 포함하여, 상기 체결부와 로테이팅 장치가 상기 베이스의 양측면에 폭방향으로 형성된 복수의 볼트결합공 및 상기 하우징의 양측면에 폭방향으로 형성된 복수의 볼트결합공을 통하여 볼트 결합으로 착탈식으로 결합되고, 상기 체결부 및 로테이팅 장치 사이에 상기 틸팅 장치를 선택적으로 장착하되, 상기 체결부와 틸팅 장치는 상기 베이스의 내측면에 길이방향으로 형성된 복수의 볼트결합공 및 상기 틸팅하우징의 상면에 형성된 복수의 볼트결합공를 통하여 볼트결합으로 착탈식으로 결합되고, 상기 틸팅 장치와 로테이팅 장치는 상기 고정판의 하단부에 폭방향으로 형성된 복수의 볼트체결공 및 상기 하우징의 양측면에 폭방향으로 형성된 복수의 볼트체결공을 통하여 볼트결합으로 착탈식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

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또한, 본 발명은 상기 제2체결부의 몸체의 양측 외주면에 길이방향을 따라 설치되되 로드가 상기 가동후크 측으로 설치되며 케이싱이 구비되는 한 쌍의 유압실린더와, 상기 각 유압실린더의 단부와 핀 결합되는 제1고정축과, 상기 각 유압실린더 로드와 핀 결합되는 제2고정축과, 상기 몸체의 가동후크 측 외주면을 감싸는 형태로 밀착되는 지지브라켓의 양측 단부에 수직으로 결합되되 상기 제2고정축과 소정거리 이격되는 제3고정축으로 이루어지는 동력전달부와, 일측 단부가 상기 제2고정축의 상단에 힌지결합되고 타측 단부가 상기 제3고정축의 상단에 힌지결합되는 제1상판과, 일측 단부가 상기 제2고정축의 하단에 힌지결합되고 타측 단부가 상기 제3고정축의 하단에 힌지결합되는 제1하판과, 상기 제1상판 및 제2하판 사이에 형성되며 일측 단부가 상기 제3고정축의 중앙에 힌지결합되며 외측으로 소정길이 연장형성되는 제1파쇄날개가 일체형으로 형성되는 제1파쇄부와, 상기 제2고정축의 중앙에 힌지결합되는 제2중간판과, 상기 제2중간판의 상단과 하단에 각각 형성되는 것으로 일측 단부가 상기 제2고정축의 상단에 힌지결합되고 타측 단부가 상기 제3고정축의 상단에 힌지결합되며, 외측으로 소정길이 연장형성되는 제2파쇄날개 및 일측 단부가 상기 제2고정축의 하단에 힌지결합되고 타측 단부가 상기 제3고정축의 하단에 힌지결합되며, 외측으로 소정길이 연장형성되는 제3파쇄날개가 일체형으로 형성되는 제2파쇄부를 포함하여 이루어지며, 상기 한 쌍의 유압실린더의 로드가 빠져나오면 상기 제1파쇄날개와, 제2파쇄날개 및 제3파쇄날개가 각각 제2고정축을 중심으로 회동하면서 대상물의 절단 및 파쇄가 이루어지도록 하는 파쇄 장치를 제2체결부와 착탈식으로 장착할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 굴삭기에 구비되는 조이스틱에 입력된 구동명령을 전기신호로 변환하여 송출하는 메인컨트롤박스로부터 전달받은 전기신호에 따라 유압탱크로부터 공급되는 유체의 이동방향을 설정하는 솔레노이드 밸브와, 상기 솔레노이드 밸브가 설정한 방향에 따라 유체를 공급하여 상기 유압모터 또는 유압실린더로 공급한 후 유압탱크로 회수하는 유압라인을 포함하는 유압블럭;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 유압블럭은 상기 로테이팅 장치의 로테이팅 동작을 위한 로테이팅용 솔레노이드 밸브와, 틸팅 장치의 틸팅 동작을 위한 틸팅용 솔레노이드 밸브와, 상기 가동후크를 가동시켜 제2체결부에 버킷을 장착하기 위한 버킷 장착용 솔레노이드 밸브와, 파쇄 장치의 파쇄 동작을 위한 파쇄작업용 솔레노이드 밸브와, 버킷을 탈거하고 교체되는 옵션 작업장치를 구동하기 위한 옵션 작업장치용 솔레노이드 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 상기 제1체결부와 로테이팅 장치가 착탈식으로 결합되므로 작업현장상황이나 작업의 종류에 따라 상기 제1체결부와 로테이팅 장치 사이에 틸팅 장치를 선택적으로 장착하여 버킷의 로테이팅 동작만 가능하도록 구성하거나 또는 버킷의 로테이팅 및 틸팅 구동이 가능하도록 구성할 수 있다.

또한, 본 발명은 제2체결부와 착탈식으로 파쇄 장치를 결합하여 사용할 수 있으므로 무겁거나 부피가 커서 운반이 어려운 물체를 절단하거나 파쇄하는 작업이 가능하고, 상기 유압블럭을 통해 복잡한 유압라인을 구비하지 않고서도 버킷의 다양한 동작 구현이 가능한 장점이 있다.

도 1은 굴삭기용 버킷을 장착하기 위한 일반적인 클램퍼의 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 굴삭기용 로테이터의 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 제1체결부의 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 로테이팅 장치의 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 제2체결부의 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 틸팅 장치의 예시도.
도 7a 내지 7c는 본 발명에 따른 틸팅 장치의 작동원리를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 제1체결부와 로테이팅 장치 사이에 틸팅 장치가 결합된 굴삭기용 로테이터의 예시도.
도 9는 도 8의 굴삭기용 로테이터에 버킷이 장착된 상태를 나타내는 예시도.
도 10은 본 발명에 따른 파쇄 장치의 예시도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 제2체결부에 파쇄 장치가 결합된 굴삭기용 로테이터의 예시도.
도 12는 본 발명에 따른 굴삭기용 로테이터을 제어하는 원리를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 유압블럭에 구비되는 솔레노이드 밸브의 회로도.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 굴삭기에 구비되는 조이스틱의 구동명령을 전기신회로 변환하는 메인컨트롤박스의 회로도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 굴삭기용 로테이터에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명은 굴삭기용 버킷의 로테이팅 구동이 가능하도록 하는 굴삭기용 로테이터에 관한 것으로, 굴삭기에 구비되는 암의 선단에 장착된 클램퍼(1)와 결합되는 제1체결부(10)와 로테이팅 장치(20)가 착탈식으로 결합되어 그 사이에 틸팅 장치(40)를 선택적으로 장착할 수 있도록 함으로써 작업자(사용자)가 선택적으로 버킷이 로테이팅 동작만 가능하거나 또는 로테이팅 동작과 함께 틸팅 동작이 가능하도록 구성할 수 있는 굴삭기용 로테이터에 관한 것이다.

도 2 내지 5를 참조하면, 본 발명에 따른 굴삭기용 로테이터는 제1체결부(10)와, 로테이팅 장치(20)와, 제2체결부(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1체결부(10)는 상기 클램퍼(1)와 결합되는 것으로, 소정두께를 갖으며 강도를 갖는 사각 판 형태의 베이스(11)가 구비되고, 상기 베이스의 상부에는 굴삭기에 구비되는 암의 선단에 장착된 클램퍼(1)의 제1고정고리(2) 및 제2고정고리(3)에 고정되도록 길이방향을 따라 일정간격을 두고 두 개의 고정핀(12)이 구비된다. 상기 클램퍼의 제2고정고리(3)는 실린더를 통해 회동 가능하게 구비되어 고정핀(12)이 이탈하지 않도록 견고하게 고정할 수 있다.

상기 베이스(11)에는 폭 방향과 길이방향을 따라 복수의 볼트체결공(H)이 형성된다. 폭 방향을 따라 형성되는 볼트체결공(H1)은 상기 로테이팅 장치(20)와 볼트결합을 위한 것이고, 길이방향을 따라 형성되는 볼트체결공(H2)은 이후 설명할 틸팅 장치(40)와 볼트결합을 위한 것이다.

상기 로테이팅 장치(20)는 상기 베이스의 저면에 결합되는 하우징(21)과, 상기 하우징 내부에 회전가능하게 설치되는 웜휠(22)과, 상기 웜휠과 치합되는 웜(23)과, 상기 웜을 구동시키는 유압모터(24)를 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(21)은 내부에 원통형의 공간부가 형성되며, 상단에는 상기 베이스의 폭 방향을 따라 형성된 볼트체결공(H1)과 대응되는 위치에 복수의 볼트체결공(H3)이 형성되는 것으로, 상기 베이스의 저면에서 볼트(B) 체결을 통해 착탈식으로 결합된다.

상기 로테이팅 장치의 웜휠(22)과 웜(23)은 유압모터(24)의 회전속도를 감소시키고 힘을 증대시켜 무거운 버킷(4), 버킷에 장착되는 로테이팅 장치(20) 또는 다른 옵션 장치들을 안정적으로 지지하고 로테이팅 동작이 보다 원활하게 이루어지도록 한다.

상기 제2체결부(30)는 상기 웜휠(22)의 저면에 결합되어 웜휠과 함께 회전되는 몸체(31)와, 상기 몸체의 일측에 형성되며 상기 버킷(4)에 형성된 제1핀로드(미도시)를 수용하기 위한 제1핀로드 삽입홈(32)과, 상기 몸체의 타측에 구비되되 실린더를 통해 회동 가능하게 구비되며 상기 버킷에 형성된 제2핀로드(미도시)를 고정하는 가동후크(33)를 포함하여 이루어진다. 도 5에서는 상기 제2체결부(30)와 로테이팅 장치(20)의 결합관계를 쉽게 이해할 수 있도록 상기 몸체(31)의 상단에 웜 휠(22)이 고정된 상태로 도시하였다.

상기 제1핀로드 삽입홈(32)은 상기 제1핀로드를 수용할 수 있도록 대략 "⊂"자 형상으로 형성되며, 상기 제1핀로드 삽입홈의 하단 입구측 단부에는 제1핀로드가 제1핀로드 삽입홈 내부로 인입된 후 버킷을 들어 올렸을 때 버킷의 하중으로 인해 제1핀로드가 외측으로 빠져나가는 현상을 방지할 수 있도록 상측으로 돌출된 이탈방지턱(321)이 형성된다.

즉, 상기 버킷(4)을 제2체결부(30)와 결합할 때 먼저 상기 제1핀로드를 제1핀로드 삽입홈(32)에 삽입한 다음 가동후크(33)를 통해 제2핀로드를 고정하기 위해 붐을 상승시켜 붐에 연결된 암을 상승시킴으로써 버킷(4)을 들어 올리게 되는데, 이때 상기 버킷(4)의 하중으로 인해 제1핀로드가 후방으로 밀리는 현상이 발생하면서 버킷이 떨어지거나 가동후크(33)가 제2핀로드를 고정하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다. 본 발명은 상기 제1핀로드 삽입홈의 단부에 상측으로 돌출된 이탈방지턱(321)을 형성함으로써 상기와 같은 문제점을 방지할 수 있다.

상기와 같이 제2체결부(30)는 가동후크(33)를 통해 버킷(4)을 고정하며, 상기 유압모터(24)로부터 동력을 전달받아 웜이 회전되면 몸체(31)가 웜휠(22)을 따라 회전하여 제2체결부(30)에 장착된 버킷(4)의 방향을 변경할 수 있으므로 작업자가 원활하게 작업을 진행할 수 있다.

다음으로, 본 발명은 상기 제1체결부(10)와 로테이팅 장치(20) 사이에 선택적으로 장착 가능하도록 구성되는 틸팅 장치(40)를 포함하여 이루어진다. 도 6, 도 7a 내지 7c를 참조하면 상기 틸팅 장치(40)는 틸팅 하우징(41)과, 고정판(42)과, 제1기어(43) 및 제2기어(44)를 포함하여 이루어진다.

상기 틸팅 하우징(41)은 내부에 공간이 형성되고 내주면 일측에는 소정길이의 제1나사산(411)이 형성되는 대략 원통체로 이루어진다. 상기 틸팅 하우징(41)에는 베이스에 폭방향으로 형성되는 복수의 볼트체결공(H1)에 대응하는 위치에 복수의 볼트체결공(H4)이 형성되어 상기 베이스(11)의 저면에 볼트체결되어 착탈식으로 결합된다.

또한, 상기 틸팅 하우징(41)은 굴삭기에 구비되는 유압탱크(T)로부터 유체를 공급받아 내부로 투입 및 배출할 수 있도록 하는 두 개의 유체이동라인(이하 제1유체이동라인, 제2유체이동라인)이 소정간격을 두고 이격되게 구비된다.

상기 제1유체이동라인(412)으로 투입된 유체는 틸팅 하우징 내부에 구비되는 제1기어(43)를 구동(이동)시킨 후 제2유체이동라인(413)을 통해 배출되어 유압탱크(T)로 재투입되고, 제2유체이동라인(413)으로 투입된 유체는 제2기어(44)를 구동(이동)시킨 후 제1유체이동라인(412)을 통해 배출되어 유압탱크(T)로 재투입된다.

또한, 상기 틸팅 하우징(41)의 양측면에는 베어링을 매개로 하여 회전되는 회전원판(414)이 구비되고, 상기 회전원판의 외주면에는 복수의 볼트체결공(H5)이 형성되며, 회전원판과 볼트체결되어 회전원판과 함께 회전되도록 회전원판에 형성된 볼트체결공에 대응하는 위치에 복수의 볼트체결공(H6)이 형성된 고정판(42)이 결합된다. 상기 고정판(42)의 하단부에는 상기 로테이팅 장치의 하우징(21)에 형성된 복수의 볼트체결공(H3)에 대응하는 위치에 복수의 볼트체결공(H7)이 형성되어 상기 하우징의 상면에 볼트체결된다.

즉, 상기 틸팅 장치(40)는 틸팅 하우징(41)의 상단 일측이 길이방향의 볼트체결공(H2,H4)을 통하여 베이스(11)의 저면에서 볼트결합되어 제1체결부(10)와 착탈식으로 결합되고, 틸팅 하우징(41)의 측면에 결합된 고정판(42)의 하단이 폭방향의 볼트체결공(H7,H3)을 통하여 로테이팅 장치의 하우징(21)의 상면에서 볼트결합되어 로테이팅 장치(20) 및 제2체결부(30)와 착탈식으로 결합된다.

상기 제1기어(43)의 외주면에는 상기 제1나사산(411)과 치합되는 제2나사산(431)이 형성되고, 내주면에는 상기 제2나사산과 반대방향의 제3나사산(432)이 형성된다.

상기 제1유체이동라인(412)을 통해 틸팅 하우징 내부로 유체가 투입되면 상기 제1기어(43)는 제2나사산(431)이 제1나사산(411)과 치합되면서 일측으로 회전하면서 점차 이동하게 된다.

상기 제2기어(44)는 양측 단부가 상기 회전원판(416)과 결합되어 회전 가능하게 구비되는 것으로, 외주면에는 상기 제1기어의 제3나사산(432)과 치합되는 제4나사산(441)이 외주면에 형성된다. 상기 제2기어(44)는 제1유체이동라인(412)으로 유체가 투입되어 상기 제1기어(43)가 회전되면 제1기어의 역방향으로 회전되면서 제2체결부(30)를 일방향으로 틸팅시키고, 상기 제2유체공급라인으로 유체가 투입되어 상기 제1기어(43)가 원위치로 복귀하면 제2체결부(30)를 역방향으로 틸팅시킨다.

상기 제2체결부(30)는 고정판(42)과 결합되고, 상기 고정판(42)은 회전원판과 결합되며, 상기 회전원판은 제2기어(44)와 결합되므로 상기 제1유체이동라인(412) 또는 제2유체이동라인(413)을 통해 유체가 투입/회수되면 상기 제2체결부(30)가 일방향 또는 그 반대 방향으로 틸팅되며, 이러한 구성을 통해 상기 제2체결부(30)와 결합된 버킷(4) 또는 버킷에 장착된 옵션 작업장치의 틸팅이 이루어지게 된다.

본 발명은 상기 틸팅 장치(40)가 제1체결부(10)와 로테이팅 장치(20) 사이에 착탈식으로 결합 가능하도록 구성되어 틸팅 장치 없이 버킷(4)의 로테이팅 동작만 가능하도록 구성할 수 있고, 또는 제1체결부(10)와 로테이팅 장치(20) 사이에 상기 틸팅 장치(40)를 결합하여 버킷(4)의 로테이팅 구동과 틸팅 구동이 모두 가능하도록 구성할 수 있으므로 보다 다양한 형태의 작업을 할 수 있다. 뿐만 아니라, 틸팅 기능을 필요로 하지 않는 구매자는 제1체결부(10)와 로테이팅 장치(20)만을 구매하여 사용할 수 있고, 차후 틸팅 기능을 필요로 하는 경우 틸팅 장치(40)를 추가로 구매하여 장착 후 사용할 수 있으므로 경제성과 실용성이 우수하다.

다음으로, 본 발명은 도 10과 같이 대상물의 절단 및 파쇄가 이루어질수 있도록 동력전달부(51)와, 제1파쇄부(52)와, 제2파쇄부(53)를 포함하여 이루어지는 파쇄 장치(50)를 선택적으로 장착할 수 있도록 구성된다.

상기 동력전달부(51)는 상기 제2체결부의 몸체의 양측 외주면에 길이방향을 따라 설치되되 로드가 상기 가동후크 측으로 설치되며 케이싱이 구비되는 한 쌍의 유압실린더(511)와, 상기 각 유압실린더의 단부와 핀 결합되는 제1고정축(512)과, 상기 각 유압실린더 로드와 핀 결합되는 제2고정축(513)과, 상기 몸체의 가동후크 측 외주면을 감싸는 형태로 밀착되는 지지브라켓(514)의 양측 단부에 수직으로 결합되되 상기 제1고정축과 소정거리 이격되는 제2고정축과 소정거리 이격되는 제3고정축(515)으로 이루어진다.

상기 제1파쇄부(52)는 일측 단부가 상기 제1고정축의 상단에 힌지결합되고 타측 단부가 상기 제3고정축의 상단에 힌지결합되는 제1상판(521)과, 일측 단부가 상기 제1고정축의 하단에 힌지결합되고 타측 단부가 상기 제3고정축의 하단에 힌지결합되는 제1하판(522)과, 상기 제1상판 및 제2하판 사이에 형성되며 일측 단부가 상기 제3고정축의 중앙에 힌지결합되며 외측으로 소정길이 연장형성되는 제1파쇄날개(523)로 이루어진다.

다음으로, 제2파쇄부(53)는 상기 제2고정축의 중앙에 힌지결합되는 제2중간판(531)과, 상기 제2중간판의 상단과 하단에 각각 형성되는 것으로 일측 단부가 상기 제2고정축의 상단에 힌지결합되고 타측 단부가 상기 제3고정축의 상단에 힌지결합되며, 외측으로 소정길이 연장형성되는 제2파쇄날개(532) 및 일측 단부가 상기 제2고정축의 하단에 힌지결합되고 타측 단부가 상기 제4고정축의 하단에 힌지결합되며, 외측으로 소정길이 연장형성되는 제3파쇄날개(533)가 일체형으로 형성된다.

상기 파쇄 장치(50)는 상기 한 쌍의 유압실린더(511)의 각각의 로드가 빠져나오면 상기 제1파쇄날개(523)와, 제2파쇄날개(532) 및 제3파쇄날개(533)가 각각 제1,2고정축(512,513)을 중심으로 회동하면서 대상물의 절단 및 파쇄가 이루어지게 된다. 본 발명은 상기와 같은 파쇄 장치(50)를 제2체결부(30)에 선택적으로 장착하여 사용함으로써 보다 다양한 종류의 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다.

다음으로, 본 발명은 굴삭기에 구비되는 조이스틱(70)에 입력된 구동명령을 전기신호로 변환하여 송출하는 메인컨트롤박스(80)로부터 전달받은 전기신호에 따라 유압탱크(T)로부터 공급되는 유체의 이동방향을 설정하는 솔레노이드 밸브(S)와, 상기 솔레노이드 밸브가 설정한 방향에 따라 유체를 공급하여 상기 유압모터 또는 액츄에이터를 통과시킨 후 유압탱크로 회수하는 유압라인(L)을 포함하는 유압블럭(60);을 더 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명에서 상기 유압블럭(60)은 상기 로테이팅 장치(20)의 로테이팅 동작을 위한 로테이팅용 솔레노이드 밸브(S2)와, 틸팅 장치(40)의 틸팅 동작을 위한 틸팅용 솔레노이드 밸브(S1)와, 상기 가동후크(33)를 가동시켜 제2체결부(30)에 버킷(4)을 장착하기 위한 버킷 장착용 솔레노이드 밸브(S3)와, 파쇄 장치(50)의 파쇄 동작을 위한 파쇄작업용 솔레노이드 밸브(S4)와, 버킷을 탈거하고 교체되는 옵션 작업장치를 구동하기 위한 옵션 작업장치용 솔레노이드 밸브(S5)를 포함하여 이루어진다.

도 12를 참조하면, 작업자가 상기 조이스틱(70)에 구동명령을 입력하면 상기 메인컨트롤박스(80)가 조이스틱에 입력된 구동명령을 전기적인 신호로 변환하여 유압블록(60)에 전달한다.

상기 유압블럭 내부의 상기 솔레노이드 밸브(S)는 전달받은 전기신호에 따라 유압펌프(P)로부터 공급되는 유체의 이동방향을 설정하고, 상기 유압펌프(P)가 구동도어 유압탱크(T) 내부의 유체를 공급하면 클램퍼(1)의 단부에 장착된 어태치먼트(예를 들어 본 발명의 굴삭기용 로테이터)를 입력된 명령대로 제어한다. 즉, 본 발명은 운전자가 조이스틱(70)을 구동하면 입력된 신호에 따라 솔레노이드 밸브(S)가 유체의 이동방향을 설정하는 동시에 유압펌프(P)가 설정된 방향으로 유체를 공급하는 작동원리를 갖는다.

일반적으로 굴삭기는 유압호스를 통해 유체를 투입하거나 회수하여 암에 장착된 어태치먼트의 동작이 이루어지도록 구성된다. 근래들어 다양한 동작 구현이 가능한 어태치먼트가 보급되고 있으나 다양한 동작 구현을 위해 복잡한 유압설비를 필요로 하였다. 예를 들어, 틸팅 기능과 로테이팅 기능이 가능한 어태치먼트를 버킷에 장착하여 사용하고자 하면 기본적으로 굴삭기에 장착된 2개의 유압 호스 이외에 버킷을 좌측 또는 우측으로 틸팅하기 위한 2개의 유압호스와, 버킷을 시계방향 또는 반시계방향으로 로테이팅하기 위한 2개의 유압호스를 더 필요로 하므로 유압호스의 추가장착을 위해 비용이 추가적으로 발생하게 되고, 배선이 복잡해지고 장비가 무거워져 굴삭기의 내구성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.

이에 반하여 본 발명은 일측이 상기 유압블럭과 연통되도록 연결되고 타측이 상기 유압탱크와 연결되며 유압펌프를 통해 공급된 유체를 유압모터 또는 유압실린더로 공급하는 유압 공급라인(L1)과, 상기 어태치먼트의 유압실린더 또는 유압모터를 통과한 유체를 유압탱크로 회수하기 위한 유압 회수라인(L2), 총 2개의 유압라인만 구비하고도 상기 버킷의 다양한 동작을 제어할 수 있다. 하기의 예시에서는 본 발명의 일실시예에 따라 제1체결부(10)와 로테이팅 장치(20) 사이에 틸팅 장치(30)가 결합되어 버킷(4)의 로테이팅 기능과 틸팅 기능이 가능한 어태치먼트가 클램퍼(1)에 장착된 굴삭기를 예로써 설명하였다.

예를 들어, 작업자가 버킷(4)을 시계방향으로 로테이팅시키기 위해 조이스틱(70)을 구동하면 유압펌프(P)가 구동되면서 메인컨트롤박스(80)가 구동명령을 전기신호로 변환하여 로테이팅용 솔레노이드 밸브(S2)에 전달한다.

상기 로테이팅용 솔레노이드 밸브(S2)는 유압모터(24)가 시계방향으로 회전할 수 있도록 유체의 진행방향을 설정하며, 상기 유압펌프(P)는 로테이팅용 솔레노이드 밸브(S2)가 설정한 방향으로 유체를 공급한다. 유압탱크(T) 내의 유체는 유압 공급라인(L1)를 통해 투입되어 버킷(4)을 시계방향으로 로테이팅시킨 후 유압 회수라인(L2)를 통해 유압탱크로 회수된다.

또한, 작업자가 버킷(4)을 좌측으로 틸팅시키기 위해 조이스틱(70)을 구동하면 유압펌프(P)가 구동되면서 메인컨트롤박스(80)가 구동명령을 전기신호로 변환하여 틸팅용 솔레노이드 밸브(S1)에 전달한다. 상기 틸팅용 솔레노이드 밸브(S1)는 제1기어 또는 제2기어 중에서 버킷(4)을 좌측으로 틸팅할 때 작동되는 기어 측으로 유체를 공급할 수 있도록 유체의 이동방향을 설정한다. 유압탱크(T) 내의 유체는 유압 공급라인(L1)을 통해 투입되어 버킷을 좌측으로 틸팅시킨 후 유압 회수라인(L2)을 통해 유압탱크로 회수된다.

상기와 같이 본 발명은 메인컨트롤박스(80)와 복수의 솔레노이드 밸브를 포함하는 유압블럭(60)을 통해 버킷의 로테이팅 동작과 틸팅 동작, 파쇄 장치의 구동 및 버킷 탈거 후 추가적으로 장착되는 옵션 작업장치의 구동이 두 개의 유압라인(유압호스) 만으로도 가능하므로 유압호스의 추가장착 비용을 절감할 수 있고, 다수의 유압호스 장착시 배선이 복잡해지는 문제점이나 장비가 무거워져 굴삭기의 내구성이 저하되는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 메인콘트롤박스(80)에는 상기 조이스틱으로 구성되는 저전압계로 구성된 회로의 동작에 의해 대용량의 유압펌프로 구성되는 대전류의 회로를 안정적으로 제어하고 과전류로부터 조이스틱(70)을 보호할 수 있도록 구비되는 릴레이회로(81)와, 릴레이회로의 유도성 부하를 OFF 시킬 때 발생하는 역기전력을 낮게 억제하기위한 보호회로(82)가 더 구비될 수 있다.

도 14을 참조하면, 본 발명은 상기 조이스틱으로 구성되는 저전압계로 구성된 회로의 동작에 의해 대용량의 유압펌프로 구성되는 대전류의 회로를 안정적으로 제어할 수 있으며, 코일부분과 접점부분이 전기적으로 완전하게 절연되어 있어서 과전류로부터 조이스틱을 보호할 수 있도록 릴레이회로를 구성할 수 있다.

또한, 상기 조이스틱으로부터 입력되는 신호는 마이너스시그널(-)을 사용함으로써 조이스틱의 스위치 버튼을 보호할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하며, 아울러, 릴레이의 유도성 부하를 OFF 시키는 경우 평상시의 약 10배 정도의 역기전력이 발생하며, 역기전압에 의해 접점이 파괴되는 원인이 되므로 역기전압을 낮게 억제하기위한 보호회로가 더 구비된다.

따라서, 상기 메인콘트롤박스에 구비된 릴레이회로에 의해 조이스틱으로부터 입력된 구동신호에 따라 유압펌프 및 유압블럭에 전달하여 안정적으로 제어하되, 전기적으로 절연되도록 구성됨으로써 과전류로부터 조이스틱을 보호할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 릴레이회로에 복수개의 접점에 연결되어 경고음을 발생시키는 스피커 또는 점멸되는 램프 등을 구비함으로써 추가로 안전장치를 구비하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 제1체결부와 로테이팅 장치 사이에 틸팅 장치를 선택적으로 장착할 수 있도록 구성되어버킷의 로테이팅 동작은 물론 틸팅 동작을 구현할 수 있고, 필요에 따라 파쇄 장치를 더 결합함으로써 다양한 작업이 가능한 장점이 있다.

1 : 클램퍼 2 : 제1고정고리
3 : 제2고정고리 4 : 버킷
10 : 제1체결부 11 : 베이스
12 : 제1고정핀 13 : 제2고정핀
20 : 로테이팅 장치 21 : 하우징
22 : 웜휠 23 : 웜
24 : 유압모터
30 : 제2체결부 31 : 몸체
32 : 제1핀로드 삽입홈 321 : 이탈방지턱
33 : 가동후크
40 : 틸팅 장치
41 : 틸팅 하우징 411 : 제1나사산
412 : 제1유체이동라인 413 : 제2유체이동라인
414 : 회전원판
42 : 고정판
43 : 제1기어 431 : 제2나사산
432 : 제3나사산
44 : 제2기어 441 : 제4나사산
50 : 파쇄 장치
51 : 동력전달부 511 : 유압실린더
512 : 제1고정축 513 : 제2고정축
514 : 지지브라켓 515 : 제3고정축
52 : 제1파쇄부 521 : 제1상판
522 : 제1하판 523 : 제1파쇄날개
53 : 제2파쇄부 531 : 제2중간판
532 : 제2파쇄날개 533 : 제3파쇄날개
60 : 유압블럭
70 : 조이스틱 80 : 메인컨트롤박스
S : 솔레노이드 밸브 L : 유압라인
P : 유압펌프 T : 유압탱크

Claims (5)

1. 굴삭기에 구비되는 버킷의 로테이팅 구동이 가능하도록 하는 굴삭기용 로테이터에 있어서,
   소정두께를 갖는 사각 판 형태의 베이스(11)와, 굴삭기에 구비되는 암의 선단에 장착된 클램퍼(1)의 제1고정고리(2) 및 제2고정고리(3)에 고정되도록 상기 베이스의 상부에 일정간격을 두고 구비되는 두 개의 고정핀(12)을 포함하며, 상기 베이스의 양측면에는 폭방향으로 복수의 볼트체결공(H1)이 형성되고 상기 베이스의 내측에는 길이방향으로 복수의 볼트체결공(H2)이 형성되며, 상기 클램퍼와 결합되는 제1체결부(10)와;
   상기 제1체결부(10)의 저면에 착탈식으로 결합될 수 있도록 상기 베이스(11)의 양측면에 폭방향으로 형성된 볼트체결공(H1)과 대응되도록 양측면에 폭방향으로 복수의 볼트체결공(H3)이 형성되는 하우징(21)과, 상기 하우징 내부에 회전가능하게 설치되는 웜휠(22)과, 상기 웜휠과 치합되는 웜(23)과, 상기 웜을 구동시키는 유압모터(24)를 포함하여 이루어지는 로테이팅 장치(20)와;
   상기 웜휠(22)의 저면에 결합되어 웜휠과 함께 회전되는 몸체(31)와, 상기 몸체의 일측에 형성되며 상기 버킷(4)에 형성된 제1핀로드를 수용하기 위한 제1핀로드 삽입홈(32)과, 상기 몸체의 타측에 구비되되 실린더를 통해 회동 가능하게 구비되며 상기 버킷에 형성된 제2핀로드를 고정하는 가동후크(33)를 포함하여 이루어지며, 상기 버킷과 결합되어 버킷의 로테이팅이 이루어지도록 하는 제2체결부(30);
   내부에 공간이 형성되고 내주면 일측에는 소정길이의 제1나사산이 형성되는 원통체로써, 유체를 투입 및 배출하기 위한 제1,2유체공급라인과 제1,2유체회수라인이 구비되고, 양측면에는 베어링을 매개로 하여 회전 가능하며 외주면에 복수의 볼트체결공(H5)이 형성된 회전원판이 구비되며, 상면에는 상기 제1체결부(10)와 착탈식으로 결합될 수 있도록 상기 베이스의 내측면에 길이방향으로 형성되는 복수의 볼트체결공(H2)에 대응하는 위치에 복수의 볼트체결공(H4)이 형성되는 틸팅 하우징(41)과, 상기 회전원판과 볼트체결되어 회전원판과 함께 회전되도록 회전원판에 형성된 볼트체결공에 대응하도록 복수의 볼트체결공(H6)이 형성되며 하단부에는 상기 로테이팅 장치(20)와 착탈식으로 결합될 수 있도록 상기 하우징(21)에 형성된 복수의 볼트체결공(H3)에 대응하는 복수의 볼트체결공(H7)이 형성되는 고정판(42)과, 상기 틸팅 하우징 내부에 구비되되 외주면에는 상기 제1나사산과 치합되는 제2나사산이 형성되고 내주면에는 상기 제2나사산과 반대방향의 제3나사산이 형성되며, 상기 제1유체공급라인을 통해 틸팅 하우징 내부로 유체가 투입되면 제1나사산을 따라 일측으로 이동되는 제1기어(43)와, 상기 틸팅 하우징 내부에 구비되되 양측 단부가 상기 회전원판과 결합되어 회전 가능하게 구비되는 것으로, 상기 제1기어의 제3나사산과 치합되는 제4나사산이 외주면에 형성되고, 상기 제1기어가 일측으로 이동되면 제1기어의 역방향으로 회전되면서 제2체결부를 일방향으로 틸팅시키고, 상기 제2유체공급라인을 통해 틸팅 하우징 내부로 유체가 투입되면 상기 제1기어가 타측 방향으로 이동하면서 제2체결부를 역방향으로 틸팅시키는 제2기어(44)를 포함하여 이루어지는 틸팅 장치(40);를 포함하여,
   상기 제1체결부(10)와 로테이팅 장치(20)가 상기 베이스(11)의 양측면에 폭방향으로 형성된 복수의 볼트결합공(H1) 및 상기 하우징(21)의 양측면에 폭방향으로 형성된 복수의 볼트결합공(H3)을 통하여 볼트 결합으로 착탈식으로 결합되고,
   상기 제1체결부(10) 및 로테이팅 장치(20) 사이에 상기 틸팅 장치(40)를 선택적으로 장착하되, 상기 제1체결부(10)와 틸팅 장치(40)는 상기 베이스(11)의 내측면에 길이방향으로 형성된 복수의 볼트결합공(H2) 및 상기 틸팅하우징(41)의 상면에 형성된 복수의 볼트결합공(H4)를 통하여 볼트결합으로 착탈식으로 결합되고, 상기 틸팅 장치(40)와 로테이팅 장치(20)는 상기 고정판(42)의 하단부에 폭방향으로 형성된 복수의 볼트체결공(H7) 및 상기 하우징(21)의 양측면에 폭방향으로 형성된 복수의 볼트체결공(H3)을 통하여 볼트결합으로 착탈식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 로테이터.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2체결부의 몸체의 양측 외주면에 길이방향을 따라 설치되되 로드가 상기 가동후크 측으로 설치되며 케이싱이 구비되는 한 쌍의 유압실린더(511)와, 상기 각 유압실린더의 단부와 핀 결합되는 제1고정축(512)과, 상기 각 유압실린더 로드와 핀 결합되는 제2고정축(513)과, 상기 몸체의 가동후크 측 외주면을 감싸는 형태로 밀착되는 지지브라켓(514)의 양측 단부에 수직으로 결합되되 상기 제2고정축과 소정거리 이격되는 제3고정축(515)으로 이루어지는 동력전달부(51)와,
   일측 단부가 상기 제2고정축의 상단에 힌지결합되고 타측 단부가 상기 제3고정축의 상단에 힌지결합되는 제1상판(521)과, 일측 단부가 상기 제2고정축의 하단에 힌지결합되고 타측 단부가 상기 제3고정축의 하단에 힌지결합되는 제1하판(522)과, 상기 제1상판 및 제2하판 사이에 형성되며 일측 단부가 상기 제3고정축의 중앙에 힌지결합되며 외측으로 소정길이 연장형성되는 제1파쇄날개(523)가 일체형으로 형성되는 제1파쇄부(52)와,
   상기 제2고정축의 중앙에 힌지결합되는 제2중간판(531)과, 상기 제2중간판의 상단과 하단에 각각 형성되는 것으로 일측 단부가 상기 제2고정축의 상단에 힌지결합되고 타측 단부가 상기 제3고정축의 상단에 힌지결합되며, 외측으로 소정길이 연장형성되는 제2파쇄날개(532) 및 일측 단부가 상기 제2고정축의 하단에 힌지결합되고 타측 단부가 상기 제3고정축의 하단에 힌지결합되며, 외측으로 소정길이 연장형성되는 제3파쇄날개(533)가 일체형으로 형성되는 제2파쇄부(53)를 포함하여 이루어지며,
   상기 한 쌍의 유압실린더의 로드가 빠져나오면 상기 제1파쇄날개와, 제2파쇄날개 및 제3파쇄날개가 각각 제2고정축(513)을 중심으로 회동하면서 대상물의 절단 및 파쇄가 이루어지도록 하는 파쇄 장치(50)를 제2체결부와 착탈식으로 장착할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 로테이터.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 굴삭기에 구비되는 조이스틱에 입력된 구동명령을 전기신호로 변환하여 송출하는 메인컨트롤박스로부터 전달받은 전기신호에 따라 유압탱크로부터 공급되는 유체의 이동방향을 설정하는 솔레노이드 밸브(S)와, 상기 솔레노이드 밸브가 설정한 방향에 따라 유체를 공급하여 상기 유압모터 또는 유압실린더로 공급한 후 유압탱크로 회수하는 유압라인(L)을 포함하는 유압블럭(60);을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 로테이터.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 유압블럭은 상기 로테이팅 장치의 로테이팅 동작을 위한 로테이팅용 솔레노이드 밸브와, 틸팅 장치의 틸팅 동작을 위한 틸팅용 솔레노이드 밸브와, 상기 가동후크를 가동시켜 제2체결부에 버킷을 장착하기 위한 버킷 장착용 솔레노이드 밸브와, 파쇄 장치의 파쇄 동작을 위한 파쇄작업용 솔레노이드 밸브와, 버킷을 탈거하고 교체되는 옵션 작업장치를 구동하기 위한 옵션 작업장치용 솔레노이드 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 로테이터.
   

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