KR101844210B1 - 굴삭기 버킷의 틸팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업 조건에 따라 굴삭기 버킷의 기울기를 조정할 수 있는 굴삭기 버킷의 틸팅장치에 관한 것으로서, 상부플레이트, 하부플레이트, 직선구동부와 종동로드를 포함한다. 상부플레이트는 상면은 굴삭기의 암에 결합되고, 하면에는 하방 힌지브라켓이 구비된다. 하부플레이트는 상부플레이트의 하면과 마주보게 배치되고, 상면에는 하방 힌지브라켓에 힌지결합되도록 상방 힌지브라켓이 구비되며, 하면에는 굴삭기의 버킷이 결합된다. 직선구동부는 힌지브라켓의 힌지축을 기준으로 상부플레이트의 일측에서 하면을 따라 왕복 직선운동하는 주동로드를 포함한다. 종동로드는 일단부가 주동로드에 힌지결합되고, 타단부는 주동로드와 마주보는 하부플레이트의 일측에 힌지결합된다. 이와 같이 구성되는 본 발명은 주동로드의 직선운동에 의해 종동로드가 스윙운동을 하면, 하부플레이트의 일측이 밀리거나 당겨지면서, 하부플레이트에 결합된 버킷의 각도가 변하는 것을 특징으로 한다.

Description

굴삭기 버킷의 틸팅장치{A tilting device for excavator bucket}

본 발명은 굴삭기 버킷의 틸팅장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작업 조건에 따라 굴삭기 버킷의 기울기를 조정할 수 있는 굴삭기 버킷의 틸팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설공사 현장 또는 토목공사 현장에서 사용되는 중장비, 예를 들면 굴삭기는 버킷(Bucket)을 이용한 땅파기 작업 뿐만 아니라 크러셔(Crusher)를 이용한 콘크리트 건물 파쇄 및 철근 절단 작업, 브레이커(Breaker)를 이용한 암석 및 콘크리트 파괴 작업, 그랩(Grab)을 이용한 고철 및 암석 운반 작업, 크람셀 버킷(Clamshell bucket)을 이용한 수직갱 및 상하수도 건축 기초공사 작업 등 용도에 따라 여러 종류의 어태치먼트를 서로 교체해가면서 다양한 작업을 수행할 수 있도록 되어 있다.

보통 어태치먼트는 작업의 용도에 맞게 교체할 수 있도록 굴삭기의 암이나 붐에 장착 및 탈거가능한 구조로 결합되는데, 최근에는 별도의 커플러를 굴삭기의 암이나 붐에 장착하고 이를 이용하여 어태치먼트를 손쉽게 연결할 수 있는 퀵 커플러가 개발되어 널리 사용되고 있다.

예를 들면, 등록특허 제10-1096085호("굴삭기의 퀵커플러")에는 커플러 몸체의 하부에 고정형의 훅과 이동형의 히치가 마련되고, 훅과 히치에 어태치먼트의 전면핀과 후면핀이 각각 걸려지는 형태로 어태치먼치를 간단하고 견고하게 결합할 수 있는 커플링 구조가 공지되어 있다.

그러나, 이러한 기존의 퀵 커플러의 경우, 작업 용도의 변경에 따라 어태치먼트를 교체할 때, 새롭게 장착할 어태치먼트가 좌우로 기울어져 놓여 있거나 약간 틀어진 상태로 놓여져 있게 되면, 장착이 불가하거나 장착 과정에서 상당히 애를 먹는 단점이 있었다.

또한, 종래의 굴삭기로 경사지를 작업하는 경우, 어태치먼트의 각도를 경사지의 경사각도에 맞춰야 하는데, 굴삭기를 경사진 법면상에 위치시켜 작업함으로 인해 굴삭기가 전도될 위험이 컷다. 그리고 어태치먼트에 잡힌 대상물의 자세를 변경하고자 할 경우, 어태치먼트의 각도 및 방향 전환의 한계로 인해, 굴삭기의 자체적 이동과 회전이 요구되므로 작업성도 전반적으로 떨어지는 단점이 있었다.

이를 개선하기 위해, 등록특허공보 제10-0930959호("중장비용 퀵 커플러")가 제안된 바 있다. 상기 "중장비용 퀵 커플러"는 도 8에 도시된 바와 같이 앞뒤쪽의 핀 홀(10)을 이용하여 굴삭기측에 결합되는 커플러 상부 몸체(11)와, 앞쪽의 훅(12)과 뒷쪽의 로드(13)를 이용하여 어태치먼트를 장착시켜주는 어태치먼트 장착 유닛(17)과 힌지핀(14)을 이용하여 커플러 상부 몸체(11)에 힌지 구조로 결합되는 플레이트 유닛(18)으로 구성된 커플러 하부 몸체(15)와, 실린더 몸체는 상기 커플러 상부 몸체(11)에 고정되는 동시에 실린더 로드는 커플러 하부 몸체(15)에 연결되어 커플러 하부 몸체(15)를 좌우로 기울여줄 수 있는 양쪽의 실린더(16)를 포함하여 구성된다.

종래의 "중장비용 퀵 커플러"는 커플러 하부 몸체(15)의 틸팅 동작이 가능하기 때문에 굴삭기의 작업성이 향상되는 효과는 얻을 수 있으나, 한 쌍의 실린더(16)가 커플러 하부 몸체(15)를 직접 밀거나 당김으로 인해 틸팅에 소요되는 동력이 상대적으로 크다는 단점이 있었다.

또한, 실린더(16)의 몸체가 커플러 상부 몸체(11)에서 상측으로 돌출된 구조이기 때문에, 틸팅 과정에서 실린더(16)가 버킷 회전장치이나 버킷 유압라인 등의 주변 장치에 영향을 줌으로써, 틸팅동작을 안정적으로 수행할 수 없다는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1096085호(2011년12월13일 등록 공고, 발명의 명칭 : 굴삭기의 퀵커플러) 대한민국 등록특허공보 제10-0930959호(2009년12월10일 등록 공고, 발명의 명칭 : 중장비용 퀵 커플러)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 굴삭기 버킷의 좌우 각도를 조절할 수 있고, 주변의 동작에 영향을 주지 않는 간단한 구조를 갖으며, 보다 적은 동력으로 원활하게 틸팅 동작을 할 수 있는 굴삭기 버킷의 틸팅장치를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 굴삭기 버킷의 틸팅장치는, 상면이 굴삭기의 암에 결합되고, 하면에는 하방으로 돌출형성된 하방 힌지브라켓(110)이 구비되는 상부플레이트(100); 상기 상부플레이트(100)의 하면과 마주보게 배치되고, 상면에는 상기 하방 힌지브라켓(110)에 힌지축(X)을 매개로 힌지결합되도록 상방 힌지브라켓(210)이 구비되며, 하면에는 굴삭기의 버킷이 결합되는 하부플레이트(200); 상기 힌지축(X)에서 측방향으로 이격된 상부플레이트(100)의 하면 일측을 따라 정해진 구간을 왕복 직선운동하도록 설정된 주동로드(310)를 포함하는 직선구동부(300); 및 일단부가 상기 주동로드(310)에 힌지결합되고, 타단부는 상기 주동로드(310)와 마주보는 하부플레이트(200)의 상면 일측에 힌지결합되는 종동로드(400);를 포함하고, 상기 주동로드(310)의 직선운동에 의해 상기 종동로드(400)가 스윙운동을 하면, 상기 하부플레이트(200)의 일측이 밀리거나 당겨지면서, 상기 하부플레이트(200)에 결합된 버킷의 각도가 변하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치에 있어서, 상기 상부플레이트(100)와 상기 하부플레이트(200)가 서로 평행을 이루는 무경사 상태에서, 상기 종동로드(400)는, 상기 하부플레이트(200)에 대하여 사선을 이루는 제1 예각(θ1)으로 설치되고, 상기 종동로드(400)가 상기 하부플레이트(200)와 수직을 이루도록 회전되면, 상기 하부플레이트(200)의 일측이 밀리면서 상기 상부플레이트(100)와 상기 하부플레이트(200)의 일측 간격(d1)이 상대적으로 넓어지는 우경사 상태가 되며, 상기 종동로드(400)가 상기 제1 예각(θ1)보다 작은 제2 예각(θ2)을 이루도록 회전되면, 상기 하부플레이트(200)의 일측이 당겨지면서 상기 상부플레이트(100)와 상기 하부플레이트(200)의 일측 간격(d1)이 상대적으로 좁아지는 좌경사 상태가 될 수 있다.

본 발명에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치에 있어서, 상기 종동로드(400)는, 상기 주동로드(310)가 상기 직선구동부(300)의 구동원(320) 측으로 후진하는 방면을 향하여 상기 제1 예각(θ1)을 이루도록 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치에 있어서, 상기 직선구동부(300)는, 상기 힌지축(X)을 기준으로 상기 상부플레이트(100)의 일측에 설치되는 제1 직선구동부(350)와, 타측에 설치되는 제2 직선구동부(360)로 복수 구성되고, 상기 종동로드(400)는, 일단부가 상기 제1 직선구동부(350)의 제1 주동로드(351)에 힌지결합되고 타단부는 상기 하부플레이트(200)의 일측에 힌지결합되는 제1 종동로드(450)와, 일단부가 상기 제2 직선구동부(360)의 제2 주동로드(361)에 힌지결합되고 타단부는 상기 하부플레이트(200)의 타측에 힌지결합되는 제2 종동로드(460)로 복수 구성되며, 상기 상부플레이트(100)와 상기 하부플레이트(200)의 일측 간격(d1)과 타측 간격(d2)이 반대로 변하도록 상기 제1 직선구동부(350) 및 제2 직선구동부(360)를 상반되게 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치는, 상면이 굴삭기의 암에 결합되고, 하면에는 하방으로 돌출형성된 하방 힌지브라켓(110)이 구비되는 상부플레이트(100); 상기 상부플레이트(100)의 하면과 마주보게 배치되고, 상면에는 상기 하방 힌지브라켓(110)에 힌지축(X)을 매개로 힌지결합되도록 상방 힌지브라켓(210)이 구비되며, 하면에는 굴삭기의 버킷이 결합되는 하부플레이트(200); 상기 힌지축(X)에서 측방향으로 이격된 상부플레이트(100)의 하면 일측을 따라 정해진 구간을 왕복 직선운동하도록 설정된 주동로드(310)를 포함하는 직선구동부(300); 및 상기 주동로드(310)의 직선운동과 연동되어 접힘 및 펴짐이 가능하도록 상기 상부플레이트(100)와 상기 하부플레이트(200) 사이에 연결 설치되는 X자형 접철부(700);를 포함하고, 상기 주동로드(310)의 직선운동에 의해 상기 X자형 접철부(700)가 접철되면, 상기 하부플레이트(200)의 일측이 밀리거나 당겨지면서, 상기 하부플레이트(200)에 결합된 버킷의 각도가 변하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 굴삭기 버킷의 틸팅장치에 따르면, 굴삭기 버킷의 좌우 각도를 자유롭게 조절함으로써, 버킷 장착·교체, 경사지에서의 작업 및 작업 대상물의 자세변경을 용이하게 실시할 수 있고, 이를 통해 굴삭기의 작업성을 전반적으로 개선할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 틸팅장치에 포함된 모든 구성들이 굴삭기의 암과 버킷 사이의 협소 공간 내에 모두 장착되는 간단한 구조이므로, 버킷 회전장치이나 버킷 유압라인 등의 주변 장치에 영향을 주지 않으면서 틸팅동작을 안정적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 직선구동부의 직선운동이 종동로드의 회전운동으로 변환되는 중간 과정을 거쳐 직선구동부의 직선 이동거리가 종동로드의 높이 감소로 일정배율 축소 변환되는 지렛대 원리를 적용함으로써, 보다 적은 동력으로 틸팅 동작을 원활하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치의 사시도.
도 2는 도 1의 굴삭기 버킷의 틸팅장치를 정면에서 바라본 도면.
도 3a는 도 1의 굴삭기 버킷의 틸팅장치의 측단면을 나타낸 도면.
도 3b는 도 3a의 굴삭기 버킷의 틸팅장치의 비교예를 나타낸 도면.
도 4는 도 1의 굴삭기 버킷의 틸팅장치가 틸팅되는 과정을 측면에서 나타낸 도면.
도 5는 도 1의 굴삭기 버킷의 틸팅장치가 틸팅되는 과정을 정면에서 나타낸 도면.
도 6은 도 1의 굴삭기 버킷의 틸팅장치의 변형례를 정면에서 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치를 측면에서 바라본 도면.
도 8은 종래의 굴삭기 버킷의 틸팅장치를 정면에서 나타낸 도면.

이하, 본 발명에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명과 관련하여 공지된 기술에 대한 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 공지된 기술에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 굴삭기 버킷의 틸팅장치를 정면에서 바라본 도면이며, 도 3a는 도 1의 굴삭기 버킷의 틸팅장치의 측단면을 나타낸 도면이고, 도 3b는 도 3a의 굴삭기 버킷의 틸팅장치의 비교예를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 1의 굴삭기 버킷의 틸팅장치가 틸팅되는 과정을 측면에서 나타낸 도면이고, 도 5는 도 1의 굴삭기 버킷의 틸팅장치가 틸팅되는 과정을 정면에서 나타낸 도면이며, 도 6은 도 1의 굴삭기 버킷의 틸팅장치의 변형례를 정면에서 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치는 작업 조건에 따라 굴삭기 버킷의 기울기를 조정할 수 있는 굴삭기 버킷의 틸팅장치에 관한 것으로서, 상부플레이트(100), 하부플레이트(200), 직선구동부(300)와 종동로드(400)를 포함한다.

상부플레이트(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 상면이 굴삭기의 암에 결합되고, 하면에는 서로 이격되어 마주보도록 하방으로 돌출형성된 하방 힌지브라켓(110)이 구비된다.

하부플레이트(200)는 상부플레이트(100)의 하면과 마주보게 배치되고, 상면에는 하방 힌지브라켓(110)에 힌지축(X)을 매개로 힌지결합되도록 상방 힌지브라켓(210)이 구비되며, 하면에는 굴삭기의 버킷이 결합된다.

여기서 버킷은 굴삭기의 붐 또는 암에 결합되는 버킷(Bucket), 크러셔(Crusher), 그랩(Grab), 크람셀 버킷(Clamshell bucket) 등과 같은 굴삭기용 어태치먼트를 모두 포괄하는 용어이다.

상부플레이트(100)와 하부플레이트(200)는, 상기 힌지축(X)을 기준으로만 좌우로 요동하기 때문에, 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200)는 서로 틀어지지 않고 안정적으로 틸팅 동작을 수행할 수 있다.

직선구동부(300)는 도 2 또는 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 힌지축(X)을 기준으로 상부플레이트(100)의 일측에서, 상부플레이트(100)의 하면을 따라 왕복 직선운동하는 주동로드(310)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에서 직선구동부(300)는 유압실린더로 구성되며, 상기 힌지축(X)을 기준으로 측방향으로 이격된 위치에서 상기 힌지축(X)과 나란한 방향으로 상부플레이트(100)의 하면에 매립되게 설치된다. 이에 따라, 상부플레이트(100)의 하면에는 주동로드(310, 유압실린더의 피스톤부에 해당)가 슬라이딩되는 가이드홈(110)과, 가이드홈(110)의 하면이 후술되는 종동로드(400)의 스윙범위만큼 개구된 개구홈(120)이 각각 형성된다.

여기서 주동로드(310)는 도 3a에 도시된 바와 같이 가이드홈(110)을 따라 슬라이딩되는 과정에서, 종동로드(400)의 당김력에 의해 상하방향으로 굽힘력을 받게 되는데, 주동로드(310)가 가이드홈(110)과 개구홈(120) 사이에 형성된 단턱(130)에 지지되면서 주동로드(310)에 가해지는 굽힘력이 감소될 수 있다.

종동로드(400)는 일단부가 주동로드(310)의 중간 부분에 힌지결합되고, 타단부는 주동로드(310)와 직하방으로 마주보는 하부플레이트(200)의 상면 일측에 힌지결합된다.

만약, 종동로드(400)가 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200)가 서로 평행을 이루는 무경사 상태를 기준으로, 도 3a와 달리 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200) 사이에 수직으로 설치되면, 종동로드(400)의 회전방향에 관계없이 종동로드(400)의 하단부에서 상부플레이트(100)까지의 수선의 길이, 즉 종동로드(400)의 수직길이(h)가 무조건 짧아지면서 하부플레이트(200)의 일측을 당기는 것만 가능하게 되고 미는 것은 불가능하게 된다. 버킷이 한쪽 방향으로만 기울게 되면서 양방향 틸팅이 불가능하게 되는 것이다.

따라서, 종동로드(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200)가 서로 평행인 무경사 상태에서, 도 3a에 도시된 바와 같이 하부플레이트(200)에 대하여 사선을 이루는 제1 예각(θ1)으로 설치되는 것이 바람직하다.

이때, 종동로드(400)는 주동로드(310)가 직선구동부(300)의 구동원(320, 유압실린더의 실린더부에 해당) 측으로 후진하는 방면을 향하여 제1 예각(θ1)을 이루도록 설치되는 것이 더 바람직하다.

이와 반대로, 도 3b에 도시된 바와 같이 종동로드(400)가 주동로드(310)의 전진 방면을 향하여 제1 예각(θ1)을 이루도록 설치되면, 주동로드(310) 및 가이드홈(110) 길이가 상대적으로 길어지게 되고, 주동로드(310)가 수용되는 구동원(320)의 길이도 늘어나기 때문에, 제작비용 및 설비 경량화 측면에서 바람직하지 않다.

지금부터는 직선구동부(300)의 구동에 따라 버킷이 틸팅되는 과정을 설명한다.

도 4의 (a) 또는 도 5의 (a)를 참조하면, 최초에는 직선구동부(300)가 미가동되면서 종동로드(400)가 중립 각도, 즉 하부플레이트(200)에 대하여 제1 예각(θ1)을 이루면서 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200)가 서로 평행을 이루는 무경사 상태이다.

종동로드(400)가 도 4의 (b)와 같이 하부플레이트(200)와 수직을 이루도록 회전되면, 종동로드(400)의 하단부에서 상부플레이트(100)까지의 수선의 길이, 즉 종동로드(400)의 수직길이(h)가 길어지면서 하부플레이트(200)의 일측이 아래로 밀리게 된다. 그러면, 도 5의 (b)와 같이 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200)의 일측 간격(d1)이 상대적으로 넓어져 하부플레이트(200)가 상부플레이트(100)를 기준으로 우측으로 기우는 우경사 상태가 된다.

반대로, 종동로드(400)가 도 4의 (c)와 같이 제1 예각(θ1)보다 작은 제2 예각(θ2)을 이루도록 회전되면, 하부플레이트(200)의 일측이 당겨지게 되고, 도 5의 (c)와 같이 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200)의 일측 간격(d1)이 상대적으로 좁아져 하부플레이트(200)가 상부플레이트(100)를 기준으로 좌측으로 기우는 좌경사 상태가 된다.

즉, 주동로드(310)의 직선운동에 의해 종동로드(400)가 스윙운동을 하면, 하부플레이트(200)의 일측이 밀리거나 당겨지면서, 하부플레이트(200)에 결합된 버킷의 각도가 변하게 되는 것이다.

종래에는 굴삭기 버킷의 좌우 각도를 조절할 수 없었기 때문에, 버킷 장착·교체 과정에서 매우 불편하였고, 경사지에서의 전도될 위험성이 컷으며, 작업 대상물의 자세변경이 불가하여 작업성도 전반적으로 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 반해, 본 발명은 굴삭기 버킷의 좌우 각도를 자유롭게 조절하면서 버킷 장착·교체, 경사지에서의 작업 및 작업 대상물의 자세변경을 용이하게 실시할 수 있으므로, 굴삭기의 작업성을 개선할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 직선구동부(300)가 플레이트에 매립된 형태로서, 틸팅장치에 포함된 각종 장치들이 굴삭기의 암과 버킷 사이의 협소 공간에 모두 장착되는 간단한 구조이므로, 틸팅장치가 버킷 회전장치(미도시)이나 버킷 유압라인 등의 주변 장치에 영향을 주지 않는 이점이 있다.

특히, 본 발명은 직선구동부(300)의 직선운동이 하부플레이트(200)의 각도 변화로 직접 변환되는 구조가 아니고, 직선구동부(300)의 직선운동이 종동로드(400)의 회전운동으로 변환되는 중간 과정을 거치는 구조이다. 즉, 지렛대 원리와 같이 직선구동부(300)의 직선 이동거리가 종동로드(400)의 높이 감소로 일정배율 축소 변환되므로, 보다 적은 동력으로 틸팅 동작을 원활하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 틸팅 동력의 크기를 2배로 크게 할 수도 있다. 도 6을 참조하면, 직선구동부(300)는 힌지축(X)을 기준으로 일측에 설치되는 제1 직선구동부(350)와, 타측에 설치되는 제2 직선구동부(360)로 복수 구성된다.

종동로드(400)는 일단부가 제1 직선구동부(350)의 제1 주동로드(351)에 힌지결합되고 타단부는 하부플레이트(200)의 일측에 힌지결합되는 제1 종동로드(450)와, 일단부가 상기 제2 직선구동부(360)의 제2 주동로드(361)에 힌지결합되고 타단부는 하부플레이트(200)의 타측에 힌지결합되는 제2 종동로드(460)로 복수 구성된다.

버킷이 결합되는 하부플레이트(200)는, 시소처럼 상부플레이트(100)에 대하여 상기 힌지축(X)을 기준으로 한쪽이 올라가면 다른쪽이 내려가야 하는 부분인데, 하부플레이트(200)의 양측이 동시에 승강되거나, 하부플레이트(200)의 좌우 간격 변화가 다르게 되면, 플레이트가 휘어지거나 힌지축이 파손될 수 있다.

따라서, 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200)의 일측 간격(d1)과 타측 간격(d2)이 동일하게 반대로 변하도록 제1 직선구동부(350) 및 제2 직선구동부(360)의 구동방향을 상반되게 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

도 6의 (a)는 하부플레이트(200)의 일측에 결합된 제1 주동로드(351)가 전진(+)되어 제1 종동로드(450)의 수직길이가 길어지면서 상기 일측 간격(d1)은 넓어짐과 동시에, 하부플레이트(200)의 타측에 결합된 제2 주동로드(361)는 후진(-)되어 제2 종동로드(460)의 수직길이가 길어지면서 상기 타측 간격(d2)이 일측 간격(d1)의 변화와 대응되게 좁아지는 것을 나타낸 것이다.(우경사)

이와 반대로, 도 6의 (b)는 하부플레이트(200)의 일측에 결합된 제1 주동로드(351)가 후진(-)되어 제1 종동로드(450)의 수직길이가 길어지면서 상기 일측 간격(d1)이 좁아짐과 동시에, 하부플레이트(200)의 타측에 결합된 제2 주동로드(361)는 전진(+)되어 제2 종동로드(460)의 수직길이가 짧아지면서 상기 타측 간격(d2)이 일측 간격(d1)의 변화와 대응되게 넓어지는 것을 나타낸 것이다.(좌경사)

지금부터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치에 대하여 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치에 대하여 선 실시예와 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치를 측면에서 바라본 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 굴삭기 버킷의 틸팅장치는 상부플레이트(100), 하부플레이트(200), 직선구동부(300) 및 X자형 접철부(700)를 포함한다.

상부플레이트(100)와 하부플레이트(200)에 대한 설명은 생략한다.

직선구동부(300)는 힌지축(X, 도 2 참조)에서 측방향으로 이격된 상부플레이트(100)의 하면 일측을 따라 정해진 구간을 왕복 직선운동하도록 설정된 주동로드(310)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에서 주동로드(310)는 유압실린더의 피스톤부이며, 상기 피스톤부가 하중 굽힘력에 의해 휘어지지 않도록 일 실시예와 마찬가지로 여기서 주동로드(310)는 가이드홈(110)을 따라 슬라이딩되도록 하는 것이 바람직하다.

X자형 접철부(700)는 X자 형태로 힌지결합된 제1 종동로드(710)와 제2 종동로드(720)가 주동로드(310)의 직선운동과 연동되어 접힘 및 펴짐이 가능하도록 상부플레이트(100)와 상기 하부플레이트(200) 사이에 연결 설치되는 구성이다.

제1 종동로드(710)는 일단부가 주동로드(310)의 선단구간에 힌지결합되고, 타단부는 주동로드(310)의 선단구간과 대각으로 마주보는 하부플레이트(200)의 상면에 힌지결합된다.

제2 종동로드(720)는 일단부가 주동로드(310)의 말단구간과 인접한 상부플레이트(100)의 하면에 힌지결합되고, 타단부는 주동로드(310)의 말단구간과 대각으로 마주보는 하부플레이트(200)의 상면에 형성된 슬라이딩홈(205)에 슬라이딩 가능하게 힌지결합된다.

이와 같이 구성되는 본 실시예는 주동로드(310)의 직선운동에 의해 X자형 접철부(700)가 상하방향으로 접철되면서, 상부플레이트(100)를 기준으로 하부플레이트(200)의 일측이 밀리거나 당겨지는 구조이다.

주동로드(310)가 신장되어 전진되면, 여기에 구속된 제1 종동로드(710)의 상단부도 동일한 거리를 전진하게 된다. 이와 동시에, 제1 종동로드(710)가 X자 힌지축(X2)을 기준으로 정회전(도면상 시계 반대방향)되면서 제1 종동로드(710)의 수직길이가 길어지게 된다.

제1 종동로드(710)에 X자 형태로 힌지결합된 제2 종동로드(720)는 상기 제1 종동로드(710)과의 기하학적 관계에 따라 제2 종동로드(720)의 상단부가 X자 힌지축(X2)을 기준으로 역회전(도면상 시계 방향)되면서 제2 종동로드(720)의 수직길이도 제1 종동로드(710)의 수직길이와 대등하게 길어지게 된다. 이 과정에서 제2 종동로드(720)의 하단부는 슬라이딩홈(205) 내에서 슬라이딩되면서 기하학적 변위를 수용하게 된다.

이와 같이 주동로드(310)가 전진되면, 제1 종동로드(710)와 제2 종동로드(720)가 펴져 하부플레이트(200)의 일측을 밀면서 하부플레이트(200)가 기울게 되고, 하부플레이트(200)에 결합된 버킷의 각도가 변하게 된다.

반대로, 주동로드(310)가 후진되면, 제1 종동로드(710)와 제2 종동로드(720)가 접어져 하부플레이트(200)의 일측이 당겨지면서 하부플레이트(200)에 결합된 버킷의 각도가 반대로 변하게 된다.

본 실시예에 따른 X자형 접철부(700)는 하부플레이트(200)에 작용하는 힘을 두 지점으로 분산하고, 상하 플레이트 간의 뒤틀림을 억제하기 위해 도입된 구성으로서, 버킷의 틸팅 동작을 보다 안정적으로 수행할 수 있는 구조를 제공한다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100 : 상부플레이트
200 : 하부플레이트
300 : 직선구동부
400 : 종동로드

Claims (5)

1. 상면이 굴삭기의 암에 결합되고, 하면에는 하방으로 돌출형성된 하방 힌지브라켓(110)이 구비되는 상부플레이트(100);
   상기 상부플레이트(100)의 하면과 마주보게 배치되고, 상면에는 상기 하방 힌지브라켓(110)에 힌지축(X)을 매개로 힌지결합되도록 상방 힌지브라켓(210)이 구비되며, 하면에는 굴삭기의 버킷이 결합되는 하부플레이트(200);
   상기 힌지축(X)에서 측방향으로 이격된 상부플레이트(100)의 하면 일측을 따라 정해진 구간을 왕복 직선운동하도록 설정된 주동로드(310)를 포함하는 직선구동부(300); 및
   일단부가 상기 주동로드(310)에 힌지결합되고, 타단부는 상기 주동로드(310)와 마주보는 하부플레이트(200)의 상면 일측에 힌지결합되는 종동로드(400);를 포함하고,
   상기 주동로드(310)의 직선운동에 의해 상기 종동로드(400)가 스윙운동을 하면, 상기 하부플레이트(200)의 일측이 밀리거나 당겨지면서, 상기 하부플레이트(200)에 결합된 버킷의 각도가 변하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 틸팅장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부플레이트(100)와 상기 하부플레이트(200)가 서로 평행을 이루는 무경사 상태에서, 상기 종동로드(400)는, 상기 하부플레이트(200)에 대하여 사선을 이루는 제1 예각(θ1)으로 설치되고,
   상기 종동로드(400)가 상기 하부플레이트(200)와 수직을 이루도록 회전되면, 상기 하부플레이트(200)의 일측이 밀리면서 상기 상부플레이트(100)와 상기 하부플레이트(200)의 일측 간격(d1)이 상대적으로 넓어지는 우경사 상태가 되며,
   상기 종동로드(400)가 상기 제1 예각(θ1)보다 작은 제2 예각(θ2)을 이루도록 회전되면, 상기 하부플레이트(200)의 일측이 당겨지면서 상기 상부플레이트(100)와 상기 하부플레이트(200)의 일측 간격(d1)이 상대적으로 좁아지는 좌경사 상태가 되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 틸팅장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 종동로드(400)는, 상기 주동로드(310)가 상기 직선구동부(300)의 구동원(320) 측으로 후진하는 방면을 향하여 상기 제1 예각(θ1)을 이루도록 설치되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 틸팅장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 직선구동부(300)는, 상기 힌지축(X)을 기준으로 상기 상부플레이트(100)의 일측에 설치되는 제1 직선구동부(350)와, 타측에 설치되는 제2 직선구동부(360)로 복수 구성되고,
   상기 종동로드(400)는, 일단부가 상기 제1 직선구동부(350)의 제1 주동로드(351)에 힌지결합되고 타단부는 상기 하부플레이트(200)의 일측에 힌지결합되는 제1 종동로드(450)와, 일단부가 상기 제2 직선구동부(360)의 제2 주동로드(361)에 힌지결합되고 타단부는 상기 하부플레이트(200)의 타측에 힌지결합되는 제2 종동로드(460)로 복수 구성되며,
   상기 상부플레이트(100)와 상기 하부플레이트(200)의 일측 간격(d1)과 타측 간격(d2)이 반대로 변하도록 상기 제1 직선구동부(350) 및 제2 직선구동부(360)를 상반되게 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 틸팅장치.
5. 상면이 굴삭기의 암에 결합되고, 하면에는 하방으로 돌출형성된 하방 힌지브라켓(110)이 구비되는 상부플레이트(100);
   상기 상부플레이트(100)의 하면과 마주보게 배치되고, 상면에는 상기 하방 힌지브라켓(110)에 힌지축(X)을 매개로 힌지결합되도록 상방 힌지브라켓(210)이 구비되며, 하면에는 굴삭기의 버킷이 결합되는 하부플레이트(200);
   상기 힌지축(X)에서 측방향으로 이격된 상부플레이트(100)의 하면 일측을 따라 정해진 구간을 왕복 직선운동하도록 설정된 주동로드(310)를 포함하는 직선구동부(300); 및
   상기 주동로드(310)의 직선운동과 연동되어 접힘 및 펴짐이 가능하도록 상기 상부플레이트(100)와 상기 하부플레이트(200) 사이에 연결 설치되는 X자형 접철부(700);를 포함하고,
   상기 주동로드(310)의 직선운동에 의해 상기 X자형 접철부(700)가 접철되면, 상기 하부플레이트(200)의 일측이 밀리거나 당겨지면서, 상기 하부플레이트(200)에 결합된 버킷의 각도가 변하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 버킷의 틸팅장치.

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