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KR102321937B1 - 고소 작업차량의 실린더로드 휨 방지장치 - Google Patents

고소 작업차량의 실린더로드 휨 방지장치 Download PDF

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KR102321937B1
KR102321937B1 KR1020210056511A KR20210056511A KR102321937B1 KR 102321937 B1 KR102321937 B1 KR 102321937B1 KR 1020210056511 A KR1020210056511 A KR 1020210056511A KR 20210056511 A KR20210056511 A KR 20210056511A KR 102321937 B1 KR102321937 B1 KR 102321937B1
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KR
South Korea
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boom
rod
variable
cylinder
stand
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KR1020210056511A
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김동열
김강현
Original Assignee
김동열
김강현
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Abstract

본 발명은 고소 작업차량의 실린더로드 휨 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는
본 발명의 구성은, 차량의 차대에 회전가능 하도록 설치되는 붐지지대(4)와, 이 붐지지대(4) 힌지 결합을 이루고 메인붐대(11)와 가변붐대(12) 및 각 단의 붐(13)들이 포함되어 신축되며 가장 선단으로 탑승함(9)이 탑재되어 있는 붐 어세이(10)와, 상기 붐 어세이(10)의 각도를 조절하는 각도조절 실린더(20)와, 상기 붐 어세이(10)들중 가장 하단부에 위치되는 메인붐대(11)로부터 안테나 식으로 중첩되어 있는 가변붐대(12)를 로드(31)의 출몰 동작으로 신축하도록 메인붐대(11) 내측에 마련되는 붐 신축 실린더(30)로 구성되는 것에 있어서,
상기 로드(31)의 외측에는 가변붐대(12)에 고정된 밀대(50)에 의해 이동 가능하게 설치되어 가변붐대(12)를 향해 외력이 작용될 때 변형을 방지하는 휨 방지부재(40)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

고소 작업차량의 실린더로드 휨 방지장치{Device for preventing warpage of high place works car}
본 발명은 고소 작업차량의 실린더로드 휨 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 50 미터 이상의 초고층 건물이나 각종 산업시설 등의 외부에서 이루어지는 작업을 수행하기 위해 붐대를 신축시키는 실린더로드가 휘거나 굴절되는 경우를 방지하여, 작업의 안전성을 확보하고 붐대의 신축 동작이 원활하게 이루어질 수 있도록 발명된 것이다.
일반적으로, 도시가 고층화를 이루면서 고소작업을 위한 특수 장비들이 다양하게 개발되어 다목적으로 사용되고 있다.
그 일 예로서 붐이 설치되고 이동성을 갖춘 고소 작업차가 있다.
고소 작업차는 붐의 선단에 적재대를 겸한 탑승함 설치되어 고층 아파트나 빌딩에 물품 운송 작업이나, 경우에 따라 작업자를 탑승시켜서 가로수나 가로등 및 신호등을 보수하거나 정비하기 위한 정비용으로 사용된다.
또한, 고층 건물 외벽 설치 및 보수 작업 등으로 광범위하게 사용되고 있다.
최근에는 건물들이 초고층화 됨과 아울러, 각종 산업 시설들도 50미터 이상은 물론 100 미터 가까운 높이로 고도화 됨에 따라 대략 90 미터를 상회하는 높이로 탑승함 승강이 가능한 초고소 작업차량이 이용되고 있다.
초고소 작업차의 구성은 도 1에서와 같이 다수의 붐(13)들이 접첩식으로 조립된 붐 어세이(10)의 하단부에 링기어를 이용한 회전수단을 갖춘 붐지지대(4)와 힌지 결합에 의해 일체를 이루고, 붐지지대(4)는 차량의 차대에 회전가능 하도록 설치된다.
이 붐 어세이(10)는 메인붐대(11)를 포함한 다수개의 붐(13)들이 안테나식으로 늘어나거나 줄어들 수 있도록 이루어져 있고, 최상단의 붐 선단에는 작업자가 탑승할 수 있는 탑승함(9)이 설치되어 있다.
그리고, 힌지 결합을 이루고 있는 붐 어세이(10)와 붐지지대(4)간에는 붐의 각도를 조종하는 각도조절 실린더(20)를 포함한 유압장치와, 가장 하단부에 위치되는 메인붐대(11)로부터 안테나 식으로 중첩되어 있는 가변붐대(12)를 늘어나게 하거나 줄어들게 하기 위해 붐 신축 실린더(30)가 설치되어 있다.
또, 붐 어세이(10)의 내부에는 다단으로 각각의 붐(13)들을 모두 인출하거나 내부로 중첩시키기 위한 윈치장치가 마련되어 있게 된다.
따라서, 탑승함(9)에 작업자 또는 화물을 탑승시킨 상태에서 붐(13)들을 신축 작동시켜 초고층 건물에서 고소 작업을 할 수 있는 것이다.
그리고, 탑승함(9)의 하부에는 과적재를 방지하기 위해 작업자 및 탑재물이 탑재된 탑승함의 중량을 측정하기 위한 로드셀과, 탑승함의 수평을 유지하기 위한 센서와 수평 유지수단이 설치되어 있다.
또, 차량의 차대에는 지면에 안정적으로 지지된 상태를 유지하기 위해 아웃트리거 들이 마련되어 있다.
이와 같이 종래 초고층용 작업차의 붐 어세이(10)는 붐(13)들의 자체 중량과 탑승함(9) 및 탑승자와 화물의 중량에 의해 완만한 휨 현상이 발생될 수 밖에 없다.
특히, 도 2에서와 같이 가장 하부에 위치되는 메인붐대(11)로부터 비교적 길이가 긴 가변붐대(12)를 신축하기 위한 붐 신축 실린더(30)의 로드(31)에서 좌굴(휨)이 발생된다.
붐 신축 실린더(30)는 메인붐대(11)의 내측 코너부에 위치되고, 이 붐 신축 실린더(30)로부터 출몰되는 로드(31)는 가변붐대(12)의 끝단부에 결합된 상태로 가변붐대(12)를 신축시키기 위하여 매우 긴 길이로 설치되야 하는데, 좌굴 방지를 위해 코너 양쪽으로 2개를 설치하고 있다.
그러나, 붐 신축 실린더(30) 및 로드(31)를 2개를 한조로 설치하는데도 불구하고 봄 어세이(10)의 전체 길이가 워낙 길고 중량이 많이 나가는 관계로 좌굴 현상을 방지하지 못하고 있는 실정이다.
로드(31)에서 좌굴이 반복적으로 발생되면 소성 변형으로 인해 붐 신축 실린더(30)의 신축 동작이 원활하게 이루어지지 못할 뿐만 아니라, 수명이 단축되고 불안한 작업 환경을 조성하는 등의 문제점이 있었다.
국내 등록 특허 제10-1615107호(등록일자 2016년04월19일)
본 발명은 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 붐 어세이의 신축되는 거리가 길고, 전체 길이가 매우 길어 무거운 중량이 작용되는 경우에 있어서 로드의 좌굴 현상을 방지할 수 있도록 한 고소 작업차량의 실린더로드 휨 방지장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 로드의 변형을 방지하여 붐 신축 실린더의 동작이 항상 원활하게 이루어지도록 함과 아울러 보다 안전한 작업 환경을 조성할 수 있도록 한 고소 작업차량의 실린더로드 휨 방지장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 실린더와 로드의 내구성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 고소 작업차량의 실린더로드 휨 방지장치를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 구성은, 차량의 차대에 회전가능 하도록 설치되는 붐지지대(4)와,
이 붐지지대(4) 힌지 결합을 이루고 메인붐대(11)와 가변붐대(12) 및 각 단의 붐(13)들이 포함되어 신축되며 가장 선단으로 탑승함(9)이 탑재되어 있는 붐 어세이(10)와,
상기 붐 어세이(10)의 각도를 조절하는 각도조절 실린더(20)와,
상기 붐 어세이(10)들중 가장 하단부에 위치되는 메인붐대(11)로부터 안테나 식으로 중첩되어 있는 가변붐대(12)를 로드(31)의 출몰 동작으로 신축하도록 메인붐대(11) 내측에 마련되는 붐 신축 실린더(30)로 구성되는 것에 있어서,
상기 로드(31)의 외측에는 가변붐대(12)에 고정된 밀대(50)에 의해 이동 가능하게 설치되어 가변붐대(12)를 향해 외력이 작용될 때 변형을 방지하는 휨 방지부재(40)가 설치되어 지되,
상기 휨 방지부재(40)는 중앙으로 위치되며 일정 두께의 판 형상으로 된 지지판(41)의 하측을 향해 끼움홀(42)이 개방되도록 뚫어져 로드(31)가 끼움홀(42)에 끼워지도록 하고,
이 지지판(41)에는 반원형의 조립홈(44)들이 상하로 각각 파여지는 한쌍의 패드(43)들이 지지판(41) 양쪽면으로 위치되어 볼트(45)와 너트(46)에 의해 체결 고정되는 것을 특징으로 한다.
여기서 상하 한쌍으로 이루어지는 패드(43)들의 조립홈(44)에 의해 이루어지는 내경은 그 내부로 관통되는 로드(31)의 외경보다 큰 직경으로 설정되어 로드(31) 출몰 동작에 지장을 주지 않도록 한다.
상기 패드(43)들은 윤활성과 강성이 우수한 나이론 또는 테프론을 포함한 합성수지재로 성형된다.
이러한 본 발명에 의하면, 예로서 90 미터 전후로 붐 어세이가 신장되어야 하는 초고소 작업차에 있어서 흔히 발생되는 로드의 좌굴(휨) 변형을 방지할 수가 있다.
따라서, 붐 신축 실린더의 동작이 항상 원활하게 이루어지도록 함과 아울러 보다 안전한 작업 환경을 조성할 수 있다.
또한, 로드의 변형에 따른 고장을 방지하여 부품 내구성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 초고소 작업차의 붐 어세이가 최대로 신장된 상태를 보인 사진.
도 2는 종래 초고소 작업차의 가변붐대를 출몰시키는 로드에 좌굴이 발생된 상태를 보인 사진.
도 3은 본 발명의 휨 방지부재가 로드에 설치된 상태를 보인 사시도.
도 4는 도 2의 요부를 확대하여 도시한 사시도.
도 5는 휨 방지부재의 패드를 분리하여 지지판이 로드에 장착된 상태를 보인 사시도.
도 6은 도 3의 정면도.
도 7은 가변붐대가 휨 방지부재와 함께 메인붐대를 향해 인입된 상태를 보인 확대도.
도 8은 도 6의 A-A선 일부 확대도.
도 9는 붐 신축용 실린더에 의해 출몰되는 로드에 휨 방지부재가 설치된 상태의 요부 사시도.
도 10은 도 8의 B-B선 단면도.
도 11은 도 8의 C-C선 부분 확대도.
도 12는 본 발명의 휨방지부재가 가변붐대에 설치된 상태의 사진.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 약 90 미터 전후로 붐 어세이가 신장되는 초고소 작업차의 일반적인 구성을 도시하고 있다.
즉, 통상의 고소 작업차는 차량의 차대에 붐지지대(4)가 회전수단에 의해 회전 가능하도록 설치되고, 붐지지대(4)는 다수의 붐들이 내장되어 접첩식으로 조립되는 붐 어세이(10)가 힌지 결합된다.
붐 에세이(10)는 수개의 붐들이 안테나식으로 늘어나거나 줄어들 수 있도록 신축 작용이 가능하게 이루어지게 된다.
붐 어세이(10)와 붐지지대(4) 사이에는 각도를 조종하는 각도조절 실린더(6)를 포함한 유압장치가 마련되며, 가자 하단에 위치되는 메인붐대(11)와 이 메인붐대(11)로부터 가변붐대(12)의 신축 작용을 위하여 메인붐대(11) 내부에는 붐 신축 실린더(30)가 설치되어 있다.
이 붐 신축 실린더(30)로부터 출몰되는 로드(31)는 가변붐대(12)의 선단부와 결합되며, 초고소 작업을 위해 메인붐대(11) 및 가변붐대(12)는 다른 붐(13)들에 비하여 상대적으로 길이가 매우 길게 되는데, 이 가변붐대(12)를 신축시키기 위한 로드(31) 또한 긴 길이로 설치되어야 한다.
상기 붐 어세이(10)의 단부에는 화물을 적재할 수 있는 적재기능과 작업자가 탑승할 수 있는 탑승함(9)이 연결되어 있다.
탑승함(9)에는 링기어를 구동시켜 탑승함을 선회시킬 수 있도록 하는 회전수단을 포함하여 과중량 탑재 감지용 로드셀과 수평유지장치가 장착되어 있다.
수평유지장치는 붐 어세이(10)가 경사진 상태로 펼쳐질 때 작업자 및 적재물의 안전을 위해 항상 지면과 수평상태를 자동으로 유지하는 역할을 수행한다.
도 1 및 도 2에서와 같이 붐 어세이(10)를 각도 조절시키기 위한 각도조절 실린더(6)가 설치되는 위치로 메인붐대(11) 및 가변붐대(12)가 지면으로부터 경사지게 위치되고, 붐 신축 실린더(30)로부터 출몰되는 로드(31)가 하부에 위치되면서 하중에 의해 로드(31)의 중간부분이 심하게 좌굴되어 심하게는 가변붐대(12)에 접촉되어 서로 손상을 입히는 경우도 발생되기도 한다.
한편, 본 발명은 상기 로드(31)의 외측으로 가변붐대(12)에 고정된 밀대(50)에 의해 이동 가능하게 설치되어 가변붐대(12)를 향해 외력이 작용될 때 변형을 방지하는 휨 방지부재(40)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
여기서 가변붐대(12)에 작용되는 외력은 전체적으로 매우 길이가 긴 붐 어세이(10) 및 탑승함(9)에 적재된 화물이나 작업자의 체중을 포함한 전체적인 중량에 의해 도 2에서와 같이 특히 로드(31)에 좌굴(휨)이 발생시키려는 힘을 의미한다.
따라서, 가변붐대(12)의 하부에서 신축 동작을 수행하는 로드(31)에 좌굴시키려는 외력이 작용될 때 대략 로드(31)의 중간 위치로 설치되는 상기 휨 방지부재(40)에 의해 로드(31)가 변형되려는 것을 지지하게 된다.
이 휨 방지부재(40)는 로드(31)를 따라 이동가능하게 가변붐대(12)와는 약간의 간격을 두고 설치되고, 가변붐대(12)의 대략 중간부에 고정 설치된 밀대(50)에 의해 가변붐대(12)가 신장될 때 휨 방지부재(40)를 밀어서 이동시키게 된다.
그리고, 가변붐대(12)가 메인붐대(11) 내측으로 수용되기 위해 로드(31)와 같이 인입되는 방향으로 이동되면 자중에 의해 밀대(50)를 따라 하강된 후 메인붐대(11)의 선단부 위치까지 휨 방지부재(40)가 이동된다.(도 7)
이러한 기능을 갖는 휨 방지부재(40)는 중앙에 위치되는 판 형상의 지지판(41)의 양쪽으로 윤활성과 강성이 양호한 한쌍의 패드(43)들로 구성되어 있다.
즉, 상기 지지판(41)은 상기 휨 방지부재(40)의 중앙으로 위치되며 일정 두께의 판 형상으로 하측을 향해 끼움홀(42)이 개방되도록 뚫어져 로드(31)가 끼움홀(42)의 위치로 끼워질 수 있게 된다.(도 5)
그리고, 이 지지판(41)의 양쪽에는 한쌍의 패드(43)들이 상하로 각각 밀착된 상태로 볼트(45)와 너트(46)에 의해 체결 고정된다.
상기 패드(43)들은 윤활성과 강성이 우수한 나이론 또는 테프론을 포함한 합성수지재로 반원형의 조립홈(44)들이 상하로 각각 파여져 볼트(45)와 너트(46)에 의해 체결되면 원형의 홀을 이루게 된다.
따라서, 이 조립홈(44)들에 의해 완성되는 홀에 로드(31)가 통과되도록 하는데, 여기서 상하 한쌍으로 이루어지는 패드(43)들의 조립홈(44)에 의해 이루어지는 내경은 그 내부로 관통되는 로드(31)의 외경보다 큰 직경으로 설정되어 로드(31) 출몰 동작에 지장을 주지 않도록 한다.
상기 패드(43)들 중에 로드(31)의 하측으로 위치되는 패드(43)와 지지판(41)의 하부는 도 8에서와 같이 가변붐대(12)와 약간의 간격을 유지한 상태로 떨어져 있으므로 밀대(50)에 의해 가변붐대(12)가 신축되는 과정에서 상기 휨 방지부재(40)와의 접촉이나 간섭은 없게 된다.
그리고, 붐 어세이(10)가 최대 신장된 상태에서 로드(31)에 좌굴이 발생될 때는 로드(31)와 가변붐대(12) 사이에서 주로 하측에 위치되는 패드(43)가 간격을 견고하게 유지하게 되므로, 좌굴 현상에 의한 로드(31)의 휨을 방지할 수 있는 것이다.
도면에서 로드(31)는 단면이 꽉 찬 봉 형상으로 예시하고 있으나, 중량 감소를 위해 속이 빈 파이프 구조로 장착될 수도 있음을 밝혀둔다.
이러한 본 발명에 의하면, 설치가 간편하면서 초고소 작업차에서 발생되는 로드(31)의 좌굴에 의한 손상과 위험을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1 - 차대
4 - 붐지지대
9 - 탑승함
10 - 붐 어세이
11 - 메인붐대
12 - 가변붐대
13 - 붐
20 - 각도조절 실린더
30 - 붐 신축 실린더
31 - 로드
40 - 휨 방지부재
41 - 지지판
42 - 끼움홀
43 - 패드
44 - 조립홀
50 - 밀대

Claims (4)

  1. 차량의 차대에 회전가능 하도록 설치되는 붐지지대(4)와,
    이 붐지지대(4) 힌지 결합을 이루고 메인붐대(11)와 가변붐대(12) 및 각 단의 붐(13)들이 포함되어 신축되며 가장 선단으로 탑승함(9)이 탑재되어 있는 붐 어세이(10)와,
    상기 붐 어세이(10)의 각도를 조절하는 각도조절 실린더(20)와,
    상기 붐 어세이(10)들중 가장 하단부에 위치되는 메인붐대(11)로부터 안테나 식으로 중첩되어 있는 가변붐대(12)를 로드(31)의 출몰 동작으로 신축하도록 메인붐대(11) 내측에 마련되는 붐 신축 실린더(30)로 구성되는 것에 있어서,
    상기 로드(31)의 외측에는 가변붐대(12)에 고정된 밀대(50)에 의해 이동 가능하게 설치되어 가변붐대(12)를 향해 외력이 작용될 때 변형을 방지하는 휨 방지부재(40)가 설치되어 지되,
    상기 휨 방지부재(40)는 중앙으로 위치되며 일정두께의 판 형상으로 된 지지판(41)의 하측을 향해 끼움홀(42)이 개방되도록 뚫어져 로드(31)가 끼움홀(42)에 끼워지도록 하고,
    이 지지판(41)에는 반원형의 조립홈(44)들이 상하로 각각 파여지는 한쌍의 패드(43)들이 지지판(41) 양쪽면으로 위치되어 볼트(45)와 너트(46)에 의해 체결고정되는 것을 특징으로 하는 고소 작업차량의 실린더로드 휨 방지장치.


  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상하 한쌍으로 이루어지는 상기 패드(43)들의 조립홈(44)에 의해 이루어지는 내경은 그 내부로 관통되는 로드(31)의 외경보다 큰 직경으로 설정되어 로드(31) 출몰 동작에 지장을 주지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고소 작업차량의 실린더로드 휨 방지장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드(43)들은 윤활성과 강성이 우수한 나이론 또는 테프론을 포함한 합성수지재로 성형되는 것을 특징으로 하는 고소 작업차량의 실린더로드 휨 방지장치.



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