KR100479239B1 - 붐에위치한호스를안내하는장치및그장치가결합된호이스트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제 1의 고정 힌지 축(10)에 대해 선회 가능한 붐(6)의 일단부에 위치하고 상기 붐을 따라 연장하는 부분과 상기 붐의 단부에서 하향으로 연장하는 부분으로 이루어진 최소한 하나의 호스(2)를 안내하도록 구성되고, 상기 호스를 지지하도록 상기 붐(6)의 일단부에 장착되어 상기 붐이 하부 위치에 있을 때 상기 호스의 꼬임을 방지할 수 있게 호스를 굴곡시키는 지지 부재(5)를 포함하는 안내 장치에 관한 것으로, 상기 장치는, 상기 지지 부재(5)가 상기 붐이 상부 위치에 있을때 상기 호스의 꼬임없이 상기 호스(2)를 지지 하기에 충분한 길이에 걸쳐 연장되고, 또한 상기 지지 부재(5)는 제 1 힌지 축(7)을 중심으로 상기 붐(6)에 대해 피벗운동 가능하게 장착됨과 동시에 제 2 힌지 축(13)을 중심으로 강성의 링크 수단(11)에 대해 피벗 운동 가능하게 장착되며, 상기 강성의 링크 수단(11)은 제 2 고정 힌지 축(12)으로 힌지 연결되고, 상기 제 1 및 제 2 고정 힌지 축(10,12)과 상기 제 1 및 제 2 힌지 축(7,13)은 상기 붐(6)이 이동될 때 상기 지지 부재(5)가 평행을 유지 하도록 변형 가능한 평행사변형의 네 개의 꼭지점에 위치된다.

Description

붐에 위치한 호스를 안내하는 장치 및 그 장치가 결합된 호이스트

본 발명은 호이스트에 힌지 결합된 붐의 일단부에 위치한 하나 이상의 호스를 안내하는 장치와, 이 장치가 결합된 호이스트에 관한 것으로, 특히 지면에서 도랑을 굴착하기 위한 장치에 관한 것이다.

공보번호 제2 696 767호에 공지된 프랑스 특허 제92/12046호에는 본 출원인이 출원한 지면에서 도랑을 굴착하기 위한 장치가 공지 되어 있다.

상기 장치는 프레임을 구비한 힌지 붐으로 구성되는데, 상기 프레임은 상기 붐의 상단부에서 케이블에 의해 현수된다. 상기 프레임의 저부에 장착된 절단 드럼은 회전되면서 땅을 굴착하는데 이는 상기 프레임이 지면을 향해 하향으로 이동되므로 상기 드럼이 굴착을 행하게 되는 것이다.

상기 프레임에 연결된 호스는 굴착작업도중 발생한 흙 부스러기 등을 상기 절단 드럼의 주변으로부터 지표로 배출시킨다. 그리고 상기 호스는 상기 프레임에서 상기 힌지 붐의 상단부를 거쳐 수평축 와인더에 도달할 때까지 붐을 따라 설치 되어지는데 상기 붐에 대해서는 평행하고 프레임에 대해서는 수직하도록 설치된다.

한편, 상기 프레임에 동력을 공급하기 위한 유압호스들도 상기 프레임과 수평축 와인더 사이의 같은 경로를 통해 설치되어진다.

또한 상기 붐의 상단부에는 안내장치가 설치되어 호스 굴곡시 꺾임부 위에서 과도한 응력집중이 발생하지 않도록 하는 역할을 한다.

상기 붐은 호이스트 본체에 힌지 결합되고, 붐이 상승하게 되면 수평위치로부터 경사각이 상승하게 된다. 이때, 호스는 상기 프레임과 붐 사이에 연결되어 있으므로 붐이 상승하기 전 상태, 즉 호이스트 본체에 대해 수평상태에서는 상기 붐과 프레임 사이의 경계부에 위치한 상기 안내장치에서 1회전의 1/4 즉 90°만큼 하방으로 꺾인 형상이 된다.

반면 상기 붐이 수평 방향에 대해 45°만큼 상승하게 되면 프레임에 대한 붐의 경사각이 그 만큼 감소하게 되므로 상기 붐과 프레임 사이의 경계부에 위치한 상기 안내장치에서 상기 호스는 1회전의 3/8 즉 135°만큼 꺾인 형상이 된다.

이와 같이 붐이 상승함에 따라 상기 붐과 프레임 사이의 경계부에서 호스가 심하게 굴곡되어지므로, 상기 경계부에서 응력이 상기 호스에 필요 이상 집중되지 않도록 하기 위한 적절한 안내 장치가 필요 하게 된다.

도 1에는 이러한 안내 장치를 도시하였으며 보다 명확히 하기 위해 단지 하나의 호스만을 도시한다. 붐이 45°만큼 상승한 상태를 도시한 것으로 이때 상기 붐과 프레임 사이의 경계부에 위치한 상기 안내 장치(1)는 135°만큼 꺾인 형상이 되며, 호스(2) 역시 135°만큼 꺾인 형상이 된다.

그러나 상기 붐이 다른 위치로 될 때, 특히 도 2 에 도시한 것처럼 수평 위치로 될 때 상기 호스(2)는 상기 안내 장치(1)의 내측에 위치한 원호면을 따라 굴곡되어지는데 상기 원호면은 135°이므로 붐(3)이 수평상태가 되면 상기 원호면의 선단은 45°만큼 하강한 상태가 되어 오프셋 h 만큼 돌출되어진다.

이와 같이 돌출된 오프셋(h)은 프레임(4) 상승시에 간섭현상을 일으키게 되므로 프레임(4)이 붐(3) 위치까지 상승할 수 없게 되는 문제점이 있다.

상기 프레임과 상기 붐 사이의 이러한 오프셋(h)은 대형 크기의 굴착 장치에는 허용될 수도 있겠으나, 소형 장치에 있어서는 거의 허용되어서는 안된다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 다른 안내 장치가 제공 되는데, 이 장치는 도 3에 도시되어 있다. 상기 안내 장치(1')는 도 2에서와 달리 원호면을 1회전의 1/4 즉 90°로 형성하고 있으므로 상기 붐이 수평 위치로 될 때 상기 프레임(4)은 붐(3)의 위치까지 완전히 상승할 수 있게 된다.

그러나 상기 붐이 상승하여 도 4에 도시한 것과 같은 다른 위치로 될 때 상기 안내 장치(1')의 원호면이 호스(2)의 인접부위를 완전히 지지하지 못하게 되므로, 상기 원호면 선단부의 각진 부위가 호스(2)에 닿게 된다(C지점). 따라서 지점 C에서 상기 호스는 안내장치(1')의 각진 부위에 닿아 응력이 집중 작용하게 되므로 이 부위에서 조기 마모가 발생한다.

따라서 본 발명은 상기와 같이 종래 기술에 내재되었던 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 구조로 구성되고 단가가 저렴한 호스 안내 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 의해 상기 목적은 쉽게 달성 되며, 본 발명에 따라, 제 1 의 고정 힌지 축(10)에 힌지 결합된 붐(6)의 단부에서 적어도 한개 이상의 호스(2)를 안내하기 위한 호스안내장치에 관한 것으로서, 이때 상기 호스(2)는 상기 붐(6)을 따라 신장된 부분과 붐(6)의 단부로부터 하방으로 신장되어진 부분으로 구성되고, 붐(6) 하강시 상기 호스(2)의 변형이 발생하지 않도록 하기 위해 상기 붐(6)의 단부에는 지지부재(5)가 연결되어진 호스안내장치에 있어서, 상기 지지 부재(5)는 붐(6) 상승시에 상기 호스(2)에 응력이 집중되거나 비틀림이 발생하지 않도록 하기에 충분한 길이로 형성되어지고, 상기 지지 부재(5)는 제 1 힌지 축(7)을 중심으로 상기 붐(6)에 대해 피벗운동 가능하게 장착됨과 동시에 제 2 힌지 축(13)을 중심으로 강성의 링크 수단(11)에 대해 피벗 운동 가능하게 장착되며, 상기 강성의 링크 수단(11)은 제 2 고정 힌지 축(12)으로 힌지 연결되어지되, 상기 제 1 및 제 2 고정 힌지 축(10, 12)과 상기 제 1 및 제 2 힌지 축(7, 13) 평행사 변형의 네 개의 꼭지점에 각각 위치하도록 구성함으로써, 상기 붐(6)이 어느 위치에 오더라도 상기 지지 부재(5)에 의해 붐(6)과 링크수단(11)이 평행상태를 유지하도록 함을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 안내 장치는 상기 붐이 상부 위치에 있을 때에도 상기 호스에 응력이 집중하거나 비틀림이 발생하지 않도록 하기 위하여 적합한 길이로 형성된 지지부재를 구비하고 있다.

한편, 상기 지지부재는 둔각의 부채꼴 형상으로 구성되므로, 상기 붐이 하부 위치에 있을 때 상기 지지부재는 붐에 대해 평행한 상태를 유지하게 되므로, 상기 호스에 연결된 프레임의 상승에 방해되는 문제점은 발생되지 않는다.

본 발명에 따른 장치의 지지 부재는 상기 붐이 수평 위치에 있을 때 상기 호스를 지지 하지 않는 초과 부분 즉, 호스의 내주면으로부터 들뜨는 부위가 발생한다. 그러나 이러한 초과 부분은 상기 장치의 상부 즉, 링크수단과의 연결부 측에 위치하므로 상기 프레임의 상승에 어떠한 방해도 되지 않는다.

따라서, 상기 붐이 어떠한 위치에 있더라도, 본 발명에 따른 호스안내장치는 상기 프레임이 상승될 때 어떠한 방해 없이 상기 호스를 적절하게 안내 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 지지 부재는 상기 붐이 하부 위치에 있을 때 둔각 부채꼴 형상의 일단의 모서리부는 붐에 대해 평행한 상태가 되므로, 타단의 모서리부는 우측으로 경사진 상태가 된다. 이 때 상기 지지부재의 중심부와 타단 모서리부의 선단에 붐과 링크수단이 각각 힌지 결합되어 있으므로 상기 링크수단은 붐 내측으로 일정 길이만큼 밀려들어간 형태가 된다.

한편, 제 2 힌지 축에 상기 지지 부재를 연결시키는 상기 강성의 링크 수단은 상기 붐과 평행하게 동일 길이로 연장되는 바(bar)로 구성된다.

상기 지지 부재는 상기 호스의 축에 수직하고 상호 평행한 축을 가지는 일련의 롤러를 구비하고, 상기 롤러는 원호상으로 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라, 구동 기어(14)에 의해 지지되는 플랫폼(15), 상기 플랫폼에 힌지 연결된 붐(19), 상기 붐의 상단에서 현수되는 프레임, 상기 프레임의 저면에 장착되는 회전 구동 절단 드럼, 상기 플랫폼(15) 상부에 위치하고 상기 붐(19)에 인접하도록 위치하는 수평축 와인더(16)와, 상기 절단 드럼 주변의 흙 부스러기를 지표상으로 배출하기 위한 호스로 구성되는데, 상기 호스는 하나 이상의 유압호스로 이루어지고 상기 수평축 와인더(15)로부터 붐(19)을 경유하여 상기 프레임까지 연결되어진 지면에서 도랑을 굴착시키는 호이스트에 있어서, 상기 붐(19)의 상단부에 청구범위 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 호스안내장치를 구비함으로써 호스가 붐(19) 상승에 따라 그 상단부에서 굴곡될시에 응력이 집중하거나 비틀림이 발생하지 않도록 구성되어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하고, 보다 명확히 하기 위해 단지 하나의 호스만을 도시 하며, 도 5 와 6 에 도시한 본 발명의 장치로 작동 원리를 명확히 알 수 있다.

도 5A 는 본 발명에 따른 지지 부재로 구성된 롤러의 단면도로, 롤러 세트(5b)는 붐의 길이 방향 축에 대해 수직한 힌지 축(7)을 가지며, 붐(6)의 상단부에 회전 가능하도록 설치된다. 상기 지지 부재(5)는 두 개의 평행한 플레이트(5a)로 구성되는 것이 바람직하며, 롤러세트(5b)는 일전 간격만큼 이격된 상기 플레이트의 내측면 사이에서 샤프트에 의해 회전 가능하도록 설치되며, 다수개의 롤러세트(5b)는 상기 샤프트가 전체적으로 원호형태를 이루도록 배열 구성함으로써 호스의 안내가 용이하게 이루어진다.

상기 붐(6)은 상기 힌지 축(7)에 평행한 힌지 축(10)으로 플랫폼(9)에 고정된 베이스(8)에 선회 가능하게 장착된다. 상기 붐(6)의 길이와 동일한 링크수단(11)은 상기 축(7,10)에 평행한 힌지 축(12)으로 상기 베이스(8)에 선회 가능하게 장착된다. 상기 베이스(8)에서 이격된 상기 링크수단(11)의 단부는 상기 축(7,10)에 평행한 힌지 축(13)에 의하여 상기 지지부재(5)에 연결 된다.

본 발명에 따라, 상기 네 개의 축(7,10,12,13)은 평행 사변형의 꼭지점에 위치하므로 상기 붐의 위치에 관계없이 상기 축(7,13) 사이를 연결한 가상선은 상기 축(10, 12) 사이를 연결한 가상선과 항상 평행한 상태를 유지하게 된다. 즉, 지지부재(5)는 상기 붐(6)의 경사각에 무관하게 베이스(8)에 대하여 평행한 상태를 유지하게 된다.

상기 붐이 도 5에 도시한 것처럼 45°의 각으로 경사질 때 상기 호스(2)는 상기 지지부재(5)의 롤러세트(5b)의 원주형상 배열부를 따라 연직 하방으로 굴곡되어 지며 전체적으로는 135°만큼 굴곡되는데 호스(2)는 상기 지지부재(5)를 경계로 수직부분과 상기 붐에 평행한 부분으로 나누어진다.

한편, 베이스(8)의 지지부재(5)에 대한 대향면은 경사 형성되어있으며, 상기 베이스(8)와 지지부재(5)는 붐(6)의 경사각에 무관하게 평행한 상태를 유지하므로 상기 붐이 도 6에 도시한 것처럼 수평으로 될 때 상기 붐(6)의 힌지축(7)과 링크수단(11)의 힌지축(13) 사이의 가상선은 상기 힌지축(10, 12) 사이의 가상전과 같이 약 45°정도 경사진 상태가 된다.

따라서 지지부재(5)의 좌측 선단부는 붐(6)과 같이 수평상태가 되므로 프레임 상승시에 간섭현상이 발생하지 않는다.

또한 이때 호스(2)는 롤러세트(5b)의 원주형상 배열부와 90° 만큼만 인접하게 되므로 나머지 45°에 해당되는 부분 즉 우측단부에 위치한 부분은 호스(2)가 닿지 않게 된다.

특히, 상기 붐(6)과 수평면 사이의 각(a), 상기 각의 최대 값(a_m), 및 상기 롤러세트(5b)가 위치한 원호에 대응한 중심에서의 각(b) 사이의 관계는 b = 90° + a_m으로 주어진다.

따라서, 본 발명의 장치에 의해 상기 호스가 점진적으로 굴곡되면서 안내되므로 상기 호스의 조기 마모는 방지되며, 본 발명에 따른 장치는 소형이므로 호이스트에 용이하게 설치된다.

도 7과 도 8은 본 발명의 안내 장치를 이용하여 지면에서 도랑을 굴착하기 위한 장치의 일례를 도시 한다. 이 장치는 무한궤도 트랙을 사용하는 구동기어(14), 상기 트랙 위에 장착되고 수평 축 와인더(16)를 지지하는 플랫폼(15), 베이스(17), 및 상기 베이스(17)에 힌지 연결된 붐(19)을 작동시키는 추력 작동기(Thrust actuator)(18)로 구성된다. 그리고, 이러한 도면에서 보다 명확히 하기 위해 호스의 도시를 생략 한다.

서로 평행한 수평축을 구비한 원호 형상의 롤러 세트(20)는 상기 수평축 와인더(16)에서 이격되어 상기 붐의 단부에 위치한 힌지축(7) 주변에 결합되고, 강성의 링크수단(21)은 상기 롤러 세트(20)와 상기 베이스(17)에 피벗 가능하게 장착된다. 또한 상기 링크수단(21)과 붐(19) 선단 사이에는 지지부재(22)가 피벗 가능하게 결합되고 상기 롤러세트(20)는 지지부재(22)에 결합된다. 그리고 도 7에 도시한 도면 부호 7,10,12,13은 도 5와 도 6에 도시한 지지부(5)와 베이스부(8)의 힌지축에 대응 한다.

상기 붐과 링크수단의 크기와 위치는 평행사변형의 두 개의 대향면과 같은 구성으로 이루어지므로 상기 지지부재(22)의 힌지축(7, 13) 사이의 가상선은 힌지 축(10,12) 사이의 가상선과 항상 평행을 유지하게 되며, 상기 롤러세트(20)는 지지 부재(22)에 결합되어 있으므로 함께 움직이게 된다. 따라서 도 8에 도시한 바와 같이 상기 붐이 상부 위치에 있을 때나 도 7에 도시한 바와 같이 상기 붐이 하부 위치에 있을 때, 상기 롤러 세트 면에 위치한 굴곡된 호스와 상기 롤러 세트는 원활하게 접촉하게 된다.

도 8에 도시한 바와 같이 상기 붐이 상부 위치에 있을 때 상기 호스(도시 생략)는 상기 롤러 세트의 전체 원호배열부 즉 약 135°에 걸쳐 상기 롤러세트(20)와 인접하게 된다. 또한 도 7에 도시한 바와 같이 상기 붐이 하부 위치에 있을 때에는 호스는 상기 롤러 세트와 약 90°정도 인접하게 되므로 상기 롤러세트 우측단부에서는 호스와 닿지 않는 부분이 발생하지만, 이 부분은 프레임(도시생략)이 상승될때 아무런 간섭현상을 발생시키지 않는다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 안내 장치는 붐이 어떠한 위치에 있더라도 프레임이 상승될 때 어떠한 방해 없이 호스를 적절하게 안내하므로써 상기 호스에 응력이 집중하거나 비틀림이 발생하지 않도록 한다.

본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다

도 1과 도 2는 종래 기술의 일실시예에 따른 안내 장치의 개략적인 작동 상태도.

도 3과 도 4는 종래 기술의 다른 실시예에 따른 안내 장치의 개략적인 작동 상태도.

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 안내 장치의 개략적인 작동 상태도.

도 5A는 도 5의 선 VA-VA 를 따라 취한 단면도.

도 7과 도 8은 본 발명에 따른 안내 장치가 장착된 호이스트의 개략적인 작동 상태도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

2: 호스 5: 지지부재

5b: 롤러세트 6: 붐

7,13: 힌지 축 10,12: 힌지 축

11: 링크수단 15: 플랫폼

16: 수평축 와인더 19: 붐

22: 지지부재

Claims (5)

1. 힌지 결합된 붐(6)의 단부에서 적어도 한개 이상의 호스(2)를 안내하기 위한 호스안내 장치에 관한 것으로, 이때 상기 호스(2)는 상기 붐(6)을 따라 신장된 부분과 붐(6)의 단부로부터 하방으로 신장된 부분으로 구성되고, 붐(6) 하강시 상기 호스(2)의 변형이 발생되지 않도록 하기 위해 상기 붐(6)의 단부에는 지지부재(5)가 연결되어진 호스 안내장치에 있어서,

   상기 지지 부재(5)는 붐(6) 상승시에 상기 호스(2)에 응력이 집중되거나 비틀림이 발생하지 않도록 하기에 충분한 길이로 형성되어지고, 상기 지지 부재(5)는 제 1 힌지 축(7)을 중심으로 상기 붐(6)에 대해 피벗운동 가능하게 장착됨과 동시에 제 2 힌지 축(13)을 중심으로 강성의 링크 수단(11)에 대해 피벗 운동 가능하게 장착되며, 상기 강성의 링크 수단(11)은 제 2 고정 힌지 축(12)으로 힌지 연결되어지되, 상기 제 1 및 제 2 고정 힌지 축(10, 12)과 상기 제 1 및 제 2 힌지 축(7, 13)은 평행사변형의 네 개의 꼭지점에 각각 위치하도록 구성함으로써, 상기 붐(6)이 어느 위치에 오더라도 상기 지지 부재(5)에 의해 붐(6)과 링크수단(11)이 평행 상태를 유지하도록 구성되어진 것을 특징으로 하는 호스 안내 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지 부재(5)는 상기 붐(6)이 하부 위치에 있을 때 둔각 부채꼴 형상의 일단의 모서리부는 붐에 대해 평행한 상태가 되므로, 타단의 모서리부는 우측으로 경사진 상태가 되며, 이 상태에서 상기 지지부재(5)의 중심부와 타단 모서리부의 선단에 붐(6)과 링크수단(11)이 각각 힌지 결합되므로 상기 링크수단(11)은 붐(6) 내측으로 일정 길이만큼 밀려 들어간 형태가 되는 것을 특징으로 하는 호스 안내 장치.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   링크수단(11)은 힌지축(13, 12)에 의해 지지부재(5)와 베이스(8) 사이에서 회전 가능토록 연결되며, 상기 붐(6)과 평행하게 동일 길이로 구성된 것을 특징으로 하는 호스 안내 장치.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 지지 부재(5)는 상기 호스의 축에 수직하고 상호 평행한 축을 가지는 일련의 롤러세트(5b)를 구비하고, 상기 롤러세트(5b)는 전체적으로 원호형태를 이루도록 배열 구성한 것을 특징으로 하는 호스 안내 장치.
5. 구동 기어(14)에 의해 지지되는 플랫폼(15), 상기 플랫폼에 힌지 연결된 붐(19), 상기 붐의 상단에서 현수되는 프레임, 상기 프레임의 저면에 장착되는 회전 구동 절단 드럼, 상기 플랫폼(15)의 상부에 위치하고 상기 붐(19)에 인접하도록 위치하는 수평축 와인더(16)와, 상기 절단 드럼 주변의 흙부스러기를 지표상으로 배출하기 위한 호스로 구성되는데, 상기 호스는 하나 이상의 유압호스로 이루어지고 상기 수평축 와인더(15)로부터 붐(19)을 경유하여 상기 프레임까지 연결되어진 지면에서 도랑을 굴착시키는 호이스트에 있어서,

   상기 붐(19)의 상단부에 청구범위 제1항에 따른 호스안내장치를 구비함으로써, 호스가 붐(19)의 상승에 따라 그 상단부에서 굴곡될시에 응력이 집중하거나 비틀림이 발생하지 않도록 구성되어진 것을 특징으로 하는 굴착용 호이스트.