KR100864621B1 - 전동 굴삭기의 전원 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동 굴삭기의 전원 공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전기 모터로 유압펌프를 작동시켜 운행되는 전동 굴삭기에 전원을 공급하기 위한 장치로서 케이블을 전동 굴삭기에 설치되는 접속수단에 용이하게 탈착할 수 있는 전동 굴삭기의 전원 공급장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 지면에 설치되는 지주(2)와, 지주(2)의 상부에 지지되는 작동간(1)과, 지주(2)와 작동간(1)을 경유하고 작동간(1)의 끝단(1a)에서 전동 굴삭기에 떨구어지듯이 연장되어 설치되는 케이블(400)과, 상기 지주(2) 측에 설치되어 케이블(400)의 일단이 연결되는 전원공급부(600)와, 케이블(400)의 타단에 연결되며 커넥터(130, 140)에 의해 회전가능하게 구성되는 회전체(100)와, 전동 굴삭기에 설치되어 케이블(400)의 타단에 설치된 회전체(100)와 분리가능한 형태로 커넥터(130, 140)와 나사결합(131, 212)하는 고정체(200)와, 전동 굴삭기에 설치되어 상기 고정체(200)를 지지하는 고정체지지부(300)를 포함하여 구성된다.

굴삭기, 포크레인, 전동, 커넥터, 회전체, 고정체, 회전, 슬립링, 브러시

Description

전동 굴삭기의 전원 공급장치{Power Supply Device for Electromotive Excavator}

본 발명은 전동 굴삭기의 전원 공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전기 모터로 유압펌프를 작동시켜 운행되는 전동 굴삭기에 전원을 공급하기 위한 장치로서 케이블을 전동 굴삭기에 설치되는 접속수단에 용이하게 탈착할 수 있는 전동 굴삭기의 전원 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기(일명 포크레인)는 경유를 원료원으로 하여 동작하는 디젤엔진의 동력으로 유압펌프를 작동시키며 유압펌프에서 토출되는 유체의 압으로 유압실린더 또는 유압모터를 가동하여 버켓동작, 아암동작, 붐동작 및 선회동작을 한다.

하지만, 디젤엔진으로 작동하는 종래의 굴삭기는 경유를 연소함에 따라 배출되는 매연으로 인해 대기를 오염시키고 특히 이와 같은 매연은 작업장 인근의 주민에게도 민원을 발생시키는 문제점이 있었다. 또한, 최근 유가가 급등함에 따라 굴삭기의 운전 경비도 증가하는 어려움이 있었다.

상기와 같은 문제점 및 어려움을 해소하기 위한 종래기술로서, 대한민국 등록특허공보 제10-0727305호 "전기를 동력원으로 하는 포크레인의 전원공급장치" 는 전기를 공급받아 동작하는 포크레인을 제안하였다.

도 1은 상기 종래기술에 따른 포크레인(30)에 전기를 공급하는 장치의 전체구성도(도 1a)와, 로터리연결구(17)의 사시도(도 1b)를 나타낸다. 상기 종래기술에 의하면, 포크레인(30)은 디젤엔진을 대체하는 전기모터를 구비하여 전기모터의 회전력으로 유압펌프를 작동시킨다. 그리고, 포크레인(30)에 전기를 공급하기 수단은 지면에 설치되는 지주(2)와, 지주(2)의 상부에 설치되되 회전구(3)와 결합하여 회전운동 및 시소운동이 용이하게 설치되는 작동간(1)과, 포크레인(30)에 설치되며 상부에 전선용 로터리연결구(17)를 구비하는 송전탑(9)과, 상기 작동간(1)의 끝단과 송전탑(9)의 로터리연결구(17)에 연결되는 와이어(51)와, 상기 지주(2)에 형성된 터미널(6)을 통해 인입되고 상기 지주(2), 작동간(1) 및 와이어(51)에 지지되어 상기 로터리연결구(17)에 연결되는 케이블(52)로 구성된다. 상기와 같이 구성된 종래기술은 포크레인(30)이 이동하더라도 작동간(1)의 회전운동 및 시소운동과 로터리연결구(17)의 회전운동으로 전기를 안전하게 공급할 수 있게 하였다.

하지만 상기 종래기술은, 상기 도 1b를 살펴보면, 케이블(52)을 로터리연결구(17)에 단자결합하도록 구성되어 있어, 각 케이블(52) 가닥을 상(R상, S상, T상)을 맞춰가며 연결하기에 어려웠고, 높게 설치되는 송전탑(9)의 상단에 상기 로터리연결구(17)가 위치하여 사람이 송전탑(9)에 올라가 연결작업을 수행하기에도 어려웠다.

또한, 상기 종래기술은 한번 케이블(52)을 로터리연결구(17)에 연결하면 다시 케이블(52)을 분리하기도 어려우므로, 포크레인(30)이 이동할 수 있는 범위에 맞게 지주(2)를 높게 설치해야하고 작동간(1)의 길이도 길게 설치해야 하는 어려움이 있었다. 즉, 포크레인(30)으로 작업해야 할 작업장들이 비교적 떨어져 있을 경우에는, 각 작업장에 작동간 및 케이블을 구비한 별도의 지주를 설치하고 포크레인(30)을 운송수단으로 이동시켜 해당 작업장의 케이블에 연결하여 작업을 수행하는 것이 설치 및 관리 측면에서 유리한 데도, 상기 종래기술은 케이블을 로터리연결구(17)에 연결 및 분리하는 작업이 어려워 그러한 작업장에 적용할 수 없었다.

또한, 상기 종래기술은 케이블(52)이 로터리연결구(17)에 완전하게 연결되었는지를 사람이 직접 확인해야 하는 불편함이 있었으며, 부주의로 인해 연결상태를 제대로 확인하지 않을 경우에는 전기사고가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 케이블을 굴삭기에 설치되는 전원 연결구에 용이하게 연결 및 분리할 수 있는 전동 굴삭기의 전원 공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 전원 연결구를 굴삭기에 높게 설치하더라도 케이블을 연결하기에 용이한 전동 굴삭기의 전원 공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전원 연결상태를 감지하는 수단을 구비하여 전원이 연결되었을 때에만 전원 투입이 이루어지게 하는 전동 굴삭기의 전원 공급장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전기 모터로 유압펌프를 작동시켜 운행되는 전동 굴삭기(30)에 전원을 공급하기 위한 장치로서, 지면에 설치되는 지주(2)와, 지주(2)의 상부에 지지되는 작동간(1)과, 지주(2)와 작동간(1)을 경유하고 작동간(1)의 끝단(1a)에서 전동 굴삭기에 떨구어지듯이 연장되어 설치되는 케이블(400)과, 상기 지주(2) 측에 설치되어 케이블(400)의 일단이 연결되는 전원공급부(600)와, 케이블(400)의 타단에 연결되는 회전체(100)와, 전동 굴삭기에 설치되어 케이블(400)의 타단에 설치된 회전체(100)와 분리가능하게 결합되는 고정체(200)와, 전동 굴삭기에 설치되어 상기 고정체(200)를 지지하는 고정체지지부(300)를 포함하여 구성되는 전동 굴삭기의 전원 공급장치에 있어서,

상기 회전체(100)는, 원통형 몸체(116)의 외주면에 슬립링(120)이 설치되고, 상기 슬립링(120)과 전기적으로 연결되는 전선단자(112)가 상부면에 설치되어 상기 케이블(400)의 타단이 단자결합되고, 하부면에 돌출부(117)를 갖도록 형성되는 슬립링몸체(110)와; 중공 원통형 몸체(162)에 외주면에는 돌출테(163)를 구비하게 형성되고, 상기 돌출테(163)의 외주면을 따라 베어링홈(164)이 형성되고, 하부가 상기 슬립링몸체(110)의 상부에 고정되되 상기 전선단자(112)가 내부 중공으로 노출되게 고정되어 상기 전선단자(112)에 연결되는 케이블(400)이 중공 내부를 관통하게 하는 베어링지지체(160)와; 상기 베어링홈(164)에 베어링(170)이 놓인 상태에서 노출되는 베이링(170) 부위와 상기 돌출테(163)의 상·하부면 부위를 에워싸는 형태로 상기 베어링지지체(160)에 결합되어 상기 베이링(170)에 의해 베어링지지체(160)을 축으로 회전가능하게 되고, 하부면 외주부위를 따라 하부로 돌출되게 암나사(131)가 형성되는 커넥터(130, 140)와; 상기 베이링지지체(160)의 상부에 고정 설치되어 상기 베어링지지체(160)를 덮되 상기 베이링지지체(160)의 중공이 외부로 연통되도록 관통구(152)가 형성되어 상기 케이블(400)이 관통되게 하는 상부덮개(150);

를 포함하여 구성되고, 상기 고정체(200)는, 하부면이 막힌 원통형 몸체(215)에, 외주면 상부에는 상기 커넥터(130, 140)의 암나사(131)에 결합할 수 있는 숫나사(212)가 형성되고, 상기 회전체(100)가 나사결합(131, 212)으로 내부(213)로 끼워질 때에 상기 슬립링몸체(110)의 돌출부(117)가 삽입되는 하부지지홈(216)이 하부면에 형성되는 고정체하우징(210)과; 상기 고정체하우징(210)에 끼 워지는 회전체(100)의 슬립링(120) 위치에 맞게 브러시(223)를 탄성력으로 지지되게 구성되어 상기 고정체하우징(210)의 내부(213) 측면에 구비되고, 상기 브러시(223)는 전동 굴삭기의 전원부에 연결되는 전선(500)과 전기적으로 결합되는 브러시부(220);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 슬립링몸체(110)의 돌출부(117)에는, 상기 고정체하우징(210)의 하부지지홈(216)의 내부면에 눌리게 되는 누름스위치(180)를 설치하고, 상기 누름스위치(180)의 눌림신호는 상기 케이블(400)을 따라 배설되는 제어선(401)에 의해 상기 전원공급부(600)에 전달되고,

상기 전원공급부(600)는 눌림신호가 있을 때에만 상기 케이블(400)을 통해 전기를 공급하게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정체지지부(300)는, 각각 'ㄷ'자 단면을 갖으며 'ㄷ'자 홈(311)이 대향하여 마주보게 전동 굴삭기에 설치되는 두개의 지지관(310)과, 상기 두개의 지지관(310)의 끝단에 걸쳐 설치되며 안내롤러(322)를 구비하는 브라켓(323)과, 상기 두개의 지지관(310)의 하부 근처에 설치되며 와이어(321)를 감거나 풀도록 동작하는 와이어드럼(320)과, 상기 안내롤러(322)에 의해 안내되며 일단이 감거나 풀릴수 있도록 상기 와이어드럼(320)에 체결되고 타단이 상기 고정체(200)의 고정체하우징에 고정되는 와이어(321)를 포함하여 구성되고,

상기 고정체(200)는, 상기 고정체하우징(210)의 외부면에 롤러(230)를 구비 하고 상기 롤러(230)가 상기 지지관(310)의 홈(311)을 따라 구름 이동할 수 있게 상기 지지관(310)에 설치되어, 상기 와이어드럼(320)의 감김 또는 풀림 동작에 따라 승하강하게 됨을 특징으로 한다.

따라서, 상기 특징을 갖는 본 발명은, 케이블(400)의 끝단에 구비된 회전체(100)를 굴삭기에 구비된 고정체(200)에 연결 또는 분리할 때에 커넥터결합(132, 212)만으로 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 고정체(200)를 고정체지지부(300)에 승하강 가능하게 결합하여 고정체지지부(300)의 높이에 제약받지 아니하고 회전체(100)를 고정체(200)에 용이하게 연결할 수 있다.

또한, 본 발명은 회전체(100)와 고정체(200)의 결합을 누름스위치(180)의 눌림신호로 감지하여 결합이 되었을 때에만 전기가 공급하도록 하므로, 결합이 완전하게 이루어지지 않았을 때에 발생할 수 있는 전기사고를 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동 굴삭기의 전원 공급장치의 전체 구성도이다.

도 3은 상기 도 2의 실시예에 있어서, 회전체(100)와 고정체(200)의 연결 부위를 확대한 사시도이다.

도 4는 상기 도 2의 회전체(100)와 고정체(200)가 결합하기 전의 분리사시도이다.

상기 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전동 굴삭기의 전원 공급장치는, 지면에 설치되는 지주(2)와, 상기 지주(2)의 상부에 지지되어 설치되는 작동간(1)과, 상기 지주(2)에 설치되어 외부 전원공급원에 연결되어 전기를 선택적으로 공급하는 전원공급부(600)와, 일단이 상기 전원공급부(600)에 연결되고 상기 지주(2) 및 작동간(1)을 경유하며 고정되어 타단이 전동 굴삭기(30) 방향으로 향하게 되는 케이블(400)과, 상기 케이블(400)의 타단에 연결되는 회전체(100)와, 상기 회전체(100)에 분리 가능하게 결합하여 케이블(400)를 통해 전달되는 전기를 전동굴삭기에 공급하도록 통전시키는 고정체(200)와, 전동 굴삭기(30)의 선회체(31) 상부면에 세워지는 형태로 고정 설치되어 상기 고정체(200)를 지지하는 고정체지지부(300)를 포함하여 구성된다.

상기 회전체(100)는, 상기 케이블(400)의 끝단에 결합되는 것으로서, 슬립링(120)을 구비한 슬립링몸체(110)를 하부 방향으로 돌출되게 구비하고, 상기 슬립 링몸체(110)의 상부에는 회전 가능한 커넥터(130, 140)를 구비하며, 상기 커넥터(130 , 140)의 상부에는 케이블(400)이 관통되는 상부덮개(150)를 구비한다. 즉, 상기 커넥터(130, 140)는 상기 슬립링몸체(110) 및 상부덮개(150)에 대하여 회전이 가능하게 결합되며, 하부에는 후술하는 도 5 내지 도 7에 도시된 암나사(131)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 상부덮개(150)를 관통한 케이블의 끝단은 상기 슬립링(120)에 전기적으로 연결되게 상기 슬립링몸체(110)에 단자결합된다.

상기 고정체(200)는 하부면이 막힌 원통형 몸체로 이루어지는 고정체하우징(210)의 내부(213)에 상기 슬립링몸체(110)가 끼워지게 되며, 상기 고정체하우징(210)의 상부에는 숫나사(212)가 형성된 나사부(211)를 구비하여 상기 회전체(110)의 커넥터(130, 140)와 나사결합(131, 212)되고, 고정체하우징(210)의 측면에는 후술하는 도 5 내지 7에 상세하게 도시된 브러시부(220)를 구비하여 상기 끼워지는 슬립링몸체(110)의 슬립링(120)에 접촉하는 브러시(223)와 상기 브러시(223)에 연결된 전선(500)을 통하여 전동 굴삭기에 전원을 공급하게 된다. 또한, 상기 고정체(200)는 고정체하우징(210)의 외주면에 돌출된 롤러지지체(231)에 축결합되는 롤러(230)를 구비한다.

따라서, 상기 회전체(100)는 상기 슬립링몸체(110)가 상기 고정체(200)의 내부(213)에 끼워지면서 상기 커넥터(130, 140)에 의해 상기 고정체(200)에 결합되며, 상기 회전체(100)의 슬립링몸체(110) 및 상부덮개(150)는 상기 고정체(200)에 결합된 커넥터(130, 140)에 지지되어 회전할 수 있게 되는 것이다. 그리고, 슬립링몸체(110)가 회전하더라도 브러시(223)에 접촉되는 상태를 유지하여 브러시(223)에 연결된 전선(500)을 통해 전동 굴삭기에 전원을 공급할 수 있게 되는 것이다.

상기 고정체지지부(300)는, 'ㄷ'자 단면을 갖는 지지관(310) 두개를 'ㄷ'자 홈(311)이 대향하여 마주보게 선회체(31)의 상부면에 설치하고, 상기 지지관(310)의 하부에 근접하는 선회체(31)의 상부면에 와이어드럼(320)을 설치하고, 상기 두개의 지지관(310)의 상부에는 두 지지관(310)에 걸쳐지는 브라켓(323)에 안내롤러(322)를 설치하여 이루어진다.

그리고, 상기 고정체(200)는 롤러(230)가 상기 지지관(310)의 'ㄷ'자 홈(311)을 따라 회전하여 이동할 수 있도록 상기 지지관(310)에 결합되고, 고정체하우징(210)에는 와이어(321)의 일단이 고정되며, 일단이 상기 고정체(200)의 원통형 몸체(210)에 고정된 상기 와이어(321)는 브라켓(323)에 설치된 안내롤러(322)를 거쳐 지지관(310)의 하부로 향하여 상기 와이어드럼(320)에 의해 감길 수 있게 설치된다. 상기와 같이 지지관(310)에 설치된 상기 고정체(200)는, 와이어드럼(320)이 와이어(321)를 감으면 상기 지지관(310)을 따라 상승하고, 와이어드럼(320)이 감았던 와이어(321)를 풀면 고정체(200) 자체의 무게로 하강한다.

상기 지주(2)와 작동간(1)은 종래기술(예를 들면, 대한민국 등록특허공보 제10-0727305호 "전기를 동력원으로 하는 포크레인의 전원공급장치", 또는 대한민국 등록특허공보 제10-0537369호 "전기를 이용한 실내작업용 포크레인")로부터 용이하게 구성될 수 있으므로 이하 본 설명에서는 생략한다.

상기 케이블(400)은 지주(2) 및 작동간(1)을 따라 배설되며 일단은 전원공급부(600)에 연결되고 타단은 상기 회전체(100)에 연결된다. 이때 상기 작동간(1)의 끝단(1a)에서 회전체(100)에 이르는 구간의 케이블(400) 부위는, 일단이 작동간(1)의 끝단(1a)에 고정되고 타단이 회전체(100)의 상부덮개(150)에 구비된 고리(151)에 고정되는 와이어(410)에 일정한 간격으로 묶이도록 하여 케이블(400)에 가해지는 하중을 저감하게 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 있어서 회전체(100)가 고정체(200)에 결합된 상태의 단면도이고, 도 6은 회전체(100)의 분해사시도이고, 도 7은 고정체(200)의 분해사시도이다.

상기 도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 회전체(100)는 슬립링몸체(110), 베어링지지체(160), 커넥터(130, 140), 상부덮개(150) 및 베이링(170)을 포함하여 구성된다.

상기 슬립링몸체(110)는, 원통형 몸체(116)이고, 상기 원통형 몸체(116)의 외주면을 띠의 형태로 두르는 슬립링(120)을 구비하고, 상기 슬립링(120)과 전기적으로 연결되는 전선단자(112)가 상부면에 설치되어 상기 케이블(400)과 단자결합할 수 있게 되고, 하부면에는 상기 원통형 몸체(116)의 외경보다는 작게 형성되되 상기 원통형 몸체(116)와 동일한 회전축을 갖는 위치에 형성되는 원통형 돌출부(117)가 형성된다.

상기 베어링지지체(160)는, 중공 원통형 몸체(162)이고, 상기 몸체(162)의 외주면에는 외측방향으로 테의 형태를 이루며 돌출되는 돌출테(163)가 형성되고, 상기 돌출테(163)의 외주면을 따라 베이링홈(164)이 형성되고, 하부가 상기 슬립링몸체(110)의 상부에 고정되되 상기 전선단자(112)가 내부 중공으로 노출되게 고정되어 상기 전선단자(112)에 연결되는 케이블(400)이 중공 내부를 관통하게 한다. 상기 도6b에서는, 상기 베어링지지체(160)와 슬립링몸체(110)는 볼트체결(165, 111)로 결합된다.

상기 베어링(170)은, 상기 베어링지지체(160)의 돌출테(163) 외주면에 형성된 베어링홈(164)에 끼워지며, 상기 도 5와 도 6에 도시된 본 실시예에서는 다수개의 볼 베어링으로 이루어졌으나 롤러베어링으로도 이루어질 수 있다.

상기 커넥터(130, 140)는, 상기 베어링홈(164)에 베어링(170)이 놓인 상태에서 노출되는 베어링(170) 부위와 상기 돌출테(163)의 상·하부면을 에워싸는 형태로 상기 베어링지지체(160)에 결합되며, 노출된 베어링(170) 상부쪽 부위와 돌출테(163)의 상부면을 덮는 커넥터상부체(140)와 노출된 베어링(170) 하부쪽 부위와 돌출테(163)의 하부면을 덮는 커넥터하부체(130)로 구성된다. 그리고, 상기 커넥터상부체(140)와 커넥터하부체(130)는 커넥터상부체(140)에 형성된 관통홈(141)에 끼워지고 관통홈(141) 위치에 맞게 상시 커넥터하부체(130)에 형성된 나사홈(132)에 체결되는 볼트(142)에 의해 결합된다. 또한 상기 커넥터하부체(130)는 하부면 외주부위를 따라 하부로 돌출되며 돌출된 내측에는 암나사(131)가 형성된 암나사부(133)를 구비한다. 상기와 같이 베어링지지체(160)에 결합된 상기 커넥터(130, 140)는 베어링지지체(160)의 돌출테(163)에 지지되어 회전할 수 있게 된다.

상기 상부덮개(150)는, 상기 베이링지지체(160)의 상부에 고정 설치되어 상기 베어링지지체(160)를 덮되 상기 베이링지지체(160)의 중공이 외부로 연통되도록 관통구(152)가 형성되어 상기 케이블(400)이 관통되게 한다.

바람직하게, 상기 베이링지지체(160)의 중공 내부면의 상부측에는 암나사(161)가 형성되고, 상기 상부덮개(150)의 하부면에는 돌출된 중공관(153)이 형성되고 상기 중공관(153)의 외주면에 숫나사(155)가 형성되어, 상기 상부덮개(150)가 나사결합(161, 155)에 의해 상기 베이링지지체(160)에 결합될 수 있다.

또한, 상기 돌출테(163)의 상부면 위치에 해당되는 상기 커넥터상부체(140)의 부위는 상부로 돌출되는 상부돌출테(143)가 형성되고, 상기 상부덮개(150)의 하부면의 외주부위에는 상기 상부돌출테(143)를 내부로 수용하는 하부돌출테(154)가 형성되어, 빗물의 침투를 방지하게 된다.

상기 도 5와 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고정체(200)는, 상기 회전체(100)가 결합되는 고정체하우징(210)과, 상기 고정체하우징(210)의 측면에 구비되는 브러시부(220)를 포함하여 구성된다.

상기 고정체하우징(210)은, 하부면이 막힌 원통형 몸체(215)이고, 상부 외주면에는 상기 커넥터(130, 140)의 암나사(131)와 나사결합할 수 있는 숫나사(212)가 형성되어, 상기 회전체(100)와 결합할 때에 슬립링몸체(110)가 원통형 몸체(215)의 내부(213)로 끼워지면서 상기 커넥터(130, 140)의 암나사(131)와 상기 숫나사(212)가 나사결합(131, 212)하게 된다. 그리고 상기 슬립링몸체(110)가 원통형 몸 체(215)의 내부(213)로 끼워짐에 따라 상기 슬립링몸체(110)의 돌출부(117)가 삽입되는 하부지지홈(216)이 하부면에 형성된다. 따라서, 상기 회전체(100)의 구성들중에 고정되게 결합된 슬립링몸체(110), 베어링지지체(160) 및 상부덮개(150)는 상기 돌출부(117)를 회전축으로 하여 베어링(170)에 의해 회전할 수 있게 된다.

상기 브러시부(220)는, 상기 고정체하우징(210)에 끼워지는 회전체(100)의 슬립링(120) 위치에 맞게 브러시(223)를 탄성력으로 지지되게 구성되어 상기 고정체하우징(210)의 측면을 관통(214)하여 결합되고, 상기 브러시(223)는 회전하는 슬립링(120)에 접촉 상태를 유지하며 전선(500)에 연결되어(223a) 상기 전선(500)을 통하여 전동 굴삭기에 전원을 공급한다. 구체적으로 상기 브러시부(220)는, 브러시(223)와, 상기 브러시(223)가 전후로 슬라이딩 이동할 수 있는 홈의 형태를 이루고 슬립링(120) 방향으로는 슬립링(120)과 접촉하는 부위(223a)만 돌출되게 관통구(미도시)가 형성되고 슬립링(120)과 반대되는 방향으로는 트여지는 슬립링홈(222)이 형성되는 브러시부하우징(221)과, 슬립링홈(222)에 끼워지는 브러시(223)의 후단에 위치하는 스프링(224)과, 상기 스프링(224)을 지지하도록 상기 브러시부하우징(221)에 결합되는 브러시부덮개(225)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 브러시부(220)는 고정체하우징(210)의 측면에 형성된 삽입구(214)에 끼워져 상기 고정체하우징(210)에 볼트체결(240,210a, 221b)로 고정된다. 또한 상기 브러시부덮개(225)에는 브러시(223)에 연결되는 전선(500)이 관통할 수 있는 전선관통구(225a)가 형성된다.

또한, 상기 고정체하우징(210)에 결합되는 상기 브러시부(220)는 다수개로 이루어질 수 있다. 즉, 다수의 브러시부(220)에 의해 하나의 각 슬립링(120)에는 다수의 브러시(223)가 접촉되고 동일 슬립링(120)에 접촉되는 다수 브러시(223)는 전기적으로 병렬연결하게 하는 것이며, 이와 같이 다수 브러시부(220)를 구비하게 되므로서 브러시(223)에 흐르는 전류를 분산하는 효과를 얻을 수 있다.

바람직하게 본 발명의 실시예에서, 상기 슬립링몸체(110)의 돌출부(117)에는, 상기 고정체하우징(210)의 하부지지홈(216)의 내부면에 눌리게 되는 누름스위치(180)가 설치되고, 상기 누름스위치(180)의 눌림신호는 상기 케이블(400)을 따라 배설되는 제어선(401)에 의해 상기 전원공급부(600)에 전달된다. 그리고, 상기 전원공급부(600)는 눌림신호가 있을 때에만 상기 케이블(400)을 통해 전기를 공급하게 한다.

도 8은 상기 눌림신호에 따라 전기를 공급할 수 있도록 구성되는 전원공급부(600)의 배선도이다. 상기 도 8을 참조하면 외부전원으로부터 상전원(R, S, T)을 공급받아 선택적으로 단속하여 케이블(400)에 전달하는 접점수단(610, 예를 들면 전자접촉기 또는 전자개폐기)이 설치된다. 그리고, 상기 접점수단(610)은 가동코일(610a)에 의해 개폐동작하되, 제어선(401)을 통해 상기 누름스위치(180)의 접점신호 즉 누름스위치(180)의 도통신호에 따라 가동코일(610a)을 가동하여 폐로동작함으로써 상전원(R, S, T)을 케이블(400)을 통해 공급할 수 있게 한다.

또한, 상기 전원공급부(600)는 대지 접지단(G)을 케이블(400)에 연결되게 구성된다. 그리고, 슬립링몸체(110)는 4개의 슬립링(120)을 구비하고, 브러시부(220) 또한 4개의 브러시(223)을 구비하여 상전원(R, S, T)을 공급함은 물론 기기접지를 위한 대지접지(G) 경로를 제공한다.

또한, 상기 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상부덮개(150)의 관통구(152)는 관통한 케이블(400) 및 제어선(401) 부위를 제외한 나머지 부위를 방수재(152a)로 채워지도록 하는 것이 바람직하다.

도 9는, 회전체(100)에서 작동간(1) 끝단(1a)에 이르는 케이블(400) 및 제어선(401)이 꼬이거나 뒤틀리는 것을 방지하기 위한 구성으로서, 후렉시블관(420)이 설치됨을 보여주는 단면도이다.

상기 도 9를 참조하면, 회전체(100)의 상부덮개(150)는 관통구(152)가 상부로 연장되게 테의 형태로 돌출되는 고정체(155)를 구비하고, 케이블(400) 및 제어선(401)이 내부를 관통하는 금속제 플레시블관(420)의 일단에 커넥터(421)를 구비하여, 상기 고정체(155)와 커넥터(421)가 나사결합(422)된다. 그리고, 상기 도 9에는 도시되지 아니하였지만, 케이블(400) 및 제어선(401)이 내부를 관통하는 플레시블관(420)의 타단은 작동간(1)의 끝단(1a)에 체결되고, 상기 플레시블관(420)은 결속선(411)에 의해 와이어(410)에 묶이게 된다.

이와 같이 후렉시블관(420)이 구비됨에 따라 회전체(100)가 고정체(200)에 대해 회전하더라도 케이블(400) 및 제어선(401)이 꼬이거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

도 1은 상기 종래기술에 따른 포크레인에 전기를 공급하는 장치의 전체구성도(도 1a)와, 로터리연결구(7)의 사시도(도 1b).

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동 굴삭기의 전원 공급장치의 전체 구성도.

도 3은 상기 도 2의 실시예에 있어서, 회전체(100)와 고정체(200)의 연결 부위를 확대한 사시도.

도 4는 상기 도 2의 회전체(100)와 고정체(200)가 결합하기 전의 분리사시도.

도 5는 본 발명의 실시예에 있어서 회전체(100)가 고정체(200)에 결합된 상태의 단면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 회전체(100)의 분해사시도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고정체(200)의 분해사시도.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전원공급부(600)의 배선도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 후렉시블관(400)이 체결된 회전체(100)의 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 회전체 110 : 슬립링몸체 111 : 나사홈

112 : 전선단자 113 : 제어선단자 117 : 돌출부

120 : 슬립링 130 : 커넥터하부체 131 : 암나사

140 : 커넥터상부체 150 : 상부덮개 152 : 관통구

160 : 베어링지지체 161 : 암나사 162 : 중공 원통형

163 : 돌출테 164 : 베이링홈 170 : 베어링

180 : 누름스위치(180)

200 : 고정체 210 : 고정체하우징 216 : 하부지지홈

220 : 브러시부 221 : 브러시부하우징 223 : 브러시

224 : 스프링 225 : 브러시부덮개 230 : 롤러

231 : 롤러지지체

300 : 고정체지지부 310 : 지지관 320 : 와이어드럼

321 : 와이어 322 : 안내롤러 323 : 브라켓

400 : 케이블 410 : 와이어 500 : 전선

600 : 전원공급부

Claims (3)

1. 전기 모터로 유압펌프를 작동시켜 운행되는 전동 굴삭기(30)에 전원을 공급하기 위한 장치로서, 지면에 설치되는 지주(2)와, 지주(2)의 상부에 지지되는 작동간(1)과, 지주(2)와 작동간(1)을 경유하고 작동간(1)의 끝단(1a)에서 전동 굴삭기에 떨구어지듯이 연장되어 설치되는 케이블(400)과, 상기 지주(2) 측에 설치되어 케이블(400)의 일단이 연결되는 전원공급부(600)와, 케이블(400)의 타단에 연결되는 회전체(100)와, 전동 굴삭기에 설치되어 케이블(400)의 타단에 설치된 회전체(100)와 분리가능하게 결합되는 고정체(200)와, 전동 굴삭기에 설치되어 상기 고정체(200)를 지지하는 고정체지지부(300)를 포함하여 구성되는 전동 굴삭기의 전원 공급장치에 있어서,

   상기 회전체(100)는,

   원통형 몸체(116)의 외주면에 슬립링(120)이 설치되고, 상기 슬립링(120)과 전기적으로 연결되는 전선단자(112)가 상부면에 설치되어 상기 케이블(400)의 타단이 단자결합되고, 하부면에 돌출부(117)를 갖도록 형성되는 슬립링몸체(110)와;

   중공 원통형 몸체(162)에 외주면에는 돌출테(163)를 구비하게 형성되고, 상기 돌출테(163)의 외주면을 따라 베어링홈(164)이 형성되고, 하부가 상기 슬립링몸체(110)의 상부에 고정되되 상기 전선단자(112)가 내부 중공으로 노출되게 고정되어 상기 전선단자(112)에 연결되는 케이블(400)이 중공 내부를 관통하게 하는 베어링지지체(160)와;

   상기 베어링홈(164)에 베어링(170)이 놓인 상태에서 노출되는 베이링(170) 부위와 상기 돌출테(163)의 상·하부면 부위를 에워싸는 형태로 상기 베어링지지체(160)에 결합되어 상기 베이링(170)에 의해 베어링지지체(160)를 축으로 회전가능하게 되고, 하부면 외주부위를 따라 하부로 돌출되게 암나사(131)가 형성되는 커넥터(130, 140)와;

   상기 베이링지지체(160)의 상부에 고정 설치되어 상기 베어링지지체(160)를 덮되 상기 베이링지지체(160)의 중공이 외부로 연통되도록 관통구(152)가 형성되어 상기 케이블(400)이 관통되게 하는 상부덮개(150);

   를 포함하여 구성되고,

   상기 고정체(200)는,

   하부면이 막힌 원통형 몸체(215)에, 외주면 상부에는 상기 커넥터(130, 140)의 암나사(131)에 결합할 수 있는 숫나사(212)가 형성되고, 상기 회전체(100)가 나사결합(131, 212)으로 내부(213)로 끼워질 때에 상기 슬립링몸체(110)의 돌출부(117)가 삽입되는 하부지지홈(216)이 하부면에 형성되는 고정체하우징(210)과;

   상기 고정체하우징(210)에 끼워지는 회전체(100)의 슬립링(120) 위치에 맞게 브러시(223)를 탄성력으로 지지되게 구성되어 상기 고정체하우징(210)의 내부(213) 측면에 구비되고, 상기 브러시(223)는 전동 굴삭기의 전원부에 연결되는 전선(500)과 전기적으로 결합되는 브러시부(220);

   를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전동 굴삭기의 전원 공급장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 슬립링몸체(110)의 돌출부(117)에는, 상기 고정체하우징(210)의 하부지지홈(216)의 내부면에 눌리게 되는 누름스위치(180)를 설치하고, 상기 누름스위치(180)의 눌림신호는 상기 케이블(400)을 따라 배설되는 제어선(401)에 의해 상기 전원공급부(600)에 전달되게 하여,

   상기 전원공급부(600)는 눌림신호가 있을 때에만 상기 케이블(400)을 통해 전기를 공급하게 하는 것을 특징으로 하는 전동 굴삭기의 전원 공급장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 고정체지지부(300)는, 각각 'ㄷ'자 단면을 갖으며 'ㄷ'자 홈(311)이 대향하여 마주보게 전동 굴삭기에 설치되는 두개의 지지관(310)과, 상기 두개의 지지관(310)의 끝단에 걸쳐 설치되며 안내롤러(322)를 구비하는 브라켓(323)과, 상기 두개의 지지관(310)의 하부 근처에 설치되며 와이어(321)를 감거나 풀도록 동작하는 와이어드럼(320)과, 상기 안내롤러(322)에 의해 안내되며 일단이 감거나 풀릴수 있도록 상기 와이어드럼(320)에 체결되고 타단이 상기 고정체(200)의 고정체하우징에 고정되는 와이어(321)를 포함하여 구성되고,

   상기 고정체(200)는, 상기 고정체하우징(210)의 외부면에 롤러(230)를 구비하고 상기 롤러(230)가 상기 지지관(310)의 홈(311)을 따라 구름 이동할 수 있게 상기 지지관(310)에 설치되어, 상기 와이어드럼(320)의 감김 또는 풀림 동작에 따라 승하강하게 됨을 특징으로 하는 전동 굴삭기의 전원 공급장치.

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