KR100891990B1 - 차량의 엔진ｐｔｏ를 이용한 노면청소차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보조엔진을 사용하지 않고 차량의 엔진PTO를 이용하여 블로워를 가동하는 노면 청소차에 관한 것으로, 특히 상시 구동하는 차량 엔진PTO축의 강력한 동력을 인출하여 블로워를 가동함에 있어 상기 블로워로 전달되는 동력을 동력단속기를 이용하여 선택적으로 단속하여 노면청소시 제한적으로 블로워를 가동함은 물론 일반주행이나 작업장으로 이동시엔 가동을 중단하여 원활한 작업성 및 이동성을 제고하고, 상기 블로워의 회전수 측정치에 따라 과부하시 동력단속기의 연결을 차단하여 장비에 무리를 주지않고 내구성을 향상할 수 있도록 하는 차량의 엔진PTO를 이용한 노면청소차에 관한 것이다.

엔진, PTO축, 블로워, 동력단속, 로터, 마그네트

Description

차량의 엔진ＰＴＯ를 이용한 노면청소차{Road sweeping vehicle using engine pto of vehicle}

본 발명은 보조엔진을 사용하지 않고 차량의 엔진PTO를 이용하여 블로워를 가동하는 노면 청소차에 관한 것으로, 특히 상시 구동하는 차량 엔진PTO축의 강력한 동력을 인출하여 블로워를 가동함에 있어 상기 블로워로 전달되는 동력을 동력단속기를 이용하여 선택적으로 단속하여 노면청소시 제한적으로 블로워를 가동함은 물론 일반주행이나 작업장으로 이동시엔 가동을 중단하여 원활한 작업성 및 이동성을 제고하고, 상기 블로워의 회전수 측정치에 따라 과부하시 동력단속기의 연결을 차단하여 장비에 무리를 주지않고 내구성을 향상할 수 있도록 하는 차량의 엔진PTO를 이용한 노면청소차에 관한 것이다.

근자에 들어 국민 의식 수준의 향상으로 주변 환경 미화에 대한 관심이 날로 증대되고 있으며, 특히 도시 미관과 관련하여 폐기물의 처리가 중요시되고 있다.

이러한 가운데, 도로 주변에 흩어져 있는 낙엽이나 쓰레기, 모래 등과 같은 노상 쓰레기들은 도시 미관을 해칠 뿐만 아니라 하수관거로 흘러들어가거나 수질 오염을 유발하게 되므로 수시로 이를 제거할 필요가 있다.

따라서, 각 지방자치단체는 청소장비를 탑재한 청소차량을 이용하여 노상 쓰레기를 처리하고 있는데, 대체로 종래의 노면 청소차는 구동륜을 구동시키기 위한주엔진과 별도로 청소장비, 예컨대 블로워를 구동시키기 위한 보조엔진을 구비하고 있다.

즉 주엔진은 클러치와 변속기를 거쳐 추진축을 통하여 구동륜에 동력을 제공하게 되는 한편, 보조엔진은 브러쉬가 쓸어내는 노면의 쓰레기를 흡입헤드를 통해 적재함으로 흡입하기 위한 블로워에 풀리와 V-벨트로 동력을 제공한다.

그런데, 이러한 동력 전달 체계를 갖춘 종래의 노면 청소차는 작업시 보조엔진의 가동으로 매연에 의한 대기오염과 작업소음을 증가시키게 될 뿐만 아니라, 보조엔진에 대한 관리비와 차량 하중에 의한 소모 연료의 증가로 경제적 손실을 유발하고, 차량 내부의 공간 활용도가 저하되고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 개선하기 위한 방안으로 별도의 보조엔진을 사용하지 않고, 널리 알려진 바와 같은 차량의 동력인출장치(Power Take Off)가 많이 사용되고 있다.

상기 동력인출장치는 엔진의 동력을 자동차의 주행과는 관계없는 특수 용도에 이용하기 위해 설치한 장치로서, 통상 트랜스미션(transmission)의 부축기어에 동력인출장치의 공전기어를 슬라이딩 이송시켜 동력을 인출하며, 이러한 동력의 인출은 상기 공전기어의 단속조작을 통해 이루어지는 것이었다.

그러나 종래 트랜스미션에 설치되는 동력인출장치는 동력의 인출 여부에 따라 공전기어를 슬라이딩 이송시켜 단속을 조작하는 별도의 번거로운 작업을 요할 뿐만 아니라 이에 따른 구조가 매우 복잡하고, 차량의 주행중에 동력을 인출함으로써 차량 트랜스미션에 무리를 주어 고장의 원인이 되므로, 반드시 차량을 정지시킨 상태에서 매우 제한적으로 동력을 인출할 수 있는 것이었다.

더욱이 차량의 정지시 제한적으로 인출하는 동력은 엔진에서 직접적으로 인출하지 못 하고 트랜스미션에서 동력을 인출함으로써 엔진동력에 비해 힘이 현저하게 떨어짐으로써 적은 동력을 필요로 하는 일부의 장비(정지상태로 가동하는 소형크레인)를 가동하기 위한 동력원으로 사용하고 있는 실정이다.

한편, 이러한 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 선행기술로는 본 발명 출원인의 선등록 발명인 『특허등록 제539116호 명칭 다목적 도로관리차 동력인출장치』가 제시되고 있다.

상기 선등록 발명은 엔진을 구성하는 크랭크축의 동력을 직접 인출하여 PTO축을 지속적으로 가동함으로써 별도의 동력 단속작업 없이 특수장비에 고출력의 동력을 지속적으로 원활하게 공급하는 효과를 제공하는 것이었다.

그러나 상기의 선행기술은 동력전달수단을 매개로 PTO축의 동력을 유압펌프로 전달한 후 이 유압펌프를 가동하여 각종 유압유니트(유압실린더, 유압모터 등)를 가동하는 것에 제한될 뿐 지속적으로 가동하는 상기 PTO축의 동력을 선택적으로 단속하면서 노면 청소차에 설치된 대형 블로워를 가동하기 위한 목적으로는 사용할 수 없는 것이었다.

즉 엔진의 크랭크축에서 직접 인출한 PTO축의 강력한 동력을 노면 청소차의 블로워에 전달하기 위한 기술구성 및 동력전달을 선택적으로 단속하여 청소작업시에 한해 블로워를 가동하기 위한 기술구성은 미처 마련되지 못해 상기 PTO축의 강력한 동력을 필요로 하는 노면 청소차용 블로워에 효율적으로 접목하여 사용할 수 없는 실정이다.

본 발명은 종래의 노면 청소차가 공통으로 내포하고 있는 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 엔진의 크랭크축에서 직접 인출한 PTO축의 강력한 동력을 동력단속기를 매개로 노면 청소차의 블로워에 전달하여 상기 블로워를 고출력으로 원활하게 가동하도록 하고, 상기 동력단속기를 이용하여 블로워로 전달되는 동력을 선택적으로 단속하면서 청소작업시에 한해 제한적으로 블로워를 가동할 수 있도록 함을 과제의 해결 수단으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 블로워의 회전수를 측정한 후 이 측정치가 최적의 상 태로 기 설정한 회전수에 도달하면 상기 동력단속기의 연결을 자동으로 차단할 수 있도록 함을 과제의 또 다른 해결수단으로 한다.

본 발명은 엔진을 구성하는 크랭크축의 동력을 직접 인출하여 지속적으로 가동하는 차량 엔진PTO축의 강력한 동력을 이용하여 노면 청소차의 블로워를 가동함으로써 상기 블로워를 고출력으로 원활하게 가동하여 청소작업의 효율성을 제고한다.

또한, 상기 블로워에 전달되는 동력을 동력단속기를 이용하여 선택적으로 단속하면서 청소작업시에 한해 제한적으로 블로워를 가동함으로써 상기 블로워의 지속적인 가동을 배제하여 불필요한 에너지의 손실을 감소함은 물론 일반주행이나 다른 청소구간으로 이동시 우수한 주행성 및 이동성을 제공한다.

또한, 상기 블로워의 회전수를 회전수 감지센서를 이용하여 측정한 후 이 측정치에 따라 동력단속기의 연결을 자동으로 차단함으로써 블로워를 포함하는 각종 기기의 과부하를 방지하여 제품의 수명 및 내구성을 가일층 향상시키는 효과를 추가로 제공한다.

본 발명의 목적을 효과적으로 달성하기 위한 바람직한 실시예의 구성에 대해 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명은 PTO축(3)의 동력을 조인트축(11)을 매개로 동력단속기(C')로 전달하고, 상기 동력단속기(C')는 블로워(90)로 전달되는 동력을 선택적 으로 단속함으로써 블로워(90)를 청소작업시에 한해 고출력으로 원활하게 가동함을 특징적인 요지로 한다.

상기한 특징적인 요지를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체적인 구성은 엔진을 구성하는 크랭크축의 회전동력을 기어조합을 통해 직접적으로 인출하여 PTO축(3)을 가동함에 있어서,

상기 PTO축(3)과 조인트축(11)을 매개로 일체화 연결되고 이격 설치된 한 쌍의 플러머블럭(12)을 관통하여 회전 가능하게 설치되며 외측에 로터(202)가 일체로 결합된 클러치축(200)과, 상기 로터(202)의 외측에 로터(202)가 회전 가능하도록 베어링(21)을 매개로 끼움 설치되고 일측에 고정된 고정구(211)가 기대프레임(6)을 관통하여 일체로 고정되며 타측 선단에 코일(212)이 삽입 설치된 마그네트(210)와, 상기 클러치축(200)의 외측에 베어링(21)을 매개로 회전 가능하게 설치되고 일측에 로터(202)와 밀착되는 아마추어(221)가 부착된 동력풀리(220)를 구비하여 된 동력단속기(C')와;

상기 동력풀리(220)와 밸트(93)를 매개로 동력전달 가능하게 연결된 블로워축(91)에 일체로 설치된 블로워(90)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명은 엔진을 구성하는 크랭크축의 회전동력을 기어조합을 통해 직접 인출하여 PTO축(3)을 가동한 후 이 PTO축(3)의 고출력 동력을 동력단속 기(C')를 이용하여 선택적으로 노면청소차(5)의 블로워(90)에 공급함으로써 노면청소차(5)에 전용으로 사용할 수 있는 특성이 있다.

이러한 본 발명의 동력단속기(C')는 전자석의 원리를 이용하여 가동하는 것으로, 이에 대한 기술구성은 도 1 내지 도 7을 통해 확인할 수 있다.

즉 본 발명의 동력단속기(C')는 클러치축(200)이 조인트축(11)을 매개로 PTO축(3)과 일체화 연결되고, 이 클러치축(200)은 이격 설치된 한 쌍의 플러머블럭(12)을 관통하여 회전 가능하게 축설되며, 외측에는 키이(201)를 매개로 로터(202)가 일체로 결합된다.

그리고 상기 로터(202)의 외측에는 로터(202) 및 클러치축(200)이 자유롭게 회전할 수 있도록 베어링(21)을 매개로 마그네트(210)가 끼움 설치되고, 상기 마그네트(210)는 일측에 부착된 고정구(211)가 기대프레임(6)에 형성된 고정홈(6a)을 관통함으로써 마그네트(210)는 고정상태를 유지하며, 타측 선단에는 원통형의 코일(212)이 삽입 설치된다.

따라서, 상기 마그네트(210)는 고정상태를 유지함에도 클러치축(200) 및 로터(202)는 마그네트(210)와 분리된 상태로 자유롭게 회전할 수 있게 된다.

상기 클러치축(200)의 외측에는 마그네트(210)에 의한 자기력이 발생할 경우에 한해 로터(202)와 함께 동시 회전하는 동력풀리(220)가 베어링(21)을 매개로 회전 가능하게 설치되고, 이 동력풀리(220)의 일측에는 로터(202)와 밀착되는 아마추어(221)가 일체로 부착된다.

그리고 상기 흡입력을 발생하는 블로워(90)는 노면청소차(5)의 적재함(7) 전 방에 설치되는 것으로, 양측에 이격된 플러머블럭(12)에 회전 가능하게 축설된 블로워축(91)에 일체로 설치되고, 상기 블로워축(91)의 선단에 결합된 종동풀리(92)는 동력풀리(220)와 밸트(93)를 매개로 동력전달 가능하게 연결됨으로써 상기 동력풀리(220)의 동력은 밸트(93)를 통해 블로워축(91)으로 전달될 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 동력단속기(C')를 작업자의 선택에 따라 임의적으로 단속하는 것에 제한되지 않고, 블로워(90)가 청소작업에 필요한 최적의 회전속도를 유지하도록 회전수를 기 설정한 상태에서 회전수가 상기 설정치에 도달하면 자동으로 동력단속기(C')의 연결을 차단함으로써 블로워(90)를 포함한 기기의 과부하를 방지하기 위한 방안으로 별도의 회전수 감지판(110) 및 회전수 감지센서(115)가 추가로 구비된다.

상기 회전수 감지판(110)은 블로워축(91)의 선단에 형성된 나사부(111)의 외측에 끼워지고, 상기 나사부(111)에는 너트(112)가 체결됨으로써 견고한 고정상태를 유지하며, 상기 회전수 감지판(110)의 외주연에는 방사상으로 다수개의 감지돌기(113)가 돌출 형성된다.

또한, 상기 블로워축(91)이 설치된 블로워지지대(8)에는 센싱홈(114)이 형성된 회전수 감지센서(115)가 설치되고, 상기 센싱홈(114)을 회전수 감지판(110)의 감지돌기(113)가 통과함으로써 상기 회전수 감지센서(115)는 이를 감지하여 블로워(90)의 회전수를 측정하며, 상기 측정치에 따라 동력단속기(C')기의 연결을 자동으로 제어할 수 있게 된다.

이때 상기 감지돌기(113)를 다수개로 설치하는 이유는 블로워(90)가 1회전 함에 따른 회전구간을 분할함으로써 상기 감지돌기(113)의 갯수와 비례하여 측정이 반복적으로 이루어지면서 측정치의 정밀도 및 정확도가 더욱 향상될 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 동력단속기(C')는 일반주행시에는 클러치축(200) 및 로터(202)가 회전하더라도 로터(202)와 아마추어(221)는 단순한 접촉상태를 유지함과 동시에 동력풀리(220)는 회전 자유로운 상태를 유지함으로써 로터(202)의 회전력은 동력풀리(220)로 전달되지 않는다.

또한, 상기 마그네트(210)에 설치된 코일(212)에 전류를 공급하면 강력한 자기력이 발생하면서 마그네트(210)는 아마추어(221)를 흡입하여 상기 마그네트(210)와 아마추어(221)는 일체로 회전함으로써 비로소 동력풀리(220)가 회전력을 발생하게 된다.

즉 상기 코일(212)에 전류가 공급되어야만 마그네트(210)가 전기력을 발휘하면서 로터(202)와 동력풀리(220)가 일체로 회전하면서 동력을 제한적으로 발생할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명이 적용된 노면청소차의 일예시도

도 2는 본 발명의 PTO축, 조인트축, 동력단속기 및 블로워의 설치상태 정면도

도 3은 본 발명 동력단속기 및 블로워의 동력전달상태 측면도

도 4는 본 발명의 PTO축, 조인트축, 동력단속기의 설치상태 정면도

도 5는 본 발명 동력단속기의 조립상태를 나타낸 종단면도

도 6은 본 발명 회전수 감지판 및 회전수 감지센서의 설치상태도

도 7은 본 발명 회전수 감지판의 설치상태 측면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

C': 동력단속기 3: PTO축

200: 클러치축 11: 조인트축

90: 블로워 110: 회전수 감지판

113: 감지돌기 115: 회전수 감지센서

202: 로터 210: 마그네트

220: 동력풀리

Claims (1)

1. 엔진을 구성하는 크랭크축의 회전동력을 기어조합을 통해 직접적으로 인출하여 PTO축(3)을 가동함에 있어서,

   상기 PTO축(3)과 조인트축(11)을 매개로 일체화 연결되고 이격 설치된 한 쌍의 플러머블럭(12)을 관통하여 회전 가능하게 설치되며 외측에 로터(202)가 일체로 결합된 클러치축(200)과, 상기 로터(202)의 외측에 로터(202)가 회전 가능하도록 베어링(21)을 매개로 끼움 설치되고 일측에 고정된 고정구(211)가 기대프레임(6)을 관통하여 일체로 고정되며 타측 선단에 코일(212)이 삽입 설치된 마그네트(210)와, 상기 클러치축(200)의 외측에 베어링(21)을 매개로 회전 가능하게 설치되고 일측에 로터(202)와 밀착되는 아마추어(221)가 부착된 동력풀리(220)를 구비하여 된 동력단속기(C')와;

   상기 동력풀리(220)와 밸트(93)를 매개로 동력전달 가능하게 연결된 블로워축(91)에 일체로 설치된 블로워(90)와;

   상기 블로워축(91)의 선단에 설치되고 외주연에 방사상으로 다수의 감지돌기(113)가 돌출 형성된 회전수 감지판(110)과;

   상기 감지돌기(113)가 센싱홈(114)을 통과할 때 이를 감지한 후 블로워(90)의 회전수를 측정하여 과부하시 동력단속기(C')의 연결을 차단하는 회전수 감지센서(115)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 엔진PTO를 이용한 노면청소차.

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