KR100942835B1

KR100942835B1 - 롤러 엘이디를 가지며 내구성이 개선된 크레인 집전장치의 슈브러시와 브러시 홀더의 구조

Info

Publication number: KR100942835B1
Application number: KR1020090016527A
Authority: KR
Inventors: 정성헌
Original assignee: 주식회사 장원엔지니어링
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-02-18
Also published as: CN102414115A; WO2010098541A3; WO2010098541A2; CN102414115B

Abstract

본 발명은 크레인 집전장치에 관한 것으로서, 특히 크레인의 이동방향으로 설치된 트롤리에 접지된 상태로 크레인을 따라 이동하는 브러시의 교체 및 점검이 편리하며 또한 브러시의 수명을 증폭시킬 수 있게 구성한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 크레인 집전장치는 크레인에 장착되며 크레인의 이동방향을 따라 위치한 트롤리를 향해 연장되는 프레임과, 프레임에 설치되며 트롤리와 대응해 위치하는 브러시 홀더와, 브러시 홀더에 장착되며 트롤리에 접하는 브러시와, 프레임에 장착되어 브러시가 트롤리에 접하도록 탄성력을 제공하는 스프링을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

크레인, 집전장치, 프레임, 브러시 홀더, 브러시, 스프링

Description

롤러 엘이디를 가지며 내구성이 개선된 크레인 집전장치의 슈브러시와 브러시 홀더의 구조{STRUCTURE OF BRUSH AND BRUSH HOLDER OF CRANE COLLECTOR}

대형 천장크레인은 레일을 따라 이동 가능하게 설치된다. 이와 같은 크레인이 이동하기 위해서는 전력이 크레인으로 공급되어야 한다.

도면에서, 도 1은 크레인과 트롤리를 나타낸 개념도이고, 도 2는 집전장치를 나타낸 개념도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 크레인(1)으로 전력을 공급하기 위해서는 크레인(1)의 이동방향으로 트롤리(3)가 설치되고, 집전장치(5)가 크레인(1)에 장착되어 트롤리(3)에 접지된다.

집전장치(5)는 트롤리(3)에 접지된 상태로 크레인(1)을 따라 이동하는 브러시가 구비되는데, 브러시가 트롤리(3)와 접지된 상태로 이동하기 때문에 마모가 심하여 브러시의 교체가 빈번하게 발생한다. 또한 브러시의 빈번한 교체로 유지 관리 비용이 많이 소모되는 단점이 있다.

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 트롤리와 접지된 상태로 이동하는 브러시의 교체가 용이하며 또한 브러시를 뒤집어 재사용이 가능하도록 함으로써, 교체 및 점검이 편리하고 또한 브러시의 수명을 증폭시켜 유지 관리비용을 절감할 수 있게 구성한 크레인 집전장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 브러시 홀더는, 프레임에 힌지 결합된 사각형의 홀더 브라켓과, 홀더 브라켓의 4변 중 3변에서 하향으로 절곡된 절곡편들과, 나머지 한 변에 장착된 경첩과, 경첩에 고정되어 상하방향으로 선회하는 고정편과, 마주하는 두 절곡편에 고정되며 고정편의 양단을 잠금하거나 잠금해제하는 잠금수단을 포함하며, 홀더 브라켓의 저면에는 브러시가 위치하고 절곡편들 과 고정편에 의해 브러시가 고정된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 마주하는 두 절곡편은 절곡된 안쪽 각이 예각이 되도록 절곡되며, 두 절곡편과 마주하는 브러시의 양 측면에는 브러시의 길이방향으로 홈이 형성되어 두 절곡편이 브러시의 홈에 끼워져 고정된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 잠금수단은 레버와 폐쇄형 고리를 구비한 원터치 클립으로서, 고정편의 양단에는 폐쇄형 고리가 끼워지는 잠금홈이 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 홀더 브라켓의 상면에는 프레임에 힌지 결합되는 러그가 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 프레임에는 회전링크가 회전 가능하게 장착되고, 회전링크에는 감지롤러가 장착되며, 회전링크와 프레임에는 감지롤러가 아래에 위치하는 트롤리를 향해 이동하도록 탄성력을 제공하는 스프링이 설치되고, 감지롤러가 최하점 아래로 내려가지 않도록 프레임에는 회전링크와 간섭되는 지지대가 고정된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 감지롤러에는 투명한 합성수지 재질이 형성되며 투명한 합성수지의 내부에는 광원이 장착되어 감지롤러의 회전에 의해 광원이 발광한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 브러시의 양 측면에 형성된 홈은 안쪽 골이 브러시의 두께 중앙에 대응하며, 브러시의 중앙을 중심으로 상부와 하부가 대칭된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 홀더 브라켓과 브러시 사이에는 동판이 위치하고, 동판은 홀더 브라켓의 바깥으로 연장되어 크레인의 케이블과 접속되며, 홀더 브라켓에 형성된 다수 개의 홀을 관통한 볼트가 동판에 형성된 암나사공에 나사 체결되어 동판이 홀더 브라켓에 고정된다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 크레인 집전장치는 브러시의 상부 구조와 하부 구조가 대칭되도록 구성함으로써, 트롤리와 접하는 브러시의 일면이 마모되면 브러시를 뒤집어 재장착하여 사용할 수 있다. 따라서 브러시의 수명을 일면만 사용하는 종래보다 대폭 연장할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 크레인 집전장치는 브러시를 브러시 홀더에 장착된 원터치 클립으로 장착함으로써, 브러시를 브러시 홀더에 볼트 체결하는 구성보다 편리하게 브러시를 장착 및 탈착할 수 있다. 또한 브러시 홀더는 앞에서 설명한 바와 같이 브러시를 뒤집어 장착할 수 있게 구성되어 있다.

또한, 본 발명의 크레인 집전장치는 브러시 마모정도를 감지하는 센서가 장착되어 브러시 교체 및 정비 시점을 쉽게 알 수 있다는 장점이 있다.

아래에서는 본 발명에 따른 크레인 집전장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 3은 본 발명에 따른 집전장치의 저면도이고, 도 4는 도 3에 도 시된 집전장치의 정면도이다. 그리고 도 5는 도 4에 도시된 브러시 홀더의 정면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 브러시 홀더의 평면도이며, 도 7은 도 5에 도시된 브러시 홀더와 브러시를 나타낸 정단면도이다. 또한, 도 8은 브러시 홀더의 배면도이고, 도 9는 브러시가 브러시 홀더에 장착되는 관계를 나타낸 개념도이며, 도 10은 도 3에 도시된 감지롤러를 나타낸 상세도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 집전장치(100)는 크레인(1)에 장착되며 크레인(1)의 이동방향으로 뻗어있는 트롤리(3)를 향해 연장된 프레임(110)과, 프레임(110)의 양측 각각에 설치되며 트롤리(3)와 대응해 위치하는 브러시 홀더(130)와, 브러시 홀더(130)에 장착되며 트롤리(3)에 접하는 브러시(150)와, 트롤리(3)와 간격을 두고 떨어져 위치하며 브러시(150)가 마모 한계점에 도달하면 트롤리(3)에 접하여 회전하는 감지롤러(160) 및, 프레임(110)에 장착되어 브러시(150)가 트롤리(3)에 접하도록 탄성력을 제공하는 스프링(170)을 포함한다.

아래에서는 이와 같이 구성된 집전장치에 대해 구체적으로 설명한다.

도 3 및 도 4에 보이듯이, 집전장치(100)의 프레임(110)은 크레인(1)에 고정되는 고정브라켓(111)과, 고정브라켓(111)과 크레인(1) 사이에 위치하는 애자(113)와, 고정브라켓(111)에서 트롤리(3) 쪽으로 연장되며 고정브라켓(111)에 힌지 결합되어 선회 가능한 링크(115)들과, 링크(115)의 선단에서 트롤리(3) 상부로 연장된 고정축(117)과, 고정축(117)에 대해 수직방향으로 평행하게 위치한 한 쌍의 고정대(119)를 포함한다.

이와 같이 구성된 프레임(110)은 브러시(150)가 트롤리(3)에 접하거나 떨어 지도록 지지하는 구성으로서, 브러시(150)를 교체하거나 정비할 때에 프레임(110)을 크레인(1) 안쪽으로 선회시켜 안전하게 브러시(150)를 교체 및 정비하도록 하기 위한 것이다. 따라서 프레임(110)은 앞에서 설명한 구성 외에도 크레인(1)에 직접적으로 힌지 결합되지 않고 힌지 결합된 다른 구성에 장착될 수도 있다.

또한 한 쌍의 고정대(119) 사이에는 지지대(121)가 연결되어 위치하며, 지지대(121)는 감지롤러(160)가 더 이상 아래로 내려가지 않도록 지지한다. 구체적으로, 한 쌍의 고정대(119) 사이에 감지롤러(160)가 위치하는데, 고정축(117)에는 회전링크(115)가 선회 가능하게 장착되고, 회전링크(115)의 단부에는 감지롤러(160)가 장착되어 회전한다. 그리고 회전링크(115)는 지지대(121)에 걸쳐진 상태로 하향으로는 더 이상 내려가지 못하고 상향으로만 선회 가능하다. 한편, 회전링크(115)와 고정축(117)은 토션스프링(125)으로 연결되며 토션스프링(125)은 회전링크(115)가 하향으로 내려가도록 탄성력을 제공한다. 이와 같은 구조, 즉 회전링크(115)가 지지대(121)에 걸쳐진 상태에서는 감지롤러(160)가 더 이상 하향으로 이동하지 못하지만, 이 상태에서 토션스프링(125)의 탄성력보다 큰 힘으로 감지롤러(160)를 상향으로 이동시키면 감지롤러(160)는 상향으로 이동하게 되면서 토션스프링(125)의 탄성복원력을 더 커지게 된다.

차후에 구체적으로 설명하겠지만, 브러시(150)가 마모되어 트롤리(3)가 감지롤러(160)에 접하면 크레인(1)의 이동에 의해 감지롤러(160)가 회전하게 되고, 브러시(150)가 더 마모되면 회전링크(115)는 지지대(121)에서 떨어져 상향으로 이동하며, 토션스프링(125)의 탄성복원력은 감지롤러(160)가 트롤리(3)를 가압하는 방 향으로 작용하게 된다.

한편, 프레임(110)은 크레인(1) 밖으로 연장되며 프레임(110)의 고정대(119) 양단에 각각 브러시 홀더(130)가 힌지 결합되며, 2개의 브러시 홀더(130)는 트롤리(3) 상부에 평행하게 위치한다.

아래에서는 브러시 홀더(130)에 대해 설명한다.

도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 브러시 홀더(130)는 아래에 위치한 브러시(150)와 대응하는 홀더 브라켓(131)을 포함한다. 홀더 브라켓(131)의 상면에는 한 쌍의 러그(133)가 형성되고, 러그(133)는 한 쌍의 고정대(119)에 각각 접한 상태에서 힌지 결합된다. 따라서 홀더 브라켓(131)은 러그(133)에 장착된 힌지를 중심으로 회전 가능하다.

홀더 브라켓(131)은 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 사각형태로서 두 길이변과 한 쪽 세로변의 가장자리에는 절곡편(135H, 135V)이 형성되며, 절곡편(135H, 135V)은 하향으로 절곡된다. 특히 홀더 브라켓(131)의 길이변에 형성된 절곡편(135H)들은 절곡된 안쪽 각이 예각이 되도록 90도 이상 절곡된다. 세로변에 형성된 절곡편(135V)은 약 90도로 절곡된 것이 바람직하다.

그리고 절곡편(135H, 135V)이 형성되지 않은 다른 한 쪽의 세로변에는 경첩(137)의 한 쪽이 고정되고, 경첩(137)의 다른 쪽에는 고정편(139)이 고정된다.

한편, 홀더 브라켓(131)의 길이변에 형성된 절곡편(135H)에는 잠금수단인 원터치 클립(141)이 고정되는데, 원터치 클립(141)은 고정편(139)의 양단을 잠금할 수 있는 위치에 고정된다. 따라서 원터치 클립(141)에 고정편(139)의 양단이 각각 체결되며, 경첩(137)에 고정된 고정편(139)은 홀더 브라켓(131)과 수직하게 위치한다.

여기에서 원터치 클립(141)은 레버 구조로서, 도 9에 보이듯이, 일측에 폐쇄형 고리(141R)가 장착되며, 고정편(139)의 양단에는 폐쇄형 고리(141R)가 끼워질 수 있는 잠금홈(139H)이 형성된다. 따라서 원터치 클립(141)의 폐쇄형 고리(141R)를 고정편(139)의 잠금홈(139H)에 걸쳐지도록 위치한 상태에서 레버(141L)를 회전시켜 잠금하면 고정편(139)은 길이변에 형성된 절곡편(135H)과 접한 상태로 폐쇄형 고리(141R) 안쪽에 끼워져 잠금된다. 이 상태에서 레버(141L)를 역선회하여 잠금을 풀면 폐쇄형 고리(141R) 안쪽에서 고정편(139)이 이탈되어 경첩(137)에 의해 자유롭게 상하방향으로 선회 가능하다.

한편, 홀더 브라켓(131)의 평면에는 4개의 홀(143)이 형성되며, 홀(143)에는 볼트(145)가 삽입된다.

이와 같이 구성된 홀더 브라켓(131)의 저면에는 동판(147)이 위치하고, 동판(147)에는 홀더 브라켓(131)에 형성된 홀(143)과 대응하는 4개의 암나사공이 형성되며, 홀(143)에 끼워진 볼트(145)가 암나사공에 나사 체결됨으로써, 동판(147)은 홀더 브라켓(131)에 고정된다. 그리고 동판(147)은 홀더 브라켓(131)의 바깥쪽으로 연장되는데, 크레인(1)에서 연장된 케이블이 동판(147)과 연결되어 동판(147)을 통해 전원이 공급된다.

이와 같이 동판(147)을 통해 전원이 공급되기 위해서는 동판(147)과 트롤리(3)를 연결하는 매개체가 필요한데, 그 매개체가 브러시(150)이다.

브러시(150)의 구조는 구리나 흑연으로 일체로 형성된 형태일 수 있다. 그러나 제작의 편의를 위해서 양측에 구리재질의 구리블록(151)이 위치하고, 양측에 위치한 2개의 구리블록(151) 사이에 흑연블록(153)이 위치한 상태로 일체로 고정되거나, 또는 도면에 도시하지 않았으나 2개의 구리블록과 흑연블록의 측부를 관통한 볼트로 2개의 구리블록과 흑연블록을 체결 고정하여 사용할 수도 있다.

일체로 형성된 것은 가공하기 쉬우며 교체시 비용도 적어질 수 있으며 분리형으로 된것은 흑연이나 구리블럭중 빨리 소모되는 것을 쉽게 교환해서 사용할 수 있는 장점을 갖는다. 도7에 도시된 브러시는 2개의 구리블록과 한 개의 흑연블록으로 된것을 도시하였으며 도8에 도시된 브러시는 한 개로 형성된 것을 도시하였다.

이와 같은 브러시(150)에 있어서, 브러시(150)의 양 측면 즉 구리블록(151)의 바깥쪽 측면에는 길이방향으로 V홈(155)이 형성된다. 즉 V홈(155)의 안쪽 골이 브러시(150)의 두께 중앙에 대응한 상태로 V홈(155)이 브러시(150)의 길이방향으로 형성된다. 따라서 브러시(150)의 두께 중앙을 기준으로 상부와 하부가 대칭되는 구조를 갖는다. 따라서 브러시(150)를 뒤집어도 동일한 구조가 된다.

이와 같이 구성된 브러시(150)를 브러시 홀더(130)에 장착함에 있어서, 도 9에 보이듯이, 원터치 클립(141)을 풀어 고정편(139)이 경첩(137)에 의해 자유롭게 선회하도록 한 상태에서 고정편(139)을 상향으로 들어 올리고 동판(147)의 아래에 브러시(150)를 장착하는데, 홀더 브라켓(131)의 길이변에 형성된 절곡편(135H)의 단부가 브러시(150)의 V홈(155)에 끼워지도록 브러시(150)를 위치한 상태에서 브러시(150)를 홀더 브라켓(131) 안쪽을 밀어 넣는다. 그러면 절곡편(135H)이 브러 시(150)의 V홈(155)에 끼워진 상태에 V홈(155)을 따라 미끄러지면서 브러시(150)가 홀더 브라켓(131) 안쪽으로 미끄러져 들어간다. 브러시(150)가 완전히 들어가면 브러시(150)의 단부가 세로변의 절곡편(135V)에 접하면서 더 이상 이동하지 않게 되는데, 이때 고정편(139)을 내려 브러시(150)와 접하도록 한 후 원터치 클립(141)으로 고정편(139)을 잠금한다.

그러면 브러시(150)가 브러시 홀더(130)에 장착되며, 길이변의 절곡편(135H)이 브러시(150)의 V홈(155)에 끼워져 있어 브러시(150)는 하부로 떨어지지 않으면서 동판(147)과 접해 위치한다.

이와 같이 브러시 홀더(130)에 브러시(150)가 장착된 상태에서 프레임(110)을 선회하여 브러시(150)가 트롤리(3)의 상면에 접하도록 위치한다. 브러시(150)가 트롤리(3)에 접하면 트롤리(3)를 따라 흐르던 전력이 브러시(150)와 동판(147)을 통해 크레인(1)으로 전달된다.

한편, 크레인(1)은 레일을 따라 이동하는데, 크레인(1)이 이동하면서 브러시(150)는 트롤리(3)에 의해 마모되면서 점차 두께가 얇아지게 된다. 따라서 감지롤러(160)의 최하점을 브러시(150)의 마모 한계점과 일치되도록 위치할 경우, 브러시(150)가 모마 한계점까지 마모되었을 때에 감지롤러(160)는 트롤리(3)에 접하게 되고 감지롤러(160)와 트롤리(3)의 마찰에 의해 감지롤러(160)가 회전한다. 감지롤러(160)가 회전하면, 도 10에 보이듯이, 내부에 장착된 LED(161)가 발광하면서 감지롤러(160) 밖으로 빛이 방출될 수 있도록 감지롤러(160)는 투명한 합성수지 재질로 구성된다. 작업자는 감지롤러(160)에서 발광하는 빛을 보고 브러시가 마모 한계 점까지 마모됨을 인식한다.

한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 감지롤러(160)가 회전하면서 LED를 발광시킬 수 있는 것은 감지롤러의 회전으로 영구자석과 코일에 의해서 이로 인하여 발생되는 기전력에 의하여 LED가 발광하게 된다. 그러므로 별도의 전원장치나 건전지가 필요치 않는다. 이와 같은 LED 구동원리는 이미 공지된 것으로 이미 사용되고 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

도 1은 크레인과 트롤리를 나타낸 개념도이고,

도 2는 집전장치를 나타낸 개념도이다.

도 3은 본 발명에 따른 집전장치의 저면도이고,

도 4는 도 3에 도시된 집전장치의 정면도이다.

도 5는 도 4에 도시된 브러시 홀더의 정면도이고,

도 6은 도 5에 도시된 브러시 홀더의 평면도이며,

도 7은 도 5에 도시된 브러시 홀더와 브러시를 나타낸 정단면도이다.

도 8은 브러시 홀더의 배면도이고,

도 9는 브러시가 브러시 홀더에 장착되는 관계를 나타낸 개념도이며,

도 10은 도 3에 도시된 감지롤러를 나타낸 상세도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 크레인 3 : 트롤리

100 : 집전장치 111 : 고정브라켓

113 : 애자 115 : 링크

117 : 고정축 119 : 고정대

121 : 지지대 123 : 회전링크

125 : 토션스프링 130 : 브러시 홀더

131 : 홀더 브라켓 133 : 러그

135H, 135V : 절곡편 137 : 경첩

139 : 고정편 141 : 원터치 클립

143 : 홀 145 : 볼트

147 : 동판 150 : 브러시

151 : 구리블록 153 : 흑연블록

155 : V홈 160 : 감지롤러

161 : LED 170 : 스프링

Claims

크레인(1)에 장착되며 크레인(1)의 이동방향을 따라 위치한 트롤리(3)를 향해 연장되는 프레임(110)과,

프레임(110)에 설치되며 트롤리(3)와 대응해 위치하는 브러시 홀더(130)와,

브러시 홀더(130)에 장착되며 트롤리(3)에 접하는 브러시(150)와,

프레임(110)에 장착되어 브러시(150)가 트롤리(3)에 접하도록 탄성력을 제공하는 스프링(170)을 포함하며

브러시 홀더(130)는,

프레임에 힌지 결합된 사각형의 홀더 브라켓(131)과,

홀더 브라켓의 4변 중 3변에서 하향으로 절곡된 절곡편(135H, 135V)들과,

나머지 한 변에 장착된 경첩(137)과,

경첩에 고정되어 상하방향으로 선회하는 고정편(139)과,

마주하는 두 절곡편에 고정되며 고정편의 양단을 잠금하거나 잠금해제하는 잠금수단을 포함하며,

홀더 브라켓의 저면에는 브러시가 위치하고 절곡편들과 고정편에 의해 브러시가 고정되는 것을 특징으로 하는 크레인 집전장치.
삭제
제1항에 있어서,

마주하는 두 절곡편(135H)은 절곡된 안쪽 각이 예각이 되도록 절곡되며,

두 절곡편과 마주하는 브러시의 양 측면에는 브러시의 길이방향으로 홈(155)이 형성되어 두 절곡편이 브러시의 홈에 끼워져 고정되는 것을 특징으로 하는 크레인 집전장치.
제1항에 있어서,

잠금수단은 레버(141L)와 폐쇄형 고리(141R)를 구비한 원터치 클립(141)으로서, 고정편의 양단에는 폐쇄형 고리가 끼워지는 잠금홈(139P)이 형성된 것을 특징으로 하는 크레인 집전장치.
제1항에 있어서,

브러시는 양측에 위치하는 구리블록(151)들과 구리블록들 사이에 위치하는 흑연블록(153)을 포함하며, 구리블록들과 흑연블록은 일체로 고정된 것을 특징으로 하는 크레인 집전장치.
제1항에 있어서,

홀더 브라켓의 상면에는 프레임에 힌지 결합되는 러그(133)가 형성된 것을 특징으로 하는 크레인 집전장치.
삭제
삭제
제3항에 있어서,

브러시(150)의 양 측면에 형성된 홈(155)은 안쪽 골이 브러시의 두께 중앙에 대응하며, 브러시의 중앙을 중심으로 상부와 하부가 대칭되는 것을 특징으로 하는 크레인 집전장치.
제1항에 있어서,

홀더 브라켓과 브러시 사이에는 동판(147)이 위치하고, 동판은 홀더 브라켓의 바깥으로 연장되어 크레인의 케이블과 접속되며,

홀더 브라켓에 형성된 다수 개의 홀(143)을 관통한 볼트(145)가 동판에 형성된 암나사공(149)에 나사 체결되어 동판이 홀더 브라켓에 고정되는 것을 특징으로 하는 크레인 집전장치.