KR101103319B1 - 전기를 동력원으로 하는 전기식 건설기계의 전원 전달체 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전원 전달체의 외주연에 2개로 분리된 도체를 조립하고, 상기 도체의 양 사이드에 타워측 전원연결단자와 송전탑측 전원연결단자를 설치함으로서 제작이 간단하고 조립성이 뛰어난 전원 전달체 장치를 제공하는 것을 특징으로 하는 전기를 동력원으로 하는 전기식 건설기계의 전원 전달체 장치에 관한 것으로,

외주연에 도체를 설치하고, 송전탑의 상부에 설치되며 작동간의 회전에 상응하여 회전하면서 전선이 꼬이는 것을 방지하는 회전체와; 원통형 또는 다각형통 형상으로서 내주연에 베어링을 설치하고, 상기 베어링의 내주연에 회전체가 조립되도록 함으로서 베어링을 이용한 회전체의 회전 지지가 가능토록 하는 회전체 케이스와; 상기 회전체의 도체 일단에 슬라이딩 접촉되는 것으로 R,S,T,N 상의 전원이 전달되도록, 4가닥의 라인이 입력측 전원연결단을 통해 도체의 일단에 슬라이딩 결합되는 작동간측 전원 입력부와; 철재 와이어로 제작되며 작동간측 전원 케이블이 절단되거나 훼손되는 것을 방지하기 위해 작동간의 끝단부와 회전체 사이에 결합되며, 작동간이 유동시에 회전체를 회전시키는 전선 고정부와; 회전체의 도체 타단에 슬라이딩 접촉되는 송전탑측 전원 출력부를 포함하여 구성함이 특징이다.

전기, 동력원, 전기식 건설기계, 전원, 전달체, 장치

Description

전기를 동력원으로 하는 전기식 건설기계의 전원 전달체 장치{A Power Source Translation Unit of Electric Constrution Machine}

본 발명은 전기를 동력원으로 하는 전기식 건설기계의 전원 전달체 장치에 관한 것으로, 특히 전원 전달체의 외주연에 2개로 분리된 도체를 조립하고, 상기 도체의 양 사이드에 타워측 전원연결단자와 송전탑측 전원연결단자를 설치함으로서 제작이 간단하고 조립성이 뛰어난 전원 전달체 장치를 제공하는 것을 특징으로 하는 전기를 동력원으로 하는 전기식 건설기계의 전원 전달체 장치에 관한 것이다.

일반적으로 포크레인과 같은 중장비는 대부분 이동을 위한 주행수단을 구비하고 있기 때문에 경유와 같은 연료를 연소시켜 엔진을 구동함으로써, 필요한 동력을 얻을 수 있도록 구성되어있다.

그러나, 이러한 중장비에서 주행기구의 구동원으로 동력용 유류를 사용하면 다음과 같은 문제점들이 발생한다.

첫째, 엔진 운전 및 주행구동부의 동작시 소음이 많이 발생한다.

둘째, 동력용 유류가 비싸기 때문에 운행비용이 증가한다.

셋째, 주행 구동부의 구조가 복잡하기 때문에 고장이 자주 발생하고 이에 따 라 작업효율이 떨어지고 유지보수비용이 증가한다.

넷째, 동절기에 일정온도이하로 기온이 내려가면 시동이 여려워서 작업준비시간이 길어진다.

끝으로 엔진 가동시 매연가스발생으로 대기오염이 발생하고, 기름 및 오일 누출로 환경오염을 일으킨다.

이러한 문제점들은 일정한 반경내에서 작업하는 중장비등의 작업차와 소정의 구동전압 전원사이를 전압케이블로 연결함으로서 주행기구의 구동원으로 구동전압을 사용할 수 있다.

이를 해결하기 위한 종래기술로서 등록실용 20-0387784호에는 '전기를 동력원으로 하는 이동장치의 전원공급장치'가 제시되어 있다.

상기 등록실용신안은 도 1과 같이 작동간(10)의 타워(11)의 단부에 힌지 결합된 작동바(15)의 단부를 통해 자유공간으로 연장 인출된 전기배선(16)의 타측 단부가 송전탑(20)의 타워(22)의 상측 단부에 구비된 전원회전 전달체의 단부로 인입되어 송전탑(20)의 전원부와 연결되어 전원을 공급받은 송전탑(20)의 모터가 구동하여 송전탑(20)에 동력을 전달함으로서 송전탑(20)이 작동하게 된다. 그리고, 도 2와 같이 도시된 위치로 이동할 경우에는 송전탑(20)이 전기배선(16)을 포함한 가더(30)를 당기게 되어, 작동바(15)가 회전체(22)의 힌지(13)를 중심으로 회전하여 상승하게 된다.

한편, 상기 이동장치의 전원공급장치 특성상 이동장치가 전후 이동뿐만 아니라 좌우로 이동이 가능하여야 하며, 회전 또한 가능하여야 하는데, 이 경우 일반적 인 전기배선의 연결구조라면 전기배선이 꼬이게 될 수 있기 때문에, 도 3과 같이 자유공간상에서 인입된 전기배선(16)의 단부와 연결된 접속단자(23b)가 동심원을 갖으며 다수개 구비된 회전체(23c)와, 송전탑(20)의 전원부에서 연장된 전기배선(16)의 단부와 연결된 접속단자(23a)가 면 접촉되어 일어져 있어, 무한 회전이 이루어져도 지속적으로 전기배선이 꼬이지 않고 전원을 공급하도록 하는 전원회전 전달체(23)가 전술한 회전체(22) 내부에 포함되어 있다.

그러나, 전원 전달체(23)를 구성시에 작동간(10) 타워측으로부터 인출되는 전선(16a)을 회전체의 접속단자로 연결하기 위해서는 회전체 내부에 중계용 단자(16b)를 삽입해서 설치하여야 하는 불편함이 있었다.

즉, 송전탑측 전기배선(16)에 작동간(10) 타워측 전기배선(16a)을 연결할시에 작동간(10) 타워측 전기배선을 고정시킨 상태에서 송전탑측 전기배선(16)의 접속단자가 회전하여야 하는 구조이므로 각 R, S, T, N 상을 접속하기 위해서는 반드시 중계용 단자(16b)를 전원회전 전달체(23) 내부에 삽입시켜야 하는 것이다.

이에 따라 전원 전달체(23)의 제작상에 어려움이 있고 중계용 단자(16b)에서 고장발생시에 수리하기가 매우 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 전원 전달체의 외주연에 도체를 조립하고, 상기 도체를 통해 타워측 전원연결단자와 송전탑측 전원연결단자의 전원을 중계함으로서 조립성이 간편한 전원 전달체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 전원 공급용 전선을 설치하며, 송전탑을 통해 전기식 건설기계에 전원공급이 이루어지도록 하여 전기식 건설기계를 이용한 작업이 가능토록 하는 작동간(10)과; 전기식 건설기계의 상부에 설치되며 상기 작동간의 수평타워를 통해 전원 공급용 전선을 공급받아 전기식 건설기계에 전원을 공급하여 전기식 건설기계가 전기적 에너지를 이용하여 구동되도록 하는 송전탑(20)과; 외주연에 4개의 도체(110)를 각각 설치하고, 송전탑의 상부에 설치되며 작동간의 회전에 상응하여 회전하면서 전선이 꼬이는 것을 방지하는 회전체(100)와; 원통형 또는 다각형통 형상으로서 내주연에 베어링을 설치하고, 상기 베어링의 내주연에 회전체가 조립되도록 함으로서 베어링을 이용한 회전체의 회전 지지가 가능토록 하는 회전체 케이스(200)와; 상기 4개의 도체 일단에 슬라이딩 접촉되는 것으로서, R,S,T,N 상의 전원이 전달되도록, 4가닥의 라인이 입력측 전원연결단(410)을 통해 연결하되, 입력측 전원 연결단(410)이 4개의 도체 일단에 각각 슬라이딩 결합되는 작동간측 전원입력부(400)와; 철재 와이어로 제작되며 작동간측 전원 케이블이 절단되거나 훼손되는 것을 방지하기 위해 작동간의 끝단부와 회전체 사이에 결합되며, 작동간이 유동시에 회전체를 회전시키는 전선 고정부(300)와; 상기 4개의 도체 타단에 슬라이딩 접촉되는 것으로, R,S,T,N 상의 전원을 전달받을 수 있도록, 4가닥의 라인이 출력측 전원연결단(510)을 통해 연결하되, 출력측 전원 연결단(510)이 4개의 도체 타단에 슬라이딩 결합되는 송전탑측 전원출력부(500)를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 도체(110)는 2분할 이상으로 분할되어 있어 볼트(120)를 통해 회전체(100)에 조립한 것이 특징이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 중계용 단자를 별도로 구비하지 않고, 외주연에 도체를 조립하여 타워측 전원공급단자와 송전탑측 전원공급단자가 도체를 통해 전기적으로 연결되기 때문에 조립성이 간편하고 고장수리가 간편해지는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 4는 본 발명에 있어서 전기식 건설기계의 전원공급을 위한 회전체 내부 구성도.

도 5는 본 발명의 회전체 요부 단면도로서,

본 발명은 작동간(10)과, 송전탑(20)과, 회전체(100)와, 회전체 케이스(200)와, 전선 고정부(300)와, 작동간측 전원입력부(400)와, 송전탑측 전원출력부(500)로 이루어진다.

상기 작동간(10)은 전기식 건설기계의 움직임에 따라서 유동하면서 전원을 공급할 수 있도록 전원 공급용 전선을 설치하며, 송전탑을 통해 전기식 건설기계에 전원공급이 이루어지도록 하여 전기식 건설기계를 이용한 작업이 가능토록 하는 역할을 한다. 특히 작동간은 전기식 건설기계의 움직임에 상응하여 전선이 끊기지 않고 연결상태를 유지할 수 있도록 회전운동을 하고 또한 상하 운동을 할 수 있도록 설계된다.

상기 송전탑(20)은 전기식 건설기계의 본체 상부에 설치되는 것으로 작동간으로부터 입력되는 전원을 공급받아 전기식 건설기계의 모터에 전원을 공급하는 장치이며, 상기 송전탑을 통해 전원을 공급받는 전기식 건설기계는 주행 및 굴삭 작업을 진행할 수 있게 된다.

상기 회전체(100)는 송전탑의 상부에 설치되며 작동간의 회전에 상응하여 회전하면서 전선이 꼬이는 것을 방지하는 역할을 한다.

아울러 회전체(100)는 전원을 중계할 수 있도록 외주연에 도체(110)를 부착하며, 상기 도체(110)는 2분할 이상으로 분할되어 있어 볼트(120)를 통해 회전체에 조립하여 조립이 간편한 구조이다.

상기 회전체 케이스(200)는 원통형 또는 다각형통 형상으로서 내주연에 베어 링(210)을 설치하고, 상기 베어링(210)의 내주연에 회전체(100)가 조립되도록 함으로서 베어링(210)을 이용한 회전체(100)의 회전 지지가 가능토록 한다.

상기 작동간측 전원입력부(400)는 입력측 전원연결단(410)을 통해 회전체(100)의 도체(110) 일단에 슬라이딩 접촉되는 것으로 R,S,T,N 상이 전달되도록 4가닥의 라인이 입력측 전원연결단(410)을 통해 도체(110)의 일단에 슬라이딩 결합된다.
즉, 상기 작동간측 전원입력부(400)는 총 4가닥으로 이루어지는 것으로 4개의 입력측 전원 연결단(410)에 각각 연결되고 4개로 이루어진 도체(110)에 각각 슬라이딩 결합된다. 도면에서 A부분은 입력측 전원연결단(410)과 도체(110)의 접촉면을 표시한 것이다.

상기 전선 고정부(300)는 철재 와이어로 제작되며 작동간측 전원 케이블이 절단되거나 훼손되는 것을 방지하기 위해 작동간(10)측의 끝단부와 회전체(100) 사이에 결합되며, 작동간측 전원입력부(400)에 묶여서 전원 입력부에 직접 압력이 전달되기 전에 전선 고정부에 압력이 전달되도록 하여 전원입력부 케이블을 보호한다.

상기 송전탑측 전원출력부(500)는 출력측 전원연결단(510)을 통해 회전체(100)의 도체에 슬라이딩 접촉되는 것으로, 작동간측 전원입력부(400)와 마찬가지로 R,S,T,N 상을 전달받을 수 있도록 4가닥의 라인이 출력측 전원연결단(510)을 통해 도체(110)의 타단에 슬라이딩 결합된다.
즉, 상기 송전탑측 전원출력부(500)는 총 4가닥으로 이루어지는 것으로 4개의 출력측 전원 연결단(510)에 각각 연결되고 4개로 이루어진 도체(110)에 각각 슬라이딩 결합된다. 도면에서 A부분은 출력측 전원연결단(510)과 도체(110)의 접촉면을 표시한 것이다.

이하에서 본 발명의 동작에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 작동간(10)과, 송전탑(20)과, 전기식 건설기계를 구비하며, 전기식 건설기계에는 전동모터를 설치한다.

그리고, 상기 작동간(10)에는 전선과 전선 연결구가 설치된 상태이고, 송전탑(20)과 전기식 건설기계의 전동모터 사이에는 3상 전원이 연결된 상태이다.

이때, 본 발명에서는 회전체(100)가 송전탑(20)의 상부에 조립되며, 회전체 케이스(200) 내부에 존재한다.

회전체(100)의 상부에는 전선 고정부(300)가 위치되고 상기 전선 고정부(300)는 회전체(100)에 고정되어 전선 고정부(300)의 움직임에 따라서 회전되도록 한다.

그리고, 회전이 보다 자연스럽게 이루어지도록 하기 위해서 회전체(100)의 외주연에는 베어링(210)이 설치되고, 상기 베어링(210)의 외주연에는 회전체 케이스(200)를 설치하였다.

이에 따라서 회전체(100)는 전선 고정부(300)의 움직임에 상응하여 회전되며, 이때 회전체(100)는 회전체 케이스(200)를 중심으로 자유 회전하게 된다.

그리고, 상기 회전체(100)의 외주연에는 도체(110)가 결합되는바, 2개 1조로 결합되며 상기 도체(110)는 회전체(100)의 외주연에 4개가 띠를 이루는 형태로 결합된다.

상기 도체(110)의 일단에는 작동간측 전원입력부(400)가 입력측 전원연결단(410)을 통해 도체(110)에 밀착 결합되고 도체(110)의 타단에는 송전탑측 전원출력부(500)가 역시 출력측 전원 연결단(510)을 통해 밀착 결합되어 있다.

따라서, 상기 작동간측 전원입력부(400) 통해 입력되는 전원은 도체(110)를 경유하여 송전탑측 전원출력부(500)로 이동하여 전원이 전달되며, 이에 따라서 전기식 건설기계의 전기모터에 전원이 공급되어 전기식 건설기계의 운행 및 땅파기 등 기타 작업이 가능하다.

결국, 본 발명은 회전체(100)의 상부에 전선 고정부를 결합시켜 송전탑이 이동하는 도중에 회전체 케이스를 중심으로 회전체가 회전하면서 작동간측 입력 전원부(400)와 송전탑측 전원출력부(500)가 항상 정위치를 유지하도록 하고, 회전체(100)가 회전하면서 도체(110)에 슬라이딩 결합된 상태를 유지하기 때문에 작동간측 전원입력부(400)의 전원이 상기 도체를 통해 송전탑측 전원출력부(500)에 전달되어 전기식 건설기계에 전원 공급을 유지할 수 있다.

또한, 회전체(100)에 도체(110)를 조립할 시에 볼트(120)를 이용하여 회전체(100)의 외주연에서 삽입시키도록 함으로서 파손시에 볼트(120)를 해체하는 동작에 의해 교체가 용이한 잇점이 있다.

아울러, 비록 본 발명이 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어지지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

도 1은 일반적인 전기식 건설기계 전원공급장치 구성도.

도 2는 일반적인 전기식 건설기계의 전원공급을 위한 회전장치 구성도.

도 3은 일반적인 전기식 건설기계의 전원공급을 위한 전원 전달체 내부 구성도.

도 4는 본 발명에 있어서 전기식 건설기계의 전원공급을 위한 회전체 내부 구성도.

도 5는 본 발명의 회전체 요부 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 작동간

20: 송전탑

100: 회전체

110: 회전체용 도체

120: 회전체용 볼트

200: 회전체 케이스

210: 베어링

300: 전선 고정부

400: 작동간측 전원입력부

410: 입력측 전원연결단

500: 송전탑측 전원출력부

510: 출력측 전원연결단

Claims (2)

1. 전원 공급용 전선을 설치하며, 송전탑을 통해 전기식 건설기계에 전원공급이 이루어지도록 하여 전기식 건설기계를 이용한 작업이 가능토록 하는 작동간(10)과;

   전기식 건설기계의 상부에 설치되며 상기 작동간의 수평타워를 통해 전원 공급용 전선을 공급받아 전기식 건설기계에 전원을 공급하여 전기식 건설기계가 전기적 에너지를 이용하여 구동되도록 하는 송전탑(20)과;

   외주연에 4개의 도체(110)를 각각 설치하고, 송전탑의 상부에 설치되며 작동간의 회전에 상응하여 회전하면서 전선이 꼬이는 것을 방지하는 회전체(100)와;

   원통형 또는 다각형통 형상으로서 내주연에 베어링을 설치하고, 상기 베어링의 내주연에 회전체가 조립되도록 함으로서 베어링을 이용한 회전체의 회전 지지가 가능토록 하는 회전체 케이스(200)와;

   상기 4개의 도체 일단에 슬라이딩 접촉되는 것으로서, R,S,T,N 상의 전원이 전달되도록, 4가닥의 라인이 입력측 전원연결단(410)을 통해 연결하되, 입력측 전원 연결단(410)이 4개의 도체 일단에 각각 슬라이딩 결합되는 작동간측 전원입력부(400)와;

   철재 와이어로 제작되며 작동간측 전원 케이블이 절단되거나 훼손되는 것을 방지하기 위해 작동간의 끝단부와 회전체 사이에 결합되며, 작동간이 유동시에 회전체를 회전시키는 전선 고정부(300)와;

   상기 4개의 도체 타단에 슬라이딩 접촉되는 것으로, R,S,T,N 상의 전원을 전달받을 수 있도록, 4가닥의 라인이 출력측 전원연결단(510)을 통해 연결하되, 출력측 전원 연결단(510)이 4개의 도체 타단에 슬라이딩 결합되는 송전탑측 전원출력부(500)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 전기를 동력원으로 하는 전기식 건설기계의 전원 전달체 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도체(110)는 2분할 이상으로 분할되어 있어 볼트(120)를 통해 회전체(100)에 조립한 것을 특징으로 하는 전기를 동력원으로 하는 전기식 건설기계의 전원 전달체 장치.

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