KR101244949B1 - 제설기의 과부하 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제설기 과부하 방지 장치에 관한 것이다. 이러한 발명은 제설기의 제설판을 구동하는 유압 실린더들을 구동시키는 구동부에 전기적으로 연결되어 상기 실린더들을 구동시킬 수 있게 하는 조작부와, 상기 조작부와 구동부 사이에 설치되어 상기 실린더들을 구동시키기 위해 공급되는 전류를 감지하여, 그 감지된 전류의 공급이 유지되는 동작시간 값을 카운트하여 이를 미리 설정된 모니터링 시간값과 비교하고, 상기 모니터링시간 값이 초과되면 전류의 흐름을 미리 설정된 휴지시간값 동안 차단하는 과부하 방지부를 포함한다. 이에 따라 제설기의 동작을 위해 공급되는 전원과 제설기 동작 상태를 시간에 따라 모니터링하고 있다가 일정한 시간동안 계속 동작 상태가 유지되면, 이를 작업자에게 경고하고 강제로 미리 결정된 시간 동안 전원 공급을 중단시킴으로써, 제설기를 보호하고 수명을 연장시킬 수 있는 등의 특징이 있다.

Description

제설기의 과부하 방지 장치{System for Protecting Overload of Snow Removing Device}

본 발명은 도로 제설작업에 사용하는 제설 차량 전면에 장착되는 제설기(Snow plow)의 과부하 방지 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 제설기의 동작을 위해 공급되는 전원과 제설기 동작 상태를 시간에 따라 모니터링하고 있다가 일정한 시간동안 계속 동작 상태가 유지되면, 이를 작업자에게 경고하고 강제로 미리 결정된 시간 동안 전원 공급을 중단시킴으로써, 제설기를 보호하고 수명을 연장시킬 수 있도록 한 제설기의 과부하 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 도로 상에 쌓인 눈은 통행에 지장을 주기 때문에, 도로의 원활한 소통을 위하여 제설기를 이용하여 제설함은 주지된 사실이다. 상기 제설기를 이용하여 눈을 제거할 때에는 제설판을 지면과 수평하게 접촉한 상태로 제설하고, 이동할 때에는 지면으로부터 들어 올린 상태로 이동한다.

또한, 상기 제설기에는 제설판을 승강 및 하강시킴과 아울러 좌우각도를 조절할 수 있게 하기 위한 리프트실린더와 좌우측실린더들이 설치되는데, 이 실린더들은 유압에 의해 작동된다. 즉, 상기 실린더들을 구동시켜 제설판을 승강 및 좌우각도 조절되게 하고자 유압탱크로부터 유압을 발생시키기 위한 펌프와 모터 및 밸브가 일체형으로 구비된 구동부를 설치한다.

이러한 구동부에 의해 상기 리프트실린더와 좌우측실린더들이 구동되어 상기 제설판을 승강 및 좌우측 각도조절시킬 때, 상기 제설판이 하강되어 지면과 접촉되어 더 이상 하강되지 않을 경우 혹은 좌우각도 조절시 방해물에 걸려 더 이상 움직이지 않을 경우에도 작업자는 이를 인지하지 못하게 된다. 즉, 제설 작업시에는 작업자가 육안으로 제설판의 각도를 조절해 가면서 작업을 하게 되는데, 통상 방해물은 눈 속에 감추어지게 됨으로 작업자가 이를 육안으로 확인한다는 것은 불가능하고, 이로 인해 작업자는 제설판이 방해물에 걸려 있는 상태에서도 계속 작동시키게 됨으로 장비에 부하가 발생됨은 물론 장비의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 발생된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래 예컨대 국내 특허공개번호 10-2010-0121182 "제설기용 과부하 작동 방지장치"의 공개공보에는, 제설판의 승강 및 좌우각도 조절시 제설판이 방해물에 걸려 더 이상 작동되지 않을 경우 이를 감지하여 전류의 공급을 차단함으로서 장비를 보호하고 장비의 수명을 연장시킬 수 있게 한 제설기용 과부하 작동 방지장치가 제안되어 있다.

그런데 제설판에 과도한 부하가 걸리는 경우는 도로 상에 존재하는 방해물 뿐만 아니다. 제설기가 운용되는 환경 자체가 온도가 낮고 잔설이 날리는 등 기계 장치나 전원 장치 등에는 불리한 환경이므로 많은 다양한 문제들이 존재할 수 있다. 따라서 특정 방해물에 의한 과부하 문제만이 아니라 제설기의 동작시간을 일정한 구간마다 감시하여 과도하게 긴 시간동안 동작하지 못하도록 제어할 수 있다면 장비의 수명연장을 위하여 유리할 것이다.

본 발명은 상술한 종래의 제설기 과부하 방지 기술을 개선 및 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 발명된 것이다. 본 발명은 제설기의 동작을 위해 공급되는 전원과 제설기 동작 상태를 시간에 따라 모니터링하고 있다가 일정한 시간동안 계속 동작 상태가 유지되면, 이를 작업자에게 경고하고 강제로 미리 결정된 시간 동안 전원 공급을 중단시킴으로써, 제설기를 보호하고 수명을 연장시킬 수 있도록 한 제설기의 과부하 방지 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 제설기의 과부하 방지 장치에 의하여 달성된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 제설기의 과부하 방지 장치는, 차량 전방에 설치되어 도로 상의 잔설을 제거하기 위한 제설기의 과부하를 방지하기 위한 장치로서, 제설기의 제설판을 구동하는 유압 실린더들을 구동시키는 구동부에 전기적으로 연결되어 상기 실린더들을 구동시킬 수 있게 하는 조작부; 상기 조작부와 구동부 사이에 설치되어 상기 실린더들을 구동시키기 위해 공급되는 전류를 감지하여, 그 감지된 전류의 공급이 유지되는 동작시간값을 카운트하여 이를 미리 설정된 모니터링시간값과 비교하고, 상기 모니터링시간값이 초과되면 전류의 흐름을 미리 설정된 휴지시간값 동안 차단하는 과부하 방지부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 과부하 방지부는 상기 실린더들 각각에 공급되는 전류들을 각각 감지하고, 상기 실린더들 중 적어도 하나의 실린더의 조작에 있어서 그 동작 방향에 변화가 있을 시에 상기 카운트된 동작시간값을 "0"으로 리셋시키도록 구성될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 과부하 방지부에 미리 설정되어 저장되는 모니터링시간값 및 상기 휴지시간값은 상기 조작부를 통해 작업자가 변경가능하도록 구성될 수 있다.

상술한 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 제설기의 동작을 위해 공급되는 전원과 제설기 동작 상태를 시간에 따라 모니터링하고 있다가 일정한 시간동안 계속 동작 상태가 유지되면, 이를 작업자에게 경고하고 강제로 미리 결정된 시간 동안 전원 공급을 중단시킴으로써, 제설기를 보호하고 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 등의 현저한 효과를 제공한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제설기 과부하 방지 장치를 채택할 수 있는 제설기의 외관을 보여주는 측면도 및 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제설기 과부하 방지 장치의 조작부와 과부하 방지부의 연결 구성을 예시하는 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제설기 과부하 방지 장치의 동작을 설명하기 위한 예시적인 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 제설기에 대한 측면도이고, 도 2는 도 1표시의 평면도로서, 제설판이 어느 일측으로 작동된 상태를 보인 도면이다. 도시된 예에서, 도면 부호 100은 제설기를 나타낸 것으로, 제설기(100)는 차량(1)의 앞쪽에 장착되어 도로 상의 눈을 제설하기 위한 장치다.

제설기(100)의 구성을 대별하면, 차량(1)의 앞 범퍼에 탈 부착되는 장방형의 고정 프레임(110)과, 고정 프레임(110)에 승강 장치(120)를 통하여 연결된 제설판(130)으로 이루어져 있다.

상기에서 차량은 트럭 종류이며, 그 차량의 앞 범퍼 부위에 탈착되게 장착되는 상기 고정 프레임(110)은 차량(1)의 앞 범퍼 부위에 부착함을 쉽도록 하고자 다수개의 금속 부재들을 용접 결합하여 만든 장방형 틀체이다.

승강 장치(120)는 제설판(130)과 고정 프레임(110)의 사이에서 상하로 소정 간격을 두고 위치되어 일단(도1에서 보아 우측부위)은 상기 고정 프레임(110)에 회동되게 힌지(121a)구조로 결합되어 있고, 그 반대 단(도1에서 보아 좌측부위)은 상기 제설판(130)의 후측에 힌지(121b)구조로 결합된 승강 지지프레임들(124a,124b)을 구비하고 있다. 승강 지지프레임들(124a,124b)의 외형은 도 2의 표시와 같이, 대략 삼각형상을 이루고 있다.

또한, 승강 지지프레임들(124a,124b)에는 승강 지지프레임들(124a,124b)에 대하여 직각을 이루게 위치되어 몸체 부위는 고정프레임(110)에 지지되어 있는 반면, 그 하단은 하부의 승강 지지프레임(124b)에 연결된 리프트실린더(122)가 구비되어 있다.

리프트실린더(122)의 신장 혹은 수축 작동은 제설판(130)을 승강 지지프레임들(124a,124b)과 같이 힌지들(121a,121b)을 지지점으로 하여 차량(1)에 장착된 고정 프레임(110)에 대하여 상부 혹은 하부로 이동되게 한다.

리프트실린더(122)의 수축 작동은 제설 작업을 하지 않을시 제설판(130)을 상부 위치로 이동된 상태로 하여 차량의 이동을 편리하게 하고, 반대로 제설 작업 시에는 리프트실린더(122)가 신장 작동하여 제설판(130)이 도로면과 접하는 제설작업 준비 상태를 이루게 한다.

또한, 승강 지지프레임들(124a,124b)의 사이 양측으로는 제설판(130)의 전후 각도를 조절하는 각도 조절용 좌우측실린더들(126a,126b)이 위치되어 일단(도1에서 보아 우측)은 고정 프레임(110)에 그리고 타단(도1에서보아 좌측)은 제설판(130)의 후측에 각각 힌지(123a,123b)된 구조를 이루고 있다. 각도 조절용 좌우측실린더들(126a,126b)의 수축 혹은 신장 작동은 제설판(130)의 각도를 조절되게 된다. 도면부호(111)은 비산 방지판이다.

승강 장치(120)의 리프트실린더(122)와 각도 조절용 좌우측실린더들(126a,126b)의 동력원은 유압이고, 차량으로부터 공급되는 전원으로 작동한다. 즉, 차량에 구비되는 배터리에 의해 작동한다.

또한, 리프트실린더(122)와 각도 조절용 좌우측실린더들(126a,126b)을 구동하기 위해 유압탱크로부터 유압을 발생시키기 위한 펌프와 모터 및 밸브가 일체형으로 구비된 구동부(140)를 구비하여 각 실린더들을 작동시킨다.

특히, 본 발명은 구동부(140)에 의해 작동되는 각 실린더들에 과부하가 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 승강 장치(120)의 리프트실린더(122)와 각도 조절용 좌우측실린더들(126a,126b)에 차량으로부터 공급되는 전원을 공급시간을 감시하여 이를 조절한다는 특징을 가진다.

도 3은 본 발명에 따른 제설기 과부하 방지 시스템의 대략적인 구조를 보여준다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제설기 과부하 방지 시스템은, 조작부(150)를 구비하며, 또한 조작부(150와 구동부(140) 사이에서 구동부(140)에 공급되는 배터리로부터의 전류를 감시하고 차단하기 위해 설치된 과부하 방지부(160)를 구비한다.

조작부(150)는 구동부(140)와 전기적으로 연결되어 제설판(130)을 승강 및 좌우각도 조절하기 위한 리프트실린더(122)와 좌우측실린더들(126a,126b)을 구동시킬 수 있게 한다.

이러한 조작부(150)는 작업자가 편리하게 조작할 수 있는 레버 즉 상하좌우 방향으로 조작이 가능한 조이스틱(152)을 포함할 수 있다. 이 이외에, 조작부(150)에는 과부하 방지부(160)에 미리 설정되어 있는 모니터링시간값 및 휴지시간값 등을 설정할 수 있는 버튼들과, 전류가 차단된 것을 작업자에게 표시할 수 있는 표시수단 등이 구비될 수 있다.

과부하 방지부(160) 조작부(150)와 구동부(140)의 사이에 설치되어 리프트실린더(122)와 좌우측실린더들(126a,126b)을 구동시키기 위한 전류를 공급함과 아울러 공급되는 전류의 흐름을 단속할 수 있다. 특히 공급되는 전류를 감지하여 그 감지된 전류값이 지속되는 시간 즉 동작시간값을 카운트한다. 그리고 카운트된 동작시간값을 미리 설정된 기준값 즉 모니터링시간값과 비교한다. 비교결과 동작시간값이 모니터링시간값을 초과하면, 전류의 흐름을 차단할 수 있게 한다.

이러한 과부하 방지부(160)는 전류를 감지하고 동작시간값을 모니터링하기 위한 모니터링부와 전류를 차단하기 위한 전류차단부를 구비할 수 있다. 모니터링부는, 전류를 감지하기 위한 센서, 동작시간값을 카운트하기 위한 카운터와 미리 설정된 모니터링값 및 휴지시간값 그리고 동작과정을 미리 설정한 프로그램 등을 저장하기 위한 기억장치, 그리고 동작을 실행하기 위한 MPU 또는 CPU 등의 제어장치 등을 구비할 수 있다. 전류차단부는 릴레이로 이루어짐이 좋다. 즉, 과전류의 발생시 전류를 차단하기 위한 마그네틱 스위치 혹은 바이메탈 등으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 도 4에 예시된 바와 같이, 제설 작업시 전원이 인가된 상태에서 작업자가 조이스틱(152)을 상하좌우 방향으로 조작함으로서 제설판(130)의 승강 및 좌우각도를 조절하면서 제설작업을 하게 된다. 즉, 조이스틱(152)의 조작에 의해 구동부(140)로 전류가 공급되어 유압을 형성함에 의해 리프트실린더(122) 및 좌우측실린더들(126a,126b)을 구동함에 의해 제설판(130)을 승강시킬 수 있게 함과 아울러 좌우각도를 조절할 수 있게 한다.

이때, 구동부(140)로 전류가 공급되는 것을 과부하 방지부(160)에서 감시하게 된다. 즉 과부하 방지부(160)는 구동부(140) 내의 실린더들(122, 126a, 126b)을 구동시키기 위해 공급되는 전류를 감지하여, 그 감지된 전류의 공급이 유지되는 동작시간값을 카운트하여 이를 미리 설정된 모니터링시간값(예컨대 15초, 20초, 25초 중 어느 하나로 설정될 수 있다)과 비교하고, 모니터링시간값이 초과되면 전류의 흐름을 미리 설정된 휴지시간값(예컨대 3초, 5초, 7초 중 어느 하나로 설정될 수 있다) 동안 차단하도록 동작한다. 이후 작업자는 미리 설정된 휴지시간값이 경과된 이후에 다시 작업을 속개할 수 있다. 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 구성에 의하면, 제설기의 동작을 위해 공급되는 전원과 제설기 동작 상태를 시간에 따라 모니터링하고 있다가 일정한 시간동안 계속 동작 상태가 유지되면, 이를 작업자에게 경고하고 강제로 미리 결정된 시간 동안 전원 공급을 중단시킴으로써, 제설기를 보호하고 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

바람직한 실시예에 따라, 과부하 방지부(160)는 실린더들(122, 126a, 126b) 각각에 공급되는 전류들을 각각 감지하고, 실린더들(122, 126a, 126b) 중 적어도 하나의 실린더의 조작에 있어서 그 동작 방향에 변화가 있을 시에 상기 카운트된 동작시간값을 "0"으로 리셋시킬 수 있다. 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 구성에 의하면, 작업자가 제설기(100)의 제설판(130)의 상하이동 또는 좌우이동없이 한가지 상태로 일정시간이상 작업하는 것이 감지되면 강제로 작업이 중단될 수 있게 되는 효과가 제공된다. 이후 작업자는 제설판(130)을 상하로 이동하거나 좌우이동하거나 또는 강제 휴지시간이 경과한 이후에 작업을 속개할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따라, 과부하 방지부(160)에 미리 설정되어 저장되는 모니터링시간값 및 상기 휴지시간값은 조작부(150)를 통해 작업자가 변경가능하도록 구성될 수 있다. 이에 의하면, 예컨대 작업자는 15초, 20초 또는 25초 등과 같이 여러개의 미리 설정된 모니터링시간값 중 적당하다고 생각하는 값을 하나 선택함으로써 모니터링시간값을 변경할 수 있다. 마찬가지로 3초, 5초 또는 7초 등과 같이 여러 개의 미리 설정된 휴지시간값 중 적당하다고 생각하는 값을 하나 선택함으로써 휴지시간값을 변경할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양하고 변형된 구성이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.

1 : 차량 100 : 제설기
110 : 고정 프레임 120 : 승강장치
122 : 리프트실린더 126a,126b : 좌우측실린더
130 : 제설판 140 : 구동부
150 : 조작부 152 : 조이스틱
160 : 과부하 방지부

Claims (3)

1. 제설기의 제설판을 구동하는 유압 실린더들을 구동시키는 구동부;
   상기 구동부에 전기적으로 연결되어 상기 유압 실린더들을 구동시킬 수 있게 하며, 작업자가 과부하 방지부에 모니터링시간값 및 휴지시간값을 설정하거나 기 설정된 모니터링시간값 및 휴지시간값을 변경시킬 수 있는 버튼과, 전류가 차단된 것을 작업자에게 표시하는 표시수단이 구비된 조작부; 및
   상기 구동부와 조작부 사이에 설치되며 상기 유압 실린더들을 구동시키기 위해 상기 유압 실린더들에 각각 공급되는 전류를 감지하여 전류의 공급이 유지되는 동작시간값을 카운트한 후 상기 동작시간값을 미리 설정된 모니터링시간값과 비교하여 상기 동작시간값이 상기 모니터링시간값을 초과하는 경우 미리 설정된 휴지시간값 동안 전류를 차단하는 과부하 방지부;를 포함하고,
   상기 과부하 방지부는,
   전류를 감지하여 상기 동작시간값을 모니터링하는 모니터링부; 및
   상기 모니터링부에 전기적으로 연결되어 상기 모니터링부의 동작시간초과신호에 의해 전류를 차단하는 전류차단부;를 포함하며,
   상기 모니터링부는,
   전류를 감지하는 센서;
   상기 센서가 전류를 감지하는 경우 상기 동작시간값을 카운트하고, 상기 유압 실린더들 중 적어도 하나의 유압 실린더의 동작 방향에 변화가 있을 경우 제어부로부터 동작전환신호를 수신하여 카운트된 동작시간값을 "0"으로 리셋시키는 카운터;
   상기 모니터링시간값, 휴지시간값 및 전류차단의 동작과정을 설정한 프로그램이 저장되는 기억장치; 및
   상기 동작시간값을 상기 모니터링시간값과 비교하여 상기 동작시간값이 상기 모니터링시간값을 초과하는 경우 상기 기억장치에 저장된 프로그램에 의해 전류차단의 동작과정을 실행하여 상기 전류차단부로 상기 동작시간초과신호를 송신하거나, 상기 유압 실린더들 중 적어도 하나의 유압 실린더의 동작 방향에 변화가 있을 경우 상기 카운터로 상기 동작전환신호를 송신하는 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설기 과부하 방지 장치.
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