KR101507606B1 - 건설기계의 케이블릴 구동제어장치 - Google Patents

건설기계의 케이블릴 구동제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외부로부터 전원을 공급하기 위한 전력 케이블을 권취하거나 풀 수 있도록 케이블릴을 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시키는 릴 구동모터를 포함하는 건설기계의 케이블릴 구동제어장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 케이블릴 구동제어장치는 차량의 주행 방향을 감지하는 주행방향감지센서; 및 상기 주행방향감지센서에 의해 감지된 차량의 주행 방향에 따라 상기 케이블릴이 상기 케이블을 권취하거나 풀 수 있도록 상기 릴 구동모터를 제어하는 모터 컨트롤 유닛을 포함한다.
전동, 건설기계, 굴삭기, 케이블, 릴

Description

건설기계의 케이블릴 구동제어장치 {CONTROL APPARATUS FOR DRIVING CABLE REEL FOR CONSTRUCTION MACHINERY USING ELECTRIC POWER}
본 발명은 외부 전원에 의해 구동되는 전동 굴삭기나 전동 휠로더와 같은 전동 건설기계에 관한 것으로서, 특히 외부 전원을 전동 건설 기계에 공급하기 위한 케이블 릴을 권취하는 케이블 릴의 구동제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전동 굴삭기, 전동 휠로더 등의 전동 건설기계는 전동모터를 구비한다. 이러한 전동모터는 배기가스를 배출하는 내연기관 대신 사용되거나, 내연기관과 선택적인 사용이 가능하도록 함께 건설기계에 설치되어, 건설기계를 이동시키는 것뿐만 아니라, 해당 건설기계의 작동기를 구동시킨다.
이들 전동 모터는 일반적으로 외부전원을 전원으로 사용하는 방식이 있다. 따라서, 이러한 외부 전원을 이용하기 위해 건설기계 쪽에 전원을 연결하는 수단과 이 연결하는 수단을 통하여 전원을 공급받기 위한 통전 유지 장치가 구비된다.
따라서, 이러한 연결 수단으로 건설기계의 일측에 전력 케이블이 권취되어 있는 케이블 릴장치가 구비된다. 이 케이블 릴장치의 구성을 이해하기 용이하도록 간략히 설명하면 다음과 같다.
즉 케이블 릴장치는, 전력 케이블을 일정권수로 감을 수 있게 하는 케이블릴과, 해당 건설기계의 본체에 고정되고 케이블릴을 회전 가능하게 하는 릴지지부와, 이 케이블릴의 회전을 자유롭게 하고 전력 케이블과 해당 건설기계의 전기 구동부 간의 통전이 가능하도록 하는 통전유지수단으로 이루어져 있다.
이 통전 유지 수단은 산업계에 널리 공지된 기술로서 전력 케이블과 전기 구동부 간의 통전이 상시적으로 가능하도록 상기 케이블릴의 샤프트와 릴지지부 간에 구성된다. 이러한 통전 유지수단은 해당기기의 본체로부터 외부로 전력 케이블이 길게 인출되거나, 또는 그 반대로 다시 복귀되는 작업이 필요한 전동 청소기 등에 널리 적용되고 있다. 상기 케이블 릴장치는 전술한 바와 같은 구성 외에 케이블릴을 회전 가능하게 하는 릴구동모터를 구비한다.
이러한 릴 구동모터는 운전석에 마련된 스위치를 통해 입력된 신호에 따라 정회전 또는 역회전되어 운전자가 케이블의 상태를 파악한 후 수시로 스위치를 조작하여 케이블을 케이블릴에 권취하거나 풀어야 했다. 따라서, 운전자는 주요 작업 이외에도 케이블을 권취하는 작업을 함께 수행하여야 하기 때문에 작업의 효율성이 떨어질 뿐만 아니라 케이블의 미숙한 처리로 인하여 케이블이 꼬이거나 케이블 커넥터가 외부 단자로부터 분리되는 경우까지 발생하고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 건설 기계의 주행 방향에 따라 케이블을 감거나 풀 수 있도록 하여 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 건설 기계의 케이블릴 구동제어장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 건설 기계의 주행 방향 뿐만 아니라 상부 선회체의 선회 위치에 따라 케이블을 감거나 풀 수 있도록 하여 작업의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있는 건설 기계의 케이블릴 구동제어장치를 제공하는 데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설 기계의 케이블릴 구동제어장치는 외부로부터 전원을 공급하기 위한 전력 케이블을 권취하거나 풀 수 있도록 케이블릴을 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시키는 릴 구동모터를 포함하는 건설기계에 적용되는 것으로서, 차량의 주행 방향을 감지하는 주행방향감지센서; 및 상기 주행방향감지센서에 의해 감지된 차량의 주행 방향에 따라 상기 케이블릴이 상기 케이블을 권취하거나 풀 수 있도록 상기 릴 구동모터를 제어하는 모터 컨트롤 유닛을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 주행방향감지센서는 상기 차량의 주행여부를 감지하는 주행감지센서; 및 상기 차량의 주행방향을 감지하는 전후진 스위치를 포함하며, 상기 모터 컨트롤 유닛은 상기 주행감지센서에 의해 전송된 신 호에 따라 상기 릴 구동모터의 구동 여부를 제어하고, 상기 전후진 스위치에 의해 전 송된 신호에 따라 상기 릴 구동모터의 구동 방향을 제어한다.
여기서 상기 모터 컨트롤 유닛은 전원부에 연결된 복수의 릴레이를 포함할 T수 있다.
한편, 상기 케이블릴 구동제어장치는 하부 주행체상에서 선회하며 상기 케이블릴이 설치된 상부 선회체의 선회 위치를 감지하는 선회위치감지센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 선회위치감지센서에 의해 감지된 상기 상부 선회체의 위치에 대한 정보로부터 상기 차량의 주행 방향에 따른 상기 케이블릴의 회전 방향 모드를 산출하고, 상기 주행방향감지센서로부터 전송된 차량의 주행방향을 근거로 상기 산출된 케이블릴의 회전 방향 모드로부터 상기 케이블릴의 회전 방향을 산출하며, 상기 산출된 상기 케이블릴의 회전방향으로 상기 케이블릴이 회전하도록 상기 릴 구동모터를 제어할 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 건설 기계의 주행 방향에 따라 케이블을 자동으로 감거나 풀 수 있어 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 릴 구동모터를 제어하기 위한 메인 컨트롤 유닛을 복수의 릴레이를 록직화하여 사용함으로써 적은 비용으로 구동제어장치의 구현이 가능하다.
한편, 건설 기계의 주행 방향 뿐만 아니라 상부 선회체의 선회 위치에 따라 케이블을 감거나 풀 수 있도록 하여 작업의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 메인 컨트롤러를 로직화하여 복수의 릴레이를 대체함으로써, 제어회로 를 단순화할 수 있고, 이에 의해 설계가 용이할 뿐만 아니라 유지 관리가 용이해진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 케이블릴 구동제어장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 케이블릴 장치가 적용된 전동 건설 기계의 일예인 전동 굴삭기를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 1을 참조하면, 전력 케이블릴 장치는 크게 케이블릴(1), 릴지지부(5), 릴구동부(10) 및 케이블가이드부(15)로 이루어져 있다. 도 1의 전력 케이블릴 장치를 용이하게 이해할 수 있도록 전력 케이블릴 장치만을 따로 도시한 도면이 도 2이다. 따라서, 도 1에 도시된 전력 케이블릴 장치를 주로 설명하고, 이를 참조하기 위해 도 2를 언급하도록 한다.
여기에서, 케이블릴(1)은 외단부가 외부전원과 연결 가능한 전력 케이블(2)이 일정권수로 권취되어 있다. 전력 케이블(2)의 외단부에는 외부전원과 연결 가능한 전원 플러그(도시되지 않음)가 구비된다. 전원 플러그에는 3상 또는 2상 전력에 연결되기 위해 말단에 3개 또는 2개의 접지봉이 형성된다.
케이블릴(1)은 전력 케이블(2)이 권취되는 중공형 샤프트(도 2의 1a)와 이 샤프트의 양단부에 각각 구비되어 전력 케이블(2)의 이탈을 방지하는 플랜지(미도시)로 이루어진다. 이들 플랜지 중 전력 케이블(2)의 이틀을 방지하는 플랜지는 다수 개의 플레이트, 다수 개의 지지바, 또는 그들의 조합된 형태로 이루어질 수 있 다.
릴지지부(5)는 전동 건설기계(예를 들면, 도1의 굴삭기)의 일부분에 고정되고 케이블릴(1)을 회전 가능하게 지지하며, 공지의 통전 유지 수단(도시되지 않음)을 매개로 하여 전력 케이블(2)의 내단부와 전동 건설기계의 전기 구동부(도시되지 않음)의 대응접속단자를 전기적으로 연결한다. 릴지지부(5)는 다수 개의 플레이트, 다수 개의 지지바, 또는 그들의 조합된 형태로 이루어질 수 있다.
릴구동부(10)는 전동 건설기계의 일부분에 장착되고 제 1 체인(11)과 대응기어(도 2의 12)를 매개로 하여 케이블릴(1)의 중공형 샤프트(도 2의 1a)와 결합된다. 대응기어(12)는 제 1 체인(11)의 양측에 각각 구비되는 기어를 말한다. 이에 대해서는 도 2에 도시되어 있으므로, 도 2를 참조한다.
케이블 가이드부(15)는 릴지지부(5)에 대해 자유롭게 선회 가능하도록 선회베어링(16)을 매개로 하여 그 릴지지부(5)의 상부 부분에 고정된다. 또한, 이 케이블 가이드부(15)는 케이블릴(1)로부터 외부로 또는 외부로부터 그 케이블릴로 전력 케이블(2)을 이동시킬 수 있게 하는 케이블 채널(미도시)과 전력 케이블(2)의 원활한 이동을 안내할 수 있도록 케이블 채널(미도시) 내에 구비된 롤러수단(18)을 구비한다.
나아가, 케이블 가이드부(15)는 선회 베어링(16)이 작업실의 천장 외면보다 높게 배치되고 케이블 채널(미도시)은 곡선형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 롤러수단(18)은 케이블 채널(미도시)의 입구(가이드장치의 내측부분의 입구)와 출구(가이드장치의 외측부분의 입구)측에 각각 구비된 단부롤러(19)와, 그 두 단부롤러 사이의 케이블 채널(17) 내에 구비된 적어도 하나의 내부롤러(20)로 이루어질 수 있다.
단부롤러(19)는 전력 케이블(2)의 주위를 둘러싸는 3개 또는 4개의 원주형 가이드롤러(19a)로 이루어질 수 있으며, 4개의 원주형 가이드가 사용되는 것이 바람직하다. 내부롤러(20)는 전력 케이블(2)의 주위를 둘러싸는 2개의 원주형 가이드롤러(19a) 또는 2개의 장구형 가이드롤러(20a)로 이루어질 수 있으며, 2개의 장구형 가이드롤러(20a)로 이루어지는 것이 바람직하다.
케이블 가이드부(15)는 다수 개의 플레이트, 다수 개의 지지바, 또는 그들의 조합된 형태로 이루어질 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 전동 건설기계의 전력 케이블 가이드장치는 도 1의 케이블릴(1)로부터 케이블 가이드부(15)의 케이블 채널(미도시)로 또는 그 케이블 채널부터 케이블릴(1)로 이동하는 전력 케이블(2)을 케이블릴(1)의 축선을 따라 좌측방향 또는 우측방향으로 균일하게 안내하는 도 2의 케이블 정렬부(25)를 더 포함하는 형태로 구성될 수 있다.
여기에서, 도 2의 케이블 정렬부(25)는 크게 홈바(미도시), 슬라이딩 블록(미도시) 및 고정바(미도시)로 이루어져 있다.
즉, 홈바는 제2 체인과 대응기어(도 2의 12')를 매개로 하여 케이블릴(1)과 결합되고 양단부가 릴지지부(5)에 회전 가능하게 결합되며, 축선을 따라 우나선 홈(미도시)과 이 우나선 홈과 연속된 좌나선 홈(미도시)을 갖는다. 대응기어(12')는 제 2 체인(27)의 양측에 각각 구비되는 기어를 말한다.
슬라이딩 블록(미도시)은 홈바(미도시)의 축선을 따라 이동 가능하게 구비되며, 후단부에 적어도 하나의 상하돌출형 후크(미도시)를 구비하고 전단부에 전력 케이블(2)을 안내하는 두 개의 가이드롤러(도 2의 32)를 구비한다. 각 가이드롤러(32)는 장구형 가이드롤러로 이루어지는 것이 바람직하다.
고정바(미도시)는 슬라이딩 블록(미도시)이 홈바(미도시)의 축선을 따라 이동할 때 그 슬라이딩블록(미도시)의 회전을 차단할 수 있도록 대응부분이 후크(미도시) 내에 수용되고 양단부가 릴지지부(5)에 고정된다.
따라서, 전동 건설기계를 해당 작업장으로 이동시킨 상태에서, 운전실 내의 제어스위치(도시되지 않음) 또는 제어부(도시되지 않음)를 통해 릴구동부(10)의 도 2의 구동모터(10a)에 전원이 인가되면 그 구동모터가 제1 체인(11)을 구동시켜 케이블릴(1)을 예컨대, 케이블 풀림방향으로 회전시킬 수 있게 된다.
다음으로, 전술한 케이블릴 장치를 구동 제어하는 케이블릴 구동 제어를 위한 회로도가 도 3에 도시된다. 즉, 도 3은 도 1 내지 도 2의 전력 케이블릴 장치를 구동하기 위한 릴 구동모터를 제어하는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블릴 구동제어장치의 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블릴 구동제어장치는 차량의 주행 방향을 감지하는 주행방향감지센서(311)와, 상기 주행방향감지센서(311)에 의해 감지된 차량의 주행 방향에 따라 상기 케이블릴(1)이 상기 케이블을 권취하거나 풀 수 있도록 상기 릴 구동모터(10a)를 제어하는 모터 컨트롤 유닛(301) 및 전원부(300)를 포함한다.
상기 주행방향감지센서(311)는 차량의 주행여부를 감지할 뿐만 아니라 차량의 주행 방향을 감지한다. 이러한 주행방향감지센서(311)는 주행 모터에 공급되는 작동유의 압력에 따라 온/오프(ON/OFF)되어 주행여부를 감지하는 주행감지센서(310)와, 차량의 주행 방향(전진/후진)에 따라 온/오프(ON/OFF)되는 전후진 스위치(320)를 포함한다. 본 실시예에서는 상기 주행감지센서(310)로 상기 주행압력스위치(310)를 예시하였으나, 상기 모터 컨트롤 유닛(301)에는 주행 레버 등으로부터 전송되는 신호가 전송되어 주행 여부를 판단할 수도 있다. 또한, 본 실시예의 전후진 스위치(320) 또한 전진 주행 레버와 후진 주행 레버로부터 발생되는 신호를 감지하는 센서로 대체될 수 있다.
상기 모터 컨트롤 유닛(301)은 상기 주행압력스위치(310)에 의해 감지된 차량의 주행 여부를 감지하여 릴 구동모터(10a)의 구동 여부를 산출하고, 상기 전후진 스위치(320)로부터 전송된 신호에 따라 상기 릴 구동모터(10a)의 구동 방향을 결정한다. 보다 구체적으로, 상기 모터 컨트롤 유닛(301)은 상기 주행압력스위치(310)로부터 주행 신호가 입력되고, 상기 전후진 스위치(320)로부터 전진 신호가 입력되면, 케이블이 풀리는 방향으로 상기 케이블릴(1)이 회전하도록 상기 릴 구동모터(10a)의 회전을 제어한다. 반면, 상기 전후진 스위치(320)로부터 후진 신호가 입력되면, 상기 모터 컨트롤 유닛(301)은 케이블이 권취되는 방향으로 상기 케이블릴(1)이 회전하도록 상기 릴 구동모터(10a)를 제어한다.
본 실시예에서는 상술한 모터 컨트롤 유닛(301)은 복수의 릴레이(330 내지 370)에 의한 로직으로 구성된다.
상기 전원부(300)는 도 3의 회로를 구성하는 구성소자에 전원을 공급하는 역할을 수행하며, 건설 기계 차체내에 있는 배터리를 사용할 수 도 있고, 아니면 케이블릴 장치를 통하여 외부전원을 공급받아 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 케이블릴 장치를 통한 외부전원을 공급받아 사용하는 것으로 기술한다.
주행압력스위치(310)는 차량, 즉 도 1에 기술된 굴삭기가 이동하면 차량의 압력에 의해 스위칭되어, 전원부(300)로부터 전원을 제 1 릴레이(330)에 전달하는 역할을 수행한다. 물론 차량이 주행하지 않게 되면, 주행압력스위치(310)는 스위칭 오프되어 전원부(300)로부터 전원이 제 1 릴레이(330)로 공급되지 않는다.
전후진 스위치(320)는 차량이 사용자가 직접 스위치를 동작시켜 스위칭시킴으로써 전원부(300)로부터 전원이 제 1 릴레이(330)로 공급된다. 물론, 사용자가 이 스위치를 오프시키면 전원부(300)로부터 전원이 제 1 릴레이(330)로 공급되지 않는다.
복수의 릴레이(330 내지 370)는 스위칭기능을 하며, 보통 입력되는 전원을 다른 출력단으로 연결하는 기능을 한다. 예를 들면, 도 3의 제 1 릴레이(330)을 보면 전후진 스위치(320)가 오프된 상태에서 차량의 주행으로 주행압력스위치(310)가 온되면, 전원부(300)로부터 전원은 제 2 릴레이(340) 및 제 3 릴레이(350)에 공통으로 전달된다.
즉, 제 1 릴레이(330)의 내부에는, 상하로 이동이 가능한 스위칭바(331)와, 이 스위칭바(331)를 상하로 이동시키기 위한 자기력을 생성하는 코일(332)과, 이 코일(332)에 전류가 역류하지 않도록 하는 다이오드(333)이 구성된다.
부연하여, 제 1 릴레이(330)의 동작을 설명하면, 전후진 스위치(320)가 오프되어 있으면, 전원부(300)로부터 전원이 공급되지 않아, 코일(332)이 동작하지 않게 되므로, 스위칭바(331)는 하향방향으로 움직이지 않고 그대로 머물러 있게 되므로, 주행압력스위치(310)로부터 전달된 전원부(300)로부터의 전원을 제 2 릴레이(340)와 제 3 릴레이(350)에 모두 전달한다. 물론, 앞서 기술한 바와 같이, 주행압력스위치(310)는 차량이 주행중일 때만 온상태에 있다.
또한, 제 4 릴레이(360)와 제 5 릴레이(370)의 기능 및 동작은 제 1 릴레이(330)와 동일하다.
따라서, 릴 구동모터(10a)가 정회전하는 경우의 동작을 보면, 차량이 주행하면 주행압력스위치(310)가 스위칭온되어 전원부(300)로부터 전원이 제 1 릴레이(330)를 통하여 제 2 릴레이(340)와 제 3 릴레이(350)에 동시에 전달되어 여자된다. 따라서, 제 2 릴레이(340)에 전달된 전원은 "+" 전압이 되어 릴 구동모터(10a)에 인가되고, 제 3 릴레이(350)에 전달된 전원으로 인해 제 3 릴레이(350)는 접지로 연결된다. 따라서, 제 3 릴레이(350)는 릴 구동모터(10a)의 "-" 에 연결되므로, 릴 구동모터(10a)는 정회전되어 도 1의 전력 케이블 릴장치가 정회전하게 되므로 전력 케이블(2)이 케이블릴(1)로부터 푸는 방향으로 작동된다.
즉, 도 1의 굴삭기가 주행하게 되면 작업반경이 확대되므로, 전력 케이블(2)이 풀리게 되어, 굴삭기가 안정적으로 전력을 공급받는것이 가능해지게 된다.
이와 달리, 릴 구동모터(10a)가 역회전하는 경우의 동작을 보면, 케이블을 권취하기 위한 것이다. 이 경우에는 이미 풀린 전력 케이블(2)을 권취해야만 한다. 따라서, 이때에는 사용자가 전후진 스위치(320)를 온하게 된다. 따라서, 제 1 릴레이(330)는 단자 방향을 바꾸도록 여자되어, 제 4 릴레이(360) 및 제 5 릴레이(370)에 동시에 연결된다.
따라서, 주행압력스위치((310)는 여전히 온상태이므로, 이 주행압력스위치(310)를 통하여 전원부(300)로부터 전달된 전원은 제 4 릴레이(360)와 제 5 릴레이(370)에 공급된다. 따라서, 제 4 릴레이(360)을 통해 릴 구동모터(10a)의 "-"에 연결되고, 제 5 릴레이(370)는 릴 구동모터(10a)의 "+"에 연결되어, 릴 구동모터(10a)는 역회전된다.
이때에는, 릴 구동모터(10a)가 역회전하게 되므로, 도 1의 전력 케이블 릴장치가 역회전하게 되어 전력 케이블(2)이 케이블릴(1)로 권취되는 방향으로 작동된다. 따라서, 사용자가 일일이 전력 케이블의 권취나 풀림을 할 필요가 없다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블릴 구동제어장치를 나타낸 회로도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블릴 구동제어장치는 케이블릴 장치가 마련된 상부 선회체의 선회위치를 고려하여 릴 구동모터(10a)를 제어하는 점에서 본 발명의 일 실시예와 다르다. 이는 다음과 같이 차량의 주행 제어가 이루어지기 때문이다.
상부 선회체가 차량 전방으로 향하고 있는 상태에서 전진 레버를 조작하면 차량은 전방으로 주행하고, 후진 레버를 조작하면 차량은 후방으로 주행한다. 반면, 상부 선회체가 차량 후방을 향하고 있는 상태에서 전진 레버를 조작하면 차량 은 후방으로 주행하고, 후진 레버를 조작하면 차량은 전방으로 주행한다. 이는 운전자가 향하고 있는 방향으로 차량을 주행시킴으로써 운전의 편의성을 증대시키기 위한 것이다. 이와 같은 이유로 상부 선회체의 선회된 위치가 차량의 전방과 후방의 중간 지점, 즉 전후방을 잇는 선에 수직한 라인을 기준으로 상부 선회체가 전방으로 향하는지 또는 후방으로 향하고 있는지를 결정하게 된다.
이와 같이 상부 선회체의 선회 위치를 고려하여 릴 구동모터(10a)를 제어하기 위한 케이블릴 구동제어장치는 모터 컨트롤 유닛(402)과 주행방향감지센서(311)와 더불어 선회위치감지센서(400)를 더 포함하게 된다.
상기 선회위치감지센서(400)는 상부 선회체가 차량의 전후방을 기준으로 어느 위치에 위치하는지를 감지하기 위한 것이다. 상기 선회위치감지센서(400)로부터 감지된 상부 선회체의 선회위치는 모터 컨트롤 유닛(402)에 전송된다. 그러면 모터 컨트롤 유닛(402)은 우선 케이블릴(1)을 회전 방향 모드를 먼저 산출한다.
여기서 회전 방향 모드란 주행 방향에 따른 케이블릴(1)의 회전 방향으로, 상부 선회체가 전방을 향하고 있는 경우의 회전 방향 모드는 차량이 전진하면 케이블이 풀리는 방향으로 회전하고 차량이 후진하면 케이블이 감기는 방향으로 회전하도록 설정된다. 반면, 상부 선회체가 후방을 향하고 있는 경우의 회전 방향 모드는 차량이 전진하면 차량의 후방으로 이동하므로 케이블이 감기는 방향으로 케이블릴(1)이 회전하며 차량이 후진하면 차량이 전방으로 이동하므로 케이블이 풀리는 방향으로 케이블릴(1)을 회전시킨다.
본 실시예에서 상기 선회감지센서(400)는 근접감지센서(400)로 구성되며, 상 기 모터 컨트롤 유닛(402)은 12개의 릴레이(410 내지 490)에 의한 로직으로 구성된다. 이하에서는 상기 모터 컨트롤 유닛(402)의 동작 과정을 살펴본다.
우선, 근접감지센서(400)가 동작하지 않는 경우, 즉 근접감지센서(400)를 도저의 부근에 배치하고 상부 선회체가 도저로부터 일정 반경의 이외에 위치하는 경우, 상부 선회체는 후방을 향하고 있는 것이다. 이러한 경우, 본 발명의 일 실시예와는 정반대로 릴 구동모터(10a)가 제어되어야 한다. 즉, 전진 신호가 모터 컨트롤 유닛(402)에 전송되며, 케이블이 감기는 방향으로 케이블릴(1)이 회전하도록 릴 구동모터(10a)가 구동되어야 하고, 후진 신호가 전송되면, 케이블이 풀리는 방향으로 케이블릴(1)이 회전하도록 릴 구동모터(10a)가 구동되어야 한다. 이와 같은 제어의 흐름을 다음에서 상세히 설명한다.
차량이 주행하게 되면(전진), 앞서 기술한 바와 유사하게 릴 구동모터(10a)를 동작시키기 위해, 제 1 릴레이(410), 제 3 릴레이(440), 제 5 릴레이(456), 제 9 릴레이(460), 제 10 릴레이(470)가 여자되어 전원부(300)로부터 전원이 릴 구동모터(10a)로 전달된다. 즉, 제 9 릴레이(460)은 여자되어 릴 구동모터(10a)에 "+"가 인가되며, 제 10 릴레이(470)는 릴 구동모터(10a)의 "-"에 연결되어, 릴 구동모터(10a)는 정회전하게 된다.
이와 달리, 사용자가 전후진 스위치(320)를 스위칭온하고, 굴삭기가 주행(후진)하면, 제 2 릴레이(420)를 통하여 제 3 릴레이(440)가 여자되고, 제 3 릴레이(440)의 단자에는 주행압력스위치(310)로부터 전원이 공급되므로, 제 6 릴레이(454)를 통하여 제 11 릴레이(480)와 제 12 릴레이(490)가 여자되어 릴 구동모 터(10a)를 역회전하게 된다. 즉, 제 11 릴레이(480)을 통해 릴 구동모터(10a)의 "-"에 연결되고, 제 12 릴레이(490)는 릴 구동모터(10a)의 "+"에 연결되어, 릴 구동모터(10a)는 역회전된다.
다음으로, 근접감지센서(400)가 동작하는 경우, 즉 상부 선회체가 전방을 향하고 있는 경우,근접감지센서(400)가 동작하게 된다. 그러면, 제 1 릴레이(410), 제 2 릴레이(420), 제 5 릴레이(456), 제 6 릴레이(454), 제 7 릴레이(452), 제 8 릴레이(450)가 여자된다.
도 1의 건설 기계가 주행하게 되면, 주행압력스위치(310)를 통해 제 1 릴레이(410)가 스위칭되어 전원부(300)로부터 전원이 제 4 릴레이(430)로 전달되고, 제 4 릴레이(430)가 스위칭되어 있으므로, 제 4 릴레이(430)에 전달된 전원은 제 7 릴레이(452)로 전달된다.
물론, 제 7 릴레이(452)도 전에 언급한 것처럼 근접감지센서(400)에 의해 스위칭되어 있으므로, 제 7 릴레이(452)에 전달된 전원은 여자된 제 11 릴레이(480)와 제 12 릴레이(490)를 걸쳐 릴 구동모터(10a)로 전달되므로, 릴 구동모터(10a)는 역회전하게 된다. 즉, 제 11 릴레이(480)을 통해 릴 구동모터(10a)의 "-"에 연결되고, 제 12 릴레이(490)는 릴 구동모터(10a)의 "+"에 연결되어, 릴 구동모터(10a)는 역회전된다. 즉, 도 1의 전력 케이블(2)이 케이블릴(1)에 감기게 된다.
이와 달리, 후진 방향일 경우, 전후진 스위치(32)를 온하고, 주행하게 되면, 여자된 제 2 릴레이(420)를 통해 전원부(300)로부터의 전원이 제 4 릴레이(430)에 전달되므로, 제 4 릴레이(430)는 여자되어 제 1 릴레이(410)를 통해 전원부(300)로 부터의 전원은 제 8 릴레이(450)에 전달된다. 제 8 릴레이(450)는 이미 근접감지센서(400)에 의해 여자되어 스위칭되므로 전원을 제 9 릴레이(460)와 제 10 릴레이(470)에 전달하게 된다. 따라서, 제 9 릴레이(460)은 여자되어 릴 구동모터(10a)에 "+"가 인가되며, 제 10 릴레이(470)는 릴 구동모터(10a)의 "-"에 연결되어, 릴 구동모터(10a)는 정회전하게 된다. 즉, 도 1의 전력 케이블(2)를 풀게 된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 케이블릴 구동제어장치를 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도 5를 참조하면, 도 4의 제 1 내지 제 8 릴레이(410 내지 456)의 기능을 메인 컨트롤러(500)에 로직화하였다. 따라서, 본 실시예에서의 모터 컨트롤 유닛(402)은 제 9 내지 제 12 릴레이(460 내지 490)와 메인 컨트롤러(500)를 포함한다. 메인 컨트롤러(500)는 차량용 배터리보다 낮은 전원이 인가되므로 별도의 전원(Vcc)이 인가되며, 배터리 등으로 구성되는 전원부(300)는 제 9 릴레이(460) 및 제 11 릴레이(480)에 연결된다. 이와 같이 메인 컨트롤러(500)를 이용하여 회로를 간단히 할 수 있고, 이에 의해 설계가 용이할 뿐만 아니라 유지 관리가 용이해진다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되는 것이 바람직할 것이다.
도 1은 전동 굴삭기에 적용된 전력 케이블릴 장치를 보여주는 개략 측면도,
도 2는 도 1의 전력 케이블릴 장치에서 릴구동부와 케이블 정렬부를 보여주는 개략적인 구조도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 케이블릴 구동제어장치를 개략적으로 나타낸 회로도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블릴 구동제어장치를 개략적으로 나타낸 회로도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이블릴 구동제어장치를 개략적으로 나타낸 회로도이다.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>
10a; 릴 구동모터
300: 전원부 301, 402, 501; 모터 컨트롤 유닛
310: 주행압력스위치 311; 주행방향감지센서
310; 주행감지센서, 주행압력스위치 320: 전후진 스위치
400: 선회위치감지센서, 근접감지센서

Claims (4)

  1. 외부로부터 전원을 공급하기 위한 전력 케이블을 권취하거나 풀 수 있도록 케이블릴을 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시키는 릴 구동모터를 포함하는 건설기계의 케이블릴 구동제어장치로서,
    차량의 주행모터에 공급되는 작동유의 압력에 따라 온/오프되어 주행여부를 감지하는 주행감지센서와, 상기 차량의 주행방향에 따라 온/오프되는 전후진 스위치를 포함하여 차량의 주행여부 및 주행방향을 감지하는 주행방향감지센서; 및
    상기 주행감지센서에 의해 감지된 차량의 주행여부에 따라 릴 구동모터의 구동여부를 제어하고, 상기 전후진 스위치로부터 전송된 신호에 따라 상기 릴 구동모터의 구동방향을 제어하는 모터 컨트롤 유닛을 포함하는 건설기계의 케이블릴 구동제어장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모터 컨트롤 유닛은 전원부에 연결된 복수의 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 케이블릴 구동제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    하부 주행체상에서 선회하며 상기 케이블릴이 설치된 상부 선회체의 선회 위치를 감지하는 선회위치감지센서를 더 포함하며,
    상기 모터 컨트롤 유닛은,
    상기 선회위치감지센서에 의해 감지된 상기 상부 선회체의 위치에 대한 정보로부터 상기 차량의 주행 방향에 따른 상기 케이블릴의 회전 방향 모드를 산출하고,
    상기 주행방향감지센서로부터 전송된 차량의 주행방향을 근거로 상기 산출된 케이블릴의 회전 방향 모드로부터 상기 케이블릴의 회전 방향을 산출하며,
    상기 산출된 상기 케이블릴의 회전방향으로 상기 케이블릴이 회전하도록 상기 릴 구동모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 케이블릴 구동제어장치.
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