KR101759899B1

KR101759899B1 - 특장차 탑재형 아웃리거 장치

Info

Publication number: KR101759899B1
Application number: KR1020160024204A
Authority: KR
Inventors: 장하영
Original assignee: 장하영; 주식회사 상무기업
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2017-07-21

Abstract

본 발명은 특장차의 차체(10)에 탑재되는 아웃리거 장치에 있어서: 상기 차체(10)에 출입 가능한 수평대(21)와 수직대(22)로 형성되고, 수직대(22)의 하단에 발판(25)을 지닌 지지수단(20); 상기 지지수단(20)의 가동을 위한 구동기(31)(33)를 구비하고, 상기 발판(25)에 대한 지지력을 변동하는 구동수단; 및 상기 차체(10)의 균형을 유지하도록 구동수단을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 작업과정의 충격이 반복적으로 발생하는 관정시공 차량 등에 적합한 아웃리거를 채용함에 따라 안정성과 완충성을 유지하여 작업의 편의성을 높이고 차량의 내구성 저하를 방지하는 효과가 있다.

Description

특장차 탑재형 아웃리거 장치{Outrigger apparatus for special purpose vehicle}

본 발명은 차량의 아웃리거 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 특수한 목적을 수행하는 차량이 작업과정에서 차체의 자세를 안정적으로 유지하도록 하는 특장차 탑재형 아웃리거 장치에 관한 것이다.

통상적으로 크레인, 트레일러, 고소작업차, 고가사다리차 등의 특장차는 지면에 접촉되는 아웃리거를 탑재하여 특정의 작업과정에서 차체의 요동을 방지하기 위한 지지력을 확보한다. 물론 아웃리거는 차량의 크기, 지면의 상태, 작업의 내용 등에 따라 그 구조를 다르게 적용하는 것이 바람직하다.

선행기술문헌으로서 한국 공개특허공보 제2014-0023795호(선행문헌 1), 한국 등록실용신안공보 제0322271호(선행문헌 2) 등을 참조할 수 있다.

선행문헌 1은 일측에 각각 개구부를 가지는 한 쌍의 제1 아우트리거; 상기 제1 아우트리거들의 각 개구부를 통해 출입 가능한 제1 레그들; 상기 제1 아우트리거들과 교차되는 한 쌍의 제2 아우트리거; 및 상기 제2 아우트리거들의 각 개구부를 통해 출입 가능한 제2 레그들;을 포함한다. 이에, 아우트리거들의 비틀림 현상을 줄이고, 구조물들의 간섭을 축소하는 효과를 기대한다.

선행문헌 2는 장착프레임 전방 일측에 수평상으로 회동 가능하게 설치된 수평 회동프레임; 수평 회동프레임에 높낮이조절 가능하게 설치되고 저면에 사방유동 자유로운 이동용바퀴가 설치된 이동형 아우트리거; 등으로 구성된다. 이에, 이동형 아우트리거가 지면에 접지된 상태에서 조수석에 쏠린 하중을 안정적으로 받쳐주어 작업성을 개선하는 효과를 기대한다.

다만, 상기한 선행문헌에 제시되는 아웃리거의 구조에 의하면 관정시공 차량과 같이 과도한 충격이 반복적으로 발생하는 경우에 차제의 안정성을 유지하거나 차체로 전달되는 충격을 흡수하기에 미흡하다.

1. 한국 공개특허공보 제2014-0023795호 "특장차의 아우트리거 장치" (공개일자 : 2014.02.27.) 2. 한국 등록실용신안공보 제0322271호 "다목적 도로 관리차용 제초장치" (공개일자 : 2003.08.06.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 관정시공 차량과 같이 작업충격이 반복적으로 발생하는 경우에 안정성과 완충성을 유지하여 작업의 편의성을 높이고 차량의 내구성 저하를 방지하는 특장차 탑재형 아웃리거 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 특장차의 차체에 탑재되는 아웃리거 장치에 있어서: 상기 차체에 출입 가능한 수평대와 수직대로 형성되고, 수직대의 하단에 발판을 지닌 지지수단; 상기 지지수단의 가동을 위한 구동기를 구비하고, 상기 발판에 대한 지지력을 변동하는 구동수단; 및 상기 차체의 균형을 유지하도록 구동수단을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 지지수단은 수평대와 수직대를 관절운동 가능하게 연결하고, 관절운동의 구속을 위한 로크핀을 구비하는 것을 특징으로 으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 구동수단은 일측의 좌나선과 타측의 우나선을 지닌 나선축을 개재하여 수평대를 동시에 출입시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 구동수단은 발판 상으로 출입하며 지지력을 변동하기 위한 보조판 또는 발톱 중 적어도 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단은 조작기 상으로 하중센서, 자이로센서, 진동센서 중 적어도 하나의 신호를 입력하고, 제2구동기에 출력하여 지지수단의 균형을 설정된 범위로 유지하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 작업과정의 충격이 반복적으로 발생하는 관정시공 차량 등에 적합한 아웃리거를 채용함에 따라 안정성과 완충성을 유지하여 작업의 편의성을 높이고 차량의 내구성 저하를 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치가 탑재된 특장차를 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 작동 상태를 나타내는 모식도
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 장치에 적용된 지지수단의 일부를 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 특장차의 차체(10)에 탑재되는 아웃리거(outrigger) 장치에 관하여 제안한다. 도 1에서 특장차로 튜브(TB)로 관정을 시공하는 차량을 예시하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 관정시공 차량은 궤도(12)에 탑재된 차체(10), 튜브(TB)를 수용하는 적재함(14), 튜브(TB)를 클램핑하여 이송하는 파지아암(16), 튜브(TB)를 수직으로 가압하는 작업대(18) 등으로 구성된다. 이와 같은 관정시공 차량의 경우 튜브(TB)를 타입하는 과정에서 반복적인 충격이 발생할뿐더러 적재함(14)에 수용된 튜브(TB)의 소진에 따라 균형(무게 중심)이 변동된다.

본 발명에 따르면 지지수단(20)이 상기 차체(10)에 출입 가능한 수평대(21)와 수직대(22)로 형성되고, 수직대(22)의 하단에 발판(25)을 지니는 구조를 특징으로 한다. 수평대(21)는 차체(10)의 일측과 타측에 수평으로 슬라이딩 가능하게 수용된다. 수직대(22)는 각각의 수평대(21)의 단부에 결합되고, 단부에서 발판(25)을 개재하여 지면과 접촉 가능하다. 도 1에서 지지수단(20)은 차체(10)의 전후방 2개소에 배치되나 3개소 이상에 배치될 수도 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 지지수단(20)은 수평대(21)와 수직대(22)를 관절운동 가능하게 연결하고, 관절운동의 구속을 위한 로크핀(38)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 수평대(21)와 수평대(21)은 힌지축(23)으로 연결되어 관절운동이 가능하다. 도 2(a)처럼 차량의 이동시 수평대(21)와 수직대(22)가 차체(10)에 동시에 수용되고, 도 2(b)처럼 관정시공 작업시 수직대(22)가 차체(10)에서 직각으로 노출된다. 도 2(b)의 상태에서 도 3과 같이 수평대(21)와 수직대(22) 사이에 로크핀(38)을 체결하여 관절운동을 구속한다.

또, 본 발명에 따르면 구동수단이 상기 지지수단(20)의 가동을 위한 구동기(31)를 구비하고, 상기 발판(25)에 대한 지지력을 변동하는 구조이다. 구동수단의 제1구동기(31)는 수직대(22)를 차체(10) 상으로 출입시키고, 제2구동기(33)는 차체(10)에 대한 수직대(22)의 높이(길이)를 조절한다. 이외에 구동수단은 발판(25)에 대한 지지력을 수동으로 변동하는 기능도 수행한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 구동수단은 일측의 좌나선과 타측의 우나선을 지닌 나선축(32)을 개재하여 수평대(21)를 동시에 출입시키는 것을 특징으로 한다. 제1구동기(31)의 양측으로 연장되는 나선축(32)은 양측의 수평대(21)와 나선으로 맞물린다. 제1구동기(31)가 일측으로 회전하면 양측의 수평대(21)가 멀어지면서 도 2(b)의 상태로 수직대(22)가 차체(10)에서 노출되고 회전하여 직립되고, 제1구동기(31)가 타측으로 회전하면 양측의 수평대(21)가 접근하면서 도 2(a)의 상태로 수직대(22)가 회전하여 차체(10)의 내부에 수용된다.

본 발명의 제2구동기(33)는 스크류잭과 쇽업소버의 기능을 겸하는 방식으로 설치되며, 수직대(22)의 높이를 조절하는 동시에 작업 충격을 완충하는 역할을 수행한다. 도 1에서 제2구동기(33)가 수직대(22)의 하단 부근으로 예시되지만 여타의 위치에 배치될 수도 있다. 제2구동기(33)의 높이조절은 모터(도시 생략)에 의한 전기적 방식으로 수행하는 것이 선호된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 구동수단은 발판(25) 상으로 출입하며 지지력을 변동하기 위한 보조판(35) 또는 발톱(36) 중 적어도 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 보조판(35)은 발판(25)의 측면으로 출입되면서 지면과 접촉하는 면적을 증감한다. 발톱(36)은 발판(25)의 코너에서 출입되면서 지면에 대한 파지력을 높인다. 어느 경우에나 관정시공 현장의 지형과 토질에 따라서 보조판(35)과 발톱(36)을 선택적으로 활용할 수 있다. 발판(25)에서 미설명 부호 26은 발톱(36)을 슬라이딩 가능하게 지지하는 요홈이다. 보조판(35)과 발톱(36)은 볼플런저(37)를 이용하여 원하는 길이로 유지할 수 있다.

한편, 도 4에서 미설명 부호 27은 수직대(22)와 발판(25)의 관절운동을 수행하기 위한 볼조인트이다.

또, 본 발명에 따르면 제어수단(40)이 상기 차체(10)의 균형을 유지하도록 구동수단을 설정된 알고리즘으로 제어하는 구조를 특징으로 한다. 제어수단(40)은 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 지닌 마이컴 회로를 기반으로 하여 차량의 작업과정에서 차체(10)의 밸런스가 유지되도록 설정된 알고리즘으로 입출력을 처리한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단(40)은 조작기(48) 상으로 하중센서(42), 자이로센서(44), 진동센서(46) 중 적어도 하나의 신호를 입력하고, 제2구동기(33)에 출력하여 지지수단(20)의 균형을 설정된 범위로 유지하는 것을 특징으로 한다. 조작기(48)는 전술한 마이컴 회로와 더불어 키패드, 디스플레이를 로컬 및 원격으로 구비한다. 하중센서(42)는 차체(10)와 수직대(22) 사이에 설치되어 하중의 변화를 검출한다. 자이로센서(44)는 차체(10)에 설치되어 기울어짐의 변화를 검출한다. 진동센서(46)는 차체(10)에 설치되어 진동의 변화를 검출한다. 제어수단(40)의 출력인터페이스는 마이컴의 신호를 제2구동기(33)에 소요되는 전원으로 변환하여 인가한다.

도 1의 특장차에 대한 작동의 일예로서, 제어수단(40)의 마이컴은 관정시공을 위한 차체(10)의 수평도를 유지하기 위해 자이로센서(44)의 신호를 우선적으로 처리하며, 작업과정에서 적재함(14)의 튜브(TB)가 소진되어 무게중심이 변동하는 것에 대응하여 각각의 수직대(22)에 대한 제2구동기(33)의 상태를 개별적으로 조절한다. 물론 이러한 개별적 조절과정에서 각각의 수직대(22)에 작용하는 하중을 감안하지만 차체(10)의 수평 자세 및 진동이 설정된 범위로 유지되는 최적의 밸런스 상태를 유지한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 차체 14: 적재함
20: 지지수단 21: 수평대
22: 수직대 23: 힌지축
25: 발판 31: 제1구동기
32: 나선축 33: 제2구동기
35: 보조판 36: 발톱
37: 볼플런저 38: 로크핀
40: 제어수단 42: 하중센서
44: 자이로센서 46: 진동센서
48: 조작기

Claims

관정을 시공하는 특장차의 차체(10)에 탑재되는 아웃리거 장치에 있어서:
상기 차체(10)에 출입 가능한 수평대(21)와 수직대(22)로 형성되고, 수직대(22)의 하단에 발판(25)을 지닌 지지수단(20);
상기 지지수단(20)의 가동을 위한 구동기(31)(33)를 구비하고, 상기 발판(25)에 대한 지지력을 변동하는 구동수단; 및
상기 차체(10)의 균형을 유지하도록 구동수단을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어수단(40);을 포함하여 이루어지되,
상기 구동수단의 제2구동기(33)는 완충 기능을 구비하고,
상기 구동수단은 일측의 좌나선과 타측의 우나선을 지닌 나선축(32)을 개재하여 수평대(21)를 동시에 출입시키며,
상기 구동수단은 발판(25) 상에서 수평으로 출입하며 지지력을 변동하기 위한 보조판(35)을 구비하고,
상기 제어수단(40)은 조작기(48) 상으로 하중센서(42), 자이로센서(44), 진동센서(46) 중 적어도 하나의 신호를 입력하고, 제2구동기(33)에 출력하여 지지수단(20)의 균형을 설정된 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 특장차 탑재형 아웃리거 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 지지수단(20)은 수평대(21)와 수직대(22)를 관절운동 가능하게 연결하고, 관절운동의 구속을 위한 로크핀(38)을 구비하는 것을 특징으로 하는 특장차 탑재형 아웃리거 장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 구동수단은 발판(25) 상으로 출입하며 지지력을 변동하기 위한 발톱(36)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 특장차 탑재형 아웃리거 장치.
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