KR101892730B1 - 부착력을 개선한 집게 차량용 전자척 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집게차량의 그라플에 의하여 집을 수 있는 집게부가 형성되고, 집게부의 하단부에 고정되는 직사각박스형상의 케이싱이 형성되며, 상기 케이싱 내부에는 여러 번 감겨진 코일에 의해 둘러싸여 통전시 전자석이 되는 코어가 형성되고, 상기 케이싱의 하부를 덮어 코일을 보호하는 케이싱덮개가 형성되는 집게 차량용 자기척에 있어서, 상기 직사각박스형상의 케이싱 내부에 고정결합되고 상기 코일 외주연에 위치되어 자기력이 통하지 않는 비철금속을 포함하는 재질로 이루어져 상기 코일의 외주연과 상부면 중 적어도 외주연을 밀폐되게 감싸 통전시 발생되는 자기력을 코어의 직하부로 집중시키는 중심부자력집중관을 더 구비되는 부착력을 개선한 집게 차량용 전자척에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 철물 수집상이나 공사장 등에서 사용되는 집게차량에 설치되어 주변 철재물을 코일에 의한 코어의 자력으로 부착시켜 이동시키는 사각형상의 전자척에서 코어의 주변을 자력이 통하지 않는 비철금속으로 감싸고 상대적으로 자력이 약할 수 있는 모서리 영역에 자력에 의해 자성을 띠는 전도체 금속을 구비시켜 전자척 작동시 코어측으로 자력이 집중되어 자력의 세기가 증대되고 이에 영향받는 전도체 금속에 의해 모서리부의 자력도 크게 향상되어 자력에 의한 부착력이 크게 향상되는 효과가 있다.

Description

부착력을 개선한 집게 차량용 전자척{Electronic chuck for fork lift vehicle with improved adhesion}

본 발명은 부착력을 개선한 집게 차량용 전자척에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철물 수집상이나 공사장 등에서 사용되는 집게차량에 설치되어 주변 철재물을 코일에 의한 코어의 자력으로 부착시켜 이동시키는 사각형상의 전자척에서 코어의 주변을 자력이 통하지 않는 비철금속으로 감싸고 상대적으로 자력이 약할 수 있는 모서리 영역에 자력에 의해 자성을 띠는 전도체 금속을 구비시켜 전자척 작동시 코어측으로 자력이 집중되어 자력의 세기가 증대되고 이에 영향받는 전도체 금속에 의해 모서리부의 자력도 크게 향상되어 자력에 의한 부착력이 크게 향상되는 부착력을 개선한 집게 차량용 전자척에 관한 것이다.

일반적으로 집게 차량에 부착되는 전자척은 내부 코어에 코일이 권회되어 있어 외부로부터 인가되는 전류가 코일에 흐르면 일정한 자성을 가지게 되며, 이러한 자성에 의한 자력을 이용해 철물 수집상 등에서 철재물을 흡착해 이송하는 목적을 위해 사용되거나 공사장 등에서 철재 스크랩들을 흡입시켜 작업의 뒷처리 목적으로 사용된다. 이때, 해당 전자척에 인가되는 전원은 차량에 설치된 배터리를 이용하게 된다.

도 6에는 원형 단면을 갖는 전자척이 장착된 집게 차량이 도시되어 있는바, 이런 집게 차량은 암이 설치된 본체를 좌우 회동시킬 수 있으며 또한 암 역시 상하로 회동시킬 수 있다. 따라서 해당 집게 차량에서 암의 말단에 부착된 전자척(1)은 전선(2)을 통해 인입되는 전원에 따라 자성을 가진 전자석으로 변환되어 주변의 철재물을 흡착하게 된다. 이러한 전자척은 대게 원형의 케이싱 내에 코어와 코일이 구성되어 있다.

하지만, 이러한 종래 기술의 전자척은 그 케이싱 외면이 원형으로 형성되기 때문에 실제 작업시 많은 문제점을 가지고 있었다. 즉, 이러한 원형의 전자척은 일 예로 짐차의 화물칸과 같이 각진 공간에서 철재물을 흡착할 경우 그 형상의 특이성 때문에 필연적으로 흡착 불가능 구역이 발생하게 된다. 따라서 이러한 흡착 불가능 구역의 경우 인력에 의한 수작업으로 해당 철재물을 수거해야만 하기 때문에 전체적인 작업성이 상당히 떨어지는 문제점을 가지고 있었다. 이에 따라, 사각형상의 케이싱의 내부에 코어와 코일이 내설되어 사각형의 박스 형태로 구성된 전자척도 개발된 바 있다.

하지만, 이러한 종래 기술의 사각형상의 전자척은 코어에 권회되는 코일의 특성상 케이싱의 4군데 모서리에는 케이싱의 변과 달리 권회된 코일이 미치지 않기 때문에 해당 위치에서는 비교적 작은 자력이 발생되는 문제점이 있었다. 더군다나, 코어와 케이싱 간의 거리에 있어서, 코어의 변과 케이싱의 변간의 거리와 코어의 모서리와 케이싱의 모서리간의 거리에 차이가 있기 때문에, 이러한 사각형상의 전자척은 전체적으로 균등한 자력을 발생시키는데 많은 취약점을 가지고 있으며, 이는 실제 철재물 흡착과 같은 작업의 능률에도 영향을 미치게 된다. 즉, 철재물을 부착하는 철재물 부착면이 전체적으로 대단히 불균일한 자력 분포를 가지게 됨으로써 작업시 필연적으로 해당 철재물 부착면에는 불균일하게 철재물이 부착될 수밖에 없어 해당 전자척은 작업 중 쉽게 수평 균형을 잃게 되어 조정자가 작업시 전자척을 제어하기 힘들게 한다는 문제점이 있었다. 또한, 이러한 전자척의 균형 상실은 작업 시간의 지연은 물론 사용되는 배터리 전원의 낭비와 차량 동력 낭비를 가져오게 되며, 결과적으로 전자척을 이용한 철재물 수거 및 운송 작업의 효율을 떨어뜨리게 된다는 문제점이 있었다.

이런 종래의 문제점을 해결하기 위하여, "집게차량용 전자척에 있어서, 케이스(110); 각 모서리 부분에 절단면을 갖고, 상기 케이스(110) 내부 중앙부에 안착되에 상기 케이스(110)와의 사이에 공간부를 형성하며, 중심부가 홀 형태로 중공되는 코어와, 상기 코어에 권회되는 코일로 이루어진 제1자력발생수단(120); 상기 제1자력발생수단(120)의 측면부에 밀착결합된 자력연결부(130); 및 상기 케이스(110)와 제1자력 발생수단(120) 사이의 공간부에 배치되고, 상기 케이스(110) 내측 각 모서리에 각각 고정 결합되는 고정수단(141)과, 상기 고정수단(141) 일측에 상호 이격된 상태로 고정 결합되는 복수의 탄성수단(143)과, 상기 복수의 탄성수단(143)이 고정 결합되는 영구자석(145)을 통해 일측단은 상기 케이스(110)에 고정되고, 다른 일측단은 상기 자력연결부(130)에 선택적으로 연결되는 제2자력발생수단(140);을 포함하고, 전자척에 전원이 공급되는 경우 상기 영구자석(145)과 상기 제1자력발생수단(120)의 극성과 다른 극성을 가지게 되어 상호 당기는 힘에 의해 영구자석(145)이 자력연결부(130)에 부착되고, 전원공급이 차단되는 경우 상기 탄성수단(143)의 복원력에 의해 상기 영구자석(145)이 상기 자력연결부(130)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 흡착력 보강구조를 가지는 전자척." 이 특허등록 제10-1584216호로 제안된 바 있었다.

그러나, 이런 종래의 전자척은, 코일이 둘러싼 코어에서 발생되는 자력이 한방향으로 집중되지 못하고 사방으로 퍼져 나가는 구조이므로 코어 중심부 자력의 세기가 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 사각형상의 전자척을 사용할 경우에 별도의 영구자석을 장착하여 사각모서리부위의 자력이 높였으나, 그 장착구조가 복잡하고 이에 의해 발생되는 자력으로 각종 철재물을 부착시켜 이동시키기에는 자력이 매우 미흡한 문제점이 있었다.

(1) 대한민국 특허 등록번호 10-1414782호 (2) 대한민국 특허 등록번호 10-1584216호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 철물 수집상이나 공사장 등에서 사용되는 집게차량에 설치되어 주변 철재물을 코일에 의한 코어의 자력으로 부착시켜 이동시키는 사각형상의 전자척에서 코어의 주변을 자력이 통하지 않는 비철금속으로 감싸고 상대적으로 자력이 약할 수 있는 모서리 영역에 자력에 의해 자성을 띠는 전도체 금속을 구비시켜 전자척 작동시 코어측으로 자력이 집중되어 자력의 세기가 증대되고 이에 영향받는 전도체 금속에 의해 모서리부의 자력도 크게 향상되어 자력에 의한 부착력이 크게 향상되는 부착력을 개선한 집게 차량용 전자척을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 집게차량의 그라플에 의하여 집을 수 있는 집게부가 형성되고, 집게부의 하단부에 고정되는 직사각박스형상의 케이싱이 형성되며, 상기 케이싱 내부에는 여러 번 감겨진 코일에 의해 둘러싸여 통전시 전자석이 되는 코어가 형성되고, 상기 케이싱의 하부를 덮어 코일을 보호하는 케이싱덮개가 형성되는 집게 차량용 자기척에 있어서,

상기 직사각박스형상의 케이싱 내부에 고정결합되고 상기 코일 외주연에 위치되어 자기력이 통하지 않는 비철금속을 포함하는 재질로 이루어져 상기 코일의 외주연과 상부면 중 적어도 외주연을 밀폐되게 감싸 통전시 발생되는 자기력을 코어의 직하부로 집중시키는 중심부자력집중관을 더 구비되는 특징이 있다.

상기 케이싱덮개는, 자력이 통하지 않는 재질로 이루어져 상기 케이싱의 하단에 용접을 포함하는 고정수단에 의해 고정결합되는 직사각형상의 판체로, 중심부에는 상기 코어의 하단이 관통되는 코어관통공이 형성되고, 상기 코어관통공과 인접되는 주변에는 호형상인 전후방좌우측 코어주변공이 각각 통공형성되며, 사각의 모서리부분에 근접되게 화살표형상으로 모서리화살공이 각각 통공형성되고, 통전되는 철재판체로 상기 전후방좌우측 코어주변공에 각각 삽입되고 용접고정되어 통전시 코어 주변부의 자기력을 강화시키는 전후방좌우측 코어주변자력보강판이 각각 형성되며, 통전되는 철재판체로 상기 모서리화살공에 각각 삽입되고 용접고정되어 통전시 사각판 모서리측의 자기력을 강화시키는 모서리자력보강판이 각각 형성되는 특징이 있다.

상기 케이싱덮개는, 상기 전후방좌우측 코어주변공 저면에는 자력이 통하지 않는 재질의 판체로 상기 전후방좌우측 코어주변자력보강판 보다 크게 형성되어 전후방좌우측 코어주변자력보강판의 저면을 가려주도록 케이싱덮개에 용접고정되는 전후방좌우측 코어주변공덮개판이 각각 더 형성되고, 상기 모서리화살공 저면에는 자력이 통하지 않는 재질의 판체로 상기 모서리자력보강판 보다 크게 형성되어 모서리화살공의 저면을 가려주도록 케이싱덮개에 용접고정되는 모서리화살공덮개판이 각각 더 형성되는 특징이 있다.

이와 같이, 본 발명은 철물 수집상이나 공사장 등에서 사용되는 집게차량에 설치되어 주변 철재물을 코일에 의한 코어의 자력으로 부착시켜 이동시키는 사각형상의 전자척에서 코어의 주변을 자력이 통하지 않는 비철금속으로 감싸고 상대적으로 자력이 약할 수 있는 모서리 영역에 자력에 의해 자성을 띠는 전도체 금속을 구비시켜 전자척 작동시 코어측으로 자력이 집중되어 자력의 세기가 증대되고 이에 영향받는 전도체 금속에 의해 모서리부의 자력도 크게 향상되어 자력에 의한 부착력이 크게 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명 실시 예인 부착력을 개선한 집게 차량용 전자척의 체결모습을 보인 저면 분리사시도,
도 2는 본 발명 실시 예인 부착력을 개선한 집게 차량용 전자척의 결합모습을 보인 저면사시도,
도 3은 본 발명 실시 예인 부착력을 개선한 집게 차량용 전자척 케이싱덮개의 체결모습을 보인 저면 분리사시도,
도 4는 본 발명 실시 예인 부착력을 개선한 집게 차량용 전자척 케이싱덮개의 결합모습을 보인 저면 결합사시도,
도 5는 본 발명 실시 예인 부착력을 개선한 집게 차량용 전자척의 모습을 보인 결합사시도,
도 6은 종래 집게 차량용 전자척의 장착모습을 보인 사용상태 사시도.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

참고로 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것임은 물론이다.

본 발명의 부착력을 개선한 집게 차량용 전자척(1)은, 집게차량의 그라플에 의하여 집을 수 있는 집게부(33)와, 내부에는 여러 번 감겨진 코일(32)에 의해 둘러싸여 통전시 전자석이 되는 코어(31)를 갖고 자기력을 직하부로 집중시키는 중심부자력집중관(10)을 갖으며 상기 집게부(33)의 하단부에 고정되는 직사각박스형상의 케이싱(30)과, 상기 케이싱(30)의 하부를 덮어 코일(32)을 보호하는 케이싱덮개(20)로 구성된다.

상기 중심부자력집중관(10)은, 상기 직사각박스형상의 케이싱(30) 내부에 고정결합되고 상기 코일(32) 외주연에 위치되어 자기력이 통하지 않는 황동, 청동, 알루미늄과 같은 비철금속 또는 합성수지의 재질로 이루어져 상기 코일(32)의 외주연과 상부면 중 적어도 외주연을 밀폐되게 감싸 통전시 발생되는 자기력을 코어(31)의 직하부로 집중시킨다.

또한, 상기 중심부자력집중관(10)은 자기력이 통하지 않는 황동, 청동, 알루미늄과 같은 비철금속 또는 합성수지의 재질로 이루어져 코일(32)의 외주연을 감싸는 원통부분이 자력이 통하는 철재인 상부면과 용접고정되어서 이루어질 수도 있음은 물론이다.

상기 케이싱덮개(20)는, 자력이 통하지 않는 재질로 이루어져 상기 케이싱(30)의 하단에 용접을 포함하는 고정수단에 의해 고정결합되는 직사각형상의 판체로, 중심부에는 상기 코어(31)의 하단이 관통되는 코어관통공(21)이 형성되고, 상기 코어관통공(21)과 인접되는 주변에는 호형상인 전후방좌우측 코어주변공(22,22a,22b,22c)이 각각 통공형성되며, 사각의 모서리부분에 근접되게 화살표형상으로 모서리화살공(23,23a,23b,23c)이 각각 통공형성되고, 통전되는 철재판체로 상기 전후방좌우측 코어주변공(22,22a,22b,22c)에 각각 삽입되고 용접고정되어 통전시 코어(31) 주변부의 자기력을 강화시키는 전후방좌우측 코어주변자력보강판(24,24a,24b,24c)이 각각 형성되며, 통전되는 철재판체로 상기 모서리화살공(23,23a,23b,23c)에 각각 삽입되고 용접고정되어 통전시 사각판 모서리측의 자기력을 강화시키는 모서리자력보강판(25,25a,25b,25c)이 각각 형성되고, 상기 전후방좌우측 코어주변공(22,22a,22b,22c) 저면에는 자력이 통하지 않는 재질의 판체로 상기 전후방좌우측 코어주변자력보강판(24,24a,24b,24c) 보다 크게 형성되어 전후방좌우측 코어주변자력보강판(24,24a,24b,24c)의 저면을 가려주도록 케이싱덮개(20)에 용접고정되는 전후방좌우측 코어주변공덮개판(26,26a,26b,26c)이 각각 형성되며, 상기 모서리화살공(23,23a,23b,23c) 저면에는 자력이 통하지 않는 재질의 판체로 상기 모서리자력보강판(25,25a,25b,25c) 보다 크게 형성되어 모서리화살공(23,23a,23b,23c)의 저면을 가려주도록 케이싱덮개(20)에 용접고정되는 모서리화살공덮개판(27,27a,27b,27c)이 각각 형성된다.

상기 직사각박스형상의 케이싱(30)은 용접을 할 수 있는 특수강, 주물, 주강 중 어느 하나로 형성시킴이 바람직하다.

이와 같이, 중심부자력집중관(10)과 케이싱덮개(20)를 갖는 본 발명의 집게 차량용 전자척(1)과 종래의 집게 차량용 전자척을 동일한 조건에서 서로 대비하여 그 자력의 세기를 비교하기 위해 마련된 실험샘플은 다음 표1과 같다.

종래의 집게 차량용 전자척 (공지의 케이싱덮개)	본 발명의 집게 차량용 전자척(1) (중심부자력집중관(10)/케이싱덮개(20))

상기 표1에 마련된 실험샘플에서, 본 발명 집게 차량용 전자척(1)의 코어(31)와 종래 집게 차량용 전자척의 코어에서 자력측정기로 재어본 자력의 세기는 다음 표2와 같다.

종래의 집게 차량용 전자척 (공지의 케이싱덮개)			본 발명의 집게 차량용 전자척(1) (중심부자력집중관(10)/케이싱덮개(20))			측정치비교
측정높이	측정사진	측정치(GAUSS)	측정높이	측정사진	측정치(GAUSS)	차이
20cm		1864	20cm		2560	▲696
25cm		1804	25cm		2320	▲516
28cm		1127	28cm		1718	▲591

상기 표2에서 보는 바와 같이, 본 발명은 전자척(1)의 코어(31)상에서 종래기술과 확연하게 자력세기의 차이가 나는 것을 확인하였다.

또한, 본 발명 집게 차량용 전자척(1)의 케이싱덮개(20)의 모서리부와 종래 집게 차량용 전자척의 케이싱덮개의 모서리부에서 자력측정기로 재어본 자력의 세기는 다음 표3과 같다.

종래의 집게 차량용 전자척 (공지의 케이싱덮개)			본 발명의 집게 차량용 전자척(1) (중심부자력집중관(10)/케이싱덮개(20))			측정치비교
측정높이	측정사진	측정치(GAUSS)	측정높이	측정사진	측정치(GAUSS)	차이
0cm		30	0cm		86	▲56

상기 표3에서 보는 바와 같이, 본 발명은 전자척(1)의 케이싱덮개(20)의 모서리부에서 종래기술과 확연하게 자력세기의 차이가 나는 것을 확인하였다.

또한, 본 발명 집게 차량용 전자척(1) 케이싱덮개(20)의 전후방좌우측 코어주변자력보강판(24,24a,24b,24c)이 있는 코어(31)주변부와 전후방좌우측 코어주변자력보강판(24,24a,24b,24c)이 없는 코어(31) 주변부 사이의 공간에서 자력측정기로 재어본 자력의 세기는 다음 표4와 같다.

본 발명의 집게 차량용 전자척(1) (중심부자력집중관(10)/케이싱덮개(20))
측정위치	측정높이	측정사진	측정치(GAUSS)
코어주변부	20cm		2110
	25cm		1507
	28cm		786
코어주변부사이의 공간	20cm		1831

상기 표4에서 보는 바와 같이, 본 발명은 전자척(1)의 케이싱덮개(20)의 전후방좌우측 코어주변자력보강판(24,24a,24b,24c)이 있는 코어(31)주변부와 전후방좌우측 코어주변자력보강판(24,24a,24b,24c)이 없는 코어(31) 주변부 사이에서도 자력세기의 확연하게 강해지는 것을 확인하였다.

1 : 전자석
10 : 중심부자력집중관
20 : 케이싱덮개
21 : 코어관통공
22,22a,22b,22c : 전후방좌우측 코어주변공
23,23a,23b,23c : 모서리화살공
24,24a,24b,24c : 전후방좌우측 코어주변자력보강판
25,25a,25b,25c : 모서리자력보강판
26,26a,26b,26c : 전후방좌우측 코어주변공덮개판
27,27a,27b,27c : 모서리화살공덮개판
30 : 케이싱
31 : 코어
32 : 코일
33 : 집게부

Claims (3)

1. 집게차량의 그라플에 의하여 집을 수 있는 집게부(33)가 형성되고, 집게부(33)의 하단부에 고정되는 직사각박스형상의 케이싱(30)이 형성되며, 상기 케이싱(30) 내부에는 여러 번 감겨진 코일(32)에 의해 둘러싸여 통전시 전자석이 되는 코어(31)가 형성되고, 자력이 통하지 않는 재질로 이루어져 상기 케이싱(30)의 하단에 용접을 포함하는 고정수단에 의해 고정결합되는 직사각형상의 판체로 중심부에는 상기 코어(31)의 하단이 관통되는 코어관통공(21)이 형성되고 상기 코어관통공(21)과 인접되는 주변에는 호형상인 전후방좌우측 코어주변공(22,22a,22b,22c)이 각각 통공형성되며 사각의 모서리부분에 근접되게 화살표형상으로 모서리화살공(23,23a,23b,23c)이 각각 통공형성되고 상기 전후방좌우측 코어주변공(22,22a,22b,22c) 저면에는 자력이 통하지 않는 재질의 판체로 전후방좌우측 코어주변공(22,22a,22b,22c)의 저면을 가려주도록 케이싱덮개(20)에 용접고정되는 전후방좌우측 코어주변공덮개판(26,26a,26b,26c)이 각각 더 형성되며 상기 모서리화살공(23,23a,23b,23c) 저면에는 자력이 통하지 않는 재질의 판체로 모서리화살공(23,23a,23b,23c)의 저면을 가려주도록 케이싱덮개(20)에 용접고정되는 모서리화살공덮개판(27,27a,27b,27c)이 각각 형성되어 상기 케이싱(30)의 하부를 덮어 코일(32)을 보호하는 케이싱덮개(20)가 형성되는 집게 차량용 자기척에 있어서,
   상기 직사각박스형상의 케이싱(30) 내부에 고정결합되고 상기 코일(32) 외주연에 위치되어 자기력이 통하지 않는 비철금속을 포함하는 재질로 이루어져 상기 코일(32)의 외주연과 상부면 중 적어도 외주연을 밀폐되게 감싸 통전시 발생되는 자기력을 코어(31)의 직하부로 집중시키는 중심부자력집중관(10);
   통전되는 철재판체로 상기 전후방좌우측 코어주변공(22,22a,22b,22c)에 각각 삽입되고 용접고정되어 통전시 코어(31) 주변부의 자기력을 강화시키는 전후방좌우측 코어주변자력보강판(24,24a,24b,24c); 및
   통전되는 철재판체로 상기 모서리화살공(23,23a,23b,23c)에 각각 삽입되고 용접고정되어 통전시 사각판 모서리측의 자기력을 강화시키는 모서리자력보강판(25,25a,25b,25c)이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 부착력을 개선한 집게 차량용 전자척.
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