KR101913756B1 - 레일에의 탈부착이 용이한 레일 주행 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 모터를 구비하고 전기 모터에 의해 구동되는 주행 휘일이 레일과 접촉하여 회전함으로써 레일을 주행하는 레일 주행 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 레일 주행 장치는 레일의 상면에 접촉하여 레일 주행 장치의 하중을 지지하며 회전하여 레일 상을 주행하는 1개 이상의 제1 휘일; 레일의 하면에 접촉하여 회전하는 1개 이상의 제2 휘일; 레일의 측면에 접촉하여 회전하며, 레일 주행 장치의 주행을 안내하는 1개 이상의 제3 휘일; 및 제1 내지 제3 휘일이 장착되는 프레임을 포함하고, 제1 휘일 또는 제2 휘일이 주행 휘일이고, 제1 휘일은 레일의 길이 방향과 평행하게 연장되는 회전축을 중심으로 프레임에 대해 회전하는 아암에 부착되어, 이 아암의 회전에 의해 제1 휘일이 레일의 상면에 접촉하거나 레일의 상면으로부터 이탈 가능하고. 제1 휘일의 아암의 회전축은 레일의 폭방향 외측에 배치되어 제1 휘일이 레일의 상면으로부터 이탈하였을 때에 레일 주행 장치가 레일로부터 아래쪽으로 이탈 가능한 것이다.

Description

레일에의 탈부착이 용이한 레일 주행 장치{RAIL GUIDED VEHICLE WITH EASY ASSEMBLY STRUCTURE}

본 발명은 레일을 따라 주행하는 레일 주행 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 전기 모터를 구비하고 전기 모터에 의해 구동되는 주행 휘일이 레일과 접촉하여 회전함으로써 레일을 주행하여 물품을 운송하거나 감시나 관찰 등을 수행하는 레일 주행 장치에 관한 것이다.

공장이나 각종 시설 내에서 천장이나 지면으로부터 이격된 높은 위치에 설치된 레일에 현수되어 레일을 따라 이동하면서 물품을 이송하거나 카메라 등을 부착하고 관측이나 감시를 행하는 레일 주행 장치가 널리 활용되고 있다.

이러한 레일 주행 장치는 레일의 상면이나 하면에 접촉하여 전기 모터에 의해 구동되어 회전함으로써 레일 주행 장치의 주행에 대한 구동력을 제공하는 주행 휘일 및 주행 휘일이 배치되지 않은 레일의 표면에 배치되어 주행 휘일이 레일의 표면에 대한 접지력을 갖도록 반력을 제공하거나 레일 주행 장치가 레일을 따라 주행하도록 가이드하는 기능을 하는 가이드 휘일들을 포함하여 구성된다.

예컨대, 주행 휘일이 레일의 하면에 배치된 경우에는 상면에 배치되는 가이드 휘일이 레일 주행 장치의 하중을 지지하고 및 주행 휘일의 접지력에 대한 반력을 제공하도록 레일의 상면에 지지되어 회전하게 되고, 측면의 가이드 휘일은 레일 주행 장치가 레일로부터 이탈하지 않도록 하는 역할을 하게 된다.

역으로, 주행 휘일이 레일의 상면에 배치된 경우에는 주행 휘일이 레일 주행 장치의 하중을 지지하고 레일 주행 장치의 하중에 의해 레일의 표면에 대한 접지력을 가지게 되며, 하면과 측면에 배치되는 가이드 휘일은 레일 주행 장치가 레일로부터 이탈하지 않고 주행하게 해주는 가이드 기능을 수행하게 된다.

이러한 유형의 레일 주행 장치로서는 등록실용신안공보 제20-0448712호에 기재된 '스태커 크레인의 상부 레일 주행 장치'에 관한 고안이 있다.

이러한 구성의 레일 주행 장치에서는 주행 휘일과 가이드 휘일들 및 이들을 레일 주행 장치의 프레임에 결합하는 요소들이 이 레일을 둘러싸서 배치되므로, 레일 주행 장치를 레일에 배치하는 경우에는 레일 주행 장치가 조립되지 않은 상태에서 레일 상에 위치를 맞추어가며 주행 휘일과 가이드 휘일 및 그 결합 요소들을 포함한 레일 주행 장치의 구성 요소들을 조립하여야 하며, 탈거 시에도 주행 휘일과 가이드 휘일 및 이들을 지지하는 요소들을 분해하여 레일 주행 장치를 탈거하여야 한다.

그러나, 이러한 작업은 매우 번거롭고 시간 소모적이며 비용이 많이 소요되고, 이러한 조립 또는 탈거 작업이 제대로 이루어지지 않는 경우에는 레일 주행 장치의 고장의 원인이 되기도 한다.

등록실용신안공보 제20-0448712호

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 고려하여, 레일에 현수되어 레일을 따라 주행하는 레일 주행 장치에서 레일 주행 장치를 레일에 배치하거나 탈거하는 탈부착 작업에서 간단하게 레일 주행 장치를 설치하고 탈거할 수 있는 구조의 레일 주행 장치를 제공하려는 것이다.

또한, 본 발명은 레일의 표면의 굴곡이나 선회 주행 시의 레일 주행 장치의 기울어짐에도 불구하고 레일의 표면에 밀착되는 구성의 레일 주행 장치를 제공하려는 것이다.

전술한 본 발명의 해결 과제는, 전기 모터를 구비하고 전기 모터에 의해 구동되는 주행 휘일이 레일과 접촉하여 회전함으로써 레일을 주행하는 것인 본 발명의 레일 주행 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 레일 주행 장치는,

레일의 상면에 접촉하여 레일 주행 장치의 하중을 지지하며 회전하여 레일 상을 주행하는 1개 이상의 제1 휘일;

레일의 하면에 접촉하여 회전하는 1개 이상의 제2 휘일;

레일의 측면에 접촉하여 회전하며, 레일 주행 장치의 주행을 안내하는 1개 이상의 제3 휘일; 및

제1 내지 제3 휘일이 장착되는 프레임

을 포함하고,

제1 휘일 또는 제2 휘일이 주행 휘일이고,

제1 휘일은 레일의 길이 방향과 평행하게 연장되는 회전축을 중심으로 프레임에 대해 회전하는 아암에 부착되어, 이 아암의 회전에 의해 제1 휘일이 레일의 상면에 접촉하거나 레일의 상면으로부터 이탈 가능하고. 제1 휘일의 아암의 회전축은 레일의 폭방향 외측에 배치되어 제1 휘일이 레일의 상면으로부터 이탈하였을 때에 레일 주행 장치가 레일로부터 아래쪽으로 이탈 가능한 것이다.

이러한 구성의 본 발명의 레일 주행 장치는 제1 내지 제3 휘일들이 레일의 상면, 하면 및 측면에 접촉하여 주행함으로써 레일에 현수되어 레일을 따라 주행하게 되고, 레일의 상면을 주행하는 제1 휘일은 레일 주행 장치의 하중을 지지한다.

레일의 상면에 접촉하여 주행하는 제1 휘일은 아암의 회전에 의해 레일의 폭방향 외측으로 이탈하게 되므로, 레일 주행 장치를 레일로부터 탈거할 때 또는 레일 주행 장치를 레일에 장착할 때에는 레일 주행 장치를 모두 조립한 상태에서 단지 아암을 회전시켜서 제1 휘일이 레일의 폭 방향 외측에 배치되는 상태로 하여 레일 주행 장치를 레일의 제 위치에 놓고 아암을 다시 회전시켜서 제1 휘일이 레일의 상면에 접촉한 상태로 하여 아암을 프레임에 고정하면 된다.

이와 같이, 본 발명의 레일 주행 장치는 제1 내지 제3 휘일이 레일을 둘러싸도록 구성되지만, 조립 또는 분해 시에 레일 주행 장치를 분해할 필요 없이 아암을 회전시켜서 레일 상면에서 주행하는 제1 휘일의 위치를 변경하는 것만으로 레일에의 장착 및 탈거가 손쉽게 이루어진다.

본 발명의 부가적 특징으로서, 본 발명의 레일 주행 장치는 프레임에 착탈식으로 결합되고, 프레임에 결합되었을 때에 아암이 회전하지 않게 고정하는 지지 부재를 더 포함하고, 지지 부재와 아암 사이 및 프레임과 아암 사이에는 아암의 회전에 따라 압축되는 탄성 부재가 각각 배치되는 것으로 구성할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 지지 부재를 프레임에 대해 착탈하는 것에 의해 아암이 회전 가능 또는 고정 상태로 전환되므로, 아암 및 제1 휘일을 회전시키거나 고정하는 작업이 용이하게 되며, 아암이 지지 부재와 프레임 사이에서 탄성 부재에 의해 지지되므로, 레일 주행 장치가 레일을 주행할 때에 레일의 곡면 또는 선회 시의 원심력 등에 의해 레일 주행 장치가 기울어지거나 할 때에도 아암에 부착된 제1 휘일이 레일의 상면에 밀착될 수 있어서, 레일 주행 장치의 안정적인 주행이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레일 주행 장치가 레일에 장착되어 있는 상태를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레일 주행 장치가 레일로부터 탈거되는 상태를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 레일 주행 장치가 레일에 장착되어 있는 상태를 보여주는 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로서 본 발명의 실시예에 따른 레일 주행 장치의 구성과 작용을 설명한다.

먼저, 도 1과 도 2에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레일 주행 장치가 도시되어 있다.

제1 실시예의 레일 주행 장치는 레일(10)에 현수되어 레일을 따라 주행하도록 구성되어 있는데, 레일(10)은 공장이나 시설의 천장에 부설되어 공장이나 시설 내에서 물품을 이송하는 경로 또는 감시 구역을 따라 연장되어 있는 것이다.

레일(10)은 사각 단면의 중공형 채널로 형성되어 있으며, 고정구(1)에 의해 공장이나 시설의 천정에 현수되어 있다. 레일(10)의 표면들은 레일 주행 장치의 주행 휘일(30)과 가이드 휘일들(40, 50)이 주행하도록 편평하게 형성되어 있

도면에는 이 레일(10)에서 주행하는 레일 주행 장치는 주행에 관련된 요소와 이들 요소가 장착되는 프레임(20)만을 도시하고, 그 밖에 물품을 적재하거나 카메라를 장착하는 요소나 이들 요소가 장착되는 프레임의 부분은 도시와 설명의 편의를 위하여 도시하지 아니하였다.

프레임(20)의 본체는 레일(10)의 양 측면과 하면을 둘러싸는 형태로 구성되어 있고, 여기에 주행을 위한 각종 요소와 도시를 생략한 전력 및 제어 신호 수신을 위한 요소들이 장착되어 있다.

레일의 하면(12)에는 1개의 주행 휘일(30)이 접촉하여 레일의 하면을 주행하도록 배치되어 있는데, 주행 휘일(30)의 축(31)은 내부에 베어링(미도시)이 마련되어 있는 장착 블록(35)에 의해 프레임(20)의 하부에 회전 가능하게 장착되어 있다.

주행 휘일(30)의 하부에는 전기 모터(36)가 장착되어 있고, 전기 모터의 출력축에 구동 풀리(37)가 마련되어 있고 주행 휘일의 축(31)에는 피동 풀리(32)가 마련되어 있으며, 구동 풀리(37)와 피동 풀리(32)에 타이밍 벨트(34)가 권취되어 있어서, 전기 모터(36)의 회전이 타이밍 벨트(34)를 통하여 주행 휘일(30)로 전달되어 주행 휘일(30)이 회전하게 된다.

프레임(20)의 양 측부에는 측면 가이드 휘일(50)이 각각 설치되어 있는데, 측면 가이드 휘일(50)은 스프링(53)을 게재하여 프레임(20)에 결합되는 고정 블록(52)에 자유 회전 가능하게 장착되어 있어서, 레일의 양 측면과 접촉하는 상태로 회전하여 레일 주행 장치가 레일(10)을 주행하는 데 있어서 측면에서의 가이드 기능을 한다.

프레임(20)의 상부의 폭방향 양측에는 각각 상면 가이드 휘일(40)이 설치되어 있고, 이들 상면 가이드 휘일(40)은 레일의 상면(11)에 접촉하여 자유 회전하면서 레일 주행 장치의 하중을 받아 레일 주행 장치를 레일(10)에 대해 지지하는 기능과 레일 주행 장치의 주행을 가이드하는 기능을 하는 것이다.

각각의 상면 가이드 로울러(40)는 아암(41)의 자유 단부에 자유 회전 가능하게 결합되어 있다.

프레임(20)의 폭방향 양측에는 폭방향으로 레일(10)을 벗어난 위치에 힌지 장착부(21)가 형성되어 있고, 이 힌지 장착부(21)에는 아암(41)이 회전 가능하게 결합되고 레일(10)의 길이 방향으로 평행하게 배치되는 힌지(42)가 마련되어 있어서, 아암(41)과 여기에 장착된 상면 가이드 휘일(40)은 이 힌지(42)에 의해 프레임(20)에 결합되어 힌지(42)를 중심으로 프레임(20)의 폭방향 바깥쪽으로 회전할 수 있게 구성되어 있다.

프레임의 힌지 장착부(21)에는 지지 부재로서 커버(60)가 결합되어 있다. 커버(60)는 프레임의 힌지 장착부(21)와 아암(41)을 덮는 형태로 형성되어 있으며, 나사(61)에 의해 프레임(20)에 결합되어 고정되어 있다.

커버(60)에서 아암(41)의 상면과 마주하는 내측 표면에는 제1 코일 스프링(62)이 장착되어 있다. 제1 코일 스프링(62)은 프레임(20)에 고정되는 커버(60)와 아암(41) 사이에 배치되어 있어서, 아암(41)을 프레임(20)쪽으로 하향 압박하고 있다.

한편, 아암(41)에서 상면 가이드 휘일(40)과 힌지(42) 사이에는 관통 구멍(도 2의 44)이 형성되어 있는 플랜지(43)가 마련되어 있고, 이 플랜지의 관통 구멍(44)에는 상면 가이드 휘일(40)이 힌지(41)를 중심으로 하는 회전을 구속하는 수단으로서 가이드핀(45)이 삽입되어 있다.

가이드핀(45)은 일 단부가 플랜지의 관통 구멍(44)을 통과할 수 없는 직경을 가지고 있고 타단부에는 숫나사가 형성되어 있다. 프레임(20)에서 폭방향 외측으로 장착부(22)가 돌출되어 형성되어 있고, 여기에 암나사(22)가 형성되어 있다.

가이드핀(45)은 위쪽으로부터 플랜지의 관통 구멍(44)을 통하여 삽입되어 그 단부의 숫나사가 프레임의 암나사(22)에 결합되어 있다. 이에 따라 가이드핀(45)은 일단부가 프레임(20)에 고정되고 타단부는 그 길이 방향으로 아암(41)에 구속되어 있다.

제2 코일 스프링(47)이 가이드핀(45)을 둘러싸는 형태로 배치되어 있는데, 제2 코일 스프링(47)의 일측 단부는 아암의 플랜지(43) 하면에 맞닿아 있고 타단부는 프레임의 장착부(22)에 맞닿아 있다.

이러한 가이드핀(45)과 제2 코일 스프링(47)의 구성에 따라 아암(41) 및 여기에 장착되어 있는 상면 가이드 휘일(40)은 프레임(20) 및 레일(10)에 대하여 탄성적으로 지지된다.

레일 주행 장치의 하중은 아래쪽으로 작용하고, 그러한 하중은 레일 상면(11)에 접촉하여 회전하는 상면 가이드 레일(40)에 의해 지지된다.

또한, 레일 주행 장치가 레일(10)을 따라 주행할 때에 레일(10) 표면의 굴곡이나 레일 주행 장치의 선회에 따른 원심력 등에 의해 레일 주행 장치는 상하 및 좌우로 요동하거나 기울어질 수 있다.

레일 주행 장치의 하중을 지지하는 상면 가이드 휘일(40)은 힌지(42)를 중심으로 회전 가능하고 제1 및 제2 코일 스프링(62, 47)에 의해 탄성적으로 지지되므로, 레일 주행 장치의 요동이나 기울어짐에도 불구하고 상면 가이드 휘일(40)이 레일의 상면(11)에 밀착되어 회전하게 해준다.

또한, 제2 코일 스프링(47)이 둘러싸고 있는 가이드핀(45)은 하단에서 프레임(20)에 고정되면서 상단에서는 아암의 플랜지(43)를 관통하고 있어서, 상면 가이드 휘일(40)의 회전을 일정 범위에서 제한하는 기능과 더불어 상면 가이드 휘일(40)에 작용하는 레일 주행 장치의 전체 중량을 지지하는 기능을 하게 된다.

다음으로, 도 2를 참조하여, 제1 실시예의 레일 주행 장치에서 커버(40)와 가이드핀(45)의 체결이 해제되어 레일(10)로부터 레일 주행 장치를 탈거하는 과정에 대하여 설명한다.

가이드핀(45)을 회전시켜 그 숫나사가 프레임의 장착부(22)의 암나사(도 2의 23)에 체결되어 있는 상태를 해제하면 가이드핀(45)이 분리되며, 커버(60)를 프레임의 힌지 장착부(21)에 체결하고 있는 나사들(61)를 해제하면 커버(60)가 프레임(20)으로부터 분리된다. 이와 같이 분리하면, 아암(41)은 힌지(42)를 중심으로 회전 가능한 상태로 된다.

이 상태에서 아암(41)을 회전시키면 상면 가이드 휘일(40)이 레일의 상면(11)으로부터 이탈하여 레일(10)의 폭방향 외측으로 배치된 상태로 된다. 이 상태에서는 상면 가이드 휘일(40)은 물론이고 레일(10)과 접촉하고 있는 나머지 요소들, 즉 주행 휘일(30)과 측면 가이드 휘일들(50)은 레일(10)의 하부로 이탈하게 되므로, 레일 주행 장치가 레일(10)로부터 탈거된다.

레일 주행 장치를 정비하거나 고장을 수리하거나 교체하기 위하여 레일 주행 장치 전체를 분해하는 일이 없이 , 가이드핀(45)과 나사들(61)의 체결 상태를 해제함으로써 레일 주행 장치를 레일(10)로부터 간단하게 분리할 수 있다.

또한, 초기에 레일 주행 장치를 레일에 설치하거나 정비 또는 수리 후에 레일 주행 장치를 다시 레일에 장착할 때에도 레일 주행 장치가 조립된 상태에서 레일 위치에 지지한 후에 커버(60)와 가이드핀(45)를 결합하는 간단한 작업에 의해 레일 주행 장치를 레일에 장착할 수 있게 된다.

다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.

제2 실시예의 레일 주행 장치는 레일의 상면(11) 양측에 주행 휘일(40')이 설치되고 하면에는 하면 가이드 휘일(30')이 장착된다는 점에서 제1 실시예의 레일 주행 장치와 구별된다.

제2 실시예의 레일 주행 장치에서는 레일의 상면(11)에 주행 휘일(40')이 놓이고, 레일 하면(12)에는 폭방향 양측에 2개의 하면 가이드 휘일(50')이 놓여 있다.

상면의 주행 휘일(40')은 휘일의 직경 방향 내측에 전기 모터(미도시)가 장착되고, 전기 모터가 제어 모듈(70)로부터 전력선(71)을 통하여 전력을 공급받아 회전함으로써, 주행 휘일(40')이 회전 구동되어 레일 주행 장치가 레일 위를 이동하게 된다.

주행 휘일(40')은 제1 실시예의 상면 가이드 휘일(40)과 마찬가지로 힌지(42)에 의해 프레임(20)에 회전 가능하게 장착되는 아암(41)의 단부에 결합되어 조립 또는 분해 시에 프레임(20)에 대해 회전함으로써 레일 주행 장치가 레일(10)로부터 간단히 탈거될 수 있다.

한편, 제2 실시예의 레일 주행 장치에는 제1 실시예에서와 같은 가이드핀(45)은 마련되어 있지 않고, 아암(41)은 커버(60)와 아암 사이의 제1 코일 스프링(62) 및 아암(41)과 프레임의 장착부(22) 사이의 제2 코일 스프링(47)에 의해 탄력적으로 그 위치에서 지지되어 있다. 다만, 제2 실시예의 레일 주행 장치도 제1 실시예와 마찬가지로 가이드핀(45)이 마련되어 하중의 지지 및 아암(41)의 회전의 구속이 이루어지도록 구성될 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시예들을 설명하였는 바, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고, 특허청구의 범위에 기재한 범위에서 다양한 변경과 변형 및 요소의 부가가 가능하고, 그러한 변경과 변형 및 요소가 부가된 구성은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 레일 20: 프레임
30: 상면 가이드 휘일 40: 주행 휘일
50: 측면 가이드 휘일 60: 커버
70: 제어 모듈

Claims (4)

1. 삭제
2. 전기 모터를 구비하고 전기 모터에 의해 구동되는 주행 휘일이 레일과 접촉하여 회전함으로써 레일을 주행하는 레일 주행 장치로서,
   레일의 상면에 접촉하여 레일 주행 장치의 하중을 지지하며 회전하여 레일 상을 주행하는 1개 이상의 제1 휘일;
   레일의 하면에 접촉하여 회전하는 1개 이상의 제2 휘일;
   레일의 측면에 접촉하여 회전하며, 레일 주행 장치의 주행을 안내하는 1개 이상의 제3 휘일;
   제1 내지 제3 휘일이 장착되는 프레임; 및
   프레임에 착탈식으로 결합되는 지지 부재
   를 포함하고,
   제1 휘일 또는 제2 휘일이 주행 휘일이며,
   제1 휘일은 레일의 길이 방향과 평행하게 연장되는 회전축을 중심으로 프레임에 대해 회전하는 아암에 부착되어, 이 아암의 회전에 의해 제1 휘일이 레일의 상면에 접촉하거나 레일의 상면으로부터 이탈 가능하고. 제1 휘일의 아암의 회전축은 레일의 폭방향 외측에 배치되어 제1 휘일이 레일의 상면으로부터 이탈하였을 때에 레일 주행 장치가 레일로부터 아래쪽으로 이탈 가능하고,
   지지 부재가 프레임에 결합되었을 때에 아암이 회전하지 않게 고정되고,
   지지 부재와 아암 사이 및 프레임과 아암 사이에는 아암의 회전에 따라 압축되는 탄성 부재가 각각 배치되는 것인 레일 주행 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   프레임과 아암 사이에는 일단이 프레임에 고정되고 타단이 아암이 이탈할 수 없는 직경을 갖는 것인 가이드핀이 아암을 관통하여 배치되어 프레임에 대한 제1 휘일의 아암의 회전을 구속하며,
   프레임과 제1 휘일의 아암 사이의 상기 탄성 부재는 가이드핀을 둘러싸는 코일 스프링으로 형성되는 것인 레일 주행 장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   프레임과 제1 휘일의 아암 사이에는 프레임에 대한 제1 휘일의 아암의 회전을 일정 범위로 제한하는 구속 수단이 마련되는 것인 레일 주행 장치.

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