KR101994063B1 - 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인 - Google Patents

자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인으로써, 본 발명의 실시예에 의하면, 가로빔과 세로빔을 지면으로부터 지지하면서 주행방향이 제어되는 구동륜이 구비됨에 따라, 특정 지역이나 장소, 혹은 공간에 국한되지 않고 화물 또는 크레인을 용이하게 이동시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인{GANTRY CRANE HAVING FREE DRIVING AND STEERING FUNCTION}
본 발명은 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인이다.
크레인은 공장 내의 천정 크레인, 크로라 크레인, 타워 크레인, 항만 하역크레인 등 대부분 중량물(2톤 이상)을 핸들링하는 설비의 총칭이다.
이와 같은 크레인 중에서도 갠트리 크레인은 실외에서 지상에 주행레일을 설치하고 다리 구조물을 세워 그 위에 거더를 설치하는 방식의 크레인으로서 실외의 넓은 작업 공간이나 하역 작업을 위해 설치하는 크레인이다.
이러한 갠트리 크레인은 작업현장에 영향을 받지 않아 옥외 공간에 설치가 가능하고, 대형 화물의 하역, 거대 중량물 이동 작업용으로 사용 가능하다는 점에서 산업현장에서 널리 활용되고 있다.
또한, 캔트리 크레인은 일반 갠트리 크레인, 대형 갠트리 크레인, 켄틀레버 갠트리 크레인, 세미 캔트리 크레인 등으로 분류될 수 있다.
한편, 갠트리 크레인은 설치 장소 혹은 사용 장소의 제한으로 인해 특정 화물을 취급하는데 국한되어 왔다.
특히, 갠트리 크레인의 사용이 어려운 경우에는 지게차를 렌탈하거나 유압식 크레인을 임차해서 트럭에 화물의 상하차 또는 이동 작업을 진행해 왔으며, 이마저도 불가하거나 공간이 협소한 경우에는 인력에 의존하여 작업을 진행해 왔다.
따라서, 갠트리 크레인의 이동 편의성을 위해 크레인 하부에 캐스터 또는 바퀴 등을 설치하게 되는데, 이러한 경우 바닥면의 경사각에 의해 크레인이 의도치 않은 방향으로 이동하게 되는 문제점이 발생한다.
또한, 크레인의 이동시 방향을 전환하기 위해서는 인위적으로 주행하고자 하는 방향으로 크레인의 방향을 수차례에 걸쳐 보정해야 해야하며, 특히 협소한 공간에서는 크레인의 방향전환이 더욱 어렵다는 문제점이 있다.
이처럼, 크레인의 이동이 용이하지 않아 작업능률 저하문제, 안전사고 발생문제, 지게차 및 크레인의 임차 비용문제 등의 여러 문제가 발생될 수 밖에 없다는 점을 고려하여 볼때, 기존에 알려지지 않은 주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인의 기술 개발이 필요한 실정이다.
한편, 이와 관련된 선행문헌으로 한국등록특허 제10-0994615호(등록일: 2010. 11. 09일)에는 '적재가 용이한 접이식 수동리프트'가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 가로빔과 세로빔을 지면으로부터 지지하면서 주행방향이 제어되는 구동륜이 구비됨에 따라, 특정 지역이나 장소, 혹은 공간에 국한되지 않고 화물 또는 크레인을 용이하게 이동시킬 수 있는 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일실시예는, 주행방향이 제어되는 구동륜에 의해 자유주행이 가능한 갠트리 크레인으로서, 가로방향으로 배치되는 가로빔; 상기 가로빔으로부터 세로방향으로 설치되어 상기 가로빔을 지지하는 세로빔; 및 상기 가로빔과 상기 세로빔 중 적어도 하나 이상이 이동되도록 상기 세로빔의 하단에 구비되되, 상기 세로빔으로부터 상기 구동륜의 조향각을 제어함으로서 상기 구동륜의 주행방향을 제어하는 조향부를 포함하는 이송부;를 포함하는 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인을 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 가로빔과 세로빔을 지면으로부터 지지하면서 주행방향이 제어되는 구동륜이 구비됨에 따라, 특정 지역이나 장소, 혹은 공간에 국한되지 않고 화물 또는 크레인을 용이하게 이동시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인의 정면도이다.
도 2는 도 1의 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인의 좌우측면도이다.
도 3은 도 1의 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인의 평면도이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인의 조향부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 트롤리유닛을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인의 정면도이다. 도 2는 도 1의 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인의 좌우측면도이다. 도 3은 도 1의 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인의 평면도이다. 도 4 및 도 5는 도 1의 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인의 조향부를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 트롤리유닛을 설명하기 위한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인(10)은 주행방향이 제어되는 갠트리 크레인으로서, 가로빔(103); 가로빔(103)에 설치되어 상기 가로빔(103)을 지지하는 세로빔(105); 및 세로빔(105)의 하단에 구비된 조향바퀴부(233)의 조향각을 제어하는 조향부(201);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
가로빔(103)은 지면과 수평한 방향으로 배치되며 트롤리유닛(109)이 수평방향으로 이동가능하게 결합된다.
이러한 가로빔(103)은 트롤리유닛(109)이 이동가능하게 결합되는 레일부(203), 레일부(203)를 따라 수평방향으로 형성되는 덕트가이드(205) 및 트롤리유닛(109)을 따라 이동되면서 덕트가이드(205)의 상부에서 접히거나 펼쳐지는 케이블베어(111)를 포함한다.
레일부(203)는 트롤리유닛(109)의 롤러부(501)가 이동가능하게 결합되는데, 이러한 레일부(203)는 일예로 롤러부(601)의 외주면에 대응되도록, 그 높이가 양측 단부로 갈수록 점차 낮아짐으로써 트롤리유닛(109)이 안정적으로 이동되도록 구성된다.
덕트가이드(205)는 연결부재(207)를 통해 레일부(203)에 결합되며 케이블베어(111)의 이탈이 방지되도록 양단이 상부로 절곡되어 수용공간이 형성되며, 이러한 수용공간에는 케이블베어(111)가 구비된다.
케이블베어(111)는 트롤리유닛(109)에 연결되는 복수개의 케이블(209)이 길이방향을 따라 구비되는데, 일단이 트롤리유닛(109)을 따라 이동되면서 덕트가이드(205)의 상부에서 접히거나 펼쳐지도록, 복수개의 가이드부재(113)가 덕트가이드(205)의 길이방향을 따라 회전가능하게 결합되어 이루어진다.
계속해서, 세로빔(105)은 가로빔(103)의 양단에서 세로방향으로 설치되어 지면으로부터 가로빔(103)을 지지한다.
이러한 세로빔(105)은 가로빔(103)의 양단에 세로방향으로 결합되는 메인프레임(211), 메인프레임(211)으로부터 전후방향으로 경사지게 결합되는 보조프레임(213) 및 메인프레임(211)과 보조프레임(213)의 하부 단부에 전후방향으로 결합되는 하부연결프레임(215)을 포함한다.
여기서, 보조프레임(213)은 일단이 각각의 메인프레임(211)에 전후방으로 결합되고, 각각의 메인프레임(211)으로부터 하향 경사지게 연결되어 타단이 하부연결프레임(215)에 결합된다.
그리고, 하부연결프레임(215)은 각각의 메인프레임(211) 및 보조프레임(213)의 하부 단부에 결합되어 한쌍으로 제공되는데, 이러한 하부연결프레임(215)의 하부에는 조향부(201) 및 구동부(229)가 구비된다.
계속해서, 조향부(201)는 세로빔(105)의 하단에 구비며 조향각이 제어되는 조향바퀴부(401)를 포함하는데, 여기서 조향바퀴부(401)는 상단이 후술할 제2조향베어링(403)에 결합되고 하부에 조향바퀴가 구비된다.
이러한 조향부(201)는 세로빔(105)에 설치된 하우징(405)의 내측에 구비되며 조향모터(407)에 의해 회전되는 이송기어부(409); 및 하우징(405)의 단부에 관통결합되되, 일단이 이송기어부(405)와 결합되고 타단이 조향바퀴부(401)에 결합되며, 이송기어부(409)의 회전시 이송기어부(409)의 길이방향으로 이동되면서 조향각을 제어하는 조향샤프트(411);를 포함한다.
이송기어부(409)는 하부연결프레임(215)의 하부에 연결된 연결브라켓(413)에 회전가능하게 결합되는 하우징(405)의 내측에 구비되며, 조향모터(407)와 연결되어 회전되는데, 이러한 이송기어부(409)는 일예로 외주면에 나사산이 형성된 볼스크류 구조로 제공된다.
그리고, 조향샤프트(411)는 이송기어부(409)에 외삽되며 내주면이 이송기어부(409)와 나사결합되어 이송기어부(409)의 회전시 이송기어부(409)의 길이방향을 따라 이동되는 샤프트결합부(415)와, 일단에 샤프트결합부(415)가 회전가능하게 결합되고 타단이 제2조향베어링(403)에 결합되는 샤프트회전부(417)를 포함한다.
여기서, 샤프트회전부(417)는 제2조향베어링(403)에 회전중심으로부터 일정간격 이격되도록 결합되어 샤프트결합부(415)의 이동시 제2조향베어링(403)과 함께 조향바퀴부(401)를 회전시킬 수 있다.
또한, 조향샤프트(411)는 샤프트결합부(415)의 단부에 결합되되 하우징(405)에 관통결합된 연결바(501)를 통해 샤프트결합부(415)와 결합되며, 샤프트결합부(415)와 함께 이동되면서 후술할 리미트스위치(503)와 접촉 및 접촉 해제되는 이동스위치(505)를 더 포함한다.
여기서, 이동스위치(505)는 하우징(405)의 외측에 구비된 가이드바(507)의 외측에 결합되어, 샤프트결합부(415)의 이동시 가이드바(507)를 따라 이동되면서 리미트스위치(503)에 접촉 및 접촉 해제될 수 있다.
한편, 조향부(201)는 하우징(405)의 외측에 설치되되, 조향샤프트(411)의 이동범위가 제한되도록 조향샤프트(411)와 연결된 이동스위치(505)와 접촉됨에 따라 조향모터(407)의 정회전 또는 역회전을 차단하는 리미트스위치(503);를 더 포함한다.
이러한 리미트스위치(503)는 하우징(405)의 일측에 구비되어 이동스위치(505)와 접촉됨에 따라 조향모터(407)의 정회전을 차단하는 제1리미트스위치(509) 및 하우징(405)의 타측에 구비되어 이동스위치(505)와 접촉됨에 따라 조향모터(407)의 역회전을 차단하는 제2리미트스위치(511)를 포함한다.
이처럼, 이동스위치(505)와 접촉됨에 따라 조향모터(407)의 정회전 또는 역회전을 차단하는 리미트스위치(503)가 구비됨에 따라, 본 발명의 실시예는 조향바퀴부(407)의 조향각 제어범위를 제한함으로써, 이동시 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 조향모터(407)가 계속적으로 회전됨에 따라 발생할 수 있는 다양한 부품의 파손을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 조향부(201)는 세로빔(105)의 하단에 설치되는 제1조향베어링(419); 및 일측이 제1조향베어링(419)에 회전가능하게 결합되고 타측에 조향바퀴부(401)가 결합되되, 이송기어부(409)의 회전시 제1조향베어링(419)과 상대회전되는 제2조향베어링(403);을 더 포함한다.
여기서, 제1조향베어링(419)은 하부연결프레임(215)의 하부에 고정결합되고, 제2조향베어링(403)은 제1조향베어링(419)에 회전가능하게 베어링 결합되며 회전중심으로부터 반경방향으로 이격된 위치에 샤프트회전부(417)가 결합되어 조향모터(407)의 회전시 제1조향베어링(419)과 상대회전된다.
이처럼, 세로빔(105)과 조향바퀴부(401)의 사이에 제1조향베어링(419)과, 제1조향베어링(419)에 회전가능하게 결합되는 제2조향베어링(403)이 구비됨으로써, 본 발명의 실시예는 조향바퀴부(401)의 조향각 제어시 마찰력을 감소시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인(10)은 세로빔(105)에 상기 조향부(201)와 일정간격 이격되어 설치되며 세로빔(105)이 이동되도록 구동모터(231)에 의해 구동되는 구동부(229);를 더 포함한다.
구동부(229)는 가로빔(103)과 세로빔(105)의 이동이 가능도하도록 구동모터(231)를 통해 구동륜(101)을 구동시키게 되는데, 이러한 구동부(229)의 구조에 대한 일예를 좀더 구체적으로 설명하면, 구동부(229)는 구동모터(231)에 의해 회전되는 제1기어부(233); 및 구동륜(101)이 결합된 구동축(115)에 구비되며 제1기어부(233)에 의해 회전되는 제2기어부(235);를 포함한다.
제1기어부(233)는 구동모터(231)에 의해 회전되며 감속기(미도시)에 의해 회전속도가 감속되면서 회전방향이 구동축(115)의 회전방향으로 반전되어 회전될 수 있다.
제2기어부(235)는 구동륜(101)이 결합된 구동축(115)에 결합되며 제1기어부(233)와 상호 회전되는데, 본 발명의 일실시예에 의한 제1기어부(233)와 제2기어부(235)는 일정간격 이격되며 체인(119) 또는 벨트(미도시)를 통해 결합되어 상호 회전된다.
한편, 도 1 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예는 가로빔(103)을 따라 이동가능하게 구비되는 트롤리유닛(109)을 더 포함한다.
트롤리유닛(109)은 컨트롤부(117), 가로빔(103)에 이동가능하게 결합되는 무빙유닛(603) 및 무빙유닛(603)의 하부에 결합되며 화물에 결합되어 화물을 일정 높이로 들어올리는 리프팅유닛(605)을 포함한다.
컨트롤부(117)는 케이블을 통해 무빙유닛(603)에 연결되어 무빙유닛(603), 리프팅유닛(605), 조향모터(407) 및 구동모터(231)를 각각 구동 및 제어한다.
그리고, 무빙유닛(603)은 컨트롤부(117)에 의해 구동되는 무빙모터(607) 및 무빙모터(607)에 의해 회전되며 레일부(203)에 이동가능하게 결합되는 롤러부(601)를 포함한다.
그리고, 리프팅유닛(605)은 컨트롤부(117)에 의해 구동되는 리프팅모터(609) 및 리프팅모터(609)에 권취되는 체인(611)을 통해 리프팅모터(609)로부터 높이조절 가능하게 구비되는 후크(613)를 포함한다.
이처럼, 전술한 구조의 트롤리유닛(109)이 구비됨에 따라 본 발명의 실시예는, 무거운 하중의 화물을 작업자가 원하는 위치로 들어올릴 수 있을 뿐만 아니라 가로빔(103)을 따라 수평이동 시킬 수 있으며, 더 나아가 구동모터(231) 및 조향모터(407)를 통해 원거리 이동시킬 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 의하면, 가로빔(103)과 세로빔(105)을 지면으로부터 지지하면서 주행방향이 제어되는 조향바퀴부(401)가 구비됨에 따라, 특정 지역이나 장소, 혹은 공간에 국한되지 않고 화물 또는 크레인을 용이하게 이동시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인
101 : 구동륜 103 : 가로빔
105 : 세로빔 107 : 이송부
109 : 트롤리유닛 111 : 케이블베어
113 : 가이드부재 115 : 구동축
117 : 컨트롤부 119 : 체인
201 : 조향부 203 : 레일부
205 : 덕트가이드 207 : 연결부재
209 : 케이블 211 : 메인프레임
213 : 보조프레임 215 : 하부연결프레임
229 : 구동부 231 : 구동모터
233 : 제1기어부 235 : 제2기어부
401 : 조향바퀴부 403 : 제2조향베어링
405 : 하우징 407 : 조향모터
409 : 이송기어부 411 : 조향샤프트
413 : 연결브라켓 415 : 샤프트결합부
417 : 샤프트회전부 419 : 제1조향베어링
501 : 연결바 503 : 리미트스위치
505 : 이동스위치 507 : 가이드바
509 : 제1리미트스위치 511 : 제2리미트스위치
601 : 롤러부 603 : 무빙유닛
605 : 리프팅유닛 607 : 체인
609 : 리프팅모터 611 : 체인
613 : 후크

Claims (5)

  1. 주행방향이 제어되는 갠트리 크레인으로서,
    가로빔;
    상기 가로빔에 설치되어 상기 가로빔을 지지하는 세로빔; 및
    상기 세로빔의 하단에 구비된 조향바퀴부의 조향각을 제어하는 조향부;를 포함하되,
    상기 조향부는,
    상기 세로빔에 설치된 하우징의 내측에 구비되며 조향모터에 의해 회전되는 이송기어부;
    상기 하우징의 단부에 관통결합되되, 일단이 상기 이송기어부와 결합되고 타단이 상기 조향바퀴부에 결합되며, 상기 이송기어부의 회전시 상기 이송기어부의 길이방향으로 이동되면서 상기 조향각을 제어하는 조향샤프트; 및
    상기 하우징의 외측에 설치되되, 상기 조향샤프트의 이동범위가 제한되도록 상기 조향샤프트와 연결된 이동스위치와 접촉됨에 따라 상기 조향모터의 정회전 또는 역회전을 차단하는 리미트스위치;를 포함하며,
    상기 리미트스위치는,
    상기 하우징의 일측에 구비되어 상기 이동스위치와 접촉됨에 따라 상기 조향모터의 정회전을 차단하는 제1리미트스위치; 및
    상기 하우징의 타측에 구비되어 상기 이동스위치와 접촉됨에 따라 상기 조향모터의 역회전을 차단하는 제2리미트스위치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조향부는,
    상기 세로빔의 하단에 설치되는 제1조향베어링; 및
    일측이 상기 제1조향베어링에 회전가능하게 결합되고 타측에 상기 조향바퀴부가 결합되되, 상기 이송기어부의 회전시 상기 제1조향베어링과 상대회전되는 제2조향베어링;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 세로빔에 상기 조향부와 일정간격 이격되어 설치되며 상기 세로빔이 이동되도록 구동모터에 의해 구동되는 구동부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인.
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