KR102083905B1 - 사다리차용 하이브리드 윈치드럼 - Google Patents

사다리차용 하이브리드 윈치드럼 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 윈치드럼에 관한 것으로서, 다단붐대를 신장시키는 와이어를 권취하는 드럼; 상기 드럼의 일측면에 결합되는 유압모터; 드럼의 타측면에 결합되는 전기모터; 드럼과 유압모터 사이에 배치되어 드럼과 유압모터의 연결상태를 on 또는 off 시키는 제1 디스크; 드럼과 전기모터 사이에 배치되어 드럼과 전기모터의 결합상태를 on 또는 off 시키는 제2 디스크; 및 선택적으로 유압모터 또는 전기모터를 구동시키는 콘트롤러;를 포함하며, 제1 디스크는 전기모터를 통해 드럼을 권취하는 경우, 유압모터와의 연결이 해제되어 유압모터를 무부하상태로 놓이게 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 유압모터 또는 전기모터로 선택적으로 사용되도록 함으로써 사다리차를 사용하는 장소에 따른 소음으로 인해 발생하는 민원을 최소할 수 있으며, 유압모터 사용시 전기모터를 사용할 수 있는 전력을 충전시켜 전체적인 윈치드럼의 사용효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 유압모터 또는 전기모터를 선택적으로 사용함으로써, 유압모터의 사용 빈도수를 상대적으로 줄임으로써 소모성 부품 사용시간을을 줄임으로써 내구성을 증대시킬 수 있다.

Description

사다리차용 하이브리드 윈치드럼{Hybrid winch drum for a boom vehicle}
본 발명은 사다리차용 하이브리드 윈치드럼에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다단붐대를 인출할 때에 사용되는 윈치드럼을 유압모터 또는 전기모터가 선택적으로 사용되도록 함으로써 사다리차의 사용장소에 따른 소음으로 인한 민원발생을 최소할 수 있으며, 유압모터 사용시 전기모터를 사용할 수 있는 전력을 충전시킬 수 있어 전체적인 윈치드럼의 사용효율을 증대시킬 수 있는 사다리차용 하이브리드 윈치드럼에 관한 것이다.
일반적으로 고가 사다리차는 다단의 붐을 길이방향으로 단계적으로 인출하여 소정 길이로 신장한 후 건물의 고소에 안착시키고, 다단의 붐을 따라 운반카를 승강시킬 수 있도록 이루어져, 이삿짐이나 화물 등의 중량물을 편리하게 상하차할 수 있도록 되어 있다.
도 1은 종래 사다리차를 도시한 것으로, 사다리차는 차량 위에서 다단의 붐이 수평 또는 경사방향으로 인출가능하게 설치되는 다단붐대(1)와, 다단붐대(1)의 붐의 각도를 조절하는 붐대 각도조절 실린더(2)가 연결된다. 그리고, 운반카(3)는 윈치수단의 작동으로 드럼(4)에 권취되어 있는 와이어를 통해 다단붐대(1)를 따라 이동하면서 승하강 된다.
그런데, 사다리차의 윈치드럼은 유압모터를 사용하고 있다. 유압모터는 차량의 엔진과 직결된 유압펌프의 동력을 통해 전달받아 구동하기 때문에 차량의 시동이 걸린 상태에서 작업을 해야 하기 때문에 매연이 발생하게 되어 작업자 및 주변 환경에 악영향을 미치게 된다. 뿐만 아니라, 유압모터 시 소음이 크게 발생하기 때문에 집합건물에서 소음으로 인한 민원발생이 발생할 수 있기 때문에 이에 대한 개선이 필요한 상황이다.
(한국공개실용신안 제20-2000-0003261호, 2000년 2월 15일)
본 발명의 목적은 다단붐대를 인출할 때에 사용되는 윈치드럼을 유압모터 또는 전기모터로 선택적으로 사용되도록 함으로써 사다리차를 사용하는 장소에 따른 소음으로 인해 발생하는 민원을 최소할 수 있으며, 유압모터 사용시 전기모터를 사용할 수 있는 전력을 충전시켜 전체적인 윈치드럼의 사용효율을 증대시킬 수 있는 사다리차용 하이브리드 윈치드럼을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 사다리차의 다단붐대를 길이방향을 따라 인출시키는 하이브리드 윈치드럼은 다단붐대를 신장시키는 와이어를 권취하는 드럼; 상기 드럼의 일측면에 결합되는 유압모터; 드럼의 타측면에 결합되는 전기모터; 드럼과 유압모터 사이에 배치되어 드럼과 유압모터의 연결상태를 on 또는 off 시키는 제1 디스크; 드럼과 전기모터 사이에 배치되어 드럼과 전기모터의 결합상태를 on 또는 off 시키는 제2 디스크; 및 선택적으로 유압모터 또는 전기모터를 구동시키는 콘트롤러;를 포함하며, 제1 디스크는 전기모터를 통해 드럼을 권취하는 경우, 유압모터와의 연결이 해제되어 유압모터를 무부하상태로 놓이게 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 콘트롤러를 통해 상기 유압모터가 선택된 경우, 드럼은 제1 디스크 및 제2 디스크와 연결되어 전기모터를 회전시키면서 생성되는 전력을 충전하는 배터리;를 구비할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 디스크는 전자클러치를 구비할 수 있다.
본 발명에 의한 사다리차용 하이브리드 윈치드럼은 유압모터 또는 전기모터로 선택적으로 사용되도록 함으로써 사다리차를 사용하는 장소에 따른 소음으로 인해 발생하는 민원을 최소할 수 있으며, 유압모터 사용시 전기모터를 사용할 수 있는 전력을 충전시켜 전체적인 윈치드럼의 사용효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 유압모터 또는 전기모터를 선택적으로 사용함으로써, 유압모터의 사용 빈도수를 상대적으로 줄임으로써 소모성 부품 사용시간을을 줄임으로써 내구성을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 사다리차를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 사다리차용 위치드럼을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사다리차용 하이브리드 윈치드럼의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사다리차용 하이브리드 윈치드럼의 연결개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사다리차용 하이브리드 윈치드럼의 시스템도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사다리차용 하이브리드 윈치드럼의 개념도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사다리차용 하이브리드 윈치드럼의 연결개념도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사다리차용 하이브리드 윈치드럼의 시스템도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 사다리차용 하이브리드 윈치드럼(10)은 드럼(110), 제1 디스크(120), 제2 디스크(130), 유압모터(140), 전기모터(150), 콘트롤러(160), 배터리(170) 및 인버터(180)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 실시예에 따른 사다리차용 하이브리드 윈치드럼은 상기 언급한 구성 이외의 다른 구성들은 종래의 구성과 실질적으로 동일한 것으로서, 이하에서 상세한 설명은 생략한다.
드럼(110)은 다단붐대를 신장시킬 수 있도록 와이어를 권취하며, 이를 통해 운반카를 승하강 구동시키는 역할을 한다.
제1 디스크(120)는 드럼(110)과 유압모터(140) 사이에 배치된다. 제1 디스크(120)는 전자클러치를 구비할 수 있으며, 이를 통해 유압모터(140)와 제1 디스크(120)의 결합상태를 on/off 상태로 유지시킬 수 있다. 제1 디스크(120)가 on 상태인 경우에, 제2 디스크(130)도 드럼(110)에 함께 연결된다. 제1 디스크(120)는 드럼(110)에 완전히 고정되어 있는 것이 아니라, 후술하는 콘트롤러(160)의 입력조건에 따라 선택적으로 드럼(110)에 고정되거나 고정이 해제될 수 있다. 종전에는 윈치드럼에 하나로 구비되는 유압모터가 결합되어 드럼과 일체로 형성되기 때문에 별도의 디스크가 필요 없었으며, 윈치드럼은 항상 유압모터의 구동을 통해서만 회전하였다.
유압모터(140)는 제1 디스크(120)와 일체로 형성되지 않고, 제1 디스크(120)를 통해 드럼(110)에 결합된다. 유압모터(140)는 유압펌프로부터 전달되는 유압력을 통해 회전하게 된다. 그리고, 유압모터(140)는 콘트롤러(160)를 통해 유압모터(140)와 제1 디스크(120)와의 결합상태가 on 또는 off 될 수 있다. 따라서, 유압모터(140)는 제1 디스크(120)와 결합상태가 on 상태에 놓이게 되면, 드럼(110)을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시켜 다단붐대가 신장 또는 신축되도록 할 수 있다. 반대로, 유압모터(140)는 제1 디스크(120)와 결합상태가 off 상태에 놓이게 되면, 유압모터(140)는 무부하상태에 있게 되고 회전하지 않게 된다.
이때, 유압모터(140)의 회전을 통해 제1 디스크(120)가 회전하게 되면, 제2 디스크(130)도 함께 회전하게 된다. 그리고, 제2 디스크(130)가 회전함에 따라 배터리(170)가 충전되도록 할 수 있다.
유압모터(140)의 사용빈도수는 전기모터(150)로 인해서 줄어들기 때문에, 전체적인 드럼 시스템의 차량의 소모성부품 사용시간을 증대시킬 수 있으며, 차량의 연료사용량을 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 엔지오일 교환주기를 늘릴 수 있게 된다.
제2 디스크(130)는 제1 디스크(120)가 연결된 드럼(110)의 타측면에 결합된다. 전기모터(150)를 통해 제2 디스크(130)가 회전하면서 드럼(110)을 구동시키는 경우에, 제1 디스크(120)는 유압모터(140)와 연결이 해제되어 유압모터(140)를 무부하상태에 있게 된다. 따라서, 도심지와 같은 집합건물에서 운반카의 승하강 작업시 제2 디스크(130)가 구동되도록 함으로써 소음발생이 최소가 되도록 함으로써 민원발생이 최소화되도록 할 수 있다. 전기모터(150)는 도심지와 같은 집합건물 시 사용하는 것이 바람직하며, 소음이 발생하는 것을 최소화할 수 있기 때문에 소음으로 인한 민원이 발생하는 것을 최소화시킬 수 있다. 또한, 배출가스가 발생하지 않기 때문에 디젠연료 발생시 발생할 수 있는 미세먼지 발생량을 억제할 수 있다.
콘트롤러(160)는 드럼(110)이 유압모터(140) 또는 전기모터(150)에 연결되도록 입력신호를 생성하는 역할을 한다.
전술한 바와 같이, 콘트롤러(160)를 통해 유압모터(140)의 구동이 선택되면 유압모터(140)와 제1 디스크(120)의 연결이 on 되어 드럼(110)이 구동하게 된다. 이때, 유압모터(140)가 회전할 때에는 제2 디스크(120)도 회전하면서 전기모터(150)에 연결되어 있는 배터리(170)가 충전된다. 충전된 배터리는(170)는 전기모터(150)를 사용할 때 전력으로 사용할 수 있게 된다. 이를 통해, 전기모터(150)만을 사용할 때에, 배터리(170)에 충전된 전력을 사용할 수 있기 때문에 차량의 시동을 작동시킬 필요가 없기 때문에 매연이 발생하는 것을 방지할 수 있을 있으며, 추가적인 화석연료 사용을 제한함으로써 주변환경을 보호함과 동시에 작업자가 매연에 노출되는 것을 최소로 할 수 있다.
그리고, 콘트롤러(160)를 통해 전기모터(150)의 구동이 선택되면, 유압모터(140)와 제1 디스크(120)와 연결이 off 된다.
그리고, 콘트롤러(160)를 통해 전기모터(150)의 구동이 선택되면 유압모터(140)와 제1 디스크(120)와 연결이 off 된다. 전기모터(140)가 구동할 때에는 전술한 바와 같이, 제1 디스크(120)와 유압모터(140)가 해제된 상태에 있으므로 유압모터(140)는 구동하지 않게 된다. 따라서, 전기모터(140)를 통해서만 드럼(110)이 구동하여 와이어를 권취하면서 운반카를 승하강 구동시켜 소음발생이 최소화도록 할 수 있다.
이때, 유압모터(140)가 구동하게 되면, 전기모터(150)가 회전하게 되고, 전기모터(150)에 연결되어 있는 배터리(170)가 충전되게 된다.
또한, 본 발명은 소음센서를 구비할 수 있다. 소음센서는 유압모터 및 전기모터의 작동 중에 발생하는 소음을 센싱하게 된다. 특히, 유압모터의 작동중에 소음이 기 설정된 소음을 초과하는 경우, 콘트롤러는 작동을 유압모터에서 전기모터로 자동으로 바꿔지도록 할 수 있다.
본 발명에 의한 사다리차용 하이브리드 윈치드럼은 유압모터 또는 전기모터로 선택적으로 사용되도록 함으로써 사다리차를 사용하는 장소에 따른 소음으로 인해 발생하는 민원을 최소할 수 있으며, 유압모터 사용시 전기모터를 사용할 수 있는 전력을 충전시켜 전체적인 윈치드럼의 사용효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 유압모터 또는 전기모터를 선택적으로 사용함으로써, 유압모터의 사용 빈도수를 상대적으로 줄임으로써 소모성 부품 사용시간을을 줄임으로써 내구성을 증대시킬 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
110 : 드럼
120 : 제1 디스크
130 : 제2 디스크
140 : 유압모터
150 : 전기모터
160 : 콘트롤러
170 : 배터리
180 : 인버터

Claims (3)

  1. 사다리차의 다단붐대를 길이방향을 따라 인출시키는 하이브리드 윈치드럼에 있어서,
    다단붐대를 신장시키는 와이어를 권취하는 드럼;
    상기 드럼의 일측면에 결합되는 유압모터;
    상기 드럼의 타측면에 결합되는 전기모터;
    상기 드럼과 상기 유압모터 사이에 배치되어 상기 드럼과 상기 유압모터의 연결상태를 on 또는 off 시키는 제1 디스크;
    상기 드럼과 상기 전기모터 사이에 배치되어 상기 드럼과 상기 전기모터의 결합상태를 on 또는 off 시키는 제2 디스크; 및
    선택적으로 상기 유압모터 또는 상기 전기모터를 구동시키는 콘트롤러;를 포함하며,
    상기 유압모터는,
    상기 제1 디스크와 일체로 형성되지 않고, 상기 제1 디스크를 통해 상기 드럼에 결합되며,
    상기 제1 디스크는,
    상기 전기모터를 통해 상기 드럼을 권취하는 경우, 상기 유압모터와의 연결이 해제되어 상기 유압모터를 무부하상태로 놓이게 하며,
    상기 콘트롤러를 통해 상기 유압모터가 선택된 경우,
    상기 드럼은 상기 제1 디스크 및 상기 제2 디스크와 연결되어 상기 전기모터를 회전시키면서 생성되는 전력을 충전하는 배터리;를 구비하고,
    상기 제1 디스크는,
    전자클러치를 구비하며,
    상기 유압모터 또는 상기 전기모터의 작동 중에 발생하는 소음을 센싱하는 소음센서를 더 구비하고,
    상기 소음센서를 통해 상기 유압모터의 작동 중 소음이 기 설정된 크기를 초과하는지 센싱하고,
    상기 콘트롤러는,
    상기 소음센서를 통해 센싱된 값이 기 설정된 값 이상인 경우, 상기 유압모터에서 상기 전기모터로 자동으로 바꾸는 것을 특징으로 하는 하이브리드 윈치드럼.
  2. 삭제
  3. 삭제
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