KR102441506B1

KR102441506B1 - 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치 및 이를 포함하는 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카

Info

Publication number: KR102441506B1
Application number: KR1020200087053A
Authority: KR
Inventors: 김덕수; 윤봉주; 민한기
Original assignee: 주식회사 현대에버다임
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2022-09-06
Also published as: KR20220008650A

Abstract

본 발명은 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치에 관한 것으로, 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프의 구조변경없이 포스트 피니언이 메인 하부 구조물의 깊숙한 곳에 배치되어도 붐이 연결되는 칼럼부의 회전각도를 감지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치는, 콘크리트 펌프카의 붐이 연결되는 칼럼부(1)에 고정되며 랙(2)에 의해 양방향으로 회전하는 포스트 피니언(3)의 회전을 전달하는 전달부재와; 상기 전달부재를 통해 전달되는 상기 붐의 회전방향과 회전각도를 감지하는 회전 감지기(40)를 포함하고, 상기 전달부재는 상기 포스트 피니언에 고정되는 제1전달기어(10), 상기 제1전달기어에 치합되어 상기 포스트 피니언과 반대방향으로 회전하는 제2전달기어(20), 상기 제2전달기어에 치합되어 상기 포스트 피니언과 동일 방향으로 회전하면서 회전력을 상기 회전 감지기에 전달하는 제3전달기어(30)를 포함한다.

Description

랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치 및 이를 포함하는 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카{Boom Rotation Angle Detector of Rack-Pinion Type Concrete Pump Cars and Rack-Pinion Type Concrete Pump Cars include this same}

본 발명은 콘크리트 펌프카 등에 선회 가능하게 적용되는 붐의 회전각도를 감지하는 것으로, 더욱 상세하게는 랙-피니언 타입의 붐의 선회 구동장치를 가지는 콘크리트 펌프카에 적용되어 붐의 회전 각도를 감지하여 붐의 선회 상태를 알려주는 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

콘크리트 펌프는 레미콘으로부터 콘크리트를 공급받아 타설 위치까지 펌핑하는 장비를 일컫는다. 콘크리트 펌프는 차량에 탑재되어 이동 가능하게 된 이동식 콘크리트 펌프와, 지면에 고정된 작업대의 상부에 장착되는 고정식 콘크리트 펌프 등으로 구분된다. 콘크리트 펌프는 회전 기구에 의해 수직 축을 중심으로 회전하는 붐 구조물을 포함한다. 붐 구조물은 다수의 붐들이 접이식으로 연결된 붐 조립체를 구비한다.

붐 구조물은 상부 구조물 및 하부 구조물을 포함한다. 상기 상부 구조물은 상측 부위에 형성된 칼럼부에 다수의 실린더와 링크부재를 이용하여 접이식으로 수납 또는 신장되도록 형성된 붐 조립체(boom assembly)가 회동 가능하게 연결된다.

상부 구조물은 중앙에 상하로 관통된 부싱부를 포함한다.

상기 하부 구조물에는 상부구조물을 수직축을 중심으로 회전하도록 하는 회전 기구가 설치되며, 회전축부의 상측 부분은 상기 상부 구조물의 부싱부에 끼워지고 하측 부분은 회전 기구에 연결된다.

이와 같은 구성의 상부 구조물과 하부 구조물은 서로 조립되고 회전 기구에 의해 함께 선회하도록 구성된다.

콘크리트 펌프의 선회방식은 링기어 타입과 랙-피니언 기어 타입의 2가지로 구성되어 있다.

링기어 타입은 붐 회전각도 감지장치(엔코더)의 축에 기어를 결합하여, 상기 기어의 회전 위치에 대응하는 전기 출력을 제공하는 방식의 회전각도 감지장치를 포함하며, 콘크리트 펌프의 링기어(SLEWING RING GEAR)와 맞물려 상기 SLEWING RING GEAR와 결합된 상부구조물(턴테이블)의 회전각도를 확인하는 방식이다(미국등록특허 US 10,605,623 B1, EPO 등록특허 1911717 B1).

반면, 랙-피니언 타입은 상부구조물 하단부에 위치한 포스트 피니언의 전방, 후방에 랙-피니언이 각각 치합되는 것이며, 콘크리트 펌프의 하부 메인 구조물에 포스트 피니언이 깊숙이 삽입되는 구조로, 회전각도 감지 장치를 조립할 공간이 협소하고 작업이 어려운 이유로 랙-피니언 타입에는 각도 감지 장치를 적용하지 못하고 있다.

즉, 랙-피니언 타입의 콘크리트 펌프는 자체적으로 붐의 회전각도를 감지하지 못하는 것이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프의 구조변경없이 포스트 피니언이 메인 하부 구조물의 깊숙한 곳에 배치되어도 자체적으로 붐의 회전각도를 감지하는 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치는, 콘크리트 펌프카의 붐에 고정되며 랙에 의해 양방향으로 회전하는 포스트 피니언의 회전을 전달하는 전달부재와; 상기 전달부재를 통해 전달되는 상기 붐의 회전방향과 회전각도를 감지하는 회전 감지기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치에 의하면, 랙-피니언 타입으로 선회하는 콘크리트 펌프카의 붐의 회전각도를 자체적으로 확인하여 붐의 운전이 용이하고 특히, 포스트 피니언이 메인 하부 구조물의 깊숙한 곳에 배치되어도 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프의 구조를 변경하지 않고 하부 구조물의 외부에 돌출 형태로 설치되어 사용되므로 적용성이 매우 우수하다.

도 1은 본 발명에 의한 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치의 설치 상태도.
도 2는 본 발명에 의한 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치와 붐의 연결을 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치의 사시도.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 내지 도 3에서 보이는 것처럼, 본 발명에 의한 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치(100)는, 붐이 연결되는 칼럼부(1)에 고정되며 랙(2)에 의해 회전하는 포스트 피니언(3)에 고정되어 칼럼부(1) 및 포스트 피니언(3)과 함께 회전하는 제1전달기어(10), 제1전달기어(10)에 치합되어 제1전달기어(10)의 회전을 전달하는 제2전달기어(20), 제2전달기어(20)와 치합되어 포스트 피니언(3)과 동일 방향으로 회전하는 제3전달기어(30), 제3전달기어(30)의 회전을 감지하여 칼럼부(1)의 회전을 결정하는 회전 감지기(40)로 구성된다.

칼럼부(1)와 랙(2) 및 포스트 피니언(3)은 종래의 콘크리트 펌프카에 구성되는 것과 동일하므로 구체적인 설명을 생략하고, 본 발명은 종래 랙-피니언 타입 붐(1)의 구조 변경없이 칼럼부(1)의 회전각도를 감지하는 것이다.

제1전달기어(10)는 포스트 피니언(3)과 동일한 형태 즉 원통형이며 둘레부에 제1기어치(11)가 원형으로 형성되고, 포스트 피니언(3)에 볼트(12) 등을 통해 분리 가능하게 조립된다. 제1전달기어(10)는 볼트(12)의 체결을 위하여 포스트 피니언(3)과 맞닿는 부분에 외향 플랜지(13)가 형성되고, 이 외향 플랜지(13)에 원주방향을 따라 2개 이상의 볼트관통홀이 형성된다.

제2전달기어(20)는 제1전달기어(10)의 둘레부에 배치되면서 제1전달기어(10)의 제1기어치(11)에 치합되어 제1전달기어(10)에 의해 회전하는 제2기어치(21)를 포함하는 평기어(Spur Gear)이다.

제3전달기어(30)는 제2전달기어(20)의 둘레부에 배치되면서 제2전달기어(20)의 제2기어치(21)에 치합되어 회전하는 제3기어치(31)를 포함하는 평기어이며, 이상의 기어트레인을 통해 포스트 피니언(3)과 동일방향으로 회전함으로써 붐이 연결되는 칼럼부(1)의 회전방향도 함께 확인한다.

제1전달기어(10)와 제2전달기어(20) 및 제3전달기어(30)에 의한 기어트레인은 기어비가 작아지는 형태일 수 있다.

회전 감지기(40)(엔코더)는 제3전달기어(30)의 회전축(32)에 결합되어 제3전달기어(30)의 회전을 근거로 하여 붐이 연결되는 칼럼부(1)의 회전각도를 감지하며, 그 감지 값은 프로그램을 통해 관리된다.

제1전달기어(10)는 포스트 피니언(3)의 저부에 직접 고정되지만 제2전달기어(20)와 제3전달기어(30)는 별도의 하우징(50)을 매개로 하여 적용된다.

하우징(50)은 내부에 제2전달기어(20)와 제3전달기어(30)가 수납되는 박스 형태로서 제2,3전달기어(20,30)의 회전축이 각각 회전 가능하게 지지되고 제1,2전달기어(10,20)의 연결을 위하여 일측은 개방되어야 하고 나머지의 둘레면은 개방과 폐쇄 모두가 가능하며 단, 외부에서 확인과 보수가 가능하도록 둘레부 중 일면은 개방되는 것이 바람직하다.

또한, 하우징(50)은 외부에서 내부를 확인할 수 있도록 도어를 갖는 형태도 가능하다.

또한, 하우징(50)은 제3전달기어(30)와 회전 감지기(40)의 배열에 맞춰 복층으로 구성될 수 있으며, 아래층에는 제2,3전달기어(20,30)가 수납되고 윗층에는 회전 감지기(40)가 설치되며 물론 제3전달기어(30)의 회전축(32)과 회전 감지기(40)의 연결을 위한 개방부를 포함한다.

또한, 하우징(50)에는 보호갓(51)이 포함될 수 있다. 보호갓(51)은 상층과 하층 사이의 격판이 하우징(50)보다 더 넓게 형성되어 하우징(50)의 둘레부를 향해 돌출되는 형태로서 주변에서 낙하하는 것이 하우징(50)에 충돌하지 않도록 한다.

하우징(50)은 하부 구조물(4)에 볼트 등을 통해 고정된다.

랙-피니언 선회 방식에서 포스트 피니언(3)은 하부 구조물(4)의 안쪽 깊숙한 곳에 배치되지만, 포스트 피니언(3)과 동일한 원통형의 제1전달기어(10)만 하부 구조물(4)의 안에 배치되고 제2,3전달기어(20,30)와 회전 감지기(40)는 하우징(50)을 통해 하부 구조물(4)의 외부에 돌출 배치된다.

본 발명은 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카로서 이상의 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치를 포함한다.

본 발명에 의한 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치의 작용은 다음과 같다.

콘크리트 펌프카의 붐이 연결되는 칼럼부(1)는 랙(2)의 직선왕복운동이 포스트 피니언(3)의 회전운동으로 전달되어 선회한다.

이 때, 포스트 피니언(3)과 동일 방향으로 회전하게 되고, 이 회전력은 제2전달기어(20)를 거쳐 제3전달기어(30)에 전달된다.

제3전달기어(30)의 회전은 최종 회전 감지기(40)에 전달되며, 회전 감지기(40)는 제3전달기어(40)의 회전을 감지한다.

본 발명은 하우징(50)을 통해 하부 구조물(4)의 밖에 노출되어 있으며, 따라서, 제2,3전달기어(20,30) 또는 회전 감지기(40)의 보수와 교체가 필요한 경우 칼럼부(1)를 해체하는 작업없이 하우징(50) 안에 있는 제2,3전달기어(20,30)와 회전 감지기(40)를 빼낸 후 새것으로 교체할 수 있고 보수도 가능하다.

1 : 붐, 2 : 랙
3 : 포스트 피니언,
10 : 제1전달기어, 20 : 제2전달기어
30 : 제3전달기어, 40 : 회전 감지기
50 : 하우징,

Claims

콘크리트 펌프카의 붐이 연결되는 칼럼부(1)에 고정되며 랙-피니언 구동방식의 회전기구에 의해 양방향으로 회전하는 포스트 피니언의 회전을 전달하는 전달부재와;
상기 전달부재를 통해 전달되는 상기 붐의 회전방향과 회전각도를 감지하는 회전 감지기를 포함하고,
상기 전달부재는, 상기 포스트 피니언에 고정되는 제1전달기어; 상기 제1전달기어에 치합되어 상기 포스트 피니언과 반대방향으로 회전하는 제2전달기어 및; 상기 제2전달기어에 치합되어 상기 포스트 피니언과 동일 방향으로 회전하면서 회전력을 상기 회전 감지기에 전달하는 제3전달기어;를 포함하고,
상기 제1전달기어는 둘레부에 제1기어치가 형성되는 원통형으로 형성되어 상기 포스트 피니언과 동일하게 회전하도록 상기 포스트 피니언에 고정되고,
상기 제1전달기어의 둘레부에 배치되는 상기 제2전달기어는 평기어로서 상기 제1전달기어의 제1기어치에 치합되는 제2기어치를 통해 상기 제1전달기어에 의해 회전하며,
상기 제2전달기어의 둘레부에 배치되는 상기 제3전달기어는 평기어로서 상기 제2전달기어의 제2기어치에 치합되는 제3기어치를 통해 상기 포스트 피니언과 동일 방향으로 회전하고,
상기 회전 감지기는 상기 포스트 피니언과 동일방향으로 회전하는 상기 제3전달기어의 회전축에 결합되어 제3전달기어의 회전을 근거로 하여 붐이 연결되는 칼럼부의 회전방향과 회전각도를 감지하는 것을 특징으로 하는 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 전달부재와 회전 감지기는 하부 구조물(4)에 분리 가능하게 고정되는 하우징을 통해 적용되는 것을 특징으로 하는 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치.
청구항 3에 있어서, 상기 하부 구조물에 고정되는 상기 하우징은,
상층과 하층 사이에 설치되어 상기 하우징의 둘레부를 향해 돌출되는 형태로 형성된 보호갓(51)을 포함하는 것을 특징으로 하는 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1전달기어는 상기 포스트 피니언의 저부에 분리 가능하게 고정되며,
상기 제2, 3전달기어는 상기 하우징에 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치.
청구항 1에 의한 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카의 붐 회전각도 감지장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 랙-피니언 타입 콘크리트 펌프카.