KR102476247B1 - 실린더 작용점 이동 방식 핸드크레인 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메인붐과 지지대 사이 각도가 작을 때 토크 반경이 현저하게 줄어들어 가반하중이 감소하는 것을 방지하기 위한 것으로,
하물 또는 중량물을 인양하는 핸드크레인에 있어서, 바닥에 접하여 설치되며 핸드크레인의 하중을 지지하는 다리부, 다리부에서 상부로 연장형성되는 지지부, 지지부 단부에 힌지결합하는 메인붐, 일단이 제1힌지부재에 의해 메인붐에 힌지결합하며 타단이 제2힌지부재에 의해 지지부에 힌지결합하는 인양실린더를 포함하고, 제1힌지부재는 메인붐의 길이방향으로 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

실린더 작용점 이동 방식 핸드크레인{Cylinder action point moving type hand crane}

본 발명은 사람의 팔 모양을 본따서 만들어진 지브크레인으로, 하물을 들어 올려서 상하 전후 좌우로 운반하는 기계인 핸드크레인에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 핸드크레인의 실린더 토크반경을 증가시켜 더 무거운 중량물을 들기 위해 하물을 들어올릴 때 실린더의 작용점이 이동되는 핸드크레인에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

도 1에는 일반적인 핸드크레인이 도시되어 있다. 이를 참조하면, 핸드크레인은 바닥에 지지되는 다리부, 다리부에서 상방향으로 연장되는 지지부, 지지부의 단부에 힌지결합되어 하물을 들어올리는 인양부, 지지부와 인양부 사이에 결합되어 인양부를 밀거나 당기는 구동부를 포함한다.

더욱 상세하게 설명하자면, 지지부는 지지대를 포함하고, 인양부는 지지대에 힌지결합하는 메인붐을 포함한다. 또한 구동부는 지지대와 메인붐에 각각 고정된 힌지부재에 의하여 힌지결합되는 인양실린더이며, 일반적으로 지지대에 실린더 몸체가 결합되고 메인붐에 실린더 로드의 단부가 결합된다.

따라서 핸드크레인은 인양실린더의 선형힘에 의한 토크로 메인붐을 들어올려 후크에 매달려 있는 중량물을 인양하는 방식이다.

그러나, 이러한 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있다.

실린더의 토크 반경은 지지대와 메인붐 사이의 각도에 따라 달라지는데, 지지대는 고정된 것이므로 메인붐의 위치에 따라 달라진다고 할 수 있다. 구체적으로는, 메인붐의 단부가 하부를 향하도록 위치된 경우 토크 반경이 작아지며, 메인붐을 점차 인양하는 경우 지지대와의 각도가 커지면서 토크 반경도 커지고, 일정 각도 이상이 되면 다시 토크반경이 작아지게 된다.

따라서, 지상(바닥)의 낮은 위치에 있는 중량물을 들어올릴 때 메인붐과 지지대 사이의 각도가 작아져 현저하게 토크 반경이 감소하게 되며, 이로 인해 가반하중이 감소하게 된다. 가반하중이란 물건을 들어올려 운반과 이동을 할 수 있는 무게인바, 가반하중이 감소로 인하여 실제로 인양할 수 있는 중량물의 무게가 크게 제한되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 더욱 상세하게는 메인붐과 지지대 사이 각도가 작을 때 토크 반경이 현저하게 줄어들어 가반하중이 감소하는 것을 방지하기 위해, 메인붐과 지지대 사이 각도가 작아지는 경우 인양실린더의 작용점이 적절한 토크 반경을 확보하도록 위치되는 실린더 작용점 이동 방식 크레인을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은 인양 실린더의 스트로크 길이에 따라 인양할 수 있는 높이에 제한이 생기는 점을 극복하고, 핸드크레인으로 하물을 인양할 수 있는 높이의 범위를 변화하기 위한 높이조절수단을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.

또한 본 발명은 높이조절수단을 구비함에 있어 안정적으로 높이를 고정하는 고정수단을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린더 작용점 이동 방식 핸드크레인은, 하물 또는 중량물을 인양하는 핸드크레인에 관한 것으로, 바닥에 접하여 설치되며 핸드크레인의 하중을 지지하는 다리부, 다리부에서 상부로 연장형성되는 지지부, 지지부 단부에 힌지결합하는 메인붐, 일단이 제1힌지부재에 의해 메인붐에 힌지결합하며 타단이 제2힌지부재에 의해 지지부에 힌지결합하는 인양실린더를 포함하고, 제1힌지부재는 메인붐의 길이방향으로 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

제1힌지부재가 메인붐의 길이방향으로 이동 가능하게 설치되는 것에 관한 본 발명의 일 실시예로서, 상기 메인붐에는 메인붐의 길이방향으로 제1가이드레일이 형성되고, 일단이 지지부에 힌지결합하고, 타단이 제1힌지부재에 힌지결합하는 보조 링크를 더 포함할 수 있다. 따라서 메인붐과 지지부의 각도에 따라 제1힌지부재가 메인붐을 따라 이동하며, 나아가 보조링크의 길이로 인하여 제1힌지부재와 고정축 사이의 간격이 확보될 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예로서, 상기 지지부는 제2힌지부재가 결합하는 지지대와 다리부와 지지대를 연결하도록 형성되어 지지대를 보강하는 보조지지대를 더 포함하고, 상기 지지대에는 제2가이드레일이 형성되어 제2힌지부재가 제2가이드레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. 나아가, 제2힌지부재는 실린더로드가 하사점에서 상사점으로 이동하는 경우 상방으로 이동하고, 실린더로드가 상사점에서 하사점으로 이동하는 경우 하방으로 이동하도록 연동될 수 있다.

나아가 본 발명은, 상기 제2가이드레일 상에서 제2힌지부재의 위치를 고정하거나 해제할 수 있는 고정수단을 더 포함하여 제2힌지부재에 의하여 인양실린더 하부가 지지대에 안정적으로 지지될 수 있다.

본 발명 실린더 작용점 이동 방식 핸드크레인은 실린더의 작용점을 메인붐을 따라 적절한 토크 반경을 유지하는 방향으로 이동시킴으로써 가반하중이 증가하여 더욱 무거운 중량물을 들어올려 이동시킬 수 있다.

또한 본 발명은 지지대의 길이방향을 따라 인양실린더의 하단 위치를 이동시킬 수 있어, 동일한 실린더의 스트로크로 중량물을 더 높이 인양할 수 있다.

또한 본 발명은 인양실린더의 하단을 지지대 상에서 이동시킬 때 위치를 고정할 수 있으므로 더욱 안정적인 동작이 가능하다.

도 1은 핸드크레인의 사시도이다.
도 2는 종래 핸드크레인으로서, 실린더가 고정적으로 설치된 것을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명 일 실시예의 정면도로, 보조로드에 의하여 토크 반경이 확보되며 제1가이드레일을 따라 인양실린더의 작용점이 이동하게 마련되는 것을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명 일 실시예의 정면도로, 인양실린더 하단이 제2가이드레일을 따라 이동가능하게 마련되는 것을 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

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.

상술한 바와 같이, 핸드크레인(1)은 바닥에 지지되는 다리부(10), 다리부(10)에서 상방향으로 연장되는 지지부(20), 지지부(20)의 단부에 힌지결합되어 중량물(2)을 들어올리는 인양부(30), 지지부(20)와 인양부(30) 사이에 결합되어 인양부(30)를 밀거나 당기는 구동부(40)를 포함한다.

더욱 상세하게 설명하자면, 핸드크레인(1)의 다리부(10)는 복수의 프레임으로 형성되는 다리(11)와 다리(11) 하부에 설치되어 크레인을 이동킬 수 있는 복수 개의 캐스터(12)를 포함한다. 도 1은 다리(11)를 이루는 각 프레임이 고정적으로 결합되는 것이 도시되어 있으나, 안정적인 지지를 위하여 프레임간의 각도를 벌리거나 좁히는 것이 가능하게 결합될 수 있다. 또한 다리(11)의 하부에는 스토퍼(미도시)를 설치하는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명의 일 실시예로서, 다리부(10)는 스토퍼(미도시)를 포함하는 보조다리(미도시)를 더 포함할 수 있다. 보조다리(미도시)는 다리(11)를 형성하는 프레임에 결합하는 프레임으로서, 다리(11)와 더불어 바닥에 크레인의 하중을 지지하는 역할을 한다. 보조다리(미도시)는 복수 개 형성됨이 바람직하고, 다리(11)와의 각도를 조절할 수 있도록 형성될 수 있다. 보조다리(미도시)에 형성된 스토퍼(미도시)를 바닥에 고정시켜 크레인의 위치를 고정하고, 스토퍼(미도시)의 고정을 해제하여 크레인을 이동시킬 수 있다.

지지부(20)는 다리(11)의 일측에서 상방향으로 연장되는 지지대(21)와 보조지지대(22)를 포함한다. 지지대(21)는 인양부(30)와 연결되어 중량물(2)을 인양함에 있어 중량물(2)의 하중을 지지하는 역할을 하며, 보조지지대(22)는 다리부(10)와 지지대(21) 상부를 연결하도록 설치되어 지지대(21)를 보강하는 역할을 한다.

인양부(30)는 지지대(21)에 힌지결합하는 메인붐(31), 메인붐(31) 단부에서 메인붐(31)의 길이방향으로 길이 조절이 가능하도록 설치되는 연장붐(32)을 포함한다. 나아가 연장붐(32)의 단부에서 하부의 중량물(2)을 권상하도록 설치되는 호이스트(33) 및 중량물(2)을 용이하게 매달기 위하여 호이스트(33) 끝단에 설치되는 후크(34)를 더 포함한다. 따라서 중량물(2)은 인양부(30)에 연결되어 인양된다.

구동부(40)는 지지대(21)와 메인붐(31)에 각각 고정된 힌지부재에 의하여 힌지결합되는 인양실린더(41)와, 크레인 작동을 위한 핸드레버(44) 및 핸들(45)을 포함할 수 있다.

인양실린더(41)는 몸체와 실린더로드로 구성되며, 실린더로드의 단부는 제1힌지부재(42)에 의해 메인붐(31)에 힌지결합하고, 실린더몸체의 단부는 제2힌지부재(43)에 의해 지지대(21)에 힌지결합한다.

본 발명의 일 실시예로서, 메인붐(31)에는 제1힌지부재(42)가 메인붐(31)의 길이방향으로 이동가능하도록 제1가이드레일(51)이 형성될 수 있다. 즉, 실린더로드는 제1힌지부재(42)와 함께 메인붐(31)의 제1가이드레일(51)을 따라 이동하게 되므로, 실린더의 작용점이 이동할 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예로서, 제1힌지부재(42)의 일부에 피니언을 형성하고, 제1가이드레일(51)을 랙으로 형성하여 제1힌지부재(42)가 제1가이드레일(51)을 따라 미끄럼 없이 안정적으로 이동할 수 있다.

나아가, 제1힌지부재(42)와 지지대(21)의 상부를 연결하는 보조링크(52)를 더 포함할 수 있다. 즉, 보조링크(52)의 일단은 제1힌지부재(42)에 힌지결합하고, 타단은 지지대(21) 상부에 힌지결합된다. 보조링크(52)는 메인붐(31)과 지지대(21) 사이의 토크 반경을 확보하기 위한 장치이며, 보조링크(52)의 길이가 지지대(21)와 작용점 사이의 간격이 된다. 따라서 보조링크(52)는 지지대(21)와 메인붐(31)이 힌지결합하는 구동축(23)에 가깝게 설치됨이 바람직하다.

따라서, 바닥에 놓인 중량물(2)을 인양하고자 할 때, 메인붐(31)과 지지대(21) 사이의 각도가 작아진 경우에도 보조링크(52)에 의하여 적절한 토크 반경을 가질 수 있으며, 메인붐(31)과 지지대(21) 사이의 각도가 커짐에 따라 제1힌지부재(42)는 제1가이드레일(51)을 따라 지지대(21) 방향으로 이동하게 되어 실린더의 작용점이 메인붐(31)의 각도에 따라 이동하게 된다.

그런데, 메인붐(31)과 지지대(21) 사이의 각도를 좁히는 경우, 보조링크(52)에 의하여 제1힌지부재(42)와 구동축(23) 간의 길이가 정해지므로, 굽힘 각도가 제한된다. 즉, 종전과 같은 각도로 좁히기 위하여는 더 짧은 길이의 실린더를 사용하여야 하며, 더 짧은 실린더를 사용하는 경우 스트로크 길이가 짧아져 결과적으로 중량체를 높이 인양하지 못하게 된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예로서, 지지대(21) 상에 설치되는 제2가이드레일(61)을 더 포함할 수 있다. 즉, 제2힌지부재(43)의 위치를 높이 이동시키는 것으로 실린더를 상부로 이동시켜 중량물(2)을 더 높이 인양할 수 있게 한 것이다.

이때, 제2가이드레일(61)을 따라 이동가능한 랙과 랙을 연동하는 피니언을 더 포함할 수 있다. 제2힌지부재(43)는 랙과 결합되며, 랙을 연동하는 피니언을 회전시킴으로써 제2힌지부재(43)가 제2가이드레일(61)을 따라 이동하게 된다.

제2힌지부재(43)를 이동시키는 다른 실시예로서, 볼스크류, 핸드레버로 작동하는 보조실린더, 또는 리니어모터 등을 이용할 수 있다. 이 때 볼스크류의 볼트, 보조실린더, 또는 리니어모터의 레일은 지지대(21)와 나란한 방향으로 설치되며, 지지대 외측 또는 내부에 설치될 수 있다.

나아가, 제2힌지부재(43)의 경우 제2가이드레일(61)을 따라 이동가능하게 마련되되, 인양실린더(41) 구동시 실린더의 지지를 위하여 제2힌지부재(43)의 위치가 제2가이드레일(61) 상에서 고정할 수 있도록 마련됨이 바람직하다. 따라서 본 발명의 일 실시예로서 제2힌지부재(43)의 위치를 고정시키거나 해제시킬 수 있는 고정수단을 더 포함한다.

고정수단의 일 실시예로서, 제2힌지부재(43)의 일부를 관통하는 볼트로 제2힌지부재(43)를 지지대(21)에 고정시키거나, 제2가이드레일(61) 상에서 제2힌지부재(43) 하부로 고정나사(71)를 삽입하여 지지대(21) 또는 지지대(21)에 형성된 제2가이드레일(61)에 밀착시킴으로써 제2힌지부재(43)를 지지하도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예로서, 인양실린더(41)의 동작에 의하여 제2힌지부재(43))가 제2가이드레일(61)을 따라 이동하도록 연동시킬 수 있다. 제2힌지부재(43)를 이동시키는 것은 굽힘 각도를 더욱 작게 하고, 스트로크 길이의 제한에 불구하고 중량물(2)을 상부로 인양하기 위한 것이기 때문이다. 따라서, 실린더로드가 하사점에서 상사점으로 이동할 때 제2힌지부재(43)는 상부로 이동하고, 실린더로드가 상사점에서 하사점으로 이동할 때 제2힌지부재(43)는 하부로 이동하도록 연동됨이 바람직하다.

이로써, 본 발명 실린더 작용점 이동 방식 핸드크레인(1)은 제1힌지부재(42)가 제1가이드레일(51)을 따라 이동 가능하게 마련됨에 따라, 중량물(2)을 바닥에서 들어올릴 때 적절한 토크 반경을 확보할 수 있으므로 가반하중을 증가시킬 수 있다.

또한 제2힌지부재(43)가 제2가이드레일(61)을 따라 이동 가능하게 마련됨에 따라 중량물(2)을 인양실린더(41)의 최대 스트로크시보다 더 높이 인양할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1 : 핸드크레인 2 : 중량물
10 : 다리부 11 : 다리
12 : 캐스터 20 : 지지부
21 : 지지대 22 : 보조지지대
23 : 구동축 30 : 인양부
31 : 메인붐 32 : 연장붐
33 : 호이스트 34 : 후크
40 : 구동부 41 : 인양실린더
42 : 제1힌지부재 43 : 제2힌지부재
44 : 핸드레버 45 : 핸들
51 : 제1가이드레일 52 : 보조링크
61 : 제2가이드레일 71 : 고정나사

Claims (4)

1. 중량물을 인양하는 핸드크레인에 있어서,
   바닥에 접하여 설치되며 상기 핸드크레인의 하중을 지지하는 다리부;
   상기 다리부에서 상부로 연장형성되는 지지부;
   상기 지지부 단부에 힌지결합하는 메인붐;
   일단이 제1힌지부재에 의해 상기 메인붐에 힌지결합하며 타단이 제2힌지부재에 의해 상기 지지부에 힌지결합하는 인양실린더;
   를 포함하고, 상기 제1힌지부재는 상기 메인붐의 길이방향으로 이동 가능하게 설치되되,
   상기 메인붐에는 메인붐의 길이방향으로 제1가이드레일이 형성되고, 일단이 상기 지지부에 힌지결합하고, 타단이 상기 제1힌지부재에 힌지결합하는 보조 링크를 더 포함하여, 상기 메인붐과 지지부의 각도에 따라 상기 제1힌지부재가 메인붐을 따라 이동하는 실린더 작용점 이동 방식 핸드크레인.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 지지부는, 상기 제2힌지부재가 결합하는 지지대 및 상기 다리부와 지지대를 연결하도록 형성되어 상기 지지대를 보강하는 보조지지대를 더 포함하고,
   상기 지지대에는 제2가이드레일이 형성되어 상기 제2힌지부재가 상기 제2가이드레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 실린더 작용점 이동 방식 핸드크레인.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2가이드레일 상에서 상기 제2힌지부재의 위치를 고정하거나 해제할 수 있는 고정수단을 더 포함하는 실린더 작용점 이동 방식 핸드크레인.
   

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