KR102542417B1 - 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비 - Google Patents

Abstract

주행 본체 모듈 및 주행시스템 모듈로 구분 제작하되, 사용자가 각 모듈들을 쉽게 분해 및 조립 가능하게 하는 표준 인터페이스로 분해 가능하게 결합되는 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비로서, 상기 주행 본체 모듈은 상기 주행시스템 모듈에 대하여 전후방향으로 슬라이딩 가능하도록 서로 마주보는 측면에 각각의 상보적인 형상의 레일부가 형성되고 이들 레일부가 끼워 맞춰진 상태에서 상기 주행시스템 모듈의 외측으로부터 복수의 고정수단을 사용하여 분해 가능하게 결합되는, 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비를 개시한다.

Description

전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비 {Small construction equipment of which length can be adjusted in the forward and backward directions}

본 발명은 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 건축물의 리모델링 공사 현장 등에서의 용이한 운반성을 확보하기 위하여 주행 본체 모듈과 주행 시스템 모듈을 분해 조립이 용이한 모듈형으로 제조하되 상호간에 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 구성함으로써 장비의 전후방향으로 길이가 조절 가능하여 작업시에는 안정성을 확보하면서도 엘리베이터 등의 좁은 이송 수단 내에 탑재하여 운반할 수 있도록 한 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설장비에 관한 것이다.

2018년도 통계 기준으로 전세계 건설 장비가 110만대 팔렸는데 이 중에서 45%가 5가지 소형 건설 장비(미니굴삭기; 고소작업차; 백호로다; 스키드로다; 휠로다)이며, 대수로 약 50만대이다.

이러한 소형 건설 장비는 다양한 목적에서 소형화가 추진되고 있다. 그러나 특허문헌 1에 공개된 다목적 소형 무인 굴삭기와 같이, 원하는 작업이나 주행 성능, 또는 기능을 확보하기 위해서 건설 장비의 소형화에는 일정한 한계가 존재한다.

한편, 최근에는 노후 건물의 증가에 따라 동력 공구를 사용하는 실내 리모델링 공사가 많아지면서 소형 건설 장비를 사용하는 작업이 증가하지만 기존의 장비는 크고, 또 운전자가 타고 계단을 통해 소형 장비를 운전해야 하는 어려움이 있고, 또 고층 건물의 경우에는 엘리베이터를 이용할 수 있지만 장비의 크기와 무게 제한으로 운반이 곤란하다는 문제가 있다.

따라서 운반성을 확보하기 위하여 필요시 소형 건설 장비를 소형 모듈로 분해하여 수송하고 현장에서 쉽게 조립하여 사용할 수 있도록 구성한 소형 건설 장비의 운반성을 고려한 모듈형 제품 구조에 대한 필요성이 대두되고 있다.

또한, 환경을 고려한 전기동력식 건설 장비를 개발함에 있어서 제품 구조가 간단해 지면서 새로운 레이아웃이 가능해 진다. 동력원을 제공하는 무거운 모터나 배터리, MCV(main control valve) 등을 본체 바닥에 설치하여 무게 중심을 낮추고 이 주행 플랫폼에 서로 다른 기능을 수행하는 여러 가지 형태의 작업 장치를 쉽게 선택적으로 결합할 수 있는 구조로 설계함으로써 공용으로 사용하여 제품의 원가를 절감할 수 있게 되었다.

자동차 산업 등에서 생산성 개선을 위해 적용하는 모듈라 제품 아키텍쳐 (modular product architecture) 기술과 설계 공용화(design commonality)를 위한 설계 플랫폼 (design platform)개념을 적용하고 있다. 완성 장비를 여러 개의 모듈 구조로 분리함으로서 조립 생산성을 증가시키고, 이 중에서 주행 플랫폼을 공용으로 사용하여 수량을 확보하고 설계 공용화를 달성한다. 그러나 이러한 시도들은 모듈형의 제조와 제조 현장에서의 조립 생산성의 향상을 위한 시도이지 장비의 사용자가 필요에 따라 분해 조립하도록 하여 장비의 운반성을 확보하기 위한 것이 아니었다.

특히 향후 건설시장에는 노후 고층 건물의 리모델링 작업이 많아지는데 엘리베이터를 통한 장비 이동이 필수적이므로 분해 및 조립이 용이한 모듈 구조의 소형 건설 장비에 대한 수요가 증가할 것으로 예상되므로, 본 출원인은 이와 관련하여 모듈형 소형 건설 장비에 대한 특허를 출원한 바 있다(특허출원 제10-2020-84817호).

상기 선행 특허출원은 주행 본체 모듈, 주행시스템 모듈, 및 작업장치 모듈로 구분 제작하되, 좁은 공간에서의 운반성을 확보하기 위하여 사용자가 각 모듈들을 쉽게 분해 및 조립 가능하게 하는 표준 인터페이스로 분해 가능하게 결합되는 모듈형 소형 건설 장비를 개시하고 있다. 하지만, 각 모듈별로, 특히 주행 본체 모듈과 주행시스템 모듈을 완전히 분해한 후 각각 운반하고, 다시 현장에서 조립하는 것은 다소 작업시간이 소요되고 번거로운 등 여전히 개선의 여지가 있었다.

공개특허공보 제10-2014-0029672호

고층 건물에서 작업을 위해 엘리베이터를 사용한 소형 건설 장비 수송이 필요한 경우에는 엘리베이터에 탑승할 수 있는 장비의 길이와 무게에 대한 제한 조건 때문에, 소형 건설 장비를 가급적 가볍고 컴팩트하게 설계할 필요가 있고 필요하다면 장비의 전후방향으로의 길이를 조절 가능하게 구성함으로써 작업시의 안정성을 확보하면서도 좁은 공간에서의 운반성을 향상시킬 필요가 있다.

이를 위해 각각의 주행 본체 모듈, 주행시스템 모듈, 및 작업장치 모듈을 간편하게 분해 및 조립 가능하게 설계하되, 주행 본체 모듈과 주행시스템 모듈을 완전히 분해되지 않은 상태에서도 장비의 전후방향으로 상대적으로 슬라이딩 가능하게 구성함으로써 결국 장비의 전후방향으로의 길이를 필요에 따라 조절 가능하게 하는 모듈형 소형 건설 장비를 제공하는 것이 본 발명에서 해결하고자 하는 목적이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 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.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전후방향으로 길이 조절 가능한 소형 건설 장비는, 주행 본체 모듈 및 주행시스템 모듈로 구분 제작하되, 사용자가 각 모듈들을 쉽게 분해 및 조립 가능하게 하는 표준 인터페이스로 분해 가능하게 결합되는 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비로서, 상기 주행 본체 모듈은 상기 주행시스템 모듈에 대하여 전후방향으로 슬라이딩 가능하도록 서로 마주보는 측면에 본체와 주행시스템 모듈이 좌우 방향으로 이탈하지 않도록 하는 각각의 상보적인 형상의 레일부가 형성되고 이들 레일부가 끼워 맞춰진 상태에서 상기 주행시스템 모듈의 외측으로부터 복수의 고정수단을 사용하여 분해 가능하게 결합되고, 상기 복수의 고정수단을 사용하는 주행 본체 모듈과 주행시스템 모듈의 결합 부위 전방 하부 및 후방 상부에는 상기 주행 본체 모듈과 상기 주행시스템 모듈간의 수직 방향 결합력을 제공하는 추가 고정수단이 제공된다.

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또한, 상기 실시예에서, 상기 추가 고정수단은, 상기 주행 본체 모듈 및 상기 주행시스템 모듈 중의 어느 하나에 전후방향으로 길게 형성된 슬롯; 및 상기 슬롯을 관통한 상태에서 상기 슬롯 내에서 슬라이딩 가능하게 상기 주행 본체 모듈 및 상기 주행시스템 모듈 중의 다른 하나에 형성된 고정구;를 포함한다.

또한, 상기 실시예에서, 상기 주행 본체 모듈은, 구성 부품을 수용하는 공간을 갖고 상부가 오픈된 형태의 하부 프레임; 및 상기 하부 프레임의 오픈된 상부를 덮고 그 위에 다른 구성 부품을 설치하기 위한 상판;을 포함하고, 조립 및 유지보수의 편의성을 위해 상기 상판은 전방 상판과 후방 상판으로 분리 제작된다.

또한, 상기 실시예에서, 상기 주행 본체 모듈의 전면 및 후면에는 동일한 전방 작업장치 모듈(예를 들어 도자 블레이드 모듈)을 분해 및 조립 가능하게 하는 동일한 표준 인터페이스가 구비된다.

또한, 상기 실시예에서, 주행 본체 모듈 전방에 작업공간을 충분히 확보하기 위해서 전방 작업장치를 후방으로 이동하지 않고 상기 주행 본체 모듈의 전면에 조립된 전방 작업장치를 위로 들어올린 상태에서 간단한 핀을 사용하여 상기 주행 본체 모듈에 고정 가능하다.

위와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비를 사용하면, 요구되는 성능 및 작업시의 안정성을 확보 가능하면서도 사용자가 직접 소형 건설 장비의 분해·조립이나 장비의 전후방향 길이 조절 등이 가능하게 되어 격리된 공간, 고층 건물 공사 현장과 같이 기존 장비로는 접근할 수 없는 현장에서의 작업이 가능해 진다.

또한, 생산자 입장에서는 제품 생산 원가 절감, 공통의 주행 플랫폼 생산수량 증가, 및 조립 시간 단축이 가능하고, 수요자 입장에서는 장비 투자비 경감, 유지 보수비 저감 등이 가능해 진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비의 개략적 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 소형 건설 장비에서 상부 및 전방의 작업장치를 모두 제거한 상태의 개략적 사시도이고,
도 3은 도 1에 도시된 소형 건설 장비에서 레일부의 결합 상태를 도시한 단면도이고,
도 4 및 도 5는 각각 장비 전후방의 추가 고정 수단의 체결 상태를 도시한 단면도이고,
도 6 및 도 7은 각각 장비 사용시 및 운반시의 슬라이딩 전후 상태를 도시한 측면도이고,
도 8은 도 2에 도시된 소형 건설 장비에 상판이 장착된 상태를 나타낸 개략적 사시도이고,
도 9는 도 8에 도시된 상판 중 전방 상판만이 분리된 상태를 나타낸 개략적 사시도이고,
도 10은 전방에 직업 공간을 확보해야할 경우 전방에 있는 작업장치를 전방 및 후방에 선택적으로 탈부착하여 사용할 수 있도록 동일한 결합 인터페이스를 전후방에 모두 구비한 소형 건설 장비의 개략적 설명도이고,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 건설 장비에 상방 작업장치와 본체 모듈에 고정된 전방 작업장치가 동시에 부착 사용될 경우의 사용예를 나타낸 설명도이고,
도 12는 도 11에서 도저 블레이드 실린더를 제거후 들어 올린 후 고정파이프를 도저 링크와 실린더 힌지를 관통하여 고정한 상태의 정면도이고,
도 13 및 도 14는 각각 주행 본체 모듈의 상판 및 선회형 상부 작업장치의 서포터에 선회 각도 원점 표시 및 정면 표시가 부착된 상태를 도시한 설명도이고,
도 15는 트랙시스템 모듈에 이물질 유입 방지 커버가 부착된 상태를 도시한 설명도이고,
도 16은 주행 본체 모듈의 하부 프레임에 주행모터용 유압 호스 연결 통로가 길게 형성된 상태를 도시한 설명도이고,
도 17은 도 1에 도시된 소형 건설 장비의 후방을 도시한 설명도이다.

이하에서 첨부된 도면을 참고로, 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 한편, 본 발명의 실시예의 설명에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비는, 주행 본체 모듈 및 주행시스템 모듈로 구분 제작하되, 사용자가 각 모듈들을 쉽게 분해 및 조립 가능하게 하는 표준 인터페이스로 분해 가능하게 결합되는 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비로서, 상기 주행 본체 모듈은 상기 주행시스템 모듈에 대하여 전후방향으로 슬라이딩 가능하도록 서로 마주보는 측면에 각각의 상보적인 형상의 레일부가 형성되고 이들 레일부가 끼워 맞춰진 상태에서 상기 주행시스템 모듈의 외측으로부터 복수의 고정수단을 사용하여 분해 가능하게 결합된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비의 개략적 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 소형 건설 장비에서 상부 및 전방의 작업장치를 모두 제거한 상태의 개략적 사시도이다.

도 1 및 도 2에 예시적으로 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비(1000)는 중앙의 주행 본체 모듈(100)을 중심으로 그 좌우 양측에는 한쌍의 주행시스템 모듈(200)이 각각 분해 조립, 및 슬라이딩 가능하게 장착되고, 상기 주행 본체 모듈(100)의 상부 및 전방에는 원하는 작업장치들(300, 400)을 필요에 따라 교체 장착하여 사용할 수 있도록 구성된다. 이들 각 모듈간의 분해 및 조립을 위한 표준 인터페이스에 대해서는 위에서 소개한 선행 특허문헌에 상세히 개시되어 있으므로 본 명세서에서는 특별히 개선 또는 변경된 부분을 중심으로 이하에서 상세히 설명한다.

본 출원인이 관련 업계에서 요구하는 기능 및 성능을 달성 가능하면서 최대한 컴팩트하게 제작한 시작품의 경우, 좌우 양측의 트랙시스템 모듈(200)의 길이는 1330mm이고 중앙의 주행 본체 모듈(100)의 길이는 1240mm이다. 그러나 작업시의 안정성 확보를 위하여 상기 주행 본체 모듈(100)이 상기 트랙시스템 모듈(200) 보다 후방으로 80mm 정도 치우치도록 배치되어야 하므로(도 2 등 참조), 조립된 상태에서의 장비의 전체 전후방향의 길이는 1410mm가 된다.

엘리베이터 탑승시와 같이 좁은 공간에 탑재할 때 길이 제한에 걸릴 경우 장비의 전체 전후방향의 길이를 상대적으로 더 긴 길이를 갖는 트랙시스템 모듈(200)의 길이 내로 쉽게 줄일 수 있게 상호간 슬라이딩되는 구조를 채택할 경우, 조립된 상태에서의 장비의 전체 전후방향의 길이는 1410mm이지만, 후방으로 돌출되도록 조립된 주행 본체 모듈(100)을 트랙시스템 모듈(200)의 길이 내에 위치하도록 전방으로 슬라이딩 이동시켜서 장비의 전체 전후방향 길이를 1330mm로 80mm 줄일 수 있게 된다.

도 3은 도 1에 도시된 소형 건설 장비에서 레일부의 결합 상태를 도시한 단면도이고, 도 4 및 도 5는 각각 장비 전후방의 추가 고정 수단의 체결 상태를 도시한 단면도이고, 도 6 및 도 7은 각각 장비 사용시 및 운반시의 슬라이딩 전후 상태를 도시한 측면도이다.

조립된 상태에서의 작업 안정성, 좁은 공간에서의 운송 등을 위한 분해, 조립의 용이성, 상대적인 슬라이딩 이동에 의한 길이 조절의 용이성 등을 종합적으로 달성하기 위해서, 도 3에 도시한 바와 같이, 각각 모듈형으로 분리 제작되는 상기 트랙시스템 모듈(200)과 상기 주행 본체 모듈(100)의 서로 마주보는 측면에 전후 방향으로 이동시 좌우 방향으로 이탈하지 않는 상보적인 형상으로 제작되는 레일부(210, 110)를 각각 형성하고 이 레일부들(210, 110)이 끼워 맞춰진 상태에서 접근이 용이한 장비의 외측으로부터 복수의, 예를 들어 도 6 등에 도시된 3개의 고정 볼트(B) 등으로 조립 장착될 수 있다.

이때, 상기 레일부들(210, 110)은 끼워 맞춰서 결합된 상태에서는 도 3에 도시된 상태에서의 좌우방향으로는 빠지지 않고 단지 상기 고정 볼트(B) 등이 풀어진 상태에서 도 3에서의 지면에 수직한 방향으로 슬라이딩만 될 수 있도록 적절한 형상으로, 도시된 예에서와 같이 단면 'ㄱ'자 형상과 단면 'ㄴ'자 형상 등으로 제작되어야 한다.

또한, 상기 트랙시스템 모듈(200)에 대한 상기 주행 본체 모듈(100)의 슬라이딩 이동을 안정적으로 가이드하면서 추가적인 결합 고정력을 제공하기 위하여 이들의 전방 또는 후방, 또는 전후방 양측에 각각 추가적인 고정 수단을 제공하는 것이 바람직하다.

상기 추가 고정수단은, 상기 주행 본체 모듈 및 상기 주행시스템 모듈 중의 어느 하나에 전후방향으로 길게 형성된 슬롯; 및 상기 슬롯을 관통한 상태에서 상기 슬롯 내에서 슬라이딩 가능하게 상기 주행 본체 모듈 및 상기 주행시스템 모듈 중의 다른 하나에 형성된 고정구;를 포함하는 것이 바람직하다.

상세히 설명하면, 상기 추가적인 고정 수단으로서, 도 5 및 도 6 등에 도시된 바와 같이, 장비의 후방부에는, 상기 트랙시스템 모듈(200)의 후방부에는 상방으로 돌출되는 트랙 프레임 상에 길이방향으로 연장되는 트랙 가이드 슬롯(220)을 형성하고, 웰드 너트를 상기 주행 본체 모듈(100)의 대응 부분 안쪽에 용접하고 장비의 외측에서 상기 슬롯(220)을 통해 소켓머리 볼트(120)로 고정한다.

또한, 도 4 등에 도시된 바와 같이, 장비의 전방부에는, 상기 주행 본체 모듈(100)의 하부 프레임 전방 아래쪽에 길이방향으로 연장되는 본체 가이드 슬롯(도면 미도시)을 형성하고, 탭이 난 축을 상기 트랙시스템 모듈(100)의 트랙 프레임에 용접하고 장비의 내측, 즉 상기 주행 본체 모듈(200)의 하부 프레임 내측에서 상기 슬롯을 통해 조임작업 공구 사용이 용이한 육각머리 볼트(230)로 고정 체결한다.

이처럼 전방부는 측면 아래쪽에, 후방부는 측면 위쪽에 추가적인 고정 수단을 제공함으로써 최적의 고정력을 얻을 수 있고, 접근의 용이성을 고려하여 전방부는 본체 프레임의 내측에서, 후방부는 장비의 외측에서 접근하여 볼트를 조이고 풀 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 트랙시스템 모듈(200)과 주행 본체 모듈(100)은 결합 상태에서 장비를 사용할 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 작업 안정성을 고려하여 주행 본체 모듈(100)이 후방으로 돌출되도록 배치되어 장비의 무게 중심이 뒤쪽에 오도록 배치된다. 장비의 운반을 위하여 전후방향으로 길이 조절이 필요한 경우에는 중앙 레일부에 체결되어 있는 3개의 고정 볼트(B)를 제거하고, 전후방의 슬롯(220)에 체결된 볼트들(120, 230)을 느슨하게 풀고, 그 상태에서 중앙의 주행 본체 모듈(100)을 전방으로 밀어서 길이를 줄인 후 전후방의 슬롯(220)에 체결된 볼트들(120, 230)을 다시 조여서 고정하면 도 7에 도시된 바와 같이 트랙시스템 모듈의 길이 내로 전체 장비의 전후방향 길이가 최소화되도록 조절되어 좁은 공간에 탑재가 가능해 진다. 도 6 및 도 7에, 주행 본체 모듈(100)이 전방으로 슬라이딩 이동함에 따라 외측으로 노출되어 있는 볼트(120)가 트랙 가이드 슬롯(220) 내에서 전방으로 가이드 되면서 슬라이딩되는 상태가 예시적으로 도시되어 있고, 슬라이딩되는 이동 범위는 가이드 슬롯(220)의 길이방향 거리로 한정된다.

이와 같이 전후방향으로 길이가 짧게 조절된 상태에서 좁은 엘리베이터 등에 탑재되어 이송된 후, 다시 작업을 수행하고자 하는 경우에는 고정된 볼트들(120, 230)을 느슨하게 풀고 상기 주행 본체 모듈(100)을 반대로 후방으로 밀어낸 후 상기 볼트들(120, 230)을 조이고 중앙 레일부에도 고정 볼트들(B)을 체결하여 고정하면 다시 도 6에 도시된 상태가 된다.

상기 주행 본체 모듈은, 구성 부품을 수용하는 공간을 갖고 상부가 오픈된 형태의 하부 프레임; 및 상기 하부 프레임의 오픈된 상부를 덮고 그 위에 다른 구성 부품을 설치하기 위한 상판;을 포함하고, 상기 상판은 조립과 유지보수 작업의 용이성을 위하여 전방 상판과 후방 상판으로 분리 제작되는 것이 바람직하다.

상기 주행 본체 모듈(100)의 내부 공간에는 무게가 많이 나가는 MCV(main control valve), 충전기, 배터리가 장비의 전방으로부터 차례로 배치되고, 상기 구성요소들로의 접근성을 위해 도 2에 도시된 바와 같이 내부 공간의 상부가 오픈된 상태로 제조되고, 그 위에 상판이 덮인 상태에서 그 위에 필요한 작업장치 및 모터, 유압장치 등의 구성요소가 장착되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 상판의 전방부에는 작업장치(300)의 스윙 작동을 위한 구성을, 그리고 상기 상판의 후방부에는 장치 전체의 구동을 위한 메인모터와 펌프, 오일탱크, 오일쿨러 등이 적절히 배치 설치되고, 그 후방에는 카운터 웨이트를 배치하여 작업시 전후 무게 밸런스를 확보한다. 전체적인 무게 중심을 낮추고 조립성과 서비스성을 고려한 결과물이다.

이처럼 위가 전체적으로 오픈된 구조의 주행 본체 모듈(100)의 하부 프레임 구조물은 양측 프레임에 하중을 받으면 프레임의 측벽이 내측으로 오므라 들게 된다. 또한, 오픈된 구조의 프레임을 덮는 상판 구조의 경우, 조립 및 분해의 편의성, 그리고 하부 프레임 내부로의 선택적인 접근성을 고려할 필요가 있다.

이를 위해 하부 프레임의 전후 끝단 외에도 도 2에 도시된 바와 같이 중간에 2개의 보강 프레임(160, 170)을 추가하는 것이 바람직하다. 특히, 상판의 전방부를 안정적으로 고정하기 위해서 상부에 작업장치의 선회베어링이 설치되는 앞뒤 위치에 '∩'형강으로 보강 프레임(160, 170)을 추가하여 눈 목자 형태로 전후 중간에 2개의 횡방향 브라켓을 설치하여 하부 프레임의 강성을 보강할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 8은 도 2에 도시된 소형 건설 장비에 상판이 장착된 상태를 나타낸 개략적 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 상판 중 전방 상판만이 분리된 상태를 나타낸 개략적 사시도이다.

또한, 도 8 및 도 9에 예시적으로 도시한 바와 같이, 상판을 전, 후방 상판(140, 150)으로 분리 제작하고, 전방 상판(140)에는 선회베어링과 작업장치를 장착하고, 후방 상판(150)에는 전기모터, 펌프 등을 장착하여 유압 배관이나 유지 보수 작업이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 상판의 전방부 아래에 내장되어 있는 MCV나 충전기의 유지 보수시에는 전방 상판(140)을 붐스윙 실린더 피스톤 핀을 제거한 후 이 부분만 통째로 분리할 수 있도록 한다. 이때 주행 본체 모듈(100)의 하부 프레임 바닥에 설치된 MCV에서 작업장치로 연결되는 호스는 상기 전방 상판(140)의 앞쪽으로 빼서 전방 상판(140) 분해시 하부 프레임과 간섭을 배제하고, 하부 프레임 좌우 위쪽에 연결 블록을 각각 설치하여 작업장치/상판을 하부로 부터 분리시 쉽게 호스를 분리 가능하게 한다. 또한, 상판의 분해와 조립을 용이하게 하기 위해서 상판의 폭을 선회베어링부가 설치 가능한 범위내에서 좁게 하여 앞뒤쪽 보강 프레임(160, 170)에 고정하되 강성을 유지하기 위해서 아래쪽에 보강판을 추가한 구조로 하는 것이 바람직하다.

상기 주행 본체 모듈(100)의 전면 및 후면에는 동일한 전방 작업장치 모듈을 분해 및 조립 가능하게 하는 동일한 표준 인터페이스가 구비되는 것이 바람직하다.

도 10은 전방 작업장치를 전방 및 후방에 선택적으로 탈부착하여 사용할 수 있도록 결합 인터페이스를 전후방에 모두 구비한 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 건설 장비의 개략적 설명도이다.

전방 작업장치(400), 예를 들어 도저 블레이드는 도 1에 개략적으로 도시되었듯이 메이팅 패널을 사용하여 주행 본체 모듈(100)의 전면에 탈부착 가능하도록 설계된다. 예를 들어 좌우 양측에 각각 3개, 상부에 2개 등과 같이 8개의 볼트 체결 고정을 통한 분해 조립 방식이라면, 상기 주행 본체 모듈(100)의 하부 프레임 정면의 대응하는 부분에는 동일하게 배치된 8개의 볼트를 고정하는 탭을 가진 구조의 인터페이스가 구비되어야 한다.

그리고 작업 특성에 따라 상기 도저 블레이드를 장비의 앞뒤 양쪽 중에서 선택적으로 조립하여 사용할 수 있도록 할 필요가 있다. 따라서 상기 주행 본체 모듈(100)의 하부 프레임 후면의 대응하는 부분에도 동일한 인터페이스를 구비하도록 설계하고, 도 10에 도시한 바와 같이, 작업자가 작업 특성을 고려하여 메이팅 패널에 부착된 도저 블레이드(400)를 선택적으로 장비의 전방 또는 후방에 탈부착하여 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 물론, 상기 도저 블레이드용 실린더에 유압을 공급하기 위한 유압 배관 라인도 퀵 커플링 피팅을 사용하여 전, 후방 모두 공용으로 사용 가능하게 준비하여야 하며, 이에 따라 전방은 물론 후방에 사용하고자 하는 경우에는 동일한 퀵 커플링 피팅을 사용하여 누유 없이 바로 분리 및 연결이 가능하게 된다.

또한, 상기 주행 본체 모듈의 전면에 조립된 전방 작업장치를 위로 들어올린 상태에서 상기 주행 본체 모듈에 고정 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 건설 장비에 상방 작업장치와 전방 작업장치가 동시에 부착 사용될 경우의 사용예를 나타낸 설명도이고, 도 12는 도 11에서 도저 블레이드가 들어 올려져서 고정된 상태의 정면도이다.

상방의 선회용 작업장치(300)를 이용한 굴삭 작업 등을 수행할 경우, 버킷 등의 공구와 상기 도저 블레이드(400)가 간섭이 일어날 수 있으므로 이 경우에는 상기 도저 블레이드(400)를 도 11에 도시한 바와 같이, 위로 들어 올려 상기 주행 본체 모듈(100)에 고정할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다. 즉, 도 12에 도시한 바와 같이, 전방 작업시 공구와 도저간 간섭이 날 경우에는 도저 실린더만을 분리하고 도저 블레이드(400)를 위로 90도 이상 들어 올려 고정 파이프(410)를 사용하여 주행 본체 모듈(100)에 간단히 고정할 수 있도록 한다.

도 13 및 도 14는 각각 주행 본체 모듈의 상판 및 선회형 작업장치의 서포터에 각도 표시 및 정면 표시가 부착된 상태를 도시한 설명도이다.

도 11 등에 도시한 상방 작업장치가 선회형 작업장치인 경우, 작업장치(300)가 주행 방향과 얼마의 각도로 위치하는지 제어하기 위해서 상기 작업장치(300)의 선회 각도를 측정하는 센서 장치가 필요하다. 이를 위해 주행 본체 모듈(100)의 상판에 각도 센서 고정 브라켓을 설치하고 여기에 각도 센서 본체를 고정하고, 상기 각도센서 본체와 상대적인 회전운동을 하는 마그네틱 센서 헤드나 회전축 고정부를 붐스윙 실린더 브라켓 하부에 고정 설치하여 비접촉 방식(마그네틱 헤드, 홀센서) 또는 접촉 방식(축 및 포텐셔 미타의 저항값 변화)으로 작업장치의 붐스윙 각도를 측정하도록 구성하였고 실제 선회각도 원점을 세팅하기 위해서 외부에서 정면을 가르키는 표식과 좌우 선회각도를 인지할 수 있도록 전방 상판에 각도 표시가 필요하다.

주행 본체 모듈의 상판에서 직접 스윙 회전각도를 쉽게 눈으로 계측하여 각도센서 캘리브레인션 및 선회속도제어 알고리즘 튜닝에 사용할 수 있도록, 도 14에서와 같이 선회하는 작업장치(300)의 붐 서포트(310)에 정면 표시(320)를 하고, 도 13에서와 같이 상기 전방 상판(140)의 선회베어링 조립부 바깥쪽에 일정 각도, 예를 들어 5도에서 30도 간격으로 볼트로 각도 표시(142)를 해 두는 것이 바람직하다.

도 15는 트랙시스템 모듈에 지면으로부터 이물질 유입 방지 커버가 부착된 상태를 도시한 설명도이고, 도 16은 주행 본체 모듈의 하부 프레임에 연결 통로가 길게 형성된 상태를 도시한 설명도이다.

트랙시스템 모듈(200)의 주행모터와 주행 본체 모듈(100) 내부에 있는 MCV의 연결을 위해서 주행 본체 모듈(100)의 측면 중간 부위에 상기 주행모터용 유압 배관과 퀵 커플링 피팅 등이 통과할 수 있도록 통로를 확보하되, 트랙시스템 모듈을 주행 본체 모듈로부터 분해 조립이 편하도록 상기 통로를 전후방향으로 길게 확대하는 것이 바람직하다. 또한 이러한 확대된 통로로 지면으로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 대응하는 트랙시스템 모듈에는 물체유입 방지판을 설치할 필요가 있다.

이를 위해 도 16에 도시한 바와 같이, 주행 본체 모듈(100)의 하부 프레임 측면 중앙 하부를 길게 파서 연결 통로(180)를 형성하여, 상기 하부 프레임 측면에 트랙시스템 모듈을 조립시에는 트랙모터용 연결 호스가 최단거리가 되고, 분해시에는 트랙시스템 모듈(200)을 벌린 후 MCV와 트랙모터를 연결하는 유압호스 길이가 최장이 되는 측면 개구부를 만든다. 또한, 조립후 장비 사용시 이 측면 개구부(180, 연결 통로)에 지면으로부터 이물질이 들어오는 것을 방치하기 위해 도 15에 도시한 바와 같이 트랙시스템 모듈(200)에는 물체유입 방지 커버(250)를 부착한다.

도 17은 도 1에 도시된 소형 건설 장비의 후방을 도시한 설명도이다.

이렇게 구성된 소형 건설 장비를 들어 올릴 때, 전방은 도저 블레이드 링크를 이용할 수 있는데 후방은 메다는 포인트가 애매하다는 문제가 있으므로, 이를 해결하기 위하여 도 17에 도시된 바와 같이 주행 본체 모듈(100)의 후방부, 하부 프레임 하단 양쪽에 후크를 걸 수 있는 홀(190) 2개를 형성하는 것이 바람직하다.

100 : 주행 본체 모듈
110, 210 : 레일부
120, 230 : 볼트
140 : 전방 상판
150 : 후방 상판
160, 170 : 보강 프레임
200 : 주행시스템 모듈
220 : 슬롯
250: 유입물 방지 커버
300 : 상방 작업장치
310: 붐서포트
400 : 전방 작업장치 (도저 블레이드)
410 : 고정 파이프

Claims (6)

1. 주행 본체 모듈 및 좌우측 2개의 주행시스템 모듈로 구분 제작하되, 사용자가 각 모듈들을 쉽게 분해 및 조립 가능하게 하는 표준 인터페이스로 분해 가능하게 결합되는 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비로서,
   상기 주행 본체 모듈은 상기 주행시스템 모듈에 대하여 전후방향으로 슬라이딩 가능하도록 서로 마주보는 측면에 각각의 상보적인 형상의 레일부가 형성되고 이들 레일부가 끼워 맞춰진 상태에서 상기 주행시스템 모듈의 외측으로부터 복수의 고정수단을 사용하여 분해 가능하게 결합되고,
   상기 복수의 고정수단을 사용하는 주행 본체 모듈과 주행시스템 모듈의 결합 부위 전방 하부 및 후방 상부에는 상기 주행 본체 모듈과 상기 주행시스템 모듈간의 수직 방향 결합력을 제공하는 추가 고정수단이 제공되는, 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 추가 고정수단은, 상기 주행 본체 모듈 및 상기 주행시스템 모듈 중의 어느 하나에 전후방향으로 길게 형성된 슬롯; 및 상기 슬롯을 관통하여 볼트 고정 가능한, 상기 주행 본체 모듈 및 상기 주행시스템 모듈 중의 다른 하나에 형성된 고정구;를 포함하는, 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 주행 본체 모듈은, 구성 부품을 수용하는 공간을 갖고 상부가 오픈된 형태의 하부 프레임; 및 상기 하부 프레임의 오픈된 상부를 덮고 그 위에 다른 구성 부품을 설치하기 위한 상판;을 포함하고,
   상기 상판은 전방 상판과 후방 상판으로 분리 제작되는, 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 주행 본체 모듈의 전면 및 후면에는 동일한 전방 작업장치 모듈을 분해 및 조립 가능하게 하는 동일한 표준 인터페이스가 구비되는, 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 주행 본체 모듈의 전면에 조립된 전방 작업장치를 위로 들어올린 상태에서 상기 주행 본체 모듈에 고정하여 전방의 작업공간을 확보 가능한, 전후방향 길이 조절 가능한 소형 건설 장비.

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