KR20090118449A - 승강모듈이 구비된 궤도주행장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 워터제트 설비와 같은 어태치먼트가 설치되는 본체; 상기 본체의 하부에 그 본체에 대해 회전가능하게 설치되는 한 쌍의 무한궤도; 및 상기 무한궤도가 계단에 진입하거나 그 계단으로부터 탈출할 때 상기 본체가 전복되거나 충격을 받는 것을 방지하도록 상기 무한궤도의 전방으로 출몰이 가능하도록 설치되어, 상기 무한궤도가 지면에 대해 경사지게 자세를 변경시켜주는 승강모듈;을 구비한 것을 특징으로 하는 승강모듈이 구비된 궤도주행장치를 제공한다.

Description

승강모듈이 구비된 궤도주행장치{Caterpillar device provided with elevation module}

본 발명은 건물의 내부에서 주행하는 궤도주행차량이 계단에 진입하거나 그 계단으로부터 탈출하는 경우에 급격한 무게중심의 이동을 방지하여 안정적인 진입과 탈출이 가능하며, 그 궤도주행차량이 전복되는 것을 방지하도록 구조가 개선된 승강모듈을 구비한 궤도주행장치에 관한 것이다.

본 발명은 국토해양부가 지원하고, 재단법인 서울대학교 산학협력재단, 대한주택공사 및 (주)건우기술이 첨단도시개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[고유번호: 06건설핵심B04, 과제명: 워터젯을 이용한 친환경적 해체장비개발]

최근 들어 노후된 건물을 재건축하는 경우가 급격히 증가하고 있는 추세에 있다. 특히 건물들이 밀집된 도심지에서 특정 건물만을 재건축하는 경우에는 그 재건축의 대상이 되는 특정 건물을 철거하여야 하는데, 좁은 공간에서 그 건물을 철거하는 것이 쉽지 않다. 그래서, 그 건물 내로 철거용 장비를 투입하여 그 건물내에서 상기 철거용 장비가 이동하면서 그 건물을 조금씩 해체하는 과정을 반복하게 된다. 이런 작업에 사용되는 궤도주행장치는 본체; 그 본체에 회전가능하게 설치된 무한궤도를 포함하며, 상기 본체의 상부에는 유압장치나 전기모터와 같은 구동장치가 설치되며, 그 구동장치에 다양한 어태치먼트, 예컨대 굴삭기, 워터제트 등과 같은 설비들이 부착되어 건물 내부에서 그 건물을 해제하게 된다.

그런데 이와 같은 작업 과정에서 상기 궤도주행장치는 계단을 오르거나 내려올 경우가 종종 발생하게 된다. 그런데 상기 궤도주행장치가 계단에 진입하는 경우에 그 계단의 높이에 따라 그 계단으로 진입하기 위한 자세변화가 불가능한 경우가 자주 발생하게 된다. 이와 같은 문제점이 발생하는 이유는 상기 무한궤도의 자세를 지면에 대해 경사지게 조절할 수 없기 때문에 발생하는 것이다.

한편, 상기 궤도주행장치가 계단에 진입하여 그 계단을 통과한 후 평평한 지역으로 진입하는 경우 즉, 상기 궤도주행장치가 계단으로부터 탈출하는 경우에 그 계단의 경사로 인하여 상기 무한궤도가 지면에 대해 기울어진 상태에서 무게중심이 갑자기 전면부나 후면부로 치우치게 되면 상기 궤도주행장치의 본체가 그 편심된 위치로 급격하게 기울면서 지면과 충돌하게 된다. 이러한 경우에 상기 본체를 포함한 부대 설비에 무리한 충격이 가해지게 되고, 상기 본체가 전복되는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 건물의 내부에서 주행하는 궤도주행차량이 계단에 진입하거나 그 계단으로부터 탈출하는 경우 에 급격한 무게중심의 이동을 방지하여 안정적인 진입과 탈출이 가능하며, 그 궤도주행차량이 전복되는 것을 방지하도록 구조가 개선된 승강모듈을 구비한 궤도주행장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 워터제트 설비와 같은 어태치먼트가 설치되는 본체;

상기 본체의 하부에 그 본체에 대해 회전가능하게 설치되는 한 쌍의 무한궤도; 및

상기 무한궤도가 계단에 진입하거나 그 계단으로부터 탈출할 때 상기 본체가 전복되거나 충격을 받는 것을 방지하도록 상기 무한궤도의 전방으로 출몰이 가능하도록 설치되어, 상기 무한궤도가 지면에 대해 경사지게 자세를 변경시켜주는 승강모듈;을 구비한 점에 특징이 있다.

상기 승강모듈은,

상기 본체에 대해 슬라이딩 가능하게 설치된 이동부재;

상기 이동부재를 상기 본체의 전후 방향으로 이동시키도록 일단부가 상기 본체에 결합되고, 타단부가 상기 이동부재에 결합된 제1구동수단;

일단부가 상기 이동부재에 회전가능하게 설치되고 타단부는 바퀴를 구비한 지지부재;

상기 이동부재에 회전가능하게 결합되고, 상기 지지부재의 일단부로부터 상기 타단부측으로 편심된 위치에서 그 지지부재에 회전가능하게 결합된 방향전환 부 재; 및

상기 방향전환 부재를 상기 이동부재의 전후 방향으로 이동시키도록 일단부가 상기 이동부재에 결합되고, 타단부가 상기 방향전환 부재측에 결합된 제2구동수단;을 포함한 것이 바람직하다.

상기 제1구동수단은 유압실린더를 포함한 것이 바람직하다.

상기 제2구동수단은 유압실린더를 포함한 것이 바람직하다.

상기 제1구동수단 또는 상기 제2구동수단은 랙기어와 피니언 기어를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 승강모듈이 구비된 궤도주행장치는 건물의 내부에서 주행하는 궤도주행차량이 계단에 진입하거나 그 계단으로부터 탈출하는 경우에 급격한 무게중심의 이동을 방지하여 안정적인 진입과 탈출이 가능하며, 그 궤도주행차량이 전복되는 것을 방지하는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 승강모듈이 구비된 궤도주행장치의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 승강모듈이 구비된 궤도주행장치를 하측에서 본 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 승강모듈이 구비된 궤도주행장치에서 승강모듈이 돌출된 상태를 보여주는 도면이다. 도 4는 도 1에 도시된 승강모듈이 구 비된 궤도주행장치에서 승강모듈이 몰입된 상태를 보여주는 도면이다. 도 5 내지 도 11은 도 1에 도시된 승강모듈이 구비된 궤도주행장치가 계단을 통과하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 팬 모터용 승강모듈이 구비된 궤도주행장치(10, 이하 "궤도주행장치"라 칭함)는 본체(20)와, 무한궤도(30)와, 승강모듈(40)을 구비하고 있다.

상기 본체(20)는 후술하는 무한궤도(30)와 승강모듈(40)을 설치하기 위해 마련된 것이다. 상기 본체(20)의 상부에는 워터제트 모듈이나 굴삭기 모듈 등이 어태치먼트 형태로 장착될 수 있다.

상기 무한궤도(30)는 상기 본체에 대해 회전가능하게 설치되어 있다. 상기 무한궤도(30)는 상기 본체(20)의 하부에 설치되어 있다. 상기 무한궤도(30)는 상기 본체(20)의 전후방향으로 배열된 복수의 궤도휠(32)과 그 궤도휠(32)의 회전에 따라 회전하도록 된 궤도(34)를 포함하고 있다. 상기 무한궤도(30)는 공지된 탱크나 굴삭기 차량에 사용되는 것과 동일한 구조를 가지므로 상세한 서술은 생략하기로 한다. 상기 무한궤도(30)는 한 쌍이 마련되어 있다.

상기 승강모듈(40)은 상기 무한궤도(30)가 계단에 진입하거나 그 계단으로부터 탈출할 때 상기 본체(20)가 전복되거나 충격을 받는 것을 방지하도록 하기 위해 마련되었다. 상기 승강모듈(40)은 상기 무한궤도(30)의 전방으로 출몰이 가능하도록 설치되어 있다. 상기 승강모듈(40)은 필요에 따라 상기 무한궤도(30)가 지면에 대해 경사지게 자세를 변경시켜주는 기능을 한다.

상기 승강모듈은 이동부재(42)와, 제1구동수단과, 지지부재(46)와, 방향전환부재(48)와, 제2구동수단을 포함하고 있다.

상기 이동부재(42)는 상기 본체(20)에 대해 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다.

상기 제1구동수단은 상기 이동부재(42)를 상기 본체(20)의 전후 방향으로 이동시키도록 하기 위해 마련된 것이다. 상기 제1구동수단은 일단부가 상기 본체(20)에 결합되고, 타단부가 상기 이동부재(42)에 결합되어 있다. 본 실시예에서 상기 제1구동수단으로서 제1유압실린더(43)가 마련되어 있다. 상기 제1유압실린더(43)의 실린더의 일단부는 상기 본체(20)에 대해 상대 고정되어 있다. 상기 제1유압실린더(43)의 로드의 일단부는 상기 이동부재(42)에 상대 고정되어 있다. 따라서 상기 제1유압실린더(43)가 신장되는 경우에는 상기 이동부재(42)가 상기 본체(20)의 전방으로 돌출되도록 이동하게 된다. 한편, 상기 제1유압실린더(43)가 단축되는 경우에는 상기 이동부재(42)가 상기 본체(20)의 내부로 몰입되도록 이동하게 된다.

상기 지지부재(46)는 상기 이동부재에 회전가능하게 설치되어 있다. 더 구체적으로 상기 지지부재(46)의 일단부는 상기 이동부재에 회전가능하게 설치되고, 그 지지부재(46)의 타단부는 바퀴(47)를 구비한 자유단부이다.

상기 방향전환부재(48)는 상기 지지부재(46)를 상기 이동부재(42)에 대해 상대 회전시키기 위해 마련된 것이다. 상기 방향전환부재(48)의 일단부는 상기 이동부재(42)에 회전가능하게 결합되어 있다. 상기 방향전환부재(48)의 타단부는 상기 지지부재(46)의 일단부로부터 그 지지부재(46)의 타단부측으로 편심된 위치에서 그 지지부재(46)에 회전가능하게 결합되어 있다.

상기 제2구동수단은 상기 방향전환부재(48)를 상기 이동부재(42)에 대해 상대 이동시키기 위해 마련된 것이다. 본 발명의 실시예에서 상기 제2구동수단으로서 제2유압실린더(44)가 마련되어 있다. 상기 제2유압실린더(44)의 실린더의 일단부는 상기 이동부재(42)에 결합되어 있다. 더 구체적으로 상기 제2유압실린더(44)의 실린더는 상기 이동부재(42)의 길이방향으로 그 이동부재(42)에 대해 상대고정되어 있다. 상기 제2유압실린더(44)의 로드는 상기 방향전환부재(48)의 일단부측이 상대고정되어 있다. 따라서 상기 제2유압실린더(44)가 신장되는 경우에는 상기 방향전환부재(48)가 상기 지지부재(46)를 밀어서 그 방향전환부재(48)가 상기 이동부재(42)에 대해 상대회전된다. 즉 상기 방향전환부재(48)는 상기 이동부재(42)에 일단부가 회전가능하게 결합되어 있고 타단부는 바퀴(47)가 마련된 자유단부임을 앞서 서술한바 있다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 승강모듈이 구비된 궤도주행장치(10)의 작용을 그 궤도주행장치(10)가 계단을 올라가는 경우를 예로 들어 상세하게 서술하기로 한다.

도 5 내지 도 11은 상기 궤도주행장치(10)가 계단을 올라가는 과정을 순차적으로 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면 상기 궤도주행장치(10)가 평면 바닥을 주행하는 상태로서 상기 승강모듈(40)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 본체(20)에 대해 몰입된 상태에 있다. 이와 같이 상기 궤도주행장치(10)가 상기 승강모듈(40)이 상기 본체(20) 에 몰입된 상태로 주행하는 경우에는 상기 무한궤도(30)가 지면 즉 평면 바닥에 평행한 자세로 주행하게 된다. 이와 같이 주행하는 중에 계단에 진입할 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 승강모듈(40)이 상기 본체(20)에 대해 돌출된 상태가 된다. 이 과정을 좀 더 상세하게 서술하면 다음과 같다. 즉 상기 제2유압실린더(44)가 신장운동을 하게 된다. 그러면 그 제2유압실린더(44)의 로드에 연결된 상기 방향전환부재(48)가 상기 지지부재(46)를 상기 이동부재(42)에 연결된 지점을 중심으로 회전시키게 된다. 상기 지지부재(46)가 상기 이동부재(42)에 대해 회전함에 따라 상기 바퀴(47)는 지면에 점점 가까워지고 결국 지면에 접촉한 다음 계속하여 상기 지지부재(46)가 회전하게 되면 그 지지부재(46)에 의해 상기 본체(20)의 전단부가 지면에 대해 들리게 된다. 이와 같이 상기 본체(20)의 전단부가 들리면서 상기 무한궤도(30)가 지면에 대해 경사지게 자세가 변경됨으로써 계단에 진입이 용이하게 된다. 상기 무한궤도(30)가 계단에 진입한 후에는 도 7에 도시된 바아 같이 상기 제2유압실린더(44)는 단축되어 상기 방향전환부재(48)가 상기 지지부재(46)를 역회전시켜 상기 승강모듈(40)이 상기 본체(20)내로 몰입된 상태가 되도록 한다. 이와 같은 상태에서는 평면 바닥을 주행하는 경우와 동일한 자세로 상기 궤도주행장치(10)가 주행을 하게 된다. 이 경우에 상기 계단의 끝 부분만이 상기 무한궤도(30)에 걸린 상태로 계단을 올라가게 된다. 이와 같은 상태는 도 8에 잘 도시되어 있다. 이와 같이 계단에 진입하여 도 9에 도시된 바와 같이 그 계단의 상단부에 상기 궤도주행장치(10)가 도달한 경우에는 상기 궤도주행장치(10)의 전단부가 지면으로부터 이격된 상태가 된다. 이와 같은 상태로 계속 주행하게 되면 특정 지점을 통과하는 순간 상기 궤도주행장치(10)의 무게중심이 계단을 벗어나게 된다. 이 경우에 상기 승강모듈(40)에 설치된 제1유압실린더(43)와 제2유압실린더가 신장운동을 한다. 그러면 상기 제1유압실린더(43)가 신장됨에 따라 상기 이동부재(42)가 상기 본체(20)에 대해 상대 이동되어 상기 본체(20)의 전방으로 돌출된다. 이와 동시에 상기 제2유압실린더(44)가 신장이동되어 상기 방향전환부재(48)를 밀어내고 그 방향전환부재(48)에 의해 상기 지지부재(46)가 회전하여 상기 본체(20)의 하방으로 상기 바퀴(47)가 돌출되게 된다. 상기 바퀴(47)는 충격을 흡수할 수 있는 고무재질의 타이어를 포함하고 있다. 상기 궤도주행장치(10)의 무게 중심이 계단을 벗어날 때 상기 바퀴(47)가 가장 먼저 평면 바닥에 닿게 된다. 따라서 상기 궤도주행장치(10)가 충격을 받거나 무게중심이 순간적으로 계단으로부터 벗어나는 경우에 부드럽게 상기 지지부재(46)와 바퀴(47)에 의해 완충 됨으로써 그 충격을 흡수하고 상기 궤도주행장치(0가 전복되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 도 10을 참조하면 이 과정을 쉽게 이해할 수 있다. 이와 같이 상기 궤도주행장치(10)가 계단을 벗어나면 상기 제1유압실린더(43) 및 상기 제2유압실린더(44)는 단축운동을 하여 상기 승강모듈(40)이 상기 본체 내로 몰입되게 하거나 돌출된 상태에서 상기 제2유압실린더(44)가 더욱 신장됨으로써 상기 궤도주행장치(10)가 도 5나 도 11에 도시된 바와 같이 평면을 주행하는 상태가 되도록 한다.

이와 같이 상기 승강모듈(40)은 필요에 따라 상기 본체(20)의 외부로 돌출되거나 몰입되도록 작동하여 상기 궤도주행장치(10)의 급격한 무게중심의 변화에 의한 충격과 전복을 방지함으로써 상기 궤도주행장치(10)의 내구성을 향상시키는 동 시에 계단을 쉽게 통과할 수 있도록 하여 작업효율을 높이는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 승강모듈은, 상기 본체에 대해 슬라이딩 가능하게 설치된 이동부재; 상기 이동부재를 상기 본체의 전후 방향으로 이동시키도록 일단부가 상기 본체에 결합되고, 타단부가 상기 이동부재에 결합된 구동수단; 일단부가 상기 이동부재에 회전가능하게 설치되고 타단부는 바퀴를 구비한 지지부재; 상기 이동부재에 회전가능하게 결합되고, 상기 지지부재의 일단부로부터 상기 타단부측으로 편심된 위치에서 그 지지부재에 회전가능하게 결합된 방향전환 부재; 및 상기 방향전환 부재를 상기 이동부재의 전후 방향으로 이동시키도록 일단부가 상기 이동부재에 결합되고, 타단부가 상기 방향전환 부재측에 결합된 제2구동수단;을 포함한 것으로 서술하였으나, 무한궤도가 계단에 진입하거나 그 계단으로부터 탈출할 때 상기 본체가 전복되거나 충격을 받는 것을 방지하도록 상기 무한궤도의 전방으로 출몰이 가능하도록 설치되어, 상기 무한궤도가 지면에 대해 경사지게 자세를 변경시켜주는 승강모듈;을 구비한 경우라면 본 실시예와 같은 구성요소를 필수적으로 포함하여야 하는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1구동수단 및 상기 제2구동수단은 유압실린더를 포함한 것으로 서술하여 도시하였으나, 상기 제1구동수단 또는 상기 제2구동수단으로서 유압실린더 이외에도 예컨대 랙 기어와 피니언 기어를 사용한 경우라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 즉, 상기 피니언 기어는 상기 본체나 상기 이동부재에 결합되고, 상기 랙 기어는 상기 이동부재나 상기 방향전환부재에 결합된다. 상기 피니언 기어가 회전운동을 함에 따라 상기 랙기어는 직선운동을 하게 된다. 상기 랙 기어와 피니언 기어는 공지된 기계요소로서 회전운동을 직선왕복운동으로 상호변환시켜주는 작용을 하는 것이다. 이러한 랙 기어와 피니언 기어의 구조 및 작동 원리는 공지된 것이므로 이에 대한 상세한 서술은 생략하기로 한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 승강모듈이 구비된 궤도주행장치의 사시도이다.

도 1a는 도 1에서 본체의 상부 구성요소가 제거된 상태를 보여주는 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 승강모듈이 구비된 궤도주행장치를 하측에서 본 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 승강모듈이 구비된 궤도주행장치에서 승강모듈이 돌출된 상태를 보여주는 도면이다.

도 4는 도 1에 도시된 승강모듈이 구비된 궤도주행장치에서 승강모듈이 몰입된 상태를 보여주는 도면이다.

도 5 내지 도 10은 도 1에 도시된 승강모듈이 구비된 궤도주행장치가 계단을 통과하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 기호의 설명>

10 : 궤도주행장치 20 : 본체

30 : 무한궤도 32 : 궤도휠

34 : 궤도 40 : 승강모듈

42 : 이동부재 43 : 제1유압실린더

44 : 제2유압실린더 46 : 지지부재

47 : 바퀴 48 : 방향전환 부재

Claims (6)

1. 워터제트 설비와 같은 어태치먼트가 설치되는 본체;

   상기 본체의 하부에 그 본체에 대해 회전가능하게 설치되는 한 쌍의 무한궤도; 및

   상기 무한궤도가 계단에 진입하거나 그 계단으로부터 탈출할 때 상기 본체가 전복되거나 충격을 받는 것을 방지하도록 상기 무한궤도의 전방으로 출몰이 가능하도록 설치되어, 상기 무한궤도가 지면에 대해 경사지게 자세를 변경시켜주는 승강모듈;을 구비한 것을 특징으로 하는 승강모듈이 구비된 궤도주행장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 승강모듈은,

   상기 본체에 대해 슬라이딩 가능하게 설치된 이동부재;

   상기 이동부재를 상기 본체의 전후 방향으로 이동시키도록 일단부가 상기 본체에 결합되고, 타단부가 상기 이동부재에 결합된 제1구동수단;

   일단부가 상기 이동부재에 회전가능하게 설치되고 타단부는 바퀴를 구비한 지지부재;

   상기 이동부재에 회전가능하게 결합되고, 상기 지지부재의 일단부로부터 상기 타단부측으로 편심된 위치에서 그 지지부재에 회전가능하게 결합된 방향전환 부재; 및

   상기 방향전환 부재를 상기 이동부재의 전후 방향으로 이동시키도록 일단부가 상기 이동부재에 결합되고, 타단부가 상기 방향전환 부재측에 결합된 제2구동수단;을 포함한 것을 특징으로 하는 승강모듈이 구비된 궤도주행장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1구동수단은 유압실린더를 포함한 것을 특징으로 하는 승강모듈이 구비된 궤도주행장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 제1구동수단은 랙기어와 피니언 기어를 포함한 것을 특징으로 하는 승강모듈이 구비된 궤도주행장치.
5. 제2항에 있어서,

   상기 제2구동수단은 유압실린더를 포함한 것을 특징으로 하는 승강모듈이 구비된 궤도주행장치.
6. 제2항에 있어서,

   상기 제2구동수단은 랙기어와 피니언 기어를 포함한 것을 특징으로 하는 승강모듈이 구비된 궤도주행장치.

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