KR20100003973U - Ａｃ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치에 관한 것으로, 그 목적은 배선의 간섭없이 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기의 작업범위를 증대시키고, 안정적으로 굴삭기에 전기를 공급할 수 있는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 ＡＣ모터가 장착된 굴삭기의 배선장치에 있어서; 외부전원으로부터 전기를 공급받고, 하부에 이동바퀴를 구비한 배선연장기와, 굴삭기의 카운터웨이트 상부에 360° 회전 가능하도록 설치되어 배선연장기로부터 굴삭기로 연결되는 전선을 지지하는 브라켓 조립체를 포함하되, 상기 배선연장기는 내부에 외부전원과 연결된 전선이 감기는 외부전원 전선릴과, 굴삭기와 연결된 전선이 감기는 굴삭기 전선릴과, 상기 외부전원 전선릴과 굴삭기 전선릴을 연결하는 연결전선을 구비하도록 되어 있다.

굴삭기, 모터굴삭기, 배선장치, 배선연장기, 전선릴

Description

ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치{The wiring system of excavator equipped with AC motor}

본 고안은 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치에 관한 것으로, 산업용 전기공급이 가능한 일정한 장소에서 배선연장기를 통해 외부의 전기를 공급받아 굴삭기에 공급하고, 굴삭기의 카운터웨이트 상부에 배선연장기와 전선을 연결할 수 있는 브라켓 조립체를 설치하여, 전선의 간섭없이 굴삭기의 작업반경을 확대시킨 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기는 경유를 사용하는 엔진을 구비하고 있으며, 이러한 경유사용 굴삭기는 작업장소에 관계없이 작업에 의해 경유가 꾸준하게 사용되고 있다. 즉, 일정구간 내에서만 작업하는 작업장 내에서 운전할 때에도 경유사용 굴삭기는 많은 연료가 소모되며, 비싼 원가를 구비한 경유의 사용량 증대로 인하여 운전비용 역시 증대되는 문제점이 있었다.

이와 같은 경유사용 굴삭기의 문제점을 해소하기 위하여 경유를 엔진연료로 사용하는 방안이 아닌 전기모터를 장착하여 사용하는 ＡＣ모터 굴삭기가 사용되고 있으며, 이러한 ＡＣ모터장착용 굴삭기는 외부에서 전기공급을 위한 전기배선이 연결되고, 전기배선이 연결된 상태에서 진로방해 없이 굴삭기가 작동되어야 한다.

상기와 같은 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기에 전기를 공급하기 위한 방법으로, 굴삭기로 작업해야할 작업물 더미의 주위에 레버지지용 철탑을 지면고정부와 함께 지면에 세우되, 그 상부에는 힌지(hinge)를 이용하여 레버(lever)를 장치하여 레버가 힌지를 중심으로 상하방향으로 시소운동이 가능하게 하고, 이 레버가 흔들리지 않도록 와이어 지지대를 세워 수개의 와이어로 레버를 잡아주도록 장치하고, 이 레버의 일측 끝단에 무게 중심추를 장치하고 또 다른 타측 끝단에는 전기배선을 지지해 주기 위한 와이어의 일측 끝단을 연결시켜 놓되, 이 와이어의 타측 끝단은 로울러 붙임레버의 끝단에 연결시켜 놓고, 이 로울러 붙임레버는 굴삭기 본체의 상부위치에 철탑고정대로 고정시킨 철탑의 상부측에 장치하되, 이 로울러 붙임레버는 철탑 상부측에 고정시켜 장치한 둥근 원 형상을 한 로울러 홈붙임 원형레일에 2개의 로울러로 연결시켜놓고, 이 로울러 붙임레버의 중심위치에 중심파이프(pipe)의 일측을 고정시켜 장치한 후 타측의 끝단은 베어링으로 로울러 홈붙임 원형레일의 중심위치에 연결시켜놓고, 플러그(plug)가 달린 전기배선을 레버지지용 철탑과 레버의 내부를 통과하여 와이어를 따라 로울러 붙임레버의 내부로 연결시킨 후 중심파이프와 철탑의 내부를 통해 굴삭기 본체에 장치된 전기모터에 연결시켜 놓되, 레버지지용 철탑과 철탑의 내부에는 각각 전기배선의 구조가 나선으로 형성되어 전기배선의 길이가 늘어났다 줄어들었다 할 수 있는 구조의 코일형 전기배선부분을 각각 형성시켜 장치한 공개특허 10-2007-0102104 호도 있으나, 이는 지면에 고정된 높은 철탑을 이용해 전기배선 설치하므로, 굴삭기의 작업범위가 철탑 주변으로 한정 운행될 수 밖에 없으며, 작업장 주위에 큰 철탑 구조물을 추가적으로 설치해야 하므로, 경제적인 비용이 증대되고, 철탑 설치공간을 확보해야 하는 등 여러가지 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 배선의 간섭없이 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기의 작업범위를 증대시키고, 안정적으로 굴삭기에 전기를 공급할 수 있는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 디젤엔진을 동력으로 하는 기존 굴삭기 대신 AC 모터를 동력으로 이용한 굴삭기의 안정적인 작업을 통해 운행 유지비를 절감할 수 있는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 이동식 배선연장기를 통해 외부전원을 굴삭기로 공급하여, 굴삭기 배선 및 외부전원과 연결된 전선을 동시에 정리하고, 전선으로 인한 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 굴삭기와 배선연장기 사이의 배선이 일정한 장력을 구비하도록 전선과 굴삭기의 간섭을 최소화할 수 있는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 굴삭기의 카운터웨이트 상부에 설치되어 배선을 지지하는 브라켓 조립체를 회전 가능하도록 또한 전선이 고정되도록 설치하여, 굴삭기의 회전에 따른 전선의 비틀림을 방지하고, 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또다른 목적은 굴삭기 또는 배선연장기 또는 굴삭기와 배선연장기내에 차단기를 설치하여, 작업 중단시 차단기에서 모든 전원을 차단함으로써, 운전자의 편의성 및 안전성을 추구할 수 있는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 배선연장기의 전선 릴에 센서를 설치하여, 작업자가 전선길이에 대한 정보를 제공받아 일정한 범위에서 안전하고 연속적인 작업수행을 할 수 있는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 ＡＣ모터가 장착된 굴삭기의 배선장치에 있어서; 외부전원으로부터 전기를 공급받고, 하부에 이동바퀴를 구비한 배선연장기와, 굴삭기의 카운터웨이트 상부에 360° 회전 가능하도록 설치되어 배선연장기로부터 굴삭기로 연결되는 전선을 지지하는 브라켓 조립체를 포함하되, 상기 배선연장기는 내부에 외부전원과 연결된 전선이 감기는 외부전원 전선릴과, 굴삭기와 연결된 전선이 감기는 굴삭기 전선릴과, 상기 외부전원 전선릴과 굴삭기 전선릴을 연결하는 연결전선을 구비하도록 되어 있다.

이와 같이 본 고안은 이동식 배선연장기와 브라켓 조립체에 의해 ＡＣ모터 장착 굴삭기로 전원을 공급하도록 되어 있어, 전기배선 문제에 따른 작업반경 제약 으로 한정된 작업조건에서만 운행해야 하는 종래 AC 모터 장착 굴삭기의 문제를 개선하였으며, 산업용 전기공급이 가능한 일정한 지역에서 작업반경이 넓어져 다양한 작업조건을 수행할 수 있다.

또한, 본 고안은 유선 중계기 역할을 하는 배선연장기를 이동식으로 설치하고, 내부에 굴삭기와 연결된 전선 및 외부전원과 연결된 전선을 각각 감을 수 있는 두개의 전선릴이 설치되어 있어, 전선의 길이증대로 인해 굴삭기의 작업반경 및 굴삭기의 작업이동장소의 반경을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 고안은 굴삭기에 설치되는 브라켓 조립체가 전선을 고정한 상태에서 회전가능하도록 되어 있고, 또한 배선연장기가 지면에 고정되고, 내부에 태엽스프링을 구비한 전선릴이 설치되어 있어, 굴삭기와 연결된 전선의 장력을 일정하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라, 굴삭기 상부 회전 시 간섭에 따른 작업방해 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 고안은 배선연장기의 전선 릴에 센서를 설치하여, 운전석 클러스터에 풀려나간 전선길이 정보를 보내고, 이를 통해 운전석 내부의 스피커가 경보음을 울려 이를 인지한 작업자는 일정한 범위에서 안전하고 연속적인 작업수행이 가능하도록 되어 있다.

또한, 본 고안은 굴삭기 또는 배선연장기 또는 굴삭기와 배선연장기내에 차단기가 설치되어 있어, 작업중단에 따른 전원을 신속하게 차단할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

도 1 는 본 고안에 의한 AC 모터 장착 굴삭기 배선 예시도를, 도 2 는 본 고안에 따른 브라켓 조립체의 구성을 보인 예시도를, 도 3 는 본 고안에 따른 브라켓 조립체의 ㄱ 자 상부 브라켓 구성을 보인 예시도를, 도 4 는 본 고안에 따른 배선연장기의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로 본 고안은 운행유지비 절감을 위해 굴삭기에 디젤엔진 대신 AC 모터를 장착하고, 외부전원(외부의 전기공급장치)에서 이동식 배선연장기를 통해 전기를 안정적으로 공급하여, 배선의 작업방해를 해소하고, 작업반경을 증대시키도록 되어 있다.

즉, 본 고안은 ＡＣ모터가 장착된 굴삭기(18)의 배선장치에 있어서; 외부전원으로부터 전기를 공급받고, 하부에 이동바퀴를 구비한 배선연장기(2)와, 굴삭기의 카운터웨이트(19) 상부에 360° 회전 가능하도록 설치되어 배선연장기(2)로부터 굴삭기(18)로 연결되는 전선(11)을 지지하는 브라켓 조립체(23)를 포함하되,

상기 배선연장기(2)는 내부에 외부전원과 연결된 전선(1)이 감기는 외부전원 전선릴(3)과, 굴삭기와 연결된 전선(11)이 감기는 굴삭기 전선릴(6)과, 상기 외부전원 전선릴(3)과 굴삭기 전선릴(6)을 연결하는 연결전선(5)을 구비하도록 되어 있다.

상기 배선연장기(2)는 전원공급을 위한 유선 중계기 역할을 하는 것으로, 전선에 의해 서로 연결된 내부에 외부전원 전선 릴(3)과, 굴삭기 전선 릴(3)을 구비하고, 하부에 인력으로 이동이 가능하도록 이동바퀴(24)가 설치되어 있는데 앞바퀴는 회전식으로 방향조정이 용이한 구조이며, 일측에 손잡이(25)가 설치되어 있다.

또한, 상기 배선연장기(2)는 하부에 지면고정용 브래킷(8)이 상하회전식으로 앞뒤 두개가 설치되어 있어, 정지 시 지면에 고정할 수 있고 이동 시 위로 올려서 고정핀(27)을 이용해 고정할 수 있도록 하였다.

즉, 상기 지면고정용 브래킷(8)은 정지 시 지면으로 내려 고정하고 이동 시 상부로 올려 고정할 수 있는 상하 회전할 수 있는 구조로, 굴삭기(18)가 작업 시 연결된 전선으로 배선연장기(2)를 당겨서 움직이게 할 수 있으므로 이를 지면에 고정하기 위한 것이다.

또한, 상기 배선연장기내에 설치된 외부전원 전선 릴(3)과 굴삭기 전선 릴(6)은 서로 전선(5)으로 연결되어 전기공급이 가능하도록 되어 있으며, 외부전원 전선 릴(3)은 손잡이(4)를 장착하여 수동으로 전선을 감을 수 있도록 되어 있고, 여기에 감긴 전선은 외부의 고정된 전기공급장치(도시없음)와 연결되어 감긴 전선(1)의 길이만큼 굴삭기(18)와 배선연장기(2)는 이동이 가능하다.

또한 굴삭기 전선 릴(6)은 내부에 태엽스프링(7)이 장착된 구조로 굴삭기와 연결된 전선(11)을 감고 있으며, 태엽스프링의 역할로 전선을 항상 당기고 있어 굴삭기 작업에 따라 늘어난 전선을 자동으로 감고 전선의 장력을 유지시켜 배선의 작업방해 문제를 개선할 수 있도록 되어 있다.

즉, 본 고안에 따른 배선연장기(2)는 외부전원 전선 릴(3)에 감긴 전선의 길이만큼 굴삭기(18)의 이동 시 배선연장기(2)가 같이 움직여 굴삭기(18)의 작업장 이동을 가능하며, 손잡이(4)를 이용해 작업장에서 복귀 시 수동으로 전선을 감을 수 있다. 또한 굴삭기 전선 릴(6)은 굴삭기와 연결된 전선(11)을 항상 감으려는 성 질은 가지고 있어 전선(11)의 장력을 유지하고 늘어난 전선길이를 자동으로 감아 전선으로 인한 간섭현상을 제거하는 역할을 한다.

또한 본 고안에 따른 배선연장기(2) 상부에는 롤러(10)가 부착된 서포트(9)가 장착되어 있어 굴삭기와 연결되는 전선(11)이 원활하게 늘어나고 감길 수 있도록 되어 있다. 즉, 굴삭기 전선 릴(6)에 감겨 있는 전선(11)은 서포트(9)의 롤러(10)를 통해 굴삭기의 브라켓 조립체(23)에 연결된다.

또한, 상기 굴삭기 전선 릴(6)에 센서(도시없음)를 부착하여 감긴 전선(11)의 여유 길이 정보를 MCU(20)를 거쳐 클러스터(21)에 보내면 스피커를 통해 작업자에게 경고음으로 전선의 여유길이 없음을 알려주어 운전자가 안전한 작업반경에서 굴삭기를 운행할 수 있도록 되어 있다.

상기 브라켓 조립체(23)는 ㄱ자 형상을 구비하고 내부에 중공홀을 구비하는 상부 조립체(13)와, 카운트 웨이트(19) 상부에 하단이 고정설치되고 내부에 중공홀을 구비하는 하부조립체(15)와, 상기 상부조립체(13)와 하부조립체(15) 사이에 설치되는 유니트 베어링(14)을 포함한다.

상기 상부 브라켓(13)은 ㄱ 자 형태로 끝부분에 전선 고정봉(12)이 설치되어 있어 배선연장기(2)와 연결된 전선(11)을 고정하며 또한 유니트 베어링(14)을 통해 굴삭기에 고정된 하부 브라켓(15)과 조립되어 360도 회전이 가능하여 굴삭기 상부 회전 시 ㄱ 자 끝의 전선 고정봉(12)이 배선연장기 방향을 향할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 상부 및 하부 브라켓 및 유니트 베어링 내부는 중공홀을 구비하고 있 으며, 이를 통해 전선을 배선할 수 있도록 되어 있다.

즉, 본 고안에 따른 브라켓 조립체는 굴삭기(18)의 카운터웨이트(19) 상부에 장착되며, 카운터웨이트(19)에 하부 브라켓(15)이 고정되고, ㄱ 자 형상의 상부 브라켓(13)이 유니트 베어링(14)에 의해 하부 브라켓(15)에 서로 결합되어 있으며, 내부가 관통된 원형형태의 하부 브라켓(15) 위쪽에 유니트 베어링(14) 외경이 압입 조립되고 또한 내부가 관통된 원형 형태의 상부 브라켓(13) 밑쪽이 유니트 베어링(14) 내경에 결합되어 측면에서 볼트로 고정되도록 되어 있다.

또한, 상부조립체의 끝단에 설치된 전선 고정봉(12)에는 고무재질의 외피(26)가 더 설치되어 있다. 즉, 상기 전선 고정부(12)는 원형 봉형태로 ㄱ 자 상부 브라켓(13) 끝부분 사이에 고정되어 있으며 전선(11)을 두 세번 감은 후 굴삭기 내부로 배선하는 원리로써, 전선(11)이 감기면 고정될 수 있도록 마찰계수가 높은 고무재질의 외피가 원형봉 외부에 덮여있다. 이런 원리로 굴삭기(18) 상부 회전 시 ㄱ 자 상부 브라켓(13)이 전선(11)을 고정하고 있으므로 전선 고정부(12) 방향이 배선연장기(2)쪽으로 회전하여 장력이 유지된 전선(11)을 연결할 수 있어 작업 시 배선문제에 따른 작업방해를 개선할 수 있다.

상기 전선 고정봉(12)에 고정된 전선(11)은 ㄱ 자 상부 브라켓(13)에서 유니트 베어링(14)을 거쳐 하부 브라켓(15) 안으로 관통하여 굴삭기(18) 내부의 AC 모터(17)와 연결되고, ㄱ 자 상부 브라켓(13) 회전 시 전선의 비틀림을 완화할 수 있도록 브라켓 조립체 내부 전선(15)의 길이를 여유 있게 배선된다.

또한, 운전자의 편의성 및 안전성을 고려하여 차단기(16A, 16B)를 굴삭기 내에 또는 배선연장기(2)의 두 개 전선 릴 사이에 선택적으로 설치하여 작업 중단 시 차단기에서 모든 전원을 차단할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 굴삭기에 의해 작업을 진행할 경우, 먼저 굴삭기와 같이 작업장으로 이동한 배선연장기를 지면에 고정시킨 후, 굴삭기를 작동시켜 작업을 시작한다. 이때, 굴삭기가 회전하게 되면 굴삭기 카운터웨이트 상부에 장착된 전선 고정부를 포함한 ㄱ 자 브라켓이 전선을 고정한 상태에서 회전하게 되고, 이와 연결된 전선이 태엽스프링이 장착된 굴삭기 전선 릴에 감겨서 일정한 길이 범위에서 늘어나고 자동으로 감기는 현상이 반복된다.

이때, 굴삭기는 일반적으로 상부가 최대 180도 이상 회전하여 작업하는 경우가 없으므로 배선연장기를 카운터웨이트 뒤에 위치시키고 굴삭기 운행을 하면 전선이 간섭되는 경우는 없게 된다. 단, 굴삭기가 작업종료 후 상부를 360도 회전하여 복귀할 경우, 미리 배선연장기를 고정된 위치에서 지면고정용 브래킷을 상측방향으로 회전시켜 배선연장기의 고정을 해제하고, 이동바퀴 및 손잡이를 이용하여 반대편으로 전선의 간섭이 최소화되게 배선연장기를 이동시켜 놓는다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1 는 본 고안에 의한 AC 모터 장착 굴삭기 배선 예시도

도 2 는 본 고안에 따른 브라켓 조립체의 구성을 보인 예시도

도 3 는 본 고안에 따른 브라켓 조립체의 ㄱ 자 상부 브라켓 구성을 보인 예시도

도 4 는 본 고안에 따른 배선연장기의 구성을 보인 예시도

도 5 는 본 고안에 따른 배선연장기의 구성을 보인 입체도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 전선 (2) : 배선연장기

(3) : 외부전원 전선 릴 (4) : 손잡이

(5) : 전선 (6) : 굴삭기 전선 릴

(7) : 태엽 스프링 (8) : 지면 고정용 브라켓

(9) : 롤러 고정용 서포트 (10) : 롤러

(11) : 전선 (12) : 전선 고정봉

(13) : 상부 브라켓 (14) : 유니트 베어링

(15) : 하부 브라켓 (16A), (16B) : 차단기

(17) : AC 모터　 (18) : 굴삭기

(19) : 카운트 웨이트 (20) : MCU

(21) : 클러스터 (22) : 전선

(23) : 브라켓 조립체 (24) : 이동바퀴

(25) : 손잡이 (26) : 외피

(27) : 고정핀

Claims (6)

1. ＡＣ모터가 장착된 굴삭기의 배선장치에 있어서;

   외부전원으로부터 전기를 공급받고, 하부에 이동바퀴를 구비한 배선연장기와,

   굴삭기의 카운터웨이트 상부에 360° 회전가능하도록 설치되어 배선연장기로부터 굴삭기로 연결되는 전선을 지지하는 브라켓 조립체를 포함하되,

   상기 배선연장기는 내부에 외부전원과 연결된 전선이 감기는 외부전원 전선릴과, 굴삭기와 연결된 전선이 감기고 태엽스프링이 장착된 굴삭기 전선릴과, 상기 외부전원 전선릴과 굴삭기 전선릴을 연결하는 연결전선을 포함하는 것을 특징으로 하는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치.
2. 청구항 1 에 있어서;

   상기 배선연장기는 하부에 상하회전되어 지면과의 접촉에 의해 배선연장기의 위치를 고정하는 지면고정용 브래킷이 설치되고, 상부에는 롤러가 부착된 서포트가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치.
3. 청구항 1 에 있어서;

   상기 굴삭기 전선 릴에는 전선의 길이를 측정하는 센서가 더 부착되어, 감긴 전선의 여유 길이 정보를 굴삭기의 MCU를 거쳐 작업자에게 경고하도록 한 것을 특징으로 하는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치.
4. 청구항 1 에 있어서;

   상기 브라켓 조립체는 ㄱ자 형상을 구비하고 내부에 중공홈을 구비하는 상부 조립체와, 카운터웨이트 상부에 하단이 고정설치되고 내부에 중공홀을 구비하는 하부조립체와, 상기 상부조립체와 하부조립체 사이에 설치되는 유니트 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치.
5. 청구항 4 에 있어서;

   상기 상부조립체의 끝단에는 전선 고정봉이 설치되어 있으며, 상기 전선 고정봉에는 고무재질의 외피가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치.
6. 청구항 1 에 있어서;

   상기 굴삭기 또는 배선연장기 또는 굴삭기와 배선연장기내에 차단기를 더 설 치하여 작업 중단 시 차단기에서 전원을 차단하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 ＡＣ모터를 장착한 굴삭기용 배선장치.

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