KR20100045813A

KR20100045813A - 굴삭기용 전원 공급장치

Info

Publication number: KR20100045813A
Application number: KR1020080104918A
Authority: KR
Inventors: 이한준
Original assignee: 이한준
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2010-05-04

Abstract

본 발명은 아암이나 디퍼를 최대한 들어올리더라도 전선의 걸림 없이 안전하고 자유롭게 작업이 가능하고, 굴삭기의 작업 반경을 확대시키며, 전선의 길이를 줄여 제조 원가를 절감할 수 있도록 한 굴삭기용 전원공급장치에 관한 것이다.

이를 위해, 전기를 동력원으로 하여 굴삭기를 구동할 수 있게 전원을 공급하는 장치에 있어서, 칼럼 상부에 선회 가능하게 설치하되, 전방을 상향 경사지게 설치한 호이스트바와; 상기 굴삭기의 전, 후 이동에 따라 포스트와 연결된 전선을 팽팽한 상태로 유지하면서 전선을 신축 공급할 수 있도록 호이스트바에 설치한 전선 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따라, 호이스트바를 시소 운동시키지 않으면서 굴삭기에 전선을 연결하므로, 아암과 디퍼를 최대 들어올리더라도 디퍼가 전선에 걸리지 않아 전선의 절단 및 단락의 염려없이 안정적으로 작업을 할 수 있는 효과가 있고, 굴삭기의 작업 반경을 최대한 늘릴 수 있는 효과도 있으며, 또 상향 경사지게 설치한 호이스트바를 통해 사용되는 전선의 길이를 줄여 장치 제조원가를 절감할 수 있는 효과도 있다.

굴삭기, 전기, 전선, 호이스트바, 센서, 디퍼.

Description

굴삭기용 전원 공급장치{Apparatus for supplying electricity for driving excavator}

본 발명은 굴삭기용 전원 공급장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 아암이나 디퍼를 최대한 들어올리더라도 전선의 걸림 없이 안전하고 자유롭게 작업이 가능하고, 굴삭기의 작업 반경을 확대시키며, 전선의 길이를 줄여 제조 원가를 절감할 수 있도록 한 굴삭기용 전원공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 중장비라 함은 토목 공사에 쓰는 중량이 큰 기계를 통틀어 이르는 말로, 기중기, 굴삭기, 지게차, 로우더 등 이루 헤아릴 수 없을 정도로 많은 종류의 것들이 있다.

이러한, 중장비 중에서도 특히 굴삭기는 땅을 파거나 깎을 때 사용되는 건설기계 중 대표적인 것으로, 포크레인이라고도 불리운다.

상기한 굴삭기의 구성을 살펴보면, 하부에 캐터필러가 장착되어 이동부가 구성되고, 상기 이동부 상부에는 회동부가 설치된다. 이러한, 회동부 상부 전방에는 캐빈(운전석)과 관절식 아암이 각각 장착되며, 상기 아암 선단에는 굴착용 디퍼가 장착되어 땅을 파거나 깎는 작업을 한다.

그리고, 상기 회동부 후방에는 기계식 엔진이 장착되고, 상기 엔진 일측에는 유압펌프가 장착되며, 상기 엔진 타측에는 엔진 냉각을 위한 냉각수 라디에이터가 설치됨과 아울러, 상기 엔진 후방에는 카운터웨이트가 장착되어 굴삭기의 균형을 잡아 주는 역할을 한다.

이와 같은, 굴삭기는 보통 엔진에서 구동력을 얻어 유압펌프를 작동시킬 수 있도록 구성되는데, 상기한 엔진을 구동하기 위한 연료로 경유를 사용하게 된다. 그러나, 경유가 연소되는 과정에서 매연과 유해 물질이 다량 배출되고, 또한 소음이 심각하여 대기를 오염시킬 뿐만 아니라 작업자의 건강을 해치는 문제가 있었다.

특히, 최근 유류비의 상승으로 인해 굴삭기를 구동하는 데 소요되는 비용 역시 동반 상승함으로써, 경제적으로 커다란 부담이 되는 문제도 있고, 또한 유류를 사용하여 엔진을 구동하는 특성상 엔진오일 교체에 따른 유지비용이 소요되는 문제점, 그리고 엔진오일의 처리가 어려운 문제점도 있었다.

도 1과 도 2는 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 "전기를 동력원으로 하는 이동장치의 전원공급장치"(등록실용신안공보 등록번호 제20-387784호)에 대한 것으로, 크게 전원공급부(10)와 이동장치(20)로 구성된다.

설명하면, 전원공급부(10)는 전기배선(16)을 유도하여 전원공급이 상기 이동장치(20)보다 높은 높이에서 이루어지도록 하는 타워(11)와, 상기 타워(11)의 상측 단부에 구비되어 상하좌우로 자유 회전하는 회전체(12)와, 전술한 회전체(12)를 중심으로 힌지(13) 결합되어 밸런스웨이트(14)의 중량과 상기 이동장치(20)의 이동에 따른 당기는 힘의 차이에 의해 시소 운동하는 작동바(15)와, 상기 작동바(15)의 밸 런스웨이트(14)가 구비된 타측단으로 연장 인출되어 외부의 전원공급원(1)으로부터 전달되는 전원을 상기 이동장치(20)의 전원부(21)로 공급하는 전기배선(16)을 포함하여 구성된다.

그리고, 이동장치(20)는 작동바(15)에서 인출 연장된 전기배선(16)이 이동장치(20)의 최상단에서 본체의 전원부(21)로 인입되도록 하는 타워(22)와, 상기 타워(22)의 상측 단부에 구비되어 상하좌우로 자유회전 가능하되, 회전식 전원슬립링으로 이루어져 무한 회전하여도 전기배선이 꼬이지 않도록 하는 전원회전전달체(23)를 포함하여 구성된다.

즉, 이동장치(20)의 상단부가 회전하게 되면, 전원슬립링으로 이루어진 전원회전전달체(23)에 의해 타워(22) 상부에 연결된 전기배선(16)이 꼬이지 않게 되고, 또한 이동장치(20)가 이동을 하게 되면, 작동바(15)가 회전체(12)의 힌지(13)를 중심으로 시소 운동하게 됨으로써, 작동바(15) 및 전기배선(16)의 길이 범위 내에서 이동장치(20)을 이동시킬 수 있게 된다.

그러나, 상기한 종래기술은 이동장치가 후방으로 일정 거리 이동하는 경우 전기배선이 수평에 가까운 상태를 이루게 됨으로써, 이동장치 선단에 결합된 아암이나 디퍼가 작업 중 전기배선에 걸려 끊어질 수 있는 치명적인 문제점이 있고, 만일 전기배선을 아암이나 디퍼 등에 걸리지 않게 하기 위해서는 타워의 높이를 무한정 높여야 하는 폐단이 있는 것이다.

더욱이, 상기한 종래기술은 이동장치의 이동거리가 작업바와 전기배선을 합한 길이 범위 내에서 이루어지므로, 이동장치의 이동 범위가 극히 제한되는 문제가 있다. 다만, 이동장치의 이동 범위를 늘리기 위해 작동바 및 전기배선의 길이를 늘릴 수도 있으나, 이 역시 작동바의 중량으로 인해 시소운동 자체가 불가능해지거나 작동바의 높이가 지나치게 높아지게 됨으로써, 안전성에 커다란 문제가 발생하여 실질적으로 현장에 적용할 수 없는 문제가 있는 것이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 굴삭기의 작업 범위 내에서 아암이나 디퍼 등을 최대한 들어올리게 되더라도 전선의 걸림 없이 안전하고 자유롭게 작업이 가능하도록 한 굴삭기용 전원 공급장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 굴삭기의 이동에 따라 전선을 팽팽한 상태로 늘리고 줄일 수 있어, 굴삭기의 작업 반경을 최대한 늘릴 수 있도록 한 굴삭기용 전원 공급장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 굴삭기와 전원공급원 사이에 연결되는 전선의 길이를 최대한 줄여 전원 공급장치 제조 원가를 줄일 수 있도록 한 굴삭기용 전원공급장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 전기를 동력원으로 이용하여 굴삭기를 구동할 수 있도록 지상에 전기 공급용 칼럼을 설치하고 굴삭기 상부에 전기 수급용 포스트를 설치하여 상기 칼럼과 포스트 사이에 전선을 연결함으로써 굴삭기에 전원을 공급하는 장치에 있어서, 상기 칼럼 상부에 선회 가능하게 설치하되, 전방을 상향 경사지게 설치한 호이스트바와; 상기 굴삭기의 전, 후 이동에 따라 포스트와 연결된 전선을 팽팽한 상태로 유지하면서 전선을 신축 공급할 수 있도록 호이스트바에 설치한 전선 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 전선 공급수단은, 호이스트바 선단에 설치한 풀리케이스와; 상기 풀리케이스 내측에 설치한 풀리와; 상기 풀리에 걸려진 전선과 연결한 웨이트부재와; 상기 웨이트부재가 호이스트바의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이송될 수 있도록 호이스트바 상단에 설치한 가이드수단과; 상기 웨이트부재가 슬라이딩 이송되는 경우, 웨이트부재 후방에 연결된 전선을 꼬이지 않게 적층시키고 펼칠 수 있도록 가이드수단 일측에 설치한 정렬수단을 포함하여 구성된다.

상기한 가이드수단은, 호이스트바 상단에 장착한 다수의 가이드레일브래킷과; 상기 호이스트바의 길이 방향을 따라 가이드레일브래킷 상면 양측에 장착한 가이드레일과; 상기 가이드레일에 끼워져 슬라이딩 이송할 수 있도록 웨이트부재 저면 양측에 장착한 새들과; 굴삭기의 이동에 따른 웨이트부재의 과도한 전, 후 이동을 제한하기 위해 호이스트바 전방과 후방에 각각 설치한 리미트센서를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 새들 내측면에는 미끄럼베어링을 형성한다.

또한, 상기 리미트센서는, 웨이트부재의 과도한 전방 이동에 대해 경고음을 발생시킬 수 있도록 호이스트바 전방에 설치한 전방경고센서와; 굴삭기의 구동을 강제적으로 중지시키기 위해 상기 전방경고센서 전방에 설치한 전방정지센서와; 웨이트부재의 과도한 후방 이동에 대해 경고음을 발생시킬 수 있도록 호이스트바 후방에 설치한 후방경고센서와; 굴삭기의 구동을 강제적으로 중지시키기 위해 상기 후방경고센서 후방에 설치한 후방정지센서를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 정렬수단은, 호이스트바 전방과 후방에 각각 설치한 지지프레 임과; 상기 전, 후방 지지프레임 사이에 설치한 커튼레일과; 상부를 상기 커튼레일에 끼워 이송시키되, 웨이트부재 후방에 연결된 전선을 등간격으로 고정시킨 다수의 롤러부재를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 풀리케이스 전방에는 풀리에 걸려진 전선이 이탈되는 것을 방지하도록 복수의 이탈방지롤러를 설치하고, 상기 풀리케이스 하단 양측에는 풀리에 걸려진 전선의 손상을 방지하도록 전선보호롤러를 설치한다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 시소 운동하지 않는 호이스트바를 통해 전원공급원으로부터 굴삭기에 전선을 연결함으로써, 굴삭기의 작업범위 내에서 아암과 디퍼를 최대한 상부로 들어올리거나 굴삭기 상부 몸체를 회전시키더라도 디퍼가 전선에 걸리지 않도록 하여 전선의 끊어짐이나 단락의 염려 없이 안정적으로 굴착 작업을 할 수 있는 효과가 있고, 굴삭기의 작업 반경을 최대한 늘릴 수 있는 효과도 있다.

특히, 전선의 신축 작용이 전방이 상향 경사진 호이스트바에서 이루어짐으로써, 굴삭기에 연결되는 전선의 길이를 최대한 줄일 수 있어 전원 공급장치 제조에 소요되는 비용을 크게 절감시킬 수 있는 효과도 있다.

또한, 호이스트바에 연결된 전선을 늘리고 줄이는 작동만으로 굴삭기를 이동하므로, 평면에서뿐만 아니라 경사 및 굴곡이 있는 작업 환경에서도 안정적으로 굴삭기를 구동시킬 수 있는 효과도 있다.

또, 굴삭기의 과도한 전진 및 후진 이동시 그 이동 작동을 경고하거나 굴삭 기의 작동을 임의적으로 중단시킬 수 있어, 전원 공급장치의 손상 위험을 차단할 수 있고, 그로 인한 안전사고의 위험을 미연에 방지할 수 있는 효과도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 9는 본 발명의 굴삭기용 전원 공급장치에 대해 도시한 것으로, 호이스트바(300)와, 전선 공급수단을 포함하여 구성된다.

상기한 구성요소를 설명하기에 앞서, 본 발명에서 예시한 굴삭기(100)와 전원 공급 시스템의 전체적인 구성에 대해 도 3 및 도 8, 도 9를 통해 간단하게 살펴보면, 상부의 회동부(110)와 하부의 이동부(120)를 포함하여 구성되고, 상기 회동부(110) 상면 전방에는 캐빈(운전석)과 아암(111)이 설치되며, 상기 아암(111) 선단에는 디퍼(112)가 연결 장착되고, 상기 이동부(120)는 캐터필러 또는 바퀴로 구성된다.

그리고, 상기 굴삭기(100) 상면 중앙에는 전기를 수급받아 굴삭기(100)에 공급하는 역할의 포스트(130)를 수직 설치하고, 상기 포스트(130) 상단에는 전선을 연결한다. 여기서, 비록 도면으로 상세하게 도시하지는 않았으나, 회동부(110)가 자체 회전하는 경우 전선의 꼬임을 방지하기 위해 포스트(130) 상단이나 회동부(110)에 결합되는 포스트(130) 하단 부분 중 적어도 어느 하나는 회전이 자유롭게 될 수 있도록 구성하는 것이 적절하다.

또한, 상기 포스트(130)에 연결된 전선은 칼럼(200)에 연결하고, 상기 칼 럼(200)에 연결된 전선은 전원공급원(210)에 연결 설치한다. 이때, 상기 칼럼(200)은 전원공급원(210)으로부터 연결되는 전선을 굴삭기(100)에 연결하는 역할을 하는 것으로, 적어도 굴삭기(100)의 높이보다 높은 길이로 설치하고, 굴삭기(100) 작업을 위한 작업장과 소정 거리 이격된 위치에 고정 설치한다.

이와 같은, 굴삭기(100)와 그 전원공급 시스템은 본 발명의 출원 전 본 출원인에 의해 대한민국 특허청에 특허 출원번호 10-2008-0056000호(명칭 : 굴삭기용 전원 공급장치)로 이미 선출원된 바 있다. 그러나, 본 출원인에 의해 선출원된 위의 발명은 과도한 전선 길이와, 전자적인 구동 시스템 등에 의해 제조원가가 상승하는 단점이 초래됨으로써, 본 발명은 이와 같은 선출원 발명의 단점을 개선하기 위해 출원되었음을 밝혀둔다.

한편, 도 4를 통해 본 발명의 주요 구성요소 중, 호이스트바(300)에 대해 설명하면, 칼럼(200) 상단에 설치하는 것으로, 굴삭기(100)가 위치한 전방 방향으로 그 길이를 길게 형성하되, 전방을 상부를 향하여 경사지게 설치한다. 여기서, 상기 호이스트바(300)는 비록 도면으로 도시하지는 않았으나 베어링에 의해 칼럼(200)을 축으로 회전이 가능하게 구성된다.

이러한, 상기 호이스트바(300) 전방 단부에는 풀리케이스(310)를 설치하고, 상기 호이스트바(300) 후방 단부에는 밸런스웨이트(390)를 설치하여 호이스트바(300)의 무게 중심을 맞출 수 있게 구성한다. 또한, 상기 호이스트바(300)는 그 하부에 강재를 이용하여 삼각형을 기본으로 한 그물 모양의 트러스형 구조로 제조함으로써, 호이스트바(300)에 가해지는 하중을 전체적으로 안정감 있게 지탱한다. 또, 상기 호이스트바(300) 하단에 설치되는 칼럼(200)에는 그 전방 외측면에 사다리(220)를 설치하여 호이스트바(300)의 고장 수리를 용이하게 할 수 있게 구성한다.

계속해서, 전선 공급수단은 포스트(130)와 칼럼(200) 사이에 연결되는 전선을 호이스트바(300)의 일면을 따라 신축 가능하게 공급하는 것으로, 굴삭기(100)가 전방 또는 후방으로 이동하는 경우, 포스트(130)에 연결된 전선을 팽팽하게 유지시킴과 동시에 전선을 늘리거나 줄이면서 공급하는 역할을 한다.

이러한, 전선 공급수단은 다시 풀리케이스(310)와, 풀리(320)와, 웨이트부재(330)와, 가이드수단과, 정렬수단으로 나뉘어 구성된다.

도 4 내지 도 7b를 통해 보다 구체적으로 설명하면, 호이스트바(300) 전방 단부에 상, 하부와, 전면이 개방 형성된 풀리케이스(310)를 설치하고, 상기 풀리케이스(310) 내측에 풀리(320)를 설치하여 포스트(130)에 연결된 전선이 풀리(320)에 걸려지게 구성한다.

여기서, 도 5와 같이 풀리케이스(310)의 전방 상, 하부 위치에는 복수의 이탈방지롤러(311)를 더 설치하여 풀리(320)에 걸려 이동하는 전선이 풀리(320) 외부로 이탈하는 것을 방지한다. 또한, 개구된 풀리케이스(310) 하부 양측에는 전선보호롤러(312)를 각각 설치하여 굴삭기(100)가 좌, 우로 이동하는 경우 전선이 풀리케이스(310)에 걸려 피복이 벗겨지거나 손상되는 것을 방지한다.

그리고, 상기 풀리(320)에 걸려진 전선의 단부는 호이스트바(300) 상단에 위치한 웨이트부재(330)에 연결한다. 이처럼, 전선에 연결된 웨이트부재(330)는 굴삭 기(100)의 이동에 의해 호이스트바(300)의 길이 방향을 따라 전, 후로 슬라이딩 이송되는데 상기 웨이트부재(330)를 안정적으로 슬라이딩 이송시킬 수 있게 호이스트바(300) 상단에 가이드수단을 설치한다.

이러한, 상기 가이드수단은 다시 가이드레일브래킷(345)과, 가이드레일(340)과, 새들(335)과, 리미트센서(350)(360)로 구성된다.

도 6을 통해 구체적으로 설명하면 호이스트바(300) 상단에 다수의 가이드레일브래킷(345)을 등간격으로 이격시켜 설치하고, 상기 호이스트바(300)의 길이 방향을 따라 가이드레일브래킷(345) 상면 양측에 봉 형태의 가이드레일(340)을 각각 장착한다.

그리고, 웨이트부재(330) 저면 양측에 새들(335)을 각각 장착하고, 상기 새들(335)을 가이드레일(340)에 끼워 구비함으로써, 웨이트부재(330)가 가이드레일(340)을 따라 슬라이딩 이송될 수 있다. 여기서, 상기 새들(335) 내면에는 미끄럼베어링(336)을 성형함으로써, 상기 새들(335)이 가이드레일(340)을 따라 더욱 원활하게 슬라이딩 이송될 수 있다.

또한, 호이스트바(300) 전방과 후방에는 굴삭기(100)의 작업 환경과 과도한 이송에 따라 웨이트부재(330)가 과도하게 전방 또는 후방으로 이동하는 것을 제한하기 위해 복수의 리미트센서(350)(360)를 각각 설치한다.

도 4를 통해 설명하면, 호이스트바(300) 전방에 센서브래킷(355)을 설치하고, 상기 센서브래킷(355) 상단 일측에 전방경고센서(350a)를 설치하며, 상기 전방경고센서(350a) 전방 위치에 전방정지센서(350b)를 설치한다. 여기서, 상기 전방경 고센서(350a)와 전방정지센서(350b)는 웨이트부재(330)의 감지율을 높이기 위해 가이드레일(340) 측면 위치에 설치한다.

즉, 웨이트부재(330)가 전방경고센서(350a)에 감지되면 경고음을 발생시켜 굴삭기(100)의 과도한 전진 이동을 1차적으로 제한하고, 상기 웨이트부재(330)가 전방정지센서(350b)에 감지되면 굴삭기(100)에 공급되는 전원을 차단하여 굴삭기(100)의 구동을 강제적으로 중지시키게 된다.

또한, 호이스트바(300) 후방에 센서브래킷(355)을 설치하고, 상기 센서브래킷(355) 상단 일측에 후방경고센서(360a)를 설치하며, 상기 후방경고센서(360a) 후방 위치에 후방정지센서(360b)를 설치한다. 여기서, 상기 후방경고센서(360a)와 후방정지센서(360b) 역시 웨이트부재(330)의 감지율을 높이기 위해 가이드레일(340) 측면 위치에 설치한다.

즉, 웨이트부재(330)가 후방경고센서(360a)에 감지되면 경고음을 발생시켜 굴삭기(100)의 과도한 후방 이동을 1차적으로 제한하고, 상기 웨이트부재(330)가 후방정지센서(360b)에 감지되면 굴삭기(100)에 공급되는 전원을 차단하여 굴삭기(100)의 구동을 강제적으로 중지시킨다.

그리고, 전선 공급수단의 일요부 구성인 정렬수단은 상기 웨이트부재(330)의 전, 후 슬라이딩 이동에 따라 웨이트부재(330) 일측에 연결된 전선을 꼬이지 않게 적층시키거나 위로 펼치게 하는 것으로, 가이드수단 상부에 설치한다.

이러한, 정렬수단은 다시 지지프레임(375)과, 커튼레일(370)과, 롤러부재(380)로 구성되는 것으로, 도 4 및 도 7a, 7b와 같이 웨이트부재(330)가 이동하 는 범위 내에서 호이스트바(300) 전방과 후방 위치에 지지프레임(375)을 각각 설치하고, 상기 전, 후방 지지프레임(375) 사이에 커튼레일(370)을 설치한다. 그리고, 상기 커튼레일(370)에는 다수의 롤러부재(380) 상부를 전, 후 이송 가능하게 끼워 구비하고, 상기 롤러부재(380)의 하단에는 웨이트부재(330)의 후면에 연결되는 전선을 등간격으로 각각 고정시킨다.

또한, 상기 최후방 롤러부재(380)에 연결된 전선은 호이스트바(300) 후방에 설치한 밸런스웨이트(390)에 연결하고, 상기 밸런스웨이트(390)에 연결된 전선은 칼럼(200)을 따라 전원공급원(210)에 연결한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 굴삭기용 전원 공급장치를 통해 굴삭기(100)에 전원을 인가하게 되면, 전기를 동력원으로 하여 굴삭기(100)를 전, 후, 좌, 우로 이동시키거나 디퍼(112)를 움직여 작업을 할 수 있게 된다.

즉, 도 3 및 도 8과 같이 굴삭기(100)를 전방으로 이동시키는 경우, 포스트(130)에 연결된 전선은 풀리(320)에 걸려져 있고, 풀리(320)에 걸려진 전선 단부에는 웨이트부재(330)가 결합되어 있어, 전선이 전방으로 이동됨과 동시에 웨이트부재(330) 역시 전방으로 슬라이딩 이송된다. 이때, 상기 전선은 웨이트부재(330)의 무게로 인해 팽팽함을 유지하면서 전방으로 이동이 가능하게 된다.

이처럼, 이송되는 웨이트부재(330)는 도 6과 같이 저면에 장착된 새들(335)이 가이드레일(340)에 끼워져 이송됨으로, 웨이트부재(330)를 한층 부드럽고 안정 적으로 전방으로 슬라이딩 이송시킬 수 있게 된다. 또한, 도 7a와 같이 웨이트부재(330)와 밸런스웨이트(390) 사이에 연결되는 전선은 다수의 롤러부재(380)를 통해 등간격으로 고정되고, 상기 각각의 롤러부재(380)는 커튼레일(370)에 끼워져 전방으로 이송됨으로써, 전선의 꼬임이나 엉킴이 없이 전방으로의 이동이 가능하게 된다.

다만, 웨이트부재(330)가 과도하게 전방으로 이동되면, 웨이트부재(330)가 호이스트바(300) 전방에 구비된 전방경고센서(350a)에 감지되고, 상기 상부경고센서(250a)는 굴삭기(100) 운전자에게 경고음을 울려 1차적인 경고를 하게 된다. 그리고, 이 경고를 듣지 못하거나 무시한 채 계속 굴삭기(100)를 전진 이동하게 되면, 웨이트부재(330)가 전방경고센서(350a) 전방에 구비된 전방정지센서(350b)에 감지되고, 상기 전방정지센서(350b)는 굴삭기(100)의 전원 공급을 자동 차단하여 굴삭기(100)의 구동을 강제적으로 중지시키게 된다.

이와 반대로, 도 9와 같이 굴삭기(100)를 후방으로 이동시키는 경우, 전술한 바와 같이 포스트(130)에 연결된 전선은 풀리(320) 및 웨이트부재(330)에 연결되어 있어, 웨이트부재(330)의 무게에 의해 팽팽함을 유지하면서 전선을 호이스트바(300) 후방으로 이동시킬 수 있게 된다.

이처럼, 후방으로 이동하는 웨이트부재(330)는 도 6과 같이 웨이트부재(330) 저면에 구비된 새들(335)이 가이드레일(340)에 끼워져 이송됨으로써, 웨이트부재(330)를 흔들림 없이 안정적으로 슬라이딩 이송시킬 수 있게 된다. 또한, 도 7b와 같이 웨이트부재(330)와 밸런스웨이트(390) 사이에 연결되는 전선은 다수의 롤 러부재(380)에 의해 등간격으로 고정되고, 상기 각각의 롤러부재(380)는 커튼레일(370)에 끼워져 이송되어 후방에 적층 및 정렬됨으로써, 전선의 꼬임이나 엉킴이 없이 웨이트부재(330)를 후방으로 이송시킬 수 있게 된다.

다만, 웨이트부재(330)가 과도하게 후방으로 이동되면, 웨이트부재(330)가 호이스트바(300) 후방에 구비된 후방경고센서(360a)에 감지되고, 상기 후방경고센서(360a)는 굴삭기(100) 운전자에게 경고음을 울려 1차적인 경고를 하게 된다. 그리고, 이 경고를 듣지 못하거나 무시한 채 계속해서 굴삭기(100)를 상당 높이의 작업장으로 운행하여 웨이트부재(330)를 후방 이송시키게 되면, 웨이트부재(330)가 후방경고센서(360a) 후방에 구비된 후방정지센서(360b)에 감지되고, 상기 후방정지센서(360b)는 굴삭기(100)의 전원 공급을 자동 차단하여 굴삭기(100)의 구동을 강제적으로 중지시키게 된다.

한편, 굴삭기(100)를 좌측 또는 우측으로 이동시키게 되면, 풀리(320)에 걸려진 전선이 굴삭기(100)가 움직이는 방향으로 함께 움직이게 되면서 호이스트바(300)를 칼럼(200)을 축으로 회전시키게 된다. 이때, 도 5에 도시한 바와 같이 풀리(320)에 걸려진 전선이 풀리케이스(310) 하단에 설치된 전선보호롤러(312)에 접촉되면서, 전선과 풀리케이스(310)의 마찰에 의한 전선의 손상을 방지함은 물론, 전선의 피로도를 저감시킬 수 있게 된다.

이처럼, 굴삭기(100)의 좌, 우 이동방향을 따라 호이스트바(300)의 선단이 함께 자연스럽게 선회 이동함으로써, 전선에 무리를 가하지 않고도 굴삭기(100)의 좌, 우 이동 작업을 가능하게 할 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 굴삭기용 전원 공급장치는 칼럼(200) 상단에 시소 움직임이 없는 호이스트바(300)를 통해 전선을 팽팽하게 유지시킨 상태로 굴삭기(100)에 전선을 연결함으로써, 굴삭기(100)의 인가된 작업범위 내에서 도 3 및 도 8, 도 9와 같이 아암(111)과 디퍼(112)를 최대한 상부로 들어올리거나 굴삭기(100) 회동부(110)를 360°이상 회전시키게 되더라도 디퍼(112)가 전선에 걸리거나 간섭받지 않게 된다. 따라서, 전선의 끊어짐이나 단락의 염려 없이 굴삭기(100)의 작업범위 내에서 안정적으로 작업을 할 수 있어, 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 것이다.

즉, 종래 기술에서 예시된 이동장치의 경우 이동장치의 움직임에 따라 작동바와 함께 전기배선이 시소운동 됨으로써, 정해진 작업범위 내에서라도 디퍼(112)가 전기배선에 걸려질 수 있는 치명적인 문제점이 있는 것이다.

더욱이, 본 발명의 굴삭기용 전원 공급장치는 상기와 같이 호이스트바(300)의 시소운동을 제한하고, 상기 호이스트바(300) 선단과 포스트(130)에 전선을 연결함으로써, 도 8과 같이 굴삭기(100)의 작업 반경을 최대한 늘릴 수 있게 된다. 즉, 종래 기술로 개시된 이동장치의 경우 작동바의 시소운동으로 인해 이동장치의 전진 이송이 극히 제한되어 전원공급원과 인접한 타워로부터 측정한 이동장치의 작업반경이 5m를 넘지 못하는 반면, 본 발명의 굴삭기(100)의 경우 작업범위 내에서 자유로운 움직임이 가능함으써, 칼럼(200)으로부터 측정한 굴삭기(100)의 작업반경이 최대 40m에 달하는 것이다.

또한, 본 발명의 굴삭기용 전원 공급장치는 호이스트바(300)에 연결된 전선 을 늘리고 줄이는 작동만으로 굴삭기(100)를 이동하므로, 평지에서뿐만 아니라 도 9와 같이 경사 및 굴곡이 있는 작업 환경에서도 안정적으로 굴삭기(100)를 구동시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 굴삭기용 전원 공급장치는 굴삭기(100)의 과도한 전진 및 후진 이동시 그 이동 작동을 경고하거나 심하게는 굴삭기(100)의 작동을 임의적으로 중단시킬 수 있어, 굴삭기(100)의 과도한 이동에 따른 칼럼(200) 및 호이스트바(300)의 손상과 전선의 단락 등과 같은 전원 공급장치의 손상 위험을 차단할 수 있고, 그로 인한 안전사고의 위험을 미연에 방지할 수 있게 된다.

특히, 본 발명의 굴삭기용 전원 공급장치는 호이스트바(300)를 일방으로 상향 경사지게 설치하고, 전선의 신축 작용이 호이스트바(300)에서 이루어짐으로써, 굴삭기(100)에 연결되는 전선의 길이를 최대한 줄일 수 있어 전원 공급장치 제조에 소요되는 비용을 크게 절감시킬 수 있게 된다.

즉, 본 출원인에 의해 선출원된 특허 출원번호 10-2008-0056000호의 경우 칼럼(200)이 호이스트바(300)와 직각 상태로 설치됨으로써, 칼럼(200)에 연결되는 전선의 길이가 20m 이상이 소요되는 반면, 본 발명의 경우 호이스트바(300)가 칼럼(200)을 기준으로 상향 경사지게 설치됨으로써, 칼럼(200)에 연결되는 전선의 길이가 13~14m 정도에 불과한 것이다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이 다.

도 1은 종래 기술에 따른 전원공급장치의 구성을 도시한 측면도,

도 2는 종래 기술에 따른 전원공급장치의 구성 및 작동 상태를 도시한 측면도,

도 3은 본 발명에 의한 굴삭기와 전원공급장치의 구성을 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 의한 전선 공급수단의 호이스트바와 전, 후방 리미트센서의 구성을 일부 확대하여 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 의한 풀리케이스의 구성을 확대하여 도시한 사시도,

도 6은 본 발명에 의한 웨이트부재의 슬라이딩 이송 구성을 확대하여 도시한 사시도,

도 7a, 7b는 본 발명에 의한 웨이트부재의 이송에 따른 전선 이동 상태를 나타낸 측면도,

도 8과 도 9는 본 발명에 의한 굴삭기의 작업 위치에 따른 전선 공급 상태를 나타낸 실시예.

*도면중 주요 부호에 대한 설명*

100 : 굴삭기 110 : 회동부

111 : 아암 112 : 디퍼

120 : 이동부 130 : 포스트

200 : 칼럼 210 : 전원공급원

220 : 사다리 300 : 호이스트바

310 : 풀리케이스 311 : 이탈방지롤러

312 : 전선보호롤러 320 : 풀리

330 : 웨이트부재 335 : 새들

336 : 미끄럼베어링 340 : 가이드레일

345 : 가이드레일브래킷 350, 360 : 리미트센서

350a : 전방경고센서 350b : 전방정지센서

355 : 센서브래킷 360a : 후방경고센서

360b : 후방정지센서 370 : 커튼레일

375 : 지지프레임 380 : 롤러부재

390 : 밸런스웨이트

Claims

전기를 동력원으로 이용하여 굴삭기를 구동할 수 있도록 지상에 전기 공급용 칼럼을 설치하고 굴삭기 상부에 전기 수급용 포스트를 설치하여 상기 칼럼과 포스트 사이에 전선을 연결함으로써 굴삭기에 전원을 공급하는 장치에 있어서,

상기 칼럼(200) 상부에 선회 가능하게 설치하되, 전방을 상향 경사지게 설치한 호이스트바(300)와;

상기 굴삭기(100)의 전, 후 이동에 따라 포스트(130)와 연결된 전선을 팽팽한 상태로 유지하면서 전선을 신축 공급할 수 있도록 호이스트바(300)에 설치한 전선 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 전원 공급장치.
제 1항에 있어서, 상기 전선 공급수단은,

호이스트바(300) 선단에 설치한 풀리케이스(310)와;

상기 풀리케이스(310) 내측에 설치한 풀리(320)와;

상기 풀리(320)에 걸려진 전선과 연결한 웨이트부재(330)와;

상기 웨이트부재(330)가 호이스트바(300)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이송될 수 있도록 호이스트바(300) 상단에 설치한 가이드수단과;

상기 웨이트부재(330)가 슬라이딩 이송되는 경우, 웨이트부재(330) 후방에 연결된 전선을 꼬이지 않게 적층시키고 펼칠 수 있도록 가이드수단 일측에 설치한 정렬수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 전원 공급장치.
제 2항에 있어서, 상기 가이드수단은,

호이스트바(300) 상단에 장착한 다수의 가이드레일브래킷(345)과;

상기 호이스트바(300)의 길이 방향을 따라 가이드레일브래킷(345) 상면 양측에 장착한 가이드레일(340)과;

상기 가이드레일(340)에 끼워져 슬라이딩 이송할 수 있도록 웨이트부재(330) 저면 양측에 장착한 새들(335)과;

굴삭기(100)의 이동에 따른 웨이트부재(330)의 과도한 전, 후 이동을 제한하기 위해 호이스트바(300) 전방과 후방에 각각 설치한 리미트센서(350)(360)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 전원 공급장치.
제 3항에 있어서, 상기 새들(335) 내측면에는 미끄럼베어링(336)을 형성한 것을 특징으로 하는 굴삭기용 전원 공급장치.
제 3항에 있어서, 상기 리미트센서(350)(360)는,

웨이트부재(330)의 과도한 전방 이동에 대해 경고음을 발생시킬 수 있도록 호이스트바(300) 전방에 설치한 전방경고센서(350a)와;

굴삭기(100)의 구동을 강제적으로 중지시키기 위해 상기 전방경고센서(350a) 전방에 설치한 전방정지센서(350b)와;

웨이트부재(330)의 과도한 후방 이동에 대해 경고음을 발생시킬 수 있도록 호이스트바(300) 후방에 설치한 후방경고센서(360a)와;

굴삭기(100)의 구동을 강제적으로 중지시키기 위해 상기 후방경고센서(360a) 후방에 설치한 후방정지센서(360b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 전원 공급장치.
제 2항에 있어서, 상기 정렬수단은,

호이스트바(300) 전방과 후방에 각각 설치한 지지프레임(375)과;

상기 전, 후방 지지프레임(375) 사이에 설치한 커튼레일(370)과;

상부를 상기 커튼레일(370)에 끼워 이송시키되, 웨이트부재(330) 후방에 연결된 전선을 등간격으로 고정시킨 다수의 롤러부재(380)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기용 전원 공급장치.
제 2항에 있어서, 상기 풀리케이스(310) 전방에는 풀리(320)에 걸려진 전선이 이탈되는 것을 방지하도록 복수의 이탈방지롤러(311)를 설치하고, 상기 풀리케이스(310) 하단 양측에는 풀리(320)에 걸려진 전선의 손상을 방지하도록 전선보호롤러(312)를 설치한 것을 특징으로 하는 굴삭기용 전원 공급장치.