KR20140101137A - 덤프형 적재함의 도어 자동개폐-잠금구조 - Google Patents

덤프형 적재함의 도어 자동개폐-잠금구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적재물의 상하차 시에 도어를 자동으로 개폐할 수 있으며 도어가 닫혔을 때는 잠금상태가 견고하게 유지되는 덤프형 적재함의 도어 자동개폐-잠금구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 적재물이 수용되는 용기본체와, 상기 용기본체의 최소한 일면에 개폐가능하게 형성된 도어와, 상기 도어가 자중에 의해 닫혔을 때 도어를 잠그는 잠금장치를 포함하는 덤프형 적재함의 도어 자동개폐-잠금구조로서, 상기 도어 양측면 용기본체의 측벽에 상하로 구동하는 한 쌍의 액추에이터가 고정되어 있고, 상기 도어의 양측면 상단이 상기 한 쌍의 액추에이터의 상부말단과 힌지결합되어 있는 것을 특징으로 하는 덤프형 적재함의 도어 자동개폐-잠금구조에 관한 것이다.

Description

덤프형 적재함의 도어 자동개폐-잠금구조{Automatic Opening and Closure-Locking Structure for Door of Dump-Type Container}
본 발명은 덤프형 적재함의 도어 자동개폐-잠금구조에 관한 것으로, 구체적으로는 적재물의 상하차 시에 도어를 자동으로 개폐할 수 있으며 도어가 닫혔을 때는 잠금상태가 견고하게 유지되는 덤프형 적재함의 도어 자동개폐-잠금구조에 관한 것이다.
일반적으로 시멘트, 석탄, 모래, 석회석, 철광석, 곡물, 각종 건축토목 관련 폐기물, 임산물 폐기물, 음식물 쓰레기 등과 같은 부정형이고 파편화된 벌크화물은 포장에 많은 비용이 소요되므로 별도의 포장을 하지 않은 채 덤프형 적재함에 담겨 화물차량에 의해 운송된다. 본 발명에서 "덤프형 적재함"이란, 적재함을 동력으로 기울여서 적재물을 자동으로 내리는 특수 화물차량(이하 '덤프트럭'이라 함)에 고정식으로 또는 탈착식으로 장착되는 적재함을 의미한다. 예를 들면, 덤프트럭용 적재함이나 암롤박스(Arm roll box), 곡물운송용 적재함 등을 포함하며, 상면덮개의 유무를 불문한다.
종래 벌크화물을 운송하기 위해서는 산지에서 덤프트럭에 벌크화물을 적재하고 이를 목적지로 이송 후, 덤프트럭에 적재된 벌크화물을 덤핑 및 야적한다. 하역된 벌크화물은 적재 후 보관되다가 포크레인 등을 이용하여 소정의 목적으로 이용된다. 즉, 종래 벌크화물을 운송 프로세스는 [산지에서 후방 도어 잠금확인 후 화물의 적재-수송-목적지에서 후방 도어 잠금해제후 화물 하역, 후방 도어 잠금]의 과정을 반복하게 된다. 도어 잠금장치는 대부분 도어의 후면이나 측면에 설치되어 있기 때문에 작업자(대개는 운전자)는 하루에도 수~수십번씩 도어 잠금-해제-잠금-잠금확인하는 매우 힘들고 불편한 작업을 반복해야만 한다. 또한 도어잠금을 해제하는 과정에서 적재된 화물이 갑자기 낙하하여 작업자가 부상당하는 경우가 빈번할 뿐만 아니라 적재물의 운송 중에 진동 또는 외부의 충격에 의해 도어가 개방되어 적재물이 낙하하여 교통사고를 유발할 수 있는 문제점이 있다.
이와는 별도로, 종래 덤프형 적재함은 도어의 개문 범위(높이)가 고정되어 있어 도어의 개문 범위 이상의 크기를 가지는 적재물(예를 들면 큰 바위나 목재 등)은 덤핑에 의해 하차되지 못하므로 포크레인 등을 이용하여 하차시켜야 하는 어려움이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 종래 다양한 형태의 덤프형 적재함 도어 자동 개폐장치와 도어 잠금장치가 개발된 바 있다.
등록실용신안 20-0142602("덤프트럭후방문 자동개폐장치의 유압회로")는 덤프트럭의 후방문 개폐장치의 축지부를 하부에 설치하여 유압실린더의 작동으로 후방문이 개폐될 수 있도록 하였다(도 1a 참조). 그러나 이에 의하면 '개폐'는 가능하지만 유압실린더(도면에서 적색타원)의 힘으로 90°의 위상차가 있는 후방문을 '잠금'상태를 유지하기 어려워 적재물의 하중에 의해 후방문이 밀려서 '잠금'이 해제되기 쉽다. 또한 운송 중에 유압실린더에 고장이 발생하면 바로 후방문이 열리기 때문에 대형사고의 염려가 있다.
등록실용신안 20-0247750("덤프트럭 적재함의 뒷문 개폐장치")는 적재함의 뒷문에 와이어로프를 고정하여 여러 개의 롤러와 안내관을 통과시킨 후 와이어로프의 끝을 덤프트럭의 프레임에 고정하여 적재함을 상승시에 상승되는 각도만큼 뒷문이 열려진 고정상태로 유지시킬 수 있도록 하였다(도 1b 참조). 그러나 이 고안에서도 '개폐'는 가능하지만, '잠금'기능은 없어 위 고안과 같은 문제가 있다.
등록실용 20-0427997("덤프트럭의 리어게이트 개폐장치")는 적재함의 양측 벽에 두 개의 지지축으로된 가동 지저요소와 하나의 액추에이터로 구성되어 도어의 개문 범위를 조절할 수 있는 개폐장치를 개시하고 있다(도 1c 참조). 그러나 상기 개폐장치에서도 도어의 잠금은 종래의 방식에 의하며, 도어의 개문 범위를 조절하기 위해 적재함의 상부에 위치한 로커핀(28)을 결속하거나 해제해야 하는 불편함이 있다.
공개특허 10-2012-0106108("잠금장치가 구비된 덤프형 수송용기")에는 용기본체의 모서리를 지지하는 지지프레임(102)에 형성되는 회동축(121); 회동축을 중심으로 회동됨으로써 선택적으로 도어를 잠금 또는 해제 시키는 회동부재(122); 및 상기 회동부재를 회동시키는 가동부재(123);를 포함하고 있어 궁극적으로 회동부재(122)가 도어(110)의 지지부(103)를 막아서 고정시킴으로서 도어 잠그는 잠금장치가 개시되어 있다(도 1d 참조). 그러나 이는 수동으로 작동시키는 것으로서 도어의 개폐와 별도로 작용하게 된다.
등록실용신안 20-0142602 등록실용신안 20-0247750 등록실용신안 20-0427997 공개특허 10-2012-0106108
본 발명은 덤프형 적재함에 있어서 도어 자동 개폐장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 덤프형 적재함에 있어서 도어의 폐쇄가 곧 도어의 잠금이 되는 도어 자동 잠금장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 덤프형 적재함에 있어서 도어의 개문 범위를 편리하게 조절할 수 있는 도어 자동 개폐장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 적재물이 수용되는 용기본체와, 상기 용기본체의 최소한 일면에 개폐가능하게 형성된 도어와, 상기 도어가 자중에 의해 닫혔을 때 도어를 잠그는 잠금장치를 포함하는 덤프형 적재함의 도어 자동개폐-잠금구조로서, 상기 도어 양측면 용기본체의 측벽에 상하로 구동하는 한 쌍의 액추에이터가 고정되어 있고, 상기 도어의 양측면 상단이 상기 한 쌍의 액추에이터의 상부말단과 힌지결합되어 있는 것을 특징으로 하는 덤프형 적재함의 도어 자동개폐-잠금구조인 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면 도어를 자동으로 개폐할 수 있기 때문에 작업자가 화물적재 시, 화물 하역 시에 도어의 잠금과 해제를 반복적으로 행하는 작업을 손쉽게 할 수 있어 작업의 효율화를 이룰 수 있을 뿐만 아니라, 하역 시 작업자가 도어의 개방 시 적재물이 갑자기 낙하하여 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 도어가 닫힘과 동시에 견고한 잠금이 이루어지므로 운송 중에 진동 또는 외부 충격으로 잠금부가 해제되어 도어가 개방됨으로써 적재물이 도로에 낙하하는 현상이 발생하지 않는다.
또한 적재물의 크기에 대응하여 작업자가 도어의 개문 범위(높이)를 임의로 조절할 수 있기 때문에 큰 적재물의 하차를 위해 별도의 장비(포크레인 등)가 요구되지 않는 장점이 있다.
도 1a~1d는 종래 기술에 의한 덤프형 적재함의 도어 자동개폐구조 또는 잠금구조를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 도어 자동개폐-잠금구조가 적용된 덤프형 적재함의 사시도 및 부분확대도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
전술하였듯이, 본 발명은 덤프형 적재함의 도어(20) 자동개폐-잠금구조에 관한 것이다. 덤프형 적재함은 차량의 방향과 적재함의 경사방향(즉, 도어(20)의 위치)에 따라 적재함을 옆으로 기울이는 사이드형, 좌우나 뒤쪽 어느 쪽으로도 기울일 수 있는 복합형 등도 있으나 주로 뒤쪽으로 적재함을 기울이는 (즉, 도어(20)가 차량의 후방에 형성된) 리어형인 것이 일반적이다. 본 발명에 의한 도어(20) 자동개폐-잠금구조는 어떠한 형태에라도 적용될 수 있지만 설명의 편의를 위해 리어형을 대상으로 설명한다. 그러나 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다.
설명의 편의를 위해, 적재함에서 도어(20)쪽 방향을 '뒤쪽, 후방'으로 표현한다.
본 발명은, 적재물이 수용되는 용기본체(10)와, 상기 용기본체(10)의 최소한 일면에 개폐가능하게 형성된 도어(20)와, 상기 도어(20)가 자중에 의해 닫혔을 때 도어(20)를 잠그는 잠금장치를 포함하는 덤프형 적재함의 도어(20) 자동개폐-잠금구조로서, 상기 도어(20) 양측면 용기본체(10)의 측벽에 상하로 구동하는 한 쌍의 액추에이터가 고정되어 있고, 상기 도어(20)의 양측면 상단이 상기 한 쌍의 액추에이터의 상부말단과 힌지결합(31)되어 있는 덤프형 적재함의 도어(20) 자동개폐-잠금구조에 관한 것이다.
즉 통상의 덤프형 적재함은 도어(20) 양측면 용기본체(10)의 상단에 형성된 브라켓(21)(도어(20)에 형성될 수도 있음)에 도어(20)가 힌지결합(31)되어 있음에 반하여, 본 발명에서는 도어(20) 양측면 용기본체(10)의 측벽에 고정된 액추에이터의 상부말단에 도어(20)가 힌지결합(31)되어 있는 것이다. 도 2에 용기본체(10)-도어(20)-액추에이터 등으로 이루어진 본 발명에 의한 도어(20) 자동개폐-잠금구조가 적용된 덤프형 적재함의 사시도 및 부분확대도를 도시하였다. 도면은 암롤박스를 예시한 것인데, 적재함의 가로보강대(11)를 생략하면 통상의 덤프트럭용 적재함과 유사하다.
도면에서 볼 수 있듯이, 액추에이터는 용기본체(10)의 후방에 고정 설치되어 있고, 도어(20)는 액추에이터 상부말단을 통해 용기본체(10)와 연결되어 있다. 도면에서는 브라켓(21)이 도어(20)에 고정되어 있고 브라켓(21)과 액추에이터가 힌지결합(31)되는 것이 도시되어 있으나 브라켓(21)이 액추에이터의 상부말단에 고정되어 있고 브라켓(21)과 도어(20)가 힌지결합(31)되는 것(도시 생략)도 가능하다.
본 발명에서 상기 액추에이터는 수직으로 고정되어 있고 상부말단이 소정의 행정(구동거리) 범위에서 상하로 구동되는 것으로서, 유압실린더나 공압실린더 또는 스텝모터 등일 수 있다.
본 발명에서 상기 잠금장치는 종래 알려진 어떠한 것도 채택될 수 있다. 예를 들면 공개특허특1998-060371에서처럼 도어(20)가 닫혀졌을 때 도어(20)의 고정봉이 걸고리에 결합되어 잠금상태를 유지되는 구조일 수 있다.
그러나 본 발명에서는 상기 액추에이터와 연관되어, 도어(20)의 잠금상태를 완전하게 유지하고 보장할 수 있는 새로운 구조의 잠금장치를 적용하는 것이 바람직하다. 즉, 도어(20)가 완전 닫혔을 때 적재물의 하중이나 차량의 진동에 의해 도어(20)가 밀려서 일부라도 개방되는 것이 방지되도록 도어(20)를 고정하는 기능과, 액추에이터의 상하구동에 따라 도어(20)가 위로 이동하는 초기와 아래로 이동하는 후기에 도어(20)를 가이드하는 기능을 겸비하는 잠금장치를 적용하는 것이 좋다.
이러한 기능을 위한 본 발명에서의 잠금장치는, 상기 도어(20) 양측면의 용기본체(10) 양측벽에 각각 한개 이상 바람직하게는 두 개 씩 고정설치된, 상광하협(상부가 후방을 향해 확장)의 가이드공간을 가지는 가이드-로커(12)와, 상기 가이드-로커(12)에 대응되는 위치의 도어(20)에 측면방향으로 돌출고정되어 도어(20)가 닫혔을 때 상기 가이드-로커(12)의 가이드공간 아랫부분에 수용되는 고정용홀더(22)로 이루어진다. 여기서 '가이드-로커(12)'란 도어(20)가 위로 이동하는 초기와 아래로 이동하는 후기에 도어(20)를 가이드하는 기능과, 도어(20)가 닫혔을 때 잠금을 하는 기능을 겸비하고 있다는 것을 의미한다. 이러한 잠금장치의 예를 도 2에 나타내었다. 도면에서는 고정용홀더(22)를 봉형상으로 나타내었으나 이에 제한되는 것은 아니며 상기 가이드공간에 수용가능한, 후면의 상부가 후방으로 기울어진 판재 또는 각재 형상일 수 있다(도시 생략).
위에서는 가이드-로커(12)가 용기본체(10)에, 고정용홀더(22)가 도어(20)에 설치된 것을 예시하였으나, 가이드-로커(12)를 도어(20)에, 고정용홀더(22)를 용기본체(10)에 설치하여도 동일한 작용을 하게 된다. 다만 이 경우 가이드-로커(12)는 위의 예와는 달리 상하가 반전되어 상협하광(하부가 전면을 향해 확장)의 가이드공간을 가지게 된다(도시 생략).
이상과 같이 구성된 본 발명에 의한 도어(20) 자동개폐-잠금구조가 적용된 덤프형 적재함의 작동과정을 보여주는 부분 측면도인 도 3a~3c를 참조하여 설명한다. 도 3a는 적재함의 도어(20)가 닫혀 잠겨져 있는 상태를 보여주는 것으로서 엑추에이터(30)는 최대한 아랫방향으로 구동된 상태이다. 도 3b는 도어(20)를 열기 위해 엑추에이터(30)가 윗방향으로 구동한 상태[또는 도어(20)를 닫기 위해 엑추에이터(30)가 아랫방향으로 구동하기 직전의 상태]를 나타낸다. 도 3c는 적재물의 하역을 위해 적재함이 덤핑된 상태를 보여주는 것이다.
먼저, 도어(20)가 닫힌 상태(도 3b)에서 엑추에이터(30)가 아랫방향으로 구동하면 도어(20)의 고정용홀더(22)가 용기본체(10)의 가이드-로커(12)의 가이드공간내로 유도되어 결국 도어(20)가 완전하게 잠기게 된다(도 3a). 이 상태에서 적재물이 적재함에 적재된 다음 목적지로 이동하게 되는데, 이때 도어(20)에는 자중 및 엑추에이터(30)에 의해 아래로 당겨지는 힘이 작용하고, 고정용홀더(22)가 가이드-로커(12)에 의해 움직임이 불가능하게 되어있으므로 진동 또는 차량의 기울어짐 등이 있더라도 도어(20)가 열려지는 일은 없다. 목적지에 도착한 다음 적재물을 하역하게 되는데, 도어(20)가 닫히고 잠겨져 있는 상태(도 3a)에서 엑추에이터(30)가 윗방향으로 구동하면서 도어(20)가 위로 상승하면서 도어(20)의 고정용홀더(22)가 용기본체(10)의 가이드-로커(12)의 가이드공간 밖으로 나오게 된다(도 3b; 이때 적재물의 중량에 의해 도어(20)가 어느 정도 열려질 수도 있다). 이 상태에서 도어(20)의 열림을 방해하는 힘은 도어(20)의 자중 이외에는 없다. 이어서 적재함이 덤핑되면 적재물이 적재함의 바닥을 미끄러지면서 밖으로 배출된다(도 3c). 배출이 완료되면 적재함이 수평으로 내려오고 도어(20)는 자중에 의해 (거의) 닫힌 상태(도 3b)로 되고 엑추에이터(30)가 아랫방향으로 구동되어 도어(20)가 완전 잠금상태(도 3a)가 된다.
한편, 본 발명에 의한 도어(20) 자동개폐-잠금구조에 있어서, 도어(20)가 잠금위치에 정확히 자리잡고 있는지 여부 즉, 도어(20)가 잘 닫혀서 잠겨져 있는지를 자동으로 감지하여 경고하는 소정의 감지장치를 추가할 수 있을 것이다.
본 발명에 의한 도어(20) 자동개폐-잠금구조가 적용된 덤프형 적재함에서 도어(20)의 개폐-잠금은 적재함의 덤핑과 연계되어 이루어지며, 도어(20) 개폐-잠금 및 덤핑장치의 가동은 적절한 제어장치(도시 및 설명 생략)에 의해 차량의 운전석 내부 또는 차량의 외부 일측에서 자동으로 작동시킬 수 있음은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
10. 용기본체
11. 가로보강대 12. 가이드-로커
20. 도어
21. 브라켓 22. 고정용홀더
30. 엑추에이터
31. 힌지결합

Claims (5)

  1. 적재물이 수용되는 용기본체(10)와, 상기 용기본체(10)의 최소한 일면에 개폐가능하게 형성된 도어(20)와, 상기 도어(20)가 자중에 의해 닫혔을 때 도어(20)를 잠그는 잠금장치를 포함하는 덤프형 적재함의 도어(20) 자동개폐-잠금구조로서,
    상기 도어(20) 양측면 용기본체(10)의 측벽에 상하로 구동되도록 한 쌍의 액추에이터가 고정되어 있고, 상기 도어(20)의 양측면 상단이 상기 한 쌍의 액추에이터의 상부말단과 힌지결합(31)되어 있는 것을 특징으로 하는 덤프형 적재함의 도어(20) 자동개폐-잠금구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 잠금장치는,
    상기 도어(20) 양측면의 용기본체(10) 양측벽에 고정설치된, 상부가 후면을 향해 확장된 상광하협의 가이드공간을 가지는 가이드-로커(12)와,
    상기 가이드-로커(12)에 대응되는 위치의 도어(20)에 측면방향으로 돌출고정되어 도어(20)가 닫혔을 때 상기 가이드-로커(12)의 가이드공간 아랫부분에 수용되는 고정용홀더(22)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 덤프형 적재함의 도어(20) 자동개폐-잠금구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 잠금장치는,
    상기 도어(20)의 양측에 측면방향으로 돌출고정된 하부가 전면을 향해 확장된 상협하광의 가이드공간을 가지는 가이드-로커(12)와,
    상기 가이드-로커(12)에 대응되는 위치의 용기본체(10)에 고정설치되어 도어(20)가 닫혔을 때 상기 가이드-로커(12)의 가이드공간 윗부분에 수용되는 고정용홀더(22)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 덤프형 적재함의 도어(20) 자동개폐-잠금구조.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    액추에이터는 유압실린더 또는 공압실린더인 것을 특징으로 하는 덤프형 적재함의 도어(20) 자동개폐-잠금구조.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 의한 도어(20) 자동개폐-잠금구조가 적용된 덤프형 적재함.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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