KR20150018133A - 흡착력 보강구조를 가지는 전자척 - Google Patents

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Abstract

개시된 내용은 철물 수집상이나 공사장 등에서 사용되는 집게차량에 설치되어 주변 철재물을 자력으로 부착시키는 전자석인 전자척에서 상대적으로 자력이 약할 수 있는 모서리 영역에 영구자석을 구비시켜 전자척 작동시 영구자석을 작동시켜 전자척 모서리 영역의 자력이 향상될 수 있도록 하는 흡착력 보강구조를 가지는 전자척에 관한 것으로, 집게차량용 전자척에 있어서, 케이스(110); 상기 케이스(110) 내부 중앙에 안착되며, 중심부가 홀 형태로 중공되는 코어와, 상기 코어에 권회되는 코일로 이루어진 제 1 자력발생수단(120); 상기 제 1 자력발생부(120)의 측면부에 밀착결합된 자력연결수단(130); 및 일측단은 상기 케이스(110)에 고정되고, 다른 일측단은 상기 자력연결수단(130)에 선택적으로 연결되는 제 2 자력발생수단(120)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

흡착력 보강구조를 가지는 전자척{Electromagnetic Chuck having Adsorptive reinforcement structure}
본 발명은 흡착력 보강구조를 가지는 전자척에 관한 것이다.
보다상세하게는 철물 수집상이나 공사장 등에서 사용되는 집게차량에 설치되어 주변 철재물을 자력으로 부착시키는 전자석인 전자척에서 상대적으로 자력이 약할 수 있는 모서리 영역에 영구자석을 구비시켜 전자척 작동시 영구자석을 작동시켜 전자척 모서리 영역의 자력이 향상될 수 있도록 하는 흡착력 보강구조를 가지는 전자척에 관한 것이다.
일반적으로, 집게 차량에 부착되는 전자척은 내부 코어에 코일이 권회되어 있어 외부로부터 인가되는 전류가 코일에 흐르면 일정한 자성을 가지게 되며, 이러한 자성에 의한 자력을 이용해 철물 수집상 등에서 철재물을 흡착해 이송하는 목적을 위해 사용되거나 공사장 등에서 철재 스크랩들을 흡입시켜 작업의 뒷처리 목적으로 사용된다.
이때, 해당 전자척에 인가되는 전원은 차량에 설치된 배터리를 이용하게 된다.
도 1에는 원형 단면을 갖는 전자척이 장착된 집게 차량이 도시되어 있다.
집게 차량은 암이 설치된 본체를 좌우 회동시킬 수 있으며 또한 암 역시 상하로 회동시킬 수 있다. 따라서 해당 집게 차량에서 암의 말단에 부착된 전자척(1)은 전선(2)을 통해 인입되는 전원에 따라 자성을 가진 전자석으로 변환되어 주변의 철재물을 흡착하게 된다.
도 2의 (a)에 이러한 종래 기술의 전자척이 도시되어 있는데, 이러한 전자척은 대게 원형의 케이스(3) 내에 코어(4)와 코일(5)이 구성되어 있다.
하지만, 이러한 종래 기술의 전자척은 그 케이스(3) 외면이 원형으로 형성되기 때문에 실제 작업시 많은 문제점을 가지고 있다.
즉, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 이러한 원형의 전자척은 일예로 짐차의 화물칸과 같이 각진 공간에서 철재물을 흡착할 경우 그 형상의 특이성 때문에 필연적으로 흡착 불가능 구역이 발생하게 된다. 따라서 이러한 흡착 불가능 구역의 경우 인력에 의한 수작업으로 해당 철재물을 수거해야만 하기 때문에 전체적인 작업성이 상당히 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
이에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이 사각형상의 케이스(3)의 내부에 코어(4)와 코일(5)이 내설되어 사각형의 박스 형태로 구성된 전자척도 개발되어, 적용되고 있다.
그러나, 코어(4)에 권회되는 코일(5)의 특성상 케이스(3)의 4 군데 모서리에는 케이스(3)의 변과 달리 권회된 코일(5)이 미치지 않기 때문에 해당 위치에서는 비교적 작은 자력이 발생되게 된다.
더군다나, 코어(4)와 케이스(3)간의 거리에 있어서, 코어(4)의 변과 케이스(3)의 변간의 거리(a)와 코어(4)의 모서리와 케이스(3)의 모서리간의 거리(b)에 차이가 있기 때문에, 이러한 사각형상의 전자척은 전체적으로 균등한 자력을 발생시키는데 많은 취약점을 가지고 있으며, 이는 실제 철재물 흡착과 같은 작업의 능률에도 영향을 미치게 된다.
즉, 철재물을 부착하는 철재물 부착면이 전체적으로 대단히 불균일한 자력 분포를 가지게 됨으로써 작업시 필연적으로 해당 철재물 부착면에는 불균일하게 철재물이 부착될 수밖에 없어 해당 전자척은 작업 중 쉽게 수평 균형을 잃게 되어 조정자가 작업시 전자척을 제어하기 힘들게 한다는 문제점이 있다. 또한 이러한 전자척의 균형 상실은 작업 시간의 지연은 물론 사용되는 배터리 전원의 낭비와 차량 동력 낭비를 가져오게 되며, 결과적으로 전자척을 이용한 철재물 수거 및 운송 작업의 효율을 떨어뜨리게 된다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1030669호(2011.04.14) "채널분리형 전자척 제어장치" 대한민국 등록특허공보 제10-0775603호(2007.11.05.) "장탈착이 용이한 전자척을 갖는 집게차"
본 발명의 목적은, 철물 수집상이나 공사장 등에서 사용되는 집게차량에 설치되어 주변 철재물을 자력으로 부착시키는 전자석인 전자척에서 상대적으로 자력이 약할 수 있는 모서리 영역에 영구자석을 구비시켜 전자척 작동시 영구자석을 작동시켜 전자척 모서리 영역의 자력이 향상될 수 있도록 하는 흡착력 보강구조를 가지는 전자척을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명은, 집게차량용 전자척에 있어서, 케이스(110); 상기 케이스(110) 내부 중앙에 안착되며, 중심부가 홀 형태로 중공되는 코어와, 상기 코어에 권회되는 코일로 이루어진 제 1 자력발생수단(120); 상기 제 1 자력발생수단(120)의 측면부에 밀착결합된 자력연결수단(130); 및 일측단은 상기 케이스(110)에 고정되고, 다른 일측단은 상기 자력연결수단(130)에 선택적으로 연결되는 제 2 자력발생수단(140)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 자력발생수단(120)은, 각 모서리 부분에 절단면을 가지며, 상기 제 1 자력발생수단(120)이 상기 케이스(110) 내측 중앙부에 배치될 때 상기 케이스(110)와 제 1 자력발생수단(120) 사이에 공간부를 형성시키고, 상기 공간부에 제 2 자력발생수단이 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 자력발생수단(140)은, 상기 케이스(110) 내측 각 모서리에 각각 고정 결합되는 고정수단(141)과, 상기 고정수단(141) 일측에 상호 이격된 상태로 고정 결합되는 복수의 탄성수단(143)과, 상기 복수의 탄성수단(143)이 고정 결합되는 영구자석(145)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 탄성수단(143)은, 코일 스프링인 것을 특징으로 한다.
상기 영구자석(145)은, 전원이 공급되는 경우 상기 제 1 자력발생수단(120)의 극성과 다른 극성을 가지게 되어 상호 당기는 힘에 의해 제 1 자력발생수단(120)에 밀착결합되어 케이스(110)의 해당 부위에 자력을 형성시키고, 전원공급이 차단되는 경우 상기 제 1 자력발생수단(120)의 극성과 같은 극성을 가지게 되어 상호 밀어내는 힘에 의해 밀어내는 동시에 상기 탄성수단(143)의 복원력에 의해 상기 자력연결수단(130)으로부터 분리되는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명의 흡착력 보강구조를 가지는 전자척에 따르면, 철물 수집상이나 공사장 등에서 사용되는 집게차량에 설치되어 주변 철재물을 자력으로 부착시키는 전자석인 전자척에서 상대적으로 자력이 약할 수 있는 모서리 영역에 영구자석을 구비시켜 전자척 작동시 영구자석을 작동시켜 전자척 모서리 영역의 자력이 향상될 수 있도록 하는 동시에, 영구자석에 공급되는 전원을 차단하는 경우 영구자석이 자력을 잃게 되어, 전자척에 흡착된 철재물이 전자척으로부터 쉽고 완전하게 떨어져 나가도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자척이 채용된 집게 차량을 도시한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 원형 전자척을 나타내는 평면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 사각형 전자척을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 흡착력 보강구조를 가지는 전자척을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 평면도이다.
도 6은 도 4에 적용된 제 2 자력발생수단을 설명하기 위한 부분 사시도이다.
도 7은 도 4에 적용된 제 2 자력발생수단의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대한 흡착력 보강구조를 가지는 전자척에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 흡착력 보강구조를 가지는 전자척은 도 4에 도시된 바와 같이 케이스(110)와, 상기 케이스(110) 내부 중앙에 안착되며, 중심부가 홀 형태로 중공되는 코어와, 상기 코어에 권회되는 코일로 이루어진 제 1 자력발생부(120)와, 상기 제 1 자력발생부(120)의 측면부에 밀착결합된 자력연결부(130)와, 일측단은 상기 케이스(110)에 고정되고, 다른 일측단은 상기 자력연결부(130)에 선택적으로 연결되는 제 2 자력발생부(140)로 구성된다.
상기 제 1 자력발생부(120)는 각 모서리 부분에 절단면을 가지며, 상기 제 1 자력발생부(120)가 상기 케이스(110) 내측 중앙부에 배치될 때 상기 케이스(110)와 제 1 자력발생부(120) 사이에 공간부를 형성시키고, 상기 공간부에 제 2 자력발생부(140)가 배치된다.
상기 제 2 자력발생부(140)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 케이스(110) 내측 각 모서리에 각각 고정 결합되는 고정부(141)과, 상기 고정부(141) 일측에 상호 이격된 상태로 고정 결합되는 복수의 탄성부(143)와, 상기 복수의 탄성부(143)가 고정 결합되는 영구자석(145)으로 이루어진다.
이때 상기 복수의 고정부(141)는 상기 자력연결부(130)와 동일한 재질로 이루어진다.
상기 탄성부(143)는 코일 스프링이며, 상기 영구자석(145)은 전원이 공급되는 경우 상기 제 1 자력발생부(120)의 극성과 다른 극성을 가지게 되어 상호간에 당기는 힘이 발생되고 이 당기는 힘에 의해 영구자석(145)은 제 1 자력발생부(120)에 밀착결합되어 케이스(110)의 해당 부위에 자력을 형성시킨다.
또한 상기 영구자석(145)은 공급되고 있던 전원이 차단되는 경우 영구자석(145)이 상기 제 1 자력발생부(120)의 극성과 같은 극성을 가지게 되어 상호간에 미는 힘이 발생되고 이 미는 힘에 의해 영구자석(145)이 제 1 자력발생부(120)로부터 떨어짐과 동시에 상기 탄성부(143)의 복원력에 의해 상기 자력연결부(130)로부터 완전히 분리되어, 해당 부위에 형성되어 있던 자력이 제거되도록 한다.
상기와 같이 구성된 흡착력 보강구조를 가지는 전자척의 작용에 대해서 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 전자척(100)이 장착된 집게 차량이 작업을 하지 않을 경우 전자척(100)으로 공급되는 전원이 차단된 상태로 유지된다. 이때 상기 전자척(100)에 구비된 제 1 자력발생부(120)의 코일(도면으로 미도시)로 공급되던 전류도 차단되어 제 1 자력발생부(120)로부터 형성되던 자력이 제거되고, 이때 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 제 1 자력발생부(120)의 일측단부에 대응하여 형성된 제 2 자력발생부(140)는 제 1 자력발생부(120)와 일정 간격 이격된 상태로 유지되고 있어, 전자척(100)의 모서리 영역 부분에 형성되어 있던 자력이 제거된다.
한편, 전자척(100)이 장착된 집게 차량이 작업을 수행하고자 전자척(100)으로 전원을 공급하게 되는 경우, 전자척(100)에 구비된 제 1 자력발생부(120)의 코일(도면으로 미도시)로 전류가 공급되어 제 1 자력발생부(120)은 자력을 발생시키게 되고, 상기 제 2 자력발생부(140)의 영구자석(145)은 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 제 1 자력발생부(120)의 당겨지는 힘에 의해 자력연결부(130)에 부착되고, 이는 제 2 자력발생부(140)로 하여금 자력을 발생시키도록 한다. 이에 따라, 전자척(100)의 모서리 영역에 강한 자력을 발생시켜 수집하고 있는 철재물이 잘 부착되도록 한다.
상기와 같이 전자척(100)에 수집하고자 하는 철재물을 부친 후 철재물을 일정 장소에 이동시키고, 이동된 장소에 전자척(100)에 부착된 철재물을 두고자 하는 경우 작업자는 전자척(100)으로 공급되는 전원을 차단하게 된다.
즉, 작업자가 상기와 같이 전자척(100)에 공급되는 전원을 차단하게 되면 제 1 자력발생부(120)의 코일(도면으로 미도시)로 공급되던 전류도 차단되고, 이에 따라 제 1 자력발생부(120)에 의해 형성되던 자력도 제거된다.
상기와 같이 제 1 자력발생부(120)에 의해 형성되던 자력이 제거되면 제 1 자력발생부(120)와 영구자석(145)은 동일한 극성을 가지게 되고 제 1 자력발생부(120)와 영구자석(145) 상호간에는 밀어내는 힘이 발생된다.
상기와 같이 제 1 자력발생부(120)와 영구자석(145) 상호간에 밀어내는 힘이 작용함과 동시에 영구자석(145)의 일측단에 고정결합되어 있는 복수의 탄성부(143)의 복원력에 의해 도 7의 (b)와 같이 자력연결부(130)에 부착되어 있던 영구자석(145)은 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 자력연결부(130)로부터 일정 간격 이격된 상태를 유지하게 되고, 이로 인해 전자척(100)의 모서리 영역 부분에 형성되어 있던 자력이 제거된다. 그러므로 전자척(100)에 부착되어 있던 철재물은 전자척(100)으로부터 쉽게 분리된다.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 전자척
110 : 케이스
120 : 제 1 자력발생부
130 : 자력연결부
140 : 제 2 자력발생부
141 : 고정부
143 : 탄성부
145 : 영구자석

Claims (5)

  1. 집게차량용 전자척에 있어서,
    케이스(110);
    상기 케이스(110) 내부 중앙에 안착되며, 중심부가 홀 형태로 중공되는 코어와, 상기 코어에 권회되는 코일로 이루어진 제 1 자력발생수단(120);
    상기 제 1 자력발생수단(120)의 측면부에 밀착결합된 자력연결수단(130); 및
    일측단은 상기 케이스(110)에 고정되고, 다른 일측단은 상기 자력연결수단(130)에 선택적으로 연결되는 제 2 자력발생수단(140);
    을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 흡착력 보강구조를 가지는 전자척.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 자력발생수단(120)은,
    각 모서리 부분에 절단면을 가지며,
    상기 제 1 자력발생수단(120)이 상기 케이스(110) 내측 중앙부에 배치될 때 상기 케이스(110)와 제 1 자력발생수단(120) 사이에 공간부를 형성시키고,
    상기 공간부에 제 2 자력발생수단(140)이 배치되는 것을 특징으로 하는 흡착력 보강구조를 가지는 전자척.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 자력발생수단(140)은,
    상기 케이스(110) 내측 각 모서리에 각각 고정 결합되는 고정수단(141)과,
    상기 고정수단(141) 일측에 상호 이격된 상태로 고정 결합되는 복수의 탄성수단(143)과,
    상기 복수의 탄성수단(143)이 고정 결합되는 영구자석(145),
    으로 이루어진 것을 특징으로 하는 흡착력 보강구조를 가지는 전자척.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 탄성수단(143)은, 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 흡착력 보강구조를 가지는 전자척.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 영구자석(145)은,
    전원이 공급되는 경우 상기 제 1 자력발생수단(120)의 극성과 다른 극성을 가지게 되어 상호 당기는 힘에 의해 제 1 자력발생수단(120)에 밀착결합되어 케이스(110)의 해당 부위에 자력을 형성시키고,
    전원공급이 차단되는 경우 상기 제 1 자력발생수단(120)의 극성과 같은 극성을 가지게 되어 상호 밀어내는 힘에 의해 밀어내는 동시에 상기 탄성수단(143)의 복원력에 의해 상기 자력연결수단(130)으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 흡착력 보강구조를 가지는 전자척.
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