KR20170123478A - 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치에 관한 것이다. 이는, 전자척을 물어 고정하는 집게부를 포함하는 집게장치에 설치되며, 외부로부터 인가된 전력을 상기 전자척으로 유도 공급하기 위한 것으로서, 원주방향으로 일정단면을 갖는 링의 형태를 취하고, 상기 전자척과 전기적으로 접속되는 레일전극과; 상기 레일전극에 접한 상태로 레일전극의 상부에서 구름운동하는 롤러전극과; 상기 롤러전극에 전력을 인가하는 전력인가수단과; 상기 전력인가수단을 고정부에 대해 절연된 상태로 지지하는 홀딩부를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치는. 전력공급을 위하여 롤러전극이 적용되므로 전극 사이에서의 마찰은 물론 물리적인 충돌이 없어 마찰열이나 마모에 의한 수명단축이 없고 전극에 관한한 유지보수가 거의 필요 없고, 또한 레일전극 및 롤러전극이 전극케이싱의 내부에 수납됨과 아울러 커버에 의해 덮여 있으므로 빗물이 들이치지 않아 우천시에도 안심하고 사용할 수 있다.

Description

집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치{INFINITE ROTATABLE POWER TRANSMISSION DEVICE FOR ELECTROMAGNETIC CHUCK}

본 발명은 집게차량용 전자척에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자척에 전력을 공급하는 동안 집게의 무한 회전이 가능하여, 전자척을 이용한 작업효율을 증대시킬 수 있는 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치에 관한 것이다.

자석척(Magnetic chuck)은 산업현장에서 중요하게 사용되는 여러 장비 중 하나로서, 매우 다양한 종류가 있으며 사용 용도도 제각기 다르다. 가령, 굴삭기나 집게차의 붐대 단부에 고정한 상태로 대상물인 고철이나 철스크랩 등을 붙여 올려 원하는 위치로 이동시키는 것에서부터, 각종 공작기계에서의 지그나 공작물을 움직이지 않게 고정시키는 것에 이르기까지 다양 것들이 사용되고 있다.

이러한 자석척은, 대부분, 출력 자기력의 세기를 조절할 수 있는 전자석 방식으로 구현되며 전자척(Electromagnetic chuck)이라고 불리기도 한다.

한편, 고철이나 철스크랩 이동용 전자척의 경우, 대부분 그래플을 갖는 집게차에 물려 사용된다. 상기 집게차는 차량에 구비되어 있는 붐대와, 상기 붐대의 단부에 장착되며 유압액츄에이터의 작동에 의해 대상물을 집어 올리거나 집어올린 대상물을 원하는 장소에 내려놓는 집게를 포함한다.

또한, 상기 집게는 축회전 가능한 회전축과, 상기 회전축의 하부에 고정되며 대칭을 이루는 다수의 집게편(도 1의 13)을 갖는다. 상기 집게편(13) 자체는, 벌어짐과 오므라짐은 물론 회전축을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전 가능하다.

상기 집게차량의 집게에 물려 사용되는 전자척은, 전력케이블을 통해 차량의 배터리와 유선으로 접속된다. 상기 전력케이블은 붐대를 따라 배선되며 차량의 배터리와 전자척을 전기적으로 연결하여 배터리의 전력을 전자척으로 전달한다.

그런데, 상기 전력케이블은 배터리와 전자척을 물리적으로 연결하여 전자척에 전력을 공급하는 역할을 하기는 하지만, 전자척의 움직임을 구속하는 원인이 되기도 한다.

가령, 작업 상황에 맞추어 집게를 일방향으로 한 바퀴 이상 회전시킬 경우, 집게의 둘레에 감겨 집게를 같은 방향으로 더 이상 회전하지 못하게 한다. 만일 집게를 한쪽 방향으로 계속 회전시킬 경우 전력케이블이 과도한 인장력을 이기지 못하고 절단되거나 뽑히게 되기 때문이다.

문제는, 현장에서 전자척을 사용할 때 전자척을 같은 방향으로 한 바퀴 이상씩 회전시켜야 하는 경우가 흔하다는 것이다. 예컨대 철선과 같은 와이어형 스크랩의 경우 엉켜있기 때문에 전자척을 여러 바퀴 돌려야 일회분의 스크랩을 끊어 올릴 수 있다.

상기한 바와같이, 전자척을 물고 있는 집게를 한쪽 방향으로 계속 회전시킬 수 는 없는 상황에서, 굳이 전자척을 회전시키려면, 일단 전력을 차단하여 스크랩을 땅에 내려놓은 후 집게를 (회전시킬 방향의) 반대방향으로 최대한 회전시킨 상태에서, 다시 전력을 공급하여 스크랩을 흡착한 후 집게를 원하는 방향으로 회전시켜야 하는데 이는 매우 번거로운 일이 아닐 수 없다.

이러한 불편한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 집게차량용 무선 전자척시스템(국내등록실용신안공보 제20-0458601호)이 제안된 바 있다. 상기 전자척시스템은, 전력케이블의 단부에 전극봉을 고정하고, 집게의 회전몸체에 상기 전극봉에 탄성 접속하는 링형태의 전원연결부를 장착한 구조를 갖는다.

상기 전원연결부는 반링을 상호 조립하여 일정직경을 가지도록 제작된 링 형태의 부재로서, 하부로 연장된 전원선을 통해 전자척과 접속됨은 물론 그 상면이 전극봉의 하단부와 접속한다.

그런데 상기한 종래의 무선 전자척시스템은, 전원연결부에 대해 전극봉이 수직으로 세워진 상태로 마찰 접촉하므로, 전극봉과 전원연결부간에 높은 열이 발생함은 물론 전극봉의 마모가 심해 수명이 짧다는 문제를 가지며 특히 잦은 유지보수가 필요하다는 단점이 있었다.

더욱이, 전원연결부를 구성하는 반링의 연결부에 단차가 발생할 경우, 전극봉이 단차에 걸려 아예 부러질 수 도 있고, 아니면 전극봉이 반링의 연결부를 건너는 순간 순간적으로 들떠 전력이 차단될 수 있었다.

전자척으로 공급되는 전력이 비정상적으로 차단되면 전자척에 흡착되어 있던 스크랩이 지상으로 떨어져 대형사고를 유발할 수 있다. 이러한 위험성은 사용이 오래될수록 발생할 확률이 점차 높아질 수 밖에 없다.

또한, 반링에 대한 전극봉의 분리 및 재접속 순간에는 스파크가 발생한다. 이러한 스파크가 작업자는 물론 주변에 있는 작업감독관이나 주변 사람들에게 매우 큰 부담을 주는 것은 말할 나위도 없고 화재를 유발할 수 있어, 실제로 상기 무선전자척 시스템에 대한 개조작업 요청의 가장 이유는 스파크 문제이다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 전력공급을 위하여 롤러전극이 적용되므로 전극 사이에서의 마찰은 물론 물리적인 충돌이 없어 마찰열이나 마모에 의한 수명단축이 없고 전극에 관한한 유지보수가 거의 필요 없는 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 레일전극 및 롤러전극이 전극케이싱의 내부에 수납됨과 아울러 커버에 의해 덮여 있으므로 빗물이 들이치지 않아 우천시에도 안심하고 사용할 수 있는 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치는, 집게차의 붐대 단부에 연결되며 회전력을 출력하는 고정부와, 상기 고정부의 하부에 축회전 가능하게 지지되는 회전부와, 상기 회전부에 링크된 상태로 사용할 전자척을 물어 고정하는 집게부를 포함하는 집게장치에 설치되며, 외부로부터 인가된 전력을 상기 전자척으로 유도 공급하기 위한 것으로서, 상기 회전부의 회전축을 그 중심에 가지도록 고정되되 상기 회전축과 직교하는 평면상에 위치하며, 원주방향으로 일정단면을 갖는 링의 형태를 취하고, 상기 전자척과 전기적으로 접속되는 레일전극과; 상기 레일전극에 접한 상태로 상기 회전부의 축회전시 레일전극의 상부에서 구름운동하는 롤러전극과; 상기 롤러전극에 전력을 인가하는 전력인가수단과; 상기 전력인가수단을 고정부에 대해 절연된 상태로 지지하는 홀딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 롤러전극의 중심축부에는 일정 내경의 센터홀이 형성되어 있고, 상기 전력인가수단은; 상기 센터홀에 끼워진 상태로 롤러전극을 구름운동 가능하도록 지지하며, 외부의 전력케이블과 연결되는 전극로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 전극로드와 전력케이블의 사이에는, 상기 전극로드를 지지함과 아울러 전력케이블과 접속되어, 전력케이블을 통해 인가된 전력을 전극로드로 전달하는 커넥터가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전부에 고정되며 상기 레일전극 및 롤러전극을 그 내부에 절연된 상태로 수용하는 전극케이싱이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레일전극에서의 상기 롤러전극과 접하는 접속면에는, V형홈 또는 U형홈 또는 톱니의 형태를 취하고, 상기 롤러전극의 외주면은, 상기 V형홈 또는 U형홈 또는 톱니형홈에 대응하는 형태를 취하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레일전극에서의 상기 롤러전극과 접하는 접속면은, 반지름방향으로 하향 경사진 형태를 취하며, 상기 롤러전극은, 상기 접속면에 선접촉할 수 있도록 그 외주면이 테이퍼진 형태를 취하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 롤러전극은 두 개 이상이 상호 이격된 상태로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치는. 전력공급을 위하여 롤러전극이 적용되므로 전극 사이에서의 마찰은 물론 물리적인 충돌이 없어 마찰열이나 마모에 의한 수명단축이 없고 전극에 관한한 유지보수가 거의 필요 없다.

또한, 본 발명은, 레일전극 및 롤러전극이 전극케이싱의 내부에 수납됨과 아울러 커버에 의해 덮여 있으므로 빗물이 들이치지 않아 우천시에도 안심하고 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치를 집게부 및 전자척과 함께 도시한 도면이다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 전극케이싱의 구조를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치의 구성을 나타내 보인 일부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치의 다른 구성을 나타내 보인 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치의 또 다른 구성을 나타내 보인 일부 단면도이다.
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력중계장치에 적용할 수 있는 레일전극과 롤러전극의 여러 구현 예를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

기본적으로, 본 실시예에 따른 전력중계장치는, 집게차의 배터리로부터 공급되는 전력을 집게에 물려 있는 전자척(23)으로 연속 유도하는 것으로서, 특히 링형 레일전극(37)과 롤러전극(49)을 적용하여, 전자척에 전력이 공급되는 동안에도 집게부(11)를, 마모나 스파크의 발생없이, 시계방향이나 그 반대방향으로 무한 회전시킬 수 있는 구성을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치(31)를 집게부(11) 및 전자척(23)과 함께 도시한 도면이다. 상기 집게부(11)나 전자척(23)은 일반적인 것으로서 그에 대한 설명은 생략한다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 무한회전형 전력중계장치(31)는, 집게차의 붐대(미도시) 단부에 고정되는 붐연결링크(15)에 연결되는 고정부(17)와, 상기 고정부(17)의 하부에 위치하는 회전부(도 3의 25)의 사이에 설치된 상태로, 전력케이블(19)을 통해 외부로부터 인가된 전력을 통과시켜 전자척(23)으로 공급하는 역할을 한다.

상기 고정부(17)는 대략 원판의 바닥면을 구비하며, 그 일측에 유압모터(미도시)를 가진다. 상기 유압모터는 외부로부터 공급된 유압을 받아 회전토오크를 출력하여 하측 회전부(25)를 축회전시키는 역할을 한다. 상기 유압모터의 구동축에 구동피니언기어가 고정됨은 당연하다.

아울러, 후술하는 도면에서, 상기 회전부(25)를 편의상 단순한 원판형태로 도시였지만, 회전부(25)는 그 내주면에 랙기어(미도시)가 고정되어 있는 속이 빈 디스크형 부재로서, 상기 구동피니언기어와 내부 치합하여 유압모터로부터 회전력을 전달받아 회전한다. 이 때 상기 회전부(25)의 하부에 고정되어 있는 집게부(11)와 전자척(23)도 동시에 회전함은 물론이다.

결국, 상기 유압모터의 구동에 의해, 회전부(25) 및 회전부(25)의 하부에 고정되는 집게부(11)와 집게부(11)에 물려 있는 전자척(23)이 동시에 축회전하는 것이다. 도면부호 23a는 집게부(11)의 각 집게편(13)이 고정되는 집게파지부이다.

아울러 상기 전력중계장치(31)의 레일전극(도 3의 37)에는 전력선(21)이 접속되는데, 상기 접속선(21)은 하부로 연장되어 전자척(23)으로 전력을 유도한다. 상기 접속선(21) 자체가 전자척(23)에 다이렉트로 연결될 수 도 있고, 다른 전력공급수단을 매개로 하여 전력을 공급할 수 도 있다.

한편, 상기 고정부(17)와 회전부(25)의 주변에는 전극케이싱(35)이 고정된다. 상기 전극케이싱(35)은 회전부(25) 상단의 원판형 부분에 고정된 링형 케이싱으로서 그 내부에 레일전극(37) 및 롤러전극(49)을 수용한다.

또한 상기 고정부(17)의 바닥면에는 홀더브라켓(33)이 고정되어 있다. 상기 홀더브라켓(33)은 케이블지지관(47)이나 커넥터(53)를 지지하는 부속으로서, 고정부(17)의 바닥면에 상하로 적층되는 고정블록(33a,33b)을 갖는다. 하측 고정블록(33b)은 고정부(17)에 용접 등의 방법으로 견고히 고정된다.

상기 각 고정블록(33a,33b)의 내측에는 반원형 홈이 형성되어 있고, 상기 홈에는 절연부재(33c)가 고정되어 있다. 따라서 고정블록(33a,33b)의 사이에 케이블지지관(47)이나 커넥터(53)를 끼운 상태로 결합볼트(33d)를 죄면 케이블지지관(47)이나 커넥터(53)가 절연된 상태로 고정된다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 전극케이싱(35)의 구조를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.

도시한 바와같이, 상기 전극케이싱(35)은, 회전부(25)의 외주면에 고정되는 받침케이스(35b)와, 상기 받침케이스(35b)의 상부에 씌워지며 밀폐볼트(27)를 통해 받침케이스(35b)와 결합하는 커버케이스(35c)로 구성된다.

상기 전극케이싱(35)의 내부공간(35d)은 개방구(35a)을 통해 내측방향 즉 회전부(25)의 회전중심축 방향으로 개방되어 있다. 이러한 구성을 갖는 전극케이싱(35)은 링의 형태를 취하며 상기 회전부(25)에 대해 용접 등의 방법으로 고정된 상태로 회전부(25)와 함께 일체를 이룬다.

아울러 상기 전극케이싱(35)의 안쪽면에는 절연부재(41)가 깔려 있다. 상기 절연부재(41)는 일정두께를 갖는 고무판이나 실리콘 또는 절연성 합성수지시트로서 전극케이싱(35)의 내측면을 커버하여, 가령 레일전극(37)의 전류가 외부로 누설되는 것을 차단한다.

상기 전극케이싱(35)의 내부에 설치되는 레일전극(37)은 일정직경을 갖는 링의 형태를 취하며 그 상면에 접속면(도 3의 37b)을 제공한다. 특히 상기 접속면(37b)은 레일전극(37)의 반지름 방향으로 하향 경사져 있다.

아울러 도 3에 도시한 바와같이, 상기 레일전극(37)의 일측 하부에는 전력선(21)이 고정된다. 상기 전력선(21)은 전력케이블(19)을 통해 공급된 전력을 집게부(11)에 물려 있는 전자척(23)으로 공급하는 역할을 한다.

상기 전극케이싱(35)을 포함하는 전력중계장치(31)에 관한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

도면부호 25a 는 배수구이다. 상기 배수구(25a)는 우천시 들이친 빗물을 하부로 배출하기 위한 구멍이다. 빗물이 상기 배수구(25a)를 통해 배출되고, 또한 개방구(35a)가 고정부(17)의 바닥면보다 높게 위치하므로, 전극케이싱(35)의 내부로 빗물이 넘어갈 염려가 전혀 없다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치(31)의 구성을 나타내 보인 일부 단면도이다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 무한회전형 전력중계장치(31)는, 상기 회전부(25)의 외곽부에 고정되는 전극케이싱(35)과, 상기 전극케이싱(35)의 내부에 구비되는 레일전극(37)과, 상기 레일전극(37)의 상부에 배치되는 롤러전극(49)과, 상기 롤러전극(49)를 구름운동 가능하게 지지하며 개방구(35a)을 통해 전극케이싱(35)의 외부로 연장된 전극로드(51)과, 상기 전극로드(51)를 지지하는 홀딩부와, 전극케이싱(35)과 홀딩부의 상부에 씌워지는 커버(43)를 포함한다.

먼저, 상기 전극케이싱(35)은 내부공간(35d)에 절연부재(41)와 레일전극(37)과 롤러전극(49)을 수용하는 링형 부재로서 회전부(25)를 둘러싸고 있다. 위에 언급한 바와같이, 상기 회전부(25)는 그 내부에 링기어(미도시)를 가져 유압모터로부터 회전력을 전달받아 시계방향이나 반시계방향으로 회전 가능하다.

또한, 상기 레일전극(37)의 저면에는 암나사구(37a)가 형성되어 있다. 상기 암나사구(37a)는 전력선(21)의 접속단부(21b)와 결합하여 전력선(21)을 레일전극(37)에 고정시키는 역할을 한다.

상기 받침케이스(35b)에도 관통구멍(35k)이 형성되어 있는데, 상기 관통구멍(35k)은 암나사구(37a)의 연직 하부에 위치하며 전력선(21)을 통과시켜 전력선(21)이 레일전극(37)에 연결되도록 한다.

한편, 상기 롤러전극(49)은 그 외주면이 테이퍼진 형태를 취하며 중심축부에 센터홀(49a)을 갖는다. 상기 센터홀(49a)은 일정내경을 갖는 관통구멍으로서 전극로드(51)를 수용한다. 상기 롤러전극(49)의 형상은 도 6에 예를 든 바와같이, 매우 다양하게 변경 가능하다.

상기 전극로드(51)는 센터홀(49a)의 내주면에 면접한 상태로, 내주면에 대해 상대운동 가능한 부재로서, 상기 롤러전극(49)에 전력을 공급하는 전력인가수단이다. 즉, 후술할 전력케이블(19)로부터 전달받은 전력을 롤러전극(49)으로 넘겨주는 역할을 한다.

상기 롤러전극(49)은 전극로드(51)에 지지된 상태로 구름운동 할 수 있는 것이다. 이러한 전극로드(51)의 구름운동을 보다 부드럽게 구현할 수 있도록, 전극로드(51)의 외주면과 센터홀(49a)의 내주면 사이에 공지의 전도성 오일을 도포할 수 도 있음은 물론이다.

아울러 상기 레일전극(37)의 상면 즉 롤러전극(49)에 접하는 접속면(37b)은 반지름방향으로 하향 경사져 있다. 즉, 고정부(17)로부터 멀어지는 외측 방향으로 하향 경사져 있는 것이다.

이와같이 접속면(37b)을 경사지도록 형성한 것은, 레일전극(37)에 롤러전극(49)이 접촉한 상태에서 전극로드(51)를 수평으로 유지하기 위함과 아울러 롤러전극(49)의 구름운동을 원활하게 구현하기 위한 것이다. 물론 레일전극(37)에 대한 롤러전극(49)의 약간의 슬립은 무방하므로 도 6a와 같이 제작할 수 도 있다.

도면부호 51a는 걸림턱이다. 상기 걸림턱(51a)은 롤러전극(49)이 전극로드(51)로부터 빠지지 않도록 지지하는 돌출부이다.

한편, 상기 전력케이블(19)은 클램프(45)에 의해 고정부(17)의 바닥면에 구속된 상태로, 그 단부가 전극로드(51)의 케이블삽입공간(51c)에 삽입되며 전극로드(51)에 케이블고정볼트(51b)로 고정된다. 당연히 케이블고정볼트(51b)의 위치가 클램프(45)의 위치보다 높다.

이와같이 클램프(45)를 이용해 전력케이블(19)을 고정부(17)의 바닥면에 고정시킨 이유는 우천시를 대비한 것이다. 이를테면 우천시 전력케이블(19)를 타고 내려온 빗물이 전극로드(51) 까지 이동하지 못하도록 고도를 케이블고정볼트(51b)보다 상대적으로 낮춘 것이다. 전력케이블(19)을 타고 내려온 빗물은 클램프(45)에 도달한 후 고정부(17)로 곧바로 내려가 배수구(25a)로 흘러 배출된다.

상기 홀딩부는, 상기 전극로드(51)의 후단부와 결합하는 케이블지지관(47)과, 상기 케이블지지관(47)을 고정부(17)의 바닥면에 고정하는 홀더브라켓(33)을 포함한다.

상기 케이블지지관(47)은 그 내부로 전력케이블(19)를 통과시키는 파이프형 부재로서 바람직하기로는 합성수지관으로 적용함이 좋다. 상기 케이블지지관(47)은 홀더브라켓(33)에 지지된 상태로 전극로드(51)를 수평으로 유지한다.

상기 전극로드(51)는 케이블지지관(47)에 고정된 상태로 수평을 유지하여 롤러전극(49)이 안정적으로 자전할 수 있도록 한다.

아울러 상기한 바와같이, 홀더브라켓(33)은 케이블지지관(47)을 고정부(17) 바닥면에 수평으로 고정하며, 회전부(25)가 회전하더라도 케이블지지관(47)이 좌우로 틀어지지 않도록 강력하게 지지한다.

상기 구조를 가지는 전력중계장치(31)에 있어서, 상기 전력케이블(19)를 통해 인가된 전력은 전극로드(51)를 경유하여 롤러전극(49)으로 인가된다. 아울러, 상기 롤러전극(49)에 인가된 전력은 레일전극(37)을 거쳐 전력선(21)을 통해 전자척(23)으로 공급된다.

특히 상기 롤러전극(49)은 접속면(37b)에 접한상태로 구름운동 가능하므로, 상기 집게부(11)를 시계방향이나 반시계 방향으로 계속 회전시키더라도 전기적 접속을 계속적으로 유지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치의 다른 구성을 나타내 보인 일부 단면도이다.

이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킴을 밝히며 그에 관한 반복되는 설명은 생락하기로 한다.

도시한 바와같이, 전력인가수단으로서 전극로드(51)와 더불어 커넥터(53)가 더 설치되어 있다. 상기 커넥터(53)는 전도성금속으로 제작된 것으로서 상기 홀더브라켓(33)에 의해 수평으로 고정된다. 상기한 바와같이, 홀더브라켓(33)은 고정부(17)에 대해 절연되어 있으므로 전력케이블(19)을 통해 공급된 전류가 누설될 염려는 전혀 없다.

또한, 상기 커넥터(53)에는 로드수용홈(53b)과 지지돌기(53c)가 마련되어 있다. 상기 로드수용홈(53b)은 전극로드(51)의 후단 일부를 수용 지지하는 홈이며, 지지돌기(53c)는 전극로드(51)의 외주홈(51d)에 삽입되는 돌출부이다. 상기 외주홈(51d)은 전극로드(51)를 커넥터(53)에 지지시킬 수 있도록 기계가공한 부분이다.

아울러 상기 커넥터(53)의 후단부에는 케이블삽입공간(53a)이 형성되어 있다. 상기 케이블삽입공간(53a)에 전력케이블(19)의 단부를 삽입한 상태로 케이블고정볼트(51b)를 죄면, 커넥터(53)에 대한 전력케이블(19)의 고정이 이루어짐은 당연하다.

특히 상기 전극로드(51)는 커넥터(53)에 대해 면접한 상태로 축회전 가능하다. 즉, 커넥터(53)에 수평으로 지지된 상태로 축회전 가능한 것이다.

이와같이, 전극로드(51)가 커넥터(53)에 대해 상대운동 가능하고, 또한 롤러전극(49)도 전극로드(51)에 지지된 상태로 구름운동 하므로, 레일전극(37)에 대한 롤러전극(49)의 구름운동은 더욱 부드럽게 구현될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치(31)의 또 다른 구성을 나타내 보인 일부 단면도이다.

도면을 참조하면, 상기 커넥터(53)에 오일통로(53e)가 형성되어 있음을 알 수 있다. 상기 오일통로(53e)는 공지의 전기 전도성 오일이나 그리이스를 주입하는 통로이다.

상기 오일통로(53e)를 통해 공급된 오일이나 그리이스는 로드수용홈(53b)의 내주면에 대한 전극로드(51)의 회전운동을 보다 부드럽게 구현시킨다.

상기 구조를 가지는 도 4 및 도 5에 도시한 타입의 전력중계장치(31)에 있어서, 전력케이블(19)을 통해 인가된 전력은, 커넥터(53)와 전극로드(51)와 롤러전극(49)을 차례로 통과하여 레일전극(37)으로 계속적으로 전달되며, 레일전극(37)으로 전달된 전력은 전력선(21)을 통해 전자척으로 인가된다.

상기와 같이 전력이 공급되는 상황에서, 집게부(11)를 시계방향이나 반시계방향으로 아무리 회전시키더라도, 롤러전극(49)이 레일전극(37)의 상면에서 회전하는 한 안정적인 전력의 공급이 유지된다.

도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력중계장치(31)에 적용할 수 있는 레일전극과 롤러전극의 다양한 구현 예를 도시한 도면이다.

먼저 도 6a에 도시한 롤러전극(49)은 그 외주면이 일정직경을 갖는 원통의 형태를 취한다. 롤러전극의 외주면이 경사지지 않은 것이다.

또한 상기 롤러전극(49)의 하부에 위치한 레일전극(37)의 접속면(56b)도 경사지지 않고 수평을 유지한다. 특히 상기 수평의 접속면(56b)의 폭방향 양측에는 사이드돌기(56a)가 형성되어 있다. 상기 사이드돌기(56a)는 레일전극(37)의 회전시 롤러전극(49)이 레일전극의 외부로 이탈하지 않도록 가이드한다.

도 6b에 도시한 레일전극(37)은 톱니형접속면(57a)을 갖는다. 상기 톱니형접속면(57a)은 레일전극(37)의 폭방향으로 일정피치를 가지는 삼각형 형태의 톱니이다.

이러한 톱니형접속면(57a)은 레일전극(37)의 상면을 기계가공하여 형성한 것으로서 넓은 표면적을 제공하고 롤러전극(49)의 보다 안정적인 회전운동을 가이드한다. 즉, 레일전극(37)에 대한 롤러전극(49)의 상대적 주행을 보다 안정적으로 유지한다.

상기 톱니형접속면(57a)에 접하는 롤러전극(49)의 외주면에는 톱니부(59b)가 형성되어 있다. 상기 톱니부(59b)는 톱니형접속면(57a)에 형합할 수 있도록 삼각형 형태를 갖는 톱니로서, 톱니형접속면(57a)에 치합한 상태로 구름운동하며 레일전극(37)에 전력을 인계한다.

또한 도 6c에 도시한 레일전극(37)은 도 6b에 도시한 레일전극과 달리 기울어진 형태의 톱니형접속면(61a)을 제공한다. 상기 톱니형접속면(61a)의 기울기는 도 3에 도시한 기본형 레일전극의 접속면(37b)과 마찬가지이다.

상기한 톱니형접속면(61a)과 치합하는 롤러전극(49)의 외주면에도 톱니부(63b)가 형성되어 있다. 상기 톱니부(63b)가 형성되어 있는 롤러전극(49)의 전체적인 형상은 도 3에 도시한 롤러전극과 같지만 그 외주면에 톱니부(63b)가 형성된 점이 다르다.

도 6d에 도시한 타입의 레일전극(37)은 레일전극의 폭방향으로 연장된 톱니형접속면(61b)을 제공한다. 상기 톱니형접속면(61b)은 마치 베벨기어의 기어이와 같은 패턴을 가진다.

상기 톱니형접속면(61b)을 갖는 레일전극(37)에 치합하는 롤러전극(49)의 외주면에는 마치 기어이와 같은 톱니부(65a)가 형성되어 있다. 상기 톱니부(65a)는 톱니형접속면(61b)과 치합하며 레일전극(37)의 회전시 슬립을 전혀 발생하지 않는다.

도 6e에 도시한 레일전극(37)은 그 상면에 V홈형접속면(61c)을 갖는다. 상기 V홈형접속면(61c)은 레일전극(37)의 상면을 커팅하여 형성한 것으로서, 레일전극(37)의 길이방향 즉 원주방향으로 연장되며 롤러전극(49)의 V홈삽입부(67a)를 수용한다.

상기 V홈삽입부(67a)는 롤러전극(49)의 외주면에 형성된 돌출부분으로서, V홈형접속면(61c)의 바닥면에 긴밀히 접하며 구름운동한다.

또한, 도 6f에 예를 든 레일전극(37)은 U홈형접속면(61d)을 갖는다. 상기 U홈형접속면(61d)은 대략 U자의 단면형태를 갖는 홈으로서 롤러전극(49)의 홈삽입부(69a)에 접한다.

상기 홉삽입부(69a)는 U홈형접속면(61d)에 접속된 상태로 레일전극(37)의 회전시 구름운동하며 레일전극(37)에 전력을 전달한다.

한편, 도 6g에 도시한 바와같이, 다수의 롤러전극(49)을 적용할 수 도 있다. 도 6g를 참조하면 세 개의 롤러전극(49)이 분할로드(51e)에 지지된 상태로 전극로드(51)와 연결되어 있음을 알 수 있다. 상기 각 롤러전극(49)은 상호 이격된 상태로 레일전극(37)의 접속면에 전력을 전달한다. 즉, 전극로드(51)와 분할로드(51e)를 통해 전달된 전력을 레일전극으로 중계하는 것이다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:집게장치 11:집게부 13:집게편
15:붐연결링크 17:고정부 19:전력케이블
21:전력선 21b:접속단부 23:전자척
23a:집게파지부 25:회전부 25a:배수구
27:밀폐볼트 31:전력중계장치 33:홀더브라켓
33a,33b:고정블록 33c:절연부재 33d:결합볼트
35:전극케이싱 35a:개방구 35b:받침케이스
35c:커버케이스 35d:내부공간 35k:관통구멍
37:레일전극 37a:암나사구 37b:접속면
41:절연부재 43:커버 45:클램프
47:케이블지지관 49:롤러전극 49a:센터홀
51:전극로드 51a:걸림턱 51b:케이블고정볼트
51c:케이블삽입공간 51d:외주홈 51e:분할로드
53:커넥터 53a:케이블삽입공간 53b:로드수용홈
53c:지지돌기 53e:오일통로 56a:사이드돌기
56b:접속면 57a:톱니형접속면 59b:톱니부
61a:톱니형접속면 61b:톱니형접속면 61c:V홈형접속면
61d:U홈형접속면 63:롤러전극 63b:톱니부
65a:톱니부 67a:V홈삽입부 69a:홈삽입부

Claims (7)

1. 집게차의 붐대 단부에 연결되며 회전력을 출력하는 고정부(17)와, 상기 고정부(17)의 하부에 축회전 가능하게 지지되는 회전부(25)와, 상기 회전부(25)에 링크된 상태로 사용할 전자척(23)을 물어 고정하는 집게부(11)를 포함하는 집게장치(10)에 설치되며, 외부로부터 인가된 전력을 상기 전자척(23)으로 유도 공급하기 위한 것으로서,
   상기 회전부(25)의 회전축을 그 중심에 가지도록 고정되되 상기 회전축과 직교하는 평면상에 위치하며, 원주방향으로 일정단면을 갖는 링의 형태를 취하고, 상기 전자척(23)과 전기적으로 접속되는 레일전극(37)과;
   상기 레일전극(37)에 접한 상태로 상기 회전부(25)의 축회전시 레일전극(37)의 상부에서 구름운동하는 롤러전극(49)과;
   상기 롤러전극(49)에 전력을 인가하는 전력인가수단과;
   상기 전력인가수단을 고정부(17)에 대해 절연된 상태로 지지하는 홀딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 롤러전극(49)의 중심축부에는 일정 내경의 센터홀이 형성되어 있고,
   상기 전력인가수단은;
   상기 센터홀에 끼워진 상태로 롤러전극을 구름운동 가능하도록 지지하며, 외부의 전력케이블(19)과 연결되는 전극로드(51)를 포함하는 것을 특징으로 하는 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 전극로드(51)와 전력케이블(19)의 사이에는, 상기 전극로드(51)를 지지함과 아울러 전력케이블(19)과 접속되어, 전력케이블(19)을 통해 인가된 전력을 전극로드(51)로 전달하는 커넥터(53)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 회전부(25)에 고정되며 상기 레일전극(37) 및 롤러전극을 그 내부에 절연된 상태로 수용하는 전극케이싱(35)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 레일전극(37)에서의 상기 롤러전극과 접하는 접속면에는, V형홈 또는 U형홈 또는 톱니의 형태를 취하고,
   상기 롤러전극의 외주면은, 상기 V형홈 또는 U형홈 또는 톱니형홈에 대응하는 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 레일전극(37)에서의 상기 롤러전극(49)과 접하는 접속면(37b)은, 반지름방향으로 하향 경사진 형태를 취하며,
   상기 롤러전극(49)은, 상기 접속면(37b)에 선접촉할 수 있도록 그 외주면이 테이퍼진 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 롤러전극(49)은 두 개 이상이 상호 이격된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 집게차량용 전자척 구동을 위한 무한회전형 전력중계장치.

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