KR100497291B1 - 플로팅 리프트 실린더 부착물을 구비한 리프트 장치 - Google Patents

플로팅 리프트 실린더 부착물을 구비한 리프트 장치 Download PDF

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Abstract

리프트 방법 및 아암기구 작동용 장치는 제1아암기구(30)와 상기 제1아암기구(30)에 피봇가능하게 연결된 제2아암기구(22)를 포함하여서 이루어진다. 상기 장치는 적어도 제1 또는 제2아암기구들(30,22)에 대해 상기 이동장치(24)를 변위시키기 위한 이동장치(24) 및 변위링크(28)를 추가로 포함한다. 변위링크(28)는 이동장치(24)에 기계적 장점을 제공함으로써, 제2아암기구(22)를 작동하는데 필요한 일이 충분히 감소되면서도 제2아암기구(22)와 이동장치(24)의 리프팅능력은 상당히 증가되며, 그리고 제2아암기구(22)의 제1아암기구(30)에 대한 작동범위 또한 증가된다.

Description

플로팅 리프트 실린더 부착물을 구비한 리프트 장치{LIFT APPARATUS WITH FLOATING LIFT CYLINDER ATTACHMENT}
본 발명은 크레인의 붐(boom)과 같은 아암(arm)기구 작동용 장치 및 리프트(lift) 방법에 관한 것이다.
현재 리프팅아암 등과 같이 아암기구를 작동시키기 위한 다양한 장치들이 있는데, 이러한 장치들은 일반적으로 서로간에 상대적으로 이동가능한 제1 및 제2아암기구를 결합하는 연결판을 사용한다. 이러한 형태의 공지된 장치는 아암기구 중 하나 및 연결판에 부착된 이동장치에 과도한 힘을 요구한다. 또한, 종래의 기술은 제1아암기구에 대한 제2아암기구의 작동범위가 한정되어 있다.
예를 들면, 도 9의 종래 기술에는 연결판(14)에 의해 서로 결합된 제1아암기구(10) 및 제2아암기구(12)가 도시되어 있다. 제2아암기구(12)는 핀(18)에 의해 피봇되어 연결판(14)에 고정된다. 유압피스톤 및 실린더장치(16)가 연결판(14)과 제2아암기구(12)에 연결된다. 도 9에서 파선으로 나타낸 바와 같이 상기 제2아암기구(12)가 완전히 펼쳐진 상태에 가까워지게 되면, 유압피스톤 및 실린더장치(16)와 제2아암기구(12)와의 관계로 인해 제1아암기구(10)에 대한 제2아암기구(12)의 작동이 제한된다.
완전히 펼쳐진 상태에서는, 제2아암기구(12)를 연결판(14)에 결합하는 핀연결구(18)에 유압피스톤 및 실린더장치(16)가 맞닿게 된다. 이것은 제2아암기구(12)의 작동범위를 제한하게 되는 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 종래의 아암기구장치는 제2아암기구(12)가 완전히 펼쳐진 상태에 접근하게 되면 매우 비능률적인 것이다. 이러한 비능률성은 실린더장치(16)의 길이방향 축 B1과 제2아암기구(12)의 길이방향 축 A1 사이의 각도 θ를 참조하여 설명될 수 있다. 이러한 각도 θ는 제2아암기구(12)와 유압피스톤 및 실린더장치(16)에 의해 발생되는 각각의 힘(F12,F16)에 영향을 미치게 된다.
제2아암기구(12)가 완전히 펼쳐진 상태에 가까워지면, 유압피스톤 및 실린더장치(16)의 길이방향 축 B1은 제2아암기구(12)의 길이방향 축 A1에 거의 평행하게 되고, 각도 θ는 대략 0°에 가깝게 된다. 유압피스톤 및 실린더장치(16)에 의해 발생된 연장된 힘F16은 힘F12 에 대해 거의 수직을 이루게 되는데, 상기 힘F12는 제2아암기구(12)의 자중과 상기 제2아암기구가 지탱하는 모든 하중으로 인해서 제2아암기구(12)를 반시계 방향으로 회전시키는 힘의 분력이다. 힘F16은 F16a와 F16b의 분력을 갖게 되므로 힘F12를 효율적으로 상쇄하지 못한다.
따라서, 종래 기술은 제1아암기구에 대한 제2아암기구의 작동범위를 충분히 증가시키고, 또한 제1아암기구에 대해 제2아암기구를 작동하는데 필요한 일을 현저히 저감시킬 수 있으며 이동장치의 리프팅 능력을 훨씬 증가시킬 수 있는 기계적 장점을 갖는 이동장치를 구비한 아암기구 작동용 장치 및 리프트 방법을 필요로 한다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 제1아암기구에 대한 제2아암기구의 작동범위를 충분히 증가시키고 제1아암기구에 대해 제2아암기구를 작동하는데 필요한 일을 현저히 저감시킬 수 있으며 이동장치의 리프팅 능력을 훨씬 증가시킬 수 있는 기계적 장점을 갖는 아암기구 작동용장치 및 리프트 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제1아암과 제2아암이 포개진 상태에 있는 경우에, 제1아암, 제2아암 그리고 연결판 시스템의 전체높이 및 무게중심을 충분히 낮출 수 있는 아암기구 작동용장치 및 리프트 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동장치를 상기 제1아암기구에 대해 변위시킬 수 있는 수단을 포함함으로써 상기 이동장치가 아암기구에 의해 야기된 이동장치에 대항하는 힘에 대하여 기계적인 장점을 갖는 아암기구 작동용장치 및 리프트 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 적어도 제2아암기구가 연장상태에 충분히 가까워질 때, 제1아암기구에 대한 제2아암기구의 작동범위를 충분히 증가시킬 수 있는 아암기구 작동용장치 및 리프트 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 목적은, 제1아암기구가 라이저(수직관)로 되고 제2아암기구가 라이저(수직관) 연결판에 의해 라이저에 연결된 붐으로 된 것과 같은, 크레인 환경에서 사용될 수 있는 아암기구 작동용장치 및 리프트 방법을 제공하는 것이다. 구체적인 목적은 유압피스톤 및 실린더장치를 연결판에 작동가능하게 연결할 수 있는 변위장치에 의해 충분히 증가된 리프팅 능력을 갖는 유압피스톤 및 실린더장치 형태의 이동장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동장치가 그 작동범위에 걸쳐서 움직이는 동안 이동장치의 리프팅 거리를 실질적으로 극대화한 아암기구 작동용장치 및 리프트 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 리프팅 능력의 증가, 중량의 감소, 제조원가의 절감, 그리고 이동장치에 의한 또는 유압의 감소에 의한 작업의 감소를 가능토록 한 아암기구 작동용장치 및 리프트 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 기본적으로 소정 붐의 길이 및 제2아암기구의 길이에 대해 더 짧은 적재반경을 얻으면서, 이동장치를 아암기구에 연결하는 기계적 요소들을 더욱 간결하게 구성하는 것이다.
본 발명의 이러한 목적과 다른 목적들은 제1아암기구와; 제1길이방향 축을 가지고, 상기 제1아암기구에 대하여 회전 가능한 제2아암기구와; 제2길이방향 축을 따라 힘을 가하는 이동장치와; 상기 제2아암기구의 작동범위의 적어도 일 부분 동안 상기 제2아암기구의 작동에 반응하여 상기 이동장치를 상기 제1아암기구 및 상기 제2아암기구에 대하여 상대적으로 변위시켜, 상기 제1아암기구에 대한 상기 제2아암기구의 작동범위를 증가시키고 또한 상기 제1아암기구에 대하여 상대적으로 상기 제2아암기구를 작동시키는데 있어서의 증가된 기계적 장점을 상기 이동장치에 제공하는 적어도 하나의 링크를 포함하며, 상기 적어도 하나의 링크는 상기 제1아암기구와 결합되어 상기 제1아암기구에 대한 상기 제2아암기구의 작동범위의 일 부분 동안만 상기 제1아암기구에 대하여 상기 이동장치를 변위시키는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치를 제공함에 의해 이루어진다.
또한, 제1아암기구와, 상기 제1아암기구에 회전 가능하도록 장착된 제2아암기구와, 상기 제1, 제2아암기구 사이에서 상대적 회전 이동을 발생시키기 위한 이동장치를 포함하는 장치의 작동방법에 있어서, 이동장치를 작동시켜 제1, 제2아암을 서로에 대해 상대적으로 이동시키는 단계; 및 제1, 제2아암기구가 상대적으로 작동하는 범위의 일부분 동안에만, 상기 상대적인 작동에 반응하여, 상기 상대적인 작동을 발생시키는데 있어서의 이동장치의 기계적 장점을 향상시키기 위하여 이동장치를 제1, 제2아암기구 중 적어도 하나에 대하여 변위시키는 단계를 포함하는 아암기구 작동용 리프트 장치의 작동 방법을 제공하는 것에 의해서도 본 발명의 목적들은 이루어진다.
본 발명의 또 다른 응용범위는 다음에 제시되는 상세한 설명으로부터 설명된다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예로 나타낸 상세한 설명 및 특정 예시들은 단지 실시예로서 제시된 것이며, 본 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명의 기술적 사상과 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게는 자명한 것이다.
도면들을 상세히 참조하여 볼 때, 특히 도 1과 도 2를 참조하면, 제2아암기구(22)를 작동시키기 위한 리프트장치(20)가 도시되어 있다. 리프트장치(20)는 제2아암기구(22)에 연결된 이동장치(24)를 포함한다. 이동장치(24)는 또한 이동장치(24)를 변위시키기 위한 수단(28)을 통해 연결판(26)에 연결된다. 연결판(26)은 제1아암기구(30)에 연결된다. 이러한 아암기구(22,30)는 전형적으로 제2아암기구(22)는 붐(boom), 제1아암기구(30)는 라이저(riser), 그리고 연결판(26)은 수직판(riser plate)이 되는 크레인(crane) 또는 이와 유사한 장치의 일부가 될 수 있다.
리프트장치(20)는 이동장치(24)로서 유압피스톤 및 실린더장치를 사용하는 유압크레인에 사용된다. 변위장치 또는 수단(28)은 이동장치(24)를 연결판(26)에 연결하는 링크를 포함하는 것이 바람직하다. 변위수단(28)은 단일 링크에 한정되지 않고 이동장치(24)의 변위가 용이하도록 하는 다른 기구들을 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로는, 변위수단(28)은 핀/실린더장치에 의해 연결판(26)과 이동수단(24)에 연결된다. 변위수단(28)과 연결판(26) 간의 연결은 제1피봇점(34)에서 이루어진다. 제1피봇점(34)은 연결판(26) 내의 구멍이다. 이 구멍에는 변위수단(28)을 연결판(26)에 연결하는 결합장치의 삽입이 가능하다. 제1피봇점(34)의 중요한 특징은 제1피봇점(34)에 대하여 변위수단(28)의 회전이 가능토록 할 뿐만 아니라, 제1아암기구(30)에 대하여 제2아암기구(22)가 움직이는 범위의 적어도 일부분 동안, 제1아암기구(30)의 제1피봇점(34) 및 길이방향 축 A30 사이에 소정의 병진운동을 제공하는 것이다.
제2피봇점(36)은 제1피봇점(34)과 유사하다. 제2피봇점(36)의 구조는 제1피봇점(34)과 유사하며 바람직하게는 핀/실린더장치를 포함하여 제2아암기구(22)를 연결판(26)에 회전 가능하게 연결한다.
도 1에서는 또한, 피봇점에 대한 변위수단(28)의 반시계 방향 이동을 제한하는 걸림장치(46)가 도시되어 있다. 걸림장치(46)는 핀이나 받침대를 포함한다. 걸림장치(46)는, 도시된 바와 같이, 제2아암기구(22)가 포개지는 위치를 향하여 이동할 때 변위수단(28)이 반시계 방향으로 회전됨을 방지하도록 배치된다.
도 1은 이동장치(24)의 일단부를 제2아암기구(22)에 연결하는 피봇점(44)의 자유물체도를 포함하여 나타낸 것이다. 이러한 자유물체도에 의해서, 본 발명의 기계적 장점이 나타내어 진다. 도 9의 종래 기술과 비교시, 제2아암기구(22)의 작동범위의 적어도 일부분 동안, 변위수단(28)은 이동장치(24)의 길이방향 축 M과 제2아암기구(22)의 길이방향 축 A22 사이에 증가된 각도 θ를 제공한다. 이러한 증가된 각도 θ는 도 2에 나타낸 거리 D1, D2, D3과, 제2아암기구(22)의 작동범위의 일부분 동안 이동장치(24)의 병진운동과 회전운동을 제공하는 변위수단과 같은 몇 가지 매개변수에 기인하는 것으로 보인다. 이러한 증가된 각도 θ에 의해서, 분력F24a는 힘F24가 힘F22를 더욱 효과적으로 상쇄시키거나 힘F22에 더욱 직접적으로 대항하도록 충분히 증가된다.
아암기구(12)가 완전히 펼쳐진 상태에 가까워 질수록, 종래기술에 있어서의 (이동장치(16)의 길이방향 축 B1과 아암기구(12)의 길이방향 축 A1 사이의) 각도 θ는 대략 0°에 가까와지게 된다. 본 발명에 있어서, (이동장치(24)의 길이방향 축 M과 제2아암기구(22)의 길이방향 축 A22 사이의) 각도 θ가 이동장치(24)의 변위에 의해 증가되어, 힘F24, 특히 분력F24a가 증가되고, 제2아암기구(22)의 힘F22의 방향과 크기를 방해/상호작용/상쇄 하게 된다. 이것은 제1, 제2피봇점 (34,36)과, 제1아암기구(30)상의 교점(42)의 삼각형 배열에 의해 가능한 것이다. 제2아암기구(22)의 반발력 F22가 제2아암기구(22)의 자중(질량(m)×중력(g))과 제2아암기구(22) 상의 모든 하중으로 인한 힘의 분력에 의해 발생된다는 것은 주지의 사실이다.
개시된 실시예에 따른 본 발명의 기계적 장점은 아래에 상세히 설명되는 바와 같이, 두 가지 작동위치, 즉 이동장치가 처음으로 변위된 중간위치와 아암기구(22,30)가 대략 완전히 펼쳐진 상태인 완전히 펼쳐진 위치 사이에서 얻어진다는 것은 이미 주지의 사실이다.
도 2에 도시된 바와 같이, D1은 제1피봇점(34)과 제1아암기구(30)의 길이방향 중심축 A30 사이의 가장 짧은 직선거리이다. 설계상의 또 다른 중요한 변수로 거리 D2가 포함되는데, 거리 D2는 제2피봇점(36)의 중심축과 제1아암기구(30)의 길이방향 중심축 A30 사이의 가장 짧은 직선거리이다. 또한, 또 다른 중요한 변수인 거리 D3은 직선 D1과 직선 D2 사이의 가장 짧은 직선거리이다. 이러한 거리를 조정하는 것은 본 발명에 의해 제공되는 기계적 장점에 상당한 영향을 미치게 된다. 본 발명의 기계적 장점을 제공하기 위해서는, 거리 D1은 일반적으로 거리 D2 보다 충분히 길어야 한다. 일반적으로 D3을 증가시키게 되면 본 발명의 기계적 장점이 증가된다.
실시예에 나타낸 바와 같이, 연결판(26)은 제1, 제2피봇점(34,36)의 상대적인 위치와 유사하게 형성된다. 따라서, 연결판은 삼각형 제2부착부(38)와 다각형상의 제1부착부(40)를 포함한다. 도 1에서는 또한 연결판(26)을 제1부착부(40)와 제1, 제2피봇점(34,36)을 포함하는 제2부착부(38)로 나누는 가상선(39)을 보여준다. 가상선(39)은 대체로 제1아암기구(30)의 길이방향 중심축A30과 평행하다. 도 1에서는 또한 이동장치(24)를 변위수단(28)에 결합하는 핀/실린더 장치(37)도 나타낸다.
복합적인 형상을 갖는 부착부(38,40)를 포함하는 연결판(26)은, 변위수단(28)의 작동에 의해 이동장치(24)의 길이방향 축 M과 제2아암기구(22)의 길이방향 축 A22 간에 형성되는 각도 θ를 증가시키도록 제1피봇점(34)과 제2피봇점(36)이 배치된다는 점에서, 본 발명의 중요한 특징을 갖는다.
도 3에서는 다수개의 연결판(26)과 변위수단(28)이 사용된 본 발명의 단부도 또는 배면도가 도시되었다. 상기한 바에 따르면, 제2아암기구(22)와 변위수단(28)은 핀/실린더장치에 의해 제1, 제2피봇점(34,36)에 고정된다. 특히, 제2아암기구 (22)는 제2피봇점(36)의 실린더(50) 내측으로 삽입된 핀이나 샤프트(48)에 대하여 회전된다. 실린더(50)는 대략 상기 실린더(50)와 대응되는 크기를 갖는 각 제2피봇점(36)의 구멍 내에 설치된다. 변위수단(28)은 연결판(26)과 변위수단(28) 내의 구멍을 관통하는 핀(52)을 통해 각 연결판(26)에 연결된다.
도 4는 제1아암기구(30)와 거의 수직을 이루는 제2아암기구(22)를 실선으로 나타낸 제1위치와 제2아암기구(22)가 제1아암기구(30)에 대해서 거의 평행한 상태 혹은 180°를 이루는 제2위치를 보여준다. 도 4는 본 발명의 기계적 장점을 보일 수 있는 작동범위의 일부를 나타낸 것이다.
장치가 포개진 상태에 있을 경우, 이동장치(24)와 변위수단(28)은 걸림장치(46)에 접하게 된다. 제2아암기구(22)를 작동시키기 위해 이동장치(24)가 가동될 때, 변위수단(28)은 제2아암기구(22)의 초기 동작범위에서는 이 위치를 유지한다. 이동장치(24)가 변위장치(28)와 대략 평행하게 되는 지점에서, 이동장치(24)는 플레이트부(28', 도 2에 도시)와 접촉된다. 그런 후에, 제2아암기구(22)의 회전이 계속되면, 변위수단(28)이 원호 R로 나타낸 바와 같이 제1피봇점(34)에 대하여 회전하기 시작하여, 이동장치(24)의 길이방향 축 M과 제2아암기구(22)의 길이방향 축 A22 간에 형성되는 각도 θ가 증가된다. 제2아암기구(22)가 회전하다가 도 4에 실선으로 도시된 위치를 막 지난 지점에서 변위수단(28)의 작동이 시작된다.
제2아암기구(22)가 제1아암기구(30)에 대하여 대략 180°가 되는 위치를 향하여 작동됨에 따라, 변위수단(28)은 제1피봇점(34)에 대하여 원호 R을 따라 회전을 계속하게 되어 축 M과 축 A22 사이의 각도 θ는 대체로 일정하게 유지되거나 종래기술의 작동과 비교할 때 상당히 줄어든 감소율로 감소하게 된다. 중요한 특징으로서 각도 θ는 유사한 종래기술보다 더 크게 유지되어 작동범위와 기계적 장점이 증가되는 것이다.
도 4는 완전연장 또는 직립위치와 포개진 상태 사이의 제2아암기구(22)와 제1아암기구(30)의 중간위치를 나타낸다. 이와 같은 제1아암기구(30)의 중간위치는 감소된 높이가 요구되는 적재작업을 하는 동안 제1아암기구(30)와 제2아암기구(22)의 전체높이를 줄이는데 이용될 수 있다.
점선으로 나타낸 도 5의 상단부를 참조하면, 완전연장 또는 직립위치에서 제2아암기구(22)는 제1아암기구(30)와 대략 평행하게 된다. 본 발명에 따르면, 제2아암기구(22)는 제1아암기구(30)에 대해서 제2아암기구(22)의 축과 제1아암기구(30)의 길이방향 축 A30 사이에서 측정되는 각도로서 적어도 180°까지의 작동범위를 갖는다. 포개진 상태의 경우, 실시예에 나타낸 바와 같이, 아암기구(22,30)는 서로 인접하고 평행하거나 또는 축들 사이에 0에서 약 -2°정도의 각을 형성하여 거의 평행하게 된다(도 6). 그러나 본 발명은 제2아암기구(22)의 이러한 작동범위에 한정되지 않으며, 제1아암기구(30)에 대한 제1, 제2피봇점 (34,36)의 상대적 위치에 따라서 이 범위 내외로 되는 작동범위를 포함할 수 있다.
도 5는 또한, 변위수단(28)이 걸림장치(46)에 접촉한 상태에서의 변위수단 (28)을 실선으로 나타낸다. 변위수단(28)은 제2아암기구(22)와 제1아암기구(30)가 도 4에 실선으로 표시된 것과 같은 각도를 이루거나, 길이방향 축 A22와 길이방향 축 A30 사이가 더 작은 각도를 이룰 경우에 걸림장치(46)에 접촉된다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 기계적 장점은 변위수단(28)이 작동방향 R을 따라 이동장치(24)를 변위시키거나 이동시킬 때 이루어진다.
도 6에는 제1, 제2아암기구(30,22)의 포개진 상태가 도시된다. 도 6에서는 또한, 베이스판(52) 및 제1아암기구(30)에 결합된 이동장치(54)와, 베이스판(52)이 도시된다. 도 6에서는 또한, 포개진 상태에서, 도시된 실시예의 제2아암기구(22)는 제1아암기구(30)에 대해서 -2°각도를 이루고 있음을 보여준다. 그러나 본 발명은 제1아암기구(30)에 대한 제2아암기구(22)의 이러한 상대적인 위치에만 한정되는 것은 아니다. 제2아암기구(22)의 포개진 상태의 각도는 제1아암기구(30)에 대한 제2피봇점(36)의 상대적인 위치에 달려있다. 제2피봇점(36)과 제1아암기구(30) 간의 거리가 증가함에 따라서, 제1아암기구(30)에 대한 최종적으로 포개진 제2아암기구(22)의 음의 각도치수도 또한 증가하게 되며, 그 역으로도 마찬가지이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에 따르면, 신축식(telescoping) 붐장치(56)의 일단부에 공중작업대(59)가 결합된다. 공중작업대(59)는 전형적으로 유압피스톤 및 실린더장치로 된 다수개의 이동장치(60)에 의해 신축식 붐(boom)장치(56)에 연결된다. 제2아암기구(22)의 일반적인 작동범위는 실선으로 표시된 바와 같이, 제1아암기구(30)에 대하여 대개 40°내지 180°사이이다. 그러나 본 발명은 이러한 선호된 범위에 한정되지 않으며 제1아암기구(30)에 대한 제1피봇점(34)과 제2피봇점(36)의 상대적 위치에 따라 상기 범위 내외로 되는 작동범위를 포함할 수 있다.
이동장치(60)는 수평축에 대한 제2아암기구(22)의 위치에 관계없이 공중작업대(59)가 수평축에 평행한 상태를 유지하도록 설계된다. 따라서, 공중작업대 사용자는 공중작업대(59)의 상대적인 수직작동시에 항상 수평이 유지된다.
도 8에서는 본 발명의 또 다른 실시예가 도시된다. 승강대(62)는 신축식 붐(boom)장치(56)에 결합된다. 승강대(62)는 물체를 올릴 수 있도록 설계된다. 본 발명은 이러한 목적에 적합하지만, 크레인, 승강대, 또는 공중작업대에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 제1아암기구와 제2아암기구, 그리고 이동장치를 포함하여서 된 장치에서 아암기구를 작동하기 위한 개선된 리프트 방법을 제공한다. 이동장치는 아암 중 적어도 하나에는 변위장치에 의해 결합되어 있다. 제2아암기구가 이동장치에 의해 제1아암기구에 대해서 상대적으로 작동될 경우, 이러한 작동을 하는 범위의 적어도 일부분 동안, 이동장치는 아암 중 하나에 대해서 동시에 변위된다. 이것은 기계적 장점을 개선시키고 상대적 작동범위를 증가시키게 된다.
또 다른 구체적인 실시양태에 따라, 본 발명의 방법은 제1아암기구(30)의 길이방향 축 A30으로부터 변위장치(28)의 일단부의 거리를 벌리는 단계와, 제2아암기구(22)의 기설정된 작동범위 동안 장치(28)의 반시계 방향으로의 작동을 제한하는 단계와, 삼각형 배열을 형성하기 위해 제1아암기구(30) 상의 점(42)에 대해 제1, 제2피봇점(34,36)을 배치하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
제2아암기구(22)와 제1아암기구(30)에 일반적으로 적용되는 재료로는 100 KSI 항복강(yield steel)이 선호된다. 연결판(26)은 또한 바람직하게는 강철로 제조된다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 기타 재료들도 사용된다. 기타 재료들은 철합금, 비철합금, 세라믹 물질, 중합체, 그리고 복합재료에만 한정되지 않고 다른 재료도 포함한다. 제2아암기구(22), 제1아암기구(30) 그리고 연결판(26)용 재료의 유형은 일반적으로 이용하고자 하는 환경에 달려 있다.
본 발명은 자주식 유압크레인과 트럭 타입의 베이스를 갖춘 유압크레인에 사용될 수 있으나, 이러한 크레인 종류에만 국한되지 않는다. 본 발명이 적용되는 다른 크레인으로는 거친 지형용 크레인, 전천후 지형용 크레인, 공업용 크레인, 도시형 크레인, 기관차용 크레인, 타워 크레인과 일반적인 크레인을 포함한 트럭 크레인, 그리고 붐 타입의 리프팅장치 및 승객 수송용 장치를 포함하지만, 여기에만 국한되지 않는다. 본 발명은 크레인 분야에만 국한되지 않고 다른 분야도 포함한다. 본 발명은 기중기, 로봇공학, 교량작동용 장치, 그리고 기타 토목공사 구조물, 견인장치, 조선소 장비, 공항, 승강대, 고내구성 구조물, 백호우(back-hoes) 및/또는 불도우저 등과 같은 토지작업용 장비, 리프팅기능을 포함한 수직동력을 필요로 하는 환경에 이용되는 장치를 포함하나. 이에 국한되는 것은 아니다.
이동장치(24)는 유압피스톤 및 실린더장치로 제시되었지만, 이동장치는 이러한 동력작동 형태에만 국한되는 것은 아니다. 다른 이동장치(24)로는 공기압피스톤 및 실린더장치, 기어와 모터의 결합물, 리드 스크류/모터 장치, 그리고 기타 다른 장치들을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 변위수단(28)은 단일링크에만 한정되는 것이 아니고, 필요로 하는 결과를 얻을 수 있도록 이동장치(24)의 변위가 용이한 다른 구조도 포함할 수 있다. 다른 변위장치로는 연동장치로 알려진 일련의 링크들, 이동장치(24)를 지지하기 위한 지지체와 연결된 핀 실린더장치, 클립 및/또는 결합구, 힌지, 그리고 기타 다른 변위장치를 포함하지만, 여기에만 국한되지 않는다.
이동장치(24)를 변위수단(28)에 연결하기 위한 결합장치의 다른 형태들도 본 발명의 범위를 벗어나는 것은 아니다. 다른 형태의 결합장치들로는 힌지, 후크, 회전래치, 볼트, 리벳, 베어링, 그리고 변위수단(28)의 소정작동을 가능토록 하는 기타 다른 구조를 포함하며, 여기에만 국한되지 않는다.
제2피봇점(36)은 또한 도시된 결합장치에만 국한되는 것은 아니며 제1피봇점(34) 또는 다른 적절한 구조로서 위에서 열거된 모든 결합장치를 포함할 수 있다. 걸림장치(46)도 본 발명의 범위 내에서 다양한 형태가 가능하다. 다른 기타 걸림장치들로는 용접판 조립체, 견고한 사각블럭, 탄성 또는 고무 마운트, 그리고 기타 작동을 멈출 수 있는 장치들을 포함하지만, 여기에만 국한되는 것은 아니다. 부착부(38)는 삼각형 형태에만 국한되는 것은 아니다.
또한, 이동장치(24) 및 변위수단(28)의 수량도 도면에 도시된 것으로만 국한되는 것은 아니다. 이동수단(24)에 대해서 연결판(26)의 개수를 줄이거나 추가하여, 요구되는 리프트 양에 따라 하중을 적용할 수 있도록 본 발명의 범위 내에서 다양한 형태가 가능하다. 본 발명은 작은 하중의 적용을 위해 단지 하나의 이동장치(24)를 사용할 수도 있으며 단일 연결판(26)을 사용할 수도 있다.
공중작업대(59) 또는 승강대(62)를 신축식 붐장치(56)에 연결시키는 작업장치(60)는 본 발명의 일부를 이루는 것은 아니며, 본 발명의 리프팅 장치를 이용하는 장치의 일부로서 나타내어진 것이다.
설명된 바와 같이, 본 발명이 다양하게 변형될 수 있음은 자명하다. 이러한 변형은 본 발명의 범위와 사상으로부터 용이한 것이며, 이러한 모든 변형은 당업자에게는 자명한 것으로서 다음에 제시되는 청구항의 범위 내에 포함된다.
본 발명은 제1아암기구에 대한 제2아암기구의 작동범위를 충분히 증가시키고 제1아암기구에 대해 제2아암기구를 작동하기 위하여 필요로 하는 일을 현저히 저감시킬 수 있으며 이동장치의 리프팅 능력을 훨씬 증가시킬 수 있는 기계적 장점을 갖는 리프트 방법 및 아암기구 작동용 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 리프트 방법 및 장치는 제1아암과 제2아암이 포개진 상태에 있는 경우에, 결합된 제1아암, 제2아암 그리고 연결판 시스템의 전체높이 및 무게중심을 충분히 낮출 수 있다.
본 발명은 리프팅 능력의 증가, 중량의 감소, 제조원가의 절감, 그리고 이동장치나 유압의 감소에 의한 작업의 감소를 가능토록 한 리프트 방법 및 장치를 제공할 수 있다. 본 발명은 소정의 붐의 길이 및 제2아암기구의 길이에 대해 더 짧은 적재반경을 실질적으로 얻도록 하면서 이동장치를 아암기구에 연결하는 기계적 요소들을 더욱 간결하게 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이동장치와 제2아암기구와의 연결부의 자유물체도를 포함하여 나타낸 본 발명 리프트장치의 측면도,
도 2는 본 발명의 리프트장치를 확대 도시한 측면도,
도 3은 본 발명 리프트장치의 단부도,
도 4는 본 발명 리프트장치의 중간 작동위치를 도시한 측면도,
도 5는 본 발명 리프트장치의 완전연장 또는 직립위치와 리프팅 작동되는 상태를 도시한 측면도,
도 6은 본 발명 리프트장치가 포개진 상태를 도시한 측면도,
도 7은 본 발명 리프트장치에 공중작업대를 사용하는 일 실시예를 도시한 측면도,
도 8은 본 발명 리프트장치에 승강대를 사용하는 일 실시예를 도시한 측면도,
도 9는 종래 리프트장치를 도시한 측면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
22 : 제1아암기구, 24 : 이동장치,
28 : 변위링크, 30 : 제2아암기구,
34 : 제1피봇점, 36 : 제2피봇점,
46 : 걸림장치.

Claims (28)

  1. 제1아암기구와;
    제1길이방향 축을 가지고, 상기 제1아암기구에 대하여 회전 가능한 제2아암기구와;
    제2길이방향 축을 따라 힘을 가하는 이동장치와;
    상기 제2아암기구의 작동범위의 적어도 일부분 동안 상기 제2아암기구의 작동에 반응하여 상기 이동장치를 상기 제1아암기구 및 상기 제2아암기구에 대하여 상대적으로 변위시켜, 상기 제1아암기구에 대한 상기 제2아암기구의 작동범위를 증가시키고 또한 상기 제1아암기구에 대하여 상대적으로 상기 제2아암기구를 작동시키는데 있어서의 증가된 기계적 장점을 상기 이동장치에 제공하며, 상기 제1아암기구와 결합되고 상기 제2아암기구의 상기 작동범위의 일부분 동안만 상기 제1아암기구에 대하여 상기 이동장치를 변위시키는 적어도 하나의 변위링크; 및
    상기 제1아암기구와 결합된 연결부로서, 상기 제2아암기구는 상기 연결부에 회전 가능하게 결합되고, 이때 상기 연결부는 상기 제1아암기구와 결합된 연결판이며, 상기 제2아암기구 및 상기 변위링크는 각각 제1 및 제2 피봇점에서 상기 연결판에 연결되고, 그리고 상기 제1 및 제2 피봇점과 상기 제1아암기구의 길이방향 축 상의 소정 지점은 삼각형으로 배치되며, 이때 상기 연결판은 상기 제1아암기구에 연결된 제1 부착부와 상기 제1 및 제2 피봇점을 포함하는 제2 부착부를 포함하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 변위링크는 제1단부와 제2단부를 포함하며, 상기 제1단부는 상기 제1아암기구의 길이방향 축으로부터 제1거리만큼 이격되어 있는 상기 제2 피봇점에서 상기 연결판에 회전 가능하게 연결되고, 상기 이동장치는 상기 변위링크의 상기 제2단부에 결합됨을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 변위링크는 상기 제2아암기구의 작동범위의 적어도 일부분 동안 상기 제1길이방향 축과 상기 제2길이방향 축 사이의 각도를 증가시킴을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 제1 피봇점은 상기 제1아암기구의 상기 길이방향 축으로부터 제2거리만큼 이격되어 있으며, 상기 제2거리는 상기 제1거리보다 작은 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 변위링크의 이동과 상기 이동장치의 변위를 적어도 한 방향으로 제한하는 걸림장치를 추가로 포함하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 변위링크는 상기 제1단부 및 제2단부를 형성하는 단일링크를 포함하며, 상기 제1, 제2단부 각각은 피봇 연결장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 이동장치는 유압피스톤 및 실린더장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 제2아암기구는 붐(boom)이고 상기 제1아암기구는 라이저(riser)인 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 제2아암기구는 제1단부와 제2단부를 가지며, 상기 제1단부는 상기 연결부에 회전가능하게 결합되고, 상기 제2단부는 상기 제2단부에 결합된 승강대를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 제2아암기구는 제1단부와 제2단부를 가지며, 상기 제1단부는 상기 연결부에 회전가능하게 결합되고, 상기 제2단부는 상기 제2단부에 결합된 공중작업대를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 이동장치는 상기 제2아암기구와 상기 제1아암기구가 적어도 180°의 각도를 이룰 때까지 상기 제1아암기구에 대하여 상대적으로 상기 제2아암기구를 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  13. 제 1항에 있어서, 접어서 포개진 상태로부터 완전히 펼쳐진 상태까지 상기 제1아암기구에 대한 상기 제2아암기구의 상대적인 작동범위는 적어도 -2°에서 180°까지의 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 제2아암기구는 신축식(텔레스코핑) 붐 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 변위링크는 상기 제2아암기구의 상기 작동범위 동안 상기 이동장치의 피봇점이 바뀌도록 상기 이동장치를 변위시키는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 변위링크는 상기 제2아암기구의 질량에 의해 구동되어 상기 이동장치를 변위시키는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  17. 제1아암기구와;
    제1길이방향 축을 가지고, 상기 제1아암기구에 대하여 회전 가능한 제2아암기구와;
    제2길이방향 축을 따라 힘을 가하는 이동장치와;
    상기 제2아암기구의 작동범위의 적어도 일부분 동안 상기 제2아암기구의 작동에 반응하여 상기 이동장치를 상기 제1아암기구 및 상기 제2아암기구에 대하여 상대적으로 변위시켜, 상기 제1아암기구에 대한 상기 제2아암기구의 작동범위를 증가시키고 또한 상기 제1아암기구에 대하여 상대적으로 상기 제2아암기구를 작동시키는데 있어서의 증가된 기계적 장점을 상기 이동장치에 제공하는 적어도 하나의 변위링크; 및
    상기 제1아암기구와 결합된 연결부로서, 상기 제2아암기구는 상기 연결부에 회전 가능하게 결합되고, 이때 상기 연결부는 상기 제1아암기구와 결합된 연결판이며, 상기 제2아암기구 및 상기 변위링크는 각각 제1 및 제2 피봇점에서 상기 연결판에 연결되고, 그리고 상기 제1 및 제2 피봇점과 상기 제1아암기구의 길이방향 축 상의 소정 지점은 삼각형으로 배치되며, 이때 상기 연결판은 상기 제1아암기구에 연결된 제1 부착부와 상기 제1 및 제2 피봇점을 포함하는 제2 부착부를 포함하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 변위링크는 제1단부와 제2단부를 포함하며, 상기 제1단부는 상기 제1아암기구의 길이방향 축으로부터 제1거리만큼 이격되어 있는 상기 제2 피봇점에서 상기 연결판에 회전 가능하게 연결되고, 상기 이동장치는 상기 변위링크의 상기 제2단부에 결합됨을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  19. 제 17항에 있어서, 상기 변위링크는 상기 제2아암기구의 작동범위의 적어도 일부분 동안 상기 제1길이방향 축과 상기 제2길이방향 축 사이의 각도를 증가시킴을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  20. 제 17항에 있어서, 상기 이동장치는 상기 제2아암기구와 상기 제1아암기구가 적어도 180°의 각도를 이룰 때까지 상기 제1아암기구에 대하여 상대적으로 상기 제2아암기구를 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  21. 제 17항에 있어서, 접어서 포개진 상태로부터 완전히 펼쳐진 상태까지 상기 제1아암기구에 대한 상기 제2아암기구의 상대적인 작동범위는 적어도 -2°에서 180°까지의 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  22. 제1아암기구와;
    제1길이방향 축을 가지고, 상기 제1아암기구에 대하여 회전 가능한 제2아암기구와;
    제2길이방향 축을 따라 힘을 가하는 이동장치와;
    상기 제2아암기구의 작동범위 동안 상기 이동장치의 피봇점이 바뀌도록 상기 제1아암기구 및 상기 제2아암기구에 대하여 상대적으로 상기 이동장치를 변위시키며, 상기 이동장치가 상기 작동범위의 제1 부분 동안 제1 피봇점을 중심으로 피봇하고 상기 작동범위의 제2 부분 동안 상기 제1 피봇점과 다른 제2 피봇점을 중심으로 피봇하도록 상기 이동장치를 변위시키는 변위링크; 및
    상기 제1아암기구와 결합된 연결부로서, 상기 제2아암기구는 상기 연결부에 회전 가능하게 결합되고, 이때 상기 연결부는 상기 제1아암기구와 결합된 연결판이며, 상기 제2아암기구 및 상기 변위링크는 각각 제1 및 제2 피봇점에서 상기 연결판에 연결되고, 그리고 상기 제1 및 제2 피봇점과 상기 제1아암기구의 길이방향 축 상의 소정 지점은 삼각형으로 배치되며, 이때 상기 연결판은 상기 제1아암기구에 연결된 제1 부착부와 상기 제1 및 제2 피봇점을 포함하는 제2 부착부를 포함하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 변위링크는 제1단부와 제2단부를 포함하며, 상기 제1단부는 상기 제1아암기구의 길이방향 축으로부터 제1거리만큼 이격되어 있는 상기 제2 피봇점에서 상기 연결판에 회전 가능하게 연결되고, 상기 이동장치는 상기 변위링크의 상기 제2단부에 결합됨을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  24. 제 22항에 있어서, 접어서 포개진 상태로부터 완전히 펼쳐진 상태까지 상기 제1아암기구에 대한 상기 제2아암기구의 상대적인 작동범위는 적어도 -2°에서 180°까지의 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  25. 제1아암기구와;
    제1길이방향 축을 가지고, 상기 제1아암기구에 대하여 회전 가능한 제2아암기구와;
    제2길이방향 축을 따라 힘을 가하는 이동장치와;
    상기 제2아암기구의 질량에 의해 구동되어 상기 제2아암기구의 작동범위의 적어도 일부분 동안 상기 제1아암기구 및 상기 제2아암기구에 대하여 상대적으로 상기 이동장치를 변위시키는 변위링크; 및
    상기 제1아암기구와 결합된 연결부로서, 상기 제2아암기구는 상기 연결부에 회전 가능하게 결합되고, 이때 상기 연결부는 상기 제1아암기구와 결합된 연결판이며, 상기 제2아암기구 및 상기 변위링크는 각각 제1 및 제2 피봇점에서 상기 연결판에 연결되고, 그리고 상기 제1 및 제2 피봇점과 상기 제1아암기구의 길이방향 축 상의 소정 지점은 삼각형으로 배치되며, 이때 상기 연결판은 상기 제1아암기구에 연결된 제1 부착부와 상기 제1 및 제2 피봇점을 포함하는 제2 부착부를 포함하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 변위링크는 상기 제2아암기구의 상기 작동범위 동안 상기 이동장치의 피봇점이 바뀌도록 상기 이동장치를 변위시키는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  27. 제 25항에 있어서, 상기 변위링크는 제1단부와 제2단부를 포함하며, 상기 제1단부는 상기 제1아암기구의 길이방향 축으로부터 제1거리만큼 이격되어 있는 상기 제2 피봇점에서 상기 연결판에 회전 가능하게 연결되고, 상기 이동장치는 상기 변위링크의 상기 제2단부에 결합됨을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
  28. 제 25항에 있어서, 접어서 포개진 상태로부터 완전히 펼쳐진 상태까지 상기 제1아암기구에 대한 상기 제2아암기구의 상대적인 작동범위는 적어도 -2°에서 180°까지의 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 아암기구 작동용 리프트 장치.
KR10-1999-0048220A 1998-11-02 1999-11-02 플로팅 리프트 실린더 부착물을 구비한 리프트 장치 KR100497291B1 (ko)

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US09/184,020 US6267200B1 (en) 1998-11-02 1998-11-02 Lift apparatus with floating lift cylinder attachment
US9/184,020 1998-11-02
US09/184,020 1998-11-02

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