KR20230125682A - 효율성이 개선된 차량용 다관절레버 리프트 장치 - Google Patents

효율성이 개선된 차량용 다관절레버 리프트 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 다관절 리프트 장치에 관한 것으로서 차량의 루프 또는 화물 적재부에 탑재되어 화물을 루프 또는 화물적재부에 용이하게 적재할 수 있도록 하는 리프트 장치에 관한 것이다.
구체적으로 하부프레임, 제1레버, 제2레버와 제3레버로 이루어진 다관절, 그리고 화물이 적재되는 상부프레임을 구성되되, 리프트장치의 작동높이와 낮게 할 수 있으면서 소요되는 구동토크를 저감할 수 있는 리프트장치에 관한 것이다.
본 발명은 회전작동과정에서 제2레버, 제3레버, 그리고 상부프레임이 제1레버 아래에 위치하게 되므로, 높이 제한을 적게 받게 되고, 작용하는 토크도 적게 소요되는 이점이 있다.

Description

효율성이 개선된 차량용 다관절레버 리프트 장치{A MUTI-LEVER LIFTING DEVICE FOR VIHECLE WITH IMPROVED EFFICIENCY}
본 발명은 차량용 다관절 리프트 장치에 관한 것으로서 차량의 루프 또는 화물 적재부에 탑재되어 화물을 루프 또는 화물적재부에 용이하게 적재할 수 있도록 하는 리프트 장치에 관한 것이다.
구체적으로 하부프레임, 제1레버, 제2레버와 제3레버로 이루어진 다관절레버, 그리고 화물이 적재되는 상부프레임을 구성되되, 리프트장치의 작동높이와 낮게 할 수 있으면서 소요되는 구동토크를 저감할 수 있는 리프트장치에 관한 것이다.
본 발명은 차량용 다관절 리트프장치에 관한 것으로서, 차량의 루프위치에서 다관절레버가 펼쳐지면서 차량의 측면 또는 후면의 적재위치로 위치가 변경되도록 하여 화물을 차량의 루프위치로 용이하게 적재할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이러한 다관절 리프트장치는 출원인의 10-2019-0075679에 의해서 출원되고 등록된 기술사상에 의해서 공지되어 있다. 선행발명은 차량의 루프와 지상의 적재위치 사이에서 적절하게 승강 및 회전 작용을 통해서 무거운 화물을 차량의 루프에 장착할 수 있는 것이다.
본 발명의 발명자는 선행발명을 작동시키는 도중 선행발명에 비하여 더 작은 토크와 더 낮은 작동높이를 가지는 리프트장치가 가능하다는 것을 발견하게 되었다.
본 발명의 발명자는 이와 같은 새로운 레버구조를 가지는 다관절레버 리프트장치를 착안한 것이다.
선행발명 : 한국특허 10-2136663 (2020.07.16. 등록)
본원 발명은 상대적으로 작은 토크 및 낮은 리프트 높이에서도 작동이 가능하도록 한 차량에 설치되는 다관절레버 리프트장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적과제를 해결하기 위해 본 발명의 다관절레버 리프트장치는 다음과 같은 기술적 수단을 구비한다. 즉,
차량루프에 고정되되 후단부에 고정축(110)을 구비한 하부프레임(100);
상기 하부프레임에 대응되는 크기로 형성되어 루프위치에서 상기 하부프레임을 덮도록 구비된 상부프레임(200);
상기 하부프레임(100)과 상기 상부프레임(200) 사이에 구비되되, 상기 하부프레임(100)에 안착되면서 상기 고정축(110)을 중심으로 회전하는 제1레버(300), 후단부가 상기 제1레버(300)의 선단부에 제1회전축(330)에 의해서 힌지결합되면서 상기 제1레버와 반대방향으로 상기 하부프레임(100)에 안착되는 제2레버(400), 후단부가 상기 제2레버(400)의 선단부에 제2회전축(430)에 의해서 힌지결합되면서 선단부는 상부프레임이 구비되면서 상기 하부프레임(100)에 안착되는 제3레버(500)를 포함하여 루프위치에서 접혀지고 하역위치에서 전개되는 다관절레버;
상기 제1회전축(330)에 대해 독립적으로 회전하는 동심의 아우터회전축(340);을 구비하되, 상기 아우터회전축(340)은 상기 제2레버와 일체로 결합되어 회전하는 것이고,
상기 고정축(110)과 제1회전축(330) 사이, 그리고 상기 고정축(110)과 아우터회전축(340) 사이를 각각 연결하는 제1동력전달수단(320)을 구비하고,
상기 제1회전축(330)과 제2회전축(430) 사이에는 제2동력전달수단(420)이 구비되며, 상기 제2회전축은 상기 제3레버와 일체로 결합되어 회전하는 것이다.
본 발명은 작동중 상부프레임과 제2레버의 간섭을 방지하기 위해서 상부프레임의 수평이동 및 수평회전이 가능하도록 하는 수평이동수단과 수평회전수단을 각각 구비할 수 있다.
본원 발명은 하부프레임에 안착되는 다관절 레버부재 즉 제1레버(300), 제2레버(400) 그리고 제3레버(500)가 순차적으로 회전축(330, 430)에 의해서 작동되되, 제2레버(400)는 제1레버(300)의 선단에 회전가능하게 연결되되 반대방향으로 배치되고, 제3레버(500)는 제2레버(400)의 선단에 회전가능하게 연결되되 제2레버(400)과 동일방향으로 배치됨으로써, 제3레버(500)에 구비되는 상부프레임(200)의 높이를 현저하게 낮출 수 있으며, 그로 인해서 소요되는 구동력을 저감할 수 있는 효과가 있다.
본원 발명은 제1레버(300)가 차량의 후방으로 회전하면서 제2레버(400)가 제1레버(300)보다 낮은 위치에서 작동하게 되고, 제3레버(500)와 상부프레임(200) 역시도 제1레버(300)보다 낮은 위치를 유지하게 되어 제2레버(400)와 제3레버(500), 상부프레임(200)을 높이 들어올리지 않게 되고 높이가 높지 않은 지하주차장 등에서도 사용이 가능할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다관절레버의 작동개념도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다관절레버의 배치도
도 3은 도 2에서 상부프레임의 수평이동상태를 도시한 작동도
도 4는 도 3에서 상부프레임의 수형회전상태를 도시한 작동도
도 5는 도 2에서 수평이동을 위한 레일수단의 일실시예 사시도
도 6은 도 2와 도 3에 따른 상부프레임의 측면 작동순서도
도 7은 도 6에 의한 작동 이후에 관절레버의 작동순서도
본 발명은 도 1을 참작하여 보면, 하부프레임(100)과 상부프레임(200) 사이에 다관절레버가 개재되어, 다관절레버가 펼쳐지면서 화물이 적재될 수 있는 상부프레임을 차량 적재위치에서 지상위치로 이동시킬 수 있게 된다.
도 1에 도시된 본 발명의 일실시예는 종래기술과 달리, 제1레버(300)가 차량의 후방으로 회전하면서 제2레버(400)가 제1레버(300)보다 낮은 위치에서 작동한다. 그리고 제3레버(500)와 상부프레임(200) 역시도 제1레버(300)보다 낮은 위치를 유지하게 된다. 따라서 제2레버(400)와 제3레버(500), 상부프레임(200)을 높이 들어올리지 않게 되고 높이가 높지 않은 지하주차장 등에서도 사용이 가능할 수 있게 된다.
구체적으로 본 발명의 차량용 다관절레버 리프트장치는 아래와 같은 구성을 구비한다.
차량에 고정 장착되되 후단부에 고정축(110)을 구비한 하부프레임(100);
상기 하부프레임에 대응되는 크기로 형성되어 루프위치에서 상기 하부프레임을 덮도록 구비된 상부프레임(200);
상기 하부프레임(100)과 상기 상부프레임(200) 사이에 구비되되, 상기 하부프레임(100)에 안착되면서 상기 고정축(110)을 중심으로 회전하는 제1레버(300), 후단부가 상기 제1레버(300)의 선단부에 제1회전축(330)에 의해서 힌지결합되면서 상기 제1레버와 반대방향으로 상기 하부프레임(100)에 안착되는 제2레버(400), 후단부가 상기 제2레버(400)의 선단부에 제2회전축(430)에 의해서 힌지결합되면서 선단부는 상부프레임이 구비되면서 상기 하부프레임(100)에 안착되는 제3레버(500)를 포함하여 루프위치에서 접혀지고 하역위치에서 전개되는 다관절레버;
상기 제1회전축(330)에 대해 독립적으로 회전하는 동심의 아우터회전축(340);을 구비하되, 상기 아우터회전축(340)은 상기 제2레버와 일체로 결합되어 회전하는 것이고,
상기 고정축(110)과 제1회전축(330) 사이, 그리고 상기 고정축(110)과 아우터회전축(340) 사이를 각각 연결하는 제1동력전달수단(320)을 구비하고,
상기 제1회전축(330)과 제2회전축(430) 사이에는 제2동력전달수단(420)이 구비되며, 상기 제2회전축(430)은 상기 제3레버(500)와 일체로 결합되어 회전하는 것이다.
즉, 본 발명은 하부프레임(200)에 배치되는 다관절레버의 위치가 도 2와 같다. 도 2의 다관절레버는 루프위치에서 지상위치로 이동할 때 상부프레임(200)이 제2레버(400)에 간섭이 발생하게 된다. 이러한 간섭을 방지하기 위해서는 제1레버(300)의 회전동작을 하기전에 미리 상부프레임(200)을 제3레버(500)에 대해서 소정간격 후방으로 수평이동시키고 또한 수평회전시켜야 한다.
또한 경우에 따라서는 상기 수평이동동작 및 수평회전동작에 앞에서 상부프레임을 하부프레임(100)에 대해서 상방향으로 띄워주는 승강작동을 필요로 할 수도 있다. 즉, 상부프레임(200)은 하부프레임(100)과 동일한 형상을 가지나 그보다 약간 더 크게 형성됨으로써 상부프레임(200)이 하부프레임(100) 전체를 덮도록 할 수 있다. 이러한 경우에는 상부프레임(200)이 하부프레임(100)에 대해서 수직으로 상승한 상태에서 수평이동되고, 수평회전될 필요가 있다.
도 2 내지 도 4에서는 하부프레임에 안착된 상태의 다관절레버의 배치구조를 도시한 것이다. 수직상승의 구조는 도시하지 않았으며, 다만 수평이동과 수평회전이 필요한 이유에 대해서 시각적으로 설명하였다. 즉, 본 발명의 다관절 리프팅장치는 다관절레버가 펼쳐지면서 발생하는 상부프레임(200)과의 간섭을 방지하기 위해서 도 3과 같이 상부프레임(200)을 후방으로 수평이동시킨다. 그리고 상부프레임은 90도 수평회전된다. 수평이동과 수평회전은 그 작동순서가 바뀌어도 무관하다.
도 2에 도시된 바와 같이 하부프레임(100)에 다관절레버가 배치된 상태에서 제1레버(300)는 외부 구동력에 의해서 고정축(110)에 대해서 회전하게 된다. 이때 상기 고정축(110)은 하부프레임(100)에 고정된 상태로서 회전되지 않는다. 바람직하게 상기 제1레버(300)는 제1동력전달수단이 내장된 제1케이스의 형태로 이루어지고, 제2레버(400)는 제2동력전달수단이 내장된 제2케이스의 형태로 이루어진다. 상기 제1레버는 상기 고정축(110)을 중심으로 회전하면서 제1동력전달수단(320)에 의해서 제1회전축(330)과 아우터회전축(340)을 동시에 회전시키게 된다. 바람직하게 제1동력전달수단(320)은 제1동력전달축(321)과 양단에 각각 구비되는 베벨기어로 이루어진다. 아래에서는 각 레버의 작동순서를 설명한다.
외부 구동력에 의해서 제1레버(300)가 상기 고정축(110)을 중심으로 회전하게 되면, 베벨기어a'와 맞물린 베벨기어a에 의해서 제1동력전달축(321)이 회전하게 되고, 더불어 베벨기어b와 베벨기어c가 회전하게 되면서 각각 베벨기어b'와 베벨기어c'를 회전시키게 된다. 상기 베벨기어b'와 베벨기어c'는 각각 아우터회전축(340)과 제1회전축(330)을 회전시킨다. 아우터회전축(340)은 제2레버(400)를 제1레버(300)에 대해서 반대방향으로 회전시킨다. 제1회전축(330)의 회전에 의해서 베벨기거d'와 베벨기어d가 맞물려 회전하게 되고, 제2동력전달축(421)이 회전된다.
제2동력전달축(421)의 회전에 의해서 일체로 결합된 베벨기어e 와 베벨기어e'가 회전되면서 베벨기어 e'와 일체로 결합된 제3레버(500)가 일정한 비율로 회전되면서 수평상태를 유지하게 된다. 이와 같은 제1레버(300), 제2레버(400), 제3레버(500)의 회전 동작은 도 7에 의해서 설명하고 있다.
상기 수평이동수단(700)은 도 5에 도시된 바와 같이 제3레버(500)에 대해서 수평방향으로 이동이 고정된 제1레일(710)과 상기 제1레일(710)에 대해서 수평방향으로 이동하는 제2레일(720)이 구비된다. 제2레일(720)은 제1레일(710)에 대해서 상호 슬라이딩 이동 가능하도록 구성되되, 상기 제1레일(710)과 제2레일(720)에는 각각 래크(711)와 복수의 피니언(721)으로 구성되며, 피니언(721)은 외부 구동력에 의해서 구동된다. 도 5는 하나의 실시예로서, 래크가 제1레일(710)에 길이방향으로 구비되고, 복수의 피니언(721)이 상기 래크(711)에 대응하도록 제2레일(720)에 구비된다. 상기 제2레일(720)에 구비된 피니언(721)을 구동하기 위해서 반대편에 구동을 위한 스프로킷(722)과 체인(723)을 구비할 수 있다. 그러나, 제1레일(710)과 제2레일(720)의 형상 그리고 피니언(721)과 래크(711)의 배치구조 및 구동구조는 도 5의 실시예에 한정되지 아니하고 설계변경을 통해 다양한 형태로 구성될 수 있다. 또한 피니언(721)을 구동하기 위한 구동수단 역시도 위 실시예 외에도 공지의 수단으로부터 다양하게 선택될 수 있다.
도 6의 (A), (B), (C), (D)는 각각 상부프레임의 작동순서를 도시한 것이다. 즉, (A)과 같이 상부프레임은 승강수단(600)에 의해서 하부프레임으로부터 분리될 수 있다. 상기 승강수단(600)은 텔레스코픽 구조를 가지는 것이나 또는 주지의 이송스크류와 이송너트를 이용한 구조를 가지는 것일 수 있다. 이는 공지의 수단들로부터 선택될 수 있다. 다만 승강수단에 의한 이 과정은 필요에 따라서 생략될 수 있다. (B)은 상부프레임(200)에 고정된 제2레일(720)이 제1레일(710)의 길이방향을 따라서 수평이동됨에 따라서, 후방으로 수평이동하는 중간상태를 도시한 것이다. (C)는 상부프레임(200)에 고정된 제2레일(720)이 제1레일(710)을 따라서 완전히 수평이동한 상태를 도시한 것이고, (D)는 상부프레임(200)을 상기 제2레일(720)에 대해서 90도 수평회전시킬 수 있도록 상기 제2레일(720) 상에 구비된 수평회전수단(800)을 도시한 것이다. 상부프레임(200) 상면에는 화물을 적재할 수 있는 고정수단이 구비되며, 상부프레임(200)의 수평회전에 의해서 길이가 긴 화물의 고정을 용이하게 수행할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 다관절레버 리프팅장치가 차량에 고정된 상태에서 작동되는 자세를 도시한 것으로서, 일단 상부프레임(200)이 제3레버(500)에 대해서 후방으로 수평이동하고 수평회전한 이후에 다관절레버가 펼쳐지는 과정을 도시한 것이다.
바람직하게는 제1레버(300)가 상방향으로 90도 회전된 상태에서는 제2레버(400)는 반대방향으로 회전하면서 하방으로 45도 펼쳐지게 된다. 그리고 제3레버(500)는 제2레버(400)에 대해서 회전하되 항상 수평상태를 유지하도록 회전하게 된다.
최종적으로 제1레버(300)가 후방으로 수평상태가 되었을 때, 제2레버(400)는 하방으로 수직상태가 되고, 제3레버(400)는 수평상태를 유지하게 되며, 상기 상부프레임(200)은 화물을 하역할 수 있는 위치인 지상위치에 놓이게 된다. 사용자는 지상위치에서 화물을 적재하게 되고, 반대과정을 통해서 차량의 적재위치로 이동시키게 된다.
100 : 하부프레임, 110 : 고정축, 200 : 상부프레임, 300 : 제1레버, 310 : 제1케이스, 320 : 제1동력전달수단, 321 : 제1동력전달축, 330 : 제1회전축, 340 : 아우터회전축, 400 : 제2레버, 410 : 제2케이스, 420 : 제2동력전달수단, 421 : 제2동력전달축, 430 : 제2회전축, 500 : 제3레버, 600 : 승강수단, 700 : 수평이동수단, 710 : 제1레일, 711 : 래크, 720 : 제2레일, 721 : 피니언, 722 : 스프로킷, 723 : 체인, 800 : 수평회전수단,

Claims (5)

  1. 차량루프에 고정되되 후단부에 고정축(110)을 구비한 하부프레임(100);
    상기 하부프레임에 대응되는 크기로 형성되어 루프위치에서 상기 하부프레임을 덮도록 구비된 상부프레임(200);
    상기 하부프레임(100)과 상기 상부프레임(200) 사이에 구비되되, 상기 하부프레임(100)에 안착되면서 상기 고정축(110)을 중심으로 회전하는 제1레버(300), 후단부가 상기 제1레버(300)의 선단부에 제1회전축(330)에 의해서 힌지결합되면서 상기 제1레버와 반대방향으로 상기 하부프레임(100)에 안착되는 제2레버(400), 후단부가 상기 제2레버(400)의 선단부에 제2회전축(430)에 의해서 힌지결합되면서 선단부는 상부프레임이 구비되면서 상기 하부프레임(100)에 안착되는 제3레버(500)를 포함하여 루프위치에서 접혀지고 하역위치에서 전개되는 다관절레버;
    상기 제1회전축(330)에 대해 독립적으로 회전하는 동심의 아우터회전축(340);을 구비하되, 상기 아우터회전축(340)은 상기 제2레버와 일체로 결합되어 회전하는 것이고,
    상기 고정축(110)과 제1회전축(330) 사이, 그리고 상기 고정축(110)과 아우터회전축(340) 사이를 각각 연결하는 제1동력전달수단(320)을 구비하고,
    상기 제1회전축(330)과 제2회전축(430) 사이에는 제2동력전달수단(420)이 구비되며,
    상기 제2회전축은 상기 제3레버와 일체로 결합되어 회전하는 것을 특징으로 하는 효율성이 개선된 차량용 다관절레버 리프트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    제2레버(400)는 제1레버(300)의 회전방향과 반대방향으로 회전되고, 상기 제3레버(500)는 수평상태를 유지하도록 상기 제2회전축(430)을 중심으로 상기 제2레버(400)에 대해서 회전되되 상기 제2레버(400)와 동일한 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 효율성이 개선된 차량용 다관절레버 리프트 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부프레임(200)을 상기 제3레버(500)에 대하여 상방향으로 수직이동시키기 위한 승강수단(800);를 구비한 것을 특징으로 하는 효율성이 개선된 차량용 다관절레버 리프트 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 상부프레임(200)을 상기 제3레버(500)에 대하여 수평방향으로 수평이동시키기 위한 수평이동수단(700);
    상기 상부프레임(200)을 상기 제3레버(500)에 대하여 상기 수평회전시키기 위한 회전수단(800);을 구비한 것을 특징으로 하는 효율성이 개선된 차량용 다관절 레버 리프트 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수평이동수단(700)은
    상기 제3레버(500)에 대해서 위치 고정된 제1레일(710);
    상기 제1레일(710)에 대해서 전후로 이동하게 구비되는 제2레일(720);
    상기 제1레일(710)과 제2레일(720)은 래크(711)와 피니언(722)에 의해서 기어 결합되되, 상기 피니언(721)은 외부 구동력에 의해서 제어되는 것을 특징으로 하는 효율성이 개선된 차량용 다관절레버 리프트 장치.
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