KR100352178B1 - 휴대용 권양기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조를 간결하게 하고 자중을 가볍게 하여 휴대 및 이동하면서 사용하기 편리한 휴대용 권양기로서 수동으로 큰 견인력을 발생할 수 있도록 유성 기어 구조를 응용하여 고비율의 회전감속과 큰 동력을 전달할 수 있는 구조에 별도의 제동장치를 사용하지 않고 기어 적절한 구성으로 효율적인 브레이크를 발명함에 있어 피니언기어(2)축을 중심으로 하여 유성기어(3)를 120도의 간격의 원주 배열로 베어링이나 지지축도 없이 균형을 이루어지며 내치기어(4)(5)(6)의 톱니를 맞물고 자전과 유성운동으로 고정내치기어(4)(5)와 풀리내치기어(6)의 톱니편차 만큼 회전감속이 되며 피니언기어(2)의 정지로 유성기어(3)가 내치기어(6)의 톱니를 정착 시켜 동력의 저항이나 손실이 없이 안전한 브레이크 가 되며 중량물을 끌어올릴 시 와이어로프의 특성 상 와이어로프의 표면 미끌림 현상을 방지하기 위하여 와이어로프로 2개의 풀리를 함께 감아 걸어 와이어로프의 장력으로 풀리와 풀리사이의 와이어로프에 압착력이 발생되도록 하여 무한한 길이의 와이어로프를 강한 힘으로 중량물을 감아 올릴 수 있는 구조로 작은 체적에 간결한 기계의 구조로 휴대이동이 용이하고 안전한 브레이크 구조로 안전사고 예방과 고장이 적으며 중량물을 협소한 장소나 방향과 각도와 이송거리에 제한 없이 중량물이 취급되는 모든 곳에 편리하고 능률적으로 사용할 수 있는 것이 특징이다.

Description

휴대용 권양기 {Portable winch}

본 발명은 산업 현장 및 일상생활 주변에서 중량물을 상 하역, 견인, 이송 할 때 사용 할 수 있는 기구로서 체인부록을 사용할 경우 중량물을 들어올릴 수 있는 거리가 약3m 로서 매우 짧고 체인이 여러 가닥으로 흐트러져 사용상 불편하였으며 수직 상하로만 제한된 사용으로 불편한 점이 많았으며 지게차나 트럭크레인을 사용할 경우 시간과 용역비 지출이 많았고 협소한 장소나 부적합한 장소에는 중장비 사용이 불가하였으며 종래에 산업현장 에서 사용하던 윈치는 체적이 크고 기구의 제작상 브레이크나 래칫(ratchet)을 장착하여야 하기에 구조가 복잡하고 이로 인한 동력 저항이 크고 와이어로퍼는 레버의 간헐 동작으로 중량물의 이동정지가 반복되어 중량물의 관성작용 때문에 인력으로 작동시 힘이 많이 들고 작업속도가 매우 느려서 사용하기가 아주 불편하였으며 브레이크 고장시 안전사고 발생이 우려되며 기구장치가 많아지며 체적이 증대되었다.

현재까지 휴대하여 이동하며 중량물을 들거나 이동할 수 있는 적합한 기구들이 없어 어려운 작업조건에 비능률적으로 불편한 점이 많았다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 간단한 구조에 체적을 작게 하고 휴대 이동 사용이 용이하도록 자체 중량을 가볍게 하고 성능을 향상하여 사용상 능률적인 작업이 가능하도록 하며 기구 제작비를 절감하고 무거운 기계나 물체를 상승 하강과 운반에 편리하며 다목적 사용에 용이하도록 유성기어 원리를 응용하여 작은 체적 공간에서 높은 회전 감속과 큰 동력을 전달 할 수 있는 구조에 별도의 제동장치를 사용하지 않고도 기어 구조에 의하여 원하는 적정 위치에 안전하게 정지할 수 있는 구조와 작업조건에 사용제한을 받지 않는 윈치를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 유성 기어의 원리를 응용하여 1개의 기어에 3개의 톱니가 회전 동력을 전달 할 수 있도록 하여 작은 체적공간에서 큰 힘을 견뎌 낼 수 있는 기어구조를 구성하기 위하여 유성기어에는 축이나 베어링의 지지가 없어도 균형이 잡히도록 구성되어 원활한 구동이 가능하도록 하여 고정내치기어와 회전내치기어를 일축선상으로 착설하여 톱니의 피치원을 같게 하고 유성기어의 톱니가 함께 걸린 상태로 120도의 간격으로 원주배열로 유성운동을 할 수 있도록 착설하여 중앙에는 피니언기어가 지지하고 외주로는 내치기어가 지지하여 유성기어는 베어링과 축의 지지가 없어도 원활한 구동이 되도록 하고 양측방에 가이드링을 착설 하여 유성기어의 좌우이탈을 방지하고 균형이 잡히도록 하였다,

이렇게 된 유성기어는 각각의 내치기어 톱니를 함께 걸고 내치기어의 톱니편차를 일치시키며 1회전 유성운동을 하게 되면 회전 가능한 내치기어는 3개의톱니 편차만큼 회전운동을 하게 되어 12대1의 회전감속이 되는 것으로 구성되어진다,

그리고 톱니수39개의 고정내치기어와 톱니수33개의 내치기어의 피치원을 같게 하기 위하여 적정량의 전위를 했으며 유성기어의 정지시 고정내치기어와 회전 내치기어의 톱니가 일직선상에 나란한 상태에서 유성기어의 톱니가 함께 결합되어 회전 내치기어의 역류 회전 대하여 유성기어로 하여금 역류회전이 되지 않도록 하였으므로 기어구조로 하여 자연적인 브레이크가 되는 것이다,

3개의 유성기어 중앙에는 톱니수 15개의 피니언기어를 착설하고 수동 핸들 레버로 하여 피니언 기어를 3.6회전시키면 유성기어는 1공전 유성운동을 하며 전체의 회전감속비는 내치기어의 감속비와 유성기어의 감속비를 곱하면 3.6/1x12/1=43.2/1 로 되기에 인력으로 큰 중량물을 운반할 수 가 있다,

그리고 와이어로프의 사용에 미끌림 현상을 방지하기 위하여 풀리와 로프휠이 접촉과 이격이 되도록 하여 와이어로프에 장력을 이용하여 와이어로프에 압착력을 가하여 미끌림이 없도록 구성되어 자연스럽게 권양되는 원리다.

도 1은 케이스를 제거한 조립구조 측면도

도 2는 도1의 "A-A" 부분의 종단면도

도 3은 풀리와 로프휠에 와이로프 구성의 사시도

도 4는 유성기어 구성의 일부절개 사시도

도 5는 내치기어 배열의 일부절개 사시도

도 6은 전체 외형 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 축 2 : 피니언기어 3 : 유성기어

4 : 고정내치기어 5 : 고정내치기어 6 : 풀리내치기어

7 : 케이스 8 : 케이스 9 : 볼트

10 : 로프휠 11 : 로프휠 12 : 축심

13 : 커버 14 : 휠축 15 : 와이어로프

16 : 훅크 17 : 핸드레버 18 : 가이드링

19 : 가이드링 20 : 축 21 : 설치고리

* 미설명 부호 3a, 6a, 6b, 6c, 15a,는 설명하는 지점을 표시하는 부호이다.

이하 첨부된 도면에 의해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 산업현장 및 일상생활 주변에서 중량물을 상 하역, 견인, 이송 할 때 사용하는 휴대용 권양기로서 축(1)을 회전시키게 되면 피니언기어(2)가 동시에 회전운동을 하며 3개로 이루어진 유성기어(3)는 축(1)을 중심으로 120도 배열되어 유성운동을 하게되며 유성기어(3)의 외주에는 톱니가 39개로 형성된 고정내치기어 (4)(5)와 톱니가 39개로 형성된 풀리내치기어(6)가 동일 축선상에 착설되며 3개의내치기어의 톱니에는 적정한 전위로 피치원을 같게 하여 고정내치기어 (4)(5)와 풀리내치기어(6)의 톱니가 120도 분할 위치의 3부분에서 3개의 톱니가 일직선이 된 상태에서 유성기어(3)의 톱니는 3개의 톱니를 함께 결합 할 수 있도록 하였으며 고정내치기어(4)(5)는 케이스(7)(8)에 볼트(9)로 고정되고 풀리내치기어(6)는 회전이 가능하도록 착설되어있다.

상기와 같이 구성된 상태에서 풀리내치기어(6)의 외주에 와이어로프 홈을 2줄로 형성하여 로프휠(10)(11)을 서로 외주면이 맞닿게 착설하여 축심(12)에 결합된 커버(13)는 스윙이 가능하며 커버(13)에는 휠축(14)과 로프휠(10)(11)이 착설되어 풀리내치기어(6)와 접촉과 이격이 가능하도록된 상태에서 로프홈(6a)부분의 로프홈으로 와이어로프(15)를 삽입하여 풀리내치기어(6)의 로프홈에 270도 감아 지그재그형태로 중앙의 로프휠(11)의 로프홈(11a)부분으로 반바퀴 걸쳐 감고 풀리내치기어(6)의 로프홈(6b)부분에 걸쳐감아 로프홈(6c)부분 으로 삽입하여 밀어넣고 훅크(16)에 하중을 걸면 와이어로프(15)에 장력이 발생되어 와이어로프(15a)부분에도 장력이 발생되어 풀리내치기어(6)와 로프휠(10)은 서로 밀착력이 발생되어 풀리내치기어(6)의 로프홈(6c)부분에 삽입된 와이어로프(15)에 압착력을 가하여 와이어로프(15)는 슬립 없이 정착되어 풀리내치기어(6)의 구동으로 와이어로프(15)는 자연스럽게 권양되는 원리다.

이러한 상태에서 핸드레버(17)를 축(1)에 결합하여 3.6회전을 시키면 유성기어는 3.545자전을 하며 고정내치기어(4)(5)의 내륜을 따라 각각의 톱니를 동시에 하나씩 걸면서 1공전을 하게되며 풀리내치기어(6)의 톱니도 유성기어(3)의 톱니에 한개씩 걸리며 고정내치기어(3)와 톱니편차 수 만큼만 회전하게되어 43.2대1의 감속비율이 실현되며 고정 내치기어(3)(5)와 풀리내치기어(6)의 톱니는 동일 원주 상에서 서로 반대 방향으로 하중이 발생되며 고정내치기어(4)(5)와 풀리내치기어(6)의 톱니사이에 유성기어(3)의 톱니가 일직선으로 결합된 상태에서 구동을 하지않을시 풀리내치기어(6) 역류회전 하중이 발생하여도 유성기어(3)의 톱니에 걸려 회전되지 않으므로 완벽한 브레이크 기능이 되며 와이어로프(15)의 장력을 이용하여 풀리내치기어(6)와 로프휠(10)에 밀착력이 발생되도록 하여 와이어로프(15)는 슬립현상 없이 무한대로 권양되는 원리다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 유성기어(3)의 톱니부 양 끝단은 고정내치기어 (4)(5)가 지지하고 풀리내치기어(6)가 상반되게 하중이 발생되어 유성기어(3)는 좌우균형이 잡히게되고 유성기어(3)의 외주에는 풀리내치기어(6)와 고정내치기어 (3)(5)가 지지하고 내주에는 피니언기어(2)와 가이드링(18)(19)이 지지하며 가이드링(18)(19)은 유성기어(3)의 좌우이탈을 동시에 지지하므로 유성기어(3)는 축과 베어링의 지지가 없어도 자연스럽게 정확한 위치에서 균형이 잡히게 되어 원활한 구동이 이루어진다.

그리고 축(20)은 축(1)과 별개이며 무부하에서 빠른 구동을 하기 위한 것으로 가이드링을 회전시켜 유성기어(3)의 돌출부(3a)를 마찰 구동하여 유성기어(3)를 빠르게 공전할 수 있다.

이렇게 구성된 권양기는 휴대이동이 간편하며 사용시 설치고리(21)를 견고한 고리나 하중에 견딜 수 있는 장소에 와이어로프를 사용하여 걸고 중량물을 훅크(16)에걸고 핸드레버(17)나 전동공구를 사용하여 구동하게 되면 권양거리에 제한 없이 연속적으로 편리하게 중량물을 상승 하강 및 운반할 수 있다.

본 발명에 의하면 간결한 구조로 자체중량을 가볍게 하여 소형으로 제작비를 절감할 수 있으며 취급이 간편하고 휴대이동이 용이하여 작업현장을 이동하면서 협소한 공간이나 건축공사및 고소작업장에도 편리하게 사용할 수 있으며 권양거리에 제한 없이 연속적인 작업이 가능하고 능률을 향샹시키며 신속한 작업과 안전한 작업을 수행할 수 있으며 고정 창착용으로 사용시 장착이 용이하고 비용이 절감되며 간단한 구조이므로 유지보수가 편리하며 모든 중량물 작업에 인력절감과 능률적이며 사용상 편리한 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 휴대용 권양기를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것이고 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않고 이하의 발명특허 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 축(1)에 결합된 피니언기어(2)의 회전으로 유성운동을 하는 3개의 유성기어(3)와 외주의 고정내치기어(4)(5)와 로프홈이 형성된 풀리내치기어(6)가 동일 축선 상에 착설되어 풀리내치기어(6)에 로프휠(10)(11)의 외주면이 맞닿게 착설하여 축심(12)에 결합된 커버(13)는 스윙이 가능하여 풀리내치기어(6)와 접촉과 이격이 되도록 된 것에 와이어로프(15)를 풀리내치기어(6)와 로프휠(11)에 지그재그형태로 걸쳐 감아 와이어로프(15)의 장력을 이용하여 밀착력을 가하여 와이어로프(15)의 미끌림이 없게되고 가이드링(18)(19)은 유성기어(3)의 내측과 좌우이탈을 동시에 방지하는 것에 핸드레버(17)나 전동공구를 사용 연속 무한대로 권양되는 원리를 특징으로 하는 휴대용 권양기.
2. 제1항에 있어서 톱니가 39개인 고정내치기어(4)(5)와 36개인 풀리내치기어(6)가 동일 축선상에 적정한 전위로 피치원을 일치하여 고정내치기어(4)(5)와 풀리내치기어(6)의 톱니가 120도 분할 위치의 3개의 톱니가 일치되어 유성기어(3)의 톱니는 함께 결합되며 고정내치기어(4)(5)는 케이스(7)(8)에 볼트(9)로 고정되고 풀리내치기어(6)는 회전이 가능하며 유성기어의 자전으로 내치기어의 톱니를 하나씩 걸면서 1공전으로 풀리내치기어(6)의 톱니도 한개씩 걸리어 고정내치기어(3)와 톱니편차 수 만큼만 회전하게되어 감속비율이 실현되는 것과 고정 내치기어(3)(5)와풀리내치기어(6)는 반대 방향으로 회전력이 발생되는 톱니사이에 유성기어(3)의 톱니가 일직선으로 결합하여 브레이크 기능이 되는것을 특징으로 하는 휴대용 권양기.
3. 제1항에 있어서 유성기어(3)의 톱니부 양끝단은 고정내치기어 (4)(5)가 지지되고 풀리내치기어(6)가 상반되게 하중이 발생되어 유성기어(3)는 좌우균형이 잡히게되고 유성기어(3)의 외주에는 내치기어가 지지하고 내주에는 피니언기어(2)와 가이드링(18)(19)이 내측과 좌우이탈을 동시에 지지하여 유성기어(3)는 축과 베어링의 지지가 없어도 자연스럽게 정확한 위치에서 균형이 잡혀 원활한 구동이 되는 특징으로 하는 휴대용 권양기.
4. 제1항에 있어서 풀리내치기어(6)의 외주에 와이어로프 홈을 형성하여 로프휠 (10)(11)을 외주면이 맞닿게 착설 축심(12)에 결합된 커버(13)의 스윙으로 휠축(14)과 로프휠(10)(11)이 풀리내치기어(6)와 접촉과 이격이 되며 풀리내치기어(6)와 로프휠(11)에 와이어로프(15)를 지그재그형태로 걸쳐 감아 와이어로프 (15)의 장력에 의해 풀리내치기어(6)와 로프휠(10)의 밀착력에 와이어로프(15)는 슬립현상 없이 풀리내치기어(6)의 구동으로 와이어로프(15)는 연속적으로 자연스럽게 권양되는 것을 특징으로 하는 휴대용 권양기.