KR100437355B1

KR100437355B1 - 접철식 사다리용 힌지 체결장치

Info

Publication number: KR100437355B1
Application number: KR10-2001-0042320A
Authority: KR
Inventors: 박재연
Original assignee: 박재연
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2004-06-30
Also published as: KR20030006520A

Abstract

본 발명은 절단 및 변형으로 오동작을 일으킬 수 있는 스프링 및 가이드원판을 제거하고 보다 안전하게 사용할 수 있는 간단한 구조로 형성되는 접철식 사다리용 힌지 체결장치에 관한 것으로, 연결축에 의해 버튼부와 멈춤부가 서로 연결되고 슬롯에 스프링을 개재하여 슬라이딩 가능하게 설치되는 잠금장치가 구비된 제1 조인트 부재와, 상대적으로 끼워맞춤되는 제2 조인트 부재로 이루어져 있으며, 상기 제1 및 제2 조인트 부재는 공통의 축선 주위에서 상대적으로 피봇선회 가능하게 결합되어 있으며, 상기 제1 조인트 부재에 구비된 잠금장치가 제2 조인트 부재의 외주 모서리 부에 형성된 노치 내에 선택적으로 결합됨으로써 일정한 각도로 유지되면서 잠금될 수 있는 접철식 사다리용 힌지에 있어서, 상기 제1 조인트부재의 내측으로 상기 잠금장치의 상측에는 상기 잠금장치를 탄력적으로 가압할 수 있는 가압부가 설치되고, 상기 가압부는 상기 제2 조인트부재가 선회함에 따라 상기 노치에 의하여 상기 잠금장치로부터 해제되는 구성으로, 사다리의 사용중 작업자의 안전을 확실하게 보장할 수 있어 사다리의 신뢰성을 증대시킬 수 있게 된다.

Description

접철식 사다리용 힌지 체결장치{Safety structure of hinge for folding ladders}

본 발명은 접철식 사다리용 힌지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 절단 및 변형으로 오동작을 일으킬 수 있는 스프링 및 가이드원판을 제거하고 보다 안전하게 사용할 수 있는 간단한 구조로 형성되는 접철식 사다리용 힌지 체결장치에 관한 것이다.

미국특허 제 4,770,559호(접철식 사다리용 위치결정 조인트)에는 일반적으로 사용되는 접철식 사다리용 힌지가 나타나 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 특허의 힌지는, 제1 조인트 부재(10), 제2 조인트 부재(20), 잠금장치(30) 및 가이드원판(40)을 포함하여 이루어진다.

제1 조인트 부재(10)는 서로 평행하게 떨어져 있으며 중심에 축구멍(12)이 형성된 2개의 메인 디스크부(13, 14)로 형성되고, 제2 조인트 부재(20)는 중심에 축구멍(22)을 가지는 서브 디스크부(23)로 형성된다.

서브 디스크부(23)는 장방형 슬롯(25)과, 코일 스프링(29)의 일단이 걸리는 걸림구멍(26)과, 가이드 원판(40)의 변위를 제한하기 위하여 형성된 돌기(27)와, 외주 모서리 부에 형성된 복수개의 노치(28)를 포함하고 있다.

잠금장치(30)는 연결축(31)에 의해 버튼부(32)와 멈춤부(33)가 서로 연결되어 이루어지고, 제1 고정부(11)와 메인 디스크부(14)의 중간 위치에 형성된 슬롯(35, 36)에 스프링(34)을 개재하여 슬라이딩 가능하게 설치된다.

중심에 축구멍(42)이 형성된 가이드 원판(40)은, 장방형 슬롯(45)과, 코일스프링(29)의 타단이 걸리는 걸림구멍(46)과, 제2 조인트 부재(20)의 서브 디스크부(23)에 형성된 돌기(27)가 삽입되는 원호형 슬롯(47)과, 외주 모서리 부에 형성된 복수개의 절취부(48)를 포함한다.

제1 및 제2 조인트 부재(10, 20)는 중심축(50)에 의해 공통의 축선 주위에서 상대적으로 피봇선회 가능하게 결합되어 있으며, 제2 조인트부재(20)와 가이드 원판(40)에 일단이 각각 결합되고 제1 조인트 부재(10)에 내설되는 코일스프링(29)과, 돌기(27)와 원호형 슬롯(47)의 상호작용에 의한, 가이드 원판(40)의 제어 하에 제1 조인트 부재(10)에 구비된 잠금장치(30)가 제2 조인트 부재(20)의 외주 모서리 부에 형성된 노치(28) 내에 선택적으로 결합됨으로써 일정한 각도를 유지시키면서 잠금될 수 있다.

한편, 제1 및 제2 조인트 부재(10, 20) 사이의 각도를 조절하기 위해서는, 즉 상기 접철식 사다리를 펴거나 접기 위해서는, 잠금장치(30)의 버튼부(32)를 가압하여 멈춤부(33)와 제2 조인트 부재의 노치(28)와의 잠금을 해제시킨 후, 각도를 조절한다.

상기 특허에 개시된 접철식 사다리용 힌지의 작동관계는 이미 공지되어 있으므로, 더 이상 자세하게 설명하지 않는다.

이상 설명된 접철식 사다리용 힌지는, 코일스프링(29)이 가이드 원판(40)의 장방형슬롯(45)의 외측으로 돌출 되어 제1 조인트 부재(10)의 메인 디스크부(14) 내측면과 밀접하게 위치하게 된다.

따라서, 접철식 사다리용 힌지를 작동시킬 때, 제1 및 제2 조인트 부재(10,20)의 상호운동으로, 제1 및 제2 조인트 부재(10, 20)의 사이에 내설되어 있던 코일스프링(29)은 메인 디스크부(14)의 내측면과 마찰되어 작동되고, 메인 디스크부(14)의 내측면과의 지속적인 마찰로 인해 코일스프링(29)은 응력을 받게 되고 심하면 변형 또는 절단되는 경우가 발생되었다.

그리고, 코일스프링(29) 자체에 이물질이 끼었을 경우, 상기 사다리용 힌지가 제대로 동작하지 않는 문제점이 있었다.

또한, 가이드 원판(40)은 코일스프링(29)에 의한 구속된 회전운동으로 인하여 비틀림응력을 받게되고, 지속적인 비틀림응력에 의하여 가이드 원판(40)은 변형되어 사다리의 힌지가 작동되지 않는 문제점도 있었다.

이러한 세 가지 문제점은 모두 재산상의 손실은 물론, 사용자에게 부상을 입힐 수 있으며, 나아가서는 생명까지도 위협하는 것으로써, 안전성이 매우 중시되는 사다리에 있어서 반드시 해소되어야 할 문제인 것이다.

본 발명은 상기된 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 접철식 사다리용 힌지에서 절단 및 변형으로 오동작을 일으킬 수 있는 코일스프링 및 가이드 원판을 제거하여 사다리의 사용중 작업자의 안전을 확실하게 보장할 수 있는 간단한 구조로 형성된 접철식 사다리용 힌지 체결장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래의 접철식 사다리용 힌지의 사시도,

도 2는 도 1의 접철식 사다리용 힌지의 분해 사시도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체결장치가 구비된 접철식 사다리용 힌지의 분해 사시도,

도 4a 내지 도 4b는 잠금장치와 노치에 의해 힌지가 체결된 상태를 나타내 보인 정면도와 결합단면도,

도 5a 내지 도 5b는 버튼부에 의해 잠금장치가 노치에서 해제된 힌지의 상태를 나타내 보인 정면도와 결합단면도,

도 6a 내지 도 6b는 가압부재가 노치에 의해 잠금장치로부터 해제되기 직전의 힌지의 상태를 나타내 보인 정면도와 결합단면도,

도 7a 내지 도 7b는 가압부재가 노치에 의해 해제되어 선회 가능한 힌지의 상태를 나타내 보인 정면도와 결합단면도,

도 8a 내지 도 8b는 힌지가 180도로 펼쳐진 상태에서 잠금장치와 노치에 의해 체결된 상태를 나타내 보인 정면도와 결합단면도.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 연결축에 의해 버튼부와 멈춤부가 서로 연결되고 슬롯에 스프링을 개재하여 슬라이딩 가능하게 설치되는 잠금장치가 구비된 제1 조인트 부재와, 상대적으로 끼워맞춤되는 제2 조인트 부재로 이루어져 있으며, 상기 제1 및 제2 조인트 부재는 공통의 축선 주위에서 상대적으로 피봇선회 가능하게 결합되어 있으며, 상기 제1 조인트 부재에 구비된 잠금장치가 제2 조인트 부재의 외주 모서리 부에 형성된 노치 내에 선택적으로 결합됨으로써 일정한 각도로 유지되면서 잠금될 수 있는 접철식 사다리용 힌지에 있어서,

상기 제1 조인트부재의 내측으로 상기 잠금장치의 상측에는 상기 잠금장치를 탄력적으로 가압할 수 있는 가압부가 설치되고, 상기 가압부는 상기 제2 조인트부재가 선회함에 따라 상기 노치에 의하여 상기 잠금장치로부터 해제되는 것을 특징으로 하는 접철식 사다리용 힌지 체결장치가 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 접철식 사다리용 힌지 체결장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 접철식 사다리용 힌지는, 제1 조인트 부재(10), 제2 조인트 부재(20), 잠금장치(30) 및 가압부(60)를 포함하여 이루어지며, 종래의 가이드 원판대신 잠금장치(30)를 제어할 수 있는 가압부(60)가 제1 조인트 부재(10)에 내설되는 특징을 갖는다.

도 3에 있어서, 제1 조인트 부재(10)의 내측으로 잠금장치(30)의 상측에는 잠금장치(30)를 탄력적으로 가압할 수 있는 가압부(60)가 설치된다.

잠금장치(30)는 연결축(31)에 의해 버튼부(32)와 멈춤부(33)가 서로 연결되어 이루어지고, 제1 조인트 부재(10)의 중간 위치에 형성된 슬롯(13a, 13a')에 스프링(34)을 개재하여 제1 조인트 부재(10)에 슬라이딩 가능하게 설치된다.

이 때, 멈춤부(33)와 근접한 연결축(31)에는 걸림홈(31a)이 형성되고, 연결축(31)과 근접한 멈춤부(33)의 상부에 경사면(35)이 형성된다.

멈춤부(33)에 형성되는 경사면(35)은 상측에서 하방으로 경사진 제 1경사면(35a)과 제 1경사면(35a)의 측면에 연장되어 형성되는 제 2경사면(35b)으로 이루어진다.

상기 경사면(35)이 형성된 멈춤부(33)의 상측에는 가압부(60)가 탄력적으로 결합된다.

가압부(60)는 고정축(61), 고정축(61)에 일단이 결합되는 가압부재(63)와 가압부재(63)를 멈춤부(33)의 상측에 탄력적으로 이동시키는 토션스프링(62)으로 이루어진다.

고정축(61)은 제1 조인트부재(10)의 내측으로 멈춤부(33)와 인접한 위치에 설치된다.

고정축(61)에는 일단이 회전 가능하게 결합되고, 타단은 멈춤부(33)의 경사면(35)을 타고 연결축(31)의 걸림홈(31a)에 걸려 지지 가능한 가압부재(63)가 결합된다.

가압부재(63)의 타단 상측에는 걸림턱(63a)이 돌출 형성된다. 걸림턱(63a)은 멈춤부(33)와 마주하는 일단에 턱이 형성되고, 상기 턱으로부터 하방으로 경사지는 형상으로 가압부재(63)에 돌출 되게 형성된다.

또한, 가압부재(63)의 일측 중간 부에는 상측으로 절곡된 지지편(63b)도 형성된다.

한편, 가압부재(63)가 회전 가능하게 결합된 고정축(61)에는 토션스프링(62)이 결합된다.

토션스프링(62)은 고정축(61)에 결합되며, 그 일단은 지지편(63b)에 지지되고 타단은 제1 조인트 부재(10)의 내측벽(11a)에 의해 지지됨으로써, 가압부재(63)를 멈춤부(33)에 탄력적으로 가압시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 가압부(60)는 제2 조인트 부재(20)에 형성된 노치(28)에 의해서 제어된다.

노치(28)의 하측에 형성되는 절제된 일단은 제2 조인트 부재(20)가 선회함에 따라 연동하면서 가압부재(63)의 걸림턱(63a)에 걸리게 되고, 가압부재(63)는 걸림턱(63a)에 걸린 노치(28)의 절제된 일단에 의해서 잠금장치(30)의 상부에서 벗어나므로써, 잠금장치(30)가 가압부(60)로부터 해제 가능하게 된다.

이하, 상기와 같이 구성된 접철식 사다리용 힌지의 작동에 대하여 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 4a와 도 4b에 도시된 바와 같이, 사다리용 힌지는 멈춤부(33)와 노치(28)에 의해 체결된다.

노치(28)는 멈춤부(33)가 관통될 수 있도록 일치하게 되고, 멈춤부(33)가 스프링(34)의 복원력에 의해 제2 조인트 부재(20)의 노치(28)를 관통하여 제1 조인트 부재(10)의 걸림편(13b)의 하측 면에서 걸리게 된다.

이와 같이, 제1 및 제2 조인트 부재(10, 20)는 잠금장치(30)의 멈춤부(33)에의해서 상호 선회되지 못하게 되어 사다리용 힌지가 고정되는 것이다.

이 때, 사용자가 사다리용 힌지의 간격을 벌리기 위해서는 잠금장치(30)를 해제시켜 제1 및 제2 조인트 부재(10, 20)를 피봇선회시켜야 될 것이다.

따라서, 사용자는 잠금장치(30)를 해제시키기 위해서 우선 버튼부(32)를 가압하여 제2 조인트 부재(20)의 노치(28)로부터 멈춤부(33)를 제거시켜야 된다.

도 5a 내지 도 5b는 버튼부에 의해 잠금장치가 노치에서 해제된 힌지의 상태를 나타내 보인 정면도와 결합단면도로서, 버튼부(32)가 눌리면 연결축(31)과 연결된 멈춤부(33)는 제1 조인트 부재(10)의 하측슬롯(13a')을 통하여 노치(28)에서 벗어나게 된다.

또한, 멈춤부(33)가 노치(28)에서 벗어나게 되면 멈춤부(33)의 측면에 탄지 되어 있던 가압부재(63)가 토션스프링(62)의 탄성에 의해 멈춤부(33)의 제1 및 제2 경사면(35a, 35b)을 타고 멈춤부(33)의 상부로 위치하여, 연결축(31)에 형성된 걸림홈(31a)에 걸려 고정된다.

연결축(31)의 걸림홈(31a)에 걸려 고정된 가압부재(63)는 멈춤부(33)를 상부로 돌출하지 못하도록 구속하여, 잠금장치(30)를 제2 조인트 부재(20)로부터 해제시키게 된다.

잠금장치(30)의 구속이 해제된 제2 조인트 부재(20)가 선회하게 되면, 도 6a 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 제2 조인트 부재(20)의 노치(28) 하측 면에 형성된 절제된 일단(28a)이 가압부재(63)의 걸림턱(63a)에 걸리게 된다.

노치(28) 하측 면에 형성된 절제된 일단(28a)이 가압부재(63)의 걸림턱(63a)에 걸린 상태로 제2 조인트 부재(20)가 더 선회하게 되면, 도 7a 내지 도 7b에 도시된 바와 같이, 가압부재(63)는 멈춤부(33)의 상측에서 벗어나게 되고, 제1 및 제2 조인트 부재(10, 20)는 제1 및 제2 조인트 부재(10, 20)는 중심축(50)에 의해 공통의 축선 주위에서 상대적으로 피봇선회 가능하게 되는 것이다.

도시된 바와 같이, 가압부재(63)는 멈춤부(33)의 상측을 벗어나 멈춤부(33)의 측면에 탄지 되어, 제1 및 제2 조인트 부재(10, 20)의 피봇선회를 용이하게 한다.

한편, 가압부재(63)의 걸림턱(63a)은 노치(28) 하측의 절제된 일단(28a)에 걸림으로써, 가압부재(63)가 멈춤부(33)의 상측에서 벗어나게 되는데, 힌지를 반복적으로 피봇선회시키게 되면 가압부재(63)의 걸림턱(63a)과 노치(28) 하측의 절제된 일단(28a)이 반복적으로 걸리게 되어, 노치(28)의 절제된 일단(28a)이 마모되어진다.

노치(28)의 절제된 일단(28a)이 마모되면 가압부재(63)를 멈춤부(33)의 상측으로부터 제거하지 못할 수도 있으므로, 가압부재(63)의 걸림턱(63a)과 마주하는 제2 조인트 부재(20)의 하측면 노치(28) 사이에는 보조걸림편(24)을 형성한다.

따라서, 가압부재(63)의 걸림턱(63a)이 마모된 노치(28)의 일단(28a)에 걸리지 않더라도 제2 조인트 부재(20)가 선회하여 보조걸림편(24)과 맞닿게 되면, 보조걸림편(24)이 노치(28)의 절제된 일단(28a)과 같은 역할을 수행하여 가압부재(63)를 멈춤부(33)의 상측에서 제거하게 된다.

다시 도 7a 내지 7b를 참조하면, 가압부재(63)가 멈춤부(33)의 상측에서 벗어나 측면에 탄지 되면, 멈춤부(33)는 스프링(34)의 복원력에 의해서 상측으로 돌출 하려고 하나 제2 조인트 부재(20)의 하측면에 의해 가압된 상태로 구속된다.

이 때, 도 8a 내지 도 8b와 같이 제2 조인트 부재(20)가 더 선회하여 멈춤부(33)와 제2 조인트 부재(20)의 노치(28)가 일치하게 되면, 멈춤부(33)가 스프링(34)의 복원력에 의해 제2 조인트 부재(20)의 노치(28)를 관통하여 제1 조인트 부재(10)의 걸림편(13b)의 하측 면에서 고정된다.

따라서, 도 4a 내지 4b와 같이, 제1 및 제2 조인트 부재(10, 20)는 잠금장치(30)의 멈춤부(33)에 의해서 상호 선회되지 못하게 되어 사다리용 힌지가 고정되는 것이다.

한편, 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 사다리용 힌지는 상기 제1 조인트 부재(10)와 제2 조인트 부재(20)의 마주하는 면에 각각 선회방지용 걸림턱(15, 25)이 형성된다.

선회방지용 걸림턱(15, 25)은 사다리용 힌지가 180도로 펼쳐졌을 때, 상호 맞물려서 상기 제1 및 제2 조인트 부재(10, 20)가 충격 또는 갑작스런 하중으로 꺾이는 것을 방지하기 위한 것으로, 제1 조인트 부재(10)의 내측면과 제2 조인트 부재(20)의 외측 면에 형성되고, 사다리용 힌지가 180도로 펼쳐졌을 때, 상호 맞물릴 수 있도록 형성된다.

도 7a를 참조하여 상세하게 설명하면, 선회방지용 걸림턱(15, 25)은 일단이꺽어진 원호 형상으로, 일단이 꺾인 부분은 돌출편(15a, 25a)이 되고, 원호형상의 말단은 걸림편(15b, 25b)이 된다.

그리고, 선회방지용 걸림턱(15, 25)에서 원호형상으로 마주하는 면은 제1 및 제2 조인트 부재(10, 20)가 중심축(50)에 대하여 상호 피봇선회시, 180도 이전에 걸리는 일이 없도록 동심의 다른 곡률 반경으로 형성되어야 함은 물론이다.

따라서, 제1 및 제2 조인트 부재(10, 20)가 180도로 벌어졌을 때, 제1 조인트 부재(10)에 구비된 선회방지용 걸림턱(15)의 걸림편(15b)은 제2 조인트 부재(20)에 구비된 선회방지용 걸림턱(25)의 돌출편(25a)과 맞물리고, 동시에 제2 조인트 부재(20)에 구비된 선회방지용 걸림턱(25)의 걸림편(25b)도 제1 조인트 부재(10)에 구비된 선회방지용 걸림턱(15)의 돌출편(15a)과 상호 맞물리게 된다.

이와 같이, 선회방지용 걸림턱(15, 25)의 상호 맞물림으로 인하여, 사다리용 힌지가 180도로 펼쳐졌을 때, 충격 또는 갑작스런 하중으로 힌지가 꺾이는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 가압부(60)가 구비되기 전의 접철식 사다리용 힌지는 7000회 정도의 작동테스트에서 가이드 원판의 변형이나 스프링의 절단 등이 있었지만, 본 고안에 따른 가압부(60)가 구비된 접철식 사다리용 힌지는 8000회 이상의 작동테스트에서도 이상 없이 작동 가능하였다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 체결장치가 구비된 접철식 사다리용 힌지에 의하면, 회전에 따른 변형이나 절단될 수 있는 가이드원판과 코일스프링 대신 잠금장치에 직접 가압부를 결합하여, 사다리의 사용중 작업자의 안전을 확실하게 보장할 수 있다는 효과를 얻을 수 있어 접철식 사다리의 신뢰성을 증대시킬 수있다.

또한, 가이드 원판 대신 가압부재를 사용한 간단한 구조로 조립성 및 경제성 면에서 큰 효과를 얻을 수 있다.

Claims

연결축에 의해 버튼부와 멈춤부가 서로 연결되고 슬롯에 스프링을 개재하여 슬라이딩 가능하게 설치되는 잠금장치가 구비된 제1 조인트 부재와, 상대적으로 끼워맞춤되는 제2 조인트 부재로 이루어져 있으며, 상기 제1 및 제2 조인트 부재는 공통의 축선 주위에서 상대적으로 피봇선회 가능하게 결합되어 있으며, 상기 제1 조인트 부재에 구비된 잠금장치가 제2 조인트 부재의 외주 모서리 부에 형성된 노치 내에 선택적으로 결합됨으로써 일정한 각도로 유지되면서 잠금될 수 있는 접철식 사다리용 힌지에 있어서,

상기 제1 조인트부재의 내측으로 상기 잠금장치의 상측에는 상기 잠금장치를 탄력적으로 가압할 수 있는 가압부가 설치되고, 상기 가압부는 상기 제2 조인트부재가 선회함에 따라 상기 노치에 의하여 상기 잠금장치로부터 해제되는 것을 특징으로 하는 접철식 사다리용 힌지 체결장치.
제 1항에 있어서,

상기 멈춤부와 근접한 상기 연결축에는 걸림홈(31a)이 형성되고, 상기 연결축과 근접한 상기 멈춤부의 상부에 경사면(35)이 형성된 것을 특징으로 하는 접철식 사다리용 힌지 체결장치.
제 1항에 있어서, 상기 가압부는,

상기 제1 조인트 부재의 내측에 설치된 고정축(61);

일단이 상기 고정축(61)에 회전 가능하게 결합되고, 타단은 상기 멈춤부의 경사면(35)을 타고 상기 연결축의 걸림홈(31a)에 걸려 지지될 수 있으며, 상측에 걸림턱(63a)과 지지편(63b)이 형성된 가압부재(63);와

상기 고정축(61)에 결합되어 일단이 상기 지지편(63b)에 지지되고 타단은 상기 제1 조인트 부재의 내측벽(11a)에 의해 지지되는 토션스프링(62);을 포함하는 접철식 사다리용 힌지 체결장치.
제 1항에 있어서,

상기 가압부와 마주하는 상기 제2 조인트부재의 하측 면으로 상기 노치 사이의 소정 위치에는 각각 보조걸림편(24)이 형성된 것을 특징으로 하는 접철식 사다리용 힌지 체결장치.
제 1항에 있어서,

상기 제1 조인트 부재와 제2 조인트 부재의 마주하는 면에 각각 선회방지용 걸림턱(15, 25)이 형성되어, 상기 사다리용 힌지가 180도로 펼쳐졌을 때 상기 선회방지용 걸림턱(15, 25)이 상호 맞물리게 체결되는 것을 특징으로 하는 접철식 사다리용 힌지 체결장치.