KR100757756B1 - 레일식 승하강 조명타워장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레일식 승하강 조명타워장치의 승하강캐리어에 설치되는 조명등의 각도를 승하강캐리어의 하강 작동없이 그 위치에서 모터제어와 이와 결합되는 기어결합구성에 의해 X축 및 Y축으로의 각도조절이 자동제어되도록 하는 각도조절장치를 구비한 레일식 승하강 조명타워장치에 관한 것이다.

이에 따른 본 발명은 전주(10)에 형성된 가이드레일을 따라 승하강 이동할 수 있도록 결합되고 이를 견인하는 와이어와 구동수단들 및 제동수단들에 의해 승하강 이동됨이 제어되는 승하강캐리어(20)가 설치되며, 상기 승하강캐리어(20)의 지지프레임(22)에 다수의 조명등(21)이 설치되는 레일식 승하강 조명타워장치에 있어서,

상기 조명등(21)이 설치되는 부분의 지지프레임(22) 상에 고정 설치되고, 내부에 공간부가 형성된 고정함체(65a)와;

상기 고정함체(65a)와 나란하게 위치되고, 힌지핀(65c)의 결합에 의해 소정범위 회전가능하도록 지지되며, 내부에 공간부가 형성된 가변함체(65b)와;

상기 가변함체(65b)의 상부에 고정브래킷(21a)에 의해 지지되고, 지지축(60)이 내설된 조명등(21)과;

상기 지지축(60)에 축결합되는 피니언(62)과, 이와 치합되는 워엄기어(64), 상기 워엄기어(64)와 축결합되어 구동력을 제공하며 가변함체(65b)에 고정 설치되는 X축 구동모터(63)를 포함하는 X축 구동수단; 및

상기 고정함체(65a)의 공간부에 고정설치되는 한편 모터축이 가변함체(65b)에 관통 형성되는 Y축 구동모터(67)와, 상기 Y축 구동모터(67)에 축결합되는 내접기어(68)와, 상기 내접기어(68)와 치합되는 한편 가변함체(65b)의 일측벽에 고정설치되는 섹터기어(69)를 포함하는 Y축 구동수단;으로 구성된 조명등 각도조절장치를 포함하여 이루어진 것이다.

레일식 승하강 조명타워장치, 승하강캐리어, 고정함체, 가변함체, 구동수단, X축 Y축

Description

레일식 승하강 조명타워장치{Rail-type elevating Lighting Tower}

도 1은 승하강캐리어의 작동상태를 도시한 레일식 승하강 조명타워장치의 전체외관을 도시한 도면.

도 2는 승하강캐리어의 설치상태를 도시한 확대도.

도 3은 도 1의 A - A선 단면도.

도 4는 레일식 승하강 조명타워장치의 승하강캐리어 고정장치를 도시한 정면도.

도 5는 레일식 승하강 조명타워장치의 승하강캐리어 고정장치를 도시한 측면도.

도 6은 레일식 승하강 조명타워장치의 승하강캐리어 제동장치를 도시한 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 레일식 승하강 조명타워장치의 각도조절장치가 적용된 상태의 사시도.

도 8은 도 7의 요부 확대 사시도.

도 9는 본 발명에 따른 레일식 승하강 조명타워장치의 각도조절장치의 구성 및 작동을 보인 측단면도.

도 10은 본 발명에 따른 레일식 승하강 조명타워장치의 각도조절장치의 구성 을 입체적으로 보인 사시도 및 부분 절개 사시도.

도 11은 정면에서 바라본 본 발명의 작동도.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

20: 승하강캐리어, 21: 조명등,

21a: 고정브래킷, 22: 지지프레임,

60: 지지축, 61: 절개공,

62: 피니언, 63: X축 구동모터,

64: 워엄기어, 65a: 고정함체,

65b: 가변함체, 65c: 힌지핀,

67: Y축 구동모터, 68: 내접기어,

69: 섹터기어,

본 발명은 승하강 조명타워장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레일식 승하강 조명타워장치의 승하강캐리어에 설치되는 조명등의 각도를 승하강캐리어의 하강 작동없이 그 위치에서 모터제어와 이와 결합되는 기어결합구성에 의해 X축 및 Y축으로의 각도조절이 자동제어되도록 하는 각도조절장치를 구비한 레일식 승하강 조명타워장치에 관한 것이다.

일반적으로 광범위한 지역을 밝게 조사해야할 항만, 공항, 철도역 및 고속도로 인터체인지 주변, 넓은 주차장 및 공원, 공장부대시설, 주요건물, 운동경기장 등에 비교적 높은 위치에서 넓은 범위에 밝은 조명을 비추어 줄 수 있도록 지상으로부터 대략 20 ~ 30m높이의 전주에 다수개의 조명등이 설치되어 점/소등되게 운용되는 타워조명장치가 있다.

상기 타워조명장치는 다수개의 전주의 하단부가 지면에 매입되어 수직으로 세워져 설치 고정되고, 상기 전주의 상부에 다수개의 조명등이 결합된 프레임이 견고하게 고정되어 있다.

상기한 조명등의 전구는 광원인 필라멘트를 일정한 굵기와 피치(pitch)로 코일모양으로 감아 전구의 내측 전선과 연결되어 전류를 흐르게 하는 도입선에 용접부착되어 있다.

상기와 같은 필라멘트는 대부분 텅스텐으로 이루어지며, 효율적으로 빛을 내기 위해 유리구 안에 불활성가스가 봉입되어 있다. 이 불황성가스는 질소, 아르곤, 크립톤 등의 혼합가스를 사용하는데 빛을 발산할 때 텅스텐이 증발하여 유리의 안면에 흑화(黑化)현상이 발생하기 때문에 할로겐 화합물을 불활성가스와 함께 높은 압력으로 봉입되기도 한다.

이러한 전구에서 발산되는 광에너지를 될 수 있는데로 많이 모아서 필요한 방향으로 강하게 투사하는 목적으로 빛의 손실이 적고, 빛의 반사율이 높은 반사경을 사용하며 반사경에서 반사된 빛은 투과율이 좋은 투명한 글라스를 성형하여 만 든 렌즈를 통하여 빛을 발산한다.

그러나, 이러한 종래의 타워조명장치는 조명기구 설치 및 수리, 전등교체 작업시 별도의 고가 사다리 또는 크레인, 셔틀 엘리베이터장치가 구비된 특정차량 등의 기구나 장치가 필수적으로 있어야만 작업이 수행되며, 조명등 설치작업 또는 소켓 및 접속구조 해체, 수리, 고체작업이 번거롭고 불편하여 장시간의 작업시간이 소요됨은 물론 작업중인 작업자의 부주의 등에 의한 낙상하는 안전사고의 발생률이 높아 제품에 대한 안정성과 상품성이 저하되는 문제점들이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 많은 조명업체들의 연구와 개발이 있었고, 대표적인 것으로 등록특허 10-251422 '승하강구조를 갖는 타워조명장치'가 있다.

그 개략적인 구성을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면,

전주(10)와, 상기 전주(10)에 승하강이 자유롭게 부착되는 승하강캐리어(20) 및 상기 승하강캐리어의 중심점 상단에 와이어(31)의 일단이 연결되고 타단이 전주의 상단부의 안내도르래(14)를 거쳐 하방으로 이동되어 감겨지게 권취롤(32)에 연결되며 선택적인 조작에 따라 권취롤이 정역 회동되어 와이어가 권취되거나 풀어져 승하강캐리어를 상/하 작동되도록 구동수단을 갖는 타워조명장치에 있어서, 상기 승하강캐리어(20)는 전주에서, 일측면 가운데 일부만 길이방향으로 개구되게 다단 절곡 형성되어 승하강캐리어에서 회동회게 돌출된 지지롤러가 수용되어 상/하 슬라이딩 가능하게 고정되도록 형성된 가이드레일(11)을 따라 수직이동가능하게 된 구성과;

상기 전주(10)의 상단 연결관 상부에는 전원이 공급되게 연결된 다수개의 고 정단자(13a)가 소정간격을 두고 각각 내설된 접속콘센트(13)가 형성되고 와이어(31)가 절곡되는 지점에 안내도르래(14)가 회동설치되어 상기 와이어가 방향전환되어 원활하게 이동될 수 있는 구성과;

승하강캐리어(20)의 승/하강시 전주 상단부의 접속콘센트(13)의 고정단자(13a)에 접속되거나 탈거되어 조명등의 전원을 자동적으로 온/오프제어하도록 상기 고정단자(13a)와 마주하는 승하강캐리어(20)의 상부에 설치되는 가변플러그(24)의 가변단자(24a)의 구성; 등으로 이루어져 종래의 문제점을 해결하였다.

도 1 내지 도 3의 미설명부호 중 21은 조명등, 33은 구동모터이다.

또한, 이와 연계된 등록특허 10-226229 '승하강식 조명탑의 고정장치'라는 명칭의 발명이 있으며, 그 구성의 핵심은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 승하강캐리어를 고정하기 위한 와이어에 과도한 부하가 걸릴 경우 그 와이어가 파손되는 문제점을 해결하기 위한 것으로,

가이드레일(11)을 따라 승/하강하는 승하강캐리어(20)에 탄력편(41)을 상향 설치하며 탄력편(41)에는 고정핀(42)을 형성한 한 쌍의 고정부(40)와,

고정핀(42)이 승하강캐리어(20)의 상승함에 따라 탄력편(41)이 휘어질 수 있도록 경사면(44)을 형성하고 그 경사면(44) 상측에 고정홈(45)을 형성하며 고정홈(45) 후방측으로 걸림편(46)을 형성하되 걸림편(46) 후방 하측에는 후방으로 경사진 안내면(47)을 형성하여 콘센트 브라켓 상부 양측에 고정한 한 쌍의 걸림부(43)와,

상기 걸림부(43) 상측으로 연결 형성되고 고정핀의 상승시 후방으로 이탈되 지 않게 하측 전후방에 경사진 돌출부(49)를 형성하며 외측면부가 개방된 한 쌍의 스토퍼(48) 등을 구성함으로서, 승하강캐리어(20)가 와이어(31)에 지지되는 구조를 개선하였다.

또한, 첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이, 등록특허 10-226230 '승하강식 조명탑의 캐리어 제동장치'라는 명칭의 발명에는 승하강캐리어를 지지하는 와이어의 절단시 발생될 수 있는 안전사고를 미연에 방지하기 위한 방안이 제시되어 있는 바, 그 내용은

외측에 다수개의 조명등(21)을 고정시키고 전주(10) 중앙측에 형성된 가이드레일(11)을 따라 승/하강하는 승하강캐리어(20) 하부에 일체로 형성되어 내측 중앙에 길이방향으로 소정의 관통구멍(50a)이 형성되고,

상기 관통구멍(50a)과 대응형성되고 힌지구멍이 관통형성된 한 쌍의 지지편(54)을 형성하여 고정결합된 고정브래킷(50)과,

상기 고정브래킷(50)의 공간부에 고정결합되며 와이어(31) 절단시 상기 캐리어의 하강을 제동하는 제동수단으로 구성되는 것과,

상기 제동수단은 고정브래킷(50)에 삽입고정되며 일단이 와이어의 끝단부에 고정되고 타단이 연결로드(52)의 일단에 힌지고정된 고정체(51)와, 상기 고정브래킷(50)의 힌지구멍에 힌지핀(55)에 의해 회전결합되며, 일단이 연결로드(52)의 타단에 힌지결합되고 타단측에는 다수개의 걸림돌기(53a)가 형성된 제동레버(53)와, 상기 고정브래킷(50) 하측에 고정되어 와이어 절단시 탄발력을 발생하는 스프링(56) 및 스프링(56)의 반발력을 제공하는 스프링 삽입구(57)의 구성으로 이루어 져 있다.

이와 같이 승하강 조명타워장치는 다수의 조명업체에 의해 꾸준히 개선되어오고 있지만, 상기 조명타워장치의 설치 및 사용시 개선되어 질 수 있는 부분이 상존하고 있는 것이 현실이다.

구체적으로, 조명등 부분에서, 종래에는 지지프레임에 조명등을 설치하기 위한 고정브래킷을 설치하고, 그 고정브래킷에 상기 조명등을 수조작으로 각도를 조절할 수 있도록 힌지결합하는 방식으로 구성해 왔으나, 이러한 방식에 의한 조명등은 승하강캐리어를 작업자가 조작하기 쉽도록 지상과 가깝게 위치시킨 다음 그 조절각도를 세팅해야 한다.

그러나, 이와 같은 조명타워장치의 조명등은 작업자가 지상에서 본 것과 전주의 최고 높이에 이르렀을 때의 조명등 각도가 틀릴 수 있다. 또한 공항이나 광장 등에 설치되는 본 발명의 특성상 바람에 영향을 무시할 수 없는데, 이러한 바람이나 폭풍우에 의해 처음 맞추어진 각도가 틀어질 수 있다. 또한 조류(鳥類)에 의한 영향으로 조명등의 각도가 변할 수 있다.

따라서, 이러한 다양한 원인들로 인해 조명등의 각도를 맞추기 위해서는 승하강캐리어를 지상으로 하강시켜야 하는 문제가 발생한다. 상기 승하강캐리어의 하강은 별도의 전원을 소모시켜야 하는 문제 외에 숙련공의 작업비용이 발생되고, 조명등의 각도조작을 위해 승하강캐리어의 승/하강작동을 한번이 아니라 여러 번에 걸쳐 이루어지게 된다면 쓸데없는 소모비용이 적잖이 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서 그 목적은, 레일식 승하강 조명타워장치의 승하강캐리어에 설치되는 조명등의 각도를 승하강캐리어의 하강 작동없이 그 위치에서 모터제어와 이와 결합되는 기어결합구성에 의해 X축 및 Y축으로의 각도조절이 자동제어되는 각도조절장치를 구비함으로써, 작업의 편의성뿐만 아니라 불필요하게 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 하는 레일식 승하강 조명타워장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

전주에 형성된 가이드레일을 따라 승하강 이동할 수 있도록 결합되고 이를 견인하는 와이어와 구동수단들 및 제동수단들에 의해 승하강 이동됨이 제어되는 승하강캐리어가 설치되며, 상기 승하강캐리어의 지지프레임에 다수개의 조명등이 설치되는 레일식 승하강 조명타워장치에 있어서,

상기 조명등이 설치되는 부분의 지지프레임 상에 고정 설치되고, 내부에 공간부가 형성된 고정함체와;

상기 고정함체와 나란하게 위치되고, 힌지핀의 결합에 의해 소정범위 회전가능하도록 지지되며, 내부에 공간부가 형성된 가변함체와;

상기 가변함체의 상부에 고정브래킷에 의해 지지되고, 지지축이 내설된 조명등과;

상기 지지축에 축결합되는 피니언과, 이와 치합되는 워엄기어, 상기 워엄기어와 축결합되어 구동력을 제공하며 가변함체에 고정 설치되는 X축 구동모터를 포 함하는 X축 구동수단; 및

상기 고정함체의 공간부에 고정설치되는 한편 모터축이 가변함체에 관통 형성되는 Y축 구동모터와, 상기 Y축 구동모터에 축결합되는 내접기어와, 상기 내접기어와 치합되는 한편 가변함체의 일측벽에 고정설치되는 섹터기어를 포함하는 Y축 구동수단;으로 구성된 조명등 각도조절장치를 포함하여 구성된 특징을 갖는다.

이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명에 따른 각도조절장치가 적용된 상태의 레일식 승하강 조명타워장치의 사시도이고, 도 8은 도 7의 요부 확대 사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 레일식 승하강 조명타워장치의 각도조절장치의 구성 및 작동을 보인 측단면도이며, 도 10은 본 발명에 따른 레일식 승하강 조명타워장치의 각도조절장치의 구성을 입체적으로 보인 사시도 및 부분 절개 사시도이며, 도 11은 정면에서 바라본 본 발명의 작동도이다.

본 발명에 따른 조명등의 각도조절장치의 구성은 도 7에 도시된 바와 같이 전주(10)에 형성된 가이드레일을 따라 승하강 이동할 수 있도록 결합되고, 이를 견인하는 와이어와 구동수단들 및 제동수단들에 의해 승하강 이동됨이 제어되는 승하강캐리어(20)가 설치되며, 상기 승하강캐리어(20)의 지지프레임(22)에 설치된 다수개의 조명등(21)에 모두 적용된다.

구체적으로 본 발명에 따른 각도조절장치는 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이,

조명등(21)이 설치되는 부분의 지지프레임(22) 상에 고정 설치되고, 내부에 공간부가 형성된 박스형상의 고정함체(65a)가 설치된다.

또한, 상기 고정함체(65a)와 마주하는 위치에 나란하게 배치되고, 힌지핀(65c)의 관통결합에 의해 소정범위 회전가능하도록 지지되며, 내부에 공간부가 형성된 가변함체(65b)가 구성된다.

한편, 상기 가변함체(65b)의 상부에는 고정브래킷(21a)에 의해 조명등(21)이 고정되게 설치되는데, 상기 고정브래킷(21a)으로부터 상기 조명등(21)이 회전가능상태로 구성하기 위해 조명등의 내부에 지지축(60)이 내설되고, 그 축 끝단은 고정브래킷(21a)에 힌지 결합된다.

상기 가변함체(65b)의 상부면에는 조명등(21)을 X축방향(종방향)으로 소정범위 회전할 수 있도록 X축 구동수단이 마련되는데, 상기 X축 구동수단은 상기 지지축(60)에 축결합되는 피니언(62)과, 이와 치합하는 워엄기어(64), 상기 워엄기어(64)와 축결합되어 구동력을 제공하며 가변함체(65b)에 고정 설치되는 X축 구동모터(63)를 포함하여 구성된다. 상기 지지축(60)에 축결합되는 피니언(62)은 워엄기어(64)와 치합할 수 있고 또한 조명등(21)으로부터 돌출될 수 있도록 조명등의 후측에 일부가 절개된 절개공(61)이 형성된다.

한편, 고정함체(65a)의 공간부와 가변함체(65b)의 공간부에는 X축방향과 직교되는 Y축방향(횡방향)으로 소정범위 회전할 수 있도록 Y축 구동수단이 마련된다. 즉 Y축 구동수단은, 상기 고정함체(65a)의 공간부에 고정설치되는 한편 모터축이 가변함체(65b)에 관통 형성되는 Y축 구동모터(67)와, 상기 Y축 구동모터(67)에 축 결합되는 내접기어(68)와, 상기 내접기어(68)와 치합되는 한편 가변함체(65b)의 일측벽에 고정설치되는 섹터기어(69)를 포함하여 구성된다.

상기 고정함체(65a)와 가변함체(65b)를 연결하고 가변함체(65b)의 회전지지점으로 형성되는 힌지핀(65c)은 상부측에 편심되게 구성된다.

따라서 상기 힌지핀(65c)의 편심구성에 의해 상기 섹터기어(69)는 힌지핀(65c)의 회전궤적과 동심원을 갖는 원호로써 형성됨은 당연할 것이다.

또한, 상기 X, Y축 구동모터(63)(67)는 정/역회전이 가능하고, 회전수가 제어되는 스테핑모터로 구성됨이 바람직하고, 도면에 자세히 도시하지 않았지만 상기 모터들은 각각의 전원케이블에 의해 연결되며, 그 전원케이블은 승하강캐리어의 고정단자 및 접속단자의 접촉에 의해 전원이 인가되도록 구성되며, 각도조절의 제어는 지상에 있는 제어패널에 의해 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 각도조절장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 9에 도시된 바와 같이, X축 구동모터(63)에 전원이 인가되어 회전구동력이 발생되면 모터축에 축결합된 워엄기어(64)가 회전하고, 이와 치합된 구동수단인 피니언(62)이 회전하며, 상기 피니언(62)은 지지축(60)을 회전시키므로, 조명등(21)이 X축방향(종방향)으로 회전하게 되고, 상기 모터가 정/역구동 가능한 스테핑모터이기 때문에 상하방향의 각도가 조절될 수 있다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이 Y축 구동모터(67)에 전원이 인가되면 모터축에 축결합된 내접기어(68)가 회전하게 되고, 이와 치합된 섹터기어(69)는 힌 지핀(65c)의 회전포인트와 동심원을 갖는 원호로 형성되기 때문에 가변함체(65b)를 힌지핀(65c)을 중심으로 회전시키게 되므로, 결과적으로 조명등(21)은 Y축방향(횡방향)으로 소정범위(섹터기어 범위내)에서 회전된다.

여기에서의 모터 역시 정/역구동 가능한 스테핑모터이기 때문에 좌우방향의 각도를 조절할 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명을 적용하게 되면, 지상으로부터 상당히 높은 위치에 이르는 조명타워장치의 조명등을 지상에서 그 각도를 상하방향, 횡방향으로 조절할 수 있기 때문에 최적의 조명효과를 볼 수 있을 뿐만 아니라 작업편의성이 크게 증대되고, 불필요한 승하강캐리어의 승하강 작동을 줄일 수 있기 때문에 유지비가 종래에 비해 훨씬 절감되는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변경 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (3)

1. 전주(10)에 형성된 가이드레일을 따라 승하강 이동할 수 있도록 결합되고 이를 견인하는 와이어와 구동수단들 및 제동수단들에 의해 승하강 이동됨이 제어되는 승하강캐리어(20)가 설치되며, 상기 승하강캐리어(20)의 지지프레임(22)에 다수개의 조명등(21)이 설치되는 레일식 승하강 조명타워장치에 있어서,

   상기 조명등(21)이 설치되는 부분의 지지프레임(22) 상에 고정 설치되고, 내부에 공간부가 형성된 고정함체(65a)와;

   상기 고정함체(65a)와 나란하게 위치되고, 힌지핀(65c)의 결합에 의해 소정범위 회전가능하도록 지지되며, 내부에 공간부가 형성된 가변함체(65b)와;

   상기 가변함체(65b)의 상부에 고정브래킷(21a)에 의해 지지되고, 지지축(60)이 내설된 조명등(21)과;

   상기 지지축(60)에 축결합되는 피니언(62)과, 이와 치합되는 워엄기어(64), 상기 워엄기어(64)와 축결합되어 구동력을 제공하며 가변함체(65b)에 고정 설치되는 X축 구동모터(63)를 포함하는 X축 구동수단; 및

   상기 고정함체(65a)의 공간부에 고정설치되는 한편 모터축이 가변함체(65b)에 관통 형성되는 Y축 구동모터(67)와, 상기 Y축 구동모터(67)에 축결합되는 내접기어(68)와, 상기 내접기어(68)와 치합되는 한편 가변함체(65b)의 일측벽에 고정설치되는 섹터기어(69)를 포함하는 Y축 구동수단;으로 구성된 조명등 각도조절장치를 포함하여 이루어진 레일식 승하강 조명타워장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 조명등 각도조절장치는

   상기 고정함체(65a)와 가변함체(65b)를 연결하고 가변함체(65b)의 회전지지점으로 형성되는 힌지핀(65c)이 상부측에 편심되게 구성됨을 특징으로 하는 레일식 승하강 조명타워장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 조명등 각도조절장치는

   상기 X, Y축 구동모터(63)(67)가 정/역회전이 가능하고, 회전수가 제어되는 스테핑모터임을 특징으로 하는 레일식 승하강 조명타워장치.

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