KR100858281B1

KR100858281B1 - 자중강하식 액추에이터

Info

Publication number: KR100858281B1
Application number: KR1020080027071A
Authority: KR
Inventors: 김상국
Original assignee: 김상국
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2008-09-11

Abstract

본 발명은 자중강하식 액추에이터에 관한 것으로, 전동부와 싸이크로이드 감속장치로 이루어진 주감속부; 스핀들에 압하력을 발생시키고 수문에 의해 스핀들에 작용하는 상하진동을 억제하는 이중스핀들부; 전동부에 전원이 차단되면 전동기원동축을 수동으로 회전시켜서 상기 스핀들을 수동으로 작동시키는 수동구동부; 상기 수동구동부와 전동부의 사이에 배치되고, 전동부의 전원이 차단되고 상기 수동구동부로부터 해제가 되면 수문이 그 자중에 의해 하강되도록 하는 자중강하부; 제1-2축과 전동부의 전동기원동축 타단에 배치되고 자중강하부와 전동기원동축 사이를 단속하는 수동력연결부를 포함하여 이루어진다.

그러므로 수동구동부와 자중강하부가 전동부, 주감속부, 부감속부, 이중스핀들부로 연결되는 전동구동 동력전달라인 상에 배치된 것이 아니라 수동력연결부에 의해 별도로 구성되어 있다. 따라서 전동부의 구동력이 수동구동부나 자중강하부를 거치지 않고 상술한 동력전달라인을 통해 스핀들에 곧바로 전달되며, 수동구동부 및 자중강하부와 무관하게 액추에이터의 전동구동이 여전히 가능하다.

수동력연결부, 이중스핀들부, 스핀들기어, 스핀들보호커버

Description

자중강하식 액추에이터{Emergency Descendable Actuator}

본 발명은 수문을 개폐하는 자중강하식 액추에이터에 관한 것으로, 더 상세하게는 감속축의 수가 최소화되고, 수동구동부 및 자중강하부가 주감속부의 구동과는 무관한 위치에 배치된 자중강하식 액추에이터에 관한 것이다.

일반적으로 수문 개폐용 스핀들식 개폐기 또는 스핀들식 액추에이터(이하 개폐기 또는 액추에이터라 한다)는, 수문본체를 스핀들식 액추에이터로 개폐시키도록 구성한 연결봉인 스핀들의 원둘레에 나사를 형성시키고 개폐기의 최종축에 스핀들과 나사대우(對偶)인 나사를 형성시켜서 개폐기의 전동부나 수동구동부에서 발생한 구동력이 감속부를 통하여 수문을 개폐시키도록 구성되어 있다.

한편, 종래의 수문용 개폐기는, 수문본체를 개폐기로 개폐시키도록 연결하는 랙크바(Rack Bar)와 치차대우(齒車對偶)를 이루는 랙기어(Rack Gear)를 수납하는 케이싱 크기의 제약으로 인하여 개폐기의 크기를 크게 할 수 없다. 따라서 개폐능력의 한계가 20톤으로 제약되며, 그 이상은 고가인 와이어드럼 개폐기나 유압 실린더식 개폐기를 채택할 수밖에 없는 기술적인 문제점이 있었다.

또한, 종래의 스핀들식 액추에이터는 스핀들의 상승하강이 나사결합으로 이 루어져 있다. 따라서 예기치 못하게 발생하는 집중호우, 태풍 등 이상기후가 발생하여 긴급하게 수로를 차단할 필요가 있을 때 신속하게 수로를 차단할 수 없어서 커다란 수해로 연결되는 개폐기의 구조적인 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 핀잭형 개폐기로 20톤 이상의 고하중(高荷重) 수문을 들어 올릴 경우, 하중이 상하로 일렬 배치된 소형봉 중의 하나인 랙크바에 집중하중으로 작용함으로써 개폐기의 구동시 구조적으로 불안정하게 된다. 또한, 랙기어와 랙크바가 치합(齒合)하면서 승강하는 동안 약 100mm 간격의 랙크바(봉)와 랙기어의 치합으로 상하방향으로 미끄러짐(Slip) 현상이 발생하여 기계효율이 떨어지게 되고, 이런 미끄러짐 현상의 발생으로 인하여 개폐기의 구동시 발생하는 토오크의 정밀한 제어가 불가능하여 수문 개폐기로서 원격제어에 부적합하고, 수문의 약 100mm이내에서 발생하는 상하 진동을 구조적으로 방지할 수 없는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점들을 보완하기 위하여 대한민국 특허등록 제10-0647425호 및 특허등록 제10-0303267호가 개발된 바 있다.

상기 특허등록 제10-0647425호는, 본 출원인이 출원하여 등록받은 자중강하식 액추에이터에 관한 것이다. 그런데 이러한 종래 자중강하식 액추에이터는 여러 가지 문제점이 있다. 먼저, 고하중(20톤 내지 100톤)의 수문을 개폐속도(0.4m/분 내지 0.5m/분)로 승강하도록 감속하기 위해서는 많은 감속비가 필요로 하는데 유성치차는 그 구조상 상기와 같은 감속비를 구현하는데 제한이 있으며 이를 구현하기 위해서는 유성치차의 외경을 증가시켜야하므로 기계의 공간상의 제한이 있다. 따라서, 상기 유성치차에서 감당하지 못하는 감속비를 맞추기 위하여 나머지 감속부의 감속축 수를 증가시켜야 하며 감속부의 축수(軸數)가 증가됨에 따라 전체 기계의 구조가 복잡해질 뿐 아니라 기계효율이 감소하게 된다. 그리고 고하중 수문을 고속으로 개폐해야 하는 경우 최종축에 매우 높은 토오크가 작용하게 되어 이를 저감시켜야 하므로, 개폐기의 중량이 증가하게 되며, 스핀들 보호커버가 조작대 상부로 높게 돌출됨으로써 주위경관을 해치고 강풍에 파손되는 문제점이 있다.

또한, 이러한 종래의 자중강하식 액추에이터의 가장 큰 문제점은, 수동구동부와 자중강하부가 모터축에 연결된 주감속축 상에 배치된다는 점이다. 자중강하식 액추에이터가 전동구동모드일 때에는 수동구동부 및 자중강하부의 기능은 필요하지 않다. 그리고, 전동부에 고장이 발생하거나 정전시를 제외하고는 대부분의 경우에 전동구동, 즉 자동구동으로 작동되도록 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 전동부의 구동력이 주감속부를 거친 후 스핀들에 전달되어서 스핀들에 연결된 수문을 승강시켜서 수로를 개폐하여야 한다.

그러나, 이러한 종래 자중강하식 액추에이터는 전동부와 주감속부 사이에 수동구동부와 자중강하부가 배치되어 있기 때문에 전동부의 구동력이 주감속부를 통해 스핀들에 곧바로 전달되기 전에 수동구동부 또는 자중강하부의 일부 구성을 거친 후 전달된다. 이와 같이 전동부의 구동력이 불필요한 상기 구성들을 거치면서 전달되도록 배치함으로써 기계의 효율이 저하하고 이에 따라 소요동력이 증가하였다. 또한 평상시 전동구동과 무관한 수동구동부 및 자중강하부의 고장이 발생할 경우 전동구동도 불가능하게 되는 문제점이 있었다. 그리고 수동구동부 및 자중강하부가 주요 구동부인 전동부와 주감속부 사이에 배치됨으로써 특정 공간부에 다수의 구성품이 집중 배치되므로 공간 활용률이 저하되고 개폐기가 복잡해지고 이에 따라 사후관리(A/S)도 그만큼 어려워지는 문제점이 있었다.

한편, 특허등록 제10-0303267호(발명의 명칭: 수문용 권양장치)는 감속부의 축수가 5단으로 기계가 복잡하게 구성되어 있으며, 고하중(20톤 내지 100톤)의 수문을 고속(0.4m/분 내지 0.5m/분)으로 승강하도록 감속하기 위해서는 권양장치에 구성한 랙기어와 수문 상부에 배치한 랙크바를 치합시켜 수문에 작용하는 하중이 상하로 일렬 배치된 소형봉중의 하나인 랙크바에 집중하중으로 작용하게 된다. 따라서 권양장치의 구동시 하중의 작용점이 구조적으로 불안정하게 되고, 고하중 수문의 개폐용으로는 약 100mm 간격의 랙크바(봉)와 랙기어의 치합으로 상하방향으로 미끄러짐 현상이 발생하여 기계효율이 축수에 반비례하여 떨어지게 된다. 그리고 수문의 개폐용으로 사용될 경우에 약 100mm 간격의 랙크바(봉)와 랙기어의 치합으로 상하방향으로 미끄러짐 현상이 발생하여 토오크의 정밀한 제어가 불가능하여 원격제어에 부적합하고, 수문에 펌프를 일체화한 고하중 펌프게이트의 개폐용에 있어서 약 100mm 간격의 랙크바(봉)와 랙기어의 치합으로 상하방향으로 미끄러짐 현상이 발생하여 수문의 약 100mm이내에서 발생하는 상하진동을 구조적으로 억제할 수 없는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 본 발명의 목적은, 전체 감속부의 축수를 감소시켜서 액추에이터의 구성을 단순화시키고 구조적으로 안정하며 고하 중, 고속, 고효율의 경제적인 자중강하식 액추에이터를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 하천의 범람으로 인한 농경지의 유실 및 저지대의 침수 등 커다란 수해로 인한 피해를 최소화시키기 위해 수로를 자중강하부의 구동으로 안전하고 즉각적으로 차단시킬 수 있도록 구성한 자중강하식 액추에이터를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 정전시 또는 전동장치의 고장시에는 수동핸들로 수문을 개폐하여 수로를 안전하고 즉각적으로 개폐시킬 수 있도록 구성한 자중강하식 액추에이터를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 수문에 발생되는 상하진동을 방지시킬 수 있도록 구성한 자중강하식 액추에이터를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 수동구동부 및 자중강하부에 고장이 발생하여도 전동구동이 가능하도록 구성한 자중강하식 액추에이터를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자중강하식 액추에이터는, 전동부와 상기 전동부의 전동기원동축 일단에 연결되어서 상기 전동부의 회전속도의 감속에 반비례하여 증가된 구동력을 발생시키는 싸이크로이드 감속장치로 이루어진 주감속부; 싸이크로이드 감속장치에 연결되어서 이로부터 전달된 구동력을 감속시키는 부감속부; 수직으로 배열된 스핀들의 양측에 치합되어서 고하중의 수문을 고속으로 원활하게 승강시키며 상기 스핀들에 압하력을 발생시켜서 수문에 의해 스핀들에 전달되는 상하진동을 억제시키는 이중스핀들부; 상기 전동부의 전동기원동축 타단에 연결되고 상기 전동부에 전원이 차단되면 상기 전동기원동축을 수동으로 회전시켜서 상기 주감속부, 부감속부, 이중스핀들부, 스핀들, 수문을 수동으로 작동시키는 수동구동부; 상기 수동구동부와 전동부 사이에 배치되고, 상기 수동구동부에 선택적으로 결합되거나 해제되도록 구성하며, 상기 전동부의 전원이 차단되고 상기 수동구동부로부터 해제시키면 상기 수문이 스핀들에 작용하는 자중에 의해 하강되도록 하는 자중강하부; 상기 자중강하부에 배치되어서 상기 자중강하부의 회전속도를 제어하는 기계제동부; 제1-2축과 전동부의 전동기원동축 타단에 배치되고 상기 전동기원동축과 자중강하부 사이를 단속하는 수동력연결부를 포함하여 이루어지며; 상기 수동구동부 및 자중강하부가 상기 주감속부, 부감속부, 이중스핀들부로 이어지는 전동구동 동력전달라인의 전단에 별도로 배치됨으로써, 상기 수동구동부 및 자중강하부와 무관하게 상기 전동구동이 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명 자중강하식 액추에이터의 다른 특징은, 상기 주감속부는, 전동부의 전동기와, 상기 전동기의 전동기원동축과 전동기출력축사이에 배치되어서 상기 전동기의 구동력을 감속시키는 싸이크로이드 감속장치와, 전동부와 싸이크로이드 감속장치 사이에 배치된 토오크제어장치와, 상기 전동기출력축과 부감속부에 연결되어서 구동력을 전달하는 동력전달부를 포함하여 구성한다.

본 발명 자중강하식 액추에이터의 또 다른 특징은, 상기 이중스핀들부는, 수직으로 형성된 스핀들을 중심으로 스핀들의 일측에 배치된 동조1축에 결합되고 상기 스핀들에 치합되는 스핀들기어1과, 상기 동조1축에 결합되는 동조치차1과, 상기 스핀들의 타측에 배치된 동조2축에 결합되고 상기 스핀들에 치합되는 스핀들기어2와, 상기 동조2축에 결합되고 동조치차1에 치합되는 동조치차2로 이루어져서, 고하중의 수문을 고속으로 원활하게 승강시키며, 상기 스핀들에 압하력을 발생시켜서 상기 스핀들에 전달되는 상하진동을 억제하도록 구성한다.

본 발명 자중강하식 액추에이터의 또 다른 특징은, 상기 이중스핀들부는, 수직으로 형성된 스핀들을 중심으로 스핀들의 일측에 배치된 동조1축에 결합되고 상기 스핀들에 치합되는 스핀들기어1과, 상기 동조1축의 일측에 결합되는 동조치차1과, 상기 동조1축의 타측에 결합되는 동조치차3과, 상기 스핀들의 타측에 배치된 동조2축에 결합되고 상기 스핀들에 치합되는 스핀들기어2와, 상기 동조2축의 일측에 결합되고 상기 동조치차1에 치합되는 동조치차2와, 상기 동조2축의 타측에 결합되고 상기 동조치차3에 치합되는 동조치차4로 이루어져서, 고하중의 수문을 고속으로 원활하게 승강하여 개폐시키며, 상기 스핀들에 압하력을 발생시키고 상기 스핀들에 전달되는 상하진동을 억제하도록 구성한다.

본 발명 자중강하식 액추에이터의 또 다른 특징은, 상기 자중강하부는, 자중강하부케이싱의 내부에 배치되고 일단이 상기 수동구동부에 연결되는 제1-1축과, 상기 제1-1축의 일측에 동축상으로 배열되고 상기 수동력연결부에 연결되며 일단이 상기 기계제동부에 연결되는 제1-2축과, 상기 제1-2축의 타단에 스플라인2로 결합되어서 이와 함께 회전되는 클러치케이싱과, 상기 1-1축 상에 결합되고 상기 클러치케이싱의 내부에 다수로 교차하여 배치된 디스크 및 마찰판과, 상기 제1-1축 원둘레에 위치하고 스프링밑쇠와 디스크 사이에 지지되어서 상기 디스크 및 마찰판을 상기 클러치케이싱 측으로 밀착시키는 코일스프링과, 상기 제1-1축 원둘레에 위치하고 일측이 상기 디스크 측으로 평소에는 코일스프링의 장력으로 마찰력을 발생시키고 자중강하시에는 디스크 측으로부터 선택적으로 코일스프링의 장력을 해제하여 마찰력을 해제시키는 클러치압축판과, 상기 자중강하부케이싱에 배치되고 상기 클러치압축판에 연결되어서 상기 클러치압축판을 상기 디스크로부터 해제시키는 자중강하전환레버를 포함하여 구성한다.

본 발명 자중강하식 액추에이터의 또 다른 특징은, 상기 수동구동부는, 수동구동부케이싱의 내부에 위치되고 상기 제1-1축의 단부에 고정된 수동구동치차와, 수동구동부케이싱의 내부에 배치된 수동구동축과, 수동구동축에 배치되고 수동구동치차에 치합되는 다른 수동구동치차와, 수동구동축에 고정되어서 수동구동축의 역회전을 방지시키는 래칫휠과, 수동구동축의 단부에 결합된 수동핸들을 포함하여 구성한다.

본 발명 자중강하식 액추에이터의 또 다른 특징은, 상기 수동력연결부는, 상기 전동기원동축의 단부 둘레에 배치된 수동력케이싱과, 상기 제1-2축에 연결되며 전동기원동축과는 공회전하도록 배치되고 일측에 죠클러치를 가지는 수동력단속장치와, 상기 전동기원동축 상에 고정된 스플라인3과, 상기 스플라인3에 슬라이드 되도록 결합되고 이와 함께 회전되며 상기 수동력단속장치의 죠클러치에 맞물리도록 다른 죠클러치를 가지는 수동전환장치와, 상기 수동력케이싱에 회전되도록 배치된 회전링크와, 상기 회전링크의 상단에 연결되어서 이를 회전시키는 수동전환레버와, 일단이 상기 회전링크의 하단에 결합되어서 상기 회전링크의 회전시 이를 중심으로 회전되는 회동브라켓과, 상기 회동브라켓의 타단에 결합되는 작동핀과, 상기 수동전환장치에 결합되고 상기 작동핀이 연결되어서 상기 회동브라켓과 작동핀이 상기 회전링크를 중심으로 회동시킬 때 이와 함께 연동되면서 상기 수동전환장치를 상기 스플라인3을 따라 슬라이드 이동시키는 작동브라켓을 포함하여 구성한다.

본 발명 자중강하식 액추에이터의 또 다른 특징은, 제1승강장치부 및 제2승강장치부의 상부에 고정되는 스핀들커버고정판과, 하단이 상기 스핀들커버고정판에 고정되고 수직방향으로 신축되며, 상기 제1승강장치부 및 제2승강장치부의 상측으로 돌출되는 스핀들의 둘레를 감싸는 스핀들보호커버와, 상기 스핀들보호커버의 상단에 고정되는 스핀들커버연결판과, 상기 스핀들커버연결판과 스핀들의 상단에 연결되는 스핀들커버연결장치를 포함하여 구성한다.

이상에서와 같은 본 발명은, 감속범위가 넓은 싸이크로이드 감속장치를 배치하여서 감속부의 축수를 2단으로 획기적으로 축소함으로써 전체적인 액추에이터의 구성이 획기적으로 단순화되고, 그에 따라 순차적으로 구성이 축소되어 개폐기의 효율이 축수와 반비례하여 증대하게 되고, 효율의 증대로 개폐기의 동력을 저감시키며, 개폐기의 단순화로 고장요인이 감소하고, 설치공간과 전체 중량이 그만큼 감소하여 액추에이터의 종합적인 성능을 증대하는 효과를 제공한다.

이러한 본 발명은, 수직으로 형성된 스핀들을 중심으로 그 일측의 동조1축 상에 스핀들에 치합되는 스핀들기어1과 동조치차1이 배치되고 스핀들을 중심으로 그 타측의 동조2축 상에 스핀들에 치합되는 스핀들기어2와 동조치차1에 치합되는 동조치차2가 배치되므로, 스핀들기어1 및 스핀들기어2와 동조치차1 및 동조치차2가 각각 동조하면서 회전하도록 이중스핀들부가 구성된다. 따라서, 랙기어와 랙크바에 작용하는 집중하중을 여러 개의 기어들에 분산시켜서 액추에이터가 구조적으로 안정된 상태에서 구동하게 하여 기계의 안정성을 증대하는 효과가 있다.

본 발명은, 다판클러치의 디스크를 선택적으로 탈착시켜서 제1-1축과 제1-2축이 탈착되도록 자중강하전환장치가 구성되고, 클러치케이싱과 제1-2축에 내설(內設)한 스플라인2를 치합시켜서 일체의 회전체로 작동되도록 자중강하부가 구성되며, 제1-2축의 구동력을 선택적으로 단속(斷續)시키도록 수동전환장치가 구성된다. 따라서, 수문의 자중에 의해 제1-2축이 회전되면 수동력연결부, 주감속부, 부감속부, 이중스핀들부가 연동되어 자중강하 하므로 긴급으로 수로를 수문으로 차단시키거나, 정전시나 전동기 고장시 수문의 자중으로 신속하게 폐쇄할 수 있으며, 수로의 폐쇄시간을 단축하여 침수로 인한 수해를 예방하는 효과를 제공한다.

또한, 자중강하전환장치를 조작하여서 제1-1축과 제1-2축을 축연결하고, 수동전환장치를 조작하여서 제1-2축의 구동력이 주감속부에 전달되도록 하며, 수동핸들을 이용하여 제1-1축을 수동으로 회전시킬 수 있다. 따라서 정전시나 전동기 고장시 수문을 수동력으로 개폐시켜서 침수로 인한 수해를 예방하는 효과를 제공한다.

나아가, 싸이크로이드 감속장치를 포함한 주감속부에서 1차 감속이 이루어지고, 부감속부에서 2차 감속이 이루어지며, 수동력전달연결장치와 동력전달부에서 필요한 감속이 이루어진다. 따라서 종래의 웜기어와 다단으로 감속기어를 배열한 랙크식과 스핀들식 개폐기에 비해 액추에이터를 소형화할 수 있고, 그 개폐능력도 싸이크로이드 감속장치와 부감속부의 적절한 조합으로 종래의 20톤보다 확대된 100톤까지 하중을 0.5m/분의 고속으로 개폐능력을 갖춘 액추에이터를 제공하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 자중강하식 액추에이터가 수문에 펌프를 일체화한 고하중이고 고속인 펌프게이트에 적용할 경우, 주감속부와 이중스핀들부에 의해 수문에 발생되는 상하진동을 억제할 수 있다. 즉, 수문으로 수로를 폐쇄하고 펌프를 구동하여 내수를 외수측으로 강제로 배제할 때 펌프의 구동으로 인하여 수문에는 상하진동이 발생되고, 일반수로의 수문이 개폐될 경우 수문이 중간위치에 개방되면 수문의 하단은 오리피스 구조가 되어 유체의 흐름에 의해 수문이 상하방향으로 심한 진동이 발생하게 된다. 이때 스핀들에 치합된 스핀들기어1 및 스핀들기어2와 서로 치합된 동조치차1 및 동조치차2에는 상하진동을 억제하는 압하력(押下力)이 작용하며, 그 압하력에 의해 상하진동이 억제되므로 수문이 안정적으로 개폐되거나 폐쇄된 상태를 유지하여 수문의 안정성을 증대시키는 효과를 제공한다.

또한, 자중강하식 액추에이터에 형성한 토오크제어장치와 수문제어부의 유기적인 제어에 의하여 전동기출력축에 과부하가 작용할 경우, 전동부의 전원을 자동으로 차단시켜서 과부하로 인한 수문과 수문용 개폐기의 파손을 즉각적이고 안전하게 방지할 수 있으며, 이에 따라 하천의 범람, 제방의 붕괴로 인한 농경지의 유실 및 저지대의 침수 등 커다란 수해를 예방하는 효과를 제공한다.

그리고, 수문의 개폐정도에 따라 승강하는 이중스핀들부의 스핀들의 외주면 에는 스핀들 승강높이에 연동하여서 신축되는 스핀들보호커버가 구비된다. 따라서 제1승강장치부 및 제2승강장치부의 상부로 돌출되는 스핀들보호커버의 높이를 낮춰서 스핀들의 상부를 감싸도록 구성하여 주위경관과 조화를 이루면서 풍하중에 파손되는 것을 예방하는 효과를 제공한다.

아울러, 수문본체의 개폐시에 같은 수로의 한 개소에 여러 개의 수문을 설치하거나 여러 개소에 다수의 수문을 설치할 경우 각 자중강하식 액추에이터에 작용하는 실시간 토오크 및 각종 수문운전에 필요한 정보를 획득하여 원격지에서 한 개소에 설치된 여러 개의 수문이나 여러 개소에 설치된 다수의 수문을 한 곳에서 집중관리 할 수 있도록 토오크제어장치와 수문제어부를 포함하여 구성한다. 따라서 원격지에서 신속하게 수문의 운전을 가능케 하여 획기적으로 인력을 감소시키는 효과와 예기치 못하게 발생하는 집중호우, 태풍 등 이상기후에도 신속하게 수문을 가동시킴으로써 수해를 예방하는 효과가 있다.

본 발명의 자중강하식 액추에이터는, 수동구동부와 자중강하부가 전동부, 주감속부, 부감속부, 이중스핀들부로 연결되는 전동구동 동력전달라인 상에 배치된 것이 아니라 수동력연결부에 의해 단속할 수 있도록 별도로 배치되어 있다. 따라서 전동부의 구동력이 수동구동부나 자중강하부와 무관하게 상술한 전동구동 동력전달라인을 통해 스핀들에 곧바로 전달되며, 이와 같이 전동부의 구동력이 불필요하게 수동구동부 및 자중강하부를 거치지 않으므로 기계효율이 향상되며, 이에 따라 종래에 비해 작은 동력으로 구동이 가능하게 된다. 이러한 본 발명은 수동구동부 및 자중강하부가 전동구동 동력전달라인 상에 배치되어 있지 않으므로 수동구동부 및 자중강하부에 고장이 발생하여도 액추에이터의 전동구동이 여전히 가능하다. 그리고 수동구동부 및 자중강하부가 주요 구동부위인 전동구동 동력전달라인과 별도의 공간에 배치하므로 특정 공간부에 다수의 구성품이 집중 배치되는 종래의 문제가 해결되며, 이에 따라 공간 활용률을 극대화시키고 구성품이 분산 배치된 만큼 사후관리(A/S)가 편리해지는 등 여러가지 효과를 제공한다.

본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부한 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터를 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 동력전달 관계를 도시한 전체 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 수동조작부 및 자중강하부를 나타내는 일부 절개도이다. 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 자중강하부를 나타내는 일부 절개 단면도 및 그 부분 측면도이고, 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 수동력연결부를 나타내는 일부 절개 단면도, 그 부분 평면도, 작동상태 부분 평면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 수동력연결부의 일부 절개도와 주감속부를 나타내는 일부 정면도이다. 도 7은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 이중스핀들부를 나타내는 일부 정면 절개 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 부감속부와 이중스핀들부를 나타내는 구성의 평면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 이중스핀들부의 다른 실시예를 보인 개략적 평면도이다. 도 10은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 전동구동을 나타내는 구성도이고, 도 11은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 자중강하를 나타내는 구성도이며, 도 12는 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 수동구동을 나타내는 구성도이다.

이러한 구성의 본 발명의 자중강하식 액추에이터는, 주감속부(400), 부감속부(500), 이중스핀들부(600), 기계제동부(300), 수동력연결부(350)를 포함하여 이루어진다.

상기 주감속부(400)는, 전동부(410)와, 전동부(410)의 전동기원동축(442) 일단에 연결되어서 전동부(410)의 회전속도의 감속에 반비례하여 증가된 구동력을 발생시키는 공지의 싸이크로이드 감속장치(430)로 이루어진다.

이러한 주감속부(400)는, 도 1, 도 2 및 도 6에 도시한 바와 같이 전동부(410)의 전동기(411)와, 전동기(411)의 전동기원동축(442)과 전동기출력축(440)사이에 배치되어서 전동기(411)의 회전속도의 감속에 반비례하여 증가된 구동력을 발생시키는 감속범위가 매우 넓은 공지의 싸이크로이드 감속장치(430)와, 전동부(410)와 싸이크로이드 감속장치(430) 사이에 배치되는 공지의 토오크제어장치(420)와, 전동기출력축(440)과 부감속부(500)에 연결되어서 구동력을 전달하는 동력전달부(441)로 이루어진다.

상기 전동부(410)는, 주감속부(400)에 전기 구동력을 발생하는 전동기(411), 전자제동부(450)에 수동개방형으로 형성하여 전자브레이크(454)를 밀고 있는 코일스프링(453)을 전환시키는 전자브레이크전환장치(451), 개도계(150)에 일체로 형성 된 상·하한리미트스위치, 수동전환레버(353)에 형성된 전동·수동전환리미트스위치, 또는 수문제어부(170)의 유기적인 제어에 따라 전동기(411)에서 발생하는 구동력을 싸이크로이드 감속장치(430)에 전달 또는 차단하도록 형성된다.

그리고, 전자제동부(450)는 전동기(411)의 일단에 공지의 수동개방형 전자브레이크(454)를 형성하여 통전(通電)시에는 전자브레이크전환레버(452)로 코일스프링(453)의 탄성력이 전자브레이크(454)를 전동위치(ON) 또는 수동위치(OFF)로 전환시킬 수 있도록 구성되고, 전동위치(ON)에 설정하면 코일스프링(453)의 탄성력이 전자브레이크(454)를 작동하도록 구성하여서 전동기(411)의 구동력을 전달한다. 상기 전자브레이크(454)를 전동위치(ON)에 설정하고 운전중에 단전(斷電)이 발생하면 전자브레이크(454)가 전동기원동축(442))을 자동으로 제동하도록 구성된다. 이와 같이 단전시에는 전자브레이크(454)가 전동기원동축(442)을 자동으로 제동하므로 수동이나 자중강하 구동이 불가능하게 되므로 이의 구동이 가능케 하기 위해서는 전자브레이크전환레버(452)로 전자브레이크(454)를 수동위치(OFF)로 설정한다. 전자브레이크(454)를 수동위치(OFF)로 설정하면, 전자브레이크(454)를 밀고 있는 코일스프링(453)이 해제되어 전자브레이크(454)가 수동으로 해제된다.

상기 싸이크로이드 감속장치(430)는, 전동기원동축(442)과 전동기출력축(440)사이에 공지의 감속장치로서 전동기원동축(442)의 원둘레에 편심캠이 구비되고, 내부에 싸이크로이드 케이싱 내에서 회동되도록 싸이크로이드 디스크가 구비된다. 이러한 싸이크로이드 감속장치(430)는 편심캠이 결합된 전동기원동축(442)이 구동되면 싸이크로이드 디스크에서 감속이 발생되며 전동기출력축(440)이 감속되어 회전하게 된다.

상기 토오크제어장치(420)는, 전동기출력축(440)에 연동되면서 수문(100)의 개폐시 토오크를 실시간으로 측정하고, 미리 설정한 토오크보다 클 경우에는 레버가 작동하여 리미트스위치와 접촉하여서 전동부(410)의 전원을 차단시키며, 전동부(410)의 전원이 차단되면 레버가 원래의 위치로 복귀된다. 이 토오크제어장치(420)에는 토오크조절구(421)가 구비되어 있어서 이를 조작하여서 현장에서 설정 토오크를 조절할 수 있다.

상기 동력전달부(441)는 전동기출력축(440)의 일측에 배치된 구동측 체인스프로켓, 제2축(510)의 일측에 배치된 종동측 체인스프로켓, 이들에 연결된 체인으로 이루어질 수도 있고, 기어들의 결합으로 이루어질 수도 있으며, 벨트이음으로 이루어질 수도 있다. 이 동력전달부(441)는, 전동부(410)의 전동기출력축(440)에서 발생된 구동력을 체인스프로켓의 감속비에 비례하도록 감속시킨 후 부감속부(500)의 제2축(510)에 전달한다.

상기 수문제어부(170)는 도 1에 도시한 바와 같이 조작대(180)의 상부에 배치된다. 이러한 수문제어부(170)는, 수위감지부에서 수위를 감지하고 전원을 공급받아 현장에서 설정값을 초기화시키며 구동을 조작하는 현장조작부와, 수위정보, 수문(100)의 개폐정보, 전동부(410)의 정보 등을 처리하는 제어신호부와, 원격운전을 위하여 신호를 송수신하는 통신수단과, 프로그램을 저장하는 플래쉬메모리램과, 연산처리부를 유기적으로 제어하는 프로그램로직컨트롤러에서 제어된 신호를 처리하는 제어신호처리부와, 제어신호처리부에서 수문본체(110)를 개폐하도록 개폐기를 구동하는 전동부(410)와, 주요기기의 작동상태를 현장조작부의 램프에 표시하도록 구동하는 램프구동부로 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 수문제어부(170)는, 원격지의 원격지컴퓨터와 통신수단으로 형성된 관리부에서 수문제어부(170)에 신호를 송신하여 원격지의 하나 또는 복수의 수문(100)을 제어할 수 있다.

상기 부감속부(500)는, 도 2, 도 8 및 도9에 도시한 바와 같이 싸이크로이드 감속장치(430)에 연결되어서 이로부터 전달된 구동력을 2차로 감속시킨다.

상기 부감속부(500)는, 제2축(510)에 배치되고 전동기출력축(440)의 동력전달부(441)에 체인으로 연결되는 동력전달부(441)와, 제2축(510)에 배치되는 기어비가 작은 제2피니언(520)과, 동조1축에 배치되고 제2피니언(520)에 치합되며 기어비가 큰 제2감속기어(521)로 이루어진다.

이중스핀들부(600)는, 수직으로 배열된 스핀들(630)의 양측에 치합되어서 고하중의 수문(100)을 원활하게 승강하여 개폐시키며, 스핀들(630)에 압하력을 발생시키고 수문(100)에 의해 스핀들(630)에 작용하는 상하진동을 억제시킨다.

이러한 이중스핀들부(600)는, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 수직으로 배열된 스핀들(630)의 일측에 배치된 동조1축(610)에 결합되고 상기 스핀들(630)에 치합되는 스핀들기어1(603)과, 상기 동조1축(610)에 결합되는 동조치차1(601)과, 상기 스핀들(630)의 타측에 배치된 동조2축(620)에 결합되고 상기 스핀들(630)에 치합되는 스핀들기어2(604)와, 상기 동조2축(620)에 결합되고 동조치차1(601)에 치합되는 동조치차2(602)로 이루어져서, 고하중의 수문(100)을 원활하게 승강하여 개폐시키며, 상기 스핀들(630)에 압하력을 발생시키고 상기 스핀들(630)에 전달되는 상하진동을 억제하게 된다.

도 9는 이중스핀들부(600)의 다른 실시예를 보인 개략적 평면도로써, 이러한 이중스핀들부(600)는, 스핀들(630)의 일측에 배치된 동조1축(610)에 결합되고 상기 스핀들(630)에 치합되는 스핀들기어1(603)과, 상기 동조1축(610)의 일측에 결합되는 동조치차1(601)과, 상기 동조1축(610)의 타측에 결합되는 동조치차3(605)과, 상기 스핀들(630)의 타측에 배치된 동조2축(620)에 결합되고 상기 스핀들(630)에 치합되는 스핀들기어2(604)와, 상기 동조2축(620)의 일측에 결합되고 상기 동조치차1(601)에 치합되는 동조치차2(602)와, 상기 동조2축(620)의 타측에 결합되고 상기 동조치차3(605)에 치합되는 동조치차4(606)로 이루어진다.

수동구동부(200)는, 전동부(410)의 전동기원동축(442) 타단에 연결되고 전동부(410)에 전원이 차단되면 전동기원동축(442)을 수동으로 회전시켜서 주감속부(400), 부감속부(500), 이중스핀들부(600), 스핀들(630), 수문(100)을 수동으로 작동시킨다.

이러한 수동구동부(200)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 수동구동부케이싱(205)의 내부에 위치되고 제1-1축(251)의 단부에 고정된 수동구동치차(204)와, 수동구동부케이싱(205)의 내부에 배치되는 수동구동축(202)과, 수동구동축(202)에 배치되고 수동구동치차(204)에 치합되는 다른 수동구동치차(203)와, 수동구동축(202)에 고정되어서 수동구동축(202)의 역회전을 방지시키는 래칫휠(206)과, 수동구동축(202)의 단부에 결합되며 수문(100)을 수동으로 개폐하는 수동핸들(201)로 이루어진다.

상기 자중강하부(250)는, 수동구동부(200)와 전동부(410)의 사이에 배치되고, 수동구동부(200)에 결합되거나 해제되도록 구비되며, 전원부의 전원이 차단되고 수동구동부(200)로부터 해제된 상태가 되면 수문(100)이 그 자중에 의해 하강되도록 한다.

이러한 자중강하부(250)는, 도 1 내지 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이 자중강하부케이싱(254)의 내부에 배치되고 일단이 수동구동부(200)에 연결되는 제1-1축(251)과, 제1-1축(251)의 일측에 동축상으로 배열되고 수동력연결부(350)에 연결되며 일단이 기계제동부(300)에 연결되는 제1-2축(301)과, 제1-2축(301)의 타단에 결합되어서 이와 함께 회전되는 클러치케이싱(260)과, 제1-1축(251) 상에 결합되고 클러치케이싱(260)의 내부에 다수로 교차하여 배치한 디스크(255) 및 마찰판(256)과, 제1-1축(251) 원둘레에 위치하고 스프링밑쇠(252)와 디스크(255)의 사이에 지지되어서 디스크(255) 및 마찰판(256)을 클러치케이싱(260) 측으로 밀착시키는 코일스프링(253)과, 클러치케이싱(260)과 코일스프링(253)의 사이에 배치되어서 코일스프링(253)을 지지하는 스프링밑쇠(252)와, 제1-1축(251) 원둘레에 위치되고 일측이 디스크(255) 측으로 평소에는 코일스프링(253)의 장력으로 마찰력을 발생시키고 자중강하시에는 디스크(255)측으로부터 선택적으로 코일스프링(253)의 장력을 해제하여 마찰력을 해제시키는 클러치압축판(258)과, 자중강하부케이싱(254)에 배치되고 클러치압축판(258)에 연결되어서 클러치압축판(258)을 디스크(255)로부터 해제시키는 자중강하전환레버(262)와, 일단이 상기 자중강하전환레버(262)에 연결되고 타단이 클러치압축판(258)에 연결되어서 상기 클러치압축판(258)을 작동 시키는 자중강하전환장치(261)로 이루어진다.

이러한 자중강하부(250)는, 클러치압축판(258)의 외주에 배치되면서 직교축으로 연결된 자중강하전환레버(262)를 좌우로 조작하면 다판클러치(264)와 클러치케이싱(260)에 작용하는 코일스프링(253)의 탄성력을 제어할 수 있다. 이와 같이 하여 자중강하전환장치(261)를 작동위치(ON)와 해제위치(OFF)를 선택적으로 조작할 수 있다. 자중강하전환장치(261)를 자중강하 구동모드인 작동위치(ON)에 설정하면 디스크(255) 및 마찰판(256)이 스플라인1(257)을 따라 이동하여 다판클러치(264)와 클러치케이싱(260)에 작용하는 코일스프링(253)의 탄성력을 해제 또는 조절하게 되고 다판클러치(264)와 클러치케이싱(260)이 해제 또는 조절하여서 순차적으로 제1-1축(251)과 제1-2축(301)을 해제 또는 조절할 수 있다. 따라서 이러한 자중강하부(250)를 통해서 수문(100)의 자중으로 수문(100)을 긴급 하강시킬 수 있다.

기계제동부(300)는, 자중강하부(250)에 배치되어서 자중강하부(250)의 회전속도를 제어한다. 이 기계제동부(300)는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 제1-2축(301)의 일단에 수문(100)의 자중강하 구동시에 축의 회전속도가 빠를 경우 기계적인 제동력을 발생시킨다. 이러한 기계제동부(300)는, 기계제동부케이싱(305)에 마련한 드럼에 다수의 제동편(302)을 설치한 제동편고정판(303)에 흡음부재가 부착되고, 코일스프링(304)의 장력을 조절하도록 장력조절장치(306)가 배치되며, 마찰력으로 제1-2축(301)의 회전속도를 조절하도록 원심브레이크가 장착된다.

수동력연결부(350)는, 제1-2축(301)과 전동부(410)의 전동기원동축(442) 타단에 배치되고 전동기원동축(442)과 자중강하부(250) 사이를 단속한다.

이러한 수동력연결부(350)는, 도 2, 도 5a 내지 도 5c, 도 6에 도시한 바와 같이 전동기원동축(442)의 단부 둘레에 배치되는 수동력케이싱(359)과, 전동기원동축(442)에 공회전하도록 구성되고 제1-2축(301)에 연결되며 일측에 죠클러치(357)를 가지는 수동력단속장치(351)와, 전동기원동축(442) 상에 고정된 스플라인3(355)과, 스플라인3(355)에 슬라이드 되도록 결합되고 이와 함께 회전되며 수동력단속장치(351)의 죠클러치(357)에 맞물리도록 다른 죠클러치(356)를 가지는 수동전환장치(352)로 이루어진다.

또한 수동력연결부(350)는, 수동력케이싱(359)에 회전되도록 구성된 회전링크(354)와, 회전링크(354)의 상단에 연결되어서 이를 회전시키는 수동전환레버(353)와, 일단이 회전링크(354)의 하단에 결합되어서 회전링크(354)의 회전시 이를 중심으로 회동되는 회동브라켓(360)과, 회동브라켓(360)의 타단에 결합되는 작동핀(361)과, 수동전환장치(352)에 결합되고 작동핀(361)이 연결되어서 회동브라켓(360)과 작동핀(361)이 회전링크(354)를 중심으로 회동될 때 이와 함께 연동되면서 수동전환장치(352)를 스플라인3(355)을 따라 슬라이드 이동시키는 작동브라켓(362)으로 이루어진다.

이러한 수동력연결부(350)는, 수동전환레버(353)를 수평방향으로 회전시키면 회전링크(354)가 회전된다. 회전링크(354)가 회전되면, 그 하단의 회동브라켓(360)이 회전링크(354)를 중심으로 회동하게 된다. 회동브라켓(360)이 회동하면, 그 자유단에 결합된 작동핀(361)이 도 5b와 같은 상태에서 도 5c와 같은 상태로 이동되면서 작동브라켓(362)을 연동시킨다. 작동브라켓(362)은 수동전환장치(352)에 결합 되어 있기 때문에 작동브라켓(362)이 이동되면서 이에 결합된 수동전환장치(352)를 함께 이동시킨다. 수동전환장치(352)가 이동됨에 따라 그 일측의 죠클러치(356)가 수동력단속장치(351)의 죠클러치(357)에 탈착되면서 이들 사이의 동력전달을 단속시킬 수 있다. 이 수동력연결부(350)는 자중강하부(250)와 기계제동부(300) 사이에 배치한 수동력전달연결장치(263)에 배치할 수도 있다.

이와 같이 구성된 수동전환레버(353)를 수동 및 자중강하 구동인 작동위치(ON)에 설정하면 수동전환장치(352)가 스플라인3(355)을 따라 이동하여 수동력단속장치(351)의 죠클러치(357)와 수동전환장치(352)의 죠클러치(356)가 결합되어 수동 및 자중강하 구동력이 전달된다. 전동구동시에는 수동전환레버(353)를 전동모드인 해제위치(OFF)에 설정하면 수동전환장치(352)가 스플라인3(355)을 따라 이동하며 수동력단속장치(351)의 죠클러치(357)와 수동전환장치(352)의 죠클러치(356)가 해제되고, 수동력단속장치(351)에 내설한 베어링(358)이 전동기원동축(442)과 일체로 공회전이 이루어져 수동 및 자동구동력은 차단되어 전동구동이 이루어진다.

한편, 도 1과 도 7에 도시한 바와 같이 조작대(180)의 상부에 배치한 제1승강장치부(120)의 상부에는, 스핀들보호장치(640)가 배치되어 있다. 이 스핀들보호장치(640)는, 하단이 스핀들커버고정판(642)에 고정되고 수직방향으로 신축되며 제1승강장치부(120)의 상측으로 돌출되는 스핀들(630)의 둘레를 감싸는 스핀들보호커버(644)와, 스핀들보호커버(644)의 상단에 고정되는 스핀들커버연결판(641)과, 스핀들커버연결판(641)과 스핀들(630)의 상단에 연결되는 스핀들커버연결장치(643)가 구비된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예인 전동구동 단동식을 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자중강하전환장치(261)와 수동전환장치(352)를 해제위치(OFF)에 설정하고, 전기 구동력을 발생하는 전동부(410)와 전자제동부(450)에 수동개방형으로 형성된 전자브레이크전환장치(451)를 작동위치(ON)로 설정한다.

자중강하전환장치(261)를 해제위치(OFF)로 설정하면 코일스프링(253)의 장력에 의해 클러치압축판(258)이 디스크(255) 및 마찰판(256)을 클러치케이싱(260) 측으로 밀착시켜서 제1-1축(251)과 제1-2축(301)이 서로 연결되도록 한다.

수동전환장치(352)를 해제위치(OFF)로 설정하면, 수동전환장치(352)의 죠클러치(356)와 수동력단속장치(351)의 죠클러치(357)가 서로 해제되며 이에 따라 전동기원동축(442)의 구동력이 수동력단속장치(351)에 전달되지 않는다.

이러한 상태에서 개도계(150)에 일체로 형성된 상·하한리미트스위치와 수동전환레버(353)에 내설된 전동·수동전환리미트스위치와 토오크제어장치(420)에 형성된 토오크리미트스위치 또는 수문제어부(170)의 유기적인 제어에 따라 전동부(410)에서 발생하는 구동력이 싸이크로이드 감속장치(430)를 통해 부감속부(500)에 전달된다. 이와 같이 주감속부(400)에서 1차 감속된 구동력이 제2축(510)에 배치된 부감속부(500)를 통하여 다시 감속된다.

제2축(510)으로 전달된 동력은 제2피니언(520) 및 제2감속기어(521)를 통해 동조1축(610)에 전달되며, 동조1축(610)에 전달된 구동력은 이중스핀들부(600)를 통해 스핀들(630)에 전달된다. 즉, 동조1축(610)이 회전하면 이에 고정된 동조치차 1 (601), 스핀들기어1(603), 동조치차3(605)이 회전되고, 동조치차1(601), 동조치차3(605)에 치합된 동조치차2(602), 동조치차4(606)가 회전된다. 동조치차2(602), 동조치차4 (606)가 회전되면, 동조2축(620)이 회전되면서 스핀들기어2(604)를 회전시킨다.

따라서 스핀들(630)은 그 양측에 치합되어서 구동되는 스핀들기어1(603) 및 스핀들기어2(604)에 의해 승강되며, 이에 따라 스핀들(630)의 하단에 브라켓(190)으로 연결된 수문본체(110)가 승강된다.

이러한 본 발명의 자중강하식 액추에이터가 전동구동하다가 정전이나 전동장치의 고장이 발생된 경우, 우선, 전자제동부(450)에 수동개방형으로 형성된 전자브레이크전환장치(451)를 해제위치(OFF)로 설정한 다음, 수동전환레버(353)를 수동구동모드인 작동위치(ON)에 설정한다. 수동전환레버(353)가 작동위치(ON)에 설정되면, 수동전환장치(352)의 죠클러치(356)와 수동력단속장치(351)의 죠클러치(357)가 서로 맞물리게 되며, 이때 전동부(410)의 전동구동은 종료되고 수동구동으로 전환된다.

전자브레이크전환장치(451)로 전자브레이크(454)를 전동위치(ON)로 설정하고 수동전환장치(352)를 작동위치(ON)로 설정하면 전동구동 및 수동구동은 종료되고 자중강하 구동으로 전환된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예인 자중강하 구동을 도 1 내지 도 9 및 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

수문(100)을 전동구동모드로 개폐하는 도중에 긴급히 수문(100)을 자중강하 시켜서 수로를 차단할 필요가 발생하였을 경우나 정전이 발생하면, 우선, 전자제동부(450)에 수동개방형으로 형성된 전자브레이크전환장치(451)를 해제위치(OFF)로 설정한 다음, 수동전환장치(352)를 작동위치(ON)로 전환하며, 자중강하전환장치(261)를 작동위치(ON)로 설정한다.

이러한 경우, 전자브레이크전환장치(451)를 해제위치(OFF)로 설정하므로 전자제동부(450)를 해제시켜 전동기원동축(442)의 수동구동이 가능하게 되고, 수동전환장치(352)가 작동위치(ON)로 설정되므로 제1-2축(301)과 전동기원동축(442)이 서로 연결된 상태가 되며, 자중강하전환장치(261)가 작동위치(ON)로 설정되므로 제1-1축(251)과 제1-2축(301)은 서로 차단된 상태가 되어 수문(100)에 작용하는 자중으로 자중강하구동이 가능하게 된다.

따라서 수문(100)의 자중에 의해 스핀들(630)이 하측으로 당겨지게 되면 이중스핀들부(600)의 스핀들기어1(603) 및 스핀들기어2(604)가 회전되며, 이에 따라 동조1축(610)이 회전되면서 부감속부(500)의 제2감속기어(521), 제2피니언(520), 제2축(510)을 회전시킨다. 제2축(510)이 회전되면, 동력전달부(441)에 의해 전동기출력축(440), 싸이크로이드 감속장치(430), 전동기원동축(442)이 회전되고, 스플라인3(355), 수동전환장치(352), 수동력단속장치(351), 제1-2축(301), 스플라인2(259)와 클러치케이싱(260)이 연동된다. 그러므로 도 11의 자중강하 상태에서는 수문(100)의 자중에 의해 스핀들(630)이 긴급 하강되면서 수문(100)을 폐쇄시킨다.

수문(100)의 급격한 하강시, 원심브레이크의 원심 마찰력으로 제1-2축(301)을 기계적으로 제동시키거나, 다판클러치(264)와 클러치케이싱(260)에 작용하는 코 일스프링(253)의 탄성력을 조절하여서 수문(100)의 하강속도를 조절하여 자중강하시킨다.

이러한 자중강하 구동이 끝난 후 전자브레이크전환장치(451)로 전자브레이크(454)를 전동위치(ON)로 설정하고, 수동전환레버(353)를 전동구동모드인 해제위치(OFF)에 설정하면 수동전환레버(353)에 내설된 전동·수동전환리미트스위치에 의하여 자중강하 구동은 종료되고 전동구동으로 복원된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예인 수동구동을 도 1 내지 도 9및 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

이러한 본 발명의 자중강하식 액추에이터로 전동으로 수문(100)을 개폐하는 도중에 정전이 되거나 전동기(411)의 고장으로 수문(100)을 수동력으로 개폐할 필요가 발생하였을 경우, 우선, 전자제동부(450)에 수동개방형으로 형성된 전자브레이크전환장치(451)를 해제위치(OFF)로 설정한 다음, 수동전환장치(352)를 작동위치(ON)로 전환하며, 자중강하전환장치(261)를 해제위치(OFF)로 설정한다.

이러한 경우, 전자브레이크전환장치(451)로 전자브레이크(454)를 해제위치(OFF)로 설정하므로 전자제동부(450)를 해제시켜 전동기원동축(442)의 수동구동이 가능하게 되고, 수동전환장치(352)가 작동위치(ON)로 설정되므로 제1-2축(301)과 전동기원동축(442)이 서로 연결된 상태가 되며, 자중강하전환장치(261)가 해제위치(OFF)로 설정되므로 제1-1축(251)과 제1-2축(301)은 서로 연결된 상태가 되어 수동으로 구동시킬 수 있게 된다.

이와 같은 상태에서 수동구동부(200)의 수동핸들(201)을 회전시키면 수동구 동축(202), 수동구동치차(203)(204), 제1-1축(251)이 구동된다. 제1-1축(251)이 구동되면, 디스크(255) 및 마찰판(256), 클러치케이싱(260)과 스플라인2(259)를 통해 제1-2축(301)이 연동된다. 제1-2축(301)이 연동되면 수동력전달연결장치(263), 수동력단속장치(351), 수동전환장치(352), 스플라인3(355), 전동기원동축(442)이 회전된다. 전동기원동축(442)이 수동으로 회전되면, 싸이크로이드 감속장치(430), 전동기출력축(440), 동력전달부(441), 제2축(510)이 회전된다. 부감속부(500)의 제2축(510)이 회전되면 제2피니언(520), 제2감속기어(521), 동조1축(610)이 회전되며, 이에 따라 이중스핀들부(600)의 스핀들기어1(603), 동조치차1(601), 동조치차2(602), 스핀들기어2(604)가 연동되면서 스핀들(630)을 하강시킨다.

수동구동이 끝난 후 전자브레이크전환장치(451)로 전자브레이크(454)를 전동위치(ON)에 설정하고 수동전환레버(353)를 전동구동모드인 해제위치(OFF)에 설정하면 수동전환레버(353)에 내설된 전동·수동전환리미트스위치에 의하여 수동구동은 종료되고 전동구동으로 복원된다.

본 발명의 자중강하식 액추에이터는 도 1에 도시한 바와 같이 전동구동 연동식으로 구성할 수 있으며, 이를 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 연동식의 자중강하식 액추에이터는, 도 1에 도시한 바와 같이 제2축(510)에 커플링(140)을 이용하여 연결축(160)을 결합시킨다. 그리고 연결축(160)에는 제2승강장치부(130)를 구성한다. 즉, 수직으로 형성된 스핀들(630)을 중심으로 동조1축(610)과 동조2축(620)을 배열하고, 동조1축(610) 상에 스핀들기어1(603)과 동조치차1(601)을 배치하며, 동조2축(620) 상에 스핀들기어2(604)와 동조치차2(602)를 배치한다. 스핀들기어1(603)과 스핀들기어2(604)는 스핀들(630)에 치합되도록 하고, 동조치차1(601)과 동조치차2(602)는 서로 치합되도록 한다.

이러한 연동식의 자중강하식 액추에이터는, 제1승강장치부(120) 및 제2승강장치부(130)에 의해 수문(100)이 승강되므로 단동식보다 2배의 하중이 작용하는 수문(100)을 개폐할 수 있다.

이러한 본 발명의 자중강하식 액추에이터는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 본 발명은, 전동부(410)에 싸이크로이드 감속장치(430)를 배치하여서 주감속부(400)를 구성하고, 주감속부(400)와 이중스핀들부(600) 사이에 부감속부(500)를 연결하여서 전체 감속부의 축수를 2단으로 축소하였다. 따라서 전체적인 액추에이터의 구성이 획기적으로 단순화되고, 이에 따라 구성품의 설치공간과 전체 중량이 그만큼 감소되며, 기계의 고장요인이 감소될 뿐 아니라 기계의 효율이 감속부의 축수에 반비례하여 증대하게 된다.

둘째, 이러한 본 발명은, 수직으로 형성된 스핀들(630)을 중심으로 그 일측의 동조1축(610) 상에 스핀들(630)에 치합되는 스핀들기어1(603) 및 동조치차1(601)이 배치되고 스핀들(630)을 중심으로 그 타측의 동조2축(620) 상에 스핀들(630)에 치합되는 스핀들기어2(604) 및 동조치차1(601)에 치합되는 동조치차2(602)가 배치되므로, 스핀들기어1(603) 및 스핀들기어2(604)와 동조치차1(601) 및 동조치차2(602)가 각각 동조하면서 회전하도록 이중스핀들부(600)가 구성된다. 따라서, 종래의 랙기어와 랙크바에 작용하는 집중하중을 본 발명에서는 여러 개의 기어들에 분산시켜서 액추에이터가 구조적으로 안정된 상태에서 구동된다. 이러한 구 성의 이중스핀들부(600)는 그 구성이 종래에 비해 견고하고 안정적이므로 수문(100)의 개폐능력도 싸이크로이드 감속장치(430)와 부감속부(500)의 적절한 조합으로 종래의 20톤보다 확대된 100톤까지 하중을 0.5m/분의 고속으로 개폐능력을 갖춘 액추에이터를 제공할 수 있다.

셋째, 본 발명은, 다판클러치(264)의 디스크(255)를 선택적으로 탈착시켜서 제1-1축(251)과 제1-2축(301)이 탈착되도록 자중강하전환장치(261)가 구성되고, 클러치케이싱(260)과 제1-2축(301)에 내설(內設)한 스플라인2(259)를 치합시켜서 일체의 회전체로 작동되도록 자중강하부(250)가 구성되며, 제1-2축(301)의 구동력을 선택적으로 단속(斷續)시키도록 수동전환장치(352)가 구성된다. 따라서, 수문(100)에 작용하는 자중에 의해 제1-2축(301)이 회전되면 수동력연결부(350), 주감속부(400), 부감속부(500), 이중스핀들부(600)가 연동되면서 자중강하되므로 긴급으로 수로를 수문(100)으로 차단시키거나, 정전시나 전동기 고장시 수문(100)에 작용하는 자중으로 수문(100)을 신속하게 폐쇄할 수 있으며, 수로의 폐쇄시간을 단축하여 침수로 인한 피해를 최소화시킬 수 있다.

넷째, 자중강하전환장치(261)를 조작하여서 제1-1축(251)과 제1-2축(301)을 축연결하고, 수동전환장치(352)를 조작하여서 제1-2축(301)의 축동력이 주감속부(400)에 전달되도록 하며, 전동부(410)의 전원을 해제(OFF)시키면 수동핸들(201)을 이용하여 제1-1축(251)을 수동으로 회전시킬 수 있다. 따라서 정전시나 전동기 고장시 수문(100)을 수동력으로 개폐시켜서 침수로 인한 피해를 최소화할 수 있다.

다섯째, 싸이크로이드 감속장치(430)를 포함한 주감속부(400)에서 1차 감속 이 이루어지고, 부감속부(500)에서 2차 감속이 이루어지며, 수동력전달연결장치(263)와 동력전달부(441)에서 필요한 감속이 이루어진다. 따라서 종래의 웜기어와 다단으로 감속기어를 배열한 랙크식과 스핀들식 개폐기에 비해 액추에이터를 단순화 및 소형화할 수 있다.

여섯째, 본 발명의 자중강하식 액추에이터가 수문(100)에 펌프를 일체화한 고하중 펌프게이트에 적용될 경우, 주감속부(400)와 이중스핀들부(600)에 의해 수문(100)에 발생되는 상하진동을 억제할 수 있다. 즉, 수문(100)으로 수로를 폐쇄하고 펌프를 구동하여 내수를 외수측으로 배출시킬 때에, 펌프의 구동으로 인하여 수문(100)에는 상하진동이 발생하고, 일반수로의 수문(100)이 개폐될 경우 수문이 중간위치에 개방되면 수문(100)의 하단은 오리피스 구조가 되므로 유체의 흐름에 의해 수문(100)에는 상하방향으로 진동이 발생한다. 이때 스핀들(630)의 양측에 치합된 스핀들기어1(603) 및 스핀들기어2(604)와, 서로 치합된 동조치차1(601) 및 동조치차2(602)에는 상하진동을 억제하는 압하력(押下力)이 작용하며, 그 압하력에 의해 상하진동이 억제되므로 수문(100)을 안정적으로 개폐할 수 있다.

일곱째, 자중강하식 액추에이터에 형성한 토오크제어장치(420)와 수문제어부(170)의 유기적인 제어에 의하여 원동기출력축(440)에 과부하가 작용할 경우, 전동부(410)의 전원을 자동으로 차단시켜서 과부하로 인한 수문(100)과 수문용 개폐기의 파손을 즉각적이고 안전하게 방지할 수 있으며, 이에 따라 하천의 범람, 제방의 붕괴로 인한 농경지의 유실 및 저지대의 침수 등 커다란 수해로 인한 피해를 최소화할 수 있다.

여덟째, 수문(100)의 개폐정도에 따라 승강하는 이중스핀들부(600)의 스핀들(630)의 외주면에는 스핀들(630) 승강높이에 연동하여서 신축되는 스핀들보호커버(644)가 구비된다. 따라서 제1승강장치부(120) 및 제2승강장치부(130)의 상부로 돌출되는 스핀들(630)의 상부가 외부로 노출되지 않도록 보호하므로 스핀들(630)이 손상되는 것을 방지하고, 돌출된 스핀들(630)의 상부를 감싸므로 풍하중의 영향을 최소화시키고 주위미관을 해치지 않게 한다.

아홉째, 수문본체(110)의 개폐시에 같은 수로의 한 개소에 여러 개의 수문(100)을 설치하거나 여러 개소에 다수의 수문(100)을 설치할 경우 각 자중강하식 액추에이터에 작용하는 실시간 토오크와 각종 수문운전에 필요한 정보를 획득하여 원격지에서 한 개소에 설치된 여러 개의 수문(100)이나 여러 개소에 설치된 다수의 수문(100)을 한 곳에서 집중관리 할 수 있도록 토오크제어장치(420)와 수문제어부(170)를 포함하여 구성하여 따라서 원격지에서 신속하게 수문(100)의 운전을 가능케 하여 획기적으로 인력을 감소시키는 효과와 예기치 못하게 발생하는 집중호우 태풍 등 이상기후에도 신속하게 수문(100)을 가동시킴으로써 수해를 예방하는 효과가 있다.

열째, 본 발명의 자중강하식 액추에이터는 수동구동부(200)와 자중강하부(250)가 전동부(410), 주감속부(400), 부감속부(500), 이중스핀들부(600)로 연결되는 전동구동 동력전달라인 상에 배치된 것이 아니라 수동력연결부(350)에 의해 단속할 수 있도록 별도로 구성되어 있다. 따라서 전동부(410)의 구동력이 수동구동부(200)나 자중강하부(250)와 무관하게 상술한 전동구동 동력전달라인을 통해 스핀 들(630)에 곧바로 전달되며, 이와 같이 전동부(410)의 구동력이 수동구동부(200) 및 자중강하부(250)를 거치지 않으므로 기계효율이 향상되며, 이에 따라 종래에 비해 작은 동력으로 구동이 가능하게 된다.

이러한 본 발명은 수동구동부(200) 및 자중강하부(250)가 전동구동 동력전달라인 상에 구성되어 있지 않으므로 수동구동부(200) 및 자중강하부(250)에 고장이 발생되어도 액추에이터의 전동구동이 여전히 가능하다. 그리고 수동구동부(200) 및 자중강하부(250)가 주요 구동부위인 전동구동 동력전달라인과 별도의 공간에 배치하므로 특정 공간부에 다수의 부품들이 집중 배치되는 종래의 문제가 해결되며, 이에 따라 공간 활용률을 극대화시키고 구성품이 분산 구성된 만큼 사후관리(A/S)가 편리해진다.

도 1은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터를 나타내는 정면도

도 2는 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 동력전달 관계를 도시한 전체 구성도

도 3은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 수동조작부 및 자중강하부를 나타내는 일부 절개도

도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 자중강하부를 나타내는 일부 절개 단면도 및 그 부분 측면도

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 수동력연결부를 나타내는 일부 절개 단면도, 그 부분 평면도, 작동상태 부분 평면도

도 6은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 수동력연결부와 주감속부를 나타내는 일부 절개 정면도

도 7은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 이중스핀들부를 나타내는 일부 정면 절개 단면도

도 8은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 부감속부와 이중스핀들부를 나타내는 구성의 평면도

도 9는 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 부감속부와 이중스핀들부를 나타내는 다른 구성의 평면도

도 10은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 전동구동을 나타내는 구성도

도 11은 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 자중강하를 나타내는 구성도

도 12는 본 발명에 따른 자중강하식 액추에이터의 수동구동을 나타내는 구성도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 수문 110 : 수문본체

120 : 제1승강장치부 130 : 제2승강장치부

140 : 커플링 150 : 개도계(開度計)

160 : 연결축 170 : 수문제어부

180 : 조작대 190 : 브라켓

200 : 수동구동부 201 : 수동핸들

202 : 수동구동축 203 : 수동구동치차

204 : 수동구동치차 205 : 수동구동부케이싱

206 : 래칫휠 250 : 자중강하부

251 : 제1-1축 252 : 스프링밑쇠

253 : 코일스프링 254 : 자중강하부케이싱

255 : 디스크 256 : 마찰판

257 : 스플라인1 258 : 클러치압축판

259 : 스플라인2 260 : 클러치케이싱

261 : 자중강하전환장치 262 : 자중강하전환레버

263 : 수동력전달연결장치 264 : 다판클러치

300 : 기계제동부 301 : 제1-2축

302 : 제동편 303 : 제동편고정판

304 : 코일스프링 305 : 기계제동부케이싱

306 : 장력조절장치 350 : 수동력연결부

351 : 수동력단속장치 352 : 수동전환장치

353 : 수동전환레버 354 : 회전링크

355 : 스플라인3 356 : 죠클러치

357 : 죠클러치 358 : 베어링

359 : 수동력케이싱 360 : 회동브라켓

361 : 작동핀 362 : 작동브라켓

400 : 주감속부 410 : 전동부

411 : 전동기 420 : 토오크제어장치

421 : 토오크조절구 430 : 싸이크로이드 감속장치

440 : 전동기출력축 441 : 동력전달부

442 : 전동기원동축 450 : 전자제동부

451 : 전자브레이크전환장치 452 : 전자브레이크전환레버

453 : 코일스프링 454 : 전자브레이크

500 : 부감속부 510 : 제2축

520 : 제2피니언 521 : 제2감속기어

600 : 이중스핀들부 601 : 동조(同調)치차1

602 : 동조치차2 603 : 스핀들기어1

604 : 스핀들기어2 605 : 동조치차3

606 : 동조치차4 610 : 동조(同調)1축

620 : 동조2축 630 : 스핀들

640 : 스핀들보호장치 641 : 스핀들커버연결판

642 : 스핀들커버고정판 643 : 스핀들커버연결장치

644 : 스핀들보호커버

Claims

전동부(410)와, 상기 전동부(410)의 전동기원동축(442) 일단에 연결되어서 상기 전동부(410)의 회전속도의 감속에 반비례하여 증가된 구동력을 발생시키는 싸이크로이드 감속장치(430)로 이루어진 주감속부(400);

상기 싸이크로이드 감속장치(430)에 연결되어서 이로부터 전달된 구동력을 감속시키는 부감속부(500);

수직으로 배열된 스핀들(630)의 양측에 치합되어서 고하중의 수문(100)을 원활하게 승강시키며 상기 스핀들(630)에 압하력을 발생시키고 수문(100)에 의해 스핀들(630)에 작용하는 상하진동을 억제시키는 이중스핀들부(600);

상기 전동부(410)의 전동기원동축(442) 타단에 연결되고 상기 전동부(410)에 전원이 차단되면 상기 전동기원동축(442)을 수동으로 회전시켜서 상기 주감속부(400), 부감속부(500), 이중스핀들부(600), 스핀들(630), 수문(100)을 수동으로 승강시키는 수동구동부(200);

상기 수동구동부(200) 및 전동부(410)의 사이에 배치되고, 상기 수동구동부(200)에 선택적으로 결합되거나 해제되도록 구비하며, 상기 전동부(410)의 전원이 차단되고 상기 수동구동부(200)로부터 해제된 상태가 되면 상기 수문(100)이 그 자중에 의해 하강되도록 하는 자중강하부(250);

상기 자중강하부(250) 일측의 기계제동부(300) 내에 설치되어서 상기 자중강하부(250)에 연결되는 제1-2축(301)과 전동부(410)의 전동기원동축(442) 타단에 연결되고, 상기 전동기원동축(442)과 자중강하부(250)사이를 단속하는 수동력연결부(350)를 포함하여 이루어지며;

상기 수동구동부(200) 및 자중강하부(250)가 상기 주감속부(400), 부감속부(500), 이중스핀들부(600)로 이어지는 전동구동 동력전달라인과 별개의 라인으로 연결되어서, 상기 수동구동부(200) 및 자중강하부(250)와 무관하게 상기 전동구동 라인이 작동되도록 구성한 것을 특징으로 하는 자중강하식 액추에이터.
제1항에 있어서, 상기 주감속부(400)는,

전동부(410)의 전동기(411)와, 상기 전동기(411)의 전동기원동축(442)과 전동기출력축(440)사이에 배치되어서 상기 전동기(411) 회전속도의 감속에 반비례하여 증가된 구동력을 발생시키는 싸이크로이드 감속장치(430)와, 전동부(410)와 싸이크로이드 감속장치(430)사이에 배치되는 토오크제어장치(420)와, 상기 전동기출력축(440)과 부감속부(500)에 연결되어서 구동력을 전달하는 동력전달부(441)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자중강하식 액추에이터.
제1항에 있어서, 상기 이중스핀들부(600)는,

스핀들(630)의 일측에 배치된 동조1축(610)에 결합되고 상기 스핀들(630)에 치합되는 스핀들기어1(603)과, 상기 동조1축(610)에 결합되는 동조치차1(601)과, 상기 스핀들(630)의 타측에 배치된 동조2축(620)에 결합되고 상기 스핀들(630)에 치합되는 스핀들기어2(604)와, 상기 동조2축(620)에 결합되고 동조치차1 (601)에 치합되는 동조치차2(602)로 이루어져서, 고하중의 수문(100)을 원활하게 승강시키며, 상기 스핀들(630)에 압하력을 발생시키고 상기 스핀들(630)에 전달되는 상하진동을 억제시키는 것을 특징으로 하는 자중강하식 액추에이터.
제1항에 있어서, 상기 이중스핀들부(600)는,

스핀들(630)의 일측에 배치된 동조1축(610)에 결합되고 상기 스핀들(630)에 치합되는 스핀들기어1(603)과, 상기 동조1축(610)의 일측에 결합되는 동조치차1(601)과, 상기 동조1축(610)의 타측에 결합되는 동조치차3(605)과, 상기 스핀들(630)의 타측에 배치된 동조2축(620)에 결합되고 상기 스핀들(630)에 치합되는 스핀들기어2(604)와, 상기 동조2축(620)의 일측에 결합되고 상기 동조치차1(601)에 치합되는 동조치차2(602)와, 상기 동조2축(620)의 타측에 결합되고 상기 동조치차3(605)에 치합되는 동조치차4(606)로 이루어져서, 고하중의 수문(100)을 원활하게 승강시키며, 상기 스핀들(630)에 압하력을 발생시키고 상기 스핀들(630)에 전달되는 상하진동을 억제시키는 것을 특징으로 하는 자중강하식 액추에이터.
제1항에 있어서, 상기 자중강하부(250)는,

자중강하부케이싱(254)의 내부에 배치되고 일단이 상기 수동구동부(200)에 연결되는 제1-1축(251)과,

상기 제1-1축(251)의 일측에 동축상으로 배열되고 수동력연결부(350)에 연결되며 일단이 기계제동부(300)에 연결되는 제1-2축(301)과,

상기 제1-2축(301)의 타단에 결합되어서 이와 함께 회전되는 클러치케이싱(260)과,

상기 제1-1축(251) 상에 결합되고 상기 클러치케이싱(260)의 내부에 다수로 교차하여 배치한 디스크(255) 및 마찰판(256)과,

상기 제1-1축(251) 원둘레에 위치하고 스프링밑쇠(252)와 상기 디스크(255)의 사이에 지지되어서 디스크(255) 및 마찰판(256)을 상기 클러치케이싱(260) 측으로 밀착시키는 코일스프링(253)과,

상기 제1-1축(251) 원둘레에 위치되고 일측이 상기 디스크(255) 측으로 평소에는 코일스프링(253)의 장력으로 마찰력을 발생시키고 자중강하시에는 상기 디스크(255)측으로부터 선택적으로 코일스프링(253)의 장력을 해제하여 마찰력을 해제시키는 클러치압축판(258)과,

상기 자중강하부케이싱(254)에 배치되고 상기 클러치압축판(258)에 연결되어서 클러치압축판(258)을 상기 디스크(255)로부터 해제시키는 자중강하전환레버(262)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자중강하식 액추에이터.
제1항에 있어서, 상기 수동력연결부(350)는,

상기 전동기원동축(442)의 단부 둘레에 배치되는 수동력케이싱(359)과,

전동기원동축(442)에 공회전되도록 구성하고 제1-2축(301)에 연결되며 일측에 죠클러치(357)를 가지는 수동력단속장치(351)와,

상기 전동기원동축(442) 상에 고정된 스플라인3(355)과,

상기 스플라인3(355)에 슬라이드 되도록 결합되고 이와 함께 회전되며 수동력단속장치(351)의 죠클러치(357)에 맞물리도록 다른 죠클러치(356)를 가지는 수동전환장치(352)와,

상기 수동력케이싱(359)에 회전되도록 구성된 회전링크(354)와,

상기 회전링크(354)의 상단에 연결되어서 이를 회전시키는 수동전환레버(353)와,

일단이 상기 회전링크(354)의 하단에 결합되어서 상기 회전링크(354)의 회전시 이를 중심으로 회동되는 회동브라켓(360)과,

상기 회동브라켓(360)의 타단에 결합되는 작동핀(361)과,

상기 수동전환장치(352)에 결합되고 상기 작동핀(361)이 연결되어서 상기 회동브라켓(360)과 작동핀(361)이 상기 회전링크(354)를 중심으로 회동될 때 이와 함께 연동되면서 수동전환장치(352)를 스플라인3(355)을 따라 슬라이드 이동시키는 작동브라켓(362)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자중강하식 액추에이터.
제1항에 있어서, 상기 스핀들(630)의 상단부 둘레에는,

하단이 제1승강장치부(120) 및 제2승강장치부(130)의 상부에 결합된 스핀들커버고정판(642)에 고정되고 수직방향으로 신축되며 상기 제1승강장치부(120) 및 제2승강장치부(130)의 상측으로 돌출되는 스핀들(630)의 둘레를 감싸는 스핀들보호커버(644)와,

상기 스핀들보호커버(644)의 상단에 고정되는 스핀들커버연결판(641)과,

상기 스핀들커버연결판(641)과 스핀들(630)의 상단에 연결되는 스핀들커버연결장치(643)가 구비되는 것을 특징으로 하는 자중강하식 액추에이터.