KR100939997B1 - Vertically Expandable Apparatus - Google Patents
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Abstract
경량이면서 수직방향으로의 위치제어가 정확하고 신속하게 이루어지는 수직 신장장치가 개시된다. 상기의 수직 신장장치는, 전원 및 신호공급용 케이블이 내장되는 스프링 로프가 수납된 로프 드럼 하우징; 상기 로프 드럼 하우징 위에 설치되고, 상기 스프링 로프를 상승 또는 하강시키는 승강 유닛; 상기 승강 유닛의 구동을 제어하는 제어 유닛; 상기 승강 유닛 위에 고정 설치되는 고정 튜브; 및 상기 고정 튜브 내측에 슬라이드 가능하게 끼워지며, 하단에 상기 스프링 로프의 단부가 고정되고 그 내부를 통하여 상기 케이블이 연장되어 상단에 고정되는 가동 튜브를 포함하며, 상기 가동 튜브 상부에는 응용장치가 착탈 가능하게 설치되고, 상기 가동 튜브는 상기 제어 유닛의 제어에 의한 상기 승강 유닛의 동작에 따라 상기 스프링 로프에 의해 상승하거나 하강한다. A vertical stretching apparatus is disclosed in which a light weight and vertical position control are precisely and quickly performed. The vertical stretching apparatus may include a rope drum housing accommodating a spring rope having a power and signal supply cable therein; An elevating unit installed on the rope drum housing and configured to raise or lower the spring rope; A control unit for controlling driving of the lifting unit; A fixed tube fixedly installed on the elevating unit; And a movable tube slidably fitted inside the fixed tube, the end of the spring rope being fixed to a lower end thereof, and the cable extending through the inside thereof and fixed to the upper end thereof. It is possibly installed, the movable tube is raised or lowered by the spring rope in accordance with the operation of the lifting unit by the control of the control unit.
마스트, 신장, 안테나, 위치제어, 무인감시장치, 텔레스코핑, 스프링 로프 Mast, Extension, Antenna, Position Control, Unmanned Surveillance System, Telescoping, Spring Rope
Description
본 발명은 수직 신장장치에 관한 것으로, 특히 경량이면서 수직방향으로의 위치제어가 정확하고 신속하게 이루어지는 수직 신장장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertical stretching apparatus, and more particularly, to a vertical stretching apparatus in which the position control in the vertical direction is light and accurate.
텔레스코핑 마스트(telescoping mast)와 같은 수직 신장장치는 최상단에 응용장치 예컨대 방송 중계 차량의 송수신 안테나, 촬영용 카메라 또는 관측 장비 등을 장착하고 이를 자유롭게 상승 또는 하강시키기 위한 장치이다.A vertical stretching device such as a telescoping mast is a device for mounting an application device such as a transmitting / receiving antenna of a broadcast relay vehicle, a photographing camera or an observation equipment, and raising or lowering it freely.
통상, 원통 형상의 튜브를 다중으로 중첩하여 상호 관련되어 동작하도록 한 상태에서 내부에 공압 실린더나 유압실린더, 랙기어 또는 코일 스프링의 탄력을 이용하는 구동장치를 내장하여 튜브를 신장시켜 상승하도록 하거나 수축시켜 하강하도록 함으로써 최상단에 탑재한 응용장치를 승강하도록 한다.In general, a tube having a cylindrical tube overlapping with each other to operate in relation to each other is built in the drive device using the elasticity of the pneumatic cylinder, hydraulic cylinder, rack gear or coil spring to expand the tube to be raised or contracted by By lowering, the uppermost mounted application device is lifted.
종래의 공압 또는 유압실린더 구동방식의 수직 신장장치는 제작비용이 고가이고, 제품의 하중이 무거우며, 마스트 구동부의 씰 패킹 부분에 고장이 잦고, 코일스프링 구동방식의 수직 신장장치는 기어와 스프링 조립 구조가 복잡하여 제작이 어렵고 동시에 고장이 잦아 수시로 정비를 하게 되고 수명이 짧다. Conventional pneumatic or hydraulic cylinder driven vertical stretching device is expensive to manufacture, heavy product load, frequent failure in the seal packing part of the mast drive unit, coil spring driven vertical stretching device is gear and spring assembly Due to the complicated structure, it is difficult to manufacture, and at the same time, it frequently maintains and shorten its lifespan.
한편, 군사 또는 경찰용으로 사용되는 무인차량에 탑재되는 무인감시장치를 지지하는데 수직 신장장치가 사용되고 있다. 그런데, 무인차량의 특성상 무인감시장치를 지지하는 수직 신장장치는 중량이 적고 위치제어, 다시 말해 무인감시장치의 수직방향의 위치가 정확하고 신속하게 이루어져야 한다. 그러나, 종래의 공압이나 유압실린더 구동방식이나 코일스프링 구동방식의 수직 신장장치는 중량이 크고, 위치제어가 정확하고 신속하고 이루어지기 어렵다는 문제점이 있다.On the other hand, vertical stretching devices are used to support the unmanned market value mounted on unmanned vehicles used for military or police. However, due to the characteristics of the unmanned vehicle, the vertical stretching device supporting the unmanned market value is low in weight and, in other words, the position in the vertical direction of the unmanned monitoring device must be accurately and quickly made. However, the conventional vertical stretching apparatus of the pneumatic, hydraulic cylinder drive system or coil spring drive system has a problem that the weight is large, and the position control is accurate, quick and difficult to achieve.
이와 함께, 상단에 위치하는 무인감시장치에 전원이나 신호를 공급하기 위한 케이블이 외부 환경으로부터 적절하게 보호될 필요가 있지만, 종래의 구동방식에 의한 수직 신장장치에서는 이들 케이블이 외부에 노출되어 보호받을 수 없으며, 내부에는 수용할 공간이 없다는 문제점이 있다.In addition, while the cables for supplying power or signals to the unmanned supervision apparatus located at the top need to be adequately protected from the external environment, these cables are exposed to the outside and protected in the conventional stretching apparatus. There is a problem that there is no space inside.
따라서, 본 발명의 목적은 경량이면서 수직방향으로의 위치제어가 정확하고 신속하게 이루어지는 수직 신장장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vertical stretching apparatus which is light in weight and precisely and quickly controlled in the vertical direction.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상단에 설치된 응용장치에 전원이나 신호를 공급하기 위한 케이블을 외부환경으로부터 보호할 수 있는 수직 신장장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a vertical stretching device that can protect the cable for supplying power or signals to the application device installed on the top from the external environment.
상기의 목적은, 전원 및 신호공급용 케이블이 내장되는 스프링 로프가 수납된 로프 드럼 하우징; 상기 로프 드럼 하우징 위에 설치되고, 상기 스프링 로프를 상승 또는 하강시키는 승강 유닛; 상기 승강 유닛의 구동을 제어하는 제어 유닛; 상기 승강 유닛 위에 고정 설치되는 고정 튜브; 및 상기 고정 튜브 내측에 슬라이드 가능하게 끼워지고, 하단에 상기 스프링 로프의 단부가 고정되며, 내부를 통하여 상기 케이블이 연장되어 상단에 고정되는 가동 튜브를 포함하며,
상기 가동 튜브 상부에는 응용장치가 착탈 가능하게 설치되고,
상기 승강 유닛에 의하여 상기 스프링 로프가 상승하면 상기 로프 드럼 하우징에 똬리 형태로 수납된 상기 스프링 로프가 상기 승강 유닛측으로 공급되고, 상기 승강 유닛에 의하여 상기 스프링 로프가 하강하면 상기 가동 튜브측 상기 스프링 로프는 상기 로프 드럼 하우징에 똬리 형태로 수납되며,
상기 스프링 로프가 승강하면 상기 가동 튜브는 상승하거나 하강하는 수직 신장장치에 의해 달성된다.The purpose of the above is, a rope drum housing in which a spring rope in which power and signal supply cables are built; An elevating unit installed on the rope drum housing and configured to raise or lower the spring rope; A control unit for controlling driving of the lifting unit; A fixed tube fixedly installed on the elevating unit; And a movable tube slidably fitted inside the fixing tube, fixed to an end of the spring rope at a lower end thereof, and extending through the inside of the cable and fixed at the upper end thereof.
An application device is detachably installed on the movable tube,
When the spring rope is raised by the elevating unit, the spring rope housed in the rope drum housing is supplied to the elevating unit side. When the spring rope is lowered by the elevating unit, the spring rope is moved. Is housed in the form of a wheel in the rope drum housing,
When the spring rope is raised and lowered, the movable tube is achieved by a vertical stretching device that rises or falls.
또한, 상기의 목적은, 전원 및 신호공급용 케이블을 내장되는 스프링 로프가 수납된 로프 드럼 하우징; 상기 로프 드럼 하우징 위에 설치되고, 상기 스프링 로프를 상승 또는 하강시키는 승강 유닛; 상기 승강 유닛의 구동을 제어하는 제어 유닛; 상기 승강 유닛 위에 고정 설치되는 고정 튜브; 상기 고정 튜브 내측에 슬라이드 가능하게 끼워지는 적어도 하나의 연장 튜브; 및 상기 연장 튜브 내측에 슬라이드 가능하게 끼워지고, 하단에 상기 스프링 로프의 단부가 고정되며, 내부를 통하여 상기 케이블이 연장되어 상단에 고정되는 가동 튜브를 포함하며,
상기 가동 튜브 상단에는 응용장치가 착탈 가능하게 설치되고,
상기 승강 유닛에 의하여 상기 스프링 로프가 상승하면 상기 로프 드럼 하우징에 똬리 형태로 수납된 상기 스프링 로프가 상기 승강 유닛측으로 공급되고, 상기 승강 유닛에 의하여 상기 스프링 로프가 하강하면 상기 가동 튜브측 상기 스프링 로프는 상기 로프 드럼 하우징에 똬리 형태로 수납되며,
상기 스프링 로프가 승강하면 상기 가동 튜브는 상승하거나 하강하고,
상기 연장 튜브는 상기 가동 튜브에 관련하여 승강하는 수직 신장장치에 의해 달성된다.In addition, the above object, the rope drum housing housing the spring rope is built in the power and signal supply cable; An elevating unit installed on the rope drum housing and configured to raise or lower the spring rope; A control unit for controlling driving of the lifting unit; A fixed tube fixedly installed on the elevating unit; At least one extension tube slidably fitted inside the fixed tube; And a movable tube slidably fitted inside the extension tube, the end of the spring rope being fixed to a lower end thereof, and the cable extending through the inner part and fixed to the upper end thereof.
An application device is detachably installed at the top of the movable tube,
When the spring rope is raised by the elevating unit, the spring rope housed in the rope drum housing is supplied to the elevating unit side. When the spring rope is lowered by the elevating unit, the spring rope is moved. Is housed in the form of a wheel in the rope drum housing,
When the spring rope is elevated the movable tube is raised or lowered,
The extension tube is achieved by a vertical stretching device that is raised and lowered relative to the movable tube.
바람직하게, 상기 승강 유닛은, 회전모터; 상기 회전모터의 회전력을 전달받아 회전하는 제 1 회전축에 설치된 제 1 승강기어; 및 상기 제 1 회전축의 회전력을 전달받아 회전하는 제 2 회전축에 설치된 제 2 승강기어를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 승강기어 사이에 상기 스프링 로프가 위치하여 상기 제 1 및 제 2 승강기어와 상기 스프링 기어가 기어 결합한다.Preferably, the lifting unit, the rotary motor; A first elevating gear installed on a first rotating shaft which receives and rotates the rotational force of the rotary motor; And a second elevating gear installed on a second rotating shaft which receives and rotates the rotational force of the first rotating shaft, wherein the spring rope is positioned between the first and second lifting gears so that the first and second lifting gears The spring gear is geared.
바람직하게, 상기 제 1 회전축은 상기 회전모터의 회전방향을 변환하는 웜 기어로부터 회전력을 전달받을 수 있다.Preferably, the first rotation shaft may receive a rotational force from the worm gear for converting the rotation direction of the rotary motor.
또한, 바람직하게, 상기 스프링 로프를 구성하도록 와인딩된 필라멘트의 단면은 외측부에 꼭지점을 갖는 삼각형 형상일 수 있다.Further, preferably, the cross section of the filament wound to form the spring rope may have a triangular shape having a vertex on the outer side.
바람직하게, 상기 고정 튜브의 상단에는 각각 상한 및 하한 감지센서가 설치되고, 이에 대응하여 상기 가동 튜브의 하단과 상단에는 각각 상한 및 하한 피감지소자가 설치될 수 있다.Preferably, an upper limit and a lower limit detection sensor may be installed at an upper end of the fixed tube, and upper and lower limit sensing elements may be installed at a lower end and an upper end of the movable tube, respectively.
또한, 상기 고정 튜브의 상단에는 각각 상한 및 하한 감지센서가 설치되고, 이에 대응하여 상기 연장 튜브의 하단과 상기 가동 튜브의 상단에는 각각 상한 및 하한 피감지소자가 설치될 수 있다.In addition, upper and lower limit sensors may be installed at upper ends of the fixed tubes, respectively, and upper and lower limit sensing elements may be installed at lower ends of the extension tubes and upper ends of the movable tubes, respectively.
바람직하게, 상기 감지센서는 근접센서일 수 있다.Preferably, the detection sensor may be a proximity sensor.
본 발명에 따르면, 상기 가동 튜브의 상단에는 상기 응용장치를 고정하기 위하여 관통공을 갖는 원판형 플랜지가 설치되고, 상기 고정 튜브의 상단에는 상기 가동 튜브의 승강을 지지하는 링 형상의 지지 플랜지가 설치되며, 상기 가동 튜브의 외측면에 높이방향에 걸쳐 다수의 안내 레일이 돌출되고, 상기 고정 튜브의 지지 플랜지 내측에 상기 안내 레일이 각각 수용되는 안내 홈이 형성될 수 있다.According to the present invention, a disk-shaped flange having a through hole is installed at the upper end of the movable tube, and a ring-shaped support flange is installed at the upper end of the fixed tube to support the lifting of the movable tube. A plurality of guide rails may protrude from the outer surface of the movable tube in the height direction, and guide grooves may be formed in the support flanges of the fixed tube to accommodate the guide rails, respectively.
바람직하게, 상기 케이블은 상기 원판형 플랜지 이면에 설치된 케이블 고정 브라켓에 끼워져 고정되고, 상기 케이블의 끝단에 상기 응용장치와의 연결을 위한 커넥터가 결합하며, 상기 커넥터는 상기 관통공을 통하여 노출될 수 있다.Preferably, the cable is fixed to the cable fixing bracket installed on the back of the disk-shaped flange, the connector for connection with the application device is coupled to the end of the cable, the connector can be exposed through the through hole have.
또한, 상기 가동 튜브의 상단에는 상기 응용장치를 고정하기 위하여 관통공을 갖는 원판형 플랜지가 설치되고, 상기 연장 튜브 및 고정 튜브의 상단에는 각각 상기 가동 튜브 및 연장 튜브의 승강을 지지하는 링 형상의 지지 플랜지가 설치되고, 상기 가동 튜브의 외측면에 높이방향에 걸쳐 다수의 안내 레일이 돌출되고, 상기 고정 튜브의 지지 플랜지 내측에 상기 안내 레일이 각각 수용되는 안내 홈이 형성되며, 상기 가동 튜브의 하단에서 상기 안내 레일 사이 부분에는 원주방향으로 스토퍼가 돌출되고, 상기 스토퍼가 상기 연장 튜브의 지지 플랜지 내측단에 걸림으로써 상기 연장 튜브가 상기 가동 튜브의 상승에 따라 상승할 수 있다.In addition, the upper end of the movable tube is provided with a disk-shaped flange having a through hole for fixing the application device, the upper end of the extension tube and the fixed tube of the ring-shaped to support the lifting of the movable tube and the extension tube, respectively A support flange is installed, and a plurality of guide rails protrude from the outer surface of the movable tube in a height direction, and guide grooves for receiving the guide rails are formed inside the support flange of the fixed tube, respectively. A stopper protrudes in the circumferential direction from a portion between the guide rails at a lower end thereof, and the stopper is caught by an inner end of the support flange of the extension tube, thereby allowing the extension tube to rise as the movable tube rises.
바람직하게, 상기 가동 튜브와 연장 튜브의 하단 내측을 따라 각각 지지 링이 설치되고, 상기 지지 링의 접촉에 의해 상기 연장 튜브가 상기 가동 튜브의 하강에 따라 하강할 수 있다.Preferably, a support ring is installed along the lower end of the movable tube and the extension tube, respectively, and the extension tube can be lowered as the movable tube descends by the contact of the support ring.
또한, 상기의 목적은, 전원 및 신호공급용 케이블이 내장되는 스프링 로프가 수납된 로프 드럼 하우징; 상기 로프 드럼 하우징 위에 설치되는 회전모터와 상기 회전모터의 회전력을 상기 스프링 로프에 승강력으로 전달하는 기어 어레이를 포함하는 승강 유닛; 상기 승강 유닛의 구동을 제어하는 제어 유닛; 상기 승강 유닛 위에 고정 설치되는 고정 튜브; 상기 고정 튜브 내측에 슬라이드 가능하게 끼워지는 적어도 하나의 연장 튜브; 및 상기 연장 튜브 내측에 슬라이드 가능하게 끼워지고, 하단에 상기 스프링 로프의 단부가 고정되며, 내부를 통하여 상기 케이블이 연장되어 상단에 고정되는 가동 튜브를 포함하며,
상기 승강 유닛에 의하여 상기 스프링 로프가 상승하면 상기 로프 드럼 하우징에 똬리 형태로 수납된 상기 스프링 로프가 상기 승강 유닛측으로 공급되고, 상기 승강 유닛에 의하여 상기 스프링 로프가 하강하면 상기 가동 튜브측 상기 스프링 로프는 상기 로프 드럼 하우징에 똬리 형태로 수납되며,
상기 기어 어레이의 대향하는 한 쌍의 승강기어와 기어 결합하여 상기 스프링 로프가 승강하고,
상기 스프링 로프가 승강하면 상기 가동 튜브는 상승하거나 하강하고,
상기 연장 튜브는 상기 가동 튜브에 관련하여 승강하는 수직 신장장치에 의해 달성될 수 있다.In addition, the above object, a rope drum housing that is housed with a spring rope in which the power and signal supply cable is built; A lifting unit including a rotation motor installed on the rope drum housing and a gear array configured to transfer the rotational force of the rotary motor to the spring rope as a lifting force; A control unit for controlling driving of the lifting unit; A fixed tube fixedly installed on the elevating unit; At least one extension tube slidably fitted inside the fixed tube; And a movable tube slidably fitted inside the extension tube, the end of the spring rope being fixed to a lower end thereof, and the cable extending through the inner part and fixed to the upper end thereof.
When the spring rope is raised by the elevating unit, the spring rope housed in the rope drum housing is supplied to the elevating unit side. When the spring rope is lowered by the elevating unit, the spring rope is moved. Is housed in the form of a wheel in the rope drum housing,
The spring rope is lifted by gear coupling with a pair of opposing lift gears of the gear array,
When the spring rope is elevated the movable tube is raised or lowered,
The extension tube may be achieved by a vertical stretching device that is lifted relative to the movable tube.
상기의 구성에 의하면, 수직 신장장치가 경량이면서 수직방향으로의 위치제어가 정확하고 신속하게 이루어질 수 있다.According to the above configuration, the vertical stretching apparatus is lightweight and can be accurately and quickly performed in the vertical direction.
또한, 상단에 설치된 응용장치에 전원이나 신호를 공급하기 위한 케이블을 외부환경으로부터 보호할 수 있다.In addition, the cable for supplying power or signals to the application installed on the top can be protected from the external environment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수직 신장장치의 외관을 나타낸다.1 shows the appearance of a vertical stretching apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 수직 신장장치는, 케이블(225)(도 2 및 도 3참조)이 내장되는 스프링 로프(spring rope)(102)(도 2 및 도 3참조)가 수납된 로프 드럼 하우징(rope drum housing; 100), 로프 드럼 하우징(100) 위에 설치되고 스프링 로프(102)를 상승 또는 하강시키는 승강 유닛(120,130), 승강 유닛(120,130)의 구동을 제어하는 제어 유닛(110), 승강 유닛(130) 위에 고정되는 고정 튜브(tube; 200), 고정 튜브(200) 내측에 슬라이드 가능하게 끼워지는 연장 튜브(210), 및 연장 튜브(210) 내측에 슬라이드 가능하게 끼워지고, 일단에 스프링 로프(102)의 단부가 고정되며, 내부를 통하여 케이블(225)이 연장되어 타단에서 고정되는 가동 튜브(220)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the vertical stretching apparatus of the present invention includes a rope in which a spring rope 102 (see FIGS. 2 and 3) in which a cable 225 (see FIGS. 2 and 3) is built is received. A
여기서, 스프링 로프(102)는 필라멘트가 권취되어 스프링 형상으로 이루어진 로프를 말하며, 로프 드럼 하우징(100)에 똬리 형태로 수납될 수 있을 정도의 유연성을 갖는다.Here, the
가동 튜브(220) 상단에는 응용장치(미도시), 가령 송수신 안테나, 촬영용 카메라 또는 무인감시장치 등이 착탈 가능하게 설치되고, 가동 튜브(220)는 제어 유닛(110)의 제어에 의한 승강 유닛(120,130)의 동작에 따라 스프링 로프(102)에 의해 상승하거나 하강하며, 연장 튜브(210)는 가동 튜브(220)에 관련하여 승강한다.An application device (not shown), for example, a transmitting / receiving antenna, a photographing camera, or an unmanned monitoring device is detachably installed on the upper portion of the
여기서, 연장 튜브(210)는 수직 신장장치의 신장 길이를 연장하기 위한 튜브를 말하며, 적어도 하나 이상이 설치될 수 있다. 또한, '관련하여'라는 의미는 임의의 수단에 의해 연결 또는 결합하여 동작을 함께 수행하는 것을 나타낸다.Here, the
도 2는 본 발명에 따른 수직 신장장치를 나타내는 수직 단면도이고, 도 3은 수직 신장장치의 일부 확대 사시도이고, 도 4는 스프링 로프와 승강기어의 결합관계를 나타내는 사시도이며, 도 5는 승강 유닛(120, 130)을 상세히 나타내는 사시도이다.Figure 2 is a vertical cross-sectional view showing a vertical stretching device according to the present invention, Figure 3 is a partially enlarged perspective view of the vertical stretching device, Figure 4 is a perspective view showing a coupling relationship between the spring rope and the lifting gear, Figure 5 is a lifting unit ( 120 and 130 are detailed perspective views.
도 2와 3을 참조하면, 로프 드럼 하우징(100)은, 가령 일측에 연결구(101)가 형성되고 상부 중앙에 배출공(104)이 형성된 밀폐형 용기이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 하우징(100)의 연결구(101)로부터 케이블(225)이 노출되어 제어 유닛(110)에 연결된다.2 and 3, the
스프링 로프(102)는 일단이 연결구(101)에 고정되고 로프 드럼 하우징(100) 내부에 똬리 형태로 적층되어 배출공(104)을 통하여 타단이 배출되며, 그 타단은 브라켓(222)에 의해 가동 튜브(220)에 고정된다. 이때, 배출공(104)의 외측에는 가이드 관(138)이 형성되어 스프링 로프(102)는 이 가이드 관(138) 내부를 통하여 배 출되며, 이에 대해서는 후술한다.One end of the
스프링 로프(102)는, 상기한 바와 같이, 가동 튜브(220) 하단에 플러그 형태로 설치된 브라켓(222)에 고정됨으로써 스프링 로프(102)의 승강에 따라 가동 튜브(220)를 승강하도록 하는 기능과, 그 내부에 제어 유닛(110)으로부터 연장되는 전원 및 신호선(미도시)을 가동 튜브(220) 상단에 설치되는 응용장치까지 연결되는 경로의 일부를 담당하는 기능을 한다.The
도 4를 참조하면, A로 나타낸 것처럼, 스프링 로프(102)를 구성하도록 와인딩(winding)된 필라멘트(filament)가 외측부에 꼭지점을 갖는 삼각형 형상일 수 있다. 이와 같은 형상으로 형성함으로써, 스프링 로프(102) 양측에 위치하는 승강기어(136, 137)와의 기어 결합을 확실하고 용이하게 할 수 있다.Referring to FIG. 4, as indicated by A, a filament wound to form the
제어 유닛(110)에는 승강 유닛(120,130)의 회전모터(120)를 포함하는 각 부분을 제어하는 마이크로프로세서가 실장된 인쇄회로기판(미도시)과 전원공급장치 등이 구비된다.The
승강 유닛(120,130)은 크게 회전모터(120)와 회전모터(120)의 회전력을 적절하게 변환하여 스프링 로프(102)에 전달하는 기어박스(130)를 포함한다. 회전모터(120)는, 가령 정역회전이 가능한 BLDC 모터가 적용될 수 있다.Lifting unit (120, 130) includes a
도 5를 참조하면, 기어박스(130)의 내부 저면에는 로프 드럼 하우징(100)의 배출공(104)과 대응하는 삽입공(135)이 형성되고, 삽입공(135)에 가이드 관(138)이 결합되어 상부로 연장되어 기어박스(130) 상부 외측으로 돌출되며, 돌출된 부분은 플랜지 링(138a)에 의해 기어박스(130)에 고정된다.Referring to FIG. 5, the inner bottom of the
가이드 관(138)의 중간 위치에서 서로 반대쪽 부분에 개구(139)가 형성되고, 이 개구(139)에 승강기어(136, 137)가 일부 삽입된 상태로 스프링 로프(102)와 기어 결합하며, 이는 도 4에 상세히 도시되어 있다.
기어박스(130) 내부에는, 회전모터(120)의 모터 축에 결합한 기어(131), 기어(131)에 기어 결합하여 회전방향을 변환하는 웜 기어(132), 웜 기어(132)와 기어 결합하여 회전하는 제 1 회전축에 설치된 승강기어(136), 및 상기 제 1 회전축과 기어 결합하여 회전하는 제 2 회전축에 설치된 승강기어(137)가 각각 설치된다. 상기 제 1 및 제 2 회전축은 상기 제 1 및 제 2 회전축에 각각 고정된 기어(134, 134a)가 서로 맞물려 회전함으로써 항상 같이 회전하게 된다.Inside the
여기서, 도 5에 나타낸 기어 결합 구조는 일 실시예에 지나지 않으며, 다른 변형이 가능함은 물론이다. 가령, 상기 제 1 및 제 2 회전축에 대응하는 회전모터를 각각 구비함으로써 웜기어 등을 생략할 수 있고, 회전모터(120)를 도 5와 달리 상기 제 1 회전축이나 상기 제 2 회전축에 직접 연결함으로써 웜기어 등을 생략할 수 있다.Here, the gear coupling structure shown in Figure 5 is only one embodiment, of course, other modifications are possible. For example, worm gears and the like may be omitted by providing rotary motors corresponding to the first and second rotary shafts, respectively. Unlike FIG. 5, the worm gears may be directly connected to the first or second rotary shafts. And the like can be omitted.
도 4를 참조하면, 승강기어(136, 137)는 서로 반대쪽에서 스프링 로프(102)와 기어 결합하여 승강기어(136, 137)의 회전방향에 따라 스프링 로프(102)를 상승시키거나 하강시킨다. 가령, 도 4에서 화살표로 나타낸 것처럼, 승강기어(136, 137)가 회전하는 경우 스프링 로프(102)는 상승하고, 그 반대로 회전하는 경우 스프링 로프(102)는 하강한다. 물론, 승강기어(136, 137)의 기어 형태는 스프링 로프(102)의 와인딩된 필라멘트의 단면 형상에 대응한다.Referring to FIG. 4, the lifting gears 136 and 137 are gear-coupled with the
도 2와 도 3을 참조하면, 고정 튜브(200)는 기어박스(130) 위에 하단이 고정 설치된다. 고정 튜브(200)를 나타내는 도 6을 참조하면, 하단 내측을 따라 지지 링(201)이 끼워진다. 또한, 상단에는 링형 플랜지(203)가 끼워지는데, 고정 튜브(200)의 상단면을 덮고 고정 튜브(200) 내측보다 약간 돌출되도록 설치된다. 플랜지(203) 내측에는 내부의 연장 튜브(210)의 표면과 접촉하여 실링하는 고무패킹(205)과 고무패킹(205)을 고정 지지하는 패킹 지지링(204)이 설치된다. 2 and 3, the fixing
플랜지(203), 고무패킹(205), 및 패킹 지지링(204) 전체의 내측면을 따라 일정간격으로 다수의 안내 홈(208)이 형성되는데, 이는 후술하는 연장 튜브(210)의 안내 레일이 슬라이드 되도록 안내하는 역할을 한다.A plurality of
또한, 플랜지(203) 표면 일측에 감지센서(206)가 설치되고 이에 대응하는 이면에 감지센서(207)가 설치된다. 감지센서(206)는 가동 튜브(220)의 플랜지(223) 이면에 설치된 피감지소자(227)(도 2 및 도 8참조)와 쌍을 이루어 연장 튜브(210)의 하한을 감지하며, 감지센서(207)은 연장 튜브(210)의 하단부에 설치된 피감지소자(217)(도 7참조)와 쌍을 이루어 연장 튜브(210)의 상한을 감지한다.In addition, the
바람직하게, 감지센서(206, 207)로는 고주파발진형, 정전용량형, 또는 자기리드형 등을 포함하는 근접센서가 적용될 수 있다. 이 실시예에서는 자기리드형이 일 예로 사용되며, 감지센서(206, 207)는 컨덕터 소자가 되고 피감지소자(217,227)는 마그넷 소자가 된다.Preferably, as the
감지센서(206, 207)에 연결되는 도선을 보호하기 위해 고정 튜브(200)의 외측면에는 플랫 관(202)이 높이 방향으로 설치될 수 있다.In order to protect the conductive wires connected to the
도 7은 연장 튜브를 나타내는 도면이다.7 is a view showing an extension tube.
고정 튜브(200) 내측에는 연장 튜브(210)가 끼워지며, 연장 튜브(210)의 적 용 여부와 개수 등은 선택적이다.An
연장 튜브(210)도 기본적으로 고정 튜브(200)와 유사한 구조를 구비하여 하단 내측에는 지지 링(211)이 설치되는데, 지지 링(211)이 고정 튜브(200)의 지지 링(201) 위에 놓이도록 외측으로 약간 돌출된다.The
연장 튜브(210)의 외측면에 높이 방향 전체에 걸쳐 수직으로 연장하는 안내 레일(219)이 다수 설치된다. 상기한 바와 같이, 안내 레일(219)은 고정 튜브(200)의 플랜지(203)에 형성된 안내 홈(208)에 끼워진 상태에서 연장 튜브(210)가 승강시 회전하는 것을 방지함과 동시에 이동을 안내하는 역할을 한다.A plurality of
상단에는 링형 플랜지(213)이 끼워지는데, 상단면을 덮고 연장 튜브(210) 내측보다 약간 돌출되도록 설치된다. 플랜지(213) 내측에는 내부의 가동 튜브(220)의 표면과 접촉하여 실링하는 고무패킹(215)과 고무패킹(215)을 고정 지지하는 패킹 지지링(214)이 설치된다. The upper end of the ring-shaped
또한, 상기한 바와 같이, 플랜지(213), 고무패킹(215), 및 패킹 지지링(214) 전체의 내측면을 따라 일정간격으로 다수의 안내 홈(218)이 형성되는데, 이는 후술하는 가동 튜브(220)의 안내 레일이 슬라이드 되도록 안내하는 역할을 한다.In addition, as described above, a plurality of
한편, 상기한 바와 같이, 하단 부근 외측면에는 피감지소자(217)가 설치되어 연장 튜브(210)가 상승 중 상한에 도달한 경우 고정 튜브(200)의 감지센서(207)에 접근한 피감지소자(217)를 감지하여 상한에 도달하였음을 알린다. On the other hand, as described above, when the
도 8은 가동 튜브를 나타내는 도면이다.8 is a view showing a movable tube.
연장 튜브(210) 내측에는 가동 튜브(220)가 끼워진다. 상기한 바와 같이, 가 동 튜브(220)의 하단 내측에는 지지 링(221)이 설치되는데, 지지 링(221)이 연장 튜브(210)의 지지 링(211) 위에 놓이도록 외측으로 약간 돌출된다. 또한, 지지 링(221)의 중앙에는 관통공이 형성된 브라켓(222)이 설치되어 스프링 로프(102)의 단부가 브라켓(222)에 끼워져 고정된다.The
가동 튜브(220)의 외측면에는 높이 방향 전체에 걸쳐 수직으로 연장하는 안내 레일(228)이 다수 설치된다. 상기한 바와 같이, 안내 레일(228)은 연장 튜브(210)의 플랜지(213)에 형성된 안내 홈(218)에 끼워진 상태에서 가동 튜브(220)가 승강시 회전하는 것을 방지함과 동시에 이동을 안내하는 역할을 한다. The outer side surface of the
또한, 가동 튜브(220)의 외측면 하단 부근에서 인접하는 안내 레일(228) 사이에 원주방향을 따라 스토퍼(229)가 돌출된다. 이러한 구성에 의하면, 가동 튜브(220)가 상승시 안내 레일(228)이 연장 튜브(210)의 안내 홈(218)에 의해 안내되어 슬라이드 되는 중, 스토퍼(229)가 플랜지(213)의 안내 홈(218) 사이 부분에 걸리게 되고 이에 따라 연장 튜브(210)가 가동 튜브(220)에 의해 끌려 상승하게 된다.Further, the
가동 튜브(220)의 상단에는 중앙에 관통공이 형성된 원판형 플랜지(223)가 끼워지고, 이면에는 가동 튜브(220) 내부에 수용되는 케이블(225)을 고정하는 케이블 고정 브라켓(224)이 설치된다. 케이블 고정 브라켓(224)에 고정된 케이블(225)의 단부에는 응용장치와의 연결을 위한 커넥터(226)가 결합한다. 케이블(225)은 가동 튜브(220) 내에서 충분한 길이를 확보하도록 감긴 상태로 브라켓(222)에 고정된 스프링 로프(102)의 타단으로부터 스프링 로프(102)를 통하여 연장되어 로프 드럼 하우징(100)의 연결구(101)를 통하여 배출되어 제어 유닛(110)까지 연장된다(도 1 참조).The upper end of the
한편, 플랜지(223)의 이면 가장자리에는 피감지소자(227)가 설치되고, 상기한 것처럼, 고정 튜브(200)의 감지센서(206)는 이를 감지하여 가동 튜브(220)가 하한에 도달하였음을 알린다.On the other hand, the
플랜지(223)에 상부에는 여러 가지의 응용장치, 가령 송수신 안테나, 촬영용 카메라 또는 관측 장비 등이 탑재될 수 있다.The upper portion of the
이러한 구조를 갖는 수직 신장장치의 동작에 대해 설명한다.The operation of the vertical stretching device having this structure will be described.
먼저, 상방향으로 신장하고자 하는 경우, 회전모터(120)에 전원을 인가하여 정회전하도록 하면, 회전모터(120)의 회전력은 기어박스(130) 내의 기어(131) - 웜기어(132) - 웜기어(132)와 결합한 기어(133)를 차례로 회전시켜 승강기어(136)를 회전시키고 이와 함께 기어(134) - 기어(134a)를 차례로 회전시켜 승강기어(137)를 회전시킨다.First, when it is to be extended upward, when the power is applied to the
이에 따라, 도 4에 나타낸 바와 같이, 승강기어(136, 137)에 기어 결합한 스프링 로프(102)가 상승하게 된다.As a result, as illustrated in FIG. 4, the
이때, 스프링 로프(102)는 브라켓(222)을 통하여 가동 튜브(220)에 고정되어 있기 때문에 스프링 로프(102)의 상승에 따라 가동 튜브(220)가 상승한다.At this time, since the
가동 튜브(220)가 상승시 가동 튜브(220)의 외측면에 돌출된 안내 레일(228)이 연장 튜브(210)의 안내 홈(218)에 끼워진 상태로 안내되어 슬라이드 되는 중, 가동 튜브(220)의 스토퍼(229)가 연장 튜브(210)의 플랜지(213) 안내 홈(218) 사이 부분에 걸리게 되고 이에 따라 연장 튜브(210)가 가동 튜브(220)에 의해 끌려 함께 상승하게 된다.When the
이어, 가동 튜브(220)와 함께 연장 튜브(210)가 상승하는 중, 연장 튜브(210)의 하단 부근에 설치한 피감지소자(217)가 고정 튜브(200)의 감지센서(207)에 접근하게 되면, 다시 말해 연장 튜브(210)가 상한에 거의 도달하게 되면, 고정 튜브(200)의 감지센서(207)는 피감지소자(217)를 감지하여 연장 튜브(210)가 상한에 접근하였음을 제어 유닛(110)에 알린다. Subsequently, while the
이에 따라, 제어 유닛(110)은 회전모터(120)의 회전을 정지시켜 스프링 로프(102)의 상승을 정지한다.Accordingly, the
이와 같이 하여 수직 신장장치를 최대로 신장시킬 수 있으며, 필요에 따라서는 원하는 높이만큼 신장한 상태에서 수동으로 전원을 차단하여 멈추도록 할 수 있다.In this way, the vertical stretching device can be stretched to the maximum, and if necessary, the power supply can be stopped by manually shutting off the power in a state in which it is extended by a desired height.
하강시에는 회전모터(120)를 역회전시켜 스프링 로프(102)가 하강하도록 하면 스프링 로프(102)에 연결된 가동 튜브(220)가 먼저 하강하며, 하강 중 하한에 도달한 경우 가동 튜브(220) 하단의 지지 링(221)이 연장 튜브(210) 하단의 지지 링(211)과 접촉하여 압력을 가하게 된다. 이에 따라, 연장 튜브(210)는 가동 튜브(220)와 함께 하강한다.When descending, when the
가동 튜브(220)가 연장 튜브(210)와 함께 하강하는 중, 연장 튜브(210)가 하한에 도달한 경우 고정 튜브(200)의 감지센서(206)는 가동 튜브(220)의 피감지소자(227)를 감지하여 이를 제어 유닛(110)에 통보하면 제어 유닛(110)은 전원을 차단하여 회전모터(120)의 회전을 정지시킨다.While the
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만 당업자의 수준에서 여러 가지의 변형이 가능하다.Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, various modifications are possible at the level of those skilled in the art.
1) 상기의 실시예에서는 고정 튜브, 연장 튜브 및 가동 튜브가 순차로 중첩되어 끼워진 구조를 예로 들었으나, 이에 한정되지 않고 고정 튜브와 가동 튜브만을 중첩한 구조를 적용할 수 있다.1) In the above embodiment, a structure in which the fixed tube, the extension tube, and the movable tube are sequentially stacked is illustrated as an example. However, the present invention is not limited thereto.
2) 적용되는 연장 튜브의 개수는 적절히 조정될 수 있다.2) The number of extension tubes applied can be adjusted accordingly.
3) 스프링 로프의 길이, 재질, 직경 등은 설치환경에 따라 적절하게 변형될 수 있다.3) The length, material, and diameter of the spring rope may be appropriately modified depending on the installation environment.
따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시예에 한정될 수 없으며, 이하 기재된 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiment, but should be interpreted by the claims described below.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수직 신장장치의 외관을 나타낸 도이다.1 is a view showing the appearance of a vertical stretching apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 수직 신장장치를 나타내는 수직 단면도이다.2 is a vertical cross-sectional view showing a vertical stretching apparatus according to the present invention.
도 3은 수직 신장장치의 일부 확대 사시도이다.3 is a partially enlarged perspective view of the vertical stretching device.
도 4는 스프링 로프와 승강기어의 결합관계를 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a coupling relationship between a spring rope and a lifting gear.
도 5는 승강 유닛(120, 130)을 상세히 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view illustrating the lifting
도 6은 고정 튜브를 나타내는 절단 사시도이다.6 is a cutaway perspective view of the fixing tube.
도 7은 연장 튜브를 나타내는 절단 사시도이다.7 is a cutaway perspective view of the extension tube;
도 8은 가동 튜브를 나타내는 절단 사시도이다.8 is a cutaway perspective view of the movable tube;
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