KR101002266B1 - 가변 지지대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레일 같은 가이드에 의해 일정 범위 내에서 움직이는 물체가 어느 위치에서든 정지하여 고정되었을 때, 위치에 따라 구조적으로 취약해 질 수 있는 것을 보강하기 위한 가변 지지대에 관한 것이다.

본 가변 지지대는 두 개의 빔이 서로 슬라이딩 연결 구조로 연결되어 전체의 길이가 변할 수 있는 구조로 되어있고, 연결된 빔의 양끝단은 동작 물체와 기반 구조물에 각각 회전 조인트로 연결되며, 두 개의 빔이 서로 슬라이딩하는 부분에 두 개의 빔을 서로 고정/슬라이딩 상태로 변환시킬 수 있는 고정 수단을 가짐으로써 동작 물체가 가이드 범위 내에서 어떤 위치로 움직이더라도 이에 적응하여 슬라이딩하며 변형하고, 정지 상태에서 고정 수단을 작동함으로써 고정된 지지대로서 동작 물체를 구조적으로 지지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

가변 지지대, 슬라이딩 구조, 고정 수단, 수문.

Description

가변 지지대{Variable carrier}

본 발명은 가변 지지대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레일 같은 가이드에 의해 일정 범위 내에서 움직이는 물체가 위치에 따라 구조적으로 취약해 질 수 있는 것을 보강하기 위하여 움직임에 따라 가변적으로 적응하여 길이가 변하고, 정지 상태에서는 견고하게 지지할 수 있도록 한 가변 지지대에 관한 것이다.

어떤 물체가 레일 같은 가이드에 의해 지지되고 일정 범위 내에서 움직일 때, 위치에 따라 물체를 구조적으로도 지지해주는 가이드의 끝 부분에만 걸릴 경우에는 구조적으로 매우 취약해 진다.

구체적 예로 주변 환경과의 조화와 미관을 위하여 상부 구조물을 대폭 생략한 하치식 수문의 경우에는 문틀에 의해 지지되는 수문이 위로 올려져서 개방될 때 수문은 그 하부만 문틀의 상부 일부에 의해 지지되고 수문의 상부 대부분은 지지 구조물이 없이 허공에 솟아 있는 형상이 되어 구조적으로 불안정해진다.

이때 바람이 분다면 표면적이 넓은 수문은 풍압을 받게 되고 흔들림에 의해 구조물과의 마찰로 인한 파손이 발생할 수 있으며 특히 태풍과 같은 강풍이 불면 붕괴되는 위험성도 배제할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 레일 같은 가이드에 의해 일정 범위 내에서 움직이는 물체가 위치에 따라 구조적으로 취약해 질 수 있는 것을 보강하기 위하여 움직임에 따라 가변적으로 적응하여 길이가 변하고, 정지 상태에서는 견고하게 지지할 수 있도록 한 가변 지지대를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 가변 지지대는 두 개의 빔이 서로 슬라이딩 연결 구조로 연결되어 전체의 길이가 변할 수 있는 구조로 되어있고, 연결된 빔의 양 끝 단은 동작 물체와 기반 구조물에 각각 회전 조인트로 연결되며, 두 개의 빔이 서로 슬라이딩하는 부분에 두 개의 빔을 서로 고정/슬라이딩 상태로 변환시킬 수 있는 고정 수단을 가짐으로써 동작 물체가 가이드 범위 내에서 어떤 위치로 움직이더라도 이에 적응하여 슬라이딩하며 변형하고, 정지 상태에서는 고정 수단을 작동함으로써 고정된 지지대로서 동작 물체를 구조적으로 보강하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 가이드에 의해 일정 범위 내에서 움직이는 물체가 어느 위치에서든 고정 되었을 때, 위치에 따라 구조적으로 취약해 질 수 있는 것을 보강하기 위한 가변 지지대에 있어서 상기 가변 지지대는 두 개의 빔이 서로 슬라이딩 연결 구조로 연결되어 전체의 길이가 변할 수 있는 구조로 되어 있고, 연결된 빔의 양 끝 단은 동작 물체와 기반 구조물에 각각 회전 조인트로 연결되며, 두 개의 빔이 서로 슬라이딩하는 부분에 두 개의 빔을 서로 고정/슬라이딩 상태로 변환시킬 수 있는 고정 수단을 가짐으로써 동작 물체가 가이드 범위 내에서 어떤 위치로 움직이더라도 이에 적응하여 슬라이딩하며 변형하고, 정지 상태에서 고정 수단을 작동함으로써 고정된 지지대로서 동작 물체를 구조적으로 지지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가변 지지대를 적용하면 가이드에 의해 일정 범위 내에서 움직이는 물체가 어느 위치에서든 고정 되었을 때, 위치에 따라 구조적으로 취약해 질 수 있는 것을 어느 위치에서든 구조적으로 보강하는 것이 가능해진다.

특히 자연 경관의 보호와 사용 편의성이 뛰어난 하치식 수문의 구조적 안정성을 대폭 향상시킬 수 있으므로 수문 관리의 효율을 높이는데 큰 효과가 있을 것으로 판단된다.

본 발명은 이와 같은 위험을 사전에 예방하고 구조적으로 안정성을 부여하고자 안출된 것으로서 이하 본 발명의 하나의 실시 예인 수문을 대상으로 하여 첨부된 그림과 함께 상세히 설명한다.

도 1은 수문(200)이 문틀(400)의 가이드를 따라 위 아래로 움직이며 개폐될 때 가변 지지대(100)의 가변 구조를 설명하기 위한 도면이다.

수문(200)과 연결된 가변 지지대(100)의 외측 빔(110)은 수문 상단에 회동이 가능한 회전 조인트(140)로 연결되며, 내측 빔(120)은 수문 기반 구조물(300)에 회동 가능한 회전 조인트(150)로 연결된다. 회전 조인트(140,150)는 유압 실린더에서 보는 바와 같이 회전축 각도가 다소 변하더라도 적응할 수 있는 볼 조인트 형태가 바람직하다. 볼 조인트는 직선적 형태를 갖는 가변 지지대(100)에 불필요한 비틀림 부하가 걸리지 않게 해 준다.

그리고 외측 빔(110)과 내측 빔(120)은 각각 외부와 내부를 차지하며 서로 결합되어 상대적으로 슬라이딩 운동을 할 수 있게 되어있다. 또한 내측 빔(120)의 다른 쪽 끝 단에는 외측 빔(110)의 돌출된 일부에 끼워져서 슬라이딩하다가 필요 시에는 슬라이딩을 못 하도록 고정시킬 수 있는 브레이크와 같은 고정 수단(130)이 구비되어 있다.

수문이 문틀(400)의 가이드에 따라 상승 시 가변 지지대(100)의 상부 회전 조인트(140)도 같이 상승하게 되며, 이때 가변 지지대(100)의 외측 빔(110)과 내측 빔(120)은 슬라이딩 작동을 하며 두 개의 회전 조인트(140, 150) 사이를 직선적으로 연결한다.

수문이 필요한 상승 높이까지 인양되었을 경우 내측 빔(120)의 끝 단에 설치된 고정 수단(130)을 작동시키면 외측 빔(110)과 내측 빔(120)은 견고하게 고정된다. 따라서 수문(200)은 어떤 위치에서도 가변 지지대(100)에 의해 지지됨으로 구조적 안정성을 확보할 수 있다.

이때, 가변 지지대(100)는 필요에 따라 한 개 이상 설치될 수 있다.

도 2는 본 실시 예인 하치식 수문(200)이 개방된 상태에서 2개의 가변 지지대(100)가 설치되어 고정된 상태를 보여주는 사시도이다.

2개의 가변 지지대(100)는 위에서 봤을 때 수문과 약 100도 정도의 각도로 설치된 모습인데, 이는 수문이 풍압에 의해 부하를 받는 주 각도인 90도 방향뿐 아니라 0도 방향의 부하 성분에 대해서도 어느 정도의 지지력을 가질 수 있게 하기 위함이다.

도 3부터 도 5는 본 발명의 가변 지지대(100)를 구성하는 한 실시 예로서, 단면이 대략 사각형이고 외측 빔(110) 안에 내측 빔(120)이 끼워져 서로 슬라이딩하는 구조를 가진 가변 지지대(100)의 측면도와 외측 빔(110)과 내측 빔(120) 및 고정 수단(130)의 단면을 보이고 있다.

도 4에서 보는 바와 같이 외측 빔(110)은 내부 가운데에 돌출된 돌출 플레이트(160)를 구비하여 브레이크 장치의 캘리퍼와 같은 고정수단(130)에 의한 압력을 받아서 고정 기능을 수행할 수 있도록 한다.

내측 빔(120)은 외측 빔(110)의 안쪽에 끼워져 슬라이딩 연결구조로 되어있고 틈새가 형성되어 있는데, 서로 슬라이딩하는 내측 빔(120)의 끝단 외곽 부근과 외측 빔(110)의 끝단 내곽 부근에 함유 메탈 베어링(도시 생략)을 부착하여 틈새를 채우면서 상대면과 마찰을 전담하여 슬라이딩 작동을 원활하게 하고, 동시에 신장 시 슬라이딩 연결이 빠지지 않게 스토퍼 작용을 한다. 가변 지지대(100)를 분해하고자 할 때에는 외측 빔(110)의 내측으로 부착된 메탈 베어링을 먼저 분리해야 할 것이다.

가변 지지대(100)가 벤딩 부하를 받을 경우에는 메탈 베어링이 발생하는 면압을 받으므로 두 빔 사이에 유격이 없도록 하여 면압부하 지지부로 작용하게 하는 것이 바람직하다. 그러므로 메탈 베어링은 예상되는 벤딩 모멘트에 의한 압축 부하에 충분히 견딜 수 있는 재질과 형상이 되어야 할 것이다.

도 5는 고정 수단(130)의 개념을 나타낸 단면도로서 유압을 이용한 브레이크 방식의 고정 수단의 예를 보여주고 있다.
이러한, 상기 고정 수단(130)은 상기 내측 빔(120)의 내부에 형성된 유로(131)를 통해 공급되는 유압으로 작동하는 2개의 유압 램(132) 장치가 상기 돌출 플레이트(160)를 사이에 두고 구비된다.
그리고, 상기 유압 랩(132)에는 돌출플레이트(160)를 향하는 면에 패드(133)가 부착되어 구성된다.

이때, 상기 고정 수단(130)을 작동할 때는 유압에 의해 상기 패드(133)가 부착된 상기 유압 램(132)이 상기 돌출 플레이트(160)를 압착하여 고정한다.
아울러, 상기 고정 수단(130)을 해제할 때는 유압을 제거하여 상기 유압 램(132)에 부착된 패드(133)와 상기 돌출 플레이트(160)가 분리되어 슬라이딩이 가능하게 되는 것이다.
더욱 자세하게 설명하면, 이 방식의 고정 수단(130)은 수문이 필요한 상승 높이까지 인양되면 유로(131)를 통하여 유압을 작동시켜 램(132)에 부착된 패드(133)가 돌출 플레이트(160)에 압력을 가하여 고정시킨다. 따라서 외측 빔과 내측 빔은 견고하게 고정되어 수문을 지지하는 버팀대 역할을 할 수 있게 된다.

도시된 도 5의 고정 수단(130)은 필요에 따라 지렛대의 원리를 응용한 배력장치(미 도시)와 함께 적용되어보다 강력한 고정력을 갖도록 할 수도 있다.

수문의 하강 시에는 유압을 제거시키게 되고 이때 램(132)과 고정 수단(130) 몸체에 설치된 복원 스프링(134)의 복원력에 의해 패드(133)가 돌출플레이트(160)에 가한 압력이 제거된다. 압력이 제거된 상태에서 외측 빔(110)과 내측 빔(120)은 슬라이딩 운동을 원활히 할 수 있게 되며, 또한 수문을 최대 인양 높이뿐만 아니라 임의의 높이까지 하강을 시킨 후 정지 및 고정을 시킬 경우에도 유압을 발생시켜서 고정 수단(130)을 작동시키게 되면 어느 높이에서든 수문을 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.

지금까지 가변 지지대(100) 구성의 한 실시 예를 통해 사각 단면의 빔(110, 120)과 내장형 고정 수단(130)을 가진 경우를 살펴보았으나, 빔(110, 120)의 형상을 원형 단면으로 할 수도 있고, 고정 수단(130)을 외장형으로 할 수도 있으며, 그 외에도 다양한 형상이 가능하다. 그러나 어떤 형상이더라도 본 발명의 범주에 속하는 것임이 분명하다.

도 1은 수문을 열었을 때 가변 지지대가 수문을 지지하는 모습을 보여주는 사시도.

도 2는 수문 개폐 시 지지장치가 변하면서 수문을 지지하는 방법을 보여주는 설명도.

도 3은 가변 지지대의 형상을 보여주는 측면도.

도 4는 가변 지지대의 끼워진 단면을 보여주는 단면도.

도 5는 가변 지지대의 고정 장치를 보여주는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 가변 지지대, 110 : 외측 빔,

120 : 내측 빔, 130 : 고정 수단,

131 : 유로, 132 : 램,

133 : 패드, 134 : 복원 스프링,

135 : 씨일, 140 : 상부 회전 조인트,

150 : 하부 회전 조인트, 160 : 돌출 플레이트,

200 : 수문, 300 : 수문 기반 구조물,

400 : 문틀.

Claims (3)

1. 가이드에 의해 일정 범위 내에서 움직이는 물체가 어느 위치에서든 고정 되었을 때, 위치에 따라 구조적으로 취약해 질 수 있는 것을 보강하기 위한 가변 지지대에 있어서,

   상기 가변 지지대는,

   두 개의 빔이 서로 슬라이딩 연결 구조로 연결되어 전체의 길이가 변할 수 있는 구조로 되어있고, 서로 끼워져서 슬라이딩 구조로 연결된 외측 빔과 내측 빔으로 구성되고, 상기 외측 빔의 안에는 단면의 중앙에 돌출되어 빔의 길이 방향으로 길게 형성된 돌출 플레이트가 구비되고, 연결된 빔의 양 끝 단은 동작 물체와 기반 구조물에 각각 회전 조인트로 연결되며;

   두 개의 빔이 서로 슬라이딩하는 부분에 두 개의 빔을 서로 고정/슬라이딩 상태로 변환시킬 수 있는 상기 내측 빔의 끝 단에는 상기 외측 빔의 상기 돌출 플레이트를 잡아서 고정할 수 있는 유압으로 작동되는 고정 수단을 가짐으로써 동작 물체가 가이드 범위 내에서 어떤 위치로 움직이더라도 이에 적응하여 슬라이딩하며 변형하고, 정지 상태에서 고정 수단을 작동함으로써 고정된 지지대로서 동작 물체를 구조적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 가변 지지대.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 고정 수단은 상기 내측 빔의 내부에 형성된 유로를 통해 공급되는 유압으로 작동하는 2개의 유압 램 장치가 상기 돌출 플레이트를 사이에 두고 구비되고 상기 2개의 유압 램에는 각각 패드가 부착되어,

   상기 고정 수단을 작동할 때는 유압에 의해 상기 패드가 부착된 상기 유압 램이 상기 돌출 플레이트를 압착하여 고정되고, 상기 고정 수단을 해제할 때는 유압을 제거하여 상기 유압 램에 부착된 패드와 상기 돌출 플레이트가 분리되어 슬라이딩이 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 가변 지지대.

Images