KR101045995B1

KR101045995B1 - 길이조정이 가능한 원격 조작기구

Info

Publication number: KR101045995B1
Application number: KR1020110034295A
Authority: KR
Inventors: 강희석
Original assignee: 강희석
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2011-07-06
Also published as: US20120261931A1

Abstract

길이조정이 가능한 원격 조작기구가 개시된다. 상기 원격조작기구는 내부에 빈 공간이 형성되어 있는 제1몸체와 일부가 상기 제1몸체 내부로 삽입된 상태에서 상기 제1몸체를 따라 이동 가능케 설치된 제2몸체를 구비하여 그 길이의 신축이 가능한 몸체부, 상기 제1몸체의 단부에 설치되고, 스프링에 의해 탄성지지된 이동부재를 구비하는 손잡이를 가지는 조작부, 상기 제2몸체의 단부에 설치되고 집게를 구비하는 모사동작부 및 상기 이동부재와 상기 집게를 연결하여 상기 이동부재의 이동에 따라 상기 집게가 동작할 수 있도록 하는 제1케이블을 포함하고, 상기 제1몸체에는 상기 제1케이블에 걸린 제1이동도르레기구가 상기 제1몸체의 길이방향으로 이동 가능케 설치되어 있고, 상기 제1이동도르레기구와 상기 손잡이 사이의 상기 제1몸체 및 상기 제1이동도르레기구와 상기 집게 사이의 상기 제2몸체에는 상기 제1케이블의 경로를 조정하여 주기 위한 안내롤러들이 설치되어 있고, 상기 제1이동도르레기구는 일단은 상기 제1몸체에 고정되고 타단은 상기 제2몸체에 고정된 제2케이블에 걸려 있어 상기 몸체부의 신축에 따라 상기 제1케이블이 신축되기 전보다 느슨해지거나 인장되는 것을 방지하도록 된 구성을 가진다.

Description

길이조정이 가능한 원격 조작기구{Length adjustable remote manipulation device}

본 발명은 길이조정이 가능한 원격 조작기구에 관한 것으로, 특히 감 등 높은 곳에 매달려 있는 과일을 따거나 원거리에 있는 물체를 잡아서 조작하거나 손으로 직접 잡기 어려운 물체를 잡는 데 사용되는 길이조정이 가능한 원격 조작기구에 관한 것이다.

사람의 손으로 직접 잡기 어려운 물체를 잡을 수 있도록 하기 위한 것으로, 손잡이에 형성된 레버의 조작에 따라 집게편이 기어의 맞물림 구조에 의하여 회동하여 높은 파지력을 제공할 수 있도록 된 다용도 집게가 실용신안등록번호 20-0428883호(이하, "선행기술문헌"이라함)에 개시되어 있다. 여기에 개시되어 있는 다용도 집게는 제1, 2집게편의 내측에 형성된 제1, 2치차부와, 이에 치합되는 랙기어와, 랙기어와 레버를 연결하는 케이블 및 랙기어 등을 복귀시키기 위한 리턴 스프링을 구비하여, 레버의 조작에 의해 제1, 2집게편을 회동시켜 물체를 잡거나 잡은 상태를 해제할 수 있도록 되어 있다.

선행기술문헌에 개시된 다용도 집게는 단순히 레버를 조작하여 제1, 2집게편을 회동시켜 물체를 잡거나 잡은 상태를 해제할 수 있는 한 가지 기능만을 구현할 수 있어 집게로 잡은 물체를 다양하게 조작할 수 없을 뿐만 아니라 필요에 따라 그 길이를 조정할 수 없다는 단점이 있다.

실용신안 등록번호 20-0428883호 등록공보(고안의 명칭: 다용도 집게, 공고일자: 2006년 10월 16일), 고안자: 서만덕

본 발명의 목적은 본체부의 길이를 조정할 수 있고, 본체부의 길이를 조정하더라도 집게를 작동하는 데 사용되는 케이블과 조작부의 동력을 동작부로 전달하는 동력전달부재의 초기장력을 그대로 유지 할 수 있는 길이조정이 가능한 원격 조작기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 본체부의 길이를 조정할 수 있으면서도 집게로 소정 물체를 잡은 상태에서 집게를 회전시킬 수 있는 원격 조작기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본체부의 길이를 조정할 수 있으면서도 집게로 소정 물체를 잡은 상태에서 집게를 측방으로 꺾을 수 있는 원격 조작기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본체부의 길이를 조정할 수 있으면서도 집게로 소정 물체를 잡는 동작, 집게를 회전시키는 동작 및 집게를 옆으로 꺾는 3가지 동작이 가능한 원격 조작기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본체부의 길이를 조정할 수 있으면서도 손잡이의 제1회전축을 중심으로 하는 회전동작과 제2회전축을 중심으로 하는 회전동작을 집게가 설치된 모사동작부에 모사시킬 수 있는 원격 조작기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 몸체부의 길이가 조정된 상태가 안정적으로 유지될 수 있는 원격 조작기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본체부의 길이를 조정할 수 있으면서도 손잡이 조작자가 집게에 가해지는 힘을 그대로 느낄 수 있는 원격 조작기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본체부의 길이를 조정할 수 있으면서도 조작부와 모사동작부가 몸체부에 대해 꺾여진 상태에서도 회전될 수 있는 원격 조작기구를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 길이조정이 가능한 원격 조작기구는 내부에 빈 공간이 형성되어 있는 제1몸체와 일부가 상기 제1몸체 내부로 삽입된 상태에서 상기 제1몸체를 따라 이동 가능케 설치된 제2몸체를 구비하여 그 길이의 신축이 가능한 몸체부; 상기 제1몸체의 단부에 설치되고, 스프링에 의해 탄성지지된 이동부재를 구비하는 손잡이를 가지는 조작부; 상기 제2몸체의 단부에 설치되고 집게를 구비하는 모사동작부; 및 상기 이동부재와 상기 집게를 연결하여 상기 이동부재의 이동에 따라 상기 집게가 동작할 수 있도록 하는 제1케이블을 포함하고, 상기 제1몸체에는 상기 제1케이블에 걸린 제1이동도르레기구가 상기 제1몸체의 길이방향으로 이동 가능케 설치되어 있고, 상기 제1이동도르레기구와 상기 손잡이 사이의 상기 제1몸체 및 상기 제1이동도르레기구와 상기 집게 사이의 상기 제2몸체에는 상기 제1케이블의 경로를 조정하여 주기 위한 안내롤러들이 설치되어 있고, 상기 제1이동도르레기구는 일단은 상기 제1몸체에 고정되고 타단은 상기 제2몸체에 고정된 제2케이블에 걸려 있어 상기 몸체부의 신축에 따라 상기 제1케이블이 신축되기 전보다 느슨해지거나 인장되는 것을 방지하도록 된 구성을 가진다.

상기 제1몸체의 길이방향의 제1회전축을 중심으로 상기 제1몸체에 회동 가능케 설치되고 상기 손잡이를 지지하는 제1베벨기어; 상기 제2몸체에 상기 제1베벨기어와 마주보고 배치되고 상기 제2몸체의 길이방향의 제2회전축을 중심으로 회동 가능케 설치되어 상기 집게를 지지하는 제2베벨기어; 그 연장선이 상기 제1회전축의 연장선과 교차하는 제3회전축을 중심으로 상기 제1몸체에 제자리 회동 가능케 설치되고 상기 제1베벨기어에 맞물린 제3베벨기어; 그 연장선이 상기 제2회전축의 연장선과 교차하는 제4회전축을 중심으로 상기 제2몸체에 제자리 회동 가능케 설치되고 상기 제2베벨기어에 맞물린 제4베벨기어; 및 상기 제3베벨기어의 회전동력을 상기 제4베벨기어로 전달하는 동력전달부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1몸체의 내부에는 상기 동력전달부재에 걸린 제2이동도르레기구가 상기 제1몸체의 길이방향으로 이동 가능케 설치되어 있고, 상기 제2이동도르레기구와 상기 제3회전축 사이의 상기 제1몸체 및 상기 제2이동도르레기구와 상기 제4회전축 사이의 상기 제2몸체에는 상기 동력전달부재의 경로를 조정하여 주기 위한 안내롤러들이 설치되어 있고, 상기 제2이동도르레기구는 일단은 상기 제1몸체에 고정되고 타단은 상기 제2몸체에 고정된 제3케이블에 걸려 있어 상기 몸체부의 신축에 따라 상기 동력전달부재가 신축되기 전보다 느슨해지거나 인장되는 것을 방지하도록 된 것이 바람직하다.

상기 제1몸체와 상기 제2몸체 중 어느 하나에는 랙기어가 설치되어 있고, 다른 하나에는 상기 랙기어에 물리는 웜기어와 상기 웜기어를 회전구동하기 위한 모터가 장착되어 있는 것이 좋다.

상기 제3베벨기어는 한 쌍이 상기 제1베벨기어의 양측에 각각 맞물려 상기 제1베벨기어가 상기 제1회전축을 중심으로 회동하면 상기 제3회전축을 중심으로 서로 반대방향으로 회동하는 것을 포함하고, 상기 제4베벨기어는 한 쌍이 상기 제2베벨기어의 양측에 각각 맞물려 상기 제2베벨기어가 상기 제2회전축을 중심으로 회동하면 상기 제4회전축을 중심으로 서로 반대방향으로 회동하는 구성을 가진다.

상기 손잡이를 상기 제1회전축을 중심으로 회전시킴에 따라 상기 집게가 설치된 상기 모사동작부도 상기 제2회전축을 중심으로 상기 손잡이와 같은 방향 또는 반대 방향으로 회전하는 구성을 가진다.

상기 손잡이를 상기 제3회전축을 중심으로 선회시킴에 따라 상기 집게가 설치된 상기 모사동작부도 상기 제4회전축을 중심으로 선회하여 상기 몸체부의 길이방향에 대해 경사진 방향으로 꺾어지는 구성을 가진다.

본 발명에 따른 원격 조작기구는 그 구성이 복잡하지 않으면서도 몸체부의 길이를 조정할 수 있고, 몸체부의 길이가 달라지더라도 집게를 작동시키기 위한 케이블과 조작부의 동력을 동작부로 전달하는 동력전달부재의 초기장력이 그대로 유지된다.

본 발명에 따른 길이조정이 가능한 원격 조작기구는 몸체부의 길이를 조정할 수 있으면서도 집게를 이용하여 소정 물체를 잡을 수 있고 아울러 집게를 회전시킬 수 있고 몸체부에 대해 측방으로 꺾는 동작을 할 수 있다.

본 발명에 따른 원격 조작기구는 몸체부의 길이를 조정할 수 있으면서도 모사동작부에서 가해지는 힘을 조작부에서 그대로 느낄 수 있고, 모사동작부의 회전 방향과 꺾이는 방향을 쉽게 조정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 원격 조작기구는 필요 시 몸체부의 길이를 필요한 길이로 안정적으로 조정할 수 있다.

도 1은 길이가 고정된 형태의 원격 조작기구의 구성을 나타낸 단면도,
도 2는 손잡이와 제1케이블의 연결 상태를 설명하기 위한 도면,
도 3은 제1케이블과 집게의 연결 상태를 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 1에 나타낸 실시예의 변형예를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 길이조정이 가능한 원격 조작기구의 실시예를 설명하기 위한 평면도,
도 6은 도 5에 나타낸 길이조정이 가능한 원격 조작기구에서의 동력전달부재의 연결 상태를 설명하기 위한 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 길이가 고정된 형태의 원격 조작기구의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 2는 손잡이와 제1케이블의 연결 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 제1케이블과 집게의 연결 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 원격 조작기구(100)는 크게 몸체부(110), 몸체부(110)의 일단에 설치된 조작부(130), 몸체부(110)의 타단에 설치되어 조작부(130)에서의 조작에 따라 동작하는 모사동작부(150) 및 제1케이블(171)과 동력전달부재(173) 등 조작부(130)의 힘을 모사동작부(150)로 전달하는 동력전달부(170)로 이루어져 있다.

몸체부(110)는 조작부(130), 모사동작부(150), 제1케이블(171), 동력전달부재(173) 등이 설치될 수 있는 장소를 제공하는 것으로, 관체로 된 것이 바람직하다. 경우에 따라, 몸체부(110)로는 그 길이를 조정할 수 있는 것이 사용될 수 있는 데, 이와 관련된 실시예에 대해서는 뒤에서 더 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 원격 조작기구(100)는 조작부(130)를 구비한다. 이 조작부(130)는 몸체부(110)의 일단에 장착되며, 몸체부(110)의 길이방향의 제1회전축(131a)을 중심으로 회동 가능케 설치된 제1베벨기어(131)를 구비한다. 이 제1베벨기어(131)에는 손잡이(133)가 고정되어 있다. 이에 따라 손잡이(133)를 제1회전축(131a)을 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면 제1베벨기어도(131)도 시계방향 또는 반시계방향으로 회전된다. 이 손잡이(133)에는 스프링(134)에 의해 탄성지지된 이동부재(135)가 설치되어 있다. 이 이동부재(135)에는 모사동작부(150)의 집게(153)를 작동시키기 위한 제1케이블(171)이 연결되어 있다. 바람직하게, 제1케이블(171)은 안내롤러(GR)와 이동도르레기구(175)를 통해 손잡이(133)의 이동부재(135)에 연결된다. 이동도르레기구(175)는 이동도르레(175a)와 이 이동도르레(175a)에 걸린 상태에서 일단은 이동부재(135)에 연결되고 타단은 손잡이(133)의 타측에 고정된 집게작동케이블(176)로 이루어져 있다.

몸체부(110)의 타단에는 모사동작부(150)가 설치되어 있다. 이 모사동작부(150)는 조작부(130)의 조작에 따라 동작하는 부분으로 제2회전축(151a)을 중심으로 회동 가능케 설치된 제2베벨기어(151)를 구비한다. 도 1에서, 제2회전축(151a)은 제1회전축(131a)과 동일선상에 놓이지만, 조작부(130)와 모사동작부(150)가 몸체부(110)에 대해 꺾여지는 방향으로 회동하는 경우 또는 몸체부(110)를 휘어지거나 굴곡된 것을 사용하는 경우 동일선상에 놓이지 않을 수 있다. 제2베벨기어(151)는 제1베벨기어(131)와 마주보고 배치되어 있다. 이 제2베벨기어(151)에는 집게(153)가 설치되어 있다. 이 실시예에서, 집게(153)는 간격을 두고 배치되고 이동 가능한 두 집게편(153a, 153b)과 두 집게편(153a, 153b) 사이를 탄성지지하는 스프링(155)을 구비하고 있다. 두 집게편(153a, 153b)은 제1케이블(171)에 연결되어 있다. 제1케이블(171)은 끝 부분에서 2가닥으로 분기된 상태에서 양측의 안내롤러(GR)를 거쳐 다시 교차된 후 두 집게편(153a, 153b)에 각각 연결되어 있다.

이에 따라 이동부재(135)를 오른쪽으로 당기면 제1케이블(171)은 오른쪽으로 당겨지고, 두 집게편(153a, 153b)은 서로 가까워져 물체를 잡을 수 있다. 이동부재(135)를 놓으면 이동부재(135)를 지지하고 있던 스프링(134)에 의해 왼쪽으로 이동하여 초기위치로 복귀하고 두 집게편(153a, 153b)도 그들 사이를 지지하고 있던 스프링(155)에 의해 서로 멀어지는 방향으로 이동하여 초기위치로 복귀한다. 이에 따라 제1케이블(171)도 초기상태로 복귀한다. 집게편(153a, 153b)의 작동방식은 도 3에 나타낸 것 외에 기존에 알려진 다른 다양한 방식이 이용될 수 있는 데, 이들은 본 발명의 핵심적인 내용과 관련이 없고 또 기존의 기술을 그대로 이용하면 되므로 여기에서 더 자세히 설명하지는 않는다.

즉, 제1케이블(171)은 이동부재(135)와 집게(153)를 연결하여 이동부재(135)의 이동에 따라 집게(153)가 동작할 수 있도록 하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 원격 조작기구(100)는 제1베벨기어(131)에 맞물리는 제3베벨기어(137)를 구비한다. 이 제3베벨기어(137)는 제1베벨기어(131)에 이웃한 위치의 몸체부(110)에 제3회전축(137a)을 중심으로 제자리 회동 가능케 설치되어 있다. 제3회전축(137a)의 연장선은 제1회전축(131a)의 연장선과 교차하며, 바람직하게는 제1회전축(131a)과 대략 90도 각도를 이룬다. 이러한 제3베벨기어(137a)는 제1베벨기어(131)의 일측에 1개만 설치하여도 되지만, 바람직하게는 제1베벨기어(131)의 양측에 각각 물리도록 한 쌍이 구비된다. 제3회전축(137a)에 동력전달부재(173)를 걸기 위한 풀리(137b)가 설치되어 있다.

위에서 설명한 제1베벨기어(131)는 제3베벨기어(137)에 물린 상태에서 바람직하게, 제3베벨기어(137)의 회전축인 제3회전축(137a)을 중심으로 선회하여 몸체부(110)에 대해 측방으로 꺾일 수 있다. 제1베벨기어(131)가 제3회전축(137a)을 중심으로 원활하게 선회할 수 있도록 하기 위해 손잡이(133) 및 몸체부(110)의 접촉부위는 구면으로 형성되어 있다. 또한, 몸체부(110) 단부에는 손잡이(133)의 선회를 허용하기 위한 각도까지 손잡이(133)가 꺾이는 방향으로 통공이 형성되어 있어야 함은 물론이다. 이 통공은 구면을 따라 손잡이(133)가 꺾이는 방향으로 길게 형성된 장공형태를 취하고 있다.

본 발명에 따른 원격 조작기구(100)는 제2베벨기어(151)에 맞물리는 제4베벨기어(157)를 구비한다. 이 제4베벨기어(157)는 제2베벨기어(151)에 이웃한 위치의 몸체부(110)에 제4회전축(157a)을 중심으로 제자리 회동 가능케 설치되어 있다. 제4회전축(157a)의 연장선은 제2회전축(151a)의 연장선과 교차하며, 바람직하게는 제2회전축(131a)과 90도 각도를 이룬다. 이러한 제4베벨기어(157)는 제2베벨기어(151)의 일측에 1개만 설치하여도 되지만, 바람직하게는 제2베벨기어(151)의 양측에 각각 물리도록 한 쌍이 구비된다. 이러한 제4베벨기어(157)의 회전축인 제4회전축(157a)에는 풀리(157b)가 설치되어 있다.

위에서 설명한 제2베벨기어(151)는 제4베벨기어(157)에 물린 상태에서 바람직하게, 제4베벨기어(157)의 회전축인 제4회전축(157a)을 중심으로 회동하여 몸체부(110)에 대해 꺾일 수 있다.

제3베벨기어(137)의 풀리(137b)와 제4베벨기어(157)의 풀리(157b)에는 동력전달부재(173)가 걸려있다. 이 동력전달부재(137)로는 벨트나 케이블이 사용될 수 있다.

도 1 내지 3을 통해 설명한 본 발명에 따른 원격 조작기구(100)의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 집게(153)로 소정 물체를 잡고자 하는 경우 이동부재(135)를 오른쪽으로 당긴다. 이에 따라 제1케이블(171)은 오른쪽으로 당겨지고, 두 집게편(153a)들은 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 집게(153)로 소정 물체를 잡을 수 있도록 한다. 손으로 잡고 있던 이동부재(135)를 놓으면, 이동부재(135)와 두 집게편(153a)들은 스프링(134, 155)들의 힘에 의해 원위치로 복귀한다.

또한, 도 1의 상태에서 손잡이(133)를 제1회전축(131a)을 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면 마주보고 배치된 두 제3베벨기어(137)들은 서로 반대방향으로 회전한다. 이에 따라 제3베벨기어(137)와 제4베벨기어(157)의 풀리(137b, 157b)들에 걸린 동력전달부재(173)에 의해 두 제4베벨기어(157)도 서로 반대방향으로 회전한다. 이에 따라 두 제4베벨기어(157)에 물려있는 제2베벨기어(151)는 제1베벨기어(131)와는 반대방향으로 회전한다. 제2베벨기어(151)를 제1베벨기어(131)와 같은 방향으로 회전시키고자 하는 경우 제3베벨기어(137)의 풀리(137b)와 제4베벨기어(157)의 풀리(157b)를 연결하는 동력전달부재(173)를 X형태로 교차시켜 걸면 된다. 이러한 제1회전축(131a) 및 제2회전축(151a)을 중심으로 하는 조작부(130) 및 모사동작부(150)의 회전동작은 집게(153)로 소정 물체를 잡은 상태 및 잡지 않은 상태에서 모두 가능하고, 뒤에서 설명하는 바와 같이 손잡이(133)와 집게(153)를 또는 조작부(130)와 모사동작부(150)를 몸체부(110)에 대해 꺾여지게 한 상태에서도 가능하다.

또, 한편 손잡이(133)를 잡고 제1베벨기어(131)를 제3회전축(137a) 둘레로 회동 또는 선회시켜 몸체부(110)에 대해 측방으로 꺾어지게 할 때 두 제3베벨기어(137)들은 제1베벨기어(131)와 맞물린 상태 그대로 손잡이(133) 및 제1베벨기어(131)와 함께 제3회전축(137a)을 중심으로 서로 같은 방향으로 회전하면서 손잡이(133)가 몸체부(110)에 대해 측방으로 꺾어질 수 있게 한다. 이에 따라 동력전달부재(173)를 통해 제3베벨기어(137)에 연결되어 있는 두 제4베벨기어(157)들도 제4회전축(157a)을 중심으로 서로 같은 방향으로 회전한다. 이에 따라 제4베벨기어(157)에 물려 있는 제2베벨기어(151)와 제2베벨기어(151)를 포함하는 모사동작부(150) 전체는 제4회전축(157a)을 중심으로 제1베벨기어(131)와 같은 방향으로 회동 또는 선회하여 몸체부(110)에 대해 측방으로 꺾여진다. 손잡이(133)와 모사동작부(150)는 모두 제3회전축(137a)과 제4회전축(157a)의 바깥쪽으로 위치하므로 모사동작부(150)는 손잡이(133) 또는 조작부(130)와는 반대방향으로 꺾인다. 모사동작부(150)가 손잡이(133)와 같은 방향으로 꺾이도록 하고자 하는 경우에는 앞에서와 마찬가지로 제3베벨기어(137)의 풀리(137b)와 제4베벨기어(157)의 풀리(157b)를 연결하는 동력전달부재(173)를 X자형으로 걸면 된다.

이러한 제3회전축(137a) 및 제4회전축(157a)을 중심으로 하는 조작부(130) 및 모사동작부(150)의 선회동작은 집게(153)로 소정 물체를 잡은 상태 및 잡지 않은 상태에서 모두 가능하고, 앞에서 설명한 바와 같이 손잡이(133)와 집게(153)를 또는 조작부(130)와 모사동작부(150)를 제1회전축(131a) 및 제2회전축(151a)을 중심으로 각각 회전시킨 상태에서도 가능하다.

즉, 본 발명에 따른 원격 조작기구(100)를 이용하는 경우 집게(153)로 소정 물체를 잡은 상태에서 집게(153)를 회전시키거나 몸체부(110) 측방으로 꺾을 수 있고, 집게(153)를 몸체부(110) 측방으로 꺾은 상태에서도 집게(153)를 제2회전축(151a)을 중심으로 회전시킬 수 있다.

도 4는 도 1에 나타낸 실시예의 변형예를 나타낸 단면도이다.

경우에 따라 몸체부(110)로는 직선이 아닌 굽어진 것이 사용될 수 있다. 이 경우 제1케이블(171)과 동력전달부재(173)가 몸체부(110)의 방해를 받지 않고 원활하게 동작될 수 있도록 몸체부(110)의 필요한 곳에 안내롤러(GR)들이 설치될 수 있다. 나머지는 도 1 내지 3을 통해 설명한 것과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 길이조정이 가능한 원격 조작기구의 실시예를 설명하기 위한 평면도이고, 도 6은 도 5에 나타낸 원격 조작기구에서의 동력전달부재의 연결 상태를 설명하기 위한 측면도이다.

도 5와 6에 나타낸 원격 조작기구(100)는 몸체부(110)를 제1몸체(111)와 제1몸체(111)를 따라 이동 가능케 설치된 제2몸체(116)를 구비하여 그 길이를 신축할 수 있도록 한 점에서 앞 실시와 차이가 있다.

제1몸체(111)는 내부에 빈 공간이 형성되어 있는 관체로 된 것이 바람직하다. 이러한 제1몸체(111)의 내부에는 제1케이블(171)에 걸린 제1이동도르레기구(180)가 제1몸체(111)의 길이방향으로 이동 가능케 설치되어 있고, 제1이동도르레기구(180)와 손잡이(133) 사이의 제1몸체(111) 및 제1이동도르레기구(180)와 집게(153) 사이의 제2몸체(116)에는 제1케이블(171)의 경로를 조정하여 주기 위한 안내롤러(GR)들이 설치되어 있다. 이 제1이동도르레기구(180)는 제1케이블(171)에 걸려있는 제1도르레(181)와 여기에 연결된 제2도르레(182)을 구비한다. 이 제1이동도르레기구(180)는 일단은 제1몸체(111)에 고정되고 타단은 제2몸체(116)에 고정된 상태에서 제2도르레(182)에 걸려 있는 제2케이블(183)에 걸리 있다. 이러한 제1이동도르레기구(180)와 제2케이블(183)은 몸체부(110)의 신축에 따라 제1케이블(171)이 신축되기 전보다 느슨해지거나 인장되는 것을 방지하는 역할을 한다. 경우에 따라, 제1도르레(181)와 제2도르레(182)는 같은 지지축상에 설치될 수 있다.

도시된 바와 같이, 제1몸체(111)의 내주면에는 제1몸체(111)의 길이방향을 따라 랙기어(191)가 설치되어 있고 제2몸체(116)에는 랙기어(191)에 물리는 웜기어(192)와 이 웜기어(192)를 회전구동하기 위한 모터(193)가 장착되어 있다. 원격 조작기구(100)의 크기가 큰 것인 경우에는, 모터(193)를 구동하기 위한 전원이 외부에서 별도로 공급될 수 있다. 원격 조작기구(100)의 크기가 작은 것인 경우에는, 모터(193)를 구동하기 위한 전원으로 건전지가 사용될 수 있다.

즉, 도 5의 상태에서, 모터(193)를 구동하여 랙기어(191)에 물려 있는 웜기어(192)를 회전시키면 제2이동부재(113)는 오른쪽으로 이동한다. 이에 따라 몸체부(110)의 길이는 줄어든다. 제2몸체(116)가 오른쪽으로 이동함에 따라 제2몸체(116)에 연결된 제2케이블(183)은 제1이동도르레기구(180)를 오른쪽으로 당겨준다. 이에 따라 제1케이블(171)도 제1도르레기구(180)에 의해 오른쪽으로 당겨져 초기의 장력을 그대로 유지한다. 모터(193)를 앞과는 반대로 구동하면 제2몸체(116)는 왼쪽으로 이동하고, 이에 따라 몸체부(110)의 길이는 길어진다. 이 경우, 제1이동도르레기구(180)는 제1케이블(171)에 의해 왼쪽으로 당겨져 왼쪽으로 이동하고, 제2몸체(116)에 연결된 제2케이블(183)이 왼쪽으로 이동하면서 제1이동도르레(181)와 제2이동도르레(182)가 왼쪽으로 이동하는 것을 허용하고, 제1케이블(171)과 제2케이블(183)의 장력은 그대로 유지된다.

위와 같이, 몸체부(110)의 길이가 신축될 때 제3회전축(137a)의 회전동력을 제4회전축(157a)으로 전달하는 동력전달부재(173)도 초기 장력을 그대로 유지할 수 있어야 하는 데, 이와 관련하여서는 도 6을 더 참조하여 설명한다.

도 5와 도 6을 참조하면, 제1몸체(111)의 내부에는 동력전달부재(173)에 걸린 제2이동도르레기구(200)가 제1몸체(111)의 길이방향으로 이동 가능케 설치되어 있다. 이 제2이동도르레기구(200)와 제3회전축(137a) 사이의 제1몸체(111) 및 제2이동도르레기구(200)와 제4회전축(157a) 사이의 제2몸체(116)에는 동력전달부재(173)의 경로를 조정하여 주기 위한 안내롤러(GR)들이 설치되어 있다.

또한, 제2이동도르레기구(200)는 일단은 제1몸체(111)에 고정되고 타단은 제2몸체(116)에 고정된 제3케이블(203)에 걸려 있다.

제2이동도르레기구(200)의 구성은 앞에서 설명한 제1이동도르레기구(180)에서와 동일하다.

랙기어(191), 모터(193) 및 웜기어(192)는 도 5에서 설명한 것과 같은 것이 제1몸체(111)의 내부를 따라 하나 더 설치될 수 있고, 도 5에 나타낸 것을 그대로 이용하여도 된다.

이에 따라 도 6에서, 모터(193)를 구동하여 웜기어(192)를 회전시키면, 랙기어(191)를 따라 제2몸체(116)가 제1몸체(111)의 내부를 따라 이동하여 몸체부(110)의 길이가 신축되더라도 제2이동도르레기구(200)와 제3케이블(203)의 작용으로 동력전달부재(173)가 신축되기 전보다 느슨해지거나 신축되기 전보다 더 많이 인장되는 것이 방지된다.

나머지는 도 1 내지 3을 통해 설명한 것과 같다.

본 발명에 따른 원격 조작기구는 물체를 잡기 위한 집게, 과일을 따기 위한 도구로 사용될 수 있고, 오물이나 방사성 물질 등을 취급하는 곳에서도 사용될 수 있다.

100: 원격 조작기구 110: 몸체
111: 제1몸체 116: 제2몸체
130: 조작부 131: 제1베벨기어
137: 제3베벨기어 150: 모사동작부
151: 제2베벨기어 153: 집게
157: 제4베벨기어 171: 제1케이블
173: 동력전달부재 180: 제1이동도르레기구
191: 랙기어 192:웜기어
193: 모터 200: 제2이동도르레기구

Claims

내부에 빈 공간이 형성되어 있는 제1몸체와 일부가 상기 제1몸체 내부로 삽입된 상태에서 상기 제1몸체를 따라 이동 가능케 설치된 제2몸체를 구비하여 그 길이의 신축이 가능한 몸체부;
상기 제1몸체의 단부에 설치되고, 스프링에 의해 탄성지지된 이동부재를 구비하는 손잡이를 가지는 조작부;
상기 제2몸체의 단부에 설치되고 집게를 구비하는 모사동작부; 및
상기 이동부재와 상기 집게를 연결하여 상기 이동부재의 이동에 따라 상기 집게가 동작할 수 있도록 하는 제1케이블을 포함하고,
상기 제1몸체에는 상기 제1케이블에 걸린 제1이동도르레기구가 상기 제1몸체의 길이방향으로 이동 가능케 설치되어 있고, 상기 제1이동도르레기구와 상기 손잡이 사이의 상기 제1몸체 및 상기 제1이동도르레기구와 상기 집게 사이의 상기 제2몸체에는 상기 제1케이블의 경로를 조정하여 주기 위한 안내롤러들이 설치되어 있고, 상기 제1이동도르레기구는 일단은 상기 제1몸체에 고정되고 타단은 상기 제2몸체에 고정된 제2케이블에 걸려 있어 상기 몸체부의 신축에 따라 상기 제1케이블이 신축되기 전보다 느슨해지거나 인장되는 것을 방지하도록 된 것임을 특징으로 하는 길이조정이 가능한 원격 조작기구.
제1항에 있어서, 상기 제1몸체의 길이방향의 제1회전축을 중심으로 상기 제1몸체에 회동 가능케 설치되고 상기 손잡이를 지지하는 제1베벨기어;
상기 제2몸체에 상기 제1베벨기어와 마주보고 배치되고 상기 제2몸체의 길이방향의 제2회전축을 중심으로 회동 가능케 설치되어 상기 집게를 지지하는 제2베벨기어;
그 연장선이 상기 제1회전축의 연장선과 교차하는 제3회전축을 중심으로 상기 제1몸체에 제자리 회동 가능케 설치되고 상기 제1베벨기어에 맞물린 제3베벨기어;
그 연장선이 상기 제2회전축의 연장선과 교차하는 제4회전축을 중심으로 상기 제2몸체에 제자리 회동 가능케 설치되고 상기 제2베벨기어에 맞물린 제4베벨기어; 및
상기 제3베벨기어의 회전동력을 상기 제4베벨기어로 전달하는 동력전달부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 길이조정이 가능한 원격 조작기구.
제2항에 있어서, 상기 제1몸체의 내부에는 상기 동력전달부재에 걸린 제2이동도르레기구가 상기 제1몸체의 길이방향으로 이동 가능케 설치되어 있고, 상기 제2이동도르레기구와 상기 제3회전축 사이의 상기 제1몸체 및 상기 제2이동도르레기구와 상기 제4회전축 사이의 상기 제2몸체에는 상기 동력전달부재의 경로를 조정하여 주기 위한 안내롤러들이 설치되어 있고, 상기 제2이동도르레기구는 일단은 상기 제1몸체에 고정되고 타단은 상기 제2몸체에 고정된 제3케이블에 걸려 있어 상기 몸체부의 신축에 따라 상기 동력전달부재가 신축되기 전보다 느슨해지거나 인장되는 것을 방지하도록 된 것임을 특징으로 하는 길이조정이 가능한 원격 조작기구.
제1항에 있어서, 상기 제1몸체와 상기 제2몸체 중 어느 하나에는 랙기어가 설치되어 있고, 다른 하나에는 상기 랙기어에 물리는 웜기어와 상기 웜기어를 회전구동하기 위한 모터가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 길이조정이 가능한 원격 조작기구.
제2항에 있어서, 상기 제3베벨기어는 한 쌍이 상기 제1베벨기어의 양측에 각각 맞물려 상기 제1베벨기어가 상기 제1회전축을 중심으로 회동하면 상기 제3회전축을 중심으로 서로 반대방향으로 회동하는 것을 포함하고,
상기 제4베벨기어는 한 쌍이 상기 제2베벨기어의 양측에 각각 맞물려 상기 제2베벨기어가 상기 제2회전축을 중심으로 회동하면 상기 제4회전축을 중심으로 서로 반대방향으로 회동하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 길이조정이 가능한 원격 조작기구.
제2항에 있어서, 상기 손잡이를 상기 제1회전축을 중심으로 회전시킴에 따라 상기 집게가 설치된 상기 모사동작부도 상기 제2회전축을 중심으로 상기 손잡이와 같은 방향 또는 반대 방향으로 회전하는 것임을 특징으로 하는 길이조정이 가능한 원격 조작기구.
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