KR101223961B1

KR101223961B1 - 라쳇식 다단 스크류 잭

Info

Publication number: KR101223961B1
Application number: KR1020120085994A
Authority: KR
Inventors: 최종필
Original assignee: 주식회사 에이치케이이엔씨
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2013-01-21

Abstract

본 발명은 다수개의 중공상 축이 동일중심으로 끼워지고, 리드스크류 방식으로 회전력이 전달되어 다수의 축들이 안테나식으로 출몰되는 다단 스크류를 라쳇박스의 중공상 라쳇축에 결합함으로써, 다단 스크류의 설치 높이를 줄일 수 있으며, 또한 상기 라쳇박스를 회전시키는 레버를 착탈식으로 마련하여 보관 및 운반부피를 줄일 수 있고, 구조가 간단하여 현장에서 쉽게 사용할 수 있는 라쳇식 다단 스크류 잭에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 휴대용 라쳇박스의 중심에는 상하로 관통되는 라쳇축이 구비되는데, 상기 라쳇축은 외주면에 상기 라쳇박스의 내부로 라쳇휠이 일체로 구비되며, 상기 라쳇박스의 내부에는 한쌍의 스토퍼가 대칭으로 구비되고, 상기 스토퍼들의 사이에는 상기 라쳇박스 외부의 방향키로 절환되는 조절부가 마련되어 어느 한 스토퍼만 상기 라쳇휠과 선택적으로 치합되어 상기 라쳇축이 정역회전 조절되도록 구성되며, 상기 라쳇박스의 측면에는 체결구가 마련되어 수동식 레버가 착탈식으로 끼워져 상기 라쳇축을 회전시키며, 상기 라쳇축에는 다단 스크류가 내장되는데, 상기 다단 스크류는 제자리에서 회전되도록 상기 라쳇축에 결합되는 중공상의 1차축; 상기 1차축의 중공상 내부로 끼워지고, 상기 1차축의 상단 내주면에 형성된 1차축너트부와 치합되는 2차축나사부가 외주면에 형성된 중공상의 2차축; 상기 2차축의 중공상 내부로 끼워지고, 상기 2차축의 상단 내주면에 형성된 2차축너트부와 치합되는 3차축나사부가 외주면에 형성되고 중량물을 받쳐주는 중공상의 3차축으로 구성되고, 상기 2차축의 하단 외주면과 상기 1차축의 상단 내주면 및 상기 3차축의 하단 외주면과 상기 2차축의 상단 내주면을 연결하는 보강슬리브가 구비되어, 상기 2차축 및 3차축이 최대한 돌출되었을 때 휨 변형이 보완되도록 한 특징이 있다.

Description

라쳇식 다단 스크류 잭{The ratchet type multistage screw jack}

본 발명은 라쳇식 다단 스크류 잭에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수개의 중공상 축이 동일중심으로 끼워지고, 리드스크류 방식으로 회전력이 전달되어 다수의 축들이 안테나식으로 출몰되는 다단 스크류를 라쳇박스의 라쳇축에 결합함으로써, 다단 스크류의 설치 높이를 줄일 수 있으며, 또한 상기 라쳇박스를 회전시키는 레버를 착탈식으로 마련하여 보관 및 운반부피를 줄일 수 있고, 구조가 간단하여 현장에서 쉽게 사용할 수 있는 라쳇식 다단 스크류 잭에 관한 것이다.

일반적으로 중량물을 낮은 곳에서 높은 곳으로 이송시키기 위한 잭(jack)은 주로 유압실린더를 사용하였다. 그러나 상기 유압실린더는 고하중의 출력을 낼 수 있는 장점이 있는 반면에 유지 및 보수에 많은 애로사항이 있다. 상기 유압실린더를 작동하기 위해서는 구비해야할 요소들이 많은데, 유압유를 토출시키는 유압 유니트와 실린더, 속도제어 및 압력을 조절하는 밸브 등과 유압호스 및 각종 연결구, 그리고 주기적인 교체가 필요한 유압작동유가 있다. 또한 장기적인 사용시 유압실린더의 누유가 일어나는 등 많은 관리가 필요한 장비이다. 따라서 고청결이 요구되는 반도체 및 크린룸 공정에는 누유에 의한 유증기 분출이 심각한 불량 원인이 되기 때문에 적용을 기피하고 있는 실정이다.

그래서 유압실린더를 대체 할 수 있는 나사식 스크류 장치를 체택하고 있으나 시중에 생산되는 스크류는 스크류와 너트를 단순하게 연결하는 1단 구조이어서 자체높이가 높은 반면, 상승 높이(이송거리)는 적어서 장비 제작에 한계점을 갖고 있는 실정이다.

종래 특허 제464620호 및 등록실용 제199262호에는 다단 스크류 방식의 이송장치가 제안된 바 있다. 그러나 이들 방식은 나사축을 단순하게 2단으로 구성하여 출몰되도록 한 것이다. 따라서 2단 이상으로 나사축을 증가시킬 수 없으며, 특히 겹쳐져서 높이가 낮았던 나사축들이 위쪽으로 전개되어 높이가 증가되면 1차축과 2차축의 경계부는 겹치는 부분이 감소되므로 휨 하중에 취약해 지는 등의 기술적인 문제가 있었다.

또한 등록실용 제241595호 및 실용공개 제1989-16328호 역시 다단 스크류 방식의 이송장치 이나, 이 방식들 역시 1차축과 2차축의 경계부는 겹치는 부분이 감소되어 휨 하중에 취약하고, 또한 1차축에 모터와 연결되는 기어부를 직접 형성해야 되므로 구조가 복잡해지는 등의 기술적인 단점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점들을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수개의 중공상 축이 동일중심으로 끼워지고, 리드스크류 방식으로 회전력이 전달되어 다수의 축들이 안테나식으로 출몰되는 다단 스크류를 라쳇박스의 중공상 라쳇축에 결합함으로써, 다단 스크류의 설치 높이를 줄일 수 있으며, 또한 상기 라쳇박스를 회전시키는 레버를 착탈식으로 마련하여 보관 및 운반부피를 줄일 수 있고, 구조가 간단하여 현장에서 쉽게 사용할 수 있는 라쳇식 다단 스크류 잭을 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 휴대용 라쳇박스의 중심에는 상하로 관통되는 라쳇축이 구비되는데, 상기 라쳇축은 외주면에 상기 라쳇박스의 내부로 라쳇휠이 일체로 구비되며, 상기 라쳇박스의 내부에는 한쌍의 스토퍼가 대칭으로 구비되고, 상기 스토퍼들의 사이에는 상기 라쳇박스 외부의 방향키로 절환되는 조절부가 마련되어 어느 한 스토퍼만 상기 라쳇휠과 선택적으로 치합되어 상기 라쳇축이 정역회전 조절되도록 구성되며, 상기 라쳇박스의 측면에는 체결구가 마련되어 수동식 레버가 착탈식으로 끼워져 상기 라쳇축을 회전시키며, 상기 라쳇축에는 다단 스크류가 내장되는데, 상기 다단 스크류는 제자리에서 회전되도록 상기 라쳇축에 결합되는 중공상의 1차축; 상기 1차축의 중공상 내부로 끼워지고, 상기 1차축의 상단 내주면에 형성된 1차축너트부와 치합되는 2차축나사부가 외주면에 형성된 중공상의 2차축; 상기 2차축의 중공상 내부로 끼워지고, 상기 2차축의 상단 내주면에 형성된 2차축너트부와 치합되는 3차축나사부가 외주면에 형성되고 중량물을 받쳐주는 중공상의 3차축으로 구성되고, 상기 2차축의 하단 외주면과 상기 1차축의 상단 내주면 및 상기 3차축의 하단 외주면과 상기 2차축의 상단 내주면을 연결하는 보강슬리브가 구비되어, 상기 2차축 및 3차축이 최대한 돌출되었을 때 휨 변형이 보완되도록 한 특징이 있다.

본 발명에 따르면 수동으로 작동되는 라쳇박스가 구비되는데, 상기 라쳇박스의 내부에는 중공상의 라쳇축이 마련되어 외부로 노출된다. 따라서 상기 라쳇축에 다단 스크류를 키 및 키홈 방식으로 체결하면 회전력을 쉽게 전달할 수 있으며, 분해 조립이 편리하다. 상기 라쳇축에는 상기 라쳇박스 내부로 라쳇휠이 구비되고, 상기 라쳇박스에는 착탈식 레버 및 상기 라쳇휠을 정역회전 조절하는 방향키가 구비된다.

따라서 작업현장에서 레버를 상기 라쳇박스에 끼우고 수동으로 상기 레버를 밀고 당기는 과정을 반복하면 라쳇축이 선택된 한방향으로 회전되면서 다단 스크류가 작동된다. 상기 다단 스크류는 상기 라쳇축에 키 및 키홈 방식으로 결합되는 중공상의 1차축, 상기 1차축에 끼워지는 중공상의 2차축 및 상기 2차축에 끼워지는 중공상의 3차축으로 구성된다.

그리고 상기 축들은 하단에 보강 슬리브가 끼워진다. 상기 보강 슬리브는 축들이 서로 포개져 높이가 낮아지면 함께 포개지므로 축들의 높이를 낮출 수 있으며, 축들이 최대한 전개되어 높이가 증가되면 해당 축들의 하단에서 빠지면서 축의 하단 길이가 늘어나는 효과가 있다. 따라서 축과 축의 경계부가 보강 슬리브에 의해 겹쳐지는 부분이 증가되므로 휨 하중에 대한 응력이 증가되어 좌굴 현상이 발생되지 않으며, 수직정밀도를 높이는 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 스크류 잭의 사시도
도 2는 본 발명 한 실시예의 스크류 잭의 평단면도
도 3은 본 발명 한 실시예의 다단 스크류 단면도
도 4는 본 발명 한 실시예의 다단 스크류 작동상태도

도 1내지 도 3에서 본 발명 한 실시예의 라쳇식 다단 스크류 잭은 이동이 편리한 휴대용 라쳇박스(40)가 구비된다. 상기 라쳇박스(40)는 중공상의 원통형이며, 한쪽으로 레버(48)를 끼우기 위한 체결구(47)가 돌출 구비된다. 상기 라쳇박스(40) 중심에는 상하로 관통되는 라쳇축(41)이 구비되는데, 상기 라쳇축(41)은 중공상으로 구비된다. 그리고 상기 라쳇축(41)의 외주면에는 상기 라쳇박스(40) 내부로 끼워진 라쳇휠(42)이 일체로 구비된다.

상기 라쳇박스(40)의 내부에는 상기 라쳇휠(42)의 회전방향을 결정하는 한쌍의 스토퍼(44)가 대칭으로 구비되며, 이들 스토퍼(44)의 사이에 방향키(46)와 연결된 조절부(46a)가 구비된다. 그리고 상기 각 스토퍼(44)는 스프링(45)에 의해 상기 라쳇휠(42) 쪽으로 가압되는데, 상기 조절부(46a)에 의해 어느 한 스토퍼(44)만 선택적으로 라쳇휠(42)과 닿아 상기 라쳇축(41)의 회전 방향이 결정된다.

상기 라쳇축(41)에는 내주면의 키홈(43)에 키를 통하여 다단 스크류가 체결된다. 상기 다단 스크류는 순차적으로 끼워지는 중공상의 1차축(10), 중공상의 2차축(20) 및 중공상의 3차축(30)으로 구성된다. 상기 3차축(30) 내부에 또 다른 4차 및 5차축이 차례로 끼워질 수도 있다. 상기 1차축(10)은 내부에 2차축(20)이 수용되는 공간이 마련되며, 상단 내주면에는 상기 2차축(20)의 외주면에 형성된 2차축나사부(21)와 치합되는 1차축너트부(11)가 형성된다.

상기 2차축(20)은 내부에 상기 3차축(30)이 수용되는 공간이 마련되며, 상단 내주면에는 상기 3차축(30)의 외주면에 형성된 3차축나사부(31)와 치합되는 2차축너트부(22)가 형성된다. 또한 상기 2차축(20) 및 3차축(30)의 하부에는 보강슬리브가 마련되어 휨하중에 대한 응력이 보강된다.

상기 2차축(20)은 하부 외주연에 중공상의 2차축슬리브(23)가 끼워지는데, 상기 2차축(20)의 하단 외주면에는 외향걸림턱(25)이 형성되고 상기 2차축슬리브(23)의 상단 내주면에는 내향걸림턱(26)이 형성된다. 그리고 상기 2차축슬리브(23)의 내부에는 상기 2차축(20)의 하단을 받치는 2차축스프링(24)이 구비된다. 또한 상기 3차축(30)은 하부 외주연에 중공상의 3차축슬리브(33)가 끼워지는데, 상기 3차축(30)의 하단 외주면에는 외향걸림턱(35)이 형성되고 상기 3차축슬리브(33)의 상단 내주면에는 내향걸림턱(36)이 형성된다. 그리고 상기 3차축슬리브(33)의 내부에는 상기 3차축(30)의 하단을 받치는 3차축스프링(34)이 구비된다. 미설명부호 32는 3차축(30)의 상단 내주면에 형성된 3차축너트부로써, 4차축을 추가로 연결하거나, 또는 중량물(50)을 받치기 위한 판을 결합할 때 사용하는 것임.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 라쳇식 다단 스크류 잭은 외부로 노출되는 라쳇축(41)을 갖는 라쳇박스(40)가 구비된다. 상기 라쳇축(41)에는 다단 스크류가 결합되는데, 도 3에서와 같이 1차축(10), 2차축(20) 및 3차축(30)이 겹쳐지면 높이가 낮아진 상태로 된다. 이 상태에서 레버(48)를 라쳇박스(40) 측면의 체결구(47)에 끼우고 밀고 당기는 과정을 반복하면 라쳇휠(42)과 맞닿은 어느 한 스토퍼(44)에 의해 라쳇휠(42) 및 라쳇축(41)이 선택된 한방향으로 회전되고, 상기 라쳇축(41)과 키홈(43)으로 결합된 상기 1차축(10)은 제자리에서 상기 라쳇축(41)과 함께 회전만 하게 된다.

도 2에서 라쳇박스(40) 외부의 방향키(46)를 조작하여 상단의 조절부(46a)가 상부쪽의 스토퍼(44)를 눌러 라쳇휠(42)에서 벗어나도록 하면 하부쪽의 스토퍼(44)는 라쳇휠(42)과 맞닿게 된다. 따라서 레버(48)를 밀어서 반시계방향으로 회전시키면 스프링(45)이 압축되면서 스토퍼(44)가 라쳇휠(42)을 타고 넘기 때문에 라쳇휠(42)은 정지상태로 되며, 이후 레버(48)를 당겨서 시계방향으로 회전시키는 동안 스토퍼(44)는 라쳇휠(42)과 맞물린 상태로 고정되기 때문에 레버(48)의 회전력이 라쳇휠(42)을 통하여 라쳇축(41)으로 전달된다. 상기 레버(48)를 당기고 미는 과정을 반복하면 상기 라쳇축(41) 및 이와 맞물린 상기 1차축(10)을 간헐적으로 회전시킬 수 있다.

상기 1차축(10)이 간헐적으로 회전되는 동안 상기 3차축(30)은 중량물(50)에 닿아 고정된 상태이고, 상기 2차축(20)은 상기 1차축(10)과 함께 제자리에서 회전되기 때문에, 리드스크류의 원리대로 상기 2차축너트부(22)가 회전되는 동안 상기 3차축나사부(31)는 직선운동을 하면서 상기 3차축(30)을 상승시켜 상기 중량물(50)을 들어올린다. 상기 2차축너트부(22)는 상기 1차축너트부(11) 보다 직경이 작고, 상기 3차축나사부(31)와의 회전 마찰력이 상기 1차축너트부(11) 및 2차축나사부(21)와의 마찰력보다 작다. 따라서 상기 1차축(10)이 회전되면 그 회전력이 상기 1차축너트부(11)와 치합된 2차축(20)으로 전달되고, 상기 2차축(20)은 1차축(10)과 함께 회전되면서 상기 2차축너트부(22)와 치합된 상기 3차축(30)을 상승시킨다.

도 4에서와 같이 상기 3차축(30)이 최대한 상승되면 3차축(30)의 하단에 구비된 3차축슬리브(33)의 내향걸림턱(36)이 상기 2차축(20) 상단의 2차축너트부(22) 밑면에 닿으면서 더 이상 상승되지 않고, 상기 2차축(20)은 회전 정지된다. 이때부터 상기 2차축(20)과 3차축(30)은 하나의 기둥처럼 상기 중량물(50)에 회전 정지상태로 연결된다. 계속해서 상기 1차축(10)이 회전되면 리드스크류의 원리대로 상기 1차축너트부(11)가 회전되는 동안 상기 2차축나사부(21)는 직선운동을 하면서 상기 2차축(20)및 이와 연결된 3차축(30)을 상승시켜 상기 중량물(50)을 계속 들어올린다. 그리고 상기 2차축슬리브(23)의 상단에 형성된 내향걸림턱(26)이 상기 1차축(10) 상단의 1차축너트부(11)에 닿으면 1차축(10)의 회전이 정지되고 상기 중량물(50)이 최대한 상승된다.

본 발명 한 실시예는 2차축(20)이 상승되면 이의 하부에 마련된 2차축슬리브(23)가 1차축(10)의 내부로 연장되므로 휨 하중에 대한 응력이 보완되는 효과가 있다. 또한 3차축(30) 역시 3차축슬리브(33)가 2차축(20)의 내부로 연장되어 휨 하중에 대한 응력이 보완되므로 2차축(20) 및 3차축(30)이 길게 돌출되더라도 내구성에 지장이 없으며, 수직정밀도가 향상된다.

또한 상기 방향키(46)를 조작하여 상기 조절부(46a)가 하부쪽의 스토퍼(44)를 눌러 라쳇휠(42)에서 벗어나도록 하고, 상부쪽의 스토퍼(44)가 라쳇휠(42)과 맞닿도록 한 뒤 레버(48)를 조작하면 중량물(50)을 들어 올릴 때의 역순으로 라쳇축(41)이 반시계방향으로 회전된다. 따라서 상기 1차축(10)이 중량물(50)을 상승시킬 때의 역방향으로 회전 되어 상기 2차축(20) 및 3차축(30)이 상승될 때의 역순으로 하강되면 각 슬리브(23)(33)에 마련된 2차축스프링(24) 및 3차축스프링(34)이 압축되면서 해당 2차축(20) 및 3차축(30)의 하강 거리가 제한하므로, 과도한 하강으로 인하여 나사부의 마모 및 파손이 방지되는 효과도 있다.

10 : 1차축 11 : 1차축너트부
20 : 2차축 21 : 2차축나사부
22 : 2차축너트부 23 : 2차축슬리브
24 : 2차축스프링 30 : 3차축
31 : 3차축나사부 32 : 3차축너트부
33 : 3차축슬리브 34 : 3차축스프링
40 : 라쳇박스 41 : 라쳇축
42 : 라쳇휠 43 : 키홈
44 : 스토퍼 45 : 스프링
46 : 방향키 46a : 조절부
47 : 체결구 48 : 레버
50 : 중량물

Claims

삭제
휴대용 라쳇박스(40)의 중심에는 상하로 관통되는 라쳇축(41)이 구비되는데, 상기 라쳇축(41)은 외주면에 상기 라쳇박스(40)의 내부로 라쳇휠(42)이 일체로 구비되며, 상기 라쳇박스(40)의 내부에는 한쌍의 스토퍼(44)가 대칭으로 구비되고, 상기 스토퍼(44)들의 사이에는 상기 라쳇박스(40) 외부의 방향키(46)로 절환되는 조절부(46a)가 마련되어, 어느 한 스토퍼(44)만 상기 라쳇휠(42)과 선택적으로 치합되어 상기 라쳇축(41)이 정역회전 조절되도록 구성되며, 상기 라쳇박스(40)의 측면에는 체결구(47)가 마련되어 수동식 레버(48)가 착탈식으로 끼워져 상기 라쳇축(41)을 회전시키며, 상기 라쳇축(41)은 중공상으로 구성되어 다단 스크류가 내장되는데, 상기 다단 스크류는 제자리에서 회전되도록 상기 라쳇축(41)에 결합되는 중공상의 1차축(10); 상기 1차축(10)의 중공상 내부로 끼워지고, 상기 1차축(10)의 상단 내주면에 형성된 1차축너트부(11)와 치합되는 2차축나사부(21)가 외주면에 형성된 중공상의 2차축(20); 상기 2차축(20)의 중공상 내부로 끼워지고, 상기 2차축(20)의 상단 내주면에 형성된 2차축너트부(22)와 치합되는 3차축나사부(31)가 외주면에 형성되고 중량물을 받쳐주는 중공상의 3차축(30)으로 구성된 라쳇식 다단 스크류 잭에 있어서,
상기 2차축(20)의 하단 외주면과 상기 1차축(10)의 상단 내주면 및 상기 3차축(30)의 하단 외주면과 상기 2차축(20)의 상단 내주면을 연결하는 2차축슬리브(23) 및 3차축슬리브(33)가 구비되어, 상기 2차축(20) 및 3차축(30)이 최대한 돌출되었을 때 휨 변형이 보완되도록 하되,
상기 2차축슬리브(23)는 상단 내주면에 내향돌기(26)가 형성되어 상기 2차축(20)의 하단 외주면에 형성된 외향돌기(25)에 걸린 상태에서 상기 2차축슬리브(23)가 상기 1차축(10) 내부에서 상기 2차축(20)을 지탱하며,
상기 3차축슬리브(33)는 상단 내주면에 내향돌기(36)가 형성되어 상기 3차축(30)의 하단 외주면에 형성된 외향돌기(35)에 걸린 상태에서 상기 3차축슬리브(33)가 상기 2차축(20) 내부에서 상기 3차축을 지탱하도록 한 것을 특징으로 하는 라쳇식 다단 스크류 잭.
제 2 항에 있어서,
상기 2차축슬리브(23)의 내부에는 2차축스프링(24)이 내장되어 상기 2차축(20)이 최대로 하강될 때 탄성적으로 받쳐주며,
상기 3차축슬리브(33)의 내부에는 3차축스프링(34)이 내장되어 상기 3차축(30)이 최대로 하강될 때 탄성적으로 받쳐주도록 한 것을 특징으로 하는 라쳇식 다단 스크류 잭.