KR101301412B1

KR101301412B1 - 추락방지용 자동 제어형 감속장치

Info

Publication number: KR101301412B1
Application number: KR1020110095760A
Authority: KR
Inventors: 최혁렬; 김호문; 조경호; 구자춘; 문형필
Original assignee: 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2013-08-28
Also published as: KR20130032074A

Abstract

본 발명은 추락방지용 자동 제어형 감속장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 추락방지용 자동 제어형 감속장치는 구동부와 연동하여 상기 구동부로부터 제공되는 동력을 출력축에 전달하여 상기 출력축을 회전시키는 차동기어부; 상기 차동기어부와 연결되되, 상기 구동부의 비정상 동작시에 작동함으로써 상기 출력축의 회전력 또는 회전속도를 감소시키는 감속부;를 포함하고, 상기 차동기어부는 상기 구동부의 정상동작시에만 선택적으로 회전하는 케이싱; 상기 케이싱의 내면에 회전가능하게 장착되며 베벨기어 형태로 마련되는 복수개의 내측기어부; 상기 케이싱에 장착되어 상기 구동부로부터 전달받은 회전력을 상기 케이싱에 제공하여 상기 케이싱과 일체로 회전하는 링기어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 사용자와 무선으로 작동하는 장치와 연결된 구동부의 비정상 동작시에 자중(自重)에 의한 하강 속도를 최소화하여 지면과의 충돌을 방지할 수 있는 추락방지용 자동 제어형 감속장치가 제공된다.

Description

추락방지용 자동 제어형 감속장치{AUTO CONTROLLING TYPE DECELERATION APPARATUS FOR PREVENTING FALLING}

본 발명은 추락방지용 자동 제어형 감속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동부의 비정상 동작시에 중력에 의하여 추락하는 장치의 이동속도를 강제로 감속하여 지면과의 사이에서 발생하는 충돌로 인한 파손을 최소화할 수 있는 추락방지용 자동 제어형 감속장치에 관한 것이다.

건설 기술이 점차 발전해감에 따라 현수교나 사장교와 같이 높은 기술을 요하는 교량 구조물이 증가하고 있다. 특히, 최근에는 교량의 유지관리가 차지하는 비중이 점차 확대됨에 따라 이들 교량의 주요 요소를 항상 정확히 점검하고, 이상이 있는 경우에는 이에 대하여 적절히 대처해야 할 필요성 역시 증가하고 있다.

교량의 주요 요소인 케이블은 높은 위치에 자리한 주탑과 교량 도로부 사이를 연결하는 것으로서, 이 케이블을 유지 관리하기 위해서는 케이블의 상태를 정확히 파악하여야 한다. 케이블의 상태를 파악하는 기존의 방법 중 대표적인 것으로 육안 점검법이 있으나, 높은 위치의 케이블을 육안으로 검사하는 데는 어려움이 따른다.

이를 해결하기 위하여, 케이블을 등반하는 로봇이 제작되었으며, 검사용 로봇의 경량화를 위하여, 전원공급 케이블을 제거하고 무선으로 조종하는 형태의 로봇이 개발되었다.

도 1은 본 종래의 케이블 등반 검사장치의 일례를 개략적으로 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 케이블 등반 검사로봇(10)은 케이블(C)을 등반하여 검사부(S)를 통하여 케이블(C)을 촬영하는 등의 동작을 수행하는데, 배터리가 소진되는 등의 이유로 인하여 모터 등의 구동부(M)의 오동작이 발생하면, 케이블(C)을 등반하거나 하강하기 위한 힘이 구동휠(W)에 전달되지 못하여, 로봇(10) 자체의 중량에 의하여 급속히 하강함으로써 지면의 충돌을 피하기가 어려운 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자와 무선으로 작동하는 장치와 연결된 구동부의 비정상 동작시에 자중(自重)에 의한 하강 속도를 최소화하여 지면과의 충돌을 방지할 수 있는 추락방지용 자동 제어형 감속장치를 제공함에 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 구동부와 연동하여 상기 구동부로부터 제공되는 동력을 출력축에 전달하여 상기 출력축을 회전시키는 차동기어부; 상기 차동기어부와 연결되되, 상기 구동부의 비정상 동작시에 작동함으로써 상기 출력축의 회전력 또는 회전속도를 감소시키는 감속부;를 포함하고, 상기 차동기어부는 상기 구동부의 정상동작시에만 선택적으로 회전하는 케이싱; 상기 케이싱의 내면에 회전가능하게 장착되며 베벨기어 형태로 마련되는 복수개의 내측기어부; 상기 케이싱에 장착되어 상기 구동부로부터 전달받은 회전력을 상기 케이싱에 제공하여 상기 케이싱과 일체로 회전하는 링기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 추락방지용 자동 제어형 감속장치에 의해 달성된다.

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또한, 상기 내측기어부는 상기 출력축에 연결되는 출력기어; 상기 출력기어와 대향되게 배치되며 상기 감속부와 연결되는 사이드기어; 상기 사이드기어와 상기 출력기어를 상호 연결하는 피니언;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 감속부는 상기 사이드기어와 연결되는 감속 샤프트; 상기 구동부의 정상 작동시에는 상기 감속 샤프트의 자유회전을 허용하되, 상기 구동부의 비정상 작동시에는 작동하여 상기 감속 샤프트의 회전을 방지하는 감속 브레이크; 상기 감속 샤프트 상에 장착되는 웜; 상기 웜에 연결됨으로써 상기 구동부 비정상 작동시에 상기 감속 샤프트의 회전을 감속시키는 웜기어;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 웜 또는 상기 웜기어의 크기, 형상, 기어비를 조절하여 상기 웜과 상기 웜기어 간 발생하는 마찰력을 조절함으로써, 상기 감속 샤프트의 회전력 또는 회전속도를 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 감속부는 상기 웜기어와 일체로 회전하도록 연결되며, 댐핑유를 포함함으로써 상기 웜기어의 회전력을 감소시키는 댐퍼를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동부의 비정상 동작시에 작동하여 상기 링기어가 회전하는 것을 방지하는 작동 브레이크를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동부의 정상 동작 여부를 감지하여, 상기 감속 브레이크 및 상기 작동 브레이크의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 지면에서 높은 곳에 위치한 상태에서 구동부의 의도하지 않은 비정상 동작시 자체 중량으로 하강하는 장치의 출력축의 회전속도를 감속시킴으로써, 지면과의 충돌을 최소화할 수 있는 추락방지용 자동 제어형 감속장치가 제공된다.

또한, 차동기어부를 이용하여 구동부의 정상동작 여부에 따라 출력축을 구동부 또는 감속부와 선택적으로 연결하여 출력축을 용이하게 제어할 수 있다.

도 1은 본 종래의 케이블 등반 검사장치의 일례를 개략적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 추락방지용 자동 제어형 감속장치를 구비하는 케이블 등반 검사장치의 일례이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 추락방지용 자동 제어형 감속장치의 사시도이고,
도 4는 구동부의 정상 작동시의 도 3의 추락방지용 자동 제어형 감속장치의 작동을 개략적으로 도시한 것이고,
도 5는 구동부의 비정상 작동시의 도 3의 추락방지용 자동 제어형 감속장치의 작동을 개략적으로 도시한 것이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 추락방지용 자동 제어형 감속장치(100)에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 추락방지용 자동 제어형 감속장치(100)는 케이블 등반 검사장치에 장착되어 사용되는 것으로 설명하나, 본 실시예의 추락방지용 자동 제어형 감속장치(100)의 용도가 본 명세서에 기재된 용도에 제한되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 추락방지용 자동 제어형 감속장치를 구비하는 케이블 등반 검사장치의 일례이다.

상술한 케이블 등반 검사장치(50)의 일례는 구동휠(W)과 구동부(M)와 검사부(S)와 본 실시예의 추락방지용 자동 제어형 감속장치(100)를 포함하여 구성되며, 각 구성은 케이블(C)을 중심으로 120도 등각을 이루며 방사형으로 배치됨으로써, 케이블(C)을 안정적으로 등반할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 구동휠(W)은 케이블(C)과 직접 접촉하여 회전하거나, 케이블(C)과 접촉한 별도의 부재에 장착됨으로써 케이블(C)을 등반하기 위한 부재이다. 한편, 구동휠(W)은 출력축(117) 상에 장착되고, 출력축(117)의 단부는 후술하는 차동기어부(110)의 케이싱(111)을 관통하여 케이싱(111)의 내부로 연장된다.

상기 구동부(M)는 상술한 구동휠(W)에 동력을 전달하기 위한 부재로서, 본 실시예에 따른 추락방지용 자동 제어형 감속장치(100)를 매개로 하여 구동휠(W)과 간접적으로 연결되어 상호 동작한다. 구동부(M)의 회전축에는 베벨기어 형태의 동력전달기어(G)가 장착되어 후술하는 링기어(112)와 연결된다.

상기 검사부(S)는 구동휠(W) 및 구동부(M)를 이용하여 검사 대상이 되는 케이블(C)의 위치에 도달한 후에 케이블(C)을 검사하기 위한 부재이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 추락방지용 자동 제어형 감속장치의 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 케이블 등반 검사장치에 장착되는 본 발명의 제1실시예에 따른 추락방지용 자동 제어형 감속장치(100)는 구동부(M)와 구동휠(W)을 상호 연결하여 정상 동작하는 구동부로부터 제공되는 동력을 출력축(117) 및 이에 장착되는 구동휠(W)에 제공하거나, 구동부(M)가 비정상 작동시에 케이블 등반 검사장치가 자중(自重)에 의하여 구동휠(W)이 역회전하는 경우 출력축(117) 및 이에 장착되는 구동휠(W)의 역방향 회전 속도를 감속함으로써 케이블 등반 검사장치의 하강시 충격을 최소화하기 위한 것으로서, 차동기어부(110)와 감속부(120)와 작동브레이크(130)와 제어부(140)를 포함한다.

상기 차동기어부(110)는 케이싱(111)과 링기어(112)와 내측기어부(113)를 포함한다.

상기 케이싱(111)은 전면과 후면이 개방되며 내부에 공간이 형성됨으로써 내부 공간에 후술하는 내측기어부(113)를 수용하는 직육면체 박스형태로 구성되며, 상기 구동부(M)의 정상 동작시에는 구동부(M)로부터 전달되는 동력을 제공받아 회전하되 상기 구동부(M)의 비정상 동작시에는 정지하도록 설정됨으로써 출력축 및 이에 장착되는 구동휠(W)을 제어하는 부재이다.

한편, 케이싱(111)의 내면에는 관통구가 각각 형성되어 후술하는 내측기어부(113)가 회전 회동가능하게 장착된다.

상기 링기어(112)는 케이싱(111)과 일체로 회전하도록 케이싱(111)의 외부에 장착된다. 링기어(112)는 베벨기어의 형태로 직경은 상기 케이싱(111) 보다 크게 형성된다. 즉, 링기어(112)의 단면의 면적이 케이싱(111) 일면의 면적보다 넓으므로 케이싱(111)에 장착되는 링기어(112)는 케이싱(111)으로부터 외측으로 연장된다.

한편, 링기어(112)의 중심은 후술하는 감속부(120)의 감속 샤프트(121) 상에 감속 샤프트(121)와 연동되지 않는 상태로 장착된다. 즉, 감속 샤프트(121)의 회전과 링기어(112)는 어느 하나의 회전이 다른 하나를 간섭하지 않는 구조로서 각각이 자유롭게 회전 가능하도록 장착된다.

또한, 베벨기어 형태의 링기어(112)는 구동부(M)로부터 연장되는 회전축에 장착되는 베벨기어 형태의 동력전달기어(G)와 직접적으로 연결됨으로써, 구동부(M)로부터 공급되는 회전력이 동력전달기어(G), 링기어(112)에 순차적으로 전달되고, 결과적으로 링기어(112)와 일체로 장착되는 케이싱(111)을 회전시킨다.

한편, 본 실시예에서 구동부(M)로부터 케이싱(111)에 회전력을 전달하기 위하여, 링기어(112)와 동력전달기어(G)를 베벨기어 형태로 마련하여 각 중심축이 수직을 이루도록 배치하였으나, 구동부(M)로부터 케이싱(111)에 동력을 전달하기 위한 구조가 상술한 베벨기어 구조에 제한되는 것은 아니다.

상기 내측기어부(113)는 상술한 케이싱(111)의 내부 공간 상에 회전가능하게 장착되는 베벨기어 형태의 부재로서, 사이드기어(114)와 출력기어(115)와 피니언(116)을 포함한다.

상기 사이드기어(114)는 베벨기어 형태로서 케이싱(111)의 내부 공간의 일측 벽면에 위치하며, 후술하는 감속 샤프트(121) 상에 감속 샤프트(121)와 일체로 회전할 수 있도록 장착된다. 즉, 후술하는 감속 샤프트(121)는 케이싱(111)의 일면을 관통하여 케이싱(111) 내부공간으로 연장되되, 벽면을 중심으로 케이싱(111) 외측에는 링기어(112)가 감속 샤프트(121) 상에서 자유회전 가능하도록 마련되며, 케이싱(111)의 내부공간의 일측 내벽면에는 사이드 기어(114)가 감속 샤프트(121)와 일체 회동 가능하도록 감속 샤프트(121)에 장착된다.

상기 출력기어(115)는 베벨기어 형태로서 케이싱(111)의 내부 공간의 타측 벽면, 즉, 상술한 사이드기어(114)와 대향되는 케이싱(111)의 내벽면에 마련되며, 상술한 바와 같이 케이싱(111)의 내측으로 연장되는 출력축(117)과 일체로 회동가능하도록 출력축(117) 상에 장착된다.

상기 피니언(116)은 베벨기어 형태로서 케이싱(111) 내부 공간에 회전가능하게 장착되며, 상술한 사이드기어(114)와 출력기어(115)를 상호 연결한다. 한편, 본 실시예에서 피니언(116)은 케이싱(111) 상측 내벽면과 하측 내벽면에 각각 하나씩 총 한 쌍이 구비되는 것이나, 피니언(116)은 사이드기어(114)와 출력기어(115) 간 회전력을 전달하기 위한 매개부재이므로, 케이싱(111)의 상하 내벽면 중 어느 하나의 위치에 단일의 피니언(116) 만이 구비되는 것도 가능하다.

상기 감속부(120)는 구동부(M)가 비정상적 동작시에만 작동하여 케이블 등반 검사장치가 중력의 영향을 받아 지면으로 급격히 하강하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 감속샤프트(121)와 감속브레이크(122)와 웜(123)과 웜기어(124)와 댐퍼(125)를 포함한다.

상기 감속샤프트(121)는 축형상으로서 일단에는 감속브레이크(122)에 연결되고 타단은 케이싱(111)의 내부공간으로 관통 연장되어 사이드기어(114)를 장착한다. 따라서, 감속샤프트(121)의 회전시에 사이드기어(114)는 일체로 회전하게 된다. 한편, 상술한 바와 같이 케이싱(111)의 외측에는 링기어(112)가 감속샤프트 상에 자유회전 가능하게 장착된다.

상기 감속브레이크(122)는 감속샤프트(121)와 연결되는 것으로, 상술한 구동부(M)의 정상동작시 작동하여 감속샤프트(121) 및 감속샤프트(121)에 장착되는 사이드기어(114)가 회전하는 것을 방지하고, 반대로 구동부(M)의 비정상 동작시에는 감속샤프트(121)의 자유로운 회전을 허용한다.

상기 웜(123)은 감속샤프트(121) 상에 일체 회동가능하게 장착되며, 상기 웜기어(124)는 웜(123)의 측부에 웜(123)과 연동되도록 연결된다. 따라서, 웜(123)과 웜기어(124)는 서로 수직을 형성하는 회전축을 중심으로 상호 연동하여 회전하도록 배치된다.

상기 댐퍼(125)는 웜기어(124)와 동축상에 연결되는 디스크 형태의 감속 댐퍼로서, 점성이 높은 댐핑유를 내부에 포함함으로써 웜기어(124)와 연결되는 축이 댐핑유 간의 마찰력을 이용하여 웜기어(124)의 회전력 및 회전 가속도를 최소화하기 위한 부재이다. 본 실시예에서 댐퍼(125)에 수용되어 마찰발생을 유도하기 위한 댐핑유로는 압축률이 낮은 실리콘 오일이 이용되나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 작동브레이크(130)는 구동부(M)의 비정상 구동시에 잔여 구동력이 출력축(117) 및 구동휠(W) 상에 전달되지 않도록 링기어(112)의 회전을 원천적으로 억제하는 부재로서, 동력전달기어(G)가 장착되는 구동부(M)의 회전축을 정지시키도록 구성된다. 본 실시예에서는 구동부(M)의 회전축을 정지시킴으로써 링기어(112)의 회전을 방지하도록 구성되나, 작동브레이크(130)의 제어방법이 상술한 바에 제한되는 것은 아니고 링기어(112)와 직접 접촉하여 마찰력을 발생시킴으로써 링기어(112)의 회전을 방지하는 형태로 구성될 수도 있다.

상기 제어부(140)는 상기 구동부(M)의 오동작 여부를 감지하여, 구동부(M)의 정상 동작시에는 감속브레이크(122)를 작동시킴으로써 감속 샤프트(121)의 회전을 억제하고, 구동부(M)의 비정상 동작시에는 감속브레이크(122)의 작동을 해제하는 대신 작동브레이크(130)를 작동시켜 케이싱(111) 및 링기어(112)의 회전을 억제하는 부재이다.

즉, 제어부(140)에 의하여 구동부(M)의 오동작 여부를 감지하여, 그 결과에 따라 감속브레이크(122) 및 작동브레이크(130)를 선택적으로 작동시킬 수 있게 된다.

지금부터는 상술한 추락방지용 자동 제어형 감속장치(100)를 구비하는 케이블 등반 검사장치의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.

구동부(M)가 정상적으로 작동하는 경우의 추락방지용 자동 제어형 감속장치(100)를 구비하는 케이블 등반 검사장치의 동작을 선행하여 설명한 후에, 구동부(M)가 정상적으로 작동하지 않는 경우의 추락방지용 자동 제어형 감속장치(100)를 구비하는 케이블 등반 검사장치의 동작에 대해서는 후술한다.

도 4는 구동부의 정상 작동시의 도 3의 추락방지용 자동 제어형 감속장치의 작동을 개략적으로 도시한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 구동부가 정상적으로 작동하는 경우에 제어부(140)는 이를 감지하고 감속브레이크(120)를 작동시킨다. 이에 따라, 감속 샤프트(121)는 감속브레이크(122)에 구속된 상태에서 정지상태를 유지하고, 감속 샤프트(121)에 장착되는 사이드기어(114) 역시 정지상태를 유지하게 된다.

이때, 정상동작의 구동부(M)는 동축상에 장착된 베벨기어 형태의 동력전달기어(G)를 회전시킨다. 동력전달기어(G)에 치합되는 링기어(112)는 정지상태의 감속 샤프트(121) 상에서 회전하게 되고, 케이싱(111) 역시 링기어(112)와 일체로 회전한다.

한편, 케이싱(111) 내부에서 사이드기어(114)와 치합되는 한 쌍의 피니언(116)은 케이싱(111)이 감속샤프트(121)를 중심으로 회전함에 따라 정지된 상태의 사이드 기어(114)와의 사이에서 상대적인 위치변화를 발생시키고, 이로부터 각각의 피니언(116)은 회전하게 된다.

이와 동시에, 피니언(116)이 회전함에 따라 각 피니언(116)과 연결되는 출력기어(115)도 회전하며, 이때의 회전방향을 정방향이라 정의한다. 정방향으로 회전하는 출력기어(115)는 출력축(117)을 통하여 동축상에 연결되는 구동휠(W)을 동일한 속도의 정방향으로 회전시킨다.

따라서, 정상상태의 구동부(M)로부터 제공되는 구동력은 차동기어부(110)를 매개로 구동휠(W)에 전달되고, 구동력을 전달받아 회전하는 구동휠(W)은 케이블(C)과 접촉하며 케이블(C)을 타고 중력 반대방향으로 상승하게 된다.

도 5는 구동부의 비정상 작동시의 도 3의 추락방지용 자동 제어형 감속장치의 작동을 개략적으로 도시한 것이다.

한편, 상술한 케이블(C)의 등반과정에서 전원인가가 정지되거나 파손 또는 그 밖의 이유로 구동부(M)로부터 정상적인 구동력이 발생하지 않는 상황이 발생하는 발생하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 이러한 상태를 즉시 감지하고 작동브레이크(130)를 작동시키는 동시에 감속브레이크(122)의 작동을 해제한다.

작동브레이크(130)의 작동으로 인하여 구동부(M)의 회전축의 회전이 중지되고, 비정상 작동 중인 구동부(M)로부터 생성되는 잔류 구동력은 링기어(112)에 전달되지 않는다. 따라서, 구동부(M) 회전축의 회전이 억제됨에 따라 링기어(112) 및 케이싱(111)은 회전이 중단된 상태를 유지한다.

한편, 구동력의 전달이 중단됨에 따라 추락방지용 자동 제어형 감속장치(100)를 구비하는 케이블 등반 검사장치는 중력의 영향을 받아 케이블(C)을 따라 지면 측으로 하강한다. 하강과 함께 케이블(C)에 접촉하는 구동휠(W) 및 출력축(117)은 정상 작동의 방향과 반대방향으로 회전하고, 구동휠(W)이 장착된 출력축(117) 상에 연결되는 출력기어(115) 역시 구동부(M) 정상구동 시의 회전방향과 반대방향을 따라서 회전하게 된다.

이와 동시애, 출력기어(115)는 양측의 피니언(116)을 각각 회전시킨다. 한편, 상술한 제어부(140)가 감속브레이크(122)의 작동을 해제함에 따라, 감속 샤프트(121)는 자유회전이 가능한 상태로 변경되고 감속샤프트(121)와 연결되는 사이드기어(114) 역시 회전 가능한 상태로 변경된다.

따라서, 출력기어(115)로부터 한 쌍의 피니언(116)을 통하여 전달되는 회전력을 제공받은 사이드기어(114) 역시 회전한다. 즉, 중력에 따라 하강하는 구동휠(W) 및 출력축(117)의 역방향 회전에 따라 케이싱(111) 내부에 배치되는 모든 내측기어부(113)가 각각 치합된 상태에서 일정방향으로 회전한다.

단, 사이드기어(114) 및 이와 일체로 회전하도록 연결되는 감속 샤프트(121)의 회전에도 불구하고, 샤프트 기어(121) 상에 자유회전 가능하게 장착된 링기어(112) 및 링기어(112)와 일체로 회전가능하게 결합되는 케이싱(111)은 작동브레이크(130)의 작동에 의하여 정지된 상태를 유지한다.

구동휠(W)의 역방향 회전으로 인하여 감속샤프트(121)가 회전하면, 이에 장착되는 웜(123)이 동시에 회전하고, 웜(123)에 치합되는 웜기어(124) 역시 회전하게 된다. 이때, 상호 치합되는 웜(123)과 웜기어(124) 사이의 마찰력이 감속샤프트(121)의 회전력을 감소시키는 역할을 한다. 따라서, 웜(123)과 웜기어(124)의 형상, 크기, 기어비 등을 조절함으로써, 상호 간에 발생하는 마찰력을 조절할 수 있다.

한편, 웜기어(124)와 연결되는 디스크 형의 댐퍼(125)는 내부에 수용되는 댐핑유가 회전하는 방향과 반대방향의 마찰력을 발생시켜 회전방향의 힘을 상쇄하고, 이에따라 연결되는 웜(123), 웜기어(124), 감속샤프트(121)의 회전력을 점점 감소시킨다.

따라서, 감속샤프트(121)와 차동기어부(110)를 통해 간접적으로 연결되는 출력축(117) 및 이에 장착되는 구동휠(W)의 역방향의 회전력 역시 점점 감소함으로써, 출력축(117) 상에 장착되는 구동휠(W)은 소정의 시점에서 더이상 가속되지 못하고, 일정속도를 유지하며 지면에 도달할 수 있게 된다.

따라서, 본 실시예의 추락방지용 자동 제어형 감속장치에 의하면, 의도하지 않게 동력전달이 차단되어 중력에 의해 하강하는 케이블 등반 검사장치의 가속도를 감소시키고, 지면 충돌로 인하여 발생하는 파손을 예방할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

C : 케이블 S : 검사부
M : 구동부 W : 구동휠
100 : 본 발명의 일실시예에 따른 추락방지용 자동 제어형 감속장치
110 : 케이싱 120 : 감속부
130 : 작동브레이크 140 : 제어부

Claims

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구동부와 연동하여 상기 구동부로부터 제공되는 동력을 출력축에 전달하여 상기 출력축을 회전시키는 차동기어부;
상기 차동기어부와 연결되되, 상기 구동부의 비정상 동작시에 작동함으로써 상기 출력축의 회전력 또는 회전속도를 감소시키는 감속부;를 포함하고,
상기 차동기어부는 상기 구동부의 정상동작시에만 선택적으로 회전하는 케이싱; 상기 케이싱의 내면에 회전가능하게 장착되며 베벨기어 형태로 마련되는 복수개의 내측기어부; 상기 케이싱에 장착되어 상기 구동부로부터 전달받은 회전력을 상기 케이싱에 제공하여 상기 케이싱과 일체로 회전하는 링기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 추락방지용 자동 제어형 감속장치.
제2항에 있어서,
상기 내측기어부는 상기 출력축에 연결되는 출력기어; 상기 출력기어와 대향되게 배치되며 상기 감속부와 연결되는 사이드기어; 상기 사이드기어와 상기 출력기어를 상호 연결하는 피니언;을 포함하는 것을 특징으로 하는 추락방지용 자동 제어형 감속장치.
제3항에 있어서,
상기 감속부는 상기 사이드기어와 연결되는 감속 샤프트; 상기 구동부의 정상 작동시에는 상기 감속 샤프트의 자유회전을 허용하되, 상기 구동부의 비정상 작동시에는 작동하여 상기 감속 샤프트의 회전을 방지하는 감속 브레이크; 상기 감속 샤프트 상에 장착되는 웜; 상기 웜에 연결됨으로써 상기 구동부 비정상 작동시에 상기 감속 샤프트의 회전을 감속시키는 웜기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 추락방지용 자동 제어형 감속장치.
제4항에 있어서,
상기 웜 또는 상기 웜기어의 크기, 형상, 기어비를 조절하여 상기 웜과 상기 웜기어 간 발생하는 마찰력을 조절함으로써, 상기 감속 샤프트의 회전력 또는 회전속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 추락방지용 자동 제어형 감속장치.
제5항에 있어서,
상기 감속부는 상기 웜기어와 일체로 회전하도록 연결되며, 댐핑유를 포함함으로써 상기 웜기어의 회전력을 감소시키는 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 추락방지용 자동 제어형 감속장치.
제6항에 있어서,
상기 구동부의 비정상 동작시에 작동하여 상기 링기어가 회전하는 것을 방지하는 작동 브레이크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 추락방지용 자동 제어형 감속장치.
제7항에 있어서,
상기 구동부의 정상 동작 여부를 감지하여, 상기 감속 브레이크 및 상기 작동 브레이크의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 추락방지용 자동 제어형 감속장치.