KR101412967B1 - 캡스턴 호이스트 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 캡스턴 호이스트는, 구동원과, 구동원의 출력을 전달받아 3 단으로 변속가능하며 브라켓 본체에 설치되는 변속기와, 변속기에서 구동력을 전달받아 회전수를 감소시키기 위한 유성 감속기와, 브라켓 본체의 일측에 설치되며 상기 유성 감속기를 내부에 설치하고 유성 감속기로부터 회전력을 전달받는 드럼을 포함하여 이루어진 캡스턴 호이스트에 관한 것으로, 구성이 간단한 변속기를 구비한 것에 특징이 있다.
Description
본 발명은 캡스턴 호이스트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업조건에 따라 캡스턴 호이스트의 출력을 증대시키고 과부하가 발생하지 않도록 할 수 있는 캡스턴 호이스트에 관한 것이다.
통상 송전철탑이나 전봇대와 관련된 전기공사 중에는 변압기나 각종 장비를 이동시키기 위해 도 1과 같이 캡스턴 호이스트(1)를 사용하게 된다.
이러한 캡스턴 호이스트는 송전철탑이나 전봇대에 설치되며 드럼에 와이어를 감고, 드럼의 회전에 의해 와이어를 끌어당김으로서 대상 물체를 이동시킬 수 있게 된다.
본 출원인의 대한민국 등록특허 제 1085952호에서는 안정적인 설치가 가능하며 구동장치의 구동축에 역부하가 걸리는 것을 방지할 수 있는 캡스턴 호이스트가 개시되어 있다.
대한민국 등록특허 제 1085952호에 개시된 캡스턴 호이스트(1)는 도 2와 같이 엔진(101)과, 엔진(101)에 연결되어 엔진의 구동축에 역부하가 걸리지 않도록 하는 원심 클러치(200)와; 원심 클러치(200)와 연결되는 유성 감속기(300)를 갖춘 구동장치와; 유성 감속기(300)에 연결된 드럼(400)과, 상기 구동장치가 설치되는 브라켓 본체(500)로 이루어져 있다. 캡스턴 호이스트(1)는 도 1과 같은 형태로 브라켓 본체(500)를 전봇대(5)에 부착시킴으로써 설치되며, 드럼(400)에 도시되지 않은 와이어를 수회 감은 후, 족답식 페달(110)을 조작하여 엔진을 구동시킴으로써 작동되게 된다.
캡스턴 호이스트는 엔진 대신 전동모터를 사용하는 것도 가능하지만, 전동모터의 경우 출력이 약한 경우가 많고, 출력을 보강하기 위해서는 큰 용량의 전동모터를 구비하도록 하여야 하기 때문에 오지의 송전철탑이나 전봇대에 캡스턴 호이스트를 장착하는 것이 곤란한 경우가 많았다.
또한, 엔진의 경우 송전철탑이나 전봇대에 진동을 전달하여 구조물을 취약하게 하기도 하고, 회전수에 따라 출력이 증가하기 때문에 큰 출력을 얻기 위해서는 고속으로 엔진을 구동시켜야 하므로 작업속도를 조절하는 것이 힘든 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 낮은 출력의 엔진 또는 전동모터를 사용하더라도 캡스턴 호이스트의 출력을 증대시킬 수 있도록 하고, 엔진의 진동이 장착 구조물에 전달되지 않도록 하며, 구조가 간단하고 조작이 편리하도록 하는 것을 그 주된 목적으로 한다.
본 발명의 캡스턴 호이스트는,
구동원과, 구동원의 출력을 전달받아 3 단으로 변속가능하며 브라켓 본체에 설치되는 변속기와, 변속기에서 구동력을 전달받아 회전수를 감소시키기 위한 유성 감속기와, 브라켓 본체의 일측에 설치되며 상기 유성 감속기를 내부에 설치하고 유성 감속기로부터 회전력을 전달받는 드럼을 포함하여 이루어진 캡스턴 호이스트에 있어서,
상기 변속기는,
구동원의 출력을 전달받는 제 1 축과;
상기 제 1 축에 설치되며 제 1 축의 회전과 함께 회전하는 각기 다른 크기의 제 1 내지 제 3 기어와;
중앙에 스플라인이 형성된 제 2 축과;
상기 제 2 축의 일단에 설치되며, 상기 제 1 기어와 맞물려 제 2 축의 회전과 관계없이 회전가능하고, 상기 제 2 축의 스플라인 측으로 제 1 결합돌기가 형성되어 있는 제 1 아이들링 기어와;
상기 제 2 축의 다른 일단에 설치되며, 제 2 축과 함께 회전하는 제 4 기어와;
상기 제 4 기어와 스플라인 사이에 설치되며, 상기 제 3 기어와 맞물려 제 2 축의 회전과 관계없이 회전가능하고, 상기 제 2 축의 스플라인 측으로 제 3 결합돌기가 형성되어 있는 제 3 아이들링 기어와;
상기 제 2 축의 스플라인과 결합되어 제 2 축의 축방향으로 이동가능하며, 제 2 축의 축방향으로 이동하는 과정에서 제 2 기어와 결합가능하며, 제 2 축과 함께 회전하며, 제 1 결합돌기와 결합되는 제 1-1 결합돌기를 제 1 아이들링 기어 측으로 구비하고, 제 3 결합돌기와 결합되는 제 3-1 결합돌기를 제 3 아이들링 기어 측으로 구비하고, 제 2 축의 축방향으로의 이동을 제어하기 위한 제어홈을 구비한 가변 기어와;
상기 가변 기어의 위치를 제어하기 위한 변속기 스위치와;
상기 변속기 스위치의 조작에 따라 제어홈과 결합하여 가변 기어의 위치를 이동시키는 가변 기어 이송기구와;
상기 제 4 기어와 맞물려 회전하는 제 5 기어가 설치되어, 제 5 기어와 함께 회전하는 변속기 출력축을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 구동원이 엔진인 경우,
플렉시블 샤프트의 일측을 엔진의 출력단에 연결하고 플렉시블 샤프트의 다른일측을 브라켓 본체에 부착된 원심클러치와 연결하고, 플렉시블 샤프트와 원심클러치에 의해 엔진의 출력을 변속기에 전달할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 구동원의 조작은 족답식 페달에 의해 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
상기 드럼에는 래칫이 설치되고, 브라켓 본체의 폴과 결합하여 드럼의 역회전을 방지하는 것도 바람직하다.
본 발명에 의하면, 낮은 출력의 엔진 또는 전동모터를 사용하더라도 캡스턴 호이스트의 출력을 증대시킬 수 있으며, 엔진의 진동이 장착 구조물에 전달되지 않고, 캡스턴 호이스트의 중량이 가볍고 조작이 편리한 효과가 있다.
도 1은 캡스턴 호이스트의 작동례를 나타낸 도.
도 2는 종래의 캡스턴 호이스트의 구조를 나타낸 도.
도 3은 본 발명 일 실시예의 캡스턴 호이스트를 나타낸 도.
도 4 내지 도 6은 본 발명 일 실시예 변속기의 작동관계를 나타낸 도.
도 7은 본 발명 또 다른 실시예의 캡스턴 호이스트를 나타낸 도.
도 2는 종래의 캡스턴 호이스트의 구조를 나타낸 도.
도 3은 본 발명 일 실시예의 캡스턴 호이스트를 나타낸 도.
도 4 내지 도 6은 본 발명 일 실시예 변속기의 작동관계를 나타낸 도.
도 7은 본 발명 또 다른 실시예의 캡스턴 호이스트를 나타낸 도.
이하, 본 발명을 그 실시예에 따라 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 형태를 나타낸 것으로, 구동원으로써 전동모터(102)를 사용한 것이다.
본 실시예에서의 캡스턴 호이스트(1)는 전동모터(102)와, 전동모터(102)의 출력을 전달받아 3 단으로 변속가능하며 브라켓 본체(500)에 설치되는 변속기(600)와, 변속기(600)에서 구동력을 전달받아 회전수를 감소시키기 위한 유성 감속기(300)와, 브라켓 본체(500)의 일측에 설치되며 상기 유성 감속기(300)를 내부에 설치하고 유성 감속기(300)로부터 회전력을 전달받는 드럼(400)으로 이루어져 있다.
또한, 드럼(400)에는 래칫(410)이 설치되며, 브라켓 본체(500)의 폴(510)과 결합하여 드럼(400)의 역회전을 방지하도록 이루어져 있다.
캡스턴 호이스트(1)는 브라켓 본체(500)에 의해 전봇대(5)에 설치되게 되며, 족답식 페달(110)에 의해 전동모터(102)의 작동을 제어하게 된다.
캡스턴 호이스트(1)의 변속기(600) 구조는 다음과 같다.(도 5 참조)
변속기(600)는 제 1 축(620), 제 2 축(640), 변속기 출력축(680)을 구비하고 있다.
제 1 축(620)은 구동원(본 실시예에서는 전동모터)으로부터 회전력을 전달받게 된다. 제 1 축(620)에는 제 1 축(620)의 회전과 함께 회전하는 각기 다른 크기의 제 1,2,3 기어(621,622,623)가 설치되어 있다. 본 실시예에서는 구동원(전동모터) 축(120)과 기어결합되는 별도의 구동력 전달기어(도면부호 121, 122)가 구비되어 있으나, 제 1 축은 구동원으로부터 커플링과 같은 별도의 축 연결부재에 의해서도 회전력을 전달받을 수 있는 것이므로 축 연결부재의 종류에 상관없이 변속기 구조상 구동원의 회전력을 전달받는 첫번째 축으로 기능하는 것이다. 본 실시예에서는 전체 중량을 감소시키기 위해 제 3 기어가 제 1 축에 가공된 것으로 되어 있는데, 제 1,2 기어와 같이 별도의 부품으로 가공하여 제 1 축에 삽입 고정하는 것도 가능하다.
제 2 축(640)은 중간에 스플라인(641)이 형성되어 있으며, 일단에 제 1 아이들링 기어(710)가 설치되고, 다른 일단에는 제 4 기어(740)가 설치되며, 제 4 기어(740)와 스플라인(641) 사이에는 제 3 아이들링 기어(730)가 설치된다. 가변 기어(720)는 스플라인(641)을 따라 제 2 축(640)의 축방향으로 이동가능하게 설치된다.
제 1 아이들링 기어(710)는 제 1 기어(621)와 맞물려 회전하며, 제 2 축(640)의 회전과 상관없이 회전가능하게 제 2 축(640)에 결합되어 있다. 상기 제 1 아이들링 기어(710)는 스플라인(641) 측으로 제 1 결합돌기(711)가 돌출 형성되어 있는데, 제 1 결합돌기에 관하여는 이후 설명하기로 한다.
제 1 아이들링 기어(710)가 설치된 일단과 반대방향의 다른 일단에 설치되는 제 4 기어(740)는 제 2 축(640)의 회전에 따라 회전하도록 제 2 축(640)과 결합되어 있다.
상기 제 4 기어(740)와 스플라인(641) 사이에는 제 3 아이들링 기어(730)가 설치되는데, 제 3 아이들링 기어(730)는 상기 제 3 기어(623)와 맞물려 제 2 축(640)의 회전과 관계없이 회전가능하고, 상기 제 2 축(640)의 스플라인(641) 측으로 제 3 결합돌기(731)가 형성되어 있다. 제 3 결합돌기에 관해서는 이후 설명하기로 한다.
상기 제 2 축(640)의 스플라인(641)에는 가변 기어(720)가 제 2 축(640)의 축 방향으로 이동가능하도록 설치되어 있다. 가변 기어(720)는 스플라인(641)에 의해 결합되어 있으므로 제 2 축(640)과 함께 회전하는 것은 당연하다 할 것이다. 가변 기어(720)는 제 2 축(640)의 축 방향으로 이동하는 과정에서 제 2 기어(622)와 결합가능하며, 제 1 결합돌기(711)와 결합되는 제 1-1 결합돌기(721)를 제 1 아이들링 기어(710) 측으로 구비하고, 제 3 결합돌기(731)와 결합되는 제 3-1 결합돌기(723)를 제 3 아이들링 기어(730) 측으로 구비하고 있다. 또한 가변 기어(720)는 제 2 축(640)의 축 방향으로의 이동을 제어하기 위한 제어 홈(725)을 구비하고 있다. 상기 제어 홈(725)에는 가변 기어(720)의 위치를 변경시키기 위한 가변 기어 이송기구(도시되지 않음)가 끼워지고, 가변 기어 이송기구는 변속기 스위치(690, 도 3 참조)와 연결되어 변속기 스위치(690)의 조작에 따라 가변 기어(720)의 위치를 변경시킬 수 있게 된다.
제 2 축(640)의 회전력을 제 4 기어(740)에 의해 전달받을 수 있는 제 5 기어(685)를 구비한 변속기 출력축(680)을 구비하여, 변속기(600)는 그 출력을 유성 감속기(300)로 전달하게 된다.
본 실시예의 변속기는 3단으로 그 변속비를 조절할 수 있다. 도 4 내지 도 6은 각각 1단 내지 3단의 변속 위치를 나타낸 단면도이다.
먼저 도 4의 변속위치에서는 다음과 같이 변속된다. 구동원으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 1 축(620)은 제 1 기어(621)에 의해 제 1 아이들링 기어(710)로 회전력을 전달한다. 앞서 설명한 바와 같이 제 1 아이들링 기어(710)는 제 2 축(640)과 함께 회전하지 않는 것이므로, 제 2 축(640)을 회전시키기 위해서는 가변 기어(720)의 제 1-1 결합돌기(721)와 제 1 아이들링 기어(710)의 제 1 결합돌기(711)가 서로 맞물리도록 하고, 제 1 아이들링 기어(710)의 회전력을 가변기어(720)로 전달하도록 한다. 이에 따라 회전력을 전달받은 가변 기어(720)에 의해 제 2 축(640)이 회전하게 되고, 제 2 축(640)의 회전력은 제 4 기어(740) 및 제 5 기어(685)를 통해 변속기 출력축(680)으로 전달되게 된다.
다음으로 도 5의 변속위치에서는 구동원으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 1 축(620)의 회전력이 제 2 기어(622)를 통해 가변 기어(720)로 전달되게 된다. 가변 기어(720)에 의해 제 2 축(640)이 회전하면, 그 회전력은 제 4 기어(740) 및 제 5 기어(685)를 통해 변속기 출력축(680)으로 전달되게 된다.
끝으로, 도 6의 변속위치에서는 다음과 같이 변속이 이루어지게 된다.
구동원으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 1 축(620)은 제 3 기어(623)에 의해 제 3 아이들링 기어(730)로 회전력을 전달한다. 앞서 설명한 바와 같이 제 3 아이들링 기어(730)는 제 2 축(640)과 함께 회전하지 않는 것이므로, 제 2 축(640)을 회전시키기 위해서는 가변 기어(720)의 제 3-1 결합돌기(723)와 제 3 아이들링 기어(730)의 제 3 결합돌기(731)가 서로 맞물리도록 하고, 제 3 아이들링 기어(730)의 회전력을 가변 기어(720)로 전달하도록 한다. 이에 따라 회전력을 전달받은 가변 기어(720)에 의해 제 2 축(640)이 회전하게 되고, 제 2 축(640)의 회전력은 제 4 기어(740) 및 제 5 기어(685)를 통해 변속기 출력축(680)으로 전달되게 된다.
본 실시예의 도 4 내지 도 6의 변속비는 각각 1:7.3, 1:3.58, 1:2.26으로 설정되어 있다.
상기와 같은 구조의 변속기를 캡스턴 호이스트에 적용함에 따라 출력을 증대시킬 수 있으며,중량을 경감시킬 수 있게 된다.
도 7은 동력원으로써 엔진을 사용한 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.
동력원으로서 엔진(101)을 사용하는 본 실시예에서는 엔진에 역부하가 걸리지 않도록 원심 클러치(200)를 채택하였다. 원심클러치(200)는 캡스턴 호이스트의 브라켓 본체(500)에 설치되며 엔진(101)으로부터 플렉시블 샤프트(150)에 의해 동력을 전달받아 변속기(600)에 전달하게 된다. 엔진을 사용하는 경우에도 앞서 설명한 전동모터에 사용된 변속기를 그대로 사용하게 된다. 엔진을 제외한 캡스턴 호이스트의 나머지 구성을 브라켓 본체에 의해 송전철탑이나 전봇대에 설치할 수 있기 때문에, 엔진의 진동이 송전철탑이나 전봇대에 전달되지 않을 수 있다. 엔진을 사용하는 경우에도 족답식 페달에 의해 엔진의 회전수를 조절할 수 있고, 변속기 스위치를 사용하여 손쉽게 변속이 가능하게 되는 것이다.
1 : 캡스턴 호이스트 101 : 엔진 102 : 전동모터 110 : 족답식 페달
120 : 구동원 축 150 : 플렉시블 샤프트 200 : 원심 클러치
300 : 유성 감속기 400 : 드럼 410 : 래칫 500 : 브라켓 본체
510 : 폴 600 : 변속기 620 : 제 1 축 621 : 제 1 기어
622 : 제 2 기어 623 : 제 3 기어 640 : 제 2 축 641 : 스플라인
680 : 변속기 출력축 685 : 제 5 기어 690 : 변속기 스위치
710 : 제 1 아이들링 기어 711 : 제 1 결합돌기 720 : 가변 기어
721: 제 1-1 결합돌기 723 : 제 3-1 결합돌기 725 : 제어 홈
730 : 제 3 아이들링 기어 731 : 제 3 결합돌기 740 : 제 4 기어
120 : 구동원 축 150 : 플렉시블 샤프트 200 : 원심 클러치
300 : 유성 감속기 400 : 드럼 410 : 래칫 500 : 브라켓 본체
510 : 폴 600 : 변속기 620 : 제 1 축 621 : 제 1 기어
622 : 제 2 기어 623 : 제 3 기어 640 : 제 2 축 641 : 스플라인
680 : 변속기 출력축 685 : 제 5 기어 690 : 변속기 스위치
710 : 제 1 아이들링 기어 711 : 제 1 결합돌기 720 : 가변 기어
721: 제 1-1 결합돌기 723 : 제 3-1 결합돌기 725 : 제어 홈
730 : 제 3 아이들링 기어 731 : 제 3 결합돌기 740 : 제 4 기어
Claims (4)
- 구동원과, 구동원의 출력을 전달받아 3 단으로 변속가능하며 브라켓 본체에 설치되는 변속기와, 변속기에서 구동력을 전달받아 회전수를 감소시키기 위한 유성 감속기와, 브라켓 본체의 일측에 설치되며 상기 유성 감속기를 내부에 설치하고 유성 감속기로부터 회전력을 전달받는 드럼을 포함하여 이루어진 캡스턴 호이스트에 있어서,
상기 변속기는,
구동원의 출력을 전달받는 제 1 축과;
상기 제 1 축에 설치되며 제 1 축의 회전과 함께 회전하는 각기 다른 크기의 제 1 내지 제 3 기어와;
중앙에 스플라인이 형성된 제 2 축과;
상기 제 2 축의 일단에 설치되며, 상기 제 1 기어와 맞물려 제 2 축의 회전과 관계없이 회전가능하고, 상기 제 2 축의 스플라인 측으로 제 1 결합돌기가 형성되어 있는 제 1 아이들링 기어와;
상기 제 2 축의 다른 일단에 설치되며, 제 2 축과 함께 회전하는 제 4 기어와;
상기 제 4 기어와 스플라인 사이에 설치되며, 상기 제 3 기어와 맞물려 제 2 축의 회전과 관계없이 회전가능하고, 상기 제 2 축의 스플라인 측으로 제 3 결합돌기가 형성되어 있는 제 3 아이들링 기어와;
상기 제 2 축의 스플라인과 결합되어 제 2 축의 축방향으로 이동가능하며, 제 2 축의 축방향으로 이동하는 과정에서 제 2 기어와 결합가능하며, 제 2 축과 함께 회전하며, 제 1 결합돌기와 결합되는 제 1-1 결합돌기를 제 1 아이들링 기어 측으로 구비하고, 제 3 결합돌기와 결합되는 제 3-1 결합돌기를 제 3 아이들링 기어 측으로 구비하고, 제 2 축의 축방향으로의 이동을 제어하기 위한 제어홈을 구비한 가변 기어와;
상기 가변 기어의 위치를 제어하기 위한 변속기 스위치와;
상기 변속기 스위치의 조작에 따라 제어홈과 결합하여 가변 기어의 위치를 이동시키는 가변 기어 이송기구와;
상기 제 4 기어와 맞물려 회전하는 제 5 기어가 설치되어, 제 5 기어와 함께 회전하는 변속기 출력축을 구비한 것을 특징으로 하는 캡스턴 호이스트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 구동원이 엔진인 경우,
플렉시블 샤프트의 일측을 엔진의 출력단에 연결하고 플렉시블 샤프트의 다른일측을 브라켓 본체에 부착된 원심클러치와 연결하고, 플렉시블 샤프트와 원심클러치에 의해 엔진의 출력을 변속기에 전달할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 캡스턴 호이스트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 구동원의 조작은 족답식 페달에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 캡스턴 호이스트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 드럼에는 래칫이 설치되고, 브라켓 본체의 폴과 결합하여 드럼의 역회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 캡스턴 호이스트.
Priority Applications (1)
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| KR1020140012985A KR101412967B1 (ko) | 2014-02-05 | 2014-02-05 | 캡스턴 호이스트 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140012985A KR101412967B1 (ko) | 2014-02-05 | 2014-02-05 | 캡스턴 호이스트 |
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ID=51134652
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| KR1020140012985A KR101412967B1 (ko) | 2014-02-05 | 2014-02-05 | 캡스턴 호이스트 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021072947A1 (zh) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | 中国电力科学研究院有限公司 | 输变电组塔施工用装置 |
| US20210362988A1 (en) * | 2020-05-19 | 2021-11-25 | Greenlee Tools, Inc. | High capacity cable puller with multi-speed automatic shifting transmission |
| CN117228565A (zh) * | 2023-11-10 | 2023-12-15 | 远方电梯(靖江)有限公司 | 一种钢索收卷用自锁绞盘 |
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| US4489919A (en) | 1983-03-21 | 1984-12-25 | Meyer Ostrobrod | Safety winch with disengageable drive |
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| KR101085952B1 (ko) | 2011-03-21 | 2011-11-22 | 주식회사 청우에스이 | 캡스턴 호이스트 |
-
2014
- 2014-02-05 KR KR1020140012985A patent/KR101412967B1/ko active IP Right Grant
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| CN117228565B (zh) * | 2023-11-10 | 2024-04-02 | 远方电梯(靖江)有限公司 | 一种钢索收卷用自锁绞盘 |
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