KR101473931B1 - 무대장치 이송용 와이어 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이어 감김 및 풀림 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 와이어의 감김 및 풀림 과정에서 권취드럼의 좌우이송을 통해 가이드롤러부터 권취드럼와 연결된 와이어의 각도를 일정하게 유지하여 와이어가 권취드럼 전체 구간에 걸쳐 균일하게 감길 수 있도록 하되,
기존에 비해 권취드럼의 좌우이송과정에서 작용되는 자중을 최소화 하여 그에 따른 지지구조 등을 비롯한 전체 구조를 간소화할 수 있도록 함으로써 제작 등이 손쉽고 제품 단가 또한 낮출 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
그리고 권취드럼의 좌우 이송에 따른 공간소비율을 최소화 함으로써 기존에 비해 협소한 공간에서도 설치 및 작동이 용이하도록 한 기술에 관한 것이다.
또한 기존에 비해 권취드럼의 좌우이송 거리를 증대시킴으로써 와이어의 감김 양을 늘릴 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
그리고 많은 가닥의 와이어 연결을 위해 복수개의 권취드럼이 설치될 경우, 각 권취드럼을 동시에 연결하여 동시에 작동 가능하도록 함으로써 각 권취드럼에 연결된 와이어의 동시제어가 가능하도록 한 기술에 관한 것이다.
또한 각 권취드럼을 동시에 연결하는 과정에서 권취드럼 간의 연결각도를 조절할 수 있도록 함에 따라, 설치장소의 공간구조에 맞게 설치할 수 있어 설치장소의 제약을 최소화할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.

Description

무대장치 이송용 와이어 구동장치{Rigging machine}

본 발명은 무대장치 이송용 와이어 구동장치에 관한 것으로, 특히 권취드럼의 양방향 직선이동을 통해 와이어의 감김 및 풀림 각도가 일정하게 유지되도록 하되, 권취드럼의 작동구조를 개선하여 기존에 비해 자중에 의한 하중문제를 개선하고 구조를 간소화시킬 수 있으며 연결되는 와이어 개수 및 설치되는 지점의 공간 조건등에 따라 설치규모 등을 자유롭게 조절할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.

일반적으로 무대 등에 사용되는 커튼이나 각종 시설물은 상단부에 와이어가 연결되고 별도 권취장치에 의해 와이어의 감김 및 풀림이 이루어짐에 따라 해당 커튼이 상하 승강 되는 구조를 갖는다.

이때 사용되는 권취장치는 기본적으로 와이어가 권취드럼 둘레면에 연결된 상태에서 권취드럼의 회전방향에 따라 권취드럼 둘레면에 감기면서 위쪽으로 당겨지거나 풀리면서 아래쪽으로 하강 되는 구조를 갖는다.

이러한 와이어의 풀림 및 감김 과정에서 주변 가이드롤러를 지난 와이어가 권취드럼과 연결되는 각도가 일정하게 유지되어야만 감김 과정에서 권취드럼의 길이방향 전체에 걸쳐 균일하게 감겨 꼬임 등의 현상이 방지되고 풀림 과정에서도 와이어의 안정적인 하강이 유지될 수 있다.

따라서 최근에는 이를 위해 권취드럼이 회전과 동시에 좌우 이동 가능하도록 하여 가이드롤러에서 권취드럼로 유입되는 와이어의 각도를 일정하게 유지하면서 권취드럼 길이방향 전체에 걸쳐 균일하게 감길 수 있도록 하고 풀림 과정에서도 와이어의 각도가 일정하게 유지되도록 한 기술이 제안되어 있기는 하다.

이러한 종래기술은 권취드럼의 양단부에 연결된 구동축 중 일측의 구동축에는 구동부가 연결되고 반대쪽 구동축은 둘레면에 나사산이 형성된 나사축 구조로 이루어지며, 나사축은 지지플레이트의 암나사공을 관통하여 나사체결되는 구조로 이루어진다.

이 상태에서 구동부에 의해 권취드럼과 나사축이 동시에 회전하면 나사축과 지지플레이트 간 나사체결구조에 의해 권취드럼과 나사축을 비롯해 구동부 전체가 동시에 직선방향으로 이동되는 구조를 가지며 권취드럼의 회전방향에 따라 양방향 직선이동 가능한 구조를 갖는다.

그런데 해당 종래기술은 이렇게 권취드럼의 좌우 직선이동 과정에서 권취드럼을 비롯해 나사축과 구동부 전체가 동시에 이동되는 구조이므로 이동과정에서 큰 자중이 작용될 수밖에 없고, 특히 자중은 나사축에 집중되어 나사축의 파손우려가 큰 문제점을 갖는다.

또한 좌우 이송과정에서 발생 되는 큰 자중을 지지하기 위해 별도의 지지구조물이 많이 필요하므로, 결국 전체 구조가 복잡해지는 단점을 갖는다.

그리고 종래기술은 권취드럼의 좌우 직선이동과정에서 나사축이 지지플레이트를 관통하여 외부로 튀어나오게 되므로 결국 나사축의 이동에 필요한 공간이 충분히 확보된 곳에서만 설치가 가능하므로, 설치장소에 따른 제약이 크다.

그리고 종래기술은 권취드럼과 나사축이 함께 이동되기 때문에 나사축의 길이를 굉장히 길게 제작하지 않는 이상 권취드럼의 좌우 이동거리가 짧을 수밖에 없고, 이는 결국 와이어의 감김 양이 극히 제한되는 문제점도 갖는다.

또한 권취드럼의 좌우 이동거리를 늘리기 위해서는 나사축의 길이를 길게 제작해야 하지만 그에 따른 공간소비율이 증가 되므로 설치장소에 따라 설치 여부가 제한되는 단점도 갖는다.

더불어 하나의 권취드럼에 여러 가닥의 와이어가 동시에 권취 되기는 하지만, 해당 권취드럼이 수용할 수 있는 와이어의 개수보다 더 많은 개수의 와이어의 감김 및 풀림이 요구될 경우 권취장치를 여러 대 설치해야 하는데, 이 경우 각 권취장치가 각각 개별적으로 작동될 수밖에 없으므로 각 권취장치에 감겨진 와이어의 감김 및 풀림 제어가 동시에 제어되기 어렵고 설치장소의 환경에 따라 설치 자체가 제한되는 문제점도 있다.

대한민국 등록특허 제10-11952470000호(2012.10.22)

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로,

기본적으로 와이어의 감김 및 풀림 과정에서 권취드럼의 좌우이송을 통해 가이드롤러부터 권취드럼와 연결된 와이어의 각도를 일정하게 유지하여 와이어가 권취드럼 전체 구간에 걸쳐 균일하게 감길 수 있도록 하되,

기존에 비해 권취드럼의 좌우이송과정에서 작용되는 자중을 최소화 하여 그에 따른 지지구조 등을 비롯한 전체 구조를 간소화할 수 있도록 함으로써 제작 등이 손쉽고 제품 단가 또한 낮출 수 있도록 함을 목적으로 한다.

기존에 비해 권취드럼의 좌우 이송에 따른 공간소비율을 최소화 함으로써 기존에 비해 협소한 공간에서도 설치 및 작동이 용이하도록 함을 목적으로 한다.

또한 기존에 비해 권취드럼의 좌우이송 거리를 증대시킴으로써 와이어의 감김 양을 늘릴 수 있도록 함을 목적으로 한다.

그리고 많은 가닥의 와이어 연결을 위해 복수 개의 권취드럼이 설치될 경우, 각 권취드럼을 동시에 연결하여 동시에 작동 가능하도록 함으로써 각 권취드럼에 연결된 와이어의 동시제어가 가능하도록 함을 목적으로 한다.

더불어 각 권취드럼을 동시에 연결하는 과정에서 권취드럼 간의 연결각도를 조절할 수 있도록 함에 따라, 설치장소의 공간구조에 맞게 설치할 수 있어 설치장소의 제약을 최소화할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

이를 위해 제안된 본 발명의 여러 실시 예는,

지지부, 상기 지지부에 연결되어 회전 가능한 구동축, 상기 구동축과 연결되어 상기 구동축을 회전시키는 구동부, 양단부가 상기 구동축에 의해 관통되어진 상태로 위치하고 있고 상기 구동축과 함께 회전 가능하며 상기 구동축의 회전과정에서 상기 구동축의 길이방향을 따라 직선 이동이 가능하고 회전 과정에서 둘레면에 와이어가 감겨지는 권취드럼, 상기 권취드럼 및 구동축과 연결되어 상기 권취드럼의 회전 시 권취드럼을 상기 구동축의 길이방향을 따라 직선이동 가능하도록 유도하는 이송 유도부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 권취드럼은 둘레면에 권취홈이 나선 형태로 형성될 수 있고, 이때 상기 이송 유도부는 상기 구동축 및 상기 권취드럼과 연결되어 구동축의 회전력을 상기 권취드럼으로 전달하되 상기 구동축의 길이방향을 따라 직선 이동 가능한 회전 및 직선유도부 및 상기 권취드럼의 둘레를 감싸고 있고 감싼 지점에는 상기 권취홈과 대응되는 나선홈이 형성되어 있고 상기 나선홈이 권취홈과 나사결합 형태로 맞물려 있는 지지 및 직선유도부를 포함할 수 있다.

또한 상기 구동축의 둘레면에는 제1요철부가 구동축의 길이방향을 따라 형성되어 있고 상기 회전 및 직선유도부는 상기 구동축에 의해 관통된 형태로 설치되되 관통지점 내부에는 제2요철부가 형성되어 상기 제2요철부가 상기 제1요철부에 끼워져 맞물릴 수 있다.

그리고 상기 권취드럼은 중공관 형태이고 이때 상기 회전 및 직선유도부는 상기 권취드럼 내부에 위치한 상태에서 상기 권취드럼과 연결될 수 있다.

또한 상기 지지 및 직선유도부는 관통공이 형성되어 상기 권취드럼이 상기 관통공을 관통하고 있으며 상기 나선홈은 상기 관통공의 내주면에 형성될 수 있다.

그리고 상기 제1요철부는 상기 구동축의 둘레면을 따라 기어치 형태로 배열되어 있고 상기 제2요철부는 상기 회전 및 직선유도부의 내부에 상기 제1요철부와 대응되는 형태로 형성되어 상호 치합 형태로 연결될 수 있다.

또한 상기 지지부와 구동축 및 권취드럼 간의 결합체는 간격을 두고 복수개 배열될 수 있고 이때 상기 각 결합체의 구동축과 구동축 사이 단부는 상호 별도의 연결축을 통해 연결되어 동시에 회전 가능할 수 있다.

그리고 이때 상기 연결축은 유니버설조인트로 이루어져 상기 구동축과 구동축 간 연결각도 조절이 가능할 수 있다.

이러한 여러 실시 예를 갖는 본 발명은,

기본적으로 와이어가 권취드럼의 회전에 의해 감김이 이루어지는 과정에서 권취드럼이 구동축이 좌우 이송되기 때문에 외부에서 권취드럼과 연결되는 와이어의 각도가 일정하게 유지된 상태에서 권취드럼의 전체 구간에 걸쳐 균일한 감김이 이루어질 수 있게 된다.

그리고 기존과 달리 권취드럼 만이 좌우 이송되므로 기존에 비해 좌우이송되는 구성효소가 간소해져 그에 따른 자중 또한 줄어듦으로 자중에 의한 구동축의 변형이나 파손 현상을 최소화 할 수 있는 장점을 갖는다.

또한 이렇게 권취드럼 만이 좌우 이송되어 작용 되는 자중이 줄어들기 때문에 그에 따른 지지구조와 원활할 이송을 위한 가이드 구조 또한 간소화되므로, 결국 전체구조가 간소해지므로 제작이 손쉽고 그에 따른 제작 단가 또한 낮출 수 있는 장점도 갖는다.

그리고 권취드럼만이 구동축의 전체길이구간을 따라 이동 가능하므로, 기존에 비해 권취드럼의 좌우 이송길이가 길어지게 될 뿐만 아니라, 구동축의 좌우 이동에 따른 공간소비 현상이 발생 되지 않으므로 기존에 비해 협소한 공간에서도 설치 및 작동 가능한 장점을 갖는다.

또한 단순히 권취드럼의 권취홈과 지지 및 직선유도부의 나선홈 간의 나사체결구조 및 회전 및 직선유도부를 통해서 권취드럼만의 회전 및 좌우이송이 동시에 이루어짐으로, 권취드럼의 회전 및 직선이동에 필요한 구조가 간소해지는 장점을 갖는다.

또한 회전 및 직선유도부가 구동축의 회전력을 권취드럼에 전달하는 기능과 더불어 회전 및 직선유도부의 제2요철부 및 구동축의 제1요철부 간 결합을 통해 권취드럼의 직선이동 유도 기능을 동시에 발휘함으로, 권취드럼의 회전 및 직선 이동에 필요한 구조가 더욱 간소해지는 장점을 갖는다.

그리고 권취드럼이 지지 및 직선유도부의 관통공을 관통한 상태에서 나선홈과 권취홈 간의 나사체결을 통해 권취드럼의 직선이동이 유도됨으로, 결국 지지 및 직선유도부가 권취드럼의 지지기능 및 좌우이송 유도기능을 병행함에 따라, 지지 및 직선유도를 위한 구조도 간소해지는 장점을 갖는다.

또한 회전 및 직선유도부가 권취드럼의 내부에 위치하기 때문에 권취드럼의 좌우 이송과정에서 회전 및 직선유도부와 외부 구조물 간의 접촉이 발생 되지 않으므로, 권취드럼의 이송 길이가 최대화되는 장점도 갖는다.

그리고 제1요철부가 구동축의 둘레면을 따라 기어치 형태로 배열형성되고 제요철부 또한 이와 대응되는 기어치 형태로 형성되어 상호 치합 구조로 결합 되므로, 구동축과 회전 및 직선유도부 간의 안정적인 결합 및 동력전달구조를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 회전 및 직선유도부와 권취드럼이 구동축의 길이방향을 따라 안정적으로 직선이동 가능한 구조를 갖게 된다.

또한 만약 필요에 따라 지지부와 구동축 및 권취드럼을 포함하는 와이어 구동장치가 복수 개 배열되어야 할 경우, 각 구동축 사이 단부를 별도의 연결축을 통해 연결시킴에 따라 각 권취드럼에 연결된 와이어의 감김 및 풀림 제어가 동시에 정확하게 이루어질 수 있는 장점을 갖는다.

더불어 이때 각 구동축 간 연결기능을 하는 연결축을 유니버설조인트 형태로 구현함에 따라 각 구동축과 구동축 간 연결각도를 자유롭게 조절할 수 있으므로, 결국 설치장소의 공간형태에 따라 각 와이어 구동장치를 효율적으로 배치시킬 수 있는 장점도 갖는다.

도1은 전체 분해 사시도
도2는 일측에서 바라본 전체 결합 사시도
도3은 타측에서 바라본 전체 결합 사시도
도4는 전체 결합 단면도
도5는 도4의 절개 사시도
도6은 권취드럼이 직선방향으로 이송된 상태의 전체 단면도
도7은 도6의 절개 사시도
도8은 이송하우징과 구동축 간의 결합구조를 나타낸 일부 측단면도
도9는 와이어 구동장치가 복수개 배열된 상태에서 각 구동축이 연결축에 의해 연결된 상태의 단면도

이하 도면에 도시된 실시 예를 바탕으로 본 발명의 구체적인 구성 및 그에 따른 효과를 설명하도록 한다.

본 발명 무대장치 이송용 와이어 구동장치 [도 1] 내지 [도 4]에 도시된 바와 같이 크게 지지부(100)와 구동축(200), 구동부(300), 권취드럼(500), 이송유도부(400)를 포함하여 구성된다.

먼저 지지부(100)는 후술할 구동축(200)과 권취드럼(500) 등의 구성요소가 설치됨과 동시에 해당 구성요소들의 지지체, 즉 뼈대 역할을 하는 것으로, 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)를 포함하여 구성된다.

제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)는 일정 두께를 갖는 판재 형태이고 하단부가 설치지점의 지면이나 별도 구조물(미도시)에 고정되어 세워진 형태로 설치되는데,

이때 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)는 상호 간격을 두고 마주한 상태로 위치되되 상호 간의 간격은 후술할 구동축(200)의 길이보다 약간 짧은 거리를 유지하도록 위치된다.

그리고 이 상태에서 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)의 상단부에는 후술할 구동축(200)과의 연결 및 구동축(200)의 원활한 회전을 유도하기 위한 베어링 하우징(130)이 위치된다.

참고로 지지부(100)는 위 설명과 도면에 한정되지 않고 구동축(200)의 지지 및 회전유도 기능을 갖는 구조라면 얼마든지 다양하게 변형 구현이 가능하다.

이러한 지지부(100)에는 구동축(200)이 연결된다.

구동축(200)은 후술할 권취드럼(500)을 회전시켜 와이어의 감김 및 풀림을 유도함과 동시에 권취드럼(500)의 좌우 이송 경로 역할을 하는 것으로,

일정길이를 갖는 바아 형태이고 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120) 사이 구간에 위치한 상태에서 양단부가 각 베어링 하우징(130)에 관통 연결되어 관통지점을 중심으로 회전 가능한 구조를 갖는다.

그리고 이 상태에서 구동축(200)의 일측 단부에는 후술할 구동부(300)와의 연결을 위한 스프로킷 등의 동력연결부재(220)가 설치된다.

이때 본 실시 예에서의 구동축(200)은 후술할 권취드럼(500)의 회전 및 좌우 직선 이송을 위한 구조가 적용되는데, 이를 위해 구동축(200)의 둘레면에는 제1요철부(210)가 형성된다.

제1요철부(210)는 후술할 회전 및 직선유도부(410)와 구동축 간의 결합을 통해 구동축(200)의 회전력이 후술하는 회전 및 직선유도부(410)를 통해 권취드럼(500)으로 전달되도록 함과 동시에 회전 및 직선유도부(410)를 비롯해 권취드럼(500)의 좌우 직선이동 시 이동 경로 역할을 하는 것으로,

구동축(200)의 둘레면으로부터 기어치 형태로 돌출형성되어 둘레면을 따라 간격을 두고 배열된 형태이고 구동축(200)의 전체 길이방향을 따라 직선방향으로 형성된다.

따라서 구동축(200)은 제1요철부(210)에 의해 자체가 마치 스플라인과 같은 구조를 갖게 된다.

참고로 제1요철부(210)는 구동축의 둘레를 따라 배열되지 않고 특정지점만 한개 또는 복수개로 구비될 수 있고, 더 나아가 구동축(200)을 원형 바아 형태가 아닌 각형 바아 구조로 제작할 경우 제1요철부는 생략될 수도 있다.

이러한 구동축(200)에는 구동부(300)가 연결된다.

구동부(300)는 구동축(200)의 회전에 필요한 구동력을 제공하는 구동원 역할을 하는 것으로, 일반적인 전동 모터가 사용되며 지지부(100) 일측에 위치된 상태에서 체인이나 밸트 등을 통해 구동축(200)의 동력연결부재(220)와 연결된다.

따라서 구동부(300)의 작동으로 인해 구동축(200)은 베어링 하우징(130) 내에서 회전되는 구조를 갖게 된다.

참고로 구동부(300)와 구동축(200)은 위 설명 및 도면처럼 별도 동력연결구조를 통해 상호 간접적으로 연결되거나, 구동부(300)가 구동축(200)의 단부에 직접적으로 연결되는 구조로도 구현될 수 있다.

더 나아가 구동부는 반드시 구동모터로 한정되지 않고 핸들 형태로 제작되어 작업자가 직접 핸들을 회전시켜 구동력을 발생시키는 형태로도 구현될 수 있다.

이렇게 구동부(300) 까지 설치된 상태에서 이송유도부(400)가 설치된다.

이송유도부(400)는 후술하는 권취드럼(500)의 회전유도 및 직선유도 기능을 동시에 발휘하는 것으로, 다시 회전 및 직선유도부(410)와 지지 및 직선유도부(420)를 포함하여 구성된다.

그 중 회전 및 직선유도부(410)는 구동축(200)의 회전력을 후술하는 권취드럼(500)으로 전달하여 권취드럼(500)의 회전을 유도함과 동시에 권취드럼(500) 좌우 이송시 구동축 과의 연결 매개체 역할을 하는 것으로, 다시 이송하우징(412)과 연결판(416)으로 나뉘어 구성된다.

이송하우징(412)은 구동축(200)과 직접적으로 연결되어 구동축(200)의 회전력 전달 및 좌우 직선이송에 필요한 이동체 역할을 병행하는 것으로, 전체적으로 블록 형태이고 내부에는 결합공(413)이 좌우 단부를 관통하는 형태로 형성된다.

이 상태에서 이송하우징(412)은 구동축(200)이 결합공(413)을 관통함에 따라 구동축(200) 상에 결합됨과 동시에 구동축(200)의 길이 방향을 따라 좌우 직선이동이 가능한 상태로 설치된다.

이때 이송하우징(412)의 결합공(413) 내주면에는 구동축(200)의 제1요철부(210)와 대응되는 형태의 제2요철부(414)가 형성되고, 구동축(200)이 결합공(413)을 관통한 상태에서 [도 8]처럼 제2요철부(414)와 제1요철부(210)가 맞물림 형태, 즉 기어 치합 구조로 결합 된다.

따라서 이송하우징(412)은 제1요철부(210) 및 제2요철부(414)간 결합에 의해 구동축(200)이 회전할 때 함께 동시 회전됨과 동시에 구동축(200)의 길이방향을 따라 직선이동이 가능한 구조를 갖게 된다.

만약 위에서 언급한 것처럼 구동축을 원형 바아 형태가 아닌 각형 바아 형태로 구현하고 이송하우징(412)의 결합공을 구동축과 대응되는 각형으로 구현할 경우, 구동축과 결합공 간의 결합만을 통해 회전력전달 및 축 방향으로의 직선이동 기능이 구현 가능하므로 구동축의 제1요철부와 이송하우징의 제2요철부는 생략될 수 있다.

그리고 연결판(416)은 이송하우징(412)과 후술할 권취드럼(500) 간의 연결기능을 하는 것으로, 링 형태의 판재 형태이고 중앙지점에 이송하우징(412)이 관통되어진 상태에서 관통지점 주변이 볼트 등을 통해 결합 된 구조로 설치된다.

이때 연결판(416)의 면적은 후술할 권취드럼(500)의 내부 직경과 거의 동일하게 제작되어 상호 간의 결합이 가능하도록 한다.

참고로 회전 및 직선유도부(410)는 반드시 이송하우징(412)과 연결판(416)으로 나뉘어 구성될 필요는 없고, 만약 이송하우징(412)과 후술할 권취드럼(500)을 직접적으로 연결할 경우 연결판(416)은 생략될 수도 있다.

이러한 회전 및 직선유도부(410)는 구동축(200) 상에 간격을 두고 대칭 형태로 배열된다.

이러한 회전 및 직선유도부(410)와 함께 이송유도부(400)를 구성하는 지지 및 직선유도부(420)는 후술할 권취드럼(500)의 지지 기능과 더불어 권취드럼(500)의 좌우 직선이동을 유도하는 역할을 병행하는 것으로, 일정 두께를 갖는 판재 형태이고 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120) 사이 구간 중 구동축(200)의 중간 지점 부근에 위치된다.

그리고 지지 및 직선유도부(420)는 하단부가 설치장소의 지면이나 설치구조물에 설치된 상태에서 세워진 구조로 위치되고, 관통공(422)이 좌우 양측면을 관통하는 형태로 형성되며 구동축(200)이 관통공(422)에 관통된 상태로 설치된다.

이때 관통공(422)의 직경은 후술할 권취드럼(500)의 외경과 거의 동일하게 제작되어 권취드럼이 관통공(422)을 원활히 관통한 상태에서 좌우 직선이동이 가능하도록 함은 물론, 권취드럼의 지지도 이루어질 수 있도록 한다.

그리고 관통공(422)의 내주면에는 후술할 권취드럼(500)과의 결합 및 직선유도를 위한 나선홈(423)이 형성됨에 따라, 관통공(422)은 전체적으로 암나사공 형태를 갖는다.

이러한 이송유도부(400)까지 설치된 상태에서 권취드럼(500)이 추가적으로 구비된다.

권취드럼(500)은 실질적인 와이어의 감김 및 풀림이 이루어지는 부분으로, 전체적으로 양단부가 개방된 중공관 형태이고 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120) 사이 구간에 위치되되 양단부가 구동축(200)에 의해 관통된 형태로 위치된다.

이 상태에서 양 회전 및 직선유도부(410)는 모두 권취드럼(500)의 내부 중공부에 삽입된 상태로 위치되어 각 연결판(416)의 테두리가 권취드럼(500)의 내부면에 고정결합됨에 따라, 권취드럼과 회전 및 직선유도부(410)가 상호 일체화 된다.

이 상태에서 권취드럼은 지지 및 직선유도부(420)의 관통공(422)에 관통 형태로 끼워짐에 따라 지지 및 직선유도부(420)가 권취드럼(500) 둘레를 둘러싸고 있는 형태로 설치된다.

그리고 이때 권취드럼(500)의 둘레면에는 권취홈(510)이 길이방향을 따라 나선 형태로 형성되되, 권취홈(510)의 크기나 간격 등은 지지 및 직선유도부(420)의 나선홈과 대응되도록 함에 따라 권취홈(510)과 나선홈(423)이 상호 맞물려 나사체결구를 통해 상호 결합된다.

이러한 구조에 의해 권취드럼(500)을 비롯해 이와 연결된 회전 및 직선유도부(410) 전체가 지지 및 직선유도부(420)에 의해 하부가 지지된 상태가 되고, 결국 구동축(200) 중 회전 및 직선유도부(410)와 권취드럼(500)이 위치한 지점도 지지 및 직선유도부(420)에 의해 지지된 상태가 되어 아래쪽 방향으로 가해지는 하중이 최소화 된다.

따라서 구동축(200)의 처짐 현상도 방지될 수 있다.

이러한 권취드럼(500)은 감겨질 와이어의 양을 고려하여 구동축(200)의 길이보다 짧은 길이로 제작되어 구동축(200) 중 제1플레이트(110)와 제2플레이트(120)구간 내에서 구동축(200) 길이방향을 따라 좌우 직선이동이 가능하도록 한다.

참고로 지지 및 직선유도부(420)와 권취드럼(500) 간의 연결구조는 위 설명과 도면에 한정되지 않고 지지 및 직선유도부(420)가 권취드럼(500)을 완전히 둘러싸지 않고 일부만 둘러싼 형태에서 상호 나선결합이 이루어지도록 할 수도 있다.

권취드럼(500)을 중공관 형태로 구현한 이유는 권취드럼(500)의 중량을 최소화 시켜 구동축(200)에 가해지는 하중을 줄이기 위한 목적도 포함하는데,

권취드럼(500)의 중량에 따른 문제가 특별히 발생 되지 않는다 판단될 경우 도면에는 도시되지 않았지만 권취드럼(500)이 중공관 구조가 아닌 상태에서 구동축(200)이 관통되고, 이때 구동축(200)을 각형 바아 형태로 구현하며 권취드럼(500)의 관통홀도 이에 대응되는 각형으로 구현하여 권취드럼과 구동축 간의 직접연결만으로 권취드럼의 회전 및 축방향으로의 직선이동이 가능하면, 회전 및 직선유도부 전체가 생략될 수도 있다.

이렇게 권취드럼(500) 까지 설치된 상태에서 가이드롤러(800)가 추가적으로 설치된다.

가이드롤러(800)는 와이어가 권취드럼(500) 둘레면에 감겨지거나 풀려지는 과정에서 권취드럼(500)로 유입되는 와이어의 장력을 유지함과 동시에 지지하는 역할을 하는 것으로, 일반적인 풀리(PULLY) 형태이고 지지 및 직선유도부(420)의 일측에 위치된다.

이 상태에서 권취드럼(500)으로부터 풀려져 있는 구간 중 특정 지점은 가이드롤러(800)에 걸쳐진 형태로 배설되어 무대 커튼 등의 승강 대상물에 연결된다.

그리고 이 상태에서 구동축(200)과 구동부(300)에는 [도 4]와 같이 별도의 하중 감지부(900)가 연결된다.

하중 감지부(900)는 구동부(300)에 의해 구동축(200)과 권취드럼(500)이 회전하여 와이어가 감기는 과정에서 구동축 작용되는 토오크(torque) 값을 체크하여 구동축(200)에 과도한 하중이 가해지는 것을 막기 위한 것으로,

일반적인 로드셀이나 토오크셀 등의 센서장치 형태로 이루어지며 구동부(300)와 구동축(200) 간 연결지점에 연결되어 구동축(200)의 회전시 발생 되는 회전 토오크를 측정한다.

본 실시 예에서는 구동부에 의해 구동축(200) 및 권취드럼(500)이 회전하여 와이어가 감기는 과정에서, 구동축(200)에는 와이어에 연결된 승강대상물의 중량 등에 의한 전단하중이 가해진다.

만약 과도한 전단하중이 가해진 상태에서 무리하게 구동축(200)을 반복 회전시킬 경우 구동축(200)이 파단 되는 현상이 발생 될 수 있다.

따라서 본 실시 예처럼 구동축(200)과 구동부(300) 간 연결지점에 하중 감지부(900)를 연결시켜 구동축(200)의 회전토오크 값을 체크함에 따라, 구동축(200)의 토오크값이 적정 수준을 넘어설 경우 구동부(300)의 작동을 중단시키는 형태로 작동된다.

참고로 만약 와이어에 연결되는 승강대상물의 종류 등에 따라 구동축에 가해지는 전단하중이 미비할 경우에는 하중 감지부(900)는 생략될 수도 있다.

이하에서는 이러한 구성으로 이루어진 본 실시예의 작용 및 그 과정에서 발생되는 특유의 효과를 설명하도록 한다.

먼저 와이어(700)가 권취드럼(500)으로부터 어느 정도 풀려진 상태에서는 [도 4] 및 [도 5]와 같이 권취드럼(500)이 구동축(200)의 중간지점을 기준으로 일측 단부로 치우친 지점에 위치된다.

이 상태에서 와이어(700)와 연결된 무대 커튼 등의 승강 대상물을 끌어올리고자 할 경우, 구동부(300)가 작동되면 이와 연결된 구동축(200)이 베어링 하우징(130)의 관통지점을 중심으로 회전된다.

이렇게 구동축(200)이 회전됨에 따라 제1요철부(210) 및 제2요철부(414)를 통해 이와 연결된 이송하우징(412)을 비롯한 회전 및 직선유도부(410) 전체가 함께 회전된다.

또한 회전 및 직선유도부(410)가 회전됨에 따라 회전 및 직선유도부(410) 중 연결판(416)과 결합된 권취드럼(500) 또한 함께 회전된다.

이렇게 권취드럼(500)이 회전함에 따라 와이어(700)가 권취드럼(500)의 둘레면에 감기게 되는데,

이때 위에서 설명한 바와 같이 권취드럼(500)은 지지 및 직선유도부(420)의 관통공(422)에 관통 결합 된 상태에서 둘레면의 권취홈(510)이 나선홈(423)에 나사체결 구조로 체결되어 있으므로,

위와 같이 권취드럼(500)이 회전함에 따라 권취드럼(500)은 지지 및 직선유도부(420)와의 나사체결 구조로 인해 회전과 동시에 일측으로 직선 이동되려는 힘이 작용 된다.

이때 위에서 설명한 것처럼 권취드럼(500)과 연결된 회전 및 직선유도부(410)의 이송하우징(412)은 제1요철부(210) 및 제2요철부(414) 간 결합에 의해 구동축(200)의 길이방향을 따라 직선이동 가능한 상태이므로, 권취드럼(500)은 회전 및 직선유도부(410)와 함께 회전함과 동시에 [도 6][도 7]에 도시된 바와 같이 구동축(200)의 길이방향을 따라 직선이동된다.

그리고 이 과정에서 지지 및 직선유도부(420)가 권취드럼(500)과 회전 및 직선유도부(410), 구동축을 지지하고 있기 때문에, 권취드럼(500)은 흔들림 등의 현상이 최소화 된 상태로 원활하게 직선이동된다.

이렇게 와이어가 권취드럼(500)에 감기는 과정에서 권취드럼(500)이 일측으로 직선이동됨에 따라 와이어는 권취드럼(500)의 길이방향 전체 구간에 걸쳐 균일하게 분산된 형태로 감기게 됨은 물론 감김 과정에서 가이드롤러(800)와 권취드럼(500) 사이 구간의 각도가 항시 일정하게 유지된 상태로 감길 수 있게 된다.

또한 이렇게 권취드럼(500)에 와이어(700)가 감기는 과정에서 권취드럼(500)을 비롯해 구동축(200)에는 아래쪽 방향으로의 전단하중이 작용 된다.

하지만 위에서 언급한 것처럼 지지 및 직선유도부(420)가 권취드럼(500)의 하부를 지지하고 있는 상태이므로 전단하중이 구동축에 집중되는 현상이 최소화 된다.

즉 본 실시 예에서의 지지 및 직선유도부(420)는 권취드럼(500)의 직선이동을 유도함과 동시에 권취드럼(500)과 구동축(200)의 지지체 역할을 병행하게 되므로, 기존에 비해 전체 구조가 간소해진다.

만약 와이어(700)가 권취드럼(500)에 감겨 지는 과정에서 권취드럼을 통해 구동축(200)에 가해지는 전단하중이 기준치 이상일 경우, 구동축(200)의 회전 토오크는 커지게 되고 이때 해당 토오크 값을 하중 감지부(900)가 감지함과 동시에 구동부(300)의 작동을 중단시킴으로써 구동축(200) 파단 현상을 방지할 수 있게 된다.

이처럼 본 발명은 권취드럼(500)의 직선 이송과정에서 구동축(200)은 위치가 고정된 상태에서 권취드럼(500)만이 구동축(200)의 길이방향을 따라 이송되므로, 권취드럼과 함게 구동축이 함께 이동되는 종래기술과 달리 구동축의 이동에 따른 공간소비현상이 발생 되지 않는다.

따라서 기존에 비해 협소한 공간에서도 충분히 설치 및 작동이 가능한 장점을 갖는다.

또한 권취드럼(500)이 구동축(200)의 길이구간 내에서 이송되므로, 그만큼 구동축이 함께 이동되는 종래기술에 비해 권취드럼의 좌우 이송거리가 증가 되어, 결국 와이어가 권취드럼 전체 구간에 걸쳐 균일하게 분포되어 감길 수 있게 된다.

또한 구동축 및 구동부 등의 구성요소들은 이동이 배제되고 권취드럼(500)만 이동되므로 이동과정에서 구동축에 가해지는 하중이 최소화되어 구동축의 파단이나 변형 현상을 최소화할 수 있다.

더불어 회전 및 직선유도부(410)가 권취드럼(500)의 회전 및 직선이동 유도 기능을 동시에 발휘하게 되므로 전체 구조를 간소화할 수 있다.

이상 설명한 것처럼 본 실시 예는 와이어의 풀림 및 감김이 이루어지는 과정에서 이송유도부(400)를 통해 권취드럼(500) 만이 좌우 이송되도록 함에 따라 이송과정에서 구동축에 가해지는 하중을 최소화하고, 설치공간 또한 줄일 수 있으며 전체 구조를 간소화할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

[도 9]는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도면으로,

승강대상물의 양이나 크기 등에 따라 이와 연결되는 와이어의 개수도 증가 될 수 있는데, 만약 와이어의 개수가 하나의 권취드럼 만으로는 감김 및 풀림 제어가 어려울 경우, 위 구조로 이루어진 와이어의 감김 및 풀림 장치가 복수 개 배치되어 각 권취드럼을 통해 와이어를 일정량씩 분배하여 제어해야 한다.

이때 각 권취드럼마다 연결된 와이어가 모두 동시에 감김 및 풀림이 이루어져야만 승강대상물의 안정적인 승강이 가능한데, 기존에는 각 와이어 구동장치가 개별적으로 설치되어 각 권취드럼의 동시 제어가 어려웠다.

하지만 본 실시 예에서는 와이어 구동장치가 복수 개 배열되더라도 각 권취드럼의 작동제어가 동시에 이루어질 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이를 위해 본 실시 예에서는 와이어 감김 및 풀림 장치(1)가 복수개 배열된 상태에서 각 구동축(200)과 구동축(200)의 사이 단부가 별도의 연결축(800)을 통해 연결되는 구조를 갖는다.

따라서 어느 한 구동축이 회전할 경우 다른 구동축은 연결축(800)을 통해 함께 동시 연동 되는 구조를 갖게 된다.

이렇게 각 구동축(200)의 회전 여부 및 회전방향이 연결축(800)에 의해 동시 제어될 수 있게 되므로 각 권취드럼(500)에 연결된 와이어의 감김 및 풀림도 정확하게 동시에 제어될 수 있게 된다.

이때 연결축(800)은 유니버설조인트(universal joint) 형태로 구현됨에 따라 연결축(800)과 구동축 간 연결부위의 연결각도가 자유롭게 조절 가능하도록 할 수 있다.

이로 인해 설치장소의 공간 구조 상 각 와이어 구동장치(1)가 일렬 배열되지 못하고 특정각도로 틀어진 형태로 설치될 수밖에 없는 경우, 연결축(800)과 각 구동축(200) 간의 연결 각도을 조절함에 따라 해당 설치공간에 적합한 형태로 배치시킬 수 있게 된다.

따라서 기존에 비해 설치공간에 따른 설치 여부의 제약이 줄어드는 효과를 갖게 된다.

이상 설명한 본 발명의 여러 특징들은 당업자에 의해 다양하게 변형되거나 조합되어 실시될 수 있으나, 이러한 변형 및 조합이 구동축과 함께 회전하는 권취드럼이 회전과 동시에 별도의 이송유도부를 통해 개별적으로 구동축의 길이방향을 따라 직선이동될 수 있도록 함에 따라, 직선이동 과정에서 구동축에 가해지는 하중을 최소화하고 공간소비율을 최소화 시킴은 물론 권취드럼의 이동거리를 최대화시킴과 동시에 전체구조를 간소화시킬 수 있도록 한 기술적 사상과 관련이 있을 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 판단되어야 한다.

100 : 지지부 110 : 제1플레이트
120 : 제2플레이트 130 : 베어링 하우징
200 : 구동축 210 : 제1요철부
220 : 동력연결부재
300 : 구동부 400 : 이송유도부
410 : 회전 및 직선유도부 412 : 이송하우징
413 : 결합공 414 : 제2요철부
416 : 연결판 420 : 지지 및 직선유도부
422 : 관통공 423 : 나선홈
500 : 권취드럼 510 : 권취홈
600 : 가이드롤러 700 : 와이어
800 : 연결축 900 : 하중 감지부

Claims (8)

1. 지지부,
   상기 지지부에 연결되어 회전 가능한 구동축,
   상기 구동축과 연결되어 상기 구동축을 회전시키는 구동부,
   양단부가 상기 구동축에 의해 관통된 상태로 위치하고 있고 상기 구동축과 함께 회전 가능하며 상기 구동축의 회전과정에서 상기 구동축의 길이방향을 따라 직선 이동이 가능하고 회전 과정에서 둘레면에 와이어가 감겨지는 권취드럼,
   상기 권취드럼 및 구동축과 연결되어 상기 권취드럼의 회전 시 권취드럼을 상기 구동축의 길이방향을 따라 직선이동 가능하도록 유도하는 이송유도부
   를 포함하는
   무대장치 이송용 와이어 구동장치.
   
2. 제1항에서,
   상기 권취드럼은 둘레면에 권취홈이 나선 형태로 형성되어 있고,
   상기 이송 유도부는,
   상기 구동축 및 상기 권취드럼과 연결되어 구동축의 회전력을 상기 권취드럼으로 전달하되 상기 구동축의 길이방향을 따라 직선 이동 가능한 회전 및 직선유도부, 및
   상기 권취드럼의 둘레를 감싸고 있고 감싼 지점에는 상기 권취홈과 대응되는 나선홈이 형성되어 있고 상기 나선홈이 권취홈과 나사결합 형태로 맞물려 있는 지지 및 직선유도부
   를 포함하는
   무대장치 이송용 와이어 구동장치.
   
3. 제2항에서,
   상기 구동축의 둘레면에는 제1요철부가 구동축의 길이방향을 따라 형성되어 있고,
   상기 회전 및 직선유도부는 상기 구동축이 관통되어진 형태로 설치되되 관통지점 내부에는 제2요철부가 형성되어 상기 제2요철부가 상기 제1요철부에 끼워져 맞물려 있는
   무대장치 이송용 와이어 구동장치.
   
4. 제3항에서,
   상기 권취드럼은 중공관 형태이고,
   상기 회전 및 직선유도부는 상기 권취드럼 내부에 위치한 상태에서 상기 권취드럼과 연결되어 있는
   무대장치 이송용 와이어 구동장치.
   
5. 제2항에서,
   상기 지지 및 직선유도부는 관통공이 형성되어 상기 권취드럼이 상기 관통공을 관통하고 있으며,
   상기 관통공의 내주면에는 상기 나선홈이 형성되어 있는
   무대장치 이송용 와이어 구동장치.
   
6. 제3항에서,
   상기 제1요철부는 상기 구동축의 둘레면을 따라 기어치 형태로 배열되어 있고,
   상기 제2요철부는 상기 회전 및 직선유도부의 내부에 상기 제1요철부와 대응되는 형태로 형성되어 있는
   무대장치 이송용 와이어 구동장치.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
   상기 지지부와 구동축 및 권취드럼 간의 결합체는 간격을 두고 복수개 배열되고,
   상기 각 결합체의 구동축과 구동축 사이 단부는 상호 별도의 연결축을 통해 연결되어 동시에 회전 가능한
   무대장치 이송용 와이어 구동장치.
   
8. 제7항에서,
   상기 연결축은 유니버설조인트로 이루어져
   상기 구동축과 구동축 간 연결각도 조절이 가능한
   무대장치 이송용 와이어 구동장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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