KR101493994B1 - 완강기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 완강기에 관한 것으로서, 베이스 부재; 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스 부재 상에 결합되어 있는 부재로서, 구동기어와, 로프가 감아 걸리는 걸이부를 포함하는 로프휠; 상기 제1 회전축과 이격되어 배치되는 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스 부재 상에 결합되어 있는 부재로서, 상기 구동기어와 기어적으로 맞물려 결합되어 있는 종동기어와, 상기 종동기어와 상대회전 불가능하게 결합되어 있는 회전판을 포함하는 감속휠; 상기 회전판의 외주면에 형성되며 오목하게 함몰된 안착부; 상기 안착부에 삽입되어 있으며, 일측면에는 오목하게 함몰된 오목부가 형성되어 있는 감속부재; 및 내주면이 상기 감속부재의 타측면과 접촉함으로써 마찰력을 발생시키는 감속커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 감속부재 재료 사용을 절감시킬 수 있으며, 상기 완강기 제조 단가를 낮출 수 있게 된다. 또한 상기 감속부재 일단부가 편마모되는 현상을 줄일 수 있다는 효과가 있으며, 상기 감속부재의 타측면 전면이 고르게 상기 감속커버 측판 내주면에 접촉하게 되므로, 마찰력 또한 일정하게 발생됨에 따라, 상기 로프의 승강은 종래보다 빠르지만 균일한 일정 속도를 가지게 되는 효과있다.

Description

완강기{DESCENDING DEVICE FOR ESCAPE}

본 발명은 완강기에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 완강기 제조시 감속부재의 재료 사용을 절감할 수 있고, 회전 제동력을 균일하게 제공하도록 하여 상기 로프의 승강이 종래보다 빠르지만 균일한 일정 속도로 이루어질 수 있도록 하는 완강기에 관한 것이다.

일반적으로 완강기는 빌딩이나 아파트와 같은 고층건물(11층 이하)의 화재 발생시에 조난자가 신속하게 화재현장에서 안전한 장소로 탈출할 수 있도록 하는 것으로서, 이는 루프에 매달린 조난자의 하중에 의해 감속되어 서서히 지면으로 하강하도록 되어 있다.

이러한 종래의 완강기(1)의 일례가 도 1에 도시되어 있는데, 베이스 부재(2), 베이스 부재(2)에 배치되는 속도조절기구 및 이 속도조절기구를 커버하는 덮개(미도시)로 구성된다. 베이스 부재(2)의 상단에는 완강기 거치대(미도시)에 지지되는 훅이 걸리는 걸이공(3)이 천공 설치되고, 그 하단에는 로프(R)의 꼬임을 방지하여 안전하게 승강시키는 롤러(12, 13, 14)가 설치되어 있다.

또한, 베이스 부재(2)에는 제1지축(4)과 제2지축(5)의 일단이 일정간격 떨어진 채 고정되어 있다. 상기 베이스 부재(2)와 상기 덮개(미도시)는 나사 결합된다.

작동부는 상기 제1지축(4)에 회전 가능하게 배치되는 내륜부(6)와 상기 내륜부(6)와 일체로 구성된 구동기어(7)로 구성된다. 상기 내륜부(6)에는 로프가 걸리고, 로프의 승강에 따라 동일한 회전축을 갖는 상기 구동기어(7)가 회전하게 된다.

감속부는 상기 구동기어(7)와 맞물리는 피동기어(8), 상기 피동기어(8)와 일체로 구성된 감속휠(9), 상기 감속휠(9)에 재치되는 복수의 감속부재(10) 및 상기 감속휠(9)의 상부를 감싸는 감속커버(11)로 구성된다. 상기 피동기어(8)와 상기 감속휠(9)은 상기 제2지축(5)에 회전 가능하게 배치된다. 상기 피동기어(8)의 피치원은 상기 감속부재(10)의 원심력을 증가시키기 위해 상기 구동기어(7)의 피치원보다 작게 설정되어 있다. 상기 감속부재(10)는 상기 감속휠(9) 상에서 상기 제2지축(5) 반경 방향으로 이동되게 재치되며, 상기 감속부재(10)의 외주면이 상기 피동기어(8)의 회전에 따른 원심력으로 상기 감속커버(11)의 내주면과 마찰을 일으켜 로프의 하강속도를 감소시킬 수 있다.

그러나 종래기술에 따른 완강기(1)는, 상기 감속부재(10)가 상기 감속휠(9) 원심력에 의해 상기 제2지축(5) 반경 방향으로 이동할 때, 병진운동는 것을 보장하지 못하여, 상기 감속부재(10) 일단부의 편마모 현상이 발생하고 상기 감속커버(11) 내주면과의 마찰 또한 고르지 못하게 됨에 따라, 상기 로프(R)의 하강속도가 일정하지 못하게 되는 문제점이 있다.

또한 종래기술에 따른 완강기(1)는, 상기 감속부재(10)가 상기 감속휠(9)에 재치되는 과정에서도 유격이 발생하여 안정적인 자세를 유지할 수 없다는 문제점이 있다.

그리고 종래기술에 따른 완강기(1)는, 도 3에 도시된 바와 같이 반경이 동일한 상기 롤러(12, 13, 14)를 사용하기 때문에, 롤러에 의한 제동력을 효과적으로 제공하지 못하여 상기 로프(R)의 하강속도가 빠른 경우, 상기 내륜부(6)와 상기 로프(R) 사이의 미끄러짐 현상이 두드러지게 나타날 수 있다.

대한민국 공개특허 10-2004-0054886호

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 감속부재의 편심현상 방지 및 마찰력을 일정하게 제공하여, 로프의 승강이 일정 속도로 이루어지게 하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 완강기는, 베이스 부재; 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스 부재 상에 결합되어 있는 부재로서, 구동기어와, 로프가 감아 걸리는 걸이부를 포함하는 로프휠; 상기 제1 회전축과 이격되어 배치되는 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스 부재 상에 결합되어 있는 부재로서, 상기 구동기어와 기어적으로 맞물려 결합되어 있는 종동기어와, 상기 종동기어와 상대회전 불가능하게 결합되어 있는 회전판을 포함하는 감속휠; 상기 회전판의 외주면에 형성되며 오목하게 함몰된 안착부; 상기 안착부에 삽입되어 있으며, 일측면에는 오목하게 함몰된 오목부가 형성되어 있는 감속부재; 및 내주면이 상기 감속부재의 타측면과 접촉함으로써 마찰력을 발생시키는 감속커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 안착부는, 상기 회전판의 둘레를 따라 미리 정한 길이만큼 길게 연장되어 있으며, 제2 회전축 중심방향으로 오목하게 함몰되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 감속부재는, 상기 오목부가 제2 회전축의 원주방향을 따라 미리 정한 길이만큼 길게 형성됨으로써, 상기 감속부재의 양단부 각각에 형성되며 제2 회전축을 향하여 돌출되어 있는 돌기를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 회전판의 안착부에는, 상기 감속부재의 오목부에 삽입될 수 있도록, 상기 회전판의 반경 방향으로 돌출되며 상기 오목부 형상에 대응하는 볼록부가 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 완강기는, 상기 로프와 접촉 가능한 롤러로서, 상기 베이스 부재 상에 회전 가능하게 결합되는 제1 롤러, 제2 롤러, 제3 롤러를 더 구비하며, 상기 제2 롤러, 제3 롤러의 회전중심은 서로 미리 정한 거리만큼 이격되어 있으며, 상기 제1 롤러의 회전중심은 상기 제2 롤러, 제3 롤러의 회전중심을 서로 연결하는 가상의 수평방향 선분과 교차하는 가상의 수직방향 선분 상에 놓여있는 것이 바람직하다

여기서, 상기 완강기는, 상기 제2 롤러 또는 제3 롤러 중 어느 하나의 회전중심과 상기 제1 롤러 회전중심 사이의 상기 수평방향 선분 상 거리와, 상기 제2 롤러 또는 제3 롤러 중 어느 하나의 반경과 상기 제1 롤러 반경의 합 간 차이가, 상기 로프의 직경보다 작게 형성됨으로써, 상기 로프가 미리 정한 각도만큼 꺾이는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 로프의 꺾이는 각도는, 100°내지 160°인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 롤러의 반경은, 상기 제2 롤러 및 제3 롤러의 반경보다 큰 것이 바람직하다.

여기서, 상기 감속커버는, 제1 회전축에 마련되는 상기 로프휠의 중심축이 삽입 가능한 결합공과, 나사결합을 위한 관통공을 포함하며, 상기 관통공은, 상기 결합공의 반대편에 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 관통공은 3개가 마련되며, 3개의 상기 관통공과 상기 결합공이 상기 제2 회전축을 기준으로 서로 90°만큼 동일한 간격으로 이격되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 완강기에 따르면, 상기 회전판의 외주면에 형성되며 오목하게 함몰된 안착부; 상기 안착부에 삽입되어 있으며, 일측면에는 오목하게 함몰된 상기 오목부가 형성되어 있는 상기 감속부재를 포함하고 있으므로, 상기 로프휠의 회전을 감속시킬 수 있으며, 상기 감속부재 재료 사용을 절감할 수 있으며, 상기 완강기 제조 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 완강기는, 상기 안착부가, 상기 회전판의 둘레를 따라 미리 정한 길이만큼 길게 연장되어 있으며, 상기 제2 회전축 중심방향으로 오목하게 함몰되어 있으므로, 상기 감속부재가 상기 안착부에 안정적으로 장착될 수 있다는 효과가 있다.

또한 상기 완강기는, 상기 제2 회전축의 원주방향을 따라 미리 정한 길이만큼 길게 형성되는 상기 오목부와, 상기 감속부재의 양단부 각각에 형성되며 상기 제2 회전축을 향하여 돌출되어 있는 상기 돌기를 구비하는 상기 감속부재를 포함한다. 상기 감속부재는, 양단부에 질량이 동등하게 분산 배치되어 회전관성 모멘트는 커지게 되고, 쉽게 회전할 수 없게 된다. 이에 따라, 상기 감속휠의 원심력에 의한 상기 감속부재의 이동은, 상기 감속부재의 양단부가 상기 제2 회전축 반경방향으로 동일한 거리만큼 이동하게 되는 병진운동을 하게 된다.

따라서 상기 완강기는, 상기 감속부재 일단부가 편마모되는 현상을 줄일 수 있다는 효과가 있다. 또한 상기 완강기는, 상기 감속부재의 타측면 전면이 고르게 상기 감속커버 측판 내주면에 접촉하게 되므로, 마찰력 또한 일정하게 발생됨에 따라, 상기 로프의 승강은 종래보다 빠르지만 균일한 일정 속도를 가지게 되는 효과있다.

그리고 상기 완강기는, 상기 회전판의 안착부에, 상기 회전판의 반경 방향으로 돌출되며 상기 오목부 형상에 대응하는 볼록부가 구비됨으로써, 상기 볼록부는 상기 감속부재의 오목부에 삽입되고 상기 감속부재의 돌기는 상기 볼록부의 양단 옆으로 함몰되어 있는 부분에 삽입될 수 있는 구조가 된다. 이로써, 상기 감속부재가 상기 안착부에 안착될 때, 유격이 크지 않아 안정적인 자세를 유지할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한 상기 완강기는, 상기 제2 롤러 또는 제3 롤러 중 어느 하나의 회전중심과 상기 제1 롤러 회전중심 사이의 상기 수평방향 선분 상 거리와, 상기 제2 롤러 또는 제3 롤러 중 어느 하나의 반경과 상기 제1 롤러 반경의 합 간 차이가, 상기 로프의 직경보다 작게 형성되도록 하여, 상기 로프는 100°내지 160°의 각도만큼 꺾이게 된다.

따라서 상기 완강기는, 상기 로프의 꺾이는 각도가 160°이하가 되므로 상기 로프와 상기 롤러 사이의 마찰력이 증가되어 상기 로프의 이동 속도가 효과적으로 감소됨으로써, 상기 걸이부와 상기 로프 사이의 미끄러짐을 방지할 수 있다는 효과와, 상기 로프의 꺾이는 각도가 100°이상이 되므로 상기 로프에 가해지는 피로도를 감소시키고 상기 제1 롤러의 내구성을 유지할 수 있다는 효과가 있다.

그리고 상기 완강기는, 상기 제1 롤러의 반경을 상기 제2 롤러 및 제3 롤러의 반경보다 크도록 하는 상기 제1 롤러를 사용하므로, 상기 제1 롤러에 대한 상기 로프의 접촉면이 증가하면서 상기 제1 롤러와 상기 로프의 마찰력이 증가하여 상기 걸이부와 상기 로프 사이의 미끄러짐을 방지할 수 있다는 장점과 상기 로프가 꺾이는 구조를 쉽게 구현할 수 있다는 효과가 있다.

또한 상기 완강기는, 상기 감속커버가, 상기 구동축이 삽입 가능한 상기 결합공과 나사결합을 위한 상기 관통공을 포함하고, 상기 관통공은, 상기 결합공의 반대편에 있도록 배치된다. 따라서 상기 완강기는, 상기 감속휠이 고속으로 회전하더라도, 상기 감속커버가, 상기 관통공의 중심과 상기 결합공의 중심을 연결하는 선분을 반분하며 직교하는 선분을 중심으로 회전하거나 진동하지 않도록 확실히 고정되므로, 상기 감속커버 측판 내주면과 상기 감속부재의 완벽한 마찰접촉에 기여하게 되어, 상기 로프휠에 효과적인 제동력을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 완강기의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 감속휠의 평면도.
도 3은 도 2에 도시된 로프가 롤부를 통과한 상태의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 완강기의 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 감속휠의 평면도,
도 6은 도 4의 측면도,
도 7은 도 4에 도시된 로프가 롤러부를 통과한 상태의 단면도; 및
도 8은 도 4에 도시된 감속커버만을 확대 도시한 평면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

공간적으로 상대적인 용어인 “하부", "상부", “측부” 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 부재 또는 구성 요소들과 다른 부재 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 부재를 뒤집을 경우, 다른 부재의 “상부"로 기술된 부재는 다른 부재의 "하부”에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "상부"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 부재는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배재하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도면에서 각부의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 완강기의 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 감속휠의 평면도이며, 도 6은 도 5의 측면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 완강기(100)는, 베이스 부재(110), 로프휠(120), 감속휠(130), 감속부재(140), 감속커버(150), 및 롤러부(160)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스 부재(110)는, 미리 정한 두께의 금속판 부재로서, 상기 로프휠(120), 상기 감속휠(130), 상기 롤러부(160)가 결합된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 부재(110)의 좌단부에는 후술하는 상기 롤러부(160)를 구성하는 제1 롤러(161), 제2 롤러(163), 제3 롤러(165)의 회전중심이 되는 제1 회전중심(C1), 제2 회전중심(C2), 제3 회전중심(C3)이 배치된다.

또한, 상기 롤러의 회전중심(C1, C2, C3)으로부터 우측으로 이격되어 상기 로프휠(120)의 회전중심이 되는 제1 회전축(A1)이 배치되며, 상기 베이스 부재(110)의 우단부에는 제1 회전축(A1)과 이격되며 상기 감속휠(130)의 회전중심이 되는 제2 회전축(A2)이 배치된다.

상기 베이스 부재(110) 상에는, 상기 롤러의 회전중심(C1, C2, C3)을 따라 상기 베이스 부재(110)로부터 수직으로 돌출되어 형성되는 제1 롤러축(미도시), 제2 롤러축(미도시), 제3 롤러축(미도시)이 마련되고, 상기 제1 회전축(A1)을 따라 상기 베이스 부재(110)로부터 수직으로 돌출되어 형성되는 구동축(111)이 마련되며, 상기 제2 회전축(A2)을 따라 상기 베이스 부재(110)로부터 수직으로 돌출되어 형성되는 종동축(113)이 마련된다.

또한 상기 베이스 부재(110)에는, 완강기 거치대(미도시)에 마련되는 훅(미도시)이 걸리는 부분으로서, 걸이공(115)이 상부에 배치된다.

상기 로프휠(120)은, 상기 구동축(111)을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스 부재(110) 상에 결합되는 부재로서, 구동기어(121)와 걸이부(123)를 구비한다.

상기 구동기어(121)는, 상기 종동기어(131)에 동력을 전달하는 부분으로서, 서로 동축으로 구성된 제1 외륜부(1211) 및 제2 외륜부(1213)로 구성된다.

상기 제1 외륜부(1211)와 제2 외륜부(1213)는 미리 정한 길이의 직경을 갖고 서로 이격되어 있으며, 외측면에 치차부가 형성되어 있다.

본 실시예에서는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1 외륜부(1211) 및 제2 외륜부(1213)에 형성된 치차부의 형상은 평기어의 형태이나, 본 발명에 따른 치차부의 형상은 평기어 외에 헬리컬 기어, 렉 기어, 베벨 기어, 원 기어, 체인 기어 등의 실시 형태를 가질 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.

한편, 본 실시예에서는, 상기 제1 외륜부(1211)와 제2 외륜부(1213)는 후술하는 하나의 종동기어(131)와 동시에 기어적으로 연결되도록 동일한 직경 및 동일한 치차부를 갖게 구성된다. 여기서 동일한 치차부라 함은, 치차부를 구성하는 각각의 치차의 피치, 크기가 동일하며 배치 관계가 대응됨을 뜻한다.

상기 걸이부(123)는, 로프(R)가 감겨 걸리는 원기둥 형상의 부분으로서, 상기 제1 외륜부(1211)와 제2 외륜부(1213) 사이에 배치되어 상기 제1 외륜부(1211) 및 제2 외륜부(1213)를 서로 이격시키며, 상기 제1 외륜부(1211) 및 제2 외륜부(1213)와 동축으로 형성된다.

상기 걸이부(123)는, 상기 제1 외륜부(1211) 및 제2 외륜부(1213)보다 작은 직경을 갖도록 형성된다. 따라서, 본 실시예에 따른 로프휠(120)을 측면에서 바라보면 직경이 큰 제1 외륜부(120) 및 제2 외륜부(140) 사이에 걸이부(123)가 배치됨에 따라서 H 자와 같은 모양이 나타난다.

상기 걸이부(123)의 외측면에는, 상기 제1 회전축의 반경방향으로 돌출되어 있는 돌출 입체가 형성된다.

상기 돌출 입체는, 상기 로프(R)가 상기 걸이부(123)에 감겨 걸릴 경우, 상기 로프(R)와 걸이부(123) 사이의 마찰력을 증대시켜 본 발명에 따른 완강기(100)를 이용한 승강 등이 더욱 안전하고 용이하게 달성되도록 할 수 있다. 이때, 상기 돌출 입체는 복수 형성되며 서로 미리 정한 이격 간격을 가질 수 있고, 그 수 및 폭은 한정하지 않는다.

한편, 상기 구동기어(121)와 상기 걸이부(123) 사이의 결합은, 서로 탈착가능하게 결합되거나, 또는 소정의 주물 성형을 통해 일체로 형성되는 것도 가능하며, 이에 한정하지 않는다.

상기 로프휠(120)의 중심에는, 상기 구동기어(121)와 상기 걸이부(123)의 동축을 따라 형성된 제1 축공(25)이 마련된다.

상기 로프휠(120)은, 상기 제1 축공(25)에 구동축(111)이 삽입됨으로써, 상기 베이스 부재(110) 상에 회전가능하게 결합된다.

상기 감속휠(130)은, 상기 로프휠(120)의 회전을 감속시키기 위해 마련되는 부재로서, 상기 종동축(113)을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스 부재(110) 상에 결합되며, 종동기어(131)와 회전판(133)을 구비한다.

상기 종동기어(121)는, 상기 구동기어(131)로부터 동력을 전달받는 부재로서, 외측면에 상기 구동기어(121)와 기어적으로 연결되는 치차부가 형성되어 있다. 상기 종동기어(131)의 직경은 상기 구동기어(121)의 직경보다 작다.

상기 회전판(133)은, 상기 감속부재(140)에 원심력을 전달하는 원판 형상의 부재로서, 상기 종동기어(131)의 상부에 배치되고 상기 종동기어(131)와 상대회전 불능하게 결합되며, 안착부(135)를 포함한다.

상기 안착부(135)는, 상기 감속부재(140)가 삽입될 수 있도록 안착되는 면을 제공하는 부분으로서, 상기 회전판(133)의 외주면에 제2 회전축(A2) 중심방향으로 오목하게 함몰되어 형성된다.

본 실시예에서는, 상기 안착부(135)가 상기 회전판(133)의 원주방향을 따라 미리 정한 길이만큼 길게 연장되어 형성되어 있으며, 일정한 간격으로 이격되어 4개가 마련된다.

한편, 상기 회전판(133)의 안착부(135)에는, 후술하는 상기 감속부재(140)의 오목부에 삽입될 수 있도록, 상기 회전판(133)의 반경 방향으로 돌출되며 상기 오목부 형상에 대응하는 볼록부(1351)가 구비된다.

상기 감속부재(140)는, 상기 로프휠(120)의 회전을 감속시키는 제동력을 제공하는 부재로서, 오목부(141)와 돌기(143)를 구비한다.

상기 오목부(141)는, 상기 제2 회전축(A2) 중심방향을 향하는 상기 감속부재(140)의 일측면에 형성되는 부분으로서, 오목하게 함몰되어 형성된다.

또한, 상기 오목부(141)는, 상기 감속부재(140) 일측면 중앙부에 상기 제2 회전축(A2)의 원주방향을 따라 미리 정한 길이만큼 길게 형성된다.

상기 돌기(143)는, 상기 제2 회전축(A2)을 향하여 돌출되며, 상기 감속부재(140)의 양단부 각각에 형성됨으로써, 한 쌍이 마련된다.

본 실시예에서는, 상기 감속부재(40)의 소재가 황동이나, 본 발명에 따른 상기 감속부재(40)의 소재는 이에 한정되지 않으며, 마찰력이 제공될 수 있다면 기타 금속도 감속부재(40)의 소재가 될 수 있다.

상기 감속휠(130)의 중심에는, 상기 종동기어(131)와 상기 회전판(133)의 동축을 따라 형성된 제2 축공(137)이 마련된다.

상기 감속휠(130)은, 상기 제2 축공(137)에 종동축(113)이 삽입됨으로써, 상기 베이스 부재(110) 상에 회전가능하게 결합된다.

상기 감속커버(150)는, 상기 로프휠(120)의 회전을 감속시키는 제동력을 제공하는 부재로서, 본체(151)와 체결부(55)를 포함한다.

상기 본체(151)는, 상기 감속휠(130)을 수용할 수 있는 부분으로서, 원형 뚜껑형상을 이룬다.

상기 본체(151)의 원형 띠 형상을 이루고 있는 측판(1513) 내주면에, 상기 제2 회전축(A2) 반경 방향을 향하는 상기 감속부재(140)의 타측면(145)이 마찰접촉함으로써, 상기 로프휠(120)의 회전을 감속시키는 제동력이 발생된다.

상기 본체(151)의 원판 형상의 상판(1511) 외주면에는, 상기 본체(151)의 측판(1513) 내주면과 상기 감속부재(140)와의 마찰시 발생되는 열이 방출될 수 있도록 복수의 열방출공(1515)이 형성된다.

상기 체결부(55)는, 상기 감속커버(150)가 상기 베이스 부재(110) 상에 고정될 수 있도록 하는 부분으로서, 본체(151)의 외주면에 마련된다.

본 실시예에서 상기 체결부(55)는 4개로 구성되며, 그 중 하나의 체결부(55)는 상기 구동축(111)이 삽입되는 결합공(1531)을 구비하며, 나머지 3개의 체결부(55)는 나사결합을 위한 관통공(1533)을 구비한다.

상기 3개의 상기 관통공(1533)과 상기 결합공(1531)은, 상기 제2 회전축(A2)을 기준으로 서로 동일한 간격으로 90°만큼 이격되어 배치된다.

상기 롤러부(160)는, 상기 로프(R)의 꼬임을 방지하기 위하여 상기 로프(R)를 안내하는 부분으로서, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 로프휠(120) 좌측에 배치되며, 제1 롤러(161), 제2 롤러(163), 제3 롤러(165)로 구성된다.

상기 제1 롤러(161), 제2 롤러(163) 및 제3 롤러(165)는, 상기 로프(R)와 접촉 가능한 부재로서, 상기 베이스 부재(110) 상의 상기 제1 롤러축(미도시), 제2 롤러축(미도시), 제3 롤러축(미도시)에 각각 대응하여 회전 가능하게 결합된다.

상기 롤러(161, 162, 163)의 종단면은 각각 미리 정한 반경(r1, r2, r3)을 가지는 원형으로 이루어져 있다.

상기 제2 롤러(163)와 상기 제3 롤러(165)는, 제2 회전중심(C2)과 제3 회전중심(C3) 간 거리(L1)가 미리 정한 거리만큼 되도록 이격되어 있다.

상기 제1 롤러(161)는, 상기 제2 회전중심(C2) 및 상기 제3 회전중심(C3)을 서로 연결하는 가상의 수평방향 선분(H)과 교차하며 상기 수평방향 선분(H)을 반분하는 가상의 수직방향 선분(V) 상에, 상기 제1 회전중심(C1)이 위치하도록 배치된다.

또한, 상기 제1 롤러(161)는, 상기 제2 회전중심(C2)과 상기 제1 회전중심(C1) 사이의 상기 수평방향 선분(H) 상 거리(D1)와, 상기 제2 롤러(163) 반경(r2)과 상기 제1 롤러(161) 반경(r1)의 합 간 차이(D1-(r1+r2))가, 상기 로프의 직경(d)보다 작게 형성되도록 배치된다.

또한, 상기 제1 롤러(161)는, 상기 제3 회전중심(C3)과 상기 제1 회전중심(C1) 사이의 상기 수평방향 선분(H) 상 거리(D2)와, 상기 제3 롤러(165) 반경(r3)과 상기 제1 롤러(161) 반경(r1)의 합 간 차이(D2-(r1+r3))가, 상기 로프의 직경(d)보다 작게 형성되도록 배치된다.

한편, 상기 제2 롤러(163)의 반경(r2)과 상기 제3 롤러(165)의 반경(r3)은 같으며, 상기 제1 롤러(161)의 반경(r1)은 상기 제2 롤러(163)의 반경(r2) 및 상기 제3 롤러(165)의 반경(r3)보다 크다.

이로써, 상기 로프(R)가 미리 정한 각도(α)만큼 꺾이며, 상기 각도(α)는 110°내지 160°의 값을 가지는 것이 적절하다.

여기서, 상기 각도(α)가 110°미만이면 상기 롤러부(160)에 의해 상기 로프(R)의 꺾이는 곡률이 지나치게 커져 상기 로프(R)의 피로도가 증가하고 승강이 필요한 하중의 일부분이 상기 제1 롤러(161)에 가해져 내구성이 약화되는 단점이 있다. 또한, 상기 각도(α)가 160°초과이면 상기 로프(R)의 이동속도가 너무 빨라질 수 있어 승강이 안정적이지 못하고, 상기 걸이부(123)에서 상기 로프(R)의 미끄러짐이 발생될 수 있다는 단점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 제2 회전중심(C2)과 제3 회전중심(C3) 간 거리(L1)가 35 mm 이고, 상기 제2 회전중심(C2) 또는 제3 회전중심(C3) 중 어느 하나와 상기 제1 회전중심(C1) 사이의 가상의 수직방향 선분(V) 상 거리(L2)가 16.8 mm 이다.

또한, 본 실시예에서는, 상기 제2 회전중심(C2)과 상기 제1 회전중심(C1) 사이의 상기 수평방향 선분(H) 상 거리(D1) 및 상기 제3 회전중심(C3)과 상기 제1 회전중심(C1) 사이의 상기 수평방향 선분(H) 상 거리(D2)는 17.7 mm이며, 상기 제2 롤러(163)의 반경(r2) 및 상기 제3 롤러(165)의 반경(r3)은 8.1 mm 이고 상기 제1 롤러(161)의 반경(r1)은 14 mm 이다. 본 실시예의 구성에 따라, 상기 각도(α)는 150°의 값을 가진다.

이하에서는, 상술한 구성의 완강기(100)를 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.

먼저, 상기 로프(R)는 상기 로프휠(120)의 걸이부(123)에 감겨 걸리고, 상기 로프(R)의 양단은 각각 상기 제2 롤러(163) 및 상기 제1 롤러(161) 사이와 상기 제3롤러(165) 및 상기 제1 롤러(161) 사이를 통과한다. `

상기 로프(R)의 승강에 따라 상기 구동축(111)을 중심으로 상기 로프휠(120)이 회전하게 된다.

상기 로프휠(120)이 회전함에 따라, 상기 구동기어(121)에 기어적으로 연결되는 상기 종동기어(131) 또한 회전하게 된다.

여기서, 상기 종동기어(131)의 직경이 상기 구동기어(121)의 직경보다 작음에 따라, 상기 감속휠(130)의 분당 회전수(rpm)는 상기 로프휠(120)의 분당 회전수(rpm)보다 상대적으로 더 크다.

이에 따라, 상기 회전판(133)의 안착부(135)에 삽입되어 있는 상기 감속부재(140)가, 상기 감속휠(130)의 회전에 따른 원심력에 의해 상기 제2 회전축(A2)의 반경 방향으로 이동하게 되며, 상기 감속커버(150)의 본체(151) 측판(1513) 내주면에 접촉하게 된다.

상기 감속부재(140)의 타측면이 상기 감속커버(150)의 본체(151) 측판(1513)내주면에 회전접촉함으로써, 마찰이 발생하여 상기 로프휠(120)의 회전을 감속시키는 제동력을 제공하며, 상기 로프(R)의 승강속도를 감소시킬 수 있게 된다.

상술한 구성의 완강기(100)는, 상기 회전판(133)의 외주면에 형성되며 오목하게 함몰된 안착부(135); 상기 안착부(135)에 삽입되어 있으며, 일측면에는 오목하게 함몰된 상기 오목부(141)가 형성되어 있는 상기 감속부재(140)를 포함하고 있으므로, 상기 감속부재(140) 재료 사용을 절감할 수 있으며, 상기 완강기(100) 제조 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다.

그리고 상기 완강기(100)는, 상기 안착부(135)가, 상기 회전판(133)의 둘레를 따라 미리 정한 길이만큼 길게 연장되어 있으며, 상기 제2 회전축(A2) 중심방향으로 오목하게 함몰되어 있으므로, 상기 감속부재(140)가 상기 안착부(135)에 안정적으로 장착될 수 있다는 장점이 있다.

또한 상기 완강기(100)는, 상기 제2 회전축(A2)의 원주방향을 따라 미리 정한 길이만큼 길게 형성되는 상기 오목부(141)와, 상기 감속부재(140)의 양단부 각각에 형성되며 상기 제2 회전축(A2)을 향하여 돌출되어 있는 상기 돌기(143)를 구비하는 상기 감속부재(140)를 포함한다. 상기 감속부재(140)는, 양단부에 질량이 동등하게 분산 배치되어 회전관성 모멘트는 커지게 되고, 쉽게 회전할 수 없게 된다. 이에 따라, 상기 감속휠(130)의 원심력에 의한 상기 감속부재(140)의 이동은, 상기 감속부재(140)의 양단부가 상기 제2 회전축(A2) 반경방향으로 동일한 거리만큼 이동하게 되는 병진운동을 하게 된다.

따라서 상기 완강기(100)는, 상기 감속부재(140) 일단부가 편마모되는 현상이 줄어들게 되는 장점이 있다. 또한 상기 완강기(100)는, 상기 감속부재(140)의 타측면(145) 전면이 고르게 상기 감속커버(150) 측판(1513) 내주면에 접촉하게 되므로, 마찰력 또한 일정하게 발생됨에 따라, 상기 로프(R)의 승강은 균일한 일정 속도를 가지게 되는 장점이 있다.

그리고 상기 완강기(100)는, 상기 회전판(133)의 안착부(135)에, 상기 회전판(133)의 반경 방향으로 돌출되며 상기 오목부(141) 형상에 대응하는 볼록부(1351)가 구비됨으로써, 상기 볼록부(1351)는 상기 감속부재(140)의 오목부(141)에 삽입되고 상기 감속부재(140)의 돌기(143)는 상기 볼록부(1351)의 양단 옆으로 함몰되어 있는 부분에 삽입될 수 있는 구조가 된다. 이로써, 상기 감속부재(140)가 상기 안착부(135)에 안착될 때, 유격이 크지 않아 안정적인 자세를 유지할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한 상기 완강기(100)는, 상기 제2 롤러(163) 또는 제3 롤러(165) 중 어느 하나의 회전중심(C2, C3)과 상기 제1 롤러(161) 회전중심(C1) 사이의 상기 수평방향 선분(H) 상 거리(D1, D2)와, 상기 제2 롤러(163) 또는 제3 롤러(165) 중 어느 하나의 반경(r2, r3)과 상기 제1 롤러(161) 반경(r1)의 합 간 차이((D1-(r1+r2), D2-(r1+r3)) 가, 상기 로프의 직경(d)보다 작게 형성되도록 하여, 상기 로프는 100°내지 160°의 각도만큼 꺾이게 된다.

따라서 상기 완강기(100)는, 상기 로프(R)의 꺾이는 각도(α)가 160°이하가 되므로 상기 로프(R)와 상기 롤러(161, 162, 163)사이의 마찰력이 증가되어 상기 로프(R)의 이동 속도가 효과적으로 감소됨으로써, 상기 걸이부(123)와 상기 로프(R) 사이의 미끄러짐을 방지할 수 있다는 장점과, 상기 로프(R)의 꺾이는 각도(α)가 100°이상이 되므로 상기 로프(R)에 가해지는 피로도를 감소시키고 상기 제1 롤러(161)의 내구성을 유지할 수 있다는 장점이 있다.

그리고 상기 완강기(100)는, 상기 제1 롤러(161)의 반경(r1)을 상기 제2 롤러(163) 및 제3 롤러(165)의 반경(r2, r3)보다 크도록 하는 상기 제1 롤러(161)를 사용하므로, 상기 제1 롤러(161)에 대한 상기 로프(R)의 접촉면이 증가하면서 상기 제1 롤러(161)와 상기 로프(R)의 마찰력이 증가하여 상기 걸이부(123)와 상기 로프 사이의 미끄러짐을 방지할 수 있다는 장점과 상기 로프(R)가 꺾이는 구조를 쉽게 구현할 수 있다는 장점이 있다.

또한 상기 완강기(100)는, 상기 감속커버(150)가, 상기 구동축(111)이 삽입 가능한 상기 결합공(1531)과 나사결합을 위한 상기 관통공(551)을 포함하고, 상기 관통공(551)은, 상기 결합공(1531)의 반대편에 있도록 배치된다. 따라서 상기 완강기(100)는, 상기 감속휠(130)이 고속으로 회전하더라도, 상기 감속커버(150)가, 상기 관통공(1533)의 중심과 상기 결합공(1531)의 중심을 연결하는 선분을 반분하며 직교하는 선분(A3)을 중심으로 회전하거나 진동하지 않도록 확실히 고정되므로, 상기 감속커버(150) 측판(1513) 내주면과 상기 감속부재(140)의 완벽한 마찰접촉에 기여하게 되어, 상기 로프휠(120)에 효과적인 제동력을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

* 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 *
100 : 완강기 110 : 베이스 부재
111 : 구동축 113 : 종동축
115 : 걸이공 120 : 로프휠
121 : 구동기어 1211 : 제1 외륜부
1213 : 제2 외륜부 123 : 걸이부
1231 : 돌출 입체 25 : 제1 축공
130 : 감속휠 131 : 종동기어
133 : 회전판 135 : 안착부
1351 : 볼록부 137 : 제2 축공
140 : 감속부재 141 : 오목부
143 : 돌기 145 : 타측면
150 : 감속커버 151 : 본체
1511 : 상판 1513 : 측판
1515 : 열방출공 153 : 체결부
1531 : 결합공 1533 : 관통공
160 : 롤러부 161 : 제1 롤러
163 : 제2 롤러 165 : 제3 롤러
A1 : 제1 회전축 A2 : 제2 회전축
A3 : 관통공의 중심과 결합공의 중심을 연결하는 선분을 반분하며 직교하는 선분
C1 : 제1 회전중심 C2 : 제2 회전중심
C3 : 제3 회전중심
α : 로프의 꺾이는 각도
r1 : 제1 롤러의 반경
r2 : 제2 롤러의 반경
r3 : 제3 롤러의 반경
L1 : 제2 회전중심과 제3 회전중심 간 거리
L2 : 제2, 3롤러와 제1 롤러의 회전중심 간 가상의 수직방향선 상 거리
D1 : 제2 롤러와 제1 롤러의 회전중심 간 가상의 수평방향선 상 거리
D2 : 제3 롤러와 제1 롤러의 회전중심 간 가상의 수평방향선 상 거리

Claims (10)

1. 베이스 부재;
   제1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스 부재 상에 결합되어 있는 부재로서, 구동기어와, 로프가 감아 걸리는 걸이부를 포함하는 로프휠;
   상기 제1 회전축과 이격되어 배치되는 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 베이스 부재 상에 결합되어 있는 부재로서, 상기 구동기어와 기어적으로 맞물려 결합되어 있는 종동기어와, 상기 종동기어와 상대회전 불가능하게 결합되어 있는 회전판을 포함하는 감속휠;
   상기 회전판의 외주면에 형성되며 오목하게 함몰된 안착부;
   상기 안착부에 삽입되어 있으며, 일측면에는 오목하게 함몰된 오목부가 형성되어 있는 감속부재; 및
   내주면이 상기 감속부재의 타측면과 접촉함으로써 마찰력을 발생시키는 감속커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 완강기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 안착부는, 상기 회전판의 둘레를 따라 미리 정한 길이만큼 길게 연장되어 있으며, 제2 회전축 중심방향으로 오목하게 함몰되어 있는 것을 특징으로 하는 완강기.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 감속부재는, 상기 오목부가 제2 회전축의 원주방향을 따라 미리 정한 길이만큼 길게 형성됨으로써, 상기 감속부재의 양단부 각각에 형성되며 제2 회전축을 향하여 돌출되어 있는 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 완강기.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 회전판의 안착부에는, 상기 감속부재의 오목부에 삽입될 수 있도록, 상기 회전판의 반경 방향으로 돌출되며 상기 오목부 형상에 대응하는 볼록부가 구비되는 것을 특징으로 하는 완강기.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 로프와 접촉 가능한 롤러로서, 상기 베이스 부재 상에 회전 가능하게 결합되는 제1 롤러, 제2 롤러, 제3 롤러를 더 구비하며,
   상기 제2 롤러, 제3 롤러의 회전중심은 서로 미리 정한 거리만큼 이격되어 있으며, 상기 제1 롤러의 회전중심은 상기 제2 롤러, 제 3롤러의 회전중심을 서로 연결하는 가상의 수평방향 선분과 교차하는 가상의 수직방향 선분 상에 놓여있는 것을 특징으로 하는 완강기.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제2 롤러 또는 제3 롤러 중 어느 하나의 회전중심과 상기 제1 롤러 회전중심 사이의 상기 수평방향 선분 상 거리와, 상기 제2 롤러 또는 제3 롤러 중 어느 하나의 반경과 상기 제1 롤러 반경의 합 간 차이가, 상기 로프의 직경보다 작게 형성됨으로써, 상기 로프가 미리 정한 각도만큼 꺾이는 것을 특징으로 하는 완강기.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 로프의 꺾이는 각도는, 100°내지 160°인 것을 특징으로 하는 완강기.
8. 제 5항에 있어서,
   상기 제1 롤러의 반경은, 상기 제2 롤러 및 제3 롤러의 반경보다 큰 것을 특징으로 하는 완강기.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 감속커버는, 제1 회전축에 마련되는 상기 로프휠의 중심축이 삽입 가능한 결합공과, 나사결합을 위한 관통공을 포함하며,
   상기 관통공은, 상기 결합공의 반대편에 있는 것을 특징으로 하는 완강기.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 관통공은 3개가 마련되며, 3개의 상기 관통공과 상기 결합공이 상기 제2 회전축을 기준으로 서로 90°만큼 동일한 간격으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 완강기.

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