KR101499131B1 - 추락 방지용 안전장치 - Google Patents

Abstract

추락 방지용 안전장치가 개시된다. 본 발명에 따른 추락 방지용 안전장치는, 와이어가 감겨지는 드럼이 케이스의 내부에 설치되고 상기 드럼의 내부에 래칫 및 래칫기어가 설치되어 상기 와이어의 풀림 및 감김을 제어하는 제동부가 포함하고, 상기 제동부의 회전 작동에 연동되는 작동축의 보스에 연결되며, 상기 와이어의 하강시 작동축의 회전 속도를 점차 감속시키면서 와이어가 완만하게 하강되도록 하는 감속수단이 포함되어 이루어진다.
이에 따르면, 고소 작업 중 작업자가 추락하는 경우 최초 급가속 상태에서는 래칫의 제동에 의해 순간적으로 추락이 정지되도록 한 후 이후에는 공중에 매달린 작업자의 자중에 의해 하강하되 그 하강되는 속도를 완만하게 감속시킴으로써 안전하게 안전망이나 지상에 착지하도록 하여 안전사고를 방지할 수 있음은 물론 작업자의 복귀가 동시에 이루어질 수 있는 효과가 있다.

Description

추락 방지용 안전장치{SAFETY RETRACTOR FOR PLANE CRASH}

본 발명은 추락 방지용 안전장치에 관한 것으로, 고소 작업 중 작업자가 추락하는 경우 착용한 안전와이어의 하강을 강제로 제동시켜 추락을 방지할 수 있고, 이후 완만한 속도로 하강시켜 안전하게 지상에 착지하도록 하여 안전사고를 방지할 수 있는 추락 방지용 안전장치에 관한 것이다.

일반적으로 고층건축물이나 대형 선박의 건조 작업과 같은 현장은 높은 위치에서 작업을 해야 하는 경우가 많으며 대개 작업자가 철골기둥 및 철골보들 사이를 지나가거나 하는 등의 위험을 감수해야하는데 이러한 철골보는 폭이 넓지 않기 때문에 추락사고의 위험이 상존하였다.

이러한 건설현장은 건축 구조물의 단부나 임시 계단 등의 끝에 안전장비 겸 안전설비 중의 하나인 안전블록을 고정하고, 상기 안전블록의 안전와이어에 의해 추락되는 것을 방지하도록 하고 있다.

안전블럭은 각종 산업현장에서 작업자가 작업 중에 자칫 낙하함으로써 발생될 수 있는 안전사고를 방지하기 위한 낙하 보호를 위한 안전 장비이다.

이에 관련된 선행기술로는 국내 등록특허 제1176908호 「안전블록」이 개시된 바 있다.

상기 선행기술을 살펴보면, 전면커버 및 후면커버의 내부에 내장되고 웨빙이 권취되며 일측에 태엽안착부가 구비되고 타측에 가이드판이 설치되어 있는 웨빙릴; 원판형상으로 이루어져서 전면커버의 안착홈에 안착되고 결합축 둘레에 회전되도록 결합되며 웨빙릴의 일측에 고정되어서 이와 함께 회전되고 둘레에 복수의 톱니홈들이 형성되어 있는 톱니휠; 톱니휠의 톱니홈들에 안착되고 작업자가 추락하여서 웨빙릴 및 톱니휠이 급회전되면 톱니의 걸림단부가 톱니홈에서 벗어나면서 전면커버의 래칫홈에 걸려서 지지되는 톱니들; 톱니휠 하측의 전면커버 및 후면커버 내에 설치되고 웨빙이 전면커버 및 후면커버의 외측으로 인출되는 것을 안내하며 작업자의 추락시 웨빙과의 마찰력이 증대되면서 추락속도를 감속시키는 보조제동부; 안전블록의 일측에 톱니휠을 회전시켜서 추락한 작업자를 끌어 올리도록 구비된 비상승강부를 포함하여 이루어진다

한편 종래 일반적으로 사용하고 있는 안전블럭은 케이스 내부에 권취장치를 포함하는 권취드럼이 구비되어 있고, 이 권취드럼에 와이어가 감겨져 있다.

그리고, 권취드럼에는 와이어를 잡아당기는 인장력이 가해질 때 와이어를 풀고, 와이어에 가해지는 인장력이 해제되었을 때 드럼으로부터 풀려진 와이어를 원 상태로 되감기 위한 편향된 탄성력의 스프링을 포함하고 있어서 자동적으로 와이어가 드럼에 감겨지게 된다.

또한, 권취드럼에는 래칫 구성의 클러치 장치가 구비되어 있어서, 와이어를 서서히 잡아당기면 와이어가 드럼으로부터 풀리면서 작업자가 원하는 길이 만큼 와이어를 풀어놓은 상태로 작업을 할 수 있으며, 작업이 끝난 후에는 와이어를 살짝 잡아당겼다 놓으면 클러치 장치에 의해 다시 와이어가 권취드럼에 감겨지도록 구성되어 있고, 추락 시에는 와이어가 급작스럽게 풀리는 순간 클러치 장치의 제동 작용에 의해 와이어가 서서히 풀리면서 제동이 이루어지도록 되어 있다.

그런데, 종래 안전블럭은 급격한 추락은 방지할 수 있지만 공중에 매달린 작업자를 안전하게 착지시켜야 하는 작업이 추가되어야 하므로 이에 따른 구조작업이 병행되어야 하므로 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 고소 작업 중 작업자가 추락하는 경우 일정 구간 이하에서는 더이상 추락하지 않도록 강제로 제동시켜 추락사고를 방지할 수 있고, 이후 공중에 매달린 작업자를 완만한 속도로 하강시켜줌으로써 안전하게 안전망이나 지상에 착지하도록 하는 추락 방지용 안전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 와이어가 감겨지는 드럼이 케이스의 내부에 설치되고 상기 드럼의 내부에 래칫 및 래칫기어가 설치되어 상기 와이어의 풀림 및 감김을 제어하는 제동부가 포함하고, 상기 제동부의 회전 작동에 연동되는 작동축의 보스에 연결되며, 상기 와이어의 하강시 작동축의 회전 속도를 점차 감속시키면서 와이어가 완만하게 하강되도록 하는 감속수단이 포함된 것을 특징으로 하는 추락 방지용 안전장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 감속수단은 케이스의 외면에 결합되며 내부에 제1 내지 제3수용홈이 형성된 하우징; 상기 제1수용홈에 삽입되며 상기 작동축의 보스에 결합되는 제1기어; 상기 제2수용홈에 삽입되며 상기 제1기어에 치차 결합되는 제1소기어가 동축상에 형성된 제2기어; 상기 제3수용홈에 삽입되며 상기 제2기어에 치차결합되는 제2소기어가 동축 상에 형성되고, 일 방향 회전시 제3수용홈의 내주면과 마찰 접촉에 의해 감속을 발휘하는 속도지연부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 속도지연부재는 외주연에 원주방향으로 복수의 조각홈이 방사상으로 형성된 원판형상이며 상기 제3수용홈 보다 직경이 작게 형성된 바디; 상기 조각홈에 유동 가능하게 삽입되며, 그 외주면이 상기 제3수용홈의 내주면과 동일한 곡률을 갖도록 호형부가 형성된 자유운동부재; 상기 자유운동부재의 호형부에 부착되어 상기 제3수용홈의 내주면과 접촉되는 마찰패드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 조각홈의 상부에는 외부로 돌출된 단턱이 형성되고, 이에 대응되도록 상기 자유운동부재의 상면에는 내입된 요부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 조각홈은 길이가 긴 장변과, 상기 장변에 직각이 되는 단변으로 형성된 제1직각부가 형성되어 자유운동부재가 수용되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 자유운동부재는 상기 조각홈의 제1직각부에 대응되는 제2직각부가 형성되고, 상기 제2직각부의 외주에 호형부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 고소 작업 중 작업자가 추락하는 경우 최초 급가속 상태에서는 래칫의 제동에 의해 순간적으로 추락이 정지되도록 한 후 이후에는 공중에 매달린 작업자의 자중에 의해 하강하되 그 하강되는 속도를 완만하게 감속시킴으로써 안전하게 안전망이나 지상에 착지하도록 하여 안전사고를 방지할 수 있음은 물론 작업자의 복귀가 동시에 이루어질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 추락 방지용 안전장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 추락 방지용 안전장치의 내부를 나타낸 평면도,
도 3은 상기 도 2에서 '제동부'의 일부를 나타낸 평면도,
도 4는 상기 도 1에 도시된 본 발명에 따른 추락 방지용 안전장치의 '감속수단'을 뒤집어서 나타낸 사시도,
도 5는 상기 도 4에 도시된 '감속수단'의 '속도지연부재'를 나타낸 평면도,
도 6은 상기 도 5에 도시된 '속도지연부재'에 대한 'I-I'선 단면도,
도 7 및 도 8은 상기 도 5에 도시된 '속도지연부재'의 작동을 나타낸 평면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 추락 방지용 안전장치를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 추락 방지용 안전장치의 내부를 나타낸 평면도, 도 3은 상기 도 2에서 '제동부'의 일부를 나타낸 평면도, 도 4는 상기 도 1에 도시된 본 발명에 따른 추락 방지용 안전장치의 '감속수단'을 뒤집어서 나타낸 사시도, 도 5는 상기 도 4에 도시된 '감속수단'의 '속도지연부재'를 나타낸 평면도, 도 6은 상기 도 5에 도시된 '속도지연부재'에 대한 'I-I'선 단면도, 도 7 및 도 8은 상기 도 5에 도시된 '속도지연부재'의 작동을 나타낸 평면도이다.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 추락 방지용 안전장치는, 와이어(400)가 감겨지는 드럼(120)이 케이스(100)의 내부에 설치되고 드럼(120)의 내부에 래칫(220) 및 래칫기어(240)가 설치되어 와이어(400)의 풀림 및 감김을 제어하는 제동부(200)가 포함하고, 제동부(200)의 회전 작동에 연동되는 작동축(300)의 보스(302)에 연결되며, 와이어(400)의 하강시 작동축(300)의 회전 속도를 점차 감속시키면서 와이어(400)가 완만하게 하강되도록 하는 감속수단(A)이 포함되어 구성된다.

케이스(100)는 대략 장방형의 박스 형상으로 형성되며, 내부에는 제동부(200)가 형성되고, 외부 일측에 장착부(미도시)에 걸어 고정시킬 수 있도록 걸고리(150)가 형성되며, 외부 타측으로는 내부의 와이어(400)가 노출된다.

그리고 케이스(100)의 외부 측면에는 이동시 운반이 용이하도록 손잡이(160)가 형성된다.

제동부(200)는 태엽스프링이 내장되어 회전력이 발휘되는 드럼(120)과, 드럼(120)의 일단부에 장착되며 외주에 기어(211)가 형성된 원판(210)과, 원판(210)의 일측면의 외주에 복수로 장착되며 스프링(222)의 탄력에 의해 회전 작동되는 래칫(220)과, 상기 원판(210)의 중심부에 결합되며 상기 래칫(220)과 대응되는 복수의 톱니(241)가 외주에 형성된 래칫기어(240) 및 상기 원판(210)의 기어(211)와 결합되는 종동기어(311)가 축설되며 케이스(100)의 내부에 결합되는 작동축(300)을 포함한다.

작동축(300)은 그 선단부의 보스(302)가 케이스(100)를 관통하여 외부로 노출되며, 보스(302)의 외주면에는 후술될 제1기어(3)와 일체로 결합될 수 있도록 사각형의 돌부(304)가 형성된다.

그리고 드럼(120)의 외주에 와이어(400)가 권취되고, 이 와이어(400)의 일부는 케이스(100)를 관통하여 외부로 노출된 후 그 끝단에 체결용 클램프(430)가 형성된다.

체결용 클램프(430)에는 작업자가 착용하고 있는 안전벨트에 형성된 고리에 걸어 연결하게 된다.

즉, 작업장에서 일정 높이의 장착부(미도시)에 케이스(100)의 걸고리(150)를 걸어 장착시킨 후 와이어(400)를 당겨 작업자의 안전벨트(미도시)와 연결시켜 착용을 완료하게 된다.

작업자의 동선에 따라 와이어(400)가 인출되거나 권취되는 작동이 이루어지므로 작업에 지장을 주지 않는다.

그러나 작업자의 추락이 발생될 경우 와이어(400)가 급격이 인출되어 하강함과 동시에 드럼(120)의 고속회전으로 인해 원심력에 의해 래칫(220)의 회전에 의해 래칫(220)이 래칫기어(240)의 톱니(241)에 걸림으로써 드럼(120)의 회전이 정지된다.

래칫(220)은 도 3에 나타낸바와 같이 힌지축을 기준으로 스프링에 연결된 부위의 길이가 길게 형성되므로 이 부위가 중량이 더 무겁고, 회전력을 받으면 이 길이가 긴 부위가 외측으로 회전되므로 그 반대편의 돌출부는 내측으로 회전되어 래칫기어(240)의 톱니(241)에 걸리게 된다.

따라서 작업자가 더이상 추락하지 않고 순간적으로 멈추게 된다.

이후 드럼(120)은 정상 회전력을 회복하면서 래칫(220)은 스프링(222)의 복원력에 의해 원래 상태로 복귀함으로써 톱니(241)와 분리되므로 작업자의 자중에 의해 와이어(400)가 하방으로 당겨지므로 드럼(120)은 다시 회전하게 된다.

이때는 드럼(120)에 연결된 작동축(300)이 회전되고, 상기 작동축(300)에 연결된 감속수단(A)이 구동됨으로써 드럼(120)의 회전속도를 현저히 감속시키게 되어 와이어(400)의 인출속도를 낮추어 작업자가 천천히 하강하게 된다.

한편 감속수단(A)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 케이스(100)의 외면에 결합되며 내부에 제1 내지 제3수용홈(21,22,23)이 형성된 하우징(2); 제1수용홈(21)에 삽입되며 작동축(300)의 보스(302)에 결합되는 제1기어(3); 제2수용홈(22)에 삽입되며 제1기어(3)에 치차 결합되는 제1소기어(41)가 동축상에 형성된 제2기어(4); 제3수용홈(23)에 삽입되며 제2기어(4)에 치차결합되는 제2소기어(525)가 동축 상에 형성되고, 일 방향 회전시 제3수용홈(23)의 내주면과 마찰 접촉에 의해 감속을 발휘하는 속도지연부재(5);를 포함하여 구성된다.

와이어(400)가 하강될 때를 기준으로 하면, 제1기어(3)는 작동축(300)의 회전에 동반되어 반시계방향으로 회전된다. 제2기어(4)는 제1기어(3)에 맞물린 제1소기어(41)의 회전에 의해 시계방향으로 회전된다.

속도지연부재(5)는 제2소기어(525)가 제2기어(4)에 맞물려 있으므로 제2기어(4)의 회전 방향과 반대되게 반시계방향으로 회전된다.

속도지연부재(5)는 제3수용홈(23)의 내주면에 마찰 접촉됨으로써 감속 성능을 발휘하게 되어 와이어(400)의 하강속도를 완만하게 제한하게 되어 작업자가 안전하게 착지할 수 있도록 한다.

속도지연부재(5)는, 외주연에 원주방향으로 복수의 조각홈(53)이 방사상으로 형성된 원판형상이며 상면에 축(524)이 형성되고, 축(524)의 외주에 제2기어(4)와 치차 결합되는 제2소기어(525)가 형성된 것이며, 제3수용홈(23) 보다 직경이 작게 형성된 바디(52); 조각홈(53)에 유동 가능하게 삽입되며, 그 외주면이 제3수용홈(23)의 내주면과 동일한 곡률을 갖도록 호형부(546)가 형성된 자유운동부재(54); 자유운동부재(54)의 호형부(546)에 부착되어 제3수용홈(23)의 내주면과 접촉되는 마찰패드(56);를 포함하여 구성된다.

바디(52)에는 3개의 조각홈(53)이 방사상으로 형성되며, 조각홈(53)은 길이가 긴 장변(531)과, 장변(531)에 직각이 되는 단변(532)으로 형성된 제1직각부가 형성되어 자유운동부재(54)가 수용되도록 한다.

조각홈(53)의 상부에는 외부로 돌출된 단턱(536)이 형성되고, 이에 대응되도록 상기 자유운동부재(54)의 상면에는 내입된 요부(548)가 형성된다.

자유운동부재(54)는, 조각홈(53)의 제1직각부에 대응되는 제2직각부가 형성되고, 상기 제2직각부의 외주에 호형부(546)가 형성되어 이루어진다.

따라서 바디(52)의 조각홈(53)에 자유운동부재(54)가 결합되면 속도지연부재(5)는 대략 원판상의 형상을 이루게 된다.

바람직하게는 속도지연부재(5)는 그 외경이 제3수용홈(23)의 내경 보다 작게 형성된다. 보다 구체적으로는 속도지연부재(5)의 외경은 제3수용홈(23)의 내경 보다 약 1~2mm정도 작게 형성된다.

따라서 바디(52)의 회전 방향에 따라 자유운동부재(54)의 마찰패드(56)가 제3수용홈(23)의 내주면에 접촉되거나 이격된다.

즉 바디(52)가 시계방향으로 회전되는 경우(도 7 참조) 조각홈(53)의 단변(532)이 자유운동부재(54)의 단변(542)을 밀게 되며 조각홈(53)의 장변(531)에 자유운동부재(54)의 장변(541)이 밀착된 상태가 유지되므로 자유운동부재(54)는 조각홈(53)의 내부에 구속된 채 바디(52)와 동반 회전된다.

따라서 바디(52)의 시계방향의 회전은 자유운동부재(54)의 마찰패드(56)가 제3수용홈(23)의 내주면에 강하게 밀착되지 않으므로 제동력이 발휘되지 않는다.

이는 즉 와이어(400)가 다시 드럼(120)에 권취되는 작동을 하는 방향에서는 속도지연부재(5)가 권취 방향이나 권취속도를 방해하지 않도록 하는 것이다.

한편 바디(52)가 반시계방향으로 회전되는 경우(이는 와이어가 인출되는 상태이며 추락이 진행중인 상태가 된다. 도 8 참조)에는 조각홈(53)의 장변(531)이 자유운동부재(54)의 장변(541)을 외측으로 밀쳐내는 힘으로 작용하게 되므로 자유운동부재(54)는 외측 방향으로 벌어지게 되며, 그의 마찰패드(56)가 제3수용홈(23)의 내주면에 밀착됨으로써 제동력이 발휘된다.

따라서 속도지연부재(5)의 회전속도는 급격히 저하되고, 이에 따라 와이어(400)는 서서히 인출되므로 작업자의 하강이 완만하게 감속될 수 있어 안전한 착지가 가능해지는 것이다.

이렇게 작업자가 완만한 속도로 하강하여 지상에 착지하여 와이어(400)로부터 분리된 후 대피하고, 와이어(400)는 드럼(120)의 태엽스프링의 복원력에 의해 감아지면서 상승하게 된다.

와이어(400)의 상승 작동 중에는 상술한 바와 같이 속도지연부재(5)의 감속 성능이 발휘되지 않음으로써 신속히 권취할 수 있게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

2 : 하우징 3 : 제1기어
4 : 제2기어 5 : 속도지연부재
21~23 : 제1 내지 제3수용홈 52 : 바디
53 : 조각홈 54 : 자유운동부재
56 : 마찰패드 100 : 케이스
200 : 제동부 300 : 작동축
400 : 와이어

Claims (6)

1. 와이어가 감겨지는 드럼이 케이스의 내부에 설치되고 상기 드럼의 내부에 래칫 및 래칫기어가 설치되어 상기 와이어의 풀림 및 감김을 제어하는 제동부가 포함하고,
   상기 제동부의 회전 작동에 연동되는 작동축에 연결되며,
   상기 와이어의 하강시 작동축의 회전 속도를 점차 감속시키면서 와이어가 완만하게 하강되도록 하는 감속수단이 포함하고,
   상기 감속수단은
   케이스의 외면에 결합되며 내부에 제1 내지 제3수용홈이 형성된 하우징;
   상기 제1수용홈에 삽입되며 상기 작동축의 보스에 결합되는 제1기어;
   상기 제2수용홈에 삽입되며 상기 제1기어에 치차 결합되는 제1소기어가 동축상에 형성된 제2기어;
   상기 제3수용홈에 삽입되며 상기 제2기어에 치차결합되는 제2소기어가 동축 상에 형성되고, 일 방향 회전시 제3수용홈의 내주면과 마찰 접촉에 의해 감속을 발휘하는 속도지연부재;
   를 포함하며,
   상기 속도지연부재는
   외주연에 원주방향으로 복수의 조각홈이 방사상으로 형성된 원판형상이며 상기 제3수용홈 보다 직경이 작게 형성된 바디;
   상기 복수의 조각홈에 유동 가능하게 삽입되며, 그 외주면이 상기 제3수용홈의 내주면과 동일한 곡률을 갖도록 호형부가 형성된 자유운동부재;
   상기 자유운동부재의 호형부에 부착되어 상기 제3수용홈의 내주면과 접촉되는 마찰패드;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 추락 방지용 안전장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 조각홈의 상부에는 외부로 돌출된 단턱이 형성되고, 이에 대응되도록 상기 자유운동부재의 상면에는 내입된 요부가 형성된 것을 특징으로 하는 추락 방지용 안전장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 조각홈은 길이가 긴 장변과, 상기 장변에 직각이 되는 단변으로 형성된 제1직각부가 형성되어 자유운동부재가 수용되도록 한 것을 특징으로 하는 추락 방지용 안전장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 자유운동부재는
   상기 조각홈의 제1직각부에 대응되는 제2직각부가 형성되고, 상기 제2직각부의 외주에 호형부가 형성된 것을 특징으로 하는 추락 방지용 안전장치.
   
   
   

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