KR101528873B1

KR101528873B1 - 관절형 거치대

Info

Publication number: KR101528873B1
Application number: KR1020140044690A
Authority: KR
Inventors: 곽수만
Original assignee: (주)에이스 힌지텍
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2015-06-16
Also published as: KR20140073466A; US20150182018A1; US9565930B2; WO2015102269A1

Abstract

본 발명은 다관절 구조를 이루며 책이나 휴대용 기기 등의 물품을 거치할 수 있도록 함에 있어서, 베이스 프레임의 연결 부위를 기준으로 물품 하중에 따른 가동 프레임의 회동을 제한함과 동시에 사용자의 조작이 용이하도록 하는 관절형 거치대에 관한 것으로서, 이를 위한 특징적인 구성은, 고정 구조물에 설치가 이루어지는 베이스 프레임과; 일단이 상기 베이스 프레임에 제 1 힌지 연결부로 연결이 이루어지는 가동 프레임과; 상기 가동 프레임의 타단에서 제 2 힌지 연결부를 통해 연속 연결이 이루어지는 연결 프레임들;을 갖는 관절형 거치대에 있어서, 상기 제 1 힌지 연결부는 상기 가동 프레임의 타단으로부터 작용하는 하중에 대응하여 상기 가동 프레임의 선회 운동을 제한하고, 사용자의 힘에 대응하여 상기 가동 프레임의 상하 방향 선회 운동이 가능하게 하는 제 1 브레이크유닛을 구비한 것으로 이루어진다.

Description

관절형 거치대{ARTICULATION TYPE SUPPORTER}

본 발명은 관절형 거치대에 관한 것으로서, 구체적으로는 다관절로 이루어져 고정된 위치로부터 이격된 위치의 물품을 받쳐 지지함에 있어서, 거치되는 물품의 하중과 이격되는 거리의 변화에도 안정적인 물품의 지지가 이루어질 수 있도록 하는 관절형 거치대에 관한 것이다.

일반적으로 태블릿 PC 등의 휴대용 전자기기는, 경량으로 휴대가 용이하다는 장점과, 장소에 관계없이 동영상 시청, 전자책 열람, 문서 작성 및 통신 등 다양한 기능을 탑재하고 있어 그 이용이 늘어나고 있다.

휴대용 전자기기나 책 등의 물품은, 경량일지라도 사용자가 오랜 시간 들고 사용하기가 어렵고, 사용시에 사용자의 양손을 부자연스럽게 할 뿐 아니라 양손을 사용하고자 할 때에 물품을 거치하기가 어려운 문제가 있다.

예를 들어 별도의 거치수단이 없이 사용자가 침대에 누운 자세 또는 자동차나 기차 등 테이블이 없는 의자에 앉은 자세에서 휴대용 전자기기를 이용하고자 할 때에, 사용자는 한 손으로 휴대용 전자기기를 들고, 다른 한 손으로 조작함에 따라 양손의 사용이 제한적일 수밖에 없다.

이러한 문제 해결을 위한 노력 중 대한민국 등록특허공보 제1321016호(이하, '선행기술'이라 함)가 개시된 바 있다.

위의 선행기술은 관절 구조를 이루는 복수의 링크수단을 구비하고, 이들 링크수단들을 접철시켜 휴대용 전자기기의 설치 위치를 조절할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 선행기술에서 링크수단들이 길게 늘어선 경우, 링크수단들이 이루는 형상은, 말단에 설치한 휴대용 전자기기의 하중을 견디기 어려워 말단 위치가 점차 처지는 문제가 있다.

또한, 링크수단들의 늘어선 길이는, 상술한 바와 같이, 물품의 하중과 관계하여 제한적일 수밖에 없었다.

대한민국 등록특허공보 제1321016호(2013.10.16)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 고정 구조물로부터 거리 제약이 없이 책이나 휴대용 기기 등의 물품을 안정적으로 받쳐 지지할 수 있도록 함과 동시에 사용자의 조작이나 물리적인 힘의 작용으로부터 상하 방향으로의 선회 운동과 수평 방향에 대한 스위블 및 그에 따른 접철 변형이 용이하도록 하는 관절형 거치대를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적 구성은, 구조물에 회전가능하게 설치되는 베이스 프레임과; 일단이 상기 베이스 프레임과 제 1 힌지 연결부로 연결되고, 타단이 상기 제 1 힌지 연결부의 안내를 받아 선회하는 가동 프레임과; 상기 가동 프레임의 타단 부위와 이로부터 간격을 두고 배치되는 복수의 제 2 힌지 연결부들을 통해 연속 연결되며, 마지막 위치의 끝단 부위에 물품을 탑재하기 위한 거치대가 연결되는 연결 프레임들;을 포함한 구성으로 이루어지고, 상기 제 1 힌지 연결부는, 상기 가동프레임의 상향 선회운동이 자유롭게 하고, 상기 가동프레임의 하향 선회운동이 상기 가동프레임의 타단으로부터 작용하는 이미 설정된 하중 이상에서 이루어지도록 압력을 제공하는 브레이크유닛을 구비하여 이루어진다.

또한, 상기 제 1 힌지 연결부는, 상기 베이스 프레임에 구비되며, 일측 방향으로 개구를 형성한 힌지허브와; 상기 가동 프레임의 일단부에서 타측으로 돌출한 보스 형상으로 상기 힌지허브에 삽입됨에 의해 회전 가능하게 지지를 받으며, 측벽 둘레의 일부 구간에 내외측으로 관통하는 슬릿을 형성한 수평 힌지축; 및 상기 브레이크유닛을 구비한 구성으로 이루어지고, 상기 브레이크유닛은, 상기 수평 힌지축의 중심을 통해 상기 베이스 프레임과 상기 가동 프레임을 관통하여 설치가 이루어지는 중심축과; 상기 중심축의 양단 부위를 통해 상기 베이스 프레임에 대해 상기 가동 프레임의 이탈을 방지하는 고정부유닛과; 상기 슬릿에 대응하는 상기 중심축에 회전 방지되게 구비한 제 1 래칫휠과; 일단이 상기 베이스 프레임 또는 상기 힌지허브 내측에 힌지 연결되고, 타단이 제 1 탄성부재에 의해 탄력적으로 회전하여 상기 가동 프레임의 타단이 하향 선회시에 상기 슬릿을 통해 상기 제 1 래칫휠과 치합이 이루어지는 제 1 폴과; 및 상기 중심축에 설치되어 상기 베이스 프레임을 지지기반으로 하여 상기 가동 프레임의 양측에 압력을 제공하는 제 1 압박부유닛;을 포함하여 구성된 제 1 브레이크유닛으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 제 1 힌지 연결부는, 상기 베이스 프레임과 가동 프레임을 관통하여 설치되는 중심축과; 상기 중심축의 양단 부위를 통해 상기 베이스 프레임에 대해 상기 가동 프레임의 이탈을 방지하는 고정부유닛; 및 상기 브레이크유닛을 구비한 구성으로 이루어지고, 상기 브레이크유닛은, 상기 중심축이 관통하는 상기 가동 프레임에 장착되는 베어링 클러치와; 상기 중심축에 회전 가능하게 설치되며 타측에 플랜지부를 갖는 상기 단관 형상으로 외주면은 상기 베어링 클러치에 대응 삽입되는 부시와; 상기 중심축에 설치되어 상기 베이스 프레임을 지지기반으로 상기 부시의 플랜지부에 압력을 제공하는 압박부재;를 포함하여 구성된 제 3 브레이크유닛으로 이루어질 수 있고, 상기 변위 조절유닛은 일단이 상기 브레이크슈의 타단에 고정되고, 타단은 상기 가이드홈의 일단에 지지를 받아 그 내측으로 안내를 받는 제 1 인장부재와; 상기 가이드홈 내에 설치되며, 일단이 상기 제 1 인장부재의 타단과 연결되며 탄력적으로 신축 가능한 제 1 버퍼부재 및 일단이 상기 제 1 버퍼부재의 타단에 고정되며, 중간 부위는 상기 각 제 2 힌지 연결부에 순차적으로 일 회 이상 감기고, 타단은 마지막 위치한 상기 연결 프레임의 타단 부위에 고정되는 제 2 인장부재;를 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 제 2 힌지 연결부는 상기 수직 힌지축의 양단에서 그 중심 방향으로 체결되는 위치에 따라 사이에 놓이는 상기 연결 프레임들이 상호 상기 수직 힌지축의 길이 방향으로 벌어지는 것을 방지하도록 압박하는 제 2 압박부유닛을 구비하고, 상기 제 2 힌지 연결부를 중심으로 상호 회전 가능하게 연결이 이루어지는 상기 각 연결 프레임에는 상기 수직 힌지축에 대하여 상호 간의 회전을 단속하는 스톱핑 유닛을 구비하며, 상기 스톱핑 유닛은, 상기 수직 힌지축의 상단 또는 하단에 고정되는 제 2 래칫휠과; 일단이 상기 제 2 래칫휠과 치합하는 형상을 이루는 제 2 폴과; 상기 제 2 폴의 타단을 고정하는 제 1 브래킷과; 상기 제 1 브래킷의 설치가 이루어지는 래크와; 상기 연결 프레임의 내벽에 설치되며, 상기 래크를 상기 연결 프레임의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동하도록 안내하는 가이드레일과; 일단은 마지막에 위치한 상기 연결 프레임의 타단 부위에 힌지 연결되고, 중간 부위는 해당 연결 프레임의 측부를 통해 내부에서 돌출 가능하게 놓이며, 타단은 상기 래크와 링크로 연결된 레버; 및 상기 연결 프레임의 내부에 구비되어 상기 레버가 해당 연결 프레임의 측부로부터 돌출하도록 탄성력을 제공하는 푸쉬바;를 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 가동 프레임은 일단 부위에 상기 중심축이 관통하는 제 3 관통홀을 형성한 것으로 이루어지고, 상기 수평 힌지축은, 일측에 상기 중심축이 관통하는 제 4 관통홀을 형성하고, 중심 부위에서 타측까지 상기 제 4 관통홀보다 확장된 형상으로 상기 제 1 래칫휠의 외경보다 큰 내경의 제 5 관통홀을 형성하며, 상기 슬릿은 상기 제 1 래칫휠 위치에 대응하는 상기 제 5 관통홀 형성 영역의 측벽에 형성되며, 외주면은 상기 힌지허브의 개구를 통해 끼워짐으로써 회전 가능하게 지지를 받는 것으로 이루어지며, 상기 가동 프레임의 타측면에 대한 상기 수평 힌지축의 결합은, 상기 제 3, 4 관통홀을 중심으로한 동심원 상에 복수 개수로 등각 배치를 이루는 체결볼트가 상기 가동 프레임의 일측으로부터 관통하여 상기 수평 힌지축과 체결되는 것으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 가동 프레임의 타단에 상기 연결 프레임 중 첫 번째 연결 프레임의 일단이 상기 제 2 힌지 연결부를 중심으로 수평 방향으로의 회전 가능하며, 그 회전 위치에 따라 상기 가동 프레임에 대하여 포개어지거나 벌어지도록 연결하고, 나머지의 상기 연결 프레임들은 상기 제 2 힌지 연결부를 통한 상기 가동 프레임의 타단에 대한 첫 번째 연결 프레임의 연결 형식으로 연속하여 연결이 이루어지고, 상호 연접하는 상기 제 3, 4 관통홀 중 적어도 하나의 주연은 내경이 더 확장된 형상의 제 1 설치홈을 이루고, 상기 가동 프레임은 일단이 상기 제 1 설치홈과 연통하고, 타단이 가동 프레임의 타단으로 연장된 가이드홈을 더 형성한 것으로 이루어지며, 상기 제 1 설치홈 내에 제 2 브레이크유닛의 설치가 이루어지며, 상기 가이드홈에는 일단이 상기 제 2 브레이크유닛과 연결되고, 타단이 상기 제 2 힌지 연결부를 거쳐 연속 연결에 따른 상기 연결 프레임에 연결되어 상기 연결 프레임들의 배열이 상기 베이스 프레임으로부터 벌어진 정도에 대응하여 상기 제 2 브레이크유닛의 구동을 제어하는 변위 조절유닛을 더 구비하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 제 2 브레이크유닛은, 상기 제 1 설치홈 내의 상기 가동 프레임의 일단 방향 부위에 일단이 힌지 연결되고, 중간 부위는 회전 위치에 따라 대응하는 상기 중심축의 외주면에 면접촉 가능한 형상을 이루며, 타단은 상기 변위 조절유닛과 연결되는 브레이크슈와; 상기 제 1 설치홈 내벽에 설치되어 상기 브레이크슈가 상기 중심축으로부터 벌어지게 탄성력을 제공하는 복귀탄성부재;를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 변위 조절유닛은 일단이 상기 브레이크슈의 타단에 고정되는 제 1 인장부재와; 상기 가이드 홈 내에 설치되며, 일단이 상기 제 1 인장부재의 타단과 연결되며 신축 가능한 인장 탄성부재와; 일단이 상기 인장 탄성부재의 타단에 고정되며, 중간 부위는 상기 각 제 2 힌지 연결부에 일 회 이상 감기고, 타단은 마지막 위치의 상기 연결 프레임의 타단에 고정되는 제 2 인장부재;를 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.

또는, 상기 변위 조절유닛은 일단이 상기 브레이크슈의 타단에 고정되고, 중간 부위는 상기 가이드 홈의 일단으로부터 안내되어 상기 각 제 2 힌지 연결부에 일회 이상 감기고, 타단은 마지막 위치의 상기 연결 프레임의 타단으로 이어지는 와이어 또는 띠 형상의 제 3 인장부재와; 상기 마지막 연결 프레임의 타단부에 설치되어 상기 제 3 인장부재의 타단을 고정하여 탄력적으로 감는 권취부를 구비하는 것으로 이루어질 수 있다.

더불어, 상기 제 2 힌지 연결부는 상호 이웃하는 상기 연결 프레임들의 타단과 일단 일부가 상하로 겹치는 부위를 관통하여 설치되는 수직 힌지축과; 상기 수직 힌지축을 감싸는 원통 형상으로 상기 수직 힌지축 상에서 회전이 자유로운 롤러;를 포함한 구성으로 이루어지고, 상기 제 1, 2, 3 인장부재는 상기 롤러에 감겨 상기 제 2 힌지 연결부에 의해 연결이 이루어지는 상기 연결 프레임들 중 일측에서 타측으로 이어지게 함이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 베이스 프레임은 침대나 의자 및 책장 등 이미 시설된 구조물에 견고하게 고정되고, 이에 수평 힌지축으로 연결되는 가동 프레임은 제 1 래칫휠과 제 1 폴의 치합 관계 또는 베어링 클러치에 의해 중심축에 대하여 제 1 압박부유닛의 제동력과 함께 휴대용 기기의 하중을 버티고, 그 하중이 작용하는 방향으로 사용자의 힘이 가해질 경우와 상하 방향으로의 선회 운동이 자유로워 사용자가 희망하는 자세에서 휴대용 기기를 포함한 물품의 공간적 사용이 안정적이고도 편리하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 거치되는 물품이 전자기기인 경우, 전원케이블이 베이스 프레임과 가동 프레임 및 복수의 연결 프레임들 내부를 따라 배치됨으로써 케이블 관리가 깔끔함과 더불어 사용이 편리한 효과도 있다.

그리고, 베이스 프레임으로부터 물품의 설치 위치가 멀어짐에 대응하여 제 1, 2 브레이크유닛 또는 제 2, 제3 브레이크유닛에 더하여 변위조절유닛에 의해 가동 프레임의 처짐에 대한 제동력이 증가함에 따라 물품의 설치 및 사용이 더욱 안정적인 효과가 있다.

도 1a와 도 1b는 본 발명의 실시 예에 따른 관절형 거치대의 적용 관계를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1a에서 제 1 실시예에 따른 제 1 힌지 연결부의 구성과 이들 구성의 조립관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 화살표 Ⅲ-Ⅲ 선을 기준으로 한 각 구성들의 조립관계와 이들의 작동관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4a 또는 도 4b는 도 3의 화살표 Ⅳ-Ⅳ 선을 기준으로 한 해당 구성들의 조립관계와 이들의 작동관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 1a의 제 2 힌지 연결부의 구성과 이들 구성들의 조립관계 및 이들 구성들의 작동관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6a와 도 6b는 도 5에 도시한 제 2 힌지 연결부를 이루는 각 구성들 간의 상호 작동관계를 평면상에서 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 연결 브레임들의 수평 방향 스위블 운동 관계를 설명하기 위한 계통도이다.
도 8a와 도 8b는 사용자에 의한 도 7의 레버 조작에 따른 연동관계 및 그에 따른 제 2 래칫휠과 제 2 폴의 치합관계 설명을 위한 계통도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 변형 실시 예를 나타낸 단면도이다.
도 12는 도 1a에서 제 2 실시예에 따른 제 1 힌지 연결부의 구성과 이들 구성의 조립관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 13은 도 12의 화살표 ⅩⅡ-ⅩⅡ 선을 기준으로 한 각 구성들의 조립관계와 이들의 작동관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 14는 제 3 브레이크유닛과 제 2 브레이크유닛의 각 구성들의 조립 및 작동에 대한 적용 예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 15는 도 14의 화살표 ⅩⅤ-ⅩⅤ 선을 기준으로 한 각 구성들의 조립관계와 이들의 작동관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 단면도이다.

본 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다'는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.

그리고, 본 발명 중 제 1 힌지 연결부의 설명에 있어서, 일측과 타측의 표현은 베이스 프레임의 어느 한 기준 부위(S)를 중심으로 하여 가동 프레임이 놓이는 방향을 일측이라 하고, 상대측을 타측이라 하며, 가동 프레임과 연결 프레임들의 연결관계를 포함하여 길이를 갖는 구성에 대한 단부의 표현은 전체 중 제 1 힌지 연결부 방향을 일단이라 하고, 상대측을 타단이라 명명하여 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 관절형 거치대는, 도 1a 또는 도 1b에 도시한 바와 같이, 침대 또는 의자 및 책장 등의 구조물(S, S')에 대하여 통상의 방법으로 고정 설치되는 베이스 프레임(10)을 포함한다.

또한, 베이스 프레임(10)은, 구조물(S, S') 고정 설치된 상태에서 사용자의 이미 설정된 힘(예를 들어 20~50N(뉴턴))이 작용할 경우, 회전이 가능한 구성일 수 있다.

이러한 베이스 프레임(10)에는, 도 2 내지 도 15에서 참조되는 바와 같이, 제 1 힌지 연결부(A, A')를 통해 일단이 연결됨으로써 이를 중심으로 타단이 상하 방향으로 선회 가능한 가동 프레임(40, 40', 40")과, 가동 프레임(40, 40', 40")의 타단에서 제 2 힌지 연결부(B)들로 연속 연결이 이루어지며, 제 2 힌지 연결부(B)를 중심으로 각각의 타단이 수평 방향으로 선회 가능한 연결 프레임(72)들을 포함한 구성으로 이루어진다.

또한, 마지막 연결 프레임(72)의 타단부에는 휴대용 전자기기 등 물품(G)의 설치가 이루어지는 거치대(H)가 구비되고, 베이스 프레임(10)과 가동 프레임(40) 및 복수의 연결 프레임(72)들은 사용자의 자세를 비롯한 사용자가 희망하는 위치에 물품(G)이 놓이도록 제 1, 2 힌지 연결부(A, B)를 중심으로 굴절되는 다단의 관절구조를 이룬다.

여기서, 제 2 힌지 연결부(B)는, 가동 프레임(40)을 포함한 복수의 연결 프레임(72)들이 베이스 프레임(10)으로부터 길게 늘어서게 하거나 가동 프레임(40)을 포함하여 서로 다른 연결 프레임(72)들 상호 간에 상부 또는 하부에서 상호 포개어지도록 한 것을 기본으로 설명하겠으나, 연결 프레임(72)들 사이에 제 2 힌지 연결부(B)를 대신하여 제 1 힌지 연결부(A)로 대체 설치될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.

이러한 본 발명의 관절형 거치대를 설명함에 있어서, 본 발명을 이루는 각 구성들과 이들 구성들의 상호 조립관계를 제 1 힌지 연결부(A)에 대한 각 실시예 별로 더욱 구체적으로 살펴보기로 한다.

먼저, 제 1 실시예에 따른 베이스 프레임(10)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 일단 중심 부위에 일측과 타측 방향으로 관통하는 조립홀(12)을 형성하고, 이 조립홀(12) 중 타측의 주연에는, 조립홀(12)과 연접하면서 조립홀(12)의 둘레를 따라 타측에서 일측 방향으로 기설정된 폭과 깊이의 제 1 핀홈(14)을 적어도 하나 이상 형성하고 있다.

그리고, 베이스 프레임(10)은, 양측면 중 어느 하나의 측면에 조립홀(12)과 연접하는 장착홈(16)을 형성하고 있으며, 그밖에 베이스 프레임(10)의 내부 또는 양측면 중 선택되는 부위에는 전원케이블(C) 설치를 유도하기 위한 홈 또는 홀 형식의 케이블 통로(18)를 더 형성하는 것으로 이루어진다.

상술한 조립홀(12)에는, 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 일측으로 개구를 갖는 캡 형상의 힌지허브(20)가 조립홀(12)의 타측에서 일측 방향으로 끼워지고, 힌지허브(20)는 타측 방향 중심 부위에 개구의 형성 방향으로 관통하는 제 1 관통홀(22)을 형성하고 있다.

이러한 힌지허브(20)의 내벽 둘레와 제 1 관통홀(22)은, 후술하는 중심축(54)을 중심으로 한 동심원을 이룬다.

또한, 힌지허브(20)는, 도 4a와 도 4b에서 보는 바와 같이, 측벽 둘레 중 기설정된 설계에 따라 장착홈(16)에 대응하는 부위가 내외측으로 관통하게 절개된 형상의 절삭부(24)를 이루거나 또는 도 11에서 참조되는 바와 같이, 내벽에서 외측으로 오목한 깊이를 갖는 절삭부(24')를 형성한 것으로 이루어진다.

더불어, 힌지허브(20)는 상술한 제 1 핀홈(14)에 각각 대응하는 외주면에 외부에서 중심 방향으로 깊이를 갖는 제 2 핀홈(26)을 형성한 것으로 이루어진다.

그리고, 제 2 핀홈(26)에는 맞물림 관계에 있는 분할핀(28)의 일단부가 끼워진다.

또한, 분할핀(28)은 힌지허브(20)의 외주면으로부터 돌출한 타단부가 조립홀(12)에 대하여 힌지허브(20)를 삽입하는 과정에서, 상술한 제 1 핀홈(14)에 맞물려 끼워지고, 이를 통해 분할핀(28)은 베이스 프레임(10)에 대한 힌지허브(20)의 삽입 깊이를 제한함과 동시에 베이스 프레임(10)에 대한 힌지허브(20)의 회전 방지 및 정렬의 기능을 한다.

즉, 힌지허브(20)의 일측 부위는, 분할핀(28)이 제 1 핀홈(14)의 깊이로 걸쳐짐에 따라 회전이 방지되고, 기설정된 설계 위치에 따라 베이스 프레임(10) 일측면으로부터의 돌출 여부가 결정되며, 제 1 핀홈(14)에 대한 분할핀(28)의 유격 정도는 베이스 프레임(10)에 힌지허브(20)를 설치할 때의 공차관계를 이룬다.

더불어, 힌지허브(20)는 베이스 프레임(10)에 대하여 일체로 형성될 수도 있으나, 베이스 프레임(10)에 대하여 힌지허브(20)를 조립하는 구조로 설계한 것은, 다른 구성의 조립관계와 후술하는 압박부재(60)의 압박 정도의 조정 등 관리의 편의성을 도모하기 위한 것이다.

물론, 상술한 분할핀(28)는 힌지허브(20)의 측벽에 대하여 일체로 형성할 수도 있다.

또한, 도 4a와 도 4b에서, 힌지허브(20)의 절삭부(24)는, 상술한 장착홈(16)에 대응하여 배치되고, 장착홈(16)에는 제 1 폴(30)의 일단이 베이스 프레임(10)에 대하여 제 1 힌지핀(32)으로 힌지 연결된다.

그리고, 제 1 폴(30)의 타단은 절삭부(24)를 통해 힌지허브(20) 내측에 위치하며, 그 형상은 제 1 힌지핀(32)을 중심으로 한 선회 위치에 따라 후술하는 제 1 래칫휠(56)과 치합이 이루어지는 톱니 형상을 이룬다.

더불어, 제 1 폴(30)의 일단측 중 일측 측부는, 도 4a와 도 4b에 도시한 바와 같이, 제 1 래칫휠(56)의 회전을 방지토록 치합될 때, 장착홈(16)의 일측 내벽으로부터 지지를 받도록 한 제 1 회전각지지부(34a)를 이룬다.

또한, 제 1 폴(30)의 타단측 중 일측 측부는, 도 4a와 도 4b에 점선으로 도시한 바와 같이, 후술하는 슬릿(44)의 길이 방향 일측 측부가 회전 위치됨을 받쳐 지지하는 제 2 회전각지지부(34b)를 이룬다.

그리고, 제 1 폴(30)의 타단측 중 상대측 단부는, 도 4a에서 확대 도시한 바와 같이, 상술한 슬릿(44)의 길이 방향 상대측 측부가 회전 위치됨을 받쳐 지지하는 제 3 회전각지지부(34c)를 이룬다.

이에 따라, 후술하는 가동 프레임(40)의 회전각 범위는, 도 4a에서 참조되는 바와 같이, 수평 힌지축(42)에 형성된 슬릿(44)의 길이 방향 일측 측부가 제 1 폴(30)의 제 2 회전각지지부(34b)에 지지되기까지의 회전각(ⓑ)과 상술한 슬릿(44)의 길이 방향 상대측 측부가 제 1 폴(30)의 제 3 회전각지지부(34c)에 지지되기까지의 회전각(ⓐ)을 합산한 각도 범위에 있다.

또한, 상술한 장착홈(16)에는, 일단이 장착홈(16)의 측벽 또는 그 바닥에 지지를 받고, 타단으로 하여금 제 1 폴(30)과 제 1 래칫휠(56)의 상호 치합을 이루게 탄성력을 제공하도록 제 1 탄성부재(36)가 제 2 힌지핀(38)에 의해 설치된다.

여기서, 도 2와 도 4a 및 도 4b에서는 제 1 탄성부재(36)가 코일 스프링으로 표현되고, 또 별도의 제 2 힌지핀(38)에 의해 설치되는 구성으로 표현되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제 1 폴(30)의 타단 부위를 위의 설명과 같이 선회시키도록 탄성력을 제공하는 것이면 판스프링 또는 러버를 포함하여 다양한 형태의 것이 적용될 수 있다.

또한, 제 1 탄성부재(36)의 설치는, 제 1 폴(30)을 고정하는 제 1 힌지핀(32)을 통해 제 1 폴(30)과 함께 그 설치가 이루어지도록 구성할 수 있음은 통상의 지식을 가진자라면 능히 이해할 것이다.

여기서, 제 1 폴(30)의 설치와 관련하여 상술한 장착홈(16)은, 도 11에서 확인되는 바와 같이, 생략될 수 있으며, 그 형성 방향도 도 2와 도 3의 표현과 다르게 베이스 프레임(10)의 일측면에서 그 두께 방향으로 깊이를 갖는 것으로 형성할 수도 있다.

한편, 가동 프레임(40)은, 일단부의 타측면에 보스 형상으로 돌출한 수평 힌지축(42)을 구비하며, 이러한 수평 힌지축(42)은 힌지허브(20)의 개구를 통해 일측에서 타측 방향 내부로 삽입됨으로써 가동 프레임(40)과 함께 회전 가능하게 지지를 받는다.

또한, 수평 힌지축(42)은 외주면 중 그 둘레 방향의 일부 구간이 내·외측으로 관통하게 절개된 형상의 슬릿(44)을 형성하고 있다.

이러한 수평 힌지축(42)은, 가동 프레임(40)의 타측면에서 일체로 돌출한 형상을 갖도록 제작될 수도 있으나, 여기서는 수평 힌지축(42)이 가동 프레임(40)의 타측면에 대하여 선택적으로 체결되는 것을 기준으로 하여 설명한다.

먼저, 가동 프레임(40)의 일단 부위에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 후술하는 중심축(54)이 관통할 수 있도록 제 3 관통홀(46)을 형성하고, 이에 대응하는 수평 힌지축(42)의 일측에는 제 3 관통홀(46)에 대해 일선 배치로 연장한 형상을 이루는 제 4 관통홀(48)을 형성하고 있다.

또한, 수평 힌지축(42)의 길이 방향 중심 부위에서 타측으로 이어지는 구간은, 제 4 관통홀(48)보다 확장한 형상으로 후술하는 제 1 래칫휠(56)의 외경보다 큰 내경의 제 5 관통홀(50)을 이룬다.

이때 상술한 슬릿(44)의 형성 위치는, 이미 설정한 설계 위치에 따라 제 1 래칫휠(56)이 놓이는 위치에 대응하도록 제 5 관통홀(50)의 형성 영역의 측벽에 있다.

그리고, 가동 프레임(40)에 대한 수평 힌지축(42)의 결합은, 도 2에 도시한 바와 같이, 가동 프레임(40)에 일측으로부터 제 3 관통홀(46)을 중심으로 한 동심원 상의 등각 배치를 이루며 체결되는 체결볼트(52)들에 의해 이루어진다.

이때, 힌지허브(20)에 대한 수평 힌지축(42)의 회전은, 슬릿(44)의 길이 방향 양측 측부가 각각 대응하는 제 1 폴(30)의 제 2, 3 회전각지지부(34b, 34c)에 지지되는 사이의 회전각(ⓐ+ⓑ) 범위 내에서 이루어진다.

이러한 이유에서, 체결볼트(52)들의 동심원 상의 등각 배치는, 베이스 프레임(10)에 대한 가동 프레임(40)의 조립에 따른 상술한 회전각(ⓐ+ⓑ) 배치 각도를 조절하기 위한 것이다.

즉, 수평 힌지축(42)은 가동 프레임(40)에 대하여 체결볼트(52)의 배치에 따른 각도 단위로 회전한 상태에서 체결되고, 슬릿(44)의 배치는 베이스 프레임(10)에 대하여 일정할 수밖에 없다.

이에 따른 가동 프레임(40)의 회전 각도 범위는, 도 4a의 경우 수직으로 세워진 베이스 프레임(10)의 중심축(54)을 기준으로 2~3 사분면에 걸쳐 이루어지고, 도 4b의 경우에서 수평으로 놓인 베이스 프레임(10)의 중심축(54)을 기준으로 2~3 사분면에 걸쳐 이루어지는 것에서 보듯이 베이스 프레임(10)의 설치 방향에 대응하여 가동 프레임(40)의 회전 각도 범위를 결정토록 할 수 있다.

부연하자면, 수평 힌지축(42)의 슬릿(44) 형성 방향은, 가동 프레임(40)의 길이 방향에 대하여 수평 힌지축(42)을 체결볼트(52)의 동심원 상의 등각 배치를 따라 회전시켜 체결볼트(52)로 고정함으로써 결정된다.

이와 같이 가동 프레임(40)은, 힌지허브(20)에 수평 힌지축(42)이 끼워짐으로써 베이스 프레임(10)에 대하여 회전 가능한 상태를 이루고, 이때 제 1, 3, 4, 5 관통홀(22, 46, 48, 50)들과 후술하는 제 2 관통홀(71)의 중심은 중심축(54)을 기준으로 하여 일선 상에 놓인다.

상술한 수평 힌지축(42)의 형상 설명에 있어서, 제 4 관통홀(48)을 형성한 것은 반드시 필요로 하는 것은 아니며, 도 10에 도시한 바와 같이, 수평 힌지축(42')의 내경이 상술한 제 5 관통홀(50') 크기로 형성된 관 형상으로 형성되어 대응하는 가동 프레임(40')에 결합한 구성으로 이루어질 수 있다.

이상의 설명에서, 베이스 프레임(10)에 구비되는 힌지허브(20)와 가동 프레임(40)에 구비되는 수평 힌지축(42)을 포함한 구성은, 제 1 힌지 연결부(A)를 이룬다.

또한, 제 1 힌지 연결부(A)는, 가동 프레임(40)의 타단으로부터 작용하는 이미 설정된 물품(G)의 하중에 대응하여 가동 프레임(40)의 하향 선회 운동을 제한하고, 사용자의 힘이 작용할 경우에는 베이스 프레임(10)에 대한 가동 프레임(40)의 상하 방향 선회가 가능하도록 하는 브레이크유닛을 구비한다.

이러한 브레이크유닛을 구체적으로 살펴봄에 있어서, 제 1 실시예의 브레이크유닛을 제 1 브레이크유닛이라 한다.

상술한 제 1 브레이크유닛은, 일 열 배치의 제 1, 3, 4, 5 관통홀(22, 46, 48, 50)들을 통해 베이스 프레임(10)과 가동 프레임(40)을 관통하는 형식으로 설치가 이루어지는 중심축(54)을 구비한다.

이에 더하여 제 1 브레이크유닛은, 중심축(54)의 양단 부위를 통해 베이스 프레임(10)에 대하여 가동 프레임(40)이 이탈하지 않도록 하는 고정부유닛과, 슬릿(44)에 대응하는 제 5 관통홀(50) 내의 중심축(54) 상에 중심축(54)에 대하여 회전이 방지되게 구비되는 제 1 래칫휠(56)과, 상술한 제 1 탄성부재(36)의 탄성력을 받는 제 1 폴(30) 및 중심축(54)에 길이 방향으로 체결이 이루어져 그 체결 위치에 따라 중심축(54)을 기반으로 가동 프레임(40)의 양측을 압박하는 제 1 압박부유닛을 포함한 구성으로 이루어진다.

상술한 제 1 브레이크유닛의 구성 중 중심축(54)은, 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 그 길이 중 가동 프레임(40)의 일측으로 벗어난 위치에 있는 외주면 둘레에 길이 방향에 대하여 수직으로 돌출한 형상을 이루는 돌출부(58)를 구비한 구성으로 이루어질 수 있다.

이렇게 중심축(54)이 일측 부위에 돌출부(58)를 형성한 것에 있어서, 상술한 제 1 압박부유닛은 중심축(54)의 타단으로부터 일단 방향으로 체결되고, 그 체결 위치에 따라 돌출부(58)를 지지기반으로 하여 사이에 놓인 수평 힌지축(42)을 포함한 가동 프레임(40)의 타측면을 압박하는 통상의 압박부재(60)로 이루어질 수 있다.

이러한 압박부재(60)의 일 유형은, 도 3에 도시한 바와 같이, 중심축(54)의 타단 외주면이 수나사로 형성된 경우, 이에 대응한 나사 결합과 그 위치가 고정되는 홈붙이너트로 구성할 수 있다.

압박부재(60)의 다른 유형은, 중심축(54)을 따라 슬라이딩 가능한 링 또는 슬리브로 형성하고, 별도의 인출수단(도시 안됨)을 이용하여 중심축(54)의 타단을 링 또는 슬리브로부터 기설정된 압력관계로 인출시킨 상태(링 또는 슬리브를 돌출부(58) 방향으로 가압하는 상태)에서 고정핀(62) 등을 이용하여 중심축(54)에 대하여 링 또는 슬리브의 위치를 고정하는 것으로 이루어질 수 있다.

또한, 제 1 압박부유닛은, 도 9에 도시한 바와 같이, 중심축(54')의 양단에서 그 사이에 놓이는 수평 힌지축(42)을 포함한 가동 프레임(40)의 일측면과 타측면을 각각 압박하는 상태로 체결이 이루어지는 상술한 압박부재(60)를 구비하는 것으로 이루어질 수 있다.

그리고, 중심축(54)에 대하여 압박부재(60)의 체결은, 도 3과 도 9 및 도 10에서 확인되는 바와 같이, 수평 힌지축(42)의 슬릿(44)에 대하여 제 1 래칫휠(56)이 이미 설정된 설계 위치에 정렬되어 놓이도록 한다.

더불어, 중심축(54)에 대한 제 1 래칫휠(56)의 설치는, 도 2에 도시한 바와 같이, 중심축(54)의 단부로부터 기설정에 따른 제 1 래칫휠(56)이 놓이는 위치까지 중심축(54)의 측면을 깎거나 키홈을 형성하는 등 면취부(ch)를 형성하고, 이에 대응하는 제 1 레칫휠(56)의 중심에는 면취부(ch)를 포함한 중심축(54)의 단면 형상에 대응하는 형상의 끼움홀(h)을 형성하여, 이들 상호 간에는 중심축(54)의 둘레 방향으로 맞물림 관계에 있어 그 방향으로 상호 회전이 방지된다.

이에 더하여, 도 3과 도 10에서와 같이, 가동 프레임(40)의 일측면과 이에 대면하는 돌출부(58) 사이, 수평 힌지축(42)을 포함한 가동 프레임(40)의 타측면과 이에 대면하는 래칫휠(56) 사이 또는 도 9에서와 같이, 수평 힌지축(42)을 포함한 가동 프레임(40)의 일측면 또는 타측면과 이에 각각 대면하는 래칫휠(56) 사이의 중심축(54)에는 압박부재(60)의 체결에 따른 압력으로부터 각 구성들 사이의 간격을 탄력적으로 지지하는 하나 이상의 디스크 스프링(64)을 더 개재토록 함이 바람직하다.

이렇게 설치되는 디스크 스프링(64)은, 중심축(54)을 지지기반으로 하여 압박부재(60)의 체결에 따른 압력으로써 수평 힌지축(42)을 포함한 가동 프레임(40)을 압박하여 압착관계로 지지함에 있어서, 압박부재(60)의 체결에 따른 압력을 탄성력으로 조절하는 기능을 한다.

더불어, 도 3과 도 10에서와 같이, 가동 프레임(40)의 일측면과 이에 대면하는 디스크 스프링(64) 사이, 수평 힌지축(42)을 포함한 가동 프레임(40)의 타측면과 이에 대면하는 디스크 스프링(64) 사이, 베이스 프레임(10)의 일측면 또는 힌지허브(20)의 일측 단부 사이, 또는 도 9에서와 같이, 수평 힌지축을 포함한 가동 프레임의 일측면 또는 타측면과 이에 각각 대면하는 디스크 스프링(64) 사이, 수평 힌지축(42)을 포함한 가동 프레임(40)과 이에 대면하는 제 1 래칫휠(56) 사이를 포함하여 중심축(54)의 길이 방향으로 상호 대면하는 어느 한 구성이 면접관계에 있는 다른 구성으로부터 회전이 이루어지는 구성들 사이 각각에 두 개가 상호 대면하는 한 쌍을 이루어 각각에 개재되는 와셔부재(66)를 더 개재토록 함이 바람직하다.

그리고, 와셔부재(66)는, 상술한 바와 같이, 한 쌍을 이루어 상호 대면하는 표면이 상호 미끄러짐이 가능하도록 평탄면을 이루며, 내마모성과 내구성을 갖는 재질로 이루어진다.

즉, 와셔부재(66)는, 디스크 스프링(64)을 통한 탄성력의 제공으로 상호 압착관계에 있으며, 동시에 상호 대면하는 구성들 중 어느 한 구성이 다른 구성으로부터 미끄러지게 회전이 이루어지는 사이에 개재되어 이들 사이의 마찰관계를 대신하는 평와셔의 기능을 한다.

한편, 제 1 힌지 연결부(A)를 구성하는 고정부유닛은, 가동 프레임(40)의 일측이 돌출부(58) 또는 압박부재(60)에 의해 지지되는 상태에서, 힌지허브(20)를 포함한 베이스 프레임(10)의 타측면에 근접하는 상태로 체결이 이루어지는 너트(68)로 구성될 수 있다.

이러한 너트(68)는, 도 2와 도 3 및 도 9에 도시와 상술한 압박부재(60)의 설명에서와 같이, 고정핀(62)을 포함한 홈붙이너트로 이루어질 수 있다.

너트(68)의 다른 유형은, 중심축(54)을 따라 슬라이딩 가능한 링 또는 슬리브로 형성하고, 중심축(54)의 타단을 통해 링 또는 슬리브의 일측 부위가 힌지허브(20)를 포함한 베이스 프레임(10)의 타측면에 근접하게 위치시킨 상태에서 고정핀(62)을 이용하여 중심축(54)에 대해 링 또는 슬리브의 위치를 고정하는 것으로 이루어질 수 있다.

그리고, 힌지허브(20)의 타측면 또는 베이스 프레임(10)의 타측면과 너트(68) 사이에는, 중심축(54)의 타단 부위가 관통하는 제 2 관통홀(71)이 형성되고, 상호 간의 면접촉을 대신하도록 하는 지지부재(70)를 더 구비토록 할 수 있다.

즉, 너트(68)는 중심축(54)에 고정되어 중심축(54)과 함께 일 방향으로 회전하는 구성이고, 상술한 힌지허브(20)를 포함한 베이스 프레임(10)은 정지상태에 있는 구성이며, 이들 사이에 설치되는 지지부재(70)는 이들 상호 간의 접촉에 따른 간섭을 대신하는 기능을 한다.

이러한 지지부재(70)로는, 상술한 와셔부재(66)가 사용될 수 있고, 또는 도 9에 도시한 지지부재(70')와 같이, 힌지허브(20)를 포함한 베이스 프레임(10)과 너트(68) 사이를 지지하는 스러스트 베어링 등이 사용될 수 있다.

따라서, 고정부유닛은 가동 프레임(40)의 일측에 있는 돌출부(58)와 너트(68) 사이 또는 가동 프레임(40)의 일측에 있는 압박부재(60)와 너트(68) 사이에 베이스 프레임(10)과 가동 프레임(40)이 상호 벌어지거나 그에 따른 이탈을 방지하도록 고정하는 기능을 한다.

이상에서 살펴본 제 1 힌지 연결부(A)의 제 1 실시예에 따른 각 구성으로부터 그 작동관계를 살펴보기로 한다.

먼저, 가동 프레임(40)은 수평 힌지축(42)이 힌지허브(20)에 끼워진 상태에서 고정부유닛에 의해 베이스 프레임(10)으로부터 이탈이 방지됨과 동시에 회전 가능한 상태로 놓인다.

또한, 가동 프레임(40)은 제 1 압박부유닛에 의해 압박되는 관계로 중심축(54)에 대하여 그 회전이 자유롭지 못한 생태에 있고, 중심축(54)은 제 1 폴(30)에 대하여 제 1 래칫휠(56)로 어느 일 방향에 대하여 회전이 방지되고, 반대 방향에 대하여는 회전이 자유로운 상태를 이룬다.

이에 대하여 도 4a를 참조하여 살펴보면, 중심축(54)은 가동 프레임(40)의 타단으로부터 하중이 작용하는 방향에 대하여 제 1 폴(30)과 치합관계로 회전하지 못한다.

이때, 가동 프레임(40)은 중심축(54)에 대한 제 1 압박부유닛의 브레이크 작용(압력과 마찰관계의 제동력)을 받아 가동 프레임(40)의 타단으로부터 하중이 작용하는 방향으로 회전하지 못하며, 가동 프레임(40)의 타단으로부터 하중이 작용하는 방향으로 사용자가 제 1 압박부유닛의 압력 이상으로 부가할 경우 비로소 회전할 수 있고, 또 사용자가 더이상 힘을 부가하지 않을 경우에는 가동 프레임(40)의 타단으로부터 하중이 작용하는 방향에 대하여 정지한 상태를 유지한다.

여기서, 상술한 제 1 압박부유닛의 압력은, 각 구성의 조립 과정에서 이미 설정한 압력 범위에 있도록 함이 요구된다.

또한, 도 4a에서 참조되는 바와 같이, 중심축(54)은 가동 프레임(40)의 타단을 들어 올리는 방향에 대하여 제 1 폴(30)과의 치합이 해제되어 회전이 자유로운 상태를 이루고, 이에 따라 가동 프레임(40)은 힌지허브(20)를 중심으로 가동 프레임(40)의 타단으로부터 하중이 작용하는 방향에 대하여 회전이 자유로운 상태를 이룬다.

한편, 제 2 실시예에 따른 제 1 힌지 연결부(A')는, 도 12 내지 도 15에 도시한 바와 같이, 베이스 프레임(10") 중 기준이 되는 부위(S)의 일단 중심에 일측에서 타측으로 관통하는 조립홀(12')이 형성되고, 이 조립홀(12')의 타측 주연에는 조립홀(12')의 중심에서 방사 방향에 있는 내경 일부가 외측으로 확장된 형상을 이루는 키홈(130)이 형성된다.

또한, 제 2 실시예에 따른 제 1 힌지 연결부(A')는, 가동 프레임(40")의 타단으로부터 작용하는 이미 설정된 물품(G)의 하중에 대응하여 가동 프레임(40")의 하향 선회 운동을 제한하도록 제동력을 제공하고, 사용자의 힘이 작용할 경우에는 베이스 프레임(10")에 대한 가동 프레임(40")의 상하 방향 선회가 가능하도록 하는 브레이크유닛을 구비한다.

이러한 제 2 실시예에 따른 브레이크유닛은 편의상 제 3 브레이크유닛이라 하고, 이에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

베이스 프레임(10")의 기준 부위(S) 일측에 대면하는 가동 프레임(40")은, 일단 중심에 상술한 조립홀(12')과 동축 선상에 놓이는 제 6 관통홀(132)을 형성하고 있으며, 제 6 관통홀(132)의 내부에는 클러치 베어링(140)이 끼워져 볼트 등 통상의 체결구(L)로 고정된다.

그리고, 제 6 관통홀(132)의 양단에는, 클러치 베어링(140)이 제 6 관통홀(132)의 홀 형성 방향으로 이탈을 방지토록 하는 링 형상의 가드(142)가 접시머리나사 등 통상의 체결구(L')에 의해 고정된다.

클러치 베어링(140)의 내부에는, 도 12와 도 15에 도시한 바와 같이, 단관 형상으로 타측에 플랜지부(144)를 갖는 부시(146)가 타측으로부터 끼워진다.

이때, 클러치 베어링(140)에 구비된 니들롤러(148)는 부시(146)의 외주면과 접촉하여 부시(146)를 기준으로 한 가동 프레임(40")의 타단이 하중이 작용하는 방향으로 선회하지 않도록 마찰압력을 증대시키고, 반대 방향으로 가동 프레임(40")의 선회 운동은 자유롭게 한다.

즉, 클러치 베어링(140)은, 상술한 제 1 실시예에서 슬릿(44)을 통한 제 1 래칫휠(56)과 제 1 폴(30)의 작용 관계를 대신한다.

또한, 상술한 부시(146)의 플랜지부(144)와 이에 대면하는 가드(142) 사이는 상호 면접촉하는 관계에 있으며, 부시(146)의 내부에는 베이스 프레임(10")의 타측으로부터 끼워지는 중심축(54")의 일측이 타측에서 일측으로 관통한다.

그리고, 중심축(54")의 타측에는 상술한 베이스 프레임(10")의 조립홀(12') 주연에 형성된 키홈(130)에 대응하여 삽입되는 형상의 돌출부(58")가 형성되고, 이 돌출부(58")에 의해 중심축(54")은 베이스 프레임(10")에 대하여 회전이 방지되는 관계에 있다.

더불어 중심축(54")의 일측에는, 도 13에 도시한 바와 같이, 압박부재(60")의 체결이 이루어지고, 압박부재(60")는 제 1 실시예에서의 제 1 압박부유닛의 구성 설명에서 같이, 그 체결이 중심축(54")의 돌출부(58") 방향으로 이루어질 경우, 그 사이에 놓이는 가동 프레임(40")을 포함한 부시(146)를 압박하게 된다.

또한, 돌출부(58")와 부시(146) 타측면 사이 또는 가드(142)를 포함한 가동 프레임(40")의 일측면에는 압박부재(60")의 체결에 따른 압박 압력을 탄력적으로 지지하는 하나 이상의 디스크 스프링(64)이 더 개재된다.

이때, 디스크 스프링(64)에 의한 압박 압력은 가능한 부시(146)의 플랜지부(144) 또는 가동 프레임(40")의 일측으로 돌출하는 부시(146)의 일측에 한정될 수 있도록 함이 바람직하다.

즉, 압박부재(60")에 의한 압박 압력이 중심축(54")에 대한 부시(146)의 회전을 억제하는 용도로 한정되게 함이 바람직하다.

이렇게 설치되는 디스크 스프링(64)은, 앞의 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이, 중심축(54")을 지지기반으로 하여 압박부재(60")의 체결에 따른 압력으로 부시(146)의 회전을 방지토록 하는 마찰 압력을 탄력적으로 이루어지게 한다.

그리고, 상술한 디스크 스프링(64)에 의한 탄력적 압박 압력이 작용하는 부위 즉, 부시(146)의 플랜지부(144) 타측면과 이에 대면하는 디스크 스프링(64) 사이, 가동 프레임(40")의 일측으로 돌출하는 부시(146)의 일측과 이에 대응하여 압박 압력이 작용하는 압박부재(60") 또는 베이스 프레임(10") 사이에는, 도 13과 도 14에 도시한 바와 같이, 상호 대면하여 면 접촉하는 사이에 두 개가 상호 대면하는 한 쌍을 이루어 이들의 압박 압력을 대신하도록 하는 와셔부재(66)를 더 구비토록 함이 바람직하다.

상술한 와셔부재(66)의 기능은, 내마모성과 내구성을 갖는 재질로 이루어져 상호 대면하는 한 쌍의 표면이 상호 미끄러짐이 가능하도록 평탄면을 이루며, 중심축(54")을 기준으로 마찰관계를 대신하는 각 구성들의 상호 다른 회전에 대하여 마찰 압력을 대신하는 평와셔의 기능을 한다.

이상에서 살펴본 제 2 실시예에 있어서, 제 1 힌지 연결부(A')의 각 구성 중 상술한 중심축(54")과 부시(146)와 클러치 베어링(140) 및 중심축(54")의 지지를 받아 부시(146)에 마찰 압력(제동력)을 제공하는 압박부재(60")를 포함한 브레이크유닛 구성들을 편의상 제 3 브레이크유닛이라 한다.

이러한 제 2 실시예에 따른 제 3 브레이크유닛의 각 구성으로부터 그 작동관계를 살펴보기로 한다.

먼저, 가동 프레임(40")은 클러치 베어링(140)과 부시(146)와 중심축(54") 및 중심축(54")에 형성된 돌출부(58")와 압박부재(60")의 체결을 통해 베이스 프레임(10")과 중심축(54")에 대하여 이탈이 방지됨과 동시에 회전 가능한 상태를 이룬다.

또한, 가동 프레임(40")은, 도 15에서 확인되는 바와 같이, 압박부재(60")의 체결 압력에 따른 마찰압력 이하에서는 고정되는 부시(146)에 대하여 클러치 베어링(140)을 통해 타단으로부터의 하중에 대응하여 회전이 방지되고, 반대의 상측으로의 회전이 자유로운 상태를 이룬다.

그리고, 가동 프레임(40")의 타단을 들어올리는 방향에 대하여, 클러치 베어링(140)은 압박 압력이 작용하는 부시(146)로부터 회전이 자유로운 상태에 있어 사용자에 의한 힘에 의해서도 쉽게 선회하게 된다.

한편, 가동 프레임(40)의 타단에는, 도 1a와 도 1b 및 도 7에 도시한 바와 같이, 제 2 힌지 연결부(B)를 통해 연결 프레임(72)의 일단이 수평 방향으로 회전(수평 방향 스위블 운동) 가능하게 연결된다.

이렇게 연결되는 연결 프레임(72)은, 그 회전 위치에 따라 가동 프레임(40, 40', 40")의 상부 또는 하부에서 포개어지거나 제 2 힌지 연결부(B)를 중심으로 가동 프레임(40, 40', 40")에 대해 벌어진 상태를 이룬다.

그리고, 연결 프레임(72)의 타단에는, 상술한 제 2 힌지 연결부(B)를 통한 가동 프레임(40)의 타단과 연결 프레임(72) 일단의 연결 형식으로 다른 연결 프레임(72)들의 연속 연결이 이루어진다.

이러한 연결관계에 있어서, 연결 프레임(72)들이 베이스 프레임(10, 10', 10")으로부터 길게 늘어선 상태로 있는 경우, 마지막에 위치한 연결 프레임(72)의 타단에 작용하는 하중은 그 모멘트의 증가로 제 1, 3 브레이크유닛의 제동력 이상으로 작용하여 가동 프레임(40, 40', 40")을 회전시킬 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은, 제 2 브레이크유닛을 구비하여 모멘트의 증가에 대응하여 중심축(54, 54', 54")에 대한 가동 프레임(40, 40', 40")의 회전을 추가적으로 제동할 수 있도록 한다.

더불어 본 발명은, 제 2 브레이크유닛의 제동능력을 조절하는 변위 조절유닛을 더 구비하며, 제 2 힌지 연결부(B)를 통한 연결 프레임(72)들의 연속 연결에 대응하도록 한다.

먼저, 상술한 제 2 브레이크유닛은, 도 2 내지 도 4a에서 참조되는 바와 같이, 상호 연접하는 제 3, 4 관통홀(46, 48) 중 적어도 하나의 주연에 내경을 더욱 확장한 형상의 제 1 설치홈(74)을 형성하고, 가동 프레임(40)에는 일단이 제 1 설치홈(74)과 연통하고, 타단이 가동 프레임(40)의 타단으로 이어지는 가이드홈(76)을 더 형성한 것으로부터 그 설치가 이루어진다.

상술한 제 1 설치홈(74)은, 제 1 압박부유닛의 영향을 받지 않는 영역을 구획하여 중심축(54)의 외주면에 대한 제 2 브레이크유닛의 설치 공간을 구획하기 위한 것이고, 가이드홈(76) 또한 변위 조절유닛의 설치 공간을 마련하기 위한 개념일 뿐 특별한 형상적 제약은 없다고 할 것이다.

더불어, 상술한 가이드홈(76)에는, 도 2 내지 도 4b에 도시한 바와 같이, 베이스 프레임(10)을 통해 유도되는 전선 등의 케이블(C)이 가이드홈(76)을 통해 설치하기 위한 유도홈(96)이 연통하도록 할 수 있다.

이렇게 설치되는 제 2 브레이크유닛은, 도 2 내지 도 4b에 도시한 바와 같이, 제 1 설치홈(74) 부위 중 가동 프레임(40)의 일단 방향 부위에 일단이 힌지 구조로 연결한 브레이크슈(78)를 구비한다.

이러한 브레이크슈(78)의 중간 부위는, 회전 위치에 따라 대응하는 중심축(54)의 외주면을 감싸며 면접촉하도록 만곡 형상으로 형성함이 바람직하고, 브레이크슈(78)의 타단은 제 1 설치홈(74) 중 가동 프레임(40)의 타단 방향으로 연통하는 가이드홈(76)을 통해 변위 조절유닛과 연결된다.

그리고, 제 2 브레이크유닛은, 제 1 설치홈(74)의 내벽과 이에 대응하는 브레이크슈(78)에 연결되어 브레이크슈(78)가 중심축(54)으로부터 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 복귀스프링(리턴스프링:79)을 구비한다.

한편, 변위 조절유닛은, 도 2 내지 도 6b에서 참고되는 바와 같이, 일단이 브레이크슈(78)의 타단에 고정되고, 타단은 가이드홈(76)의 일단에 지지를 받고 그 내측으로 안내를 받는 제 1 인장부재(80)와, 가이드홈(76) 내에 설치되며, 일단이 제 1 인장부재(80)의 타단과 연결되며 탄력적으로 신축 가능한 제 1 버퍼부재(82) 및 일단이 제 1 버퍼부재(82)의 타단에 고정되며, 중간 부위는 각 제 2 힌지 연결부(B)들에 순차적으로 일 회 이상 감기고, 타단은 마지막 위치한 연결 프레임(72)의 타단 부위에 고정되는 제 2 인장부재(84)를 포함한 구성으로 이루어진다.

또한, 상술한 제 1, 2 인장부재(80, 84)는, 와이어 또는 띠 형상의 것으로 이루어질 수 있고, 마지막 위치한 연결 프레임(72)의 타단 부위에는, 제 2 인장부재(84)의 타단을 고정하여 감거나 설치 경로를 변형시키는 등의 방법으로 제 2 인장부재(84)의 길이를 조절할 수 있도록 하는 제 2 버퍼부재(88)를 더 구비하는 것으로 이루어질 수 있다.

이에 더하여 변위 조절유닛의 다른 유형으로는, 일단이 브레이크슈(78)의 타단에 고정되고, 중간 부위는 가이드홈(76)의 일단으로부터 안내되어 각 제 2 힌지 연결부(B)에 대해 연속하여 일회 이상 감기며, 타단은 마지막 위치의 연결 프레임(72)의 타단으로 이어지는 와이어 또는 띠 형상의 제 3 인장부재(86) 및 마지막 연결 프레임(72)의 타단부에 설치되어 제 3 인장부재(86)의 타단을 고정하며 제 3 인장부재를 탄력적으로 감거나 당기는 제 3 버퍼부재(90)를 구비한 구성으로 이루어질 수도 있다.

여기서, 상술한 제 1, 2, 3 버퍼부재(82, 88, 90)는, 인장 스프링, 판 스프링, 러버 및 태엽 등을 포함하여 제 2, 3 인장부재(84, 86)에 작용하는 인장력으로부터 제한된 범위 내의 인장 길이 차이를 조정토록 하는 통상의 부재 또는 장치 등이 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제 2 인장부재(84) 또는 제 3 인장부재(86)가 감기는 제 2 힌지 연결부(B)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 가동 프레임(40)의 타단과 이에 이웃하는 연결 프레임(72)의 일단 또는 상호 이웃하는 연결 프레임(72)들의 타단과 일단 일부가 상하로 겹치는 부위를 관통하여 설치되는 수직 힌지축(92)과, 이 수직 힌지축(92)을 감싸는 원통 형상으로 수직 힌지축(92) 상에서 회전이 자유로운 롤러(94)를 포함한 구성으로 형성함이 바람직하다.

이때, 상술한 수직 힌지축(92)의 양단에는, 수직 힌지축(92)을 중심으로 하여 연결되는 일측과 타측의 연결 프레임(72)들이 수직 힌지축(92)의 길이 방향으로 이탈하는 것을 방지하는 통상의 제 2 압박부유닛이 구비됨은 당연하다고 할 것이다.

더불어, 제 2 압박부유닛은, 수직 힌지축(92)의 양단으로부터 그 사이에 놓이는 가동 프레임(40)의 타단 부위와 이에 연결되는 연결 프레임(72)의 일단 부위 또는 상호 이웃하는 연결 프레임(72)들의 타단 부위와 일단 부위를 탄력적으로 압박하는 형식 즉, 상술한 제 1 압박부유닛의 디스크 스프링(64), 와셔부재(66) 및 압박부재(60)의 체결에 따른 제동관계 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 제 2, 3 인장부재(84, 86)는 롤러(94)에 일 회 이상 감기도록 하면서 해당 제 2 힌지 연결부(B)에 의해 연결이 이루어지는 연결 프레임(72)들 중 일측 연결 프레임(72)에서 타측 연결 프레임(72)으로 연속하여 이어지도록 배치함이 바람직하다.

그리고, 상술한 롤러(94)에 대하여 와이어 형태의 제 2, 3 인장부재(84, 86)가 감기는 방향은, 제 2 힌지 연결부(B)를 중심으로 타측에 위치한 연결 프레임(72)이 일 방향(예를 들어 시계방향)으로 회전하여 펼쳐지는 관계일 때, 제 2, 3 인장부재(84, 86) 또한 동일한 방향(시계방향)으로 감기도록 하며, 각각의 연결 프레임(72)들은 베이스 프레임(10)으로부터 최대로 늘어선 경우 더 이상 회전하지 않도록 별도의 스토퍼(98)를 더 구비토록 함이 바람직하다.

결국, 상술한 스토퍼(98)는 가동 프레임(40)의 길이 방향에 대하여 각각의 연결 프레임들(72)이 제 2 힌지 연결부(B)를 중심으로 회전하는 각도 범위를 제한하는 기능을 한다.

이러한 제 2 브레이크유닛에 따르면, 가동 프레임(40)을 포함한 복수의 연결 프레임(72)들이 베이스 프레임(10)으로부터 최대 길이로 늘어선 경우, 제 2, 3 인장부재(84, 86)는 각각의 수직 힌지축(92)에 대하여 최대로 감긴다.

이렇게 감기는 제 2, 3 인장부재(84, 86)는, 제한된 길이로 인해 연결된 제 1 인장부재(80)를 타단 방향으로 잡아당기는 것을 포함하여 브레이크슈(78)가 중심축(54)을 압박하게 하고, 이에 따른 브레이크슈(78)의 마찰력은 가동 프레임(40)의 회전을 방지시키는 제동력을 제공한다.

이와 더불어 제 1, 2, 3 버퍼부재(82, 88, 90) 각각은, 브레이크슈(78)의 선회에 따른 변위 대비 제 2, 3 인장부재(84, 86)가 수직 힌지축(92)에 감긴 정도의 차이를 자체의 탄성적인 변형량으로 조정한다.

즉, 상술한 제 2 브레이크유닛은, 베이스 프레임(10)으로부터 제 1 브레이크유닛의 제동력에 더하여 설치한 물품(G)의 위치가 멀어진 정도에 대응하는 제동력을 더 부가하게 됨으로써 물품(G)의 설치 상태를 안정적으로 유지시키게 기능한다.

이와 더불어 유도홈(96)을 통해 베이스 프레임(10)으로부터 거치대(H)로 이어진 케이블(C)은, 비록 도면을 통해 도시하지 않았으나, 상술한 제 2, 3 인장부재(84, 86)로 대체될 수도 있고, 또는 제 2, 3 인장부재(84, 86)와 동일한 형식으로 마지막 연결 프레임(72)의 타단까지 이어지게 설치될 수 있다.

이렇게 설치되는 제 2 브레이크유닛의 제 1, 2, 3 인장부재(80, 84, 86)들과 제 1, 2, 3 버퍼부재(82, 88, 90) 각각은, 제 2, 3 인장부재(84, 86)가 연장 길이 대비 작은 직경의 롤러(94)에 감김으로써 그 감김 방향에 대한 제 1, 2, 3 버퍼부재(82, 88, 90)의 탄성 복원력이 미비하게 작용하겠으나, 이러한 제 1, 2, 3 버퍼부재(82, 88, 90)의 탄성 복원력은 각각의 연결 프레임(72)들이 상호 접히도록 작용할 것이 분명하다.

한편, 본 발명의 관절형 거치대에 있어서, 가동 프레임(40, 40', 40")와 복수의 연결 프레임들(72)에 대한 스위블 운동 또한 사용자의 의지에 따라 이루어질 수 있도록 함이 필요하다.

이러한 현상에 대응하여 상술한 수직 힌지축(92)과 이를 통해 연결되는 가동 프레임(40)을 포함한 각각의 연결 프레임(72)들에는, 도 7에 도시한 바와 같이, 사용자의 조작에 의해 상호 간의 굴절 변형(수평 방향으로의 스위블 운동)이 가능하도록 하고, 사용자의 조작이 없는 경우에 그 형상이 유지되게 하는 스토핑유닛의 설치가 이루어진다.

즉, 스토핑유닛은, 제 2 힌지 연결부(B)를 중심으로 상호 회전 가능하게 연결이 이루어지는 가동 프레임(40)과 연결 프레임(72) 또는 상호 이웃하는 연결 프레임(72)들이 수직 힌지축(92)을 기준으로 상호 벌어지거나 접철되게 회전(스위블)하는 것을 사용자의 조작에 대응하여 단속하는 기능을 담당한다.

여기서, 상술한 스토핑유닛은, 상술한 수직 힌지축(92)의 양단에 설치되는 제 2 압박부유닛(상술한 디스크 스프링(64'), 와셔부재(66') 및 압박부재(60')의 체결에 따른 제동관계 구성)이 구비되는 것을 기초하여 설명하겠으나, 반듯이 이에 한정되는 것은 아니며, 제 2 압박부유닛에 의한 제동력이 존재하지 않는 경우에도 적용될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.

한편, 상술한 스토핑유닛의 일 실시 구성은, 도 5, 도 8a, 도 8b에 도시한 바와 같이, 수직 힌지축(92)의 상단 또는 하단에 고정된 제 2 래칫휠(100)과, 일단이 제 2 래칫휠(100)과 치합하는 형상을 이루는 제 2 폴(104)과, 제 2 폴(104)의 타단을 고정하는 제 1 브래킷(102)과, 제 1 브래킷(102)의 설치가 이루어지는 래크(114)와, 래크(114)를 연결 프레임(72)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동하도록 안내하는 연결 프레임(72)의 내벽에 설치되는 가이드레일(110)과, 일단은 마지막에 위치한 연결 프레임(72)의 타단 부위에 힌지 연결되고, 중간 부위는 해당 연결 프레임(72)의 측부로 돌출 가능하게 놓이며, 타단은 래크(114)와 링크(112)로 연결된 레버(106) 및 연결 프레임(72)의 내부에 구비되어 레버(106)가 해당 연결 프레임(72)의 측부로부터 돌출하도록 탄성력을 제공하는 푸쉬바(108)를 포함한 구성으로 이루어진다.

이러한 연결관계 구성은, 사용자에 의해 레버(106)가 해당 연결 프레임(72) 내측으로 삽입되게 눌려지면, 링크(112)의 위치 변위에 대응하여 래크(114)가 슬라이딩 이동하고, 래크(114)에 대하여 제 1 브래킷(102)을 통해 설치된 제 2 폴(104)이 제 2 래칫휠(100)에 대하여 치합 상태가 해제되는 관계를 이룬다.

이후, 레버(106)에 대한 사용자의 힘을 해제하면, 푸쉬바(108)는 레버(106)를 밀어내고, 레버(106)와 링크(112)로 연결된 래크(114)는 가이드레일(110)의 안내를 받아 원래 위치로 슬라이딩 이동하게 됨으로써 상술한 제 2 래칫휠(100)과 제 2 폴(104)은 다시 치합이 이루어지는 관계에 있다.

이에 더하여, 스토핑유닛에는, 도 5에 도시한 바와 같이, 수직 힌지축(92)과 상술한 롤러(94) 사이에 개재되어 회전이 자유로운 원통 형상의 드럼(116)과, 래크(114)에 대응하는 드럼(116)의 일단 부위에 마련되어 래크(114)와 치합하는 피니언(118)과, 드럼(116)의 타단에 구비되어 드럼(116)과 함께 회전하는 타이밍기어(120)와, 마지막에 위치한 연결 프레임(72)의 일단과 이에 제 2 힌지 연결부(B)로 연결된 다른 연결 프레임의 일단부에 있는 타이밍기어(120)가 상호 연동하도록 연결하는 타이밍 벨트(122)와, 타이밍 벨트(122)에 고정되는 제 2 브래킷(124)과, 일단은 제 2 브래킷(124)에 고정되고, 연결 프레임(72)의 내벽에 설치되는 가이드레일(110')의 슬라이딩 안내를 받는 래크(114')와, 래크(114')의 타단에 설치되는 제 3 브래킷(128) 및 제 3 브래킷(128)에 고정되어 래크(114')의 슬라이딩 위치에 따라 제 2 래칫휠(100')과 치합이 이루어지는 제 2 폴(104')을 더 포함한다.

이러한 스토핑유닛의 구성에 따르면, 사용자가 레버(106)를 조작하지 않은 자연 상태에서는, 도 8a에 도시한 바와 같이, 제 2 폴(104, 104')이 제 2 래칫휠(100, 100')과의 치합관계로 있어 수직 힌지축(92)을 기준으로 한 연결 프레임(72)의 회전을 방지한다.

따라서, 각각의 연결 프레임(72)들은 각 제 2 힌지 연결부(B)의 제 2 압박부유닛들의 각 제동력을 합산한 힘으로 상호 간의 벌어진 정도의 형상을 유지하게 된다.

예를 들어 제 2 힌지 연결부(B)가 두 곳에 마련되고, 이들 각각에 있는 제 2 압박부유닛의 제동력이 각각 10N(뉴턴)이라 할 때에, 상술한 연동관계로 치합이 이루어진 상태의 제동력은 각 부위의 제동력을 합산한 20N에 해당한다.

또한, 상술한 예시에서, 제 2 힌지 연결부(B)가 세 곳에 마련될 경우에는, 이들에 작용하는 제동력은 각 부위의 제동력을 합산한 30N에 해당하게 된다.

반면, 사용자에 의한 레버(106)의 조작(푸쉬바(108)에 반하는 작용)이 있는 경우, 도 8a에서 도 8b로 진행되는 바와 같이, 그 작용으로부터 각 래크(114, 114')들은 가이드레일(110)의 안내를 받아 제 2 래칫휠(100, 100')에 대한 제 2 폴(104, 104')들의 치합 상태를 해제하는 방향으로 슬라이딩 이동한다.

이에 따라 각각의 연결 프레임(72)들은, 각 위치의 제 2 힌지 연결부(B)에 대하여 해당하는 제 2 압박부유닛이 제시하는 제동력의 영향을 받아 개별적인 스위블 운동이 가능한 상태에 놓인다.

더불어, 상술한 레버(106) 또는 레버(106)의 설치가 이루어지는 연결 프레임(72)에는, 사용자가 푸쉬바(108)의 탄성력에 반하는 힘으로 레버(106)를 가압하는 상태를 유지시키기 위한 홀더(126a, 126b)를 더 구비하여 이루어질 수 있다.

한편, 상술한 제 2 브레이크유닛과 변위조절유닛을 이루는 각 구성은, 도 14에 도시한 바와 같이, 상술한 제 3 브레이크유닛을 갖는 제 1 힌지 연결부에 대하여도 적용될 수 있음은 물론이다.

이를 위해서는, 가동 프레임(40")의 제 6 관통홀(132) 중 부시(146)와 맞물림 관계에 있는 클러치 베어링(140) 설치를 타측에 치우치게 하고, 나머지 제 6 관통홀(132) 부위에 중심축(54")에 대하여 상술한 제 2 브레이크유닛을 구비토록 하고, 또 제 2 브레이크유닛은 가동 프레임(40") 상에 상술한 변위조절유닛과 연결되게 하는 구성으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상술한 스토핑유닛의 구성은, 제 1, 2, 3 브레이크유닛의 작동에 대하여 선택적으로 적용될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.

S, S': 구조물 A, A': 제 1 힌지 연결부
B: 제 2 힌지 연결부 G: 물품
C: 전원케이블 H: 거치대
L, L': 체결구
10, 10' , 10": 베이스 프레임 12, 12': 조립홀
14: 제 1 핀홈 16: 장착홈
18: 케이블 통로 20, 20': 힌지허브
22: 제 1 관통홀 24, 24': 절삭부
26: 제 2 핀홈 28: 분할핀
30: 제 1 폴 32: 제 1 힌지핀
34a, 34b, 34c: 회전각지지부 36: 제 1 탄성부재
38: 제 2 힌지핀 40, 40', 40": 가동 프레임
42: 수평 힌지축 44: 슬릿
46: 제 3 관통홀 48: 제 4 관통홀
50: 제 5 관통홀 52: 체결볼트
54, 54', 54": 중심축 56: 제 1 래칫휠
58, 58', 58": 돌출부 60, 60', 60": 압박부재
62: 고정핀 64: 디스크 스프링
66, 66': 와셔부재 68: 너트
70: 지지부재 71: 제 2 관통홀
72: 연결 프레임 74: 제 1 설치홈
76: 가이드홈 78: 브레이크슈
79: 복귀스프링 80: 제 1 인장부재
82: 제 1 버퍼부재 84: 제 2 인장부재
86: 제 3 인장부재 88: 제 2 버퍼부재
90: 제 3 버퍼부재 92: 수직 힌지축
94: 롤러 96: 유도홈
98: 스토퍼 100, 100': 제 2 래칫휠
102: 제 1 브래킷 104, 104': 제 2 폴
106: 레버 108: 푸쉬바
110, 110': 가이드레일 112: 링크
114, 114': 래크 116: 드럼
118, 118': 피니언 120: 타이밍기어
122: 타이밍 벨트 124: 제 2 브래킷
126a, 126b: 홀더 128: 제 3 브래킷
130: 키홈 132: 제 6 관통홀
140: 클러치 베어링 142: 가드
144: 플랜지부 146: 부시
148: 니들롤러

Claims

구조물에 회전가능하게 설치되는 베이스 프레임과; 일단이 상기 베이스 프레임과 제 1 힌지 연결부로 연결되고, 타단이 상기 제 1 힌지 연결부의 안내를 받아 선회하는 가동 프레임과; 상기 가동 프레임의 타단 부위와 이로부터 간격을 두고 배치되는 복수의 제 2 힌지 연결부들을 통해 연속 연결되며, 마지막 위치의 끝단 부위에 물품을 탑재하기 위한 거치대가 연결되는 연결 프레임들;을 포함한 구성으로 이루어지고,
상기 제 1 힌지 연결부는, 상기 가동프레임의 상향 선회운동이 자유롭게 하고, 상기 가동프레임의 하향 선회운동이 상기 가동프레임의 타단으로부터 작용하는 이미 설정된 하중 이상에서 이루어지도록 압력을 제공하는 브레이크유닛을 구비하여 이루어지며,
여기에서 상기 브레이크유닛은,
수평 힌지축의 중심을 통해 상기 베이스 프레임과 상기 가동 프레임을 관통하여 설치가 이루어지는 중심축과; 상기 중심축의 양단 부위를 통해 상기 베이스 프레임에 대해 상기 가동 프레임의 이탈을 방지하는 고정부유닛과; 슬릿에 대응하는 상기 중심축에 회전 방지되게 구비한 제 1 래칫휠과; 일단이 상기 베이스 프레임 또는 힌지허브 내측에 힌지 연결되고, 타단이 제 1 탄성부재에 의해 탄력적으로 회전하여 상기 가동 프레임의 타단이 하향 선회시에 상기 슬릿을 통해 상기 제 1 래칫휠과 치합이 이루어지는 제 1 폴과; 및 상기 중심축에 설치되어 상기 베이스 프레임을 지지기반으로 하여 상기 가동 프레임의 양측에 압력을 제공하는 제 1 압박부유닛;을 포함하여 구성된 제 1 브레이크유닛으로 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 힌지 연결부는,
상기 베이스 프레임에 구비되며, 일측 방향으로 개구를 형성한 힌지허브와; 상기 가동 프레임의 일단부에서 타측으로 돌출한 보스 형상으로 상기 힌지허브에 삽입됨에 의해 회전 가능하게 지지를 받으며, 측벽 둘레의 일부 구간에 내외측으로 관통하는 슬릿을 형성한 수평 힌지축; 및 상기 브레이크유닛을 구비한 구성으로 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 1 항에 있어서,
상기 중심축은 상기 가동 프레임 일측으로 벗어난 위치의 외주면에 길이 방향의 수직으로 돌출한 형상의 돌출부를 구비하고,
상기 제 1 압박부유닛은, 상기 베이스 프레임에 대하여 상기 중심축의 타단으로부터 일단 방향으로 체결되는 위치에 따라 상기 수평 힌지축을 포함한 상기 가동 프레임의 타측면을 상기 돌출부 방향으로 체결 압력을 제공하는 압박부재로 구성하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 압박부유닛은, 상기 중심축의 양단에서 각각 중심 방향으로 체결되어 그 사이에 놓이는 상기 수평 힌지축을 포함한 상기 가동 프레임을 압박하도록 체결 압력을 제공하는 압박부재로 구성하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 가동 프레임의 일측면과 이에 대면하는 상기 돌출부 사이, 상기 수평 힌지축을 포함한 가동 프레임의 타측면과 이에 대면하는 상기 제 1 래칫휠 사이 또는 상기 수평 힌지축을 포함한 가동 프레임의 일측면 또는 타측면과 이에 각각 대면하는 상기 제 1 래칫휠 사이의 중심축에 개재되어 상기 압박부재의 체결에 따른 압력으로부터 각 구성들 사이의 간격을 탄력적으로 지지하는 디스크 스프링;을 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 5 항에 있어서,
상기 가동 프레임의 일측면과 대면하는 상기 디스크 스프링 사이, 상기 수평 힌지축을 포함한 가동 프레임의 타측면과 대면하는 상기 디스크 스프링 사이, 상기 베이스 프레임의 일측면 또는 힌지허브의 일측면과 대면하는 상기 수평 힌지축을 포함한 가동 프레임의 타측면 사이 또는 상기 수평 힌지축을 포함한 가동 프레임의 일측면과 타측면 각각에 대면하는 상기 디스크 스프링 사이, 상기 수평 힌지축을 포함한 가동 프레임의 타측면과 대면하는 제 1 래칫휠 사이를 포함하여 중심축의 길이 방향으로 상호 대면하는 각 구성의 회전이 상대적으로 이루어지는 사이에 상기 각 구성보다 마찰계수가 낮은 두 개가 상호 대면하는 한 쌍으로 개재되는 와셔부재를 더 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 5 항에 있어서,
상기 고정부유닛은, 상기 가동 프레임의 일측이 상기 돌출부 또는 상기 압박부재에 지지를 받는 상태에서 상기 중심축의 타단으로부터 체결시에 상기 베이스 프레임 또는 상기 힌지허브의 타측면을 지지기반으로 상기 중심축을 타측으로 이동하게 하는 너트로 구성됨을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 7 항에 있어서,
상기 베이스 프레임은 일측과 타측으로 관통하는 조립홀을 형성하고, 상기 조립홀의 타측 주연 부위에는 타측에서 일측 방향으로 폭과 깊이를 갖는 제 1 핀홈을 그 둘레를 따라 하나 이상 형성한 것으로 이루어지고,
상기 힌지허브는 상기 조립홀의 타측에서 일측 방향으로 끼워지는 캡 형상으로 중심 부위에 상기 중심축의 타단 부위가 관통 가능한 제 1 관통홀을 형성하고, 측벽 둘레 중 상기 제 1 폴에 대응하는 부위가 절개된 형상 또는 내벽에서 오목한 절삭부를 이루며, 상기 제 1 핀홈에 대응하는 외주면에는 중심 방향으로 깊이를 갖는 제 2 핀홈을 형성한 것으로 이루어지며,
상기 제 2 핀홈에는 분할핀의 일단이 맞물림으로 삽입되고, 상기 분할핀의 타단은 상기 제 1 핀홈에 맞물림으로 끼워지며,
상기 고정부유닛은, 상기 중심축의 타단 부위가 관통하는 제 2 관통홀을 형성하고, 상기 제 2 관통홀 일측 주연 부위가 상기 힌지허브의 타측면에 밀착하거나 외측 가장자리 부위가 상기 베이스 프레임의 타측면에 밀착하여 놓이는 지지부재와; 상기 제 2 관통홀을 통해 돌출한 상기 중심축의 타단 부위로부터 상기 지지부재의 타측면에 밀착되게 나사 체결이 이루어지는 너트;를 포함한 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 2 항에 있어서,
상기 가동 프레임은 일단 부위에 상기 중심축이 관통하는 제 3 관통홀을 형성한 것으로 이루어지고,
상기 수평 힌지축은, 일측에 상기 중심축이 관통하는 제 4 관통홀을 형성하고, 중심 부위에서 타측까지 상기 제 4 관통홀보다 확장된 형상으로 상기 제 1 래칫휠의 외경보다 큰 내경의 제 5 관통홀을 형성하며, 상기 슬릿은 상기 제 1 래칫휠 위치에 대응하는 상기 제 5 관통홀의 측벽에 형성되어 이루어지며,
상기 가동 프레임의 타측면에 대한 상기 수평 힌지축의 결합은, 상기 제 3, 4 관통홀을 중심으로한 동심원 상에 복수 개수로 등각 배치를 이루는 체결볼트가 상기 가동 프레임의 일측으로부터 관통하여 상기 수평 힌지축과 체결되는 것으로 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 9 항에 있어서,
상기 가동 프레임의 타단에 상기 연결 프레임 중 첫 번째 연결 프레임의 일단이 상기 제 2 힌지 연결부를 중심으로 수평 방향으로의 회전 가능하며, 그 회전 위치에 따라 상기 가동 프레임에 대하여 포개어지거나 벌어지도록 연결하고, 나머지의 상기 연결 프레임들은 상기 제 2 힌지 연결부를 통한 상기 가동 프레임의 타단에 대한 첫 번째 연결 프레임의 연결 형식으로 연속하여 연결이 이루어지고,
상호 연접하는 상기 제 3, 4 관통홀 중 적어도 하나의 주연은 내경이 더 확장된 형상의 제 1 설치홈을 이루고,
상기 가동 프레임은 일단이 상기 제 1 설치홈과 연통하고, 타단이 가동 프레임의 타단으로 연장된 가이드홈을 더 형성한 것으로 이루어지며,
상기 제 1 설치홈 내에 제 2 브레이크유닛의 설치가 이루어지며,
상기 가이드홈에는 일단이 상기 제 2 브레이크유닛과 연결되고, 타단이 하나 이상의 상기 제 2 힌지 연결부를 거쳐 연속 연결에 따른 상기 연결 프레임들과 연결되며, 상기 가동 프레임을 포함한 연결 프레임들의 배열에 따라 상기 제 2 브레이크유닛의 제동능력을 조절하는 변위 조절유닛을 더 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
구조물에 회전가능하게 설치되는 베이스 프레임과; 일단이 상기 베이스 프레임과 제 1 힌지 연결부로 연결되고, 타단이 상기 제 1 힌지 연결부의 안내를 받아 선회하는 가동 프레임과; 상기 가동 프레임의 타단 부위와 이로부터 간격을 두고 배치되는 복수의 제 2 힌지 연결부들을 통해 연속 연결되며, 마지막 위치의 끝단 부위에 물품을 탑재하기 위한 거치대가 연결되는 연결 프레임들;을 포함한 구성으로 이루어지고,
상기 제 1 힌지 연결부는, 상기 가동프레임의 상향 선회운동이 자유롭게 하고, 상기 가동프레임의 하향 선회운동이 상기 가동프레임의 타단으로부터 작용하는 이미 설정된 하중 이상에서 이루어지도록 압력을 제공하는 브레이크유닛을 구비하여 이루어지며,
상기 제 1 힌지 연결부는, 상기 베이스 프레임과 가동 프레임을 관통하여 설치되는 중심축과; 상기 중심축의 양단 부위를 통해 상기 베이스 프레임에 대해 상기 가동 프레임의 이탈을 방지하는 고정부유닛; 및 상기 브레이크유닛을 구비한 구성으로 이루어지고,
상기 브레이크유닛은,
상기 중심축이 관통하는 상기 가동 프레임에 장착되는 클러치 베어링와;
상기 중심축에 회전 가능하게 설치되며 타측에 플랜지부를 갖는 단관 형상으로 외주면은 상기 클러치 베어링에 대응 삽입되는 부시와;
상기 중심축에 설치되어 상기 베이스 프레임을 지지기반으로 상기 부시의 플랜지부에 압력을 제공하는 압박부재;를 포함하여 구성된 제 3 브레이크유닛으로 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 11 항에 있어서,
상기 클러치 베어링와 상기 부시는 상기 가동 프레임의 타측에서 끼워지고,
상기 가동 프레임의 일측에는 상기 중심축을 중심으로 하는 제 2 설치홈이 형성되며,
상기 가동 프레임은 일단이 상기 제 1 설치홈과 연통하고, 타단이 가동 프레임의 타단으로 연장된 가이드홈을 더 형성한 것으로 이루어지며,
상기 제 2 설치홈 내에 제 2 브레이크유닛의 설치가 이루어지며,
상기 가이드홈에는 일단이 상기 제 2 브레이크유닛과 연결되고, 타단이 하나 이상의 상기 제 2 힌지 연결부를 거쳐 연속 연결에 따른 상기 연결 프레임들과 연결되며, 상기 가동 프레임을 포함한 연결 프레임들의 배열에 따라 상기 제 2 브레이크유닛의 제동능력을 조절하는 변위 조절유닛을 더 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 브레이크유닛은 상기 제 1 설치홈 내의 상기 가동 프레임의 일단 방향 부위에 일단이 힌지 연결되고, 중간 부위는 회전 위치에 따라 대응하는 상기 중심축의 외주면에 면접촉 가능한 형상을 이루며, 타단은 상기 변위 조절유닛과 연결되는 브레이크슈와; 상기 제 1 설치홈 내벽에 설치되어 상기 브레이크슈가 상기 중심축으로부터 벌어지게 탄성력을 제공하는 복귀탄성부재;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 13 항에 있어서,
상기 변위 조절유닛은 일단이 상기 브레이크슈의 타단에 고정되고, 타단은 상기 가이드홈의 일단에 지지를 받아 그 내측으로 안내를 받는 제 1 인장부재와; 상기 가이드홈 내에 설치되며, 일단이 상기 제 1 인장부재의 타단과 연결되며 탄력적으로 신축 가능한 제 1 버퍼부재 및 일단이 상기 제 1 버퍼부재의 타단에 고정되며, 중간 부위는 상기 각 제 2 힌지 연결부에 순차적으로 일 회 이상 감기고, 타단은 마지막 위치한 상기 연결 프레임의 타단 부위에 고정되는 제 2 인장부재;를 포함한 구성으로 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 13 항에 있어서,
상기 제 1, 2 인장부재는, 와이어 또는 띠 형상의 것으로 이루어지고,
마지막 위치한 상기 연결 프레임의 타단 부위에는, 상기 제 2 인장부재의 타단을 고정하여 그 길이를 감거나 설치 경로를 변형시키는 방법을 포함하여 상기 제 2 인장부재의 길이를 조절할 수 있도록 하는 제 2 버퍼부재를 더 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 13 항에 있어서,
상기 변위 조절유닛은 일단이 상기 브레이크슈의 타단에 고정되고, 중간 부위는 상기 가이드 홈의 일단으로부터 안내되어 상기 각 제 2 힌지 연결부에 일회 이상 감기고, 타단은 마지막 위치의 상기 연결 프레임의 타단으로 이어지는 와이어 또는 띠 형상의 제 3 인장부재와; 상기 마지막 연결 프레임의 타단부에 설치되어 상기 제 3 인장부재의 타단을 고정하여 탄력적으로 감는 제 3 버퍼부재를 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 16 항에 있어서,
상기 제 2 힌지 연결부는 상호 이웃하는 상기 연결 프레임들의 타단과 일단 일부가 상하로 겹치는 부위를 관통하여 설치되는 수직 힌지축과; 상기 수직 힌지축을 감싸는 원통 형상으로 상기 수직 힌지축 상에서 회전이 자유로운 롤러;를 포함한 구성으로 이루어지고,
상기 제 2, 3 인장부재는 상기 롤러에 감겨 상기 제 2 힌지 연결부에 의해 연결이 이루어지는 상기 연결 프레임들 중 일측에서 타측으로 연속하여 이어지게 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 17 항에 있어서,
상기 제 2 힌지 연결부는 상기 수직 힌지축의 양단에서 그 중심 방향으로 체결되는 위치에 따라 사이에 놓이는 상기 연결 프레임들이 상호 상기 수직 힌지축의 길이 방향으로 벌어지는 것을 방지하도록 압박하는 제 2 압박부유닛을 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 18 항에 있어서,
상기 제 2 힌지 연결부를 중심으로 상호 회전 가능하게 연결이 이루어지는 상기 각 연결 프레임에는 상기 수직 힌지축에 대하여 상호 간의 회전을 단속하는 스톱핑 유닛을 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 19 항에 있어서,
상기 스톱핑 유닛은,
상기 수직 힌지축의 상단 또는 하단에 고정되는 제 2 래칫휠과; 일단이 상기 제 2 래칫휠과 치합하는 형상을 이루는 제 2 폴과; 상기 제 2 폴의 타단을 고정하는 제 1 브래킷과; 상기 제 1 브래킷의 설치가 이루어지는 래크와; 상기 연결 프레임의 내벽에 설치되며, 상기 래크를 상기 연결 프레임의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동하도록 안내하는 가이드레일과; 일단은 마지막에 위치한 상기 연결 프레임의 타단 부위에 힌지 연결되고, 중간 부위는 해당 연결 프레임의 측부를 통해 내부에서 돌출 가능하게 놓이며, 타단은 상기 래크와 링크로 연결된 레버; 및 상기 연결 프레임의 내부에 구비되어 상기 레버가 해당 연결 프레임의 측부로부터 돌출하도록 탄성력을 제공하는 푸쉬바;를 포함한 구성으로 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 20 항에 있어서,
상기 스톱핑유닛은, 상기 수직 힌지축과 상기 롤러 사이에 개재되어 회전이 자유로운 원통 형상의 드럼과; 상기 래크에 대응하는 상기 드럼의 일단 부위에 마련되어 상기 래크와 치합하는 피니언과; 상기 드럼의 타단에 구비되어 상기 드럼과 함께 회전하는 타이밍기어와; 마지막에 위치한 상기 연결 프레임의 일단과 이에 상기 제 2 힌지 연결부로 연결된 다른 연결 프레임의 일단부에 있는 상기 타이밍기어가 상호 연동하도록 연결하는 타이밍 벨트와; 상기 타이밍 벨트에 고정되는 제 2 브래킷과; 일단은 상기 제 2 브래킷에 고정되고, 상기 다른 연결 프레임의 내벽에 설치되는 가이드레일에 슬라이딩 안내를 받는 다른 래크와; 상기 다른 래크의 타단에 설치되는 제 3 브래킷; 및 상기 제 3 브래킷에 고정되어 상기 다른 래크의 슬라이딩 위치에 따라 상기 제 2 래칫휠과 치합이 이루어지는 제 2 폴;을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 1 항에 있어서,
상기 중심축은 원기둥 형상으로 이루어지고, 길이 방향 양단 중 하나 이상의 단부에서 상기 제 1 래칫휠의 설치가 이루어지는 부위까지의 측벽이 길이 방향을 따라 면취된 형상을 이루고,
상기 제 1 래칫휠은 중심에 상기 중심축의 면취된 부위 단면형상에 대응하는 끼움 홀을 형성한 것으로 이루어짐을 특징으로 하는 관절형 거치대.
제 2 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 베이스 프레임과 상기 가동 프레임 및 복수의 상기 연결 프레임들은 내부에 외부로부터 연장된 전원케이블의 설치를 위한 케이블 통로가 마지막 위치의 끝단에 설치되는 상기 거치대까지 연속되게 각 구성의 길이 방향을 따라 연통하게 형성된 것을 특징으로 하는 관절형 거치대.