KR101542723B1 - 가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은, 실내에서 사용되며 실내의 공간을 점유하고 있는 평판 표시장치(LCD, PDP, OLED 등의 Flat Panel로 만든 TV, 모니터 등, 이하 평판)를 사용하지 않을 때, 아래로 개방되지 않은 천장의 ㄷ형 공간에 매몰 수납하여 안전을 도모하고, 작동에 필요한 힘을 적게 하여 기구장치에 대한 요구수준을 낮추고, 실내의 공간을 추가 확보하여 공간효율을 높이며, 공간배치와 실내장식의 자유도를 높이고, 시청거리를 늘려 시청 가능한 평판을 크게 하며, 시청을 할 때 개방되는 천장의 면적을 최소화해 미관을 향상하기 위함을 목적으로 한 "가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치"이다.
이 발명은 권상기 (모터, 감속기 및 활차의 결합체), 안내궤도, 가변 팔을 갖는 틀, 지지대와 출입문으로 구성되어 있다.
지레와 천칭원리를 이용하여 보다 적은 힘으로 수납과 전개가 가능하며 틀(Display Housing, 300)의 움직임을 안내궤도(Guiding Rail, 200)와 지지대(Support, 400)로 통제하여 수납과 전개에 필요한 실내공간을 최소화하며 천장 출입문(500)의 면적을 축소하여 천장의 개방면적을 작게 한다.
또한, 반동기(Recoil, 130, 230, 332)장착으로 작동에 필요한 힘의 최대치를 낮추어 기구 장치의 요구수준을 낮춘다.
설치 자유도가 높아 실내에서 배치의 자유도를 높일 수 있고 창문 쪽이나 출입구 쪽으로도 설치가 가능하며 제약면(950)에 근접하여 전개 가능하여 주어진 공간에서 시청거리를 늘려 시청 가능한 평판을 크게 한다.
시청위치(나)에서 수납위치(가)로 수납하는 과정에서 편중 설치한 활차(140)와 띠(150)로 인해 틀이 제2종지레 원리와 천칭원리에 의해 상대적으로 작은 힘으로 작동된다.
시청위치(나)에서 활차가 회전하며 띠를 인양하면 하부 연결점(450)인 힘점에 작용하여 틀이 수납위치로 이동을 시작한다. 이때 권상기, 안내궤도 및 틀에 설치된 반동기가 반발을 하며 활차의 인양력을 보조하게 된다. 지속적인 활차의 회전으로 띠가 인양되며 틀은 안내궤도(200)와 지지대(400)의 규제에 따라 최적의 궤적을 그리며 이동하며 이동에 필요한 공간을 최소화한다. 이동과정에서 천칭원리로 활차의 회전에 필요한 힘은 점점 감소하게 된다. 틀이 수납위치에 도달을 하면 출입문이 닫히고 틀에 장착된 평판은 화면 지지대(430)위에 안착하게 된다.
이 발명은 경첩식에 비하여 현저하게 작은 힘으로 평판의 천장 매몰 수납이 가능하게 하며, 천장에서 작동에 필요한 최소 높이를 낮추어 천장형 에어컨의 장착이 가능한 높이의 실내에서부터 전개된 평판 높이의 2배 이상 높은 실내에까지 제약이 없이 설치가 가능하다.

Description

가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치 {Folding Mechanism with variable frame arm for flat panel disply to store into ceiling}

이 발명은 평판 표시장치(Flat Panel Display; LCD, OLED 등의 Flat Panel로 만든 TV, 모니터 등; 이하 "평판")를 천장에 매몰 수납하기 위한 장치에 관한 것으로, 상세하게는 가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치(이하 "천장수납장치")에 있어서, 이동장치(모터, 감속기, 활차와 띠, 바퀴, 반동기)의 힘에 의해, 안내궤도 및 지지대(지지굴림대, 지지 팔, 지지궤도)에 의해 규제되는 궤적을 따라, 평판을 장착하며 상부에 일정 범위 내에서 굴절하는 가변 팔을 갖는 틀(Display Housing, 이하 "틀")이 제2종 지레 원리와 천칭의 원리에 의해 기존 장치에 비하여 적은 공간을 사용하며 작은 힘으로 용이하게 이동을 하여 천장에 매몰되어 수납 또는 사용을 위하여 전개하는 장치이다.

이 발명은 사용하지 않을 때 평판을 천장에 수납함으로써 대형 평판이 불필요하게 점유하고 있는 실내 공간을 해방하여 실내의 사용 가능한 공간을 확대하고 공간 내의 안전성, 활용성, 실내배치의 유연성을 제고함과 주어진 실내 공간 내에서 시청거리를 늘려 시청 가능한 평판을 크게 하는 것을 목적으로 한다.

일반적으로 평판의 천장 수납은 수납공간의 제약을 극복하고자 평판의 수직위치를 수평위치로 위상을 바꾸는 움직임에 기초한다.

수직위치를 수평위치로 바꾸는 직관적인 방식은 경첩식(Hinge 방식)이다.

천장에 고정된 경첩을 이용하는 경첩식의 경우 수납을 위해서 수납하고자 하는 평판의 면적보다 크게 천장을 개방하여야 하고 전개한 상태에서 평판면적보다 넓은 면적의 천장내부가 노출되는 문제점이 있다.

또한, 경첩을 이용하여 평판을 천장에 수납할 때 대부분의 경우 지레의 원리(제1종, 제2종, 제3종)를 이용하여 원리상 가장 작은 힘으로 수납을 하고자 한다.

그러나 평판의 크기와 무게, 그리고 수납하고자 하는 천장의 높이, 시청을 위하여 전개할 때 평판이 천장으로부터 하강하는 높이 등에 따라 경첩과 지레의 원리를 이용한 기존 방식은 많은 문제점을 드러낸다.

제1종지레와 제3종지레 원리를 이용하는 경우, 평판이 커서 무겁고, 천장의 높이가 높아 평판이 천장으로부터 하강하여야 할 높이가 높으며, 천장내부의 작동공간의 높이가 낮을 경우, 평판을 수직에서 수평으로 위상변화하며 수납하기 위하여 필요한 힘이 평판을 수직으로 들어올리는 힘의 수 배 이상에 이르게 된다.

제2종지레 원리를 이용하는 경우보다 용이하게 수납을 할 수 있으나 힘점이 평판의 아래에 위치하여 평판을 들어올리는 줄(또는 띠)이 실내에 노출되어 안전과 미관을 저해하게 된다.

이러한 문제점으로 인하여 기존의 천장수납장치는 소형 경량의 평판에 한하여 제1종지레나 제3종지레 원리를 활용해 실용화되어 자동차, 비행기 등 실내에 적용이 되고 있다.

위와 같이 경첩식으로 수직면을 수평면으로 접어 수납하는 방식에 있어서,

제1종지레 원리를 이용할 경우,

평판을 수납하는데 필요한 힘(f)은 힘점과 받침점 간 거리(l)에 반비례하고 받침점과 작용점 간의 거리(m)와 평판의 무게(g)에 비례하며 이는 f=mg/l로 표시될 수 있다.

천장이 높은 실내에서 대형의 무거운 평판을 수납함에도 불구하고 천장내부의 공간이 협소하여 높이가 낮을 경우 (m>>l) 평판을 수납하는데 필요한 힘(f)는 단순하게 평판을 수직으로 들어올리기 위하여 필요한 힘(=무게, g)에 비하여 수배(m/l>1) 커지게 된다. 따라서 경첩과 제1종지레 원리를 이용하는 평판의 천장수납장치는 천장이 높은 실내에서 대형의 무거운 평판을 수납할 때 비약적으로 강력한 기구장치가 필요하게 된다.

제3종지레 원리를 이용할 경우도 제1종지레 원리를 이용하는 경우와 유사하다. 다만, 제3종지레 원리를 사용할 경우 힘점과 받침점 간 거리(l)를 늘려 필요한 힘을 감소할 수 있으나 원리상 축소에 한계가 있고, 힘점이 실내로 노출되어 힘점에 결합하는 줄이 실내에 노출되는 문제점이 있다.

제2종지레 원리를 이용할 경우,

천장이 높고 평판이 무거워져도 힘점이 평판의 하단에 있을 경우, 수납에 필요한 힘은 평판의 무게(g)보다 작아 기구장치에 대한 요구수준은 낮으나, 작동에 필요한 줄이 실내에 노출되어 안전과 미관을 저해하는 문제점이 있다.

또한, 천장에 고정된 경첩을 이용하는 경첩식의 경우 수납을 위한 천장의 개방면적이 평판의 면적보다 크며 시청을 위하여 전개한 상태에서 평판면적보다 넓은 면적의 천장내부가 노출되거나 전개되는 높이만큼 제약면(벽 또는 창호 등)에서 이격되어 시청거리가 짧아지는 문제점이 있다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이 발명이 제안됨으로써,

활차와 띠(또는 줄; Belt, Band)로 제2종지레원리와 천칭원리에 의하여 적은 힘으로도 수직에서 수평으로의 위상전환이 가능하고, 수납이 진행될수록 작은 힘으로 가동된다.

띠를 틀의 하부 연결점에 고정하여 제2종 지레 원리상 받침점과 힘점을 가장 멀게 하여 최소의 힘으로 작동한다.

안내궤도는 틀이 이동 중에도 지속적으로 틀을 받쳐 틀의 무게를 분산하며 받침점과 힘점의 거리를 유지시켜 위상 변화에 필요한 힘을 최소화한다.

천칭원리로 틀의 수납 이동 중 작용점의 위치를 받침점 방향으로 이동시켜 평판의 수납에 필요한 힘을 기존방식 대비 지속적으로 감소하게 한다.

천칭원리상 틀이 균형점을 넘어서 반대 방향으로 쏠리며 처지려 할 때 안내궤도가 움직임을 통제하며 수납위치에 안정토록 한다.

틀의 상부에 가변 팔을 두어 틀의 이동에 필요한 공간의 수직 높이를 낮추고 미끄럼차(Slider)의 바퀴로 띠의 실내 노출 범위를 줄여 안전과 미관을 강화한다.

지지대(지지 팔, 지지굴림대)는 작동중 평판과 틀의 무게를 분산 지지하여 작동에 필요한 힘을 적게 하고 편중된 활차 및 미끄럼차와 함께 틀이 아래로 개방되지 않은 천장의 ㄷ형 공간으로 들어가 수납 되도록 한다.

시청위치에서 수납위치로 움직이기 시작할 때 가장 많은 힘이 요구되는 점을 고려하여 권상기, 안내궤도 등 요소에 반동기(Recoil)를 장착하여 시청위치로 전개될 때 중력에 의해 반발력을 축적하고 완충작용을 하며 축적된 반발력을 이용 수납이 시작될 때 권상기의 부담을 줄인다.

시청위치로 전개할 때는 안내궤도의 시청위치 고정점, 지지 팔과 미끄럼차, 하부 연결점(힘점)으로 시청위치에 고정하고 수납할 때는 안내궤도의 수납위치 고정점, 지지굴림대 및 띠와 활차로 수납위치에 고정한다.

이 발명으로 얻어지는 효과는,

평판의 천장수납에 있어 적용원리상(제2종지레, 천칭) 가장 작은 힘을 요구하여 낮은 사양의 기구장치로도 대형 평판을 아래로 개방되지 않은 천장의 ㄷ형 공간에 수납이 가능하다.

수납과 전개를 위한 움직임에 필요한 실내 공간이 작아 천장 수납장치의 설치 위치의 자유도가 경첩식 등 기존 방식에 비해 높다.

지지 팔의 작용에 의하여 틀이 제약면 (벽, 창호 등)에 근접하여 전개 가능하며 장방형의 공간의 짧은 쪽 면이나 대각선 방향 등으로 전개할 수 있어 주어진 공간에서 시청거리를 멀게 하여 대형화면의 시청을 가능하게 한다.

기존장치 대비 천장의 개방 면적이 작아 시청을 위해 전개하였을 때 노출되는 되는 천장의 내부 면적이 작고 출입문을 달아 천장 내부가 노출되는 부분을 축소할 수 있어 미관에 유리하다.

기존장치 대비 장치가 작동하는 과정에 띠(또는 줄; Belt, Band)가 외부로 노출되는 구간이 작아 미관과 안전에 유리하다.

평판의 크기가 커져도 작동에 필요한 천장공간의 변화가 작고 시청을 위해 전개할 때 시청자의 시야각 하한에 맞출 수 있도록 낮게 전개할 수 있어 시청자의 시야각의 하한 변화가 없이 평판의 대형화에 따른 대응이 용이하다.

길이를 신장할 수 있는 가변 팔과 지지 팔을 1개 이상 관절로 연결하였을 때 시청위치의 틀 아래에서 천장까지의 높이가 평판 높이의 2배 이상의 높은 천장에도 천장의 개방면적에 변화없이 수납가능하다.

수납과 전개 작동에서 작용하는 힘은 평판의 뒷면인 틀의 측면과 배면에 작용하여 시청방향인 전면에 교체 베젤(Bezel)을 장착하여 장식성을 높일 수 있다.

수납위치에는 보호면(실리콘 돌기 또는 융의 쿠션패드)이 있어 장기간 수평 보관에 따른 화면 처짐을 방지할 수 있다.

이 발명은 이러한 효과를 통하여 평판의 천장수납을 작은 힘으로 용이하게 하며 이를 통하여 실내에 추가적인 공간을 확보하게 하며, 안전을 제고하고, 실내의 배치 자유도를 높이고, 실내 미관을 개선하는 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 유용한 발명이다.

도1은 이 발명의 기본적인 얼개를 나타내는 구성도
도2는 권상기의 구조를 나타내는 구성도
도3은 안내궤도의 구조를 나타내는 구성도
도4는 틀의 구조를 나타내는 구성도
도5는 지지대의 구조를 나타내는 구성도
도6은 출입문의 구조를 나타내는 구성도
도7은 활차와 띠의 연결 구조를 나타내는 구성도
도8은 미끄럼차와 지지 팔의 바퀴와 띠의 결합 구조와 기능을 나타내는 구성도
도9는 반동기의 작동예, 지지굴림대와 수직위상의 관계 및 수납 및 전개에 소요되는 공간 구성도.
도10은 가변 팔과 지지 팔의 구조와 기능을 나타내는 구성도.

아래에 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 이 실시의 예는 이 발명의 권리 범위를 한정하는 것이 아니고 단지 예시로 제시된 것이며 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

이 발명에 따른 천장 수납장치의 기본 얼개(도 1)를 설명하고 수납위치(가)에서 시청위치(나)로 전개하는 과정을 설명하면 아래와 같다.

수납장치는 권상기(Winch, 100), 안내궤도(Guide Rail, 200), 틀(Panel Housing Frame, 300), 지지대 (Support, 400) 및 출입문(Door, 500)으로 구성이 된다.

권상기(도2, 100)는

모터(Motor, 110)와 감속기(Reducer, 120), 반동기(Recoil, 130), 활차(Pulley, 140) 및 띠(또는 줄; Belt, Band, 150)의 주요 부분품으로 구성되어 있으며 수납창치를 움직이는 주요 구동부이다.

권상기와 틀(300)은 상부 연결점(440)과 하부 연결점(450)에 고정된 띠가 활차에 체결되어 천칭과 같은 형태로 연결된다. 활차와 띠는 틀이 제2종지레 원리에 의해 효율적인 힘으로 수납이 되고 수납이 진행됨에 따라 천칭의 원리에 의해 소요되는 힘을 줄일 수 있도록 하는 중요한 요소이다.

활차는 모터의 힘으로 양방향으로 회전하며 띠(또는 줄)를 인양 또는 인출한다. 활차에 띠(또는 줄)를 체결하는 방식은 여러 가지가 있으나 기본적으로 띠일 경우와 줄일 경우의 범주에 들게 된다. 띠일 경우는 상부 연결점에 체결하는 띠와 하부 연결점에 체결하는 띠를 분리(도7의 가)하여야 하며 감기는 방향(또는 풀리는 방향)이 서로 반대(도7의 나)가 되어야 한다. 줄일 경우는 단순하게 걸치는 경우(도7의 다)와 감는 경우(도7의 라)가 있다. 이중 단순하게 걸치는 경우 활차의 회전력을 줄에 효과적으로 전달하기 위하여 홈을 만들어 줄과 활차의 접촉 면을 넓히거나 사슬구조(도7의 마) 등을 갖도록 한다. 감는 경우는 힘을 받는데 유리하나 작동과정에 줄이 상호 간섭을 할 수 있어 그 입출을 통제할 안내틀(도7의 바)를 갖어 복잡한 구조이나 단순하게 걸치는 경우에 비하여 지름만큼 힘점(결과적으로 틀)을 더 인양해 들일 수 있는 장점이 있다.

띠(또는 줄)가 연결되는 상부 연결점에는 작동중 틀의 위치와 가변 팔(350)의 상태(팔과 틀 본체의 각도)에 따른 띠의 이완을 조절하고 띠의 긴장성(Tension)을 높이기 위한 완충장치(352)를 장비하게 된다. 완충장치의 장력(q)은 전개할 때 틀을 수평으로 끄는 힘(p)보다는 강하고 틀이 무게에 의하여 하강하는 힘(g)보다는 약하여야 한다 (p<q<g).

띠(또는 줄)는 미끄럼차(Slider, 360)와 지지 팔(Support Arm, 420)의 바퀴(Belt Pulley, 361,362,421)에 체결(도8의 가)되며 틀의 배면궤도(330)안으로 수납(도8의 나)되고 일정높이 이상에서만 노출되어 실내에서 노출부위를 최소화(도8의 나) 한다.

권상기는 수납이 시작될 때 최대부하가 걸리고 이를 완화하기 위한 반동기를 가지며 이는 모터의 최대 부하 수준을 낮추는데 기여를 한다.

안내궤도(도3, 200)는

수납장치가 작동할 때 틀이 움직이는 궤적을 규제하는 중요한 구성부분으로 궤도(210)와 그 양끝에 수납위치 고정점(250)과 시청위치 고정점(260)이 있으며 고정위치 고정점 쪽에는 반동기(230)가 설치되어 있다.

안내궤도와 틀은 틀의 바퀴(340)가 안내궤도의 궤도에 체결되어 연결(도 9의 가)되며, 틀은 바퀴가 안내궤도의 궤도에 물려 궤도를 타고 이동하며 움직임의 궤적이 제어된다. 안내궤도의 반동기(230)는 틀이 시청위치로 전개할 때 틀의 무게 및 권상기에 의하여 압축되어 힘을 축적(도9의 나)하며 급격한 전개를 막는 완충의 역할을 하고 수납이 시작될 때 반발력으로 권상기에 걸리는 최대 부하를 낮추어 준다.

안내궤도는 틀이 천칭원리에 따라 균형점을 넘어설 때 반대방향으로 쏠리는 것을 방지하고 틀이 이동하는 중 지속적으로 제2종지레에서 받침점과 힘점의 거리를 최대로 유지(도9의 다)하게 한다.

안내궤도와 틀의 가변 팔(350), 그리고 지지굴림대(410) 및 지지 팔(420)에 의하여 움직임이 규제되는 틀의 궤적은 직선 틀의 그것보다 작아 작동할 때 점유하는 공간을 작게(도9의 라) 한다.

틀(도4, 300)은

평판을 장착(310)하고 수납과 전개를 위하여 공간을 이동하는 구조물로 측면(320)과 배면(330)에 궤도를 가지며 상부에 일정 범위 내에서 각도가 변하며 굴절되는 가변 팔(350)을 가진다. 틀은 바퀴(340)가 안내궤도의 궤도에 체결되어 안내궤도와 연결된다.

상부 연결점(440)과 하부 연결점(450)에 띠의 끝이 고정되고 이 띠를 활차에 체결하여 틀과 활차가 연결된다. 틀은 활차와 띠에 의해 천칭처럼 매달려 활차의 회전에 의하여 이동하며 천칭원리와 제2종지레 원리에 의해 작동한다. 상부 연결점에는 틀의 바퀴(340)와 완충기(352)를 장착하여 띠의 이완을 조절하고 긴장성(Tension)을 높인다.

틀의 측면궤도(320)에는 지지굴림대(Support Roller, 410)의 바퀴(Wheel,411)가 체결되어 수납과 전개를 위하여 틀이 이동할 때 틀의 하한 움직임이 규제되며 수납이 완료되면 제2고정점(472)이 되어 틀을 수납위치(도1의 가)에 고정하게 된다.

배면궤도(330)에는 미끄럼차(또는 바퀴; Slider, 360)가 체결되고 미끄럼차는 지지 팔(420)과 체결되며 미끄럼차와 지지 팔에 설치된 바퀴(Belt Pulley, 도8: 361,362,421)에 띠가 체결된다. 미끄럼차 바퀴(Belt Pulley, 도8: 361, 362)의 작용으로 수납과 전개를 위한 틀의 움직임에도 불구하고 실내에 띠가 노출되는 부위를 일정높이 이상으로 한정한다. 미끄럼차, 띠와 지지 팔은 틀이 아래로 개방되지 않은 천장의 ㄷ형 공간(도1의 가)으로 용이하게 수납하는 중요한 역할을 한다.

가변 팔(350)은 틀의 상부에 위치하며 틀의 바퀴(340)가 장착되고 틀의 본체와 정해진 범위의 각도 내(도10의 가)에서 굴절될 수 있어 틀이 수납과 전개를 위하여 이동할 때 천장내부 필요공간의 높이를 낮게 한다. 가변 팔에 띠의 상부 연결점(440)이 있다. 상부 연결점에는 작동중 틀의 위치와 가변 팔의 상태(팔과 틀 본체의 각도)에 따른 줄의 이완을 조절하고 줄의 긴장성(Tension)을 높이기 위한 완충장치(352)을 장비하게 된다. 이 완충장치의 장력은 전개할 때 틀을 수평으로 끄는 힘보다는 강하고 틀이 무게에 의하여 하강하는 힘보다는 약하여야 한다. 가변 팔의 하부에는 천장레일에 접촉하여 틀의 상한을 규제하며 굴러가는 굴림바퀴(351)가 있다.

가변 팔의 제한된 범위 내 굴절은 틀의 이동에 필요한 천장내부의 높이를 낮추고 틀이 전개를 위하여 이동하여 측면궤도에서 지지굴림대가 이탈할 때 지지 팔과 함께 틀이 수직위상을 갖도록 작용(도10의 나)한다. 가변 팔은 설치되는 천장이 높을 경우 (천장에서 시청위치로 전개된 틀의 밑면의 거리가 평판 높이의 2배가 넘는 높이일 경우) 길이가 연장이 되는 가변 구조(도10의 다)를 가질 수 있다. 가변 팔은 지지대, 안내궤도와 함께 틀의 이동궤적을 작게 하여 수납 및 전개를 위하여 작동할 때 실내 공간 점유를 줄이고, 천장의 출입문의 면적을 작게 하며, 시청위치로 전개하였을 때 안내궤도와 제1고정점(481)을 형성하고 지지 팔과 함께 틀과 평판의 무게에 의하여 제3고정점(483)을 형성한다.

틀이 시청위치로 전개되면 바퀴와 안내궤도의 시청위치 고정점(260)에 의해 제1고정점(481)을 형성하고, 지지 팔과 구조골격(900)에 의하여 제2고정점(482)을 형성하며, 지지 팔과 틀의 가변 팔 그리고 틀과 평판의 무게에 의하여 제3고정점(483)을 형성하며 3점으로 고정되어 안착 된다.

틀이 수납위치로 수납되면 안내궤도의 수납위치 고정점(250)에 틀의 바퀴가 안착하며 제1고정점(471)을 형성하고 지지굴림대와 틀의 측면궤도가 제2고정점(472)을 형성하며 활차, 띠, 미끄럼차와 틀의 배면궤도가 제3고정점(473)을 형성하며 3점으로 고정되어 안착 된다.

지지대(도5, 400)는

틀이 이동할 때 지지굴림대(410)와 천장궤도(460)로 상하 움직임을 제한하며, 틀이 수납위치에 도달하여 고정되면 평판의 화면을 화면지지대(430)로 받쳐 화면의 처짐을 방지한다. 또한, 수납과 전개과정에서 안내궤도, 띠와 하부 연결점(450), 지지 팔(420)은 틀의 하중을 분산하여 지지하는 지지대가 된다.

지지굴림대(410)는 틀의 측면궤도에 바퀴(411)를 체결하여 틀과 연결이 되며 수납이 진행되는 과정에서 틀이 움직일 때 틀을 하한이상으로 처지지 않도록 지지하며 무게를 분산하여 수납에 필요한 힘을 적게 하고 틀이 무게 균형점을 지나면 반대편으로 하중이 이전되어 작동에 필요한 힘을 줄여주며 수납이 완료되면 수납 고정점(470)중 하나를 형성하여 별도의 잠금장치 없이도 수납위치를 유지하도록 한다.

지지 팔(420)의 아래쪽은 미끄럼차(Slider)와 체결되고 연결부위에 띠(또는 줄)를 체결하는 바퀴(421)를 가지며, 활차, 띠 그리고 미끄럼차와 함께 작용하여 틀이 아래로 개방되지 않은 천장의 ㄷ형 공간 내부로 수납될 때 틀을 밀어 넣는 받침대 역할을 해주며, 위쪽은 구조골격(900)에 체결되어 시청위치로 전개하였을 때 틀의 배면궤도, 미끄럼차와 함께 틀을 지탱하는 시청 고정점(480)중 하나를 형성한다.
천장궤도(460)는 천장에 부착되는 궤도로 가변 팔의 하부에 장착된 굴림바퀴가 접촉하여 힘을 받으며 틀의 상한을 규제하고 틀이 천장과 직접 접촉하는 것을 방지한다.

전개했을 때 틀의 아래에서 천장까지의 높이가 평판높이에 비하여 2배 이상 높을 경우 둘 이상의 지지 팔을 관절로 연결하여 길이를 연장(도10의 라)하면 동일한 면적의 천장 개방부분을 통하여 수납할 수 있다.

출입문(도6, 500)은

수납과 전개 과정 중 틀의 앞에서 열리는 문(510)과 틀의 뒤에서 열리는 문(520)으로 구성된다. 2개로 구성된 출입문은 레일(530, 540)을 이용하여 위로 접어 여닫을 수 있어 문을 여닫을 때 차지하는 공간을 작게 하고 시청위치에 전개되었을 때 일부가 닫혀 천장(550)의 개방면적(560)을 작게 한다. 출입문은 틀의 수납과 전개를 위한 이동을 할 때 틀에 의하여 열리거나 닫혀 수납위치나 전개위치에 안착하였을 때 천장의 개방부위를 최소화한다.

이상의 얼개를 가진 평판수납장치는 수납위치(가)에 있는 틀을 활차가 회전하며 띠를 인양하여 상부 연결점(450)을 끌어당겨 후방으로 이동토록 한다.

틀의 바퀴가 안내궤도의 궤도를 따라 이동하며 지지대(400)의 규제를 받아 요구되는 최적의 궤적으로 전개한다. 틀이 이동하면서 지지굴림대(410)에 의한 무게중심이 바뀌게 되면 활차의 인양력없이 틀의 자체 무게에 의해 전개가 계속 되는데 이때부터 활차는 틀의 하강을 규제하게 된다. 동시에 권상기에 설치된 반동기(120)가 작동을 하며 힘이 축적되기 시작하며 완충작용을 한다.

활차가 하부 연결점에 체결된 띠를 인출함에 따라 틀의 전개가 지속되며 틀의 하부 연결점에 체결된 띠를 규제하여 과도한 속도의 전개를 막는다. 전개 과정에서 안내궤도, 지지굴림대, 지지 팔 및 활차와 띠의 역할로 틀이 최소한의 동작공간을 차지하며 전개하고 출입구의 면적 또한 최소화된다.

바퀴가 안내궤도의 일정부분을 지나면서 안내궤도에 설치된 반동기(260)에 힘이 축적이 된다. 틀의 전개에 따라 상부구조와 틀 본체가 이루는 각도는 주어진 제약 범위 내에서 변화하며 틀의 전개에 필요한 천장 내부 공간의 높이를 낮게 하는 작용을 한다. 틀의 전개에 따라 미끄럼차가 틀의 배면궤도 위쪽으로 궤도를 타고 이동을 하다 궤도의 상부 끝(331)에서 멈추게 된다. 틀은 지지굴림대의 받침이 해소되면 중력, 띠, 미끄럼틀과 지지 팔의 작용에 의하여 수직으로 위상이 바뀐다. 틀의 전개가 지속되면 미끄럼차가 배면궤도의 상부 끝에 멈춘 상태로 틀이 지지 팔에 의하여 지지 팔의 상부 고정점을 정점으로 한 수직면 방향(즉 화면의 뒤쪽 방향이며 제약면이 있는 방향)으로 당겨져 제약면(벽, 창호 등)에 가까워지게 된다.

천장의 높이가 높아 신장할 수 있는 가변 팔과 관절이 있는 지지 팔을 갖는 경우 틀 본체의 무게와 평판의 무게로 인하여 가변 팔의 길이가 신장을 하고 접혀있던 지지 팔이 전개를 하면서 틀은 더욱 아래로 전개하게 된다.

틀의 전개에 따라 시청위치(나)에 도달하게 되면 틀의 바퀴(310)가 안내궤도의 시청위치 고정점(260)에 도달하여 정지하며 제1고정점(481)을 형성하게 된다. 동시에 지지 팔이 틀의 배면궤도 끝에 안착한 미끄럼틀과 상부구조물 사이에서 무게를 지탱하며 상부구조물에 제2고정점(482)을 형성한다. 여기에 틀의 가변 팔과 틀 본체의 연결점(353), 지지 팔과 미끄럼차의 결합부(422), 하부 연결점(450)에 체결된 띠, 그리고 틀과 평판의 무게에 의하여 제3고정점(483)을 형성하여 시청위치에서 3개의 고정점으로 틀을 안정적으로 고착하게 된다.

시청위치(나)에서 수납위치로의 이동은 역순으로 작동을 하며 기동 초기단계에 가장 큰 힘이 소요되는데 이때 반동기들의 작동에 의한 반발력으로 권상기의 부담을 경감시켜 작은 힘으로 작동이 가능토록 한다.

틀의 수납에 따라 수납위치에 도달하게 되면 틀의 바퀴(310)가 안내궤도의 수납위치 고정점(250)에 도달하여 정지하며 제1고정점(471)을 형성하게 된다. 동시에 지지굴림대와 틀의 배면궤도가 제2고정점(472)을 형성한다. 여기에 활차와 하부 연결점(450)에 체결된 띠에 의하여 제3고정점(473)을 형성하여 수납위치에서 3개의 고정점으로 틀을 안정적으로 고착하게 된다.

100 권상기(Traction) - 모터(Motor), 감속기(Speed Reducer), 반동기(Recoil), 활차(Pulley)와 띠(또는 줄; Band, Belt)의 결합체
200 안내궤도(Guiding Rail) - 반동기를 포함하고 있으며 틀이 최적의 궤도를 갖도록 고안된 궤도홈을 갖고 있는 틀의 안내하는 장치.
300 틀 (Display Housing) - 가변 팔을 가지며 평판 표시장치(Flat Panel Display)를 장착하는 틀로 수납장치 작동시 실제 수납위치나 시청위치로 수직과 수평의 위상 변화를 위해 이동하는 장치.
400 지지대 (Support) - 틀의 움직임을 규제하며 무게를 지탱하는 장치
500 출입문 (Door) - 틀이 드나드는 출입구를 만들기 위해 천장에 낸 개폐식 문

Claims (9)

1. 평판 표시장치를 고정하는 틀(300)의 상부에 관절에 의하여 결합 되어 정해진 범위 내에서 굴절하는 가변 팔(350)을 가지며;
   가변 팔의 상부 연결점(440)과 틀의 하부 연결점(450)에 체결된 띠(또는 줄, 150)를 편중 배치한 활차(140)에 체결하여 틀을 도르래에 매달린 천칭과 같이 설치하며;
   하나 또는 평행하게 배치된 두 개의 안내궤도(200)의 궤도(210)에 가변 팔에 설치된 틀의 바퀴(350)를 체결하고;
   틀이 시청위치(나)에 전개되어 있을 때 활차가 회전하면 회전력에 의해 하부 연결점에 체결된 띠가 당겨져 활차와 하부 연결점 사이의 띠의 길이가 짧아지고 동시에 상부 연결점(440)에 체결된 띠는 풀어져 길어지며 활차를 중심으로 상부 연결점과 하부 연결점에 체결된 양쪽 띠의 길이의 비가 변하면서 양쪽 띠에 의해 지지 되는 틀의 무게 중심이 변하여 틀이 시청위치에서 수납위치(가)로 이동하며;
   시청위치에서 수납위치로 이동하는 과정에 안내궤도는 틀의 바퀴를 지지하고 지지굴림대의 바퀴(411)는 틀의 측면궤도(320)을 지지하여 이동하는 틀을 지지하며;
   틀이 시청위치에서 수납위치로 이동하면 하면 할수록 틀의 이동에 필요한 힘은 적어지고;
   틀의 바퀴가 틀이 움직임에 따라 안내궤도를 따라가며 가변 팔과 틀의 각도가 변하며 지지대(400)의 규제로 틀의 움직임을 제한하여 틀이 아래로 개방되지 않은 천장의 ㄷ형 공간으로 이동함으로써 세로 위치의 시청위치에서 수납 가능한 가로 위치로 위상변화하여 수납 되도록 하고;
   시청, 수리, 시험작동, 소일거리 등을 위해 반대의 과정을 통해 시청위치로 전개 가능하게 하는 "가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치"
   
2. 제1항에 있어서,
   정해진 범위 내에서 틀의 상부에 위치한 가변 팔과 틀의 본체의 각도가 변화하여 굴절되어 틀이 수납과 전개를 위하여 이동할 때 천장내부 점유공간의 높이를 낮게 하며;
   측면궤도가 있어 지지굴림대의 바퀴와 체결되어 틀이 수납이동 할 때 아래로 처지지 않도록 지지하고 수납이 완료되면 고정점을 형성하며;
   측면궤도와 지지굴림대의 바퀴가 이격되어 전개가 완료될 때까지 (역으로 전개에서 수납을 위하여 기동할 때부터 지지굴림대의 바퀴가 측면궤도와 접촉할 때까지) 평판이 세로 위치를 점하도록 하며;
   배면궤도를 가져 미끄럼차와 체결하고 다시 미끄럼차가 지지 팔과 체결하여 틀의 무게를 분산 지지하고 시청을 위해 시청위치로 전개했을 때 고정점을 형성하며;
   미끄럼차의 바퀴에 띠를 체결하여 띠가 틀의 내부에 수납되어 일정높이 아래에서는 띠가 틀의 외부로 노출되지 않도록 하며;
   안내궤도 및 지지대와 함께 틀이 수납위치와 시청위치 간 이동에 필요한 공간을 작게 하고 천장의 출입구의 면적을 줄이는 것을 특징으로 하는 틀을 장착한 "가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치"
   
3. 제1항에 있어서,
   수납을 위한 작동에서 틀의 하단부가 제2종지레의 원리에 의하여 상방으로 이동할 때 천칭원리에 의하여 작용점이 받침점 쪽으로 근접하여 틀을 들어올리는 데 필요한 힘을 줄이고, 안내궤도 및 지지대와 함께 틀의 이동궤적을 제어하여 천장 출입구의 폭을 줄일 수 있으며 틀이 하방으로 개방되지 않은 천장의 ㄷ형 공간으로 밀려 들어가 수납될 수 있도록 틀이 수평으로 있을 때 틀의 무게중심에서 벗어나 편중 배치한 활차를 장착한 "가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치"
   
4. 제1항에 있어서,
   작동공간을 최소화하기 위하여 필요한 틀의 이동궤적에 따라 궤도의 형상을 정하고, 이러한 궤도의 형상, 지지대, 지지 팔, 틀 상부의 가변 팔이 틀 본체가 이루는 굴절 및 편중된 활차위치의 상호작용으로 틀이 작동할 때 작동공간을 경첩을 활용하여 경첩을 중심으로 원운동을 할 때 필요한 작동공간 대비 작게 하고, 천장에 개방되는 출입구의 면적을 줄여 주는 안내궤도를 장착한 "가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치"
   
5. 제1항에 있어서,
   틀이 수납과 전개를 위하여 이동할 때 천장내 한정된 공간 내에서 위치가 벗어나지 않도록 틀의 하한 움직임을 제어하는 지지대(지지굴림대, 410), 상한 움직임을 제어하는 지지대(천장궤도, 460)와 평판의 화면 처짐을 방지하는 지지대(화면지지대, 430) 중 일부 또는 전부를 장착한 "가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치"
   
   
6. 청구항1에 있어서,
   두 쪽으로 나뉘어 열리는 구조로 출입문이 열릴 때 작동에 필요한 공간을 작게 하고 천장의 개방부위를 최소화하며 수납이 완료되었을 때 전부 닫히고 전개가 완료되었을 때는 일부만 열려 시청위치로 전개하였을 때 천장의 개방부위를 최소화하고 틀의 움직임에 의하여 출입구를 여닫는 작동구조를 갖는 출입문을 장착한 "가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치"
   
7. 청구항1에 있어서,
   틀이 시청위치에서 수납위치로 움직일 때 움직임에 필요한 힘의 최대치를 반발력으로 줄여 주고 틀의 시청위치로 안착할 때 작동 충격을 흡수하기 위하여 권상기, 안내궤도 및 틀의 전부 또는 일부에 설치한 반동기(Recoil)를 갖는 "가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치"
   
8. 청구항1에 있어서,
   띠와 체결 가능한 바퀴(361,362)를 가지고 틀의 배면궤도에 체결되어 띠를 틀의 배면궤도 내부에 수납하여 일정높이 이상에서 배면궤도 밖으로 노출되도록 하며, 하부 고정점에 체결된 띠가 인양되어 틀이 수납을 위하여 이동할 때 지지 팔을 기준으로 틀을 밀어 아래로 개방되지 않은 천장의 ㄷ형 공간에 수납이 되도록 하는 미끄럼차가 장착된 "가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치"
   
9. 제1항에 있어서,
   하부는 틀(300)의 배면궤도에 체결된 미끄럼차(360)에 체결되고 상부는 구조골격(900)에 축으로 체결되어 제한된 원호를 그리며 작동하며;
   틀이 수납위치로 이동하는 과정에서 틀의 하부 연결점에 고정된 띠를 미끄럼차의 바퀴와 체결 인양하여 미끄럼차와 하부 연결점이 서로 끌어 당겨질 때 미끄럼차를 지지하여 틀이 아래로 개방되지 않은 천장의 ㄷ형 공간으로 밀려 들어가 수납되도록 하며;
   시청위치에서 틀의 무게를 분산 지지하는 고정점을 형성하며(482);
   시청위치로 전개과정에서 틀을 제약면(950)에 근접하여 전개토록 하는 지지 팔(410)을 장착한 "가변 팔을 갖는 평판 표시장치의 천장 수납장치"
   
   

Images