KR101657911B1

KR101657911B1 - 전동식 승하강 칠판장치

Info

Publication number: KR101657911B1
Application number: KR1020150184104A
Authority: KR
Inventors: 윤호진
Original assignee: 윤호진
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2016-09-19

Abstract

본 발명은 구동모터의 구동을 통해 보드가 구비된 칠판프레임을 원하는 높이로 승하강시킬 수 있는 전동식 승하강 칠판장치에 관한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전동식 승하강 칠판장치는, 내측에 보드가 설치되고 직사각형 구조로 이루어지며, 하부 프레임에는 일정 간격 이격되어 설치되는 한 쌍의 와이어 브래킷이 구비된 칠판프레임; 상기 칠판프레임이 설치되는 벽면에 일정 간격 이격되어 상하 방향으로 설치되는 한 쌍의 고정브래킷; 상기 고정브래킷에 전방측으로 돌출되게 설치되고, 상하에 각각 설치되는 한 쌍의 가이드홀더; 상기 가이드홀더에 안내되어 설치되며, 상기 칠판프레임의 하부 프레임과 상부 프레임 사이에 구비되는 칠판샤프트; 전원의 공급에 따라 정/역회전을 수행하는 구동부; 및 상기 와이어 브래킷에 연결되어 상기 구동부의 정/역회전 동작에 따라 상기 구동부에 권취되는 제1 와이어와 제2 와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전동식 승하강 칠판장치{ELECTRICAL LIFTING BLACKBOARD APPARATUS}

본 발명은 전동식 승하강 칠판장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구동모터의 구동을 통해 보드가 구비된 칠판프레임을 원하는 높이로 승하강시킬 수 있는 전동식 승하강 칠판장치에 관한 것이다.

일반적으로 학교 및 학원 등에서는 강의에 필요한 판서도구로서 칠판이 사용되고 있다. 이러한 칠판으로는 판서량을 고려하여 대부분 벽에 부착한 상태로 사용되는 붙박이 칠판이 사용되고 있다.

그러나 상기와 같은 벽에 고정되는 붙박이 칠판은 교육자의 평균 신장에 맞춰 그 위치가 고정되는데, 교육자의 신장이 작은 경우에는 칠판의 하단 일부에만 판서하게 되며, 피교육자 또한 판서된 내용을 확인하기 어려운 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 다소 해결하기 위하여 공개특허공보 제10-2007-0045376호에는 승강칠판이 개시되어 있다.

상기 기술은 전면에 칠판이 구비된 중앙틀체; 상기 중앙틀체에 일체로 연결되는 슬라이더와, 이 슬라이더를 상하방으로 수직 안내하는 가이드로 이루어진 승강가이드수단; 및 상기 중앙틀체를 승강시키는 로프의 일단부가 고정되고 그 외주면에 로프가 감기는 나선홈이 형성된 회전체와, 이 회전체의 내부 수납공간에 배치되어 그 말단부가 고정되고 중앙틀체의 승강에 의해 감기거나 풀리면서 중앙틀체의 하중지지력을 부여하는 코일형 판스프링과, 이 판스프링의 시단부와 결합되어 판스프링을 조이고 풀면서 탄성력을 조정하는 핀축으로 된 승강균형수단을 포함하여 구성되어, 사용자가 작은 힘만으로도 칠판의 높이를 조절할 수 있도록 한 것에 특징이 있다.

그러나 상기의 기술은 사용자가 칠판에 인위적인 힘을 인가해야 하고, 코일형 판스프링은 칠판의 하중을 지속적으로 부담하게 되어 누적 사용에 따라 상기 코일형 판스프링의 탄성력이 저하되는 경우 칠판이 하강되는 단점이 있다.

이에, 전동식으로 칠판의 높이를 조절하기 위한 기술로서, 등록특허공보 제 10-1295986호(등록일자: 2013. 08. 06.)에는 이동식 칠판이 개시되어 있다.

상기 이동식 칠판은, 벽면에 고정되는 설치브래킷, 상기 설치브래킷에 설치되는 설치프레임, 상기 설치프레임의 내측 가로 방향으로 일정 간격을 가지면서 구비되어 회전가능하게 설치되는 스크류드라이버, 상기 스크류드라이버의 외측에 치합되어 스크류드라이버의 회전 방향에 따라 스크류드라이버를 승강 이동시키는 너트드라이버, 상기 너트드라이버가 고정 설치되고 너트드라이버를 따라 스크류드라이버를 승강 이동시키는 가이드브래킷, 상기 가이드브래킷에 고정되어 가이드브래킷을 따라 스크류드라이버를 승강 이동시키며 칠판이 거치되는 지지프레임, 상기 설치프레임 하측에 고정되어 회전하는 구동모터, 상기 구동모터의 회전력을 감속시키는 감속기, 상기 구동모터의 회전축에 커플링을 통해 연결되어 회전축의 회전에 따라 회전되는 샤프트, 상기 샤프트에 형성되어 스크류드라이버의 하측단에 연결된 웜휠을 회전시키는 웜 및 외부의 입력수단으로부터 승강에 대한 제어신호 입력시 구동모터의 회전방향 및 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

상기 종래기술은, 구동모터의 회전력이 샤프트에 인가되고 샤프트의 회전에 의해 스크류드라이버를 회전시켜 구동되게 되는 데, 서로 이격된 가이드브래킷 사이가 샤프트에 의해서 연결됨에 따라 장치의 중량이 더욱 가중되며, 긴 샤프트가 채용됨에 따라 회전에 의한 샤프트의 휨 발생시 동작오류가 발생될 수 있는 문제점이 있다.

KR 10-2007-0045376 A (2007. 05. 02. 공개) KR 10-1295986 B1 (2013. 08. 06. 등록)

본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 창출되는 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 제1 와이어 및 제2 와이어가 칠판프레임을 지지하고 있는 상태에서, 상기 제1 와이어 및 제2 와이어가 모터에 의해 권취 및 권출되도록 하는 전동식 승하강 칠판장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 모터가 부담하는 칠판프레임의 중량을 감소시킬 수 있는 전동식 승하강 칠판장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전동식 승하강 칠판장치는, 내측에 보드가 설치되고 직사각형 구조로 이루어지며, 하부 프레임(110)에는 일정 간격 이격되어 설치되는 한 쌍의 와이어 브래킷(120)이 구비된 칠판프레임(100); 상기 칠판프레임(100)이 설치되는 벽면에 일정 간격 이격되어 상하 방향으로 설치되는 한 쌍의 고정브래킷(200); 상기 고정브래킷(200)에 전방측으로 돌출되게 설치되고, 상하에 각각 설치되는 한 쌍의 가이드홀더(300); 상기 가이드홀더(300)에 안내되어 설치되며, 상기 칠판프레임(100)의 하부 프레임(110)과 상부 프레임(115) 사이에 구비되는 칠판샤프트(400); 전원의 공급에 따라 정/역회전을 수행하는 구동부(500); 및 상기 와이어 브래킷(120)에 연결되어 상기 구동부(500)의 정/역회전 동작에 따라 상기 구동부(500)에 권취되는 제1 와이어(600)와 제2 와이어(650)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 구동부(500)는 전원의 공급에 따라 구동되는 모터(510); 상기 모터(510)에 결합되어 회전속도를 감속시키는 감속기어(520); 상기 감속기어(520)의 회전샤프트(521)에 결합되며 상기 제1 와이어(600)를 권취하는 제1 스크류(530); 상기 감속기어(520)의 회전샤프트(521)에 결합되며 상기 제2 와이어(650)를 권취하는 제2 스크류(540); 및 상기 회전샤프트(521)의 끝단에 결합되는 샤프트홀더(550)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정브래킷(200)에 설치되는 스프링브래킷(800); 및 상기 스프링브래킷(800)과 상기 하부 프레임(110) 사이에 설치되어 상기 칠판프레임(100)의 중량을 일부 부담하는 탄성체(850);가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 제1 와이어 및 제2 와이어가 칠판프레임을 지지하고 있는 상태에서, 상기 제1 와이어 및 제2 와이어가 모터에 의해 권취 및 권출되어 칠판프레임이 승하강되도록 함으로써, 칠판프레임을 승하강하기 위한 구성이 비교적 간단하게 이루어져 초기 시공에 소요되는 비용이 절감되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전동식 승하강 칠판장치를 나타내는 정면도.
도 2는 도 1의 A-A'의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 전동식 승하강 칠판장치에서 구동부를 포함하는 일부 확대도.
도 3a는 본 발명에 따른 전동식 승하강 칠판장치에서 제1 와이어 및 제2 와이어를 권취하는 다른 실시 예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 전동식 승하강 칠판장치의 다른 실시 예에 따른 정면도.
도 5는 도 4에 따른 동작 상태도.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은 구동모터의 구동을 통해 보드가 구비된 칠판프레임을 원하는 높이로 승하강시킬 수 있는 전동식 승하강 칠판장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 전동식 승하강 칠판장치를 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'의 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전동식 승하강 칠판장치에서 구동부를 포함하는 일부 확대도이다.

첨부된 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전동식 승하강 칠판장치는 칠판프레임(100), 고정브래킷(200), 가이드홀더(300), 칠판샤프트(400), 구동부(500) 및 와이어(600)를 포함하여 구성된다.

상기 칠판프레임(100)은 그 내측에 보드(화이트 보드 또는 블랙 보드)가 설치되며, 직사각형 구조로 이루어질 수 있다. 상기 칠판프레임(100)이 직사각형 구조로 이루어진 경우, 하부 프레임(110), 상부 프레임(115) 및 좌/우프레임(도면부호 미표시)으로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 하부 프레임(110)에는 일정 간격 이격되어 설치되는 한 쌍의 와이어 브래킷(120)이 구비된다.

상기 고정브래킷(200)은 상기 칠판프레임(100)이 설치되는 벽면에 고정 설치되는 것으로서, 좌우 한 쌍으로 이루어지며, 상하 길이방향으로 설치되되 상기 벽에 앵커로 고정된다.

상기 가이드홀더(300)는 상기 고정브래킷(200)에 전방측으로 돌출되게 설치되고, 상하에 각각 한 쌍으로 설치된다.

상기 칠판샤프트(400)는 상기 가이드홀더(300)에 안내되어 설치되며, 상기 칠판프레임(100)의 하부 프레임(110)과 상부 프레임(115) 사이에 구비된다.

이에, 상기 칠판프레임(100)은 상기 가이드홀더(300)에 안내되는 칠판샤프트(400)의 축을 따라 상하 이동하게 된다.

상기 구동부(500)는 전원의 공급에 따라 회전력을 발생하되, 상하강버튼(도면에 미표시)에 의해서 정회전 또는 역회전을 수행한다.

예를 들어, 상승버튼의 선택에 의해 정회전을 수행하도록 구성되고, 하강버튼의 선택에 의해 역회전을 수행하도록 구성된다.

이와 같은 기능을 수행하기 위해 상기 구동부(500)는 모터(510), 감속기어(520), 제1 스크류(530), 제2 스크류(540) 및 샤프트홀더(550)를 포함한다.

상기 모터(510)는 전기에너지가 인가된 상태에서 상기 상승버튼이 선택되는 경우 정회전을 수행하고, 상기 하강버튼이 선택되는 경우 역회전을 수행한다.

상기 감속기어(520)는 상기 모터(510)의 회전축에 연결되어 상기 회전축의 회전속도를 감속시키고, 감속된 회전속도로 회전샤프트(521)를 회전시킨다. 이에, 상기 감속기어(520)에 의해서 회전력은 감소되나 토크는 증가되게 된다.

상기 제1 스크류(530) 및 제2 스크류(540)는 상기 회전샤프트(521)에 결합되어 상기 회전샤프트와 동일한 방향으로 회전하면서 후술되는 와이어(600, 650)를 권취하거나 권출하는 기능을 수행한다.

즉, 상기 제1 스크류(530)는 제1 와이어(600)를 권취 또는 권출하게 되며, 상기 제2 스크류(540)는 제2 와이어(650)를 권취 또는 권출하게 된다.

상기 제1 스크류(530) 및 제2 스크류(540)는 각각 상기 제1 와이어(600)와 제2 와이어(650)를 권취하면서 상기 제1 와이어(600) 및 제2 와이어(650)를 스큐류의 홈에 권취시키게 되어 와이어(600, 650)의 꼬임이 방지됨은 물론 와이어가 일측에 권취되는 편심을 방지할 수 있게 된다.

상기 샤프트홀더(550)는 상기 회전샤프트(521)의 끝단에 결합되어 상기 회전샤프트(521)의 끝단을 지지하는 것으로서, 그 내부에는 상기 회전샤프트(521)의 외경에 면접하는 베어링이 설치된다.

도 3a는 본 발명에 따른 전동식 승하강 칠판장치에서 제1 와이어(600) 및 제2 와이어(650)를 권취하는 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.

첨부된 도 3a를 참조하면, 제1 와이어(600)와 제2 와이어(650)를 각각 권취하는 제1 스크류(530) 및 제2 스크류(540)는 제1 풀리(531)와 제2 풀리(541)로 대체된 것이다.

즉, 상기 제1 풀리(531) 및 제2 풀리(541)는 감속기어(520)의 회전샤프트(521)에 결합되며 2개의 와이어를 동시에 권취할 수 있는 2분기 타입으로 구성된다. 이때, 상기 풀리(531, 541)의 폭은 상기 권취되는 와이어(600, 650)의 직경과 대비하여 상대적으로 크게 구성되되, 권취된 와이어의 중심이 직선상에 위치될 수 있도록 형성된다. 또한, 상기 풀리의 홈 깊이는 권취된 와이어가 적어도 2 ~ 5회 정도 권취될 수 있도록 이루어진다.

아울러, 상기와 같이 제1 와이어(600) 및 제2 와이어(650)가 상기 제1 풀리(531) 및 제2 풀리(541)로 구성되는 경우, 회전샤프트(521)의 길이를 짧게 하여 구성될 수 있으므로, 샤프트홀더(550)는 생략 가능하다.

이와 같은 구성에 따라, 상기 제1 와이어(600)와 제2 와이어(650)는 각각 상기 제1 풀리(531) 및 제2 풀리(541)에 권취됨에 따라 권취에 의한 편심을 방지할 수 있으므로, 좌우측을 동일한 속도로 상승시키거나 하강시킬 수 있게 된다.

상기 와이어(600)는 상기 와이어 브래킷(120)에 연결되어 상기 구동부(500)의 정/역회전 동작에 따라 상기 구동부(500)에 권취되는 것으로서, 한 쌍으로 구성되는 상기 와이어 브래킷(120) 각각에 연결되는 제1 와이어(600)와 제2 와이어(650)로 이루어진다.

여기서, 상기 제1 와이어(600)는 제1 롤러(601)에 안내되어 상기 구동부(500)에 권취되며, 상기 제2 와이어(650)는 제2 롤러(651)에 안내되어 상기 구동부(500)에 권취되도록 구성된다.

상기와 같은 구성에서, 상기 구동부(500)의 동작에 따라 상기 제1 와이어(600)와 제2 와이어(650)가 각각 상기 제1 스크류(530) 및 제2 스크류(540)에 권취되고, 상기 권취에 의해서 상기 칠판프레임(100)이 상승하게 된다. 이때, 상기 칠판프레임(100)의 승하강에 따른 높이를 제한하기 위해서 제1 리미트 스위치(700) 및 제2 리미트 스위치(710)가 구비된다.

상기 제1 리미트 스위치(700)는 상기 칠판프레임(100)의 최저 위치를 설정하는 것으로서, 상기 칠판프레임(100)의 하강에 따라 상부 프레임(115)과 접촉에 의해 동작되어 하강버튼의 동작을 정지시킨다.

상기 제2 리미트 스위치(710)는 상기 칠판프레임(100)의 최고 위치를 설정하는 것으로서, 상기 칠판프레임(100)의 상승에 따라 하부 프레임(110)과 접촉에 의해 동작되어 상승버튼의 동작을 정지시킨다.

상기에서 칠판프레임(100)의 중량은 설치되는 보드의 재질에 따라서 크게 달라질 수 있으나, 상기 칠판프레임(100) 자체가 크기 때문에 칠판프레임(100)의 중량을 경감하는 데에는 한계가 있다.

이에 따라, 상기 칠판프레임(100)의 중량을 경감하여 상기 모터(510)의 부담을 줄이기 위한 구성이 요구된다.

이를 위해서, 상기 고정브래킷(200)에는 스프링지지브래킷(800)이 설치되며, 상기 하부 프레임(110)에는 스프링브래킷(820)이 설치되고, 상기 스프링지지브래킷(800)과 상기 스프링브래킷(820) 사이에는 탄성체(850)가 설치된다. 즉, 상기 탄성체(850)는 상기 칠판프레임(100)이 하강되는 경우 중량을 일부 부담하게 구성된다.

도 4는 본 발명에 따른 전동식 승하강 칠판장치의 다른 실시 예에 따른 정면도이고, 도 5는 도 4에 따른 동작 상태도이다.

첨부된 도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 와이어(600)는 제1 도르래(610)에 안내되어 선단이 벽면에 고정되는 제1 고정블록(620)에 체결되고, 상기 제1 도르래(610)와 와이어 브래킷(120) 사이에는 제1-1 와이어(630)가 설치된다.

상기와 동일하게, 제2 와이어(650)는 제2 도르래(660)에 안내되어 선단이 벽면에 고정되는 제2 고정블록(670)에 체결되고, 상기 제2 도르래(660)와 와이어 브래킷(120) 사이에는 제2-1 와이어(680)가 설치된다.

상기 구성에 따른 동작을 설명하는 데 있어 제1 와이어(600) 측과 제2 와이어(650) 측이 동일하게 동작됨에 따라 제1 와이어(600) 측에 대한 구동을 설명하는 것으로, 제2 와이어(650) 측의 설명은 생략하도록 한다.

상기의 구성에 의해 모터(510)가 구동되면, 제1 와이어(600)는 제1 스크류(530)에 권취되거나 권출되고, 상기 권취 및 권출동작에 의해 제1 와이어(600)에 안내된 제1 도르래(610)는 권취에 의해 상승되고 권출에 의해 하강된다.

예를 들어, 상기 제1 도르래(610)가 상승하게 되면, 상기 제1 도르래(610)에 연결된 제1-1 와이어(630)가 상승하면서 칠판프레임(100)을 상승시키게 된다.

이와 같은 도르래를 이용함에 따라서, 상기 모터(510)에 의해 회전되는 제1 스크류(530) 및 제2 스크류(540)에 권취되거나 권출되는 와이어의 길이는 증가되나 상기 칠판프레임(100)을 상승시키는 힘의 이득은 증가되는 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 제1 와이어 및 제2 와이어가 칠판프레임을 지지하고 있는 상태에서, 상기 제1 와이어 및 제2 와이어가 모터에 의해 권취 및 권출되어 칠판프레임이 승하강되도록 함으로써, 칠판프레임의 승하강되는 구성이 비교적 간단한 구성으로 이루어지기 때문에 초기 시공에 소요되는 비용이 절감되는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.

100: 칠판프레임 110: 하부 프레임
115: 상부 프레임 120: 와이어 브래킷
200: 고정브래킷 300: 가이트홀더
400: 칠판샤프트 500: 구동부
510: 모터 520: 감속기어
521: 회전샤프트 530: 제1 스크류
531: 제1 풀리 540: 제2 스크류
541: 제2 풀리 550: 샤프트홀더
600: 제1 와이어 601: 제1 롤러
610: 제1 도르래 620: 제1 고정블록
630: 제1-1 와이어 650: 제2 와이어
651: 제2 롤러 660: 제2 도르래
670: 제2 고정블록 680: 제2-1 와이어
700: 제1 리미트 스위치 710: 제2 리미트 스위치
800: 스프링지지브래킷 820: 스프링브래킷
850: 탄성체

Claims

내측에 보드가 설치되고 직사각형 구조로 이루어지며, 하부 프레임(110)에는 일정 간격 이격되어 설치되는 한 쌍의 와이어 브래킷(120)이 구비된 칠판프레임(100);
상기 칠판프레임(100)이 설치되는 벽면에 일정 간격 이격되어 상하 방향으로 설치되는 한 쌍의 고정브래킷(200);
상기 고정브래킷(200)에 전방측으로 돌출되게 설치되고, 상하에 각각 설치되는 한 쌍의 가이드홀더(300);
상기 가이드홀더(300)에 안내되어 설치되며, 상기 칠판프레임(100)의 하부 프레임(110)과 상부 프레임(115) 사이에 구비되는 칠판샤프트(400);
전원의 공급에 따라 정/역회전을 수행하는 구동부(500); 및
상기 와이어 브래킷(120)에 연결되어 상기 구동부(500)의 정/역회전 동작에 따라 상기 구동부(500)에 권취되는 제1 와이어(600)와 제2 와이어(650);
를 포함하며,
상기 구동부(500)는,
전원의 공급에 따라 구동되는 모터(510);
상기 모터(510)에 결합되어 회전속도를 감속시키는 감속기어(520);
상기 감속기어(520)의 회전샤프트(521)에 결합되며 상기 제1 와이어(600)를 권취하는 제1 스크류(530);
상기 감속기어(520)의 회전샤프트(521)에 결합되며 상기 제2 와이어(650)를 권취하는 제2 스크류(540); 및
상기 회전샤프트(521)의 끝단에 결합되는 샤프트홀더(550);
로 구성되며,
상기 제1 와이어(600)는 제1 도르래(610)에 안내되어 선단이 벽면에 고정되는 제1 고정블록(620)에 체결되고, 상기 제1 도르래(610)와 와이어 브래킷(120) 사이에는 제1-1 와이어(630)가 설치되며,
상기 제2 와이어(650)는 제2 도르래(660)에 안내되어 선단이 벽면에 고정되는 제2 고정블록(670)에 체결되고, 상기 제2 도르래(660)와 와이어 브래킷(120) 사이에는 제2-1 와이어(680)가 설치되는 것을 특징으로 하는 전동식 승하강 칠판장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 고정브래킷(200)에는 스프링지지브래킷(800)이 설치되고, 상기 하부 프레임(110)에는 스프링브래킷(820)이 설치되며, 상기 스프링지지브래킷(800)과 상기 스프링브래킷(820) 사이에는 탄성체(850)가 설치되는 것을 특징으로 하는 전동식 승하강 칠판장치.