KR101704056B1 - 전동잭 - Google Patents

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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 전동잭에 관한 것으로서, 구동장치에 의해 회전되는 나사축에 의해 나사축 상에서 이동부재가 직선 이동되면서 상부링크와 하부링크를 오므리거나 벌려 받침대를 승강시키는 전동잭에 있어서, 상기 구동장치는, 이동부재를 관통한 나사축과 결합되는 기어를 갖는 기어박스; 상기 기어박스에 결합되어 기어를 정.역회전시키는 모터; 및 상기 모터와 기어 사이에 설치되어 모터의 동력을 연결 또는 차단하는 클러치;를 포함하는 전동잭을 구성함으로써, 모터로 나사축을 회전시켜 잭의 받침대를 승강시킴으로써 잭의 사용이 보다 간편하고 용이하게 되고, 잭의 작동 시 설정 토오크 이상의 부하가 걸릴 때에는 구동장치의 클러치에 의해 모터의 동력이 차단되므로 과부하로 인한 모터의 소손을 사전에 방지할 수 있게 된다.

Description

전동잭{motor jack}
본 발명은 전동잭에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량을 전동으로 리프팅시킬 수 있고, 모터의 오작동 시는 차량을 수동으로 리프팅시킬 수 있도록 한 전동잭에 관한 것이다.
일반적으로, 잭은 무거운 공작물이나 구조물을 들어올리는데 사용하는 기구이고, 이 중에서도 나사잭은 나사를 이용하여 링크를 작동시킴으로써 차량 등의 구조물을 들어올릴 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 일반적인 나사잭은 차량의 타이어 교환시나 정비시에 많이 사용되는 기구이다.
이러한 종래의 나사잭을 [문헌 1]에 개시된 잭과 본 발명의 도 1을 부분적으로 참조하여 보면, 베이스(200)와 상부의 받침대(250)를 복수 개의 하부링크(210)와 복수 개의 상부링크(220)가 마름모꼴 형태로 연결하여 구성된다.
즉, 복수의 하부링크(210)는 그 하단부가 베이스(200)에 회전가능하게 설치되고, 복수의 상부링크(220)는 그 상단부가 받침대(250)에 회전가능하게 설치된다.
그리고, 상부링크(220)의 양 하단부와 하부링크(210)의 양 상단부는 각각 양편의 이동부재(230)에 힌지축(231)으로 회전가능하게 연결되어 설치되고, 양 이동부재(230)에는 나사축(240)이 나사 결합된 상태로 관통 설치되며, 이동부재(230)의 내부에는 나사축(240)과 나사 결합되는 너트(미도시)가 설치된다.
한편, 이동부재(230)를 관통한 나사축(240)의 일단에는 크랭크핸들(미도시)이 연결되고, 크랭크핸들의 회전 조작에 의해 나사축(240)이 회전되며, 이와 같이 회전되는 나사축(240)에 의해서 이동부재(230)는 나사축(240) 상에서 직선 이동하게 된다.
따라서, 이와 같은 나사축(240)의 회전에 의해 이동부재(230)가 서로 접근하는 방향으로 이동되면 받침대(250)는 상승되고, 서로 멀어지는 방향으로 이동되면 받침대(250)는 하강하게 된다.
[문헌 1] 대한민국 등록실용신안공보 20-0349567호(명칭 : 차량용 전동잭), 등록일 : 2004.04.26, 2쪽, 도면 3
하지만, 이와 같은 종래의 잭은 크랭크핸들을 회전하여 차체 등과 같은 무거운 구조물을 들어올려야 하기 때문에, 기계에 익숙하지 않은 여성이나 노약자에게는 매우 힘이 드는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 잭의 받침대를 모터의 동력을 이용한 전동으로 보다 간편하고 용이하게 들어올릴 수 있도록 한 전동잭을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 잭의 받침대를 들어올릴 때 설정 토오크 이상의 부하가 걸리면 모터의 동력을 차단하여 모터의 소손을 방지할 수 있도록 한 전동잭을 제공함에 있다.
상술한 목적은, 구동장치에 의해 회전되는 나사축에 의해 나사축 상에서 이동부재가 직선 이동되면서 상부링크와 하부링크를 오므리거나 벌려 받침대를 승강시키는 전동잭에 있어서, 상기 구동장치는, 이동부재를 관통한 나사축과 결합되는 기어를 갖는 기어박스; 상기 기어박스에 결합되어 기어를 정.역회전시키는 모터; 및 상기 모터와 기어 사이에 설치되어 모터의 동력을 연결 또는 차단하는 클러치;를 포함하는 전동잭에 의해 달성된다.
그리고, 상기 기어박스는, 모터에 의해 회전되는 제 1 기어; 및 상기 제 1 기어보다 큰 직경으로 형성되어 감속비를 가지며, 제 1 기어와 연동되어 나사축을 회전시키는 제 2 기어;를 포함한다.
상기 제 1 기어는, 제 1 기어를 관통하는 한편 그 일단부에는 제 2 기어와 치합되는 기어부가 형성되는 샤프트; 및 상기 샤프트가 관통되어 샤프트와 연동되는 한편 샤프트 상에서 이동되면서 제 1 기어와 연결 또는 차단되는 클러치;를 포함하고, 상기 클러치와 제 1 기어는 서로 마주하는 면에 상호 대응한 치형이 돌출 형성되어 결합되며, 상기 샤프트에는 클러치를 제 1 기어 측으로 탄력 지지하는 탄성부재가 설치된다.
또, 상기 제 2 기어는, 제 2 기어를 관통하여 제 2 기어와 연동되는 한편 나사축과 결합되어 연동되는 결합축을 포함한다.
그리고, 상기 모터는, 모터를 제어하는 스위치를 포함하고, 상기 링크 중 적어도 어느 하나의 링크에는 링크와 같이 회전되면서 스위치를 작동시키는 한쌍의 돌기가 포함되며, 상기 모터는 스위치의 작동 시 정지되고, 상기 모터의 정지 시 받침대는 상사점 또는 하사점에 위치된다.
또한, 상기 기어박스는, 나사축과 결합 시 이동부재의 힌지축에 결합되어 고정되는 결합부가 돌출 형성된다.
본 발명의 전동잭에 따르면, 모터로 나사축을 회전시켜 잭의 받침대를 승강시킴으로써 잭의 사용이 보다 간편하고 용이하게 되고, 잭의 작동 시 설정 토오크 이상의 부하가 걸릴 때에는 구동장치의 클러치에 의해 모터의 동력이 차단됨으로써 과부하로 인한 모터의 소손을 사전에 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전동잭을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전동잭에 구성되는 구동장치를 보인 확대 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전동잭의 제 1 기어를 보인 단면도 및 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 기어와 제 2 기어의 결합상태를 보인 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전동잭의 스토퍼 구조를 보인 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 구동장치의 결합상태를 보인 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
첨부도면 도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 전동잭 및 이의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 전동잭(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스(200)와 상부의 받침대(250) 사이에 마름모꼴 형태로 회전가능하게 설치되는 상부링크(220) 및 하부링크(210)와, 상부링크(220)와 하부링크(210)의 연결부위에 힌지축(231)을 매개로 각 링크(210)(220)가 회전가능하게 설치되는 이동부재(230)와, 양 이동부재(230)를 관통한 상태로 회전되어 이동부재(230)를 직선 이동시키는 나사축(240)과, 나사축(240)의 일단부에 연결되어 설치되는 구동장치(300)를 포함한다.
따라서, 상기 구동장치(300)에 의해 나사축(240)이 회전되고, 회전되는 나사축(240)에 의해 나사축(240) 상에서 양 이동부재(230)가 직선 이동되면서 상,하부링크(210)(220)를 좌우방향으로 오므리거나 벌려 상부링크(220) 상의 받침대(250)를 승강시키게 된다.
한편, 상기 구동장치(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 이동부재(230)를 관통한 나사축(240)과 결합되는 기어를 갖는 기어박스(320)와, 상기 기어박스(320)에 결합되어 기어를 정.역회전시키는 모터(310)와, 상기 모터(310)와 기어 사이에 설치되어 모터(310)의 동력을 연결 또는 차단하는 클러치(340)를 포함한다.
상기 기어박스(320)에는, 모터(310)에 의해 회전되는 제 1 기어(330)와, 상기 제 1 기어(330)보다 큰 직경으로 형성되어 감속비를 가지며, 제 1 기어(330)와 연동되어 나사축(240)을 회전시키는 제 2 기어(370)가 구성되고, 상기 제 1 기어(330)와 제 2 기어(370)는 감속비를 갖도록 설계된다.
그리고, 상기 제 1 기어(330)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 기어(330)를 관통하는 샤프트(360)가 설치되고, 상기 샤프트(360)의 일단부에는 샤프트(360)의 축방향으로 돌출 형성된 기어부(361)가 마련된다.
또한, 상기 제 1 기어(330) 일면의 샤프트(360)에는 클러치(340)가 구비되는 바, 상기 클러치(340)는 샤프트(360) 상에서 축방향으로 이동되는 한편 샤프트(360)와 일체로 회전되도록 샤프트(360)에 결합된다. 이는, 상기 클러치(340)와 샤프트(360)가 서로 대응되게 형성된 평탄부에 의한 면접촉을 통해 이루어질 수 있고, 또는 스플라인 결합이나 세레이션 결합을 통해서도 가능하게 된다.
이와 같이 설치된 클러치(340)와 제 1 기어(330)의 마주하는 면에는 서로 대응되는 치형(331)(341)이 일정간격마다 돌출 형성된다. 따라서, 상기 클러치(340)와 제 1 기어(330)에 형성된 치형(331)(341)의 상호 결합에 의해서 클러치(340)와 제 1 기어(330)는 연동되고, 분리 시는 동력이 차단된 상태로서 연동되지 않는다. 이때, 상기 제 1 기어(330)와 클러치(340)가 분리되는 경우는 제 2 기어(370)에 설정 토오크(모터(310)에 의한 제 1 기어(330)의 회전력) 이상의 부하가 걸렸을 때이다.
그리고, 상기 클러치(340) 일면의 샤프트(360)에는 클러치(340)를 제 1 기어(330) 측으로 탄력 지지하는 탄성부재(350)가 설치되고, 상기 탄성부재(350)는 원추형의 압축 코일스프링으로 형성된다.
상기 탄성부재(350)는 샤프트(360)의 양단부에 설치된 베어링 중 일측의 베어링에 그 일단부가 접하여 지지된다.
한편, 상기 제 2 기어(370)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 기어(330)보다 큰 직경으로 형성되는 한편 샤프트(360)의 기어부(361)와 치합되어 감속된 상태로 연동된다. 즉, 상기 샤프트(360)의 기어부(361)와 제 2 기어(370)는 132:1의 감속비를 갖도록 설계된다.
그리고, 상기 제 2 기어(370)에는 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 기어(370)를 관통하는 결합축(380)이 설치되고, 상기 결합축(380)의 일단부에는 베어링이 설치되며, 타단부는 전동잭(100)의 나사축(240)에 상대 회전불가하게 결합되어 일체로 회전된다.
상기 모터(310)는 기어박스(320)의 일측에 착탈가능하게 결합되고, 모터축(311)은 기어박스(320)를 관통하여 제 1 기어(330)를 회전시킨다. 이때, 상기 모터축(311)은 제 1 기어(330)를 관통하여 직접 결합될 수도 있고, 또는 도 2에서와 같이 모터축(311) 단부의 기어부(미도시)가 제 1 기어(330)에 치합되어 제 1 기어(330)를 회전시킬 수도 있다.
그리고, 상기 모터(310)의 외측면에는 도 5에 도시된 바와 같이, 모터(310)의 작동을 제어하는 스위치(리미트스위치)(312)가 설치되고, 상기 전동잭(100)의 링크(210)(220) 중 적어도 어느 하나의 링크 즉 본 실시예에서는 하부링크(210)에 일정간격으로 이격되어 돌출된 한쌍의 돌기(211)(212)가 형성되어, 이 돌기(211)(212)가 하부링크(210)와 같이 회전되면서 모터(310)의 스위치(312)를 작동시키게 된다.
즉, 상기 모터(310)의 스위치(312)가 하부링크(210)의 양 돌기(211)(212) 사이에 위치되면 모터(310)가 정.역회전 작동되는 상태이고, 돌기(211)(212)에 의해 스위치(312)가 눌리면 모터(310)의 작동은 정지된 상태가 되며, 이때 전동잭(100)의 받침대(250)는 상,하부링크(210)(220)에 의해서 상사점 또는 하사점에 위치된 상태가 된다.
이후, 상기와 같이 정지된 모터(310)를 재작동시키기 위해서는 상기한 모터(310)의 스위치(312)를 통하지 않고 모터(310)에 별도로 역전원을 공급하여 작동시킨다.
한편, 상기와 같이 구성된 기어박스(320)는 전동잭(100)에 착탈가능하게 결합되는 바, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 기어박스(320)의 일측에는 제 2 기어(370)의 결합축(380)과 나사축(240)의 결합 시 이동부재(230)의 힌지축(231)에 결합되는 결합부(321)가 돌출 형성된다. 상기 결합부(321)는 기어박스(320)의 일측에 일정간격 이격되어 돌출된 한쌍으로 형성되어, 상하 양 결합부(321) 사이로 이동부재(230)의 힌지축(231)이 삽입되어 결합됨으로써 기어박스(320) 및 모터(310)가 전동잭(100)에 결합 고정된다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 전동잭의 작동을 설명한다.
먼저, 도 6에서와 같이, 모터(310)가 설치된 기어박스(320)의 결합부(321) 사이로 전동잭(100)의 힌지축(231)을 삽입시키면서 제 2 기어(370)의 결합축(380)을 나사축(240)에 삽입하여 결합한다.
이런 상태에서 모터(310)를 정회전 구동시키면, 회전되는 모터축(311)에 의해 제 1 기어(330)가 회전되고, 제 1 기어(330)에 결합된 클러치(340)에 의해 클러치(340)와 샤프트(360)가 제 1 기어(330)와 같이 회전 구동된다.
그리고, 이와 같이 회전되는 샤프트(360)에 의해서 샤프트(360)의 기어부(361)에 치합된 제 2 기어(370)가 연동되어 회전되고, 제 2 기어(370)와 결합축(380)으로 결합된 전동잭(100)의 나사축(240)이 제 2 기어(370)와 같이 회전하게 된다.
따라서, 나사축(240)의 회전에 의해 나사축(240) 양편의 이동부재(230)가 나사축(240)의 중심부 측으로 이동되고, 이동부재(230)의 이동에 의해 이동부재(230)에 힌지된 각 링크(210)(220)가 회전되면서 서로 접근되어 받침대(250)를 상승시키게 되며, 이와 같이 상승되는 받침대(250)는 도 5에서와 같이, 하부링크(210)에 형성된 일측의 돌기(211)가 모터(310)의 스위치(312)를 누를 때까지 상승되고, 돌기(211)가 모터(310)의 스위치(312)를 눌렀을 시는 받침대(250)는 상사점에 위치된 상태가 된다.
이후, 받침대(250)의 하강 시는 정지된 모터(310)에 역전원을 별도로 공급하여 모터(310)를 강제로 역회전 구동시키고, 모터(310)에 의해 제 1 기어(330)가 역회전되며, 제 1 기어(330)에 의해 클러치(340)와 샤프트(360) 역시도 역회전된다.
그리고, 역회전되는 샤프트(360)에 의해 제 2 기어(370)가 역회전되면서 나사축(240)을 전술한 반대방향으로 역회전시키고, 나사축(240)의 역회전에 의해 접근되어 있던 양 이동부재(230)가 서로 멀어지는 방향으로 이동되면서 링크(210)(220)를 좌우 방향으로 벌리게 된다.
따라서, 좌우 양측으로 벌어지는 링크(210)(220)에 의해서 받침대(250)는 하강되고, 하부링크(210)의 다른 돌기(212)가 모터(310)의 스위치(312)를 다시 누를 때까지 받침대(250)는 하강되며, 다른 돌기(212)가 모터(310)의 스위치(312)를 눌렀을 시는 받침대(250)는 하사점에 도달된 상태가 된다.
한편, 상기와 같이 전동잭(100)이 작동되던 중, 제 2 기어(370)에 설정 토오크 이상의 부하가 걸리면, 모터(310)에 의해 회전되는 제 1 기어(330)와 이에 결합된 클러치(340)가 서로 연동되지 못하고 결합된 양 치형(331)(341) 사이에 슬립현상이 발생되어 클러치(340)가 탄성부재(350)를 압축시키며 제 1 기어(330)로부터 멀어져 분리된다.
따라서, 제 2 기어(370)에 걸린 부하에 의한 모터(310)의 소손을 사전에 방지할 수 있게 된다.
100 : 전동잭 200 : 베이스
210 : 하부링크 211,212 : 돌기
220 : 상부링크 230 : 이동부재
231 : 힌지축 240 : 나사축
250 : 받침대 300 : 구동장치
310 : 모터 311 : 모터축
312 : 스위치 320 : 기어박스
321 : 결합부 330 : 제 1 기어
331 : 치형 340 : 클러치
341 : 치형 350 : 탄성부재
360 : 샤프트 361 : 기어부
370 : 제 2 기어 380 : 결합축

Claims (9)

  1. 구동장치에 의해 회전되는 나사축에 의해 나사축 상에서 이동부재가 직선 이동되면서 상부링크와 하부링크를 오므리거나 벌려 받침대를 승강시키는 전동잭에 있어서,
    상기 구동장치는, 이동부재를 관통한 나사축과 결합되는 기어를 갖는 기어박스;
    상기 기어박스에 결합되어 기어를 정.역회전시키는 모터; 및
    상기 모터와 기어 사이에 설치되어 모터의 동력을 연결 또는 차단하는 클러치를 포함하되;
    상기 기어박스는, 모터에 의해 회전되는 제 1 기어; 및
    상기 제 1 기어보다 큰 직경으로 형성되어 감속비를 가지며, 제 1 기어와 연동되어 나사축을 회전시키는 제 2 기어;를 포함하고,
    상기 제 1 기어는, 제 1 기어를 관통하는 한편 그 일단부에는 제 2 기어와 치합되는 기어부가 형성되는 샤프트를 포함하며,
    상기 클러치는 상기 샤프트가 관통되어 샤프트와 연동되는 한편 샤프트 상에서 이동되면서 제 1 기어와 연결 또는 차단되되;
    상기 클러치와 제 1 기어는 서로 마주하는 면에 상호 대응한 치형이 일정 간격마다 돌출 형성되어 결합되어 상기 클러치와 제 1 기어에 형성된 치형의 상호 결합에 의해 상기 클러치와 제 1 기어는 연동되고, 분리 시는 동력이 차단된 상태로서 연동되지 않는 것을 특징으로 하는 전동잭.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트에는 클러치를 제 1 기어 측으로 탄력 지지하는 탄성부재가 설치되는 전동잭.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 기어는, 제 2 기어를 관통하여 제 2 기어와 연동되는 한편 나사축과 결합되어 연동되는 결합축을 포함하는 전동잭.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 모터는, 모터를 제어하는 스위치를 포함하고,
    상기 링크 중 적어도 어느 하나의 링크에는 링크와 같이 회전되면서 스위치를 작동시키는 한쌍의 돌기가 포함되는 전동잭.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 모터는 스위치의 작동 시 정지되고, 상기 모터의 정지 시 받침대는 상사점 또는 하사점에 위치되는 전동잭.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 기어박스는, 나사축과 결합 시 이동부재의 힌지축에 결합되어 고정되는 결합부가 돌출 형성되는 전동잭.
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