KR101906515B1 - 천문대용돔의 덮개부 지지 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천문관측소에 연결되는 베이스의 상부에 형성된 반구 형상의 덮개에 설치되는 지지 구조체에 관한 것이다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.
즉, 구동피니언에 의해 천문대용돔의 덮개부 개폐를 제어하는 래크의 특징적인 구조로 인해 피니언구동모터 오작동 시 날개의 하중으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 덮개부의 개폐 도중에도 가이드암과 가이드레일에 의해 래크기어와 피니언기어가 안정적으로 맞물려 구동되는 장점이 있다.
마지막으로, 피니언구동축에 래크프레임을 걸 수 있는 구조를 제시하여 천문대용돔의 덮개부 조립 편의성을 향상시킬 수 있다.

Description

천문대용돔의 덮개부 지지 구조체 {omitted}

본 발명은 천문관측소에 연결되는 베이스의 상부에 형성된 반구 형상의 덮개에 설치되는 지지 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 천문대는 망원경 등과 같은 천체관측장비를 사용하여 별이나 지구의 위치와 움직임 등을 관측 및 연구하는 시설을 말한다.

최근에는 초정밀도의 망원경이 출시되면서 망원경을 보호하고, 최적의 조건에서 천체의 구조를 관측 및 연구할 수 있는 천문대가 개발되고 있다.

종래에 통상적으로 사용되는 천문대용 돔은 망원경의 시야를 보장하는 개구부가 있고, 관측하고자 하는 천체를 개구부를 통하여 항상 볼 수 있도록 좌·우회전기능을 갖는 것을 사용하고 있다.

그러나, 상기와 같이 돔이 좌·우로 회전하게 될 경우에는 진동이 발생하여, 망원경의 빠른 구동특성을 충분히

활용할 수 없게 됨은 물론, 망원경에 흔들림이 발생하여 양질의 관측자료를 얻을 수 없게 되는 문제점 있었다.

이에 등록특허 제10-1353690호는 천문관측소에 연결되는 베이스의 상부에 이중 덮개로 이루어진 반구형상의 제1덮개와 제2덮개가 각각 모터의 구동력에 따라 힌지축을 중심으로 회전이 이루어지면서 순차적인 개폐가 이루어지도록 함으로써, 더 넓은 시야를 확보한 상태에서 천체를 관측할 수 있도록 함과 동시에 망원경의 빠른 구동특성을 충분히 활용하여 양질의 관측자료를 얻을 수 있도록 하는 천문대용돔을 제공한다.

한편 이와 같은 구조는 제1덮개(제1날개) 및 제2덮개(제2날개)의 고정을 모터의 구동력(정지)에만 의존할 뿐 모터 오작동시 제1날개가 제2날개보다 더 아래로 회전하거나, 제2날개가 베이스보다 더 아래로 회전하는 등 회전 한계를 넘어버림으로써 래크와 피니언이 해체되는 문제점이 있다.

또한 돔의 조립시 중장비를 이용하여 각 날개를 들어 올려 래크와 피니언을 조립하는 등 조립성이 매우 떨어진다.

등록특허 제10-1353690호 (2014.01.14.)

본 발명에서는 다음과 같은 과제를 해결하고자 한다.

즉, 피니언구동모터 오작동 시 날개의 하중으로 이탈하는 것을 방지하고, 덮개부의 개폐 도중에도 래크기어와 피니언기어가 안정적으로 맞물려 구동되며, 덮개부의 조립 편의성이 향상시키는 천문대용돔의 덮개부 지지 구조체를 제시하고자 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여,

덮개부(20)는 천문대용돔의 폐쇄시 반구를 형성하는 다수의 날개가 회전축(30)을 기준으로 하방으로 회전함으로써 천문대용돔을 개방하고, 베이스몸체(10)는 천문대용돔의 개방시 덮개부의 최하부 날개에 의해 감싸지도록 반구로 형성된 천문대용돔에 있어서, 상기 덮개부(20)는 날개가 회전하면서 직하부의 날개를 덮는 방식으로 구동될 때, 각 날개의 내측면에 회전방향으로 설치되는 래크(100); 래크(100)가 설치된 날개가 덮는 직하부 날개의 상단부 또는 베이스몸체(10)의 상단부에 래크(100)와 대응되도록 형성된 피니언(200); 피니언(200)이 형성되는 날개 상단부 또는 베이스몸체(10)의 상단부에서 피니언(200)과 날개 또는 피니언(200)과 베이스몸체(10)를 결합시키는 지지부(300);를 포함하고, 상기 래크(100)는 래크기어(130)의 양측에 제1프레임(110) 및 제2프레임(120)이 각각 형성될 때, 상기 제2프레임(120)은 상단부에서 회전축(30)을 향해 연장되되 피니언(200)의 피니언구동축(220)과 접하는 경계부가 피니언구동축(220)과 대응되도록 아치로 형성된 후크(121)를 포함하고, 상기 지지부(300)는 피니언(200)이 형성되는 날개 상단부 또는 베이스몸체(10)의 상단부에 결합되며 피니언구동모터(230)를 지지하는 바닥프레임(310)을 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 제1프레임(110)은 래크기어(130)의 반대방향으로 연장되되 날개 내측면과 이격된 레일이 형성되는 가이드레일(111)을 포함하고, 상기 지지부(300)는 바닥프레임(310)에서 외측으로 연장되는 프레임이며 단부에 구비된 롤러(321)가 가이드레일(111)과 결합되는 가이드암(320)을 더 포함하는 것을 특징으로 하며,

피니언(200)이 형성되는 날개 상단부 또는 베이스몸체(10)의 상단부 일측에 래크(100)가 설치된 날개의 움직임을 감지하는 개폐센서(400);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천문대용돔의 덮개부 지지 구조체를 제시한다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.

즉, 구동피니언에 의해 천문대용돔의 덮개부 개폐를 제어하는 래크의 특징적인 구조로 인해 피니언구동모터 오작동 시 날개의 하중으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 덮개부의 개폐 도중에도 가이드암과 가이드레일에 의해 래크기어와 피니언기어가 안정적으로 맞물려 구동되는 장점이 있다.

마지막으로, 피니언구동축에 래크프레임을 걸 수 있는 구조를 제시하여 천문대용돔의 덮개부 조립 편의성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 천문대용돔의 덮개부를 폐쇄한 상태에서 래크, 피니언 및 지지부의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 덮개부를 개방한 상태에서 래크, 피니언 및 지지부의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 도 2의 구성을 측면에서 바라본 도면(좌측)과 제2프레임의 구조를 나타낸 도면(우측).
도 4는 도 1의 구성을 다른 각도에서 바라본 도면.
도 5는 덮개부를 폐쇄한 상태에서의 덮개부 측면 투시도.
도 6은 본 발명에 의한 천문대용돔의 측면 투시도.
도 7은 도 6의 천문대용돔에 대한 정면 투시도.
도 8은 지지부의 평면도(좌측) 및 측면도(우측).

이하 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 특허청구범위 기재에 의하여 파악되어야 한다. 또한 본 발명의 요지를 모호하게 하는 공지기술의 설명은 생략한다.

본 발명의 설명 중 "상", "하" 등의 방향 한정은 이해를 돕기 위해 제시된 도면을 기준으로 지시하는 것일 뿐, 기준선(또는 도면)을 달리하면 방향도 달리 지시될 것임을 밝혀둔다.

도 1은 천문대용돔의 덮개부를 폐쇄한 상태에서 래크, 피니언 및 지지부의 구성을 나타낸 도면, 도 2는 덮개부를 개방한 상태에서 래크, 피니언 및 지지부의 구성을 나타낸 도면, 도 3은 도 2의 구성을 측면에서 바라본 도면(좌측)과 제2프레임의 구조를 나타낸 도면(우측), 도 4는 도 1의 구성을 다른 각도에서 바라본 도면이다.

본 발명의 천문대용돔의 덮개부 지지 구조체는 상기 도면과 같이 래크(100), 피니언(200) 및 지지부(300)로 구성된다.

도 6은 본 발명에 의한 천문대용돔의 측면 투시도이고, 도 7은 도 6의 천문대용돔에 대한 정면 투시도이다.

도 6 및 도 7과 같이, 천문대용돔(1)은 덮개부(20)와 베이스몸체(10)로 구성되며, 덮개부(20)는 천문대용돔의 폐쇄시 반구를 형성하는 다수의 날개가 회전축(30)을 기준으로 하방으로 회전함으로써 천문대용돔을 개방하고, 베이스몸체(10)는 천문대용돔의 개방시 덮개부의 최하부 날개에 의해 감싸지도록 반구로 형성된다. 이 때, 상기 덮개부(20)는 날개가 회전하면서 직하부의(바로 아래에 위치한) 날개를 덮는 방식으로 구동된다.

도면에서는 덮개부(20)를 가로지르는 회전축(30)을 기준으로 4개의 날개가 결합되어 양옆으로 개방되는 구조로서 도 5와 같이 돔 개방시(도 5에서 회전축(30) 기준으로 좌측과 같은 형태) 베이스몸체(10)를 덮는 제2날개(22)와 제2날개(22)를 덮는 제1날개(21)가 돔 폐쇄시(도 5에서 회전축(30) 기준으로 우측과 같은 형태) 반구의 일부를 형성하는 것을 제시한다. 다만 이는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 날개의 개수를 포함한 구체적인 구조를 도면에 제시된 형태로 한정하지 않는다.

래크(100)는 각 날개의 내측면에 회전방향으로 설치되며, 피니언(200)은 래크(100)가 설치된 날개가 덮는 직하부 날개의 상단부 또는 베이스몸체(10)의 상단부에 래크(100)와 대응되도록 형성된다.

도시된 실시예에서는 제1날개(21)와 제2날개(22)의 내측면 중앙에 래크가 회전방향으로 각각 설치된다. 제1날개(21)의 래크와 대응되는 피니언은 제2날개(22)의 상단부 중앙에 형성되고, 제2날개(22)의 래크와 대응되는 피니언은 베이스몸체(10)의 상단부에서 제2날개(22)의 래크가 위치하는 곳에 형성된다. 결론적으로, 래크와 피니언의 수는 최소한 덮개부(20)를 구성하는 날개의 수만큼 형성된다.

상기 래크(100)를 구성하는 래크기어(130)의 양측에 제1프레임(110) 및 제2프레임(120)이 각각 형성된다.

피니언(200)의 피니언구동축(220)이 지나는 프레임(도 2 및 도 3을 기준으로 좌측 프레임)을 제2프레임(120), 그 반대측 프레임을 제1프레임(110)이라 할 때, 제1프레임(110)은 래크기어(130)의 반대방향으로 연장되되 날개 내측면과 이격된 가이드레일(111)이 형성된다.

도 3은 후크(121)와 피니언구동축(220)의 결합관계를 도시하기 위해 피니언기어(210)를 생략한 도면이다.

제2프레임(120)의 상단부에는 후크(121)가 형성되는데, 이는 제2프레임(120)의 상단부가 회전축(30)을 향해 연장되도록 형성되어 도 3의 우측 그림과 같이 'ㄱ'자 형태를 지닌다. 이는 덮개부(20)의 개방시 피니언(200)의 피니언구동축(220)에 걸쳐지게 되는데, 특히, 후크(121)의 경계부 중 피니언(200)의 피니언구동축(220)과 접하는 경계부가 피니언구동축(220)과 대응되도록 아치로 형성됨이 바람직하다. 또한 제2프레임(120) 자체의 형태를 변형할 수도 있고, 제2프레임(120)에 도 3의 우측과 같이 후크(121)가 형성된 보조프레임을 결합하여 결과적으로 제2프레임(120)에 후크(121)가 형성된 것과 같이 구성할 수도 있다.

상기 후크(121)의 역할은 다음과 같다.

먼저, 덮개부(20)가 완전 개방되었을 때 날개가 더이상 회전하지 않도록 하는 역할을 한다. 덮개부(20)가 완전 개방되었을 때 날개는 피니언구동모터(230)가 정지함으로써 고정된 피니언기어(210)에 래크기어(130)가 걸려 고정되는데, 무거운 날개의 하중이 피니언기어(210)로 그대로 전달되어 후크(121)가 없는 경우 피니언구동모터(230)가 오작동할 경우 날개가 개방시 회전 한계 이상으로 회전하여 이탈하는 문제가 발생한다. 이 때, 후크(121)가 있으면 피니언구동모터(230)가 오작동하더라도 피니언구동축(220)에 후크(121)가 걸려 고정되므로 날개가 회전 한계 이상으로 회전하지 않게 되는 것이다.

또한 덮개부(20)를 조립할 때 후크(121)가 없는 경우 크레인 등의 중장비를 이용하여 날개를 각각 조립해야 하는데, 후크(121)가 있으면 제1날개(21)의 후크를 제2날개(22)의 피니언구동축(220)에 걸어놓은 상태로 조립할 수 있으므로 조립의 편의성이 향상된다. 이는 특히 후술하는 가이드레일(111)과 롤러(321)의 결합에 의해서도 더욱 안정적으로 걸어놓을 수 있게 되므로 시너지 효과를 발휘한다.

마지막으로, 후크(121)는 해당 래크의 상부 래크와 맞물리는 피니언의 지지부를 받치는 역할을 하며, 이는 바닥프레임(310)에 대한 설명에서 후술한다.

도 8은 지지부의 평면도(좌측) 및 측면도(우측)이다.

지지부(300)는 피니언(200)이 형성되는 날개 상단부 또는 베이스몸체(10)의 상단부에서 피니언(200)과 날개 또는 피니언(200)과 베이스몸체(10)를 결합시키는 역할을 하며, 바닥프레임(310)과 가이드암(320)을 기본 구성으로 한다.

바닥프레임(310)은 피니언(200)이 형성되는 날개 상단부 또는 베이스몸체(10)의 상단부에 결합되며 피니언구동모터(230)를 지지하는 역할을 한다.

바닥프레임(310)의 상면에 피니언(200)의 피니언구동모터(230)가 부착된다.

바닥프레임(310)의 하면은 베이스몸체(10) 또는 날개에 부착되는데, 베이스몸체(10)에 결합될 때에는 도 2 및 도 3과 같이 베이스몸체(10)의 상부 절단면(상대적으로 날개의 상부 절단면보다 두꺼울 것이므로)에 부착되고, 바닥프레임(310)이 날개 상단부에 결합될 때에는 도 4와 같이 날개 상부 절단면과 후크(121)의 상부 절단면에 의해 형성되는 "T"자 면에 의해 지지될 것이다.

가이드암(320)은 바닥프레임(310)에서 외측으로 연장되는 프레임이며 단부에 구비된 롤러(321)가 가이드레일(111)과 결합된다.

즉, 가이드레일(111)과 날개의 내측 사이 형성된 공간에 가이드암(320)의 롤러(321)가 안착되어 피니언(200)에 의해 래크(100)가 이동할 때, 위치는 고정되고 회전하는 롤러(321)에 가이드레일(111)이 밀착되어 이동하는 것이다. 롤러(321)와 가이드레일(111)의 결합으로 날개가 회전시 외측으로 이탈되는 것을 방지하여 피니언기어(210)와 래크기어(130)가 안정적으로 맞물린 상태를 유지할 수 있게 된다.

바닥프레임(310)에 가이드암(320)이 직접 결합되도록 할 수도 있을 것이나, 도면에 제시된 실시예와 같이 바닥프레임(310)에 수직으로 측면프레임(330)이 형성되어 이로부터 연장되도록 설계함이 바람직하다. 이렇게 하면 피니언기어(210)와 래크기어(130)가 맞물리는 위치에 근접하여 롤러(321)와 가이드레일(111)이 결합되므로 피니언기어(210)와 래크기어(130)가 더욱 안정적으로 맞물리게 된다.

한편 본 발명의 천문대용돔의 덮개부 지지 구조체는 도 4 및 도 8과 같이 개폐센서(400)를 더 포함할 수 있는데, 이는 피니언(200)이 형성되는 날개 상단부 또는 베이스몸체(10)의 상단부 일측에 설치되어 해당 피니언(200)과 맞물리는 래크(100)가 설치된 날개의 움직임을 감지하는 역할을 한다. 감지하는 방식은 개폐센서(400)가 고주파발진센서일 경우 덮개부(20)가 전부 개방되었을 때 개폐센서(400)가 위치하는 날개의 내측면, 덮개부(20)가 전부 폐쇄되었을 때 개폐센서(400)가 위치하는 날개의 내측면에 각각 금속박막을 부착하여 이를 인식하는 것을 예로 들 수 있다. 상기 개폐센서(400)에 의해 인식된 신호는 제어부(미도시)로 전달되어 피니언(200)의 구동을 정지함으로써 덮개부(20)의 개방 또는 폐쇄 한계를 정할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 래크
110 : 제1프레임
111 : 가이드레일
120 : 제2프레임
121 : 후크
130 : 래크기어
200 : 피니언
210 : 피니언기어
220 : 피니언구동축
230 : 피니언구동모터
300 : 지지부
310 : 바닥프레임
320 : 가이드암
321 : 롤러
330 : 측면프레임
400 : 개폐센서
1 : 천문대용돔
10 : 베이스몸체
20 : 덮개부
21 : 제1날개
22 : 제2날개
30 : 회전축

Claims (3)

1. 덮개부(20)는 천문대용돔의 폐쇄시 반구를 형성하는 다수의 날개가 회전축(30)을 기준으로 하방으로 회전함으로써 천문대용돔을 개방하고, 베이스몸체(10)는 천문대용돔의 개방시 덮개부의 최하부 날개에 의해 감싸지도록 반구로 형성된 천문대용돔에 있어서,
   상기 덮개부(20)는 날개가 회전하면서 직하부의 날개를 덮는 방식으로 구동될 때,
   
   각 날개의 내측면에 회전방향으로 설치되는 래크(100);
   래크(100)가 설치된 날개가 덮는 직하부 날개의 상단부 또는 베이스몸체(10)의 상단부에 래크(100)와 대응되도록 형성된 피니언(200);
   피니언(200)이 형성되는 날개 상단부 또는 베이스몸체(10)의 상단부에서 피니언(200)과 날개 또는 피니언(200)과 베이스몸체(10)를 결합시키는 지지부(300);를 포함하고,
   
   상기 래크(100)는
   래크기어(130)의 양측에 제1프레임(110) 및 제2프레임(120)이 각각 형성될 때,
   상기 제2프레임(120)은
   상단부에서 회전축(30)을 향해 연장되되 피니언(200)의 피니언구동축(220)과 접하는 경계부가 피니언구동축(220)과 대응되도록 아치로 형성된 후크(121)를 포함하고,
   
   상기 지지부(300)는
   피니언(200)이 형성되는 날개 상단부 또는 베이스몸체(10)의 상단부에 결합되며 피니언구동모터(230)를 지지하는 바닥프레임(310)을 포함하는 것을 특징으로 하는
   
   천문대용돔의 덮개부 지지 구조체.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1프레임(110)은
   래크기어(130)의 반대방향으로 연장되되 날개 내측면과 이격된 레일이 형성되는 가이드레일(111)을 포함하고,
   
   상기 지지부(300)는
   바닥프레임(310)에서 외측으로 연장되는 프레임이며 단부에 구비된 롤러(321)가 가이드레일(111)과 결합되는 가이드암(320)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   천문대용돔의 덮개부 지지 구조체.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   피니언(200)이 형성되는 날개 상단부 또는 베이스몸체(10)의 상단부 일측에 래크(100)가 설치된 날개의 움직임을 감지하는 개폐센서(400);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   천문대용돔의 덮개부 지지 구조체.
   

Images