KR102020229B1 - 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재와 같은 비상시에 외부에 설치된 비상탈출 계단을 동작시켜 탈출용 계단을 만드는 비상탈출 계단의 하단에 위치한 골조부재와 결합하여 비상탈출 계단의 회전을 고정지지대에 설치된 증속부에 의해 증속시킨 상태로 점성유체 댐퍼에 회전력을 제공하고, 그 회전력을 내부의 점성유체와 회전체의 다각형 평면부 사이의 마찰에 의해서 회전 속도를 감쇄시키도록 하여 비상탈출 계단이 급격히 하강하여 파손되는 등의 문제점이 해소될 수 있도록 하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 벽에 고정된 고정지지대와; 상기 고정지지대에 회동 가능하게 결합되어 비상탈출 계단을 180도 틸팅하는 축 역할을 하는 증속부와; 상기 증속부와 비상탈출 계단을 구성하는 골조부재를 상호 연결하는 유니버설 조인트부와; 상기 고정지지대에 고정되며, 증속부에서 증속된 회전력을 감쇄시켜 비상탈출 계단을 안전하게 하강시킬 수 있도록 하는 점성유체 댐퍼부를 포함하는 것이다.

Description

비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼{Acceleration part integral viscous fluid damper for Emergency Escape Stairs}

본 발명은 비상탈출 계단을 180도 회동시킬 때 사용하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼에 관한 것으로, 더욱 상세히는 화재와 같은 비상시에 외부에 설치된 비상탈출 계단을 동작시켜 탈출용 계단을 만드는 비상탈출 계단의 하단에 위치한 골조부재와 결합하여 비상탈출 계단의 회전을 고정지지대에 설치된 증속부에 의해 증속시킨 상태로 점성유체 댐퍼에 회전력을 제공하고, 그 회전력을 내부의 점성유체와 회전체의 다각형 평면부 사이의 마찰에 의해서 회전 속도를 감쇄시키도록 하여 비상탈출 계단이 급격히 하강하여 파손되는 등의 문제점이 해소될 수 있도록 하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼를 제공코자 하는 것이다.

비상탈출 계단은 고층건물에서 화재 피난 시스템에 관한 것으로, 고층 건물에 화재가 발생되었을 때 발코니나 건물 외부에 장착된 난간을 비상계단으로 구조 변경하여 화재가 발생된 고층 건물로부터 신속히 탈출할 수 있게 한 고층건물에서의 안전한 화재 피난 시스템의 하나이다.

이러한 비상탈출 계단은 고층 건물에 설치된 비상탈출 계단이 고정된 힌지를 회전축으로 180도 회전 하여 장치가 펴지는 형태로 구성되는데 이때 회전되어 내려온 충격을 통해 비상탈출 계단이 펴지는 형태이다.

상기한 비상탈출 계단의 선행기술로는 대한민국 등록특허공보(B1)10-1562205호(2015.10.05.)의 고층전물에서의 안전한 화재 피난 시스템이 제안되고 있으며, 이의 구성은 입체 형상으로서 발코니 내부를 마주보는 한쪽 면이 개방된 화재 대피 공간부와, 창살 형태를 갖는 2개의 프레임이 포개지고 2개의 프레임 사이에 2개 이상의 발 지지 수단이 절첩된 상태에서 화재 대피 공간부의 측부에 세워져 화재가 발생되지 않은 평상시 추락 사고를 방지하고 화재가 발생되어 축 회전 수단에 의해 아래층 방향으로 축 회전되었을 때 2개의 프레임 사이 간격이 벌어짐과 더불어 2개의 프레임 사이에서 절첩된 발 지지 수단이 펼쳐져 화재 대피를 위한 비상 계단을 형성하는 추락 방지 및 비상대피 수단, 상기 추락 방지 및 비상 대피 수단을 마주보는 화재 대피 공간부의 측부를 열고 닫는 측부 개폐 수단, 상기 화재 대피 공간부의 상부를 열고 닫는 상부 개폐 수단, 화재가 발생되지 않은 평상시 화재 대피 공간부의 측부에 추락 방지 및 비상 대피 수단을 붙들어 고정하여 추락 방지 및 비상 대피 수단이 아래층 방향으로 축회전 되지 않도록 하고 화재 발생시 잠금 해제되어 추락 방지 및 비상 대피 수단이 아래층 방향으로 축 회전되도록 하는 락킹수단으로 이루어져, 화재가 발생되어 락킹 수단을 잠금 해제하고 추락 방지 및 비상 대피 수단을 아래층 방향으로 축 회전시키면, 상기 추락 방지 및 비상 대피 수단이 아래층 방향으로 축 회전되면서 2개의 프레임이 벌어짐과 더불어 절첩된 발 지지 수단이 펼쳐져 화재 대피로를 제공하고 화재로 인해 건물 내부에 갇힌 화재 피해자는 화재대피 공간부에서 측부 개폐 수단을 열고 2개의 프레임 사이에 형성된 발 지지 수단을 통해 아래층으로 이동한 다음, 아래층에 형성된 상부 개폐 수단을 열고 아래층에 형성된 화재 대피 공간부로 들어가는 과정을 반복함으로써 건물 아래로 대피하는 구성을 제안하고 있다.

그러나 상기한 화재 피난 시스템은 작동과정에서 무게로 인해 파손될 위험이 있어 힌지 부분에 댐퍼장치를 장착하여 회전 속도를 조절하는 것이 필요하다.

상기 이유로 사용되는 회전댐퍼는 각종 기기의 회동부분이나, 미끄럼 동작부분이 급격히 작동하여 오동작을 일으키거나 훼손되는 것을 방지하기 위하여 사용되고 있으며, 이와 같은 목적으로 사용되는 회전댐퍼의 내부에는 구리스나 실리콘 오일과 같은 점성유체를 수용하는 하우징과 상기 하우징에 결합되는 회전부재로 구성되며, 상기 회전부재의 상부에는 외측으로 기어가 형성된 피동치차가 설치된다.(US 20050127227 A1 2005.06.16.)

그리고 상기 하우징의 내측 중앙에는 상부로 돌출되게 지지축이 형성되어 있으며, 상기 지지축과 동일중심의 회동부재 지면에는 결합홈이 형성되어 상기 결합홈에 지지축이 삽입되는 것으로, 회전부재의 동작이 이루어진다.

또한, 상기 하우징의 내측과 회전부재의 저면에는 각각 고정리브가 형성되어 있어, 상기 고정리브간의 마찰 및 고정리브와 점성유체간의 마찰을 통해 회전 속도를 감쇄시키는 방법이 주를 이루고 있다.

KR 101562205 B1 2015.10.05. US 20050127227 A1 2005.06.16.

상기 비상탈출 계단은 힌지의 축을 기준으로 180도 회전하여 계단이 만들어지는 형태로 구성되어 있으나, 비상탈출 계단의 중량이 댐퍼장치 없이 180도 회전하여 내려오면서 설치되어있는 건물의 벽과 충돌하여 비상탈출 계단이 파손되어 제 역할을 하지 못하는 경우가 생기는 문제가 있으며, 또한 상기의 문제를 해결하기 위해 장착하는 댐퍼 장치는 180도 회전만으로는 제 역할을 할 수 없는 바, 이에 본 발명자는 상기한 문제점들을 일소코자 본 발명을 연구 개발하였다.

즉, 본 발명에서는 비상탈출 계단이 회동할 때의 회전력을 증속부에 내장 설치되어 있는 링기어 및 스탭기어와 선기어를 통해서 증속시킨 후 증속된 회전력을 점성유체 댐퍼부에 제공하여 댐퍼링이 이루어질 수 있도록 하여 비상탈출 계단이 180도 회전하여 내려오면서 건물의 벽과 충돌하는 등의 문제점을 일소할 수 있도록 하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼를 제공함에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

과제 해결 수단으로 본 발명에서는, 첫째 벽에 고정된 고정지지대와; 상기 고정지지대에 회동 가능하게 결합되어 비상탈출 계단을 180도 틸팅하는 축 역할을 하는 증속부와; 상기 증속부와 비상탈출 계단을 구성하는 골조부재를 상호 연결하는 유니버설 조인트부와; 상기 고정지지대에 고정되며, 증속부에서 증속된 회전력을 감쇄시켜 비상탈출 계단을 안전하게 하강시킬 수 있도록 하는 점성유체 댐퍼부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

둘째 상기 증속부는, 증속부용 좌부재와 증속부용 우부재를 조립하여 밀폐된 공간을 제공하는 증속부 하우징과; 상기 증속부 하우징의 내측 공간에 배치되는 링기어와; 상기 링기어의 내측으로 기어 물림되는 복수의 스탭기어와; 상기 스탭기어를 축지지하도록 링기어의 양측으로 배치되며, 고정지지대에 형성한 다각형 구멍에 결합되는 다각형축을 구비한 좌캐리어 및 우캐리어와; 상기 스탭기어와 기어 물림되며, 중공 구성으로 제공되는 우캐리어의 다각형축 내부를 통해 점성유체 댐퍼부에 동력을 전달하는 선기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

셋째 상기 스탭기어는 측방으로 스탭기어와 일체로 형성된 직경이 큰 출력 스탭기어를 형성하고, 출력 스탭기어에 선기어를 결합한 것을 특징으로 한다.

넷째 상기 링기어의 외주연에 좌캐리어 쪽으로 형성한 복수의 홈과; 상기 홈에 끼워지도록 증속부 하우징을 구성하고 있는 증속부용 좌부재의 내측으로 돌출되게 구성한 돌출부를 포함하되; 상기 홈은 돌출부 보다 큰 치수로 형성하여 돌출부가 홈 내에서 일정구간 무부하 회전이 가능하도록 프리존이 형성되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

다섯째 상기 프리존을 형성하고 있는 홈은 증속부용 좌부재에 형성된 돌출부가 내입된 상태에서 돌출부가 15~60도 더 회전할 수 있게 구성한 것을 특징으로 한다.

여섯째 점성유체 댐퍼부는, 댐퍼부용 좌부재와 댐퍼부용 우부재를 조립하여 밀폐되며 점도가 높은 점성유체가 주입되는 공간이 제공하며, 고정지지대에 고정 설치되는 댐퍼부용 하우징과; 댐퍼부용 하우징의 내측 공간에 위치하도록, 증속부에서 도출된 선기어에 형성된 다각형 결합부와 결합되는 일방향클러치 및 일방향클러치의 외측으로 결합되며 댐퍼부용 하우징의 내벽과 근접하는 회전체를 포함하며; 상기 회전체는 외형을 다각형으로 형성하여, 댐퍼부용 하우징의 내벽과 회전체의 평면부 사이에 위치하는 점성유체가 회전체의 회전 반대방향으로 쏠림 현상이 발생하면서 회전체를 브레이킹하도록 하여 선기어를 통해서 제공되는 구동력을 완충할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

일곱째 점성유체 댐퍼부는, 댐퍼부용 좌부재와 댐퍼부용 우부재를 조립하여 밀폐되며 점도가 높은 점성유체가 주입되는 공간이 제공하며, 고정지지대에 고정 설치되는 댐퍼부용 하우징과; 댐퍼부용 하우징의 내측 공간에 위치하도록, 증속부에서 도출된 선기어에 형성된 다각형 결합부와 결합되는 일방향클러치 및 일방향클러치의 외측으로 결합되며 댐퍼부용 하우징의 내벽과 근접하는 회전체를 포함하며; 상기 회전체에 동심으로 회전마찰날개를 형성하고, 댐퍼부용 하우징의 댐퍼부용 우부재에는 상기 동심으로 복수개 구비된 회전마찰날개들 사이에 위치되며, 회전마찰날개와 근접하도록 조립되는 고정마찰날개를 동심이 되도록 일체형 한 것을 특징으로 한다.

여덟째 상기 회전체에는 동심으로 형성된 회전마찰날개들 사이를 연결하는 통기공을 형성하여 댐퍼부용 하우징 내부에 주입되어 있는 점성유체가 유동될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

아홉째 상기 회전체는 외형을 다각형으로 형성하여, 댐퍼부용 하우징의 내벽과 회전체의 평면부 사이에 위치하는 점성유체가 회전체의 회전 반대방향으로 쏠림 현상이 발생하면서 회전체를 브레이킹하도록 하여 선기어를 통해서 제공되는 구동력을 완충할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

열째 상기 유니버설 조인트부는, 증속부 하우징에 결합된 상태로 링기어의 축방향으로 회동하도록 고정핀으로 결합한 틸팅브라켓과; 상기 틸팅브라켓에 고정핀과 직각으로 형성된 회동핀에 결합되어 회동되며, 비상탈출 계단의 골조부재가 결합되는 결합브라켓을 포함하는 구성으로 이루어져 골조부재의 회전에 있어서 일축 혹은 양축으로 구성된 힌지의 얼라이먼트를 확보하기 위한 것으로 틸팅브라켓의 회전의 여유를 통해 양축 혹은 일축으로 구성된 힌지 혹은 댐퍼의 얼라이먼트를 확보할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼는 유니버설 조인트부, 증속부, 점성유체 댐퍼부가 일체형으로 이루어지는 것으로, 종래의 댐퍼들과 달리 장치의 간결화가 가능하고 그로 인해 댐퍼 장치 설치의 제약 사항을 줄이게 되는 효과를 기대할 수 있다.

또한 종래의 상판과 하판의 리브로 이루어진 점성유체 댐퍼는 리브 사이를 점성유체가 자유로이 이동하지 못해 점성유체가 일측에 뭉치는 등의 현상이 발생하여 일정한 회전감쇄를 수행할 수 없는 문제가 있었으나, 본 발명의 점성유체 댐퍼부는 상측 하측의 리브와 점성유체간의 마찰에 의한 댐퍼가 아닌 다각형 회전체와 댐퍼용 하우징 사이에 위치한 점성유체가 다각형의 평면부의 모서리 부분과 댐퍼용 하우징의 내면 사이의 좁아지는 틈을 지나가며 발생한 마찰에 의하여 회전감쇄가 일어나는 것으로 항상 다각형의 평면부 사이에 일정한 점성유체가 충전되어 있기 때문에 뭉쳐있는 점성유체로 인하여 발생하는 회전감쇄 문제가 발생하지 않고 일정한 감쇄능력을 보여주기 때문에 내부에 충전되는 점성유체의 점도를 달리하는 것으로 쉽게 댐퍼력을 조절 할 수 있고 작은 크기에도 큰 댐퍼력을 안정적이게 나타낼 수 있다.

따라서 점성유체 댐퍼부의 크기나 폭을 원하는 크기로 구성할 수 있어 효율적이고 장치가 간결해지며, 증속부를 좌우 구분 없이 설치 가능하다.

또한 점성유체 댐퍼부는 일방향클러치의 조립 방향을 달리하는 방법으로 좌, 우 힌지 모두 사용 할 수 있으며, 유니버설 조인트부의 구조 덕분에 설치 개수와 형태에 상관없이 얼라이먼트가 조절되기 때문에 설치가 편리하며 효율적이고 가격 경쟁력이 종래의 댐퍼들 보다 뛰어난 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼를 비상탈출 계단과에 결합한 예를 도시한 사시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼의 바람직한 일 실시례를 보인 외형 사시도
도 3은 본 발명 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼의 분해 사시도
도 4는 본 발명에서의 증속부 구성을 보인 정단면도 및 측단면도
도 5는 본 발명에서의 증속부에 적용된 증속부용 하우징의 내부 구성을 보인 정면도 및 사시도
도 6은 본 발명에서의 증속부 기어 결합상태를 보인 정면도와 배면도 및 측단면도
도 7은 본 발명에서의 증속부에서 증속부용 하우징과 링기어의 결합을 보인 정면도
도 8은 본 발명에서의 증속부 기어 결합상태의 다른 예를 보인 측단면도
도 9는 본 발명에서의 증속부용 하우징과 링기어에 의해 구성된 프리존을 설명하기 위한 작동상태도
도 10은 본 발명의 점성유체 댐퍼부의 구성을 설명하기 위하여 예를 보인 분해사시도
도 11은 본 발명에서의 점성유체 댐퍼부 구성을 보인 정면도
도 12은 본 발명의 점성유체 댐퍼부 구성을 보인 측단면도
도 13는 본 발명의 점성유체 댐퍼부의 회전체 구성을 보인 정면도 및 측면도
도 14는 본 발명의 점성유체 댐퍼부의 구성을 설명하기 위하여 다른 예를 보인 분해사시도
도 15는 본 발명의 점성유체 댐퍼부의 다른 예의 구성을 보인 정단면도
도 16은 본 발명의 점성유체 댐퍼부의 다른 예의 구성을 보인 측단면도
도 17은 본 발명에서의 유니버설 조인트부 작동 상태도

이하 본 발명에서 제공하는 의 바람직한 일 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼를 비상탈출 계단과에 결합한 예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에서 제공하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼의 바람직한 일 실시례를 보인 외형 사시도를 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼(1)는 수평 길이방향의 비상탈출 계단(40)을 구성하고 있는 골조부재(41) 하단에 유니버설 조인트부(30)의 결합 브라켓(34)에 결합되고, 결합브라켓(34)과 틸팅브라켓(32)으로 연결된 증속부 하우징(16)이 벽과 같은 고정체에 나사로 고정되어 있는 고정지지대(26)의 축을 중심으로 회전되도록 하고, 그 회전을 증속부(10)에서 증속시키고, 증속부 하우징(16)과 결합된 점성유체 댐퍼부(20)에서 회전력을 감쇄 시키도록 하여, 결과적으로 비상탈출 계단(40)을 구성하고 있는 골조부재(41)의 회전 속도를 늦추는 장치임을 확인할 수 있는바, 본 발명에 따른 각 구성의 바람직한 실시는 하기와 같이 이루어진다.

본 발명의 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼(1)는 상기에서 언급한 바와 같이 양측으로 벽과 같은 고정체에 앵커볼트로 고정되는 한 쌍의 고정지지대(26)와, 이들 고정지지대(26)의 사이에 설치되는 증속부(10)와, 일측 고정지지대(26)의 측방에 설치되며 증속부(10)에서 증속된 상태로 출력되는 구동력을 감쇄시키는 점성유체 댐퍼부(20)와, 상기 증속부(10)를 구성하는 증속부 하우징(16)에 결합되며 비상탈출 계단(40)의 골조부재(41)와 결합되는 유니버설 조인트부(30)로 대분되는 구성으로 이루어진다.

도 3은 본 발명 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼의 분해 사시도를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명에서의 증속부 구성을 보인 정단면도 및 측단면도, 도 5는 본 발명에서의 증속부에 적용된 증속부용 하우징의 내부 구성을 보인 정면도 및 사시도, 도 6은 본 발명에서의 증속부 기어 결합상태를 보인 정면도와 배면도 및 측단면도, 도 7은 본 발명에서의 증속부에서 증속부용 하우징과 링기어의 결합을 보인 정면도, 도 8은 본 발명에서의 증속부용 하우징과 링기어에 의해 구성된 프리존을 설명하기 위한 작동상태도를 각각 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼(1) 에서의 고정지지대(26)는 벽과 같은 고정체에 밀착되는 접지판(26a)이 직각으로 형성되며, 후술할 증속부(10)의 좌측 캐리어와 우측 캐리어에 형성된 다각형축(13a)(14a)이 결합되는 다각형 구멍(26b)을 관통되게 형성한 판상으로 구성된다.

증속부(10)는 상기 양측 고정지지대(26) 사이에 위치하는 것으로, 증속부용 좌부재(16b)와 증속부용 우부재(16a)를 조립하여 밀폐된 공간이 제공될 수 있도록 증속부 하우징(16)을 구비하고, 증속부용 좌부재(16b)와 증속부용 우부재(16a)의 외부 상측으로는 조인트부 결합구(16c)를 돌출되게 형성한다.

상기 증속부 하우징(16)의 내측으로 형성된 공간에는 링기어(12)를 배치하고, 링기어(12)의 내측으로는 복수의 스탭기어(11)를 링기어(12)와 기어 물림된 상태가 되도록 한다.

상기 복수의 스탭기어(11)는 양측 고정지지대(26)에 고정된 상태를 유지하게 되는데, 본 발명에서는 이를 위한 구성으로 링기어(12)의 내경에 부합하는 외경을 갖는 좌캐리어(13)와 우캐리어(14)를 마련하되, 우캐리어(14)에는 스탭기어(11)가 끼워지는 핀(14b)이 일체로 형성되고, 스탭기어(11)를 관통한 핀(14b)의 선단은 좌캐리어(13)에 결합되도록 하여 스탭기어(11)가 핀(14b)에 결합된 상태로 자유 회전될 수 있도록 한다.

이때 상기 좌캐리어(13)와 우캐리어(14)에는 스탭기어(11)와 접하는 부시(15)를 결합하여 스탭기어(11)의 좌유회전이 자연스럽게 이루어질 수 있으면서도 증속부 하우징(16)의 흔들림을 최소화 할 수 있도록 구성한다.

또한 상기 좌캐리어(13)와 우캐리어(14)에는 스탭기어(11)와 접하는 반대쪽으로 다각형축(13a)(14a)을 돌출되도록 형성하고, 다각형축(13a)(14a)을 고정지지대(26)에 형성한 다각형 구멍(26b)에 고정하여 스탭기어(11)가 자유 회전되도록 지지하는 좌캐리어(13)와 우캐리어(14)를 고정지지대(26)에 고정된 상태가 유지될 수 있도록 한다. 이때 우캐리어(14)에 형성된 다각형축(14a)은 중공형으로 형성되어 후술할 선기어(18)가 조립될 수 있도록 한다.

상기 링기어(12)의 외주연에는 좌캐리어(13) 쪽으로 복수의 홈(12a)을 형성하고, 이 홈(12a)에는 증속부 하우징(16)을 구성하고 있는 증속부용 좌부재(16b)의 내측으로 돌출된 돌출부(17)가 끼워질 수 있도록 구성한다. 이때 홈(12a)은 돌출부(17) 보다 큰 치수로 형성하여 돌출부(17)가 홈(12a) 내에서 일정구간 무부하 회전이 가능하도록 프리존이 형성되도록 구성한다.

이때 프리존을 형성하고 있는 홈(12a)은 증속부용 좌부재(16b)에 형성된 돌출부(17)가 내입된 상태에서 돌출부(17)가 15~60도 더 회전할 수 있는 크기로 형성토록 한다. 홈(12a)이 10도 이하로 작으면, 프리존 기능성이 떨어지며, 69도 이상으로 홈(12a)이 크면, 증속부 하우징(16)을 포함하는 비상탈출 계단(40)의 회전 가속력이 증가하여 완충효과를 저하시킬 수 있다.

한편 상기 링기어(12)의 중심에는 복수의 스탭기어(11)와 기어 결합되는 선기어(18)가 위치되어 스탭기어(11)에서 제공되는 구동력을 후술할 점성유체 댐퍼부(20)로 출력할 수 있도록 한다. 이때 스탭기어(11)는 도시된 바와 같이 링기어(12)와 기어 결합되는 스탭기어(11)의 측방으로 스탭기어(11)와 일체로 형성된 직경이 큰 출력 스탭기어(11a)를 형성하여 선기어(18)와 결합하여 선기어(18)로 출력되는 회전력을 더욱 증속시킬 수 있도록 구성할 수도 있다.

또한 스탭기어(11)는 도 8에 도시된 바와 같이 링기어(12) 내측으로 위치하는 독립상태로 선기어(18)와 기어 결합되도록 구성할 수도 있다. 이와 같이 구성하는 경우 링기어(12)에서 제공되는 구동력의 증속력이 저하되기는 하나 작동상에는 아무런 문제가 없다.

상기 선기어(18)는 점성유체 댐퍼부(20) 내측으로 도출되는 구성을 가지며, 단부에는 다각형 결합부(18a)가 형성된 구성을 갖는다. 또한 선기어(18)는 우캐리어(14)에 중공으로 형성된 다각형축(14a)에 조립된 상태로 흔들림 없이 안전하게 지지된다.

상기와 같이 구성되는 증속부(10)는 증속부 하우징(16)에 회전력이 제공될 때 증속부용 좌부재(16b)에 형성된 돌출부(17)가 링기어(12)에 형성된 홈(12a)에서 일정구간 무부하 상태가 되도록 형성한 프리존 내에서 1차 회전한(도 9(A)) 후 링기어(12)에 하우징의 회전력이 제공되고(도 9(B)), 이 회전력은 링기어 내측으로 위치하고 있는 스탭기어(11)를 통해서 선기어(18)로 전달되면서 증속이 이루어진 상태로(도 9(C))와 같이 180도 회전하게 되는 것이다.

도 10은 본 발명의 점성유체 댐퍼부의 구성을 설명하기 위하여 예를 보인 분해사시도를 도시한 것이고, 도 11은 본 발명에서의 점성유체 댐퍼부 구성을 보인 정면도, 도 12는 본 발명의 점성유체 댐퍼부 구성을 보인 측단면도, 도 13은 본 발명의 점성유체 댐퍼부의 회전체 구성을 보인 정면도 및 측면도를 각각 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼(1)에서의 점성유체 댐퍼부(20)는 도시된 바와 같이 댐퍼부용 좌부재(21b)와 댐퍼부용 우부재(21a)를 조립하여 밀폐된 공간이 제공될 수 있도록 댐퍼부용 하우징(21)을 구비하고, 밀폐된 공간 내측으로는 상기 증속부(10)의 선기어(18)와 일체로 다각형 결합부(18a)가 위치한다. 이때 댐퍼부용 좌부재(21b)와 댐퍼부용 우부재(21a)를 조립하여 구성한 댐퍼부용 하우징(21)은 고정지지대(26)에 고정된 상태가 되도록 한다.

상기 다각형 결합부(18a)에는 일방향클러치(23)가 결합되며, 일방향클러치(23)의 외측으로는 회전체(22)가 결합된다. 이때 댐퍼부용 좌부재(21b)와 댐퍼부용 우부재(21a)에 의해 밀폐되는 댐퍼부용 하우징(21)의 공간에는 점도가 높은 실리콘액이나 그리스 등의 점성유체가 내입된다.

상기 일방향클러치(23)는 선기어(18)의 일단에 형성한 다각형 결합부(18a)가 끼워지는 다각형결합공(23a)을 중심에 가지며, 회전체(22)에 조립되는 본체(23b)와, 본체(23b)의 외연으로 형성한 안치홈(23c)에 안착되는 스프링(24) 및 스프링(24)에 탄성 지지되는 클러치핀(25)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

한편 상기 회전체(22)는 외주연이 댐퍼부용 하우징(21)의 내주연과 접하는 구성이면서 다각형으로 형성되어 회전체(22)와 사이에 점성유체가 주입되어 있는 공간이 형성되도록 하고 있다. 본 발명에서는 8각의 평면부(22a)가 형성된 구성을 제안하고 있으며, 회전체(22)의 직경에 따라 평면부(22a)의 면수가 가감될 수 있음은 당연하다.

상기와 같이 회전체(22)를 다각형으로 형성할 경우 선기어(18)를 통해서 제공되는 회전력이 일방향클러치(23)에 의해 회전체(22)에 제공되어 고정 상태의 댐퍼부용 하우징(21) 내부에 위치하는 회전체(22)가 회전하게 되는데, 이때 댐퍼부용 하우징(21)의 내면과 다각형의 평면부(22a) 사이에 형성된 공간 내에 위치하는 실리콘액이나 그리스와 같은 점성유체가 회전체(22)의 회전 반대방향으로 쏠림 현상이 발생하면서 회전체(22)를 브레이킹하는 역할을 하게 되므로 선기어(18)를 통해서 제공되는 구동력으로 회전하는 회전체(22)를 부드럽게 완충하는 역할을 하게 되는 것이다.

따라서 비상탈출 장치(40)를 구성하고 골조부재(41)가 증속부 하우징(16)과 함께 회동될 때 서서히 하강하면서 벽과 같은 고정체에 부딪혀 손상되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 14는 본 발명의 점성유체 댐퍼부의 구성을 설명하기 위하여 다른 예를 보인 분해사시도를 도시한 것이고, 도 15는 본 발명의 점성유체 댐퍼부의 다른 예의 구성을 보인 정단면도, 도 16은 본 발명의 점성유체 댐퍼부의 다른 예의 구성을 보인 측단면도를 도시한 것이다.

이는 상기와 같이 선기어(18)의 구동력으로 회전체(22)를 회전시킬 수 있도록 함에 있어서, 일방향클러치(23)가 결합되어 있는 회전체(22)에 동심으로 회전마찰날개(22b)를 형성하고, 댐퍼부용 좌부재(21b)와 댐퍼부용 우부재(21a)를 조립하여 구성한 댐퍼부용 하우징(21)의 댐퍼부용 우부재(21a)에는 상기 동심으로 복수개 구비된 회전마찰날개(22b)들 사이에 위치되며, 회전마찰날개(22b)와 근접하도록 조립되는 고정마찰날개(21c)를 동심이 되도록 일체형으로 마련한다.

이때 회전체(22)에는 동심으로 복수개 형성된 회전마찰날개(22b)들 사이를 연결하는 통기공(22c)을 형성하여 댐퍼부용 하우징(21) 내부에 주입되어 있는 실리콘액이나 그리스와 같은 점성유체가 유동될 수 있도록 한다.

상기와 같이 점성유체 댐퍼부(20)를 구성하는 경우 선기어(18)를 통해서 제공되는 회전력이 일방향클러치(23)에 의해 회전체(22)에 제공되는데, 이때 회전체(22)에 일체형으로 구성된 회전마찰날개(22b)가 댐퍼부용 우부재(21a)에 일체로 구비되어 고정상태로 있는 고정마찰날개(21c)와 근접한 상태로 회전되는데, 이때 회전마찰날개(22b)와 고정마찰날개(21c) 사이의 틈새에 주입되어 있는 점성유제가 브레이킹 역할을 하여 선기어(18)를 통해서 제공되는 구동력으로 회전하는 회전체(22)를 부드럽게 완충하는 역할을 하게 되는 것이다. 이때 점성유체는 회전마찰날개(22b)와 고정마찰날개(21c) 사이의 틈새에서 밀려 통기공(22c)을 통해서 댐퍼부용 하우징(21)의 내부, 즉 회전체(22)의 외부에도 영향을 줄 수 있다.

따라서 본 발명에 구체적으로 도시되지는 않았지만 상기와 같이 회전마찰날개(22b)가 형성된 회전체(22)의 외주면에 다각형의 평면부(22a)를 더 형성하여 회전체(22)의 완충 기능을 배가 시킬 수 있도록 구성할 수도 있는 것이다.

도 17은 본 발명에서의 유니버설 조인트부 작동 상태도를 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 유니버설 조인트부(30)는 도시된 바와 같이 증속부 하우징(16)에 결합된 상태로 링기어(12)의 축방향으로 회동하도록 고정핀(31)으로 틸팅브라켓(32)을 결합하며, 상기 틸팅브라켓(32)에는 고정핀(31)과 직각으로 회동핀(33)을 형성하고, 이 회동핀(33)에는 비상탈출 계단(40)의 골조부재(41)가 결합되는 결합브라켓(34)을 결합하는 구성으로 이루어진다,

즉, 유니버설 조인트부(30)는 연결된 각각의 브라켓 부위가 좌우로 회전 가능하게 구성된 것으로, 이러한 구성은 빠르게 지면으로 회전하여 떨어지는 골조부재(41)를 한축의 댐퍼와 다른 한축의 힌지 장치로 구성되어 있거나 양축 모두에 댐퍼장치가 구성되어 빠른 회전을 감속시켜야 할 때 양축의 얼라이먼트가 맞지 않는 문제점이 발생하고 얼라이먼트가 맞지 않을 때 유성기어나 선기어(13)가 부서지는 사고가 발생하기 때문에 양축의 얼라이먼트를 맞추는 것이 필요하고, 이를 위해서 본 발명에서와 같이 일정한 길이의 골조부재(41)의 정해진 위치에 고정된 결합 브라켓(34)은 도 16(B)나 도 16(E)와 같은 큰 회전이 일어나진 않지만 회전의 여유가 있기 때문에 두 축 간의 얼라이먼트가 확보되어 얼라이먼트를 위한 별도의 추가 장치를 구성하지 않고도 유니버설 조인트부(30)의 구성만으로 얼라이먼트를 확보할 수 있도록 한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 구성 및 동작하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼(1)를 제공하는 것으로, 점성유체 댐퍼(1)를 사용하여 시간의 지남에 따라 리브 사이의 점성유체 뭉침 현상에 의해 회전감쇄 능력이 달라지는 종래의 댐퍼들과 달리 리브가 아닌 다각형으로 구성되는 회전체(22)를 사용하여 항상 일정한 댐퍼능력을 유지할 수 있고, 또한 종래의 댐퍼 장치들이 증속부(10)와 힌지장치, 댐퍼 장치가 따로 구성되어 장치의 크기가 커져 설치할 때 제약이 많았던 것에 반하여 유니버설 조인트부(30)와 증속부(10) 및 점성유체 댐퍼부(20)가 결합된 일체형 구조로써 장치의 크기가 크게 줄어들어 설치가 용의하고, 장치 변화 없이 점성유체 댐퍼부(20)의 일방향클러치(23)의 설치 방향만 바꾸는 것으로 좌측과 우측 힌지 모두 사용할 수 있기 때문에 사용의 활용도가 높은 발명을 제안할 수 있는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1:(비상탈출 계단용 증속부 일체형) 점성유체 댐퍼
10:증속부 11:스탭기어
11a:출력 스탭기어 12:링기어
12a:홈 13:좌캐리어
13a,14a:다각형축 14:우캐리어
14b:핀 15:부시
16:증속부 하우징 16a:증속부용 우부재
16b:증속부용 좌부재 17:돌출부
18:선기어 18a:다각형 결합부
20:점성유체 댐퍼부 21:댐퍼부용 하우징
21a:댐퍼부용 우부재 21b:댐퍼부용 좌부재
21c:고정마찰날개 22:회전체
22a:평면부 22b:회전마찰날개
22c:통기공 23:일방향클러치
23a:다각형결합공 23b:본체
23c:안치홈 24:스프링
25:클러치핀 26:고정지지대
26a:접지판 26b:다각형 구멍
30:유니버설 조인트부 31:고정핀
32:틸팅브라켓 33:회동핀
34:결합브라켓 40:비상탈출 계단
41:골조부재

Claims (10)

1. 벽에 고정된 고정지지대(26)와;
   상기 고정지지대(26)에 회동 가능하게 결합되어 비상탈출 계단을 180도 틸팅하는 축 역할을 하는 증속부(10)와;
   상기 증속부(10)와 비상탈출 계단(40)을 구성하는 골조부재(41)를 상호 연결하는 유니버설 조인트부(30)와;
   상기 고정지지대(26)에 고정되며, 증속부(10)에서 증속된 회전력을 감쇄시켜 비상탈출 계단(40)을 안전하게 하강시킬 수 있도록 하는 점성유체 댐퍼부(20)를 포함하되;
   상기 증속부(10)는, 증속부용 좌부재(16b)와 증속부용 우부재(16a)를 조립하여 밀폐된 공간을 제공하는 증속부 하우징(16)과;
   상기 증속부 하우징(16)의 내측 공간에 배치되는 링기어(12)와;
   상기 링기어(12)의 내측으로 기어 물림되는 복수의 스탭기어(11)와;
   상기 스탭기어(11)를 축지지하도록 링기어(12)의 양측으로 배치되며, 고정지지대(26)에 형성한 다각형 구멍(26b)에 결합되는 다각형축(13a)(14a)을 구비한 좌캐리어(13) 및 우캐리어(14)와;
   상기 스탭기어(11)와 기어 물림되며, 중공 구성으로 제공되는 우캐리어(14)의 다각형축(14a) 내부를 통해 점성유체 댐퍼부(20)에 동력을 전달하는 선기어(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서;
   상기 스탭기어(11)는 측방으로 스탭기어(11)와 일체로 형성된 직경이 큰 출력 스탭기어(11a)를 형성하고, 출력 스탭기어(11a)에 선기어(18)를 결합한 것을 특징으로 하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서;
   상기 링기어(12)의 외주연에 좌캐리어(13) 쪽으로 형성한 복수의 홈(12a)과;
   상기 홈(12a)에 끼워지도록 증속부 하우징(16)을 구성하고 있는 증속부용 좌부재(16b)의 내측으로 돌출되게 구성한 돌출부(17)를 포함하되;
   상기 홈(12a)은 돌출부(17) 보다 큰 치수로 형성하여 돌출부(17)가 홈(12a) 내에서 일정구간 무부하 회전이 가능하도록 프리존이 형성되도록 구성한 것을 특징으로 하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼.
   
5. 청구항 4에 있어서;
   상기 프리존을 형성하고 있는 홈(12a)은 증속부용 좌부재(16b)에 형성된 돌출부(17)가 내입된 상태에서 돌출부(17)가 15~60도 더 회전할 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼.
   
6. 청구항 1에 있어서;
   상기 점성유체 댐퍼부(20)는, 댐퍼부용 좌부재(21b)와 댐퍼부용 우부재(21a)를 조립하여 밀폐되며 점도가 높은 점성유체가 주입되는 공간이 제공하며, 고정지지대(26)에 고정 설치되는 댐퍼부용 하우징(21)과;
   댐퍼부용 하우징(21)의 내측 공간에 위치하도록, 증속부(10)에서 도출된 선기어(18)에 형성된 다각형 결합부(18a)와 결합되는 일방향클러치(23) 및 일방향클러치(23)의 외측으로 결합되며 댐퍼부용 하우징(21)의 내벽과 근접하는 회전체(22)를 포함하며;
   상기 회전체(22)는 외형을 다각형으로 형성하여, 댐퍼부용 하우징(21)의 내벽과 회전체(22)의 평면부(22a) 사이에 위치하는 점성유체가 회전체(22)의 회전 반대방향으로 쏠림 현상이 발생하면서 회전체(22)를 브레이킹하도록 하여 선기어(18)를 통해서 제공되는 구동력을 완충할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼.
   
7. 청구항 1에 있어서;
   상기 점성유체 댐퍼부(20)는, 댐퍼부용 좌부재(21b)와 댐퍼부용 우부재(21a)를 조립하여 밀폐되며 점도가 높은 점성유체가 주입되는 공간이 제공하며, 고정지지대(26)에 고정 설치되는 댐퍼부용 하우징(21)과;
   댐퍼부용 하우징(21)의 내측 공간에 위치하도록, 증속부(10)에서 도출된 선기어(18)에 형성된 다각형 결합부(18a)와 결합되는 일방향클러치(23) 및 일방향클러치(23)의 외측으로 결합되며 댐퍼부용 하우징(21)의 내벽과 근접하는 회전체(22)를 포함하며;
   상기 회전체(22)에 동심으로 회전마찰날개(22b)를 형성하고, 댐퍼부용 하우징(21)의 댐퍼부용 우부재(21a)에는 상기 동심으로 복수개 구비된 회전마찰날개(22b)들 사이에 위치되며, 회전마찰날개(22b)와 근접하도록 조립되는 고정마찰날개(21c)를 동심이 되도록 일체형 한 것을 특징으로 하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼.
   
8. 청구항 7에 있어서;
   상기 회전체(22)에는 동심으로 복수개 형성된 회전마찰날개(22b)들 사이를 연결하는 통기공(22c)을 형성하여 댐퍼부용 하우징(21) 내부에 주입되어 있는 점성유체가 유동될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼.
   
9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서;
   상기 회전체(22)는 외형을 다각형으로 형성하여, 댐퍼부용 하우징(21)의 내벽과 회전체(22)의 평면부(22a) 사이에 위치하는 점성유체가 회전체(22)의 회전 반대방향으로 쏠림 현상이 발생하면서 회전체(22)를 브레이킹하도록 하여 선기어(18)를 통해서 제공되는 구동력을 완충할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼.
   
10. 청구항 1에 있어서;
    상기 유니버설 조인트부(30)는, 증속부 하우징(16)에 결합된 상태로 링기어(12)의 축방향으로 회동하도록 고정핀(31)으로 결합한 틸팅브라켓(32)과;
    상기 틸팅브라켓(32)에 고정핀(31)과 직각으로 형성된 회동핀(33)에 결합되어 회동되며, 비상탈출 계단(40)의 골조부재(41)가 결합되는 결합브라켓(34)을 포함하는 구성으로 이루어져 골조부재(41)의 회전에 있어서 일축 혹은 양축으로 구성된 힌지의 얼라이먼트를 확보하기 위한 것으로 틸팅브라켓(32)의 회전의 여유를 통해 양축 혹은 일축으로 구성된 힌지 혹은 댐퍼의 얼라이먼트를 확보할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 비상탈출 계단용 증속부 일체형 점성유체 댐퍼.

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