KR102084352B1 - 클러치모듈 및 이를 적용한 호이스트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 소형화 제작이 용이하고 값싼 재료를 사용하여 경제적이면서 견고한 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈 및 이를 적용한 호이스트 장치를 제공하는데 목적이 있으며, 수동풀리; 걸림부가 일체로 형성된 랩 스프링(Wrap Spring)으로 구비되는 제1 클러치부재; 제1 스프링 마찰면을 가지며 브라켓에 고정되는 클러치 스테이터; 수동풀리의 회전시 클러치부재인 랩 스프링의 몸체가 벌어지는 방향으로 밀어 클러치 스테이터의 스프링 마찰면과 클러치부재인 랩 스프링 내경 사이의 마찰 제동력을 해제시키고 회전시키는 제1 구동회전자를 포함하는 구동부재; 호이스트 기기의 동력전달부의 회전력이 전달되어 올 때에 클러치부재의 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 클러치부재의 걸림부를 밀어 클러치 스테이터와 클러치부재 사이의 마찰제동력을 증대시키는 픽업부재; 및 구동부재와 픽업부재 간의 간섭 방지 수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

클러치모듈 및 이를 적용한 호이스트 장치{A clutch module for a hoist device and the hoist device using the same}

본 발명은, 각종 호이스트 장치의 중량물에 의한 하강 혹은 그로 인한 권취부재의 회동을 제동함과 동시에 중량물의 승강 혹은 하강 구동에 사용하도록 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈 및 이를 적용한 호이스트 장치에 관한 것이다.

상기 호이스트 장치로는, 각종 차양이나, 지지부재에 소정길이의 견인줄 일 측단을 묶고 권취부재에 타 끝단을 묶은 후에 지지부재에 널려지는 빨래를 들어올리거나 내리기 위해 견인줄을 권취하거나 권해하는 빨래건조대 등과 같은 것이 있다.

상기 차양으로는, 롤/콤비/트리플 블라인드의 소정 너비와 높이를 가진 스크린의 일 측 끝단을 권취부재인 소정 직경의 봉에 승강 권취 및 하강 권해하는 방식으로 차광 및 채광하는 롤 블라인드와 어닝 장치, 다수 슬랫을 걷거나 펼치도록 최하단 지지부재에 견인줄의 일 측 하단을 묶고 다수 슬랫에 형성된 구멍으로 상단 슬랫까지 삽입되어진 견인줄의 상단 일 측 끝단을 권취부재에 승강 권취하거나 하강 권해하는 방식으로 슬랫을 차곡차곡 끌어 걷어 올리거나 내리도록 하여 차광 및 채광하는 베니션 블라인드, 또는 주름진 스크린의 하단에 구비된 지지부재에 견인줄의 일 측 하단을 묶고 견인줄의 상단 일 측 끝단을 권취부재에 승강 권취하거나 하강 권해하는 방식으로 주름 스크린을 펼치거나 접어서 차광 혹은 채광하는 허니콤 및 플리티드 블라인드 등이 있다.

일반적으로 실내 혹은 실외에 설치되는 호이스트 기기의 일 종류인 차양은, 창문틀에 배치되어 창문을 통한 채광 및 채광을 선택적으로 행할 수 있도록 하는 것으로, 슬랫 타입과 스크린 타입 등이 있다.

슬랫 타입은, i) 그 구조적인 특징에 따라 긴 슬랫이 수평 방향으로 배치되고 상하 방향으로 유동되면서 선택적 채광을 행하는 베니션 블라인드, ii) 슬랫이 수직 방향으로 배치되고 좌우로 유동되면서 선택적 채광을 행하는 버티컬 블라인드, 그리고 iii) 고정된 위치에서 회동되도록 마련되고 각도를 조절하는 방식의 루버가 다수 구비되는 루버타입 등이 있다.

스크린 타입은, i) 수평 방향으로 배치되는 롤에 스크린이 감겨져 상하 방향으로 유동되어 선택적 채광을 이루는 롤 블라인드와 ii) 주름진 원단을 접거나 펼치는 방식으로 채광 혹은 차광하는 허니콤 및 플리티드 블라인드 등과 같은 것이 있다.

이러한 차양은 통상적으로 지지부재에 결합되는 견인줄이나 스크린 자체가 감겨지거나 풀어지도록 임의의 고정부재에 회동 가능하도록 단단히 고정되는 권취부재가 구비되고 지지부재 또는 다수 슬랫 내지 스크린 중 어느 하나 혹은 그 복합으로 중량체를 형성하거나 구비되며, 그에 결합된 견인줄 혹은 스크린이 중력에 의해 권취부재로부터 풀어지도록(권해) 구비되며, 모터 등 전기 동력이나 수동동력으로 견인줄 혹은 스크린을 권취부재에 감아(권취) 슬랫 혹은 스크린을 특정 의도한 높이에 위치시키거나 소정각도를 회전시키는 방식으로 작동되는데, 전기 동력이나 수동동력이 권취 부재에 가해지지 않을 때는 중량체의 자중에 의해 권취부재가 하강 회동되는 것을 제동함과 동시에 동력이 가해질 때는 권취부재의 회동구동을 가능하게 하는 제동 및 구동장치(통상적으로 "클러치"라 호칭함)가 필수적이다.

또, 실내 혹은 실외에 설치되는 호이스트 기기의 또 다른 일 종류로서 빨래건조대를 들 수 있는데, 역시 상술한 차양과 비교하여 제동과 구동의 원리는 유사하여, 전기 동력이나 수동동력이 권취부재에 가해지지 않을 때에는 중량체의 자중에 의해 권취부재가 하강 회동되는 것을 제동함과 동시에, 동력이 가해질 때에는 권취부재의 회동구동을 가능하게 하는 제동 및 구동장치(이하 "클러치"라 칭함)가 필수적이다.

이외에도 다양한 호이스트 기기가 있지만, 그 구성과 작동관계는 대동소이하고 이와 같은 사실은 당업자들에게 자명하므로, 더 이상의 다른 호이스트 기기에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.

이하, 본 명세서에서는, 이상의 호이스트 기기의 권취부재가 하강 회동되는 것을 제동함과 동시에 동력이 가해질 때는 권취부재의 회동구동을 가능하게 하는 제동 및 구동장치를 "호이스트기기용 제동 및 구동클러치"라 칭하며, 더욱 간략하게는 "클러치"라 칭하고, 본 발명을 당업자에게 자세하게 설명하기 위하여 차양 장치를 대표적인 배경기술로 설명하기로 한다.

예컨대, 도 1a 및 도 1b는 각각 통상의 대표적인 롤 차양의 사시도와 분해사시도이며, 도 1c는 두 겹을 사용하는 롤 차양의 일종인 콤비블라인드의 사시도이고, 도 1d는 롤 차양에 일 구성으로 조립되는 다양한 브라켓의 한 종류인 플라스틱 브라켓의 사시도이다.

또한, 도 2a는 통상적인 롤 차양용 클러치를 나타낸 분해사시도이고, 도 2b는 여러 가지 롤 차양용 클러치 중 일 예이며, 도 2c는 도 2b로 제시한 실물사진 클러치에 대한 분해사시도이고, 도 2d은 통상적인 유성기어를 적용한 감속용 롤 차양용 클러치의 분해사시도이며, 도 3은 통상적인 스프링클러치의 단면도이다.

먼저, 도 1a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 통상의 롤 차양은, 창문틀 상측에 설치되는 헤드레일(10); 헤드레일(10) 양측에 각각 하나씩 쌍으로 구비되되 그 중 어느 하나에는 몸체 중앙에 중공이 형성되어 있어 거치되면 자유롭게 회동하는 회동자(52)를 더 포함하여 마련되고 각각에는 걸림턱(51b)이 외주에 형성되고 내부가 통공(51c)인 거치수단(51a)이 형성된 브라켓(51) 쌍으로 마련되는 마개(50); 및 상기 헤드레일(10)의 하측에 배치되며 상측은 회전 가능하게 지지되어지는 권취부재의 일 종류인 환봉(22)과 환봉에 일측이 지지되는 스크린(20); 으로 이루어진다.

상기 스크린(20)의 일측에는, 환봉에 형성된 슬롯에 일 측면이 끼워지도록 쫄대(21)가 결합되며, 쫄대가 슬롯에 끼워져 스크린이 환봉(22)에 조립된다.

이후, 헤드레일(10) 및 마개(50) 사이에 회동가능하게 거치되는 환봉(22)을 외력이나 중력에 의해 회전시키면, 블라인드 원단이 감겨지거나 풀려 늘어지게 된다.

스크린(20)의 하단은 하단바(30)로 마감되어 진다.

한편, 권취부재가 하강 회동되는 것을 제동함과 동시에 동력이 가해질 때에 권취부재의 회동구동을 가능하게 하는 클러치로는, 랩 스프링을 사용하는 스프링 클러치(400)가 일반적인바, 상기 스프링 클러치(400)의 몸체는 정지상태의 클러치 스테이터(401)를 구성하게 된다 (도 2a 참조).

상기 스프링 클러치(400)의 일단(도 1b의 좌측)에는, 암 걸림홈(401d)을 갖는 거치홀(401c)이 구비되는 클러치 스테이터(401)로 이루어진다 (도 2b의 우측 참조).

동시에, 상기 마개(50)는, 거치수단(51a)과 걸림턱(51b)을 갖는 돌출된 브라켓(51)을 구비한다 (도 1d 참조).

그리하여, 상기 양쪽 마개(50)의 브라켓(51) 중 회동자(52)가 없는 브라켓(51)(도 1b의 좌측 브라켓)의 거치수단(51a)에 상기 거치홀(401c)이 끼워지면서, 상기 암 걸림홈(401d)이 걸림턱(51b)에 의해 걸려서, 결국, 상기 스프링 클러치(400)의 몸체인 클러치 스테이터(401)는 상기 마개(50)의 브라켓(51)에 의해 자유회전하지 못하도록 거치된다.

상기 스프링 클러치(400)의 타단(도 1b의 우측)의 픽업부재(도 2a의 404)는, 환봉(22)에 삽입 설치되며 (도 1b 참조), 상기 환봉(22)은 상기 스크린(20)을 회전 가능하게 지지한다.

동시에, 상기 스프링 클러치(400)는 클러치부재(402)와 구동부재(403)를 더 포함하여, 인간의 손에 의한 수동의 힘을 외력으로써 가동줄(60)로부터 전달받거나 혹은 중력에 의해 스크린(20)의 블라인드 원단의 자체 하중에 의해 회전하려는 환봉(22)으로부터의 외력을 제동하도록 한다.

이러한 롤 차양과 스프링 클러치(400)는 직접적으로 본 발명과 연관되어 있으므로, 기술적 배경을 통해 그 문제점과 그에 대한 원인을 당업자에게 자세하게 설명하기로 한다.

먼저, 해당업계 및 당업자에게 사업상 매우 중요한 문제점인 차양의 주된 불량 및 A/S는 크게 두 가지 영역으로 구분할 수 있는데, 판매단계에서는 불량 및 A/S가 문제되는 영역으로 원단 및 재단 품질 등이 주요한 요소이고, 판매 후 사용단계에서는 대부분이 거치수단인 브라켓(51)과 스프링 클러치(400)의 불량 때문에 발생하며, 특히 해당업계 및 당업자는 판매 후 A/S의 주 원인인 사용단계 불량에 매우 민감한데, 그 이유는 추가적인 비용이 발생하기 때문이다.

이러한 차양의 사용단계의 품질문제로 가장 크게 대두되는 것은, 다음 두 가지이다.

먼저, 플라스틱 재질의 경우에 주로 발생하는 브라켓(51)이 힘을 이기지 못하고 떨어지는 것과, 금속재질일 경우에 주로 발생하는 걸림턱(51b)이 하중을 이기지 못하고 휘어져버리는 것이, 그 한 가지 문제이다.

그러나, 그 다음 두 번째로, 더 큰 심각한 문제는, 스프링 클러치(400)에서 발생하는 소음이나 빡빡함, 시간이 지남에 따라 처음에 잘되던 제동을 하지 못하고 블라인드 원단이 하강해버리는 것과 원단의 상승 혹은 하강 감김이 원활하게 되지 못하는 것으로, 그 주요한 이유는 스프링 클러치(400)의 구조적인 문제점에서 기인하는바, 바로 본 발명이 해결하고자 하는 문제점이다.

상기 스프링 클러치(400)는, 도 2a 내지 도 2d에 도시한 바와 같이 값이, 기본적으로 매우 저렴한 랩 스프링(Wrap Spring)을 클러치부재(402)로 사용한다.

이러한 스프링 클러치(400)는, 걸림부(402a, 402b)가 일체로 형성된 랩 스프링으로 이루어지는 클러치부재(402); 클러치부재(402)가 끼워져 마찰력을 제공하는 스프링 마찰면(401a)이 몸체에 구비되고 소정 길이로 돌출된 지지수단(401b)과 브라켓(51)의 거치수단(51a)에 단단하게 고정 끼워지도록 몸체 일 측면에 형성된 거치홀(401c)이 마련되는 클러치 스테이터(clutch stator, 401); 볼체인(60)이나 회전줄(미도시)이 걸려 회전하는 수동풀리(403a); 구동회전자(rotor, 403b)가 몸체에 형성되고 몸체가 수동풀리(403a)에 일체 혹은 축 결합으로 형성되고 클러치 스테이터(401)의 외주면에 끼워지는 구동부재(403); 및 클러치 스테이터(401)와 클러치부재(402) 사이의 마찰제동력을 증대시키는 제동걸림수단(도 2a에는 미도시, 도 2c의 404b)이 형성된 픽업부재(404);를 포함하여 이루어진다.

이외에, 수동풀리(403a) 외주에 거치되며 볼체인(60)이나 회전줄(미도시)을 외주에서 커버하고 회동하는 투명케이스(4a5)를 포함할 수도 있다.

상기 구동부재(403)의 구동회전자(403b)는, 클러치부재(402)에 일체로 형성된 일측 걸림부(402a)를 클러치부재(402)인 랩 스프링 몸체가 벌어지는 방향으로 밀어, 클러치 스테이터(401)의 스프링 마찰면(401a)과 클러치부재(402)인 랩 스프링 사이의 마찰 제동력을 해제시키고 회전시킨다.

상기 픽업부재(404)는, 외주면이 환봉(22)에 끼워지도록 돌출턱(404a)이 형성되고, 내주면은 구동부재(403)와 클러치 스테이터(401)에 결합되며 클러치부재(402)의 타측 걸림부(402b)를 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 밀어, 클러치 스테이터(401)와 클러치부재(402) 사이의 마찰제동력을 증대시킨다.

그리하여, 구동시에는, 사용자가 볼 체인(60)이나 회전줄(미도시)을 잡아당긴 힘으로 구동부재(403)의 일 구성인 수동풀리(403a)를 회전시키면 (도 3의 실선 화살표 방향), 구동회전자(403b)가 클러치부재(402)의 걸림부(402a)를 랩 스프링 몸체가 벌어지는 방향으로 밀어, 클러치 스테이터(401)와 클러치부재(402) 사이의 마찰 제동력을 해제함과 동시에, 픽업부재(404)의 제동걸림수단(404b)을 밀어 회전시킴으로써 종국에는 외주면에 형성된 돌출턱(404a)이 환봉(22)을 회전방향으로 밀어 회전시키게 되는 것이다.

반면, 원단이 중력에 의해 하강하는 것을 멈추게 하려면, 즉, 제동해야 하는 상태로서 사용자가 볼 체인(60)이나 회전줄(미도시)의 잡아당김을 멈추거나 평소에 원단이 매달려 있으면, 스크린(20)의 하중에 따라 환봉(22)에 회전력이 작용하게 되고, 이 회전력은 종국에는 픽업부재(404)를 회전시키게 되지만, 픽업부재(404)의 제동걸림수단(404b)이 클러치부재(402)의 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 밀어 (도 3의 점선 화살표 방향), 클러치 스테이터(401)의 스프링 마찰면(401a)과 클러치부재(402) 사이의 마찰 제동력을 증대시킴으로써 원단의 하중에 따른 하강 중력을 저지하기 위해 환봉(22)을 자가 회전 정지 (즉, 제동) 시키는 것이다.

이때 랩 스프링은 그 내경이 클러치 스테이터(401)의 외경보다 0.3mm ~ 0.6mm 작게 통상적으로 제작되고 있으며, 클러치 스테이터(401)에 끼울 때 랩 스프링을 벌려 억지끼움할 수밖에 없어 조립이 매우 힘들며, 클러치부재(402)의 걸림부(402a, 402b)에 의해 작업자의 손에 상처가 날 정도여서 작업자들이 기피할 정도이다. 그러나, 이는 차치하더라도, 조립된 후에는 랩 스프링이 클러치 스테이터(401)에 너무 꽉 끼여 있어 회전구동에 힘이 들 정도로 뻑뻑하며, 회전한다 하더라도 마찰열이 많이 발생하고 이는 플라스틱 소재인 클러치 스테이터(401)에 열변형과 마모변형을 일으키는 주요 원인이 된다.

이에, 통상의 클러치에서는 이를 해결하고자 윤활유를 추가로 적용하지만, 시간이 지남에 따라 중력에 의해 윤활유가 빠져나가거나 휘발할 경우에는 더욱 급격한 열 변형과 마모변형의 발생은 당업자에게 주지의 사실이고, 업계 전체가 골치를 썩였던 사항이며 지금도 해결하지 못하고 있다.

이러한 상태의 통상의 클러치 기술 이면에는 당업자가 해결하지 못한 기술적으로 해결해야 하는 앞서 언급한 대로 구조적 문제가 있었기 때문인데, 본 출원인은 이를 분석하였는바, 당업자의 이해를 돕기 위해 간략하게 그 근본적인 원인을 설명한다. 랩 스프링이 클러치 스테이터(401)에 끼워져 핵심 클러치(Clutching) 요소로 제동과 구동 모두의 목표를 위해 사용되도록 하기 위해서는, 구동회전자(403b)가 클러치부재(402)의 양단 끝의 2개 걸림부(402a, 402b) 사이에서 회전하면서 랩 스프링의 직경을 넓히도록 하는 위치에 두어야 함은 당연하며 (좌우 구동을 시켜야 하므로), 또한, 픽업부재(404)의 제동걸림수단(도 2a에는 미도시, 도 2c의 404b)도, 환봉(22)이 중력에 의해 회전할 때 제동하려면 역시 클러치부재(402)의 걸림부(402a, 402b) 사이에서 회전하며 랩스프링의 내경을 좁히는 위치에 놓여야 한다 (좌우 제동을 해야 하므로).

따라서, 결국은 상호 모순된 두 개의 서로 다른 목적을 가진 기계요소인, 구동부재(403)와 픽업부재(404)의 두 부품이, 약간의 공차만 주어진 상태에서 권취수만큼 이격되어 있는 클러치부재(402)의 2개 걸림부(402a, 402b)를 사이에 두고 상호 교차되어 조립된 상태로서 맞대어 있는바, 픽업부재(404)와 구동부재(403)가 각기 다른 시각에 목표한 대로 각각 자신만의 실제 작동을 할 때에는 상호간 간섭을 일으킬 수밖에 없는 구조에 근본원인이 있으며, 이러한 상호 간섭은 특히 원단을 하강시킬 때 제동을 치명적으로 방해하므로 일종의 병목(bottle neck)으로 작용한다.

좀더 구체적으로 설명하자면, 사용자가 원단을 하강시키고 잡아당김을 멈추는 순간은, 구동회전자(403b)의 위치가 클러치부재(402)의 일측 걸림부(402a)에 근접하게 위치되며, 픽업부재(404)가 원단 하중에 끌려 회전하면서 스프링 팁의 한쪽 끝을 밀며 내경을 줄이면서 제동에 들어가려 한다. 하지만, 교차조립되어 있어 발생하는 간섭으로 인하여, 구동회전자(403b)가 피동되면서 또 하나의 반대 측 매우 가까이에 위치한 클러치부재(402)의 타측 걸림부(402b)를 동시에 벌리기 때문에, 제동이 되지 않는 것이다.

한편, 사용자가 상승 구동한 직후에는 상황이 완전히 다른데, 그 이유는, 클러치부재(402)의 일측 걸림부(402a)를 벌리면서 차양을 상승 구동시킨 직후에, 사용자가 잡아당김을 멈추는 순간에는, 픽업부재(404)가 원단 하중에 끌려 사용자가 회전시킨 거꾸로 자동으로 역회전하면서 제동에 들어가고, 설령 동시에 간섭을 일으켜 구동회전자(403b)가 피동되더라도 (간섭되더라도), 상승구동 후의 제동에는 아무런 문제가 발생하지 않는다. 그 이유는, 이때는 반대측 클러치부재(402)의 걸림부(402b)가 구동회전자(403b)와 상당한 거리만큼 이격되어 있으므로, 그 이격된 거리만큼, 픽업부재(404)가 클러치부재(402)의 타측 걸림부(402b)인 랩 스프링의 팁을 밀어 내경을 좁혀 완전히 제동할 때까지, 구동시의 스프링 팁인 일측 걸림부(402a)에 대해 구동회전자(403b)가 간섭을 일으켜 피동되거나, 제동하는 픽업부재(404)에 밀려 반대쪽 스프링 팁인 일측 걸림부(402a)까지 당도하도록 회전해야만, 오작동이 일어나며, 그 전에는 건드리지 않기 때문으로, 결국 상승구동 후의 제동에는 아무런 문제가 발생하지 않는다. 참고로, 클러치부재(402)의 양측 걸림부(402a, 402b)인 랩 스프링의 팁은 180도로 배치되지 않고, 105~150도 정도로 구성되어지며, 구동회전자(403b) 역시 105~150도 정도로 구성되어지므로, 60~170도를 회전해야만 오작동을 일으킬 수 있다.

예컨대, 픽업부재(404)의 제동걸림수단 (도 2a에는 미도시, 도 2c의 404b)이 클러치부재(402)의 타측 걸림부(402b)를 밀어 (즉, 픽업부재(404)가 랩 스프링의 반대쪽 끝 팁을 밀어), 랩 스프링의 내경을 좁혀서 제동을 시도할 때, 제동이 완결되기도 전에 상술한 교차 간섭과 픽업부재(404)와 구동부재(403)가 상호 완전히 독립적이지 못한 구조적인 문제로 인하여, 오히려 픽업부재(404)가 공차수준으로 맞닿아 있는 구동부재(403)를 건드리므로, 일정부분 함께 회전하게 됨으로써, 원하지 않게 클러치부재(402)의 일측 걸림부(402a)를 벌리게 되므로, 제동이 완벽하게 되지 않는 것인데, 특히 하강시에 생기는 문제되는 현상이다.

그러나, 당업계에서는 이를 근본적으로 해결하지 못하고 편법의 방법을 적용하고 있는바, 랩 스프링의 내경을 클러치 스테이터(401)의 외주면보다 0.3mm ~ 0.6mm 만큼 매우 작게 하여 빡빡하게 끼움으로써, 이러한 상호간섭이 발생하더라도 타측 랩스프링 팁이 구동부재(403)의 간섭회동에 저항하도록 하여, 픽업부재(404)가 제동하도록 한 것이다. 그러나, 이로 인하여 통상의 스프링 클러치(400)에서는, 당업자라면 모두가 알고 있는 악명 높은 3 가지 문제점을 발생시키고 있는 실정이다. 즉, 첫째로, 사용자가 회전구동에 힘이 들 정도로 뻑뻑하며, 둘째로, 회전시킨다 하더라도 마찰열이 많이 발생하고 이를 막기 위해 윤활제를 바르면 원단의 하강제동을 완벽하게 하지 못해 하방으로 원단이 미세하게 그리고 서서히 내려가는 현상이 발생하며 (브레이크에 윤활유를 발라놓은 상황임), 셋째로는, 플라스틱 소재인 클러치 스테이터(401)에 열 변형과 마모변형이 쉬운 소재를 사용하는 것이다. 결국, 이로 인하여 종국에는 불량 및 A/S로 이어진다.

정리하면, 상호간 간섭의 패턴은 주로 픽업부재(404)가 제동을 할 때인, 블라인드 자체 하중에 의해 랩 스프링의 내경을 좁히며 제동을 시도할 때에, 소정각도 회전되는데, 이때 랩 스프링의 팁을 강하게 누르며 회전시키므로, 그 몸체는 나선형인 랩 스프링의 특성상 뒤틀려서, 전후 및 상하좌우 방향으로 움직이게 되고, 이에 따른 간섭이 발생하는 패턴을 보인다. 즉, 블라인드를 구동할 때에 환봉(22)이 회전하면서 상하좌우로 움직이고 (축 방향과 수직 방향으로 요동을 일으키고), 축 방향으로 전진 및 후진하는 패턴을 보이며, 그 영향으로 픽업부재(404)가 구동회전자(403b)에 간섭 접촉하는 것은 상하좌우 그리고 전후 축 방향 패턴 모두임은 당업자가 쉽게 이해할 수 있다. 그 중에서 축 방향으로의 간섭패턴은 상대적으로 제어가 쉽지만, 상술한 교차되는 구조적 상황에서는 상하좌우로 상호 간섭을 방지하기에는 상당히 어려운 과제이다.

한편, 당업자들은 이러한 스프링 클러치(400)의 근원적인 구조적 문제를 완화시키고자, 랩 스프링의 내경을 클러치 스테이터(401)의 외경보다 0.1mm ~ 0.2mm 정도로 하여, 통상의 클러치에 적용하는 랩 스프링의 내경보다 넓히고 클러치 스테이터(401)에 금속소재를 적용하여 랩 스프링과의 마찰력을 높이는 시도를 하기도 하였다, 그러나, 이번에는 구동시에 클러치 스테이터(401)가 금속소재인 이유로, 그 외주 상에서 회전하는 랩 스프링이 회전하기 때문에 “쉭쉭” 거리는 회전소음이 발생하여 (윤활제를 발라도 소리가 발생함), 사실상 적용이 불가능한 실정이었다 (가정에서의 “쉭쉭” 거리는 소음은 치명적임).

또한, 궁여지책으로 이를 해결하기 위해, 도 2d에 도시한 바와 같이, 구동회전자(403b)에 일체 혹은 결합하는 방식으로 유성기어열(planetary gear set)을 더 포함하되, 링기어(403d) 및 유성기어(403c) 그리고 선기어(403f)의 조합 중에서 감속 기어비를 가지는 조합을 적용함으로써, 구동시에 사용자가 적은 힘으로도 구동하도록 하여, 랩 스프링을 빡빡하게 끼우더라도 사용자의 잡아당김 힘이 드는 문제를 완화시킴과 동시에 클러치 스테이터(401)의 외주 상에서 랩 스프링의 회전속도를 줄여서, 금속을 적용할 때“쉭쉭“ 거리는 소음의 발생을 최소화하는 방식을 적용해 보기도 했고, 혹은 플라스틱소재의 경우에도 랩 스프링 회전수 자체를 줄여서 마모나 마찰열 발생을 최소화하는 방식으로 문제점을 완화시키고 있으나, 여전히 구동부재(403)와 픽업부재(404) 사이의 간섭을 근본적으로 막지 못하는 문제점이 있었다.

또, 일부 당업자는 제한적으로 랩 스프링의 권취수를 수동풀리(403a)의 두께 이내로 줄이고 수동풀리(403a)의 몸체에 구동부재(403)의 구동회전자(403b)를 일체 혹은 축 결합으로 형성하여 상하좌우 요동은 방지하도록 구성하고 있으나, 여전히 구동부재(403)와 픽업부재(404) 사이의 전후 축방향으로의 간섭은 막지 못하고 있으며, 또한 이 경우에는 랩 스프링의 권취수가 적어서 충분한 제동력을 제공하지 못하여 경량 블라인드에만 적용 가능한 한계점을 가지고 있었다.

예컨대, 이와 같은 통상의 스프링클러치(400)는 랩 스프링이라는 일체로 형성된 하나의 기계요소가 제동 및 구동을 동시에 담당하게 하고, 그 제작이 매우 용이하며, 무엇보다도 값이 매우 저렴하여 차양의 종류나 빨래기기 등 호이스트 기기에서 대부분 사용되고 있으나, 상술한 대로 커다란 문제점을 가지고 있었다.

심지어, 이상의 문제점들이 현재도 해결되지 않음으로 인하여, 이로 인한 A/S 비용을 우려하여, 어떤 당업자들은 아예 모터를 적용하기도 하지만, 이는 너무 고가인데다가, 전자장치로서의 모터는 또다른 측면에서 많은 A/S를 야기시키는바, 수많은 당업자가 큰 어려움에 처해 있는 실정이며 근원적으로 이를 해결할 대안이 매우 필요한 상태이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 소형화 제작이 용이하고 값싼 재료를 사용하여 경제적이면서 견고한, 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈 및 이를 적용한 호이스트 장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르는 호이스트 기기용 클러치모듈은, 외력에 의해 회전되는 수동풀리나 구동휠과 같은 회전체; 걸림부가 일체로 형성된 랩 스프링(Wrap Spring)으로 구비되는 제1 클러치부재; 상기 제1 클러치부재가 끼워져 마찰력을 제공하는 제1 스프링 마찰면을 가지며 브라켓에 고정되는 클러치 스테이터; 상기 회전체의 회전에 의해 회전할 때, 상기 제1 클러치부재인 랩 스프링의 몸체가 벌어지는 방향으로 제1 클러치부재의 걸림부를 밀어 클러치 스테이터의 스프링 마찰면과 제1 클러치부재인 랩 스프링 내경 사이의 마찰 제동력을 해제시키고 회전시키는 제1 구동회전자를 포함하는 구동부재; 상기 구동부재의 회전력을 호이스트 기기의 동력전달부로 전달하며, 역으로 상기 호이스트 기기의 동력전달부의 회전력이 전달되어 올 때에는, 상기 제1 클러치부재의 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 제1 클러치부재의 걸림부를 밀어 클러치 스테이터와 제1 클러치부재 사이의 마찰제동력을 증대시키는 픽업부재; 및 상기 구동부재와 상기 픽업부재 간의 불필요한 간섭을 방지하도록 하여, 상기 호이스트 기기의 동력전달부의 회전력이 상기 픽업부재로 전달되어 올 때에 상기 불필요한 간섭에 의해 제동력이 떨어지는 현상을 방지하도록 하는 간섭 방지 수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 간섭 방지 수단은, 상기 클러치 스테이터의 제2 스프링 마찰면에 끼워지면서 걸림부가 일체로 형성된 또다른 랩 스프링(Wrap Spring)으로 구비되는 제2 클러치부재; 로 이루어지며, 상기 제2 클러치부재가 끼워지는 제2 스프링 마찰면과 상기 제1 클러치 부재가 끼워지는 제1 스프링 마찰면은, 상기 클러치 스테이터의 외주면에 구비되되 서로 상이한 위치에 위치하며, 상기 제2 클러치부재는, 상기 구동부재의 회전력이 픽업부재를 통해 호이스트 기기의 동력전달부로 전달될 경우에는 영향을 미치지 않으나, 역으로 상기 호이스트 기기의 동력전달부의 회전력이 픽업부재로 전달되어 올 경우에는, 상기 픽업부재에 의해 제2 클러치부재의 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 동작하여 클러치 스테이터와 제2 클러치부재 사이의 마찰제동력이 증대됨으로써, 전체 동작을 제동하도록 하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 호이스트 기기의 구동시에 상기 회전체와 같이 회전하면서 제2 클러치부재에 일체로 형성된 걸림부를 랩 스프링 몸체가 벌어지는 방향으로 밀어 클러치 스테이터의 제2 스프링 마찰면과 제2 클러치부재인 랩 스프링 사이의 마찰 제동력을 해제시키고 회전시키는 제2 구동회전자를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

가장 바람직하게는, 상기 회전체에 형성된 제2 구동회전자가 회전할 때는 그에 밀려 회전하는 제2 클러치부재에 형성된 일측 걸림부에 의해 피동되어지고, 동시에 제2 클러치부재에 의해 피동되어지는 것 이외의 외력에 의해 피동될 때는 제2 클러치부재에 일체로 형성된 걸림부를 제2 클러치부재인 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 밀어 클러치 스테이터의 제2 스프링 마찰면과 제2 클러치부재인 랩 스프링 사이의 마찰 제동력을 증대시켜, 제1 클러치부재의 오동작에도 불구하고 몸체를 제동하도록 하는 슬립제동회전자를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 제1 구동회전자는 구동부재에 일체적으로 형성되어 있고, 제2 구동회전자는 회전체에 일체로 형성되어 있는 것이 더욱 바람직하다.

또한 바람직하게는, 상기 클러치 스테이터는, 브라켓에 고정되는 클러치 스테이터 코어와, 상기 클러치 스테이터 코어의 외측에 결합되면서 외표면에 제1 스프링 마찰면을 갖는 거치보조수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 간섭 방지 수단은, 상기 픽업부재와 구동부재 사이에 개재되어 양자의 회전간섭을 방지하는 제1 분리수단; 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 간섭 방지 수단은, 상기 구동부재와 회전체 사이에 개재되어 양자의 회전간섭을 방지하는 제2 분리수단; 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 호이스트 기기용 클러치모듈을 포함하는 호이스트 기기가 제공된다.

본 발명에 따른 클러치모듈 및 이를 적용한 호이스트 장치는, 강화된 제동과 부드러운 작동 효과를 가짐은 물론, 소형화 제작이 용이하고, 적정 기어비를 구사할 수 있으며, 견고하며 제조비용도 저렴한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 추가적인 목적과 효과들은, 이하에서 도면을 참조하여 설명하는 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 보다 명확해질 것이다.

도 1a 및 도 1b는 각각 통상의 대표적인 롤 차양의 사시도와 분해사시도이며,
도 1c는 두 겹을 사용하는 롤 차양의 일종인 콤비블라인드의 사시도이고,
도 1d는 롤 차양에 일 구성으로 조립되는 다양한 브라켓의 한 종류인 플라스틱 브라켓의 사시도이고,
도 2a는 통상적인 롤 차양용 클러치를 나타낸 분해사시도이며,
도 2b는 여러 가지 롤 차양용 클러치 중 일 예이고,
도 2c는 도 2b로 제시한 실물사진 클러치에 대한 분해사시도이며,
도 2d는 통상적인 유성기어를 적용한 감속용 롤 차양용 클러치의 분해사시도이고,
도 3은 종래의 롤 타입 차양의 일종인 통상의 롤 블라인드 결합상태 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 사시도이고,
도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치를 설명하기 위한 부분 분해사시도이며,
도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 단면도이며,
도 5c는 본 발명에 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 단면도이며,
도 5d는 본 발명에 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 부분 분해사시도이며,
도 5e는 본 발명에 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 단면도이며,
도 5f는 본 발명에 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 부분 분해사시도이다.
도 6a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치를 설명하기 위한 분해사시도이며,
도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 절단사시도이며,
도 6c는 본 발명에 제2 실시예의 변형예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 단면도이며,
도 6d는 본 발명에 제2 실시예의 변형예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 분해사시도이다.
도 6e 및 도 6f는 도 6c의 일부 분리상태의 단면도로서, 도 6e는 수동풀리를 구동시키는 상태의 단면도이고, 도 6f는 픽업부재의 회전에 의해 제동이 걸리는 상태의 단면도이다.

첨부된 도면들에서 구성에 표기된 참조번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 또한, 장치 또는 요소의 방향에 있어서, 전후좌우, 상하, 종횡은 본 발명의 설명을 용이하게 하기 위한 것으로 관련된 장치 또는 요소가 특정 방향을 가져야 함을 의미하지 않는다. 아울러, "제1", "제2", "암","수", 와 같은 용어는 설명의 편의를 위해 사용되는 것으로 상세한 설명 및 청구항 들에서 상대적인 주요성 또는 취지 또는 순서를 의미하는 것은 아니다. 이러한 사항은 당업자라면 이에 대한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 하며 배경기술에서 설명한 동일한 구성에 대한 기재번호는 그대로 사용하기로 한다.

다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

(제1 실시예)

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치에 대하여, 도 4a 및 도 5a 내지 도 5f를 참조하여 설명한다.

도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 사시도이고, 도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치를 설명하기 위한 부분 분해사시도이며, 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 단면도이다.

도 5c는 본 발명에 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 단면도이며, 도 5d는 본 발명에 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 부분 분해사시도이다.

도 5e는 본 발명에 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 단면도이며, 도 5f는 본 발명에 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 부분 분해사시도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈(500)은, 도 4a와 도 5a 내지 도 5b에 도시한 바와 같이, 걸림부(502a, 502b)가 일체로 형성된 랩 스프링(Wrap Spring)으로 구비되는 클러치부재(502); 클러치부재(502)가 끼워져 마찰력을 제공하는 스프링 마찰면(501a)이 몸체에 구비되고 소정 길이로 돌출된 지지수단과 브라켓(미도시, 도 1c 및 도 2a의 51 참조)의 거치수단(미도시, 도 1c 및 도 2a의 51a 참조)에 단단하게 고정 끼워지도록 몸체 일 측면에 형성된 거치홀(미도시, 도 2b의 401c 참조)이 마련되는 클러치 스테이터(501); 볼체인(미도시, 도 2b 참조)이나 회전줄(미도시)이 걸려 회전하는 수동풀리(503a); 구동회전자(503b)가 몸체에 형성되고 몸체가 수동풀리(503a)에 일체 혹은 축 결합으로 형성되고 클러치 스테이터(501)의 외주면에 끼워지는 구동부재(503); 클러치 스테이터(501)와 클러치부재(502) 사이의 마찰제동력을 증대시키는 제동걸림수단(504b)이 형성되는 픽업부재(504); 및 픽업부재(504)와 구동부재(503) 사이의 상하 또는 좌우의 간섭을 방지하도록 구비되는 분리수단(507); 을 포함하여 이루어져진다.

이외에, 수동풀리(503a) 외주에 거치되며 볼 체인(미도시, 도 2b 참조)이나 회전줄(미도시)를 외주에서 커버하고 회동하는 케이스(505)를 더 포함할 수 있다.

상기 구동부재(503)의 구동회전자(503b)는, 클러치부재(502)에 일체로 형성된 일측 걸림부(일례로 502a)를 클러치부재(502)인 랩 스프링의 몸체가 벌어지는 방향으로 밀어, 클러치 스테이터(501)의 스프링 마찰면(501a)과 클러치부재(502)인 랩 스프링 내경 사이의 마찰 제동력을 해제시키고 회전시킨다.

상기 픽업부재(504)는, 몸체 외주면이 환봉(도 1a의 22 참조)에 끼워지도록 돌출턱(504a)이 일체로 혹은 별도로 선택적으로 마련되고, 몸체 내주면은 클러치 스테이터(501)에 부싱 결합되며, 클러치부재(502)의 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 타측 걸림부(일례로 502b)를 밀어, 클러치 스테이터(501)와 클러치부재(502) 사이의 마찰제동력을 증대시킨다. 여기서, 상기 일측 걸림부(일례로 502a) 및 타측 걸림부(일례로 502b)는, 승강/하강 방향에 따라서 역으로 정해질 수 있으며, 도면 부호는 순전히 설명의 편의를 위함이다.

바람직하게는, 클러치 스테이터(501) 몸체의 일 측면에 형성된 제1 고정결합수단을 구비하고, 클러치 스테이터(501)에 끼워져 단단히 고정되도록 제2 고정결합수단(507a)을 더 포함하고, 이를 통해 픽업부재(504)와 구동부재(503)를 클러치 스테이터(501)에 안정적으로 거치되도록 결합시키며, 몸체가 소정 길이로 형성되어 픽업부재(504)가 후방에서 안정적으로 회동 거치되도록 함과 동시에, 구동부재(503)를 클러치 스테이터(501)에 대해 밀착시키면서 회전 가능하도록 부싱 결합되어지게 한다.

즉, 종래에는 픽업부재가 제동을 할 때인, 블라인드 자체 하중에 의해 랩 스프링의 내경을 좁히며 제동을 시도할 때에, 소정각도 회전되는데, 이때 랩 스프링의 팁을 강하게 누르며 회전시키므로, 그 몸체는 나선형인 랩 스프링의 특성상 뒤틀려서, 전후 및 상하좌우 방향으로 움직이게 되고, 이에 따른 간섭이 발생하였으나, 본 실시예에서는, 상기 분리수단(507)을 픽업부재(504)와 구동부재(503)의 사이에 위치시켜 축 방향 간섭을 막으면서 동시에 분리수단(507)이 그 외주에 픽업부재(504)의 일부를 안정적으로 거치시켜, 제동에 들어갈 때 픽업부재(504)의 상하 혹은 좌우 요동에 의한 구동부재(503)와의 간섭을 방지하는 특징을 가지게 된다.

본 제1 실시예에서는, 픽업부재(504)에는 외주면이 환봉(미도시)에 끼워지도록 돌출턱(504a)을 일체 형성시켜 마련하고, 클러치 스테이터(501) 혹은 수동풀리(503a) 혹은 구동부재(503) 또는 픽업부재(504) 중에서 선택된 어느 한 가지에, 임의의 유성기어열 모듈의 전부 혹은 일부를 선택적으로 더 포함할 수 있다.

한편, 본 제1 실시예에 따른 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈(500)은, 클러치부재(502)인 랩 스프링의 내경을 클러치 스테이터(501)의 스프링 마찰면(501a)의 직경보다 좁게 제작하되, 통상의 클러치가 사용하는 랩 스프링보다는 넓혀 마련하여, 굳이 윤활제를 바르지 않고 마련가능하며, 클러치 스테이터(501)의 소재로서는 내마모성과 내열성이 좋은 엔지니어링 플라스틱 소재를 사용하는 것이 바람직하다.

그 이유는, 본 제1 실시예에 따르면 구동부재(503)와 픽업부재(504)의 상호 간섭을 방지하는 역할을 랩 스프링이 담당하지 않게 하는 구성인 관계로, 랩 스프링을 통해서는 그 자체가 가지는 고유 목표인 제동 및 구동 특징에만 기능할 수 있도록 할 수 있어서인데, 랩 스프링의 내경을 넓혀 놓은 상태라 하더라도 윤활제를 적용하지 않으면 랩 스프링(Wrap Spring)의 내경을 좁히고 윤활제를 적용한 경우보다 오히려 제동 마찰력은 크다는 것은 당업자에게 주지의 사실이고, 구동시에도 랩 스프링의 내경을 제작할 때 이미 넓혀 놓았으므로 구동부재(503)가 랩 스프링의 걸림부(502a)를 제한적인 범위 내에서 소정각도 회전시키면서 살짝만 밀어도 내경이 더욱 넓어지므로 클러치 스테이터(501)의 외주 면에서 마찰력이 적게 되어 매우 부드럽게 회동한다. 참고로, 종래의 랩 스프링으로서 상술한 문제점 때문에 일반적으로는 내경이 좁게 제작되어 조립된 경우에, 구동부재(503)가 랩 스프링의 걸림부(502a)를 제한적으로 소정각도 회전시키더라도, 충분하게 내경이 넓어지지 않아서 매우 빡빡한 상태로 회동하는 것이다. 이는 결과적으로, 랩 스프링이 클러치 스테이터(501)의 외주면에서 회전에 의한 마찰열이 줄어드는 상태로 적용 가능하게 하는 것이며, 이에 따라 열 변형과 마모변형 또한, 줄게 되는 특징을 가지게 되고, 이에 더하여 내마모성 및 내열특성을 가진 플라스틱을 사용할 경우, 더욱 배경기술로 설명한 문제가 원천적으로 해결되기 때문이다.

또한, 1차적으로 픽업부재(504)가 전후 축 방향으로 구동부재(503)와의 간섭을 방지시키는 분리수단(507)을 몸체를 소정 길이로 길게 형성시켜, 픽업부재(504)를 전·후방에서 거치되도록 하여 작동시에 상하 좌우방향으로 요동치지 않도록 하여, 축방향과 수직인 상하좌우 방향으로도 픽업부재(504)와 구동부재(503)가 상호 간섭하지 않도록 구비하는 것이 가능하며, 혹은 랩스프링의 권취수를 수동풀리(503a)의 두께 이내로 제작하고 그에 대응하여 구동회전자(503b)도 수동풀리(503a)의 두께 이내로 형성함과 동시에 분리수단(507)을 수동풀리(503a) 직전 앞까지 전진 형성시켜, 그 위에 얹혀지는 픽업부재(504)와 구동부재(503)가 상호 간섭하지 않도록 구비하는 것 중에서 선택한 어느 한가지로 구비할 수 있다.

결국, 본 제1 실시예에서는, 분리수단(507)의 몸체를 소정 길이로 길게 형성시켜 픽업부재(504)를 안정적으로 거치시켜, 상하 좌우방향으로 요동치지 않도록 하여 상하좌우 방향으로도 픽업부재(504)와 구동부재(503)가 상호 간섭하지 않도록 구비하는 것이 특징이다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈(500)을 구성하는 클러치부재(502), 클러치 스테이터(501), 구동부재(503) 및 픽업부재(504)는, 배경기술로 자세하게 설명한데다가 당업자가 쉽게 이해할 수 있으므로, 이에 대하여는 더 이상의 자세한 설명을 생략하고, 이와 같이 구성으로 마련된 본 발명의 제1 실시예에 따른 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈(500)의 작동관계만 간단히 설명하기로 한다.

예컨대, 구동시에는, 사용자가 볼 체인(미도시)이나 회전줄(미도시)을 잡아당긴 힘으로 수동풀리(503a)를 회전시키면 (도 3의 실선 화살표 방향), 구동회전자(503b)가 클러치부재(502)의 일측 걸림부(502a)를 랩 스프링 몸체가 벌어지는 방향으로 밀어 클러치 스테이터(501)와 클러치부재(502) 사이의 마찰 제동력을 해제함과 동시에 픽업부재(504)의 제동걸림수단(504b)을 밀어 회전시킴으로써, 종국에는 외주면에 형성된 돌출턱(504a)이 환봉(22)을 회전방향으로 밀어 회전시키게 되는 것이다.

반면, 원단이 중력에 의해 하강하는 것을 멈추게 하려면, 즉, 제동해야 되는 상태로서 사용자가 볼 체인(미도시)이나 회전줄(미도시)의 잡아당김을 멈추거나 평소에 원단이 매달려 있으면, 스크린(20)의 하중에 따라 환봉(22)에 역 회전력이 작용하게 되고, 이 회전력은 종국에는 픽업부재(504)를 역 회전시키게 되지만, 픽업부재(504)의 제동걸림수단(504b)이 클러치부재(502)인 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 밀어 (도 3의 점선 화살표 방향), 클러치 스테이터(501)의 스프링 마찰면(501a)과 클러치부재(502) 사이의 마찰 제동력을 증대시킴으로써, 원단의 하중에 따른 하강 중력을 저지하기 위해 환봉(22)을 자가 회전 정지시킨다.

즉, 제동시키는 메커니즘은 종래 클러치의 작동관계와 동일하지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈(500)은, 그 일 구성인 분리수단(507)으로, 픽업부재(504)가 구동회전자(503b) 혹은 수동풀리(503a)를 건드리지 않게 하여 상호 간섭을 방지하는 특징을 가진다.

본 발명의 제1 실시예는, 다양한 변형 예가 가능하다.

즉, 도 5c 및 도 5d에 도시한 바와 같은 제1 변형예에 따른 클러치모듈(500')에 의하면, 우선 클러치 스테이터(511)를 마개(40)에 거치하는 클러치 스테이터 코어(511f)와 코어의 외측에 결합되면서 외표면에 스프링 마찰면(도 5a의 501a 참조)을 갖는 거치보조수단(518)으로 별도로 구성하되, 픽업부재(504)의 제동걸림수단(504b)이 내주 쪽으로 깊숙이 삽입되도록 클러치 스테이터(511)의 거치보조수단(518)에 돌출환테부(518a)를 환형으로 형성시켜 구비하도록 구성한다.

본 변형예에 의하면, 픽업부재(504)의 제동걸림수단(504b)이 클러치부재(502)인 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 밀어 (도 3의 점선 화살표 방향), 클러치 스테이터(511)의 스프링 마찰면과 클러치부재(502) 사이의 마찰 제동력을 증대시킬 때에, 제동걸림수단(504b)의 일측 단이 거치보조수단(518) 안쪽에 삽입되어 위치하도록 하기 때문에, 요동치는 현상이 제한되므로, 픽업부재(504)의 상하좌우 요동에 따른 상하좌우 간섭을 원천적으로 차단하게 되어 더욱 바람직하다.

이때, 거치보조수단(518)은 랩 스프링의 마모에 강한 재질로 하되, 클러치 스테이터 코어(511f)에 고정결합 또는 일체로 구비할 수 있다.

본 제1 변형예에서의 분리수단(517)은, 축방향 길이를 줄이도록, 도 5c 및 도 5d에서 보는 바와 같이, 도 5a에서의 분리수단(507)과 비교하여, 플랜지부가 없는 단순 와셔 형태로 하는 것이 바람직하다.

다른 한편, 도 5e 및 도 5f에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 클러치모듈(500")에 의하면, 클러치 스테이터(521)는 돌출환테부(521a)를 갖는 클러치 스테이터(521)의 환형 홈부에 내장되는 거치회전로터(521b)를 더 포함할 수 있다

그리하여, 제동걸림수단(504b)과 거치회전로터(521b)를 결합시켜 구비하면, 제동걸림수단(504b)이 클러치 스테이터(521) 안쪽에 위치하도록 제한하여, 상하좌우 간섭을 원천적으로 차단하게 함은 물론, 구동부재(503)와 픽업부재(504)와의 상호 간섭을 더욱 방지할 수 있으며, 거치회전로터(521b)에 의해 더욱 안정적인 회동이 가능한 추가적인 장점을 줄 수 있다.

더욱이, 도 5e와 도 5f에 도시한 바와 같이, 본 제2 변형예에서의 분리수단(527)은, 플랜지부(527b)와 와셔부(527a)를 아울러 갖는 형태로 하는 것도 가능하다.

(제2 실시예)

이제, 본 발명의 제2 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치에 대하여, 도 4b 및 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 설명한다.

도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 사시도이다.

도 6a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치를 설명하기 위한 분해사시도이며, 도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 절단사시도이다.

도 6c는 본 발명에 제2 실시예의 변형예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 단면도이며, 도 6d는 본 발명에 제2 실시예의 변형예에 따른 다양한 호이스트기기용 제동 및 구동 클러치의 분해사시도이다.

도 6e 및 도 6f는 도 6c의 VI-VI 절단선 단면도로서, 도 6e는 수동풀리를 구동시키는 상태의 단면도이고, 도 6f는 픽업부재의 회전에 의해 제동이 걸리는 상태의 단면도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈(600)의 가장 큰 차이점은, 도 4b와 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 실시예에서의 클러치부재와 유사한 제1 클러치부재(602) 외에도, 제2 클러치부재(612)를 더 갖는다는 점이다. 아울러, 설명의 편의상, 제1 클러치(602)의 각각의 양단에 구비되는 제1 걸림부(602a) 및 제2 걸림부(602b)와 마찬가지로, 본 실시예에서의 제2 클러치(602, 612)의 각각의 양단에 구비되는 걸림부 역시, 제1 걸림부(602a, 612a) 및 제2 걸림부(602b, 612b)로 구별하여 설명한다. 다만, 이 역시 설명의 편의상 구별하는 것이며, 호이스트 기기의 중량체의 승하강 방향에 따라서, 얼마든지 바뀔 수 있는 것으로, 상대적인 개념이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈(600)은, 제1 및 제2 걸림부(602a,602b)가 일체로 형성된 랩 스프링(Wrap Spring)으로 구비되는 제1 클러치부재(602); 제1 및 제2 걸림부(612a,612b)가 일체로 형성된 랩 스프링(Wrap Spring)으로 구비되는 제2 클러치부재(612); 제1 클러치부재(602)가 끼워져 마찰력을 제공하도록 제1 스프링 마찰면(601a)과 제2 클러치부재(612)가 끼워져 마찰력을 제공하도록 제2 스프링 마찰면(601b)이 각각 몸체에 구비되며 브라켓(미도시, 도 1c 및 도 2a의 51 참조)의 거치수단(미도시, 도 1c 및 도 2a의 51 참조)에 단단하게 고정 끼워지도록 몸체 일 측면에 형성된 거치홀(미도시, 도 2a 및 도 2b의 401c 참조)이 마련되는 클러치 스테이터(601); 볼체인(60)이나 회전줄(미도시)이 걸려 회전하는 수동풀리(606); 클러치 스테이터(601)의 외주면에 끼워지는 구동부재(603); 상기 제1 클러치부재(602)에 일체로 형성된 일측 걸림부(602a, 602b)를 랩 스프링 몸체가 벌어지는 방향으로 밀어 클러치 스테이터(601)의 제1 스프링 마찰면(601a)과 제1 클러치부재(602)인 랩 스프링 사이의 마찰 제동력을 해제시키고 회전시키는 제1 구동회전자(613b); 수동풀리(606)와 같이 회전하면서 제2 클러치부재(612)에 일체로 형성된 걸림부(612a)를 랩 스프링 몸체가 벌어지는 방향으로 밀어 클러치 스테이터(601)의 제2 스프링 마찰면(601b)과 제2 클러치부재(612)인 랩 스프링 사이의 마찰 제동력을 해제시키고 회전시키는 제2 구동회전자(606a); 및 몸체 외주면은 환봉(22)에 회전 결합되어지고 몸체 내주면은 구동부재(603)와 클러치 스테이터(601)에 회전 결합되며 호이스트 장치의 승하강을 위해 제1 클러치부재(602)의 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 밀어, 클러치 스테이터(601)와 제1 클러치부재(602) 사이의 마찰제동력을 증대시키는 픽업부재(604); 을 포함하며, 상기 수동풀리(606)에 형성된 제2 구동회전자(606a)가 회전할 때는 그에 밀려 회전하는 제2 클러치부재(612)에 형성된 일측 걸림부(612a, 612b)에 의해 피동되어지고, 동시에 제2 클러치부재(612)에 의해 피동되어지는 것 이외의 외력(간섭 등)에 의해 피동될 때는 제2 클러치부재(612)에 일체로 형성된 걸림부(612a)를 제2 클러치부재(612)인 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 밀어 클러치 스테이터(601)의 제2 스프링 마찰면(601b)과 제2 클러치부재(612)인 랩 스프링 사이의 마찰 제동력을 증대시켜, 제1 클러치부재(602)의 오동작과 무관하게 몸체를 제동하도록 하는 슬립제동회전자(slip stopper, 603k)를 더 포함한다.

픽업부재(604)가 자가 회동할 때, 즉, 블라인드 원단이 중력에 의해 하강하는 것을 막도록 제동할 때에는, 픽업부재(604)가 제동하면서 (랩 스프링을 조이는 만큼 제동 회전을 할 때에) 구동부재(603)를 건드려 제동이 방해되는 것을 원천적으로 차단할 목적으로, 구동부재(603)에 별도 형성된 슬립제동회전자(603k)로 하여금 제2 클러치부재(612)의 일 구성인 랩 스프링의 걸림부(612b)를 그 내경이 좁아지도록 밀어, 강제적으로 구동부재(603)를 제동함으로써 정지시켜, 픽업부재(604)가 강하게 제동되도록 하는 특징을 가진다.

결국, 본 발명의 제1 실시예와는 다르게, 픽업부재(604)가 제동하려 할 때에 발생하는 간섭을, 별도의 추가적인 랩 스프링 클러칭 요소로서 다단 캐스케이드(cascade) 방식으로 더 추가 구성함으로써, 픽업부재(604)와 구동부재(603) 사이의 상호 간섭에 따른 간섭회전을 강제적으로 막고 픽업부재(604)가 안정적으로 제동하게 하는 특징이 있다.

추가적으로, 상기 수동풀리(606) 외주에 거치되며 볼체인(60)이나 회전줄(미도시)을 외주에서 커버하고 회동하는 투명케이스(605)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 구동회전자(603b)는 구동부재(603)에 일체적으로 혹은 축 결합으로 일 측에 돌출 형성되어 있고, 제2 구동회전자(606a)는 수동풀리(606)에 일체로 형성되거나 별도의 부재로서 형성되어 결합되어 진다.

역시, 제1 스프링 마찰면(601a)과 제2 스프링 마찰면(601b)은 각각 몸체에 별도로 제작되어 끼워져 구비되거나 혹은 몸체에 일체로 형성되어 있어도 된다.

마찬가지로, 픽업부재(604)의 몸체 외주면 역시, 환봉(22)에 끼워지도록 돌출턱(604a)이 일체적으로 혹은 별도의 부재 중에서 어느 한 가지가 선택적으로 마련되며, 슬립제동회전자(603k)도 구동부재(603)와 일체로 형성되거나 별도로 구비되어 회전결합되어 진다.

픽업부재(604)의 몸체 내주면은, 구동부재(603)와 클러치 스테이터(601)에 결합되며 원단의 승하강을 위해 제1 클러치부재(602)의 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 밀어, 클러치 스테이터(601)와 제1 클러치부재(602) 사이의 마찰제동력을 증대시키는 제동걸림수단(미도시, 도 5a의 504b 참조)이 더욱 추가 형성되는 것도 가능하다

픽업부재(604)는 외주면이 환봉(22)에 끼워지도록 돌출턱(604a)을 일체 형성시켜 마련하며, 클러치 스테이터(601) 혹은 수동풀리(606) 혹은 구동부재(603) 또는 픽업부재(604) 중에서 선택된 어느 한 가지에 임의의 유성기어열 모듈의 전부 혹은 일부를 더 포함할 수 있으나, 다만, 유성기어열 모듈에 대하여는 당업자가 용이하게 이해할 수 있으므로 더 이상의 자세하게 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈(600')에 대하여, 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 설명한다.

우선, 본 변형예에 따른 클러치모듈(600')의 클러치 스테이터(611)는, 제1 실시예의 제1 변형예에서와 유사하게, 마개(40)에 거치하는 클러치 스테이터 코어(611f)와 코어의 외측에 결합되면서 외표면에 제1 스프링 마찰면(도 6d의 618a) 및 제2 스프링 마찰면(도 6d의 618b)을 갖는 거치보조수단(618)으로 별도로 구성한다. 아울러, 클러치 스테이터(611)의 몸체 일 측면에 제1 고정결합수단을 구비하고, 클러치 스테이터(611)에 끼워져 단단히 고정되고 일체 혹은 별도로 제작된 제2 고정결합수단(도 6c 및 6d의 607a 참조)을 더 포함하고, 이를 통해 픽업부재(604)와 구동부재(613)를 클러치 스테이터(611)에 안정적으로 거치되도록 결합시키며, 몸체가 소정 길이로 형성되어 픽업부재(604)가 후방에서 안정적으로 회동 거치되도록 함과 동시에 구동부재(613)를 클러치 스테이터(611) 혹은 투명케이스(605)에 회전 가능하도록 밀착시키되, 픽업부재(604)와 구동부재(613) 사이의 축 방향 간섭을 원천적으로 분리하도록 구비되는 분리수단(607); 을 도 6c 및 도 6d에 도시한 바와 같이 선택적으로 더 포함할 수 있다.

상기 클러치 스테이터(611)의 제2 지지수단에 일체로 형성된 분리수단(607)을, 본 발명의 제2 실시예의 변형예로서, 별도로 제작하여 더 포함하되, 클러치 스테이터(611)에 끼워 구비하면 구동부재(613)와 수동풀리(616)의 회전간섭을 방지하는 또 다른 제3의 분리수단(도 6c 및 도 6d 607 참조)의 역할을 추가로 부여할 수 있어 더욱 바람직하다.

또한, 제1 스프링 마찰면(618a) 혹은 제2 스프링 마찰면(618b) 중에서 선택된 어느 하나 혹은 모두를 몸체에 일체로 형성하는 또 다른 제3의 분리수단인 거치보조수단(618)을 별도로 제작하고 더 포함시켜, 클러치 스테이터(611)의 클러치 스테이터 코어(611f)에 끼워 구비하되, 제1, 제2 클러치부재(602, 612)를 제1, 제2 스프링 마찰면(618a, 618b)에 각각 끼우고 제3의 분리수단인 거치보조수단(618) 전체를 제1 지지수단에 끼워, 제2 구동회전자(616a)와 구동부재(613)의 슬립제동회전자(613k)가 간섭하지 않도록 분리시켜 구비하면, 구동부재(613)의 슬립제동회전자(613k)가 회전하며 제2 클러치부재(612)의 내경을 조이면서 제동할 때에, 제2 구동회전자(616a)에 닿지 않게 분리되므로 인하여, 간섭회전을 더욱 철저히 막을 수 있으므로 가장 바람직한다.

이때, 제2 클러치부재(612)의 권취수를 적게 조절하여, 그 폭이 수동풀리(616)의 폭을 넘지 않도록 하면, 제3의 분리수단인 거치보조수단(618) 만으로도 구동부재로서의 제2 구동회전자(616a)와 슬립제동회전자(613k)의 간섭을 온전하게 제거할 수가 있어 더욱 바람직하다.

다만, 이 역시, 본 제2 실시예의 특징적인 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단하여, 본 변형예에서만 적용하고, 본 발명의 제2 실시예에서는 구비하지 않았으며, 도 6c 및 도 6d를 참고하면 쉽게 이해가 가능하므로 생략하기로 한다.

역시, 본 변형예를 위한 제1 클러치부재(602), 제2 클러치부재(612), 클러치 스테이터(611), 수동풀리(616), 투명케이스(605), 구동부재(613) 및 픽업부재(604)는, 제2 실시예에서 자세하게 설명한데다가 당업자가 쉽게 이해할 수 있으므로, 더 이상의 자세한 설명을 생략한다.

타 실시예에서와 동일하거나 유사한 기능을 행하는 구성요소는 동일하거나 유사한 부재번호를 붙이고, 경우에 따라서 자세한 설명을 생략한다. 미설명 부호 (613c) 는, 클러치 모듈 조립시에 제1 클러치부재(602)의 걸림부(602a, 602b)가 통과하는 통과홀이다.

아울러, 본 제2 실시예의 변형예에 대한 도 6c 및 6d의 클러치부재의 스프링의 회전 방향은, 제2 실시예에 대한 도 6a 및 6b의 클러치부재의 스프링의 회전 방향과 반대이며, 따라서, 구동시 제2 클러치부재(612)의 조임을 해제시키는 제2 구동회전자가, 제2 실시예에서는 수동풀리의 내측 연부를 따라 형성된 일부가 생략된 환테 형상이나 (도 6a의 606a 참조), 제2 실시예의 변형예에서는 수동풀리의 내측 연부의 일 지점에 형성된 돌출부 형상이다 (도 6d의 616a 참조).

유사하게, 구동부재에 형성된, 제동시 제2 클러치부재(612)를 조이는 슬립제동 회전자가, 제2 실시예의 변형예에서는 수동풀리의 내측 연부를 따라 형성된 일부가 생략된 환테 형상이나 (도 6d의 613k 참조), 제2 실시예에서는 수동풀리의 일측 연부의 일 지점에 형성된 돌출부 형상이다 (도 6a의 603k 참조).

이제, 마지막으로, 이와 같은 구성으로 마련된 본 발명의 제2 실시예에 따른 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈(600,600')의 작동관계를, 도 6e 및 6f를 참조하여 설명한다.

이하에서는, 본 제2 실시예의 변형예에 대한 도 6c 내지 6f의 도면을 참조하면서, 제2 실시예의 변형예를 위주로 하여, 클러치모듈(600,600')의 동작을 설명한다.

도 6e 및 도 6f에서 우측 회전줄을 아래로 당길 때에 호이스트 장치가 하강하는 것으로 가정한다. 아울러, 도 6e에서 좌측 회전줄(미도시)을 잡아당기면, 역시 호이스트 기기가 상승하나, 종래기술의 문제점에서 살펴본 바와 같이 상승시키는 도중에 구동을 중지하는 경우에는, 그다지 문제가 발생하지 않으므로, 그 점에 대해서는 설명을 생략한다.

먼저, 사용자가 (일례로 우측의) 볼체인이나 회전줄(60)을 잡아당기면 (도 6e의 "A" 화살표 참조), 수동풀리(616)가 일측으로 (도 6e에서 시계방향으로) 회전하며 (도 6e의 "B" 화살표 참조), 구동부재에 해당하는 제2 구동회전자(616a)가 제2 클러치부재(612)의 일측 걸림부(612a)를 랩 스프링 몸체가 벌어지는 방향으로 밀어 회전하면, 그에 밀리면서 동시에 구동부재(613)의 슬립제동회전자(613k)를 동시에 밀어 회전시키므로, 구동부재(613)의 몸체 타측에 구비된 제1 구동회전자(613b)를 동시에 회전시키게 되고, 제1 구동회전자(613b)는 제1 클러치부재(602)를 내경이 넓어지는 방향으로 밀면서 회전하게 되어, 결국 제1 클러치부재(602)는 픽업부재(604)의 제동걸림수단(도 6e의 604b, 도 5a의 504b)과 회전 결합되어 같이 회전하므로, 픽업부재(604)를 회전시키며 픽업부재의 돌출턱(604a)에 끼워진 환봉(미도시)이 회전하면서 호이스트 기기를 하강시키는 것이다.

한편, 사용자가 도중에 볼체인이나 회전줄(60)을 잡아당김을 멈추면, 즉시 호이스트 기기의 원단에 부가되는 자중(自重: 자체 중력)에 의해 원단이 하강하게 되고, 이는 환봉(미도시)을 회전시키고 픽업부재(604)까지 회전시키며 (도 6f의 "C" 화살표 참조), 이어서 픽업부재(604)의 제동걸림수단(도 6f의 604b, 도 5a도 504b)이 제1 클러치부재(602)의 제2 걸림부(602b)를 (제1 클러치부재의 내경이 좁아지는 방향으로) 밀어서, 제동을 행하게 된다.

그러나, 실제로는 제1 클러치부재(602)의 제동이 시작됨과 동시에, 만일 픽업부재(604)가 제동 회전하면서, 구동부재와 약간의 공차를 가지고 있지만 중력의 영향이나 회전에 의한 요동으로, 구동부재(613)와 접촉 혹은 마찰과 같은 간섭에 의해 구동부재(613)를 회전시키게 되면, 계속해서 제1 클러치부재(602)의 제1 걸림부(602a)를 (제1 클러치부재의 내경이 넓어지는 방향으로) 밀게 되어 (이 점이 종래기술의 문제점이었음), 제대로 제동이 되지 않고 블라인드와 같은 호이스트 장치의 중량체가 흘러내리는 현상이 발생하게 된다.

본 제2 실시예의 기술에 의하면, 구동부재(613)에 형성된 슬립제동회전자(613k)가 제2 클러치부재(612)의 제2 걸림부(612b)를 (제2 클러치부재의 내경을 좁히는 방향으로) 밀어, 제2 클러치부재(612)를 제동하게 되므로 (도 6f의 "D" 화살표 참조), 이로 인하여 구동부재(613) 역시 간섭회전이 방지되고, 이후 픽업부재(604)가 제1 클러치부재(602)의 제2 걸림부(602b)를 (내경이 좁아지는 방향으로) 밀면서, 더욱 제동을 확실하게 행하도록 작용한다.

다시, 본 발명의 제2 실시예 및 그 변형예에 따른 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈(600,600')의 특징을 정리하면, 배경기술로 설명한 종래의 클러치와는 그 구성과 역할이 확실하게 다른데, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 수동풀리(606,616) 및 제2 구동회전자(606a, 616a)가 제2 클러치부재(612)에 의해 구동부재(603, 613)와는 분리되어 있고, 픽업부재(604)가 제1 클러치부재(602)를 밀어 내경을 좁혀 제동할 때 발생하는 간섭을 슬립제동회전자(603k, 613k)가 제2 클러치부재(612)에 의해 명확하게 선택적으로 차단하면서 제동하도록 하는, 별도의 클러칭(Clutching) 기능을 하나 더 추가하는 구성이다

동시에, 사용자가 수동풀리(616)를 구동할 때는, 제2 클러치부재(612) - 슬립제동회전자(603k, 613k)로 구동이 연결되는 연결 클러칭(Clutching) 기능 구성으로, 종국에는 슬립제동회전자(603k, 613k)에 전달된 클러치 동력이 구동부재(603, 613)의 제1 구동회전자(603b, 613b)로 하여금 통상의 클러치처럼 본연의 역할인 원단의 승하강을 위해 제1 클러치부재(602)를 구동하게 하는 구성이다.

따라서, 본 발명의 제2 실시예의 클러치 모듈은, 종래의 클러치가 가지는 단순 동력 연결만을 위한 구성과는 확연하게 다르며, 역할에 있어서도 종래 클러치는 픽업부재(604)가 제동을 시작할 때에 구동기능을 하는 수동풀리(606, 616)와 구동부재(603, 613)로의 회전간섭을 차단하지 못하는 것과도 확연하게 다른 특징이 있다.

뿐만 아니라, 제2 구동회전자(606a,616a)와 구동부재(603,613)의 슬립제동회전자(603k,613k) 사이에, 제1 실시예에서처럼 분리수단(607,618)을 더 포함시키면, 구동부재(603,613)의 슬립제동회전자(603k,613k)가 제동할 때에, 제2 구동회전자(606a,616a)의 간섭회전도 완전히 차단할 수 있어, 그동안 특히 문제가 되어왔던 하강 구동할 때 코드줄이나 볼체인을 놓은 직후에 픽업부재(604)가 제1 클러치부재(602)의 일측 걸림부(612b)를 눌러 내경을 좁히면서 제동을 시작할 때에, 구동부재(603,613)의 제1 구동회전자(603b,613b)는 제1 클러치부재(602)의 타측 걸림부(612a)에 가까이 위치됨으로 인하여 간섭이 발생하면 제대로 제동을 하지 못하는 근본적인 문제도 해결하므로, 픽업부재(604)와 구동부재(603,613)의 상호 간섭에 따른 종래 클러치의 문제를 해결할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 역시 제1 실시예와 달리 강제적으로 확실하게 상호간섭을 방지하는 특징을 가지므로, 이로 인하여 클러치 스테이터(601,611)의 제1 스프링 마찰면(601a,618a)에 꽉 끼이도록 제1 클러치부재(602)의 랩 스프링의 내경을 좁게 제작하여 장착할 필요가 없어, 조립 생산성에서 유리한 효과를 가지게 되며, 본 발명의 제2 실시예에 따른 강화된 제동과 부드럽게 작동하는 클러치모듈(600,600')은 클러치부재(602)의 내경이 클러치 스테이터(601)의 외주면보다 0.1mm 내지 0.2mm 정도만 작게 그리고 통상의 클러치보다는 넓혀 마련하면서, 더욱이 굳이 윤활제를 바르지 않아도 된다. 다만, 클러치 스테이터(601)의 소재로서는 내마모성과 내열성이 좋은 엔지니어링 플라스틱 소재를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 랩 스프링의 내경을 넓혀 놓은 상태에서 윤활제를 적용하지 않으면, 랩 스프링(Wrap Spring)의 내경을 좁히고 윤활제를 적용한 경우보다 오히려 제동 마찰력은 크다는 것은 당업자에게 주지의 사실이며, 구동에서도 오히려 매우 부드러운데, 그 이유는 원활한 구동을 위해 랩 스프링의 내경을 제작할 때 이미 넓혀 놓았으므로 구동부재인 랩 스프링의 걸림부(602a,602b)를 제한적인 범위 내에서 소정각도 회전시키면서 살짝만 밀어도 내경이 더욱 넓어지므로, 클러치 스테이터(401)의 외주 면에서 근본적으로 스프링의 쪼임에 의한 마찰력보다 마찰력이 적게 되어, 매우 부드럽게 회동하게 된다. 즉, 랩 스프링의 내경이 좁게 제작되어 조립된 경우 구동부재(603,613)가 랩 스프링의 걸림부(602a,602b)를 제한적으로 소정각도 회전시키더라도, 충분하게 내경이 넓어지지 않아서 매우 빡빡한 상태로 회동하는 것이다.

이는 결과적으로, 랩 스프링이 클러치 스테이터(401)의 외주면에서 회전에 의한 마찰열이 획기적으로 줄여주는 상태가 되는 것이며, 이에 따라 열 변형과 마모변형이 크게 줄게 되는 특징을 가지게 되며 이를 더욱 개선하고자 한다면 클러치 스테이터(401)에 내마모성 및 내열특성을 가진 플라스틱을 사용할 경우 더욱 문제가 원천적으로 차단되기 때문이다.

나아가 앞에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

500,500',500" : 본 발명의 제1 실시예에 따른 클러치모듈
600,600' : 본 발명의 제2 실시예에 따른 클러치모듈
601,611 : 클러치 스테이터 602 : 제1 클러치부재
603,613 : 구동부재 604 : 픽업부재
607 : 분리수단 612 : 제2 클러치부재

Claims (9)

1. 외력에 의해 회전되는 회전체;
   걸림부가 일체로 형성된 랩 스프링(Wrap Spring)으로 구비되는 제1 클러치부재;
   상기 제1 클러치부재가 끼워져 마찰력을 제공하는 제1 스프링 마찰면을 가지며 브라켓에 고정되는 클러치 스테이터;
   상기 회전체의 회전에 의해 회전할 때, 상기 제1 클러치부재인 랩 스프링의 몸체가 벌어지는 방향으로 제1 클러치부재의 걸림부를 밀어 클러치 스테이터의 스프링 마찰면과 제1 클러치부재인 랩 스프링 내경 사이의 마찰 제동력을 해제시키고 회전시키는 제1 구동회전자를 포함하는 구동부재;
   상기 구동부재의 회전력을 호이스트 기기의 동력전달부로 전달하며, 역으로 상기 호이스트 기기의 동력전달부의 회전력이 전달되어 올 때에는, 상기 제1 클러치부재의 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 제1 클러치부재의 걸림부를 밀어 클러치 스테이터와 제1 클러치부재 사이의 마찰제동력을 증대시키는 픽업부재; 및
   상기 구동부재와 상기 픽업부재 간의 불필요한 간섭을 방지하도록 하여, 상기 호이스트 기기의 동력전달부의 회전력이 상기 픽업부재로 전달되어 올 때에 상기 불필요한 간섭에 의해 제동력이 떨어지는 현상을 방지하도록 하는 간섭 방지 수단;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 호이스트 기기용 클러치모듈.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 간섭 방지 수단은,
   상기 클러치 스테이터의 제2 스프링 마찰면에 끼워지면서 걸림부가 일체로 형성된 또다른 랩 스프링(Wrap Spring)으로 구비되는 제2 클러치부재;
   로 이루어지며,
   상기 제2 클러치부재가 끼워지는 제2 스프링 마찰면과 상기 제1 클러치 부재가 끼워지는 제1 스프링 마찰면은, 상기 클러치 스테이터의 외주면에 구비되되 서로 상이한 위치에 위치하며,
   상기 제2 클러치부재는, 상기 구동부재의 회전력이 픽업부재를 통해 호이스트 기기의 동력전달부로 전달될 경우에는 영향을 미치지 않으나, 역으로 상기 호이스트 기기의 동력전달부의 회전력이 픽업부재로 전달되어 올 경우에는, 상기 픽업부재에 의해 제2 클러치부재의 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 동작하여 클러치 스테이터와 제2 클러치부재 사이의 마찰제동력이 증대됨으로써, 전체 동작을 제동하도록 하는 것을 특징으로 하는 호이스트 기기용 클러치모듈.
3. 제 2 항에 있어서,
   호이스트 기기의 구동시에 상기 회전체와 같이 회전하면서 제2 클러치부재에 일체로 형성된 걸림부를 랩 스프링 몸체가 벌어지는 방향으로 밀어 클러치 스테이터의 제2 스프링 마찰면과 제2 클러치부재인 랩 스프링 사이의 마찰 제동력을 해제시키고 회전시키는 제2 구동회전자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호이스트 기기용 클러치모듈.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 회전체에 형성된 제2 구동회전자가 회전할 때는 그에 밀려 회전하는 제2 클러치부재에 형성된 일측 걸림부에 의해 피동되어지고, 동시에 제2 클러치부재에 의해 피동되어지는 것 이외의 외력에 의해 피동될 때는 제2 클러치부재에 일체로 형성된 걸림부를 제2 클러치부재인 랩 스프링 몸체가 좁혀지는 방향으로 밀어 클러치 스테이터의 제2 스프링 마찰면과 제2 클러치부재인 랩 스프링 사이의 마찰 제동력을 증대시켜, 제1 클러치부재의 오동작에도 불구하고 몸체를 제동하도록 하는 슬립제동회전자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호이스트 기기용 클러치모듈.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 구동회전자는 구동부재에 일체적으로 형성되어 있고, 제2 구동회전자는 회전체에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 호이스트 기기용 클러치모듈.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 클러치 스테이터는, 브라켓에 고정되는 클러치 스테이터 코어와, 상기 클러치 스테이터 코어의 외측에 결합되면서 외표면에 제1 스프링 마찰면을 갖는 거치보조수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 호이스트 기기용 클러치모듈.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 간섭 방지 수단은,
   상기 픽업부재와 구동부재 사이에 개재되어 양자의 회전간섭을 방지하는 제1 분리수단; 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 호이스트 기기용 클러치모듈.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 간섭 방지 수단은,
   상기 구동부재와 회전체 사이에 개재되어 양자의 회전간섭을 방지하는 제2 분리수단; 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 호이스트 기기용 클러치모듈.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항의 클러치모듈을 포함하는 호이스트 기기.

Images