KR102294299B1 - 윈치 트롤리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트롤리 윈치장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 H빔 상에서 이동하면서 물체를 이동시키는 트롤리 윈치장치에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 윈치 트롤리 장치는, 상기 레일 상에서 이동 가능한 트롤리(trolley)와, 상기 트롤리에 고정된 윈치(winch)를 포함하며, 상기 윈치는, 와이어를 풀거나 감는 드럼, 상기 와이어를 풀거나 감기 위하여 상기 드럼을 회전시키는 모터부, 그리고 상기 드럼이 회전할 때, 상기 드럼을 좌, 우로 이송시키는 볼-스크류 이송장치를 포함하며, 상기 볼-스크류 이송장치는 상기 드럼의 1회전당 상기 드럼을 상기 볼-스크류 이송장치의 스크류의 피치 크기만큼 이동시키는 것을 특징으로 한다.

Description

윈치 트롤리 장치{Winch trolley apparatus}

본 발명은 트롤리 윈치장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 H빔 상에서 이동하면서 물체를 이동시키는 트롤리 윈치장치에 관한 것이다.

트롤리 윈치장치는 와이어를 원통형의 와이어 드럼에 감거나 풀어 물체를 승강시키거나 이동시킬 수 있는 장치로서, 산업 현장에서 널리 사용되고 있다.

도 13에는 한국공개실용신안공보 제2000-0007704호에 개시된 종래의 윈치 트롤리 장치의 한 예가 도시되어 있다. 도 13은 상기 한국공개실용신안공보의 도 2에 대응하는 것으로서, 설명의 편의상 수정 없이 그대로 표시하였다.

이러한 종래의 윈치 장치는 동력모터를 이용하여 와이어로프권치용의 드럼을 회전시키고 또 여러 단의 기어감속으로 느린 속도로 드럼을 회전시켜서 드럼에 와이어로프가 권치되면서 와이어로프 끝에 맨 후크로 들어올릴 물체를 걸어서 물체를 들어올리는데 사용된다.

그러나 와이어를 감거나 풀 때 와이어의 위치가 변하면서 물체가 좌, 우로 움직이게 되어 사용자가 안정적으로 물체를 올리거나 내릴 수가 없고, 또한 레일에 장착될 때 레일의 두께에 따라 각각 다른 크기를 가지는 롤러를 제작하여야 하며, 또한, 레일의 길이 방향으로 회동할 수 있는 방향 전환용 도르래가 구비되지 않아 물체를 2~3차원으로 안정되게 이동시킬 수 없는 문제점을 가지고 있었다.

한국공개실용신안공보 실2000-0007704호 (2000. 5. 6.)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 와이어를 감거나 풀 때 와이어의 위치가 변하지 않고, H빔 레일의 두께에 따라 롤러의 접촉높이 조절기능을 구비하며, 방향 전환용 도르래를 구비하는 물체의 2, 3차원으로 움직일 수 있는 윈치 트롤리 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 실시예에 따른, H빔 형상의 레일 상에서 이동 가능한 윈치 트롤리 장치는, 상기 레일 상에서 이동 가능한 트롤리(trolley)와, 상기 트롤리에 고정된 윈치(winch)를 포함하며, 상기 윈치는, 와이어를 풀거나 감는 드럼, 상기 와이어를 풀거나 감기 위하여 상기 드럼을 회전시키는 모터부, 그리고 상기 드럼이 회전할 때, 상기 드럼을 좌, 우로 이송시키는 볼-스크류 이송장치를 포함하며, 상기 볼-스크류 이송장치는 상기 드럼의 1회전당 상기 드럼을 상기 볼-스크류 이송장치의 스크류의 피치 크기만큼 이동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 윈치는 상기 드럼을 관통하고 상기 모터부의 회전에 연동하여 회전하는 복수 개의 바아를 포함하며, 상기 드럼은 상기 바아에 대하여 상대적으로 좌, 우로 이동 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼-스크류 이송장치는 그 표면에 스크류가 형성된 고정바와, 상기 고정바의 스크류와 상호 작용하고 상기 드럼의 내부에 구비된 볼(ball)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와이어가 풀릴 때, 상기 드럼은 상기 드럼의 1회전당 상기 볼-스크류 이송장치의 스크류의 피치 크기만큼 우측으로 이동하고, 상기 와이어가 감길 때, 상기 드럼은 상기 드럼의 1회전당 상기 볼-스크류 이송장치의 스크류의 피치 크기만큼 좌측으로 이동하여, 상기 와이어가 감기거나 풀리는 위치는 상기 레일을 따라 좌측 또는 우측으로 이동되지 않고 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 트롤리는 상기 레일의 하부 횡방향부의 저면에 접촉하여 구름운동하는 제1 롤러와, 상기 하부 횡방향부에 직각으로 연결되는 수직벽부의 양 쪽에서 상기 수직벽부에 각각 접촉하여 구름운동하는 제2 롤러와, 상기 수직벽부의 양 쪽에서 상기 하부 횡방향부의 상면에 각각 접촉하여 구름운동하는 제3 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 트롤리는 상기 레일의 수직벽부의 두께에 맞게 상기 제2 롤러의 접촉 높이를 조절하는 접촉높이조절부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접촉높이조절부는 상기 트롤리에 접촉하는 일단부와, 상기 레일의 수직벽부에 접촉하고 상기 일단부에 탄성부재에 의해 지지되는 타단부를 구비하며, 상기 탄성부재는 항상 팽창력이 작용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 윈치의 하측에는 상기 드럼으로부터 나오는 상기 와이어의 방향을 전환하는 도르래가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도르래는 상기 드럼의 좌측 및 우측으로 회동 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 윈치 트롤리 장치는 상기 레일에 5개의 면에서 접촉 지지되는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 윈치 트롤리 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

드럼에 감기거나 풀리는 와이어가 좌, 우로 움직이지 않고 특정 위치를 그대로 유지할 수 있으므로, 와이어에 매달린 물체가 좌우로 흔들리지 않게 함으로써 안정적인 물체 이동이 가능하다.

또한, 본 윈치 트롤리 장치에서 롤러는 H빔 레일의 5개의 면에 지지됨으로써, 진동 없이 안정적으로 H빔 레일 상에서 이동 가능하다.

또한, 롤러는 H빔 레일의 표면에 선접촉되게 볼록한 형상으로 이루어져 H빔 레일이 직선뿐만 아니라 곡선 형상으로 형성되어도, 본 윈치 트롤리 장치가 레일 상에서 안정적으로 이동될 수 있다.

또한, H빔 레일의 수직벽부의 두께에 상관없이 제2 롤러는 레일의 수직벽부에 밀착될 수 있어, 안정적으로 윈치 트롤리 장치가 레일 상에서 이동될 수 있다.

한편, 본 발명은 명시적으로 기재되지는 않았지만 상술한 구성으로부터 기대할 수 있는 다른 효과도 물론 포함한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 윈치 트롤리 장치가 H빔 레일에 장착되어 있는 모습을 나타낸다.
도 2는 도 1의 윈치 트롤리 장치의 주요 부분의 확대도이다.
도 3은 도 1의 윈치 트롤리 장치의 모터부, 드럼, 볼-스크류 이송장치의 결합관계를 나타낸다.
도 4는 도 1의 윈치 트롤리 장치의 모터부, 드럼, 볼-스크류 이송장치의 결합관계를 다른 방향에서 바라본 주요 구성도이다.
도 5는 도 1의 윈치 트롤리 장치의 모터부, 드럼, 볼-스크류 이송장치의 결합관계를 또다른 방향에서 바라본 주요 구성도이다.
도 6은 도 1의 윈치 트롤리 장치에서 와이어가 풀리는 위치가 변하지 않는 모습을 나타낸다.
도 7은 도 1의 윈치 트롤리 장치에서 제1 내지 제3 롤러가 H빔 레일에서 접촉하고 있는 모습을 나타낸다.
도 8은 도 1의 윈치 트롤리 장치에서 제1 내지 제3 롤러의 배치 상태를 보여주는 주요 구성도이다.
도 9는 도 1의 윈치 트롤리 장치에서 접촉높이조절부가 구비된 모습을 나타낸다.
도 10은 도 1의 윈치 트롤리 장치의 저면도로서 도르래가 장착된 윈치 트롤리 장치를 보여준다.
도 11은 도 10의 윈치 트롤리 장치에서 도르래가 장착된 모습을 측면에서 바라본 도면이다.
도 12는 도 10의 윈치 트롤리 장치에서 도르래가 장착된 모습을 사시도에서 바라본 도면이다.
도 13은 종래의 윈치 장치의 한 예를 나타낸다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 윈치 트롤리 장치(100)를 나타내며, 도 2는 도 1의 윈치 트롤리 장치의 주요 부분의 확대도이며, 도 3은 도 1의 윈치 트롤리 장치의 모터부, 드럼, 볼-스크류 이송장치의 결합관계를 나타낸다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 윈치 트롤리 장치(100)는 예를 들면, H빔 형상의 레일(300) 상에서 이동 가능한 장치로서, 레일(300) 상에서 이동 가능한 트롤리(trolley)(1)와, 트롤리(1)에 고정된 윈치(winch)(2)를 포함한다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 윈치(2)는 와이어(w)를 풀거나 감는 드럼(21)과, 와이어(w)를 풀거나 감기 위하여 드럼(21)을 회전시키는 모터부(22)를 구비한다.

또한, 윈치(2)는 드럼(21)이 회전할 때, 드럼(21)의 1회전당 스크류의 피치 크기만큼 드럼(21)을 좌측 또는 우측으로 이동시키는 볼-스크류 이송장치(23)를 포함한다.

이를 위하여, 윈치(2)는 드럼(21)을 관통하고 모터부(22)의 회전에 연동하여 회전하는 복수 개, 예컨대 4개의 바아(24)를 구비한다. 여기서, 드럼(21)은 바아(24)에 대하여 상대적으로 좌, 우(도 3 기준 좌, 우)로 이동 가능하다.

볼-스크류 이송장치(23)는 그 표면에 스크류가 형성된 고정바(231)와, 고정바(231)의 스크류와 상호 작용하고 드럼(21)의 내부에 구비된 볼(ball)(미도시)을 포함한다. 참고로, 회전운동을 직선운동으로 바꿔주는 이러한 볼-스크류 이송장치 그 자체는 널리 알려진 구성이므로 이에 대한 세부적인 설명은 생략하도록 한다.

이와 같이 드럼(21)이 1회전 할 때, 드럼(21)은 볼-스크류 이송장치(23)의 스크류의 피치만큼 이동하게 함으로써, 드럼(21)이 회전하면서 드럼(21)에 감기거나 풀리는 와이어(w)가 좌, 우로 움직이지 않고 특정 위치(P)를 그대로 유지할 수 있게 된다(도 3 참조). 따라서, 와이어(w)에 매달린 물체가 좌, 우로 흔들리지 않게 함으로써 안정적인 물체 이동이 가능하다.

구체적으로, 도 3을 참고하면, 와이어(w)가 풀릴 때, 드럼(21)은 1회전당 볼-스크류 이송장치(23)의 스크류의 피치 크기만큼 우측으로 이동하고, 반대로 와이어(w)가 감길 때는, 드럼(21)은 1회전당 볼-스크류 이송장치(23)의 스크류의 피치 크기만큼 좌측으로 이동한다.

한편, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 트롤리(1)는 제1 롤러(11)와, 제2 롤러(12)와, 제3 롤러(13)를 포함한다.

제1 롤러(11)는 H빔 레일(300)의 하부 횡방향부(301)의 저면(제1 롤러와 마주보는 면)에 접촉하여 구름운동한다. 제1 롤러(11)는 한 쌍의 롤러가 H빔 레일(300)의 길이방향을 따라 전, 후에 각각 배치되어, 적어도 4개의 롤러(111~114)가 구비되는 것이 바람직하다.

제2 롤러(12)는 H빔 레일(300)의 하부 횡방향부(301)에 직각으로 연결되는 레일(300)의 수직벽부(302)의 양 쪽에서 수직벽부(302)에 각각 접촉하여 구름운동한다. 제2 롤러(12)는 한 쌍의 롤러(121~124)가 레일(300)의 수직벽부(302)을 가운데 두고, 그 좌, 우에 각각 구비되는 것이 바람직하다.

제3 롤러(13)는 수직벽부(302)의 양 쪽에서 H빔 레일(300)의 하부 횡방향부(301)의 상면(제3 롤러와 마주보는 면)에 각각 접촉하여 구름운동한다. 제3 롤러(13)는 한 쌍의 롤러(131~134)가 H빔 레일(300)의 길이방향을 따라 그 전, 후에 각각 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 도 7을 기준으로, 본 윈치 트롤리 장치(100)에서 롤러(11,12,13)는 H빔 레일(300)의 5개의 면(①~⑤)에 접촉 지지됨으로써, 진동 없이 안정적으로 H빔 레일(300) 상에서 이동 가능하다. 또한, 롤러(11,12,13)는 H빔 레일(300)의 표면에 선접촉되게 볼록한 형상으로 이루어져 H빔 레일(300)이 직선뿐만 아니라 곡선 형상으로 형성되어도, 본 윈치 트롤리 장치(100)가 레일(300) 상에서 안정적으로 이동될 수 있다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 트롤리(1)는 레일(300)의 수직벽부(302)의 두께에 맞게 제2 롤러(12)의 접촉 높이를 조절하는 접촉높이조절부(13)를 구비한다.

접촉높이조절부(13)는 트롤리(1)에 접촉하는 일단부(131)와, 제2 롤러(12)를 레일(300)의 수직벽부(302)에 접촉하도록 밀어주고, 일단부(131)에 탄성부재(미도시)에 의해 지지되는 타단부(132)를 구비한다. 여기서, 탄성부재는 항상 팽창력이 작용한다. 예를 들면, 일단부(131)의 내부는 공간이 형성되며, 이 공간에 탄성부재가 배치되고, 타단부(132)는 일단부(131)로부터 이탈되지 않으면서 탄성부재에 의해 항시 일단부(131)로부터 멀어지는 방향으로의 힘이 타단부(132)에 작용한다.

이를 통하여, H빔 레일(300)의 수직벽부(302)의 두께에 상관없이 제2 롤러(12)는 레일(300)의 수직벽부(302)에 항시 밀착될 수 있어, 안정적으로 윈치 트롤리 장치(100)가 레일(300) 상에서 이동될 수 있다.

도 10 내지 도 12를 참고하면, 윈치(2)의 하측에는 드럼(21)으로부터 나오는 와이어(w)의 방향을 전환하는 도르래(3)가 구비된다. 이 도르래(3)는 드럼(21)의 이동 방향(H빔 레일(300)의 길이방향)으로 좌, 우로 회동 가능하다. 따라서, 본 윈치 트롤리 장치(100)를 2대 이상 연동하여 물체를 들어올리거나 내릴 때 2차원 또는 3차원적으로 물체를 움직일 수 있게 된다.

한편, 본 윈치 트롤리 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, H빔 레일(300) 상에서의 트롤리(1)의 위치를 측정하여 제어부(미도시)에 알려주는 위치측정센서(4)를 포함할 수 있다. 위치측정센서(4)를 통해 트롤리(1)의 위치를 파악하고 외부의 유선 또는 무선 제어장치를 통하여 제어부를 제어하여 모터부(22)를 회전시킴으로써 와이어(w)를 드럼에 감거나 풀리도록 할 수 있다. 이를 통하여 원하는 위치로 물체를 이동 또는 운반 시킬 수 있다.

또한, 본 윈치 트롤리 장치(100)는 전원부(5)를 구비하여, 모터부(22) 등 전원이 필요한 구성요소에 전원을 공급해 줄 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100...윈치 트롤리 장치
1...트롤리, 2...윈치
13...접촉높이조절부
21...드럼, 22...모터부
23...볼 스크류 이송장치
231...고정바, w...와이어
4...위치측정센서, 5...전원부
11,12,13...롤러
300...H빔 레일
301...하부 횡방향부, 302...수직벽부

Claims (10)

1. H빔 형상의 레일 상에서 이동 가능한 윈치 트롤리 장치로서,
   상기 레일 상에서 이동 가능한 트롤리(trolley)와, 상기 트롤리에 고정된 윈치(winch)를 포함하며,
   상기 윈치는,
   와이어를 풀거나 감는 드럼, 상기 와이어를 풀거나 감기 위하여 상기 드럼을 회전시키는 모터부, 그리고 상기 드럼이 회전할 때, 상기 드럼을 좌, 우로 이송시키는 볼-스크류 이송장치를 포함하며,
   상기 볼-스크류 이송장치는 상기 드럼의 1회전당 상기 드럼을 상기 볼-스크류 이송장치의 스크류의 피치 크기만큼 이동시키며,
   상기 트롤리는
   상기 레일의 하부 횡방향부의 저면에 접촉하여 구름운동하는 제1 롤러와,
   상기 하부 횡방향부에 직각으로 연결되는 수직벽부의 양 쪽에서 상기 수직벽부에 각각 접촉하여 구름운동하는 제2 롤러와,
   상기 수직벽부의 양 쪽에서 상기 하부 횡방향부의 상면에 각각 접촉하여 구름운동하는 제3 롤러를 포함하며,
   상기 트롤리는 상기 레일의 수직벽부의 두께에 맞게 상기 제2 롤러의 접촉 높이를 조절하는 접촉높이조절부를 구비하며,
   상기 접촉높이조절부는
   상기 트롤리에 접촉하는 일단부와,
   상기 제2 롤러를 상기 레일의 수직벽부에 항시 접촉하도록 밀어주고, 상기 일단부에 탄성부재에 의해 지지되는 타단부를 구비하며,
   상기 탄성부재는 항상 팽창력이 작용하는
   윈치 트롤리 장치.
2. 제1항에서,
   상기 윈치는 상기 드럼을 관통하고 상기 모터부의 회전에 연동하여 회전하는 복수 개의 바아를 포함하며,
   상기 드럼은 상기 바아에 대하여 상대적으로 좌, 우로 이동 가능한 윈치 트롤리 장치.
3. 제2항에서,
   상기 볼-스크류 이송장치는 그 표면에 스크류가 형성된 고정바와, 상기 고정바의 스크류와 상호 작용하고 상기 드럼의 내부에 구비된 볼(ball)을 포함하는 윈치 트롤리 장치.
4. 제3항에서,
   상기 와이어가 풀릴 때, 상기 드럼은 상기 드럼의 1회전당 상기 볼-스크류 이송장치의 스크류의 피치 크기만큼 우측으로 이동하고,
   상기 와이어가 감길 때, 상기 드럼은 상기 드럼의 1회전당 상기 볼-스크류 이송장치의 스크류의 피치 크기만큼 좌측으로 이동하여,
   상기 와이어가 감기거나 풀리는 위치는 상기 레일을 따라 좌측 또는 우측으로 이동되지 않고 고정되는
   윈치 트롤리 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제4항에서,
   상기 윈치의 하측에는 상기 드럼으로부터 나오는 상기 와이어의 방향을 전환하는 도르래가 구비된
   윈치 트롤리 장치.
9. 제8항에서,
   상기 도르래는 상기 드럼의 좌측 및 우측으로 회동 가능한
   윈치 트롤리 장치.
10. 제9항에서,
    상기 윈치 트롤리 장치는 상기 레일에 5개의 면에서 접촉 지지되는 윈치 트롤리 장치.

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