KR102447974B1 - 이중 안전 리미트 장치에 의해 상하 작동이 제어되는 무대 승하강 기구 - Google Patents

이중 안전 리미트 장치에 의해 상하 작동이 제어되는 무대 승하강 기구 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 하면의 중앙부위 좌측에 형성되는 제1가이드홈(11), 제1가이드홈(11)과 일정간격 이격되어 하면의 중앙부위 우측에 형성되는 제2가이드홈(15), 하면의 전방 좌측부위에 형성되는 제1안치단(12), 하면의 후방 우측부위에 형성되는 제2안치단(14), 하면의 전방 우측부위에 형성되는 제3안치단(16), 하면의 후방 좌측부위에 형성되는 제4안치단(18)이 마련되는 하우징(10); 제1 내지 제4안치단(12, 14, 16, 18) 각각에 탑재되는 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25 27); 제1, 2가이드홈(11, 15) 각각의 수직 상방에 위치하는 제1, 2구동볼트(31, 33), 제1, 2구동볼트(31, 33) 각각의 일단부위에 결합되는 구동기어(32) 및 피동기어(34); 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25, 27) 각각에 인접하여 위치하는 제1 내지 제4작동대(41, 51, 61, 71) 및 제1 내지 제4가동대(47, 57, 67, 77) 각각이 마련되는 제1 내지 제4리미트작동클립(40, 50, 60, 70);을 포함하는 이중 안전 리미트 장치에 의해 상하 작동이 제어되는 무대 승하강 기구를 제공한다.

Description

이중 안전 리미트 장치에 의해 상하 작동이 제어되는 무대 승하강 기구{Lifting apparatus of stage control up-down operating using by double safe limit device}
본 발명은 무대 승하강 기구에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 이중의 스위칭 작동으로 인해 승, 하강하는 배턴을 의도하는 높이에 보다 확실하게 정지시킬 수 있으며, 나아가 리미트스위치의 오작동으로 인해 오버런하는 현상을 원천적으로 방지하고 장시간 동안 이중의 리미트 장치에 의해 보다 안정적으로 작동할 수 있는 이중 안전 리미트 장치에 의해 상하 작동이 제어되는 무대 승하강 기구에 관한 것이다.
공연이나 행사 등을 위한 무대에는 조명기구나 스크린 등을 매달아서 승, 하강시키는 바 구조의 배턴이 마련되며, 이 배턴은 무대의 상측부위 구조물에 설치되어 작동이 제어되는 구동모터 및 감속기에 매개되어 구동모터와 축연결되는 권취드럼, 그리고 배턴 및 권취드럼 각각에 연결되는 와이어에 의해 승, 하강 동작이 반복되며 작동된다.
이러한 배턴이 제어신호에 따라 승, 하강함에 있어, 제어신호의 입력 오류나 제어장치의 오작동으로 인해 배턴의 승강이나 하강이 적절한 시점에 제어되지 못해, 배턴이 상부 구조물에 부딪히거나 또는 배턴이 무대와 부딪히는 사고가 발생하고 있으며, 이럴 경우 무대 기구가 파손되는 것은 물론 자칫 안전사고로 이어지는 위험이 상존한다.
이를 방지하기 위해, 배턴이 승, 하강할 때 적절한 높이에서 자동으로 정지할 수 있도록 리미트장치가 마련된 무대 승하강 기술들이 다수 제안되고 있다. 이들 기술들은 도 9a에 개시된 것과 같이, 구동모터(12)와 동력 연결되는 권취드럼(11)의 일측부위에 리미트장치(30)를 매개함으로써, 권취드럼(11)이 미도시된 와이어를 감거나 푸는 작동을 중지시켜 와이어에 의해 지지되는 배턴의 승, 하강을 제어한다.
이때, 리미트장치(30)에는 도 9b와 같이, 일단부위가 권취드럼(11)과 동력 연결되는 구동볼트(32), 상호 간에 일정거리 떨어져 구동볼트(32)에 치합되는 한 쌍으로 이루어져 구동볼트(32)의 회전 방향에 따라 전진하거나 후퇴하는 작동단(33), 그리고 하우징(31)의 일측 및 타측 각각에 위치하는 제1, 2리미트스위치(34, 35)로 이루어진다.
이를 통해, 구동모터(12)가 일방향 또는 타방향으로 회전하며 권취드럼(11)이 감기거나 풀리며서 배턴이 승, 하강할 때, 작동단(33)이 구동볼트(32)를 따라 전진하거나 후퇴하면서 제1, 2리미트스위치(34, 35) 중의 어느 하나 또는 다른 하나와 접하게 되고, 이에 따라 구동모터(12)의 일방향 또는 타방향 회전을 중지시켜 배턴이 무대 상부 구조물이나 무대와 부딪히는 현상을 방지하고 있다.
하지만, 이러한 기술들은 구동모터(12)의 일방향 또는 타방향 작동을 중지시킬 수 있는 리미트스위치가 승강 및 하강 각각을 제어하도록 각기 하나씩 밖에 마련되어 있지 않다는 점에서, 승강이나 하강을 제어하는 리미트스위치 중의 어느 하나가 고장 나거나, 또는 작동에 오류가 발생하는 경우 구동모터가 계속 작동하면서 그대로 사고로 이어지는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 제안된 기술이 이중의 리미트 장치이다. 이 기술은 도 10에 개시된 것과 같이, 2개의 리미트스위치가 한 조(40, 40′)로 이루어지는 제1, 2스위치부를 마련하고, 양단 부위 각각에 리미트작동부재(61) 각각이 구비되는 좌우 한 쌍의 리미트볼트(62, 62′)를 슬라이드블록(30)에 고정한 다음, 이 슬라이드블록(30)이 구동볼트(20)에 회전 방향에 따라 전진하거나 또는 후진하면서 제1, 2스위치부를 작동시킴에 그 기술적 특징이 있다.
이럴 경우, 제1, 2스위치부 각각이 2개의 리미트스위치가 한 조(40, 40′)로 이루며 배치되기 때문에, 2개의 리미트스위치 중의 어느 하나가 고장 나거나, 또는 작동에 오류가 발생하더라도, 다른 나머지 하나가 작동하면서 구동모터의 회전을 중지시킬 수 있다는 점에서, 도 9b에 개시된 기술들에 비해 보다 진전된 효과를 기대할 수 있다.
하지만, 이 기술은 제1, 2스위치부 각각을 작동시키는 리미트작동부재(61)가 구동볼트(20) 자체에 결합되지 않고, 슬라이드블록(30)과 결합되는 좌우 한 쌍의 리미트볼트(62, 62′) 각각에 결합되는 구성이라는 점에서, 리미트볼트(62, 62′) 각각이 평행한 상태를 정확하게 유지하지 못하고 조금이라도 틀어진 상태로 슬라이드블록(30)에 결합되는 경우, 그 양측 단부에 마련되는 리미트작동부재(61)가 리미트스위치(40, 40′)와 접점을 이루지 못하는 현상이 발생할 수 있다.
게다가, 이 기술에 있어 리미트작동부재(61)는 전술한 도 9b의 작동단(33)과 마찬가지로 그 자체가 가지는 구조적 특징으로 인해, 리미트스위치(40, 40′)가 오작동되거나, 또는 리미트스위치(40, 40′)와 접점을 이루지 못해 오버런하는 경우, 리미트작동부재(61)의 단부가 리미트스위치(40, 40′)의 접점부 단부에 걸리게 되는데, 이럴 경우, 구동볼트(20)를 반대 방향으로 강제 회전시키더라도 리미트작동부재(61)가 자연스럽게 원위치로 복귀하지 못하는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제1419518호 대한민국 등록특허 제1355574호
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 단순한 구조를 채용하여 장시간 안정적인 작동을 담보할 수 있을 뿐 아니라 의도하는 지점에서 구동모터의 작동을 정확하게 정지시킬 수 있으며, 나아가 리미트스위치의 작동 오류로 인한 리미트스위치 작동부의 오버런 현상을 원천적으로 방지할 수 있는 무대 승하강 기구를 제공함에 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 구동모터(2), 구동모터(2)와 축연결되는 감속기(3), 감속기(3)와 축연결되는 권취드럼(4), 일단부위는 권취드럼(4)에 고정 결합되고 타측부위는 연장되는 와이어(5), 상측부위가 와이어(5)의 타단부위에 고정 결합되는 배턴(6)을 포함하는 무대의 승하강 기구로서, 상기 권취드럼(4)의 일측부위에는 권취드럼(4)과 연동되는 이중 안전리미트 장치(1)가 설치되되, 상기 이중 안전리미트 장치(1)는, 하면의 중앙부위 좌측에 형성되는 제1가이드홈(11), 제1가이드홈(11)과 일정간격 이격되어 하면의 중앙부위 우측에 형성되는 제2가이드홈(15), 하면의 전방 좌측부위에 형성되는 제1안치단(12), 하면의 후방 우측부위에 형성되는 제2안치단(14), 하면의 전방 우측부위에 형성되는 제3안치단(16), 하면의 후방 좌측부위에 형성되는 제4안치단(18)이 마련되는 하우징(10); 제1작동단(211)이 마련되어 제1안치단(12)에 탑재되는 제1리미트스위치(21), 제2작동단(231)이 마련되어 제2안치단(14)에 탑재되는 제2리미트스위치(23), 제3작동단(251)이 마련되어 제3안치단(16)에 탑재되는 제3리미트스위치(25), 제4작동단(271)이 마련되어 제4안치단(18)에 탑재되는 제4리미트스위치(27); 제1가이드홈(11) 수직 상방에 위치하며 일단부위 및 타단부위 각각이 하우징(10)의 전방부위 및 후방부위 각각을 관통하는 제1구동볼트(31), 제1구동볼트(31)과 일정간격 이격되어 제1가이드홈(11) 수직 상방에 위치하되 일단부위 및 타단부위 각각이 하우징(10)의 전방부위 및 후방부위 각각을 관통하는 제2구동볼트(33), 제1구동볼트(31)의 일단부위에 결합되며 권취드럼(3)과 동력연결되는 구동기어(32), 제2구동볼트(33)의 일단부위에 결합되어 구동기어(32)와 치합되는 피동기어(34); 하측부위에는 제1가이드홈(11)에 안치되는 제1슬라이드단(42)이 마련되고 상측 중앙부위에는 제1관통공(45)이 형성되며 상측 전방부위 및 상측 후방부위 각각에는 제1경사면(43) 및 제1고정단(44)이 마련되어 제1리미트스위치(21)의 제1작동단(211)과 일정간격 이격되어 위치하는 제1작동대(41), 제1관통공(45)에 삽입되어 제1구동볼트(31)와 나사 치합되는 제1가동대(47), 제1고정단(44)을 관통하며 제1가동대(47)를 고정하는 제1고정볼트(48)가 마련되는 제1리미트작동클립(40); 하측부위에는 제2가이드홈(15)에 안치되는 제2슬라이드단(52)이 마련되고 상측부위에는 제2관통공(55)이 형성되며 상측 전방부위 및 상측 후방부위 각각에 제2고정단(54) 및 제2경사면(53)이 마련되어 제2리미트스위치(23)의 제2작동단(231)과 일정간격 이격되어 위치하는 제2작동대(51), 제2관통공(55)에 삽입되어 제2구동볼트(33)와 나사 치합되는 제2가동대(57), 제2고정단(54)을 관통하며 제2가동대(57)를 고정하는 제2고정볼트(58)가 마련되는 제2리미트작동클립(50); 하측부위에는 제2가이드홈(15)에 안치되는 제3슬라이드단(62)이 마련되고 상측부위에는 제3관통공(65)이 형성되며 상측 전방부위 및 후방부위 각각에 제3경사면(63) 및 제3고정단(64)이 마련되어 제2작동대(51)와 대향하며 일정거리 떨어져 제3리미트스위치(25)의 제3작동단(251)과 일정간격 이격되어 위치하는 제3작동대(61), 제3관통공(65)에 삽입되어 제2구동볼트(33)와 나사 치합되는 제3가동대(67), 제3고정단(64)을 관통하며 제3가동대(67)를 고정하는 제3고정볼트(68)가 마련되는 제3리미트작동클립(60); 하측부위에는 제1가이드홈(11)에 안치되는 제4슬라이드단(72)이 마련되고 상측부위에는 제4관통공(75)이 형성되며 상측 전방부위 및 후방부위 각각에는 제4고정단(74) 및 제4경사면(73)이 마련되어 제1작동대(41)와 대향하며 일정거리 떨어져 제4리미트스위치(27)의 제4작동단(271)과 일정간격 이격되어 위치하는 제4작동대(71), 제4관통공(75)에 삽입되어 제2구동볼트(33)와 나사 치합되는 제4가동대(77), 제4고정단(74)을 관통하며 제4가동대(77)를 고정하는 제4고정볼트(78)가 마련되는 제4리미트작동클립(70);로 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
상기 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각은, 일정각도 θ1을 이루며 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25, 27) 각각과 1차 접촉하는 제1 내지 제4작동경사면(431, 531, 631, 731) 및 일정각도 θ2(θ2 > θ1)를 이루며 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25, 27) 각각과 2차 접촉하는 제1 내지 제4스톱퍼경사면(435, 535, 635, 735)으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각의 외면에는, 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각을 따라 슬라이딩되는 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25, 27) 각각의 제1 내지 제4작동단(211, 231, 251, 271)이 안치되는 제1 내지 제4안치홈(433, 533, 633, 733) 각각이 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2, 4경사면(53, 73) 각각의 단부로부터 상기 제2, 4안치홈(533, 733) 각각 까지의 거리 L1은, 상기 제1, 3경사면(43, 63) 각각의 단부로부터 상기 제1, 3안치홈(433, 633) 각각 까지의 거리 L2보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명은 전달되는 동력에 의해 반대 방향으로 회전하는 좌우 한 쌍의 구동볼트 각각에 승강 및 하강 정도를 제어하는 이중의 리미트작동클립을 대각선으로 배치하되, 리미트스위치의 작동단이 접촉하는 리미트작동클립 부위를 경사지게 형성하여 점진적으로 가압되도록 구성함으로써, 리미트작동클립의 초기 위치가 세팅되면 이후 리미트작동클립의 위치를 별도로 조절하지 않더라도 이중의 스위칭 작동으로 인해 승, 하강하는 배턴을 의도하는 높이에 보다 확실하게 정지시킬 수 있도록 해준다.
또한, 본 발명은 리미트스위치의 작동단이 접촉하는 리미트작동클립 부위를 이중의 경사면으로 형성하거나, 또는 이중의 경사면 각도를 서로 달리 형성함으로써 리미트스위치의 오작동으로 인해 오버런하는 현상을 원천적으로 방지할 수 있음은 물론, 리미트작동클립의 경사면에 안치홈을 형성하여 리미트스위치의 작동단에 가해지는 외력을 일시 해제시킬 수 있도록 구성함으로써 이중의 리미트 장치가 장시간 동안 보다 안정적으로 작동할 수 있도록 해준다.
도 1은 본 발명에 따른 무대 승하강 기구의 개략적인 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 무대 승하강 기구에 있어 이중 안전 리미트 장치의 개략적인 사시 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 무대 승하강 기구에 있어 이중 안전 리미트 장치의 개략적인 평면 구성도.
도 4는 도 3의 개략적인 종단면 구성도.
도 5는 본 발명의 이중 안전 리미트 장치에 있어 리미트작동클립의 개략적인 일 구성도.
도 6은 본 발명의 이중 안전 리미트 장치에 있어 리미트작동클립의 개략적인 다른 구성도.
도 7은 본 발명의 이중 안전 리미트 장치에 있어 리미트작동클립의 개략적인 또 다른 구성도.
도 8a 및 도 8b 각각은 본 발명에 있어 이중 안전 리미트 장치의 개략적인 작동 구성도.
도 9a는 종래 무대 승하강 기구의 개략적인 일 구성도.
도 9b 및 도 10 각각은 종래 무대 승하강 기구에 마련되는 안전 리미트 장치의 일례들.
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 무대 승하강 기구에 관한 것으로, 도 1에 개략적으로 표시된 것과 같이, 구동모터(2), 감속기(3), 권취드럼(4), 와이어(5), 배턴(6), 그리고 이중으로 작동되는 안전 리미트 장치(1)를 포함하여 이루어지는 특징이 있다. 이하 이들 각 구성을 구체적으로 살펴본다.
구동모터(2)는 동력을 생성하는 구동원으로서, 무대의 상부 구조물 일측부위에 설치될 수 있다. 구동모터(2)의 작동은 미도시된 리모트콘트롤이나 별도의 조정실에서 제어하는 방식으로 이루어질 수 있다. 감속기(3)는 구동모터(2)와 축연결되며, 구동모터(2)에서 생성되는 회전력을 의도하는 범위로 감속시킨다.
권취드럼(4)은 감속기(3)와 축연결되며, 와이어(5)는 그 일단부위가 권취드럼(4)에 고정 결합되어 권취된다. 배턴(6)은 그 상측부위가 와이어(5)의 타단부위에 고정 결합된다. 이에 따라, 구동모터(2)의 일방향 또는 타방향으로 회전하면, 와이어(5)가 권취드럼(4)에 감기거나 풀리면서 배턴(6)은 승, 하강한다.
이중 안전 리미트 장치(1)는 권취드럼(4)과 연동되며 권취드럼(4)의 일측부위에 설치된다. 본 발명에 따른 이중 안전 리미트 장치(1)는, 도 2 내지 도 4 각각에 개시된 것과 같이, 하우징(10), 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25, 27), 제1구동볼트(31) 및 구동기어(32), 제2구동볼트(33) 및 피동기어(34), 제1 내지 제4리미트작동클립(40, 50, 60, 70)으로 이루어진다.
하우징(10)에는 제1, 2가이드홈(11, 15) 및 제1 내지 제4안치단(12, 14, 16, 18)이 형성된다. 제1가이드홈(11)은 하우징(10)의 하면 중앙부위 좌측에 일정길이로 형성되며, 제2가이드홈(15)은 제1가이드홈(11)과 일정간격 이격되어 하우징(10)의 하면 중앙부위 우측에 일정길이로 형성된다.
제1안치단(12)은 하우징(10)의 하면 전방 좌측부위에 형성되며, 제3안치단(16)은 하우징(10)의 하면 전방 우측부위에 형성되고, 제2안치단(14)은 하우징(10)의 하면 후방 우측부위에 형성되며, 제4안치단(18)은 하우징(10)의 하면 후방 좌측부위에 형성된다. 제1, 2가이드홈은 제1 내지 제4안치단 각각과 일체형 부품으로 제작되어 하우징에 안치될 수도 있다.
제1, 2리미트스위치(21, 23) 각각은 배턴(6)의 승강 운동을 제어하는 주제어스위치 및 보조제어 스위치로서, 제1, 2작동단(211, 231) 각각이 마련되어 대각선 방향으로 일정거리 이격되어 제1, 2안치단(12, 14) 각각에 안치된다. 제3, 4리미트스위치(25, 27) 각각은 배턴(6)의 하강 운동을 제어하는 주제어 스위치 및 보조제어 스위치로서, 제3, 4작동단(251, 271) 각각이 마련되어 대각선 방향으로 일정거리 이격되어 제3, 4안치단(16, 18) 각각에 안치된다.
제1구동볼트(31)는 제1가이드홈(11) 수직 상방에 위치하며, 그 일단부위 및 타단부위 각각이 하우징(10)의 전방부위 및 후방부위 각각을 관통한다. 제2구동볼트(33)는 제1구동볼트(31)과 일정간격 이격되어 제1가이드홈(11) 수직 상방에 위치하고, 그 일단부위 및 타단부위 각각이 하우징(10)의 전방부위 및 후방부위 각각을 관통한다.
구동기어(32)는 제1구동볼트(31)의 일단부위에 결합되며, 피동기어(34)는 제2구동볼트(33)의 일단부위에 결합되어 구동기어(32)와 치합된다. 이때, 구동기어(32)는 권취드럼(3)과 동력 연결된다. 이에 따라, 구동기어(32)가 일방향 또는 타방향으로 회전하면, 피동기어(34)는 타방향 또는 일방향으로 회전한다. 동력은 도 9a와 같은 체인으로 연결되어 전달되거나, 또는 구동기어(32)가 권취드럼(3)의 구동축에 마련되는 별도의 기어와 치합되어 전달될 수도 있다.
제1 내지 제4리미트작동클립(40, 50, 60, 70) 각각은 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25, 27) 각각을 작동시키는 부분이다. 제1 내지 제4리미트작동클립(40, 50, 60, 70) 각각은 제1 내지 제4작동대(41, 51, 61, 71) 및 제1 내지 제4가동대(47, 57, 67, 77)로 이루어진다.
제1작동대(41)는 제1리미트스위치(21)의 제1작동단(211)과 일정간격 이격되어 위치하며, 그 하측부위에는 제1가이드홈(11)에 안치되는 제1슬라이드단(42)이 마련되고, 그 상측 중앙부위에는 제1관통공(45)이 형성되며, 상측 전방부위 및 상측 후방부위 각각에는 제1경사면(43) 및 제1고정단(44)이 마련된다. 제1경사면(43)은 제1리미트스위치(21)의 제1작동단(211)과 접하는 부분이다.
제1가동대(47)는 제1작동대(41)의 제1관통공(45)에 삽입되어 제1구동볼트(31)와 나사 치합되며, 제1구동볼트(31)를 따라 일정간격만큼 전진시키거나 후퇴시켜 작동 위치를 세팅한다. 제1가동대(47)는 제1고정단(44)을 관통하는 제1고정볼트(48)에 의해 제1작동대(41)에 고정된다. 이에 따라, 제1가동대(47)가 전진하거나 또는 후진하면, 제1작동대(41) 역시 제1가동대(47)와 함께 전진하거나 또는 후진한다.
제4작동대(71)는 제1작동대(41)와 대향하며 일정거리 떨어져 제4리미트스위치(27)의 제4작동단(271)과 일정간격 이격되어 위치하며, 그 하측부위에는 제1가이드홈(11)에 안치되는 제4슬라이드단(72)이 마련되고, 그 상측 중앙부위에는 제4관통공(75)이 형성되며, 상측 전방부위 및 상측 후방부위 각각에는 제4고정단(74) 및 제4경사면(73)이 마련된다. 제4경사면(73)은 제4리미트스위치(27)의 제4작동단(271)과 접하는 부분이다.
제4가동대(77)는 제4작동대(71)의 제4관통공(75)에 삽입되어 제1구동볼트(31)와 나사 치합되며, 제1구동볼트(31)를 따라 일정간격만큼 전진시키거나 후퇴시켜 작동 위치를 세팅한다. 제4가동대(77)는 제4고정단(74)을 관통하는 제4고정볼트(78)에 의해 제4작동대(71)에 고정된다. 이에 따라, 제4가동대(77)가 전진하거나 또는 후진하면, 제4작동대(71) 역시 제4가동대(77)와 함께 전진하거나 또는 후진한다.
제3작동대(61)는 제3리미트스위치(25)의 제3작동단(251)과 일정간격 이격되어 위치하며, 그 하측부위에는 제2가이드홈(15)에 안치되는 제3슬라이드단(62)이 마련되고, 그 상측 중앙부위에는 제3관통공(65)이 형성되며, 상측 전방부위 및 상측 후방부위 각각에는 제3경사면(63) 및 제3고정단(64)이 마련된다. 제3경사면(63)은 제3리미트스위치(25)의 제3작동단(251)과 접하는 부분이다.
제3가동대(67)는 제3작동대(61)의 제3관통공(65)에 삽입되어 제2구동볼트(33)와 나사 치합되며, 제2구동볼트(33)를 따라 일정간격만큼 전진시키거나 후퇴시켜 작동 위치를 세팅한다. 제3가동대(67)는 제3고정단(64)을 관통하는 제3고정볼트(68)에 의해 제3작동대(61)에 고정된다. 이에 따라, 제3가동대(67)가 전진하거나 또는 후진하면, 제3작동대(61) 역시 제3가동대(67)와 함께 전진하거나 또는 후진한다.
제2작동대(51)는 제3작동대(61)와 대향하며 일정거리 떨어져 제2리미트스위치(23)의 제2작동단(231)과 일정간격 이격되어 위치하며, 그 하측부위에는 제2가이드홈(15)에 안치되는 제2슬라이드단(52)이 마련되고, 그 상측 중앙부위에는 제2관통공(55)이 형성되며, 상측 전방부위 및 상측 후방부위 각각에는 제2고정단(54) 및 제2경사면(53)이 마련된다. 제2경사면(53)은 제2리미트스위치(23)의 제2작동단(231)과 접하는 부분이다.
제2가동대(57)는 제2작동대(51)의 제2관통공(55)에 삽입되어 제2구동볼트(33)와 나사 치합되며, 제2구동볼트(33)를 따라 일정간격만큼 전진시키거나 후퇴시켜 작동 위치를 세팅한다. 제2가동대(57)는 제2고정단(54)을 관통하는 제2고정볼트(58)에 의해 제2작동대(51)에 고정된다. 이에 따라, 제2가동대(57)가 전진하거나 또는 후진하면, 제2작동대(51) 역시 제2가동대(57)와 함께 전진하거나 또는 후진한다.
즉, 본 발명은, 제1 내지 제4가동대(47, 57, 67, 77) 각각의 위치를 제1, 2구동볼트(31, 33) 각각에 치합시킨 다음, 그 위치를 세팅한 상태에서 구동기어(32)로 회전력이 전달되면, 제1, 2구동볼트(31, 33) 각각은 일방향 및 타방향으로 회전하고, 제1, 4가동대(47, 77) 및 제3, 2가동대(67, 57) 각각에 결합되어 있는 제1, 4작동대(41, 71) 및 제3, 2작동대(61, 51) 각각이 전진하거나 후퇴하면서, 제1, 2경사면(43, 53) 및 제3, 4경사면(63, 73) 각각이 제1, 2리미트스위치(21, 23) 각각의 제1, 2작동단(211, 231), 또는 제3, 4리미트스위치(25, 27) 각각의 제3, 4작동단(251, 271) 각각을 작동시키게 된다.
이때, 본 발명은 도 6에 개시된 것과 같이, 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각이 일정각도 θ1을 이루는 제1 내지 제4작동경사면(431, 531, 631, 731) 및 일정각도 θ2(θ2 > θ1)를 이루는 제1 내지 제4스톱퍼경사면(435, 535, 635, 735)으로 분리 구성되는 경우를 제안한다.
여기에서, 제1 내지 제4작동경사면(431, 531, 631, 731) 각각은 제1 내지 제리미트스위치(21, 23, 25, 27) 각각에 있어 제1 내지 제4작동단(211, 231, 251, 271) 각각과 1차 접촉하는 부분이며, 제1 내지 제4스톱퍼경사면(435, 535, 635, 735) 각각은 제1 내지 제4작동단(211, 231, 251, 271) 각각과 2차 접촉하는 부분이다.
본 발명의 경우, 제1 내지 제4작동대(41, 51, 61, 71) 각각에 있어, 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25, 27) 각각의 제1 내지 제4작동단(211, 231, 251, 271) 각각과 접하며 작동시키는 부위를 일정각도를 가지는 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73)으로 형성하여, 제1 내지 제4작동단(211, 231, 251, 271) 각각이 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각을 따라 이동하면서 가압되도록 구성함으로써, 리미트스위치의 접점 불량으로 인한 오작동 현상을 원천적으로 방지하고 있다.
이에 부가하여, 도면과 같이, 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각을 제1 내지 제4작동경사면(431, 531, 631, 731) 및 제1 내지 제4스톱퍼경사면(435, 535, 635, 735)로 분리 구성하고, 제1 내지 제4스톱퍼경사면(435, 535, 635, 735)의 경사각도를 제1 내지 제4작동경사면(431, 531, 631, 731)의 경사각도 보다 크게 형성하면, 리미트스위치의 접점 불량으로 인한 오작동을 더욱 완전하게 방지할 수 있을 뿐 아니라, 종래 도 9b 및 도 10 각각에 있어 발생할 수 있는 리미트스위치 작동부의 오버런 현상을 원천적으로 방지하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은, 도 7a 및 도 7b 각각에 개시된 것과 같이, 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각의 외면에 제1 내지 제4안치홈(433, 533, 633, 733) 각각이 형성되는 경우를 배제하지 않는다. 제1 내지 제4안치홈(433, 533, 633, 733) 각각은 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각을 따라 슬라이딩되는 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25, 27) 각각의 제1 내지 제4작동단(211, 231, 251, 271)이 안치되는 부분이다.
이처럼, 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각의 외면에 제1 내지 제4안치홈(433, 533, 633, 733) 각각이 형성되면, 제1, 2경사면(43, 53) 및 제3, 4경사면(63, 73) 각각을 따라 이동하며 일정 힘으로 가압되며 작동된 제1, 2작동단(211, 231) 및 제3, 4작동단(251, 271) 각각이 해당 안치홈에 의해 안정적인 상태를 유지하는 것이 가능하다.
또한, 제1, 2작동단(211, 231) 및 제3, 4작동단(251, 271) 각각이 제1, 2안치홈(433, 533) 및 제3, 4안치홈(633, 733) 각각에 안치되면, 경사면 각각에 의해 작동단 각각에 작용하는 외력이 일시 해소되며 복원될 수 있다는 점에서, 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25, 27) 각각에 대한 장시간 동안의 안정적인 반복 스위칭 작동을 담보할 수 있다.
이때, 본 발명은, 도면 각각과 같이, 제2, 4경사면(53, 73) 각각의 단부로부터 제2, 4안치홈(533, 733) 각각 까지의 거리 L1은, 제1, 3경사면(43, 63) 각각의 단부로부터 제1, 3안치홈(433, 633) 각각 까지의 거리 L2보다 크게 형성되는 경우를 배제하지 않는다.
전술한 바와 같이, 제1, 3경사면(43, 63)에 형성되는 제1, 3안치홈(433, 633) 각각은 제1, 3작동단(211, 251) 각각에 작용하는 가압력이 일시 해소되며 안치되는 부분이며, 제2, 4경사면(53, 73)에 형성되는 제2, 4안치홈(533, 733) 각각은 제2, 4작동단(231, 271) 각각에 작용하는 가압력이 일시 해소되며 안치되는 부분이다.
또한, 제1, 3경사면(43, 63) 각각은 제1, 3리미트스위치(21, 25)의 제1, 3작동단(211, 251) 각각과 연동되어 배턴(6)의 승강 및 하강 정도를 1차 제어하는 주제어 스위치로 기능하며, 제2, 4경사면(53, 73) 각각은 제2, 4리미트스위치(23, 27)의 제2, 4작동단(231, 271) 각각과 연동되어 배턴(6)의 승강 및 하강 정도를 2차 제어하는 보조제어 스위치로 기능한다.
때문에, 제2, 4안치홈(533, 733)의 거리 L1을 제1, 3안치홈(433, 633)의 거리 L2보다 크게 형성하게 되면, 배턴(6)이 승강하거나 하강할 때 제1, 3경사면(43, 63)을 따라 가압되면서 이동하는 주제어 스위치로서 제1, 3리미트스위치(21, 25)가 작동하지 않고, 제2, 4경사면(53, 73)을 따라 가압되면서 이동하는 보조제어 스위치로서 제2, 4리미스트스위치(23, 27)가 작동할 때 제2, 4작동단(231, 271)이 안정적인 상태를 유지한 다음 복원될 수 있다.
이때, 제1, 3안치홈(433, 633) 각각을 도 6에 있어 제1, 3작동경사면(431, 631) 각각에 형성시키고, 제2, 4안치홈(533, 733) 각각을 도 6에 있어 제2, 4스톱퍼경사면(535, 735) 각각에 형성시키게 되면, 주제어 스위치로서의 제1, 3리미트스위치(21, 25)의 접점 불량으로 인한 오작동이 발생하는 경우 보조제어 스위치로서의 제2, 4리미트스위치(23, 27)의 작동을 더욱 완전하게 담보하며 복원시킬 수 있다.
이러한 구성으로 이루어지는 본 발명의 개략적인 작동을 전술한 설명부분 및 첨부된 도 8a 및 도 8b를 참조하여 설명한다. 이하 작동 구성의 설명은 제1 내지 제4경사면 각각이 도 5에 개시된 단일 경사면으로 이루어지는 경우를 상정한 것이다.
먼저, 본 발명에 따른 이중 안전리미트 장치(1)를 이용하여 배턴(6)의 승강 작동을 제어하는 구성을 살펴본다. 미도시된 제어장치로부터 신호가 입력되면 구동모터(2)가 일방향으로 작동하고, 구동모터(2)에서 생성되는 일방향 회전 동력은 감속기(3)를 거쳐 권취드럼(4)으로 전달되며, 이에 따라 권취드럼(4)이 일방향으로 회전하며 와이어(5)를 감는다.
권취드럼(4)의 일방향 회전에 의해 와이어(5)가 권취드럼(4)의 권취면을 따라 감기면, 배턴(6)이 서서히 승강한다. 이때, 구동기어(32)가 권취드럼(4)과 동력 연결되어 있기 때문에, 도 8a와 같이 권취드럼(4)로부터 전달되는 동력에 따라 구동기어(32)는 일방향(도면에서 반시계 방향)으로 회전하고, 구동기어(32)와 치합되어 있는 피동기어(34)는 타방향(도면에서 시계 방향)으로 회전한다.
구동기어(32) 및 피동기어(34)의 회전에 따라 제1, 2구동볼트(31, 33) 각각은 일방향 및 타방향으로 회전한다. 이때, 제1, 4작동대(41, 71) 및 제3, 2작동대(61, 51) 각각은 제1, 2구동볼트(31, 33) 각각에 치합된 제1, 4가동대(47, 77) 및 제3, 2가동대(67, 57) 각각에 결합되어 있기 때문에, 제1, 2구동볼트(31, 33) 각각은 일방향 및 타방향으로 회전하면, 제1, 4작동대(41, 71) 및 제3, 2작동대(61, 51) 각각은 전진(도면에서 아래쪽 방향) 및 후진한다(도면에서 위쪽 방향).
구동기어(32) 및 피동기어(34) 각각이 더 회전하면, 도면과 같이, 제1, 2작동대(41, 51)의 제1, 2경사면(43, 53) 각각은 제1, 2리미트스위치(21, 23)의 제1, 2작동단(211, 231) 각각과 접하게 되고, 이 상태에서 구동기어(32) 및 피동기어(34) 각각이 더 회전하면, 제1, 2작동단(211, 231) 각각은 제1, 2경사면(43, 53) 각각을 따라 이동하면서 가압되고, 이에 따라 제1, 2리미트스위치(21, 23) 중의 어느 하나가 작동하여 구동모터(2)의 일방향 작동을 정지시킨다.
구동모터(2)의 일방향 작동이 정지되면, 권취드럼(4)으로는 더 이상의 동력이 전달되지 않게 되고, 배턴(6)의 승강이 정지되면서 배턴(6)은 그 수직 높이를 유지하게 된다. 배턴(6)의 승강 작동에 있어 주제어 스위치로서 제1리미트스위치(21)와 보조제어 스위치로서 제2리미트스위치(23)가 마련되고, 제1, 2리미스스위치(21, 23)의 제1, 2작동단(211, 231) 각각이 제1, 2작동대(41, 51)의 제1, 2경사면(43, 53) 각각과 연동되어 있기 때문에, 제1리미트스위치(21)가 오작동하더라도 제2리미트스위치(23)가 작동하여 배턴(6)의 승강 작동을 제어할 수 있다.
다음으로, 일정 수직높이에 위치한 배턴(6)을 하강시키는 경우를 살펴본다. 제어장치로부터 신호가 입력되면 구동모터(2)가 타방향으로 작동하고, 구동모터(2)에서 생성되는 타방향 회전 동력은 감속기(3)를 거쳐 권취드럼(4)으로 전달되며, 이에 따라 권취드럼(4)이 타방향으로 회전하고, 이에 따라 권취드럼(4)에 감겨있던 와이어(5)가 서서히 풀린다.
권취드럼(4)의 작동으로 인해 와이어(5)가 서서히 풀리면, 일정 수직높이에 위치하고 있던 배턴(6)이 서서히 하강한다. 이와 동시에, 권취드럼(4)으로부터 전달되는 타방향 회전 동력에 의해, 도 8b와 같이, 구동기어(32)는 타방향(도면에서 시계 방향)으로 회전하고, 구동기어(32)와 치합되어 있는 피동기어(34)는 일방향(도면에서 반시계 방향)으로 회전한다.
구동기어(32) 및 피동기어(34)의 타방향 및 일방향 회전에 따라 제1, 2구동볼트(31, 33) 각각 역시 타방향 및 일방향으로 회전하고, 제1, 4작동대(41, 71) 및 제3, 2작동대(61, 51) 각각은 제1, 4작동대(41, 71) 및 제3, 2작동대(61, 51) 각각과 함께 후진(도면에서 위쪽 방향) 및 전진하면서(도면에서 아래쪽 방향), 제1, 2작동대(40, 50) 각각은 제1, 2리미트스위치(21, 23) 각각과 분리된다.
구동기어(32) 및 피동기어(34) 각각이 더 회전하면, 도면과 같이, 제3, 4작동대(61, 71)의 제3, 4경사면(63, 73) 각각은 제3, 4리미트스위치(25, 27)의 제3, 4작동단(251, 271) 각각과 접하게 되고, 이 상태에서 구동기어(32) 및 피동기어(34) 각각이 더 회전하면, 제3, 4작동단(251, 271) 각각은 제3, 4경사면(63, 73) 각각을 따라 이동하면서 가압되고, 이에 따라 제3, 4리미트스위치(25, 27) 중의 어느 하나가 작동하여 구동모터(2)의 타방향 작동을 정지시킨다.
구동모터(2)의 타방향 작동이 정지되면, 배턴(6)의 하강이 정지되고 그에 따라 배턴(6)은 그 수직 높이를 유지하며 정지한다. 배턴(6)의 하강 작동에 있어 주제어 스위치로서 제3리미트스위치(25)와 보조제어 스위치로서 제4리미트스위치(27)가 마련되고, 제3, 4리미스스위치(25, 27)의 제3, 4작동단(251, 271) 각각이 제3, 4작동대(61, 71)의 제3, 4경사면(63, 73) 각각과 연동되어 있기 때문에, 제3리미트스위치(25)가 오작동하더라도 제4리미트스위치(27)가 작동하여 배턴(6)의 하강 작동을 안정적으로 제어할 수 있다.
만일, 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각이 도 6과 같이 제1 내지 제4작동경사면(431, 531, 631, 731) 및 제1 내지 제4스톱퍼경사면(435, 535, 635, 735)로 분리 구성되거나, 또는 도 7a 및 도 7b 각각과 같이 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각에 제1 내지 제4안치홈(433, 533, 633, 733)이 형성되면, 배턴(6)의 승, 하강 작동은 더욱 안전하게 제어할 수 있음은 물론 이중 안전리미트 장치에 대한 장시간 동안의 안정적인 작동을 더욱 완전하게 담보할 수 있음은 자명하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
1 : 이중 안전리미트 장치 2 : 구동모터
3 : 감속기 4 : 권취드럼
5 : 와이어 6 : 배턴
10 : 하우징 11, 15 : 제1, 2슬라이드홈
12, 14, 16, 18 : 제1, 2, 3, 4안치단
21, 23, 25, 27 : 제1, 2, 3, 4리미트스위치
211, 231, 251, 271 : 제1, 2, 3, 4작동단
31, 33 : 제1, 2구동볼트 32 : 구동기어
34 : 피동기어
40, 50, 60, 70 : 제1, 2, 3, 4리미트작동클립
41, 51, 61, 71 : 제1, 2, 3, 4작동대
43, 53, 63, 73 : 제1, 2, 3, 4경사면
431, 531, 631, 731 : 제1, 2, 3, 4작동경사면
433, 533, 633, 733 : 제1,2, 3, 4안치홈
435, 535, 635, 735 : 제1, 2, 3, 4스톱퍼경사면
47, 57, 67, 77 : 제1, 2, 3, 4가동대

Claims (4)

  1. 구동모터(2), 구동모터(2)와 축연결되는 감속기(3), 감속기(3)와 축연결되는 권취드럼(4), 일단부위는 권취드럼(4)에 고정 결합되고 타측부위는 연장되는 와이어(5), 상측부위가 와이어(5)의 타단부위에 고정 결합되는 배턴(6)을 포함하는 무대의 승하강 기구로서,
    상기 권취드럼(4)의 일측부위에는 권취드럼(4)과 연동되는 이중 안전리미트 장치(1)가 설치되되, 상기 이중 안전리미트 장치(1)는,
    하면의 중앙부위 좌측에 형성되는 제1가이드홈(11), 제1가이드홈(11)과 일정간격 이격되어 하면의 중앙부위 우측에 형성되는 제2가이드홈(15), 하면의 전방 좌측부위에 형성되는 제1안치단(12), 하면의 후방 우측부위에 형성되는 제2안치단(14), 하면의 전방 우측부위에 형성되는 제3안치단(16), 하면의 후방 좌측부위에 형성되는 제4안치단(18)이 마련되는 하우징(10);
    제1작동단(211)이 마련되어 제1안치단(12)에 탑재되는 제1리미트스위치(21), 제2작동단(231)이 마련되어 제2안치단(14)에 탑재되는 제2리미트스위치(23), 제3작동단(251)이 마련되어 제3안치단(16)에 탑재되는 제3리미트스위치(25), 제4작동단(271)이 마련되어 제4안치단(18)에 탑재되는 제4리미트스위치(27);
    제1가이드홈(11) 수직 상방에 위치하며 일단부위 및 타단부위 각각이 하우징(10)의 전방부위 및 후방부위 각각을 관통하는 제1구동볼트(31), 제1구동볼트(31)과 일정간격 이격되어 제1가이드홈(11) 수직 상방에 위치하되 일단부위 및 타단부위 각각이 하우징(10)의 전방부위 및 후방부위 각각을 관통하는 제2구동볼트(33), 제1구동볼트(31)의 일단부위에 결합되며 권취드럼(3)과 동력연결되는 구동기어(32), 제2구동볼트(33)의 일단부위에 결합되어 구동기어(32)와 치합되는 피동기어(34);
    하측부위에는 제1가이드홈(11)에 안치되는 제1슬라이드단(42)이 마련되고 상측 중앙부위에는 제1관통공(45)이 형성되며 상측 전방부위 및 상측 후방부위 각각에는 제1경사면(43) 및 제1고정단(44)이 마련되어 제1리미트스위치(21)의 제1작동단(211)과 일정간격 이격되어 위치하는 제1작동대(41), 제1관통공(45)에 삽입되어 제1구동볼트(31)와 나사 치합되는 제1가동대(47), 제1고정단(44)을 관통하며 제1가동대(47)를 고정하는 제1고정볼트(48)가 마련되는 제1리미트작동클립(40);
    하측부위에는 제2가이드홈(15)에 안치되는 제2슬라이드단(52)이 마련되고 상측부위에는 제2관통공(55)이 형성되며 상측 전방부위 및 상측 후방부위 각각에 제2고정단(54) 및 제2경사면(53)이 마련되어 제2리미트스위치(23)의 제2작동단(231)과 일정간격 이격되어 위치하는 제2작동대(51), 제2관통공(55)에 삽입되어 제2구동볼트(33)와 나사 치합되는 제2가동대(57), 제2고정단(54)을 관통하며 제2가동대(57)를 고정하는 제2고정볼트(58)가 마련되는 제2리미트작동클립(50);
    하측부위에는 제2가이드홈(15)에 안치되는 제3슬라이드단(62)이 마련되고 상측부위에는 제3관통공(65)이 형성되며 상측 전방부위 및 후방부위 각각에 제3경사면(63) 및 제3고정단(64)이 마련되어 제2작동대(51)와 대향하며 일정거리 떨어져 제3리미트스위치(25)의 제3작동단(251)과 일정간격 이격되어 위치하는 제3작동대(61), 제3관통공(65)에 삽입되어 제2구동볼트(33)와 나사 치합되는 제3가동대(67), 제3고정단(64)을 관통하며 제3가동대(67)를 고정하는 제3고정볼트(68)가 마련되는 제3리미트작동클립(60);
    하측부위에는 제1가이드홈(11)에 안치되는 제4슬라이드단(72)이 마련되고 상측부위에는 제4관통공(75)이 형성되며 상측 전방부위 및 후방부위 각각에는 제4고정단(74) 및 제4경사면(73)이 마련되어 제1작동대(41)와 대향하며 일정거리 떨어져 제4리미트스위치(27)의 제4작동단(271)과 일정간격 이격되어 위치하는 제4작동대(71), 제4관통공(75)에 삽입되어 제2구동볼트(33)와 나사 치합되는 제4가동대(77), 제4고정단(74)을 관통하며 제4가동대(77)를 고정하는 제4고정볼트(78)가 마련되는 제4리미트작동클립(70);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 안전 리미트 장치에 의해 상하 작동이 제어되는 무대 승하강 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각은, 일정각도 θ1을 이루며 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25, 27) 각각과 1차 접촉하는 제1 내지 제4작동경사면(431, 531, 631, 731) 및 일정각도 θ2(θ2 > θ1)를 이루며 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25, 27) 각각과 2차 접촉하는 제1 내지 제4스톱퍼경사면(435, 535, 635, 735)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 안전 리미트 장치에 의해 상하 작동이 제어되는 무대 승하강 기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각의 외면에는, 제1 내지 제4경사면(43, 53, 63, 73) 각각을 따라 슬라이딩되는 제1 내지 제4리미트스위치(21, 23, 25, 27) 각각의 제1 내지 제4작동단(211, 231, 251, 271)이 안치되는 제1 내지 제4안치홈(433, 533, 633, 733) 각각이 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 안전 리미트 장치에 의해 상하 작동이 제어되는 무대 승하강 기구.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2, 4경사면(53, 73) 각각의 단부로부터 상기 제2, 4안치홈(533, 733) 각각 까지의 거리 L1은, 상기 제1, 3경사면(43, 63) 각각의 단부로부터 상기 제1, 3안치홈(433, 633) 각각 까지의 거리 L2보다 큰 것을 특징으로 하는 이중 안전 리미트 장치에 의해 상하 작동이 제어되는 무대 승하강 기구.
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