KR102553893B1 - 스프링 밸런스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 높은 위치에 설치되는 전기조명기구 또는 기타 전자기기는 고장이 나는 경우 수리하거나 교체하기 위하여 사람이 직접 사다리 타거나 혹은 고소작업을 수행해야 하는 위험한 상황을 방지하기 위하여 케이스 내부에 회전축이 구비되고, 회전축에 외부로 인출되는 케이블이 권취되는 드럼과 케이스와 드럼 사이의 공간에 위치하면서 회전축에 결합된 슬립링을 통해 회전축이 회전하더라도 슬립링으로부터 케이스 외부에 위치하도록 하는 전원선이 꼬이지 않도록 하고, 전원선을 통해 케이스의 외부에 전원기기 고정구에 고정된 전원기기를 작동시킬 수 있는 스프링 밸런스를 제공함에 그 목적이 있다.

Description

스프링 밸런스{Spring Balance}
본 발명은 스프링 밸런스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인장선과 전원선을 포함하는 케이블이 권취된 드럼을 포함하는 케이스와 케이스에 고정되면서 케이스 외부에 배치된 전원선을 통해 전원이 인가되는 전원기기가 당겨짐에 따라 고정되거나 또는 탄성에 의해 원래상태로 복귀함에 있어서 전원선이 회전되지 않도록 슬립링이 구비된 스프링 밸런스에 관한 것이다.
일반적으로 스프링 밸런스는 제품을 조립하는 생산 현장에서 공구 또는 작업용 기구를 매달아 사용하기 위하여 스프링 밸런스가 사용되고 있다. 스프링 밸런스는 공구나 작업용 기구를 매달기 위한 와이어가 권취된 회전 가능한 드럼과, 드럼에 결합하여 탄성을 통해 원상태로 복귀시키는 탄성체가 케이스 내부에 구비된다.
일반적인 스프링 밸런스는 도1에 도시된 바와 같이 케이스의 내부에 설치된 드럼에 와이어 로프가 권회되고, 드럼에 구비된 태엽스프링을 통해 하방으로 당겨진 와이어 로프는 장력으로 고정되며, 다시 당기면 탄성을 통해 복귀되는 것으로써, 일반적인 스프링 밸런스는 와이어 로프가 하방으로 당겨지도록 형성되어 있다.
이 때, 와이어 로프는 대부분 공압을 전달하기 위한 공압 호스형태의 와이어 로프가 사용되어 전원기기가 아닌 공압에 의한 움직임이 가능한 공구 또는 작업용 공구만 사용해야만 하는 문제가 발생되고 있으며, 전원기기를 사용하기 위해서는 별도의 전원선을 따로 스프링 밸런스에 구비해야 하지면 와이어 로프와는 달리 별도로 구비되어야 하며 전원선이 늘어져 보관되거나 거치하는 문제가 발생될 수 있다.
또한, 높은 위치에 설치되는 전기조명기구 또는 기타 전자기기는 고장이 나는 경우 수리하기 불편하며, 사람이 직접 사다리 타거나 혹은 고소작업을 위해 직접 올라가 작업을 해야하는 문제점이 발생되고 있다.
1. 대한민국 등록특허공보 제10-0682295호 '스프링 밸런서'
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 케이스 내부에 회전축이 구비되고, 회전축에 외부로 인출되는 케이블이 권취되는 드럼과 케이스와 드럼 사이의 공간에 위치하면서 회전축에 결합된 슬립링을 통해 회전축이 회전하더라도 슬립링을 통해 케이스 외부에 위치하는 전원선이 꼬이지 않도록 하고, 전원선을 통해 케이스의 외부에 전원기기 고정구에 고정된 전원기기를 작동시킬 수 있는 스프링 밸런스를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 케이블이 권취된 드럼이 케이스 내부에 구비되며, 상기 케이블의 일단이 외부에 고정되거나, 외부에 마련된 전원기기와 연결되어 외부로 인출되는 케이블의 길이가 늘어나 고정되거나 탄성에 의해 상기 케이블이 원위치 될 수 있되, 상기 케이블은 타단이 상기 드럼에 고정되는 인장선과 상기 케이스를 향해 연장되는 제1 전원선을 포함하고, 상기 케이스는 상기 제1 전원선과 전기적으로 연결되면서 상기 드럼이 회전되더라도 케이스 외부에 외치한 제2 전원선이 회전되지 않도록 하는 슬립링이 구비될 수 있다.
또한, 상기 케이블은 상면과 하면이 편평하게 형성되되, 내부에 적어도 하나의 상기 제1 전원선과 상기 인장선이 구비될 수 있다.
또한, 상기 드럼은 종단면이 'H' 형상으로 형성되어 상기 케이블이 적층되면서 권취될 수 있다.
또한, 상기 케이스는 일단이 천장에 고정된 상기 케이블이 내부에 구비된 상기 드럼에 권취되고, 외부에 형성된 고정구를 통해 상기 전원기기와 고정되어 동시에 고정되거나 탄성에 의해 원위치로 복귀하며, 외부에 위치한 상기 제2 전원선을 통해 상기 전원기기에 전원을 인가할 수 있다.
또한, 상기 케이스는 상측에 상기 케이블이 통과하는 입구가 구비되고 상기 케이블은 상기 입구와 인접한 지점에 형성된 한 쌍의 롤러 사이를 통해 상기 케이스로 이동할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 인장선과 제1 전원선을 포함하는 케이블이 회전하는 드럼에 권취되며, 인장선은 드럼에 고정되며 제1 전원선은 케이스 내부에 구비된 슬립링에 결합되어 슬립링을 통해 외부로 제2 전원선과 연결됨에 따라, 케이스가 하방으로 당겨져 드럼이 회전하더라도, 제2 전원선이 회전되지 않도록 할 수 있다.
또한, 케이스와 인접한 영역에 배치된 전원기기는 고정구를 통해 케이스와 고정되어 케이스가 하방으로 당겨짐에 따라 케이스와 동시에 하방으로 당겨질 수 있으며 상기 제2 전원선과 연결되어 전원이 인가되어 작동할 수 있다.
또한, 전원기기가 케이스 외부에 결합되면서 케이스와 동시에 하방으로 당겨질 수 있기 때문에, 사용자가 전원기기를 고소에서 작업할 필요 없이 적절한 높이로 하강시켜 전원기기를 설치하거나 수리할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 대한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 따르는, 스프링 밸런스의 전면구조를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 따르는, 스프링 밸런스의 전면구조를 보여주는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예를 따르는, 스프링 밸런스의 전면구조를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예를 따르는, 스프링 밸런스의 전면구조를 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예를 따르는, 스프링 밸런스의 전면구조를 보여주는 사시도이다.
본 발명에서는 케이블이 권취된 드럼이 케이스 내부에 구비되며 외부로 인출되는 케이블의 길이가 늘어나 고정되거나 탄성에 의해 상기 케이블이 원위치로 복귀가 가능하면서 케이블의 타단이 드럼에 고정되는 인장선과 상기 케이스를 향해 연장되는 제1 전원선을 포함하되, 제1 전원선과 전기적으로 연결되면서 상기 드럼이 회전되더라도 케이스 외부에 외치한 제2 전원선이 회전되지 않도록 하는 슬립링이 구비되는 스프링 밸런스를 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
본 발명인 스프링 밸런스(A)는 도 2 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 케이스(100) 내부에 형성된 회전축(110)에 결합되는 드럼(120)이 구비되고, 드럼(120)은 회전되더라도 원 위치로 복귀가 가능하도록 탄성부재와 결합될 수 있다. 또한, 케이스(100)의 내부에는 드럼(120)과 케이스(100) 사이의 회전축(110)에 끼워지면서 케이스(100)에 고정되는 슬립링(130)이 구비될 수 있다.
또한, 드럼(120)에는 일단이 외부에 고정되고 타단은 드럼(120)에 고정되는 케이블(300)이 권취되고, 드럼(120)과 결합된 탄성부재를 통해 케이스(100)가 하방으로 당겨지는 경우 외부로 인출되는 케이블(300)의 길이가 늘어나 고정되거나 탄성에 의해 케이블(300)이 원위치 되도록 할 수 있다.
인장선(301)과 제1 전원선(302)을 포함하는 케이블(300)은 슬립링 회전부(132)에 케이블(300)의 제1 전원선(302)을 연결시켜 슬립링과 전기적으로 연결할 수 있다. 이 때, 슬립링(130)은 슬립링 고정부(131)를 케이스(100)와 고정시키면서 슬립링(130) 내부로부터 형성되며, 제1 전원선(302)과 인가된 제2 전원선(133)이 케이스(100) 외부에 위치되도록 형성될 수 있다.
따라서, 케이스(100) 외부에 연결되는 전원기기(200)에 전원이 인가되면서 드럼(120)이 회전하더라도 제2 전원선(133)이 회전되지 않도록 할 수 있다.
케이스(100)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 내부에 공간이 형성되어 있으며, 내부에 케이스(100)의 양측면에 양단이 고정된 회전축(110)이 형성될 수 있다. 이 때, 회전축(110)과 결합되는 드럼(120)이 케이스(100)의 내부에 구비될 수 있으며, 또한, 케이스(100)와 드럼(120) 사이의 공간에 회전축(110)에 끼워지는 슬립링(130)이 배치되고, 케이스(100)의 일측면에는 드럼(120)에 대응하는 위치에 일영역이 개방된 형태를 가지는 입구(140)가 형성될 수 있다. 이 때, 하방으로 당겨지는 스프링 밸런스(A)의 특성상 입구(140)는 케이스(100)의 상측에 케이블(300)이 통과되는 입구(140)가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 케이스(100)의 내측에 입구(140)와 인접한 지점에는 한 쌍의 롤러(141)가 배치되어 한 쌍의 롤러(141) 사이로 외부에 고정되어 있는 케이블(300)이 삽입되어 드럼(120)에 권취될 수 있으며, 도 10에 도시된 바와 같이 한 쌍의 롤러(141)는 케이블(300)의 형상과 크기에 대응하는 홈이 형성되어, 케이블(300)이 롤러(141)로부터 이탈하지 않도록 할 수 있다.
또한, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 천장을 통해서 케이블(300)이 삽입되는 스프링 밸런스(A)는 천장에 브라켓(500)이 구비되어 천장으로부터 전원선과 인장선(301)이 결합된 케이블(300)의 일단이 고정될 수 있다.
이 때, 케이블(300)과 케이스(100)의 사이에 스톱퍼 역할을 하는 입구(140)의 형상에 대응하는 형상을 가지는 멈춤구(400)가 구비되며, 스프링 밸런스(A)는 멈춤구(400)까지만 움직임이 가능하도록 형성될 수 있다.
또한, 케이스(100)의 외부는 양측면에 소정 길이의 걸림봉(160) 또는 걸림구가 형성되어 장대 또는 도구나 사용자가 손으로 당기도록 할 수 있으며, 케이스(100)의 외부 일면에는 카라비너 또는 고정부재를 포함하는 전원기기 고정구(150)가 구비되어 전원기기(200)나 다른 기기와 고정 결합이 가능할 수 있다. 예를 들어 케이스(100) 외부 일면에 구비된 고정구가 조명등과 결합하여 조명이 하방을 향하도록 배치하고, 케이스(100) 외부에 구비된 제2 전원선(133)을 조명에 인가하여 조명이 점등되도록 할 수 있다.
케이스(100)는 도 2 내지 도 4에서 육면체 형상으로 형성되어 있으나, 케이스(100)의 형상은 제한하지 않는다.
드럼(120)은 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 케이스(100)의 내부에 구비되며, 회전축(110)과 결합하여 상,하 방향으로 회전이 가능할 수 있다. 또한, 탄성부재와 결합하여 일 방향으로 회전된 드럼(120)은 탄성에 의해 역 방향으로 회전하여 원 상태로 복귀가 가능할 수 있다.
드럼(120)은 도 7에 도시된 바와 같이 드럼(120)의 양단에 원판 형태의 이탈방지판(122)이 형성되어 있으며, 드럼(120)의 형상은 종단면이 'H' 자 형상으로 형성될 수 있다. 이 때, 드럼(120)은 길이가 케이블(300)의 폭에 대응하는 크기를 가질 수 있으며 외부로부터 케이스(100)를 통과하는 케이블(300)이 드럼(120)에 권취되며 적층될 수 있다.
이 때, 드럼(120)의 드럼축(121)에 구비된 드럼홀(123)을 통해 케이블(300) 타단에서 분리된 인장선(301)이 드럼(120)의 이탈방지판(122)에 형성된 인장선 고정구(124)에 고정되고, 제1 전원선(302)은 드럼(120)에 형성된 드럼(120)홀을 통해 케이스(100)의 회전축(110)에 고정된 슬립링에 연결될 수 있다.
드럼(120)에 고정되는 케이블(300)의 타단에서 분리된 인장선(301)은 다양한 방법에 의해 고정될 수 있으며 방법에 대하여 제한하지 않는다. 또한, 이탈방지판(122)의 직경 크기는 케이블(300)의 길이에 따라 직경이 달라질 수 있다.
슬립링(130)은 도 5에 도시된 바와 같이 슬립링 고정부(131)와 슬립링 회전부(132)를 포함하며, 슬립링 회전부(132)에 제1 전원선(302)이 인가되는 경우, 슬립링 고정부(131)에 구비된 제2 전원선(133)과 연결될 수 있다.
슬립링(130)은 드럼(120)과 케이스(100)의 사이 공간에 배치되며 회전축(110)에 끼워지면서 슬립링 고정부(131)가 케이스(100)의 내측면에 볼트를 포함한 체결부재를 통해 고정될 수 있다. 이 때, 슬립링(130)은 회전축(110)에 끼워지기 위하여 중공형 슬립링으로 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 슬립링 회전부(132)는 회전축(110)이 회전함에 따라 같은 방향으로 회전하나, 슬립링 고정부(131)는 슬립링 회전부(132) 및 회전축(110)이 회전하더라도 회전하지 않도록 내부 구조를 가질 수 있다.
케이블(300)은 도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이 인장선(301)과 제1 전원선(302)을 포함하고, 인장선(301)과 제1 전원선(302)을 동시에 감싸는 형상의 절연체로 형성될 수 있으며, 슬립링(130)은 슬립링 회전부(132)가 케이블(300) 내에 구비된 제1 전원선(302)과 전기적으로 연결되고, 슬립링 고정부(131)를 케이스(100)와 고정시키면서 제2 전원선(133)이 케이스(100) 외부에 위치되도록 형성하여 케이스(100) 외부에 연결되는 전원기기(200)에 전원이 인가되도록 하면서 드럼(120)이 회전하더라도 제2 전원선(133)이 회전되지 않도록 할 수 있다.
또한, 케이블(300)은 도 8에 도시된 바와 같이 상면과 하면이 편평한 형상으로 형성될 수 있으며, 도 9와 같은 원형 형태의 케이블(300)로 형성될 수도 있다. 하지만, 드럼에 권취되면서 적층시키기 위하여 상면과 하면이 편평한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 내용을 바탕으로 하는 스프링 밸런스(A)는 천장 또는 외부에 브라켓(500)에 의해 케이블(300)의 일단이 고정되고, 케이블(300)의 타단은 케이스(100) 내부에 구비된 회전축(110)에 결합된 드럼(120)을 통해 권취될 수 있다. 이 때, 권취된 케이블(300)의 타단은 인장선(301)과 제1 전원선(302)이 드럼(120)홀을 통해 빠져나오게 되며, 인장선(301)은 이탈방지판(122)에 구비된 고정구에 고정되고, 제1 전원선(302)은 드럼(120)과 케이스(100) 사이의 회전축(110)에 끼워진 슬립링 회전부(132)에 연결될 수 있다. 이 때, 슬립링은 슬립링 회전부(132)에 제1 전원선(302)이 연결되면서 슬립링 고정부(131)에 구비된 제2 전원선(133)과 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있으며 이를 통하여, 슬립링 회전부(132)와 제1 전원선(302)이 케이스(100)의 회전축(110)이 회전함에 따라 회전하더하도, 슬립링 고정부(131)와 제2 전원선(133)은 회전하지 않을 수 있다.
이 때, 제2 전원선(133)은 슬립링 고정부(131)로부터 시작하여 일단이 케이스(100)의 외부에 위치될 수 있으며, 케이스(100) 외부에 구비된 고정구와 제2 전원선(133)을 전원기기(200)에 연결함으로써, 케이스(100)에 전원기기(200)를 고정시킬 수 있다.
또한, 케이스(100)를 하방으로 당겨지는 경우, 드럼(120)에 고정된 인장선(301)의 장력에 의해 고정될 수 있으며, 다시한번 하방으로 당겨지는 경우, 드럼(120)과 결합된 탄성부재를 통해 원위치로 복귀하도록 할 수 있다.
본 발명은 예를 들어, 일반적으로 천장에 설치된 조명의 경우, 조명을 교체하거나 수리가 필요한 경우, 고소작업을 수행해야 하기 때문에 작업자가 위험에 노출될 수밖에 없다. 하지만. 본 발명인 스프링 밸런스(A)가 조명과 연결되어 적용되는 경우, 사용자는 케이스(100) 외부에 돌출된 걸림구 또는 걸림봉(160)에 장대나 도구를 걸어 하방으로 원하는 높이까지 조명을 하강시켜 교체 또는 수리작업을 진행하고, 스프링 밸런스(A)를 원위치로 복귀시킬 수 있다.
A: 스프링 밸런스
100: 케이스 110: 회전축
120: 드럼 121: 드럼축
122: 이탈방지판 123: 드럼홀
124: 인장선 고정구
130: 슬립링 131: 슬립링 고정부
132: 슬립링 회전부 133: 제2 전원선
140: 입구 141: 롤러
150: 전원기기 고정구 160: 걸림봉
200: 전원기기 300: 케이블
301: 인장선 302: 제1 전원선
400: 멈춤구 500: 브라켓

Claims (5)

  1. 케이블(300)이 권취된 드럼(120)이 케이스(100) 내부에 구비되며, 상기 케이블(300)의 일단이 외부에 고정되거나, 외부에 마련된 전원기기(200)와 연결되어 외부로 인출되는 케이블(300)의 길이가 늘어나 고정되거나 탄성에 의해 상기 케이블(300)이 원위치 될 수 있되,
    상기 케이블(300)은 상면과 하면이 편평하게 형성되되, 타단이 상기 드럼(120)에 고정되는 인장선(301)과 상기 케이스(100)를 향해 연장되는 제1 전원선(302)이 내부에 구비되고,
    상기 케이스(100)는, 상기 제1 전원선(302)과 전기적으로 연결되면서 상기 드럼(120)이 회전되더라도 케이스(300) 외부에 외치한 제2 전원선(133)이 회전되지 않도록 하는 슬립링(130)이 구비되는 것을 특징으로 하는 스프링 밸런스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드럼(120)은 종단면이 'H' 형상으로 형성되어 상기 케이블(300)이 적층되면서 권취되는 것을 특징으로 하는 스프링 밸런스.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스(100)는 일단이 천장에 고정된 상기 케이블(300)이 내부에 구비된 상기 드럼(120)에 권취되고, 외부에 형성된 고정구(150)를 통해 상기 전원기기(200)와 고정되어 동시에 고정되거나 탄성에 의해 원위치로 복귀하며, 외부에 위치한 상기 제2 전원선(133)을 통해 상기 전원기기(200)에 전원을 인가하는 것을 특징으로 하는 스프링 밸런스
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스(100)는 상측에 상기 케이블(300)이 통과하는 입구(140)가 구비되고,
    상기 케이블(300)은 상기 입구(140)와 인접한 지점에 형성된 한 쌍의 롤러(141) 사이를 통해 상기 케이스(100)로 이동하는 것을 특징으로 하는 스프링 밸런스.
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