KR102602622B1 - 모듈형 승강구동장치 - Google Patents

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KR102602622B1 KR1020220189111A KR20220189111A KR102602622B1 KR 102602622 B1 KR102602622 B1 KR 102602622B1 KR 1020220189111 A KR1020220189111 A KR 1020220189111A KR 20220189111 A KR20220189111 A KR 20220189111A KR 102602622 B1 KR102602622 B1 KR 102602622B1
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Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 피승강물(10)에 장착되어 승강동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 모듈형 승강구동장치에 있어서, 내부공간(111)이 마련되고 둘레면에는 상하로 연장된 외측가이드(112)가 배치된 함체부(110); 상기 함체부(110)에 지지되어 내부공간(111)에 수직축 회전가능하게 장착되고 내부의 중공(121)에는 암나사산(122)이 형성된 회전관(120); 상기 회전관(120)이 회전하는데 필요한 회전력을 제공하는 구동모터(130); 상하로 연장되어 상기 중공(121)에 삽입되고 둘레면에는 암나사산(122)과 치합되는 수나사산(141)이 형성되어 상기 회전관(120)의 회전에 따라 승강동작하며 상단에는 피승강물(10)을 가압하기 위한 가압부(142)가 구비된 승강로드(140); 및 상기 함체부(110)를 둘러싸는 형태로 연장형성되고 상기 승강로드(140)에 연결되어 함께 승강하며 내부면에는 외측가이드(112)와 치합되는 내측가이드(151)가 상하로 연장 배치되어 승강하는 승강로드(140)를 측방으로 지지하는 커버플레이트(150);를 포함하는 모듈형 승강구동장치가 제공된다.

Description

모듈형 승강구동장치{MODULAR LIFTING DRIVE APPARATUS}
본 발명은 모듈형 승강구동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 골프연습장치의 스윙플레이트나 VR시뮬레이터의 모션시트 등과 같이 동작구동하는 피승강물에 장착되어 승강동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 모듈형 승강구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 골프연습장치에는 실제 필드에서와 유사한 지면환경을 조성하기 위해 스윙플레이트의 하부에 모듈형 승강구동장치를 장착하여 스윙플레이트가 승강할 수 있도록 하고, VR시뮬레이터에는 모션시트의 하부에 모듈형 승강구동장치를 장착하여 영상의 움직임과 연동되어 모션시트가 승강할 수 있도록 하고 있다.
도 14에는 골프연습장치에 모듈형 승강구동장치가 장착된 구성이 도시되어 있고 도 15에는 종래의 모듈형 승강구동장치의 구성이 도시되어 있다. 도면을 참고하면 종래의 모듈형 승강구동장치(200)는 승강장치(300)와 승강동력수단(400)으로 이루어져 있다. 상기 승강장치(300)는 한쌍의 하링크판(360)과 상링크판(350)이 제1,2작동축(330,340)에 의해 서로 연결되어 있고, 제1작동축(330)에는 작동블럭(430)이 결합되어 있다.
또한, 상기 승강동력수단(400)은 모터(450)가 설치되고 모터축에는 상기 작동블럭(430)에 치합되는 스크류(460)가 구비되어 모터(450)의 회전에 따라 승강장치(300)가 상하로 승강동작할 수 있었다.
그러나, 종래의 모듈형 승강구동장치는 승강동작에 필요한 구동력을 제공하는 승강동력수단(400)과 구동력을 전달하기 위한 승강장치(300)가 횡방향으로 이격배치되기 때문에 전반적으로 부피가 커질 뿐만 아니라 모터(450)의 회전력이 링크판(350,360)을 통해 전달되기 때문에 구조가 복잡해지고 링크판(350,360)이나 작동축(330,340)의 변형되거나 마모되면서 고장이 빈번하여 유지관리비용이 상승하는 문제점이 있었다.
더욱이, 각 링크판(350,360)은 승강동작하는 중에 상측이 측방 지지되지 못해 큰 부하가 걸리게 되면 흔들림이 발생하고 이로 인한 진동이 사용자에게 전달되어 불안감을 발생시키는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1159017호(2012.06.15), 피봇식 골프연습판. 등록특허공보 제10-1165573호(2012.07.09), 좌석진동 재현장치를 구비한 항공기 시뮬레이터.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 구동모터의 회전력을 승강동력으로 변환하기 위한 동력전달 구조가 간소하여 고장발생, 제조비용 및 유지관리비용을 대폭 절감할 수 있으며 승강동작하는 중에 측방 지지되는 구조로 이루어져 흔들림이 없는 모듈형 승강구동장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 피승강물(10)에 장착되어 승강동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 모듈형 승강구동장치에 있어서, 내부공간(111)이 마련되고 둘레면에는 상하로 연장된 외측가이드(112)가 배치된 함체부(110); 상기 함체부(110)에 지지되어 내부공간(111)에 수직축 회전가능하게 장착되고 내부의 중공(121)에는 암나사산(122)이 형성된 회전관(120); 상기 회전관(120)이 회전하는데 필요한 회전력을 제공하는 구동모터(130); 상하로 연장되어 상기 중공(121)에 삽입되고 둘레면에는 암나사산(122)과 치합되는 수나사산(141)이 형성되어 상기 회전관(120)의 회전에 따라 승강동작하며 상단에는 피승강물(10)을 가압하기 위한 가압부(142)가 구비된 승강로드(140); 및 상기 함체부(110)를 둘러싸는 형태로 연장형성되고 상기 승강로드(140)에 연결되어 함께 승강하며 내부면에는 외측가이드(112)와 치합되는 내측가이드(151)가 상하로 연장 배치되어 승강하는 승강로드(140)를 측방으로 지지하는 커버플레이트(150);를 포함하는 모듈형 승강구동장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 외측가이드(112)와 내측가이드(151) 중 하나의 가이드는 선형으로 외향 돌출된 돌기형태로 형성되고, 다른 하나의 가이드는 상기 돌기형태가 삽입되도록 선형으로 내향 함몰된 홈형태로 형성되어 상호 치합되는 것을 특징으로 하는 모듈형 승강구동장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 함체부(110)는, 복수 개의 외측가이드(112)가 외부면의 둘레를 따라 측방으로 이격 배치되되 승강로드(140)를 중심으로 상호 대칭인 위치에 배치되며, 상기 커버플레이트(150)는, 복수 개의 내측가이드(151)가 내부면의 둘레를 따라 측방으로 이격되어 각 외측가이드(112)와 대응되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 모듈형 승강구동장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 외측가이드(112)와 내측가이드(151) 중 선형으로 외향 돌출된 돌기형태로 형성된 가이드는, 체결나사(181)에 의해 함체부(110) 또는 커버플레이트(150)로부터 착탈 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 모듈형 승강구동장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 함체부(110) 또는 커버플레이트(150) 중 돌기형태로 형성된 가이드가 장착되는 부재는, 상기 가이드가 장착되는 부위면에 선형으로 내향 함몰된 형태의 체결홈(182)이 형성되고, 상기 돌기형태로 형성된 가이드는 상기 체결홈(182)에 삽입되어 측방으로 지지된 상태로 체결나사(181)에 의해 결합되는 것을 특징으로 모듈형 승강구동장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 내부에 감속기어(161)가 구비된 기어박스(160);를 더 포함하고, 상기 구동모터(130)는 구동축(131)에 연결된 구동기어(132)가 상기 감속기어(161)에 치합되도록 기어박스(160)의 일측 상부에 장착되고, 상기 회전관(120)은 하부가 상기 기어박스(160)의 내부에 삽입되고 하부에 구비된 피동기어(123)가 상기 감속기어(161)에 치합되도록 기어박스(160)의 타측 상부에 장착되며, 상기 기어박스(160)에 삽입된 하부까지 내부의 중공(121)에 암나사산(122)이 형성되어 상기 승강로드(140)의 하단이 기어박스(160)의 내부까지 하강할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 모듈형 승강구동장치가 제공된다.
한편. 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 기어박스(160)는 하부면 상에서 회전관(120)의 중공(121)과 대응되는 위치에 하향 개구된 관통공(163)이 형성되고, 상기 회전관(120)은 하단이 하향 개구되어 승강로드(140)의 하단이 관통공(163)을 통해 기어박스(160)의 하부면으로 하향 노출되는 위치까지 하강할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 모듈형 승강구동장치가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
첫째, 함체부(110)는 내부공간(111)이 마련되고 둘레면에는 상하로 연장된 외측가이드(112)가 배치되며, 회전관(120)은 상기 함체부(110)에 지지되어 내부공간(111)에 수직축 회전가능하게 장착되고 내부의 중공(121)에는 암나사산(122)이 형성되며, 구동모터(130)는 상기 회전관(120)이 회전하는데 필요한 회전력을 제공하고, 승강로드(140)는 상하로 연장되어 상기 중공(121)에 삽입되고 둘레면에는 암나사산(122)과 치합되는 수나사산(141)이 형성되어 상기 회전관(120)의 회전에 따라 승강동작하며 상단에는 피승강물(10)을 상향 가압하기 위한 가압부(142)가 구비되고, 커버플레이트(150)는 상기 함체부(110)를 둘러싸는 형태로 연장형성되고 상기 승강로드(140)에 연결되어 함께 승강하며 내부면에는 외측가이드(112)와 치합되는 내측가이드(151)가 상하로 연장 배치되어 승강하는 승강로드(140)를 측방으로 지지함으로써, 회전관(120)의 회전으로 승강로드(140)가 승강동작하는 것과 같이 구동모터(130)의 회전력을 승강동력으로 변환하기 위한 동력전달 구조가 간소하여 고장발생, 제조비용 및 유지관리비용을 대폭 절감할 수 있으며, 승강로드(140)의 승강동작 중에는 상호 치합된 외측가이드(112)와 내측가이드(151)에 의해 측방 지지되므로 승강동작시 발생하는 흔들림이나 진동을 효과적으로 방지할 수 있다.
둘째, 상기 외측가이드(112)와 내측가이드(151) 중 하나의 가이드는 선형으로 외향 돌출된 돌기형태로 형성되고, 다른 하나의 가이드는 상기 돌기형태가 삽입되도록 선형으로 내향 함몰된 홈형태로 형성되어 상호 치합됨으로써, 커버플레이트(150)의 승강이동 경로를 가이드하고 충분한 측방지지력을 제공하면서도 측방 지지구조를 더욱 간소화시킬 수 있다.
셋째, 상기 함체부(110)는, 복수 개의 외측가이드(112)가 외부면의 둘레를 따라 측방으로 이격 배치되되 승강로드(140)를 중심으로 상호 대칭인 위치에 배치되며, 상기 커버플레이트(150)는, 복수 개의 내측가이드(151)가 외부면 둘레를 따라 측방으로 이격되어 각 외측가이드(112)와 대응되는 위치에 배치됨으로써, 승강동작하는 승강로드(140)를 중심으로 양측방에서 지지하여 더욱 안정적인 승강동작이 이루어질 수 있다.
넷째, 상기 외측가이드(112)와 내측가이드(151) 중 선형으로 외향 돌출된 돌기형태로 형성된 가이드는, 체결나사(181)에 의해 함체부(110) 또는 커버플레이트(150)로부터 착탈 가능하게 장착됨으로써, 마모되거나 변형된 가이드를 용이하게 교체할 수 있으며 요구되는 측방 지지력에 따라 일부 가이드를 생략할 수 있어 각 가이드(112,151)간의 마찰력을 즐여 마모되는 현상을 감소시킬 수 있다.
다섯째, 상기 함체부(110) 또는 커버플레이트(150) 중 돌기형태로 형성된 가이드가 장착되는 부재는, 상기 가이드가 장착되는 부위면에 선형으로 내향 함몰된 형태의 체결홈(182)이 형성되고, 상기 돌기형태로 형성된 가이드는 상기 체결홈(182)에 삽입되어 측방으로 지지된 상태로 체결나사(181)에 의해 결합됨으로써, 측방으로 가해지는 압력이 가이드나 체결나사(181)에 집중되어 변형되거나 훼손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
여섯째, 기어박스(160)는 내부에 감속기어(161)가 구비되며, 상기 구동모터(130)는 구동축(131)에 연결된 구동기어(132)가 상기 감속기어(161)에 치합되도록 기어박스(160)의 일측 상부에 장착되고, 상기 회전관(120)은 하부가 상기 기어박스(160)의 내부에 삽입되고 하부에 구비된 피동기어(123)가 상기 감속기어(161)에 치합되도록 기어박스(160)의 타측 상부에 장착되며, 상기 기어박스(160)에 삽입된 하부까지 내부의 중공(121)에 암나사산(122)이 형성되어 상기 승강로드(140)의 하단이 기어박스(160)의 내부까지 하강할 수 있도록 함으로써, 동일 장치크기 기준 승강로드(140)의 승강범위를 대폭 증대시킬 수 있으며 이를 통해 장치의 전반적인 크기를 슬림하게 제조할 수 있다.
일곱째, 상기 기어박스(160)는 하부면 상에서 회전관(120)의 중공(121)과 대응되는 위치에 하향 개구된 관통공(163)이 형성되고, 상기 회전관(120)은 하단이 하향 개구되어 승강로드(140)의 하단이 관통공(163)을 통해 기어박스(160)의 하부면으로 하향 노출되는 위치까지 하강할 수 있도록 함으로써, 기어박스(160)의 하부 위치에 이격공간이 형성된 경우 상기 승강로드(140)의 승강범위를 더욱 증대시킬 수 있으며, 하한한계 위치를 감지하는 하한감지부(195)가 고장나거나 구동모터(130)를 구동제어하는 제어부(196)의 제어오류 또는 기계적 동작 오류에 의해 승강로드(140)가 하한한계 위치를 초과하여 하강하더라도 승강로드(140)의 하단이 기어박스(160)의 하부면을 가압하여 변형되거나 훼손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈형 승강구동장치가 골프연습장치에 장착된 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈형 승강구동장치가 VR시뮬레이터에 장착된 구성을 나타낸 측면도,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈형 승강구동장치의 구성을 나타낸 사시도 및 측단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈형 승강구동장치가 하강 동작한 상태를 나타낸 측단면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외측가이드 및 내측가이드가 상호 치합되는 구성을 나타낸 분리사시도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내측가이드는 돌기 형태로 형성되고 외측가이드는 홈형태로 형성된 구성을 나타낸 분리사시도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외측가이드가 승강로드를 중심으로 상호 대칭인 위치에 배치된 구성을 나타낸 평단면도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외측가이드가 돌기 형태로 형성되고 착탈 가능하게 함체부에 장착되는 구성을 나타낸 분리사시도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기어박스의 내부 구성을 나타낸 사시도,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 승강로드가 기어박스를 관통하여 하강한 상태를 나타낸 측단면도,
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 승강로드의 승강범위를 비교하여 설명하기 위한 측단면도,
도 14는 종래 기술에 따른 모듈형 승강구동장치가 골프연습장치에 장착된 구성을 나타낸 사시도,
도 15는 종래 기술에 따른 모듈형 승강구동장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈형 승강구동장치(100)는 구동모터(130)의 회전력을 승강동력으로 변환하기 위한 동력전달 구조가 간소하여 고장발생, 제조비용 및 유지관리비용을 대폭 절감할 수 있으며 승강로드(140)가 승강동작하는 중에 안정적으로 측방 지지되는 구조로 이루어져 흔들림이 없는 승강구동장치로서, 피승강물(10)에 장착되어 피승강물(10)이 승강동작하는데 필요한 구동력을 제공한다.
여기서, 상기 피승강물(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 실제 필드에서와 유사한 지면환경을 조성하기 위해 고정프레임(11)의 상부 위치에 배치된 스윙플레이트(12)가 승강동작하는 골프연습장치일 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 화면과 연동된 움직임을 조성하기 위해 고정프레임(13)의 상부 위치에 배치된 모션시트(14)가 승강동작하는 VR시뮬레이터일 수 있으며, 이 밖에 승강동작하기 위한 기계적 구동력을 필요로 하는 다양한 대상물이 될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모듈형 승강구동장치(100)는 함체부(110), 회전관(120), 구동모터(130), 승강로드(140) 및 커버플레이트(150)를 포함한다.
먼저, 상기 함체부(110)는 승강로드(140)가 안정적으로 승강동작하도록 지지력을 제공하는 부재로서, 내부공간(111)이 마련되고 둘레면에는 상하로 연장된 외측가이드(112)가 배치된다.
여기서, 상기 함체부(110)는 피승강물(10) 또는 지면에 고정설치되는 베이스프레임(170)에 지지되도록 고정 장착될 수 있고, 도면에서와 같이 후술되는 기어박스(160)에 지지되도록 고정 장착될 수도 있다. 또한, 도면에는 둘레면이 원형상인 것을 예시하였으나 필요에 따라 각진 형상으로 둘레면이 형성될 수도 있다.
더불어, 상기 외측가이드(112)는 함체부(110)의 둘레면에 배치되되 상단에서 하단까지 연장된 형태로 배치될 수 있고 요구되는 승강범위에 따라 함체부(110)의 높이보다 상대적으로 짧거나 길게 배치될 수도 있다.
상기 회전관(120)은 함체부(110)에 지지되어 내부공간(111)에 수직축 회전가능하게 장착되고 내부의 중공(121)에는 암나사산(122)이 형성된다. 여기서, 도 4에 도시된 바와 같이 함체부(110)와 회전관(120) 사이에는 베어링(113)이 구비되어 함체부(110)에 대하여 수직축 회전하는 함체부(110)의 마찰력을 감소시킬 수 있으며, 이러한 베어링(113)은 회전관(120)의 상부와 하부에 각각 배치되는 것이 바람직하다.
상기 구동모터(130)는 회전관(120)이 회전하는데 필요한 회전력을 제공하는 동력수단으로서, 피승강물(10) 또는 지면에 설치되는 베이스프레임(170)에 지지되도록 고정 장착될 수 있고, 도면에서와 같이 후술되는 기어박스(160)에 지지되도록 고정 장착될 수도 있다.
여기서, 상기 구동모터(130)는 구동축(131)에 구동기어(132)가 장착되고 상기 회전관(120)의 하부 둘레에는 피동기어(123)가 장착되어 구동기어(132)와 피동기어(123)가 직접 또는 간접적으로 치합되도록 연결되어 구동모터(130)의 회전력을 회전관(120)으로 전달할 수 있다.
예를 들어, 상기 기어박스(160)의 내부에는 감속기어(161)가 구비되고, 구동모터(130)의 구동기어(132)는 감속기어(161)의 일측에 치합되도록 장착되고 회전관(120)의 피동기어(123)는 감속기어(161)의 타측에 치합되도록 장착될 수 있다.
상기 감속기어(161)의 기어비에 따라 구동축(131)의 회전속도를 일정비율로 감소시킬 수 있으며 도면에는 하나의 감속기어(161)가 배치된 것을 예시하였으나 복수 개의 감속기어(161)가 기어박스(160)에 구비될 수도 있다.
또한, 상기 구동모터(130)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제어부(196)로부터 입력되는 제어신호(구동전원)에 따라 회전방향, 회전속도 및 회전각이 제어되면서 승강로드(140)의 승강되는 높이를 조절할 수 있다.
더불어, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 커버플레이트(150)에는 다수 개의 돌기 또는 통공이 상하로 연장 배치된 감지체(191)가 구비되고 구동모터(130) 또는 함체부(110) 상에서 감지체(191)와 대응되는 위치에 감지체(191)의 돌기나 통공을 감지하는 승강센서(192)가 구비되어 커버플레이트(150)의 승강 방향 및 승강 높이를 감지할 수 있으며, 승강감지신호는 제어부(196)로 전송되어 제어부(196)가 설정높이로 승강로드(140)가 승강하도록 구동모터(130)를 구동제어하기 위한 기초데이터로 이용된다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이 승강로드(140)와 함께 승강하는 커버플레이트(150)에는 감지바(193)가 돌출되도록 구비되고, 구동모터(130) 또는 함체부(110)의 상측에는 감지바(193)를 감지하여 승강로드(140)의 상한한계 위치를 감지하기 위한 상한감지부(194)가 구비되며, 구동모터(130) 또는 함체부(110)의 하측에는 감지바(193)를 감지하여 승강로드(140)의 하한한계 위치를 감지하기 위한 하한감지부(195)가 구비된다. 상기 제어부(196)는 상한감지부(194) 또는 하한감지부(195)로부터 감지신호가 수신되면 구동모터(130)가 더 이상 회전하지 않도록 제어하여 승강로드(140)가 상한한계 위치나 하한한계 위치를 초과하여 승강하지 않도록 할 수 있다.
상기 승강로드(140)는 회전관(120)의 회전에 의해 승강하면서 피승강물(10)을 가압하는 부재로서, 상하로 연장되어 회전관(120)의 중공에 삽입되고 둘레면에는 회전관(120)의 암나사산(122)과 치합되는 수나사산(141)이 형성되어 회전관(120)의 회전에 따라 승강동작하며 상단에는 피승강물(10)을 가압하기 위한 가압부(142)가 구비된다.
여기서, 상기 가압부(142)는 상부면이 라운드진 형태로 형성되어 피승강물(10)을 상향 가압할 때 마찰력을 감소시킬 수 있으며 이 경우 가압부(142)가 하강하면 피승강물(10)은 자중에 의해 하강할 수 있다.
또한, 상기 가압부(142)는 피승강물(10)의 일부에 결합된 형태로 구비되어 승강로드(140)가 상승하면 피승강물(10)을 상향 가압하여 상승시키고 승강로드(140)가 하강하면 피승강물(10)을 하향으로 잡아당겨 하강시킬 수 있다.
상기 커버플레이트(150)는 함체부(110)에 지지된 상태로 승강로드(140)와 함께 승강하면서 승강로드(140)가 유동하지 않도록 지지하는 부재로서, 상기 함체부(110)를 둘러싸는 형태로 연장형성되고 상기 승강로드(140)에 연결되어 함께 승강하며 내부면에는 외측가이드(112)와 치합되는 내측가이드(151)가 상하로 연장 배치되어 승강하는 승강로드(140)를 측방 지지한다.
따라서, 도 4와 같이 승강로드(140)가 상승한 상태에서 상기 제어부(196)로부터 하강 제어신호가 구동모터(130)로 입력되면 구동모터(130)는 구동축(131)을 일방향으로 회전시키고 구동축(131)의 구동기어(132)와 치합된 회전관(120)의 피동기어(123)가 함께 회전하면서 회전관(120)이 함체부(110) 내에서 회전하게 된다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 회전관(120)의 암나사산(122)과 승강로드(140)의 수나사산(141)이 맞물리면서 승강로드(140)는 회전관(120)이 회전하는 동안에 하강하게 되고 회전관(120)의 회전이 멈추면 하강한 높이에서 정지하게 된다.
이때, 승강로드(140)에 연결된 커버플레이트(150)도 함께 하강하면서 함체부(110)의 외측가이드(112)에 커버플레이트(150)의 내측가이드(151)가 지지되어 하강하는 승강로드(140)가 측방 지지될 수 있다.
더불어, 상기 제어부(196)로부터 상승 제어신호가 구동모터(130)로 입력되면 구동모터(130)는 구동축(131)을 타방향으로 회전시키고 구동축(131)의 구동기어(132)와 치합된 회전관(120)의 피동기어(123)가 함께 회전하면서 회전관(120)이 함체부(110) 내에서 회전하게 되고, 상기 회전관(120)의 암나사산(122)과 승강로드(140)의 수나사산(141)이 맞물리면서 승강로드(140)는 회전관(120)이 회전하는 동안에 상승하게 되고 회전관(120)의 회전이 멈추면 상승한 높이에서 정지하게 된다. 이때 승강로드(140)에 연결된 커버플레이트(150)로 함께 상승하면서 함체부(110)의 외측가이드(112)에 커버플레이트(150)의 내측가이드(151)가 지지되어 상승하는 승강로드(140)가 측방 지지될 수 있다.
상술한 바와 같은 함체부(110), 회전관(120), 구동모터(130), 승강로드(140) 및 커버플레이트(150)의 조합된 구성을 통해 회전관(120)의 회전으로 승강로드(140)가 승강동작하는 것과 같이 구동모터(130)의 회전력을 승강동력으로 변환하기 위한 동력전달 구조가 간소하여 고장발생, 제조비용 및 유지관리비용을 대폭 절감할 수 있으며, 승강로드(140)의 승강동작 중에는 상호 치합된 외측가이드(112)와 내측가이드(151)에 의해 측방 지지되므로 승강동작시 발생하는 흔들림이나 진동을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 외측가이드(112)와 내측가이드(151) 중 하나의 가이드는 선형으로 외향 돌출된 돌기형태로 형성되고, 다른 하나의 가이드는 상기 돌기형태가 삽입되도록 선형으로 내향 함몰된 홈형태로 형성되어 상호 치합됨으로써, 충분한 측방지지력을 제공하면서도 측방 지지구조를 더욱 간소화시킬 수 있다.
여기서, 도면에서와 같이 상기 외측가이드(112)가 돌기형태로 형성되고 내측가이드(151)는 홈형태로 형성될 수 있으며, 이와 반대로 도 11에 도시된 바와 같이 상기 외측가이드(112)가 홈형태로 형성되고 내측가이드(151)는 돌기형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 외측가이드(112)와 내측가이드(151)가 상호 치합되는 조건하에서 일부의 외측가이드(112)는 돌기형태로 다른 일부의 외측가이드(112)는 홈형태로 형성될 수 있고, 일부의 내측가이드(151)는 돌기형태로 다른 일부의 내측가이드(151)는 홈형태로 형성될 수도 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 함체부(110)는, 복수 개의 외측가이드(112)가 외부면의 둘레를 따라 측방으로 이격 배치되되 승강로드(140)를 중심으로 상호 대칭인 위치에 배치되며, 상기 커버플레이트(150)는, 복수 개의 내측가이드(151)가 외부면 둘레를 따라 측방으로 이격되어 각 외측가이드(112)와 대응되는 위치에 배치됨으로써, 승강동작하는 승강로드(140)를 중심으로 양측방에서 지지하여 더욱 안정적인 승강동작이 이루어질 수 있다.
더불어, 상호 대칭되어 배치되는 외측가이드(112)들을 승강로드(140)를 중심으로 방사형으로 각각 배치하여 승강로드(140)를 사방에서 지지하여 승강로드(140)가 유동하지 않고 고정된 상태로 승강하도록 가이드할 수 있다.
그리고, 도면에서와 같이 함체부(110)와 구동모터(130)가 인접배치되는 경우 함체부(110)의 측면이 구동모터(130)의 외부면에 지지되록 밀착 배치되고, 함체부(110) 상에서 승강로드(140)를 중심으로 구동모터(130)의 밀착된 부위(P)와 상호 대칭인 위치에는 외측가이드(112a)가 배치되어 승강로드(140)가 해당 외측가이드(112a)와 구동모터(130)의 외부면에 의해 양측방에서 지지되도록 구비될 수 있다.
한편, 상기 외측가이드(112)와 내측가이드(151) 중 선형으로 외향 돌출된 돌기형태로 형성된 가이드는, 체결나사(181)에 의해 함체부(110) 또는 커버플레이트(150)로부터 착탈 가능하게 장착됨으로써, 마모되거나 변형된 가이드를 용이하게 교체할 수 있으며 요구되는 측방 지지력에 따라 일부 가이드를 생략할 수 있어 각 가이드(112,151)간의 마찰력을 즐여 마모되는 현상을 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 커버플레이트(150)의 내측가이드(151)가 돌기형태로 형성된 경우 내측가이드(151)는 체결나사(181)에 의해 커버플레이트(150)로부터 착탈 가능하게 장착될 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 함체부(110)의 외측가이드(112)가 돌기 형태로 형성된 경우 외측가이드(112)는 체결나사(181)에 의해 함체부(110)로부터 착탈 가능하게 장착될 수 있다.
더불어, 상기 함체부(110) 또는 커버플레이트(150) 중 돌기형태로 형성된 가이드가 장착되는 부재는, 상기 가이드가 장착되는 부위면에 선형으로 내향 함몰된 형태의 체결홈(182)이 형성되고, 상기 돌기형태로 형성된 가이드는 상기 체결홈(182)에 삽입되어 측방으로 지지된 상태로 체결나사(181)에 의해 결합됨으로써, 측방으로 가해지는 압력이 가이드나 체결나사(181)에 집중되어 변형되거나 훼손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 내측가이드(151)가 돌기형태로 형성된 경우 상기 내측가이드(151)가 장착되는 커버플레이트(150)의 내부면에는 체결홈(182)이 형성되고 내측가이드(151)가 체결홈(182)에 삽입되어 측방 지지된 상태로 체결나사(181)에 의해 결합될 수 있고, 도 10에 도시된 바와 같이 외측가이드(112)가 돌기형태로 형성된 경우 상기 외측가이드(112)가 장착되는 함체부(110)의 외부면에는 체결홈(182)이 형성되고 외측가이드(112)가 체결홈(182)에 삽입되어 측방 지지된 상태로 체결나사(181)에 의해 결합될 수 있다.
한편, 도 4 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 구동모터(130)는 구동축(131)에 연결된 구동기어(132)가 상기 감속기어(161)에 치합되도록 기어박스(160)의 일측 상부에 장착되고, 상기 회전관(120)은 하부가 상기 기어박스(160)의 내부에 삽입되고 하부에 구비된 피동기어(123)가 상기 감속기어(161)에 치합되도록 기어박스(160)의 타측 상부에 장착되며, 상기 기어박스(160)에 삽입된 하부까지 내부의 중공(121)에 암나사산(122)이 형성되어 도 12에 도시된 바와 같이 상기 승강로드(140)의 하단이 기어박스(160)의 내부까지 하강할 수 있다.
따라서, 동일 장치크기 기준으로 도 13의 (a)와 같이 회전관(120)이 기어박스(160)에 관통되지 않은 구조(A)에서는 승강로드(140)의 승강범위(D1)가 회전관(120)의 높이보다 상대적으로 짧을 수 밖에 없으나, 도 13의 (b)와 같이 회전관(120)이 기어박스(160)에 관통되는 구조(B)에서는 승강로드(140)의 승강범위(D2)가 회전관(120)의 높이보다 상대적으로 클 수 있다. 즉, 구조(B)는 기어박스(160)의 높이만큼 승강로드(140)를 더 하강시킬 수 있어 구조(A)보다 상대적으로 승강범위가 크게 형성(D1〈 D2)되는 것이다. 따라서, 동일 장치크기 기준 승강로드(140)의 승강범위를 대폭 증대시킬 수 있으며 이를 통해 장치의 전반적인 크기를 슬림하게 제조할 수 있다.
또한, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 기어박스(160)는 하부면 상에서 회전관(120)의 중공(121)과 대응되는 위치에 하향 개구된 관통공(163)이 형성되고, 상기 회전관(120)은 하단이 하향 개구되어 승강로드(140)의 하단이 관통공(163)을 통해 기어박스(160)의 하부면으로 하향 노출되는 위치까지 하강할 수 있다.
따라서, 상기 기어박스(160)의 하부 위치에 이격공간이 형성된 경우 상기 승강로드(140)의 승강범위를 더욱 증대시킬 수 있다. 또한, 하한한계 위치를 감지하는 하한감지부(195)가 고장나거나 구동모터(130)를 구동제어하는 제어부(196)의 제어오류 또는 기계적 동작 오류에 의해 승강로드(140)가 하한한계 위치를 초과하여 하강하더라도 승강로드(140)의 하단이 기어박스(160)의 하부면을 가압하여 변형되거나 훼손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
100...모듈형 승강구동장치
110...함체부 111...내부공간
112...외측가이드 120...회전관
121...중공 122...암나사산
123...피동기어 130...구동모터
131...구동축 132...구동기어
140...승강로드 141...수나사산
142...가압부 150...커버플레이트
151...내측가이드 160...기어박스
161...감속기어 181...체결나사
182...체결홈 10...피승강물

Claims (5)

  1. 피승강물(10)에 장착되어 승강동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 모듈형 승강구동장치에 있어서, 내부공간(111)이 마련되고 둘레면에는 상하로 연장된 외측가이드(112)가 배치된 함체부(110); 상기 함체부(110)에 지지되어 내부공간(111)에 수직축 회전가능하게 장착되고 내부의 중공(121)에는 암나사산(122)이 형성된 회전관(120); 상기 회전관(120)이 회전하는데 필요한 회전력을 제공하는 구동모터(130); 상하로 연장되어 상기 중공(121)에 삽입되고 둘레면에는 암나사산(122)과 치합되는 수나사산(141)이 형성되어 상기 회전관(120)의 회전에 따라 승강동작하며 상단에는 피승강물(10)을 가압하기 위한 가압부(142)가 구비된 승강로드(140); 상기 함체부(110)를 둘러싸는 형태로 연장형성되고 상기 승강로드(140)에 연결되어 함께 승강하며 내부면에는 외측가이드(112)와 치합되는 내측가이드(151)가 상하로 연장 배치되어 승강하는 승강로드(140)를 측방으로 지지하는 커버플레이트(150); 및 내부에 감속기어(161)가 구비된 기어박스(160);를 포함하고,
    상기 구동모터(130)는 구동축(131)에 연결된 구동기어(132)가 상기 감속기어(161)에 치합되도록 기어박스(160)의 일측 상부에 장착되며, 상기 회전관(120)은 하부가 상기 기어박스(160)의 내부에 삽입되고 하부 둘레에 구비된 피동기어(123)가 상기 감속기어(161)에 치합되도록 기어박스(160)의 타측 상부에 장착되며 상기 기어박스(160)에 삽입된 하부까지 내부의 중공(121)에 암나사산(122)이 형성되고,
    상기 기어박스(160)는 하부면 상에서 회전관(120)의 중공(121)과 대응되는 위치에 하향 개구된 관통공(163)이 형성되며, 상기 회전관(120)은 하단이 하향 개구되어 승강로드(140)의 하단이 관통공(163)을 통해 기어박스(160)의 하부면으로 하향 노출되는 위치까지 하강할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 모듈형 승강구동장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 외측가이드(112)와 내측가이드(151) 중 하나의 가이드는 선형으로 외향 돌출된 돌기형태로 형성되고, 다른 하나의 가이드는 상기 돌기형태가 삽입되도록 선형으로 내향 함몰된 홈형태로 형성되어 상호 치합되는 것을 특징으로 하는 모듈형 승강구동장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 함체부(110)는,
    복수 개의 외측가이드(112)가 외부면의 둘레를 따라 측방으로 이격 배치되되 승강로드(140)를 중심으로 상호 대칭인 위치에 배치되며,
    상기 커버플레이트(150)는,
    복수 개의 내측가이드(151)가 내부면의 둘레를 따라 측방으로 이격되어 각 외측가이드(112)와 대응되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 모듈형 승강구동장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 외측가이드(112)와 내측가이드(151) 중 선형으로 외향 돌출된 돌기형태로 형성된 가이드는, 체결나사(181)에 의해 함체부(110) 또는 커버플레이트(150)로부터 착탈 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 모듈형 승강구동장치.
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