KR102603879B1 - 무대시설 견인용 윈치 - Google Patents

무대시설 견인용 윈치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베이스(1)와 상기 베이스의 양측 단부에서 수직 상방으로 고정된 지지부(2)들, 상기 지지부(2)들 사이에서 회전가능하게 장착되어 와이어로프를 권취하는 드럼(3), 상기 드럼에 내장된 모터(4)와 감속기를 구비하는 무대시설 견인용 윈치에 관한 것으로, 상기 감속기는 모터(4)의 출력축에 제공된 피니온기어(41)에 의해 구동되어 회전을 감속시키는 제1감속부(5)와, 상기 제 1감속부(5)의 회전을 보다 더 감속하기 위해 제 1 감속부(5)와 기어물림되고 감속된 회전수의 회전력을 출력축으로 전달하기 위한 제 2 감속부(6)를 포함하며, 상기 제 1 감속부(5)는 캐리어(51)에서 회전가능하게 장착된 회전축들 각각의 일측 단부에 제공되어 모터의 출력축에 제공된 피니온기어(41)에 의해 회전되는 복수개의 제1유성기어(52)들과, 캐리어(51)에 제공된 회전축들 각각의 타측 단부에 제공되어 상기 제1유성기어(52)들과 함께 회전하도록 된 제2유성기어(53), 상기 제2유성기어(53)들이 내접되어 기어물림되고 케이스(8)에 고정된 제1 링기어(54)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하여 구성됨으로써, 종래 윈치 보다 더 콤팩트하면서도 상대적으로 더 큰 감속비를 얻을 수 있는 효과와 함께 종래에 비하여 상대적으로 더욱 콤팩트한 구성으로 공연장의 천장의 협소하고 복잡한 공간의 설치장소에 설치할 수 있어 설치작업을 보다 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

무대시설 견인용 윈치{A WINCH FOR PULLING STAGE FACILITY}
본 발명은 무대시설 견인용 윈치에 관한 것으로 특히, 무대공연에 사용되는 다수의 장치봉, 배경막, 조명등과 같은 무대시설들을 개별적으로 소정의 위치로 승하강시키는 윈치에 있어서, 드럼내에 모터와 감속기를 내장시켜 윈치를 콤팩트하고 보수유지 편의성을 개선한 무대시설 견인용 윈치에 관한 것이다.
일반적으로 연극이나 오페라와 같은 공연 무대에는 공연 장면에 따라 다양한 장치봉, 배경막들이 사용되고 있음과 함께 극적인 효과를 위해 조명들의 위치도 조정하고 있다. 이러한 장치봉, 배경막들의 위치 조정은 공연시작 부터 끝날 때까지 필요한 무대장치를 미리 설정된 위치에 셋팅한 다음, 공연 진행에 따라 차례로 지난 무대장치를 상승시켜 제거하는 방식으로 이루어진다.
이러한 장치봉, 배경막들이나 조명들을 승하강시키기 위해 윈치가 사용되고 있으며, 윈치는 배경막들과 조명들에 연결된 와이어 로프를 권취하기 위한 드럼, 그 드럼을 정역회전시키기 위한 모터 및 감속기와 함께 배경막들과 조명들에 연결된 와이어 로프를 드럼으로 가이드하기 위한 다수의 가이드활차들을 포함하고 있다.
이러한 윈치의 종래 예로서, 한국 등록특허 제10-1745514호(등록일자 2017년06월02일)에는 베이스부; 상기 베이스부의 상부에 마련되며 와이어 로프가 권취되는 회전드럼; 상기 회전드럼에 회전력을 제공하는 구동모터; 상기 회전드럼에 권취된 와이어 로프를 가이드하는 가이드휠; 및 상기 회전드럼의 회전력에 의해 상기 회전드럼을 상기 베이스부의 길이방향을 따라 직선왕복운동 시키는 이송부;를 포함하는 무대시설용 와이어 윈치가 개시되어 있다.
또한, 다른 예로서, 한국 등록특허 제10-2079506호(등록일자 2020년02월14일)에는 무대장치를 상승 하강용 와이어 로프를 감거나 푸는 스크류드럼; 스크류드럼을 지지하는 드럼 지지판이나 회전축에 설치되어 스크류드럼의 회전 운동을 직선운동으로 변환하는 직선이동수단; 상기 드럼지지판을 직선이동 가능토록 지지하는 베이스프레임; 각 와이어 로프를 수직활차에서 모아 수평으로 안내하도록 베이스프레임 선단 내부에 설치하는 상부안내활차와, 상부안내활차를 거친 와이어 로프를 하부의 와이어 로프홈으로 안내하는 하부안내활차로 이루어진 안내활차부; 및 각 와이어 로프를 하부안내활차에서 베이스프레임 하부와 나란하게 수평으로 모아 스크류드럼의 접선 위치로 공급하는 멀티 원추활차들로 이루어진 멀티 원추활차부를 포함하며; 상기 멀티 원추활차부는 각 와이어 로프 개수만큼 설치되며 베이스프레임 내부 위치에 설치높이가 추가되지 않게 설치되는 제 1 내지 제 n 멀티원추활차들을 포함하며; 상기 제 2 내지 제 n 멀티원추활차는 스크류드럼의 접선방향으로 정확하게 향하도록 설치된 메인원추활차와, 선택되지 않은 다른 인접 와이어 로프들을 다음 멀티 원추활차로 이동시키는 보조원추활차를 포함하며; 메인원추활차와 보조원추활차는 인입 와이어 로프의 수직위치보다 인출 와이어 로프의 수직위치가
스크류드럼 외경에 가깝도록 기울어지도록 된 원추형멀티활차 무대전용윈치가 개시되어 있다.
그러나, 상기한 종래 기술의 무대시설용 윈치는 모터와 감속기가 윈치 측부에 설치되어 있어서 공간을 크게 점유하고 있으며, 드럼에서 활차로 와이어 로프가 인출될 때 와이어 로프가 경사지게 배치됨에 따라 운전시에 와이어 로프의 이탈 염려가 있을 뿐만 아니라, 이러한 와이어 로프의 경사 배치와 함께 다수의 활차들이 구비되어 보수유지에 많은 어려움이 있었다.
이에 대한 개선책으로 본 출원인은 2021년03월03일자 공고된 등록특허 제10-2221240호에서, 기부에 고정된 서로 이격된 지지부재들 사이에서 회전가능하게 장착된 드럼, 상기 드럼을 구동시키기 위한 모터와, 그 모터의 출력축에 연결된 감속기 및 드럼으로 부터 인출되는 무대시설 견인용의 다수의 와이어 로프들을 가이드하기 위하여 드럼의 하측에 서 각각의 와이어 로프에 대응하여 수평으로 배치된 가이드활차들을 구비하는 무대시설 견인용 윈치에 있어서, 상기 모터와 감속기는 드럼의 내부에 내장되고, 상기 감속기의 출력축에 제공된 기어와 맞물리는 전동기어장치, 상기 드럼의 일측 단부부재의 내측에 연결되고 상기 전동기어장치에 의해 구동되는 링기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 무대시설 견인용 윈치를 제시한 바 있다.
한국 등록특허 제10-1745514호(등록일자 2017년06월02일) 한국 등록특허 제10-2079506호(등록일자 2020년02월14일) 한국 등록특허 제10-2221240호(공고일자 2021년03월03일)
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 드럼의 내부에 모터와 감속기를 내장시킴과 함께 감속기어열을 보다 콤팩트하게 구성하여 협소한 무대 천장에 설치되어 안정되게 동작할 수 있도록 개선하고, 감속비를 증대시켜 무대시설의 상하 이동을 안전하게 수행할 수 있도록 개선한 무대시설 견인용 윈치을 제공하는 것이다.
상기한 목적 달성을 위하여, 본 발명에 의한 무대시설 견인용 윈치는, 베이스와 상기 베이스의 양측 단부에서 수직 상방으로 고정된 지지부들, 상기 지지부들 사이에서 회전가능하게 장착되어 와이어로프를 권취하는 드럼, 상기 드럼에 내장된 모터와 감속기를 구비하는 무대시설 견인용 윈치에 있어서, 상기 감속기는 모터의 출력축에 제공된 피니온기어에 의해 구동되어 회전을 감속시키는 제1감속부와, 상기 제 1감속부의 회전을 보다 더 감속하기 위해 제 1 감속부와 기어물림되고 감속된 회전수의 회전력을 출력축으로 전달하기 위한 제 2 감속부를 포함하며,
상기 제 1 감속부는 캐리어에서 회전가능하게 장착된 회전축들 각각의 일측 단부에 제공되어 모터의 출력축에 제공된 피니온기어에 의해 회전되는 복수개의 제1유성기어들과, 캐리어에 제공된 회전축들 각각의 타측 단부에 제공되어 상기 제1유성기어들과 함께 회전하도록 된 제2유성기어, 상기 제2유성기어들이 내접되어 기어물림되고 케이스에 고정된 제1 링기어를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 제 2 감속부는 제 1 감속부의 출력측으로서의 캐리어의 단부에 고정된 감속기어, 상기 감속기어의 외주면에 기어물림된 아이들기어, 상기 아이들기어의 외측에서 아이들기어와 기어물림된 제2 링기어를 포함한다.
상기 제 1 감속부의 캐리어의 회전은 아이들기어를 통해 제 2 링기어에 감속되어 전달되며, 상기 아이들기어는 홀더의 플랜지에 형성된 개구를 통해 드럼의 제 1 플랜지부에 고정된 제 2 링기어와 맞물려 구성된다.
본 발명에 의한 무대시설 견인용 윈치는 드럼 내부에 모터와 감속기가 내장되고, 감속기가 제 1, 2 감속부로 구성되어 종래 윈치 보다 더 콤팩트하면서도 상대적으로 더 큰 감속비를 얻을 수 있는 효과와 함께 종래에 비하여 상대적으로 더욱 콤팩트한 구성으로 공연장의 천장의 협소하고 복잡한 공간의 설치장소에 설치할 수 있어 설치작업을 보다 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따라 감속기와 모터가 드럼내에 내장된 윈치의 사시도.
도 2는 도 1에서 모터와 감속기 조립체와 드럼이 분해된 상태의 분해사시도.
도 3은 도 2에서 모터와 감속기 조립체의 개략적인 분해사시도.
도 4는 도 1에서 감속기와 모터가 내장된 드럼의 개략적인 단면도로서 모터의 구동력을 윈치의 출력축에 감속 전달하기 위한 감속기 구조를 보여준다.
도 5는 도 4에서 제 1 감속부로서 캐리어의 양측에 구비되는 제 1, 2 유성기어들을 보여준다.
도 6은 도 5에서 제 2 유성기어가 제 1 링기어에 맞물린 제 1 감속부를 보여준다.
도 7은 도 6의 제 1 감속부의 캐리어에 제공된 감속기어와 아이들기어 및 제 2 링기어로 구성된 제 2 감속부가 조립된 상태의 사시도.
도 8은 도 7의 개략적인 단면도.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 4에 있어서, 본 발명에 의한 무대시설 견인용 윈치는 베이스(1)와 상기 베이스의 양측 단부에서 수직 상방으로 고정된 지지부(2)들, 상기 지지부(2)들 사이에서 회전가능하게 장착되어 와이어로프를 권취하는 드럼(3), 상기 드럼에 내장된 모터(4)와 감속기를 포함하며, 상기 드럼(3)은 그 양단 내측에 플랜지부(31,31')들이 결합되어 있으며, 모터(4)의 출력축의 회전력은 감속기에서 감속되어 플랜지부(31)가 회전되게 함으로써, 드럼(3)이 회전된다.
상기 베이스(1)에는 드럼(3) 하측에 복수개의 수평으로 배치된 가이드활차(11)들이 회전가능하게 장착되어 드럼으로 부터 인출되고 권취되는 와이어로프들을 가이드하도록 한다. 상기 가이드활차들이 수평으로 배치됨으로써 견인용 윈치를 종래에 비하여 콤팩트하게 구성할 수 있게 된다.
본 발명에서 모터(4)에 의해 회전되는 드럼의 회전력을 증대시키기 위해 감속기는 모터의 회전수를 2단계에 걸쳐 감속함으로써 콤팩트하면서도 큰 감속비를 얻을 수 있도록 된다.
이를 위해 상기 감속기는 모터(4)의 출력축에 제공된 피니온기어(41)에 의해 구동되어 회전을 감속시키는 제1감속부(5)와, 상기 제 1감속부(5)의 회전을 보다 더 감속하기 위해 제 1 감속부(5)와 기어물림되고 감속된 회전수의 회전력을 출력축으로 전달하기 위한 제 2 감속부(6)를 포함하며, 상기 모터(4)와 제 1, 2 감속부(5,6)들은 드럼(3) 양측의 내측 단부에 제공된 플랜지부(31,31')들 사이에 내장되고, 일측의 플랜지부(31)가 제 2 감속부(6)에 연결되어 결국 드럼은 모터(4)의 회전수가 제 2 감속부(6)의 감속된 회전으로 회전하게 된다. 상기 플랜지부(31,31')들은 각각 베어링을 통해 회전축(7,7')에 대하여 회전가능하게 장착되고, 상기 회전축(7,7')들은 드럼 양측에 제공된 지지부(2)들에 고정된다.
상기 제 1 감속부(5)는 도 5와 6에 도시된 바와 같이, 캐리어(51)에서 회전가능하게 장착된 회전축들 각각의 일측 단부에 제공되어 모터의 출력축에 제공된 피니온기어(41)에 의해 회전되는 복수개, 도시된 실시예에서는 3개의 제1유성기어(52)들과, 캐리어(51)에 제공된 회전축들 각각의 타측 단부에 제공되어 상기 제1유성기어(52)들과 함께 회전하도록 된 제2유성기어(53), 상기 제2유성기어(53)들이 내접되어 기어물림된 제1 링기어(54)를 포함한다. 상기 제 1링기어(54)는 모터(4)에 고정된 케이스(8)에 고정되어 있다.
또한, 상기 제 2 감속부(6)는 도 7과 8에 도시된 바와 같이 제 1 감속부(5)의 출력측으로서의 캐리어(51)의 단부에 고정된 감속기어(61), 상기 감속기어(61)의 외주면에 기어물림된 아이들기어(62), 상기 아이들기어(62)의 외측에서 아이들기어(62)가 기어물림된 제2 링기어(63)를 포함하며, 상기 제 2 링기어(63)는 드럼(3)의 제 1 플랜지부(31)에 고정되어 있다. 또한, 상기 아이들기어(62)는 홀더(64)의 플랜지(65)에 형성된 개구를 통해 제 2 링기어(63)와 맞물리고, 상기 홀더(64)는 회전축(7)에 볼트로 체결되어 고정되어 있다. 상기 제 1 감속부(5)의 출력측으로서의 캐리어(51)의 회전은 아이들기어(62)를 통해 제 2 링기어(63)에 감속되어 전달된다.
이로써, 모터(4)의 피니온기어(41)의 회전은 제 1 감속부(5)에서 제 1단계로, 제 2 감속부(6)에서 제 2 단계로 감속되며, 최종적으로 제 2 감속부(6)의 제 2 링기어(63)가 고정된 일측의 플랜지부(31)가 고정된 드럼(3)이 감속되어 회전된다.
상기 제 1 링기어(54)는 케이스의 내측에 고정되고 제 2 링기어(63)는 일측의 플랜지부(31) 내측에 고정된다.
이로써, 모터(4)의 작동시에, 제 1 감속부(5)로서 모터 출력축에 제공된 피니온기어(41)에 기어물림된 도시된 실시예에서 3개의 제1유성기어(52)가 회전되고, 이때 캐리어(51)의 타측에 구비된 제2유성기어(53)들이 회전하면서 결국 캐리어(51)가 회전됨에 따라 캐리어(51)의 중심에 제공된 축을 통해 회전력이 출력된다.
이러한 제 1 감속부(5)의 캐리어(51)의 축으로의 출력 회전 감속비는 아래와 같은 유성치차 계산식에 따라 얻어진다.
감속비 = 1/{(링기어 잇수/태양기어) + 1}
여기서 태양기어는 피니온기어이이며, 링기어는 고정이고 태양기어가 입력측이고, 캐리어의 축이 출력측이다. 링기어와 유성기어 및 피니온기어(태양기어)의 잇수에 따라 아래와 같은 다양한 감속비가 얻어질 수 있다.
감속비 링기어 잇수 유성기어 잇수 태양기어 잇수
1/3 108(90) 27(23) 54(45)
1/4 108 36 36
1/5 108 40 27
1/6 105 42 21
1/7 108 45 18
1/8 105 45 15
1/9 96 42 12
1/10 108 48 12
일 실시예로서, 모터측 피니온기어(41)의 잇수 15, 제1유성기어(52)의 잇수를 60, 제 2 유성기어(53)의 잇수를 30, 제1 링기어(54)의 잇수를 30으로 하는 경우에, 출력측으로서의 캐리어(51)는 1/{(60/15)×(105/30) + 1}=1/15로 감속된다.
이때, 상기 캐리어(51)의 단부가 감속기어(61)에 연결된 제 2 감속부(6)에서는, 감속기어(61)의 잇수를 60, 아이들기어(62)의 잇수를 30, 제2 링기어(63)의 잇수를 120으로 할 때, 아이들기어(62)들이 회전가능하게 장착된 홀더(64)는 (30/60)×(30/120)=1/2로 감속된다.
따라서, 모터의 출력축에 제공된 피니온기어(41)의 회전은 제 1 감속부(5)와 제 2 감속부(6)를 통해 최종적으로 제 2링기어(63)이 고정된 플랜지부(31)와 함께 드럼(3)은 1/15×1/2=1/30으로 감속된다.
본 발명에 의한 무대시설 견인용 윈치는 드럼 내부에 내장된 제 1 감속부에서의 캐리어와 기어물림된 제 2 감속부의 감속기어가 아이들기어를 통해 제 2 링기어가 감속 회전되어 결국 제 2 링기어가 고정된 플랜지부(31)를 통해 드럼이 감속회전되는 구조로, 종래에 비하여 콤팩트한 구성으로 공연장의 천장의 협소하고 복합한 공간의 설치장소에서도 용이하게 설치할 수 있으며, 제 1,2 감속부에 의해 종래 윈치의 감속기에서 보다 상대적으로 더 큰 감속비를 얻을 수 있게 된다.
본 발명은 공연 무대에 사용되는 장치봉, 배경막들과 조명들의 위치를 조정하기 위한 무대시설 견인용 윈치를 콤팩트하게 구성하도록 이용될 수 있다.
1 : 베이스 2 : 지지부
3 : 드럼 4 : 모터
5 : 제 1 감속부 6 : 제 2 감속부
8 : 케이스 31,31' ; 플랜지부
41 : 피니온기어 51 : 캐리어
52 : 제1유성기어 53 : 제2유성기어
54 : 제1 링기어 61 : 감속기어
62 : 아이들기어 63 : 제2 링기어
64 : 홀더 65 : 플랜지

Claims (3)

  1. 베이스(1)와, 상기 베이스의 양측 단부에서 수직 상방으로 고정된 지지부(2)들, 상기 지지부(2)들 사이에서 회전가능하게 장착되어 와이어로프를 권취하는 드럼(3), 상기 드럼에 내장된 모터(4)와 감속기를 구비하고, 상기 감속기는 모터(4)의 출력축에 제공된 피니온기어(41)에 의해 구동되어 회전을 감속시키는 제1감속부(5)와, 상기 제 1감속부(5)의 회전을 보다 더 감속하기 위해 제 1 감속부(5)와 기어물림되고 감속된 회전수의 회전력을 출력축으로 전달하기 위한 제 2 감속부(6)를 포함하며,
    상기 제 1 감속부(5)는 캐리어(51)에서 회전가능하게 장착된 회전축들 각각의 일측 단부에 제공되어 모터의 출력축에 제공된 피니온기어(41)에 의해 회전되는 복수개의 제1유성기어(52)들과, 캐리어(51)에 제공된 회전축들 각각의 타측 단부에 제공되어 상기 제1유성기어(52)들과 함께 회전하도록 된 제2유성기어(53), 상기 제2유성기어(53)들이 내접되어 기어물림되고 케이스(8)에 고정된 제1 링기어(54)를 포함하고,
    상기 제 2 감속부(6)는 제 1 감속부(5)의 출력측으로서의 캐리어(51)의 단부에 고정된 감속기어(61), 상기 감속기어(61)의 외주면에 기어물림된 아이들기어(62), 상기 아이들기어(62)의 외측에서 아이들기어(62)가 기어물림된 제2 링기어(63)를 포함하며,
    상기 제 1 감속부(5)의 캐리어(51)의 회전은 아이들기어(62)를 통해 제 2 링기어(63)에 감속되어 전달되며, 상기 아이들기어(62)는 홀더(64)의 플랜지(65)에 형성된 개구를 통해 드럼(3)의 제 1 플랜지부(31)에 고정된 제 2 링기어(63)와 맞물린 것을 특징으로 하는 무대시설 견인용 윈치.















  2. 삭제
  3. 삭제
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