KR102642460B1 - 신축형 사다리의 구동장치 - Google Patents

신축형 사다리의 구동장치 Download PDF

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KR102642460B1
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장영균
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Abstract

본 발명은, 다수개의 제1발판 프레임이 서로 소정 간격을 두고서 마련되는 외측 지지부; 상기 외측 지지부의 내부에 마련되며, 다수개의 제2발판 프레임이 서로 소정 간격을 두고서 마련되는 내측 지지부; 상기 내측 지지부의 외측면에서 상기 내측 지지부의 길이방향을 따라 마련되는 랙기어; 상기 랙기어와 연결되며, 상기 외측 지지부의 내측면에 회전 가능하게 마련되는 피니언; 상기 피니언에 회전 동력을 전달하며, 회전 공구와 연결되는 동력 전달부; 및 상기 동력 전달부에 마련되며, 상기 내측 지지부가 승강되는 과정에서 과부하가 발생되면, 상기 동력 전달부가 파손되는 것을 방지하는 과부하 보호부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

신축형 사다리의 구동장치{DRIVING SYSTEM OF STEP EXTENSION LADDER}
본 발명은 사용자가 전동 공구 또는 배터리에 의한 동력원 등을 이용하여 사다리의 전체 높이를 용이하게 조절할 수 있도록 구성된 신축형 사다리의 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 사다리는 사람이 높은 곳이나 낮은 곳을 오르내릴 때 발로 디딜 수 있도록 만든 기구로서 작업용 사다리와 통행용 사다리로 구분될 수 있다.
종래의 사다리는, 도 1에 도시된 'H'형 사다리와 도 2에 도시된 'A'형 사다리로 구분할 수 있다.
도 1에 도시된 'H'형 사다리는, 서로 일정 간격 이격되게 배치되는 한 쌍의 수직형 버팀대(10)와, 이 한 쌍의 수직형 버팀대(10) 사이에서 상하로 일정 간격을 가진 채로 배치되는 다수개의 수평 디딤대(20)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 'A'형 사다리는, 서로 일정 간격 이격되게 배치되는 한 쌍의 전방 버팀대(30)와, 상기 전방 버팀대(30)와 회동 가능하게 연결된 채 상기 전방 버팀대(30)와 소정의 경사 각도를 이룬 채 배치되는 후방 버팀대(30')를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 'A'형 사다리는. 상기 전방 버팀대(30)와 상기 후방 버팀대(30')의 내부에 삽입된 상태로 배치되며, 상기 전방 버팀대(30) 및 상기 후방 버팀대(30')의 내부에서 상부로 인출 가능한 상부 버팀대(40)를 더 포함할 수 있다.
종래의 'A'형 사다리는, 상부 버팀대(40)가 인출되었을 때 그 높이를 고정시키기 위한 고정손잡이(80)가 전방 버팀대(30) 및 후방 버팀대(30')에 마련되는 구성을 가진다.
따라서, 사용자는 전방 버팀대(30) 또는 후방 버팀대(30')를 경유하여 상기 상부 버팀대(40)에 형성된 고정홀(70)에 상기 고정손잡이(80)를 삽입하는 방식으로 사다리의 높이를 고정시킬 수 있다.
또한, 종래의 'A'형 사다리는, 전방 버팀대(30)와 후방 버팀대(30') 사이의 각도를 고정하기 위한 방식으로, 상부 버팀대(40)의 상단에 마련된 고정핸들(60)을 이용하여 힌지(50)의 회동을 멈추는 구조를 가지고 있다.
이에 따라, 사용자는, 고소 작업을 수행할 때 상기 고정핸들(60)을 눌러서 일정 각도로 전방 버팀대(30)와 후방 버팀대(30') 사이의 간격을 벌린 후, 전방 버팀대(30) 및 후방 버팀대(30')에서 상부 버팀대(40)를 들어 올려야 한다. 그 다음, 상부 버팀대(40)가 사용자가 원하는 높이까지 상승되면, 상기 고정핸들(60)을 눌러 힌지(50)의 회동을 멈추고, 상기 고정손잡이(80)를 이용하여 상부 버팀대(40)의 높이를 고정시키는 과정을 거치게 된다.
위와 같은 일련의 과정들은, 상부 버팀대(40)의 높이를 수시로 변경할 때마다 이루어져야 하므로, 작업 능률을 떨어뜨리는 문제점이 있고, 사용자가 상부 버팀대(40)의 높이를 변경할 때마다 사다리를 타고 오르내리는 동작을 반복적으로 수행해야 하므로 안전사고도 유발하는 문제점도 있다.
또한, 종래의 'A'형 사다리는 상부 버팀대(40)의 높이를 조절하는 과정이 어렵고 번거롭기 때문에, 여성이나 노약자가 사용하기 어려운 문제점도 있다.
따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명을 개발하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록특허 제10-2099306호의 "트레이의 높이 조절이 가능한 사다리"가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 작업자가 전동 공구 또는 배터리에 의한 동력원을 이용하여, 사다리를 구성하는 외측 지지부 상에서 내측 지지부를 쉽고 간편한 방식으로 승강시켜 사다리의 전체 높이를 용이하게 조절할 수 있도록 구성된 신축형 사다리의 구동장치를 제공하는데 목적이 있다.
다수개의 제1발판 프레임이 서로 소정 간격을 두고서 마련되는 외측 지지부; 및 상기 외측 지지부의 내부에 마련되며, 다수개의 제2발판 프레임이 서로 소정 간격을 두고서 마련되는 내측 지지부;를 포함하는 신축형 사다리에 마련되며, 상기 내측 지지부의 외측면에서 상기 내측 지지부의 길이방향을 따라 마련되는 랙기어; 상기 랙기어와 연결되며, 상기 외측 지지부의 내측면에 회전 가능하게 마련되는 피니언; 및 상기 피니언에 회전 동력을 전달하며, 회전 공구와 연결되는 동력 전달부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 동력 전달부는, 상기 외측 지지부의 일측 외측면상에 배치되며, 상기 회전 공구로부터 동력을 전달받아 회전되는 제1샤프트; 상기 제1샤프트에 마련되는 웜; 상기 웜과 맞물리는 웜휠기어와 연결되는 제1기어; 및 상기 제1기어로부터 발생되는 회전력을 전달받아 회전되며, 상기 제1발판 프레임 또는 상기 제2발판 프레임과 평행하게 배치되는 제2샤프트;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1샤프트는, 상기 제1발판 프레임 또는 제2발판 프레임과 교차되는 방향으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2샤프트는, 다수개의 상기 제1발판 프레임 중에서 상기 외측 지지부의 최상단에 배치된 상기 제1발판 프레임의 내부에 마련되되, 상기 제1발판 프레임의 길이방향을 따라 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2샤프트의 길이방향 일단에는 상기 제1기어와 연결되는 제2기어;가 마련되고, 상기 제2샤프트의 길이방향 타단에는 상기 외측 지지부의 타측 내측면에 회전 가능하게 마련된 상기 피니언으로 회전 동력을 전달하는 제3기어;가 마련될 수 있다.
또한, 상기 동력 전달부에 마련되며, 상기 내측 지지부가 승강되는 과정에서 과부하가 발생되면, 상기 동력 전달부가 파손되는 것을 방지하는 과부하 보호부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 과부하 보호부는, 상기 제1샤프트에 회전 가능하게 마련되며, 상기 웜과 연결되는 몸체; 상기 몸체에 형성된 나사 구멍을 경유하여 상기 제1샤프트의 외주면 일부에 형성된 단차면과 접촉되는 볼(ball); 상기 나사 구멍에 삽입되며, 길이방향 일측 단부가 상기 볼과 접촉되는 탄성부재; 및 상기 탄성부재의 길이방향 타단부를 가압하며, 상기 나사 구멍에 체결되는 조절나사;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 내측 지지부가 승강되는 과정에서 과부하가 발생되면, 상기 과부하 보호부와 상기 웜은 정지된 상태를 이루고, 상기 제1샤프트는 공회전 될 수 있다.
또한, 상기 제1샤프트에 회전 가능하게 연결되며, 상기 몸체와 연결되는 미세 조절부재;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 동력 전달부는 배터리와 연결된 구동모터의 출력축과 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 신축형 사다리의 구동장치는, 작업자가 전동 공구나 모터를 이용하여 내측 지지부를 외측 지지부 상에서 용이하게 승강시킬 수 있도록 하는 구조를 제공하므로, 작업자가 고소 작업을 안전하고 편하게 수행할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 신축형 사다리의 구동장치는, 회전 공구의 최대 회전 속도에 대응되어 웜기어의 특성상 큰 감속비를 갖고 있으므로 감속된 만큼 웜휠기어의 출력축에 힘을 증폭시킨 채 내측 지지부를 승강시킬 수 있고, 더불어, 내측 지지부에 하중이 가해져도 웜과 웜휠기어의 감속 브레이크 기능으로 내측 지지부가 의도치 않게 하강 이동되는 것을 방지 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 신축형 사다리의 구동장치는, 외측 지지부에 내측 지지부의 승강 동작을 멈추는 고정레버가 마련되므로, 외측 지지부에서 승강되는 내측 지지부를 사용자가 원하는 높이에 견고하게 고정시켜 외력으로부터 의도치 않게 이동되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 신축형 사다리의 구동장치는, 전동공구나 모터에서 발생되는 고속의 회전력이 웜과 웜휠기어에서 감속되어 제1기어로 전달될 수 있으므로, 내측 지지부의 승강 속도를 천천히 안전하게 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 신축형 사다리의 구동장치는, 제1샤프트의 일단에 육각형의 드라이버 비트 또는 육각 렌치가 삽입될 수 있는 공구 삽입홈을 형성하여, 전동 공구나 회전 공구의 회전력을 제1샤프트에 정확하게 전달할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 신축형 사다리의 구동장치는, 작업자가 외측 프레임의 전방에 서서도 내측 지지부를 승강시키는 작동 과정을 가능하게 하여, 협소한 공간에서도 작업자가 고소 작업을 가능하도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 신축형 사다리의 구동장치는, 내측 지지부를 승강시키는 과정에서 의도치 않게 과부하가 발생되어도, 상기 내측 지지부를 승강시키기 위하여 사용되는 동력 전달 부품들을 상기 과부하로부터 보호하여 각 부품의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 신축형 사다리의 구동장치는, 과부하 보호부를 구성하는 탄성부재의 압축 정도를 조절하여, 내측 지지부의 상단에 마련된 트레이의 허용 하중을 용이하게 설정할 수 있고, 상기 트레이에 가해지는 하중에 따라서 상기 내측 지지부의 승강 동작을 정지시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 신축형 사다리의 구동장치는, 내측 지지부를 승강시키기 위하여 사용되는 동력 전달 부품들을 외부로 비노출시켜 작업자의 작업에 간섭되지 않도록 하고, 더불어, 외관상 심플한 제품 이미지를 작업자에게 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 'H'형 사다리의 구성을 보여주는 사시도.
도 2는 종래의 'A'형 사다리의 구성을 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동장치가 적용된 신축형 사다리의 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 내측 지지부가 외측 지지부 상에서 상승된 상태를 보여주는 사시도.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 동력 전달부의 내부를 측방에서 바라본 측면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 외측 지지부의 정면도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 외측 지지부의 외측 프레임을 외측에서 바라본 측면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 외측 지지부의 상단을 위에서 바라본 평면도.
도 9의 본 발명의 일 실시예에 따른 과부하 보호부의 구성을 보여주는 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정레버의 작동 모습을 보여주는 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 도 3 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 신축형 사다리의 구동장치가 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동장치가 적용된 신축형 사다리의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 내측 지지부가 외측 지지부 상에서 상승된 상태를 보여주는 사시도이고, 도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 동력 전달부의 내부를 측방에서 바라본 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 외측 지지부의 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 외측 지지부의 외측 프레임을 외측에서 바라본 측면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 외측 지지부의 상단을 위에서 바라본 평면도이고, 도 9의 본 발명의 일 실시예에 따른 과부하 보호부의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정레버의 작동 모습을 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 신축형 사다리의 구동장치는, 다수개의 제1발판 프레임(220)이 서로 소정 간격을 두고서 마련되는 외측 지지부(200); 및 상기 외측 지지부(220)의 내부에 마련되며, 다수개의 제2발판 프레임(320)이 서로 소정 간격을 두고서 마련되는 내측 지지부(300);를 포함하는 신축형 사다리에(100)에 마련될 수 있다.
상기 신축형 사다리(100)에 마련되는 구동장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 내측 지지부(300)의 외측면에서 상기 내측 지지부(300)의 길이방향을 따라 마련되는 랙기어(R1, R2); 상기 랙기어(R1, R2)와 연결되며, 상기 외측 지지부(200)의 내측면에 회전 가능하게 마련되는 피니언(P1, P2); 상기 피니언(P1, P2)에 회전 동력을 전달하며, 회전 공구와 연결되는 동력 전달부(400); 및 상기 동력 전달부(400)에 마련되며, 상기 내측 지지부(300)가 승강되는 과정에서 과부하가 발생되면, 상기 동력 전달부(400)가 파손되는 것을 방지하는 과부하 보호부(500);를 포함할 수 있다.
상기 외측 지지부(200)는, 서로 소정 간격을 두고서 마주하게 배치되는 한 쌍의 외측 프레임(210)과, 상기 한 쌍의 외측 프레임(210)을 서로 연결하는 다수개의 제1발판 프레임(220)을 포함할 수 있다.
외측 지지부(200)의 외측 프레임(210)은, 채널 형태의 프레임이라 할 수 있다. 즉, 외측 프레임(210)은, 후술할 내측 지지부(300)의 내측 프레임(310)을 수용하기 위하여 'ㄷ'자 단면을 가지는 형태로 제작될 수 있다.
외측 지지부(200)의 제1발판 프레임(220)은, 작업자가 발로 디디는 구성요소로서, 외측 프레임(210)의 전면에 배치될 수 있다. 즉, 제1발판 프레임(220)의 길이방향 단부는 외측 프레임(210)의 전면에 고정적으로 장착될 수 있다.
또한, 제1발판 프레임(220)은, 상기 외측 프레임(210)의 길이방향을 따라 소정 간격을 두고서 다수개로 배치될 수 있다.
상기 내측 지지부(300)는, 서로 소정 간격을 두고서 마주하게 배치되는 한 쌍의 내측 프레임(310)과, 상기 한 쌍의 내측 프레임(310)을 서로 연결하는 다수개의 제2발판 프레임(320)을 포함할 수 있다.
내측 지지부(300)의 내측 프레임(310)은, 'ㄷ'자, 또는 'I'자 단면을 가지는 형태로 제작될 수 있다.
내측 지지부(300)의 제2발판 프레임(320)은, 작업자가 발로 디디는 구성요소로서, 내측 프레임(310)의 내측부에 배치될 수 있다. 즉, 제2발판 프레임(320)의 길이방향 단부는 내측 프레임(310)의 내측면에 고정적으로 장착될 수 있다.
또한, 제2발판 프레임(320)은, 상기 내측 프레임(310)의 길이방향을 따로 소정 간격을 두고서 다수개로 배치될 수 있다.
상기와 같이 구성된 내측 지지부(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 외측 프레임(210) 사이의 공간에 배치될 수 있다.
또한, 상기 내측 지지부(300)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 동력에 의해 한 쌍의 외측 프레임(210) 상에서 상승되어 외측 프레임(210)의 상부로 노출될 수도 있다.
상기 랙기어(R1, R2)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 내측 지지부(300)가 구성하는 한 쌍의 내측 프레임(310)에 마련될 수 있다.
즉, 한 쌍의 내측 프레임(310) 중에서 일측에 배치된 내측 프레임(310)의 외측면에는 상기 랙기어(R1)가 마련될 수 있다. 이때, 상기 랙기어(R1)는 상기 내측 프레임(310)의 길이방향을 따라 마련될 수 있다. 아울러, 한 쌍의 내측 프레임(310) 중에서 타측에 배치된 내측 프레임(310)의 외측면에는 상기 랙기어(R2)가 마련될 수 있다. 이때, 상기 랙기어(R2)도 상기 내측 프레임(310)의 길이방향을 따라 마련될 수 있다. 여기서, 상기 내측 프레임(310)의 외측면이라함은, 상기 외측 프레임(210)의 내측면과 마주하는 면이라 할 수 있다.
상기 피니언(P1, P2)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 외측 지지부(200)가 구성하는 한 쌍의 외측 프레임(210)에 마련될 수 있다.
즉, 한 쌍의 외측 프레임(210) 중에서 일측에 배치된 외측 프레임(210)의 내측면에는 상기 피니언(P1)이 회전 가능하게 장착될 수 있다. 아울러, 한 쌍의 외측 프레임(210) 중에서 타측에 배치된 외측 프레임(210)의 내측면에는 상기 피니언(P2)이 회전 가능하게 장착될 수 있다. 여기서, 상기 외측 프레임(210)의 내측면이라함은, 상기 내측 프레임(310)의 외측면과 마주하는 면이라 할 수 있다.
상기 동력 전달부(400)는, 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 외측 지지부(200)를 구성하는 한 쌍의 외측 프레임(210) 중에서 일측에 배치된 외측 프레임(210)의 외측면에 장착될 수 있다.
상기 동력 전달부(400)는, 상기 회전 공구로부터 동력을 전달받아 회전되는 제1샤프트(410); 상기 제1샤프트(410)에 마련되는 웜(420); 상기 웜(420)과 연결되는 제1기어(430); 및 상기 제1기어(430)로부터 발생되는 회전력을 전달받아 회전되며, 상기 제1발판 프레임(220) 또는 상기 제2발판 프레임(320)과 평행하게 배치되는 제2샤프트(440);를 포함할 수 있다.
상기 제1샤프트(410)는, 회전 공구(t)와 직접적으로 연결되는 구성요소라 할 수 있다. 즉, 제1샤프트(410)의 길이방향 일단에는 공구 삽입홈(412)이 형성될 수 있다.
제1샤프트(410)는, 외측 지지부(200)의 제1발판 프레임(220) 또는 내측 지지부(300)의 제2발판 프레임(320)과 교차되는 방향으로 배치될 수 있다. 따라서, 상기 공구 삽입홈(412)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 외측 지지부(200)의 전방측으로 노출될 수 있다.
참고로, 상기 공구 삽입홈(412)과 결합되는 회전 공구(t)는, 전동 드라이버, 드라이버, 렌치 등 다양한 공지의 공구를 포함할 수 있다.
상기 웜(420)은, 상기 제1샤프트(410)의 길이방향 일부분에 회전 가능하게 장착될 수 있다.
상기 제1기어(430)는, 상기 웜(420)의 회전과 연동되어 회전되며, 외측 프레임(210)의 외측면에 장착된 케이싱에 회전 가능하게 장착될 수 있으며, 상기 웜(420)과 직접적으로 연결되는 웜휠(421)과 연동되어 회전될 수 있다.
또한, 상기 제2샤프트(440)는, 제1기어(430)와 연동되어 회전될 수 있다.
제2샤프트(440)는, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 외측 지지부(200)를 구성하는 다수개의 제1발판 프레임(220) 중에서 외측 프레임(210)의 최상단에 배치된 제1발판 프레임(220)의 내부에 마련되며, 상기 제1발판 프레임(220)의 내부에서 회전될 수 있다.
즉, 제2샤프트(440)는, 작업자의 이동에 간섭되지 않도록, 제1발판 프레임(220)의 내부에서 상기 제1발판 프레임(220)의 길이방향을 따라 배치될 수 있다.
따라서, 다수개의 제1발판 프레임(220) 중에서 외측 프레임(210)의 최상단에 배치되는 제1발판 프레임(220)은, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 내부가 비워진 중공의 형태를 가지는 것이 바람직하다.
제2샤프트(440)의 길이방향 일단은, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 외측 프레임(210) 중에서 일측에 배치된 외측 프레임(210)의 외측면으로 노출될 수 있다.
또한, 제2샤프트(440)의 길이방향 타단은, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 외측 프레임(210) 중에서 타측에 배치된 외측 프레임(210)의 외측면으로 노출될 수 있다.
한편, 도 5, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제2샤프트(440)의 길이방향 일단에는 상기 제1기어(430)와 연결되어 회전되는 제2기어(450)가 마련될 수 있다.
상기 제2기어(450)는 제1기어(430)로부터 발생된 회전력을 제2샤프트(440)로 전달하는 구성요소라 할 수 있다.
따라서, 제1기어(430)가 회전되면, 제2기어(450) 및 제2샤프트(440)가 회전될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제2샤프트(440)의 길이방향 타단에는 제3기어(460)가 마련될 수 있다. 상기 제3기어(460)는, 한 쌍의 외측 프레임(210) 중에서 타측에 배치된 외측 프레임(210)에 마련된 피니언(P2)으로 회전 동력을 전달하는 구성요소라 할 수 있다.
상기 제3기어(460)는, 상기 피니언(P2)으로 회전 동력을 전달하기 위하여 제4기어(470)와 연결될 수 있다.
상기 제4기어(470)는, 한 쌍의 외측 프레임(210) 중에서 타측에 배치된 외측 프레임(210)에 회전 가능하게 장착되며, 상기 외측 프레임(210)의 외측면상에 배치될 수 있다.
아울러, 상기 제4기어(470)는 상기 피니언(P2)과 함께 동일한 회전축을 공유한다고 할 수 있다. 부연하면, 상기 피니언(P2)은 외측 프레임(210)의 내측면에 배치된 상태에서 상기 회전축의 일단 부위에 마련되고, 상기 제4기어(470)는 외측 프레임(210)의 외측면에 배치된 상태에서 상기 회전축의 타단 부위에 마련될 수 있다.
따라서, 상기 제3기어(460)가 회전되면, 상기 제4기어(470)와 상기 피니언(P2)이 동시에 회전될 수 있다.
한 쌍의 외측 프레임(210) 중에서 타측에 배치된 외측 프레임(210)에 마련된 피니언(P2)이 회전되면, 한 쌍의 내측 프레임(310) 중에서 타측에 배치된 내측 프레임(310)에 마련된 랙기어(R2)가 상기 피니언(P2)과 맞물릴 수 있다.
아울러, 한 쌍의 내측 프레임(310) 중에서 일측에 배치된 내측 프레임(310)의 랙기어(R1)는 일측에 배치된 외측 프레임(210)의 피니언(P1)과 맞물릴 수 있다.
위와 같이, 피니언(P1, P2)과 랙기어(R1, R2)가 서로 맞물리면, 외측 지지부(200) 상에서 내측 지지부(300)가 승강될 수 있다.
예컨대, 작업자가 전동 드라이버의 선단을 상기 제1샤프트(410)의 길이방향 단부에 형성된 공구 삽입홈(412)에 삽입한 상태에서 상기 전동 드라이버를 일방향으로 회전시키면, 상기 제1샤프트(410)의 회전과 연동되어 상기 웜(420)이 일방향으로 회전될 수 있다.
그러면, 상기 웜(420)과 직접적으로 연결되는 웜휠(421)과 동일한 회전축을 공유하는 제1기어(430)가 일방향으로 회전될 수 있다.
그 다음, 상기 제1기어(430)와 맞물린 제2기어(450)가 일방향으로 회전됨에 따라, 상기 제2기어(450)와 연결된 제2샤프트(440)도 일방향으로 회전된다.
상기 제2샤프트(440)가 회전되면, 상기 제2샤프트(440)의 길이방향 타단에 마련된 상기 제3기어(460), 상기 제3기어(460)와 연결된 제4기어(470)가 순차적으로 회전될 수 있다.
그러면, 상기 제4기어(470)와 동일한 회전축을 공유하는 피니언(P2)이 회전되면서 렉기어(R2)와 맞물릴 수 있다.
위와 같은 상태가 되면, 내측 지지부(300)가 외측 지지부(200) 상에서 상향으로 상승될 수 있다.
반대로, 작업자가 전동 드라이버의 선단을 상기 제1샤프트(410)의 길이방향 단부에 형성된 공구 삽입홈(412)에 삽입한 상태에서 상기 전동 드라이버를 타방향으로 회전시키면, 외측 지지부(200)의 상부로 상승되었던 내측 지지부(300)는 하강되어 원상태로 복귀될 수 있다.
상기 과부하 보호부(500)는, 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1샤프트(410)에 회전 가능하게 마련되며, 상기 웜(420)과 연결되는 몸체(510); 상기 몸체(510)에 형성된 나사 구멍을 경유하여 상기 제1샤프트(410)의 외주면 일부에 형성된 단차면(411)과 접촉되는 볼(520); 상기 나사 구멍에 삽입되며, 길이방향 일측 단부가 상기 볼(520)과 접촉되는 탄성부재(530); 및 상기 탄성부재(530)의 길이방향 타단부를 가압하며, 상기 나사 구멍에 체결되는 조절나사(540);를 포함할 수 있다.
상기 몸체(510)는, 상기 웜(420)의 길이방향 일단과 고정적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 웜(420)가 회전되면 상기 몸체(510)도 함께 회전될 수 있다.
상기 볼(520)은, 금속재로 제작되며, 상기 몸체(510)에 형성된 나사 구멍을 경유하여 상기 제1샤프트(410)의 단차면(411)과 접촉될 수 있다.
참고로, 상기 제1샤프트(410)의 단차면(411)에는 상기 볼(520)의 일부가 삽입되어 안착될 수 있는 홈 또는 홀이 형성될 수 있다.
상기 탄성부재(530)는, 상기 몸체(510)에 형성된 나사 구멍의 내부에 배치되며, 상기 조절나사(540)에 의해 압축 또는 인장될 수 있다. 참고로, 상기 탄성부재(530)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 탄성 스프링으로 구현될 수 있다.
상기 조절나사(540)는 몸체(510)에 형성된 나사 구멍에 삽입되어 탄성 부재(530)의 길이방향 타단부를 가압할 수 있다. 그러면, 탄성 부재(530)는 몸체(510)의 나사 구멍 내부에서 압축되고, 이에 연동하여 상기 볼(520)은 제1샤프트(410)의 단차면(411)을 가압하게 된다.
상기와 같이 구성된 과부하 보호부(500)는, 내측 지지부(300)에 부하가 발생되지 않으면 상기 제1샤프트(410)와 함께 회전될 수 있다. 즉, 상기 볼(520)은 제1샤프트(410)의 단차면(411)을 가압한 상태로 상기 제1샤프트(410)와 함께 회전될 수 있다.
반대로, 상기 내측 지지부(300)가 승강되는 과정에서 과부하가 발생되면, 상기 과부하 보호부(500)와 상기 웜(420)는 정지된 상태를 이룬다.
즉, 내측 지지부(300)에 발생되는 과부하가 상기 볼(520)을 제1샤프트(410)의 단차면(411)을 향하여 누르는 탄성 부재(530)의 탄성 가압력보다 크면, 상기 제1샤프트(410)는 과부하 보호부(500) 및 웜(420)과 함께 회전되지 않고 홀로 공회전될 수 있다.
부연하면, 과부하 보호부(500)의 몸체(510), 볼(520), 탄성부재(530) 및 조절나사(540)는, 상기 제1샤프트(410)의 회전중심을 기준으로 일정 위치상에 정지된 상태를 이루고, 상기 제1샤프트(410)만 회전될 수 있다.
따라서, 내측 지지부(300)가 승강되는 과정에서 과부하가 발생되어도 상기 제1샤프트(410)만 회전되기 때문에, 상기 과부하에 반하는 동력 전달이 이루어지지 않아 제1기어(430), 제2샤프트(440), 제2기어(450), 제3기어(460), 제4기어(470), 피니언(P1, P2), 랙기어(R1, R2)의 파손이 방지될 수 있다. 아울러, 사용자의 안전을 도모할 수도 있다.
또한, 상기 과부하 보호부(500)는, 내측 지지부(300)가 승강되는 과정에서 상승 한계점 또는 하강 한계점에 도달하면 전동 공구나 구동모터(M, 도5참조)가 작동하더라도 상기 내측 지지부(300)의 승강 동작을 정지시킬 수 있고, 아울러, 트레이에 허용 하중이상의 물품이 적재되어 과부하가 발생되어도 동력 전달부(400)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 신축형 사다리의 구동장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 미세 조절부재(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 미세 조절부재(600)는, 제1샤프트(410)와 회전 가능하게 연결되는 구성요소라 할 수 있다.
상기 미세 조절부재(600)는, 외측 지지부(200) 상에서 승강된 내측 지지부(300)의 높이를 작업자가 수작업으로 조절할 수 있도록 하는 구성요소이다. 내측 지지부(300)의 출몰 정도를 작업자가 직접 미세하게 조절할 필요성이 있을 때 사용되는 구성요소라 할 수 있다.
예컨대, 전동 드라이버를 이용하여 상기 제1샤프트(410)를 회전시키게 되면, 전동 드라이버의 회전 속도에 의하여 내측 지지부(300)의 승강 높이를 정확하게 제어하는 것이 매우 어렵다. 이때, 작업자는 제1샤프트(410)에 마련된 미세 조절부재(600)를 일방향 또는 타방향으로 회전하여 상기 내측 지지부(300)의 승강 높이를 정확하게 제어할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에서는, 전동 드라이버, 보조 핸들, 드라이버 등과 같은 회전 공구(t)를 이용하여 제1샤프트(410)를 회전시키는 것으로 설명되었으나 이에 한정되지 않고, 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리와 연결된 구동모터(M)의 출력축을 상기 제1샤프트(410)의 길이방향 타단과 연결하는 방식으로 상기 제1샤프트(410)를 회전시킬 수도 있다. 이때, 상기 구동모터(M)의 상기 제1샤프트(410) 사이에는 클러치(C)가 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 외측 지지부(200)에는 보조 프레임(230)이 더 마련될 수도 있다. 즉, 외측 지지부(200)를 구성하는 한 쌍의 외측 프레임(210) 후면에는 각각 보조 프레임(230)이 회동 가능하게 마련될 수 있다.
따라서, 보조 프레임(230)에 의해 신축형 사다리(100)의 지지력과 안전성이 더욱 높아질 수도 있다.
그리고, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 외측 지지부(200)에는 고정레버(700)가 마련될 수 있다. 상기 고정레버(700)는 일방향 또는 타방향으로 회동되는 구성을 가지며, 상기 외측 지지부(200) 상에서 상승된 내측 지지부(300)가 외력에 의해 의도치 않게 유동되는 것을 방지하는 역할을 한다.
예컨대, 상기 고정레버(700)가 일방향으로 회동되면 상기 내측 지지부(300)는 외측 지지부(200) 상에서 고정된 상태를 유지할 수 있다. 반대로, 상기 고정레버(700)가 타방향으로 회동되면 상기 내측 지지부(300)는 승강 가능한 상태로 변경될 수 있다. 참고로, 상기 고정레버(700)에 일방향 또는 타방향 회동에 의한 락킹구조는 해당 분야의 당업자라면 용이하게 실시할 수 있는 구성이므로 본 발명의 명세서상에서는 그 구체적인 구성설명이 발명의 요지를 모호하지 않도록 하기 위하여 생략된다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 신축형 사다리
200 : 외측 지지부
210 : 외측 프레임
220 : 제1발판 프레임
230 : 보조 프레임
300 : 내측 지지부
310 : 내측 프레임
320 : 제2발판 프레임
400 : 동력 전달부
410 : 제1샤프트
411 : 단차면
412 : 공구 삽입홈
420 : 웜
421 : 웜휠
430 : 제1기어
440 : 제2샤프트
450 : 제2기어
460 : 제3기어
470 : 제4기어
500 : 과부하 보호부
510 : 몸체
520 : 볼
530 : 탄성부재
540 : 조절나사
700 : 고정레버
P1, P2 : 피니언
R1, R2 : 랙기어

Claims (10)

  1. 다수개의 제1발판 프레임이 서로 소정 간격을 두고서 마련되는 외측 지지부; 및
    상기 외측 지지부의 내부에 마련되며, 다수개의 제2발판 프레임이 서로 소정 간격을 두고서 마련되는 내측 지지부;를 포함하는 신축형 사다리에 마련되며,
    상기 내측 지지부의 외측면에서 상기 내측 지지부의 길이방향을 따라 마련되는 랙기어;
    상기 랙기어와 연결되며, 상기 외측 지지부의 내측면에 회전 가능하게 마련되는 피니언; 및
    상기 피니언에 회전 동력을 전달하며, 회전 공구와 연결되는 동력 전달부;를 포함하며,
    상기 동력 전달부는,
    상기 외측 지지부의 일측 외측면상에 배치되며, 상기 회전 공구로부터 동력을 전달받아 회전되는 제1샤프트;
    상기 제1샤프트에 마련되는 웜;
    상기 웜과 직접적으로 연결되는 웜휠과 동일한 회전축을 공유하는 제1기어; 및
    상기 제1기어로부터 발생되는 회전력을 전달받아 회전되며, 상기 제1발판 프레임 또는 상기 제2발판 프레임과 평행하게 배치되는 제2샤프트;를 포함하고,
    상기 동력 전달부에 마련되며, 상기 내측 지지부가 승강되는 과정에서 과부하가 발생되면, 상기 동력 전달부가 파손되는 것을 방지하는 과부하 보호부;를 포함하고,
    상기 과부하 보호부는,
    상기 제1샤프트에 회전 가능하게 마련되며, 상기 웜과 연결되는 몸체;
    상기 몸체에 형성된 나사 구멍을 경유하여 상기 제1샤프트의 외주면 일부에 형성된 단차면과 접촉되는 볼(ball);
    상기 나사 구멍에 삽입되며, 길이방향 일측 단부가 상기 볼과 접촉되는 탄성부재; 및
    상기 탄성부재의 길이방향 타단부를 가압하며, 상기 나사 구멍에 체결되는 조절나사;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축형 사다리의 구동장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1샤프트는, 상기 제1발판 프레임 또는 제2발판 프레임과 교차되는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 신축형 사다리의 구동장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2샤프트는, 다수개의 상기 제1발판 프레임 중에서 상기 외측 지지부의 최상단에 배치된 상기 제1발판 프레임의 내부에 마련되되, 상기 제1발판 프레임의 길이방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 신축형 사다리의 구동장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2샤프트의 길이방향 일단에는 상기 제1기어와 연결되는 제2기어;가 마련되고,
    상기 제2샤프트의 길이방향 타단에는 상기 외측 지지부의 타측 내측면에 회전 가능하게 마련된 상기 피니언으로 회전 동력을 전달하는 제3기어;가 마련되는 것을 특징으로 하는 신축형 사다리의 구동장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 지지부가 승강되는 과정에서 과부하가 발생되면, 상기 과부하 보호부와 상기 웜은 정지된 상태를 이루고, 상기 제1샤프트는 공회전 되는 것을 특징으로 하는 신축형 사다리의 구동장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1샤프트에 회전 가능하게 연결되며, 상기 몸체와 연결되는 미세 조절부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축형 사다리의 구동장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 전달부는 배터리와 연결된 구동모터와 연결 가능한 것을 특징으로 하는 신축형 사다리의 구동장치.
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