KR20030065685A

KR20030065685A - 전동식 스탠드형 조명장치

Info

Publication number: KR20030065685A
Application number: KR1020020005404A
Authority: KR
Inventors: 원정명
Original assignee: 주식회사 부광조명
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2003-08-09
Also published as: CN1435591A; JP2003281904A; US6705750B1; EP1333225A3; EP1333225A2

Abstract

본 발명은 라이트 헤드부가 구동모터와 이와 연결된 타이밍 벨트에 의해서 전기적으로 조절되는 전동식 스탠드형 조명 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 전동식 스탠드형 조명 장치는 전기력을 이용하여 회전력을 발생시키는 구동 모터부와 구동 모터부의 회전력을 이격된 위치로 전달하기 위한 전달수단 및 구동 모터부를 지지하며 소정의 결합부를 구비하는 하우징부와 구동 모터부를 작동시키기 위한 조작 스위치와 조작 스위치의 조작에 따라 상기 구동 모터를 제어하는 주제어 보드와 소정의 연결부를 통하여 상기 하우징부와 물리적으로 결합되며, 상기 구동 모터의 회전력을 상기 전달수단을 통해 전달받는 라이트 헤드 기어부 및 라이트 헤드 기어부와 결합되며 내부에 램프 소켓과 반사갓을 구비하는 라이트 헤드부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

전동식 스탠드형 조명장치{ELECTRIC DRIVEN LIGHTING}

본 발명은 전동식 스탠드형 조명 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 라이트 헤드부가 구동모터와 이와 연결된 타이밍 벨트를 이용하여 조절이 가능한 전동식 스탠드형 조명 장치에 관한 것이다.

국내외에서 출시되고 있는 스탠드형 조명기구는 외장 디자인, 조명 램프가 개발의 초점이 되어 왔기 때문에 조명기구 자체의 제어 방식에는 관심을 두지 않았었다. 그 결과 종래의 스탠드형 조명 장치는 광원이 위치하고 있는 헤드캡의 각도를 수동으로 조절하여 원하는 위치나 높낮이를 조절하도록 되어 있다. 하지만 광원(라이트 헤드부)의 위치 제어를 수동 조작하여 원하는 위치에 도구 사용하는 기종래의 제품은 라이트 헤드부를 고정하기 위하여 다음 2가지 방식을 채택하고 있으나 각 방식이 문제점이 있다.

1. 패킹의 마찰력에 의한 고정 방식

헤드캡 고정부의 레버 부분에 경화고무 또는 플라스틱 소재로 된 패킹을 사용하는 고정 방식이다. 이 방식의 경우는 잦은 위치 조정에 따른 경화고무 또는 플라스틱 소재로 된 패킹의 마모가 발생하게 되고 고정부 마모에 의한 헤드캡의 고정이 불안정하게 되면 레버부분의 고정나사를 다시 조여서 헤드캡의 위치 즉, 광원의 위치를 안정시켜야 하는 문제점이 있다.

2. 베어링의 요철을 이용한 다단계 고정 방식

베어링과 같은 볼록부분과 고정부의 원주를 따라 오목하게 파여진 원형 부분을 이용한 단계별 고정방식이다. 이 방식의 경우는 오목한 원형 부분의 마모가 발생하면 패킹의 마찰력에 의한 고정 방식과 마찬가지로 고정나사를 다시 조여서 헐거움을 보정해야 하고, 마모의 정도가 심해지면 오목한 원형 부분이 타원형으로 변형되어 안정적인 위치를 조절할 수 없게 되는 문제점이 발생한다.

스탠드형의 조명기구에서 라이트 헤더부를 안정되게 고정하는 고정부가 매우 중요하며 라이트 헤더 고정부가 기능을 상실하게 되면 스탠드형으로서의 조명기구는 사용가치가 없어지게 된다. 하지만 종래 방식의 경우는 사용에 따른 마모에 의해서 라이트 헤더 고정부가 헐거워지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 전동식 기어 시스템을 이용하여 라이트 헤더를 조절 가능한 스탠드형 조명 장치를 제시함을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 위치 감지 센서가 장착되어 상, 하한점 및 전동축 유격 한계점을 자동으로 감지하여 기존의 수동 방식에 익숙한 사용자가 전동식임을 순간적으로 망각하고 수동으로 위치 조정을 강제하는 경우에도 오조작에 의한 장치의 파손을 방지할 수 있는 스탠드형 조명 장치를 제시함을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은 전기력을 이용하여 회전력을 발생시키는 구동 모터부와 구동 모터부의 회전력을 이격된 위치로 전달하기 위한 전달수단 및 구동 모터부를 지지하며 소정의 결합부를 구비하는 하우징부와 구동 모터부를 작동시키기위한 조작 스위치와 조작 스위치의 조작에 따라 상기 구동 모터를 제어하는 주제어 보드와 소정의 연결부를 통하여 상기 하우징부와 물리적으로 결합되며, 상기 구동 모터의 회전력을 상기 전달수단을 통해 전달받는 라이트 헤드 기어부 및 라이트 헤드 기어부와 결합되며 내부에 램프 소켓과 반사갓을 구비하는 라이트 헤드부를 구비함으로써, 전기적으로 라이트 헤드부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 전동식 스탠드형 조명 장치에 의해서 달성가능하다.

보다 바람직하게는 상기 전달 수단은 타이밍 벨트로 구성되는 것이 바람직하다. 타이밍 벨트를 사용하였을 때 소음 문제가 해결이 되었으며, 안정적으로 동력을 전달할 수 있었다. 타이밍 벨트 외에도 소음이 감소된 기어 시스템을 적용할 수도 있을 것이다.

본 발명의 라이트 헤드 기어부에는 위치 센서가 더 구비되고, 하우징부에는 위치 센서로부터 감지신호를 입력받는 위치 제어 센서 보드가 더 구비됨으로써 라이트 헤드의 상한과 하한의 위치를 용이하게 조절할 수 있었다.

본 발명에서 사용한 라이트 헤드 기어부는 "ㄱ"자 형상을 가지며, "ㄱ"자 형상의 머리쪽 단부에는 상기 라이트 헤드부와 연결되는 결합부가 구비되고 꼬리쪽 단부는 두 갈래로 분할 형성되고 각형 관통홈이 구비되는 헤드 연결부와 각형 관통홈 사이에 삽입 구비되며, 외부면에는 상기 타이밍 벨트의 회전력을 전달받는 홈이 형성되고, 내부면은 상기 각형 관통홈이 형성되는 타이밍 벨트 연결부 및 헤드 연결부 및 타이밍 벨트 연결부의 각형 관통홈에 삽입되며, 외부 형상은 각형 관통홈에 끼워지는 형상으로 구비되고, 내부에는 원형 관통홈을 구비하는 각형 봉으로 구성되는 라이트 헤드 회전 결합체 및 각형 봉의 상기 관통홈과 상기 하우징부의 상기 소정의 결합부를 이용하여 상기 라이트 헤드 회전 결합체와 상기 하우징부를 결합하는 체결 나사로 구성되도록 하였으며,

본 발명에서 사용한 모터 구동부는 전기력을 입력받아 기계적인 회전력으로 변환하는 구동 모터와 전면에 소정의 장방형 관통홈을 구비하며, 양쪽 측면에서 소정 거리 떨어진 내측에 위치하며 수직으로 연장되는 적어도 2개의 수직판을 구비하며, 각 수직판의 끝단 부근에는 원형 관통홈이 형성되는 하부 지지판과 구동 모터를 고정하며, 전면에는 상기 장방형 관통홈과 나사 결합하기 위한 관통홈이 형성되며, 양측 후면에는 상기 하부 지지판의 원형 관통홈에 끼워지는 소정의 돌출부를 구비하는 모터 지지대 및 모터 지지대의 관통홈과 장방형 관통홈에 끼워지는 고정 나사를 구비함으로써 모터 지지대가 원형 관통홈을 축으로 상하로 회전하여 타이밍 벨트를 용이하게 설치할 수 있도록 하였다.

모터의 정확한 위치를 제어하기 위하여 모터 구동부에는 고정나사에 끼워지는 속이 빈 원통바 형상의 간격 유지봉을 더 구비하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 전동식 스탠드형 조명 장치의 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예인 전동식 스탠드형 조명 장치의 라이트 헤드부를 아랫쪽으로 접히게 이동한 경우를 설명하는 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예인 라이트 헤드 기어부의 조립 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예인 구동 모터부의 상세도이다.

도 5는 타이밍 벨트의 간격을 일정하게 유지하기 위한 모터 간격 조절 나사의 상세한 구성을 도시한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예인 주제어 보드의 회로 블록도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예인 위치 제어용 센서 보드의 회로 블록도이다.

도 8은 구동 모터부의 타이밍 벨트 연결부와 타이밍 벨트 가이드 결합체가 정상 동작을 하는 상태 및 리플하는 상태를 설명하기 위한 설명도이다.

본 발명의 상기 목적, 장점 및 특징은 첨부 도면과 관련하여 설명되는 다음의 기재로부터 더욱 명백하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 전동식 스탠드형 조명 장치의 사시도이다. 본 발명의 전동식 스탠드형 조명 장치는 구동 모터부(70), 조작 스위치(30), 주제어보드(20), 구동 모터부(70)의 회전력을 전달하는 타이밍 벨트(80) 및 구동 모터부(70)를 지지하고 상부에 소정의 결합부가 형성되어 있는 하우징부(10)와 내부에 램프 소켓(101)을 구비하는 라이트 헤드부(100)와 구동 모터부(70)의 회전력을 타이밍 벨트(80)를 통하여 라이트 헤드부(100)로 전달하기 위한 헤드 기어부(60)로 구성된다.

본 발명의 전동식 스탠드형 조명 장치는 라이트 헤드부(100)가 크고 무거우므로 라이트 헤드부(100)의 무게에 의하여 기울어지지 않도록 하우징부(10)의 하부에 속이 빈 환형 무게추(13)를 설치하였다. 물론 구동 모터부(70)의 무게에 의해서도 어느 정도의 균형을 유지하는 데는 문제가 없으나, 보다 안정성을 위해서 환형 무게추(13)를 설치하였다. 하우징부(10)의 하부 전면에는 조작 스위치(30)를 설치하였다. 조작 버턴으로는 램프(102)의 ON, OFF를 제어하는 ON/OFF 스위치와 라이트 헤드부(100)를 위 아래로 각각 동작시키는 Up 스위치와 Down 스위치를 설치하였다. 조작 스위치(30)는 코넥트에 의해서 주제어 보드(20)와 연결된다. 주제어 보드(20)는 도면에 도시되지는 않았으나 외부로부터 인가되는 전원 인가선과 연결되어 조작 스위치(30)의 ON, OFF 스위치에 의해 램프(102)의 ON, OFF를 제어하거나 Up, Down 스위치의 조작에 따라 라이트 구동 모터부(70)를 작동시켜 라이트 헤드부(100)를 접거나 펼치는 제어신호를 생성한다.

하우징부(10) 상부의 배면에는 위치 제어용 센서 보드(40)를 설치하여 라이트 헤드 기어부(60)의 상한과 하한을 감지할 수 있도록 하였다. 도면에는 도시되어 있지 않으나 위치 제어용 센서 보드(40)의 경우도 콘넥트를 통하여 주제어 보드(20)와 전기적으로 연결된다. 도면에는 도시되지 않았으나, 본 발명의 전동식 스탠드형 조명장치의 배선 관계는 조작 스위치(30)와 위치 제어용 센서 보드(40)는 코넥터를 통하여 각각 주제어 보드(20)와 연결되어 있으며, 외부로부터 인가되는 전원선은 주제어 보드(20)를 거쳐 하우징 내부를 통하여 라이트 헤드 기어부(60)의 뒷쪽을 통하여 램프 소켓(101)과 전기적으로 도통되도록 하였다. 또한 주제어 보드(20)와 구동 모터부(70)는 전기적으로 연결하여 주제어 보드(20)의 제어신호와 외부로부터 인가되는 전원이 구동 모터부(70)에 전달되도록 하였다.

구동 모터부(70)의 회전력은 타이밍 벨트(80)를 이용하여 라이트 헤드 기어부(50)에 전달된다. 라이트 헤드 기어부(50)는 헤드 연결부(60)를 통하여 구동 모터부(70)의 회전력을 라이트 헤드부(100)로 전달하게 된다. 라이트 헤드부(100)는 램프 소켓(101)을 지지하고 헤드 연결부(60)와 나사 결합되는 나사결합부(105)를 갖는 소켓 지지부(104)와 결합된다. 소켓 지지부(104)에는 램프 소켓(104)이 결합되고 램프 소켓(104)에는 램프(102)가 결합된다. 또한 램프(102)로부터 방사되는 빛을 아래쪽으로 반사시키기 위한 반사갓(103)을 라이트 헤드부(100)의 내부에 구비하였다.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예인 전동식 스탠드형 조명 장치의 라이트 헤드부를 아랫쪽으로 약간 접히게 이동한 경우를 설명하는 사시도이다. 조작 스위치(30)의 Down 스위치를 누르면, 주제어 보드(20)의 제어신호에 의해 구동 모터부(70)가 회전함으로써 타이밍 벨트(80)를 돌리게 된다. 타이밍 벨트(80)에 의해 라이트 헤드 기어부(50)가 회전하며, 이러한 회전력은 헤드 연결부(60)를 통하여 라이트 헤드부(100)로 전달되게 되어 도 2에 도시된 바와 같이 약간 아랫 방향으로 접히게 할 수 있다. 이렇게 계속 Dowm 스위치를 누르게 되면 라이트 헤드부(100)의 하부면이 하우징부(10)에 완전히 접하게 된다. 이때를 라이트 헤드 기어부가 움직이는 하한점이라고 정의를 하였으며, 이와 반대로 라이트 헤드부(100)는 조작 스위치(30)의 Up 버턴에 의해 완전히 펼쳐진 상태가 될 수 있으며 이때를 라이트 헤드 기어부가 최대한 움직이는 상한점이라고 정의를 하였다. 라이트 헤드부(100)가 하한점에 위치될 경우 밝기가 가장 어둡게 되므로 무드 조명 등의 용도로 사용할 수 있으며, 반대로 라이트 헤드부(100)가 상한점에 있을 경우에는 가장 넓은 면적을 비추는 조명으로 사용할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시예인 라이트 헤드 기어부(50)의 조립 사시도이다. "ㄱ"자 형상의 헤드 연결부(60)는 나사홈(61)을 이용하여 라이트 헤드부(100)와 나사 결합된다. 따라서 헤드 연결부(60)가 일정한 범위내에서 회전 운동을 하면 라이트 헤드부(100)가 따라서 움직이게 됨으로써 라이트 헤드부(100)를 구동 모터부에 의해 제어할 수 있게 된다. 라이트 헤드부(100)에는 도 3에 도시된 바와 같이 육각봉(52)을 삽입하기 위한 육각홈(62)이 형성되며, 육각홈(62)의 주위에 작은 홈(62,64)을 두 개 형성하여 각 홈에 자석을 삽입하였다. 작은 홈(62, 64)에 삽입된 자석은 각각 라이트 헤드부(100)의 하한과 상한의 위치를 감지하는 데 이용된다. 이를 살펴보면, 헤드 연결부(60)가 회전하면서 접어지다가 작은 홈(64)이 위치 제어용 센서 보드(40)의 센서(41) 위치에 오면 주 제어보드(20)에서는 이를 하한점이라 판단하고 모터의 동작을 멈추게 하고, 라이트 헤드가 펼쳐짐에 따라 헤드 연결부(60)가 회전하여 작은 홈(62)이 위치 제어용 센서 보드(40)의 센서(42) 위치에 오면 주제어기판에서는 이를 상한점이라 판단하고 모터의 동작을 멈추게 된다.

도 3을 이용하여 헤드 기어부의 조립 상태를 설명하기로 한다. 헤드 연결부(60)에 형성된 삽입구멍(63) 가운데 타이밍 벨트 연결부(51)를 위치시킨 후, 삽입구멍(62)과 타이밍 벨트 연결부(51)에 의해 형성되는 육각 삽입 구멍에 육각봉(52)을 삽입한다. 육각봉(52)의 길이는 대략적으로 헤드 연결부(60)에 형성된 삽입홈(63) 사이의 거리보다 크고 삽입홈(63)의 외부 영역 사이의 거리와 같거나 작게 형성하였다. 육각봉(52)의 외부 형상은 육각형태를 갖도록 하였으며, 내부에 형성되는 관통홈은 원형이 되도록 하였다. 다음으로 육각봉(52)과 타이밍 벨트 연결부(51)가 결합된 헤드 연결부(60)를 하우징부(10)의 연결홈(11, 12) 사이에 위치시킨다. 육각봉(52)의 내부 원형 관통홈에 조임 나사 하우징(54, 53)을 넣고, 너트(56)와 볼트(55)를 이용하여 조인다. 하우징부(10)의 연결홈(12)의 바깥면(도면에는 도시되지 않음)에는 조임 나사 하우징(54)에 형성된 사각형상에 끼워지도록 사각 오목부가 형성되어 있으며, 조임 나사 하우징(54)의 바깥면(도면에는 도시되지 않음)의 내부에는 너트의 외부 형상과 동일한 형상의 홈을 형성하여 너트가 고정되도록 하였다. 볼트(55)와 너트(56)를 이용하여 결합을 한 후 외부 보호 마개(57)를 각각 조임 나사 하우징(54, 55)의 외면에 끼움으로써 결합이 완성된다.

라이트 헤드 기어부(50)의 동작 원리는 다음과 같다. 도면에 미도시된 타이밍 벨트에 의해 타이밍 벨트 연결부(51)가 회전하게 된다. 타이밍 벨트 연결부(51)의 회전력은 육각봉(52)을 회전시키게 되고, 육각봉(52)의 회전력에 의해 헤드 연결부(60)가 회전하게 된다. 이때 육각봉(52) 내부에 관통 삽입되는 조임 나사 하우징(53, 54)과 이를 나사 결합시키는 볼트(55)와 너트(56)에 의해 형성되는 축을 기준으로 육각봉(52), 타이밍 벨트 연결부(51) 및 헤드 연결부(60)가 회전하게 되는 것이다.

도 4는 본 발명의 일실시예인 구동 모터부의 상세도이다. 구동 모터부(70)는 모터 하부 지지판(87)과 이와 수직으로 형성되는 모터 수직 지지판(76)과 모터를 고정시키는 모터 고정 하우징(75)으로 크게 구분할 수 있다. 모터 수직 지지판(76)과 모터 하부 지지판(87)이 별개의 부재로 구성되는 것으로 설명되었으나 실질적인 제작시에는 모터 하부 지지판(87)의 일부를 절단한 후 절단한 부분을 수직으로 성형함으로써 모터 수직 지지판(76)을 형성하였다.

세부적인 구성을 살펴보면, 모터 하부 지지판(87)에는 주제어 보드(20; 도 4에는 미도시)를 연결하기 위한 연결부(77)가 도면에 도시된 바와 같이 네 모서리 영역 근처에 볼록하게 형성되어 있으며, 전방에는 장방형 홈(88)이 형성되어 있다. 또한 모터 하부 지지판(87)과 수직되게 모터 수직 지지판(76)이 형성되며, 모터 수직 지지판(76)의 상부에는 모터 고정 하우징(75)을 끼우기 위한 직선 삽입홈(82)과 이와 연장되는 내부 영역에 회전홈(83)이 형성된다.

모터 고정 하우징(75)은 전면에 모터 회전축을 끼우기 위한 모터 회전축 연결홈(85)과 아래 부분에는 돌출형상의 간격 조절 돌출판(84)이 구비되며, 간격 조절 돌출판(84)의 가운데 부분에는 관통홈이 형성되어 있다. 또한 모터 고정 하우징(75)의 양 측면에는 모터 수직 지지판(76)에 연결하기 위한 연결판(81)이 돌출 형성되어 있다. 모터 고정 하우징(75)를 모터 수직 지지판(76)에 삽입하기 위하여 우선 도 4의 상태에서 반시계 방향으로 양쪽 연결판(81)을 축으로 하여 모터 고정 하우징(75)을 90도 방향으로 회전시킨다. 다음으로 연결판(81)을 직선 삽입홈(82)을 이용하여 회전홈(83)까지 끼운 후 다시 도 4에 도시된 바와 같이 양쪽 연결판(81)을 축으로 시계 방향으로 모터 고정 하우징(75)를 회전시키면 된다.

구동 모터(71)는 모터 고정 하우징(75)의 전면 네 모서리 부분에 형성된 관통홈을 이용하여 볼트(86)와 너트를 이용하여 도 4에 도시한 바와 같이 모터 고정 하우징(75)에 고정된다. 구동 모터(71)의 회전축(89)은 모터 회전축 연결홈(85)을 관통하여 외부로 돌출되게 하며, 회전축(89) 가운데에는 도면에 도시되지 않은 나사홈이 형성되게 된다. 회전축(89)에는 차례로 타이밍 벨트 연결부(72)와 타이밍 벨트 가이드(73)가 끼워진 후, 볼트(74)를 이용하여 회전축(89) 가운데 형성된 회전축 연결홈(85)과 결합하게 된다. 타이밍 벨트 연결부(72)와 타이밍 벨트 가이드(73)에 의해서 타이밍 벨트(80)는 바깥쪽으로 이탈됨이 없이 동작하게 된다.

본 발명에서는 구동 모터(71)로 AC 싱크로노스 기어 모터(AC Synchronousgeared motor)를 사용하였다. 상기 모터는 전원이 인가되지 않으면 물리적인 힘으로 모터의 회전축이 회전을 하지 않으므로 본 발명의 조명장치에 적합하였다.

본 발명에서는 타이밍 벨트(80)를 이용하여 구동 모터(71)의 회전력을 타이밍 벨트 연결부(51)로 전달하게 된다. 따라서 항상 구동 모터(71)와 타이밍 벨트 연결부(51)는 타이밍 벨트로 팽팽하게 연결할 필요가 있다. 타이밍 벨트를 팽팽하게 유지하기 위해서, 우선 도 3에서 전술한 바와 같이 타이밍 벨트(80)를 연결한 채로 라이트 헤드 기어부(50)를 조립한다. 다음으로 모터 고정 하우징(75)의 전면을 회전홈(83)과 연결판(81)을 축으로 하여 상부 화살표 방향으로 들어 올리게 된다. 이때 모터 간격 유지봉(78)은 장방향 관통홈(88)을 따라 전면으로 약간 슬라이딩하게 된다. 이후 느슨한 상태로 타이밍 벨트(80)를 타이밍 벨트 연결부(72)와 타이밍 벨트 가이드(73) 사이에 끼운 후, 다시 모터 고정 하우징(75)의 전면을 회전홈(83)과 연결판(81)을 축으로 하여 아랫 방향으로 내림으로써 타이밍 벨트(80)을 팽팽하게 연결할 수 있게 하였다.

도 5는 타이밍 벨트의 간격을 일정하게 유지하기 위한 모터 간격 조절 나사의 상세한 구성을 도시한 단면도이다. 타이밍 벨트(80)를 팽팽하게 유지하기 위해서는 구동 모터(71)를 모터 하부 지지판(87)과 일정한 간격을 유지할 필요가 있다. 본 발명에서는 이를 구현하기 위하여 도 5와 같은 구성을 사용하였다. 모터 하부 지지판(87)에 형성된 장방형 통과홈(88)을 관통하는 모터 간격 조절 나사(79)를 아랫쪽으로부터 삽입한다. 모터 간격 조절 나사(79)의 머리 부분을 크게 형성하여 장방형 통과홈(88)을 통과하지 않도록 하였다. 다음으로 모터 간격 유지봉(78)을 윗쪽에서 삽입하고, 간격 조절 돌출판(84)의 가운데 부분에는 관통홈을 모터 간격 유지봉(78)까지 내린 후 간격 고정 너트(90)로 조임으로써 구동 모터와 모터 하부 지지판(87) 사이의 간격을 "d" 만큼 일정하게 유지할 수 있게 하였다.

도 6은 본 발명의 일실시예인 주제어 보드의 회로 블록도이다. 주제어 보드(20)는 전원 공급 회로부(21), 제어부(22), 모터 스위치 회로부(23), 램프 스위치 회로부(24), 조작 스위치 연결부(25) 및 위치 센서 연결부(26)로 구성된다. 전원 공급 회로부(21)는 AC 220V 입력 전원을 DC 5V로 변화하여 공급하는 회로부이다. DC 5V는 사용되는 디지털 회로 소자의 동작 전압에 의한 것이므로 사용되는 회로 소자에 따라서 다른 전압으로 변환될 수도 있다.

제어부(22)는 조작 스위치(30) 또는 위치 제어용 센서 보드(40)으로부터 신호를 입력받아 그에 해당되는 기능을 수행하고 제어하는 회로부로서 상세 기능의 예로서 5가지를 들 수 있다. 첫번째는 조작 스위치(30)의 램프 ON/OFF 스위치를 OFF로 할 경우로서, 램프를 OFF 상태로 함과 동시에 라이트 헤드부(100)이 펼쳐진 상태이면 자동으로 라이트 헤드부(100)를 하한점까지 접히도록 구동 모터부(70)를 구동시키며, ON 스위치 조작시에는 램프를 ON 상태로 한다.

두번째는 조작 스위치(30)의 Up 버턴을 누르는 경우로서, 라이트 헤드부(100)를 펼쳐지도록 구동 모터부(70)에 제어신호를 인가한다. 이 경우 위치제어용 센서 보드(40)로부터 상한점이라는 신호를 받게 되면, 라이트 헤드부(100)를 더 이상 펼쳐지지 않도록 구동 모터부(70)를 정지시킨다.

세번째는 조작 스위치(30)의 Down 버턴을 누르는 경우로서, 라이트 헤드부(100)가 접히도록 구동 모터부(70)에 제어신호를 인가한다. 이 경우 위치 제어용 센서 보드(40)로부터 하한점이라는 신호를 받게 되면, 라이트 헤드부(100)가 더 이상 접혀지지 않도록 구동 모터부(70)를 정지시키는 제어신호를 인가한다.

네번째는 라이트 헤드부(100)가 완전히 접혀져 있는 상태에서 사용자가 조작 스위치(30)의 Up 버턴을 조작하는 대신 물리적인 힘으로 라이트 헤드부(100)를 펼칠 경우로서, 이 경우에는 구동 모터부(70)를 작동하여 라이트 헤드부(100)가 상한점까지 자동적으로 펼쳐지도록 한다. 이를 제어 데이터 흐름상으로 살펴보면, 위치 감지 센서가 하한점을 유지하는 동안 Up 버턴으로부터의 입력신호 없이 위치 감지 센서가 하한점으로부터 이탈된다는 신호가 위치 제어용 센서 보드(40)로부터 입력되면 구동 모터부(70)에 제어신호를 인가하여 라이트 헤드부(100)를 자동으로 펼치도록 하였다.

다섯째는 라이트 헤드부(100)가 완전히 펼쳐진 상태에서 사용자가 조작 스위치(30)의 Down 버턴을 조작하는 대신 물리적인 힘으로 라이트 헤드부(100)를 접으려고 할 경우로서, 이 경우에는 구동 모터부(70)를 작동하여 라이트 헤드부(100)가 하한점까지 자동적으로 접히도록 한다. 이를 제어 데이터 흐름상으로 살펴보면, 위치 감지 센서가 상한점을 유지하는 동안 Down 버턴으로부터의 입력신호 없이 위치 감지 센서가 상한점으로부터 벗어나는 신호가 위치 제어용 센서 보드(40)로부터입력되면 구동 모터부(70)에 제어신호를 인가하여 라이트 헤드부(100)가 자동으로 접혀지도록 하였다. 이러한 제어부의 구현은 간단한 프로그램으로 가능한 것이므로 당해 기술 분야의 익숙한 기술자라면 누구라도 용이하게 이룰 수 있는 것이며, 나아가 간단한 변형도 자유자재로 할 수 있을 것이다. 제어부는 소정의 메모리를 구비하는 마이크로 프로세서를 이용하여 하드웨어 또는 소프트웨어적으로 용이하게 처리할 수 있다.

상기에서 기술한 제어부(22)의 네번째와 다섯째 기능은 전동으로 동작하는 본 발명의 조명장치가 전동 조작이 아닌 사용자의 힘에 의하여 라이트 헤드부(100)를 강제로 동작시킬 경우를 대비한 기능으로써 이러한 기능을 구비함으로써 조명장치가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있게 되었다.

모터 스위치 회로부(23)는 조작 스위치(30)의 Up/Down 버턴을 누를 경우 구동 모터부(70)를 구동시키는 제어신호를 생성하는 회로부이며, 램프 스위치 회로부(24)는 조작 스위치부(30)의 램프 ON/OFF 버턴 입력에 따라, 램프를 On 하거나 OFF하기 위한 회로부이다. 조작 스위치 연결부(25)는 조작 스위치(30)와 전기적으로 연결되어 조작 스위치(30)로부터 입력되는 스위치의 상태를 전달하며, 조작 스위치(30)와 연계하여 램프 On/Off 신호, Up 신호 및 Down 신호를 입력받게 된다. 위치 센서 연결부(26)는 위치 제어용 센서 보드(40)와 전기적으로 연결되어 위치 제어용 센서 보드(40)로부터 입력되는 감지 신호를 전달받는 것으로서 위치 제어용 센서 보드(40)와 연계하여 상한점 위치 및 하한점 위치 신호를 입력받게 된다.

도 7은 본 발명의 일실시예인 위치 제어용 센서 보드의 회로 블록도이다. 위치 제어용 센서 보드(40)는 하한점 감지 센서(41), 상한점 감지 센서(42), 신호 처리부(43) 및 연결단자(44)로 구성된다. 하한점 감지 센서(41)는 헤드 연결부(60)가 회전하여 작은 홈(64)이 위치 제어용 센서 보드(40)의 센서(41) 위치에 오면 이에 감지된 신호를 전달하는 것이며, 상한점 감지 센서(42)는 헤드 연결부(60)가 회전하여 작은 홈(62)이 위치 제어용 센서 보드(40)의 센서(42) 위치에 오면 이에 감지된 신호를 신호 처리부(43)에 전달하게 된다. 신호 처리부(43)는 감지 센서(41, 42)로부터 입력된 신호를 전기적인 신호로 변환하여 연결단자(44)에 전달한다. 연결단자(44)는 주제어 보드(20)와 전기적으로 접속하기 위한 단자이다.

사용자가 전동 조작이 아닌 물리적인 힘으로 라이트 헤드부(100)를 강제로 펼치거나 접을 경우에는 타이밍 벨트가 리플되어 상한점과 하한점이 달라지는 문제가 발생한다. 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 라이트 헤드부(100)이 상한점 또는 하한점에 있을 때 구동 모터부(70)의 타이밍 벨트 연결부(72)와 타이밍 벨트 가이드(73) 결합체를 도 8(b)와 같이 헛돌게(리플되도록) 함으로써 상한점과 하한점의 보정이 손쉽게 이루어지도록 하였다. 도 8 (a)는 타이밍 벨트(80)가 타이밍 벨트 연결부(72)와 타이밍 벨트 가이드(73) 결합체에 정상적으로 맞물려 돌아가는 상태를 도시한 것이고, 도 8 (b)는 타이밍 벨트(80)가 타이밍 벨트 연결부(72)와 타이밍 벨트 가이트(73) 사이를 리플하는 상태를 표시하는 도면이다.

본 발명의 전동식 기어 시스템을 이용하여 라이트 헤더를 조절 가능한 스탠드형 조명 장치에 의해서 라이트 헤드부가 잦은 사용에도 불구하고 라이트 헤드부가 느슨함이 없이 견고히 유지하는 조명 장치를 제시할 수 있게 되었다.

또한 위치 감지 센서를 장착하여 상, 하한점 및 전동축 유격 한계점을 자동으로 감지하여 기존의 수동 방식에 익숙한 사용자가 전동식임을 순간적으로 망각하고 수동으로 위치 조정을 강제하는 경우에도 오조작에 의한 장치의 파손을 방지할 수 있는 스탠드형 조명 장치를 제시하게 되었다.

본 발명의 조명 장치는 견고한 기어 및 타이밍 벨트에 의한 가장 안정된 고정부를 구비하여 라이트 헤드부의 각도를 자유자재로 조절이 가능하게 됨으로써 사용자가 원하는 최적의 광원 위치를 간헐적이 아닌 연속적으로 찾을 수 있게 되어 하나의 조명 장치를 이용하여 빛의 세기가 약한 무드 조명에서부터 빛의 세기가 강한 스탠드 용도까지 폭 넓은 용도로 사용할 수 있게 되었다.

Claims

전기력을 이용하여 회전력을 발생시키는 구동 모터부;

상기 구동 모터부의 회전력을 이격된 위치로 전달하기 위한 전달수단; 및

상기 구동 모터부를 지지하며 소정의 결합부를 구비하는 하우징부와

상기 구동 모터부를 작동시키기 위한 조작 스위치;

상기 조작 스위치의 조작에 따라 상기 구동 모터를 제어하는 주제어 보드;

상기 소정의 연결부를 통하여 상기 하우징부와 물리적으로 결합되며, 상기 구동 모터의 회전력을 상기 전달수단을 통해 전달받는 라이트 헤드 기어부; 및

상기 라이트 헤드 기어부와 결합되며 내부에 램프 소켓과 반사갓을 구비하는 라이트 헤드부를 구비함으로써, 전기적으로 라이트 헤드부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 전동식 스탠드형 조명 장치.
제 1항에 있어서,

상기 라이트 헤드 기어부에는 위치 센서가 더 구비되고, 상기 하우징부에는 상기 위치 센서로부터 감지신호를 입력받는 위치 제어 센서 보드가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전동식 스탠드형 조명 장치.
제 1항에 있어서,

상기 전달수단이 타이밍 벨트인 것을 특징으로 하는 전동식 스탠드형 조명 장치.
제 3항에 있어서,

상기 라이트 헤드 기어부는

"ㄱ"자 형상을 가지며, "ㄱ"자 형상의 머리쪽 단부에는 상기 라이트 헤드부와 연결되는 결합부가 구비되고 꼬리쪽 단부는 두 갈래로 분할 형성되고 각형 관통홈이 구비되는 헤드 연결부;

상기 각형 관통홈 사이에 삽입 구비되며, 외부면에는 상기 타이밍 벨트의 회전력을 전달받는 홈이 형성되고, 내부면은 상기 각형 관통홈이 형성되는 타이밍 벨트 연결부; 및

상기 헤드 연결부 및 상기 타이밍 벨트 연결부의 상기 각형 관통홈에 삽입되며, 외부 형상은 상기 각형 관통홈에 끼워지는 형상으로 구비되고, 내부에는 원형 관통홈을 구비하는 각형 봉으로 구성되는 라이트 헤드 회전 결합체 및

상기 각형 봉의 상기 관통홈과 상기 하우징부의 상기 소정의 결합부를 이용하여 상기 라이트 헤드 회전 결합체와 상기 하우징부를 결합하는 체결 나사로 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 스탠드형 조명 장치.
제 1항에 있어서,

상기 모터 구동부는

전기력을 입력받아 기계적인 회전력으로 변환하는 구동 모터;

전면에 소정의 장방형 관통홈을 구비하며, 양쪽 측면에서 소정 거리 떨어진 내측에 위치하며 수직으로 연장되는 적어도 2개의 수직판을 구비하며, 상기 각 수직판의 끝단 부근에는 원형 관통홈이 형성되는 하부 지지판;

상기 구동 모터를 고정하며, 전면에는 상기 장방형 관통홈과 나사 결합하기 위한 관통홈이 형성되며, 양측 후면에는 상기 하부 지지판의 원형 관통홈에 끼워지는 소정의 돌출부를 구비하는 모터 지지대; 및

상기 모터 지지대의 관통홈과 상기 장방형 관통홈에 끼워지는 고정 나사를 구비함으로써 상기 모터 지지대가 상기 원형 관통홈을 축으로 상하로 회전되는 것을 특징으로 하는 전동식 스탠드형 조명 장치.
제 5항에 있어서,

상기 모터 구동부에는 상기 고정나사에 끼워지는 속이 빈 원통바 형상의 간격 유지봉을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전동식 스탠드형 조명 장치.