KR200327200Y1 - 수문권양기의 역회전 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수문권양기의 역회전 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수문이 자중으로 역회전 되는 것을 방지하도록 맞물림 클러치를 이용하여 쉽고 간편하게 제어하도록 한 것에 관한 것으로, 종래의 수문 권양기가 수문의 자중에 의한 역회전을 고정하기 위해 밴드 브레이크를 사용하므로서 역회전하는 축 또는 드럼을 밴드브레이크로 고정하기 위해서는 밴드브레이크의 핸들을 수십회를 회전시켜야 역회전을 방지하도록 고정되게 되고, 핸들 회전작업에 시간이 많이 소요되며, 힘이 많이 들고, 고정시키더라도 그 고정정도를 알지 못하여 신뢰성이 떨어지게 되며, 계속적인 고정작업을 가하게 될 경우 밴드 및 드럼 등이 파손되게 됨으로서, 역회전 방지장치의 수명이 짧아지게 되며, 밴드 및 드럼의 파손으로 수문이 급하강하거나 내부의 부품등이 파손되어 안전성 문제가 대두되는 문제점이 있어, 본 고안은 수문권양기 본체 내부에 회전하는 회전력을 구동축의 구동기어와 종동축의 종동기어 사이에 감속축의 감속기어로 감속시켜 수문을 권양하는 수문권양기에서 구동축의 연동기어에 맞물리고, 일측에 클러치용 걸림홈을 형성한 원심기어와 동일축의 원심축에 슬라이딩 결합되는 클러치와, 상기 클러치를 좌,우로 조작하도록 하는 조작레버로 역회전방지 장치를 구성함을 특징으로 하는 수문권양기의 역회전 방지장치를 제공하고자 한다.

Description

수문권양기의 역회전 방지장치{Backlashing prevention equipment of a floodgate winch}

본 고안은 수문 권양기의 역회전 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수문의 자중에 의하여 수문 권양기가 역회전되는 것을 방지하도록 맞물림 클러치를 이용하여 견고하고 간단하게 제어하도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 수문을 개폐 작동시키는 수문 권양기는 그 작동방법과 구조에 따라 스핀들 식과 핀잭식으로 구분되는데, 통상 스핀들식 수문 권양기는 수문에 고정 설치된 승강 회전축에 연결된 원형의 핸들을 회전시켜 개폐하므로서 수문 개폐시 오랜시간이 소요될 뿐만 아니라, 작동부가 외부로 노출되어 있게 되므로 수시로 이를 관리 점검하여야 하는 등 수문의 개폐작동과 유지보수에 따른 불편함이 많았던 것이다.

핀잭식 수문 권양기는 밴드 브레이크, 후드 브레이크와 원심 브레이크들을 사용하여 스핀들식 수문 권양기가 지닌 제반 문제점을 보완하여서 적은 인원으로도 작동할 수 있으며, 수문 개폐시 작동시간도 스핀들식에 비해 반정도로 단축되고, 유지관리가 편리한 것이나, 통상 회전축의 지지수단으로 부싱을 사용하므로서 수문의 개폐작동시 수문의 무게에 의한 마찰 손실로 회전축의 안정된 회전력의 유지에어려움이 있었던 것이다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하고자 본 출원인의 선 출원된 1997년 실용신안 등록 5767호가 제시되었는데, 기어박스의 내부에 조작레버의 조작으로 회전하는 회전력을 구동기어에 전달하는 회전축이 설치되고, 구동기어의 회전력에 의해 구동축이 회전하여 체인커플링에 의해 연결 설치된 연결축이 래크기어박스에 수직으로 설치된 래크바를 승강시키도록 맞물려 설치된 스프로켓을 회전하며, 회전축의 일단부에는 밴드 브레이크와 원심브레이크를 결합 설치한 수문 권양기본체를 형성함에 있어서, 상기 회전축에 결합 설치되는 밴드 브레이크를 역회전 방지기능을 갖도록 회전체와 브레이크드럼을 결합하고, 그 외주연에 브레이크 라이닝을 내주면에 부착 설치한 브레이크 밴드를 결합 설치하되, 상기 브레이크 드럼의 내주면에 다수개의 테이퍼형 요입부를 형성하고, 이 요입부의 좁은 쪽에는 로울러 베어링을 넓은 쪽에는 판 스프링을 삽입 설치하여 판스프링이 로울러 베어링을 항시 밀어주도록 형성하여서 구성되어 있었다.

그러나, 수문 권양기가 수문의 자중에 의한 역회전을 고정하기 위해 밴드 브레이크를 사용하므로서 역회전하는 축 또는 드럼을 밴드브레이크로 고정하기 위해서는 밴드브레이크의 핸들을 수십회를 회전시켜야 역회전을 방지하도록 고정되게 되고, 핸들 회전작업에 시간이 많이 소요됨과 동시에 힘이 많이 드는 문제점이 있었다.

또한, 역회전 방지를 위해 밴드 브레이크로 고정시키더라도 그 고정정도를 알지 못하여 신뢰성이 떨어지게 되고, 계속적인 고정작업을 가하게 될 경우 밴드및 드럼 등이 파손되게 됨으로서, 역회전 방지장치의 수명이 짧아지게 되며, 밴드 및 드럼의 파손으로 수문이 급하강하는 등의 이유로 권양기 내부의 부품등이 파손됨과 동시에 안전성 문제가 대두되는 문제점이 있었다.

마지막으로, 권양 장치 내부에서 기어들이 맞물리게됨으로서 꼭 필요로 하는 오일 등이 드럼과 밴드 사이에 침투하게 되면, 제동기능이 현저하게 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 그 주요 목적은 수문이 자중에 의한 하강으로 수문 권양기가 역회전이 되지 않도록 하고, 역회전 방지에 신뢰성이 높은 역회전 방지장치를 구성함에 있는 것이다.

다른 목적은 수문의 승,하강이 용이하게 하고, 간단한 조작만으로 쉽게 역회전 또는 정회전을 할 수 있도록 하며, 부품의 파손이 적어 긴 수명을 보장받을 수 있게 구성함에 있는 것이다.

따라서, 본 고안은 수문권양기 본체 내부에 회전하는 회전력을 구동축의 구동기어와 종동축의 종동기어 사이에 감속축의 감속기어로 감속시켜 수문을 권양하는 수문권양기에서 수문의 자중에 의한 하강으로 수문권양기의 역회전을 방지하기 위하여, 구동축의 연동기어에 맞물리고, 일측에 클러치용 요홈을 형성한 원심기어와 동일축의 원심축에 슬라이딩 결합되는 클러치와, 상기 클러치를 좌,우로 조작하도록 하는 조작레버로 역회전 방지장치를 구성함을 특징으로 하는 수문권양기의 역회전 방지장치를 제공하고자 한다.

도 1은 본 고안이 적용된 수문권양기의 설치 상태도.

도 2는 본 고안에 따른 수문권양기의 커버를 분리하여 보인 분해 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 수문권양기의 커버를 분리한 상태의 평면도.

도 4는 본 고안에 따른 수문권양기의 역회전 방지장치를 보인 분해 사시도.

도 5a. 5b는 본 고안에 따른 역회전 방지장치의 작동 상태도.

도 6은 본 고안의 역회전 방지 장치의 다를 실시예를 보인 요부분해 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 구동축 11 : 구동기어 12 : 연동기어

13 : 단부 14 : 핸들

20 : 감속축 ` 21 : 제 1감속기어 22 : 제 2감속기어

30 : 종동축 31 : 종동기어 32 : 커플링

40 : 원심축 41 : 원심기어 41a : 회전방지홈

42 : 슬라이딩부 43 : 조속기 50 : 역회전 방지장치

51 : 조작레버 51a : 포크 52 : 스프링

53 : 클러치 53a: 회전방지홈 53b : 걸림돌기

53c : 슬라이딩 베어링 100 : 수문권기 110 : 래크기어 박스

111 : 스프로켓 112 : 래크바 200 : 수문

B : 베어링

본 고안을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면,

도 1은 본 고안이 적용된 수문권양기의 설치 상태도이고, 도 2는 본 고안에 따른 수문권양기의 커버를 분리하여 보인 분해 사시도 이며, 도 3은 본 고안에 따른 수문권양기의 커버를 분리한 상태의 평면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 수문권양기의 역회전 방지장치를 보인 분해 사시도이다.

본 고안은 수문권양기(100) 내부에 핸들(14) 또는 모터 등으로 구동되고, 구동기어(11)와 연동기어(12)를 형성한 구동축(10)과, 상기 구동축(10)의 구동기어(11)와 맞물리는 제1감속기어(21)와 제 2감속기어(22)를 형성한 감속축(20)과, 상기 제 2감속기어(22)와 맞물리는 종동기어(31)와 양단에 커플링(32)을 형성한 종동축(30)과, 상기 커플링(32)에 연동되는 연결축(60)과, 상기 연결축(60)으로 연장하여 스프로켓(111)을 회전시켜 래크바(112)를 승,하강하도록 구성한 래크기어박스(110)와, 상기 구동축(10)의 연동기어(12)에 맞물리고, 일측에 클러치용 걸림홈(41a)을 형성한 원심기어(41)를 형성하고, 조속기(43)를 구비한 원심축(40)과, 상기 원심축(40)에 슬라이딩 결합하는 클러치(53)와, 상기 클러치(53)를 좌,우로 조작하도록 하는 조작레버(51)로 역회전방지장치(50)를 구성한다.

상기 역회전 방지장치(50)는 원심축(40)의 일측에 슬라이딩 되도록 삽입되고, 외주연에 회전방지홈(53a)과 측면에 걸림돌기(53b)를 형성하며 슬라이딩면에 슬라이딩베어링(53c)을 부설한 클러치와, 상기 클러치 외주연의 회전방지홈(53a)에삽입되는 "U"자형의 포크(51a)의 하단을 외부로 연장시킨 조작레버(51)와, 상기 조조작레버(51)를 일방향으로 유지하도록 하는 스프링(52)으로 구성한다.

상기 구동축(10)은 양측을 베어링(B)으로 지지하고, 구동기어(11)와 구동기어보다 직경이 큰 연동기어(12)를 형성하고, 단부(13)에는 구동용 핸들(14)이 착탈가능하게 형성하여 핸들(14)을 끼워 회전하므로서 회전력을 구동축(10)에 전달하게 한다.

상기 감속축(20)은 양측을 베어링(B)으로 지지한 것으로, 제 1감속기어(21)는 구동축(10)의 구동기어(11)에 맞물리고, 제 2감속기어(22)는 종동축(30)의 종동기어(31)와 맞물리게 하되, 구동축(10)의 회전력을 감속하도록 제 1감속기어가 제 2감속기어보다 직경을 1.3 ~ 3배 크게 하는 것이 바람직하다.

상기 종동축(30)은 양측에 베어링(B)으로 지지하고, 중앙부분에 종동기어(31)를 형성하여 제 2 감속기어(22)와 맞물리게 하고, 양측 끝단부에는 커플링(32)을 결합하여 동일축선이 아니라 할지라도 회전력이 전달축(60)에 전달 되도록 한다.

따라서, 커플링(32)의 일측은 종동축(30)의 양측 단부를 결합하고 타측은 래크기어박스(110)로 결합되는 연결축(60)을 결합하여, 수문(200)에 결합된 래크바(112)와 맞물리는 스프로켓(111)을 회전시킨다.

상기 일측에 조속기(43)를 구비한 원심축(40)은 구동축(10)의 연동기어(12)와 맞물려 원심기어(41)가 회전하고, 반대편에는 좌,우로 슬라이딩 되도록 슬라이딩부(42)를 형성한다.

이때 원심기어(41)는 일측에 걸림홈(41a)을 형성하여, 클러치(53)의 걸림돌기(53b)가 결합하도록 한다.

상기 역회전 방지장치(50)의 클러치(53)는 원형의 관 형태로 외주연의 양측에 수평하게 회전방지홈(53a)을 형성하고, 일측에 걸림돌기(53b)를 형성하며 내주연에는 원심축(40)의 슬라이딩부(42)에 슬라이딩 되도록 다른 재질의 관형태의 슬라이딩 베어링(53c)을 삽입한다.

상기 역회전 방지장치(50)의 조작레버(51)는 원심축(40)에 슬라이딩 되도록 삽입한 클러치(53)의 회전방지홈(53a)에 끼워 원심축(40)의 회전에 따른 클러치(53)의 회전을 방지함과 동시에 좌,우로 슬라이딩 되도록 "U"자형의 포크(51a)와, 상기 포크(51a)의 하단을 외부로 연장하여 수문권양기(100)의 외부에서 제어하도록 한다.

이때 상기 조작레버(51)의 포크(51a)는 일 방향으로 힘을 가하여 늘 역회전 방지상태로 유지하게 스프링(52)을 결합하되 일측은 포크(51)에 타측은 수문권양기(100)에 고정한다.

이러한 수문 권양기(100)는 수문(200)을 개방시킬 경우, 역회전 방지장치(50)의 조작레버(51)를 반시계방향으로 회동시킨 후, 구동용 핸들(14)을 구동축(10)의 단부(12)에 삽입하여 구동축(10)을 회전시키면, 상기 구동축(10)에 형성된 구동기어(11)는 감속축(20)의 제1감속기어(21)와 맞물려 회전함과 동시에 제 2감속기어(22)가 회전하게 되며, 상기 제 2 감속기어(22)는 종동축(30)의 종동기어(31)와 맞물려 회전하여 종동축(30)의 양측에 구비된 커플링(32)을 회전시키고, 상기 커플링(32)에 연결된 연결축(60)을 통해 래크기어박스(110)의 내부의 스프로켓(111)을 회전시켜, 레크바(112)를 상,하로 수직 유동하게되어, 적정한 위치에 수문(200)이 위치하게 되면 조작레버(51)를 시계방향으로 회동시켜 수문(200)의 자중에 의해 역회전되는 것을 방지하게 한다.

따라서 이 경우 작은 직경의 구동기어(11)와 큰 직경의 제 1감속기어(21)가 맞물리고, 작은 직경의 제 2 감속기어(22)와 큰 직경의 종동기어(31)와 맞물리므로 회전속도가 감속하게 되어, 적은 힘으로도 수문을 개방시킬 수 있는 것이다.

반대로 수문(200)을 폐쇄할 경우에는 조작레버(51b)를 반시계방향으로 회동시키면, 수문(200)의 자중에 의해 래크바(112)가 하강하게 됨으로서, 스프로켓(111)이 회전하게 되고, 이 회전력은 커플링(32)을 통해 종동축(30)을 거쳐 종동기어(31)와 맞물리는 제 2감속기어(22)와 감속축(20)을 회전시킴과 동시에 제 1감속기어(21)에 회전력을 전달하며, 제 1감속기어(21)와 맞물리는 구동기어(11)가 고정된 구동축(10)과 연동기어(12), 상기 연동기어(12)에 맞물리는 원심기어(41)와 원심축(40)을 회전시켜 조속기(43)를 작동하게 됨으로서 고속의 회전이 일정 속도로 유지시켜 줌으로, 수문(200)이 일정위치까지 위치하게되면 조작레버(51)를 시계방향으로 회동시켜 역회전을 방지하도록 한다.

이때 상기 역회전 방지장치(50)는 역회전을 방지함과 동시에 정회전이 발생할 경우에도 차단할 수 있게 된다.

도 5a는 역회전 방지장치의 조작레버를 반시계방향으로 회동시켜 클러치(53)와 원심기어(41)가 맞물리지 않은 상태를 보인 것으로, 수문(200)의 자중에 의해역회전이 가능하여 수문(200)을 하강시켜 수문(200)을 폐쇄할 경우나, 수문(200)의 높낮이 조절을 요할 경우 구동축(10)의 단부(13)에 핸들을 끼워 회동시켜 그 수문의 승,하강을 조절하게 된다.

도 5b는 조작레버(51)를 시계방향으로 회동시켜 클러치와 원심기어가 맞물리도록 한 것으로, 수문(200)이 자중에 의해 수문권양기(100)가 역회전 되지 않도록 하여 신뢰성을 확보하게 되는 것이다.

도 6은 본 고안의 다른 실시 예로 클러치(53)의 결합돌기(53b)를 일 방향으로 경사지게 형성하고, 원심기어(41)의 걸림홈(41a)에도 경사지게 형성하여 사용자의 조작이 없이는 늘 역회전이 방지되도록 한 것이다.

따라서, 스프링(52)의 복원력에 의해 클러치(53)의 걸림돌기(53b) 경사면과 원심기어(41)의 걸리홈(41a)의 경사면이 서로 맞닿으면서 결합하게 되게 되는 것이다.

수문 권양기의 내부에 맞물림 클러치형태로 하여 수문이 자중에 역회전 되는 것을 방지함으로서, 수문에 의한 역회전을 확실하여, 신뢰성이 회복되고, 안전성이 증대되는 등의 이점이 있다.

또한 수문의 승, 하강이 용이하고 간단한 조작으로 쉽게 역회전 또는 정회 전을 할 수 있도록 하며, 부품 등의 파손이 적어 긴 수명을 보장받을 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 내부에 회전력을 구동축의 구동기어와 종동축의 종동기어 사이에 감속축의 감속기어로 감속시켜 수문을 권양하는 수문권양기에 있어서,

   상기 수문(200)의 자중에 의하여 수문권양기(100)가 역회전 되는 것을 방지하기 위하여, 구동축(10)의 연동기어(12)에 맞물리고, 일측에 클러치용 요홈(41a)을 형성한 원심기어(41)와 동일축의 원심축(40)에 슬라이딩 결합되는 클러치(53)와, 상기 클러치(53)를 좌,우로 조작하도록 하는 조작레버(51)로 역회전 방지장치(50)를 구성함을 특징으로 하는 수문권양기의 역회전 방지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 역회전 방지장치(50)는 원심축(40)의 일측에 슬라이딩 되도록 삽입되고, 외주연에 회전방지홈(53a)과 측면에 걸림돌기(53b)를 형성하며 슬라이딩면에 슬라이딩베어링(53c)을 부설한 클러치와, 상기 클러치 외주연의 회전방지홈(53a)에 삽입되는 "U"자형의 포크(51a)의 하단을 외부로 연장시킨 조작레버(51)와, 상기 조조작레버(51)를 일방향으로 유지하도록 하는 스프링(52)으로 구성함을 특징으로 하는 수문권양기의 역회전 방지장치.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 클러치(53)의 걸림돌기(53b)는 일 방향으로 경사지게 형성하고, 상기클러치(53)에 맞물리는 원심기어(41)의 걸림홈(41a)을 경사지게 형성하여, 서로 대응하는 경사면을 따라 결합이 용이하도록 구성함을 특징으로 하는 수문권양기의 역회전 방지장치.