KR20130021041A - 릴 장치 및 릴 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 릴 장치 및 릴 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 외부 장치에 연결되는 인출식 와이어가 감기는 코드 릴; 상기 코드 릴과 연동하여 회전하며 톱니바퀴를 구비한 래치 릴; 상기 코드 릴에 구비되어 상기 인출식 와이어에 장력을 가하는 탄성부재; 상기 래치 릴의 톱니에 걸려 상기 래치 릴의 회전을 차단하는 걸쇠; 상기 걸쇠에 압력을 가하여 상기 걸쇠가 상기 래치 릴에 걸리는 것을 방지하는 제1 트리거; 및 상기 래치 릴에 설치되며, 상기 래치 릴의 회전 시 원심력에 의해 회전되어 상기 제1 트리거에 접촉한 후, 상기 래치 릴의 회전에 따라 상기 제1 트리거를 회전시켜 상기 걸쇠가 상기 래치 릴에 걸릴 수 있도록 하는 제2 트리거를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 릴 장치 및 릴 시스템에 따르면, 자석을 이용하여 유리창 청소 장치를 유리창에 부착하는 방법을 사용하되, 유리창 청소 로봇에 와이어를 연결하고, 와이어에 적정한 장력을 가해 줌으로써 유리창 청소 장치의 이동 시 와이어가 유리창 청소 장치와 유리창 사이에 유입되지 않도록 하는 동시에, 유리창 청소 장치의 예상치 못한 낙하를 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 릴 장치 및 릴 시스템은, 유리창 청소 장치에 가해지는 자력이 특정한 원인에 의하여 소실되었을 경우, 유리창 청소 장치가 낙하하면서 낙하 속도가 증가할 때 낙하 속도에 따라 와이어가 풀리는 것을 자동으로 방지할 수 있도록 하는 구조를 갖추어, 유리창 청소 장치가 낙하에 의해 파손되는 것을 막을 수 있다.
또한 본 발명에 따른 릴 장치 및 릴 시스템은, 유리창 청소 장치에 연결되는 와이어 외에 보조 와이어를 추가로 구비하여, 보조 와이어를 별도의 고정부에 고정함으로써, 유리창 청소 장치의 낙하를 충분히 방지할 수 있을 정도의 힘을 확보할 수 있다.

Description

릴 장치 및 릴 시스템{A reel apparatus and a reel system}

본 발명은 릴 장치 및 릴 시스템에 관한 것으로서, 특히 건물의 유리창 등을 청소하기 위하여 사용되는 유리창 청소 장치가 외부 충격 등에 의해 예상치 못하게 낙하되는 것을 방지하기 위한 릴 장치 및 릴 시스템에 관한 것이다.

최근 건축 기술이 발달함에 따라, 고층의 건물들이 끊임없이 신축되고 있다. 특히 콘크리트나 벽돌을 사용하고 일부분에 유리창을 설치하여 건물의 외관을 마감하던 종래 건축 공법 외에도, 최근에는 건물의 외관 전면을 유리로 장식하는 공법이 많이 사용되고 있다.

이러한 공법들에 의하여 신축된 건물은, 외관의 유리창에 태양빛이 반사되기 때문에 화려한 미관을 갖게 된다. 그러나 화려한 미관을 유지하기 위해서는 지속적으로 유리창 부분의 청결을 유지하여야 한다.

따라서 종래에는 건물의 유리창 부분을 청소하기 위하여 건물의 옥상에 고정된 로프에 의존하거나 곤돌라를 이용하여 사람이 직접 청소작업을 수행하였다. 그러나 건물이 고층화되거나 건물에 설치되는 유리창의 수요가 늘어나면서 유리창을 청소하는 것에 많은 작업 인력이 필요하며, 작업 중 안전사고의 위험이 있었다.

따라서 최근에는 사람에 의해 수행되던 건물의 유리창 청소작업을 기계화 및 자동화한 여러 가지 유리창 청소 장치가 개발되고 있다. 공개특허공보 제2003-0053069호에는 유리창 청소 장치가 와이어에 의해 움직이도록 하는 기술이 개시되고 있으며, 공개특허공보 제2005-0110554호에는 건물에 가이드레일을 설치하여 유리창 청소 장치가 레일을 따라 움직이며 유리창을 청소할 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있다. 또한 공개특허공보 제2010-0098357호, 제2011-0031016호에는 자석을 이용하여 청소 장치가 유리창에 부착된 채로 이동하면서 청소를 수행할 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있다.

그러나 와이어를 사용하는 기술은 유리창 청소 장치의 위치를 정확하게 제어하기 어려우며, 가이드레일을 설치하는 기술은 건물의 미관을 해칠 뿐만 아니라, 부수적 설비의 설치로 인해 비용 부담이 대폭 증가한다는 문제가 있다. 또한 자석을 이용하는 경우에는, 유리창 청소 장치가 유리창의 두께가 두꺼워지는 부분으로 이동하거나 또는 유리창 청소 장치에 전력 공급이 끊길 경우, 자력이 소실되어 유리창 청소 장치가 예상치 못하게 낙하할 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 자석을 이용하여 유리창 청소 장치를 유리창에 부착하는 방법을 사용하되, 유리창 청소 로봇에 와이어를 연결하고, 와이어에 적정한 장력을 가해줌으로써 유리창 청소 장치의 이동 시 와이어가 유리창 청소 장치와 유리창 사이에 유입되지 않도록 하는 동시에, 유리창 청소 장치의 예상치 못한 낙하를 방지할 수 있는 릴 장치 및 릴 시스템 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 유리창 청소 장치에 가해지는 자력이 특정한 원인에 의하여 소실되었을 경우, 유리창 청소 장치가 낙하하면서 낙하 속도가 증가할 때 낙하 속도에 따라 와이어가 풀리는 것을 자동으로 방지할 수 있도록 하는 구조를 갖추어, 유리창 청소 장치가 낙하에 의해 파손되는 것을 막을 수 있는 릴 장치 및 릴 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 유리창 청소 장치에 연결되는 와이어 외에 보조 와이어를 추가로 구비하여, 보조 와이어를 별도의 고정부에 고정함으로써, 유리창 청소 장치의 낙하를 충분히 방지할 수 있을 정도의 힘을 확보할 수 있는 릴 장치 및 릴 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른, 릴 장치는, 외부 장치에 연결되는 인출식 와이어가 감기는 코드 릴; 상기 코드 릴과 연동하여 회전하며 톱니바퀴를 구비한 래치 릴; 상기 코드 릴에 구비되어 상기 인출식 와이어에 장력을 가하는 탄성부재; 상기 래치 릴의 톱니에 걸려 상기 래치 릴의 회전을 차단하는 걸쇠; 상기 걸쇠에 압력을 가하여 상기 걸쇠가 상기 래치 릴에 걸리는 것을 방지하는 제1 트리거; 및 상기 래치 릴에 설치되며, 상기 래치 릴의 회전 시 원심력에 의해 회전되어 상기 제1 트리거에 접촉한 후, 상기 래치 릴의 회전에 따라 상기 제1 트리거를 회전시켜 상기 걸쇠가 상기 래치 릴에 걸릴 수 있도록 하는 제2 트리거를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른, 릴 시스템은, 자력장치; 유리창을 사이에 두고, 상기 자력장치와 동일한 궤적으로 이동하며 유리창을 세척하는 유리창 청소 장치; 인출식 와이어를 통해 상기 유리창 청소장치와 연결되고, 별도의 고정부에 대하여 거리 고정적으로 마련되며, 상기 유리창 청소 장치의 등가속 낙하를 감지하여 상기 인출식 와이어의 인출을 막는 낙하 방지 장치가 포함되는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.

본 발명에서 제안하고 있는 릴 장치 및 릴 시스템에 따르면, 자석을 이용하여 유리창 청소 장치를 유리창에 부착하는 방법을 사용하되, 유리창 청소 로봇에 와이어를 연결하고, 와이어에 적정한 장력을 가해 줌으로써 유리창 청소 장치의 이동 시 와이어가 유리창 청소 장치와 유리창 사이에 유입되지 않도록 하는 동시에, 유리창 청소 장치의 예상치 못한 낙하를 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 릴 장치 및 릴 시스템은, 유리창 청소 장치에 가해지는 자력이 특정한 원인에 의하여 소실되었을 경우, 유리창 청소 장치가 낙하하면서 낙하 속도가 증가할 때 낙하 속도에 따라 와이어가 풀리는 것을 자동으로 방지할 수 있도록 하는 구조를 갖추어, 유리창 청소 장치가 낙하에 의해 파손되는 것을 막을 수 있다.

또한 본 발명에 따른 릴 장치 및 릴 시스템은, 유리창 청소 장치에 연결되는 와이어 외에 보조 와이어를 추가로 구비하여, 보조 와이어를 별도의 고정부에 고정함으로써, 유리창 청소 장치의 낙하를 충분히 방지할 수 있을 정도의 힘을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치의 투시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치의 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치의 단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치의 단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 릴 시스템의 사시도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일 또는 유사한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치의 투시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치의 분해 사시도다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치(40)는, 코드 릴(100), 래치 릴(200), 탄성부재(도 4의 300), 걸쇠(400), 제1 트리거(500), 제2 트리거(600), 커버(700)를 포함한다.

코드 릴(100)은, 외부 장치에 연결되는 인출식 와이어(110)가 감긴다. 인출식 와이어(110)를 감아 보관할 수 있도록 원통 형태일 수 있으며, 인출식 와이어(110)가 감기는 과정에서 불필요하게 인출식 와이어(110)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 상단 또는 하단에는 둔턱이 돌출 형성될 수 있다.

이때 외부 장치는 유리창 청소 장치(도 7의 10), 또는 유리창(도 7의 2)의 내부에 위치하며 자력을 이용하여 상기 유리창 청소 장치(도 7의 10)를 고정하는 자력 장치(도 7의 20)일 수 있다. 물론 본 발명은 외부 장치를 상기와 같이 한정하는 것은 아니며, 외부 장치는 용접 장치(도시하지 않음) 등과 같이 낙하의 위험이 존재하는 장소에 위치할 수 있는 모든 장치를 의미한다. 이하에서는 외부 장치가 유리창 청소 장치(도 7의 10)인 경우로 한정하여 설명하도록 한다.

코드 릴(100)의 지름은, 인출식 와이어(110)가 감겨서 보관될 공간을 충분히 확보할 수 있을 정도이어야 한다. 즉 유리창 청소 장치(도 7의 10)는 고층 건물에서 사용될 경우 충분한 이동 범위를 확보하여야 하는데, 이때 인출식 와이어(110)의 길이 또한 충분히 길어야 한다. 따라서 청소가 요구되는 건물의 표면적에 따라 인출식 와이어(110)의 길이는 달라지며, 코드 릴(100)의 지름 또한 달라질 수 있다.

래치 릴(200)은, 상기 코드 릴(100)과 연동하여 회전하며 톱니바퀴를 구비한다. 래치 릴(200)은 인출식 와이어(110) 등이 감겨 보관되기 위한 것이 아니라 유리창 청소 장치(도 7의 10)가 낙하하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 톱니바퀴를 갖는 이유는 추후 설명할 걸쇠(400)가 톱니에 걸리도록 하여 코드 릴(100)의 회전을 차단하기 위함이다.

만약 유리창 청소 장치(도 7의 10)가 낙하될 경우, 걸쇠(400)가 래치 릴(200)의 회전을 정지시키면 코드 릴(100)의 회전 또한 정지하여야만 유리창 청소 장치(도 7의 10)의 낙하를 제대로 방지할 수 있으므로, 래치 릴(200)과 코드 릴(100)은 일체로 형성될 수 있다. 즉 코드 릴(100)의 상단에 래치 릴(200)이 형성될 수 있다.

탄성부재(도 4의 300)는, 상기 코드 릴(100)에 구비되어 상기 인출식 와이어(110)에 장력을 가한다. 구체적으로는 상기 인출식 와이어(110)가 상기 코드 릴(100)에 감기는 방향으로 장력을 제공할 수 있다. 인출식 와이어(110)에 장력을 가하는 것은, 유리창 청소 장치(도 7의 10)가 건물 외벽의 유리창에서 이동할 때 인출식 와이어(110)가 감기는 과정 없이 계속적으로 풀리기만 한다면, 풀려있는 인출식 와이어(110)는 유리창 청소 장치(도 7의 10)의 이동을 방해할 수 있기 때문이다.

탄성부재(도 4의 300)는 코일 형태의 판 스프링을 사용할 수 있고, 코드 릴(100)의 하단에 구비될 수 있다. 물론 판 스프링 외에도, 상기 인출식 와이어(110)가 불필요하게 풀리는 것을 방지할 수 있는 형태라면 어떠한 구성도 사용이 가능하다.

걸쇠(400)는, 상기 래치 릴(200)의 톱니에 걸려 상기 래치 릴(200)의 회전을 차단한다. 다만 유리창 청소 장치(도 7의 10)가 이동하여야 할 때에도 걸쇠(400)가 래치 릴(200)을 고정한다면 유리창 청소 장치(도 7의 10)의 이동이 제한될 수 있으므로, 걸쇠(400)는 추후 설명할 제1 트리거(500)에 의하여 상기 톱니에 걸리지 않은 상태로 고정되어 있을 수 있다.

이때 걸쇠(400)는 래치 릴(200)의 톱니에 걸릴 수 있도록 일정한 지점을 중심으로 회전하는 바 형태일 수 있으며, 래치 릴(200)의 톱니에 걸리는 방향으로 탄성력을 갖기 위하여 걸쇠(400)에는 회전 스프링(도시하지 않음)이 설치될 수 있다. 물론 앞서 설명한 바와 같이 걸쇠(400)는, 제1 트리거(500)에 의해 압력을 받음에 따라 래치 릴(200)의 톱니에 걸리지 않은 상태를 유지하며, 제1 트리거(500)가 회전될 경우 탄성력에 의해 래치 릴(200)의 톱니에 걸리는 방향으로 회전하여 래치 릴(200)의 회전을 차단할 수 있다.

제1 트리거(500)는, 상기 걸쇠(400)에 압력을 가하여 상기 걸쇠(400)가 상기 래치 릴(200)에 걸리는 것을 방지한다. 걸쇠(400)는 래치 릴(200)에 걸리는 방향으로 탄성력을 갖고 있기 때문에, 걸쇠(400)를 방치하게 되면 걸쇠(400)가 래치 릴(200)의 회전을 차단함에 따라 유리창 청소 장치(도 7의 10)의 움직임을 방해하게 된다. 따라서 제1 트리거(500)는 걸쇠(400)가 갖는 탄성력의 반대 방향으로 걸쇠(400)를 압박하여, 걸쇠(400)가 래치 릴(200)의 톱니에 걸리지 않는 상태를 유지할 수 있도록 한다. 이때 제1 트리거(500)는 다각형 형태이며 상기 걸쇠(400)와 면접촉하여 상기 걸쇠(400)에 충분한 압력을 가할 수 있다.

반면 유리창 청소 장치(도 7의 10)가 낙하하고 있다고 판단되는 경우, 제1 트리거(500)는 제2 트리거(600)에 의해 회전하게 되며, 이때 걸쇠(400)는 래치 릴(200) 방향으로 일정 각도 회전하여 래치 릴(200)의 회전을 차단할 수 있도록 한다. 이러한 과정은 제1 트리거(500)의 형태와 제2 트리거(600)의 작동에 기인한다. 래치 릴(200)의 회전을 차단하는 과정에 대해서는 추후 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.

제2 트리거(600)는, 상기 래치 릴(200)에 설치되며, 상기 래치 릴(200)의 회전 시 원심력에 의해 회전되어 상기 제1 트리거(500)에 접촉한 후, 상기 래치 릴(200)의 회전에 따라 상기 제1 트리거(500)를 회전시켜 상기 걸쇠(400)가 상기 래치 릴(200)에 걸릴 수 있도록 한다.

제1 트리거(500)는 유리창 청소 장치(도 7의 10)가 구동되고 있는 도중에 걸쇠(400)가 래치 릴(200)에 걸리지 않도록 방지하는 구성이고, 제2 트리거(600)는 제1 트리거(500)를 회전시켜서 걸쇠(400)가 래치 릴(200)의 톱니에 걸릴 수 있도록 하는 구성이다. 즉 제2 트리거(600)에 의하여 제1 트리거(500)가 회전되면, 제1 트리거(500)는 걸쇠(400)가 래치 릴(200) 방향으로 일정 각도 회전될 수 있도록 하고, 걸쇠(400)는 탄성력에 의해 래치 릴(200)의 톱니에 걸려서 래치 릴(200)의 회전을 차단하게 된다. 이때 제2 트리거(600)는, 회전 트리거(610)와 링크 바(620)를 포함할 수 있다.

회전 트리거(610)는, 한 쌍으로 구성되며, 상기 래치 릴(200)의 중심으로부터 일정 거리 이격된 지점을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 회전 트리거(610)에는 걸쇠(400)와 마찬가지로 회전 스프링(611)이 구비될 수 있고, 회전 스프링(611)에 의하여 인출식 와이어(110)가 풀릴 때의 래치 릴(200)의 회전 방향과 같은 방향으로 회전하려는 탄성력을 가질 수 있다. 다만 한 쌍의 회전 트리거(610)는 링크 바(620)에 의하여 함께 움직일 것이므로, 회전 스프링(611)은 하나의 회전 트리거(610)에만 설치될 수 있다. 이때 한 쌍의 회전 트리거(610)는, 서로 상하가 반대되는 형태로 상기 래치 릴(200)에 설치될 수 있다.

회전 트리거(610)는, 상기 래치 릴(200)의 회전 시 원심력에 의해 회전될 수 있도록, 회전 중심을 기준으로 일측이 타측에 비하여 상대적으로 큰 질량을 갖는다. 동일한 밀도를 갖는 하나의 재질로 회전 트리거(610)를 제작할 경우, 회전 트리거(610)는 회전 중심을 기준으로 일측이 타측보다 상대적으로 큰 면적을 가지는 형태일 수 있다.

만약 래치 릴(200)이 시계 방향으로 회전할 경우, 회전 트리거(610)는 시계 반대 방향으로 회전하려는 원심력을 갖게 되며, 만약 원심력이 회전 트리거(610)에 설치된 회전 스프링(611)의 탄성력보다 커질 경우, 즉 래치 릴(200)의 회전 속도가 기설정 속도 이상에 도달할 경우에는, 회전 트리거(610)는 시계 반대 방향으로 회전하게 된다.

이때 일측의 회전 트리거(610)는 제1 트리거(500)에 접촉하게 되며, 래치 릴(200)이 회전함에 따라 제2 트리거(600) 전체가 래치 릴(200)의 중심을 기준으로 회전하여, 제1 트리거(500)에 접해있는 회전 트리거(610)는 제1 트리거(500)에 압력을 가하여 제1 트리거(500)를 회전시키고, 제1 트리거(500)가 회전됨에 따라 걸쇠(400)는 일정 각도 회전하여 래치 릴(200)의 톱니에 걸려 래치 릴(200)의 회전을 차단하게 된다.

링크 바(620)는, 상기 한 쌍의 회전 트리거(610)를 연결한다. 구체적으로는, 일측에 위치한 상기 회전 트리거(610)의 상단 부분과, 타측에 위치한 상기 회전 트리거(610)의 하단 부분을 연결할 수 있다.

한 쌍의 회전 트리거(610)와 링크 바(620)는, 펜타그래프와 유사하게 움직인다. 즉 일측의 회전 트리거(610)가 시계 반대 방향으로 회전한다면, 링크 바(620)에 의해 힘이 전달되어, 타측의 회전 트리거(610) 또한 시계 반대 방향으로 회전할 수 있다.

본원 발명이 회전 트리거(610)를 한 쌍으로 구비하고 회전 트리거(610)를 링크로 연결하는 것은, 유리창 청소 장치(도 7의 10)가 낙하될 때 인출식 와이어(110)의 풀림을 차단하기 위하여 필요한 원심력을 충분히 확보하기 위함이다. 또한 회전 트리거(610)가 일측이 타측에 비하여 면적이 큰 형태를 갖는 것도 같은 이유 때문이다.

커버(700)는, 상기 코드 릴(100) 및 상기 래치 릴(200)을 감싸 보호하며 상기 인출식 와이어(110)가 통과되는 와이어 홀(730)이 형성된다. 커버(700)는 조립의 편의성을 위하여 상단 커버(710)와 하단 커버(720)로 분리될 수 있으며, 와이어 홀(730)은 유리창 청소 장치(도 7의 10)가 다양한 방향으로 이동함에 따라 인출식 와이어(110)가 충분히 움직일 수 있을 정도의 단면적을 갖도록 형성된다.

또한 커버(700)에는 상기 제1 트리거(500)가 돌출될 수 있도록 하는 트리거 홀(740)이 형성된다. 래치 릴(200)이 기설정 속도 이상으로 회전할 경우 제1 트리거(500)는 제2 트리거(600)에 의해 압력을 받아 회전될 것이며, 이때 제1 트리거(500)의 일정 부분은 커버(700)의 외부로 돌출될 수 있다. 이와 같이 제1 트리거(500)가 커버(700)의 외부로 노출되도록 하는 것은, 유리창 청소 장치(도 7의 10)가 낙하된다고 판단한 제2 트리거(600)가 제1 트리거(500)를 회전시킴에 따라 걸쇠(400)가 래치 릴(200)의 톱니에 걸린 경우, 걸쇠(400)가 걸린 것을 본원 발명의 사용자가 해제시킬 수 있도록 하기 위함이다.

커버(700)에는 제1 트리거(500)와 걸쇠(400)의 회전 중심이 고정될 수 있다. 즉 제1 트리거(500)와 걸쇠(400)는 커버(700)의 일정 부분에 고정된 상태로 회전하며, 이때 회전 중심은 래치 릴(200)로부터 일정 거리 떨어진 위치일 수 있다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 유리창 청소 장치(도 7의 10)의 낙하 방지를 위한 릴 장치(40)는, 보조 와이어(800)를 더 포함할 수 있다. 보조 와이어(800)는, 일단이 상기 커버(700)에 연결되며, 타단이 별도의 고정부(도시하지 않음)에 고정된다. 이때 보조 와이어(800)의 타단에는 상기 고정부에 걸 수 있도록 하는 고리(810)가 형성될 수 있다.

보조 와이어(800)를 사용할 경우, 본원 발명은 일단이 인출식 와이어(110)를 통해 유리창 청소 장치(도 7의 10)에 연결되고 타단이 보조 와이어(800)를 통해 고정부에 연결되는 형태가 된다. 따라서 만약 유리창 청소 장치(도 7의 10)가 낙하할 때 걸쇠(400)를 이용하여 래치 릴(200)의 회전을 방지하는 것만으로는 유리창 청소 장치(도 7의 10)의 무게를 견디지 못할 경우, 본원 발명은 보조 와이어(800)가 고정부에 고정되어 있기 때문에, 만일의 사태에도 유리창 청소 장치(도 7의 10)의 낙하를 완벽히 방지할 수 있다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치의 단면도이다. 도 4는 인출식 와이어(110)가 코드 릴(100)로부터 자유롭게 풀릴 수 있는 정상 상태를 도시한 것이며, 도 5는 래치 릴(200)의 속도가 기설정 속도 이상이 됨에 따라 회전 트리거(610)가 회전한 상태를 도시한 것이고, 도 6은 래치 릴(200)의 회전에 의해 회전 트리거(610)가 제1 트리거(500)를 회전시켜서 걸쇠(400)가 래치 릴(200)의 톱니에 걸리도록 한 상태를 도시한 것이다.

유리창 청소 장치(도 7의 10)가 정상적으로 청소를 수행할 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치(40)에서, 제2 트리거(600)는 제1 트리거(500)에 접촉하지 않는 상태를 유지한다. 즉 제2 트리거(600)의 회전 트리거(610)는, 회전 스프링(611)에 의해서 시계 방향으로 회전하는 힘을 받고 있으므로, 회전 트리거(610)와 제1 트리거(500)는 이격되어 있다.

반면 유리창 청소 장치(도 7의 10)가 예상치 못한 원인에 의하여 건물 외벽으로부터 분리되어 낙하하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치(40)에서, 래치 릴(200)은 빠른 속도로 회전하게 된다. 이는 유리창 청소 장치(도 7의 10)에 연결된 인출식 와이어(110)가 유리창 청소 장치(도 7의 10)의 낙하로 인해 코드 릴(100)로부터 풀리기 때문이다. 이때 회전 트리거(610)는, 래치 릴(200)의 회전 시 원심력을 받게 되며, 만약 원심력이 회전 트리거(610)에 설치된 회전 스프링(611)의 탄성력보다 큰 경우, 회전 트리거(610)는 시계 반대 방향으로 회전하게 된다. 원심력이 탄성력보다 큰 경우라 함은 코드 릴(100)의 회전 속도가 기설정 속도 이상이 됨을 의미하며, 이를 통해 본원 발명은 유리창 청소 장치(도 7의 10)의 낙하를 감지할 수 있다.

유리창 청소 장치(도 7의 10)는 낙하 시 일정한 중력 가속도를 받아 떨어지게 될 것이므로, 가속도를 감지하여 래치 릴(200)의 회전을 정지시키는 것은 유리창 청소 장치(도 7의 10)의 낙하를 제대로 방지할 수 없다.

그러므로 본원 발명은, 가속도를 감지하여 래치 릴(200)의 회전을 차단하는 구조 대신, 낙하 속도가 기설정 속도 이상으로 증가할 경우 래치 릴(200)의 회전을 차단시키는 구조를 택하였다. 이때 기설정 속도는 회전 트리거(610)의 형상과 회전 트리거(610)에 설치된 회전 스프링(611)의 탄성력에 따라 결정될 수 있다.

유리창 청소 장치(도 7의 10)가 낙하하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 릴 장치(40)에서, 래치 릴(200)은 시계 방향으로 계속 회전하게 되며, 래치 릴(200)에 고정되어 있는 제2 트리거(600) 또한 시계 방향으로 회전하게 된다. 이때 제2 트리거(600)가 회전하는 회전 중심은, 회전 트리거(610)가 래치 릴(200)에 고정된 지점이 아니라 래치 릴(200)의 중심이다. 즉 제2 트리거(600)의 회전 트리거(610)는 래치 릴(200)에 고정된 점을 기준으로 반시계 방향으로 회전하며, 한 쌍의 회전 트리거(610)와 링크 바(620)는 래치 릴(200)의 중심을 기준으로 하여 시계 방향으로 회전한다.

유리창 청소 장치(도 7의 10)의 낙하 속도가 일정 속도 이상이 되었을 경우, 도 5를 통해 설명한 바와 같이 회전 트리거(610)가 반시계 방향으로 회전함에 따라, 일측의 회전 트리거(610)는 제1 트리거(500)에 접촉하게 된다. 이후 도 6에서 래치 릴(200)이 회전하게 되면, 회전 트리거(610)는 제1 트리거(500)에 압력을 가함으로써, 제1 트리거(500)가 시계 반대 방향으로 회전되도록 한다.

제1 트리거(500)는 앞서 설명한 바와 같이 다각형의 형태를 가지며 걸쇠(400)와 면접촉한 상태이기 때문에, 일정 힘 이상을 받지 않는 이상 회전되지 않는다. 그러나 일정한 힘 이상이 제1 트리거(500)에 가해질 경우, 걸쇠(400)에 접해 있던 제1 트리거(500)의 면은 걸쇠(400)로부터 이격되고, 제1 트리거(500)의 다른 면이 걸쇠(400)에 접촉하게 된다. 이때 제1 트리거(500)는 걸쇠(400)와 여전히 접촉하게 되나, 걸쇠(400)는 제1 트리거(500)가 회전되기 이전의 상태보다 래치 릴(200) 방향으로 일정 각도 회전한 상태가 된다. 이는 제1 트리거(500)가 정다각형 형태를 갖지 않기 때문이다.

이를 통해 걸쇠(400)는 래치 릴(200)의 톱니에 걸리게 되며, 래치 릴(200)은 회전을 멈추게 된다. 이때 제1 트리거(500)의 일부는 커버(700)의 트리거 홀(740)을 통해 돌출될 수 있다.

이후 낙하되었던 유리창 청소 장치(도 7의 10)를 수거한 뒤 다시 본원 발명을 도 4에 도시된 바와 같은 정상 상태로 되돌리기 위해서, 사용자는 트리거 홀(740)에 돌출되어 있는 제1 트리거(500)를 밀어 올리게 된다. 이때 제1 트리거(500)는 회전 트리거(610)에 의하여 회전된 방향과 반대 방향으로 회전하여, 걸쇠(400)가 다시 래치 릴(200)의 톱니로부터 이격되도록 할 수 있다. 물론 제1 트리거(500)를 반대 방향으로 회전시킬 때, 앞서 설명한 바와 같이 일정한 힘 이상을 가하지 않을 경우 제1 트리거(500)는 회전하지 않으며, 일정한 힘 이상이 가해지면 다각형 형태의 제1 트리거(500)는 걸쇠(400)를 시계 방향으로 회전시킨 뒤 걸쇠(400)와 면접촉하게 된다.

제1 트리거(500)와 걸쇠(400)는 정상 상태 또는 래치 릴(200)의 회전 차단 상태에서 모두 면접촉한 상태를 유지하게 되나, 제1 트리거(500)가 회전하는 경우에는 다각형 형태를 갖는 제1 트리거(500)의 한 변이 걸쇠(400)와 접하게 된다. 이때 걸쇠(400)는 제1 트리거(500)의 한 변에 의하여 압력을 받아 래치 릴(200)로부터 멀어지는 방향으로 회전하게 되며, 이후 제1 트리거(500)의 면이 걸쇠(400)에 접하게 되면, 걸쇠(400)는 래치 릴(200)에 가까워지는 방향으로 회전하게 된다. 다만 래치 릴(200)의 회전이 차단된 뒤 다시 정상 상태로 되돌리기 위해 제1 트리거(500)를 회전시키는 경우, 걸쇠(400)는 래치 릴(200)에 가까워지는 방향으로 회전하되 래치 릴(200)로부터 이격된 위치까지만 회전하게 된다. 이는 제1 트리거(500)가 정다각형이 아닌 다각형 형태를 가지며, 걸쇠(400)에는 걸쇠(400)가 래치 릴(200)에 가까워지는 방향으로 회전하려는 탄성력을 가질 수 있도록 하는 회전 스프링이 구비되기 때문이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 릴 시스템의 사시도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 유리창 청소 시스템(1)은, 유리창 청소 장치(10), 자력 장치(20), 낙하 방지 장치(30)를 포함한다.

유리창 청소 장치(10)는, 유리창(2)을 사이에 두고 자력 장치(10)와 동일한 궤적으로 이동하며, 유리창(2)의 외부에 부착되어 상기 유리창(2)의 표면을 세척한다. 유리창(2)의 세척을 위해 브러시(도시하지 않음), 세척수 보관통(도시하지 않음)을 구비할 수 있으며, 유리창(2)의 표면 위에서 자유롭게 이동할 수 있도록 하는 바퀴(도시하지 않음)가 하면에 구비될 수 있다.

또한 유리창 청소 장치(10)는 자력을 통해 유리창(2)에 부착되므로, 자력을 발생시키는 자석(도시하지 않음)이 유리창 청소 장치(10)의 하면에 설치될 수 있다.

자력 장치(20)는, 상기 유리창(2)의 내부에 위치하며 자력을 이용하여 상기 유리창 청소 장치(10)를 고정한다. 자력 장치(20)와 유리창 청소 장치(10) 사이에는 일정 두께의 유리창(2)이 위치하게 되는데, 유리창(2)을 관통하는 구성을 사용하지 않으면서 유리창 청소 장치(10)가 유리창(2)으로부터 떨어지지 않도록 하기 위하여, 자력 장치(20)는 자력을 발생시켜서 유리창 청소 장치(10)와 자력 장치(20)가 유리창(2)을 사이에 두고 서로 끌어당길 수 있도록 한다.

자력 장치(20)의 움직임에 따라 유리창 청소 장치(10) 또한 동일하게 움직일 것이므로, 자력 장치(20)는 유리창 청소 장치(10)와 마찬가지로 유리창(2)의 표면 위에서 움직일 수 있도록 하는 바퀴(도시하지 않음)가 하면에 구비될 수 있다.

낙하 방지 장치(30)는, 인출식 와이어(110)를 통해 상기 유리창 청소 장치(10)와 연결되고, 별도의 고정부(도시하지 않음)에 대하여 거리 고정적으로 마련되어, 상기 유리창 청소 장치(10)의 등가속 낙하를 감지하여 상기 인출식 와이어(110)의 인출을 막는다. 자력 장치(20)를 통해 자력으로만 유리창 청소 장치(10)를 고정한다면, 전력이 갑자기 끊기거나 또는 유리창(2)의 두께가 상대적으로 두꺼운 부분으로 유리창 청소 장치(10)가 이동하였을 경우, 자력의 소실로 인하여 유리창 청소 장치(10)가 예상치 못하게 낙하할 위험이 있다. 따라서 본원 발명은 낙하 방지 장치(30)를 이용하여 유리창 청소 장치(10)에 가해지는 자력이 소멸되더라도 유리창 청소 장치(10)의 낙하를 완벽히 방지할 수 있다.

이때 낙하 방지 장치(30)는, 상기 유리창 청소 장치(10)가 등가속 낙하할 경우, 상기 인출식 와이어(110)가 감긴 릴(도시하지 않음)이 회전함에 따라 발생되는 원심력을 이용하여 상기 릴의 회전을 차단한다. 구체적으로는, 상기 원심력에 의하여 회전되는 트리거(도시하지 않음)가 걸쇠(400)를 가압하여, 상기 걸쇠(400)가 상기 릴에 형성된 톱니에 걸려 상기 릴의 회전을 차단하도록 한다.

릴은, 상기 인출식 와이어(110)가 감기며, 상단에는 톱니바퀴가 형성된다. 릴은 앞서 설명한 릴 장치(40)에 사용되는 코드 릴(100) 및 래치 릴(200)과 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.

걸쇠(400)는, 상기 릴의 톱니에 걸려 상기 릴의 회전을 차단한다. 걸쇠(400)는 앞서 설명한 릴 장치(40)에 사용되는 걸쇠(400)와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.

트리거는, 상기 걸쇠(400)가 상기 톱니에 걸리지 않도록 압력을 가하되, 상기 릴이 기 설정 속도 이상으로 회전하는 경우, 상기 걸쇠(400)가 상기 릴 방향으로 일정 각도 회전하도록 하여 상기 걸쇠(400)가 상기 톱니에 걸리도록 한다. 트리거는 앞서 설명한 릴 장치(40)에 사용되는 제1 트리거(500) 및 제2 트리거(600)와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 릴 시스템 2: 유리창
10: 유리창 청소 장치 20: 자력 장치
30: 낙하 방지 장치 40: 릴 장치
100: 코드 릴 110: 인출식 와이어
200: 래치 릴 300: 탄성부재
400: 걸쇠 500: 제1 트리거
600: 제2 트리거 610: 회전 트리거
611: 회전 스프링 620: 링크 바
700: 커버 710: 상단 커버
720: 하단 커버 730: 와이어 홀
740: 트리거 홀 800: 보조 와이어
810: 고리

Claims (16)

1. 외부 장치에 연결되는 인출식 와이어가 감기는 코드 릴;
   상기 코드 릴과 연동하여 회전하며 톱니바퀴를 구비한 래치 릴;
   상기 코드 릴에 구비되어 상기 인출식 와이어에 장력을 가하는 탄성부재;
   상기 래치 릴의 톱니에 걸려 상기 래치 릴의 회전을 차단하는 걸쇠;
   상기 걸쇠에 압력을 가하여 상기 걸쇠가 상기 래치 릴에 걸리는 것을 방지하는 제1 트리거; 및
   상기 래치 릴에 설치되며, 상기 래치 릴의 회전 시 원심력에 의해 회전되어 상기 제1 트리거에 접촉한 후, 상기 래치 릴의 회전에 따라 상기 제1 트리거를 회전시켜 상기 걸쇠가 상기 래치 릴에 걸릴 수 있도록 하는 제2 트리거를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 트리거는,
   다각형 형태이며 상기 걸쇠와 면접촉하는 것을 특징으로 하는 릴 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 트리거는,
   상기 래치 릴의 중심으로부터 일정 거리 이격된 지점을 중심으로 회전 가능하게 설치된 한 쌍의 회전 트리거; 및
   상기 한 쌍의 회전 트리거를 연결하는 링크 바를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 회전 트리거는,
   상기 래치 릴의 회전 시 원심력에 의해 회전될 수 있도록, 회전 중심을 기준으로 일측이 타측에 비하여 상대적으로 큰 질량을 갖는 것을 특징으로 하는 릴 장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 한 쌍의 회전 트리거는,
   서로 상하가 반대되는 형태로 상기 래치 릴에 설치되는 것을 특징으로 하는 릴 장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 링크 바는,
   일측에 위치한 상기 회전 트리거의 상단 부분과, 타측에 위치한 상기 회전 트리거의 하단 부분을 연결하는 것을 특징으로 하는 릴 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 코드 릴과 상기 래치 릴은,
   일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 릴 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성부재는,
   상기 인출식 와이어가 상기 코드 릴에 감기는 방향으로 장력을 제공하는 것을 특징으로 하는 릴 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성부재는,
   판 스프링인 것을 특징으로 하는 릴 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 코드 릴 및 상기 래치 릴을 감싸 보호하며 상기 인출식 와이어가 통과되는 와이어 홀이 형성된 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 커버에는 상기 제1 트리거가 돌출될 수 있도록 하는 트리거 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 릴 장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    일단이 상기 커버에 연결되며, 타단이 별도의 고정부에 고정되는 보조 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 보조 와이어의 타단에는 고리가 형성되는 것을 특징으로 하는 릴 장치.
14. 자력장치;
    유리창을 사이에 두고, 상기 자력장치와 동일한 궤적으로 이동하며 유리창을 세척하는 유리창 청소 장치; 및
    인출식 와이어를 통해 상기 유리창 청소장치와 연결되고, 별도의 고정부에 대하여 거리 고정적으로 마련되며, 상기 유리창 청소 장치의 등가속 낙하를 감지하여 상기 인출식 와이어의 인출을 막는 낙하 방지 장치가 포함되는 것을 특징으로 하는 릴 시스템.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 낙하 방지 장치는,
    상기 유리창 청소 장치가 등가속 낙하할 경우, 상기 인출식 와이어가 감긴 릴이 회전함에 따라 발생되는 원심력을 이용하여 상기 릴의 회전을 차단하는 것을 특징으로 하는 릴 시스템.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 낙하 방지 장치는,
    상기 원심력에 의하여 회전되는 트리거가 걸쇠를 가압하여, 상기 걸쇠가 상기 릴에 형성된 톱니에 걸려 상기 릴의 회전을 차단하도록 하는 것을 특징으로 하는 릴 시스템.

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