KR20170068904A - 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은, 실내에서 사용되며 실내의 공간을 점유하고 있는 표시장치(LCD, PDP, OLED 등의 Flat Panel로 만든 TV, 모니터 등, 이하 표시판)를 사용하지 않을 때, 아래로 개방되지 않은 천장의 내부 공간에 수납하여 공간을 절약하고, 안전을 도모하며, 작동에 필요한 힘을 적게 하여 기구장치에 대한 요구수준을 낮추고, 실내의 공간을 추가 확보하여 공간효율을 높이며, 공간배치와 실내장식의 자유도를 높이고, 시청거리를 늘려 시청 가능한 표시판을 크게 하며, 시청을 할 때 개방되는 천장의 면적을 최소화해 미관을 향상하기 위함을 목적으로 한 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치이다.
이 발명은 권상기 (전동기, 감속기 및 도르래의 결합체), 안내궤도, 연장팔을 갖는 틀, 지지대와 출입문으로 구성되어 있다.
제2종 지레와 천칭원리를 이용하여 보다 적은 힘으로 수납과 전개가 가능하며 틀(Display Housing)의 움직임을 안내궤도(Guiding Rail)와 지지대(Support)로 통제하여 수납과 전개에 필요한 실내공간을 최소화하며 천장 출입문(Door)의 면적을 축소하여 천장의 개방면적을 작게 한다.
또한, 반동기(Recoil)장착으로 작동에 필요한 힘의 최대치를 낮추어 기구 장치의 요구수준을 낮춘다.
설치 자유도가 높아 실내에서 배치의 자유도를 높일 수 있고 창문 쪽이나 출입구 쪽으로도 설치가 가능하며 제약면에 근접하여 전개 가능하여 주어진 공간에서 시청거리를 늘려 시청 가능한 표시판을 크게 한다.
시청위치에서 수납위치로 수납하는 과정에서 편중 설치한 도르래와 띠로 인해 틀이 제2종 지레원리와 천칭원리에 의해 상대적으로 작은 힘으로 작동된다.
시청위치(나)에서 도르래가 회전하며 띠를 인양하면 하부 연결점인 힘점에 작용하여 틀이 수납위치로 이동을 시작한다. 이때 권상기, 안내궤도 및 틀에 설치된 반동기가 반발을 하며 도르래의 인양력을 보조하게 된다. 지속적인 도르래의 회전으로 띠가 인양되며 틀은 안내궤도와 지지대의 규제에 따라 최적의 궤적을 그리며 이동하며 이동에 필요한 공간을 최소화한다. 이동과정에서 천칭원리로 도르래의 회전에 필요한 힘은 점점 감소하게 된다. 틀이 수납위치에 도달을 하면 출입문이 닫히고 틀에 장착된 표시판은 화면 지지대위에 안착하게 된다.
이 발명은 경첩식에 비하여 현저하게 작은 힘으로 표시판의 천장 매몰 수납이 가능하게 하며, 천장에서 작동에 필요한 최소 높이를 낮추어 천장형 에어컨의 장착이 가능한 높이의 실내에서부터 전개된 표시판 높이의 2배 이상 높은 실내까지 제약이 없이 설치가 가능하다.

Description

연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치 {Device with extendable arm(s) to store Display(s) into the Ceiling}

이 발명은 표시장치 (Panel Display Device; LCD, OLED 등의 Display Panel<이하 “표시판”>로 만든 TV, 모니터 등)를 천장에 수납할 수 있는 장치에 관한 것으로, 상세하게는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치 (이하 "수납장치")에 있어서, 이동장치(전동기, 감속기, 도르래, 띠 혹은 줄, 바퀴, 반동기)의 힘에 의해, 안내궤도 및 지지대(지지굴림대, 지지팔, 지지궤도)에 의해 규제되는 궤적을 따라, 길이가 변하는 팔을 갖는 표시장치 틀(Display Housing Frame, 이하 "틀")이 제2종 지레 원리와 천칭의 원리에 의해 기존 장치에 비하여 적은 공간을 사용하며 작은 힘으로 용이하게 이동을 하여 천장에 내부공간에 수납 또는 사용을 위하여 거주공간으로 전개하는 장치이다.

이 발명은 사용하지 않을 때 표시판을 천장에 수납함으로써 대형 표시장치가 불필요하게 점유하고 있는 실내 공간을 해방하여 실내의 사용 가능한 공간을 확대하고 공간 내의 안전성, 활용성, 실내배치의 유연성을 제고함과 주어진 실내 공간 내에서 시청거리를 늘려 시청 가능한 표시판을 크게 하는 것을 목적으로 한다.

일반적으로 표시판의 천장 수납은 수납공간의 제약을 극복하고자 표시판의 수직위치를 수평위치로 위상을 바꾸는 움직임에 기초한다.

수직위치를 수평위치로 바꾸는 직관적인 방식은 경첩식(Hinge 방식)이다.

천장에 고정된 경첩을 이용하는 경첩식의 경우 수납을 위해서 수납하고자 하는 표시판의 면적보다 크게 천장을 개방하여야 하고 전개한 상태에서 표시판의 면적보다 넓은 면적의 천장내부가 노출되는 문제점이 있다.

또한, 경첩을 이용하여 표시판을 천장에 수납할 때 대부분의 경우 지레의 원리(제1종, 제2종, 제3종)를 이용하여 원리상 가장 작은 힘으로 수납을 하고자 한다.

그러나 표시판의 크기와 무게, 그리고 수납하고자 하는 천장의 높이, 시청을 위하여 전개할 때 표시판이 천장으로부터 하강하는 높이 등에 따라 경첩과 지레의 원리를 이용한 기존 방식은 많은 문제점을 드러낸다.

제1종 지레와 제3종 지레원리를 이용하는 경우, 표시판이 커서 무겁고, 천장의 높이가 높아 표시판이 천장으로부터 하강하여야 할 높이가 높으며, 천장내부의 작동공간의 높이가 낮을 경우, 표시판을 수직에서 수평으로 위상변화하며 수납하기 위하여 필요한 힘이 표시판을 수직으로 들어 올리는 힘의 수배 이상에 이르게 된다.

제2종 지레원리를 이용하는 경우 보다 용이하게 수납을 할 수 있으나 힘점이 표시판의 아래에 위치하여 표시판을 들어 올리는 줄(또는 띠)이 실내에 노출되어 안전과 미관을 저해하게 된다.

이러한 문제점으로 인하여 기존의 천장 수납 형 표시장치는 소형 경량의 표시판에 한하여 제1종 지레나 제3종 지레원리를 활용해 실용화되어 자동차, 비행기 등 실내에 적용 되고 있다.

위와 같이 경첩식으로 세로로 선 표시판을 가로로 뉘어 수납하는 방식에 있어서,

제1종 지레원리를 이용할 경우,

표시판을 수납하는데 필요한 힘(f)은 힘점과 받침점 간 거리(l)에 반비례하고 받침점과 작용점 간의 거리(m)와 표시판의 무게(g)에 비례하며 이는 f=mg/l로 표시될 수 있다.

천장이 높은 실내에서 대형의 무거운 표시판을 수납함에도 불구하고 천장내부의 공간이 협소하여 높이가 낮을 경우 (m>>l) 표시판을 수납하는데 필요한 힘(f)는 단순하게 표시판을 수직으로 들어올리기 위하여 필요한 힘(=무게, g)에 비하여 수배이상(m/l>1) 커지게 된다. 따라서 경첩과 제1종 지레원리를 이용하는 표시판의 천장수납 장치는 천장이 높은 실내에서 대형의 무거운 표시판을 수납할 때 비약적으로 강력한 동력과 기구장치가 필요하게 된다.

제3종 지레원리를 이용할 경우,

힘점과 받침점 간 거리를 늘려 필요한 힘을 감소할 수 있으나 주어진 공간에서 늘리는데 원리상 한계가 있으며 공간 높이 이상 늘릴 경우 힘점이 실내로 노출되어 힘점에 결합하는 줄 (또는 띠나 팔)이 실내에 노출되는 문제점이 있다.

제2종 지레원리를 이용할 경우,

천장이 높고 표시판이 무거워져도 힘점이 표시판의 하단에 있을 경우, 수납에 필요한 힘은 표시판의 무게보다 작아 기구장치에 대한 요구수준은 낮으나, 작동에 필요한 줄이 실내에 노출되어 안전과 미관을 저해하는 문제점이 있다.

또한, 천장에 고정된 경첩을 이용하는 경첩식의 경우 수납을 위한 천장의 개방면적이 표시판의 면적보다 크며 시청을 위하여 전개한 상태에서 표시판의 면적보다 넓은 면적의 천장내부가 노출되거나 전개되는 높이만큼 제약면(벽 또는 창호 등)에서 이격되어 시청거리가 짧아지는 문제점이 있다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이 발명이 제안됨으로써,

첫째,

도르래와 받침점으로부터 가장 멀리 떨어진 하부 연결점에 고정한 띠 또는 줄(Wire 또는 Belt, Band; 이하 띠)로 제2종 지레원리와 천칭원리에 의하여 적은 힘으로도 세로에서 가로로의 위상전환이 가능하고, 수납이 진행될수록 작은 힘으로 작동되거나,

천칭원리로 틀의 수납 이동 중 작용점의 위치를 받침점 방향으로 이동시켜 표시판의 수납에 필요한 힘을 기존방식 대비 지속적으로 감소하게 한다. 천칭원리상 틀이 균형점을 넘어서 반대 방향으로 쏠리며 처지려 할 때 안내궤도가 움직임을 통제하며 수납위치에 안정토록 한다.

둘째,

지지팔(Supporting Arm)에 의하여 힘점과 받침점의 거리를 벌리고 받침점과 작용점의 거리를 가깝게 하여 제2종 지레원리에 의하여 적은 힘으로도 세로에서 가로 위치로의 위상전환이 가능하고 수납이 진행됨에 따라 지지굴림대(Structure Supporting Arm)가 받침점의 역할을 하게 함으로써 받침점과 작용점의 거리를 더욱 가깝게 하여 수납이 진행될수록 작은 힘으로 작동된다.

안내궤도는 틀(Display Housing Frame)이 이동 중에도 지속적으로 틀을 받쳐 틀의 무게를 분산하며 작용점과 힘점의 거리를 유지시켜 위상 변화에 필요한 힘을 최소화한다.

틀은 상부에 길이가 연장 가능한 팔을 가지며 미끄럼차(Slider)의 바퀴로 띠의 궤도 안으로 위치시켜 실내 노출 범위를 줄여 안전과 미관을 강화한다.

지지대(지지팔, 지지굴림대)는 작동중 표시판과 틀의 무게를 분산 지지하여 작동에 필요한 힘을 적게 하고 도르래 및 미끄럼차와 함께 틀이 아래로 개방되지 않은 천장의 내부공간으로 들어가 수납 되도록 한다.

시청위치에서 수납위치로 움직이기 시작할 때 가장 많은 힘이 요구되는 점을 고려하여 권상기, 안내궤도 등 요소에 반동기(Recoil)를 장착하여 시청위치로 전개될 때 중력에 의해 반발력을 축적하고 완충작용을 하며 축적된 반발력을 이용 수납이 시작될 때 권상기의 부담을 줄인다.

시청위치로 전개할 때는 안내궤도의 시청위치 고정점, 지지팔과 미끄럼차, 하부 연결점(힘점)으로 시청위치에 고정하고 수납할 때는 안내궤도의 수납위치 고정점, 지지굴림대 및 띠와 도르래로 수납위치에 고정한다.

표시판의 천장수납에 있어 적용원리상(제2종 지레, 천칭) 작은 힘을 요구하여 낮은 사양의 기구장치로도 대형 표시판을 아래로 개방되지 않은 천장의 내부공간에 수납이 가능하다.

수납과 전개를 위한 움직임에 필요한 실내 공간이 작아 천장 수납장치의 설치 위치의 자유도가 경첩식 등 기존 방식에 비해 높다.

지지팔(Supporting Arm)의 작용에 의하여 틀이 제약면 (벽, 창호 등)에 근접하여 전개토록 하며 장방형의 공간의 짧은 쪽 면이나 대각선 방향 등으로 전개할 수 있어 주어진 공간에서 시청거리를 멀게 하여 대형 화면의 시청을 가능하게 하며, 제2종 지레원리에 의하여 작동할 때 힘점과 받침점의 거리를 멀게 하고 받침점과 작용점의 거리를 가깝게 하여 작동에 필요한 힘을 작게 하며, 창호나 출입구 방향으로 전개하여 공간의 활용성을 높일 수 있게 한다.

기존장치 대비 천장의 개방 면적이 작아 시청을 위해 전개하였을 때 노출되는 되는 천장의 내부 면적이 작고 출입문을 달아 천장 내부가 노출되는 부분을 축소할 수 있어 미관에 유리하다.

제2종 지레원리에 의해 작동함에도 기존장치 대비 장치가 작동하는 과정에 띠(또는 줄; Belt, Band; 이하 띠)가 외부로 노출되는 구간이 작아 미관과 안전에 유리하다.

일정 크기까지 표시판의 크기가 커져도 작동에 필요한 천장공간의 변화가 없고 시청을 위해 전개할 때 시청자의 시야각 하한에 맞출 수 있도록 낮게 전개할 수 있어 시청자의 시야각의 하한 변화가 없이 표시판의 대형화에 따른 대응이 용이하다.

길이를 신장할 수 있는 연장팔(Extendable Arm)의 1개 이상의 중첩과 1개 이상의 관절로 연결된 지지팔 또는 유연성 있어 감을 수 있는 지지팔로 시청위치의 틀 아래에서 천장까지의 높이가 표시판 높이의 2배 이상의 높은 천장에도 천장의 개방면적의 변화 없이 수납 가능하다.

수납과 전개 과정에서 표시판의 앞 방향(시청자의 위치 방향)으로 간섭하는 구조물이 없어 전면에 장식용 교체 베젤(Bezel)을 장착하여 장식성을 높일 수 있고 수시로 교체할 수 있다.

수납위치에는 보호면(실리콘 돌기 또는 융의 쿠션패드)이 있어 장기간 수납 보관에 따른 화면 처짐을 방지할 수 있다.

이 발명은 이러한 효과를 통하여 표시판의 천장수납을 작은 힘으로 용이하게 하며 이를 통하여 실내에 추가적인 공간을 확보하게 하며, 안전을 제고하고, 실내의 배치 자유도를 높이고, 실내 미관을 개선하는 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 유용한 발명이다.

도1은 이 발명의 기본인 수납과 전개의 구성도
도2는 권상기의 구조를 나타내는 구성도
도3은 안내궤도의 구조를 나타내는 구성도
도4는 틀의 구조를 나타내는 구성도
도5는 틀의 레일의 구조를 나타내는 구성도
도6은 지지대의 구조를 나타내는 구성도
도7은 출입문의 구조를 나타내는 구성도
도8은 도르래와 띠의 연결 구조를 나타내는 구성도
도9는 미끄럼차와 지지팔의 바퀴와 띠의 결합 구조를 나타내는 구성도
도10은 연장팔과 띠의 연결구조를 나타내는 구성도.

아래에 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 이 실시의 예는 이 발명의 권리 범위를 한정하는 것이 아니고 단지 예시로 제시된 것이며 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

이 발명에 따른 천장 수납장치의 기본 얼개(도 1)를 설명하고 수납위치(가)에서 시청위치(나)로 전개하는 과정을 설명하면 아래와 같다.

수납장치는 권상기(Winch, 100), 안내궤도(Guide Rail, 200), 틀(Display Housing Frame, 300), 지지대 (Support, 400) 및 출입문(Door, 500)으로 구성이 된다.

권상기(도2, 100)는

전동기(Motor, 110)와 감속기(Reducer, 120), 반동기(Recoil, 130), 도르래(Pulley, 140) 또는 바퀴, 그리고 띠(또는 줄; Belt, Band, Wire, 150; 이하 띠)의 일부 또는 전부로 구성되어 있으며 수납창치를 움직이는 주요 구동부이다.

권상기는 수납이 시작될 때 최대부하가 걸리고 이를 완화하기 위한 반동기를 가지며 이는 전동기의 최대 부하 수준을 낮추는데 기여를 한다.

제2종 지레원리와 천칭의 원리에 의해 작동 할 때,

권상기와 틀(300)은 상부 연결점(440)과 하부 연결점(450)에 고정된 띠(또는 줄)가 도르래에 체결되어 천칭과 같은 형태로 연결된다. 도르래와 띠는 틀이 제2종 지레원리에 의해 효율적인 힘으로 수납이 되고 수납이 진행됨에 따라 천칭의 원리에 의해 소요되는 힘을 줄일 수 있도록 하는 중요한 요소이다.

도르래는 전동기의 힘으로 양방향으로 회전하며 띠를 인양 또는 인출한다. 도르래에 띠를 체결하는 방식은 여러 가지가 있다. 상부 연결점에 체결하는 띠와 하부 연결점에 체결하는 띠를 분리(도8-가)하면 감기는 방향(또는 풀리는 방향)이 서로 반대(도8-나)가 되어야 한다. 이 때 줄의 경우 줄이 감길 때 엉키지 않도록 도르래(Pulley)가 1회전 하는 동안 줄의 직경만큼 이동하는 축의 구조를 가지거나 줄의 출입을 통제하는 안내틀(Wire Lead Guide, 도 8-바)를 설치하여야 한다. 줄의 경우는 위의 경우와 같이 분리하지 않는 경우도 있으며 분리하지 않을 경우 줄을 도르래에 단순하게 걸치거나(도8-다) 감을(도8-라) 수 있다. 이중 단순하게 걸치는 경우 도르래의 회전력을 줄에 효과적으로 전달하기 위하여 홈을 만들어 줄과 도르래의 접촉면을 넓히거나 사슬구조(도8-마) 등을 갖도록 한다. 감는 경우는 힘을 받는데 유리하나 작동과정에 줄이 상호 간섭을 할 수 있어 그 입출을 통제할 안내틀(Wire Lead Guie, 도8-바) 또는 안내고랑을 설치하여야 한다. 분리된 띠나 줄을 교차하는 경우 (도8-라,바)와 줄을 감는 경우에 지름만큼 힘점(결과적으로 틀)을 더 인양해 들일 수 있는 장점이 있다.

띠(또는 줄)가 연결되는 상부 연결점에는 작동 중 틀의 위치와 연장팔(350)의 상태(연장된 정도)에 따른 띠의 이완을 조절하고 띠의 긴장성(Tension)을 높이기 위한 완충장치(352)를 장비하게 된다. 완충장치의 장력(q)은 전개할 때 틀을 가로방향으로 끄는 힘(p)보다는 강하고 틀이 무게에 의하여 하강하는 힘(g)보다는 약하여야 한다 (p<q<g).

띠는 미끄럼차(Slider, 360)와 지지팔(Support Arm, 420)의 도르래(Belt Pulley, 361,362,421)에 체결되며 틀의 띠집(385)안으로 수납(도9-A)되고 일정높이 이상에서만 노출되어 실내에서 노출부위를 최소화 한다.

안내궤도(도3, 200)는

수납장치가 작동할 때 틀이 움직이는 궤적을 규제하는 중요한 구성부분으로 궤도(210)와 그 양끝에 수납위치 고정점(250)과 시청위치 고정점(260)이 있으며 시청위치 고정점 쪽에는 반동기가 설치되어 있다.

안내궤도와 틀은 틀의 바퀴(340)가 안내궤도의 궤도에 체결되어 연결되며, 틀은 바퀴가 안내궤도의 궤도에 물려 궤도를 타고 이동하며 움직임의 궤적이 제어된다. 안내궤도의 반동기(230)는 틀이 시청위치로 전개할 때 틀의 무게 및 권상기에 의하여 압축되어 힘을 축적하며 급격한 전개를 막는 완충의 역할을 하고 수납이 시작될 때 반발력으로 권상기에 걸리는 최대 부하를 낮추어 준다.

안내궤도는 틀이 천칭원리에 따라 균형점을 넘어설 때 반대방향으로 쏠리는 것을 방지하고 틀이 이동하는 중 지속적으로 제2종지레에서 받침점과 힘점의 거리를 최대로 유지하게 한다.

안내궤도와 틀의 바퀴(350), 그리고 지지굴림대(410) 및 지지팔(420)에 의하여 움직임이 규제되는 틀의 궤적이 작아 작동할 때 점유하는 공간을 작게 한다.

틀(도4, 300)은

표시판(600)을 장착하고 수납과 전개를 위하여 공간을 이동하는 구조물로 측면(320), 혹은 측면과 배면(330)에 궤도를 가지며 일정 범위 내에서 길이가 변하는 연장팔(350)을 가진다. 틀은 틀의 바퀴(340)가 안내궤도의 궤도에 체결되어 안내궤도와 연결된다.

상부 연결점(440)과 하부 연결점(450)에 띠가 체결되고 이 띠를 도르래에 체결하여 틀과 도르래가 연결된다.

틀의 궤도(320)에는 지지굴림대(Support Roller, 410)의 바퀴(Wheel,411)가 체결되어 수납과 전개를 위하여 틀이 이동할 때 틀의 하한 움직임이 규제되며 수납이 완료되면 제2고정점(472)이 되어 틀을 수납위치(도1)에 고정하게 된다.

틀의 궤도(330)에는 미끄럼차(또는 바퀴; Slider, 360)가 체결되고 미끄럼차는 지지팔(420)과 체결된다.

연장팔(350)은 틀의 상부에 위치하며 틀의 바퀴(340)가 장착되며 틀이 수납과 전개를 위하여 이동할 때 천장내부 필요공간의 높이를 낮게 한다. 연장팔의 제한된 범위 내의 신장과 수축은 틀의 이동에 필요한 천장내부의 높이를 낮추고 틀이 전개를 위하여 이동하여 측면궤도에서 지지굴림대가 이탈할 때 지지팔과 함께 틀이 세로위상을 갖도록 작용한다.

연장팔의 상부와 하부에는 도르래가 있으며 상부 도르래에는 띠를 안내하는 구조물이 있다. 권상기의 도르래에 연결된 띠가 연장팔의 상부 도르래에 체결되고 다시 하부 도르래에 체결된 후 틀의 상부에 고정된다. 이렇게 체결된 띠는 권상기에 의하여 틀이 수납위치로 기동할 때 연장팔이 틀 내부로 들어갈 때 같이 딸려 들어가게 된다.

연장팔은 지지대, 안내궤도와 함께 틀의 이동궤적을 작게 하여 수납 및 전개를 위하여 작동할 때 실내 공간 점유를 줄이고, 천장의 출입문의 면적을 작게 하며, 시청위치로 전개하였을 때 안내궤도와 제1고정점을 형성하고 지지팔과 함께 틀과 표시판의 무게에 의하여 제3고정점을 형성한다.

연장팔은 수축 신장할 수 있으며 설치되는 천장이 높을 경우 (천장에서 시청위치로 전개된 틀의 밑면의 거리가 표시판 높이의 2배가 넘는 높이일 경우) 다단 구조를 가질 수 있다.

틀이 시청위치로 전개되면 바퀴와 안내궤도의 시청위치 고정점(260)에 의해 제1고정점을 형성하고, 지지팔과 구조골격(900)에 의하여 제2고정점을 형성하며, 지지팔과 틀의 연장팔 그리고 틀과 표시판의 무게에 의하여 제3고정점을 형성하며 3점으로 고정되어 안착 된다.

틀이 수납위치로 수납되면 안내궤도의 수납위치 고정점(250)에 틀의 바퀴가 안착하며 제1고정점을 형성하고 지지굴림대와 틀의 궤도가 제2고정점을 형성하며 도르래, 띠, 미끄럼차와 틀의 궤도가 제3고정점을 형성하며 3점으로 고정되어 안착 된다. 연장팔은 하부연결점에 체결된 띠가 도르래에 의하여 인양될 때 수축을 하게 되어 상부연결점에 체결된 띠가 도르래에 의하여 인출됨에도 연장팔 내로 띠가 인양되어 들어감에 따라 틀의 머리는 안내궤도의 일정 구간에 머무르게 된다.

틀은 도르래와 띠(또는 줄)에 의해 천칭처럼 매달려 권상기의 회전, 즉 도르래의 회전에 의하여 이동하며 천칭원리와 제2종 지레원리에 의해 작동한다. 상부 연결점에는 틀의 바퀴(340)와 완충기를 장착하여 띠의 이완을 조절하고 긴장성(Tension)을 높인다.

궤도(330)에 체결되는 미끄럼차(또는 바퀴; Slider, 360)와 미끄럼차에 체결되는 지지팔에 설치된 도르래(Belt Pulley)에 띠가 체결된다. 미끄럼차 도르래(Belt Pulley)의 작용으로 수납과 전개를 위한 틀의 움직임에도 실내에 띠가 노출되는 부위를 일정높이 이상으로 한정한다. 미끄럼차, 띠와 지지팔은 틀이 아래로 개방되지 않은 천장내 공간(도 1 수납위치)으로 용이하게 수납하는 중요한 역할을 한다.

연장팔에는 띠의 상부 연결점(440)이 있다. 상부 연결점에는 작동중 틀의 위치와 연장팔의 상태(연장된 길이)에 따른 줄의 이완을 조절하고 줄의 긴장성(Tension)을 높이기 위한 완충장치를 장비하게 된다. 이 완충장치의 장력은 전개할 때 틀을 가로방향으로 끄는 힘보다는 강하고 틀이 무게에 의하여 하강하는 힘보다는 약하여야 한다.

지지대(도 5, 400)는

틀이 이동할 때 지지굴림대(410)로 상한과 하한 움직임을 제한하며, 틀이 수납위치에 도달하여 고정되면 표시판의 화면을 화면지지대(430)로 받쳐 화면의 처짐을 방지한다. 또한, 수납과 전개과정에서 안내궤도, 띠와 하부 연결점(450), 지지팔(420)은 틀의 하중을 분산하여 지지하는 지지대가 된다.

지지굴림대(410)는 틀의 측면궤도에 바퀴(411)를 체결하여 틀과 연결이 되며 수납이 진행되는 과정에서 틀이 움직일 때 틀을 하한이상으로 처지지 않도록 지지하며 무게를 분산하여 수납에 필요한 힘을 적게 하고 틀이 무게 균형점을 지나면 반대편으로 하중이 이전되어 작동에 필요한 힘을 줄여주며 수납이 완료되면 수납 고정점중 하나를 형성하여 별도의 잠금장치 없이도 수납위치를 유지하도록 한다.

지지팔(420)의 아래쪽은 미끄럼차(Slider)와 체결된다. 지지팔은 구조골격(Structure, 900)과 지지팔에 체결된 신축하는 구조물 (용수철, 가스스프링, 고무밴드 등)에 의하여 미끄럼차가 중력에 의하여 틀의 배면궤도 아래쪽으로 흘러내리는 거을 방지한다. 지지팔은 체결된 미끄럼차, 배면궤도, 틀의 바퀴, 안내궤도와 함께 작용하여 틀이 아래로 개방되지 않은 천장의 내부공간으로 수납될 때 틀을 밀어 넣는 받침대 역할을 해주며, 위쪽은 구조골격(Structure, 900)에 체결되어 시청위치로 전개하였을 때 틀의 배면궤도, 미끄럼차와 함께 틀을 지탱하는 시청위치 고정점중 하나를 형성한다.

전개했을 때 틀의 아래에서 천장까지의 높이가 표시판 높이에 비하여 2배 이상 높을 경우 둘 이상의 지지팔을 관절로 연결하여 길이를 연장하거나 유연성이 커 도르래에 의하여 감을 수 있는 줄이나 띠로 길이를 연장하면 동일한 면적의 천장 개방부분을 통하여 수납할 수 있다.

출입문(도 6, 500)은

수납과 전개 과정 중 표시판의 앞에서 열리는 문(510)과 표시판의 뒤에서 열리는 문(520)으로 구성된다. 2개로 구성된 출입문은 레일(530, 540)을 이용하여 위로 접어 여닫을 수 있거나 경첩으로 아래 방향으로 내려뜨려 열거나 닫을 수 있고 문을 여닫을 때 차지하는 공간을 작게 한다. 표시판의 앞에서 열리는 문은 틀이 시청위치나 수납위치에 있을 때 닫혀 틀이 시청위치에 있을 때 천장(550)의 개방면적(560)을 작게 한다. 표시판의 뒤에서 열리는 문은 틀이 수납위치에 있을 때만 닫히게 된다.

이상의 얼개를 가진 표시장치는

수납위치(가)에 있는 틀을 도르래가 회전하며 띠를 인양하여 상부 연결점(450)을 끌어당겨 후방으로 이동토록 한다.

틀의 바퀴가 안내궤도의 궤도를 따라 이동하며 지지대(400)의 규제를 받아 요구되는 궤적으로 전개한다. 틀이 이동하면서 지지굴림대(410)에 의한 무게중심이 바뀌게 되면 도르래의 인양력 없이 틀의 자체 무게에 의해 전개가 계속 되는데 이때부터 도르래는 틀의 하강을 규제하게 된다. 동시에 권상기에 설치된 반동기(120)가 작동을 하며 힘이 축적되기 시작하고 동시에 완충작용을 한다.

도르래가 하부 연결점에 체결된 띠를 인출함에 따라 틀의 전개가 지속되며 틀의 하부 연결점에 체결된 띠를 규제하여 과도한 속도의 전개를 막는다. 전개 과정에서 안내궤도, 지지굴림대, 지지팔 및 도르래와 띠의 역할로 틀이 최소한의 동작공간을 차지하며 전개하고 출입구의 면적 또한 최소화된다.

바퀴가 안내궤도를 지나면서 안내궤도에 설치된 반동기(260)에 힘이 축적이 된다. 틀의 전개에 따라 상부구조와 틀 본체가 이루는 각도는 주어진 제약 범위 내에서 변화하며 틀의 전개에 필요한 천장 내부 공간의 높이를 낮게 하는 작용을 한다. 틀의 전개에 따라 미끄럼차가 틀의 배면궤도 위쪽으로 궤도를 타고 이동을 하다 궤도의 상부 끝(331)에서 멈추게 된다. 틀은 지지굴림대의 받침이 해소되면 중력, 띠, 미끄럼틀과 지지팔의 작용에 의하여 세로로 위상이 바뀐다. 틀의 전개가 지속되면 미끄럼차가 배면궤도의 상부 끝에 멈춘 상태로 틀이 지지팔에 의하여 지지팔의 상부 고정점을 정점으로 한 세로 방향으로 전개되며 앞방향(시청자의 앞쪽 방향, 즉 화면의 뒤쪽 방향이며 제약면이 있는 방향)으로 당겨져 제약면(벽, 창호 등)에 가까워지게 된다.

천장의 높이가 높아 신축할 수 있는 연장팔과 관절이 있는 지지팔 또는 유연성 있는 지지팔을 갖는 경우 틀 본체의 무게와 표시판의 무게로 인하여 연장팔의 길이가 신장을 하고 접혀있거나 감겨 있던 지지팔이 전개를 하면서 틀은 더욱 아래로 전개하게 된다.

틀의 전개에 따라 시청위치(나)에 도달하게 되면 틀의 바퀴(310)가 안내궤도의 시청위치 고정점(260)에 도달하여 정지하며 제1고정점을 형성하게 된다. 동시에 지지팔이 틀의 배면궤도 끝에 안착한 미끄럼틀과 상부구조물 사이에서 무게를 지탱하며 상부구조물에 제2고정점을 형성한다. 여기에 지지팔과 미끄럼차의 결합부(422), 미끄럼차와 배면궤도의 상부고정점, 그리고 틀과 표시판의 무게에 의하여 제3고정점을 형성하여 시청위치에서 3개의 고정점으로 틀을 안정적으로 고착하게 된다.

시청위치에서 수납위치로의 이동은 역순으로 작동을 하며 기동 초기단계에 가장 큰 힘이 소요되는데 이때 반동기들의 작동에 의한 반발력으로 권상기의 부담을 경감시켜 작은 힘으로 작동이 가능토록 한다.

100 권상기(Traction) - 전동기(Motor), 감속기(Speed Reducer), 반동기(Recoil), 도르래(Pulley)와 띠(또는 줄; Band, Belt)의 결합체
200 안내궤도(Guiding Rail) - 반동기를 포함하고 있으며 틀이 최적의 궤도를 갖도록 고안된 궤도홈을 갖고 있는 틀의 안내하는 장치.
300 틀 (Display Housing Frame) - 연장팔을 가지며 표시장치(Panel Display)를 장착하는 틀로 수납장치 작동시 실제 수납위치나 시청위치로 세로나 가로 방향으로 위상 변화를 위해 이동하는 장치.
400 지지대 (Support) - 틀의 움직임을 규제하며 무게를 지탱하는 장치
500 출입문 (Door) - 틀이 드나드는 출입구를 만들기 위해 천장에 낸 개폐식 문

Claims (22)

1. 표시장치를 고정하는 틀의 상부에 신장과 수축하는 연장팔을 가지며; 상부 연결점과 하부 연결점에 체결된 띠 또는 줄(이하 “띠”)을 도르래에 체결하여 틀을 도르래에 매달린 천칭과 같이 설치하며; 안내궤도의 궤도에 틀의 상부에 위치한 틀의 바퀴를 체결하고; 틀이 시청위치에 전개되어 있을 때 도르래가 회전하면 회전력에 의해 하부 연결점에 체결된 띠가 당겨지며 동시에 상부 연결점에 체결된 띠는 풀어져 양쪽 띠의 길이의 비가 변하여 양쪽 줄로 지지하는 틀의 무게 중심이 변하여 표시판이 세로 방향에서 가로방향으로 위상변화 하며; 안내궤도와 바퀴의 체결점을 받침점으로 하고 하부 연결점을 힘점으로 하여 제2종 지레에 원리에 의하여 작동하며; 틀의 상부에 있는 바퀴가 안내궤도를 따라가며 지지대의 규제로 틀의 움직임을 제한하여 틀이 천장의 내부 공간으로 이동함으로써 시청위치에서 수납위치로 위상 변화하여 수납하고;
   반대의 과정을 통해 시청위치로 전개 하는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
   
2. 제1항에 있어서,
   상부에 신장 가능한 연장팔이 있어 수납과 전개를 위하여 이동할 때 천장을 개방하는 문의 폭을 좁게 하고 천장내부 점유공간의 높이를 낮게 하며; 궤도가 있어 지지굴림대의 바퀴와 체결되어 틀이 수납이동 할 때 아래로 처지지 않도록 지지하고 수납이 완료되면 고정점을 형성하며; 궤도와 지지팔의 미끄럼차가 체결되어 궤도와 지지굴림대의 바퀴가 이격될 때부터 전개가 완료될 때까지 (역으로 전개에서 수납을 위하여 기동할 때부터 지지굴림대의 바퀴가 궤도와 접촉하여 체결될 때까지) 표시판이 세로의 위치를 점하도록 하며 틀의 무게를 분산 지지하고 시청을 위해 전개했을 때 고정점을 형성하는 틀을 장착한 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
   
3. 제2항에 있어서,
   두 궤도가 틀의 안쪽으로 배치가 되어 한 개의 미끄럼차가 틀의 두 궤도의 안쪽에 체결되는 틀을 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
4. 제3항에 있어서,
   틀에 있는 두 궤도의 윗면 위에서 아랫면 아래로 (또는 그 반대) 지지굴림대가 통과할 수 있도록 궤도의 위쪽 일부분의 폭이 좁은 틀을 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
   
5. 제3항에 있어서,
   상부 가로대가 지지굴림대가 통과할 수 있도록 가운데가 단절이 되어 있는 틀을 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
6. 제5항에 있어서,
   단절 된 상부 가로대를 대신하여 틀의 견고성을 유지하기 위하여 지지굴림대에 간섭되지 않으며 틀의 궤도에서 이격되어 틀의 상부에 위치하는 보조 가로대를 구비한 틀을 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
7. 제2항에 있어서,
   연장팔의 상부와 하부에 도르래가 있어 권상기의 도르래와 체결된 띠가 상부 도르래에 체결된 후 하부도르래에 채결되고 다시 틀의 상부에 고정이 되어 시청위치에서 수납위치로 이동할 때 틀이 상방으로 들려지고 연장팔이 틀안으로 밀려 들어갈 때 띠도 같이 틀안으로 들어가 긴장성을 유지할 수 있는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
8. 제2항에 있어서,
   두 궤도가 틀의 밖으로 배치가 되어 두 개의 미끄럼차가 두 궤도의 바깥쪽으로 체결되는 틀을 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
   
9. 제8항에 있어서,
   수납(또는 전개) 이동 과정에서 틀의 두 궤도가 지지굴림대와 접촉 체결되어 이동할 때 좌우 움직임이 지지굴림대에 설치된 구름바퀴 구조에 의하여 규제되는 틀을 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
10. 제8항에 있어서,
    수납(또는 전개) 이동 과정에서 틀의 두 궤도가 지지굴림대와 접촉 체결되어 이동할 때 좌우 움직임이 지지굴림대에 설치된 구름바퀴 구조에 의하여 규제되는 틀을 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
11. 제2항에 있어서,
    틀의 세로대에 표시판 또는 표시판집을 고정할 수 있는 구조를 구비한 틀을 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
12. 제2항에 있어서,
    틀의 가로대에 표시판 또는 표시판집을 고정할 수 있는 구조를 구비한 틀을 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
    
13. 제 1 항에 있어서,
    안내궤도의 아랫면에 설치되어 수납이 진행됨에 따라 틀의 궤도 에 체결되어 틀의 하한을 규제하고 수납위치에서 지지점을 형성하는 지지굴림대를 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
14. 제 1 항에 있어서,
    안내궤도의 양 옆에 설치되어 수납이 진행됨에 따라 틀의 궤도에 체결되는 지지굴림대를 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
15. 제 1 항에 있어서,
    안내궤도의 한 쪽 옆에 설치되어 수납이 진행됨에 따라 틀의 상부 가로대에 의하여 수납과 전개가 가능하여 틀이 전개할 때 수납이 되고 틀이 수납을 위하여 이동할 때 전개하여 궤도에 체결되는 지지굴림대를 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
16. 제1항에 있어서,
    작동공간을 최소화하기 위하여 필요한 틀의 이동궤적에 따라 안내궤도의 형상을 정하고, 이러한 안내궤도의 형상, 지지대 및 편중된 도르래위치의 상호작용으로 틀이 작동할 때 작동공간을 경첩식 등 기존장치의 작동 공간 대비 작게 하고, 천장에 개방되는 출입구의 폭을 줄여 주는 안내궤도를 장착한 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
17. 제1항에 있어서,
    틀이 수납과 전개를 위하여 이동할 때 천장내부의 한정된 공간 안에서 위치가 벗어나지 않도록 틀의 하한 움직임을 제어하는 지지대(지지굴림대), 상하한 움직임을 제어하는 지지대(안내궤도)와 표시판의 화면 처짐을 방지하는 지지대(화면지지대) 중 일부 또는 전부를 장착한 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
18. 제1항에 있어서,
    수납과 전개를 위하여, 틀을 중심으로 앞쪽(시청자 방향, 수납방향)과 뒤쪽으로, 나뉘어 열리고 닫히며 수납이 완료되었을 때 전부 닫히고 전개가 완료되었을 때는 앞쪽이 닫혀 천장의 개방부위를 최소화하고 시청위치로 전개를 하였을 때 시청하는 전면에서 천장의 개방부위가 작게 보이도록 하는 출입문을 장착한 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
    
19. 틀이 시청위치에서 수납위치로 움직일 때 움직임에 필요한 힘의 최대치를 반발력으로 줄여 주고 틀의 시청위치로 안착할 때 작동 충격을 흡수하기 위하여 권상기, 안내궤도 및 틀 전부 또는 일부에 설치한 반동기(Recoil)를 갖는 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
20. 제 1항에 있어서,
    지지팔과 체결되어 틀의 궤도와 체결 가능한 바퀴를 가지고 틀의 궤도에 체결되어 틀의 하단에서 미끄럼차 멈춤구조까지 움직이며 틀을 지지하고 지레의 원리상 받침점을 역할을 하고; 틀이 시청위치를 점할 때 틀을 제한면 가까이 전개할 수 있도록 하는 미끄럼차가 장착된 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
21. 청구항1에 있어서,
    띠와 체결 가능한 바퀴를 가지고 틀의 궤도에 체결되어 띠를 틀의 궤도 내부에 수납하여 일정높이 이상에서만 실내로 노출되도록 하며, 하부 고정점에 체결된 띠가 인양되어 틀이 수납을 위하여 이동할 때 지지팔을 기준으로 틀을 밀어 아래로 개방되지 않은 천장 내부공간에 수납 되도록 하는 미끄럼차가 장착된 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
22. 제1항에 있어서,
    하부는 틀의 궤도에 체결된 미끄럼차에 체결되고 상부는 구조골격에 축으로 연결되어 제한된 원호를 그리며; 수납과정에서 틀의 하부 연결점에 고정된 띠를 미끄럼차의 바퀴와 체결 인양하여 미끄럼차와 하부 연결점이 서로 끌어당겨질 때 미끄럼차를 지지하여 틀이 아래로 개방되지 않은 천장의 내부공간으로 밀려들어가 수납되도록 하며; 시청위치에서 틀의 무게를 분산 지지하는 고정점을 형성하며; 시청위치로 전개과정에서 틀을 제약면에 근접하여 전개토록 하는 지지팔을 장착한 연장팔을 갖는 표시장치의 천장수납장치
    

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