KR20200045396A - 케이블 곡률 제한 체인장치 - Google Patents

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cable
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limiting
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김영준
김도엽
김루아
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주식회사 루아시스템즈
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Abstract

개시되는 케이블 곡률 제한 체인장치는, 적어도 두 개 이상의 단위 조립체가 일렬로 배열되어 조립되며, 전선이 삽입되는 케이블 자켓 또는 케이블 베어에 형성된 수용 공간에 삽입되어, 상기 케이블 자켓의 특정 방향으로 만곡지는 곡률을 제한함으로써 상기 케이블 자켓의 처짐을 방지하기 위하여, 상기 단위 조립체는, 일측 최소 제한부 및 타측 최소 제한부를 포함하여, 상기 단위 조립체의 상기 일측 최소 제한부와, 인접하는 또 다른 상기 단위 조립체의 상기 타측 최소 제한부가 면으로 접하여, 상기 곡률의 최소값을 0보다 큰 값으로 제한한다.

Description

케이블 곡률 제한 체인장치{Chain device for limiting a curvature of cable}
본 발명(Disclosure)은, 케이블 곡률 제한 체인장치에 관한 것으로서, 구체적으로 케이블의 처짐을 방지할 수 있는 아치형 구간을 형성할 수 있는, 케이블 곡률 제한 체인장치에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
각종 산업용 장비 내외부의 부품에 신호 또는 에너지를 공급하는 전선은, 케이블 베어(cable veyor) 또는 케이블 자켓(cable jacket) 내부에 배치되어 보호된다.
일반적으로 신호 또는 에너지를 공급하는 전선은, 외부 손상으로부터 전선을 보호하는 외피와 EMI 차폐용 피복 등, 다수의 피복재로 보호된다. 이러한 전선 다수개가 배치되는 케이블 베어 또는 케이블 자켓의 무게가 증가한다. 산업용 장비의 크기가 크고, 가동 케이블의 작동 거리가 길어지면, 무게가 증가한 케이블 베어 또는 케이블 자켓이 자중에 의해서 처지는 현상이 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 안출된 종래의 기술은, 케이블 베어 또는 케이블 자켓의 수평을 유지시키는 지지모듈이 제안하고 있다.
그러나 이러한 종래의 기술은, 사용 기간이 길어질수록, 케이블 베어 또는 케이블 자켓의 자중에 의해 지지모듈이 지속적을 압력을 받는다.
따라서, 중량의 케이블 베어 또는 케이블 자켓을 장시간 사용하여도, 자중에 의해 처짐 현상이 발생하거나 가속화되지 않는 새로운 구조의 체인장치에 대한 개발이 요구된다.
1. 한국등록특허공보 제10-1142952호
본 발명(Disclosure)은, 케이블의 곡률 최소값을 0 보다 큰 값으로 유지시킴으로써, 케이블의 처짐을 방지할 수 있는 아치형 구간을 형성할 수 있는, 케이블 곡률 제한 체인장치의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치는, 적어도 두 개 이상의 단위 조립체가 일렬로 배열되어 조립되며, 전선이 삽입되는 케이블 자켓 또는 케이블 베어에 형성된 수용 공간에 삽입되어, 상기 케이블 자켓의 특정 방향으로 만곡지는 곡률을 제한함으로써 상기 케이블 자켓의 처짐을 방지하기 위하여, 상기 단위 조립체는, 일측 최소 제한부 및 타측 최소 제한부를 포함하여, 상기 단위 조립체의 상기 일측 최소 제한부와, 인접하는 또 다른 상기 단위 조립체의 상기 타측 최소 제한부가 면으로 접하여, 상기 곡률의 최소값을 0보다 큰 값으로 제한하고, 넓은 양면을 관통하는 결합공이 형성된 판형 릴;을 더 포함하고, 상기 단위 조립체는, 상기 릴의 상측에 위치하고 그 하면에 상측 결합부를 포함하는 상부 조립체 및, 상기 릴의 하측에 위치하고 그 상면에 하측 결합부를 포함하는 하부 조립체를 포함하여, 상기 상측 결합부와 상기 하측 결합부는, 어느 하나가 상기 결합공을 관통하여 서로 감합하여 체결되며, 상기 일측 최소 제한부 및 타측 최소 제한부는, 상기 상측 결합부의 상기 배열되는 방향의 양측면의 일부 또는 전체가 외측으로 기울어지도록 돌출되어 형성된다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치에서, 상기 단위 조립체는, 일측 최대 제한부 및 타측 최대 제한부를 더 포함하여, 상기 단위 조립체의 상기 일측 최대 제한부가, 인접하는 또 다른 상기 단위 조립체의 상기 타측 최대 제한부와 면으로 접하여, 상기 전선의 최소 곡률 반경에 대응하도록 상기 곡률의 최대값을 제한한다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치에서, 상기 단위 조립체는, 상기 일측 최소 제한부 및 상기 타측 최소 제한부 사이의 측면에서 돌출 형성되는 연결축 및; 상기 타측 최소 제한부의 타측 방향 측면에 관통형성되는 연결홀;을 더 포함하여, 상기 단위 조립체의 상기 연결축이 인접하는 또 다른 상기 단위 조립체의 상기 연결홀이 결합하며, 상기 단위 조립체의 상기 일측 최소 제한부의 하면과, 인접하는 또 다른 상기 단위 조립체의 상기 타측 최소 제한부의 상면이 서로 면으로 접할 수 있다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치에서, 상기 일측 최소 제한부의 하면과 및 상기 타측 최소 제한부의 상면은, 상기 단위 조립체가 조립되는 방향 따라 경사지게 형성됨으로써, 타측 방향으로 인접하는 상기 단위 조립체의 타측 방향 기울기가 0보다 커질 수 있다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치에서, 넓은 양면을 관통하는 결합공이 형성된 판형 릴;을 더 포함하고, 상기 단위 조립체는, 상기 릴의 상측에 위치하고 그 하면에 상측 결합부를 포함하는 상부 조립체 및, 상기 릴의 하측에 위치하고 그 상면에 하측 결합부를 포함하는 하부 조립체를 포함하여, 상기 상측 결합부와 상기 하측 결합부는, 어느 하나가 상기 결합공을 관통하여 서로 감합하여 체결되며, 상기 일측 최소 제한부 및 타측 최소 제한부는, 상기 상측 결합부의 상기 배열되는 방향의 양측면의 일부 또는 전체가 외측으로 기울어지도록 돌출되어 형성될 수 있다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치에서, 상기 일측 최대 제한부 및 타측 최대 제한부는, 상기 하측 결합부의 상기 배열되는 방향의 양측면의 일부 또는 전체가 외측으로 기울어지도록 돌출되어 형성될 수 있다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치에서, 상기 단위 조립체의 상기 배열되는 방향으로의 길이를 제어함으로써, 상기 곡률의 최소값을 조절할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다수개가 반복적으로 배열되어 조립되는 단위 조립체에 경사지게 형성되는 최소 제한부를 이용하여, 케이블의 곡률 최소값을 0 보다 큰 값으로 유지시킴으로써, 케이블의 처짐을 방지할 수 있는 아치형 구간을 형성할 수 있다.
도 1은 케이블의 처짐 현상 및 종래 기술을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치가 적용되어 최소 곡률로 만곡된 가동 케이블의 처짐 방지 현상을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치의 제1 실시형태의 단위 조립체의 정면도(A)와 평면도(B)를 나타낸 도면.
도 4는 도 3의 단위 조립체 두 개가 조립되어 최소 곡률을 갖는 상태를 설명하는 도면.
도 5는 도 3의 단위 조립체 다수 개가 도 4의 상태로 조립되어 아치를 형성한 도면.
도 6은 도 3의 단위 조립체 두 개가 조립되어 최대 곡률을 갖는 상태(C) 및 단위 조립체 다수 개가 최소 곡률 반경을 형성(D)하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치의 제2 실시형태를 설명하는 도면.
도 8은 도 7의 상측 조립체를 설명하는 정면도(E)와 평면도(F) 및 확대도(G).
도 9는 도 7의 하측 조립체를 설명하는 정면도(H)와 평면도(I).
도 10은 도 7의 단위 조립체 다수 개가 조립되어 최소 곡률을 형성함으로써 아치형 구간을 형성하는 도면(J)과 최대 곡률 반경을 형성하는 도면(K).
이하, 본 발명에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
도 1은 케이블의 처짐 현상 및 종래 기술을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 케이블(1)에 처짐 현상이 발생한 처짐 구간(20)이 형성됨을 확인할 수 있다. 종래 기술은, 처짐 구간(20)을 수평 구간(10)으로 유지시킨다. 그러나 종래의 기술에서는, 수평 구간(10)이 지속적으로 압력을 받음으로써, 다시 처짐 구간(20)으로 변형될 수 있다.
수평 구간(10)은, 케이블(1)의 자중에 의한 압력에 대응하는 방향의 인장 벡터(Vector)를 제공하지 못한다. 즉, 자중에 의한 연직하방의 압력이 낮아도, 케이블(1)에 작은 크기의 처짐 현상이 발생할 수 있다. 이러한 작은 크기의 처짐 현상이 지속적으로 반복되면, 결국 종래 기술에 의해 형성되는 수평 구간(20)도, 처짐 구간(20)으로 변형될 수 있다.
본 발명에 따른 케이블 곡률 제한 체인 장치는, 적어도 두 개 이상의 단위 조립체(100)가 일렬로 배열되어 조립되며, 전선이 삽입되는 케이블에 형성된 수용 공간에 삽입되어, 케이블의 특정 방향으로 만곡지는 곡률을 제한함으로써 처짐을 방지한다.
본 발명에 따른 케이블 곡률 제한 체인 장치의 단위 조립체(100)는, 일측 최소 제한부 및 타측 최소 제한부를 포함한다. 단위 조립체(100)의 일측 최소 제한부와, 인접하는 또 다른 단위 조립체(100)의 타측 최소 제한부가 면으로 접하여, 특정 방향으로 만곡지는 곡률의 최소값을 0보다 큰 값으로 제한한다.
도 2는 본 발명에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치가 삽입되어 최소 곡률로 만곡된 케이블 자켓의 처짐 방지 현상을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래의 기술에서 형성되는 수평 구간(10)을 아치형 구간(30)으로 형성한다.
아치형 구간(30)으로 형성되는 케이블(1)은, 자중에 의한 연직방향 압력이, 경사지는 방향으로 분산된다. 따라서, 전선의 자중 외에 추가적인 압력이 인가되지 않을 경우에는, 아치형 구간(30)을 형성함으로써, 케이블의 처짐 현상을 방지할 수 있다.
한편, 곡률은 단위 호 길이(ΔS)에 대한 단위 각도(Δθ) 변화의 비율로서, 곡선의 휜 정도를 나타낸다. 즉, 그 값이 크면 휘어짐의 정도가 큰 것을 의미한다. 또한, 곡률 반경(radius of curvature, R)은 특정한 곡률이 형성되기 위한 곡선의 반지름으로서, 곡률의 역수이다. 따라서 곡률이 크면 곡률 반경은 작아지고, 곡률이 작으면 곡률 반경은 커진다.
결론적으로, 본 발명에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치는, 케이블(1)의 곡률 최소값을 0 보다 큰 값으로 유지시킴으로써, 아치형 구간(30)을 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치의 제1 실시형태의 단위 조립체(100)의 정면도(A)와 평면도(B)를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3의 단위 조립체(100) 두 개가 조립되어 최소 곡률을 갖는 상태를 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치의 단위 조립체(100)는, 일측 최소 제한부(110) 및 타측 최소 제한부(130) 사이의 측면에서 돌출 형성되는 연결축(120) 및 타측 최소 제한부(130)의 타측 방향 측면에 관통 형성되는 연결홀(140)을 포함한다.
도 4를 참조하면, 타측에 배치되는 또 다른 단위 조립체(100')의 연결축(120')은 일측에 인접하는 단위 조립체(100)의 연결홀(140)과 결합한다. 이때 타측에 배치되는 단위 조립체(100')의 일측 최소 제한부(110')의 하면(111')과, 단위 조립체(100)의 타측 최소 제한부(130)의 상면(131)이 서로 면으로 접한다. 또한, 이때 타측에 위치하는 단위 조립체(100')는 타측으로 경사지게 기울어지게 배치되며, 두 단위 조립체(100, 100') 사이에 단위 각도(δ)가 발생한다.
또한 도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치에서, 일측 최소 제한부(110)의 하면(111)과 및 타측 최소 제한부(130)의 상면(131)은, 단위 조립체(100)가 조립되는 방향을 따라 경사지게 형성된다.
이때, 단위 조립체(100)의 타측 최소 제한부(130)의 상면(131)과, 타측 방향으로 인접하는 단위 조립체(100)의 일측 최소 제한부(110)의 하면(111)이 면으로 접하면, 타측 방향으로 인접하는 단위 조립체(100')의 타측 방향으로 경사지게 기울어진다.
타측 최소 제한부(130)의 상면(131)은 바람직하게는 타측 방향으로 경사지게 형성된다. 일측 최소 제한부(110)의 하면(111)은 바람직하게는 일측 방향으로 경사지게 형성된다.
또한, 타측 최소 제한부(130)의 상면(131)과 일측 최소 제한부(110)의 하면(111)의 기울기는, 연결축(120) 및 연결홀(140)의 중심축을 포함하는 기준면(101)을 기준으로 규정될 수 있다.
도 3에서 확인할 수 있듯이, 타측 최소 제한부(130)의 상면(131) 및 일측 최소 제한부(110)의 하면(111)이 모두 타측으로 경사지게 형성될 수 있다. 이때 일측 최소 제한부(110)의 하면(111)과 기준면(101)이 이루는 일측 각도(α)는, 타측 최소 제한부(130)의 상면(131)과 기준면(101)이 이루는 타측 각도(β)보다 작다.
또한 도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치에서, 일측 최대 제한부(150)는 연결축(120)과 연결홀(140) 사이에 배치되며, 타측 최대 제한부(160)는 단위 조립체(100)의 타측 끝단면에 형성된다.
도 5는 도 3의 단위 조립체(100) 다수 개가 도 4의 상태로 조립되어 아치를 형성한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이 두 개의 단위 조립체(100)에서 형성되는 단위 각도(δ)가 중첩되어, 아치형 구간(30)을 형성한다.
아치형 구간(30)의 길이(L)가 길어지면 높이(h)도 비례하여 높아진다. 이때에는 단위 각도(δ)가 감소하도록 단위 조립체의 형상을 변형해야 한다
즉, 도 3의 일측 각도(α) 및 타측 각도(β)를 조절해야 한다. 그러나 일측 각도(α) 및 타측 각도(β)를는 매우 작은 값으로서, 그 각도를 육안으로 측정하기 어려우며, 이 각도가 서로 다른 단위 조립체(100)가 혼합된 경우에는, 각각을 구별하여 분류할 수 없다.
반면에 도 4에 도시된 바와 같이, 단위 조립체(100)의 단위 길이(λ)를 더 길게 하면 아치형 구간(30)의 길이(L)가 길 경우에, 높이(h)를 낮출 수 있다. 이때 단위 각도(δ)는 동일하다. 그러나 단위 길이(λ)가 길어지면, 아치형 구간(30)의 길이(L)에서 단위 각도(δ)의 누적량을 감소하여, 높이(h)가 낮아질 수 있다.
도 6은 도 3의 단위 조립체(100) 두 개가 조립되어 최대 곡률을 갖는 상태(C) 및 단위 조립체(100) 다수 개가 최소 곡률 반경을 형성(D)하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 단위 조립체(100)의 타측 최대 제한부(160)가, 타측에 인접하는 또 다른 단위 조립체(100')의 일측 최대 제한부(150')와 면으로 접하여, 전선의 최소 곡률 반경에 대응하도록 곡률의 최대값을 제한한다.
전선의 최소 곡률 반경은, 전선의 저항값에 변화가 발생하지 않도록 하는, 전선의 휨의 한계값으로 규정될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 케이블 곡률 제한 체인 장치의 제2 실시형태를 설명하는 도면이다. 또한, 도 8은 도 7의 상부 조립체를 설명하는 정면도(E)와 평면도(F) 및 확대도(G)다. 도 9는 도 7의 하부 조립체를 설명하는 정면도(H)와 평면도(I)이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 실시형태에 따른 케이블 곡률 제한 체인 장치는 넓은 양면을 관통하는 결합공(231)이 형성된 판형 릴(230)을 더 포함한다.
또한, 본 실시형태에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치에서, 단위 조립체는, 상부 조립체(210) 및 하부 조립체(220)를 포함한다. 상부 조립체(210)는 릴(230)의 상측에 위치하고 그 하면에 상측 결합부(212)를 더 포함한다. 하부 조립체(220)는 릴(230)의 하측에 위치하고 그 상면에 하측 결합부(222)를 포함한다.
도 8을 참조하면, 상측 결합부(212)와 하측 결합부(222)는, 그 어느 하나가 결합공(231)을 관통하여 서로 감합하여 체결되며, 일측 최소 제한부 및 타측 최소 제한부(221)는, 상부 조립체(210)가 배열되는 방향으로 위치하는 양측면의 일부 또는 전체가 외측으로 기울어지도록 돌출되어 형성된다.
또한 도 8을 참조하면, 본 실시형태에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치에서, 일측 최소 제한부 및 타측 최소 제한부(211)는, 바람직하게는 동일한 상측면기울기(α')를 가진다.
도 9를 참조하면, 본 실시형태에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치에서, 일측 최대 제한부 및 타측 최대 제한부(221)는, 하부 조립체(220)가 배열되는 방향에 위치하는 양측면의 일부 또는 전체가 외측으로 기울어지도록 돌출되어 형성된다.
또한, 도 9를 참조하면, 본 실시형태에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치에서, 일측 최대 제한부 및 타측 최대 제한부(221)는, 바람직하게는 동일한 하측면기울기(γ)를 가진다.
도 10은 도 7의 단위 조립체(100) 다수 개가 조립되어 최소 곡률을 형성함으로써 아치형 구간을 형성(J)하고 최대 곡률 반경을 형성(K)하는 도면이다.
도 10의 아치형 구간 형성(J)을 참조하면, 본 실시형태에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치는, 상부 조립체의 일측 최소 제한부 및 인접하는 또 다른 상부 조립체의 타측 최소 제한부가 서로 면으로 접함으로써, 최소 곡률이 0보다 큰 아치형 구간이 형성된다.
또한, 도 10의 최대 곡률 반경을 형성(K)을 참조하면, 본 실시형태에 따른 케이블 곡률 제한 체인장치는, 하부 조립체의 일측 최대 제한부 및 인접하는 또 다른 하부 조립체의 타측 최대 제한부가 서로 면으로 접함으로써, 최소 곡률 곡률 반경을 형성할 수 있다.

Claims (3)

  1. 적어도 두 개 이상의 단위 조립체가 일렬로 배열되어 조립되며, 전선이 삽입되는 케이블 자켓 또는 케이블 베어에 형성된 수용 공간에 삽입되어, 상기 케이블 자켓의 특정 방향으로 만곡지는 곡률을 제한함으로써 상기 케이블 자켓의 처짐을 방지하는, 케이블 곡률 제한 체인 장치에 있어서,
    상기 단위 조립체는, 일측 최소 제한부 및 타측 최소 제한부를 포함하여,
    상기 단위 조립체의 상기 일측 최소 제한부와, 인접하는 또 다른 상기 단위 조립체의 상기 타측 최소 제한부가 면으로 접하여, 상기 곡률의 최소값을 0보다 큰 값으로 제한하고,
    상기 일측 최소 제한부의 하면과 및 상기 타측 최소 제한부의 상면은, 상기 단위 조립체가 조립되는 방향을 따라 경사지게 형성됨으로써, 타측 방향으로 인접하는 상기 단위 조립체의 타측 방향 기울기가 0보다 큰 값으로 제한하는, 케이블 곡률 제한 체인 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위 조립체는, 일측 최대 제한부 및 타측 최대 제한부를 더 포함하여,
    상기 단위 조립체의 상기 일측 최대 제한부가, 인접하는 또 다른 상기 단위 조립체의 상기 타측 최대 제한부와 면으로 접하여, 상기 전선의 최소 곡률 반경에 대응하도록 상기 곡률의 최대값을 제한하는 것을 특징으로 하는, 케이블 곡률 제한 체인장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위 조립체는,
    상기 일측 최소 제한부 및 상기 타측 최소 제한부 사이의 측면에서 돌출 형성되는 연결축 및;
    상기 타측 최소 제한부의 타측 방향 측면에 관통형성되는 연결홀;을 더 포함하여,
    상기 단위 조립체의 상기 연결축이 인접하는 또 다른 상기 단위 조립체의 상기 연결홀이 결합하며,
    상기 단위 조립체의 상기 일측 최소 제한부의 하면과, 인접하는 또 다른 상기 단위 조립체의 상기 타측 최소 제한부의 상면이 서로 면으로 접하는 것을 특징으로 하는, 케이블 곡률 제한 체인장치.
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