KR20220096580A - 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기 - Google Patents

볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비닐하우스(온실)등에 설치되는 자동 개폐기에 관한 것으로, 기어 효율이 높은 스퍼기어 또는 헬리컬 기어 단으로 감속기를 구성하되 상기 기어 단의 일측에 입력축의 회전은 출력축으로 전달되어 출력회전 가능하지만, 출력축의 회전은 입력축으로 전달이 불가능하도록 하는 볼 램프 브레이크를 자유롭게 구성할 수 있어 요구되는 감속비율에 따라 기어 단을 자유롭게 구성할 수 있으며, 종래 자동 개폐기와 비교하여 고효율의 기어 단을 구성하면서도 누적 피로에 강하고, 출력축에 설치된 비닐 또는 부직포 등의 높은 하중에도 안정적으로 지탱하며, 입력축이 동작하여 권취된 후에도 상기 부재들이 느슨하게 풀리는 현상 없이 강력하게 브레이킹 할 수 있어 모터에 추가적인 브레이크 장치 없이 상대적으로 저렴한 제작비용으로 장치를 구성할 수 있는 자동 개폐기를 제공하는 것이 본원의 과제이며 목적이다.
본 발명은 모터 등에서 구동력을 전달 받아 회전하며 일측에 기어가 형성된 입력축과 외측에 기어가 형성되어 상기 입력축의 회전을 전달 받는 1st기어와, 축 형태로 구성되며 상기 1st기어의 회전을 전달 받을 수 있는 기어가 형성된 2nd기어와, 상기 2nd기어의 회전을 전달 받는 3rd기어와, 상기 3rd기어의 회전을 전달 받을 수 있도록 3rd기어와 결합되며 상기 입력축과 회전가능하게 지지되고 상기 기어 단에서 감속된 동력을 출력하는 출력축을 포함하여 감속단이 구비되고, 상기 감속단의 일측에 입력축에서 전달받은 동력은 출력축으로 전달하지만 출력축에서 전달 받은 동력은 입력축으로 전달하지 않는 볼 램프 브레이크와 상기 부재들을 수용할 수 있는 하우징으로 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기{Automatic Shutting device for Green house scuttle that have ball ramp brake}
본 발명은 비닐하우스(온실)에 설치되는 자동 개폐기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비닐하우스에 설치되는 개폐기로써 환풍 및 난방을 위한 비닐 및 부직포 등을 자동으로 권취하여 올리거나 내리는 조작을 수행하기 위한 자동 개폐기에 관한 것이다.
비닐하우스를 이용해 식물을 재배하는 경우에는 외기조건에 따라 비닐하우스를 커버하는 비닐커버를 개폐하여 비닐하우스 내부로 외기를 유입시키거나 또는 비닐하우스를 보온 및 방수하여야 한다. 이와 같이 비닐하우스의 비닐커버를 개폐하기 위하여 비닐하우스에 개폐기를 설치하여 사용한다.
종래 사용되고 있는 자동 개폐기는 기어 자체적으로 입력축의 회전은 동력 전달을 하지만 출력축의 회전은 동력전달을 하지 않도록 락(LOCK)을 하는 No-Back 능력을 가지는 웜 기어 세트 또는 복합 유성기어를 사용하는 것이 일반적이며, 특허문헌1과 같이 제작과 비용의 이점을 가지는 웜-힐 기어로 감속부가 구비된 비닐하우스 개폐기와 특허문헌1과 비교하여 상대적으로 강한 No-Back 능력을 가지는 특허문헌2와 같은 복합 유성기어로 감속부가 구비된 비닐하우스 개폐기가 많이 사용되었다. 하지만 특허문헌1과 같은 웜-힐 기어 또는 특허문헌2와 같은 복합 유성기어로만 구비된 개폐기는 상기 기어 시스템들의 No-Back능력과 모터가 가지는 제동력에 의지하여 권취되었을 때 상당한 중량을 가지게 되는 비닐커버의 하중을 견뎌야하기 때문에 비닐하우스의 전체 전장이 점차 길어지고 있는 지금의 추세에선 제동력이 부족한 것은 자명한 사실이며 이에 별도의 브레이크 장치가 추가된 형태의 비닐하우스용 개폐기가 개발되어왔다. 이러한 별도의 브레이크 장치가 추가된 형태는 특허문헌3와 같이 감속부에 스프링 클러치 형태 등의 브레이크를 구성하거나 모터 측에 추가적인 전자 브레이크를 장착하는 방법이 보편적이다. 하지만 스프링 클러치 형태의 브레이크 방식 역시 누적된 피로도에 의해 점차 제동력이 떨어져 권취된 비닐커버가 풀려 장치가 처지거나, 제동력이 부족해 적상적인 제동이 되지 않는 상황이 발생하며, 또한 모터에 추가적으로 설치하는 전자 브레이크 경우 모터의 성능을 떨어트리거나, 비닐하우스의 길어지는 전장에 적당한 제동력을 갖추기 위해 브레이크의 가격이 높아져 결과적으로 제품의 가격을 상승시키는 등 문제가 나타나고 있다.
특허문헌1 등록번호 실0116357(KR) 특허문헌2 등록번호 20-0142435(KR) 특허문헌3 등록번호 20-0334012(KR)
본 발명은 구동력을 가지는 모터 등을 이용하여 비닐하우스(Green House)에 설치되는 비닐 또는 부직포 등을 권취하는 자동 개폐기에 있어서, 기어 효율이 뛰어난 스퍼기어 또는 헬리컬 기어를 사용하여 감속부를 구성하되, 상기 감속부를 구성하는 기어 단의 어느 일측에 볼 램프 브레이크가 구비 가능하여 고정된 위치에 브레이크를 배치해야하는 제약이 없기 때문에 필요에 따라 다단의 기어 단을 구성할 수 있어 높은 확장성을 가지며, 모터가 가지는 제동력과 별개로 감속부 안에서 완벽한 No-Back능력을 가져 별도의 전자 브레이크 등이 필요치 않으며, 반복된 사용에 의한 누적피로에도 강한 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기를 제공하는 것이 본원의 과제이며 목적이다.
모터 등에서 구동력을 전달 받아 회전하며 일측에 기어가 형성된 입력축과 외측에 기어가 형성되어 상기 입력축의 회전을 전달 받는 1st기어와, 축 형태로 구성되며 상기 1st기어의 회전을 전달 받을 수 있는 기어가 형성된 2nd기어와, 상기 2nd기어의 회전을 전달 받는 3rd기어와, 상기 3rd기어의 회전을 전달 받을 수 있도록 3rd기어와 결합되며 상기 입력축과 회전가능하게 지지되고 상기 기어 단에서 감속된 동력을 출력하는 출력축을 포함하여 감속단이 구비되고, 상기 감속단의 일측에 입력축에서 전달받은 동력은 출력축으로 전달하지만 출력축에서 전달 받은 동력은 입력축으로 전달하지 않는 볼 램프 브레이크와 상기 부재들을 수용할 수 있는 하우징으로 본 발명은 구비된다.
본 발명의 실시예에 따른 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기는 종래의 자동 개폐기가 No-Back 능력은 가지지만 상대적으로 기어 효율이 떨어지는 웜 기어나 복합 유성기어로 구성되거나, 상대적으로 누적되는 피로도에 최약한 스프링 클러치 브레이크나 모터 측에 설치되어 모터의 효율에 영향을 주며 또한 가격이 높은 전자 브레이크를 사용하는 것과 달리, 상대적으로 기어 효율이 높은 스퍼기어 단 또는 헬리컬 기어 단으로 감속기를 구성하되 상기 기어 단의 일측에 입력축의 회전은 출력축으로 전달되어 출력회전 가능하지만, 출력축의 회전은 입력축으로 전달이 불가능하도록 하는 볼 램프 브레이크를 자유롭게 구성할 수 있어 요구되는 감속비율에 따라 기어 단을 자유롭게 구성할 수 있으며, 종래 자동 개폐기와 비교하여 고효율의 기어 단을 구성하면서도 누적 피로에 강하고, 출력축에 설치된 비닐 또는 부직포 등의 높은 하중에도 안정적으로 지탱하며, 입력축이 동작하여 권취된 후에도 상기 부재들이 느슨하게 풀리는 현상 없이 강력하게 브레이킹 할 수 있어 모터에 추가적인 브레이크 장치 없이 상대적으로 저렴한 제작비용으로 장치를 구성할 수 있다는 특징 및 장점이 있다.
도 1. 본 발명에서 제공하는 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기의 바람직한 일 실시예를 보인 단면도이다.
도 2. 본 발명에서 제공하는 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기의 바람직한 일 실시예를 보인 분해도이다.
도 3. 본 발명에서 제공하는 일 실시예 기어단의 바람직한 일 실시예를 보인 설명도이다.
도 4. 본 발명에서 제공하는 일 실시예 볼 램프 브레이크의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5. 본 발명에서 제공하는 일 실시예 볼 램프 브레이크의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
도 6. 본 발명에서 제공하는 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기의 바람직한 타 실시예를 보인 단면도이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 볼 램프 브레이크를 포함한 단일 방향 회전입력 정역회전출력 수동 개폐기에 대한 예시적인 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1의 단면도와 도 2의 분해도에 도시된 바와 같이 본 발명은 비닐하우스 등에 있어서 외피 등을 권취하는 자동 개폐기에 관한 것으로, 모터(121)의 로터에 설치되며 일측에 기어가 형성되어 사용자의 조작에 의해 구동력을 기어 등에 전달하는 입력축(120), 외측에 기어가 형성되어 상기 입력축(120)의 회전을 전달 받는 1st기어(130), 축 형태로 구성되며 축의 일측에 상기 1st기어(130)의 회전을 전달 받을 수 있는 기어가 형성된 2nd기어(140), 외측에 기어가 형성되어 상기 2nd기어(140)의 회전을 전달 받는 3rd기어(150), 축 형태로 구성되어 상기 3rd기어(150)의 회전을 전달 받을 수 있도록 3rd기어(150)과 결합되며 상기 입력축(120)과 회전가능하게 지지되고 상기 기어 단에서 감속된 동력을 출력하는 출력축(160)을 포함하여 감속단(110)이 구비되며, 상기 감속단(110)의 일측에 입력축(120)에서 전달받은 동력은 출력축(160)로 전달하지만 출력축(160)에서 전달 받은 동력은 입력축(120)로 전달하지 않는 볼 램프 브레이크(200)가 구비되고, 또한 상기 부재들을 내측에 수용할 수 있는 하우징RH(301)과 하우징LH(302)의 조합으로 하우징 부재(300)가 구비되어 본 발명은 구성된다.
이하 상기 구성을 보다 자세하게 설명한다.
하우징 부재(300)은 상기에서 언급한 바와 같이 하우징LH(302), 하우징RH(301)의 조합으로 이루어진다. 하우징LH(302)는 일측에 구멍이 형성되어 출력축(160)이 외부로 돌출될 수 있게 형성되어있고 내측에는 상기 감속단(110)을 수용할 수 있도록 형성되어있다.
하우징RH(301)은 외측 일부에 모터(121) 등이 설치될 수 있도록 형성되어 모터(121)의 로터와 결합된 입력축(120)이 하우징RH(301)을 관통하여 하여 하우징RH(301)의 내측에 배치되는 감속단(110)에 결합될 수 있도록 형성되어있고 역시 마찬가지로 하우징RH(301)의 내측은 상기 감속단(110)을 수용할 수 있는 형태로 구성되어있다. 본문에서 표현하지 않았지만 자동개폐기에서 사용되는 리미트 스위치의 감지에 의해 개폐기의 상하한 이동위치를 결정하는 방법은 기존 개폐기 등에서 공지된 것과 같이 본 발명에서도 상기 하우징RH(301)의 일측에 리미트 스위치를 설치하여 사용할 수 있음은 물론이다.
입력축(120)은 보편적으로 모터(121)의 로터에 설치되어 모터(121)에서 발생하는 구동력을 감속단(110)측으로 전달하며 일측이 기어로 구성되고 기어의 끝단에는 출력축(160)의 일측에 회전가능하게 지지될 수 있는 지지단이 형성되어있다.
1st기어(130)은 원반 형태로 원주 외측으로 기어가 형성되어 상기 입력축(120)과 기어 결합하며, 측면 원주방향 동일 각도마다 스톱퍼 디스크(210)의 스톱퍼(212)가 일정 회전 후 닿을 수 있도록 이격된 공간이 형성된 스톱퍼 홈(132)이 형성되어있고, 상기 스톱퍼 홈(132)과 관섭이 일어나지 않는 원주 방향 동일 각도마다 타원형 볼 램프(131)가 형성되어있다. 또한 상기 타원형 볼 램프(131)가 형성된 타측 측면에는 브레이크 패드(250)가 설치될 수 있는 홈이 구비되어있다.
2nd기어(140)은 축 형태로 축의 일측 중간에 상기 3rd기어(150)과 기어 결합 할 수 있는 기어가 형성되어 있으며, 축의 일측 끝단에 베어링에 설치될 수 있는 단이 형성되어 있으며 타측 끝단이 육각과 같이 결합하여 동력을 전달 할 수 있는 연결단이 형성되어 상기 연결단으로 플랜지 디스크(220)와 좌, 우로 슬라이딩 가능하며 동력을 전달할 수 있도록 결합되도록 형성되어있다.
3rd기어(150)은 원반 형태로 내측에 중공이 형성되어 있고, 원주 외측에 기어가 형성되어 상기 2nd기어(140)과 기어 결합할 수 있도록 형성되어있다.
출력축(160)은 축 형태로 축의 일측이 하우징 부재(300) 외측에 노출되어 비닐 및 부직포를 말아 올릴 수 있는 파이프 등에 설치될 수 있도록 볼트 구멍 등이 형성되어있고, 축의 중간에 베어링 등이 설치 가능하여 하우징 부재(300)에 회전가능하게 설치된다. 또한 축의 타측은 상기 3rd기어(150)의 중공에 키(KEY)와 같은 결합부재로 동력을 전달하며 결합 할 수 있도록 형성되어있으며, 타측 끝단에는 상기 입력축(120)의 지지단이 회전가능하게 설치될 수 있는 홈이 형성되어있다.
상기와 같은 구성으로 본 발명의 감속단(110)은 구성되며 상기 입력축(120)에서 1st기어(130), 2nd기어(140)을 거쳐 3rd기어(150)까지 기어 결합으로 연결된 흐름에 있어 각 기어의 잇 수 차이에 의해 입력축(120)에서 전달 받은 회전이 감속되어 출력축(160)로 전달된다.
상기 볼 램프 브레이크(200)는, 상기 감속단(110)을 구성하는 1st기어(130)와, 스톱퍼 디스크(210)와, 플랜지 디스크(220)와, 볼(230), 스프링(240), 브레이크 패드(250)로 구비되며, 해당 부재의 자세한 설명은 아래에서 이어한다.
스톱퍼 디스크(210)는, 원반 형태로 내측에 중공이 형성되어있고 중공의 원주 외측 상기 1st기어(130)와 대면하는 측면에 원주방향 동일 각도마다 상기 1st기어(130)의 스톱퍼 홈(132)에 일정각도 회전 후 닿아 동력을 전달할 수 있는 스톱퍼(212)가 형성되어있고, 또한 동일 측면에 상기 스톱퍼(212)와 관섭이 일어나지 않는 원주 방향 동일 각도마다 타원형 볼 램프(211)가 형성되어있다. 타측면에는 상기 플랜지 디스크(220)에 형성된 스톱퍼 홈(222)에 일정각도 회전 후 닿아 동력을 전달 할 수 있는 스톱퍼(212)가 형성되어있고, 또한 동일 측면에 상기 스톱퍼(212)와 관섭이 일어나지 않는 원주 방향 동일 각도마다 타원형 볼 램프(211)가 형성되어있다.
플랜지 디스크(220)는, 내측에 중공이 형성된 플랜지 형태로 내측 중공의 일측에는 상기 2nd기어(140)의 일측에 형성된 육각과 같은 연결단과 결합되어 2nd기어(140)이 좌, 우측 방향으로 슬라이딩 가능하며 동력을 전달 받을 수 있는 형태로 구성되어있고, 상기 스톱퍼 디스크(210)와 대면하는 플랜지 측면에는 상기 스톱퍼 디스크(210)의 스톱퍼(212)가 일정 회전 후 닿을 수 있도록 이격된 공간이 형성된 스톱퍼 홈(222)이 형성되어있고, 상기 스톱퍼 홈(222)과 관섭이 일어나지 않는 원주 방향 동일 각도마다 타원형 볼 램프(221)가 형성되어있다. 또한 플랜지 디스크(220)의 축의 일측 내경과 외경측에는 각각 멈춤링(223)과 같이 지지할 수 있는 지지부재가 설치될 수 있도록 형성되어있다.
볼(230)은, 상기 1st기어(130)와 스톱퍼 디스크(210)에 형성된 타원 볼 램프(131, 211) 사이와 상기 스톱퍼 디스크(210)와 플랜지 디스크(220)에 형성된 타원 볼 램프(211, 221) 사이에 내입되어 구비된다.
스프링(240)은, 상기 플랜지 디스크(220) 내측에 설치되는 2nd기어(140)와 플랜지 중공 일측에 설치되는 멈춤링(223) 사이에 설치되어 2nd기어(140)와 플랜지 디스크(220)가 동작 후 원점 복귀 동작을 수행하도록 한다.
브레이크 패드(250)는, 일부가 하우징 부재(300)에 설치되고 일부가 1st기어(130)에 설치되어 동작에 의해 가압될 경우 브레이킹하는 역할을 한다.
상기와 같은 구성으로 본 발명의 볼 램프 브레이크(200)은 구성되어있으며, 아래에서 본 발명의 동작과 특징에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 동력 전달 흐름은 상기에서 설명과 도 3에 도시된 바와 같이 모터(121)의 로터에 설치되는 입력축(120)에서부터 1st기어(130), 2nd기어(140), 3rd기어(150)를 거쳐 출력축(160)로 전달되는 흐름이다 이러한 흐름 가운데 상기 기어들에 형성된 잇 수 차이에 의해 회전이 감속하게 되고 그 결과가 출력축(160)을 통해 외부로 전달된다. 이러한 동력의 흐름 가운데 No-Back능력을 갖춘 브레이크가 상기 기어들 사이에 설치될 수 있으며 본 실시예에서는 1st기어(130)와 2nd기어(140) 사이에 볼 램프 브레이크(200)가 설치된 예를 들고 있으며 볼 램프 브레이크(200)의 동작을 설명한 후 아래에서 이유와 다른 실시예에 대해 설명한다.
상기 볼 램프 브레이크(200)에 입력축(120)에서 출력축(160)로 진행되는 정회전이 입력되었을 때, 1st기어(130)은 일정 각도 회전하며 1st기어(130)의 스톱퍼 홈(132)에 스톱퍼 디스크(210)의 스톱퍼(212)가 닿아 동력이 전달된다. 이때 상기 1st기어(130)과 스톱퍼 디스크(210)에 형성된 타원형 볼 램프(131, 211)를 볼(230)이 타고 오르게 되고 볼(230)이 타원형 볼 램프(131, 211)를 타고 오름에 따라 1st기어(130)와 스톱퍼 디스크(210)는 서로 멀어지게 되고, 브레이크 패드(250)을 스톱퍼 디스크(210)의 스톱퍼(212)가 가압할 수 없게 됨으로 브레이킹 없이 동력은 이후 플랜지 디스크(220)와 2nd기어(140)를 통해 출력축(160)로 감속되어 전달된다. 이때 1st기어(130)와 스톱퍼 디스크(210)가 멀어지는 거리는 상기 플랜지 디스크(220)와 2nd기어(140) 사이에 설치된 스프링(240)이 보상한 후 이후 입력축(120)에 걸리는 힘이 없어질 경우 원점 복귀한다.
상기 경우와 반대로 볼 램프 브레이크(200)에 출력축(160)에서 입력축(120)로 진행되는 역회전이 입력되었을 때, 즉 No-Back능력이 필요한 상황에서는 출력축(160)과 3rd기어(150)을 통한 회전이 2nd기어(140)와 플랜지 디스크(220)로 전달되고 플랜지 디스크(220)가 일정 각도 회전함에 따라 플랜지 디스크(220)의 스톱퍼 홈(222)이 스톱퍼 디스크(210)의 스톱퍼(212)에 닿아 동력이 전달된다. 이때 상기 플랜지 디스크(220)와 스톱퍼 디스크(210)에 형성된 타원형 볼 램프(211, 221)를 볼(230)이 도 4와 도 5에 도시된 것과 같이 타고 오르게 되고 볼(230)이 타원형 볼 램프(211, 221)를 타고 오름에 따라 플랜지 디스크(220)와 스톱퍼 디스크(210)는 서로 멀어지게 되고, 플랜지 디스크(220) 축의 일측에 설치된 멈춤림(223)에 의해 지지되는 플랜지 디스크(220)에 의해 스톱퍼 디스크(210)의 스톱퍼(212)는 1st기어(130)과 하우징 부재(300)에 설치된 브레이크 패드(250)를 가압하여 마찰에 의해 브레이킹이 한다. 회전이 강하면 강할수록 더욱 강하게 서로를 밀어내는 볼 램프의 특성에 따라 본 발명의 볼 램프 브레이크(200)는 반복 구동에 강하다고 할 수 있다.
상기와 같은 두 가지 동작과 특성으로 본 발명은 구성된다.
상기와 같은 동작과 특성에서 본 발명은 일실시예를 들어 설명하고 있으나, 구성이 필요한 환경이나 요구사항에 따라 첫째, 도 6에 도시된 것과 같이 출력축(560)과 3rd기어(550) 사이에 볼 램프 브레이크(200)을 구성할 수 있다.
1st기어(530)는 원반 형태로 내측에 중공이 형성되어 있고, 원주 외측에 기어가 형성되어 상기 입력축(120)과 기어 결합 할 수 있도록 형성되어있다.
2nd기어(540)는 축 형태로 축의 일측 중간에 상기 3rd기어(550)와 기어 결합 할 수 있는 기어가 형성되어 있으며, 축의 일측은 상기 1st기어(530)과 결합하여 동력을 전달 받을 수 있도록 형성되어 있다.
3rd기어(550)는 원반 형태로 원주 외측으로 기어가 형성되어 상기 2nd기어(540)와 기어 결합하며, 측면 원주방향 동일 각도마다 스톱퍼 디스크(210)의 스톱퍼(212)가 일정 회전 후 닿을 수 있도록 이격된 공간이 형성된 스톱퍼 홈(552)이 형성되어있고, 상기 스톱퍼 홈(552)과 관섭이 일어나지 않는 원주 방향 동일 각도마다 타원형 볼 램프(551)가 형성되어있다. 또한 상기 타원형 볼 램프(511)가 형성된 타측 측면에는 브레이크 패드(250)가 설치될 수 있는 홈이 구비되어있다.
출력축(560)은 축 형태로 축의 일측이 하우징 부재(300) 외측에 노출되어 비닐 및 부직포를 말아 올릴 수 있는 파이프 등에 설치될 수 있도록 볼트 구멍 등이 형성되어있고, 축의 중간에 베어링 등이 설치 가능하여 하우징 부재(300)에 회전가능하게 설치된다. 또한 축의 타측 끝단이 육각과 같이 결합하여 동력을 전달 할 수 있는 연결단이 형성되어 상기 연결단으로 프랜지 디스크(220)와 좌, 우로 슬라이딩 가능하며 동력을 전달할 수 있도록 결합되도록 형성되어있다.
상기와 같이 출력축(560)과 3rd기어(550) 사이에 볼 램프 브레이크(200)이 구비되는 구성은 본원 발명의 일 실시예와 비교했을 때, 볼 램프 브레이크(200)의 설치 위치의 차이이며 볼 램프 브레이크(200)의 동작에 있어 구동방법의 차이는 아니다. 하지만 출력축(160)에 대한 볼 램프 브레이크(200)의 반응성에는 약간의 차이가 나타날 수 있다.
둘째, 앞선 두 가지 실시예는 볼 램프 브레이크(200)의 설치 위치에 따른 실시예의 차이를 보여주고 있으며, 본원 발명의 실시예에서는 보편적으로 자동 개폐기에서 많이 사용되는 감속비를 기준으로 스퍼 기어 또는 헬리컬 기어를 구비하였다. 하지만 필요와 요구되는 상황에 따라앞선 실시예에 의해 1st기어(130)에서 3rd기어(150)로 기어 단이 끝나는 것이 아닌 다수의 기어 단을 구성할 수 있는 것은 보편적인 기술의 범위이며, 앞선 실시예들의 예시에서 추가되는 다수의 기어 단 중 어느 기어 단에서든지 상기 볼 램프 브레이크(200)를 구성할 수 있는 것은 당연한 사실이다.
상기와 같은 실시예들 중에서 1st기어(130)과 2nd기어(140) 사이에 볼 램프 브레이크(200)가 설치되는 실시예를 대표 실시예로 설정한 것은 힘의 흐름상 출력축(160)에서 전달되는 회전은 입력축(120)에서 잡는 것이 가장 작은 힘으로 역회전을 잡을 수 있는 이상적인 위치이며, 출력축(160)에서 들어오는 회전은 기어 잇 수 차이에 의해 증속되어 상기 1st기어(130)와 2nd기어(140)에 전달되기 때문에 상기 볼 램프 브레이크(200)의 동작에 필요한 회전은 출력축(160)의 기준 회전으로 볼 때 극히 미미한 수준의 회전이라 매우 높은 브레이크 반응성을 가질 수 있어 본 실시예와 같이 1st기어(130)과 2nd기어(140) 사이에 볼 램프 브레이크(200)을 설치하였으나. 상기 언급한 바와 같이 필요와 상황에 따라 볼 램프 브레이크(200)의 위치를 3rd기어(550)와 출력축(560) 사이에 배치할 수도 있으며, 필요와 상황에 따라 상기 1st기어(130)와 3rd기어(150) 사이에 추가적인 기어 단을 설치 할 경우에도 반드시 설치해야하는 위치가 정해진 것이 아닌 상기 설명과 같이 입력측 또는 출력측에 설치할 수 있고, 또한 추가되는 기어 단에 설치할 수 있어 확정성과 구성이 자유로운 것 또한 특징이라 할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : 감속단
120 : 입력축 121 : 모터
130 : 1st기어 131 : 타원형 볼 램프 132 : 스톱퍼 홈
140 : 2nd기어 150 : 3rd기어 160 : 출력축
200 : 볼 램프 브레이크
210 : 스톱퍼 디스크 211 : 타원형 볼 램프 212 : 스톱퍼
220 : 플랜지 디스크 221 : 타원형 볼 램프 222 : 스톱퍼 홈
223 : 멈춤링
230 : 볼 240 : 스프링 250 : 브레이크 패드
300 : 하우징 301 : 하우징RH 302 : 하우징LH
530 : 1st기어 540 : 2nd기어
550 : 3rd기어 551 : 타원형 볼 램프 552 : 스톱퍼 홈
560 : 출력축

Claims (8)

  1. 모터 등에서 동력을 전달 받아 회전하며 축의 일측에 기어가 형성된 입력축(120);과 외측에 기어가 형성되어 상기 입력축(120)과 기어 결합하는 1st기어(130);와 상기 1st기어(130)의 동력을 전달 받을 수 있도록 구성되며 일측에 기어가 형성되어있는 2nd기어(140);와 외측에 기어가 형성되어 있으며 상기 2nd기어(140)와 기어 결합하는 3rd기어(150);와 외부로 상기 기어 단에서 감속된 동력을 출력하며 일측이 상기 입력축(120)과 회전 가능하게 지지되는 출력축(160);을 포함하여 감속단(110);이 구비되고,
    상기 감속단의 일측에 입력축(120) 측에서 전달하는 동력은 출력축(160) 방향으로 전달하지만, 출력축(160) 측에서 전달하는 동력은 입력축(120) 방향으로 전달하지 않는 볼 램프 브레이크(200);가 구비되며,
    상기 부재들을 수용할 수 있는 하우징RH(301)과 하우징LH(302)의 조립으로 구비되는 하우징 부재(300)를 포함하여 구비되는 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기.
  2. 청구항 1항에 있어서 볼 램프 브레이크(200)는, 상기 1st기어(130)과 2nd기어(140) 사이에 구비되며 상기 1st기어(130)는 일측 측면에 원주 방향 동일간격으로 타원형 볼 램프(131)가 형성되어있고 측면 원주 방향으로 스톱퍼(212)를 지지하여 동력을 전달할 수 있는 스톱퍼 홈(132)이 동심으로 형성되어 구비되고, 원반 형태로 일측 측면이 상기 1st기어(130)와 대면하고 양측 측면에 원주 방향 동일간격으로 타원형 볼 램프(211)가 형성되어있으며 상기 볼 램프(211)와 간섭되지 않는 반경의 양측 측면에는 원주 방향 동일간격으로 스톱퍼(212)가 형성되어있는 스톱퍼 디스크(210);와 상기 1st기어(130)과 스톱퍼 디스크(210)을 관통하여 지지할 수 있는 축이 형성된 원반 형태로 상기 스톱퍼 디스크(210)와 대면하는 원반의 일측 측면에는 원주 방향 동일간격으로 타원형 볼 램프(221)가 형성되어있으며 상기 볼 램프(221)와 간섭되지 않는 반경으로 스톱퍼(212)를 지지하며 동력을 전달할 수 있는 스톱퍼 홈(222)이 형성되어있고 내측 중공에는 상기 2nd기어(140)가 좌, 우측 방향으로 슬라이딩 가능하며 동력을 전달할 수 있는 연결부재가 형성되어있는 플랜지 디스크(220);와 상기 1st기어(130), 스톱퍼 디스크(210), 플랜지 디스크(220)에 형성된 타원형 볼 램프(131, 211, 221)사이에 내입되는 볼(230);과 상기 플랜지 디스크(220)와 상기 2nd기어(140) 사이에 설치되어 플랜지 디스크(220)가 2nd기어(140)를 슬라이딩하여 움직일 때 복귀 시키는 스프링(240);으로 구비되며 상기 1st기어(130)와 플랜지 디스크(220)의 스톱퍼 홈(132, 222)에 상기 스톱퍼 디스크(210)의 스톱퍼(212)가 일정한 각도의 이격된 공간을 가지며 설치될 수 있으며 스톱퍼 홈(132, 222)의 일정한 간격을 회전한 후 지지되는 스톱퍼(212)로 동력이 전달 할 수 있도록 구성된 볼 램프 브레이크(200)를 구비되는 것을 특징으로 하는 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기.
  3. 청구항 1항에 있어서 볼 램프 브레이크(200)는, 상기 3rd기어(550)와 출력축(560) 사이에 구비되며 상기 3rd기어(550)는 일측 측면에 원주 방향 동일간격으로 타원형 볼 램프(551)가 형성되어있고 측면 원주 방향으로 스톱퍼(212)를 지지하여 동력을 전달할 수 있는 스톱퍼 홈(552)이 동심으로 형성되어 구비되고, 원반 형태로 일측 측면이 상기 3rd기어(550)와 대면하고 양측 측면에 원주 방향 동일간격으로 타원형 볼 램프(211)가 형성되어있으며 상기 볼 램프(211)와 간섭되지 않는 반경의 양측 측면에는 원주 방향 동일간격으로 스톱퍼(212)가 형성되어있는 스톱퍼 디스크(210);와 상기 3rd기어(550)와 스톱퍼 디스크(210)를 관통하여 지지할 수 있는 축이 형성된 원반 형태로 상기 스톱퍼 디스크(210)와 대면하는 원반의 일측 측면에는 원주 방향 동일간격으로 타원형 볼 램프(221)가 형성되어있으며 상기 볼 램프(221)와 간섭되지 않는 반경으로 스톱퍼(212)를 지지하며 동력을 전달할 수 있는 스톱퍼 홈(222)이 형성되어있고 내측 중공에는 상기 출력축(560)이 좌, 우측 방향으로 슬라이딩 가능하며 동력을 전달할 수 있는 연결부재가 형성되어있는 플랜지 디스크(220);와 상기 3rd기어(550), 스톱퍼 디스크(210), 플랜지 디스크(220)에 형성된 타원형 볼 램프(551, 211, 221)사이에 내입되는 볼(230);과 상기 플랜지 디스크(220)와 상기 출력축(560) 사이에 설치되어 플랜지 디스크(220)가 출력축(560)을 슬라이딩하여 움직일 때 복귀 시키는 스프링(240);으로 구비되며 상기 3rd기어(550)와 플랜지 디스크(220)의 스톱퍼 홈(552, 222)에 상기 스톱퍼 디스크(210)의 스톱퍼(212)가 일정한 각도의 이격된 공간을 가지며 설치될 수 있으며 스톱퍼 홈(552, 222)의 일정한 간격을 회전한 후 지지되는 스톱퍼(212)로 동력이 전달 할 수 있도록 구성된 볼 램프 브레이크(200)를 구비되는 것을 특징으로 하는 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기.
  4. 제 2항 또는 3항에 있어서, 1st기어(130) 또는 3rd기어(550)와 스톱퍼 디스크(210)와 플랜지 디스크(220)에 형성된 스톱퍼 홈(132, 552, 222)와 스톱퍼(212)의 이격된 공간의 각도가 중심에서 한쪽 방향으로 5~15도 회전할 때 닿을 수 있는 각도로 구성된 것을 특징으로 하는 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기.
  5. 제 4항에 있어서, 1st기어(130) 또는 3rd기어(550)와 스톱퍼 디스크(210)와 플랜지 디스크(220)에 형성된 볼 램프(131, 551, 211, 221)는 단면이 타원 형태로 형성되어 상기 볼 램프의 동작에 따라 스톱퍼(212)가 브레이크 패드(250)에서 멀어져 프리 상태가 되거나 스톱퍼(212)가 브레이크 패드(250)를 가압하여 브레이킹이 이루어 질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기.
  6. 제 1항에 있어서, 입력축(120)과 1st기어(130)와 2nd기어(140)와 3rd기어(150)의 외측에 형성된 기어가 스퍼기어 또는 헬리컬 기어로 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 3rd기어(150)와 상기 출력축(160) 사이에 하나 이상의 기어 단이 배치되어 확장된 기어 단을 구성하며, 배치된 기어 단의 일측이 3rd기어(150)와 기어 결합하고 배치된 기어 단의 타측이 출력축(160)과 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기.
  8. 제 7항에 있어서, 볼 램프 브레이크(200)은 1st기어(130)과 2nd기어(140) 사이에 또는 3rd기어(150)와 출력축(160) 또는 3rd기어(150)와 출력축(160) 사이에 배치된 기어 단에 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 볼 램프 브레이크를 포함한 자동 개폐기.
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