KR920005723B1 - 휴대용 안전 하강장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

휴대용 안전 하강장치

제1도는 종래의 하강장치의 구성을 보이는 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 휴대용 안전 하강장치의 분해사시도.

제3도는 제2도의 결합상태 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 하강장치의 사용상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 스풀(spool) 5 : 케이블(cable)(제동수단)

6 : 마찰드럼(friction drum) 7 : 제1핸들

8 : 레버(lever)

9 : 브레이크 어셈블리(brake assembly)(속도제어수단)

13 : 플라이 휠(fly wheel) 13a : 플라이 웨이트(fly weight)

13b :브레이크 슈(brake shoe)(역상승수단)

16 : 제2핸들 17 : 일방 클러치(one-way clutch)

본 발명은 휴대용 안전 하강장치(descender)에 관한 것으로, 더 상세하게는 높은 곳에 있는 물체를 안전하게 지상에 내릴 수 있으며 특히 재난시 사람의 비상탈출에 적합한 휴대용 안전 하강장치에 관한 것이다.

최근 아파트나 업무용 건물의 고층화 경향에 따라 고층 거주자의 안전에 점차 관심이 높아지고 있다. 이러한 고층 건물에 화재등의 비상사태가 발생되었을 때에는 통상적인 통로인 엘리베이터나 비상구등은 폐쇄되는 것이 일반적이다. 이 경우 비상탈출 수단으로서의 고사 사다리차는 그 도달높이에 한계가 있으며 헬리콥터 등은 화재나 강풍(强風)시에는 근점이 불가능하다.

이에 따라 등장된 것이 소위 안전 하강기 또는 완강기(緩降機)인바 이것은 속도가 제어되는 릴(reel)로부터 풀어지는 케이블에 사람등의 물체를 매달아 하강시키도록 된 것이다.

이와같은 안전 하강장치로서 종래에 구성된 것은 고정형 또는 휴대형 모두 대체적으로 점성유체내에서 회전체를 회전시킴으로써 발생되는 유체저항에 의해 하강속도를 제어하도록 구성된 것으로, 그 일례로서 특허 공고 제86-1205호로 개시된 것을 제1도에 도시하였다.

이것은 케이블(23)이 감겨 하우징(21)의 내부에 수납된 스풀(spool ; 22)의 내부에 체임버(chamber ; 24)를 형성하여 실리콘 오일등의 점성유체를 수납하고 이 스풀(22)에 결합된 복수의 회전디스크(25)와, 별도의 고정축(26)에 결합되어 이 회전디스크(25)와, 소정간격으로 배열된 고정디스크(27)를 설치하여된 구성이다. 여기서 하우징(21)의 외부에 돌출설치된 러그(lug ; 28)에 도시되지 않은 지지벨트를 부착하여 이 지지벨트로 사람등의 물체를 매어달면 스풀(22)은 이에 결합된 회전디스크(25)의 점성유체에 의한 저항에 의해 완만히 회전하게 되어 케이블(23)이 저속으로 풀려나게 됨으로써 안전하강이 이루어지는 것이다.

그러나 이와같은 종래의 하강장치는 점성유체내에서 회전하는 회전체의 유체저항에 의해 하강속도를 조절하는 것이므로 마찰열이 발생되고 이에 따라 점성유체의 온도가 상승하여 그 점도가 떨어지게 되므로 하강속도의 적절한 제어가 어려웠다.

더구나 이러한 하강장치는 제동(制動)수단이 구비되지 않아 하강속도가 지나치게 빠른 경우의 속도제어나, 하부에 하강속도가 지나치게 빠른 경우의 속도제어나, 하부에 위험물이 존재하는 경우의 제동등이 불가능한 문제점이 있었다.

상술한 바와같이 하부에 위험물이 존재하는 경우에는 하강을 제동하고 적절한 위치까지 역상승한 뒤 다시 하강하는 것이 바람직한바, 종래의 하강장치에 있어서는 이러한 기능을 전혀 기대할 수 없었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 신뢰성 높은 하강속도 제어가 가능할 뿐 아니라 제동과 역상승도 가능한 휴대용 안전 하강장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이와같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 휴대용 안전하강장치는 케이블이 감긴 스풀의 회전을 제어하는 속도 제어수단을 구비한 하강장치에 있어서, 상기 스풀의 회전을 제동하는 제동수단과, 상기 스풀을 역회전 시킬 수 있는 역상승수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 휴대용 안전 하강장치의 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제2도 내지 제3도에 도시된 본 발명에 따른 휴대용 안전 하강장치는 하우징(1)과, 상기 하우징(1)의 양단부에 결합되는 제1엔드캡(2) 및 제2엔드캡(3)으로 이뤄지는 몸체의 내부에 소정길이의 케이블(5)이 감겨진 스풀(4)이 제1,2엔드캡(2)(3)에 지지된 회전축(S1)에 회전가능하게 설치되며, 이 스풀(4)의 제1엔드캡(2) 측에는 상기 하우징(1)에 대해 스풀(4)의 회전을 제동하는 제동수단이 설치되고 상기 제2엔드캡(2) 측에는 상기 스풀(4)의 회전속도를 제어하는 속도제어수단과, 상기 스풀(4)를 역회전시키는 역상승수단이 각각 구비되어 구성된다.

상기 제동수단은 상기 스풀(4)의 일측에 설치된 마찰드럼(6)과 상기 하우징(1)과 결합된 제1엔드캡(2)의 측부에 설치된 제1핸들(7)과 이 제1핸들(7)에 힌지연결된 레버(8)와, 이 레버(8)의 조작에 의해 상기 스풀(4)의 마찰드럼(6)과 선택적으로 접촉되어 상기 스풀(4)의 회전을 제어하는 브레이크 어셈블리(brake-assembly ; 9)로 구성된다. 여기에서 상기 마찰드럼(6)은 절두원추형으로 형성되어 그 외주면이 데이퍼를 가지며, 상기 브레이크 어셈블리(9)는 상기 제1핸들(7)과 힌지연결 된 레버(8)와 연결되며 상기 제1엔드캡(2)에 형성된 관통공(2a)에 안내되는 연결간(9a)과 이 연결간(9a)의 단부에 레버(8)의 조작시 상기 마찰드럼(6)의 외주면과 접촉되는 브레이크 패드(9b)를 구비하여 구성된다.

상기 속도제어수단은 상기 스풀(4)의 타측 즉, 제2엔드캡(3)측에 설치되어 상기 스풀(4)의 회전을 감속시키는 것으로서, 상기 스풀(4)의 마찰드럼(6)과 대응되는 측에 고정설치된 고리(ring)형의 크라운 기어(crown gear)와, 스풀(4)를 지지하는 회전축(S1)에 직각방향으로 설치된 회전축(S3)에 회전가능하게 설치되는 것으로 상기 크라운 기어(10)와 기어물림되는 평기어부(11a)와 상기 평기어부(11a)와 대응되는 그 타측 단부에 베벨가어부(11b)가 형성된 한쌍의 기어체(11)로 이루어진 중속부를 구비하며, 상기 스풀(4)이 지지된 회전축(S1)과 동축상으로 연결되며 상기 제2엔드캡(3)에 지지되는 회전축(S3)에 상기 기어체(11)의 베벨기어부(1B)와 기어물림되는 베벨기어(12)가 회전가능하게 설치되고 이 베벨기어(12)에는 상기 제2엔드캡(3)의 내부에 위치되며 그 외주에 한쌍의 플라이 웨이트(fly wight ; 13a)가 힌지 연결된 플라이 휠(fly wheel ; 13)이 설치되어 된 감속부를 구비한다. 여기에서 상기 크라운 기어(10)의 잇수는 이와 치합되는 상기 평기어부(11a)의 잇수보다 많고 상기 베벨기어부(11b)의 잇수는 상기 베벨기어(12)의 잇수보다 많다. 그리고 상기 플라이 웨이트(13a)의 외주에는 적절한 재질의 브레이크 슈(brake shoe ; 13b)가 결합되어 상기 플라이 휠(13)이 소정속도 이상으로 회전할때 제2엔드캡(3)의 내주에 접촉되어 상기 브레이크 슈(13b)와 제2엔드캡(3) 내주면과의 마찰력에 의해 상기 플라이 휠(13)에 제동력을 제공하여 상기 스풀(4)의 회전을 감속시키도록 되어 있다. 그리고 상기 플라이 웨이트(13a)는 상기 플라이 휠(13)의 외주면에 인입되도록 힌지 연결하여 플라이 휠(13)이 회전하지 않은 경우에는 플라이 웨이트(13a)가 플라이 휠(13)의 외주면에 대해 삽입되도록 함이 바람직하다.

여기에서 상기 기어체(11)의 회전축(S3)은 다른 회전부재의 회전축(S1)(S2)과 +자로 교차되어 상기 한쌍의 기어체(11)를 구성하게 되는데, 이와같은 구성은 한쪽의 기어전동에 이상이 생겨도 다른 기어 전동에 의해 장치의 작동이 가능하므로 신뢰성이 높고 안전한 작동이 보장되는 것이다.

그리고 상기 역상승수단은 상기 스풀(4)을 역회전시켜 하강장치를 상승시키는 것으로서, 상기 플라이 휠(13)의 일측면에 고정설치되는 평기어(14)와, 상기 제2엔드캡(3)에 회전가능하게 지지된 지지축(15a)에 고정설치되며 상기 평기어(14)와 기어물림되는 전동기어(15)와, 상기 전동기어(15)와 일방 클러치(one way clutch ; 17)를 통해 결합되는 제2핸들(16)로 구성된다. 여기에서 상기 일방 클러치(17)는 통상적인 래치트 휠을 이용한 것을 사용함이 바람직하다.

또 도면에서 하우징(1)은 양 단판(end plate ; 18a, 18b) 사이에 4개의 로드(rod ; 19)가 연결된 캐이지(cage)형으로 형성되어 있는데 이와같은 구성은 사용자가 그 작동상태를 확인하여 이상의 발생시 즉각적인 조처를 취할 수 있게 될 뿐만 아니라, 원통형의 하우징(1)은 충격등에 의해 변형되어 작동이 불가능해지는 문제점이 있는 반면에 이러한 캐이지형은 충분한 강도를 제공할 수 있는 이점이 있다. 그러나 적절한 강도가 보장되는 경우에는 원통형등의 밀폐형 하우징의 사용도 바람직하다.

한편, 케이블(5)의 선단에는 도시된 훅(hook ; 20)처럼 적절한 고정수단이 설치되어 강고한 지지물에 체결할 수 있도록 되어 있다. 미설명부호 18c는 사람이나 물체등을 매달수 있는 지지벨트 등 적절한 현수수단(suspending)이 결합될 러그(lug)이다.

이와같은 구성을 가진 본 발명에 따른 휴대용 안전 하강장치를 사용하여 특히 화재등의 비상태에서 고층으로부터 탈출하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명 휴대용 안전 하강장치는 사용자가 휴대하거나 옥내의 적절한 장소에 비치하여 두었다가 비상사태시에는 예를들어 제4도에 도시된 바와같이 지지벨트(B)를 사용자(U)의 몸에 착용된 뒤, 그 훅(20) 및/또는 케이블(5)를 기둥이나 창틀등 강고한 지지물에 걸거나 감는다.

다음 사용자(U)가 창문을 통해 뛰어내리면 사용자(U)의 자중에 의해 케이블(5)이 스풀(4)로부터 풀려나가게 되고, 이에 따라 스풀(4)은 회전하게 된다. 이 스풀(4)의 회전은 이와 결합된 크라운 기어(10), 이 크라운 기어(10)와 그 평기어부(11a)가 치합된 기어체(11)를 증속하여 회전시키게 되고, 상기 기어체(11)의 회전은 이 기어체(11)의 베벨기어부(1B)와 치합된 베벨기어(12)을 증속하여 고속으로 회전시키게 되어 상기 베벨기어(12)에 설치된 플라이 휠(13)를 고속으로 회전시키게 된다.

따라서, 상기 플라이 휠(13)의 외주면에 힌지 연결된 플라이 웨이트(13a)는 그 원심력에 의해 외측으로 전개되어 플라이 웨이트(13a)의 외주면에 부착된 브레이크 슈(13b)가 상기 제2엔드캡(3)의 내부와 접촉되게 됨으로써 마찰력이 발생하게 된다. 이 마찰력에 의해 상기 플라이 휠(13) 및 이로부터 전동되는 스풀(4)의 회전이 감속되고 이에 따라 케이블(5)이 풀리는 속도 즉, 사용자의 하강속도는 절절한 속도로 감속유지되어 안전한 하강이 이뤄지는 것이다. 이를 더욱 상세하게 설명하면 상기 스풀(4)에 고정설치된 고리형의 크라운 기어(10)의 기어 잇수에 비해 상기 평기어부(11a)의 기어 잇수는 상대적으로 적게 형성되어 있으므로 상기 크라운 기어(10)에 상기한 한쌍의 기어체(11)를 회전시키는데 상당한 부하가 걸리게 되고, 상기 기어체(11)의 베벨기어부(1B)의 잇수에 비해 상기 베벨기어(12)의 잇수가 상대적으로 적게 형성되어 있으므로 상기 기어체(11)가 상기 베벨기어(12)를 회전시키는데 많은 부하가 걸리게 되며, 상기 플라이 웨이트(13a)의 브레이크 슈(13b)와 제2엔드캡(3)의 내주면과의 마찰력에 의한 상기 플라이 휠(13)의 회전에 부하가 걸리게 되므로, 이들 복합된 회전부하에 의해 상기 스풀(4)의 회전이 감속되어 사용자(U)의 하강속도가 감속되게 되는 것이다. 이때 상기 전동기어(15)의 지지축(15a)에 설치된 제2핸들(16)은 상기 플라이 휠(13)에 고정설치된 평기어(14)와 치합된 전동기어(15)가 고속으로 회전되어도 일방향 클러치(17)를 통해 접속되어 있으므로 회전하지 않게 된다.

그리고 상기 사용자(U)는 하강장치에 몸을 의지하여 하강할 때에 제4도와 같이 한손으로 제1핸들(7) 파지하고 다른 한손으로 제2핸들(16)을 파지한 상태로 필요에 따라 하방을 감시하면서 하강하게 되는데, 상기 하강장치의 하강속도가 속도제어수단인 플라이 휠(13)이 브레이크 슈(13b)와 제2엔드캡(3)의 내주면과의 마찰력에 의해 감속되었다 하더라도 속도가 너무 빠른 경우에는 상기 제1핸들(7)에 힌지연결된 레버(8)를 당겨 이와 연결간(9a)에 의해 연결된 브레이크 패드(9b)가 상기 스풀(4)의 마찰드럼(6)에 밀착되도록 함으로써 하강속도를 적절히 조정한다. 이때에 상기 연결간(9a)의 단부에 설치된 브레이크 패드(9b)와 마찰드럼(6)이 밀착되어 상기 스풀(4)의 회전을 제동하는 상태를 살펴보면 다음과 같다.

즉, 사용자(U)가 하강시에 상기 제1핸들(8)에 힌지 연결된 레버(8)를 당기게 되면 상기 브레이크 패드(9b)가 설치된 연결간(9a)이 상기 제1엔드캡(2)의 관통공(2a)에 안내되면서 제1핸들(7)쪽으로 이동하게 되고 이의 단부에 고정설치된 브레이크 패드(9b)는 상기 테이퍼진 마찰드럼(6)의 외주면과 제1엔드캡(2)의 내주면사이에 끼이게 되어 쐐기와 같은 역할을 하게 되므로 마찰드럼(6)의 외주면에 대한 브레이크 패드(9b)의 밀착력은 매우 커지게 되고, 나아가서는 상기 스풀(4)의 회전을 제동시킬 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 속도제어수단의 작동으로 하강도중 하방에 위험물이 존재하는 경우에는 상기 레버(8)를 강하게 당겨 정지한 후 상기 역상승수단을 조작하여 안전위치까지 역상승한다. 즉 상기 안전하강장치가 상기와 같이 완전히 정지한 상태에서 상기 레버(8)를 놓아 브레이크 패드가 마찰드럼(6)으로부터 분리되게 함과 동시에 상기 제2핸들(16)를 돌린다. 이와같이 하면 상기 전동기어(15)의 지지축(15a)과 제2핸들(16)은 일방 클러치(17)를 통해 접속되어 있으므로 상기 평기어(14)와 치합된 전동기어(15)가 회전하게 되는데, 상기 전동기어(15)는 평기어(14)에 비해 그 잇수가 매우 적고 상기 베벨기어(12)는 이와 기어물림 되는 상기 기어체(11)의 베벨기어부(11b)에 비해 그 잇수가 적으며 상기 기어체(11)의 평기어부(11a)는 이와 기어물림되며 상기 스풀(4)에 고정된 크라운 기어(10)의 잇수보다 적게 형성되어 있으므로 이들의 감속비에 의해 적은 힘으로도 상기 제2핸들(16)를 돌려 상기 스풀(4)를 역회전시켜 역상승할 수 있게 되는 것이다.

이와같이 본 발명에 따른 휴대용 안전 하강장치는 종래의 하강장치에서 불가능하였던 확실한 작동과 제동 및 역상승이 가능한 뛰어난 장점이 있으며 신뢰성이 매우 높은 이점이 있다.

이와같은 본 발명의 특유의 효과에 의해 본 발명에 다른 하강장치는 비상탈출장치로서 뿐만아니라 화물의 양하(揚荷)장치로도 사용할 수 있다. 즉 하우징(1)를 적절한 지지물에 지지시킨 상태에서 훅(20)에 화물을 매달고 이를 낙하시키면 이 화물은 완만한 상태로 하강하게 되고 필요에 따라 제2핸들(16)의 회전에 의해 역으로 낮은 곳의 화물을 높은 곳으로 상승시킬 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와같이 본 발명은 매우안전한 비상탈출장치로서의 효용을 가질 뿐만 아니라 종래 하강장치로는 기대할 수 없던 화물의 승강에도 사용할 수 있어서 하강장치의 성능과 사용영역을 크게 제조시키는 효과를 가지는 것이다.

Claims (4)

1. 케이블이 감긴 스풀의 회전을 제어하는 속도 제어수단을 구비한 하강장치에 있어서, 상기 스풀의 회전을 제동하는 제동수단과, 상기 스풀을 역회전시킬 수 있는 역상승수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 안전하강장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 속도제어수단이 상기 스풀의 회전에 따라 증속회전하는 플라이 휠과, 이 플라이 휠에 힌지 결합되며 그 외주에 브레이크 슈가 접합된 플라이 웨이트를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 안전하강장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제동수단이 상기 스풀의 일측에 설치된 마찰드럼과, 이 마찰드럼에 선택적으로 접촉하는 브레이크 어셈블리와, 이 브레이크 어셈블리를 조작시키는 레버 및 제1핸들을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 안전하강장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 역상승수단이 상기 속도제어수단으로부터 일방 클러치를 통해 전동되는 제2핸들을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 안전하강장치.

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