WO2016200081A1

WO2016200081A1 - 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛

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Publication number: WO2016200081A1
Application number: PCT/KR2016/005616
Authority: WO
Inventors: 이상용
Original assignee: 이상용
Priority date: 2015-06-10
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2016-12-15
Also published as: KR20150079507A; KR101597490B1

Abstract

본 발명은 각종 제조분야의 제조설비, 운수분야의 이송설비, 간호설비, 무대설비, 3d 프린터 모듈 등에서 피구동체를 설치면에 대하여 승강이동, 좌우이동, 전후이동시킬 수 있게 힘을 전달하는 구동장치에 적용되는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인에 관한 것으로, 대응되는 단위마디가 맞물리면서 서로 엇갈리게 배치되어 트러스 구조를 이루게 된다. 이와 같이 이루어지는 본 발명에 따르면, 삼각형이 이루는 트러스 구조에 의해 수직방향의 힘과 수평방향의 힘을 동시에 지지할 수 있으며, 맞물리는 제1 체인과 제2 체인이 견고하고 확실하게 맞물려 구동장치의 작업과정 중 쉽게 파손되거나 이탈되지 않아 작업성을 극대화시킬 수 있음은 물론, 단순한 조립연결을 통해 피구동체의 크기나 구동장치의 크기에 구애받지 않고 원활한 기능을 수행할 수 있게 하고 제조단가를 절감하며 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛

본 발명은 각종 제조분야의 제조설비, 운수분야의 이송설비, 간호설비, 무대설비, 3d 프린터 모듈 등에서 피구동체를 설치면에 대하여 승강이동, 좌우이동, 전후이동시킬 수 있게 힘을 전달하는 구동장치에 적용되는 지퍼형 체인에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직 방향과 수평 방향의 힘을 동시에 지지할 수 있도록 대칭되는 삼각형 구조를 이용하여 종래에 비해 안정적인 결합을 가지면서도 적은 부품으로 구조를 손쉽게 설계할 수 있는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 피구동체를 이동시킬 수 있는 구동장치에는 유압식 또는 공압식 실린더가 주로 이용되어 왔다.

그러나, 이러한 유/공압식 실린더는 공간의 제약이 심하고 실린더의 크기에 따라 적용되는 구동장치의 크기 또한 커질 수 밖에 없을 뿐만 아니라, 필요에 따른 승강이동, 좌우이동, 전후이동이 용이하지 않아 이를 구현키 위해서는 복잡한 기계적 요소들이 추가적으로 필요할 수밖에 없었다.

이를 보완하기 위한 종래 기술에 따른 구동장치로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0132976호 '맞물린 체인식 진퇴 작동 장치' 에서는, 서로 맞물려서 일체적으로 강직성을 가지면서 승강하는 한 쌍의 지퍼형 체인구조가 제시되고 있다.

도 1을 참조하여 종래기술에 따른 지퍼형 체인(110)이 적용되는 구동장치(100)를 살펴보면, 한 쌍의 지퍼형 체인(110)이 구동용 스프로킷(200)의 회전에 따라 맞물려 피구동체(120)를 승강시키는 구조를 가지고 있다.

이때, 상기의 지퍼형 체인(110)은 서로 맞물릴 수 있도록 후크 형상을 가지는 플레이트(111)로 구성되는데, 맞물림면 반대 측에 면하는 평탄한 플레이트 단면을 승강방향에 대하여 비스듬히 서로 접촉시킨 상태로 승강 구동되어 피구동체(120)을 승강 구동한다.

그러나, 상술한 구동장치(100)에서는 한 쌍의 지퍼형 체인(110a, 110b)을 서로 맞물리게 해서 상승시켰을 때, 하중에 대한 수평분력(F)을 발생시켜서 상기 한 쌍의 지퍼형 체인(110a, 110b)을 기울어지게 하기 때문에 수직방향 즉 연직방향을 따라 똑바로 자립시켜서 일정한 체인길이의 범위 내에서 높은 위치까지 피구동체(120)를 반송하는 것을 어렵게 한다.

더구나, 서로 맞물리는 링크 플레이트(111) 사이에 틈을 생기게 해서 맞물림 정도를 저하시키는 동시에, 상기 링크 플레이트(111)에 작용하는 하중부담을 불균일하게 하여 한 쌍의 지퍼형 체인(110)의 좌굴강도 향상을 어렵게 하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 지퍼형 체인(110)은 플레이트(111)의 일정한 간격으로 후크 형상에 따라 잠금 이빨 구조로 성형하여 맞물리게 결합하는 방식으로, 상기 플레이트(111)의 두께와 결합안정성은 비례하게 되는데, 상기 체인의 플레이트(111) 두께가 얇거나 체인의 롤러 유격(backlash)이 발생시에는 상기 플레이트(111)가 쉽게 이탈하거나 결합력이 일순간에 붕괴되는 현상이 발행할 우려가 많았다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 상기 플레이트(111)의 날개를 2단 또는 3단으로 중복 결합하고 2열 또는 3열의 배열로 중복 나열하여 이탈을 방지하고 결합력을 높이고자 하는 기술을 적용하고 있으나 이러한 방식은 부품 수가 2배 이상으로 증가할 수밖에 없고 전체적인 구동장치에서의 체인(110) 조립이 매우 복잡한 것이 현실이다.

본 발명은 전술한 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로서, 지퍼형 체인의 맞물림 저하를 피하고, 상기 지퍼형 체인을 이용한 구동장치 조립시 적은 부품 수로 작업 부담을 줄이면서, 서로 맞물려 일체화시킨 한 쌍의 지퍼형 체인의 단면적의 증대를 수반하지 않고서도 피구동체를 이동시킬 수 있도록 기능과 효과를 극대화시킨 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 트러스 구조의 안정적인 결합에 의해 피구동체의 이동시 하중의 수평분력을 상쇄 안정화시키고 피구동체의 이동 방향을 따라 똑바로 자립시켜서 일정한 체인길이의 범위 내에서 높은 위치까지 피구동체를 이동시킬 수 있는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

더불어, 단순한 조립연결을 통해 피구동체의 크기나 구동장치의 크기에 구애받지 않고 원활한 기능을 수행할 수 있게 하고 제조단가를 절감하며 생산성을 향상시킬 수 있는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛은, 제1 체인과 제2 체인의 맞물림에 따른 강직화 부분을 이용하여 피구동체를 이동시키는 구동장치에 적용되는데, 이때, 상기 제1, 2 체인의 대응되는 단위마디는 맞물리면서 서로 엇갈리게 배치되어 트러스 구조를 이루게 됨에 따라 수직방향의 힘과 수평방향의 힘을 동시에 지지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 제1, 2 체인의 단위마디는 체인의 폭 방향으로 두께를 가지도록 이격 배치되는 내측 날개판 및 외측 날개판과, 상기 내측 날개판과 외측 날개판에 대응되게 형성된 핀홀을 관통하면서 끼워지는 고정부재로 구성되어 삼각 구조를 이루는 연결부로 구성된다.

한편, 연결부는, 삼각 구조의 꼭지 부분을 연결하는 제1 연결부와, 삼각 구조의 양측 밑변 꼭지 부분을 연결하는 제2 연결부 및 제3 연결부로 구성된다.

이에 따라, 제1, 2 체인은 단위마디의 대응되는 연결부가 면접촉하면서 서로 밀착되게 맞물린다.

그리고, 일 실시예로, 내.외측 날개판은, 단부를 따라 반원형의 만곡돌부면을 형성하는 삼각형의 형상을 가지되, 내측으로 대응되어 맞물리는 다른 단위마디의 일측이 접면할 수 있도록 오목한 만곡접면을 형성한다.

또다른 실시예로, 내.외측 날개판은, 후방 단부를 따라 절곡된 만곡면와, 만곡면이 연장되어 수평의 직선면을 형성한다.

한편, 필요에 따라 연결부는, 제1 연결부와 수직 동일선상 일측에 제4 연결부를 더 형성하고, 제1 연결부와 제4 연결부는 두 개의 연결핀이 끼워지는 단일 고정부재에 의해 일체형으로 형성된다.

그리고, 고정부재는, 내.외측 날개판의 핀홀을 관통하는 연결핀과, 연결핀에 결합되는 부시로 구성되며, 필요에 따라 고정부재는, 부시의 외면에 유동이 가능한 롤러가 더 형성된다.

한편, 필요에 따라 단위마디는, 이웃하는 단위마디와 일정 간격을 가지게 위치되고, 제2 연결부와 이웃하는 단위마디의 제3 연결부를 연결하는 플레이트에 의해 연결되어 단일 체인을 형성한다.

이어서, 또다른 실시예로, 제1, 2 체인의 단위마디는, 체인의 폭 방향으로 일정 두께를 가지는 단일체로 구성되되, 일측 단부를 따라 내측 날개판과 외측 날개판이 고정부재가 끼워지는 핀홀을 각각 가지고 이격 배치되며 돌출된 제1 핀홀부와, 대응되는 타측 단부를 따라 내측 날개판과 외측 날개판의 이격된 간격에 끼워질 수 있는 형상으로 관통된 핀홀을 가지며 돌출 형성된 제2 핀홀부와, 제1 핀홀부 및 제2 핀홀부와 단면의 중심선상으로 좌우 대칭되게 오목골을 형성하면서 돌출되는 볼록부를 포함하여 구성된다.

그리고, 단위마디의 볼록부가 맞물리는 체인의 타 단위마디의 오목골에 맞물리면서 트러스 구조를 이룬다.

한편, 또다른 실시예로, 제1, 2 체인의 단위마디는, 체인의 폭 방향으로 일정 두께를 가지는 단일체로 구성되되; 일측 단부를 따라 고정부재가 끼워지는 핀홀을 가지고 반원형상으로 돌출된 제1 핀홀부와, 대응되는 타측 단부를 따라 고정부재가 끼워지는 핀홀을 가지고 반원형상으로 돌출된 제2 핀홀부와, 제1 핀홀부 및 제2 핀홀부와 단면의 중심선상으로 좌우 대칭되게 오목골를 형성하면서 돌출되는 볼록부를 포함하여 구성된다.

이와 같이 본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛은, 삼각 구조를 이루는 각각의 단일마디가 엇갈리게 배치됨에 따라 트러스 구조를 형성하고, 이에 의해 맞물리는 제1 체인과 제2 체인이 견고하면서도 보다 확실하게 맞물려 하나의 지퍼형상을 이루게 됨으로 구동장치의 작업과정 중 쉽게 파손되거나 이탈되지 않아 작업성을 극대화시키는 효과가 있다.

더불어, 단순한 조립연결을 통해 피구동체의 크기나 구동장치의 크기에 구애받지 않고 원활한 기능을 수행할 수 있게 하고 제조단가를 절감하며 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 지퍼형 체인 유닛이 적용된 구동장치의 일 실시예를 보여주는 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛 및 이를 적용한 구동장치의 일 실시예를 보여주는 개략도이다.

도 3은 본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛의 작동을 보여주는 개념도이다.

도 4는 본 발명의 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛을 구성하는 단위마디의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.

도 5와 도 6은 본 발명의 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛을 구성하는 단위마디의 일 실시예를 보여주는 분해 사시도이다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛의 실시예를 보여주는 도면이다.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛을 구성하는 단위마디의 또다른 실시예를 보여주는 사시도이다.

도 13과 도 14는 도 12에 따른 단위마디가 적용된 본 발명의 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛의 실시예를 보여주는 도면이다.

도 15와 도 16은 본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛이 적용된 구동장치의 실시예를 보여주는 개략도이다.

본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛의 최선의 형태는, 제1 체인과 제2 체인의 맞물림에 따른 강직화 부분을 이용하여 피구동체를 이동시키는 구동장치에 적용되는 지퍼형 체인 유닛에 있어서, 제1, 2 체인의 단위마디는, 체인의 폭 방향으로 두께를 가지도록 이격 배치되는 내측 날개판 및 외측 날개판과, 내측 날개판과 외측 날개판에 대응되게 형성된 핀홀을 관통하며 끼워지는 고정부재로 구성되어 삼각 구조를 이루는 연결부로 구성된다.

그리고, 연결부는, 삼각 구조의 꼭지 부분을 연결하는 제1 연결부와, 삼각 구조의 양측 밑변 꼭지 부분을 연결하는 제2 연결부 및 제3 연결부로 구성된다.

이에 따라, 제1, 2 체인은 단위마디의 대응되는 연결부가 면접촉하면서 서로 밀착되게 맞물리고 엇갈리게 배치된 트러스 구조를 이루게 됨에 따라 수직방향의 힘과 수평방향의 힘을 동시에 지지할 수 있도록 이루어진다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 전방은 단위마디의 제1 연결부 부분 또는 그 방향을 가리키는 것으로 하고, 후방은 단위마디의 제2 연결부 및 제3 연결부 부분 또는 그 방향을 가리키는 것으로 하여 설명하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛(10)은 삼각 구조를 가지는 다수개의 단위마디(30)가 연결부(33: 33a, 33b, 33c)에 의해 연결되어 하나의 체인을 구성하고, 이러한 단위마디(30)들이 연결되어 이루어진 제1 체인(10a)과 제2 체인(10b)은 회전력을 전달하는 구동용 스프라킷(20)의 기어이(21)에 의해 서로 맞물리도록 이동되면서 체인 유닛(10)의 강직화 부분(H)을 형성하게 된다.

그리고, 상기 강직화 부분(H)을 형성한 체인 유닛(10)의 일측 단부에는 구동장치에 의해 이동성을 가지게 되는 피구동체(120)가 구비되고, 상기 체인 유닛(10)의 진퇴동작에 따라 체인의 강직 상태와 체인의 분리 상태는 전환되어 상기 피구동체(120)의 상승 또는 하강의 구동동작을 이루도록 하고 있다.

이때, 상기 강직화 부분(H)을 보다 안정적으로 지지하고 유지할 수 있도록 본 발명에 따른 체인 유닛(10)은 수직방향에 가해지는 힘과 수직방향에 대한 수평 방향의 힘을 동시에 지지할 수 있도록 트러스 구조(trussed Structure)를 가지는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게, 상기 단위마디(30)는 삼각 구조를 가지는 삼각형의 형상을 가지는데, 체인의 길이방향에 대한 단면 연결선이 삼각형을 이룬다.

그리고, 상기 단위마디(30)와 단위마디(30)는 필요에 따라 1/2 또는 1피치씩 엇갈리게 배치되면서 본 발명에 따른 지퍼형 체인 유닛(10)은 삼각형 구조가 연동하며 겹쳐지는 트러스 구조를 가지게 된다.

일반적으로 트러스 구조(trussed Structure)는 다양한 건축물에 적용되고 있는 구조물 기법으로 다수개의 삼각형 구조물을 연결하여 조립한 뼈대 형태를 말한다.

이와 같이 형성된 구조물은 각 단재가 축방향력으로 외력과 평형하여 휨·전단력이 생기지 않아 안정적인 결합구조를 가짐과 동시에 하중이 가해지는 부분의 힘의 분산이 이루어져 쉽게 변형이 일어나지 않고 안정된 형태를 유지할 수 있다.

재차, 도 2와 도 3을 참조하면, 도 3의 (a)는 제1 체인(10a)의 구조에 따라 형성되는 삼각형을 의미하고 도 3의 (b)는 제2 체인(10b)의 구조에 따라 형성된 삼각형을 의미한다. 이러한 (a)와 (b)의 삼각형은 상기 제1 체인(10a)과 제2 체인(10b)이 스프로킷(20)의 구동에 의해 맞물림에 따라 (c)와 같은 트러스 구조(trussed Structure)를 형성하게 된다.

일반적으로 지퍼형 체인 유닛(10)의 가장 중요한 핵심 요소는 피구동체(120)를 이동하고자 하는 방향으로 힘을 전달할 때 정확하게 힘을 전달할 수 있도록 결집력과 안정성이 중요하다고 볼 수 있다.

상술한 트러스 구조가 적용된 본 발명에 따른 체인 유닛(10)은 피구동체(120)를 구동시킴에 있어 안정적인 결합을 유지할 수 있으며, 결과적으로 강직화부분(H)을 보다 안정적으로 유지시킬 수 있고, 피구동체의 이동시 하중의 수평분력을 상쇄 안정화시키고 피구동체의 이동 방향을 따라 똑바로 자립시켜서 일정한 체인길이의 범위 내에서 높은 위치 또는 먼 위치까지 상기 피구동체(120)를 이동시킬 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛을 구성하는 단위마디의 일 실시예를 보여주는 사시도이고, 도 5와 도 6은 본 발명의 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛을 구성하는 단위마디의 일 실시예를 보여주는 분해 사시도이다.

이를 참조하여 본 발명에 적용되는 실시예에 따른 상기 단위마디(30)를 살펴보면 다음과 같다.

상기 단위마디(30)는, 크게 체인의 폭 방향으로 일정 두께를 가지도록 이격 배치되는 내측 날개판(31)과 외측 날개판(32) 그리고 상기 내.외측 날개판(31,32)을 연결하는 연결부(33)로 구성된다.

바람직하게 상기 연결부(33)와 내측 날개판(31)과 외측 날개판(32)은 단위마디(30)가 삼각 구조를 가질 수 있도록 구성된다.

이러한 상기 단위마디(30)는 다수개가 1/2 피치 또는 1피치씩 엇갈리게 배치되어 단일 제1 또는 제2 체인(10a,10b)를 이루고 체인의 길이방향에 대한 단면 연결선이 삼각형을 이루면서, 맞물리는 체인의 단위마디와 함께 트러스 구조를 이루어 강직화 부분(H)을 형성함에 있어 수직방향의 힘과 수평방향의 힘을 동시에 지지할 수 있는 구조를 가지게 된다.

한편, 상기 연결부(33)는 상기 내.외측 날개판(31,32)에 대응되게 형성되는 다수의 핀홀(34)을 관통하면서 끼워져 고정되는 고정부재로 구성되어 삼각 구조를 이루는데, 상기 고정부재는 연결핀(33-1)과 부시(bush)(33-2), 또는 이에 더하여 롤러(roller)(도시되지 않음)가 포함되어 이용될 수 있다.

이러한 고정부재는 지퍼형 체인 유닛(10)이 적용되는 구동장치의 특성, 제품의 성능에 따라 적용이 고려될 수 있으며, 롤러를 가지고 있지 않은 것, 즉 부시만을 가진 것, 롤러를 가진 것 등 어느 것이든 적용될 수 있다.

바람직하게는, 체인의 부품 수를 감소하고 체인 중량의 경량화를 도모할 수 있도록 상기 내.외측 날개판(31,32)의 핀홀(34)을 관통하는 연결핀(33-1)과, 상기 연결핀(33-1)에 결합되는 부시(33-2)로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 필요에 따라 도시되지 않았지만 상기 부시(33-2)에 더하여 외면에 유동이 가능한 롤러를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 연결부(33)는 맞물리는 지퍼형 체인 유닛(10)의 맞물림을 보다 견고하고 안정적으로 받쳐줄 수 있도록, 삼각 구조의 꼭지 부분을 연결하는 제1 연결부(33a)와, 삼각형 형상의 양측 밑변 꼭지 부분을 연결하는 제2 연결부(33b) 및 제3 연결부(33c)로 구성된다.

또한, 필요에 따라 상기 제1 연결부(33a)와 수직 동일선상에 제4 연결부(33d)를 더 형성하는데, 상기 제4 연결부(33d)는 맞물리는 체인 유닛(10)의 일측 단위마디를 상기 제1 연결부(33a)와 함께 받쳐주며 서로 견고하게 안정적으로 지퍼형 체인 유닛(10)을 이룰 수 있게 한다.

필요에 따라, 이와 같이 형성된 상기 제1,2,3,4 연결부(33: 33a,33b,33c,33d)는 맞물림시 힘의 전달 및 지지가 용이하도록 그 단부가 상기 내.외측 날개판(31,32)의 단부와 동일 선상을 가지도록 형성된다.

한편, 다른 실시예로 지퍼형 체인의 맞물림 과정에서 보다 견고하고 안정적인 맞물림이 이루어질 수 있도록, 상기 제1 연결부(33a)와 제4 연결부(33d)는 두 깨의 연결핀(33-1)에 의해 고정되는 단일 고정부재(33-3)에 의해 일체형으로 형성될 수 있다. 이와 같이 단일 고정부재(33-3)에 의한 제1, 제4 연결부(33a, 33d)는체인의 맞물림시 힘을 받쳐주면서 견고하고 안정적으로 결합하게 된다.

한편, 재차 도 4 내지 도 6을 참조하여, 상기 단위마디(30)의 내.외측 날개판(31,32)을 설명하면 다음과 같다.

바람직하게 상기 내.외측 날개판(31,32)은 단부를 따라 반원형의 만곡돌부면(31a, 31b, 31c, 32a, 32b, 32c)을 형성하는 삼각형의 형상을 가지되, 내측에 맞물리는 지퍼형 체인의 대응된 단위마디(30) 일측이 접면할 수 있도록 이에 대응되는 오목한 만곡접면(31d, 32d)을 형성한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛(10)은 제1 체인(10a)과 제2 체인(10b)이 맞물릴 때 대응되는 위치의 연결부(33)가 면접촉하면서 서로 밀착되게 맞물려 트러스 구조를 이루면서, 꼭지점을 형성하는 만곡돌부면(31b,32b)이 대응되는 단위마디의 만곡접면(31d,32d)에 밀착하며 견고하고 안정적으로 결합하게 된다.

한편, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛의 실시예를 보여주는 도면이다.

도 2와 더불어 참조하면, 본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛(10)의 체인(10a, 10b)는 필요에 따라 체인 폭 방향으로 2열 이상의 다수의 열을 구성하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛(10)은 체인을 형성하는 단위마디(30)의 형상을 삼각 구조를 가지도록 형성하여, 지퍼 형상의 맞물림 시 트러스 구조를 이루어 견고하고 안정적인 결합을 구성하였으며, 피구동체(120)의 크기의 중량에 따라 이를 보다 더 견고하게 구동시킬 수 있도록 서로 맞물리게 하여 강직화 부분(H)을 형성함과 아울러 서로 맞물림이 해제되어 분기 가능한 것이라면 어떠한 구조라도 적용이 가능할 수 있음은 물론이다.

한편, 도 9의 실시예에서와 같이, 상기 단위마디(30)는 이웃하는 단위마디(30)와 일정간격을 가지게 위치되고, 제2 연결부(33b)와 이웃하는 단위마디(30)의 제3 연결부(33c)를 연결하는 플레이트(35)에 의해 연결되어 단일 체인을 형성한다.

이와 같은 연결구조는 상기 플레이트(35)에 의해 수직방향의 중량을 지지하면서 좌굴현상을 방지하고 강직도를 높일 수 있다.

한편, 상기 플레이트(35)는 상응되는 끼움핀(35a)에 의해 상기 제2, 제3 연결부에 고정 형성된다.

또한, 상기 끼움핀(35a)은 필요에 따라 외측으로 돌출되게 형성되는데, 상기 돌출된 부분은 구동장치에 적용됨에 있어 체인의 이동시 가이드 역할을 하거나 보다 안정적인 결합관계를 유지할 수 있도록 한다.

한편, 도 10 내지 도 12는 본 발명의 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛을 구성하는 단위마디의 또다른 실시예를 보여주는 사시도이다.

이를 참조하여 본 발명에 따른 단위마디(30)의 또다른 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1, 2 체인의 단위마디(30)는, 체인의 폭 방향으로 일정 두께를 가지는 단일체로 구성된다.

상기와 같이 단일체로 구성된 단위마디(30)는 지퍼 형상의 맞물림시 보다 견고하고 안정적인 결합을 이룰 수 있게 한다.

보다 상세하게, 상기 단위마디(30)는 제1 핀홀부(37)와 제2 핀홀부(38) 그리고 볼록부(39)로 구성되어 그 중심선의 연결이 삼각 구조의 형상을 가질 수 있게 한다.

이때, 바람직하게 상기 제1 핀홀부(37)는, 일측 단부를 따라 내측 날개판(31-1)과 외측 날개판(32-1)이 고정부재가 끼워지는 핀홀(34)을 각각 가지고 이격(a) 배치되며 돌출되게 형성된다.

그리고, 상기 제2 핀홀부(38)는, 제1 핀홀부(37)와 대응되는 타측 단부를 따라 상기 내측 날개판(31-1)과 외측 날개판(32-1)의 이격된 간격(a)에 끼워질 수 있는 형상으로 크기를 가지며(b) 관통된 핀홀(34)을 가지고 돌출되게 형성된다.

또한, 상기 볼록부(39)는 상기 제1 핀홀부(37) 및 제2 핀홀부(38)와 단면의 중심선상(c)으로 좌우 대칭되게 오목골(39a)를 형성하면서 돌출된다.

바람직하게, 상기 제1,2 핀홀부(37,38)와 볼록부(39)는 그 단면이 반원의 형상을 가진다.

이와 같이 구성된 상기 단위마디(30)는 재차 도 7 및 도 8과 도 10을 함께 참조하면, 제2 핀홀(38)이 이웃하는 단위마디(30)의 이격된 간격(a)에 끼워지면서 핀홀(34)을 관통하며 끼워지는 고정부재, 즉 연결핀(33-1)에 의해 고정 연결되어 단일 체인(10a, 10b)을 형성하게 된다.

그리고, 볼록부(39)는 맞물리는 체인의 대응되는 단위마디(30)의 상기 오목골(39a)에 맞물리면서 트러스 구조를 이루게 된다.

보다 상세하게는, 지퍼형 체인 유닛(10)의 맞물림시 제1 체인(10a)의 단위마디(30)와 제2 체인(10b)의 연결된 선 단위마디(30)와 후 단위마디(30)가 연동으로 접하여 맞물리는데 볼록부(39)가 오목골(39a)이 형성하는 절곡면에 접하면서 맞물리게 된다.

한편, 도 11을 참조하면, 또다른 실시예로 상기 제1, 2 체인의 단위마디(30)는 체인의 폭 방향으로 일정 두께를 가지는 단일체로 구성되되; 일측 단부를 따라 고정부재가 끼워지는 핀홀(34)을 가지고 반원형상으로 돌출된 제1 핀홀부(37a)와, 대응되는 타측 단부를 따라 고정부재가 끼워지는 핀홀(34)을 가지고 반원형상으로 돌출된 제2 핀홀부(38a)와, 상기 제1 핀홀부(37) 및 제2 핀홀부(38)와 단면의 중심선상(c)으로 좌우 대칭되게 오목골(39a)를 형성하면서 돌출되는 볼록부(39)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 단위마디(30)의 볼록부(39)가 맞물이는 체인의 타 단위마디(30)의 상기 오목골(39a)에 맞물리면서 트러스 구조를 이루게 된다.

이와 같이 구성된 상기 단위마디(30)는 재차 도 9와 도 11을 함께 참조하면, 단위마디(30)는 이웃하는 단위마디(30)와 일정 간격을 가지게 위치되고, 이웃하는 단위마디(30)의 제1, 2 핀홀부(37a,38b)는 연결하는 플레이트(35)에 의해 연결되어 단일 체인을 형성하게 된다.

그리고, 상기 단위마디(30)의 볼록부(39)는 맞물리는 체인의 타 단위마디(30)의 상기 오목골(39a)에 맞물리면서 트러스 구조를 이루게 된다.

한편, 도 12를 참조하면, 또다른 실시예로, 본 발명의 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛에 적용되는 단위마디(30)는, 내측 날개판(31)과 외측 날개판(32) 그리고, 삼각 구조를 이루는 연결부(33)로 구성된다.

이때, 상기 내측 날개판(31)과 외측 날개판(32)은, 상기 연결부(33) 즉, 제1,2,3 연결부(33a, 33b, 33c)가 삼각 구조를 가지도록 형성되며, 후방 상부와 하부의 단부를 따라 절곡된 만곡면(31f)을 형성하고, 상기 만곡면(31f)은 연장되어 수평의 직선면(31e)을 상부와 하부에 형성하도록 구성된다.

더불어, 필요에 따라 상기 제1 연결부(33a)와 수직 동일선상에 제4 연결부(33d)를 더 형성하는데, 상기 제4 연결부(33d)는 맞물리는 체인 유닛(10)의 일측 단위마디를 상기 제1 연결부(33a)와 함께 받쳐주며 서로 견고하게 안정적으로 지퍼형 체인 유닛(10)을 이룰 수 있게 한다.

상기 내측 날개판(31)과 외측 날개판(32)은, 연결부(33)의 연결에 의해 삼각 구조를 이루면서, 날개판(31, 32)의 단부에 수평의 직선면(31e)을 가져 전체적인 외형이 'T'자 형을 가진다.

도 13과 도 14는 도 12에 따른 단위마디가 적용된 본 발명의 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛의 실시예를 보여주는 도면으로, 도시된 바와 같이, 다수개의 단위마디(30)가 맞물려 단일 제1 체인(10a) 또는 제2 체인(10b)을 형성할 때 직선화된 날개판(31, 32)의 직선면(31e)이 이웃하는 단위마디(30)의 직선면(31e)과 접면되기 때문에 지지력을 향상시켜 압축 강도와 좌굴 강도를 높일 수 있다.

또한, 상기 만곡면(31f)은 체인이 수납된 공간에서 안정적으로 인출되어 이웃하는 단위마디(30)와 단위마디(30)가 직선면(31e)에 의해 지지 접면될 수 있게 한다.

다시 말해, 이와 같이 구성된 단위마디(30)는, 단위마디(30)와 이웃하는 단위마디(30)의 안정적인 결합을 유지할 수 있으며, 결과적으로 강직화부분(도2, H)을 보다 안정적으로 유지시킬 수 있고, 피구동체의 이동시 하중의 수평분력을 상쇄 안정화시키고 피구동체의 이동 방향을 따라 똑바로 자립시켜서 일정한 체인길이의 범위 내에서 높은 위치 또는 먼 위치까지 피구동체를 이동시킬 수 있게 된다.

이어서, 도 15와 도 16은 본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛이 적용된 구동장치의 실시예를 보여주는 개략도이다.

이를 참조하여, 본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛(10)이 적용되는 구동장치(40)의 일 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

상기 구동장치(40)는 크게 피구동체(120)와 지퍼형 체인 유닛(10) 및 상기 지퍼형 체인 유닛(10)을 맞물리게 하는 스프라킷(20)를 포함하는 체인유닛모듈(42)과, 상기 체인유닛모듈(42)이 이동 가이드레일(44)을 따라 이동될 수 있게 구성되 내부에 상기 지퍼형 체인 유닛(10)을 인출 가이드 하면서 내부에 수납하는 체인수납레일부(43)를 가지는 하우징(41)으로 구성된다.

이때, 상기 체인수납레일부(43)는 도 16을 참조하면, 구동장치(40)의 크기와 부피에 따라 직선형의 레일부(43a)를 형성하거나, 그 차지하는 부피를 작게 하고 롤 박스형의 레일부(43b)를 형성할 수 있다.

한편, 상기 하우징(41)의 내측 또는 외측의 일측에는 상기 체인유닛모듈(42)을 좌우 이동시키는 동력을 전달하는 좌우이동구동부(50)가 형성된다.

또한, 상기 하우징(41)의 외측에는 하우징(41)을 외력에 따라 전후 이동시키는 동력을 전달하는 전후이동구동부(60)가 구비된다.

이에 따라, 상기 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인유닛(10)은 결과적으로 체인유닛모듈(42)에 의해 상하 승강이동을 수행하고, 좌우이동구동부(50)의 구동력에 따라 좌우이동가이드레일(44)을 타고 체인유닛모듈(42)이 이동함으로써 좌우 이동을 수행하면서, 상기 전후이동구동부(60)에 따라 전체 하우징(41)이 전후 이동함에 따라 함께 전후 방향 이동을 수행하게 된다.

이와 같이, 승강이동, 좌우이동, 전후이동시킬 수 있는 구동장치(40)는 각종 제조분야의 제조설비, 운수분야의 이송설비, 간호설비, 무대설비, 3d 프린터 모듈 등에 적용되고, 본 발명에 따른 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛(10)은 입체적 이동에도 불구하고 종래에 비해 안정적인 결합을 가지면서도 트러스 구조의 안정적인 결합에 의해 피구동체(120)의 이동시 하중의 수평분력을 상쇄 안정화시키고 피구동체(120)의 이동 방향을 따라 일정한 체인길이의 범위 내에서 높거나 먼 위치까지 피구동체(120)를 이동시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

Claims

제1 체인과 제2 체인의 맞물림에 따른 강직화 부분을 이용하여 피구동체를 이동시키는 구동장치에 적용되는 지퍼형 체인 유닛에 있어서,

상기 제1, 2 체인의 단위마디(30)는, 체인의 폭 방향으로 두께를 가지도록 이격 배치되는 내측 날개판(31) 및 외측 날개판(32)과, 상기 내측 날개판(31)과 외측 날개판(32)에 대응되게 형성된 핀홀(34)을 관통하며 끼워지는 고정부재로 구성되어 삼각 구조를 이루는 연결부(33)로 구성되되;

상기 연결부(33)는, 삼각 구조의 꼭지 부분을 연결하는 제1 연결부(33a)와, 삼각 구조의 양측 밑변 꼭지 부분을 연결하는 제2 연결부(33b) 및 제3 연결부(33c)로 구성되며;

상기 제1, 2 체인은 상기 단위마디(30)의 대응되는 연결부(33)가 면접촉하면서 서로 밀착되게 맞물리고 엇갈리게 배치된 트러스 구조를 이루게 됨에 따라 수직방향의 힘과 수평방향의 힘을 동시에 지지할 수 있는 것을 특징으로 하는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 내.외측 날개판(31,32)은, 단부를 따라 반원형의 만곡돌부면(31a, 31b, 31c, 32a, 32b, 32c)을 형성하는 삼각형의 형상을 가지되, 내측으로 대응되어 맞물리는 다른 단위마디(30)의 일측이 접면할 수 있도록 오목한 만곡접면(31d, 32d)을 형성하는 것을 특징으로 하는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 내.외측 날개판(31, 32)은, 후방 단부를 따라 절곡된 만곡면(31f)와, 상기 만곡면(31f)이 연장되어 상부와 하부에 수평의 직선면(31e)을 형성하는 것을 특징으로 하는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 연결부(33)는,

상기 제1 연결부(33a)와 수직 동일선상 일측에 제4 연결부(33d)를 더 형성한 것을 특징으로 하는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛.
제 4항에 있어서,

상기 제1 연결부(33a)와 제4 연결부(33d)는 두 개의 연결핀(33-1)이 끼워지는 단일 고정부재(33-3)에 의해 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 고정부재는, 상기 내.외측 날개판(31,32)의 핀홀(34)을 관통하는 연결핀(33-1)과, 상기 연결핀에 결합되는 부시(33-2)로 구성된 것을 특징으로 하는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛.
제 6항에 있어서,

상기 고정부재는, 상기 부시(33-2)의 외면에 유동이 가능한 롤러가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 단위마디(30)는, 이웃하는 단위마디(30)와 일정 간격을 가지게 위치되고,

제2 연결부(33b)와 이웃하는 단위마디의 제3 연결부(33c)를 연결하는 플레이트(35)에 의해 연결되어 단일 체인을 형성하는 것을 특징으로 하는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛.
제1 체인과 제2 체인의 맞물림에 따른 강직화 부분을 이용하여 피구동체를 이동시키는 구동장치에 적용되는 지퍼형 체인 유닛에 있어서,

상기 제1, 2 체인의 대응되는 단위마디(30)는, 맞물리면서 서로 엇갈리게 배치되어 트러스 구조를 이루게 됨에 따라 수직방향의 힘과 수평방향의 힘을 동시에 지지할 수 있도록 체인의 폭 방향으로 일정 두께를 가지는 단일체로 구성되되,

일측 단부를 따라 내측 날개판(31-1)과 외측 날개판(32-1)이 고정부재가 끼워지는 핀홀(34)을 각각 가지고 이격 배치되며 돌출된 제1 핀홀부(37)와,

대응되는 타측 단부를 따라 상기 내측 날개판(31-1)과 외측 날개판(32-1)의 이격된 간격에 끼워질 수 있는 형상으로 관통된 핀홀(34)을 가지며 돌출 형성된 제2 핀홀부(38)와,

상기 제1 핀홀부(37) 및 제2 핀홀부(38)와 단면의 중심선상으로 좌우 대칭되게 오목골(39a)를 형성하면서 돌출되는 볼록부(39)를 포함하여 구성되고;

상기 단위마디(30)의 볼록부(39)가 맞물리는 체인의 타 단위마디(30)의 상기 오목골(39a)에 맞물리면서 트러스 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛.
제1 체인과 제2 체인의 맞물림에 따른 강직화 부분을 이용하여 피구동체를 이동시키는 구동장치에 적용되는 지퍼형 체인 유닛에 있어서,

상기 제1, 2 체인의 대응되는 단위마디(30)는, 맞물리면서 서로 엇갈리게 배치되어 트러스 구조를 이루게 됨에 따라 수직방향의 힘과 수평방향의 힘을 동시에 지지할 수 있도록 체인의 폭 방향으로 일정 두께를 가지는 단일체로 구성되되,

상기 제1, 2 체인의 단위마디(30)는, 체인의 폭 방향으로 일정 두께를 가지는 단일체로 구성되되;

일측 단부를 따라 고정부재가 끼워지는 핀홀(34)을 가지고 반원형상으로 돌출된 제1 핀홀부(37a)와,

대응되는 타측 단부를 따라 고정부재가 끼워지는 핀홀(34)을 가지고 반원형상으로 돌출된 제2 핀홀부(38a)와,

상기 제1 핀홀부(37) 및 제2 핀홀부(38)와 단면의 중심선상으로 좌우 대칭되게 오목골(39a)를 형성하면서 돌출되는 볼록부(39)를 포함하여 구성되고;

상기 단위마디(30)의 볼록부(39)가 맞물리는 체인의 타 단위마디(30)의 상기 오목골(39a)에 맞물리면서 트러스 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 트러스 구조를 가지는 지퍼형 체인 유닛.