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KR100882330B1 - 안전 베어링 및 이를 이용한 셔터 제어장치 - Google Patents

안전 베어링 및 이를 이용한 셔터 제어장치 Download PDF

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KR100882330B1
KR100882330B1 KR1020080058849A KR20080058849A KR100882330B1 KR 100882330 B1 KR100882330 B1 KR 100882330B1 KR 1020080058849 A KR1020080058849 A KR 1020080058849A KR 20080058849 A KR20080058849 A KR 20080058849A KR 100882330 B1 KR100882330 B1 KR 100882330B1
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KR
South Korea
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groove
moving passage
shutter
high speed
passage groove
Prior art date
Application number
KR1020080058849A
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English (en)
Inventor
강근식
Original Assignee
강근식
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 강근식 filed Critical 강근식
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  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 일방향으로는 자연스럽게 회전이 되고 타방향으로는 저속 회전은 되지만 고속 회전시는 제동이 걸려 회전이 정지되도록 개선된 안전 베어링 및 이를 이용한 셔터 제어장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 안전 베어링은 고속 회전시는 회전이 멈추게 되는 구조를 갖기 때문에 셔터나 엘리베이터 또는 기중기 등과 같이 고속 낙하를 방지할 필요가 있는 장치 및 시스템에 고속 낙하 방지 수단으로 유용하게 활용되는 효과가 있다. 특히, 본 발명에 따른 안전 베어링을 적용한 셔터 제어장치는 셔터를 상승 또는 하강시켜 개폐시키는 회전축과 연계된 종동스프로킷에 안전 베어링이 설치되어 셔터가 고속 하강을 시작하면 종동스프로킷의 고속 회전을 정지시켜 셔터의 하강을 멈추게 하여 안전 사고를 방지하는 효과가 있다.
셔터, 회전축, 스프로킷, 회전체, 고정체, 볼

Description

안전 베어링 및 이를 이용한 셔터 제어장치{Bearing at safety and shutter control apparatus}
본 발명은 안전 베어링 및 이를 이용한 셔터 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일방향으로는 자연스럽게 회전이 되고 타방향으로는 저속 회전은 되지만 고속 회전시는 제동이 걸려 회전이 정지되도록 개선된 안전 베어링 및 이를 이용한 셔터 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 공장이나 상가 등 사람의 출입이 많은 건물에는 셔터가 설치되는 데, 이러한 셔터는 통상 구동모터의 동력을 전달받아 상승 또는 하강하도록 설치된다. 즉, 제어부의 신호를 받아 구동모터가 정회전을 하게 되면 동력전달수단에 의해 동력을 전달받아 회전축이 회전하면서 셔터를 상방향으로 말아 올려 출입문을 개방시키게 되고, 구동모터가 역회전을 하게 되면 회전축이 역회전하면서 셔터를 하강시켜 출입문을 폐쇄시키도록 구성된다.
그러나, 이와 같이 구성된 셔터는 동력전달수단인 체인 또는 벨트가 끊어지거나 구동모터가 파손되면 셔터의 하강을 제한하고 있던 힘이 제거되면서 셔터가 자중에 의해 급격하게 고속 하강하면서 안전사고가 발생되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 대한민국 등록실용신안 제335526호에는 추락방지 기능을 구비한 전동식 셔터의 구동장치가 개시되어 있다. 이를 보면, 모터의 동력을 전달하던 체인이 끊어지는 경우에 스토퍼의 돌출부가 스프로킷의 이빨 사이에 끼어 스프로킷의 회전을 막아주므로 셔터가 급격하게 고속 하강하는 것을 방지하도록 구성되어 있다.
그러나, 상기 실용신안은 모터가 파손되는 경우에는 안전사고를 방지할 수 없는 문제점이 여전히 있을 뿐만 아니라, 스토퍼가 스프링의 힘에 의지하여 스프로킷의 회전을 방지하는데 그 스프링의 힘이 약하기 때문에 제대로 기능을 발휘하지 못해 현장에서는 거의 적용되지 못하는 문제점이 있었다. 따라서 종래에는 셔터의 고속 하강을 방지하기 위한 수단이 미비하였다.
본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 일방향으로는 연속적으로 회전할 수 있지만 타방향으로는 저속 회전시는 연속적으로 회전할 수 있으나 고속 회전시는 제동이 걸려 회전이 멈추도록 설계되어 고속 낙하를 방지하는 장치 및 시스템에 적용되는 안전 베어링을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 회전축과 연계되는 스프로킷에 상기 안전 베어링을 설치하여 체인의 끊어짐이나 모터 고장 등의 외부 요인에 의해 셔터를 잡아주고 있던 힘이 제거되어 셔터가 자중에 의해 고속 낙하를 시작할 때 스프로킷의 회전을 정지시켜 셔터의 하강을 멈추도록 하여 안전사고를 방지하도록 한 안전 베어링을 이용한 셔터 제어장치를 제공하는 데 있다.
상술한 목적은, 중앙에 결합공이 관통 형성되고, 외주면 일부분에는 이동통로홈이 형성되며, 이동통로홈의 상단에는 걸림홈이 형성된 고정체; 상기 고정체의 외주면에 조립되어 고정체를 중심으로 회전 가능하게 결합되고, 내주면 일부분에는 상기 걸림홈과 대응되는 삽입홈이 형성된 회전체; 및 상기 이동통로홈에 삽입되고, 회전체가 저속으로 회전시에는 삽입홈에 걸려 이동통로홈을 따라 상승하다가 이동통로홈의 중간부분에서 낙하하게 되지만 고속으로 회전시에는 관성의 법칙에 의해 삽입홈에 걸려 이동통로홈을 따라 상단까지 상승하여 걸림홈과 삽입홈 사이에 끼워져 회전체의 회전을 정지시키는 볼을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 안전 베어링에 의해 달성된다.
상술한 다른 목적은, 구동모터를 작동시켜 구동스프로킷을 회전시키면, 그 동력이 체인을 통해 종동스프로킷으로 전달되고, 종동스프로킷에 연계된 회전축을 회전시키게 되며, 회전축이 구동모터의 작동 방향에 따라 정회전 또는 역회전하면서 셔터를 상승 또는 하강시키는 구조는 갖는 셔터 제어장치에 있어서, 상기 종동스프로킷의 일측에 종동스프로킷의 고속 회전을 제한하여 셔터가 고속 하강하는 것을 방지하기 위해 안전 베어리링이 설치되되, 상기 안전 베어링은, 중앙에 고정축이 결합되는 결합공이 관통 형성되고, 외주면 일부분에는 이동통로홈이 형성되며, 이동통로홈의 상단에는 걸림홈이 형성된 고정체와, 중앙에 형성된 조립공을 통해 상기 고정체의 외주면에 조립되어 고정체를 중심으로 회전 가능하게 결합되고, 내주면 일부분에는 상기 걸림홈과 대응되는 삽입홈이 형성되며, 외주면에는 상기 종동스프로킷과 이맞물림되는 이빨이 형성된 회전체와, 상기 이동통로홈에 삽입되고, 회전체가 저속으로 회전시에는 삽입홈에 걸려 이동통로홈을 따라 상승하다가 이동통로홈의 중간부분에서 낙하하지만, 고속으로 회전시에는 관성의 법칙에 의해 삽입홈에 걸려 이동통로홈을 따라 상단까지 상승하여 걸림홈과 삽입홈 사이에 끼워져 회전체의 회전을 정지시키는 볼을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 셔터 제어장치에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 안전 베어링은 외부의 회전체가 일방향으로는 저속 및 고속 회전이 가능하지만 타방향으로는 저속 회전은 되지만 고속 회전시는 회전이 멈추게 되는 구조를 갖기 때문에 셔터나 엘리베이터 또는 기중기 등과 같이 고속 낙하를 방지할 필요가 있는 장치 및 시스템에 고속 낙하 방지 수단으로 유용하게 활용되는 효과가 있다. 특히, 본 발명에 따른 안전 베어링을 적용한 셔터 제어장치는 셔터를 상승 또는 하강시켜 개폐시키는 회전축과 연계된 종동스프로킷에 안전 베어링이 설치되어 셔터가 고속 하강을 시작하면 종동스프로킷의 고속 회전을 정지시켜 셔터의 하강을 멈추게 하여 안전 사고을 방지하는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도 1은 본 발명에 따른 안전 베어링을 나타낸 분리 사시도이고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 안전 베어링의 작동 상태를 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 안전 베어링을 이용한 셔터 제어장치를 나타낸 정면도이고, 도 4는 도 3에서 구동 부분만을 발췌해서 나타낸 분리 사시도이며, 도 5a 내지 도 5c는 도 4에 도시된 부분의 작동 상태를 나타낸 결합 정면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 안전 베어링(100)은 셔터나 엘리베이터 또 는 기중기 등과 같이 고속 낙하를 방지할 필요가 있는 장치 및 시스템에 적용되는 것으로, 그 구성을 보면 고정체(200), 회전체(300), 볼(400) 및 마감판(500)으로 이루어진다.
먼저, 고정체(200)는 중앙에 고정축(62)과 결합되는 결합공(210)이 관통 형성되고, 외주면 일부분에는 이동통로홈(220)이 형성되며, 이동통로홈(220)의 상단에는 걸림홈(230)이 형성된다. 여기서, 결합공(210)은 고정체(200)의 회전을 방지하기 위해 각 형상을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 회전체(300)는 고정체(200)의 외주면에 조립되어 고정체(200)를 중심으로 회전 가능하게 결합될 수 있게 중앙에 조립공(310)이 관통 형성되고, 조립공(310) 내주면 일부분에는 고정체(200)의 걸림홈(230)과 대응되는 삽입홈(320)이 형성된다. 여기서, 삽입홈(320)은 걸림홈(230)과 협동하여 서로 대응되는 위치에 놓였을 때 볼(400)이 삽입되어 걸리는 형상을 갖게 된다. 그리고 본 실시예에 따르면 회전체(300)의 외주면은 스프로킷 형상을 갖도록 이빨(330)이 형성되는 데, 동력전달수단에 따라 풀리 형상을 갖도록 구성할 수도 있을 것이다.
다음으로, 볼(400)은 고정체(200)의 이동통로홈(220)에 삽입되어 이동통로홈(220)을 따라 이동하게 설치된다. 물론, 도면상에는 볼(400)이 구슬로 도시되어 있으나, 봉으로 구성할 수도 있을 것이다.
다음으로, 마감판(500)은 고정체(200)와 회전체(300)의 양면에는 결합되어 구슬이 이탈되는 것을 방지하기 위해 조립된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 안전 베어링은 일방향(도면상에는 반시계방향)으로는 걸림 구조가 없기 때문에 저속 또는 고속 회전이 자연스럽게 이루어지지만, 타방향(도면상에는 시계방향)으로는 저속 회전은 되지만 고속 회전시는 회전이 멈추게 된다. 즉, 회전체(300)가 저속으로 회전시에는 도 2a에 도시된 바와 같이 볼(400)이 삽입홈(320)에 걸려 이동통로홈(220)을 따라 상승하다가 도 2b에 도시된 바와 같이 이동통로홈(220)의 중간부분에서 낙하하게 되어 처음 상태로 돌아가게 되는 작동이 반복되지만, 회전체(300)가 고속으로 회전시에는 도 2a에 도시된 바와 같이 볼(400)이 삽입홈(320)에 걸려 이동통로홈(220)을 따라 고속으로 상승하게 되면 관성의 법칙에 의해 볼(400)이 이동통로홈(220)의 상단까지 상승하게 되고, 도 2c에 도시된 바와 같이 볼(400)이 걸림홈(230)과 삽입홈(320) 사이에 끼워져 회전체(300)의 회전을 정지시키게 된다.
이제, 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 안정 베어링을 이용한 셔터 제어장치를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 셔터 제어장치는 일반적인 셔터 제어장치와 마찬가지로 제어 부(10)의 신호를 받아 구동모터(20)가 정회전을 하게 되면 동력전달수단에 의해 동력을 전달받아 회전축(70)이 회전하면서 셔터(80)를 상방향으로 말아 올려 출입문을 개방시키게 되고, 구동모터(20)가 역회전을 하게 되면 회전축(70)이 역회전하면서 셔터(80)를 하강시켜 출입문을 폐쇄시키도록 구성된다. 여기서, 동력전달수단은 구동모터(20)의 동력을 전달받아 회전하는 구동스프로킷(30)과, 회전축(70)과 연계되어 함께 회전하는 종동스프로킷(40)과, 구동스프로킷(30)과 종동스프로킷(40)을 연결하도록 설치되어 동력을 전달하는 체인(50)을 포함하여 구성되며, 이러한 구성들은 브라켓(60)을 통해 지지되도록 설치된다.
이러한 기본적인 구성에 더해 본 발명에 따른 셔터 제어장치는 종동스프로킷(40)의 일측에 종동스프로킷(40)의 고속 회전을 제한하여 셔터(80)가 고속 하강하는 것을 방지하기 위한 안전 베어링(100)이 더 설치된다.
본 발명에 적용된 안전 베어링(100)은 상술한 안전 베어링을 사용하면 되는 데, 그 구성을 다시 설명하면, 브라켓(60)에서 돌출되게 설치된 고정축(62)이 결합되는 결합공(210)이 중앙에 관통 형성되고, 외주면 일부분에는 이동통로홈(220)이 형성되며, 이동통로홈(220)의 상단에는 걸림홈(230)이 형성된 고정체(200)와, 중앙에 형성된 조립공(310)을 통해 고정체(200)의 외주면에 조립되어 고정체(200)를 중심으로 회전 가능하게 결합되고, 내주면 일부분에는 걸림홈(230)과 대응되는 삽입홈(320)이 형성되며, 외주면에는 종동스프로킷(40)과 이맞물림되는 이빨(330)이 형 성된 회전체(300)와, 이동통로홈(220)에 삽입되고, 회전체(300)가 저속으로 회전시에는 삽입홈(320)에 걸려 이동통로홈(220)을 따라 상승하다가 이동통로홈(220)의 중간부분에서 낙하하지만, 고속으로 회전시에는 관성의 법칙에 의해 삽입홈(320)에 걸려 이동통로홈(220)을 따라 상단까지 상승하여 걸림홈(230)과 삽입홈(320) 사이에 끼워져 회전체(300)의 회전을 정지시키는 볼(400)을 포함하여 구성된다. 여기서, 회전체(300)의 삽입홈(320)은 회전체(300)가 반 바퀴만 고속으로 회전하더라도 회전이 멈출 수 있도록 조립공(310)을 중심으로 대칭되게 2군데에 형성되는 것이 바람직할 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 셔터 제어장치는 제어부(10)의 신호를 받아 구동모터(20)가 작동되면 구동모터(20)의 회전 방향에 따라 회전축(70)이 정회전 또는 역회전되면서 셔터(80)를 올리거나 내리면서 이를 개폐시키게 된다. 특히, 본 발명은 구동모터(20)의 동력을 회전축(70)으로 전달하는 부품 중 하나인 종동스프로킷(40)에 안전 베어링(100)이 이맞물림되게 설치되어 있기 때문에 체인(50)이 끊어지거나 구동모터(20)가 파손되어 셔터(80)가 급속하게 하강하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 즉, 안전 베어링(100)은 일방향(셔터가 상승하는 방향)으로는 걸림 구조가 없기 때문에 저속 또는 고속 회전이 자연스럽게 이루어져 셔터의 상승을 방해하지 않지만, 타방향(셔터가 하강하는 방향)으로는 저속 회전은 되지만 고속 회전시는 회전이 멈추게 된다. 도면을 통해 설명하면, 셔터(80)를 천천히 상승시켜 개방시키기 위해 안전 베어링(100)의 회전체(300)가 저속으로 회전시에는 도 5a에 도시된 바와 같이 볼(400)이 삽입홈(320)에 걸려 이동통로홈(220)을 따라 상승하다가 도 5b에 도시된 바와 같이 이동통로홈(220)의 중간부분에서 낙하하게 되어 처음 상태로 돌아가게 되는 작동이 반복되어 종동스프로킷(40)이 자연스럽게 회전할 수 있도록 하지만, 체인(50)이 끊어지거나 구동모터(20)가 파손되는 문제가 생겨 셔터(80)의 자중에 의해 급속 하강하면서 종동스프로킷(40)이 순간적으로 고속 회전을 하게 되면, 회전체(300)가 고속으로 회전하면서 도 5a에 도시된 바와 같이 볼(400)이 삽입홈(320)에 걸려 이동통로홈(220)을 따라 고속으로 상승하게 되면 관성의 법칙에 의해 볼(400)이 이동통로홈(220)의 상단까지 상승하게 되고, 도 5c에 도시된 바와 같이 볼(400)이 걸림홈(230)과 삽입홈(320) 사이에 끼워져 회전체(300)의 회전을 정지시켜 이맞물림되어 있는 종동스프로킷(40)의 회전을 정지시키게 된다. 따라서 셔터(80)가 고속 하강하는 것을 정지시켜 안전 사고를 예방하게 된다.
이상에서와 같이 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 안전 베어링을 나타낸 분리 사시도,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 안전 베어링의 작동 상태를 나타낸 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 안전 베어링을 이용한 셔터 제어장치를 나타낸 정면도,
도 4는 도 3에서 구동 부분만을 발췌해서 나타낸 분리 사시도,
도 5a 내지 도 5c는 도 4에 도시된 부분의 작동 상태를 나타낸 결합 정면도.
◎ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ◎
10: 제어부 20: 구동모터
30: 구동스프로킷 40: 종동스프로킷
50: 체인 60: 브라켓
70: 회전축 80: 셔터
100: 안전 베어링 200: 고정체
300: 회전체 400: 볼
500: 마감판

Claims (5)

  1. 중앙에 결합공이 관통 형성되고, 외주면 일부분에는 이동통로홈이 형성되며, 이동통로홈의 상단에는 걸림홈이 형성된 고정체;
    상기 고정체의 외주면에 조립되어 고정체를 중심으로 회전 가능하게 결합되고, 내주면 일부분에는 상기 걸림홈과 대응되는 삽입홈이 형성된 회전체; 및
    상기 이동통로홈에 삽입되고, 회전체가 저속으로 회전시에는 삽입홈에 걸려 이동통로홈을 따라 상승하다가 이동통로홈의 중간부분에서 낙하하게 되지만 고속으로 회전시에는 관성의 법칙에 의해 삽입홈에 걸려 이동통로홈을 따라 상단까지 상승하여 걸림홈과 삽입홈 사이에 끼워져 회전체의 회전을 정지시키는 볼을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 안전 베어링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전체의 외주면은 스프로킷 형상 또는 풀리 형상을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 안전 베어링.
  3. 제1항에 있어서,
    서로 조립된 상기 고정체와 회전체의 양면에는 볼이 이탈되는 것을 방지하기 위해 마감판이 조립된 것을 특징으로 하는 안전 베어링.
  4. 구동모터를 작동시켜 구동스프로킷을 회전시키면, 그 동력이 체인을 통해 종동스프로킷으로 전달되고, 종동스프로킷에 연계된 회전축을 회전시키게 되며, 회전축이 구동모터의 작동 방향에 따라 정회전 또는 역회전하면서 셔터를 상승 또는 하강시키는 구조는 갖는 셔터 제어장치에 있어서,
    상기 종동스프로킷의 일측에 종동스프로킷의 고속 회전을 제한하여 셔터가 고속 하강하는 것을 방지하기 위해 안전 베어리링이 설치되되,
    상기 안전 베어링은,
    중앙에 고정축이 결합되는 결합공이 관통 형성되고, 외주면 일부분에는 이동통로홈이 형성되며, 이동통로홈의 상단에는 걸림홈이 형성된 고정체와,
    중앙에 형성된 조립공을 통해 상기 고정체의 외주면에 조립되어 고정체를 중심으로 회전 가능하게 결합되고, 내주면 일부분에는 상기 걸림홈과 대응되는 삽입홈이 형성되며, 외주면에는 상기 종동스프로킷과 이맞물림되는 이빨이 형성된 회전체와,
    상기 이동통로홈에 삽입되고, 회전체가 저속으로 회전시에는 삽입홈에 걸려 이동통로홈을 따라 상승하다가 이동통로홈의 중간부분에서 낙하하지만, 고속으로 회전시에는 관성의 법칙에 의해 삽입홈에 걸려 이동통로홈을 따라 상단까지 상승하여 걸림홈과 삽입홈 사이에 끼워져 회전체의 회전을 정지시키는 볼을 포함하여 구 성된 것을 특징으로 하는 셔터 제어장치.
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