케이블 구조(Cable Structure)

등록특허 10-0453729
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(19)대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(51) 。Int. Cl.7
H01B 7/00
(45) 공고일자
(11) 등록번호
(24) 등록일자
2004년10월22일
10-0453729
2004년10월11일
(21) 출원번호 10-2003-0014080 (65) 공개번호 10-2003-0074275
(22) 출원일자 2003년03월06일 (43) 공개일자 2003년09월19일
(30) 우선권주장 JP-P-2002-000630952002년03월08일 일본(JP)
(73) 특허권자 에스엠씨 가부시키 가이샤
일본 도쿄 105-8659 미나토구 심바시 1초메 16-4
(72) 발명자 나가이시게카즈
일본국 이바라끼껜 300-2493, 쓰쿠바군, 야와라무라, 기누노다이4-쪼메, 2-2 에스엠씨
주식회사 쓰꾸바시쥬츠센타내
스기야마토루
일본국 이바라끼껜 300-2493, 쓰쿠바군, 야와라무라, 기누노다이4-쪼메, 2-2 에스엠씨
주식회사 쓰꾸바기쥬츠센타내
소메야마사히코
일본국 이바라끼껜 300-2493, 쓰쿠바군, 야와라무라, 기누노다이4-쪼메, 2-2 에스엠씨
주식회사 쓰꾸바기쥬츠센타내
(74) 대리인 황이남
심사관 : 이우식
(54) 케이블 구조
요약
수지제 재료로 이루어지는 케이블의 높이방향을 따라서 강성을 증대시켜, 케이블의 높이방향을 따라서 일어나는 휘
어짐을 억제한다.
복수의 튜브(36)가 높이방향으로 일체적으로 연속된 케이블(10)의 일단부가 전동액츄에이터(12)의 본체(22)의 일단
부의 제1케이블접속부(26)에 고정되며, 케이블(10)의 타단부가 회전구동원(24)의 구동작용하에 축선을 따라서 변위
하는 슬라이더(20)에 연결된 제2케이블접속부(34)에 접속된다. 상기 케이블(10)은 본체(22)에 대하여 대략 수평으로
장착되며, 높이방향의 치수(A)는 크고, 두께방향의 치수(B)는 작게 형성된다.
대표도
도 1
색인어
케이블, 전동액츄에이터
명세서
등록특허 10-0453729
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도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 제1실시예에 있어서의 케이블이 적용된 전동액츄에이터의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 있어서의 케이블이 적용된 전동액츄에이터의 일부생략 측면도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 있어서의 케이블의 설치각도를 나타내는 일부생략 측면도.
도 4는 도 3에 도시하는 제2케이블접속부의 일부생략 단면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 있어서의 케이블을 구성하는 벨트체의 일부생략 사시도.
도 6은 도 5에 도시하는 벨트체의 종단면도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 있어서의 케이블이 적용된 전동액츄에이터의 사시도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 있어서의 케이블이 적용된 전동액츄에이터의 일부생략 측면도.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 있어서의 케이블의 설치각도를 나타내는 일부생략 측면도.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 있어서의 케이블이 적용된 전동액츄에이터의 사시도.
도 11은 발명의 제3실시예에 있어서의 케이블이 적용된 전동액츄에이터의 일부생략 측면도.
도 12는 본 발명의 제4실시예에 있어서의 케이블이 적용된 전동액츄에이터의 사시도.
도 13은 도 12에 도시하는 전동액츄에이터의 일부생략 측면도.
도 14는 제1변형예에 있어서의 벨트체의 일부생략 사시도.
도 15는 도 14에 도시하는 벨트체의 종단면도.
도 16은 제2변형예에 있어서의 벨트체의 일부생략 사시도.
도 17은 도 16에 도시하는 벨트체의 종단면도.
도 18은 제3변형예에 있어서의 벨트체의 일부생략 사시도.
도 19는 도 18에 도시하는 벨트체의 종단면도.
도 20은 제4변형예에 있어서의 벨트체의 일부생략 사시도.
도 21은 도 20에 도시하는 벨트체의 종단면도.
도 22는 제5변형예에 있어서의 벨트체의 일부생략 사시도.
도 23은 도 22에 도시하는 벨트체의 종단면도.
도 24는 제6변형예에 있어서의 벨트체의 일부생략 사시도.
도 25는 도 24에 도시하는 벨트체의 종단면도.
도 26은 종래기술에 있어서의 케이블이 적용된 액츄에이터의 사시도.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10, 10a, 60, 60a, 100, 150 ; 케이블
12, 14, 16, 62, 102, 152 ; 전동액츄에이터
20 ; 슬라이더 22 ; 본체 24 ; 회전구동원
25, 25a∼25g ; 벨트체 26 ; 제1케이블접속부
28a, 28b ; 삽입홀 34 ; 제2케이블접속부
36 ; 튜브 38 ; 제1설치부재 40 ; 제2설치부재
42 ; 하단 44a, 44b ; 벽면 46 ; 벽부
48 ; 유지용요크 50a, 50b ; 플레이트부재
52 ; 수납부 54 ; 커버부재 56, 156 ; 현수부재
108 ; 가이드바
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 예를 들면, 액츄에이터본체 등의 고정부재와 슬라이더 등의 변위부재와의 사이에 접속되는 케이블 구조에
관한 것이다.
종래부터, 도 26에 도시하는 바와 같이, 예를 들면, 제1액츄에이터(1)의 대략 수평방향을 따라서 자유롭게 변위하는
슬라이더(2)에 일체적으로 연결되는 제2 액츄에이터(3)에 있어서, 전기신호가 공급되는 리드선 또는 압력유체가 도
입되는 튜브 등의 복수의 케이블(4)의 일단부가, 제2액츄에이터(3)의 제2 액츄에이터본체(3a)의 상방에 접속되고, 타
단부가 제1액츄에이터본체(1a)의 상방에 접속되어 있다.
상기 복수의 케이블(4)은 수지제 재료로 이루어지는 케이블안내기구(5)의 내부에 일체적으로 내장되며, 케이블안내
기구(5)의 굴곡작용하에 케이블(4)이 일체적으로 굴곡한다.
상기 케이블안내기구(5)는 수지제 재료로 이루어지는 복수의 브라켓(6)이 핀(7)에 의해 연속적으로, 또한 회전운동이
자유롭게 축지지되어 있다. 상기 케이블안내기구(5)는 제1액츄에이터본체(1a)의 상방과 제2액츄에이터본체(3a)의
상방에 접속되고, 제1액츄에이터본체(1a)의 축선을 따른 방향으로만 굴곡이 자유롭게 축지지되어 있다.
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상기 케이블안내기구(5)는 복수의 케이블(4)이 내장된 상태에서 원활하게 굴곡할 수가 있도록 인접하는 브라켓(6)끼
리 또는 핀(7)과 브라켓(6)과의 접합부 등에 일정한 간극을 형성하고 있다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
그러나, 예를 들면, 종래기술에 있어서의 케이블(4)을 대략 수평으로 배치된 액츄에이터에 적용할 경우, 또 액츄에이
터의 대략 연직방향(높이 방향)의 공간에 제약이 있을 경우에, 상기 케이블안내기구(5)에 의해 케이블(4)을 접속할 때
, 케이블안내기구(5)에 형성되어 있는 각 간극때문에 브라켓(6), 핀(7) 및 다른 부품 등이 중력의 작용하에 소정의 위
치로부터 변위해 버리기 때문에, 케이블안내기구(5)가 액츄에이터의 고정부재와 변위부재와의 사이의 대략 중앙부를
중심으로 하여 아 래쪽으로 굴곡된 상태가 된다.
이 때문에, 상기 케이블(4)을 대략 수평으로 배치된 액츄에이터에 사용할 경우, 케이블안내기구(5)에 내장된 케이블(
4)의 굴곡량을 고려하여 높이방향으로 어느 정도의 공간을 확보하는 것을 필요로 한다.
그 결과, 액츄에이터의 설치공간에 높이방향의 제약이 있을 경우, 케이블안내기구(5)에 의해 케이블(4)이 하방에 설
치된 다른 장치나 지면 등과 접촉하여 마모되기 때문에, 케이블(4)의 내구성이 저하되고, 상기 액츄에이터가 축선을
따라서 변위할 때에 케이블(4)과의 접촉때문에 변위저항이 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상기의 문제를 고려하여 이루어진 것으로서, 액츄에이터의 설치공간에 높이방향의 제약이 있는 경우에 있
어서, 벨트체를 액츄에이터본체에 대하여 대략 수평으로 접속시킬 수가 있는 케이블 구조를 제공하는 것을 목적으로
한다.
발명의 구성 및 작용
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 액츄에이터본체에 고정되는 고정단과,
상기 액츄에이터본체의 축선방향을 따라서 변위하는 변위부재에 장착되는 가동단과,
상기 고정단과 가동단과의 사이에 설치되는 띠 형상의 벨트체를 구비하고,
상기 변위부재 및 가동단이 일체적으로 변위할 때, 상기 벨트체의 축선이 대략 수평면상에 있어서 굴곡이 자유롭게
형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 고정단 및 가동단에 의해 액츄에이터본체 및 변위부재에 띠 형상의 벨트체가 접속되며, 변위부재의
변위에 따라서 가동단이 변위한다. 이 경우, 가동단을 포함하는 띠 형상의 벨트체는, 그 축선이 대략 수평면위에 있어
서 좌우방향으로 굴곡한다. 따라서, 벨트체의 축선에 직교하는 방향을 따라서 강성(剛性)이 증대하여 벨트체의 자체
중량에 의해서 벨트체가 하방으로 휘어지는 것이 억제되기 때문에, 설치공간의 높이방향에 제약이 있는 경우에 있어
서도 바람직하게 사용할 수가 있게 된다.
또, 상기 벨트체가 상기 고정단 및 가동단에 각각 접속되는 설치부를 가지며, 상기 설치부에는 상기 벨트체의 자체 중
량에 의한 중간부의 굴곡을 억제하는 굴곡제어수단을 형성하는 것에 의하여, 상기 굴곡제어수단에 의해 벨트체의 중
간부의 굴곡을 상방으로 변위시킬 수가 있기 때문에, 벨트체의 자체 중량에 의해 휘어지는 굴곡의 하단이 액츄에이터
본체의 하면보다 돌출하는 것이 방지된다.
또한, 상기 벨트체의 축선과 직교하는 폭방향의 측면을 연직면과 대략 평행으로 형성하는 것에 의하여, 상기 벨트체가
자체 중량에 의해 연직방향으로 휘어지는 것을 억제할 수가 있다.
또한, 상기 벨트체의 폭방향의 치수를 상기 벨트체의 두께방향의 치수보다 크게 형성하는 것에 의하여, 상기 벨트체의
축선과 직교하는 폭방향의 강성을 증대시킬 수가 있기 때문에, 벨트체의 자체 중량에 의해 휘어지는 것을 억제할 수
가 있으며, 벨트체의 원활한 굴곡성을 확보할 수가 있다.
또한, 상기 액츄에이터본체에 상기 벨트체의 자체 중량에 의한 중간부의 굴곡을 억제하는 가이드수단을 설치하는 것
에 의하여, 상기 벨트체를 가이드수단에 의해 유지할 수가 있기 때문에, 상기 벨트체의 자체 중량에 의한 중간부의 굴
곡을 바람직하게 억제할 수가 있다.
또한, 상기 가이드수단을 상기 고정단의 하면과 동일평면을 갖는 가이드부재로 구성하는 것에 의하여, 상기 벨트체의
자체 중량에 의한 중간부의 휘어지는 굴곡의 하단이 가이드부재에 의해 유지되기 때문에, 중간부의 굴곡이 액츄에이
터본체의 하면보다 돌출하는 것이 방지된다.
또한, 상기 벨트체에 상기 고정단과 가동단과의 중간부를 현가하는 현수(hanging)수단을 설치하는 것에 의하여, 상기
벨트체의 자체 중량에 의한 중간부의 휘어지는 굴곡을 바람직하게 억제할 수가 있다.
또한, 상기 벨트체가 상기 밸트체의 축선방향을 따라서 병설되며, 압력유체가 공급되는 튜브 및/또는 전기신호가 공
급되는 전선을 갖기 때문에, 상기 벨트체의 축선과 직교하는 방향을 따라서 강성을 증대시킬 수가 있으므로, 상기 벨
트체의 자체 중량에 의한 중간부의 굴곡을 억제할 수가 있다.
또한, 상기 벨트체에 압력유체가 공급되는 튜브 및/또는 전기선호가 공급되는 전선의 외주면으로부터 상기 벨트체의
축선과 직교하는 방향으로 각각 연재하는 판형상의 벽면을 형성하는 것에 의하여, 상기 벨트체의 축선과 직교하는 방
향을 따라서 강성을 증대시킬 수가 있으므로, 상기 벨트체의 자체 중량에 의한 중간부의 굴곡을 억제할 수가 있다.
또한, 상기 벨트체에 복수의 압력유체가 공급되는 튜브 및/또는 전기신호가 공급되는 전선을 상기 벨트체의 축선과
직교하는 방향으로 상호 일정한 간격으로 격리시켜서 유지시키는 유지부재를 설치하는 것에 의하여, 상기 유지부재에
의해 복수의 압력유체가 공급되는 튜브 및/또는 전기신호가 공급되는 전선이 일체적으로 연결되기때문에, 벨트체의
높이 방향을 따라서 강성을 증대시킬 수가 있으므로, 상기 밸트체의 자체 중량에 의한 중간부의 굴곡을 억제할 수가
있다.
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또한, 상기 벨트체를 플레이트부재와, 상기 플레이트부재의 측면에 돌출하며, 압력유체가 공급되는 튜브 및/또는 전
기신호가 공급되는 전선이 수납되는 수납부를 구비하는 것에 의하여, 상기 플레이트부재에 의해 상기 벨트체의 자체
중량에 의한 중간부의 굴곡을 억제할 수가 있으며, 상기 압력유체가 공급되는 튜브 및/또는 전기신호가 공급되는 전
선의 유지보수작업을 간편하게 실시할 수가 있다.
또한, 상기 벨트체에 플레이트부재와, 상기 플레이트부재의 측면에 배설되며, 압력유체가 공급되는 튜브 및/또는 전
기신호가 공급되는 전선과 상기 플레이트부재를 일체적으로 피복하는 커버부재를 설치하는 것에 의하여, 상기 플레
이트부재에 의해 상기 벨트체의 자체 중량에 의한 중간부의 굴곡을 억제할 수가 있으며, 상기 커버부재에 의해 벨트
체의 내부에 먼지 등이 진입하는 것을 방지할 수가 있다.
또한, 상기 벨트체를 플레이트부재와, 상기 플레이트부재의 측면에 현수부재에 의해 현수되고, 압력유체가 공급되는
튜브 및/또는 전기신호가 공급되는 전선으로 구성되는 것에 의하여, 상기 플레이트부재에 의해 상기 벨트체의 자체
중량에 의한 중간부의 굴곡을 억제할 수가 있으며, 상기 압력유체가 공급되는 튜브 및/또는 전기신호가 공급되는 전
선의 교환 등, 유지보수작업을 간편하게 실시할 수가 있다.
(실시예)
이하, 본 발명에 있어서의 케이블 구조에 대하여 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 있어서의 케이블(10)이 적용된 전동액츄에이터(12)의 사시도이다. 또한, 이 전동액츄
에이터(12)는 3개의 전동액츄에이터(12, 14, 16)가 조합된 3축변위장치(18)에 조립되며, Y축방향을 따라서 변위하는
슬라이더(변위부재; 20)를 갖는다.
이 전동액츄에이터(12)는 X축방향을 따라서 변위하는 슬라이더가 설치된 전동액츄에이터(14)의 변위작용하에 화살
표 X방향으로 변위하고, 또한 Z축방향을 따라서 변위하는 슬라이더가 설치된 전동액츄에이터(16)에 의해 화살표 Z방
향으로 변위가 자유롭게 구성되어 있다.
이 전동액츄에이터(12)는 장척형상의 본체(액츄에이터본체; 22)와, 상기 본체(22)의 일단부의 하방에 일체적으로 연
결되는 회전구동원(24)과, 상기 회전구동원(24)의 구동축과 일체적으로 연결되는 도시하지 않는 제1풀리부재와, 본
체(22)의 타단부측에 축지지되는 도시하지 않는 제2플리부재와, 상기 한 쌍의 풀리부재에 각각 현가되는 도시하지 않
는 타이밍벨트와, 상기 타이밍벨트의 회전구동작용하에 축선방향을 따라서 변위하는 슬라이더(20)와, 일방이 고정된
본체(22)의 일단부측에 연결되고, 타방이 가동하는 상기 슬라이더(20)에 접속되는 띠 형상의 벨트체(25)로 이루어진
다. 또한, 상기 슬라이더(20)는 도시하지 않는 타이밍벨트에 연결되어 있다.
본체(22)의 일단부에는 소정의 길이만큼 돌출한 제1케이블접속부(고정단; 26)가 설치되며, 상기 제1케이블접속부(2
6)에는 벨트체(25)의 일단부가 삽입되는 삽입홀(28a)이 형성되어 있다.
본체(22)의 일단부의 하방에는 도시하지 않는 나사부재에 의해 회전구동원(24)이 연결되고, 도시하지 않는 전원에 의
해 구동되는 회전구동원(24)의 회전구동력이 본체(22)의 내부에 배설된 도시하지 않는 풀리부재에 전달된다.
슬라이더(20)는 본체(22)의 측면에 형성되는 개구부(30)로부터 일부가 외부를 향해서 돌출하여 형성되어 있다. 외부
로 돌출한 슬라이더(20)의 하면에는 나사부재(32)에 의해 제2케이블접속부(가동단; 34)가 연결되어 있다. 상기 본체(
22)의 일단부에 설치된 제2케이블접속부(34)의 측면에는 벨트체(25)의 타단부가 삽입되는 삽입홀(28b)이 형성되어
있다.
벨트체(25)는 수지제 재료로 만들어져 굴곡이 자유로우며, 벨트체(25)에 있어서 수직치수 A(높이 또는 폭)는 크고,
수평치수 B(두께)는 작다(도6참조). 바꿔말하면, 벨트체(25)의 높이방향의 치수(A)는 두께 방향의 치수(B)보다 크게
형성된다.
즉, 벨트체(25)를 높이 방향을 따라서, 넓은 폭으로 형성하고, 또한 두께가 박판모양으로 형성된 박판형상으로 형성함
으로써, 케이블(10)의 높이 방향에 대한 강성을 증대시킬 수가 있기 때문에, 케이블(10)의 자체 중량에 의해 중력방향
을 따라서 휘어지는 것을 억제할 수가 있다. 또, 벨트체(25)의 두께방향의 치수 B를 박판형상으로 하는 것에 의하여,
벨트체(25)의 굴곡성을 더 한층 향상시킬 수가 있 다.
상기 벨트체(25)는 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 전기신호가 공급되는 도시하지 않는 리드선이 삽입되며, 혹은
에어 등의 압력유체가 공급되는 튜브(36)가 각각 높이 방향을 따라서 병렬로 연속적이며, 띠 형상으로 배설되어 있다.
복수개가 형성되는 상기 튜브(36)를 병렬로 연속적으로 배설하는 수단으로서는 튜브(36)끼리 맞접하는 외주면에 대
하여 접착 또는 융착을 실시할 수도 있고, 복수의 튜브(36)가 병설된 벨트체(25)전체를 일체성형으로 형성할 수도 있
다.
즉, 튜브(36)를 높이 방향을 따라서 병렬로 결합시키는 것에 의하여, 벨트체(25)의 높이방향의 치수 A(도6 참조)를
넓은 폭으로 형성할 수가 있기 때문에, 벨트체(25)의 높이방향에 대한 강성을 확보할 수가 있으며, 케이블(10)이 중력
방향으로의 휘어지는 것을 억제할 수가 있다.
벨트체(25)의 일단부는 도 1에 도시하는 바와 같이, 본체(22)의 제1케이블접속부(26)에 본체(22)의 측면과 대략 평
행으로 형성된 삽입홀(28a)에 소정의 길이만큼 삽입되며, 도시하지 않는 고정수단에 의해 연결되어 있다.
또, 벨트체(25)의 타단부는 상기 슬라이더(20)의 하방에 연결된 제2케이블접속부(34)의 측면에 본체(22)의 측면과
대략 평행으로 형성된 삽입홀(28b)에 소정의 길이만큼 삽입되며, 도시하지 않는 고정수단에 의해 연결되어 있다. 즉,
벨트체(25)는 본체(22)의 높이방향을 따라서 대략 평행으로, 또한 제1케이블접속부(26)와 제2케이블접속부(34)와의
사이에 만곡형상으로 접속되어 있다. 바꿔말하면, 벨트체(25)의 측면이 높이방향을 따라서 연직면과 대략 평행이 되
도록 장착되어 있다.
상기 벨트체(25)의 길이는 슬라이더(20)가 회전구동원(24)과 반대측 본체(22)의 타단부측까지 최대한 변위하였을 때
, 본체(22)의 일단부측의 제1케이블접속부(26)에 고정된 벨트체(25)의 길이가 약간의 여유가 있도록 설정된다.
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즉, 슬라이더(20)가 제1케이블접속부(26)로부터 가장 멀리 장착되는 본체(22)의 타단부측으로 변위하였을 때에 벨트
체(25)의 길이에 약간의 여유를 가지게 함으로써, 슬라이더(20)가 변위하였을 때에 벨트체(25)의 변위저항이 방지된
다.
또, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1케이블접속부(26) 및 제2 케이블접속부(34)에 접속되어 있는 벨트체(25)의 양단
부를 내부에 설치된 제1 및 제2설치부재(38, 40)에 의해 협지하여 고정한다. 이 때, 벨트체(25a)를 향하는 상기 제1
및 제2설치부재(38, 40)의 내벽면에 각각 설치되는 벨트체(25a)의 상부가 전동액츄에이터(12)의 본체(22)측에 소정
의 각도 C만큼 경사하도록 형성한다.
상기 제1 및 제2설치부재(38, 40)의 내벽면의 경사각도를 각각 대략 동일한 각도로 형성하고, 케이블(10a)의 양단부
를 도시하지 않는 나사부재에 의해 상기 제1 및 제2설치부재(38, 40)의 사이에 끼워지지하고 있다.
그 결과, 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 케이블(10a)의 제1케이블접속부(26; 도1참조)의 설치부(41a; 도1참조)와
제2케이블접속부(34)의 설치부(41b)를 지지점으로 하여 본체(22)측으로 휘어지는 방향으로 케이블(10)에 굴곡 모멘
트가 작용하기 때문에, 삽입홀(28a, 28b; 도1참조)에 접속되는 벨트체(25a)를 본체(22)의 높이방향으로 대략 평행한
상태로 설치하였을 경우(도 2 참조)와 비교하여, 벨트체(25a)의 대략 중앙부 근방에 발생하는 벨트체(25a)의 중력방
향으로의 굴곡을 억제할 수가 있다.
즉, 상기 밸트체(25; 도2참조)보다 소정의 길이만큼 긴 벨트체(25a)를 본체(22) 및 슬라이더(20)에 대하여 대략 수평
이 되도록 설치하였을 때, 벨트체(25a)가 길기 때문에, 케이블(10a)의 중력방향을 따라서 강성이 부족하여 굴곡양이
커지게 된다. 그 결과, 케이블(10a)의 중력방향을 따라서 휘어지는 굴곡부의 하단(42)이 전동액츄에이터(12)의 제1
및 제2케이블접속부(26, 34)의 하면(43)보다 하방으로 돌출하는 경우가 있다(도3참조).
이 경우에 있어서도 제1케이블접속부(26) 및 제2케이블접속부(34)의 설치부(41a, 41b)를 지지점으로 하여 상방으로
소정의 각도 D만큼 경사지게함으로써, 케이블(10a)의 대략 중앙부근방에 발생하는 케이블(10a)의 중력방향으로의
휘어지는 굴곡의 하단(42)을 상방으로 변위시켜서, 전동액츄에이터(12)의 제1및 제2케이블접속부(26, 34)의 하면(4
3)보다 돌출하는 것을 방지할 수가 있다.
또, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 및 제2설치부재(38, 40)의 벨트체(25a)가 협지되는 소정각도로 경사진 내벽면을
상호 대응하도록 변경하는 것에 의하여, 제1케이블접속부(26; 도1참조) 및 제2케이블접속부(34)에 접속된 케이블(10
a)의 설치각도를 임의의 경사각도로 조정할 수가 있다. 그 결과, 케이블(10a)의 굴곡의 휘어지는 굴곡하단(42; 도3참
조)의 높이 방향의 위치를 간편하게 조정할 수가 있다.
본 발명의 제1실시예에 있어서의 케이블(10)이 적용된 전동액츄에이터(12)는 기본적으로 이상과 같이 구성된 것이며
, 다음에 그 동작 및 작용효과에 대하여 설명한다.
도시하지 않는 전원에 의해 회전구동원(24)에 전류를 공급한다. 회전구동원(24)이 회전하는 것에 의하여, 구동축에
의해 본체(22)의 일단부측에 설치된 도시하지 않는 제1풀리부재가 회전한다.
상기 제1풀리부재의 회동작용하에 타이밍벨트를 통해서 접속된 본체(22)의 타단부측에 설치된 제2풀리부재가 회전
한다. 그 결과, 도시하지 않는 타이밍벨트에 연결된 슬라이더(20)가 본체(22)의 축선방향을 따라서 변위한다.
이 때, 제2케이블접속부(34)에 의해 슬라이더(20)에 장착된 벨트체(25)의 타단부가 슬라이더(20)를 따라서 변위한다
. 그 결과, 벨트체(25)는 굴곡이 자유로운 수지제 재료에 의해 형성되어 있기 때문에, 일단부가 장착되어 있는 본체(2
2)와 타단부가 장착되어 있는 슬라이더(20)와의 사이에서 대략 수평인 평면을 따라서 굴곡한다. 즉, 벨트체(25)는 슬
라이더(20) 및 제2케이블접속부(34)가 일체적으로 변위할 때, 상기 벨트체(25)의 축선이 대략 수평평면위에 있어서
굴곡이 자유롭게 설치되어 있다.
또, 이때 본체(22)의 제1케이블접속부(26)와 슬라이더(20)의 제2케이블접속부(34)와의 사이에 접속된 벨트체(25)는
높이방향을 따라서 넓은 폭으로, 또한 두께 방향으로 박판형상으로 형성되어 있기 때문에, 상기 벨트체(25)의 중력방
향을 따라서 일어나는 굴곡이 억제된다. 그 결과, 벨트체(25)의 중력방향을 따라서 휘어지는 굴곡의 하단(42)이 전동
액츄에이터(12)의 제1 및 제2케이블접속부(26, 34)의 하면보다 하방으로 돌출하지 않는다(도2참조).
이상과 같이, 본 발명의 제1실시예에서는 본체(22)와 슬라이더(20)와의 사이에 설치되는 벨트체(25)를 높이방향으로
넓은 폭으로 형성함과 동시에, 두께방향으로 박판형상으로 형성하는 것에 의하여, 케이블(10)자체의 높이방향에 대한
강성이 증대하기 때문에, 케이블(10)의 중력방향으로의 굴곡을 억제할 수가 있다. 그 결과, 케이블(10)을 대략 수평방
향으로 굴곡이 자유롭게 설치할 수가 있기 때문에, 전동액츄에이터(12)에 장착되는 케이블(10)의 높이방향의 공간에
제약이 있는 경우에 있어서도 바람직하게 사용할 수가 있다.
또, 전동액츄에이터(12)의 제1 및 제2케이블접속부(26, 34)의 하면보다 하방으로 휘어져서 돌출하는 일이 없기 때문
에, 케이블(10)이 전동액츄에이터(12)의 하방에 설치된 장치 또는 지면 등에 접촉하는 일이 없고, 케이블(10)이 변위
할 때의 저항을 방지할 수가 있다.
또한, 케이블(10)이 전동액츄에이터(12)의 하방에 설치되는 다른 장치(예를 들면, 전동액츄에이터(14))나 지면 등과
접촉하지 않기 때문에, 케이블(10)자체의 내구성의 저하가 방지된다.
또한, 케이블(10)의 중력방향으로의 굴곡량을 억제할 수가 있기 때문에, 전동액츄에이터(12) 등의 케이블(10)이 적용
되는 정치의 높이방향의 설치공간을 억제할 수가 있어, 공간의 절약화를 도모할 수가 있다.
이어서, 제2실시예에 있어서의 케이블(60)이 적용된 전동액츄에이터(63)를 도 7에 도시한다. 또한, 이하에 나타내는
실시예에 있어서는 상술한 본 실시예에 있어서의 케이블(10)과 동일한 구성요소에는 동일참조부호를 부여하고 그 상
세한 설명은 생략한다.
제2실시예에 있어서의 케이블(60)은 본체(22) 및 슬라이더(20)에 대하여 벨트체(25)의 일단부 및 타단부가 각각 본
체(22)의 축선에 대하여 대략 직교하는 방향(도 8 참조)으로 설치되어 있는 점이 제1실시예에 있어서의 케이블(10)과
상이하다.
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이와 같이 본체(22)의 축선에 대하여 벨트체(25)의 양단부를 대략 직교하는 방향으로 설치하는 것에 의하여, 본체(22
)와 슬라이더(20)와의 사이의 벨트체(25)의 중간부가 제1케이블접속부(26)의 삽입홀(28a)과 제2케이블접속부(34)의
삽입홀(28b)과의 사이의 공간중에 유지되어 있는 상태가 되기 때문에, 본체(22)의 양단부로부터 벨트체(25)가 돌출
하는 양을 도 1에 도시하는 케이블(10)과 비교하여 억제할 수가 있다.
또, 도 9에 도시하는 바와 같이, 케이블(60a)을 제1케이블접속부(26) 및 제2 케이블접속부(34)의 설치부(41a, 41b)
에 대하여 상방으로 소정의 각도 E만큼 경사지도록 설치하는 것에 의하여, 본체(22) 및 슬라이더(20)의 각각의 상기
벨트체(25)의 설치부(41a, 41b)를 지지점으로 하여 본체(22)측으로 휘어지는 방향으로 굴곡모멘트가 작용한다. 그
결과, 벨트체(25)를 설치부(41a, 41b)에 대하여 대략 수평으로 설치하는 경우(도8참조)와 비교하여, 벨트체(25)의 대
략 중앙부근방에 발생하는 벨트체(25)의 중력방향으로의 굴곡을 억제할 수가 있다.
즉, 상기 벨트체(25)보다 소정의 길이 만큼 긴 벨트체(25a)를 본체(22) 및 슬라이더(20)에 대하여 대략 수평이 되도
록 설치할 경우, 벨트체(25a)가 길기 때문에, 벨트체(25a)의 높이 방향을 따라서 강성이 부족하여 케이블(60a)의 중
력방향을 따라서 발생하는 굴곡량이 커진다. 그 결과, 상기 케이블(60a)의 중력방향을 따라서 발생하는 휘어지는 굴
곡의 하단(42)이 전동액츄에이터(62)의 제1 및 제2케이블접속부(26, 34)의 하면(43)보다 하방으로 돌출하는 경우가
있다.
이 경우에 있어서도, 케이블(60a)을 제1케이블접속부(26) 및 제2케이블접속부(34)의 설치부(41a, 41b)의 상방에 소
정의 각도 E(도9참조)만큼 경사지게함으로써, 케이블(60a)의 대략 중앙부근방에 발생하는 케이블(60a)의 휘어지는
굴곡의 하단(42)을 상방으로 변위시켜, 전동액츄에이터(62)의 제1 및 제2케이블접속부(26, 34)의 하면(43)보다 돌출
하는 것을 방지할 수가 있다.
이어서, 제3실시예에 있어서의 케이블(100)이 적용된 전동액츄에이터(102)를 도 10에 도시한다.
제3실시예에 있어서의 케이블(100)은 벨트체(25)가 슬라이더(20)의 변위에 따라서 굴곡하였을 때, 벨트체(25)의 하
면을 지지하는 가이드수단(104)을 갖는다는 점에서 제1실시예에 있어서의 케이블(10)과 상이하다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 벨트체(25)의 하면을 지지하는 위치에는 상기 벨트체(25)의 중력방향을 따라서 발생하
는 굴곡을 억제하는 가이드수단(104)이 설치되어 있다. 상기 가이드수단(104)은 대략 삼각형의 가이드바(가이드부재
; 108)로 이루어지며, 상기 가이드수단(104)의 가이드바(108)의 상면은 제1케이블접속부(26)의 하면(106)과 대략
동일한 평면을 갖는다.
그 결과, 슬라이더(20)의 변위작용하에 벨트체(25)가 본체(22)에 장착된 일단부를 지지점으로 하여 굴곡하여 변위할
때, 벨트체(25)의 하면이 가이드바(108)의 상면에 의해 유지되기 때문에, 벨트체(25)가 가이드바(108)의 상면보다 하
방으로 휘어지는 것이 방지된다.
즉, 벨트체(25)가 가이드바(108)의 상면에 의해 지지되고 있기 때문에, 벨트체(25)의 중력방향을 따라서 발생하는 굴
곡의 하단(42)이 전동액츄에이터(102)의 제1 및 제2케이블접속부(26, 34)의 하면보다 하방으로 돌출하는 것이 방지
된다.
이어서, 제4 실시예에 있어서의 케이블(150)이 적용된 전동액츄에이터(152)를 도 12에 도시한다.
제4실시예에 있어서의 케이블(150)은 벨트체(25)의 대략 중앙부를 천정(154; 도 13참조) 등에 연결된 와이어 등의
현수부재(156)에 의해 현수하는 것에 의하여 케이블(150)이 하방으로 굴곡하는 것을 억제하고 있는 점에서 제1실시
예에 있어서의 케이블(10)과 상이하다.
도 13에 도시하는 바와 같이, 천정(154) 혹은 케이블((150)보다 높은 위치에 일단부가 접속된 현수부재(156)에 의해
상기 벨트체(25)의 대략 중앙부를 현수한다. 상기 케이블(150)은 현수부재(156)에 의해 제1케이블접속부(26) 및 제2
케이블접속부(34)의 설치부(41a, 41b)와 대략 수평이 되도록 현수된다. 또한, 상기 현수부재(156)의 길이는 케이블(
150)이 슬라이더(20)의 변위작용하에 굴곡할 때에 변위저항이 되지 않도록 여유를 두어 약간 길게 설정된다.
그 결과, 벨트체(25)의 대략 중앙부가 항상, 현수부재(156)에 의해 본체(22) 와 대략 수평상태로 현수되고 있는 상태
이기 때문에, 케이블(150)이 하방으로 굴곡하는 것이 방지되며, 전동액츄에이터(152)의 제1 및 제2케이블접속부(26,
34)의 하면(43)보다 하방으로 돌출하는 것이 방지된다. 또한, 상기 현수부재(156)의 길이 및 개수, 현수부재(156)의
일단부를 현수하는 천정(154)등의 위치를 임의로 설정하는 것에 의하여, 케이블(150)의 굴곡량을 임의로 조정할 수
가 있다.
이어서, 제1∼6의 변형예에 있어서의 벨트체(25b∼25g)의 단면구조에 대하여 설명한다.
도 14 및 도 15에 도시하는 바와 같이, 제1변형예에 있어서의 벨트체(25b)를 구성하는 튜브(36)의 개수가 1개인 경
우에는, 벨트체(25b)의 높이방향의 대략 중앙부에 튜브(36)를 배설하고, 튜브(36)와 그 상하방향으로 각각 연재하는
벽멱(44a, 44b)을 일체적으로 형성한다.
이와 같은 구조로 하는 것에 의하여, 튜브(36)의 개수가 적은 경우에 있어서도, 벨트체(25b)의 높이방향을 따라서 연
재하는 벽멱(44a, 44b)에 의해 밸트체(25b)를 높이방향을 따라서 폭이 넓은 광폭형상으로 형성할 수가 있기 때문에,
벨트체(25b)의 높이방향에 대한 강성을 확보할 수가 있으며, 벨트체(25b)에 발생하는 중력방향으로 굴곡을 억제할
수가 있다.
도 16 및 도 17에 도시하는 바와 같이, 제2변형예에 있어서의 벨트(25c)를 구성하는 튜브(36)가 한 쌍일 경우에는,
벨트체(25c)의 높이방향의 상단부 및 하단부에 튜브(36a, 36b)를 형성하며, 튜브(36a, 36b)의 사이를 각각 소정의 거
리로 유지시킨다. 그리고, 벨트체(25c)의 상단부에 설치된 튜브(36a)와 하단부에 설치된 튜브(36b)사이를 소정 길이
의 두께를 갖는 벽부(46)에 의해서 일체적으로 접속하는 구조로 한다.
이와 같은 구조로 하는 것에 의하여, 튜브(36a, 36b)의 개수가 한 쌍일 경우에 있어서도, 상기 벽부(46)에 의해 벨트
체(25c)를 높이방향을 따라서 폭이 넓은 광폭형상으로 형성할 수가 있기 때문에, 벨트체(25c)의 높이방향에 대한 강
성을 확보할 수가 있어서, 벨트체(25c)에 발생하는 중력방향의 굴곡을 억제할 수가 있다.
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또한, 도 18 및 도 19에 도시하는 바와 같이, 제3변형예에 있어서 벨트체(25d)를 구성하는 2개의 튜브(36a, 36b)는
유지용요크(유지부재; 48)에 의해 길이방향에 대하여 대략 직교하는 방향으로 소정간격 격리되어 유지된다. 상기 유
지용요크(48)는 튜브(36a, 36b)의 격리거리가 변화하지 않는 강도를 갖는 재질로 형성된다. 또, 상기 유지용요크(48)
는 튜브(36)의 길이방향을 따라서 소정의 간격 격리되어 장착된다. 상기 유지용요크(48)끼리의 간격거리 및 유지용요
크(48)의 개수를 조정하는 것에 의하여, 튜브(36)의 굴곡정도를 조정할 수가 있다.
이와 같은 구조로 하는 것에 의하여, 튜브(36a, 36b)의 개수가 적은 경우에 있어서도 벨트체(25d)의 높이방향의 치수
를 크게 형성할 수가 있기 때문에, 띠 형상으로 형성되는 상기 벨트체(25d)의 형상과 대략 동등한 높이 방향에 대한
강성을 확보할 수가 있으며, 벨트체(25d)에 발생하는 중력방향의 굴곡을 억제할 수가 있다.
또, 튜브(36a, 36b)가 외부에 노출되는 구조로 하고 있기 때문에, 유지보수작업을 용이하게 실시할 수가 있다.
또한, 도 20 및 도 21에 도시하는 바와 같이, 제4변형예에 의한 벨트체(25e)는 예를 들면, 수지제 재료로 이루어지는
박판형상의 플레이트부재(50a)의 측면을 소정길이만큼 돌출시키고, 복수의 튜브(36a, 36b)을 상방으로부터 높이방
향을 따라서 병렬로 수납하기 위한 긴 홈을 갖는 수납부(52)로 구성된다. 상기 긴 홈의 깊이는 수납되는 튜브(36a, 36
b)의 개수에 대응하는 깊이로 설정된다. 또한, 튜브(36a, 36b)의 개수는 특별히 한정되지 않으며 단일이거나 복수일
수도 있다.
이와 같은 구조로 하는 것에 의하여, 벨트체(25e)의 높이방향을 따라서 강성이 박판형상의 플레이트부재(50a)의 부
분에서 확보되기 때문에, 튜브(36a, 36b)의 개수가 적은 경우에 있어서도 벨트체(25e)의 높이방향에 대한 강성을 확
보할 수가 있으며, 벨트체(25e)에 발생하는 중력방향을 따라서 발생하는 굴곡을 억제할 수가 있다.
또, 튜브(36a, 36b)가 외부로 노출되고 있는 상태에 있기 때문에, 유지보수작업을 용이하게 실시할 수가 있다.
다시, 도 22 및 도 23에 도시하는 바와 같이, 제5변형예에 있어서 벨트체(25f)는 예를 들면, 수지제 재료로 이루어지
는 박판형상의 보강용 플레이트(51)의 측면의 상방에 복수의 튜브(36a, 36b)를 병렬로 배치하고, 보강용 플레이트(5
1) 및 복수의 튜브(36a, 36b)를 일체적으로 피복하는 커버부재(54)로 구성된다. 또한, 튜브(36a, 36b)의 개수는 특별
히 한정되지 않으며, 단일이거나 복수일 수도 있다.
이와 같은 구조로 하는 것에 의하여, 벨트체(25f)의 높이방향을 따라서 강성 이 박판형상의 보강용 플레이트(51)의
부분에서 확보되기 때문에, 벨트체(25f)에 발생하는 중력방향의 굴곡을 억제할 수가 있다. 또, 벨트체(25f)는 튜브(36
a, 36b)가 외부로 노출되지 않기 때문에 방수성 및 내약품성 등에도 뛰어나다.
또한, 도 24 및 도 25에 도시하는 바와 같이, 제6변형예 있어서, 벨트체(25g)는 예를 들면, 수지제 재료로 이루어지는
박판형상의 플레이트부재(50b)의 하면에 일단부가 접속되고, 용착등으로 일체적으로 연결된 복수의 튜브(36a, 36b)
를 현수하는 와이어 등으로 이루어지는 현수부재(56)로 구성된다. 상기 현수부재(56)는 플레이트부재(50b)와 튜브(3
6a, 36b)와의 사이에 소정의 간격으로 격리되어 연결되어 있다.
이와 같은 구조로 하는 것에 의하여, 벨트체(25g)의 높이방향을 따라서 강성이 박판형상의 플레이트부재(50b)의 부
분에서 확보되기 때문에, 벨트체(25g)에 발생하는중력방향의 굴곡을 억제할 수가 있다. 또, 튜브(36a, 36b)가 외부로
노출되는 구조로 하고 있기 때문에, 유지보수작업을 용이하게 실시할 수가 있다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 고정단 및 가동단에 의해 액츄에이터본체 및 변위부재에 벨트체가 접속되고, 변위부재의 변위에
따라서 가동단이 변위할 때, 상기 벨트체를 띠 형상으로 형성하는 것에 의하여, 벨트체의 자체 중량에 의해 상기 벨트
체가 하방으로 휘어지는 것이 억제되고, 설치공간의 높이방향에 제약이 있는 경우에 있어서도 바람직하게 사용할 수
가 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
액츄에이터본체(22)에 고정되는 고정단(26)과,
상기 액츄에이터본체(22)의 축선방향을 따라서 변위하는 변위부재(20)에 장착되는 가동단(34)과,
상기 고정단(26)과 상기 가동단(34)의 사이에 설치되는 띠 형상의 벨트체(25)를 구비하고,
상기 변위부재(20) 및 가동단(34)이 일체적으로 변위할 때, 상기 벨트체(25)의 축선이 수평한 평면위에서 굴곡이 자
유롭게 형성되는 것을 특징으로 하는 케이블 구조.
청구항 2.
제1항에 있어서, 상기 벨트체(25)는 상기 고정단(26) 및 가동단(34)에 각각 접속되는 설치부(41a, 41b)를 가지며, 상
기 설치부(41a, 41b)에는 상기 벨트체(25)의 자체 중량에 의해 중간부의 굴곡을 억제하는 굴곡억제수단이 설치되는
것을 특징으로 하는 케이블 구조.
청구항 3.
제1항에 있어서, 상기 벨트체(25)의 측면은 연직면과 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 케이블 구조.
청구항 4.
제3항에 있어서, 연직면과 평행한 상기 벨트체(25)의 일측면의 치수(A)는 연 직면과 직교하는 상기 벨트체(25)의 타
측면의 치수(B)보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 케이블 구조.
청구항 5.
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제1항에 있어서, 상기 액츄에이터본체(22)에는 상기 벨트체(25)의 자체 중량에 의해 벨트체(25)의 중간부의 굴곡을
억제하는 가이드수단(104)이 설치되는 것을 특징으로 하는 케이블 구조.
청구항 6.
제5항에 있어서, 상기 가이드수단(104)은 상기 고정단(26)의 하면과 동일한 평면을 갖는 가이드부재(108)로 이루어
지는 것을 특징으로 하는 케이블 구조.
청구항 7.
제1항에 있어서, 상기 벨트체(25)에는 상기 고정단(26)과 가동단(34)과의 사이의 상기 벨트체(25)의 중간부를 현가
하는 현수수단(156)이 설치되는 것을 특징으로 하는 케이블 구조.
청구항 8.
제1항에 있어서, 상기 벨트체(25)는 상기 벨트체(25)의 축선방향을 따라서 설치되며, 내부에 통로가 형성된 튜브(36)
로 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 구조.
청구항 9.
제1항에 있어서, 상기 벨트체(25b)는 내부에 통로가 형성된 튜브(36)와, 튜브(36)로부터 상기 벨트체(25b)의 축선과
직교하는 방향을 따라서 형성된 판 형상 의 벽부(44a, 44b)가 설치되는 것을 특징으로 하는 케이블 구조.
청구항 10.
제1항에 있어서, 상기 벨트체(25c)에는 상기 벨트체(25c)의 축선과 직교하는 방향으로 각각 격리되는 한 쌍의 튜브(3
6a, 36b)와, 상기 한 쌍의 튜브(36a, 36b)에 각각 연결되는 판 형상의 벽면(46)이 설치되는 것을 특징으로 하는 케이
블 구조.
청구항 11.
제1항에 있어서, 상기 벨트체(25d)에는 내부에 통로가 형성된 복수의 튜브(36a, 36b)와, 상기 벨트체(25d)의 축선방
향과 직교하는 방향으로 소정의 간격으로 각각 격리하면서 상기 복수의 튜브(36a, 36b)를 유지하는 유지부재(48)가
설치되는 것을 특징으로 하는 케이블 구조.
청구항 12.
제1항에 있어서, 상기 벨트체(25e)는 플레이트부재(50a), 상기 플레이트부재(50a)의 측면을 따라서 설치되고 각각의
내부에는 통로가 형성되는 튜브(36a, 36b), 상기 튜브(36a, 36b)가 수납되는 수납부(52)를 구비하는 것을 특징으로
하는 케이블 구조.
청구항 13.
제1항에 있어서, 상기 벨트체(25f)에는 플레이트(51), 상기 플레이트(51)의 측면에 배설되고 각각의 내부에 통로가
형성되는 튜브(36a, 36b), 및 상기 플레이트(51)와 상기 튜브(36a, 36b)를 일체로 피복하는 커버부재(54)가 설치되는
것을 특징으로 하는 케이블 구조.
청구항 14.
제1항에 있어서, 상기 벨트체(25g)는 플레이트부재(50b), 및 각각의 내부에 통로가 형성되고 현수부재(56)에 의해 상
기 플레이트부재(50b)의 일단에 현가되는 튜브(36a, 36b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 구조.
도면
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도면1
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도면2
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도면3
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도면4
도면5
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도면6
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도면7
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도면8
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