KR102250283B1 - 전력 케이블 풀러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력 케이블 풀러에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 1 구동축을 갖는 제 1 모터; 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 구동축을 갖는 제 2 모터; 상기 제 1 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축을 회전시키는 제 1 감속 기어; 상기 제 2 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축을 회전시키는 제 2 감속 기어; 상기 제 1 회전축 및 상기 제 1 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러; 및 상기 제 1 회전축과 평행한 상기 제 2 회전축 및 상기 제 2 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러를 포함할 수 있다.

Description

전력 케이블 풀러{Electronic power cable puller}

본 발명은 배선 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전력 케이블 풀러에 관한 것이다.

건축, 선박, 및 토목과 같이 전선의 포설 및 철거가 요구되는 기술분야에서, 높은 하중, 큰 부피를 가지고 가요성이 떨어지는 전선들을 다루는 작업은 어려움이 따른다. 상기 전선들이 이동 중에 지면과의 마찰에 의하여 상기 전선들의 피복이 손상되지 않도록 지면으로부터 일정 거리를 유지한 채로 이동시켜야 하고, 상기 전선들이 항상 지면과 수평 방향이나 직선 방향으로 이동되지 않고 지면 아래로 포설되거나 전선의 이동 방향이 곡선을 이루는 경우도 존재하므로 상기 전선들의 이동 경로, 이동 속도를 제어하는 것은 매우 중요하다.

또한, 상기 건축, 선박, 토목과 같이 중장비, 무거운 재료들을 이용하는 기술 분야에서는 저비용으로 경제적인 설비 방식을 구현하는 것이 중요하다. 예를 들어, 상기 기술 분야에서, 포설의 대상이 되는 전선들은 다양한 재료로 제조될 수 있고, 다양한 굵기로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 각각의 전선들의 하중은 상기 재료의 밀도, 구성 성분 또는 굵기에 따라 달라질 수 있다. 포설 작업의 대상이 되는 전선마다 그 하중에 맞는 새로운 포설 기계를 사용하는 것은 상기 포설 기계를 운반하는 비용, 제작 및 구입 비용 또는 설치 시간이 과도하게 소모되어 비효율적이라는 문제점이 있어 하나의 포설 기계로 다양한 하중의 전선을 포설할 수 있도록 가용의 범위가 넓은 포설 기계가 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 동력의 전달을 위하여 사용되는 체인이나 벨트의 사용을 최소화하여 동력 손실을 최소화한 전력 케이블 풀러를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전선 풀링을 위한 구성 요소를 간소화하고, 소형으로 제작되어 설치, 운반 및 철거가 용이하고, 가용의 범위가 넓은 전력 케이블 풀러를 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러는, 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 1 구동축을 갖는 제 1 모터, 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 구동축을 갖는 제 2 모터, 상기 제 1 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축을 회전시키는 제 1 감속 기어, 상기 제 2 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축을 회전시키는 제 2 감속 기어, 상기 제 1 회전축 및 상기 제 1 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러 및 상기 제 1 회전축과 평행한 상기 제 2 회전축 및 상기 제 2 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제 1 구동축과 상기 제 2 구동축은 서로 평행할 수 있다.

일 실시예에서는, 상기 제 1 감속 기어 또는 상기 제 2 감속 기어의 감속비는 2:1 내지 10:1의 범위 내일 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 상기 제 1 감속 기어 또는 상기 제 2 감속 기어는 복수 개의 감속 기어 세트를 포함하는 합성 기어 기차일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제 1 모터의 회전과 상기 제 2 모터의 회전은 서로 동기화될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 전력 케이블 풀러는, 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터에 연결된 동기화 모듈을 더 포함하며, 상기 동기화 모듈은 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터를 주파수 제어 구동시켜 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터의 회전을 서로 동기화시킬 수 있다.

일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러는 과부하 제어 모듈을 더 포함하며, 상기 과부하 제어 모듈은, 상기 제 1 모터 또는 상기 제 2 모터의 동작 정보를 감지하는 모터 감지부, 상기 동작 정보의 허용 범위를 설정하는 허용 범위 설정부, 상기 동작 정보 및 상기 허용 범위를 비교하여 상기 제 1 모터 또는 상기 제 2 모터의 과부하 전달 여부를 판단하고, 과부하를 제거하기 위한 감속비를 설정하는 과부하 제어부 및 상기 과부하 제어부로부터 획득된 상기 감속비에 따라 상기 제 1 감속 기어 또는 상기 제 2 감속 기어의 감속비를 제어하는 감속 기어 모듈을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러는, 상기 제 1 롤러, 상기 제 1 감속 기어 및 상기 제 1 모터를 고정 지지하고, 상기 제 2 롤러의 상기 제 1 롤러에 대한 상기 간격 조절을 위하여 상기 2 롤러, 상기 제 2 감속 기어 및 상기 제 2 모터가 변위 가능하도록 지지하는 프레임 지지체를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 프레임 지지체는, 상기 제 1 롤러와 상기 제 2 롤러를 외부로 노출시키고, 상기 제 2 롤러의 상기 제 2 회전축이 상기 간격 조절을 위해 변위되도록 변위 방향으로 개구된 개구부를 갖는 프레임 본체, 상기 제 2 롤러와 상기 제 2 모터를 고정 지지하여 함께 변위시키도록 상기 프레임 본체에 슬라이딩 가능하게 결합된 구동 지지체 및 상기 구동 지지체에 결합되어 상기 구동 지지체를 변위시키는 구동기를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 감속 기어 및 상기 제 2 감속 기어는 상기 프레임 본체 내부에 수용될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 구동기는 상기 프레임 본체에 회전 가능하게 결합된 래칫 바퀴 및 상기 래칫 바퀴에 결합된 손잡이 바를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제 1 마찰 볼과 상기 제 2 마찰 볼은 볼록한 축 단면 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제 1 마찰 볼 및 상기 제 2 마찰 볼은 세라믹, 고무 또는 합성수지를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 제 1 롤러의 회전축과 상기 제 1 롤러에 동력을 전달하는 제 1 모터 사이 및 제 2 롤러의 회전축과 상기 제 2 롤러에 동력을 전달하는 제 2 모터 사이에 각각 제 1 감속 기어 및 제 2 감속 기어가 삽입됨으로써 하중이 큰 전선을 포설하는 경우에 모터에 과부하가 전달되어 파손 또는 손상되거나 에너지 효율이 낮아지는 것을 방지할 수 있으며, 상기 회전축들에 상기 모터들이 직접 동력을 전달하는 경우에 비하여 단계적으로 회전 속도를 변화시킴으로써 모터의 속도 변화 시의 과부하 또는 상기 과부하에 따른 모터의 고장을 최소화할 수 있다.

또한, 제 1 롤러 및 제 2 롤러 각각에 회전 동력을 전달하는 제 1 모터 및 제 2 모터가 연결됨으로써 체인과 같은 체결구를 사용하지 않아 동력 손실이 최소화된 전력 케이블 풀러가 제공될 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러의 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 전력 케이블 풀러의 단면도이다.
도 2a는 직류 모터의 토크와 회전수의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 2b는 인덕션 모터의 토크와 회전수의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 제 1 모터, 제 1 감속 기어 및 제 1 회전축의 연결 관계를 나타낸 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제 1 모터, 제 1 감속 기어 및 제 1 회전축의 연결 관계를 나타낸 사시도이며, 도 3c는 또 다른 실시예에 의한 제 1 모터, 제 1 감속 기어 및 제 1 회전축의 연결 관계를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 모터 장치의 구성도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러의 제 1 모터 및 제 2 모터(M2)의 회전을 제어하는 동기화 모듈의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과부하 제어 모듈의 구성도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 감속 기어의 감속비를 변환하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 지지체의 사시도이고, 도 8b는 일 실시예에 따른 제 1 롤러와 제 2 롤러 사이의 간격 조절을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

도면에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수로 기재되어 있다 하더라도, 문맥상 단수를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이란 용어는 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 명세서에서 기판 또는 다른 층 "상에(on)" 형성된 층에 대한 언급은 상기 기판 또는 다른 층의 바로 위에 형성된 층을 지칭하거나, 상기 기판 또는 다른 층 상에 형성된 중간 층 또는 중간 층들 상에 형성된 층을 지칭할 수도 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 숙련된 자들에게 있어서, 다른 형상에 "인접하여(adjacent)" 배치된 구조 또는 형상은 상기 인접하는 형상에 중첩되거나 하부에 배치되는 부분을 가질 수도 있다.

본 명세서에서, "아래로(below)", "위로(above)", "상부의(upper)", "하부의(lower)", "수평의(horizontal)" 또는 "수직의(vertical)"와 같은 상대적 용어들은, 도면들 상에 도시된 바와 같이, 일 구성 부재, 층 또는 영역들이 다른 구성 부재, 층 또는 영역과 갖는 관계를 기술하기 위하여 사용될 수 있다. 이들 용어들은 도면들에 표시된 방향뿐만 아니라 소자의 다른 방향들도 포괄하는 것임을 이해하여야 한다.

이하에서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들(및 중간 구조들)을 개략적으로 도시하는 단면도들을 참조하여 설명될 것이다. 이들 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 도면의 부재들의 참조 부호는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부재를 지칭한다.

본 명세서에서, '제 1' 및 '제 2'와 같은 용어들은 상호 호환될 수 있다. 예를 들면, 제 1 모터(M1), 제 1 회전축(RS1), 제 1 마찰볼 및 제 1 롤러(R1)에 대한 개시 사항은 제 2 모터(M2), 제 2 회전축(RS2), 제 2 마찰볼 및 제 2 롤러(R2)에 대하여 동일하게 적용될 수 있다. 그 외 기타 다른 구성 요소들에 대한 설명도 상호간에 참조될 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)의 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 전력 케이블 풀러(10)의 단면도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)는 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 1 모터(M1), 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 모터(M2), 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축(RS1)을 회전시키는 제 1 감속 기어(RG1), 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축(RS2)을 회전시키는 제 2 감속 기어(RG2), 제 1 회전축(RS1) 및 상기 제 1 회전축(RS1)에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축(RS1)을 감싸는 제 1 마찰볼을 갖는 제 1 롤러(R1) 및 제 2 회전축(RS2) 및 상기 제 2 회전축(RS2)에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축(RS2)을 감싸는 제 2 마찰볼을 갖는 제 2 롤러(R2)를 포함할 수 있다. 도 1b는 도 1a의 전력 케이블 풀러(10)를 D에서 절단한 단면도이다.

일 실시예에서, 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)는 스텝 모터와 같은 직류(DC) 모터, 피드백 회로를 포함하는 서보 모터(servo motor), 릴럭턴스(reluctance) 모터, 히스테리시스 모터 및 영구자석 모터와 같은 비-여자형(non-excited) 모터와, DC-여자형(DC-excited) 모터와 같은 동기 모터(synchronous motor), 비동기/유도 모터(asynchronous/induction motor), 단상 동기 모터, 3상 모터와 같은 교류(AC) 모터를 포함할 수 있다.

상기 교류 모터는, 비제한적 예로서, 유도 모터(induction motor) 가역 모터(reversible motor) 또는 속도 조절 모터(speed control motor)일 수 있다. 바람직하게는, 유도 모터가 사용될 수 있다. 상기 유도 모터의 전력은 50 W 내지 500 W, 또는 100 W 내지 200 W, 예를 들면, 150 W일 수 있다. 상기 유도 모터는 구조가 간단하고 신뢰성이 높은 이점이 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 간편한 구조 및 작은 부피에 의해 제 1 롤러(R1)/제 2 롤러(R2)를 구동하기 위하여 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)가 각각 회전 동력을 전달함으로써, 1 개의 모터에 의한 회전 동력 전달로 체인과 같은 연결 부재들에 의하여 제 1 회전축(RS1)과 제 2 회전축(RS2)을 함께 구동시키기 위해 제 1 회전축(RS1)과 제 2 회전축(RS2)에 상기 회전 동력을 분배하여 전달하는 전력 케이블 풀러(10)에 비하여 상기 연결 부재들의 슬립 또는 마찰에 의한 전력 손실이나 회전 속력의 오차에 의한 오작동이 적은 전력 케이플 풀러를 구현할 수 있다.

일 실시예에서, 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)는 각각 제 1 구동축(DRS1) 및 제 2 구동축(DRS2)을 가질 수 있다. 제 1 구동축(DRS1) 및/또는 제 2 구동축(DRS2)은 각각 제 1 모터 기어(MG1) 및 제 2 모터 기어(MG2)를 회전시킬 수 있고, 제 1 모터 기어(MG1) 및 제 2 모터 기어(MG2)는 각각 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 2 감속 기어(RG2)와 치합되어 제 1 감속 기어(RG1) 및/또는 제 2 감속 기어(RG2)를 회전시킬 수 있다. 이하에서는, 제 1 구동축(DRS1)에 대한 설명이 제 2 구동축(DRS2)에 참조될 수 있다. 제 1 구동축(DRS1)은 적어도 하나의 말단에 나선 패턴, 키웨이(keyway) 홈 또는 결합 패턴이 형성된 클램핑 허브(clamping hub) 중 적어도 하나 이상의 커플링 부재를 포함할 수 있다. 상기 커플링 부재에는 제 1 감속 기어(RG1)와 치합되어 제 1 감속 기어(RG1)를 회전시킬 수 있는 제 1 모터 기어(MG1)가 결합될 수 있다. 다른 실시예에서는, 제 1 구동축(DRS1)에 기어 홈이 형성되어, 제 1 구동축(DRS1)은 제 1 모터 기어(MG1)로 작동하는 선형 기어 샤프트일 수 있다.

일 실시예에서, 제 1 모터 기어(MG1)의 회전축과 제 1 감속 기어(RG1)의 회전축은 상호 간에 교차될 수 있다. 이 경우, 도시되지 않았으나, 제 1 모터 기어(MG1)의 회전 동력을 상기 제 1 감속 기어(RG1)에 전달하기 위하여 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 감속 기어(RG1) 사이에 방향 전환 기어가 제공될 수 있다. 상기 방향 전환 기어는 스퍼 베벨 기어 또는 헬리컬 베벨 기어 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 전술한 기어의 종류는 비제한적인 예시일 뿐이며, 회전축이 서로 평행하지 않고 교차되는 모든 종류의 기어들에 대한 공지된 기술들이 적용될 수 있다.

다른 실시예에서, 제 1 모터 기어(MG1)의 회전축과 제 1 감속 기어(RG1)의 기어들 중 원동 기어의 회전축은 상호 간에 교차될 수 있다. 제 1 감속 기어(RG1)는 적어도 하나 이상의 원동 기어 및 적어도 하나 이상의 종동 기어를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 원동 기어들 중 어느 하나는 제 1 모터 기어(MG1)와 치합되어 제 1 모터(M1)의 회전 동력을 종동 기어에 전달한다. 상기 원동 기어의 회전축이 상기 제 1 모터 기어(MG1)의 회전축과 평행하지 않고 상호간에 교차되는 경우, 제 1 모터 기어(MG1)와 상기 원동 기어는 스퍼 베벨 기어 또는 헬리컬 베벨 기어를 구성할 수 있다. 이 경우, 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 감속 기어(RG1) 사이에 별도의 방향 전환을 위한 기어를 삽입하지 않음으로써 소형화되고, 가벼운 중량으로 인하여 용이하게 이동시켜 설치할 수 있는 전력 케이블 풀러(10)가 제공될 수 있다.

일 실시예에서, 전력 케이블 풀러(10)는 제 1 롤러(R1), 제 2 롤러(R2), 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)를 포함할 수 있다. 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)는 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)를 하부에서 지지하는 프레임 지지체 상에서 평행하게 배치될 수 있다. 제 1 롤러(R1)의 제 1 회전축(RS1)은 제 1 감속 기어(RG1)를 통하여 제 1 모터(M1)와 연결되어 제 1 모터(M1)의 동력을 전달받고, 제 2 롤러(R2)의 제 2 회전축(RS2)은 제 2 감속 기어(RG2)를 통하여 제 2 모터(M2)와 연결되어 제 2 모터(M2)의 회전 동력을 전달받아 회전한다.

다른 실시예에서는, 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)는 상하로 배치될 수 있다. 예를 들면, 제 1 롤러(R1)가 하부에 배치되고, 제 2 롤러(R2)가 제 1 롤러(R1)의 상부에 배치되며, 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)는 연결 프레임에 의하여 지지될 수 있다. 제 1 회전축(RS1)이 제 1 구동축(DRS1) 상부에 제 1 구동축(DRS1)과 평행하게 배치될 수 있고, 제 2 회전축(RS2)은 제 2 구동축(DRS2) 상부에 제 2 구동축(DRS2)과 평행하게 배치될 수 있다. 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)가 상하로 배치되는 경우, 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2) 각각의 회전 속력을 조절함으로써 전선의 공급 방향을 상하로 조절할 수 있다.

도 2a는 직류 모터의 토크와 회전수의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 2b는 인덕션 모터의 토크와 회전수의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 2a를 참조하면, 직류 모터에서 모터의 회전 속도와 모터 토크가 반비례하는 것을 볼 수 있다. 일반적으로, 모터의 구동 시, 상기 모터가 안정적으로 동작할 수 있는 정격 토크가 존재하며, 상기 모터가 정격 토크를 초과하는 출력으로 장시간 동작하는 경우, 상기 모터의 손상으로 이어질 수 있다. 전력 케이블 풀러(10)에 의해 포설되는 케이블의 하중이 큰 경우, 상기 케이블을 운반하기 위하여 제 1 롤러(R1) 및/또는 제 2 롤러(R2)를 회전시키기 위한 상당한 크기의 토크가 필요하며, 상기 토크가 모터의 정격 토크를 초과하는 경우, 상기 모터가 파손될 수 있다. 따라서, 전력 케이블 풀러(10)의 내구성을 향상시켜 장기간 사용하고, 하중이 큰 케이블 이송에 유동적으로 이용하기 위해서는, 상기 모터의 토크를 증가시킬 수 있는 토크 컨버터(converter)가 제공되는 것이 바람직할 수 있다.

도 2b를 참조하면, 모터의 회전 시작 시, 예를 들면, 회전 속도가 0 rpm인 경우, 상기 모터의 토크는 Ts의 크기를 갖는다. 이후, 모터의 회전 속도가 증가하면, 상기 모터의 토는 Tm의 최댓값을 갖는다. 상기 모터의 회전 속도가 0 rpm에서 NM까지인 범위를 불안정 영역이라고 지칭하며, 불안정 영역에서는 상기 모터의 구동이 불안정하여 지속적인 회전이 불가능할 수 있다. 이후, 상기 모터의 회전수가 Nm을 초과하는 경우, 상기 모터는 안정 영역, 예를 들면, M 지점부터 O 지점 사이인 영역에 진입한다. 안정 영역에서는 상기 회전 속도가 증가할수록 모터의 토크의 크기는 감소한다. 이 때, 모터는 상기 토크의 크기와 상기 회전 속도가 균형을 이루는 P점에서 회전할 수 있다. 상기 모터가 정지한 상태에서 하중이 큰 케이블로 교체하는 경우, 상기 모터는 Ts 이상의 토크를 발생할 수 없으므로 모터가 동작할 수 없으며, 상기 모터가 안정 영역에서 구동하던 중에 상기 케이블로 교체하는 경우 상기 모터의 회전 속도가 감소하여 M 지점에 도달하고, 상기 케이블의 포설에 요구되는 토크가 Tm을 초과하는 경우 상기 모터는 불안정 영역에 진입하여 결국 모터의 동작이 정지하게 된다. 따라서, 인덕션 모터의 경우에도, 다양한 하중을 갖는 케이블들에 적용할 수 있도록 가용의 범위가 넓은 전력 케이블 풀러(10)를 제공하기 위해서는 토크 컨버터를 추가하는 것이 바람직할 수 있다. 전술한 인덕션 모터는 비제한적인 예시이며, 인덕션 모터를 비롯한 다양한 종류의 교류 모터에서도 적용될 수 있으며, 본 발명을 제한하지 않는다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 제 1 모터(M1), 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 1 회전축(RS1)의 연결 관계를 나타낸 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제 1 모터(M1), 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 1 회전축(RS1)의 연결 관계를 나타낸 사시도이며, 도 3c는 또 다른 실시예에 의한 제 1 모터(M1), 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 1 회전축(RS1)의 연결 관계를 나타낸 측면도이다.

도 3a를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 감속 기어(RG1)는 평 기어일 수 있다. 제 1 감속 기어(RG1) 또는 제 2 감속 기어(RG2)는 복수 개의 감속 기어 세트를 포함하는 합성 기어 기차일 수 있다. 예를 들면, 제 1 감속 기어(RG1)는 적어도 하나 이상의 원동 기어 및 적어도 하나 이상의 종동 기어를 포함할 수 있다. 상기 원동 기어 및/또는 상기 종동 기어는 상대적인 개념이며, 상기 원동 기어는 상기 원동 기어와 치합된 기어에 동력을 전달하는 기어이고, 상기 종동 기어는 상기 종동 기어와 치합된 기어로부터 동력을 전달받는 기어이다. 제 1 감속 기어(RG1)는 한 쌍의 원동 기어 및 종동 기어를 포함할 수 있고, 예를 들면, 제 1 기어(RG1a) 및 제 2 기어(RG1b)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 기어(RG1a)는 베벨 기어일 수 있다. 전술한 것과 같이, 제 1 모터(M1)와 제 1 기어(RG1a)가 베벨 기어인 경우, 상기 기어들의 회전축 전환을 위한 기어를 추가하지 않음으로써 전력 케이블 풀러(10)의 소형화가 가능하다는 이점이 있다.

일 실시예에서, 제 1 모터(M1)의 기어 홈은 z0 개, 제 1 기어(RG1a)의 기어 홈은 z1 개, 제 2 기어(RG1b)의 기어 홈은 z2 개, 제 1 출력 기어(OUT1)의 기어 홈은 z3 개일 수 있다. 이 경우, 제 1 모터(M1) 토크(T1)와 제 1 회전축(RS1)이 받는 제 1 출력 토크(T2)의 관계는 아래 식 1과 같이 나타낼 수 있다.

[식 1]

식 1을 참조하면, 제 1 모터 기어(MG1)가 제 1 출력 기어(OUT1)에 직접 치합되는 경우에는 제 1 출력 토크(T2)가 z3/z0에 비례하지만, 제 1 감속 기어(RG1)를 배치함으로써 z1*z3/z0*z2에 비례하게 되어, 제 1 감속 기어(RG1)의 기어 홈의 개수인 z1, z2를 적절히 조절하면 공간적 제약이 없이 높은 감속비를 얻을 수 있다. 예를 들면, 제 1 모터(M1)에 과부하가 전달되지 않도록 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 출력 기어(OUT1) 사이에 40 : 1 이상의 기어비가 요구되는 경우에, 제 1 감속 기어(RG1)가 없는 경우에는 제 1 출력 기어(OUT1)가 제 1 감속 기어(RG1)의 약 40 배의 직경을 갖게 된다. 이 경우, 전력 케이블 풀러(10)의 소형화에 장애가 될 수 있고, 지하 및/또는 지상의 다양한 위치에서 포설 작업이 요구되는 전력 케이블 풀러(10)의 이동 또는 설치가 어려워질 수 있다. 반면에, 제 1 감속 기어(RG1)가 제공되는 경우에는, 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 기어 사이의 기어비가 4 : 1이고, 제 2 기어와 제 1 출력 기어(OUT1) 사이의 기어비가 10 : 1의 기어비를 갖더라도, 결과적으로 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 출력 기어(OUT1) 사이의 기어비는 40 : 1 의 기어비를 갖게 되어, 공간적 제약을 받을 정도로 큰 부피의 기어를 사용하지 않고 제 1 모터(M1)에 과부하가 전달되지 않을 정도의 감속비를 구현할 수 있는 이점이 있다.

도 3b를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 감속 기어(RG1)는 유성 기어열(planetary gear trains)일 수 있다. 제 1 감속 기어(RG1)는 가장 바깥쪽의 링 기어(RG), 링 기어(RG)의 안쪽에서 내접하여 링 기어(RG)와 치합되는 유성 기어(PG)들, 유성 기어(PG)의 안쪽에 배치되어 유성 기어(PG)와 치합하는 선 기어(SG)를 포함할 수 있다. 링 기어(RG)는 고정되어 있고, 제 1 모터(M1)의 작동에 의해 제 1 구동축(DRS1)이 회전하면 제 1 구동축(DRS1) 말단의 선 기어(SG)가 회전하면 선 기어(SG)의 회전에 의해 유성 기어(PG)가 자전 및 공전을 하며 유성 기어(PG)들의 중심에 고정되어 있는 캐리어(CR)가 회전하게 된다. 캐리어(CR)가 회전하면 캐리어(CR)에 고정된 캐리어 축(CRX)이 회전하게 되고, 캐리어 축(CRX)의 회전에 의하여 제 1 출력 기어(OUT1a, OUT1b)에 회전 동력이 전달된다. 제 1 출력 기어(OUT1a, OUT1b)는 상기 회전 동력을 제 1 회전축(RS1)에 전달한다.

일 실시예에서, 제 1 출력 기어(OUT1a, OUT1b)는 스파이럴 베벨 기어, 베벨 기어, 헬리컬 베벨 기어 또는 웜 기어 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 제 1 감속 기어(RG1)가 유성 기어(PG)열인 경우, 제 1 감속 기어(RG1)의 입력 회전축과 출력 회전축은 동일 선 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제 1 감속 기어(RG1)의 출력 회전축이 제 1 구동축(DRS1)과 동일 선 상에 존재하므로, 제 1 회전축(RS1)의 방향이 제 1 모터(M1)와 수직한 방향으로 전환되기 위하여 제 1 출력 기어(OUT1a, OUT1b)는 방향 전환이 가능한 기어를 포함할 수 있다. 이는 비제한적인 예시일 뿐이며, 공지 기술들의 회전축이 교차하는 모든 종류의 기어들에 대한 개시 사항이 참조될 수 있다.

일 실시예에서, 선 기어(SG)의 기어 홈이 Zs 개, 링 기어(RG)의 기어 홈이 Zr 개이고, 선 기어(SG)의 회전수가 Ns, 링 기어(RG)의 회전수가 Nr, 캐리어(CR)의 회전수가 Nc인 경우, 아래 식 2와 같은 관계식이 성립한다.

[식 2]

또한, 전술한 실시예에 의하면 아래 식 3과 같은 관계식이 성립하여 감속비를 얻을 수 있다.

[식 3]

다른 실시예에서, 선 기어(SG)를 고정시키고, 제 1 구동축(DRS1)에 의하여 회전 동력을 전달하여 링 기어(RG)를 회전시키고, 캐리어(CR)로부터 출력되는 회전 동력을 제 1 출력 기어(OUT1)에 전달하는 경우, 아래 식 4와 같은 관계식이 성립하여 감속비를 얻을 수 있다.

[식 4]

전술한 식들 및 관련 특징들은 비제한적인 예시이며, 선 기어(SG), 링 기어(RG) 및 캐리어(CR) 중 하나의 요소를 고정시켜 감속비를 얻을 수도 있다. 이에 대한 상세한 설명은 적합한 공지 기술을 참조할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라, 제 1 감속 기어(RG1)로 유성 기어(PG)열을 이용하는 경우, 다른 종류의 감속 기어에 비하여 동력 전달 효율이 높아 소형 경량화가 가능하다는 이점이 있어, 다양한 위치에 배치 및 설치가 용이한 전력 케이블 풀러(10)를 제공할 수 있다.

도 3c를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 모터(M1)의 작동에 의해 제 1 구동축(DRS1)이 회전하고, 제 1 모터 기어(MG1)는 제 1 구동축(DRS1)에 고정되어 회전 동력을 전달받을 수 있다. 제 1 모터 기어(MG1)는 제 3 기어(RG1c)와 치합되고, 제 3 기어(RG1c)는 제 4 기어(RG1d)와 서로 상대적으로 회전하지 않도록 결합되어 고정되고, 제 4 기어(RG1d)는 제 5 기어(RG1e)와 치합될 수 있다. 제 5 기어(RG1e)에는 클러치 기어(CLG)가 결합되어 고정되고, 클러치 기어(CLG)는 출력축(OUTS)과 고정됨으로써 출력축(OUTS)이 제 5 기어(RG1e)와 동일한 회전 속도로 회전할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 모터 기어(MG1)의 모터 토크가 T1이고, 제 1 모터 기어(MG1)의 기어 홈이 z0 개, 제 3 기어(RG1c)의 기어 홈이 z4 개, 제 4 기어(RG1d)의 기어 홈이 z5 개, 제 5 기어(RG1e)의 기어 홈이 z3 개이고, 출력축(OUTS)의 토크가 T2인 경우, 상기 모터 토크와 상기 출력축(OUTS)의 토크 사이에는 아래 식 5와 같은 관계식이 성립한다.

[식 5]

전술한 것과 같이, 제 1 감속 기어(RG1)에 의하여 제 1 모터(M1)에 과부하가 전달되지 않도록 충분한 크기의 감속비를 획득할 수 있으며, 제 1 출력 기어(OUT1a, OUT1b)가 상기 감속비에 해당하는 배율만큼 제 1 모터 기어(MG1)보다 큰 반지름을 갖지 않더라도 상기 감속비를 구현함으로써 소형화 및 경량화된 전력 케이블 풀러(10)를 제공할 수 있다. 또한, 다양한 종류의 기어들을 조합함으로써 감속비를 넓은 범위에서 조절할 수 있어 포설할 수 있는 케이블의 하중 범위가 넓은 가용성 높은 전력 케이블 풀러(10)가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)는 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 동력이 제 1 회전축(RS1)/제 2 회전축(RS2)에 직접 전달되지 않고, 소정의 감속비를 가져 토크 컨버터(torque converter)의 역할을 할 수 있는 제 1 감속 기어(RG1)/제 2 감속 기어(RG2)를 통하여 전달됨으로써, 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 속도가 증가 또는 감소하거나, 회전 방향이 변화되더라도, 제 1 회전축(RS1)/제 2 회전축(RS2)의 관성에 의한 충격이 직접 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)에 전달되지 않아 모터의 손상을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 모터 장치(20)의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 모터 장치(20)는 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 1 구동축(DRS1)을 갖는 제 1 모터(M1) 및 제 1 구동축(DRS1)의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축(RS1)을 회전시키는 제 1 감속 기어(RG1)를 포함할 수 있다. 제 1 모터 장치(20)는 제 1 모터(M1) 및 제 1 감속 기어(RG1)는 하우징 내부에 수용되거나, 프레임에 의해 고정될 수 있다.

일 실시예에 따른 제 1 모터 장치(20)는 제 1 모터(M1) 및 제 1 감속 기어(RG1)가 내부에 실장된 하우징을 포함하고, 제 1 감속 기어(RG1)의 기어비는 2:1 내지 10:1의 범위 내일 수 있다. 상기 하우징은 제 1 모터(M1)에 결합된 제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 감속 기어(RG1) 사이에 이물질이 유입되어 기어 홈의 치합 사이에 공극이 형성되어 동력 손실이 유발되는 것을 방지할 수 있고, 제 1 모터 기어(MG1) 또는 제 1 감속 기어(RG1)가 주변의 높은 습도에 의하여 녹슬거나, 이물질과의 마찰에 의하여 마모되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 제 1 모터 장치(20) 및 제 1 감속 기어(RG1)가 제 1 모터 장치(20)로 패키징되어 제공되는 경우, 내구성이 향상되어 오랜 기간 사용 가능한 전력 케이블 풀러(10)를 구현할 수 있다.

특히, 제 1 감속 기어(RG1)가 복수 개의 원동 기어 및 복수 개의 종동 기어를 포함하여 다단계로 감속되도록 설계된 경우, 상기 원동 기어들 및/또는 상기 종동 기어들의 크기가 단수 개의 감속 기어에 의하여 감속되는 경우에 비하여 작을 수 있고, 상기 기어들은 상호 밀접하게 조립되어 제 1 모터 장치(20) 내부에 수용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 소형의 기어들을 이용하여 높은 감속비를 획득함으로써 단수 개의 감속 기어를 이용하는 경우에 비하여 소형화 및 경량화된 전력 케이블 풀러(10)를 제공할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)의 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)의 회전을 제어하는 동기화 모듈(150)의 블록도이다.

도 5를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 모터(M1)의 회전과 제 2 모터(M2)의 회전은 서로 동기화될 수 있다. 예를 들면, 전력 케이블 풀러(10)는 제 1 모터(M1)와 제 2 모터(M2)를 주파수 제어 구동시켜 제 1 모터(M1)와 제 2 모터(M2)의 회전을 서로 동기화시키는 동기화 모듈(150)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 동기화 모듈(150)은 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 속력을 감지하는 제 1 감지부(151)/제 2 감지부(152), 제 1 감지부(151)/제 2 감지부(152)로부터 상기 회전 속력에 대한 정보를 이용하여 동기화 여부를 판단하고, 제 1 구동 회로(153)/제 2 구동 회로(154)에 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 속력을 제어하기 위한 전기적 신호를 전달하는 동기화 제어부(155) 및 동기화 제어부(155)로부터 수신된 상기 전기적 신호에 따라 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 구동을 제어하는 제 1 구동 회로(153)/제 2 구동 회로(154)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 제 1 감지부(151)는 제 1 모터(M1)의 회전 속력을 감지하여 동기화 제어부(155)에 입력시키고, 제 2 감지부(152)는 제 2 모터(M2)의 회전 속력을 감지하여 동기화 제어부(155)에 입력시킬 수 있다. 제 1 감지부(151) 및 제 2 감지부(152)는 단위 시간당 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)의 회전 속력을 측정하거나, 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)에 입력되는 전류 신호의 제로-크로싱 포인트(zero-crossing point)의 간격을 측정할 수도 있다. 제 1 감지부(151) 및 제 2 감지부(152)에 적용되는 센서의 종류는 특정 예시에 제한되지 않으며, 다양한 종류의 센서가 적용될 수 있다.

일 실시예에서, 동기화 제어부(155)는 외부로부터 소정의 설정 속력 또는 케이블 풀링 방향 정보를 입력 받을 수 있다. 예를 들면, 동기화 제어부(155)가 제 1 모터(M1) 방향으로 상기 케이블 풀링 방향을 전환한다는 정보를 입력 받은 경우, 제 2 모터(M2)의 회전 속력을 증가시키고 제 1 모터(M1)의 회전 속력을 감소시킴으로써 제 1 모터(M1) 방향으로 상기 케이블 풀링 방향을 조절할 수 있다. 상기 케이블 풀링 방향의 변화량은 제 1 모터(M1)의 속력과 제 2 모터(M2) 속력의 차이에 비례할 수 있다.

다른 실시예에서는, 동기화 제어부(155)가 외부로부터 수신한 상기 설정 속력과 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 속력이 일치하지 않는 경우에, 상기 외부로부터 수신한 케이블 풀링 속력과 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 속력의 차이를 + n부터 - n에 해당하는 수치화된 신호로 전환할 수 있다. 동기화 제어부(155)는 상기 신호를 제 1 구동 회로(153) 및/또는 제 2 구동 회로(154)에 전달함으로써 회전 속력을 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 동기화 제어부(155)는 키보드, 디스플레이 장치 또는 다른 개별적인 단말장치와 같은 입출력(Input/Output) 수단을 포함할 수 있다. 상기 입출력 수단을 통하여 케이블 풀링 속력, 케이블 풀링 방향에 대한 정보를 외부로부터 수신할 수 있으며, 상기 정보들의 입력은 유/무선의 방식으로 가능할 수 있다. 또한, 예시적으로는, 상기 입력된 정보들은 자동 기억 메모리에 의하여 재사용시에 동일하게 실행될 수도 있고, 동기화 제어부(155)의 메모리에 수동적으로 저장되어 재사용시에 상기 메모리를 통하여 재설정될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 모터의 회전 속력 또는 케이블 풀링 속력를 수치화하여 설정하고, 상기 케이블 풀링 방향을 좌표 또는 각도와 같은 수치로 설정함으로써, 비정량적으로 설정하는 경우에 비하여 시행착오의 횟수를 줄여 신속한 포설 작업이 가능하다. 또한, 포설 경로에 따라 단계적으로 상기 케이블 풀링 속력 및 상기 케이블 풀링 방향을 설정함으로써 작업자가 상주하지 않더라도 자동화된 케이블 풀링 작업이 가능한 전력 케이블 풀러(10)를 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 제 1 구동 회로(153) 및 제 2 구동 회로(154)는 동기화 장치로부터 수신된 전기적 신호에 따라 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)의 속도를 조절할 수 있다. 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)가 직류 모터인 경우 입력 전류의 전압 또는 전류의 크기를 변화시키거나 펄스폭 변조(pulse width modulation; PWM)를 이용할 수도 있다. 다른 실시예에서는, 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2))가 교류(AC) 모터인 경우에는 주파수의 크기를 조절하여 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 속력을 변화시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 제 1 구동 회로(153) 및 제 2 구동 회로(154)에 의하여 변화된 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 속력을 다시 제 1 감지부(151) 및 제 2 감지부(152)에서 감지하여 동기화 제어부(155)로 전기적 신호를 전송하고, 상기 수신된 전기적 신호를 인풋(input) 신호로 하여 동기화 제어부(155)에서 생성한 아웃풋(output) 신호를 제 1 구동 회로(153) 및 제 2 구동 회로(154)로 송신하는 피드백 알고리즘이 연속적으로 수행될 수 있다. 또한, 제 1 구동 회로(153) 및 제 2 구동 회로(154)는 인버터와 같은 전기적 신호를 제어하기 위한 추가 디바이스를 포함할 수 있다. 이는 비제한적인 예시이며, 모터의 회전 속력을 제어하는 공지된 모든 기술 사상들이 참조될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과부하 제어 모듈(160)의 구성도이다.

도 6을 참조하면, 일 실시예에서, 전력 케이블 풀러(10)는 과부하 제어 모듈(160)을 더 포함할 수 있고, 과부하 제어 모듈(160)은, 제 1 모터(M1) 또는 제 2 모터(M2)의 동작 정보를 감지하는 모터 감지부(161), 상기 동작 정보의 허용 범위를 설정하는 허용 범위 설정부(165), 모터 감지부(161)로부터 획득된 상기 동작 정보 및 상기 허용 범위를 비교하여 제 1 모터(M1) 또는 제 2 모터(M2)의 과부하 전달 여부를 판단하고, 과부하를 제거하기 위한 감속비를 설정하는 과부하 제어부(162) 및 과부하 제어부(162)로부터 획득된 상기 감속비에 따라 제 1 감속 기어(RG1) 또는 제 2 감속 기어(RG2)의 감속비를 제어하는 감속 기어 모듈(163)을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 모터 감지부(161)는 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)의 온도, 회전 속력, 과전압, 과전류 또는 전압 불평형 중 적어도 어느 하나 이상을 감지하여 동작 정보를 획득하고, 상기 동작 정보를 과부하 제어부(162)에 전송할 수 있다. 상기 동작 정보는 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 전술한 동작 정보들은 비제한적인 예시이며, 모터의 과부하 여부를 파단할 수 있는 모든 종류의 정보들이 포함될 수 있다.

일 실시예에서, 과부하 제어부(162)는 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)의 과부하 전달 여부를 판정한다. 과부하 제어부(162)는 허용 범위 설정부(165)로부터 허용 범위를 수신하여 상기 동작 정보와 상기 허용 범위를 비교하여 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)의 과부하 전달 여부를 판정할 수 있다. 상기 동작 정보가 상기 허용 범위를 벗어나는 경우에는 과부하 상태로 판정하고, 적정 감속비를 산출할 수 있다. 예를 들어, 상기 동작 정보 중 온도가 상기 허용 범위를 초과하는 경우, 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)가 과열되는 것을 의미하므로, 현재 감속비보다 큰 감속비를 산출할 수 있다. 상기 동작 정보가 허용 범위 내인 경우, 기존 감속비보다 작은 적정 감속비를 산출하여 케이블 포설 속력을 증가시킬 수 있다.

일 실시예에서, 허용 범위 설정부(165)는 온도, 회전 속력, 과전압, 과전류 또는 전압 불평형 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 허용 범위를 설정할 수 있다. 예를 들면, 상기 허용 범위는 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 정격 전압 또는 정격 전류를 기준으로 하는 오차 범위 내일 수 있다. 다른 실시예에서, 허용 범위 설정부(165)는 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)의 손상 또는 파손을 방지하기 위하여 제 1 모터(M1) 및/또는 제 2 모터(M2)의 동작을 정지시키는 동작 정지 범위를 설정할 수 있다. 예를 들면, 상기 허용 범위가 상기 정격 전압 또는 정격 전류의 10 %의 오차 범위 이내인 경우, 상기 동작 정지 범위는 상기 정격 전압 또는 정격 전류의 20 %의 오차 범위를 벗어나는 범위일 수 있다.

일 실시예에서, 과부하 제어 모듈(160)은 상기 허용 범위를 설정하기 위하여 허용 범위 설정부(165)에 과거 동작 정보를 제공하는 저장부(166)를 더 포함할 수 있다. 과부하 제어부(162)는 모터 감지부(161)로부터 수신한 동작 정보를 저장부(166)에 저장할 수 있다. 저장부(166)는 상기 동작 정보를 허용 범위 설정부(165)에 송신할 수 있고, 허용 범위 설정부(165)는 상기 동작 정보를 이용하여 허용 범위를 설정할 수 있다. 예를 들면, 상기 허용 범위는 저장부(166)로부터 수신된 동작 정보들의 평균 값의 오차 범위 내일 수 있다.

일 실시예에서, 과부하 제어 모듈(160)은 과부하 제어부(162)로부터 과부하 판정 시, 외부로 알람 신호를 전달하는 알람부(164)를 더 포함할 수 있다. 알람부(164)는 발광 다이오드(laser emitting diode; LED) 및 발광 다이오드 구동 소자를 포함하여 알람광을 출력하거나, 스피커 및 오디오 구동 소자를 포함하여 알람음을 외부로 출력할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 알람음은 복수 개의 서로 구분되는 광으로 출력되고, 상기 알람음은 복수 개의 서로 구분되는 소리로 출력되어 과부하의 정도 또는 모터의 정지를 구분하여 출력할 수 있다.

감속 기어 모듈(163)은 과부하 제어부(162)로부터 수신한 감속 제어 신호에 따라 제 1 감속 기어(RG1)/제 2 감속 기어(RG2)를 제어 구동하여 제 1 모터 기어(MG1)/제 1 모터 기어(MG1)와 제 1 회전축(RS1)/제 2 회전축(RS2) 사이의 감속비를 제어할 수 있다. 후술되는 설명에서, 제 1 감속 기어(RG1)에 대한 설명은 제 2 감속 기어(RG2)에 대하여 참조될 수 있다. 제 1 감속 기어(RG1)는 복수 개의 기어를 포함할 수 있고, 클러치 기어(CLG)에 의하여 상기 복수 개의 기어 중 어느 하나의 기어를 선택할 수 있다. 기어 변환에 관한 상세한 설명은 도 7a 및 도 7b를 참조할 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 감속 기어(RG1)의 감속비를 변환하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 7a를 참조하면, 제 1 모터(M1)의 회전 동력은 제 1 구동축(DRS1)에 전달되고, 상기 회전 동력에 의해서 제 1 모터 기어(MG1)가 회전한다. 제 1 모터 기어(MG1)는 제 3 기어(RG1c)와 치합되어 제 3 기어(RG1c)를 회전시키고, 제 3 기어(RG1c)의 회전축은 제 4 기어(RG1d) 및 제 6 기어(RG1f)와 고정되어 함께 회전한다. 제 6 기어(RG1f)는 제 7 기어(RG1g)와 치합되어 제 7 기어(RG1g)를 회전시킨다. 제 7 기어(RG1g)는 클러치 기어(CLG)에 결합되어 클러치 기어(CLG)를 회전시키고, 클러치 기어(CLG)는 출력축(OUTS)과 회전축이 고정되어 출력축(OUTS)과 함께 회전한다. 이에 따라, 제 1 모터 기어(MG1)의 모터 토크를 T1, 출력축(OUTS)의 출력 토크를 T2, 제 1 모터 기어(MG1)의 기어 홈이 z0 개, 제 3 기어(RG1c)의 기어 홈이 z1 개, 제 4 기어(RG1d)의 기어 홈이 z2 개, 제 5 기어의 기어 홈(RG1e)의 기어 홈이 z3 개, 제 6 기어(RG1f)의 기어 홈이 z4 개, 제 7 기어(RG1g)의 기어 홈이 z5 개 존재하는 경우, T1과 T2 사이에는 아래 식 6과 같은 관계식이 성립할 수 있다.

[식 6]

도 7b를 참조하면, 도 7a와 달리, 클러치 기어(CLG)가 제 7 기어(RG1g)가 아닌 제 5 기어(RG1e)에 결합된 것을 볼 수 있다. 이에 따라, 제 5 기어(RG1e)가 제 4 기어(RG1d)와 치합되어 회전하고, 제 4 기어(RG1d)가 클러치 기어(CLG)를 회전시켜 출력축(OUTS)이 회전하게 된다. 이에 따라, T1과 T2 사이에는 아래 식 7과 같은 관계식이 성립할 수 있다.

[식 7]

본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 감속 기어(RG1)는 복수 개의 기어들을 포함할 수 있고, 출력축(OUTS)과 고정되어 출력축(OUTS)과 함께 회전하는 클러치 기어(CLG)의 기어와의 결합 관계를 제어함으로써 용이한 방법으로 다양한 감속비를 구현할 수 있다.

다른 실시예에서, 클러치 기어(CLG)의 결합 관계 또는 위치는 감속 기어 모듈(163)에 의해 제어될 수 있다. 감속 기어 모듈(163)은 제 1 감속 기어(RG1)가 과부하 제어부(162)로부터 수신한 적정 감속비를 갖도록 클러치 기어(CLG)의 결합을 제어하여 감속비를 조절할 수 있다. 전술한 것은 비제한적인 예시일 뿐이고, 본 발명을 한정하지는 않으며, 제 1 감속 기어(RG1)의 감속비를 조절할 수 있는 다양한 공지 기술들이 참조될 수 있다.

일 실시예에서, 감속 기어 모듈(163)은 제 1 감속 기어(RG1)/제 2 감속 기어(RG2)의 감속비를 변환 시 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 동력 전달을 해제시키는 클러치를 더 포함할 수 있다. 상기 감속비의 변환 시, 제 1 감속 기어(RG1)/제 2 감속 기어(RG2)와 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 동력 전달 부재들이 모두 결합되어 있는 경우, 강한 충격력에 의하여 기어 또는 모터의 파손이 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 클러치를 더 포함하는 경우, 기어 또는 모터의 파손 없이 상기 감속비를 변환함으로써 전력 케이블 풀러(10)의 수명을 연장시킬 수 있다.

도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 지지체의 사시도이고, 도 8b는 일 실시예에 따른 제 1 롤러(R1)와 제 2 롤러(R2) 사이의 간격 조절을 나타낸 도면이다.

도 8a를 참조하면, 일 실시예에서, 전력 케이블 풀러(10)는 제 1 롤러(R1), 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 1 모터(M1)를 고정 지지하고, 제 2 롤러(R2)의 제 1 롤러(R1)에 대한 상기 간격 조절을 위하여 제 2 롤러(R2), 제 2 감속 기어(RG2) 및 제 2 모터(M2)가 변위 가능하도록 지지하는 프레임 지지체를 더 포함할 수 있다. 프레임 지지체는 프레임 본체(100), 구동 지지체(120) 및 구동기(130)를 포함할 수 있다. 구동 지지체(120) 및 구동기(130)는 일체된 프레임으로 구성될 수 있고, 각각의 구성이 분리 가능한 체결구로 연결될 수 있으며, 각각의 구성이 개별적으로 제작되어 접착제와 같은 부착재를 이용하여 반영구적으로 분리 불가능하도록 설계될 수도 있다. 프레임 지지체는 적어도 하나 이상의 연결 프레임을 포함하며, 연결구, 체결구, 지지체와 같은 추가적인 구성을 더 포함할 수 있으며, 전술한 실시예의 구성 요소들에 제한되지 않는다.

프레임 본체(100)는 제 1 롤러(R1)와 제 2 롤러(R2)를 외부로 노출시키고, 제 2 롤러(R2)의 제 2 회전축(RS2)이 간격 조절을 위해 변위되도록 변위 방향으로 개구된 개구부(P)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 프레임 본체(100)는 불투명, 반투명 또는 투명한 재질의 하우징일 수 있다. 프레임 본체(100)는 제 1 모터(M1), 제 2 모터(M2), 구동 지지체(120), 제 1 감속 기어(RG1), 제 2 감속 기어(RG2), 제 1 회전축(RS1), 제 2 회전축(RS2) 및 상기 구성 요소들간의 연결구를 외부로부터 보호함으로써 먼지, 열, 충격과 같이 기계의 유지 및 보수에 악영향을 끼치는 요소들을 차단할 수 있다.

개구부(P)는 제 2 회전축(RS2)을 포함하는 제 2 롤러(R2)가 변위될 수 있도록 제 2 회전축(RS2) 또는 제 2 회전축(RS2)과 제 2 감속 기어(RG2)를 연결하는 연결 프레임이 움직일 수 있는 충분한 크기로 형성되어야 한다. 제 1 회전축(RS1) 또는 제 1 회전축(RS1)과 제 1 모터(M1)를 연결하는 연결 프레임이 회전할 수 있도록 충분한 크기의 개구부(P)가 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)은 회전을 위하여 프레임 본체(100)와 마찰을 일으키지 않을 정도 이상의 이격 거리를 확보해야 하며, 상기 이격 거리는 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)이 연결 프레임에 의하여 지지됨으로써 확보될 수 있다.

일 실시예에서, 개구부(P) 부근의 프레임 본체(100) 상에는 제 1 롤러(R1)와 제 2 롤러(R2)의 이격 거리를 측정할 수 있는 눈금, 눈금이 새겨진 자 또는 상기 이격 거리를 측정하여 화면에 표시하는 전자 기기를 포함하는 측정 기기와 같은 측정부가 부가될 수 있다. 상기 이격 거리는 제 1 회전축(RS1)부터 제 2 회전축(RS2)까지의 거리를 의미할 수 있다. 상기 전자 기기 외부로부터 소정 수치를 입력받고, 래칫 바퀴(도 8b의 131)에 회전력을 가하거나, 구동 지지체(120)를 변위시킴으로써 상기 이격 거리를 조절할 수 있다.

구동 지지체(120)는 제 2 롤러(R2), 제 2 감속 기어(RG2) 및 제 2 모터(M2)를 고정 지지하여 함께 변위시키도록 프레임 본체(100)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 제 2 롤러(R2), 제 2 감속 기어(RG2) 및 제 2 모터(M2)는 연결 프레임 및 복수 개의 체결구에 의하여 결합될 수 있으며, 이 경우, 상기 연결 프레임은 높은 강도를 갖는 금속성의 강체, 플라스틱 또는 세라믹을 포함할 수 있다.

도 8b를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 롤러(R1), 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 1 모터(M1)가 고정된 구동 베이스(140)의 한 쪽 끝의 일부에 구동 지지체(120)가 끼워질 수 있고 구동 지지체(120)는 구동 베이스(140)에 끼워진 채 끼워진 부분의 길이(L1)가 변화되도록 움직일 수 있다. 예를 들면, 구동 베이스(140) 내에 구동 지지체(120)가 슬라이딩 이동 가능하도록 삽입되고, 스크류(170)가 구동 지지체(120) 내부에 삽입되고, 스크류(170)는 구동 지지체(120)보다 길이가 길어 스크류(170)의 구동 베이스(140) 쪽 말단이 구동 지지체(120) 외부로 노출되며, 구동 베이스(140) 내부에는 스크류(170)와 결합되며, 스크류(170)가 회전할 수 있는 스크류 결합부(171)가 구비될 수 있다. 구동 지지체(120)의 내부에는 스크류(170)의 나사 패턴과 대응되는 나사 패턴이 형성되어, 스크류(170)가 회전하는 경우, 구동 지지체(120)가 나사 패턴 결합에 의하여 이동하면서 구동 지지체(120) 중 구동 베이스(140)에 끼워진 부분의 길이(L1)가 가변될 수 있다. 제 1 롤러(R1), 제 1 감속 기어(RG1) 및 제 1 모터(M1)는 구동 베이스(140)에 고정되어 지지되고, 제 2 롤러(R2), 제 2 감속 기어(RG2) 및 제 2 모터(M2)는 구동 지지체(120) 중 구동 베이스(140)에 끼워지지 않은 부분에 고정 지지되므로, 끼워진 부분의 길이(L1)가 가변됨으로써 제 1 롤러(R1)와 제 2 롤러(R2) 사이의 간격이 가변될 수 있다.

일 실시예에서, 구동 지지체(120)는 구동 지지체(120)에 결합된 구동기(130)에 의하여 변위될 수 있다. 구동기(130)는 래칫(rachet) 바퀴 및 손잡이 바를 포함할 수 있다. 손잡이 바를 이용하여 스크류(170)(160)를 회전시키면, 래칫 바퀴의 동작에 의하여 시계 방향/반시계 방향으로 회전시키는 경우에만 회전 동력이 전달되고, 반시계 방향/시계 방향으로 회전시키는 경우에는 래칫 바퀴에 의하여 동력이 전달되지 않을 수 있다. 프리-휠(freewheel), 스프래그 클러치(sprag clutch)와 같은 장치들이 이용될 수 있으며, 회전에 의한 동력을 한쪽 방향으로만 전달할 수 있는 장치면 모두 이용될 수 있으며, 전술한 실시예들에 한정되지 않는다.

일 실시예에서, 손잡이 바는 회전에 의하여 동력을 전달할 수 있는 스패너, 소켓 렌치, 고무 재질의 손잡이 바를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는 모터에 의한 회전력의 전달로 스크류(170)를 회전시킬 수 있고, 상기 모터는 버튼을 눌러 구동시키는 방식, 케이블보다 넓은 이격 거리로부터 시작하여 케이블에 접촉되는 이격 거리까지 자동으로 가까워지는 방식과 같은 예시적인 방식들이 적용될 수 있다.

다른 실시예에서, 구동기(130)는 미세 조절 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 미세 조절 장치는 적어도 하나 이상의 축바퀴를 포함할 수 있다. 래칫 바퀴에 의하여 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2) 사이의 이격 거리가 1차적으로 제어된 이후, 미세 조절 장치에 의하여 2차적으로 세부 조절이 가능하다. 예를 들어, 미세 조절 장치가 래칫 바퀴의 반지름(r1)보다 더 작은 반지름(r2)을 갖는 축바퀴를 포함하는 경우, 축바퀴를 d 만큼 회전시키면, 래칫 바퀴는

만큼 회전하게 된다. 이에 따라, 상기 축바퀴와 래칫 바퀴의 반지름의 비를 조절함으로써 아주 미세한 크기까지의 상기 이격 거리의 제어가 가능하다. 또 다른 실시예에서, 상기 미세 조절 장치에 별도의 손잡이 바가 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 구동 베이스(140)와 구동 지지체(120) 사이에 윤활제가 제공될 수 있다. 구동 베이스(140)에 대한 구동 지지체(120)의 변위를 용이하게 하기 위함이다. 다른 실시예에서는, 구동 베이스(140)와 구동 지지체(120) 사이에 미세 롤러 장치가 설치될 수도 있다. 상기 미세 롤러 장치는 구동 지지체(120)의 변위 방향과 수직의 회전축을 갖는 복수 개의 얇은 롤러로 구성되며, 상기 미세 롤러 장치의 회전에 의하여 구동 지지체(120)가 용이하게 움직일 수 있다.

또 다른 실시예에서 구동 베이스(140)와 구동 지지체(120) 사이에 위치하는 고정구(미도시)가 제공될 수 있다. 상기 위치 고정구에 의하여 구동 지지체(120)가 임의로 움직이는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 상기 위치 고정구는 래칫 장치를 포함할 수 있고, 홈과 걸림구로 구성되며 구동 지지체(120)의 위치를 상하로 조절하거나 구동 지지체(120)를 회전시킴으로써 상기 홈과 상기 걸림구를 결합시키거나 분리시켜 구동 지지체(120)와 구동 베이스(140)의 결합 여부를 결정할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)의 사시도이다.

도 9를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 모터(M1)의 제 1 구동축(DRS1)과 제 2 모터(M2)의 제 2 구동축(DRS2)은 서로 평행할 수 있다. 제 1 모터(M1)의 구동축과 제 2 모터(M2)의 구동축이 평행한 경우 구동 지지체(120)는 직육면체의 형상을 가질 수 있고, 상기 직육면체 형상은 다양한 종류의 케이블에 맞추어 규격화하기에 용이하며, 저비용으로 효율적인 생산이 가능한 이점이 있다. 또한, 조선, 건축, 플랜트 공정과 같은 제조업에서는 다양한 종류의 케이블들이 포설되어야 하고, 곡선, 직선의 다양한 형상으로 포설되고, 지면, 지상 또는 지하로의 고도의 변경이 수반되는 케이블 포설 작업에 이용되기 위해서는 설치 및 철거가 용이하고 다양한 케이블에 가용할 수 있는 케이블 풀러가 요구된다. 이 경우, 직육면체 형상을 적용시킴으로써 케이블 포설 작업에 최적화된 케이블 풀러를 제공할 수 있다.

다른 실시예에서, 프레임 지지체는 각도 조절부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 각도 조절부는, 구동 지지체(120) 및 구동 베이스(140)가 수평면과 이루는 각도를 제어할 수 있고, 상기 각도가 제어됨으로써 구동 지지체(120) 및 구동 베이스(140)에 수직 방향으로 연결된 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2)이 수평면과 이루는 각도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 각도 조절부는 상기 프레임 본체(100)에 고정되어 있는 제 1 베이스 프레임 및 구동 지지체(120), 구동기(130) 및 구동 베이스(140)를 지지하는 제 2 베이스 프레임을 포함할 수 있으며, 상기 제 1 베이스 프레임과 상기 제 2 베이스 프레임은 힌지(hinge) 결합될 수 있고, 상기 힌지는 힌지핀을 포함할 수 있다. 또한, 상기 각도 조절부는 상기 제 1 베이스 프레임과 상기 제 2 베이스 프레임이 이루는 각도를 조절하기 위하여 상기 제 1 베이스 프레임의 소정 위치와 상기 제 2 베이스 프레임의 상기 소정 위치에 대응되는 위치에 연결된 각도 조절 링크를 포함할 수 있다. 상기 각도 조절부에 의하여 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2)이 수평면과 이루는 각도를 자유롭게 제어함으로써 전력 케이블 풀러(10)의 전선 공급 경로를 상하 방향으로 조절할 수 있다. 이에 따라, 지하 또는 지상의 층간 포설과 같이 고도의 차이가 있는 장소에서 이루어지는 전선 포설 공사에서 용이하게 경로 설정이 가능하다.

일 실시예에서, 제 1 마찰 볼(FR1)과 제 2 마찰 볼(FR2)은 볼록한 축 단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)을 회전축을 따라 절취한 경우 절취한 단면이 볼록한 포물선 형태를 이룰 수 있다. 다른 실시예에서는, 제 1 마찰 볼(FR1)과 제 2 마찰 볼(FR2) 사이에 밀착되어 정방향 또는 역방향으로 케이블을 이동시키는 경우에 상기 케이블에 전달되는 동력 손실을 최소화하기 위하여 제 1 마찰 볼(FR1)과 제 2 마찰 볼(FR2) 표면에 수직 방향의 홈 또는 돌기를 형성할 수 있다. 상기 홈 또는 돌기에 의하여 좁은 면적에 정방향 또는 역방향으로의 동력 전달이 집중됨으로써 효율적인 케이블의 포설이 가능하다. 또 다른 실시예에서는, 케이블이 끼워지는 부분에 상기 케이블의 포설 방향과 수평한 가이더를 형성할 수 있다. 예를 들면, 케이블이 닿는 부분의 하부 또는 상부 및 하부에 상기 케이블의 포설 방향과 수평한 돌기를 형성함으로써 케이블이 포설 작업 도중 케이블이 제 1 마찰 볼(FR1)과 제 2 마찰 볼(FR2) 사이를 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

일 실시예에서, 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)은 세라믹, 고무 또는 합성수지를 포함할 수 있다. 세라믹, 합성수지를 이용하는 경우에, 고무 재질의 케이블 피복과의 마찰력을 증가시키기 위하여 케이블이 닿는 부분에 고무 패킹을 덧대어 마찰력을 증가시킬 수 있다. 또한, 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)이 고무를 포함하여 높을 연성을 가지는 경우, 케이블과 밀착된 부분이 상기 케이블에 의한 외력에 의하여 변형되어 상기 케이블을 감싸게 되어 접촉 면적이 증가함으로써 상기 케이블에 대한 동력 전달의 손실을 감소시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10: 전력 케이블 풀러
R1: 제 1 롤러
R2: 제 2 롤러
FR1: 제 1 마찰 볼
FR2: 제 2 마찰 볼
RS1: 제 1 회전축
RS2: 제 2 회전축
M1: 제 1 모터
M2: 제 2 모터
DRS1: 제 1 구동축
DRS2: 제 2 구동축
MG1: 제 1 모터 기어
MG2: 제 2 모터 기어
RG1: 제 1 감속 기어
RG2: 제 2 감속 기어
OUT1: 제 1 출력 기어
OUT2: 제 2 출력 기어
RG: 링 기어
SG: 선 기어
PG: 유성 기어
CR: 캐리어
CRX: 캐리어 축
CLG: 클러치 기어
OUTS: 출력축
150: 동기화 모듈
151: 제 1 감지부
152: 제 2 감지부
153: 제 1 구동 회로
154: 제 2 구동 회로
155: 동기화 제어부
160: 과부하 제어 모듈
161: 모터 감지부
162: 과부하 제어부
163: 감속 기어 모듈
164: 알람부
165: 허용 범위 설정부
166: 저장부
100: 프레임 본체
120: 구동 지지체
130: 구동기
140: 구동 베이스
P: 개구부
170: 스크류
171: 스크류 체결 부재

Claims (13)

1. 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 1 구동축 및 상기 제 1 구동축의 종단과 결합하는 제 1 모터 기어를 갖는 제 1 모터;
   소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 구동축 및 상기 제 2 구동축의 종단과 결합하는 제 2 모터 기어를 갖는 제 2 모터;
   상기 제 1 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축을 회전시키며, 상기 제 1 모터 기어와 치합되는 제 1 종동 기어 및 상기 제 1 종동 기어의 일면과 결합 고정되는 제 1 원동 기어로 구성된 제 1 감속 기어;
   상기 제 2 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축을 회전시키며, 상기 제 2 모터 기어와 치합되는 제 2 종동 기어 및 상기 제 2 종동 기어의 일면과 결합 고정되는 제 2 원동 기어로 구성된 제 2 감속 기어;
   상기 제 1 회전축, 상기 제 1 회전축의 종단에 결합되며 상기 제 1 원동 기어와 치합되는 제 1 출력 기어 및 상기 제 1 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러; 및
   상기 제 1 회전축과 평행한 상기 제 2 회전축, 상기 제 2 회전축의 종단에 결합되며 상기 제 2 원동 기어와 치합되는 제 2 출력 기어 및 상기 제 2 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러를 포함하며,
   상기 제 1 모터 기어와 상기 제 1 종동기어 또는 상기 제 2 모터 기어와 상기 제 2 종동기어는 베벨 기어 치합을 갖고,
   상기 제 1 출력 기어와 상기 제 1 원동기어 또는 상기 제 2 출력 기어와 상기 제 2 원동기어는 평기어 치합을 갖고,
   상기 제 1 출력 기어의 토크는 상기 제 1 종동 기어의 기어 홈에 비례하고 상기 제 1 원동 기어의 기어 홈에 반비례하고,
   상기 제 2 출력 기어의 토크는 상기 제 2 종동 기어의 기어 홈에 비례하고 상기 제 2 원동 기어의 기어 홈에 반비례하는 전력 케이블 풀러.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 또는 상기 제 2 출력 기어의 토크(T₂)는 하기 <수학식 1>로 정의되는 전력 케이블 풀러.
   [수학식 1]
   

   

   
   T₁은 상기 제 1 또는 상기 제 2 모터 기어의 토크이고, Z₀는 상기 제 1 또는 상기 제 2 모터 기어의 기어 홈이고, Z₁은 상기 제 1 또는 상기 제 2 종동 기어의 기어 홈이고, Z₂는 상기 제 1 또는 상기 제 2 원동 기어의 기어 홈이고, Z₃는 상기 제 1 또는 상기 제 2 출력 기어의 기어 홈임.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 감속 기어 또는 상기 제 2 감속 기어의 감속비는 2:1 내지 10:1의 범위 내인 전력 케이블 풀러.
4. 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 1 구동축을 갖는 제 1 모터;
   소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 구동축을 갖는 제 2 모터;
   상기 제 1 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축을 회전시키며, 상기 제 1 구동축의 종단에 결합되는 제 1 유동 기어 장치 및 상기 제 1 유동 기어 장치와 결합되는 제 1 출력 기어로 구성된 제 1 감속 기어;
   상기 제 2 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축을 회전시키며, 상기 제 2 구동축의 종단에 결합되는 제 2 유동 기어 장치 및 상기 제 2 유동 기어 장치와 결합되는 제 2 출력 기어로 구성된 제 2 감속 기어;
   상기 제 1 회전축, 상기 제 1 회전축의 종단에 결합되며 상기 제 1 출력 기어와 베벨 기어 치합되는 제 3 출력 기어 및 상기 제 1 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러; 및
   상기 제 1 회전축과 평행한 상기 제 2 회전축, 상기 제 2 회전축의 종단에 결합되며 상기 제 2 출력 기어와 베벨 기어 치합되는 제 4 출력 기어 및 상기 제 2 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러를 포함하며,
   상기 제 1 유동 기어 장치 또는 상기 제 2 유동 기어 장치가 선 기어, 링 기어, 캐리어로 구성될 때, 상기 제 1 감속 기어 또는 상기 제 2 감속 기어의 감속비는 하기 <수학식 2> 내지 <수학식 4>를 만족시키는 전력 케이블 풀러.
   [수학식 2]
   

   

   
   [수학식 3]
   

   

   
   [수학식 4]
   

   

   
   Z_s는 상기 선 기어의 기어 홈이고, Z_r은 상기 링 기어의 기어 홈이고, N_s는 상기 선 기어의 회전수이고, N_r은 상기 링 기어의 회전수, N_c는 상기 캐리어의 회전수임.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 모터의 회전과 상기 제 2 모터의 회전은 서로 동기화된 전력 케이블 풀러.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 전력 케이블 풀러는,
   상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터에 연결된 동기화 모듈을 더 포함하며,
   상기 동기화 모듈은 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터를 주파수 제어 구동시켜 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터의 회전을 서로 동기화시키는 전력 케이블 풀러.
7. 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 1 구동축을 갖는 제 1 모터;
   소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 구동축을 갖는 제 2 모터;
   상기 제 1 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축을 회전시키는 제 1 감속 기어;
   상기 제 2 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축을 회전시키는 제 2 감속 기어;
   상기 제 1 회전축 및 상기 제 1 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러; 및
   상기 제 1 회전축과 평행한 상기 제 2 회전축 및 상기 제 2 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러를 포함하는 전력 케이블 풀러에 있어서,
   상기 전력 케이블 풀러는 과부하 제어 모듈을 더 포함하며,
   상기 과부하 제어 모듈은,
   상기 제 1 모터 또는 상기 제 2 모터의 동작 정보를 감지하는 모터 감지부;
   상기 동작 정보의 허용 범위를 설정하는 허용 범위 설정부;
   상기 동작 정보 및 상기 허용 범위를 비교하여 상기 제 1 모터 또는 상기 제 2 모터의 과부하 전달 여부를 판단하고, 과부하를 제거하기 위한 감속비를 설정하는 과부하 제어부; 및
   상기 과부하 제어부로부터 획득된 상기 감속비에 따라 상기 제 1 감속 기어 또는 상기 제 2 감속 기어의 감속비를 제어하는 감속 기어 모듈을 포함하는 전력 케이블 풀러.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 롤러, 상기 제 1 감속 기어 및 상기 제 1 모터를 고정 지지하고, 상기 제 2 롤러의 상기 제 1 롤러에 대한 상기 간격 조절을 위하여 상기 2 롤러, 상기 제 2 감속 기어 및 상기 제 2 모터가 변위 가능하도록 지지하는 프레임 지지체를 더 포함하는 전력 케이블 풀러.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 프레임 지지체는,
   상기 제 1 롤러와 상기 제 2 롤러를 외부로 노출시키고, 상기 제 2 롤러의 상기 제 2 회전축이 상기 간격 조절을 위해 변위되도록 변위 방향으로 개구된 개구부를 갖는 프레임 본체;
   상기 제 2 롤러와 상기 제 2 모터를 고정 지지하여 함께 변위시키도록 상기 프레임 본체에 슬라이딩 가능하게 결합된 구동 지지체; 및
   상기 구동 지지체에 결합되어 상기 구동 지지체를 변위시키는 구동기를 포함하는 전력 케이블 풀러.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 감속 기어 및 상기 제 2 감속 기어는 상기 프레임 본체 내부에 수용되는 전력 케이블 풀러.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 구동기는 상기 프레임 본체에 회전 가능하게 결합된 래칫 바퀴 및 상기 래칫 바퀴에 결합된 손잡이 바를 포함하는 전력 케이블 풀러.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 마찰 볼과 상기 제 2 마찰 볼은 볼록한 축 단면 형상을 갖는 전력 케이블 풀러.
13. 소정의 회전 속력으로 회전하는 제 1 구동축 및 상기 제 1 구동축의 종단과 결합하는 제 1 모터 기어를 갖는 제 1 모터;
    소정의 회전 속력으로 회전하는 제 2 구동축 및 상기 제 2 구동축의 종단과 결합하는 제 2 모터 기어를 갖는 제 2 모터;
    상기 제 1 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 1 회전축을 회전시키도록, 상기 제 1 모터 기어와 치합되는 제 1 평기어, 상기 제 1 평기어와 서로 상대적으로 회전하지 않도록 이격 결합되어 고정되는 제 2 평기어, 상기 제 2 평기어와 치합되는 제 3 평기어, 상기 제 3 평기어의 일면과 고정 결합되는 제 1 클러치 기어 및 상기 제 1 클러치 기어와 이격 결합되어 고정되는 제 1 출력 기어로 구성된 제 1 감속 기어;
    상기 제 2 구동축의 상기 회전 속력을 감속시켜 감속된 회전 속력으로 제 2 회전축을 회전시키도록, 상기 제 2 모터 기어와 치합되는 제 4 평기어, 상기 제 4 평기어와 서로 상대적으로 회전하지 않도록 이격 결합되어 고정되는 제 5 평기어, 상기 제 5 평기어와 치합되는 제 6 평기어, 상기 제 6 평기어의 일면과 고정 결합되는 제 2 클러치 기어 및 상기 제 2 클러치 기어와 이격 결합되어 고정되는 제 2 출력 기어로 구성된 제 2 감속 기어;
    상기 제 1 회전축, 상기 제 1 회전축의 종단에 결합되며 상기 제 1 출력 기어와 베벨 기어 치합되는 제 2 출력 기어 및 상기 제 1 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러; 및
    상기 제 1 회전축과 평행한 상기 제 2 회전축, 상기 제 2 회전축의 종단에 결합되며 상기 제 3 출력 기어와 베벨 기어 치합되는 제 4 출력 기어 및 상기 제 2 회전축에 고정되어 함께 회전하며 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러를 포함하며,
    상기 제 1 출력 기어와 상기 제 3 출력 기어의 출력 토크(T₂) 또는 상기 제 2 출력 기어와 상기 제 4 출력 기어의 출력 토크(T₂)는 하기 [수학식 5]로 정의되는 전력 케이블 풀러.
    [수학식 5]
    

    

    
    여기서, T₁은 상기 제 1 모터 기어의 모터 토크이고, Z₀는 상기 제 1 또는 상기 제 2 모터 기어의 기어 홈이고, Z₄는 상기 제 1 또는 상기 제 4 평기어의 기어 홈이고, Z₅는 상기 제 2 또는 상기 제 5 평기어의 기어 홈이고, Z₃은 상기 제 3 또는 상기 제 6 평기어의 기어 홈임.

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