KR100235920B1 - 토크(torque)제어장치 - Google Patents

Abstract

소형화 및 단척화가 가능하고, 또한 환경에 좌우되는 일 없이 안정된 토크제어가 가능한 토크제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전동체의 취부공에 구동원의 구동축을 삽입함과 아울러, 전동체와 구동축을 계합체로 계합하고, 전동체에 과부하가 걸려서 구동축에 과대한 토크가 발생하면, 상기 계합상태가 해제되어 토크전달을 차단하는 토크제어장치에 있어서, 전동체의 보스부에 보지공을 뚫음과 동시에, 이 보지공으로 계합체를 보지하고, 구동축의 외주부에 계합홈을 형성함과 아울러, 이 계합홈에 계합체의 일부를 끼워 넣어서 전동체를 구동축에 계합하고, 계합체를 구동축의 계합홈의 방향으로 탄성부세하여 상기 계합상태를 보지하는 탄성체를 전동체의 보스부의 외주에 배열설치하고, 전동체에 과부하가 걸릴 때에는, 탄성체의 탄성력에 대항하여 계합체가 구동축의 계합홈으로부터 벗어나게 하므로써 토크전달을 차단하는 것을 특징으로 한다.

Description

토크(torque) 제어장치

제1도는 본 발명의 토크제어장치의 실시예 1를 나타내는 정단면도.

제2도는 동실시예의 측면도.

제3도는 동실시예의 동작설명도.

제4도는 토크제어장치를 구비한 사진소부장치의 필름반송부를 나타내는 사시도.

제5도는 본 발명의 토크제어장치의 실시예 2를 나타내는 정단면도.

제6도는 동실시예의 측면도.

제7도는 동실시예의 동작설명도.

제8도는 토크제어장치의 종래예를 나타내는 정단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 토크제어장치 1 : 전동체(傳動體)

1a : 전동체의 보스(boss)부 1b : 전동체의 보지공(保持孔)

2 : 구동원(驅動源) 3 : 구동축

4 : 계합체 7 : 양단을 분리한 환상링(環狀ring)

본 발명은, 토크(torque)제어장치의 개량에 관한 것이다.

종래의 토크제어장치는, 제8도에 나타내는 바와 같이, 모터 8A의 구동축 8B에 취부되는 회전보스(回轉 boss) 8C의 양 끝에 한쌍의 스토퍼 8D, 8D를 형성하고, 기어 등의 전동체 8E와 한쌍의 마찰판 8F, 8F과를 회전보스 8C의 축부에 유감(遊嵌)하고, 다시, 한쪽의 스토퍼 8D와 마찰판 8F과의 사이에 압축코일용수철 8G를 개재시켜서 전동체 8E 및 마찰판 8F, 8F을 다른쪽 스토퍼 8D로 밀어누르므로써, 전동체 8E를 회전보스 8C에 마찰판 8F, 8F을 매개로 하여 마찰계합(摩擦係合)하도록 구성되어 있었다.

따라서, 마찰계합에 의해서 구동축 8B에서 전동체 8E로의 토크전달이 가능하게 되고, 전동체 8E에 과부하(過負荷)가 걸리면, 마찰계합상태가 해제되어 토크전달이 차단되었다.

그러나, 이러한 종래의 토크제어장치에선, 소정의 마찰계합력을 얻기 위하여 마찰판 8F과 전동체 8E와의 접촉면적을 크게 하면 장치가 대형화되고, 또한, 마찰계합력에 의한 토크제어는 환경에 좌우되어 안정되지 못하는 문제가 있고, 더욱이 구동축 8B의 축방향을 따라 토크제어부품이 나란히 나열되기때문에 장치가 장척화(長尺化)된다는 문제도 있었다.

본 발명은 상술한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 점은,소형화 및 단척화가 가능하고, 또한 환경에 좌우되지 않고 안정된 토크제어가 가능한 토크제어장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 토크제어장치는, 전동체의 취부구멍에 구동원의 구동축을 삽입함과 아울러, 전동체와 구동축을 계합체로 계합하고, 전동체에 과부하가 걸려서 구동축에 과대한 토크가 발생하면, 상기 계합상태가 해제되고 토크전달을 차단하는 토크제어장치에 있어서, 전동체의 보스부의 서로 대치하는 위치에 보지공(保持孔)을 뚫음과 동시에, 이 보지공으로 계합체를 보지하고, 구동축의 외주부에 계합홈을 형성함과 아울러, 이 계합홈에 계합체의 일부를 빡빡히 끼워넣어서 전동체를 구동축에 계합하고, 계합체를 구동축의 계합홈의 방향으로 탄성부세하여 상기 계합상태를 보지하는 양단을 분리한 환상링을 전동체의 보스부의 외주에 배열설치하고, 전동체에 과부하가 걸릴 때에는, 탄성체의 탄성력에 대항하여 계합체가 구동축의 계합홈에서 벗어나게 하므로써 토크전달을 차단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 토크제어장치에 의하면, 동력전달에 다른 통상적인 부하가 전동체에 걸릴 때는, 계합체는 구동축의 계합홈의 방향으로 양단을 분리한 환상링에 의해 탄성지지되고, 전동체와 구동축과의 계합상태가 유지된다. 이에 의해 구동축에서 전동체로의 토크전달이 행해진다.

한편, 전동체에 과부하가 걸려서 구동축에 큰 토크가 발생하면, 계합체가 탄성체의 탄성력에 대항하여 구동축의 계합홈으로부터 굴러나와서 토크전달이 차단된다.

[실시예]

[실시예 1]

토크제어장치 A는, 기어(전동체의 일례) 1를 모터(구동원의 일례) 2의 구동축 3에 볼(계합체의 일례) 4로 계합하고, 기어 1에 과부하가 가해져서 구동축 3에 큰 토크가 생기면, 기어 1와 구동축 3과 계합상태를 해제하여 토크전달을 차단하는 것이다.

구동축 3은, 모터 2의 구동축체 5와 회전보스 6로 구성되어 있고, 회전보스 6와 구동축체 5에 각각 축심을 일치시켜 취부되어있다.

회전보스 6의 기단측의 후육부(厚肉部) 6a에는 나사구멍 6b이 설치되어 있고, 이 나사구멍 6b에 취부나사 8를 나합하므로써 회전보스 6를 구동축체 5에 고정하고 있다.

회전보스 6의 선단측의 외주면에는 볼(boll) 4이 구면에서 접촉하는 한쌍의 계합홈 6c이 요설(凹設)되고, 이 계합홈 6c은 회전보스 6의 주위 방향에 동간격으로 배열설치되어 있다.

기어 1의 보스부 1a에는 볼 4을 보지하기 위한 한쌍의 보지공 1b이 뚫려 있고, 이 보지공 1b은 주위 방향에 등간격으로 배열설치되어 있다.

기어 1의 보지공 1b 사이의 보스부 1a의 외주면에는, 탄성링 7의 미끄러짐을 방지하기 위한 계지들기 1c가 형성되어 있다.

또한, 기어 1의 취부공(取付孔) 1d은 구동축 3의 회전보스 6에 회전가능하게 삽입되어 있다.

7은 짤려서 넓게 벌어짐이 가능하게 된 탄성링(탄성체의 일례)이며, 단책상(短冊狀)의 용수철판재를 활처럼 굽혀(灣曲)서 형성하고 있다.

탄성링 7은 계합홈 6c을 덮어 씌우듯이 기어의 보스부 1a에 외감(外嵌) 즉, 바깥끼움되어 있고, 탄성링 7의 단부는 보스부 1a의 계지들기 1c에 계지된다.

볼 4은 기어 1의 보지공 1b에서 보지된 상태에서, 볼 4의 일부가 회전보스 6의 계합홈 6c에 빡빡히 끼워넣어지고, 또한 탄성링 7으로 계합홈 6c의 방향으로 탄성지지되어 있다. 따라서, 기어 1와 회전보스 6가 계합상태에 놓여진다.

탄성링 7의 탄성력은, 기어 1에 정상적인 부하가 걸릴 때에는, 볼 4의 일부가 회전보스 6의 계합홈 6c에 끼워넣어진 상태가 유지되어서 토크전달을 가능하게하고, 전동체에 과부하가 걸릴 때에는, 계합체 4가 탄성링 7의 탄성력에 대항하여 볼 4이 회전보스 6의 계합홈 6c으로부터 굴러 나오도록 설정되어 있다.

이와 같이, 구성되는 토크제어장치에 있어서, 동력전달에 따른 통상의 부하가 기어 1에 가해진 경우에는, 상술한 바와 같이 탄성링 7의 탄성력에 의해 기어 1와 구동축 3과의 계합상태가 유지되고, 구동축 3에서 볼 4로의 토크전달이 가능하게 된다.

한편, 기어 1에 과부하가 가해지므로써, 구동축 3에 큰 토크가 발생한 경우에는, 상술한 바와 같이 볼 4이 구동축 3의 계합홈 6c에서 굴러나와 기어 1와 구동축 3과의 계합상태가 해제되고, 구동축 3에서 볼 4로의 토크전달이 차단된다.

제4도는, 토크제어장치 A를, 사진소부장치의 필름반송부에 사용한 상태를 나타내고 있다. 또한, 전동체로서 플리(pulley) 1를 채용하고 있다.

여기에서, 사용되는 토크제어장치 A는, 필름 2에 롤러흠(roller scratch)이나 롤러자국이 생기는 것을 방지한다.

사진소부장치의 필름반송부는, 카트리지(cartridge) 10B에서 인출되는 필름(네가필름) 10A을 반송로 10C를 따라서 노광부까지 반송하고, 노광처리 후의 필름 10A을 재차 카트리지 10B에 되감도록 구성되어 있다.

필름 10A은 스풀(spool)(도시생략)에 돌려 감아지고, 또한 필름 10A의 종단이 스풀에 계합된 상태로 카트리지 10B에 수납되어 있다.

필름 10A을 반송하는 반송수단은, 반송로 10C를 끼우고 구동롤러 10D와 압착롤러 10E를 배열 설치한 구성으로 되어있다.

구동롤러 10D는, 모터 2로 회동하는 것이다. 즉, 모터 2의 구동축 3에 취부된 주동풀리 1와 구동롤러 10D의 롤러축 10G에 고착된 종동풀리 10F와의 사이에 벨트 10H를 걸쳐놓고, 모터 2의 구동축 3의 회동에 의해 구동롤러 10D를 회동시킨다.

압착롤러 10E는, 용수철 등의 누름체(도시생략)로 탄성부세되어 구동롤러 10D에 탄접하고, 구동롤러 10D가 회동하므로써 압착롤러 10E가 종동하여 필름 10A을 압착하면서 반송하도록 구성되어 있다.

10H는 검출수단으로서, 카트리지 10B에서 인출되는 필름 10A의 엔드퍼포레이션(도시생략)을 검출하는 것이며, 반송수단과 카트리지 10B와의 사이에 배열설치되어 있다(제4도).

검출수단 10H에 의한 엔드퍼포레이션의 검출위치는, 필름 10A이 카트리지 10B로부터 모두 인출되기 약간 바로 앞에서, 혹은 필름 10A이 카트리지 10B로부터 인출된 시점에서 엔드퍼포레이션을 검출할 수 있도록 설정되어 있다.

101은 롤러제어수단으로서, 검출수단 10H의 검출신호를 받아서 구동롤러를 정지시킨다.

다음에, 토크제어장치 A를 구비한 필름반송부의 동작에 대하여 설명한다.

(1) 우선, 반송수단으로 카트리지 10B에 수납되어 있는 필름 10A을 인출하면서, 노광부까지 반송하고, 노광처리를 행한다.

(2) 다음에, 필름 10A의 최종화편이 노광부에서 정지하지 않은 경우에는, 검출수단 10H으로 필름 10A의 엔드퍼포레이션을 검출하고, 검출수단 10H의 검출신호를 받아서 롤러제어수단 10I이 모터 1의 구동축 3의 회전을 정지시키므로써 구동롤러 10D의 회전을 정지시킨다.

(3) 또한, 롤러제어수단 10I의 제어미스 등으로, 검출수단 10H의 검출신호에 의해서도 필름 10A이 정지하지 않는 경우에는, 필름 10A에 의해, 유해한 토크가 구동롤러 10D에 발생하는 것을 토크제어장치 A로 방지한다.

즉, 필름 10A이 카트리지 10B에서 모두 인출되어서 필름 10A의 반송이 불가능하게 되면, 상술한 바와 같이 하여 풀리 1와 구동축 3과의 계합상태가 해제되고 구동축 3에서 풀리 1로의 토크전달이 차단된다. 따라서 필름 10A에 과대한 장력이 더해져서 필름 10A이 카트리지 10B로부터 벗어나거나, 필름 10A에 롤러홈이나 롤러자국이 생기는 것을 방지할 수 있다.

(4) 이와 같이 하여 카트리지 10B에서 필름 10A이 모두 인출된 후는, 구동롤러 10D를 역전시켜서 필름 10A을 재차 카트리지 10B에 되감는다.

또한, 본 실시예에서는, 토크제어장치 A를 사진소부장치의 필름반송수단에 적용했지만, 이에 한정되지 않는 것은 물론이다.

[실시예 2]

제5도~제7도는 제어장치의 실시예 2를 나타내고 있다.

토크제어장치 A는, 실시예 1과 같이, 기어 1를 모터 2의 구동축 3에 볼 4로 계합하고, 기어 1에 과부하가 걸리면, 기어 1를 모터 2의 구동축 3과의 계합상태를 해제하여 토크전달을 차단한다.

본 실시예의 계합체는 핀 4으로 구성되어 있고, 핀 4의 중간부에는 전주위에 걸쳐 감합홈(嵌合溝) 끼움홈 4A이 요설(凹設)되어 있다.

회전보스 6에는 핀 4과 만곡면에서 접촉하는 계합홈 6C이 형성되어 있고, 기어 1의 보스부 1a에는 핀 4을 보지하는 보지공 1b이 형성되어 있다.

탄성링 7의 단면형상은, 높이치수가 폭치수에 비하여 크게 된 장방형상으로 되어 있고, 탄성링 7의 내주가장자리부는 핀 4의 끼움홈 4a에 끼워넣어져 있다.

또한, 그 외의 구성은, 실시예 1과 같으므로, 같은 도면에 같은 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

이와 같이, 구성되는 토크제어장치 A는, 실시예 1에 나타낸 토크제어장치 A와 같이 동작하여 토크제어를 행한다.

즉, 통상의 부하(負荷)가 기어 1에 가해진 경우에는, 탄성링 7의 탄성력에 의해 기어 1와 구동축 3과의 계합상태가 유지되고, 구동축 3에서 볼 4로의 토크전달이 가능하게 된다.(제6도)

한편, 기어 1에 과부하가 가해진 경우에는, 볼 4이 구동축 3의 계합홈 6c에서 굴러 나와서 기어 1와 구동축 3과의 계합상태가 해제되고, 구동축 3에서 볼 4로의 토크전달이 차단된다(제7도).

이상의 설명으로 부터도 명확한 바와 같이, 본 발명의 토크제어장치에 의하면, 계합체를 양단을 분리한 환상링로 탄성부세하여 전동체와 구동축과의 계합체상태가 유지되므로, 종래의 장치와 같이 원하는 계합력을 발휘시키기 위하여 마찰계합면적을 크게 할 필요가 없어지고, 장치의 소형화가 가능하게 된다.

또한, 계합체를 계합홈에 끼워넣으므로써 전동체가 구동축에 계합되므로, 마찰계합과 같이 환경에 좌우되는 일이 없고, 안정된 토크제어가 가능하게 된다.

또한, 모든 토크제어부품(계합체, 탄성체)은, 구동축의 외주방향으로 배열설치되므로, 종래의 장치와 같이 토크제어부품이 구동축의 축방향으로 열거되는 일이 없어지고, 장치의 단척화(短尺化)가 가능하게 된다.

Claims (1)

1. 전동체의 취부공(取付孔)에 구동원(驅動源)의 구동축을 삽입함과 아울러, 전동체와 구동축을 계합체로 계합하고, 전동체에 과부하(過負荷)가 걸려서 구동축에 과대한 토크가 발생하면, 상기 계합상태가 해제되어서 토크전달을 차단하는 토크제어장치에 있어서, 전동체의 보스(boss)부의 서로 대치하는 위치에 보지공(保持孔)을 형성하고, 이 보지공으로 계합체를 보지(保持)하며, 구동축의 외주부에 계합홈을 형성함과 동시에, 이 계합홈에 계합체의 일부를 끼워넣어서 전동체를 구동축에 계합하고, 계합체를 구동축의 계합홈의 방향으로 탄성부세(彈性付勢)하여 상기 계합상태를 보지하는 양단을 분리한 환상링을 전동체의 보스부의 외주에 배열설치하고, 전동체에 과부하가 걸릴 때에는, 양단을 분리한 환상링의 탄성력에 대항하여 계합체가 구동축의 계합홈으로부터 벗어나게 하므로써 토크전달을 차단하는 것을 특징으로 하는 토크제어장치.