KR100838234B1

KR100838234B1 - Safety unit and safety device with the same

Info

Publication number: KR100838234B1
Application number: KR1020060075899A
Authority: KR
Inventors: 송재복; 박정준
Original assignee: 고려대학교 산학협력단
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-06-17
Also published as: KR20080014343A

Abstract

본 발명은, 케이스; 일단은 상기 케이스의 외측에 배치되고, 타단은 상기 케이스에 회동 가능하게 장착되는 회동링크; 상기 회동링크의 일측으로 상기 회동링크의 길이 방향에 수직하게 장착되는 힘전달샤프트; 일단은 상기 케이스 내측에 회동 가능하게 장착되고, 외연이 상기 힘전달샤프트와 맞닿으며 회동하는 경우 상기 힘전달샤프트에 의하여 외력을 전달받는 크랭크링크; 일단은 상기 크랭크링크의 타단과 회동 가능하게 연결되는 연결링크; 상기 연결링크의 타단과 회동 가능하게 연결되고, 사전설정된 값 이상의 외력이 상기 회동링크에 인가되는 경우 상기 크랭크링크 및 상기 연결링크의 회동을 허용하는 지지수단;을 구비하는 안전 유니트 및 이를 구비하는 안전 장치를 제공한다.The present invention, the case; One end is disposed on the outside of the case, the other end is rotatable link rotatably mounted to the case; A force transmission shaft mounted to one side of the rotating link perpendicularly to the longitudinal direction of the rotating link; A crank link having one end rotatably mounted inside the case and receiving an external force by the force transmission shaft when the outer edge contacts the force transmission shaft and rotates; One end of the connecting link is rotatably connected to the other end of the crank link; A safety unit provided with a safety unit provided therein; rotatably connected to the other end of the link, and supporting means for allowing the crank link and the link to rotate when an external force of a predetermined value or more is applied to the pivot link. Provide the device.

Description

Safety unit and safety device having same {SAFETY UNIT AND SAFETY DEVICE WITH THE SAME}

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 안전 유니트를 도시한 개략적인 분해 사시도이다.1 is a schematic exploded perspective view showing a safety unit according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시한 안전 유니트의 정면도이다.FIG. 2 is a front view of the safety unit shown in FIG. 1.

도 3은 도 1에 도시한 안전 유니트의 내부 구성을 설명하기 위하여 도시한 부분 단면도이다.3 is a partial cross-sectional view for explaining the internal configuration of the safety unit shown in FIG.

도 4 및 도 5는 도 1에 도시한 안전 유니트의 작동 메커니즘을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.4 and 5 are diagrams for explaining the operating mechanism of the safety unit shown in FIG.

도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 안전 유니트의 다른 예를 도시한 도면이다.6 is a view showing another example of the safety unit according to the first embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 안전 유니트에서의 회동링크의 위치조절 방식을 나타내 보인 도면이다.7 and 8 are views showing the position adjustment method of the rotary link in the safety unit according to the first embodiment of the present invention.

도 9 및 도 10은 회동링크의 위치조절 방식을 설명하기 위하여 도시한 부분도이다.9 and 10 are partial views for explaining the position adjustment method of the rotary link.

도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 안전 유니트를 도시한 개략적인 분해 사시도이다.11 is a schematic exploded perspective view showing a safety unit according to a second embodiment of the present invention.

도 12는 도 11에 도시한 안전 유니트의 정면도이다.12 is a front view of the safety unit shown in FIG.

도 13 및 도 14는 도 11에 도시한 안전 유니트의 작동 메카니즘을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.13 and 14 are diagrams for explaining the operation mechanism of the safety unit shown in FIG.

도 15는 본 발명의 제 3실시예에 따른 안전 유니트를 도시한 개략적인 분해 사시도이다.15 is a schematic exploded perspective view showing a safety unit according to a third embodiment of the present invention.

도 16은 도 15에 도시한 안전 유니트의 정면도이다.FIG. 16 is a front view of the safety unit shown in FIG. 15.

도 17 및 도 18은 도 15에 도시한 안전 유니트의 작동 메커니즘을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.17 and 18 are diagrams for explaining the operating mechanism of the safety unit shown in FIG.

도 19 및 도 20은 본 발명의 제 1, 2, 3 실시예에 따른 안전 유니트를 구비하는 안전 장치의 일예를 도시한 개략적인 사시도이다.19 and 20 are schematic perspective views showing an example of a safety device having a safety unit according to the first, second and third embodiments of the present invention.

도 21 및 도 22는 본 발명의 제 1, 2, 3 실시예에 따른 안전 유니트를 구비하는 안전 장치의 다른 일예를 도시한 개략적인 사시도이다.21 and 22 are schematic perspective views showing another example of a safety device having a safety unit according to the first, second and third embodiments of the present invention.

도 23 및 도 24는 본 발명의 제 1, 2, 3 실시예에 따른 안전 유니트를 구비하는 안전 장치의 또 다른 일예를 도시한 개략적인 사시도이다.23 and 24 are schematic perspective views showing yet another example of a safety device including a safety unit according to the first, second and third embodiments of the present invention.

본 발명은 안전 유니트 및 안전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사전 설정값 이상의 외력이 가해지면 외력에 굴복하여 쉽게 꺾어지는 등 외형 내지 구조적 변화를 수반하나, 사전 설정값보다 작은 외력이 가해지는 경우 외형 내지 구조 가 거의 변화하지 않는 안전 유니트 및 이를 구비하는 안전 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a safety unit and a safety device. More specifically, when an external force greater than or equal to a preset value is applied, it is susceptible to bending and easily bends to an external force. The present invention relates to a safety unit having almost no change in appearance or structure, and a safety device having the same.

사용자에 대한 안전성 확보는 산업 설비뿐만 아니라 일상 생활에 사용되는 기계 장비들에도 필수적으로 요구되는 사양 중의 하나이다. 예를 들어, 자동화된 산업 현장에서 사용되는 로봇의 경우, 로봇의 작업 반경 내에서의 안전 사고의 위험을 감소 내지 방지하기 위하여 각종 안전장치가 사용되고 있다. Ensuring safety for the user is one of the essential requirements not only for industrial equipment, but also for mechanical equipment used in daily life. For example, in the case of a robot used in an automated industrial site, various safety devices are used to reduce or prevent the risk of a safety accident within a working radius of the robot.

이와 같은 안전 유니트 및 안전 장치는 안전 기능을 수행하는 방식에 따라 능동 제어 방식과 수동 제어 방식으로 분류될 수 있다. 능동 제어 방식은 외부 충격을 감지하고 이에 따라 액츄에이터를 작동시켜 외부 충격에 대응하는 방식으로, 예를 들어 로봇이 외부 물체와 충돌하는 경우 로봇에 장착된 센서가 충돌 여부 및 충돌 세기를 감지하여 이를 제어기에 전달하고, 제어기는 충돌 여부 및 충돌 세기 신호에 따른 제어 신호를 발생시켜 액츄에이터에 전달하여 외부 충격에 대처하는 방식이다. 수동 제어 방식은, 센서 및 별도의 액츄에이터를 사용하지 않고 입력되는 외부 충격에 대하여 스프링이나 댐퍼 등의 완충용 기계요소를 기반으로 외부 충격에 대처하는 제어방식이다. Such safety units and safety devices may be classified into an active control method and a passive control method according to a method of performing a safety function. The active control method detects an external shock and actuates an actuator accordingly to respond to an external shock. For example, when a robot collides with an external object, a sensor mounted on the robot detects a collision and an intensity of the collision. The controller generates a control signal according to the collision status and the collision intensity signal and transmits the control signal to the actuator to cope with an external shock. The manual control method is a control method for coping with an external shock based on a shock absorbing mechanical element such as a spring or a damper against an external shock input without using a sensor and a separate actuator.

능동 제어 방식의 경우, 외부 조건 변화에 능동적으로 대처할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, 실체 물체 간의 충돌, 예를 들어 로봇 암과 작업자 간에 발생하는 대부분의 충격은 대략 15 내지 20㎳ 이내에 발생하기 때문에 센서, 제어부 및 액츄에이터를 통한 능동 제어 소요 시간이 상기 물리적 시간보다 커, 능동 제어 방식에 의한 충격 감소 효과는 한계가 있으며, 대부분의 센서신호에 내재되는 잡음 등에 의한 오작동 위험성이 상존하며, 센서 및 액츄에이터의 필수적 구비로 인하여 시스템의 비대화 및 제조 원가 상승의 우려를 수반한다. In the case of the active control method, there is an advantage that it can actively cope with the change of external conditions. However, since the collision between the real object, for example, most of the impact between the robot arm and the operator occurs within approximately 15 to 20 ms, the active control time through the sensor, the controller, and the actuator is larger than the physical time, and thus the active control. The impact reduction effect by the method is limited, there is a risk of malfunction due to noise inherent in most sensor signals, and the necessity of sensors and actuators is accompanied with the concern of oversizing of the system and an increase in manufacturing cost.

수동 제어 방식의 경우, 센서 및 별도의 액츄에이터를 요하지 않는다는 점에서 제조 원가 절감의 효과가 수반되고, 스프링이나 댐퍼 등의 완충 기계적인 기구로서 충격을 흡수하기 때문에 반응속도가 빠르고, 오작동의 위험성이 거의 없다는 장점이 있다. 하지만, 원하는 비선형적인 안전 제어 동작 구현이 어렵다는 단점이 있다. 예를 들어, 로봇에 장착되는 안전장치로서 로봇 암의 조인트에 스프링 등의 수동 제어 방식 안전장치를 장착하는 경우, 충격 흡수를 필요로 하지 않는 일상적인 외력에 대하여도 스프링이 외력에 비례하여 변형될 뿐만 아니라 스프링에 작용하는 물체의 중량에 비례하여 로봇 암이 처지게 되어 로봇 암을 통한 소기의 작업 기능을 수행할 수 없다는 문제점이 수반된다. In the case of the manual control method, it does not require a sensor and a separate actuator, thereby reducing the manufacturing cost and absorbing the impact as a shock absorbing mechanical mechanism such as a spring or a damper. There is no advantage. However, there is a disadvantage in that it is difficult to implement a desired nonlinear safety control operation. For example, when a manual control type safety device such as a spring is attached to a joint of a robot arm as a safety device mounted on a robot, the spring may be deformed in proportion to the external force even for a normal external force that does not require shock absorption. In addition, the robot arm sags in proportion to the weight of the object acting on the spring, and thus, the robot arm is not able to perform a desired work function.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사전 설정된 값 이하의 외력이 가해질 때는 마치 스프링이 없는 강성이 매우 높은 단단한 구조를 가지지만, 설정값 이상의 외력이 작용하면 강성이 매우 작은 스프링이 장착된 것과 같이 매우 유연한 구조로 변경되는 안전 장치, 구체적으로 빠른 응답성을 확보하되 원하는 설정 범위에 대하여만 선택적 작동이 가능한 안전조인트 장치 및 안전링크 장치에 관한 안전 유니트 및 이를 구비하는 안전 장치를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above-described problems, when the external force of less than the predetermined value is applied as if the rigid structure without a very high stiffness without the spring, but when the external force above the set value is applied to the spring is mounted very small stiffness To provide a safety device that is changed into a very flexible structure, specifically a safety joint device and a safety device for the safety joint device and the safety link device that can ensure a quick response, but selectively operate only for the desired setting range and a safety device having the same .

즉, 하나의 장치로 설정값 이하의 외력에 대해서는 강성이 매우 크고, 그 이상에 대해서는 강성이 매우 작게 되는 비선형적 특성을 갖는다. 또한, 큰 충격력에 대하여 구조가 변형되어 충격을 흡수한 후에, 외력이 설정값 이하가 되면 다시 원래의 상태로 복원된다. 이러한 목적을 위하여 별도의 센서와 액츄에이터를 사용하지 않고, 단지 스프링과 기구의 조합만을 사용하므로, 작은 크기로 제작할 수 있으며, 외부의 충격에 대한 반응속도가 매우 빠르다. 또한, 고장이나 오동작의 위험이 거의 없으므로 높은 신뢰성을 유지할 수 있다.That is, one device has a nonlinear characteristic in which the rigidity is very large for external forces below the set value, and the rigidity is very small for more than that. In addition, after the structure is deformed with respect to a large impact force to absorb the impact, when the external force falls below the set value, the original state is restored. For this purpose, it does not use a separate sensor and actuator, but only a combination of the spring and the mechanism, so it can be manufactured in a small size, and the response speed to external impact is very fast. In addition, since there is little risk of failure or malfunction, high reliability can be maintained.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따르면, 본 발명은 케이스; 일단은 상기 케이스의 외측에 배치되고, 타단은 상기 케이스에 회동 가능하게 장착되는 회동링크; 상기 회동링크의 일측으로 상기 회동링크의 회동 평면에 수직하게 장착되는 힘전달샤프트; 일단이 상기 케이스 내측에 회동 가능하게 장착되고, 외연이 상기 힘전달샤프트와 접촉하여 힘을 전달받아 회동 가능한 크랭크링크; 상기 크랭크링크의 타단과 회동 가능하게 연결되고, 사전 설정된 값 이상의 외력이 상기 회동링크에 인가되는 경우 상기 크랭크링크의 회동을 허용하는 지지수단;을 구비하는 안전 유니트를 제공한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the present invention is a case; One end is disposed on the outside of the case, the other end is rotatable link rotatably mounted to the case; A force transmission shaft mounted to one side of the rotating link perpendicular to the rotating plane of the rotating link; A crank linker having one end rotatably mounted inside the case and having an outer edge contacting the force transmission shaft to receive a force; And a support means rotatably connected to the other end of the crank link and allowing rotation of the crank link when an external force of a predetermined value or more is applied to the pivot link.

상기 안전 유니트에 있어서, 상기 지지수단은: 일단이 상기 크랭크링크의 타단과 회동 가능하게 연결되는 연결링크와, 상기 케이스의 내측에 배치되는 슬라이더가이드샤프트와, 상기 슬라이더가이드샤프트에 가이드되어 슬라이딩 운동 가능하고, 일측이 상기 연결링크의 타단과 회동 가능하게 연결되는 슬라이더와, 일단은 상기 슬라이더에 의해 그리고 타단은 상기 케이스 내측에 의해 지지됨으로써, 상기 슬라이더에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 구비하고, 상기 슬라이더가이드샤프트의 법선과 상기 연결링크의 길이방향 선분은 서로 교차할 수 있다. In the safety unit, the support means includes: a connecting link whose one end is rotatably connected to the other end of the crank link, a slider guide shaft disposed inside the case, and guided by the slider guide shaft to allow sliding movement And a slider having one side rotatably connected to the other end of the connection link, and one end supported by the slider and the other end inside the case, thereby providing an elastic member for providing the elastic force to the slider. The normal of the guide shaft and the longitudinal segment of the connecting link may cross each other.

또한, 상기 크랭크링크 및 상기 지지수단은, 상기 회동링크의 양방향 회동을 지지하도록 각각 한 쌍씩 구비되어 상기 회동링크를 기준으로 서로 대칭하여 배치되고, 상기 한 쌍의 슬라이더가이드샤프트는 서로 평행하게 배치될 수 있으며, 상기 크랭크링크의 외연에는 상기 힘전달샤프트를 수용하는 힘전달샤프트 수용부가 더 구비될 수도 있다. 또한, 상기 연결링크의 길이 방향 선분과 상기 슬라이더가이드샤프트의 법선 사이의 사이각을 조절하기 위하여, 상기 힘전달샤프트는 상기 회동링크의 길이 방향에 수직한 방향으로 이동 가능하게 배치될 수도 있다. 상기 힘전달샤프트는 두 개로 분리 가능한 분할식으로 구비되고, 각각의 양단부는 링크나사부에 의하여 관통되어 나사 치합되되, 상기 링크나사부는 상기 힘전달샤프트 및 상기 회동링크에 의한 평면에 수직하게 배치될 수도 있다. 그리고, 상기 링크나사부는 중심을 기준으로 길이방향으로 서로 상이한 방향의 나사산을 구비할 수도 있다.In addition, the crank link and the support means, each pair is provided so as to support the bidirectional rotation of the rotary link are arranged symmetrically with respect to the pivot link, the pair of slider guide shafts are to be arranged parallel to each other The crank link may further include a force transmission shaft accommodating portion accommodating the force transmission shaft. In addition, in order to adjust the angle between the longitudinal line segment of the connecting link and the normal of the slider guide shaft, the force transmission shaft may be arranged to be movable in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rotary link. The force transmission shaft is provided in a split type that can be separated into two, each end is penetrated by screwing through the link screw portion, the link screw portion may be disposed perpendicular to the plane by the force transmission shaft and the rotating link. have. In addition, the link screw portion may be provided with threads of different directions in the longitudinal direction with respect to the center.

또한, 상기 크랭크링크 및 상기 지지수단은, 상기 회동링크의 양방향 회동을 지지하도록 각각 한 쌍씩 구비되되 상기 회동링크를 기준으로 서로 대칭하여 배치되고, 상기 한 쌍의 슬라이더가이드샤프트의 길이 방향 선분은, 상기 회동링크의 회전 평면 상에서 볼 때 서로 교차할 수도 있다. 상기 케이스는 원통형이고, 상기 회동링크의 회전 평면 상에서 볼 때 상기 한 쌍의 슬라이더가이드샤프트의 길이 방향 선분의 교차각은 90°일 수도 있다.In addition, the crank link and the support means are provided in pairs, respectively, to support the bidirectional rotation of the rotary link, and are arranged symmetrically with respect to the rotary link, the longitudinal line segment of the pair of slider guide shaft, It may intersect with each other when viewed on the plane of rotation of the rotary link. The case is cylindrical and the intersection angle of the longitudinal segments of the pair of slider guide shafts may be 90 ° when viewed on the rotation plane of the pivot link.

또한, 상기 슬라이더가이드샤프트는 상기 탄성부재를 관통하여 배치되고, 상기 슬라이더가이드샤프트 상으로 상기 탄성부재와 상기 케이스 사이에는 상기 탄성 부재의 탄성력을 조절하는 탄성력조절수단이 더 구비될 수도 있다. 상기 탄성력조절수단은: 상기 슬라이더가이드샤프트 상에 형성되는 나사산과, 상기 나사산과 치합하여 상기 슬라이더가이드샤프트 상에서 축방향으로 이동 가능한 조절 너트를 구비하고, 상기 탄성부재의 타단은 조절 너트의 일측과 접촉할 수도 있다. The slider guide shaft may be disposed through the elastic member, and elastic force adjusting means may be further provided between the elastic member and the case on the slider guide shaft to adjust the elastic force of the elastic member. The elastic force adjusting means includes: a screw thread formed on the slider guide shaft, and an adjusting nut engaged with the screw thread and axially movable on the slider guide shaft, and the other end of the elastic member contacts one side of the adjusting nut. You may.

상기 안전 유니트에 있어서, 상기 지지수단은: 일단이 상기 크랭크링크의 타단과 회동 가능하게 연결되는 연결링크와, 상기 연결링크의 타단에 회동 가능하게 배치되는 슬라이딩롤러와, 상기 케이스에 배치되어 상기 슬라이딩롤러를 가이드하는 슬라이딩롤러 가이드와, 일단은 상기 케이스 내측에 의하여 지지되고 타단은 상기 슬라이딩롤러와 맞물리어, 상기 슬라이딩롤러를 비틀림 탄성 가압시키는 탄성부재를 포함하고, 상기 슬라이더롤러가이드의 슬라이딩면의 법선과 상기 연결링크의 길이방향 선분은 서로 교차할 수도 있으며, 상기 케이스는 원통형일 수도 있다. In the safety unit, the support means includes: a connecting link whose one end is rotatably connected to the other end of the crank link, a sliding roller which is rotatably arranged at the other end of the connecting link, and disposed in the case and the sliding Sliding roller guide for guiding the roller, and one end is supported by the inside of the case and the other end is engaged with the sliding roller, and includes an elastic member for torsionally elastically pressing the sliding roller, the normal line of the sliding surface of the slider roller guide And a longitudinal segment of the connecting link may cross each other, and the case may be cylindrical.

본 발명의 다른 일면에 따르면, 제 1 링크와, 제 2 링크와, 상기 제 1 링크 및 상기 제 2 링크 사이에 배치되는 안전 유니트를 구비하는 안전 장치로서, 상기 안전 유니트는: 상기 제 1 링크 및 제 2 링크 중 어느 한 측에 고정 장착되는 케이스와, 일단은 상기 제 1 링크 및 제 2 링크 중 다른 한 측에 고정 장착되고 타단은 상기 케이스에 회동 가능하게 장착되는 회동링크와, 상기 회동링크의 일측으로 상기 회동링크의 회동 평면에 수직하게 장착되는 힘전달샤프트와, 일단이 상기 케이스 내측에 회동 가능하게 장착되고, 외연이 상기 힘전달샤프트와 접촉하여 힘을 전달받아 회동 가능한 크랭크링크와, 상기 크랭크링크의 타단과 회동 가능하게 연결되고, 사전 설정된 값 이상의 외력이 상기 제 1 링크 또는 상기 제 2 링크를 통 하여 상기 회동링크에 인가되는 경우 상기 크랭크링크의 회동을 허용하는 지지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 안전 장치를 제공한다. According to another aspect of the invention, there is provided a safety device having a first link, a second link, and a safety unit disposed between the first link and the second link, the safety unit comprising: the first link and A case fixedly mounted to one side of the second link, one end of which is fixedly mounted to the other side of the first link and the second link, and the other end of which is pivotally mounted to the case; A force transmission shaft mounted at one side perpendicular to the rotation plane of the rotation link, one end rotatably mounted inside the case, and an outer edge contacting the force transmission shaft to receive a force, and a crank link pivotable; Rotatably connected to the other end of the crank link, and an external force of a predetermined value or more is applied to the pivot link through the first link or the second link In case of providing a safety device comprising a support means for allowing the rotation of the crank link.

이하에서는 본 발명에 따른 안전 유니트 및 이를 구비하는 안전 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a safety unit and a safety device having the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.

기본적으로 본 실시예에 따른 비선형 특성을 갖는 안전조인트 장치 및 안전링크 장치, 즉 안전 유니트는 어느 정도의 작은 힘에 의해 변형하지 않도록 버텨주되 소정 임계치 이상의 힘(세팅됨)이 가해졌을 때 그 힘에 굴복하여 상기 안전장치가 변형하도록 하여 충격을 흡수한다는 기본 메카니즘을 갖는 것이다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하는데, 설명의 명확함을 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용한다.Basically, the safety joint device and the safety link device, that is, the safety link device having the non-linear characteristics according to the present embodiment are to be protected from deformation by a small amount of force, but the force is applied when a force (set) above a predetermined threshold is applied. It has a basic mechanism of absorbing shock by yielding and causing the safety device to deform. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Like reference numerals refer to like elements for clarity.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 안전 유니트(1)를 도시한 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에서 제 3케이스(88)를 제외한 나머지에 대한 개략적인 정면도이고, 도 3은 도 1의 안전 유니트에 대한 개략적인 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 안전 유니트(1)는, 케이스(83,84,85,86,87,88)와, 회동링크(52)와, 힘전달샤프트(51)와, 크랭크링크(35)와, 그리고 지지수단을 포함하는데, 지지수단은 크랭크링크의 어느 일단과 회동 가능하게 연결되고 사전 설정된 값 이상의 외력이 회동링크에 인가되는 경우 크랭크 링크의 회동을 허용한다. FIG. 1 is a schematic exploded perspective view showing a safety unit 1 according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic front view of the rest except for the third case 88 in FIG. 1, and FIG. 3. Is a schematic cross-sectional view of the safety unit of FIG. 1. 1 to 3, the safety unit 1 according to the present embodiment includes a case 83, 84, 85, 86, 87, 88, a rotation link 52, and a force transmission shaft 51. And a crank link 35 and a supporting means, the supporting means being rotatably connected to one end of the crank link and allowing rotation of the crank link when an external force of a predetermined value or more is applied to the rotating link.

본 발명의 제 1실시예에 따른 안전 유니트(1)의 지지수단은 연결링크(32)와 슬라이더가이드샤프트(34)와 슬라이더(28)와 탄성부재(36)를 포함하는데, 크랭크링 크(35) 및 지지수단은 회동링크(51)를 기준으로 서로 마주하도록 대응 배치되는 구조를 취한다. 본 실시예에서 크랭크링크(35), 연결링크(32) 및 지지수단은 회동링크(52)의 양방향 회동을 지지할 수 있도록 각각 한 쌍씩 구비되어 회동링크를 기준으로 서로에 대하여 대칭적으로 배치되나, 이는 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 일예로서 각각의 구성요소는 단수 개가 구비되는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 즉, 단수의 크랭크링크(35) 및 지지수단을 구비하여, 회동링크가 크랭크링크 및 지지수단이 구비된 어느 일방향으로만 회동이 가능하고 타방향으로는 회동 자체가 제한되는 구속 구조를 취할 수도 있다. 다만, 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 본 실시예에서는 양방향 회동을 지지하는 구조에 대하여 설명하도록 한다.The support means of the safety unit 1 according to the first embodiment of the present invention comprises a link link 32, a slider guide shaft 34, a slider 28 and an elastic member 36, the crank link 35 ) And the support means have a structure arranged correspondingly to face each other with respect to the rotation link (51). In this embodiment, the crank link 35, the connecting link 32 and the support means are provided in pairs, respectively, so as to support the bidirectional rotation of the rotary link 52 are arranged symmetrically with respect to each other based on the rotary link, As an example for describing an embodiment of the present invention, each component may be variously modified, such as having a configuration in which a single number is provided. That is, provided with a single crank link 35 and the supporting means, the rotating link can be rotated only in one direction provided with the crank link and the support means, and may have a restraining structure in which the rotation itself is limited to the other direction. . However, in order to clarify the description of the present invention, a description will be given of the structure supporting the bidirectional rotation.

케이스(83,84,85,86,87,88)는 전후면을 이루는 제 1케이스(83,84)와 상하면을 이루는 제 2케이스(85,86) 및 좌우면을 이루는 제 3케이스(87,88)를 포함하고, 이들은 각각 체결 부재(86a,88a)를 통하여 서로에 대하여 고정되도록 체결되는 구조를 취한다. 본 실시예에서 케이스는 총 6개의 플레이트로 구성되어 다른 구성요소들의 케이스 내부로의 장착을 용이하게 할 수 있다. 하지만, 이는 본 발명의 일예로서 일체형으로 이루어지거나 사각형 이외의 다른 형태로 구성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.The cases 83, 84, 85, 86, 87, and 88 are formed of the first and second surfaces 85 and 86, which form the upper and lower surfaces, and the third cases 87, which form the left and right surfaces. 88, which take the structure of being fastened to be fixed relative to each other via fastening members 86a and 88a, respectively. In this embodiment, the case consists of a total of six plates to facilitate mounting of other components into the case. However, this is one example of the present invention can be variously modified, such as made in one piece or may be configured in a form other than a square.

회동링크(52)의 일단은 케이스(83,84,85,86,87,88)의 외측에 배치되고, 타단은 케이스(83,84,85,86,87,88)에 회동 가능하게 장착된다. 회동링크(52)는 서로 평행하게 배치되는 두 개의 링크 바아와, 두 개의 링크 바아의 일단을 연결하는 링 크 바아 연결부와, 두 개의 바아의 타단을 연결하는 핀(35a)을 구비하고, 핀(35a)은 제 3케이스(87,88)에 형성된 핀 관통구를 통하여 케이스에 회동 가능하게 장착된다. 도 1에서 회동링크의 두 개의 링크 바아는 제 3케이스(88)의 외측에 배치되고 힘전달샤프트(51) 및 핀(35a)이 제 3케이스(88)를 관통하는 것으로 도시되었으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 일예일뿐 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 회동링크의 링크 바아가 제 1케이스(83)에 형성된 관통구를 통하여 도출되는 구조를 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. One end of the rotation link 52 is disposed outside the cases 83, 84, 85, 86, 87 and 88, and the other end is rotatably mounted to the cases 83, 84, 85, 86, 87 and 88. . The rotary link 52 includes two link bars arranged in parallel with each other, a link bar connection portion connecting one end of the two link bars, and a pin 35a connecting the other ends of the two bars. 35a) is rotatably mounted to the case through pin through holes formed in the third cases 87 and 88. In FIG. 1, two link bars of the rotary link are shown on the outside of the third case 88 and the force transmission shaft 51 and the pin 35a penetrate the third case 88, but this is the invention. The present invention is only an example for describing the present invention is not limited thereto. That is, various modifications are possible, such as a link bar of the rotary link may take a structure derived through the through hole formed in the first case 83.

힘전달샤프트(51)는 회동링크(52)의 일측으로 회동링크(52)의 회동 평면에 수직하게, 구체적으로 회동링크의 길이 방향에 수직하게 장착된다. 즉, 힘전달샤프트(51)는 두 개의 링크 바아의 사이로 핀(35a)과 링크 바아 연결부 사이에 배치된다. 힘전달샤프트(51)는 특정 형상에 국한될 필요는 없으나, 하기되는 바와 같이 면접촉을 통한 외력 전달이 원활하게 이루어질 수 있도록 원통형 타입으로 구성되는 것이 바람직하다. The force transmission shaft 51 is mounted to one side of the rotational link 52 perpendicular to the rotational plane of the rotational link 52, specifically, perpendicular to the longitudinal direction of the rotational link. That is, the force transmission shaft 51 is disposed between the pin 35a and the link bar connection between the two link bars. The force transmission shaft 51 need not be limited to a specific shape, but it is preferable that the force transmission shaft 51 is configured in a cylindrical type so that external force transmission through the surface contact can be made smoothly.

크랭크링크(35)는 일단이 케이스(83,84,85,86,87,88) 내측에 회동 가능하게 장착된다. 상기한 바와 같이 핀(35a)을 통하여 회동링크(52)가 케이스에 회동 가능하게 장착되는 경우, 크랭크링크(35)의 일단도 회동링크(52)와 함께 핀(35a)을 통하여 케이스(83,84,85,86,87,88)에 장착되는 구조를 취하여, 크랭크링크(35)의 회동 중심과 회동링크(52)의 회동 중심을 동심 상으로 위치시킬 수도 있다. 또한, 회동링크(52)에 사전 설정된 힘 이상의 외력이 가해지는 경우, 외연이 회동링크(52)와 맞닿는 크랭크링크(52)는 핀(35a)을 통하여 장착된 지점을 중심으로 회동 링크(52)에 인가되는 외력의 방향으로 회동링크(52)와 함께 회동한다. One end of the crank link 35 is rotatably mounted inside the cases 83, 84, 85, 86, 87, and 88. As described above, when the rotational link 52 is rotatably mounted to the case via the pin 35a, one end of the crank link 35 together with the rotational link 52 is connected to the case 83 through the pin 35a. 84, 85, 86, 87, 88 can be taken, the center of rotation of the crank link 35 and the center of rotation of the rotation link 52 may be located concentrically. In addition, when an external force equal to or greater than a predetermined force is applied to the rotational link 52, the crank link 52 whose outer edge abuts the rotational link 52 has a rotational link 52 around the point where it is mounted via the pin 35a. It rotates with the rotation link 52 in the direction of the external force applied to it.

한편, 크랭크링크(35)의 외연으로 회동링크(52)와 맞닿는 영역에는 힘전달샤프트(51)를 수용하기 위한 힘전달샤프트 수용부가 더 구비될 수도 있다. 힘전달샤프트 수용부와 힘전달샤프트(51)의 맞물림을 통하여 힘전달샤프트(51)와 원활한 접촉 면적을 확보함으로써 힘전달샤프트(51)와 크랭크링크(35)와의 접촉을 원활하게 할 수 있다. On the other hand, a force transmission shaft receiving portion for accommodating the force transmission shaft 51 may be further provided in the area in contact with the rotation link 52 by the outer edge of the crank link (35). The contact between the force transmission shaft 51 and the crank link 35 can be smoothed by securing a smooth contact area with the force transmission shaft 51 through the engagement of the force transmission shaft receiving portion and the force transmission shaft 51.

연결링크(32)는 케이스(83,84,85,86,87,88) 내측에 배치되되 일단이 크랭크링크(35)의 타단과 회동 가능하게 연결된다. 즉, 연결링크(32)의 일단은 크랭크링크(35)의 타단과 핀(32b)을 통하여 회동 가능하게 연결되고, 연결링크(32)의 타단은 핀(32a)을 통하여 하기되는 지지부재의 슬라이더(28)와 회동 가능하게 연결된다. 따라서, 크랭크링크(35)가 핀(35a)을 중심으로 회전하는 경우 크랭크링크(35)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회동하며 지지부재의 슬라이더(28)로 힘을 전달한다. Connection link 32 is disposed inside the case (83, 84, 85, 86, 87, 88) one end is rotatably connected to the other end of the crank link (35). That is, one end of the connecting link 32 is rotatably connected to the other end of the crank link 35 through the pin 32b, and the other end of the connecting link 32 is a slider of the support member to be described through the pin 32a. It is connected rotatably with (28). Therefore, when the crank link 35 rotates about the pin 35a, the crank link 35 rotates in the same direction as the rotation direction of the crank link 35 and transmits a force to the slider 28 of the support member.

지지수단은 크랭크링크의 타단과 회동 가능하게 연결되고, 사전 설정된 값 이상의 외력이 회동링크에 인가되는 경우 크랭크링크의 회동을 허용한다. 본 실시예에서 지지수단은 연결링크(32), 슬라이더(28), 슬라이더가이드샤프트(34), 및 탄성부재(36)를 포함하는데, 슬라이더가이드샤프트(34)는 일정한 직경을 갖는 환봉으로서 케이스 내부에 배치된다. 구체적으로, 슬라이더가이드샤프트(34)는 일단이 제 1고정블록(24)에 의하여 지지되고 타단이 제 2고정블록(26)에 의하여 지지되는데, 제 1고정블록(24) 및 제 2고정블록(26)은 케이스(83,84,85,86,87,88)의 제 1케 이스(83,84) 사이로 제 2케이스(85,86) 및 제 3케이스(87,88)와 접하도록 마주하며 배치된다. 여기서, 슬라이더가이드샤프트(34)는 단면이 원형인 환봉으로 구성되었으나, 이에 국한되지 않고 단면이 사각형일 수도 있고 I형을 구비하여 슬라이더를 보다 안정적으로 가이드하는 구조를 취할 수도 있다. 본 실시예에서, 회동링크(52)를 기준으로 서로 마주하며 대칭적으로 배치되는 지지수단의 슬라이더가이드샤프트(34)는 서로 평행하게 배치된다. The support means is rotatably connected to the other end of the crank link, and allows the crank link to rotate when an external force of a predetermined value or more is applied to the pivot link. In this embodiment, the support means includes a connecting link 32, a slider 28, a slider guide shaft 34, and an elastic member 36, the slider guide shaft 34 is a round bar having a constant diameter as the inside of the case Is placed on. Specifically, one end of the slider guide shaft 34 is supported by the first fixing block 24 and the other end is supported by the second fixing block 26. The first fixing block 24 and the second fixing block ( 26 is in contact with the second case 85,86 and the third case (87,88) between the first case (83,84) of the case (83,84,85,86,87,88) Is placed. Here, the slider guide shaft 34 is composed of a round bar having a circular cross section, but the present invention is not limited thereto. The slider guide shaft 34 may have a rectangular cross section and may have a structure for guiding the slider more stably by having an I-shape. In this embodiment, the slider guide shafts 34 of the support means which are arranged symmetrically facing each other with respect to the rotation link 52 are arranged parallel to each other.

슬라이더(28)는 슬라이더가이드샤프트(34)에 의하여 가이드되어 슬라이딩 운동 가능하다. 즉, 슬라이더가이드샤프트(34)는 슬라이더(28)를 관통하여 제 1고정블록(24) 및 제 2고정블록(26)에 의하여 케이스 내에 장착되어 지지되는데, 슬라이더(28)의 일측은 연결링크(32)의 타단과 회동 가능하게 연결된다. The slider 28 is guided by the slider guide shaft 34 to allow sliding movement. That is, the slider guide shaft 34 is supported in the case by the first fixing block 24 and the second fixing block 26 through the slider 28, one side of the slider 28 is connected to the link ( The other end of 32) is rotatably connected.

탄성부재(36)는 제 1고정블록(24)과 슬라이더(28)의 사이에 배치되어 슬라이더(28)를 제 2고정블록(26) 측으로 탄성 지지한다. 여기서, 탄성부재(26)는 단수 개의 코일스프링 형태로 구성되었으나, 본 발명의 탄성부재(26)는 이에 국한되지 않고 연결링크(32)와 회동가능하게 연결된 크랭크링크(35)가 힘전달샤프트(51)를 지지할 수 있도록 회동링크(52)에 가해지는 외력이 사전 설정된 값보다 작은 값이 전달되는 경우 연결링크(32)의 회동을 저지할 수 있는 힘을 슬라이더(28)에 전달할 수 있는 범위에서 형태, 개수 및 배치 위치가 다양하게 선택될 수 있다. The elastic member 36 is disposed between the first fixing block 24 and the slider 28 to elastically support the slider 28 toward the second fixing block 26. Here, the elastic member 26 is configured in the form of a single number of coil springs, the elastic member 26 of the present invention is not limited to this, the crank link 35 is rotatably connected to the link link 32 is a force transmission shaft ( When the external force applied to the rotary link 52 is smaller than the preset value so as to support 51, a range capable of transmitting a force to the slider 28 to prevent rotation of the link link 32. In the form, number and placement position can be variously selected.

한편, 슬라이더가이드샤프트(34)의 법선과 연결링크(32)의 길이방향 선분은 서로 교차한다. 즉, 회동링크(52)에 사전 설정된 값보다 작은 값의 외력이 작용하는 경우 슬라이더(28)는 탄성부재(36)에 의해 밀려 제 2고정블록(26)에 맞닿아 배 치되는데, 슬라이더(28)의 일측에 회동가능하게 연결된 연결링크(32)의 길이방향 선분은 슬라이더가이드샤프트(34)의 법선(도 3에서, 슬라이더가이드샤프트의 법선은 제 1케이스(83,84)의 길이방향 연장선과 동일)과 평행하게 배치되지 않고 일정한 θ 각도(도 3 참조)를 이루며 서로 교차된다. 여기서, 각도(θ)는 제 2고정블록(26)의 위치를 변경시킴에 따라 달라질 수 있다. On the other hand, the normal line of the slider guide shaft 34 and the longitudinal line segment of the connecting link 32 cross each other. That is, when an external force of a value smaller than a preset value is applied to the pivoting link 52, the slider 28 is pushed by the elastic member 36 to be brought into contact with the second fixing block 26, and the slider 28 is disposed. Longitudinal line segments of the connecting link 32 rotatably connected to one side of the () are normal lines of the slider guide shaft 34 (in FIG. 3, normal lines of the slider guide shaft and the longitudinal extension lines of the first case 83, 84). Are not arranged parallel to each other and cross each other at a constant θ angle (see FIG. 3). Here, the angle θ may vary as the position of the second fixing block 26 is changed.

도 3에서, 회동링크(52)를 통하여 힘전달샤프트(51)에 의해 화살표 P방향으로 크랭크링크(35)로 힘이 작용할 때, 각도(θ)가 0도인 경우 크랭크링크(35)는 연결링크(32)를 통하여 슬라이더가이드샤프트(34) 상에 배치된 슬라이더(28)에 의하여 지지되는 구조를 이룸으로써 크랭크링크(35) 및 연결링크(32)는 회전할 수 없고, 결과적으로 슬라이더(28) 역시 슬라이더가이드샤프트(34) 상에서 직선 방향 슬라이딩 운동을 할 수 없다. 반면, 각도(θ)가 0도보다 큰 경우 연결링크(32)의 양단에는 우력(couple force)이 발생하기 때문에 연결링크(32)에는 모멘트가 발생하고 슬라이더(28)에는 제 1고정블록(24) 측으로의 이동력이 작용한다. 여기서, 각도(θ)가 클수록 슬라이더(28)를 제 1고정블록(24)측으로 보다 원활하게 이동시킬 수 있는데, 슬라이더(28)가 제 1고정블록(24)측으로 이동함으로써 탄성부재(36)를 통해 회동링크(52)를 통해 화살표 P방향으로 들어온 충격을 흡수할 수 있다. In FIG. 3, when the force acts on the crank link 35 in the direction of arrow P by the force transmission shaft 51 through the rotation link 52, the crank link 35 is connected to the link when the angle θ is 0 degrees. The crank link 35 and the link link 32 cannot be rotated as a result of the structure supported by the slider 28 disposed on the slider guide shaft 34 through the 32, and as a result, the slider 28 Again, the linear guide sliding motion cannot be performed on the slider guide shaft 34. On the other hand, when the angle θ is greater than 0 degrees, since a couple force is generated at both ends of the coupling link 32, a moment is generated in the coupling link 32 and the first fixing block 24 is formed in the slider 28. ) The movement force to the side. Here, the larger the angle θ, the more smoothly the slider 28 can be moved toward the first fixing block 24. The slider 28 moves to the first fixing block 24 to move the elastic member 36. Through the rotary link 52 can absorb the impact in the direction of the arrow P.

이하, 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 다른 안전 유니트의 작동 상태를 나타내는 개략적인 단면으로서의 도 4 및 도 5를 참조하여 실시예에 대한 작동 메카니즘을 설명한다. Hereinafter, the operation mechanism for the embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5 as schematic cross-sectional views showing the operation state of the safety unit according to the embodiment of the present invention shown in FIG.

회동링크 등에 대하여 외력, 구체적으로 회동링크의 길이 방향에 대하여 수직한 힘이 작용하지 않는 정상 상태이거나 또는 가해지는 외력(F)이 사전 설정된 값보다 작은 경우, 회동링크(52)는 지지수단 및 크랭크링크(35)에 의하여 안정적으로 지지되는 상태를 유지한다. 그런 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 회동링크(52)의 일단을 통하여 입력된 외력(F)이 사전 설정된 값 이상의 큰 값을 가지는 경우, 핀(35a)을 통하여 케이스(83,84,85,86,87,88)에 장착된 회동링크(52)는 핀(35a)을 중심으로 화살표 M방향으로 회동한다. 여기서 외력(F)은 본 발명에 따른 안전 유니트(1)에 가해진 충격력을 의미한다. 회동링크(52)가 화살표 M방향으로 회동하는 경우, 회동링크(52)의 회전 평면에 수직하게 배치된 힘전달샤프트(51)와 맞닿으며 핀(35a)을 통하여 회동링크(52)와 동심 상에 회동 가능하게 장착된 크랭크링크(35)도 동일한 방향(반시계 방향)으로 회동함으로써, 크랭크링크(35)의 타단에 연결된 연결링크(32)도 화살표 n방향으로 회동한다. 따라서, 연결링크(32)가 회동하고 핀(32a)를 통하여 연결링크(32)의 타단과 일측이 연결된 슬라이더(28)도 슬라이더가이드샤프트(34) 상에서 제 1고정블록(24) 측을 향하여 이동한다. When the external force, specifically a force perpendicular to the longitudinal direction of the rotary link, is not applied to the rotary link or the like, or when the external force F applied is smaller than a predetermined value, the rotary link 52 supports the support means and the crank. It maintains the state stably supported by the link 35. Then, as shown in Figure 4, when the external force (F) input through one end of the rotary link 52 has a larger value than a predetermined value, through the pin (35a) case (83, 84, 85) Rotating link 52 mounted on, 86,87,88 rotates in the direction of arrow M about pin 35a. Here, the external force F means the impact force applied to the safety unit 1 according to the present invention. When the rotary link 52 rotates in the direction of the arrow M, the rotary link 52 abuts against the force transmission shaft 51 disposed perpendicular to the rotation plane of the rotary link 52 and is concentric with the rotary link 52 through the pin 35a. The crank link 35 mounted to be rotated in the same direction rotates in the same direction (counterclockwise direction), so that the link link 32 connected to the other end of the crank link 35 also rotates in the direction of the arrow n. Accordingly, the slider 28 which is rotated and the one end connected to the other end of the connection link 32 through the pin 32a also moves toward the first fixing block 24 on the slider guide shaft 34. do.

즉, 연결링크(32)를 통하여 전달되는 회동링크(52)에 가해진 힘이 사전설정된 값보다 작은 경우, 슬라이더(28)는 탄성부재(36)의 저지력을 넘지 못하여 슬라이더는 이동하지 않고, 슬라이더와 연결된 연결링크, 연결링크와 연결된 크랭크링크의 회동은 허용되지 않고, 크랭크링크와 맞닿은 힘전달샤프트를 통하여 회동링크는 정상 상태를 유지한다. That is, when the force applied to the rotary link 52 transmitted through the connecting link 32 is less than the predetermined value, the slider 28 does not exceed the stopping force of the elastic member 36, the slider does not move, and the slider and Rotation of the connected link link, the crank link connected to the link link is not permitted, and the pivot link is in a normal state through the force transmission shaft in contact with the crank link.

반면, 회동링크(52)에 가해진 힘이 사전설정된 값 이상인 경우, 슬라이더(28)에 전달된 이동력은 탄성부재(36)의 저지력을 넘어섬으로써 슬라이더가이드 샤프트(34) 상에서 제 1고정블록(24) 측을 향하여(Z 방향) 이동하여 연결링크(32)와 연결된 크랭크링크(35)의 회동이 허용된다. 도 5는 연결링크(32)가 완전히 회동한 상태를 도시한다. On the other hand, when the force applied to the rotary link 52 is greater than or equal to a predetermined value, the moving force transmitted to the slider 28 exceeds the stopping force of the elastic member 36 so that the first fixed block (1) on the slider guide shaft 34 ( 24 is rotated toward the side (Z direction) to rotate the crank link 35 is connected to the link link (32). 5 shows a state in which the connection link 32 is fully rotated.

힘전달샤프트(51)에 가해진 외력(F)이 제거되는 경우, 회동링크(52)가 기울어짐에 따라 슬라이더(28)가 Z방향으로 이동하여 압축된 탄성부재(36)는 원위치됨에 따라 발생하는 탄성 복원력에 의하여 슬라이더(28)는 제 2고정블록(26) 측으로 원위치 복귀되고, 슬라이더(28)와 연결된 연결링크(32)도 화살표 n방향의 반대방향으로 회동하고, 크랭크링크(35) 및 회동링크(52)도 원위치 복원된다. 따라서, 본 실시예에 따른 일정한 사전 설정된 값 미만의 외력에 대하여는 위치 변동이 없으나 그 사전 설정 값 이상의 힘에 대하여 위치 변동을 보인다는 점에서 비선형 특성을 갖게 되는 안전 유니트(1)는, 회동링크(52)에 가해진 충격량을 여러 전달경로를 통해 탄성부재(36)로 보내어 스프링으로 하여금 충격을 감쇠 내지 완충시키는 메카니즘을 갖는다.When the external force F applied to the force transmission shaft 51 is removed, the slider 28 moves in the Z direction as the rotary link 52 is inclined so that the compressed elastic member 36 is generated as the original position is moved. By the elastic restoring force, the slider 28 is returned to its original position to the second fixing block 26, and the connecting link 32 connected to the slider 28 also rotates in the direction opposite to the direction of the arrow n, and the crank link 35 and the rotation are rotated. The link 52 is also restored to its original position. Therefore, the safety unit 1 having a non-linear characteristic in that there is no positional variation with respect to an external force less than a predetermined preset value according to the present embodiment, but shows a positional variation with respect to a force above the predetermined value, the safety unit 1 is a rotary link ( 52 has a mechanism to send the amount of impact applied to the elastic member 36 through various transmission paths to cause the spring to dampen or cushion the impact.

한편, 본 발명의 제 1실시예에 따른 안전 유니트는 다른 변형예로서, 탄성부재의 탄성력을 조절하기 위한 탄성력조절수단이 더 구비될 수도 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 실시예에서의 슬라이더가이드샤프트(34)에 대응하는 슬라이더가이드샤프트(54)는 제 1고정블록(24)과 제 2고정블록(26)에 의하여 지지되는데, 탄성력조절수단은 나사부(54a)와 조절너트(56)를 구비한다. 나사부(56a)는 슬라이더가이드샤프트(54)의 외면으로 제 1고정블록(24)의 인근에 형성되고 조절너트(56)는 나사부(54a) 상에 배치되는데, 나사부(54a)와 조절너트(56)에는 서로 치 합되는 나사산이 형성된다. 조절너트(56)의 일면은 탄성부재(36)과 맞닿아 탄성부재(36)를 지지한다. 조절너트(56)는 슬라이더가이드샤프트(54)의 축을 중심으로 축방향 회전하여 슬라이더가이드샤프트(54) 상에서 축방향 이동함으로써, 탄성부재(36)의 탄성력을 조절할 수 있다. On the other hand, the safety unit according to the first embodiment of the present invention, as another modification, may be further provided with an elastic force adjusting means for adjusting the elastic force of the elastic member. That is, as shown in FIG. 6, the slider guide shaft 54 corresponding to the slider guide shaft 34 in the above embodiment is supported by the first fixing block 24 and the second fixing block 26. The elastic force adjusting means has a threaded portion 54a and an adjusting nut 56. The threaded portion 56a is formed on the outer surface of the slider guide shaft 54 in the vicinity of the first fixing block 24 and the adjusting nut 56 is disposed on the threaded portion 54a. The threaded portion 54a and the adjusting nut 56 ) Are threaded to mate with each other. One surface of the adjusting nut 56 contacts the elastic member 36 to support the elastic member 36. The adjusting nut 56 is axially rotated about the axis of the slider guide shaft 54 to move axially on the slider guide shaft 54, thereby adjusting the elastic force of the elastic member 36.

도 7 및 도 8에는 본 발명의 제 1실시예에 따른 안전 유니트에 대한 또 다른 변형예로서, 크랭크링크 내지 연결링크의 초기 각도를 조절할 수 있는 구조가 도시된다. 회동링크(53)의 단부로 핀(35a)을 통하여 케이스에 장착되는 단부의 인근에는, 회동링크(53)의 길이 방향에 수직한 방향으로 배치되는, 보다 구체적으로 힘전달샤프트 및 회동링크에 의한 평면에 수직하게 배치되는 링크나사부(63)가 형성된다. 힘전달샤프트(61,62)는 두 개가 분리될 수 있는 분할식으로 구성하고, 힘전달샤프트(61,62)의 양단부에는 각각 너트를 장착하여, 링크나사부(63)를 따라 링크나사부(63)의 길이 방향으로 나사 결합을 이루며 이동할 수 있다. 링크나사부(63)의 단부에 형성된 십자형 타입 등으로 구성될 수 있는 링크나사부헤드(64)를 통하여 회전함으로써, 분할식으로 구성된 힘전달샤프트(61,62) 간의 거리를 조절할 수 있다. 여기서, 링크나사부(63)는 중심을 기준으로 길이방향으로 서로 상이한 나사산을 구비함으로써, 링크나사부(63)의 회전에 대하여 너트를 통하여 연결 지지되는 힘전달샤프트(61,62) 간의 상대 운동을 가능하게 할 수 있다. 즉, 링크나사부의 회전에 의하여 분할식으로 구성된 힘전달샤프트가 서로 멀어지거나 또는 서로 가까워지도록 운동할 수 있는 구성을 취할 수도 있다. 7 and 8 as a further modification of the safety unit according to the first embodiment of the present invention, a structure capable of adjusting the initial angle of the crank link to the connection link is shown. In the vicinity of the end mounted to the case via the pin (35a) to the end of the rotary link 53, it is arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rotary link 53, more specifically by the force transmission shaft and the rotary link A link screw portion 63 disposed perpendicular to the plane is formed. The force transmission shafts 61 and 62 are configured in a split type in which two can be separated, and nuts are mounted on both ends of the force transmission shafts 61 and 62, respectively, so that the link screw portion 63 is located along the link screw portion 63. It can be moved in the longitudinal direction of the screw coupling. By rotating through the link screw portion head 64, which may be of a cruciform type or the like formed at the end of the link screw portion 63, it is possible to adjust the distance between the force transmission shafts 61 and 62 which are configured in a divided manner. Here, the link screw portion 63 is provided with different threads in the longitudinal direction with respect to the center, thereby enabling relative movement between the force transmission shafts 61 and 62 which are connected and supported through the nut with respect to the rotation of the link screw portion 63. It can be done. In other words, it is possible to take a configuration in which the force transmission shafts, which are divided by the rotation of the link screw portion, can move so as to move away from or close to each other.

즉, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 링크나사부헤드(64)를 m방향 회전시키는 경우, 분할된 두 개의 힘전달샤프트(61,62)는 서로 반대 방향(R)으로 각각 이동한다. 분할된 두 개의 힘전달샤프트(61,62)의 거리가 멀어지면 핀(35a)을 통하여 케이스에 장착된 두 개의 크랭크링크(35) 간의 사이각을 점점 증가시킴과 동시에 크랭크링크(35)에 연결된 연결링크(32)의 위치도 변화시킨다. 따라서, 분할된 두 개의 힘전달샤프트(61,62) 간의 거리가 커지는 경우, 연결링크(32)의 길이방향 선분과 슬라이더가이드샤프트(36, 도 8 참조) 법선 사이의 각도(θ)를 증대시켜, 본 발명에 따른 안전 유니트(1)의 초기 작동에 소요되는 힘을 작세 사전 설정할 수도 있다. 본 변형예에서 회동링크(52)를 중심으로 수직하게 이동 가능한 한 쌍의 분할식 힘전달샤프트가 도시되었으나, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 상기한 바와 같이 단수 개의 크랭크링크와 지지수단이 구비되는 경우, 회동링크에 대하여 수직 방향으로 이동 가능한 구조의 힘전달샤프트도 단수개가 구비되는 구조를 취할 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다. That is, as shown in FIGS. 9 and 10, when the link screw head 64 is rotated in the m direction, the two divided force transmission shafts 61 and 62 move in opposite directions R, respectively. When the distance between the two divided force transmission shafts 61 and 62 increases, the angle between the two crank links 35 mounted on the case is gradually increased through the pins 35a and simultaneously connected to the crank links 35. The position of the link 32 is also changed. Therefore, when the distance between the two divided force transmission shafts 61 and 62 increases, the angle θ between the longitudinal line segment of the connecting link 32 and the slider guide shaft 36 (see FIG. 8) normal is increased. In addition, the force required for the initial operation of the safety unit 1 according to the present invention may be preset. In this modification, a pair of split force transmission shafts that are vertically movable about the rotation link 52 are illustrated, but the present invention is not limited thereto. That is, when the number of crank links and the support means is provided as described above, various modifications are possible, such as a force transmission shaft having a structure that is movable in the vertical direction with respect to the rotational link.

도 11 및 도 12에는 본 발명의 제 2실시예에 따른 안전 유니트의 개략적인 분해 사시도 및 단면도가 도시되어 있다. 도 11에서, 안전 유니트(2)는 케이스(87,88,89)와, 회동링크(52)와, 힘전달샤프트(51)와, 크랭크링크(35)와 그리고 지지수단을 포함하는데, 본 발명의 제 2실시예에 따른 안전 유니트(2)의 지지수단은 연결링크(32)와 슬라이더가이드샤프트(34)와 슬라이더(28)와 탄성부재(36)를 포함한다. 크랭크링크(35), 연결링크(32) 및 지지수단은 회동링크(51)를 기준으로 서로 마주하도록 대응 배치되는 구조를 취하는데, 설명의 명확함을 위하여 앞선 제 1실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하고, 별도의 설명 은 생략한다. 11 and 12 show schematic exploded perspective and sectional views of a safety unit according to a second embodiment of the invention. In Fig. 11, the safety unit 2 comprises a case 87, 88, 89, a rotary link 52, a force transmission shaft 51, a crank link 35 and a support means, the present invention The supporting means of the safety unit 2 according to the second embodiment of the present invention includes a linking link 32, a slider guide shaft 34, a slider 28, and an elastic member 36. The crank link 35, the connecting link 32 and the support means have a structure that is arranged to face each other with respect to the rotating link 51, for the clarity of the description of the same components as in the first embodiment The same reference numerals are used, and a separate description is omitted.

케이스(87,88,89)는 원통형으로 형성된다. 원통형 케이스를 통하여 본 발명에 따른 안전 유니트(2)를 컴팩트하게 형성할 수 있는데, 이는 본 발명의 일예일뿐 본 발명의 케이스가 원통형에 국한되는 것은 아니다. The cases 87, 88 and 89 are formed in a cylindrical shape. It is possible to form the safety unit 2 according to the present invention compactly through the cylindrical case, which is only one example of the present invention and the case of the present invention is not limited to the cylindrical shape.

회동링크(52)는 핀(52a)을 통하여 케이스(87,88)에 회동 가능하게 장착되고, 크랭크링크(35)의 일단은 핀(35a)을 통하여 케이스(87,88)에 회동 가능하게 장착되는데, 제 1실시예와는 달리 회동링크(52)와 크랭크링크(35)의 회동 중심을 서로 상이하다. Rotating link 52 is rotatably mounted to cases 87 and 88 via pins 52a, and one end of crank link 35 is rotatably mounted to case 87 and 88 via pins 35a. Unlike the first embodiment, the rotation centers of the rotation link 52 and the crank link 35 are different from each other.

회동링크(52)의 일측에는 힘전달샤프트(51)가 장착되는데, 힘전달샤프트(51)는 서로 사이각을 이루며 배치되는 두 개의 크랭크링크(35)에 의하여 지지된다. A force transmission shaft 51 is mounted on one side of the rotation link 52, and the force transmission shaft 51 is supported by two crank links 35 disposed to form an angle therebetween.

크랭크링크(35)의 타단은 핀(32b)를 통하여 회동가능하게 연결링크(32)의 일단과 연결되고, 연결링크(32)의 타단은 슬라이더(28)의 일측과 회동가능하게 장착된다. The other end of the crank link 35 is rotatably connected to one end of the connection link 32 via a pin 32b, and the other end of the connection link 32 is rotatably mounted to one side of the slider 28.

슬라이더(28)는 케이스(87,88,89)에 서로 마주하도록 배치되는 제 1고정블록(24) 및 제 2고정블록(26)에 의하여 지지되는 슬라이드가이드샤프트(34) 상에서 이동가능하도록 배치되는데, 슬라이더(28)와 제 1고정블록(24) 사이에는 탄성부재(36)가 배치된다. 슬라이더가이드샤프트(34)는 서로 평행하게 배치되는 것이 아니라, 슬라이드가이드샤프트(34)의 길이방향 선분은 회동링크(52)의 회전 평면 상에서 보았을 때, 서로 교차하도록 배치된다는 점에서 본 실시예는 앞선 제 1실시예와 상이하다. 본 발명에 따른 안전 유니트의 컴팩트화를 최대화하기 위하여, 두 개의 슬라이드가이드샤프트(34)는 회동링크(52)의 회전 평면 상에서 보았을 때 서로 수직으로 교차한다. 하지만, 슬라이드가이드샤프트(34)의 회동링크 회전 평면 상에서의 교차각이 이에 한정되는 것은 아니다. The slider 28 is arranged to be movable on the slide guide shaft 34 supported by the first fixing block 24 and the second fixing block 26 disposed to face each other in the cases 87, 88 and 89. The elastic member 36 is disposed between the slider 28 and the first fixing block 24. The slider guide shaft 34 is not arranged in parallel with each other, but the longitudinal segments of the slide guide shaft 34 are arranged to intersect with each other when viewed on the plane of rotation of the rotary link 52. It is different from the first embodiment. In order to maximize the compactness of the safety unit according to the invention, the two slide guide shafts 34 intersect each other perpendicularly when viewed on the plane of rotation of the rotary link 52. However, the crossing angle on the rotation link rotation plane of the slide guide shaft 34 is not limited thereto.

도 12, 도 13 및 도 14에는 본 발명의 제 2실시예에 따른 안전 유니트(2)의 작동 상태가 도시된다. 회동링크(52)에 아무런 외력이 가해지지 않는 정상 상태 또는 가해지는 외력(F)이 사전 설정된 값보다 작은 경우, 회동링크(52)의 힘전달샤프트(51)는 크랭크링크(35)에 아무런 힘을 전달하지 않기 때문에, 탄성부재를 통하여 탄성 지지되는 슬라이더(28), 슬라이더(28)와 연결되는 연결링크(32), 연결링크(32)와 연결되는 크랭크링크(35)는 위치 변동하지 않는다. 12, 13 and 14 show the operating state of the safety unit 2 according to the second embodiment of the invention. When the steady state in which no external force is applied to the rotary link 52 or the external force F applied is smaller than a predetermined value, the force transmission shaft 51 of the rotary link 52 has no force on the crank link 35. Since it does not transmit, the slider 28 elastically supported by the elastic member, the link link 32 is connected to the slider 28, the crank link 35 is connected to the link link 32 does not change position.

회동링크(52)에 사전 설정된 값 이상의 외력(F)이 가해지는 경우, 핀(52a)을 중심으로 회동링크(52)는 화살표 M방향으로 회동한다. 회동링크(52)가 회동하는 경우, 회동링크(52)의 일측에 수직하게 장착되는 힘전달샤프트(51)는 크랭크링크(35)와 맞닿아 크랭크링크(35) 및 연결링크(32)에 힘을 전달한다. 핀(32b)를 통하여 크랭크링크(35)와 회동 가능하게 연결된 연결링크(32)는 화살표 n방향으로 회동한다. 핀(32a)을 통하여 연결링크(32)와 회동가능하게 연결된 슬라이더(28)에 전달되는 힘이 탄성부재(36)의 저지력을 넘어서, 슬라이더(28)는 Z방향으로 이동한다. 따라서, 슬라이더(28)가 이동함으로써, 이와 연결된 연결링크(32) 및 크랭크링크(35)의 회동이 허용되고, 궁극적으로 회동링크(52)도 핀(35a)을 중심으로 회동한다. 따라서, 회동링크에 가해지는 외력이 완충 내지 감쇠됨으로써, 안전 유니트에 외력(또는 충돌에 의한 반력)이 가해지는 경우 발생 가능한 안전 유니트 내지 안전 유니트에 외력(반력)을 제공하는 대상에 대한 충격력을 경감시킬 수 있다. When an external force F of a predetermined value or more is applied to the rotating link 52, the rotating link 52 rotates around the pin 52a in the arrow M direction. When the rotational link 52 rotates, the force transmission shaft 51 mounted vertically on one side of the rotational link 52 abuts the crank link 35 to force the crank link 35 and the connection link 32. To pass. The connecting link 32 rotatably connected to the crank link 35 through the pin 32b rotates in the direction of arrow n. The force transmitted to the slider 28 rotatably connected to the connecting link 32 through the pin 32a exceeds the stopping force of the elastic member 36, so that the slider 28 moves in the Z direction. Thus, by moving the slider 28, rotation of the connecting link 32 and the crank link 35 connected thereto is allowed, and ultimately, the rotation link 52 also rotates around the pin 35a. Therefore, the external force applied to the rotary link is dampened or attenuated, thereby reducing the impact force on the safety unit or the object that provides the external force (reaction force) to the safety unit that can be generated when the external force (or reaction force due to a collision) is applied to the safety unit. You can.

도 14는 연결링크(32)가 완전히 회동한 상태를 도시한 도면으로서 탄성부재(36)가 완전히 압축되어 있음을 알 수 있다. 회동링크(52)가 기울어짐에 따라 슬라이더(28)가 Z방향으로 이동하여 탄성부재(36)를 압축하므로, 결국 화살표 F방향으로 가해진 충격은 탄성부재(36)를 통해 감쇠된다. 화살표 F방향으로 가해지던 외력이 제거되면 탄성부재(36)의 복원력에 의해 슬라이더(28)가 제 2고정블록(26)까지 이동한다. 슬라이더(28)가 이동하는 동안 연결링크(32)가 반대방향으로 회동하고 크랭크링크(35)와 회동링크(52)도 반대방향으로 회동하여 도 12의 상태로 복귀한다.14 is a view showing a state in which the connection link 32 is completely rotated, it can be seen that the elastic member 36 is completely compressed. As the rotary link 52 is tilted, the slider 28 moves in the Z direction to compress the elastic member 36, so that the impact applied in the arrow F direction is attenuated through the elastic member 36. When the external force applied in the arrow F direction is removed, the slider 28 moves to the second fixing block 26 by the restoring force of the elastic member 36. While the slider 28 moves, the connecting link 32 rotates in the opposite direction, and the crank link 35 and the rotating link 52 also rotate in the opposite directions to return to the state of FIG. 12.

도 15 및 도 16에는 본 발명의 제 3실시예에 따른 안전 유니트(3)의 개략적인 분해 사시도 및 단면도가 도시되는데, 앞선 실시예와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략한다. 15 and 16 show a schematic exploded perspective view and a cross-sectional view of a safety unit 3 according to a third embodiment of the invention, the description of which is identical to that of the previous embodiment.

케이스(89,91,92)는 볼트와 같은 체결수단(89a)을 통하여 조립 가능한 원통형 케이스(89,91,92)로 형성되어, 안전 유니트의 구조를 컴팩트화시킬 수도 있다. 회동링크(52)는 핀(52a)을 통하여 케이스(91,92)에 회동 가능하게 장착되고, 힘전달샤프트(51)는 회동링크(52)의 일측에 회동링크(52)의 길이방향에 수직한 방향으로 장착된다. 크랭크링크(35)는 핀(35a)을 통하여 케이스(91,92)에 회동가능하게 장착되고, 연결링크(32)의 일단은 핀(32b)를 통하여 크랭크링크(35)와 회동 가능하게 장착된다. The cases 89, 91 and 92 are formed of cylindrical cases 89, 91 and 92 that can be assembled through fastening means 89a such as bolts, thereby making the structure of the safety unit compact. The rotary link 52 is pivotally mounted to the cases 91 and 92 via the pin 52a, and the force transmission shaft 51 is perpendicular to the longitudinal direction of the rotary link 52 on one side of the rotary link 52. It is mounted in one direction. The crank link 35 is rotatably mounted to the cases 91 and 92 through the pin 35a, and one end of the link link 32 is rotatably mounted to the crank link 35 through the pin 32b. .

본 발명의 제 3실시예에 따른 지지수단은 슬라이딩롤러(29)와, 슬라이딩롤러 가이드(91a)와, 탄성부재(37)을 포함하는데, 슬라이딩롤러(29)는 핀(32a)를 통하여 연결링크(32)의 타단에 회동 가능하게 장착된다. 슬라이딩롤러가이드(91a)는 케이스(91,92)에 배치되는데, 슬라이딩롤러가이드(91a)는 슬라이딩롤러(29)를 가이드한다. The supporting means according to the third embodiment of the present invention includes a sliding roller 29, a sliding roller guide 91a, and an elastic member 37. The sliding roller 29 is connected through a pin 32a. It is attached to the other end of 32 so that rotation is possible. Sliding roller guide (91a) is disposed in the case (91,92), the sliding roller guide (91a) guides the sliding roller (29).

탄성부재(37)의 일단은 케이스 내측에 의하여 지지되고 타단은 슬라이딩롤러(29)와 맞물리어, 슬라이딩롤러(29)를 탄성 가압시킨다. 즉, 탄성부재(27)는 비틀림스프링으로서 일단은 스프링고정축(39)에 고정 지지되고, 타단은 슬라이딩롤러(29)를 탄성 지지함으로써 회동링크(52)에 가해지는 외력이 사전 설정된 값보다 작은 경우, 탄성부재(37)에 의해 슬라이딩롤러가이드(91a)의 좌측으로 밀린다. 회동링크(52)에 사전설정된 값이상의 외력이 가해져 핀(52a)을 중심으로 회동하는 경우, 회동링크(52)의 각변위는 힘전달샤프트(51)를 통하여 크랭크링크(35) 및 연결링크(32)로 전달되고, 연결링크(32)의 타단에 회동가능하게 연결된 슬라이딩롤러(29)는 케이스(91,92)에 형성된 슬라이딩롤러가이드(91a)를 통하여 가이드되어 이동한다. 이 경우에도, 연장링크(32)의 길이방향 선분은 슬라이딩롤러가이드(91)의 슬라이딩면의 법선에 대해 일정한 각도(θ)를 이룬다. One end of the elastic member 37 is supported by the inside of the case and the other end is engaged with the sliding roller 29, to elastically press the sliding roller 29. That is, the elastic member 27 is a torsion spring, one end of which is fixedly supported by the spring fixing shaft 39, and the other end of which the external force applied to the pivoting link 52 is smaller than the preset value by elastically supporting the sliding roller 29. In this case, it is pushed to the left side of the sliding roller guide 91a by the elastic member 37. When an external force of a predetermined value or more is applied to the rotating link 52 and rotates about the pin 52a, the angular displacement of the rotating link 52 is transmitted through the force transmission shaft 51 to the crank link 35 and the connecting link ( 32, the sliding roller 29 is rotatably connected to the other end of the connecting link 32 is guided through the sliding roller guide (91a) formed in the case (91,92). Even in this case, the longitudinal line segment of the extension link 32 forms a constant angle θ with respect to the normal of the sliding surface of the sliding roller guide 91.

도 17 및 도 18에는 본 발명의 제 3실시예에 따른 안전 유니트(3)의 작동 상태를 나타내는 개략적인 단면도가 도시된다. 도 17에서, 회동링크(52)의 끝단에 사전 설정된 값 이상의 인가된 외력(F)에 의해 화살표 M방향으로 기울어지기 시작한다. 여기서, 외력은 안전 유니트(3)에 가해진 충격력이다. 크랭크링크 및 연결링크를 통하여 지지수단의 슬라이딩롤러에 가해지는 힘이 탄성부재의 탄성 저지력 을 넘어서는 경우, 회동링크(52)가 화살표 M방향으로 기울어지고 크랭크링크(35)가 반시계방향으로 회동하고 그와 동시에 연결링크(32)가 화살표 n방향으로 회동하며 슬라이딩롤러(29)를 우측 Z방향으로 밀어 낸다. 도 18은 연결링크(32)가 완전히 회동한 상태를 도시한 도면으로서 탄성부재(37)가 완전히 비틀어져 있음을 알 수 있다. 상기와 같이 회동링크(52)가 기울어짐에 따라 슬라이딩롤러(29)가 Z방향으로 이동하여 탄성부재(37)를 비틀림 변형시킴으로써, 결국 회동링크(52)에 가해진 외력은 탄성부재(37)를 통해 감쇠된다. 외력(F)이 제거되는 경우, 탄성부재(37)의 복원력에 의해 슬라이딩롤러(29)가 좌측 끝까지 이동한다. 슬라이딩롤러(29)가 이동하는 동안 연결링크(32)가 반대방향으로 회동하고 크랭크링크(35)와 회동링크(52)도 반대방향으로 회동하여 도 16의 상태로 복귀한다.17 and 18 show schematic cross-sectional views showing the operating state of the safety unit 3 according to the third embodiment of the invention. In Fig. 17, it starts to tilt in the direction of the arrow M by the external force F applied above the preset value at the end of the rotary link 52. Here, the external force is the impact force applied to the safety unit 3. When the force applied to the sliding roller of the support means through the crank link and the link link exceeds the elastic stopping force of the elastic member, the rotary link 52 is tilted in the direction of the arrow M and the crank link 35 rotates counterclockwise. At the same time, the connecting link 32 rotates in the direction of arrow n and pushes the sliding roller 29 to the right Z direction. 18 is a view showing a state in which the connecting link 32 is rotated completely, it can be seen that the elastic member 37 is completely twisted. As the rotary link 52 is inclined as described above, the sliding roller 29 moves in the Z direction to twist the elastic member 37, so that the external force applied to the rotary link 52 causes the elastic member 37 to be deformed. Is attenuated through. When the external force F is removed, the sliding roller 29 moves to the left end by the restoring force of the elastic member 37. While the sliding roller 29 moves, the connecting link 32 rotates in the opposite direction, and the crank link 35 and the rotating link 52 also rotate in the opposite direction to return to the state of FIG. 16.

이하에서는 본 발명의 제 1,2,3실시예에 따른 안전 유니트의 구현예에 대하여 설명한다. 본 발명의 제 1,2,3실시예에 따른 안전 유니트를 구비하여 안전 장치를 구성할 수 있다. 즉, 안전 장치는 제 1 링크와, 제 2 링크와, 제 1 링크 및 제 2 링크 사이에 배치되는 안전 유니트를 구비하되, 안전 유니트는: 제 1 링크 및 제 2 링크 중 어느 한 측에 고정 장착되는 케이스와, 일단은 제 1 링크 및 제 2 링크 중 다른 한 측에 고정 장착되고 타단은 케이스에 회동 가능하게 장착되는 회동링크와, 회동링크의 일측으로 상기 회동링크의 회동 평면에 수직하게 장착되는 힘전달샤프트와, 일단이 케이스 내측에 회동 가능하게 장착되고, 외연이 상기 힘전달샤프트와 접촉하여 힘을 전달받아 회동 가능한 크랭크링크와, 크랭크링크의 타단과 회동 가능하게 연결되고, 사전 설정된 값 이상의 외력이 제 1 링크 또는 제 2 링크를 통하여 회동링크에 인가되는 경우 크랭크링크의 회동을 허용하는 지지수단을 구비한다.Hereinafter will be described an embodiment of the safety unit according to the first, second, third embodiments of the present invention. A safety device may be configured by providing safety units according to the first, second and third embodiments of the present invention. That is, the safety device has a first link, a second link, and a safety unit disposed between the first link and the second link, the safety unit being fixedly mounted on either side of the first link and the second link. A case, one end of which is fixedly mounted to the other side of the first link and the second link, and the other end of which is rotatably mounted to the case, and one side of the case which is mounted perpendicularly to the plane of rotation of the rotating link. The crank link, which is rotatably mounted on the inner side of the case with a force transmission shaft, and whose outer edge is in contact with the force transmission shaft, is rotatably connected to the other end of the crank link, and is rotatable. It is provided with support means for allowing the crank link to rotate when an external force is applied to the pivot link through the first link or the second link.

도 19 내지 도 24에는 본 발명의 안전 유니트를 구비하는 안전 장치에 대한 실시예들이 도시되어 있다. 19 to 24 show embodiments of a safety device with a safety unit of the invention.

도 19 및 도 20에는 안전 유니트가 구현된 안전 장치로서의 로봇암이 도시된다. 로봇암은 엔드이펙터(E)와, 손목링크(W)와, 조인트부(J)와, 어깨링크(S)를 구비하고, 조인트부(J)에는 안전 유니트(1,2,3)가 구비되는데, 제 1 링크로서의 어깨링크(S)에는 안전 유니트(1,2,3)의 케이스가 장착되고, 제 2 링크로서의 손몬 링크(W)에는 안전 유니트(1,2,3)의 회동링크가 연결된다. 어깨링크(S)에 장착된 액츄에이터로부터 제공된 동력은 조인트부(J)를 통하여 손목링크(W)로 전달된다. 로봇암의 엔드이펙터(E) 내지 손목링크(W)에 사전 설정된 값보다 작은 외력이 가해지는 경우, 조인트부(J)는 꺾이지 않고 강성을 유지한다. 반면, 도 20에 도시된 바와 같이, 로봇암의 작업 중 충돌로 인하여 엔드이펙터(E) 등에 화살표 방향으로 사전 설정된 값 이상의 외력이 가해지는 경우, 조인트부(J)에 장착된 안전 유니트(1)가 상기 방식들로 작동함으로써, 손목링크(W)가 연결된 조인트부(J)를 꺾이도록 함으로써 충격을 즉각적으로 감쇠시킨다. 따라서, 로봇암과 충돌에 의한 충격량이 급속하게 감쇠됨으로써, 로봇암 또는 충돌 대상체(사람 또는 물체)의 손상을 방지할 수 있다. 19 and 20 show a robot arm as a safety device in which a safety unit is implemented. The robot arm has an end effector (E), a wrist link (W), a joint part (J), and a shoulder link (S), and the joint part (J) is provided with safety units (1, 2, 3). The shoulder link S as the first link is mounted with the casings of the safety units 1, 2 and 3, and the rotation link of the safety units 1, 2 and 3 is attached to the Sonmon link W as the second link. Connected. Power provided from the actuator mounted on the shoulder link (S) is transmitted to the wrist link (W) through the joint (J). When an external force smaller than a preset value is applied to the end effector E to the wrist link W of the robot arm, the joint part J maintains rigidity without bending. On the other hand, as shown in Figure 20, when the external force is applied to the end effector (E) or more in the direction of the arrow due to the collision during the operation of the robot arm, the safety unit (1) mounted on the joint portion (J) Works in the above manners, thereby immediately damping the impact by causing the wrist link W to bend the connected joint J. FIG. Therefore, the impact amount due to collision with the robot arm is rapidly attenuated, thereby preventing damage to the robot arm or the collision object (person or object).

도 21 및 도 22에는 본 발명의 제 1,2,3실시예에 따른 안전 유니트를 구비하는 안전 장치에 대한 다른 적용예로서 회전문(R)이 도시된다. 회전문(R)에는 각각 의 지지판(S)들이 수직으로 세워져 있다. 상기 지지판(S)은 회전문 중앙에 설치되어 문의 회전이 가능하도록 힘을 가할 수 있는 손잡이가 부착되어 있다. 지지판(S)의 상단부에 안전 유니트(1,2,3)가 구비되는데, 안전 유니트(1,2,3)의 회동링크(52)는 지지판(S)의 단부에 고정되고, 안전 유니트(1,2,3)의 케이스(87)는 회전부(D)에 고정된다. 지지판(S)은 안전 유니트(1,2,3)에 의해 지지된 상태로 대기하다가 화살표 방향의 힘에 의하여 회전문(R)은 회전한다.21 and 22 show a revolving door R as another example of a safety device with a safety unit according to the first, second and third embodiments of the present invention. Revolving door (R) of each support plate (S) is vertically erected. The support plate (S) is installed in the center of the revolving door is attached to a handle that can apply a force to enable the rotation of the door. Safety units (1, 2, 3) are provided at the upper end of the support plate (S), the rotating link 52 of the safety unit (1, 2, 3) is fixed to the end of the support plate (S), the safety unit (1) Cases 87 of 2 and 3 are fixed to the rotating part D. The supporting plate S stands by being supported by the safety units 1, 2, 3, and the rotating door R rotates by the force in the direction of the arrow.

회전문을 돌리기 위해 지지판을 미는 정도의 힘이 안전 유니트(1,2,3)에 가해지는 경우, 안전 유니트(1,2,3)에는 꺾임이 발생하지 않고, 회전부(D)와 지지판(S)은 초기 상태를 유지하며 회전한다. 하지만, 출입구(O)와 지지판(S) 사이에 신체 일부나 물건이 끼는 경우, 이러한 사실을 모르고 큰 힘이 지지판에 계속 가해져 지지판(S)에 사전 설정값 이상의 힘을 갖는 충격이 가해지면 지지판(S)이 한쪽으로 쉽게 꺾이게 되어, 끼인 사람이나 물체에 전혀 손상을 입히지 않게 된다. 결국 상기와 같이 회전문(R)에 안전 유니트(1,2,3)를 적용하여 안전 시설물로 응용할 경우, 회전문(R)의 기본 기능을 제공할 수 있음은 물론 사고 시 충격을 흡수하여 그만큼 안전하다.When a force that pushes the support plate to turn the revolving door is applied to the safety units (1, 2, 3), no bending occurs in the safety units (1, 2, 3), and the rotating part (D) and the support plate (S). Rotates while maintaining its initial state. However, when a body part or an object is caught between the doorway O and the support plate S, a large force is continuously applied to the support plate without knowing this fact, and when the impact having a force greater than or equal to the preset value is applied to the support plate S, the support plate ( S) is easily bent to one side and does not cause any damage to people or objects that are caught. As a result, when the safety unit (1, 2, 3) is applied to the revolving door (R) as described above, it can provide the basic functions of the revolving door (R), as well as absorb shocks in case of accidents, so it is safe. .

도 23 및 도 24에는 본 발명의 제 1,2,3실시예에 따른 안전 유니트(1,2,3)를 구비하는 안전 장치의 또 다른 구현예가 도시된다. 지하철이나 기차에는 물건이나 짐을 올려놓을 수 있는 선반이 좌석 상단에 설치되어 있다. 선반(S)에는 물건이나 짐의 추락을 방지하기 위하여 추락 방지판(P)이 필요하다. 선반(S)과 추락 방지판(P) 사이에는 안전 유니트(1,2,3)가 설치되는데, 안전 유니트(1,2,3)의 회동링 크(52)는 추락 방지판(P)에 고정되고, 안전 유니트의 케이스(87)는 벽과 연결된 선반(S)에 고정된다. 추락 방지판(P)에 힘이 가해지지 않을 때는 물건이 추락하지 않도록 도 23와 같은 형상을 유지한다. 그리고 열차의 흔들림에 의해 물건이 추락 방지판(P)에 부딪친다 해도 설정값 이하의 힘이므로 도 23와 같은 형상을 유지할 수 있다.23 and 24 show yet another embodiment of a safety device with safety units 1, 2, 3 according to the first, second and third embodiments of the invention. In subways and trains, there are shelves at the top of the seat where you can put things or luggage. Shelf (S) is required to prevent the fall prevention plate (P) in order to prevent the fall of goods or luggage. Safety units (1, 2, 3) are installed between the shelf (S) and the fall prevention plate (P), and the rotation links (52) of the safety units (1, 2, 3) are mounted on the fall prevention plate (P). It is fixed and the case 87 of the safety unit is fixed to the shelf (S) connected to the wall. When the force is not applied to the fall prevention plate (P) maintains the shape as shown in Figure 23 so that the object does not fall. And even if an object hits the fall prevention plate P by the shaking of a train, since it is a force below a set value, it can maintain the shape like FIG.

한편 도 24에 도시한 바와 같이, 물건을 내리기 위하여 승객이 추락 방지판(P)을 설정값 이상의 힘으로 당기게 되면, 안전 유니트(1,2,3)가 작동하여 추락 방지판(P)이 화살표 방향으로 회동하게 된다. 이 때, 추락 방지판(P)의 회전 각도가 커져도 안전 유니트(1,2,3)의 특성상 승객이 일정한 힘만 주어도 쉽게 추락 방지판(P)을 계속하여 잡아당길 수 있다. 만약, 이러한 목적으로 일반 스프링을 사용한다면, 추락 방지판(P)에 가해지는 힘에 비례하여 추락 방지판이 회전하게 되므로, 열차의 흔들림에 의해서 물건이 추락 방지판을 밀면 추락 방지판이 회전할 가능성이 있고, 승객이 짐을 내리기 위해서 이를 잡아당기는 경우 회전 각도에 비례하여 점점 큰 힘을 가하여야 하므로 불편하게 된다. 종래의 선반은 추락 방지판(P)이 꺾이지 않으므로 승객들이 짐을 싣고 내리는 데 어려움이 있었지만, 본 실시예의 안전 유니트(1,2,3)가 구비되면 그만큼 편리하게 선반을 이용할 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 24, when the passenger pulls the fall prevention plate (P) with a force higher than the set value in order to lower the goods, the safety unit (1, 2, 3) is operated, the fall prevention plate (P) is an arrow It will rotate in the direction. At this time, even if the rotation angle of the fall prevention plate (P) increases, the fall prevention plate (P) can be easily pulled out easily even if the passengers give a constant force due to the characteristics of the safety units (1, 2, 3). If the general spring is used for this purpose, the fall prevention plate rotates in proportion to the force applied to the fall prevention plate P. Therefore, if the object pushes the fall prevention plate by the shaking of the train, the fall prevention plate may rotate. In addition, when the passenger pulls it in order to unload, it becomes inconvenient because it must apply a greater force in proportion to the rotation angle. Conventional shelves have difficulty in loading and unloading passengers because the fall prevention plate P is not bent, but if the safety units 1, 2, and 3 of the present embodiment are provided, the shelves can be used as conveniently.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 안전 유니트 및 안전 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다. The safety unit and the safety device according to the present invention having the configuration as described above have the following effects.

본 발명에 따른 안전 유니트는 간단한 구조를 통한 수동 제어 방식의 안전 장치를 제공함으로써, 탁월한 응답성 및 신뢰성을 확보함과 동시에 제조 원가 절감을 통한 생산성 증대의 효과를 수반할 수 있다. Safety unit according to the present invention by providing a safety device of a manual control method through a simple structure, it can be accompanied by the effect of increasing productivity through reducing the manufacturing cost while ensuring excellent response and reliability.

또한, 본 발명에 따른 안전 유니트는, 간단한 구조를 통한 구현이 가능하여 설치 공간 및 작업 공간을 최소화시킴으로써 이를 구비하는 설비의 컴팩트한 모듈화가 가능할 수도 있고, 컴팩트한 모듈화를 통하여 로봇 암뿐만 아니라, 회전문 자동차 사이드미러, 자동차 조향 장치, 범퍼, 도로 안전 시설, 기타 충격 내지 충돌이 발생할 수 있는 각종 장치 및 설비에 안전성을 확보하기 위한 안전 장치로서 구현될 수도 있다.In addition, the safety unit according to the present invention may be implemented through a simple structure, thereby minimizing the installation space and the work space, thereby enabling compact modularization of equipment having the same, and through the compact modularization, not only the robot arm, but also the revolving door It may also be implemented as a safety device for securing safety in automobile side mirrors, automobile steering devices, bumpers, road safety facilities, and other devices and equipment in which shocks or collisions may occur.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalents may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It will be appreciated that embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims

case;

One end is disposed on the outside of the case, the other end is rotatable link rotatably mounted to the case;

A force transmission shaft mounted to one side of the rotating link perpendicular to the rotating plane of the rotating link;

A crank link having one end rotatably mounted inside the case and having an outer edge contacting the force transmission shaft to receive a force;

And support means rotatably connected to the other end of the crank link and allowing rotation of the crank link when an external force of a predetermined value or more is applied to the pivot link.

The method of claim 1,

The support means is:

A connecting link having one end rotatably connected to the other end of the crank link;

A slider guide shaft disposed inside the case,

A slider which is guided to the slider guide shaft and is capable of sliding movement, and one side of which is connected to the other end of the connection link so as to be rotatable;

One end is supported by the slider and the other end is supported by the inside of the case, and has an elastic member for providing an elastic force to the slider,

And a normal line of the slider guide shaft and a longitudinal segment of the connecting link intersect each other.

The method of claim 2,

The crank link and the support means are provided in pairs, respectively, to support bidirectional rotation of the pivot link, and are arranged symmetrically with respect to the pivot link.

And the pair of slider guide shafts are arranged in parallel with each other.

The method of claim 3, wherein

A safety unit, characterized in that the outer edge of the crank link is further provided with a force transmission shaft receiving portion for receiving the force transmission shaft.

The method of claim 3, wherein

The safety unit is characterized in that the force transmission shaft is arranged to be movable in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rotary link, in order to adjust the angle between the longitudinal line segment of the connecting link and the normal of the slider guide shaft. .

The method of claim 5,

The force transmission shaft is provided in a split type that can be separated into two, each end is penetrated by a screw threaded through the link screw portion, the link screw portion is disposed perpendicular to the plane by the force transmission shaft and the rotating link. Characterized by a safety unit.

The method of claim 6,

The link screw unit has a safety unit, characterized in that having a thread in the direction different from each other in the longitudinal direction with respect to the center.

The method of claim 2,

The crank link and the support means are provided in pairs, respectively, to support the bidirectional rotation of the pivot link, and are arranged symmetrically with respect to the pivot link.

The longitudinal line segments of the pair of slider guide shafts intersect each other when viewed on a rotation plane of the pivot link.

The method of claim 8,

The case is cylindrical, and the safety unit, characterized in that the crossing angle of the longitudinal line segments of the pair of slider guide shaft when viewed on the plane of rotation of the rotary link is 90 degrees.

The method of claim 2,

The slider guide shaft is disposed through the elastic member, the safety unit, characterized in that the elastic force adjusting means for adjusting the elastic force of the elastic member between the elastic member and the case on the slider guide shaft.

The method of claim 10,

The elastic force adjusting means is:

A thread formed on the slider guide shaft,

And an adjusting nut engaged with the thread and movable in the axial direction on the slider guide shaft,

And the other end of the elastic member is in contact with one side of the adjusting nut.

The method of claim 2,

The support means is:

A sliding roller rotatably disposed at the other end of the connection link;

A sliding roller guide disposed on the case to guide the sliding roller;

One end is supported by the inside of the case and the other end is engaged with the sliding roller, and includes an elastic member for torsionally elastically pressing the sliding roller,

And a normal line of the sliding surface of the slider roller guide and a longitudinal segment of the connecting link intersect each other.

The method of claim 12,

Safety case, characterized in that the case is cylindrical.

A safety device comprising a first link, a second link, and a safety unit disposed between the first link and the second link,

The safety unit includes: a case fixedly mounted to either side of the first link and the second link, one end of which is fixedly mounted to the other side of the first link and the second link, and the other end is pivotally mounted to the case. A rotating link mounted, a force transmission shaft mounted vertically to the rotating plane of the rotating link to one side of the rotating link, and one end is rotatably mounted inside the case, and the outer edge contacts the force transmitting shaft A crank link rotatable, and a crank link rotatably connected to the other end of the crank link, when an external force of a predetermined value or more is applied to the pivot link through the first link or the second link. Safety device comprising a support means for allowing.