KR101066337B1 - 회전력 전달장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지렛대의 원리를 이용하여 지렛대의 일단에 대해 입력된 회전력에 대해 지렛대의 타단에서 단위 시간 당 회전력을 크게 할 수 있어 일률에 있어서 이득을 얻을 수 있도록 하는 회전력 전달장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 회전력 전달장치는, 구동모터; 상기 구동모터로부터 구동력을 제공받아 회전하는 구동회전체가 회전 가능하도록 설치되는 제1설치부; 상기 제1설치부와 소정 거리 이격되어 구비되는 제2설치부; 상기 제1설치부와 상기 제2설치부 사이에 구비되는 받침부재에 회전 가능하도록 고정되고, 일단부가 상기 제1설치부에 설치되어 상기 구동모터에 의해 회동하며 타단부가 상기 제2설치부에 설치되어 회동하는 지렛대; 상기 지렛대의 타단부와 연결되어 상기 지렛대가 상하 방향으로 회동함에 따라 직선왕복운동을 하는 엑츄에이터; 및 상기 엑츄에이터의 직선왕복운동을 회전운동으로 전환하여 소정의 부하장치를 구동시키도록 회전력을 발생시키는 회전력장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

회전력 전달장치{TORQUE TRANSMISSION DEVICE}
본 발명은 회전력 전달장치에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 지렛대의 원리를 이용해 회전력을 크게 할 수 있도록 하는 지렛대를 이용한 회전력 전달장치에 관한 것이다.
일반적으로 지렛대는 막대형태의 바(bar)의 일단부에 힘을 가하여 상기 막대바가 소정위치를 중심으로 회동하도록 하여 적은 힘으로도 큰 힘의 효과를 얻을 수 있는 장점 때문에 현대사회에서는 방대한 분야에 걸쳐 사용되고 있는 도구이다.
이러한 지렛대 중 회동중심이 되는 부분을 받침점, 힘을 가해지는 부분을 힘점, 힘이 물체에 작용하는 부분을 작용점이라고 한다.
상기 지레의 종류에는 받침점이 힘점과 작용점 사이에 위치하는 1종 지레와, 작용점이 받침점과 힘점 사이에 있는2종 지레 및 힘점이 받침점 사이에 위치하는 3종 지레로 구분된다.
이러한 지렛대를 통한 힘의 효율은 힘점에 가해지는 힘의 크기와 막대바의 이동거리, 받침점으로부터 힘점간의 거리와 받침점으로부터 작용점간의 거리 비율에 따라 결정된다.
상기와 같은 지레의 원리를 이용하여 타물건에 힘을 작용시키기 위해서는 힘점, 즉 막대바의 일단부에 직선방향의 힘을 가하여 힘점의 위치를 이동시킴으로서, 작용점에 해당하는 막대바의 위치도 변경됨과 동시에 그 이동거리를 작게하여, 결국 작용점에서는 힘점에 가해지는 힘보다 강한 힘이 발생된다.
이러한 지렛대의 원리는 일상생활과 산업현장에서 여러 형태로 변형되어 사용되고 있으나, 이를 회전력전달 및 회전력을 증폭시켜 출력 측에서 강한 회전력을 발생되도록 하는 용도로는 사용되고 있지 않고 있다.
본 발명은 지렛대의 원리를 이용하여 지렛대의 일단에 대해 입력된 회전력에 대해 지렛대의 타단에서 더 큰 힘을 얻을 수 있도록 하여 큰 일률을 얻을 수 있는 회전력 전달장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 회전력 전달장치는, 구동모터; 상기 구동모터로부터 구동력을 제공받아 회전하는 구동회전체가 회전 가능하도록 설치되는 제1설치부; 상기 제1설치부와 소정 거리 이격되어 구비되는 제2설치부; 상기 제1설치부와 상기 제2설치부 사이에 구비되는 받침부재에 회전 가능하도록 고정되고, 일단부가 상기 제1설치부에 설치되어 상기 구동모터에 의해 회동하며 타단부가 상기 제2설치부에 설치되어 회동하는 지렛대; 상기 지렛대의 타단부와 연결되어 상기 지렛대가 상하 방향으로 회동함에 따라 직선왕복운동을 하는 엑츄에이터; 및 상기 엑츄에이터의 직선 왕복운동을 회전운동으로 전환하여 소정의 부하장치를 구동시키도록 회전력을 발생시키는 회전력장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 회전력장치는, 상기 엑츄에이터의 일 방향 직선운동에 대해 구동회전하며 반대방향 직선운동에 대해 공회전하는 제1클러치와, 상기 엑츄에이터의 일 방향 직선운동에 대해 공회전하며 반대방향 직선운동에 대해 구동회전하는 제2클러치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 회전력장치는, 상기 제1클러치와 연결되어 회전하며 부하장치에 대해 구동력을 제공하는 제1샤프트와, 상기 제2클러치와 연결되어 회전하며 상기 제1샤프트에 전달되는 회전력을 발생시키는 제2샤프트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 회전력장치는, 상기 제1샤프트에 연결되어 회전하는 제1작동기어와, 상기 제2샤프트에 연결되어 회전하는 제2작동기어와, 상기 제1작동기어 및 상기 제2작동기어에 서로 연결되어 서로 동력을 전달하여 동일한 방향으로 회전하도록 하며, 상기 제2샤프트의 회전력을 상기 제1샤프트로 전달되도록 하는 연결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 엑츄에이터는, 그 일측면에 상기 제1클러치와 맞물리도록 구비되어 직선왕복운동함에 따라 상기 제1클러치를 구동회전 또는 공회전시키는 제1랙기어부와, 그 타측면에 상기 제2클러치와 맞물리도록 구비되어 직선왕복운동함에 따라 상기 제2클러치를 구동회전 또는 공회전시키는 제2랙기어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 지렛대의 일단 및 타단에 각각 구비되며 상기 지렛대의 회전 시 좌우방향으로 이동하며 상기 지렛대의 움직임을 가이드하는 좌우이동 롤러장치와, 상기 좌우이동 롤러장치와 동일 축 상에 설치되어 상기 지렛대의 회전 시 상하방향으로 이동하며 상기 지렛대의 움직임을 가이드하는 상하이동 롤러장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 좌우이동 롤러장치 및 상기 상하이동 롤러장치는, 제1플레이트와, 상기 제1플레이트와 소정 간격 이격되어 마주보도록 구비되는 제2플레이트와, 상기 제1플레이트 및 제2플레이트 사이에 구비되며 서로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되는 복수개의 회전중심을 기준으로 각각 회전 가능하도록 구비되어 상기 제1플레이트 및 제2플레이트의 일단면 및 그 반대면으로 소정 돌출되도록 구비되는 복수개의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회전력 전달장치는 지렛대의 원리를 이용하여 지렛대의 일단에 대해 입력된 회전력에 대해 지렛대의 타단에서 더 큰 힘을 얻을 수 있도록 하여 큰 일률을 얻을 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명을 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의일 실시예에 따른 회전력 전달장치의 전체 구성에 관하여 개략적으로 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달 장치는 구동모터(100)와 구동회전체(220) 및 종동회전체(200), 지렛대(300), 제1설치부(400), 제2설치부(500), 회전력장치(900)을 포함하여 구성된다.
상기 제1설치부(400)는 힘이 입력되는 지렛대(300)의 일단부가 설치되는 부분으로 제1메인지지대(410)와 제1수직이동대(420)로 구성된다.
상기 제1메인지지대(410)는 각형 막대형상으로 바닥의 설치판(1)상에 수직으로 세워지도록 설치되되, 2개로 이루어진 한쌍의 메인지지대가 상호 간격을 두고 마주보는 형태로 위치된다.
그리고 제1메인지지대(410)에는 구동회전체(220)가 구동연결축(411)에 연결되어 설치되고, 종동회전체(200)가 종동연결축(412)에 연결되어 설치되며, 상기 구동회전체(220)와 종동회전체(200)는 벨트/체인(B)에 의해 서로 연결되어 동력전달이 이루어진다.
제1메인지지대(410)에는 지렛대(300)의 일단부가 연결되는 제1수직이동대(420)가 설치되는데, 상기 제1수직이동대(420)는 제1메인지지대(410)와 같은 막대형태로 마찬가지로 2개가 한쌍으로 이루어지고 상호 간격을 두고 마주보는 형태로 위치된다.
이때 각 제1수직이동대(420)의 내측에는 길이방향을 따라 제1가이드레일(421)이 형성되는데, 상기 제1가이드레일(421)은 지렛대(300)의 일단부의 상하 이동이 원활하게 이루어지도록 가이드 하기 위한 것이다.
이러한 제1메인지지대(410)와 제1수직이동대(420)의 상면에는 별도의 고정판(2)이 결합되어 상호 위치가 고정되게 된다.
구동모터(100)는 연결벨트(470)에 의해 구동연결축(411)과 연결되며, 상기 구동모터(100)에서 전달받은 동력은 구동연결축(411)에 전달되고 상기 구동연결축(411)은 구동회전체(220)를 회전시키며 벨트/체인(B)에 의해 종동회전체(200)가 회전하면서 지렛대(300)의 일단부를 상하 이동시킨다.
이때 도 2에 도시된 바와 같이 구동로드(700)가 지렛대(300)의 일단부와 종동회전체(200)에 각각 고정되어 구비되며, 상기 구동로드(700)의 일단부는 종동회전체(200)에 편심되어 고정됨으로써 편심상태로 회동 가능하도록 연결되고 구동로드(700)의 타단부는 지렛대(300)의 일단부에 고정된다.
한편, 상기 지렛대(300)의 받침점(800)은 상기 제1설치부(400)와 상기 제2설치부(500) 사이에 설치되는 받침부재(501)에 회전 가능하도록 고정된다.
상기 받침부재(501)와 제1설치부(400) 사이의 거리는 상기 받침부재(501)와 제2설치부(500) 사이의 거리 보다 더 길게 되도록 배치하여 지렛대(300)의 일단부로부터 받침점(800)까지의 길이가 받침점(800)으로부터 지렛대(300)의 타단부까지의 길이 보다 더 길게 되도록 함이 바람직하며, 그 비율을 조절하여 지렛대(300)의 타단부에 걸리는 힘의 크기를 조절하는 것이 가능하다.
그리고 제2설치부(500)에는 제2메인지지대(510)가 설치되어 지렛대(300)의 타단부를 지지하도록 한다. 이때 지렛대(300)의 타단부는 상하 이동하는 이를 가이드하면서 지지되도록 함이 바람직하다.
그리고 제2설치부(500)에는 지렛대(300)의 타단부와 연결되는 회전력장치(900)가 설치되는데, 상기 회전력장치(900)에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한 다.
한편, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달장치에 사용되는 지렛대(300) 및 그 주변 장치에 관하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
여기서 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 지렛대(300)가 하나의 일체로 형성되어 사용되는 경우에 관하여 도시하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 두 개의 부분이 결합되어 하나의 지렛대로서 작용하도록 하는 것도 가능하다.
지렛대(300)의 일단부의 상하면에 제1가이드대(330)가 결합되되, 상기 각 제1가이드대(330)는 제1지렛대(310)로부터 일측으로 연장된 형태로 설치되어 각 제1가이드대(330)사이에 제1공간부(332)가 형성되고 각 제1가이드대(330)의 일단부에는 제1차단판(333)설치되어 상기 제1공간부(332)의 일측을 막게된다.
이때 상기 각 제1가이드대(330)의 내측면상에는 제1보조가이드레일(334)이 형성되고 각 제1가이드대(330) 사이의 제1공간부(332)에는 제1좌우이동 롤러장치(340)가 삽입 설치되며, 제1좌우이동 롤러장치(340)의 상하 롤러가 상기 각 제1가이드대(330)의 제1보조가이드레일(334)에 안착된다.
그리고 상기 제1좌우이동 롤러장치(330)의 중앙에는 관통공이 형성되고 상기 관통공에는 관통축(350)이 관통 삽입된다. 또한 이렇게 관통된 관통축(350)의 양단에는 제1지렛대(310)의 상하회동을 안내하기 위한 제1상하이동 롤러장치(360)가 각각 설치된다.
이러한 제1상하이동 롤러장치(360)의 좌우롤러는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1수직이동대(420)의 제1가이드레일(421)에 안착 연결된다.
한편, 지렛대(300)의 타단부의 상하면에는 제2가이드대(330A)가 설치되어 각 제2가이드대(330A)사이에 제2공간부(332A)가 형성되며, 일측의 제2차단판(333A)의 결합을 통해 일측이 차단된다.
그리고 상기 각 제2가이드대(330A)의 내측면에는 제2보조가이드레일(334A)이 형성되고, 제2공간부(332A)내에 제2좌우이동 롤러장치(340A)가 설치되어 상하 롤러가 상기 제2보조가이드레일(334A)상에 안착된다. 제2좌우이동 롤러장치(340A)는 제1좌우이동 롤러장치(340)와 동일한 구조를 갖도록 함이 바람직하다.
그리고 상기 제2보조가이드레일(334A) 중앙에는 제2관통축(350A)이 관통설치되고 상기 제2관통축(350A) 양단에는 제2상하이동 롤러장치(360A)가 설치된다. 제2상하이동 롤러장치(360A)는 제1상하이동 롤러장치(360)와 동일한 구조를 갖도록 함이 바람직하다.
따라서 지렛대(300)가 받침점(800)을 기준으로 회전하면 좌우이동 롤러장치(340, 340A)는 좌우방향로 이동하면서 지렛대(300)의 이동을 가이드하고, 상하이동 롤러장치(360, 360A)는 상하방향으로 이동하면서 지렛대(300)의 이동을 가이드하여 지렛대(300)가 마찰을 최소화하면서 과부하 없이 부드럽게 동작할 수 있도록 한다.
여기서 도 4 및 도 6에 도시된 좌우이동 롤러장치 또는 상하이동 롤러장치(이하 롤러장치라 함)의 구체적인 구조에 관하여 설명한다.
롤러장치는 제1플레이트(P1) 및 제2플레이트(P2), 그리고 그 사이에 구비되는 4개의 롤러(R1, R2, R3, R4)를 포함한다.
제1플레이트(P1)와 제2플레이트(P2)는 소정 간격 이격되어 서로 마주보도록 구비된다.
상기 제1플레이트(P1) (또는 제2플레이트(P2))의 안쪽 면에 서로 평행하게 소정 간격 이격되어 회전중심(S1, S2, S3, S4)이 마련되며, 상기 각 회전중심(S1, S2, S3, S4)에 롤러(R1, R2, R3, R4)가 각각 회전 가능하도록 설치된다.
상기 롤러(R1, R2, R3, R4)는 제1플레이트(P1) 및 제2플레이트(P2)의 일단면 및 타단면 쪽으로 각각 소정 돌출되도록 설치되어 그 돌출된 롤러의 부분이 가이드레일을 따라 회전하면서 이동하게 된다.
한편, 도 3에서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 회전력장치(900)에 대한 분해사시도가 표현되어 있는데, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예의 회전력장치(900)에 관한 좀 더 구체적인 구성을 도 3을 참조하여 설명한다.
지렛대(300)의 타단부에는 제2관통축(350A)에 의해 관통되며 지렛대(300)의 타단부의 움직임에 따라 상하 방향으로 움직이는 연결부(710)가 구비된다. 도 3에서는 편의상 연결부(710)를 절개된 상태로 도시하였으나, 상기 연결부(710)는 일체로 형성되어 지렛대(300)의 타단부에 제2관통축(350A)에 의해 회전 가능하도록 고정되도록 구비됨이 바람직하다.
상기 연결부(710)의 일측에는 엑츄에이터(910)가 구비되고, 상기 연결부(710)의 타측에는 가이드바(722)가 구비되도록 함이 바람직하다. 도 3에서는 엑츄에이터(910)가 연결부(710)의 아래에 구비되고 가이드바(722)가 연결부(710)의 위에 구비되는 경우에 관하여 도시하고 있으나 그 반대의 경우도 가능하다.
상기 연결부(710)는 지렛대(300)가 받침점(800)을 중심으로 회전함에 따라 상하 방향으로 직선 이동을 한다.
이때 연결부(710)는 제2관통축(350A)을 중심으로 회전이 가능하도록 결합되기 때문에 지렛대(300)가 받침점(800)을 중심으로 회전하여도 상하 방향으로 이동할 수 있다.
상기 가이드바(722)는 가이드 홀(3)에 삽입되어 연결부(710)의 상하 방향 직선 이동을 가이드하며, 연결부(710)의 일측에 구비되는 엑츄에이터(910)도 제1클러치(921) 및 제2클러치(932)에 의해 가이드 되어 직선 이동을 가이드한다.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1클러치(921) 및 제2클러치(932)는 엑츄에이터(910)의 일측면 및 타측면에 각각 위치하는데, 상기 제1클러치(921)는 상기 엑츄에이터(910)의 아래방향 직선운동에 대해 구동회전하며 윗방향 직선운동에 대해서는 공회전(Idling)하며, 상기 제2클러치(932)는 상기 엑츄에이터(910)의 아래방향 직선운동에 대해 공회전(Idling)하며 윗방향 직선운동에 대해 구동회전한다.
상기 엑츄에이터(910)의 상기 제1클러치(921)와 대응하는 면에는 제1랙기어부(미도시, 도 3에서 엑츄에이터(910)의 제2랙기어부의 반대편에 마련됨)가 마련되어 상기 제1클러치(921)와 맞물리고, 상기 제2클러치(932)와 대응하는 면에는 제2랙기어부(912)가 마련되어 상기 제2클러치(932)와 맞물린다. 여기서 상기 제1클러치(921)와 제2클러치(932)는 한쪽 방향으로는 회전력을 전달하고 반대 방향으로는 공회전하여 회전력을 전달하지 않도록 하는 원 웨이 클러치(One way clutch)로서 구성된다. 이러한 원 웨이 클러치는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 생각하고 실시할 수 있는 것이므로 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
그리고 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전력장치(900)는 상기 제1클러치(921)의 중심축이 되어 회전하며 부하장치(Loaded Device)에 대해 구동력 을 제공하는 제1샤프트(920)와, 상기 제2클러치(932)의 중심축이 되어 회전하며 상기 제1샤프트(920)에 전달되는 회전력을 발생시키는 제2샤프트(930)를 구비한다.
따라서 엑츄에이터(910)가 아래로 내려가면 제1클러치(921)가 구동회전(공회전의 반대 개념으로서 부하장치를 구동시키는 원동력임)하면서 제1샤프트(920)를 회전시키고, 이때 제2클러치(932)는 상기 제1클러치(921)와는 반대방향으로 회전하지만 제2샤프트(930)는 회전시키지 못하고 공회전, 즉 헛돌게 된다.
그리고 엑츄에이터(910)가 위로 올라가면 제2클러치(932)가 구동회전하면서 제2샤프트(930)를 회전시키고, 이때 제1클러치(921)는 상기 제2클러치(932)와는 반대방향으로 회전하지만 제1샤프트(920)를 회전시키지 못하고 공회전, 즉 헛돌게 된다.
한편, 상기 제1샤프트(920)에는 제1작동기어(941)가 연결되고, 상기 제2샤프트(930)에는 제2작동기어(952)가 연결되어 각각 회전하도록 구비된다.
그리고 상기 제1작동기어(941)와 제2작동기어(952)는 연결부재(960)로 서로 연결되어 있어 제1작동기어(941)가 회전하면 연결부재(960)에 의해 제2작동기어(952)가 회전할 수 있도록 하고, 제2작동기어(952)가 회전하면 연결부재(960)에 의해 제1작동기어(941)가 회전할 수 있도록 한다.
따라서 상기 연결부재(960)에 의해 상기 제1작동기어(941) 및 제2작동기어(952)는 서로 동력을 전달하면서 동일한 방향으로 회전할 수 있도록 구비됨이 바람직하다.
상기 연결부재(960)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1작동기어(941) 및 제2작동기어(952)의 치구조에 치합할 수 있는 치구조를 갖는 타이밍 벨트(Timing Belt) 등으로 구현되도록 함이 바람직하다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달장치의 동작에 관하여 설명한다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 실시예에 따른 회전력 전달장치의 동작을 나타낸 도면으로서, 도 4는 지렛대의 타단부가 내려갈 때의 동작을 나타낸 것이고 도 5는 도 4에 도시된 상황에서 회전력장치의 동작을 나타낸 것이다.
그리고, 도 6은 도 1에 도시된 실시예에 따른 회전력 전달장치에서 지렛대의 타단부가 올라갈 때의 동작을 나타낸 것이고 도 7은 도 6에 도시된 상황에서 회전력장치의 동작을 나타낸 것이다.
먼저 도 4에 도시된 바와 같이, 구동모터가 작동하여 종동회전체(200)를 회전시키면 상기 종동회전체(200)에 편심되어 고정된 구동로드(700)가 움직이면서 지렛대(300)의 일단부를 윗 방향 및 아래 방향으로 이동시킨다.
이때 상하이동 롤러장치 및 좌우이동 롤러장치가 가이드레일 및 보조가이드레일을 따라 움직이면서 지렛대(300)의 상하 방향 직선왕복운동을 더욱 유연하게 한다는 점에 대해서는 이미 설명한 바 있으므로 생략한다.
종동회전체(200)가 회전하면서 지렛대(300)의 일단부가 받침점(800)을 기준으로 위로 올라가면 지렛대(300)의 타단부는 아래로 내려간다.
이때 지렛대(300)의 타단부에 연결된 제1연결부(710)에 구비된 엑츄에이터(910)도 아래로 내려가며, 상기 엑츄에이터(910)가 내려가면서 제1클러치(921)를 구동회전시키고(점선 화살표로 나타낸 부분 참조) 제2클러치(932)를 공회전시킨다(제1클러치와 반대방향으로 회전하지만 헛돌게 된다).
이때 엑츄에이터(910)의 제1랙기어부(911)가 제1클러치(921)와 맞물려 있어서 엑츄에이터(910)의 직선방향 운동을 제1클러치(921)의 회전운동으로 전환시킬 수 있다.
제1클러치(921)가 구동회전하면서 제1샤프트(920)를 회전시키고, 상기 제1샤프트(920)의 회전에 의해 제1작동기어(941)가 회전한다.
상기 제1작동기어(941)가 회전하면서 연결부재(960)도 회전하고, 상기 연결부재(960)에 의해 제2작동기어(952)도 상기 제1작동기어(941)와 동일한 방향으로 회전한다. 그리고 상기 제2작동기어(952)가 회전하면서 제2샤프트(930)도 회전한다.
한편, 도 5에서 실선으로 표시된 화살표는 축의 회전을 나타낸 것이고 점선으로 표시된 화살표는 클러치 및 작동기어의 회전을 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이 엑츄에이터(910)가 아래로 이동하면 제2클러치(932)만 공회전하고 제1클러치(921), 제1샤프트(920), 제1작동기어(941), 제2작동기어(952) 및 제2샤프트(930)가 모두 회전한다.
이때 상기 제1샤프트(920)은 반바퀴 밖에 회전하지 않는다. 나머지 반바퀴를 회전시키는 구동력은 상기 엑츄에이터(910)가 올라가면서 제2클러치(932)를 작동시킴으로써 이루어진다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 지렛대(300)의 일단부가 반대로 내려가면 지 렛대(300)의 타단부는 올라가고, 이때 엑츄에이터(910)가 윗 방향으로 이동하고, 상기 엑츄에이터(910)가 윗 방향으로 이동하면서 제2클러치(932)를 구동회전시키고(점선 화살표로 나타낸 부분 참조) 제1클러치(921)를 공회전시킨다(제2클러치와 반대방향으로 회전하지만 헛돌게 된다).
이때 엑츄에이터(910)의 제2랙기어부(912)가 제2클러치(932)와 맞물려 있어서 엑츄에이터(910)의 직선방향 운동을 제2클러치(932)의 회전운동으로 전환시킬 수 있다.
제2클러치(932)가 구동회전하면서 제2샤프트(930)를 회전시키고, 상기 제2샤프트(930)의 회전에 의해 제2작동기어(952)가 회전한다.
상기 제2작동기어(952)가 회전하면서 연결부재(960)도 회전하고, 상기 연결부재(960)에 의해 제1작동기어(941)도 상기 제2작동기어(952)와 동일한 방향으로 회전한다. 그리고 상기 제1작동기어(941)가 회전하면서 제1샤프트(920)도 회전한다.
도 7에서 실선으로 표시된 화살표는 축의 회전을 나타낸 것이고 점선으로 표시된 화살표는 클러치 및 작동기어의 회전을 나타낸 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이 엑츄에이터(910)가 위로 이동하면 제1클러치(921)만 공회전하고 제2클러치(932), 제2샤프트(930), 제2작동기어(952), 제1작동기어(941) 및 제1샤프트(920)가 모두 회전한다.
이때 상기 제1샤프트(920)는 나머지 반바퀴를 회전할 수 있어 완전하게 회전할 수 있다. 즉 엑츄에이터(910)가 위아래로 움직임에 따라 제1샤프트(920)는 완전 하게 회전을 할 수 있다.
받침점(800)을 중심으로 지렛대(300)의 일단부에서 받침점(800)까지의 거리가 지렛대(300)의 타단부에서 받침점(800)까지의 거리 보다 더 길게 한다면, 지렛대(300)를 작동시킬 때 지렛대(300)의 타단부에 걸리는 힘은 지렛대(300)의 일단부에 입력되는 힘 보다 더 크게 할 수 있다.
지렛대(300)의 일단부 보다 타단부에 더 큰 힘이 걸리기 때문에 제1샤프트(920) 및 제2샤프트(930)를 회전시키는 힘이 더 크다. 따라서 큰 힘에 의해 회전하는 제1샤프트(920) 및 제2샤프트(930)의 순간 토크의 크기를 크게 할 수 있어 일률을 크게 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 전달장치에 관한 전체 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 회전력 전달장치의 일부 구성을 생략하여 가려진 부분들에 대한 구체적인 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 지렛대 및 회전력장치에 관하여 구체적으로 나타낸 분해사시도이다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 실시예에 따른 회전력 전달장치의 동작을 나타낸 도면으로서, 도 4는 지렛대의 타단부가 내려갈 때의 동작을 나타낸 것이고 도 5는 도 4에 도시된 상황에서 회전력장치의 동작을 나타낸 것이다.
도 6은 도 1에 도시된 실시예에 따른 회전력 전달장치에서 지렛대의 타단부가 올라갈 때의 동작을 나타낸 것이고 도 7은 도 6에 도시된 상황에서 회전력장치의 동작을 나타낸 것이다.

Claims (7)

  1. 구동모터;
    상기 구동모터로부터 구동력을 제공받아 회전하는 구동회전체가 회전 가능하도록 설치되는 제1설치부;
    상기 제1설치부와 소정 거리 이격되어 구비되는 제2설치부;
    상기 제1설치부와 상기 제2설치부 사이에 구비되는 받침부재에 회전 가능하도록 고정되고, 일단부가 상기 제1설치부에 설치되어 상기 구동모터에 의해 회동하며 타단부가 상기 제2설치부에 설치되어 회동하는 지렛대;
    상기 지렛대의 타단부와 연결되어 상기 지렛대가 상하 방향으로 회동함에 따라 직선왕복운동을 하는 엑츄에이터; 및
    상기 엑츄에이터의 일 방향 직선운동에 대해 구동회전하며 반대방향 직선운동에 대해 공회전하는 제1클러치와, 상기 엑츄에이터의 일 방향 직선운동에 대해 공회전하며 반대방향 직선운동에 대해 구동회전하는 제2클러치와, 상기 제1클러치의 중심축을 이루는 제1샤프트와, 상기 제2클러치의 중심축을 이루는 제2샤프트와, 상기 제1샤프트에 연결되어 회전하는 제1작동기어와, 상기 제2샤프트에 연결되어 회전하는 제2작동기어와, 상기 제1작동기어 및 제2작동기어에 서로 연결되어 서로 동력을 전달하도록 하는 연결부재를 구비하여, 상기 엑츄에이터가 직선왕복운동을 함에 따라 소정의 부하장치를 구동시키는 회전력을 발생시키는 회전력장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전력 전달장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 엑츄에이터는,
    그 일측면에 상기 제1클러치와 맞물리도록 구비되어 직선왕복운동함에 따라 상기 제1클러치를 구동회전 또는 공회전시키는 제1랙기어부와,
    그 타측면에 상기 제2클러치와 맞물리도록 구비되어 직선왕복운동함에 따라 상기 제2클러치를 구동회전 또는 공회전시키는 제2랙기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전력 전달장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지렛대의 일단 및 타단에 각각 구비되며 상기 지렛대의 회전 시 좌우방향으로 이동하며 상기 지렛대의 움직임을 가이드하는 좌우이동 롤러장치와,
    상기 좌우이동 롤러장치와 동일 축 상에 설치되어 상기 지렛대의 회전 시 상하방향으로 이동하며 상기 지렛대의 움직임을 가이드하는 상하이동 롤러장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전력 전달장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 좌우이동 롤러장치 및 상기 상하이동 롤러장치는,
    제1플레이트와, 상기 제1플레이트와 소정 간격 이격되어 마주보도록 구비되는 제2플레이트와, 상기 제1플레이트 및 제2플레이트 사이에 구비되며 서로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되는 복수개의 회전중심을 기준으로 각각 회전 가능하도록 구비되어 상기 제1플레이트 및 제2플레이트의 일단면 및 그 반대면으로 소정 돌출되도록 구비되는 복수개의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전력 전달장치.
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