KR101346883B1 - 단축식 가변 구동전달 장치 및 이를 구비한 설비 - Google Patents

단축식 가변 구동전달 장치 및 이를 구비한 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단축식 가변 구동전달 장치 및 이를 구비한 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단일 샤프트에서 복수의 구동부재의 구동이 가변적으로 전달될 수 있도록 하여 각 구동부재에 대하여 각각의 샤프트를 이용하는 종래의 구동전달장치에 비하여 사이즈가 현저히 소형화될 수 있고, 구동 제어가 용이하며, 제작 비용을 절감할 수 있는 단축식 가변 구동전달 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일단이 베이스 프레임에 회전가능하게 고정되는 구동 샤프트; 상기 구동 샤프트를 구동시키는 구동원; 상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 구동 부재; 상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈(rotatable bobbin)을 구비하되, 제1 보빈을 N으로 할 경우, 제N+1의 보빈이 제N의 보빈 상에 회전가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈; 상기 각 회전 보빈 상에 설치되는 보빈용 구동 부재; 상기 각각의 회전 보빈을 구동시키는 보빈 구동원; 상기 구동원과 보빈을 각각 연결하는 기어 트레인; 및 상기 각 구동원을 제어하는 제어 유닛을 포함한다.

Description

단축식 가변 구동전달 장치 및 이를 구비한 설비{VARIABLE DRIVING TRANSMISSION APPARATUS OF SINGLE SHAFT AND EQUPEMENT COMPRISING THE SAME}
본 발명은 단축식 가변 구동전달 장치 및 이를 구비한 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단일 샤프트에서 복수의 구동부재의 구동이 가변적으로 전달될 수 있도록 하여 각 구동부재에 대하여 각각의 샤프트를 이용하는 종래의 구동전달장치에 비하여 사이즈가 현저히 소형화될 수 있고, 구동 제어가 용이하며, 제작 비용을 절감할 수 있는 단축식 가변 구동전달 장치 및 이를 구비한 설비에 관한 것이다.
일반적으로 모터 등의 구동원으로부터 구동력을 전달받아 구동하는 구동 부재는 다양한 형태가 있다.
예를 들면, 모터에 연결되는 샤프트에 일체로 설치되어 구동하는 구동 부재는 예를 들면 풀리, 캠, 크랭크 등과 같이 구동력을 전달하거나, 와인더(winder)나 리와인더(rewinder)와 같이 소정의 권선 부재가 권선되도록 하는 구동 부재 또는 언와이더(unwinder)와 같이 소정의 권선 부재가 풀어지도록 하는 구동 부재 등은 다양한 분야 및 설비에 적용된다.
이러한 구동 부재는 통상적으로 샤프트에 장착되어 구동되는데, 적용되는 분야 또는 설비에 따라서는 복수의 구동 부재가 적용되는 경우가 있다. 단일 샤프트에 복수의 구동 부재가 설치되는 경우, 그 구동 부재를 획일적으로 구동시키게 되기 때문에, 단일 샤프트에서 구동 부재가 가변 구동되록 하는 것은 불가능한 문제가 있다.
한편, 적용되는 분야 또는 설비에 따라서는 각 구동 부재의 구동 전달이 다르게 적용되는 경우가 있는데, 이 경우 종래에는 구동 부재가 각각의 샤프트에 장착되고, 각각의 구동원에 의해 구동 제어되어야만 한다. 따라서, 각각 별개의 샤프트, 각각의 구동 부재, 상기 각 샤프트를 각각 구동시키기 별개의 구동원을 필요로 하기 때문에 그 크기가 대형화되고 복수의 독립된 부품들을 필요로 하여 제작 비용이 증가할 뿐만 아니라, 제어가 복잡한 문제점이 있다.
구체적인 예를 들면, 와인더 및 리와인더가 적용되는 경우로서, 라미네이팅(laminating) 장치의 경우를 보면, 코팅될 원재료를 구동하기 위한 구동 부재, 상기 원재료를 상면이나 하면 또는 상하면 모두에서 코팅하기 위한 코팅 재료를 구동하기 위한 구동 부재는 각각 별개의 샤프트와 별개의 구동원에 의해 구동된다.
특히, 코팅될 원재료 예를 들면 X선 촬영장치 또는 전자파 차단장치에 사용되는 스틸 벤드(Steel Bend) 또는 스틸 리본(Steel Ribbon)은 특수 열처리의 영향으로 광폭(廣幅)으로 제작이 불가능 하지만, 이를 광폭으로 형성하여 사용할 수밖에 없는 특성을 해결하기 위하여 이를 코팅하기 위한 라미네이팅 장치를 보면, 단일 샤프트에서 각각의 원재료가 권선된 구동 부재를 리와인드하여 코팅하는 경우, 원재료가 단일 축상에서 보빈(bobbin)에 권선된 부재가 1개 이상 있을 경우에는 리와인드 시에 각각의 보빈에 감겨있는 권선된 부재의 상태가 완벽하게 동일한 조건이 될 수 없는 상황으로 인하여 일부 보빈은 긴장상태, 또 다른 보빈은 처짐상태가 생겨 언밸런스의 해법이 쉽지 않게 되는 현상 등으로 인하여 정확하고 신뢰성 있게 코팅하지 못하는 문제가 있다.
이를 해결하기 위하여 원재료가 권선된 각각의 구동 부재를 각각의 샤프트를 통해 구동 제어하면서 실행해야 하는데, 각 구동유닛들이 별개로 구성됨으로써 장치의 크기가 대형화되고, 부품수의 증가로 인한 제작 비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 단일 샤프트에 장착되는 복수의 구동 부재가 가변적으로 구동 제어될 수 있도록 하여 부품수의 감소, 제작 비용의 감소 및 용이한 구동 제어를 달성할 수 있는 단축식 가변 구동제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 단일 샤프트에 장착되는 복수의 구동 부재 간의 간격도 용이하게 제어할 수 있는 단축식 가변 구동제어 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 단축식 가변 구동제어 장치를 적용하여 다양한 산업 분야에 적용될 수 있는 단축식 가변 구동제어 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 단축식 가변 구동제어 장치를 구비하는 설비를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 일단이 베이스 프레임에 회전가능하게 고정되는 구동 샤프트; 상기 구동 샤프트를 구동시키는 구동원; 상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 구동 부재; 상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈(rotatable bobbin)을 구비하되, 제1 보빈을 N으로 할 경우, 제N+1의 보빈이 제N의 보빈 상에 회전가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈; 상기 각 회전 보빈 상에 설치되는 보빈용 구동 부재; 상기 각각의 회전 보빈을 구동시키는 보빈 구동원; 상기 구동원과 보빈을 각각 연결하는 기어 트레인; 및 상기 각 구동원을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 단축식 가변구동 전달장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 제2 관점에 따르면, 일단이 베이스 프레임에 회전가능하게 고정되는 구동 샤프트; 상기 구동 샤프트를 회전시키는 구동원; 상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 구동 부재; 상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈을 구비하되, 제1 보빈을 N으로 할 경우, 제 N+1의 보빈이 제 N의 보빈 상에 회전가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈; 상기 각 회전 보빈 상에 설치되는 보빈용 구동 부재; 상기 각 구동원의 구동력을 전달받으며, 소정 기어비로 구성되는 복수 세트의 기어 트레인; 상기 복수 세트의 기어 트레인을 선택적으로 상기 회전 보빈에 연결하는 클러치 유닛; 및 상기 각 구동원과 클러치 유닛을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 단축식 가변구동 전달장치를 제공한다.
상기 적층식 회전 보빈은 상기 구동 샤프트 상에 회전 가능하게 설치되는 제1 보빈; 및 상기 제1 보빈 상에 회전 가능하게 설치되는 제2 보빈으로 이루어질 수 있으며, 상기 제1 보빈은 미끄럼 베어링을 통해 상기 구동 샤프트 상에 설치되고, 상기 제2 보빈은 미끄럼 베어링을 통해 상기 제1 보빈 상에 설치될 수 있다.
상기 제1 보빈 및 제2 보빈은 상기 기어 트레인의 구동력을 전달받아 구동하도록 외연에 기어 형성부가 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 구동 샤프트 상에 설치된 구동 부재 모두의 축방향 거리를 조정하는 거리 조정 유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 거리 조정 유닛은 일단이 상기 구동원에 연결되는 메인 샤프트; 상기 메인 샤프트의 외면에서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 하우징 샤프트; 상기 하우징 샤프트의 일단에 고정되며, 중앙 관통공에 나사산이 형성된 캡 블록; 및 일단이 상기 메인 샤프트의 타단에 고정되고, 몸통부는 상기 캡 블록의 나사산과 나사결합하며, 타단부는 외부로 노출되는 조정 스크류를 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 구동 샤프트 상에서 각 구동 부재를 개별적으로 거리 조정하는 개별 거리 조정 유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 구동 부재의 외연으로부터 구동 샤프트에 직교되는 방향으로 연장하는 플랜지부; 일단이 상기 베이스 프레임에 고정되고 상기 구동 샤프트와 평행하게 연장하는 지지 샤프트; 상기 지지 샤프트 상에 삽입 고정되고 일측에 관형부를 갖는 조정 블록; 상기 조정 블록의 관형부 상에 이동가능하게 설치되고, 상기 구동 부재의 플랜지부 각각을 사이에서 협지하는 파지부를 갖는 파지 블록; 및 상기 조정 블록에 대하여 상기 파지 블록을 상대 이동시키는 조정 수단을 포함하며, 상기 조정 수단은 상기 파지 블록에 형성되며 내면에 나사산이 형성되는 조정용 관통공과, 상기 조정용 관통공에 대향하는 위치에서 상기 조정 블록에 형성되는 관통공, 및 상기 조정 블록의 관통공을 통하고 상기 파지 블록의 조정용 관통공의 나사산과 스크류 결합하는 조정 스크류를 포함할 수 있다.
상기 구동샤프트와 구동 부재의 사이 및 상기 회전 보빈과 보빈용 구동부재 사이는 미끄럼 베어링 또는 평행 키에 의해 연결될 수 있다.
본 발명의 단축식 가변 구동제어 장치 및 방법에 따르면, 단일 샤프트의 구동축에 복수의 구동 부재가 장착되더라도 각 구동 부재를 가변적으로 구동 제어할 수 있도록 하여 장치의 소형화, 부품수의 감소, 제작 비용의 감소 및 용이한 구동 제어를 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 단일 샤프트의 구동축에서 복수의 구동 부재들이 가변 제어됨으로써 여러 산업 분야 및 놀이 기구 분야 등에 채용될 수 있어 산업 발전에 이바지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 단일 샤프트에 장착되는 복수의 구동 부재 간의 간격도 용이하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치의 구성을 일측 방향에서 나타내는 부분 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치의 구성을 타측 방향에서 나타내는 부분 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치의 구성을 다른 방향에서 나타내는 부분 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치의 구성에서 평행키를 적용한 구성을 일측 방향에서 나타내는 부분 단면도.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치의 제1 실시 예는, 기본적으로 구동 샤프트; 상기 구동 샤프트를 회전시키는 구동원; 상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 구동 부재; 상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈(rotatable bobbin)을 구비하되, 제1 보빈을 N으로 할 경우, 제N+1의 보빈이 제N의 보빈 상에 회전가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈; 상기 각 회전 보빈 상에 설치되는 보빈용 구동 부재; 상기 각각의 회전 보빈을 구동시키는 보빈 구동원; 상기 각 구동원과 각 보빈을 연결하는 기어 트레인; 및 상기 각 구동원을 제어하는 제어 유닛을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치의 제2 실시 예는, 기본적으로 구동 샤프트; 상기 구동 샤프트를 회전시키는 구동원; 상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 구동 부재; 상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 다수의회전 보빈을 구비하되, 제1 보빈을 N으로 할 경우, 제 N+1의 보빈이 제 N의 보빈 상에 회전가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈; 상기 각 회전 보빈 상에 설치되는 보빈용 구동 부재; 상기 각 구동원의 구동력을 전달받으며, 소정 기어비로 구성되는 복수 세트의 기어 트레인; 및 상기 복수 세트의 기어 트레인을 선택적으로 상기 회전 보빈에 연결하는 클러치 유닛; 및 상기 각 구동원과 클러치 유닛을 제어하는 제어 유닛을 포함한다.
본 발명은 상기 구동 샤트트 상에서 보빈 전체 또는 보빈 각각의 간격을 조정할 수 있는 보빈간격 조정유닛을 더 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단축식 가변구동 전달장치의 구성을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치의 구성을 일측 방향에서 나타내는 부분 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치의 구성을 타측 방향에서 나타내는 부분 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치의 구성을 다른 방향에서 나타내는 부분 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치는 일단부가 베이스 프레임(10)에 회전 가능하게 설치되는 구동 샤프트(100); 상기 구동 샤프트(100)의 일단에 연결되어 그 구동 샤프트(100)를 회전시키는 구동원(110); 상기 구동 샤프트(100)에 회전 가능하게 설치되는 구동 부재(120); 상기 구동 샤프트(100)에 회전 가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈(200)을 구비하되, 제1 보빈을 제N(N은 자연수)의 보빈으로 할 경우, 제N+1의 보빈이 제N의 보빈 상에 회전가능하게 설치되는 적층식 회전 보빈(210, 220); 상기 각 회전 보빈(210, 220) 상에 설치되는 보빈용 구동 부재(310, 320); 상기 각각의 회전 보빈(210, 220)을 구동시키는 보빈 구동원(410, 420); 상기 각 구동원(410, 420)의 동력을 각 보빈(210, 220)에 전달하도록 연결하는 기어 트레인(510, 520); 및 상기 각 구동원(110, 410, 420)을 제어하는 제어 유닛(미도시)을 포함한다.
상기 구동 샤프트(100)는 볼 베어링 등을 통해 그 일단부가 베이스 프레임(10)에 회전 가능하게 지지되고, 그 일단은 구동원(110)에 의해 회전 구동된다.
상기 구동 부재(120)는 구동 샤프트(100) 상에 일체로 조립되어 설치된다.
상기 구동원(110)은 모터 등의 구동원이며, 채용되는 설비 또는 장치에 따라 다양한 방식 및 종류의 구동원이 적용될 수 있다.
다음으로, 상기 적층식 회전 보빈(210, 220)에 대하여 설명한다. 도면에 나타낸 실시 예에서는 두 개의 회전 보빈(210. 220)을 구비하는 것을 나타내고 있으며, 본 발명에서 보빈의 개수는 도면에 나타낸 실시 예에 한정되는 것은 아님을 명백히 알 수 있다.
상기 적층식 회전 보빈(210, 220)은 구동 샤프트(100) 상에 회전 가능하게 설치되는 제1 보빈(210); 및 상기 제1 보빈(210) 상에 회전 가능하게 설치되는 제2 보빈(220)을 포함한다.
상기 제1 보빈(210)은 중앙에 구동 샤프트(100)이 삽입되는 관통공을 갖는 원통형으로 형성되고, 구동 샤프트(100) 상에 베어링을 통해 회전 가능하게 설치되는 것으로, 예를 들면 상기 제1 보빈(210)은 구면 베어링, 오일리스 베어링, DU베어링 등의 미끄럼 베어링(100a)을 통해 구동 샤프트(100) 상에 회전 가능하게 설치된다.
상기 제2 보빈(220)은 중앙에 제1 보빈(210)이 삽입되는 관통공을 갖는 원통형으로 형성되고, 그 제1 보빈(210) 상에 베어링을 통해 회전 가능하게 설치되는 것으로, 예를 들면, 상기 제2 보빈(220)은 구면 베어링, 오일리스 베어링, DU베어링 등의 미끄럼 베어링(100a)을 통해 제1 보빈(210) 상에 회전 가능하게 설치된다.
상기 제1 보빈(210) 및 제2 보빈(220)의 설명에서, 제1 보빈(210)을 제1의 보빈으로 할 경우, 제2 보빈은 제N+1의 보빈으로 되는데, 제N의 보빈은 제N+1의 보빈보다 그 축방향 길이가 큰 것임을 알 수 있다. 그리고 제N+1의 보빈의 관통공의 직경은 설치되는 미끄럼 베어링(100a)의 두께를 고려하여 제N의 보빈의 직경보다 약간 크게 형성되는 것임을 알 수 있다.
상기 제1 보빈(210) 및 제2 보빈(220)의 외연에는 후술할 기어 트레인(510, 520)의 구동력을 전달받아 구동하도록 각각 일측에 기어치(기어 형성부)가 형성된다.
상기 보빈용 구동부재(310, 320)은 각각 해당 보빈(210, 220)의 외연에 조립되는 구동 부재이다.
상기 구동부재(120)는 구동샤프트(100)의 외연에 탈착 가능하게 설치되고, 또한 상기 보빈용 구동부재(310. 320)는 해당 보빈(210, 220)의 외연에 탈착 가능하게 설치되도록 연결될 수도 있다. 다시 말해서, 상기 구동부재(120)와 구동샤프트(100) 및 상기 보빈용 구동부재(310, 320)와 그에 관련되는 해당 보빈(210, 220) 사이에는 앞서 설명한 미끄럼 베어링(100a) 대신에, 도 4에 나타낸 바와 같이 구동부재가 슬라이딩 가능하게 결합할 수 있는 평행 키(100b)를 통해 연결될 수 있다.
상기 평행 키의 구성을 통해 구동부재에 권선부재가 권선되는 경우, 구동샤프트 및 관련 보빈에서 슬라이딩 이동시켜 탈락시킨 후, 권선부재가 권선된 구동부재를 용이하게 교체할 수 있으며, 구동시에는 구동부재가 확실하게 구동할 수 있도록 할 수 있다.
상기 보빈 구동원(410, 420)은 모터 등의 구동원이며, 채용되는 설비 또는 장치에 따라 다양한 방식 및 종류의 구동원이 적용될 수 있다.
상기 기어 트레인(510, 520)은 보빈 구동원(410, 420)의 구동력을 해당 보빈(210, 220)으로 전달할 수 있는 구성이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.
여기에서, 상기 기어 트레인(510, 520)은 다수의 기어 배열로 구성될 필요 없이, 각 구동원의 축이 각 보빈에 형성된 기어치에 직접 치합하도록 기어를 갖고 형성될 수 있다. 여기에서, 상기 구동원은 제어유닛에 의해 가변 제어됨으로써 각 보빈의 회전수를 제어하도록 구성된다.
상기 제어 유닛은 각 구동원(110, 410, 420)의 온/오프 작동뿐만 아니라, 채용되는 설비나 장치의 용도에 맞게 프로그램된 소정의 제어 프로그램에 의해 각 구동원을 제어하도록 구성된다.
한편, 본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치는 구동 샤프트(100) 상에 설치된 모든 구동 부재의 축방향 거리를 일괄적으로 조정할 수 있는 거리 조정 유닛(600)을 더 포함한다.
상기 거리 조정 유닛(600)은 본 발명의 단축식 가변구동 전달장치가 권선 부재(20)를 풀어 인출하는 라미네이팅기에 적용될 경우, 각 구동 부재의 축방향 거리를 조정할 수 있도록 하는 것이다.
먼저, 일 실시 형태에 따른 거리 조정 유닛(610)의 구성을 설명하면, 구동원(110)에 연결되는 메인 샤프트(610); 상기 메인 샤프트(610)의 외면에서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 하우징 샤프트(620); 상기 하우징 샤프트(620)의 개방단에 고정되며, 중앙 관통공에 나사산이 형성된 캡 블록(630); 일단은 상기 메인 샤프트(610)의 일단에 고정되고, 몸통부는 상기 캡 블록(630)의 나사산과 나사결합하며, 타단부는 외부로 노출되는 조정 스크류(640); 및 상기 조정 스크류(640)의 타단에 형성된 손잡이(650)로 구성된다.
이와 같은 거리 조정 유닛(610)은 작업자가 손잡이(650)를 잡고 일 방향으로 회전하면 조정 스크류(640)가 캡 블록(630)의 나사산과 나사결합하면서 그 회전 방향에 대응하는 방향으로 이동하는데, 이때 캡 블록(630)에 고정되고 각 구동부재를 구비한 각 보빈이 설치된 하우징 샤프트(620)는 상대적으로 메인 샤프트(610) 상에서 일측 또는 타측 방향으로 직선 이동하게 된다. 이에 따라 각 보빈의 이동이 가능하게 된다.
한편, 본 발명의 단축식 가변구동 전달장치는 구동 샤프트(100) 상에서 각 구동 부재를 개별적으로 거리 조정할 수 있는 개별 거리 조정 유닛(700)을 더 포함할 수 있다.
상기 개별 거리 조정 유닛(700)의 구성을 살펴보면, 상기 구동 부재(120, 310, 320)의 외연으로부터 구동샤프트(100)에 직교되는 방향으로 연장하는 플랜지부(710); 일단은 베이스 프레임(10)에 고정되고 구동 샤프트(100)와 평행하게 연장하는 지지 샤프트(710); 일측에 관형부를 가지며 상기 지지 샤프트(710) 상에 삽입 고정되는 조정 블록(720); 상기 조정 블록(720)의 관형부 상에 이동가능하게 설치되고, 상기 구동 부재(120, 310, 320)의 플랜지부(710) 각각을 사이에서 협지하는 파지부(731)를 갖는 파지 블록(730); 상기 조정 블록(720) 상에서 상기 조정 블록(720)에 대하여 상기 파지 블록(730)을 상대 이동시키는 조정 수단(740)을 포함한다.
상기 조정 수단(740)은 상기 파지 블록(730)에 형성되며 내면에 나사산이 형성되는 조정용 관통공; 상기 조정용 관통공에 대향하는 위치에서 상기 조정 블록(720)에 형성되는 관통공; 및 상기 조정 블록(720)의 관통공을 통하고 상기 파지 블록(730)의 조정용 관통공의 나사산과 스크류 결합하는 조정 스크류(750)를 포함한다.
이와 같이 상기 개별 거리 조정 유닛(700)은 해당하는 구동부재에 대응하는 조정 스크류(750)를 일 방향으로 회전시킴으로 조정 스크류(750)와 파지 블록의 조용 관통공 간의 스크류 결합에 따르는 이동 피치 간격만큼, 해당 구동 부재(결국, 구동 부재가 결합된 해당 보빈)를 구동 샤프트(100) 상에 이동시킬 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치는 단일의 구동 샤프트에 복수의 구동 부재가 구성되더라도 각 구동 부재가 해당 보빈에 각각 설치되도록 하고, 그 보빈의 구동을 각각 또는 모두 제어할 수 있다. 따라서, 단일 샤프트에 설치되는 복수의 구동 부재를 획일적으로 구동이 아닌 각각 가변적으로 구동할 수 있도록 하여 제어 유닛의 소정 프로그램에 따라 복수의 구동 부재의 획일적 구동(동일 회전수의 구동)뿐만 아니라, 각 구동 부재를 개별적으로 구동 제어할 수 있다.
한편, 상기한 제1 실시 예에 따른 단축식 가변구동 전달장치에서 복수의 구동 부재(즉, 보빈)을 구동시키기 위한 한 방식으로 각각 별개의 구동원을 통해 실행하는 예를 설명하였지만, 별개의 구동원을 구성하지 않고 하나의 구동원을 통해 그로부터 전달되는 구동력을 선택하여 전달할 수 있도록 구성할 수도 있다.
다시 말해서, 다른 실시 예로서 따른 단축식 가변구동 전달장치는 구동 샤프트; 상기 구동 샤프트를 회전시키는 구동원; 상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 구동 부재; 상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈을 구비하되, 제1 보빈을 N으로 할 경우, 제 N+1의 보빈이 제 N의 보빈 상에 회전가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈; 상기 각 회전 보빈 상에 설치되는 보빈용 구동 부재; 상기 각 구동원의 구동력을 전달받으며, 소정 기어비로 구성되는 복수 세트의 기어 트레인; 및 상기 복수 세트의 기어 트레인 중 관련 기어 트레인을 선택적으로 상기 회전 보빈에 연결하는 클러치 유닛; 상기 클러치 유닛을 구동시키기 위한 클러치 구동 유닛; 및 상기 각 구동원, 클러치 유닛 및 클러치 구동 유닛을 제어하는 제어 유닛을 포함할 수 있다.
이와 같이 각 구동 부재가 설치되는 다수의 회전 보빈의 구동 제어를 클러치 유닛을 통해 해당 기어 트레인이 연결되도록 함으로써 별개의 구동원이 없어도, 구동 샤프트 상에서 해당 기어 트레인의 구동력을 각 구동 부재(각 보빈)에 선택적으로 연결함으로써 구동 제어할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 단축식 가변구동 전달장치는 다양한 설비 및 분야에 채용될 수 있다. 그 예로서, 라미네이팅(laminating) 장치의 경우를 보면, 종래에는 코팅될 원재료를 구동하기 위한 구동 부재, 상기 원재료를 상면이나 하면 또는 상하면 모두에서 코팅하기 위한 코팅 재료를 구동하기 위한 구동 부재는 각각 별개의 샤프트와 별개의 구동원에 의해 구현되었지만, 본 발명의 단축식 가변구동 전달장치가 적용됨으로써 하나의 구동 샤프트에 다수의 회전 보빈을 통하여 복수의 구동 부재가 설치되고, 상기 구동 부재 각각에 권선된 원재료가 소정의 구동 제어하에서 단일의 구동 샤프트 축에서 풀어지게 함으로써 코팅의 신뢰성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.
특히, 라미네이팅 장치에서, 코팅될 원재료 예를 들면 X선 촬영장치 또는 전자파 차단장치에 사용되는 스틸 벤드(Steel Bend) 또는 스틸 리본(Steel Ribbon)은 특수 열처리의 영향으로 광폭(廣幅)으로 제작이 불가능 하지만, 이를 광폭으로 형성하여 사용할 수밖에 없는 특성을 해결하기 위하여, 단일 샤프트에서 각각의 원재료가 권선된 구동 부재를 리와인드하여 코팅하는 경우, 원재료가 단일 축상에서 보빈(bobbin)에 권선된 부재가 1개 이상 있을 경우에는 리와인드 시에 각각의 보빈에 감겨있는 권선된 부재의 상태가 완벽하게 동일한 조건이 될 수 없는 상황으로 인하여 일부 보빈은 긴장상태, 또 다른 보빈은 처짐상태가 생겨 언밸런스의 해법이 쉽지 않게 되는 현상 등으로 인하여 정확하고 신뢰성 있게 코팅하지 못하는 문제 등이 발생할 수 있는데, 이러한 문제 등을 단일의 구동 샤프트 상에서 일괄적으로 또는 선택적으로 거리 조정 유닛 및/또는 개별 거리 조정 유닛을 통해 조정함으로써 보다 신뢰성 있고 작업성이 우수한 코팅 효과를 도모할 수 있다.
본 발명의 단축식 가변구동 전달장치의 설비로서, 라미네이팅 장치를 예를 들어 설명하였지만, 상대적으로 설치 공간을 최소화하면서 복수의 구동 부재에 의한 구동력 전달을 필요로 하는 다양한 설치, 장치 및 분야에 적용할 수 있음은 해당 기술분야의 당업자라면 명백히 이해할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 단축식 가변구동 전달장치의 구성에 따르면, 놀이 공원에서의 놀이 시설 중 회전 목마와 같은 시설에서 동심원에 대하여 반경 방향으로 복수의 회전 세그먼트로 구획하고, 그 구획된 세그먼트의 회전 방향, 회전 속도 등의 구동 제어를 단일의 구동 샤프트를 이용하더라도 실행할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경의 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 구동 샤프트
110, 410, 420: 구동원
200, 210, 220: 회전 보빈
300, 310, 320: 구동 부재
510, 520: 기어 트레인
600: 거리 조정 유닛
700: 개별 거리 조정 유닛

Claims (11)

  1. 일단이 베이스 프레임에 회전가능하게 고정되는 구동 샤프트;
    상기 구동 샤프트를 구동시키는 구동원;
    상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 구동 부재;
    상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈(rotatable bobbin)을 구비하되, 제1 보빈을 N으로 할 경우, 제N+1의 보빈이 제N의 보빈 상에 회전가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈;
    상기 각 회전 보빈 상에 설치되는 보빈용 구동 부재;
    상기 각각의 회전 보빈을 구동시키는 보빈 구동원;
    상기 구동원과 보빈을 각각 연결하는 기어 트레인; 및
    상기 각 구동원을 제어하는 제어 유닛
    을 포함하는 단축식 가변구동 전달장치.
  2. 일단이 베이스 프레임에 회전가능하게 고정되는 구동 샤프트;
    상기 구동 샤프트를 회전시키는 구동원;
    상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 구동 부재;
    상기 구동 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈을 구비하되, 제1 보빈을 N으로 할 경우, 제 N+1의 보빈이 제 N의 보빈 상에 회전가능하게 설치되는 다수의 회전 보빈;
    상기 각 회전 보빈 상에 설치되는 보빈용 구동 부재;
    상기 각 구동원의 구동력을 전달받으며, 소정 기어비로 구성되는 복수 세트의 기어 트레인;
    상기 복수 세트의 기어 트레인을 선택적으로 상기 회전 보빈에 연결하는 클러치 유닛; 및
    상기 각 구동원과 클러치 유닛을 제어하는 제어 유닛
    을 포함하는 단축식 가변구동 전달장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적층식 회전 보빈은 상기 구동 샤프트 상에 회전 가능하게 설치되는 제1 보빈; 및 상기 제1 보빈 상에 회전 가능하게 설치되는 제2 보빈을 포함하는
    단축식 가변구동 전달장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 보빈은 미끄럼 베어링을 통해 상기 구동 샤프트 상에 설치되고,
    상기 제2 보빈은 미끄럼 베어링을 통해 상기 제1 보빈 상에 설치되는
    단축식 가변구동 전달장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 보빈 및 제2 보빈은 상기 기어 트레인의 구동력을 전달받아 구동하도록 외연에 기어 형성부가 형성되는
    단축식 가변구동 전달장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동 샤프트 상에 설치된 구동 부재 모두의 축방향 거리를 조정하는 거리 조정 유닛을 더 포함하는
    단축식 가변구동 전달장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 거리 조정 유닛은
    일단이 상기 구동원에 연결되는 메인 샤프트;
    상기 메인 샤프트의 외면에서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 하우징 샤프트;
    상기 하우징 샤프트의 일단에 고정되며, 중앙 관통공에 나사산이 형성된 캡 블록; 및
    일단이 상기 메인 샤프트의 타단에 고정되고, 몸통부는 상기 캡 블록의 나사산과 나사결합하며, 타단부는 외부로 노출되는 조정 스크류
    를 포함하는 단축식 가변구동 전달장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동 샤프트 상에서 각 구동 부재를 개별적으로 거리 조정하는 개별 거리 조정 유닛을 더 포함하는
    단축식 가변구동 전달장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구동 부재의 외연으로부터 구동 샤프트에 직교되는 방향으로 연장하는 플랜지부;
    일단이 상기 베이스 프레임에 고정되고 상기 구동 샤프트와 평행하게 연장하는 지지 샤프트;
    상기 지지 샤프트 상에 삽입 고정되고 일측에 관형부를 갖는 조정 블록;
    상기 조정 블록의 관형부 상에 이동가능하게 설치되고, 상기 구동 부재의 플랜지부 각각을 사이에서 협지하는 파지부를 갖는 파지 블록; 및
    상기 조정 블록에 대하여 상기 파지 블록을 상대 이동시키는 조정 수단을 포함하며,
    상기 조정 수단은
    상기 파지 블록에 형성되며 내면에 나사산이 형성되는 조정용 관통공과, 상기 조정용 관통공에 대향하는 위치에서 상기 조정 블록에 형성되는 관통공, 및 상기 조정 블록의 관통공을 통하고 상기 파지 블록의 조정용 관통공의 나사산과 스크류 결합하는 조정 스크류
    를 포함하는 단축식 가변구동 전달장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동샤프트와 구동 부재의 사이 및 상기 회전 보빈과 보빈용 구동부재 사이는 미끄럼 베어링 또는 평행 키에 의해 연결되는
    단축식 가변구동 전달장치.
  11. 청구항 1 또는 청구항 2에 따른 단축식 가변구동 전달장치를 포함하는 설비.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100977628B1 (ko) 2008-05-09 2010-08-23 서정열 슬립 기능을 갖는 케이블 릴 장치

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