KR101357817B1 - Passive Brake Apparatus for Cable Driving Apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명의 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치는, 케이블을 양방향으로 움직일 수 있는 케이블 구동 장치에 연결되어 케이블의 움직임을 제동할 수 있는 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치에 있어서, 상기 케이블 구동 장치에 연결되어 상기 케이블 구동 장치의 작동에 따라 전후진하는 케이블; 고정축에 대해 한쪽 방향으로만 회전이 가능하도록 형성된 원 웨이 클러치; 및 상기 케이블이 감긴 상태로 상기 원웨이 클러치에 설치되고, 상기 케이블 구동 장치에 의해 상기 케이블이 상기 케이블 구동 장치의 방향으로 움직일 때에는 케이블이 이동하는 방향으로 회전하며, 상기 케이블 구동 장치가 정지할 때에는 상기 케이블과의 사이에 발생하는 마찰력과 상기 원 웨이 클러치로 인해 케이블의 움직임을 제동하면서 정지하는 캡스턴;을 포함하는 점에 특징이 있다.The passive braking device for a cable driving device of the present invention is a passive braking device for a cable driving device which can be connected to a cable driving device that can move a cable in both directions and can brake the movement of the cable. A cable moving forward and backward according to the operation of the cable driving device; A one-way clutch formed to be rotatable only in one direction with respect to the fixed shaft; And installed in the one-way clutch with the cable wound, and rotated in the direction of movement of the cable when the cable is moved in the direction of the cable drive by the cable drive device, and when the cable drive device is stopped. And a capstan which stops while braking the movement of the cable due to the frictional force generated between the cable and the one-way clutch.

Description

케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치{Passive Brake Apparatus for Cable Driving Apparatus}Passive Brake Apparatus for Cable Driving Apparatus {Passive Brake Apparatus for Cable Driving Apparatus}

본 발명은 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동력을 거의 사용하지 않으면서도 케이블을 제동할 수 있는 케이블 구동 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a passive braking device for a cable drive device, and more particularly to a cable drive device capable of braking a cable without using very little power.

케이블을 도르래 또는 풀리에 감아 이동시킴으로써 다양한 형태의 기계적 작동을 구현하는 메커니즘이 널리 사용되고 있다.Mechanisms for implementing various forms of mechanical operation by winding cables around pulleys or pulleys are widely used.

이와 같이 케이블을 이용하여 기계적 운동을 구현하는 메커니즘은 모터를 이용하여 케이블을 감거나 풀어서 작동시키는 것이 일반적이다. 케이블을 이용하는 작동 메커니즘에 있어서 케이블의 움직임을 제동하는 것이 중요한 문제이다. 즉, 모터를 정회전 또는 역회전시켜 케이블을 움직이는 것 외에 케이블을 정지시킬 수 있는 모터의 작동이 필요하다. 이와 같은 케이블의 제동을 위해서 일정한 크기의 토크가 모터에서 발생하도록 하여 케이블을 제동하는 것이 가능하다. 이 경우 케이블이 제동된 상태에서 지속적으로 모터가 전력을 소모하게 되므로, 에너지 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 특히 배터리를 사용하는 구동 메커니즘의 경우 배터리 소모를 촉진시켜 사용 가능 시간을 단축시키는 문제점이 있다.As such, a mechanism for implementing mechanical motion using a cable is generally operated by winding or unwinding a cable using a motor. In operating mechanisms using cables, braking the movement of the cables is an important problem. That is, the operation of the motor that can stop the cable in addition to moving the cable by forward or reverse rotation of the motor is required. For braking of the cable, it is possible to brake the cable by causing a certain amount of torque to be generated in the motor. In this case, since the motor continuously consumes power in a state where the cable is braked, energy efficiency is lowered. In particular, the driving mechanism using the battery has a problem of shortening the usable time by promoting battery consumption.

케이블을 제동시키는 동안에 모터의 전력 소모를 방지하기 위하여 별도의 제동장치를 구비하는 구성도 가능하다. 이와 같이 별도의 제동장치를 구비하는 구성은 전체적으로 장치의 크기가 커지고 구성이 복잡해져서 용도가 제한되는 문제점이 있다.It is also possible to provide a separate braking device to prevent power consumption of the motor while braking the cable. As such, the configuration having a separate braking device has a problem in that the size of the device as a whole and the configuration become complicated, thereby limiting its use.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 케이블을 제동하기 위해서 전력 소모를 하지 않으면서 구성기 간단하고 소형화가 가능한 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a passive braking device for a cable drive device which is simple in construction and can be miniaturized without consuming power to brake a cable.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치는, 케이블을 양방향으로 움직일 수 있는 케이블 구동 장치에 연결되어 케이블의 움직임을 제동할 수 있는 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치에 있어서, 상기 케이블 구동 장치에 연결되어 상기 케이블 구동 장치의 작동에 따라 전후진하는 케이블; 고정축에 대해 한쪽 방향으로만 회전이 가능하도록 형성된 원 웨이 클러치; 및 상기 케이블이 감긴 상태로 상기 원웨이 클러치에 설치되고, 상기 케이블 구동 장치에 의해 상기 케이블이 상기 케이블 구동 장치의 방향으로 움직일 때에는 케이블이 이동하는 방향으로 회전하며, 상기 케이블 구동 장치가 정지할 때에는 상기 케이블과의 사이에 발생하는 마찰력과 상기 원 웨이 클러치로 인해 케이블의 움직임을 제동하면서 정지하는 캡스턴;을 포함하는 점에 특징이 있다.In order to solve the above problems, the passive brake device for a cable drive device of the present invention is connected to a cable drive device that can move a cable in both directions to a passive brake device for a cable drive device that can brake the movement of the cable. The cable driving apparatus includes: a cable connected to the cable driving device to move back and forth according to the operation of the cable driving device; A one-way clutch formed to be rotatable only in one direction with respect to the fixed shaft; And installed in the one-way clutch with the cable wound, and rotated in the direction of movement of the cable when the cable is moved in the direction of the cable drive by the cable drive device, and when the cable drive device is stopped. And a capstan which stops while braking the movement of the cable due to the frictional force generated between the cable and the one-way clutch.

본 발명의 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치는, 케이블의 제동을 위해 전력 소모를 하지 않으므로 에너지 효율이 우수한 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치를 제공하는 효과가 있다.The passive braking device for a cable drive device of the present invention has an effect of providing a passive braking device for a cable drive device having excellent energy efficiency since power consumption is not consumed for braking the cable.

본 발명의 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치는, 간단한 구성으로 케이블 구동 장치의 수동적 제동을 구현하여 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치를 작고 간단하게 제작할 수 있는 장점이 있다.Passive braking device for a cable drive device of the present invention, by implementing a passive braking of the cable drive device in a simple configuration has the advantage that it is possible to produce a small and simple passive braking device for a cable drive device.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치의 사시도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치를 장갑형 입는 로봇에 적용한 상태의 도면이다.1 is a perspective view of a passive braking device for a cable drive device according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are diagrams for explaining the operation of the passive braking device for the cable drive device shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram of a state in which the manual braking device for the cable driving device shown in FIG. 1 is applied to a armored robot. FIG.

이하, 본 발명에 따른 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a passive braking device for a cable driving device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a passive braking device for a cable drive device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치는 원 웨이 클러치(31; onw way clutch)와 캡스턴(32)과 케이블(40)을 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, the passive braking device for a cable drive device of the present embodiment includes a one-way clutch 31, a capstan 32, and a cable 40.

케이블(40)은 케이블 구동 장치(10)에 연결되어 양방향(전진, 후진)으로 움직이에 된다. 케이블 구동 장치(10)는 전원이 오프(OFF)된 상태에서도 자체 저항력에 의해 매우 작은 크기라 하더라도 제동력을 가진다. 본 실시예에서는 구동모터(11)와 구동풀리(12)로 구성된 케이블 구동 장치(10)를 예로 들어 설명한다.The cable 40 is connected to the cable drive device 10 to move in both directions (forward and backward). The cable drive device 10 has a braking force even though the power is turned off, even though the cable driving device 10 is very small by its own resistance. In the present embodiment, the cable drive device 10 including the drive motor 11 and the drive pulley 12 will be described as an example.

구동모터(11)는 일반적으로 널리 사용되는 전기 모터이며 전기적 신호에 의해 정회전 및 역회전할 수 있도록 구성된다. 구동모터(11)는 일반적인 전기 모터와 마찬가지로 전원이 오프된 상태에서도 작은 크기의 제동력을 가진다. 즉, 모터의 회전축은 전원이 오프된 상태에서도 소정의 힘을 가해야 회전하게 된다. 일반적인 모터 내부의 철심과 영구자석의 상호작용으로 인해 전원이 오프된 상태에서도 작은 크기이기는 하나 힘을 가해주어야 축이 회전하게 된다.The driving motor 11 is generally a widely used electric motor and is configured to rotate forward and reverse by electrical signals. The drive motor 11 has a small magnitude of braking force even when the power is turned off, like a general electric motor. That is, the rotating shaft of the motor rotates only when a predetermined force is applied even when the power is turned off. Due to the interaction between the iron core and the permanent magnet inside the motor, the shaft rotates even though the power is off even though the power is off.

구동모터(11)의 회전축에는 구동풀리(12)가 결합된다. 구동모터(11)의 작동에 의해 구동풀리(12)는 회전하게 된다. 구동풀리(12)는 케이블(40)의 한쪽 끝이 고정되어 있어서 구동풀리(12)의 회전에 의해 케이블(40)이 감기거나 풀리게 된다.The drive pulley 12 is coupled to the rotation shaft of the drive motor 11. The driving pulley 12 is rotated by the operation of the driving motor 11. One end of the cable 40 is fixed to the drive pulley 12 so that the cable 40 may be wound or unwound by the rotation of the drive pulley 12.

구동풀리(12)는 지지부재(60)에 설치되어 고정된다. 구동풀리(12)와 이격된 위치의 지지부재(60)에는 원 웨이 클러치(31)가 설치된다. 원 웨이 클러치(31)에는 캡스턴(32)이 설치되어 한쪽 방향으로만 회전하도록 설치된다. 원 웨이 클러치(31)는 지지부재(60)에 결합되어 고정된다. 캡스턴(32)은 원 웨이 클러치(31)에 의해 한쪽 방향으로만 회전이 가능하고 반대방향으로는 회전이 방지되도록 설치된다. 이와 같은 원 웨이 클러치(31)는 다양한 구조가 공지되어 있으며, 본 실시예의 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치가 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 파악할 수 있고 구할 수 있는 형태의 원 웨이 클러치(31)를 사용한다. The driving pulley 12 is installed and fixed to the support member 60. The one-way clutch 31 is installed in the support member 60 at a position spaced apart from the driving pulley 12. The one-way clutch 31 is provided with a capstan 32 installed to rotate only in one direction. One-way clutch 31 is coupled to the support member 60 is fixed. The capstan 32 is installed to be rotatable only in one direction by the one-way clutch 31 and to prevent rotation in the opposite direction. Such a one-way clutch 31 is known in a variety of structures, one-way clutch of the type that can be easily understood and obtained by those skilled in the art to which the passive braking device for a cable drive device of this embodiment belongs. 31).

구동풀리(12)에 한쪽 끝이 고정된 케이블(40)은 캡스턴(32)을 1회 감은 후에 도 1에 도시된 것과 같은 무게추(50)에 연결된다. 본 실시예에서는 도 1에 도시된 무게추(50)가 외부 장력 수단이 되어 케이블(40)에 장력을 제공한다.The cable 40 having one end fixed to the driving pulley 12 is connected to the weight 50 as shown in FIG. 1 after winding the capstan 32 once. In this embodiment, the weight 50 shown in FIG. 1 serves as an external tensioning means to provide tension to the cable 40.

본 실시예에서 원 웨이 클러치(31)는 구동풀리(12)의 회전에 의해 케이블(40)이 구동풀리(12)를 향해 움직일 수 있는 방향(즉, 도 1을 기준으로 반시계 방향)으로 캡스턴(32)이 고정축(31)에 대해 회전이 가능하도록 구성되고, 반대방향으로는 회전이 방지되도록 구성된다.In this embodiment, the one-way clutch 31 has the capstan in the direction in which the cable 40 can move toward the driving pulley 12 by the rotation of the driving pulley 12 (that is, counterclockwise with reference to FIG. 1). 32 is configured to be rotatable about the fixed shaft 31, and is configured to prevent rotation in the opposite direction.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치의 작동에 대해 설명한다.The operation of the passive braking device for a cable drive device configured as described above will be described below.

먼저, 구동풀리(12)에 케이블(40)을 감는 경우에 대해 설명한다. 도 2에 도시한 것과 같이, 구동모터(11)가 구동풀리(12)를 반시계방향으로 회전시키면 케이블(40)이 구동풀리(12)에 감긴다. 캡스턴(32)에 감긴 케이블(40)은 케이블(40)과 캡스턴(32) 사이의 마찰력에 의해 캡스턴(32)을 회전시키면서 구동풀리(12) 방향으로 이동한다. 결과적으로 케이블(40)에 매달린 무게추(50; 외부 장력 수단)는 상승하게 된다.First, the case where the cable 40 is wound around the drive pulley 12 will be described. As shown in FIG. 2, when the drive motor 11 rotates the drive pulley 12 counterclockwise, the cable 40 is wound around the drive pulley 12. The cable 40 wound around the capstan 32 moves in the direction of the driving pulley 12 while rotating the capstan 32 by the friction force between the cable 40 and the capstan 32. As a result, the weight 50 (external tension means) suspended on the cable 40 rises.

다음으로 도 3을 참조하며 구동풀리(12)에서 케이블(40)을 풀어 내는 과정을 설명한다. 구동모터(11)가 구동풀리(12)를 시계방향으로 회전시켜 케이블(40)이 풀리도록 하면, 무게추(50)가 케이블(40)에 제공하는 장력에 의해 케이블(40)이 캡스턴(32)에 대해 미끄러지면서 무게추(50)가 하강하게 된다. 구동풀리(12)가 시계방향으로 회전하면, 구동풀리(12)와 캡스턴(32) 사이의 케이블(40)에는 0에 가까운 장력이 걸리게 되고, 캡스턴(32)과 무게추(50)(외부 장력 수단) 사이에만 무게추(50)의 무게에 의한 장력이 걸리게 되므로 케이블(40)은 캡스턴(32)에 대해 미끄러지면서 풀리게 된다. 결과적으로 무게추(50)는 하강하게 된다. 상술한 바와 같이 캡스턴(32)은 원 웨이 클러치(31)에 의해 시계방향으로 회전이 방지되도록 구성되어 있으므로, 캡스턴(32)은 회전하지 않고 고정된 상태에서 케이블(40)만 캡스턴(32)에 대해 미끄러지면서 이동하게 된다Next, referring to FIG. 3, a process of releasing the cable 40 from the driving pulley 12 will be described. When the drive motor 11 rotates the drive pulley 12 clockwise to allow the cable 40 to be released, the cable 40 is capstan 32 by the tension provided by the weight 50 to the cable 40. Sliding relative to the weight 50 is lowered. When the drive pulley 12 rotates in the clockwise direction, the cable 40 between the drive pulley 12 and the capstan 32 receives a tension close to zero, and the capstan 32 and the weight 50 (external tension) The cable 40 is released while sliding relative to the capstan 32 because the tension due to the weight of the weight 50 is applied only between the means). As a result, the weight 50 is lowered. As described above, since the capstan 32 is configured to prevent rotation in the clockwise direction by the one-way clutch 31, the capstan 32 is not rotated and only the cable 40 is fixed to the capstan 32. Will slide while

상술한 바와 같이 원 웨이 클러치(31)의 일방향 회전 기능 및 케이블(40)과 캡스턴(32) 사이의 미끄럼 운동을 유기적으로 결합하여 케이블(40)의 정방향 및 역방향 운동을 가능하게 한다.As described above, the one-way rotation of the one-way clutch 31 and the sliding motion between the cable 40 and the capstan 32 are organically coupled to enable forward and reverse movement of the cable 40.

다음으로, 도 4를 참조하며, 케이블(40)을 제동(brake)하는 동작에 대해 설명한다.Next, referring to FIG. 4, an operation of braking the cable 40 will be described.

상술한 바와 같이 구동모터(11)의 전원을 오프하여도 일반적인 전기 모터는 소정의 제동력을 가지게 된다. 따라서, 구동모터(11)의 전원을 오프한 상태에서도 케이블(40)에 소정의 장력을 가해야 구동풀리(12)를 회전시킬 수 있다. 마찬가지로 구동모터(11)의 전원을 오프하여도 모터의 자체 제동력에 의해 구동풀리(12)와 캡스턴(32) 사이에 어느 정도의 장력이 걸리게 된다. 구동모터(11)의 전원을 오프했을 때 구동풀리(12)와 캡스턴(32) 사이의 장력은, 구동풀리(12)에서 케이블(40)이 풀릴 때 구동풀리(12)와 캡스턴(32) 사이에 작용하는 장력보다는 큰 장력이 걸리게 된다. 무게추(50)에 의해 케이블(40)에 작용하는 장력과 구동모터(11)의 제동력에 의해 케이블(40)에 작용하는 장력에 의해 케이블(40)과 캡스턴(32) 사이의 마찰력이 증가하게 된다. 구동모터(11)의 전원을 오프하면, 원 웨이 클러치(31)에 의해 캡스턴(32)의 시계방향 회전이 방지되므로, 도 4에 도시한 것과 같이 케이블(40)과 캡스턴(32) 사이의 마찰력에 의해 케이블(40)은 제동된다. 결과적으로 구동모터(11)의 전원을 오프한 상태에서도 케이블(40)의 제동이 이루어진다. 이와 같이 구동모터(11)에 전원을 인가하지 않으면서도 외부 장력 수단에 의해 케이블(40)에 작용하는 장력을 이겨내고 케이블(40)의 제동상태를 유지할 수 있으므로, 소비 전력을 대폭 절감할 수 있다. 또한, 별도의 복잡한 제동장치를 필요로 하지 않으므로 케이블(40)을 이용하는 구동장치의 구조를 매우 간단하고 작게 구성할 수 있는 장점이 있다.As described above, even when the power of the driving motor 11 is turned off, the general electric motor has a predetermined braking force. Therefore, even when the power supply of the drive motor 11 is turned off, the drive pulley 12 may be rotated only by applying a predetermined tension to the cable 40. Similarly, even when the power source of the drive motor 11 is turned off, a certain amount of tension is applied between the drive pulley 12 and the capstan 32 by the braking force of the motor. When the power supply of the drive motor 11 is turned off, the tension between the drive pulley 12 and the capstan 32 is reduced between the drive pulley 12 and the capstan 32 when the cable 40 is released from the drive pulley 12. The tension is greater than the tension acting on. The friction force between the cable 40 and the capstan 32 is increased by the tension acting on the cable 40 by the weight 50 and the tension acting on the cable 40 by the braking force of the driving motor 11. do. When the power supply of the drive motor 11 is turned off, the clockwise rotation of the capstan 32 is prevented by the one-way clutch 31, so that the friction force between the cable 40 and the capstan 32 as shown in FIG. The cable 40 is braked by this. As a result, the braking of the cable 40 is performed even when the power of the driving motor 11 is turned off. As described above, since the tension applied to the cable 40 can be overcome by the external tension means and the braking state of the cable 40 can be maintained without applying power to the drive motor 11, power consumption can be greatly reduced. In addition, since there is no need for a separate complicated braking device, there is an advantage that the structure of the driving device using the cable 40 can be very simple and small.

이상 본 발명의 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치에 대해 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명하고 도시한 형태로 한정되는 것은 아니다.The manual braking device for a cable driving device of the present invention has been described above with reference to a preferred embodiment, but the scope of the present invention is not limited to the above described and illustrated forms.

예를 들어, 앞에서 캡스턴(32)에 케이블(40)이 1회 감겨있는 형태를 예로 들어 설명하였으나, 케이블(40)이 캡스턴(32)에 감기는 회수는 다양하게 조절할 수 있다. 케이블(40)이 캡스턴(32)에 감기는 회수를 증가시킴으로써, 구동모터(11)의 전원 오프시 자체 제동력이 작은 경우에도 케이블(40)을 쉽게 제동시킬 수 있다. 경우에 따라서는 케이블(40)을 캡스턴(32)에 360도보다 작은 각도로 감기도록 구성하는 경우도 가능하다. 즉, 케이블(40)이 캡스턴(32)에 1회보다 작게 감기도록 하여도 앞에서 설명한 형태의 작동을 구현할 수 있다.For example, the above was described by taking an example in which the cable 40 is wound around the capstan 32 once as an example, but the number of times the cable 40 is wound around the capstan 32 may be variously adjusted. By increasing the number of times the cable 40 is wound around the capstan 32, it is possible to easily brake the cable 40 even when the braking force of the driving motor 11 is low. In some cases, the cable 40 may be wound around the capstan 32 at an angle smaller than 360 degrees. That is, even if the cable 40 is wound less than once in the capstan 32 can be implemented in the above-described operation.

또한, 앞에서 지지부재(60)는 구동풀리(12)와 원 웨이 클러치(31) 사이의 거리를 일정하게 유지하는 형태의 구조를 예로 들어 설명하였으나, 다른 형태의 구성도 가능하다. 예를 들어, 지지부재(60)를 외부 신호에 의해 그 길이가 변하는 직동 액튜에이터(예컨대, 에어실린더, 리니어 가이드 등)의 형태로 구성하는 것도 가능하다. 직동 액튜에이터의 양단에 각각 구동풀리(12)와 원 웨이 클러치(31)를 설치하여 구동풀리(12)와 캡스턴(32) 사이의 거리가 직동 액튜에이터의 작동에 의해 조절되도록 함으로써 더욱 다양한 자유도를 가지는 기구 작동을 구성할 수 있다. 케이블(40)은 캡스턴(32)을 회전시키거나 캡스턴(32)에 대해 미끄러지면서 움직이게 되므로, 구동풀리(12)와 캡스턴(32) 사이의 거리가 실시간으로 변하더라도 전체적인 작동 메커니즘에에는 영향이 없다. In addition, the support member 60 has been described as an example of a structure in which the distance between the drive pulley 12 and the one-way clutch 31 is maintained as an example, but other configurations are possible. For example, the support member 60 may be configured in the form of a linear actuator (eg, an air cylinder, a linear guide, etc.) whose length is changed by an external signal. A mechanism having more freedom by providing driving pulleys 12 and one-way clutch 31 at both ends of the linear actuator, so that the distance between the driving pulley 12 and the capstan 32 is adjusted by the operation of the linear actuator. You can configure the operation. Since the cable 40 is moved by rotating the capstan 32 or sliding relative to the capstan 32, even if the distance between the drive pulley 12 and the capstan 32 changes in real time, there is no effect on the overall operating mechanism. .

또한, 지지부재(60)를 구비하지 않는 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치를 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 구동풀리(12)와 캡스턴(32)이 각각 별도의 구성에 고정되어 작동하게 된다.It is also possible to configure a passive braking device for a cable drive device that does not include the supporting member 60. In this case, the driving pulley 12 and the capstan 32 are fixed to separate components to operate.

또한, 앞에서 무게추 형태의 외부 장력 수단을 사용하는 경우를 예로 들었으나, 외부 장력 수단은 케이블에 장력을 거는 다양한 부하(load)가 사용될 수 있다.In addition, the above-described case of using an external tension means in the form of a weight, the external tension means may be used a variety of loads (tension) to tension the cable.

또한, 앞에서 케이블 구동 장치(10)가 구동모터(11)와 구동풀리(12)로 구성된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 케이블 구동 장치는 다른 다양한 구성이 가능하다. 케이블 구동 장치로서 모터를 사용하지 않고 리니어 모터에 의한 액튜에이터 등과 같이 Back-drivable한 구동장치를 사용하는 것도 가능하다. 이와 같은 경우 역시 전원이 오프된 상태에서 자체 저항력에 의한 작은 크기의 제동력이 존재하면 케이블과 캡스턴 사이의 마찰력과 원 웨이 클러치의 작동에 의해 케이블을 제동하는 것이 가능하다.In addition, the cable driving apparatus 10 has been described as an example in which the driving motor 11 and the driving pulley 12 are described as examples, but the cable driving apparatus may have various other configurations. It is also possible to use a back-drivable drive device such as an actuator by a linear motor without using a motor as a cable drive device. In this case, too, if there is a small amount of braking force due to self-resistance when the power is off, it is possible to brake the cable by the friction force between the cable and the capstan and the operation of the one-way clutch.

한편, 본 발명에 의한 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치는 케이블과 원 웨이 클러치 및 캡스턴에 의해 케이블에 대한 제동이 가능하므로, 케이블 구동 자치 및 외부 장력 수단과 별도로 케이블, 원웨이 클러치, 캡스턴 등 만을 포함한 구조로 제조되어 생산, 판매, 유통되어 사용될 수 있다.On the other hand, the manual braking device for a cable drive device according to the present invention is capable of braking the cable by means of the cable, the one-way clutch and the capstan, and thus includes only the cable, the one-way clutch, the capstan and the like separately from the cable drive autonomous and external tension means. It can be manufactured in a structure, produced, sold, distributed and used.

도 5는 앞에서 설명한 본 발명의 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치를 장갑형 입는 로봇에 적용한 예를 도시한 것이다. 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치의 구동모터(11), 구동풀리(12), 케이블(40), 원 웨이 클러치(31)의 구성은 앞에서 도 1을 참조하여 설명한 실시예와 동일하다. 도 5에는 편의상 장갑형 입는 로봇에서 하나의 손가락에 적용한 형태만 도시하였다. 사람의 손 또는 손가락에 장갑 행태로 입힐 수 있는 장갑부재(70)에는 도 5외 같이 케이블 가이드(71)가 설치된다. 케이블(40)은 구동풀리(12)에 고정되고 캡스턴(32)에 감긴 상태에서 장갑부재(70)에 설치된 케이블 가이드(71)에 끼워진다. 케이블(40)은 손가락의 끝부분을 향해 연장되다가 손가락의 끝부분에서 방향이 전환되어 뿌리 부분을 향해 다시 연장된다. 케이블(40)의 끝부분은 지지부재(60)에 고정된다. 케이블 가이드(71)는 케이블(40)이 원통 형태의 케이블 가이드(71)를 경유하여 움직이는 것을 가이드할 수 있도록 배치된다. 구동모터(11)를 작동시켜 구동풀리(12)를 회전시키면, 케이블(40)이 구동풀리(12)에 감기면서 손가락은 구부려지게 된다. 이와 같은 상태에서 구동모터(11)의 전원을 오프하면 구동모터(11)의 자체 제동력에 의해 구동풀리(12)와 캡스턴(32) 사이의 케이블(40)에 장력이 작용하고 원 웨이 클러치(31)에 의해 캡스턴(32)은 회전이 방지되므로, 케이블(40)과 캡스턴(32) 사이의 마찰력에 의해 케이블(40)이 제동된다. 결과적으로 손가락이 구부러진 상태가 유지된다. 상술한 바와 같이 이와 같은 상태에서 구동모터(11)는 전력을 소모하지 않는다. 이러한 제동 동작을 이용하여 손가락으로 물건을 잡고 있는 상태를 무동력으로 유지할 수 있는 장점이 있다. 케이블(40)이 구동풀리(12)에서 풀리는 방향으로 구동모터(11)를 회전시키면 구동풀리(12)와 캡스턴(32) 사이의 케이블(40)에 작용하는 장력이 0에 가까워지면서 케이블(40)은 캡스턴(32)에 대해 미끄러진다. 결과적으로 구부러졌던 손가락은 다시 펴지게 된다. 이와 같은 실시예서는 인체의 손가락 또는 장갑부재(70)가 외부 장력 수단이 된다. 상술한 바와 같은 구성으로 케이블(40)의 제동을 간단하고 쉽게 구현할 수 있기 때문에 이를 적용한 장갑형 로봇을 작고 간단한 구조로 만들 수 있는 장점이 있다. 또한, 구동모터(11)의 소비전력을 최소화하므로 배터리 형태의 전력을 사용하는 경우에도 장기간 충전이나 배터리 교체 없이 사용할 수 있는 장점이 있다.Figure 5 shows an example of applying the manual braking device for a cable drive device of the present invention to the armored robot. The configuration of the drive motor 11, the drive pulley 12, the cable 40, and the one-way clutch 31 of the passive brake device for a cable drive device is the same as the embodiment described with reference to FIG. 1. 5 shows only the shape applied to one finger in the armored robot for convenience. A cable guide 71 is installed on the glove member 70, which can be worn on a human hand or finger in a glove manner. The cable 40 is fitted to the cable guide 71 installed in the armored member 70 in a state of being fixed to the drive pulley 12 and wound around the capstan 32. The cable 40 extends toward the tip of the finger and then reverses at the tip of the finger and extends back toward the root. The end of the cable 40 is fixed to the support member 60. The cable guide 71 is arranged to guide the movement of the cable 40 via the cylindrical cable guide 71. When the driving pulley 12 is rotated by operating the driving motor 11, the cable 40 is wound around the driving pulley 12 and the fingers are bent. In such a state, when the power of the drive motor 11 is turned off, tension is applied to the cable 40 between the drive pulley 12 and the capstan 32 by the self-braking force of the drive motor 11 and the one-way clutch 31. Since the capstan 32 is prevented from rotating, the cable 40 is braked by the friction force between the cable 40 and the capstan 32. As a result, the finger is bent. As described above, the driving motor 11 does not consume power in such a state. By using such a braking operation, there is an advantage in that the state of holding an object with a finger can be maintained without force. When the drive motor 11 is rotated in the direction in which the cable 40 is released from the drive pulley 12, the tension applied to the cable 40 between the drive pulley 12 and the capstan 32 approaches zero and the cable 40 ) Slides with respect to the capstan 32. As a result, the bent finger is stretched back. In such an embodiment, the finger or the glove member 70 of the human body is an external tension means. Since the braking of the cable 40 can be implemented simply and easily with the configuration as described above, there is an advantage that the armored robot using the same can be made into a small and simple structure. In addition, since the power consumption of the driving motor 11 is minimized, there is an advantage that even when using power in the form of a battery, it can be used without a long-term charge or battery replacement.

11: 구동모터 12: 구동풀리
31: 원 웨이 클러치 31: 고정축
32: 캡스턴 40: 케이블
50: 무게추 60: 지지부재
70: 장갑부재 71: 케이블 가이드
10: 케이블 구동 장치11: drive motor 12: drive pulley
31: one-way clutch 31: fixed shaft
32: capstan 40: cable
50: weight 60: support member
70: armor member 71: cable guide
10: Cable Drive

Claims (7)

케이블을 양방향으로 움직일 수 있는 케이블 구동 장치에 연결되어 케이블의 움직임을 제동할 수 있는 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치에 있어서,
상기 케이블 구동 장치에 연결되어 상기 케이블 구동 장치의 작동에 따라 전후진하는 케이블;
고정축에 대해 한쪽 방향으로만 회전이 가능하도록 형성된 원 웨이 클러치; 및
상기 케이블이 감긴 상태로 상기 원웨이 클러치에 설치되고, 상기 케이블 구동 장치에 의해 상기 케이블이 상기 케이블 구동 장치의 방향으로 움직일 때에는 케이블이 이동하는 방향으로 회전하며, 상기 케이블 구동 장치가 정지할 때에는 상기 케이블과의 사이에 발생하는 마찰력과 상기 원 웨이 클러치로 인해 케이블의 움직임을 제동하면서 정지하는 캡스턴; 및
상기 케이블 구동 장치와 캡스턴에 각각 고정되어 상기 케이블 구동 장치와 원 웨이 클러치를 지지하는 지지부재;를 포함하고,
상기 케이블 구동 장치가 상기 케이블을 상기 캡스턴 방향으로 풀어 내면, 상기 캡스턴은 회전하지 않고 상기 케이블은 상기 캡스턴에 대해 미끄러지면서 이동하며,
상기 케이블은 상기 캡스턴에 적어도 1회 감기는 것을 특징으로 하는 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치.A passive braking device for a cable driving device, which is connected to a cable driving device that can move a cable in both directions, can brake the movement of the cable.
A cable connected to the cable driving device to move back and forth according to the operation of the cable driving device;
A one-way clutch formed to be rotatable only in one direction with respect to the fixed shaft; And
The cable is installed in the one-way clutch in a wound state, and when the cable moves in the direction of the cable drive device by the cable drive device, the cable rotates in the moving direction, and when the cable drive device stops, A capstan which stops while braking the movement of the cable due to the frictional force generated between the cable and the one-way clutch; And
And a support member fixed to the cable driving device and the capstan, respectively, to support the cable driving device and the one-way clutch.
When the cable drive device releases the cable in the capstan direction, the capstan does not rotate and the cable slides with respect to the capstan,
The cable is wound at least once on the capstan. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 케이블의 끝부분에 설치되어 상기 케이블 구동 장치 및 상기 캡스턴에서 멀어지는 방향으로 상기 케이블에 대해 장력을 제공하는 외부 장력 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치.The method of claim 1,
And an external tension means installed at an end of the cable to provide tension to the cable in a direction away from the cable drive device and the capstan. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 지지부재는 외부 신호에 의해 그 길이가 변하는 직동 액튜에이터인 것을 특징으로 하는 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치.The method of claim 1,
The support member is a passive braking device for a cable drive device, characterized in that the linear actuator whose length is changed by an external signal. 제1항에 있어서,
상기 케이블 구동 장치는 양방향으로 회전이 가능하며 전원이 오프된 상태에서도 제동력을 가지는 구동모터이며,
상기 구동모터에는 구동풀리가 연결되며 상기 케이블은 상기 구동풀리에 고정되는 것을 특징으로 하는 케이블 구동 장치용 수동형 제동 장치.The method of claim 1,
The cable drive device is a drive motor capable of rotating in both directions and having a braking force even when the power is off.
And a drive pulley connected to the drive motor, and the cable is fixed to the drive pulley.
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