KR101389280B1

KR101389280B1 - 가변핀의 가변범위를 설정하는 장치

Info

Publication number: KR101389280B1
Application number: KR1020120019139A
Authority: KR
Inventors: 신용철; 신현우
Original assignee: 신현우; 신용철
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2014-04-25
Also published as: KR20130097468A

Abstract

본 발명은 관형부의 일단에 가이드부를 마련하고, 상기 가이드부의 중앙에 직경방향으로 뻗어 있되 상기 관형부와 유통하는 가이드레일이 마련되고, 상기 가이드레일을 따라 이동하는 가변 캠몸체를 상기 가이드레일에 끼워 맞춤시키고, 상기 가변 캠몸체를 가변핀이 마련된 상부캠몸체와 스프링에 의해 지지를 받는 하부캠몸체로 분리하여 만들고, 상기 가변핀에 대하여 등을 진 상부캠몸체의 부위에 상기 관형부와 유통하는 상부보어를 형성하고, 상기 가변핀에 대하여 등을 진 하부캠몸체의 부위에 하부보어를 형성하고, 상기 상부보어의 천장면에 상기 가변핀 쪽으로 하향 경사진 상부캠면을 형성시키고, 상기 하부보어의 바닥면에 상기 가변핀 쪽으로 상향 경사진 하부캠면을 형성시키고, 상기 상부보어와 하부보어 사이에 볼을 삽입하고, 상기 볼을 상기 관형부에 삽입되어 상기 관형부의 길이방향으로 이동하여 임의의 위치에 위치결정될 수 있는 위치결정로드의 선단과 접촉시킴으로써, 부하의 증감에 따른 가변핀의 응답속도를 동일하게 하는 것을 가능하게 할 수 있다.

Description

가변핀의 가변범위를 설정하는 장치{apparatus for setting variable range of variable pin}

본 발명은 가변핀의 가변범위를 설정하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 링크기구는, 입력링크를 회전시켜서, 상기 입력링크에 적어도 하나의 링크를 개재시켜 링크결합된 출력부를, 일정 각도를 갖고서 선회왕복운동시키거나 선형 왕복운동시키는 기구이다.

이들의 링크기구들 중에는 스프링에 의해 탄성적으로 가압을 받는 가변핀을 입력링크에 구비시키고 이 가변핀을 출력부의 부하에 따라 입력링크의 회전반경방향으로 가변시켜 상기 출력부의 선회왕복각도 또는 선형왕복길이를 조절하여 무단변속이 가능한 무단변속구동용 공지된 링크기구도 있다.

이러한 공지된 링크기구는 적용되는 조건에 따라 변속범위를 설정하여야 한다.

변속범위를 설정하는 공지된 방안들 중 하나의 방안은, 입력링크에 형성된 가이드부에 공압/유압원에 접속시켜 가변범위를 설정하는 방안으로서, 이러한 하나의 방안은 본 발명자에 의해 한국특허공개 제10-2010-0124561호에 개시되어 있다.

하지만, 상기 하나의 방안은 상기 링크기구가 허브타입인 경우에는 공압/유압수단을 허브케이스 내에 내장시키면 허브케이스가 비대해져서 각종 구동륜의 허브에 적용될 수 없다고 하는 문제를 가진다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 입력링크의 가이드부에 유통하는 관형부를 상기 입력링크에 회전가능하게 또는 고정적으로 결합시키고, 상기 가이드부 내에 반경방향으로 이동가능하게 가변 캠몸체를 장착하고, 상기 가변 캠몸체에 가변핀을 고정적으로 장착하고, 상기 가변 캠몸체가 반경방향으로 뻗은 스프링에 의해 반경 방향으로 탄성적으로 가압 받게 하고, 상기 가변 캠몸체에 캠면이 형성된 보어를 형성시키고, 상기 보어의 캠면과 미끄럼 접촉하는 테이퍼면이 선단에 형성된 설정핀을 상기 관형부에 삽입하고, 상기 관형부 내에 상기 설정핀이 수평방향으로 뻗은 스프링에 의해 탄성적으로 가압받게 하고, 상기 수평방향의 스프링이 가변가압수단에 의해 가압력을 달리하여 가압 받게 하여 캠몸체의 탄성력을 가변케 하는 방안이 본 발명자에 특허출원된 제10-2011-0031969호에서 도 10에 개시되어 있다.

하지만, 상기 개시된 방안은, 상기 가변핀에 증가되는 부하가 인가되면, 그 부하에 즉시 반응하여, 가변 캠몸체의 캠면이 설정핀의 테이퍼면을 가압하여 상기 반경방향의 스프링의 탄성력보다 큰 탄성력을 가진 상기 수평방향의 스프링을 압축하면서 상기 반경방향의 스프링을 압축하여 반경방향 안쪽으로 이동하게 되지만, 상기 가변핀에 감소되는 부하가 인가되면, 상기 수평방향의 스프링의 탄성력보다 작은 탄성력을 가진 상기 반경방향의 스프링에 의해 낮은 응답속도를 갖고서 반경방향 바깥쪽으로 이동하게 되어서, 부하의 증감에 따른 가변핀의 응답속도가 상이하다고 하는 문제점을 가진다.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.

본 발명은 관형부의 일단에 가이드부를 마련하고, 상기 가이드부의 중앙에 직경방향으로 뻗어 있되 상기 관형부와 유통하는 가이드레일이 마련되고, 상기 가이드레일을 따라 이동하는 가변 캠몸체를 상기 가이드레일에 끼워맞춤시키고, 상기 가변핀에 대하여 등을 진 가변 캠몸체에 쇄기형 보어를 형성하고, 상기 보어에 볼을 삽입하고, 상기 볼을 상기 관형부에 삽입되어 상기 관형부의 길이방향으로 이동하여 임의의 위치에 위치결정될 수 있는 위치결정로드의 선단과 접촉시킴으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 가변 캠몸체를 가변핀이 마련된 상부캠몸체와 스프링에 의해 지지를 받는 하부캠몸체로 분리하여 만들고, 상기 가변핀에 대하여 등을 진 상부캠몸체의 부위에 상기 관형부와 유통하는 상부보어를 형성하고, 상기 가변핀에 대하여 등을 진 하부캠몸체의 부위에 하부보어를 형성하고, 상기 상부보어의 천장면에 상기 가변핀 쪽으로 하향 경사진 상부캠면을 형성시키고, 상기 하부보어의 바닥면에 상기 가변핀 쪽으로 상향 경사진 하부캠면을 형성시키고, 상기 상부보어와 하부보어 사이에 볼을 삽입하면, 부하에 따라 가변시킬 수 있다는 관점에서 바람직하다.

본 발명은, 상기와 같은 과제해결수단에 의해, 상기 위치결정로드의 전후진 위치에 따라 상기 볼이 상기 보어에 진입되는 정도가 다르게 되어, 가변핀의 반경방향으로의 가변량과 가변핀의 초기반응설정압을 변경시키는 것을 가능하게 할 수 있고, 그리고 가변핀의 응답속도를 입력시와 부하의 증감시에 동일하게 하는 것을 가능하게 할 수 있다.

본 발명은 상기 바람직한 수단에 의해 상기 가변핀에 증가되는 부하가 인가되면, 그 부하에 즉시 반응하여, 상부캠몸체의 상부캠면이 상기 볼을 가압하여, 하부캠몸체의 하부캠면을 반경방향으로 눌러서, 상기 하부캠몸체를 지지하는 반경방향의 스프링이 압축하여, 반경방향 안쪽으로 상기 가변핀이 이동하게 되며, 상기 가변핀에 감소되는 부하가 인가되면, 그 부하에 즉시 반응하여 상기 반경방향의 스프링에 의해 하부캠면, 볼, 상부캠면이 순차적으로 가압을 받아 상기 가변핀이 반경방향 바깥쪽으로 이동하게 되어서, 부하의 증감에 따른 가변핀의 응답속도를 동일하게 하는 것을 가능하게 할 수 있고, 부하의 증감에 따라 변속을 가변시키는 것을 가능하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 가변핀의 가변범위를 설정하는 장치를 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 하부캠몸체에 대한 사시도, 및
도 4는 도 1의 분해 사시도

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면인 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 다음과 같다.

도 1에는 본 실시예의 가변핀의 가변범위설정장치가 도시되어 있다.

상기 가변핀의 가변범위설정장치는 고정된 관형부(20), 상기 관형부(20)의 일단에 외접고정된 가이드부(30), 상기 가이드부(30)에 미끄럼이동가능하게 장착되어 있는 가변핀(10)에 결합되어 있는 가변 캠몸체(40), 상기 관형부(20)에 삽입되어 상기 관형부(20)의 길이방향으로 이동하여 위치결정될 수 있는 위치결정로드(70) 및 상기 가변 캠몸체(40)에 형성된 쇄기형 보어(45)에 삽입되어 상기 위치결정로드(70)에 가압을 받는 볼(60)을 포함하고 있다.

상기와 같은 구성에 의해 상기 위치결정로드(70)가 전후진 함에 따라 가변핀(10)의 직경방향의 위치가 가변되어 가변핀(10)의 편위량과 편위 범위를 변경시켜, 변속과 변속범위를 가변시키는 것을 가능하게 한다.

또한, 상기 가변범위설정장치는 상기 가변 캠몸체와 상기 가이드부(30) 사이에 마련되어 상기 가변 캠몸체(40)를 직경방향으로 탄성적으로 지지지하고 있는 스프링(50)을 포함하고 있고, 상기 관형부(20)와 등을 지고 있는 상기 가이드부(30)의 면 중앙에는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 직경방향으로 뻗어 있되 상기 관형부(20)와 유통하는 가이드레일홈(31)이 형성되어 있다,

상기 가이드레일홈(31)을 따라 이동하는 상기 가변 캠몸체(40)는 상기 가이드레일(31)에 형상적으로 끼워맞춤되어 상기 가이드레일홈(31)을 따라 이동가능하게 되어 있다.

상기 가변 캠몸체(40)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가변핀(10)이 마련된 상부캠몸체(41)와 그리고 일단이 직경방향으로 마주하는 있는 상기 가이드레일홈(31)의 양벽면 중 하나의 벽면에 접촉되어 있는 직경방향의 스프링(50)의 타단을 수용하는 삽입구멍(42a)이 형성된 하부캠몸체(42)를 별개로서 포함하고 있다.

따라서, 상기 하부캠몸체(42)는 항상 탄성적으로 상기 스프링(50)에 의해 지지를 받고 있다.

상기 가변핀(10)에 대하여 등을 진 상부캠몸체(41)의 부위에는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 관형부(20)와 유통하는 상부보어(45a)가 형성되어 있고, 상기 가변핀(10)에 대하여 등을 진 하부캠몸체(42)의 부위에는 하부보어(45b)가 형성되어 있다.

상기 보어(45)의 내부공간은 상기 상부보어(45a)와 상기 하부보어(45b)에 의해 구획형성되고, 상기 볼(60)이 가이드레일홈(31)의 길이방향으로 그리고 가변핀(10)의 길이방향으로 이동가능하도록 하는 크기와 형상으로 되어 있다.

또한, 상기 상부보어(45a)의 천장면에는 상기 가변핀(10) 쪽으로 하향 경사진 상부캠면(46a)가 형성되어 있고, 그리고 상기 하부보어(45b)의 바닥면에는 상기 가변핀(10) 쪽으로 상향 경사진 하부캠면(46b)이 형성되어 있다.

또한, 상기 상부캠몸체(41)에는 상기 상부보어(45a)와 유통하는 가이드레일(43a)이 형성되어 있고, 그리고 상기 하부캠몸체(42)는 상기 가이드레일(43a)을 따라 이동할 수 있게 상기 가이드레일(43a)에 양측부가 미끄럼접촉되어 있다.

그리고 상기 가변핀(10)과 마주하는 상기 가이드레일홈(31)의 바닥면 중에서 상기 하부캠몸체(42)의 하단과 마주하는 부위에는 관형부(20)의 직경방향으로 뻗은 암형가이드레일(31a)이 형성되어 있고, 상기 암형가이드레일(31a)과 마주하는 상기 하부캠몸체(42)의 하단에는 상기 암형가이드레일(31a)에 삽입되어 상기 암형가이드레일(31a)를 따라 직경방향으로 이동가능한 숫형부(43b)가 형성되어 있다.

상기 관형부(20)의 내주면에는 나사가공부가 형성되어 있고, 상기 위치결정로드(70)의 외주면에는 나사가공부가 형성되어 있어서, 상기 위치결정로드(70)를 시계방향으로 돌리면, 상기 위치결정로드(70)는 상기 관형부(20) 내에서 전진하게 되고, 그리고 상기 위치결정로드(70)를 반시계방향으로 돌리면, 상기 위치결정로드(70)는 상기 관형부(20) 내에서 후진하게 된다.

이에 의해 상기 볼(60)은 상기 보어(45) 내에서의 가변핀(10) 방향으로의 초기 깊이가 설정되어, 상기 가이드레일홈(31)에 삽입된 가변캠몸체(40)의 직경방향 길이가 설정됨으로써 가변핀(10)의 직경방향으로의 가변범위가 설정될 수 있다.

상기 실시예에서, 상기 위치결정로드(70)가 나사수단에 의해 전후진 가능한 것으로 되어 있지만, 로드의 전후진 길이를 가변시키면서 전후퇴할 수 있는 실린더 수단에 의해 상기 위치결정로드(70)를 전후진시켜 위치결정시키는 것도 가능하다.

구동원에 결합된 입력링크에 상기 가변핀(10)가 결합된 상태에서 상기 입력링크에 커플러링크가 결합되고, 그리고 상기 커플러링크에 출력링크가 결합되어서 상기 출력링크로 하여금 부하 측을 구동하도록 되어 있을 때를 가정하여서, 상기와 같은 구성된 본 실시예의 가변핀(10)의 가변범위설정장치는 다음과 같이 작동될 수 있다.

부하 측으로부터 상기 가변핀(10)에 전달되는 부하가 점점 증가되면, 그 부하에 즉시 반응하여, 상부캠몸체(41)의 상부캠면(46a)이 상기 볼(60)을 가압하여, 하부캠몸체(42)의 하부캠면(46b)을 반경방향으로 눌러서, 상기 하부캠몸체(42)를 지지하는 직경방향의 스프링(50)이 압축하여, 직경방향 안쪽으로 상기 가변핀(10)이 이동하게 되며, 그리고 상기 가변핀(10)에 전달되는 부하가 점점 감소되면, 그 부하에 즉시 반응하여, 상기 직경방향의 스프링에 의해 하부캠면(46b), 볼(60), 상부캠면(46a)이 순차적으로 가압을 받아 상기 가변핀(10)이 반경방향 바깥쪽으로 이동하게 되어서, 결국, 상기 하나의 직경방향의 스프링(50)에 의해서 부하의 증감에 따른 가변핀(10)이 응답하게 되어, 이에 의해 가변핀(10)의 응답속도를 부하의 증감시에도 동일하게 하는 것을 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 실시예의 가변핀(10)의 가변범위설정장치는 상기 위치결정로드(70)의 전후진 위치에 따라 상기 볼(60)이 상기 상부보어(45a)와 하부보어(45b) 사이의 공간 내에 진입되는 정도가 다르게 되어, 결국 상부캠몸체(41)과 하부캠몸체(42)로 이루어진 가변캠몸체(40)의 직경방향길이가 가변되게 되고, 이에 의해, 상기 가이드레일홈(31) 내에 점유되는 부분이 가변하게 되어 상기 가변캠몸체(40)가 상기 가이드레일홈(31) 내에서 이동할 수 있는 여분의 공간이 가변되어서, 가변핀(10)의 직경방향으로의 가변량이 상이하게 설정되는 것을 가능하게 하고, 그리고 가변캠몸체(40)의 직경방향길이가 가변됨에 따라 직경방향의 스프링(50)의 압축정도가 가변되게 되어서, 가변핀(10)의 초기반응압이 상이하게 설정되는 것을 가능하게 한다.

10; 가변핀, 20; 관형부; 30; 가이드부, 40; 가변캠몸체, 50; 스프링, 60; 볼, 70; 위치결정로드

Claims

고정된 관형부(20),
상기 관형부(20)의 일단에 외접고정된 가이드부(30),
상기 가이드부(30)에 상기 관형부(20)의 직경방향으로 미끄럼이동가능하게 장착되어 있는 가변핀(10)에 결합되어 있는 가변 캠몸체(40),
상기 관형부(20)에 삽입되어 상기 관형부(20)의 길이방향으로 이동하여 위치결정될 수 있는 위치결정로드(70) 및
상기 가변 캠몸체(40)에 형성된 쇄기형 보어(45)에 삽입되어 상기 위치결정로드(70)에 가압을 받는 볼(60)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가변핀의 가변범위를 설정하는 장치.
제 1항에 있어서,
상기 가변 캠몸체(40)와 상기 가이드부(30) 사이에 마련되어 상기 가변 캠몸체(40)를 직경방향으로 탄성적으로 지지지하고 있는 스프링(50)을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가변핀의 가변범위를 설정하는 장치.
제 2항에 있어서,
상기 가변 캠몸체(40)는 상기 볼(60)을 사이에 두고 상기 가변핀(10)이 구비된 상부캠몸체(41)와 상기 스프링(50)에 의해 가압을 받은 하부캠몸체(42)를 별개로서 포함하고 있고,
상기 쇄기형 보어(45)는 상기 상부캠몸체(41)와 상기 하부캠몸체(42)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 가변핀의 가변범위를 설정하는 장치.
제 3항에 있어서,
상기 관형부(20)와 등을 지고 있는 상기 가이드부(30)의 면 중앙에는 직경방향으로 뻗어 있되 상기 관형부(20)와 유통하는 가이드레일홈(31)이 형성되어 있고,
상기 가이드레일홈(31)을 따라 이동하는 상기 가변 캠몸체(40)는 상기 가이드레일(31)에 형상적으로 끼워맞춤되어 상기 가이드레일홈(31)을 따라 이동가능하게 되어 있고,
상기 스프링(50)의 일단은 직경방향으로 마주하는 있는 상기 가이드레일홈(31)의 양벽면 중 하나의 벽면에 접촉되어 있고, 타단은 상기 하부캠몸체(42)에 형성된 삽입구멍(42a)에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 가변되는 가변핀의 가변범위를 설정하는 장치.
제 3항 또는 제 4항에 있어서,
상기 가변핀(10)에 대하여 등을 진 상기 상부캠몸체(41)의 부위에는 상기 관형부(20)와 유통하는 상부보어(45a)가 형성되어 있고,
상기 가변핀(10)에 대하여 등을 진 상기 하부캠몸체(42)의 부위에는 하부보어(45b)가 형성되어 있고,
상기 보어(45)의 내부공간은 상기 상부보어(45a)와 상기 하부보어(45b)에 의해 구획형성되고, 상기 볼(60)이 가이드레일홈(31)의 길이방향으로 그리고 가변핀(10)의 길이방향으로 이동가능하도록 하는 크기와 형상으로 되어 있고,
상기 상부보어(45a)의 천장면에는 상기 가변핀(10) 쪽으로 하향 경사진 상부캠면(46a)가 형성되어 있고, 그리고 상기 하부보어(45b)의 바닥면에는 상기 가변핀(10) 쪽으로 상향 경사진 하부캠면(46b)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변핀의 가변범위를 설정하는 장치.
제 5항에 있어서,
상기 상부캠몸체(41)에는 상기 상부보어(45a)와 유통하는 가이드레일(43a)이 형성되어 있고, 그리고 상기 하부캠몸체(42)는 상기 가이드레일(43a)을 따라 이동할 수 있게 상기 가이드레일(43a)에 양측부가 미끄럼접촉되어 있고,
상기 가변핀(10)과 마주하는 상기 가이드레일홈(31)의 바닥면 중에서 상기 하부캠몸체(42)의 하단과 마주하는 부위에는 관형부(20)의 직경방향으로 뻗은 암형가이드레일(31a)이 형성되어 있고,
상기 암형가이드레일(31a)과 마주하는 상기 하부캠몸체(42)의 하단에는 상기 암형가이드레일(31a)에 삽입되어 상기 암형가이드레일(31a)를 따라 직경방향으로 이동가능한 숫형부(43b)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변핀의 가변범위를 설정하는 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 관형부(20)의 내주면에 나사가공부가 형성된 상태에서 상기 위치결정로드(70)의 외주면에 나사가공부가 형성되어 있거나, 전후진 길이가 가변할 수 있는 실린더 로드가 상기 위치결정로드(70)의 후단의 상기 관형부(20) 내에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 가변핀의 가변범위를 설정하는 장치.