KR101415116B1 - Apparatus for Preventing Slack of Wire - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 와이어 늘어짐 방지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 와이어를 감거나 풀어서 와이어를 통해 동력을 전달하는 장치에 있어서 와이어가 늘어짐으로 인해 와이어가 꼬이거나 구동 장치로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있는 와이어 늘어짐 방지 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
와이어를 도르래 또는 풀리에 감아 이동시킴으로써 다양한 형태의 기계적 작동을 구현하는 메커니즘이 널리 사용되고 있다.Mechanisms for implementing various types of mechanical operations by winding a wire around a pulley or a pulley are widely used.
이와 같이 와이어를 이용하여 기계적 운동을 구현하는 메커니즘은 모터를 이용하여 와이어를 감거나 풀어서 작동시키는 것이 일반적이다.In this way, a mechanism for realizing mechanical movement by using a wire is generally carried out by winding or unwinding the wire using a motor.
이와 같이 와이어를 이용하여 기계적 운동을 구현함에 있어서, 와이어의 늘어짐을 방지하는 것이 중요한 기술적 과제이다.In this way, in realizing the mechanical movement by using the wire, it is an important technical problem to prevent slack of the wire.
와이어에 가해지는 하중이 순간적으로 감소하거나 없어지는 경우 와이어에 전달되는 장력이 사라짐으로써 와이어가 늘어지는 경우가 발생한다. 이와 같이 와이어가 늘어지면 와이어를 감는 풀리, 도르래 등에서 이탈하는 문제가 발생할 수도 있고 와이어가 꼬이는 현상도 발생할 수 있다. 와이어 늘어짐 현상은 와이어를 구동계로 사용하는 기계요소의 작동에 있어서 신뢰성을 저하시키는 문제점을 발생시킨다.When the load applied to the wire instantaneously decreases or disappears, the tension transmitted to the wire disappears, causing the wire to sag. If the wire is slacked like this, there may be a problem that the wire is separated from the pulley or the pulley which winds the wire, and the wire may be twisted. The wire sag phenomenon causes a problem that reliability is lowered in the operation of the mechanical element using the wire as a driving system.
한국공개특허공보 제2010-0005813호(2010.1.18.)에는 와이어에 장력을 조절하는 스프링 장치를 부착하여 와이어의 장력을 유지하는 구조가 개시되어 있으나, 구조가 복잡하고 부피가 커지는 문제점이 있다.Korean Unexamined Patent Application Publication No. 2010-0005813 (Jan. 18, 2010) discloses a structure in which a spring device for adjusting tension is attached to a wire to maintain the tension of the wire, but the structure is complicated and bulky.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 와이어를 이용하는 구동계에서 와이어의 장력을 유지하여 와이어의 늘어짐을 방지할 수 있는 구조를 가지는 와이어 늘어짐 방지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wire slack prevention apparatus having a structure capable of preventing wire slacking by maintaining the tension of a wire in a driving system using wires.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 와이어 늘어짐 방지 장치는, 정회전 및 역회전이 가능한 모터; 상기 모터에 의해 회전하는 스풀; 상기 스풀에 연결되어 상기 스풀의 회전에 따라 상기 스풀에 감기거나 풀리는 와이어; 상기 스풀과 동축상에 배치되고 상기 스풀에서 풀려나온 상기 와이어가 경유하는 제 1 롤러; 상기 스풀과 제 1 롤러를 연결하도록 상기 스풀과 제 1 롤러의 사이에 배치되어 상시 스풀과 동축상에 설치되며, 상기 스풀에 대해 상기 제 1 롤러가 한쪽 방향으로만 회전하도록 구성된 제 1 원 웨이 클러치; 상기 와이어를 사이에 두고 상기 제 1 롤러와 접하도록 배치되어 상기 제 1 롤러와 맞물려서 회전하는 제 2 롤러; 및 상기 스풀에서 풀려나온 상기 와이어가 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러의 사이로 전달되도록 상기 와이어의 방향을 전환하는 방향 전환 부재;를 포함하는 점에 특징이 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wire slack prevention apparatus comprising: a motor capable of forward rotation and reverse rotation; A spool rotated by the motor; A wire connected to the spool and wound or unwound on the spool in accordance with rotation of the spool; A first roller disposed coaxially with the spool and passing through the wire unwound from the spool; A first one-way clutch disposed between the spool and the first roller so as to connect the spool and the first roller and coaxial with the normally spool, the first one-way clutch configured to rotate the first roller only in one direction with respect to the spool; ; A second roller arranged to contact the first roller with the wire interposed therebetween and to rotate in engagement with the first roller; And a direction switching member for switching the direction of the wire so that the wire unwound from the spool is transmitted between the first roller and the second roller.
본 발명의 와이어 늘어짐 방지 장치는, 와이어를 감는 동작과 푸는 동작에 모두 와이어의 장력을 유지함으로써 와이어의 늘어짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.The wire slack prevention device of the present invention has the effect of preventing the slack of the wire by maintaining the tension of the wire in both the winding operation and the winding operation of the wire.
또한, 와이어의 제동을 위해 전력 소모를 하지 않으므로 에너지 효율이 우수 하며, 구조가 간단하여 소형화 제작이 용이한 와이어 늘어짐 방지 장치를 제공하는 효과가 있다.Further, there is an effect of providing a wire slack preventing apparatus which is excellent in energy efficiency and simple in structure because it does not consume power for braking the wire, and can be made compact and easy to manufacture.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 와이어 늘어짐 방지 장치의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 와이어 늘어짐 방지 장치의 작동을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예 따른 와이어 늘어짐 방지 장치의 사시도이다.
도 5 내지 도7은 도 4에 도시된 와이어 늘어짐 방지 장치의 작동을 설명하기 위한 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 와이어 늘어짐 방지 장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a wire slack prevention device according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2 and 3 are schematic views for explaining the operation of the wire slack prevention apparatus shown in FIG. 1. FIG.
4 is a perspective view of a wire slack preventing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
5 to 7 are schematic views for explaining the operation of the wire slack prevention apparatus shown in FIG.
8 is a perspective view of a wire slack preventing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 와이어 늘어짐 방지 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a wire slack preventing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 와이어 늘어짐 방지 장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a wire slack prevention device according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 와이어 늘어짐 방지 장치(100)는 모터(10)와 스풀(20)과 와이어(60)와 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, the wire
스풀(20)은 베이스 플레이트(1)에 회전 가능하게 설치된다. 모터(10)는 스풀(20)에 연결되어 스풀(20)을 정방향 및 역방향으로 회전시킨다. 와이어(60)는 스풀(20)에 감겨서 스풀(20)의 회전에 따라 스풀(20)에 감기거나 풀린다.The spool (20) is rotatably installed on the base plate (1). The
본 실시예에서는 모터(10)를 정방향으로 회전시키면 와이어(60)가 스풀(20)에 감기고 모터(10)를 역방향으로 회전시키면 와이어(60)가 스풀(20)에서 풀려 나오게 된다.In this embodiment, when the
스풀(20)에는 제 1 원 웨이 클러치(70)(one way clutch)가 설치된다. 제 1 롤러(30)는 스풀(20)과 동축상에 배치되어 제 1 원 웨이 클러치(70)에 설치된다. 제 1 원 웨이 클러치(70)는 스풀(20)과 제 1 롤러(30)의 사이에 배치되어 제 1 롤러(30)가 스풀(20)에 대해 한 방향으로만 상대회전이 가능하게 하고, 반대 방향으로는 회전을 방지하게 된다. 본 실시예의 경우 도 1을 상측에서 바라본 평면도인 도 2를 기준으로 제 1 롤러(30)는 스풀(20)에 대해 반시계 방향으로는 상대회전이 가능하고 시계 방향으로는 제 1 원 웨이 클러치(70)에 의해 회전이 방지된다. 이와 같은 제 1 원 웨이 클러치(70)는 다양한 구조가 공지되어 있으며, 본 실시예의 와이어 늘어짐 방지 장치(100)가 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 파악할 수 있고 구할 수 있는 형태의 공지된 제 1 원 웨이 클러치(70)를 사용한다.A first one-way clutch (70) (one way clutch) is installed on the spool (20). The
제 2 롤러(40)는 제 1 롤러(30)와 맞물리도록 배치되어 베이스 플레이트(1)에 대해 회전 가능하게 설치된다. 제 2 롤러(40)는 베이스 플레이트(1)에 대해 정방향 및 역방향으로 자유롭게 회전 가능하게 설치된다. 제 1 롤러(30)와 제 2 롤러(40) 사이의 마찰력으로 인해, 제 1 롤러(30)가 회전하면 제 2 롤러(40)는 그에 맞물려서 회전하게 된다.The
방향 전환 부재(50)는 제 1 롤러(30)와 이격된 위치에 배치되어 베이스 플레이트(1)에 대해 제 1 롤러(30)의 회전축과 나란한 회전축에 대해 회전 가능하게 설치된다. 스풀(20)에서 풀려 나온 와이어(60)는 방향 전환 부재(50)에 걸리거나 1 ~ 5회 감긴 후에 방향이 전환되어 제 1 롤러(30)와 제 2 롤러(40)의 사이로 전달된다. 와이어(60)는 제 1 롤러(30)와 제 2 롤러(40)의 접촉 부분을 경유하여 외부로 전달된다. The
이하, 상술한 바와 같이 구성된 와이어 늘어짐 방지 장치의 작동에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the wire slack prevention apparatus configured as described above will be described.
도 2는 모터(10)에 의해 스풀(20)을 정방향으로 회전시켜 스풀(20)에 와이어(60)를 감는 과정을 도시한 것이다.2 shows a process of winding the
스풀(20)이 시계 방향으로 회전할 때, 제 1 원 웨이 클러치(70)에 의해 제 1 롤러(30)는 스풀(20)에 대한 반시계 방향의 상대 회전이 가능하다. 즉, 스풀(20)이 시계 방향으로 회전할 때, 스풀(20)은 제 1 롤러(30)에 대해 토크를 전달하지 못한다. 스풀(20)이 회전할 때, 제 1 롤러(30)는 정지 상태이거나 스풀(20)보다 느린 각속도로 시계 방향으로 회전하게 된다. 다시 말해, 스풀(20)이 회전할 때 제 1 롤러(30)는 겉으로는 시계 방향으로 회전하는 것으로 보이더라도 실질적으로는 스풀(20)에 대해 반시계 방향으로 회전하는 상태가 된다.When the
제 1 롤러(30)와 제 2 롤러(40) 사이의 마찰력으로 인해 제 1 롤러(30)와 제 2 롤러(40)는 와이어(60)에 대해 장력을 유지하게 된다. 제 1 롤러(30)에서 방향 전환 부재(50)를 거쳐서 스풀(20)에 감기는 와이어(60)는 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)에 의해 장력이 어느 정도 유지되므로, 와이어(60)가 고속으로 스풀(20)에 감기더라도 팽팽한 상태가 유지되고 스풀(20)이나 방향 전환 부재(50)에서 이탈하지 않게 된다. 특히, 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)의 외측으로 연장되는 와이어(60)의 끝부분에 부하가 걸리지 않아 와이어(60)에 장력이 가해지지 않은 상태에서도, 본 실시예의 와이어 늘어짐 방지 장치(100)는 내부적으로 와이어(60)에 장력을 유지함으로써 와이어(60) 꼬이거나 이탈하게 되는 현상이 방지되는 장점이 있다.The frictional force between the
다음으로 도 3을 참조하여 스풀(20)에서 와이어(60)가 풀리는 과정을 설명한다.Next, the process of unwinding the
도 3에 도시한 것과 같이 스풀(20)을 반시계 방향으로 회전시키면 제 1 원 웨이 클러치(70)로 인해 제 1 롤러(30)는 스풀(20)과 함께 동일 각속도로 반시계 방향으로 회전하게 된다. 제 1 롤러(30)가 회전하면 제 2 롤러(40)가 함께 맞물려 회전하면서 와이어(60)를 당겨서 외측으로 밀어낸다. 스풀(20)에서 풀려나온 와이어(60)는 방향 전환 부재(50)를 거쳐서 제 1 롤러(30)와 제 2 롤러(40)를 거쳐서 외부로 배출된다. 이때, 제 1 롤러(30)의 외경을 스풀(20)의 외경보다 크게 구성하면, 제 1 롤러(30) 외측면의 원주속도가 스풀(20) 외측면의 원주속도보다 빠르게 되므로, 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)가 와이어(60)를 스풀(20)에 대해 당기게 된다. 즉, 와이어(60)가 풀리는 작동을 하는 과정에서도 스풀(20)과 방향 전환 부재(50) 및 제 1 롤러(30) 사이의 와이어(60)에 장력이 유지되는 장점이 있다. 와이어(60)가 풀려 나오는 속도와 제 1 롤러(30)의 외측면의 원주속도에는 차이가 있으므로, 와이어(60)와 제 1 롤러(30)의 사이에는 슬립이 발생하면서, 와이어(60)가 풀려나가게 된다.3, when the
이와 같은 내부 구조로 인해, 와이어(60)를 푸는 과정에서 제 1 롤러(30) 외측의 와이어(60)에는 장력이 유지되지 않더라도 제 1 롤러(30)와 스풀(20) 사이의 와이어(60)에는 장력이 유지되므로 와이어(60)가 꼬이거나 스풀(20) 등의 구성으로부터 이탈하는 현상이 발생하지 않게 된다. 이로 인해 와이어(60)를 이용하여 로봇이나 기계 요소를 작동시키는 메카니즘을 구성함에 있어서 작동의 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다. 특히, 종래의 와이어 작동 메커니즘의 경우 와이어를 고속으로 풀어 내는 작동을 하는 과정에서 와이어가 이탈하거나 꼬이는 문제가 발생할 수 있었다. 본 발명의 와이어 늘어짐 방지 장치(100)의 경우 와이어(60)를 고속으로 푸는 동작에 있어서도 내부의 와이어(60)는 팽팽한 상태가 유지될 수 있는 장점이 있다. 또한, 스풀(20)에서 와이어(60)를 푸는 동작시에 제 1 롤러(30)와 제 2 롤러(40)가 와이어(60)를 외측으로 밀어내기 때문에 푸시(push) 동작을 할 수 있는 장점이 있다. 특히, 와이어(60)에 어느 정도의 강성이 있는 경우에는 와이어(60)에 힘을 가하여 밀어 내는 동작을 취함으로써 종래의 와이어 구동장치에서는 취할 수 없는 푸시 기능을 구현할 수 있다.The
이와 같은 구성의 와이어 늘어짐 방지 장치(100)는, 특히 입는 로봇과 같은 외골격 로봇에 매우 유용하게 사용될 수 있는 장점이 있다. 외골격 로봇에서 와이어(60)를 신속하게 감거나 풀어서 로봇의 동작을 구현함에 있어서 본 발명의 와이어 늘어짐 방지 장치(100)를 이용하여 와이어(60)의 장력을 유지하고 와이어(60)의 이탈을 방지할 수 있다. 특히, 팔, 다리, 손가락 등의 인체 부위의 동작을 보조하는 용도로 와이어(60)를 이용한 외골격 로봇이 사용되는 경우에 사용자가 스스로의 힘으로 외골격 로봇이 장착된 인체 부위를 접는 동작을 취하면 순간적으로 와이어(60)에 장력이 사라질 수 있다. 본 발명의 와이어 늘어짐 방지 장치(100)는 이와 같은 경우에도 와이어(60) 구동부 내부에는 와이어(60)의 장력을 유지시킴으로써 와이어(60)의 꼬임이나 이탈을 방지할 수 있는 장점이 있다.The wire
이상 본 발명의 와이어 늘어짐 방지 장치(100)에 대해 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명하고 도시한 형태로 한정되는 것은 아니다.Although the preferred embodiments of the wire
예를 들어, 앞에서 제 2 롤러(40)는 베이스 플레이트(1)에 대해 양방향으로 회전이 가능하도록 설치되는 것으로 설명하였으나, 경우에 따라서는 제 2 롤러(40)에 제 2 원 웨이 클러치를 설치하여 제 2 롤러(40)가 베이스 플레이트(1)에 대해 한방향으로만 회전 가능하도록 구성하는 것도 가능하다. 즉, 제 2 원 웨이 클러치를 이용하여 와이어(60)가 풀려 나가는 방향으로만 제 2 롤러(40)가 회전 가능하게 하고, 와이어(60)가 스풀(20)에 감기는 방향으로 움직일 때는 제 2 롤러(40)가 회전하지 않도록 하는 것이다. 와이어(60)가 스풀(20)에서 풀릴 때는 제 1 롤러(30)에 맞물려서 제 2 롤러(40)가 회전하게 되고, 와이어(60)가 스풀(20)에 감길 때는 제 1 롤러(30)와 제 2 롤러(40)가 정지된 상태에서 와이어(60)가 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)에 대해 미끄러지면서 이동하게 된다.For example, in the above description, the
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 와이어 늘어짐 방지 장치의 제2실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of the wire slack prevention apparatus according to the present invention will be described with reference to Figs. 4 to 7. Fig.
도 4 내지 도 7은 제2실시예에 따른 와이어 늘어짐 방지 장치를 도시한 것이다. 도 1 내지 도 3과 동일한 참조번호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재로서, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.4 to 7 illustrate a wire slack preventing apparatus according to the second embodiment. The same reference numerals as in Figs. 1 to 3 denote the same members having the same constitution and function, and repetitive description will be omitted.
도 4를 참조하면, 제2실시예의 와이어 늘어짐 방지 장치(200)는 방향 전환 부재(150)의 회전축과 방향 전환 부재(150) 사이에 제 3 원 웨이 클러치(80)가 설치된다. 제 3 원 웨이 클러치(80)는 방향 전환 부재(150)가 한방향으로만 회전 가능하도록 하여 동력을 거의 사용하지 않으면서도 와이어(60)를 제동할 수 있도록 구성된다. 즉, 모터(10)와 스풀(20)에 의해 와이어(60)가 스풀(20)의 방향으로 움직일 때는 와이어(60)가 이동하는 방향으로만 방향 전환 부재(150)가 회전한다. 반대로 스풀(20)이 와이어(60)를 방향 전환 부재(150)의 방향으로 풀어내면 방향 전환 부재(150)는 제 3 원 웨이 클러치(80)에 의해 회전하지 않고 와이어(60)는 방향 전환 부재(150)에 대해 미끄러지면서 제 1 롤러(30)와 제 2 롤러(40) 사이로 이동된다. 만약, 스풀(20)의 회전이 정지될 때는 방향 전환 부재(150)와 와이어(60) 사이에 발생하는 마찰력과 제 3 원 웨이 클러치(80)로 인해 와이어(60)의 움직임이 제동되어 와이어(60)는 정지된다.4, a third one-way clutch 80 is installed between the rotation shaft of the
이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 와이어 늘어짐 방지 장치의 작동에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation of the wire slack prevention apparatus of the present embodiment configured as described above will be described.
도 5 내지 도7은 본 실시예에 따른 와이어 늘어짐 방지 장치의 작동을 설명하기 위한 개략도이다.5 to 7 are schematic views for explaining the operation of the wire slack prevention apparatus according to the present embodiment.
설명에 앞서, 스풀(20)에 한 쪽 끝이 고정된 와이어(60)는 방향 전환 부재(150)를 1회 감은 후 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 무게추(W)에 연결된다. 무게추(W)는 외부 장력수단이 되어 와이어(60)에 장력을 제공한다. 특히, 무게추(W)는 반복적으로 상하 승강 가능하게 설치되는 것으로서, 편의상 평면도로 도시한다. 또한, 방향 전환 부재(150)에 설치된 제 3 원 웨이 클러치(80)는 스풀(20)의 회전에 의해 와이어(60)가 스풀(20)을 향해 움직일 수 있는 방향 즉, 시계 방향으로 회전 가능하도록 구성되고 반대 방향으로 회전이 방지되도록 한다. Prior to the explanation, the
먼저, 스풀(20)에 와이어(60)를 감는 경우에 대해 설명한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 스풀(20)을 시계방향으로 회전시키면 와이어(60)가 스풀(20)의 방향으로 움직여 스풀(20)에 감긴다. 이때, 스풀(20)이 회전할 때 제 1 원 웨이 클러치(70)로 인해 스풀(20)이 제 1 롤러(30)에 토크를 전달하지 못한다. 즉, 스풀(20)이 회전할 때 제 1 롤러(30)는 정지상태 이거나 스풀(20) 보다 느린 각속도로 회전하는 상태가 된다. 따라서 제 1 롤러(30)와 제 2 롤러(40) 사이의 마찰력으로 인해 제 1 롤러(30)와 제 2 롤러(40)는 와이어(30)에 대해 장력을 유지하게 된다. 제 1 롤러(30)에서 방향 전환 부재(150)에 감기는 와이어(60)는 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)에 의해 장력이 어느 정도 유지되므로, 와이어(60)가 고속으로 스풀(20)에 감기더라도 팽팽한 상태가 유지된다. 따라서 와이어(60)는 스풀(20)이나 방향 전환 부재(150)에서 이탈되지 않는다. First, a case where the
계속해서, 방향 전환 부재(150)에 감기는 와이어(60)가 스풀(20)의 방향으로 움직일 때, 제 3 원 웨이 클러치(80)는 방향 전환 부재(150)의 회전을 허락한다. 이때, 와이어(60)는 방향 전환 부재(150)를 회전시키면서 스풀(20)에 감기고, 와이어(60)에 달린 무게추(W)는 상승하게 된다. 이와 같은 와이어(60)는, 제 3 원 웨이 클러치(80)가 방향 전환 부재(150)의 회전을 허락하여 스풀(20)에 감기더라도 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)의 장력과, 방향 전환 부재(150) 사이의 마찰력에 의해 장력이 유지됨으로써 꼬이거나 이탈되지 않는 효과가 있다.Subsequently, when the
다음으로, 도 6을 참조하여 스풀(20)에서 와이어(60)를 풀어내는 과정을 설명하도록 한다. 스풀(20)을 반시계방향으로 회전시키면 스풀(20)이 와이어(60)를 방향 전환 부재(150)의 방향으로 풀어낸다. 스풀(20)이 반시계방향으로 회전하면 제 1 롤러(30)는 제 1 원 웨이 클러치(70)로 인해 스풀(20)과 함께 동일한 각속도로 회전하게 되고, 제 1 롤러(30)가 회전하면 제 2 롤러(40)가 함께 회전하면서 와이어(60)를 당겨서 밀어낸다. 이때, 제 1 롤러(30)의 외경이 스풀(20)의 외경보다 크게 구성되어 제 1 롤러(30)의 원주속도가 스풀(20) 외측면의 원주속도보다 빠르게 되므로, 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)가 와이어(60)를 스풀(20)에 대해 당기게 된다. 따라서 방향 전환 부재(150) 및 제 1 롤러(30) 사이에 장력이 유지 된다. 계속해서, 와이어(60)가 방향 전환 부재(150)에 감기는 방향으로 움직일 때 방향 전환 부재(150)는 제 3 원 웨이 클러치(80)에 의해 회전하지 않는다. 스풀(20)이 반시계방향으로 회전하면, 와이어(60)가 풀려나오는 속도와 제 1 롤러(30)의 외측면의 원주속도가 차이가 있으므로, 와이어(60)와 제 1 롤러(30)의 사이에는 슬립이 발생한다. 이때, 무게추(W)가 제공하는 장력에 의해 와이어(60)가 방향 전환 부재(150)에 대해 미끄러지면서 하강하게 된다. 즉, 스풀(20)과 방향 전환 부재(150) 사이의 와이어(60)에는 0에 가까운 장력이 걸리게 되고 방향 전환 부재(150)와 무게추(W) 사이에만 무게추(W)의 무게에 의한 장력이 걸리게 되므로 와이어(60)는 방향 전환 부재(150)에 대해 미끄러지면서 풀리게 된다. 결과적으로 무게추(W)는 하강하게 된다. 상술한 바와 같이 방향 전환 부재(150)는, 제 3 원 웨이 클러치(80)에 의해 반 시계방향으로 회전이 방지되도록 구성되어 있으므로 방향 전환 부재(150)는 회전하지 않고 고정된 상태에서 와이어(60)만 방향 전환 부재(150)에 대해 미끄러지면서 이동하게 된다. 상술한 바와 같이 제 3 원 웨이 클러치(80)의 일방향 회전 가능 및 와이어(60)와 방향 전환 부재(150) 사이의 미끄럼 운동을 유기적으로 결합하여 와이어(60)의 정방향 및 역방향 운동을 가능하게 한다.Next, the process of unwinding the
다음으로, 도 7을 참조하여 와이어(60)를 제동(brake)하는 동작에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이, 모터(10)의 전원을 오프(off) 하여도 일반적인 모터(10)는 소정의 제동력을 가지게 된다. 따라서 모터(10)의 전원을 오프한 상태에서도 와이어(60)에 소정의 장력을 가해야 스풀(20)을 회전시킬 수 있다. 마찬가지로 모터(10)의 전원을 오프 하여도 모터(10)의 자체 제동력에 의해 풀리(10)와 방향 전환 부재(150) 사이에 어느 정도 장력이 걸리게 된다. 모터(10)의 전원을 오프 했을 때 스풀(20)과 방향 전환 부재(150) 사이의 장력은, 스풀(20)에서 와이어(60)가 풀릴 때 스풀(20)과 방향 전환 부재(150) 사이에 작용하는 장력보다 큰 장력이 걸리게 된다. 무게추(W)에 의해 와이어(60)에 작용하는 장력과 모터(10)의 제동력에 의해 와이어(60)에 작용하는 장력에 의해 와이어(60)와 방향 전환 부재(150) 사이의 마찰력이 증가하게 된다. 모터(10)의 전원을 오프하면 제 3 원 웨이 클러치(80)에 의해 방향 전환 부재(150)가 반 시계방향으로 회전이 방지되므로 도 7에 도시한 것과 같이, 와이어(60)와 방향 전환 부재(150) 사이의 마찰력에 의해 와이어(60)는 제동된다. 결과적으로, 모터(10)의 전원을 오프 한 상태에서도 와이어(60)의 제동이 이루어 진다. 이와 같이, 모터(10)에 전원을 인가하지 않으면서도 외부 장력수단인 무게추(W)에 의해 와이어(60)에 작용하는 장력을 이겨내고 와이어(60)의 제동상태를 유지할 수 있으므로 소비전력을 대폭으로 감소할 수 있다. 또한 별도의 복잡한 제동장치를 필요하지 않으므로 와이어(60)를 이용하는 구동장치의 구조를 매우 간단하고 작게 구성할 수 있다.Next, an operation of braking the
도 8은 제3실시예에 따른 와이어 늘어짐 방지 장치를 도시한 것이다. 도 1 내지 도 7과 동일한 참조번호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재로서, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.8 shows a wire slack preventing apparatus according to the third embodiment. The same reference numerals as in Figs. 1 to 7 denote the same members having the same constitution and function, and repetitive description will be omitted.
본 실시예에서 방향 전환 부재(250)의 회전축은 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)의 회전축에 대해 수직하게 배치된다. 도 8을 참조하면, 방향 전환 부재(250)는 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)에 대해 베이스 플레이트(1) 상에 회전 가능하게 설치된다. 이와 같은 방향 전환 부재(250)를 수직하게 배치함으로써, 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)의 높이차이로 인해 구동 중 와이어(60)가 방향 전환 부재(250)에서 이탈을 방지하는 효과가 있다. 즉, 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40) 사이에서 구동되는 와이어(60)가 스풀(20)과 방향 전환 부재(250) 사이에서 원활하게 회전되게 하기 위함이다.In this embodiment, the rotation axis of the
이상 본 실시예에서 방향 전환 부재(250)가 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)에 대해 수직하게 배치되는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 와이어(60)의 이탈을 방지한다면 다양한 형태로 배치될 수 있다. 즉, 제 1 롤러(30) 및 제 2 롤러(40)의 회전축에 대해 축방향으로 다양한 각도를 이루며 기울어질 수 있다. Although the
1: 베이스 플레이트 10: 모터
20: 스풀 30: 제 1 롤러
40: 제 2 롤러 50,150,250: 방향 전환부재
60: 와이어 70: 제 1 원 웨이 클러치
80: 제 3 원 웨이 클러치 100,200,300: 와이어 늘어짐 방지 장치
W: 무게추1: base plate 10: motor
20: spool 30: first roller
40:
60: wire 70: first one-way clutch
80: Third one-
W: Weight
Claims (10)
정회전 및 역회전이 가능한 모터;
상기 모터에 의해 회전하는 스풀;
상기 스풀에 연결되어 상기 스풀의 회전에 따라 상기 스풀에 감기거나 풀리는 와이어;
상기 스풀과 동축상에 배치되고 상기 스풀에서 풀려나온 상기 와이어가 경유하는 제 1 롤러;
상기 스풀과 제 1 롤러를 연결하도록 상기 스풀과 제 1 롤러의 사이에 배치되어 상시 스풀과 동축상에 설치되며, 상기 스풀에 대해 상기 제 1 롤러가 한쪽 방향으로만 회전하도록 구성된 제 1 원 웨이 클러치;
상기 와이어를 사이에 두고 상기 제 1 롤러와 접하도록 배치되어 상기 제 1 롤러와 맞물려서 회전하는 제 2 롤러; 및
상기 스풀에서 풀려나온 상기 와이어가 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러의 사이로 전달되도록 상기 와이어의 방향을 전환하는 방향 전환 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 늘어짐 방지 장치.1. A wire sag preventing device provided in a dynamometer that winds or loosens a wire to transmit power through a wire so that the wire does not slacken and maintains tension,
A motor capable of forward rotation and reverse rotation;
A spool rotated by the motor;
A wire connected to the spool and wound or unwound on the spool in accordance with rotation of the spool;
A first roller disposed coaxially with the spool and passing through the wire unwound from the spool;
A first one-way clutch disposed between the spool and the first roller so as to connect the spool and the first roller and coaxial with the normally spool, the first one-way clutch configured to rotate the first roller only in one direction with respect to the spool; ;
A second roller arranged to contact the first roller with the wire interposed therebetween and to rotate in engagement with the first roller; And
And a direction switching member for switching the direction of the wire so that the wire unwound from the spool is transmitted between the first roller and the second roller.
상기 제 1 원 웨이 클러치는, 상기 스풀이 상기 와이어를 감는 방향으로 회전할 때에는 상기 스풀에 대한 상기 제 1 롤러의 상대 회전을 허락하고, 상기 스풀이 상기 와이어를 푸는 방향으로 회전할 때에는 상기 스풀에 대한 상기 제 1 롤러의 상대 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 와이어 늘어짐 방지 장치.The method according to claim 1,
The first one-way clutch permits relative rotation of the first roller with respect to the spool when the spool rotates in the direction of winding the wire, and when the spool rotates in a direction to unwind the wire, Wherein the first roller prevents relative rotation of the first roller relative to the first roller.
상기 방향 전환 부재는 양방향으로 회전이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 와이어 늘어짐 방지 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the direction changing member is installed to be rotatable in both directions.
상기 제 1 롤러의 외경은 상기 스풀의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 와이어 늘어짐 방지 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
And the outer diameter of the first roller is larger than the outer diameter of the spool.
상기 제 2 롤러의 회전축과 제 2 롤러의 사이에는 제 2 원 웨이 클러치가 설치되어, 상기 와이어가 상기 스풀에서 풀리도록 상기 제 2 롤러가 회전하는 것은 허락하고, 상기 제 2 롤러가 반대방향으로 회전하는 것은 방지하는 것을 특징으로 하는 와이어 늘어짐 방지 장치.5. The method of claim 4,
A second one-way clutch is provided between the rotational axis of the second roller and the second roller to allow the second roller to rotate so that the wire is unwound from the spool, Is prevented from being applied to the wire.
상기 방향 전환 부재의 회전축과 상기 방향 전환 부재의 사이에는 제 3 원 웨이 클러치가 설치되어, 상기 모터 및 스풀에 의해 상기 와이어가 상기 스풀의 방향으로 움직일 때는 상기 와이어가 이동하는 방향으로 상기 방향 전환 부재가 회전하고, 상기 스풀의 회전이 정지될 때에는 상기 방향 전환 부재와 상기 와이어의 사이에 발생하는 마찰력과 상기 제 3 원 웨이 클러치로 인해 상기 와이어의 움직임을 제동하면서 정지하는 것을 특징으로 하는 와이어 늘어짐 방지 장치.The method according to claim 1,
A third one-way clutch is provided between the rotation axis of the direction switching member and the direction switching member, and when the wire is moved in the direction of the spool by the motor and the spool, And stops when the rotation of the spool is stopped by braking the movement of the wire due to the frictional force generated between the direction switching member and the wire and the third one way clutch. Device.
상기 스풀이 상기 와이어를 상기 방향 전환 부재의 방향으로 풀어내면 상기방향 전환 부재는 회전하지 않고 상기 와이어는 상기 방향 전환 부재에 대해 미끄러지면서 이동하는 것을 특징으로 하는 와이어 늘어짐 방지 장치.The method according to claim 6,
Wherein when the spool unwinds the wire in the direction of the direction switching member, the wire does not rotate but the wire slides and moves relative to the direction switching member.
상기 방향 전환 부재는 상기 제 1 롤러 및 제 2 롤러에 대해 축방향으로 기울어진 것을 특징으로 하는 와이어 늘어짐 방지 장치. 7. The method according to claim 1 or 6,
Wherein the direction changing member is inclined in the axial direction with respect to the first roller and the second roller.
상기 방향 전환 부재의 회전축은 상기 제 1 롤러 및 제 2 롤러의 회전축에 대해 수직하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 와이어 늘어짐 방지 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the rotation axis of the direction changing member is disposed so as to be perpendicular to the rotation axis of the first roller and the second roller.
상기 모터는 양방향으로 회전이 가능하며 전원이 오프된 상태에서도 제동력을 가지는 것을 특징으로 하는 와이어 늘어짐 방지 장치.7. The method according to claim 1 or 6,
Wherein the motor is rotatable in both directions and has a braking force even when the power is off.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130082305A KR101415116B1 (en) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | Apparatus for Preventing Slack of Wire |
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ID=51741116
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05285539A (en) * | 1992-04-14 | 1993-11-02 | Yamada Dobby Co Ltd | Method for coiling product tape in coiler and product guide |
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KR20130080759A (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-15 | 닛또꾸 엔지니어링 가부시키가이샤 | Slack preventing device for wire rod wound around spool, and slack preventing method therefore |
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2013
- 2013-07-12 KR KR1020130082305A patent/KR101415116B1/en active IP Right Grant
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