KR101525958B1 - telescopic device comprising retractable torque transmission shaft - Google Patents

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KR101525958B1
KR101525958B1 KR1020130159144A KR20130159144A KR101525958B1 KR 101525958 B1 KR101525958 B1 KR 101525958B1 KR 1020130159144 A KR1020130159144 A KR 1020130159144A KR 20130159144 A KR20130159144 A KR 20130159144A KR 101525958 B1 KR101525958 B1 KR 101525958B1
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KR
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telescopic
torque transmission
intermediate member
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guide groove
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KR1020130159144A
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이종광
박병석
김기호
조일제
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한국원자력연구원
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Abstract

The present invention relates to a telescopic device including a retractable torque transmission shaft, wherein a retractable torque transmission shaft comprises: a top member which is shaped into a round tube and on one side of which one or more first vertical movement guide grooves are formed; an intermediate member which is shaped into a round tube, on one side of which one or more second vertical movement guide grooves are formed, and which has a first protrusion joined to a first vertical movement guide groove of the top member; and a bottom member which is shaped into a round tube and which has a second protrusion to be joined to a second vertical movement guide groove of the intermediate member. The top, intermediate, and bottom members are joined together around the same shaft. The telescopic device including a retractable torque transmission shaft includes one or more retractable torque transmission shafts inside a round-tube-shaped telescopic boom and varies the length of the retractable torque transmission shaft in accordance with the length variations of the telescopic boom.

Description

신축형 토크전달 샤프트를 포함하는 텔레스코픽 장치{telescopic device comprising retractable torque transmission shaft}A telescopic device comprising a retractable torque transmission shaft,

본 발명은 신축형 토크 전달 샤프트를 포함하는 텔레스코픽 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일 구조의 중간부재를 동축 결합함으로써 무한 확장 가능한 신축형 토크 전달 샤프트를 포함하는 텔레스코픽 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a telescopic device including a telescopic torque transmission shaft, and more particularly to a telescopic device including a telescopic type torque transmission shaft that is infinitely expandable by coaxial engagement of an intermediate member of the same construction.

선형 운동 텔레스코픽 암(linear-motion telescopic arm)은 도 1과 같이 다양한 형태로 적용되고 있으며, 통상 고정부재가 베이스(100)에 설치되며 신축을 위한 다수의 이동 부재들(102)이 설치되고, 마지막 이동부재에 그리퍼(Gripper)와 같은 말단장치(end-effector, 101)가 설치된다. 또한 텔레스코픽 기구는 신축 붐, 신축 붐 크레인, 서보 조작기의 상하 이송을 위한 텔레스코픽 장치 등에 널리 활용되고 있다. 이러한 텔레스코픽 로봇팔이나 텔레스코픽 붐에서 말단장치에 동력이 필요한 경우에는 모터와 같은 구동부를 말단부에 직접 장착하는 방법과 텔레스코픽 장치 내부에 와이어를 설치하여 이를 당기거나 풀어줌으로써 구동부를 동작시키게 된다. 구동부가 말단부에 장착된 경우는 전원 공급하는 케이블 또한 텔레스코픽 운동에 의해 길이 변화가 생기게 되므로 한국 등록특허 제 10-1229930호와 같이 케이블 릴(reel)이나 케이블 베어 등을 사용하는 별도의 케이블 관리가 이루어져야 한다. 한편 텔레스코픽 암 내부에 와이어를 설치하여 말단부까지 구동력을 전달하는 방식은 와이어 자체가 내구성이 약한 기계 요소이므로 손상이나 파손되는 문제가 빈번하게 발생한다.
The linear motion telescopic arm is applied in various forms as shown in FIG. 1, and usually, a fixing member is installed on the base 100, a plurality of moving members 102 for extending and retracting are installed, An end-effector 101 such as a gripper is installed on the moving member. The telescopic mechanism is also widely used for telescopic devices for up-and-down movement of a telescopic boom, a telescopic boom cranes, and a servo manipulator. When power is required in the telescopic robot arm or the telescopic boom, the driving unit such as a motor may be directly mounted on the distal end, or a wire may be installed inside the telescopic apparatus and pulled or loosened to operate the driving unit. In the case where the driving unit is mounted on the distal end, since a cable for supplying power is also changed in length by the telescopic movement, separate cable management using a cable reel or a cable bare as in Korean Patent No. 10-1229930 do. On the other hand, in the method in which wires are installed inside the telescopic arm to transmit the driving force to the distal end, the wire itself is a mechanical element with low durability, so that damage or breakage frequently occurs.

기능적인 관점에서 본 발명과 같은 신축형 토크 전달 샤프트는 신축형 커플링 또는 조인트, 자동차 조향장치, 제분기 등의 다양한 용도로 사용된다. 하지만 기존 특허들에서는 한정된 수의 부재에 대한 신축형 구조를 제안하고 있지만, 본 발명에서는 동일 구조의 중간부재를 동축 결합함으로써 무한 확장 가능한 신축형 토크 전달 샤프트 구조를 제안한다.
From a functional point of view, a telescopic torque transmission shaft such as the present invention is used in various applications such as a telescopic coupling or a joint, an automotive steering device, and a shredder. However, the conventional patent has proposed a stretchable structure for a limited number of members. However, the present invention proposes a telescopic type torque transmission shaft structure that can be infinitely extended by coaxially joining intermediate members having the same structure.

한국 등록특허 제 10-1229930호Korean Patent No. 10-1229930

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 텔레스코픽 구조 내부에 다단의 신축형 샤프트를 설치하여 말단부재에 토크를 전달함으로써 구동부가 말단부재에 설치된 것에 비해 무게와 관성을 크게 줄이는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a telescopic structure in which a plurality of telescopic shafts are provided to transmit torque to a distal end member, thereby reducing the weight and inertia of the distal end member.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 별도의 텔레스코픽 연동 케이블관리 장치가 필요하지 않은 텔레스코픽 장치를 제공하는데 있다.
Another object of the present invention is to provide a telescopic device in which a separate telescopic interconnection cable management device is not required.

본 발명은, 원형 관의 형태로 일측에 적어도 하나 이상의 제 1 상하이동 가이드 홈이 구비된 상단부재, 원형 관의 형태로 일측에 적어도 하나 이상의 제 2 상하이동 가이드 홈이 구비되고, 상기 상단부재의 제 1 상하이동 가이드 홈에 결합될 수 있는 제 1 돌기를 구비한 중간부재 및 원통형의 형태로 상기 중간부재의 제 2 상하이동 가이드 홈에 결합될 수 있는 제 2 돌기를 구비한 말단부재를 포함하며, 상기 상단부재, 상기 중간부재 및 상기 말단부재는 동일 축으로 결합될 수 있다.The present invention relates to an upper end member having at least one first up-down movement guide groove on one side in the form of a circular tube, at least one second up-down movement guide groove on one side in the form of a circular tube, An intermediate member having a first projection that can be engaged with the first vertical movement guide groove and a second projection having a second projection that can be engaged with the second vertical movement guide groove of the intermediate member in a cylindrical form, , The upper member, the intermediate member, and the distal end member may be coupled with the same axis.

상기 상단부재, 상기 중간부재 및 상기 말단부재는, 금속, 세라믹 및 플라스틱 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The upper member, the intermediate member, and the terminal member may include at least one of metal, ceramic, and plastic.

상기 중간부재의 외경이 상기 상단부재의 내경보다 작으며, 상기 말단부재의 직경이 상기 중간부재의 내경보다 작을 수 있다.The outer diameter of the intermediate member may be smaller than the inner diameter of the upper member, and the diameter of the end member may be smaller than the inner diameter of the intermediate member.

상기 상단부재 내부에 상기 중간부재가 삽입되어 상기 상단부재의 제 1 상하이동 가이드 홈을 따라 이동 가능하며, 상기 중간부재 내부에 상기 말단부재가 삽입되어 상기 중간부재의 제 2 상하이동 가이드 홈을 따라 이동 가능할 수 있다.Wherein the intermediate member is inserted into the upper member so as to be movable along the first vertical guide groove of the upper member and the distal end member is inserted into the intermediate member to move along the second vertical guide groove of the intermediate member It can be possible.

상기 중간부재는, 적어도 하나 이상으로 서로 다른 크기를 가지며, n-1 번째 중간부재의 내경은 n 번째 중간부재의 외경보다 크고, 상기 n 번째 중간부재는 n-1 번째 중간부재의 가이드 홈에 따라 이동가능할 수 있다.Wherein the intermediate member has at least one of different sizes, the inner diameter of the (n-1) th intermediate member is larger than the outer diameter of the n-th intermediate member, It may be movable.

상기 돌기는, 상기 중간부재 및 상기 말단부재의 일부에 상기 돌기가 끼워지기 위한 돌기홈이 가공되고, 상기 돌기홈에 상기 돌기가 장착되어 숫나사로 고정될 수 있다.The projection may have a projection groove for receiving the projection on a part of the intermediate member and the end member, and the projection may be mounted on the projection groove and fixed by a male screw.

상기 어느 하나의 신축형 토크전달 샤프트를 적어도 하나 이상 구비하며, 상기 하나 이상의 신축형 텔레스코픽 샤프트를 내부에 배치한 중공형 텔레스코픽 붐을 포함하며, 상기 텔레스코픽 붐의 길이변화에 따라 상기 신축형 토크전달 샤프트의 길이가 변화될 수 있다.And a hollow telescopic boom having at least one of the above-mentioned telescopic type torque transmission shafts and having the at least one telescopic telescopic shaft therein, wherein the telescopic boom has a telescopic boom, Can be changed.

상기 신축형 토크전달 샤프트의 상단부재를 회전시키기 위한 각각의 구동부가 연결되고, 상기 신축형 토크전달 샤프트의 말단부재의 끝단에 외부 장치로 동력을 전달시키기 위한 각각의 동력전달 부재가 결합될 수 있다.Each drive portion for rotating the upper member of the telescopic type torque transmission shaft is connected and each power transmission member for transmitting power to an external device at the end of the end member of the telescopic type torque transmission shaft may be combined .

상기 기어박스는, 차동기어인 것을 포함할 수 있다.
The gear box may include a differential gear.

본 발명의 실시형태에 따른 신축형 토크전달 샤프트를 포함하는 텔레스코픽 장치는 동일 구조의 이동 부재를 동축 결합함으로써 무한 확장 가능하며, 회전동력을 발생시킬 수 있는 다양한 동력원에 적용 가능하다.The telescopic device including the telescopic torque transmission shaft according to the embodiment of the present invention is applicable to various power sources that can be infinitely extended by coaxial coupling of moving members having the same structure and capable of generating rotational power.

와이어 대신에 샤프트와 같은 내구성이 우수한 기계 요소를 적용하여 내구성이 강하며, 동적 기구부의 무게와 관성을 크게 줄일 수 있다.Durable mechanical elements such as shafts are used instead of wires, which greatly reduces the weight and inertia of the dynamic mechanism.

구동기가 고정된 텔레스코픽 베이스에 설치되므로 텔레스코픽 모션에 연동 관리하기 위한 별도의 장치가 필요 없고, 텔레스코픽 장치 내부에 신축형 회전 기구를 다수 배치함으로써 자유도를 높일 수 있다
Since a driver is installed on a fixed telescopic base, there is no need for a separate device for interlocking with telescopic motion, and the degree of freedom can be increased by arranging a plurality of retractable rotation mechanisms in the telescopic device

도 1은 종래 기술인 선형 운동 텔레스코픽 암을 나타낸 도면이다.
도 2(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축형 토크전달 샤프트를 나타내는 도면이다.
도 2(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축형 토크전달 샤프트가 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축형 토크전달 샤프트의 다수의 중간부재를 나타낸 도면이다.
도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축형 토크전달 샤프트의 다수의 중간부재가 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축형 토크전달 샤프트에서 돌기의 결합방식을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축형 토크전달 샤프트를 포함하는 텔레스코픽 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 두개의 신축형 토크전달 샤프트를 포함하는 텔레스코픽 장치의 구동이 도시된 단면도이다.1 shows a prior art linear motion telescopic arm.
2 (a) is a view showing a telescopic type torque transmission shaft according to an embodiment of the present invention.
2 (b) is a view showing a state in which a telescopic type torque transmission shaft according to an embodiment of the present invention is engaged.
3 (a) is a view showing a plurality of intermediate members of a telescopic type torque transmission shaft according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 (b) is a view showing a state in which a plurality of intermediate members of a stretchable torque transmission shaft according to an embodiment of the present invention is engaged.
4 is a view showing a coupling method of protrusions in a stretchable torque transmission shaft according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a telescopic device including a telescopic torque transmission shaft in accordance with an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating driving of a telescopic device including two stretchable torque transmission shafts according to one embodiment of the present invention.

이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 신축형 토크 전달 샤프트를 포함하는 텔레스코픽 장치에 대해 상세하게 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A telescopic device including a telescopic torque transmission shaft according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. The structure and operation of the present invention shown in the drawings and described by the drawings are described as at least one embodiment, and the technical ideas and the core structure and operation of the present invention are not limited thereby.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당해 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 포함하는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 함을 밝혀두고자 한다.
Although the terms used in the present invention have been selected in consideration of the functions of the present invention, it is possible to use general terms that are currently widely used, but this may vary depending on the intention or custom of a person skilled in the art or the emergence of new technology. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, it is to be understood that the term used in the present invention is defined not only by the name of a simple term but also based on the meaning of the term and the contents of the present invention.

도 2(a) 및 도 2(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축형 토크전달 샤프트(200)를 나타내는 도면이다. 2 (a) and 2 (b) are views showing a telescopic type torque transmission shaft 200 according to an embodiment of the present invention.

도 2(a) 도 2(b)를 참조하면, 신축형 토크전달 샤프트(200)는 상단부재(210), 중간부재(220) 및 말단부재를(230) 포함한다. 상단부재(210)는 원형 관의 형태로 일측에 적어도 하나 이상의 제 1 상하이동 가이드 홈(211)을 포함할 수 있다. 바람직하게는 두 개의 제 1 상하이동 가이드 홈(211)이 서로 반대편에 형성될 수 있다. 2 (a) and 2 (b), the telescopic torque transmission shaft 200 includes an upper end member 210, an intermediate member 220, and a distal end member 230. The upper member 210 may include at least one first vertical guide groove 211 on one side in the form of a circular tube. Preferably, two first up-and-down movement guide grooves 211 may be formed on opposite sides.

중간부재(220)는 원형 관의 형태로 일측에 적어도 하나 이상의 제 2 상하이동 가이드 홈(221)이 구비되고, 상단부재(210)의 제 1 상하이동 가이드 홈(211)에 결합될 수 있는 제 1 돌기(222)를 포함할 수 있다. 바람직하게는 두 개의 제 2 상하이동 가이드 홈(211)이 서로 반대편에 형성될 수 있다. The intermediate member 220 includes at least one second up-and-down movement guide groove 221 at one side thereof in the form of a circular tube, 1 protrusions 222. As shown in FIG. Preferably, two second up-and-down movement guide grooves 211 may be formed on opposite sides.

말단부재(230)는 원형 관 또는 원통형의 형태로 중간부재(220)의 제 2 상하이동 가이드 홈(221)에 결합될 수 있는 제 2 돌기(232)를 포함할 수 있다. The end member 230 may include a second protrusion 232 that can be coupled to the second up-and-down movement guide groove 221 of the intermediate member 220 in the form of a circular tube or a cylinder.

이때, 상단부재(210), 중간부재(220) 및 말단부재(230)는 동일 축을 가지며 중간부재(220)는 상단부재(210)의 내부에, 말단부재(230)는 중간부재(220)의 내부에 삽입될 수 있는 형태로 결합될 수 있다. 이를 위해, 중간부재(220)의 외경(228)은 상단부재(210)의 내경(219)보다 작게 형성되고, 말단부재(230)의 외경(238)은 중간부재(220)의 내경(229)보다 작게 형성된다. 제 1 돌기(222)는 제 1 상하이동 가이드 홈(211)에 결합되어 제 1 상하이동 가이드 홈(211)을 따라 중간부재(220)가 이동가능하며, 제 2 돌기(232)는 제 2 상하이동 가이드 홈(221)에 결합되어 제 2 상하이동 가이드 홈(221)을 따라 말단부재(230)가 이동가능하다. At this time, the upper member 210, the intermediate member 220, and the end member 230 have the same axis, and the intermediate member 220 is disposed inside the upper member 210, And can be inserted into a shape that can be inserted into the inside. The outer diameter 228 of the intermediate member 220 is smaller than the inner diameter 219 of the upper member 210 and the outer diameter 238 of the end member 230 is smaller than the inner diameter 229 of the intermediate member 220. [ . The first protrusion 222 is coupled to the first up-and-down movement guide groove 211 so that the intermediate member 220 is movable along the first up-and-down movement guide groove 211. The second protrusion 232 is movable up and down The end member 230 is movable along the second guide groove 221, which is coupled to the movement guide groove 221.

또한, 상단부재(210), 중간부재(220) 및 말단부재(230)의 재질은 금속, 세라믹 및 플라스틱 중 적어도 하나 이상을 포함하며, 내구성이 뛰어난 재질로 형성될 수 있다. The material of the upper member 210, the intermediate member 220, and the end member 230 includes at least one of metal, ceramics, and plastic, and may be formed of a material having high durability.

신축형 토크전달 샤프트(200)는 상기와 같은 구성으로 인해 상단부재(210)가 축을 중심으로 회전할 때, 중간부재(220)를 통해 말단부재(230)로 회전력을 전달할 수 있어 상하운동 및 회전운동이 함께 구동 될 수 있다.
The telescopic torque transmission shaft 200 can transmit the rotational force to the distal end member 230 via the intermediate member 220 when the upper end member 210 rotates about the axis, Motion can be driven together.

도 3(a) 및 도3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축형 토크전달 샤프트의 다수의 중간부재를 나타낸 도면이다.3 (a) and 3 (b) are views showing a plurality of intermediate members of a stretchable torque transmission shaft according to an embodiment of the present invention.

도 3(a) 및 도3(b)를 참조하면, 신축형 토크전달 샤프트는 하나 이상의 중간부재를 포함할 수 있다. 이를 3 개의 중간부재인 제 1 중간부재(310), 제 2 중간부재(320) 및 제 3 중간부재(330)를 이용하여 설명하도록 한다.Referring to Figures 3 (a) and 3 (b), the telescopic torque transmission shaft may include one or more intermediate members. The first intermediate member 310, the second intermediate member 320, and the third intermediate member 330, which are three intermediate members, will be described.

제 1 중간부재(310), 제 2 중간부재(320) 및 제 3 중간부재(330)는 각각 하나 이상의 가이드 홈(311, 321, 331)과 돌기(312, 322, 323)를 포함할 수 있다. 제 2 중간부재(320)의 외경은 제 1 중간부재(310)의 내경보다 작고, 제 3 중간부재(330)의 외경은 제 2 중간부재(320)의 내경보다 작게 형성되어 제 2 중간부재(320)는 제 1 중간부재(310)의 내부에 삽입될 수 있고, 제 3 중간부재(330)는 제 2 중간부재(320)의 내부에 삽입될 수 있다. 중간부재는 제 1 중간부재(310), 제 2 중간부재(320) 및 제 3 중간부재(330)뿐만 아니라 추가적인 중간부재가 더 포함될 수 있고, 첫번째 중간부재인 제 1 중간부재(310)는 상단부재(210)에 결합되고, n번째 중간부재는 말단부재(230)에 결합되는 형태로 구성된다. The first intermediate member 310, the second intermediate member 320 and the third intermediate member 330 may each include one or more guide grooves 311, 321 and 331 and protrusions 312, 322 and 323 . The outer diameter of the second intermediate member 320 is smaller than the inner diameter of the first intermediate member 310 and the outer diameter of the third intermediate member 330 is smaller than the inner diameter of the second intermediate member 320, 320 may be inserted into the first intermediate member 310 and the third intermediate member 330 may be inserted into the second intermediate member 320. The intermediate member may further include additional intermediate members as well as the first intermediate member 310, the second intermediate member 320 and the third intermediate member 330, and the first intermediate member 310, which is the first intermediate member, And the n-th intermediate member is configured to be coupled to the distal member 230. [0050]

상기와 같이 다수의 중간부재를 결합하여 신축형 토크전달 샤프트는 무한 확장이 가능하며, 와이어 대신에 샤프트와 같은 내구성이 우수한 기계 요소를 적용하여 동작 수명이 길어지고, 회전동력을 발생시킬 수 있는 전기모터, 유압 및 공압 등 다양한 동력원에 적용 가능하다.
As described above, the telescopic type torque transmission shaft can be infinitely expanded by combining a plurality of intermediate members, and a mechanical element having excellent durability such as a shaft is applied instead of a wire to increase the operating life, Motor, hydraulic and pneumatic.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축형 토크전달 샤프트에서 돌기의 결합방식을 도시하는 도면이다. 4 is a view showing a coupling method of protrusions in a stretchable torque transmission shaft according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 신축형 토크전달 샤프트의 중간부재 및 말단부재는 각각 하나 이상의 돌기(420)를 포함할 수 있다. 돌기(420)의 내구성을 위해 중간부재 및 말단부재의 일측에 소정의 깊이를 가지는 돌기홈(410)이 돌기(420)의 모양에 부합되게 가공되고, 돌기(420)는 결합될 가이드 홈에 결합될 수 있는 형태로 돌기홈(410)에 장착될 수 있다. 돌기홈(410) 및 돌기(420)에 암나사 형태의 홈이 가공되고, 돌기(420)의 견고한 결합을 위하여 상기 암나사 형태의 홈에 숫나사(430)가 결합된다. 돌기(420)가 돌기홈(410)에 결합되어 돌출된 부분은 결합될 상위 부재의 두께보다 작게 구성되는 것이 바람직하다.
Referring to FIG. 4, the intermediate member and the end member of the stretchable torque transmission shaft may each include at least one protrusion 420. A protrusion groove 410 having a predetermined depth is formed on one side of the intermediate member and the end member to conform to the shape of the protrusion 420 for durability of the protrusion 420, To the protruding grooves 410 in a manner that the protruding grooves can be formed. The male thread 430 is engaged with the female thread type groove to securely engage the projection 420. The male thread 430 is engaged with the male thread 430. [ It is preferable that the protrusion 420 is configured to be smaller than the thickness of the upper member to be coupled when the protrusion 420 is coupled to the protrusion groove 410.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축형 토크전달 샤프트를 포함하는 텔레스코픽 장치(500)의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of a telescopic device 500 including a telescopic torque transmission shaft in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 신축형 토크전달 샤프트를 포함하는 텔레스코픽 장치(500)는 신축형 토크전달 샤프트(200), 텔레스코픽 붐(510), 구동부(520) 및 동력전달 부재(530)을 포함할 수 있다. 길이 변형이 가능한 속이 빈 원통형의 텔레스코픽 붐(510)의 내부에 신축형 토크전달 샤프트(200)를 결합하여 텔레스코픽 붐(510)의 길이변화에 따라 신축형 토크전달 샤프트(200)의 길이가 제어될 수 있다. 신축형 토크전달 샤프트(200)의 상단부재(210)에 구동부(520)가 결합되어 구동부(520)의 회전 동력을 신축형 토크전달 샤프트(200)를 따라 동력전달 부재(530)에 전달할 수 있다.
5, a telescopic device 500 including a telescopic torque transmission shaft may include a telescopic torque transfer shaft 200, a telescopic boom 510, a driver 520 and a power transmission member 530 have. The length of the telescopic boom 510 coupled with the telescopic boom 510 is adjusted so that the length of the telescopic boom 510 is controlled according to the length of the telescopic boom 510 . The driving unit 520 is coupled to the upper member 210 of the stretchable torque transmission shaft 200 to transmit the rotational power of the driving unit 520 to the power transmitting member 530 along the stretchable torque transmission shaft 200 .

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 두개의 신축형 토크전달 샤프트를 포함하는 텔레스코픽 장치의 구동이 도시된 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating driving of a telescopic device including two stretchable torque transmission shafts according to one embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 텔레스코픽 붐(610) 내부에 두개의 신축형 토크전달 샤프트(620, 630)가 구비되어 구동부(520a, 520b)에 의해 각각 동력을 전달받는다. 상기 동력은 두개의 신축형 토크전달 샤프트(620, 630)를 통해 동력전달 부재(650, 660)에 전달될 수 있다. 도 6은 동력전달부재(650, 660)에 연결되어 동작되는 기어박스(690)를 도시하고 있다. 6, two telescopic torque transmission shafts 620 and 630 are provided in the telescopic boom 610 to receive power from the driving units 520a and 520b, respectively. The power can be transmitted to the power transmitting members 650 and 660 via the two stretchable torque transmission shafts 620 and 630. 6 shows a gear box 690 which is operatively connected to the power transmitting members 650 and 660. [

제 1 구동부(520a)는 제 1 신축형 토크전달 샤프트(620)에 연결되어 회전을 발생시키며, 상기 발생된 회전은 제 1 신축형 토크전달 샤프트(620)를 통해 제 1 동력전달부재(650)를 회전시킨다. 마찬가지로 제 2 구동부(520b)는 제 2 신축형 토크전달 샤프트(630)에 연결되어 회전을 발생시키며, 상기 발생된 회전은 제 2 신축형 토크전달 샤프트(630)를 통해 제 2 동력전달부재(660)를 회전시킨다. 제 1 동력전달부재(650)와 기어(Gear)로 결합된 기어박스(690)의 제 1 수직회전기어(691)는 제 1 동력전달부재(650)의 회전 방향에 따라 축을 중심으로 위 또는 아래방향으로 회전할 수 있으며, 제 2 동력전달부재(660)와 기어(Gear)로 결합된 기어박스(690)의 제 2 수직회전기어(692)는 제 2 동력전달부재(660) 의 회전 방향에 따라 축을 중심으로 위 또는 아래방향으로 회전할 수 있다. 제 1 수직회전기어(691) 및 제 2 수직회전기어(692)와 차동기어 방식으로 결합된 수평회전기어(693)는 제 1 동력전달부재(650) 및 제 2 수직회전기어(692)의 회전방향에 따라 회전 방향을 달리할 수 있다. 다시 말해, 서로 다른 회전 방향을 가진 제 1 구동부(520a) 및 제 2 구동부(520b)의 동작에 의해 수평회전기어(693)는 다른 방향의 회전을 할 수 있다. 예를 들어, 제 1 구동부(520a)가 시계방향으로 회전할 때 수평회전기어(693)는 시계방향으로 회전하고, 제 2 구동부(520b)가 반시계방향으로 회전할 때 수평회전기어(693)는 반시계방향으로 회전한다.
The first driving portion 520a is connected to the first stretchable torque transmission shaft 620 to generate rotation and the generated rotation is transmitted to the first power transmission member 650 through the first stretchable torque transmission shaft 620. [ . Likewise, the second drive portion 520b is connected to the second extendable torque transmission shaft 630 to generate rotation, and the generated rotation is transmitted to the second power transmission member 660 through the second extendable torque transmission shaft 630 ). The first vertical rotation gear 691 of the gear box 690 coupled to the first power transmitting member 650 via the gear is rotatable about an axis in the rotational direction of the first power transmitting member 650, And the second vertical rotation gear 692 of the gear box 690 coupled to the second power transmission member 660 by the gear is rotatable in the direction of rotation of the second power transmitting member 660 And can be rotated up or down about the axis. The horizontal rotation gear 693 coupled with the first vertical rotation gear 691 and the second vertical rotation gear 692 in the differential gearing manner rotates the rotation of the first power transmission member 650 and the second vertical rotation gear 692 The direction of rotation can be changed according to the direction. In other words, the horizontal rotation gear 693 can rotate in the other direction by the operation of the first driving unit 520a and the second driving unit 520b having different rotational directions. For example, when the first driving part 520a rotates clockwise, the horizontal rotary gear 693 rotates clockwise, and when the second driving part 520b rotates counterclockwise, the horizontal rotary gear 693 rotates clockwise, Is rotated counterclockwise.

상기 설명한 구조에 의해 본 발명은 구동기를 포함하는 말단장치가 장착된 텔레스코픽 암과 비교하여 구동기의 무게를 제외시킬 수 있으므로 동적 기구부의 무게와 관성을 크게 줄일 수 있으며, 구동기가 고정된 텔레스코픽 붐에 설치되므로 전기 동력원의 경우 케이블, 유압/공압 동력원의 경우 배관들을 텔레스코픽 동작에 연동 관리하기 위한 별도의 장치가 필요 없다. 또한, 텔레스코픽 장치 내부에 신축형 토크전달 샤프트를 다수 배치할 수 있어 동력전달 부재의 자유도를 높일 수 있다.
The present invention can eliminate the weight of the actuator compared with the telescopic arm equipped with the end device including the actuator, so that the weight and inertia of the dynamic mechanism can be greatly reduced, and the actuator can be installed on the fixed telescopic boom Therefore, in case of electric power source, cable, hydraulic / pneumatic power source, there is no need for a separate device for linking pipelines to telescopic operation. In addition, a large number of telescopic type torque transmission shafts can be arranged inside the telescopic device, and the degree of freedom of the power transmission member can be increased.

210: 상단부재
211: 제 1 가이드 홈
220: 중간부재
221: 제 2 가이드 홈
222: 제 1 돌기
230: 말단부재
232: 제 2 돌기
310: 제 1 중간부재
320: 제 2 중간부재
330: 제 3 중간부재
410: 돌기홈
420: 돌기
430: 숫나사
510: 텔레스코픽 붐
520: 구동부
530: 동력전달 부재
520a: 제 1 구동부
520b: 제 2 구동부
620: 제 1 신축형 토크전달 샤프트
630: 제 2 신축형 토크전달 샤프트
650: 제 1 동력전달부재
660: 제 2 동력전달부재
690: 기어박스
691: 제 1 수직회전기어
692: 제 2 수직회전기어
693: 수평회전기어210: upper member
211: first guide groove
220: intermediate member
221: second guide groove
222: first projection
230: end member
232: second projection
310: first intermediate member
320: second intermediate member
330: third intermediate member
410: projection groove
420: projection
430: male screw
510: Telescopic Boom
520:
530: Power transmission member
520a:
520b:
620: first stretchable torque transmission shaft
630: second stretchable torque transmission shaft
650: first power transmitting member
660: second power transmitting member
690: Gearbox
691: first vertical rotation gear
692: second vertical rotation gear
693: Horizontal rotary gear

Claims (10)

원형 관의 형태로 일측에 적어도 하나 이상의 제 1 상하이동 가이드 홈이 구비된 상단부재;
원형 관의 형태로 일측에 적어도 하나 이상의 제 2 상하이동 가이드 홈이 구비되고, 상기 상단부재의 제 1 상하이동 가이드 홈에 결합될 수 있는 제 1 돌기를 구비한 중간부재; 및
원통형의 형태로 상기 중간부재의 제 2 상하이동 가이드 홈에 결합될 수 있는 제 2 돌기를 구비한 말단부재를 포함하고,
상기 상단부재, 상기 중간부재 및 상기 말단부재는 동일 축으로 결합되어 토크전달을 위해 회전하고, 금속, 세라믹 및 플라스틱 중 적어도 하나 이상을 포함하며,
상기 중간부재의 외경이 상기 상단부재의 내경보다 작고, 상기 말단부재의 직경이 상기 중간부재의 내경보다 작으며,
상기 상단부재 내부에 상기 중간부재가 삽입되어 상기 상단부재의 제1 상하이동 가이드 홈을 따라 이동 가능하고, 상기 중간부재 내부에 상기 말단부재가 삽입되어 상기 중간부재의 제 2 상하이동 가이드 홈을 따라 이동 가능하며,
상기 중간부재는,
적어도 하나 이상으로 서로 다른 크기를 가지고, n-1 번째 중간부재의 내경은 n 번째 중간부재의 외경보다 크며, 상기 n 번째 중간부재는 n-1 번째 중간부재의 가이드 홈에 따라 이동 가능하고,
상기 돌기는,
상기 중간부재 및 상기 말단부재의 일부에 상기 돌기가 끼워지기 위한 돌기홈이 가공되고, 상기 돌기홈에 상기 돌기가 장착되어 숫나사로 고정되는 신축형 토크전달 샤프트.
An upper member in the form of a circular tube having at least one first vertical movement guide groove on one side;
An intermediate member having at least one second up-and-down movement guide groove on one side in the form of a circular tube and having a first projection that can be engaged with the first up-and-down movement guide groove of the upper member; And
And an end member having a second projection that can be engaged with the second up-and-down movement guide groove of the intermediate member in a cylindrical form,
Wherein the upper member, the intermediate member, and the distal member are coaxially coupled to rotate for torque transmission and include at least one of metal, ceramic, and plastic,
The outer diameter of the intermediate member is smaller than the inner diameter of the upper member, the diameter of the end member is smaller than the inner diameter of the intermediate member,
Wherein the intermediate member is inserted into the upper member and is movable along the first vertical guide groove of the upper member and the distal member is inserted into the intermediate member to move along the second vertical guide groove of the intermediate member Yes,
Wherein the intermediate member comprises:
The n-th intermediate member is movable along the guide groove of the (n-1) -th intermediate member, and the n-th intermediate member is movable along the guide groove of the
The projection
Wherein a projecting groove is formed in a part of the intermediate member and the end member so as to fit the projection, and the projections are fixed to the projecting groove by a male screw.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 따른 신축형 토크전달 샤프트를 적어도 하나 이상 구비하며,
상기 하나 이상의 신축형 텔레스코픽 샤프트를 내부에 배치한 중공형 텔레스코픽 붐을 포함하며,
상기 텔레스코픽 붐의 길이변화에 따라 상기 신축형 토크전달 샤프트의 길이가 변화되는 것을 특징으로 하는 텔레스코픽 장치.
At least one or more retractable torque transmission shafts according to claim 1,
And a hollow telescopic boom in which said at least one telescopic telescopic shaft is disposed,
Wherein the length of the telescopic torque transmission shaft is changed in accordance with a change in length of the telescopic boom.
청구항 7에서,
상기 신축형 토크전달 샤프트의 상단부재를 회전시키기 위한 각각의 구동장치가 연결되고, 상기 신축형 토크전달 샤프트의 말단부재의 끝단에 외부 장치로 동력을 전달시키기 위한 각각의 동력전달 부재가 결합되는 신축형 토크전달 샤프트를 포함하는 텔레스코픽 장치.
In claim 7,
Wherein each of the drive mechanisms for rotating the upper end member of the telescopic type torque transmission shaft is connected to each end of the telescopic type torque transmission shaft and each of the power transmission members for transmitting power to an external device is coupled to the end of the end member of the telescopic type torque transmission shaft, A telescopic device comprising a type torque transmission shaft.
청구항 8에서,
상기 동력전달 부재와 맞물려질 수 있는 기어박스를 더 포함하는 텔레스코픽 장치.
In claim 8,
And a gear box capable of engaging with the power transmitting member.
청구항 9에서,
상기 기어박스는,
차동기어인 것을 포함하는 텔레스코픽 장치.In claim 9,
The gear box includes:
Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > differential gear.
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US20060086867A1 (en) * 2004-10-25 2006-04-27 Sheng-Chien Wang Telescopic display stand
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