KR101712626B1 - 토오크 리미터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토오크를 제공하는 구동체와 상기 구동체의 토오크를 전달받아 회전하는 피구동체의 사이에 구비되어 구동체와 피구동체 사이에 형성된 부하(負荷)가 과도하게 작용하는 경우 토오크 전달을 제한하여 공회전 상태로 만드는 토오크 리미터에 관한 것으로서, 보다 상세하면 이웃된 회전축 중 어느 하나의 회전축과 연결되어 회전하는 메인플레이트와 다른 회전축과 연결되는 슬라이딩 플레이트 사이에 케이지 플레이트가 구비되고, 상기 케이지 플레이트에는 메인 플레이트와 슬라이딩 플레이트 간의 토오크 전달 여부를 조절하는 로드볼과 토오크가 비전달되는 경우 메인 플레이트와 슬라이딩 플레이트를 공회전시키는 드라이브볼이 구비되는 토오크 리미터에 관한 것이다.

Description

토오크 리미터{Torque limiter}

본 발명은 토오크를 제공하는 구동체와 상기 구동체의 토오크를 전달받아 회전하는 피구동체의 사이에 구비되어 구동체와 피구동체 사이에 형성된 부하(負荷)가 과도하게 작용하는 경우 토오크 전달을 제한하여 공회전 상태로 만드는 토오크 리미터에 관한 것으로서, 보다 상세하면 이웃된 회전축 중 어느 하나의 회전축과 연결되어 회전하는 메인플레이트와 다른 회전축과 연결되는 슬라이딩 플레이트 사이에 케이지 플레이트가 구비되고, 상기 케이지 플레이트에는 메인 플레이트와 슬라이딩 플레이트 간의 토오크 전달 여부를 조절하는 로드볼과 토오크가 비전달되는 경우 메인 플레이트와 슬라이딩 플레이트를 공회전시키는 드라이브볼이 구비되는 토오크 리미터에 관한 분야이다.

일반적으로 토오크 리미터는 기계적인 토오크 제어 방법으로 동력전달 시 모터, 기계, 장비, 로봇, 시험기기, 시스템 등의 과도한 비틀림이나 과부하로부터 보호를 위한 예방적 기능을 수행하는 장치를 말하는 것으로써, 특히 높은 동력과 회전수를 가지는 모터의 구동 시 예기치 않는 과부하 발생함에 따라 고가의 장치와 인명을 보호하기 위하여 널리 사용되는 기계 장치이다.

이러한 토오크 리미터의 대표적인 기술을 살펴보면, 파우더 토오크 리미터, 스프링 클러치식 토오크 리미터 및 볼 클러치식 토오크 리미터 등으로 구분될 수 있고, 상기 파우더 토오크 리미터와 스프링 클러치식 토오크 리미터는 축과 일체로 구성되어 있어서 사용에 따른 불편함이 있어서 널리 사용되지 못하는 단점이 있고, 상기 볼 클러치식 토오크 리미터는 고기능 이라는 이점은 있으나, 그 구조가 상당히 복잡하여 제조에 있어서 고도의 기술이 필요하고, 제조원가 또한 고가인 단점이 있었다.

다음은 토오크 리미터에 관한 대표적인 종래기술이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1106900호는 일방향 토오크 리미터에 관한 것으로서, 회전축 주위 원주 방향에서 복수 개의 볼을 수용하기 위한 복수 개의 제1 안착홀을 구비한 샤프트와; 상기 제1 안착홀에 대향하는 위치에 상기 각각의 볼을 수용시키기 위해 마련되는 복수 개의 제2 안착홈을 구비하여 상기 볼이 상기 제2 안착홈에 안착되는 경우 상기 샤프트의 토오크를 전달받도록 구성된 커버부와; 상기 샤프트를 상기 회전축을 따라 상기 커버부 방향으로 가압하여 상기 볼을 상기 제2 안착홈에 안착된 상태로 유지시키되, 상기 샤프트에 소정 토오크보다 큰 회전력이 인가되는 경우에는 상기 볼을 상기 제2 안착홈으로부터 이탈시켜 상기 샤프트가 공회전하도록 하여 상기 커버부로 토오크가 전달되지 않도록 함으로써 상기 샤프트의 소정 토오크에 대해서만 상기 커버부로 상기 샤프트의 토오크를 전달하기 위한 토오크 리미팅 수단과; 상기 샤프트의 일측 회전방향에 대해서는 상기 샤프트의 공회전을 방지시켜 상기 소정 토오크보다 큰 회전력이 상기 샤프트에 인가되는 경우에도 항상 상기 샤프트의 토오크를 상기 커버부로 전달하도록 하는 래칫부;를 포함하는 구성을 하였다.

하지만 상기 종래기술에 의한 토오크 리미터는 토오크 전달부분에 복수 개의 라쳇과 같은 구성품이 포함하기 때문에 라쳇의 손상이 잦게 일어날 우려가 있어, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1106900호(2012.01.10.) 대한민국 등록특허공보 제10-0594487호(2006.06.21.) 대한민국 등록실용신안 제20-0141219호(1998.12.29.)

본 발명은 토오크 리미터에 관한 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 토오크 리미터, 특히 볼 클러치식 토오크 리미터는 과부하 형성시에도 구동체에 의하여 회전하는 메인 플레이트와 피구동체를 회전시키는 슬라이딩 플레이트 사이에서 로드볼이 계속적으로 부하를 받으며 회전되는 문제가 발생하였고;

그 결과 과부하 시에도 구동체에 의한 소정의 토오크가 피구동체에 계속적으로 전달되어 피구동체가 손상되는 문제가 발생하였으며;

또한 과부하 시에 로드볼에 계속적으로 가해지는 마찰력에 의하여 로드볼이 쉽게 마모되어, 로드볼에 의한 평상시의 토오크 전달력이 점차적으로 떨어지는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

이웃된 회전축 중 어느 하나의 회전축과 연결되어 회전하는 메인 플레이트와; 상기 메인 플레이트의 일측면과 타측면이 마주하도록 배치되고, 이웃된 회전축 중 다른 하나의 회전축과 연결되어 회전하는 슬라이딩 플레이트 및; 상기 슬라이딩 플레이트와 연결되되, 상기 메인 플레이트와 슬라이딩 플레이트 사이에 배치되고, 상기 메인 플레이트 쪽과 슬라이딩 플레이트 쪽으로 양방향 이동하면서 메인 플레이트와 슬라이딩 플레이트 간의 토오크를 전달 또는 비전달하는 복수 개의 로드볼과, 상기 로드볼이 토오크를 전달하지 않을 때 메인 플레이트와 슬라이딩 플레이트를 공회전시키는 복수 개의 드라이브볼을 구비하는 케이지 플레이트;를 포함하여 구성되는 토오크 리미터를 제시한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 토오크 리미터는 토오크 전달부분에 해당하는 케이지 플레이트에 구비되는 로드볼이 메인 플레이트에 간섭되거나 완전히 간섭 해제됨으로써 토오크의 전달 여부가 조절되기 때문에, 과부하 시에 메인 플레이트와 슬라이딩 플레이트를 완전히 분리시킨 상태로 무부하 공회전시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있고;

또한 과부하 시에 로드볼이 메인 플레이트에서 완전히 간섭 해제된 상태를 하기 때문에, 공회전으로 인한 로드볼의 마찰이 발생하지 않아, 장기적인 사용시에도 로드볼의 토오크 전달성이 떨어지지 않는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터를 나타내는 측단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터를 나타내는 부분 단면 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터의 메인 플레이트를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터의 케이지 플레이트를 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터의 슬라이딩 플레이트를 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터에 볼트 체결용 탄성부재가 구비되는 경우를 나타내는 측단면도.
도 7a는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터가 토오크 전달 상태인 경우를 나타내는 측단면도.
도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터가 토오크 전달 상태인 경우의 메인 플레이트에 대한 로드볼 및 드라이브볼의 상태를 나타내는 평면도.
도 7c는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터가 토오크 전달 상태인 경우의 케이지 플레이트와 슬라이딩 플레이트에 대한 로드볼 및 드라이브볼의 상태를 나타내는 평면도.
도 8a는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터가 토오크 비전달 상태인 경우를 나타내는 측단면도.
도 8b는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터가 토오크 비전달 상태인 경우의 메인 플레이트에 대한 로드볼 및 드라이브볼의 상태를 나타내는 평면도.
도 8c는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터가 토오크 비전달 상태인 경우의 케이지 플레이트와 슬라이딩 플레이트에 대한 로드볼 및 드라이브볼의 상태를 나타내는 평면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터의 요홈 및 걸쇠를 나타내는 측면도.

본 발명은 토오크를 제공하는 구동체와 상기 구동체의 토오크를 전달받아 회전하는 피구동체의 사이에 구비되어 구동체와 피구동체 사이에 형성된 부하(負荷)가 과도하게 작용하는 경우 토오크 전달을 제한하여 공회전 상태로 만드는 토오크 리미터에 관한 것으로서, 이웃된 회전축(100a, 100b) 중 어느 하나의 회전축(100a)과 연결되어 회전하는 메인 플레이트(10)와; 상기 메인 플레이트(10)의 일측면과 타측면이 마주하도록 배치되고, 이웃된 회전축(100a, 100b) 중 다른 하나의 회전축(100b)과 연결되어 회전하는 슬라이딩 플레이트(20) 및; 상기 슬라이딩 플레이트(20)와 연결되되, 상기 메인 플레이트(10)와 슬라이딩 플레이트(20) 사이에 배치되고, 상기 메인 플레이트(10) 쪽과 슬라이딩 플레이트(20) 쪽으로 양방향 이동하면서 메인 플레이트(10)와 슬라이딩 플레이트(20) 간의 토오크를 전달 또는 비전달하는 복수 개의 로드볼(40)과, 상기 로드볼(40)이 토오크를 전달하지 않을 때 메인 플레이트(10)와 슬라이딩 플레이트(20)를 공회전시키는 복수 개의 드라이브볼(50)을 구비하는 케이지 플레이트(30);를 포함하여 구성되는 토오크 리미터에 관한 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 9를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명에 의한 토오크 리미터는 토오크를 발생시키는 구동체와 상기 토오크를 전달받는 피구동체의 사이에 구비되어, 구동체 회전축(100a)의 토오크를 전달받아 피구동체의 회전축(100b)으로 전달하고, 구동체의 토오크가 과도하거나 피구동체에 과도한 부하가 형성되어 구동체에 무리가 발생하는 경우에는 구동체 회전축(100a)의 토오크를 피구동체 회전축(100b)에 전달시키지 않도록 하는 목적을 가진다.

이하, 본 발명에 의한 토오크 리미터에 관한 구체적인 설명은 상기 구동체가 모터인 경우이고, 상기 피구동체는 감속기인 경우를 바람직한 실시예로 설명하겠다.

또한 상기 구동체의 회전축(100a)과 피구동체의 회전축(100b)은 하기의 메인 플레이트(10) 또는 슬라이딩 플레이트(20) 중 어느 하나의 것이 선택적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 구동체의 회전축(100a)이 메인 플레이트(10)와 연결되어 토오크를 제공하는 경우에는 상기 피구동체의 회전축(100b)은 슬라이딩 플레이트(20)와 연결되어 토오크를 전달받고, 상기와 반대의 경우에는 상기 구동체의 회전축은 슬라이딩 플레이트(20)와 연결되어 토오크를 제공하고 피구동체의 회전축은 메인 플레이트(10)와 연결되어 토오크를 전달받도록 구성될 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 토오크 리미터에 관한 구체적인 설명은 메인 플레이트(10)가 구동체인 모터의 회전축(이하의 이웃된 회전축(100a, 100b) 중 어느 하나의 회전축(100a)에 해당함.)과 연결되고, 슬라이딩 플레이트(20)가 피구동체인 감속기의 회전축(이하의 이웃된 회전축(100a, 100b) 중 다른 하나의 회전축(100b)에 해당함.)과 연결되는 경우를 바람직한 실시예로 설명하겠다.

또한 본 발명에 의한 토오크 리미터에 관한 구체적인 설명은 모터의 회전중심(110), 감속기의 회전중심(110), 메인 플레이트(10)의 회전중심(110), 슬라이딩 플레이트(20)의 회전중심(110) 및 케이지 플레이트(30)의 회전중심(110)이 일직선상에 위치함을 바람직한 실시예로 설명하겠고, 이에 관한 구체적인 설명은 하기에서 다시 하겠다.

구체적으로, 상기 메인 플레이트(10)는 이웃된 회전축(100a, 100b) 중 어느 하나의 회전축(100a)과 연결되어 회전하는 구성으로서, 모터의 회전축(100a)과 연결되어 모터의 토오크를 직접 전달받는 구성이다.

이때, 상기 메인 플레이트(10)는 모터의 회전축(100a)과 직접 연결되는 구성을 할 수도 있지만, 도 1과 같이 모터의 회전축(100a) 말단에는 플랜지가 구비되고, 상기 모터 회전축(100a)에 구비된 플랜지는 일단(타측)은 상기 모터 회전축(100a)에 연결된 플랜지와 체결되는 플랜지(2)가 구비되는 관형의 어뎁터 블록(120)과 체결되고, 상기 어뎁터 블록(120)의 일측에 상기 메인 플레이트(10)가 체결되는 구성을 할 수 있다.

또한 상기 어뎁터 블록(120)과 메인 플레이트(10)는 볼트와 같은 체결구를 이용하여 상호 체결되는 구성을 할 수 있다.

상기와 연관하여, 모터 회전축(100a)에 연결된 플랜지와 어뎁터 블록(120)의 볼트(130) 체결을 용이하게 하기 위하여, 상기 어뎁터 블록(120)의 일정부분에 형성된 볼트홀(140)의 내부에는 탄성을 가지는 실린더 형태의 탄성부재(150)가 내입되고, 상기 탄성부재(150)의 중공에는 모터 회전축(100a)에 연결된 플랜지와 어뎁터 블록(120)을 상호 체결시키는 볼트(140)이 내입 체결될 수 있다.

이때, 상기 탄성부재(150)는 모터 회전축(100a)에 연결된 플랜지에 형성된 볼트홀과 어뎁터 블록(20)에 형성된 볼트홀(140) 간의 진직도가 맞지 않는 경우, 일정의 탄성력으로 볼토홀(140)에 끼워지는 볼트(140)의 진직도를 확보해줄 수 있는 효과를 발휘한다.

더불어 상기 메인 플레이트(10)는 도 3과 같이 링형태의 판상으로 구성되어 메인 플레이트(10) 자제는 모터의 회전축(100a)(또는 상기 어뎁터 블록(120))과 연결되어 회전하고, 내부에 형성된 중공에는 감속기의 회전축(100b)과 연결되어 회전하는 허브(180)가 내입되어 메인 플레이트(10)와는 별도로 회전 가능하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 메인 플레이트(10)와 허브(180)의 사이에는 허브(180)에 대한 메인 플레이트(10)의 공회전 시에 메인 플레이트(10)와 허브(180) 간의 간섭을 줄이기 위하여 베어링(160)이 구비되는 구성을 할 수 있다.

상기와 연관하여, 상기 메인 플레이트(10)의 중공면과 허브(180)의 외주면은 상호 간섭되지 않는 상태를 유지하고, 메인 플레이트(10)의 중공에 내입된 허브(180)의 안정된 회전을 위하여 상기 어뎁터 블록(120)의 중공면과 허브(180)의 외주면 사이에는 하나 이상의 베어링(160)이 구비되는 구성을 할 수 있다.

또한 상기 메인 플레이트(10)는 메인 플레이트(10)의 회전중심(110)을 기준하여, 회전중심(110)에 가까운 내측에는 스트러트 링(10a)이 배치되고, 상기 스트러트 링(10a)의 외측에는 로드 플레이트(10b)가 배치되는 형태로 구성될 수 있다.

즉, 상기 메인 플레이트(10)는 스트러트 링(10a)과 로드 플레이트(10b)를 포함하여 구성되고, 상기 로드 플레이트(10b)는 어뎁터 블록(120)의 일측에 볼트 체결되며, 상기 스트러트 링(10a)은 상기 어뎁터 블록(120)의 일측과 로드 플레이트(10b)의 사이에 외주연 일부분이 끼워지는 상태로 어뎁터 블록(120)과 로드 플레이트(10b) 사이에 체결될 수 있다.

아울러 상기 슬라이딩 플레이트(20)는 상기 메인 플레이트(10)의 일측면과 타측면이 마주하도록 배치되고, 이웃된 회전축(100a, 100b) 중 다른 하나의 회전축(100b)과 연결되어 회전하는 구성으로서, 상기 모터의 토오크를 전달받아 회전하는 메인 플레이트(10)의 토오크를 전달받아 회전하여, 감속기의 회전축(100b)을 회전시키는 구성이다.

즉, 상기 슬라이딩 플레이트(20)는 도 5와 같이 판상의 링형태로 구성되고, 내부에 형성된 중공에는 감속기의 회전축(100b) 또는 감속기의 회전축(100b)이 끼워진 상기 허브(180)가 고정되도록 끼워진다.

이때, 상기 슬라이딩 플레이트(20)의 중공 내부면에는 스플라인이 형성되고, 상기 스플라인과 대응되는 상기 감속기의 회전축(100b) 일정부분 또는 허브(180)의 일정부분에는 대응 스플라인이 형성되어 상호 끼움 체결되는 구성을 할 수 있다.

즉, 상기 메인 플레이트(10)는 모터의 회전축(100a)에 의하여 회전되고, 상기 슬라이딩 플레이트(20)는 상기 메인 플레이트(10)로부터 토오크를 전달받아 회전함으로써 감속기의 회전축(100b)을 회전시키는 구성을 한다.

또한 상기 슬라이딩 플레이트(20)의 일측에는 상기 슬라이딩 플레이트(20)를 타측 방향으로 지속적으로 밀어주기 위한 탄성부재(170)가 더 포함되는 구성을 할 수 있고, 상기 탄성부재(170)의 타측에는 상기 탄성부재(170)가 타측 방향으로 지속적으로 가압된 상태를 유지할 수 있도록 하는 지지 플레이트(190)가 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 지지 플레이트(190)는 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 이격된 상태로 체결되고, 상기 슬라이딩 플레이트(20)와 지지 플레이트(190) 사이의 이격공간에는 판스프링 또는 와이어 스프링과 같은 하나 이상의 탄성부재(170)가 슬라이딩 플레이트(20)의 회전중심(110)을 중심하여 일정의 동심원을 형성하며 구비될 수 있다.

이때, 상기 탄성부재(170)는 슬라이딩 플레이트(20) 및 하기 케이지 플레이트(30)를 지속적으로 타측 방향으로 밀어주어, 감속기에 과부하가 형성되지 않은 상태에서는 하기 케이지 플레이트(30)에 구비된 복수 개의 로드볼(40)이 메인 플레이트(10)에 계속적으로 압착된 상태를 유지할 수 있도록 하는 효과를 발휘할 수 있다.

상기와 연관하여, 상기 슬라이딩 플레이트(20)는 본 발명에 의한 토오크 리미터에 과부하가 형성될 시에는 상기 탄성부재(170)의 탄성력을 이겨내며 도 6과 같이 타측에서 일측 방향으로 수평이동하게 되는데, 이때, 상기 슬라이딩 플레이트(20)의 외주 일정 부분에는 리미트 스위치 또는 근접센서 등과 같은 센싱부재(200)의 센싱부가 위치될 수 있다.

즉, 과부하 형성으로 인하여 슬라이딩 플레이트(20)가 타측에서 일측으로 수평이동되면, 상기 센싱부재(200)는 모터 정지신호를 생성하고, 상기 모터 정지신호를 전달받은 모터는 정지되어 구동력 생성을 중단한다.

또한 상기 케이지 플레이트(30)는 상기 슬라이딩 플레이트(20)와 연결되되, 상기 메인 플레이트(10)와 슬라이딩 플레이트(20) 사이에 배치되고, 상기 메인 플레이트(10) 쪽과 슬라이딩 플레이트(20) 쪽으로 양방향 이동하면서 메인 플레이트(10)와 슬라이딩 플레이트(20) 간의 토오크를 전달 또는 비전달하는 복수 개의 로드볼(40)과, 상기 로드볼(40)이 토오크를 전달하지 않을 때 메인 플레이트(10)와 슬라이딩 플레이트(20)를 공회전시키는 복수 개의 드라이브볼(50)을 구비하는 구성이다.

즉, 상기 케이지 플레이트(30)는 도 4와 같이 판상의 링형태로 구성되고, 타측은 상기 슬라이딩 플레이트(20)와 연결되어 슬라이딩 플레이트(20)와 함께 회전 가능하며, 메인 플레이트(10)와의 토오크 전달체 역할을 하는 복수 개의 로드볼(40)과 토오크 비전달시에 슬라이딩 플레이트(20)에 대한 메인 플레이트(10)의 원활한 공회전을 유도하는 복수 개의 드라이브볼(50)을 구비하는 구성이다.

구체적으로, 상기 케이지 플레이트(30)는, 타측면이 상기 메인 플레이트(10)의 일측면과 상접되고, 일측면은 상기 슬라이딩 플레이트(20)의 타측면과 상접되는 구성을 하며, 슬라이딩 플레이트(20)에 체결되는 구성을 한다.

아울러 상기 케이지 플레이트(30)에 구비되는 복수 개의 로드볼(40)은 케이지 플레이트(30)의 일측과 타측 방향으로 양방향 이동 가능한 상태로 케이지 플레이트(30)에 내입되고, ⅰ) 도 7a와 같이 로드볼(40)이 케이지 플레이트(30)의 타측 방향에 위치된 상태에서는 로드볼(40)과 메인 플레이트(10) 일측면 간의 간섭이 형성되어 회전하는 메인 플레이트(10)의 토오크가 로드볼(40)에 가해짐으로써 케이지 플레이트(30)가 회전되며, 상기 회전되는 케이지 플레이트(30)는 슬라이딩 플레이트(20)를 회전시킬 수 있다.

상기와 연관하여, ⅱ) 도 8a와 같이 로드볼(40)이 케이지 플레이트(30)의 일측 방향에 위치된 상태에서는 로드볼(40)과 메인 플레이트(10) 일측면 간의 간섭이 해제되어 회전하는 메인 플레이트(10)의 토오크가 케이지 플레이트(30)에 전달되지 않는다.

이때, 상기 케이지 플레이트(30)에 구비되는 복수 개의 드라이브볼(50)은 상기 ⅰ)의 경우에는 메인 플레이트(10)와 상접되지 않은 상태를 유지하고, 상기 ⅱ)의 경우에는 메인 플레이트(10)와 토오크는 전달하지 않는 상접되어 회전되는 메인 플레이트(10)의 일측면에 대한 케이지 플레이트(30)(토오크를 전달받지 못하여 정지된 상태)의 타측면에 대한 마찰을 최소화시킨다.

더불어 상기 복수 개의 로드볼(40)과 복수 개의 드라이브볼(50) 각각은 케이지 플레이트(30)의 회전중심(110)을 중심하여 일정의 동심원을 형성하며 케이지 플레이트(30)에 구비됨은 자명할 것이고, 바람직하게는 복수 개의 로드볼(40)은 인접된 로드볼(40) 각각이 회전중심(110)을 중심하여 동일한 동심원상에 배치되며, 복수 개의 드라이브볼(50) 역시 인접된 로드볼(40) 각각이 회전중심(110)을 중심하여 동일한 동심원상에 배치될 수 있다.

아울러 상기 메인 플레이트(10), 슬라이딩 플레이트(20) 및 케이지 플레이트(30)는 케이지 플레이트(30)에 구비되는 복수 개의 로드볼(40)에 의한 토오크의 전달 상태 또는 비전달 상태에 가질 수 있고, 토오크가 비전달 상태에 놓인 경우에는 복수의 드라이브볼(50)에 의하여 메인 플레이트(10)와 슬라이딩 플레이트(20)(정확하게는 케이지 플레이트(30))를 공회전시킬 수 있도록 구성되면 다양한 형태의 것으로 구성될 수 있고, 바람직하게는 상기 메인 플레이트(10), 슬라이딩 플레이트(20) 및 케이지 플레이트(30)는 하기와 같이 구성될 수 있다.

즉, 상기 메인 플레이트(10)는 일측면에 복수의 제1로드볼 홀(11)이 회전중심(110)에서 동일한 동심원상에 등간격으로 형성되고, 회전중심(110)을 기준하여 상기 복수의 제1로드볼 홀(11)이 형성된 동심원과 서로 다른 동심원상에 형성하면서 제1로드볼 홀(11)보다 더 낮은 홀 깊이를 가지며 일측면에 형성되는 링형태의 제1드라이브볼 레일(12)이 형성되는 구성을 할 수 있다.

구체적으로, 상기 복수의 제1로드볼 홀(11)은 상기 케이지 플레이트(30)에 구비되는 복수 개의 로드볼(40) 각각의 타측 일부분이 내입될 수 있도록 하는 구성으로서, 제1로드볼 홀(11)의 깊이는 로드볼(40)의 반경 이내를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 링형태의 제1드라이브볼 레일(12)은 상기 케이지 플레이트(30)에 구비되는 복수 개의 드라이브볼(50)의 타측 일부분이 내입될 수 있도록 하는 구성으로서, 메인 플레이트(10)의 회전중심(110)을 기준하여 일정 반경의 동심원상에 단일의 링형태로 구성된다. 물론 상기 제1드라이브볼 레일(12)이 복수 개로 구성되는 경우에는 메인 플레이트(10)의 회전중심(110)을 기준하여 서로 다른 반경의 동심원상에 복수 개의 제1드라이브볼 레일(12)이 각각 형성될 수도 있다.

아울러 상기 제1드라이브볼 레일(12)은 상기 제1로드볼 홀(11)보다 더 낮은 홀 깊이로 형성되어, 토오크 비전달 상태에서 로드볼(40)이 케이지 플레이트(30)의 일측 방향으로 일정 간격 이동된 경우에, 상기 드라이브볼(50)의 타측 일부분은 상기 제1드라이브볼 레일(12)에 내입된 상태를 유지할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 메인 플레이트(10)는 단일체로 구성될 수도 있고, 바람직하게는 회전중심(110)에 인접되도록 배치되고, 일측면에 상기 링형태의 제1드라이브볼 레일(12)이 형성되는 스트러트 링(10a) 및; 상기 스트러트 링(10a)의 외측과 연결되며 배치되고, 일측면에 상기 복수의 제1로드볼 홀(11)이 형성되는 로드 플레이트(10b);를 포함하는 구성을 할 수 있다.

즉, 상기 스트러트 링(10a)은 일측면에 상기 제1드라이브볼 레일(12)이 형성되는 구성으로서, 메인 플레이트(10)의 회전중심(110)을 기준하여, 회전중심(110)에 가까운 내측에 배치되어 토오크 비전달 상태에서 상기 드라이브볼(50)을 지지시키는 구성이다.

또한 상기 로드 플레이트(10b)는 상기 스트러트 링(10a)의 외측에 배치되고, 일측면에 복수의 제1로드볼 홀(11)이 형성되는 구성으로서, 토오크 전달 상태에서 상기 로드볼(40)의 일측 일부분을 상기 제1로드볼 홀(11)에 내입시켜, 제1로드볼 홀(11)과 로드볼(40) 간의 간섭력에 의하여 메인 플레이트(10)의 토오크가 케이지 플레이트(30)로 전달될 수 있도록 하는 구성이다.

아울러 상기 슬라이딩 플레이트(20)는 상기 메인 플레이트(10)의 일측면이 마주하는 타측면에 상기 복수의 제1로드볼 홀(11) 각각과 마주하는 위치에 제2로드볼 홀(21)이 복수 개 형성되도록 구성되고; 상기 복수 개의 제2로드볼 홀(21) 중, 이웃된 제2로드볼 홀(21) 사이에는 상기 제2로드볼 홀(21)보다 더 깊은 깊이를 가지는 제3로드볼 홀(22)이 각각 형성되도록 구성되며; 타측면의 상기 제1드라이브볼 레일(12)과 마주하는 위치에는 복수 개의 제2드라이브볼 홀(23)이 등간격으로 형성되도록 구성되며; 상기 케이지 플레이트(30)는 회전중심(110)을 중심으로 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 회전 가능하도록 연결되는 구성을 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제2로드볼 홀(21)은 상기 케이지 플레이트(30)에 구비되는 복수 개의 로드볼(40) 각각의 일측 일부분이 내입될 수 있도록 하는 구성으로서, 상기 제2로드볼 홀(21)은 로드볼(40)의 개수와 대응되는 개수로 구성되고, 제2로드볼 홀(21)의 깊이는 로드볼(40)의 반경 이내를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.

다만, 상기 제1로드볼 홀(11)의 깊이, 케이지 플레이트(30)의 두께 및 제2로드볼 홀(21)의 깊이를 합한 간격은 로드볼(40)의 직경과 동일하거나 유사한 간격을 가지도록 구성되는 것이 바람직하고, 이는 로드볼(40)의 타측 일부분이 제1로드볼 홀(11)에 내입된 상태에서 제1로드볼 홀(11), 케이지 플레이트(30) 및 제2로드볼 홀(21)이 형성한 구형태 단일홀의 내주가 로드볼(40)의 외주와 유사한 정도를 가져 로드볼(40)이 상기 구형태 단일홀에 긴밀하게 내입되어 메인 플레이트(10)의 토오크가 로드볼(40)에 유격없이 전달될 수 있도록 하기 위함이다.

상기와 연관하여, 상기 제2로드볼 홀(21)의 깊이는 상기 제1로드볼 홀(11)의 깊이보다는 낮게 형성되어, 케이지 플레이트(30)를 기준하여 로드볼(40)의 타측 일부분이 로드볼(40)의 일측 일부분이 제2로드볼 홀(21)에 내입되는 깊이보다 상기 제1로드볼 홀(11)에 더 깊게 내입될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이는 로드볼(40)에 의한 메인 플레이트(10)의 토오크 전달력을 더욱 향상시키기 위함이다.

아울러 상기 제3로드볼 홀(22)은 복수 개의 제2로드볼 홀(21) 사이사이에 해당하는 슬라이딩 플레이트(20)의 타측면에 형성되는 복수 개의 구성으로서, 상기 제2로드볼 홀(21)보다 깊은 깊이를 가져 제2로드볼 홀(21)에 내입되어 있던 로드볼(40)이 감속기의 과부하시에 하기 케이지 플레이트(30)의 회전에 의하여 제3로드볼 홀(22)로 이동 내입되도록 하여, 로드볼(40)과 제1로드볼 홀(11) 간의 간섭을 해제시키는 구성이다.

즉, 상기 제3로드볼 홀(22)은 상기 복수 개의 제2로드볼 홀(21) 중, 이웃된 제2로드볼 홀(21) 사이에 해당하는 슬라이딩 플레이트(20)의 타측면에 형성되고, 슬라이딩 플레이트(20)의 회전중심(110)을 기준하여 상기 제2로드볼 홀(21)과 동일한 반경을 가지는 동심원상에 형성된다.

구체적으로, 상기 로드볼(40)은 토오크 전달 상태에서는 타측 일부분이 제1로드볼 홀(11)에 내입된 상태를 유지하며 메인 플레이트(10)의 토오크를 케이지 플레이트(30)(슬라이딩 플레이트(20))에 전달하고, 감속기에 과부하가 형성되어 지나치게 강한 부하가 제1로드볼 홀(11)과 로드볼(40) 타측 일부분 간에 형성되면, 상기 로드볼(40)은 메인 플레이트(10)의 토오크에 의하여 슬라이딩 플레이트(20)의 회전중심(110)으로 기준하여 일방향으로 회전하며 위치이동되며, 이때, 상기 로드볼(40)의 일측 일부분은 제2로드볼 홀(21)에 내입되어 있다가 제3로드볼 홀(22)로 위치이동되어 제2로드볼 홀(21)보다 깊은 깊이를 가지는 제3로드볼 홀(22)로 내입된다. 그 결과 로드볼(40)은 제1로드볼 홀(11)의 외부로 빠져나와 메인 플레이트(10)의 토오크는 로드볼(40)에 전달되지 않으므로서 토오크 비전달 상태를 가지게 된다.

또한 상기 복수 개의 제2드라이브볼 홀(23)은 메인 플레이트(10)의 일측면에 형성된 상기 제1드라이브볼 레일(12)과 마주하는 위치에 해당하는 슬라이딩 플레이트(20)의 타측면에 형성되는 등간격으로 구성으로서, 토오크 비전달 상태(로드볼(40)의 타측 일부분이 제1로드볼 홀(11)에서 빠지고 로드볼(40)의 일측 일부분이 제3로드볼 홀(22)에 내입된 상태)에서 드라이브볼(50)의 일측 일부분이 제2드라이브볼 홀(23)에 내입된 상태를 유지하고, 드라이브볼(50)의 타측 일부분은 상기 제1드라이브볼 레일(12) 내에서 구름 이동할 수 있도록 하는 구성이다.

아울러 상기 드라이브볼(50)이 로드볼(40)과 동일한 직경을 가지도록 구성된 경우, 상기 제2드라이브볼 홀(23)은 상기 제3로드볼 홀(22)보다 얕은 깊이를 가지도록 구성되어 토오크 비전달 상태에서, 드라이브볼(50)의 타측 일부분은 메인 플레이트(10)의 제1드라이브볼 레일(12)에 내입되고, 드라이브볼(50)의 일측 일부분은 링형태의 제2드라이브볼 홀(23)에 내입된 상태로 구름 이동할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 케이지 플레이트(30)는 회전중심(110)을 중심으로 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 회전 가능하도록 연결되는 구성을 하여, 감속기에 과부하가 형성되어 슬라이딩 플레이트(20)에 과부하가 형성되는 경우에, 메인 플레이트(10)의 토오크를 전달받은 로드볼(40)이 슬라이딩 플레이트(20)와 연결된 케이지 플레이트(30)만을 일정각도 회전시킬 수 있도록 구성된다.

더불어 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 대한 케이지 플레이트(30)의 회전범위(회전중심(110)을 기준으로 한 회전각도)는 제2로드볼 홀(21)과 제3로드볼 홀(22) 간의 간격에 해당하는 회전각도를 가지도록 구성되어, 제2로드볼 홀(21)에서 이탈하여 인접된 제3로드볼 홀(22)로 내입된 로드볼(40)이 계속 회전되어 상기 제3로드볼 홀(22)과 인접된 다른 제2로드볼 홀(21)로 내입되지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 케이지 플레이트(30)는 상기 제1로드볼 홀(11)과 제2로드볼 홀(21)을 상호 연통시키는 로드볼 관통홀(31)이 복수 개 형성되고, 상기 제1드라이브볼 레일(12)과 제2드라이브볼 홀(23)을 상호 연통시키는 드라이브볼 관통홀(32) 복수 개가 형성되도록 구성되며; 상기 복수 개의 로드볼 관통홀(31) 각각에는 로드볼(40)이 내입되고, 상기 복수 개의 드라이브볼 관통홀(32) 각각에는 드라이브볼(50)이 내입되도록 구성되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 로드볼 관통홀(31)은 구형태를 가지는 로드볼(40)의 직경과 동일하거나 로드볼(40)의 직경과 최대한 유사한 내경을 가지도록 구성되어, 로드볼(40)이 로드볼 관통홀(31)에 흔들림 없이 내입되도록 구성되는 것이 바람직하고, 로드볼(40)이 로드볼 관통홀(31)에 내입된 상태에서 메인 플레이트(10) 방향 및 슬라이딩 플레이트(20) 방향으로 자유롭게 양방향 이동할 수 있도록 하는 구성이다.

이때, 상기 복수 개의 로드볼 관통홀(31)은 회전중심(110)을 기준하여 상기 복수 개의 제1로드볼 홀(11) 및 복수 개의 제2로드볼 홀(21)과 동일한 반경을 가지는 케이지 플레이트(30)의 동심원상에 형성되고, 로드볼(40)이 제1로드볼 홀(11)에서 빠진 경우에는 로드볼(40)이 제3로드볼 홀(22)에 내입될 수 있도록 제3로드볼 홀(22)과도 동일한 반경을 가지는 케이지 플레이트(30)의 동심원상에 형성된다.

아울러 상기 드라이브볼 관통홀(32)은 구형태를 가지는 드라이브볼(50)의 직경과 동일하거나 드라이브볼(50)의 직경과 최대한 유사한 내경을 가지도록 구성되어, 드라이브볼(50)이 드라이브볼 관통홀(32)에 흔들림 없이 내입되도록 구성되는 것이 바람직하고, 드라이브볼(50)이 드라이브볼 관통홀(32)에 내입된 상태에서 메인 플레이트(10) 방향 및 슬라이딩 플레이트(20) 방향으로 자유롭게 양방향 이동할 수 있도록 하는 구성이다.

또한 본 발명에 의한 토오크 리미터는 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 대한 케이지 플레이트(30)의 회전범위를 적절하게 제한하기 위한 구성은 당업자의 판단에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있으나, 바람직하게는 상기 케이지 플레이트(30)의 외주에는 회전중심(110)을 중심으로 한 일정의 동심원과 대응되는 호 형태의 절개홈(33)이 형성되고; 상기 절개홈(33)의 형성 길이는 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 대한 케이지 플레이트(30)의 최대 회전 반경과 동일한 길이를 가지도록 구성되며; 상기 절개홈(33)에는 일측에 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 고정 체결되는 고정핀(34)이 삽입되는 구성을 할 수 있다.

즉, 상기 절개홈(33)의 형성 길이는 슬라이딩 플레이트(20)에 대한 케이지 플레이트(30)의 최대 회전 반경을 형성시키고, 상기 고정핀(34)은 일측이 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 고정 체결된 상태로 절개홈(33)에 내입되어 케이지 플레이트(30)가 절개홈(33)의 길이만큼 회전된 경우에 케이지 플레이트(30)의 더 이상의 회전을 제한하는 구성이다.

구체적으로, 상기 절개홈(33)은 도 4와 같이 케이지 플레이트(30)의 외주의 일정부분에 해당하는 부분에 케이지 플레이트(30)의 일측과 타측을 관통하며 형성되고, 회전중심(110)을 기준하여 일정의 호 형태를 형성하며 길이가 형성된다.

아울러 절개홈(33)의 형성 길이는 어느 하나의 제1로드볼 홀(11)과 인접된 다른 제1로드볼 홀(11) 간의 간격(어느 하나의 제2로드볼 홀(21)과 인접된 다른 제2로드볼 홀(21) 간의 간격과 동일함.)에 해당하는 길이를 가져, 어느 하나의 제1로드볼 홀(11)에서 타측 일부분이 빠진 로드볼(40)이 케이지 플레이트(30)의 회전에 의하여 인접된 다른 제1로드볼 홀(11)로 내입되지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.

더블어 상기 고정핀(34)은 일측은 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 고정 체결되고, 일측 이외의 부분은 상기 절개홈(33)에 내입되어, 케이지 플레이트(30)가 절개홈(33)의 길이 이내에서만 회전될 수 있도록 한다.

또한 본 발명에 의한 토오크 리미터는 감속기의 과부하에 의하여 상기 로드볼(40)과 제1로드볼 홀(11) 간의 간섭은 해제되어 로드볼(40)의 일측 일부분이 제2로드볼 홀(21)에 내입됨과 동시에, 상기 드라이브볼(50)은 제2드라이브볼 홀(23)에 일측 일부분과 제1드라이브볼 레일(12)에 타측 일부분이 각각 내입된 상태로 구름 이동되는 상태로 메인 플레이트(10)와 슬라이딩 플레이트(20)가 공회전하는 경우(토오크 비전달 상태), 토오크 리미터의 재작동을 위하여 메인 플레이트(10) 또는 케이지 플레이트(30)(또는 슬라이딩 플레이트(20))를 역방향(토오크 전달방향의 반대 방향)으로 회전시켜 로드볼(40)의 일측 일부분이 원래의 제1로드볼 홀(11)에 내입될 수 있도록 구성될 수 있다.

즉, 본 발명은 감속기에 형성된 과부하가 해소되어 토오크 리미터를 재작동시키기 위하여 로드볼(40)의 일측 일부분이 제2로드볼 홀(21)에 내입될 수 있도록 구성되면 다양한 형태로 구성될 수 있고, 바람직하게는 상기 슬라이딩 플레이트(20)의 외주의 일부분은 슬라이딩 플레이트(20)의 외주 말단부가 상기 케이지 플레이트(30)의 타측면과 동일한 위상에 위치하도록 케이지 플레이트(30) 방향으로 절곡된 형태로 구성되고; 상기 케이지 플레이트(30)에 형성된 절개홈(33)과 대응되는 위치의 상기 슬라이딩 플레이트(20)의 외주 말단부에는 상기 절개홀과 동일한 길이를 가지는 "

" 형태의 굴곡된 요홈(24)이 형성되도록 구성되며; 상기 메인 플레이트(10)에는 상기 요홈(24)의 양단부에 각각 위치되고, 메인 플레이트(10)에서 슬라이딩 플레이트(20) 방향으로 왕복이동 가능한 한 쌍의 걸쇠(13)가 구비되는 구성을 할 수 있다.

구체적으로, 상기 슬라이딩 플레이트(20)의 외주 일부분은 도 *과 같이 슬라이딩 플레이트(20)의 외주 말단부가 상기 케이지 플레이트(30)의 타측면과 동일한 위상에 위치할 수 있도록 케이지 플레이트(30) 방향으로 절곡된 형태로 구성되고, 상기 슬라이딩 플레이트(20)의 외주 말단부에는 상기 케이지 플레이트(30)의 타측면보다 낮은 위상을 가지는 "

" 형태의 굴곡된 요홈(24)이 형성되는 구성을 한다.

이때, 상기 "

" 형태의 굴곡된 요홈(24)의 양단 각각은 중간부분보다 더 높은 위상을 가지며 요홈(24)이 형성된 이외 부분의 슬라이딩 플레이트(20) 외주 말단부와 동일한 위상을 가진다.

또한 상기 "

" 형태의 굴곡된 요홈(24)은 상기 케이지 플레이트(30)에 형성된 절개홈(33)과 대응되는 위치임과 동시에 절개홈(33)의 형성 길이와 동일한 길이를 가지도록 구성된다.

아울러 상기 메인 플레이트(10)에 구비되는 한 쌍의 걸쇠(13)는 상기 "

" 형태의 굴곡된 요홈(24)의 양단에 해당하는 부분의 메인 플레이트(10)에 구비되고, 메인 플레이트(10)에서 슬라이딩 플레이트(20) 방향으로 왕복이동 가능하도록 구성된다. 이때, 상기 걸쇠(13)와 메인 플레이트(10) 사이에는 스프링과 같은 탄성체가 구비되어 걸쇠(13)가 계속적으로 슬라이딩 플레이트(20)의 외주 말단부 방향으로 이동된 상태를 가지도록 구성된다.

즉, 상기 케이지 플레이트(30)의 절개홈(33) 양쪽 말단 각각은, 토오크 전달 상태에서는 상기 "

" 형태의 굴곡된 요홈(24) 이외의 부분에 해당하는 슬라이딩 플레이트(20)의 외주 말단부에 위치해 있고, 토오크 비전달 상태에서는 케이지 플레이트(30)의 회전에 의하여 절개홈(33)의 어느 한쪽 말단이 요홈(24) 내부로 인입된 상태를 가진다.

이때, 상기 요홈(24)으로 인입된 케이지 플레이트(30)의 절개홈(33) 말단은 상기 한 쌍의 걸쇠(13) 중 어느 하나의 걸쇠(13)의 일측 말단과 간섭되는 상태를 가지게 되고, 작업자는 토오크 리미터의 재작동을 위하여 걸쇠(13)가 구비된 메인 플레이트(10) 또는 케이지 플레이트(30)가 연결된 슬라이딩 플레이트(20)를 역방향으로 회전시켜 케이지 플레이트(30)를 원래의 위치로 복귀시킴으로써 로드볼(40)을 제3로드볼 홀(22)에서 제2로드볼 홀(21)로 이동시키며, 그 결과 로드볼(40)의 일측 일부분이 메인 플레이트(10)의 제1로드볼 홀(11)로 재내입되도록 할 수 있다.

다음은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 토오크 리미터의 작동 상태에 관한 설명이다.

우선, 모터의 회전축(100a)은 어뎁터 블록(120)과 체결되고, 상기 어뎁터 블록(120)의 일측에는 스트러트 링(10a)과 로드볼(40) 플레이트로 구성되는 메인 플레이트(10)와 체결된 상태이다.

또한 감속기의 회전축(100b)은 상기 어뎁터 블록(120)의 중공 및 스트러트 링(10a)의 중공에서 회전 가능하도록 관통되는 허브(180)의 중공에 체결되고, 상기 허브(180)의 외측에는 상기 메인 플레이트(10)의 타측면과 일측면이 대향하는 상태로 슬라이딩 플레이트(20)가 체결되며, 상기 슬라이딩 플레이트(20)의 일측에는 슬라이딩 플레이트(20)의 일측에 이격된 상태로 체결된 지지 플레이트(190)에 의하여 지지되는 탄성부재(170)가 구비되어 슬라이딩 플레이트(20)를 지속적으로 일측 방향으로 밀고 있다.

아울러 상기 메인 플레이트(10)와 슬라이딩 플레이트(20)의 사이에는 복수 개의 로드볼(40)과 복수 개의 드라이브볼(50)이 회전중심(110)을 기준하여 서로 다른 동심원상에 각각 환형을 이루며 구비시키는 케이지 플레이트(30)가 배치되고, 상기 케이지 플레이트(30)는 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 일정 회전반경으로 회전할 수 있도록 체결된 상태를 가진다.

즉, 모터의 토오크가 감속기에 전달되는 상태인 토오크 전달 상태에서는, 상기 케이지 플레이트(30)에 구비된 로드볼(40)은 일측 일부분이 상기 로드볼(40) 플레이트에 형성된 제1로드볼 홀(11)에 내입된 상태를 가져 모터의 회전에 의하여 생성된 메인 플레이트(10)의 토오크가 로드볼(40), 케이지 플레이트(30), 슬라이딩 플레이트(20) 및 허브(180)의 순서로 전달되어 감속기의 회전축(100b)이 일정의 토오크를 가지며 회전될 수 있도록 한다.

이때, 케이지 플레이트(30)에 구비되는 복수 개의 드라이브볼(50)의 타측 일부분은 케이지 플레이트(30)에 형성된 제2드라이브볼 홀(23)에 각각 내입된 상태를 유지하고, 드라이브볼(50)의 일측 일부분은 스트러트 링(10a)의 회전중심(110)을 기준하여 링형태로 형성된 제1드라이브볼 레일(12)에는 비내입된 상태를 가진다.

아울러, 감속기에 과부하가 형성되어 슬라이딩 플레이트(20)에 상기 과부하가 전달되는 경우에는, 메인 플레이트(10)에 대한 로드볼(40)의 과부하가 커져 메인 플레이트(10)의 회전 반경보다 케이지 플레이트(30)의 회전 반경보다 작아지게 되고, 그 결과 상기 로드볼(40)은 로드 플레이트(10b)의 제1로드볼 홀(11)에서 빠져와 일측 일부분이 로드 플레이트(10b)의 일측면에서 이격된 상태로 위치하게 된다. 이때, 상기 케이지 플레이트(30)는 로드볼(40)과 로드 플레이트(10b) 간에 형성된 과도한 마찰에 의하여 정방향으로 일정각도 회전하게 된다.

이때, 상기와 같이 제1로드볼 홀(11)에서 빠져나온 로드볼(40)의 타측 일부분은 케이지 플레이트(30)의 정방향 회전에 의하여 슬라이딩 플레이트(20)에 형성된 제2로드볼 홀(21)에서 빠져나와 상기 제2로드볼 홀(21)보다 더 깊은 깊이를 가지는 제3로드볼 홀(22)로 내입된다.

더불어 상기 드라이브볼(50)은 슬라이딩 플레이트(20) 타측면에 형성된 제2드라이브볼 홀(23)에 타측 일부분이 내입된 상태를 유지하고, 일측 일부분이 스트러트 링(10a)의 일측면에 형성된 링형태의 제1드라이브볼 레일(12)에서 이격된 상태를 유지하다가, 케이지 플레이트(30)의 정방향 회전에 의하여 일측 일부분이 제2드라이브볼 홀(23)에서 빠져나와 슬라이딩 플레이트(20)의 타측면 상부에 위치하고, 동시에 케이지 플레이트(30)의 일측에서 타측 방향으로 이동하게 된다.

이때, 상기 드라이브볼(50)의 타측 일부분은 스트러트 링(10a)에 형성된 제1드라이브볼 레일(12)에 내입되어 스트러트 링(10a)의 일측면 상에서 구름 이동한다.

즉, 상기 스트러트 링(10a)에 대한 드라이브볼(50)의 구름 이동은 슬라이딩 플레이트(20)에 대한 로드 플레이트(10b)의 공회전을 실현하여, 모터에 의한 로드 플레이트(10b)의 토오크를 슬라이딩 플레이트(20)에 전달하지 않도록 하여, 감속기의 과부하가 모터에 전달되지 않도록 하여 토오크 비전달 상태가 되도록 한다.

상기와 연관하여, 로드볼(40)이 제2로드볼 홀(21)에서 제3로드볼 홀(22)로 이동된 경우, 상기 케이지 플레이트(30)의 외주 일부분이 절개되어 형성된 절개홈(33)의 어느 한쪽 말단은 슬라이딩 플레이트(20)의 절곡된 외주 일부분의 말단부에 형성된 "

" 형태의 굴곡된 요홈(24)의 내부로 이동 위치하게 되고, 이때, 상기 로드 플레이트(10b)에 일측이 체결된 한 쌍의 걸쇠(13) 중 어느 한쪽 말단은 요홈(24)의 내부로 위치 이동된 절개홈(33)의 어느 한쪽 말단과 간섭된 상태를 가진다.

상기와 같은 공회전 이후 감속기의 과부하 문제가 해결되면, 작업자는 모터를 역방향 회전시켜 토오크 비전달 상태를 토오크 전달 상태로 전환시킬 수 있는데, 이때, 모터의 역방향 회전은 상기 로드 플레이트(10b)를 역방향 회전시켜 로드 플레이트(10b)에 구비된 어느 한쪽의 걸쇠(13)가 케이지 플레이트(30)의 절개홈(33) 어느 한쪽 말단을 역방향으로 회전시키고, 그 결과 케이지 플레이트(30)가 원래의 위치로 회전되어 로드볼(40)과 드라이브볼(50)이 원래의 위치로 복귀할 수 있도록 한다.

상기와 같이 원래의 위치로 복귀된 로드볼(40)은 모터의 정방향 회전시에 모터의 토오크를 감속기에 다시 전달될 수 있도록 한다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 메인 플레이트 10a : 스트러트 링
10b : 로드 플레이트 11 : 제1로드볼 홀
12 : 제1드라이브볼 레일 13 : 걸쇠
20 : 슬라이딩 플레이트 21 : 제2로드볼 홀
22 : 제3로드볼 홀 23 : 제2드라이브볼 홀
24 : 요홈 30 : 케이지 플레이트
31 : 로드볼 관통홀 32 : 드라이브볼 관통홀
33 : 절개홈 34 : 고정핀
40 : 로드볼 50 : 드라이브볼
100a, 100b : 회전축 110 : 회전중심
120 : 어뎁터 블록 130 : 볼트
140 : 볼트홀 150 : 탄성부재
160 : 베어링 170 : 탄성부재
180 : 허브 190 : 지지 플레이트
200 : 센싱부재

Claims (7)

1. 이웃된 회전축(100a, 100b) 중 어느 하나의 회전축(100a)과 연결되어 회전하는 메인 플레이트(10)와; 상기 메인 플레이트(10)의 일측면과 타측면이 마주하도록 배치되고, 이웃된 회전축(100a, 100b) 중 다른 하나의 회전축(100b)과 연결되어 회전하는 슬라이딩 플레이트(20) 및; 상기 슬라이딩 플레이트(20)와 연결되되, 상기 메인 플레이트(10)와 슬라이딩 플레이트(20) 사이에 배치되고, 상기 메인 플레이트(10) 쪽과 슬라이딩 플레이트(20) 쪽으로 양방향 이동하면서 메인 플레이트(10)와 슬라이딩 플레이트(20) 간의 토오크를 전달 또는 비전달하는 복수 개의 로드볼(40)과, 상기 로드볼(40)이 토오크를 전달하지 않을 때 메인 플레이트(10)와 슬라이딩 플레이트(20)를 공회전시키는 복수 개의 드라이브볼(50)을 구비하는 케이지 플레이트(30);를 포함하여 구성되고,
   상기 메인 플레이트(10)는,
   일측면에 복수의 제1로드볼 홀(11)이 회전중심(110)에서 동일한 동심원상에 등간격으로 형성되고, 회전중심(110)을 기준하여 상기 복수의 제1로드볼 홀(11)이 형성된 동심원과 서로 다른 동심원상에 형성하면서 제1로드볼 홀(11)보다 더 낮은 홀 깊이를 가지며 일측면에 형성되는 링형태의 제1드라이브볼 레일(12)이 형성되도록 구성되며,
   상기 슬라이딩 플레이트(20)는,
   상기 메인 플레이트(10)의 일측면이 마주하는 타측면에 상기 복수의 제1로드볼 홀(11) 각각과 마주하는 위치에 제2로드볼 홀(21)이 복수 개 형성되도록 구성되고; 상기 복수 개의 제2로드볼 홀(21) 중, 이웃된 제2로드볼 홀(21) 사이에는 상기 제2로드볼 홀(21)보다 더 깊은 깊이를 가지는 제3로드볼 홀(22)이 각각 형성되도록 구성되며; 타측면의 상기 제1드라이브볼 레일(12)과 마주하는 위치에는 복수 개의 제2드라이브볼 홀(23)이 등간격으로 형성되도록 구성되며; 상기 케이지 플레이트(30)는 회전중심(110)을 중심으로 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 회전 가능하도록 연결되며,
   상기 케이지 플레이트(30)는,
   상기 제1로드볼 홀(11)과 제2로드볼 홀(21)을 상호 연통시키는 로드볼 관통홀(31)이 복수 개 형성되고, 상기 제1드라이브볼 레일(12)과 제2드라이브볼 홀(23)을 상호 연통시키는 드라이브볼 관통홀(32) 복수 개가 형성되도록 구성되며; 상기 복수 개의 로드볼 관통홀(31) 각각에는 로드볼(40)이 내입되고, 상기 복수 개의 드라이브볼 관통홀(32) 각각에는 드라이브볼(50)이 내입되도록 구성되며,
   상기 케이지 플레이트(30)의 외주에는,
   회전중심(110)을 중심으로 한 일정의 동심원과 대응되는 호 형태의 절개홈(33)이 형성되고; 상기 절개홈(33)의 형성 길이는 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 대한 케이지 플레이트(30)의 최대 회전 반경과 동일한 길이를 가지도록 구성되며; 상기 절개홈(33)에는 일측에 상기 슬라이딩 플레이트(20)에 고정 체결되는 고정핀(34)이 삽입되도록 구성되며,
   상기 슬라이딩 플레이트(20)의 외주의 일부분은,
   슬라이딩 플레이트(20)의 외주 말단부가 상기 케이지 플레이트(30)의 타측면과 동일한 위상에 위치하도록 케이지 플레이트(30) 방향으로 절곡된 형태로 구성되고; 상기 케이지 플레이트(30)에 형성된 절개홈(33)과 대응되는 위치의 상기 슬라이딩 플레이트(20)의 외주 말단부에는 상기 절개홈과 동일한 길이를 가지는 "

   

   " 형태의 굴곡된 요홈(24)이 형성되도록 구성되며; 상기 메인 플레이트(10)에는 상기 요홈(24)의 양단부에 각각 위치되고, 메인 플레이트(10)에서 슬라이딩 플레이트(20) 방향으로 왕복이동 가능한 한 쌍의 걸쇠(13)가 구비되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 토오크 리미터.
   
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3. 제1항에 있어서,
   상기 메인 플레이트(10)는,
   회전중심(110)에 인접되도록 배치되고, 일측면에 상기 링형태의 제1드라이브볼 레일(12)이 형성되는 스트러트 링(10a) 및;
   상기 스트러트 링(10a)의 외측과 연결되며 배치되고, 일측면에 상기 복수의 제1로드볼 홀(11)이 형성되는 로드 플레이트(10b);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 토오크 리미터.
   
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