KR101812769B1 - 이앙기 - Google Patents

Abstract

식부 아암축에 생기는 토크 변동의 역위상인 토크 변동을 부여해, 토크 변동을 평준화하여 위상차를 개선함으로써, 식부조의 궤적을 적정화시켜 식부 불량을 방지하는 이앙기를 제공한다. 로터리 케이스를 지지하는 식부 아암축에 부등속 기구를 개재하여 동력을 전달하는 이앙기로서, 상기 식부 아암축은 식부 체인 케이스 내에서 체인을 통하여 구동되며, 상기 식부 체인 케이스 내에 상기 부등속 기구에 의해 생기는 토크 변동을 없애는 토크를 부여하는 토크 평준화 기구를 마련함과 함께, 상기 토크 평준화 기구는 상기 체인 구동의 스프로켓에 장착된다.

Description

이앙기{RICE TRANSPLATER}

본 발명은, 부등속 기구를 개재하여 식부 아암에 동력을 전달하는 이앙기에 관한 것이다.

종래의 이앙기에서는, 밀식(密植)을 기준으로, 하사점 부근에서 식부조 선단의 궤적이 거의 연직하도록 설정되어 있으면, 소식(疎植) 상태에서는 식부조가 포장(圃場, 이하 '논밭'이라고 함)으로부터 벗어나는 속도가 늦어지기 때문에, 식부된 모종을 앞으로 밀어 넘어뜨리는 현상이 생기기 쉽다. 반대로 소식을 기준으로, 하사점 부근에서 식부조 선단의 궤적이 거의 연직하도록 설정되어 있으면, 밀식 상태에서는 식부조가 논밭으로 들어간 채 뒷걸음치는 현상이 생겨, 모종이 흐트러지거나 이토가 파임으로써 모종 뜨기 쉽다.

그 때문에, 밀식 상태를 기준으로 하여, 식부조를 논밭으로부터 보다 신속히 벗어나 이동시키기 위하여 소식 시, 부등속 기구를 마련하여 식부조를 지지하는 로터리식 식부 아암축의 일회전 중의 각속도(회전 속도)를 변화시키는 방법이 있다.

일본 특허 공개 제2003-102214호 공보에는, 미션 케이스 내부에 부등속 전동 기구를 마련하여 일회전 중의 각속도를 변화시킴으로써, 다음과 같이 완급을 두는 기술이 개시된다. 즉, 식부조가 모종 적재대 하단부를 통과하는 모종 취출 거리 및 식부조가 취출 모종을 논면에 심는 식부 거리에 빠른 구간을 마련함과 함께, 모종 적재대로부터 모종을 취출하여 논면을 향해 이동하는 하강 거리 및 논면으로부터 모종 적재대 단부까지 이동하는 상승 거리에 느린 구간을 마련함으로써 양호한 모종 뽑기 동작 및 식부 동작을 실현하고 있다.

부등속 전동 기구는 회전축의 일회전 중에서의 각속도를 가감속시키는 것이기 때문에, 회전축에 가해지는 토크 변동(부하 변동)이 커진다. 회전축이 비틀림, 비틀림 해제를 반복함으로써, 구동계를 구성하는 기어의 백 래쉬 또는 구동계 제조시에 부품 사이에 생긴 틈새에 의한 덜컹거림이나 구동계의 비틀림에 기인한 구동계의 회전 불균일이 발생함으로써, 가감속 위상차가 발생하여 식부 불량으로 연결된다.

따라서, 본 발명은, 식부 아암축에 생기는 토크 변동을 없애는 토크를 부여해, 토크 변동을 평준화하여 위상차를 개선함으로써, 식부조의 궤적을 적정화시켜 식부 불량을 방지하는 이앙기를 제공한다.

본 발명의 이앙기는, 로터리 케이스를 지지하는 식부 아암축에 부등속 기구를 개재하여 동력을 전달하는 이앙기로서, 상기 식부 아암축은 식부 체인 케이스 내에서 체인을 통하여 구동되며, 상기 식부 체인 케이스 내에 상기 부등속 기구에 의해 생기는 토크 변동을 없애는 토크를 부여하는 토크 평준화 기구를 마련함과 함께, 상기 토크 평준화 기구는 상기 체인 구동의 스프로켓에 장착된다.

「토크 평준화 기구를 체인 구동의 스프로켓에 장착」한다는 것은, 식부 체인 케이스 내의 스프로켓에 직접적으로 장착하는 것에 더하여, 간접적으로 스프로켓·체인에 의해 구성되는 체인 구동의 일부에 장착하는 것도 포함하며, 예를 들면 체인에 장착하는 것이나, 스프로켓이 고정되는 축에 장착하는 것도 포함한다. 다시 말하면, 식부 체인 케이스 내의 체인에 평준화 토크를 부여하는 실시 형태를 넓게 포함한다.

상기 토크 평준화 기구는 상기 식부 아암축으로부터 증속되어 전달되는 옵션 구동축에 마련된다.

상기 토크 평준화 기구는 식부조를 지지하는 로터 아암축 사이에 마련되는 연결 플레이트에 마련된다.

본 발명의 제2 양태에 따른 이앙기는, 로터리 케이스를 지지하는 식부 아암축에 부등속 기구를 개재하여 동력을 전달하는 이앙기로서, 상기 식부 아암축은 식부 체인 케이스 내에서 체인을 통하여 구동되며, 상기 식부 체인 케이스 내에 상기 부등속 기구에 의해 생기는 토크 변동을 없애는 토크를 부여하는 토크 평준화 기구를 마련함과 함께, 상기 토크 평준화 기구는 상기 부등속 기구로부터 상기 식부 아암축으로 동력 전달을 단속하는 유닛 클러치보다 동력 전달 경로의 하류측에 마련된다.

본 발명의 제3 양태에 따른 이앙기는, 로터리 케이스를 지지하는 식부 아암축에 부등속 기구를 개재하여 동력을 전달하는 이앙기로서, 상기 식부 아암축은 식부 체인 케이스 내에서 체인을 통하여 구동되며, 상기 식부 체인 케이스 내에 상기 부등속 기구에 의해 생기는 토크 변동을 없애는 토크를 부여하는 토크 평준화 기구를 마련함과 함께, 상기 토크 평준화 기구는 탄성체의 탄성력을 이용한다.

본 발명에 의하면, 부등속 기구에 의해 발생하는 토크 변동을 평준화하여 위상차를 개선함으로써, 식부조의 궤적을 적정화하여 식부 불량을 방지할 수 있다.

도 1은 이앙기의 측면도이다.
도 2는 식부 구동부의 골격도이다.
도 3은 토크 평준화 기구의 측면도이다.
도 4는 토크 평준화 기구에 의해 부여되는 토크의 설명도이다.
도 5는 부등속 기구에 의해 구동되는 식부 아암축에 생기는 토크 변동 및 토크 평준화 기구에 의해 부여되는 평준화 토크 및 이러한 합성 토크를 나타내는 도면이다.
도 6은 토크 평준화 기구의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 7은 토크 평준화 기구의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 8은 토크 평준화 기구의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 9는 토크 평준화 기구의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 10은 토크 평준화 기구의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 11은 토크 평준화 기구의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다.

첨부 도면을 참조하여 이앙기(1)에 대해 설명한다.

이앙기(1)는 엔진(2)의 동력에 의해 전륜(3) 및 후륜(4)을 구동시켜 주행하면서, 식부부(5)에 의해 식부 작업을 한다. 엔진(2)의 동력은 미션 케이스(6)를 거쳐 전륜(3)및 후륜(4)으로 전달되고, 또한 미션 케이스(6) 및 포기간 변경 장치(9)를 거쳐 식부부(5)에 각각 전달된다.

식부부(5)는 식부 센터 케이스(10), 식부 체인 케이스(11), 로터리 케이스(12), 식부 아암(13), 모종 적재대(14) 및 복수의 플로트(15)를 구비한다.

도 2는, 식부부(5)의 식부 구동에 관한 전동 계통도이다.

엔진(2)의 동력은 미션 케이스(6)로부터 분기되는 식부 전동축(20)을 통하여 식부 센터 케이스(10)로 전달된다. 식부 센터 케이스(10) 내에서 베벨 기어(21) 쌍에 의해 전달축(22)으로 전달된다. 전달축(22)에는 기어(23)에 스프로켓·체인(24)이 고정되어 있고, 스프로켓·체인(24)을 통하여 식부 체인 케이스(11) 내의 식부 횡축(40)으로 전달된다.

한편, 기어(23)와 서로 맞물리는 기어(25)에 고정되어 있는 전달축(26)으로 전달되면, 전달축(26)에 상대 회전 가능하게 지지되어 있는 4개의 취출량 조절 종동 기어(27) 중 한 개가 슬라이드 키(28)에 의해 전달축(26)과 함께 회전한다. 그리고, 취출량 조절 종동 기어(27)에 대응한 한 개의 취출량 조절 주동 기어(29)가 회전하여, 가로 이송축(30)으로 전달된다.

가로 이송축(30)에 전달되면, 스프로켓·체인(31)을 통하여 세로 이송축(32)으로 전달되어 모종 적재대(14) 상의 모종 매트를 하방을 향해 세로로 이송한다.

식부 횡축(40)으로부터 각 식부 체인 케이스(11) 내의 유닛 클러치(41)로 전달된다.

유닛 클러치(41)의 단속(斷續)에 따라 접속 상태가 된 경우, 유닛 클러치(41)에 고정되어 있는 스프로켓(42)에 전달된다. 스프로켓(42)과 로터리 케이스 측의 유닛 클러치(43)에 마련되는 스프로켓(44)에는 체인(45)이 감긴다. 한편, 유닛 클러치(41)가 단절 상태가 된 경우에는 스프로켓(42)에 전달되지 않는다. 유닛 클러치(41)는 안전 클러치이며, 통상시에는 접속 상태가 유지된다.

그리고, 유닛 클러치(43)의 단속에 따라 접속 상태가 된 경우는, 스프로켓(44) 및 체인(45)을 통하여 식부 아암축(46)으로 전달된다. 한편, 유닛 클러치(43)가 절단 상태가 된 경우, 식부 아암축(46)에는 전달되지 않는다.

식부 아암축(46)은 식부 체인 케이스(11)의 좌우에 마련되는 로터리 케이스(12) 내에 연장되어 로터리 케이스(12)에 고정된다. 로터리 케이스(12)가 회전함으로써, 식부 체인 케이스(11)에 고정된 선 기어(50)로부터 중간 기어(51)를 통하여 유성 기어(52)로 전달된다. 그리고, 유성 기어(52)에 고정된 식부 아암(13)에 로터 아암축(53)을 통하여 전달되어, 로터리 케이스(12)와 함께 식부조(54)가 회전함으로써 모종 적재대(14)로부터 모종을 취출하여 심을 수 있다.

［부등속 기구］

미션 케이스(6)로부터 포기간 변경 장치(9)를 통하여 식부 센터 케이스(10)에 동력이 전달된다. 포기간 변경 장치(9)의 내부에는 부등속 기구가 포함되며, 상기 포기간 변경 장치(9)에 마련된 부등속 기구의 부등속 회전 운동이 식부 아암축(46)으로 전달된다.

즉, 식부조(54)가 모종 적재대(14)로부터 모종을 취출할 때 및 모종의 식부 후에 식부조(54)를 논밭으로부터 재빠르게 빼냄과 함께 식부조(54)에 남는 모종을 떨어뜨릴 때 로터리 케이스(12)의 회전 구동을 빠르게 함과 함께, 논밭으로 모종을 식부하기 전 및 식부조(54)를 모종 적재대(14)에 찔러 넣을 때 로터리 케이스(12)의 회전 속도를 늦추고 있다.

이와 같이, 부등속 기구를 통하여 식부 아암축(46)에 동력이 전달되어 주기적인 가감속을 수반하여 회전 구동된다. 이에 따라, 식부 아암축(46)에 부등속 운동에 기인하는 토크 변동이 발생한다. 구체적으로는, 각 식부조(54)의 모종을 취출시와 식부시를 기준으로 각각 가감속되고 있으므로, 부등속 운동에 기인하는 토크 변동은 로터리 케이스(12)가 일회전 하는 동안 2회의 피크를 가지는 주기적인 변동이 된다.

한편, 밀식시 등, 포기간 변경 장치(9)에서 설정되는 포기간 수에 따라서는, 등속으로 동력이 전달되는 경우도 있어 항상 부등속으로 동력이 전달된다고는 할 수 없다.

또한, 식부조(54)는 측면에서 보아 비스듬한 자세로 모종 적재대(14)로부터 모종을 끌어내고, 이어서 식부조는 연직에 가까운 자세로 논밭을 향하여 계속 하강하고 나서 상승 전환될 필요가 있기 때문에, 로터리 케이스(12) 내의 선 기어(50), 중간 기어(51) 및 유성 기어(52)는 비원형으로 편심(偏心)되어 있다. 또한, 식부 아암축(46)과 동일한 이유로, 식부 아암(13)을 지지하고 있는 로터 아암축(53)도 로터리 케이스(12)에 대하여 부등속 기구에 의해 부등속으로 회전시키고 있다.

［토크 평준화 기구］

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 토크 평준화 기구(60)가 식부 아암축(46)에 마련된다.

토크 평준화 기구(60)는, 식부 아암축(46)에 고정되는 스프로켓(61), 제초제 살포기나 상자 시용제 살포기 등의 옵션을 구동하는 옵션 구동축(62)에 고정되는 스프로켓(63), 스프로켓(61)과 스프로켓(63)에 감겨 이들을 연동 구동하는 체인(64), 스프로켓(63)의 회전 중심인 옵션 구동축(62)으로부터 식부 체인 케이스(11)의 외측으로 연장 되어 마련되는 크랭크축(65) 및 크랭크축(65)에 접속되는 코일 스프링(66)을 구비한다. 스프로켓(61)의 톱니수는 스프로켓(63)의 2배이며, 옵션 구동축(62)의 회전수는 식부 아암축(46)의 회전수의 2배이며, 식부 아암축(46)으로부터 증속되어 전달된다.

크랭크축(65)에 코일 스프링(66)의 일단을 고정하는 보스(67a)를 마련한다. 코일 스프링(66)은 그 일단을 크랭크축(65)에 마련한 보스(67a)에 고정하고, 타단은 식부 체인 케이스(11)의 외측에 마련한 보스(67b)에 고정한다. 또한, 코일 스프링(66)에는 항상 수축하는 방향으로 힘이 작용하도록 보스(67b)의 위치가 결정된다.

상기 토크 평준화 기구(60)에서, 식부 아암축(46)의 회전에 수반하여 스프로켓(61)이 회전하고, 체인(64)을 통하여 스프로켓(63)이 옵션 구동축(62) 주변을 회전한다. 스프로켓(63)의 회전에 수반하여 크랭크축(65)이 스프로켓(63)의 회전 중심으로부터 편심된 위치에서 회전하고, 코일 스프링(66)의 길이가 변함으로써 코일 스프링(66)에 탄성력이 발생한다. 코일 스프링(66)에 발생한 탄성력은 크랭크축(65)을 통하여 스프로켓(63)으로 전달된다. 그리고, 체인(64)을 통하여 스프로켓(61)에 전달되며 식부 아암축(46)에 토크로서 부여된다.

한편, 식부 아암축(46)으로부터 크랭크축(65)으로의 동력 전달은, 크랭크축(65) 측의 회전수가 식부 아암축(46)의 회전수의 2배가 되는 것이면 되고, 스프로켓·체인 대신 기어를 이용한 것이어도 된다.

또한, 스프로켓·체인을 통하여 식부 아암축(46)에 연동 회전하는 옵션 구동축(62)의 회전에 연동하여 토크를 발생시키는 기구는, 크랭크축(65) 및 코일 스프링(66)에 의한 크랭크·스프링 기구에 한정되지 않으며, 옵션 구동축(62)과 함께 회전하는 캠 및 상기 캠에 탄성력을 부여하는 판 스프링에 의해 구성되는 캠·스프링 기구도 채용할 수 있다.

도 3 및 도 4를 이용하여 토크 평준화 기구(60)에 의해 부여하는 토크에 대해 상술한다.

한편, 도면에서, 식부 아암축(46)은 반시계 방향으로 회전한다. 이에 따라, 스프로켓(61)은 반시계 방향으로 회전하고, 스프로켓(63)도 반시계 방향으로 각각 회전한다.

도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 크랭크축(65)이 하측, 즉 코일 스프링(66)에 의한 수축력이 스프로켓(63)의 회전 방향과 동일 방향이 되는 쪽에 위치하는 경우에는, 코일 스프링(66)의 탄성력이 스프로켓(63) 회전 방향과 동일 방향으로의 토크가 발생한다. 그리고, 크랭크축(65)을 통하여 스프로켓(63)에 생기는 토크는 그대로 스프로켓(61)을 통하여 식부 아암축(46)으로 전달된다. 이때, 식부 아암축(46)에는 가속측으로의 토크가 부여된다.

도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 크랭크축(65)이 상측, 즉 코일 스프링(66)에 의한 수축력이 스프로켓(63)의 회전 방향과 반대 방향이 되는 쪽에 위치하는 경우에는, 코일 스프링(66)의 탄성력이 스프로켓(63) 회전 방향과 반대 방향으로의 토크가 발생한다. 그리고, 크랭크축(65)을 통하여 스프로켓(63)에 생기는 토크는 그대로 스프로켓(61)을 통하여 식부 아암축(46)으로 전달된다. 이때, 식부 아암축(46)에는 감속측으로의 토크가 부여된다.

또한, 크랭크축(65)이 스프로켓(63) 주위를 회전 운동함으로써, 코일 스프링(66)의 신축에 수반하여 크랭크축(65)에 생기는 탄성력은, 주기적인 토크로서 식부 아암축(46)으로 전달된다. 구체적으로는, 코일 스프링(66)의 고정단인 보스(67b)와 크랭크축(65)의 선단의 위치 및 각도, 즉, 크랭크축(65)의 스프로켓(63)에 대한 위치 및 각도에 따라 사인 곡선에 가까운 커브를 그리도록 변동하는 토크가 발생한다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 토크 평준화 기구(60)에 의해 생기는 토크의 주기를 부등속 기구에 의해 식부 아암축(46)에 생기는 토크 변동의 주기에 맞추어, 부등속 기구에 의해 생기는 토크 변동을 없애는 방향으로(도면에서는 역위상이 되도록) 토크 평준화 기구(60)에 의한 토크를 발생시킨다.

이때, 크랭크축(65)이 고정되는 스프로켓(63)은 식부 아암축(46)의 회전수의 2배로 회전하기 때문에, 토크 평준화 기구(60)에는 식부 아암축(46)이 일회전하는 동안에 2주기분의 토크가 생긴다. 즉, 토크 평준화 기구(60)는, 부등속 기구를 개재한 로터리 케이스(12)의 일회전 동안에 발생하는 2회의 피크를 가지는 주기적인 토크 변동을 없애 평준화된 토크를 발생시킬 수 있다.

이와 같이, 토크 평준화 기구(60)의 주기를 부등속 기구에 의한 토크 변동의 주기에 맞춤으로써, 토크를 합성하여 부등속 기구에 기인하는 토크 변동을 억제하고 있다.

한편, 본 실시 형태에서는, 부등속 기구에 의해 생기는 토크 변동에 대해서, 역위상의 평준화 토크를 부여하고 있지만, 상기 토크 변동을 효과적으로 억제하는 것이면, 완전한 역위상의 평준화 토크가 아니어도 된다. 예를 들면, 토크 변동에 대해서 30°, 45°등 적절하게 지각(遲角)시킨 평준화 토크를 부여함으로써 토크 변동을 없애는 것도 가능하다. 이 경우, 토크 발생 기구(본 실시 형태에서는 크랭크축(65) 및 코일 스프링(66))의 타이밍을 변경함으로써 적절하게 설정할 수 있다.

이상과 같이, 토크 평준화 기구(60)는, 부등속 기구에 의해 생기는 토크 변동의 주기와 동일한 주기(로터리 케이스(12) 일회전에 2주기)를 가지는 원활한 토크를 부여함으로써, 토크 변동을 평준화하여 식부 아암축(46)의 위상차를 개선할 수 있다. 그 결과, 식부 아암축(46)이 비틀리거나 덜컹거리지 않고 원활하게 부등속 회전할 수 있어, 고속 회전시의 식부조(54)의 궤적을 안정시켜 식부 불량을 방지할 수 있다.

토크 평준화 기구(60)는, 체인 또는 기어의 구조를 통하여 식부 아암축(46)에 직접적으로 장착되기 때문에, 토크 변동의 발생원인 로터리 케이스(12)에 가까운 위치에 둘 수 있다. 그 때문에, 역위상의 토크 변동을 효과적으로 부여할 수 있어 토크 변동을 평준화하는 효과가 커진다.

또한, 식부 아암축(46)에서 일축(옵션 구동축(62)) 떨어진 위치에 토크 평준화 기구(60)를 배치하고 있으나, 토크를 부가하는 축은 제초제 살포기나 상자 시용제 살포기 등의 옵션 구동축이므로, 부품 개수의 증가도 적어 식부 체인 케이스(11) 내에서의 공간을 용이하게 확보할 수 있어 무리없이 탑재할 수 있다.

토크 평준화 기구(60)는, 식부 아암축(46)이 마련되는 식부 유닛마다 마련되어 있다. 즉, 평준화 토크가 로터리 케이스(12)의 가감 속도에 의해 발생하는 토크 변동을 유닛 내에서 없앰으로써, 전동계 상류까지 토크 변동이 거슬러 올라가지 않기 때문에, 식부조(54)의 덜컹거림을 억제할 수 있다.

［다른 실시 형태］

도 6 내지 도 11은 토크 평준화 기구(60)의 다른 실시 형태를 나타낸다.

도 6에 나타내는 실시 형태에서는, 토크 평준화 기구(60)가 식부 횡축(40)에 마련된다.

토크 평준화 기구(60)는 상류측의 스프로켓(42)의 회전 중심인 식부 횡축(40)에 마련되는 크랭크축(65) 및 크랭크축(65)에 접속되는 코일 스프링(66)을 구비한다.

여기서, 전술한 바와 마찬가지로, 식부 횡축(40)의 회전에 수반하여 스프로켓(42)이 회전하고, 체인(45)을 통하여 스프로켓(44)이 식부 아암축(46) 주위를 회전한다. 스프로켓(42)의 회전에 수반하여 크랭크축(65)이 스프로켓(42)의 회전 중심으로부터 편심된 위치에서 회전하고, 코일 스프링(66)의 길이가 변함으로써 코일 스프링(66)에 탄성력이 발생한다. 코일 스프링(66)에 발생한 탄성력은, 크랭크축(65)을 통하여 스프로켓(42)으로부터 스프로켓(44)으로 체인(45)을 통하여 전달되며, 식부 아암축(46)에 평준화 토크로서 부여된다.

또한, 마찬가지로 크랭크축(65)이 고정되는 스프로켓(42)은 식부 아암축(46)의 회전수의 2배로 회전하기 때문에, 토크 평준화 기구(60)에는 식부 아암축(46)이 일회전하는 동안 2주기분의 토크가 생긴다. 즉, 토크 평준화 기구(60)는 부등속 기구를 개재한 로터리 케이스(12)의 일회전 동안에 발생하는 2회의 피크를 가지는 주기적인 토크 변동을 없애 평준화된 토크를 발생시킬 수 있다.

이와 같이, 토크 평준화 기구(60)의 주기를 부등속 기구에 의한 토크 변동의 주기에 맞춤으로써, 토크를 합성하여 부등속 기구에 기인하는 토크 변동을 억제하고 있다.

탄성체인 코일 스프링(66)의 탄성력을 이용하여, 구동계를 구성하는 기어의 백 래쉬 또는 구동계 제조시 부품 사이에 생긴 틈새에 의한 반동에 기인한 구동계의 회전 불균일의 발생을 억제하고 있다. 그 결과, 식부 아암축(46)이 비틀리거나 덜컹거리지 않고 원활하게 부등속 회전할 수 있어, 고속시의 식부조(54)의 궤적을 안정화시켜 식부 불량을 방지할 수 있다. 이와 같이 하여, 전술의 토크 평준화 기구(60)의 효과와 동일한 것이 얻어진다.

또한, 식부 체인 케이스(11) 내의 식부 횡축(40)에 토크 평준화 기구(60)를 마련함으로써, 전체 길이가 신장되지 않고 컴팩트하게 할 수 있어, 추가 부품도 크랭크·스프링 기구뿐이기 때문에, 공간적으로도 비용적으로도 유리하다.

도 7에 나타내는 실시 형태에서는, 토크 평준화 기구(60)는, 한 쌍의 식부 아암(13)을 지지하고 있는 로터 아암축(53) 사이에 고정되어 있는 연결 플레이트(70)에 마련된다. 토크 평준화 기구(60)는, 연결 플레이트(70)의 회전 중심에 마련되며, 연결 플레이트(70)와 함께 회전하는 캠(67) 및 캠(67)과 접촉하며 캠(67)을 사이에 두고 배치되는 쌍의 판 스프링(68)을 구비한다. 캠(67)에는 1주기에 2회의 지름 변화를 가지는 캠면이 형성되어 있다.

식부 아암(13)과 함께 연결 플레이트(70)가 회전함으로써, 캠(67)이 연결 플레이트(70)와 함께 회전하여 판 스프링(68)을 신축시킴으로써 판 스프링(68)에 탄성력이 발생한다. 그 탄성력은, 연결 플레이트(70)를 통하여 로터 아암축(53)으로 전달된다. 그리고 선 기어(50), 중간 기어(51), 유성 기어(52)를 통하여 식부 아암축(46)에 토크로서 부여된다.

도 8에 나타내는 실시 형태에서는, 토크 평준화 기구(60)는 식부 아암축(46)에 고정되어 있는 하류측의 스프로켓(44)에 마련된다.

토크 평준화 기구(60)는 식부 횡축(40)에 고정되어 있는 스프로켓(42), 식부 아암축(46)에 고정되어 있는 스프로켓(44), 스프로켓(42·37)을 연동하는 체인(45), 스프로켓(44)에 고정되어 2주기의 캠면을 가지는 캠(80) 및 캠(80)과 접촉 가능하며 그 회전에 의해 신축하는 2매의 판 스프링(81)을 구비한다. 이 경우의 스프로켓(42)의 톱니 수는 스프로켓(44)의 톱니수와 동일하다.

캠(80)이 회전하여 판 스프링(81)을 신장하는 방향으로 누름으로써, 판 스프링(81)이 원래대로 돌아가려고 하는 탄성력이 회전 방향과는 역방향의 토크가 식부 아암축(46)에 감속측으로의 토크로서 부여된다. 그리고, 판 스프링(81)을 원래대로 되돌리는 방향으로 캠(80)이 회전함으로써, 판 스프링(81)의 원래대로 돌아가려고 하는 탄성력이 회전 방향과 동일한 방향의 토크가 식부 아암축(46)에 가속측으로의 토크로서 부여된다.

즉, 토크 평준화 기구(60)에 의해 부여되는 평준화 토크는, 식부 아암축(46)이 일회전하는 동안 2회의 피크를 가지는 주기적인 변동이 된다.

이때, 캠(80)이 고정되는 스프로켓(44)은 식부 아암축(46)과 동일한 회전수로 회전하기 때문에, 토크 평준화 기구(60)는 부등속 기구에 의한 로터리 케이스(12)의 일회전 동안에 발생하는 2회의 피크를 가지는 주기적인 토크 변동을 없애 평준화하는 토크를 발생시킬 수 있다.

도 9에 나타내는 실시 형태에서는, 토크 평준화 기구(60)는 식부 횡축(40)과 식부 아암축(46)을 연동시키는 체인(45)에 마련된다.

토크 평준화 기구(60)는, 식부 횡축(40)에 고정되어 있는 스프로켓(42), 식부 아암축(46)에 고정되어 있는 스프로켓(44), 스프로켓을 연동시키는 체인(45), 체인(45)의 길이를 변동시킴으로써 텐션을 조절하는 판 스프링(90) 및 2주기의 캠면을 가지는 캠(91)을 구비한다. 이 캠(91)은 전동 모터 등에 의해 스프로켓·체인 기구의 회전에 따라 회전 구동된다.

캠(91)이 회전하여 판 스프링(90)을 신장하는 방향으로 누름으로써, 체인(45)의 텐션이 증가하여 스프로켓·체인에 감속측으로의 토크로서 부여된다. 그리고, 판 스프링(90)을 원래대로 되돌리는 방향으로 캠(91)이 회전함으로써, 체인(45)의 텐션이 저감되어 스프로켓·체인에 가속측으로의 토크로서 부여된다.

캠(91)의 회전 속도를 조절함으로써, 토크 평준화 기구(60)에 의해 부여되는 평준화 토크는, 식부 아암축(46)이 일회전하는 동안 2회의 피크를 가지는 주기적인 변동으로 할 수 있다. 이 때문에, 부등속 기구에 의한 로터리 케이스(12)의 일회전 동안에 발생하는 2회의 피크를 가지는 주기적인 토크 변동을 없애 평준화된 토크를 발생시킬 수 있다.

도 10에 나타내는 실시 형태에서는, 토크 평준화 기구(40)는, 로터리 케이스(12)에 마련되는 2개의 로터 아암축(33) 사이를 연결하는 연결 플레이트(70)에 마련된다.

도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 연결 플레이트(70)로부터 외방측을 향하여 돌출하여 마련되는 2개의 핀(71)은 로터리 케이스(12)의 회전 중심이 되는 식부 아암축(46)을 사이에 두고 대칭 위치에 마련된다. 이 2개의 핀(71)을 외주측으로부터 덮는 링(72)은 핀(71) 사이의 길이를 내주의 일변으로 하는 정방형 형상으로 형성된다. 링(72)의 핀(71)과 접촉하는 쪽과 반대쪽 옆의 중앙에는 코일 스프링(73)이 고정된다.

도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 로터리 케이스(12)의 회전에 따라 핀(71)도 식부 아암축(46) 주위를 회전하며, 링(72)의 내주를 눌러 내린다. 이에 따라, 코일 스프링(73)이 신장되어 탄성력이 생긴다. 이와 같이 발생한 코일 스프링(73)의 탄성력은 연결 플레이트(70) 및 로터리 케이스(12)를 통하여 식부 아암축(46)에 토크로서 전달된다. 로터리 케이스(12)가 일회전할 때, 핀(71)과 링(72)의 위치 관계는 코일 스프링(73)을 신장-수축-신장-수축시키는 2주기로 변화한다. 즉, 식부 아암축(46)에 생기는 토크 변동과 동주기의 평준화 토크를 부여할 수 있다.

보다 바람직한 실시 형태로서는, 핀(71)을 플랜지 형상으로 함으로써, 링(72)과의 접촉 면적을 크게 하거나 핀(71)에 롤러를 장착하여 링(72)의 내주면과의 저항을 저감시킬 수도 있다.

또는, 링(72)을 삼각형 형상으로 형성할 수도 있다. 삼각형 형상으로 함으로써 코일 스프링(73)을 안정적으로 고정할 수 있다.

도 11에 나타내는 실시 형태에서는, 토크 평준화 기구(40)는 식부 횡축(40)에 고정되는 타이밍 캠(100), 타이밍 캠(100)에 의해 설정되는 타이밍에 작동하는 솔레노이드(101) 및 솔레노이드(101)와 접속되어 작동 전류를 흐르게 함으로써 솔레노이드(81)를 작동시키는 마이크로 스위치(82)를 구비한다.

도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이, 타이밍 캠(100)은 지름 방향으로 연장되는 단차면(100a)을 가지며, 단차면(100a)을 사이에 두고 대경부와 소경부가 둘레 방향으로 인접하여 형성된다. 솔레노이드(101)는 마이크로 스위치(102)의 상방에 배치되며, 기단부가 회동 가능하게 지지되어 있다. 마이크로 스위치(102)의 스위치 부분은 상부, 즉 솔레노이드(101)의 하방에 배치된다. 솔레노이드(101)의 플런저(101a)는 타이밍 캠(100)의 캠면을 따르도록 배치된다.

도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이, 솔레노이드(101)의 플런저(101a)가 단차면(100a)를 지나면, 대경부로부터 소경부로 떨어진다. 이에 따라, 솔레노이드(101)가 회동하여 마이크로 스위치(102)의 스위치부에 접촉해, 마이크로 스위치(102)로부터 솔레노이드(101)로 작동 전류가 흐르게 된다. 그리고, 솔레노이드(101)의 플런저(101a)가 단차면(100a)를 가압한다. 이와 같이 하여, 타이밍 캠(100)을 통하여 식부 횡축(40)에 임펄스 토크가 부여된다.

타이밍 캠(100)에 의한 타이밍은, 부등속 기구에 의해 생기는 토크 변동에서 최대의 토크가 발생하는 타이밍으로 설정된다. 이에 따라, 최대의 토크를 없애도록 임펄스 토크를 발생시키고 있다.

이상과 같이, 평준화 토크를 임펄스 토크로서 부여함으로써, 작용 시간이 짧아지기 때문에 타이밍의 차이가 생기기 어렵다. 또한, 임펄스 토크로 회전을 어시스트하기 때문에 회전 부하에 브레이크되지 않는다. 또한, 토크 부여에 가해지는 구동력이 로터리 케이스(12)의 회전 구동력으로부터 독립하고 있기 때문에, 영향을 받지 않는다.

한편, 식부 횡축(40)이 아니라, 식부 아암축(46)에 마련하는 경우에는, 타이밍 캠(1080)에 180°의 위상차를 가지는 단차면(100a)을 마련함으로써, 식부 아암축(46)에 생기는 토크 변동의 주기에 맞춘 평준화 토크를 부여할 수 있다.

본 발명은, 엔진의 동력을 미션 케이스로부터 식부 체인 케이스를 통해 식부부에 전달하여 식부 구동하는 이앙기로 이용 가능하다.

1： 이앙기 5： 식부부
9： 포기간 변경 장치(부등속 기구) 10： 식부 센터 케이스
11： 식부 체인 케이스 12： 로터리 케이스
13： 식부 아암 40： 식부 횡축
41： 유닛 클러치 42： 스프로켓
43： 유닛 클러치 44： 스프로켓
45： 체인 46： 식부 아암축
60： 토크 평준화 기구 61： 스프로켓
62： 옵션 구동축 63： 스프로켓
64： 체인 65：크랭크축
66： 코일 스프링

Claims (5)

1. 로터리 케이스를 지지하는 식부 아암축에 부등속 기구를 개재하여 동력을 전달하는 이앙기로서,
   상기 식부 아암축은, 식부 체인 케이스 내에서 동력 전달 계통의 전단의 식부 횡축 사이에 개재되는 체인을 통해서 구동되고,
   상기 식부 체인 케이스 내의 동력 전달 계통의 후단에 상기 식부 아암축과 평행하게끔 옵션 구동축을 축지하고,
   상기 식부 아암축과 상기 옵션 구동축에는, 각각, 스프로켓을 고정 설치하고,
   상기 식부 아암축의 스프로켓의 톱니수는 상기 옵션 구동축의 스프로켓의 톱니수의 2배이고, 상기 두 스프로켓 사이에는 다른 체인이 감기며,
   상기 부등속 기구에 의해 생기는 토크 변동을 없애는 토크를 부여하는 토크 평준화 기구는, 상기 옵션 구동축에 고정 설치되는 크랭크축과, 상기 크랭크축을 통해서 상기 옵션 구동축에 토크를 부여하는 탄성체를 구비하고,
   상기 토크 평준화 기구에 의해, 식부 구동 수단에 발생하는 토크 변동과 역위상의 토크 변동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 이앙기.
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