KR101873277B1

KR101873277B1 - 클러치 유닛

Info

Publication number: KR101873277B1
Application number: KR1020170005171A
Authority: KR
Inventors: 정연우; 오복성; 이윤호
Original assignee: (주)리얼감
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2018-08-02
Also published as: EP3569886B1; EP3569886A1; EP3569886A4; CN110177955B; WO2018131741A1; US10753403B2; JP2020505571A; US20190219103A1; CN110177955A

Abstract

본 발명은 클러치 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외력에 의해 자유롭게 회전 가능한 자유 상태 및 모터에 의해 회전하여 외력에 의한 회전이 불가능한 제어 상태를 제공할 수 있는 클러치 유닛에 관한 것이다. 클러치 유닛은 내측으로 함몰되는 홈이 형성되는 제1하우징과, 제1하우징의 홈에 삽입되며 일면에 둘레를 따라 하나 이상의 제1원호부가 돌출 형성된 제2하우징과, 제1원호부 사이에 위치하는 하나 이상의 제1롤러부와, 제2하우징에 삽입되며 모터의 회전에 따라 회전하는 제1회전전달부를 포함하고, 제1하우징은, 제1롤러부와 부착되어 있는 경우, 제1회전전달부에 의해 회전이 제어되어 외력에 의한 회전이 불가능하고, 제1롤러부와 탈착되어 있는 경우, 외력에 자유롭게 회전 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

클러치 유닛 {CLUTCH UNIT}

본 발명은 클러치 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외력에 의해 자유롭게 회전 가능한 자유 상태 및 모터에 의해 회전하여 외력에 의한 회전이 불가능한 제어 상태를 제공할 수 있는 클러치 유닛에 관한 것이다.

디스플레이 장치의 발전 및 컨텐츠 네트워크의 지속적인 개발을 통해, 사용자가 쉽게 가상현실을 체험하거나, 3D 영상을 시청할 수 있도록 하는 기술이 계속해서 발전하고 있다. 특히, 더욱 현실감 있는 가상현실 체험을 위해 가상현실 컨텐츠의 움직임에 따라 사람의 동작을 제어하는 외골격 장치가 개발되었다.

그러나 종래의 외골격 장치는 모터의 회전력을 사용자의 신체로 전달하는 상황, 즉, 모터의 작동으로 사용자의 동작을 제어하는 상황에서는 제어가 가능하나, 모터가 작동하지 않을 때 역시도, 사용자가 신체를 자유롭게 움직일 수 없도록 설계되어, 단일 모터만 적용된 가상현실 장치는 현실감이 떨어질 수 밖에 없다.

따라서, 이러한 가상현실과 현실과의 부조화를 없애 몰입감을 좀 더 높이기 위해 모터의 작동을 통해 사용자의 동작을 제어하며 모터가 작동되지 않는 상황에서는 사용자가 신체를 자유롭게 움직일 수 있는 클러치 유닛에 대한 요구가 생기게 되었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 모터의 작동을 통해 사용자의 동작을 제어하며, 모터가 작동되지 않는 상황에서는 사용자가 신체를 자유롭게 움직일 수 있는 클러치 유닛을 제공하는 것이다. 이러한 기술적 과제는 사람과 사람, 사람과 기계, 그리고 현실세계와, 가상세계 간에서 발행하는 물리적 운동의 상호작용에 적용된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 외력에 의해 자유롭게 회전 가능한 자유 상태 및 모터에 의해 회전하여 외력에 의한 회전이 불가능한 제어 상태를 제공할 수 있는 클러치 유닛을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 클러치 유닛은 내측으로 함몰되는 홈이 형성되는 제1하우징과, 제1하우징의 홈에 삽입되며 일면에 둘레를 따라 하나 이상의 제1원호부가 돌출 형성된 제2하우징과, 제1원호부 사이에 위치하는 하나 이상의 제1롤러부와, 제2하우징에 삽입되며 모터의 회전에 따라 회전하는 제1회전전달부를 포함하고, 제1하우징은, 제1롤러부와 부착되는 경우, 제1회전전달부에 의해 회전이 제어되어 외력에 의한 회전이 불가능하고, 제1롤러부와 탈착되는 경우, 외력에 자유롭게 회전 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 클러치 유닛은 제2하우징의 타면에 결합되어 제1하우징과 제2하우징의 상대 회전속도를 변화시켜 제1하우징에 제1롤러부를 탈부착하는 속도변화부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 속도변화부는 마찰에 의해 제2하우징의 속도를 감속시킬 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 클러치 유닛은 타면에 하나 이상의 제2원호부가 형성된 제2하우징과 제1하우징의 상대 회전속도를 변화시켜, 제1롤러부를 제1하우징에 탈부착시키는 탈부착모듈을 더 포함하고, 탈부착모듈은 길이방향으로 관통공이 형성된 제3하우징과, 제3하우징의 관통공에 삽입되며, 제2원호부 사이에 위치하여, 제2원호부의 회전에 따라, 제2원호부에 밀려 회전하는 하나 이상의 제2롤러부와, 제3하우징의 관통공에 삽입되며, 제2롤러부의 회전에 따라 밀려 회전하는 제2회전전달부와, 제3하우징의 일면에 결합되며, 모터가 연결되고 모터의 회전에 따라 회전하며 제1회전전달부로 상기 모터의 회전력을 전달하는 회전축이 형성되는 모터연결부를 포함하고, 제2회전전달부는, 일영역이 복원력을 갖는 소재로 형성되어 제2하우징의 회전속도를 감속시킬 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 제1회전전달부는, 제1롤러의 개수만큼 외주면에 롤러 접촉면이 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 제2회전전달부는, 모터연결부의 회전축에 삽입되는 관통공이 형성된 몸체와, 몸체에서 수직 돌출되는 제1연장부와, 제1연장부에서 양측으로 수직 절곡되어 연장되는 제2연장부와, 각각의 제2연장부로부터 연장되어 형성되며 복원력을 갖는 제3연장부를 포함하고, 제2회전전달부는, 제2롤러부에 의해 밀려 회전할 수 있으며, 회전 시에 상기 제3연장부는, 제2롤러부에 의해 압축될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 제1회전전달부는, 롤러 접촉면이 형성되는 본체와, 본체의 일면에서 수직방향으로 연장되는 원기둥형상의 회전중심축을 포함하고, 제2하우징은, 길이방향으로 관통공이 형성되며, 회전중심축은, 제2하우징의 관통공에 삽입될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 제1롤러부 및 제2롤러부는, 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1회전전달부와 제2하우징의 회전속도 차이를 이용해 제1롤러를 제1하우징에 부착시키면, 제2하우징의 회전력이 제1하우징으로 전달되어 제1하우징은 외력에 의해 회전되지 않고, 제1롤러를 제1하우징에 탈착시키면, 제1하우징은 외력에 의해 자유롭게 회전가능 함으로써, 사용자에게 제어 상태와 자유 상태를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어 상태와 자유 상태를 제공하는 본원발명의 클러치 유닛을 가상현실 영상 제어장치에 적용하는 경우, 현실감이 향상될 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 클러치 유닛의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 유닛의 분해 사시도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 유닛의 분해 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 유닛이 제어 상태로 변화되는 모습을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 유닛이 자유 상태로 변화되는 모습을 설명하는 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 클러치 유닛(1)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 유닛(1)의 분해 사시도 이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 유닛(1)의 분해 측면도이다.

도 1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 유닛(1)은 제1하우징(100), 제2하우징(200), 제1롤러부(500) 및 제1회전전달부(400)를 포함한다.

제1하우징(100) 및 제2하우징(200)은 제1회전전달부(400) 및 제1롤러부(500)를 안착 또는 보관하는 구성요소로서, 제1회전전달부(400)의 회전에 따라 회전할 수 있다.

제1하우징(100)은 일면에서 내측으로 함몰되는 홈(미도시)이 형성되는 원기둥형상으로 형성될 수 있다. 제1하우징(100)은 타면에 다른 기어(미도시)와의 치합을 위한 기어부(110)가 형성될 수 있다. 따라서, 제1하우징(100)의 기어부(110)를 통해 제1하우징(100)의 회전력을 다른 기어로 전달할 수 있다.

제2하우징(200)은 일면에 둘레를 따라 하나 이상의 제1원호부(210)가 돌출 형성된 원판형상으로 형성될 수 있다. 제2하우징(200)은 제1하우징(100)의 홈(미도시)에 삽입될 수 있도록, 제1하우징(100)의 홈의 직경보다 작은 직경으로 형성되는 것이 바람직하다. 제1원호부(210)가 하나인 경우, 제1원호부(210)의 일단과 타단 사이 거리는 제1롤러부(500)의 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 제1원호부(210)가 복수개인 경우, 제1롤러부(500)의 직경보다 큰 이격 거리를 두고 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 제1원호부(210)는 제1롤러부(500)의 개수만큼 형성되는 것이 바람직하다.

제1롤러부(500) 및 제1회전전달부(400)는 모터(미도시)에서 발생되는 회전력으로 제1하우징(100) 및 제2하우징(200)을 회전시키는 구성요소이다. 제1회전전달부(400)는 제2하우징(200)에 삽입되며, 모터의 회전력을 전달받아 회전한다. 제1회전전달부(400)는 중심부에 길이방향으로 관통공(412)이 형성된 판상형태의 본체(410) 및 본체(410)의 일면의 중심부에서 수직방향으로 연장되는 회전중심축(420)을 포함할 수 있다. 이때, 제2하우징(200)은 길이방향으로 관통공(230)이 형성될 수 있으며, 관통공(230)에 회전중심축(420)이 삽입될 수 있다.

또한, 본체(410)의 외주면에는 롤러 접촉면(411)이 형성될 수 있다. 롤러 접촉면(411)은 제1회전전달부(400)의 회전에 따라 제1롤러부(500)가 밀려 회전할 수 있도록 하는 구성요소로서, 제1롤러부(500)의 개수만큼 곡선 또는 직선형태로 본체(410)의 외주면에 형성될 수 있으며, 제1롤러부(500)와의 마찰을 위해 표면이 울퉁불퉁하게 형성될 수 있다. 제1회전전달부(400)의 본체(410) 직경은 제2하우징(200)에 안착되어 회전할 수 있도록 제2하우징(200)의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 도 2및 도 3에서는 세 개의 제1롤러부(500)와 세 개의 롤러 접촉면(411)이 형성된 제1회전전달부(400)를 도시하고 있다.

제1롤러부(500)는 제1원호부(210) 사이에 위치하며, 원기둥형상으로 형성될 수 있다. 제1롤러부(500)의 일면은 제2하우징(200)에 접하고 타면은 제1하우징(100)에 접할 수 있다. 제1회전전달부(400)가 회전함에 따라, 제1롤러부(500)는 제1회전전달부(400)에 의해 밀리면서 제1하우징(100) 및 제2하우징(200)에 밀착되게 되고, 제2하우징(200)을 밀어 회전시킨다. 이때, 제1롤러부(500)와 밀착된 제1하우징(100)도 제2하우징(200)과 함께 회전하게 된다. 도 2 및 도 3은 원기둥형상의 제1롤러부(500)만을 도시하였으나, 제1롤러부(500)가 구형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 유닛(1)은 제2하우징(200)의 타면에 결합되는 속도변화부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 속도변화부(미도시)는 제1하우징(100)과 제2하우징(200)의 상대 회전속도를 변화시켜 제1롤러부(500)를 제1하우징(100)에 탈착 또는 부착시키는 구성요소이다. 이때, 속도변화부(미도시)는 마찰판 형태로 형성되어 마찰에 의해 제2하우징의 속도를 변화시킬 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 전자석등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 유닛(1)은 탈부착모듈을 더 포함할 수 있다. 탈부착모듈은 제3하우징(300), 제2롤러부(600), 제2회전전달부(700) 및 모터연결부(800)를 포함한다. 탈부착모듈은 제1하우징과 제2하우징(200)의 상대 회전속도를 변화시켜 제1롤러부(500)를 제1하우징(100)에 탈착 또는 부착시키는 구성요소로, 탈부착모듈에 의해, 제1하우징(100)이 제1롤러부(500)의 회전에 따라 회전할 수 있다.

제3하우징(300)은 제2롤러부(600) 및 제2회전전달부(700)의 이탈을 방지하는 구성요소로서, 길이방향으로 관통공(310)이 형성된 원기둥형상으로 형성된다. 이때, 제3하우징(300)은 제2하우징(200)의 일부가 삽입될 수 있도록 제2하우징(200)의 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

제2롤러부(600) 및 제2회전전달부(700)는 제2하우징(200)으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 구성요소로서, 제3하우징(300)의 관통공(310)에 삽입된다. 제2롤러부(600)는 제1롤러부(500)와 마찬가지로 원기둥형상으로 형성되며, 일면은 모터연결부(800)에 접하고 타면은 제2하우징(200)에 접할 수 있다. 이때, 제2하우징(200)은 타면에 둘레를 따라 하나 이상의 제2원호부(220)가 형성된다. 제2롤러부(600)는 제2원호부(220)사이에 두고 양측에 위치하며, 제2하우징(200)의 회전에 따라 밀려 회전하게 된다. 제2원호부(220)는 제2롤러부(600)의 개수보다 절반의 개수로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어 제2롤러부(600)가 n개인 경우, 제2원호부(220)는 n/2개가 될 수 있다. 도 2 및 도 3은 네 개의 제2롤러부(600)와 두 개의 제2원호부(220)를 도시하고 있다. 이때, 제2롤러부(600) 사이에는 제2원호부(220) 및 제2회전전달부(700)가 위치하여, 복수개의 제2롤러부(600)는 서로 맞닿지 않을 수 있다.

제2롤러부(600)가 회전하면, 제2롤러부(600)와 접하고 있는 제2회전전달부(700)도 제2롤러부(600)의 회전에 따라 밀려 회전하게 된다. 도 2 및 도3은 원기둥형상의 제2롤러부(600)만을 도시하였으나, 제2롤러부(600)가 구형상으로 형성될 수 있음은 물론이다. 이때, 제2롤러부(600)는 제2원호부(220)를 사이에 두고 양측에 위치하기 때문에, 제2하우징(200)의 회전방향(정회전, 역회전)에 상관없이 진행방향에 있는 제2회전전달부(700)는 밀려 회전할 수 있다.

제2회전전달부(700)는 제1회전전달부(400)와 제2하우징(200)의 회전 속도차를 발생시키는 구성요소로서, 몸체(710), 몸체(710)에서 연장되는 제1연장부(730), 제1연장부(730)에서 연장되는 제2연장부(740), 제2연장부(740)에서 연장되는 제3연장부(750)를 포함한다.

몸체(710)는 중심부에 관통공(720)이 형성된 타원형의 원기둥으로 형성될 수 있으며, 관통공(720)으로는 모터연결부(800)의 회전축(820)이 삽입될 수 있다. 제1연장부(730)는 몸체(710)로부터 수직되어 연장되어 형성되며, 제2연장부(740)는 제1연장부(730)의 일단에서 양측으로 수직 절곡되어 연장될 수 있다. 제3연장부(750)는 각각의 제2연장부(740)의 일단에서 몸체(710)측으로 수직 절곡되어 연장될 수 있다.

이때, 제1연장부(730) 내지 제3연장부(750)는 일체형으로 형성될 수 있다. 또한, 제1연장부(730) 내지 제3연장부(750) 또는 제3연장부(750)는 복원력을 가진 소재로 형성되어, 외력에 의해 제3연장부(750)가 제1연장부(730)측으로 휘어질 수 있다. 이때, 제2롤러부(600)는 제3연장부(750)에 접하도록 배치된다.

더욱 상세하게 설명하면, 제2하우징(200)이 회전함에 따라 제2원호부(220)에 의해 제2롤러부(600)가 밀려 회전하며, 제2롤러부(600)에 의해 제2회전전달부(700)가 밀려 회전한다. 이때, 제2롤러부(600)와 접촉하는 제2회전전달부(700)의 제3연장부(750)는 제1연장부(730)측으로 휘어 들어가며 제2롤러부(600)에 맞물려 있는 제3하우징(300)의 부착이 떨어지게 되어 회전하게 한다. 이때, 제3연장부(750)를 누르는 힘으로 인해 제2하우징(200)의 회전 속도차를 발생시킨다.

제1회전전달부(400)와 제2하우징(200)의 회전 속도차로 인해, 제1롤러부(500)가 제1하우징(100)의 내주면 및 회전방향 측의 제1원호부(210)의 외주면에 부착될 수 있다. 이때. 제3연장부(750)가 제1연장부(730)의 양측에 위치함으로써, 회전방향(정회전, 역회전)에 상관없이 제1회전전달부(400)와 제2하우징(200)의 회전 속도차를 발생시킬 수 있다.

모터연결부(800)는 모터(미도시)와 결합되어 모터의 회전력을 제1회전전달부(400)로 전달하는 구성요소로서, 원판(810)과, 원판(810)의 중심부에 형성되는 회전축(820)을 포함한다. 원판(810)은 일면에 제2롤러부(600), 제2회전전달부(700) 및 제3하우징(300)가 배치된다. 모터연결부(800)의 직경은 제3하우징(300)의 관통공(310)의 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일실시예에 따라, 모터연결부(800)의 상면에 배치된 제3하우징(300)은 일체형으로 형성되어, 모터연결부(800)의 회전에 따라 제3하우징(300)도 회전할 수 있다.

회전축(820)은 제1회전전달부(400)와 연결된다. 따라서, 회전축(820)이 회전하면 제1회전전달부(400)도 함께 회전할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따라, 원판(810)의 외주면에는 다른 기어(미도시)와의 치합을 위한 기어 이가 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 유닛(1)이 제어 상태로 변화되는 모습을 설명하는 도면이다. 도 4의 (a)는 제어 상태로의 변화 시에 제1하우징(100), 제2하우징(200), 제1회전전달부(400) 등의 모습을 단면도로 나타내며, 도 4의 (b)는 제어 상태로의 변화 시에 제3하우징(300), 제2회전전달부(700) 등의 모습을 단면도로 나타낸다. 이때, 제어 상태는 클러치 유닛(1)이 모터에 의해 회전하여, 제1하우징(100)이 제2하우징(200)과 함께 회전하며 외력에 의해 회전할 수 없는 상태이다.

모터가 회전을 하게 되면, 모터의 회전력이 제1회전전달부(400)로 전달되어 제1회전전달부(400)가 회전하게 된다. 제1회전전달부(400)는 롤러 접촉면(411)에 접촉되어 있는 제1롤러부(500)를 밀어 회전시킨다. 이때, 제1원호부(210) 사이에 배치된 제1롤러부(500)가 밀려 회전함에 따라, 제1롤러부(500)에 의해 밀려 제1원호부(210)가 형성된 제2하우징(200)도 함께 회전하게 된다.

제2하우징(200)이 회전함에 따라 제2원호부(220) 사이에 배치된 제2롤러부(600)도 밀려 회전하게 되며, 회전방향의 제2롤러부(600) 앞에 위치한 제2회전전달부(700)도 함께 회전하게 된다. 이때, 제2원호부(220)의 회전방향에 위치한 제2롤러부(600)에 의해 제2회전전달부(700)의 제3연장부(750)는 제1연장부(730)측으로 휘게 되며 제2하우징(200)의 회전 속도를 감속시키고, 이로 인해 제1회전전달부(400)와 제2하우징(200)은 회전 속도차가 발생한다. 회전 속도차로 인해 제1롤러부(500)는 제1하우징(100)에 부착하게 되며, 밀착된 제1롤러부(500)에 의해 제1하우징(100)은 제2하우징(200)과 함께 회전하게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 유닛(1)이 자유 상태로 변화를 설명하는 도면이다. 도 5의 (a)는 자유 상태로의 변화 시에 제1하우징(100), 제2하우징(200), 제1회전전달부(400) 등의 모습을 단면도로 나타내며, 도 5의 (b)는 자유 상태로의 변화 시에 제3하우징(300), 제2회전전달부(700) 등의 모습을 단면도로 나타낸다. 이때, 자유 상태는 클러치 유닛(1)의 제1하우징(100)이 외력에 의해 자유롭게 회전할 수 있는 상태이다. 이때, 제1하우징(100)이 회전한다 하더라도 제1하우징(100)의 회전력은 제1회전전달부(400)로 전달되지 않는다.

도 4의 상태에서 도 4의 모터의 회전방향과 반대방향으로 모터가 회전(이하, 역회전)하게 되면, 모터의 회전력이 제1회전전달부(400)로 전달되어 제1회전전달부(400)가 역회전을 하게 된다. 제1회전전달부(400)는 롤러 접촉면(411)에 접촉되어 있는 제1롤러부(500)를 밀어 역회전시킨다. 이때, 제1원호부(210) 사이에 배치된 제1롤러부(500)가 밀려 역회전함에 따라, 제1롤러부(500)에 의해 밀려 제1원호부(210)가 형성된 제2하우징(200)도 함께 역회전하게 된다.

제2하우징(200)이 역회전함에 따라 제2원호부(220) 사이에 배치된 제2롤러부(600)도 밀려 역회전하게 되며, 회전방향의 제2원호부(220) 앞에 위치한 제2회전전달부(700)도 역회전하게 된다. 이때, 제2회전전달부(700)의 제3연장부(750)는 제1연장부(730)측으로 휘게 되며 제2하우징(200)의 회전 속도를 감속시키고, 이로 인해 제1회전전달부(400)와 제2하우징(200)의 회전 속도차가 발생한다. 회전 속도차로 인해 제1하우징(100) 및 제2하우징(200)에 밀착된 제1롤러부(500)는 제1하우징(100) 및 제2하우징(200)으로부터 탈착하게 된다.

이후, 제1회전전달부(400)가 제1롤러부(500)와 부착되지 않을 정도의 공간만큼 회전하게 되는 경우, 제1롤러부(500)가 제1회전전달부(400)와 접촉하지 않으며 제1하우징(100) 및 제2하우징(200)과도 밀착되지 않기 때문에, 제1하우징(100)이 회전한다 하더라도, 내부의 다른 파트들은 제1하우징(100)의 회전에 따라 회전하지 않는다. 즉, 외력에 의해 제1하우징(100)은 자유롭게 회전 가능하다.

도 4 및 도 5는 모터의 정회전으로 제어 상태로 변화하고, 모터의 역회전으로 자유 상태로 변화하는 클러치 유닛(1)을 도시하였으나, 모터의 역회전으로 제어 상태로 변화하고 모터의 정회전으로 자유 상태로 변화할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1회전전달부(400)와 제2하우징(200)의 회전속도 차이를 이용해 제1롤러부(500)를 제1하우징(100)에 부착시키면, 제2하우징(200)의 회전력이 제1하우징(100)으로 전달되어 제1하우징(100)은 외력에 의해 회전되지 않고, 제1롤러부(500)를 제1하우징(100)에 탈착시키면, 제1하우징(100)은 외력에 의해 자유롭게 회전가능 함으로써, 사용자에게 제어 상태와 자유 상태를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어 상태와 자유 상태를 제공하는 본원발명의 클러치 유닛(1)을 가상현실 영상 제어장치에 적용하는 경우, 현실감이 향상될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 클러치 유닛
100 : 제1하우징
200 : 제2하우징
300 : 제3하우징
400 : 제1회전전달부
500 : 제1롤러
600 : 제2롤러
700 : 제2회전전달부
800 : 모터연결부

Claims

내측으로 함몰되는 홈이 형성되는 제1하우징과,
상기 제1하우징의 홈에 삽입되며 일면에 둘레를 따라 하나 이상의 제1원호부가 돌출 형성된 제2하우징과,
상기 제1원호부 사이에 위치하는 하나 이상의 제1롤러부와,
상기 제2하우징에 삽입되며 모터의 회전에 따라 회전하는 제1회전전달부를 포함하되,
상기 제2하우징의 타면에 결합되어 상기 제1하우징과 상기 제2하우징의 상대 회전속도를 변화시켜 제1하우징에 제1롤러부를 탈부착하는 속도변화부를 더 포함하도록 하여,
상기 제1하우징이,
상기 제1롤러부와 부착되어 있는 경우, 상기 제1회전전달부에 의해 회전이 제어되어 외력에 의한 회전이 불가능하고,
상기 제1롤러부와 탈착되어 있는 경우, 외력에 자유롭게 회전 가능한 것을 특징으로 하는, 클러치 유닛.
삭제
제1항에 있어서,
상기 속도변화부는 마찰에 의해 상기 제2하우징의 속도를 감속시키는 것을 특징으로 하는, 클러치 유닛.
제1항에 있어서,
타면에 하나 이상의 제2원호부가 형성된 상기 제2하우징과 제1하우징의 상대 회전속도를 변화시켜, 상기 제1롤러부를 상기 제1하우징에 탈부착시키는 탈부착모듈을 더 포함하고,
상기 탈부착모듈은
길이방향으로 관통공이 형성된 제3하우징과,
상기 제3하우징의 관통공에 삽입되며, 상기 제2원호부 사이에 위치하여, 상기 제2원호부의 회전에 따라, 상기 제2원호부에 밀려 회전하는 하나 이상의 제2롤러부와,
상기 제3하우징의 관통공에 삽입되며, 상기 제2롤러부의 회전에 따라 밀려 회전하는 제2회전전달부와,
상기 제3하우징의 일면에 결합되며, 모터가 연결되고 모터의 회전에 따라 회전하며 상기 제1회전전달부로 상기 모터의 회전력을 전달하는 회전축이 형성되는 모터연결부를 포함하고,
상기 제2회전전달부는, 일영역이 복원력을 갖는 소재로 형성되어 상기 제2하우징의 회전속도를 감속시키는 것을 특징으로 하는, 클러치 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제1회전전달부는, 상기 제1롤러의 개수만큼 외주면에 롤러 접촉면이 형성되는 것을 특징으로 하는, 클러치 유닛.
제4항에 있어서,
상기 제2회전전달부는,
상기 모터연결부의 회전축에 삽입되는 관통공이 형성된 몸체와,
상기 몸체에서 수직 돌출되는 제1연장부와,
상기 제1연장부에서 양측으로 수직 절곡되어 연장되는 제2연장부와,
상기 각각의 제2연장부로부터 연장되어 형성되며 복원력을 갖는 제3연장부를 포함하고,
상기 제2회전전달부는, 상기 제2롤러부에 의해 밀려 회전할 수 있으며, 회전 시에 상기 제3연장부는, 상기 제2롤러부에 의해 압축될 수 있는 것을 특징으로 하는, 클러치 유닛.
제5항에 있어서,
상기 제1회전전달부는,
상기 롤러 접촉면이 형성되는 본체와,
상기 본체의 일면에서 수직방향으로 연장되는 원기둥형상의 회전중심축을 포함하고,
상기 제2하우징은, 길이방향으로 관통공이 형성되며,
상기 회전중심축은, 상기 제2하우징의 관통공에 삽입되는 것을 특징으로 하는, 클러치 유닛.
제4항에 있어서,
상기 제1롤러부 및 상기 제2롤러부는, 원기둥 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 클러치 유닛.