KR101983797B1

KR101983797B1 - 클러치 기능을 갖는 모션블록의 동력 전달 구조

Info

Publication number: KR101983797B1
Application number: KR1020180036360A
Authority: KR
Inventors: 김종태; 박지엽
Original assignee: 김종태; (주)토포보코리아
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2019-05-30

Abstract

본 발명은 클러치 기능을 갖는 모션블록의 동력 전달 구조에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 모터의 동력을 출력할 시 접속기어와 출력축이 맞물리는 구조를 통해 회전 동력이 전달되도록 하되, 출력축에 과도한 외력이 가해질 경우에는 출력축이 접속기어에 대하여 헛돌 수 있도록 함으로써 외력이 모터 측에 전달되어 모터가 파손되거나 기어들이 파손되는 현상을 방지할 수가 있다.

Description

클러치 기능을 갖는 모션블록의 동력 전달 구조{Power transmission structure of motion block with clutch function}

본 발명은 모션블록의 동력 전달 구조에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 모터의 동력을 출력축으로 전달하되, 과도한 외력이 가해졌을 경우에는 그 외력이 모터측으로 전달되는 것이 차단되도록 하는 기술에 대한 것이다.

완구 또는 산업용 로봇 등의 동작을 위해서는 동력원으로 모터가 사용된다. 모터의 동력은 다양한 감속기어를 통해 출력축으로 전달된다.

통상적인 동작기구에서는 모터의 동력을 그대로 출력으로 내보내기만 하면 된다. 즉 모터 측으로 별도의 외력이 가해질 우려가 별로 없다. 하지만 외력을 가하여 출력축을 회전시켜 모터 측으로 출력축의 회전수를 입력시켜 저장하는 장치도 본 출원인에 의해 개발된 바 있다.

도1에는 블록 조립체(10)가 도시되어 있다. 블록 조립체(10)는 복수의 모션블록(20)과 수동블록(30)을 결합함으로써 자유로운 형태로 완성될 수 있으며, 버튼의 입력으로 모터가 구동하여 동작이 이루어진다.

이때 프로그래밍 가능한 모션블록(20)이 사용되었을 경우, 수동블록(30)이 연결된 모션블록(20)의 출력축을 회전시켜 동작을 입력시킬 수 있다. 즉 외력을 가하여 출력축이 회전하면 모터측으로 출력축의 회전력이 전달되고, 모터축의 회전을 센서에서 인식한 후 저장함으로써 추후 해당 동작이 그대로 반복 재생되도록 하는 것이다.

하지만 일부 사용자의 경우 출력축을 회전시킬 시 너무 과도하게 힘을 주거나, 모터가 동작을 재생시키고 있는 상황에서 모터의 회전과 반대 되는 방향으로 힘을 가하는 경우도 있다. 이 경우 모터 또는 모터의 동력을 출력축으로 전달하는 감속기어 등이 파손될 우려가 있다.

한편 모터를 이용한 블록 완구와 관련된 종래기술로는 대한민국공개특허 제10-2008-0017081호(2008.02.25. '블록식 서보모터 교육 및 완구용 로봇') 등이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 모터의 동력을 출력축으로 전달하거나, 출력축에 가해지는 외력을 모터 측으로 전달되도록 하되, 모터의 회전 방향과 역방향의 힘으로 외력이 가해지거나, 과도한 힘으로 외력이 가해졌을 경우 모터 측으로 과도한 외력이 전달되는 것이 차단되도록 하는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 클러치 기능을 갖는 모션블록의 동력 전달 구조는, 상부 중앙에 안착홈이 형성되어 있고, 상기 안착홈의 외곽으로 복수의 걸림홈이 형성된 접속기어; 및 상기 접속기어의 안착홈에 안착되는 안착부가 형성되어 있으며, 상기 안착부의 둘레에는 복수의 걸림돌기가 돌출 형성되어 있고, 상기 안착부에서 상기 걸림돌기가 형성된 내측으로 내측홈이 형성되어 있는 출력축;을 포함하며, 상기 접속기어의 안착홈에 상기 출력축의 안착부가 안착되면 상기 걸림돌기가 상기 걸림홈에 걸림으로써, 모터의 동력이 상기 접속기어를 통해 상기 출력축에 전달되거나, 외력에 의해 상기 출력축이 회전하면 상기 출력축의 회전력이 상기 접속기어를 통해 상기 모터 측으로 전달될 수 있고, 상기 모터의 회전방향과 역방향이 되는 외력이 가해지거나, 일정 수준 이상의 힘으로 외력이 가해졌을 경우에는 상기 출력축의 안착부에서 상기 걸림돌기가 상기 내측홈 측으로 휘어져 들어가면서 상기 걸림돌기와 상기 걸림홈의 걸림이 해제된 상태로 헛도는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 출력축의 걸림돌기는 반구형일 수 있다.

또한, 상기 출력축에서 상기 안착부의 저면에는 상기 안착홈과 접촉하는 반구형의 접촉돌기가 형성되어 있을 수 있다.

본 발명에 따른 동력 전달 구조에 의하면 모터의 동력을 출력할 시 접속기어와 출력축이 맞물리는 구조를 통해 회전 동력이 전달되도록 하되, 출력축에 과도한 외력이 가해질 경우에는 출력축이 접속기어에 대하여 헛돌 수 있도록 함으로써 외력이 모터 측에 전달되어 모터가 파손되거나 기어들이 파손되는 현상을 방지할 수가 있다.

또한 출력축에 반구형의 걸림돌기와 접촉돌기를 형성시킴으로써, 출력축과 접속기어가 항상 점 접촉이 이루어지도록 함으로써, 출력축이 기울어지더라도 항상 동일한 힘 전달력이 발생토록 하며, 모서리 접촉에 의한 부품 마모 현상을 미연에 방지할 수가 있다.

도1은 블록 조립체의 예시를 설명하기 위한 도면.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 동력 전달 구조가 채용된 기어박스의 예시를 설명하기 위한 도면.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 동력 전달 구조에서 접속기어와 출력축이 결합된 모습을 설명하기 위한 사시도.
도4는 도3에 도시된 동력 전달 구조에서 접속기어와 출력축의 분해 사시도.
도5는 도3에 도시된 동력 전달 구조에서 출력축을 다른 방향에서 바라본 사시도.
도6은 도3에 도시된 동력 전달 구조에서 정상 상태일 때와 비정상 상태일 때의 접속기어와 출력축의 연동 모습을 비교 설명하기 위한 도면.
도7은 도3에 도시된 동력 전달 구조에서 출력축이 기울어진 상태에서 접속기어와 연동되는 모습을 설명하기 위한 도면.
도8은 출력축과 접속기어가 접촉하는 면이 평면일 경우 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도면.
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동력 전달 구조를 설명하기 위한 도면.
도10은 도9에 도시된 동력 전달 구조에서 출력축을 다른 방향에서 바라본 사시도.
도11은 도9에 도시된 동력 전달 구조에서 정상 상태일 때와 비정상 상태일 때의 접속기어와 출력축의 연동 모습을 비교 설명하기 위한 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 동력 전달 구조가 채용된 기어박스의 예시를 설명하기 위한 도면이고, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 동력 전달 구조에서 접속기어와 출력축이 결합된 모습을 설명하기 위한 사시도이며, 도4는 도3에 도시된 동력 전달 구조에서 접속기어와 출력축의 분해 사시도이고, 도5는 도3에 도시된 동력 전달 구조에서 출력축을 다른 방향에서 바라본 사시도이다.

도2 내지 도5에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 동력 전달 구조는 접속기어(130) 및 출력축(140)을 포함한다. 여기서 접속기어(130) 및 출력축(140)을 포함하는 동력 전달 구조는 도2에 도시된 기어박스(100)에 탑재될 수 있다. 즉 모터(110)에서 발생하는 회전동력은 연동기어(120) 등을 통해 접속기어(130)에 전달되고, 접속기어(130)가 회전함으로써 이에 안착된 출력축(140)이 회전하게 되는 것이다. 반대로 출력축(140)에 외력이 가해지면 접속기어(130)가 회전함으로써 연동기어(120)를 통해 모터(110) 측으로 외력에 의한 회전력이 전달될 수 있다. 이러한 기어박스(100)는 도1에 도시된 블록 조립체(10)에서 모션블록(20) 내에 탑재될 수 있다.

다시 도3 내지 도5를 참조하면, 접속기어(130)의 하부는 기어박스(100)에 회전 가능하게 설치되어 있고 그 둘레면에는 톱니(도면에는 도시하지 않았음)를 통해 연동기어(120)와 연동되어 있다. 또한 접속기어(130)의 상부 중앙에는 출력축(140)의 안착부(142)가 안착되는 안착홈(131)이 형성되어 있고, 안착홈(131)의 외곽으로 복수의 걸림홈(132)이 형성되어 있다. 안착홈(131)에서 외곽 방향으로 추가로 형성되는 걸림홈(132)과 구분하기 위해, 걸림홈(132)이 형성되지 않아 안착홈(131)의 중앙 방향으로 돌출된 형상의 부분을 편의상 내측면(133)이라고 명칭하도록 한다.

출력축(140)의 상부에는 수동블록(30)이나 바퀴 등의 다른 구성들이 연결될 수 있는 연결부(141)가 형성되어 있고, 출력축(140)의 하부에는 접속기어(130)의 안착홈(131)에 안착되는 안착부(142)가 형성되어 있다. 또한 안착부(142)의 둘레에는 외곽 방향으로 돌출되도록 반구형의 걸림돌기(145)가 형성되어 있고, 안착부(142)에서 걸림돌기(145)가 형성된 부분의 내측으로는 내측홈(143)이 형성되어 있으며, 안착부(142)의 둘레면에서 걸림돌기(145)들 사이에는 안착부(142)의 내측으로 파고든 형태의 슬릿(144)이 형성되어 있다. 내측홈(143)과 슬릿(144)의 역할은 이하에서 다시 설명토록 한다. 본 실시예에서는 안착부(142)의 둘레에서 180도 간격을 두고 2개의 걸림돌기(145)가 형성된 예시를 도시하였다.

또한 안착부(142)의 저면에는 접속기어(130)의 안착홈(131) 바닥면과 접촉하는 반구형의 접촉돌기(146)가 형성되어 있다.

도3 내지 도5에 도시된 접속기어(130)와 출력축(140)을 포함하는 동력 전달 구조를 통해 동력이 전달 되는 과정을 도6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도6의 (a)는 출력축(140)의 안착부(142)가 접속기어(130)의 안착홈(131)에 안착된 상태를 개념적으로 도시한 단면도이다. 도6의 (a)를 참고하면 접속기어(130)의 안착홈(131)에 출력축(140)의 안착부(142)가 안착되면 걸림돌기(145) 역시 걸림홈(132)에 걸린 상태가 된다. 따라서 도2의 기어박스(100)에서 모터(110)가 작동하면 회전 동력이 연동기어(120)를 통해 접속기어(130)에 전달되고, 접속기어(130)가 회전하면 걸림홈(132)에 걸려 있는 걸림돌기(145)에 힘이 가해짐으로써 출력축(140)이 회전하게 된다. 따라서 출력축(140)의 연결부(141)에 연결된 수동블록(30)이나 바퀴 등의 구성들이 동작할 수 있다.

반대로 사용자가 수동블록(30)이나 바퀴 등을 회전시켜 출력축(140)에 회전력이 가해지면, 출력축(140)의 걸림돌기(145)가 접속기어(130)의 걸림홈(132) 측면을 밀게 된다. 이에 따라 접속기어(130)가 회전함으로써 모터(110) 측으로 외력에 의한 회전력을 전달할 수 있게 된다. 물론 이러한 동작은 외력이 정상적인 힘으로 가해졌을 경우의 이야기이다.

하지만 일부 사용자의 경우 모터(110)가 작동하고 있을 때, 모터(110)의 회전방향과 역방향이 되는 힘으로 외력을 가하거나, 너무 과도한 힘으로 외력을 가하는 경우도 있다. 이 경우 기어박스(100) 내부 구성에 과도한 힘이 전달됨으로써 연동기어(120) 또는 접속기어(130)가 파손되거나 모터(110)가 고장나는 경우도 발생할 수 있다.

따라서 모터(110)가 동작하고 있을 시, 모터(110)의 회전 방향과 반대되는 방향의 외력이 가해지거나, 너무 과도한 외력이 가해졌을 경우에는 힘 전달이 차단되도록 할 필요가 있다.

즉, 모터(110)의 회전방향과 역방향이 되는 외력이 가해지거나, 일정 수준 이상의 힘으로 출력축(140)에 외력이 가해졌을 경우에도 도6의 (a)와 같이 걸림돌기(145)는 걸림홈(132)에 안착된 상태에서 걸림홈(132) 측면을 밀게 된다. 하지만 너무 과도한 힘이 가해진다면 걸림돌기(145)가 정상적으로 걸림홈(132)을 밀지 못하고 안쪽으로 휘어지게 된다.

즉 출력축(140)의 안착부(142)에는 걸림돌기(145)의 안쪽으로 내측홈(143)이 형성되어 있다. 출력축(140)은 소정의 탄성력을 갖는 합성수지 재질로 사출 성형 되는데, 안착부(142)에 내측홈(143)이 형성되어 있다면 걸림돌기(145)가 형성된 외곽 부분이 얇기 때문에 쉽게 휘어지는 상태가 된다. 따라서 출력축(140)에 너무 과도한 힘이 가해진다면 걸림돌기(145)가 걸림홈(132)을 밀다가 내측홈(143) 방향으로 휘어지면서 압축된다. 즉 걸림돌기(145)와 걸림홈(132)의 걸림이 해제되고 걸림돌기(145)는 접속기어(130)의 내측면(133)과 접촉하게 된다. 이후 추가 회전이 발생하게 되면, 걸림돌기(145)가 내측면(133)을 따라 이동하다가 다시 이웃하는 걸림홈(132)을 만나면서 다시 탄성 복원력으로 돌출함으로써 도6의 (a)와 같은 정상 상태로 되돌아 갈 수 있다. 하지만 출력축(140)에 과도한 힘이 지속적으로 가해진다면, 걸림돌기(145)는 내측홈(143) 방향으로 휘어지는 과정을 반복하게 되고, 결국 출력축(140)은 접속기어(130) 내에서 헛돌게 된다.

따라서 출력축(140)에 가해지는 과도한 외력은 접속기어(130)에 전달되지 아니하게 되고, 이를 통해 기어박스(100) 내부의 구성품들을 보호할 수 있게 된다.

여기서 안착부(142)의 걸림돌기(145) 부분이 내측홈(143) 방향으로 휘어지는 작용이 원활하게 이루어질 수 있도록 안착부(142)의 둘레에 슬릿(144)이 형성되어 있다. 만약 슬릿(144)이 없다면 걸림돌기(145)가 내측홈(143)으로 휘어질 때 안착부(142)에서 걸림돌기(145) 좌우 양측 부분이 늘어나야 하기 때문에 쉽게 휘어지지 못하지만, 본 실시예에서는 미리 형성시켜 놓은 슬릿(144)에 의해 걸림돌기(145)가 내측홈(143) 방향으로 들어갈 시, 걸림돌기(145)의 양측 부분이 쉽게 안쪽으로 당겨지면서 원활하게 휘어질 수가 있다.

한편 접속기어(130)와 출력축(140)의 회전 중심은 동일하지만, 출력축(140)에 외력이 가해질 경우 회전 중심이 틀어지는 경우도 발생할 수 있다.

도7은 도3에 도시된 동력 전달 구조에서 출력축(140)이 정상인 상태와 기울어진 상태를 비교 설명하기 위한 개념도이다.

본 실시예에서 출력축(140)의 안착부(142) 둘레에는 반구형의 걸림돌기(145)가 형성되어 있고, 안착부(142)의 저면에는 반구형의 접촉돌기(146)가 형성되어 있다. 따라서 출력축(140)의 안착부(142)가 접속기어(130)의 안착홈(131)에 안착되면, 도7의 (a)에 도시된 바와 같이 출력축(140)의 저면은 반구형의 접촉돌기(146)에 의해 안착홈(131)의 바닥면과 점 접촉을 이루게 되고, 안착부(142)의 둘레에 형성된 반구형의 걸림돌기(145) 역시 걸림홈(132)의 측면과 점 접촉을 이루게 된다.

이때 사용자가 외력을 가할 시 출력축(140)에 횡방향 힘을 가하면서 출력축(140)을 회전 시키는 경우도 있을 수 있다. 이 경우 출력축(140)이 기울어지게 되는데, 도7의 (b)에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 동력 전달 구조에서는 출력축(140)이 기울어지더라도 출력축(140)과 접속기어(130)의 접촉면에는 변함이 없다. 즉 출력축(140)이 접속기어(130)에 대하여 살짝 기울어지더라도 출력축(140)의 저면은 여전히 반구형의 접촉돌기(146)에 의하여 안착홈(131)의 바닥면과 점 접촉을 이루고 있고, 출력축(140)의 둘레면 역시 반구형의 걸림돌기(145)에 의해 걸림홈(132)과 점 접촉을 이루고 있다. 즉 출력축(140)이 기울어지더라도 동일한 접촉면이 유지됨으로써, 접촉부분에서 동일한 힘 전달이 가능하다.

하지만 출력축과 접속기어가 접촉하는 부분이 점 접촉이 아닌 면 접촉이라면, 회전 중심이 틀어졌을 때 문제가 발생할 수 있다. 도8은 출력축(140')의 저면과 둘레면이 접속기어(130')와 면접촉을 이루고 있는 모습을 개념적으로 도시한 것이다.

도8의 (a)를 먼저 살펴보면, 출력축(140')의 저면은 접속기어(130')의 안착홈 바닥면과 면 접촉을 이루고 있고, 출력축(140')의 둘레면 역시 접속기어(130')의 걸림홈과 면 접촉을 이루고 있다. 도8의 (a)와 같은 정상 상황일 때에는 면 접촉이 이루어지고 있다 하더라도 정상적인 회전 동력 전달이 가능하다.

반면 도8의 (b)와 같이 외력에 의해 출력축(140')이 기울어진다면, 출력축(140')의 저면의 한쪽은 들리고 반대쪽 모서리만 접속기어(130')와 접촉하게 된다. 또한 출력축(140')의 둘레면 역시 한쪽은 이격되고 반대쪽 모서리만 접속기어(130')와 접촉하게 된다. 만약 도8의 (b) 상태에서 출력축(140')이 회전하게 된다면, 출력축(140')과 접속기어(130')가 접촉하게 되는 모서리 부분에 과도한 마찰이 발생하게 된다. 따라서 이러한 작용이 반복되면 출력축(140') 또는 접속기어(130')의 모서리 접촉 부분이 쉽게 마모되는 문제가 생길 수 있다.

하지만 본 발명에서는 도7에 도시된 바와 같이 출력축(140)에 형성된 반구형의 걸림돌기(145)와 반구형의 접촉돌기(146)에 의해, 출력축(140)과 접속기어(130)가 점 접촉을 이루고 있고, 출력축(140)이 기울어지더라도 점 접촉은 여전히 유지되기 때문에, 항상 동일한 접촉력으로 힘 전달이 이루어질 수 있고 일부 구성품이 쉽게 마모되는 현상을 막아줄 수 있다.

도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동력 전달 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도10은 도9에 도시된 동력 전달 구조에서 출력축(150)을 다른 방향에서 바라본 사시도이다.

도9 및 도10에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 동력 전달 구조는 접속기어(130) 및 출력축(150)을 포함한다. 여기서 접속기어(130)는 도3에 도시된 실시예의 것과 같은 구조이기 때문에 자세한 설명은 생략하고 출력축(150)에 대해서만 설명토록 한다.

출력축(150)의 상부에는 수동블록(30)이나 바퀴 등의 다른 구성들이 연결될 수 있는 연결부(151)가 형성되어 있고, 출력축(150)의 하부에는 접속기어(130)의 안착홈(131)에 안착되는 안착부(152)가 형성되어 있다. 또한 안착부(152)의 둘레에는 외곽 방향으로 돌출되도록 걸림돌기(155)가 형성되어 있고, 안착부(152)에서 걸림돌기(155)가 형성된 부분의 내측으로는 내측홈(153)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 안착부(152)의 둘레에서 90도 간격을 두고 4개의 걸림돌기(155)와 내측홈(153)이 형성된 예시를 도시하였다.

또한 안착부(152)의 저면에는 접속기어(130)의 안착홈(131) 바닥면과 접촉하는 반구형의 접촉돌기(156)가 형성되어 있다.

도9 및 도10에 도시된 접속기어(130)와 출력축(150)을 포함하는 동력 전달 구조를 통해 동력이 전달되는 과정을 도11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도11의 (a)는 출력축(150)의 안착부(152)가 접속기어(130)의 안착홈(131)에 안착된 상태를 개념적으로 도시한 단면도이다. 도11의 (a)를 참고하면 접속기어(130)의 안착홈(131)에 출력축(150)의 안착부(152)가 안착되면 걸림돌기(155) 역시 걸림홈(132)에 걸린 상태가 된다. 따라서 도2의 기어박스(100)에서 모터(110)가 작동하면 회전 동력이 연동기어(120)를 통해 접속기어(130)에 전달되고, 접속기어(130)가 회전하면 걸림홈(132)에 걸려 있는 걸림돌기(155)에 힘이 가해짐으로써 출력축(150)이 회전하게 된다. 따라서 출력축(150)의 연결부(151)에 연결된 수동블록(30)이나 바퀴 등의 구성들이 동작할 수 있다.

반대로 사용자가 수동블록(30)이나 바퀴 등을 회전시켜 출력축(150)에 회전력이 가해지면, 출력축(150)의 걸림돌기(155)가 접속기어(130)의 걸림홈(132) 측면을 밀게 된다. 이에 따라 접속기어(130)가 회전함으로써 모터(110) 측으로 외력에 의한 회전력을 전달할 수 있게 된다. 물론 이러한 동작은 외력이 정상적인 힘으로 가해졌을 경우의 이야기이다.

하지만 모터(110)의 회전방향과 역방향이 되는 외력이 가해지거나, 일정 수준 이상의 힘으로 출력축(150)에 외력이 가해졌을 경우에는 걸림돌기(155)가 정상적으로 걸림홈(132)을 밀지 못하고 도11의 (b)와 같이 안쪽으로 휘어지게 된다.

즉 출력축(150)의 안착부(152)에는 걸림돌기(155)의 안쪽으로 내측홈(153)이 형성되어 있다. 안착부(152)에 내측홈(153)이 형성되어 있다면 걸림돌기(155)가 형성된 외곽 부분이 얇기 때문에 쉽게 휘어지는 상태가 된다. 따라서 출력축(150)에 너무 과도한 힘이 가해진다면 걸림돌기(155)가 걸림홈(132)을 밀다가 내측홈(153) 방향으로 휘어지면서 압축된다. 즉 걸림돌기(155)와 걸림홈(132)의 걸림이 해제되고 걸림돌기(155)는 접속기어(130)의 내측면(133)과 접촉하게 된다. 이후 추가 회전이 발생하게 되면, 걸림돌기(155)가 내측면(133)을 따라 이동하다가 다시 이웃하는 걸림홈(132)을 만나면서 다시 탄성 복원력으로 돌출하지만, 출력축(150)에 과도한 힘이 지속적으로 가해진다면, 걸림돌기(155)는 내측홈(153) 방향으로 휘어지는 과정을 반복하면서 헛돌게 된다.

도9 내지 도11에 도시된 예시에서는 출력축(150)의 형태만 일부 변형된 것일 뿐, 걸림돌기(155)가 내측홈(153) 방향으로 휘어지면서 헛돌게 되는 작용이나, 반구형 접촉돌기(156)에 의해 점 접촉이 이루어짐으로써 출력축(150)이 기울어졌을 때의 문제를 해결할 수 있는 작용은 모두 도3 내지 도7을 통해 설명한 실시예의 내용과 동일하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 동력 전달 구조에 의하면 모터(110)의 동력을 출력할 시 접속기어(130)와 출력축(140,150)이 맞물리는 구조를 통해 회전 동력이 전달되도록 하되, 출력축(140,150)에 과도한 외력이 가해질 경우에는 출력축(140,150)이 접속기어(130)에 대하여 헛돌 수 있도록 함으로써 외력이 모터(110) 측에 전달되어 모터(110)가 파손되거나 기어들이 파손되는 현상을 방지할 수가 있다.

또한 출력축(140,150)에 반구형의 걸림돌기(145)와 접촉돌기(146,156)를 형성시킴으로써, 출력축(140,150)과 접속기어(130)가 항상 점 접촉이 이루어지도록 함으로써, 출력축(140,150)이 기울어지더라도 항상 동일한 힘 전달력이 발생토록 하며, 모서리 접촉에 의한 부품 마모 현상을 미연에 방지할 수가 있다.

한편 이상의 설명에서는 접속기어(130)에 안착홈(131)이 형성되고 출력축(140,150) 저면에 안착부(142,152)가 형성되어 서로 접속되도록 한 예시를 도시하고 설명하였지만, 실시하기에 따라 출력축 저면에 안착홈이 형성되고 접속기어에는 안착부가 형성되도록 하는 변형 예시도 충분히 구현 가능하다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

10 : 블록 조립체
20 : 모션블록
30 : 수동블록
100 : 기어박스
110 : 모터
120 : 연동기어
130 : 접속기어
131 : 안착홈
132 : 걸림홈
133 : 내측면
140, 150 : 출력축
141, 151 : 연결부
142, 152 : 안착부
143, 153 : 내측홈
144 : 슬릿
145, 155 : 걸림돌기
146, 156 : 접촉돌기

Claims

상부 중앙에 안착홈이 형성되어 있고, 상기 안착홈의 외곽으로 복수의 걸림홈이 형성된 접속기어; 및
상기 접속기어의 안착홈에 안착되는 안착부가 형성되어 있으며, 상기 안착부의 둘레에는 복수의 걸림돌기가 돌출 형성되어 있고, 상기 안착부에서 상기 걸림돌기가 형성된 내측으로 내측홈이 형성되어 있는 출력축;을 포함하며,
상기 접속기어의 안착홈에 상기 출력축의 안착부가 안착되면 상기 걸림돌기가 상기 걸림홈에 걸림으로써, 모터의 동력이 상기 접속기어를 통해 상기 출력축에 전달되거나, 외력에 의해 상기 출력축이 회전하면 상기 출력축의 회전력이 상기 접속기어를 통해 상기 모터 측으로 전달될 수 있고, 상기 모터의 회전방향과 역방향이 되는 외력이 가해지거나, 일정 수준 이상의 힘으로 외력이 가해졌을 경우에는 상기 출력축의 안착부에서 상기 걸림돌기가 상기 내측홈 측으로 휘어져 들어가면서 상기 걸림돌기와 상기 걸림홈의 걸림이 해제된 상태로 헛도는 것을 특징으로 하는 클러치 기능을 갖는 모션블록의 동력 전달 구조.
제1항에 있어서,
상기 출력축의 걸림돌기는 반구형인 것을 특징으로 하는 클러치 기능을 갖는 모션블록의 동력 전달 구조.
제1항에 있어서,
상기 출력축에서 상기 안착부의 저면에는 상기 안착홈과 접촉하는 반구형의 접촉돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 클러치 기능을 갖는 모션블록의 동력 전달 구조.