KR102252152B1 - 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치를 개시한다. 본 발명의 경사체홀더 회전각 조절장치는, 회전축이 통과하는 관통공(120)을 구비하는 회전축지지부(170)가 좌우측에 형성되고 회전축지지부 중 적어도 하나의 내면에 고정클러치장착부(130)가 형성된 클러치고정틀(100)과, 고정클러치장착부(130)에 결합하는 면에 분할각고정부(780)가 형성되고 분할각고정부의 반대면에 일정한 클러치각 간격으로 방사상 요철이 형성된 고정클러치클로부(750)를 구비하는 고정클러치(700)와, 고정클러치클로부(750)의 방사상 요철과 대응하여 결합하는 방사상 요철이 형성된 종속클러치클로부(550)를 구비하는 종속클러치(500)와, 종속클러치(300)와 연결되어 클러치고정틀에 회동가능하도록 고정되는 경사체홀더(300)를 포함한다. 고정클러치장착부(130)는 기준위치 및 기준위치로부터 상기 클러치각의 정수배에 클러치각보다 작은 각을 더한 값으로 회전한 위치에 상기 분할각고정부(780)와 결합하는 홈 또는 돌기가 형성되어, 클러치각보다 작은 경사각을 세분하여 설정할 수 있고, 설정된 경사각의 고정상태를 견고하게 유지할 수 있다.

Description

방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치{ROTATION ANGLE ADJUSTMENT DEVICE USING PITCH SUBDIVISION OF RADIAL CLUTCH}

본 발명은 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방사형 클러치 결합을 이용하여 경사체홀더를 외부 지지축으로부터 일정한 경사각만큼 경사진 상태로 견고하게 고정할 수 있으며, 클러치각 피치보다 작게 세분화된 경사각에 대해서도 간편하게 조작하여 설정할 수 있으며, 간단한 구조로 정확하고 안정적으로 고정 가능한 회전각 조절장치 및 그 방법에 관한 것이다.

고정틀에 장착된 대상물을 특정한 각도로 유지하는 다양한 장치들이 있다. 이러한 경우 고정틀의 회전축에 대상물 또는 대상물인 경사체를 고정하는 홀더를 회동 가능하도록 결합시키고, 대상물을 원하는 각도에 맞춘 후 고정틀과 홀더를 고정시켜서 사용하게 된다.

대상물을 세분화된 각도로 자동으로 회전시키기 위해서는 모터와 전자적인 제어장치를 사용하여야 하므로 복잡한 장비와 많은 비용이 소요된다. 또한, 이러한 장치들은 상당한 부피를 요하거나 중량물이어서 대상물의 간편한 움직임에는 오히려 불편함이 발생한다.

대상물을 고정틀에 나사 등으로 수동으로 결합하는 경우에는, 주로 사용되는 경사각인 5°, 10°, 15° 등의 특정한 값을 정확히 설정하는 것은 어렵다. 한편, 대상물을 특정한 값으로 설정한 후에도 고정틀과 대상물 또는 홀더를 고정시키는 과정에서 오차가 발생할 가능성이 크다. 또한, 고정틀과 대상물 또는 홀더는 회동 가능하도록 결합되므로 사용중에 각도변화가 발생할 수도 있다.

따라서 안정적으로 결합하면서, 미소한 경사각을 정확히 설정할 수 있고, 경사각을 손쉽게 변경할 수 있는 회전각 조절장치가 필요하다. 이러한 회전각 조절장치는 토치용 각도고정장치에 이용될 수 있다.

등록특허공보 제10-1374066호 “토치봉의 각도 조절장치”에서는 토치봉을 회동시키는 링크를 토치봉의 후측에 연결함으로써 토치봉의 회동 반경을 증가시킬 수 있고, 링크의 형상과 배치를 변경하여 토치봉으로써 강관을 절단이나 용접시 설비와의 간섭을 방지할 수 있는 토치봉의 각도 조절장치를 개시한다. 각도 조절장치는 클러치고정틀(200), 다수의 링크부재를 구비하는 링크부(300), 및 모터와 기어를 구비하는 링크작동부(400)를 포함한다. 전동 모터를 사용하여 각도를 조절하므로, 기어와 링크부재 등 복잡한 구조를 가지는 문제가 있다.

등록특허공보 제10-2088145호 “토치용 콤파스”에는, 플라즈마 토치와 포인트 축이 항상 동일선상에 위치할 수 있는 토치용 콤파스에 대해 개시한다. 토치용 콤파스는 베벨축에 고정되는 하우징결합고리(131), 하우징결합고리에 회동가능하게 결합하는 하우징(133) 등을 포함한다. 하우징의 외부요철면(133f)과 하우징결합고리의 내부요철면(131f)의 결합으로 고정을 안정적으로 할 수 있으나, 정확한 각도조절 및 경사각을 이루는 경우 안정적 결합을 위해 보다 정확하고 견고하게 각도고정을 할 수 있는 장치가 필요하다.

등록특허공보 제10-1374066호 “토치봉의 각도 조절장치” (2014년03월07일 등록) 등록특허공보 제10-2088145호 “토치용 콤파스” (2020년03월05일 등록)

본 발명의 목적은, 경사체홀더를 고정틀에 대해 일정한 경사각을 이룬 채로 견고하게 고정할 수 있는 경사체홀더 회전각 조절장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 간단한 구조로 경사각을 세분화하여 정확하게 설정할 수 있는 경사체홀더 회전각 조절장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 간편한 조작으로 경사각을 손쉽게 변경할 수 있는 경사체홀더 회전각 조절장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 하나의 양태에 따르면, 경사체홀더 회전각 조절장치에 있어서, 회전축이 통과하는 관통공을 구비하는 회전축지지부가 좌우측에 형성되고, 회전축지지부 중 적어도 하나의 내면에 고정클러치장착부가 형성된 클러치고정틀; 상기 고정클러치장착부에 결합하는 면에 분할각고정부가 형성되고, 분할각고정부의 반대면에 일정한 클러치각 간격으로 방사상 요철이 형성된 고정클러치클로부를 구비하는 고정클러치; 상기 고정클러치클로부의 방사상 요철과 대응하여 결합하는 방사상 요철이 형성된 종속클러치클로부를 구비하는 종속클러치; 및 상기 종속클러치와 연결되어, 클러치고정틀에 회동 가능하도록 고정되는 경사체홀더; 를 포함한다.

상기 고정클러치장착부는, 기준위치 및 기준위치로부터 상기 클러치각의 정수배에 클러치각보다 작은 각을 더한 값으로 회전한 위치에 상기 분할각고정부와 결합하는 홈 또는 돌기가 형성된다.

상기 종속클러치는 종속클러치클로부의 반대면에 경사체홀더결합부를 형성할 수 있다.

상기 경사체홀더는 좌우측에 종속클러치결합부를 형성하고, 종속클러치결합부를 경사체홀더결합부에 결합하여 클러치고정틀에 회동 가능하도록 고정할 수 있다.

상기 회전각 조절장치는, 탄성을 가지며 내부에 회전축이 지나는 공간을 구비하고, 상기 고정클러치와 종속클러치 사이에 위치하여, 상기 종속클러치클로부를 상기 고정클러치클로부로부터 분리시킬 수 있는 탄성수단;을 더 포함할 수 있다.

상기 회전각 조절장치는, 상기 종속클러치의 경사체홀더결합부 또는 경사체홀더와 회전축 상에서 결합하는 내측결합수단; 및 상기 클러치고정틀의 고정클러치장착부의 반대쪽 외면의 회전축 상에 위치하고, 상기 내측결합수단과 체결되어 상기 경사체홀더를 상기 클러치고정틀에 고정하는 외측결합수단;을 더 포함할 수 있다.

상기 고정클러치는, 외주면에 상기 분할각고정부의 위치를 알려주는 고정클러치마킹부; 를 더 구비할 수 있다.

상기 클러치고정틀은, 하나 이상의 상기 고정클러치장착부와 복수의 클러치고정틀관통공을 구비하는 판상 재료를 프레스 절곡하여 형성할 수 있다.

상기 클러치고정틀은, 상기 회전축을 지나는 복수의 고정클러치장착부를 구비할 수 있다.

상기 고정클러치장착부 중 2개는, 상기 클러치고정틀의 중심을 기준으로 서로 회전대칭으로 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치는, 맞물림 클러치를 사용하여 경사체홀더를 일정한 경사각을 이룬 채로 견고하게 고정할 수 있다.

본 발명에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치는, 클러치각 기준위치를 변경하는 간단한 구조로 클러치각보다 작게 세분화된 경사각을 정확하게 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치는, 클러치와 탄성 수단을 이용하여 간편한 조작으로 경사체홀더의 경사각을 손쉽게 변경할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 주요 구성을 나타내는 내측에서 외측을 향해 바라본 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 고정클러치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 종속클러치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치에서 클러치고정틀과 고정클러치와 종속클러치의 결합관계를 나타내는 외측에서 내측을 향해 바라본 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 전체 구성을 나타내는 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 클러치고정틀과 외부지지축의 결합관계를 나타내는 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 전체 구성이 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 클러치고정틀을 프레스로 제작하기 위한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치에서 종속클러치와 경사체홀더를 결합하는 방법을 나타내는 분해사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 종속클러치를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 각도조절방법을 나타내는 순서도이다.

이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치는 대상물인 경사체를 경사체홀더에 고정시킨 후, 경사체홀더를 고정틀과 회전축을 중심으로 회동가능하게 결합한다. 경사체홀더는 회전축을 중심으로 고정틀에 대해서 회전시키거나, 일정한 각도로 고정시킬 수 있다. 고정틀에 경사체홀더를 견고하게 결합시키기 위해 방사상 요철을 가진 맞물림 클러치를 이용한다. 클러치를 이용한 고정틀인 클러치고정틀에는 고정클러치를 결합시키고 경사체홀더에는 종속클러치를 연결하면, 클러치 사이의 결합을 해제하여 클러치고정틀에 대해 경사체홀더를 일정한 경사각 만큼 회전시킬 수 있고, 이러한 상태로 클러치 사이의 결합을 재개하면 경사체홀더는 클러치고정틀에 일정한 경사각을 이룬 채 견고한 결합을 형성하게 된다.

클러치간 맞물림 결합을 위해서 고정클러치와 종속클러치는 서로 대응하는 방사형 요철인 클로를 각각 구비한다. 이때 종속클러치 및 종속클러치에 연결된 경사체 홀더는 고정클러치 또는 고정클러치에 결합된 클러치고정틀에 대해서 클러치의 요철 간격인 클러치각 간격으로만 회전시켜 고정할 수 있다. 즉 경사체홀더는 클러치고정틀에 대해 클러치각의 정수배만큼 경사진 상태로 고정된다. 따라서 경사체홀더와 클러치고정틀 사이의 각도를 세밀하게 조절하기 위해서는 클러치의 요철인 클로의 간격을 작게 하는 것이 유리하다.

한편, 간편한 조작에 유리한 외경이 작은 클러치의 경우에는 방사상 요철인 클로의 간격을 세밀하게 가공하는 것이 쉽지 않다. 요철의 간격이 작은 경우, 강도 및 가공성 등의 이유로 요철의 높이를 크게 형성하기 어려우며, 요철의 높이를 작게 하는 경우 견고한 맞물림 결합이 어려워진다. 따라서 견고한 클러치 결합을 위해서는 적당한 간격으로 방사상 요철을 형성할 필요가 있다. 직경 10 내지 50 cm 의 클러치의 경우, 24개의 요철을 형성하는 경우, 360° / 24 = 15° 간격의 클러치각을 가지도록 요철을 형성할 수 있다.

외경이 작은 클러치, 즉 요철의 간격을 세밀하게 형성하기 어려운 클러치의 경우에, 클러치고정틀에 대해 경사체홀더를 클러치각 더욱 작은 각도 단위로 회전시켜 경사진 상태로 고정하기 위해, 고정클러치를 클러치고정틀에 고정시키는 초깃값을 변경하여 고정한다. 예를 들어, 15°의 클러치각을 가지는 클러치의 경우, 클러치각을 2등분(7.5°), 3등분(5°), 4등분(3.75°), 5등분(3°) 등으로 분할한 각도로 고정클러치의 초깃값을 변경하여 고정할 수 있도록 하면, 결합하는 종속클러치가 클러치각 단위로 이동하여도, 클러치고정틀에 대한 경사체홀더의 각도는 클러치각보다 작은 7.5°, 5°, 3.75, 3° 등의 단위로 회전시켜 고정시킬 수 있다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 주요 구성을 나타내는 내측에서 외측을 향해 바라본 분해사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 회전각 조절장치는 회전축(900)을 중심으로 회전 가능한 경사체홀더(300)를 회전축에 수직인 기준선(910)으로부터 일정한 경사각만큼 회전된 상태로 고정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 회전각 조절장치는 클러치고정틀(100)과 고정클러치(700)와 종속클러치(500)를 포함한다. 도 1에서 회전각 조절장치는 외 측에 클러치고정틀(100)이 있고, 내측에 경사체홀더(300)가 위치한다.

클러치고정틀(100)은 좌우측에 회전축지지부(170)가 형성된다. 회전축지지부(170)에는 회전축이 통과하는 관통공(120)이 형성되어 있다. 회전축지지부(170) 중 적어도 하나의 내면에는 고정클러치장착부(130)가 형성된다. 즉, 클러치고정틀(100)은 회전축지지부의 경사체홀더쪽인 내측 면에 고정클러치장착부(130)를 포함한다. 클러치고정틀의 고정클러치장착부(130)는 회전축을 중심으로 하는 원주상에 복수의 분할각선택홈(110)을 구비한다. 복수의 분할각선택홈(110)은 기준선(910) 방향의 홈(111)과, 기준선으로부터 일정한 각도를 가진 방향의 홈(112)을 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 고정클러치의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 2(a)는 고정클러치를 내면인 고정클러치면(710)쪽에서 바라본 사시도이고, 도 2(b)는 고정클러치를 외면인 기준각설정면(790)쪽에서 바라본 사시도이다.

고정클러치(700)는 기준각설정면(790)에 분할각고정부(780)를 포함하고, 기준각설정면의 반대면인 고정클러치면(710)에 고정클러치클로부(750)를 포함한다.

고정클러치의 분할각고정부(780)는 클러치고정틀의 고정클러치장착부의 분할각선택홈(110)과 결합하는 돌기를 구비한다. 도 1과 도 2를 참조하면, 클러치고정틀의 고정클러치장착부의 분할각선택홈(110)에 고정클러치(700)의 분할각고정부(780)에 형성된 돌기를 결합시켜 고정클러치를 고정할 수 있다. 도면에는 클러치고정틀에 홈을 설치하고 고정클러치에 돌기를 형성하는 구성을 도시하였으나, 클러치고정틀의 고정클러치장착부(130)를 돌기로 형성하고 고정클러치의 분할각고정부(780)는 대응하는 홈으로 구성하거나, 한쪽을 고리형태로 하고 다른 한쪽을 핀 형태로 구성하는 등 동등한 다양한 방법으로 고정클러치를 클러치고정틀에 결합하여 고정시킬 수 있다.

고정클러치의 고정클러치클로부(750)는 일정한 클러치각 간격으로 방사상으로 형성된 요철을 구비한다.

고정클러치(700)는 외주면에 분할각고정부(780)의 위치에 대응하는 고정클러치마킹부(770)를 구비한다. 고정클러치마킹부(770)는 외주면에 특정 크기의 요철 또는 인쇄로 형성할 수 있다. 분할각고정부와 고정클러치마킹부는 고정클러치(700)의 회전에 따라 함께 회전하므로, 고정클러치마킹부(770)의 위치 또는 표시를 확인하면, 분할각고정부(780)의 돌기가 고정클러치장착부의 기준선 방향의 홈(111)과 결합하였는지, 기준선으로부터 일정한 각도를 가진 방향의 홈(112)과 결합하였는지 쉽게 확인할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 종속클러치의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 3(a)는 종속클러치를 내면인 경사체홀더결합면(510)쪽에서 바라본 사시도이고, 도 3(b)는 종속클러치를 외면인 종속클러치면(590)쪽에서 바라본 사시도이다.

종속클러치(500)는 종속클러치면(590)에 종속클러치클로부(550)를 포함하고, 종속클러치면의 반대면인 경사체홀더결합면(510)에 경사체홀더결합부(530)를 포함한다.

종속클러치의 종속클러치클로부(550)는 고정클러치의 고정클러치클로부(750)의 클러치각과 동일한 클러치각(950) 간격으로 방사상으로 형성된 요철을 구비하여, 고정클러치클로부와 결합할 수 있다. 종속클러치의 종속클러치클로부(550)가 고정클러치의 고정클러치클로부(750)에 결합하면, 종속클러치는 방사상으로 형성된 요철에 의해 고정클러치에 고정된다.

종속클러치의 경사체홀더결합부(530)는 경사체홀더(300)와 결합할 수 있도록 요철을 구비할 수 있다.

도 1과 도 3을 참조하면, 종속클러치는 경사체홀더(300)의 돌출부에 결합할 수 있는 사각형으로 오목한 경사체홀더결합부(530)를 구비하여 경사체홀더와 결합하여 경사체홀더를 고정할 수 있다. 도 1과 도 3에는 종속클러치의 경사체홀더결합부(530)가 오목한 형상인 경우를 도시하였으나, 도 9(a)와 같이 경사체홀더결합부를 볼록한 형상으로 형성하여 종속클러치와 경사체홀더를 결합하거나, 종속클러치(500)를 경사체홀더(300)와 일체형으로 형성하는 등 다양한 방법으로 연결할 수 있다.

고정클러치는 클러치고정틀에 고정되고, 종속클러치는 고정클러치에 고정되므로, 종속클러치에 연결된 경사체홀더(300)는 클러치고정틀(100)에 고정되게 된다.

종속클러치는 고정클러치를 기준으로 1클릭에 해당하는 방사상 요철 1개의 각도인 클러치각(950) 만큼씩 회전한 상태로 고정될 수 있다. 따라서 경사체홀더는 클러치고정틀의 기준선(910)에 대해 클러치각(950)의 배수에 해당하는 각도로만 경사각을 이룬채 고정될 수 있다. 도 3(b)에는 클러치각(950)이 15°로 설정된 종속클러치클로부(550)가 도시되어 있다. 이 경우 경사체홀더는 클러치고정틀의 기준선에 대해 클러치각의 배수인 0°, 15°, 30°, 45°, 60° 등의 다양한 경사각을 이룬 채 고정될 수 있다.

다수의 방사상 요철을 구비하는 클러치 결합을 사용하므로, 경사체홀더의 경사각을 클러치각의 배수로 변경할 수 있으며, 일정한 경사각을 이룬 채로 견고하게 고정할 수 있다.

종속클러치(500)는 외주면에 종속클러치클로부(550)의 요철 위치에 대응하는 종속클러치마킹부(570)를 구비할 수 있다. 종속클러치마킹부(570)는 외주면에 특정 크기의 요철 또는 인쇄로 형성할 수 있다. 종속클러치클로부와 종속클러치마킹부는 종속클러치(500)의 회전에 따라 함께 회전하므로, 종속클러치마킹부(570)의 위치 또는 표시를 확인하면, 기준선으로부터 경사체홀더의 경사각을 쉽게 파악할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전각 조절장치는 고정클러치(700)와 종속클러치(500) 사이에 위치하는 탄성수단(600)을 더 포함할 수 있다.

고정클러치중심부(740)와 종속클러치중심부(540)는 요철 사이의 간격이 좁아지므로 방사상 요철을 형성하기 어렵다. 탄성수단(600)이 클러치 동작을 방해하지 않고 안정적으로 동작하기 위해서 고정클러치중심부(740)와 종속클러치중심부(540) 사이에 배치하는 것이 바람직하다. 탄성수단(600)은 고무 또는 스프링 등 탄성을 가진 부재로 제작하고, 회전축이 지나는 공간을 구비한다. 고정클러치중심부(740)와 종속클러치중심부(540) 사이의 좁은 공간에 압축될 수 있어야 하므로 한쪽의 직경이 반대쪽보다 작아서 압축이 용이한 사다리형 스프링을 사용하는 것이 바람직하다.

탄성수단(600)은 고정클러치와 종속클러치를 결합하는 경우 압축된 상태가 되고, 고정클러치와 종속클러치를 분리하는 경우 인장력을 제공하여 종속클러치의 종속클러치클로부(550)를 고정클러치의 고정클러치클로부(750)로부터 쉽게 분리할 수 있다. 그 결과 탄성수단(600)에 의해 종속클러치와 종속클러치에 연결된 경사체홀더의 경사각을 간편한 조작으로 손쉽게 변경할 수 있다

도 1을 참조하면, 회전각 조절장치는 경사체홀더와 회전축 상에서 결합하는 내측결합수단(800)과 클러치고정틀의 고정클러치장착부(130)의 반대쪽 외면의 회전축 상에 위치하는 외측결합수단(200)을 더 포함할 수 있다.

내측결합수단(800)과 외측결합수단(200)이 회전축 방향으로 결합되어 조여지면, 사이에 있는 클러치고정틀(100), 고정클러치(700), 종속클러치(500), 경사체홀더(300)가 결합된 상태로 고정된다. 즉, 외측결합수단(200)이 내측결합수단(800)과 체결되면, 경사체홀더(300)는 클러치고정틀(100)에 고정된다.

내측결합수단(800)은 경사체홀더에 고정되는 고정부(810)와 회전축 역할을 하는 볼트부(820)를 구비할 수 있다. 외측결합수단(200)은 너트부를 구비하여, 내측결합수단의 볼트부와 결합할 수 있다. 외측결합수단(200)은 수동조작의 편리성을 위하여 나비너트로 구성하는 것이 바람직하다.

내측결합수단의 볼트부(820)는 경사체홀더의 관통공, 종속클러치의 관통공(520), 탄성체의 내부공간, 고정클러치의 관통공(720), 클러치고정틀의 관통공(120)을 통과하여 외측결합수단의 너트부와 결합한다.

도 1과 달리, 클러치고정틀이 경사체홀더의 양쪽에서 회전축을 지지하는 경우, 내측결합수단(800)을 종속클러치의 경사체홀더결합부(530)와 회전축 상에서 결합시킬 수 있다. 이 경우 경사체홀더는 경사체홀더결합부에 끼워진 상태로 고정될 수 있다. 한편, 외측결합수단(200)을 볼트형으로 구성하고, 내측결합수단(800)을 너트형으로 구성할 수도 있다. 내측결합수단(800)을 너트형으로 구성하는 경우 경사체홀더 또는 종속클러치의 관통공(520)에 탭으로 너트를 형성하여 내측결합수단(800)을 형성할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 클러치 결합에 의한 피치 세분화 회전각 조절장치에서 클러치고정틀과 고정클러치와 종속클러치의 결합관계를 나타내는 외측에서 내측을 향해 바라본 분해사시도이다.

도 4(a)는 외 측에서 내측을 향해 바라본 분해사시도이므로, 외측결합수단(210), 클러치고정틀의 외측면(135), 클러치고정틀의 고정클러치장착부(130), 고정클러치의 분할각고정부(781), 종속클러치의 종속클러치클로부(550)의 순서로 도시되어, 내측에서 외측을 향해 바라본 도 1과 반대의 순서로 도시되어 있다.

도 4(a)는 고정클러치의 분할각고정부(781)의 돌기가 클러치고정틀의 고정클러치장착부의 기준선 방향에 있는 기준위치의 홈(111)에 결합한 경우를 나타낸 도면이고, 도 4(b)는 고정클러치의 분할각고정부(782)의 돌기가 클러치고정틀의 고정클러치장착부의 기준선으로부터 일정한 각도를 가진 방향의 홈(112)에 결합한 경우를 나타낸 도면이다. 도 4(a)와 도 4(b)를 참조하여, 클러치각보다 미세한 경사각으로 경사체홀더를 고정하는 방법을 설명한다.

도 4(a)에서 분할각고정부(781)의 돌기가 클러치고정틀의 기준선 방향에 있는 기준위치의 홈(111)에 결합한 경우에는, 클러치고정틀의 기준선 방향(910)과 고정클러치의 기준방향(920), 그리고 고정클러치에 결합하는 종속클러치의 기준방향(930)이 모두 동일하다. 종속클러치는 고정클러치에 대해 클러치각(950)을 가진 1개의 요철 단위로만 이동할 수 있으므로, 고정클러치 및 고정클러치에 결합된 경사체홀더는 클러치각(950)의 배수로만 기준선(910)에 대해 경사각을 가지고 고정될 수 있다.

도 4(a)에서, 기준방향(930)에서 0°, 요철을 1개 이동한 경우(931) 클러치각의 1배인 15° 가 되고, 요철을 2개 이동한 경우 클러치각의 2배인 30° 가 되고, 요철을 3개 이동한 경우 클러치각의 3배인 45° 가 되고, 요철을 4개 이동한 경우(934)에는 클러치각의 4배인 60° 가 된다. 종속클러치를 아래쪽으로 이동하는 경우에도 마찬가지이다. 따라서 분할각고정부의 돌기(781)가 클러치고정틀의 기준선 방향의 홈(111)에 결합한 경우에는, 클러치각의 배수에 해당하는 경사각으로만 경사체홀더를 고정시킬 수 있다.

도 4(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 회전각 조절장치에서 클러치각(950)인 15°보다 작은 10°의 경사각(980)으로 경사체홀더를 고정하는 것을 나타낸다. 클러치고정틀의 고정클러치장착부의 기준선(910)으로부터 일정한 각도를 가진 방향의 홈(112)을 클러치각(950)인 15°의 정수배인 60° 방향(934)에서 경사각(970)인 10°를 뺀 방향(960)에 구비한다. 즉 고정클러치장착부의 홈(112)을 기준위치(0°)로부터 클러치각의 정수배(3배인 경우 45°)에 클러치각을 세분화한 클러치각보다 세분화된 작은 분할 각(5°)을 더한 값으로 회전한 위치(45° + 5° = 50°)에 형성하고 분할각고정부의 돌기(782)를 결합시킨다. 분할 각(5°)은 클러치 각(15°)에서 경사각(10°)을 빼서 구할 수 있다. 이 경우, 클러치고정틀의 홈(112)에 결합하는 고정클러치의 기준방향과 고정클러치에 결합하는 종속클러치의 기준방향은 모두 홈(112)의 방향(960)과 나란하다.

도 4(b)에서, 종속클러치를 기준방향(960)으로부터 아래쪽(클러치 고정 틀에서 클러치를 바라보는 경우, 반시계방향)으로 1 클릭 즉, 요철을 1개 이동하는 경우 기준방향으로부터 클러치각 15°를 뺀 각도(961)가 되며, 요철을 4개 이동하는 경우(964) 기준선과 나란한 방향(930)으로부터 아래쪽으로 10°의 경사각(980)을 가지게 된다. 이 방향(964)을 기준으로 종속클러치를 클러치각 만큼씩 회전시킨 후 고정시킬 수 있다. 따라서 경사체홀더를 기준선(910) 기준으로 아래쪽으로 10°, 25°, 40°, 55° 등의 경사각을 가지도록 고정시킬 수 있다.

종속클러치를 위쪽(클러치 고정 틀에서 클러치를 바라보는 경우, 시계방향)으로 1 클릭 회전한 방향(963)을 기준으로 클러치각 만큼씩 회전시킨 후 고정시킬 수 있다. 따라서 경사체홀더를 기준선(910) 기준으로 위쪽으로 5°, 20°, 35°, 50° 등의 경사각을 가지도록 고정시킬 수 있다.

클러치고정틀의 고정클러치장착부(130)에 기준선(910) 방향의 기준위치에 홈(111)을 구비하는 경우 클러치각의 배수인 0°, 15°, 30°, 45°, 60°의 경사각으로 경사체홀더를 고정할 수 있다. 클러치고정틀의 고정클러치장착부(130)에 기준선(910)으로부터 클러치각(950)의 정수배에서 경사각(980)을 뺀 각도 방향(960)에 분할각고정부(782)와 결합할 수 있는 홈(112) 또는 돌기를 구비하는 경우, 클러치각 15°의 2/3인 10°의 아래쪽 경사각 및 클러치각을 더한 25°, 40°, 55° 등의 경사각으로 경사체홀더를 고정할 수 있으며, 클러치각 15°의 1/3인 5°의 위쪽 경사각 및 클러치각을 더한 20°, 35°, 50° 등의 경사각으로 경사체홀더를 고정할 수 있다. 즉, 고정클러치장착부의 홈 또는 돌기를 기준위치 뿐만 아니라 기준위치로부터 클러치각의 정수배에 클러치각보다 작은 분할각을 더한 값으로 회전한 위치에 형성하고 고정클러치의 분할각고정부(782)와 결합하여 경사체홀더를 클러치각보다 세분화된 미세한 각도로 정확하게 설정할 수 있다.

클러치고정틀의 고정클러치장착부에 홈(112)과 기준선(910)에 대칭인 홈을 추가하는 경우, 아래쪽 경사각을 0°, 5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30° 등으로 클러치각의 1/3인 5° 간격으로 회전시킨 상태로 고정시킬 수 있다. 클러치각(950)보다 작은 분할각 또는 경사각(980)은 클러치각(950)의 4/5, 3/4, 2/3, 3/5, 1/2, 2/5, 1/3, 1/4, 1/5 (n/m, 여기에서 m과 n은 정수, n<m, 1<m<6) 중에서 선택된 각도를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 간단한 구조에 의하여 클러치각보다 작게 세분화된 경사각을 정확하게 설정하여 고정시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 전체 구성을 나타내는 분해사시도이다.

클러치고정틀(100)은 고정클러치장착부(130), 클러치고정틀몸체(140), 외부지지축결합부(150), 회전축지지부(170)를 포함한다. 외부지지축결합부(150)는 외부지지축결합공(160)을 구비하여 외부지지축을 클러치고정틀에 결합시킬 수 있다. 고정클러치장착부(130)에는 회전축이 지나는 관통공(120)을 구비하고, 회전축지지부(170)에는 회전축이 지나는 관통공(180)을 구비한다.

경사체홀더(300)는 종속클러치결합부(310), 관통공(320), 몸체(330), 경사체수용부(350), 결합수단고정부(370)를 포함할 수 있다. 종속클러치결합부(310)는 경사체홀더(300)의 좌우측에 형성되고 종속클러치의 경사체홀더결합부(530)에 결합한다. 관통공(320)으로는 회전축이 지날 수 있으며, 도면에서는 내측결합수단의 볼트부(820)가 회전축의 역할을 한다. 몸체(330) 내부에는 토치 등의 경사체를 수용할 수 있는 경사체수용부(350)가 있어서, 경사체홀더와 경사체가 함께 회전하거나 고정될 수 있다. 결합수단고정부(370)에는 내측결합수단의 고정부(810)가 고정될 수 있다. 즉, 경사체홀더는 클러치고정틀(100)에 회동 가능하도록 결합하지만, 종속클러치가 고정클러치에 맞물려 있는 경우 클러치고정틀에 견고하게 고정된다.

클러치고정틀의 고정클러치장착부(130)쪽 외면에는 내측결합수단과 결합하는 외측결합수단(210)이 있으며, 클러치고정틀의 회전축지지부(170)쪽 외면에는 내측결합수단과 결합하는 외측결합수단(220)이 있다.

클러치고정틀의 고정클러치장착부(130)와 경사체홀더(300) 사이에는 고정클러치(700)와 종속클러치가 결합한다. 클러치고정틀의 회전축지지부(170)와 경사체홀더(300) 사이에는 더미지지수단(400)이 있다. 더미지지수단(400)은 평와셔, 스프링와셔 등을 사용할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 클러치고정틀과 외부지지축의 결합관계를 나타내는 분해사시도이다.

도 6(a)에서, 클러치고정틀의 외부지지축결합부(150)는 외부지지축결합공(160)을 구비하여 외부지지축(190)을 클러치고정틀(100)에 결합시킬 수 있다. 클러치고정틀이 외부지지축축(990)을 기준으로 회전하여 회전축(900)이 비틀리는 것을 방지하지 위하여, 외부지지축(190)은 단면이 다각형인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

외부지지축(190)은 클러치고정틀의 외부지지축결합공(160)에 삽입되는 볼트부(192)를 구비하여, 외부지지축의 볼트부(192)와 클러치고정틀 안쪽의 너트(193)를 결합시켜 클러치고정틀(100)과 외부지지축(190)을 결합시킬 수 있다.

도 6(b)에서 외부지지축(196)은 클러치고정틀과 다른 방향에서 결합할 수 있으며, 너트홈(197)을 구비하여, 클러치고정틀 안쪽의 볼트(198)와 외부지지축결합공(160)을 통해 결합할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 전체 구성이 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.

클러치고정틀(100)은 전체적으로 U자 형태로 형성할 수 있다. 내측결합수단(800)과 외측결합수단(200)이 느슨하게 결합된 상태에서는, U자 형태의 양쪽 날개부인 고정클러치장착부(130)와 회전축지지부(170) 사이의 거리는 고정클러치(700)와 종속클러치(500)가 탄성수단(600)에 의해서 벌어져서 서로 방해하지 않고 각각 회전할 수 있는 공간을 가진다. 내측결합수단(800)과 외측결합수단(200)을 강하게 조여서 결합시키는 경우, U자 형태의 양쪽 날개부의 거리가 줄어들어 탄성수단(600)은 압축되고, 고정클러치(700)와 종속클러치(500)는 서로 맞물린 상태로 클러치고정틀과 경사체홀더가 고정된다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 클러치고정틀을 프레스로 제작하기 위한 평면도이다.

도 8(a)를 참조하면, 클러치고정틀(100)은 판상 재료를 프레스를 이용하여 절곡하여 형성할 수 있다. 클러치고정틀은 기준선(910)을 지나는 위치에 고정클러치장착부의 관통공(120)과 회전축지지부의 관통공(180)을 포함하는 복수의 관통공을 구비한다. 클러치고정틀의 한쪽에는 복수의 홈(111, 112, 113)을 구비하는 고정클러치장착부(130)를 포함한다.

도 8(b)를 참조하면, 클러치고정틀(100)은 회전축지지부 위치에도 홈(114, 115)을 구비하여, 회전축을 지나는 복수의 고정클러치장착부를 포함할 수 있다. 두 개의 고정클러치장착부(130)의 홈은 클러치고정틀의 중심을 기준으로 서로 회전 대칭인 위치에 형성한다. 이 경우 외부지지축 조립시 방향에 무관하게 조립할 수 있어서 조립성이 향상된다.

도 8(c)를 참조하면, 클러치고정틀(100)은 회전축을 지나는 복수의 고정클러치장착부(130)를 구비한다. 복수의 고정클러치장착부(130)는 경사각(980)이 서로 다른 값을 가지도록 홈이 형성될 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치에서 종속클러치와 경사체홀더를 결합하는 방법을 나타내는 분해사시도이다.

도 9(a)에서 회전각 조절장치의 경사체홀더결합부(530)는 경사체홀더결합면(510)에서 돌출되도록 형성된다. 이 경우 경사체홀더의 종속클러치결합부(310)에는 회전각 조절장치의 돌출부에 대응하는 오목한 부분을 구비한다.

도 9(b)에서 외측결합수단(230)은 볼트부를 포함하고, 내측결합수단(830)은 너트부(840)를 포함하여 구성할 수 있다. 너트부는 경사체 또는 경사체홀더 내에 형성할 수도 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 종속클러치를 나타내는 사시도이다.

종속클러치(500)와 고정클러치(700)의 방사상 요철부 내부의 회전축 주위(540, 740)에 서로 맞닿아 결합하는 동심원상 요철부(560)를 포함할 수 있다. 동심원상 요철부에 의해 고정된 상태의 결합력을 증가시킬 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 클러치의 피치 세분화를 이용한 경사체홀더 회전각 조절장치의 각도조절방법을 나타내는 순서도이다.

먼저, 클러치고정틀의 고정클러치장착부의 반대쪽 외면의 회전축상에 위치하는 외측결합수단(200)과 종속클러치의 경사체홀더결합부 또는 경사체홀더와 회전축 상에서 결합하는 내측결합수단(800) 사이의 결합을 느슨하게 조절하여 회전축의 고정상태를 해제한다(S110).

다음으로, 고정클러치와 종속클러치 사이에 위치하는 탄성수단(600)이 고정클러치의 고정클러치클로부(750)와 종속클러치의 종속클러치클로부(550)를 분리한다(S120).

그리고 경사각(980)이 고정클러치(700)의 고정클러치클로부(750)에 방사상으로 형성된 요철 사이의 클러치각(950)의 정수배인지 확인한다(S130).

경사각(980)이 클러치각(950)의 정수배가 아닌 경우, 고정클러치의 고정클러치클로부(750)의 반대면에 위치한 분할각고정부(780)를 클러치고정틀(100)의 고정클러치장착부(130) 중 상기 기준선(910)으로부터 상기 클러치각(950)의 정수배에서 경사각(980)을 뺀 각도 방향에 있는 홈(112) 또는 돌기에 결합한다(S150). 이때 경사각(980)은, 클러치각(950)의 4/5, 3/4, 2/3, 3/5, 1/2, 2/5, 1/3, 1/4, 1/5 (n/m, 여기에서 m과 n은 정수, n<m, 1<m<6) 중에서 선택하는 것이 바람직하다.

클러치각(950) 간격으로 방사상으로 형성된 요철을 구비하는 종속클러치클로부(550)를 포함하는 종속클러치(500)를 회전시켜, 종속클러치의 종속클러치클로부(550)의 반대면에 위치하는 경사체홀더결합부(530)에 결합된 경사체홀더(300)를 경사각(980) 위치로 이동시킨 후, 종속클러치의 종속클러치클로부(550)를 고정클러치의 고정클러치클로부(750)에 결합시킨다(S170).

이후에 외측결합수단(200)과 내측결합수단(800)의 결합을 강하게 조절하여 회전축을 고정한다(S190).

100 : 클러치고정틀(100) 110 : 분할각선택홈(110)
130 : 고정클러치장착부(130) 150 : 외부지지축결합부(150)
170 : 회전축지지부(170) 190 : 외부지지축(190)
200 : 외측결합수단(200) 300 : 경사체홀더(300)
400 : 더미지지수단(400) 500 : 종속클러치(500)
530 : 경사체홀더결합부(530) 550 : 종속클러치클로부(550)
570 : 종속클러치마킹부(570) 600 : 탄성수단(600)
700 : 고정클러치(700) 750 : 고정클러치클로부(750)
770 : 고정클러치마킹부(770) 780 : 분할각고정부(780)
800 : 내측결합수단(800) 900 : 회전축(900)
910 : 기준선(910) 950 : 클러치각(950)
980 : 경사각(980)

Claims (7)

1. 회전축이 통과하는 관통공을 구비하는 회전축지지부가 좌우측에 형성되고, 회전축지지부 중 적어도 하나의 내면에 고정클러치장착부가 형성된 클러치고정틀;
   상기 고정클러치장착부에 결합하는 면에 분할각고정부가 형성되고, 분할각고정부의 반대면에 일정한 클러치각 간격으로 방사상 요철이 형성된 고정클러치클로부를 구비하는 고정클러치;
   상기 고정클러치클로부의 방사상 요철과 대응하여 결합하는 방사상 요철이 형성된 종속클러치클로부를 구비하는 종속클러치; 및
   상기 종속클러치와 연결되어, 클러치고정틀에 회동가능하도록 고정되는 경사체홀더; 를 포함하되, 상기 고정클러치장착부는, 기준위치 및 기준위치로부터 상기 클러치각의 정수배에 클러치각보다 작은 각을 더한 값으로 회전한 위치에 상기 분할각고정부와 결합하는 홈 또는 돌기가 형성되고,
   상기 종속클러치는 종속클러치클로부의 반대면에 경사체홀더결합부를 형성하며, 상기 경사체홀더는 좌우측에 종속클러치결합부를 형성하고, 종속클러치결합부를 경사체홀더결합부에 결합하여 클러치고정틀에 회동가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 경사체홀더 회전각 조절장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   탄성을 가지며 내부에 회전축이 지나는 공간을 구비하고, 상기 고정클러치와 종속클러치 사이에 위치하여, 상기 종속클러치클로부를 상기 고정클러치클로부로부터 분리시킬 수 있는 탄성수단; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경사체홀더 회전각 조절장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 종속클러치의 경사체홀더결합부 또는 경사체홀더와 회전축 상에서 결합하는 내측결합수단; 및
   상기 클러치고정틀의 고정클러치장착부의 반대쪽 외면의 회전축 상에 위치하고, 상기 내측결합수단과 체결되어 상기 경사체홀더를 상기 클러치고정틀에 고정하는 외측결합수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경사체홀더 회전각 조절장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 고정클러치는, 외주면에 상기 분할각고정부의 위치를 알려주는 고정클러치마킹부; 를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 경사체홀더 회전각 조절장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 클러치고정틀은, 하나 이상의 상기 고정클러치장착부와 복수의 클러치고정틀관통공을 구비하는 판상 재료를 프레스 절곡하여 형성하는 것을 특징으로 하는 경사체홀더 회전각 조절장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 클러치고정틀은, 상기 회전축을 지나는 복수의 고정클러치장착부를 구비하고,
   상기 고정클러치장착부 중 2개는, 상기 클러치고정틀의 중심을 기준으로 서로 회전대칭인 것을 특징으로 하는 경사체홀더 회전각 조절장치.

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