KR102264960B1 - 동력전달장치 - Google Patents

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KR102264960B1
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Abstract

본 발명은 동력전달장치에 관한 것으로, 액추에이터의 구동에 연동하여 회전되는 단속풀리와, 단속풀리에 설치되고, 전류에 의해 자력이 조절되는 자력조절장치와, 단속풀리의 일측에 배치되고, 회전력을 전달받아 작동되는 작동장치와, 단속풀리의 타측에 배치되고, 자력조절장치의 작동에 의해 풀리에 착탈되는 착탈디스크와, 착탈디스크의 중앙부에 연결되고, 단속풀리와 동축 상에 배치되는 접속축부와, 경사진 형상의 기어치를 구비하여 접속축부에 결합되고, 착탈디스크와 접속축부의 이동에 연동하여 작동장치에 치합되는 경사기어부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

동력전달장치{POWER TRANSMISSION APPARATUS}
본 발명은 동력전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액추에이터와 작동장치 간의 연결을 단속하기 위한 동력전달장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 설치되는 공기조화장치의 압축기는 엔진으로부터 동력을 전달받아 작동된다. 이러한 압축기와 같은 작동장치를 엔진과 연결된 상태로 유지하는 경우, 압축기의 작동 여부와 무관하게, 압축기와 물리적으로 연결됨으로 인해 엔진에 상시 부하가 걸리게 된다.
본 발명에 대한 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1713468호(발명의 명칭: 동력 전달 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 엔진과 작동장치의 연결 상태를 필요에 따라 단속함으로써 엔진에 불필요하게 부하가 작용하는 것을 해결할 수 있는 동력전달장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 동력전달장치는, 액추에이터의 구동에 연동하여 회전되는 단속풀리; 상기 단속풀리에 설치되고, 전류에 의해 자력이 조절되는 자력조절장치; 상기 단속풀리의 일측에 배치되고, 회전력을 전달받아 작동되는 작동장치; 상기 단속풀리의 타측에 배치되고, 상기 자력조절장치의 작동에 의해 상기 풀리에 착탈되는 착탈디스크; 상기 착탈디스크의 중앙부에 연결되고, 상기 단속풀리와 동축 상에 배치되는 접속축부; 및 경사진 형상의 기어치를 구비하여 상기 접속축부에 결합되고, 상기 착탈디스크와 상기 접속축부의 이동에 연동하여 상기 작동장치에 치합되는 경사기어부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 단속풀리는, 상기 액추에이터에 연동하여 회전되고, 상기 착탈디스크와 마주하여 배치되는 풀리본체부; 상기 풀리본체부 상에 중공되게 형성되고, 상기 자력조절장치가 수용되는 자석설치부; 및 상기 풀리본체부의 중앙부에 형성되고, 상기 접속축부가 관통가능한 파이프 형상을 가지는 가이드축부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 단속풀리는, 상기 풀리본체부 상에 관통되게 형성되고, 상기 자석설치부와 상기 착탈디스크의 사이에 개방되게 형성되는 자력개방부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 접속축부는, 상기 착탈디스크와 연결되고, 상기 가이드축부를 관통하여 연장되는 연장축부; 및 상기 연장축부의 단부에 형성되고, 상기 가이드축부의 내경부보다 확장된 너비로 형성되는 이탈방지스토퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 작동장치는, 상기 경사기어부재와 기어접속되는 종동기어부재; 및 상기 종동기어부재의 회전력을 전달받아 작동되는 작동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 종동기어부재는, 상기 경사기어부재와 동축 상에 배치되는 링부; 상기 링부의 내주부에 형성되고, 상기 기어치에 대응되는 형상의 제1내접기어치와, 상기 제1내접기어치와 이웃하는 제2내접기어치를 가지는 내접기어부; 및 상기 제1내접기어치와 상기 제2내접기어치의 사이에 형성되고, 상기 제1내접기어치의 단부에서 상기 제2내접기어치측으로 갈수록 내부로 인입되는 경사면을 이루는 인입가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 경사기어부재는, 상기 접속축부에 결합되는 기어본체부; 상기 기어본체부의 외주부에 형성되고, 상기 기어본체부의 중심축에 대해 경사지게 형성되는 상기 기어치를 가지는 경사기어부; 및 상기 경사기어부 중 상기 작동장치와 마주하는 단부에 형성되고, 상기 경사기어부의 가장자리부를 모따기하거나 라운딩처리하여 형성되는 손상방지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 단속풀리에 설치되고, 상기 자력조절장치와 대향되는 위치에 배치되며, 전류에 의해 자력이 조절되는 자력보강장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 경사기어부재와 상기 작동장치의 치합 시, 상기 자력조절장치와 상기 자력보강장치는 서로 다른 극성이 마주하게 전류의 제어가 이루어지고, 상기 경사기어부재와 상기 작동장치의 분리 시, 상기 자력조절장치와 상기 자력보강장치는 서로 동일한 극성이 마주하게 전류의 제어가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 마찰력을 발생시키는 소재를 포함하여 상기 단속풀리와 상기 착탈디스크 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 단속풀리와 상기 착탈디스크 간의 접촉부 상에 상기 자력조절장치의 동선과 간섭되지 않게 배치되는 접촉강화재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 동력전달장치에 의하면, 자력조절장치의 전류 공급을 제어하면서, 착탈디스크를 단속풀리에 접하거나 이격되게 이동시킬 수 있고, 이와 동시에 착탈디스크와 연결된 경사기어부재를 작동장치에 접속시키거나 해제할 수 있다. 이러한 작용에 의해 엑추에이터와 작동장치의 연결 상태를 필요에 따라 단속함으로써, 액추에이터에 불필요하게 부하가 작용하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 경사기어부재가 경사진 기어치를 가짐에 따라 작동장치와 치합된 상태에서 축방향으로의 이동이 간섭되고, 이에 따라 작동장치의 저속 구동 중에 경사기어부재가 종동기어부재의 외부로 이탈되는 것을 안정되게 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 도 1의 A부분 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치의 종동기어부재를 도시한 저면도 및 B-B’선 전개도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치의 경사기어부재를 도시한 평면도 및 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치의 작동장치와 경사기어부재를 접속시킨 상태를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 6은 도 5의 C부분 확대도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 동력전달장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 도 1의 A부분 확대도이다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치(1)는 단속풀리(10), 자력조절장치(20), 작동장치(30), 착탈디스크(40), 접속축부(50), 경사기어부재(60), 자력보강장치(70), 접촉강화재(80)를 포함한다.
단속풀리(10)는 액추에이터(2)의 구동에 연동하여 회전된다. 자력조절장치(20)는 단속풀리(10)에 설치되고, 전류에 의해 자력이 조절되는 전자석의 구조를 가진다. 작동장치(30)는 단속풀리(10)의 일측에 배치되고, 회전력을 전달받아 작동된다.
착탈디스크(40)는 단속풀리(10)의 타측에 배치되고, 자력조절장치(20)의 작동에 의해 풀리에 착탈된다. 접속축부(50)는 착탈디스크(40)의 중앙부에 연결되고, 단속풀리(10)와 동축 상에 배치된다. 경사기어부재(60)는 경사진 형상의 기어치(63)를 구비하여 접속축부(50)에 결합되고, 착탈디스크(40)와 접속축부(50)의 이동에 연동하여 작동장치(30)에 치합된다.
자력보강장치(70)는 착탈디스크(40)에 설치되고, 자력조절장치(20)와 대향되는 위치에 배치되며, 전류에 의해 자력이 조절된다. 접촉강화재(80)는 마찰력을 발생시키는 소재를 포함하여 단속풀리(10)와 착탈디스크(40) 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 단속풀리(10)와 착탈디스크(40) 간의 접촉부 상에 자력조절장치(20)의 동선과 간섭되지 않게 배치된다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 단속풀리(10)는 풀리본체부(11), 자석설치부(12), 가이드축부(13), 자력개방부(14)를 포함한다.
풀리본체부(11)는 액추에이터(2)에 연동하여 회전되는 장치부로, 원형의 외면부 형상을 가지고, 착탈디스크(40)와 마주하여 배치된다. 풀리본체부(11) 중 착탈디스크(40)와 마주하는 일측부는 원판 형상을 가진다. 풀리본체부(11)는 액추에이터(2)와 벨트부재 등을 매개로 하여 연결될 수 있다.
자석설치부(12)는 자력조절장치(20)가 수용되는 장치부로, 풀리본체부(11) 상에 중공되게 형성된다. 자석설치부(12)는 자력조절장치(20)에 대응되는 형상의 케이싱 구조로 형성되고, 풀리본체부(11)의 회전축을 중심으로 하여 원형을 이루어, 즉 복수개가 정간격을 두고 배치된다. 이에 따라, 풀리본체부(11)의 회전 시 자력조절장치(20)에 의해 풀리본체부(11)의 일측에 무게중심이 편중되는 것을 방지하고 구조적 안정성을 확보할 수 있다.
가이드축부(13)는 접속축부(50)를 가이드하는 장치부로, 풀리본체부(11)의 중앙부에 작동장치(30)를 향해 연장되게 형성된다. 가이드축부(13)는 접속축부(50)가 관통가능한 파이프 형상을 가지고, 일단부가 풀리본체부(11)의 회전중심부에 연결된다.
자력개방부(14)는 자력조절장치(20)에서 생성된 자력이 풀리본체부(11)에 간섭되어 착탈디스크(40)에 대한 이동력이 저감되는 것을 해결하기 위한 장치부로, 풀리본체부(11) 상에 관통되게 형성된다. 자력개방부(14)는 자석설치부(12)와 착탈디스크(40)의 사이에 개방되게 형성된다. 자력개방부(14)는 자석설치부(12) 내지 자력조절장치(20) 보다 작은 너비를 가지는 복수개가 그룹을 이루어 배치될 수 있다. 이에 따라 자력개방부(14)를 형성함으로 인해 풀리본체부(11)의 강성이 저하되는 것을 최소화할 수 있고, 자력조절장치(20)를 지지하는 지지 구조를 안정되게 유지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치의 종동기어부재를 도시한 저면도 및 B-B’선 전개도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치의 경사기어부재를 도시한 평면도 및 측면도이다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 작동장치(30)는 종동기어부재(31)와 작동부(37)를 포함한다.
종동기어부재(31)는 경사기어부재(60)과 기어접속되는 장치부로, 경사기어부재(60)와 종동기어부재(31)는 주동기어와 종동기어의 관계를 가진다. 종동기어부재(31)는 경사기어부재(60)와 치합되어, 경사기어부재(60)로부터 회전력을 전달받을 수 있다면 헬리컬기어, 베벨기어, 내접기어 등을 포함하여 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 종동기어부재(31)는 내접기어의 구조를 가지며, 링부(32), 내접기어부(33), 인입가이드부(36)를 포함한다.
링부(32)는 링 형상을 가지고, 경사기어부재(60)와 동축 상에 배치된다. 링부(32)의 명칭은, 경사기어부재(60)가 내입될 수 있는 링 형상의 장치부를 포함한다는 것을 의미하며, 링부(32)의 전체 형상을 링 형상으로 한정하고자 하는 것은 아니다. 링부(32)는 원판 형상 등을 가질 수 있다.
내접기어부(33)는 링부(32)의 내주부에 중공되게 형성되고, 경사기어부재(60)에 형성된 기어치(63)에 대응되는 형상을 가지는 복수개의 내접기어치가 설정간격을 두고 이격되게 배치되어 형성된다. 보다 구체적으로, 내접기어부(33)는 제1내접기어치(34)와, 제1내접기어치(34)와 설정간격을 두고 이웃하여 배치되는 제2내접기어치(35)를 포함하고, 이러한 배치가 링부(32)의 내주부를 따라 연속된다.
인입가이드부(36)는 경사기어부재(60)의 기어치(63)를 제1내접기어치(34) 또는 제2내접기어치(35)로 안내하기 위한 장치부로, 제1내접기어치(34)와 제2내접기어치(35)의 사이에 경사지게 형성된다. 보다 구체적으로는, 인입가이드부(36)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 제1내접기어치(34)의 하단부에서 제2내접기어치(35)측으로 갈수록 내부로 인입되는, 즉 상측으로 기울어지는 경사면을 이룬다.
도 3의 (a)는 종동기어부재(31)를 도시한 저면도이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에 도시된 종동기어부재(31)의 회전중심부에서 B 위치 내지 B’ 위치를 바라본 것, 즉 화살표 방향으로 바라본 전개도이다. 도 3의 (b)에는 인입가이드부(36)가 형성되지 않은 경우의 제1내접기어치(34)와 제2내접기어치(35)의 경계부가 점선으로 표시되어 있다. 또한, 인입가이드부(36)가 d에 해당되는 깊이만큼 제1내접기어치(34)에서 제2내접기어치(35)측으로 인입되게 경사형성되는 구조가 도시되어 있다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같은 상태에서 경사기어부재(60)가 상향 이동 시 기어치(63)가 제1내접기어치(34) 또는 제2내접기어치(35)에 정확하게 인입되는 경우도 있지만, 종동기어부재(31)나 착탈디스크(40)의 공회전 등에 의해 기어치(63) 또는 내접기어부(33)가 동일한 각도에 위치되지 않을 수도 있다.
이러한 경우, 경사기어부재(60)가 상향 이동 시 기어치(63)가 인입가이드부(36)와 접하게 되고, 착탈디스크(40)로부터 전달되는 상향력에 의해 자연히 인입가이드부(36)의 경사면을 타고 제2내접기어치(35)로 인입될 수 있다. 이때, 종동기어부재(31)는 기어치(63)의 경사각과 연장길이, 인입가이드부(36)를 슬립한 거리에 대응되는 각도만큼 자유회전되는 것이 바람직하다.
작동부(37)는 종동기어부재(31)의 회전력을 전달받아 작동된다. 작동부(37)로는 차량에 설치되는 공기조화장치의 압축기 등을 포함하여 회전력에 의해 작동이 이루어지는 다양한 장치가 적용될 수 있으며, 공지된 기술을 포함하여 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 접속축부(50)는 연장축부(51)와 이탈방지스트퍼부(52)를 포함한다.
연장축부(51)는 착탈디스크(40)의 회전중심부에 연결되고, 작동장치(30)측으로 연장되게 형성된다. 연장축부(51)는 가이드축부(13)를 관통하여 연장되고, 가이드축부(13)를 관통한 단부에는 경사기어부재(60)가 결합된다. 연장축부(51)와 경사기어부재(60)는 착탈디스크(40)와 일체로 연결되어, 착탈디스크(40)와 동일한 변위로 이동, 회전된다.
이탈방지스토퍼부(52)는 연장축부(51) 및 착탈디스크(40)의 이동 거리를 한정하기 위한 것으로, 연장축부(51)의 단부에 가이드축부(13)의 내경부보다 확장된 너비로 형성된다. 착탈디스크(40)가 단속풀리(10)로부터 이격되게 이동 시, 이탈방지스토퍼부(52)가 단속풀리(10)의 가이드축부(13)에 걸리면 더 이상의 이동이 저지된다. 또한, 이탈방지스토퍼부(52)를 형성함으로써, 착탈디스크(40)를 단속풀리(10)로부터 이격 시, 연장축부(51)의 단부에 결합된 경사기어부재(60)가 가이드축부(13)에 걸려 손상되거나 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 4의 (a)는 경사기어부재(60)를 도시한 평면도이고, 도 4의 (b)는 경사기어부재(60)를 도시한 정면도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 경사기어부재(60)는 기어본체부(61), 경사기어부(62), 손상방지부(64)를 포함한다.
기어본체부(61)는 원형의 외면부를 가지고 접속축부(50)의 단부에 결합, 고정된다. 경사기어부(62)는 기어본체부(61)의 외주부에 형성되고, 기어본체부(61)의 중심축에 대해 경사지게 형성되는 기어치(63)를 가진다. 경사기어부(62)는 나선형을 이루어 스크류 형태로 형성될 수 있다. 경사기어부재(60)로는 헬리컬기어, 베벨기어 등을 적용할 수 있다.
접속축부(50)의 단부에 평기어를 결합하는 경우, 회전 중에 작용하는 진동, 착탈디스크(40)의 자중 등에 의해 축방향(도 1에서 상하방향, 접속축부(50)의 연장방향, 경사기어부재(60)의 회전축방향, 종동기어부재(31)의 회전축방향과 동일한 방향)으로의 이탈력이 작용할 수 있고, 이로 인해 평기어가 축방향으로 유동되며, 외부로 이탈될 소지가 있다. 특히 회전 속도가 낮을수록 평기어와 종동기어부재(31)간의 접촉력이 이에 대응되어 저감되면서, 상기와 같은 현상이 발생될 수 있다.
본 발명에 의하면 경사기어부재(60)의 경사기어부(62)가 종동기어부재(31)의 내접기어부(33)에 걸려 축방향으로의 이동이 간섭되면서 경사기어부재(60)가 종동기어부재(31)의 외부로 이탈되는 것이 방지된다. 이에 따라 경사기어부재(60)와 종동기어부재(31)가 저속으로 회전되는 경우에도 경사기어부재(60)와 종동기어부재(31)가 안정되게 상호 접속된 상태를 유지할 수 있다.
손상방지부(64)는 경사기어부재(60)가 종동기어부재(31)와 접촉 시, 경사기어부(62)로 인해 종동기어부재(31)가 손상되는 것을 방지하기 위한 장치부이다. 손상방지부(64)는 경사기어부(62) 중 종동기어부재(31)와 마주하는 단부에 형성되고, 경사기어부(62)의 가장자리부를 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 모따기하거나 라운딩처리하여 형성된다. 손상방지부(64)를 형성함으로써, 경사기어부재(60)가 종동기어부재(31)의 내부로 인입되는 과정에서 종동기어부재(31)를 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치의 작동장치와 경사기어부재를 접속시킨 상태를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 6은 도 5의 C부분 확대도이다.
자력조절장치(20)가 전자석의 구조를 가짐에 따라, 자력조절장치(20)에 전류가 흐르면 자력조절장치(20)는 자성을 가지게 되고, 자력조절장치(20)에 전류가 흐르지 않으면 자력조절장치(20)는 자성을 가지지 않게 된다. 또한, 전류가 흐르는 방향에 따라서도 자력조절장치(20)의 극성이 가변하게 된다. 전류가 코일을 타고 정방향으로 흐르는 경우, N극이 상부, S극이 하부에 조성된다면, 전류가 역방향으로 흐르는 경우, S극이 상부, N극이 하부에 조성된다.
도 1, 도 2를 참조하면, 자력조절장치(20)에 전류가 흐르지 않은 상태에서 착탈디스크(40)는 단속풀리(10)로부터 설정간격을 두고 이격되고, 경사기어부재(60) 또한 종동기어부재(31)로부터 이격된 상태를 유지하게 된다. 이때, 액추에이터(2)의 회전력은 작동장치(30)측으로 전달되지 않으며, 작동장치(30)는 작동되지 않고 있는 상태이다. 한편, 액추에이터(2)는 작동장치(30)와의 연결이 해제되어, 작동장치(30)로 인한 부하가 걸리지 않게 된다.
자력조절장치(20)에 전류가 공급되면, 자력조절장치(20)가 자성을 띄게 되고, 금속재 착탈디스크(40)에 자력이 작용하게 되면서 도 5, 도 6에 도시된 바와 같이 착탈디스크(40)가 단속풀리(10)에 밀착됨과 동시에 경사기어부재(60)가 종동기어부재(31)측으로 이동되며, 종동기어부재(31)와 치합된다. 이때, 액추에이터(2)의 회전력은, 단속풀리(10), 착탈디스크(40), 접속축부(50), 경사기어부재(60)를 거쳐 작동장치(30)의 종동기어부재(31)로 전달되고, 작동장치(30)는 종동기어부재(31)를 통해 회전력을 공급받아 작동된다.
참고로, 자력조절장치(20)에 전류가 공급되지 않은 상태에서, 즉 도 1, 도 2에 도시된 바와 같은 상태, 작동장치(30)가 작동되지 않는 상태에서, 종동기어부재(31)는 자유회전이 가능한 상태이고, 자력조절장치(20)에 전류가 공급 중인 상태에서, 즉 도 5, 도 6에 도시된 바와 같은 상태, 작동장치(30)가 작동 중인 상태에서, 종동기어부재(31)는 작동부(37)와의 연결로 인해 자유회전이 불가능한 상태이다.
자력보강장치(70)는 자력조절장치(20)와 마찬가지로 전자석의 구조를 가진다. 자력보강장치(70)는 자력조절장치(20)와 대향되게 배치되어, 상기와 같이 착탈디스크(40)가 단속풀리(10)에 접하거나 이격되게 이동되는 작동이 보다 명확하게 이루어질 수 있도록 한다.
도 5, 도 6에 도시된 바와 같이 경사기어부재(60)와 종동기어부재(31)의 치합 시, 자력조절장치(20)와 자력보강장치(70)는 서로 다른 극성이 마주하게 전류의 제어가 이루어진다. 예를 들어, 자력조절장치(20)에 전류가 정방향으로 흘러 N극이 상부, S극이 하부에 조성되면, 자력보강장치(70) 또한 전류가 정방향으로 흘러 N극이 상부, S극이 하부에 조성되게, 전류의 공급을 제어한다.
이때, 자력조절장치(20)의 S극과, 자력보강장치(70)의 N극이 마주하면서, 자력보강장치(70)가 설치되지 않은 경우와 비교해, 착탈디스크(40)와 단속풀리(10) 사이에 보다 강한 인력이 작용하게 된다. 이에 따라 착탈디스크(40)가 단속풀리(10)에 보다 견고하게 접하게 됨과 동시에 경사기어부(62)가 형성된 경사기어부재(60)가 종동기어부재(31)로 내입되는 이동이 안정되게 이루어질 수 있다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이 경사기어부재(60)와 작동장치(30)의 분리 시, 자력조절장치(20)와 자력보강장치(70)는 서로 동일한 극성이 마주하게 전류의 제어가 이루어진다. 예를 들어, 자력조절장치(20)에 전류가 정방향으로 흘러 N극이 상부, S극이 하부에 조성되면, 자력보강장치(70)에는 전류가 역방향으로 흘러 S극이 상부, N극이 하부에 조성되게, 전류의 공급을 제어한다.
이때, 자력조절장치(20)의 S극과, 자력보강장치(70)의 S극이 마주하면서, 자력보강장치(70)가 설치되지 않은 경우와 비교해, 착탈디스크(40)와 단속풀리(10) 사이에 보다 강한 척력이 작용하게 된다. 이에 따라 착탈디스크(40)가 단속풀리(10)로부터 보다 명확하고 신속하게 이격됨과 동시에 경사기어부(62)가 형성된 경사기어부재(60)가 종동기어부재(31)의 외부로 이동, 이탈되는 작동이 안정되게 이루어질 수 있다.
자력조절장치(20)와 자력보강장치(70)는 공지된 전자석의 구조를 가지므로, 그 구조와 작용에 대한 상세한 설명을 생략한다.
도 1, 도 5를 참조하면, 접촉강화재(80)는 마찰력을 발생시키는 소재를 포함하여 착탈디스크(40)에 결합된다. 접촉강화재(80)는 착탈디스크(40) 중 단속풀리(10)와 마주하는 일측면부에 결합되어, 착탈디스크(40)가 단속풀리(10)측으로 이동된 상태에서 단속풀리(10)와 접하게 된다. 착탈디스크(40)와 단속풀리(10)는 접촉강화재(80)에 의해 보다 견고하게 밀착, 마찰접촉될 수 있다.
접촉강화재(80)는 시트 형상으로 그 적용이 이루어질 수 있으며, 자력조절장치(20)의 동선과 간섭되지 않게 배치된다. 보다 구체적으로 자력조절장치(20)는 단속풀리(10)의 회전에 의해, 단속풀리(10)의 회전중심축을 중심으로 하는 원형의 동선을 가지게 되는데, 자력조절장치(20)의 원형 동선 내부에 형성되는 원형 접촉부와, 자력조절장치(20)의 원형 동선 외부에 형성되는 링형 접촉부에 설치된다.
이에 따라, 자력조절장치(20)와 자력보강장치(70)의 자성이 비금속재를 포함하여 이루어지는 접촉강화재(80)로 인해 약화되는 것을 방지할 수 있고, 자력조절장치(20)의 자성이 착탈디스크(40)를 통해 주변의 다른 장치에 불필요하게 전달되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 동력전달장치(1)에 의하면, 자력조절장치(20)의 전류 공급을 제어하면서, 착탈디스크(40)를 단속풀리(10)에 접하거나 이격되게 이동시킬 수 있고, 이와 동시에 착탈디스크(40)와 연결된 경사기어부재(60)를 작동장치(30)에 접속시키거나 해제할 수 있다. 이러한 작용에 의해 엑추에이터(2)와 작동장치(30)의 연결 상태를 필요에 따라 단속함으로써, 액추에이터(2)에 불필요하게 부하가 작용하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 경사기어부재(60)가 경사진 기어치(63)를 가짐에 따라 작동장치(30)와 치합된 상태에서 축방향으로의 이동이 간섭되고, 이에 따라 작동장치(30)의 작동 중에 경사기어부재(60)가 종동기어부재(31)의 외부로 이탈되는 것을 안정되게 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 동력전달장치 2 : 액추에이터
10 : 단속풀리 11 : 풀리본체부
12 : 자석설치부 13 : 가이드축부
14 : 자력개방부 20 : 자력조절장치
30 : 작동장치 31 : 종동기어부재
32 : 링부 33 : 내접기어부
34 : 제1내접기어치 35 : 제2내접기어치
36 : 인입가이드부 37 : 작동부
40 : 착탈디스크 50 : 접속축부
51 : 연장축부 52 : 이탈방지스토퍼부
60 : 경사기어부재 61 : 기어본체부
62 : 경사기어부 63 : 기어치
64 : 손상방지부 70 : 자력보강장치
80 : 접촉강화재

Claims (10)

  1. 액추에이터의 구동에 연동하여 회전되는 단속풀리;
    상기 단속풀리에 설치되고, 전류에 의해 자력이 조절되는 자력조절장치;
    상기 단속풀리의 일측에 배치되고, 회전력을 전달받아 작동되는 작동장치;
    상기 단속풀리의 타측에 배치되고, 상기 자력조절장치의 작동에 의해 상기 단속풀리에 착탈되는 착탈디스크;
    상기 착탈디스크의 중앙부에 연결되고, 상기 단속풀리와 동축 상에 배치되는 접속축부;
    상기 접속축부에 결합되고, 상기 착탈디스크와 상기 접속축부의 이동에 연동하여 내접기어의 구조를 가지는 상기 작동장치의 종동기어부재에 치합되는 경사기어부재; 및
    상기 착탈디스크에 설치되고, 상기 자력조절장치와 대향되는 위치에 배치되며, 전류에 의해 자력이 조절되는 자력보강장치;를 포함하고,
    상기 경사기어부재는 회전 중에 축방향으로의 이탈력이 작용 시 상기 종동기어부재에 걸려 축방향으로의 이동이 간섭되면서 상기 종동기어부재와 접한 상태가 유지되게 경사진 형상의 기어치를 가지고 상기 종동기어부재에 내접되며,
    상기 경사기어부재와 상기 작동장치의 치합 시, 상기 자력조절장치와 상기 자력보강장치에 전류가 정방향으로 흐르면서 상기 자력조절장치와 상기 자력보강장치는 서로 다른 극성이 마주하게 전류의 제어가 이루어지고,
    상기 경사기어부재와 상기 작동장치의 분리 시, 상기 자력조절장치와 상기 자력보강장치 중 일측에는 전류가 정방향으로 흐르고, 타측에는 전류가 역방향으로 흐르면서 상기 자력조절장치와 상기 자력보강장치는 서로 동일한 극성이 마주하게 전류의 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.

  2. 제1항에 있어서,
    상기 단속풀리는,
    상기 액추에이터에 연동하여 회전되고, 상기 착탈디스크와 마주하여 배치되는 풀리본체부;
    상기 풀리본체부 상에 중공되게 형성되고, 상기 자력조절장치가 수용되는 자석설치부; 및
    상기 풀리본체부의 중앙부에 형성되고, 상기 접속축부가 관통가능한 파이프 형상을 가지는 가이드축부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단속풀리는,
    상기 풀리본체부 상에 관통되게 형성되고, 상기 자석설치부와 상기 착탈디스크의 사이에 개방되게 형성되는 자력개방부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 접속축부는,
    상기 착탈디스크와 연결되고, 상기 가이드축부를 관통하여 연장되는 연장축부; 및
    상기 연장축부의 단부에 형성되고, 상기 가이드축부의 내경부보다 확장된 너비로 형성되는 이탈방지스토퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 작동장치는,
    상기 종동기어부재의 회전력을 전달받아 작동되는 작동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 종동기어부재는,
    상기 경사기어부재와 동축 상에 배치되는 링부;
    상기 링부의 내주부에 형성되고, 상기 기어치에 대응되는 형상의 제1내접기어치와, 상기 제1내접기어치와 이웃하는 제2내접기어치를 가지는 내접기어부; 및
    상기 제1내접기어치와 상기 제2내접기어치의 사이에 형성되고, 상기 제1내접기어치의 단부에서 상기 제2내접기어치측으로 갈수록 내부로 인입되는 경사면을 이루는 인입가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 경사기어부재는,
    상기 접속축부에 결합되는 기어본체부;
    상기 기어본체부의 외주부에 형성되고, 상기 기어본체부의 중심축에 대해 경사지게 형성되는 상기 기어치를 가지는 경사기어부; 및
    상기 경사기어부 중 상기 작동장치와 마주하는 단부에 형성되고, 상기 경사기어부의 가장자리부를 모따기하거나 라운딩처리하여 형성되는 손상방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    마찰력을 발생시키는 소재를 포함하여 상기 단속풀리와 상기 착탈디스크 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 단속풀리와 상기 착탈디스크 간의 접촉부 상에 상기 자력조절장치의 동선과 간섭되지 않게 배치되는 접촉강화재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
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