KR20040035354A

KR20040035354A - 상대 회전하는 회전체를 구비한 와이어 동력전달장치 및이런 동력전달장치의 와이어 장력을 조절하는 와이어장력조절장치와 그 장력조절방법

Info

Publication number: KR20040035354A
Application number: KR1020020064473A
Authority: KR
Inventors: 김문상; 조창현
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2004-04-29
Also published as: KR100440512B1

Abstract

본 발명은 와이어를 이용한 동력전달장치 및 이런 동력전달장치의 와이어 장력조절장치와 그 조절방법에 있어서, 와이어의 장력조절을 위해 와이어가 고정된 풀리가 피동축에 고정 및 병진/회전운동 가능하게 구성하여 별도의 기구부를 설치하지 않고서도 와이어의 장력조절이 가능한 동력전달장치 및 장력조절시에 상기 동력전달장치에 설치되어 장력을 조절하는 와이어 장력조절장치와 그 조절방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 구동축(101)과 피동축(103) 중에 어느 한 축(103)에는 양단부가 각각 감겨 고정되고 다른 한 축(101)에는 중간부가 감겨진 와이어(130)를 구비한 동력전달장치에 있어서, 어느 한 축(103)의 회전중심선을 중심으로 어느 한 축(103)의 원주를 따라 회전 가능한 회전체(121)를 포함하며, 회전체(121)는 어느 한 축(103)에 고정되거나 축방향을 따라 병진 및 회전운동하고, 와이어(130)의 일단은 회전체(121)를 감은 상태로 고정되고 와이어(130)의 타단은 어느 한 축(103)을 감은 상태로 고정되는 와이어 동력전달장치를 제공한다.

Description

상대 회전하는 회전체를 구비한 와이어 동력전달장치 및 이런 동력전달장치의 와이어 장력을 조절하는 와이어 장력조절장치와 그 장력조절방법{Wire power transmitting apparatus with rotary and its wire tension control apparatus and control method}

본 발명은 동력전달시에는 축에 체결되고 장력조절시에는 상대 회전하는 회전체에 감겨진 와이어로 동력을 전달하는 동력전달장치와, 그리고 이런 동력전달장치의 와이어 장력을 조절하는 장력조절장치 및 그 장력조절방법에 관한 것이며, 특히, 회전체에 설치되어 지속적으로 장력을 조절하는 것이 아니라 장력조절 필요시에 회전체에 설치되어 장력을 조절하고 장력조절이 완료된 후에는 회전체로부터 분리 가능한 와이어 장력조절장치와 그 장력조절방법 및, 이런 장력조절장치를 이용하여 장력조절이 가능한 와이어 동력전달장치를 제공하는 데 있다.

동력전달을 위한 기구로는 일반적으로 기어, 벨트 및 체인 등이 있다. 이러한 기어, 벨트 및 체인은 백래쉬(back-rash) 또는 토크 변화 등의 문제점 때문에 정밀한 기기에 설치하기에는 적합하지 않는 동력전달기구이다.

종래의 부정확한 동력전달 및 백래쉬의 문제점을 보완하기 위해 와이어를 이용한 동력전달장치가 개발되었다.

도면에서, 도 1은 종래의 기술에 따른 와이어의 장력을 조절하기 위한 장력조절장치가 설치된 와이어 동력전달장치를 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 와이어를 이용한 동력전달장치(10)는 구동축(11)과, 피동축(12) 및, 두 축(11, 12)을 감아 연결하고 있는 와이어(13)를 포함한다. 와이어(13)의 양단부는 피동축(12)에 고정된 상태로 피동축(12)을 다수 회 감고 있으며, 와이어(13)의 중간은 구동축(11)을 감고 있다. 이런 상태에서 구동축(11)이 회전하면 와이어(13)의 일단부는 피동축(12)을 감고 와이어(13)의 타단부는 피동축(12)에서 풀리면서 피동축(12)으로 회전동력을 전달한다.

이와 같은 와이어를 이용한 동력전달장치의 문제점은 와이어의 장력을 조절하여야 한다는 것이다. 장시간 와이어를 사용하다보면 주변환경 및 와이어에 작용하는 힘에 의해 와이어가 인장된다. 이와 같이 와이어가 인장되면 장력변화가 발생하여 정확한 동력전달을 수행할 수 없게 된다.

종래에는 와이어의 장력변화를 보상하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 구동축(11)과 피동축(12)의 사이에 아이들(Idle) 회전하는 축(17)을 설치하고, 이런 아이들 회전하는 축(17)으로 와이어(13)를 가압하여 와이어(13)의 장력변화를 보상하거나, 또는 와이어의 단부에 텐셔너를 설치하고 텐셔너를 회전하여 긴장시키는 방식이 있다.

하지만, 도 1에 보이듯이 아이들 회전하는 축을 설치하게 되면, 별도의 축이 설치되고 장력을 조절하기 위해서는 이런 축을 와이어의 방향으로 이동시켜야 하기 때문에 축이송수단이 와이어 동력전달장치에 영구적으로 설치되어야 한다. 따라서 동력전달장치의 부피 및 무게가 증가하게 되는 단점이 있다.

또한, 텐셔너는 나사 체결부위의 진동이나 충격 등에 의해 텐셔너의 나사 자결조건이 깨지면, 나사가 풀리면서 와이어의 장력이 변화하게 된다. 결국, 나사가 풀림에 따라 와이어의 장력 또한 변화하게 된다.

이와 같이, 동력전달용 구동축과 피동축 외에 장력 제어를 위한 별도의 축 및 축이송수단을 사용한 동력전달장치의 경우에는 부피 및 무게가 증가한다는 단점이 있으며, 텐셔너와 같은 장력조절장치를 구비한 동력전달장치는 수시로 나사의 자결상태를 확인해야 한다는 단점이 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 와이어 장력조절시에 와이어 동력전달장치에 체결되고 장력조절이완료되면 해체되는 와이어 장력조절장치와, 이런 장력조절장치가 체결되어 와이어의 장력을 조절할 수 있도록 구성된 와이어 동력전달장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 와이어의 장력을 조절하기 위한 장력조절장치가 설치된 와이어 동력전달장치를 나타낸 개략도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 와이어를 이용한 동력전달장치의 사시도이고,

도 3a는 도 2에 도시된 고정풀리의 정면사시도이고,

도 3b는 도 3a에 도시된 고정풀리의 배면사시도이고,

도 4a는 도 2에 도시된 회전풀리의 정면사시도이고,

도 4b는 도 4a에 도시된 회전풀리의 배면사시도이고,

도 5는 도 2에 도시된 고정풀리 및 회전풀리가 피동축에 체결되는 관계를 나타낸 단면도이고,

도 6은 도 2에 도시된 와이어를 이용한 동력전달장치에 설치된 장력조절장치의 설치상태를 나타낸 사시도이고,

도 7a는 도 6에 도시된 장력조절장치의 정면도이고,

도 7b는 도 6에 도시된 장력조절장치의 배면도이고,

도 7c는 도 6에 도시된 장력조절장치의 측면도이며,

도 8은 도 6에 도시된 장력조절장치를 이용하여 와이어의 장력을 조절하는 관계를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 동력전달장치 101 : 구동축

103 : 피동축 111 : 고정풀리

113 : 보스(Boss) 121 : 회전풀리

123 : 스플라인(Spline) 130 : 와이어

200 : 장력조절장치 210 : 회전부

220 : 회전프레임 230 : 회전각조절용 핸들

250 : 축방향이송부 260 : 고정프레임

280 : 축방향이송용 핸들

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 구동축과 피동축 중에 어느 한 축에 양단부가 각각 감겨 고정되고 다른 한 축에는 중간부가 감겨진 와이어를 구비한 동력전달장치에 있어서, 상기 어느 한 축의 회전중심선을 중심으로 상기 어느 한 축의 원주를 따라 회전 및 상기 어느 한 축의 길이방향으로 병진운동하거나 고정수단에 의해 고정되는 회전체를 포함하며, 상기 와이어의 일단은 상기 회전체에 감겨지며, 상기 와이어의 타단은 상기 어느 한 축에 감겨진 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명의 상기 와이어의 일단이 고정된 회전체는 제1풀리이고, 상기 와이어의 타단은 상기 어느 한 축에 고정된 제2풀리에 감겨 고정된다.

바람직하게는 상기 제1, 제2풀리의 마주하는 면 중에서 어느 한 면에는 스플라인이 형성되고, 다른 한 면에는 상기 스플라인이 삽입되는 보스가 형성된다.

보다 바람직하게는 중공이 형성된 상기 제2 풀리의 내주면과 상기 어느 한 축에는 키홈이 각각 형성되고 키가 상기 키홈들에 삽입되며, 상기 제1, 제2 풀리는 외주면에서 내주면으로 연통하는 구멍이 형성되고, 상기 구멍에는 스크루가 체결되며, 상기 스크루의 단부는 상기 어느 한 축의 원주를 따라 형성된 그루브에 각각 삽입된다.

한편, 앞에서 설명한 와이어 동력전달장치에 장착되어 와이어의 장력을 조절하는 와이어 장력조절장치에 있어서, 상기 회전체에 체결되는 제1 프레임과, 상기 어느 한 축에 체결되는 제2 프레임 및, 상기 제2 프레임에 연결되어 상기 제1 프레임을 상기 어느 한 축의 회전중심선을 중심으로 회전시키는 회전부를 포함하게 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

그리고, 상기 와이어 장력조절장치는 제1 프레임에 고정되고 상기 제2 프레임에 체결되어 상기 제1 프레임의 방향으로 전후 이동하면서 상기 제1프레임과 제2 프레임의 사이를 벌리거나 좁히는 축방향이송부를 포함하는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는 상기 와이어의 일단이 고정된 회전체는 제1풀리이고, 상기 와이어의 타단은 상기 어느 한 축에 고정된 제2풀리에 감겨 고정되며, 상기 제1 프레임의 일단에는 상기 제1풀리의 원주 둘레를 따라 형성된 홈들 중에 어느 한 홈에 삽입되는 핀이 형성되고, 상기 제2 프레임의 일단에는 상기 제2풀리의 원주 둘레를 따라 형성된 홈들 중에 어느 한 홈에 삽입되는 핀이 형성된다.

또한, 상기 제1 프레임은 내원주와 외원주를 갖는 부채꼴 형상으로서, 내주면에는 상기 핀이 형성되고, 외주면에는 치차가 외원주를 따라 형성되며, 중간에는 복수의 이송슬롯이 상기 내외원주를 따라 평행하게 형성된 것이 보다 양호하다.

한편, 상기 회전부는 회전각조절용 핸들과, 상기 회전각조절용 핸들에 연결되어 상기 회전각조절용 핸들에 의해 회전하는 웜기어와, 상기 웜기어와 기어물림된 웜휠 및, 상기 회전각조절용 핸들과 웜기어 및 웜휠을 지지하는 브라켓을 포함한다.

또한, 상기 제1 프레임은 내원주와 외원주를 갖는 부채꼴 형상으로서, 내주면에는 핀이 형성되고, 외주면에는 치차가 외원주를 따라 형성되며, 중간에는 복수의 이송슬롯이 상기 내외원주를 따라 평행하게 형성되고, 상기 웜휠과 상기 치차가 기어물림된 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는 상기 축방향이송부는 제2 프레임의 타단에 위치하여 회전하는 축방향이송용 핸들과, 제2 프레임을 관통하여 상기 회전부에 고정된 랙이 형성된 가이드와, 상기 가이드의 랙에 기어물림되어 상기 축방향이송용 핸들의 회전운동을 상기 랙의 직선운동으로 전환하는 웜휠 및 웜기어와, 상기 축방향이송용 핸들과 상기 랙이 형성된 가이드 웜휠 및 웜기어를 지지하는 브라켓을 포함한다.

그리고, 상기 제2 프레임에는 상기 제1 프레임을 관통하는 이송가이드가 고정되며, 상기 제1 프레임의 어느 한 이송슬롯을 관통하여 상기 회전부의 브라켓에 고정되는 다수의 핀을 포함하는 것이 양호하다.

한편, 앞에서 설명한 동력전달장치에 장력조절장치를 설치하여 와이어의 장력을 조절하는 방법에 있어서, 상기 어느 한 축과 상기 회전체에 상기 장력조절장치의 제1 프레임과 제2 프레임을 각각 체결하는 단계와, 상기 장력조절장치의 회전부를 이용하여 상기 제1 프레임에 체결된 회전체를 회전시켜 상기 와이어의 장력을 조절하는 단계와, 상기 회전체를 상기 어느 한 축에 고정하는 단계를 포함한다.

그리고, 상기 제1, 제2 프레임의 체결단계는 상기 제1 프레임에 형성된 핀을 상기 회전체의 원주둘레를 따라 형성된 홈에 삽입하고, 상기 제2 프레임에 형성된 핀을 상기 어느 한 축의 원주둘레에 고정된 다른 회전체의 원주둘레를 따라 형성된홈에 삽입하여 체결한다.

아래에서는 본 발명에 따른 상대 회전하는 회전체를 구비한 와이어 동력전달장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 우선 설명하고, 그 후에 본 발명에 따른 상기의 와이어 동력전달장치의 와이어 장력조절장치 및 그 장력조절방법에 관해 설명한다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 와이어를 이용한 동력전달장치의 사시도이고, 도 3a는 도 2에 도시된 고정풀리의 정면사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 고정풀리의 배면사시도이고, 도 4a는 도 2에 도시된 회전풀리의 정면사시도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 회전풀리의 배면사시도이며, 도 5는 도 2에 도시된 고정풀리 및 회전풀리가 피동축에 체결되는 관계를 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 와이어 동력전달장치(100)는 모터의 회전에 의해 구동하는 구동축(101)과, 상기 구동축(101)의 회전력을 전달받아 회전하는 피동축(103)을 포함한다. 그리고, 와이어(130)는 그 중간부가 구동축(101)에 감은 상태로, 와이어(130)의 양단부는 피동축(103)의 둘레에 고정된 고정풀리(111)와 회전풀리(121)에 감긴 상태로 고정된다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 고정풀리(111)에는 중공(112)이 형성되며 이런 중공에 피동축(103)이 삽입되고, 회전풀리(121)와 마주하는 면에는 보스(boss)(113)가 내접기어의 형상으로 형성된다. 그리고 보스(113)가 형성된 단면의 원주는 다각형으로 형성되며, 이런 다각형의 각면에는 홈(114)이 각각 형성된다. 이 홈(114)들은 차후에 설명할 장력조절장치(200)가 정합하는 홈이다.

한편, 고정풀리(111)의 중공(112)과 피동축(103)에는 상호 대응하여 위치하는 키홈(115h)이 형성되고, 이런 키홈(115h)에 키(115)가 끼워져 고정풀리(111)의 회전동력을 피동축(103)으로 전달한다. 그리고, 보스(113)가 형성된 면의 반대쪽 면에는 장홈(116)이 형성되고, 와이어(130)의 일단이 장홈(116)에 끼워진 상태로 고정된다. 이런 장홈(116)의 안쪽면에는 암나사구멍(117)이 형성되어 와이어(130)의 일단을 고정한다. 그리고, 셋스크루구멍(118)이 고정풀리(111)의 원주면과 내주면을 연통하여 형성된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이런 셋스크루구멍(118)에 체결된 셋스크루(133)는 피동축(103)으로 진입하며 피동축(103)의 원주를 따라 형성된 그루브(108)에 삽입되어 고정풀리(111)가 축방향으로 운동하는 것을 구속한다.

한편, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 회전풀리(121)는 고정풀리(111)와 유사한 형상을 갖는다. 고정풀리(111)와 마주하는 회전풀리(121)의 일면은 다각형이고, 각 각면에는 홈(124)이 형성되며, 와이어(130)의 타단을 고정하기 위한 장홈(126) 및 암나사구멍(127)이 형성된다.

그리고 고정풀리(111)와 마주하는 면에 스플라인(123)이 외접기어의 형태로 형성되어 고정풀리(111)의 보스(113)에 삽입되며, 다수 개의 셋스크루구멍(128)이 회전풀리(121)의 원주면과 내주면을 연통하여 형성된다. 이런 셋스크루구멍(128)에는 셋스크루(133)가 체결되어 피동축(103)에 형성된 그루브(108)에 삽입된다.

한편, 와이어(130)의 장력을 조절할 경우에는 상기 회전풀리(121)가 피동축(103)의 길이를 따라 병진운동 및 원주를 따라 회전운동이 가능하여야 한다. 따라서, 피동축(103)에 고정된 셋스크루(133)가 제거된 상태에서는 회전풀리(121)가 병진 및 회전운동이 가능하도록 회전풀리(121)의 중공(122)과 피동축(103)의 사이에 마찰베어링(125)이 설치된 것이 바람직하다.

한편, 와이어(130)의 양단은 링의 형태로 형성되고, 이런 링에 고정볼트(129)가 삽입되어 고정풀리(111)와 회전풀리(121)의 암나사구멍(127)에 체결된다. 이런 와이어(130)의 양단부는 장홈(116, 126)을 따라 고정풀리(111)와 회전풀리(121)의 원주면으로 각각 연장되어 각각의 풀리(111, 121) 원주면을 따라 감겨 있다.

이와 같이 구성된 와이어 동력전달장치의 동력전달관계에 대해 설명하겠다.

구동축(101)이 모터에서 발생한 동력에 의해 회전하면, 구동축(101)을 감고 있는 와이어(130)는 구동축(101)을 따라 일정한 횟수 감겨진 상태를 유지하며 회전방향과 와이어(130)의 감겨진 방향에 따라 구동축(101)의 길이방향으로 전후진 이동하면서, 와이어(130)의 양단부가 고정된 회전풀리(121)와 고정풀리(111)를 회전시킨다.

이 때는 회전풀리(121)의 스플라인(123)이 고정풀리(111)의 보스(113)에 삽입된 상태로서, 고정풀리(111)와 회전풀리(121)는 일체로 회전한다. 즉, 고정풀리(111)와 회전풀리(121)에 고정된 피동축(103)은 구동축(101)의 회전동력을 와이어(130)에 의해 전달받아 회전한다.

이와 같이, 구동축(101)의 회전을 와이어(130)를 통해 피동축(103)에 전달하는 과정에서 와이어(130)는 주변환경 또는 와이어(130)에 가해지는 힘에 의해 인장되어 장력조절이 필요하게 된다. 그러면, 고정풀리(111)와 회전풀리(121)의 각면에 형성된 홈(114, 124)에 장력조절장치(200)를 설치하고, 와이어(130)의 장력을 조절한다.

아래에서는 앞에서 설명한 바와 같이, 구성된 와이어 동력전달장치에 설치되어 와이어의 장력을 조절하는 와이어 장력조절장치에 대해 상세히 설명한다.

도면에서, 도 6은 도 2에 도시된 와이어를 이용한 동력전달장치에 설치된 장력조절장치의 설치상태를 나타낸 사시도이고, 도 7a는 도 6에 도시된 장력조절장치의 정면도이고, 도 7b는 도 6에 도시된 장력조절장치의 배면도이고, 도 7c는 도 6에 도시된 장력조절장치의 측면도이며, 도 8은 도 6에 도시된 장력조절장치를 이용하여 와이어의 장력을 조절하는 관계를 나타낸 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 와이어 장력조절장치(200)는 와이어 동력전달장치(100)의 고정풀리(111)에 형성된 홈(114)에 삽입되는 고정프레임(260)과, 회전풀리(121)에 형성된 홈(124)에 삽입되는 회전프레임(220)과, 상기 고정프레임(260)과 회전프레임(220)의 간격을 조절하는 축방향이송부(250)와, 회전프레임(220)을 회전하여 회전풀리(121)를 회전시키는 회전부(210)를 포함한다.

도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 고정프레임(260)은 그 일단에 삽입핀(265)이 형성된다. 삽입핀(265)은 고정풀리(111)의 홈(114)에 정합한다. 또한 고정프레임(260)의 타단에는 브라켓(251)이 고정되고, 이런 브라켓(251)에는 축방향이송용 핸들(280)이 회전 가능하게 고정되며, 브라켓(251)의 안쪽에는 웜기어(281)가 축방향이송용 핸들(280)과 연결되어 축방향이송용 핸들(280)의 회전에 따라 회전한다. 그리고, 웜기어(281)에는 웜휠(283)이 기어물림되며, 웜휠(283)에는 차후에 설명한 랙이 형성된 가이드(285)의 랙과 기어물림된다.

따라서, 축방향이송용 핸들(280)을 회전시키면 웜기어(281) 및 웜휠(283)이 회전하고 웜휠(283)이 회전함에 따라 랙이 형성된 가이드(285)는 직선방향으로 이동한다. 여기에서 직선방향은 피동축(103)의 길이방향으로서, 랙이 형성된 가이드(285)에 고정된 회전부(210)는 랙이 형성된 가이드(285)의 이동방향을 따라 이동하면서 고정프레임(260)과 멀어지거나 가까워진다.

한편, 회전프레임(220)은 피동축(103)의 회전중심선을 중심점으로 하는 부채꼴 형상으로서, 소정의 반지름을 갖는 내원주면과 소정의 반지름보다 상대적으로 긴 반지름을 갖는 외원주면을 갖고 있다. 이런 회전프레임(220)의 내원주면에는 삽입핀(225)이 형성되어 회전풀리(121)의 홈(124)에 정합하고, 외원주면에는 회전치차(221)가 형성되어 다음에서 설명할 회전부(210)의 웜휠(233)과 기어물림되어 있다. 그리고 회전프레임(220)에는 3개의 슬롯(223a, 223b, 223c)이 내외원주면을 따라 상호 평행하게 형성된다.

한편, 회전부(210)는 회전각조절용 핸들(230)과, 회전각조절용 핸들(230)에 고정된 웜기어(231)와, 웜기어(231)에 체결되며 상기 회전프레임(220)의 회전치차(221)에 기어물림된 웜휠(233) 및, 웜기어(231)와 웜휠(233)을 지지하며 회전프레임(220)의 양 평면과 마주하는 브라켓(211)을 포함한다. 그리고, 상기 랙이 형성된 가이드(285)가 브라켓(211)을 관통하여 고정되며, 이송가이드(286)가 고정프레임(260)에 고정되어 회전부(210)의 브라켓(211)을 관통한다. 이런 회전부(210)의 브라켓(211)을 관통한 랙이 형성된 가이드(285) 및 이송가이드(286)는 회전프레임(220)에 형성된 3개의 슬롯(223a, 223b, 223c) 중에 2개의 슬롯(223a, 223b)에 각각 삽입된다. 그리고, 상기 회전부(210)의 브라켓(211)에 고정된 3개의 회전안내용 핀(235)들은 다른 한 슬롯(223c)에 삽입되어 위치한다.

아래에서는 이와 같이 구성된 장력조절장치를 상기의 와이어 동력전달장치에 설치한 후에 와이어의 장력을 조절하는 관계에 대해 상세히 설명한다.

와이어 동력전달장치(100)를 장시간 사용하여, 와이어(130)의 장력변화가 발생하게 되면 구동축(101)의 회전을 정지하고, 도 8에 도시된 바와 같이, 피동축(103)의 고정풀리(111)와 회전풀리(121)에 장력조절장치(200)를 설치하며, 회전풀리(121)와 피동축(103)을 고정하는 셋스크루(133)를 제거하여 피동축(103)에 대해 회전풀리(121)가 병진 및 회전운동 가능하게 한다.

이런 상태에서 고정풀리(111)의 원주면에 형성된 홈(114)에 고정프레임(260)에 형성된 삽입핀(265)을 정합하고, 회전풀리(121)의 원주면에 형성된 홈(124)에는 회전프레임(220)에 형성된 삽입핀(225)을 정합한다.

그리고, 장력조절장치(200)의 축방향이송용 핸들(280)을 회전한다. 그러면 축방향이송용 핸들(280)의 회전에 의해 웜기어(281)가 회전하고, 이에 기어물림된 웜휠(283)이 회전하며, 웜휠(283)에 기어물림된 랙이 형성된 가이드(285)가 피동축(103)의 길이방향으로 이동한다.

한편, 랙이 형성된 가이드(285)는 회전부(210)의 브라켓(211)에 고정되어 있다. 따라서, 회전부(210)는 랙이 형성된 가이드(285)의 이동방향에 따라 이동한다. 여기에서 장력조절을 위해서는 고정풀리(111)의 보스(113)와 회전풀리(121)의 스플라인(123)은 분리되어야 하기 때문에, 축방향이송부(250)와 회전부(210)가 상호 멀어지는 방향으로 이동하도록 축방향이송용 핸들(280)을 회전한다.

이와 같이 스플라인(123)과 보스(113)가 분리된 상태에서 회전풀리(121)를 회전하면 와이어(130)의 일단부가 회전풀리(121)에 감기면서 와이어(130)는 긴장된다. 이와 같이 와이어(130)가 긴장되는 정도에 따라 장력조절이 이루어진다.

회전각조절용 핸들(230)을 회전하여 회전풀리(121)를 회전시킨다. 이와 같이 회전각조절용 핸들(230)을 회전하면 회전각조절용 핸들(230)에 연결된 웜기어(231) 및 웜휠(233)이 회전하게 되고, 웜휠(233)에 기어물림된 회전프레임(220) 또한 피동축(103)의 회전중심선을 중심으로 회전한다. 이와 같이 회전프레임(220)이 회전함에 따라 회전프레임(220)의 삽입핀(225)이 정합된 회전풀리(121)도 회전한다. 이때, 회전풀리(121)에 와이어(130)가 감겨지는 방향으로 회전각조절용 핸들(230)을 회전한다.

이와 같이, 회전풀리(121)가 회전하면서 와이어(130)의 장력이 조절되면, 축방향이송용 핸들(280)을 회전하여 회전풀리(121)의 스플라인(123)과 고정풀리(111)의 보스(113)가 정합시킨다.

이와 같이 와이어(130)의 장력이 조절된 후에 스플라인(123)과 보스(113)가 정합되면, 고정풀리(111)와 회전풀리(121)의 홈(114, 124)에 정합된 고정프레임(260)과 회전프레임(220)의 삽입핀(265, 225)을 홈(114, 124)으로부터 분리한다. 그리고, 회전풀리(121)와 피동축(103)을 고정하는 셋스크루(133)를 체결한 후에 구동축(101)을 회전시키면 장력이 조절된 와이어(130)에 의해피동축(103)은 회전한다.

한편, 앞에서 설명한 와이어 동력전달장치는 피동축(103)에 회전풀리(121)와 고정풀리(111)가 설치된 것으로 설명하였으나, 이는 와이어(130)의 양단부가 피동축(103)에 설치된 회전풀리(121)와 고정풀리에(111) 고정되기 때문이다. 반대로 와이어(130)의 양단부가 구동축(101)에 감겨지고 와이어(130)의 중간부가 피동축(103)에 감겨진 상태라면 고정풀리(111)와 회전풀리(121)는 와이어(130)의 양단부가 고정된 구동축(101)에 설치되어야 한다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 와이어 동력전달장치는 축에 회전체가 축을 중심으로 병진/회전운동 가능하게 설치되고 와이어의 일단부가 회전체에 감겨진 상태로, 회전체를 회전시켜 와이어의 장력을 조절하기 때문에 종래에서와 같이 별도의 축 및 축을 이송하는 이송수단이 필요치 않아 동력전달장치의 부피 및 무게의 증가를 감소할 수 있다는 장점이 있고, 또한 와이어가 나사체결에 의해 장력이 조절되는 것이 아니기 때문에 진동이나 충격에 장력변화가 거의 발생하지 않는다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 장력조절장치는 와이어 동력전달장치에 설치된 상태로 유지되는 것이 아니라, 와이어의 장력조절 시에만 동력전달장치에 체결되고, 장력조절이 완료된 후에는 와이어 동력전달장치로부터 분리됨으로써, 동력전달장치의 부피 및 무게를 감소할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 일 축방향으로 분리되는 축을 구비한 와이어 동력전달장치 및 이런 동력전달장치의 와이어 장력을 조절하는 와이어 장력조절장치와 그 장력조절방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

Claims

구동축과 피동축 중에 어느 한 축에 양단부가 각각 감겨 고정되고 다른 한 축에는 중간부가 감겨진 와이어를 구비한 동력전달장치에 있어서,

상기 어느 한 축의 회전중심선을 중심으로 상기 어느 한 축의 원주를 따라 회전 및 그 축의 길이방향으로 병진운동하거나 고정수단에 의해 고정되는 회전체를 포함하며,

상기 와이어의 일단은 상기 회전체에 감겨지며, 상기 와이어의 타단은 상기 어느 한 축 에 감겨진 것을 특징으로 하는 와이어 동력전달장치.
제 1 항에 있어서,

상기 와이어의 일단이 고정된 회전체는 제1풀리이고, 상기 와이어의 타단은 상기 어느 한 축에 고정된 제2풀리에 감겨 고정된 것을 특징으로 하는 와이어 동력전달장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제1, 제2풀리의 마주하는 면 중에서 어느 한 면에는 스플라인이 형성되고, 다른 한 면에는 상기 스플라인이 삽입되는 보스가 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 동력전달장치.
제 2 항에 있어서,

중공이 형성된 상기 제2 풀리의 내주면과 상기 어느 한 축에는 키홈이 각각 형성되고 키가 상기 키홈들에 삽입되며,

상기 제1, 제2 풀리는 외주면에서 내주면으로 연통하는 구멍이 형성되고, 상기 구멍에는 스크루가 체결되며, 상기 스크루의 단부는 상기 어느 한 축의 원주를 따라 형성된 그루브에 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 와이어 동력전달장치.
청구항 1의 와이어 동력전달장치에 장착되어 와이어의 장력을 조절하는 와이어 장력조절장치에 있어서,

상기 회전체에 체결되는 제1 프레임과,

상기 어느 한 축에 체결되는 제2 프레임 및,

상기 제2 프레임에 연결되어 상기 제1 프레임을 상기 어느 한 축의 회전중심선을 중심으로 회전시키는 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 장력조절장치.
제 5 항에 있어서,

상기 와이어 장력조절장치는 상기 제1 프레임에 고정되고 상기 제2 프레임에 체결되어 상기 제1 프레임의 방향으로 전후 이동하면서 상기 제1프레임과 제2 프레임의 사이를 벌리거나 좁히는 축방향이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 장력조절장치.
제 6 항에 있어서,

상기 와이어의 일단이 고정된 회전체는 제1풀리이고, 상기 와이어의 타단은 상기 어느 한 축에 고정된 제2풀리에 감겨 고정되며,

상기 제1 프레임의 일단에는 상기 제1풀리의 원주 둘레를 따라 형성된 홈들 중에 어느 한 홈에 삽입되는 핀이 형성되고,

상기 제2 프레임의 일단에는 상기 제2풀리의 원주 둘레를 따라 형성된 홈들 중에 어느 한 홈에 삽입되는 핀이 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 장력조절장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제1 프레임은 내원주와 외원주를 갖는 부채꼴 형상으로서, 내주면에는 상기 핀이 형성되고, 외주면에는 치차가 외원주를 따라 형성되며, 중간에는 복수의 이송슬롯이 상기 내외원주를 따라 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 장력조절장치.
제 5 항에 있어서,

상기 회전부는 회전각조절용 핸들과, 상기 회전각조절용 핸들에 연결되어 상기 회전각조절용 핸들에 의해 회전하는 웜기어와, 상기 웜기어와 기어물림된 웜휠 및, 상기 회전각조절용 핸들과 상기 웜기어 및 상기 웜휠을 지지하는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 장력조절장치.
제 9 항에 있어서,

상기 제1 프레임은 내원주와 외원주를 갖는 부채꼴 형상으로서, 내주면에는 핀이 형성되고, 외주면에는 치차가 외원주를 따라 형성되며, 중간에는 복수의 이송슬롯이 상기 내외원주를 따라 평행하게 형성되고, 상기 웜휠과 상기 치차가 기어물림된 것을 특징으로 하는 와이어 장력조절장치.
제 6 항에 있어서,

상기 축방향이송부는 제2 프레임의 타단에 위치하여 회전하는 축방향이송용 핸들과, 상기 제2 프레임을 관통하여 상기 회전부에 고정된 랙이 형성된 가이드와, 상기 가이드의 랙에 기어물림되어 상기 축방향이송용 핸들의 회전운동을 상기 랙의 직선운동으로 전환하는 웜휠 및 웜기어와, 상기 축방향이송용 핸들과 상기 랙이 형성된 가이드 웜휠 및 웜기어를 지지하는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 장력조절장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제2 프레임에는 상기 제1 프레임을 관통하는 이송가이드가 고정된 것을 특징으로 하는 와이어 장력조절장치.
제 10 항에 있어서,

상기 제1 프레임의 어느 한 이송슬롯을 관통하여 상기 회전부의 브라켓에 고정되는 다수의 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 장력조절장치.
청구항 1의 동력전달장치에 청구항 5의 장력조절장치를 설치하여 와이어의 장력을 조절하는 방법에 있어서,

상기 어느 한 축과 상기 회전체에 상기 장력조절장치의 제1 프레임과 제2 프레임을 각각 체결하는 단계와,

상기 장력조절장치의 회전부를 이용하여 상기 제1 프레임에 체결된 회전체를 회전시켜 상기 와이어의 장력을 조절하는 단계와,

상기 회전체를 상기 어느 한 축에 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 장력조절방법.
제 14 항에 있어서,

상기 제1, 제2 프레임의 체결단계는

상기 제1 프레임에 형성된 핀을 상기 회전체의 원주둘레를 따라 형성된 홈에 삽입하고, 상기 제2 프레임에 형성된 핀을 상기 어느 한 축의 원주둘레에 고정된 다른 회전체의 원주둘레를 따라 형성된 홈에 삽입하여 체결하는 것을 특징으로 하는 와이어 장력조절방법.