KR20100003841A - 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치 - Google Patents

지렛대 원리를 이용한 동력배가장치 Download PDF

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Abstract

인력이나 소형 전동기 등을 통해 입력된 작은 힘(회전력)을 지렛대 원리를 이용하여 회전수의 변함없이 큰 힘으로 증폭시킬 수 있는 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치에 대하여 개시한다. 본 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치는 입력부가 구비되는 본체의 일측에 구동원으로부터 입력되는 힘(회전력)에 의해 회전되도록 설치된 입력구동체와, 입력구동체가 설치된 입력부와 대향되도록 본체의 타측에 구비되는 출력부에 회전 가능하게 설치되는 출력구동체와, 입력구동체와 출력구동체에 양단이 각각 연결되어 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전되기 위한 동력전달축, 및 동력전달축이 지렛대 방식으로 회전운동되도록 지렛대의 기준점 역할을 하기 위한 받침부재로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치에 의하면, 단순구조를 가지며 구동원을 통해서 입력된 힘(회전력)을 지렛대 원리를 이용하여 회전수의 변함없이 큰 힘으로 증폭시켜 출력함으로써, 구동원으로부터 입력되는 힘(회전력)이 작아도 큰 힘(회전력)으로 증폭시켜 효율성을 높임으로써 에너지 절감에 크게 기여할 수 있고, 또한 장치의 단순화를 통해 소형화할 수 있어 좁은 공간에서 큰 힘을 필요로 하는 자동차나 각종 산업기계에 다양하게 적용할 수 있다.
지렛대, 힘(회전력), 증폭

Description

지렛대 원리를 이용한 동력배가장치{POWER REDOUBLING APPARATUS USING LEVERAGE}
본 발명은 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치에 관한 것으로, 특히 인력이나 소형 전동기 등의 구동원을 통해 입력된 작은 힘(회전력)을 지렛대 원리를 이용하여 회전수의 변함없이 큰 힘(회전력)으로 증폭할 수 있고, 동력의 증폭구조를 단순화할 수 있는 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치에 관한 것이다.
일반적으로, 지렛대(지레)는 이의 원리가 막대의 받침점(지렛목)의 이동에 따라 힘의 이득을 볼 수 있게 한 것으로, 받침점을 중심으로 하여 힘이 가해지는 쪽의 막대 길이와 힘을 받는 쪽의 막대의 길이에 있어 힘을 받는 쪽의 막대 길이를 짧게하고, 힘을 가하는 쪽의 막대 길이를 길게 하면 작은 힘을 가하여도 큰 힘을 얻게 되는 힘의 이득이 있기 때문에 이득을 산업적으로 이용하고 있는 것이 바로 가위나 집게 등의 일 예가 되고 있는 것이다.
이와 같은 지렛대는 힘의 이득이 막대의 받침점의 수평 이동임으로 이는 물체의 직선 운동에만 국한하여 이용되고 구동장치의 회전 운동으로는 이용이 불가능하였던 것이다.
한편, 자동차나 각종 산업기계에서는 필요한 동력을 얻기 위해 엔진이나 모터 등을 사용하고 있으며, 이러한 엔진이나 모터 등은 고출력 및 고속화 추세에 따라서 점차 엔진의 크기가 커지게 되고, 그로 인해 엔진이나 모터가 차지하는 부피와 무게가 전체적으로 증대된다. 또한 대용량의 엔진이나 모터를 구동하기 위해서는 많은 양의 연료를 소모하게 되어 자원의 낭비를 초래할 뿐만 아니라 화석연료 사용의 증가로 환경오염이 가속화되는 문제점이 있다.
또한, 회전운동을 전달하는 동력전달장치에서 힘의 크기를 증폭시켜 전달해야 할 경우, 입력부와 출력부의 회전속도가 서로 다를 수밖에 없고, 회전력을 증대시키면서 동일한 회전속도를 유지하려면 입력부와 출력부 사이에 복잡한 구성을 추가해야만 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 인력이나 소형 전동기 등의 구동원을 통해 입력부에 입력된 작은 힘(회전력)을 구동체에 의해 지렛대 회전운동으로 전환하여 회전수의 변함없이 큰 힘(회전력)으로 증폭시켜 출력부로 출력할 수 있는 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 동력의 증폭구조를 단순화할 수 있도록 한 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해소하기 위해서, 본 발명은,
일정한 길이의 회전바가 받침점에 의해 지렛대 방식으로 받쳐진 상태에서, 상기 받침점을 중심으로 힘점이 되는 회전바의 일단을 원형의 궤적을 그리며 회전시켜 작용점이 되는 회전바 타단의 회전력을 증폭시키는 것이다.
또한, 본 발명은,
구동원을 통해 입력부로 입력되는 작은 힘(회전력)을 지렛대 원리에 의해 큰 힘(회전력)으로 증폭시켜 출력부로 출력하는 동력배가장치에 있어서,
상기 입력부가 구비되는 본체의 일측에 구동원으로부터 입력되는 힘(회전력)에 의해 회전되도록 설치된 입력구동체;
상기 입력구동체가 설치된 입력부와 대향되도록 본체의 타측에 구비되는 출 력부에 회전 가능하게 설치되는 출력구동체;
상기 입력구동체와 출력구동체에 양단이 각각 연결되고, 상기 입력구동체로부터 전달되는 힘(회전력)을 크게 증폭시켜 출력구동체로 출력되도록 양단이 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전되기 위한 동력전달축; 및
상기 입력구동체와의 거리보다 출력구동체와의 거리가 짧은 위치에서 동력전달축의 회전 중심점을 감싸서 받치도록 본체에 고정 설치되고, 상기 동력전달축이 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전되도록 지렛대의 기준점 역할을 하기 위한 받침부재로 구성된 것이다.
또한, 상기 동력전달축의 회전 중심점에는 지렛대 방식의 회전이 자유롭게 이루어지도록 받침부재에 의해 이탈방지되게 감싸지는 원형의 회전구가 형성된 것이다.
또, 상기 구동원은 입력구동체와 일체로 연결되는 소형 모터로 이루어진 것이다.
또, 상기 구동원은 입력구동체와 결합과 분리 가능하게 연결되는 핸들로 이루어진 것이다
또, 상기 출력구동체에는 출력축이 구비되고, 상기 출력축에는 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 축 방향으로 전달하기 위한 스퍼기어가 구비된 것이다.
또, 상기 출력구동체에는 출력축이 구비되고, 상기 출력축에는 각종 절삭공구를 결합과 분리 가능하게 장착하기 위한 공구척이 구비된 것이다.
또, 상기 출력구동체에는 출력축이 구비되고, 상기 출력축과 상기 본체에는 서로 맞물리도록 각각 설치되어 출력구동체로 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 축 방향에 대하여 직각방향으로 전달하기 위한 베벨기어가 구비된 것이다.
또, 상기 출력구동체에는 출력축이 구비되고, 상기 출력축과 본체에는 서로 맞물리도록 각각 설치되어 출력구동체로 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 축 방향에 대하여 직각방향으로 전달하기 위한 웜기어가 구비된 것이다.
본 발명에 의한 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치는, 단순구조를 가지며 인력이나 소형 전동기 등으로부터 입력된 힘(회전력)을 지렛대 원리를 이용하여 회전수의 변함없이 큰 힘으로 증폭시켜 출력함으로써, 구동원으로부터 입력되는 힘(회전력)이 작아도 큰 힘(회전력)으로 증폭시켜 효율성을 높임으로써 에너지 절감에 크게 기여할 수 있는 유용한 효과가 있는 것이다.
또한 장치의 단순화를 통해 소형화할 수 있어 좁은 공간에서 큰 힘을 필요로 하는 자동차나 각종 산업기계에 다양하게 적용할 수 있는 효과도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 각 실시 예에 따른 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 지렛대 원리는, 도 1에 도시된 바와 같이, 일정한 길이의 회전바(B)가 받침점(S)에 의해 지렛대 방식으로 받쳐진 상태에서, 받침점(S)을 중심으로 힘점(F1)이 되는 회전바(B)의 일단을 원형의 궤적을 그리며 회전시켜 작용점(F2)이 되는 회전바(B) 타단의 회전력을 증폭시키는 것이다.
이때, 받침점(S)은 작용점(F2)에서 받침점(S)까지의 거리보다 받침점(S)에서 힘점(F1)까지의 거리가 길어지도록 회전바(B)를 받치게 된다.
즉, 회전바(B)는 받침점(S)에서 힘점(F1)까지의 거리가 길면 길수록 회전바(B) 일단에 가해지는 힘(회전력)의 크기가 작아도 원형의 궤적을 그리며 지렛대 원리에 의해 회전 운동되어 회전바(B) 타단의 힘(회전력)을 크게 증폭시킬 수 있게 되는 것이다.
상기와 같은 지렛대 원리를 이용하여 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 입력부(12)가 구비되는 본체(10)의 일측에 구동원(16)으로부터 입력되는 힘(회전력)에 의해 회전되도록 설치된 입력구동체(20)와, 입력구동체(20)가 설치된 입력부(12)와 대향되도록 출력부(14)가 구비되는 본체(10)의 타측에 회전 가능하게 설치되는 출력구동체(30)와, 입력구동체(20)와 출력구동체(30)에 양단이 각각 연결되고 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전되기 위한 동력전달축(40), 및 동력전달축(40)의 회전 중심점을 감싸서 받치도록 본체(10)에 고정 설치되어 동력전달축(40)이 지렛대 방식으로 회전되도록 지렛대의 기준점 역할을 하는 받침부재(50)로 구성된다.
이를 더욱 상세하게 설명하면, 본체(10)는 금속제 구조물에 의해 대략 “Ц”형상으로 형성되어 일측에 입력부(12)가 구비되고 타측에는 출력부(14)가 구비되어 있다. 이러한 본체(10)는 구동원(16)을 통해 입력부(12)에 입력되는 힘(회전력)이 지렛대 방식의 회전에 의해 큰 힘(회전력)으로 증폭되어 출력부(14)로 출력되도 록 각 구성의 회전을 견고하게 지지하게 된다.
구동원(16)은 입력구동체(20)에 힘(회전력)을 입력하는 역할을 하며, 이를 위해서 구동원(16)은 입력구동체(20)와 일체로 연결되어 자동으로 힘(회전력)을 입력할 수 있는 소형 모터 또는 입력구동체(20)와 결합과 분리 가능하게 연결되어 수동으로 힘(회전력)을 입력할 수 있는 핸들(도면에 미도시)로 이루어질 수 있으며, 본 실시 예에서는 입력구동체(20)에 자동으로 힘(회전력)을 입력하는 소형 모터로 이루어진 것이 도시되어 있다.
입력구동체(20)는 구동원(16)으로부터 입력되는 힘(회전력)에 의해 회전되는 것으로, 원형판으로 형성되어 본체(10)의 일측에 구비되는 입력부(12)에 입력축(22)을 매개로 하여 회전가능하게 설치되어 있다. 이때, 입력축(22)에는 구동원(16)을 구성하는 소형 모터가 일체로 연결된다.
또한, 상기한 소형모터 대신에 핸들이 입력축(22)에 결합과 분리 가능하게 연결되는 경우, 입력축(22)의 연결부위는 핸들에 형성되는 연결홈과 부합되도록 사각이나 육각형의 단면를 갖도록 형성되어 핸들로부터 입력되는 힘(회전력)에 의해 회전되게 된다.
출력구동체(30)는 구동원(16)을 통해 입력구동체(20)로 입력되고 동력전달축(40)에 의해 크게 증폭되는 힘(회전력)을 출력하기 위한 것으로, 입력구동체(20)의 지름보다 작은 지름을 갖는 원형판으로 형성되어 입력구동체(20)가 설치된 입력부(12)와 대향되도록 본체의 출력부(14)에 출력축(32)을 매개로 하여 회전 가능하게 설치되어 있다.
또한, 출력축(32)의 끝단에는 출력구동체(30)로 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 축 방향으로 전달하기 위한 스퍼기어(34)가 구비되어 있다.
즉, 스퍼기어(34)는 구동장치(출력구동체에서 출력되는 회전력에 의해 구동되는 장치)에 구비된 피동축과 기어를 통해 축 방향으로 연결되어 출력구동체(30)로 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 축 방향으로 전달하여 구동장치를 구동시킬 수 있게 된다.
상기와 같이 스퍼기어(34)를 이용한 동력전달 이외에도 도 5에 도시된 바와 같이, 출력축(32)의 끝단에 통상적인 공구척(36)을 구비하여 각종 절삭공구(예를 들어서 드릴, 보링바이트 및 드라이버 등)를 결합과 분리 가능하게 장착할 수도 있을 것이다.
동력전달축(40)은 입력구동체(20)로부터 전달되는 힘(회전력)에 의해 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전되면서 힘(회전력)을 크게 증폭시켜 출력구동체로 전달하는 역할을 하며, 일정한 길이를 갖는 축 형상으로 형성되고 양단이 입력구동체(20)와 출력구동체(30)에 힌지를 통해 각각 연결되도록 설치되어 있다.
이때, 동력전달축(40)은 그 일단이 입력구동체(20)의 최상점에 연결되고 타단이 출력구동체(30)의 최하점에 연결되도록 소정의 기울기를 갖도록 설치되어 지렛대의 기준점 역할을 하는 받침부재(50)를 중심으로 회전하게 된다.
여기서, 동력전달축(40)은 입력축(22)과 출력축(32)의 연장선상에 형성되는 중심선(CL)을 기준으로, 중심선(CL)에서 동력전달축(40)의 일단(입력구동체의 최상점)까지의 높이를 H1이라 하고, 중심선(CL)에서 동력전달축(40)의 타단(출력구동체 의 최하점)까지의 높이를 H2라고 할 경우, H1과 H2의 높이 차이가 대략 2:1이 되게 기울어지는 것이 바람직하다.
이러한 동력전달축(40)은 구동원(16)으로부터 입력되는 힘(회전력)에 의해 입력구동체(20)가 회전하게 되면 받침부재(50)를 중심으로 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전되면서 입력구동체(20)의 힘(회전력)을 큰 힘(회전력)으로 증폭시켜 출력구동체(30)로 전달하게 된다.
또한, 동력전달축(40)의 회전 중심점(받침부재로 감싸져 받쳐지는 부분)에는 입력구동체(20)로부터 전달되는 힘(회전력)에 의해 동력전달축(40)이 원형의 궤적을 그리며 받침부재(50)를 중심으로 지렛대 방식으로 회전이 자유롭게 이루어지도록 회전구(42)가 형성되어 있다.
즉, 회전구(42)는 받침부재(50)로 이탈방지되게 감싸지므로 동력전달축(40)은 입력구동체(20)로부터 힘(회전력)이 전달되는 경우에 받침부재(50)를 중심으로 이탈이 방지됨과 아울러 자유롭게 회전될 수 있게 된다.
받침부재(50)는 동력전달축(40)이 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전되도록 지렛대의 기준점 역할을 하며, 입력구동체(20)와의 거리는 길고 출력구동체(30)와의 거리는 짧은 위치에 동력전달축(40)을 이탈방지되게 감싸서 받치도록 본체(10)에 고정 설치되어 있다.
즉, 받침부재(50)는 입력구동체(20)와의 거리보다 출력구동체(30)와의 거리가 짧은 지점에서 동력전달축(40)을 이탈방지되게 감싸서 받치게 되므로, 동력전달축(40)은 입력구동체(20)로부터 전달되는 힘(회전력)에 의해 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식의 회전이 가능하게 된다.
이때, 받침부재(50)를 중심으로 받침부재(50)에서 입력구동체(20)까지의 거리를 L1이라 하고, 받침부재(50)에서 출력구동체(30)까지의 거리를 L2라고 할 경우, L1과 L2의 거리비는 대략 2:1이 바람직하다.
즉, L1과 L2의 거리비가 2:1일 경우, 입력구동체(20)에 입력되는 힘(회전력)은 동력전달축(40)이 받침부재(50)를 중심으로 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전 운동시 입력구동체의 힘(회전력)보다 대략 2배 정도의 힘(회전력)으로 증폭되어 출력구동체로 출력되게 된다.
여기서, L1과 L2의 거리비는 1.5:1 이어도 좋으나 힘(회전력)의 입력과 출력에 따른 차이가 크지 않은 만큼 소폭 증폭되어 효율성이 떨어지게 되므로, 바람직하게는 최소 2:1로 한다. 이때, L1과 L2의 거리비는 동력전달축의 기울기를 나타내는 H1과 H2의 높이 차이와 비례한다.
또한, L1과 L2의 거리비는 설치공간이 허용된다면 3:1, 4:1···N:1도 가능할 것이다.
즉, L1과 L2의 거리비에 따른 차이가 크면 클수록 입력부(12)로 입력되는 힘(회전력)은 더욱 큰 힘(회전력)으로 증폭되어 출력부(14)로 출력될 수 있게 되는 것이다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치는, 앞서 설명한 바와 같이, 구동원(16)을 통해 입력구동체(20)에 작은 힘(회전 력)이 입력되면, 입력구동체(20)와 연결된 동력전달축(40)이 받침부재(50)를 중심으로 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전을 하게 된다.
즉, 동력전달축(40)은 그 일단이 입력구동체(20)의 최상점에 연결되고 타단은 출력구동체(30)의 최하점에 연결되어 있으므로 구동원(16)으로부터 입력되는 힘(회전력)에 의해 지렛대의 기준점 역할을 하는 받침부재(50)를 중심으로 원형의 궤적을 그리면 지렛대 방식으로 회전 운동하게 되는 것이다.
이때, 받침부재(50)로 감싸져 받쳐지는 동력전달축(40)의 회전 중심점에는 원형의 회전구(42)가 형성되므로 동력전달축(40)은 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전 운동시 이탈이 방지됨과 아울러 자유로운 회전 운동이 이루어질 수 있는 것이다.
여기서, 동력전달축(40)이 받침부재(50)를 중심으로 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전운동하게 되는 경우, 받침부재(50)는 입력구동체(20)와의 거리는 길고 출력구동체(30)와의 거리는 짧은 지점에서 동력전달축(40)이 회전되도록 지렛대의 기준점 역할을 하게 되므로, 지렛대의 원리에 의해 출력구동체(30)에는 입력구동체(20)로 입력되는 원래의 힘(회전력)보다 크게 증폭된 큰 힘(회전력)이 출력되게 된다.
즉, 입력구동체(20)로부터 받침부재(50)까지의 거리를 L1이라 하고, 출력구동체(30)로부터 받침부재(50)까지의 거리를 L2라고 할 경우, L1과 L2의 거리비가 최소 2:1이 되도록 동력전달축(40)이 받침부재(50)에 의해 받쳐지기 때문에 입력구동체(20)에 입력되는 힘(회전력)은 동력전달축(40)과 받침부재(50)에 의한 지렛대 방식의 회전운동에 의해 입력구동체(20)로 전달되는 힘(회전력)보다 더 크게 증폭된 큰 힘(회전력)이 출력구동체(30)로 출력되게 된다.
이때, 상기한 입력구동체(20)와 출력구동체(30)는 동력전달축(40)에 의해 회전수의 변함없이 동일한 회전속도로 회전하게 되며, 다만 동력전달축(40)이 소정의 기울기를 갖도록 받침부재(50)로 받쳐져 얻어지는 H1과 H2의 높이 차이 및 받침부재(50)를 중심으로 입력구동체(20)와 출력구동체(30)의 거리에 의한 L1과 L2의 거리비에 의해 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전운동되어 입력부(12)로 입력되는 힘(회전력)이 작아도 큰 힘(회전력)으로 증폭시켜 출력부(14)로 출력하게 되는 것이다.
상기한 바와 같이 출력구동체(30)로 증폭되어 출력되는 큰 힘(회전력)은 출력축(32)의 끝단에 구비되는 스퍼기어(34)에 의해 축 방향으로 전달될 수 있다.
즉, 스퍼기어(34)는 구동장치(출력구동체로 출력되는 증폭된 힘(회전력)에 의해 구동되는 장치)에 구비된 피동축과 기어를 통해 축 방향으로 연결되어 출력구동체(30)의 힘(회전력)을 축 방향으로 전달하여 구동장치를 구동시킬 수 있게 되는 것이다.
한편, 도면에 도시되지 않았지만, 본 발명의 구동원(16)은 소형 모터 대신에 핸들로 이루어질 수 있으며, 이러한 핸들을 입력구동체(20)의 입력축(22)에 결합과 분리 가능하게 연결하여 입력구동체(20)에 수동으로 힘을 입력할 수도 있다.
이때, 핸들과 연결되는 입력축(22)의 연결부위는 핸들에 의해 입력되는 힘(회전력)이 입력구동체(20)에 원활하게 전달되도록 핸들의 연결홈과 부합되는 사각 이나 육각형의 단면을 갖도록 형성된다.
또한, 상술한 스퍼기어(34)를 이용한 동력전달 이외에도 출력축(32)의 끝단에 통상적인 공구척(36)을 구비하고, 이러한 공구척(36)에 각종 절삭공구(예를 들어서 드릴, 보링바이트 및 드라이버 등)를 결합과 분리 가능하게 장착하여 사용할 수도 있을 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치는 인력이나 소형 전동기를 통해 얻어진 작은 힘(회전력)을 지렛대 원리에 의해 회전수의 변함없이 큰 힘으로 증폭시켜 출력할 수 있고, 힘의 증폭구조를 단순화 및 소형화할 수 있어 다양한 분야, 예컨대 자동차나 각종 산업기계에 사용되는 동력전달장치에 용이하게 적용할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치는, 도 6에 도시된 바와 같이, 출력구동체(30)로 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 축 방향에 대하여 직각방향으로 전달할 수 있는 구조가 구비된 것을 제외하고는 본 발명의 제 1 실시 예와 동일하다.
즉, 본 실시 예에서, 출력축(32)의 끝단과 본체(10)에는 서로 맞물리도록 각각 설치되어 출력구동체(30)로 증폭되어 출력되는 힘(회전력)이 축 방향(출력방향)에 대하여 직각방향으로 전달되도록 하기 위한 베벨기어(38)가 구비되어 있다.
베벨기어(38)는 출력구동체(30)을 통해 출력축(32)으로 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 축 방향에 대하여 직각방향으로 전달하게 된다.
이러한 베벨기어(38)는 구동장치(출력구동체에서 출력되는 회전력에 의해 구 동되는 장치)에 구비된 피동축과 기어를 통해 축 방향에 대하여 직각방향으로 연결되어 출력구동체(30)로 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 축 방향에 대하여 직각방향으로 전달하여 구동장치에 구동시킬 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치는, 본 발명의 제 1 실시 예의 출력구조(축 방향 출력)와 달리 출력구동체(30)로 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 베벨기어(38)에 의해 축 방향에 대하여 직각방향으로 전달할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 바람직한 제 3 실시 예는 도면에 도시되지 않았지만, 본 발명의 제 2 실시 예에서 베벨기어(38) 대신에 웜기어(도면에 미도시)를 채택하여 출력구동체(30)로 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 축 방향에 대하여 직각방향으로 전달할 수도 있는 것이다.
이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 지렛대 원리를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 동력배가장치를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 동력배가장치를 나타낸 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 동력배가장치의 요부를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 동력배가장치의 작동을 나타낸 단면도, 그리고
도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 동력배가장치를 나타낸 정면도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 본체 12 : 입력부
14 : 출력부 16 : 구동원
20 : 입력구동체 22 : 입력축
30 : 출력구동체 32 : 출력축
34 : 스퍼기어 36 : 공구척
38 : 베벨기어 40 : 동력전달축
50 : 받침부재

Claims (9)

  1. 일정한 길이의 회전바(B)가 받침점(S)에 의해 지렛대 방식으로 받쳐진 상태에서, 상기 받침점(S)을 중심으로 힘점(F1)이 되는 회전바(B)의 일단을 원형의 궤적을 그리며 회전시켜 작용점(F2)이 되는 회전바(B) 타단의 회전력을 증폭시키는 것을 특징으로 하는 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치.
  2. 구동원(16)을 통해 입력부(12)로 입력되는 작은 힘(회전력)을 지렛대 원리에 의해 큰 힘(회전력)으로 증폭시켜 출력부(14)로 출력하는 동력배가장치에 있어서,
    상기 입력부(12)가 구비되는 본체(10)의 일측에 구동원(16)으로부터 입력되는 힘(회전력)에 의해 회전되도록 설치된 입력구동체(20);
    상기 입력구동체(20)가 설치된 입력부(12)와 대향되도록 본체(10)의 타측에 구비되는 출력부(14)에 회전 가능하게 설치되는 출력구동체(30);
    상기 입력구동체(20)와 출력구동체(30)에 양단이 각각 연결되고, 상기 입력구동체(20)로부터 전달되는 힘(회전력)을 크게 증폭시켜 출력구동체(30)로 출력되도록 양단이 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전되기 위한 동력전달축(40); 및
    상기 입력구동체(20)와의 거리보다 출력구동체(30)와의 거리가 짧은 위치에서 동력전달축(40)의 회전 중심점을 감싸서 받치도록 본체(10)에 고정 설치되고, 상기 동력전달축(40)이 원형의 궤적을 그리며 지렛대 방식으로 회전되도록 지렛대 의 기준점 역할을 하기 위한 받침부재(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 동력전달축(40)의 회전 중심점에는 지렛대 방식의 회전이 자유롭게 이루어지도록 받침부재(50)에 의해 이탈방지되게 감싸지는 원형의 회전구(42)가 형성된 것을 특징으로 하는 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 구동원(16)은 입력구동체(20)와 일체로 연결되는 소형 모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 구동원(16)은 입력구동체(20)와 결합과 분리 가능하게 연결되는 핸들로 이루어진 것을 특징으로 하는 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 출력구동체(30)에는 출력축(32)이 구비되고, 상기 출력축(32)에는 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 축 방향으로 전달하기 위한 스퍼기어(34)가 구비된 것을 특징으로 하는 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치.
  7. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 출력구동체(30)에는 출력축(32)이 구비되고, 상기 출력축(32)에는 각종 절삭공구를 결합과 분리 가능하게 장착하기 위한 공구척(36)이 구비된 것을 특징으로 하는 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치.
  8. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 출력구동체(30)에는 출력축(32)이 구비되고, 상기 출력축(32)과 상기 본체(10)에는 서로 맞물리도록 각각 설치되어 출력구동체(30)로 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 축 방향에 대하여 직각방향으로 전달하기 위한 베벨기어(38)가 구비된 것을 특징으로 하는 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치.
  9. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 출력구동체(30)에는 출력축(32)이 구비되고, 상기 출력축(32)과 본체(10)에는 서로 맞물리도록 각각 설치되어 출력구동체(30)로 증폭되어 출력되는 힘(회전력)을 축 방향에 대하여 직각방향으로 전달하기 위한 웜기어가 구비된 것을 특징으로 하는 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치.
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