KR20100060695A

KR20100060695A - 회전속도 가변식 전동장치

Info

Publication number: KR20100060695A
Application number: KR1020080119403A
Authority: KR
Inventors: 우병화
Original assignee: 우병화
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2010-06-07
Also published as: KR101018779B1

Abstract

본 발명은, 입력축의 일정 회전속도가 1회전 내에서 그 회전속도를 달리하여 출력축을 통해 출력됨에 따라, 대상체의 다양한 구동이 구현될 수 있도록 한 회전속도 가변식 전동장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 회전속도 가변식 전동장치는, 하우징과, 상기 하우징의 일측을 수평으로 관통하여 회전가능하게 결합되고 외부동력에 의해 회전되는 입력축과, 상기 입력축에 그 일단이 고정되어 일체로 회전되고 상기 입력축에 대해 직각방향으로 연장되는 회전바와, 상기 회전바와 평행하게 연장되고 그 일단은 상기 회전바에 이동가능하게 결합되어 상기 회전바의 회전에 따라 함께 회전되는 연동회전바와, 상기 하우징의 타측을 수평으로 관통하여 회전가능하게 결합되고 상기 입력축에 대해 편심이격되어 평행하게 연장되며 상기 연동회전바의 타단이 고정되어 일체로 회전되는 출력축을 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 회전바의 타단에 가이드슬릿이 형성되고 상기 연동회전바의 일단에 상기 회전바의 가이드슬릿에 이동가능하게 결합되는 가이드돌기가 절곡형성되거나, 또는 상기 연동회전바의 일단에 상기 회전바의 외주면에 이동가능하게 결합되는 가이드슬리브가 절곡형성된다.

회전속도 가변식 전동장치, 하우징, 입력축, 회전바, 연동회전바, 출력축

Description

회전속도 가변식 전동장치{ROTATIVE VELOCITY CHANGING APPARATUS}

본 발명은 회전속도 가변식 전동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력축의 일정 회전속도가 1회전 내에서 그 회전속도를 달리하여 출력축을 통해 출력될 수 있도록 한 회전속도 가변식 전동장치에 관한 것이다.

일반적으로 전동장치의 경우에는 입력축과 출력축 사이에 기어열이 배열됨에 따라 단순히 입력축의 회전속도의 증가시켜 출력축으로 전달시키거나, 또는 입력축의 회전속도를 감소시켜 출력축으로 전달하게 되는데, 그 일예로는 차량의 바퀴의 회전속도를 증감시키는 변속기를 들 수 있다.

그러나 경우에 따라서는 대상체의 작동이 출력축의 1회전당 2가지 동작이 교호적으로 반복되기는 하지만 2가지 동작의 작동속도는 상이하게 구현하여 할 필요가 있을 수 있는데, 그 일예로 날개를 상하로 작동시켜야 하는 날개짓 비행체를 들 수 있다.

날개짓 비행체의 경우에는 출력축의 1회전당 마치 조류와 유사하게 날개를 아래로 내리는 동작과 날개를 위로 들어올리는 동작이 교호적으로 반복되면서 비행동작을 하게 되는데, 경우에 따라서는 날개를 아래로 내리는 동작은 비교적 천천히 일어나게 하면서도 날개를 위로 들어올리는 작동은 비교적 빨리 일어나도록 2가지 동작의 속도를 달리 구성할 필요도 있다.

그러나 출력축의 회전속도의 가감만을 가능하게 하는 종래의 전동장치로는 전술한 날개짓 비행체의 작동과 같이, 입력축의 일정 회전속도가 1회전 내에서 그 회전속도를 달리하여 출력축을 통해 출력될 수는 없는 바, 대상체의 다양한 구동을 구현할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 입력축의 일정 회전속도가 1회전 내에서 그 회전속도를 달리하여 출력축을 통해 출력됨에 따라, 대상체의 다양한 구동이 구현될 수 있도록 한 회전속도 가변식 전동장치를 제공하기 위한 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 하우징과, 상기 하우징의 일측을 수평으로 관통하여 회전가능하게 결합되고 외부동력에 의해 회전되는 입력축과, 상기 입력축에 그 일단이 고정되어 일체로 회전되고 상기 입력축에 대해 직각방향으로 연장되는 회전바와, 상기 회전바와 평행하게 연장되고 그 일단은 상기 회전바에 이동가능하게 결합되어 상기 회전바의 회전에 따라 함께 회전되는 연동회전바와, 상기 하우징의 타측을 수평으로 관통하여 회전가능하게 결합되고 상기 입력축에 대해 편심이격되어 평행하게 연장되며 상기 연동회전바의 타단이 고정되어 일체로 회전되는 출력축을 포함하여 이루어지는 회전속도 가변식 전동장치를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 회전바의 타단에는 가이드슬릿이 형성되고 상기 연동회전바의 일단에는 상기 회전바의 가이드슬릿에 이동가능하게 결합되는 가이드돌기가 수평으로 절곡형성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 연동회전바의 일단에는 상기 회전바의 외주면에 이동가능하게 결합되는 가이드슬리브가 수평으로 절곡형성된다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 입력축과 상기 회전바는 일체로 성형제조되고 상기 연동회전바와 상기 출력축도 일체로 성형제조된다.

본 발명에 따른 회전속도 가변식 전동장치에 의하면, 입력축의 일정 회전속도가 그로부터 편심이격된 출력축을 통해 1회전 내에서 그 회전속도를 달리하여 출력됨에 따라, 예를 들어 날개짓 비행체의 날개의 상하이동 동작속도를 서로 다르게 작동시키는 것과 같이, 출력축의 1회전당 2가지 동작이 교호적으로 반복되는 대상체의 작동에 있어서 2가지 동작의 작동속도를 서로 상이하게 구현함으로써 대상체의 다양한 작동을 가능하게 하는 탁월한 효과가 있다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전속도 가변식 전동장치의 사시도가 도시되고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전속도 가변식 전동장치의 작동단면도가 도시되며, 도 3에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전속도 가변식 전동 장치의 사시도가 도시되고, 도 4에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전속도 가변식 전동장치의 작동단면도가 도시된다.

본 발명에 따른 회전속도 가변식 전동장치(1, 1')는 입력축(20)의 일정 회전속도가 1회전 내에서 그 회전속도를 달리하여 출력축(50)을 통해 출력될 수 있도록 하기 위한 것으로, 도 1 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 하우징(10)과, 하우징(10)의 일측을 수평으로 관통하여 회전가능하게 결합되고 외부동력(도시되지 않음)에 의해 회전되는 입력축(20)과, 입력축(20)에 그 일단이 고정되어 일체로 회전되고 입력축(20)에 대해 직각방향으로 연장되는 회전바(30, 30')와, 회전바(30, 30')와 평행하게 연장되고 그 일단은 회전바(30, 30')에 이동가능하게 결합되어 회전바(30, 30')의 회전에 따라 함께 회전되는 연동회전바(40, 40')와, 하우징(10)의 타측을 수평으로 관통하여 회전가능하게 결합되고 입력축(20)에 대해 편심이격되어 평행하게 연장되며 연동회전바(40, 40')의 타단이 고정되어 일체로 회전되는 출력축(50)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 하우징(10)은 본 발명에 따른 회전속도 가변식 전동장치(1, 1')에 있어서 입력축(20)과 출력축(50)을 회전가능하게 지지하는 지지프레임을 형성함과 동시에 그 내부에 회전바(30, 30')와 연동회전바(40, 40')의 연동작동을 위한 공간을 형성하는 것으로, 그 일측에는 입력축(20)의 회전가능한 지지를 위한 제 1 베어링(11)이 구비되고, 그 타측에는 출력축(50)의 회전가능한 지지를 위한 제 2 베어링(13)이 구비된다.

전술한 하우징(10)의 일측에는 입력축(20)이 수평으로 관통하여 회전가능하 게 결합되는데, 이 입력축(20)은 외부동력(도시되지 않음)에 의해 회전됨에 따라 출력축(50)의 회전을 위한 구동동력을 전달하는 것으로, 제 1 베어링(11)에 의해 회전가능하게 지지된다.

전술한 하우징(10) 내로 연장된 입력축(20)에는 회전바(30, 30')가 결합되어 입력축(20)에 대해 직각방향으로 연장되는데, 이 회전바(30, 30')는 그 일단이 입력축(20)에 고정되어 입력축(20)과 일체로 회전됨에 따라 입력축(20)의 회전력을 연동회전바(40, 40')로 전달하는 역할을 하는 것으로, 그 타단은 연동회전바(40, 40')에 결합된다.

회전바(30, 30')의 일단에는 입력축(20)을 중심으로 한 자체 회전시 무게의 편중에 따른 문제점을 해소하기 위하여 입력축(20)을 중심으로 양측의 무게를 동일하게 맞춰줌으로써 회전밸런싱을 잡아주는 밸러싱웨이트(31, 31')가 일체로 구비된다.

전술한 입력축(20)과 회전바(30, 30')는 서로 분리제조된 후 입력축(20)에 회전바(30, 30')가 일체로 고정될 수도 있고, 전술한 입력축(20)과 회전바(30, 30')가 최초부터 일체로 성형제조될 수도 있다.

전술한 회전바(30, 30')에는 연동회전바(40, 40')가 결합되는데, 이 연동회전바(40, 40')는 입력축(20)의 회전력을 회전바(30, 30')로부터 전달받아 출력축(50)으로 전달하여 출력축(50)으로 하여금 입력축(20)의 회전에 따라 회전되도록 하는 것으로, 하우징(10) 내에서 회전바(30, 30')와 평행하게 연장되고, 그 일단은 회전바(30, 30')에 이동가능하게 결합되고 그 타단은 출력축(50)에 고정결합됨으로 써, 회전바(30, 30')의 회전에 따라 함께 회전된다.

전술한 연동회전바(40, 40')에는 출력축(50)이 결합되는데, 이 출력축(50)은 일정한 회전속도로의 회전을 반복하는 입력축(20)에 연동되어 1회전 내에서 그 회전속도를 달리하여 반복회전되는 것으로, 이러한 작동을 위하여 하우징(10)의 타측을 수평으로 관통하여 회전가능하게 결합되고 입력축(20)에 대해 편심이격되어 평행하게 연장되며 연동회전바(40, 40')의 타단이 고정되어 일체로 회전된다.

전술한 연동회전바(40, 40')와 출력축(50)은 서로 분리제조된 후 출력축(50)에 연동회전바(40, 40')가 일체로 고정될 수도 있고, 전술한 출력축(50)과 연동회전바(40, 40')가 최초부터 일체로 성형제조될 수도 있다.

하우징(10) 상에서 입력축(20)에 대해 출력축(50)이 편심이격되어 회전가능하게 결합됨에 따라 회전바(30, 30')에 대한 연동회전바(40, 40')의 연동회전을 위해서는 회전바(30, 30')에 대한 연동회전바(30, 30')의 결합부위가 회전바(30, 30')의 회전에 상응하게 이동되어야 하는데, 이를 위해 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 회전바(30)의 타단에는 가이드슬릿(33)이 형성되고 연동회전바(40)의 일단에는 회전바(30)의 가이드슬릿(33)에 이동가능하게 결합되어 회전바(30)의 회전시 가이드슬릿(31)에 안내되어 가이드슬릿(33) 내를 이동하는 가이드돌기(41)가 수평으로 절곡형성될 수도 있고, 도 3 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 연동회전바(40)의 일단에 회전바(30)의 외주면에 이동가능하게 결합되어 회전바(30)의 회전시 회전바(30)에 안내되어 이동되는 가이드슬리브(41')가 수평으로 절곡형성될 수도 있다.

도 5에는 본 발명에 따른 회전속도 가변식 전동장치의 작동설명도가 도시된다. 이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 회전속도 가변식 전동장치의 전체작동을 상세히 설명한다:

외부동력(도시되지 않음)에 의해 입력축(20)이 회전할 경우에, 입력축(20)에 연결된 회전바(30, 30')도 입력축(20)과 일체로 회전하게 되고 회전바(30, 30')에 연결된 연동회전바(40, 40')도 회전하게 되며 연동회전바(40, 40')에 연결된 출력축(50)이 회전하게 되면서, 입력축(20)의 회전력이 회전바(30, 30')와 연동회전바(40, 40')를 거쳐 출력축(50)으로 전달된다.

그러나 하우징(10)의 양측에 각각 회전가능하게 결합된 입력축(20)과 출력축(50)은 그 축선이 서로 일치되는 것이 아니라 서로 편심이격되어 평행하게 연장됨에 따라, 입력축(20)을 회전중심으로 회전바(30, 30')가 회전함에 따라 형성되는 제 1 원(A)과 출력축(50)을 회전중심으로 연동회전바(40, 40')가 회전함에 따라 형성되는 제 2 원(B)은 평면상에서 볼 때 동심원으로 형성되는 것이 아니라 제 1 원(A) 내에서 제 2 원(B)이 일측으로 치우쳐져 형성하게 된다.

이러한 회전바(30, 30')와 연동회전바(40, 40')의 연동은 회전바(30, 30')에 대한 연동회전바(30, 30')의 결합부위가 회전바(30, 30')의 회전에 상응하게 안내되어 이동됨에 따라 가능해진다.

입력축(20)이 동일한 속도로 회전한다고 가정할 경우에, 제 2 원(B)을 제 1 원(B)의 중심선(A')과 제 2 원(B)의 두 교점을 기준으로 제 1 부분(B1)과 제 2 부분(B2)로 나누게 되면, 제 2 원(B)의 제 1 부분(B1)과 제 2 부분(B2)은 제 2 원(B) 을 기준으로 볼 때 각도범위가 상이하여 회전거리는 제 1 부분(B1)보다 제 2 부분(B2)이 훨씬 길게 되지만 제 1 원(A)을 기준으로 보면 각각 180도에 해당하여 각가 회전하는 시간은 동일하므로, 출력축(50)은 제 1 부분(B1)의 회전시에는 비교적 느린 속도로 회전하게 되고 제 2 부분(B2)의 회전시에는 비교적 빠른 속도로 회전하게 되므로, 360도 회전 내에서 일부분은 고속회전을 일부분은 저속회전을 하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 회전속도 가변식 전동장치(1)의 경우에는, 입력축(20)의 일정 회전속도가 그로부터 편심이격된 출력축(50)을 통해 1회전 내에서 그 회전속도를 달리하여 출력됨에 따라, 예를 들어 날개짓 비행체의 날개의 상하이동에 있어서 날개를 아래로 내리는 동착은 천천히 일어나게 하는 반면에 날개를 위로 올리는 동작은 빠르게 일어나도록 그 동작속도를 서로 다르게 작동시키는 것과 같이, 출력축(20)의 1회전당 2가지 동작이 교호적으로 반복되는 대상체의 작동에 있어서 2가지 동작의 작동속도를 서로 상이하게 구현할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전속도 가변식 전동장치의 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전속도 가변식 전동장치의 작동단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전속도 가변식 전동장치의 사시도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전속도 가변식 전동장치의 작동단면도.

도 5는 본 발명에 따른 회전속도 가변식 전동장치의 작동설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1, 1' : 본 발명에 따른 회전속도 가변식 전동장치

10 : 하우징

20 : 입력축

30, 30' : 회전바

31, 31' : 밸런싱웨이트

33 : 가이드슬릿

40, 40' : 연동회전바

41 : 가이드돌기

41' : 가이드슬리브

50 : 출력축

Claims

하우징;

상기 하우징의 일측을 수평으로 관통하여 회전가능하게 결합되고 외부동력에 의해 회전되는 입력축;

상기 입력축에 그 일단이 고정되어 일체로 회전되고 상기 입력축에 대해 직각방향으로 연장되는 회전바;

상기 회전바와 평행하게 연장되고 그 일단은 상기 회전바에 이동가능하게 결합되어 상기 회전바의 회전에 따라 함께 회전되는 연동회전바; 및

상기 하우징의 타측을 수평으로 관통하여 회전가능하게 결합되고 상기 입력축에 대해 편심이격되어 평행하게 연장되며 상기 연동회전바의 타단이 고정되어 일체로 회전되는 출력축;을 포함하여 이루어지는 회전속도 가변식 전동장치.
청구항 1에 있어서,

상기 회전바의 타단에는 가이드슬릿이 형성되고 상기 연동회전바의 일단에는 상기 회전바의 가이드슬릿에 이동가능하게 결합되는 가이드돌기가 수평으로 절곡형성되는 것을 특징으로 하는 회전속도 가변식 전동장치.
청구항 1에 있어서,

상기 연동회전바의 일단에는 상기 회전바의 외주면에 이동가능하게 결합되는 가이드슬리브가 수평으로 절곡형성되는 것을 특징으로 하는 회전속도 가변식 전동장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 입력축과 상기 회전바는 일체로 성형제조되고 상기 연동회전바와 상기 출력축도 일체로 성형제조되는 것을 특징으로 하는 회전속도 가변식 전동장치.