KR20140135016A

KR20140135016A - 회전력 장치

Info

Publication number: KR20140135016A
Application number: KR1020130055222A
Authority: KR
Inventors: 김병만
Original assignee: 김병만
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2014-11-25
Also published as: WO2014185731A1; KR101495663B1

Abstract

본 발명은 저력 모터인 구동모터의 구동 토오크를 감속기와 편심 지렛대 원리를 이용하여 증대된 토오크를 효율적으로 전달시키면서 회전 속도를 증속시켜 외부 구동장치에 전달함으로써, 편심된 회전체의 원활한 구동을 통해 토오크를 안정적으로 전달시킴과 아울러, 충분한 회전 속도를 제공할 수 있도록 한 회전력 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 회전력 장치는, 제 1베이스상에 탑재되는 저력 모터인 구동모터와, 상기 구동모터의 출력 토오크를 증대시키기 위한 감속기와, 상기 감속기의 출력 토오크를 전달받아 회전 동작되는 제 1회전체와, 상기 제 1회전체와 연동수단을 매개로 연동 회전되고 복수의 제 1토오크바를 매개로 이격된 위치에 편심되도록 연결되며 상기 제 1회전체의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 제 2회전체와, 제 2베이스상에 지지되고 상기 제 2회전체와 연동 회전되도록 연결되는 제 1중심축과, 상기 제 1중심축과 치합되어 연동 회전되는 연동축과, 상기 연동축에 연결되어 상기 제 2회전체의 회전 토오크를 직렬 연결방식으로 다른 회전체에 전달하기 위한 토오크 연결수단과, 상기 토오크 연결수단을 통해 전달된 출력 토오크의 회전 속도를 증속시켜 외부 구동장치측으로 전달하기 위한 구동력 전달수단으로 구성된다.

Description

회전력 장치{TORQUE DEVICE}

본 발명은 회전력 장치에 관한 것으로, 특히 적은 마력의 구동모터 회전력을 감속기와 편심 지렛대 원리를 이용하여 증대된 토오크를 출력측 샤프트에 고효율적 방식으로 부하를 최소화하면서 균일하고 안정적으로 전달할 수 있도록 개선된 회전력 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 저력 모터의 회전력은 입력 샤프트의 정해진 토크값이 한정되어 있으므로, 출력 샤프트의 토크값에 변동을 주기 어려운 실정이다.

종래 토크값을 변동시키는 동력증폭수단은 감속기를 이용하여 회전 토크를 증폭시키는 것이 대부분인 데, 이 경우 감속기를 이용하여 큰 토오크를 얻을 수 있으나 회전속도가 저하되는 단점이 있다.

이러한 감속기외에도 지렛대를 이용한 회전력 장치가 개시되어 있다.

이와 관련된 선행기술로는 한국 등록특허공보 등록번호 제 10-0404975호 "회전속도 안정화 및 회전력 전달장치"(등록일자 : 2003.10.29)에 나타난 바와 같이, 저력 모터를 이용하여 간접크랭크 축에 맞물린 입력기어를 회전시켰을 때 지렛대의 원리의 링크비로 인하여 회전운동을 전달받은 후방크랭크비의 키워진 회전토오크가 다시 간접크랭크로 출력되고, 다수의 지레링크를 통해 안정적인 회전토오크를 얻을 수 있는 이점을 갖는다.

또한, 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 등록번호 제 10-1055541호 "지렛대 이동용 롤러장치 및 이를 구비하는 회전력 전달장치"(등록일자 : 2011.08.02)에 나타난 바와 같이, 구동모터와, 구동모터로부터 구동력을 제공받아 회전하는 구동회전체가 회전 가능하도록 설치되는 제 1설치부와, 제 1설치부와 소정 거리 이격되어 구비되는 제 2설치부와, 제 1설치부와 제 2설치부 사이에 구비되는 받침부재에 회전 가능하도록 고정되고 일단부가 제 1설치부에 설치되어 구동모터에 의해 회동하며 타단부가 제 2설치부에 설치되어 회동하는 지렛대와, 제 2설치부에 설치되며 지렛대의 타단부와 연결되어 지렛대가 상하 방향으로 회동함에 따라 직선왕복운동하며 지렛대의 동력을 전달하는 실린더장치, 및 제 2설치부에 설치되며 실린더 장치와 연결되어 동력을 전달받으며 상기 실린더 장치의 직선왕복운동을 회전운동으로 전환하여 부하장치를 구동시키도록 회전력을 발생시키는 회전력장치를 포함한 것으로, 구동로드의 위치를 이동시켜 지렛대를 작동시키고, 지렛대의 원리를 이용해 회전력을 증폭시키도록 된 것이다.

종래 지렛대 원리를 이용한 선행기술들은 지렛대의 길이에 따라 회전 토오크의 출력이 가변되는 반면에, 지렛대를 통한 에너지의 이동길이가 길어지게 되는 단점이 있다.

또한, 종래 회전력 전달장치는 토오크가 증대될 경우 회전속도가 급격히 저하되어 산업현장에 적용하기에는 다소 어려움이 있었다.

한국 등록특허공보 등록번호 제 10-0404975호 "회전속도 안정화 및 회전력 전달장치"(등록일자 : 2003.10.29) 한국 등록특허공보 등록번호 제 10-1055541호 "지렛대 이동용 롤러장치 및 이를 구비하는 회전력 전달장치"(등록일자 : 2011.08.02)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 저력 모터로부터 발생되는 출력을 감속기와 편심축 및 지렛대 원리를 이용하여 토오크를 효율적으로 전달시킴과 아울러, 증속수단을 통해 회전속도를 증속시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 고효율방식의 회전력 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제 1베이스상에 탑재되는 구동모터와,

상기 구동모터의 출력 토오크를 증대시키기 위한 감속기와,

상기 감속기의 출력 토오크를 전달받아 회전 동작되는 제 1회전체와,

상기 제 1회전체와 연동수단을 매개로 연동 회전되고 복수의 제 1토오크바를 매개로 이격된 위치에 편심되도록 연결되며 상기 제 1회전체의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 제 2회전체와,

제 2베이스상에 지지되고 상기 제 2회전체와 연동 회전되도록 연결되는 제 1중심축과,

상기 제 1중심축과 치합되어 연동 회전되는 연동축과,

상기 연동축에 연결되어 상기 제 2회전체의 회전 토오크를 직렬 연결방식으로 다른 회전체에 전달하기 위한 토오크 연결수단과,

상기 토오크 연결수단을 통해 전달된 출력 토오크의 회전 속도를 증속시켜 외부 구동장치측으로 전달하기 위한 구동력 전달수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 토오크 연결수단은 상기 연동축과 회전 동작되는 제 3회전체와, 상기 제 3회전체에 연동수단을 매개로 연동 회전되고 복수의 제 2토오크바를 매개로 이격된 위치에 편심되도록 연결되며 상기 제 3회전체의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 제 4회전체와, 상기 제 4회전체와 연동 회전되도록 연결되어 상기 구동력 전달수단측으로 출력 토오크를 전달하기 위한 제 2중심축을 구비한다.

상기 연동수단은 일단부가 상기 제 1,3회전체의 중심에 각각 연결되고 타단부가 상기 제 2,4회전체의 편심된 위치에 각각 연결되며 단부에 제 1스프라킷이 배치되는 편심축과, 일단부가 상기 편심축에 결합되고 타단부가 상기 제 1,2중심축 내에 회전 가능하도록 배치된 지지축에 지지되는 지지브라켓과, 상기 지지축의 외주에 회전 가능하도록 결합되고 상기 제 1스프라킷과 연동 회전되도록 체인 연결되는 제 2스프라킷을 갖는 메인허브와, 일단부가 상기 메인허브에 결합되어 연동 회전되고 타단부가 상기 제 2회전체의 일측으로 돌출된 돌출핀에 걸려서 회전시 상기 제 2회전체에 회전력을 부여하기 위한 복수개의 연동바를 구비한다.

상기 연동수단은 상기 편심축의 일단부측에 연동 회전되도록 결합되는 보조허브와, 상기 보조허브의 외주 둘레에 결합되어 상기 보조허브의 회전시 연동 회전되며 상기 복수의 제 1,2토오크바에 각각 접촉되어 상기 제 1,2토오크바의 회전을 보조하는 복수의 보조연동바를 더 구비한다.

상기 구동력 전달수단은 상기 제 2중심축과 기어 이 맞물림 방식으로 연동 회전되는 구동축과, 일단부가 상기 구동축과 커플러 연결되고 타단부에 외부 구동장치가 연결되며 상기 구동축의 회전속도를 증속시켜 상기 외부 구동장치에 전달시키기 위한 증속기를 구비한다.

상기 연동수단은 상기 편심축의 일단부측에 연동 회전되도록 결합되는 보조허브와, 상기 보조허브의 외주 둘레에 결합되어 상기 보조허브의 회전시 연동 회전되며 상기 복수의 제 1토오크바에 각각 접촉되어 상기 제 1토오크바의 회전을 보조하는 복수의 보조연동바를 더 구비한다.

상기 복수의 제 1토오크바는 일단부가 상기 제 1회전체에 조인트 연결되고, 타단부가 연결수단을 매개로 상기 제 2회전체에 관통되어 출몰 가능하게 연결된 것이다.

상기 연결수단은 상기 제 1토오크바의 타단부가 관통되는 상기 제 2회전체의 통공 테두리에 결합되는 연결판과,

상기 연결판의 내부에 회동 가능하게 배치되는 연결조인트부재와,

상기 연결조인트부재의 내부에 회전 가능하도록 배치되고 상기 제 1토오크바의 타단부가 슬라이딩되는 회전베어링부재를 구비한다.

특히, 상기 제 1중심축의 회전과 연동 회전되어 회전력을 상기 편심축에 피드백 전달하기 위한 피드백수단을 더 구비한다.

상기 피드백수단은 일단부에 상기 제 1중심축에 배치된 중심기어에 치합되는 제 1연동기어가 배치되고 타단부에 제 2연동기어가 배치되며 상기 제 1중심축과 연동 회전되는 피드백 회전축과, 일단부에 상기 피드백 회전축의 제 2연동기어와 치합되는 피드백기어가 배치되고 타단부에 일방향으로만 회전되며 타방향으로 공회전되는 제 1래칫 스프라킷이 배치되며 중심부위가 상기 제 1중심축 내에 관통되는 피드백축과, 상기 편심축의 외주 둘레에 결합되어 일방향으로만 회전되고 타방향으로는 공회전되며 상기 제 1래칫 스프라킷과 체인 연결되어 상기 피드백축과 연동 회전되는 제 2래칫 스프라킷을 구비한다.

본 발명의 다른 특징적인 요소로는 제 1베이스 상에 탑재되는 구동모터와,

상기 구동모터의 출력 토오크를 증대시키기 위한 감속기와,

상기 제 1중심축과 치합되어 연동 회전되고 상기 제 1중심축의 회전 속도를 증속시켜 외부 구동장치측으로 전달하기 위한 동력 전달수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 연동수단은 일단부가 상기 제 1회전체의 중심에 연결되고 타단부가 상기 제 2회전체의 편심된 위치에 연결되며 단부에 제 1스프라킷이 배치되는 편심축과, 일단부가 상기 편심축에 결합되고 타단부가 상기 제 1중심축 내에 배치된 지지축에 지지되는 지지브라켓과, 상기 지지축에 회전 가능하도록 결합되고 상기 제 1스프라킷과 연동 회전되도록 체인 연결되는 메인허브와, 일단부가 상기 메인허브의 외주에 결합되어 연동 회전되고 타단부가 상기 제 2회전체의 일측으로 돌출된 돌출핀에 걸려서 회전시 상기 제 2회전체에 회전력을 부여하기 위한 복수개의 연동바를 구비한다.

상기 동력 전달수단은 상기 제 1중심축과 치합되어 연동 회전되고 단부에 대경 스프라킷이 배치되는 연동축과, 상기 연동축의 대경 스프라킷과 체인 연결되는 소경 스프라킷을 가지며 상기 연동축의 회전속도보다 증속되어 연동 회전되는 증속축을 구비한다.

본 발명은 저력 모터인 구동모터의 출력을 감속기와 편심축을 구비한 지렛대 원리를 이용하여 증대된 토오크를 효율적으로 전달시키면서 회전 속도를 증속시켜 외부 구동장치에 전달할 수 있으므로, 효율적인 회전력을 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 외부 구동장치에 원하는 회전 속도를 부여하여 산업 활용성을 확대시킬 수 있는 유용한 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 회전력 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명 제 1회전체 및 연동수단을 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명 제 2회전체에 대해 편심된 제 1토오크바의 출몰동작을 개략적으로 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명 제 1토오크바의 지지구조를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명 구동력 전달수단을 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명 제 1,2래칫 스프라킷을 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명 피드백축과 지지축 및 제 1중심축의 결합상태를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명 구동력 전달수단을 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명 일 실시예의 사용상태도.
도 10은 본 발명에 따른 회전력 장치의 다른 실시예를 보인 사시도.
도 11은 본 발명 다른 실시예의 연동수단의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도.
도 12는 본 발명 다른 실시예의 사용상태도.

본 발명은 저력 모터인 구동모터의 구동 토오크를 감속기와 편심축을 구비한 지렛대 원리를 이용하여 증대된 토오크를 효율적으로 전달시키면서 회전 속도를 증속시켜 외부 구동장치에 전달함으로써, 편심된 회전체의 원활한 구동을 통해 토오크를 안정적으로 전달시킴과 아울러, 충분한 회전 속도를 제공할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 회전력 장치의 일 실시예는, 도 1 내지 도 9을 참조하면, 제 1베이스(110)상에 탑재되는 저력 모터인 구동모터(210)와, 상기 구동모터(210)의 출력 토오크를 증대시키기 위한 감속기(300)와, 상기 감속기(300)의 출력 토오크를 전달받아 회전 동작되는 제 1회전체(410)와, 상기 제 1회전체(410)와 연동수단을 매개로 연동 회전되고 복수의 제 1토오크바(610A)를 매개로 이격된 위치에 편심되도록 연결되며 상기 제 1회전체(410)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 제 2회전체(420)와, 제 2베이스(120)상에 지지되고 상기 제 2회전체(420)와 연동 회전되도록 연결되는 제 1중심축(810)과, 상기 제 1중심축(810)과 치합되어 연동 회전되는 연동축(820)과, 상기 연동축(820)에 연결되어 상기 제 2회전체(420)의 회전 토오크를 직렬 연결방식으로 다른 회전체에 전달하기 위한 토오크 연결수단과, 상기 토오크 연결수단을 통해 전달된 출력 토오크의 회전 속도를 증속시켜 외부 구동장치(950)측으로 전달하기 위한 구동력 전달수단으로 구성된다.

도 1을 참조하면, 구동모터(210)와 감속기(300)는 제 1베이스(110)의 상측에 탑재되고, 감속기(300)의 출력축(310)이 제 1회전체(410)에 회전 구동력을 전달하도록 연결된다.

감속기(300)는 기존 공지된 것을 채용하되, 감속기(300)의 출력축은 받침대(130) 상에 배치되어 제 1회전체(410)를 회전 및 지지시키는 기능을 수행하며, 편심축(510)과 동일축선 상에서 연동 회전시키게 된다.

상기 토오크 연결수단은 제 2회전체(420)로부터 전달된 회전 토오크에 의해 회전 동작되는 제 3회전체(430)와, 상기 제 3회전체(430)에 연동수단을 매개로 연동 회전되고 복수의 제 2토오크바(610B)를 매개로 이격된 위치에 편심되도록 연결되며 지렛대의 원리를 갖도록 상기 제 3회전체(430)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 제 4회전체(440)를 구비하며, 이는 제 1,2회전체(410,420)에 직렬로 연결되는 다른 회전체들을 이용하여 편심력을 더 부가할 수 있음을 알 수 있다.

제 3회전체(430)는 제 2베이스(120)상에 탑재된 연동축(820)에 의해 회전 및 지지되는 구조를 갖는다.

연동수단은 도 1 및 도 3을 참조하면, 일단부가 상기 제 1,3회전체의 중심에 각각 연결되고 타단부가 상기 제 2,4회전체(420,440)의 편심된 위치에 각각 연결되며 단부에 제 1스프라킷(512)이 배치되는 각각의 편심축(510)과, 일단부가 상기 편심축(510)에 결합되고 타단부가 상기 제 1,2중심축(810,860) 내에 배치된 지지축(850)에 지지되는 지지브라켓(520)과, 상기 지지브라켓(520)에 결합되고 상기 제 1스프라킷(512)과 연동 회전되도록 체인(50) 연결되는 제 2스프라킷(712)을 갖는 메인허브(710)와, 일단부가 상기 메인허브(710)에 결합되어 연동 회전되고 타단부가 상기 제 2,4회전체(420,440)의 일측으로 돌출된 돌출핀(422,442)에 걸려서 회전시 상기 제 2,4회전체(420,440)에 회전력을 부여하기 위한 복수개의 연동바(715)로 구성된다.

또한, 복수의 제 1토오크바(610A)는 제 1회전체(410)가 제 2회전체(420)에 대해 편심된 위치에 위치됨에 따라 일단부가 상기 제 1회전체(410)에 조인트(620) 연결되고, 타단부가 연결수단을 매개로 상기 제 2회전체(420)에 관통되어 외측으로 출몰 가능하게 연결된 구조를 갖는다.

한편, 복수의 제 2토오크바(610B)는 상기 제 1토오크바(610A)와 동일한 구성으로 이루어지며, 제 3회전체(430)가 제 4회전체(440)에 대해 편심된 위치에 배치됨에 따라 일단부가 상기 제 3회전체(430)에 조인트(620) 연결되고, 타단부가 연결수단을 매개로 제 4회전체(440)에 관통되어 외측으로 출몰 가능하도록 연결된 구조를 갖는다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제 1토오크바(610A)는 일단부가 제 1회전체(410)의 일측면에 유니버셜 조인트로 연결되어 제 2회전체(420)의 회전시 꺾임 동작이 가능한 구조를 가지며, 일단부 외주면에 스프링부재(630)가 권회되도록 감겨져 있다.

또한, 제 1토오크바(610A)는 제 2회전체(420)의 회전시 제 1회전체(410)와의 각도가 가변되며, 제 2회전체(420)의 회전시 위치에 따라 제 2회전체(420)를 관통하여 외측으로 돌출된 타단부의 길이가 달라지게 된다.

상기한 스프링부재(630)는 제 2회전체(420)의 회전시 발생되는 제 1토오크바(610A)의 타단부 길이 변화에 따라 조인트(620)의 과도한 비틀림 및 꺾임을 방지하는 기능을 갖는다.

연동수단은 앞서 설명한 구성요소외에 편심축(510)의 외주면에 배치되어 편심축(510)의 회전시 연동 회전되는 보조허브(720)와, 보조허브(720)의 외주면 둘레에 결합되고 단부가 제 1토오크바(610A)에 각각 접촉되어 복수의 제 1토오크바(610A)의 회전을 지지하도록 보조연동바(725)를 더 구비함으로써, 제 1토오크바(610A)의 회전을 보조할 수 있다.

도 4를 참조하면, 연결수단은 제 1토오크바(610A)의 타단부가 관통되는 제 2회전체(420)의 통공(미도시) 테두리에 볼팅 결합되는 플레이트 형태의 연결판(650)과, 연결판(650)의 내부에 회동 가능하게 배치되는 연결조인트부재(660)와, 상기 연결조인트부재(660)의 내부에 회전 가능하도록 배치되고 상기 제 1토오크바(610A)의 타단부가 슬라이딩 이동되는 회전베어링부재(670)로 구성된다.

연결조인트부재(660)는 제 1토오크바(610A)의 꺾임 동작에 따라 연결판(650)으로부터 각도 조절이 가능하도록 회동되는 구조를 갖는다.

도 5를 참조하면, 제 2회전체(420)는 일측에 제 2회전체(420)의 회전동작과 연동회전되고 외주면에 중심기어(812)가 마련된 제 1중심축(810)이 배치된다.

제 1중심축(810)은 중심기어(812)가 연동축(820)의 연결기어(822)와 치합되어 연동축(820)에 회전력을 전달하게 된다.

연동축(820)은 제 3회전체(430)와 제 4회전체(440)를 회전시키는 편심축(510)과 동일축 선상에서 커플러를 매개로 연동회전되도록 연결된다.

또한, 제 2회전체(420)의 타측에 지지브라켓(520)이 배치되며, 지지브라켓(520)은 일단부가 상기 편심축(510)에 결합되고 타단부가 지지축(850)에 지지되는 구조를 갖는다.

지지축(850)은 상기 제 1,2중심축(810,860) 내에 간섭되지 않고 회전 가능하도록 각각 배치된다.

메인허브(710)는 지지축(850)의 외주면에 회전 가능하도록 결합되고 상기 제 1스프라킷(512)과 연동 회전되도록 체인(50) 연결되는 제 2스프라킷(712)을 가지며, 외주면 둘레에 복수의 연동바(715)가 결합되는 구조를 갖는다.

연동바(715)는 일단부가 메인허브(710)의 외주면 둘레를 따라 서로 이격되도록 결합되고, 회전 동작시 타단부가 제 2,4회전체(420,440)의 타측면에 돌출된 돌출핀(422,442)에 접촉되어 제 2,4회전체(420,440)를 회전시키는 회전력을 전달하게 된다.

즉, 제 2회전체(420)는 감속기(300)의 출력축으로부터 전달되는 회전력이 제 1회전체(410)와 제 1토오크바(610A)를 통해 전달되어 회전되며, 이때 제 1회전체(410)의 회전력은 편심축(510)과 메인허브(710) 및 연동바(715)를 통해 제 2회전체(420)에 전달되는 경로를 갖는다.

제 4회전체(440)는 제 2회전체(420)로부터 출력된 회전력이 연동축(820) 및 제 3회전체(430) 및 제 2토오크바(610B)를 통해 전달되며, 이때 제 3회전체(430)의 회전력은 편심축(510)과 메인허브(710) 및 연동바(715)를 통해 제 4회전체(440)에 전달되는 경로를 갖는다.

또한, 상기 제 1중심축(810)의 회전과 연동 회전되어 회전력을 상기 편심축(510)에 피드백 전달하기 위한 피드백수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.

피드백수단은 제 1중심축(810)의 출력을 다시 편심축(510)에 전달하여 편심축(510)의 회전력을 부가하는 기능을 가지며, 그 구성은 일단부에 상기 제 1중심축(810)에 배치된 중심기어(812)에 치합되는 제 1연동기어(832)가 배치되고 타단부에 제 2연동기어(834)가 배치되며 상기 제 1중심축(810)과 연동 회전되는 피드백 회전축(830)과, 일단부에 상기 피드백 회전축(830)의 제 2연동기어(834)와 치합되는 피드백기어(842)가 배치되고 타단부에 일방향으로만 회전되고 타방향으로는 공회전되는 제 1래칫 스프라킷(844)이 배치되며 중심부위가 상기 제 1중심축(810) 내에 관통되는 피드백축(840)과, 상기 편심축(510)의 외주 둘레에 결합되어 일방향으로만 회전되고 타방향으로는 공회전되며 상기 제 1래칫 스프라킷(844)과 체인(50) 연결되어 상기 피드백축(840)과 연동 회전되는 제 2래칫 스프라킷(514)으로 구성된다.

이 경우, 편심축(510)이 우측으로 회전할 경우, 편심축(510)의 제 1스프라킷(512)과 체인(50) 연결된 제 2스프라킷(712)을 통해 회전력이 제 1중심축(810)에 전달되어 제 1중심축(810)이 우측 회전되고, 제 1중심축(810)의 중심기어(812)와 치합된 피드백 회전축(830)은 좌측방향으로 회전되며, 피드백 회전축(830)의 제 2연동기어(834)와 치합된 피드백축(840)은 우측방향으로 회전된다.

이로 인해 피드백축(840)의 회전력은 제 1래칫 스프라킷(844)과 체인(50) 연결된 제 2래칫 스프라킷(514)을 통해 편심축(510)에 편심축(510)의 회전력을 부가하는 방향인우측 방향 회전력으로 전달된다.

이로 인해, 제 2회전체(420)는 제 1토오크바(610A)를 통해 전달되는 회전력과 연동바(715)를 통해 전달되는 회전력이 부가된 힘으로 회전됨과 아울러, 피드백수단을 통해 전달되는 회전력에 의해 회전된다.

이때, 피드백기어(842)는 제 2연동기어(834)의 직경보다 더 큰 직경을 갖도록 형성시켜, 직경비에 의해 확대된 회전 토오크가 피드백축(840)을 통해 제 1,2래칫 스프라킷(844)(514)를 통해 편심축(510)에 전달되도록 하는 것이 더 바람직하다.

미설명부호 "850" 는 제 2베이스(120)상에 배치되어 제 1중심축(810)을 지지하는 고정브라켓이며, 피드백축(840)이 고정브라켓과 간섭되지 않도록 관통된다.

도 6을 참조하면, 제 1,2래칫 스프라킷(844)(514)은 하나의 방향으로만 회전력을 전달하는 래칫 방식의 스프라킷이다.

도 7은 제 1중심축(810)과 지지축(850) 및 피드백축(840)의 결합관계를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 제 1중심축(810) 내에 지지축(850)이 서로 간섭되지 않고 회전 가능하도록 배치되고, 지지축(850) 내에 피드백축(840)이 관통되어 회전 가능하도록 배치된다.

도 8을 참조하면, 구동력 전달수단은 제 4회전체(440)에 연결된 제 2중심축(860)이 구동축(870)과 치합되어 연동 회전되고, 구동축(870)의 회전력이 증속기(900)를 통해 회전 속도가 증속되어 외부 구동장치(950)에 전달되는 구조를 갖는다.

도 9을 참조하면, 본 발명의 제 2회전체(420)와 제 4회전체(440)는 연동축(820)과 편심축(510)을 통해 직렬 연결로 연결되고 서로 다른 방향으로 회전되고, 제 4회전체(440)의 회전은 제 2회전체(420)의 회전과 동일 방식에 의해 회전되고 제 4회전체(440)의 회전은 피드백수단이 생략될 수 있다.

한편, 도 10 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 앞서 설명한 선실시예와는 달리 제 3,4회전체가 생략된 것이다.

그 구성은 제 1베이스(110) 상에 탑재되는 구동모터(210)와, 구동모터(210)의 출력 토오크를 증대시키기 위한 감속기(300)와, 상기 감속기(300)의 출력 토오크를 전달받아 회전 동작되는 제 1회전체(410)와, 상기 제 1회전체(410)와 연동수단을 매개로 연동 회전되고 복수의 제 1토오크바(610A)를 매개로 이격된 위치에 편심되도록 연결되며 지렛대의 원리를 갖도록 상기 제 1회전체(410)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 제 2회전체(420)와, 제 2베이스(120)상에 지지되고 상기 제 2회전체(420)와 연동 회전되도록 연결되는 제 1중심축(810)과, 상기 제 1중심축(810)과 치합되어 연동 회전되고 상기 제 1중심축(810)의 회전 속도를 증속시켜 외부 구동장치(950)측으로 전달하기 위한 동력 전달수단으로 구성된다.

더 상세히 설명하면, 저력 모터인 구동모터(210)의 모터축이 감속기(300)와 연결되고 제 1,2회전체(410,420)가 편심되도록 제 1토오크바(610A)를 매개로 연동되도록 연결된다.

제 2회전체(420)는 앞서 설명한 도 2에서와 같이 제 1회전체(410)에 유니버셜 조인트(620) 연결된 복수의 제 1토오크바(610A)의 회전력과, 편심축(510)의 회전력을 전달받아 회전된다.

또한, 제 1토오크바(610A)는 앞서 설명한 선 실시예와 동일하게 편심축(510)의 외주면에 배치되어 편심축(510)의 회전시 연동 회전되는 보조허브(720)와, 보조허브(720)의 외주면 둘레에 결합되고 단부가 제 1토오크바(610A)에 각각 접촉되어 복수의 제 1토오크바(610A)의 회전을 지지하도록 보조연동바(725)를 더 구비함으로써, 제 1토오크바(610A)의 회전을 보조할 수 있다.

동력 전달수단은 상기 제 1중심축(810)과 치합되어 연동 회전되고 단부에 대경 스프라킷(825)이 배치되는 연동축(820)과, 상기 연동축(820)의 대경 스프라킷(825)과 체인(50) 연결되는 소경 스프라킷(955)을 가지며 상기 연동축(820)의 회전속도보다 증속되어 증속된 회전력을 외부 구동장치(950)로 전달하기 위한 증속축(952)을 구비한다.

소경 스프라킷(955)은 대경 스프라킷(825)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 이로 인해 회전속도를 증속시켜 증속축(952)에 전달할 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예들은 저력 모터인 구동모터(210)의 출력을 감속기(300)와 편심축(510)을 구비한 지렛대 원리를 이용하여 증대된 토오크를 효율적으로 전달시키면서 회전 속도를 증속시켜 외부 구동장치(950)에 전달할 수 있으므로, 효율적인 회전력을 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 외부 구동장치(950)에 원하는 회전 속도를 부여하여 산업 활용성을 확대시킬 수 있는 유용한 이점을 갖는다.

50 : 체인 110 : 제 1베이스
120 : 제 2베이스 130 : 받침대
210 : 구동모터 300 : 감속기
310 : (감속기의)출력축 410 : 제 1회전체
420 : 제 2회전체 430 : 제 3회전체
440 : 제 4회전체 422,442 : 돌출핀
510 : 편심축 512 : 제 1스프라킷
514 : 제 2래칫 스프라킷 520 : 지지브라켓
610A,610B : 제 1,2토오크바 620 : 조인트
630 : 스프링부재 650 : 연결판
660 : 연결조인트부재 670 : 회전베어링부재
710 : 메인허브 712 : 제 2스프라킷
715 : 연동바 720 : 보조허브
725 : 보조연동바 810 : 제 1중심축
812 : 중심기어 820 : 연동축
822 : 연결기어 825 : 대경 스프라킷
830 : 피드백 회전축 832 : 제 1연동기어
834 : 제 2연동기어 840 : 피드백축
842 : 피드백기어 844 : 제 1래칫 스프라킷
850 : 지지축 860 : 제 2중심축
870 : 구동축 900 : 증속기
950 : 외부 구동장치 952 : 증속축
955 : 소경 스프라킷

Claims

제 1베이스(110)상에 탑재되는 구동모터(210)와,
상기 구동모터(210)의 출력 토오크를 증대시키기 위한 감속기(300)와,
상기 감속기(300)의 출력 토오크를 전달받아 회전 동작되는 제 1회전체(410)와,
상기 제 1회전체(410)와 연동수단을 매개로 연동 회전되고 복수의 제 1토오크바(610A)를 매개로 이격된 위치에 편심되도록 연결되며 상기 제 1회전체(410)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 제 2회전체(420)와,
제 2베이스(120)상에 지지되고 상기 제 2회전체(420)와 연동 회전되도록 연결되는 제 1중심축(810)과,
상기 제 1중심축(810)과 치합되어 연동 회전되는 연동축(820)과,
상기 연동축(820)에 연결되어 상기 제 2회전체(420)의 회전 토오크를 직렬 연결방식으로 다른 회전체에 전달하기 위한 토오크 연결수단과,
상기 토오크 연결수단을 통해 전달된 출력 토오크의 회전 속도를 증속시켜 외부 구동장치(950)측으로 전달하기 위한 구동력 전달수단을 구비한 것을 특징으로 하는 회전력 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 토오크 연결수단은 상기 연동축(820)과 회전 동작되는 제 3회전체(430)와,
상기 제 3회전체(430)에 연동수단을 매개로 연동 회전되고 복수의 제 2토오크바(610B)를 매개로 이격된 위치에 편심되도록 연결되며 상기 제 3회전체(430)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 제 4회전체(440)와,
상기 제 4회전체(440)와 연동 회전되도록 연결되어 상기 구동력 전달수단측으로 출력 토오크를 전달하기 위한 제 2중심축(860)을 구비한 것을 특징으로 하는 회전력 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 연동수단은 일단부가 상기 제 1,3회전체의 중심에 각각 연결되고 타단부가 상기 제 2,4회전체(420,440)의 편심된 위치에 각각 연결되며 단부에 제 1스프라킷(512)이 배치되는 편심축(510)과,
일단부가 상기 편심축(510)에 결합되고 타단부가 상기 제 1,2중심축(810,860) 내에 회전 가능하도록 배치된 지지축(850)에 지지되는 지지브라켓(520)과,
상기 지지축(850)의 외주에 회전 가능하도록 결합되고 상기 제 1스프라킷(512)과 연동 회전되도록 체인(50) 연결되는 제 2스프라킷(712)을 갖는 메인허브(710)와,
일단부가 상기 메인허브(710)에 결합되어 연동 회전되고 타단부가 상기 제 2,4회전체(420,440)의 일측으로 돌출된 돌출핀(422,442)에 걸려서 회전시 상기 제 2,4회전체(420,440)에 회전력을 부여하기 위한 복수개의 연동바(715)를 구비한 것을 특징으로 하는 회전력 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 연동수단은 상기 편심축(510)의 일단부측에 연동 회전되도록 결합되는 보조허브(720)와,
상기 보조허브(720)의 외주 둘레에 결합되어 상기 보조허브(720)의 회전시 연동 회전되며 상기 복수의 제 1,2토오크바에 각각 접촉되어 상기 제 1,2토오크바의 회전을 보조하는 복수의 보조연동바(725)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 회전력 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 제 1토오크바(610A)는 일단부가 상기 제 1회전체(410)에 조인트(620) 연결되고, 타단부가 연결수단을 매개로 상기 제 2회전체(420)에 관통되어 출몰 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 회전력 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 연결수단은 상기 제 1토오크바(610A)의 타단부가 관통되는 상기 제 2회전체(420)의 통공 테두리에 결합되는 연결판(650)과,
상기 연결판(650)의 내부에 회동 가능하게 배치되는 연결조인트부재(660)와,
상기 연결조인트부재(660)의 내부에 회전 가능하도록 배치되고 상기 제 1토오크바(610A)의 타단부가 슬라이딩되는 회전베어링부재(670)를 구비한 것을 특징으로 하는 회전력 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동력 전달수단은 상기 제 2중심축(860)과 기어 이 맞물림 방식으로 연동 회전되는 구동축(870)과,
일단부가 상기 구동축(870)과 커플러 연결되고 타단부에 외부 구동장치(950)가 연결되며 상기 구동축(870)의 회전속도를 증속시켜 상기 외부 구동장치(950)에 전달시키기 위한 증속기(900)를 구비한 것을 특징으로 하는 회전력 장치.
청구항 1 내지 청구항 7중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1중심축(810)의 회전과 연동 회전되어 회전력을 상기 편심축(510)에 피드백 전달하기 위한 피드백수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 회전력 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 피드백수단은 일단부에 상기 제 1중심축(810)에 배치된 중심기어(812)에 치합되는 제 1연동기어(832)가 배치되고 타단부에 제 2연동기어(834)가 배치되며 상기 제 1중심축(810)과 연동 회전되는 피드백 회전축(830)과,
일단부에 상기 피드백 회전축(830)의 제 2연동기어(834)와 치합되는 피드백기어(842)가 배치되고 타단부에 일방향으로만 회전되며 타방향으로 공회전되는 제 1래칫 스프라킷(844)이 배치되며 중심부위가 상기 제 1중심축(810) 내에 관통되는 피드백축(840)과,
상기 편심축(510)의 외주 둘레에 결합되어 일방향으로만 회전되고 타방향으로는 공회전되며 상기 제 1래칫 스프라킷(844)과 체인(50) 연결되어 상기 피드백축(840)과 연동 회전되는 제 2래칫 스프라킷(514)을 구비한 것을 특징으로 하는 회전력 장치.
제 1베이스(110) 상에 탑재되는 구동모터(210)와,
상기 구동모터(210)의 출력 토오크를 증대시키기 위한 감속기(300)와,
상기 감속기(300)의 출력 토오크를 전달받아 회전 동작되는 제 1회전체(410)와,
상기 제 1회전체(410)와 연동수단을 매개로 연동 회전되고 복수의 제 1토오크바(610A)를 매개로 이격된 위치에 편심되도록 연결되며 상기 제 1회전체(410)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 제 2회전체(420)와,
제 2베이스(120)상에 지지되고 상기 제 2회전체(420)와 연동 회전되도록 연결되는 제 1중심축(810)과,
상기 제 1중심축(810)과 치합되어 연동 회전되고 상기 제 1중심축(810)의 회전 속도를 증속시켜 외부 구동장치(950)측으로 전달하기 위한 동력 전달수단을 구비한 것을 특징으로 하는 회전력 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 연동수단은 일단부가 상기 제 1회전체(410)의 중심에 연결되고 타단부가 상기 제 2회전체(420)의 편심된 위치에 연결되며 단부에 제 1스프라킷(512)이 배치되는 편심축(510)과,
일단부가 상기 편심축(510)에 결합되고 타단부가 상기 제 1중심축(810) 내에 배치된 지지축(850)에 지지되는 지지브라켓(520)과,
상기 지지축(850)에 회전 가능하도록 결합되고 상기 제 1스프라킷(512)과 연동 회전되도록 체인(50) 연결되는 메인허브(710)와,
일단부가 상기 메인허브(710)의 외주에 결합되어 연동 회전되고 타단부가 상기 제 2회전체(420)의 일측으로 돌출된 돌출핀(422)에 걸려서 회전시 상기 제 2회전체(420)에 회전력을 부여하기 위한 복수개의 연동바(715)를 구비한 것을 특징으로 하는 회전력 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 연동수단은 상기 편심축(510)의 일단부측에 연동 회전되도록 결합되는 보조허브(720)와,
상기 보조허브(720)의 외주 둘레에 결합되어 상기 보조허브(720)의 회전시 연동 회전되며 상기 복수의 제 1토오크바(610A)에 각각 접촉되어 상기 제 1토오크바(610A)의 회전을 보조하는 복수의 보조연동바(725)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 회전력 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 동력 전달수단은 상기 제 1중심축(810)과 치합되어 연동 회전되고 단부에 대경 스프라킷(825)이 배치되는 연동축(820)과,
상기 연동축(820)의 대경 스프라킷(825)과 체인(50) 연결되는 소경 스프라킷(955)을 가지며 상기 연동축(820)의 회전속도보다 증속되어 증속된 회전력을 외부 구동장치(950)로 전달하기 위한 증속축(952)을 구비한 것을 특징으로 하는 회전력 장치.