KR0129655Y1 - 로봇용 동력 전달 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가정용 로봇에 적용되는 동력 전달 장치에 관한 것으로서, 바퀴의 정지시 모터에 인가되는 역구동력이 모터에 인가되지 않도록 함과 아울러 클러칭 동작시 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있는 로봇용 동력 전달 장치를 제공함에 있다. 상기한 목적을 실현하기 위하여 본 고안은 모터(1)와, 상기한 모터(1)에 연결되어 동력이 전달되는 워엄(2)과, 상기한 워엄(2)에 치합됨과 아울러 지지대(3)에 회전축(4)으로 결합되어 있는 제1기어(5)와, 상기한 제1기어(5)에서 전달된 동력을 간헐 차단하도록 구성된 클러치 어셈블리(6)와, 상기한 클러치 어셈블리(6)의 양단을 회전 자재하도록 지지하는 제1,2홀더(7,8)와, 상기한 클러치 어셈블리(6)를 통해 간헐 전달되는 동력을 바퀴(9)에 고정된 제2기어(10)에 전달하도록 설치된 제3기어(11)로 구성되어 있다.

Description

로봇용 동력 전달 장치

본 고안은 가정용 로봇에 적용되는 동력 전달 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가정용 로봇에 설치되어 바퀴에 전달되는 동력을 간헐적으로 공급하는 클러치 어셈블리는 제1도에 도시된 바와 같이 모터(미도시)에 연결되어 동력이 전달되는 피니언(50)과 상기한피어니언(50)에 연결되어 동력이 전달됨과 아울러 제1바퀴(51)내측에 위치된 제1클러치(52)와, 상기한 제1클러치(52)에 톱니 결합됨과 아울러 대향측이 스프링(53)으로 탄성 지지되고 제2바퀴(54)에 동력이 전달되도록 스플라인등으로 결합된 제2클러치(55)로 구성되어 있다.

물론, 상기한 제1,2바퀴(51,54)는 스크류(56)등으로 결합되어 일체를 이루고 커버(57)가 씌워져 있게 되는 바, 상기한 클러치 어셈블리의 동작을 설명하면 모터가 동작되면서 동력이 피니언(50)에 전달되면 상기한 피니언(50)에 연결된 제1클러치(55)로 구성되어 있다.

제1클러치(52)에 동력이 전달되면 톱니 연결 상태인 제2클러치(55)에 동력이 전달됨과 아울러 상기한 제2클러치(55)에 스플라인등으로 연결되어 있는 제2바퀴(54)가 회전되면서 로봇을 구동시키게 되는 것이다.

이때, 상기한 바퀴(51,54)에 과부하가 인가되거나 외부에서 정지시키려는 힘이 작용하게 되면 상기한 제1,2클러치(52,55)사이에서 클러칭 동작이 일어나면서 상기한 바퀴가 정지 상태를 유지하게 된다.

즉, 톱니 상태로 맞물려 있는 상기한 제1,2클러치(52,55)가 스프링(53)의 탄성을 극복하면서 헛돌게 됨으로써 바퀴 정지로 인한 역 구동력으로 모터가 파손되는 것을 방지하게 되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같이 톱니 형태로 맞물려 있는 제1,2클러치로 클러칭 동작을 수행하게 되면 상기한 제1,2클러치가 헛돌 때 톱니를 타고 넘어야 하기 때문에 소음이 심하게 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 바퀴의 정지시 모터에 인가되는 역구동력이 모터에 인가되지 않도록 함과 아울러 클러칭 동작시 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있는 로봇용 동력 전달 장치를 제공함에 있다. 상기한 목적을 실현하기 위하여 본 고안은 모터에 연결되어 동력이 전달되는 워엄과, 상기한 워엄에 치합됨과 아울러 지지대에 회전축으로 회전 자재하도록 결합되어 있는 제1기어와, 상기한 제1기어에서 전달된 동력을 간헐 차단하도록 설치된 클러치 어셈블리와, 상기한 클러치 어셈블리의 양단을 회전 가능하게 지지하는 제1,2홀더와, 상기한 제1기어에 치합됨과 아울러 클러치 어셈블리에 동력을 전달하도록 설치된 제2기어와, 상기한 클러치 어셈블리를 통해 전달되는 동력을 바퀴에 고정된 제3기어에 전달하도록 설치된 제4기어로 구성함을 특징으로 한다.

제1도는 일반적인 로봇용 동력 전달 장치에 사용되는 클러치 어셈블리를 도시한 분해 사시도.

제2도는 본 고안에 따른 로봇용 동력 전달 장치를 도시한 분해 사시도.

제3도는 제1도의 조립평면도.

제4도는 제3도에서 클러치 어셈블리의 동작 상태를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 모터 2 : 워엄

3 : 지지대 4,12,15 : 회전축

5 : 제1기어 6 : 클러치 어셈블리

7 : 제1홀더 8 : 제2홀더

9 : 바퀴 10 : 제2기어

11 : 제3기어 13 : 회전 지지대

14 : 카운터 16,22 : 베어링

17 : 아마츄어 18 : 볼트

19 : 제4기어 20 : 몸체

21 : 코일 23 : 하우징

제2도와 제3도는 본 고안에 따른 로봇용 동력 전달 장치를 도시한 분해 사시도와 조립 평면도로서, 모터(1)와, 상기한 모터(1)에 연결되어 동력이 전달되는 워엄(2)과,상기한 워엄(2)에 치합됨과 아울러 지지대(3)에 회전축(4)으로 결합되어 있는 제1기어(5)와, 상기한 제1기어(5)에서 전달된 동력을 간헐 차단하도록 구성된 클러치 어셈블리(6)와, 상기한 클러치 어셈블리(6)의 양단을 회전 자재하도록 지지하는 제1,2홀더(7,8)와, 상기한 클러치 어셈블리(6)를 통해 간헐 전달되는 동력을 바퀴(9)에 고정된 제2기어(10)에 전달하도록 설치된 제3기어(11)로 구성되어 있다.

또한, 상기한 바퀴(9)를 회전축(12)으로 지지하는 회전 지지대(13)에는 회전수를 감지하는 카운터(14)가 연결 설치되어 있다.

상기한 클러치 어셈블리(6)는 도4에 도시된 바와 같이 상기한 제1,2홀더(7,8)에 양단이 회전 가능하게 지지된 회전축(15)과, 상기한 최전축(15)이 관통됨과 아울러 베어링(16)이 그 사이에 개재되어 자유 회전 상태가 되는 아마츄어(17)와, 상기한 제1기어(5)와 치합됨과 아울러 상기한 아마츄어(17)에 볼트(18)로 고정되어 연동하고 회전축(15)과 이격되어 있는 제4기어(19)와, 상기한 아마츄어(17)와 일정 거리 이격되어 있을 뿐만 아니라 회전축(15)에 압입되어 연동하는 몸체(20)와, 상기한 몸체(20)가 수납되고 일정 턴수의 코일(21)의 권취되며 회전축(15)과의 사이에 베어링(22)이 개재된 하우징(23)으로 구성되어 있다.

즉, 상기한 코일(21)에 전원이 인가되면 상기한 몸체(20)가 전자석화됨으로써 이와 근접되어 있는 아마츄어(17)를 끌어 당기게 되고, 이로 인해 제4기어(19)에 인가되어 있는 동력이 회전축(15)을 통해 제2,3기어(11,10)에 전달되는 것이다.

상기한 바와 같은 본 고안의 작용 효과를 설명하면 로봇을 작동하기 위하여 도시되지 않은 전원스위치를 통해 클러치 어셈블리(6)의 코일(21)에 전류를 인가하게 된다.

클러치 어셈블리(6)에 전류가 인가됨과 동시에 모터(1)에 전원이 인가되면 모터(1)가 구동하게 되고, 상기한 모터(1)의 회전력이 워엄(2)을 통해 제1기어(5)에 전달된다.

제1기어(5)가 회전하게 되면 이와 치합되어 있는 제4기어(19)가 회전됨과 동시에 제4기어(19)가 고정되어 있는 아마츄어(17)가 회전하게 된다.

이때, 상기한 아마츄어(17)는 코일(21)에서 발생된 자력에 의해 몸체(20)에 밀착되어 있는 바, 상기한 아마츄어(17)가 회전하게 되면 이와 밀착되어 있는 몸체(20)가 회전하게 되고, 상기한 몸체(20)에 압입된 회전축(15)이 회전하게 된다.

회전축(15)이 회전하게 되면 상기한 회전축(15)에 압입되어 있는 제3기어(11)가 회전함과 아울러 이와 치합되어 있는 제2기어(10)가 회전하게 된다.

제2기어(10)가 회전하게 되면 이와 연결된 바퀴(9)가 회전됨으로써 로봇이 구동하게 되는 것이다.

여기서, 상기한 로봇의 구동중 정지시키기 위해서는 상기한 전원 스위치를 오프시키게 되는 바, 상기한 전원 스위치가 오프되면 코일(21)에 인가되는 전원이 차단된다.

코일(21)에 전원이 차단되면 몸체(20)가 아마츄어(17)를 끌어 당기지 못하게 되고, 상기한 흡인력이 없어지게 되면 상기한 몸체(20)와 아마츄어(17)의 근접 부분이 이격된다.

아마츄어(17)와 몸체(20) 사이가 이격되면 모터(1)와 제1, 4기어(5, 19)로부터 전달된 동력이 제2, 3기어(10, 11)와 바퀴(9)에 전달되지 않게 된다.

동력이 차단되면 상기한 바퀴(9)가 이동하지 않게 되는 바, 로봇이 일정 위치에서 정지하게 되는 것이다.

물론, 상기한 바퀴(9)에 과부하가 인가되면 상기한 제2, 3기어(10, 11)를 통해 역방향의 회전력이 클러치의 회전축(15)에 전달되는 바, 상기한 힘이 아마츄어(17)와 몸체(20)의 흡인력 이상이면 아마츄어(17)와 몸체(20)의 마찰 부분에서 슬립이 발생되면서 모터의 역방향 회전 즉, 모터(1)의 파손을 방지하게 된다.

특히, 상기한 역방향 회전력이 클러치 어셈블리(6)에 인가될 때 평판상인 아마츄어(17)와 몸체(20) 사이에 슬립이 발생되어도 종래와 같이 톱니를 타고 넘어가면서 발생되는 소음에 비해 매우 작은 슬립 소음만이 발생됨으로써 로봇의 작동중 발생되는 소음이 대폭 감소하게 되는 것이다.

이상과 같이 본 고안은 로봇의 동력 전달 장치에 전자석을 이용한 클러치 어셈블리를 설치함으로써 작동중 소음을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 바퀴에 전달되는 동력을 용이하게 간헐 차단할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 모터에 연결되어 동력이 전달되는 워엄과, 상기한 워엄에 치합됨과 아울러 지지대에 회전축으로 회전 자재하도록 결합되어 있는 제1기어와, 상기한 제1기어에서 전달된 동력을 간헐 차단하도록 설치된 클러치 어셈블리와, 상기한 클러치 어셈블리의 양단을 회전 가능하게 지지하는 제1, 2홀더와, 상기한 제1기어에 치합된과 아울러 클러치 어셈블리에 동력을 전달하도록 설치된 제2기어와, 상기한 클러치 어셈블리를 통해 전달되는 동력을 바퀴에 고정된 제3기어에 전달하도록 설치된 제4기어로 구성함을 특징으로 하는 로봇용 동력 전달 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 클러치 어셈블리는 상기한 제1, 2홀더에 양단이 회전 가능하게 지지된 회전축과, 상기한 회전축이 관통됨과 아울러 베어링이 그 사이에 개재되어 자유 회전 상태가 되는 아마츄어와, 상기한 제1기어와 치합됨과 아울러 상기한 아마츄어에 볼트로 고정되어 연동하고 회전축과 이격되어 있는 제4기어와, 상기한 아마츄어와 일정 거리 이격되어 있을 뿐만 아니라 회전축에 압입되어 연동하는 몸체와, 상기한 몸체가 수납되고 일정 턴수의 코일의 권취되며 회전축과의 사이에 베어링이 개재된 하우징으로 구성함을 특징으로 하는 로봇용 동력 전달장치.