WO2014168289A1

WO2014168289A1 - 주기적인 동력단속용 클러치

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Publication number: WO2014168289A1
Application number: PCT/KR2013/005274
Authority: WO
Inventors: 이두영
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2015-10-09
Also published as: JP6144821B2; CN105143699A; CN105143699B; JP2016516168A

Abstract

본 발명은 주기적인 동력단속용 클러치에 관한 것으로서, 본 발명은 회전 가능하게 축지지되는 클러치 샤프트(10); 일측이 클러치 하우징(70)에 고정되면서 상기 클러치 샤프트(10)가 중앙을 관통하고, 양측의 링형 단면에는 각각 일정 반경에 제1,2 클러치부(21,22)를 형성하는 고정 클러치(20); 외주면을 통해 전달되는 대기 구동력에 의해 회전하면서 상기 고정 클러치(20)와 그에 대응하는 방향에 탄설되는 제1 스프링(32)에 의해 일정 폭을 축방향으로 슬라이드 왕복 이동하는 제1 이동 클러치(30); 상기 고정 클러치(20)의 제2 클러치부(22)와 상기 제1 이동 클러치(30)의 제3 클러치부(31)가 마춤결합되는 순간 상기 제1 이동 클러치(30)와 제2 스프링(43)에 의해서 상기 제1 이동 클러치(30)의 중공관(33)에서 축방향으로 일정 폭을 슬라이딩 왕복이동하는 제2 이동 클러치(40); 상기 제2 이동 클러치(40)와 일체로 결합되면서 상기 클러치 샤프트(10)와는 스플라인 결합되도록 하여 상기 제2 이동 클러치(40)와 함께 일정 폭을 슬라이딩 이동하면서 상기 클러치 샤프트(10)로의 동력 전달이 단속되도록 하는 제3 이동 클러치(50); 상기 제3 이동 클러치(50)와 래칫 기어 결합에 의해서 외주면의 기어결합을 통해 전달받는 작동 구동력에 의해 상기 제3 이동 클러치(50)를 통해서 클러치 샤프트(10)를 회전시키도록 하는 구동 클러치 기어(60)의 결합으로 이루어지도록 하는 구성이 특징이다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 03.07.2013]　주기적인 동력단속용 클러치

본 발명은 주기적인 동력단속용 클러치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정 속도의 구동력이 일정한 주기로 정확히 전달될 수 있도록 함으로써 정확한 주기로 반복해서 작동하는 전 산업 분야의 다양한 구동수단에 손쉽게 적용토록 하여 구동 신뢰성을 향상시키면서 구동속도의 적절한 조절로 하나의 설비에서 다양한 용도로의 사용이 가능하게 하여 보다 경제적인 절감 효과를 제공할 수 있도록 하는 주기적인 동력단속용 클러치에 관한 것이다.

일반적으로 다양한 산업 분야에서 적용되는 동력전달장치는 구동력을 일정한 속도로 감속시켜 감속된 구동력이 구동수단에 전달되도록 하는 것이다.

구동수단을 통해 출력되는 구동력은 다양한 기어비를 갖는 감속 기어와의 결합에 의해서 다양한 감속 또는 변속이 이루어지게 된다.

다만, 구동력을 직접적으로 감속 또는 변속시킬 수가 없으므로 통상 축이음 장치인 클러치를 사용하여 구동력 전달이 단속되도록 하고 있다.

클러치는 현재 기계식, 유압식, 전자식 등 다양한 방식으로 구현되고 있으나, 적용 방식에 따라 정밀도와 제작 비용의 차이가 있으므로 주로 적용 제품에 따라 적용 방식이 정해지도록 하고 있다.

한편 클러치 작동 방식에서 동력 전달이 일정한 주기로 수행되도록 하는 경우가 있는데 이를 전자적으로 수행되도록 하기에는 제작 비용이 지나치게 높아지게 되는 어려움이 있다.

특히 동력원이 모터가 아닌 엔진일 경우에는 전자적인 제어가 곤란하고, 주로 복잡한 기어 결합에 의해서 이루어지도록 하고 있다.

이렇게 주기적으로 동력전달이 단속되게 하는 구동 방식을 적용하는 사례 중 하나가 농기계의 모종 이식기를 예로 들수가 있다.

모종 이식기는 식재면을 따라 일정 간격마다 이식이 이루어지게 되므로 주기적인 동력전달 방식에 의해서 구동이 이루어지게 됨을 알 수가 있으며, 이와 같은 모종 이식기의 종래기술로서 국내특허등록 제0433335호(2004.05.18.명칭:시비 이앙기)가 있다.

상기의 종래기술에서 포기간격조절장치는 복잡한 기어간 결합에 의한 변속에 의해서 이루어지고, 외부 조작에 의해 이식 동력의 전동을 넣거나 끊는 이식 클러치가 설치되도록 하고 있다.

하지만 종래의 모종 이식기는 포기 간격의 조절을 수동으로 해야하므로 사용자의 불편함이 동반하는 폐단이 있고, 구동 및 변속 시 충격이 발생되면서 부품의 파손과 함께 유지보수비용이 과도하게 소요되는 비경제적인 문제점을 안고 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 일정 시간 동안 전달되는 일정 회전수의 동력을 원하는 주기로 정확히 전달되도록 하여 작업의 신뢰성이 대폭적으로 향상되도록 하는 주기적인 동력단속용 클러치를 제공하는데 주된 목적이 있다.

또한, 본 발명은 반복적으로 작업을 수행하는 다양한 설비에 간단히 적용할 수가 있어 비교적 저렴한 비용으로 다양하게 사용할 수 있는 주기적인 동력단속용 클러치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기의 목적 달성을 위한 본 발명의 주기적인 동력단속용 클러치는, 회전 가능하게 축지지되는 클러치 샤프트; 일측이 하우징에 고정되면서 상기 클러치 샤프트가 중앙을 관통하고, 양측의 링형 단면에는 각각 일정 반경에 제1,2 클러치부를 형성하는 고정 클러치; 외주면의 기어 결합에 의해 전달되는 대기 구동력에 의해 회전하면서 상기 고정 클러치와 그에 대응하는 방향에 탄설되는 제1 스프링에 의해 일정 폭을 축방향으로 슬라이드 왕복 이동하는 제1 이동 클러치; 상기 고정 클러치의 제2 클러치부와 제1 이동 클러치의 제3 클러치부가 마춤결합되는 순간 상기 제1 이동 클러치와 제2 스프링에 의해서 상기 제1 이동 클러치의 중공관에서 축방향으로 일정 폭을 슬라이딩 왕복이동하는 제2 이동 클러치; 상기 제2 이동 클러치와 일체로 결합되면서 상기 클러치 샤프트와는 스플라인 결합되도록 하여 상기 제2 이동 클러치와 함께 일정 폭을 슬라이딩 이동하면서 상기 클러치 샤프트로의 동력 전달이 단속되도록 하는 제3 이동 클러치; 상기 제3 이동 클러치와 래칫 기어 결합에 의해서 외주면의 기어결합을 통해 전달받는 작동 구동력에 의해 상기 제3 이동 클러치를 통해서 클러치 샤프트를 회전시키도록 하는 구동 클러치 기어의 결합으로 이루어지는 구성이다.

상기 클러치 샤프트는 양측이 베어링에 축지지되면서 일측의 주면에는 상기 제3 이동 클러치와 스플라인 결합되도록 스플라인을 형성하도록 한다.

상기 고정 클러치의 제1,2 클러치부는 양측의 판면에서 동일 반경의 서로 대응하는 주면으로 각도가 작은 돌기와 각도가 큰 돌기를 각각 형성되도록 하면서 각 돌기의 회전 방향측 단부는 바닥면 또는 바닥면의 일정 높이에서부터 일정 각도로 경사지도록 한다.

상기 제1 이동 클러치는 상기 고정 클러치의 일측에서 상기 클러치 샤프트를 따라 축방향으로 일정 폭을 슬라이드 이동 가능하게 축지지되고, 외주면에서의 기어 결합을 통해 대기 구동력으로 회전하도록 하며, 상기 고정 클러치와 마주보는 일측면에는 상기 고정 클러치의 제1 클러치부와 클러칭되도록 하는 제3 클러치부를 형성하고, 내주연 단부는 상기 제2 이동 클러치의 내부를 관통하는 형상으로 상기 클러치 샤프트와 부싱 결합되는 관형상의 중공관을 형성하며, 상기 중공관의 단부에는 스러스트 베어링과 함께 상기 스러스트 베어링의 이탈이 방지되도록 하는 리테이닝 링이 결합되도록 하는 구성이다.

상기 제1 이동 클러치의 제3 클러치부는 상기 고정 클러치의 제1 클러치부의 작은 돌기 및 큰 돌기와 대응되는 형상으로 돌기를 형성하도록 한다.

상기 제2 이동 클러치는 상기 제1 이동 클러치의 일측면으로부터 일정 길이 연장되도록 한 중공관의 외주면에 축방향으로의 이동과 회전이 가능하게 구비되고, 일단은 상기 제1 이동 클러치의 상기 중공관의 내주연측 판면과 접촉이 단속되면서 내부에는 상기 제1 이동 클러치측으로의 이동 탄성을 갖도록 하는 제2 스프링이 탄설되는 스프링 가이드가 일측으로 형성되며, 상기 스프링 가이드의 상기 제1 이동 클러치에 접촉되는 일측의 단부와 대응되는 타측의 단부에는 상기 고정 클러치와 마주보는 면에 제2 클러치부의 작은 돌기와 큰 돌기에 대응되는 형상으로 돌기를 형성하는 제4 클러치부가 구비되도록 하는 구성이다.

상기 제3 이동 클러치는 상기 제2 이동 클러치와 면간 볼팅 체결되도록 하면서 체결면과 반대측면으로는 제1 래칫 기어를 형성하고, 내주면은 상기 클러치 샤프트와 스플라인 결합되도록 한다.

상기 구동 클러치 기어는 외주면으로는 작동 구동력이 전달되도록 기어 결합되고, 상기 제3 이동 클러치와 마주보는 면에는 상기 제3 이동 클러치에 형성한 제1 래칫 기어와 기어 결합되는 제2 래칫 기어가 형성되도록 한다.

상기한 구성에 따른 본 발명의 주기적인 동력단속용 클러치를 통해 제1 클러치가 1회전하는 동안 구동 클러치 기어를 통해 전달되는 작동 구동력이 제3 이동 클러치를 통해 클러치 샤프트가 1회전한 상태에서 제1 클러치가 1회전을 완료하는 시간동안 구동부가 일정 시간동안 대기했다가 구동되도록 하는 것이다.

이러한 작동과 대기를 정확히 반복하도록 하면서 구동부에 의한 작동이 정확하게 수행될 수 있도록 하며, 그로 인한 작동 신뢰성을 대폭적으로 향상되도록 하는 효과가 있게 된다.

또한 본 발명은 작동 구동력과 대기 구동력을 적절히 조절하게 되면 다양한 분야에서도 효과적으로 적용이 가능한 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 주기적인 동력단속용 클러치의 실시예를 예시한 분해 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 고정 클러치를 예시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 제1 이동 클러치의 결합구성을 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 제2 이동 클러치와 제3 이동 클러치의 조립 구성을 도시한 분리 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 주기적인 동력단속용 클러치에서 제1 이동 클러치와 제2 이동 클러치의 결합 구조를 예시한 결합 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 구동 클러치 기어를 예시한 사시도,

도 7은 본 발명에 따른 주기적인 동력단속용 클러치의 결합 단면도,

도 8은 본 발명에 따른 주기적인 동력단속용 클러치의 제1 이동 클러치가 제2 이동 클러치에 접촉하기 전의 작동 상태를 도시한 요부 확대 단면도,

도 9는 본 발명에 따른 주기적인 동력단속용 클러치의 제1 이동 클러치가 제2 이동 클러치에 접촉되는 시점의 작동 상태를 도시한 요부 확대 단면도,

도 10은 본 발명에 따른 주기적인 동력단속용 클러치의 제2 이동 클러치가 회전하면서 고정 클러치와의 결합 해제되는 상태를 도시한 요부 확대 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 주기적인 동력단속용 클러치의 실시예를 예시한 분해 사시도로서, 본 발명은 크게 클러치 샤프트(10)와 고정 클러치(20)와 제1 이동 클러치(30)와 제2 이동 클러치(40)와 제3 이동 클러치(50) 및 구동 클러치 기어(60)의 결합으로 이루어지는 구성이다.

이를 좀더 상세하게 살펴보면 본 발명의 클러치 샤프트(10)는 양측이 베어링(11)에 의해 클러치 하우징(70)에 축지지되어 회전 가능하게 구비되는 구성으로서, 이런 클러치 샤프트(10)의 일측에는 외주면 일부에 일정 길이만큼 스플라인(12)이 형성되도록 한 구성이다.

한편 클러치 샤프트(10)는 구동수단(미도시)의 작동 구동력이 전달되는 구성이므로 클러치 샤프트(10)의 클러치 하우징(70)을 벗어난 일단을 통해 작동 구동력이 출력될 수도 있으나, 클러치 하우징(70)의 내부에서도 베벨기어 결합에 의해서 출력되게 할 수도 있다.

클러치 샤프트(10)의 중간쯤에 구비되는 고정 클러치(20)는 일정한 두께와 폭을 갖는 링형상의 구성에 외주면 일부를 외측으로 연장되게 하여 클러치 하우징(70)에 고정되게 연결하고, 링형상의 바디 중앙으로는 클러치 샤프트(10)가 관통하도록 구비되는 구성이다.

따라서 본 발명의 구성에서 클러치 하우징(70)에는 베어링(11)에 의해 회전 가능하게 연결되는 클러치 샤프트(10)와 함께 고정 클러치(20)가 고정된다.

도 2는 본 발명에 따른 고정 클러치를 예시한 사시도이다.

도시한 바와 같이 고정 클러치(20)에서 링형상의 바디 양측면으로는 각각 제1 클러치부(21)와 제2 클러치부(22)를 형성하며, 제1 클러치부(21)와 제2 클러치부(22)는 원형의 바디에서 서로 대응하는 주면으로 일정 폭과 두께만큼 돌출되는 한 쌍의 돌기(projecting part, P로 약칭함)로서 이루어지도록 하되 한 쌍의 돌기(P)는 서로 다른 사이즈로서 형성되도록 한다.

즉, 한 쌍으로 구비되는 돌기(P)는 바디의 중앙에서부터의 형성 각도가 하나는 작고(Small P, 약칭 SP라 함), 다른 하나는 크게(Large P, 약칭 LP라 함) 형성되도록 하며, 각 돌기(P)의 단부는 최소한 회전 방향측 단부가 바닥면으로부터 또는 바닥면의 일정 높이에서부터 완만하게 경사지게 형성되도록 하는 것이 보다 바람직하다.

고정 클러치(20)의 양측면에 형성되는 제1 클러치부(21)와 제2 클러치부(22)는 동일한 형상으로 형성되게 할 수도 있고, 서로 다른 사이즈 및 각도를 갖는 돌기(P)로서 형성되게 할 수도 있다.

고정 클러치(20)의 제1 클러치부(21)측으로는 제1 이동 클러치(30)를 구비하고, 제2 클러치부(22)측으로는 제2 이동 클러치(40)를 구비한다.

도 3은 본 발명에 따른 제1 이동 클러치의 결합구성을 도시한 것으로서, 도시한 바와 같이 제1 이동 클러치(30)는 고정 클러치(20)와는 반대방향에서 제1 스프링(32)에 의해 탄력지지되면서 항상 제1 이동 클러치(30)를 고정 클러치(20)와 면밀착되도록 한다.

제1 이동 클러치(30)는 외주면에서의 기어 결합에 의해 대기 구동력이 전달되어 일정 속도로 회전하는 기어 형상이고, 제1 이동 클러치(30)의 고정 클러치(20)와 마주보는 면에는 고정 클러치(20)의 제1 클러치부(21)에 형성한 돌기(P)들과는 대응되는 형상으로 동일한 반경에 한 쌍의 돌기(SP,LP)를 형성한 제3 클러치부(31)가 형성되도록 한다.

제1 이동 클러치(30)의 제3 클러치부(31)를 제1 클러치부(21)와 대응되는 형상으로 형성하게 되면 제1 클러치부(21)에 제3 클러치부(31)가 맞춤결합되는 시점은 제1 이동 클러치(30)가 1회전할 때가 된다.

이와 같은 제1 이동 클러치(30)에는 일측면으로부터 클러치 샤프트(10)보다는 크고 고정 클러치(20)의 내경보다는 작은 직경의 중공관(33)이 고정 클러치(20)를 관통하여 일정 길이로서 일체로 형성되도록 하고, 중공관(33)의 선단측으로는 스러스트 베어링(34)와 이 스러스트 베어링(34)의 이탈방지를 위한 리테이너 링(35)이 축고정되도록 한다.

한편 제1 이동 클러치(30)가 클러치 샤프트(10)에 회전 가능하게 결합되도록 하기 위하여 제1 이동 클러치(30)와 클러치 샤프트(10) 사이에는 부시(36)를 개입시켜 부싱결합되도록 하는 것이 보다 바람직하다.

고정 클러치(20)를 중심으로 제1 이동 클러치(30)와는 반대측에 구비되도록 하는 제2 이동 클러치(40)는 제1 이동 클러치(30)의 중공관(33) 외부를 감싸는 형상으로 제1 이동 클러치(30)의 선단에 결합된 스러스트 베어링(34)보다도 큰 내경을 갖는 형상으로 이루어지는 구성이다.

도 4는 본 발명에 따른 제2 이동 클러치와 제3 이동 클러치의 조립 구성을 도시한 분리 사시도로서, 도시한 바와 같이 제2 이동 클러치(40)는 일측면으로 고정 클러치(20)의 제2 클러치부(22)에 형성한 돌기(SP,LP)들과는 대응되는 형상으로 동일한 반경에 한 쌍의 돌기(SP,LP)를 형성한 제4 클러치부(41)가 형성되도록 한다.

제4 클러치부(41)가 제2 클러치부(22)와 대응되는 형상으로 형성되면 제2 클러치부(22)에 제4 클러치부(41)가 맞춤결합되는 시점은 제2 이동 클러치(40)가 360°를 회전한 순간이 된다.

즉 제2 이동 클러치(40)가 1회전 할 때마다 고정 클러치(20)의 제2 클러치부(22)와 제2 이동 클러치(40)의 제4 클러치부(41)가 상호 맞춤결합되는 것이다.

제2 이동 클러치(40)의 제4 클러치부(41)를 형성하는 일측면으로부터는 제4 클러치부(41)의 형성 반경보다 작은 반경으로 제1 이동 클러치(30)의 일측면과 접촉될 수 있도록 일정 길이로서 원통형의 스프링 가이드(42)를 형성하면서 스프링 가이드(42)의 선단은 제1 이동 클러치(30)의 중공관(33) 외경에 근사한 크기로 관통홀(420)이 형성되도록 한다.

제2 이동 클러치(40)가 제1 이동 클러치(30)의 중공관(33)으로 결합되도록 하기 위해서는 도 5에서와 같이 중공관(33)의 선단에 스러스트 베어링(34)과 리테이닝 링(35)를 결합하기 전에 먼저 제2 이동 클러치(40)의 스프링 가이드(42)가 끼워지게 한 상태에서 중공관(33)으로 제2 스프링(43)과 스러스트 베어링(34)과 리테이닝 링(35)을 순차적으로 삽입 및 결합시키도록 한다.

이와 같이 제2 이동 클러치(40)를 결합하게 되면 제2 스프링(43)에 의해서 제2 이동 클러치(40)의 스프링 가이드(42) 선단은 항상 제1 이동 클러치(30)측으로의 탄성을 갖게 된다.

다만, 제2 이동 클러치(40)는 제4 클러치부(41)가 고정 클러치(20)의 제2 클러치부(22)와 맞춤결합되는 위치까지만 이동이 가능하다.

제2 이동 클러치(40)의 제4 클러치부(41)를 형성하는 일측면의 반대측면으로는 제3 이동 클러치(50)가 도시한 바와 같이 볼팅 체결된다.

제3 이동 클러치(50)는 일측면이 제2 이동 클러치(40)와 볼팅 체결에 의해 면간 밀착되면서 일체로 결합되고, 타측면에는 주연부를 따라 제1 래칫 기어(51)를 형성한 구성이다.

다만 제3 이동 클러치(50)는 내주면이 클러치 샤프트(10)의 스플라인(12)과 스플라인 결합되도록 하면서 클러치 샤프트(10)의 스플라인(12)을 따라 축방향으로 일정 길이를 이동할 수 있도록 결합된다.

따라서 클러치 샤프트(10)는 제3 이동 클러치(50)를 통해서 구동력이 전달되어 회전이 가능하게 된다.

한편 제3 이동 클러치(50)의 제1 래칫 기어(51)를 형성한 방향으로는 구동 클러치 기어(60)가 구비되도록 한다.

도 6은 본 발명에 따른 구동 클러치 기어를 예시한 사시도로서, 도시한 바와 같이 본 발명의 구동 클러치 기어(60)는 외주면으로 기어를 형성하여 다른 타 기어와의 기어 결합에 의해서 설비를 작동시키는 작동 구동력으로 회전하도록 한다.

구동 클러치 기어(60) 또한 제1 이동 클러치(30)와 마찬가지로 클러치 샤프트(10)와는 베어링 결합 또는 부싱 결합에 의해 클러치 샤프트(10)와 관계없이 일정 속도로 지속해서 회전하게 된다.

구동 클러치 기어(60)는 제3 이동 클러치(50)와는 일정한 폭만큼 이격시켜 형성하면서 제3 이동 클러치(50)에 형성한 제1 래칫 기어(51)와 마주보는 면으로 제1 래칫 기어(51)와 맞물릴 수 있는 제2 래칫 기어(61)가 형성되도록 한다.

이와 같이 본 발명의 구성에서 제1 이동 클러치(30)와 구동 클러치 기어(60)는 각각에 연결되는 타 기어와의 기어 결합에 의해서 제1 이동 클러치(30)로는 대기 구동력이 전달되고, 구동 클러치 기어(60)에는 작동 구동력이 지속적으로 전달되도록 한다.

다만, 제1 이동 클러치(30)에 전달되는 대기 구동력의 회전 속도는 구동 클러치 기어(60)에 전달되는 작동 구동력의 회전 속도보다는 반드시 늦어지도록 하며, 결국 늦어지는 시간만큼 설비의 작동 시점이 지연되면서 대기하는 상태가 된다.

특히, 본 발명에서 각 클러치부에 형성되는 돌기(P)를 서로 대응되는 방향에 서로 다른 크기를 갖도록 하는 것은 돌기의 돌출단면간 접촉상태에서 제1 이동 클러치(30)나 제2 이동 클러치(40)가 회전하게 될 때 마주보는 면간 안정되게 균형이 유지될 수 있도록 하며, 이때 돌기(SP,LP)간 사이즈 차이는 클수록 좀더 안정적인 회전이 가능하기는 하나 마찰력이 커지게 되므로 마찰력을 최대한 작게 형성되도록 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명에서 제1 이동 클러치(30)에 전달되는 대기 구동력과 구동 클러치 기어(60)에 전달되는 작동 구동력은 사용자에 의해서 본 발명이 적용되는 분야에 따라 조절이 가능하도록 하는 것이 가장 바람직하다.

한편 본 발명에서 미설명부호 320은 스프링 받침이다.

다음은 상기한 본 발명의 구성에 따른 주기적인 동력단속용 클러치의 작용에 대해서 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

*도 7은 본 발명에 따른 주기적인 동력단속용 클러치의 결합 단면도로서, 본 발명은 전술한 바와 같이 제1 이동 클러치(30)와 구동 클러치 기어(60)를 통해 지속적으로 대기 구동력과 작동 구동력이 전달된다.

이를 위해서 제1 이동 클러치(30)와 구동 클러치 기어(60)에는 대기 구동력과 작동 구동력을 전달하는 기어와 각각 기어 결합되고, 각각의 구동력은 사용자의 기계적 조작 등에 의해 회전 속도를 조절할 수가 있다.

실제적으로 구동수단을 구동시키는 구동력에 의해 회전하는 구동 클러치 기어(60)는 구동원으로부터 전달되는 구동력에 의해 지속적으로 회전하게 되는데 반해 제1 이동 클러치(30)는 구동수단을 가동하고자 할 때 사용자의 조작에 의해 구동력이 전달되어 회전하도록 한다.

결국 구동 클러치 기어(60)의 회전은 클러치 샤프트(10)와는 관계없이 단순히 자체 공회전만 하는 상태에서 사용자의 스타팅 조작에 의해 제1 이동 클러치(30)를 회전시킴에 의해서 구동수단의 작동이 이루어지게 된다.

이를 좀더 상세하게 설명하면 도 8은 본 발명에 따른 주기적인 동력단속용 클러치의 작동 대기 상태를 도시한 것으로서, 제1 이동 클러치(30)가 고정 클러치(20)에서 일측의 제1 이동 클러치(30)는 제1 클러치부(21)와 제3 클러치부(31)의 돌기간 상호 마주보는 면끼리 접촉되어 있는 상태이고, 제2 이동 클러치(40)의 제4 클러치부(41)측 돌기(P)는 고정 클러치(20)의 제2 이동 클러치(22)측 돌기(P)와 맞춤결합되어 있는 상태이다.

이때 제2 이동 클러치(40)의 스프링 가이드(42) 선단은 제1 이동 클러치(30)의 마주보는 판면과는 일정 폭이 이격된 상태가 된다.

이와 같은 상태에서 본 발명이 가동하기 시작하면 구동 클러치 기어(60)는 구동원으로부터의 구동력에 의해 일정 속도로 공회전하게 되고, 이때 제1 이동 클러치(30)가 일정 각도를 회전하다 제1 이동 클러치(30)측 제3 클러치부(31)가 고정 클러치(20)의 제1 클러치부(21)와 맞춤결합되는 상태가 된다.

제1 이동 클러치(30)는 후방에서 제1 스프링(32)의 탄성에 의해 항상 고정 클러치(20)으로 이동하려는 상태이므로 제3 클러치부(31)가 제1 클러치부(21)와 돌기(P)간 정확히 맞물리게 되는 상태가 되면 제1 이동 클러치(30)가 고정 클러치(20)측으로 돌기(P)의 두께만큼 이동하면서 맞춤결합되는 상태가 되는 것이다.

제1 이동 클러치(30)가 고정 클러치(20)에 맞물리게 되면 제1 이동 클러치(30)의 스프링 가이드(42) 선단과 마주보는 판면이 스프링 가이드(42)의 선단에 충돌하면서 제2 이동 클러치(40)를 일정 폭으로 밀게 된다.

제1 이동 클러치(30)에 의해 제2 이동 클러치(40)는 도 9에서와 같이 제4 클러치부(41)의 돌기(P)가 제2 클러치부(22)의 돌기(P)측 경사면이 시작되는 부위까지 일정 폭을 이동하게 되고, 동시에 제2 이동 클러치(40)에 볼팅 결합된 제3 이동 클러치(50)가 이동하면서 제3 이동 클러치(50)의 제1 래칫 기어(51)와 구동 클러치 기어(60)의 제2 래칫 기어(61)가 완벽하지는 않지만 기어 결합되는 상태가 된다.

제3 이동 클러치(50)와 구동 클러치 기어(60)간 래칫 기어 결합에 의해 공회전하던 구동 클러치 기어(60)의 구동력이 제3 이동 클러치(50)에 전달되면 제3 이동 클러치(50)의 회전에 의해 제3 이동 클러치(50)와 스플라인 결합된 클러치 샤프트(10)와 함께 볼팅 결합된 제2 클러치(40)가 동시에 회전하게 된다.

이때 제2 이동 클러치(40)가 회전하게 되면 제4 클러치부(41)의 돌기(P)가 제2 클러치부(22)의 돌기 경사면을 타고 회전하다 양 돌기(P)의 단면간이 접촉되면서 제2 이동 클러치(40)가 좀더 이동하게 되면 제3 이동 클러치(40)와 구동 클러치 기어(60)는 완벽하게 래칫 기어 결합되는 상태가 된다.

결국 고정 클러치(20)의 제1 클러치부(21)와 제2 클러치부(22)에는 제1 이동 클러치(30)의 제3 클러치부(31)와 제2 이동 클러치(40)의 제4 클러치부(41)가 각각 양측으로 최대한 밀려나간 상태에서 제3 이동 클러치(50)에 의해 클러치 샤프트(10)를 회전시키면서 클러치 샤프트(10)와 기어 결합 등에 의해서 연결된 구동수단을 구동시키게 된다.

클러치 샤프트(10)가 360°로 일회전하는 동안 구동수단이 구동되고, 이때 제2 이동 클러치(40)도 동시에 일회전하게 된다.

제2 이동 클러치(40)가 정확히 일회전하게 되면 제4 클러치부(41)에 형성한 돌기(P)가 고정 클러치(20)의 제2 클러치부(22)와 도 10에서와 같이 돌기(P)간 상호 대응되는 상태가 되면 제2 스프링(43)에 의해 제1 이동 클러치(30)측으로 이동 탄성을 갖고 있던 제2 이동 클러치(30)가 맞춤 결합되는 상태가 된다.

다시 말해 제2 이동 클러치(40)의 제4 클러치부(41)와 고정 클러치(20)의 제2 클러치부(22)가 상호 돌기(P)간 대응되는 상태가 되는 순간 제2 이동 클러치(40)를 탄성 지지하던 제2 스프링(43)에 의해 제2 이동 클러치(40)를 고정 클러치(20)측으로 이동되게 하여 제4 클러치부(41)가 제2 클러치부(22)에 정확히 맞춤결합되는 상태가 된다.

이렇게 제2 이동 클러치(40)가 고정 클러치(20)에 밀착되면 제2 이동 클러치(40)에 볼팅 결합된 제3 이동 클러치(50)가 축방향으로 이동하면서 구동 클러치 기어(60)와의 래칫 기어 결합 상태가 단절되어 구동 클러치 기어(60)로부터 전달되는 구동력이 더이상 제3 이동 클러치(50)로 전달되지 못하고 다시 공회전 상태로 된다.

클러치 샤프트(10)와 제2 이동 클러치(40) 및 제3 이동 클러치(50)의 회전이 중단된 상태임에도 제1 이동 클러치(30)는 고정 클러치(20)의 제1 클러치부(21)와 결합되지 않은 상태에서 돌기(P)들의 단면간 접촉에 의해 여전히 회전하게 된다.

하지만 제1 이동 클러치(30)도 정확히 360°회전을 하게 되면 고정 클러치(20)의 제1 클러치부(21)에 제3 클러치부(31)가 맞춤 결합되는 상태가 되며, 이와 같이 제1 이동 클러치(30)가 고정 클러치(20)에 결합되는 순간 도 8과 같이 제1 이동 클러치(30)에 의해 제2 이동 클러치(40)를 일정 폭만큼 이동시키는 작용을 반복하게 된다.

즉 도 8 내지 도 10의 작용을 반복하게 되면 일정 시간동안 구동수단이 구동되도록 하면서 동시에 일정 시간 동안은 대기 상태를 유지되도록 할 수가 있으므로 일정 시간 간격으로 작업을 수행하는 설비 특히 모종 이식기나 파종기와 같은 농업용 설비에 적용하게 되면 더욱 효과적으로 편리하게 사용할 수가 있다.

특히, 전술한 바와 같이 용도에 따라서 구동 클러치 기어(60)에 전달되는 작동 구동력과 제1 이동 클러치(30)의 대기 구동력의 회전 속도를 적절히 조절하게 되면 전 산업 분야에서 광범위하게 적용이 가능한 이점을 제공할 수가 있다.

Claims

회전 가능하게 축지지되는 클러치 샤프트;

일측이 클러치 하우징에 고정되면서 상기 클러치 샤프트가 중앙을 관통하고, 양측의 링형 단면에는 각각 일정 반경에 제1,2 클러치부를 형성하는 고정 클러치;

외주면의 기어 결합에 의해 전달되는 대기 구동력에 의해 회전하면서 상기 고정 클러치와 그에 대응하는 방향에 탄설되는 제1 스프링에 의해 일정 폭을 축방향으로 슬라이드 왕복 이동하는 제1 이동 클러치;

상기 고정 클러치의 제2 클러치부와 제1 이동 클러치의 제3 클러치부가 마춤결합되는 순간 상기 제1 이동 클러치와 제2 스프링에 의해서 상기 제1 이동 클러치의 중공관에서 축방향으로 일정 폭을 슬라이딩 왕복이동하는 제2 이동 클러치;

상기 제2 이동 클러치와 일체로 결합되면서 상기 클러치 샤프트와는 스플라인 결합되도록 하여 상기 제2 이동 클러치와 함께 일정 폭을 슬라이딩 이동하면서 상기 클러치 샤프트로의 동력 전달이 단속되도록 하는 제3 이동 클러치;

상기 제3 이동 클러치와 래칫 기어 결합에 의해서 외주면의 기어결합을 통해 전달받는 작동 구동력에 의해 상기 제3 이동 클러치를 통해서 클러치 샤프트를 회전시키도록 하는 구동 클러치 기어;

의 결합으로 이루어지는 주기적인 동력단속용 클러치.
청구항 1에 있어서,

상기 클러치 샤프트는 양측이 베어링에 축지지되면서 일측의 주면에는 상기 제3 이동 클러치와 스플라인 결합되도록 스플라인을 형성하도록 하는 주기적인 동력단속용 클러치.
청구항 1에 있어서,

상기 고정 클러치의 제1,2 클러치부는 양측의 판면에서 동일 반경의 서로 대응하는 주면으로 각도가 작은 돌기와 각도가 큰 돌기를 각각 형성되도록 하면서 각 돌기의 회전 방향측 단부는 바닥면으로부터 일정 높이에서부터 일정 각도로 경사지도록 하는 주기적인 동력단속용 클러치.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 이동 클러치는 상기 고정 클러치의 일측에서 상기 클러치 샤프트를 따라 축방향으로 일정 폭을 슬라이드 이동 가능하게 축지지되고, 외주면에서의 기어 결합을 통해 대기 구동력으로 회전하도록 하며, 상기 고정 클러치와 마주보는 일측면에는 상기 고정 클러치의 제1 클러치부와 클러칭되도록 하는 제3 클러치부를 형성하고, 내주연 단부는 상기 제2 이동 클러치의 내부를 관통하는 형상으로 상기 클러치 샤프트와 부싱 결합되는 관형상의 중공관을 형성하며, 상기 중공관의 단부에는 스러스트 베어링과 함께 상기 스러스트 베어링의 이탈이 방지되도록 하는 리테이닝 링이 결합되도록 하는 주기적인 동력단속용 클러치.
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,

상기 제1 이동 클러치의 제3 클러치부는 상기 고정 클러치의 제1 클러치부의 작은 돌기 및 큰 돌기와 대응되는 형상으로 돌기를 형성하도록 하는 주기적인 동력단속용 클러치.
청구항 1에 있어서,

상기 제2 이동 클러치는 상기 제1 이동 클러치의 일측면으로부터 일정 길이 연장되도록 한 중공관의 외주면에 축방향으로의 이동과 회전이 가능하게 구비되고, 일단은 상기 제1 이동 클러치의 상기 중공관의 내주연측 판면과 접촉이 단속되면서 내부에는 상기 제1 이동 클러치측으로의 이동 탄성을 갖도록 하는 제2 스프링이 탄설되는 스프링 가이드가 일측으로 형성되며, 상기 스프링 가이드의 상기 제1 이동 클러치에 접촉되는 일측의 단부와 대응되는 타측의 단부에는 상기 고정 클러치와 마주보는 면에 제2 클러치부의 작은 돌기와 큰 돌기에 대응되는 형상으로 돌기를 형성하는 제4 클러치부가 구비되는 주기적인 동력단속용 클러치.
청구항 1에 있어서,

상기 제3 이동 클러치는 상기 제2 이동 클러치와 면간 볼팅 체결되도록 하면서 체결면과 반대측면으로는 제1 래칫 기어를 형성하고, 내주면은 상기 클러치 샤프트와 스플라인 결합되도록 하는 주기적인 동력단속용 클러치.
청구항 1에 있어서,

상기 구동 클러치 기어는 외주면에서의 기어결합에 의해 작동 구동력이 전달되고, 상기 제3 이동 클러치와 마주보는 면에는 상기 제3 이동 클러치에 형성한 제1 래칫 기어와 기어 결합되는 제2 래칫 기어가 형성되도록 하는 주기적인 동력단속용 클러치.