래피어 직기용 클러치 기구{Clutch Device for Rapier Loom}
본 발명은 래피어 직기용 클러치 기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동력의 단속 과정에서 작동의 신뢰성과 내구성을 증진하면서 직물 제품의 품질 저하를 방지하는 래피어 직기용 클러치 기구에 관한 것이다.
통상, 래피어(Rapier) 직기는 안정된 위입으로 인하여 가장 범용성이 높은 직기이다. 래피어 직기의 구동부는 단일 V벨트를 사용하여 전자식 클러치 및 브레이크 장치를 통한 직기구동과 단일 모터풀리로 rpm 조정을 수행한다. 일예로 한국 공개특허공보 제1991-0007262호에 의하면 『접속부 표면에 요입홈을 만들고 접속원판에는 자성체 클러치 소자(15a)를 내장시키며 접속부(17a) 반대면에는 환상요입부(17b)를 만들어 그 속에 환상전자석(18)을 내장하고 전동푸울리(12)는 전동기(11)와 벨트(20)로 연결하며 체인푸울리(17)는 저속모우터(21)와 체인벨트(22)로 연결하여서 된』 레피어 직기의 구동장치를 개시한다. 그러나 이와 같은 전자식 클러치를 적용하는 경우 구동부의 정회전과 정지 작동을 반복하는 과정에서 순간적이고 정확한 정지가 곤란하여 슬립이 발생하므로 제직 불량이 초래되고 장기적으로 기계의 내구성도 저하된다. 다른 예로, 한국 등록실용신안공보 제0027765호는 『몸체(10)의 양측면으로는 정삼각 방향으로 3개의 키(Key)(5)를 일체로 돌출 형성시키고, 몸체(10)의 둘레 중앙에는 돌출부(11)를 형성하여 임의의 곳으로 경사면(a)이 형성된 캠(2)(2)을 나사(3)로 고정시켜서 된』 편직기의 회전 방향 전환용 클러치를 개시한다. 이는 다수의 키(5)를 돌출 형성하고 직선 운동을 하는 작동봉(25)(25)과 캠(2)(2)의 연동 구성을 일체로 포함하는 것으로 전자식 구성을 배제하고 기구적 구성을 도입하여 작동의 신뢰성을 향상한다. 그러나 클러치의 급격하고 충격적인 단속으로 결합위치를 지나치는 결행이 나타나는 것은 물론 키의 마모나 손상이 불가피하므로 내구성을 약화시킨다. 종래기술의 문헌정보 [문헌1] 한국 공개특허공보 제1991-0007262호 “레피어 직기의 구동장치” [문헌2] 한국 등록실용신안공보 제0027765호 “양말 편직기의 회전방향 전환용 클러치 ” [문헌3] 한국 등록실용신안공보 제0140599호 “레피어 직기용 구동장치”
이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 동력의 단속 과정에서 슬립이나 결행을 차단하여 작동의 신뢰성과 내구성을 증진하면서 직물 제품의 품질 저하를 방지하는 래피어 직기용 클러치 기구를 제공하려는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 작동축의 주기적인 정회전 및 정지와, 간헐적인 역회전을 수행하도록 동력을 단속하는 래피어 직기용 클러치 기구에 있어서: 상기 작동축상에 회전 가능하게 설치되고, 일면에 활주면과 돌출턱을 구비하는 풀리; 상기 작동축의 일단에 축방향 운동 가능하게 맞물려 설치되고, 상기 풀리에 접하는 활주면과 돌출턱을 구비하는 압력슬리브; 및 상기 압력슬리브의 외주면에 포크를 개재하여 설치되고, 압력슬리브를 전후진을 유발하여 동력을 단속하는 작동간;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 상기 풀리 및 압력슬리브의 활주면은 각각의 동일 원주상에서 돌출턱으로부터 높이가 점감하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 상기 풀리 및 압력슬리브의 활주면과 돌출턱은 각각 1개소에 설치하거나 균등한 간격으로 2개소에 설치되는 것을 특징으로 한다. 한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발 명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 래피어 직기용 클러치 기구는 동력의 단속 과정에서 슬립이나 결행을 차단하여 작동의 신뢰성과 내구성을 증진하면서 직물 제품의 품질 저하를 방지하는 효과를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 클러치 기구의 설치상태를 나타내는 직기 구성도, 도 2는 본 발명에 의한 클러치 기구의 요부를 확대하여 나타내는 사시도, 도 3은 도 2의 클러치 기구를 정면에서 나타내는 구성도, 도 4는 본 발명에 의한 클러치 기구를 분리하여 나타내는 사시도, 도 5는 도 4의 일부를 분해하고 확대하여 나타내는 사시도이다. 본 발명은 작동축(18)의 주기적인 정회전 및 정지와, 간헐적인 역회전을 수행하도록 동력을 단속하는 래피어 직기용 클러치 기구에 관련된다. 래피어 직기는 종광부(12), 래피어부(14), 롤러부(16), 작동축(18) 등을 포함하며, 작동축(18)이 주기적인 정회전과 정지 동작을 반복하면서 다양한 문양을 직조한다. 작동축(18)은 위경사를 지닌 송출롤러와 직물 제품을 감는 권취롤러가 동기를 유지한 상태로 회전되도록 한다. 본 발명에 따르면 일면에 활주면(22)과 돌출턱(25)을 구비하는 풀리(20)가 상기 작동축(18)상에 회전 가능하게 설치된다. 풀리(20)는 외주면에 감기는 타이밍벨트(28)를 통하여 모터의 동력을 받아 회전한다. 풀리(20)의 일면에 활주면(22)과 돌출턱(25)이 동일 원주상에 구비되며, 이는 동력을 원활하고 정확하게 단속하는 중요한 역할을 한다. 또, 본 발명에 따르면 상기 풀리(20)에 접하는 활주면(32)과 돌출턱(35)을 구비하는 압력슬리브(30)가 상기 작동축(18)의 일단에 축방향 운동 가능하게 맞물려 설치된다. 압력슬리브(30)는 내면의 키이홈(37)을 개재하여 작동축(18)과 맞물려 회전되는 동시에 축방향으로 직선운동을 수행 가능하다. 압력슬리브(30)의 일면에도 활주면(32)과 돌출턱(35)을 형성하여 풀리(20)의 활주면(32)과 돌출턱(25)에 맞물리도록 한다. 이와 같은 압력슬리브(30)는 스프링(38)을 개재하여 설치되어 풀리(20)에 밀착되는 방향으로 탄성력을 받는다. 또, 본 발명에 따르면 압력슬리브(30)를 전후진을 유발하여 동력을 단속하는 작동간(40)이 상기 압력슬리브(30)의 외주면에 포크(42)를 개재하여 설치된다. 작동간(40)은 C자 형태로 형성되고 상단에 힌지를 지니는 포크(42)와, 포크(42)의 하단에 설치되는 롤러(46)와, 포크(42)의 상단에 설치되는 레버(45)를 일체로 구비한 다. 포크(42)의 하단은 롤러(46)를 개재하여 압력슬리브(30)의 외주면에 형성된 요홈(36)에 수용된다. 레버(45)는 케이블(48)을 개재하여 종광부(12)에 연결되고, 종광부(12)에 연동하여 작동간(40)의 동력단속 작동을 유발한다. 이때 본 발명의 상기 풀리(20) 및 압력슬리브(30)의 활주면(22)(32)은 각각의 동일 원주상에서 돌출턱(25)(35)으로부터 높이가 점감하는 형태이다. 풀리(20)의 일방향 측면에서 동일 원주상에 활주면(22)과 돌출턱(25)이 형성된다. 활주면(22)은 점차로 높이가 높아지면서 일지점에 이르러 돌출턱(25)이 이어지고 다시 초기의 상태로 높이가 급감하는 나선형 구조이다. 활주면(22)은 동력전달을 부드럽고 정확하게 유도하는 부분이고, 돌출턱(25)은 실제로 동력을 전달하는 부분이다. 압력슬리브(30)의 타방향 측면에서 동일 원주상에도 상기와 동일한 규격의 활주면(32)과 돌출턱(35)이 형성된다. 도 6은 본 발명에 의한 클러치 기구의 작동상태를 나타내는 사시도이다. 도 6(a)는 종광부(12)의 신호에 의해 작동간(40)이 작동하여 압력슬리브(30)를 후퇴한 상태로서 풀리(20)의 동력이 작동축(18)에 전달되지 않아 일시적인 정지상태를 유지한다. 도 6(b) 및 (c)에서 종광부(12)의 신호가 사라지면 작동간(40)이 원위치되고 압력슬리브(30)가 스프링(38)의 힘으로 전진하여 풀리(20)에 맞물리면서 작동축(18)의 정회전이 수행된다. 제직의 완료단계에서 작동축(18)의 역회전이 필요한 경우 도6(a)의 상태에서 순간적으로 수행한다. 종래의 경우 일부 직기에서 돌출턱(25)만 사용하는 구조가 적용되기도 하지만 작동축(18)의 회전수가 높아질수록(400 rpm 이상) 정확한 맞물림이 이루어지지 않고 다음 회전에서 맞물림이 이루어지는 결행현상이 발생되어 제품 불량이 초래된다. 반면 본 발명에 의하면 작동축(18)의 회전수가 높아지더라도 활주면(22)을 통하여 부드럽고 정확한 맞물림이 가능하여 제품 불량이 발생하지 않는다. 도 7은 본 발명의 변형예에 의한 요부를 분리하여 나타내는 구성도이다. 본 발명에 의하면 상기 풀리(20) 및 압력슬리브(30)의 활주면(22)(32)과 돌출턱(25)(35)은 각각 1개소에 설치할 수도 있지만 균등한 간격으로 2개소에 설치하는 것도 가능하다. 풀리(20)의 활주면(22)과 돌출턱(25)을 2개소에 균일한 간격으로 형성한다. 압력슬리브(30)의 활주면(32)와 돌출턱(35)도 이에 대응하여 맞물리는 형태로 형성한다. 본 발명의 어느 경우에 있어서나 풀리(20)와 압력슬리브(30)의 활주면(22)(32)은 5∼15° 범위의 경사각을 유지하는 것이 좋다. 한편, 본 발명은 래피어 직기에 관련하여 도시하고 설명하였으나 정회전, 정지, 역회전이 필요한 어느 직기 또는 산업용 기계에도 적용할 수 있다. 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 클러치 기구의 설치상태를 나타내는 직기 구성도, 도 2는 본 발명에 의한 클러치 기구의 요부를 확대하여 나타내는 사시도, 도 3은 도 2의 클러치 기구를 정면에서 나타내는 구성도, 도 4는 본 발명에 의한 클러치 기구를 분리하여 나타내는 사시도, 도 5는 도 4의 일부를 분해하고 확대하여 나타내는 사시도, 도 6은 본 발명에 의한 클러치 기구의 작동상태를 나타내는 사시도, 도 7은 본 발명의 변형예에 의한 요부를 분리하여 나타내는 구성도이다. * 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 * 12: 종광부 14: 래피어부 16: 롤러부 18: 작동축 20: 풀리 22, 32: 활주면 25, 35: 돌출턱 30: 압력슬리브 36: 요홈 37: 키이홈 40: 작동간 42: 포크 45: 레버 46: 롤러 48: 케이블 |
