KR100193482B1

KR100193482B1 - 평기어의 백 래시 조정장치

Info

Publication number: KR100193482B1
Application number: KR1019940022921A
Authority: KR
Inventors: 송경도
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1994-09-12
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR960011203A

Abstract

평기어를 동력전달 계통의 수단으로 사용하는 NC 공작기계에 있어서, 기어사이의 치차물림 사이에 발생되는 백 래시를 조정하기 위한 수단으로, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 회전축의 외주에 설치된 아이들 기어와, 이 아이들 기어와 각격을 띄우고 승강가능하게 설치되는 백 래시 조정기어와, 이들 아이들 기어 및 백 래시 조정기어와 치차물림되어 회전력을 전달받는 마스터 기어를 포함하며, 상기한 백 래시 조정장치의 상측에는 유압에 의해 승강작동하는 가압수단이 설치되어 백 래시 조정기어와 마스터 기어의 치차물림 상태가 유격을 갖거나 유격이 발생되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 평기어의 백 래시 조정장치를 제공한다.

Description

평기어(SPUR GEAR)의 백 래시 조정장치

제1도는 본 발명에 의한 백 래시 조정장치의 설치예를 나타내는 도면.

제2도은 본 발명에 관련하는 마스터 기어의 구조를 설명하기 위한 도면.

제3도는 본 발명에 의한 백 래시 조정장치의 결합 상태를 확대 도시한 단면도.

제4도는 본 발명에 관련하는 백 래시 조정기어의 구조를 설명하기 위한 도면.

제5도는 본 발명에 의한 백 래시 조정장치의 작용을 설명하기 위한 도면으로서,

a는 측단면도이고,

b는 부분 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 서보모터 4 : 구동기어

6 : 미드기어 8 : 회전축

10 : 아이들 기어 12 : 백 래시 조정기어

14 : 마스터 기어 18 : 가압수단

20 : 피스톤 22 : 레이디얼 베어링

24 : 스러스트 베어링 26 : 가압부재

28 : 치 30,38,40 : 치 경사면

32 : 치홈 34 : 스플라인

36 : 스프링 42,44 : 치

45 : 가압용 유압홀(Hole) 46 : 가압제거용 유압홀(Hole)

47 : 테이블축 48 : 실린더

본 발명은 평기어의 백 래시 조정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정밀도의 회전이 요구되는 공작기계에서 백 래시 조정장치를 조정할 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수치제어 공작기계류에는 NC 테이블이 사용되고 있는데, 이러한 테이블은 구동원으로부터 기어를 통하여 회전력을 전달받는 동력전달계를 갖는다.

기어류를 통하여 동력을 전달하는 경우, 동력전달이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여 기어물림부에 약간의 간격을 형성하는 이른바 백 래시(backlash)를 두고 있다.

이러한 백 래시는 동력전달이 무리없이 이루어질 수 있도록 하는 것임에도 불구하고, 다른 한편으로는 기어와 기어 사이에 유동을 일으키게 되므로 고정밀도를 요하는 회전기구에서는 오히려 정밀도를 저하시키는 요인으로 작용한다.

특히 호빙 머신과 같은 공작기계의 NC 테이블의 동력 전달계에는 구동기어와, 아이들 기어, 마스터 기어 등이 기어물림되어 있는 구조로 되어 있는데, 이러한 동력 전단계에서 마스터 기어와 아이들 기어 사이의 백 래시는 정밀기계 가공정밀도를 저하시키는 요인이 되고 있다.

이러한 백 래시제거를 위한 방안이 다수제안되어 있는데, 대개의 경우 워엄기어류에 적용되는 기술들로서, 이 제안의 문제점은 워엄기어를 고정밀도로 제작하는 것이 기술상의 난제로 되어 있다.

그리고 평기어를 사용하는 장치에서 백 래시를 제거하는 방안이 제안되어 있는데, 이 방안은 기어의 중심축을 토오션 바아로 사용하는 것으로서 토오션 바의 선택이 어려우며 또 미끄럼을 이용하는 방식이므로 열발생이 단점으로 지적되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 백 래시를 선택적으로 갖을 수 있도록 하여 원활한 구동이 요구되는 상태에서는 백 래시를 제공하고, 고정밀도의 회전을 원하는 작업인 경우에는 백 래시를 최소화할 수 있는 백 래시 조정장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 회전축의 외주에 설치된 아이들 기어와, 이 아이들 기어와 각격을 띄우고 승강가능하게 설치되는 백 래시 조정기어와, 이들 아이들 기어 및 백 래시 조정기어와 치차물림되어 회전력을 전달받는 마스터 기어를 포함하며, 상기한 백 래시 조정기어와 마스터 기어의 치차물림 상태가 유격을 갖거나 유격이 발생되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 평기어의 백 래시 조정장치를 제공한다.

상기한 마스터 기어의 치는 경사면으로 이루워져 치홈이 일측이 좁고 타측이 넓은 형상으로 이루어짐을 특징으로 하는 평기어의 백 래시 조정장치를 제공한다.

상기한 백 래시 조정장치의 치는 일측이 좁고 타측이 넓게 이루어짐을 특징으로 하는 평기어의 백 래시 조정장치를 제공한다.

상기한 아이들 기어와 백 래시 조정장치와의 사이에는 탄성부재가 제공됨을 특징으로 하는 평기어의 백 래시 조정장치를 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 호빙 머신의 NC 테이블 구동계를 나타내는 도면으로서, 본 발명의 백 래시 조정장치가 적용된 것을 보여주고 있다.

서보 모터(2)의 구동축에 설치된 구동기어(4)와 치치물림되어 회전력을 전달받는 미드(mid) 기어(6)와, 이 미드 기어가 설치된 축(8)을 도시하고 있다.

상기한 회전축(8)에는 아이들 기어(10)가 일체로 형성된 구조로 되어 있는데, 이 기어의 상측으로 백 래시 조정기어(12)가 스플라인(34) 결합되어 승강할 수 있도록 되어 있다.

상기한 아이들 기어(10)와 백 래시 조정기어(12)는 마스터 기어(14)와 동시에 치차물림되어 있는데, 이 마스터 기어(14)의 중앙으로 테이블축(47)이 끼워져 이 축에 치차가공용 치구와 소재가 위치될 수 있도록 이루어진다.

이 축이 위치하는 하우징(16)과 함께 NC테이블을 형성하게 되는데, 본 실시예는 상기한 백 래시 조정기어(12)의 상측에 가압수단(18)을 제공하고 있다.

이 가압수단(18)은 회전축(8)의 외주에 설치되는 실린더(48)와, 이 실린더의 내측에 위치하여 실린더 내로 공급되는 유압에 의해 승강하는 피스톤(20)을 갖고 있으며, 이 피스톤의 아래측으로 스러스트 베어링(24)이 위치하여 백 래시 조정기어(12)와 접촉하고 있는 가압부재(26)를 포함한다.

제2도는 상기한 마스터 기어(14)의 부분 사시도로서, 치(齒)(28)가 경사면(30)으로 이루어져 치홈(32)이 상측이 넓고 하측이 좁은 형상으로 이루어져 있다.

이러한 구조는 치홈(32)이 좁은 부위에 아이들 기어(10)가 치차물림되고, 치홈이 넓은 부위에 백 래시 조정기어(12)가 치차물림된다.

제3도는 상기한 회전축(8)의 주요부 측단면도로서, 아이들 기어(10)가 일체로 형성되어 있음을 나타내고 있으며, 백 래시 조정기어(12)는 아이들 측에 형성된 스플라인(34)에 끼워져 승강할 수 있도록 되어 있다.

상기한 아이들 기어(10)와 백 래시조정기어(12) 사이에 탄성부재(36)를 설치하면 백 래시 조정기어가 유압에 의해 눌림된 후 가압력 소멸시 원래의 위치로 복귀할 수 있다.

제4도는 아이들 기어(10)와 백 래시 조정기어(12)의 부분 사시도로서, 이들 기어는 상기한 마스터 기어(14)와는 반대방향으로 경사진 경사면(38,40)으로 치(42,44)를 형성하고 있다.

따라서 제5a도에 도시한 바와 같이 마스터 기어(14)와 치차물림되는 아이들 기어(10) 및 백 래시 조정기어(12)는, 제5b도에 도시한 바와 같이 마스터 기어(14)의 치홈(32)내로 각각의 치(42,44)가 위치하여 치차물림 상태를 이루게 된다.

이러한 상태는 아이들 기어(10)와 마스터 기어(14) 사이의 치에는 항시 백 래시가 존재하게 되는데, 백 래시 조정기어(12)와 마스터 기어(14) 사이의 치사이에는 다음과 같은 작용으로 백 래시가 존재하거나 존재하지 않게 된다.

즉, 실린더(48)내로 가압용 유압홀(45)을 통해 유압을 공급하게 되면 피스톤(20)이 하강하면서 스러스트 베어링(24)을 누르게 되므로 그 압력이 가압부재(26)로 전달되면서 백 래시 조정기어(12)를 아래측으로 밀게 된다.

이러한 작용으로 백 래시 조정기어(12)는 마스터 기어(14) 의 치홈(32)내에서 이동하게 되는데, 마스터 기어의 치홈(32)은 상측이 넓은 구조로 되어 있기 때문에 백 래시 조정기어(12)가 하측으로 이동하게 되면 마스터 기어(14) 의 경사면(30)과 백 래시 조정기어(12)의 경사면(38)이 접촉하는 상태가 된다.

따라서 이들 치사이에 형성되는 유격이 없어지게 되므로 백래시가 없어져 고정밀도를 요하는 회전작업의 경우에 이용될 수 있다.

그리고 원활한 동력 전달을 필요로 하는 경우에는 가압제거용 유압홀(46)을 통해 실린더(48)내로 유압을 제공하여 피스톤(20)을 상승시킴으로써 없어진 백 래시를 다시 형성할 수 있는데, 그것은 가압력이 소멸되고 피스톤(20)이 상승한 상태에서 회전축(8)이 회전함에 의해 실현된다.

게다가 본 발명은 아이들 기어(10)와 백 래시 조정기어(12) 사이에 탄성부재(36)를 설치하고 있기 때문에 백 래시 조정기어(12)의 상승은 신속하게 이루어질 수 있다.

이러한 작용은 백 래시를 존재시키거나 존재시키지 않을 수 있는 것인데, 가압력을 조절함으로써 백 래시의 정도를 조절할 수도 있으므로 작업의 종류에 따라 적절히 제어할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 백 래시 조정장치는, 치차물림 사이에서 차사이에 형성된 유격을 조정할 수 있도록 하고 있기 때문에 동력전달시 소음을 최소화시킬 수 있는 이점이 있으며, 또 고정밀도의 회전정도를 요구하는 작업에서 조건을 충족시킬 수 있으므로 제품의 가공정밀도를 한층 향상시킬수 있는 효과가 있다.

Claims

모터의 구동력을 전달받아 회전하는 회전축의 외주에 설치된 아이들 기어와, 이 아이들 기어와 간격을 띄우고 승강가능하게 설치되는 백 래시 조정기어와, 이들 아이들 기어 및 백 래시 조정기어와 치차물림되어 회전력을 전달받는 마스터 기어를 포함하며, 상기한 백 래시 조정기어의 상측에는 유압에 의해 승강작동하는 가압수단이 설치되어 백 래시 조정기어와 마스터 기어의 치차물림 상태가 유격을 갖거나 발생되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 평기어의 백 래시 조정장치.
제1항에 있어서, 마스터 기어의 치는 경사면으로 이루어져 치홈이 일측이 좁고 타측이 넓은 형상으로 이루어짐을 특징으로 하는 평기어의 백래시 조정장치.
제1항에 있어서, 백 래기 조정기어의 치는 일측이 좁고 타측이 넓게 이루어짐을 특징으로 하는 평기어의 백 래시 조정장치.
제1항에 있어서, 아이들 기어와 백 래시 조정기어와의 사이에는 탄성부재가 제공됨을 특징으로 하는 평기어의 백 래시 조정장치.