KR100421425B1 - 백래쉬를 방지하기 위한 감속기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백래쉬를 방지하기 위한 감속기에 관한 것으로, 특히 회전력을 발생시키고 축방향으로 이어진 모터용 구동 샤프트로 회전역을 전달할 수 있게 고정된 구동모터; 상기의 모터용 구동 샤프트의 정해진 위치에 일정한 횟수 만큼 감긴 제 1 케이블; 상기 제 1 케이블의 고정점이 위치해 있고, 제 1 케이블과 상기의 모터용 구동 샤프트를 통해 회전력을 전달 받으면서 제 1 케이블이 감기거나 풀리고 또한 이와 함께 축방향으로 선형적인 직선운동을 할 수 있는 두개의 회전용 실린더를 갖는 회전부; 상기 회전부를 이루는 실린더의 샤프트에 고정점이 위치해 있고, 상기의 샤프트에 정해진 횟수만큼 감겼다 풀렸다 하는 제 2 케이블과; 상기 제 2 케이블에 감겨있고 회전용 실린더의 샤프트에 감겨진 제 2 케이블로부터 회전력을 전달받아 이를 출력하는 출력용 실린더 및 샤프트를 갖는 출력부로 이루어짐이 특징이다.

Description

백래쉬를 방지하기 위한 감속기{A Speed Gear Devices For Backlash Preclusion}
본 발명은 백래쉬를 방지하기 위한 감속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동모터와 결합된 모터 구동용 샤프트에 케이블이 연결되고, 상기 케이블에 의해 실린더가 회전용 샤프트 또는 출력용 샤프트의 축선방향으로 왕복이동을 가능케 하는 것이다. 따라서, 높은 감속비(기어비) 구현시 케이블에 걸리는 장력을 일정하게 유지시켜, 백래쉬(Backlash)의 발생을 방지하고자 하는 백래쉬를 방지하기 위한 감속기에 관한 것이다.
도 1은 종래의 감속기를 나타내는 개략적인 사시도이다. 이러한 종래의 감속기를 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 소정길이 방향으로 형성된 모터 구동용 샤프트(120)의 일단이 구동모터(140)에 결합되고, 상기 모터 구동용 샤프트(120)의 외주연에 감겨진 제 1 케이블(180)은 한쌍의 회전부(200)로 연장되어, 회전용 실린더(220)의 외주연에 감겨진다.
그리고, 상기 회전용 실린더(220)의 일측면에 회전용 샤프트(240)가 결합 고정되어, 상기 회전용 실린더(220)로부터 얻어진 회전력이 제 2 케이블(160)을 통하여 출력부(300)의 출력용 실린더(320)로 전달한다.
여기서, 상기 제 1 케이블(180)의 일단은 하나의 회전용 실린더(220)에 고정되어 감겨지고, 상기 케이블(180)의 타단은 상기 모터용 구동 샤프트(120)를 감긴상태에서 다른 쪽의 회전용 실린더(220)로 감겨 고정된다.
상기에서 설명한 바와 같이, 상기 모터용 구동 실린더(120)가 회전함에 따라 한쪽의 회전용 실린더(220)에서는 제 1 케이블(180)이 풀리고, 다른쪽의 회전용 실린더(220)는 제 1 케이블(180)이 감겨짐에 따라 출력부(300)의 출력용 샤프트(340)가 회전한다. 이때, 상기 모터용 구동 샤프트(120)에 감겨진 제 1 케이블(180)은 회전방향에 따라 오른쪽이나 왼쪽 방향으로 이동하게 되는 것이다.
따라서, 상기 모터용 구동 샤프트(120)가 회전할 때 상기 제 1 케이블(180)이 풀리고 감기면서, 상기 모터용 구동 구동 샤프트(120)와 상기 회전용 실린더(220) 사이의 상기 제 1 케이블(180) 길이가 일정하게 유지되지 않는다. 결국, 높은 감속비를 구현시에 상기 제 1 케이블(180)에 걸리는 장력이 느슨하게 되버려 백래쉬가 발생하는 문제점이 초래되었다.
또한, 상기 제 1 케이블(180)의 장력이 불규칙으로 인해 발생된 백래쉬의 현상은 출력부(300)에 회전력을 제대로 전달하기가 어려울 뿐만 아니라, 감속기의 높은 감속비를 구현하기에도 어려운 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 본 발명의 목적은, 구동모터와 결합된 모터 구동용 샤프트에 케이블이 연결되고, 상기 케이블에 의해 실린더가 회전용 샤프트 또는 출력용 샤프트의 축선방향으로 왕복이동이 가능하도록 적용함으로서, 높은 감속비 구현시 케이블에 걸리는 장력을 일정하게 유지시켜, 상기 케이블에 의한 백래쉬의 발생을 방지하고자 하는 백래쉬를 방지하기 위한 감속기를 제공하는 것이다.상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,회전력을 발생시키고 축방향으로 이어진 모터용 구동 샤프트(120)로 회전역을 전달할 수 있게 고정된 구동모터(140); 상기의 모터용 구동 샤프트(120)의 정해진 위치에 일정한 횟수 만큼 감긴 제 1 케이블(180); 상기 제 1 케이블(180)의 고정점이 위치해 있고, 제 1 케이블(180)과 상기의 모터용 구동 샤프트(120)를 통해 회전력을 전달 받으면서 제 1 케이블(180)이 감기거나 풀리고 또한 이와 함께 축방향으로 선형적인 직선운동을 할 수 있는 두개의 회전용 실린더를 갖는 회전부(200); 상기 회전부(200)를 이루는 실린더(220)의 샤프트(240)에 고정점이 위치해 있고, 상기의 샤프트에(240) 정해진 횟수만큼 감겼다 풀렸다 하는 제 2 케이블(160)과; 상기 제 2 케이블(160)에 감겨있고 회전용 실린더(220)의 샤프트(240)에 감겨진 제 2 케이블(160)로부터 회전력을 전달받아 이를 출력하는 출력용 실린더(320) 및 샤프트(340)를 갖는 출력부(300)로 이루어짐이 특징이다.또한, 상기 모터용 구동 샤프트(120)의 지름이 회전용 실린더(220)의 지름보다 상대적으로 작으며, 또한 회전용 실린더(220)의 지름이 회전용 샤프트(240)보다 상대적으로 큰 것이 특징이다.또한, 상기 회전용 샤프트(240)들의 지름이 출력용 실린더(340)의 지름보다 상대적으로 작으며, 또한 출력용 실린더(340)의 지름이 출력용 샤프트(340)의 지름보다 상대적으로 큰 것이 특징이다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로 부터 더욱 분명해질 것이다.
도 1은 종래의 감속기를 나타내는 개략적인 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 백래쉬를 방지하기 위한 감속기를 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 백래쉬를 방지하기 위한 감속기를 나타내는 사용 상태도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 구동부 120: 모터용 구동 샤프트
140: 구동모터 160: 제 2 케이블
180: 제 1 케이블 200: 회전부
220: 회전용 실린더 240: 회전용 샤프트
260: 제 2 고정홀 280: 제 1 고정홀
300: 출력부 320: 출력용 실린더
340: 출력용 샤프트
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 백래쉬를 방지하기 위한 감속기를 나타내는 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(100)는 소정길이 방향으로 형성된 모터용 구동 샤프트(120)의 일단이 구동모터(140)에 결합되고, 상기 모터용 구동 샤프트(120) 타단의 외주연에 제 1 케이블(180)이 일정한 횟수 만큼 감겨진다.
한쌍의 상기 회전부(200)는 상기 제 1 케이블(180)이 회전용 실린더(220)의 외주연에 연장되어 감겨진다. 그리고, 상기 회전용 실린더(220)의 중심축 방향으로 소정길이의 회전용 샤프트(240)가 관통하여, 상기 회전용 샤프트(240)의 축선방향으로 상기 회전용 실린더(220)가 왕복이동 한다.
여기서, 상기 회전용 실린더(220)의 외주연에 제 1 고정홀(280)이 형성되어, 상기 제 1 고정홀(280)에 상기 제 1 케이블(180)의 일단을 고정한다. 또한, 상기 출력용 실린더(320)의 외주연에 형성된 제 2 고정홀(260)은 상기 제 2 케이블(160)의 일단을 고정시킨다.
상기 출력부(300)는 두개의 상기 회전용 샤프트(240)에 감겨진 제 2 케이블(160)은 출력용 실린더(320)의 외주연에 연장되어 감겨진다. 그리고, 상기 출력용 실린더(320)의 중심축 방향으로 소정길이의 출력용 샤프트(340)가 관통되어, 상기 출력용 실린더(320)는 상기 출력용 샤프트(340)가 축선방향으로 왕복이동 한다.
다시말하면, 상기 회전용 실린더(220)의 중앙축 방향으로 회전용 샤프트(240)가 관통하여, 상기 회전용 실린더(220)가 상기 회전용 샤프트(240) 방향으로 왕복이동을 가능케 한다. 따라서, 상기 회전용 실린더(220)로부터 얻어진 회전력은 출력부(300)의 출력용 실린더(320)로 전달된다.
그리고, 상기 구동모터(140)가 회전하여 상기 구동모터(140)와 연결된 구동용 샤프트(120)를 회전시킨다. 그러면, 상기 모터 구동용 샤프트(120)과 두개의 회전용 실린더(220)에 적당한 장력으로 감겨있는 제 1 케이블(180)에 의하여, 한 쪽의 회전용 실린더(220)가 돌면서 상기 제 1 케이블(180)이 풀리게 되고 반대의 회전용 실린더(220)는 돌면서 상기 제 1 케이블(180)이 감기게 되는 것이다.
그러므로, 상기 모터용 구동 샤프트(120)에 감겨있는 제 1 케이블(180)은 회전방향에 따라 오른쪽이나 왼쪽 방향으로 움직이게 된다. 이때, 상기 제 1 케이블(180)은 길이 변화가 거의 없게 되므로 일정한 장력을 유지할 수 있다.
따라서, 상기 회전용 실린더(220)와 상기 출력용 실린더(320)가 왕복이동을 가능케 하여, 상기 제 1 케이블(180)과 제 2 케이블(160)의 장력이 일정하게 유지되어, 높은 감속비에도 백래쉬를 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 백래쉬를 방지하기 위한 감속기를 나타내는 사용 상태도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 구동부(100)의 구동모터(140)가 일방향으로 회전하여 모터용 구동 샤프트(120)를 회전시키면, 상기 모터용 구동 샤프트(120)에 감겨있는 제 1 케이블(180)에 의해 연결된 회전부(200)의 회전용 실린더(220)가 회전한다.
그리고, 상기 회전용 실린더(220)의 외주연에 제 1 케이블(180)이 감김에 따라, 이와 연결되는 다른 하나의 회전용 실린더(220)에 일정한 횟수로 감겨진 상기 제 1 케이블(180)이 풀러지는 것이다.
여기서, 두개의 상기 회전용 실린더(220)의 외주연에 제 1 케이블(180)이 풀리거나 감겨질 때, 상기 회전용 샤프트(240)가 회전용 실린더(220)의 중앙축을 관통하여 상기 회전용 실린더(220)가 상기 회전용 샤프트(240)의 축선방향으로 왕복이동을 가능케한다.
마찬가지로, 출력부(300)도 상기 회전용 샤프트(240)에 감긴 제 2 케이블(160)이 출력용 샤프트(340)의 축선방향으로 이동 가능한 출력용 실린더(320)에 연결되어 감겨짐에 따라, 상기 출력용 실린더(320)의 중앙축을 관통한 출력용 샤프트(340)에 회전력을 전달한다.
따라서, 높은 감속비(기어비)에도 상기 제 1 케이블(180)과 상기 제 2 케이블(160)의 장력을 일정하게 유지하여, 상기 케이블에 의한 백래쉬의 발생을 방지할 수 있다.
이상에서 상술한 바와같이 본 발명에 따른 백래쉬를 방지하기 위한 감속기에 의하면, 구동모터와 결합된 모터 구동용 샤프트에 케이블이 연결되고, 상기 케이블에 의해 실린더가 회전용 샤프트 또는 출력용 샤프트의 축선방향으로 왕복이동이 가능케 하는 것이다.
이러한, 본 발명에 의한 백래쉬를 방지하기 위한 감속기는 높은 감속비 구현 시, 케이블에 발생되는 장력이 실린더의 왕복이동에 의해 일정하게 유지되는 것으로, 백래쉬의 발생을 방지하는 효과를 얻을 수 있는 특징을 가지고 있다.
비록, 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims (9)

  1. 회전력을 발생시키고 축방향으로 이어진 모터용 구동 샤프트(120)로 회전역을 전달할 수 있게 고정된 구동모터(140);
    상기의 모터용 구동 샤프트(120)의 정해진 위치에 일정한 횟수 만큼 감긴 제 1 케이블(180);
    상기 제 1 케이블(180)의 고정점이 위치해 있고, 제 1 케이블(180)과 상기의 모터용 구동 샤프트(120)를 통해 회전력을 전달 받으면서 제 1 케이블(180)이 감기거나 풀리고 또한 이와 함께 축방향으로 선형적인 직선운동을 할 수 있는 두개의 회전용 실린더를 갖는 회전부(200);
    상기 회전부(200)를 이루는 실린더(220)의 샤프트(240)에 고정점이 위치해 있고, 상기의 샤프트에(240) 정해진 횟수만큼 감겼다 풀렸다 하는 제 2 케이블(160)과;
    상기 제 2 케이블(160)에 감겨있고 회전용 실린더(220)의 샤프트(240)에 감겨진 제 2 케이블(160)로부터 회전력을 전달받아 이를 출력하는 출력용 실린더(320) 및 샤프트(340)를 갖는 출력부(300)로 이루어짐을 특징으로 하는 백래쉬를 방지하기 위한 감속기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터용 구동 샤프트(120)의 지름이 회전용 실린더(220)의 지름보다 상대적으로 작으며, 또한 회전용 실린더(220)의 지름이 회전용 샤프트(240)보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 백래쉬를 방지하기 위한 감속기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전용 샤프트(240)들의 지름이 출력용 실린더(340)의 지름보다 상대적으로 작으며, 또한 출력용 실린더(340)의 지름이 출력용 샤프트(340)의 지름보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 백래쉬를 방지하기 위한 감속기.
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