KR100548009B1

KR100548009B1 - 동력 전달 장치

Info

Publication number: KR100548009B1
Application number: KR1020040036634A
Authority: KR
Inventors: 강희선; 고준열
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2004-05-22
Filing date: 2004-05-22
Publication date: 2006-02-01
Also published as: KR20050111486A

Abstract

본 발명은 외부 구동원으로부터 전달되는 회전력을 다수개의 동력 전달축으로 분배할 수 있는 동력 전달 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며,

이 목적을 달성하기 위하여, 외부 구동원에 연결되어 회전하는 구동축을 포함하는 동력 입력부와, 상기 구동축에 연결되어 상기 구동축의 회전수를 감속시키는 수단과, 상기 감속 수단의 후단에 배치되어 감속된 회전수로 회전하는 제1베벨기어와, 상기 제1베벨기어와 치합하는 제2베벨기어와, 상기 제2베벨기어가 물려있고 상기 제2베벨기어의 회전력에 의하여 회전하는 중앙 분배축을 구비하는 제1감속부와, 상기 중앙 분배축에 결합되어 회전하는 중앙 스퍼기어와, 상기 중앙 스퍼 기어에 치합하여 회전하는 외측 스퍼기어들이 각각 물려있는 적어도 2개의 외부 분배축들을 구비하는 동력 분배부와, 일 측은 상기 외부 분배축에 연결되어 있고, 상기 동력 분배부로부터 전달되는 회전력을 차단하거나 타 측으로 전달하는 동력 차단부와, 상기 동력 차단부에 연결되어 회전하는 동력 전달축을 구비하는 동력 전달부와, 그리고 상기 동력 전달축에 결합되어 회전하는 웜기어와, 상기 웜기어와 치합하여 회전수가 감소되도록 회전하는 웜휠을 구비하는 제2감속부를 구비하는 동력 전달 장치를 제공한다.

Description

동력 전달 장치 {The device for transferring power}

도 1은 종래기술에 따른 동력 전달 장치의 사시도이고,

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달 장치가 적치대에 연결되어 있는 것을 도시한 사시도이고,

도 2b는 도 2a의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 취한 단면도이고,

도 3a는 도 2(도 2a, 도 2b)의 동력 입력부를 도시한 사시도이고,

도 3b는 도 3a의 동력 입력부의 분해 사시도이고,

도 4a는 도 2(도 2a, 도 2b)의 제1감속부를 도시한 사시도이고,

도 4b는 도 4a의 제1감속부의 분해 사시도이고,

도 5a는 도 2(도 2a, 도 2b)의 동력 분배부를 도시한 사시도이고,

도 5b는 도 5a의 동력 분배부의 분해 사시도이고,

도 6a는 도 2(도 2a, 도 2b)의 동력 차단부를 도시한 사시도이고,

도 6b는 도 6a의 동력 차단부의 분해 사시도이고,

도 7a는 도 2(도 2a, 도 2b)의 동력 전달부 및 제2감속부를 도시한 사시도이고,

도 7b는 도 7a의 동력 전달부 및 제2감속부의 분해 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 동력 입력부 200 : 제2감속부

300 : 동력 분배부 400 : 동력 차단부

500 : 동력 전달부 600 : 제2감속부

1000 : 동력 전달 장치

본 발명은 동력 전달 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 외부 구동원으로부터 전달되는 회전력을 다수개의 동력 전달축으로 분배할 수 있는 동력 전달 장치에 관한 것이다.

도 1에 종래기술에 따른 동력 전달 장치(10)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 동력 전달 장치(10)는 구동원 및 감속부를 포함하는 구동부(11)로부터 회전력을 전달받아, 이를 감속시킨 후에 체인(12)을 이용하여 적치대(14)를 이동시키는 구조를 가진다. 이 때 각 적치대(14)에는 구동부(11)들이 각각 별도로 구비되어 있어서, 적치대의 개수가 많을 경우 구동부들의 수도 그 만큼 증가된다. 따라서, 적치대의 수가 증가될 경우, 구동부 개수도 증가되어, 배치 공간이 증가되고, 비용이 증가된다.

또한, 구동부와 적치대 사이의 동력 전달이 체인으로 수행되고 있기 때문에, 적치대의 이송시에 이송 정확도가 낮고, 역회전시 동력전달 저하로 이송 오차가 크게 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 외부 구동원으로부터 전달되는 회전력을 다수개의 동력 전달축으로 분배할 수 있는 동력 전달 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:

외부 구동원에 연결되어 회전하는 구동축을 포함하는 동력 입력부;

상기 구동축에 연결되어 상기 구동축의 회전수를 감속시키는 수단과, 상기 감속 수단의 후단에 배치되어 감속된 회전수로 회전하는 제1베벨기어와, 상기 제1베벨기어와 치합하는 제2베벨기어와, 상기 제2베벨기어가 물려있고 상기 제2베벨기어의 회전력에 의하여 회전하는 중앙 분배축을 구비하는 제1감속부;

상기 중앙 분배축에 결합되어 회전하는 중앙 스퍼기어와, 상기 중앙 스퍼 기어에 치합하여 회전하는 외측 스퍼기어들이 각각 물려있는 적어도 2개의 외부 분배축들을 구비하는 동력 분배부;

일 측은 상기 외부 분배축에 연결되어 있고, 상기 동력 분배부로부터 전달되는 회전력을 차단하거나 타 측으로 전달하는 동력 차단부;

상기 동력 차단부에 연결되어 회전하는 동력 전달축을 구비하는 동력 전달부; 및

상기 동력 전달축에 결합되어 회전하는 웜기어와, 상기 웜기어와 치합하여 회전수가 감소되도록 회전하는 웜휠을 구비하는 제2감속부;를 구비하는 동력 전달 장치를 제공한다.

본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 동력 전달 장치에서, 상기 구동축의 회전수 감속 수단은 유성기어장치일 수 있다.

또한 본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 동력 전달 장치에서, 상기 동력 차단부와 상기 동력 전달축은 유니버셜 조인트에 의하여 결합될 수 있다.

또한 본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 동력 전달 장치에서, 상기 동력 입력부는 상기 구동축에 물려 있는 제3베벨기어를 더 구비하고, 상기 동력 입력부의 일측에는 상기 제3베벨기어와 치합하여 회전하는 제4베벨기어가 물려있는 수동 구동축이 배치될 수 있다.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동력 전달 장치(1000)들이 적치대(700)들에 연결되어 있다. 동력 전달 장치(1000)는 동력 입력부(100), 제1감속부(200), 동력 차단부(300), 동력 전달부(400), 및 제2감속부(500)를 구비한다. 여기에서 일 동력 전달 장치는 2개의 적치대들을 구동하며, 타 동력 전달 장치는 3개의 적치대들을 구동한다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 동력 입력부(100)는 모터 등과 같은 외부 구동원(미도시)에 연결되어 회전력을 전달받으며, 전달받은 회전력을 제1감속부(200)로 전달시킨다. 도면을 참조하면, 동력 입력부(100)는 외부 구동원과 커플링(110)에 의하여 결합되는 구동축(140)과, 구동축(140)과 결합되어 있는 제3베벨기어(130)와, 이들이 내부에 안착되어 결합되는 동력 입력부용 하우징(150) 과, 동력 입력부용 하우징(150)을 덮는 하우징 커버(160)를 구비하며, 동력 입력부용 하우징(150)과 하우징 커버(160)는 볼트(161)들을 이용하여 결합된다. 또한, 제3베벨기어(130)와 커플링(110) 사이에는 회전축(140)의 회전을 원활하게 하도록 한 쌍의 베어링들(121, 122)이 배치되어 있으며, 베어링들 사이에는 오일실(oil seal)(123)이 개재된다.

동력 입력부용 하우징(150)의 측면에 형성되어 있는 원형의 개구부(150a)에는 수동 구동축(170)이 배치되어 있으며, 수동 구동축(170)에는 제4베벨기어(180)가 결합되어 있어서 제3베벨기어(130)와 치합되어 회전할 수 있다. 즉, 수동 구동축(170)이 회전되면, 이에 물려있는 제4베벨기어(180)가 회전되고, 제4베벨기어(180)와 맞물려 있는 제3베벨기어(130)가 회전하면서 구동축(140)을 회전시킨다.

수동 구동축(170)과 구동축(140)은 서로 수직을 이루도록 배치된다. 또한, 수동 구동축(170)에는 한 쌍의 베어링들(171, 172)이 배치되어 수동 구동축(170)의 원활한 회전을 가능하게 한다. 수동 구동축(170)은 수동 구동축용 커버(190)에 의하여 보호된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달 장치(1000)에는, 수동 구동축(170)이 별도로 배치되어 동력 입력축(140)으로 회전력을 전달할 수 있기 때문에, 외부 구동원으로부터 동력이 차단되더라도, 동력 전달 장치가 연결되어 있는 적치대 등에 동력을 전달할 수 있다.

도 4a 및 도 4b에는 제1감속부(200)가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 제1감속부(200)는 구동축(140)에 연결되어 구동축(140)의 회전수를 감속시키는 수단(210)과, 상기 감속 수단(210)의 후단에 배치되어 감속된 회전수로 회전하는 제1베벨기어(220)와, 제1베벨기어(220)와 치합하는 제2베벨기어(230)와, 제2베벨기어(230)가 물려있고 제2베벨기어(230)의 회전력에 의하여 회전하는 중앙 분배축(240)을 구비한다.

여기에서 구동축(140)의 회전수를 감속시키는 수단으로서 유성 치차 감속부(210)가 배치되어 있다. 유성 치차 감속부(210)는 유성 치차 지지용 축(211)과, 유성 치차 지지용 축(211)의 치에 치합하도록 형성된 3개의 유성치차(212)들과, 결합용 핀들(213)과, 유성 치차 지지용 축(211)의 회전을 위한 베어링(215)과, 유성치차(212)들과 치합하도록 내주면에 치들이 형성되어 있는 유성기어용 박스(214)를 구비한다. 이러한 유성 치차 감속부(210)는 제1감속부용 하우징(250)에 안착된 후에 볼트(261)들을 이용하여 하우징 커버(260)에 의하여 덮힌다. 상기의 유성 치차 감속부(210)에 의하여 회전수가 1/6로 감속된다.

유성 치차 감속부(210)의 후단에는 제1베벨기어(220)가 결합되어 있어서, 구동축(140)의 회전수의 1/6로 감속된 회전수로 회전한다. 또한, 제1감속부용 하우징(250)의 옆면에는 개구부(250a)가 형성되어 있어서 , 중앙 분배축(240)이 구동축에 실질적으로 수직 방향으로 배치되어 있다. 중앙 분배축(240)의 일 측에는 제1베벨기어(220)와 치합하는 제2베벨기어(230)가 결합되어 있어서 유성 치차 감속부(210)에 의하여 전달된 동력 방향을 전환시킨다. 또한, 중앙 분배축(230)에는 베어링(235)이 배치되어 있어서, 중앙 분배축(230)의 회전을 원활하게 한다.

유성 치차 감속부와 제1베벨기어 사이에는 베어링(251)과 테이퍼 베어링(252)이 개재되어 있어서, 안정적인 지지와 제1베벨기어의 위치 관리가 가능해진다.

도 5a 및 도 5b에는 동력 분배부(300)가 도시되어 있다. 중앙 분배축(240)은 동력 분배부(300)와 연결된다. 동력 분배부(300)는 중앙 분배축(240)에 결합되어 회전하는 중앙 스퍼기어(310)와, 중앙 스퍼 기어(310)에 치합하여 회전하는 2개의 외측 스퍼기어들(320, 330)이 각각 물려있는 2개의 외부 분배축들(340, 350)과, 이들이 안착되어 결합되는 중앙 분배축용 하우징(380)과, 중앙 분배축용 하우징(380)을 덮는 하우징 커버(370)를 구비한다. 중앙 스퍼기어(310)와 2개의 외측 스퍼기어들(320, 330)의 양측에는 각각 한 쌍의 베어링들(311, 312, 341, 342, 351, 352)이 각각 배치되어 회전을 원활하게 한다.

중앙 스퍼기어(310)는 중앙 분배축(240)에 결합되어 회전을 하며, 이러한 회전력을 외측 스퍼기어들(320, 330)에 전달한다. 본 실시예에서는 중앙 스퍼기어(310)와 외측 스퍼기어(320, 330)의 치 수가 동일하기 때문에, 외부 분배축들(340, 350)의 회전수는 중앙 분배축(240)의 회전수와 동일하도록 되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 외측 기어들의 수도 2개인 것으로 도시되고 있지만, 구동이 요구되는 적치대의 수에 따라 증가될 수 있다.

도 6a 및 도 6b에 동력 차단부가 도시되어 있다. 동력 차단부(400)는 외부 분배축(340, 350)의 후단에 각각 배치되며, 외부 분배축(340, 350)으로부터 전달되는 회전력을 차단하거나, 또는 외부 분배축(340, 350)으로부터 전달되는 회전력을 동력 전달부(500)로 전달한다. 즉, 동력 차단부(400)의 제어를 통하여, 원하는 동력 전달부로만 선택적으로 회전력을 전달할 수 있다.

이러한 동력 차단부(400)는 클러치 축(410)과, 클러치 축(410)의 일 측에 배치되는 클러치 조립체(420)와, 클러치 축(410)의 양측에 배치되는 한 쌍의 베어링들(411, 423)과, 이들이 내부에 안착되는 동력 차단부용 하우징(430)과, 볼트(441)들을 이용하여 동력 차단부용 하우징(430)을 덮는 하우징 커버(440)를 구비한다. 클러치 조립체(420)는 클러치용 연결판(421), 클러치판 조립체(422)를 구비한다.

본 실시예에서의 동력 차단부(400)는 전자식으로 작동되며, 클러치 조립체(420)가 작동되면 회전력은 외부 분배축(340, 350)으로부터 동력 전달부(500)로 전달된다.

도 7a 및 도 7b에는 동력 전달부(500)가 도시되어 있다. 동력 전달부(500)는 동력 전달축(510)을 구비하고, 도시된 바와 같이 동력 전달축(510)은 클러치 축(410)과 유니버셜 조인트(520)에 의하여 연결 결합되어 있다. 따라서, 유니버셜 조인트(520)는 연결되는 축들(410, 510) 사이의 부분적인 위치 변화를 흡수할 수 있기 때문에, 회전축의 역회전이나 흔들림이 발생되어도 이송 오차가 적게된다.

또한, 도 7a 및 도 7b에 제2감속부(600)가 도시되어 있다. 제2감속부(600)는 동력 전달부(500)의 동력 전달축(510)에 결합되어 회전하는 웜기어(610)와, 웜기어(610)와 치합하여 동력 전달축(510)에 대하여 수직방향으로 회전력을 전달하는 웜휠(620)과, 웜기어(610) 및 웜휠(620)이 내부에 안착되어 결합되는 기어박스(630)와, 기어박스(630)를 덮는 커버(640)를 구비한다. 웜휠의 하측에는 베어링(650)이 배치되어 있다.

또한, 제2감속부(600)는 웜기어(610)의 회전을 원활하게 하는 한 쌍의 베어링들(611, 612)과, 웜휠(620)의 원활한 회전을 위하여 배치되는 베어링(621)을 더 구비할 수 있다. 웜휠(620)이 물려 있는 회전축(680)에는 스프라켓(660)이 결합되어 있다. 기어박스(630)와 스프라켓(660)은 기어박스(630)의 일측에 배치되는 지지대(670)에 의하여 지지된다.

웜기어(610)와 웜휠(620)에 의하여 회전수는 1/13로 감속된다. 또한, 웜휠(620) 및 웜기어(610)는 기어각도 20°경사각을 갖는 2줄 나사 형태를 가지며, 적치대(700)의 자체 회전을 억제토록 하는 기능도 갖추고 있다.

따라서, 동력 전달부(500)에서 공급되는 회전력은 웜휠(620) 및 웜기어(610)에 의하여 2차 감속되고, 회전방향이 변경된 후, 최종적으로 스프라켓(660)에 회전력을 전달한다. 그 후에 스프라켓(660)의 회전력에 의하여 적치대(700)의 위치를 이동시키게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달 장치(1000)의 작동은 다음과 같다.

외부 구동원에 의하여 동력 입력부(100)로 전달된 회전력은, 제1감속부(200)에서 1/6의 회전수를 갖도록 감속되고, 감속된 회전력은 해당 적치대(700)와 연결되어 있는 동력 분배부(300)로 전달된다. 그 후에 동력 차단부(400)에 의하여 동력 분배부(300)와 동력 전달부(500)가 연결되면, 동력 전달부(500)를 통하여 회전력이 전달되고 ,이 동력은 제2감속부(600)에서 최종 감속되어 적치대(700)를 구동시킨다.

앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.

본 발명에 따른 동력 전달 장치는 다음과 같은 효과를 가지고 있다.

첫째, 제2감속부가 웜기어와 웜휠이 맞물리는 구조를 가지고 있기 때문에, 피구동체의 자체 회전을 억제한다.

둘째, 원거리 동력전달이 유니버셜 조인트로 연결되는 회전축으로 수행되기 때문에, 역회전시에도 흔들림 오차가 감소되고, 이송 정확도가 향상된다.

셋째, 별도의 수동 구동축이 배치되어 있기 때문에, 모터 등의 외부 구동원에 연결될 수 없을 경우에도, 피구동체를 구동할 수 있다.

넷째, 다수개의 피구동체를 하나의 외부 구동원으로 이동시킬 수 있기 때문에, 비용이 절감되고, 동력 전달 장치를 위한 배치 공간이 감소된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

외부 구동원에 연결되어 회전하는 구동축을 포함하는 동력 입력부;

상기 구동축에 연결되어 상기 구동축의 회전수를 감속시키는 수단과, 상기 감속 수단의 후단에 배치되어 감속된 회전수로 회전하는 제1베벨기어와, 상기 제1베벨기어와 치합하는 제2베벨기어와, 상기 제2베벨기어가 물려있고 상기 제2베벨기어의 회전력에 의하여 회전하는 중앙 분배축을 구비하는 제1감속부;

상기 중앙 분배축에 결합되어 회전하는 중앙 스퍼기어와, 상기 중앙 스퍼 기어에 치합하여 회전하는 외측 스퍼기어들이 각각 물려있는 적어도 2개의 외부 분배축들을 구비하는 동력 분배부;

일 측은 상기 외부 분배축에 연결되어 있고, 상기 동력 분배부로부터 전달되는 회전력을 차단하거나 타 측으로 전달하는 동력 차단부; 및

상기 동력 차단부에 연결되어 회전하는 동력 전달축을 구비하는 동력 전달부;

상기 동력 전달축에 결합되어 회전하는 웜기어와, 상기 웜기어와 치합하여 회전수가 감소되도록 회전하는 웜휠을 구비하는 제2감속부;를 구비하는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서 상기 구동축의 회전수 감속 수단은 유성기어장치인 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서, 상기 동력 차단부와 상기 동력 전달축은 유니버셜 조인트에 의하여 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서, 상기 동력 입력부는 상기 구동축에 물려 있는 제3베벨기어를 더 구비하고, 상기 동력 입력부의 일측에는 상기 제3베벨기어와 치합하여 회전하는 제4베벨기어가 물려있는 수동 구동축이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.