KR100562854B1 - 모터의 감속장치 - Google Patents

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Abstract

모터의 회전속도를 감속하는 모터의 감속장치가 개시된다. 상기 모터의 감속장치는 드럼의 내면에 롤러가 회전가능하게 설치되므로, 공전부재의 골의 면이 롤러에 접촉되어 롤러를 공전부재의 공전방향으로 밀어도 롤러 및 골의 면이 덜 마모된다. 그러므로, 제품의 내구성이 향상된다.

Description

모터의 감속장치 {REDUCTION APPARATUS OF MOTOR}
도 1은 종래의 모터의 감속장치를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 감속장치의 일부 분해 사시도.
도 3은 도 2의 전체 분해 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 드럼의 확대 일부 분해 사시도.
도 5는 도 2의 단면도.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 감속장치의 동작을 보인 도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 받침판 120 : 지지부재
130 : 편심축 140 : 드럼
150 : 공전부재 161 : 고정부재
165 : 커버 167,168 : 제 1,2 안내부재
본 발명은 모터의 회전속도를 감속하는 모터의 감속장치에 관한 것이다.
엘리베이터의 승강장치 또는 수문(水門)의 개폐장치로 모터가 사용된다. 그런데, 모터의 회전속도로 엘리베이터 또는 수문 등과 같은 피이송체(被移送體)를 이송시키면, 그 승강속도 및 개폐속도가 너무 빨라 대단히 위험하다. 이로인해, 모터의 회전속도를 감속시켜 엘리베이터 또는 수문으로 전달하는 감속장치가 사용된다.
엘리베이터 또는 수문 등과 같은 피이송체에 사용되는 모터의 감속장치를 도 1을 참조하여 설명한다.
도시된 바와 같이, 모터의 속도를 감속시키는 종래의 감속장치(10)는 상호 맞물린 웜(11)과 웜휠(13)을 가진다. 웜(11)에 모터(20)의 축(21)이 결합되고 웜휠(13)의 중심축(13a)에 드럼(30)이 결합되는데, 모터(20)의 회전속도는 웜(11)과 웜휠(13)에 의하여 감속되어 드럼(30)으로 전달된다. 드럼(30)의 외주면에는 피이송체를 이송시키기 위한 로프가 감긴다.
그러나, 상기와 같은 종래의 감속장치는 큰 하중이 작용하는 상태에서 웜과 웜휠이 상호 맞물려 회전하므로 웜과 웜휠이 마모된다. 이로인해, 제품의 내구성이 저하되는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로, 본 발명의 목적은 제품의 내구성을 향상시킬 수 있는 모터의 감속장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터의 감속장치는, 관통공이 형성된 받침판; 상기 받침판의 일측면에 결합된 결합판과 상기 결합판의 중앙부에서 연장 형성되며 상기 관통공을 관통하여 상기 받침판의 타측면 외측으로 돌출된 지지관을 가지는 지지부재; 상기 결합판의 외측에 위치된 모터의 회전축에 일단부가 결합되고 타단부측은 상기 지지관을 통과하여 상기 지지관의 외측에 위치되되, 상기 회전축의 중심과 편심되게 상기 회전축에 결합된 편심축; 원통형으로 마련되어 상기 받침판의 타측면측에 설치되고 일측면에는 상기 지지관이 관통하되, 상기 지지관의 중심을 기준으로 회전가능하게 설치되며 외주면에는 피이송체(被移送體)에 일단부가 연결된 로프가 감긴 드럼; 원판형으로 마련되어 상기 드럼의 내부에 설치되고 중앙부는 상기 편심축의 타단부에 결합되며 외주면에는 산과 골이 연속적으로 등간격으로 형성되어 상기 회전축에 의하여 상기 편심축이 1회전하면 상기 회전축의 중심을 기준으로 1공전하면서 상기 드럼의 내주면에 상기 골의 면이 접촉되어 상기 드럼을 자신의 공전방향으로 미는 공전(公轉)부재; 상기 드럼의 외측에 설치되어 상기 공전부재가 상기 회전축의 중심을 기준으로 자전하는 것을 방지하는 자전(自轉)방지수단을 구비한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 감속장치를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 감속장치의 일부 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 전체 분해 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 드럼의 확대 일부 분해 사시도이고, 도 5는 도 2의 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 모터(50)의 회전속도를 감속시켜 엘리베이터 또는 수문(水門) 등과 같은 피이송체(被移送體)를 승강 또는 개폐하는 본 실시예에 따른 감속장치(100)는 받침판(110), 지지부재(120), 편심축(130), 드럼(140), 공전(公轉)부재(150) 및 자전(自轉)방지수단을 가진다.
도시된 바와 같이, 받침판(110)은 벽 또는 기둥 등과 같은 고정물에 고정되고 중앙부측에는 관통공(111)이 형성된다. 지지부재(120)는 받침판(110)의 일측면에 결합된 결합판(121)과 결합판(121)의 중앙부에서 연장 형성되며 관통공(111)을 관통하여 받침판(110)의 타측면 외측으로 돌출된 지지관(125)을 가진다.
받침판(110)에 결합된 지지부재(120)의 결합판(121)의 외측에는 회전축(51)을 가지는 모터(50)가 결합되는데, 회전축(51)에는 편심축(130)이 결합된다. 편심축(130)의 일단부측은 회전축(51)과 동일하게 형성되어 회전축(51)에 결합되고, 타단부측은 회전축(51)의 중심과 편심되게 형성되어 지지부재(120)의 지지관(125)을 관통하여 지지관(125)의 외측에 위치된다. 편심축(130)은 회전축(51)에 의하여 회전하되, 회전축(51)의 중심과 편심되게 회전한다.
편심축(130)과 회전축(51)은 연결부재(180)를 매체로 결합되는데, 연결부재(180)의 중앙부측에는 편심축(130)과 회전축(51)이 압입되는 보스(181)가 형성된다. 그리고, 편심축(130)의 일단부측 외주면 및 회전축(51)의 단부측 외주면에는 키홈(Key Way)(131,51a)이 각각 형성되고, 보스(181)의 내주면에는 편심축(130)과 회전축(51)의 키홈(131,51a)과 대응되게 키홈(181a)이 형성된다. 그리하여, 편심축(130)과 회전축(51)을 보스(181)에 압입하고, 편심축(130)과 회전축(51)의 키홈(131,51a)과 보스(181)의 키홈(181a)이 대향되게 한 후, 키(185)를 키홈(131,51a,181a)에 압입하면, 연결부재(180)를 매체로 편심축(130)과 회전축(51)이 일체로 결합된다.
지지부재(120)의 결합판(125)에는 프레임(190)이 결합되는데, 프레임(190)의 내부에는 연결부재(180)가 위치된다. 즉, 연결부재(180)는 프레임(190)에 의하여 보호된다.
받침판(110)의 타측면측에는 원통형의 드럼(140)이 설치된다. 드럼(140)의 일측면에는 지지관(125)이 관통 설치되고, 내주면에는 반경방향을 따라 다수의 롤러(141)가 등간격으로 회전가능하게 설치되며, 외주면에는 삽입로(145)가 형성된다. 드럼(140)은 지지관(125)에 지지되어 회전가능하게 설치되고, 롤러(141)는 후술할 공전부재(150)의 외주면에 접촉되어 드럼(140)이 회전되게 한다. 삽입로(145)에는 엘리베이터 또는 수문 등과 같은 피이송체(被移送體)에 일단부가 연결된 로프가 삽입되어 감긴다.
공전부재(150)는 원판형으로 마련되어 드럼(140)의 내부에 설치된다. 공전부재(150)의 중앙부에는 삽입관(157)이 형성되고, 삽입관(157)에 편심축(130)의 타단부가 삽입된다. 공전부재(150)의 외주면에는 산(151)과 골(153)이 연속적으로 등간격으로 형성된다. 공전부재(150)는 회전축(51)에 의하여 편심축(130)이 회전하면, 회전축(51)의 중심을 기준으로 공전(公轉) 하면서 골(153)의 면이 롤러(141)의 외면과 접촉한다. 더 상세하게는, 공전부재(150)는 편심축(130)이 1회전하면 회전축(51)의 중심을 기준으로 1공전하면서, 드럼(140)의 내주면에 회전가능하게 결합된 롤러(141)를 자신의 공전방향으로 밀어서 드럼(140)을 자신의 공전방향으로 회전시킨다. 즉, 골(153)의 면이 롤러(141)의 외면과 접촉하여 롤러(141)를 공전부재(150)의 공전방향으로 민다. 그러면, 드럼(140)이 공전부재의 공전방향으로 회전하는데, 이는 후술한다.
자전방지수단은 드럼(140)의 외측에 설치되어 공전부재(150)가 회전축(51)의 중심을 기준으로 자전하는 것을 방지하는데, 고정부재(161), 커버(165), 제 1 및 제 2 안내부재(167,168)를 가진다.
고정부재(161)는 판형으로 마련되어 드럼(140)의 외측에 위치되며, 테두리부측에는 90°간격으로 자신의 중심을 향하는 직선운동로(162a,162b,163a,163b)가 형성된다. 커버(165)는 고정부재(161)를 덮는 형태로 설치되어 받침판(110)의 타측면에 결합된다.
제 1 안내부재(167)는 한쌍으로 마련되어 공전부재(150)의 중심을 기준으로 180°간격을 이루며, 일단부는 공전부재(150)의 일측면에 결합되고 타단부측은 고정부재(161)에 형성된 운동로(162a,162b,163a,163b) 중 상호 대향하는 어느 한쌍의 운동로(162a,162b)에 삽입된다. 제 1 안내부재(167)의 일단부는 공전부재(150)에 결합되고 타단부는 커버(165)에 고정된 고정부재(161)의 운동로(162a,162b)에 삽입되므로, 편심축(130)이 회전하면 공전부재(150)는 제 1 안내부재(167)에 의하여 자전은 하지 못하고 제 1 안내부재(167)가 삽입되지 않은 고정부재(161)의 운동로(163a,163b)를 따라 직선운동만 한다.
제 2 안내부재(168)는 한쌍으로 마련되어 커버(165)의 중심을 기준으로 180 °간격을 이루며, 일단부는 커버(165)의 일측면에 결합되고 타단부측은 고정부재(161)에 형성된 운동로(162a,162b,163a,163b) 중 제 1 안내부재((167)가 삽입되지 않은 다른 한쌍의 운동로(163a,163b)에 삽입된다. 제 2 안내부재(168)의 일단부는 커버(165)에 결합되고 타단부는 고정부재(161)의 운동로(163a,163b)에 삽입되므로, 편심축(130)이 회전하면 공전부재(150)는 제 2 안내부재(168)에 의하여 자전은 하지 못하고 제 1 안내부재(167)가 삽입된 고정부재(161)의 운동로(162a,162b)를 따라 직선운동만 한다.
드럼(140)의 내면에 설치된 롤러(141)의 수와 공전부재(150)의 외주면에 형성된 골(153)의 수는 동일하게 마련되고, 롤러(141)와 골(153)은 상호 대향되게 마련된다. 그리고, 골(153)의 면에 롤러(141)의 외면이 정확하게 접촉되도록 하기 위하여 골(153)의 형상은 반원 보다 작은 호 형상으로 마련된다. 더 구체적으로는, 골(153)의 면을 따라 형성한 가상의 원의 지름을 R1, 롤러(141)의 지름을 R2라 할 때, R1:R2=1.02∼1.1:1이 바람직하다.
도 2 및 도 3의 미설명부호 139은 삽입관(157) 및 지지관(125)에 설치되어 편심축(130)을 지지하는 베어링이고, 도 4의 미설명부호 147은 롤러(141)를 고정하는 고정핀이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 감속장치의 동작을 도 3, 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 설명한다. 도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 감속장치의 동작을 보인 도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 편심축(130)의 중심(O1)이 회전축(51)의 중심(O2)의 좌측에 위치된 상태를 최초의 상태라 가정한다. 최초의 상태에서는 제 1 안내부재(167)가 운동로(162a,162b)의 좌단부에 위치되고 제 2 안내부재(168)가 운동로(163a,163b)의 중앙에 위치되며, 좌측에 위치된 롤러(141a)의 외면에 좌측에 위치된 골(153a)의 면이 접촉된다. 그리고, 상호 인접하는 롤러(141a,141b) 사이의 각도를 θ라 한다.
최초의 상태에서, 회전축(51)에 의하여 편심축(130)이 시계방향으로 회전하면, 회전축(51)의 중심(O2)의 좌측에 위치된 편심축(130)의 중심(O1)이 일정궤적을 그리면서 회전축(51)의 중심(O2)의 상측으로 이동하고, 편심축(130)에 의하여 공전부재(150)가 회전되려고 한다. 그런데, 공전부재(150)는 고정부재(161)의 운동로(162a,162b,163a,163b)에 삽입된 제 1 및 제 2 안내부재(167,168)에 의하여 회전은 하지 못하고, 운동로(162a,162b)를 따라 우측으로 이동하고 운동로(163a,163b)를 따라 상측으로 이동한다. 그러면, 골(153a)의 면에 접촉된 롤러(141a)가 골(153a)의 면에 의하여 밀려서 공전부재(150)의 공전방향으로 이동하게 되고, 다음 순간 롤러(141a)의 바로 상측에 위치된 롤러(141b)의 외면에 골(153a)의 바로 상측에 위치된 골(153b)의 면이 접촉되어 롤러(141b)를 밀므로 롤러(141b)는 공전부재(150)의 공전방향으로 계속하여 이동하게 된다. 그러면, 드럼(140)이 공전부재(150)의 공전방향으로 회전된다. 그런데, 롤러(141a,141b)는 회전가능하게 설치되어 있으므로, 골(153a,153b)의 면에 접촉되어 밀려도 덜 마모된다.
그리하여, 도 6b에 도시된 바와 같이, 편심축(130)의 중심(O1)이 회전축(51) 의 중심(O2)의 상측에 위치되면, 제 1 안내부재(167)는 운동로(162a,162b)의 중앙에 위치되고 제 2 안내부재(168)는 운동로(163a,163b)의 상측에 위치되며, 상측에 위치된 롤러(141c)의 외면에 상측에 위치된 골(153c)의 면이 접촉된다. 편심축(130) 및 공전부재(150)가 도 6a의 상태에서 도 6b의 상태로 되면, 드럼(140)은 θ/4 만큼 공전부재(150)의 공전방향으로 회전된다.
그후, 회전축(51)에 의하여 편심축(130)이 계속 시계방향으로 회전하면, 회전축(51)의 중심(O2)의 상측에 위치된 편심축(130)의 중심(O1)이 회전축(51)의 중심(O2)의 우측으로 이동하고, 공전부재(150)는 운동로(162a,162b)를 따라 우측으로 이동하고 운동로(163a,163b)를 따라 하측으로 이동한다. 그러면, 골(153c)의 면에 접촉된 롤러(141c)가 골(153c)의 면에 의하여 밀려서 공전부재(150)의 공전방향으로 이동하게 되고, 다음 순간 롤러(141c)의 바로 우하측에 위치된 롤러(141d)의 외면에 골(153c)의 바로 우하측에 위치된 골(153d)의 면이 접촉되어 롤러(141d)를 밀므로 롤러(141d)는 공전부재(150)의 공전방향으로 이동하게 된다. 그러면, 드럼(140)이 공전부재(150)의 공전방향으로 회전된다.
그리하여, 도 6c에 도시된 바와 같이, 편심축(130)의 중심(O1)이 회전축(51)의 중심(O2)의 우측에 위치되면, 제 1 안내부재(167)는 운동로(162a,162b)의 우단부에 위치되고 제 2 안내부재(168)는 운동로(163a,163b)의 중앙에 위치되며, 우측에 위치된 롤러(141e)의 외면에 우측에 위치된 골(153e)의 면이 접촉된다. 편심축(130) 및 공전부재(150)가 도 6a의 상태에서 도 6c의 상태로 되면, 드럼(140)은 θ/2 만큼 공전부재(150)의 공전방향으로 회전된다.
그후, 회전축(51)에 의하여 편심축(130)이 계속 시계방향으로 회전하면, 도 6d에 도시된 바와 같이, 회전축(51)의 중심(O2)의 하측에 편심축(130)의 중심(O1)이 위치되고, 공전부재(150)는 운동로(162a,162b)를 따라 좌측으로 이동하고 운동로(163a,163b)를 따라 하측으로 이동한다. 도 6d의 상태에서 편심축(130)이 시계방향으로 더 회전하면, 최초의 상태인 도 6a의 상태로 된다.
본 실시예에 따른 감속장치(100)는 회전축(51)의 1회전 마다, 편심축(130)에 결합된 공전부재(150)가 1공전한다. 그리고, 공전부재(150)의 1공전에 의하여 상호 인접하는 롤러(141a)와 롤러(141b) 사이의 각도(θ) 만큼 드럼(140)이 회전한다. 즉, 롤러(141) 및 골(153)의 수가 n이라면 회전축(51)이 n회 회전하면 드럼(140)이 1회 회전하므로, 모터(50)의 회전속도가 감속되는 것이다.
이상에서 설명하듯이, 본 발명에 따른 모터의 감속장치는 드럼의 내면에 롤러가 회전가능하게 설치되므로, 공전부재의 골의 면이 롤러에 접촉되어 롤러를 공전부재의 공전방향으로 밀어도 롤러 및 골의 면이 덜 마모된다. 그러므로, 제품의 내구성이 향상된다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims (3)

  1. 관통공이 형성된 받침판;
    상기 받침판의 일측면에 결합된 결합판과 상기 결합판의 중앙부에서 연장 형성되며 상기 관통공을 관통하여 상기 받침판의 타측면 외측으로 돌출된 지지관을 가지는 지지부재;
    상기 결합판의 외측에 위치된 모터의 회전축에 일단부가 결합되고 타단부측은 상기 지지관을 통과하여 상기 지지관의 외측에 위치되되, 상기 회전축의 중심과 편심되게 상기 회전축에 결합된 편심축;
    원통형으로 마련되어 상기 받침판의 타측면측에 설치되고 일측면에는 상기 지지관이 관통하되, 상기 지지관의 중심을 기준으로 회전가능하게 설치되며 외주면에는 피이송체(被移送體)에 일단부가 연결된 로프가 감긴 드럼;
    원판형으로 마련되어 상기 드럼의 내부에 설치되고 중앙부는 상기 편심축의 타단부에 결합되며 외주면에는 산과 골이 연속적으로 등간격으로 형성되어 상기 회전축에 의하여 상기 편심축이 1회전하면 상기 회전축의 중심을 기준으로 1공전하면서 상기 드럼의 내주면에 상기 골의 면이 접촉되어 상기 드럼을 자신의 공전방향으로 미는 공전(公轉)부재;
    상기 드럼의 외측에 설치되어 상기 공전부재가 상기 회전축의 중심을 기준으로 자전하는 것을 방지하는 자전(自轉)방지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터의 감속장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자전방지수단은
    판형으로 마련되어 상기 드럼의 외측에 위치되며 자신의 테두리부측에 90°간격으로 자신의 중심을 향하는 직선운동로가 형성된 고정부재;
    상기 고정부재를 덮는 형태로 상기 받침판의 타측면에 결합된 커버;
    상기 공전부재의 중심을 기준으로 180°간격을 이루면서 상기 공전부재의 일측면에 일단부가 결합되고 타단부측은 상기 고정부재의 운동로에 삽입되어 상기 편심축이 회전하면 상기 공전부재가 자전하는 것을 방지함과 동시에 상기 공전부재가 자신이 삽입되지 않은 상기 고정부재의 운동로를 따라 운동하도록 안내하는 한쌍의 제 1 안내부재;
    상기 커버의 중심을 기준으로 180°간격을 이루면서 상기 커버의 일측면에 일단부가 결합되고 타단부측은 상기 제 1 안내부재가 삽입되지 않은 상기 고정부재의 운동로에 삽입되어 상기 편심축이 회전하면 상기 공전부재가 자전하는 것을 방지함과 동시에 상기 공전부재가 상기 제 1 안내부재가 삽입된 상기 고정부재의 운동로를 따라 직선운동하도록 안내하는 한쌍의 제 2 안내부재를 가지는 것을 특징으로 하는 모터의 감속장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 드럼의 내면에는 상기 공전부재가 공전하면 상기 공전부재의 골의 면과 접촉하여 상기 드럼을 상기 공전부재의 공전방향으로 미는 롤러가 회전가능하게 설치되되, 상기 롤러의 수와 상기 공전부재의 골의 수는 동일하고 상기 롤러와 상기 공전부재의 골은 대향하며,
    상기 공전부재의 골의 면은 곡면으로 마련되되, 상기 공전부재의 골의 형상은 반원 보다 작은 호 형상인 것을 특징으로 하는 모터의 감속장치.
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