KR100642307B1

KR100642307B1 - 중공형 모터 감속기

Info

Publication number: KR100642307B1
Application number: KR1020050079488A
Authority: KR
Inventors: 이현국
Original assignee: 주식회사 해성산전
Priority date: 2005-08-29
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2006-11-03

Abstract

본 발명은 감속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중공형 감속기 본체와 중공형 모터 일체를 각각 별도의 공정으로 조립하여 중공형 모터 감속기를 제조한 것으로 사용자가 감속기 본체에 필요로 하는 모터의 용량을 임의로 바꾸어 조립할 수 있게 한 중공형 모터감속기에 관한 것이며, 감속기 본체에 편심축스플라인이 형성되고, 편심축스플라인에 2단감속제1기어와 2단감속제2기어가 설치되어 감속기 몸체의 내치기어와 엇갈려 맞물리는 중공형 감속기에 있어서, 중공형 감속기(30)와 중공형 모터(50)를 별도의 공정으로 제조하여, 중공형 감속기(30)의 감속기몸체(42) 상부 둘레에 감속기 플랜지(39)를 형성하고, 중공형모터(50)의 모터케이스(51) 하부 둘레에 모터플랜지(52)를 형성하며, 감속기플랜지(39)와 모터플랜지(52)의 사이에 위치하는 어댑터(20)에 감속기플랜지(39)와 모터플랜지(52)를 각각 볼트체결하여 고정하되, 중공형 감속기의 편심축스플라인(36)에 1단감속 유성치차(32)를 설치하고, 1단감속 유성치차(32)와 맞물리도록 중공형 모터(50)의 모터출력축(60) 둘레에 모터축인풋기어(61)를 형성하여 동력전달 하는 것을 특징으로 한다.

중공형모터, 중공형감속기, 케이블보호튜브, 어댑터

Description

중공형 모터 감속기{A speed reducer having hollowness with a motor in midair}

도 1은 본 발명의 중공형 모터 감속기를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 중공형 모터 감속기에서 중공형 모터를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 중공형 모터 감속기에서 케이블보호튜브를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 중공형 모터 감속기에서 중공형 감속기 외부 형상을 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

10 : 케이블보호튜브 11 : 가공단

12 : 체결볼트 13 : 오링

14 : 체결단부 20 : 어댑터

21 : 고정볼트홀 22 : 모터고정부

30 : 중공형감속기 31 : 감속기출력샤프트

32 : 1단감속유성치차 33 : 2단감속제1기어

34 : 2단감속제2기어 35 : 스페이서

36 : 편심축스플라인 37 : 감속기측 인풋기어지지베어링

38 : 감속기메인베어링 39 : 감속기플랜지

40 : 볼트고정홀 41 : 내치기어

42 : 감속기몸체 43 : 감속기부착브레이크

50 : 중공형모터 51 : 모터케이스

52 : 모터플랜지 53 : 모터파워단자

54 : 중공측 서브모터부 55, 56 : 모터축 지지베어링

57 : 중공축 엔코더 58 : 엔코더케이스

59 : 모터엔코더 단자 60 : 모터출력축

61 : 모터축인풋기어 62 : 브레이크기어

63 : 오일씰 64 : 중공모터전자브레이크

본 발명은 감속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중공형 감속기 본체와 중공형 모터 일체를 각각 별도의 공정으로 조립하여 중공형 모터 감속기를 제조한 것으로 사용자가 감속기 본체에 필요로 하는 모터의 용량을 임의로 바꾸어 조립할 수 있게 한 중공형 모터감속기에 관한 것이다.

종래에는 다양한 방식의 감속기가 개발되었고, 일반적으로 자동화 및 정밀제어기기에서는 전동모터, 서브모터등과 같은 동력원의 원동축을 통해 전달되는 고부하의 회전속도를 감속시키기 위한 감속기로 인벌루트 치형의 평기어를 외접식으로 조합하여 사용하고 있으며, 이러한 감속기는 소형화 및 정밀화에 따라 정밀하게 동 작되면서도 소형화되고 있다. 이러한 감속기는 다수의 기어를 다단으로 조합하여 감속비를 내어야 하므로 기어박스의 부피가 커지고 가공의 복잡성이 높은 정밀도를 요하며, 이로 인한 동력원의 손실 및 백레쉬를 유발하는 원인이 되고 있다.

또한 워엄기어를 이용한 다양한 형태의 감속기가 있으나 감속방식이 워엄과 워엄휠의 경사각에 의한 마찰동력 전달방식이기 때문에 기어의 마모가 크고 고열이 발생하며 동력원의 손실이 크다는 문제를 가지고 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 트로코이드 곡선을 이용한 편치차가 널리 사용되고 있으나 이 경우 위치 전달오차나 치차간의 간섭등을 제거할 수 있으나 치형의 수학적 정의 및 그의 가공이 곤란하므로 일반적인 호브가공을 이용한 범용적인 치차 제조방법을 용이하게 사용할 수 없었으며, 치형의 크기가 핀의 직경과 연관되어 있어 치차의 모듈등을 조절하는데 제약이 있다.

저감속 분야에서 많이 사용되어지는 유성기어식 감속방식은 동력의 입력이 중심축에 연결되고 중심축에 장치한 태양치차를 회전시키면 맞물려있는 1조의 유성치차는 태양치차의 축을 중심으로 하여 회전하면서 고정내치차에 동력을 전달하여 감속이 이루어지며, 고정내치차의 치수와 태양치차의 치수에 비례하여 중심축을 중심으로 유성치차를 지지하는 축을 연결시킨 캐리어의 감속된 회전력을 출력으로 사용하고 있다.

유성기어식 감속방식으로 싸이클로이드 치형을 가진 싸이클로이드 감속기가 있는데 이러한 싸이클로이드 감속기는 내치기어의 내부에 편심축에 의해 공전하면서 내접되어 원주차에 의해 얻어지는 감속비를 얻는 원리를 가진 것이다. 이러한 싸이클로이드 치형(Cycloid Tooth)을 이용한 감속장치를 설명하면, 구동수단에 연결된 입력축에 베어링이 구비된 회전구가 설치되며, 이러한 회전구의 몸체에 다수개의 봉형 입력측연결구가 구비되어 입력디스크에 삽설됨으로서 연결된다. 또한 상기 입력디스크는 방사상으로 슬라이드공을 다수개 구비하고 이러한 슬라이드공에 각각 삽설되는 다수의 윤활부재를 구비하며, 이러한 윤활부재의 단부는 디스크 외측에 구비된 감속회전부재의 내주연에 형성된 사이클로이드치형에 미끄럼 접촉되게 설치된다. 그리고 상기 감속회전부재에는 다수의 출력측연결구를 구비하여 출력디스크를 설치하고, 상기 출력디스크에 출력축이 구비되어 이루어진다.

이러한 유성기어식 감속방식에서 중공형 모터 감속기가 개발되어 사용된다. 이러한 중공형 모터 감속기의 경우 내부를 통과하는 케이블류가 모터의 회전에 의하여 손상되는 경우가 발생하고, 이러한 중공형 모터 감속기에서 중공형 모터와 감속기가 일체로 형성되어 감속기에 다른 용량의 모터가 필요할 때마다 별도의 감속기를 제작하여야 하는 문제가 발생한다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 중공형 감속기 본체와 중공형 모터를 별도 공정으로 제조하여 어댑터로 서로 조립할 수 있는 구조를 제공하여 감속기 본체에 필요로 하는 모터의 용량을 사용자가 선택하여 임의로 조립할 수 있게 하고자 하는 목적이 있으며, 모터의 회전에 의하여 손상되던 내부로 통과하는 케이블류의 손상을 방지하고자 하는 목적이 있습니다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 감속기 본체에 편심축스플라인이 형성되고, 편심축스플라인에 2단감속제1기어와 2단감속제2기어가 설치되어 감속기 몸체의 내치기어와 엇갈려 맞물리는 중공형 감속기에 있어서, 중공형 감속기와 중공형 모터를 별도의 공정으로 제조하여, 중공형 감속기의 감속기몸체 상부 둘레에 감속기 플랜지를 형성하고, 중공형모터의 모터케이스 하부 둘레에 모터플랜지를 형성하며, 감속기플랜지와 모터플랜지의 사이에 위치하는 어댑터에 감속기플랜지와 모터플랜지를 각각 볼트체결하여 고정하되, 중공형 감속기의 편심축스플라인에 1단감속 유성치차를 설치하고, 1단감속 유성치차와 맞물리도록 중공형 모터의 모터출력축 둘레에 모터축인풋기어를 형성하여 동력전달 하는 것을 특징으로 하고, 중공형 모터의 모터출력축의 내부에 가공단이 상단에 형성된 케이블보호튜브를 삽입하여 상단은 엔코더케이스의 내측과의 사이에 오일씰을 삽입하여 밀폐고정하고, 하단의 체결단부는 감속기출력샤프트와 체결볼트로 고정하며, 체결단부와 감속기출력샤프트 사이에 오링을 설치하며, 중공형 모터의 모터출력축 둘레 일측에 브레이크기어를 형성하고, 브레이크기어에 맞물리도록 감속기부착브레이크를 어댑터의 내측단에 고정하는 것을 특징으로 하는 중공형 모터 감속기를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 케이블보호튜브(10), 어댑터(20), 중공형감속기(30), 중공형모터 (50)로 구성되고, 중공형 감속기(30)와 중공형 모터(50)는 개별 제작하여 어댑터(20)로 서로 연결 조립하며, 케이블보호튜브(10)를 중공형모터(50)의 내측으로 삽입 고정하여 케이블류를 보호하는 것을 주요 구성으로 한다.

본 발명에 사용하는 중공형 감속기(30)는 싸이클로이드 치형을 가진 유성기어식 감속기로서, 싸이클로이드 감속기의 치형에 하우징핀이 맞물릴때 하중이 작용하는 부분이 전체적으로 균일하지 않고, 위치에 따라 접촉응력이 달라지게 되어 싸이클로이드 디스크의 치형과 하우징핀의 접촉응력을 해석하여 걸리는 하중에 따라 치형을 가공을 달리한 그러한 감속기를 사용하는 것이 바람직하다.

중공형 감속기(30)의 본체 내부에 설치된 편심축스플라인(36)에 고정된 1단감속유성치차(32)가 중공형모터(50)의 모터출력축(60) 둘레에 형성된 모터축인풋기어(61)와 서로 맞물리도록 어댑터(20)를 매개체로 하여 중공형 감속기(30)와 중공형 모터(50)를 고정한다.

상세 구조를 설명하면 다음과 같다.

중공형 모터(50)는 내부에 중공이 형성된 모터출력축(60)이 중공축 서브모터부(54)와 연결 설치되고, 중공축 서브모터부(54)와 연결된 모터파워단자(53)가 모터케이스(51)의 외부 일측에 형성된다. 중공형 모터(50)의 서부모터부(54)에 중공모터전자브레이크(64)가 설치되어 있다.

모터출력축(60)은 모터축지지베어링(55)(56)에 의하여 모터케이스(51)에 지지되어 회전한다.

모터케이스(51)의 상부에 중공축 인코더(57)가 설치되고, 중공축 인코더(57) 를 엔코더케이스(58)가 감싸고 있다. 엔코더케이스(58)의 일측에 모터 엔코더단자(59)가 형성된다.

중공형 모터(50)의 모터케이스(51) 하단에 모터플랜지(52)를 형성하고, 모터플랜지(52)에 볼트홀이 형성된다.

모터출력축(60) 하부 일측 둘레에 모터축 인풋기어(61)를 형성하여 중공형 감속기(30)의 1단감속유성치차(32)와 맞물리게 한다.

중공형 감속기(30)는 감속기출력샤프트(31)에 회전가능하게 편심축스플라인(36)을 지지시키고, 편심축 스플라인(36)에는 2단감속제1기어(33)와 2단감속제2기어(34) 사이에 1단감속유성치차(32)가 고정 설치되고, 2단감속제1기어(33)와 2단감속제2기어(34)는 감속기몸체(42)의 내치기어(41)와 편심스플라인(36)에 의하여 교대로 맞물리게 된다. 1단감속유성치차(32)의 반대편에 위치하는 2단감속제1기어(33)와 2단감속제2기어(34) 사이에 스페이서(35)가 설치되어 사이 공간을 유지시켜 준다.

중공형 감속기(30)의 감속기 몸체(42)의 상부 외측단으로 감속기플랜지(39)가 형성되고, 감속기플랜지(39)에 볼트고정홀(40)이 형성된다.

상기 중공형 감속기(30)의 상부의 형상과 맞물리도록 하단이 형성되고, 감속기플랜지(39)의 볼트고정홀(40)과 연통되는 고정볼트홀(21)이 일측에 형성된 어댑터(20)를 구비하고, 어댑터(20)의 상부 일측에 중공형 모터(50)의 모터플랜지(52)에 형성된 볼트홀을 통하여 고정볼트로 고정되는 모터고정부(22)가 형성된다.

모터출력축(60)의 둘레 일측에 브레이크기어(62)를 형성하고, 상기 브레이크 기어(62)에 맞물리도록 감속기부착브레이크(43)를 어댑터(20)의 일측에 고정볼트로 고정하여 중공형 감속기 내에 브레이크기어(62)와 감속기부착브레이크(43)를 적용하여 사용하거나, 중공형 모터(50)에 형성되어 있는 중공모터 전자브레이크(64)를 선택적으로 사용할 수 있다.

케이블보호튜브(10)는 중공형 모터(50)의 모터출력축(60) 내부의 중공에 삽입 설치되며, 원통형 몸체 하단에 외측으로 절곡된 체결단부(14)를 형성하고, 체결단부(14)를 감속기출력샤프트(31)의 내측단에 체결볼트(12)로 고정한다. 이때 체결단부(14)와 감속기출력샤프트(31) 사이에 오링(13)을 삽입하여 밀폐시켜 감속기 내부에 충진되는 그리스의 누유를 방지한다.

케이블보호튜브(10)의 상단 외측에 턱을 형성한 가공단(11)과 엔코더케이스(58)의 사이에 오일씰(63)을 설치한다.

어댑터(20)의 상부에 중공형 모터(50)가 위치하여 모터플랜지(52)와 어댑터(20)의 모터고정부(22)를 고정볼트로 고정하고, 어댑터(20)의 하부에 중공형 감속기(30)를 위치시켜 감속기플랜지(39)와 어댑터(20)를 고정한다. 이때 모터출력축(60)의 모터축인풋기어(61)와 감속기 내부의 1단감속유성치차(32)가 서로 맞물리게 고정한다.

이상과 같이 본 발명은 중공형 감속기 본체와 중공형 모터를 각각 별도 공정으로 제작하여 조립하므로 감속기 본체에 필요로 하는 용량의 다른 모터를 사용자가 임의로 바꾸어 조립할 수 있는 효과가 있고, 케이블 보호 튜브에 의하여 모터출 력축의 회전에 의하여 발생하는 케이블류의 손상을 방지하는 효과가 있다.

Claims

감속기 본체에 편심축스플라인이 형성되고, 편심축스플라인에 2단감속제1기어와 2단감속제2기어가 설치되어 감속기 몸체의 내치기어와 엇갈려 맞물리는 중공형 감속기에 있어서,

중공형 감속기(30)와 중공형 모터(50)를 별도의 공정으로 제조하여, 중공형 감속기(30)의 감속기몸체(42) 상부 둘레에 감속기 플랜지(39)를 형성하고, 중공형모터(50)의 모터케이스(51) 하부 둘레에 모터플랜지(52)를 형성하며, 감속기플랜지(39)와 모터플랜지(52)의 사이에 위치하는 어댑터(20)에 감속기플랜지(39)와 모터플랜지(52)를 각각 볼트체결하여 고정하되, 중공형 감속기의 편심축스플라인(36)에 1단감속 유성치차(32)를 설치하고, 1단감속 유성치차(32)와 맞물리도록 중공형 모터(50)의 모터출력축(60) 둘레에 모터축인풋기어(61)를 형성하여 동력전달 하는 것을 특징으로 하는 중공형 모터 감속기.
제 1 항에 있어서, 중공형 모터(50)의 모터출력축(60)의 내부에 가공단(11)이 상단에 형성된 케이블보호튜브(10)를 삽입하여 상단은 엔코더케이스(58)의 내측과의 사이에 오일씰(63)을 삽입하여 밀폐고정하고, 하단의 체결단부(14)는 감속기출력샤프트(31)와 체결볼트(12)로 고정하는 것을 특징으로 하는 중공형 모터 감속기.
제 2 항에 있어서, 체결단부(14)와 감속기출력샤프트(31) 사이에 오링(13)을 설치하는 것을 특징으로 하는 중공형 모터 감속기.
제 1 항에 있어서, 중공형 모터(50)의 모터출력축(60) 둘레 일측에 브레이크기어(62)를 형성하고, 브레이크기어(62)에 맞물리도록 감속기부착브레이크(43)를 어댑터(20)의 내측단에 고정하여 중공모터전자브레이크(64) 대신 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 중공형 모터 감속기.