KR100945192B1

KR100945192B1 - 동력전달장치

Info

Publication number: KR100945192B1
Application number: KR1020090051656A
Authority: KR
Inventors: 박명규; 임선호
Original assignee: 주식회사 세진아이지비
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2010-03-03
Also published as: EP2441978A4; JP5459740B2; EP2441978A2; US8671788B2; JP5680717B2; CN102549305B; WO2010143813A3; US20120174690A1; EP2441978B1; CN102549305A; JP2012529605A; WO2010143813A2; JP2014005941A

Abstract

동력전달장치가 개시된다. 본 발명의 동력전달장치는, 구름운동 가능한 다수의 핀을 구비하는 핀치차; 다수의 톱니를 구비하며, 핀치차와 상대 이동 가능하게 맞물림 결합되는 톱니치차; 및 핀치차에 마련되어 다수의 핀으로 윤활제를 공급하는 윤활제 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 윤활제를 주기적으로 도포함에 따른 외부먼지의 흡착, 윤활제 발진 등의 문제 발생을 해소할 수 있으며, 특히 핀치차에 마련되는 다수의 핀으로 윤활제가 자체적으로 공급될 수 있어 종래와 달리 윤활제 도포 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

Description

동력전달장치{A TRANSMISSION DEVICE FOR CONVERTING A TORQUE}

본 발명은, 동력전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 윤활제를 주기적으로 도포함에 따른 외부먼지의 흡착, 윤활제 발진 등의 문제 발생을 해소할 수 있으며, 특히 핀치차에 마련되는 다수의 핀으로 윤활제가 자체적으로 공급될 수 있어 종래와 달리 윤활제 도포 작업을 용이하게 수행할 수 있는 동력전달장치에 관한 것이다.

동력전달장치는, 회전운동을 직선운동으로, 또는 직선운동을 회전운동으로 전환시키는 랙과 피니언, 회전운동만을 전달하되 회전속도와 토크를 변환시키는 기어열로 대별된다.

통상의 경우에 있어 동력전달장치의 동력전달체계는 인벌류트 곡선을 원리로 한 치형이 주로 사용되고 있지만 드물게 싸이클로이드 곡선을 원리로 한 치형과 핀치차를 사용하는 경우도 있다.

어떠한 치형이 사용되더라도 동력전달장치에 있어서 접촉 치면의 윤활은 필수적이다. 특히, 정밀도나 강성 향상을 위하여 치면 예압을 가하는 경우에는 치면에 큰 마찰이 발생되기 때문에 윤활의 중요성이 더욱 배가된다.

이는 회전운동을 직선운동으로, 또는 직선운동을 회전운동으로 전환시키는 랙과 피니언뿐만 아니라 큰 직경의 원운동을 필요로 하는 섹션기어, 대형인덱스, 대형포지셔너 등 구동치차와 종동치차가 맞물리는 부분에는 필수적이라 할 수 있다.

윤활제의 공급을 위해, 종래기술의 경우에는, 기어열 전체를 하우징으로 감싸고 오일 씰(oil seal) 및 오링(o-ring) 등으로 누유 방지 처리한 후 하우징 내부를 윤활제로 채우거나 유욕 형태의 윤활방법을 택하였다.

그런데, 이러한 방법은 특히 대형 기어열의 경우에 있어 자중의 증가, 윤활제의 점성 마찰로 인한 효율 저하 등의 문제점을 발생시키는 요인이 되어 왔기 때문에 적용이 용이하지 않은 문제점이 있다.

한편, 랙과 피니언, 그리고 섹션기어 등의 경우, 완전한 원운동을 하는 기어열이 아니고 기어열이 외부로 노출될 수밖에 없는 구조이기 때문에 점도가 높은 윤활제를 주기적으로 도포하는 방법 이외에 별다른 대안이 도출되지 않고 있는데, 이처럼 윤활제를 주기적으로 도포하는 경우에는 외부먼지의 흡착, 윤활제 발진 등의 문제 발생으로 유지보수에 만전을 기해야 할 뿐만 아니라 작업이 불편하고 번거로운 문제점이 야기되므로 이에 대한 대책이 요구된다.

본 발명의 목적은, 윤활제를 주기적으로 도포함에 따른 외부먼지의 흡착, 윤활제 발진 등의 문제 발생을 해소할 수 있으며, 특히 핀치차에 마련되는 다수의 핀 으로 윤활제가 자체적으로 공급될 수 있어 종래와 달리 윤활제 도포 작업을 용이하게 수행할 수 있는 동력전달장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 구름운동 가능한 다수의 핀을 구비하는 핀치차; 다수의 톱니를 구비하며, 상기 핀치차와 상대 이동 가능하게 맞물림 결합되는 톱니치차; 및 상기 핀치차에 마련되어 상기 다수의 핀으로 윤활제를 공급하는 윤활제 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 핀치차는 피니언형 구동치차이고, 상기 톱니치차는 랙형 종동치차일 수 있다.

상기 핀치차는, 상호간 나란하게 이격 배치되며, 그 사이에서 상기 다수의 핀이 원주방향을 따라 등간격으로 결합되는 제1 및 제2 원형판부; 상기 제1 및 제2 원형판부의 노출면에 각각 결합되는 제1 및 제2 원형캡; 및 상기 제1 및 제2 원형캡과 상기 제1 및 제2 원형판부를 체결시키는 다수의 체결부재를 포함할 수 있다.

상기 핀치차는, 상기 제1 및 제2 원형판부에 각각 결합되어 상기 다수의 핀의 양단부를 구름운동 가능하게 지지하는 다수의 핀 지지 베어링을 더 포함할 수 있다.

상기 윤활제 공급 유닛은, 상기 핀의 내부에 마련되어 상기 윤활제가 저장되는 윤활제 주머니; 상기 윤활제 주머니와 연통되도록 상기 핀의 측벽에 형성되며, 상기 윤활제 주머니 내의 윤활제를 상기 핀의 외측으로 분사시키는 윤활제 분사공; 및 상기 제1 및 제2 원형캡 중 어느 한 원형캡의 내부에 마련되어 상기 핀의 윤활 제 주머니 쪽으로 윤활제를 공급하는 윤활제 공급부를 포함할 수 있다.

상기 윤활제 공급부는 상기 어느 한 원형캡의 내면에 홈 형태로 가공되되 반경 방향 외측으로 갈수록 그 단면적이 점진적으로 줄어드는 방사형 구조를 가질 수 있다.

상기 윤활제 분사공은 하나의 핀에서 상기 핀의 길이방향을 따라 서로 대칭되는 위치에 2개 마련될 수 있다.

상기 윤활제 공급 유닛은, 상기 윤활제 분사공보다 상대적으로 큰 사이즈를 가지며, 상기 핀의 양단부에 배치되어 상기 핀의 마찰 면적을 감소시키는 다수의 볼을 더 포함할 수 있다.

상기 톱니치차는 곡선 형상을 가지며, 상기 핀치차는 상기 톱니치차에 부분적으로 내접 또는 외접될 수 있다.

상기 핀치차는 랙형 종동치차이고, 상기 톱니치차는 피니언형 구동치차일 수 있다.

상기 핀치차는, 상기 다수의 핀이 등간격을 가지고 일자로 결합되는 치차본체; 및 상기 다수의 핀의 외측에 각각 결합되는 부싱을 포함할 수 있다.

상기 윤활제 공급 유닛은, 상기 핀의 내부에 마련되고 윤활제가 수용되는 윤활제 주머니; 및 상기 윤활제 주머니와 연통되도록 상기 핀의 외측에 형성되어 상기 윤활제 주머니로부터의 윤활제를 상기 핀과 상기 부싱 사이로 분사하는 적어도 하나의 윤활제 분사공을 포함할 수 있다.

상기 윤활제 공급 유닛은, 상기 윤활제 분사공이 형성된 영역에서 상기 핀의 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 함몰되게 형성되는 윤활제 홈을 더 포함할 수 있다.

상기 윤활제 공급 유닛은, 상기 윤활제 주머니의 일측 개구부에 착탈 가능하게 결합되는 캡을 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 구름운동 가능한 다수의 핀을 구비하는 다수의 핀치차; 상기 다수의 핀치차의 외측에 배치되어 상기 다수의 핀치차의 핀들이 내접되는 제1 톱니치차; 상기 제1 톱니치차의 내부에 마련되어 상기 다수의 핀치차의 핀들이 외접되는 제2 톱니치차; 및 상기 다수의 핀치차에 마련되어 상기 다수의 핀으로 윤활제를 공급하는 윤활제 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치에 의해서도 달성된다.

본 발명에 따르면, 윤활제를 주기적으로 도포함에 따른 외부먼지의 흡착, 윤활제 발진 등의 문제 발생을 해소할 수 있으며, 특히 핀치차에 마련되는 다수의 핀으로 윤활제가 자체적으로 공급될 수 있어 종래와 달리 윤활제 도포 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 동력전달장치에 대한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 핀치차의 분해 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 동력전달장치는, 구름운동 가능한 다수의 핀(110)을 구비하는 핀치차(100)와, 다수의 톱니(310)를 구비하며 핀치차(100)와 상대 이동 가능하게 맞물림 결합되는 톱니치차(300)와, 핀치차(100)에 마련되어 다수의 핀(110)으로 윤활제를 공급하는 윤활제 공급 유닛(200)을 포함한다.

본 실시예의 경우, 핀치차(100)는 피니언형의 구동치차로, 톱니치차(300)는 랙형의 종동치차로 마련된다. 즉 핀치차(100)에 모터 등이 연결되어 핀치차(100)가 회전운동함에 따라 이와 맞물린 톱니치차(300)가 직선운동을 하는 동력전달체계가 이루어진다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되지 않으며 그 역의 경우도 가능하다.

도 2를 참조하여 핀치차(100)의 구조에 대해 살펴보면, 핀치차(100)는, 상호간 나란하게 이격 배치되며 그 사이에서 다수의 핀(110)이 원주방향을 따라 등간격으로 결합되는 제1 및 제2 원형판부(111,112)와, 제1 및 제2 원형판부(111,112)의 노출면에 각각 결합되는 제1 및 제2 원형캡(113,114)과, 제1 및 제2 원형캡(113,114)과 제1 및 제2 원형판부(111,112)를 체결시키는 다수의 체결부재(115)와, 제1 및 제2 원형판부(111,112)에 각각 결합되어 다수의 핀(110)의 양단부를 구 름운동 가능하게 지지하는 다수의 핀 지지 베어링(116)을 구비한다.

본 실시예에서 핀(110)은 원주방향을 따라 등각도 간격을 가지고 12개 마련되고 있으므로 핀 지지 베어링(116) 역시 12개가 마련된다. 핀 지지 베어링(116)들과 핀(110) 사이에는 오일 실(117)이 더 마련된다.

한편, 윤활제 공급 유닛(200)은, 핀(110)의 내부에 마련되어 윤활제가 저장되는 윤활제 주머니(210)와, 윤활제 주머니(210)와 연통되도록 핀(110)의 측벽에 형성되며 윤활제 주머니(110) 내의 윤활제를 핀(110)의 외측으로 분사시키는 윤활제 분사공(220)과, 제2 원형캡(114)의 내부에 마련되어 핀(110)의 윤활제 주머니(210) 쪽으로 윤활제를 공급하는 윤활제 공급부(230)를 구비한다.

윤활제 주머니(110)는 윤활제가 저장될 수 있는 핀(110)의 내부공간을 가리킨다. 따라서 윤활제 주머니(110)라 함은 핀(110)의 내부공간 그 자체가 될 수도 있고, 혹은 핀(110)의 내부공간에 별도로 마련되어 윤활제를 저장하는 별도의 주머니 형태가 될 수도 있다.

윤활제 분사공(220)은 핀(110)의 내부에 있는 윤활제가 핀(110)의 외부로 분사되기 위한 장소이다. 도 2의 확대 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 윤활제 분사공(220)은 하나의 핀(110)에서 서로 다른 위치에 2개 마련되고 있다. 물론, 이는 하나의 실시예에 불과하므로 윤활제 분사공(220)이 반드시 2개 마련되어야 하는 것은 아니다.

하지만, 본 실시예와 같이 윤활제 분사공(220)이 핀(110)의 길이방향을 따라 서로 대칭되는 위치에 2개 마련되면, 핀(110)의 구름운동 시 윤활제가 원활하게 분 사될 수 있는 이점이 있다.

윤활제 공급부(210)는, 제2 원형캡(114)의 내면에 홈 형태로 가공되되 반경 방향 외측으로 갈수록 그 단면적이 점진적으로 줄어드는 방사형 구조를 가지며, 구름운동을 수행하는 전동체인 핀(110)과 핀 지지 베어링(116) 쪽으로 윤활제를 직접 공급하는 역할을 한다.

핀(110)과 핀 지지 베어링(116) 쪽으로의 윤활제 공급은, 자중이나 유체의 흐름 외에도 별도의 동력 없이도 압력이 가해져 공급된다. 즉 핀치차(100)에 연결된 모터 등의 구동원의 가속 또는 감속에 의해 핀치차(100)가 회전되면, 원심력에 의해 윤활제가 윤활제 공급부(210)의 반경방향 외측, 다시 말해 단면이 점진적으로 줄어드는 방사형 구조의 끝단으로 몰리게 되는데, 체적이 줄어들면 압력이 높아지는 유체의 특성상(pv=k) 윤활제의 흐름이 가속화되어 이때 생성된 압력으로 윤활제는 핀(110)과 핀 지지 베어링(116) 쪽으로 공급될 수 있게 된다.

특히, 본 실시예의 경우, 구름운동을 수행하는 핀(110)이 완전한 원운동을 구현하고 있기 때문에 윤활이 꼭 필요한 부분인 핀 지지 베어링(116) 쪽으로 윤활제가 순환될 수 있고, 윤활이 필요 없는 부분은 건식 운전을 수행할 수 있도록 구분될 수 있어 효과적일 수 있다.

본 실시예에서 윤활제 공급 유닛(200)은, 윤활제 분사공(230)보다 상대적으로 큰 사이즈를 가지며, 핀(110)의 양단부에 배치되는 다수의 볼(240)을 더 구비하고 있다.

이러한 볼(240)은 강구로 제작될 수 있는데, 핀(110) 자체의 자중에 의한 낙 하 시 핀(110) 양단부의 핀 지지 베어링(116)의 막힘 현상과, 핀(110)의 마찰 면적을 최소화시키는 역할을 한다. 참고로, 종래기술의 경우, 장기간 사용이나 고속 운전 시 열화현상이나 윤활제 발진에 의한 윤활제 양의 감소 문제 등이 야기되고 있었으나, 본 실시예처럼 볼(240)이 더 마련되면 발열 감소 및 효율 증대를 추구하기에 충분한 것이다.

이러한 구성에 의해, 핀치차(100)에 모터 등이 연결되어 핀치차(100)가 회전운동을 수행하면, 핀치차(100)와 맞물린 톱니치차(300)가 직선운동을 하게 된다.

이처럼 핀치차(100)가 회전운동을 수행하면, 원심력에 의해 윤활제가 윤활제 공급부(210)의 반경방향 외측, 다시 말해 단면이 점진적으로 줄어드는 방사형 구조의 끝단으로 몰리게 되며, 이와 같은 윤활제의 흐름이 가속됨에 따라 생성된 압력으로 인해 윤활제는 핀(110)과 핀 지지 베어링(116) 쪽으로 공급될 수 있게 된다.

핀(110) 내의 윤활제 주머니(210) 쪽으로 공급된 윤활제는 핀(110)의 구름운동 시 윤활제 분사공(220)을 통해 토출됨으로써 핀(110)의 구름면을 윤활시키는 데 도움이 된다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 윤활제를 주기적으로 도포함에 따른 외부먼지의 흡착, 윤활제 발진 등의 문제 발생을 해소할 수 있으며, 특히 핀치차(100)에 마련되는 다수의 핀(110)으로 윤활제가 자체적으로 공급될 수 있어 종래와 달리 윤활제 도포 작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 동력전달장치에 대한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력전달장치에 대한 사시도이다.

제2 및 제3 실시예의 경우 역시 제1 실시예와 마찬가지로 핀치차(100)는 피니언형의 구동치차로, 톱니치차(300a,300b)는 랙형의 종동치차로 마련된다.

하지만, 제2 및 제3 실시예에서 톱니치차(300a,300b)는 전술한 실시예와는 다르게 곡선 형상을 가지고 있다.

도 3의 경우에는 곡선형의 톱니치차(300a)에 핀치차(100)가 내접되고, 도 4의 경우에는 곡선형의 톱니치차(300b)에 핀치차(100)가 외접되고 있다. 이러한 경우, 핀치차(100)에 모터 등이 연결되어 핀치차(100)가 회전운동함에 따라 이와 맞물린 톱니치차(300a,300b)가 회전운동을 하는 동력전달체계가 이루어질 수 있다.

다만, 도 3 및 도 4와 같은 구조를 갖는다 하더라도 핀치차(100)에 전술한 제1 실시예의 윤활제 공급 유닛(200)이 적용될 경우, 윤활제를 주기적으로 도포함에 따른 외부먼지의 흡착, 윤활제 발진 등의 문제 발생을 해소할 수 있으며, 특히 핀치차(100)에 마련되는 다수의 핀(110)으로 윤활제가 자체적으로 공급될 수 있어 종래와 달리 윤활제 도포 작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 동력전달장치에 대한 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 핀치차의 배면 사시도이며, 도 7은 도 5에 도시된 핀치차에서 핀 영역의 분해 사시도이고, 도 8은 도 7의 결합상태의 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 동력전달장치는, 구름운동 가능한 다수의 핀(410)을 구비하는 핀치차(400)와, 다수의 톱니(610)를 구비하며 핀치차(400)와 상대 이동 가능하게 맞물림 결합되는 톱니치차(600)와, 핀치차(400)에 마련되어 다수의 핀(410)으로 윤활제를 공급하는 윤활제 공급 유닛(500)을 포함 한다.

본 실시예의 경우, 핀치차(400)는 랙형 종동치차로, 톱니치차(600)는 피니언형 구동치차로 마련된다. 즉 톱니치차(600)의 중앙 비원형 보스홈(620)에 모터 등이 연결되어 톱니치차(600)가 회전운동함에 따라 이와 맞물린 핀치차(400)가 직선운동을 하는 동력전달체계가 이루어진다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되지 않으며 그 역의 경우도 가능하다.

본 실시예의 경우, 핀치차(400)가 랙형 종동치차이기 때문에, 전술한 제1 실시예와는 다른 측면의 고려가 필요하다. 물론, 제1 실시예와 동일한 구조가 적용될 수도 있겠지만, 핀(410)의 개수가 많기 때문에 각 핀(410)에 대응하여 베어링을 모두 적용하는 경우 제조비 상승으로 이어질 수 있으므로 본 실시예에서는 아래와 같은 구조를 적용하고 있다.

본 실시예에서 핀치차(400)는, 다수의 핀(410)이 등간격을 가지고 일자로 결합되는 치차본체(420)와, 다수의 핀(410)의 외측에 각각 결합되는 부싱(430)을 포함한다.

치차본체(420)는 사각 블록 구조를 갖는다. 이러한 치차본체(420)의 하부 영역에는 장공의 통공(421)이 형성되어 있다. 그리고 부싱(430)은 핀(410)의 외측에 결합되는 것으로서 실질적으로 톱니치차(600)의 다수의 톱니(610)와 상호 작용하면서 맞물리는 부분이다.

이와 같이, 본 실시예에서는 종동의 경우가 구동에 비하여 그 회전 속도가 낮고 부싱(430) 개개의 회전 빈도도 현저히 낮다는 점에 착안하여 제1 실시예와 같 은 핀 지지 베어링(116, 도 2 참조) 대신에 부싱(430) 구조로 맞물림 회전운동 수단을 대체하고 있는 것이다. 즉 핀(410)이 지지 구조물이 되고 그 핀(410)을 중심으로 원주방향 회전이 가능한 부싱(430)을 설치하고 있다.

다만, 이러한 구조가 적용되면, 핀치차(400)와 톱니치차(600)의 맞물림이 시작될 때 핀치차(400)의 기동 마찰이 커질 수 있다는 단점이 있으므로 부싱(430)의 원활한 회전을 위하여 윤활제 공급 유닛(500)을 마련하고 있으며, 이를 통해 기동 마찰을 최소화하고 있다.

윤활제 공급 유닛(500)은, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 핀(410)의 내부에 마련되고 윤활제가 수용되는 윤활제 주머니(510)와, 핀(410)의 외측에 형성되어 윤활제 주머니(510)로부터의 윤활제를 핀(410)과 부싱(430) 사이로 분사하는 윤활제 분사공(520)과, 윤활제 주머니(510)의 일측 개구부에 착탈 가능하게 결합되는 캡(540)을 구비한다.

앞서도 기술한 바와 같이, 윤활제 주머니(510)는 윤활제가 저장될 수 있는 핀(410)의 내부공간을 가리킨다. 따라서 윤활제 주머니(510)라 함은 핀(410)의 내부공간 그 자체가 될 수도 있고, 혹은 핀(410)의 내부공간에 별도로 마련되어 윤활제를 저장하는 별도의 주머니 형태가 될 수도 있다.

윤활제 분사공(520)은 윤활제 주머니(510)로부터의 윤활제를 핀(410)과 부싱(430) 사이로 분사하는 역할을 한다.

윤활제 분사의 효율이 높아질 수 있도록, 본 실시예의 윤활제 공급 유닛(500)은, 윤활제 분사공(520)이 형성된 영역에서 핀(410)의 원주방향을 따라 반 경방향 내측으로 함몰되게 형성되는 윤활제 홈(530)을 더 포함하고 있다. 본 실시예에서 윤활제 홈(530)은 두 줄의 형태로 되어 있는데, 윤활제 분사공(520)을 통해 분사된 윤활제는 윤활제 홈(530)을 따라 유동하면서 핀(410)과 부싱(430) 사이로 분사됨에 따라 윤활의 효율을 높일 수 있게 된다.

본 실시예와 같이, 핀(410)의 외측으로 부싱(430)을 결합시킨 다음 윤활제 공급 유닛(500)에 의해 핀(410)과 부싱(430) 사이로 윤활제가 공급되도록 하면, 기존의 랙과 피니언의 경우에 존재해 왔던 또 다른 문제, 즉 윤활제가 표면에 직접 노출됨에 따라 외부먼지나 이물질의 낙하 시 윤활제 점도에 의해 치면 등의 동력전달부에 들러붙어 적층되는 문제점도 해소할 수 있다. 왜냐하면, 본 실시예의 경우, 윤활제는 외부로 직접 노출되지 않고 핀(410)과 부싱(430) 사이에만 존재하게 되며, 부싱(430)은 자연스럽게 먼지막이 역할을 하면서 주기적으로 회전하기 때문이다.

다만, 본 실시예의 경우, 제1 실시예와 같이 윤활제를 압력 분사할 수는 없으나 핀(410)의 구름운동 시 핀(410)과 부싱(430) 사이로 윤활제가 자연스럽게 도포될 수 있어 윤활의 효과에 충분히 기여할 수 있게 된다. 참고로, 핀(410)의 일측에 결합된 캡(540)은 윤활제 충진 후 밀봉되는 부분이나 핀치차(400)의 일부 파손 또는 유지보수 시 피손 핀(410) 제거용 빼기 탭으로서의 역할도 겸할 수 있다.

특히, 본 실시예와 같은 구조는 제1 실시예의 구조에 적용될 수도 있는데, 본 실시예의 구조가 제1 실시예에 적용되면 원가 절감에 기여할 수 있을 뿐만 아니라 먼지 흡착 및 적층의 최소화, 자체 중량의 경량화를 구현할 수 있을 것이다.

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 동력전달장치에 대한 사시도이고, 도 10은 도 9의 분해 사시도이다.

본 실시예의 동력전달장치는, 구름운동 가능한 다수의 핀(110)을 구비하는 다수의 핀치차(100)와, 다수의 핀치차(100)의 외측에 배치되어 다수의 핀치차(100)의 핀(110)들이 내접되는 제1 톱니치차(700)와, 제1 톱니치차(700)의 내부에 마련되어 다수의 핀치차(100)의 핀(110)들이 외접되는 제2 톱니치차(800)를 구비할 수 있는데, 이러한 구조에서 다수의 핀치차(100)에는 다수의 핀(110)으로 윤활제를 공급하는 윤활제 공급 유닛(미도시)이 마련된다.

이때, 윤활제 공급 유닛은 제1 실시예의 윤활제 공급 유닛(200) 또는 제4 실시예의 윤활제 공급 유닛(500) 중 어떠한 구조가 적용되더라도 무방하다.

한편, 본 실시예의 경우는 일반적으로 많이 사용되는 유성치차 구조를 전술한 제1 실시예와 접목하여 윤활이 불필요한 유성치차를 구현한 것이다.

제1 실시예의 구조를 유성치차나 커플드 유성치차군에 적용하는데 있어서 중요한 점은 핀치차(100)와 톱니치차(700,800)들의 배열 순서이다. 왜냐하면 핀치차(100)가 톱니치차(800)에 외접하는 경우는 제2 톱니치차(800)의 톱니형상이 에피싸이클로 또는 에피트로코이드이고, 핀치차(100)가 톱니치차(700)에 내접하는 경우는 제1 톱니치차(700)의 톱니형상이 하이포싸이클로 또는 하이포트로코이드이어야 하므로 동일 핀치차(100)와 맞물리더라도 치형상이 완전히 달라지기 때문이다. 이점이 사이클로이드 치형과 인벌류트 치형의 가장 큰 차이점이다. 즉 모듈과 치형이 동일하더라도 치차의 직경에 따라 치형이 바뀌는 것은 싸이클로이드 계열 치형의 특성이다.

본 실시예에서는 이러한 싸이클로이드 치형 특성을 고려하여 유성치차 적용에 따른 치차 배열을 다음과 같이 구성하고 있다.

단순 유성치차의 경우는 입력축(태양치차)에 에피싸이클로 또는 에피트로코이드 톱니 치형을, 유성치차는 핀치차로, 내면치차는 하이포사이클로 또는 하이포트로코이드 톱니 치형을 배치하고 있다. 이 경우만이 서로 완전히 다른 치형을, 즉 핀치차를 매개로 한 유성치차 동력전달체계 내에 포함할 수 있다. 이 외의 배열은 부품수의 증가, 조립 난이도의 상승 등으로 실제 구현이 매우 어려워진다.

이에 비해 커플드 유성치차의 경우는 아래의 4가지 배열이 가능할 수 있다.

첫 번째 배열은, 입력축(태양치차)을 핀치차로, 1단부의 유성치차를 에피싸이클로 또는 에피트로코이드 톱니 치형으로, 1단부 유성치차에 고정된 2단부 유성치차는 다시 핀치차로, 2단부 내면 치차는 하이포싸이클로 또는 하이포트로코이드 톱니 치형을 배치하는 것이다.

두 번째 배열은, 입력축(태양치차)에 에피싸이클로 또는 에피트로코이드 톱니 치형을, 1단 유성치차는 핀치차로, 1단 유성치차에 고정된 2단부 유성치차는 다시 핀치차로, 2단부 내면치차는 하이포싸이클로 또는 하이포트로코이드 톱니 치형을 배치하는 것이다.

상술한 2가지의 배열은 유성치차가 비교적 크지 않을 경우에 고려할만하다. 즉 내면치차의 톱니 가공이 공정이나 비용측면에서 지배적이지 않은 경우에 고려할만하다.

하지만, 내면치차가 대형이어서 내면치차를 핀치차로 구성하는 경우는 다음의 세 번째 배열을 고려할 수 있다.

세 번째 배열은, 입력축(태양치차)을 핀치차로, 1단부의 유성치차를 에피싸이클로 또는 에피트로코이드 톱니 치형으로, 1단부 유성치차에 고정된 2단부 유성치차는 하이포싸이클로 또는 하이포트로코이드 톱니 치형으로, 2단부 내면치차는 핀치차로 배치하는 것이다.

네 번째 배열은, 입력축(태양치차)을 에피싸이클로 또는 에피트로코이드 톱니 치형으로, 1단 유성치차는 핀치차로, 1단 유성치차에 고정된 2단부 유성치차는 다시 하이포사이클로 또는 하이포트로코이드 톱니 치형으로, 2단부 내면치차에는 핀치차를 배치하는 것이다.

이상의 커플드 유성치차 4가지 배열 중 구현에 있어서 상대적으로 높은 감속비가 요구되어 입력축 태양치차의 직경이 작아지는 경우는 태양치차의 공간 제약은 줄어들지만 고속 회전이 요구되는 경우는 입력치차에 톱니치차를 배열하는 것이 바람직할 것이다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 윤활제를 주기적으로 도포함에 따른 외부먼지의 흡착, 윤활제 발진 등의 문제 발생을 해소할 수 있으며, 특히 핀치차에 마련되는 다수의 핀으로 윤활제가 자체적으로 공급될 수 있어 종래와 달리 윤활제 도포 작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에 서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 동력전달장치에 대한 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 핀치차의 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 동력전달장치에 대한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 동력전달장치에 대한 사시도이다.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 동력전달장치에 대한 사시도이다.

도 6은 도 5에 도시된 핀치차의 배면 사시도이다.

도 7은 도 5에 도시된 핀치차에서 핀 영역의 분해 사시도이다.

도 8은 도 7의 결합상태의 단면도이다.

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 동력전달장치에 대한 사시도이다.

도 10은 도 9의 분해 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 핀치차 110 : 핀

111,112 : 원형판부 113,114 : 원형캡

115 : 체결부재 116 : 핀 지지 베어링

117 : 오일 씰 200 : 윤활제 공급 유닛

210 : 윤활제 주머니 220 : 윤활제 분사공

230 : 윤활제 공급부 240 : 볼

300 : 톱니치차

Claims

구름운동 가능한 다수의 핀을 구비하는 핀치차;

다수의 톱니를 구비하며, 상기 핀치차와 상대 이동 가능하게 맞물림 결합되는 톱니치차; 및

상기 핀치차에 마련되어 상기 다수의 핀으로 윤활제를 공급하는 윤활제 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제1항에 있어서,

상기 핀치차는 피니언형 구동치차이고, 상기 톱니치차는 랙형 종동치차인 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제2항에 있어서,

상기 핀치차는,

상호간 나란하게 이격 배치되며, 그 사이에서 상기 다수의 핀이 원주방향을 따라 등간격으로 결합되는 제1 및 제2 원형판부;

상기 제1 및 제2 원형판부의 노출면에 각각 결합되는 제1 및 제2 원형캡; 및

상기 제1 및 제2 원형캡과 상기 제1 및 제2 원형판부를 체결시키는 다수의 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제3항에 있어서,

상기 핀치차는, 상기 제1 및 제2 원형판부에 각각 결합되어 상기 다수의 핀의 양단부를 구름운동 가능하게 지지하는 다수의 핀 지지 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제4항에 있어서,

상기 윤활제 공급 유닛은,

상기 핀의 내부에 마련되어 상기 윤활제가 저장되는 윤활제 주머니;

상기 윤활제 주머니와 연통되도록 상기 핀의 측벽에 형성되며, 상기 윤활제 주머니 내의 윤활제를 상기 핀의 외측으로 분사시키는 윤활제 분사공; 및

상기 제1 및 제2 원형캡 중 어느 한 원형캡의 내부에 마련되어 상기 핀의 윤활제 주머니 쪽으로 윤활제를 공급하는 윤활제 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제5항에 있어서,

상기 윤활제 공급부는 상기 어느 한 원형캡의 내면에 홈 형태로 가공되되 반경 방향 외측으로 갈수록 그 단면적이 점진적으로 줄어드는 방사형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제5항에 있어서,

상기 윤활제 분사공은 하나의 핀에서 상기 핀의 길이방향을 따라 서로 대칭되는 위치에 2개 마련되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제5항에 있어서,

상기 윤활제 공급 유닛은, 상기 윤활제 분사공보다 상대적으로 큰 사이즈를 가지며, 상기 핀의 양단부에 배치되어 상기 핀의 마찰 면적을 감소시키는 다수의 볼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제2항에 있어서,

상기 톱니치차는 곡선 형상을 가지며, 상기 핀치차는 상기 톱니치차에 부분적으로 내접 또는 외접되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제1항에 있어서,

상기 핀치차는 랙형 종동치차이고, 상기 톱니치차는 피니언형 구동치차인 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제10항에 있어서,

상기 핀치차는,

상기 다수의 핀이 등간격을 가지고 일자로 결합되는 치차본체; 및

상기 다수의 핀의 외측에 각각 결합되는 부싱을 포함하는 것을 특징으로 하 는 동력전달장치.
제11항에 있어서,

상기 윤활제 공급 유닛은,

상기 핀의 내부에 마련되고 윤활제가 수용되는 윤활제 주머니; 및

상기 윤활제 주머니와 연통되도록 상기 핀의 외측에 형성되어 상기 윤활제 주머니로부터의 윤활제를 상기 핀과 상기 부싱 사이로 분사하는 적어도 하나의 윤활제 분사공을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제12항에 있어서,

상기 윤활제 공급 유닛은, 상기 윤활제 분사공이 형성된 영역에서 상기 핀의 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 함몰되게 형성되는 윤활제 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제12항에 있어서,

상기 윤활제 공급 유닛은, 상기 윤활제 주머니의 일측 개구부에 착탈 가능하게 결합되는 캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
구름운동 가능한 다수의 핀을 구비하는 다수의 핀치차;

상기 다수의 핀치차의 외측에 배치되어 상기 다수의 핀치차의 핀들이 내접되 는 제1 톱니치차;

상기 제1 톱니치차의 내부에 마련되어 상기 다수의 핀치차의 핀들이 외접되는 제2 톱니치차; 및

상기 다수의 핀치차에 마련되어 상기 다수의 핀으로 윤활제를 공급하는 윤활제 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.