KR100961058B1 - 기어드 모터의 출력축 고정구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기어드 모터의 출력축 고정구조에 관한 것으로서, 모터(1)와 감속기구가 구비된 기어케이스(2) 및 기어플랜지(3)가 일체로 결합되고, 상기 기어케이스(2)를 관통하는 모터 회전축(29)에 형성된 치차(30)에 피니언기어(7)가 축 결합된 제1기어(6)가 기어 결합되며, 상기 피니언기어(7)에 출력축(9)이 축 결합된 제2기어(8)가 기어 결합되고, 상기 피니언기어(7)의 양측은 기어케이스(2)와 기어플랜지(3) 내측에 각각 고정된 볼베어링(14, 15)으로 축 지지된 기어드 모터에 있어서,

상기 기어플랜지(3)를 관통하는 출력축(9)의 일측은 기어플랜지(3) 내측에 고정된 볼베어링(16)으로 축 지지되고, 출력축(9)의 타측은 기어케이스(2) 내측에 고정된 오일리스베어링(31)으로 축 지지되어 기어케이스(2)와 기어플랜지(3)의 크기를 축소시켜 기어드 모터의 공간확보가 용이하고, 감속기구가 내장되는 기어케이스와 기어플랜지의 크기를 축소할 수 있어 기어드 모터의 중량 저감 및 제조원가를 절감한 것이다.

기어드, 모터, 감속, 오일리스, 베어링, 피니언

Description

기어드 모터의 출력축 고정구조{Fixing Structure of Output Shaft for Geared Motor}

본 발명은 기어드 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기어드 모터의 출력축의 장착 공간을 확보한 기어드 모터의 출력축 고정구조에 관한 것이다.

기어드 모터(Geared Motor)는 모터의 회전축에 기어 등의 감속기구를 부착한 것으로, 이것에 의해 모터로부터 얻을 수 없는 저속 회전이 실현되거나 큰 토크를 발생시킬 수 있다. 또 기어(감속기구)는 어떤 모터에도 부착할 수 있다. 즉 어떤 모터라도 기어드 모터가 될 수 있는 것이다. 그런데 모터는 고속 회전시킬수록 효율이 좋고 경제성도 높아진다. 따라서 필요로 하는 회전수의 수십 배, 수백 배로 모터를 회전시키고 여기에 기어를 결합하여 감속시키고, 최종적으로 목적으로 하는 회전수를 만들어 낸다. 이와 반대로 발전기 등에는 기어를 이용하여 증속시킬 수도 있다.

기어가 부착된 모터의 경우, 기어에 의한 감속에 대응하여 그 토크도 증대되 므로 비교적 소형의 모터에서도 쉽게 큰 토크를 얻을 수 있다. 기어드 모터의 응용 예로는 카메라에 사용되고 있는 필름 자동 감기 장치, 자동차의 시동 모터, 전동 드라이버, 그 밖에 큰 토크를 필요로 하는 여러 가지 장치에 폭넓게 사용되고 있다. 또 기어드 모터의 종류로는 랙과 피니언을 기어 결합한 직진 운동(왕복 운동)형, 웜 기어형, 유성 기어형 등이 있다. 그리고 기어드 모터는 횡행용과 주행용 또는 서스펜션 타입과 오버헤드 타입으로 나누어지기도 한다.

종래에 기어드 모터는 도 1에서, 모터(1)는 감속기구가 구비되는 일정 공간부를 형성하는 기어케이스(2)와 기어플랜지(3)가 일체로 결합되고, 모터(1)의 회전축(29)에 형성된 치차(30)에 피니언기어(7)에 축 결합된 제1기어(6)가 기어 결합되고, 피니언기어(7)에는 출력축(9)이 축 결합된 제2기어(8)가 기어 결합된다. 그리고 상기 피니언기어(7)와 출력축(9)은 각각 기어케이스(2)와 기어플랜지(3) 내측에 볼베어링(14-17)으로 각각 축 지지되는 구조이다. 따라서 모터 회전축(29)의 회전력은 제1기어(6)와 피니언기어(7)를 거쳐 제2기어(8)로 전달되고, 제2기어(8)의 회전력은 출력축(9)을 통해 전달된다. 출력축(9)의 회전력은 감속이나 이동이 필요한 바퀴 등과 같은 이동체에 전달된다.

이와 같이 모터(1)의 회전축(29)으로부터 발생된 회전력은 기어케이스(2)와 기어플랜지(3) 내에 구비된 감속기구에 의하여 감속되어 출력축(9)으로 전달되는 구조로 인하여 기어케이스(2)와 기어플랜지(3)의 크기를 조절할 수 없는 문제가 있었다. 이는 감속기어, 즉 제1기어(6), 피니언기어(7) 및 제2기어(8)의 감속비는 치차에 의한 기어비에 의하여 제한되므로 크기가 일정하게 커질 수밖에 없는 문제 로 기어드 모터의 공간확보 및 적용범위가 제한적이었다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위한 것으로, 기어드 모터의 감속기구로서 모터의 회전축에 기어 결합되는 기어들의 배열과, 출력축의 양측을 볼 베어링과 더불어 오일리스베어링을 적용함으로써, 기어드 모터의 공간확보 및 감속기구가 내장되는 기어케이스와 기어플랜지의 크기를 축소시키기 위한 것이 목적이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 모터와 감속기구가 구비된 기어케이스 및 기어플랜지가 일체로 결합되고, 상기 기어케이스를 관통하는 모터 회전축에 형성된 치차에 피니언기어가 축 결합된 제1기어가 기어 결합되며, 상기 피니언기어에 출력축이 축 결합된 제2기어가 기어 결합되고, 상기 피니언기어의 양측은 기어케이스와 기어플랜지 내측에 각각 고정된 볼베어링으로 축 지지된 기어드 모터에 있어서, 상기 기어플랜지를 관통하는 출력축의 일측은 기어플랜지 내측에 고정된 볼베어링으로 축 지지되고, 출력축의 타측은 기어케이스 내측에 고정된 오일리스베어링으로 축 지지되어 기어케이스와 기어플랜지의 크기를 축소시킨 기어드 모터의 출력축 고정구조를 제공한 것이 특징이다.

본 발명은 상기 해결수단에 의하여, 기어드 모터에 내장된 감속기구로서 기어들의 배열과, 출력축의 일측을 오일리스베어링으로 축 지지할 수 있도록 함으로써, 기어드 모터의 공간확보가 용이하고, 감속기구가 내장되는 기어케이스와 기어플랜지의 크기를 축소할 수 있어 기어드 모터의 중량 저감 및 제조원가를 절감한 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기어드 모터의 출력축 고정구조에 관하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 기어드 모터의 출력축 고정구조를 나타낸 단면도이다.

먼저, 본 발명의 기어드 모터는 모터의 회전력을 감속하는 감속기구로서, 기어케이스와 기어플랜지 내에 기어들의 재배열과 더불어 기어와 결합된 출력축의 고정을 볼베어링과 오일리스베어링으로 축 지지할 수 있도록 하되, 감속기구의 감속비 변화없이 기어케이스와 기어플랜지 내의 감속기구를 축소하여 기어 결합이 가능하도록 한 것이다.

모터(1)는 감속기구가 내장된 기어케이스(2)와 기어플랜지(3)가 결합된 것으로, 기어케이스(2)는 모터 회전축(29)이 관통되고, 기어플랜지(3)는 기어케이스(2)와 결합되어 공간부를 형성하는 것이다.

제1기어(6)는 기어케이스(2)를 관통하는 모터 회전축(29)의 치차(30)에 기어 결합되고, 제1기어(6)는 피니언기어(7)와 축 결합되어 있다. 피니언기어(7)는 양측, 즉 기어케이스(2)와 기어플랜지(3) 내측에 고정된 볼베어링(14, 15)으로 축 지지된다.

제2기어(8)는 피니언기어(7)와 기어 결합되고, 제2기어(8)는 출력축(9)에 축 결합되어 있다. 출력축(9)의 일측, 즉 기어플랜지(3)를 관통하는 출력축(9)에는 볼베어링(16)이 고정되어 축 지지되고, 출력측의 타측은 기어케이스(2)에 고정된 오일리스베어링(31)에 의해 축 지지된다.

베어링(Bearing)은 회전하고 있거나 왕복운동을 하는 축을 지지하여 축에 작용되는 하중을 받는 역할을 하는 기계요소로서, 오일리스 베어링(Oilless Bearing)은 사용 중의 온도 상승에 의한 열팽창, 점성저하, 표면장력효과 등에 따라 기름이 침출되어 마찰면을 윤활시키기 때문에 배어 있던 오일이 다 고갈되어 없어지기까지는 급유할 필요가 없는 베어링이다.

그러나 본 발명의 출력축 일측에 적용된 윤활오일을 필요로 하지 않는 오일리스베어링(31)은 하중이 작은 부분에 적용되고, 단단한 축과 윤활유가 함유된 오일리스메탈이라는 재질로 된 슬리브로 구성되어 있다.

도 3의 오일리스베어링(31)은 슬리브를 관통하여 복수의 윤활제(32), 예를 들어 천연 또는 인조 흑연재질의 분말이 구성되어 있어 출력축(9)이 회전하면 흑연분말이 회전부분을 얇게 감싸면서 윤활작용을 하는 것이다. 오일리스베어링(31)은 주로 강성인 높은 인청동 등이 적용된다. 이와 같이 오일리스베어링(31)은 지속적 으로 윤활유를 보충할 수 없는 부분이나 저속이면서 부하량이 큰 부위에 주로 적용이 가능한 것이다.

따라서 본 발명의 기어드 모터의 출력축 고정구조로서, 출력축(9)의 일측이 기어케이스(2) 내측에 고정된 오일리스베어링(31)으로 축 지지됨으로서 기어케이스(2)와 기어플랜지(3) 내에 결합된 감속기구들의 간섭 없이 집적화 및 축소화할 수 있도록 한 것이다.

보다 자세히 설명하면, 모터(1)에는 치차(30), 즉 톱니바퀴가 형성된 회전축(29)이 로터(rotor)로부터 축 결합되어 있고, 회전축(29)에는 감속기구가 결합된다. 감속기구는 기어케이스(2)와 기어플랜지(3) 사이에 내장된다. 회전축(29)은 기어케이스(2)를 관통하여 제1기어(6)와 기어 결합된다. 즉 회전축(29)에 형성된 치차(30) 위로 제1기어(6)가 기어 결합되고, 제1기어(6)는 피니언기어(7)에 축 결합된다. 피니언기어(7)는 기어케이스(2)와 기어플랜지(3) 사이에 각각 볼베어링(14, 15)으로 축 지지된다.

그리고 제2기어(8)는 피니언기어(7)의 아래쪽으로 기어 결합되고, 출력축(9)과 축 결합된다. 출력축(9)은 기어케이스(2)와 기어플랜지(3) 사이에 볼베어링(16)과 오일리스베어링(31)으로 축 지지된다.

이와 같이 모터 회전축(29) 위로 제1기어(6)가 결합되고, 제1기어(6)와 축 결합되는 피니언기어(7)의 아래로 제2기어(8)가 결합되어 감속기구들의 결합에 필요한 공간을 축소시키며, 출력축(9)의 일측은 볼베어링(16)으로 축 지지되지만, 출력축(9)의 타측은 오일리스베어링(31)으로 축 지지되므로 출력축(9) 타측 상부의 모터 회전축(29)과의 간섭 없이 출력축(9)을 축 지지할 수 있다.

그러므로 모터(1)의 회전축(29)과 결합되는 감속기구들을 아주 좁은 공간에서 결합할 수 있어 감속기구들이 내장되는 기어케이스(2)와 기어플랜지(3)의 상하좌우의 크기를 축소할 수 있는 것이다. 이로써 기어드 모터의 적용을 위한 공간확보가 유리하고, 기어드 모터의 감속기구의 공간축소와 오일리스베어링(31)의 적용으로 기어드 모터의 제작비용 절감을 구현할 수 있다. 그리고 기어드 모터(1)의 장착 공간의 확보로 인하여 기어드 모터(1)의 적용범위를 확대할 수 있다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기어드 모터의 기어 결합을 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 기어드 모터의 출력축 고정구조를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 오일리스베어링을 나타낸 사시도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

1: 모터 2: 기어케이스

3: 기어플랜지 6: 제1기어

7: 피니언기어 8: 제2기어

9: 출력축 14-17: 볼베어링

29: 회전축 30: 치차

31: 오일리스베어링 32: 윤활제

Claims (2)

1. 모터(1)와 감속기구가 구비된 기어케이스(2) 및 기어플랜지(3)가 일체로 결합되고, 상기 기어케이스(2)를 관통하는 모터 회전축(29)에 형성된 치차(30)에 피니언기어(7)가 축 결합된 제1기어(6)가 기어 결합되며, 상기 피니언기어(7)에 출력축(9)이 축 결합된 제2기어(8)가 기어 결합되고, 상기 피니언기어(7)의 양측은 기어케이스(2)와 기어플랜지(3) 내측에 각각 고정된 볼베어링(14, 15)으로 축 지지된 기어드 모터에 있어서,

   상기 기어플랜지(3)를 관통하는 출력축(9)의 일측은 기어플랜지(3) 내측에 고정된 볼베어링(16)으로 축 지지되고, 출력축(9)의 타측은 기어케이스(2) 내측에 고정된 오일리스베어링(31)으로 축 지지되어 기어케이스(2)와 기어플랜지(3)의 크기를 축소시킨 것을 특징으로 하는 기어드 모터의 출력축 고정구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 오일리스베어링(31)은 건식 윤활계 베어링으로 천연 또는 인조 흑연이 포함되어 윤활 피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 기어드 모터의 출력축 고정구조.

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