KR101279850B1 - 구동 기어 조립체 - Google Patents
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Abstract
구동 기어 조립체가 개시되었다. 상기 조립체는 구동 샤프트(11) 및, 구동 샤프트에 장착되거나 또는 일체로 형성되며 구동 샤프트와 함께 회전가능하고 피구동 기어(7)와 맞물리도록 구성된 구동 기어(9)를 포함한다. 상기 조립체는 또한 구동 샤프트의 축 둘레로의 회전을 위해 구동 샤프트를 지지하는 자가 정렬 조립체를 포함하여 구동 기어가 피구동 기어에 대해 자가 정렬할 수 있다.
구동 기어, 피구동 기어, 자가 정렬, 모터
Description
본 발명은 전기 모터와 같은 모터로부터 구동을 그라인딩밀과 같은 기계 시스템으로 전달할 수 있는 구동 기어 조립체에 관한 것이다.
많은 기계 시스템들이 모터(예: 전기, 증기, 유압, 디젤 등)에 의해 구동된다. 모터로부터 이용가능한 동력을 이용하기 위해서, 모터로부터 상기 모터에 연결된 기계 시스템으로 동력을 전달하는 것이 필요하다. 전형적으로, 동력 전달은 모터의 구동 샤프트를, 피니언과 같은 구동기어를 포함하는 구동 기어 조립체에 연결하고, 구동기어를 특정 방식으로 상기 기계 시스템에 연결된 기어 휠과 같은 피구동 기어와 맞물리게 함으로써 달성된다.
실제로, 모터, 기계 시스템, 및 모터와 기계 시스템을 함께 연결하는 기계 구성요소가 각각 적당히 정렬되어 구동기어의 기어 톱니와 피구동기어의 기어 톱니가 미세 공차 내에 맞물리는 것이 중요하다. 이렇게 하지 못하면, 기어가 스퍼 기어 또는 나선 기어 또는 다른 아무 유형의 기어라도 상관없이, 종종 기어 톱니의 과(過) 마모를 일으키고 최악의 경우에는 톱니의 파손으로 인해 기어 고장을 일으킨다. 게다가, 기어 톱니의 조정불량(misalignment)은 또한, 기계 시스템의 여러 가지 구성요소들에 피로 부하를 가하는 것과 같은 다른 부작용을 종종 만드는 심한 진동을 일으킬 수 있다.
스퍼 기어의 경우에, 예를 들면, 적절하게 정렬되기 위해 구동 기어의 기어 톱니가 피구동 기어의 기어 톱니와 평행으로 정렬될 필요가 있다. 더욱 보편적으로는, 스퍼 기어 또는 나선 기어에 대해, 구동 기어의 회전축과 피구동기어의 회전축이 그것들의 발전축(axes of generation)과 평행일 필요가 있다. 또한 기어의 역회전(백래시)이 특정 기어에 대해 최적인 것이 바람직하다. 기어가 영(零)의 역회전으로 세팅되면, 즉, 톱니가 완전히 맞물리고 서로에 대해 최대치로 단단히 맞대도록 위치하면, 기어는 일반적으로 과잉의 톱니 부하를 생성하고 따라서 설계 수명을 가지지 못한다.
적절한 정렬을 달성하기 위해 또한 모터 구동 샤프트와 구동 기어가 정렬되는 것이 필요하다.
적절한 정렬을 달성하기 위한 하나의 알려진 접근법은, 기어 톱니의 밀착된 공차 맞물림을 얻기 위해 정확하게 모터 샤프트와 구동 기어 조립체가 정렬되도록 물리적으로 모터 및/또는 구동 기어 조립체를 움직이는 것이다.
이러한 접근접에서 맞물린 기어 톱니에서의 미세한 공차를 제공하는 작업은 모터와 구동 기어 조립체의 위치 조정의 "시행착오"를 통해 대략 달성된다. 이것은 종종 어렵고 시간이 걸리는 작업이다. 이것은 특히 대형 모터 및 중(重) 구동 기어일 때 그러하다.
대형 계측(measure)에서의 문제는 모터나 구동 기어 조립체의 위치의 작은 이동이 정렬에 상당한 영향을 줄 수 있기 때문에 일어난다. 따라서, 최소한의 노력으로 정렬하기 위해 상당한 주의와 판단이 필요하다. 예를 들어, 대형 모터 및 대 형 거스 기어(girth gears) 및 피니언을 가지는 그라인딩밀은 정렬을 위해 며칠이 걸릴 수 있다.
상기 작업은 많은 경우에 "차가운" 또는 "부하가 걸리지 않은" 상태에서의 구동 기어 조립체의 훌륭한 정렬의 경우라도 기계 시스템에 부하가 걸릴 때에는 만족스러운 정렬이 아니라는 사실 때문에 더욱 복잡하다. 이것은 부하하에서 구동 기어 조립체 및 다른 성분들의 뒤틀림에 기인한다. 결과적으로, 부하하에서 기어 톱니의 만족스러운 맞물림을 얻기 위해 모터 및/또는 구동 기어 조립체의 정렬의 추가적인 조정이 종종 필요하다.
적절한 정렬을 달성하기 위한 다른 알려진 접근법은:
(a) 구동 기어가 베어링의 중심의 둘레로, 전형적으로 흔들리거나(rocking) 떨리는(wobbling) 동작으로 회전함으로써 피구동 기어에 대해 자가 정렬되도록 전형적으로 구동 기어를 구형 베어링 상에 지지하고;
(b) 중앙 기어드 커플링(central geared coupling)을 통해 모터 구동 샤프트로부터 동력을 구동 기어에 전달하는 것에 기초한다.
이러한 접근법에 따른 두 개의 알려진 자가-정렬 구동 기어 조립체는 크룹-폴리시우스(Krupp-Polysius)사 및 제이앤이 호프만 엔지니어링(J & E Hofmann Engineering) 사에 의해 생산된다.
상기 설명된 자가 정렬 구동 기어 조립체는 많은 단점들을 가진다.
첫째, 그것들은 오직 스퍼 기어에만 쓰일 수 있다-그것들은 나선 구동 기어를 지지할 수 없다. 그것들의 생산자들은 그것들을 스퍼 기어 구동을 위해서만 발전시켰다. 나선 기어가 바람직한 많은 응용 분야가 있지만, 그것들은 이러한 장치들을 이용할 수 없다.
첫째, 그것들은 오직 스퍼 기어에만 쓰일 수 있다-그것들은 나선 구동 기어를 지지할 수 없다. 그것들의 생산자들은 그것들을 스퍼 기어 구동을 위해서만 발전시켰다. 나선 기어가 바람직한 많은 응용 분야가 있지만, 그것들은 이러한 장치들을 이용할 수 없다.
또한, 구동 기어의 최소 크기가 내부 기어드 커플링의 크기에 의해 정해져서, 종종 이것은 그렇지 않았다면 필요했을 크기보다 상당히 큰 구동 기어를 초래한다.
또한, 기어 조립체에서 쓰일 수 있는 구형 베어링의 특별한 형태는 보통 표준 기성품(off-the-shelf item)이 아니며, 더욱이 보통 현재의 구성에서의 추진력 용량(thrust capacity)을 제한해왔다.
게다가, 수용될 수 있는 구동 기어 및 피구동 기어의 조정불량은 내부 기어드 커플링의 허용가능한 각도 조정불량에 제한되고, 보통 이것은 상대적으로 작다.
또한, 여전히 구동 기어를 모터 구동 샤프트와 정렬해야할 필요가 있다.
다른 접근 방법의 다른 자가 정렬 구동 기어 조립체는 러시아 특허출원 RU 2025616호 및 독일 특허출원 26 31 139호에 설명되어 있다. 전자의 출원은 매우 경량의 하중을 받는 스퍼 기어에만 적합하며, 후자의 출원은 스퍼 기어 구동을 위해서만 적합하다. 나선 기어를 지지할 수 있는 기계장치는 없다.
다른 접근 방법의 다른 자가 정렬 구동 기어 조립체는 러시아 특허출원 RU 2025616호 및 독일 특허출원 26 31 139호에 설명되어 있다. 전자의 출원은 매우 경량의 하중을 받는 스퍼 기어에만 적합하며, 후자의 출원은 스퍼 기어 구동을 위해서만 적합하다. 나선 기어를 지지할 수 있는 기계장치는 없다.
적절한 정렬을 달성하기 위한 대안적인 알려진 접근법은 본 출원인의 국제출원 PCT/AU00/00332 (WO 00/63587)에 개시되었다.
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국제출원 PCT/AU00/00332의 구동 기어 조립체는 상기 설명된 다른 자가 정렬 구동 기어 조립체들에 비해 상당히 개선된 것이며, 스퍼 기어 또는 나선 기어를 지지하도록 설계되었다. 실제적으로 고려하면, 그것은 오직 경량의 하중을 받는 구동을 위해서만 적합하다.
본 발명의 목적은 상기 국제 출원에 설명된 것에 대안적인, 경량, 중간, 중대(重大) 구동에 적합한 스퍼 또는 나선 기어를 지지할 수 있는 자가 정렬 구동 기어 조립체를 제공하는 것이다.
넓은 의미로, 본 발명은
(a) 구동 샤프트;
(b) 구동 샤프트 상에 장착되거나 또는 그와 일체로 형성되며, 그와 함께 회전가능하고 스퍼 또는 나선 피구동 기어와 맞물리도록 구성된 스퍼 또는 나선 구동 기어; 및
(c) 구동 샤프트가 그것의 축의 둘레로 회전할 수 있도록 상기 구동 샤프트를 지지하여 상기 구동기어가 피구동 기어에 대해 자가 정렬할 수 있도록 하는 자가 정렬 조립체를 포함하는 구동 기어 조립체를 제공한다.
바람직하게는 상기 자가 정렬 조립체는 축의 둘레로 회전하도록 구성되는데, 상기 축은 이하에서 "회전축"이라 불릴 것이며, 이것은
(a) 상기 구동 샤프트 축에 수직이고;
(b) (i) 구동 기어 및 피구동 기어의 작동면 너비(active face width)의 중점을 통과하며;
(ii) 구동 샤프트 축에 수직인
평면에 있고;
(c) 돌출되었다면, 작동면 너비의 중점에서 구동 기어와 피구동 기어의 피치 포인트(pitch point)를 통과하거나 그에 인접한다.
상기 설명된 자가 정렬 조립체의 회전축의 구성은 나선 기어와 관련하여 특히 바람직한데, 왜냐하면 그것은 나선 기어에 의해 생산되는 축의 힘이 회전축의 둘레에서 영의 또는 무시할만한 모멘트를 가질 것이라는 것을 의미하기 때문이다.
상기 회전축은, 회전축이 구동 기어 조립체의 작동선에 평행한 각도를 제외하고, 피치포인트를 통과하는 어떤 각도에라도 있을 수 있다.
바람직하게는, 맞물림에서의 팁 -루트필레 인터피어런스(tip to root fillet interference)의 위험을 최소화하면서 최대 정렬 조정을 허용하는 관점에서, 상기 회전축은 구동 기어 및 피구동 기어의 중앙에 연합하는 선 상에 또는 그에 대해 작은 각도에 있다.
"피치 포인트"라는 용어는 여기서 구동 기어 및 피구동 기어의 두 개의 작동 피치 원(圓) 사이의 접점을 의미하는 것으로 이해된다.
"작동면 너비"라는 용어는 여기서 축방향으로, 한 기어의 다른 기어의 톱니와 맞물리는 톱니의 부분의 길이를 의미하는 것으로 이해된다. 작동면 너비는 보통 두 개의 기어의 더 좁은 너비이다.
바람직하게는 구동 샤프트는 구동 기어와 자가 정렬 조립체의 양끝으로부터 연장하며, 회전축 둘레의 회전을 위해 장착된 지지 샤프트 및 상기 지지 샤프트에 장착되고 상기 구동 샤프트의 양끝에서 구동 샤프트에 장착된 지지 부재를 포함한다.
앞 문단에서 설명된 자가 정렬 조립체는 구동 기어가 지지 샤프트의 회전축 둘레로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있게 하며, 이 운동은 구동 기어가 피구동 기어에 대해 자가 정렬하는 것을 용이하게 한다.
바람직하게는 상기 지지 부재는 바닥과 상기 바닥의 양끝으로부터 뻗어나가는 두 개의 팔을 포함하는 요크(yoke)의 형태이고, 상기 바닥은 상기 지지 샤프트에 연결되고 상기 팔은 상기 구동 기어 조립체의 구동 기어의 양끝에서 구동 기어 조립체의 구동 샤프트에 연결된다.
바람직하게는 상기 팔들은 상기 팔들에 구비되는 한 쌍의 편심 베어링 카트리지를 통해 구동 기어 조립체의 구동 샤프트에 연결된다. 이 구성에서, 상기 구동 샤프트는 상기 편심 베어링 카트리지를 통해 뻗어나간다. 상기 편심 베어링 카트리지는 피구동 기어에 대한 구동 기어의 역회전 및 조정불량을 위한 조정장치를 수용한다.
바람직하게는 상기 요크는 C-형이다.
구동 기어 조립체는 상기 구동 샤프트 상에 장착되고 구동 샤프트 및 구동 기어를 회전시키도록 작동할 수 있는 하나 또는 그 이상의 구동 모터를 더 구비할 수 있다.
또는, 상기 구동 기어 조립체는, 구동 기어 조립체를 사용할 때, 구동 기어의 구동 샤프트에 탄력적으로 연결될 수 있으며, 또한 구동 모터의 구동 샤프트에 직접 또는 간접적으로 탄력적으로 연결될 수 있어서 상기 모터로부터의 동력을 피구동 기어에 전달할 수 있는 커플링을 더 포함할 수 있으며, 상기 커플링은 구동 기어의 축이 구동 샤프트의 축과 정렬된 위치에서 벗어난 위치에 있는 것을 허용한다.
바람직하게는 구동 기어의 구동 샤프트와 모터를 연결하는 상기 커플링은 탄력성 커플링이다.
상기 탄력성 커플링은 각도 조정불량을 수용할 수 있는 임의의 적당한 형태의 동력 전달 커플링일 수 있는데, 예를 들어 유니버설 조인트, 등속 조인트, 훅스 조인트(Hookes joints), 기어 커플링, 고무 부시 커플링(rubber bush couplings) 또는 탄력성 격막 커플링(flexible diaphragm couplings)과 같은 것들이다. 사실, 아무 형태의 탄력성 동력 전달 커플링이라도 쓰일 수 있다.
구동 모터는 구동 기어 조립체의 구동 샤프트 및 구동 기어를 구동시킬 수 있는 임의의 모터일 수 있다.
구동 모터는 유압, 증기, 전기, 디젤 등과 같은 임의의 적당한 유형일 수 있다.
구동 모터가 구동 샤프트에 직접 장착되는 경우에는, 바람직하게는 구동 모터는 유압 모터이다.
구동 모터가 커플링을 통해 구동 샤프트에 장착되는 경우에는, 바람직하게는 상기 구동 모터는 전기 모터이다.
구동 기어 및 피구동 기어는 임의의 적당한 기어일 수 있다.
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본 발명의 가장 일반적인 실시예에서, 구동 기어는 피니언이다.
피구동 기어는 임의의 적당한 시스템의 부품을 형성할 수 있다. 예를 들어, 기계 시스템이 그라인딩밀 거스 기어(grinding mill girth gear)의 피니언 구동장치일 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 설명된 구동 기어 조립체를 포함하는 모터 구동 기계 시스템이 또한 제공된다.
본 발명은 예로써 첨부된 도면을 참고하여 이제 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 구동 기어 조립체의 일 실시예의 일반적인 구성을 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 구동 기어 조립체의 자가 정렬 조립체의 회전축의 위치를 도시하는 정면도이다.
도 3은 상기 회전축의 위치를 추가로 도시하는 상부 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 구동 기어 조립체의 다른 실시예의 일반적인 구성을 나타낸다.
도면에 도시된 실시예들의 구동 기어 조립체는 동력을 기계 시스템(미도시)의 피구동 기어(7)에 전달하도록 구성되었다.
도 1에 도시된 실시예의 구동 기어 조립체(기어 케이스는 도시되지 않았지만 기어 케이스를 구비할 수 있음)는, 중앙 보어 및 피구동 기어(7)의 톱니(미도시)와 맞물리도록 구성된 외부 톱니를 가지는 구동 기어(9)를 포함한다.
구동 기어(9)는 구동 기어의 중앙 보어를 통해 뻗어나가는 구동 샤프트(11) 상에 장착된다.
또는, 구동 기어 조립체는 (i) 일체로 형성된 구동 기어(9) 및 구동 샤프트(11), 즉, 한 조각의 강철/금속을 돌려 깎은 기어와 샤프트, 또는 (ii) 구동 기어(9) 및 기어의 양끝에 부착된 두 개의 스텁 구동 샤프트(stub drive shafts)를 포함할 수도 있다.
구동 기어 조립체는, 구동 샤프트(11)의 한 끝에 직접 장착되고, 40으로 표시된 것에 기본적으로 유사한 토크 억제 장치(40)를 구비하는 구동 모터(37) 및 구동 샤프트(11)의 다른 끝에 장착된 평형추(39)를 더 포함한다. 대안적인 실시예(미도시)에서는, 구동 기어 조립체가 구동 샤프트(11)의 양끝에 직접 장착된 구동 모터들을 포함하고, 평형추를 구비할 필요는 없다.
구동 기어 조립체는 자가 정렬 조립체를 더 포함하는데, 상기 자가 정렬 조립체는 구동 기어(9)의 피구동 기어(7)에 대한 정렬을 용이하게 하는 동작을 위하여 평형추(39), 구동 기어(9), 구동 샤프트(11) 및 모터(37)를 지지한다.
자가 정렬 조립체는 고정 지지면에 장착되는 두 개의 베어링 조립체(19), 축, 즉 회전축 둘레의 회전을 위해 베어링 조립체(19)에 의해 지지되는 스텁 샤프트(21) 및 스텁 샤프트(21)에 구비되고 구동 샤프트(11) 및 구동 기어(9) 조립체를 지지하는 C-형 요크(23)를 포함한다.
요크(23)는 바닥(25)과 상기 바닥(25)으로부터 대략 수직으로 뻗어나가는 두 개의 팔(27)을 포함한다. 각 팔(27)에는 바람직하게는 편심 베어링 카트리지(31)가 장착된다. 카트리지(31)는 구동 샤프트(11)의 양끝을 수용하고 지지하도록 정렬되고 형성된다. 대안적으로, 종래의 베어링과 하우징이 쓰일 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 자가 정렬 조립체는 스텁 샤프트(21)의 회전축이(따라서 자가 정렬 조립체가) 구동 기어(9)의 축에 수직이고, (i) 구동 기어(9) 및 피구동 기어(7)의 작동면 너비의 중점을 통과하고 (ii) 구동 기어의 축에 수직인 평면에 있도록 위치한다.
자가 정렬 조립체는 또한 스텁 샤프트(21)의 회전축이, 돌출되었다면, 중점에서 구동 기어(9) 및 피구동 기어(7)의 피치 포인트를 통과하거나 그에 근접하게 위치된다.
상기로부터, 스텁 샤프트(21)의 회전축 둘레로의 시계방향 또는 반시계방향의 회전이 구동 기어(9)의 장축을 통과하는 수직 평면에서 구동 기어(9)가 회전하게 한다는 것이 명백하다. 이 회전 운동은 구동 기어(9)의 피구동 기어(7)에 대한 자가 정렬을 용이하게 한다.
상기에 덧붙여서, 편심 베어링 카트리지(31)는 피구동 기어(7)에 대한 구동 기어(9)의 조정을 달성하기 위해 제2 평면에서 움직임의 자유도를 높이고 역회전에 대한 조정을 용이하게 한다.
도 3에 도시된 구동 기어 조립체의 실시예는 도 1에 도시된 구동 기어 조립체의 실시예와 많은 점에서 동일하고, 동일한 도면 번호가 조립체의 동일한 구조적 특징을 나타내기 위해 쓰였다.
두 실시예 사이의 주된 차이점은 도 4의 실시예는 도 1의 실시예의 구동 샤프트(11)의 한 끝에 직접 장착된 구동 모터(37)의 구성을 포함하지 않고, 대신에 한 쌍의 탄력성 커플링(13) 및, 구동 샤프트(11)와 구동 모터(37)의 구동 샤프트(17)를 연결하는 중간 샤프트(15)를 포함한다.
각 실시예의 구동 기어 조립체는:
(a) 구동 기어(9)와 피구동 기어(7) 간이 오직 거의 정확하게 정렬되어 구동 기어 조립체를 설치하는 것(초기 설치에서 필요한 것 이상의 모터의 상당한 조정 없이); 및
(b) 구동 기어 및 피구동 기어가 스퍼 기어든 나선 기어든, 피구동 기어(7)와 맞물림에 미세 공차를 형성해야 하는 피구동 기어(7)에 대한 구동 기어의 자가 정렬(최적의 역회전에서)을 가능하게 한다.
상기 설명된 구동 기어 조립체의 각 실시예는 알려진 자가 정렬 구동 기어 조립체에 비해 장점을 가진다.
첫째, 상기 기계장치는 스퍼 기어든 나선 구동 기어든 매치되는 피구동 기어와 함께 지지하고, 경량, 중간 및 중대 응용 분야에 모두 적합하다.
첫째, 상기 기계장치는 스퍼 기어든 나선 구동 기어든 매치되는 피구동 기어와 함께 지지하고, 경량, 중간 및 중대 응용 분야에 모두 적합하다.
또한, 각 실시예의 구동 기어 조립체는 최적의 성능을 위한 필요한 역회전으로 구동 및 피구동 기어가 쉽고 빠르게 정렬될 수 있도록 한다.
또한, 각 실시예의 구동 기어 조립체는 초기 설치에서 고도로 정렬되는 것과 작동되는 동안 정렬 상태를 유지하는 것을 가능하게 하고, 이것은 기어 톱니의 마모를 최소화한다. 이것은 많은 상황에서 특히 중요하다. 예를 들어, 그라인딩밀의 경우에, 피니언은 보통 30개 미만의 톱니를 갖는 아주 작은 지름의 기어인 한편, 피구동 거스 기어는 기본적으로 그라인딩밀 쉘의 지름이어서, 대충 약 200 내지 400개의 톱니를 가질 수 있다. 이러한 기하의 단순한 결과는 거스 기어가 보통 피 니언보다 8 내지 10배나 더 비쌀 수 있게 한다. 설계자는 따라서 피니언을 희생해서라도 거스 기어를 보호하려고 노력한다. 초기 정렬의 질의 결과로서 최소한의 마모를 얻으려는 노력을 제외하고라도, 설계자는 또한 피니언에 대한 거스 기어의 야금학에 상당한 생각을 기울인다. 피니언은 통상 거스 기어보다 다소 단단한 물질인데, 특히 종래의 그라인딩밀 환경에서는 완벽한 정렬이 항상 더 적을 것임을 인식한다면, 그 차이(differential)는 마모에 대한 동일성에 전제를 둔다. 이것은 기본적으로 완벽한 정렬이 되는 본 발명의 경우가 아니다. 결과적으로, 한편 더 비싼 거스 기어의 차별적인 보호라는 가장 중요한 필수요건을 양보하지 않으면서 설계자는 더 단단하고 따라서 기어에서의 마모가 더 적고 기어 교체 간격이 더 긴 거스 기어를 만드는 야금학적 성질을 고려할 수 있다.
더욱이, 내부 기어 커플링이 필요 없기 때문에 구동 기어(9)의 지름이 다른 알려진 자가 정렬 피니언에 비해 감소할 수 있다.
또한, 구동 모터는 구동 기어 조립체와 정확한 정렬을 필요로 하지 않는다.
많은 변형이 본 발명의 정신과 범위를 벗어남이 없이 상기 설명된 바람직한 실시예들에 가해질 수 있다.
예를 들어, 도면에 도시된 자가 정렬 조립체의 각 실시예들이 고정 지지면에 장착된 두 개의 베어링 조립체(19)를 포함하는 한편, 본 발명은 이에 한정되지 않고 하나 또는 두 개를 초과하는 베어링을 가지는 구성까지 확장된다.
추가로, 본 발명은, 상기 설명된 둘 이상의 베어링 조립체(19) 및 스텁 샤프트(21)를 위한 회전 지지 시스템이 아니라, 크로스 롤러 베어링 류의 단일 베어링 조립체 또는 평(plain) 베어링과 같은 다른 단일 베어링 구성을 포함하는 구성에까지 확장된다.
또한, 본 발명은 상기 설명된 베어링 조립체들의 조합으로 확장된다.
추가로, 도면에 도시된 자가 정렬 조립체의 각 실시예가 고정 지지면에 장착된 두 개의 베어링 조립체(19), 스텁 샤프트(21) 및 C-형 요크(23)를 포함하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 기어의 자가 정렬을 돕는 피구동 기어(7)에 대한 구동 기어(9)의 이동을 허용하는 임의의 적당한 구성까지 확장된다.
본 발명에 의해 종래의 자가 정렬 구동 기어 조립체에 대해 개선된 자가 정렬 구동 기어 조립체가 제공된다.
Claims (14)
- 구동 기어 조립체를 포함하는 구동 모터로 구동되는 기계 시스템으로서, 상기 구동 기어 조립체는구동 샤프트;구동 샤프트 상에 장착되거나 그와 일체로 형성되며 구동 샤프트와 함께 회전가능하고 스퍼 또는 나선 피구동 기어와 맞물리도록 구성되는 스퍼 기어 또는 나선 기어인 구동 기어로서, 상기 구동 샤프트는 구동 기어의 양끝으로부터 뻗어나가는 것인 구동 기어; 및구동 샤프트의 축 둘레로의 회전을 위해 구동 샤프트를 지지하여 구동 기어가 피구동 기어에 대해 자가 정렬할 수 있게 하는 자가 정렬 조립체로서, 상기 자가 정렬 조립체는 회전축 둘레로 회전하도록 구성되며, 상기 회전축은(i) 구동 샤프트 축에 수직이고;(ii) 구동 기어 및 피구동 기어의 작동면 너비의 중점을 통과하며 구동 샤프트 축에 수직인 평면에 있으며,(iii) 작동면 너비의 중점에서 구동 기어와 피구동 기어의 피치 포인트를 통과하는 것인 자가 정렬 조립체를 포함하고,상기 자가 정렬 조립체는 회전축 둘레로의 회전을 위해 장착된 지지 샤프트 및 상기 지지 샤프트에 장착되고 구동 샤프트의 양끝에서 구동 샤프트에 장착된 지지 부재를 포함하고, 상기 지지 부재는 바닥과 상기 바닥의 양끝으로부터 뻗어나가는 두 개의 팔을 포함하는 요크의 형태이고, 상기 바닥은 지지 샤프트에 연결되어 있고 상기 팔은 구동 샤프트의 양끝에서 구동 샤프트에 연결되며, 또한 상기 팔은 상기 팔에 장착되는 한 쌍의 편심 베어링 카트리지를 통해 상기 구동 샤프트에 연결되는 것인, 구동 모터로 구동되는 기계 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 회전축은, 회전축이 구동 기어 조립체의 작동선에 평행한 각도를 제외한, 피치 포인트를 통과하는 임의의 각도에 있는 것인 기계 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 요크는 C-형인 기계 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 구동 기어 조립체는 구동 샤프트에 장착되고 구동 샤프트와 구동 기어를 회전시키도록 작동하는 하나 이상의 구동 모터를 더 포함하는 것인 기계 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 구동 기어는 하나의 나선 기어이고 상기 피구동 기어는 하나의 나선 기어인 기계 시스템.
- 구동 샤프트;구동 샤프트 상에 장착되거나 그와 일체로 형성되며 구동 샤프트와 함께 회전가능하고 스퍼 또는 나선 피구동 기어와 맞물리도록 구성되는 스퍼 기어 또는 나선 기어인 구동 기어로서, 상기 구동 샤프트는 구동 기어의 양끝으로부터 뻗어나가는 것인 구동 기어; 및구동 샤프트의 축 둘레로의 회전을 위해 구동 샤프트를 지지하여 구동 기어가 피구동 기어에 대해 자가 정렬할 수 있게 하는 자가 정렬 조립체로서, 상기 자가 정렬 조립체는 회전축 둘레로 회전하도록 구성되며, 상기 회전축은(i) 구동 샤프트 축에 수직이고;(ii) 구동 기어 및 피구동 기어의 작동면 너비의 중점을 통과하며 구동 샤프트 축에 수직인 평면에 있으며,(iii) 작동면 너비의 중점에서 구동 기어와 피구동 기어의 피치 포인트를 통과하는 것인 자가 정렬 조립체를 포함하되,상기 자가 정렬 조립체는 회전축 둘레로의 회전을 위해 장착된 지지 샤프트 및 상기 지지 샤프트에 장착되고 구동 샤프트의 양끝에서 구동 샤프트에 장착된 지지 부재를 포함하고, 상기 지지 부재는 바닥과 상기 바닥의 양끝으로부터 뻗어나가는 두 개의 팔을 포함하는 요크의 형태이고, 상기 바닥은 지지 샤프트에 연결되어 있고 상기 팔은 구동 샤프트의 양끝에서 구동 샤프트에 연결되며, 또한 상기 팔은 상기 팔에 장착되는 한 쌍의 편심 베어링 카트리지를 통해 상기 구동 샤프트에 연결되는 것인, 구동 기어 조립체.
- 제6항에 있어서, 상기 회전축은, 회전축이 구동 기어 조립체의 작동선에 평행한 각도를 제외한, 피치 포인트를 통과하는 임의의 각도에 있는 것인 구동 기어 조립체.
- 제6항에 있어서, 상기 요크는 C-형인 구동 기어 조립체.
- 제6항에 있어서, 구동 샤프트에 장착되고 구동 샤프트와 구동 기어를 회전시키도록 작동하는 하나 이상의 구동 모터를 더 포함하는 것인 구동 기어 조립체.
- 제6항에 있어서, 구동 기어 조립체의 사용시에 구동 기어의 구동 샤프트에 연결되며, 또한 구동 모터로부터의 동력이 피구동 기어로 전달될 수 있도록 구동 모터의 구동 샤프트에 직접 또는 간접적으로 연결되는 커플링을 더 포함하고, 상기 커플링은 구동 기어의 축이 구동 샤프트의 축과의 정렬에서 벗어난 위치에 있도록 허용하는 것을 특징으로 하는 구동 기어 조립체.
- 제10항에 있어서, 구동 기어의 구동 샤프트와 구동 모터를 연결하는 상기 커플링은 탄력성 커플링인 것을 특징으로 하는 구동 기어 조립체.
- 제11항에 있어서, 상기 탄력성 커플링은 각도 조정불량을 수용할 수 있는 임의의 동력 전달 커플링인 구동 기어 조립체.
- 제6항에 있어서, 상기 구동 기어 및 피구동 기어는 기어 톱니 프로파일의 기어 휠을 포함하는 것인 구동 기어 조립체.
- 제6항에 있어서, 상기 구동 기어는 하나의 나선 기어이고 상기 피구동 기어는 하나의 나선 기어인 구동 기어 조립체.
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