KR101315195B1 - 회전축의 각도변경이 가능한 기어박스 - Google Patents

Abstract

회전축의 각도변경이 가능한 기어박스가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기어박스는 하우징, 상기 하우징에 구비되며, 외부로부터 동력을 전달받는 동력축 및 상기 동력축과 결합되어 회전하는 제1기어를 포함하는 입력부, 상기 하우징에 구비되며, 상기 제1기어와 선택적으로 치합되는 제2기어 및 상기 제2기어와 결합되어 회전되는 아이들축을 포함하는 동력전달부, 상기 하우징에 구비되며, 상기 제1기어와 직접 치합되거나 또는 상기 입력부에 의해 회전되는 상기 제2기어와 치합되는 제3기어 및 상기 제3기어와 결합되어 회전하는 출력축을 포함하는 출력부 및 상기 제1기어가 상기 제2기어 또는 상기 제3기어 중 어느 하나에 선택적으로 치합되도록 상기 입력부의 위치를 조정하는 방향전환부를 포함하여 이루어진다.

Description

회전축의 각도변경이 가능한 기어박스{Gear Box Which Changes of the Rotating Shaft}

본 발명은 기어박스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기어축을 회전시켜 사용할 수 있는 회전축의 각도변경이 가능한 기어박스에 관한 것이다.

일측은 구동력을 제공하는 모터 등과 결합되고, 타측은 공구가 결합되어 사용되는 공구는 일반적으로, 하나의 회전축으로 이루어져 있다.

회전축의 일단에 그라인더가 결합되는 공구를 일 예로 설명하면 작업자는 면취할 모재의 형상에 따라 위치를 변경하면서 작업을 수행해야 하며, 특히, 정면에 위치한 모재를 면취할 때와는 달리 상면에 위치한 모재를 면취하고자 할 때에는 작업자는 불편함을 느끼게 되는 것이다.

이에 작업자는 불편한 자세에서 작업을 수행하거나 90도 꺾여 있는 별도의 공구로 교체를 해야 하는 번거러움이 있었다.

이를 해결하고자 내부에 베벨기어가 구비되는 기어박스가 구비되어 작업방향이 일직선이 아닌 90도로 꺾인 상태로 유지되는 공구가 개발되었다.

본 출원보다 먼저 공개된 한국등록실용신안 제 20-0403866호는 내부에 구비되는 베벨기어의 결합을 통해 입력축과 출력축의 방향이 직교상태로 고정시키는 기어박스가 개시되어 있다.

하지만, 입력축과 출력축이 최초에 세팅된 직교상태로 고정되어 있어 작업위치를 변경하고자 하는 경우에는 작업자 역시 방향을 이동해야 하는 번거러움이 여전히 존재하였다.

한국등록실용신안 20-0403866호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 구조가 간단하면서도 입력축을 작업환경의 변화에 따라 90도 변경하여 사용할 수 있는 회전축의 각도변경이 가능한 기어박스를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징, 상기 하우징에 구비되며, 외부로부터 동력을 전달받는 동력축 및 상기 동력축과 결합되어 회전하는 제1기어를 포함하는 입력부, 상기 하우징에 구비되며, 상기 제1기어와 선택적으로 치합되는 제2기어 및 상기 제2기어와 결합되어 회전되는 아이들축을 포함하는 동력전달부, 상기 하우징에 구비되며, 상기 제1기어와 직접 치합되거나 또는 상기 입력부에 의해 회전되는 상기 제2기어와 치합되는 제3기어 및 상기 제3기어와 결합되어 회전하는 출력축을 포함하는 출력부 및 상기 제1기어가 상기 제2기어 또는 상기 제3기어 중 어느 하나에 선택적으로 치합되도록 상기 입력부의 위치를 조정하는 방향전환부를 포함하는 회전축의 각도변경이 가능한 기어박스가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방향전환부는 상기 동력축이 결합되고, 상기 제1기어가 상기 제2기어 또는 상기 제3기어 중 어느 하나에 선택적으로 치합되도록 회전가능하게 구비되는 브라켓을 포함할 수 있다.

여기에서 상기 하우징은 고정홀을 포함하며, 상기 브라켓은 상기 제1기어가 상기 제2기어와 치합된 상태에서 상기 고정홀과 연통 되도록 형성되는 제1고정홀, 상기 제1기어가 상기 제3기어와 치합된 상태에서 상기 제1홀과 연통 되도록 형성되는 제2고정홀 및 상기 브라켓이 고정되도록 상기 제1고정홀 또는 상기 제2고정홀 중 어느 하나와 상기 고정홀을 관통하는 고정핀을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하우징은 상기 제1기어가 상기 제2기어 또는 상기 제3기어 중 어느 하나에 선택적으로 치합되도록 상기 동력축이 이동할 수 있도록 형성되는 슬릿을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 동력축의 일단은 상기 제1기어와 결합되며, 타단은 외부의 동력원과 착탈 가능할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 출력축의 일단은 상기 제3기어와 결합되며, 타단은 공구가 착탈 가능할 수 있다.

본 발명에 따른 회전축의 각도변경이 가능한 기어박스는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 작업자가 작업환경에 따라 입력축을 변화시켜 사용할 수 있어 작업환경에 따라 작업자가 위치를 옮겨가며 작업을 수행할 필요가 없어 작업의 효율성을 제고할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 하우징에 슬릿을 형성하고, 브라켓의 회전에 의하여 입력축의 위치를 변경할 수 있어 구조가 간단하고, 작업자가 입력축 변경을 용이하게 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어박스의 사시도;
도 2는 도 1의 기어박스 내부를 도시한 사시도;
도 3은 도 1의 하우징을 도시한 사시도;
도 4는 도 1의 브라켓을 도시한 사시도;
도 5는 입력축의 위치변경 상태를 나타내는 상태도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축의 각도변경이 가능한 기어박스에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어박스의 사시도이고, 도 2는 도 1의 기어박스 내부를 도시한 사시도이며, 도 3 및 도 4는 도 1의 하우징 및 브라켓을 도시한 사시도이고, 도 5는 입력축의 위치변경 상태를 나타내는 상태도이다.

본 실시예에 따른 기어박스는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(10), 입력부(100), 출력부(300), 동력전달부(200) 및 방향전환부(20)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서 상기 하우징(10)은 상기 입력부(100), 출력부(300) 및 동력전달부(200)가 구비되며, 상기 방향전환부(20)와 결합된다.

상기 입력부(100)는 외부로부터 동력을 전달받는 동력축(120) 및 상기 동력축(120)과 결합되어 회전하는 제1기어(140)를 포함하여 구성된다.

상기 입력부(100)의 동력축(120)은 상기 하우징(10)에 결합되고, 일단은 상기 하우징(10) 내부에 구비되는 제1기어(140)와 결합되며, 타단은 외부의 동력원(미도시)과 착탈 가능하도록 상기 하우징(10)의 외부로 노출된다.

상기 출력부(300)의 출력축(320)은 상기 하우징(10)에 결합되고, 일단은 상기 하우징(10) 내부에 구비되는 제3기어(340)와 결합되고, 타단은 작업자가 사용하는 공구(미도시)가 착탈 가능하도록 상기 하우징(10)의 외부로 노출된다.

상기 동력전달부(200)는 상기 하우징(10) 내부에 구비되며, 상기 출력부(300)의 제3기어(340)와 치합되는 제2기어(240) 및 상기 제2기어(240)와 결합되는 아이들축(220)을 포함하여 구성된다.

여기에서, 상기 제2기어(240)는 상기 제3기어(340)와 치합되어 있으며, 선택적으로 상기 입력부(100)의 제1기어(140)와 치합될 수 있다.

상기 동력전달부(200)의 아이들축(220)은 상기 하우징(10) 내부에서 공회전을 하며, 상기 제2기어(240)는 상기 입력부(100)의 제1기어(140)와 치합된 상태에서는 상기 제3기어(340)로 상기 제1기어(140)에서 전달받은 회전력을 전달하는 역할을 담당하게 된다.

또한, 상기 제2기어(240)가 상기 입력부(100)의 제1기어(140)와 분리된 상태에서는 상기 제1기어(140)의 회전력이 상기 출력부(300)로 직접 전달되며, 상기 출력부(300)의 제3기어(340)와 결합되어 있는 제2기어(240)는 공회전 하게 된다.

본 실시예에서는 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 입력부(100)의 동력축(120), 출력부(300)의 출력축(320) 및 상기 동력전달부(200)의 아이들축(220)이 상기 하우징(10)과 결합하는 과정에서 회전이 원활하게 이루어지도록 상기 하우징(10)과의 결합부위에 베어링(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 입력부(100)의 동력축(120)이 외부의 동력원(미도시)과 착탈 가능하며, 상기 출력부(300)의 출력축(320)이 작업자가 사용하는 공구(미도시)와 착탈 가능하게 구성되는 것을 예시하고 있으나 이에 한정되지 않고, 상기 출력축(320)에 동력원(미도시)이 결합되고, 상기 동력축(120)에 공구(미도시)가 결합되는 것도 가능하다.

본 실시예에 따른 상기 방향전환부(20)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)을 감싸는 형태로 구비되어 상기 하우징(10) 외부에서 회전 가능하게 구비되는 브라켓(20)으로 이루어질 수 있다.

상기 브라켓(20)은 상기 하우징(10)을 관통하는 샤프트(40)를 축으로 하여 상기 하우징(10) 외부에서 회전되며, 상기 입력부(100)의 동력축(120)과 결합홀(22)을 통해 결합되어 상기 브라켓(20)의 회전에 따라 상기 입력부(100) 역시 회전하게 된다.

본 실시예에서는 상기 입력부(100)가 상기 브라켓(20)의 회전과 동시에 회전할 수 있도록 상기 하우징(10)상의 상기 브라켓(20)이 회전할 때 상기 입력부(100)의 동력축(120)이 지나가는 경로에 슬릿(12)이 형성될 수 있다.

이에 따라 상기, 브라켓(20)이 회전하게 되면, 상기 입력부(100)의 동력축(120)은 상기 슬릿을 따라 상기 브라켓(20)과 동시에 회전하게 되는 것이다.

본 실시예에서는 상기 하우징에 슬릿(12)이 형성되어 있는 것을 일 예로 하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 상기 입력부(100)가 상기 브라켓(20)과 함께 회전 가능한 다양한 구성으로 이루어 질 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트(40)는 상기 하우징(10)에 구비되는 제1관통홀(14) 및 상기 브라켓(20)에 구비되는 제2관통홀(24)에 삽입되어 상기 하우징(10) 상에서 상기 브라켓(20)이 회전 가능하게 하는 회전축 역할을 담당하게 된다.

또한, 상기 하우징(10)에는 고정홀(16)이 더 형성될 수 있으며, 상기 브라켓(20)에는 제1고정홀(26) 및 제2고정홀(28)이 형성될 수 있다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 입력부(100)의 제1기어(140)가 상기 출력부(300)의 제3기어(340)와 치합된 상태에서는 상기 하우징(10)의 고정홀(16)과 상기 브라켓(20)의 제1고정홀(26)이 상호 연통되게 이루어 지며, 고정핀(50)에 의하여 상기 브라켓(20)이 상기 하우징(10) 상에 고정되게 된다.

이에 따라 상기 입력부(100)의 제1기어(140)가 상기 출력부(300)의 제3기어(340)와 치합된 상태에서 상기 입력부(100)를 통해 전달되는 회전력이 상기 출력부(300)의 출력축(320)으로 전달되게 된다.

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)의 고정홀(16)과 상기 브라켓(20)의 제1고정홀(26)이 상기 고정핀(50)에 의하여 관통되어 상기 브라켓(20)이 상기 하우징(10) 상에 고정된 상태에서 상기 입력부(100)의 동력축(120)을 90도 회전하고자 하는 경우에는 다음과 같은 절차에 의해서 수행된다.

먼저, 상기 고정핀(50)을 상기 하우징(10)의 고정홀(16)과 상기 브라켓(20)의 제1고정홀(26)로부터 제거한 후 상기 입력부(100)의 제1기어(140)를 상기 출력부(300)의 제3기어(340)와 분리시키고, 상기 방향전환부(20)의 제2기어(240)와 치합되도록 상기 브라켓(20)을 회전시킨다.

상기 입력부(100)의 제1기어(140)가 상기 방향전환부(20)의 제2기어(240)와 치합되도록 상기 브라켓(20)의 회전이 완료되고, 상기 브라켓(20)의 제2고정홀(28)이 상기 하우징(10)의 고정홀(16)과 연통되는 위치에 도달하게 되면 상기 고정핀(50)으로 상기 브라켓(20)의 제2고정홀(28)과 상기 하우징(10)의 고정홀(16)을 관통하여 상기 브라켓(20)을 상기 하우징(10)에 고정시킨다.

이와 같이, 상기 입력부(100)의 제1기어(140)가 상기 방향전환부(20)의 제2기어(240)와 치합이 완료되면, 상기 입력부(100)를 통한 회전력이 상기 방향전환부(20)를 통해 상기 출력부(300)의 출력축(320)으로 최종 전달된다.

상기 입력부(100)의 제1기어(140)가 상기 출력부(300)의 제3기어(340)와 직접 치합되어 있는 경우와 상기 입력부(100)의 위치를 90도 변경하여 상기 입력부(100)의 제1기어(140)가 상기 방향전환부(20)의 제2기어(240)와 직접 치합되어 있는 경우 각각에 상기 출력부(300)의 출력축(320)의 방향은 서로 반대가 되며, 이에 따라 작업자는 상기 입력부(100)의 위치를 변경하는 것 만으로도 상기 출력축(320)의 회전방향을 변경 할 수 있는 효과가 있다.

도면에 도시되지는 않았지만, 본 실시예에 따른 상기 하우징(10)의 슬릿(12)에는 상기 입력부(100)의 회전에 따라 상기 슬릿(12)의 개방된 부분을 차단하는 차단부(미도시)가 구비되어 작업 중에 상기 슬릿(12)의 개방된 부분을 통해 이물질 등이 유입되는 것을 방지하여 상기 제1기어(140), 제2기어(240) 및 제3기어(340)가 파손되는 것을 방지할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 하우징 12: 슬릿
14: 제1관통홀 16: 고정홀
20: 방향전환부, 브라켓 22: 결합홀
24: 제2관통홀 26: 제1고정홀
28: 제2고정홀 40: 샤프트
50: 고정핀 100: 입력부
120: 구동축 140: 제1기어
200: 방향전환부 220: 아이들축
240: 제2기어 300: 출력부
320: 출력축 340: 제3기어

Claims (6)

1. 하우징;
   상기 하우징에 구비되며, 외부로부터 동력을 전달받는 동력축 및 상기 동력축과 결합되어 회전하는 제1기어를 포함하는 입력부;
   상기 하우징에 구비되며, 상기 제1기어와 선택적으로 치합되는 제2기어 및 상기 제2기어와 결합되어 회전되는 아이들축을 포함하는 동력전달부;
   상기 하우징에 구비되며, 상기 제1기어와 직접 치합되거나 또는 상기 입력부에 의해 회전되는 상기 제2기어와 치합되는 제3기어 및 상기 제3기어와 결합되어 회전하는 출력축을 포함하는 출력부; 및
   상기 제1기어가 상기 제2기어 또는 상기 제3기어 중 어느 하나에 선택적으로 치합되도록 상기 입력부의 위치를 조정하는 방향전환부;
   를 포함하는 회전축의 각도변경이 가능한 기어박스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방향전환부는,
   상기 동력축이 결합되고, 상기 제1기어가 상기 제2기어 또는 상기 제3기어 중 어느 하나에 선택적으로 치합되도록 회전가능하게 구비되는 브라켓을 포함하는 회전축의 각도변경이 가능한 기어박스.
3. 제2항에 있어서,
   상기 하우징은,
   고정홀을 포함하며,
   상기 브라켓은,
   상기 제1기어가 상기 제2기어와 치합된 상태에서 상기 고정홀과 연통 되도록 형성되는 제1고정홀, 상기 제1기어가 상기 제3기어와 치합된 상태에서 상기 고정홀과 연통 되도록 형성되는 제2고정홀 및 상기 브라켓이 고정되도록 상기 제1고정홀 또는 제2고정홀 중 어느 하나와 상기 고정홀을 관통하는 고정핀을 포함하는 회전축의 각도변경이 가능한 기어박스.
4. 제1항에 있어서,
   상기 하우징은,
   상기 제1기어가 상기 제2기어 또는 상기 제3기어 중 어느 하나에 선택적으로 치합되도록 상기 동력축이 이동할 수 있도록 형성되는 슬릿을 포함하는 회전축의 각도변경이 가능한 기어박스.
5. 제1항에 있어서,
   상기 동력축의 일단은 상기 제1기어와 결합되며, 타단은 외부의 동력원과 착탈 가능한 회전축의 각도변경이 가능한 기어박스.
6. 제1항에 있어서,
   상기 출력축의 일단은 상기 제3기어와 결합되며, 타단은 공구가 착탈 가능한 회전축의 각도변경이 가능한 기어박스.

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