KR101583918B1 - 소음을 저감하는 감속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소음을 저감하는 감속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터의 구동축에 결합되어 회전하는 구동기어와 치합되어 회전하는 제1감속부중 제1변속기어의 재질을 구동기어와 달리 MC 나일론으로 이루어져 모터 구동시 구동기어와 제1변속기어가 치합하여 회전하는 과정에서 소음을 방지할 뿐만 아니라, 감속기의 조립성 및 제작공정도 단축할 수 있는 효과가 있다.

Description

소음을 저감하는 감속기{Speed Reducer}

본 발명은 감속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터의 구동축에 결합되어 회전하는 구동기어와 치합되어 회전하는 제1감속부에서 제1변속기어의 재질을 구동기어와 달리 MC 나일론으로 이루어져 모터 구동시 구동기어와 제1변속기어가 서로 맞물려 회동하는 과정에서 생기게 되는 소음을 방지할 수 있음은 물론, 감속기 조립의 작업성을 크게 향상 시킬 수 있도록 한 소음을 저감하는 감속기에 관한 것이다.

일반적으로 감속기라 함은, 모터의 구동력에 의해 구동되는 구동장치의 속도를 줄여주는 장치로서, 내부에 구성되는 기어의 종류에 따라 웜 감속기 또는 유성감속기로 구분된다.

상기 웜 감속기는 웜 기어 장치로 이루어진 것으로, 감속비가 크고 자체 제동을 할 수 있으므로 권양 운반 기계를 비롯한 일반 기계에 많이 쓴다.

또한, 유성 감속기는, 모터와 연결되는 구동축과 상기 구동축에 치합되는 변속기어가 모두 평기어로 이루어져, 평기어의 치차를 이용하여 속도를 줄이도록 하고 있다.

또한, 웜 기어의 모터 및 감속기와 감속기의 내부에 조립되어 감속작용을 수행하는 웜 샤프트 및 웜휠로 구성되는 것으로, 상기 모터의 구동축에 연결되는 피니언 기어가 회전되면서 이 피니언 기어와 치합되는 평기어가 회전되고, 상기 평기어와 연결된 웜샤프트의 회전에 의해 웜샤프트와 치합된 웜휠이 회전되도록 구성된다.

따라서, 상기 웜휠과 연결되는 구동장치에 감속동력을 전달하여 줌으로써 구동장치의 속도가 일정하게 감속되어 구동되는 것으로, 유성감속기에 비하여 감속비가 크기 때문에, 일반적으로 많이 사용되고 있다.

그러나 이러한 웜감속기 또는 유성감속기의 경우, 모터와 연결되는 구동축과 연결되는 구동기어와 평기어 또는 웜기어로 구성되기 때문에, 이들 간의 치합이 선 접촉에 의해 치합됨으로써 회전시에 많은 소음이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 회전 구동시에 소음의 발생이 비교적 적은 헬리컬 기어를 이용한 감속기가 안출되어 사용되고 있다.

상기 헬리컬 기어를 이용한 종래의 감속기는 케이스 내에 헬리컬 기어와 워엄을 갖는 워엄축이 회전가능케 설치되고 상기 워엄축의 헬리컬 기어에 정역 모터의 모터 축 피니언이 맞물리는 구조이다.

또한, 종래 헬리컬 기어를 이용한 감속기들은, 모터와 연결되는 구동축에 결합되는 구동기어와 치합되는 기어를 헬리컬 기어로 구성함으로써 구동시에 소음저하를 유도하고는 있으나, 헬리컬 기어와 치합되는 다른 기어가 평기어로 이루어져 있기 때문에, 종래 감속기 기어들이 선접촉에 의해 발생되는 기어수명단축에 대한 문제점은 해결하지 못하고 있는 실정이다.

더욱이, 헬리컬 기어와 평기어의 치합에 의해 어느 정도 소음이 줄여 드는 효과는 있으나, 그래도 모터 구동시 소음이 계속 발생하여 신경을 자극한다.

따라서 최근에는 모터의 구동축에 결합되는 구동기어와, 상기 구동기어와 치합되는 제1감속부의 제1변속기어를 헬리컬 기어로 제작하여 결합하나 이 또한, 소음을 저감하는데 한계가 있어 모터 작동시 소음이 신경을 거슬리게 하는 문제점이 있다.

한편, 구동기어와 치합되는 제1, 2변속기어를 제작하기 위해서는 우선 환봉을 1차 절단한 후, 선삭가공(CNC)을 거쳐 제1, 2변속기어의 치절가공을 한 후 열처리를 한 다음 연삭가공으로 마무리하기 때문에 작업공정이 복합한 문제점이 있다.

한국특허출원번호 제10 - 2009 - 0032816호 "고정기어와 출력기어 일체형 감속기"

상기 해결하고자 하는 발명은 구동기어와 치합되는 제1감속부의 제작공정을 단축하는 것은 물론 구동기어와 치합되어 회전하는 제1감속부에서 제1변속기어의 재질을 구동기어와 달리하여 치합되는 과정에서 면 접촉시 소음을 최소화할 수 있는 것을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결수단으로 본 발명은 모터의 구동축에 결합된 금속재질의 구동기어와, 상기 구동기어와 치합되어 회전하는 제1감속부의 제1변속기어는 금속재질이 아닌 MC 나일론을 사용하여 구동기어와 치합하는 과정에서 면 접촉시 소음을 저감할 수 있는 감속기를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 감속기는 모터의 구동축에 결합된 구동기어와 치합되는 제1감속부에서 제1변속기어의 재질은 금속이 아닌 MC 나일론을 사용하여 제작함으로 인해 모터가 회전하는 경우 구동기어와 제1변속기어가 치합에 의해 면 접촉시 발생하는 소음을 최소화하여 모터 작동시 발생하는 소리를 작업자들의 귀에 거슬리지않도록 차단하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제1감속부의 제1구동축에 제1변속기어를 금속재질이 아닌 MC 나일론으로 제작하여 끼움 결합함으로 인해 종래보다 제작공정을 단축하여 제작비용을 절감하는 작용효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명 감속기를 도시해 보인 사시도.
도 2는 본 발명 감속기를 도시해 보인 단면도.
도 3은 본 발명 감속기에서 제1감속부를 도시해 보인 분리 사시도.
도 4는 본 발명 감속기에서 제1감속부를 도시해 보인 결합 사시도.
도 5는 본 발명 감속기에서 제1감속부를 도시해 보인 단면도.
도 6은 본 발명 감속기에서 제1변속기어에 사용되는 MC 나일론의 시험 성적서.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 감속기에서 제1감속부를 도시해 보인 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명 감속기에서 제1감속부를 도시해 보인 결합 사시도이며, 도 5는 본 발명 감속기에서 제1감속부를 도시해 보인 단면도이다.

본 발명 감속기(1)는 모터 작동시 소음이 발생하는 것을 저감하도록 모터의 구동축(3)에 결합된 구동기어(12)와 치합되는 제1감속부(4)중 제1변속기어(6)는 금속재질이 아닌 MC 나일론을 사용하여 치합에 의한 면 접촉시 소음이 발생하지 않도록 한다.

상기 제1감속부(4)는 금속재질에 봉 형상으로 이루어진 회전축(5)과, 상기 회전축(5)의 중앙에는 헬리컬 기어 타입으로 형성된 제2변속기어(7)가 일체로 형성되고, 상기 제2변속기어(7)의 하부에 위치한 회전축(5)에는 제1변속기어(6)의 결합공(8)이 삽입된 다음 제1변속기어(6)가 임의로 분리되지않고 끼워진 상태를 견고하게 유지할 수 있도록 표면에는 둘레를 따라 수직방향으로 결합돌기(10)가 배열된다.

또한, 결합돌기(10)의 하부에 위치한 회전축(6)에는 내측으로 스냅링 홈부가 형성된다.

따라서 회전축(5)의 하부방향으로 제1변속기어(6)의 결합공(8)이 삽입되어 결합돌기(10)와 끼움 결합되고, 상기 결합공(8)의 내주면과 결합돌기(10)의 외주면이 밀착된 상태를 유지하여 회전시 임의로 분리되지않도록 견고하게 체결된 상태를 유지함은 물론 헛돌지 않도록 한다.

상기 회전축(5)의 하부로 MC 나일론의 제1변속기어(6)가 삽입되어 결합공(8)에 결합돌기(10)가 끼움 결합됨으로 인해 구동기어(12)와 치합되어 회전시 임의로 분리되는 것을 방지하고, 재질이 서로 상이하기 때문에 면 접촉시 소음 발생을 최소화할 수 있다.

상기 제1변속기어(6)가 회전축(5)에 끼움 결합되면 제1변속기어(6)의 회전시 회전축(5)에서 임의로 분리되는 것을 방지하도록 회전축(5)에 형성된 스냅링 홈부에 스냅링(9)이 끼움 체결되는 구조이다.

도 6은 본 발명 감속기(1)에서 제1변속기어(6)에 사용되는 MC 나일론의 시험 성적서로서, 비중, 인장 강도, 로크웰 경도, 인장 탄성률이 우수함을 알 수 있다.

상기 MC 나일론은 뛰어난 기계적 강도(종래의 나일론 수지에 비해, 기계적 강도, 내구성이 뛰어나고, 치수 안전성, 열적성질, 소음방지, 내부식성이 우수, 내피로성과 우수한 CREEP 특성)를 가지고 있다.

또한, 내마모성과 자기 윤활성이 우수(뛰어난 미끄러짐 성능, 비철 계통의 대체 소재로 적합)하고 내약품성에 우수한 특성이 있다.

따라서 상기 제1변속기어(6)는 MC 나일론의 환봉을 절단한 다음 선삭가공(CNC)후 치절 작업을 거쳐 완성하기 때문에 종래에 금속재질로 이루어진 회전축(5)과 제1변속기어(6)의 제조 공정과 달리 열처리 및 연삭공정을 생략함으로 인해 제조공정을 단축할 수 있는 효과가 있다.

상기 구동기어(12)와 제1변속기어(6)는 헬리켈 타입으로 기어치의 각도가 28°∼ 30°사이를 유지하여 구동력을 극대화할 수 있다.

상기 기어치의 각도를 28°미만으로 할 경우에는 종래의 헬리켈 기어치의 20 ∼ 22°각도와 차이가 없고, 30°이상으로 할 경우에는 구동력이 극대화로 부하가 발생하여 베어링이 파손된다.

도 1은 본 발명 감속기를 도시해 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명 감속기를 도시해 보인 단면도이다.

본 발명 감속기(1)는 감속기의 하우징(2) 내부에는 모터가 내설된 상태에서 상부에는 모터의 구동축(3)에 헬리컬 기어 타입의 구동기어(12)가 결합되고, 상기 하우징(2)의 상부에는 구동기어(12)와 치합되도록 일측에는 제1감속부(4)가 위치한다.

한편, 제1감속부(4)의 제1변속기어(6)는 구동기어(12)가 치합되어 회전하고, 제1변속기어(6)의 상부에 위치한 제2변속기어(7)는 하우징(2) 상부에 위치한 제2변속기어부(11)와 치합되어 회전함으로써 감속한다.

따라서 본 발명은 모터의 구동축(3)에 결합된 구동기어(12)와 치합되는 제1변속기어(6)만을 금속재질이 아닌 MC 나일론으로 제작함으로써 치합하는 과정에서 면 접촉시 발생하는 소음을 제1변속기어(6)가 흡수하여 소음을 저감하는 구성이다.

1: 감속기 2: 하우징
3: 구동축 4: 제1감속부
5: 회전축 6: 제1변속기어
7: 제2변속기어 8: 결합공
9: 스냅 링 10: 결합돌기
11: 제2감속부 12: 구동기어

Claims (4)

1. 감속기에 있어서,
   상기 감속기는 모터의 구동축에 결합되어 회전하도록 금속재질에 헬리컬 타입의 구동기어와, 상기 구동기어와 치합되어 회전하는 제1감속부중 제1변속기어가 MC 나일론에 헬리컬 기어 타입으로 이루어지도록 함과,
   상기 제1감속부는 봉 형상의 회전축과, 상기 회전축의 하부에는 결합공이 중앙에 형성된 제1변속기어가 위치하여 회전축의 하부에 끼움 결합되고, 상기 제1변속기어의 하부에는 제1변속기어가 임의로 분리되는 것을 방지하기 위하여 회전축에 스냅링을 체결하고, 상기 제1변속기어의 상부에 위치하는 회전축에는 제2감속부와 치합되도록 제2변속기어가 일체로 형성되고,
   상기 회전축에서 제1변속기어 결합공에 삽입되는 부분의 주면에는 수직방향으로 결합돌기가 형성되어 결합된 것을 특징으로 하는 소음을 저감하는 감속기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 구동기어와 제1변속기어는 헬리켈 타입으로 기어치의 각도가 28°∼ 30°인 것을 특징으로 하는 소음을 저감하는 감속기.

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