KR101705018B1 - 이송기능을 갖는 베벨감속기 및 이를 이용한 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업 전반에서 사용될 수 있는 이송기능을 갖는 베벨감속기 및 이를 이용한 이송장치에 관한 것으로서, 구성이 간단하면서도 입력축의 구동력을 이용하여 대상물의 이송을 가능하게 하는 것은 물론이고, 베벨감속부가 입력축을 따라 슬라이드 이동하는 기능성을 함께 제공하여 베벨감속기의 효율성을 극대할 할 수 있도록 하는 이송기능을 갖는 베벨감속기 및 이를 이용한 이송장치를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 하우징 내측으로 입력축이 결합되는 입력베벨기어와 출력축이 결합되는 출력베벨기어가 내장설치되는 베벨감속부와, 앵귤러 베어링으로 지지한 출력축의 선단에 이송부재가 구비된 볼스크루를 결합토록 한 것이다.
또한 본 발명은 하우징 내측으로 입력축이 결합되는 입력베벨기어와 출력축이 결합되는 출력베벨기어가 내장설치되는 베벨감속부와, 앵귤러 베어링으로 지지한 출력축의 선단에 이송부재가 구비된 볼스크루를 결합하고, 입력베벨기어에는 스플라인 보스를 형성하고, 상기 입력축은 스프라인축 타입으로 구성하여 베벨감속부가 입력축의 축방향으로 이동될 수 있도록 하되, 상기 베벨감속부의 하우징을 입력축과 나란히 설치되며 감속기이송용 모터에 의해 구동되는 감속기 이송용 볼스크루상의 이송부재에 고정한 것이다.

Description

이송기능을 갖는 베벨감속기 및 이를 이용한 이송장치{Bevel reducer and the transfer device using the same having a transfer function}

본 발명은 산업 전반에서 사용될 수 있는 이송기능을 갖는 베벨감속기 및 이를 이용한 이송장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 구성이 간단하면서도 입력축의 구동력을 이용하여 대상물의 이송을 가능하게 하는 것은 물론이고, 베벨감속부가 입력축을 따라 슬라이드 이동되는 기능성도 함께 제공하여 베벨감속기의 효율성을 극대할 할 수 있도록 하는 이송기능을 갖는 베벨감속기 및 이를 이용한 이송장치를 제공코자 하는 것이다.

산업 전반에서는 모터를 통해서 입력되는 구동력을 감속하기 위한 수단으로 다양한 구성의 감속기가 제안되고 있으며, 입력축과 출력축이 직각방향으로 제공될 수 있도록 한 감속기들로 다양한 구성으로 제안되고 있다.

이들 예로는 웜과 웜휠을 이용하는 구성, 베벨기어를 이용하는 구성 등이며, 선행기술로는 대한민국 등록실용신안공보(Y1)20-0261055호(2002.01.19.)의 감속기용 기어구조가 제안되고 있으며, 선행기술의 구성은 감속구동기어의 기어잇수를 1~4개 설정범위 이내로 형성하고, 감속종동기어의 기어 치차는 축공으로부터 외주면측으로 일정방향으로 만곡되며 형성되도록 하되, 상기 감속구동기어의 치차는 상기 감속종동기어의 중심선으로 부터 편심된 위치에서 치차결합되도록 하여, 감속기어의 감속구동기어 치차 잇수를 최소화 하고, 이와 대응되는 감속종동기어인 베벨기어를 구성하되 모우멘트 및 휨응력등을 견디기 위해 치차의 형상을 감속종동기어의 중심부로부터 그 외주면으로 일정방향 만곡 형성하여 상기 감속구동기어와 치차 결합한 감속기어구조를 제공하여, 감속비의 최대 효율의 구현이 가능할 수 있으며, 전체적 감속장치의 크기를 현저하게 축소, 변경할 수 있어 감속장치의 설치 소요면적을 최소화함은 물론, 감속종동기어를 그대로 둔 상태에서 감속구동기어의 선택, 채용이 가능하도록 하여 동일 감속장치에 의해서 감속구동기어의 간단한 교체 작업에 의해 전체적 감속장치의 크기 변화 없이 원하는 감속회전비를 갖는 감속장치를 제공할 수 있도록 하고 있다.

그러나 상기와 같은 감속기의 경우 단순히 감속만 이루어질 수 있도록 한 구성이다.

한편 산업분에서는 X축 이동과 함께 Y축 이동이 동시에 요구되는 경우가 빈번하게 요구되는데, 이와 같은 요구를 충족할 수 있는 수단이 현재가지 제안되고 있지 않아 감속기와 이송수단을 별개로 제작하고 이들을 상호 조합하여 운용하고 있으나, 이러한 경우 구성이 복잡하고 제작비용이 상승하게 되는 등의 문제점이 있다.

특히 2개 이상의 감속기와 이송수단을 동시에 X축 이동과 함께 Y축 이동을 위한 구성은, 대부분 개별구동에 의존하고 있으므로 작동 정밀성을 요구하는 장비들에서는 잦은 오작동이 발생되는 문제점이 있었다.

KR 200261055 Y1 2002.01.19.

이에 본 발명에서는 종래 입력축으로 입력되는 구동력을 단순히 직각방향으로 출력하는 기능성만 있는 베벨감속기의 기본 구성을 적극적으로 개량하여 출력축 방향으로 이송이 가능하도록 하면서, 입력축을 따라서 베벨감속부가 슬라이드 이송될 수 있도록 함에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

즉, 본 발명에서는 출력축에 볼스크루를 결합하에 이송부재의 축방향 이동이 가능하도록 하며, 또한 입력축을 스플라인 타입으로 구성하여 베벨감속부가 입력축방향으로 이동될 수 있도록 하였다.

과제 해결 수단으로 본 발명에서는 첫째 하우징 내측으로 입력축이 결합되는 입력베벨기어와 출력축이 결합되는 출력베벨기어가 내장설치되는 베벨감속부와, 앵귤러 베어링으로 지지한 출력축의 선단에 이송부재가 구비된 볼스크루를 결합토록 하였다.

둘째 상기 볼스크루는 왼나사와 오른나사를 대칭으로 형성하여 2개의 이송부재가 서로 반대방향으로 이송될 수 있도록 하였다.

셋째 상기 입력베벨기어에는 스플라인 보스를 형성하고, 상기 입력축은 스프라인축 타입으로 구성하여 베벨감속부가 입력축의 축방향으로 이동될 수 있도록 하였다.

넷째 하우징 내측으로 입력축이 결합되는 입력베벨기어와 출력축이 결합되는 출력베벨기어가 내장설치되는 베벨감속부와, 앵귤러 베어링으로 지지한 출력축의 선단에 이송부재가 구비된 볼스크루를 결합하고, 입력베벨기어에는 스플라인 보스를 형성하고, 상기 입력축은 스프라인축 타입으로 구성하여 베벨감속부가 입력축의 축방향으로 이동될 수 있도록 하되, 상기 베벨감속부의 하우징을, 입력축과 나란히 설치되며 감속기이송용 모터에 의해 구동되는 감속기 이송용 볼스크루상의 이송부재에 고정하였다.

다섯째 상기 감속기 이송용 볼스크루는 왼나사와 오른나사를 대칭으로 형성하여 2개의 베벨감속부가 서로 반대방향으로 이송될 수 있도록 하였다.

본 발명에서 제공하는 이송기능을 갖는 베벨감속기 및 이를 이용한 이송장치는 산업 전반에 적용하여 사용할 수 있는 것으로, 하기와 같은 효과가 있다.

-구성이 간단하여 저렴한 비용으로 제작이 가능하다.

-입력축의 구동력이 출력축에 결합되어 있는 볼스크루를 회전시키므로, 볼스크루에 결합되는 이송부재를 출력축 방향으로 이동시킬 수 있다.

-볼스크루를 왼나사와 오른나사로 대칭되게 구성하여 2개의 이송부재를 서로 대칭으로 이동할 수 있다.

-입력축을 스플라인 타입으로 구성하고, 입력베벨기어에 스플라인 보스를 형성하고, 감속기이송용 모터에 의해 구동되는 감속기 이송용 볼스크루상의 이송부재에 베벨감속부를 고정하는 방법으로 베벨감속부에 적용된 볼스크루상의 이송부재를 입력축방향 및 출력축방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 이송기능을 갖는 베벨감속기 바람직한 일 실시례를 보인 단면 구성도
도 2는 본 발명에서 제공하는 이송기능을 갖는 베벨감속기 중요부분을 확대한 단면도
도 3은 본 발명에 적용되는 스크루축의 다른 예를 보인 정면도
도 4는 본 발명에서 제공하는 이송기능을 갖는 베벨감속기의 입력축과 입력베벨기어를 스플라인으로 구성한 예를 보인 단면도
도 5는 도 4가 적용된 이송기능을 갖는 베벨감속기를 이용한 이송장치의 일 실시례를 보인 개략도

이하 본 발명에서 제공하는 이송기능을 갖는 베벨감속기 및 이를 이용한 이송장치의 바람직한 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 이송기능을 갖는 베벨감속기의 바람직한 일 실시례를 보인 단면 구성도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에서 제공하는 이송기능을 갖는 베벨감속기에 적용된 베벨감속부의 확대 단면도를 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 이송기능을 갖는 베벨감속기(1)는 도시된 바와 같이 베벨감속부(2)와, 베벨감속부(2)의 입력축(27)에 결합되는 볼스크루(32)로 구성되는 이송부(3)로 대분되는 구성을 갖는다.

상기 베벨감속부(2)는 도 1,2에 도시된 바와 같이 하우징(21) 내측에 입력베벨기어(22)와 출력베벨기어(23)를 직각으로 배치하되, 입력베벨기어(22)는 하우징(21)에 베어링(24)으로 지지되어 자유회전하도록 구성하고, 출력베벨기어(23)는 하우징(21)에 결합된 앵귤러 베어링(25)에 지지되는 출력축(26)에 결합된 상태로 하우징(21)에 지지되도록 한다. 앵귤러 베어링(25)은 2개 한조로 구성하여 예압을 가함으로서 베어링(24)의 강성을 높여 후술할 볼스크루(32)의 회전정도를 제공할 수 있도록 한다.

이때 상기 입력베벨기어(22)와 출력베벨기어(23)의 기어비는 동일하게 구성하여 감속 없이 출력이 이루어지도록 하거나, 출력베벨기어(23)의 PCD를 크게하여 감속이 이루어질 수 있도록 한다.

상기 입력베벨기어(22)에는 정역회전하는 모터(4)와 축이음되는 입력축(27)을 결합하며, 입력축(27)은 입력베벨기어(22)가 결합되는 반대쪽으로 베어링(24)에 지지되는 가이드부시(28)에 결합하여 하우징(21)과 안정된 결합상태를 유지할 수 있도록 한다. 이때 가이드부시(28)의 경우 도면에 별도로 도시되지는 않았지만 아이들베벨기어를 출력베벨기어(23)에 기어물림되도록 일체형으로 형성하여 출력베벨기어(23)의 안정된 작동이 이루어질 수 있도록 구성할 수도 있다.

상기 입력베벨기어(22)와 가이드부시(28)에 결합되는 베어링(24) 및 출력축(26)에 결합되는 앵귤러 베어링(25)은 하우징(21)에 결합되는 커버(29)들에 의해 수밀상태로 고정한다.

상기 출력축(26)에는 하우징(21) 외부에 노출시키켜 이송부(3)를 결합한다.

상기 이송부(3)는 출력축(26)과 축이음쇠(31)를 이용하여 볼스크루(32)를 결합하여 모터(4)의 회전력에 의해 구동될 수 있도록 한다.

이때 볼스크루(32)에는 이송부재(33)가 결합되어 볼스크루(32)를 따라서 이동될 수 있게 하며, 이송부재(33)는 각종 장비를 취부할 수 있도록 테이블을 갖는 구성으로 제공한다.

상기 볼스크루(32)는 다양한 길이로 구성하여 사용목적에 부합하는 행정거리를 제공할 수 있도록 한다. 또한 볼스크루(32)는 도 3에 도시된 바와 같이 왼나사(32a)와 오른나사(32b)를 대칭으로 형성하고, 이들에 각각 이송부재(33)를 나사결합하여 볼스크루(32)가 구동될 때 2개의 이송부재(33)가 서로 반대방향으로 이동될 수 있도록 구성할 수도 있다.

상기와 같이 2개의 이송부재(33)를 이용하는 경우 산업분야에서 가변폭을 제공할 때 매우 유용하게 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명에서 제공하는 이송기능을 갖는 베벨감속기의 입력축과 입력베벨기어를 스플라인으로 구성한 예를 보인 단면도를 도시한 것이다.

도 4의 경우 상기 도 1,2에 도시한 바와 같은 이송기능을 갖는 베벨감속기(1)를 구성함에 있어서, 베벨감속부(2)가 입력축(27) 방향으로 슬라이드 이동되면서 출력축(26)을 구동할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 입력베벨기어(22)와 가이드부시(28)에 스플라인 보스(22a)(28a)를 형성하고, 입력축(27)을 스플라인 타입으로 구성하여 베벨감속부(2)가 슬라이드 이동될 수 있도록 한다.

도 5는 도 4가 적용된 이송기능을 갖는 베벨감속기(1)를 이용한 이송장치의 일 실시례를 보인 개략도를 도시한 것이다.

도 5에서 제공하는 이송장치(5)는 도시된 바와 같이 입력축(27)을 모터(4)에 결합한다. 그리고 베벨감속부(2)의 하우징(21)은, 입력축(27)과 나란히 설치하며 감속기이송용 모터(51)에 의해 구동되는 감속기 이송용 볼스크루(52)상의 이송부재(53)에 고정한다. 이때 감속기 이송용 볼스크루(52)는 왼나사(52a)와 오른나사(52b)를 대칭으로 형성하여 2개의 베벨감속기(2)를 서로 반대방향으로 이동시키도록 한다.

이러한 구성의 경우 감속기이송용 모터(51)를 정회전 또는 역회전할 때 베벨감속부(2)가 고정되어 있는 이송부재(53)가 감속기 이송용 볼스크루(52)를 따라서 이동되는데, 이때 모터(4)에 의해 회전하고 있는 스플라인 타입의 입력축(27)을 따라서 베벨감속부(2)가 슬라이드 이동되고, 동시에 베벨감속부(2)의 출력축(26)에 결합되어 있는 볼스크루(32)가 회전되어 볼스크루(32) 상의 이송부재(33)가 볼스크루(32)를 따라서 이동하게 되는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1:(이송기능을 갖는) 베벨감속기 2:베벨감속부
21:하우징 22:입력베벨기어
22a,28a:스플라인 보스 23:출력베벨기어
24:베어링 25:앵귤러 베어링
26:출력축 27:입력축
28:가이드부시 29:커버
3:이송부 31:축이음쇠
32:볼스크루 32a:왼나사
32b:오른나사 33:이송부재
4:모터 5:이송장치
51:감속기이송용 모터 52:감속기 이송용 볼스크루
52a:왼나사 52b:오른나사
53:이송부재

Claims (5)

1. 하우징(21) 내측으로 입력축(27)이 결합되는 입력베벨기어(22)와 출력축(26)이 결합되는 출력베벨기어(23)가 내장설치되는 베벨감속부(2)와,
   앵귤러 베어링(25)으로 지지한 상기 출력축(26)의 선단에 이송부재(33)가 구비된 볼스크루(32)를 결합한 이송기능을 갖는 베벨감속기(1)에 있어서.
   상기 입력베벨기어(22)에는 스플라인 보스(22a)를 형성하고, 상기 입력축(27)은 스프라인축 타입으로 구성하여 베벨감속부(2)가 입력축(27)의 축방향으로 이동될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이송기능을 갖는 베벨감속기.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 볼스크루(32)는 왼나사(32a)와 오른나사(32b)를 대칭으로 형성하여 2개의 이송부재(33)가 서로 반대방향으로 이송될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이송기능을 갖는 베벨감속기.
   
3. 삭제
4. 하우징(21) 내측으로 입력축(27)이 결합되는 입력베벨기어(22)와 출력축(26)이 결합되는 출력베벨기어(23)가 내장설치되는 베벨감속부(2)와, 앵귤러 베어링(25)으로 지지한 상기 출력축(26)의 선단에 이송부재(33)가 구비된 볼스크루(32)를 결합하고,
   상기 입력베벨기어(22)에는 스플라인 보스(22a)를 형성하고, 상기 입력축(27)은 스프라인축 타입으로 구성하여 베벨감속부(2)가 입력축(27)의 축방향으로 이동될 수 있도록 하되,
   상기 베벨감속부(2)의 하우징(21)을 입력축(27)과 나란히 설치하며, 감속기이송용 모터(51)에 의해 구동되는 감속기 이송용 볼스크루(52) 상의 이송부재(53)에 고정한 것을 특징으로 하는 이송기능을 갖는 베벨감속기를 이용한 이송장치.
   
5. 청구항 4에 있어서;
   상기 감속기 이송용 볼스크루(52)는 왼나사(52a)와 오른나사(52b)가 대칭으로 형성되어 2개의 베벨감속부(2)가 서로 반대방향으로 이송될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이송기능을 갖는 베벨감속기를 이용한 이송장치.

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