KR101719076B1 - 선회 드라이브 - Google Patents

선회 드라이브 Download PDF

Info

Publication number
KR101719076B1
KR101719076B1 KR1020150188832A KR20150188832A KR101719076B1 KR 101719076 B1 KR101719076 B1 KR 101719076B1 KR 1020150188832 A KR1020150188832 A KR 1020150188832A KR 20150188832 A KR20150188832 A KR 20150188832A KR 101719076 B1 KR101719076 B1 KR 101719076B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
worm
race
outer race
motor
mounting flange
Prior art date
Application number
KR1020150188832A
Other languages
English (en)
Inventor
양승훈
Original Assignee
양승훈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 양승훈 filed Critical 양승훈
Priority to KR1020150188832A priority Critical patent/KR101719076B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101719076B1 publication Critical patent/KR101719076B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/039Gearboxes for accommodating worm gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7816Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/16Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • F16H57/022Adjustment of gear shafts or bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/029Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by means for sealing the gearboxes, e.g. to improve airtightness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/61Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

축방향 힘, 방사상 힘 및 틸팅 모멘트를 동시에 안정적으로 견딜 수 있고 유연한 회전운동을 수행할 수 있으며 구조가 간단하고 방진, 방수 및 내식성이 향상된 경량의 선회 드라이브(10)가 개시되어 있다. 선회 드라이브(10)의 내부 레이스(24)는 외부 레이스(22)의 방사상 내면에 단차지게 결합되고, 외부 레이스(22)의 방사상 내면과 내부 레이스(24)의 방사상 내면 사이에는 다수의 볼(23)이 삽입 배치되며, 선회 드라이버(10)의 하우징 방사상 내면과 외부 레이스(22)의 방사상 외면 사이에는 제 1 밀봉재(25)가 배치되고, 내부 레이스(24)의 방사상 외면과 외부 레이스(22)의 방사상 내면 사이에 조성된 간격 내로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해서 결합부위 양측에 제 2 밀봉재(27)가 각각 배치된다. 선회 드라이브(10)는 베어링 드라이버(50)에 의해 구동된다. 베어링 드라이버(50)의 웜(40)은 장고 모양의 웜(hourglass worm)으로 이루어진다. 바람직하게는, 상기 외부 레이스, 상기 내부 레이스, 상기 웜은 강 또는 인청동(phosphor bronze)으로 제조된다.

Description

선회 드라이브{Slewing drive}
본 발명은 각종 기계장치에 적용되는 선회 드라이브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축방향 힘, 방사상 힘 및 틸팅 모멘트를 동시에 안정적으로 견딜 수 있도록 내부구조를 개선한 선회 베어링을 핵심부품으로 채택함으로써, 유연한 회전운동을 수행할 수 있고 방진, 방수 및 내식성이 향상된 경량의 선회 드라이브에 관한 것이다.
일반적으로, 선회 드라이브는 회전시 토크를 전달하고 방사상 및 축방향 부하를 안전하게 견딜 수 있도록 설계된 기어박스를 일컫는다. 선회 드라이브들은 기어장치, 베어링, 밀봉재, 하우징, 모터 및 다른 보조 부품들을 마감된 기어박스 내에 조립하여 제조된다.
선회 드라이브의 핵심부품인 선회 베어링에 관한 선행기술로는 대한민국 등록특허 제 10-1413040 호에 개시된 발명을 들 수 있는데, 여기에서는 비정상 모멘트에 의한 외력이 작용하는 경우에도 외력을 분산하여 내구성 및 수명을 증가시키기 위하여, 외부 레이스 내주면에 결합되어 회전가능한 내부 레이스 외주면에 레일을 원주방향을 따라 돌출 형성하고 양 측면에 내측으로 오목하게 수납홈을 형성하며 양측 수납홈에 다수개의 구름체를 삽입하고 상기 레일의 외주면과 외부 레이스의 사이에 다수의 롤러를 원주방향을 따라 회전 가능하게 장착하여 상기 구름체와 3각형으로 배치하였다.
그런데, 이와 같은 종래의 선회 베어링을 핵심부품으로 채용한 선회 드라이브에서는 다수개의 롤러를 리테이너링과 서포트링의 사이 틈새 구간에 배치되므로, 선회 베어링에 비정상 모멘트나 과도한 하중 등의 외력이 작용하는 경우에 다수개의 볼들이 반경 외측방향으로 밀림으로써 방사상 힘에 상대적으로 취약하게 되며 파손될 수도 있고 오일의 누유가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 복수개의 볼들 및 이들의 이탈을 방지하기 위한 지지구조 등이 추가되므로 내부구조가 상대적으로 복잡하여 생산성이 저하되는 결점이 있다.
대한민국 등록실용신안 제 20-0450593 호(등록일자: 2010년 10월 8일) 대한민국 등록특허 제 10-1413040 호(등록일자: 2014년 6월 23일)
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 축방향 힘, 방사상 힘 및 틸팅 모멘트를 동시에 안정적으로 견딜 수 있고 유연한 회전운동을 수행할 수 있으며 구조가 간단하고 방진, 방수 및 내식성이 향상된 경량의 선회 드라이브를 제공하려는 것이다.
위에서 언급한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 선회 드라이브(10)로서,
베어링 하우징(21)의 내부에 배치되는 링 형상의 외부 레이스(22), 상기 외부 레이스(22)의 방사상 내주면에 결합하여 회전하는 링 형상의 내부 레이스(24) 및 상기 외부 레이스(22)와 상기 내부 레이스(24) 사이에 배치되는 다수의 볼(23)을 포함하는 선회 베어링(20); 및
모터(30), 상기 모터(30)에 의해서 구동되는 웜(40) 및 상기 모터(30)의 피드백 제어를 위한 인코더(60)를 구비하고, 상기 선회 베어링(20)을 구동시키기 위한 베어링 드라이버(50);를 포함하며,
상기 내부 레이스(24)는 상기 외부 레이스(22)의 방사상 내면에 단차지게 결합되고, 상기 외부 레이스(22)의 방사상 내면과 상기 내부 레이스(24)의 방사상 내면 사이에 각각 반원형으로 움푹 들어가게 형성된 볼 리세스(22a,22b) 내에는 상기 다수의 볼(23)이 삽입 배치되며, 상기 다수의 볼(23)은 상기 볼 리세스(22a,22b) 내에서 리테이너(23a)에 의해 균일한 간격으로 배치 및 유지되고,
상기 하우징(21)의 방사상 내면과 상기 외부 레이스(22)의 방사상 외면 사이에는 틈새를 밀봉하기 위한 제 1 밀봉재(25)가 배치되고, 상기 내부 레이스(24)의 방사상 외면과 상기 외부 레이스(22)의 방사상 내면 사이에 조성된 간격(G) 내로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해서 상기 내부 레이스(24)와 상기 외부 레이스(22)의 결합부위 양측에 제 2 밀봉재(27)가 각각 배치되며,
상기 모터(30)는 상기 모터(30) 자체의 장착 플랜지(31), 모터 어댑터(32) 및 웜 케이싱(43)의 제 1 장착 플랜지(41)에 각각 형성된 관통공들(31a,32a,41a)에 삽입되는 다수의 체결볼트(33)에 의해서, 즉 모터 어댑터(32)를 제1장착플랜지(41)에 밀착시킨 상태로 상기 모터 어댑터(32) 및 제1장착플랜지(41)의 동일선상에 서로 일치된 복수의 관통공(32a,41a)을 통해 복수의 체결볼트(33)로 모터 어댑터(32)를 제1장착플랜지(41)에 먼저 고정시킨 다음 상기 장착플랜지(31)를 상기 모터 어댑터(32)에 밀착시킨 상태에서 상기 장착플랜지(31) 및 상기 모터 어댑터(32)의 동일선상에 서로 일치된 복수의 관통공(31a,32a)을 통해 복수의 체결볼트(33)로 체결하여 상기 모터(30)가 웜(40)의 상기 웜 케이싱(43) 일측에 고정 장착되고,
상기 인코더(60)는 환형상의 커버(62)와 엔드캡(64) 및 상기 웜 케이싱(43)의 제 2 장착 플랜지(42)에 각각 형성된 관통공들(62a,64a,42a)에 삽입되는 다수의 체결볼트(63)에 의해서, 즉 앤드캡(64)을 제2장착플랜지(42)에 밀착시킨 상태로 상기 앤드캡(64) 및 제2장착플랜지(42)의 동일선상에 서로 일치된 복수의 관통공(64a,42a)을 통해 복수의 체결볼트(63)로 앤드캡(64)을 제2장착플랜지(42)에 먼저 고정시킨 다음 상기 인코더(60)를 웜(40)에 연결시키고 나서 커버(62)로 인코더(60)의 단부를 덮어씌운 상태로 상기 앤드캡(64)에 커버(62)를 밀착시켜 상기 앤드캡(64) 및 상기 커버(62)의 동일선상에 서로 일치된 복수의 관통공(64a,62a)을 통해 복수의 체결볼트(33)로 체결하여 상기 인코더(60)가 상기 웜(40)의 상기 웜 케이싱(43) 타측에 몰입된 상태로 고정 장착되며,
상기 웜 케이싱(43) 내부에는 웜(40)이 내장 배치되어 있고, 상기 웜(40)은 상기 선회 베어링(20)의 상기 외부 레이스(22)의 방사상 외면에 형성된 기어치형(22c)과 맞물리며, 상기 선회 베어링(20)을 구동시키기 위해서 상기 베어링 드라이버(50)가 작동을 하게 되면, 상기 모터(30)의 동력에 의해서 상기 웜(40)이 회전하게 되고, 이때 상기 웜(40)상의 기어치형과 상기 외부 레이스(22)의 상기 기어치형(22c)이 맞물려서 상기 선회 베어링(20)의 상기 외부 레이스(22)가 회전하게 되고, 이때 상기 내부 레이스(24)는 고정된 상태가 되는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
삭제
상기 외부 레이스와 내부 레이스 그리고 상기 볼 및 리테이너는 단일 열, 이중 열 또는 삼중 열로 선택적으로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 웜은 장고 모양의 웜(hourglass worm)으로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 외부 레이스, 상기 내부 레이스, 상기 웜은 강 또는 인청동(phosphor bronze)으로 제조된다.
이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래의 선회 드라이브와는 달리, 선회 드라이브의 핵심부품인 선회 베어링의 외부 레이스와 내부 레이스 사이에 단차를 주고 이들 사이에 다수의 볼을 배치하고 결합부위 외부 양측에 밀봉부재를 배치하며 필요에 따라서 외부 레이스와 내부 레이스 그리고 볼 및 리테이너를 단일 열, 이중 열 또는 삼중 열로 선택적으로 구성함으로써, 방진, 방수 및 방식을 위한 높은 수준의 요구조건을 충족키며, 축방향 힘, 방사상 힘 및 틸팅 모멘트를 동시에 견딜 수 있다. 또한, 선회 베어링을 구동하기 위한 웜을 장고 모양의 웜(hourglass worm)으로 구성하여 외부 레이스와의 치형 결합강도가 증가하고 작동효율과 내구성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 게다가, 외부 레이스, 내부 레이스, 웜을 강 또는 인청동(phosphor bronze)으로 제조함으로써, 종래의 선회 드라이브 보다 상대적으로 경량화되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 선회 드라이브는 장비에서 공간을 절감하는 효과, 컴팩트 한 디자인, 광범위한 수명, 유지 보수 비용 절감, 최대 부하 용량을 갖는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선회 드라이브의 외부 사시도;
도 2는 도 1에 대응하는 도면으로서 드라이브 축을 일부 분해하여 나타낸 도면;
도 3은 도 1에 도시된 드라이브 베어링의 일부분을 절개하여 그 내부구조를 보여주는 도면;
도 4는 도 3에 대응하는 도면으로서 드라이브 축을 일부 분해하여 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선회 베어링의 기본구조를 나타낸 단면도;
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선회 드라이브가 굴삭기에 적용된 상태를 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선회 드라이브에서 워엄기어와 선회 베어링의 기어치형간 결합구조를 보여주는 도면; 및
도 8은 도 1에 도시된 선회 드라이브의 평단면도.
이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선회 드라이브에 대해 상세하게 설명한다.
각종 산업용 기계에 폭넓게 적용되는 선회 드라이브는 회전시 토크를 전달하고 방사상 및 축방향 부하를 안전하게 견딜 수 있도록 설계되어야 한다. 선회 드라이브에 가해지는 축방향 힘은 선회 베어링이 축에 대하여 평행한 부하이고, 방사상 부하는 선회 베어링의 축에 대하여 수직한 부하이며, 틸팅 모멘트 토크는 가해지는 부하에 부하의 위치와 선회 베어링의 중심에 이르는 거리를 곱한 것이다. 만약 부하와 거리에 의해서 발생된 토크가 정격 틸팅 모멘트 토크보다 크면, 선회 드라이브는 전복될 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선회 드라이브는 축방향 힘, 방사상 힘 및 틸팅 모멘트를 동시에 안정적으로 견딜 수 있도록 설계된다.
도 1 내지 도 5, 도 7 및 도 8에는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 선회 드라이브가 도시되어 있다.
먼저 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 선회 드라이브(10)는, 선회 베어링(20) 및 이를 구동시키기 위한 베어링 드라이버(50)로 구성된다.
먼저, 선회 베어링(20)은 상부가 개방된 환형의 함체로 이루어진 베어링 하우징(21), 상기 하우징(21)의 내부에 배치되는 링 형상의 외부 레이스(22), 상기 외부 레이스(22)의 방사상 내주면에 결합하여 회전하게 되는 링 형상의 내부 레이스(24), 외부 레이스(22)와 내부 레이스(24) 사이에 배치되는 다수의 볼(23), 하우징(21)의 방사상 내면과 외부 레이스(22)의 방사상 외면 사이 틈새를 밀봉하기 위한 제 1 밀봉재(25)를 포함한다. 상기 외부 레이스(22)는 방사상 외면에 기어가 형성되거나 형성되지 않을 수 있고, 상기 내부 레이스(24)는 방사상 내면에 기어가 형성되거나 형성되지 않을 수 있다. 바람직하게는, 상기 외부 레이스(22)와 내부 레이스(24)는 강 또는 인청동(phosphor bronze)으로 제조된다.
도 5에는 이와 같이 구성된 선회 베어링(20)의 내부구조가 단면으로 상세하게 도시되어 있는데,
내부 레이스(24)는 외부 레이스(22)의 방사상 내면에 단차지게 결합되는데, 필요에 따라 내부 레이스(24)를 외부 레이스(22) 보다 높거나 낮게 구성할 수 있다. 이때 외부 레이스(22)의 방사상 내면과 내부 레이스(24)의 방사상 내면 사이에 각각 반원형으로 움푹 들어가게 형성된 볼 리세스(22a,22b) 내에는 볼(23)이 삽입하여 배치된다. 이와 같이 외부 레이스(22)의 방사상 내면과 내부 레이스(24)의 방사상 내면 사이에 다수의 볼(23)이 삽입하여 배치됨으로써, 내부 레이스(24)는 외부 레이스(22)의 방사상 내면을 따라서 구름마찰 방식으로 회전하게 된다. 볼(23)은 리테이너(23a)에 의해서 볼 리세스(22a,22b) 내에서 균일한 간격으로 배치 및 유지된다.
내부 레이스(24)의 중간에는 수직방향으로 나사공 또는 관통공의 형태로 장착홀(26)이 형성된다. 내부 레이스(24)의 방사상 내면에는 베어링 내로 급유를 하기 위한 오일 니플(28)이 제공된다. 내부 레이스(24)는 외부 레이스(22)에 대하여 단차지게 배치되는데, 이때 내부 레이스(24)의 방사상 외면과 외부 레이스(22)의 방사상 내면 사이에 조성된 간격(G) 내로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해서 내부 레이스(24)와 외부 레이스(22)의 결합부위 양측에 제 2 밀봉재(27)가 각각 배치된다. 내부 레이스(24)에는 로드 플러그(load plug)(29)가 횡방향으로 삽입하여 배치되고, 이 로드 플러그(29)는 플러그 핀(29a)에 의해서 고정된다.
삭제
이와 같이 구성된 선회 베어링(20)은 소비자의 요구에 따라서 복수개의 열(row)로 구성할 수도 있다. 즉, 각종 산업현장에서 적용하고자 하는 기계장치의 특수성을 고려하여 외부 레이스(22)와 내부 레이스(24) 그리고 다수의 볼(23) 및 이를 지지하기 위한 리테이너(23a) 등을 단일 열, 이중 열 또는 삼중 열로 선택적으로 구성하여 제공할 수도 있다.
한편, 선회 베어링(20)을 구동시키기 위한 베어링 드라이버(50)는 주로 모터(30), 모터(30)에 의해서 구동되는 웜(40) 및 모터(30)의 피드백 제어를 위한 인코더(60)를 포함한다. 바람직하게는, 모터(30)는 유압식 모터로 이루어진다. 이와는 달리, 모터(30)는 소비자의 요구에 따라서 서보모터, DC 모터, AC 모터로 선택적으로 채택할 수 있다. 또한, 선회 드라이브(10)의 연결 치수에 따라서 모터(30)를 선택할 수도 있다. 게다가, 소비자의 모터 연결 치수에 따라 연결 치수를 맞추어줄 수 있다. 모터(30)는 모터 어댑터(32)에 의해서 웜(40)의 웜 케이싱(43) 일측에 장착된다. 즉, 모터(30)는 모터(30) 자체의 장착 플랜지(31), 모터 어댑터(32) 및 웜 케이싱(43)의 제 1 장착 플랜지(41)에 각각 형성된 관통공들(31a,32a,41a)에 삽입되는 다수의 체결볼트(33)에 의해서 웜(40)의 상기 웜 케이싱(43) 일측에 고정 장착된다.
모터(30)에 대향하여 웜 케이싱(43)의 타측에는 인코더(60)가 장착된다. 즉, 인코더(60)는 환형상의 커버(62)와 엔드캡(64) 그리고 웜 케이싱(43)의 제 2 장착 플랜지(42)에 각각 형성된 관통공들(62a,64a,42a)에 삽입되는 다수의 체결볼트(63)에 의해서 웜(40)의 웜 케이싱(43) 타측에 고정 장착된다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선회 드라이브에서 워엄기어와 선회 베어링의 기어치형간 결합구조를 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 웜 케이싱(43) 내부에는 웜(40)이 내장 배치되어 있다. 웜(40)의 수평 스크류의 회전은 스크류 축에 대하여 수직한 축 주위로 기어를 회전시키게 된다. 이 조합은 피동부재, 즉 외부 레이스(22)의 속도를 줄이고 그것의 토크를 배가시켜서 결국에는 속도가 감소함에 따라서 토크를 비례적으로 증가시킨다. 축의 속도는 웜 휠이나 외부 레이스(22)의 방사상 외면에 형성된 기어치형(22c)의 수에 대한 웜(40)상의 치형의 수의 관계에 의존한다. 바람직하게는, 본 발명에 따르면, 웜 케이싱(43)의 내부에 배치되는 웜(40)은 웜의 지름이 중앙보다 양 끝쪽으로 갈수록 커지고 있는 장고 모양의 웜(hourglass worm)으로 이루어진다. 즉, 본 발명에 따른 웜(40)은 외부 레이스(22)의 방사상 외면에 형성된 기어치형(22c)과 보다 많이 결합하도록 형상화된 것으로, 증가된 치형 결합은 강도를 증가시키고 효율과 내구성을 향상시키게 된다. 바람직하게는, 상기 웜은 강 또는 인청동(phosphor bronze)으로 제조된다. 선회 베어링(20)을 구동시키기 위해서 베어링 드라이브(50)가 작동을 하게 되면, 모터(30)의 동력에 의해서 웜(40)이 회전하게 되고, 이때 웜(40) 상의 기어치형과 외부 레이스(22)의 방사상 외면에 형성된 기어치형(22c)이 맞물려서 선회 베어링(20)의 외부 레이스(22)가 회전하게 되고, 이때 내부 레이스(24)는 고정된 상태가 된다.
상기 인코더(60)는 모터(30)의 피드백 제어를 하도록 지령치와 현재치의 차이를 0이 되게 되도록 제어하는 것으로서, 모터 내 로터의 전기적 회전각도 위치를 검출하고 기계의 위치와 속도를 검출하는 역할을 담당한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 선회 드라이브(10)는 부하에 견디고 동일한 기어박스로부터 회전 토크를 견디는 분야에 널리 적용된다. 예를 들어, 도 6에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선회 드라이브(10)가 굴삭기(M)에 적용된 상태가 도시되어 있다.
선회 드라이브(10)는 산업현장에서 요구되는 성능에 맞게 선회 베어링(20)과 베어링 드라이버(50)를 다양하게 조합하여 제공될 수 있다. 예를 들어, 선회 드라이브(10)는 이중 회전축(동시에 회전하는 축들)을 갖도록 또는 동일한 축에 이중 드라이브를 갖도록(=1개 축에서 동일한 링 기어를 구동시키는 2개의 웜 치형들) 제조될 수 있다.
본 발명에 따라서 개발된 선회 드라이브(10)는 PV, CPV 및 태양열 화력 추적분야에서 필요한 규칙적이고 정확한 추적 요구조건을 충족시키도록 60개 이상의 모델로 3인치 내지 25인치 범위의 유용한 9개의 다른 크기들로서 제작이 가능하다. 또한, 베어링 드라이버(50)를 구동시키기 위한 모터는 소비자의 요구에 따라 AC, DC, 유압모터로 설계될 수 있다. 마찬가지로, 선회 베어링과 웜(40)의 구조를 고객의 요구조건에 따라서 수정 및 변경할 수 있다. 또한, 선회 베이링(20)의 개선된 내부구조로 인하여 방진, 방수 및 내식성에 대한 높은 수준의 요구조건을 충족시킬 수 있다.
그러므로, 선회 드라이브(10)는 항구 기계장치, 광산 기계장치, 용접 기계장치, 건축용 차량, 모듈형 차량, 단일 또는 이중 축 태양추적장치, 및 소형 풍력장치 등에 적용 가능하다. 게다가, 통상의 선회 베어링에 비해 중량이 가벼워서 식품기계, 통조림 기계장치, 환경기계장치 등에도 다양하게 적용이 가능하다.
끝으로, 본 발명에 따라서 개발된 선회 드라이브(10)는 장비에서 공간을 절감하는 장점, 컴팩트 한 디자인, 긴 수명, 유지 보수 비용의 절감, 최대 부하 용량 제공등의 장점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 선회 드라이브 20 : 선회 베어링
21 : 하우징 22 : 외부 레이스
22a,22b : 볼 리세스 22c : 기어치형
23 : 볼 24 : 내부 레이스
25,27 : 밀봉재 29 : 로드 플러그
30 : 모터 32 : 모터 어댑터
39a,39b : 그리스 플러그
40 : 웜
43 : 웜 케이싱 60 : 인코더
62 : 커버 64 : 엔드 캡

Claims (6)

  1. 선회 드라이브(10)로서,
    베어링 하우징(21)의 내부에 배치되는 링 형상의 외부 레이스(22), 상기 외부 레이스(22)의 방사상 내주면에 결합하여 회전하는 링 형상의 내부 레이스(24) 및 상기 외부 레이스(22)와 상기 내부 레이스(24) 사이에 배치되는 다수의 볼(23)을 포함하는 선회 베어링(20); 및
    모터(30), 상기 모터(30)에 의해서 구동되는 웜(40) 및 상기 모터(30)의 피드백 제어를 위한 인코더(60)를 구비하고, 상기 선회 베어링(20)을 구동시키기 위한 베어링 드라이버(50);를 포함하며,
    상기 내부 레이스(24)는 상기 외부 레이스(22)의 방사상 내면에 단차지게 결합되고, 상기 외부 레이스(22)의 방사상 내면과 상기 내부 레이스(24)의 방사상 내면 사이에 각각 반원형으로 움푹 들어가게 형성된 볼 리세스(22a,22b) 내에는 상기 다수의 볼(23)이 삽입 배치되며, 상기 다수의 볼(23)은 상기 볼 리세스(22a,22b) 내에서 리테이너(23a)에 의해 균일한 간격으로 배치 및 유지되고,
    상기 하우징(21)의 방사상 내면과 상기 외부 레이스(22)의 방사상 외면 사이에는 틈새를 밀봉하기 위한 제 1 밀봉재(25)가 배치되고, 상기 내부 레이스(24)의 방사상 외면과 상기 외부 레이스(22)의 방사상 내면 사이에 조성된 간격(G) 내로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해서 상기 내부 레이스(24)와 상기 외부 레이스(22)의 결합부위 양측에 제 2 밀봉재(27)가 각각 배치되며,
    상기 모터(30)는 상기 모터(30) 자체의 장착 플랜지(31), 모터 어댑터(32) 및 웜 케이싱(43)의 제 1 장착 플랜지(41)에 각각 형성된 관통공들(31a,32a,41a)에 삽입되는 다수의 체결볼트(33)에 의해서, 즉 모터 어댑터(32)를 제1장착플랜지(41)에 밀착시킨 상태로 상기 모터 어댑터(32) 및 제1장착플랜지(41)의 동일선상에 서로 일치된 복수의 관통공(32a,41a)을 통해 복수의 체결볼트(33)로 모터 어댑터(32)를 제1장착플랜지(41)에 먼저 고정시킨 다음 상기 장착플랜지(31)를 상기 모터 어댑터(32)에 밀착시킨 상태에서 상기 장착플랜지(31) 및 상기 모터 어댑터(32)의 동일선상에 서로 일치된 복수의 관통공(31a,32a)을 통해 복수의 체결볼트(33)로 체결하여 상기 모터(30)가 웜(40)의 웜 케이싱(43) 일측에 고정 장착되고,
    상기 인코더(60)는 환형상의 커버(62)와 엔드캡(64) 및 상기 웜 케이싱(43)의 제 2 장착 플랜지(42)에 각각 형성된 관통공들(62a,64a,42a)에 삽입되는 다수의 체결볼트(63)에 의해서, 즉 앤드캡(64)을 제2장착플랜지(42)에 밀착시킨 상태로 상기 앤드캡(64) 및 제2장착플랜지(42)의 동일선상에 서로 일치된 복수의 관통공(64a,42a)을 통해 복수의 체결볼트(63)로 앤드캡(64)을 제2장착플랜지(42)에 먼저 고정시킨 다음 상기 인코더(60)를 웜(40)에 연결시키고 나서 커버(62)로 인코더(60)의 단부를 덮어씌운 상태로 상기 앤드캡(64)에 커버(62)를 밀착시켜 상기 앤드캡(64) 및 상기 커버(62)의 동일선상에 서로 일치된 복수의 관통공(64a,62a)을 통해 복수의 체결볼트(33)로 체결하여 상기 인코더(60)가 상기 웜(40)의 상기 웜 케이싱(43) 타측에 몰입된 상태로 고정 장착되며,
    상기 웜 케이싱(43) 내부에는 웜(40)이 내장 배치되어 있고, 상기 웜(40)은 상기 선회 베어링(20)의 상기 외부 레이스(22)의 방사상 외면에 형성된 기어치형(22c)과 맞물리며, 상기 선회 베어링(20)을 구동시키기 위해서 상기 베어링 드라이버(50)가 작동을 하게 되면, 상기 모터(30)의 동력에 의해서 상기 웜(40)이 회전하게 되고, 이때 상기 웜(40)상의 기어치형과 상기 외부 레이스(22)의 상기 기어치형(22c)이 맞물려서 상기 선회 베어링(20)의 상기 외부 레이스(22)가 회전하게 되고, 이때 상기 내부 레이스(24)는 고정된 상태가 되는 것을 특징으로 하는 선회 드라이브.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 레이스(22)와 상기 내부 레이스(24) 그리고 상기 볼(23) 및 상기 리테이너(23a)가 단일 열, 이중 열 또는 삼중 열로 선택적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 선회 드라이브.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 웜(40)은 장고 모양의 웜(hourglass worm)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선회 드라이브.
  6. 제1항 또는 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 레이스(22), 상기 내부 레이스(24), 상기 웜(40)이 강 또는 인청동(phosphor bronze)으로 제조된 것을 특징으로 하는 선회 드라이브.
KR1020150188832A 2015-12-29 2015-12-29 선회 드라이브 KR101719076B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150188832A KR101719076B1 (ko) 2015-12-29 2015-12-29 선회 드라이브

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150188832A KR101719076B1 (ko) 2015-12-29 2015-12-29 선회 드라이브

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101719076B1 true KR101719076B1 (ko) 2017-03-23

Family

ID=58496003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150188832A KR101719076B1 (ko) 2015-12-29 2015-12-29 선회 드라이브

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101719076B1 (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108361272A (zh) * 2017-12-27 2018-08-03 北京可以科技有限公司 无轴式铰接结构
KR200491381Y1 (ko) * 2019-06-21 2020-03-30 윤길수 회전링크의 dc모터 동력전달장치
KR20200001042U (ko) * 2018-11-14 2020-05-22 윤길수 파워팩을 이용한 회전링크
KR20220022166A (ko) 2020-08-18 2022-02-25 양승훈 틸팅보강체가 구비된 개량형 선회드라이브
KR20220002173U (ko) 2021-03-03 2022-09-14 양승훈 선회드라이브의 틸팅보강구조
KR20230032115A (ko) 2021-08-30 2023-03-07 주식회사 경원테크 회전 전용 커플러
KR20230149405A (ko) 2022-04-20 2023-10-27 양승훈 구리스 및 에어가 배출되는 배출홀을 갖는 선회드라이브
KR102638603B1 (ko) 2023-11-07 2024-02-20 (주)진성산업 충격에 강하고 회전이 용이한 선회드라이브
CN117780862A (zh) * 2024-02-23 2024-03-29 洛阳隆达轴承有限公司 一种高精度双蜗杆回转驱动装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10220534A (ja) * 1997-02-07 1998-08-21 Fujikoshi Mach Corp ウォーム減速装置及び動力装置
JP2003020686A (ja) * 2001-07-10 2003-01-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の旋回軸受及びその製造方法
KR20040050593A (ko) 2002-12-10 2004-06-16 이수재 케미칼 프로세스 펌프
KR101413040B1 (ko) 2013-07-08 2014-07-02 (주)신일정밀 선회 베어링
KR101482251B1 (ko) * 2014-10-24 2015-01-14 (주)신도기어 장구형 웜기어를 사용한 동력전달장치
KR101530841B1 (ko) * 2014-04-03 2015-06-23 플루오르테크주식회사 지주 설치용 솔라 시스템의 태양광 추적 회전장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10220534A (ja) * 1997-02-07 1998-08-21 Fujikoshi Mach Corp ウォーム減速装置及び動力装置
JP2003020686A (ja) * 2001-07-10 2003-01-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の旋回軸受及びその製造方法
KR20040050593A (ko) 2002-12-10 2004-06-16 이수재 케미칼 프로세스 펌프
KR101413040B1 (ko) 2013-07-08 2014-07-02 (주)신일정밀 선회 베어링
KR101530841B1 (ko) * 2014-04-03 2015-06-23 플루오르테크주식회사 지주 설치용 솔라 시스템의 태양광 추적 회전장치
KR101482251B1 (ko) * 2014-10-24 2015-01-14 (주)신도기어 장구형 웜기어를 사용한 동력전달장치

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108361272A (zh) * 2017-12-27 2018-08-03 北京可以科技有限公司 无轴式铰接结构
KR20200001042U (ko) * 2018-11-14 2020-05-22 윤길수 파워팩을 이용한 회전링크
KR200492122Y1 (ko) 2018-11-14 2020-08-11 윤길수 파워팩을 이용한 회전링크
KR200491381Y1 (ko) * 2019-06-21 2020-03-30 윤길수 회전링크의 dc모터 동력전달장치
KR20220022166A (ko) 2020-08-18 2022-02-25 양승훈 틸팅보강체가 구비된 개량형 선회드라이브
KR20220002173U (ko) 2021-03-03 2022-09-14 양승훈 선회드라이브의 틸팅보강구조
KR200496769Y1 (ko) * 2021-03-03 2023-04-19 양승훈 선회드라이브의 틸팅보강구조
KR20230032115A (ko) 2021-08-30 2023-03-07 주식회사 경원테크 회전 전용 커플러
KR20230149405A (ko) 2022-04-20 2023-10-27 양승훈 구리스 및 에어가 배출되는 배출홀을 갖는 선회드라이브
KR102660401B1 (ko) * 2022-04-20 2024-04-25 주식회사 이화 구리스 및 에어가 배출되는 배출홀을 갖는 선회드라이브
KR102638603B1 (ko) 2023-11-07 2024-02-20 (주)진성산업 충격에 강하고 회전이 용이한 선회드라이브
CN117780862A (zh) * 2024-02-23 2024-03-29 洛阳隆达轴承有限公司 一种高精度双蜗杆回转驱动装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101719076B1 (ko) 선회 드라이브
RU2012157076A (ru) Поворотный привод
CN102227558B (zh) 风力发电装置
CN110139999B (zh) 一种传动减速装置
CN202510680U (zh) 风电增速齿轮箱及其空心轴的安装结构
WO2013107518A1 (en) Gear-driven bearing unit
CN1743690A (zh) 万能组配型角接触球轴承及其制作方法
CN207795999U (zh) 用于钻机的动力头减速装置
WO2011013551A1 (ja) 旋回軸受のシール構造および旋回部支持装置
CN201791881U (zh) 辗环机主传动输入轴装置
CN204239455U (zh) 一种双重密封轴承
JP6155713B2 (ja) 風力発電装置用の一方向クラッチ及び風力発電装置
CN204805435U (zh) 双排球轴向预紧回转驱动装置
CN202660188U (zh) 回转支承蜗轮蜗杆减速传动装置
CN212804089U (zh) 一种高载荷回转减速机
CN210397672U (zh) 行星齿轮箱的低速端结构
CN203146576U (zh) 零间隙滚道回转支承及其回转驱动装置
CN114123663A (zh) 用于永磁同步半直驱变频调速电机轴电流隔断装置及方法
CN209781629U (zh) 一种新型回转减速器
CN209842928U (zh) 一种六轴平行电动平台用六轴传动机构
CN217002729U (zh) 低扭矩驱动轴轴承密封圈
CN110836223A (zh) 交叉滚柱轴承及减速器
CN202674013U (zh) 新型双列等径球式回转支承
CN206364639U (zh) 一种立式电机的轴承结构
CN206377153U (zh) 钢丝滚道式回转驱动装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant