KR102034517B1 - 단일 구동원을 이용한 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판형으로 형성되는 본체; 상기 본체의 상부 일측 단부에 결합되되, 일측에는 후술할 구동원과 연결되는 벨트에 의해 동력을 전달받는 입력풀리가 결합되고, 타측에는 상기 입력풀리로부터 공급받는 동력을 출력하는 제1 출력풀리가 결합되는 제1 볼스크류가 결합되고, 상기 제1 볼스크류를 지지하는 제1 지지체로 구성되는 주 구동부; 상기 주 구동부의 타측에 구비되어 일측에 상기 제1 출력풀리로부터 발생되는 동력을 전달받는 제2 출력풀리가 결합되되, 상기 제1 볼스크류와 동일한 방향의 나사산이 형성된 볼스크류로 구성되는 제2 볼스크류가 결합되고, 상기 제2 볼스크류를 지지하는 제2 지지체로 구성되는 종 구동부 및 상기 제1 출력풀리와 제2 출력풀리간을 연결하되, 180도의 위상차를 갖도록 1회 비틀어 체결되는 동기화 벨트; 상기 제1 지지체의 후단에 구비되어 벨트에 의해 주 구동부로 동력을 전달하는 구동원을 포함한다.

Description

단일 구동원을 이용한 구동장치{Drive device using driving source of only one}

본 발명은 단일 구동원을 이용한 구동장치에 관한 것으로, 구체적으로는 단일 구동원을 이용하여 한 쌍의 볼스크류를 반대방향으로 서로 구동시킬 수 있는 단일 구동원을 이용한 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 기계시스템에서의 동력의 전달은 기어, 벨트-풀리, 캠 등 다양한 요소품들의 결합되며, 이러한 요소품들에 구동원의 동력을 전달하여 구동시키게 된다.

이러한 기계시스템의 경우 단일 구동원으로 이용하여 다수의 요소품을 동기화시켜 구동시켜야 되는 상황이 발생될 수 있으며, 이러한 기계시스템의 일예로 도 1에 도시된 바와 같은 벨트-풀리 구조를 통한 동기화 움직임을 그 예로 들 수 있다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 판상형의 본체(1)와, 상기 본체(1)의 상부에 양 측부에 구비되는 주 구동부(2)와 종 구동부(3)가 결합된다.

상기 주 구동부(2) 및 종 구동부(3)에는 각기 다른 방향의 나사산이 형성되는 볼스크류(4, 5)가 각각 구비된다.

상기 볼스크류(4, 5)의 전단부에는 각각 풀리가 결합되며, 상기 주 구동부(2) 측의 동력을 종 구동부(3) 측으로 전달하기 위한 벨트(6)가 상기 각 풀리에 체결된다.

그러나 상기한 바와 같이 볼스크류(4, 5)의 나사?향이 서로 반대로 형성될 경우 상기 볼스크류(4, 5)의 특수하게 필요하며, 이를 위한 제작비용 및 기간이 많이 소요되므로 기계장치의 비용이 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 단일 구동원을 이용하여 한 쌍의 볼스크류를 반대방향으로 서로 구동시킬 수 있도록 상기 각 볼스크류의 양 단부에 결합되는 풀리간을 연결하는 동기화 벨트를 간단하게 1회 비틀어 체결하여 양산제품의 원가를 절감하며, 제작공정 및 제작비용을 절감시킬 수 있는 단일 구동원을 이용한 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 판형으로 형성되는 본체; 상기 본체의 상부 일측 단부에 결합되되, 일측에는 후술할 구동원과 연결되는 벨트에 의해 동력을 전달받는 입력풀리가 결합되고, 타측에는 상기 입력풀리로부터 공급받는 동력을 출력하는 제1 출력풀리가 결합되는 제1 볼스크류가 결합되고, 상기 제1 볼스크류를 지지하는 제1 지지체로 구성되는 주 구동부; 상기 주 구동부의 타측에 구비되어 일측에 상기 제1 출력풀리로부터 발생되는 동력을 전달받는 제2 출력풀리가 결합되되, 상기 제1 볼스크류와 동일한 방향의 나사산이 형성된 볼스크류로 구성되는 제2 볼스크류가 결합되고, 상기 제2 볼스크류를 지지하는 제2 지지체로 구성되는 종 구동부 및 상기 제1 출력풀리와 제2 출력풀리간을 연결하되, 180도의 위상차를 갖도록 1회 비틀어 체결되는 동기화 벨트; 상기 제1 지지체의 후단에 구비되어 벨트에 의해 주 구동부로 동력을 전달하는 구동원을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 동기화 벨트는, 정 중간부에 상기 동기화 벨트간의 마찰력을 최소화하기 위하여 상기 본체에 결합되는 아이들러를 더 포함한다.

본 발명의 단일 구동원을 이용한 구동장치에 의하면, 첫째, 기존과 같이 반대방향 구동을 위해서 서로 다른 나사 방향의 볼스크류를 사용하지 않고, 단일 구동원을 이용하여 한 쌍의 볼스크류를 반대방향으로 서로 구동시킬 수 있어 구동장치의 제작공정 및 제작비용이 절감되어 경제성이 높아지는 효과가 있다.

둘째, 서로 반대방향으로 동기화를 시키기 위해 제품을 특수제작을 하여야 했으나, 본 발명과 같이 동일한 나사 방향의 볼스크류를 사용함으로써 제작비용 및 시간이 절감되고, 그에 따라 양산제품의 원가를 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명에서는 일예로서 볼스크류를 예로 들었지만, 그 외에 반대방향 구동이 필요한 모든 기계장치에 확대하여 적용될 수 있으며, 벨트 역시 타이밍 벨트 또는 평벨트 등 다양한 벨트에 적용될 수 있다.

도 1은 종래의 구동장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 단일 구동원을 이용한 구동장치를 나타낸 사시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 단일 구동원을 이용한 구동장치를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 단일 구동원을 이용한 구동장치를 나타낸 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 단일 구동원을 이용한 구동장치는, 장방형의 판형으로 형성되는 본체(100)가 구비된다.

한편, 상기 본체(10)의 상부 일측 단부에는 주 구동부(10)가 결합되는데, 상기 주 구동부(10)는 그 일측에 후술할 구동원(30)와 연결되는 벨트(31)에 의해 동력을 전달받는 입력풀리(14)가 결합되고, 타측에는 상기 입력풀리(14)로부터 공급받는 동력을 출력하는 제1 출력풀리(13)가 결합되는 제1 볼스크류(11)가 결합되고, 상기 제1 볼스크류(11)를 지지하는 제1 지지체(12)로 구성된다.

또한, 상기 주 구동부(10)의 타측에 종 구동부(20)가 결합되는데, 상기 종 구동부(20)는, 그 일측에 상기 제1 출력풀리(13)로부터 발생되는 동력을 전달받는 제2 출력풀리(23)가 결합되고, 상기 제1 볼스크류(11)와 동일한 방향의 볼스크류로 구성되는 제2 볼스크류(21)가 결합되며, 상기 제2 볼스크류(21)를 지지하는 제2 지지체(22)로 구성된다.

상기한 제1 볼스크류(11) 및 제2 볼스크류(21)는 오른나사 또는 왼나사 볼스크류로 구비될 수 있으며, 항상 동일한 나사 방향이 형성되는 볼스크류로 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 제1 및 제2 볼스크류(11, 21) 상에는 각각 제1 및 제2 이동체(15, 25)가 결합되는데 상기 각 이동체(15, 25) 상에는 기계 작동에 필요한 요소품이 결합된다.

한편, 상기 제1 출력풀리(13)와 제2 출력풀리(23)간을 연결하되, 양 단부가 180도의 위상차를 갖도록 1회 비틀려져서(꼬아져서) 동기화 벨트(40)가 체결된다. 따라서 기존과 같이 반대방향 구동을 위해서 서로 다른 나사 방향의 볼스크류를 사용하지 않고, 같은 나사 방향의 볼스크류를 서로 반대방향으로 구동시킬 수 있어 구동장치의 제작공정 및 제작비용이 절감되는 것이다.

한편, 상기 제1 지지체(10)의 후단에 구비되어 벨트(31)에 의해 주 구동부(10)로 동력을 전달하는 구동원(30)이 구비된다. 상기 벨트(31)에 경우 모터(미도시) 등의 구동수단에서 발생되는 동력을 벨트(31)로 전달하게 된다.

한편, 상기 동기화 벨트(40)는, 정 중간부에 상기 동기화 벨트(40)간의 마찰력을 최소화하기 위하여 상기 본체(100)에 아이들러(50)가 결합된다. 따라서 장시간 구동장치가 구동되더라도 상기 동기화 벨트(40)간에는 마찰력이 최소화되어 사용 수명이 길어지게 된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 단일 구동원을 이용한 구동장치의 작동상태에 대하여 살펴보기로 한다.

상기한 구동원(30)의 구동수단에 의하여 전달되는 동력은 상기 벨트(31)를 통하여 입력풀리(14)로 전달되어 회전되고, 동시에 상기 입력풀리(14)의 타단에 결합된 제1 출력풀리(13)도 회전하게 된다. 이때 상기 제1 볼스크류(11) 상에 결합된 제1 이동체(15)도 상기 구동수단의 회전방향에 따라 전방 또는 후방으로 이동하게 된다.

한편, 상기 제1 출력풀리(13)가 회전할 시 상기 제2 출력풀리(23)도 회전하게 된다. 이때 상기 동기화 벨트(40)가 180도 1회 꼬인 상태로 결합되기 때문에 제1 출력풀리(13)와 제2 출력풀리(23)는 서로 반대방향으로 회전하게 되며, 상기 각 볼스크류(11, 21) 상에 결합된 각 이동체(15, 25)도 서로 반대 방향으로 이동하게 된다.

따라서 동일한 나사 방향의 볼스크류를 사용하게 되므로 제작비용 및 시간이 절감되고, 그에 따라 양산제품의 원가를 획기적으로 줄일 수 있게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 단일 구동원을 이용한 구동장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 제1 구동부 11 : 제1 볼스크류
12 : 제1 지지체 13 : 제1 출력풀리
14 : 입력풀리 15 : 제1 이동체
20 : 제2 구동부 21 : 제2 볼스크류
22 : 제2 지지체 23 : 제2 출력풀리
25 : 제2 이동체 30 : 구동원
31 : 벨트 40 : 동기화 벨트
50 : 아이들러

Claims (2)

1. 판형으로 형성되는 본체(100);
   상기 본체(100)의 상부 일측 단부에 결합되되, 일측에는 후술할 구동원(30)과 연결되는 벨트(31)에 의해 동력을 전달받는 입력풀리(14)가 결합되고, 타측에는 상기 입력풀리(14)로부터 공급받는 동력을 출력하는 제1 출력풀리(13)가 결합되는 제1 볼스크류(11)가 결합되고, 상기 제1 볼스크류(11)를 지지하는 제1 지지체(12)가 구비되는 주 구동부(10);
   상기 주 구동부(10)의 타측에 구비되어 일측에 상기 제1 출력풀리(13)로부터 발생되는 동력을 전달받는 제2 출력풀리(23)가 결합되되, 상기 제1 볼스크류(11)와 동일한 방향의 나사산이 형성된 볼스크류로 구성되는 제2 볼스크류(21)가 결합되고, 상기 제2 볼스크류(21)를 지지하는 제2 지지체(22)가 구비되는 종 구동부(20);
   상기 제1 출력풀리(13)와 제2 출력풀리(23)간을 연결하되, 180도의 위상차를 갖도록 1회 비틀어 체결되는 동기화 벨트(40) 및
   상기 제1 지지체(12)의 후단에 구비되어 벨트(31)에 의해 주 구동부(10)로 동력을 전달하는 구동원(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 구동원을 이용한 구동장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 동기화 벨트(40)는,
   정 중간부에 상기 동기화 벨트(40)간의 마찰력을 최소화하기 위하여 상기 본체(100)에 결합되는 아이들러(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 구동원을 이용한 구동장치.

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