KR102655915B1

KR102655915B1 - 직각축 동력전달장치

Info

Publication number: KR102655915B1
Application number: KR1020220069934A
Authority: KR
Inventors: 임선호; 유민호
Original assignee: (주)마틴프라우트
Priority date: 2022-06-09
Filing date: 2022-06-09
Publication date: 2024-04-09
Also published as: WO2023239026A1; KR20230169595A

Abstract

직각축 동력전달장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 직각축 동력전달장치는 외관 구조를 이루되 내부에 밀폐된 공간부가 형성되는 메인 구조물 조립체; 메인 구조물 조립체의 일측에 연결되고 모터의 회전동력이 입력되는 입력축 조립체; 입력축 조립체와 교차하게 메인 구조물 조립체의 타측에 연결되며, 모터의 회전동력이 출력되는 출력축 조립체; 및 소음 또는 진동의 확산이 저지되게 메인 구조물 조립체의 공간부에 배치되어 동작하되 메인 구조물 조립체 내에서 입력축 조립체 및 출력축 조립체와 링크(link) 방식으로 연결되며, 입력축 조립체에서 출력축 조립체로 향하는 동력전달방향을 전환시키는 동력전달방향 전환용 링크 조립체를 포함한다.

Description

직각축 동력전달장치{Vertical Direction Transmission}

본 발명은, 직각축 동력전달장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 소음과 진동을 감소시키면서 동력전달방향을 직각축으로 전환할 수 있음은 물론 콤팩트한 구조라서 제조비를 종래보다 현저하게 낮출 수 있으며, 나아가 사용처에 맞는 사이즈로 제작할 수 있어서 다양한 산업 기계에 두루 적용할 수 있는, 직각축 동력전달장치에 관한 것이다.

동력전달장치는 회전운동을 직선운동으로 또는 직선운동을 회전운동으로 전환시키는 랙과 피니언, 회전운동만을 전달하되 회전속도와 토크를 전환시키는 기어열로 대별될 수 있다. 이러한 동력전달장치는 반도체 장비, LCD, PDP, OLED 등의 평면디스플레이 장비 등을 비롯한 다양한 산업 기계 등에 두루 사용된다.

한편, 다양한 산업 기계에 적용되고 있거나 적용을 준비 중인 동력전달장치의 경우, 동력전달방향이 일자, 즉 직선축인 경우가 일반적이다. 직선축 동력전달장치는 모터에 감속기를 직결시켜 사용하면 되는 방식이라서 설치 높이가 다소 크기는 하지만, 구조가 매우 간단한 장점이 있다. 때문에, 주로 널리 사용중에 있다.

다만, 설치 공간이 작거나 주변 구조물, 장치와의 간섭 등으로 인해 동력전달방향을 기존의 직선축이 아닌 직각축으로 꺾어 사용해야 하는 때도 있다. 이처럼 동력전달방향을 직각축으로 꺾어 사용하려 할 경우에는 베벨 기어를 사용하는 것이 일반적이다.

그렇지만, 베벨 기어는 두 개의 기어가 45도 각도로 직접 맞물려 마찰하면서 동작하는 방식이라서 마찰 동작에 따른 소음과 진동이 심할 수밖에 없는데, 이러한 소음과 진동을 줄이려면 정밀하게 제작된 고가의 베벨 기어를 사용해야 하므로 제조비가 증가할 수밖에 없는 문제점이 있다.

또한, 현실상 일정 사이즈(size) 이상의 큰 베벨 기어는 실질적으로 제작이 여의치 않다는 점을 두루 고려해볼 때, 베벨 기어로 동력전달방향을 직각축으로 전환시키는 것에는 다소 한계가 있을 수밖에 없는 문제점이 있다.

대한민국특허청 출원번호 제10-1995-0047291호

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 소음과 진동을 감소시키면서 동력전달방향을 직각축으로 전환할 수 있음은 물론 콤팩트한 구조라서 제조비를 종래보다 현저하게 낮출 수 있으며, 나아가 사용처에 맞는 사이즈로 제작할 수 있어서 다양한 산업 기계에 두루 적용할 수 있는, 직각축 동력전달장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 외관 구조를 이루되 내부에 밀폐된 공간부가 형성되는 메인 구조물 조립체; 상기 메인 구조물 조립체의 일측에 연결되고 모터의 회전동력이 입력되는 입력축 조립체; 상기 입력축 조립체와 교차하게 상기 메인 구조물 조립체의 타측에 연결되며, 상기 모터의 회전동력이 출력되는 출력축 조립체; 및 소음 또는 진동의 확산이 저지되게 상기 메인 구조물 조립체의 공간부에 배치되어 동작하되 상기 메인 구조물 조립체 내에서 상기 입력축 조립체 및 상기 출력축 조립체와 링크(link) 방식으로 연결되며, 상기 입력축 조립체에서 상기 출력축 조립체로 향하는 동력전달방향을 전환시키는 동력전달방향 전환용 링크 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치가 제공될 수 있다.

상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체는 상기 입력축 조립체에서 입력되는 동력전달방향을 90도 전환하고 출력을 1대 1로 상기 출력축 조립체로 전달할 수 있으며, 상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체는, 메인 링크부재; 일측은 상기 입력축 조립체와 연결되고 타측은 상기 메인 링크부재의 일측과 상대회전 가능하게 연결되는 입력축 링크부재; 및 일측은 상기 출력축 조립체와 연결되고 타측은 상기 메인 링크부재의 타측과 상대회전 가능하게 연결되는 출력축 링크부재를 포함할 수 있다.

상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체는, 상기 메인 링크부재와 상기 입력축 링크부재를 상대회전 가능하게 연결하는 입력축 연결부; 및 상기 메인 링크부재와 상기 출력축 링크부재를 상대회전 가능하게 연결하는 출력축 연결부를 더 포함할 수 있다.

상기 입력축 연결부는, 일측은 상기 입력축 링크부재에 연결되고 타측은 상기 메인 링크부재에 연결되는 입력축 서브 링크; 상기 입력축 서브 링크와 상기 입력축 링크부재의 연결 영역에 배치되는 제1 입력축 베어링; 상기 입력축 링크부재, 상기 입력축 서브 링크 및 상기 제1 입력축 베어링에 일체로 연결되며, 상기 입력축 링크부재 측의 동력을 상기 입력축 서브 링크로 전달하는 입력축 동력전달핀; 및 상기 입력축 서브 링크와 상기 메인 링크부재의 연결 영역에 배치되는 제2 입력축 베어링을 포함할 수 있다.

상기 입력축 연결부는, 상기 입력축 서브 링크 또는 상기 입력축 동력전달핀의 위치 고정을 위해 마련되는 복수 개의 입력축 멈춤링을 더 포함할 수 있다.

상기 출력축 연결부는, 일측은 상기 출력축 링크부재에 연결되고 타측은 상기 메인 링크부재에 연결되는 출력축 서브 링크; 상기 출력축 서브 링크와 상기 출력축 링크부재의 연결 영역에 배치되는 제1 출력축 베어링; 상기 출력축 링크부재, 상기 출력축 서브 링크 및 상기 제1 출력축 베어링에 일체로 연결되며, 상기 출력축 링크부재 측의 동력을 상기 출력축 서브 링크로 전달하는 출력축 동력전달핀; 및 상기 출력축 서브 링크와 상기 메인 링크부재의 연결 영역에 배치되는 제2 출력축 베어링을 포함할 수 있다.

상기 출력축 연결부는, 상기 출력축 서브 링크 또는 상기 출력축 동력전달핀의 위치 고정을 위해 마련되는 복수 개의 출력축 멈춤링을 더 포함할 수 있다.

상기 입력축 연결부와 상기 출력축 연결부의 구조가 같을 수 있다.

상기 메인 링크부재는, 상기 입력축 링크부재와 상기 출력축 링크부재가 각각 연결되는 제1 및 제2 링크 연결부가 양측에 서로 반대 방향으로 형성되며, 원판 형상으로 제작되는 원판형 링크 바디; 상기 원판형 링크 바디의 센터 영역에 관통 형성되고 상기 원판형 링크 바디의 중량을 감소시키는 적어도 하나의 중량 감소부; 및 상기 입력축 링크부재와 상기 출력축 링크부재에 이웃한 상기 원판형 링크 바디의 사이드 영역에 마련되되 상기 원판형 링크 바디의 회전운동 시 관성모멘트 균형을 맞추기 위한 적어도 하나의 관성모멘트 균형 맞춤부를 포함할 수 있다.

상기 메인 링크부재는 S자 형상의 S형 링크부재일 수 있고, 상기 입력축 링크부재와 상기 출력축 링크부재는 Y자 형상의 Y형 링크부재로서 동일한 형상으로 마련될 수 있다.

상기 입력축 링크부재는 입력축 키에 의해 상기 입력축 조립체와 키(key) 결합할 수 있으며, 상기 출력축 링크부재는 출력축 키에 의해 상기 출력축 조립체와 키(key) 결합할 수 있다.

상기 메인 구조물 조립체는, 상기 공간부가 내부에 형성되며, 일측에 상기 입력축 조립체가 연결되는 입력축 조립체 연결부가 형성되는 구조물 바디; 상기 출력축 조립체가 연결되는 출력축 조립체 연결부가 마련되며, 상기 구조물 바디에 연결되는 구조물 커버; 및 상기 구조물 커버와 상기 구조물 바디를 착탈 가능하게 체결하는 복수 개의 구조물 커버 체결부재를 포함할 수 있다.

상기 메인 구조물 조립체는, 상기 구조물 커버와 상기 구조물 바디 사이에 배치되고 상기 구조물 커버와 상기 구조물 바디 사이를 기밀 유지시키는 구조물 커버 오링(O-Ring); 상기 구조물 커버와 상기 구조물 바디 사이에 배치되며, 상기 구조물 바디에 대한 상기 구조물 커버의 위치를 정렬시키는 구조물 커버 다웰핀; 상기 구조물 바디의 일측 전면 개구를 차폐하는 전면 커버; 상기 전면 커버를 상기 구조물 바디에 착탈 가능하게 체결하는 복수 개의 전면 커버 체결부재; 및 상기 전면 커버와 상기 구조물 바디 사이에 배치되고 상기 전면 커버와 상기 구조물 바디 사이를 기밀 유지시키는 전면 커버 오링(O-Ring)을 더 포함할 수 있다.

상기 입력축 조립체는, 상기 메인 구조물 조립체의 일측에 연결되는 입력축 구조물; 상기 입력축 구조물을 상기 메인 구조물 조립체에 고정하는 복수 개의 입력축 고정볼트; 상기 모터에 의해 회전하되 일측이 상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체와 연결되며, 상기 모터의 동력을 상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체로 입력하는 입력축 어댑터; 상기 입력축 구조물에 배치되고 상기 입력축 어댑터의 회전운동을 지지하는 입력축 어댑터 베어링; 및 상기 입력축 어댑터 베어링에 예압을 형성하는 입력축 어댑터 베어링 예압판을 포함할 수 있다.

상기 입력축 조립체는, 상기 모터가 장착되는 모터 장착판; 상기 입력축 어댑터에 상기 모터의 모터축을 체결하는 클램프; 및 상기 클램프를 조이는 클램프 조임볼트를 더 포함할 수 있다.

상기 출력축 조립체는, 상기 메인 구조물 조립체의 타측에 연결되는 출력축 구조물; 상기 출력축 구조물을 상기 메인 구조물 조립체에 고정하는 복수 개의 출력축 고정볼트; 상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체의 타측과 연결되되 상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체에서 전달되는 동력을 출력하는 출력축 어댑터; 상기 출력축 구조물에 배치되고 상기 출력축 어댑터의 회전운동을 지지하는 출력축 어댑터 베어링; 및 상기 출력축 어댑터 베어링에 예압을 형성하는 출력축 어댑터 베어링 예압판을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 소음과 진동을 감소시키면서 동력전달방향을 직각축으로 전환할 수 있음은 물론 콤팩트한 구조라서 제조비를 종래보다 현저하게 낮출 수 있으며, 나아가 사용처에 맞는 사이즈로 제작할 수 있어서 다양한 산업 기계에 두루 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직각축 동력전달장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 1의 부분 절개 사시도이다.
도 4는 도 2의 정단면도이다.
도 5는 메인 구조물 조립체의 부분 절개 사시도이다.
도 6은 메인 구조물 조립체의 부분 분해도이다.
도 7은 입력축 조립체의 부분 절개 사시도이다.
도 8은 입력축 조립체의 부분 분해도이다.
도 9는 출력축 조립체의 부분 절개 사시도이다.
도 10은 출력축 조립체의 부분 분해도이다.
도 11은 동력전달방향 전환용 링크 조립체의 사시도이다.
도 12는 동력전달방향 전환용 링크 조립체의 분해 사시도이다.
도 13은 메인 링크부재의 확대 사시도이다.
도 14a에서 도 14f는 동력전달방향 전환용 링크 조립체가 각도별로 회전된 상태의 도면들이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직각축 동력전달장치에 적용되는 동력전달방향 전환용 링크 조립체의 사시도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직각축 동력전달장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 도 1의 부분 절개 사시도이고, 도 4는 도 2의 정단면도이며, 도 5는 메인 구조물 조립체의 부분 절개 사시도이고, 도 6은 메인 구조물 조립체의 부분 분해도이며, 도 7은 입력축 조립체의 부분 절개 사시도이고, 도 8은 입력축 조립체의 부분 분해도이며, 도 9는 출력축 조립체의 부분 절개 사시도이고, 도 10은 출력축 조립체의 부분 분해도이며, 도 11은 동력전달방향 전환용 링크 조립체의 사시도이고, 도 12는 동력전달방향 전환용 링크 조립체의 분해 사시도이며, 도 13은 메인 링크부재의 확대 사시도이고, 도 14a에서 도 14f는 동력전달방향 전환용 링크 조립체가 각도별로 회전된 상태의 도면들이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 직각축 동력전달장치(100)는 소음과 진동을 감소시키면서 동력전달방향을 도 2처럼 직각축으로 전환할 수 있음은 물론 콤팩트한 구조라서 제조비를 종래보다 현저하게 낮출 수 있으며, 나아가 사용처에 맞는 사이즈로 제작할 수 있어서 다양한 산업 기계에 두루 적용할 수 있도록 한다.

이러한 효과를 제공할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 직각축 동력전달장치(100)는 외관 구조를 이루는 메인 구조물 조립체(110)를 포함하며, 메인 구조물 조립체(110)에 입력축 조립체(130), 출력축 조립체(150) 및 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)가 위치별로 결합하는 구조를 취한다.

메인 구조물 조립체(110)는 도 1 내지 도 6에 도시된 것처럼 외관 구조를 이루는 박스(box)형 구조물이다. 내부에 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)가 배치될 수 있도록 내부가 밀폐된 공간부(112)를 형성한다.

메인 구조물 조립체(110) 내의 밀폐된 공간부(112)에 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)가 배치되고, 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)가 도 14a에서 도 14f처럼 동작함으로써, 동력전달방향을 도 2처럼 직각축으로 전환하는 데 있어서 소음과 진동을 종래보다 월등히 감소시킬 수 있다.

이러한 메인 구조물 조립체(110)는 상호 분해 조립 가능한 구조물 바디(111)와 구조물 커버(114)를 포함한다.

구조물 바디(111)는 공간부(112)가 내부에 형성되며, 일측에 입력축 조립체(130)가 연결되는 입력축 조립체 연결부(113)가 형성되는 박스(box)형 구조물이다. 입력축 조립체 연결부(113)는 홀(hole) 형상을 취하는데, 이러한 입력축 조립체 연결부(113)에 입력축 조립체(130)가 기밀하게 연결된다.

홀(hole) 형상을 취하는 입력축 조립체 연결부(113)와 유사한 형태의 개구(125)가 구조물 바디(111)의 일측 전면에 형성되는데, 이러한 구조물 바디(111)의 일측 전면 개구(125)를 차폐하기 위해 전면 커버(121)가 마련된다.

전면 커버(121)는 전면 커버 체결부재(122)에 의해 해당 위치에 체결된다. 즉 전면 커버 체결부재(122)는 전면 커버(121)를 구조물 바디(111)에 착탈 가능하게 체결하는 역할을 한다. 전면 커버 체결부재(122)로 전면 커버(121)가 체결되기 때문에 구조물 바디(111)의 일측 전면 개구(125)가 차폐될 수 있다.

이때, 전면 커버(121)와 구조물 바디(111) 사이에는 전면 커버(121)와 구조물 바디(111) 사이를 기밀 유지시키는 전면 커버 오링(123, O-Ring)이 사용된다. 따라서, 구조물 바디(111)의 일측 전면 개구(125)를 통한 내부 윤활제 누유를 방지할 수 있다.

구조물 커버(114)는 구조물 바디(111)에 착탈 가능하게 연결되는 구조물이다. 구조물 커버(114)의 착탈을 위해 복수 개의 구조물 커버 체결부재(116)가 사용된다. 구조물 커버 체결부재(116)는 구조물 커버(114)와 구조물 바디(111)를 착탈 가능하게 체결하는 수단이다. 이처럼 구조물 커버(114)가 착탈될 수 있어서 구조물 바디(111) 내의 공간부(112)에 동력전달방향 변환용 링크 조립체(170)를 설치할 수 있고, 또한 윤활할 수 있으며, 또한 유지보수할 수 있다.

구조물 커버(114)에는 출력축 조립체(150)가 연결되는 출력축 조립체 연결부(115)가 마련된다. 출력축 조립체 연결부(115)는 입력축 조립체 연결부(113)와 달리 돌출형 구조물로 이루어진다.

구조물 커버(114)와 구조물 바디(111) 사이에 구조물 커버 오링(117, O-Ring)이 배치된다. 구조물 커버 오링(117)은 구조물 커버(114)와 구조물 바디(111) 사이에 배치되고 구조물 커버(114)와 구조물 바디(111) 사이를 기밀 유지시키는 역할을 한다. 구조물 커버 오링(117)으로 인해 구조물 커버(114)와 구조물 바디(111) 사이를 통한 내부 윤활제 누유를 방지할 수 있다.

구조물 커버(114)와 구조물 바디(111) 사이에는 구조물 커버 다웰핀(118)이 더 배치된다. 구조물 커버 다웰핀(118)은 구조물 바디(111)에 대한 구조물 커버(114)의 위치를 정렬시키는 역할을 한다. 따라서, 구조물 커버(114)의 분해 조립, 특히 조립이 쉬워진다.

입력축 조립체(130)는 도 1 내지 도 4, 그리고, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 메인 구조물 조립체(110)의 일측에 연결되고 모터(미도시)의 회전동력이 입력되는 부분이다.

이러한 입력축 조립체(130)는 메인 구조물 조립체(110)의 일측에 연결되는 입력축 구조물(131)을 포함하며, 입력축 구조물(131)을 매개로 아래 구조, 구성들이 위치별로 연결되는 형태를 취한다.

입력축 구조물(131)의 고정을 위해 복수 개의 입력축 고정볼트(132)가 사용된다. 즉 입력축 고정볼트(132)들은 입력축 구조물(131)을 메인 구조물 조립체(110)에 고정하는 수단이다.

입력축 구조물(131) 내에 입력축 어댑터(133)가 배치된다. 입력축 어댑터(133)는 모터에 의해 회전하되 일측이 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)의 입력축 링크부재(172)와 연결되며, 모터의 동력을 입력축 링크부재(172)로 입력한다. 입력축 링크부재(172)는 입력축 키(173)에 의해 입력축 조립체(130)의 입력축 어댑터(133)와 키(key) 결합한다. 따라서, 입력축 조립체(130)가 헛도는 것이 방지된다.

입력축 어댑터(133)에 모터의 모터축을 체결하는 클램프(137)가 마련된다. 클램프(137)는 클램프 조임볼트(138)에 의해 조여질 수 있다.

입력축 어댑터(133)의 주변에 입력축 어댑터 베어링(134)이 배치된다. 입력축 어댑터 베어링(134)은 입력축 구조물(131)에 배치되고 입력축 어댑터(133)의 회전운동을 지지하는 역할을 한다. 즉 입력축 어댑터 베어링(134)으로 인해 입력축 어댑터(133)의 회전운동이 원활해진다.

이러한 입력축 어댑터 베어링(134)의 설치를 위해 입력축 어댑터 베어링 예압판(135)이 사용된다. 입력축 어댑터 베어링 예압판(135)은 입력축 어댑터 베어링(134)에 예압을 형성하는 수단이다. 즉 입력축 어댑터 베어링 예압판(135)은 입력축 어댑터 베어링(134)의 클리어런스를 조절하여 베어링 회전 정밀도를 높이는 한편, 동력전달방향 변환용 링크 조립체(170)의 조립거리를 조절할 수 있도록 한다.

입력축 구조물(131)의 주변에 모터 장착판(136)이 설치된다. 모터 장착판(136)는 도시 않은 모터가 장착되는 부분이다. 모터 장착판(136)은 모터 장착판 고정볼트(141)로 해당 위치에 고정된다.

입력축 조립체(130)에는 입력축 오일씰(142)이 마련된다. 입력축 오일씰(142)로 인해 입력축 조립체(130)를 통한 내부 윤활제 누유를 방지할 수 있다.

출력축 조립체(150)는 도 1 내지 도 4, 그리고, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 입력축 조립체(130)와 교차하게 메인 구조물 조립체(110)의 타측에 연결되며, 모터의 회전동력이 출력되는 부분이다. 모터의 장착 구조를 제외할 때, 출력축 조립체(150)는 입력축 조립체(130)와 유사한 구조를 취한다.

출력축 조립체(150) 역시, 메인 구조물 조립체(110)의 타측에 연결되는 출력축 구조물(151)을 포함하며, 출력축 구조물(151)을 매개로 아래 구조, 구성들이 위치별로 연결되는 형태를 취한다.

출력축 구조물(151)의 고정을 위해 복수 개의 출력축 고정볼트(152)가 사용된다. 즉 출력축 고정볼트(152)들은 출력축 구조물(151)을 메인 구조물 조립체(110)에 고정하는 수단이다.

출력축 구조물(151) 내에 출력축 어댑터(153)가 배치된다. 출력축 어댑터(153)는 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)의 타측, 즉 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)의 출력축 링크부재(174)와 연결되되 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)에서 전달되는 동력을 출력하는 수단이다. 출력축 어댑터(153)를 매개로 장치들을 연결해서 회전동력을 제공 받을 수 있다.

출력축 링크부재(174)는 출력축 키(175)에 의해 출력축 조립체(150)의 출력축 어댑터(153)와 키(key) 결합할 수 있다. 따라서, 출력축 링크부재(174)가 헛도는 것이 방지된다.

출력축 구조물(151)에는 출력축 어댑터(153)의 회전운동을 지지하는 출력축 어댑터 베어링(154)이 마련된다. 그리고, 출력축 어댑터 베어링(154)에 예압을 형성하는 출력축 어댑터 베어링 예압판(155)이 출력축 어댑터 베어링(154)에 연결되게 설치된다. 출력축 어댑터 베어링 예압판(155) 역시, 전술한 입력축 어댑터 베어링 예압판(135)과 같은 기능을 제공한다. 즉 출력축 어댑터 베어링 예압판(155)은 출력축 어댑터 베어링(154)의 클리어런스를 조절하여 베어링 회전 정밀도를 높이는 한편, 동력전달방향 변환용 링크 조립체(170)의 조립거리를 조절할 수 있도록 한다.

한편, 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)는 도 1 내지 도 4, 그리고, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 소음 또는 진동의 확산이 저지되게 메인 구조물 조립체(110)의 공간부(112)에 배치되어 예컨대, 도 14a에서 도 14f처럼 동작하되 메인 구조물 조립체(110) 내에서 입력축 조립체(130) 및 출력축 조립체(150)와 링크 방식으로 연결되며, 입력축 조립체(130)에서 출력축 조립체(150)로 향하는 동력전달방향을 전환시키는 역할을 한다.

특히, 본 실시예에 적용되는 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)는 입력축 조립체(130)에서 입력되는 동력전달방향을 90도 전환하고 출력을 1대 1로 출력축 조립체(150)로 전달한다.

링크(link) 구조라서 종전의 베벨 기어처럼 마찰 소음, 진동이 작다. 또한, 본 실시예에 적용되는 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)는 메인 구조물 조립체(110)의 밀폐된 공간부(112)에 배치된 후, 동작하기 때문에 소음과 진동이 외부로 비산되는 것을 막을 수 있다. 또한, 링크 구조의 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)는 구조가 간단해서 제조비를 줄이는 데 이바지할 수 있으며, 또한 베벨 기어와 달리 원하는 사이즈로 만들 수 있는 이점이 있다.

이러한 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)는 메인 링크부재(171)와, 일측은 입력축 조립체(130)와 연결되고 타측은 메인 링크부재(171)의 일측과 상대회전 가능하게 연결되는 입력축 링크부재(172)와, 일측은 출력축 조립체(150)와 연결되고 타측은 메인 링크부재(171)의 타측과 상대회전 가능하게 연결되는 출력축 링크부재(174)를 포함할 수 있다.

메인 링크부재(171)는 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)의 중심 부분의 링크로서, 그 양단부 영역에 입력축 링크부재(172)와 출력축 링크부재(174)가 연결되는 장소를 이룬다.

본 실시예에서 메인 링크부재(171)는 원판 형상으로 된 원판형 링크 바디(171a)와, 원판형 링크 바디(171a)의 센터 영역에 관통 형성되고 원판형 링크 바디(171a)의 중량을 감소시키는 적어도 하나의 중량 감소부(171b)와, 입력축 링크부재(172)와 출력축 링크부재(174)에 이웃한 원판형 링크 바디(171a)의 사이드 영역에 마련되되 원판형 링크 바디(171a)의 회전운동 시 관성모멘트 균형을 맞추기 위한 적어도 하나의 관성모멘트 균형 맞춤부(171c)를 포함할 수 있다.

원판형 링크 바디(171a)는 입력축 링크부재(172)와 출력축 링크부재(174)가 접하는 부분을 제외하고 외형이 원형의 형상을 이룬다. 이러한 원판형 링크 바디(171a)는 입력축 링크부재(172)와 출력축 링크부재(174)와 함께 원활한 회전을 구현하기 위한 관성차(flywheel) 역할을 한다.

이러한 원판형 링크 바디(171a)의 양측에는 입력축 링크부재(172)와 출력축 링크부재(174)가 각각 연결되는 제1 및 제2 링크 연결부(171d,171e)가 형성된다. 제1 및 제2 링크 연결부(171d,171e)는 돌출된 형태로 마련되는데, 원판형 링크 바디(171a)의 양측에서 서로 반대 방향으로 배치된다.

중량 감소부(171b)는 원판형 링크 바디(171a)의 센터 영역에 형성되되 원판형 링크 바디(171a)의 중량을 감소시키는 역할을 한다. 본 실시예의 경우, 원형의 관통공 형태로 중량 감소부(171b)가 형성된다.

관성모멘트 균형 맞춤부(171c)는 원판형 링크 바디(171a)의 사이드 영역에 마련되되 원판형 링크 바디(171a)의 회전운동 시 관성모멘트 균형을 맞추는 역할을 한다. 본 실시예에서 관성모멘트 균형 맞춤부(171c)는 입력축 링크부재(172)와 출력축 링크부재(174)에 이웃한 원판형 링크 바디(171a)의 양측 사이드 영역에 균등하게 배치된다. 관성모멘트 균형 맞춤부(171c) 역시, 홀(hole)의 형태가 될 수 있다.

그리고, 메인 링크부재(171)의 양단부 영역에 결합하는 입력축 링크부재(172)와 출력축 링크부재(174)는 Y자 형상의 Y형 링크부재로서 동일한 형상으로 마련된다.

Y형 링크부재로서의 입력축 링크부재(172)는 그 일측은 입력축 조립체(130)와 연결되고 타측은 메인 링크부재(171)의 일측과 상대회전 가능하게 연결된다. 또한, Y형 링크부재로서의 출력축 링크부재(174)는 그 일측은 출력축 조립체(150)와 연결되고 타측은 메인 링크부재(171)의 타측과 상대회전 가능하게 연결된다.

이뿐만 아니라 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)는 메인 링크부재(171)의 양측 단부 영역에 입력축 링크부재(172)와 출력축 링크부재(174)를 상대회전 가능하게 연결하기 위한 수단으로서 입력축 연결부(180)와 출력축 연결부(190)를 더 포함한다. 본 실시예에서 입력축 연결부(180)와 출력축 연결부(190)는 구조가 서로 같다. 때문에, 조립, 유지보수가 편리하다. 하지만, 입력축 연결부(180)와 출력축 연결부(190)는 구조가 반드시 동일해야 하는 것은 아니므로 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

우선, 입력축 연결부(180)는 메인 링크부재(171)와 입력축 링크부재(172)를 상대회전 가능하게 연결하는 수단이다. 여러 부품, 유닛들로 이루어진다.

이러한 입력축 연결부(180)는 일측은 입력축 링크부재(172)에 연결되고 타측은 메인 링크부재(171)에 연결되는 입력축 서브 링크(181)와, 입력축 서브 링크(181)와 입력축 링크부재(172)의 연결 영역에 배치되는 제1 입력축 베어링(182)과, 입력축 링크부재(172), 입력축 서브 링크(181) 및 제1 입력축 베어링(182)에 일체로 연결되며, 입력축 링크부재(172) 측의 동력을 입력축 서브 링크(181)로 전달하는 입력축 동력전달핀(183)과, 입력축 서브 링크(181)와 메인 링크부재(171)의 연결 영역에 배치되는 제2 입력축 베어링(184)을 포함할 수 있다.

입력축 서브 링크(181)는 그 일단부가 Y형 링크부재로서의 입력축 링크부재(172)의 벌어진 부분에 삽입되고, 타단부는 S형 링크부재로서의 메인 링크부재(171)의 단부에 형성되는 홀(hole, 개구)에 결합한다. 입력축 서브 링크(181)는 입력축 링크부재(172)와 메인 링크부재(171) 사이에서 이들을 상대회전 가능하게 연결하기 때문에, 입력축 서브 링크(181)의 양단부에 원활한 회전을 유도하는 제1 입력축 베어링(182)과 제2 입력축 베어링(184)이 설치된다. 특히, 제1 입력축 베어링(182)의 경우, 입력축 서브 링크(181)의 일단부가 입력축 링크부재(172)의 벌어진 부분에 삽입되는 형태라서 제1 입력축 베어링(182)에 입력축 동력전달핀(183)이 더 사용된다.

그리고, 입력축 연결부(180)에는 복수 개의 입력축 멈춤링(185)이 더 사용된다. 입력축 멈춤링(185)들은 입력축 서브 링크(181) 또는 입력축 동력전달핀(183)의 위치 고정을 위해 마련된다. 입력축 멈춤링(185)은 E형 링이다.

다음으로, 출력축 연결부(190)는 메인 링크부재(171)와 출력축 링크부재(174)를 상대회전 가능하게 연결하는 수단이다. 출력축 연결부(190) 역시, 여러 부품, 유닛들로 이루어진다.

출력축 연결부(190) 역시, 위치만 다를 뿐, 입력축 연결부(180)와 구조, 기능, 역할이 실질적으로 같다. 즉 출력축 연결부(190)는 일측은 출력축 링크부재(174)에 연결되고 타측은 메인 링크부재(171)에 연결되는 출력축 서브 링크(191)와, 출력축 서브 링크(191)와 출력축 링크부재(174)의 연결 영역에 배치되는 제1 출력축 베어링(192)과, 출력축 링크부재(174), 출력축 서브 링크(191) 및 제1 출력축 베어링(192)에 일체로 연결되며, 출력축 링크부재(174) 측의 동력을 출력축 서브 링크(191)로 전달하는 출력축 동력전달핀(193)과, 출력축 서브 링크(191)와 메인 링크부재(171)의 연결 영역에 배치되는 제2 출력축 베어링(194)을 포함할 수 있다.

출력축 연결부(190)에도 E형 링으로서의 복수 개의 출력축 멈춤링(195)이 더 사용된다. 출력축 멈춤링(195)은 출력축 서브 링크(191) 또는 출력축 동력전달핀(193)의 위치 고정을 위해 마련된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 직각축 동력전달장치(100)의 작용을 설명한다.

앞서 기술한 것처럼 도시 않은 모터를 입력축 조립체(130)에 장착한 후, 모터를 구동시키면 모터의 회전력이 입력축 조립체(130)를 통해 입력된 후, 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)를 통해 동력전달방향이 90도 전환된 후, 출력축 조립체(150)를 통해 1대 1로 전달될 수 있다. 다시 말해, 모터의 동력은 1대 1 그대로 방향만 전환된 후, 출력축 조립체(150)로 출력된다.

이때, 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)의 각도별로 회전된 상태는 도 14a에서 도 14f와 같다. 즉 0도, 60도, 120도, 180도, 240도 및 300도에 따른 동력전달방향 전환용 링크 조립체(170)의 회전된 상태는 도 14a에서 도 14f와 같다.

이상 설명한 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 소음과 진동을 감소시키면서 동력전달방향을 직각축으로 전환할 수 있음은 물론 콤팩트한 구조라서 제조비를 종래보다 현저하게 낮출 수 있으며, 나아가 사용처에 맞는 사이즈로 제작할 수 있어서 다양한 산업 기계에 두루 적용할 수 있게 된다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직각축 동력전달장치에 적용되는 동력전달방향 전환용 링크 조립체의 사시도이다.

이 도면을 참조하면, 본 실시예에 적용되는 동력전달방향 전환용 링크 조립체(270) 역시, 메인 링크부재(271)와, 일측은 입력축 조립체(130)와 연결되고 타측은 메인 링크부재(271)의 일측과 상대회전 가능하게 연결되는 입력축 링크부재(172)와, 일측은 출력축 조립체(150)와 연결되고 타측은 메인 링크부재(271)의 타측과 상대회전 가능하게 연결되는 출력축 링크부재(174)를 포함할 수 있다.

입력축 링크부재(172)와 출력축 링크부재(174)의 구조와 기능, 역할은 전술한 실시예와 같다. 따라서, 중복 설명은 생략한다.

한편, 본 실시예에 적용되는 메인 링크부재(271)는 동력전달방향 전환용 링크 조립체(270)의 중심 부분의 링크로서, 그 양단부 영역에 입력축 링크부재(172)와 출력축 링크부재(174)가 연결되는 장소를 이루는데, 본 실시예에서 메인 링크부재(271)는 S자 형상의 S형 링크부재로 마련된다. S형 링크부재로 메인 링크부재(271)가 적용되더라도 본 발명의 효과를 제공할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 직각축 동력전달장치 110 : 메인 구조물 조립체
111 : 구조물 바디 112 : 공간부
113 : 입력축 조립체 연결부 114 : 구조물 커버
115 : 출력축 조립체 연결부 116 : 구조물 커버 체결부재
117 : 구조물 커버 오링 118 : 구조물 커버 다웰핀
121 : 전면 커버 122 : 전면 커버 체결부재
123 : 전면 커버 오링 130 : 입력축 조립체
131 : 입력축 구조물 132 : 입력축 고정볼트
133 : 입력축 어댑터 134 : 입력축 어댑터 베어링
135 : 입력축 어댑터 베어링 예압판 136 : 모터 장착판
137 : 클램프 138 : 클램프 조임볼트
150 : 출력축 조립체 151 : 출력축 구조물
152 : 출력축 고정볼트 153 : 출력축 어댑터
154 : 출력축 어댑터 베어링 155 : 출력축 어댑터 베어링 예압판
170 : 링크 조립체 171 : 메인 링크부재
172 : 입력축 링크부재 173 : 입력축 키
174 : 출력축 링크부재 175 : 출력축 키
180 : 입력축 연결부 181 : 입력축 서브 링크
182 : 제1 입력축 베어링 183 : 입력축 동력전달핀
184 : 제2 입력축 베어링 185 : 입력축 멈춤링
190 : 출력축 연결부 191 : 출력축 서브 링크
192 : 제1 출력축 베어링 193 : 출력축 동력전달핀
194 : 제2 출력축 베어링 195 : 출력축 멈춤링

Claims

외관 구조를 이루되 내부에 밀폐된 공간부가 형성되는 메인 구조물 조립체;
상기 메인 구조물 조립체의 일측에 연결되고 모터의 회전동력이 입력되는 입력축 조립체;
상기 입력축 조립체와 교차하게 상기 메인 구조물 조립체의 타측에 연결되며, 상기 모터의 회전동력이 출력되는 출력축 조립체; 및
소음 또는 진동의 확산이 저지되게 상기 메인 구조물 조립체의 공간부에 배치되어 동작하되 상기 메인 구조물 조립체 내에서 상기 입력축 조립체 및 상기 출력축 조립체와 링크(link) 방식으로 연결되며, 상기 입력축 조립체에서 상기 출력축 조립체로 향하는 동력전달방향을 전환시키는 동력전달방향 전환용 링크 조립체를 포함하며,
상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체는,
메인 링크부재;
일측은 상기 입력축 조립체와 연결되고 타측은 상기 메인 링크부재의 일측과 상대회전 가능하게 연결되는 입력축 링크부재; 및
일측은 상기 출력축 조립체와 연결되고 타측은 상기 메인 링크부재의 타측과 상대회전 가능하게 연결되는 출력축 링크부재를 포함하며,
상기 메인 링크부재는 S자 형상의 S형 링크부재이고,
상기 입력축 링크부재와 상기 출력축 링크부재는 Y자 형상의 Y형 링크부재로서 동일한 형상으로 마련되며,
상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체는 상기 입력축 조립체에서 입력되는 동력전달방향을 90도 전환하고 출력을 1대 1로 상기 출력축 조립체로 전달하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체는,
상기 메인 링크부재와 상기 입력축 링크부재를 상대회전 가능하게 연결하는 입력축 연결부; 및
상기 메인 링크부재와 상기 출력축 링크부재를 상대회전 가능하게 연결하는 출력축 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
제3항에 있어서,
상기 입력축 연결부는,
일측은 상기 입력축 링크부재에 연결되고 타측은 상기 메인 링크부재에 연결되는 입력축 서브 링크;
상기 입력축 서브 링크와 상기 입력축 링크부재의 연결 영역에 배치되는 제1 입력축 베어링;
상기 입력축 링크부재, 상기 입력축 서브 링크 및 상기 제1 입력축 베어링에 일체로 연결되며, 상기 입력축 링크부재 측의 동력을 상기 입력축 서브 링크로 전달하는 입력축 동력전달핀; 및
상기 입력축 서브 링크와 상기 메인 링크부재의 연결 영역에 배치되는 제2 입력축 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
제4항에 있어서,
상기 입력축 연결부는,
상기 입력축 서브 링크 또는 상기 입력축 동력전달핀의 위치 고정을 위해 마련되는 복수 개의 입력축 멈춤링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
제3항에 있어서,
상기 출력축 연결부는,
일측은 상기 출력축 링크부재에 연결되고 타측은 상기 메인 링크부재에 연결되는 출력축 서브 링크;
상기 출력축 서브 링크와 상기 출력축 링크부재의 연결 영역에 배치되는 제1 출력축 베어링;
상기 출력축 링크부재, 상기 출력축 서브 링크 및 상기 제1 출력축 베어링에 일체로 연결되며, 상기 출력축 링크부재 측의 동력을 상기 출력축 서브 링크로 전달하는 출력축 동력전달핀; 및
상기 출력축 서브 링크와 상기 메인 링크부재의 연결 영역에 배치되는 제2 출력축 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
제6항에 있어서,
상기 출력축 연결부는,
상기 출력축 서브 링크 또는 상기 출력축 동력전달핀의 위치 고정을 위해 마련되는 복수 개의 출력축 멈춤링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
제3항에 있어서,
상기 입력축 연결부와 상기 출력축 연결부의 구조가 같은 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
제1항에 있어서,
상기 메인 링크부재는,
상기 입력축 링크부재와 상기 출력축 링크부재가 각각 연결되는 제1 및 제2 링크 연결부가 양측에 서로 반대 방향으로 형성되며, 원판 형상으로 제작되는 원판형 링크 바디;
상기 원판형 링크 바디의 센터 영역에 관통 형성되고 상기 원판형 링크 바디의 중량을 감소시키는 적어도 하나의 중량 감소부; 및
상기 입력축 링크부재와 상기 출력축 링크부재에 이웃한 상기 원판형 링크 바디의 사이드 영역에 마련되되 상기 원판형 링크 바디의 회전운동 시 관성모멘트 균형을 맞추기 위한 적어도 하나의 관성모멘트 균형 맞춤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 입력축 링크부재는 입력축 키에 의해 상기 입력축 조립체와 키(key) 결합하며,
상기 출력축 링크부재는 출력축 키에 의해 상기 출력축 조립체와 키(key) 결합하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
제1항에 있어서,
상기 메인 구조물 조립체는,
상기 공간부가 내부에 형성되며, 일측에 상기 입력축 조립체가 연결되는 입력축 조립체 연결부가 형성되는 구조물 바디;
상기 출력축 조립체가 연결되는 출력축 조립체 연결부가 마련되며, 상기 구조물 바디에 연결되는 구조물 커버; 및
상기 구조물 커버와 상기 구조물 바디를 착탈 가능하게 체결하는 복수 개의 구조물 커버 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
제12항에 있어서,
상기 메인 구조물 조립체는,
상기 구조물 커버와 상기 구조물 바디 사이에 배치되고 상기 구조물 커버와 상기 구조물 바디 사이를 기밀 유지시키는 구조물 커버 오링(O-Ring);
상기 구조물 커버와 상기 구조물 바디 사이에 배치되며, 상기 구조물 바디에 대한 상기 구조물 커버의 위치를 정렬시키는 구조물 커버 다웰핀;
상기 구조물 바디의 일측 전면 개구를 차폐하는 전면 커버;
상기 전면 커버를 상기 구조물 바디에 착탈 가능하게 체결하는 복수 개의 전면 커버 체결부재; 및
상기 전면 커버와 상기 구조물 바디 사이에 배치되고 상기 전면 커버와 상기 구조물 바디 사이를 기밀 유지시키는 전면 커버 오링(O-Ring)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
제1항에 있어서,
상기 입력축 조립체는,
상기 메인 구조물 조립체의 일측에 연결되는 입력축 구조물;
상기 입력축 구조물을 상기 메인 구조물 조립체에 고정하는 복수 개의 입력축 고정볼트;
상기 모터에 의해 회전하되 일측이 상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체와 연결되며, 상기 모터의 동력을 상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체로 입력하는 입력축 어댑터;
상기 입력축 구조물에 배치되고 상기 입력축 어댑터의 회전운동을 지지하는 입력축 어댑터 베어링; 및
상기 입력축 어댑터 베어링에 예압을 형성하는 입력축 어댑터 베어링 예압판을 포함하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
제14항에 있어서,
상기 입력축 조립체는,
상기 모터가 장착되는 모터 장착판;
상기 입력축 어댑터에 상기 모터의 모터축을 체결하는 클램프; 및
상기 클램프를 조이는 클램프 조임볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.
제1항에 있어서,
상기 출력축 조립체는,
상기 메인 구조물 조립체의 타측에 연결되는 출력축 구조물;
상기 출력축 구조물을 상기 메인 구조물 조립체에 고정하는 복수 개의 출력축 고정볼트;
상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체의 타측과 연결되되 상기 동력전달방향 전환용 링크 조립체에서 전달되는 동력을 출력하는 출력축 어댑터;
상기 출력축 구조물에 배치되고 상기 출력축 어댑터의 회전운동을 지지하는 출력축 어댑터 베어링; 및
상기 출력축 어댑터 베어링에 예압을 형성하는 출력축 어댑터 베어링 예압판을 포함하는 것을 특징으로 하는 직각축 동력전달장치.