KR200143082Y1 - 동력전달용 기어축의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 동력전달용 기어축의 결합구조에 관한 것으로, 기어(1)가 설치될 정확한 위치에 맞추어 기억축 지지부재에 오목홈(2)이 형성되고, 이 오목홈(2)에 기어(1)가 고정된 기어축(3)이 삽입되어 기어축간 사이를 정확하게 세팅시킬 수 있도록 함으로써, 기어축간 사이의 거리를 정확하게 평형상태로 유지시키면서 간단하게 결합시킬 수 있고, 기어의 조립불량에 따른 수명저하를 방지할 수 있다.

Description

동력전달용 기어축의 결합구조

본 고안은 동력전달에 사용하는 감속기어의 결합구조에 관한 것으로, 특히 감속기 내부의 서퍼기어와 인풋기어를 정확한 위치에 결합할 수 있고 또 기어축의 지지력을 보강할 수 있도록 함과 더불어 조립 정도 및 조립 작업이 용이하게 한 동력전달용 기어축의 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 각종 기계장치에서 동력을 전달하는데는 여러가지 방법이 있지만 기계 내부에서 전달동력의 손실 없이 동력을 전달해 주기 위한 수단으로서 기어(gear)를 많이 사용하고 있는바, 이 기어는 상기한 바와 같이 동력을 확실하게 전달할 수 가 있다는 장점이 있기는 하지만, 기어를 회전하는 회전축에 정확하게 결합시키는 과정은 매우 어렵다는 단점이 있다.

즉, 기어를 회전축에 결합시킬때 이 기어와 회전축이 완전하게 직각 또는 평형을 이루지 않으면 평형도가 유지되지 않아 상대편의 기어축에 설치되어 있는 기어와 정확한 맞물림이 유지되지 않게 된다. 따라서 이러한 상태로 작동하는 기어는 진동, 소음이 발생하고 기어의 불완전한 결합으로 인해 동력전달에 손실이 발생하게 되는 문제점이 있게 되는 것이다.

여기서 일례로써, 각종 로보트에 사용되고 있는 구동부의 감속기어를 살펴보면, 종래의 기어 결합방법은 도 4에서 도시된 바와 같이 로보트의 메인바디(101)에 감속기(102)가 조립이 되고, 이 감속기(102)의 출력단에는 로보트의 로우아암(103) 등과 같은 운동부재가 결합이 된다.

이 상태에서 상기 감속기(102) 내에 구비되어 있는 서퍼기어(104)를 구동시키기 위해서 상기 서퍼기어(104) 사이에 구동모터(105)의 회전샤프트(106)에 보울트로 체결되어 있는 인풋기어(107)를 삽입하여 상기 구동모터(106)를 감속기(102)에 조립하면 구동모터(106)의 회전력을 감속기(102)를 통해 로보트의 구동부에 전달할 수 있게 된다.

이때 상기 인풋기어는 감속기 내에 구비된 서퍼기어 사이의 정확한 위치에 삽입이 되어야만 정확한 구동이 발생하게 되나, 종래에는 상기와 같이 인풋기어의 정확한 위치를 제어할 수 있는 어떠한 장치도 마련되어 있지 않음으로써, 서퍼기어에 인풋기어를 조립시 그 위치가 맞지 않는 경우가 발생하였다.

즉, 도 5에서 도시된 바와 같이, 인풋기어(107)의 정확한 중심위치에서 원주방향으로 약간 각도가 빗나간 상태로 서퍼기어(104)와 조립되거나 감속기(102)의 플랜지면에 밀착되지 않고 기울어진 채로 조립되어 조립불량이 발생되고, 이로인한 생산성 저하는 물론 구동모터에 과부하가 걸리게 되어 감속기의 평균수명이 짧아지게 된다는 단점이 있는 것이다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로, 기어가 결합되어 있는 기어축을 정확하게 평형을 유지하도록 하면서간단하게 결합시킬 수 있고, 또한 기어축에 설치된 기어사이에 동력전달 효율이 높아지게 하며, 기어의 정도작업을 간단하게 할 수 있도록 한 동력전달용 기어축 결합구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 기어가 설치될 정확한 위치에 맞추어 기억축 지지부재에 안내홈이 형성되고, 이 안내홈에 인풋기어의 기어축이 삽입되어 기어축간 사이를 정확하게 세팅시킬 수 있는 구조로 되어 있다.

이에 따라 기어를 조립할 때에 기어가 놓여질 정확한 위치에 형성된 안내홈에 인풋기어를 삽입시킬 수 있음으로써, 항상 정확한 조립이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 고안에 따라 동력전달용 기어축이 맞물리는 상태를 도시한 개략도,

도 2는 본 고안을 로보트의 감속기에 적용시킨 상태를 도시한 단면도,

도 3는 기어축에 기어가 올바르게 조립된 상태를 도시한 상태도,

도 4은 종래 기술에 따라 로보트의 감속기내에 동력전달용 기어축이 결합되어 있는 상태를 도시한 단면도,

도 5는 기어축에 기어가 잘못 조립된 상태를 도시한 상태도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1 : 인풋기어 2 : 기어축 지지부재

3 : 안내홈 4 : 기어축

5 : 로우아암 6 : 감속기

7 : 서퍼기어 8 : 메인바디

9 : 구동모터 10: 보울트

도 1은 본 고안에 따라 동력전달용 기어축에 기어가 맞물려 있는 상태를 도시한 단면도이고, 도 3는 기어축에 기어가 올바르게 조립된 상태를 도시한 상태도인 바, 즉 기어(1)가 설치될 정확한 위치에 맞추어 기억축 지지부재(2)에 안내홈(3)이 형성되고, 이 안내홈(3)에 기어(1)가 고정된 기어축(4)이 삽입되어 기어축간 사이를 정확하게 세팅시킬 수 있는 구조로 되어 있다.

이에 따라 기어(1)를 조립할 때에 기어(1)가 설치될 정확한 위치에 형성된 안내홈(3)에 기어축(4)을 삽입함으로써, 항상 정확한 조립이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

이하 본 고안에 따른 동력전달용 기어축 결합구조를 도 2에 도시된 바와 같이 로보트의 감속기에 적용하여 기어가 어떻게 정확히 맞물리는 지를 설명하면 다음과 같다.

먼저 로보트의 로우아암(5) 등과 같은 작동기를 동작시키기 위한 감속기(6)를 살펴보면 상기 감속기(6) 내에는 출력단으로써 서퍼기어(7)가 기어축 지지부재(2)에 설치되어 있고, 상기 감속기(6)는 로보트의 메인바디(8)에 결합되게 되며, 상기 지지부재(2) 내부의 서퍼기어(7)에 구동모터(9)의 출력단인 인풋기어(1)가 결합되도록 되어 있다.

상기 서퍼기어(7)는 기어축 지지부재(2) 내에서 도 2a에서 도시된 바와 같이 두개의 기어(7)가 서로 평행하게 대칭으로 놓여져 있으며, 상기 2개의 평행한 서퍼기어(7) 사이에 입력단으로써, 하나의 인풋기어(1)가 끼워지게되는 것이다.

즉, 상기 감속기(6) 내에 구비되어 있는 서퍼기어(7)를 구동시키기 위해서 상기 서퍼기어(7) 사이에 인풋기어(1)를 끼워넣게 되는데 상기 인풋기어(1)는 구동모터(9)의 기어축(2)에 보울트(10)로 체결되어 있어서, 이 인풋기어(1)를 삽입하면서 상기 구동모터(9)를 감속기(6)에 조립하게 되면 구동모터(9)의 회전력을 감속기(6)내의 서퍼기어(7)를 통해 로보트의 작동기에 전달할 수 있게 되는 것이다.

여기서 상기 기어축 지지부재(2) 내의 서퍼기어(7) 사이에는 본 고안에 따라 인풋기어(1)가 설치될 정확한 위치에 맞추어 기어축 지지부재(2)에 안내홈(3)이 형성되어 있어서, 상기 구동모터(9)를 감속기(6)에 조립할 때에 구동모터(9)의 기어축(4)에 결합되어 있는 인풋기어(1)를 상기 서퍼기어(7) 사이에 넣기만하면 인풋기어(1)가 설치된 기어축(4)이 상기 안내홈(3)에 안착되면서 정확한 위치에 놓여지게 되고, 따라서 상기 2개의 평행한 서퍼기어(7) 사이에 인풋기어(1)가 정확하게 축간거리를 유지하며 맞물리게 되는 것이다.

물론 상기 인풋기어(1)가 결합되는 구동모터(9)의 기어축(4)은 감속기(6)에 최종조립되었을 때 상기 안내홈(3)에 안착될 수 있도록 충분한 길이를 가지고 있어야 하겠다.

여기서 상기 안내홈(3)은 내측으로 들어갈수록 내경이 작아지도록 측면을 테이퍼지게 형성함으로써, 인풋기어(1)가 처음에 잘못된 위치에 놓여지더라도 상기 안내홈(3)의 테이퍼진 외측면을 타고 내려 정확한 위치에 최종조립될 수 있도록 함이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 동력전달용 기어축의 결합구조에 의하면, 기어축을 정확하게 평형을 유지하도록 하면서 간단하게 결합시킬 수 있음에 따라 기어의 조립불량에 따른 수명저하를 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 기어(1)가 설치될 정확한 위치에 맞추어 기억축 지지부재에 안내홈(2)이 형성되고, 이 안내홈(2)에 기어(1)가 고정된 기어축(3)이 삽입되어 기어축간 사이를 정확하게 세팅시킬 수 있는 구조로 된 동력전달용 기어축의 결합구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 안내홈(2)이 내측으로 들어갈수록 내경이 작아지도록 측면을 테이퍼지게 형성한 것을 특징으로 하는 동력전달용 기어축의 결합구조.