KR200208549Y1 - 동력 전달 장치 - Google Patents

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Abstract

베어링과 편심 원리를 이용하여 회전 속도를 증감시키는 동력 전달 장치가 개시되어 있다. 입력 샤프트에는 편심부가 일체로 형성되어 있으며, 상기 편심부의 외주연을 따라 베어링이 조립된다. 상기 베어링은 입력 샤프트의 회전시 편심 운동을 한다. 상기 베어링은 일체형의 동력 전달 레이스에 의하여 둘러 싸이며, 상기 동력 전달 레이스에는 다수의 반경 방향 구멍이 형성된다. 상기 동력 전달 레이스의 반경 방향 구멍에는 동력 전달 로드가 각각 삽입된다. 일체형의 외부 레이스는 상기 동력 전달 레이스의 외주연을 둘러 싸며, 내주연에 다수의 웨이브 그루브를 갖는다. 상기 동력 전달 로드와 상기 외부 레이스의 상기 웨이브 그루브 사이에는 볼이 각각 제공되며, 상기 볼은 상기 웨이브 그루브 상에서 구름 운동을 한다. 상기 동력 전달 장치에 따르면, 장치의 강도를 높일 수 있고 장치를 소형화할 수 있으며, 소음과 진동을 감소시킬 수 있다.

Description

동력 전달 장치 {Transmitting Unit}
본 고안은 동력 전달 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베어링과 편심원리를 이용하여 회전 속도를 증감시키는 동력 전달 장치에 관한 것이다.
통상적으로 산업용으로 사용되는 감속용 동력 전달 장치는 주로 기어들의 배열에 의해 입력 샤프트의 회전수를 증감시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 동력 전달 장치는 주로 워엄 기어나 유성 치차를 사용하며, 상기 동력 전달 장치의 예가 일본 공개특허공보 소60-91043호 및 일본 공개특허공보 소63-214542호에 상세히 개시되어 있다.
하지만, 상기와 같은 동력 전달 장치는 기어의 맞물림에 의한 상대 운동을 이용하므로 동력 손실이 많을 뿐 아니라 소음 및 진동이 많이 발생하며, 주로 중하 중용으로만 이용되는 단점을 가지고 있다. 또한, 동력 전달 장치의 구조가 복잡하여 설치 장소에 제약을 받게 되며, 입력 샤프트로부터 회전시에 출력 샤프트는 역회전하는 문제점을 가지고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 동력 전달 장치라는 명칭으로 주 에스렌에게 특허허여된 미합중국 특허 제4,736,654호는 베어링을 이용한 감속용 동력 전달 장치를 개시하고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 동력 전달 장치라는 명칭으로 주 에스 렌(Zhn S. Ren)에게 특허허여된 미합중국 특허 제4,736,654호는 베어링을 이용한 감속용 동력 전달 장치를 개시하고 있다.
상기 렌의 동력 발생 장치에 따르면, 입력 샤프트의 회전력이 이 입력 샤프트에 축설된 편심 슬리브, 이 편심 슬리브의 외주면 상의 베어링, 이 베어링의 외주면 상의 동력전달 레이스(이하, '내륜'이라 함), 그리고 이 내륜의 외주연 상의 내측 기어 레이스(이하, '외륜'이라 함)로 전달된다.상기 편심 슬리브는 양측의 편심부와 이 편심부 사이의 동심부를 갖는다. 상기 베어링은 이들 편심부와 동심부 상에 각각 조립된다. 상기 내륜은 반경방향으로 배치된 소정 길이의 복수의 동력전달 로드와, 이 로드의 양단부에 각각 배치된 롤러 부재를 구비한다. 따라서, 상기 내륜의 동력전달 로드와 롤러 부재는 상기 편심 슬리브의 편심부 상의 베어링의 편심 회전운동에 의해 반경방향의 직선 왕복운동을 하게 된다. 상기 외륜은 상기 내륜을 향하는 내주면에 형성된 파형의 안내그루브를 구비한다. 이 외륜의 파형 안내 그루브는 상기 내륜의 동력전달 로드의 일측에 배치된 롤러부재와 구름접촉하게 된다.보다 세부적으로는, 상기 입력 샤프트의 회전과 동시에 편심 슬리브의 편심부 및 이 편심부상의 베어링이 편심 회전운동하고, 이 편심 회전운동에 따라 내륜의 내측 롤러부재, 동력전달 로드 및 외측 롤러부재가 반경방향으로 직선 왕복운동을 하고, 이 직선운동에 따라 외륜의 안내 그루브가 내륜의 외측 롤러 부재와 구름접촉한다.
상기와 같은 작동에 의하여, 상기 내륜에 장착된 출력 샤프트는 감속되어 상기 입력 샤프트와 동일한 방향으로 회전하게 된다.
따라서, 본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 고안의 목적은 본 고안은 동력 전달 레이스와 외부 레이스를 일체형으로 하고 또한 편심 슬리브를 사용하지 않고 입력 샤프트에 편심부를 일체로 형성하므로써 동력 전달 장치의 강도를 높일 수 있고 또한 소형화할 수 있는 동력 전달 장치를 제공하는데 있다.
본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 일단부에 구동장치가 연결되고, 타단부에 제1동심부, 제2동심부 및 편심부를 가진 슬리브가 마련된 입력 샤프트; 상기 제1동심부의 외주연, 상기 제2동심부의 외주연 및 상기 편심부의 외주연에 각각 조립되는 제1베어링, 제2베어링 및 제3베어링; 상기 제1베어링의 외주연, 상기 제2베어링의 외주연 및 상기 제3베어링의 외주연을 각각 둘러 싸는 제1플랜지, 제2플랜지 및 제3플랜지가 일체로 형성되고, 상기 제3플랜지에는 반경방향으로 일정한 간격을 두고 다수의 구멍이 형성되어 있는 일체형의 동력 전달 레이스; 상기 동력 전달 레이스의 제1플랜지 및 제2플랜지의 외주연을 각각 둘러싸는 한쌍의 제4베어링; 상기 한상의 제4베어링의 외주연을 각각 둘러싸고, 상기 동력 전달 레이스의 제3플랜지에 대향하는 내주연에 다수의 웨이브 그루브가 형성된 일체형의 외부 레이스; 그리고 상기 동력 전달 레이스의 상기 제3플랜지의 반경 방향구멍에 각각 삽입되는 다수의 동력 전달 로드와, 상기 동력 전달 로드와 상기 외부 레이스의 상기 웨이브 그루브 사이에서 구름 운동을 하는 다수의 볼을 구비하는 동력 전달 장치를 제공한다.
본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 구동 장치에 의하여 구동되는 입력 샤프트; 상기 입력 샤프트의 구동시 상기 입력 샤프트와 같이 구동되며, 제1동심부, 제2동심부, 및 편심부를 갖는 슬리브; 상기 제1동심부의 외주연을 따라 조립되는 제1베어링; 상기 제2동심부의 외주연을 따라 조립되는 제2베어링; 상기 편심부의 외주연을 따라 조립되며, 상기 입력 샤프트의 구동시 편심 운동을 하는 제3베어링; 상기 제1베어링의 외주연을 둘러 싸는 제1플랜지, 상기 제2베어링의 외주연을 둘러 싸는 제2플랜지, 및 상기 제3베어링을 둘러 싸며, 상기 제1플랜지 및 상기 제2플랜지와 일체로 형성되어 있고, 일정한 간격으로 이격되어 있는 다수의 반경 방향 구멍을 갖는 제3플랜지를 구비하는 일체형의 동력 전달 레이스; 상기 동력 전달 레이스의 상기 제3플랜지의 반경 방향 구멍에 각각 삽입되는 다수의 동력 전달 로드; 상기 동력 전달 레이스의 외주연의 외측에 위치하며, 내주연에 다수의 웨이브 그루브를 갖는 일체형의 외부 레이스; 그리고 상기 동력 전달 로드와 상기 외부 레이스의 상기 웨이브 그루브 사이에 각각 제공되며, 상기 웨이브 그루브 상에서 구름 운동을 하는 다수의 볼을 구비하는 동력 전달 장치를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 슬리브는 상기 입력 샤프트와 일체로 형성되어 있다.본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제1 내지 제3베어링은 볼 베어링으로 되어 있으며, 상기 동력 전달 로드의 단면은 원형으로 되어 있다.바람직하게, 상기 동력 전달 로드의 일측에는 상기 볼이 안착할 수 있도록 반구형 홈이 각각 형성되어 있다.바람직하게, 상기 제3베어링과 상기 동력 전달 로드 사이에는 롤러가 각각 제공되며, 상기 동력 전달 로드의 타측에는 상기 롤러가 안착할 수 있도록 그루브가 형성되어 있다.바람직하게, 상기 외부 레이스와 상기 동력 전달 레이스 사이에는 베어링이 제공되어 있으며, 상기 제4베어링은 상기 동력 전달 레이스의 상기 제1 및 제2플랜지의 둘레에 각각 조립된다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 동력 전달 장치를 보여주는 분리 사시도이다.
도 2는 본 고안의 상기 일 실시예에 따른 동력 전달 장치를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선에 따라 절단한 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110 : 입력 샤프트 120 : 슬리브
122 : 제1동심부 124 : 제2동심부
126 : 편심부 130 : 동력 전달 레이스
140 : 동력 전달 로드 142 : 제1베어링
144 : 제2베어링 146 : 제3베어링150 : 외부 레이스 160 : 볼
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 동력 전달 장치를 보여주는 분리 사시도이다. 도 2는 본 고안의 상기 일 실시예에 따른 동력 전달 장치를 보여주는 단면도이며, 도 3은 도 2의 A-A선에 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 고안에 따른 동력 전달 장치는 구동 장치(100)에 의하여 구동되는 입력 샤프트(Input Shaft)(11O), 동력 전달 레이스(Transmitting Race)(130), 그리고 외부 레이스(Outer Race)(150)를 구비한다.
입력 샤프트(110)는 통상의 키이 홈(112)을 가지며, 상기 키이 홈(112)이 형성된 입력 샤프트(110)에는 도 2에 도시한 바와 같이 구동 장치(100)가 키이(도시하지 않음)에 의하여 조립된다.
입력 샤프트(110)에는 슬리브(Sleeve)(120)가 일체로 형성되어 있으며, 슬리브(120)는 제1동심부(122), 제2동심부(124), 및 편심부(126)를 갖는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1동심부(122), 제2동심부(124), 및 편심부(126)는 일체로 형성된다.
이와 같이 슬리브(120)가 입력 샤프트(110)에 일체로 형성되어 있으면, 별도의 슬리브를 필요로 하지 않게 되어 장치의 부품수가 감소하고 장치가 소형화될 수 있다.
상기 제1동심부(122)의 외주연을 따라서는 제1베어링(142)이 조립되고, 상기 제2동심부(124)의 외주연을 따라서는 제2베어링(144)이 조립된다. 또한, 편심부의 외주연을 따라서는 제3베어링(146)이 조립된다.
제1베어링(142)과 제2베어링(144)은 제3베어링(146)을 지지하며, 동력 전달 레이스(130)의 회전시에 마찰력을 감소시키는 역할을 한다. 제3베어링(146)은 입력 샤프트(110)의 구동시 편심 운동을 한다.
본 발명에 있어서, 경하중용 장치에 있어서는, 제1 내지 제3베어링(142,144,146)으로서 볼 베어링이 사용되며, 중하중용 장치에 있어서는 제1베어링(142)과 제2베어링(144)으로서는 볼 베어링이 사용되며, 제3베어링(146)으로서는 롤러 베어링이 사용된다. 그러나 제1 내지 제3베어링(142,144,146)으로서, 롤러 베어링이 모두 사용될 수도 있다.
상기 제1 내지 제3베어링(142,144,146)의 외주연에는 일체로 형성된 동력 전달 레이스(130)가 설치된다. 동력 전달 레이스(130)는 제1플랜지(132), 제2플랜지(134), 및 제3플랜지(136)를 갖는다. 본 발명의 일특징에 따르면, 동력 전달 레이스(130)는 일체로 형성되어 있다.
제1플랜지(132)는 제1베어링(142)의 외주연을 둘러 싸며, 제2플랜지(134)는 제2베어링(144)의 외주연을 둘러 싼다. 제3플랜지(136)는 제3베어링(146)을 둘러싸며, 제1플랜지(132) 및 제2플랜지(134)와 일체로 형성되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제3플랜지(136)는 일정한 간격으로 이격되어 있는 다수의 반경 방향 구멍(137)을 갖는다.
동력 전달 레이스(130)의 제3플랜지(136)의 반경 방향 구멍(137)에는 동력 전달 로드(140)가 각각 삽입된다. 동력 전달 로드(140)는 반경 방향 구멍(137) 내에서 반경 방향으로 이동이 가능하며, 원형 단면을 갖는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제2플랜지(134)의 전면에는 다수의 체결 구멍(135)이 형성되어 있다. 체결 구멍(135)에는 플랜지 형태의 체결 수단(도시하지 않음)에 의하여 출력 샤프트(도시하지 않음)가 조립된다.
외부 레이스(150)는 동력 전달 레이스(130)의 외주연을 둘러 싸며, 내주연에는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 다수의 웨이브 그루브(152)를 갖는다.
본 발명의 실시예에서 웨이브 그루브는 단열로 배치되어 있으나, 복열로도 배치될 수 있다.
동력 전달 로드(140)와 외부 레이스(150)의 웨이브 그루브(152) 사이에는 볼(160)이 각각 제공되며, 볼(160)은 웨이브 그루브(l52) 상에서 구름 운동을 한다. 동력 전달 로드(140)의 일측에는 볼(160)이 안착될 수 있도록 반구형 홈(143)이 각각 형성되어 있다.
외부 레이스(150)는 동력 전달 레이스(130)의 외주연을 둘러 싸되, 동력전달 레이스(13)의 제3플랜지(136)에 대향하는 내주연에는 도 1 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 다수의 웨이브 그루브(152)를 갖는다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 동력 전달 레이스와 외부 레이스를 일체형으로 하고 또한 편심 슬리브를 사용하지 않고 입력 샤프트에 편심부를 일체로 형성하므로써, 조립 공차의 원인을 근원적으로 해결하여 고정밀도 유지를 실현시켰으며, 이를 통하여 저진동, 저소음 운전, 고강성, 고효율 동력 전달, 및 내구 수명 증대 등을 실현할 수 있게 되었다. 또한, 부품수의 최소화를 통해 제작 비용 절감, 고장율 저하, 및 보수 유지성 향상의 효과를 가져 온다.상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 일단부에 구동장치가 연결되고, 타단부에 제1동심부, 제2동심부 및 편심부를 가진 슬리브가 마련된 입력 샤프트;
    상기 제1동심부의 외주연, 상기 제2동심부의 외주연 및 상기 편심부의 외주연에 각각 조립되는 제1베어링, 제2베어링 및 제3베어링;
    상기 제1베어링의 외주연, 상기 제2베어링의 외주연 및 상기 제3베어링의 외주연을 각각 둘러 싸는 제1플랜지, 제2플랜지 및 제3플랜지가 일체로 형성되고, 상기 제3플랜지에는 반경방향으로 일정한 간격을 두고 다수의 구멍이 형성되어 있는 일체형의 동력 전달 레이스;
    상기 동력 전달 레이스의 제1플랜지 및 제2플랜지의 외주연을 각각 둘러싸는 한쌍의 제4베어링;
    상기 한상의 제4베어링의 외주연을 각각 둘러싸고, 상기 동력 전달 레이스의 제3플랜지에 대향하는 내주연에 다수의 웨이브 그루브가 형성된 일체형의 외부 레이스; 그리고
    상기 동력 전달 레이스의 상기 제3플랜지의 반경 방향구멍에 각각 삽입되는 다수의 동력 전달 로드와, 상기 동력 전달 로드와 상기 외부 레이스의 상기 웨이브 그루브 사이에서 구름 운동을 하는 다수의 볼을 구비하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 슬리브는 상기 입력 샤프트와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 내지 제4베어링은 볼 베어링인 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제4베어링은 볼 베어링이고, 상기 제3베어링은 롤러 베어링인 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 동력 전달 로드의 단면은 원형인 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 동력 전달 로드의 일측에는 상기 볼이 안착할 수 있도록 반구형 홈이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제3베어링과 상기 동력 전달 로드 사이에는 롤러가 각각 제공되며, 상기 동력 전달 로드의 타측에는 상기 롤러가 안착할 수 있도록 그루브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 제4베어링은 롤러 베어링인 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 웨이브 그루브는 단열로 배치되는 것을 톡징으로 하는 동력 전달 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 웨이브 그루브는 복열로 배치되는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  12. 삭제
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