KR20030036425A

KR20030036425A - 워엄 전동장치

Info

Publication number: KR20030036425A
Application number: KR1020030020606A
Authority: KR
Inventors: 김선근
Original assignee: 주식회사 로보웰
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2003-05-09

Abstract

본 발명은 개량된 워엄 타입의 전동장치(傳動裝置)에 관한 것이다. 본 발명에 따른 워엄 전동장치는, 휠 접근홀이 형성된 하우징과, 하우징 내에서 베어링에 의해 회전 가능하도록 지지되는 워엄과, 워엄 상의 볼 트랙을 따라 이동 및 순환되도록 배열되는 다수의 회전 볼과, 상기 휠 접근홀을 통하여 노출되는 회전 볼과 맞물리도록 된 볼 걸림홈이 그 외주연에 동일 간격으로 형성된 워엄 휠로 이루어 진다. 이 장치에 따르면, 워엄이 회전함과 동시에 워엄 상의 볼 트랙에 배열된 회전 볼들이 하우징의 내벽에 접촉하면서 이동하게 되는데, 하우징의 휠 접근홀 부분에서는 워엄 휠의 볼 걸림홈들과 맞물린 상태로 이동하면서 워엄 휠을 회전시키게 된다.

Description

워엄 전동장치{WORM TRANSMISSION}

본 발명은 전동장치(傳動裝置)에 관한 것으로, 특히 개량된 워엄 타입의 전동장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 워엄 전동장치는 서로 직교하는 두 축(워엄 축과 휠 축)간에 동력을 전달하기 위한 수단으로서, 유익하게는 워엄 축의 회전속도에 비하여 보다 감속된 회전 출력을 얻기 위하여 또는 워엄 축의 작은 구동력으로 큰 부하용량을 전달하기 위하여 사용된다.

전통적인 형태로서의 워엄 전동장치는 나선형의 홈을 갖는 워엄과 상기 워엄의 홈에 직접적으로 맞물리는 톱니를 갖는 워엄 휠로 이루어 진다. 그러나 이러한 형태의 워엄 전동장치는 워엄과 워엄 휠의 접촉 부분에서의 백래시(back-lash)로 인하여 장치의 내구성, 정밀성 및 전동 효율이 크게 떨어지게 되는 문제점을 갖고 있다.

이에, 백래시를 제거하기 위한 다양한 방안들에 제안되어 있으며, 여기에서는 한국 특허등록 제1987-982호 "동력 전달장치"를 본 발명이 속하는 기술분야의 종래기술로 한다. 도 1, 2를 참조하면, 이 장치는 워엄 휠(4)의 외주연에 일정간격으로 홈(5)을 형성하고, 이 홈(5) 내에 회전 볼(6)을 삽입하고 지지부재(7)로 고정하여, 상기 볼(6)이 워엄(2)의 나선상 홈(3)에 맞물리도록 되어 있다. 이 장치에 따르면, 워엄과 워엄 휠의 접촉 부분에서의 백래시가 상당히 제거되는 효과가 있을수 있다.

그러나 상기 홈 내에 회전 볼을 장착하는 구성은, 실제 제작이 어려울 뿐만 아니라 구조적으로 매우 취약한 단점이 있다. 특히 휠 축상에 큰 부하가 걸려있는 경우에는, 상기 접촉 부분에서의 마찰 저항이 커서 장치의 동작 도중에 상기 지지구조가 파손되기 쉽다.

본 발명은, 회전 볼이 워엄과 워엄 휠 중의 어느 일측에 고정되지 않고 워엄 상의 볼 트랙을 따라 이동 및 순환되는 매카니즘을 갖도록 함으로써, 상기한 종래기술에 비하여 보다 견고하고 안정적으로 동작할 수 있는 워엄 전동장치를 제공하고자 하는 것이다. 나아가, 구조가 간단하고 제작이 용이한 워엄 전동장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래 워엄 전동장치의 개략 정면도.

도 2는 도 1의 워엄 휠의 구조를 보인 부분 단면도.

도 3는 본 발명의 실시예에 따른 워엄 전동장치의 분해 사시도.

도 4은 도 2의 워엄 전동장치의 결합상태의 개략 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 하우징11. 원통

12. 휠 접근홀13,14. 마감 캡

15,16. 베어링17. 관통홀

20. 워엄21. 볼 트랙 형성부

22. 연결단부23,24. 턱

25. 볼 트랙26. 나선형 홈

27. 회송통로30. 회전 볼

40. 워엄 휠41. 볼 걸림홈

본 발명에 따른 워엄 전동장치는, 간략하게, 휠 접근홀이 형성된 하우징과, 하우징 내에서 베어링에 의해 회전 가능하도록 지지되는 워엄과, 워엄 상의 볼 트랙(ball track)을 따라 이동 및 순환되도록 배열되는 다수의 회전 볼과, 상기 휠 접근홀을 통하여 노출되는 회전 볼과 맞물리도록 된 볼 걸림홈이 외주연에 형성된 워엄 휠로 이루어 진다.

이 워엄 전동장치에 따르면, 워엄 상의 볼 트랙에 배열된 회전 볼들이 하우징의 내벽에 접촉하여 이동하는데, 하우징의 휠 접근홀 부분에서는 워엄 휠의 볼 걸림홈들과 맞물린 상태로 이동하면서 워엄 휠을 회전시킨다.

따라서 워엄과 워엄 휠 간의 접촉부분에서의 마찰 저항이 최소화되고, 결국 보다 견고하고 안정적인 전동 동작이 수행될 수 있는 것이다. 또, 본 발명에 따른 장치는 휠 접근홀과 베어링을 포함하는 하우징을 구비하여 구축된다. 따라서 비교적 구조가 간단하고 제작이 용이하다.

본 발명의 이러한 특징과 이점들은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하는 이하의 기재에 의하여 보다 명백해 질 것이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 워엄 전동장치는 하우징(10)과 워엄(20), 다수의 회전 볼(30) 및 워엄 휠(40)로 이루어 진다.

상기 하우징(10)은 휠 접근홀(12)이 형성된 원통(11)과, 원통(11)의 좌ㆍ우측에 각각 제공되는 마감 캡(13,14)으로 이루어 진다. 상기 좌ㆍ우 마감 캡(13,14)의 각 내측으로는 원형의 베어링(15,16)이 고정 설치되는 한편, 일측 마감 캡(14)에는 워엄(20)의 연결단부(22)가 관통되는 관통홀(17)이 형성된다.

상기 워엄(20)은 하우징(10)의 내부에 배치되는 볼 트랙 형성부(21)와, 볼 트랙 형성부(21)의 일측으로부터 연장되고 상기 관통홀(17)을 통하여 하우징(10)의 외부로 돌출되는 연결단부(22)를 갖는다. 볼 트랙 형성부(21)는 그 양단 턱(23,24)이 하우징(10)의 베어링(15,16)에 의해 직접 지지됨으로써, 하우징(10) 내에서의 자유로운 회전이 가능하게 된다.

볼 트랙(25)은 순환 특성을 갖도록 된 것으로, 구체적으로는, 볼 트랙 형성부(21)의 외측 표면에 형성된 나선형 홈(26)과 볼 트랙 형성부(21)의 내부에 형성되어 상기 나선형 홈(26)의 시작(26a)과 끝(26b) 간에 연장되는 회송통로(27)를 포함한다.

다수의 회전 볼(30)은 상기 볼 트랙(25) 전체에 간격없이 배열된다. 볼 트랙 형성부(21)가 하우징(10)의 내부에 배치된 상태에서, 상기 회전 볼(30)들은 하우징(10)의 내벽(18)에 접촉하거나 휠 접근홀(12)을 통하여 노출된다.

상기 워엄 휠(40)은 그 외주연을 따라 일정한 간격으로 볼 걸림홈(41)이 절삭 형성된 것이다. 볼 걸림홈(41) 간의 간격은, 바람직하게, 상기 나선형 홈(26) 간의 간격(피치 또는 리드)와 동일하다. 워엄 휠(40)은 그 원주의 일부분이 상기 휠 접근홀(12)에 가능한 근접하도록 배치되며, 이 때 다수의 회전 볼(30) 중 휠 접근홀(12)을 통하여 노출된 회전 볼(30)들은 상기 워엄 휠(40)의 각 볼 걸림홈(41)에 맞물려 나선형 홈(26)으로부터 이탈되지 않는다.

이상과 같이 구성된 장치는, 상기 연결단부(12)에 미도시의 구동축(또는 워엄 축)을 연결하고 상기 워엄 휠(40)의 중앙에 피동축(또는 휠 축)(42)을 고정하여, 구동축의 회전 동력이 피동축(42)에 전달되도록 하는 방법으로 동작된다. 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

미도시의 구동축이 회전하면, 그 회전력은 하우징(10) 내에서 베어링(15,16)에 의해 자유롭게 회전 가능하게 장착된 워엄(20)의 볼 트랙 형성부(21)에 전달된다. 볼 트랙 형성부(21)가 회전하면서 볼 트랙(25)에 배열된 회전 볼(30)들이 나선형 홈(26)을 따라 정해진 방향으로 이동하고, 회송통로(27)를 따라 순환하게 된다.이 과정에서, 하우징(10)의 휠 접근홀(12) 부분에서는 회전 볼(20)들이 워엄 휠(40)의 각 걸림홈(41)에 맞물려 이동하게 됨에 따라 워엄 휠(40)이 회전하게 되고, 이 워엄 휠(40)의 회전력은 그대로 피동축(42)에 전달되는 것이다.

본 발명은, 워엄 상의 볼 트랙을 이동 및 순환하는 회전 볼들에 맞물려 회전하는 워엄 휠에 의하여 구동축의 회전력이 피동축에 전달되도록 되어 있다. 따라서 종래기술에 비하여 보다 견고하고 안정적으로 동작할 수 있는 이점이 있다. 구조적으로는 휠 접근홀과 베어링을 포함하는 하우징을 구비하는 것으로서, 비교적 구조가 간단하고 제작이 용이한 이점이 있다.

Claims

휠 접근홀이 형성된 원통과, 상기 원통의 좌ㆍ우측에 각각 제공되는 마감 캡으로 이루어 지며, 상기 좌ㆍ우 마감 캡의 각 내측으로는 베어링이 고정 설치되는 한편, 일측 마감 캡에는 관통홀이 형성된 하우징과;

상기 하우징의 내부에 배치되고 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되는 볼 트랙 형성부와, 볼 트랙 형성부의 일측으로부터 연장되고 상기 관통홀을 통하여 하우징의 외부로 돌출되는 연결단부를 갖으며, 볼 트랙은 볼 트랙 형성부의 외측 표면에 형성된 나선형 홈과 볼 트랙 형성부의 내부에 형성되어 상기 나선형 홈의 시작과 끝 간에 연장되는 회송통로로 이루어진 워엄과;

상기 하우징 내벽에 접촉하는 상태로 볼 트랙을 따라 이동 및 순환할 수 있도록 배치되는 다수의 회전 볼과;

그 외주연을 따라 동일한 간격으로 걸림홈이 형성된 것이고, 각 걸림홈에는 휠 접근홀을 통하여 노출되는 회전 볼이 맞물릴 수 있도록 배치되는 워엄 휠로 이루어 진 것을 특징으로 하는 워엄 전동장치.