KR20030056791A

KR20030056791A - 감속장치

Info

Publication number: KR20030056791A
Application number: KR1020010087090A
Authority: KR
Inventors: 박은희; 전정택
Original assignee: 박은희
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-07-04

Abstract

본 발명은 감속장치에 관한 것으로, 입력축과 출력축 사이에 웜기어쌍과 베벨기어쌍을 배치함으로써 입력축과 출력축이 동일축선 상에 있도록 함과 동시에 적은 개수의 부품으로 원하는 감속비율을 충분히 얻을 수 있도록 구성된 감속장치에 관한 것이다.

Description

감속장치{Reduction device}

본 발명은 감속장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 입력축과 출력축이 동일축선 상에 있도록 함과 동시에 적은 개수의 부품으로 원하는 감속비율을 충분히 얻을 수 있도록 구성된 감속장치에 관한 것이다.

일반적으로, 감속장치는 크게 입력축과 출력축이 직각인 것과 입력축과 출력축이 평행하거나 동일한 것이 있다. 입력축과 출력축이 직각인 감속장치는 보통 워엄기어만을 이용하여 원하는 감속비를 얻는다. 그러나, 감속장치가 적용되는 기계들 중 어떤 기계는 그 구조상, 입력축과 출력축이 직각인 감속장치를 적용할 수 없는 경우가 있는데, 이 경우에는 입력축과 출력축이 평행하거나 동일한 감속장치를 사용하여야 한다.

입력축과 출력축이 평행한 감속장치로서, 스퍼기어를 이용한 감속장치는 입력축과 출력축 사이에 여러개의 스퍼기어를 개재하여 출력축의 회전수를 감소시킨다. 입력축과 출력축은 서로 이격된 2개의 플레이트를 관통하여 회전가능하도록 설치되며, 각각의 입력단과 출력단이 서로 반대방향으로 돌출되게 설치된다. 입력축과 출력축에서 2개의 플레이트 사이에 있는 부분 중 각각의 입력단과 출력단 쪽의 플레이트에 인접한 부분에는 각각 스퍼기어가 일체로 형성되어 있다. 입력축의 스퍼기어와 출력축의 스퍼기어는 여러개의 중간 스퍼기어에 의해 연결되어 있으며, 이 중간 스퍼기어는 2개의 플레이트에 회전가능하게 관통 설치된 여러개의 축 상에 각각 일체로 형성되어 있다.

그러나, 이렇게 스퍼기어를 이용하는 감속장치는 입력축과 출력축이 필연적으로 일치될 수가 없으며, 따라서, 감소시키고자 하는 비율이 큰 경우에는 스퍼기어의 개수가 더 많아져야 하므로 감속장치의 부피가 입력축에 대하여 방사상으로 더 커질 수 밖에 없다.

감속장치의 부피가 방사상으로 커지지 않도록 하기 위해, 일본 특허공개제63-214546호에 개시된 다른 하나의 종래 기술에서는, 유성기어를 사용하여 감속장치를 제조하였다. 그러나, 이러한 감속장치는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 입력축(D-1)과 출력축(6)이 일치하여 방사상 부피가 작지만, 유성기어의 감속비율이 작으므로 원하는 감속비율을 얻기 위해서는 여러개의 감속기유닛(U-1,U-2, U-3)을 필요로 하게 된다. 하나의 감속기유닛을 이루는 부품 개수는 6-7개이므로, 전체 감속장치의 부품 개수가 상당히 많아지게 된다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 입력축과 출력축이 동일축선 상에 있도록 함과 동시에 적은 개수의 부품으로 원하는 감속비율을 충분히 얻을 수 있도록 구성된 감속장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 감속장치로서 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 일부 단면도,

도 2는 본 발명의 감속장치로서 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 일부 단면도,

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면도,

도 4는 본 발명의 하우징의 단면도,

도 5는 종래기술의 감속장치의 단면도, 및

도 6은 도 5의 분해사시도이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 감속장치는, 일측면이 모터의 케이싱에 고정되며 외주연부의 하반부에 나사가공부(11a)가 형성된 환형체(11) 및 상기 환형체(11)의 중심에 베어링(13)을 통해 지지되는 모터축인 입력축(15)으로 이루어져 있고, 상기 입력축(15)은 그 일단이 상기 환형체(11)의 하단 아래로 소정길이 돌출되어 있고, 상기 환형체(11)의 하단 아래로 돌출된 입력축(15)의 외주면에는 웜(16)이 형성된 입력부(10)와; 외주연부의 상반부에 나사가공부(21a)가 형성된 환형체(21) 및 상기 환형체(21)의 중심에 베어링(23)을 통해 지지되는 출력축(25)으로 이루어져 있고, 상기 출력축(25)은 그 일단이 상기 환형체(21)의 하단 아래로 소정길이 돌출되어 있고, 그 타단이 상기 환형체(21)의 상단 위로 돌출되어 있으며, 상기 환형체(21)의 하단 외부로 돌출된 출력축(25)의 둘레에는 상단면에 베벨기어(28)가 외측 아래로 경사지게 형성된 싱크부(27)가 일체로 형성되어 있는 출력부(20)와; 상하단부 가장자리의 내주면에는 상기 입력부(10)의 나사가공부(11a)와 상기 출력부(20)의 나사가공부(21a)가 각각 맞물려 결합되는상부 및 하부 나사가공부(30a, 30b)가 각각 형성되고, 중간 소정의 3개소에는 핀공(31a, 31b, 31c)이 형성된 중공 원통체의 하우징(30)과; 중공 연결관(41), 상기 연결관(41)의 일단에 형성되어 상기 입력부(10)의 입력축(15)의 웜(16)에 직각으로 맞물려 상기 웜(16)의 회전에 대하여 직각으로 회전하는 웜휠(43) 및 상기 연결관(41)의 타단에 형성된 스퍼기어(45)로 이루어진 제1 중간기어(40)가 쌍으로 배치되고, 각각의 핀(47, 47)이 상기 각각의 연결관(41, 41) 내를 별개로 관통하여 상기 하우징(30)의 핀공(31a, 31b)에 각각 고정되고, 상기 각각의 웜휠(43, 43)은 상기 각각의 스퍼기어(45, 45)가 서로 반대측으로 향하게 상기 웜(16)의 직경방향 반대측에서 맞물리는 한쌍의 제1 중간기어(40, 40)와; 중공 연결관(51), 상기 연결관(51)의 일단에 형성되어 상기 제1 중간기어(40)의 스퍼기어(45)에 평행하게 맞물려 스퍼기어(45)의 회전방향과 반대방향으로 회전하는 스퍼기어(53) 및 상기 연결관(51)의 타단에 형성되어 상기 출력부(20)의 베벨기어(28)에 직각으로 맞물려 상기 베벨기어(28)를 직각으로 회전시키는 베벨기어(55)로 이루어진 제2 중간기어(50)가 쌍으로 배치되고, 하나의 핀(57)이 상기 연결관(51, 51) 내를 동시에 관통하여 상기 하우징(30)의 핀공(31c)에 고정되고, 상기 각각의 스퍼기어(53, 53)는 상기 각각의 베벨기어(55, 55)가 서로 반대측으로 향하게 상기 제1 중간기어(40, 40)의 각각의 스퍼기어(45, 45)에 맞물리는 한쌍의 제2 중간기어(50, 50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 감속장치에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 감속장치(1)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 입력부(10),출력부(20), 하우징(30), 한쌍의 제1 중간기어(40, 40) 및 한쌍의 제2 중간기어(50, 50)로 구성되어 있다.

입력부(10)는 그 일측면이 모터의 케이싱에 고정되는 환형체(11)와, 이 환형체(11)의 중심에 베어링(13)을 통해 지지되는 입력축(15)으로 이루어져 있다.

환형체(11)의 외주연부의 하반부에는 나사가공부(11a)가 형성되어 있다. 환형체(11) 내에 지지된 입력축(15)은 모터의 축으로서 그 일단이 환형체(11)의 하단 아래로 소정길이 돌출되어 있다. 환형체(11)의 하단 아래로 돌출된 입력축(15)의 외주면에는 웜(16)이 형성되어 있다.

출력부(20)는 환형체(21)와, 이 환형체(21)의 중심에 베어링(23)을 통해 지지되는 출력축(25)으로 이루어져 있다.

환형체(21)의 외주연부의 상반부에는 나사가공부(21a)가 형성되어 있다. 환형체(21) 내에 지지된 출력축(25)은, 그 일단이 환형체(21)의 하단 아래로 소정길이 돌출되어 있고, 그 타단이 환형체(21)의 상단 위로 돌출되어 있다. 환형체(21)의 하단 외부로 돌출된 출력축(25)의 둘레에는 싱크부(sink, 27)가 일체로 형성되어 있으며, 싱크부(27)의 상단면에는 베벨기어(28)가 외측 아래로 경사지게 형성되어 있다.

하우징(30)은, 도 4에 상세하게 도시된 바와 같이, 중공 원통체로서 그 상하단부 가장자리의 내주면에는 상부 및 하부 나사가공부(30a, 30b)가 각각 형성되어 있으며, 중간 소정의 3개소에는 핀공(31a, 31b, 31c)이 형성되어 있다.

상부 나사가공부(30a)에는 입력부(10)의 환형체(11)의 나사가공부(11a)가 맞물려 결합되며, 하부 나사가공부(30b)에는 출력부(20)의 환형체(21)의 나사가공부(21a)가 맞물려 결합된다. 따라서, 입력부(10)의 입력축(15)와 출력부(20)의 출력축(25)은 동일 축선상에 있게 된다.

한쌍의 제1 중간기어(40, 40) 중 하나의 제1 중간기어(40)는 중공 연결관(41)과, 이 연결관(41)의 일단에 형성된 웜휠(43)과, 연결관(41)의 타단에 형성된 스퍼기어(45)로 이루어져 있다.

웜휠(43)은 입력부(10)의 입력축(15)의 웜(16)에 직각으로 맞물려, 웜(16)의 회전에 대하여 직각으로 회전한다. 웜(16)과 웜휠(43)은 웜기어쌍을 이루며, 이러한 웜기어쌍은 웜(16)의 비틀림각 및 웜휠(43)의 톱니개수에 따라 최대 100:1 까지의 큰 감속비율을 얻을 수 있음을 알 수 있을 것이다.

한쌍의 제1 중간기어(40, 40)는 각각의 핀(47, 47)이 각각의 연결관(41, 41) 내를 별개로 관통하여 하우징(30)의 핀공(31a, 31b)에 각각 고정됨으로써 위치가 고정된다.

이때, 한쌍의 제1 중간기어(40, 40)는, 그 각각의 스퍼기어(45, 45)가 서로 반대측으로 향하게 그 각각의 웜휠(43, 43)이 웜(16)의 직경방향 반대측에서 맞물려 회전하므로, 각각의 웜휠(43, 43)이 서로 반대측에서 서로 반대방향으로 회전하고, 또한, 그 각각의 스퍼기어(45, 45)도 서로 반대측에서 서로 반대방향으로 회전한다.

한쌍의 제2 중간기어(50, 50) 중 하나의 제2 중간기어(50)는 중공 연결관(51)과, 이 연결관(51)의 일단에 형성된 스퍼기어(53)와, 연결관(51)의 타단에 형성된 베벨기어(55)로 이루어져 있다.

스퍼기어(53)는 제1 중간기어(40)의 스퍼기어(45)에 평행하게 맞물려, 스퍼기어(45)의 회전방향과 반대방향으로 회전한다. 제1 중간기어(40)의 스퍼기어(45)와 제2 중간기어(50)의 스퍼기어(53)는 스퍼기어쌍을 이루며, 이러한 스퍼기어쌍은 제1 중간기어(40)의 스퍼기어(45)와 제2 중간기어(50)의 스퍼기어(53)의 톱니개수의 차이에 따라 수배의 감속비율을 얻을 수 있음을 알 수 있을 것이다.

한쌍의 제2 중간기어(50, 50)는 하나의 핀(57)이 각각의 연결관(51, 51) 내를 동시에 관통하여 하우징(30)의 핀공(31c)에 고정됨으로써 위치가 고정된다.

이때, 한쌍의 제2 중간기어(50, 50)는, 그 각각의 베벨기어(55, 55)가 서로 반대측으로 향하게 그 각각의 스퍼기어(53, 53)가 제1 중간기어(40, 40)의 각각의 스퍼기어(45, 45)에 맞물려 회전하므로, 각각의 스퍼기어(53, 53)가 서로 반대측에서 서로 반대방향으로 회전하고, 또한, 그 각각의 베벨기어(55, 55)도 서로 반대측에서 서로 반대방향으로 회전한다.

베벨기어(55)는 출력부(20)의 싱크부(27)의 베벨기어(28)에 직각으로 맞물며, 베벨기어(28)를 베벨기어(55)의 회전에 대하여 직각으로 회전시킨다. 제2 중간기어(50)의 베벨기어(55)와 출력부(20)의 베벨기어(28)는 베벨기어쌍을 이루며, 이러한 베벨기어쌍은 제2 중간기어(50)의 베벨기어(55)와 출력부(20)의 베벨기어(28)의 톱니개수의 차이에 따라 수배의 감속비율을 얻을 수 있음을 알 수 있을 것이다.

출력부(20)의 싱크부(27)의 베벨기어(28)가 회전하면, 싱크부(27)와 일체로 형성된 출력축(25)도 베벨기어(28)의 회전방향과 동일한 회전방향으로 회전한다.

입력축(15)의 동력의 전달방향이 웜기어쌍, 즉, 입력부(10)의 웜(16) 및 제1 중간기어(40)의 웜휠(43)을 거치면서 한번 직각으로 바뀌고, 베벨기어쌍, 즉, 제2 중간기어(50)의 베벨기어(55) 및 출력부(20)의 베벨기어(28)를 거치면서 다시 한번 직각으로 바뀌므로, 출력축(25)에 전달되는 동력은 입력축(15)과 동일 축선 상에 있게 된다.

또한, 본 발명에는 감속수단으로서 웜기어쌍이 포함되므로 원하는 감속비율이 큰 경우에도, 종래기술에서와 같이 각각의 부품 개수가 많은 여러개의 감속기유닛을 사용하지 않고도 적은 부품 개수로 원하는 감속비율을 충분히 얻을 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 감속장치에 의하면, 입력축과 출력축 사이에 웜기어쌍과 베벨기어쌍을 배치함으로써 입력축의 동력이 출력축에 동일 축선상으로 전달되게 함과 동시에 적은 부품 개수로 원하는 감속비율을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims

일측면이 모터의 케이싱에 고정되며 외주연부의 하반부에 나사가공부(11a)가 형성된 환형체(11) 및 상기 환형체(11)의 중심에 베어링(13)을 통해 지지되는 모터축인 입력축(15)으로 이루어져 있고, 상기 입력축(15)은 그 일단이 상기 환형체(11)의 하단 아래로 소정길이 돌출되어 있고, 상기 환형체(11)의 하단 아래로 돌출된 입력축(15)의 외주면에는 웜(16)이 형성된 입력부(10)와;

외주연부의 상반부에 나사가공부(21a)가 형성된 환형체(21) 및 상기 환형체(21)의 중심에 베어링(23)을 통해 지지되는 출력축(25)으로 이루어져 있고, 상기 출력축(25)은 그 일단이 상기 환형체(21)의 하단 아래로 소정길이 돌출되어 있고, 그 타단이 상기 환형체(21)의 상단 위로 돌출되어 있으며, 상기 환형체(21)의 하단 외부로 돌출된 출력축(25)의 둘레에는 상단면에 베벨기어(28)가 외측 아래로 경사지게 형성된 싱크부(27)가 일체로 형성되어 있는 출력부(20)와;

상하단부 가장자리의 내주면에는 상기 입력부(10)의 나사가공부(11a)와 상기 출력부(20)의 나사가공부(21a)가 각각 맞물려 결합되는 상부 및 하부 나사가공부(30a, 30b)가 각각 형성되고, 중간 소정의 3개소에는 핀공(31a, 31b, 31c)이 형성된 중공 원통체의 하우징(30)과;

중공 연결관(41), 상기 연결관(41)의 일단에 형성되어 상기 입력부(10)의 입력축(15)의 웜(16)에 직각으로 맞물려 상기 웜(16)의 회전에 대하여 직각으로 회전하는 웜휠(43) 및 상기 연결관(41)의 타단에 형성된 스퍼기어(45)로 이루어진 제1중간기어(40)가 쌍으로 배치되고, 각각의 핀(47, 47)이 상기 각각의 연결관(41, 41) 내를 별개로 관통하여 상기 하우징(30)의 핀공(31a, 31b)에 각각 고정되고, 상기 각각의 웜휠(43, 43)은 상기 각각의 스퍼기어(45, 45)가 서로 반대측으로 향하게 상기 웜(16)의 직경방향 반대측에서 맞물리는 한쌍의 제1 중간기어(40, 40)와;

중공 연결관(51), 상기 연결관(51)의 일단에 형성되어 상기 제1 중간기어(40)의 스퍼기어(45)에 평행하게 맞물려 스퍼기어(45)의 회전방향과 반대방향으로 회전하는 스퍼기어(53) 및 상기 연결관(51)의 타단에 형성되어 상기 출력부(20)의 베벨기어(28)에 직각으로 맞물려 상기 베벨기어(28)를 직각으로 회전시키는 베벨기어(55)로 이루어진 제2 중간기어(50)가 쌍으로 배치되고, 하나의 핀(57)이 상기 연결관(51, 51) 내를 동시에 관통하여 상기 하우징(30)의 핀공(31c)에 고정되고, 상기 각각의 스퍼기어(53, 53)는 상기 각각의 베벨기어(55, 55)가 서로 반대측으로 향하게 상기 제1 중간기어(40, 40)의 각각의 스퍼기어(45, 45)에 맞물리는 한쌍의 제2 중간기어(50, 50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 감속장치.