KR200360486Y1 - 축방향 변환 기어전동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 피니언과 랙을 이용하여 회전축의 방향을 변환할 수 있을 뿐만 아니라 두축사이의 거리가 원거리일 경우에도 동력전달이 가능한 축방향 변환 기어전동장치에 관한 것이다.

이와 같은 본 고안 축방향 변환 기어전동장치는 일측방향으로 설치된 제1회전축과 이 제1회전축에 장착되는 제1피니언을 포함하는 제1기어모듈과, 제1회전축에 수직되는 방향으로 설치된 제2회전축과 이 제2회전축에 장착되는 제2피니언을 포함하는 제2기어모듈 및 일체의 로드 형상으로 형성되되 일측에 제1피니언에 결합되는 제1치차부가 형성되고 타측에 제2피니언에 결합되는 제2치차부가 형성되며 제1기어모듈의 동력을 제2기어모듈로 전달하거나 제2기어모듈의 동력을 제1기어모듈로 전달하는 축방향 변환 랙으로 구성된다.

이상과 같이, 본 고안에 따른 축방향 변환 기어전동장치는 하나의 랙과 두개의 피니언을 이용함으로써 두축이 서로 평행하거나 교차하지 않아도 확실하게 동력을 전달할 수 있을 뿐만 아니라 기어 즉, 피니언의 일방향 회전과 역방향 회전이 모두 가능하게 된다.

Description

축방향 변환 기어전동장치{Gear apparatus used to change of shaft direction}

본 고안은 축방향 변환 기어전동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피니언(Pinion)과 랙(Rack)을 이용하여 회전축의 방향을 변환할 수 있을 뿐만 아니라 두축사이의 거리가 원거리일 경우에도 동력전달이 가능한 축방향 변환 기어전동장치에 관한 것이다.

일반적으로 기계라 함은 소정 힘으로 각기 다른 기능을 가진 기구들을 통하여 원하고자 하는 운동을 하고 알맞은 힘으로 필요한 곳에 정확히 그 움직임을 전달하는 것을 지칭한다.

이에 이와 같은 기계들, 특히 대부분의 역학적인 기계들은 어떤 형태의 운동을 다른 형태의 운동으로 바꾸는 일을 하게 된다. 예를 들면, 원운동을 하는 물체를 직선운동으로 바꾼다거나 반대로 직선운동을 하는 물체를 원운동으로 바꾸기도 한다.

따라서, 이와 같은 대부분의 역학적인 기계들에는 어떤 형태의 운동이 다른 형태의 운동으로 변환될 수 있도록 소정 동력을 전달해주는 동력전달수단이 구비되게 된다.

이하, 종래 기계들에 구비되는 동력전달수단에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

종래 기계들에 구비되는 동력전달수단은 크게 벨트(Belt) 전동장치와, 체인(Chain) 전동장치와, 마찰차 전동장치 및 기어 전동장치 등으로 구성되며, 동력을 전달할 때 두축사이의 거리, 두축의 방향, 각 축의 회전방향 및 전달될 동력의 크기 등을 종합적으로 고려하여 동력전달수단을 선택하게 된다.

이때, 기어 전동장치는 기어의 이를 서로 맞물려 동력을 전달하는 장치로,기어의 두축이 평행하거나 교차하지 않아도 확실하게 동력을 전달할 수 있으며, 서로 맞물리는 기어의 잇수를 변화시킬 경우 회전되는 속도와 힘을 다양하게 변화시킬 수 있어 기계의 일 요소로 자주 사용되고 있다.

특히, 웜과 웜기어는 앞에서 설명한 바와 같은 기어의 두축이 서로 평행하거나 교차하지 않아도 확실하게 동력을 전달할 수 있을 뿐만 아니라 속도비를 매우 크게 할 수 있기 때문에 감속장치 등에서 기계의 일 요소로 자주 사용되고 있다.

그러나, 이와 같은 웜(Worm)과 웜기어는 웜으로부터 웜기어의 운동전달은 가능하지만 그 역은 불가능하게 되는 단점이 있으며, 두축간의 거리가 비교적 가까울때에만 사용할 수 있게 되는 단점이 있다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 고안의 목적은 기어의 두축이 서로 평행하거나 교차하지 않아도 확실하게 동력을 전달할 수 있을 뿐만 아니라 기어의 일방향 회전 및 역방향 회전이 가능하고, 두축간의 거리가 다소 원거리일 경우에도 사용가능한 축방향 변환 기어전동장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 일실시예인 축방향 변환 기어전동장치를 도시한 사시도

도 2는 도 1의 축방향 변환 랙을 도시한 사시도

※도면의 주요부분에 대한 부호 설명

100 : 축방향 변환 기어전동장치 120 : 제 2기어모듈

124 : 제 2피니언 126 : 제 2회전축

140 : 축방향 변환 랙 142 : 제 2치차부

144 : 제 1치차부 160 : 제 1기어모듈

161 : 회전모터 163 : 제 1회전축

165 : 제 1피니언

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 고안 축방향 변환 기어전동장치는 일측방향으로 설치된 제1회전축과 이 제1회전축에 장착되는 제1피니언을 포함하는 제1기어모듈(Module)과, 제1회전축에 수직되는 방향으로 설치된 제2회전축과 이 제2회전축에 장착되는 제2피니언을 포함하는 제2기어모듈 및 일체의 로드(Rod) 형상으로 형성되되 일측에 제1피니언에 결합되는 제1치차부가 형성되고 타측에 제2피니언에 결합되는 제2치차부가 형성되며 제1기어모듈의 동력을 제2기어모듈로 전달하거나 제2기어모듈의 동력을 제1기어모듈로 전달하는 축방향 변환 랙으로 구성된 것을 특징으로 한다.

*나아가, 상기 제1치차부는 상기 제2치차부에 수직되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

더 나아가, 상기 제1치차부에는 수평방향으로 평행한 다수개의 이가 형성되며, 제2치차부에는 수직방향으로 평행한 다수개의 이가 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상술하도록 한다. 단, 이들 실시예는 예시적인 목적일뿐 본 고안의 기술적 사상이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 고안의 일실시예인 축방향 변환 기어전동장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 축방향 변환 랙을 도시한 사시도이다.

*도 1에 도시된 바와 같이 본 고안의 일실시예인 축방향 변환기어전동장치(100)는 크게 제1기어모듈(160)과 제2기어모듈(120) 및 이 제1기어모듈(160)과 제2기어모듈(120) 사이에서 동력을 전달해주는 축방향 변환 랙(140)으로 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 제1기어모듈(160)은 다시 다수의 이가 형성된 제1피니언(165)과, 이 제1피니언(165)에 장착되는 제1회전축(163) 및 이러한 제1회전축(163)을 회전시켜주는 회전모터(161)로 구성된다.

그리고, 제2기어모듈(120)은 제1피니언(165)과 유사하게 형성된 제2피니언(124)과 이 제2피니언(124)에 장착되는 제2회전축(126)으로 구성된다.

이때, 제1회전축(163)과 제2회전축(126)은 상호 수직되게 설치된다. 즉, 제1회전축(163)이 좌우방향인 수평으로 설치된다면, 제2회전축(126)은 상하방향인 수직으로 설치되게 된다. 이에, 제1회전축(163)과 제2회전축(126)에 각각 장착되는 제1피니언(165)과 제2피니언(124)도 상호 수직되도록 설치되게 된다.

한편, 축방향 변환 랙(140)은 로드 형상으로, 제1피니언(165)과 결합되는 제1치차부(144)와, 제2피니언(124)과 결합되는 제2치차부(142)로 구성된다.

이때, 제1치차부(144)와 제2치차부(142)에는 각각 이에 대응되는 제1피니언(165)과 제2피니언(124)에 결합될 수 있도록 다수의 이가 형성되게 되는 바, 각각 서로다른 방향으로 형성된다.

즉, 제1치차부(144)에 형성된 이는 제2치차부(142)에 형성된 이와 직각만큼 틀어지게 형성된다. 예를 들면, 제1치차부(144)에 형성된 이가 좌우방향으로 평행하게 형성된다면, 제2치차부(142)에 형성된 이는 상하방향으로 평행하도록 형성되게 된다. 이와 같은 이유는 하나의 축방향 변환 랙(140)으로 두개의 피니언(165,124)에 동시 결합되어야 하는 바, 제1회전축(163)과 제2회전축(126) 및 이들에 각각 장착되는 제1피니언(165)과 제2피니언(124)이 상호 수직되도록 설치되기 때문이다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 일실시예인 축방향 변환 기어전동장치(100)의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 고안의 일실시예인 축방향 변환 기어전동장치(100)는 앞에서 설명한 바와 같이 축방향 변환 랙(140)의 제1치차부(144)에 제1기어모듈(160)의 제1피니언(165)이 결합되게 되고, 축방향 변환 랙(140)의 제2치차부(142)에 제2기어모듈(120)의 제2피니언(124)이 결합되게 된다.

따라서, 도 1에 도시한 회전모터(161) 등에 의해 제1피니언(165)이 일방향으로 회전될 경우 이에 결합된 축방향 변환 랙(140)은 일측 방향으로 직선운동하게 되고, 이 직선운동을 하면서 제2피니언(124)을 제1피니언(165)의 회전방향과 동일한 방향인 일방향으로 회전시키게 된다. 이때, 제1피니언(165)에 결합된 제1회전축(163)이 좌우방향 즉 수평방향을 향하고 있다면, 제2피니언(124)에 결합된 제2회전축(126)은 상하방향 즉 수직방향을 향하게 된다.

이후, 제2피니언(124)이 타방향으로 회전될 경우 이에 결합된 축방향 변환 랙(140)도 타측 방향으로 직선운동하게 되고, 이 직선운동을 하면서는 제2피니언(124)을 제1피니언(165)의 회전방향과 동일한 방향인 타방향으로 회전시키게 된다.

또한, 축방향 변환 랙(140)에 결합된 제2피니언(124)을 먼저 일방향으로 회전시킬 경우 축방향 변환 랙(140)은 일측방향으로 직선운동하게 되고, 이 직선운동을 하면서 제1피니언(165)을 일방향으로 회전시키게 된다.

그리고, 제2피니언(124)을 타방향으로 회전시킬 경우 이 제2피니언(124)에 결합된 축방향 변환 랙(140)은 타측방향으로 직선운동하면서 제1피니언(165)을 타방향으로 회전시키게 된다.

이상과 같이, 본 고안에 따른 축방향 변환 기어전동장치(100)는 하나의 랙(140)과 두개의 피니언(165,124)을 이용함으로써 두축(163,126)이 서로 평행하거나 교차하지 않아도 확실하게 동력을 전달할 수 있을 뿐만 아니라 기어 즉, 피니언(165,124)의 일방향 회전과 역방향 회전이 모두 가능하게 된다.

또한, 본 고안에 따른 축방향 변환 기어전동장치(100)는 하나의 랙(140)과 이에 결합되는 두개의 피니언(165,124)을 이용함으로써 상호간 동력을 전달하기 때문에 랙(140)의 길이만 조절하면 두축(163,126)간의 거리가 다소 원거리일 경우에도 그 사용이 가능하게 된다. 즉, 본 고안에 따른 축방향 변환 기어전동장치(100)는 두축간(163,126)의 이격 거리에 관계없이 사용가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 축방향 변환 기어전동장치는 하나의 랙과 두개의 피니언을 이용함으로써 두축이 서로 평행하거나 교차하지 않아도 확실하게 동력을 전달할 수 있을 뿐만 아니라 기어 즉, 피니언의 일방향 회전과 역방향 회전이 모두 가능하게 되는 효과가 있다.

또한, 본 고안에 따른 축방향 변환 기어전동장치는 하나의 랙과 이에 결합되는 두개의 피니언을 이용함으로써 상호간 동력을 전달하기 때문에 랙의 길이만 조절하면 두축간의 거리가 다소 원거리일 경우에도 그 사용이 가능하게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 일측방향으로 설치된 제1회전축과, 상기 제1회전축에 장착되는 제1피니언을 포함하는 제1기어모듈;

   상기 제1회전축에 수직되는 방향으로 설치된 제2회전축과, 상기 제2회전축에 장착되는 제2피니언을 포함하는 제2기어모듈 및;

   일체의 로드 형상으로 형성되되, 일측에 상기 제1피니언에 결합되는 제1치차부가 형성되고, 타측에 상기 제2피니언에 결합되는 제2치차부가 형성되며, 상기 제1기어모듈의 동력을 상기 제2기어모듈로 전달하거나 상기 제2기어모듈의 동력을 상기 제1기어모듈로 전달하는 축방향 변환 랙으로 구성된 것을 특징으로 하는 축방향 변환 기어전동장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1치차부는 상기 제2치차부에 수직되게 형성되는 것을 특징으로 하는 축방향 변환 기어전동장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제1치차부에는 수평방향으로 평행한 다수개의 이가 형성되며, 상기 제2치차부에는 수직방향으로 평행한 다수개의 이가 형성된 것을 특징으로 하는 축방향 변환 기어전동장치.