KR200438572Y1

KR200438572Y1 - 유성기어형 감속기

Info

Publication number: KR200438572Y1
Application number: KR2020060029837U
Authority: KR
Inventors: 박주철
Original assignee: 주식회사 효성감속기
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2008-02-26

Abstract

본 고안은 다수의 유성기어를 이용하여 큰 감속비를 얻을 수 있도록 한 유성기어형 감속기에 관한 것으로서, 모터(50)의 구동축(55)에 결합되는 선 기어(11)와, 상기 선 기어(11)의 외측에서 치합되는 복수의 유성기어(12)와, 상기 선 기어(11)와의 사이에 유성기어(12)를 개재하여 치합되고 외주면에 웜 기어(15')가 형성되는 웜 휠(15')과, 상기 유성기어(12)를 회전 가능하게 지지하고 출력축(45)에 연결되는 캐리어(13)로 이루어진 감속부(10)와; 상기 웜 휠(15)의 웜 기어(15')에 치합되는 웜(21')이 구비되어 상기 모터(50)가 구동되지 않을 때 상기 웜 휠(13)을 회전시키는 웜 샤프트(21)와, 상기 웜 샤프트(21)에 결합되는 핸들(22)로 이루어진 수동 구동부(20);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 모터가 작동되지 않더라도 기기를 작동시킬 수 있고, 수동 구동시 과도한 힘을 요구하지 않아 수동 구동이 용이하게 된다.

유성기어, 선기어, 캐리어, 웜, 수동구동, 핸들, 감속기

Description

유성기어형 감속기{Planet Gear Type Reducer}

도 1은, 본 고안에 의한 유성기어형 감속기가 도시된 외관 사시도.

도 2는, 본 고안의 유성기어형 감속기의 내부 구성이 도시된 단면도.

도 3은, 도 2의 "A-A" 단면이 도시된 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 제1 감속부 11: 선 기어(SUN GEAR)

12: 유성기어(PLANET GEAR) 13: 캐리어(CARRIER)

14: 연결축 15: 웜 휠

15': 웜 기어 20: 수동 구동부

21: 웜 샤프트 21': 웜

22: 핸들 30: 과부하 차단부

31: 리미트 스위치 32: 암

35: 토크 설정부 36: 스프링

37: 보조 케이스 38: 나사 죠오

40: 제2 감속부 41: 편심 캠

42: 베어링 43: 디스크

44: 연결핀 45: 출력축

46: 디스크 박스 50: 모터

55: 구동축 100: 케이스

본 고안은 다수의 유성기어를 이용하여 큰 감속비를 얻을 수 있도록 한 유성기어형 감속기에 관한 것으로서, 특히 모터가 작동되지 않더라도 수동 구동이 가능하고 과부하로 인한 모터의 손상을 방지할 수 있도록 한 유성기어형 감속기에 관한 것이다.

일반적으로 감속기는 속도를 줄이는 기기로서, 속도는 빠르고 토크가 낮은 모터의 회전 출력을 속도는 늦고 토크가 큰 회전력으로 전환시키기 위하여 사용한다.

감속기는 기어를 이용하는 감속하는 경우가 대부분이며, 기어 결합의 종류에 따라 스퍼기어형 감속기, 웜 감속기, 유성기어형 감속기 등으로 구분되고 있다. 가장 일반적으로 사용되고 있는 스퍼기어형 감속기는 제작 및 정비가 용이하고 가격이 저렴한 장점이 있으나, 감속효율이 낮고 모터의 회전방향과 출력축의 회전 방향이 반대가 되는 단점이 있다. 특히 노출형의 경우에는 이물질에 의하여 기어가 손상되기 쉬운 문제점이 있다. 또, 웜 감속기는 높은 감속효율을 얻을 수 있는 장점이 있으나, 구동축의 회전방향과 출력축의 회전방향이 직교 상태에 있게 되는 단점이 있다.

이에 비하여 유성기어형 감속기는 구동축과 출력축을 동일 선상에 위치시킬 수 있도록 하여 모터 직결용으로 만들 수 있고, 구동축과 출력축의 회전 방향이 동일하며 밀폐형으로 구성되어 외부의 이물질로부터의 오염을 방지할 수 있는 장점이 있다.

그러나, 상기한 대부분의 감속기는 대부분이 모터를 이용한 전동 구동 전용으로 되어 있어 정전이나 모터의 손상 등으로 인하여 모터가 작동하지 않을 경우 기기 운전이 불가능한 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 모터가 작동하지 않을 경우 수동으로 기기를 작동시킬 수 있도록 하여 전동 구동은 물론 수동 구동이 가능한 유성기어형 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 고안은 수동 구동시 과도한 힘을 요구하지 않도록 한 유성기어형 감속기를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 고안은 과부하시 자동으로 전원을 차단하여 모터를 보호할 수 있도록 한 유성기어형 감속기를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 유성기어형 감속기에 따르면, 모터의 구동축에 결합되는 선 기어와, 상기 선 기어의 외측에서 치합되는 복수의 유성기어와, 상기 선 기어와의 사이에 유성기어를 개재하여 치합되고 외주면에 웜 기어가 형성되는 웜 휠과, 상기 유성기어를 회전 가능하게 지지하고 출력축에 연결되는 캐리어로 이루어진 감속부와; 상기 웜 휠의 웜 기어에 치합되는 웜이 구비되어 상기 모터가 구동되지 않을 때 상기 웜 휠을 회전시키는 웜 샤프트와, 상기 웜 샤프트에 결합되는 핸들로 이루어진 수동 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 고안의 유성기어형 감속기에 따르면, 상기 수동 구동부는, 과부하시 상기 모터로 공급되는 전원을 차단하는 과부하 차단부를 구비하고; 상기 과부하 차단부는, 케이스에 설치되는 리미트 스위치와, 상기 웜 샤프트에 설치되어 웜 샤프트의 직선 이동시 상기 리미트 스위치를 작동시키는 암과, 상기 웜 샤프트의 끝단에 설치되어 운전 토크를 설정하는 토크 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 유성기어형 감속기에 따르면, 상기 토크 설정부는, 상기 웜 샤프트의 끝단에 외삽되는 스프링과, 상기 스프링이 내부에 위치되도록 상기 케이스에 설치되고 끝단측에 나사부가 형성된 보조 케이스와, 상기 보조 케이스의 끝단으로부터 나사 결합되어 상기 스프링의 장력을 조절하는 나사 죠오를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 유성기어형 감속기를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 유성기어형 감속기가 도시된 외관 사시도이고, 도 2는 본 고안의 유성기어형 감속기의 내부 구성이 도시된 단면도이며, 도 3은 도 2의 "A-A" 단면이 도시된 단면도.

본 고안에 의한 유성기어형 감속기는, 모터(50)의 구동축(55)에 설치되어 1차 감속이 이루어지도록 하는 제1 감속부(10)와, 상기 제1 감속부(10)의 출력부에 연결되어 2차 감속이 이루어지도록 하는 제2 감속부(40)와, 상기 제1 감속부(10)에 연결되어 모터 정지시 수동 구동이 가능하게 하는 수동 구동부(20)로 구성된다.

상기 제1 감속부(10)는, 모터(50)의 구동축(55)에 결합되는 선 기어(11)와, 상기 선 기어(11)의 외측에서 치합되는 복수의 유성기어(12)와, 상기 선 기어(11)와의 사이에 유성기어(12)를 개재하여 치합되고 외주면에 웜 기어(15')가 형성되는 웜 휠(15')과, 상기 유성기어(12)를 회전 가능하게 지지하고 제2 감속부(40)의 입력축이 되는 연결축(14)과 일체로 형성되는 캐리어(13)로 이루어진다. 그리고, 상기 수동 구동부(20)는, 상기 웜 휠(15)의 웜 기어(15')에 치합되는 웜(21')이 구비되어 상기 모터(50)가 구동되지 않을 때 상기 웜 휠(13)을 회전시키는 웜 샤프트(21)와, 상기 웜 샤프트(21)에 결합되는 핸들(22)로 이루어진다. 한편, 상기 제1 감속부(10)와 출력축(45) 사이에 설치되는 제2 감속부(40)는 사이클로형 감속부 또는 유성기어형 감속부 중 어느 것을 사용하더라도 무방하나, 여기서는 사이클로형 감속부를 기준으로 하여 설명한다.

그리고, 상기 수동 구동부(20)는, 과부하시 상기 모터(50)로 공급되는 전원을 차단할 수 있도록 과부하 차단부(30)를 구비한다. 상기 과부하 차단부(30)는, 케이스(100)에 설치되는 리미트 스위치(31)와, 상기 웜 샤프트(21)에 설치되어 웜 샤프트(21)의 직선 이동시 상기 리미트 스위치(31)를 작동시키는 암(32)과, 상기 웜 샤프트(21)의 끝단에 설치되어 운전 토크를 설정하는 토크 설정부(35)로 이루어진다. 여기서, 상기 토크 설정부(35)는, 상기 웜 샤프트(21)의 끝단에 외삽되는 스프링(36)과, 상기 스프링(36)이 내부에 위치되도록 상기 케이스(100)에 설치되고 끝단측에 나사부가 형성된 보조 케이스(37)와, 상기 보조 케이스(37)의 끝단으로부터 나사 결합되어 상기 스프링(36)의 장력을 조절하는 나사 죠오(38)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 유성기어형 감속기는, 전동 운전은 물론 수동 운전이 가능하고 과부하시 운전을 정지하여 장치를 보호하게 된다.

모터(50)의 구동에 따라 구동축(55)이 회전되고, 상기 구동축(55)에 결합된 선 기어(11)가 회전된다. 상기 선 기어(11)의 회전에 따라 선 기어(11)와 웜 휠(15)에 동시에 치합된 유성기어(12)가 자전과 함께 선 기어(11)의 주위를 공전하게 된다. 상기 유성기어(12)의 공전에 따라 유성기어(12)를 지지하는 캐리어(13) 역시 선 기어(12)의 주위를 회전하게 된다.

이때, 상기 구동축(55)의 회전수와 캐리어(13)의 회전수의 비가 감속비가 되는데, 선 기어(11)의 치차수를 N1이라 하고, 웜 휠(15)의 치차수를 M1이라 하면, 상기 제1 감속부(10)의 감속비는 하기의 수학식 1과 같다.

또한, 상기 캐리어(13)와 일체로 형성되는 연결축(14)에 설치된 제2 감속부(40)의 베어링(42) 및 디스크(43)가 연결축(14)을 중심으로 하여 공전하게 된다. 이때, 상기 디스크(43)가 디스크 박스(46)의 내주면에 치합되어 있으므로, 상기 디 스크(43)는 디스크 박스(46)의 치차수와 디스크(43)의 치차수의 차만큼 연결축(15)과 반대 방향으로 자전하게 된다. 이러한 상기 디스크(43)의 자전력이 복수의 연결핀(44)을 통해 출력축(45)으로 전달되어 출력축(45)을 회전시키게 된다. 따라서, 상기 출력축(45)은 상기 모터(50)의 구동축(55)과 동일한 방향으로 회전하게 된다.

이때, 상기 디스크(43)의 치차수를 N2이라 하고, 디스크 박스(46)의 치차수를 M2이라 하면, 상기 제2 감속부(40)의 감속비는 하기의 수학식 2와 같다.

따라서, 본 고안에 의한 유성기어형 감속기의 전체적인 감속비는 하기의 수학식 3과 같이 나타난다.

만약, 정전이나 모터(50)의 손상 등으로 인하여 모터(50)의 작동이 불가능하여 기기를 운전할 수 없을 경우에는, 수동 구동부(20)를 이용하여 출력축(45)을 회전시킨다.

즉, 핸들(22)을 이용하여 웜 샤프트(21)를 회전시키면, 상기 웜 샤프트(21)의 웜(21')이 결합된 웜 휠(16)이 회전하게 되고, 상기 웜 휠(16)의 회전에 따라 이와 맞물려 있는 유성기어(12)가 회전된다. 이때, 상기 웜 샤프트(21)가 1회전할 때 상기 웜 휠(16)이 1 피치씩 회전하게 되므로, 웜 샤프트(21)와 웜 휠(16) 사이에서 1차적인 감속이 이루어지게 된다. 한편, 상기 유성기어(12)의 회전력은 캐리어(13) 및 연결축(14)을 통해 상기 제2 감속부(40)로 전달되며, 상기 제2 감속부(40)에서 2차 감속이 이루어진 후 출력축(45)으로 전달된다.

한편, 상기 제2 사이클로 감속부(40)에서의 2차 감속 과정은 전동 구동시와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 이때, 상기 핸들(22)의 회전력이 2차례에 걸쳐 감속되므로 상기 핸들(22)을 회전시키기 위한 토크는 그리 크지 않아도 된다.

한편, 상기 모터(50)를 이용하여 기기를 전동 구동할 때, 과부하가 발생하는 경우 수동 구동부(20)의 과부하 차단부(30)가 작동되어 모터(50)를 정지시킴으로써 과부하로 인한 모터(50)의 손상을 방지하게 된다.

먼저, 적절한 부하에 따른 웜 샤프트(21)의 웜(21')과 웜 휠(15)의 외주면 접촉부 치면에서 발생하는 정격 접선력에 맞게 스프링(36)의 장력을 조절한다. 즉, 나사 죠오(38)를 회전시켜 스프링(36)의 장력을 조절함으로써 운전 토크를 설정하는 것이다.

이 상태에서 모터(50)를 이용한 전동 구동을 실시하며, 전동 구동 도중에 정격 접선력 이상으로 운전하는 경우, 즉 과부하인 경우 상기 웜 샤프트(21)의 웜(21') 치면에 반력이 작용하게 된다. 이 반력에 의하여 웜 샤프트(21)가 끝단 방향으로 미세하게 움직이게 되고, 상기 웜 샤프트(21)의 이동에 따라 암(32)이 리 미트 스위치(31)를 작동시켜 전원을 차단하게 되므로 모터(50)가 정지된다.

이상은 2단 구조의 감속기에 대하여 설명한 것으로, 필요한 감속비에 따라 제2 감속부(40)를 설치하지 않거나 다단으로 구성할 수 있다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 고안의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 실용신안등록청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

본 고안에 의한 유성기어형 감속기에 따르면, 핸들을 포함하는 수동 구동부가 포함되어 모터가 작동되지 않더라도 기기를 작동시킬 수 있고, 수동 구동시 과도한 힘을 요구하지 않아 수동 구동이 용이한 효과가 있다.

또, 본 고안의 유성기어형 감속기에 따르면, 설치시 수동으로 작동시켜 주변 기기와의 간섭을 배제함으로써 신속하고 정확한 설치가 가능한 효과가 있다.

또한, 본 고안의 유성기어형 감속기에 따르면, 수동 구동부의 기계적 구조를 이용하여 과부하시 모터로 공급되는 전원을 자동으로 차단함으로써 모터를 보호할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 고안의 유성기어형 감속기에 따르면, 과부하 판단의 근거가 되는 운전 토크의 설정이 용이한 효과가 있다.

Claims

모터(50)의 구동축(55)에 결합되는 선 기어(11)와, 상기 선 기어(11)의 외측에서 치합되는 복수의 유성기어(12)와, 상기 선 기어(11)와의 사이에 유성기어(12)를 개재하여 치합되고 외주면에 웜 기어(15')가 형성되는 웜 휠(15')과, 상기 유성기어(12)를 회전 가능하게 지지하고 출력축(45)에 연결되는 캐리어(13)로 이루어진 감속부(10)와;

상기 웜 휠(15)의 웜 기어(15')에 치합되는 웜(21')이 구비되어 상기 모터(50)가 구동되지 않을 때 상기 웜 휠(13)을 회전시키는 웜 샤프트(21)와, 상기 웜 샤프트(21)에 결합되는 핸들(22) 및 과부하시 상기 모터(50)로 공급되는 전원을 차단하는 과부하 차단부(30)로 이루어진 수동 구동부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유성기어형 감속기.
삭제
제1항에 있어서,

상기 과부하 차단부(30)는, 케이스(100)에 설치되는 리미트 스위치(31)와, 상기 웜 샤프트(21)에 설치되어 웜 샤프트(21)의 직선 이동시 상기 리미트 스위치(31)를 작동시키는 암(32)과, 상기 웜 샤프트(21)의 끝단에 설치되어 운전 토크를 설정하는 토크 설정부(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유성기어형 감속기.
제3항에 있어서,

상기 토크 설정부(35)는, 상기 웜 샤프트(21)의 끝단에 외삽되는 스프링(36)과, 상기 스프링(36)이 내부에 위치되도록 상기 케이스(100)에 설치되고 끝단측에 나사부가 형성된 보조 케이스(37)와, 상기 보조 케이스(37)의 끝단으로부터 나사 결합되어 상기 스프링(36)의 장력을 조절하는 나사 죠오(38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유성기어형 감속기.
제1항에 있어서,

상기 감속부(10)와 출력축(45) 사이에 제2 감속부(40)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 유성기어형 감속기.
제5항에 있어서,

상기 제2 감속부(40)는 사이클로형 감속부 또는 유성기어형 감속부 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유성기어형 감속기.