KR200487904Y1 - 일체형 모터 커플링 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 축공을 갖는 베어링 모듈; 일단에 축공을 관통하는 동력전달축이 형성되고, 상기 베어링 모듈의 일측에 위치하는 구동 모듈; 중심에 오리피스가 형성되고, 베어링 모듈의 타측에 위치하는 커플링 모듈; 및 오리피스를 관통하여 분해 가능하게 동력전달축에 잠금 고정되어, 커플링 모듈을 동력전달축에 고정시키는 고정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모터 커플링 장치에 관한 것이다. 상기 커플링 모듈의 타측에는 회전 가능하게 볼스크류가 조임결합된다. 구동 모듈은 동력전달축을 구동하여 커플링 모듈의 회전을 유도하고, 커플링 모듈이 볼스크류의 회전을 유도하도록 하며, 볼스크류가 작업대를 유도하여 변위 동작을 하도록 한다. 베어링 모듈을 통하여 종래의 브래킷 기능을 대체함으로써, 스크류 가공이 불필요한 커플링 모듈을 즉시 적용 가능하므로, 작업 시간 및 비용을 줄이는 효과를 달성할 수 있다.

Description

일체형 모터 커플링 장치 {ALL-IN-ONE COUPLING DEVICE FOR MOTOR}

본 고안은 커플링 장치에 관한 것으로서, 특히, 일체형 모터 커플링 장치에 관한 것이다.

과학 기술의 발전에 따라 산업화의 강도는 끊임없이 증가했다. 인력 작업의 비용을 줄이고 제품의 정밀도를 높이기 위하여, 각종 자동화 장치 및 컴퓨터 제어식 가공 기구도 그에 따라 개발되고 있다.

자동화 실행 전에 장치의 정밀도 및 정확성을 높이지 않으면 생산물의 품질을 보장할 수 없기 때문에, 서보 모터 및 볼 스크류를 조합하여 활용하는 것이 착안되었다. 예컨대, 가공 정밀도를 높이기 위하여, 상기 서보 모터 및 상기 볼 스크류를 함께 사용함으로써, 작업대 또는 플랫폼의 이동이 제어되고, 이를 통해 종래의 활축 또는 궤도 제어 방식이 대체될 수 있다. 상기 서보 모터의 동력을 상기 볼 스크류에 전달하기 위한 종래의 모터 동력 전달 모듈의 결합 방식에 의하면, 모터 및 볼 스크류 사이에 커플러를 설치하여 모터 동력 전달축을 조임 결합하고 커플러의 타단을 볼 스크류에 조임 결합하여, 베어링이 구비된 브래킷에 볼 스크류를 관통시킴으로써, 안정적인 동작을 도모하였다.

그러나, 이러한 결합 방식은 상기 서보 모터(예: 구동 모듈)를 구비하고 그 동력 전달축에 따라 적합한 커플러(예: 커플링 모듈)를 선택하며 상기 볼 스크류의 크기에 맞게 적합한 브래킷을 선택해야만 하는 것 이외에도, 추가적으로 스크류의 일단을 가공하여 상기 커플러에 맞춤 결합을 하여야 한다. 상기 스크류 자체의 경도가 높을 경우에는 가공이 용이하지 않기 때문에 원가가 상승하게 된다. 또한, 파손으로 인하여 부품을 교체하여야 하는 경우에는, 적합한 부품을 전부 교체해야 하고 사용시의 대응되는 부품도 일괄 교체하여야 하므로, 시스템 초기 원가를 더욱 높이게 된다.

이에 따라, 본 고안은 현재의 서보 모터 동력전달 모듈의 단점을 감안하여 일체형 모터 커플링 장치를 제안함으로써, 상기 문제점을 해결하고 원가를 절약하는 효과를 달성하고자 한다.

상기 목적에 따라,본 고안의 주 목적은 일체형 모터 커플링 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 장치는 크게 다음의 4개 부분을 포함한다. 축공을 갖는 베어링 모듈; 상기 베어링 모듈의 축공을 관통하는 동력 전달축이 형성되고, 상기 베어링 모듈의 일측에 위치하는 구동 모듈; 중심에 오리피스가 형성되고, 상기 베어링 모듈의 타측에 위치하는 커플링 모듈; 및 상기 오리피스를 관통하여 분해 가능하게 상기 동력 전달축에 잠금 고정되어 상기 커플링 모듈을 상기 동력 전달축에 고정시키는 고정 모듈을 포함하며, 상기 커플링 모듈의 타측에는 회전 가능하게 볼 스크류가 조임 결합된다. 상기 구동 모듈은 상기 동력 전달축을 구동하여 회전시켜 상기 커플링 모듈의 회전을 유도하여 볼 스크류의 회전을 유도하고, 상기 볼 스크류가 작업대를 유도하여 변위 동작을 하도록 한다.

바람직하게는, 상기 베어링 모듈은 상기 동력 전달축이 관통되는 축공을 갖는 복열 베어링 유닛; 상기 구동 모듈 및 상기 커플링 모듈의 사이에 위치하고, 상기 복열 베어링 유닛의 외주면에 밀착되는 개구부가 중심에 형성되는 커버 부재; 및 상기 복열 베어링 유닛에 인접하고, 상기 복열 베어링 유닛을 커버 부재에 고정시키는 베어링 고정 유닛을 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 구동 모듈의 동력 전달축의 일단에는 잠금 고정 유닛이 구비된다.

바람직하게는, 상기 베어링 모듈에 인접한 상기 구동 모듈의 일단에는 복수의 나사 잠김부가 형성되고, 커버 부재에는 복수의 나사 잠김부에 대응하여 복수의 제 1 조립 체결공이 형성된다. 일체식 모터 커플링 장치는 복수의 고정 부품을 더 포함하여, 각 고정 부품이 상기 복수의 제 1 조립 체결공을 관통하여 각 나사 잠김부에 잠금 고정될 경우, 각 고정 부품은 커버 부재를 구동 모듈에 고정시킨다.

바람직하게는, 상기 커플링 모듈은 상기 베어링 모듈의 일단에 단차형 구조로 인접하여 위치할 수 있다.

바람직하게는, 상기 커플링 모듈 및 상기 커버 부재 사이에는 소정의 간극이 있을 수 있다.

바람직하게는, 상기 고정 모듈 및 상기 커플링 모듈 사이에는 와셔가 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 커버 부재에는 복수의 제 2 조립 체결공이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 커버 부재의 개구부 내측에는 단차형 구조가 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 복열 베어링에 인접한 베어링 고정 유닛의 일단에는 환형 플랜지가 형성될 수 있다.

본 고안이 제공하는 일체형 모터 커플링 장치는 베어링 모듈로서, 종래 브래킷의 기능을 대체하고, 커플링 모듈을 볼 스크류에 조임 결합하는 방식을 간소화하여, 커플링 모듈 및 볼 스크류간의 조임 결합되는 위치를 브래킷 외측으로 변경할 수 있다. 부피를 확장하지 않는 범위 내에서 구동 모듈, 커플링 모듈, 및 베어링 모듈의 기능을 갖춘다. 또한 스크류의 동심도에 영향을 미치지 않는 전제하에서, 설치의 번거로움을 제거하며 스크류 가공을 줄임으로써, 적절한 원가를 달성하고자 한다.

이하 도면 부호와 함께 본 고안에 관한 바람직한 실시예를 더 상세히 설명함으로써, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖춘 자가 더욱 명료하게 이해하도록 한다.

본 고안의 일체형 모터 커플링 장치에 따른 베어링 모듈(2)에서, 복열 베어링 유닛(4) 및 베어링 고정 유닛(5)이 결합되어 커버 부재(25)에 설치되는 것 자체가 구동 모듈(1) 및 볼 스크류(A)를 안정화시키는 효과를 달성할 수 있다.

또한, 종래 고정 브래킷을 대체하는 기능을 달성할 수 있다. 커플링 모듈(3)은 종래의 커플러를 대체할 수 있고, 볼 스크류(A)와 조임 결합을 할 때에 볼 스크류(A)를 별도로 가공할 필요가 없으며, 상이한 치수의 커플링 모듈(3)을 필요에 따라 즉시 선택하여 사용할 수 있고, 부품에 손상이 발생하거나 생산 방식이 변경되는 경우에도 임의로 변경 가능하다. 따라서, 원가를 줄이는 효과를 달성한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 일체형 모터 커플링 장치의 결합 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 일체형 모터 커플링 장치의 단면도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 일체형 모터 커플링 장치의 분해도이다.
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 일체형 모터 커플링 장치를 일부 확대한 분해 단면도이다.
도 5는 본 고안의 실시예에 따른 일체형 모터 커플링 장치를 작업대 상에 세트 설치한 상태를 나타내는 개략도이다.

본 고안의 특징, 내용, 장점 및 달성하고자 하는 효과를 이해하기 위하여, 본 고안은 도면과 함께 실시예의 방식으로 다음과 같이 상세히 설명한다. 이 때, 사용되는 도면은 그 명세서의 요지를 보조하여 나타내는 것일 뿐이며 본 고안을 실시한 후의 실시예 및 구성 자체인 것은 아니다. 따라서, 첨부된 도면의 구성 및 배치와 관련한 해석에 있어서, 본 고안이 실질적으로 실시하려는 권리범위를 제한해서는 안됨을 유의하여야 할 것이다.

이하에서는 관련 도면을 참조하여, 본 고안의 실시예에 따른 일체형 모터 커플링 장치를 설명한다. 아래 설명하는 실시예 중의 동일한 요소는 동일한 도면부호로 표시하여 이해를 돕고자 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 일체형 모터 커플링 장치의 결합 상태를 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 일체형 모터 커플링 장치의 단면도이다. 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 일체형 모터 커플링 장치의 분해도이다. 도 4는 본 고안의 실시예에 따른 일체형 모터 커플링 장치를 일부 확대한 분해 단면도이다. 도 5는 본 고안의 실시예에 따른 일체형 모터 커플링 장치를 작업대 상에 배치한 상태를 나타내는 개략도이다. 본 고안은 아래의 기술 수단을 통하여 상기 목적을 달성할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일체형 모터 커플링 장치는 구동 모듈(1), 베어링 모듈 (2), 커플링 모듈(3), 및 고정 모듈(33) 같은 4개의 주요 구성 요소를 포함할 수 있다. 구동모듈(1)은 동력 전달축(11)을 구동하여 회전 동력을 제공할 수 있다. 동력 전달축(11)은 베어링 모듈(2) 중앙에 설치된 복열 베어링 유닛(4)의 축공(40)을 관통하고, 동력 전달축(11)의 전단부에는 잠금 고정 유닛(111)이 구비될 수 있다. 고정 모듈(33)이 커플링 모듈(3)의 오리피스(30)를 관통하여 동력 전달축(11)에 잠금 고정되어, 고정 모듈(33), 커플링 모듈(3) 및 동력 전달축(11)은 함께 회전할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 구동 모듈(1)은 서보 모터일 수 있고, 그 종류 및 동력 전달축(11)의 직경은 필요에 따라 변경될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 나사를 사용하여 고정 모듈(33)의 기능을 할 수 있고, 동력 전달축(11)의 일단에 나사 구멍을 형성하여 잠금 고정 유닛(111)의 기능을 할 수 있다. 상기 나사 및 커플링 모듈(3) 사이에는 와셔(32)가 설치되어 용이하게 분해 및 조립이 가능하다.

마찬가지로, 커플링 모듈(3)이 볼 스크류(A)에 조임 결합하는 방식은 너트 잠금 또는 회전 래치 방식 같이 필요에 따라 변경될 수 있고, 커플링 모듈(3)의 치수는 조임 결합하는 볼 스크류(A)의 직경에 따라 변경될 수 있다.

본 고안의 베어링 모듈(2)은 커버 부재(25), 복열 베어링 유닛(4) 및 베어링 고정 유닛(5)이 조합 형성된 것이다. 커버 부재(25) 중심에는 개구부(20)가 형성되고, 복열 베어링 유닛(4)은 상기 개구부(20) 내에 위치하고, 베어링 고정 유닛(5)은 커버 부재(25) 내에 고정될 수 있다. 복열 베어링 유닛(4)은 모터 동력 전달축(11)의 스크류 직경에 따라 변경될 수 있고, 베어링 고정 유닛(5)은 장붓구멍 같은 상이한 방식을 통하여 복열 베어링 유닛(4)을 커버 부재(25) 내에 고정시킬 수 있다.

도 3을 참조하면, 베어링 모듈(2)에 인접한 구동 모듈(1)의 일측에는 복수의 나사 잠김부(13)가 형성되고, 복수의 외부 고정 부품을 통하여 베어링 모듈(2)이 구동 모듈(1)에 잠금 고정될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 외부 고정 부품은 나사 또는 래치일 수 있다.

다음으로, 커버 부재(25)에는 복수의 제 2 조립 체결공(22)이 형성될 수 있다. 복수의 외부 고정 부품이 제 2 조립 체결공(22)을 관통하여, 커버 부재(25)를 공작 테이블(B) 상에 장착시킬 수 있다.

본 실시예의 바람직한 실시 양태에 있어서, 도 4를 참조하면, 복열 베어링(4)의 외측 및 개구부(20)의 내측은 서로 밀착된다. 복열 베어링 유닛(4)을 개구부(20)에 밀착시킴으로써, 구동 모듈(1)의 동력 전달축(11)이 회전할 때 발생되는 진동을 제거할 수 있으므로, 회전이 더욱 안정화될 수 있다.

또한, 복열 베어링 유닛(4)에 인접한 커플링 모듈(3)의 일측에는 단차형 구조(31)가 형성되어, 복열 베어링 유닛(4)의 내측 환형부위에 밀착된다. 커플링 모듈(3)의 기타 부위 및 커버 부재(25) 사이에 고정 간극이 형성됨으로써, 커플링 모듈(3) 회전시 커버 부재(25)와 접촉되어 발생하는 마찰을 방지하고, 부품의 소모를 줄여주고, 커플링 모듈(3)이 유도하는 볼 스크류(A)의 회전과 후속되는 작업대(C) 이동시의 오차를 줄여줄 수 있다.

바람직한 실시예에서, 도 4에서 나타난 바와 같이, 커버 부재(25)의 개구부 (20) 내측에는 단차형 구조(24)가 형성되고, 베어링 고정 유닛(5)에 대응되는 단차형 구조(24)의 위치 및 베어링 고정 유닛(5) 외측에는 서로 대응하는 나사산이 각각 구비될 수 있다. 복열 베어링 유닛 (4) 에 인접한 베어링 고정 유닛(5)의 일단에는 환형 플랜지(51)가 형성된다. 환형 플랜지(51)와 복열 베어링 유닛(4)의 제 1 단부(41)의 외측 환형부위가 상호 밀착되어, 복열 베어링 유닛(4)을 더욱 안정되게 고정할 수 있고, 복열 베어링 유닛(4)에서 동력 전달축(11)의 회전에 따라 발생하는 운동에너지의 소모를 방지할 수 있다.

도 5에 나타난 바와 같이, 본 고안의 실시예의 조립 방식에 따르면, 커플링 모듈(3)이 회전 가능하게 볼 스크류(A)에 조임 결합되어 동력 전달축(11), 고정 모듈(33) 및 볼 스크류(A)가 함께 작동할 수 있다. 구동 모듈(1)이 동력 전달축(11)을 구동하여 회전시킬 때에, 동력 전달축(11)은 커플링 모듈(3)의 회전을 유도하고, 커플링 모듈(3)은 다시 볼 스크류(A)의 회전을 유도한다.

또한, 복수의 외부 고정 부품 및 복수의 제 2 조립 체결공(22)을 통하여 커버 부재(25)는 공작 테이블(B)에 잠금 고정되고, 커플링 모듈(3)의 일단에는 볼스크류(A)가 조임 결합되며, 볼 스크류(A) 상에는 이동 가능한 작업대 또는 플랫폼(C)이 설치될 수 있다. 구동 모듈(1)이 동력 전달축(11)을 회전시킬 때, 커플링 모듈(3) 및 볼스크류(A)의 회전이 유도되고, 이어서 볼 스크류(A) 상의 작업대(C)를 수평 이동시킬 수 있다. 서보 모터의 정밀 제어를 통하여 작업대(C)의 이동 거리상의 정확도가 높아지고, 그에 따른 가공상의 정확도가 높아진다.

따라서, 실제 사용시, 본 고안의 일체형 모터 커플링 장치에 따른 베어링 모듈(2)에서, 복열 베어링 유닛(4) 및 베어링 고정 유닛(5)이 결합되어 커버 부재(25)에 설치되는 것 자체가 구동 모듈(1) 및 볼 스크류(A)를 안정화시키는 효과를 달성할 수 있으며, 종래 고정 브래킷을 대체하는 기능을 달성할 수 있다. 커플링 모듈(3)은 종래의 커플러를 대체할 수 있고, 볼 스크류(A)와 조임 결합을 할 때에 볼 스크류(A)를 별도로 가공할 필요가 없으며, 상이한 치수의 커플링 모듈(3)을 필요에 따라 즉시 선택하여 사용할 수 있고, 부품에 손상이 발생하거나 생산 방식이 변경되는 경우에도 임의로 변경 가능하다. 따라서, 원가를 줄이는 효과를 달성한다.

1 구동 모듈
11 동력전달축
13 나사잠김부
111 잠금고정유닛
2 베어링 모듈
20 개구부
21 제1 조립체결공
22 제2 조립체결공
24 개구부 단차형 구조
25 커버부재
3 커플링 모듈
30 오리피스
31 커플링 모듈의 단차형 구조
32 와셔
33 고정 모듈
4 복열 베어링 유닛
40 축공
41 제 1 단부
42 제 2 단부
5 베어링 고정 유닛
51 베어링 고정 유닛의 환형 플랜지
A 볼스크류
B 공작 테이블
C 작업대 또는 플랫폼

Claims (10)

1. 축공을 갖는 베어링 모듈;
   일단에 상기 축공을 관통하는 동력 전달축을 갖고, 상기 베어링 모듈의 일측에 위치하는 구동 모듈;
   중심에 오리피스가 형성되고, 상기 베어링 모듈의 타측에 위치하는 커플링 모듈; 및
   상기 오리피스를 관통하여 분해 가능하게 상기 동력 전달축에 잠금 고정되어, 상기 커플링 모듈을 상기 동력 전달축에 고정시키는 고정 모듈을 포함하고,
   상기 커플링 모듈의 타측에는 회전 가능하게 볼 스크류가 조임 결합되고, 상기 구동 모듈은 상기 동력 전달축을 구동하여 회전시켜 상기 커플링 모듈의 회전을 유도하여 상기 커플링 모듈이 상기 볼 스크류의 회전을 유도하는 것을 특징으로 하는 일체형 모터 커플링 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   제 1 단부가 상기 고정 모듈에 인접하고 제 2 단부가 상기 커플링 모듈에 인접하며, 상기 동력 전달축이 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부까지 관통하는 축공을 갖는 복열 베어링 유닛;
   상기 구동 모듈 및 상기 커플링 모듈의 사이에 위치하고, 상기 복열 베어링 유닛의 외주면에 밀착되는 개구부가 중심에 형성되는 커버 부재; 및
   상기 복열 베어링 유닛의 상기 제 1 단부에 인접하고, 상기 복열 베어링 유닛을 상기 커버 부재에 고정시키기 위한 베어링 고정 유닛을 갖는 베어링 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모터 커플링 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 구동 모듈은 상기 커버 부재에 인접한 일단에 복수의 나사잠김부가 형성되고, 상기 커버 부재에는 상기 복수의 나사 잠김부에 대응하여 복수의 제 1 조립체결공이 형성되며,
   상기 복수의 제 1 조립 체결공에 각각 대응하여 상기 복수의 나사 잠김부에 고정되어, 상기 커버 부재를 상기 구동 모듈에 고정시키는 복수의 고정 부품을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모터 커플링 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 복열 베어링 유닛에 인접한 상기 커플링 모듈의 일단이 단차형인 것을 특징으로 하는 일체형 모터 커플링 장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 커플링 모듈 및 상기 커버 부재 사이에는 소정의 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 모터 커플링 장치.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 커버 부재에는 복수의 제 2 조립 체결공이 형성되고, 복수의 외부 잠금고정 부품이 각각 상기 복수의 제 2 조립 체결공에 잠금 고정됨으로써 상기 커버 부재를 공작 테이블에 잠금 고정하는 것을 특징으로 하는 일체형 모터 커플링 장치.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 커버 부재의 개구부 내측이 단차형인 것을 특징으로 하는 일체형 모터 커플링 장치.
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 베어링 고정 유닛의 일단에 환형 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 모터 커플링 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 동력 전달축의 일단에는 잠금 고정 유닛이 구비되고, 상기 고정 모듈은 상기 오리피스를 관통하여 분해 가능하게 상기 잠금 고정 유닛에 잠금 고정되어 상기 커플링 모듈을 상기 동력 전달축에 고정시키는 것을 특징으로 하는 일체형 모터 커플링 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 모듈 및 상기 커플링 모듈 사이에는 와셔가 구비되는 것을 특징으로 하는 일체형 모터 커플링 장치.

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