KR20080011462A - 하이포이드 복합 감속기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 하이포이드 복합 감속기는 덮개와 본체로 구비되며 출력축개구부와 입력축개구부가 형성된 하우징, 상기 하우징의 입력축개구부에 돌출 연장되게 구비되는 것으로 일측 선단으로 기어이가 형성된 하이포이드 피니언기어, 상기 하이포이드 피니언기어와 교합되어 연동되는 것으로 중공요홈부에 끼움결합된 피니언샤프트에 의해 상기 하우징의 내측에 고정되는 하이포이드 기어 및 상기 피니언샤프트에 교합되어 연동되는 것으로 중앙의 중공요홈부로 출력축이 끼움결합되어 상기 하우징의 내측에 고정되고, 일측 외주면 접선이 상기 하이포이드 기어의 일측 외주면 접선과 상기 하우징 일측면에 평행하게 구비되는 출력기어를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기와 같이 구성되는 본 발명은 내부 용적을 최소화 시켜 케이스를 컴팩트화 시킬 수 있으며, 이에 따라 내부에 충진되는 윤활유(오일 또는 그리스)를 절감시킴으로 결과적으로 생산비용이 절감되는 효과가 있다.

감속기, 하이포이드 피니언기어, 하이포이드 기어, 출력기어

Description

하이포이드 복합 감속기{Hypoid complex reducer}

본 발명은 하이포이드 기어(Hypoid gear)를 이용한 하이포이드 복합 감속기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 하우징의 내측에 구비되는 하이포이드 기어의 일측 외주면 접선과, 출력기어의 일측 외주면의 접선이 하우징의 일측면과 평행하게 구비되는 감속기에 관한 것이다.

일반적으로 감속기는 입력축이 전달받는 회전속도를 출력축으로 감속시켜 주기 위해 여러개의 기어가 배치되는 구조로 이루어져 있다.

이처럼 일정속도로 회전하는 속도를 감속시켜주는 종래의 감속기는 다양한 구조로 제안되고 있으며, 통상적으로 피니언 기어, 베벨기어등과 같은 기어의 기어열을 이용하여 고속회전속도를 저속회전속도로 감속시켜 주는 것으로 켄베이어나 주차설비등 저속회전, 저속이동과 같은 저속으로 이동시킬 필요가 있는 다양한 분야에 모터의 회전축에 결합하여 이용되고 있다.

이러한 용도로 사용되고 있는 감속기는 그 사용용도에 따라 그 크기나 구조 가 다양하게 제안되고 있으나 감속기 크기가 대형화로 인하여 설치시 어려움이 따르게 된다.

종래의 기술을 살펴보면 감속기 케이스(100)의 중앙선상에 출력기어(400)가 배치되고, 하이포이드 피니언기어(200)의 길이방향으로 연장선상에 출력기어(400)의 센터와 동일선상에 배치되는 구조를 제안한다. 그리고 하이포이드 피니언기어(200)와 교합되어 연동하는 하이포이드 기어(300)에 의해 출력기어(400)가 연동하면서 감속비로 출력을 하게 된다.

출력기어(400)의 외경과 하이포이드 기어(200)의 외경이 서로 다른 감속기 기어에서 상술한 바와 같이 출력기어(400)의 센터가 하이포이드 피니언기어(200)의 연장선에서 배치되고 출력기어(400)의 외경보다 작은 하이포이드 기어(200)가 그 사이에 위치되는데 이것은 출력기어(400)와 하이포이드 기어(200)가 어느 일측으로 정렬되지 않은 배치구조를 제안하기 때문에 비교적 대용량의 케이스 내부 용적을 필요로 함에 따라 케이스의 크기를 증대시키고, 이에 따라 내부에 충진되는 오일 또는 그리스의 양이 많이 소요되기 때문에 결과적으로 생산비용과 유지 및 보수비용이 높아지는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 내부 용적을 최소화시켜 전체적으로 하우징을 컴팩트화 시킬 수 있는 구조를 제안하는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명은 하이포이드 기어의 일측 외주면 접선과 출력기어 일측 외주면 접선을 하우징의 일측면과 평행하게 배치되는 구조를 제안하다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 덮개와 본체로 구비되어 내부에 수용공간을 갖고 일측면에는 하이포이드 기어가 관통되어 구비될 수 있도록 입력축개구부가 형성되며, 한편, 타측면에는 상기 입력축개구부와 수직되는 방향으로 출력축이 관통되는 출력축개구부가 형성된 하우징; 상기 하우징의 입력축개구부에 돌출 연장되게 구비되는 것으로 일측 선단으로 기어이가 형성된 하이포이드 피니언기어; 상기 하이포이드 피니언기어와 교합되어 연동되는 것으로 중공요홈부에 끼움결합된 피니언샤프트에 의해 상기 하우징의 내측에 고정되는 하이포이드 기어; 및상기 피니언샤프트에 교합되어 연동되는 것으로, 일측은 상기 하우징의 내측 일면에 설치된 베어링에 결합고정되고 타측은 상기 하우징의 외측으로 돌출되어 외부장치의 회전축과 결합 고정된 출력축이 중공요홈부에 끼움 결합된 출력기어;를 포함하고, 상기 하이포이드 기어는 상기 하우징의 일측면으로 편심되어 배치되되; 상기 하이포이드 기어와 상기 출력기어와 하우징의 배치는 상기 하우징의 일측면에 가장 근접한 상기 하이포이드 기어 외주면의 일측과 상기 출력기어 외주면의 일측을 접선이 되도록 연결했을 때, 그 접선과 상기 하우징의 일측면이 평행하게 하이포이드기어와 출력기어가 배치되며, 상기 하우징의 일측면과 반대에 위치하는 하우징의 타측면은 상기 하이포이드 기어가 편심 배치됨으로 인해 남는 공간을 내부용적에서 제외되게 형성시킴으로, 하우징의 내부용적을 최소화하도록 배치하여상기 하우징 내부에 충진되는 윤활유(오일 또는 그리스)의 충진량을 절감시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바람직한 한 특징으로는, 상기 하이포이드 피니언 기어는, 상기 입력축개구부로 돌출 연장된 타측이 구동수단에 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 내부 용적을 최소화시킬 수 있음으로 이에 따라 감속기의 케이스를 컴팩트화 할 수 있어 설치간의 공간적 제약이 많이 따르는 감속기의 설치에 용이한 이점이 있다.

또한, 감속기의 성능을 유지시키되, 케이스의 컴팩트화에 따라 내부에 충진되는 윤활유(오일 또는 그리스)를 절감시킬 수 있어 결과적으로 생산비용과 유지 및 보수비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 하이포이드 복합 감속기의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 감속기의 구조를 나타낸 요부 정면도, 도 2는 본 발명에 따른 하이포이드 복합 감속기의 요부 정면도, 도 3은 본 발명에 따른 하이포이드 복합 감속기의 분해도이다.

도면에서 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 감속기(10)는 크게 덮개(21)와 케이스(22)로 구성되는 하우징(20)과 외부동력을 전달받는 하이포이드 피니언기어(30)와 상기 하이포이드 피니언 기어에 교합하여 연동되는 하이포이드 기어(40) 및 상기 하이포이드 기어(40)와 교합하여 연동하는 출력기어(50)로 구성된다.

하우징(20)은 덮개(21)와 케이스(22)로 구성되는 것으로, 대략 박스(box)형상의 형태를 가지고 있으며, 나사부재에 의해 상기 덮개(21)와 상기 케이스(22)가 결합되어 내부로 수용공간을 마련된다.

상기 하우징(20)은 일측면으로 후술할 하이포이드 피니언기어(30)가 관통되어 구비될 수 있도록 입력축개구부(23)가 형성되고, 타측면으로 상기 입력축개구부(23)와 수직되는 방향으로 출력축(52)이 관통되는 출력축개구부(24)가 형성되며, 상기 입·출력축개구부(23, 24)의 외주면으로는 공지의 베어링이 구비되어 있으며, 상기 하우징(20)의 내부 전체에는 기어의 원활한 회전을 돕기 위한 윤활유(오일 또는 그리스)가 충진된다.

상기 하우징(20)의 각 개구부(23, 24)의 외주면에 설치되는 베어링은 통상의 입·출력개구부가 형성된 감속기 하우징에 설치되는 일반적인 구조 형태이므로 본 발명에서의 상세한 설명은 생략한다.

하이포이드 피니언기어(30)는 도면에서 보는 바와 같이 길이형상의 부재로 입력축개구부(23)에 관통되어 설치되는 것으로, 상기 하우징(20)의 내측으로 연장된 선단부의 외주면으로는 기어이빨이 형성되어 있으며 타단부는 상기 하우징(20)의 외부로 돌출되고 여기에 상기 하우징과 고정결합되는 커버에 의해 고정되어 구동수단과 체결되게 된다.

상기 하이포이드 피니언기어(30)의 선단부 외주면에 가공되어 있는 기어이빨은 곡률을 가지는 형태로서 통상적으로 사용되는 하이포이드 기어구조를 가진다.

또, 상기 하이포이드 피니언기어(30)의 외측으로 돌출된 끝단부 즉, 상기 하우징(20)의 입력축개구부(21)에 관통되어 외부로 돌출된 타측은 구동수단(모터 등)에 고정될 수 있도록 돌기가 형성되어 있는데, 이것은 나사부재에 의한 결합이나 소정 각을 가지는 형상등 구동수단과 견교하게 체결될 수 있으면 그 어떤 수단을 사용하여도 무관하다.

하이포이드 기어(40)는 원형형상의 부재로 상기 하이포이드 피니언기어(30)와 편심 교합되어 연동되는 것으로 중앙에 형성된 중공요홈부에 끼움결합되는 샤프트피니언(41)에 의해 상기 하우징(20)에 설치된다.

상기 하이포이드 기어(40)는 일측면 가장자리를 따라 상기 하이포이드 피니언기어(30)의 기어이빨과 대응되는 곡률을 가지는 기어이빨이 형성되는 것으로 이에 교합되어 연동한다.

상기 샤프트피니언(41)은 양단이 상기 하우징(20)의 양측으로 설치된 베어링 에 결합되어 설치되며, 상기 하이포이드 기어(40)와 연동하는 것으로 일측 외주연으로 기어이빨이 형성되어 후술한 출력기어(50)가 이에 교합되어 연동하게 된다.

한편, 본 발명에서는 상기 하이포이드 기어(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 하우징(20)의 일측으로 편심 배치되며, 상기 하이포이드 기어(40)에 교합되는 상기 하이포이드 피니언기어(30)는 옵셋량(중심이전량)을 그 길이방향으로 연장선상이 후술할 출력기어(50)의 센터와 대략적으로 일치되도록 설치되어 상기 입력축개구부(23)가 상기 하우징(20)의 중앙에 위치되는 것을 특징으로 하는데, 이것은 감속비에 따른 기어의 직경에 따라 일치정도에 다소 미세한 차이가 있을 수 있다.

출력기어(50)는 상기 하이포이드 기어(40)에 결합된 상기 샤프트피니언(41)에 교합되어 연동하는 것으로 중앙에 중공요홈부(51)가 형성되고, 이 중공요홈부(51)에 끼움결합되는 출력축(52)이 상기 하우징(20)의 양측면에 설치된 베어링에 설치되는 구조로서, 상기 하이포이드 기어(40)로부터 전달받은 회전속도를 감속시켜 상기 출력축(52)이 감속속도를 출력하게 된다.

상기 출력기어(50)는 외주면을 따라 상기 샤프트피니언(41)에 형성된 기어이빨과 대응되는 기어이빨이 형성되어 있는 것으로, 상기 출력기어(50)는 편심 배치되어 일측 외주면 접선이 상기 하우징(20)의 일측면(L2)과 가장 근접한 상기 하이포이드 기어(40)의 일측 외주면 접선(L1)이 상기 출력기어(50)의 외주면 접선(L1)과 동일선상이며 상기 접선(L1)이 상기 하우징(20)의 일측면(L2)과 평행하게 구비되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 하이포이드 기어(40)와 출력기어(50)의 외경을 가장 큰 조합에 서 일측 외주면 접선이 상기 하우징(20)의 일측면에 평행하게 배치되도록 하여 직경이 작은 기어가 조립될 경우에도 간섭이 되지 않도록 한다.

상기 중공요홈부(51)의 외주면은 출력축(52)이 끼움결합되어 고정되는데 상기 출력축(52)과 대응되는 직경을 가지며, 끼움되어 고정될 수 있도록 홈이 형성되고, 여기에 결합될 수 있도록 상기 출력축(52)의 외주면으로 돌기가 형성되어 있다.

상기 출력축(52)은 중공원통형상의 부재로 일측은 상기 하우징(20)의 내측 일면에 설치된 베어링에 결합되어 고정되고, 타측으로는 상기 하우징(20)의 외측으로 돌출되는 구조이며, 원통형상으로 구비되는 상기 출력축(52)은 상기 하우징의 외측으로 돌출된 일측에 외부장치의 회전축과 끼움결합하여 고정된다.

상술해 보인 바와 같이 상기 출력기어(50)와 상기 하이포이드 기어(40)의 일측 외주면 접선(L1)이 상기 하우징(20)의 일측면(L2)과 평행하게 배치되는 구조를 본 발명에 따른 주요 기술적 요지로 한다.

다음으로 본 발명에 따른 하이포이드 복합 감속기의 동작과정을 살펴보면, 우선은 하우징(20)의 입력축개구부(21)로 돌출된 하이포이드 피니언기어(30)는 모터와 같은 구동수단에 연결되어 회전력을 전달받게 된다.

구동수단에 의해 회전력을 전달받은 상기 하이포이드 피니언기어(30)가 회전을 함에 따라, 이와 연동되는 하이포이드 기어(40)가 회동하게 되며 이에 결합된 샤프트피니언(41)이 출력기어(50)를 회전시키면서 출력축(52)이 감속비에 따라 감속회전 하는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하이포이드 복합 감속기는 하이포이드 기어(40)가 하우징(20)의 일측으로 편심 배치되고, 이 일측에 배치된 상기 하이포이드 기어(40)의 일측 외주면 접선(L1)과 출력기어(50)의 일측 외주면 접선(L1)을 연결한 직선이 상기 하우징(20)의 외부(내부)의 일측면(L2)과 평행하게 배치되는 상기 하이포이드 기어(40)로 인해 타측으로 공간을 확보시킴으로서, 내부 용적을 최소화 시킬 수 있어, 결과적으로 하우징(20)을 컴팩트화 할 수 있으며 윤활유(오일 또는 그리스)의 충진량을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다.

따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 감속기의 구조를 나타낸 요부 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 하이포이드 복합 감속기의 요부 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 하이포이드 복합 감속기의 분해도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 감속기 20 : 하우징

21 : 덮개 22 : 본체

23 : 입력축개구부 24: 출력축개구부

30 : 하이포이드 피니언기어 40 : 하이포이드 기어

41 : 샤프트피니언 50 : 출력기어

51 : 중공요홈부 52 : 출력축

Claims (2)

1. 덮개와 본체로 구비되어 내부에 수용공간을 갖고 일측면에는 하이포이드 기어가 관통되어 구비될 수 있도록 입력축개구부가 형성되며, 한편, 타측면에는 상기 입력축개구부와 수직되는 방향으로 출력축이 관통되는 출력축개구부가 형성된 하우징;

   상기 하우징의 입력축개구부에 돌출 연장되게 구비되는 것으로 일측 선단으로 기어이가 형성된 하이포이드 피니언기어;

   상기 하이포이드 피니언기어와 교합되어 연동되는 것으로 중공요홈부에 끼움결합된 피니언샤프트에 의해 상기 하우징의 내측에 고정되는 하이포이드 기어; 및

   상기 피니언샤프트에 교합되어 연동되는 것으로, 일측은 상기 하우징의 내측 일면에 설치된 베어링에 결합고정되고 타측은 상기 하우징의 외측으로 돌출되어 외부장치의 회전축과 결합 고정된 출력축이 중공요홈부에 끼움 결합된 출력기어;를 포함하고,

   상기 하이포이드 기어는 상기 하우징의 일측면으로 편심되어 배치되되;

   상기 하이포이드 기어와 상기 출력기어와 하우징의 배치는 상기 하우징의 일측면에 가장 근접한 상기 하이포이드 기어 외주면의 일측과 상기 출력기어 외주면의 일측을 접선이 되도록 연결했을 때, 그 접선과 상기 하우징의 일측면이 평행하게 하이포이드기어와 출력기어가 배치되며, 상기 하우징의 일측면과 반대에 위치하는 하우징의 타측면은 상기 하이포이드 기어가 편심 배치됨으로 인해 남는 공간을 내부용적에서 제외되게 형성시킴으로, 하우징의 내부용적을 최소화하도록 배치하여상기 하우징 내부에 충진되는 윤활유(오일 또는 그리스)의 충진량을 절감시키는 것을 특징으로 하는 하이포이드 복합 감속기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하이포이드 피니언 기어는,

   상기 입력축개구부로 돌출 연장된 타측이 구동수단에 결합되는 것을 특징으로 하는 하이포이드 복합 감속기.

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