KR20100019762A - 수직형 사이클로 감속기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사이클로이드 구조를 이용하여 회전비를 감속시킨 후 출력하는 수직형 사이클로 감속기에 관한 것으로서; 구동축이 아래를 향하도록 최상단에 설치된 모터(10)와, 모터(10)의 회전력을 전달받으며 사이클로이드 구조를 이용하여 회전비를 저감시키는 사이클로 감속부(20)와, 사이클로 감속부(20)에서 저감된 회전비로 출력하는 출력축(35)이 구비된 출력부(30)와, 사이클로 감속부(20) 및 출력부(30)를 수용하고 내부에 윤활부재가 채워진 케이싱(40)과, 케이싱(40)의 내부에서 출력축(35)의 상단을 지지하는 1차 베어링(41)과, 케이싱(40)의 하부에서 출력축(35)의 중단을 지지하는 2차 베어링(42)과, 2차 베어링(42)을 지지하는 베어링 커버(45) 및 베어링 커버(45)에 결합되어 케이싱(40)의 내부로부터 누출된 윤활부재가 저장되는 누유점검 커버(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 누유점검 커버가 수직하게 설치된 출력축을 따라 누출되는 윤활유가 바닥으로 흘러내리지 않도록 차단하게 되므로, 윤활유에 의한 바닥의 오염을 방지할 수 있고, 누유점검 커버의 내부를 확인하여 윤활유의 누출 여부를 사전에 확인하여 정비할 수 있게 된다.
사이클로 감속기, 누유, 윤활유, 그리스, 베어링, 바닥오염

Description

수직형 사이클로 감속기{Vertical Type Cycloid Reducer}
본 발명은 사이클로이드 구조를 이용하여 회전비를 감속시킨 후 출력하는 수직형 사이클로 감속기에 관한 것으로서, 특히 출력축을 윤활하는 윤활유의 누출로 인한 바닥 오염을 방지함과 아울러 윤활유의 누출 여부를 사전에 확인할 수 있어 유지 보수가 용이한 수직형 사이클로 감속기에 관한 것이다.
일반적으로 모터에 연결시켜 사용하는 감속기는 모터의 출력을 유효한 구동 회전력을 갖도록 감속하여 요구되는 동력을 구동장치로 전달함과 아울러 모터의 회전상태를 항상 적절하게 유지시키는 기능을 수행한다. 이를 위하여 감속기는 동력의 전달과 적절한 회전력을 유지시키기 위한 다수의 구동 부속품들을 구비하고 있으며, 이들 구동 부속품들의 원활한 구동을 위하여 케이싱 내에 윤활유 등의 오일을 충진시켜 사용하고 있다.
보통 감속기는 설치 형태에 따라 수직형과 수평형으로 구분될 수 있으며, 감속구조에 따라 웜 감속기와 유성기어형 감속기, 베벨 감속기 및 사이클로 감속기 등으로 구분되고 있다. 여기서, 사이클로 감속기는 샤프트와 캠, 캠 베어링 및 디 스크 등의 구동 부속품을 구비한 감속기로서, 사이클로이드 구조를 이용하여 감속 변환하는 장치이다.
종래의 수직형 사이클로 감속기는 도 1에 도시된 바와 같이, 구동축이 아래를 향하도록 최상단에 설치된 모터(10)와, 상기 모터(10)의 회전력을 전달받으며 사이클로이드 구조를 이용하여 회전비를 저감시키는 사이클로 감속부(20)와, 상기 사이클로 감속부(20)에서 저감된 회전비로 출력하는 출력축(35)이 구비된 출력부(30)와, 상기 사이클로 감속부(20) 및 출력부(30)를 수용하고 내부에 윤활부재가 채워진 케이싱(40)과, 상기 케이싱(40)의 내부에서 상기 출력축(35)의 상단을 지지하는 1차 베어링(41)과, 상기 케이싱(40)의 하부에서 상기 출력축(35)의 중단을 지지하는 2차 베어링(42)과, 상기 케이싱(40)의 하부에 결합되어 상기 2차 베어링(42)을 지지하는 베어링 커버(45)로 이루어져 있다.
그리고, 상기 윤활부재로는 고속회전하는 상기 1차 베어링(41) 및 사이클로 감속부(20)를 윤활하기 위한 낮은 점도의 윤활유(61)와 저속회전하는 상기 2차 베어링(42) 부분을 윤활하기 위한 높은 점도의 그리스(62)가 동시에 사용되고 있다. 이와 같이 윤활유(61)와 더불어 그리스(62)를 사용하고 있는 이유는, 그리스의 점도를 이용하여 고속회전부에서 발생한 쇳가루가 상기 2차 베어링(42)에 손상을 주지 않도록 하기 위한 것이다. 물론, 상기 출력축(35)에 접하는 상기 베어링 커버(45)의 내측 모서리 부분에는 오일 씰(47)이 설치되어 그리스(62)가 누출되는 것을 방지하고 있다.
그러나, 상기한 종래의 수직형 사이클로 감속기는 베어링 커버에 설치된 오일 씰만으로 윤활유나 그리스 등의 윤활부재의 누출을 방지하고 있어, 오일 씰의 노화에 따라 윤활부재가 출력축을 따라 흘러내림으로써 바닥을 오염시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수직하게 설치된 출력축을 따라 누출되는 윤활유가 바닥으로 흘러내리지 않도록 함으로써 바닥의 오염을 방지할 수 있는 수직형 사이클로 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 누유점검 커버의 내부를 확인하여 윤활유의 누출 여부를 사전에 확인하여 정비할 수 있도록 한 수직형 사이클로 감속기를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 누유점검 커버 내의 윤활유를 따로 배출하여 정비시 윤활유의 누출로 인한 바닥 오염을 방지할 수 있는 수직형 사이클로 감속기를 제공하는데 목적이 있다.
또, 본 발명은 고속회전부를 윤활하는 윤활유와 저속회전부를 윤활하는 그리스를 분리시킴과 동시에 그리스의 점도를 이용하여 고속회전부에서 발생한 쇳가루가 2차 베어링에 손상을 주지 않도록 한 수직형 사이클로 감속기를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 구동축이 아래를 향하도록 최상단에 설치된 모터와, 상기 모터의 회전력을 전달받으며 사이클로이드 구조를 이용하 여 회전비를 저감시키는 사이클로 감속부와, 상기 사이클로 감속부에서 저감된 회전비로 출력하는 출력축이 구비된 출력부와, 상기 사이클로 감속부 및 출력부를 수용하고 내부에 윤활부재가 채워진 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에서 상기 출력축의 상단을 지지하는 1차 베어링과, 상기 케이싱의 하부에서 상기 출력축의 중단을 지지하는 2차 베어링과, 상기 케이싱의 하부에 결합되어 상기 2차 베어링을 지지하는 베어링 커버를 포함하는 수직형 사이클로 감속기에 있어서, 상기 베어링 커버에 결합되어 상기 케이싱의 내부로부터 누출된 윤활부재가 저장되는 누유점검 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 수직형 사이클로 감속기에 따르면, 상기 누유점검 커버의 일측에 누유 여부를 점검하기 위한 투명창 형태의 누유 점점계가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 수직형 사이클로 감속기에 따르면, 상기 누유점검 커버의 하부 일측에 상기 누유점검 커버에 모인 윤활부재를 배출시키기 위한 드레인 플러그가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 수직형 사이클로 감속기에 따르면, 상기 윤활부재는 낮은 점도의 윤활유와 높은 점도의 그리스로 이루어지고, 상기 윤활유와 그리스가 상기 케이싱에 설치된 베어링 하우징에 의해 분리되어, 윤활유는 고속회전하는 상기 1차 베어링 및 사이클로 감속부를 윤활하고 그리스는 저속회전하는 상기 2차 베어링 부분의 윤활하도록 하며, 상기 베어링 하우징은, 단면이 계단형으로 가공되어 외측 모서리는 상기 케이싱에 고정되고 내측 모서리는 상기 출력축을 회전 가능하게 지 지하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 수직형 사이클로 감속기에 따르면, 상기 출력축에 접하는 상기 베어링 커버와 누유점검 커버 및 베어링 하우징의 내측 모서리 부분에는 각각 오일 씰이 설치되고, 상기 베어링 하우징의 외측 모서리와 상기 케이싱의 내측면 사이에는 오링이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 수직형 사이클로 감속기에 따르면, 상기 출력축은 적어도 상기 오일 씰이 접하는 부분이 크롬 도금층으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수직형 사이클로 감속기는, 케이싱의 하단부에 설치된 누유점검 커버가 수직하게 설치된 출력축을 따라 누출되는 윤활유가 바닥으로 흘러내리지 않도록 차단하게 되므로, 윤활유에 의한 바닥의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또, 본 발명의 수직형 사이클로 감속기에 따르면, 누유 점검계를 통해 누유점검 커버의 내부를 확인하여 윤활유의 누출 여부를 사전에 확인하여 정비할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 수직형 사이클로 감속기에 따르면, 드레인 플러그를 통하여 누유점검 커버 내의 윤활유를 사전에 배출시킬 수 있으므로, 정비시 누유점검 커버 내의 윤활유가 누출되어 바닥이 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또, 본 발명의 수직형 사이클로 감속기에 따르면, 저속회전부를 윤활유와 분리된 그리스로 윤활하게 되므로 고속회전부에서 발생한 쇳가루가 2차 베어링에 손 상을 주지 않아 내구성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 수직형 사이클로 감속기에 따르면, 오일 씰과 오링을 이용하여 윤활유의 누출을 방지할 때 출력축 중에서 오일 씰이 접촉하는 부분을 크롬 도금층으로 형성함으로써 출력축과 오일 씰 사이의 마찰력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 수직형 사이클로 감속기를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 수직형 사이클로 감속기가 도시된 일부 절결 단면도이고, 도 3은 본 발명의 요부 구성인 2차 베어링 및 누유점검 커버의 주변부가 도시된 상세도이다. 참고로 본 발명의 수직형 사이클로 감속기의 구조와 종래의 사이클로 감속기의 구조가 유사하므로, 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
본 발명의 수직형 사이클로 감속기는, 구동축이 아래를 향하도록 최상단에 설치된 모터(10)와, 상기 모터(10)의 회전력을 전달받으며 사이클로이드 구조를 이용하여 회전비를 저감시키는 사이클로 감속부(20)와, 상기 사이클로 감속부(20)에서 저감된 회전비로 출력하는 출력축(35)이 구비된 출력부(30)와, 상기 사이클로 감속부(20) 및 출력부(30)를 수용하고 내부에 윤활부재가 채워진 케이싱(40)과, 상 기 케이싱(40)의 내부에서 상기 출력축(35)의 상단을 지지하는 1차 베어링(41)과, 상기 케이싱(40)의 하부에서 상기 출력축(35)의 중단을 지지하는 2차 베어링(42)과, 상기 케이싱(40)의 하부에 결합되어 상기 2차 베어링(42)을 지지하는 베어링 커버(45)와, 상기 베어링 커버(45)에 결합되어 상기 케이싱(40)의 내부로부터 누출된 윤활부재가 저장되는 누유점검 커버(50)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 누유점검 커버(50)의 일측에 누유 여부를 점검하기 위한 투명창 형태의 누유 점점계(51)가 설치되고, 상기 누유점검 커버(50)의 하부 일측에 상기 누유점검 커버(50)에 모인 윤활부재를 배출시키기 위한 드레인 플러그(52)가 설치된다.
그리고, 상기 윤활부재로는 고속회전하는 상기 1차 베어링(41) 및 사이클로 감속부(20)를 윤활하기 위한 낮은 점도의 윤활유(61)와 저속회전하는 상기 2차 베어링(42) 부분을 윤활하기 위한 높은 점도의 그리스(62)가 동시에 사용되며, 상기 윤활유(61)와 그리스(62)가 상기 케이싱(40)에 설치된 베어링 하우징(46)에 의해 분리되도록 한다. 이를 위하여 상기 베어링 하우징(46)은 단면이 계단형으로 가공되어, 외측 모서리는 상기 케이싱(40)에 고정되고 내측 모서리는 상기 출력축(35)을 회전 가능하게 지지하도록 한다.
한편, 상기 출력축(35)에 접하는 상기 베어링 커버(45)와 누유점검 커버(50) 및 베어링 하우징(46)의 내측 모서리 부분에는 각각 오일 씰(47)이 설치되고, 상기 베어링 하우징(46)의 외측 모서리와 상기 케이싱(40)의 내측면 사이에는 오링(48)이 설치되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 출력축(35) 중 일부, 적어도 상기 오 일 씰(47)이 접하는 부분 주위까지는 크롬 도금층(36)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 사이클로 감속기는 모터의 구동력을 사이클로 감속부에서 감속하여 출력축으로 전달하게 된다.
모터(10)의 구동에 따라 구동축이 회전하게 되고, 상기 구동축이 연결된 사이클로이드 감속부(20)에서 캠과 캠 베어링 및 디스크 등으로 이루어진 사이클로이드 구조에 의해 적절한 회전비로 감속되어 출력축(35)으로 전달된다. 이때, 상기 사이클로 감속부(20)와 연결된 출력축(35)의 상단 부분은 1차 베어링이 지지하고, 상기 출력축의 하단 부분은 2차 베어링(42)이 지지하게 된다.
여기서, 케이싱(40)과 베어링 하우징(46)에 의해 형성된 윤활유 챔버에는 점도가 낮은 윤활유(61)가 채워져 있으므로, 상기 윤활유(61)에 의해 상기 사이클로 감속부(20) 등의 고속회전부에 대한 윤활이 가능하게 된다. 또한, 상기 베어링 하우징(46)과 베어링 커버(45)에 의해 형성된 그리스 챔버에 점도가 높은 그리스(62)가 채워지게 됨으로써, 상기 그리스(62)가 감속에 의해 저속회전하는 출력축(35) 및 2차 베어링(42)을 포함하는 출력부(30)를 윤활하게 된다.
이와 같이 상기 베어링 하우징(46)에 의해 윤활유 챔버와 그리스 챔버가 구획된 상태에서, 상기 베어링 하우징(46)과 출력축(35) 사이에 오일 씰(47)이 설치되고 상기 베어링 하우징(46)과 케이싱(40) 내벽 사이에 오링(48)이 설치됨에 따라, 상기 윤활유 챔버의 윤활유(61)가 상기 그리스 챔버로 유입되거나 외부로 누출되지 않게 된다. 따라서, 상기 윤활유(61)에 혼입될 수 있는 쇳가루가 상기 그리스 챔버로 유입되어 2차 베어링(42) 등에 손상을 주는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 출력축(35)과 베어링 커버(45) 사이에도 오일 씰(47)이 설치되어 있으므로, 상기 그리스 챔버 내의 그리스(62)가 베어링 커버(45) 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
물론, 상기 오일 씰(47)이 다수 설치됨에 따라 상기 오일 씰(47)과 출력축(35) 사이의 마찰이 증가할 수 있으나, 상기 출력축(35) 중 상기 오일 씰(47)이 접하는 부분에는 크롬 도금층(36)이 형성되어 매끄러운 상태이므로, 양자간의 마찰이 최소화되어 상기 출력축(35)의 회전을 저해하는 일은 발생하지 않게 된다.
그런데, 상기 베어링 하우징(46) 및 베어링 커버(45)에 설치된 오일 씰(47)이 노화되는 경우 윤활유(61)나 그리스(62)와 같은 윤활부재가 상기 출력축(35)을 따라 흘러내릴 수 있다. 이 경우 상기 베어링 커버(45)의 하부에 설치된 누유차단 커버(50)가 윤활부재의 흐름을 차단하여 일시 저장하게 된다. 따라서, 상기 출력축(35)을 따라 흘러내리는 윤활부재로 인한 바닥의 오염을 방지할 수 있다.
이와 같이 상기 누유차단 커버(50)에 윤활부재가 고이게 되는 경우, 상기 누유차단 커버(50)의 일측에 구비된 누유 점검계(51)를 통해 누유 여부를 확인할 수 있다. 따라서, 상기 누유 점검계(51)를 정기적으로 확인하여 누유 여부를 점검함과 아울러 누유 발생시 즉각적으로 또는 필요에 따른 정비가 가능하게 된다. 그리고, 상기 누유 점검계(51)를 통한 누유 확인에 따라 장치를 정비하고자 할 때, 상기 누유차단 커버(50)의 일측에 구비된 드레인 플러그(52)를 이용하여 상기 누유차단 커버(50) 내의 윤활부재를 제거함으로써, 정비과정에서 윤활부재가 바닥에 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
도 1은 종래의 수직형 사이클로 감속기가 도시된 일부 절결 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 수직형 사이클로 감속기가 도시된 일부 절결 단면도.
도 3은 본 발명의 요부 구성인 2차 베어링 및 누유점검 커버의 주변부가 도시된 상세도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 모터 20: 사이클로 감속부
30: 출력부 35: 출력축
36: 크롬 도금층 40: 케이싱
41: 1차 베어링 42: 2차 베어링
45: 베어링 커버 46: 베어링 하우징
47: 오일 씰 48: 오링
50: 누유차단 커버 51: 누유 점검계
52: 드레인 플러그 61: 윤활유
62: 그리스

Claims (6)

  1. 구동축이 아래를 향하도록 최상단에 설치된 모터(10)와, 상기 모터(10)의 회전력을 전달받으며 사이클로이드 구조를 이용하여 회전비를 저감시키는 사이클로 감속부(20)와, 상기 사이클로 감속부(20)에서 저감된 회전비로 출력하는 출력축(35)이 구비된 출력부(30)와, 상기 사이클로 감속부(20) 및 출력부(30)를 수용하고 내부에 윤활부재가 채워진 케이싱(40)과, 상기 케이싱(40)의 내부에서 상기 출력축(35)의 상단을 지지하는 1차 베어링(41)과, 상기 케이싱(40)의 하부에서 상기 출력축(35)의 중단을 지지하는 2차 베어링(42)과, 상기 케이싱(40)의 하부에 결합되어 상기 2차 베어링(42)을 지지하는 베어링 커버(45)를 포함하는 수직형 사이클로 감속기에 있어서,
    상기 베어링 커버(45)에 결합되어 상기 케이싱(40)의 내부로부터 누출된 윤활부재가 저장되는 누유점검 커버(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 사이클로 감속기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 누유점검 커버(50)의 일측에 누유 여부를 점검하기 위한 투명창 형태의 누유 점점계(51)가 설치된 것을 특징으로 하는 수직형 사이클로 감속기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 누유점검 커버(50)의 하부 일측에 상기 누유점검 커버(50)에 모인 윤활부재를 배출시키기 위한 드레인 플러그(52)가 설치되는 것을 특징으로 하는 수직형 사이클로 감속기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 윤활부재는, 낮은 점도의 윤활유(61)와 높은 점도의 그리스(62)로 이루어지고, 상기 윤활유(61)와 그리스(62)가 상기 케이싱(40)에 설치된 베어링 하우징(46)에 의해 분리되어, 상기 윤활유(61)는 고속회전하는 상기 1차 베어링(41) 및 사이클로 감속부(20)를 윤활하고 상기 그리스(62)는 저속회전하는 상기 2차 베어링(42) 부분을 윤활하도록 하며,
    상기 베어링 하우징(46)은, 단면이 계단형으로 가공되어 외측 모서리는 상기 케이싱(40)에 고정되고 내측 모서리는 상기 출력축(35)을 회전 가능하게 지지하는 것을 특징으로 하는 수직형 사이클로 감속기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 출력축(35)에 접하는 상기 베어링 커버(45)와 누유점검 커버(50) 및 베 어링 하우징(46)의 내측 모서리 부분에는 각각 오일 씰(47)이 설치되고, 상기 베어링 하우징(46)의 외측 모서리와 상기 케이싱(40)의 내측면 사이에는 오링(48)이 설치되는 것을 특징으로 하는 수직형 사이클로 감속기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 출력축(35)은, 적어도 상기 오일 씰(47)이 접하는 부분이 크롬 도금층(36)으로 형성된 것을 특징으로 하는 수직형 사이클로 감속기.
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