KR20130007427U

KR20130007427U - 구름접촉식 평치차

Info

Publication number: KR20130007427U
Application number: KR2020120004017U
Authority: KR
Inventors: 하용진
Original assignee: 하용진
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2013-12-30

Abstract

본 고안은 축1(S1)이 축2(S2)를 회전시키기 위해, 축1(S1)에 롤러체인(RSC)과 스프로킷(RSCS')로 구성된 체인붙이 평치차(10)를 만들어 피치(p)와 피치원 직경(Dp)을 갖는 축2(S2)의 체인기어(RSCS)에 이를 물리는 일반 평치차 형태로 전동하는 것이다.
상기 체인붙이 평치차(10)는 새로이 디자인하지 않고 기어를 제작하기 위해 이(齒)의 피치(p)는 상용화되어 있는 롤러체인과 스프로킷을 이용하는 것이다.
즉 축 2에 2 겹 스프로킷(RSCS')을 제작한 다음에 3열 체인(RSC')을 감아 피치(p)를 갖는 소위 체인붙이 평치차(10)를 완성하여 축2(S2)의 피치원 직경(Dp)에 물리는 것이다.
또는 피치(p)를 갖는 롤러(16)가 피치원 직경(Dp)에 배열된 소위 롤러붙이 평치차(20)를 제작하여 축2(S2)의 피치원 직경(Dp)상에 물린다.
동력전달 기구에 있어서 일반 평치차의 장점과 롤러체인과 스프로킷의 장점을 살려서, 마찰로 인한 동력 손실을 최소화해야 하는 풍력 터빈의 증속용, 대형 턴테이블의 감속용, 등에 적용하기 위한 것이다.

Description

구름접촉식 평치차{Spur gear having rolling teethes}

본 고안은 전동기계에 있어서 한 축에서 다른 축으로 동력을 전달하는 기구에 관한 것이다.

한 축에서 다른 축으로 동력을 전달하는 기구들을 보면, 요철 이(齒)가 만나 사귀는 평치차, 띠를 감아 전동하는 벨트 와 풀리, 체인을 감아 전동하는 체인 과 스프로킷 등이 있는데, 기계의 하중과 속도, 회전방향에 따라 적당한 것을 선택한다.

한 축에서 다른 축으로 동력을 전달하는 기구

종래의 평치차는 요철치가 피치 원 직경(Dp)에서 서로 맞대어 미끄러지면서 동력을 전달하므로 정확성이 있고 중하중 용 또는 고속용으로 수평축이나 수직축 관계없이 다양한 형태로 사용된다는 잇점이 많으나, 치면의 마찰 때문에 동력손실을 줄이고자하는 곳에는 부족한 면이 있다

롤러체인과 스프로킷은 체인과 체인 스프로킷으로 구성되어 마찰접촉이 아닌구름접촉으로 동력을 전달하는 것인데, 롤러 체인이 스프로킷의 이에 감겨 당기는 구조이므로 중하중을 전달하는 장점이 있으나, 동일회전비율의 동력을 전달하는 경우, 마찰접촉식 평치차보다 공간을 더 많이 차지하고 수직축에 사용할 경우에는 롤러 체인이 꺾어지는 방향으로 늘여지는 문제점이 있다.

본 고안은 상기 동력전달 기구의 문제점을 개선하여 특수한 곳 즉, 마찰로 인한 동력 손실을 최소화해야 하는 풍력 터빈의 증속용, 대형 턴테이블의 감속용, 등에 적용하기 위한 것이다.

본 고안은 도 1의 "나"에 도시한 바와 같이 축1(S1)이 축2(S2)를 회전시키기 위해, 축1(S1)에 롤러체인(RSC)과 스프로킷(RSCS')로 구성된 소위 체인붙이 평치차 (10)를 만들어 피치(p)와 피치원 직경(Dp)을 갖는 축2(S2)의 체인기어(RSCS)에 이를 물리는 일반 평치차 형태로 전동하는 것이다.

상기 체인붙이 평치차(10)는 새로이 디자인하지 않고 이(齒)의 피치(p)는 상용화되어 있는 롤러체인과 스프로킷의 것을 이용한다.

즉 도 2"다"에 보인 바와 같이 축 2에 2 겹 스프로킷(RSCS')을 제작한 다음에 3열 체인(RSC')을 감아 피치(p)를 갖는 소위 체인붙이 평치차(10)를 완성하여 도 1 "나"처럼 축2(S2)의 기어 피치원 직경(Dp)상에 물리는 것이다.

또는 도 3과 같이, 피치(p)를 갖는 롤러(16)가 피치원 직경(Dp)에 배열된 소위 롤러붙이 평치차(20)를 제작하여 도 4와 같이 외접식으로 또는 도 5 처럼 내접식으로 축2(S2)의 기어 피치원 직경(Dp)상에 물린다.

본 고안은 도 2와 같이 체인붙이 평치차(10)는 RS 롤러체인(RSC')의 호칭번호와 필요한 잇수(N)를 알면 되므로 제작하기 쉽다.

즉 체인붙이 평치차(40)는 도 2 "다"에 보인 2 줄로 된 스프로킷(RSCS')을 사용하고 그 위에 역시 RS규격의 3열 롤러체인(RSC')을 감기 때문에 새로운 디자인이 필요없으며,

한 편 도 3과 같이 본 고안의 롤러붙이 평치차(20) 역시 RS 호칭 규격품 롤러체인(RSC)의 롤러(16)와 핀(17)을 이용하므로 이 역시 디자인할 필요가 없어 제작하기 쉽다.

상기 체인붙이 평치차(10) 또는 롤러붙이 평치차(20)는 롤러형 이(16,26)가 상대 스프로킷(RSCS)의 호(GTH)에 들어가 구르기 때문에 목적하는 저마찰과 동시에 저소음의 효과를 얻을 수 있다

본 고안의 롤러붙이 평치차(20)는 일반 평치차처럼 치차두께(W")가 비교적 얇고 또한 도 4 및 도 5에 보인 바와 같이 일반 평치차처럼 외접형 이물림은 물론 내접형 이물림이 가능하여 적용범위가 넓다는 ㅇL점이 있다.

본 고안은 또 일반화되어 있는 체인 기어처럼 하중의 크기가 크다든지 설계 조건에 따라 상기 단열뿐만 아니라 2열 이상 수열의 복열형 체인붙이 평치차는 물론 다열의 롤러붙이 평치차 디자인이 가능하다.

도 1 : 롤러체인과 스프로킷의 전동장치 예시도로서 "가"는 종래의 것이고 "나"는 본 고안의 것이다.
도 2 : 본 고안의 체인붙이 평치차 예시도로 "가"는 측면도, "나"는 단면도이고 "다"는 스프로킷 사시도, "라"는 체인 사시도이다.
도 3 : 본 고안의 롤러붙이 평치차 예시도로서 가"는 측면도, "나"는 단면도이고 "다"는 사시도이다.
도 4 : 본 고안의 평치차 이물림 예시도로서 외접치차.
도 5 : 본 고안의 평치차 이물림 예시도로서 내접치차

본 고안은 종래의 일반 평치차의 이물림 마찰손실을 최소화하고 동시에 롤러체인과 스프로킷의 점유공간을 줄여 양자의 장점을 이용하기 위한 것으로 그 구성과 작용관계를 첨부도면에 의거 설명하면 다음과 같다.

먼저 축1(S1)용 체인붙이 평치차(10)를 만들기 위해 도 2에 보인 바와 같이 피치(p)와 피치원 직경(Dp)를 갖는 2열 스프로킷(RSCS')을 축수(12)에 붙이되 체인(RSC') 상대 축2(S2) 스프로킷(RSCS)의 이가 지나갈 이 홈(14)을 마련하여 제작후에 3열 롤러 체인(RSC')을 스프로킷(RSCS')의 이(13,13')에 감고 연결 핀(18)을 박아 엔드레스(endless)한다.

한 편 축1(S1)용 롤러붙이 평치차(10)를 만들기 위해 도 3에 보인 바와 같이 체인 롤러(26)를 피치(p)와 피치원 직경(Dp)을 갖고 동시에 상대 축(S2) 스프로킷(RSCS)의 잇몸(21)에 이가 지나갈 이 홈(24)이 형성된 롤러 플레이트(23,23')를형성한 후 롤러(26)를 피치원 직경(Dp)을 따라 넣고 홀(27H)에 핀(27)을 박아 완성한다.

상기 체인붙이 평치차(10) 및 롤러붙이 평치차(20)에 물리는 축2(S2)의 상대기어는 RS 규격의 체인스프로킷(RSCS)을 그대로 사용한다.

그러나 도 5와 같이 축2(S2)의 내치형 스프로킷(30)은 좀 다르다. RS호칭의 체인 스프로킷은 전부 외치로 되어 있으므로 내치형으로 제작하기 위해서는 외치의 원호 배열을 내치로 바꾸어야 한다.

즉 도 5 "가"와 같이 상대 축(S1)의 롤러 피치(p)와 축2(S2)의 잇수(N)를 알고 스프로킷 피치원 직경 계산식{Dp = p / sin(180/N)}에 의해 축2(S2)의 피치원 직경(Dp)을 구하고 몸체(31)에 이(32)를 배열하되 이(32) 끝을 피치원 직경(Dp) 선상에서 피치원의 중심으로 향하게 뒤집는다. 도 5의 미설명 부호 33은 조립용 볼트구멍이다

이상과 같이 고안된 체인붙이 평치차와 롤러붙이 평치차는 공히 롤러형 이(16,26)가 축1(S1)의 상대 스프로킷(RSCS)의 호(GTH,GTH')에 들어가 구르기 때문에 마찰이 현저히 감소하고 소음이 적으며 동시에 일반 평치차처럼 피치원 직경(Dp)에서의 이물림이 가능하다.

1. S1. 축1 S2. 축2 RSC. 롤러체인
RSC'. 롤러체인 RSCS. 체인 스프로킷 N. 축2의 기어 잇수
n. 축1의 기어 잇수 p. 체인링크 피치 Dp. 피치원 직경
GTH. 스프로킷 외치 홈 GTH'. 스프로킷 내치 홈
RSCS'. 체인붙이용 스프로킷
10. 체인붙이 평치차 조립체
11. 스프로킷 잇몸 12. 축수 13. 이(齒)
14. 이 홈 15. 축 구멍 16. 롤러
17. 롤러 플레이트 18. 핀
20. 롤러 붙이 평치차 조립체
21. 잇몸 22. 축수 23. 롤러 플레이트
24. 이 홈 25. 축 구멍 26. 롤러
27. 핀 27H. 핀 홀
30. 내치형 스프로킷
31. 몸체 32. 이(齒) 33. 볼트 홀

Claims

평치차식 동력전달장치에 있어서, 축1(S1)의 축수(12)에 피치(p)와 피치원 직경(Dp)을 갖는 2열 스프로킷(RSCS')을 붙이고 이(13.13')에 3열 롤러 체인(RSC')을 감고 연결 핀(18)을 박아 엔드레스(endless)한 소위 체인붙이 평치차(10)를 만든 다음, 평치차(10)을 상대 축2(S2) 체인스프로킷(RSCS)의 이 홈(GTH)에 물리는 것을 특징으로 하는 구름접촉식 평치차.
제 1항에 있어서, 축수(12)에 피치(p)와 피치원 직경(Dp)을 갖는 2열 스프로킷(RSCS') 이(13.13')에 3열 롤러 체인(RSC')을 체인 스프로킷(RSCS')의 이(13,13')에 감고 연결 핀(18)을 박아 구름접촉식 평치차를 만들되 RS 규격의 피치(p)와 피치원 직경(Dp)을 따르는 것을 특징으로 한 구름접촉식 평치차.
평치차식 동력전달장치에 있어서, 축1(S1)의 축수(22)에 이 홈(24)이 형성하는 롤러 플레이트(23,23')를 마련한 후 롤러(26)를 피치원 직경(Dp)에 일정 피치(p)로 넣고 핀 홀(27H)에 핀(27)을 박아 이루어진 롤러붙이 평치차(20)를 완성한 다음, 롤러붙이 평치차(20)을 상대 축2(S2) 외치형 체인 스프로킷(RSCS)의 이 홈(GTH) 또는 내치형 스프로킷(30)의 이 홈(GTH')에 물리는 것을 특징으로 하는 구름접촉식 평치차.
제 3항에 있어서, 이 홈(24)이 형성된 롤러 플레이트(23,23')에 롤러(26)를 피치원 직경(Dp)에 일정 피치(p)로 넣고 핀 홀(27H)에 핀(27)을 박아 구름접촉식 평치차를 만들되 롤러(26)는 RS규격 롤러체인의 것을 빼 쓰고 배열간격도 RS 규격 롤러체인의 피치(p)를 따르는 것을 특징으로 하는 구름 접촉식 평치차(20)
축2(S2)에 내접하는 구름접촉식 평치차(30)를 구성함에 있어서, 이(32)를 피치원 직경(Dp)에 몸체(31) 배열하되 이(32) 끝이 원의 중심쪽으로 향하도록 한 내치형 스프로킷(30)을 제작한 후, 축1(S1)에 체인붙이 평치차(10) 또는 롤러붙이 평치차(20)를 물리는 것을 특징으로 하는 구름접촉식 평치차.
제 5항에 있어서, 내치형 스프로킷(30) 피치원 직경(Dp)은 계산식{Dp = p / sin(180/N)}에 의해 구하고 이(32)를 피치원 직경(Dp)에 일정 피치(p)로 배열하되 RS규격의 체인스프로킷의 피치(p)와 이 홈(GTH')을 따르는 것을 특징으로 한 구름접촉식 펑치차.