KR20130103982A

KR20130103982A - 백래시 조정 웜감속기

Info

Publication number: KR20130103982A
Application number: KR1020120025066A
Authority: KR
Inventors: 박근종
Original assignee: 박근종
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2013-09-25

Abstract

본 발명은 백래시 조정 웜감속기에 관한 것으로서, 커버를 구비한 감속기 케이스, 상기 감속기 케이스 내의 양쪽에 각각 걸쳐 있는 제1 및 제2 웜샤프트, 상기 제1 및 제2 웜샤프트 사이의 중간에서 상기 제1 및 제2 웜샤프트와 각각 기어조합으로 연결된 웜휠, 상기 제1 및 제2 웜샤프트의 일측에 각각 기어조합으로 연결된 제1 및 제2 구동 웜휠, 상기 제1 및 제2 구동 웜휠 사이에서 제1 및 제2 구동 웜휠과 각각 기어조합으로 연결되어 구동모터에 의해 회전하는 구동축 웜샤프트로 이루어진 웜 감속기에 있어서, 상기 제1 및 제2 웜샤프트는 감속기 케이스 내벽의 양쪽에 각각 장착된 샤프트 베어링에 삽입되어 제1 및 제2 웜샤프트의 앞뒤 공간을 확보하고, 상기 제1 웜샤프트와 감속기 케이스 사이의 상기 제1 웜샤프트의 일측에 스페이서와 조정너트로 장착된 제1 조정수단 및 제1 웜샤프트와 구동 웜휠 사이의 상기 제1 웜샤프트의 타측에 스페이서와 조정너트로 장착된 제2 조정수단을 구비하여, 상기 제1 또는 제2 조정수단의 조정너트에 의해 제1 웜샤프트를 전진 및 후진하면서 이동시킴으로써 비정상적인 백래시를 조정하도록 한 것이다.

Description

백래시 조정 웜감속기{DECELERATE OF WORM WITH CONTROL OF BACK-LASH}

본 발명은 백래시 조정 웜감속기에 관한 것으로서, 상세히는 구동수단에 의해 구동되는 2개의 웜샤프트와 상기 각 웜샤프트 사이에 기어조합으로 연결된 웜휠로 이루어진 웜감속기에서, 상기 웜샤프트의 양쪽에 웜샤프트를 전진 및 후진하여 이동시킴으로써 비정상적인 백래시를 조정하도록 한 백래시 조정수단을 장착한 백래시 조정 웜감속기에 관한 것이다.

일반적으로 양 기어의 크기가 같다면 꽉 끼어서 회전작동이 잘 되지 않기 때문에 회전작동을 원활하게 하기 위하여 틈새가 존재하는데, 이 때문에 기어에는 입력과 출력이 있고 상기 틈새에 의한 출력의 미세한 움직임을 백래시(back-lash)라고 하며 이는 모든 기어의 조합에 형성된다.

이러한 백래시가 적용되는 웜감속기는 보통 도 2에 도시한 바와 같이, 감속기 케이스(30) 내에서 일정간격을 두고 장착된 2개의 웜샤프트(10a)(10b)와 상기 각 웜샤프트(10a)(10b) 사이에서 웜샤프트(10a)(10b)와 기어조합으로 연결된 웜휠(40), 그리고 상기 각 웜샤프트(10a)(10b)의 일측에 각각 기어조합으로 연결된 구동 웜휠(50a)(50b)과 상기 각 구동 웜휠(50a)(50b) 사이에 기어조합으로 연결된 구동축 웜샤프트(60)로 이루어진 웜감속기이며, 상기 구동축 웜샤프트(60)에 구동모터가 연결된다.

이렇게 구성된 웜감속기의 웜휠에 공작기계의 턴테이블이 연결되어 사용하는데, 상기 턴테이블을 회전시키기 위한 지속적인 웜휠과 웜샤프트의 회전에 의해 원래 기본적으로 형성되어 있던 백래시는 기어의 이(齒)가 마모되어 틈새가 더욱 벌어지는 비정상적인 틈새 간격의 백래시로 이어진다.

하지만, 상기한 과정에 의해 비정상적인 백래시가 생기면 이 비정상적인 백래시에 의해 웜휠과 웜샤프트가 확실하게 고정되어 있지 못하고 흔들거리게 되고, 이러한 흔들림은 상기 웜휠과 턴테이블을 통해 연결된 공작기계의 고장을 일으키는 문제가 있기 때문에, 웜감속기는 필수적으로 비정상적인 백래시가 생기지 않도록 상기 웜감속기의 비정상적인 백래시를 지속적으로 정상적인 백래시로 조정해 줄 필요가 있다.

그러나, 종래 비정상적인 백래시의 조정은 감속 케이스(30)의 외부에서 상기 웜샤프트(10a)(10b)를 조정하는 것으로 하고 있어, 이러한 조정작업을 위한 복잡한 장치들을 웜감속기에 설치하기 때문에 제작비용에 부담이 있고 조정작업도 간단하지 않다는 문제가 있다.

한국 등록특허 제10-0986802호 한국 공개특허 제10-2011-0102619호

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 예컨대 공작기계의 턴테이블에 연결된 웜휠과 웜샤프트 등으로 이루어진 웜감속기에서, 상기 웜휠과 기어조합으로 연결된 양쪽의 웜샤프트를 감속기 케이스 내에서 양쪽 끝단에 공간이 생기도록 각각 설치하고, 상기 웜샤프트 중 어느 한쪽의 웜샤프트의 양쪽에 백래시 조정수단을 각각 장착하여, 상기 백래시 조정수단에 의해 웜샤프트를 어느 한쪽의 방향으로 전진 및 후진하면서 이동시켜 비정상적인 백래시를 조정하도록 백래시 조정 웜감속기를 제공함에 있다.

다른 목적은 상기 웜샤프트 중 다른 한쪽의 웜샤프트의 일측에 또 다른 백래시 조정수단을 장착한 백래시 조정 웜감속기를 제공함에 있다.

또 다른 목적은 상기 백래시 조정수단은 웜샤프트의 한쪽 또는 양쪽 끝단에서부터 차례로 장착된 스페이서와 풀림방지용 조정너트로 구성한 백래시 조정 웜감속기를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 백래시 조정 웜감속기는, 커버를 구비한 감속기 케이스, 상기 감속기 케이스 내의 양쪽에 각각 걸쳐 있는 제1 및 제2 웜샤프트, 상기 제1 및 제2 웜샤프트 사이의 중간에서 상기 제1 및 제2 웜샤프트와 각각 기어조합으로 연결된 웜휠, 상기 제1 및 제2 웜샤프트의 일측에 각각 기어조합으로 연결된 제1 및 제2 구동 웜휠, 상기 제1 및 제2 구동 웜휠 사이에서 제1 및 제2 구동 웜휠과 각각 기어조합으로 연결되어 구동모터에 의해 회전하는 구동축 웜샤프트로 이루어진 웜 감속기에 있어서, 상기 제1 및 제2 웜샤프트는 감속기 케이스 내벽의 양쪽에 각각 장착된 샤프트 베어링에 삽입되어 제1 및 제2 웜샤프트의 앞뒤 공간을 확보하고, 상기 제1 웜샤프트와 감속기 케이스 사이의 상기 제1 웜샤프트의 일측에 장착된 제1 조정수단 및 제1 웜샤프트와 구동 웜휠 사이의 상기 제1 웜샤프트의 타측에 장착된 제2 조정수단을 구비하여, 상기 제1 또는 제2 조정수단에 의해 제1 웜샤프트를 전진 및 후진하면서 이동시킴으로써 비정상적인 백래시를 조정하도록 한 백래시 조정수단을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 백래시 조정수단은 제2 웜샤프트와 감속기 케이스 사이의 상기 제2 웜샤프트의 일측에 장착되는 것이 바람직하다.

또, 상기 백래시 조정수단의 제1 및 제2 조정수단은 제1 웜샤프트의 한쪽 및 다른 쪽 끝단에서부터 장착된 스페이서와 조정너트로 각각 구성하며, 상기 스페이서와 조정너트 이후에 나란히 장착되는 풀림방지용 너트를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또, 상기 조정너트와 풀림방지용 너트 사이에 장착된 베어링 와셔를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 백래시 조정 웜감속기에 의하면, 웜감속기의 웜휠에 연결된 턴테이블와 같은 것들이 비정상적인 백래시에 의해 흔들거리기 전에 백래시를 조정수단에 의해 조정함으로써 상기 턴테이블이 설치되는 공작기계 등과 같은 것을 안정적으로 오랫동안 사용할 수 있는 효과가 있다.

또, 상기 백래시의 조정은 웜감속기의 케이스를 덮고 있는 커버만 열면 웜샤프트를 조정수단에 의해 이동시켜 바로 실시할 수 있으므로 백래시의 조정이 간단하고도 간편하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 백래시 조정수단으로써 웜샤프트에 스페이서와 조정너트만 장착하기 때문에 웜감속기의 제작비용에 부담을 주지 않고 저렴하게 장착할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 백래시 조정 웜감속기의 커버를 연 상태에서 본 평면도
도 2는 종래 웜감속기의 커버를 연 상태에서 본 평면도

이하, 본 발명에 따른 백래시 조정 웜감속기의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 백래시 조정 웜감속기의 커버를 연 상태에서 본 평면도를 도시한 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 백래시 조정 웜감속기는 예컨대 공작기계의 턴테이블에 연결된 웜감속기의 웜샤프트(1a)(1b)에 백래시 조정수단(2a)(2b)(2c)이 장착된 것이다.

상기 웜감속기는 커버를 구비하는 감속기 케이스(3), 웜샤프트(1a)(1b), 웜휠(4), 구동웜휠(5a)(5b) 및 구동모터가 연결된 구동축 웜샤프트(6)로 이루어진다.

볼트에 의해 상면에 커버가 덮여 고정된 상기 감속기 케이스(3)는 사각의 박스 형상으로 되어, 상기 감속기 케이스(3)의 서로 마주보는 내벽의 양쪽에는 웜샤프트(1a)(1b)를 각각 장착하기 위한 샤프트 베어링(7a)(7b)이 각각 장착되어 있다.

상기 웜샤프트(1a)(1b)는 감속기 케이스(3) 내의 한쪽에 장착된 샤프트 베어링(7a)에 일측 및 타측 끝단부가 삽입되어 상기 감속기 케이스(3) 내를 걸치면서 설치된 제1 웜샤프트(1a)와, 감속기 케이스(3) 내의 다른 쪽에 장착된 샤프트 베어링(7b)에 일측 및 타측 끝단부가 삽입되어 상기 감속기 케이스(3) 내를 걸치면서 설치된 제2 웜샤프트(1b)로 구성된다.

상기 웜휠(4)은 감속기 케이스(3) 내에서 일정간격을 두고 서로 마주보고 설치된 제1 웜샤프트(1a)와 제2 웜샤프트(1b) 사이에서, 상기 제1 웜샤프트(1a)와 제2 웜샤프트(1b)에 각각 기어조합으로 연결된다. 여기서 도시하지 않았지만 상기 웜휠(4)에 예컨대 공작기계의 턴테이블이 연결된다.

상기 구동 웜휠(5a)(5b)은 제1 웜샤프트(1a)의 타측에 기어조합으로 연결된 제1 구동웜휠(5a)과, 제2 웜샤프트(1b)의 타측에 기어조합으로 연결된 제2 구동웜휠(5b)로 구성된다.

상기 구동축 웜샤프트(6)는 제1 웜샤프트(1a)와 제2 웜샤프트(1b)에 연결된 제1 및 제2 구동웜휠(5a)(5b) 사이에서, 상기 제1 구동웜휠(5a)와 제2 구동웜휠(5b)에 각각 기어조합으로 연결되며, 이와 같은 연결에 의해 상기 구동축 웜샤프트(6)는 웜휠(4)과 서로 마주보는 위치에 배치된다. 상기 구동축 웜샤프트(6)에는 도시하지 않았지만 벨트 또는 체인에 의해 구동모터와 연결된다.

이와 같은 구성되는 웜감속기에서 본 발명의 백래시 조정수단(2a)(2b)(2c)은 제1 웜샤프트(1a)의 양쪽 및 제2 웜샤프트(1b)의 한쪽에 각각 장착된다.

먼저, 상기 백래시 조정수단(2a)(2b)(2c)을 장착하여 비정상적인 백래시를 조정하기 위해서는 제1 웜샤프트(1a)와 제2 웜샤프트(1b)이 전진 및 후진이 이루어져야 하므로, 상기 제1 웜샤프트(1a)와 제2 웜샤프트(1b)의 양쪽 끝단부는 감속기 케이스(3)의 내벽과 일정거리를 둔 공간을 확보하도록 한다.

상기 공간을 확보한 상태에서 제1 웜샤프트(1a)에 장착되는 백래시 조정수단(2a)(2b)은 스페이서(20a)(20b)와 조정너트(21a)(21b)로 각각 이루어진 제1 조정수단(2a)과 제2 조정수단(2b)으로 구분된다.

즉, 제1 웜샤프트(1a)의 일측에는 한쪽 끝단에서부터 스페이서(20a)와 조정너트(21a)가 차례로 장착되어 제1 조정수단(2a)을 이루게 되며, 상기 스페이서(20a)는 조정너트(21a)를 회전시켜 제1 웜샤프트(1a)를 전진 및 후진시키기 위해 상기 조정너트(21a)와 감속기 케이스(3) 내벽 사이를 채워주는 역할을 하게 된다. 이때 필요에 따라서는 조정너트(21a)에 의한 백래시의 조정 후 풀림을 방지하기 위해, 상기 조정너트(21a)의 이후에 조정너트(21a)와 같은 형태의 풀림방지용 너트(22a)를 나란히 장착할 수도 있으며, 이 경우에 도시하지 않았지만 조정너트(21a)와 풀림방지용 너트(22a) 사이에 베어링 와셔를 장착하는 것이 바람직하다.

또한, 제2 구동웜휠(5b) 안쪽의 제2 웜샤프트(1a)의 타측에도 백래시 조정수단으로써 상기한 제1 조정수단(2a)과 같은 제2 조정수단(2b)으로 상기 제2 웜샤프트(1a)의 다른 쪽 끝단에서부터 스페이서(20b)와 조정너트(21b)가 차례로 장착되며, 이 경우에도 조정너트(21b) 이후에 상기 조정너트(21b)와 나란히 풀림방지용 너트(22b)가 장착되고, 조정너트(21b)와 상기 풀림방지용 너트(22b) 사이에 베어링 와셔가 장착될 수도 있다.

한편, 상기 제2 웜샤프트(1b)에도 보완적으로 백래시 조정수단으로써 제3 조정수단(2c)을 설치할 수 있는데, 이때에는 제2 웜샤프트(1b)의 일측에 상기한 바와 같은 형태로 제3 조정수단(2c)으로써 스페이서(20c)와 조정너트(21c)를 동일하게 장착하고, 풀림방지용 너트(22c)와 베어링 와셔도 동일하게 장착하지만, 이는 반드시 필요한 것은 아니다.

다음은 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 백래시 조정 웜감속기의 작동 및 백래시 조정방법을 설명하도록 한다.

먼저 웜감속기는 구동모터의 구동에 의한 회전력이 구동축 웜샤프트, 양쪽의 구동 웜휠, 상기 구동 웜휠 각각에 연결된 웜샤프트, 상기 각 웜샤프트 사이에 연결된 웜휠의 순서로 전달되면서 최종적으로 상기 웜휠은 감속된 상태에서 회전을 하게 되고, 이렇게 감속되어 회전하는 웜휠을 예컨대 공작기계의 턴테이블에 연결하여 사용하게 된다.

그런데, 상기한 과정으로 작동되는 웜감속기는 지속적인 사용에 의해 웜샤프트와 웜휠의 기어 이(齒) 사이의 간격이 많이 벌어지는 비정상적인 백래시가 필연적으로 발생하므로, 상기 웜휠에 연결되는 예컨대 공작기계의 턴테이블 등이 많이 흔들려 발생할 수 있는 문제가 생기기 전에 상기 비정상적인 백래시를 정상적인 백래시로 조정해주어야 한다.

우선, 웜감속기의 지속적인 사용으로 인해 제1 샤프트(1a)와 웜휠(4)의 기어 이(齒) 사이에 틈새가 많이 벌어진 비정상적인 백래시가 발생하면, 상기 제1 샤프트(1a)에 설치한 백래시 조정수단(2a) 또는 (2b)으로 틈새를 좁혀 정상적인 백래시로 만들어준다.

즉, 제1 웜샤프트(1a)의 양쪽에 각각 장착한 조정너트(21a)(21b)를 풀어 어느 한쪽의 조정너트(21a) 또는 (21b)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키면서 틈새가 많이 벌어진 백래시의 방향으로 상기 제1 웜샤프트(1a)를 전진 또는 후진시키면, 상기 틈새가 줄어들어 정상적인 백래시의 상태로 조정된다.

이후, 풀려 있던 다른 쪽의 조정너트(21b) 또는 (21a)를 백래시를 조정했던 방향으로 조여 상기 제1 웜샤프트(1a)가 확실하게 고정되도록 함으로써 웜휠(4)의 흔들림이 없어지게 된다.

이와 같이 제1 웜샤프트(1a) 양쪽의 조정너트(21a)(21b)에 의해 백래시를 조정하고 상기 제1 웜샤프트(1a)를 고정할 수 있지만, 상기 제1 웜샤프트(1a)가 백래시의 조정 후에 풀리는 것을 방지하도록 상기 조정너트(21a)(21b)와 나란히 풀림방지용 너트(22a)(22b)를 장착하여, 백래시의 조정 후에 상기 풀림방지용 너트(22a)(22b)를 조정했던 방향으로 조여줌으로써 상기 제1 웜샤프트(1a)가 풀리지 않도록 더욱 확실하게 고정하게 된다.

한편, 제1 웜샤프트(1a)의 백래시 조정 후에 반대편의 제2 웜샤프트(1b)에 약간의 비정상적인 백래시, 즉 조그만 틈새가 남아 있을 수 있으므로 더욱 완벽하게 백래시를 조정하기 위해 상기 제2 웜샤프트(1b)에 장착된 백래시 조정수단인 제3 조정수단(2c)으로써 조정너트(21c)를 이용하여 상기한 바와 같은 방법으로 백래시를 조정하고, 풀림방지용 너트(22c)가 장착되어 있는 경우 상기한 바와 같은 방법으로 상기 풀림방지용 너트(22c)를 이용하여 백래시의 조정 후 제2 웜샤프트(1b)가 풀리지 않도록 더욱 확실하게 고정한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 백래시 조정 윔감속기에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

1a : 제1 웜샤프트 1b : 제2 웜샤프트
2a : 제1 조정수단 2b :제2 조정수단
2c : 제3 조정수단 3 : 감속기 케이스
4 : 웜휠 5a,5b : 구동 웜휠
6 : 구동축 웜샤프트 7a,7b : 샤프트 베어링
20a,20b,20c : 스페이서 21a,21b,21c : 조정너트
22a,22b,22c : 풀림방지용 너트

Claims

커버를 구비한 감속기 케이스, 상기 감속기 케이스 내의 양쪽에 각각 걸쳐 있는 제1 및 제2 웜샤프트, 상기 제1 및 제2 웜샤프트 사이의 중간에서 상기 제1 및 제2 웜샤프트와 각각 기어조합으로 연결된 웜휠, 상기 제1 및 제2 웜샤프트의 일측에 각각 기어조합으로 연결된 제1 및 제2 구동 웜휠, 상기 제1 및 제2 구동 웜휠 사이에서 제1 및 제2 구동 웜휠과 각각 기어조합으로 연결되어 구동모터에 의해 회전하는 구동축 웜샤프트로 이루어진 웜 감속기에 있어서,
상기 제1 및 제2 웜샤프트는 감속기 케이스 내벽의 양쪽에 각각 장착된 샤프트 베어링에 삽입되어 제1 및 제2 웜샤프트의 앞뒤 공간을 확보하고,
상기 제1 웜샤프트와 감속기 케이스 사이의 상기 제1 웜샤프트의 일측에 장착된 제1 조정수단 및 제1 웜샤프트와 구동 웜휠 사이의 상기 제1 웜샤프트의 타측에 장착된 제2 조정수단을 구비하여, 상기 제1 또는 제2 조정수단에 의해 제1 웜샤프트를 전진 및 후진하면서 이동시킴으로써 비정상적인 백래시를 조정하도록 한 백래시 조정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 백래시 조정 웜감속기.
제1항에 있어서,
상기 백래시 조정수단은 제2 웜샤프트와 감속기 케이스 사이의 상기 제2 웜샤프트의 일측에 장착되는 것을 특징으로 하는 백래시 조정 웜감속기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 백래시 조정수단의 제1 및 제2 조정수단은 제1 웜샤프트의 한쪽 및 다른 쪽 끝단에서부터 장착된 스페이서와 조정너트로 각각 구성한 것을 특징으로 하는 백래시 조정 웜감속기.
제3항에 있어서,
상기 조정너트 이후에 나란히 장착되는 풀림방지용 너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백래시 조정 웜감속기.
제4항에 있어서,
상기 조정너트와 풀림방지용 너트 사이에 장착된 베어링 와셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백래시 조정 웜감속기.