KR20130128817A - Back lash control apparatus for worm gear - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a backlash control device for a worm gear to operate a worm wheel by being engaged with the worm wheel. The backlash control device for a worm gear comprises a worm shaft, a first worm gear, a second worm gear, and a position fixing unit. The worm shaft is arranged to correspond to the circumference of the worm wheel. The first worm gear is integrated with the worm shaft and is engaged with the worm wheel. The second worm gear is inserted into one side of the worm shaft. The distance between one end of the second worm gear and the first worm gear is adjustable. The position fixing unit is installed between one end of the worm shaft and the other end of the second worm gear to fix the second worm gear to one end of the worm shaft. The backlash control device for a worm gear achieves the same effect as the replacement of the worm gear by properly adjusting a backlash using the second worm gear separated from the first worm gear.

Description

웜 기어의 백래시 조절장치 {BACK LASH CONTROL APPARATUS FOR WORM GEAR}BACK LASH CONTROL APPARATUS FOR WORM GEAR}

본 발명은 웜 기어의 백래시 조절장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a device for adjusting the backlash of a worm gear.

일반적으로 방위산업무기의 정밀기계제어에서 정밀도를 좌우하거나, 공작기계 등에서 가공 정도를 좌우하는 요인 중에 백래시(Back Lash)가 중요한 요소이다.In general, backlash is an important factor in the precision control of weapons of defense industry, or the factor that influences the degree of processing in machine tools.

상기한 백래시란 기어의 치면과 치면 사이에 또 다른 기어의 치면이 맞물려 회전하는 구조에 있어서, 기어를 반대방향으로 돌릴 때 기어 치면 사이에 발생되는 틈새를 일컫는다.The backlash refers to a gap generated between the gear tooth surface when the gear is rotated in the opposite direction in the structure in which the tooth surface of the other gear is rotated between the tooth surface and the tooth surface of the gear.

이러한 백래시도 한 쌍의 기어를 매끄럽게 회전시키기 위해서는 적절하게 필요하다. 즉, 백래시가 너무 적으면 윤활이 불충분하게 되기 쉬워서 치면끼리의 마찰이 커진다. 또, 백래시가 너무 크면 기어의 맞물림이 나빠져 기어가 파손되기 쉽다.This backlash is also appropriately needed to smoothly rotate the pair of gears. In other words, too little backlash tends to result in insufficient lubrication, resulting in greater friction between teeth. If the backlash is too large, the meshing of the gears will worsen and the gears will easily break.

그러나, 설치운용 초기에는 백래쉬가 적절하다 할지라도 장기간 사용에 따른 기어의 마모에 따라 백래쉬는 점차 커지게 되고, 결국 백래시가 발생한 양만큼 떨림(Chattering)이 일어나 정밀도가 떨어지거나, 공작물의 절삭 상태가 불안정하게 되는 문제가 발생된다.
However, even if the backlash is appropriate at the beginning of the installation operation, the backlash gradually increases due to the wear of the gear after a long time of use, and as a result, the backlash occurs as much as the amount of backlash, resulting in inferior precision or cutting of the workpiece. The problem of instability arises.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 백래시를 적절히 조절할 수 있는 웜 기어의 백래시 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a backlash control device for a worm gear that can appropriately adjust the backlash.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 웜 기어의 백래시 조절장치는,In order to achieve the above object, a backlash adjusting device of a worm gear according to an aspect of the present invention,

웜휠(110)과 맞물려 상기 웜휠(110)을 구동시키는 웜 기어의 백래시 조절장치에 있어서,  In the backlash control device of the worm gear meshes with the worm wheel 110 to drive the worm wheel 110,

상기 웜휠(110)의 원주방향에 대응되게 배치되는 웜축(120); A worm shaft 120 disposed corresponding to the circumferential direction of the worm wheel 110;

상기 웜축(120)에 일체로 설치되어 상기 웜휠(110)과 맞물리는 제1웜기어(130); A first worm gear 130 installed integrally with the worm shaft 120 and engaged with the worm wheel 110;

상기 웜축(120)의 일측으로 관통 삽입되어 일단이 상기 제1웜기어(130)와 간격 조절가능하게 배치되는 제2웜기어(140); 및 A second worm gear 140 inserted through one side of the worm shaft 120 so that one end of the worm shaft 120 is spaced from the first worm gear 130; And

상기 웜축(120)의 일단과 상기 제2웜기어(140)의 타단 사이에 설치되어 상기 제2웜기어(140)를 상기 웜축(120)의 일단에 위치 고정시키는 위치고정수단(150); Position fixing means (150) installed between one end of the worm shaft (120) and the other end of the second worm gear (140) to fix the second worm gear (140) to one end of the worm shaft (120);

을 포함하여 구성된다..

여기서, 상기 웜축(120)의 일측 외주면에는, 제1외치(121)가 형성되고, 상기 제2웜기어(140)의 내부는 상기 제1외치(121)와 대응하여 결합되는 것을 특징으로 한다.Here, a first outer tooth 121 is formed on one side outer circumferential surface of the worm shaft 120, and the inside of the second worm gear 140 is coupled to correspond to the first outer tooth 121.

상기 제2웜기어(140)의 타단 외주면에는, 고정삽입홈(141a)이 형성되는 것을 특징으로 한다.The other end outer peripheral surface of the second worm gear 140, characterized in that the fixed insertion groove (141a) is formed.

상기 위치고정수단(150)은, 일단이 상기 제2웜기어(140)의 타단과 접하되 내부가 상기 웜축(120)의 일단 외주면에 고정 결합되는 중공형태이며, 타단에 상기 제2웜기어(140)의 고정삽입홈(141a)과 대응하는 지지삽입홈(151a)이 형성되는 고정캡(151)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The position fixing means 150, one end is in contact with the other end of the second worm gear 140, the inside of the hollow shape is fixed to the outer peripheral surface of the one end of the worm shaft 120, the second end of the second worm gear 140 It characterized in that it comprises a fixing cap 151 is formed with a fixed insertion groove 141a and a corresponding support insertion groove 151a.

상기 위치고정수단(150)은, 상기 고정삽입홈(141a)과 상기 지지삽입홈(151a)에 양단이 결합되며, 중간부가 상기 고정캡(151)에 고정결합되는 제2웜기어고정체(152)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The position fixing means 150 has both ends coupled to the fixed insertion groove 141a and the support insertion groove 151a, and a second worm gear fixing body 152 having an intermediate portion fixedly coupled to the fixing cap 151. It characterized in that it further comprises.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 웜 기어의 백래시 조절장치에 의하면, 백래시가 발생할 경우, 제1웜기어와 분리된 제2웜기어를 통해 백래시를 적절히 조절할 수 있어 웜기어의 신품 교체와 동일한 효과를 달성할 수 있다.
As described above, according to the apparatus for adjusting the backlash of the worm gear, when the backlash occurs, the backlash can be properly adjusted through the second worm gear separated from the first worm gear, thereby achieving the same effect as the replacement of the new worm gear. have.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웜 기어의 백래시 조절장치를 보인 도면,
도 2는 도 1의 분해 조립도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웜 기어의 백래시 조절장치의 백래시 발생상태(백래시 조절 전)를 보인 도면, 및
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웜 기어의 백래시 조절장치의 백래시 조절 후를 보인 도면이다.1 is a view showing a backlash adjusting device of a worm gear according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is an exploded view of Figure 1,
3 is a view showing a backlash generation state (before the backlash adjustment) of the backlash control device of the worm gear according to an embodiment of the present invention, and
4 is a view showing after the backlash adjustment of the backlash control device of the worm gear according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 웜 기어의 백래시 조절장치에 대해 상세하게 살펴본다.Hereinafter, a backlash adjusting device of a worm gear according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웜 기어의 백래시 조절장치는 웜휠(110)과, 상기 웜휠(110)의 일측 원주방향에 대응되게 배치되는 웜축(120)과, 상기 웜축(120)에 일체로 설치되어 상기 웜휠(110)과 맞물리는 제1웜기어(130)과, 상기 웜축(120)의 일측으로 관통 삽입되어 일단이 상기 제1웜기어(130)와 간격 조절가능하게 배치되는 제2웜기어(140)와, 상기 웜축(120)의 일단과 상기 제2웜기어(140)의 타단 사이에 설치되어 상기 제2웜기어(140)를 상기 웜축(120)의 일단에 위치 고정시키는 위치고정수단(150)을 포함하여 구성된다.As shown in Figure 1 and 2, the backlash adjustment device of the worm gear according to an embodiment of the present invention is a worm wheel 110, the worm shaft 120 is disposed corresponding to the circumferential direction of one side of the worm wheel 110 And a first worm gear 130 integrally installed on the worm shaft 120 and engaged with the worm wheel 110, and inserted into one side of the worm shaft 120 so that one end thereof is spaced apart from the first worm gear 130. The second worm gear 140 is disposed between the second worm gear 140 and one end of the worm shaft 120 and the other end of the second worm gear 140. It is configured to include a position fixing means 150 for fixing the position.

상기 웜축(120)의 일측 외주면에는 제1외치(121)가 형성되고, 상기 제2웜기어(140)는 중공 형태로서 내부에 내치(도시 생략)가 형성되어 상기 웜축(120)의 제1외치(121)와 대응하여 결합되는 구조이다.A first outer tooth 121 is formed on one side outer circumferential surface of the worm shaft 120, and the second worm gear 140 has a hollow shape and an inner tooth (not shown) is formed therein, so that the first outer tooth of the worm shaft 120 is formed. 121) and correspondingly coupled structure.

이때, 상기 웜축(120)의 제1외치(121)는 오른나사로 형성되고, 상기 제1외치(121)와 연속으로 후술할 고정캡(151)이 결합되는 제2외치(122)는 왼나사 형태로 설치됨이 바람직하다.At this time, the first outer tooth 121 of the worm shaft 120 is formed with a right screw, the second outer tooth 122 to which the fixing cap 151 to be described later in series with the first outer tooth 121 is coupled to the left screw form. It is preferred to be installed.

또한, 상기 제2웜기어(140)의 타단 외주면에는 고정삽입홈(141a)이 형성되며, 상기 고정삽입홈(141a)과 인접하여 상기 웜축(120)의 일측 외주면에 형성된 제1외치(121)에 고정결합시키기 위한 체결공구결합공(141b)이 형성된다.In addition, the other end outer circumferential surface of the second worm gear 140 is formed with a fixed insertion groove (141a), adjacent to the fixed insertion groove (141a) to the first outer tooth 121 formed on one outer peripheral surface of the worm shaft 120 A fastening tool coupling hole 141b for fixing is formed.

한편, 상기 위치고정수단(150)은 크게 고정캡(151)과 제2웜기어고정체(152)를 포함하여 이루어진다. On the other hand, the position fixing means 150 comprises a fixing cap 151 and the second worm gear fixing body 152 largely.

이때, 상기 고정캡(151)은 일단이 상기 제2웜기어(140)의 타단과 접하되 내부가 상기 웜축(120)의 제2외치(122)에 고정 결합되는 중공형태로 형성되며, 그 타단에 상기 제2웜기어(140)의 고정삽입홈(141a)과 대응하는 지지삽입홈(151a)이 형성된다. 이 지지삽입홈(151a)은 상기 고정캡(151)의 타단에 링 형상으로 형성될 수 있으며, 후술할 제2웜기어고정체(152)의 양단이 끼움될 수 있는 형상이면 링 형상 외에도 다양한 변형이 있을 수 있다. 또한, 상기 고정캡(151)에는 상기 지지삽입홈(151a)과 인접하여 상기 웜축(120)의 일단 외주면에 고정 결합시키기 위한 체결공구결합구(151b)가 더 형성될 수 있다.At this time, the fixing cap 151 is formed in a hollow shape, one end of which is in contact with the other end of the second worm gear 140, the inside of which is fixed to the second outer tooth 122 of the worm shaft 120, the other end A support insertion groove 151a corresponding to the fixed insertion groove 141a of the second worm gear 140 is formed. The support insertion groove 151a may be formed in a ring shape at the other end of the fixing cap 151, and various modifications may be made in addition to the ring shape if both ends of the second worm gear fixing body 152 to be described later are fitted. There may be. In addition, the fixing cap 151 may be further formed with a fastening tool coupler (151b) to be fixed to the outer peripheral surface of the one end of the worm shaft 120 adjacent to the support insertion groove (151a).

또한, 상기 제2웜기어고정체(152)는 대략 'ㄷ'자 형태의 외형으로 이루어지는바, 중간부가 판 상의 플레이트로 형성되며, 상기 중간부의 양단이 일측 방향(수직)으로 꺽여 연장된 구조이다. In addition, the second worm gear fixing body 152 is formed of a substantially 'c' shaped bar, the middle portion is formed of a plate-like plate, both ends of the middle portion is extended in one direction (vertical).

따라서, 상기 제2웜기어고정체(152)는 상기 고정삽입홈(141a)과 상기 지지삽입홈(151a)에 양단이 각각 결합될 수 있으며, 그 중간부는 상기 고정캡(151)의 외주면에 고정결합될 수 있게 이루어진다. 바람직하게는 상기 제2웜기어고정체(152)의 중간부에 관통공(도면부호 생략)이 복수로 형성되며, 이 관통공에 볼트(B)가 각각 삽입 및 단부가 상기 고정캡(151)의 외주면과 대응되어 상기 제2웜기어고정체(152)의 중간부를 상기 고정캡(151)에 견고히 고정시킬 수 있게 된다. Therefore, both ends of the second worm gear fixing body 152 may be coupled to the fixed insertion groove 141a and the support insertion groove 151a, respectively, and the middle portion thereof is fixedly coupled to the outer circumferential surface of the fixing cap 151. It can be done. Preferably, a plurality of through holes (not shown) are formed in the middle portion of the second worm gear fixing body 152, and bolts B are inserted into the through holes and ends of the fixing cap 151, respectively. Corresponding to an outer circumferential surface, the middle portion of the second worm gear fixing body 152 may be firmly fixed to the fixing cap 151.

아울러, 본 실시예에서는 상기 제2웜기어고정체(152)가 한 쌍으로 상기 고정캡(151)에 설치됨을 보이고 있으나, 단일 또는 셋 이상의 개수로 설치될 수 있음은 물론이다.In addition, although the second worm gear fixing body 152 is installed in the fixing cap 151 in a pair in the present embodiment, it can be installed in a single number or three or more.

이하, 도면을 참조하여 상술한 본 발명 웜 기어의 백래시 조절장치의 작용에 대해 살펴본다.Hereinafter, with reference to the drawings looks at the action of the backlash adjustment device of the present invention worm gear.

웜휠(110)와 제1, 2웜기어(130)(140)는 상호 간에 치합된 상태에서 장기간 사용하게 되면 각각의 치면에 마모가 발생하게 된다.Worm wheel 110 and the first and second worm gears 130 and 140 are worn on each tooth surface when used for a long time in a state of being engaged with each other.

상기한 웜휠(110)의 치면 또는 제1, 2웜기어(130)(140)의 치면 마모는 도 3에 도시된 바와 같이, 웜휠(110)이 정회전(R) 상태에서 역회전(L)으로 작동될 때 제2웜기어(140)와 밀착되지 않게 되어 백래시는 과 발생 상태('A' 참조)가 된다.As shown in FIG. 3, the tooth surface of the worm wheel 110 or the tooth surfaces of the first and second worm gears 130 and 140 may be reversely rotated in a state in which the worm wheel 110 is in the forward rotation (R) state. When operated, the backlash is not in close contact with the second worm gear 140, and the backlash is in an over-generated state (see 'A').

이 경우, 사용자는 백래시 조절을 위해 제2웜기어고정체(152)를 고정캡(151)으로부터 분리한 후, 고정캡(151)을 상기 웜축(120)의 제2외치(122)로부터 제거한다.In this case, the user separates the second worm gear fixing body 152 from the fixing cap 151 to adjust the backlash, and then removes the fixing cap 151 from the second outer tooth 122 of the worm shaft 120.

이후, 제2웜기어(140)를 시계방향으로 회전시켜 백래시를 조절하면, 최초 제1웜기어(130)와 제2웜기어(140) 간의 벌어진 간격(d, 도 3)은 도 4에 도시된 바와 같이 없어지고, 백래시는 적절히 조절되어 웜휠(110)과 제2웜기어(140)는 밀착된 상태('B' 참조)가 된다.Then, when the second worm gear 140 is rotated in the clockwise direction to adjust the backlash, the gap (d, FIG. 3) between the first first worm gear 130 and the second worm gear 140 is shown in FIG. 4. The backlash is properly adjusted so that the worm wheel 110 and the second worm gear 140 are in close contact (see 'B').

백래시를 조절한 후에는 고정캡(151)과 제2웜기어고정체(152)를 웜축(120)에 다시 조립하여 백랙시 조절된 제2웜기어(140)의 위치를 고정시키게 된다.After adjusting the backlash, the fixing cap 151 and the second worm gear fixing body 152 are assembled to the worm shaft 120 again to fix the position of the second worm gear 140 that has been adjusted backlash.

상술한 바와 같은 본 발명의 웜 기어의 백래시 조절장치에 의하면, 백래시가 발생할 경우, 제1웜기어와 분리된 제2웜기어를 통해 백래시를 적절히 조절할 수 있어 웜기어의 신품 교체와 동일한 효과를 달성할 수 있다.According to the backlash adjustment device of the worm gear of the present invention as described above, when the backlash occurs, the backlash can be properly adjusted through the second worm gear separated from the first worm gear, thereby achieving the same effect as the new replacement of the worm gear. .

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

Claims (5)

웜휠(110)과 맞물려 상기 웜휠(110)을 구동시키는 웜 기어의 백래시 조절장치에 있어서,
상기 웜휠(110)의 원주방향에 대응되게 배치되는 웜축(120);
상기 웜축(120)에 일체로 설치되어 상기 웜휠(110)과 맞물리는 제1웜기어(130);
상기 웜축(120)의 일측으로 관통 삽입되어 일단이 상기 제1웜기어(130)와 간격 조절가능하게 배치되는 제2웜기어(140); 및
상기 웜축(120)의 일단과 상기 제2웜기어(140)의 타단 사이에 설치되어 상기 제2웜기어(140)를 상기 웜축(120)의 일단에 위치 고정시키는 위치고정수단(150);
을 포함하는 웜 기어의 백래시 조절장치.In the backlash control device of the worm gear meshes with the worm wheel 110 to drive the worm wheel 110,
A worm shaft 120 disposed corresponding to the circumferential direction of the worm wheel 110;
A first worm gear 130 installed integrally with the worm shaft 120 and engaged with the worm wheel 110;
A second worm gear 140 inserted through one side of the worm shaft 120 so that one end of the worm shaft 120 is spaced from the first worm gear 130; And
Position fixing means (150) installed between one end of the worm shaft (120) and the other end of the second worm gear (140) to fix the second worm gear (140) to one end of the worm shaft (120);
Backlash control device of the worm gear comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 웜축(120)의 일측 외주면에는,
제1외치(121)가 형성되고, 상기 제2웜기어(140)의 내부는 상기 제1외치(121)와 대응하여 결합되는 것을 특징으로 하는 웜 기어의 백래시 조절장치.According to claim 1, One side outer peripheral surface of the worm shaft 120,
The first outer tooth 121 is formed, the inside of the second worm gear 140, the backlash control device of the worm gear, characterized in that coupled to correspond to the first outer tooth (121). 제 1항에 있어서, 상기 제2웜기어(140)의 타단 외주면에는,
고정삽입홈(141a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 웜 기어의 백래시 조절장치.The outer peripheral surface of the second end of the second worm gear 140,
Backlash adjustment device of the worm gear, characterized in that the fixed insertion groove (141a) is formed. 제 3항에 있어서, 상기 위치고정수단(150)은,
일단이 상기 제2웜기어(140)의 타단과 접하되 내부가 상기 웜축(120)의 일단 외주면에 고정 결합되는 중공형태이며, 타단에 상기 제2웜기어(140)의 고정삽입홈(141a)과 대응하는 지지삽입홈(151a)이 형성되는 고정캡(151)을 포함하는 것을 특징으로 하는 웜 기어의 백래시 조절장치.The method of claim 3, wherein the position fixing means 150,
One end is in contact with the other end of the second worm gear 140, but the inside is a hollow shape fixedly coupled to the outer peripheral surface of the one end of the worm shaft 120, the other end corresponding to the fixed insertion groove 141a of the second worm gear 140 Backlash adjustment device of the worm gear, characterized in that it comprises a fixing cap 151 is formed a support insertion groove (151a). 제 4항에 있어서, 상기 위치고정수단(150)은,
상기 고정삽입홈(141a)과 상기 지지삽입홈(151a)에 양단이 결합되며, 중간부가 상기 고정캡(151)에 고정결합되는 제2웜기어고정체(152)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웜 기어의 백래시 조절장치.The method of claim 4, wherein the position fixing means 150,
Both ends are coupled to the fixed insertion groove 141a and the support insertion groove 151a, and a worm further comprising a second worm gear fixing body 152 whose middle portion is fixedly coupled to the fixed cap 151. Gear backlash adjuster.
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