KR940009802B1

KR940009802B1 - 감속장치

Info

Publication number: KR940009802B1
Application number: KR1019910013543A
Authority: KR
Inventors: 최진만
Original assignee: 최진만
Priority date: 1991-08-03
Filing date: 1991-08-03
Publication date: 1994-10-17
Also published as: KR930004655A

Abstract

내용 없음.

Description

감속장치

제 1 도는 본 발명의 사시도.

제 2 도는 본 발명의 분해 사시도.

제 3a, b 도는 본 발명의 작동 상태도.

제 4 도는 본 발명의 측단면도.

제 5 도는 종래 감속장치의 정단면도.

제 6 도는 본 발명의 작동상태 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 감속장치 2 : 타원형 캠

3 : 체인 4 : 고정 스프라켓

5 : 스프라켓 6 : 몸체

7 : 입력축 8 : 커버

9 : 로울러 10,11 : 이

12 : 출력축 13,14 : 고정나사

본 발명은 타원형 캠과 체인을 이용해서 3가지의 기본 부품만으로도 감속이 이루어지도록 하는 감속장치에 관한 것이다.

즉, 타원형 캠과 체인 및 스프라켓에 의해 역전이 방지되며, 큰 동력의 전달이 가능하고 감속기의 소형화가 가능하도록 한 감속장치에 관한 것이다.

감속장치는 기어에 의한 감속 방법과 캠에 의한 감속 방법이 알려져 있다.

기어에 의한 감속장치는 비교적 공간을 많이 차지하는 기어의 조합으로 구성됨에 따라 설치 면적이 커지므로 감속장치는 소형화가 불가능하였다.

또한 제 5 도에서 도시한 바와 같이 캠을 이용하는 감속장치는 타원형 캠(2)의 외측으로 다수의 볼(21)을 설치하며 그 외측으로 다수의 이(24)가 형성된 플렉스플라인(22)이 설치되고, 상기 플렉스플라인(22)의 양 측에서 이(24) (25)가 서로 맞물림 되며 플렉스플라인(22)의 이(24)와 동일한 크기의 이(25)가 2개 더 많게 형성된 서큘러 스플라인(23)을 구성하여서 되는 것이다.

이러한 감속장치는 입력축과 연결된 캠이 회전함에 따라서 볼 베어링을 매개체로 하여 플레스플라인이 타원 형상으로 탄성 변형하고, 타원의 장축 부분의 양측면 2개소에서 이 맞물림되며 플렉스플라인과 서큘러 스플라인의 이가 맞물린 위치가 순차적으로 이동해 간다.

이 때 캠이 1회전 하면 플렉스플라인을 서큘러 스플라인보다 잇수가 2매 적으므로 역방향으로 회전되며 2매 분만큼 감속되는 것이다.

그러나 보올이 강제적으로 탄성 변형을 일으키며 플렉스플라인의 탄성 변형에 의해 감속되므로 설계상 많은 토오크를 얻을 수 없어 강한 동력 전달이 불가능하며, 부품의 정밀가공을 필요로 하고 볼의 특수한 재질이 요구되므로 단가가 고가인 결점이 있다.

또한 무리한 힘이 가해질 경우 역회전 되거나 궤도를 이탈하는 현상이 발생되어 이가 어긋나게 되는 라쳇팅 현상에 의해 이와 볼이 조기에 마모되어 수명이 단축되며, 이러한 상태로 계속 운전하며 스플라인의 파손과 토오크가 작은 경우에도 진동이 발생되는 등의 결점을 가져오게 된다.

따라서 본 발명은 이상에서와 같은 종래의 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 캠과 체인을 이용해서 부품을 탄성 변형시키지 않고도 감속이 가능하여 궤도 이탈 현상과 역회전을 방지하며, 큰 동력의 전달이 가능하도록 하고, 저렴한 가격의 공급이 가능하도록 함을 목적으로 하는 것이다.

또한 본 발명은 이 맞물림부에서의 미끄럼이 없게 하여 마찰에 의한 동력 손실을 저하시켜서 높은 감속시에도 높은 감속효율을 얻을 수 있게 되어 구동 모터를 비롯하여 감속장치의 전반을 소형화하는 것이 가능하게 함을 목적으로 하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 : 입력축에 고정되는 타원형 캠의 외주에 형성되어 타원형 캠의 양쪽 장축 부분에서 스프라켓과 맞물리는 체인으로 감속되게 하는 감속장치를 형성함에 있어서, 체인의 로울러 보다 더 많은 이를 가지고 몸체에 고정되어 체인의 이탈을 방지하는 고정 스프라켓과, 상기 고정 스프라켓의 일측에서 고정 스프라켓의 이와 짝수 개의 차이로 되는 이를 가지고 축력축에 설치되는 스프라켓으로 감속된 동력을 전달하게 되는 것을 기술적 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 본 발명은 입력축에 고정되는 타원형 캠과, 상기 타원형 캠의 외측을 감싸며 캠의 회전에 따라 변형되는 체인과, 상기 체인에 이맞물림 되어 체인의 이탈을 방지하는 고정 스프라켓과, 상기 고정 스프라켓의 일측에서 체인과 고정 스프라켓보다 더 많은 잇수를 가지고 체인에 이 맞물림되며 출력축과 연결되어 감속되도록 하는 스프라켓으로 구성된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 감속장치(1)는 커버(8)를 통과한 입력축(7)의 선단에는 타원형 캠(2)이 고정되고, 상기 타원형 캠(2)의 외측으로는 통상적인 로울러(9)로 연결되는 체인(3)이 감싸고 있고, 체인(3)의 외측으로는 몸체(6)에 고정된 고정 스프라켓(4)과 출력축(12)에 연결되는 스프라켓(5)이 맞물려서 구성된다.

체인(3)의 타원형 캠(2)이 회전함에 따라 타원의 형상이 변경되며 타원형 캠(2)의 장축 방향인 2곳에서 고정 스프라켓(4)과 스프라켓(5)의 이(10) (11)에 로울러(9)가 맞물려 나가는 과정에서 동력이 감속된다.

체인(3)의 양쪽에서 맞물리는 고정 스프라켓(4)은 이(10)가 체인(3)의 로울러(9)보다 적어도 한 개 이상 더 많이 형성되며 몸체(6)에 고정나사(13)로 고정되어 체인(3)의 이탈을 방지한다.

스프라켓(5)의 이(11)는 고정 스프라켓(4)보다 짝수 개로 증가되는 개수로 많아지며 출력축(12)과 일체로 형성되어 있다. 몸체(6)는 커버(8)와 고정나사(14)로 고정되면서 베어링(16)으로 출력축(12)을 지지하고, 커버(8)는 베어링(15)으로 입력축(7)을 지지하고 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 제 3a, b 도에서와 같이 타원형 캠(2)의 장축 부분 2곳에서 체인(3)의 로울러(9)가 고정 스프라켓(4)과 스프라켓(5)의 이(10) (11)에 맞물려 있게 되고, 입력축(7)을 시계 방향으로 회전시키면 타원형 캠(2)이 회전하면서 체인(3)의 타원 형태가 순차적으로 변하는 과정에서 고정 스프라켓(4)과 스프라켓(5)의 이(10) (11)에 물리는 체인(3)의 로울러(9)가 순차적으로 맞물리면서 감속된다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면 제 6 도에서 도시한 바와 같이 체인(3)의 로울러(9)가 고정 스프라켓(4)과 스프라켓(5)의 같은 위치에서 물린 상태가 되는 "A"의 위치에서 "B"의 위치로 이동하여 고정 스프라켓(4)에 물리면서 스프라켓(5)이 "C"의 위치에서 "D"와 같은 위치로 이동되는 과정에서 속도의 차가 발생되는 것이다.

이 때 감속비는 체인(3)의 로울러(9)과 고정 스플라인(4)과 스플라인(5)의 잇수에 따라 결정된다.

여기서 감속비를 살펴보면 : 체인에 구비되는 로울러의 개수를 C_f, 고정 스플라인의 잇수를 Z_c, 스플라인의 잇수를 Z_o라 하면, 감속비 I=1/R=Z_o-C_f/Z_c가 된다.

따라서 체인에 구비되는 로울러의 개수를 20, 고정 스플라인의 잇수를 24, 스플라인의 잇수를 22이라 하면, 감속비=22-20=1/12이 된다.

즉, 타원형 캠(2)이 시계 방향으로 1회전하면 고정 스프라켓(5)의 잇수가 스프라켓(5)의 잇수보다 2개가 많으므로 스프라켓(5)은 타원형 캠(2)과 체인(3)의 회전 역방향인 반시계 방향으로 잇수차 2개분 만큼 감속 이동되어 출력된다.

여기서 고정 스프라켓(4)과 스프라켓(5)의 잇수는 짝수개로 되는 차로 형성되어야 하며, 고정 스프라켓(4)이 스프라켓(5)의 잇수보다 2개가 더 많을 때 가장 큰 감속비를 얻을 수 있다. 즉, 고정 스프라켓(4)과 스프라켓(5)의 잇수차에 의해 타원형 캠(2)과 체인(3)이 회전하면서 높은 감속비와 정확한 토오크를 전달하게 된다.

또한, 고정 스프라켓(4)에 의해 타원형 캠(2)에 의한 체인(3)의 정상적이고 균일한 회전이 제공되므로 토오크가 불균일하거나 상승한다 해도 궤도 이탈 현상이 방지되어 높은 회전력의 전달이 가능하며, 스프라켓(5)을 역회전시키려 해도 고정 스프라켓(4)에 의해 체인(3)의 로울러(9) 양측에서 맞물려 있는 상태이므로 절대 역회전 현상이 발생되지 않는다.

따라서 입력축(7)으로 입력된 동력은 타원형 캠(2)과 체인(3)의 회전에 의해 역방향으로 회전되는 스플라인(5)으로 감속되어 전달된 다음 출력축(12)을 통하여 출력되며, 고정 스프라켓(4)에 의해 체인(3)의 역회전과 궤도 이탈 현상이 방지되므로 안정된 회전과 라쳇팅 현상을 방지하게 되며, 잇수를 조절하면 다양하고 높은 감속비를 얻을 수 있게 된다.

이상에서와 같은 본 발명은 타원형 캠과 체인 및 스프라켓 등 3개의 조합물로서 간단한 구조에 의해서 진동과 소음이 발생하지 않게 되고, 높은 감속비를 제공하면서 감속장치를 소형화하는 것이 가능하게 된다.

그리고 체인과 스프라켓의 이맞물림의 미끄럼이 적어 마찰에 의한 동력손실이 적으며, 높은 감속비에서도 높은 전동효율이 유지되므로 높은 토오크량에 의해 큰 동력 전달에도 사용할 수 있는 효과가 제공된다.

Claims

입력축에 고정되는 타원형 캠의 외주에 형성되어 타원형 캠의 양쪽 장축 부분에서 스프라켓과 맞물리는 체인으로 감속되게 하는 감속장치를 형성함에 있어서 : 체인(3)의 로울러(9)보다 더 많은 이를 가지고 몸체(6)에 고정되어 체인(3)의 이탈을 방지하는 고정 스프라켓(4)과, 상기 고정 스프라켓(4)의 일측에서 고정 스프라켓(4)의 이(10)와 짝수 개의 차이로 되는 이(11)를 가지고 축력축(12)에 설치되는 스프라켓(5)를 구비하여 감속되는 것을 특징으로 하는 감속장치.