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WO2016117809A1 - 동력전달장치 - Google Patents

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Publication number
WO2016117809A1
WO2016117809A1 PCT/KR2015/011916 KR2015011916W WO2016117809A1 WO 2016117809 A1 WO2016117809 A1 WO 2016117809A1 KR 2015011916 W KR2015011916 W KR 2015011916W WO 2016117809 A1 WO2016117809 A1 WO 2016117809A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gear
bevel gear
driven
motor
coupled
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/011916
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
임선호
Original Assignee
주식회사 세진아이지비
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 세진아이지비 filed Critical 주식회사 세진아이지비
Priority to JP2017538730A priority Critical patent/JP6415735B2/ja
Priority to CN201580073980.0A priority patent/CN107208746B/zh
Priority to US15/543,202 priority patent/US10458527B2/en
Priority to EP15879063.4A priority patent/EP3249260B1/en
Publication of WO2016117809A1 publication Critical patent/WO2016117809A1/ko

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Definitions

  • the present invention relates to a power transmission device, and more particularly, to a power transmission device that can be applied to compact equipment such as an index because the overall height can be reduced while enabling stable operation.
  • the power transmission device is roughly classified into a rack and pinion for converting a rotational motion into a linear motion, or a gear train for converting a rotational speed and a torque while transmitting only a rack and pinion and a rotational motion.
  • the gear transmission based on the involute curve is mainly used for the power transmission system of the power transmission system, but in rare cases, the tooth and pin tooth based on the cycloid curve are rarely used.
  • Such power transmission devices are widely used in various industrial machines including semiconductor equipment, flat panel display equipment such as LCD, PDP and OLED.
  • FIG. 1 is a side view of the state of use of the power transmission device according to the prior art.
  • the power transmission device 1 is partially coupled to the slider 3 in order to linearly move the slider 3 coupled in a rail 4 structure with respect to the base plate 2, for example. Can be.
  • the power train 1 connected to the slider 3 has a toothed engagement with a rack 5 which is fixed in the area of the base plate 2. (6) is provided.
  • the pinion 6 is coupled to the end of the shaft 7 provided to extend outward of the power train 1 so that the pinion 6 is toothed with the rack 5 when the device of FIG. 1 is coupled.
  • the part or device may be linearly moved.
  • the structure of the power transmission device 1 disclosed in FIG. 1 is a type that is most frequently used in the field, in which the motor 8 is directly connected to the rotation shaft center of the pinion 6 together with the speed reducer 9.
  • the overall height (H1) is bound to be high.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a power transmission device that can be applied to compact equipment such as an index because the overall height can be lowered while enabling stable operation.
  • FIG. 1 is a side view of the state of use of the power transmission device according to the prior art.
  • FIG. 2 is a perspective view of a power transmission device coupled to a rack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 and 4 are views of FIG. 2 from different angles, respectively.
  • FIG. 5 is a front view of FIG. 2.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 5.
  • FIGS. 8 and 9 are enlarged views of main parts of FIGS. 3 and 4, respectively.
  • FIGS. 8 and 9 are exploded perspective views of FIGS. 8 and 9, respectively.
  • FIGS. 10 and 11 are enlarged views of main parts of FIGS. 10 and 11, respectively.
  • FIG. 14 is a perspective view of a power transmission device coupled to an external vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a perspective view of a power transmission device coupled to an internal tooth according to an embodiment of the present invention.
  • a pinch difference having a plurality of power transmission pins that are moved relative to each other corresponding to the teeth formed on the outer gear;
  • a motor disposed in a direction intersecting with respect to the rotation axis of the pinch wheel and generating power for rotation of the pinch wheel;
  • a motion transmission unit connected to the pinch difference and the motor between the pinch difference and the motor, the movement transmission unit transferring a rotational motion of the motor to the rotational motion of the pinch difference.
  • the exercise transmission unit the unit housing; And a built-in deceleration module provided in the unit housing to reduce the rotational force on the motor side and transmit the deceleration force to the pinch difference.
  • the built-in speed reduction module may include a driving gear inserted into a first through part formed in the unit housing in a direction crossing the rotation axis of the pinch wheel, and rotated by the motor; And a driven gear inserted into a second through portion communicating with the first through portion and formed in a direction crossing the first through portion, and meshed with the driving gear to reduce rotational force of the drive gear. .
  • the drive gear may be a drive bevel gear
  • the driven gear may be a driven bevel gear
  • the built-in reduction module may include a driving bevel gear fixing member coupled to the driving bevel gear to fix the driving bevel gear; And a first fastening part for fastening the driving bevel gear fixing member to the driving bevel gear.
  • the built-in reduction module may further include a plurality of driving side bearings spaced apart from the driving bevel gear fixing member to guide rotation of the driving bevel gear.
  • the built-in reduction module further includes a driving bevel gear clearance adjusting member contacting the driving bevel gear fixing member and fastened together with the driving bevel gear by the first fastening portion to adjust an axial play of the driving bevel gear. can do.
  • the built-in reduction module may further include a plurality of driven side bearings connected to the driven bevel gear at the second through part and guide the rotation of the driven bevel gear.
  • the built-in reduction module may further include a driven bevel gear clearance adjusting member which is connected to the driven bevel gear and adjusts an assembly position clearance of the driven bevel gear.
  • the built-in reduction module may further include a driven bevel gear fixing adapter to fix the driven bevel gear to the unit housing.
  • the built-in reduction module may further include a driving gear connected to the driven bevel gear in the second through part region.
  • the built-in reduction module includes a shaft indentation unit having a shaft indentation hole in which a non-circular shaft formed at one end of the driving gear is pressed, and a pin insertion hole into which connection pins formed in the driven bevel gear are inserted.
  • a drive gear indentation structure connected to the drive gear to form a body; And a drive gear coupling part for coupling the drive gear with the drive gear press-fit structure.
  • the built-in reduction module is coupled to a third through part formed in the unit housing in a direction parallel to the second through part to be adjacent to the drive gear, and provides a driven gear for transmitting rotational force from the drive gear to the pin tooth. It may further include.
  • the built-in reduction module includes a plurality of output side bearings coupled to the driven gears and guiding rotation of the driven gears; And a driven gear preload member coupled to the driven gear to preload the driven gear.
  • the movement transmission unit, the driven gear cover is coupled to the unit housing to protect the driven gear;
  • An output end fixing plate coupled to the unit housing at an opposite side of the driven gear cover to prevent separation of the driven gear;
  • a drive gear cover coupled to the unit housing to protect the drive gear.
  • It may further include a motor connecting portion coupled to the first through portion and connecting the motor and the driving gear.
  • the motor connection unit the motor mounting block on which the motor is mounted; A motor clamp coupled to the motor mounting block to clamp the motor; An input shaft structure coupled to the first through portion of the unit housing; An input shaft fixing adapter connected to the input shaft structure and the motor mounting block to transmit rotational force of the motor to the driving gear; And an input side oil seal disposed in front of the input shaft fixing adapter facing the unit housing.
  • At least one assembly reference alignment unit may be further formed in the unit housing.
  • the external gear may be any one of a rack, an external tooth or an internal tooth.
  • Figure 2 is a perspective view of a power transmission device coupled to the rack according to an embodiment of the present invention
  • Figures 3 and 4 are each a view showing Figure 2 from a different angle
  • Figure 5 is a front view of Figure 2 6 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 5
  • FIGS. 8 and 9 are enlarged views of main parts of FIGS. 3 and 4, respectively.
  • 8 and 9 are exploded perspective views of FIGS. 8 and 9, respectively
  • FIGS. 12 and 13 are enlarged main views of FIGS. 10 and 11, respectively
  • FIG. 14 is a power transmission device coupled to an external vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a perspective view of the state
  • Figure 15 is a perspective view of a state in which the power transmission device according to an embodiment of the present invention is coupled to the inner tooth.
  • the power transmission device 100 can realize stable operation while the overall height H2 (see FIG. 2) is the height of the existing power transmission device 1 of FIG. 1. It can be much lower than (H1), so that it can be applied to compact equipment such as an index, the pinch wheel 115 and the power for the rotation of the pinch car 115 to interact with the rack 110 as an external gear It includes a motor (M) for generating a, and the movement transmission unit 120 for transmitting the rotational movement of the motor (M) to the rotational movement of the pinch difference (115).
  • M motor
  • the movement transmission unit 120 for transmitting the rotational movement of the motor (M) to the rotational movement of the pinch difference (115).
  • the rack 110 is a linear rod-shaped gear, and may perform linear movement due to interaction with the pinch difference 115. For example, when the pinch wheel 115 rotates in place, the rack 110 may linearly move.
  • the rack 110 is disclosed as an external gear, but the external gear may be the external tooth 110a shown in FIG. 14 or the internal tooth 110b shown in FIG. 15.
  • the rack 110 may linearly move when the power transmission device 100 according to the present embodiment is driven. 14 and 15, when the external gear is the external tooth 110a or the internal tooth 110b, the external tooth 110a or the internal tooth 110b when the power transmission device 100 according to the present embodiment is driven. Can rotate.
  • Rack side 111 is formed on one side of the rack (110).
  • Rack tooth 111 is formed uniformly continuously along the longitudinal direction of the rack 110 on one side of the rack (110).
  • the rack tooth 111 formed in the rack 110 may be applied to any one tooth selected from a trochoid tooth, a cycloid tooth, and an involute tooth.
  • the pinch wheel 115 is coupled to the rack 110 so that the rack 110 performs a linear motion to perform a rotational motion in place.
  • the pinch difference 115 has a structure in which a plurality of power transmission pins 116 are connected along a circumferential direction between pinch body main bodies 117 spaced apart from each other. .
  • the spacing of the power transmission pins 116 may correspond to the rack tooth 111 formed in the rack 110.
  • the detailed structure of the pinch wheel 115 refers to a number of documents previously filed and registered by the applicant.
  • the motor M applied to the power transmission device 100 according to the present embodiment is different from the conventional power transmission device 1 shown in Figure 1 of the pinch difference 115 It is arrange
  • the shape is coupled to the side by hanging crosswise with respect to the rotation axis of the pinch car 115, that is, the rack ( Parallel to the longitudinal direction of the 110 has a structure in which the motor (M) is connected. Therefore, the overall height (H 2, see FIG. 2) of the power train 100 may be much lower than the height H 1 of the existing power train 1 of FIG. 1 so that it can be applied to compact equipment such as an index. will be.
  • the movement transmission unit 120 is connected between the pinch difference 115 and the motor (M) is connected to the pinch difference 115 and the motor (M), the rotational motion of the motor (M) of the pinch difference (115) It plays a role in the rotational movement.
  • the motion transmission unit 120 is provided in the unit housing 121 and the unit housing 121, and has a built-in deceleration to reduce the rotational force of the motor M side and transmit the deceleration force to the pinch difference 115.
  • Module 125 the motion transmission unit 120 is provided in the unit housing 121 and the unit housing 121, and has a built-in deceleration to reduce the rotational force of the motor M side and transmit the deceleration force to the pinch difference 115.
  • Module 125 is provided in the unit housing 121 and the unit housing 121, and has a built-in deceleration to reduce the rotational force of the motor M side and transmit the deceleration force to the pinch difference 115.
  • the unit housing 121 is an exterior structure of the motion transfer unit 120.
  • the unit housing 121 may be made of a metal structure with an empty structure because the built-in reduction module 125 having a plurality of component combinations in the unit housing 121 must be arranged and connected with an organic mechanism.
  • the first to third through parts 121a to 121c are formed at side surfaces of the unit housing 121.
  • the first to third through parts 121a to 121c may communicate with each other in the unit housing 121.
  • the built-in reduction module 125 is compactly coupled in the unit housing 121 through the first to third through parts 121a to 121c.
  • the built-in reduction module 125 is optimized in the unit housing 121, the side mounting of the motor M becomes possible, thereby reducing the overall height H2 of the power transmission device 100. It can be applied to compact equipment such as indexes.
  • cover structures such as a drive gear cover 155, a driven gear cover 164, and an output end fixing plate 165 among a plurality of parts provided in the unit housing 121 and connected to each other as shown in FIGS. 6 and 7. And since the remaining parts correspond to the built-in speed reduction module 125, the following description will not distinguish the built-in speed reduction module 125 separately.
  • the first through portion 121a is coupled to the driving gear 131 and the components attached thereto in order to receive the driving force from the motor M coupled to the outside of the unit housing 121.
  • the second through part 121b disposed to intersect the first through part 121a includes a driven gear 132 that meshes with the drive gear 131 to reduce the rotational force of the motor M side, and a driven gear 132.
  • Drive gear 151 connected to the), and the parts attached thereto are combined.
  • the third through portion 121c is coupled with the driven gear 161 which rotates in engagement with the driving gear 151 and the parts attached thereto.
  • the driven gear 161 is finally connected to the pinch gear 115 to rotate the pinch gear 115.
  • the unit housing 121 forms an exterior structure of the motion transfer unit 120.
  • the assembly standard alignment unit 122 may be equipped with a separate jig (not shown) to form an assembly standard, it can form an assembly standard for assembling the power transmission device 100 by parts through such a jig.
  • a separate jig not shown
  • the assembly distance with the rack 110, the relative position or the assembly of the motor (M), etc. A criterion for aligning an axis or the like can be formed.
  • a plurality of assembly reference alignment units 122 may be provided to cross each other, and may have a shape of a groove.
  • the assembly reference alignment unit 122 may be in the form of a projection.
  • the motor connection unit 170 serves to connect the motor M (see FIG. 6) disposed along the longitudinal direction of the rack 110 with the driving gear 131 coupled to the first through part 121a.
  • the motor connection unit 170 includes a motor mounting block 171 on which the motor M is mounted, a motor clamp 172 coupled to the motor mounting block 171, and a clamping motor M, and a unit housing 121.
  • An input shaft structure 173 coupled to the first through portion 121a of the N-type and an input shaft fixing adapter 174 connecting the input shaft structure 173 and the motor mounting block 171 to each other.
  • the motor mounting block 171 also forms a rectangular block structure corresponding to the shape of the motor M in this embodiment.
  • the scope of the present invention is not limited thereto. That is, the motor mounting block 171 does not necessarily have to form a rectangular block structure, and may have a circular or other polygonal block structure.
  • the motor clamp 172 firmly clamps the motor M in a state in which the motor clamp 172 is inserted into the inner clamp receiving portion 171a of the motor mounting block 171.
  • the input shaft structure 173 is a structure coupled to the inlet of the first through part 121a of the unit housing 121.
  • the input shaft structure 173 may be coupled to the inlet of the first through part 121a of the unit housing 121 by the plurality of bolts B1.
  • the bearing support 173a of the input shaft structure 173 is inserted into the first through part 121a, and the remaining body 173b protrudes out of the unit housing 121.
  • O-rings (R1) may be coupled to the inside of the bearing support 173a for airtightness.
  • the input shaft fixing adapter 174 is a structure connected to the input shaft structure 173 and the motor mounting block 171, and substantially serves to transmit the rotational force of the motor M to the driving gear 131. Accordingly, the input shaft fixing adapter 174 may be connected to the driving side bearing 135.
  • An input side oil seal 175 is coupled to the front of the input shaft fixing adapter 174 toward the unit housing 121 so that oil therebetween is not leaked when the input shaft fixing adapter 174 and the driving side bearing 135 are connected. .
  • the power transmission device 100 as a part of the built-in reduction module 125, the gear meshed with the drive gear 131, the drive gear 131 is to reduce the rotational force of the drive gear 131 A driven gear 132 is provided.
  • the drive gear 131 is a part that is rotated by the motor M and is disposed in the first through part 121a of the unit housing 121, and the driven gear 132 is formed of the unit housing 121. 2 is disposed in the through part 121b and meshes with the driving gear 131.
  • a worm and a worm wheel may be used, but in the present embodiment, a bevel gear is applied.
  • the driving gear 131 and the driven gear 132 will be described as the driving bevel gear 131 and the driven bevel gear 132.
  • the same reference numerals are given to the driving gear 131 and the driving bevel gear 131, and the driven gear 132 and the driven bevel gear 132 to prevent confusion.
  • the size of the driving bevel gear 131 and the driven bevel gear 132 is different. That is, the size of the driving bevel gear 131, that is, the number of gears is much smaller than the driven bevel gear 132. Therefore, even if the driving bevel gear 131 is rotated once, the driven bevel gear 132 connected to the drive gear 151 is not rotated once, so that the reduction ratio can be realized.
  • the driving bevel gear fixing member 133 and the first fastening part 134 are provided to allow the driving bevel gear 131 to be coupled to the first through part 121a of the unit housing 121.
  • the driving bevel gear fixing member 133 serves to fix the driving bevel gear 131 so that the driving bevel gear 131 does not run off.
  • a key block 131a is formed in the driving bevel gear 131, and a key groove 133a into which the key block 131a is inserted is formed in the driving bevel gear fixing member 133.
  • the first fastening part 134 serves to fasten the driving bevel gear fixing member 133 to the driving bevel gear 131.
  • the first fastening part 134 may be a countersunk head bolt in which the head does not protrude outward.
  • a plurality of drive side bearings 135 are provided as a means for guiding a smooth rotational operation of the drive bevel gear 131 along the axial direction of the drive bevel gear 131.
  • the driving side bearing 135 may be an adiabatic angular ball bearing.
  • the clearance adjusting member 136 is provided.
  • the clearance adjusting member 136 is contacted with the driving bevel gear 131 by the first fastening part 134 in contact with the driving bevel gear fixing member 133 and the axial play of the driving bevel gear 131. Serves to regulate.
  • the clearance adjusting member 136 may be applied as a ring type structure, and an appropriate thickness may be selected according to the degree of clearance.
  • the driven bevel gear 132 is inserted into the second through part 121b to drive the bevel gear 131. And gears are engaged.
  • a plurality of driven side bearings 141 which are connected to the driven bevel gear 132 to guide the rotation of the driven bevel gear 132 are also provided around the driven bevel gear 132.
  • the driven side bearing 141 may be applied as an adiabatic deep groove ball bearing, unlike the driving side bearing 135 described above.
  • the driven bevel gear fixing adapter 143 is provided in the unit housing 121 so that the driven bevel gear 132 can be fixed to the unit housing 121.
  • the driven bevel gear fixing adapter 143 includes a bearing support 143a for supporting the driven side bearing 141 and an adapter block 143b connected to the bearing support 143a.
  • O-rings (R2) may be coupled to the inside of the bearing support 143a.
  • the tolerance of the part or the assembly tolerance A play may occur at an assembly position, but a driven bevel gear play adjustment member 142 is provided to eliminate such play.
  • the driven bevel gear clearance adjusting member 142 is connected to the driven bevel gear 132 and serves to adjust the assembly position clearance of the driven bevel gear 132.
  • a plurality of connecting pins 132a are provided on the driven bevel gear 132 so that the driven bevel gear play member 142 can be connected to the driven bevel gear 132, and the connecting bevel gear play member 142 has a connecting pin.
  • a first pin insertion hole 142a into which the 132a are inserted is formed.
  • the drive gear 151 and the driven gear 161 are compactly coupled with the neighboring parts in the unit housing 121.
  • the drive gear 151 is connected to the driven bevel gear 132.
  • the driven gear 161 connects the driving gear 151 and the pin tooth 115.
  • the driving gear 151 is connected to the driven bevel gear 132 in the region of the second through part 121b of the unit housing 121, similarly to the driven bevel gear 132.
  • One side of the drive gear 151 is provided with a drive gear support 158 coupled to the unit housing 121 to support the drive gear 151.
  • the driving gear 151 Since the driving gear 151 is connected to the driven bevel gear 132, the driving gear 151 may be co-rotated with the driven bevel gear 132.
  • the drive gear 151 and the driven bevel gear 132 are not directly connected, but are connected through the drive gear press-fit structure 152.
  • the drive gear indentation structure 152 includes a shaft indentation hole 152a into which a non-circular shaft 151a (see FIG. 11) formed at one end of the drive gear 151 is press-fitted.
  • the non-circular shaft 151a of the drive gear 151 passes through the inner central hole 132b of the driven bevel gear 132 (see FIG. 13) and is disposed on the shaft gear indentation portion 152 of the drive gear indentation structure 152. It may be press-fitted into the shaft press-in hole 152a of 152b. At this time, since the coupling may be released only by the press-fitting, the drive gear coupling part 153 may be provided to fasten the drive gear 151 and the drive gear press-fit structure 152.
  • the drive gear coupling part 153 may include a washer 153a and a bolt as the second coupling part 153b fastened to the drive gear 151 through the washer 153a.
  • the connecting pins 132a formed in the driven bevel gear 132 are first pin insertion holes formed in the driven bevel gear clearance adjusting member 142.
  • the second pin insertion hole 152c of the driving gear press-fit structure 152 may be inserted through the 142a.
  • the drive gear cover 155 that protects the drive gear 151 is coupled to the second housing 121b in the unit housing 121.
  • the drive gear cover 155 may be detached from the unit housing 121 by bolts for internal maintenance.
  • the driven gear 161 is coupled to the third through part 121c of the unit housing 121 to be adjacent to the driving gear 151.
  • the driven gear 161 transmits the rotational force transmitted from the motor M, the driving bevel gear 131, the driven bevel gear 132, and the driving gear 151 to the pinch gear 115. Accordingly, the driven gear 161 is in gear engagement with the drive gear 151 in the unit housing 121.
  • connection holes C1 and C2 are formed with connection holes C1 and C2 (see FIGS. 10 and 11) for interconnection. Pins (not shown) are coupled to the connection holes C1 and C2 to connect the driven gear 161 and the pinch gear 115 to each other.
  • a plurality of output side bearings 162 for guiding rotation of the driven gear 161 are provided around the driven gear 161.
  • the output side bearing 162 may be applied as an adiabatic angular ball bearing.
  • the driven gear preload member 163 When the driven gear 161 is rotated, the driven gear preload member 163 is connected to the driven gear 161 as a means for preloading the driven gear 161.
  • a plurality of preload holes 161a are formed at the end of the driven gear 161, and the preload member 163 is coupled to the preload hole 161a.
  • a plurality of preload protrusions 163a are provided.
  • An output side oil seal 167 is coupled to a lower portion of the driven gear 161.
  • the driven gear cover 164 that protects the driven gear 161 is coupled to the unit housing 121 in the region of the third through part 121c to which the driven gear 161 is coupled.
  • An output end fixing plate 165 coupled to the unit housing 121 is coupled to the opposite side of the driven gear cover 164 to prevent the driven gear 161 from being separated.
  • the driven cover 164 and the output end fixing plate 165 may be detached by bolts for internal maintenance.
  • the rotational force from the motor M is transferred to the drive gear 131, the driven gear 132, the drive gear 151, the driven gear 161, and the pinch gear 115.
  • the pinch wheel 115 may be rotated so that the rack 110 may move due to the interaction with the pinch wheel 115.
  • the overall height (H2) can be lowered can be applied to compact equipment, such as indexes.
  • the power transmission device of the present invention can be used in various machine tools requiring rotational motion or linear motion, as well as industrial mechanical devices, semiconductor or flat display manufacturing equipment, and various logistics transport equipment.

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Abstract

동력전달장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치는, 외부기어에 형성되는 치형에 상호간 대응되어 상대 이동되는 다수의 동력전달핀을 구비하는 핀치차; 핀치차의 회전축심에 대하여 교차되는 방향으로 배치되며, 핀치차의 회전을 위한 동력을 발생시키는 모터; 및 핀치차와 모터 사이에서 핀치차와 모터에 연결되며, 모터의 회전운동을 핀치차의 회전운동으로 전달하는 운동 전달유닛을 포함한다.

Description

동력전달장치
본 발명은, 동력전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 안정성 있는 동작 구현이 가능하면서도 전체적인 높이가 낮아질 수 있어 인덱스와 같이 콤팩트한 장비에도 두루 적용될 수 있는 동력전달장치에 관한 것이다.
동력전달장치는 회전운동을 직선운동으로, 또는 직선운동을 회전운동으로 전환시키는 랙과 피니언, 회전운동만을 전달하되 회전속도와 토크를 변환시키는 기어열로 대별된다.
통상의 경우에 있어 동력전달장치의 동력전달체계는 인벌류트 곡선을 원리로 한 치형이 주로 사용되고 있지만 드물게 사이클로이드 곡선을 원리로 한 치형과 핀치차를 사용하는 경우도 있다.
이러한 동력전달장치는 반도체 장비, LCD, PDP, OLED 등의 평면디스플레이 장비 등을 비롯한 다양한 산업 기계 등에 두루 사용되고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 동력전달장치의 사용상태 측면 구조도이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 동력전달장치(1)는 예컨대 베이스 플레이트(2)에 대하여 레일(4) 구조로 결합된 슬라이더(3)를 직선운동시키기 위하여 슬라이더(3)에 부분적으로 결합될 수 있다.
베이스 플레이트(2)에 대한 슬라이더(3)의 직선운동을 위해, 슬라이더(3)에 연결되는 동력전달장치(1)에는 베이스 플레이트(2) 영역에 위치 고정되는 랙(5)과 치형 맞물림되는 피니언(6)이 마련된다.
피니언(6)은 동력전달장치(1)의 외측으로 연장되게 마련되는 샤프트(7)의 단부에 결합되어 도 1과 같은 장치의 결합 시 랙(5)과 치형 맞물림된다.
이러한 구조에 의해, 동력전달장치(1)의 모터(8)가 동작되면 동력전달장치(1)의 내장부품들의 상호작용에 기초하여 샤프트(7)가 회전되면서 피니언(6)이 회전된다.
이때, 피니언(6)은 위치 고정된 랙(5)과 치형 맞물림되어 있기 때문에 결과적으로 회전되는 피니언(6)은 랙(5)의 길이 방향을 따라 직선운동하게 됨으로써, 베이스 플레이트(2)에 대한 슬라이더(3)의 직선운동이 구현된다.
따라서 슬라이더(3) 상에 원하는 부품이나 장치를 탑재한 경우, 해당 부품이나 장치가 직선운동될 수 있다.
도 1에 개시된 동력전달장치(1) 구조는 현장에서 가장 많이 사용되고 있는 형태로서 피니언(6)의 회전축심에 감속기(9)와 더불어 모터(8)가 직결되는 형태라서 동력전달장치(1)의 전체적인 높이(H1)가 높아질 수밖에 없다.
종래기술처럼 동력전달장치(1)의 전체적인 높이(H1)가 높아질 경우, 콤팩트한 장비에 적용이 어려운 등 장비 적용에 다소 제약이 있을 수 있다.
예컨대 반도체 장비나 평면디스플레이 장비 등에 널리 적용되는 인덱스(INDEX)와 같은 콤팩트한 장비에는 도 1과 같이 높이(H1)가 높은 동력전달장치(1)를 적용하기는 곤란하다는 점을 고려해볼 때, 전체적인 높이(H1)를 낮추면서도 안정성이 있는 동작 구현이 가능한 동력전달장치에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 안정성 있는 동작 구현이 가능하면서도 전체적인 높이가 낮아질 수 있어 인덱스와 같이 콤팩트한 장비에도 두루 적용될 수 있는 동력전달장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 안정성 있는 동작 구현이 가능하면서도 전체적인 높이가 낮아질 수 있어 인덱스와 같이 콤팩트한 장비에도 두루 적용될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 동력전달장치의 사용상태 측면 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치가 랙에 결합된 상태의 사시도이다.
도 3 및 도 4는 각각 도 2를 다른 각도에서 도시한 도면들이다.
도 5는 도 2의 정면도이다.
도 6은 도 5의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 5의 B-B선에 따른 단면도이다.
도 8 및 도 9는 각각 도 3 및 도 4의 요부 확대도이다.
도 10 및 도 11은 각각 도 8 및 도 9의 분해 사시도이다.
도 12 및 도 13은 각각 도 10 및 도 11의 요부 확대도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치가 외치차에 결합된 상태의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치가 내치차에 결합된 상태의 사시도이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 외부기어에 형성되는 치형에 상호간 대응되어 상대 이동되는 다수의 동력전달핀을 구비하는 핀치차; 상기 핀치차의 회전축심에 대하여 교차되는 방향으로 배치되며, 상기 핀치차의 회전을 위한 동력을 발생시키는 모터; 및 상기 핀치차와 상기 모터 사이에서 상기 핀치차와 상기 모터에 연결되며, 상기 모터의 회전운동을 상기 핀치차의 회전운동으로 전달하는 운동 전달유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치가 제공될 수 있다.
상기 운동 전달유닛은, 유닛 하우징; 및 상기 유닛 하우징의 내부에 마련되며, 상기 모터 측의 회전력을 감속시켜 상기 핀치차로 전달하는 내장형 감속모듈을 포함할 수 있다.
상기 내장형 감속모듈은, 상기 핀치차의 회전축심에 대하여 교차되는 방향으로 상기 유닛 하우징에 형성되는 제1 관통부로 삽입되며, 상기 모터에 의해 회전되는 구동 기어; 및 상기 제1 관통부와 연통되고 상기 제1 관통부와 교차되는 방향으로 형성되는 제2 관통부로 삽입되며, 상기 구동 기어와 기어 맞물림되어 상기 구동 기어의 회전력을 감속시키는 피동 기어를 포함할 수 있다.
상기 구동 기어는 구동 베벨기어이고, 상기 피동 기어는 피동 베벨기어일 수 있다.
상기 내장형 감속모듈은, 상기 구동 베벨기어와 결합되어 상기 구동 베벨기어를 고정시키는 구동 베벨기어 고정부재; 및 상기 구동 베벨기어 고정부재를 상기 구동 베벨기어에 체결시키는 제1 체결부를 더 포함할 수 있다.
상기 내장형 감속모듈은, 상기 구동 베벨기어 고정부재에 이격 배치되며, 상기 구동 베벨기어의 회전을 가이드하는 다수의 구동측 베어링을 더 포함할 수 있다.
상기 내장형 감속모듈은, 상기 구동 베벨기어 고정부재에 접하여 상기 제1 체결부에 의해 상기 구동 베벨기어와 함께 체결되며, 상기 구동 베벨기어의 축 방향 유격을 조절하는 구동 베벨기어 유격 조절부재를 더 포함할 수 있다.
상기 내장형 감속모듈은, 상기 제2 관통부 측에서 상기 피동 베벨기어와 연결되며, 상기 피동 베벨기어의 회전을 가이드하는 다수의 피동측 베어링을 더 포함할 수 있다.
상기 내장형 감속모듈은, 상기 피동 베벨기어와 연결되며, 상기 피동 베벨기어의 조립위치 유격을 조절하는 피동 베벨기어 유격 조절부재를 더 포함할 수 있다.
상기 내장형 감속모듈은, 상기 피동 베벨기어를 상기 유닛 하우징에 고정시키는 피동 베벨기어 고정 어댑터를 더 포함할 수 있다.
상기 내장형 감속모듈은, 상기 제2 관통부 영역에서 상기 피동 베벨기어와 연결되는 구동치차를 더 포함할 수 있다.
상기 내장형 감속모듈은, 상기 구동치차의 일측 단부에 형성되는 비원형 샤프트가 압입되는 샤프트 압입홀을 구비하는 샤프트 압입부와, 상기 피동 베벨기어에 형성되는 연결핀들이 삽입되는 핀 삽입구를 구비하며, 상기 구동치차와 연결되어 한 몸체를 이루는 구동치차 압입 구조체; 및 상기 구동치차와 상기 구동치차 압입 구조체를 체결시키는 구동치차 체결부를 더 포함할 수 있다.
상기 내장형 감속모듈은, 상기 구동치차와 이웃되게 상기 제2 관통부와 나란한 방향으로 상기 유닛 하우징에 형성되는 제3 관통부에 결합되며, 상기 구동치차로부터의 회전력을 상기 핀치차로 전달하는 피동치차를 더 포함할 수 있다.
상기 내장형 감속모듈은, 상기 피동치차와 결합되며, 상기 피동치차의 회전을 가이드하는 다수의 출력측 베어링; 및 상기 피동치차와 결합되어 상기 피동치차를 예압하는 피동치차 예압부재를 더 포함할 수 있다.
상기 운동 전달유닛은, 상기 유닛 하우징에 결합되어 상기 피동치차를 보호하는 피동치차 덮개; 상기 피동치차 덮개의 반대편에서 상기 유닛 하우징에 결합되어 상기 피동치차의 이탈을 저지시키는 출력단 고정 플레이트; 및 상기 유닛 하우징에 결합되어 상기 구동치차를 보호하는 구동치차 덮개를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 관통부 측에 결합되며, 상기 모터와 상기 구동 기어를 연결시키는 모터 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 모터 연결부는, 상기 모터가 장착되는 모터 장착블록; 상기 모터 장착블록에 결합되어 상기 모터를 클램핑시키는 모터 클램프; 상기 유닛 하우징의 제1 관통부에 결합되는 입력축 구조체; 상기 입력축 구조체와 상기 모터 장착블록에 연결되어 상기 모터의 회전력을 상기 구동 기어로 전달하는 입력축 고정 어댑터; 및 상기 유닛 하우징을 향한 상기 입력축 고정 어댑터의 전방에 배치되는 입력측 오일 씰을 포함할 수 있다.
상기 유닛 하우징에는 적어도 하나의 조립기준 정렬부가 더 형성될 수 있다.
상기 외부기어는 랙, 외치차 또는 내치차 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치가 랙에 결합된 상태의 사시도이고, 도 3 및 도 4는 각각 도 2를 다른 각도에서 도시한 도면들이며, 도 5는 도 2의 정면도이고, 도 6은 도 5의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 7은 도 5의 B-B선에 따른 단면도이고, 도 8 및 도 9는 각각 도 3 및 도 4의 요부 확대도이며, 도 10 및 도 11은 각각 도 8 및 도 9의 분해 사시도이고, 도 12 및 도 13은 각각 도 10 및 도 11의 요부 확대도이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치가 외치차에 결합된 상태의 사시도이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달장치가 내치차에 결합된 상태의 사시도이다.
도 2 내지 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 동력전달장치(100)는 안정성 있는 동작 구현이 가능하면서도 전체적인 높이(H2, 도 2 참조)가 도 1의 기존 동력전달장치(1)의 높이(H1)보다 훨씬 낮아질 수 있어 인덱스와 같이 콤팩트한 장비에도 두루 적용될 수 있도록 한 것으로서, 외부기어로서의 랙(110)과 상호작용하는 핀치차(115)와, 핀치차(115)의 회전을 위한 동력을 발생시키는 모터(M)와, 모터(M)의 회전운동을 핀치차(115)의 회전운동으로 전달하는 운동 전달유닛(120)을 포함한다.
본 실시예에서 랙(110)은 직선형의 막대형 기어로서 핀치차(115)와의 상호 작용에 기인하여 직선운동을 할 수 있다. 예컨대, 핀치차(115)가 제자리에서 회전하는 경우, 랙(110)은 직선운동할 수 있다.
참고로, 본 실시예의 경우, 외부기어로서 랙(110)을 개시하고 있으나 외부기어는 도 14에 도시된 외치차(110a)나 혹은 도 15에 도시된 내치차(110b)가 될 수도 있다.
예컨대, 도 2처럼 외부기어가 랙(110)인 경우에는 본 실시예에 따른 동력전달장치(100)가 구동될 때 랙(110)이 직선운동할 수 있다. 그리고 도 14 및 도 15처럼 외부기어가 외치차(110a) 혹은 내치차(110b)인 경우에는 본 실시예에 따른 동력전달장치(100)가 구동될 때 외치차(110a) 혹은 내치차(110b)가 회전운동할 수 있게 된다.
랙(110)의 일측에는 랙치형(111)이 형성된다. 랙치형(111)은 랙(110)의 일측에서 랙(110)의 길이 방향을 따라 연속적으로 균등하게 형성된다. 랙(110)에 형성되는 랙치형(111)은 트로코이드(trochoid) 치형, 사이클로이드(cycloid) 치형 및 인벌류트(involute) 치형 중에서 선택되는 어느 하나의 치형으로 적용될 수 있다.
랙(110)이 직선운동을 수행할 수 있도록 핀치차(115)는 랙(110)과 결합되어 제자리에서 회전운동을 수행한다.
도 9에 좀 더 자세하게 도시된 바와 같이, 핀치차(115)는 상호 이격되어 나란하게 배치되는 핀치차 본체(117) 사이에 원주 방향을 따라 다수의 동력전달핀(116)이 연결되는 구조를 갖는다.
동력전달핀(116)들의 간격은 랙(110)에 형성되는 랙치형(111)에 대응될 수 있다. 핀치차(115)에 대한 세부 구조는 본 출원인에 의해 기출원되어 등록된 다수의 문헌을 참조하도록 한다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 동력전달장치(100)에 적용되는 모터(M)는 도 1에 도시된 종전의 동력전달장치(1)와는 달리 핀치차(115)의 회전축심에 대하여 교차되는 방향으로 배치되며, 그 위치에서 핀치차(115)의 회전을 위한 동력을 발생시킨다.
즉 본 실시예의 경우, 종전처럼 핀치차(115)의 회전축심에 모터(M)가 직결되는 형태가 아니라 핀치차(115)의 회전축심에 대하여 교차되게 옆으로 매달려 결합되는 형태, 다시 말해 랙(110)의 길이 방향과 나란하게 모터(M)가 연결되는 구조를 갖는다. 따라서 동력전달장치(100)의 전체적인 높이(H2, 도 2 참조)가 도 1의 기존 동력전달장치(1)의 높이(H1)보다 훨씬 낮아질 수 있어 인덱스와 같이 콤팩트한 장비에도 두루 적용될 수 있게 되는 것이다.
한편, 운동 전달유닛(120)은 핀치차(115)와 모터(M) 사이에서 핀치차(115)와 모터(M)에 연결되며, 모터(M)의 회전운동을 상기 핀치차(115)의 회전운동으로 전달하는 역할을 한다.
본 실시예에서 운동 전달유닛(120)은, 유닛 하우징(121)과, 유닛 하우징(121)의 내부에 마련되며, 모터(M) 측의 회전력을 감속시켜 핀치차(115)로 전달하는 내장형 감속모듈(125)을 포함한다.
유닛 하우징(121)은 운동 전달유닛(120)의 외관 구조물이다. 유닛 하우징(121) 내에 다수의 부품 조합으로 된 내장형 감속모듈(125)이 유기적인 메커니즘을 가지고 배열 및 연결되어야 하기 때문에 유닛 하우징(121)은 내부가 빈 금속 구조물로 제작될 수 있다.
이러한 유닛 하우징(121)에는 도 12 및 도 13에 자세히 도시된 바와 같이, 측면에 제1 내지 제3 관통부(121a~121c)가 형성된다. 제1 내지 제3 관통부(121a~121c)는 유닛 하우징(121)의 내부에서 서로 연통될 수 있다.
제1 내지 제3 관통부(121a~121c)를 통해 유닛 하우징(121) 내에 내장형 감속모듈(125)이 콤팩트하게 결합된다.
이처럼 내장형 감속모듈(125)이 유닛 하우징(121) 내에 최적화 상태로 갖춰짐에 따라 모터(M)의 사이드 탑재가 가능해지고, 이로 인해 동력전달장치(100)의 전체적인 높이(H2)를 줄일 수 있어 인덱스와 같이 콤팩트한 장비에도 두루 적용될 수 있게 되는 것이다.
참고로, 도 6 및 도 7처럼 유닛 하우징(121) 내에 마련되어 상호간 연결되는 다수의 부품들 중 구동치차 덮개(155), 피동치차 덮개(164), 출력단 고정 플레이트(165) 등의 커버 구조물들을 제외하고 나머지 부품들은 내장형 감속모듈(125)에 해당되므로 이하의 설명에서는 내장형 감속모듈(125)을 별도로 구별하지 않도록 한다.
내장형 감속모듈(125)에 대한 설명에 앞서, 유닛 하우징(121)의 제1 내지 제3 관통부(121a~121c)에 장착되는 대표적인 부품들에 대해 잠시 언급하면 아래와 같다.
제1 관통부(121a)에는 유닛 하우징(121)의 외부에 결합되는 모터(M)로부터의 회전동력을 받아 구동하는 구동 기어(131)와 그에 부속되는 부품들이 순서대로 결합된다.
제1 관통부(121a)에 교차되게 배치되는 제2 관통부(121b)에는 구동 기어(131)와 기어 맞물림되어 모터(M) 측의 회전력을 감속시키는 피동 기어(132)와, 피동 기어(132)에 연결되는 구동치차(151), 그리고 이들에 부속되는 부품들이 결합된다.
그리고 제3 관통부(121c)에는 구동치차(151)와 맞물려 회전되는 피동치차(161)와 그에 부속되는 부품들이 결합된다. 피동치차(161)는 최종적으로 핀치차(115)에 연결됨으로써 핀치차(115)를 회전시킨다.
결과적으로, 모터(M)로부터의 회전력은 구동 기어(131), 피동 기어(132), 구동치차(151), 피동치차(161) 및 핀치차(115)로 전달되어 핀치차(115)가 회전될 수 있도록 한다.
한편, 앞서도 기술한 것처럼 유닛 하우징(121)은 운동 전달유닛(120)의 외관 구조물을 이룬다.
유닛 하우징(121)의 일 측면에는 조립기준 정렬부(122)가 형성된다. 조립기준 정렬부(122)에는 조립기준을 형성하는 별도의 치구(미도시)가 장착될 수 있으며, 이러한 치구를 통해 동력전달장치(100)를 부품별로 조립하기 위한 조립기준을 형성할 수 있다. 즉 조립기준 정렬부(122)에 장착되는 치구를 통해 본 실시예에 따른 동력전달장치(100)를 부품별로 조립할 때, 랙(110)과의 조립거리, 상대위치 또는 모터(M) 등의 조립축선 등을 정렬하기 위한 기준을 형성할 수 있다.
본 실시예에서 조립기준 정렬부(122)들은 서로 교차되게 다수 개 마련될 수 있으며, 홈의 형태를 가질 수 있다. 하지만, 조립기준 정렬부(122)는 돌기의 형태가 될 수도 있다.
유닛 하우징(121)의 일측에는 모터 연결부(170)가 마련된다. 모터 연결부(170)는 랙(110)의 길이 방향을 따라 배치되는 모터(M, 도 6 참조)를 제1 관통부(121a) 쪽에 결합되는 구동 기어(131)와 연결되도록 하는 역할을 한다.
이러한 모터 연결부(170)는, 모터(M)가 장착되는 모터 장착블록(171)과, 모터 장착블록(171)에 결합되어 모터(M)를 클램핑시키는 모터 클램프(172)와, 유닛 하우징(121)의 제1 관통부(121a)에 결합되는 입력축 구조체(173)와, 입력축 구조체(173)와 모터 장착블록(171)을 연결시키는 입력축 고정 어댑터(174)를 포함한다.
대다수의 모터(M)가 단면 사각형 형상을 이루기 때문에 본 실시예에서 모터 장착블록(171) 역시 모터(M)의 형상에 대응되게 사각의 블록 구조를 이룬다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않는다. 즉 모터 장착블록(171)이 반드시 사각의 블록 구조를 이룰 필요는 없으며, 원형이라든지 아니면 기타 다각의 블록 구조를 가질 수도 있는 것이다.
모터 클램프(172)는 모터 장착블록(171)의 내측 클램프 수용부(171a)에 삽입된 상태에서 모터(M)를 견고하게 클램핑한다.
입력축 구조체(173)는 유닛 하우징(121)의 제1 관통부(121a)의 입구에 결합되는 구조물이다. 다수의 볼트(B1)에 의해 입력축 구조체(173)는 유닛 하우징(121)의 제1 관통부(121a)의 입구에 결합될 수 있다. 이때, 입력축 구조체(173)의 베어링 지지구(173a)는 제1 관통부(121a) 내로 삽입되고, 나머지 바디(173b)가 유닛 하우징(121)의 외측으로 돌출된다. 베어링 지지구(173a)의 내측에는 기밀유지를 위해 오링(O-Ring, R1)이 결합될 수 있다.
입력축 고정 어댑터(174)는 입력축 구조체(173)와 모터 장착블록(171)에 연결되는 구조물로서, 실질적으로는 모터(M)의 회전력을 구동 기어(131)로 전달하는 역할을 한다. 따라서 입력축 고정 어댑터(174)는 구동측 베어링(135)과 연결될 수 있다.
입력축 고정 어댑터(174)와 구동측 베어링(135)이 연결될 때 이들 사이의 오일이 누유되지 않도록 유닛 하우징(121)을 향한 상기 입력축 고정 어댑터(174)의 전방에는 입력측 오일 씰(175)이 결합된다.
한편, 본 실시예에 따른 동력전달장치(100)에는 내장형 감속모듈(125)의 일 부품으로서, 구동 기어(131)와, 구동 기어(131)와 기어 맞물림되어 구동 기어(131)의 회전력을 감속시키는 피동 기어(132)가 마련된다.
앞서도 기술한 것처럼 구동 기어(131)는 모터(M)에 의해 회전되는 부분으로서 유닛 하우징(121)의 제1 관통부(121a) 내에 배치되고, 피동 기어(132)는 유닛 하우징(121)의 제2 관통부(121b) 내에 배치되어 구동 기어(131)와 기어 맞물림된다.
이와 같은 구동 기어(131)와 피동 기어(132)를 적용함에 있어, 웜과 웜휠을 사용할 수도 있으나 본 실시예의 경우, 베벨 기어를 적용하고 있다.
이하 설명의 편의를 위해 구동 기어(131)와 피동 기어(132)를 구동 베벨기어(131)와 피동 베벨기어(132)로 하여 설명한다. 혼돈을 막기 위해 구동 기어(131) 및 구동 베벨기어(131), 그리고 피동 기어(132) 및 피동 베벨기어(132)에 동일한 참조부호를 부여한다.
도 12 및 도 13에 자세히 도시된 것처럼 구동 베벨기어(131)와 피동 베벨기어(132)의 사이즈가 다르다. 즉 피동 베벨기어(132)보다 구동 베벨기어(131)의 사이즈, 즉 기어수가 훨씬 적다. 때문에 구동 베벨기어(131)가 1회 회전되더라도 구동치차(151)와 연결되는 피동 베벨기어(132)는 1회 회전되지 않기 때문에 감속비를 구현할 수 있게 되는 것이다.
구동 베벨기어(131)가 유닛 하우징(121)의 제1 관통부(121a) 내에 결합될 수 있도록 구동 베벨기어 고정부재(133)와, 제1 체결부(134)가 마련된다.
구동 베벨기어 고정부재(133)는 구동 베벨기어(131)가 헛돌지 않도록 구동 베벨기어(131)를 고정시키는 역할을 한다. 이를 위해, 구동 베벨기어(131)에는 키 블록(131a)이 형성되고, 구동 베벨기어 고정부재(133)는 키 블록(131a)이 삽입되는 키 홈(133a)이 형성된다.
제1 체결부(134)는 구동 베벨기어 고정부재(133)를 구동 베벨기어(131)에 체결시키는 역할을 한다. 제1 체결부(134)는 헤드가 외측으로 돌출되지 않는 접시머리 볼트일 수 있다.
구동 베벨기어(131)의 축 방향을 따라 구동 베벨기어(131)의 원활한 회전 동작을 가이드하는 수단으로서 다수의 구동측 베어링(135)이 마련된다. 이때, 구동측 베어링(135)은 단열 앵귤러 볼베어링일 수 있다.
구동측 베어링(135)을 포함하여 구동 베벨기어(131)를 조립할 때, 구동 베벨기어(131)가 축 방향으로 밀리게 되면 구동측 베어링(135)의 유격이 커질 수밖에 없기 때문에 이러한 유격을 없애기 위해 유격 조절부재(136)가 마련된다.
다시 말해, 유격 조절부재(136)는 구동 베벨기어 고정부재(133)에 접하여 제1 체결부(134)에 의해 구동 베벨기어(131)와 함께 체결되며, 구동 베벨기어(131)의 축 방향 유격을 조절하는 역할을 한다.
유격 조절부재(136)는 링(ring) 타입의 구조물로 적용될 수 있는데, 유격 정도에 따라 적절한 두께가 선택될 수 있다.
이상 설명한 구동 베벨기어(131)가 유닛 하우징(121) 내에서 피동 베벨기어(132)와 상호작용하기 위해 피동 베벨기어(132)가 제2 관통부(121b) 내로 삽입되어 구동 베벨기어(131)와 기어 맞물림된다.
피동 베벨기어(132)의 주변에도 피동 베벨기어(132)와 연결되어 피동 베벨기어(132)의 회전을 가이드하는 다수의 피동측 베어링(141)이 마련된다. 피동측 베어링(141)은 전술한 구동측 베어링(135)과 달리 단열 깊은 홈 볼베어링으로 적용될 수 있다.
피동 베벨기어(132)가 유닛 하우징(121)에 고정될 수 있도록 유닛 하우징(121)에는 피동 베벨기어 고정 어댑터(143)가 마련된다.
피동 베벨기어 고정 어댑터(143)는 피동측 베어링(141)을 지지하는 베어링 지지구(143a)와, 베어링 지지구(143a)와 연결되는 어댑터 블록(143b)을 포함한다. 베어링 지지구(143a)의 내측에는 오링(O-Ring, R2)이 결합될 수 있다.
피동측 베어링(141)을 포함하여 피동 베벨기어(132)를 유닛 하우징(121)의 제2 관통부(121b) 내로 삽입하여 구동 베벨기어(131)와 조립할 때, 부품의 공차상 혹은 조립 공차상 조립위치에 유격이 발생될 수 있는데 이러한 유격을 없애기 위해 피동 베벨기어 유격 조절부재(142)가 마련된다. 다시 말해, 피동 베벨기어 유격 조절부재(142)는 피동 베벨기어(132)와 연결되며, 피동 베벨기어(132)의 조립위치 유격을 조절하는 역할을 한다.
피동 베벨기어 유격 조절부재(142)가 피동 베벨기어(132)와 연결될 수 있도록 피동 베벨기어(132)에는 다수의 연결핀(132a)이 마련되고, 피동 베벨기어 유격 조절부재(142)에는 연결핀(132a)들이 삽입되는 제1 핀 삽입구(142a)가 형성된다.
한편, 내장형 감속모듈(125)의 일 부품으로서, 구동치차(151)와, 피동치차(161)가 마련되며, 이들은 유닛 하우징(121) 내에서 이웃된 부품들과 콤팩트하게 결합된다.
앞서도 잠시 언급한 것처럼 구동치차(151)는 피동 베벨기어(132)와 연결된다. 그리고 피동치차(161)는 구동치차(151)와 핀치차(115)를 연결한다.
구동치차(151)에 대해 먼저 알아보면, 구동치차(151)는 피동 베벨기어(132)와 마찬가지로 유닛 하우징(121)의 제2 관통부(121b) 영역에서 피동 베벨기어(132)와 연결된다.
구동치차(151)의 일측에는 유닛 하우징(121)에 결합되어 구동치차(151)를 지지하는 구동치차 지지부(158)가 마련된다.
구동치차(151)가 피동 베벨기어(132)와 연결되기 때문에 구동치차(151)는 피동 베벨기어(132)와 동회전될 수 있다.
이때, 구동치차(151)와 피동 베벨기어(132)는 직결되지 않으며, 구동치차 압입 구조체(152)를 매개로 하여 연결된다.
구동치차 압입 구조체(152)는 도 11에 확대 도시된 바와 같이, 구동치차(151)의 일측 단부에 형성되는 비원형 샤프트(151a, 도 11 참조)가 압입되는 샤프트 압입홀(152a)을 구비하는 샤프트 압입부(152b)와, 피동 베벨기어(132)에 형성되는 연결핀(132a)들이 삽입되는 제2 핀 삽입구(152c)를 포함한다.
구동치차(151)의 비원형 샤프트(151a)는 피동 베벨기어(132)의 내부 중앙홀(132b, 도 13 참조)을 통과하여 그 상부에 배치되는 구동치차 압입 구조체(152)의 샤프트 압입부(152b)의 샤프트 압입홀(152a)에 압입될 수 있다. 이때, 압입만으로는 결합이 해제될 수도 있기 때문에 구동치차 체결부(153)가 마련되어 구동치차(151)와 구동치차 압입 구조체(152)를 체결시킬 수 있다. 구동치차 체결부(153)는 와셔(153a)와, 와셔(153a)를 통해 구동치차(151)에 체결되는 제2 체결부(153b)로서의 볼트를 포함할 수 있다.
그리고 구동치차(151)와 구동치차 압입 구조체(152)가 체결될 때, 피동 베벨기어(132)에 형성되는 연결핀(132a)들은 피동 베벨기어 유격 조절부재(142)에 형성되는 제1 핀 삽입구(142a)를 통과하여 구동치차 압입 구조체(152)의 제2 핀 삽입구(152c)에 삽입될 수 있다.
유닛 하우징(121)에는 제2 관통부(121b) 영역에 구동치차(151)를 보호하는 구동치차 덮개(155)가 결합된다. 내부 유지보수를 위해 구동치차 덮개(155)는 볼트에 의해 유닛 하우징(121)에에서 착탈될 수 있다.
다음으로, 피동치차(161)는 구동치차(151)와 이웃되게 유닛 하우징(121)의 제3 관통부(121c)에 결합된다.
피동치차(161)는 모터(M), 구동 베벨기어(131), 피동 베벨기어(132) 및 구동치차(151)로부터 전달되는 회전력을 핀치차(115)로 전달한다. 따라서 피동치차(161)는 유닛 하우징(121) 내에서 구동치차(151)와 기어 맞물림된다.
피동치차(161)가 핀치차(115)가 연결되기 위해 피동치차(161)와 핀치차(115)에는 상호 연결을 위한 연결 홀(C1,C2, 도 10 및 도 11 참조)이 형성된다. 연결 홀(C1,C2)에는 도시 않은 핀이 결합되어 피동치차(161)와 핀치차(115)를 상호간 연결시킨다.
이러한 피동치차(161)의 주변에는 피동치차(161)의 회전을 가이드하는 다수의 출력측 베어링(162)이 마련된다. 출력측 베어링(162)은 단열 앵귤러 볼베어링으로 적용될 수 있다.
그리고 피동치차(161)가 회전될 때, 피동치차(161)에 예압을 걸어주기 위한 수단으로서 피동치차 예압부재(163)가 피동치차(161)에 연결된다. 피동치차(161)에 피동치차 예압부재(163)가 연결되기 위해 피동치차(161)의 단부에는 다수의 예압홀(161a)이 형성되고, 예압부재(163)에는 예압홀(161a)에 결합되는 다수의 예압돌기(163a)가 마련된다. 피동치차(161)의 하부에는 출력측 오일 씰(167)이 결합된다.
피동치차(161)가 결합되는 제3 관통부(121c) 영역의 유닛 하우징(121)에는 피동치차(161)를 보호하는 피동치차 덮개(164)가 결합된다.
그리고 피동치차 덮개(164)의 반대편에는 유닛 하우징(121)에 결합되어 피동치차(161)의 이탈을 저지시키는 출력단 고정 플레이트(165)가 결합된다.
내부 유지보수를 위해 피동치차 덮개(164)와 출력단 고정 플레이트(165)는 볼트에 의해 착탈될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 모터(M)가 동작되면 모터(M)로부터의 회전력이 구동 기어(131), 피동 기어(132), 구동치차(151), 피동치차(161) 및 핀치차(115)로 전달되어 핀치차(115)가 회전될 수 있게 되고, 이에 따라 랙(110)이 핀치차(115)와의 상호 작용에 기인하여 운동을 할 수 있다.
이와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예의 동력전달장치(100)에 따르면, 안정성 있는 동작 구현이 가능하면서도 특히, 전체적인 높이(H2)가 낮아질 수 있어 인덱스와 같이 콤팩트한 장비에도 두루 적용될 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
본 발명의 동력전달장치는 회전 운동 또는 직선 운동을 요하는 각종 공작기계를 비롯하여 산업용 기계 장치, 반도체 혹은 평면디스플레이 제조 설비, 그리고 각종 물류 이송 설비 등에 이용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 외부기어에 형성되는 치형에 상호간 대응되어 상대 이동되는 다수의 동력전달핀을 구비하는 핀치차;
    상기 핀치차의 회전축심에 대하여 교차되는 방향으로 배치되며, 상기 핀치차의 회전을 위한 동력을 발생시키는 모터; 및
    상기 핀치차와 상기 모터 사이에서 상기 핀치차와 상기 모터에 연결되며, 상기 모터의 회전운동을 상기 핀치차의 회전운동으로 전달하는 운동 전달유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운동 전달유닛은,
    유닛 하우징; 및
    상기 유닛 하우징의 내부에 마련되며, 상기 모터 측의 회전력을 감속시켜 상기 핀치차로 전달하는 내장형 감속모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내장형 감속모듈은,
    상기 핀치차의 회전축심에 대하여 교차되는 방향으로 상기 유닛 하우징에 형성되는 제1 관통부로 삽입되며, 상기 모터에 의해 회전되는 구동 기어; 및
    상기 제1 관통부와 연통되고 상기 제1 관통부와 교차되는 방향으로 형성되는 제2 관통부로 삽입되며, 상기 구동 기어와 기어 맞물림되어 상기 구동 기어의 회전력을 감속시키는 피동 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구동 기어는 구동 베벨기어이고, 상기 피동 기어는 피동 베벨기어인 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내장형 감속모듈은,
    상기 구동 베벨기어와 결합되어 상기 구동 베벨기어를 고정시키는 구동 베벨기어 고정부재; 및
    상기 구동 베벨기어 고정부재를 상기 구동 베벨기어에 체결시키는 제1 체결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 내장형 감속모듈은,
    상기 구동 베벨기어 고정부재에 이격 배치되며, 상기 구동 베벨기어의 회전을 가이드하는 다수의 구동측 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 내장형 감속모듈은,
    상기 구동 베벨기어 고정부재에 접하여 상기 제1 체결부에 의해 상기 구동 베벨기어와 함께 체결되며, 상기 구동 베벨기어의 축 방향 유격을 조절하는 구동 베벨기어 유격 조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 내장형 감속모듈은,
    상기 제2 관통부 측에서 상기 피동 베벨기어와 연결되며, 상기 피동 베벨기어의 회전을 가이드하는 다수의 피동측 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 내장형 감속모듈은,
    상기 피동 베벨기어와 연결되며, 상기 피동 베벨기어의 조립위치 유격을 조절하는 피동 베벨기어 유격 조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 내장형 감속모듈은,
    상기 피동 베벨기어를 상기 유닛 하우징에 고정시키는 피동 베벨기어 고정 어댑터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 내장형 감속모듈은,
    상기 제2 관통부 영역에서 상기 피동 베벨기어와 연결되는 구동치차를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 내장형 감속모듈은,
    상기 구동치차의 일측 단부에 형성되는 비원형 샤프트가 압입되는 샤프트 압입홀을 구비하는 샤프트 압입부와, 상기 피동 베벨기어에 형성되는 연결핀들이 삽입되는 핀 삽입구를 구비하며, 상기 구동치차와 연결되어 한 몸체를 이루는 구동치차 압입 구조체; 및
    상기 구동치차와 상기 구동치차 압입 구조체를 체결시키는 구동치차 체결부를 더 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 내장형 감속모듈은,
    상기 구동치차와 이웃되게 상기 제2 관통부와 나란한 방향으로 상기 유닛 하우징에 형성되는 제3 관통부에 결합되며, 상기 구동치차로부터의 회전력을 상기 핀치차로 전달하는 피동치차를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 내장형 감속모듈은,
    상기 피동치차와 결합되며, 상기 피동치차의 회전을 가이드하는 다수의 출력측 베어링; 및
    상기 피동치차와 결합되어 상기 피동치차를 예압하는 피동치차 예압부재를 더 포함하는 것을 징으로 하는 동력전달장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 운동 전달유닛은,
    상기 유닛 하우징에 결합되어 상기 피동치차를 보호하는 피동치차 덮개;
    상기 피동치차 덮개의 반대편에서 상기 유닛 하우징에 결합되어 상기 피동치차의 이탈을 저지시키는 출력단 고정 플레이트; 및
    상기 유닛 하우징에 결합되어 상기 구동치차를 보호하는 구동치차 덮개를 더 포함하는 것을 징으로 하는 동력전달장치.
  16. 제3항에 있어서,
    상기 제1 관통부 측에 결합되며, 상기 모터와 상기 구동 기어를 연결시키는 모터 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 모터 연결부는,
    상기 모터가 장착되는 모터 장착블록;
    상기 모터 장착블록에 결합되어 상기 모터를 클램핑시키는 모터 클램프;
    상기 유닛 하우징의 제1 관통부에 결합되는 입력축 구조체;
    상기 입력축 구조체와 상기 모터 장착블록에 연결되어 상기 모터의 회전력을 상기 구동 기어로 전달하는 입력축 고정 어댑터; 및
    상기 유닛 하우징을 향한 상기 입력축 고정 어댑터의 전방에 배치되는 입력측 오일 씰을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  18. 제3항에 있어서,
    상기 유닛 하우징에는 적어도 하나의 조립기준 정렬부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 외부기어는 랙, 외치차 또는 내치차 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
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