KR101271019B1 - A highly efficient power transfer unit and the car equipped with thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 워엄기어 특히 원판형 워엄기어를 이용하여 동력전달의 손실을 최소화하고 동력 전달 효율을 최소 2배 이상으로 높일 수 있는 동력을 전달하는 장치에 관한 발명이다.
The present invention relates to a device for transmitting power capable of minimizing loss of power transmission and increasing power transmission efficiency by at least two times by using a worm gear, in particular a disc shaped worm gear.
자동차, 항공기, 선박 등에서는 엔진을 사용하여 발생한 동력을 바퀴, 프로펠러 등에 전달하기 위하여 다양한 동력전달장치를 사용하고 있다.In automobiles, aircraft, ships, etc., various power transmission devices are used to transfer power generated by engines to wheels and propellers.
공개특허 10-2011-0062014는 스티어링 칼럼 샤프트에 일체로 회전되게 결합된 스티어링 칼럼샤프트측 베벨기어와, 구동모터의 모터축에 일체 회전 및 축방향 이동가능하게 결합되면서 상기 스티어링 칼럼샤프트 베벨기어와 치합하는 모터측 베벨기어를 구비한 동력전달장치를 제공한바 있다.Patent Document 10-2011-0062014 is a steering column shaft side bevel gear coupled to the steering column shaft integrally rotatable, and the steering column shaft bevel gear and teeth while being integrally rotated and axially coupled to the motor shaft of the drive motor. There has been provided a power train having a bevel gear on the motor side.
또한 공개특허 1999-0059461은 엔진과, 엔진의 동력을 차속에 대응하여 변속시키는 변속부와, 변속부로부터 출력되는 동력을 전륜구동용 프런트 추진축 및/또는 후륜구동용 리어 추진축에 전달시키는 트랜스퍼 유니트와, 2륜 구동모드 또는 4륜 구동모드에 따라 상기 트랜스퍼 유니트를 제어하는 콘트롤러를 구비하는 자동차의 동력전달장치에 있어서, 상기 4륜 구동모드로 주행중에 차량의 운전상태에 따라 2륜모드로 자동 전환시키는 전환수단이 더 구비되어 된 것을 특징으로 하는 자동차의 동력전달장치를 제공한바 있다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1999-0059461 discloses a hybrid vehicle having an engine, a transmission portion for shifting the power of the engine in accordance with the vehicle speed, a transfer unit for transmitting the power output from the transmission portion to the front driving shafts for front drive and / And a controller for controlling the transfer unit in accordance with a two-wheel drive mode or a four-wheel drive mode, the power transmission apparatus comprising: a controller for automatically switching to a two-wheel mode in accordance with an operation state of the vehicle during the four- The power transmission device of the present invention is characterized by further comprising a switching means for switching the power transmission mechanism.
그러나 상기와 같은 동력전달장치는 그 효율이 떨어질 뿐만 아니라 회전속력을 저속에서 고속으로 전환시키기가 매우 곤란할 뿐만 아니라 에너지 손실이 너무 커서 고속으로 회전하는 장치에는 사용할 수 없는 장치였다.
However, the power transmission device as described above is not only less efficient, it is very difficult to convert the rotation speed from low speed to high speed, and the energy loss is so large that it cannot be used in a device that rotates at high speed.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고,The present invention solves the above problems,
자동차, 선박, 항공기 등의 엔진에서 발생하는 회전동력을 바퀴 등에 전달하는 추진축에 장착하여 에너지의 손실이 거의 없으면서도 매우 원할하게 작동하는 최소 2배 이상의 회전력을 발생하는 동력전달장치를 제공하고자 한다.
It is to provide a power transmission device that generates at least two times the rotational force that works very smoothly with little loss of energy by mounting the rotational power generated from the engine of the car, ship, aircraft, etc. to the wheel.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above problems,
회전동력전달부(10), 상기 회전동력전달부로부터 회전동력을 인가받아 회전동력을 고효율로 전환시키는 회전동력전환부(20), 상기 회전동력전환부에서 전환된 회전동력을 인가받아 출력하는 회전동력출력부(30) 및 이들을 결합시켜 주는 조립부(100)로 이루어진 동력전달장치를 제공한다.Rotational
본 발명은 상기한 동력전달장치에서 회전동력전달부(10)는 회전축(11), 베벨기어(12) 및 조립부에 장착되기 위한 축받이(13)로 구성되고,In the present invention, the power transmission unit in the rotary
회전동력전환부(20)는 전환부회전축(21)과 베벨기어(22) 및 원판형 워엄기어(23)로 이루어지고 전환부회전축 양측에 조립부에 장착되기 위한 축받이(24,25)가 구성되고,Rotational
회전동력출력부(30)는 출력회전축(31), 헬리컬기어(32) 및 조립부에 장착되기 위한 축받이(33)로 구성된 것에 특징이 있는 동력전달장치를 제공하게 된다.The rotary
또한 상기한 동력전달장치를 장착한 자동차, 선박, 항공기를 제공한다.
It also provides a vehicle, a ship, an aircraft equipped with the power transmission device.
본 발명에 따른 동력전달장치는 원판형 워엄기어(23)와 회전동력출력부의 헬리컬기어와의 기어비가 1보다 더 크게 형성되어 있기 때문에 회전동력출력부의 회전속도가 회전동력전달부에 인가받은 회전속도보다 더 크게 형성되며 회전동력전달부의 회전속도보다 1.0~3.0 배 정도의 회전속도가 발생하는 효과를 창출하게 된다.In the power transmission device according to the present invention, since the gear ratio between the disc-
또한 본 발명은 상기한 큰 기어비를 갖는 구조임에도 불구하고 에너지 손실이 거의 없이 동력이 원활하게 전달되는 효과가 나타난다.In addition, the present invention has the effect of smoothly transmitting power without energy loss despite the above-described structure having a large gear ratio.
또한 본 발명의 동력전달장치는 일반적으로 생산되는 자동차, 항공기, 선박에 용이하게 장착될 수 있는 구조로 되어 있어 큰 비용없이 종래의 자동차, 항공기, 선박의 추진축에 쉽게 장착하여 고효율의 자동차, 항공기, 선박을 제공하게 되는 효과가 나타난다.
Further, the power transmission device of the present invention has a structure that can be easily mounted on automobiles, aircrafts, and ships that are produced in general, and can be easily mounted on propulsion shafts of conventional automobiles, airplanes, The effect of providing the ship appears.
도 1은 본 발명에 따른 동력전달장치 구조도.
도 1b는 본 발명에 따른 동력전달장치 실제 사진.
도 2는 본 발명에 따른 동력전달장치에 구성되는 원판형 워엄기어.
도 2b는 본 발명에 따른 동력전달장치에 구성되는 원판형 워엄기어의 실제 사진.
도 3은 본 발명에 따른 동력전달장치의 회전동력전달부 구조도.
도 4는 본 발명에 따른 동력전달장치의 회전동력전환부 구조도.
도 4b는 본 발명에 따른 동력전달장치의 회전동력전환부의 실제 사진.
도 5는 본 발명에 따른 동력전달장치의 회전동력출력부 구조도.
도 6은 본 발명에 따른 원판형 워엄기어 제조장치의 모형도.
도 7은 본 발명에 따른 원판형 워엄기어 제조장치가 장착된 기어제조기계 모형.1 is a structural diagram of a power transmission device according to the present invention.
Figure 1b is a real picture of the power train according to the present invention.
Figure 2 is a disk-shaped worm gear configured in the power transmission device according to the present invention.
Figure 2b is a real picture of the disk-shaped worm gear configured in the power transmission device according to the present invention.
3 is a rotational power transmission unit structure diagram of a power transmission device according to the present invention.
Figure 4 is a structural diagram of the rotational power conversion unit of the power transmission device according to the present invention.
Figure 4b is a real picture of the rotary power conversion unit of the power transmission device according to the present invention.
Figure 5 is a structural diagram of the rotary power output unit of the power transmission device according to the present invention.
Figure 6 is a model of the disk-shaped worm gear manufacturing apparatus according to the present invention.
7 is a gear manufacturing machine model equipped with a disk-shaped worm gear manufacturing apparatus according to the present invention.
이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명은 자동차, 선박, 항공기의 엔진에서 발생하는 회전동력을 전달하는 회전동력전달부(10), 상기 회전동력전달부로부터 회전동력을 인가받아 회전동력을 고효율로 전환시키는 회전동력전환부(20), 상기 회전동력전환부에서 전환된 회전동력을 인가받아 출력하는 회전동력출력부(30)를 포함하여 이루어진 동력전달장치를 제공한다.The present invention is a rotational
또한 상기한 회전동력전달부, 회전동력전환부, 회전동력출력부를 결합시켜 주는 조립부(100)로 이루어진 동력전달장치를 제공한다.
In addition, it provides a power transmission device consisting of the
또한 본 발명은 상기한 본 발명의 동력전달장치를 장착하여 출력 효율을 현저히 높여 에너지를 절감시키는 자동차, 선박, 항공기를 제공한다.
In another aspect, the present invention provides a vehicle, a ship, an aircraft by mounting the power transmission device of the present invention to significantly increase the output efficiency to save energy.
본 발명에서 상기한 회전동력전달부(10)는 자동차, 선박, 항공기의 엔진에서 발생하는 회전동력을 전달할 수 있는 기능을 구비한 수단 또는 장치를 의미한다.In the present invention, the rotational
도 1에서 보는 바와 같이 회전동력전달부는 회전축(11), 베벨기어(12)로 이루어져 있다. 또한 조립부에 장착되기 위하여 베어링 등으로 구성된 축받이(13)가 구성되어 있다.
As shown in FIG. 1, the rotational power transmission unit includes a
본 발명에서 가장 큰 기술적 특징인 상기한 회전동력전환부는 상기한 회전동력전달부에서 전달받은 회전력을 더 높은 회전력으로 전환시키기 위한 장치 또는 수단을 의미한다.The rotational power conversion unit, which is the biggest technical feature in the present invention, means an apparatus or means for converting the rotational force transmitted from the rotational power transmission unit into a higher rotational force.
도 1에서 보는 바와 같이 회전동력전환부는 전환부회전축(21)과 베벨기어(22)와 원판형 워엄기어(23)로 이루어져 있다. 또한 조립부에 장착되기 위하여 전환부회전축 양측에 베어링 등으로 구성된 축받이(24,25)가 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the rotational power conversion unit includes a switching
상기한 베벨기어(22)와 원판형 워엄기어(23)은 전환부회전축 양쪽에 구성되어 있으며 상기한 회전동력전달부의 베벨기어(11)에서 전달한 회전동력을 회전동력전환부 베벨기어(22)에서 인가받는다.The
그리고 이렇게 인가받은 회전력을 전환부회전축(21)에 의하여 원판형 워엄기어(23)에 전달하게 된다.
Then, the applied rotational force is transmitted to the disc-
본 발명의 원판형 워엄기어(23)와 하기할 회전동력출력부의 헬리컬기어와의 기어비는 바람직하게는 1 이상 더 크게 형성되어 있는 것이 좋다.Preferably, the gear ratio between the disk-
이와 같이 기어비가 1 이상 더 크게 형성되어 있기 때문에 원판형 워엄기어가 회전동력출력부의 헬리컬기어와 맞물려서 회전하게 되고, 회전동력출력부의 회전속도는 회전동력전달부의 회전속도보다 더 크게 형성되며 1.0~3.0 배 정도의 회전속도가 발생하게 된다.
As the gear ratio is larger than 1, the disk-shaped worm gear rotates in engagement with the helical gear of the rotary power output unit, and the rotation speed of the rotary power output unit is larger than the rotation speed of the rotary power transmission unit. The rotation speed is about double.
이와 같이 본 발명은 큰 기어비를 갖는 구조(즉, 큰기어에서 작은기어로 동력을 전달하는 구조)임에도 불구하고 에너지 손실이 거의 없이 동력이 원활하게 전달되는 것은 본 발명의 큰 기술적 특징이며, 특히 본 발명의 특징인 원판형 워엄기어 및 헬리컬기어를 이용한 동력전달구조를 가졌기 때문이다.
As described above, although the present invention is a structure having a large gear ratio (that is, a structure for transmitting power from a large gear to a small gear), it is a large technical feature of the present invention that power is smoothly transmitted with little energy loss. This is because it has a power transmission structure using a disk-shaped worm gear and a helical gear which are features of the invention.
본 발명의 기술적 특징은 이와 같이 회전동력전환부 및 그 구조에 있으며 그 중에 특히 원판형 워엄기어(23)에 큰 기술적 특징이 있다.
The technical feature of the present invention is in the rotational power conversion unit and its structure, and among these, there is a large technical feature in the disk-
본 발명에서 원판형 워엄기어는 도 2에서 보는 바와 같이 보는 형태로 이루어진 기어를 의미한다. 즉, 헬리컬 기어의 이와 맞물려서 회전될 수 있는 치형과 치골이 원판 위에 형성되어 있는 기어를 의미한다.In the present invention, the disk-shaped worm gear means a gear made of a shape as shown in FIG. 2. That is, it means a gear that is formed on the disc and the teeth and bones that can be rotated in engagement with the helical gear teeth.
상기 원판형 워엄기어의 이(23-1)는 원판 또는 원통의 일면에 내주연 폭의 칫수가 넓고, 외주연 폭의 칫수가 좁게 형성된다. 본 발명의 원판형 워엄기어는 바람직하게는 원판의 판면(板面)에 형성되어 있는 것이 좋다.The tooth 23-1 of the disc-shaped worm gear has a wide dimension of the inner circumference width and a narrow dimension of the outer circumference width on one surface of the disc or the cylinder. The disk-shaped worm gear of the present invention is preferably formed on the plate surface of the disk.
즉, 정면에서 보았을 때, 기어 이(23-1)의 폭이 내측은 넓고, 외측은 좁은 긴 역삼각형으로 이루어진다. 이때, 이 폭은 내주연에서 외주연으로 동일한 곡률을 유지하여 일 방향으로 만곡지게 형성된다.That is, when viewed from the front, the width of the gear teeth 23-1 is wide in the inner side, the outer side is made of a narrow inverted triangle. At this time, the width is formed to be curved in one direction while maintaining the same curvature from the inner periphery to the outer periphery.
이와 같이 기어 이(23-1)의 폭이 역삼각형으로 구성되면, 기어 이(23-1) 사이에 형성되는 기어 골(23-2)은 반대, 즉 삼각형으로 형성된다.When the width of the gear teeth 23-1 is configured as an inverted triangle in this manner, the gear valleys 23-2 formed between the gear teeth 23-1 are formed in the opposite direction, that is, in a triangle.
이때, 기어 이(23-1)와 기어 골(23-2)을 평면상에 보았을 때, 톱니형으로 이루어진다.
At this time, when the gear teeth 23-1 and the gear valleys 23-2 are viewed on a plane, they are formed in a sawtooth shape.
도 2b는 본 발명의 원판형 워엄기어의 실제 사진을 보여주고 있다.
Figure 2b shows a real picture of the disk-shaped worm gear of the present invention.
본 발명의 원판형 워엄기어(worm gear)는 상기한 바처럼 헬리컬기어와 맞물리며 작동을 하는 동력전달 수단을 의미한다. 따라서 원판형 워엄기어는 그 단독으로는 사용되는 것이 극히 드물며 그와 같이 연동되는 기어와 함께 사용되는 것이 통상적이다. 이와 같이 원판형 워엄기어에 맞물려서 작동하는 기어가 본 발명에서는 상기한 바와 같은 회전동력출력부(30)의 헬리컬기어이다.
The disk-shaped worm gear of the present invention means a power transmission means for operating in engagement with the helical gear as described above. Therefore, disc-shaped worm gears are rarely used alone, and are generally used with such interlocked gears. In this way, the gear operated in engagement with the disk-shaped worm gear is the helical gear of the rotary
본 발명에서 사용되는 원판형 워엄기어는 그 제조방법에 특징이 있는 원판형 워엄기어를 사용하며 그 제조방법은 헬리컬기어를 이용하는 것을 특징으로 하고 있다.
The disk-shaped worm gear used in the present invention uses a disk-shaped worm gear characterized by the manufacturing method, and the manufacturing method is characterized by using a helical gear.
본 발명은 먼저 헬리컬기어를 준비하고 그 헬리컬기어에 맞물리는 원판형 워엄기어를 제조하는 순서대로 진행된다. 사용되는 헬리컬기어는 기성으로 나온 것뿐만 아니라 새로 제작하는 것 그 모두가 다 허용된다.The present invention proceeds in the order of first preparing a helical gear and manufacturing a disc-shaped worm gear that meshes with the helical gear. The helical gears used are not only ready-made but also new ones.
먼저 헬리컬기어를 제조한다. 헬리컬 기어의 제조법은 절삭 가공법의 방법 중 밀링, 세이핑, 또는 호빙 등의 방법을 사용할 수 있으며, 절삭 가공으로 가공된 기어는 세이빙, 그라인딩 또는 래핑 등의 방법으로 다듬어져서 완성된다. First, a helical gear is manufactured. As a manufacturing method of the helical gear, milling, shaping, or hobbing can be used as a cutting method, and gears machined by cutting are finely finished by a method such as shaving, grinding or lapping.
이와 같이 완성된 헬리컬 기어에 맞물리는 본 발명의 워엄기어는 원판형 워엄기어이다.
The worm gear of the present invention which meshes with the completed helical gear is a disc-shaped worm gear.
일반적으로 기어(gear)는 2개 또는 그 이상의 축 사이에 회전이나 동력을 전달하는 장치로서, 이는 동력이나 회전의 전달이 확실하고, 정확한 각속도비(角速度比)로 전달할 수 있으며, 구조도 비교적 간단하고, 동력손실도 적고 수명도 긴 장점이 있어 기계구조에 널리 쓰인다.Generally, a gear is a device that transmits rotation or power between two or more shafts. It is capable of delivering power or rotation with a certain accuracy, transmitting at an accurate angular velocity ratio (angular velocity ratio), and relatively simple in structure And has long power loss and long life, it is widely used in machine structure.
이러한 기어는 시계에 쓰이는 지름 1.5mm 정도의 작은 것에서부터 큰 것은 선박용 감속장치 등에 사용되는 수 m에 달하는 것까지도 있으며, 공작기계차량 등을 비롯하여 모든 종류의 기계에 이용되고, 치형(齒形)은 사이클로이드(cycloid) 곡선을 이용한 사이클로이드 치형과 원에 감은 실을 팽팽한 상태로 풀 때, 실 끝이 그리는 궤적(軌跡)인 인벌류트(involute, 나선형) 곡선을 이용한 인벌류트 치형 등이 있다.These gears are used for all types of machines, such as machine tools and vehicles, ranging from as small as 1.5 mm in diameter used for watches to as large as several meters used for ship's decelerators, There are cycloid curves using a cycloid curve and involute teeth using an involute curve, which is a trajectory of a thread drawn when the yarn wound in a circle is unwound in a tight state.
통상 기어의 종류로는 피니언 엔 랙, 스퍼기어, 내 기어, 헬리컬 기어, 베벨기어, 나사 기어, 워엄기어 등이 있다.Typical types of gears include pinion rack, spur gear, internal gear, helical gear, bevel gear, screw gear, worm gear, and the like.
이러한 기어는 통상 원주상에 형성되고, 원주상에 형성된 기어를 맞물려서 동력을 전달하도록 구성한 것이다. 본 발명과 관련된 헬리컬 기어는 원주상에 기어 이가 형성되고, 이 기어 이에 동일한 곡률로 이루어진 헬리컬 기어를 워엄기어의 이를 맞물리도록 하여 동력을 전달하게 된다.These gears are usually formed on a circumferential surface, and gears formed on the circumference are engaged to transmit power. In the helical gear according to the present invention, a gear is formed on a circumference, and a helical gear having the same curvature as the gear is engaged with the worm gear to transmit the power.
그러나, 종래의 원주상에 형성된 헬리컬 기어와 워엄기어의 치합은 기어 이의 배열상 정확하게 맞물리지 못하는 구조로 이루어져 동력이 제대로 전달되지 못하여 효율이 떨어지고 헬리컬 기어로써의 동력전달에 대한 힘이 많이 들었던 문제점이 있었다.
However, the conventional helical gear and worm gear engagement formed on the circumference has a problem that the power is not properly transmitted due to a structure that cannot be accurately engaged in the arrangement of the gears, resulting in a decrease in efficiency and a lot of power for power transmission as a helical gear. .
본 발명은 상기한 어떠한 형상이나 구조로 된 헬리컬기어라도 이를 이용하여 정확한 워엄기어를 제작할 수 있도록 해준다.The present invention allows any helical gear of any shape or structure described above to be manufactured using the same worm gear.
또한 본 발명은 특히 워엄기어 중에서도 도 2와 같은 형태의 원판형 워엄기어를 제조하는 방법을 제공해 준다. 그리고 이런 원판형 워엄기어는 기어의 형상자체로도 매우 큰 기술적 특징을 갖고 있다.In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a disk-shaped worm gear of the type shown in Figure 2 among the worm gear. These disc-shaped worm gears have very high technical characteristics as well as the shape of the gear itself.
본 발명에서의 원판형 워엄기어는 워엄기어의 이(이빨)가 나선형으로 이루어져 있는 것으로서, 원판형의 외주부근의 이(이빨) 폭보다 내주 부근의 이(이빨) 폭이 큰 형태의 것을 말한다.The disk-shaped worm gear according to the present invention is a spiral worm gear having a spiral shape. The worm gear has a larger tooth width than the tooth width of the disk-shaped outer periphery.
이런 원판형 워엄기어를 제조하는 방법은 상기한 절삭가공법으로 가능한데, 종래의 NCC나 NC의 공법으로 정확히 한다고 하더라도 헬리컬 기어에 정확히 맞물려서 에너지 소모 없이 정확히 동력전달을 하는 구조로 제작하기는 어려웠다.
The method of manufacturing such a disc-shaped worm gear is possible by the above-mentioned cutting method. Even if it is precisely by the conventional NCC or NC method, it is difficult to manufacture the worm gear exactly by engaging the helical gear and transmitting power without energy consumption.
그러나 본 발명은 통상의 선반, 밀링머신, 호빙머신 등의 절삭기계에 본 발명의 워엄기어 제작장치를 장착하거나 또는 통상의 기어절삭방법에 본 발명의 워엄기어 제작방법을 적용하여 완전한 원판형 워엄기어를 제작하는 것을 제공한다.
However, in the present invention, the worm gear manufacturing apparatus of the present invention is mounted on a cutting machine such as a conventional lathe, milling machine, or hobbing machine, or the worm gear manufacturing method of the present invention is applied to a conventional gear cutting method to make a perfect disk-shaped worm gear. Providing to produce.
본 발명의 특징은 기어홈 인도과정이 부가됨을 특징으로 한다. 기어홈 인도과정은 상기한 절삭기계에 기어홈 인도장치가 장착되어 있어 헬리컬기어의 기어홈(또는 기어 골)을 접촉지지하여 헬리컬 기어가 회전운동을 하게 되면 헬리컬 기어가 수평운동을 하게 되는 과정을 의미한다.
A feature of the invention is characterized in that the gear groove delivery process is added. The gear groove guide process is a process in which the helical gear is horizontally moved when the helical gear is rotated by supporting the gear groove (or gear goal) of the helical gear because the gear groove guide device is installed in the cutting machine. it means.
따라서 더 상세히 설명하면 도 6에서 보는 바와 같이 회전력을 전달하는 동력기관(202)에 의해 헬리컬 기어(200)가 회전을 하게 되고, 그 헬리컬 기어의 기어홈(201)에는 기어홈 인도장치(100)가 장착되어 있어 이 기어홈 인도장치에 의해 헬리컬 기어가 수평운동을 하게 되고 이와 연동하여 기어 절삭장치(300)가 감속기(301)에 의해 회전하면서 원판형 워엄기어 본체를 수평 및 왕복으로 운동하게 되는 작용을 하게 된다.
Therefore, in more detail, as shown in FIG. 6, the
다시 말하여 기어홈 인도장치는 기어를 제조하는 통상의 절삭가공법(예컨대 선반, 밀링머신, 호빙머신 등의 방법)에 장착되어 하기할 기어 절삭장치가 원판형 워엄기어 본체(400)의 중심에 대하여 수평왕복운동하면서 기어가공절삭을 할 때 워엄기어의 나선(402)을 정확히 형성해 주는 본 발명의 특수한 장치이다. 원판형 워엄기어 본체는 감속기(401)에 의해 회전운동을 한다.
In other words, the gear groove guiding device is mounted on a conventional cutting method (eg, lathe, milling machine, hobbing machine, etc.) for manufacturing gears, and the gear cutting device to be described is provided with respect to the center of the disc-shaped worm gear
그리고 원판형 워엄기어의 축에 직교한 방향으로 절삭장치의 수평운동 축이 형성되어 있다. 그리고 상기한 기어홈 인도장치에 의해 헬리컬 기어의 나선형의 이에 잘 맞물릴 수 있는 원판형 워엄기어의 이를 절삭하게 된다. And a horizontal axis of motion of the cutting device is formed in a direction orthogonal to the axis of the disk-shaped worm gear. And the teeth of the disk-shaped worm gear, which can be meshed with the helical gear of the helical gear, can be cut by the above-mentioned gear groove guide device.
상기한 기어 절삭장치는 지속적으로 회전하며 원판형 워엄기어 본체의 수평 왕복 운동하면서 원판형 워엄기어의 이를 절삭 가공하게 된다.
The gear cutting device continuously rotates and cuts the teeth of the disc-shaped worm gear while horizontally reciprocating the disc-shaped worm gear body.
본 발명의 기어 절삭장치는 일반 바이트, 일반 커터, 피니언 커터, 호브 등의 절삭을 가능하게 하는 장치 등을 의미한다.
The gear cutting device of the present invention means a device that enables cutting of a general bite, a general cutter, a pinion cutter, a hob and the like.
따라서 원판형 워엄기어 본체의 회전은 헬리컬 기어의 회전과 일정한 비율로 회전하게 되며, 바람직하게는 동일한 비율로 회전하게 된다. 이와 같은 회전율에 따라 원판형 워엄기어 본체에 생성되는 기어의 이와 골이 헬리컬 기어의 이와 골과 정확한 치형으로 접합하게 되는 것이다.
Therefore, the rotation of the disc-shaped worm gear body rotates at a constant rate with the rotation of the helical gear, and preferably rotates at the same rate. According to the rotation rate, the teeth and valleys of the gear generated in the disc-shaped worm gear main body are bonded to the teeth and valleys of the helical gear in an accurate tooth shape.
또한 원판형 워엄기어가 절삭되는 과정에서 원판형 워엄기어 본체는 위쪽이나 아래쪽 방향으로 운동하게 됨으로써 워엄기어의 본체의 윗방향 또는 아래방향으로 절삭하여 기어의 이를 가공하는 UP CUTTING 또는 DOWN CUTTING 구조를 취하게 된다.
In addition, the disc-shaped worm gear main body moves upward or downward in the process of cutting the disc-shaped worm gear, thus taking the UP CUTTING or DOWN CUTTING structure to process the teeth of the gear by cutting upward or downward of the main body of the worm gear. Done.
기어 절삭장치는 기어홈 인도장치에 의해 원판형 워엄기어의 본체의 중심을 향해 일정한 속도로 수평 왕복운동하게 된다. The gear cutting device is horizontally reciprocated at a constant speed toward the center of the main body of the disk-shaped worm gear by the gear groove delivery device.
일정한 속도의 의미는 헬리컬기어의 홈이 기어홈인도장치에 의해 지지된 상태에서, 헬리컬기어가 회전하면 기어의 홈에 따라 헬리컬기어가 수평으로 이동하게 되는 것을 의미한다. 그 후 다시 원판형 워엄기어의 이의 길이에 대응하여(맞춰서) 헬리컬기어의 회전장치는 캠(203)과 같은 기능을 갖는 것에 의해 역회전을 하게 되고 그에 따라 수평적인 반대방향으로 운동하게 된다.
The constant speed means that the helical gear moves horizontally according to the groove of the gear when the helical gear rotates while the groove of the helical gear is supported by the gear groove guide device. Then, in response to the tooth length of the disk-shaped worm gear, the helical gear's rotating device is reversed by having the same function as the
따라서 헬리컬기어가 역회전할 때 기어 절삭장치는 기어홈 인도장치는 원판형 워엄기어 본체 중심과 반대방향으로 수평이동하게 되며 그에 따라 원판형 워엄기어 본체의 회전도 반대방향으로 회전할 수 있다. 이와 같은 기능은 헬리컬기어의 감속기와 원판형 워엄기어 본체의 감속기와 연동되어 수행할 수 있게 된다.
Therefore, when the helical gear rotates in reverse, the gear cutting device of the gear cutting device moves horizontally in the direction opposite to the center of the disc-shaped worm gear body, and thus the rotation of the disc-shaped worm gear body can also be rotated in the opposite direction. Such a function can be performed in conjunction with the reducer of the helical gear and the reducer of the disc type worm gear body.
이와 같이 본 발명에서 원판형 워엄기어의 이가 기어 절삭장치가 원판형 워엄기어 본체를 수평왕복운동 하면서 절삭가공되는 경우 원판형 워엄기어의 본체의 회전속도가 헬리컬 기어의 회전속도와 동일하게 한 방향으로 계속 회전하면서 절삭될 수 있다. As described above, in the present invention, when the tooth gear cutting device of the disc-shaped worm gear is cut while the disc-shaped worm gear is reciprocated in a horizontal reciprocating motion, the rotational speed of the disc of the disc-shaped worm gear is equal to the rotational speed of the helical gear. It can be cut while still rotating.
또한 헬리컬 기어가 반대방향으로 회전할 때에는 그에 맞춰 원판형 워엄기어의 본체도 반대방향으로 회전하면서 기어의 이를 절삭 할 수도 있다.
In addition, when the helical gear rotates in the opposite direction, the body of the disc-shaped worm gear may rotate in the opposite direction, thereby cutting the teeth of the gear.
상기한 과정으로 원판형 워엄기어의 이가 하나 또는 둘 이상 다수로 생성되게 된다. 그리고 순차적으로 나머지 원판형 워엄기어의 이가 모두 가공될 때까지 상기의 과정을 반복 수행하게 된다. In the above process, one or more teeth of the disc-shaped worm gears are generated. Then, the above process is repeatedly performed until all teeth of the remaining disk-shaped worm gears are processed.
이때, 헬리컬 기어에 따른 원판형 워엄기어의 본체의 기어비는 기산정되어 있어 원판형 워엄기어에 생성되는 기어의 이의 개수는 정해지게 된다. 즉, 원편형 워엄기어의 원주가 정해져 있고 헬리컬 기어의 이의 폭과 간격이 정해져 있으므로 원판형 워엄기어에 생성되는 기어의 이 개수는 정해지게 되는 것이다. 이와 같은 사항은 이 기술분야에 자명한 사항이다.
At this time, the gear ratio of the main body of the disc-shaped worm gear according to the helical gear is calculated, so that the number of gears generated in the disc-shaped worm gear is determined. That is, since the circumference of the circular worm gear is determined and the width and the spacing of the teeth of the helical gear are determined, the number of gears generated in the disk worm gear is determined. Such matters are obvious in the art.
따라서 원판형 워엄기어의 이를 상기한 바와 같은 가공방법인 호빙, 셰이빙 또는 호닝에 따른 절삭장치를 이용하여 하나 또는 둘 이상을 한번에 가공하고 나머지 가공하여야 할 이를 순차적으로 가공할 수 있다.Therefore, using the cutting device according to the hobbing, shaving or honing, which is the processing method as described above, the disk-shaped worm gear can be processed one or two or more at a time and the remaining ones to be processed sequentially.
또한 원판형 워엄기어의 본체를 지속적으로 동일한 속도로 계속 회전하면서 전체의 이를 한꺼번에 서서히 가공할 수도 있다.
It is also possible to slowly process the entire tooth at a time while continuously rotating the main body of the disc-shaped worm gear at the same speed.
이와 같이 상기한 기어홈 인도장치는 고정되어 있으며 헬리컬기어의 이가 기어홈 인도장치에 지지되고 헬리컬기어가 회전하면 헬리컬기어의 축방향에 장착된 절삭장치가 일정한 속도 및 정확한 헬리컬 기어의 나선에 따라 수평 및 왕복 운동하면서 원판형 워엄기어의 이를 제작하게 되는 것이다.
As described above, the gear groove guide device is fixed, and the teeth of the helical gear are supported by the gear groove guide device, and when the helical gear rotates, the cutting device mounted in the axial direction of the helical gear is horizontal in accordance with the constant speed and spiral of the helical gear. And while reciprocating motion is to produce the tooth of the disk-shaped worm gear.
따라서 본 발명의 회전동력출력부의 헬리컬기어에 정확하게 잘 맞물리는 회전동력전환부의 원판형 워엄기어를 정밀하게 제조하는 방법을 제공한다.
Therefore, the present invention provides a method for precisely manufacturing a disk-shaped worm gear of a rotational power conversion unit that meshes well with a helical gear of the rotational power output unit of the present invention.
본 발명의 회전동력출력부(30)는 상기한 회전동력전환부에서 전환된 회전동력을 인가받아 출력하는 장치 또는 수단을 의미한다.The rotary
회전동력출력부(30)는 출력회전축(31), 헬리컬기어(32)로 구성되어 있다. 또한 조립부에 장착되기 위하여 베어링 등으로 구성된 축받이(33)가 구성되어 있다.The rotary
헬리컬기어는 상기한 원판형 워엄기어에 접촉하여 회전동력전환부에서 전환된 회전동력을 인가받는 작용을 한다.The helical gear serves to receive the rotational power converted from the rotational power conversion unit in contact with the disc-shaped worm gear.
본 발명에서 상기한 원판형 워엄기어와 헬리컬기어가 접촉하는 구조는 도 1에서 보는 바와 같이 베벨기어처럼 서로 수직하여 접촉한 후 회전력을 전달하게 된다. In the present invention, the disc-shaped worm gear and the helical gear are in contact with each other as shown in FIG.
출력회전축(31)은 회전동력이 필요한 다른 곳에 동력을 전달해 주는 기능을 한다.
The
본 발명인 동력전달장치의 조립부(100)는 상기한 회전동력전달부, 회전동력전환부 및 회전동력출력부를 고정시키고 이들을 결합시켜 주는 기능과 작용을 하는 장치 또는 수단을 의미한다.The
도 1에서 보는 것처럼 조립부는 상기한 회전동력전달부의 축받이(13), 회전동력전환부의 축받이(24,25), 회전동력출력부의 축받이(33)을 고정시켜 장착할 수 있는 축받이공간이 형성되어 있으며, 이러한 축받이공간은 도 1에서 보는 바와 같이 회전동력전달부, 회전동력전환부 및 회전동력출력부가 고정되어 장착되는 사방으로 형성되어 있다.
As shown in Figure 1, the assembly portion is formed with a bearing space that can be fixed by mounting the bearing 13 of the rotary power transmission unit,
본 발명은 상기와 같은 구성으로 이루어진 동력전달장치 및 이를 장착한 자동차, 선박, 항공기를 제공한다.
The present invention provides a power transmission device having the above configuration and a vehicle, a ship, and an aircraft equipped with the same.
10 : 회전동력전달부 11 : 회전축
12 : 베벨기어 13 : 축받이
20 : 회전동력전환부 21 : 전환부회전축
22 : 베벨기어 23 : 원판형 워엄기어
24, 25 : 축받이
30 : 회전동력출력부 31 : 출력회전축
32 : 헬리컬기어 33 : 축받이
100 ; 조립부
23-1 : 원판형 워엄기어 이 23-2 : 원판형 워엄기어 골
1000 : 기어홈 인도장치
200 : 헬리컬기어 201 : 헬리컬기어 홈
202 : 감속기 203 : 캠
300 : 절삭장치 301 : 감속기
400 : 원판형 워엄기어 본체 401 : 감속기10: rotational power transmission unit 11: rotation axis
12: Bevel Gear 13: Bearing
20: rotational power conversion unit 21: switching unit rotary shaft
22: Bevel Gear 23: Disk Worm Gear
24, 25: bearing
30: rotating power output unit 31: output rotating shaft
32: helical gear 33: bearing
100; Assembly part
23-1: Disk Worm Gear Teeth 23-2: Disk Worm Gear Goal
1000: Gear Groove Guiding Device
200: Helical Gear 201: Helical Gear Home
202: Reducer 203: Cam
300: Cutting device 301: Reducer
400: disk-shaped worm gear body 401: speed reducer
Claims (4)
상기 회전동력전달부(10)는 회전축(11), 베벨기어(12) 및 조립부에 장착되기 위한 축받이(13)로 구성되고,
회전동력전환부(20)는 전환부회전축(21), 베벨기어(22), 원판형 워엄기어(23) 및 조립부에 장착되기 위한 축받이(24,25)로 구성되고,
회전동력출력부(30)는 출력회전축(31), 헬리컬기어(32) 및 조립부에 장착되기 위한 축받이(33)로 구성되어 있되,
상기 회전동력전달부(10)의 베벨기어(12)와 회전동력전환부(20)의 베벨기어(22)는 서로 결합되는 구조로 되어 있고,
상기 회전동력전환부(20)의 원판형 워엄기어(23)와 상기 회전동력출력부(30)의 헬리컬기어(32)가 서로 결합되는 구조로 구성되되,
상기 원판형 워엄기어(23)와 회전동력출력부의 헬리컬기어와의 기어비가 1 이상 더 크게 형성되어 있으며,
상기 조립부는 상기한 회전동력전달부의 축받이(13), 회전동력전환부의 축받이(24,25), 회전동력출력부의 축받이(33)를 고정시켜 장착할 수 있는 축받이공간이 형성되어 있되 회전동력전달부, 회전동력전환부 및 회전동력출력부가 고정되어 사방으로 장착되는 것에 특징이 있는 동력전달장치.
Rotational power transmission unit 10, the rotational power conversion unit 20 for converting the rotational power to high efficiency by receiving the rotational power from the rotational power transmission unit, the rotation to receive and output the rotational power converted from the rotational power conversion unit Consists of the power output unit 30 and the assembly unit 100 to combine them,
The rotary power transmission unit 10 is composed of a rotating shaft 11, the bevel gear 12 and the bearing 13 to be mounted to the assembly portion,
Rotational power conversion unit 20 is composed of a switching unit rotating shaft 21, bevel gear 22, disk-shaped worm gear 23 and bearings (24, 25) for mounting to the assembly portion,
The rotary power output unit 30 is composed of an output rotary shaft 31, the helical gear 32 and the bearing 33 to be mounted to the assembly unit,
The bevel gear 12 of the rotary power transmission unit 10 and the bevel gear 22 of the rotary power conversion unit 20 is configured to be coupled to each other,
The disk-shaped worm gear 23 of the rotary power conversion unit 20 and the helical gear 32 of the rotary power output unit 30 is configured to be coupled to each other,
The gear ratio between the disc-shaped worm gear 23 and the helical gear of the rotational power output unit is greater than 1,
The assembly portion is formed with a bearing space that can be fixed by mounting the bearing 13 of the rotary power transmission unit, the bearings 24, 25 of the rotary power conversion unit, the bearing 33 of the rotary power output unit, but the rotary power transmission unit The power transmission device characterized in that the rotational power conversion unit and the rotational power output unit is fixed in all directions.
An automobile characterized in that the power transmission device of claim 2 is mounted.
A ship characterized in that the power transmission device according to claim 2 is mounted.
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764932C1 (en) * | 2021-06-23 | 2022-01-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Device for reverse rotation of the working tool |
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