KR200202158Y1 - 공압모터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공기압력발생수단에서 공급되는 압축공기압력에 의하여 회전하면서 동력을 발생하는 기어가 전위치형으로 이루어짐과 동시에 종래의 구조보다 압축공기와 접촉되는 면적을 상대적으로 넓게 형성하여 구동될 때 발생되는 불쾌한 마찰소음을 현저하게 감소할 수 있음과 동시에 접촉되는 충격에 의하여 기어가 파손되는 것을 방지할 수 있음은 물론 출력을 향상할 수 있는 공압모터에 관한 것으로서, 상기 제 1기어(76)와 제 2기어(78)가 기어의 기준 피치원이 그것과 맞물리는 기준 래크의 기준 피치선으로부터 떨어져 있는 전위치형으로 이루어지고, 이 제 1기어(76) 및 제 2기어(78)의 폭이 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

공압모터{Pneumatic motor}

본 고안은 공압모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기압력발생수단에서 공급되는 압축공기압력에 의하여 회전하면서 동력을 발생하는 기어가 전위치형으로 이루어짐과 동시에 종래의 구조보다 압축공기와 접촉되는 면적을 상대적으로 넓게 형성하여 구동될 때 발생되는 불쾌한 마찰소음을 현저하게 감소할 수 있음과 동시에 접촉되는 충격에 의하여 기어가 파손되는 것을 방지할 수 있음은 물론 출력을 향상할 수 있는 공압모터에 관한 것이다.

각종 도로의 건설을 위해 터널을 뚫거나 어스앵커천공 및 지하자원의 개발을 위해 지반을 뚫는 토목공사의 현장에서는 암반층을 자주 만나게 된다. 따라서, 작업의 진행을 위해서는 암반층을 제거하여야 하며 이를 위해서 통상적으로 착암기나 굴착기 등을 사용한다. 이들 장비를 이용하여 암반을 천공 및 파쇄하는 경우에는 공압모터를 이용한 공압해머가 사용되어진다.

도 1은 종래기술에 따른 공압모터가 감속기와 결합고정된 상태를 보인 사시도이고, 도 2는 종래기술에 따른 공압모터의 구성을 보인 분해 사시도이며, 도 3은 종래기술에 따른 제 1기어 및 제 2기어가 몸체의 치차홀에 개재된 상태를 보인 단면도이다. 도면을 설명하면, 내측에 소정의 치차홀(10)이 형성된 몸체(12)가 구비되어지고, 이 몸체(12)의 치차홀(10) 상단과 하단에는 압축공기발생수단(미도시)에 발생된 압축공기가 선택적으로 공급 및 배출되는 압축공기통로(14)가 수평방향으로 형성되어진다. 몸체(12)의 외주면과 치차홀(10)의 사이에는 복수개의 결합공(16)이 형성되어진다. 몸체(12)의 일측 형상과 동일한 형상을 갖는 제 1커버(18)가 구비되어지고, 이 제 1커버(18)의 중심부분에는 한쌍의 제 1축공(20)이 형성되어진다. 제 1커버(18)의 외주면 부분에 몸체(12)에 형성된 결합공(16)과 동일선상을 갖는 관통공(22)이 형성되어지고, 이 제 1커버(18)의 상단과 하단에는 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기가 공급 및 배출되는 통로(24)가 형성되어진다. 제 1커버(18)의 상단과 하단에 형성된 통로(24)는 몸체(12)의 상단과 하단에 형성된 압축공기통로(14)와 동일선상을 갖도록 형성되어진다.

제 1커버(18)에 형성된 통로(24)와 연통되도록 제 1커버(18)에 결합고정되는 압축공기조절밸브(26)가 구비되어지고, 이 압축공기조절밸브(26)는 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기를 선택적으로 제 1커버(18)에 형성된 통로(24)로 공급 및 차단하는 역활을 수행한다. 압축공기조절밸브(26)의 일측에는 압축공기가 제 1커버(18)에 형성된 통로(24)를 통하여 배출될 때 발생되는 소음을 제거하는 소음기(28)가 결합고정되어진다. 몸체(12)의 타측 형상과 동일한 형상을 갖는 제 2커버(30)가 구비되어지고, 이 제 2커버(30)의 중심부분에는 한쌍의 제 2축공(32)이 형성되어진다. 제 2커버(30)의 외주면 부분에 몸체(12)에 형성된 결합공(16)과 동일선상을 갖는 나사공(34)이 형성되어진다. 제 2커버(30)의 일측은 감속기(35)와 결합고정되어진다.

몸체(12)의 치차홀(10)에 위치되어 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기에 의하여 회전하면서 동력을 발생하는 제 1기어(36) 및 제 2기어(38)가 구비되어지고, 이 제 1기어(36) 및 제 2기어(38)는 기준 래크의 피치선에 접하는 기준 피치원을 갖는 표준 평 기어(Standard spur gear)로 이루어진다. 제 1기어(36)는 제 2커버(38)의 제 2축공(32)을 통하여 감속기(35)와 결합되도록 샤프트(40)가 외측으로 연장되게 형성되어진다. 제 1커버(18)의 관통공(22) 및 몸체(12)의 결합공(16)을 통하여 제 2커버(30)의 나사공(34)에 나사결합되는 체결볼트(42)가 복수개 구비되어진다.

상기와 같이 구성된 공압모터가 작동되는 상태를 간략하게 설명한다.

먼저, 압축공기발생수단에서 압축공기가 발생되면, 이 압축공기는 압축공기조절밸브(26)와 제 1커버(18)의 통로(24)를 통하여 몸체(12)에 형성된 압축공기통로(14)로 공급된다. 이때, 몸체(12)의 하단에 형성된 압축공기통로(14)로 압축공기가 공급되면 제 1기어(36)와 제 2기어(38)가 정회전되고, 몸체(12)의 상단에 형성된 압축공기통로(14)로 압축공기가 공급되면 제 1기어(36)와 제 2기어(38)가 역회전된다. 즉, 제 1커버(18)의 일측에 결합고정된 압축공기조절밸브(26)가 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기를 몸체(12)에 상단과 하단에 형성된 압축공기통로(14)로 선택적으로 공급하면, 제 1기어(36) 및 제 2기어(38)의 회전방향이 선택적으로 변환되어진다.

상기와 같이 구성된 공압모터를 이용할 경우에는 여러 가지의 문제점이 노출되었다.

먼저, 상기와 같이 구성된 공압모터를 이용하여 동력을 발생하여 해머로 공급할 수 있었지만, 이러한 공압모터는 공압모터가 구동될 때 불쾌한 마찰소음이 발생되는 문제가 있었다. 즉, 공압모터에 사용되는 제 1기어 및 제 2기어는 피치선이 접하는 기준 피치원을 갖는 표준 평 기어를 사용함으로 상대적으로 기어와 기어가 접촉되는 면적이 많기 때문에 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기가 순간적으로 기어로 공급되어지면 제 1기어와 제 2기어의 접촉으로 인하여 불쾌한 마찰소음이 심하게 발생됨은 물론 제 1기어와 제 2기어가 접촉되는 충격에 의하여 기어가 쉽게 파손되는 문제가 있었다.

또한, 제 1기어와 제 2기어가 접촉되는 면적이 많기 때문에 공압모터의 출력이 저하되는 문제가 있었다. 즉, 제 1기어 및 제 2기어가 접촉될 때 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기압력이 제 1기어와 제 2기어가 접촉되는 면적만큼 감소됨으로 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기압력에 비례하는 출력을 발휘할 수 없는 문제가 있었다.

이에 본 고안은 상술한 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 공기압력발생수단에서 공급되는 압축공기압력에 의하여 회전하면서 동력을 발생하는 기어가 전위치형으로 이루어짐과 동시에 종래의 구조보다 압축공기와 접촉되는 면적을 상대적으로 넓게 형성하여 구동될 때 발생되는 불쾌한 마찰소음을 현저하게 감소할 수 있음과 동시에 접촉되는 충격에 의하여 기어가 파손되는 것을 방지할 수 있음은 물론 출력을 향상할 수 있는 공압모터를 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 따른 공압모터가 감속기와 결합고정된 상태를 보인 사시도

도 2는 종래기술에 따른 공압모터의 구성을 보인 분해 사시도

도 3은 종래기술에 따른 제 1기어 및 제 2기어가 몸체의 치차홀에 개재된 상태를 보인 단면도

도 4는 본 고안에 따른 공압모터의 구성을 보인 분해 사시도

도 5는 본 고안에 따른 제 1기어 및 제 2기어가 몸체의 치차홀에 개재된 상태를 보인 단면도

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

50 : 치차홀 52 : 몸체

54 : 압축공기통로 56 : 결합공

58 : 제 1커버 60 : 제 1축공

62 : 관통공 64 : 통로

66 : 압축공기조절밸브 68 : 소음기

70 : 제 2커버 72 : 제 2축공

74 : 나사공 75 : 감속기

76 : 제 1기어 78 : 제 2기어

80 : 샤프트 82 : 체결볼트

이러한 본 고안의 목적은, 내측에 소정의 치차홀이 형성되고, 이 치차홀의 상단과 하단에 압축공기발생수단에 발생된 압축공기가 선택적으로 공급 및 배출되는 압축공기통로가 수평방향으로 형성되며, 외주면과 치차홀의 사이에 복수개의 결합공이 형성된 몸체와, 중심부분에 한쌍의 제 1축공이 형성되고, 외주면 부분에 상기 몸체에 형성된 결합공과 동일선상을 갖는 관통공이 형성되며, 상단과 하단에 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기가 공급 및 배출되는 통로가 형성된 제 1커버와, 상기 제 1커버에 형성된 통로와 연통되도록 제 1커버에 결합고정되고, 일측에 압축공기가 제 1커버에 형성된 통로를 통하여 배출될 때 발생되는 소음을 제거하는 소음기가 결합고정된 압축공기조절밸브와, 중심부분에 한쌍의 제 2축공이 형성되고, 외주면 부분에 상기 몸체에 형성된 결합공과 동일선상을 갖는 나사공이 형성되며, 일측이 감속기와 결합고정되는 제 2커버와, 상기 몸체의 치차홀에 위치되어 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기에 의하여 회전하면서 동력을 발생하는 제 1기어 및 제 2기어와, 상기 제 1커버의 관통공 및 몸체의 결합공을 통하여 제 2커버의 나사공에 나사결합되는 체결볼트로 이루어진 공압모터를 구성함에 있어서, 상기 제 1기어와 제 2기어가 기어의 기준 피치원이 그것과 맞물리는 기준 래크의 기준 피치선으로부터 떨어져 있는 전위치형으로 이루어지고, 이 제 1기어 및 제 2기어의 폭이 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 공압모터에 의하여 달성될 수 있다.

이하, 본 고안에 따른 공압모터의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안에 따른 공압모터의 구성을 보인 분해 사시도이고, 도 5는 본 고안에 따른 제 1기어 및 제 2기어가 몸체의 치차홀에 개재된 상태를 보인 단면도이다. 도 4 및 도 5를 설명하면, 내측에 소정의 치차홀(50)이 형성된 몸체(52)가 구비되고, 이 몸체(52)의 치차홀(50) 상단과 하단에는 압축공기발생수단(미도시)에 발생된 압축공기가 선택적으로 공급 및 배출되는 압축공기통로(54)가 수평방향으로 형성된다. 몸체(52)의 외주면과 치차홀(50)의 사이에는 복수개의 결합공(56)이 형성된다. 몸체(52)의 일측 형상과 동일한 형상을 갖는 제 1커버(58)가 구비되고, 이 제 1커버(58)의 중심부분에는 한쌍의 제 1축공(60)이 형성된다. 제 1커버(58)의 외주면 부분에 몸체(52)에 형성된 결합공(56)과 동일선상을 갖는 관통공(62)이 형성되고, 이 제 1커버(58)의 상단과 하단에는 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기가 공급 및 배출되는 통로(64)가 형성된다. 제 1커버(58)의 상단과 하단에 형성된 통로(64)는 몸체(52)의 상단과 하단에 형성된 압축공기통로(54)와 동일선상을 갖도록 형성됨이 바람직하다.

제 1커버(58)에 형성된 통로(64)와 연통되도록 제 1커버(58)에 결합고정되는 압축공기조절밸브(66)가 구비되고, 이 압축공기조절밸브(66)는 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기를 선택적으로 제 1커버(58)에 형성된 통로(64)로 공급 및 차단하는 역활을 수행한다. 압축공기조절밸브(66)의 일측에는 압축공기가 제 1커버(58)에 형성된 통로(64)를 통하여 배출될 때 발생되는 소음을 제거하는 소음기(68)가 결합고정된다. 몸체(52)의 타측 형상과 동일한 형상을 갖는 제 2커버(70)가 구비되고, 이 제 2커버(70)의 중심부분에는 한쌍의 제 2축공(72)이 형성된다. 제 2커버(70)의 외주면 부분에 몸체(52)에 형성된 결합공(56)과 동일선상을 갖는 나사공(74)이 형성된다. 제 2커버(70)의 일측은 감속기(75)와 결합고정된다.

몸체(52)의 치차홀(50)에 위치되어 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기에 의하여 회전하면서 동력을 발생하는 제 1기어(76) 및 제 2기어(78)가 구비되고, 이 제 1기어(76) 및 제 2기어(78)는 기어의 기준 피치원이 그것과 맞물리는 기준 래크의 기준 피치선으로부터 떨어져 있는 전위기어(Shifted gear)로 이루어짐이 바람직하다. 제 1기어(76) 및 제 2기어(78)는 종래에 비해 폭이 넓게 형성됨이 바람직하다. 제 1기어(76)는 제 2커버(78)의 제 2축공(72)을 통하여 감속기(75)와 결합되도록 샤프트(80)가 외측으로 연장되게 형성됨이 바람직하다. 제 1커버(58)의 관통공(62) 및 몸체(52)의 결합공(56)을 통하여 제 2커버(70)의 나사공(74)에 나사결합되는 체결볼트(82)가 복수개 구비된다.

상기와 같이 구성된 공압모터가 결합 및 작동되는 상태와 이에 따른 효과를 설명한다.

먼저, 제 1기어(76) 및 제 2기어(78)를 치합시킨 상태에서 제 1기어(76) 및 제 2기어(78)를 몸체(12)에 형성된 치차홀(50)로 삽입한다. 제 1기어(76)와 제 2기어(78)가 치합된 상태에서 몸체(52)에 형성된 치차홀(50)로 삽입되면, 제 1커버(58)에 형성된 관통공(62)과 제 2커버(70)에 형성된 나사공(74)이 몸체(52)에 형성된 결합공(56)과 동일선상을 갖도록 제 1커버(58)와 제 2커버(70)를 몸체(52)에 밀착시킨다. 이때, 제 1기어(76)의 샤프트(40)는 제 2커버(78)의 제 2축공(72)을 통하여 외측으로 돌출구성된 상태를 갖는다. 제 1커버(58)에 형성된 관통공(62)과 제 2커버(70)에 형성된 나사공(34)이 몸체(52)에 형성된 결합공(56)과 동일축상을 갖도록 제 1커버(58)와 제 2커버(70)가 몸체(52)에 밀착되면, 체결볼트(82)를 이용하여 제 1커버(58)와 제 2커버(70)를 몸체(52)에 결합고정한다.

체결볼트(82)에 의하여 제 1커버(58)와 제 2커버(70)가 몸체(52)에 결합고정되면, 압축공기발생수단을 '온' 상태로 변환시킨다. 압축공기발생수단이 '온' 상태로 변환되면, 압축공기발생수단에 의하여 압축공기가 발생된다. 압축공기발생수단에 의하여 압축공기가 발생되면, 이 압축공기는 압축공기조절밸브(66)와 제 1커버(58)의 통로(64)를 통하여 몸체(52)에 형성된 압축공기통로(54)로 공급된다. 이때, 몸체(52)의 하단에 형성된 압축공기통로(54)로 압축공기가 공급되면 제 1기어(76)와 제 2기어(78)가 정회전되고, 몸체(52)의 상단에 형성된 압축공기통로(54)로 압축공기가 공급되면 제 1기어(76)와 제 2기어(78)가 역회전된다. 즉, 제 1커버(58)의 일측에 결합고정된 압축공기조절밸브(66)가 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기를 몸체(52)에 상단과 하단에 형성된 압축공기통로(54)로 선택적으로 공급하면, 제 1기어(76) 및 제 2기어(78)의 회전방향이 선택적으로 변환된다.

제 1기어(76)와 제 2기어(78)가 전위기어로 이루어져 있음으로 공압모터가 압축공기에 의하여 구동될 때 발생되는 불쾌한 마찰소음을 최소화 할 수 있는 것이다. 즉, 제 1기어(76)와 제 2기어(78)가 점 접촉을 이루면서 회전운동을 수행함으로 공압모터가 압축공기에 의하여 구동될 때 발생되는 불쾌한 마찰소음을 현저하게 감소할 수 있음은 물론 제 1기어(76)와 제 2기어(78)가 접촉되는 충격에 의하여 기어(76),(78)가 파손되는 것을 방지할 수 있는 것이다. 또한, 제 1기어(76) 및 제 2기어(78)가 종래에 비해 폭이 넓게 형성되어 있음으로 압축공기발생수단에서 공급되는 압축공기압력보다 높은 출력을 발휘할 수 있는 것이다. 즉, 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기와 접촉되는 면적이 상대적으로 증가되어 있음으로 공압모터의 출력이 향상되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 공압모터는 공기압력발생수단에서 공급되는 압축공기압력에 의하여 회전하면서 동력을 발생하는 기어가 전위치형으로 이루어짐과 동시에 종래의 구조보다 압축공기와 접촉되는 면적이 상대적으로 넓게 형성되어 있음으로 구동될 때 발생되는 불쾌한 마찰소음을 현저하게 감소할 수 있음과 동시에 접촉되는 충격에 의하여 기어가 파손되는 것을 방지할 수 있음은 물론 공압모터의 출력을 향상할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims (1)

1. 내측에 소정의 치차홀이 형성되고, 이 치차홀의 상단과 하단에 압축공기발생수단에 발생된 압축공기가 선택적으로 공급 및 배출되는 압축공기통로가 수평방향으로 형성되며, 외주면과 치차홀의 사이에 복수개의 결합공이 형성된 몸체와, 중심부분에 한쌍의 제 1축공이 형성되고, 외주면 부분에 상기 몸체에 형성된 결합공과 동일선상을 갖는 관통공이 형성되며, 상단과 하단에 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기가 공급 및 배출되는 통로가 형성된 제 1커버와, 상기 제 1커버에 형성된 통로와 연통되도록 제 1커버에 결합고정되고, 일측에 압축공기가 제 1커버에 형성된 통로를 통하여 배출될 때 발생되는 소음을 제거하는 소음기가 결합고정된 압축공기조절밸브와, 중심부분에 한쌍의 제 2축공이 형성되고, 외주면 부분에 상기 몸체에 형성된 결합공과 동일선상을 갖는 나사공이 형성되며, 일측이 감속기와 결합고정되는 제 2커버와, 상기 몸체의 치차홀에 위치되어 압축공기발생수단에서 발생된 압축공기에 의하여 회전하면서 동력을 발생하는 제 1기어 및 제 2기어와, 상기 제 1커버의 관통공 및 몸체의 결합공을 통하여 제 2커버의 나사공에 나사결합되는 체결볼트로 이루어진 공압모터를 구성함에 있어서,

   상기 제 1기어(76)와 제 2기어(78)가 기어의 기준 피치원이 그것과 맞물리는 기준 래크의 기준 피치선으로부터 떨어져 있는 전위치형으로 이루어지고, 이 제 1기어(76) 및 제 2기어(78)의 폭이 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 공압모터.