랙기어란? 모듈·피치·연결 방법부터 규격까지

 

 

 

랙기어란? 모듈·피치·연결 방법부터 규격까지

 

 

 

 

 

 

자동화 장비에서 모터는 기본적으로 회전운동을 만들어냅니다.

그런데 생산설비나 이송장치에서는 물체를 좌우 또는 전후로 정확하게 움직여야 하는 경우가 많습니다.

이때 모터의 회전을 직선 이동으로 변환하는 대표적인 방식이 랙기어(Rack Gear)와 피니언기어(Pinion Gear)입니다.

 

랙기어는 구조가 비교적 간단하면서 긴 이동거리를 구현할 수 있어

자동화 설비, 공작기계, 로봇, 물류장비 등 다양한 직선 구동 시스템에 활용됩니다.

 

이번 글에서는 랙기어의 기본 원리부터 모듈(Module),주요 규격, 연결 방법과

특수가공 제품까지 살펴보겠습니다.

 

 

 

랙기어는 어떻게 직선운동을 만들까?

 

 

 

 

랙기어는 이름 그대로 직선 형태로 만들어진 기어입니다.

이 랙기어와 원형의 피니언기어(Pinion Gear)를 서로 맞물려 사용합니다.

 

피니언이 회전하면서 맞물려 있는 랙기어가 직선 방향으로 이동하면서

회전운동 → 직선운동으로 동력이 변환됩니다.

 

이러한 구조는 이동거리를 길게 설계할 수 있다는 장점이 있어

긴 스트로크(Stroke)가 필요한 장비에도 활용할 수 있습니다.

 

피니언은 회전하고, 랙은 직선으로 움직입니다.

이것이 랙&피니언 구동의 가장 기본적인 원리입니다.

 

 

 

랙기어의 주요 특장점

 

 

 

 

랙기어는 구조가 비교적 단순하면서도 긴 이동거리와 안정적인 직선운동을 구현할 수 있다는 점이 큰 특징입니다.

 

1. 우수한 경제성과 기계적 성능

구조가 비교적 단순하면서 다양한 산업용 직선 구동 시스템에 적용할 수 있어

경제성과 성능을 함께 고려한 설계에 유리합니다.

 

2. 열처리를 통한 내마모성 향상
사용 하중과 운전조건에 따라 치면 열처리를 적용하여 내마모성과 내구성을 높일 수 있습니다.

3. 긴 이송거리 구현
여러 개의 랙을 연결하여 사용할 수 있어 장거리 직선 이송 시스템을 구성하기에 유리합니다.

4. 다양한 하중과 규격에 대응
모듈과 랙·피니언 규격을 변경하여 소형 자동화 장비부터 중·고하중 이송 시스템까지 폭넓게 적용할 수 있습니다.

5. 높은 범용성
자동화 설비, 공작기계, 로봇, 물류 이송장치 등 다양한 산업용 직선 구동부에 적용할 수 있습니다.

 

 

 

랙기어는 어디에 사용될까?

 

 

 

 

랙기어는 직선 이동과 위치 제어가 필요한 산업장비에서 다양하게 활용됩니다.

 

대표적인 적용 분야는 산업 자동화 설비, CNC 및 공작기계, 로봇 시스템,

AGV·물류 자동화 장비, 태양광 크래커, 중하중 직선 구동 시스템 등이 있습니다.

특히 이동거리가 길어지면 볼스크류 등 다른 직선 구동방식과 함께

랙&피니언 시스템을 비교하여 장비 조건에 적합한 방식을 선정할 수 있습니다.

 

 

 

랙기어에서 ‘모듈(Module)’이란?

 

 

 

 

랙기어를 선정할 때 가장 먼저 접하는 규격 중 하나가 모듈(Module)입니다.
모듈은 쉽게 말하면 기어 치형의 크기를 나타내는 기준입니다.
일반적으로 모듈이 커질수록 치형도 커지므로 요구되는 하중과 장비 조건에 따라 적절한 모듈을 선정해야 합니다.

 

E-POWER 랙기어는 다음 범위의 제품을 공급하고 있습니다.

모듈(Module) : M1 ~ M8

길이(Length) : 500 ~ 2,000mm

정밀도 : DIN 6 ~ 9급 대응

가공방식 : 호빙(Hobbing) 또는 밀링(Milling)

 

 

 

랙기어를 여러 개 연결할 때는 어떻게 할까요?

 

 

 

 

긴 이송거리가 필요한 장비에서는 하나의 랙기어만으로 필요한 길이를 확보하기 어려워

2개 이상의 랙기어를 연속으로 연결하여 사용합니다.

이때 중요한 것은 단순히 랙의 끝단을 서로 붙이는 것이 아니라,

연결되는 구간에서도 기어 피치가 일정하게 이어지도록 조정하는 것입니다.

E-POWER 랙기어는 연결을 고려하여 끝단이 피치 기준으로 마이너스 방향으로 마무리되어 있으므로,

두 랙 사이에 적절한 간격을 두고 설치합니다. 그 다음 동일한 모듈의 맞춤 랙을 연결부 위에 맞물려 놓고

두 랙 사이의 피치가 자연스럽게 이어지도록 위치를 조정한 후 고정합니다.

 

[연결 순서]

① 두 랙을 일정한 간격을 두고 배치
↓
② 동일 모듈의 맞춤 랙을 연결부에 맞물림
↓
③ 연결부의 피치가 일정하도록 위치 조정
↓
④ 랙을 고정한 후 피니언의 이동 상태 확인

 

특히 연결부의 피치가 맞지 않으면 피니언이 해당 위치를 통과할 대

충격, 소음 또는 불규칙한 맞물림이 발생할 수 있어 정확한 조정이 중요합니다.

 

 

 

E-POWER 랙기어 주요 규격(치수표)

 

 

 

 

[M1 · M1.5 랙기어 치수표]

모듈	피치	치폭*높이 (S*H)	물림높이 (HP)	1000		2000
				치수	전장(L)	치수	전장(L)
1	3.1416	10*15	14	319	1002.17	637	2001.2
		15*15	14
		16*16	15
		17*17	16
1.5	4.7124	16*16	14.5	213	1003.74	425	2002.77
		17*17	15.5
		19*19	17.5
		15*20	13.5
		20*20	18.5

 

 

 

 

 

 

[M2 · M2.5 랙기어 치수표]

모듈	피치	치폭*높이 (S*H)	물림높이 (HP)	1000		2000
				치수	전장(L)	치수	전장(L)
2	6.2832	20*20	18	160	1005.31	319	2004.34
		20*25	18
		25*25	23
2.5	7.8540	25*25	22.5	128	1005.31	225	2002.77
		25*30	22.5
		30*30	27.5
		32*32	29.5

 

 

 

 

 

 

[M3 · M4 · M5 랙기어 치수표]

모듈	피치	치폭*높이 (S*H)	물림높이 (HP)	1000		2000
				치수	전장(L)	치수	전장(L)
3	9.4248	30*30	27	107	1008.45	213	2007.48
		30*35	27
		40*40	37
4	12.5664	40*40	36	80	1005.31	160	2010.62
		40*45	36
5	15.7080	50*50	45	64	1005.31	160	2010.62

 

 

 

 

 

 

[M6 · M8 랙기어 치수표]

모듈	피치	치폭*높이 (S*H)	물림높이 (HP)	500		1000		2000
				치수	전장(L)	치수	전장(L)	치수	전장(L)
6	18.8496	60*60	54	27	508.94	54	1017.88	107	2016.91
8	25.1328	80*80	27	20	502.66	40	1005.31	80	2010.62

 

※ 위 표는 E-POWER 규격자료를 보기 쉽게 요악한 것입니다.

동일 모듈에서도 단면 규격이 여러 종류이므로 실제 선정 시 상세 치수표를 확인해야 합니다.

 

 

 

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표에서 '피치'는 무엇을 의미할까?

 

랙기어의 피치(Pitch)는 인접한 치형 사이의 일정한 간격을 의미합니다.

표를 보면 모듈에 따라 피치가 달라집니다.

 

예를 들어,

M1 → 3.1416mm
M2 → 6.2832mm
M4 → 12.5664mm
M8 → 25.1328mm

 

와 같이 모듈이 증가하면서 피치도 함께 커집니다.

따라서 랙기어와 피니언을 조합할 때는 동일한 모듈과 호환되는 치형 조건을 확인해야 합니다.

 

 

 

표준 규격으로 부족하다면? 특수 랙기어 제작

 

 

 

 

장비의 구조나 설치 환경에 따라 표준 규격의 랙기어만으로는 대응하기 어려운 경우가 있습니다.

E-POWER는 이러한 다양한 설계 조건에 맞춰 재질 변경부터 형상·치형·사이즈 가공까지 특수 랙기어 제작에 대응하고 있습니다.

 

[주요 특수 가공 및 제작 품목]

- 45C · MC · 스테인리스 등 다양한 재질
- 카운터 가공 랙기어
- 대형 랙기어
- 커스텀 랙기어
- 헬리컬 랙기어
- 원형 랙기어

 

표준품 적용이 어렵다면 사용 목적, 설치 치수, 하중 조건 및 요구 사양을 기준으로

적합한 제품을 검토하는 것이 중요합니다.

 

E-POWER는 표준 랙기어뿐만아니라 장비 조건에 맞는 특수 가공 및 주문제작 상담을 지원합니다.

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랙기어는 단순한 직선형 기어가 아니라 모터의 회전력을 장비가 필요로 하는 직선 운동으로

전달하는 핵심 구동 부품입니다.

 

긴 이동거리와 반복적인 직선 이송이 필요한 산업설비에서는 랙기어의 모듈과 정밀도뿐만 아니라
피니언 조합, 하중, 추력 및 구동 토크까지 종합적으로 검토해야 안정적인 시스템을 구성할 수 있습니다.

 

E-POWER는 표준 랙기어부터 특수가공 제품까지 다양한 규격을 공급하며

모듈 선정, 피니언 조합, 추력·토크 계산 및 적용 검토를 지원합니다.

 

회전은 직선으로, 동력은 정확하게

E-POWER 랙&피니언으로 장비에 필요한 직선 구동을 설계해보세요!

 

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