KR102336717B1

KR102336717B1 - 이중 편심 구조의 감속기

Info

Publication number: KR102336717B1
Application number: KR1020200079281A
Authority: KR
Inventors: 강성민; 김승원
Original assignee: 주식회사 디알드라이브
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2021-12-08

Abstract

본 발명은 동력장치로부터 전달되는 회전력을 감속시키는 감속기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 입력축으로 전달되는 회전력을 서로 다른 이빨 개수를 가지는 제1, 2기어 각각과 치합시켜 상대 회전시키는 방식을 제안함으로써 단순한 구조로도 고 감속비는 물론 큰 출력을 생성할 수 있다. 그리고 플랙스링과 크로스롤러가 형성되어 기어에 탄성력을 부여함으로써 기어 이빨의 치합 정밀도를 높일 수 있는 이중 편심 감속기에 관한 것이다.

Description

이중 편심 구조의 감속기{Reducer having dual eccentric rotating shaft}

본 발명은 동력장치로부터 전달되는 회전력을 감속시키는 감속기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 입력축으로 전달되는 회전력을 서로 다른 이빨 개수를 가지는 제1, 2기어 각각과 치합시켜 상대 회전시키는 방식을 제안함으로써 단순한 구조로도 고 감속비는 물론 큰 출력을 생성할 수 있으며, 나아가 단일의 입력축을 통해 서로 다른 감속비를 가지는 출력을 동시에 생성하는 것이 가능하며, 기어에 탄성력을 부여하여 기어 이빨의 치합 정밀도를 높일 수 있는 이중 편심 감속기에 관한 것이다.

감속기는 기어를 이용하여 속도를 변환시키는 기구로서, 모터나 엔진 등과 같은 동력장치로부터 전달되는 고속의 회전수를 저속으로 감소시킴과 동시에 큰 회전력(토크)을 생성시키는 일종의 동력전달장치이다. 이러한 감속기는 전통적인 산업 분야는 물론 근자 산업용 로봇에도 점차 그 적용이 확대되고 있다.

한편, 감속기에 있어 큰 감속비를 얻기 위해서는 감속기 자체의 크기를 키워야 한다. 하지만, 이럴 경우 로봇 등과 같이 탑재 공간이 한정된 산업 분야에는 적용이 어려운 단점이 있을 뿐 아니라 복잡한 구조에 따른 가공성 및 생산성이 현저히 떨어지는 문제가 있었다.

이를 위해, 입력축에 편심부를 형성하고 이 편심부와 출력축 사이에 기어를 치합시키는 편심 감속기가 다수 제안되고 있다. 편심 감속기는 단일의 입력축을 통한 편심 회전이 가능하다는 점에서, 부드러운 감속이 가능함은 물론 큰 감속비를 구현하는 것이 가능한 장점이 있다.

하지만, 편심 감속기는 편심 회전을 통한 출력을 생성하는 구조란 점에서, 편심 회전과정에서 진동이 발생하는 문제가 있으며, 이러한 진동은 감속기 부품 상호 간의 체결력을 약화시킴은 물론 부품 자체의 내구성을 저하시켜 장시간 안정적인 운용을 어렵게 한다. 때문에, 이러한 문제를 해결하면서 편심 감속기의 장점을 최대한 활용할 수 있는 방안에 대한 연구가 필요한 시점이다.

대한민국 공개특허 제2013-0026058호

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 단순한 구조로서 큰 감속비를 용이하게 구현하면서 감속 과정에서의 진동 발생을 원천적으로 해결할 수 있는 이중 편심 구조의 감속기를 제안함에 있다.

또한, 본 발명은 기어간의 치합 정밀도를 높일 수 있는 이중 편심 구조의 감속기를 제안함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 외부의 회전력이 입력되며, 외면의 일+측부위에는 제1편심부(11)가 형성되고 제1편심부(11)와 대향하는 외면의 타측부위에는 제2편심부(12)가 형성되는 입력축(10); 내면을 따라 복수 개의 제1이빨(21)이 마련되어 제1편심부(11)가 형성되는 입력축(10)의 반경 방향 외측으로 일정 간격 이격되어 위치하는 제1기어(20); 내면을 따라 복수 개의 제2이빨(31)이 마련되어 제2편심부(12)가 형성되는 입력축(10)의 반경 방향 외측으로 일정 간격 이격되어 위치하는 제2기어(30); 외면을 따라 복수 개의 제4이빨(51)이 마련되어 입력축(10)의 제1편심부(11) 외측에 위치하여 입력축(10)에 대해 편심 회전운동하되, 편심 회전운동 과정에서 제4이빨(51) 중 일부 이빨이 제1기어(20)의 제1이빨(21) 중 일부 이빨과 치합되는 제4기어(50); 외면을 따라 제4이빨(51)과 동일한 개수의 제5이빨(61)이 마련되어 입력축(10)의 제2편심부(12) 외측에 위치하여 입력축(10)에 대해 편심 회전운동하되, 편심 회전운동 과정에서 제5이빨(61) 중 일부 이빨이 제1, 2기어(20, 30) 각각의 제1, 2이빨(21, 31) 중 일부 이빨과 동시에 치합되는 제5기어(60);가 구비되어, 제1, 2기어(20, 30) 중 어느 하나의 기어는 제4, 5기어(50, 60)가 회전하는 과정 중에 고정된 상태를 유지하며, 제1, 2기어(20, 30) 중 나머지 하나의 기어는 입력축(10)과 동심으로 제4, 5기어(50, 60)와 함께 회전 운동하되, 상기 입력축(10)과 상기 제4기어(50) 사이와 상기 입력축(10)과 상기 제5기어(60)의 사이에는 플랙스링(70,80)이 각각 구비되어 상기 제4기어(50)와 상기 제5기어(60)에 탄성을 부여하는 것을 특징으로 하는 이중 편심 구조의 감속기를 제공한다.

본 발명은 입력축에 좌우 대칭 구조의 편심부를 형성하여 편심 회전 운동을 유도함으로써 입력축의 회전 과정에서 진동이 발생하는 현상을 사전에 방지하며, 편심부 각각에 내치 기어와 치합되는 외치 기어를 결합하되 내치 기어 중의 어느 하나가 고정된 상태에서 외치 기어를 내치 기어에 동시에 치합시켜 편심 회전 운동시킴으로써 소형화 가능한 단순한 구조로서 큰 감속비를 구현할 수 있도록 해준다.

또한, 본 발명은 외치 기어 각각과 치합되는 내치 기어 사이에 별도의 내치 기어를 배치하되 배치되는 별도의 내치 기어가 기존의 내치 기어와 조합되어 외치 기어에 동시에 치합될 수 있도록 구성함으로써, 단일의 입력축을 통해 서로 다른 감속비를 가지는 출력을 동시에 생성하는 것이 가능하다.

그리고, 각 기어에 탄성을 부여하여 상호 기어간 치합 정밀도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일례로서의 감속기에 대한 개략적인 분해 사시도.
도 2는 도 1에 있어 기어들 상호 간의 치합 구성을 보여주는 개략적인 횡단면 구성도.
도 3은 도 1에 있어 기어들 상호 간의 치합 구성을 보여주는 개략적인 평단면 구성도.
도 4는 도 2에 개시된 감속기의 개략적인 작동 구성도.
도 5는 도 1에 있어 플랙스링의 확대도이다.
도 6은 도 1에 있어 크로스롤러의 확대도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 일례로서의 감속기에 대한 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 있어 기어들 상호 간의 치합 구성을 보여주는 개략적인 횡단면 구성도이며, 도 3은 도 1에 있어 기어들 상호 간의 치합 구성을 보여주는 개략적인 평단면 구성도이며, 도 4는 도 2에 개시된 감속기의 개략적인 작동 구성도이며, 도 5는 도 1에 있어 플랙스링의 확대도이고, 도 6은 도 1에 있어 크로스롤러의 확대도이다.

각 도면에 개시된 것과 같이 본 발명은 입력축(10) 및 상호 간에 치합되어 연동되는 제1, 2, 4, 5기어(20, 30, 50, 60)를 기본구성으로 하고, 플랙스링(70,80)과, 크로스롤러(90)가 포함되어 이루어지는 특징이 있다. 이들 각 구성을 도면의 예시를 참조하여 구체적으로 살펴본다.

먼저, 도 1과 2를 참조하면, 입력축(10)은 외부의 동력원으로부터 전달되는 회전력이 입력되는 부분으로, 감속기의 중앙부위에 위치하며 제1, 2편심부(11, 12) 각각이 구비된다. 제1, 2편심부(11, 12) 각각은 입력축(1)의 중간 부위에서 입력축(10) 반경의 외측 방향으로 돌출되는형상으로 이루어진다.

이때, 제1편심부(11)는 입력축(10) 외면의 일측부위에 형성되고, 제2편심부(12)는 제1편심부(11)와 대향하는 입력축(10) 외면의 타측부위에 형성된다. 즉, 입력축(10)의 단면 기준으로 제1, 2편심부(11, 12) 각각은 좌우 대칭 구조를 이루게 된다.

본 발명이 입력축(10)에 편심부를 형성함에 있어 제1, 2편심부(11, 12)로 분리 구성하고, 이들 제1, 2편심부(11, 12) 각각이 좌우 대칭 구조를 이루도록 형성한 이유는 입력축(10)의 회전 과정에서 편심 요소로 인한 진동이 발생하는 현상을 원천적으로 제거하기 위함이다.

도면에는 후술할 제4, 5기어(50, 60) 각각 접촉 과정에서 발생되는 비틀림 및 전단력에 대해 높은 저항력을 가질 수 있도록 편심부 자체가 입력축에 일체형으로 형성된 경우가 개시되어 있으나, 본 발명은 편심부가 입력축에 대하여 착탈 가능하게 분리형으로 구성되는 경우를 배제하지 않는다.

제1기어(20)는 제1편심부(11)가 형성되는 입력축(10)의 반경 방향 외측으로 일정 간격 이격되어 위치하며, 그 내면에는 복수 개의 제1이빨(21)이 마련된다. 제2기어(30)는 제2편심부(12)가 형성되는 입력축(10)의 반경 방향 외측으로 일정 간격 이격되어 위치하며, 그 내면에는 복수 개의 제2이빨(31)이 마련된다.

이때, 제1, 2기어(20, 30) 중 어느 하나의 기어는 후술할 제4, 5기어(50, 60)와 치합되어 회전하는 과정 중에 고정된 상태를 유지하며, 나머지 하나의 기어는 입력축(10)과 동심으로 제4, 5기어(50, 60) 각각과 함께 회전 운동하며 출력을 생성하는 특징이 있다.

즉, 제1, 2기어 중 어느 하나는 다른 하나에 대하여 상대적인 회전운동을 하며 그 결과로 출력을 생성하는 것이다. 이에 대한 구체적인 작동은 후술한다. 도 2에는 이 중에서 제1기어(20)가 고정되는 경우가 개시되어 있다. 도면부호 28은 제1기어(20)의 고정단이며, 도면부호 68은 제2기어(30)와 결합되는 출력단이다.

제4, 5기어(50, 60) 각각은 입력축(10)에 동축으로 결합되어 편심 회전 운동한다. 보다 구체적으로는 제4기어(50)는 입력축(10)의 제1편심부(11) 외측에 위치하여 입력축(10)에 대해 편심 회전운동하며, 제5기어(60)는 입력축(10)의 제2편심부(12) 외측에 위치하여 입력축(10)에 대해 편심 회전운동한다.

이때, 제4기어(50)의 외면에는 복수 개의 제4이빨(51)이 마련되며, 제4기어(50)가 편심 회전운동하는 과정에서 제4이빨(51) 중의 일부 이빨이 제1기어(20)에 마련되는 제1이빨(21) 중의 일부 이빨과 치합된다.

또한, 제5기어(60)의 외면에는 복수 개의 제5이빨(61)이 마련되며, 제5기어(50)가 편심 회전운동하는 과정에서 제5이빨(61) 중의 일부 이빨이 제1, 2기어(20, 30) 각각의 제1, 2이빨(21, 31) 중의 일부 이빨과 동시에 치합된다. 제5이빨(61)은 제4이빨(51)과 동일한 개수로 이루어지는 것이 바람직하다.

이처럼 본 발명은 입력축에 제1, 2편심부를 분리 구성하고, 이들 각 편심부에 제4, 5기어를 배치하여 편심 회전 운동시키되, 편심 회전 운동하는 제4, 5기어 각각은 어느 하나가 고정단으로 기능하는 제1, 2기어와 치합시키는 방식을 제안함으로써, 단순한 구조로 인해 소형화가 가능함은 물론 장시간 진동의 영향없이 안정적인 작동을 담보할 수 있고, 나아가 상대적으로 큰 감속비를 구현하는 것이 가능하다.

제4, 5기어(50, 60) 각각과 제1, 2편심부(11, 12) 사이에는 도면과 같이 제1, 2베어링(56, 66)이 매개될 수 있다. 이처럼 제4, 5기어 각각과 제1, 2편심부 사이에 제1, 2베어링 각각이 매개되면, 입력축이 회전할 때 제4, 5기어 각각은 입력축의 축심을 기준으로 편심된 거리만큼 반경을 더 가지면서 편심 회전하게 된다.

한편, 제1기어(20) 및 제5기어(60) 각각은 편심 회전 운동과정에서 제4, 5기어(50, 60) 및 제1, 2기어(20, 30) 각각과 동시에 치합되는데, 이럴 경우 제1기어(20)에 있어 제1이빨(21) 및 제5기어(60)에 있어 제5이빨(61) 각각의 중앙부위에는 동시에 다른 방향의 힘이 전달되고, 이러한 현상이 장시간 작동시 그 경계 부위가 파단될 수 있다.

때문에, 본 발명은 제1기어(20) 및 제5기어(60) 각각의 외면에 일정 깊이의 원주홈을 형성하거나, 또는 제4, 5기어(50, 60) 각각과 치합되는 개별 기어 및 제1, 2기어(20, 30) 각각과 치합되는 개별 기어로 분리 구성되는 경우를 배제하지 않는다. 이럴 경우, 원주홈이나 개별 기어의 경계지점은 힘의 전달 과정에서 불연속점을 이루게 됨에 따라, 서로 다른 힘이 동시에 작용하더라도 이빨이 파단되는 형상을 원천적으로 방지하는 것이 가능하다.

본 발명은 제1, 2기어(20, 30) 각각에 마련되는 제1, 2이빨(21, 31) 및 제4, 5기어(50, 60) 각각에 마련되는 제4, 5이빨(51, 61) 각각은 동일한 모듈 값 m을 가지는 경우를 제안한다. 기어에 있어 모듈 값 m은 피치원의 지름을 기어의 이빨 개수로 나눈 값으로서, 제1, 2기어(20, 30) 및 제4, 5기어(50, 60) 각각이 서로 다른 피치원의 지름 및 이빨 개수를 가지더라도 동일한 모듈 값을 가지는 것이 가능하다.

이럴 경우, 제1, 2기어(20, 30) 각각이 제5기어(60)에 동시에 치합된 상태에서 회전력이 전달되더라도 제1, 2기어(20, 30) 중의 어느 하나의 기어는 다른 하나의 기어에 대하여 일정 피치만큼 상대 회전이 가능하다.

또한, 본 발명은 각 도면에 개시된 것과 같이, 제4, 5기어(50, 60) 및 제1, 2기어(20, 30) 각각에 이빨을 형성함에 있어 이빨의 단면(치형)이 인벌류트 치형(involute tooth profile)으로 이루어지는 경우를 제안한다. 도 1 및 도 4 각각에는 인벌류트 치형의 일례들이 개시되어 있으나, 본 발명은 사이클로이드 치형(cycloid tooth profile)을 이루지만 않는다면 이러한 예에 국한되지 않고 다양한 형상으로 변경되어 적용되는 경우를 배제하지 않는다.

즉, 도 2에 개시된 실시예의 경우 제1, 2기어(20, 30) 중의 어느 하나의 기어가 고정되면 다른 하나의 기어가 출력을 생성되게 할 수 있다. 그리고, 도 2에 제1, 2기어(20, 30) 사이에 추가 기어를 생성하여 고정하면 기어 중 어느 하나의 기어가 고정되면 다른 2개의 기어 각각이 출력을 생성할 수 있다. 다른 2개의 기어를 통해 생성되는 출력은 서로 다른 감속비를 가질 수 있음은 물론이다.

이러한 구성으로 이루어지는 본 발명의 개략적인 작동을 전술한 설명부분 및 첨부된 도 4를 참조하여 살펴본다. 설명의 편의를 위해, 제1, 2기어(20, 30) 중 제1기어(20)는 도 2에 개시된 것과 같이 고정된 상태로 이루어지는 것을 상정한다.

모터 등과 같은 외부의 동력원으로부터 전달되는 회전력이 입력축(10)으로 입력되면, 입력축(10)에 마련되는 제1, 2편심부(11, 12) 각각은 입력축(10)의 회전 중심을 기점으로 시계방향(CW)으로 회전한다.

이때, 도 2와 같이 제4기어(50)의 제4이빨(51) 중의 일부 이빨은 제1편심부(11)에 의해 고정된 제1기어(20)의 제1이빨(21) 중의 일부 이빨과 치합되어 있으며, 제5기어(60)의 제6이빨(61) 중의 일부 이빨은 제2편심부(12)에 의해 고정된 제1기어(20)의 제1이빨(21) 중의 일부 이빨과 고정되지 않은 제2기어(30)의 제2이빨(31) 중의 일부 이빨과 동시에 치합되어 있다.

때문에, 입력축(10)으로 전달되는 회전력에 의해 제1, 2편심부(11, 12)가 시계방향으로 회전하면, 제1기어(20)와 제4기어(50) 상호 간의 치합 부위 및 제5기어(60)와 제1, 2기어(20, 30)의 치합 부위는 도면과 같이 제1, 2편심부(11, 12)의 회전 방향과 동일하게 시계방향으로 연속하며 변화하게 된다.

제4기어(50)와 제1기어(20) 그리고 제5기어(60)와 제1, 2기어(20, 30) 각각이 동일한 모듈 m 값을 가지며 치합된 상태에서 제1, 2편심부(11, 12)가 시계방향으로 회전하면, 제4기어(50)와 제1기어(20) 그리고 제5기어(60)와 제1, 2기어(20, 30) 각각의 치합 부위가 시계방향으로 회전하는 동안, 제2기어(30)는 실선으로 표시된 것과 같이 제2편심부(12)와 동일하게 시계방향으로 서서히 회전한다.

한편, 제5기어(60)와 치합되는 제1, 2기어(20, 30) 중 제1기어(20)는 고정되어 있기 때문에, 제1, 2편심부(11, 12)의 회전에 따라 동력전달기어(300)와 제1, 2기어(20, 30)의 치합 부위가 일방향으로 회전하더라도, 고정된 제1기어(20)에 전달되는 제1, 2편심부(11, 12) 각각의 회전력은 이와 반대로 작용하여 제4, 5기어(50, 60) 각각은 점선으로 표시된 것과 같이 반시계방향으로 서서히 회전하게 된다.

즉, 제4, 5기어(50, 60) 및 제1, 2기어(20, 30) 각각을 동일한 모듈 값 m을 가지도록 구성한 다음, 제1, 2기어(20, 30) 중의 어느 하나의 기어를 고정한 상태에서 입력축(10)을 통해 회전력을 전달하면, 제4, 5기어(50, 60) 각각은 반대 방향으로 회전하게 되며, 입력축(10)을 통해 전달되는 입력 값은 큰 비율로 감속되어 제2기어(30)를 통해 출력되는 것이다.

만일, 도 4에 개시된 것과 같이, 제4, 5기어(50, 60) 각각의 피치원 지름 및 이빨 개수를 18(mm) 및 18(개)로 하고, 제1기어(20)의 피치원 지름 및 이빨 개수를 19(mm) 및 19(개)로 하며, 제2기어(30)의 피치원 지름 및 이빨 개수를 20(mm) 및 20(개)로 구성한 경우에 있어 출력되는 감속비를 계산해 보면 아래와 같다.

제1, 2기어(20, 30) 및 제4, 5기어(50, 60) 각각이 동일한 모듈 값 m을 가진 상태에서 제1기어(20)가 고정되면, 감속비는 + 1/62로서 제2기어(30)를 통한 출력은 시계방향으로 1 : 62를 가지게 되고, 이와 반대로 제2기어(30)가 고정되면 감속비는 - 1/62로서 각 도면과 달리 제1기어(20)를 통한 출력은 반시계방향으로 1 : 62를 가지게 된다.

즉, 입력축으로부터 전달되는 회전력은 제1, 2기어 중의 어느 하나를 통해 큰 감속비로 출력시킬 수 있으며, 나아가 제1, 2기어 각각의 이빨 개수를 다양하게 변화시키거나 또는 제1, 2기어 중 특정 기어를 고정하게 되면 큰 감속비를 가지는 출력을 입력축의 회전 방향과는 반대 방향으로 생성시키는 것도 가능함을 알 수 있다.

도 3과 4는 제1, 2기어(20, 30) 및 제4, 5기어(50, 60) 상호 간의 치합에 대한 것이나, 제1, 2기어(20, 30) 사이에 추가되는 제3기어(미도시)를 매개하여 제4, 5기어(50, 60) 각각과 치합시키게 되면, 서로 다른 출력축을 통해 서로 다른 값의 감속비의 출력 생성이 가능하다.

예로, 제4, 5기어(50, 60) 각각의 피치원 지름 및 이빨 개수를 전술한 예와 동일하게 18(mm) 및 18(개)로 하고, 제1기어(20)의 피치원 지름 및 이빨 개수를 20(mm) 및 20(개)로 하며, 제2기어(30)의 피치원 지름 및 이빨 개수를 22(mm) 및 22(개)로 하고, 제3기어(미도시)의 지름 및 이빨 개수를 21(mm) 및 21(개)로 구성한 경우에 있어 출력되는 감속비를 계산해 보면 아래와 같다.

먼저, 제1기어(20)를 고정하는 경우를 살펴본다. 제1기어(20)를 고정하되 제3기어(미도시)를 출력축으로 하게 되면 감속비는 + 1/21를 가지게 된다. 이와 달리, 제1기어(20)를 고정하되 제3기어(미도시)를 출력축으로 하게 되면 감속비는 + 1/12를 가지게 된다.

다음으로 제3기어가 고정되는 경우를 살펴본다. 제3기어를 고정하되 제2기어(30)를 출력축으로 하게 되면 감속비는 + 1/22를 가지게 된다. 만일, 제3기어를 고정하되 제1기어(20)를 출력축으로 하게 되면 감속비는 + 1/20를 가지게 된다.

마지막으로 제2기어(30)가 고정되는 경우를 살펴본다. 제2기어(30)를 고정하되 제3기어를 출력축으로 하게 되면 감속비는 + 1/21를 가지게 된다. 이와 달리, 제2기어(30)를 고정하되 제1기어(20)를 출력축으로 하게 되면 감속비는 + 1/10를 가지게 된다.

즉, 도 1 및 도 2)에 개시된 실시예는 1개의 기어가 고정되면 다른 1개의 기어를 통해 일정하게 감속된 출력 생성이 가능함에 비해, 도 4에 개시된 실시예는 1개의 기어가 고정되면 서로 다른 2개의 기어를 통해 서로 다른 값으로 감속된 출력 생성이 가능한 것이다.

상기 입력축(10)과 상기 제4기어(50) 사이와 상기 입력축(10)과 상기 제5기어(60)의 사이에는 플랙스링(70,80)이 각각 구비되어 상기 제4기어(50)와 상기 제5기어(60)에 탄성을 부여하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 플랙스링(70,80)를 각기 한 쌍으로 형성되는 것으로 상세하게 상기 입력축(10)의 제1,2편심부(11,12)에 상기 제1, 2베어링(56, 66)사이에 위치하도록 한다.

상기 플랙스링(70)을 예를 들면 상기 제1베어링(56)의 측단면에 밀착되는 수직격부(72)와 상기 수직격부 하부에 상기 제1편심부(11)의 상측에 밀착되는 하부수평부(74) 그리고, 상기 수직격부 상부에 상기 하부받침부와 일정간격을 두고 상기 제1베어링(56)을 받치는 상부수평부(76)로 구성되어 상기 상부수평부의 탄성을 이용할 수 있다. 상기 플랙스링(70)의 처짐은 하중에 대해 최대 약 0.003mm가 되게 한다.

그리고, 플랙스링(70)에서 상기 수직격부(72)가 상기 상부수평부(76)의 높이보다 더 높게 하여 제1베어링(56)을 하부를 일부 수용하여 안정적으로 안착시킬 수 있다.

여기서, 플랙스링(70)은 한 쌍이 마주보도록 설치되어 2개의 제1베어링(56)을 내측으로 안착시켜서 한쪽방향으로 기울어지는 것을 최소화하면서 상기 제4기어(50)에 탄성을 부여할 수 있다.

그리고, 플랙스링(80)은 상기 제2베어링(66)을 받치게 되어 상기 제5기어(60)에 탄성을 부여하는 것으로 상기 플랙스링(70)과 그 기능은 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 상기 플랙스링(70,80)의 탄성에 의해 상기 제4기어(50)와 상기 제5기어(60)의 이빨에 대응되는 상기 제1기어(20)와 상기 제2기어(30)의 이빨이 상호 밀착 시킬 수 있어 치합 정밀도를 높일 수 있다.

그리고, 상기 제1기어(20)와 상기 제2기어(30) 사이에는 원주면을 따라 일정간격을 두고 복수 개의 중공형의 크로스롤러(90)가 더 구비되어 상기 제1기어(20)와 상기 제2기어(30)의 상대적인 탄성을 부여한다.

상기 크로스롤러(90)는 원통형으로 형성되고 중공형으로 형성됨에 따라 탄성을 줄 수 있게 된다. 상기 크로스롤러(90)에 의해 탄성에 의해 상기 제1기어(20)와 상기 제2기어(30)의 이빨에 대응되는 상기 제4기어(50)의 상기 제5기어(60)의 이빨이 상호 밀착시킬 수 있으며 치합 정밀도를 높일 수 있다. 상기 크로스롤러(90)의 최대처짐은 약 0.002mm가 되게 한다. 여기서 크로스롤러(90)는 관형으로 형성되어 탄성을 제공할 수 있다.

따라서, 상기의 플랙스링(70,80)과 크로스롤러(90)가 구비됨으로써 각 기어에 탄성을 부여하여 치합 정밀도를 높일 수 있게 된다.

한편, 상기 제1기어(10)의 피치원지름과 상기 제2기어(20)의 피치원지름은 동일하게 하고, 상호 이빨 개수가 서로 차이나게 하여 상기 입력축(10) 회전시 감속비를 얻을 수도 있다. 이때 상기 제4기어(50)는 하나로 상기 제1기어(10)와 상기 제2기어(20)를 물릴 수 있다. 상세하게 상기 제2기어(30) 이빨 개수는 상기 제1기어 이빨 개수보다 하나 더 적도록 실시할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

10 : 입력축
11, 12 : 제1, 2편심부
20, 30, 50, 60 : 제1, 2, 4, 5기어
21, 31, 51, 61 : 제1, 2, 4, 5이빨
70,80: 플랙스링
90 : 크로스롤러

Claims

외부의 회전력이 입력되며, 외면의 일측부위에는 제1편심부(11)가 형성되고 제1편심부(11)와 대향하는 외면의 타측부위에는 제2편심부(12)가 형성되는 입력축(10);
내면을 따라 복수 개의 제1이빨(21)이 마련되어 제1편심부(11)가 형성되는 입력축(10)의 반경 방향 외측으로 일정 간격 이격되어 위치하는 제1기어(20);
내면을 따라 복수 개의 제2이빨(31)이 마련되어 제2편심부(12)가 형성되는 입력축(10)의 반경 방향 외측으로 일정 간격 이격되어 위치하는 제2기어(30);
외면을 따라 복수 개의 제4이빨(51)이 마련되어 입력축(10)의 제1편심부(11) 외측에 위치하여 입력축(10)에 대해 편심 회전운동하되, 편심 회전운동 과정에서 제4이빨(51) 중 일부 이빨이 제1기어(20)의 제1이빨(21) 중 일부 이빨과 치합되는 제4기어(50);
외면을 따라 제4이빨(51)과 동일한 개수의 제5이빨(61)이 마련되어 입력축(10)의 제2편심부(12) 외측에 위치하여 입력축(10)에 대해 편심 회전운동하되, 편심 회전운동 과정에서 제5이빨(61) 중 일부 이빨이 제1, 2기어(20, 30) 각각의 제1, 2이빨(21, 31) 중 일부 이빨과 동시에 치합되는 제5기어(60);가 구비되어,
제1, 2기어(20, 30) 중 어느 하나의 기어는 제4, 5기어(50, 60)가 회전하는 과정 중에 고정된 상태를 유지하며, 제1, 2기어(20, 30) 중 나머지 하나의 기어는 입력축(10)과 동심으로 제4, 5기어(50, 60)와 함께 회전 운동하되,
상기 입력축(10)과 상기 제4기어(50) 사이와 상기 입력축(10)과 상기 제5기어(60)의 사이에는 플랙스링(70,80)이 각각 구비되어 상기 제4기어(50)와 상기 제5기어(60)에 탄성을 부여하되,
상기 제1기어(20)와 상기 제2기어(30) 사이에는,
원주면을 따라 복수 개의 중공형의 크로스롤러(90)가 더 구비되어 상기 제1기어(20)와 상기 제2기어(30)의 상대적인 탄성을 부여하는 것을 특징으로 하는 이중 편심 구조의 감속기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1, 2, 4, 5이빨(21, 31, 51, 61) 각각은 인볼류트 치형(tooth profile)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 편심 구조의 감속기.
제1항에 있어서,
상기 제1, 2, 4, 5기어(20, 30, 50, 60) 각각은 동일한 모듈 값 m(m = 피치원 지름/기어의 이빨 개수)을 가지는 것을 특징으로 하는 이중 편심 구조의 감속기.
제1항에 있어서,
상기 제5기어(60)는 그 중앙 부위에 일정 깊이의 원주 홈이 형성되거나, 또는 제1, 2기어(20, 30) 각각과 치합되는 개별 기어로 분리 구성되는 것을 특징으로 하는 이중 편심 구조의 감속기.