KR20010067284A

KR20010067284A - 변속기능이 있는 축이음구조

Info

Publication number: KR20010067284A
Application number: KR1020000058211A
Authority: KR
Inventors: 쥰 다메나가
Original assignee: 오자와 미토시; 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-10-04
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2001-07-12
Also published as: TW442620B; US6436000B1; KR100392697B1; JP2001108028A; EP1091145B1; EP1091145A3; EP1091145A2; CN100374758C; CN1290823A; DE60032431T2; DE60032431D1

Abstract

제1축 및 제2축이 대향하여 동축적(同軸的)으로 배치되고, 제1축의 축단(軸端) 근방 및 제2축의 축단 근방이 삽입되는 축삽입구멍을 내부에 구비한 부재에 의해, 각 축의 사이에서 회전동력의 전달을 행하는 축이음구조에 있어서, 상기 부재를 제1축측과 제2축측으로 분할하여 이들을 제1전달부재(68) 및 제2전달부재(70)로 한다. 이 제1전달부재(68)의 주위에는 복수의 유성롤러(72)와, 복수의 유성롤러(72)가 자신의 내주면(內周面)에 전접(轉接)함과 동시에 외부의 비(非)회전부재와 걸어맞춰져 회전이 규제된 링롤러(76)를 배치하고, 또한 제2전달부재(70)가 복수의 유성롤러(72)를 회전가능하게 지지하도록 구성한다. 제2전달부재(70)가 유성롤러(72)의 제1전달부재(68) 둘레의 공전(公轉)운동과 일체가 되어 회전하게 됨으로써, 축이음구조에 있어서 본래 가지는 기능을 유지ㆍ발휘하면서 주위의 쓸데없는 빈 공간을 유효하게 활용하여 축이음 자체에 변속기능을 구비하도록 한다.

Description

변속기능이 있는 축이음구조{A SHAFT COUPLING WITH TRANSMISSION}

본 발명은 대향하여 동축적으로 배치되는 두 개의 회전축을 연결함으로서, 한쪽의 회전축의 회전동력을 다른쪽의 회전축에 전달하는 축이음구조에 관한 것이다.

동력을 전달하는 회전축은 재료취급 및 분해수리 등의 관계로 길게 할 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 경우는 축을 분할하지 않으면 안되지만, 그 분할된 2축 사이를 연결하는 기계요소로서 축이음이 널리 이용되고 있다.

도 9에 종래부터 널리 이용되고 있는 축이음구조(1)를 나타낸다. 이 축이음구조(1)는 회전동력의 전달을 행하는 제1축(2) 및 제2축(4)이 대향하여 동축적으로 배치되며, 이 제1축(2)의 축단(軸端) 근방 및 제2축(4)의 축단 근방이 삽입되는 축삽입구멍(6)을 내부에 구비한 원주(圓柱)형상부재(8)에 의해 제1축(2)과 제2축(4)의 사이에서 회전동력의 전달을 행하는 구조이다.

구체적으로 축삽입구멍(6)은 원주형상부재(8) 내부를 관통하여 형성되어 있기 때문에 원주형상부재(8)는 실제로는 원통형상으로 되어 있다. 이 축삽입구멍(6)에는 키홈(key way)(10)이 오목 설치(凹設)되어 있으며, 제1축(2) 및 제2축(4)도 동일하게 키홈(12)이 오목 설치되어 있다. 따라서, 제1축(2) 및 제2축(4)은 각각 드라이빙 키(driving key)(14)에 의해 원주형상부재(8)와 회전방향에 걸어맞춰져 있다.

또, 원주형상부재(8)의 양단(兩端)에는 짧은 원통형상의 안전커버(16)가 장착되어 있어 드라이빙 키(14)의 두부(頭部)가 외부에 노출되는 것을 방지하고 있다.

이 축이음구조(1)는 제1축(2)과 제2축(4)이 이 원주형상부재(8)를 개재하여 일체적으로 회전방향으로 연결되어 있게 된다. 따라서, 예컨대 제1축(2)에 입력된회전동력은 드라이빙 키(14) 및 원주형상부재(8)를 개재하여 제2축(4)에 동일한 회전속도로 전달하도록 되어 있다.

이 축이음구조(1)에 있어서는, 축삽입구멍(6)이 원주형상부재(8)의 내부를 관통하여 형성되어 있는 경우를 나타내지만, 완전하게 관통하지 않고 원주형상부재(8)의 양단측으로부터 2개의 축삽입구멍이 각각 독립하여 형성되어 있는 경우도 있다.

다음으로 도 10을 참조하여 종래 널리 채용되고 있는 다른 축이음구조(20)에 대하여 설명한다. 이 축이음구조(20)는 플랜지 타입의 것이며, 제1축(2) 및 제2축(4)이 대향하여 동축적으로 배치되고, 제1축(2)의 축단 근방이 삽입되는 축삽입구멍(23)을 내부에 구비한 제1원주형상부재(22)와, 제2축(4)의 축단 근방이 삽입되는 축삽입구멍(25)을 내부에 구비한 제2원주형상부재(24)에 의해 제1축(2)과 제2축(4)의 사이에서 회전동력의 전달을 행하는 구조로 되어 있다.

구체적으로는, 제1 및 제2원주형상부재(22, 24)의 대향측(제1축(2) 및 제2축(4)의 축단측)에는 지름방향 외측으로 확장되는 제1플랜지부(22A) 및 제2플랜지부(24A)가 각각 일체적으로 형성되고, 각 플랜지부(22A, 24A)에는 둘레방향으로 일정한 간격을 두고 중심축선(L)방향으로 관통하는 복수의 볼트구멍(26)이 형성되어 있다.

제1축(2) 및 제1원주형상부재(22)의 축삽입구멍(23)에는 키홈(10, 12)이 오목 설치되어 있고, 평행키(28)에 의해 이들이 회전방향으로 걸어맞춰지도록 되어 있다. 또한, 제2축(4)과 제2원주형상부재(24)의 관계도 이와 동일하다.

제1플랜지부(22A)와 제2플랜지부(24A)는 볼트구멍(26)을 관통하는 볼트(30) 및 이 볼트(30)에 나사결합하는 너트(32)에 의해 연결되어 있으며, 일체가 되어 회전하도록 되어 있다.

따라서, 예컨대 제1축(2)에 입력된 회전동력은 평행키(28), 제1원주형상부재(22), 볼트(30) 및 너트(32), 제2플랜지부(24A), 평행키(28)를 이와 같은 순서로 개재하여 제2축(4)에 동일한 회전속도로 전달되도록 되어 있다.

또, 제1원주형상부재(22)와 제2원주형상부재(24)는 형식상 별도의 부재이지만 실질적으로는 볼트(30) 및 너트(32)에 의해 일체 구조로 되어 있기 때문에 도 9에서 나타낸 축이음구조(1)와 거의 동일하다. 그러나, 이 플랜지 타입의 축이음구조(20)에 있어서는 제1원주형상부재(22)와 제2원주형상부재(24)를 별도의 부재로 구성할 수 있기 때문에, 특히 제1축(2)과 제2축(4)의 축지름이 다른 경우에 편리하다.

다음으로, 도 9에 나타낸 축이음구조(1)를 회전기계용 구동장치에 적용한 예에 대하여 설명한다.

도 11에 나타낸 회전기계용 구동장치(34)는 모터축(36A)을 구비하는 모터(36)와, 입력축(38) 및 출력축(40)을 평행하게 구비한 감속기(42)와, 이 모터(36)와 감속기(42)를 일체적으로 조합하는 연결(繼) 케이싱(44)을 구비하고 있으며, 모터축(36A)과 입력축(38)을 연결하기 위하여 도 8에 나타낸 것과 동일한 축이음구조(1)가 적용되어 있다.

즉, 도 9와 도 11의 관계로서는 제1축(2)이 모터축(36A)에 대응하고 제2축(4)이 입력축(38)에 대응하게 되어, 모터축(36A)의 회전동력이 이 축이음구조(1)에 의해 입력축(38)에 동일한 회전속도로 전달하도록 되어 있다.

연결 케이싱(44)은 모터(36)와 감속기(42)가 상대적으로 회전하지 않도록 일체적으로 연결하는 것이며, 일반적으로는 원통 또는 사각통 형상의 부재가 이용되고 있다. 또한, 이 구동장치(34)에 있어서는 모터(36)가 감속기(42)에 이 연결 케이싱(44)을 개재하여 직접 장착되는 구조이지만, 모터(36) 및 감속기(42)가 각각 별도로 독립한 모터 베이스, 감속기 베이스 등에 고정되는 경우도 있으며, 이때에는 축이음구조(1)가 노출하는 것을 방지하기 위하여 안전커버 등이 별도로 장착되는 경우도 있다.

또한, 때로는 축이음구조는 접속되는 각종 장치의 파괴를 방지하는 역할도 하고 있다. 예컨대, 도 11에 있어서 감속기(42)측의 회전이 트러블에 의해 돌연 로크(lock)된 경우에 있어서도, 이 축이음구조(1)에서의 원주형상부재(8) 및 드라이빙 키(14) 등이 먼저 파단(破斷)함으로써 모터(36) 등에 과부하(過負荷)가 생기는 것을 방지할 수 있다.

그러나, 도 11에서도 분명한 바와 같이 축이음구조(1)를 둘러싸는 주위의 공간(연결 케이싱(44)의 내부 공간 및 연결 케이싱(44) 자체도 포함)이 매우 넓은 스페이스를 가짐에도 불구하고 전혀 유효하게 활용되지 않은 상태였다.

그 이유는 모터(36) 및 감속기(42) 등과 같이 회전축(입력축(38), 모터축(36A))을 가지는 각종 장치는 어느 정도 크기를 가지는 것에 대하여, 그 회전축을 연결하는 축이음구조(1)는 매우 콤팩트하게 구성되기 때문이다. 즉, 이 축이음구조(1)의 양측에 배치되는 각종 장치 사이의 공간은 이렇다 할 유익한 이용목적이 없는 것이 실정이고, 단순한 연결 케이싱(44)이 배치되거나 축이음구조(1)를 덮는 안전커버가 마련되는 정도였다.

한편, 상기 공간을 유효하게 활용한다고 해도, 그를 위하여 이 축이음구조(1)가 축선방향으로 장대화되거나 큰 소음을 발생하거나 하는 것은 축이음의 기능으로부터도 본말전도(本末顚倒)이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 축이음구조가 본래 가지는 기능을 유지ㆍ발휘함과 동시에, 연결되는 2개의 회전축 주위의 빈 스페이스를 이용하여 변속기능까지 가진 축이음구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 관련되는 축이음구조를 나타낸 개념도.

도 2는 도 1에 있어서의 Ⅱ-Ⅱ단면도.

도 3은 본 발명의 제1실시형태에 관련되는 변속기능이 있는 축이음구조를 적용한 기어드모터의 부분단면도.

도 4는 동 기어드모터에 있어서의 동 축이음구조를 확대하여 나타낸 단면도.

도 5는 도 4에 있어서의 Ⅴ-Ⅴ단면도.

도 6은 본 발명의 제2실시형태에 관련되는 변속기능이 있는 축이음구조를 적용한 회전기계용 구동장치의 부분단면도.

도 7은 도 6에 있어서의 Ⅶ-Ⅶ단면도.

도 8은 본 발명의 실시형태에 관련되는 변속기능이 있는 축이음구조를 적용한 기어드모터의 다른 예를 나타낸 부분단면도.

도 9는 종래의 축이음구조를 나타낸 부분단면도.

도 10은 종래의 축이음구조의 다른 예를 나타낸 부분단면도.

도 11은 종래의 축이음구조를 적용한 회전기계용 구동장치의 부분단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

50, 250 : 기어드모터

52, 92, 252 : 모터유닛

52A, 252A : 모터축

54, 94, 254 : 감속기유닛

56, 96, 256 : 커플링유닛

58, 102, 258 : 입력축

68, 168, 268 : 제1전달부재

68A, 70B, 168A : 축삽입구멍

70, 170, 270 : 제2전달부재

70A, 170A : 핀

72, 172, 272 : 유성(遊星)롤러

74, 174, 274 : 케이싱

76, 176, 276 : 링롤러

90 : 구동장치

98 : 걸어맞춤부

100 : 오목부

본 발명은, 제1축 및 제2축이 대향하여 동축적(同軸的)으로 배치되고, 제1축과 제2축을 연결하는 부재에 의해, 이 제1축과 제2축 사이에서 회전동력의 전달을 행하는 축이음구조에 있어서, 상기 부재를 제1축측과 제2축측으로 분할함으로써 이들을 각 축과 일체적으로 회전하는 제1전달부재 및 제2전달부재로 하고, 제1전달부재의 주위에 제1전달부재의 외주면에 전접(轉接)하는 복수의 유성롤러와, 복수의 유성롤러가 자신의 내주면에 전접함과 동시에 비회전부재와 걸어맞춰져 회전이 규제된 링롤러를 배치하고, 제2전달부재에 의해 복수의 유성롤러를 회전가능하게 지지시킴으로써, 이 제2전달부재가 복수의 유성롤러의 제1전달부재 둘레의 공전운동과 일체가 되어 회전할 수 있는 구성으로 함으로써 상기 목적을 달성할 수 있는 것이다.

즉, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 (도 8, 도 9에 나타낸 바와 같은)원주형상부재를 제1축(2)측과 제2축(4)측으로 분할함으로써, 이들을 각 축(제1축(2), 제2축(4))과 일체적으로 회전하는 제1전달부재(A) 및 제2전달부재(B)로 하고, 이 제1전달부재(A)의 주위에 복수의 유성롤러(C)를 제1전달부재(A)의 외주면(A1)에 전접하도록 배치하고, 동시에 이 복수의 유성롤러(C)가 자신의 내주면(D1)에 전설하는 링롤러(D)를 외부의 비회전부재(F)에 의해 회전이 규제되도록 하여 배치하고 있다.

더욱이, 복수의 유성롤러(C)는 제2전달부재(B)에 의해 각각 회전가능하게 지지되어 있고, 그 결과 제2전달부재(B)가 유성롤러(C)의 제1전달부재(A) 둘레의 공전운동과 일체가 되어 회전할 수 있는 구성으로 되어 있다.

이와 같이 하면, 제1전달부재(A)를 태양롤러, 제2전달부재(B)를 캐리어로 할 수 있어, 이 축이음구조가 마찰롤러에 의한 단순유성 롤러기구를 겸비한 것이 되며, 따라서 제1전달부재(A)를 회전동력의 입력요소로 한 경우에는 제2전달부재(B)가 출력요소가 되는 감속기구로서 또한, 제2전달부재(B)를 회전동력의 입력요소로 한 경우에는 제1전달부재(A)가 출력요소가 되는 증속기구로서 기능하게 된다.

한편, 이 변속기능을 가지도록 한 축이음구조는 이상과 같이 구성한 것임에도 불구하고, 본래의 축이음으로서의 기능을 전혀 잃고 있지 않다.

이하 그 이유에 대하여 구체적으로 설명한다.

우선 첫째로, 제1전달부재(A) 및 제2전달부재(B) 모두 축삽입구멍이 형성되어 있으며, 또한 제1전달부재(A) 및 제2전달부재(B)가 동축상에 배치되어 있기 때문에, 「대향이면서 동축적으로 배치되는 제1축(2) 및 제2축(4)을 연결하여 회전동력을 전달한다」라는 축이음으로서의 본질적 기능을 잃고 있지 않다.

둘째로, 회전동력의 전달은 마찰롤러로서의 유성롤러(C) 및 링롤러(D)의 접촉면을 통하여 전달되기 때문에 특히 큰 소음을 발생하는 일이 없고, 「정숙성(靜肅性)」이란 축이음에 요구되는 특성을 잃고 있지 않다.

셋째로, 이 변속기능이 있는 축이음구조는 소정치 이상의 회전토크가 발생한 경우에는 각 롤러의 접촉면이 미끄러지는 구조로 되어 있기 때문에, 한쪽의 회전축에 돌연 과부하가 생기더라도 다른쪽의 회전축측의 장치의 파괴를 어느 정도 방지할 수 있다. 즉, 축이음에 필요하게 되는 「안전성」이란 기능도 구비하고 있다.

또한, 이 변속기능이 있는 축이음구조는 유성롤러(C) 및 링롤러(D)의 존재로 인하여 지름방향으로 다소 큰 구조로 되어 있지만, 이것은 이미 설명한 바와 같이 본래 불필요했던(유효하게 활용되지 않았던) 축이음 주위의 스페이스를 유효하게 활용하는 것이며, 연결된 장치 전체의 크기에는 어떠한 영향을 미치는 것은 아니다.

이상의 점에서도 분명한 바와 같이, 이 변속기능이 있는 축이음구조는 종래의 축이음으로서의 기능을 전혀 잃지 않고 큰 변속비를 가지는 변속기능을 구비한 것이다. 따라서, 예컨대 이 축이음구조가 모터와 변속기를 연결하는 경우에 적용된다면, 이 축이음구조 자체에서 어느 정도의 변속을 달성할 수 있으므로, 연결되는 변속기의 변속비를 작게 억제할 수 있어 장치 전체로서의 콤팩트화를 도모할 수 있다.

또한, 상기 링롤러의 회전을 규제하는 비회전부재가 이 링롤러를 외주측으로부터 걸어맞춤ㆍ지지함과 동시에 상기 제1, 제2전달부재의 축선방향 양단측에 있어서 지름방향 외측으로 확장되는 한 쌍의 플랜지부를 가지며, 이 플랜지부를 통하여 상기 제1축측의 케이싱 및 제2축측의 케이싱이 연결 가능하게 됨으로써, 이 비회전부재의 회전을 규제 가능한 구성으로 한 경우에는, 케이싱에 관해서도 제1축측과 제2축측을 간단히 연결할 수 있으며, 또한 링롤러를 간단히 비회전상태로 유지할 수 있다.

또한, 링롤러(D)가 외부의 비회전부재와 걸어맞춰져 회전이 규제되는 상태는, 도 1에서는 그 기능에 착안하여, 이 축이음구조를 수용하는 케이싱에 직접 밀어넣어 고정되도록 표현하였지만, 이에 한정되지 않고 예컨대 볼트에 의해 고정하거나, 링롤러(D)에 돌기(突起)를 마련하여 외부의 비회전부재와 걸어맞추게 하여 링롤러(D)의 회전을 규제하는 것도 가능하다. 요(要)는, 링롤러(D)의 회전이 어떠한 형태로든 규제되어 있는 상태이면 된다.

또한, 제1전달부재(A), 제2전달부재(B)의 구체적인 형상은 특별히 한정되지 않으며 반드시 원주형상의 부재가 아니라도 좋다.

[실시예]

본 발명의 실시형태의 예에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 3은, 제1실시형태에 관련되는 변속기능이 있는 축이음구조를 적용한 기어드모터(50)의 부분 단면도이다. 이 기어드모터(50)는 회전동력을 발생하는 모터유닛(52)과, 내부에 요동내접 맞물림기어 감속구조를 구비하는 감속기유닛(54)과, 이 감속기유닛(54)과 모터유닛(52)을 본 발명에 관련되는 축이음구조에 의해 연결하는 커플링유닛(56)을 구비하고 있다.

감속기유닛(54)은 회전동력이 입력되는 입력축(58)과, 이 입력축(58)에 의해 편심 요동 회전가능하게 지지되는 외치(外齒)기어(60)와, 케이싱(66)에 일체적으로 마련되며, 이 외치기어(60)가 내접 맞물림하는 내치(內齒)기어(62)와, 이 내치기어(62)에 내접 맞물림하면서 자전(自轉) 및 공전(公轉)을 행하는 상기 외치기어(60)의 이 자전성분만을 추출하여 전달하는 출력축(64)을 구비하고 있다.

커플링유닛(56)은 도 4 및 도 5에 확대하여 나타낸 바와 같이 모터축(52A)(도 1에서의 제1축(2)에 대응) 및 입력축(58)(도1에서의 제2축(4)에 대응)이 대향하여 동축적으로 배치되어 있으며, 모터축(52A)과 일체적으로 회전하는 제1전달부재(68)와, 입력축(58)과 일체적으로 회전하는 제2전달부재(70)를 구비하고 있다.

이 제1전달부재(68)의 주위에는 이 제1전달부재(68)의 외주면에 전접(轉接)하는 3개의 유성롤러(72)와, 이 유성롤러(72)가 자신의 내주면에 전접함과 동시에 케이싱(비회전부재)(74)과 걸어맞춤하여 회전이 규제된 링롤러(76)가 배치되어 있다.

그리고, 유성롤러(72)는 제2전달부재(70)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있으며, 이 결과 제2전달부재(70)가 유성롤러(72)의 제1전달부재(68) 둘레의 공전운동과 일체가 되어 회전하도록 되어 있다.

구체적으로, 제1전달부재(68)에는 모터축(52A)을 삽입 가능한 축삽입구멍(68A)이 형성되어 있으며, 이 모터축(52A)과 제1전달부재(68)가 키에 의해 회전방향으로 걸어맞춤하여 동시에 일체가 되어 회전하도록 되어 있다. 또한, 제2전달부재(70)에는 입력축(58)을 삽입 가능한 축삽입구멍(70B)이 형성되어 있고, 스플라인결합에 의해 입력축(58)과 제2전달부재(70)가 일체가 되어 회전하도록 되어 있다.

또한, 제1전달부재(68)의 축삽입구멍(68A) 및 제2전달부재(70)의 축삽입구멍(70B)은 모두 각 전달부재(68, 70)를 관통하여 형성되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 예컨대 완전하게 관통하고 있지 않은 「홈」이라도 좋다.

제2전달부재(70)는 중심축선방향의 3개의 핀(70A)을 둘레방향으로 일정한 간격으로 구비하고 있으며, 이 핀(70A)에 의해 유성롤러(72)를 각각 회전 가능하게 지지하고 있다. 링롤러(76)에는 둘레방향으로 일정한 간격으로 볼트구멍(76A)이 형성되어 있고, 이 볼트구멍(76)을 관통하는 볼트(78)에 의해 케이싱(74)의 돌기부(突起部)(74A)에 직접 고정되어 있다.

또한, 부호 (80A) 및 (80B)는 유성롤러(72)의 축방향의 이동을 규제하는 링형상의 유성롤러 규제부재이며, 한쪽(80B)은 볼트(78)에 의해 링롤러(76)의 단면에 동축적으로 고정되고, 다른쪽(80A)은 케이싱(74)의 홈에 마련되어 있다.

이들 변속기능이 있는 축이음구조를 수용하는 케이싱(비회전부재)(74)에는 상기 제1, 제2전달부재의 축선방향(L)의 양단측에 있어서 지름방향 외측으로 확장되는 한 쌍의 플랜지부(74B, 74C)가 일체적으로 형성되어 있다. 한쪽의 플랜지부(74B)는 모터유닛(52)의 모터플랜지(52B)에 일체적으로 연결되고, 다른쪽의 플랜지부(74C)는 감속기유닛(54)의 케이싱(66)에 일체적으로 연결되어 있다. 다시 말하면, 커플링유닛(56)은 이 플랜지부(74B, 74C)를 통하여 모터유닛(52) 및 감속기유닛(54)에 연결되고, 동시에 자신의 링롤러(76)의 회전 저지도 실현할 수 있게 된다.

이 커플링유닛(56)에서는 모터축(52A)에 의해 제1전달부재(68)가 회전구동된다. 이 제1전달부재(68)와 링롤러(76) 사이에 삽입되는 유성롤러(72)는 링롤러(76)와 접촉하여 자전되면서 제1전달부재(68)의 주위를 공전한다. 그 결과, 이 유성롤러(72)를 회전 가능하게 지지하는 제2전달부재(70)는 상기 유성롤러(72)의 공전운동만을 추출하여 이 공전운동을 입력축(58)에 전달한다.

따라서, 이 커플링유닛(56)은 모터축(52A)의 회전동력을 입력축(58)에 전달한다는 축이음으로서의 기본 기능을 구비하면서도 모터축(52A)의 회전에 대해서 입력축(58)을 일정한 변속비로써 상대 회전시킨다는 변속기로서의 기능도 겸비하고 있다.

또한, 통상의 커플링(모터축(52A)과 입력축(58)이 일체적으로 연결되는 커플링)에 의해 양(兩)축간이 연결되는 경우와 비교하여, 이 커플링유닛(56)에 변속기능의 일부를 부담시킬 수 있기 때문에, 이것에 연결되는 감속기유닛(54)을 콤팩트하게 하는 것이 가능하게 된다. 한편, 이 커플링유닛(56)은 감속기유닛(54)과 모터유닛(52)의 사이의 (종래 존재하고 있던)빈 스페이스를 유효하게 활용할 뿐이며,중심축선(L)방향으로 기어드모터(50) 전체를 장대화(長大化)하거나 지름방향으로 대형화하는 일은 거의 없다.

더욱이, 발명자의 시험(試驗)에 의하면, 이 커플링유닛(56)은 복수의 유성롤러(72), 링롤러(76) 및 제1전달부재(68)의 접촉면의 마찰에 의해 회전동력을 전달하는 것이며, 또한 유성롤러(72)의 자전과 공전을 이용한 특유의 전달형태이기 때문인지 상세하게는 불명확하지만, 감속기유닛(54)에 있어서의 외치기어(60)의 요동에 따른 진동 및 모터유닛(52)의 진동 등을 일반적인 예측을 크게 넘어 대폭으로 흡수할 수 있는 것이 확인되었다. 또한, 입력축(58) 또는 모터축(52A)의 한쪽에 충격토크가 더해진 경우에 있어서도 각 롤러의 접촉면의 미끄러짐에 의해 흡수되기 때문에, 다른쪽의 축에 전달할 수 있는 충격의 일부를 커플링유닛(56)에 의해 완화할 수 있어, 감속기유닛(54) 및 모터유닛(52)의 파괴를 방지할 수 있다.

다음으로 도 6에 의해, 제2실시형태에 관련되는 변속기능이 있는 축이음구조를 적용한 회전기계용 구동장치(90)에 대하여 설명한다.

이 구동장치(90)는 모터유닛(92)과 감속기유닛(94)을 변속기능이 있는 축이음구조에 의해 연결한 것이며, 이 축이음구조를 구성하기 위하여 커플링유닛(96)이 사이에 개재되어 있다.

이 커플링유닛(96)은 제1실시형태에서 나타낸 커플링유닛(56)과 거의 동일하지만 도 7에 나타낸 바와 같이 링롤러(176)의 고정방법이 상이하다. 구체적으로는 링롤러(176)의 외주면에는 지름방향 외측을 향하여 축방향의 걸어맞춤부(98)가 돌출하여 마련되어 있다. 한편, 케이싱(174)의 내주측에는 상기 걸어맞춤부(98)와 끼워맞춤 가능한 오목부(100)가 역시 축방향에 형성되어 있으며, 이 오목부(100)와 걸어맞춤부(98)가 끼워맞춤함으로써 링롤러(176)의 회전이 규제되게 되어 있다.

또한, 이 링롤러(176)의 고정방법이 상이함에 따라, 유성롤러(172)를 둘레방향으로 안내하는 유성롤러 규제부재(180A, 180B)는 링롤러(176)의 양단면에 볼트(178) 및 너트(178A)에 의해 동축적으로 고정되어 있다(도 6참조).

또, 이 커플링유닛(96)의 그 외의 구성에 대해서는 제1실시형태의 커플링유닛(56)과 거의 동일하기 때문에, 동일 부분 또는 유사 부분에는 이 커플링유닛(56)과 아래 두자리를 동일 부호로 부여함으로써 구조ㆍ작용 등의 상세한 설명을 생략한다.

감속기유닛(94)은 일단(一端)이 제2전달부재(70)와 스플라인결합하고, 타단(他端)측에는 하이포이드 피니언(102A)이 일체적으로 형성되는 입력축(102)과, 이 하이포이드 피니언(102A)과 맞물리는 하이포이드 기어(104)와, 이 하이포이드 기어(104)와 동축적이면서 일체적으로 회전하는 제1피니언(106)과, 이 제1피니언(106)과 맞물리는 제1기어(108)와, 이 제1기어(108)과 동축적이면서 일체적으로 회전하는 제2피니언(110)과, 이 제2피니언(110)과 맞물리는 출력축기어(112)와, 이 출력측기어(112)의 중심을 관통하여 이 출력축기어(112)를 지지하는 홀로(hollow)형 출력축(114)을 구비하고 있다.

따라서, 모터유닛(92)의 회전동력은 커플링유닛(96)을 통하여 소정의 변속비(감속비)로써 입력축(102)에 전달된다. 입력축(102)의 회전동력은 감속기유닛(94)에 있어서의 각 피니언 및 기어를 통하여 회전축이 직각이 되는 출력축(114)에 소정의 감속비로 전달되게 된다.

이 커플링유닛(96)에 있어서는 링롤러(176)의 고정방법이 케이싱의 오목부(100)와 링롤러(176)의 걸어맞춤부(98)를 끼워맞추는 심플한 구조이기 때문에, 종래 이용하던 연결 케이싱에 다소의 개량을 실시하는 것만으로, 이 연결 케이싱을 적용하는 것도 가능하게 된다.

또한, 상기 제1 및 제2실시형태에 있어서는, 커플링유닛에 있어서의 변속기능이 있는 축이음구조가 제1전달부재를 입력요소, 제2전달부재를 출력요소로 한 감속기능을 달성하는 것만을 나타내었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 제2전달부재측을 입력요소, 제1전달부재를 출력요소로 한 감속기능으로도 적용하는 것이 가능하다.

더욱이, 상기 실시형태에서는 커플링유닛의 케이싱(비회전부재)이 양(兩)플랜지구조인 것만을 나타내었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 예컨대 도 8에 나타낸 기어드모터(250)와 같이, 케이싱(274)의 양단면이 플랜지구조가 아니고 (관통하지 않은) 볼트구멍(274D)이 형성되어 있는 경우도 있다. 또, 이 기어드모터(250)에서의 그밖의 구성에 대해서는 도 3에 나타낸 기어드모터(50)와 거의 동일하기 때문에, 동일 또는 유사한 부분에는 이 기어드모터(50)와 아래 두자리를 동일한 부호를 부가함으로써 구조ㆍ작용 등의 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는 커플링유닛이 모터유닛과 감속기유닛을 연결하는 경우만을 나타내었지만, 본 발명은 그에 한정되는 아니고 감속기끼리 및 감속기와 상대측 기계(회전동력을 필요로 하는 각종 장치), 모터와 상대측 기계 등을 연결하는 모든 상황에 적용하는 것이 가능하다. 더욱, 링롤러의 고정방법도 상기 실시형태에 나타낸 것에 한정되는 것은 아니며, 즉 회전축과 일체가 되어 회전하지 않는 부재(케이싱 이외의 것도 포함)와 어떤 형태로든 걸어맞춰 회전이 규제되는 상황이면 된다.

본 발명에 의하면, 축이음구조가 본래 가지는 기능을 유지ㆍ발휘하면서 연결되는 2개의 회전축 주위의 빈 스페이스를 이용하여, 변속기능까지 가지도록 한 축이음구조를 얻을 수 있다.

Claims

제1축 및 제2축이 대향하여 동축적으로 배치되고,

상기 제1축과 제2축을 연결하는 부재에 의해 이 제1축과 제2축의 사이에서 회전동력의 전달을 행하는 축이음구조에 있어서,

상기 부재를 제1축측과 제2축측으로 분할함으로써 이들을 각 축과 일체적으로 회전하는 제1전달부재 및 제2전달부재로 하며,

상기 제1전달부재의 주위에 이 제1전달부재의 외주면에 전접(轉接)하는 복수의 유성롤러와, 이 복수의 유성롤러가 자신의 내주면에 전접함과 동시에 비(非)회전부재와 걸어맞춰져 회전이 규제된 링롤러를 배치하고,

상기 제2전달부재에 의해 상기 복수의 유성롤러가 회전가능하게 지지됨으로써, 상기 제2전달부재가 이 복수의 유성롤러의 상기 제1전달부재 둘레의 공전(公轉)운동과 일체가 되어 회전할 수 있는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 변속기능이 있는 축이음구조.
제 1항에 있어서, 상기 링롤러의 회전을 규제하는 비회전부재가 이 링롤러를 외주측으로부터 걸어맞춤ㆍ지지함과 동시에 상기 제1, 제2전달부재의 축선(軸線)방향 양단측에 있어서 지름방향 외측으로 확장되는 한 쌍의 플랜지부를 가지며, 이 플랜지부를 개재하여 상기 제1축측의 케이싱 및 제2축측의 케이싱이 연결 가능하게 됨으로써, 이 비회전부재의 회전을 규제가능하게 한 것을 특징으로 하는 변속기능이 있는 축이음구조.