JP5551314B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達装置に係り、より詳細には、簡単で単純な構造を有するために、設置高を低めることができて、コンパクトな装備に適用が容易であり、従来のように複雑な周辺付属品の使用を減らすことができ、さらに、メインテナンス（ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）作業及びクリーニング（ｃｌｅａｎｉｎｇ）作業の頻度を従来より格段に減らせて、工程の遅延を予防することができる動力伝達装置に関する。

動力伝達装置は、回動を直線運動に、または直線運動を回動に転換させるラックとピニオン、回動のみを伝達するが、回転速度とトルクとを変換させるギア列に大別される。

通常、動力伝達装置の動力伝達体系は、インボリュート曲線を原理とした歯形が主に使われているが、珍しくサイクロイド曲線を原理とした歯形とピン歯車とを使う場合もある。

このような動力伝達装置は、半導体装備などを含めた多様な産業機械などに広く使われている。

図１は、従来技術による動力伝達装置の使用状態側面構造図である。

従来技術による動力伝達装置１は、図１に示したように、例えば、ベースプレート２に対してレール４構造で結合されたスライダー３（図１に斜線でハッチングされた部分）を直線運動させるために、スライダー３に部分的に結合されうる。

ベースプレート２に対するスライダー３の直線運動のために、スライダー３に連結される動力伝達装置１には、ベースプレート２領域に位置固定されるラック５と歯形噛み合うピニオン６とが設けられる。

ピニオン６は、動力伝達装置１の外側に延設されるシャフト７の端部に結合されて、図１のような装置への結合時に、ラック５と歯形噛み合う。

このような構造によって、動力伝達装置１のモータ８が動作すれば、動力伝達装置１の内臓部品の相互作用に基づいてシャフト７が回転しながら、ピニオン６が回転する。

この際、ピニオン６は、位置固定されたラック５と歯形噛み合っているために、結果的に、回転するピニオン６は、ラック５の長手方向に沿って直線運動することによって、ベースプレート２に対するスライダー３の直線運動が具現され、スライダー３上に所望の部品や装置をローディングさせる場合、当該部品や装置を直線運動させることができる。

このような図１の動力伝達装置１の構造は、現場で最も多く使われている形態である。しかしながら、図１の動力伝達装置１は、シャフト７が外側に突出した構造でシャフト７の端部にピニオン６が結合される構造を有しているために、フットプリント（ｆｏｏｔ ｐｒｉｎｔ）、特に、設置高Ｈが高くなって、コンパクトな装備に適用が難しい問題、ギアボックス（ｇｅａｒ ｂｏｘ）ないしは、シュリンクフィッティングカップリング（ｓｈｒｉｎｋ ｆｉｔｔｉｎｇ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）などの複雑な周辺付属品が要求される問題、ピニオン６の外面に潤滑剤が塗布されなければならないために、装備の周辺が汚染される問題、構造上、メインテナンス作業とクリーニング作業とが随時に要求されて、工程が遅延される問題など多様な問題を発生させているので、これについての構造改善が要求される。

本発明が解決しようとする技術的課題は、簡単で単純な構造を有するために、設置高を低めることができて、コンパクトな装備に適用が容易であり、従来のように複雑な周辺付属品の使用を減らすことができ、さらに、メインテナンス作業及びクリーニング作業の頻度を従来より格段に減らせて、工程の遅延を予防することができる動力伝達装置を提供するところにある。

本発明の一側面によれば、モータと連結されて、前記モータによって正・逆転自在な入力歯車と、前記入力歯車を中心に前記入力歯車に外接され、前記入力歯車の回転に連動して回転する遊星歯車列と、前記遊星歯車列が内接され、前記遊星歯車列によって相対回転するリングギアと、ラックと相互作用しながら相対回転する多数のローラーが円周方向に沿って結合され、前記リングギアの外郭で前記リングギアと結合されるメインフレームと、前記入力歯車が位置された領域に配される非回転リアサイドフィクスチャーと、前記リングギア及び前記メインフレームを挟んで、前記非回転リアサイドフィクスチャーの反対側に配されて、前記非回転リアサイドフィクスチャーと結合される非回転フロントサイドフィクスチャーと、を含む動力伝達装置が提供されうる。

前記メインフレームは、前記多数のローラーが挿入される多数の第１ローラー挿入ホールを備えるフロントフレーム部と、前記多数の第１ローラー挿入ホールと連通される多数の第２ローラー挿入ホールを備え、前記フロントフレーム部と平行に配されるリアフレーム部と、前記フロントフレーム部と前記リアフレーム部とを連結する連結部と、を含みうる。

前記連結部の内側には、前記リングギアが連結されるリングギア連結リブがさらに設けられうる。

前記ローラーの内部には、前記ローラーの長手方向に沿って潤滑剤が流動する潤滑剤流動ホールが設けられうる。

前記ローラーの側壁には、前記潤滑剤流動ホールと連通されて、前記潤滑剤が出入りする潤滑剤出口と潤滑剤入口とがさらに設けられうる。

前記潤滑剤出口と前記潤滑剤入口は、前記潤滑剤流動ホールの両端部領域で前記ローラーの半径方向に沿って互いに逆方向に配置される。

前記第１ローラー挿入ホールの間、または前記第２ローラー挿入ホールの間には、前記潤滑剤の流動を許容する潤滑剤流動チャネルがさらに設けられうる。

前記潤滑剤流動チャネルは、前記フロントフレーム部に設けられて、前記第１ローラー挿入ホールに連結されうる。

前記ローラーの両端部領域にそれぞれ結合されて、当該位置を気密に保持させるオイルシールと、前記オイルシールを挟んで、前記ローラーの両端部にそれぞれ結合されて、前記ローラーの回転を倍加させる遠心弁をさらに含みうる。

前記非回転リアサイドフィクスチャーと前記メインフレームとの間の領域、または前記メインフレームと前記非回転フロントサイドフィクスチャーとの間の領域に配されて、前記メインフレームの回転を倍加させる少なくとも１つのメイン弁をさらに含みうる。

前記メイン弁は、前記非回転リアサイドフィクスチャーと前記メインフレームとの間に配されるリアメイン弁と、前記メインフレームと前記非回転フロントサイドフィクスチャーとの間に配されるフロントメイン弁と、を含みうる。

前記非回転フロントサイドフィクスチャーには、前記非回転リアサイドフィクスチャーに向けて延びる多数の突起部が設けられ、前記多数の突起部のそれぞれには、ニードル弁が結合されて、前記遊星歯車列に連結されうる。

前記非回転リアサイドフィクスチャーの外側に配されて、前記非回転リアサイドフィクスチャーを支持するリアサイドシーリングカバーと、前記非回転フロントサイドフィクスチャーの外側に配されて、前記非回転フロントサイドフィクスチャーを支持するフロントサイドシーリングカバーと、をさらに含みうる。

前記リアサイドシーリングカバーと前記非回転リアサイドフィクスチャーとの間、そして、前記フロントサイドシーリングカバーと前記非回転フロントサイドフィクスチャーとの間には、それぞれオイルシールがさらに配置される。

前記入力歯車を支持する入力歯車支持部材と、前記モータが載置されるモータアダプダと、前記モータアダプダに前記入力歯車支持部材を回転自在に連結させる少なくとも１つの連結口と、をさらに含みうる。

前記連結口は、前記入力歯車支持部材に係止されて、前記入力歯車支持部材のフランジ領域に連結される入力歯車支持弁と、前記入力歯車支持弁と共に前記入力歯車支持部材に係止されるが、前記モータのモータ軸を前記入力歯車支持部材に結合させるクランプと、前記入力歯車支持弁と前記クランプとの間の漏油防止のために、前記入力歯車支持部材に結合されるオイルシールと、を含みうる。

前記遊星歯車列は、前記入力歯車の外面と前記リングギアの内面とに歯形噛み合って、前記入力歯車の回転に連動して回転する３つの遊星歯車であり得る。

本発明によれば、簡単で単純な構造を有するために、コンパクトな装備に適用が容易であるだけではなく、多様な周辺付属品が使われることを減少させ、さらに、メインテナンス作業及びクリーニング作業の頻度を従来より格段に減らせて、工程の遅延を予防することができる。

従来技術による動力伝達装置の使用状態側面構造図である。 本発明の一実施形態による動力伝達装置の斜視図である。 図２でモータアダプダを分離した状態の斜視図である。 図２の分解斜視図である。 図４のＡ領域の拡大図である。 本発明の一実施形態による動力伝達装置の使用状態斜視図である。 図６の側面構造図である。 本発明の一実施形態による動力伝達装置の他のタイプとして使っている使用状態斜視図である。 図８の側面構造図である。 本発明の一実施形態による動力伝達装置を多様なタイプとして使っている使用状態斜視図である。 本発明の一実施形態による動力伝達装置を多様なタイプとして使っている使用状態斜視図である。 本発明の一実施形態による動力伝達装置を多様なタイプとして使っている使用状態斜視図である。

本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び添付図面に記載の内容を参照しなければならない。

以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳しく説明する。各図面に付された同じ参照符号は、同じ部材を表わす。

図２は、本発明の一実施形態による動力伝達装置の斜視図であり、図３は、図２でモータアダプダを分離した状態の斜視図であり、図４は、図２の分解斜視図であり、図５は、図４のＡ領域の拡大図である。

これら図面に示したように、本実施形態による動力伝達装置１００は、モータ１０（図６及び図７参照）と連結されて、モータ１０によって正・逆転自在な入力歯車２０と、入力歯車２０を中心に入力歯車２０に外接され、入力歯車２０の回転に連動して回転する遊星歯車列３０と、遊星歯車列３０が内接され、遊星歯車列３０によって相対回転するリングギア４０と、ラック１５（図６及び図７参照）と相互作用しながら相対回転する多数のローラー６０が円周方向に沿って結合され、リングギア４０の外郭でリングギア４０と結合されるメインフレーム５０と、入力歯車２０が位置された領域に配される非回転リアサイドフィクスチャー７０と、リングギア４０及びメインフレーム５０を挟んで、非回転リアサイドフィクスチャー７０の反対側に配されて、非回転リアサイドフィクスチャー７０と結合される非回転フロントサイドフィクスチャー８０とを含む。

モータ１０は、印加される電源によって回転動力を発生させる部分である。正・逆方向いずれもに回転が可能でありながらも、制御が容易なサーボモータが適用可能である。しかし、本発明の権利範囲が、これに制限されるものではなく、サーボモータ以外の他の多様なモータ、例えば、ステップモータなどが適用されても良い。

入力歯車２０は、モータ１０から提供される回転動力を伝達されて正方向あるいは逆転する部分である。したがって、入力歯車２０は、モータ１０と連結されるが、その構造について、図４を参照して説明する。

入力歯車２０は、図４に示したように、入力歯車支持部材２１によって支持される。

言い換えれば、本実施形態の場合、ほぼシャフト（ｓｈａｆｔ）の形態を有する入力歯車支持部材２１の端部に入力歯車２０が結合される、あるいは一体に加工される形態を有する。入力歯車２０が位置される入力歯車支持部材２１の端部領域には、入力歯車支持部材２１の他の領域よりも大径のフランジ２２が設けられる。

モータ１０は、モータアダプダ１１に載置して支持され、このようなモータアダプダ１１に入力歯車支持部材２１が連結口２３によって回転自在に連結される。

連結口２３は、入力歯車支持部材２１に係止されて、入力歯車支持部材２１のフランジ２２領域に連結される入力歯車支持弁２３ａと、入力歯車支持弁２３ａと共に入力歯車支持部材２１に係止されるが、モータ１０のモータ軸（図示せず）を入力歯車支持部材２１に結合させるクランプ２３ｃと、入力歯車支持弁２３ａとクランプ２３ｃとの間の漏油防止のために、入力歯車支持部材２１に結合されるオイルシール２３ｂとを備える。

入力歯車支持弁２３ａは、入力歯車支持部材２１のフランジ２２領域まで接しながら締結される。クランプ２３ｃは、入力歯車支持部材２１に締結されて、入力歯車支持部材２１と一体型を成す。

このようなクランプ２３ｃは、一側が開放された環状に設けられる。入力歯車支持部材２１の端部に設けられる多数の足部２１ａがクランプ２３ｃ内の貫通ホール２３ｄに挿入された時、クランプ２３ｃの一側開放部に位置されたボルトＰで開放部を締めることによって、反対側で結合されるモータ１０のモータ軸（図示せず）が入力歯車支持部材２１と一体型を成すようにする。すなわち、クランプ２３ｃは、多数の足部２１ａの間にモータ１０のモータ軸が挿入された時、多数の足部２１ａを内側方向に締めることによって、モータ１０のモータ軸を多数の足部２１ａの間で固定させる役割を果たす。

モータアダプダ１１にモータ１０が連結された後、モータ１０のモータ軸（図示せず）がホルダー２３ｃによって入力歯車支持部材２１と固定されれば、図２のような最終結合状態になるが、このような状態でモータ１０が正・逆転すれば、これに連動して入力歯車支持部材２１が回転しながら、その端部の入力歯車２０を回転させうる。

遊星歯車列３０は、入力歯車２０を中心に入力歯車２０に外接されて、入力歯車２０の回転に連動して回転する。

本実施形態で、遊星歯車列３０は、入力歯車２０の外面とリングギア４０の内面とに歯形噛み合って、入力歯車２０の回転に連動して回転する３つの遊星歯車３０ａで設けられる。３つの遊星歯車３０ａは、いずれも同じ形状と構造とを有する。

もちろん、本実施形態の場合、平面配列状態の３つの遊星歯車３０ａを使って遊星歯車列３０を設けているが、遊星歯車列３０を成す遊星歯車３０ａの個数と配列構造は、図示したものと異なりうる。

例えば、減速比を高めようとする場合には、遊星歯車３０ａの個数を減らし、強いトルク出力を提供しようとする時は、遊星歯車３０ａの個数を増やし、一般的な遊星歯車の代わりに内接式遊星歯車列を備えることもできるので、内部動力伝達部分の構造は、状況に応じて十分に変わることができて、図面に示された事項に本発明の権利範囲が制限されるものではない。結果的に、遊星歯車列３０は、内接式遊星歯車列などにいくらでも変更適用可能である。

リングギア４０は、３つの遊星歯車３０ａからなった遊星歯車列３０が内接される部分である。

詳しく後述するが、入力歯車２０の入力回転動力によって遊星歯車列３０が回転する時、リングギア４０は、遊星歯車列３０に対して相対回転する。これは、遊星歯車列３０に連結される非回転フロントサイドフィクスチャー８０が、非回転、すなわち、固定された状態を保持しているためである。

通常の場合は、入力歯車２０の入力回転動力によって遊星歯車列３０が回転する時、非回転フロントサイドフィクスチャー８０が同転することが一般的であるが、本実施形態の場合、非回転フロントサイドフィクスチャー８０が固定された状態を保持するために、逆に遊星歯車列３０が外接されるリングギア４０が回転する。結果的に、本実施形態は、入力歯車２０の入力回転動力が遊星歯車列３０を通じてリングギア４０の回動に伝達される原理を有する。

メインフレーム５０は、リングギア４０の外郭でリングギア４０と結合される部分である。前述したように、入力歯車２０の入力回転動力は、リングギア４０の回動に伝達されるために、リングギア４０が回転することによって、メインフレーム５０がリングギア４０と同転する。

このようなメインフレーム５０には、ラック１５（図６及び図７参照）と相互作用しながら相対回転する多数のローラー６０が円周方向に沿って結合される。ラック１５の歯形は、サイクロイドとトロコイドいずれもが含まれうる。

図４及び図５を参照して、メインフレーム５０とローラー６０との構造についてより具体的に説明する。

メインフレーム５０は、図４に示したように、大きく３パート、すなわち、フロントフレーム部５１、リアフレーム部５２、及び連結部５３で設けられうる。もちろん、フロントフレーム部５１、リアフレーム部５２、及び連結部５３は、説明の便宜上、位置別に分類したものであり、これらは一体型に製作されることが望ましい。

フロントフレーム部５１は、遊星歯車列３０側に向ける円盤型構造を有する。フロントフレーム部５１には、多数のローラー６０が挿入される多数の第１ローラー挿入ホール５１ａが設けられる。第１ローラー挿入ホール５１ａは、ローラー６０の個数ほど設けられ、フロントフレーム部５１の円周方向に沿って等角度間隙をおいて規則的に配列される。

リアフレーム部５２は、モータアダプダ１１側に向ける円盤型構造であって、フロントフレーム部５１と平行に配される。リアフレーム部５２にも、多数のローラー６０が挿入される多数の第２ローラー挿入ホール５２ａが第１ローラー挿入ホール５１ａと相互連通されるように設けられる。

結果的に、多数のローラー６０は、図２及び図３に示したように、第１及び第２ローラー挿入ホール５１ａ、５２ａにその両端部が挿入される形態でメインフレーム５０に連結されうる。

連結部５３は、フロントフレーム部５１とリアフレーム部５２とを連結する部分であって、フロントフレーム部５１とリアフレーム部５２よりは直径が狭く設けれて、ローラー６０が回転する時、干渉されないようにする。

このような連結部５３の内側には、リングギア４０が連結されるリングギア連結リブ５４が設けられる。リングギア連結リブ５４は、連結部５３の内側から半径方向内側に突出した突出片構造を有する。このような突出片構造のリングギア連結リブ５４にリングギア４０が接面された後、ボルトあるいはピン結合されることによって、リングギア４０はメインフレーム５０に連結されて、メインフレーム５０と一体型を成しうるが、実施上では、一体型にも製作が可能である。

このように、リングギア４０がメインフレーム５０と一体型を成し、またメインフレーム５０に多数のローラー６０が結合されているために、入力歯車２０の入力回転動力によって遊星歯車列３０が回転し、遊星歯車列３０によってリングギア４０が相対回転することによって、結果的に、リングギア４０と一体型を成すメインフレーム５０を回転させうる。

本実施形態の動力伝達装置１００には、メインフレーム５０の回転を倍加させるための手段として、メイン弁５７ａ、５７ｂがさらに設けられる。すなわち、非回転リアサイドフィクスチャー７０とメインフレーム５０との間にリアメイン弁５７ａが、そして、メインフレーム５０と非回転フロントサイドフィクスチャー８０との間にフロントメイン弁５７ｂが配されて、メインフレーム５０の回転をより円滑にしている。メイン弁５７ａ、５７ｂは、ボール弁であり得るが、他の弁が適用されても良い。

一方、多数のローラー６０がメインフレーム５０に結合される時、多数のローラー６０がメインフレーム５０に圧入式などの方法で固定されているならば、メインフレーム５０の回転時に、ローラー６０は、メインフレーム５０に沿って空転のみする。

しかし、本実施形態の場合、ローラー６０は、その位置で自転を並行できるように、メインフレーム５０に相対回転自在に結合される。

したがって、メインフレーム５０の回転時に、ローラー６０は、メインフレーム５０に沿って空転しながら、自転を並行する。もちろん、ローラー６０の自転は、図６及び図７のようにローラー６０にラック１５が接して、相互作用する時のみ具現される運動である。

このように、ローラー６０が自転を並行することができる構造でメインフレーム５０に結合されるためには、メインフレーム５０上でローラー６０を回転させるための構造と回転を円滑に保持させる潤滑構造とが共に適用されることが望ましい。

これについて説明する。図５に示したように、ローラー６０の内部には、ローラー６０の長手方向に沿って潤滑剤が流動する潤滑剤流動ホール６１が設けられる。そして、ローラー６０の側壁には、潤滑剤流動ホール６１と連通されて、潤滑剤が潤滑剤流動ホール６１を通じて出入りする潤滑剤出口６２と潤滑剤入口６３とが設けられる。

必ずしもそういうことではないが、潤滑剤出口６２と潤滑剤入口６３は、図５のように潤滑剤流動ホール６１の両端部領域でローラー６０の半径方向に沿って互いに逆方向に配置されても良い。

このようなローラー６０の潤滑構造に加えて、フロントフレーム部５１の第１ローラー挿入ホール５１ａには、図５に示したように、第１ローラー挿入ホール５１ａを通じて潤滑剤が流動するように、第１ローラー挿入ホール５１ａを連結する潤滑剤流動チャネル５１ｂが設けられる。潤滑剤流動チャネル５１ｂは、フロントフレーム部５１とリアフレーム部５２の両側、または何れか一側に設けられることもあり、本実施形態では、フロントフレーム部５１側に図示した。

このような構造によって、潤滑剤は、潤滑剤入口６３、潤滑剤流動ホール６１、及び潤滑剤出口６２を経由する一方、潤滑剤流動チャネル５１ｂを通じて第１ローラー挿入ホール５１ａを経由することができ、これにより、メインフレーム５０上でのローラー６０に対する自転がより円滑になりうる。

図２ないし図４を参照すると、ローラー６０の両端部領域には、それぞれオイルシール５５ａ、５５ｂが係止され、オイルシール５５ａ、５５ｂを挟んで、ローラー６０の両端部には、ローラー６０の回転、すなわち、自転を倍加させる遠心弁５６ａ、５６ｂが結合される。

このように、ローラー６０の両端部領域には、それぞれオイルシール５５ａ、５５ｂが結合され、また後述するように、最終的に装置の両端部にリアサイドシーリングカバー９６ａとフロントサイドシーリングカバー９６ｂとが結合されるために、従来と異なって、潤滑剤が外部に露出されて、周辺環境を汚染させる問題を解消することができる。

非回転リアサイドフィクスチャー７０と非回転フロントサイドフィクスチャー８０は、その間に位置されるリングギア４０及びメインフレーム５０、そして、メイン弁５７ａ、５７ｂが１つのアセンブリーを設けるように相互間結合される部分である。

前述したように、非回転リアサイドフィクスチャー７０と非回転フロントサイドフィクスチャー８０は、回転するメインフレーム５０とは異なって、回転せずに位置固定された状態を保持する。

特に、本実施形態の場合、キャリアと呼ばれる非回転フロントサイドフィクスチャー８０が遊星歯車列３０と共に回転せずに位置固定されているために、入力歯車２０の入力回転動力によって遊星歯車列３０が回転する時、遊星歯車列３０の相手側であるリングギア４０が相対回転できるようになって、ローラー６０が結合されたメインフレーム５０の回動を誘導させうる。

非回転フロントサイドフィクスチャー８０には、非回転リアサイドフィクスチャー７０に向けて延びる多数の突起部８１が設けられる。そして、多数の突起部８１には、それぞれニードル弁８２が結合されて、遊星歯車列３０に連結される。このような構造によって、非回転フロントサイドフィクスチャー８０は、遊星歯車列３０と同転せずに位置固定されうる。

非回転リアサイドフィクスチャー７０と非回転フロントサイドフィクスチャー８０との外側には、それぞれリアサイドシーリングカバー９６ａとフロントサイドシーリングカバー９６ｂとが結合される。リアサイドシーリングカバー９６ａとフロントサイドシーリングカバー９６ｂは、その位置でシーリングを担当する。

リアサイドシーリングカバー９６ａと非回転リアサイドフィクスチャー７０との間、そして、フロントサイドシーリングカバー９６ｂと非回転フロントサイドフィクスチャー８０との間には、それぞれオイルシール９８ａ、９８ｂがさらに結合される。

このような構成を有する動力伝達装置１００の作用について説明すれば、次の通りである。

モータ１０が動作すれば、モータ１０と連結された入力歯車支持部材２１が回転することによって、入力歯車２０が一方向に回転する。

入力歯車２０が一方向に回転すれば、入力歯車２０とギア噛み合っている３つの遊星歯車３０ａからなった遊星歯車列３０が回転する。

この際、先立って反復して説明したように、非回転フロントサイドフィクスチャー８０は、突起部８１にニードル弁８２が結合されて、遊星歯車列３０に連結されているために、遊星歯車列３０と共に回転せずにその位置に位置固定される。したがって、遊星歯車列３０の回転時に、すなわち、遊星歯車列３０が諸位置で回転することによって、その反対側であるリングギア４０が回転する。

リングギア４０は、リングギア連結リブ５４によってメインフレーム５０と一体型を形成しているので、遊星歯車列３０の作用によってリングギア４０が回転すれば、メインフレーム５０も共に回転する。メインフレーム５０の回転時に、メイン弁５７ａ、５７ｂの作用によってメインフレーム５０の回転がより円滑になりうる。

前記のような動作によってメインフレーム５０が回転すれば、メインフレーム５０に結合された多数のローラー６０は、メインフレーム５０に沿って空転する。

一方、本実施形態の動力伝達装置１００は、図２の形態単独で使われるものではなく、図６及び図７のような装置に付属してラック１５と共に使われるのが一般的であるが、この際は、ローラー６０がラック１５と噛み合って、ラック１５に対して直線運動するか、ラック１５を直線あるいは曲線運動させる。このように、ローラー６０がラック１５と噛み合って回転する時は、ローラー６０の自転もなされる。

それでは、本実施形態による動力伝達装置１００を半導体装置やシステムなどに適用して使う１つの使用状態について、図６及び図７を参照して詳しく説明する。

図６は、本発明の一実施形態による動力伝達装置の使用状態斜視図であり、図７は、図６の側面構造図である。

例えば、ラック１５が一側に固定されたベースプレート１２に対してレール１４構造で結合されたスライダー１３を、図６の矢印方向に直線運動させようとする時、本実施形態の動力伝達装置１００を使うことができる。

この際は、本実施形態の動力伝達装置１００に設けられる多数のローラー６０がラック１５に噛み合って相互作用できるように配置しながら、スライダー１３の上部に動力伝達装置１００をボルトＢで固定させれば、それで十分である。

そうすると、前述したように、モータ１０が動作すれば、入力歯車２０によって遊星歯車列３０の回転を誘導して、結果的に、リングギア４０を通じるメインフレーム５０の回動を発生させることによって、メインフレーム５０に結合されたローラー６０は、メインフレーム５０と共に回転しながら、ラック１５の長手方向に沿って直線運動する。

本実施形態の動力伝達装置１００は、スライダー１３に固定されているために、ローラー６０は、メインフレーム５０と共に回転しながら、ラック１５の長手方向に沿って直線運動することによって、スライダー１３は、図６の矢印方向に沿って直線運動させうる。

一方、スライダー１３の直線運動を導き出しているという点では、図１で説明した通常の動力伝達装置１００と一見類似しているが、本実施形態の動力伝達装置１００は、図１の従来の動力伝達装置１とは異なって、シャフト７が外側に突出した構造でシャフト７の端部にピニオン６が結合される構造を有していない。

すなわち、実質的にラック１５と相互作用するローラー６０が、メインフレーム５０に係止される形態で結合され、非回転リアサイドフィクスチャー７０と非回転フロントサイドフィクスチャー８０との間でローラー６０が結合されたメインフレーム５０がコンパクトに組み立てられるアセンブリー構造を有しているために、装置のサイズ、特に、装置の高さを全般的に減らしうる。したがって、コンパクトな装備にも適用が可能である。

それだけではなく、本実施形態の動力伝達装置１００は、装置の内部に位置される入力歯車２０、遊星歯車列３０、及びリングギア４０などの相互相対的なギア回転に連動して、ローラー６０の回動を誘導する単純な構造を有しているために、図１の従来の動力伝達装置１とは異なって、ギアボックスないしは、シュリンクフィッティングカップリングなどの複雑な周辺付属品が使われる必要がない。

このように、本実施形態の動力伝達装置１００は、単純構造で設けられるために、メインテナンス作業及びクリーニング作業の頻度を従来より格段に減らせて、工程の遅延を予防することができる。

このように、本実施形態によれば、簡単で単純な構造を有するために、設置高を低めることができて、コンパクトな装備に適用が容易であり、従来のように複雑な周辺付属品の使用を減らすことができ、さらに、メインテナンス作業及びクリーニング作業の頻度を従来より格段に減らせて、工程の遅延を予防させうる。

図８は、本発明の一実施形態による動力伝達装置の他のタイプとして使っている使用状態斜視図であり、図９は、図８の側面構造図である。

図６及び図７の場合には、本実施形態の動力伝達装置１００が、スライダー１３の上部に結合される形態で使われるものに関して図示及び説明した。

しかし、本実施形態の動力伝達装置１００は、図８及び図７のように、一部領域、すなわち、メインフレーム５０領域がベースプレート１２ａとスライダー１３ａとの間に配されて、ローラー６０をラック１５ａと相互作用させる形態で使われることもある。

このような形態で本実施形態の動力伝達装置１００を使っても、図８に示された矢印方向へのスライダー１３ａの直線運動を具現させるのには何らの無理もない。

図１０ないし図１２は、それぞれ本発明の一実施形態による動力伝達装置を多様なタイプとして使っている使用状態斜視図である。

前述した実施形態の場合、本実施形態の動力伝達装置１００が結合されたスライダー１３、１３ａ（図６及び図８ 参照）を直線運動させることに関して説明した。

しかし、逆の場合も十分に可能である。

例えば、図１０のように、本実施形態の動力伝達装置１００を位置固定させ、ローラー６０を回転させる場合、ラック１５ｂの直線運動を提供することができる。

同様に、図１１及び図１２のように、本実施形態の動力伝達装置１００をラック１５ｃ、１５ｄにそれぞれ内接または外接させながら位置固定させ、ローラー６０を回転させる場合、ラック１５ｃ、１５ｄの回動を導き出すことができる。

結果的に、本実施形態の動力伝達装置１００は、本実施形態の動力伝達装置１００自体あるいは本実施形態の動力伝達装置１００が結合されたスライダー１３、１３ａ（図６及び図８参照）を直線運動させようとする用途として使われることもあり、あるいは相手側ラック１５ｂ〜１５ｄを直線あるいは回動させようとする用途として使われることもあるが、このような用途は、本実施形態の動力伝達装置１００が使われる装置あるいはシステムの環境に合わせて適切に選択されうる。

このように、本発明は、記載の実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を外れずに多様に修正及び変形できるということは、当業者に自明である。したがって、そのような修正例または変形例は、本発明の特許請求の範囲に属すると言わなければならない。

本発明は、動力伝達が要求される多様な産業分野の装備、例えば、半導体装備、ディスプレイ装備、自動車または船舶関連装備、精密制御装備、ロボット装備などに利用されうる。

Claims (16)

1. モータと連結されて、前記モータによって正・逆転自在な入力歯車と、
   前記入力歯車を中心に前記入力歯車に外接され、前記入力歯車の回転に連動して回転する遊星歯車列と、
   前記遊星歯車列が内接され、前記遊星歯車列によって相対回転するリングギアと、
   ラックと相互作用しながら相対回転する多数のローラーが円周方向に沿って結合され、前記リングギアの外郭で前記リングギアと結合されるメインフレームと、
   前記入力歯車が位置された領域に配される非回転リアサイドフィクスチャーと、
   前記リングギア及び前記メインフレームを挟んで、前記非回転リアサイドフィクスチャーの反対側に配されて、前記非回転リアサイドフィクスチャーと非回転的に結合される非回転フロントサイドフィクスチャーと、を含み、
   前記非回転フロントサイドフィクスチャーは、前記遊星歯車列とともに回転せずに位置固定され、前記入力歯車の入力回転動力によって前記遊星歯車列が回転する時、前記リングギアが相対回転できるようになって、前記ローラーが結合された前記メインフレームの回動を誘導させ、
   前記メインフレームは、
   前記多数のローラーが挿入される多数の第１ローラー挿入ホールを備えるフロントフレーム部と、
   前記多数の第１ローラー挿入ホールと連通される多数の第２ローラー挿入ホールを備え、前記フロントフレーム部と平行に配されるリアフレーム部と、
   前記フロントフレーム部と前記リアフレーム部とを連結する連結部と、
   を含む動力伝達装置。
2. 前記連結部の内側には、前記リングギアが連結されるリングギア連結リブがさらに設けられる請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記ローラーの内部には、前記ローラーの長手方向に沿って潤滑剤が流動する潤滑剤流動ホールが設けられる請求項１に記載の動力伝達装置。
4. 前記ローラーの側壁には、前記潤滑剤流動ホールと連通されて、前記潤滑剤が出入りする潤滑剤出口と潤滑剤入口とがさらに設けられる請求項３に記載の動力伝達装置。
5. 前記潤滑剤出口と前記潤滑剤入口は、前記潤滑剤流動ホールの両端部領域で前記ローラーの半径方向に沿って互いに逆方向に配される請求項４に記載の動力伝達装置。
6. 前記第１ローラー挿入ホールの間、または前記第２ローラー挿入ホールの間には、前記潤滑剤の流動を許容する潤滑剤流動チャネルがさらに設けられる請求項３に記載の動力伝達装置。
7. 前記潤滑剤流動チャネルは、前記フロントフレーム部に設けられて、前記第１ローラー挿入ホールに連結される請求項６に記載の動力伝達装置。
8. 前記ローラーの両端部領域にそれぞれ結合されて、当該位置を気密に保持させるオイルシールと、
   前記オイルシールを挟んで、前記ローラーの両端部にそれぞれ結合されて、前記ローラーの回転を倍加させる遠心軸受をさらに含む請求項１に記載の動力伝達装置。
9. 前記非回転リアサイドフィクスチャーと前記メインフレームとの間の領域、または前記メインフレームと前記非回転フロントサイドフィクスチャーとの間の領域に配されて、前記メインフレームの回転を倍加させる少なくとも１つのメイン軸受をさらに含む請求項１に記載の動力伝達装置。
10. 前記メイン軸受は、
    前記非回転リアサイドフィクスチャーと前記メインフレームとの間に配されるリアメイン軸受と、
    前記メインフレームと前記非回転フロントサイドフィクスチャーとの間に配されるフロントメイン軸受と、
    を含む請求項９に記載の動力伝達装置。
11. 前記非回転フロントサイドフィクスチャーには、前記非回転リアサイドフィクスチャーに向けて延びる多数の突起部が設けられ、
    前記多数の突起部のそれぞれには、ニードル軸受が結合されて、前記遊星歯車列に連結される請求項１に記載の動力伝達装置。
12. 前記非回転リアサイドフィクスチャーの外側に配されて、前記非回転リアサイドフィクスチャーと結合するリアサイドシーリングカバーと、
    前記非回転フロントサイドフィクスチャーの外側に配されて、前記非回転フロントサイドフィクスチャーと結合するフロントサイドシーリングカバーと、をさらに含み、
    前記フロントサイドシーリングカバーおよび前記リアサイドシーリングカバーは、シーリングを担う部材である請求項１に記載の動力伝達装置。
13. 前記リアサイドシーリングカバーと前記非回転リアサイドフィクスチャーとの間、そして、前記フロントサイドシーリングカバーと前記非回転フロントサイドフィクスチャーとの間には、それぞれオイルシールがさらに配される請求項１２に記載の動力伝達装置。
14. 前記入力歯車を支持する入力歯車支持部材と、
    前記モータが載置されるモータアダプダと、
    前記モータアダプダに前記入力歯車支持部材を回転自在に連結させる少なくとも１つの連結口と、
    をさらに含む請求項１に記載の動力伝達装置。
15. 前記連結口は、
    前記入力歯車支持部材に係止されて、前記入力歯車支持部材のフランジ領域に連結される入力歯車支持軸受と、
    前記入力歯車支持軸受と共に前記入力歯車支持部材に係止されるが、前記モータのモータ軸を前記入力歯車支持部材に結合させるクランプと、
    前記入力歯車支持軸受と前記クランプとの間の漏油防止のために、前記入力歯車支持部材に結合されるオイルシールと、
    を含む請求項１４に記載の動力伝達装置。
16. 前記遊星歯車列は、前記入力歯車の外面と前記リングギアの内面とに歯形噛み合って、前記入力歯車の回転に連動して回転する３つの遊星歯車である請求項１に記載の動力伝達装置。

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