JP6750104B2 - 超高減速用遊星歯車減速装置 - Google Patents

Description

本発明は、超高減速用遊星歯車減速装置に係り、より詳細には、効率的な構造であって、超高減速比を提供し、かつ軽薄短小な構造を有するために、コンパクトな装備に容易に適用可能な超高減速用遊星歯車減速装置に関する。

遊星歯車減速機（ｐｌａｎｅｔａｒｙ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｇｅａｒ）は、入力トルクを減速させて大きな駆動力を発生させる装置であって、産業全般にわたって広く使われる。

例えば、自動化及び精密制御機器では、電動モータ、サーボモータのような動力源の原動軸を通じて伝達される高負荷の回転速度を減速させて伝達するために、遊星歯車減速機が使われる。

通常の遊星歯車減速機は、中心軸に配置される太陽歯車（ｓｕｎ ｇｅａｒ）と、太陽歯車に外接される多数の遊星歯車（ｐｌａｎｅｔａｒｙ ｇｅａｒ）と、多数の遊星歯車の半径方向外側に配置されて多数の遊星歯車と外接されるリングギア（ｒｉｎｇ ｇｅａｒ）と、を含む。

これにより、太陽歯車に回転力が入力されれば、その回転力が遊星歯車に伝達されて出力されるが、この際の遊星歯車が自体的に回転するだけではなく、リングギア上で回転するために、一定の減速比を具現させ得る。

一方、１つの遊星歯車減速機の提供する減速比は、既定の値を有する。すなわち、リングギアと太陽歯車のギア個数を、太陽歯車のギア個数で割った値が、当該遊星歯車減速機が提供する減速比であるが、これは、変更されず、一定に定められているしかない。

したがって、さらに高い減速比、特に、超高減速比を具現しようとする時は、２つの遊星歯車減速機を連結して使用することを考慮することができる。

しかし、遊星歯車減速機を単純に連結させて使用する場合には、体積が大きくなるしかないために、インデックス（ｉｎｄｅｘ）のようなコンパクトな装備に適用が難しい問題点があるという点を考慮すれば、コンパクトながらも、超高減速比を具現することができる新概念の減速装置についての技術開発が必要な実情である。

本発明が解決しようとする技術的課題は、効率的な構造であって、超高減速比を提供し、かつ軽薄短小な構造を有するために、コンパクトな装備に容易に適用可能な超高減速用遊星歯車減速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（ｍｏｔｏｒ）の回転速度を１次減速させた１次減速度を提供する遊星歯車減速ユニットと、前記遊星歯車減速ユニットが端部に連結されるが、少なくとも２つのパート（ｐａｒｔ）が一体に結合されて形成される入力軸モジュール、及び、前記入力軸モジュールとの相互作用によって、前記１次減速度をさらに減速させて２次減速度で出力する出力軸モジュール、を備える内接式遊星歯車減速機と、を含むことを特徴とする超高減速用遊星歯車減速装置が提供され得る。

前記内接式遊星歯車減速機の入力軸モジュールは、一端部が、前記出力軸モジュール側に配置される第１入力軸モジュールと、一端は前記第１入力軸モジュールと結合され、他端は前記遊星歯車減速ユニットと連結される第２入力軸モジュールと、を含み得る。

前記第１入力軸モジュールは、前記出力軸モジュール側に配置され、外面に入力歯車が連結される第１モジュールヘッドと、前記第１モジュールヘッドと連結される第１モジュールシャフトと、を含み、前記第２入力軸モジュールは、内部が空いている中空状を有し、前記第１モジュールシャフトが挿入される第２モジュール中空ボディーと、前記第２モジュール中空ボディーの端部に形成され、前記第２モジュール中空ボディーの直径よりも大きく形成される第２モジュールフランジと、を含み得る。

前記第１入力軸モジュールの第１モジュールシャフトと前記第２入力軸モジュールの第２モジュール中空ボディーとのうち何れか１つには、キー（ｋｅｙ）結合のためのキーブロックが設けられ、相手側には、前記キーブロックが結合されるキー溝が形成され、前記第１入力軸モジュールの第１モジュールシャフトと前記第２入力軸モジュールの第２モジュール中空ボディーは、前記キー結合が進められた後にボルトで固定されて一体型を形成し得る。

前記遊星歯車減速ユニットは、前記第２入力軸モジュールの第２モジュールフランジの中心部に回転自在に配置される１次減速用太陽歯車と、前記１次減速用太陽歯車の半径方向外側で前記１次減速用太陽歯車と噛み合わされる多数の１次減速用遊星歯車と、を含み得る。

前記遊星歯車減速ユニットは、前記内接式遊星歯車減速機の背面に結合されるが、前記多数の１次減速用遊星歯車と噛み合わされる１次減速用リングギア部が中心部に形成されるリングギアプレートをさらに含み得る。

前記１次減速用太陽歯車の一端には、前記１次減速用太陽歯車の直径よりも大きな太陽歯車連結口が一体に設けられ、前記太陽歯車連結口には、前記モータのモータ軸が連結されるモータ軸連結部材が結合され得る。

前記遊星歯車減速ユニットは、前記モータ軸連結部材の外側に結合されて、前記モータ軸連結部材の回転をガイドするモータ軸連結用軸受と、前記モータ軸連結用軸受を支持する軸受支持部材と、をさらに含み得る。

前記太陽歯車連結口と前記モータ軸連結部材は、締まりばめ方式で結合され、前記モータ軸連結部材の端部には、その周り方向に沿って多数の切り取りスロットが形成され得る。

前記遊星歯車減速ユニットは、前記モータ軸連結部材の切り取りスロット領域を選択的にクランピングさせるクランプと、前記内接式遊星歯車減速機の背面に結合されるが、前記モータが装着されるようにするモータ装着板と、をさらに含み得る。

前記内接式遊星歯車減速機は、前記入力軸モジュールと前記出力軸モジュールとが搭載される場所を形成するが、内歯車が内壁に一体に形成される内歯車一体型本体と、前記内歯車一体型本体の一端に結合されて、前記遊星歯車減速ユニットが装着される場所を形成する端部カバーと、をさらに含み得る。

前記内接式遊星歯車減速機は、前記出力軸モジュール側に配置され、前記第１モジュールヘッドの周り方向に沿って配置されて前記第１モジュールヘッドの入力歯車と噛み合わされて連動する多数の等方１段遊星歯車と、一端部が前記等方１段遊星歯車に連結されて、前記等方１段遊星歯車の回転によって回転する回転軸、及び前記回転軸上に既定の間隔の位相差を有して連結される多数の偏心カムを備える多数のクランク軸と、をさらに含み得る。

前記内接式遊星歯車減速機は、中心部には、前記入力軸モジュールが通過されるモジュール通過孔が形成され、外壁には、前記内歯車一体型本体の内歯車に噛み合わされる外歯車が形成され、前記クランク軸の偏心カムと連結されて、前記クランク軸の回転によって並進回動する多数の共役遊星歯車をさらに含み得る。

前記出力軸モジュールは、前記入力軸モジュールの入力歯車が中心部に配置される扁平出力軸と、前記扁平出力軸と結合され、歳差運動の発生を防止させる歳差防止板と、を含み得る。

前記出力軸モジュールは、前記扁平出力軸と前記歳差防止板とに結合されて出力振動を抑制させる振動抑制ピンをさらに含み得る。

本発明によれば、効率的な構造であって、超高減速比を提供し、かつ軽薄短小な構造を有するために、コンパクトな装備に容易に適用可能である。

本発明の一実施形態による超高減速用遊星歯車減速装置の斜視図である。 図１の背面斜視図である。 図１の部分縦断面図である。 図２における端部カバーを分離した図面である。 図４におけるクランプとモータ装着板とを分離した図面である。 図５における遊星歯車減速ユニットの一部をさらに分離した図面である。 入力軸モジュールと遊星歯車減速ユニットとの一部についての分解図である。 図７の組立断面図である。 内接式遊星歯車減速機の分解図である。 図９の背面図である。 図９の一部構成のみを抜粋した状態の図面である。 図１０の一部構成のみを抜粋した状態の図面である。 入力軸モジュールの分解図である。 入力軸モジュールの分解図である。 出力軸モジュールの分解図である。 出力軸モジュールの分解図である。

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り、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、同じ部材を示す。

図１は、本発明の一実施形態による超高減速用遊星歯車減速装置の斜視図であり、図２は、図１の背面斜視図であり、図３は、図１の部分縦断面図であり、図４は、図２における端部カバーを分離した図面であり、図５は、図４におけるクランプとモータ装着板とを分離した図面であり、図６は、図５における遊星歯車減速ユニットの一部をさらに分離した図面であり、図７は、入力軸モジュールと遊星歯車減速ユニットとの一部についての分解図であり、図８は、図７の組立断面図であり、図９は、内接式遊星歯車減速機の分解図であり、図１０は、図９の背面図であり、図１１及び図１２は、それぞれ図９と図１０との一部構成のみを抜粋した状態の図面であり、図１３及び図１４は、それぞれ入力軸モジュールの分解図であり、図１５及び図１６は、それぞれ出力軸モジュールの分解図である。

これら図面を参照すれば、本実施形態による超高減速用遊星歯車減速装置１は、効率的な構造であって、超高減速比を提供し、かつ軽薄短小な構造を有するために、コンパクトな装備に容易に適用可能にしたものであって、図示していないモータが連結される遊星歯車減速ユニット２００（主に、図２から図８参照）と、遊星歯車減速ユニット２００が結合される内接式遊星歯車減速機１００（主に、図１、図９から図１６参照）と、を含み得る。

本実施形態による超高減速用遊星歯車減速装置１の結合構造は、図２及び図３に示したように、遊星歯車減速ユニット２００が内接式遊星歯車減速機１００の一端、特に、入力軸モジュール１２０の端部に結合される形態であるが、これと同じである場合、図３に示されたように、軽薄短小な構造を提供し、かつ構造的な特徴によって超高減速比を具現することができる。すなわち、図示していないモータの回転速度が遊星歯車減速機１００によって１次減速された後、再び内接式遊星歯車減速機１００を通じて２次減速された後、出力されるために、大きなトルク（ｔｏｒｑｕｅ）を発生させながらも、超高減速比を具現することができる。

以下、説明の便宜上、図１、そして、図９から図１６を参照して、内接式遊星歯車減速機１００について先に説明した後、引き続き図２から図８を参照して、遊星歯車減速ユニット２００について説明する。

まず、内接式遊星歯車減速機１００について説明する。図１、そして、図９から図１６に示したように、内接式遊星歯車減速機１００は、遊星歯車減速ユニット２００側から入力される１次減速度をさらに減速させて２次減速度で出力する役割を果たす。

このような内接式遊星歯車減速機１００は、減速のための多数の部品が搭載される内歯車一体型本体１１０と、内歯車一体型本体１１０の一端に結合されて遊星歯車減速ユニット２００が装着される場所を形成する端部カバー１９１と、モータの回転速度を１次減速させた１次減速度が遊星歯車減速ユニット２００から入力される入力軸モジュール１２０（図１３及び図１４参照）と、１次減速度をさらに減速させて２次減速度で出力する出力軸モジュール１３０（図１５及び図１６参照）と、を含む。

内接式遊星歯車減速機１００が、前記のようなコンパクトな構造で適用される場合、制約条件や別途の補助構造物使用条件なしでも、入力軸モジュール１２０を当該位置に容易に装着することができて、装着体積を最小化し、減速帯域を従来よりも向上させ得る。

内歯車一体型本体１１０は、後述する共役遊星歯車１６０、すなわち、一対の共役遊星歯車１６０と噛み合わされる構造物である。共役遊星歯車１６０との噛合いのために、内歯車一体型本体１１０の内壁には、内歯車１１１が形成される。内歯車１１１は、内歯車一体型本体１１０の内壁に一体に形成され得る。

内歯車一体型本体１１０の周りには、多数の通孔１１２が形成される。通孔１１２は、端部カバー１９１とのボルト１９４ａ（図９及び図１０参照）の結合のために設けられる。すなわち、内歯車一体型本体１１０の端部には、端部カバー１９１が結合されるが、端部カバー１９１が内歯車一体型本体１１０に結合されるために、内歯車一体型本体１１０と端部カバー１９１には、それぞれ通孔１１２、１９１ａが形成される。これにより、通孔１１２、１９１ａにボルト１９４ａを挿入して締結することにより、内歯車一体型本体１１０と端部カバー１９１とを結合させることができる。

端部カバー１９１の中央には、入力軸モジュール１２０、特に、第２入力軸モジュール１２２に連結される遊星歯車減速ユニット２００の構成、すなわち、モータ軸連結部材２６０などが通過される第１通過ホール１９１ｂが形成される。

入力軸モジュール１２０は、内歯車一体型本体１１０に連結されるが、モータの回転速度を１次減速させた１次減速度が遊星歯車減速ユニット２００から入力される部分である。すなわち、モータが動作すれば、遊星歯車減速ユニット２００によって１次減速された後、入力軸モジュール１２０に直接伝達される。

本実施形態において、入力軸モジュール１２０は、少なくとも２つのパートに分離された状態で互いに結合されて一体型を形成する。

これについてより詳細に説明すると、もし、以前のように入力軸モジュール１２０が１つの本体で適用されれば、減速機中央の空間よりも入力軸の後端部外周面歯形が大きな場合には、減速機本体の中央空間に貫通できず、装着自体が不可能であるか、装着のための別途の補助構造物が必要であって、結局、装着体積を最小化しにくい結果をもたらし、これにより、相対的に低減速比の具現にも制約が発生するしかなかった。

しかし、本実施形態のように、入力軸モジュール１２０が少なくとも２つのパートに分離された状態で互いに結合されて、一体型を形成すれば、前述した問題点を解決することができる。すなわち、第２入力軸モジュール１２２は、遊星歯車減速ユニット２００側に連結された状態であり、反対側で第１入力軸モジュール１２１が配置されて、第２入力軸モジュール１２２と結合される構造であるために、第１入力軸モジュール１２１の直径を大きくする必要がなくて、設置に制約がないだけではなく、装着のための別途の補助構造物も必要ではない。特に、第１入力軸モジュール１２１の端部に形成される入力歯車１２１ｃが出力軸モジュール１３０の扁平出力軸１３１に配置されているために、装着体積の最小化を具現できるということはもとより、相対的に低減速比の具現にも有利である。

このような役割を担当する入力軸モジュール１２０は、図１３及び図１４に詳細に示されたように、その一端部が出力軸モジュール１３０の扁平出力軸１３１側に配置される第１入力軸モジュール１２１と、一端は第１入力軸モジュール１２１と結合され、他端は遊星歯車減速ユニット２００と連結される第２入力軸モジュール１２２と、を含む。詳細に後述するが、第２入力軸モジュール１２２には、遊星歯車減速ユニット２００を成す多数の１次減速用遊星歯車２２０が連結される。

第１入力軸モジュール１２１は、出力軸モジュール１３０の扁平出力軸１３１側に配置されるが、外面に入力歯車１２１ｃが連結される第１モジュールヘッド１２１ａと、第１モジュールヘッド１２１ａと連結され、第２入力軸モジュール１２２に挿入される第１モジュールシャフト１２１ｂと、を含み得る。第１モジュールヘッド１２１ａの外面に形成される入力歯車１２１ｃは、楔形歯形で適用されることにより、動作を柔軟にする。

第２入力軸モジュール１２２は、内部が空いている中空状を有し、第１モジュールシャフト１２１ｂが挿入される第２モジュール中空ボディー１２２ａと、第２モジュール中空ボディー１２２ａの端部に形成されるが、第２モジュール中空ボディー１２２ａの直径よりも大きく形成される第２モジュールフランジ１２２ｂと、を含み得る。

一方、第１入力軸モジュール１２１と第２入力軸モジュール１２２とが結合された状態で、これらが任意に回転してはならない。すなわち、遊星歯車減速ユニット２００が結合された第２入力軸モジュール１２２に対して第１入力軸モジュール１２１が空回りしてはならない。

このために、第１モジュールシャフト１２１ｂの外壁には、キーブロック１２１ｄが設けられ、第２モジュール中空ボディー１２２ａの内壁には、キーブロック１２１ｄが結合されるように挿入されるキー溝１２２ｃが形成される。したがって、第１入力軸モジュール１２１と第２入力軸モジュール１２２とを結合させる時、キーブロック１２１ｄとキー溝１２２ｃとを係止することにより、第１入力軸モジュール１２１が空回り現象を予防することができる。

また、キー結合された第１入力軸モジュール１２１と第２入力軸モジュール１２２とが一体型になるようにボルト１２３が使われる。言い換えれば、第１入力軸モジュール１２１の第１モジュールシャフト１２１ｂと第２入力軸モジュール１２２の第２モジュール中空ボディー１２２ａは、キーブロック１２１ｄとキー溝１２２ｃとを通じるキー結合が進められた後にボルト１２３で固定されて、一体型、言い換えれば、まるで１つの構造物のような入力軸モジュール１２０を成し得る。

このような入力軸モジュール１２０が円滑に回転し、また、入力軸モジュール１２０に提供されるオイルが漏れないように、入力軸モジュール１２０の周辺には、入力軸支持軸受１２５と、入力軸オイルシール１２６と、が設けられる。入力軸支持軸受１２５の周辺には、入力軸支持軸受１２５を支持するＣリング１２７が設けられる。

出力軸モジュール１３０は、多数の部品を通じて入力軸モジュール１２０と連結されて、互いに作用し、入力軸モジュール１２０から入力される１次減速度をさらに減速させて２次減速度で出力する役割を果たす。すなわち、モータからの回転速度を大きく減速させながらも、大きなトルクを出力する役割を果たす。

このような出力軸モジュール１３０は、主に図１５及び図１６に示したように、入力軸モジュール１２０の入力歯車１２１ｃが中心部に配置される扁平出力軸１３１と、扁平出力軸１３１と結合され、歳差運動（ｐｒｅｃｅｓｓｉｏｎａｌ ｍｏｔｉｏｎ）の発生を防止させる歳差防止板１３２と、を含む。

扁平出力軸１３１の中央には、第１入力軸モジュール１２１の入力歯車１２１ｃが配置される入力歯車配置部１３１ａが形成される。そして、入力歯車配置部１３１ａの周辺には、入力歯車１２１ｃと噛み合わされる多数の等方１段遊星歯車１４１が回転自在に配置される多数の遊星歯車配置部１３１ｂが形成される。入力歯車配置部１３１ａと遊星歯車配置部１３１ｂの中央は、いずれも隣となった構造物との連結のための貫通ホールの形態を取る。

歳差防止板１３２に向けた扁平出力軸１３１の一端には、多数の離隔脚１３１ｃが形成され、離隔脚１３１ｃには、ボルト孔１３１ｄが形成される。離隔脚１３１ｃは、扁平出力軸１３１の周り方向に沿って多数個設けられるが、このような離隔脚１３１ｃによって、扁平出力軸１３１と歳差防止板１３２は、離隔脚１３１ｃの長さほど離隔した状態で結合され得る。

歳差防止板１３２には、離隔脚１３１ｃのボルト孔１３１ｄに連通される通孔１３２ａが形成される。したがって、ボルト（Ｂ）を歳差防止板１３２の通孔１３２ａに挿入させて扁平出力軸１３１の離隔脚１３１ｃに形成されるボルト孔１３１ｄに締結することにより、扁平出力軸１３１と歳差防止板１３２とを１つの本体で連結することができる。

扁平出力軸１３１と歳差防止板１３２との間には、出力振動を抑制させる振動抑制ピン１３３が結合される。振動抑制ピン１３３は、互いに離隔間隔を置いて多数個適用可能である。振動抑制ピン１３３が扁平出力軸１３１と歳差防止板１３２との間に結合されるように、扁平出力軸１３１と歳差防止板１３２には、それぞれピンホール１３１ｅ、１３２ｅが形成される。扁平出力軸１３１に形成されるピンホール１３１ｅは、離隔脚１３１ｃのボルト孔１３１ｄの周辺に配置される。

一方、本実施形態による内接式遊星歯車減速機１００には、減速作用、すなわち、入力軸モジュール１２０から入力される１次減速度をさらに減速させて２次減速度で出力するための手段として多数の等方１段遊星歯車１４０、多数のクランク軸１５０、多数の共役遊星歯車１６０が設けられる。

多数の等方１段遊星歯車１４０は、入力軸モジュール１２０の第１入力軸モジュール１２１を成す第１モジュールヘッド１２１ａの周り方向に沿って配置されて、第１モジュールヘッド１２１ａの入力歯車１２１ｃと噛み合わされて連動する。すなわち、モータによって入力軸モジュール１２０が回転する場合、入力軸モジュール１２０の入力歯車１２１ｃと噛み合わされる多数の等方１段遊星歯車１４０も、回転し得る。

このような等方１段遊星歯車１４０は、等角度で離隔配置され、出力軸モジュール１３０を形成する扁平出力軸１３１の遊星歯車配置部１３１ｂ上に１つずつ回転自在に配置され、クランク軸１５０と連結される。このように、クランク軸１５０が扁平出力軸１３１を通過して等方１段遊星歯車１４０と連結されなければならないために、遊星歯車配置部１３１ｂの中心は貫通される。

等方１段遊星歯車１４０の位置離脱を防止し、内接式遊星歯車減速機１００の端部仕上げ処理のために、出力軸シーリング蓋１７１と出力軸オイルシール１７２とが等方１段遊星歯車１４０に隣接するように位置された後に扁平出力軸１３１に結合される。

出力軸オイルシール１７２は、出力軸シーリング蓋１７１と扁平出力軸１３１との間に配置され、出力軸シーリング蓋１７１は、扁平出力軸１３１にボルト（Ｂ１）結合される。

多数のクランク軸１５０は、等方１段遊星歯車１４０及び共役遊星歯車１６０と連結される。多数のクランク軸１５０は、等方１段遊星歯車１４０の個数ほど適用可能である。本実施形態の場合、３つの等方１段遊星歯車１４０とクランク軸１５０とが適用されている。このようなクランク軸１５０は、その一端部が等方１段遊星歯車１４０に連結されて、等方１段遊星歯車１４０の回転によって回転する回転軸１５１と、回転軸１５１上に既定の間隔の位相差を有して連結される多数の偏心カム１５２と、を含む。

クランク軸１５０と等方１段遊星歯車１４０が空回りしないように、回転軸１５１の一端部には、Ｄカット加工部１５１ａが形成され、等方１段遊星歯車１４０には、Ｄカット加工部１５１ａが結合される非円形ホール１４１が形成される。

クランク軸１５０と等方１段遊星歯車１４０が空回りしないようにするために、以前のように、これらのスプライン結合を考慮することもできるが、この場合、スプライン具現のための歯数が多くなって、如何なるものを基準にしてクランク軸１５０と等方１段遊星歯車１４０を組み立てなければならないかの混同の恐れがある。

しかし、本実施形態のように、回転軸１５１の一端部にＤカット加工部１５１ａを作り、これに対応して等方１段遊星歯車１４０に非円形ホール１４１を形成させる場合、クランク軸１５０と等方１段遊星歯車１４０の組み立て時に、位相把握が容易になるという利点がある。

偏心カム１５２は、回転軸１５１上に既定の間隔の位相差を有して連結される構造物であって、それぞれが共役遊星歯車１６０と１つずつ連結される。これらの連結のために、多数の支持具が使われるが、これについては、図示及び説明を省略する。

多数の共役遊星歯車１６０は、中心部に入力軸モジュール１２０が通過されるモジュール通過孔１６２が形成され、外壁に内歯車一体型本体１１０の内歯車１１１に噛み合わされる外歯車１６１が形成され、クランク軸１５０の偏心カム１５２と連結されて、クランク軸１５０の回転によって並進回動するギアである。示されたように、一対で適用可能である。

共役遊星歯車１６０の中心部外郭には、扁平出力軸１３１の離隔脚１３１ｃが通過される離隔脚通過ホール１６３が形成される。共役遊星歯車１６０の両側には、共役遊星歯車１６０の支持のための共役出力軸支持長軸アンギュラボール軸受１７３が結合され得る。

次いで、遊星歯車減速ユニット２００についての説明である。図２から図８に示したように、遊星歯車減速ユニット２００は、図示していないモータと連結される減速機あるいは減速部品であって、モータの回転速度を１次減速させた１次減速度を前述した内接式遊星歯車減速機１００の入力軸モジュール１２０に伝達する役割を果たす。

このように、遊星歯車減速ユニット２００は、モータの回転速度を１次減速させた１次減速度を前述した内接式遊星歯車減速機１００の入力軸モジュール１２０に伝達するために、遊星歯車減速ユニット２００は、入力軸モジュール１２０、すなわち、入力軸モジュール１２０の第２入力軸モジュール１２２に連結され得る。特に、第２入力軸モジュール１２２を成す第２モジュールフランジ１２２ｂに内接式遊星歯車減速機１００が連結され得る。

このような内接式遊星歯車減速機１００は、１次減速用太陽歯車２１０、多数の１次減速用遊星歯車２２０、そして、１次減速用リングギア部２３０を備えるリングギアプレート２４０を含み得る。

１次減速用太陽歯車２１０は、第２入力軸モジュール１２２の第２モジュールフランジ１２２ｂの中心部に回転自在に配置されるギアである。

そして、１次減速用遊星歯車２２０は、１次減速用太陽歯車２１０の半径方向外側で１次減速用太陽歯車２１０と噛み合わされる。本実施形態において、１次減速用遊星歯車２２０は、等間隔で３つが設けられ、１次減速用太陽歯車２１０の外側で１次減速用太陽歯車２１０と噛み合わされる。

したがって、１次減速用太陽歯車２１０が回転すれば、これに連動して多数の１次減速用遊星歯車２２０が回転し得る。この際、１次減速用遊星歯車２２０は、減速のために自体回転もするが、公転しなければならない。このために、リングギアプレート２４０が適用される。

リングギアプレート２４０は、内接式遊星歯車減速機１００の背面に結合される構造物であって、その中心部には、多数の１次減速用遊星歯車２２０と噛み合わされる１次減速用リングギア部２３０が形成される。

したがって、１次減速用太陽歯車２１０が回転すれば、これに連動して多数の１次減速用遊星歯車２２０が自体回転しながら、１次減速用リングギア部２３０によって公転するが、これにより、モータの回転速度を１次減速させることができる。この際の減速比は、１次減速用リングギア部２３０と１次減速用太陽歯車２１０のギア個数を１次減速用太陽歯車２１０のギア個数で割った値であり得るので、あらかじめ適切に設計して１次減速度をセッティングすることができる。

一方、前述したように、１次減速用遊星歯車２２０の自体回転または公転のためには、１次減速用太陽歯車２１０が回転しなければならない。そのためには、１次減速用太陽歯車２１０にモータが直結されなければならないが、このために、太陽歯車連結口２５０と、モータ軸連結部材２６０と、が設けられる。

太陽歯車連結口２５０は、１次減速用太陽歯車２１０の一端で１次減速用太陽歯車２１０の直径よりも大きく形成される構造物である。図３及び図８の断面図に示されたように、１次減速用太陽歯車２１０と太陽歯車連結口２５０は、一体型構造物であり得る。

モータ軸連結部材２６０は、その一端が太陽歯車連結口２５０と結合され、他端がモータのモータ軸と連結される。本実施形態において、太陽歯車連結口２５０とモータ軸連結部材２６０は、締まりばめ方式で結合され得る。これにより、モータが動作してモータ軸が回転すれば、モータ軸連結部材２６０と太陽歯車連結口２５０とを通じて１次減速用太陽歯車２１０が回転し得る。

モータ軸連結部材２６０の端部には、その周り方向に沿って多数の切り取りスロット２６１が形成される。多数の切り取りスロット２６１は、モータ軸を容易に挿入させるための手段であり得る。

このようなモータ軸連結部材２６０の外側には、モータ軸連結部材２６０の回転をガイドするモータ軸連結用軸受２７１が設けられる。そして、モータ軸連結用軸受２７１は、軸受支持部材２７２によって支持される。軸受支持部材２７２は、端部カバー１９１に螺合されながら、モータ軸連結用軸受２７１を支持することができる。

一方、本実施形態による超高減速用遊星歯車減速装置１には、モータ（図示せず）の装着のためにクランプ２７４と、モータ装着板２７５と、がさらに設けられる。

クランプ２７４は、モータ軸連結部材２６０の切り取りスロット２６１領域を選択的にクランピングさせる役割を果たす。すなわち、モータ軸がモータ軸連結部材２６０に連結された後には、クランプ２７４で切り取りスロット２６１領域を締めることにより、モータ軸とモータ軸連結部材２６０との連結が任意に解除されないようにする。

モータ装着板２７５は、内接式遊星歯車減速機１００の背面に結合されるが、モータが装着されるようにする役割を果たす。モータ装着板２７５は、図示していないネジによって軸受支持部材２７２に結合され得る。

このような構成を有する超高減速用遊星歯車減速装置１の作用を説明する。
まず、図示していないモータが動作してモータ軸が回転すれば、遊星歯車減速ユニット２００を成すモータ軸連結部材２６０と太陽歯車連結口２５０とを通じて１次減速用太陽歯車２１０が回転し得る。

１次減速用太陽歯車２１０が回転すれば、これに噛み合わされる多数の１次減速用遊星歯車２２０が自体回転しながら、１次減速用リングギア部２３０によって公転し、その作用によってモータの回転速度を１次減速させることができる。

一方、遊星歯車減速ユニット２００を通じてモータの回転速度を１次減速されれば、引き続き１次減速度が内接式遊星歯車減速機１００の入力軸モジュール１２０にそのまま伝達される。

モータの回転速度が１次減速された１次減速度が内接式遊星歯車減速機１００の入力軸モジュール１２０に伝達されて、入力軸モジュール１２０の第２入力軸モジュール１２２が回転すれば、第２入力軸モジュール１２２と軸結合されて１つの本体を成す第１入力軸モジュール１２１が回転し得る。

第１入力軸モジュール１２１が回転すれば、第１入力軸モジュール１２１の入力歯車１２１ｃと噛み合わされる多数の等方１段遊星歯車１４０が回転する。等方１段遊星歯車１４０が回転すれば、等方１段遊星歯車１４０に連結されたクランク軸１５０が回転力を伝達されて自転及び公転する。

この際、クランク軸１５０は、自転及び公転運動しながら所定の減速比、すなわち、入力軸モジュール１２０とそれに噛み合わされている等方１段遊星歯車１４０の歯合比による２次減速作用を行い、これと共にクランク軸１５０の偏心カム１５２に装着された共役遊星歯車１６０が並進回動する。

そして、クランク軸１５０の減速運動は、出力軸モジュール１３０に伝達されて要求される減速比による減速度、すなわち、遊星歯車減速ユニット２００側の１次減速度よりもさらに減速された２次減速度を出力可能にする。したがって、装備はコンパクトであるが、超高減速比を提供することができる。

このような構造と作用とを有する本実施形態によれば、効率的な構造であって、超高減速比を提供し、かつ軽薄短小な構造を有するために、コンパクトな装備に容易に適用可能である。

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ものと言わなければならない。

本発明は、回転運動または直線運動を要する各種の工作機械を含めて産業用機械装置、半導体あるいは平面ディスプレイ製造設備、そして、各種物流移送設備などに用いられ得る。

Claims (12)

1. モータの回転速度を１次減速させた１次減速度を提供する遊星歯車減速ユニットと、
   前記遊星歯車減速ユニットが端部に連結され、少なくとも２つのパートが一体に結合されて形成される入力軸モジュールと、前記入力軸モジュールとの相互作用によって、前記１次減速度をさらに減速させて２次減速度で出力する出力軸モジュールと、を備える内接式遊星歯車減速機と、を含む超高減速用遊星歯車減速装置であって、
   前記内接式遊星歯車減速機の入力軸モジュールは、
   一端部が、前記出力軸モジュール側に配置される第１入力軸モジュールと、
   一端は、前記第１入力軸モジュールと結合され、他端は、前記遊星歯車減速ユニットと連結される第２入力軸モジュールと、を含み、
   前記第１入力軸モジュールは、
   前記出力軸モジュール側に配置され、外面に入力歯車が連結される第１モジュールヘッドと、
   前記第１モジュールヘッドと連結される第１モジュールシャフトと、を含み、
   前記第２入力軸モジュールは、
   内部が空いている中空状を有し、前記第１モジュールシャフトが挿入される第２モジュール中空ボディーと、
   前記第２モジュール中空ボディーの端部に形成され、前記第２モジュール中空ボディーの直径よりも大きく形成される第２モジュールフランジと、を含み、
   前記第１入力軸モジュールの第１モジュールシャフトと前記第２入力軸モジュールの第２モジュール中空ボディーとのうち何れか１つには、キー結合のためのキーブロックが設けられ、相手側には、前記キーブロックが結合されるキー溝が形成され、
   前記第１入力軸モジュールの第１モジュールシャフトと前記第２入力軸モジュールの第２モジュール中空ボディーは、前記キー結合が進められた後にボルトで固定されて一体型を形成する、
   ことを特徴とする超高減速用遊星歯車減速装置。
2. 前記遊星歯車減速ユニットは、
   前記第２入力軸モジュールの第２モジュールフランジの中心部に回転自在に配置される１次減速用太陽歯車と、
   前記１次減速用太陽歯車の半径方向外側で前記１次減速用太陽歯車と噛み合わされる多数の１次減速用遊星歯車と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の超高減速用遊星歯車減速装置。
3. 前記遊星歯車減速ユニットは、前記内接式遊星歯車減速機の背面に結合され、前記多数の１次減速用遊星歯車と噛み合わされる１次減速用リングギア部が中心部に形成されるリングギアプレートをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の超高減速用遊星歯車減速装置。
4. 前記１次減速用太陽歯車の一端には、前記１次減速用太陽歯車の直径よりも大きな太陽歯車連結口が一体に設けられ、
   前記太陽歯車連結口には、前記モータのモータ軸が連結されるモータ軸連結部材が結合されることを特徴とする請求項２に記載の超高減速用遊星歯車減速装置。
5. 前記遊星歯車減速ユニットは、
   前記モータ軸連結部材の外側に結合されて、前記モータ軸連結部材の回転をガイドするモータ軸連結用軸受と、
   前記モータ軸連結用軸受を支持する軸受支持部材と、
   をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の超高減速用遊星歯車減速装置。
6. 前記太陽歯車連結口と前記モータ軸連結部材は、締まりばめ方式で結合され、
   前記モータ軸連結部材の端部には、その周り方向に沿って多数の切り取りスロットが形成されることを特徴とする請求項４に記載の超高減速用遊星歯車減速装置。
7. 前記遊星歯車減速ユニットは、
   前記モータ軸連結部材の切り取りスロット領域を選択的にクランピングさせるクランプと、
   前記内接式遊星歯車減速機の背面に結合され、前記モータが装着されるようにするモータ装着板と、
   をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の超高減速用遊星歯車減速装置。
8. 前記内接式遊星歯車減速機は、
   前記入力軸モジュールと前記出力軸モジュールとが搭載される場所を形成し、内歯車が内壁に一体に形成される内歯車一体型本体と、
   前記内歯車一体型本体の一端に結合されて、前記遊星歯車減速ユニットが装着される場所を形成する端部カバーと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の超高減速用遊星歯車減速装置。
9. 前記内接式遊星歯車減速機は、
   前記出力軸モジュール側に配置され、前記第１モジュールヘッドの周り方向に沿って配置されて、前記第１モジュールヘッドの入力歯車と噛み合わされて連動する多数の等方１段遊星歯車と、
   一端部が前記等方１段遊星歯車に連結されて、前記等方１段遊星歯車の回転によって回転する回転軸と、前記回転軸上に既定の間隔の位相差を有して連結される多数の偏心カムを備える多数のクランク軸と、
   をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の超高減速用遊星歯車減速装置。
10. 前記内接式遊星歯車減速機は、
    中心部には、前記入力軸モジュールが通過されるモジュール通過孔が形成され、
    外壁には、前記内歯車一体型本体の内歯車に噛み合わされる外歯車が形成され、前記クランク軸の偏心カムと連結されて、前記クランク軸の回転によって並進回動する多数の共役遊星歯車をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の超高減速用遊星歯車減速装置。
11. 前記出力軸モジュールは、
    前記入力軸モジュールの入力歯車が中心部に配置される扁平出力軸と、
    前記扁平出力軸と結合され、歳差運動の発生を防止させる歳差防止板と、
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の超高減速用遊星歯車減速装置。
12. 前記出力軸モジュールは、前記扁平出力軸と前記歳差防止板とに結合されて出力振動を抑制させる振動抑制ピンをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の超高減速用遊星歯車減速装置。