KR101371919B1 - 다단 감속 기어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다단 감속 기어에 관한 것으로서, 이 감속 기어에서는 제1 감속단이 유성 트랜스미션(8)으로서 형성되며, 구동 가능한 제1 선 기어(22)를 포함하고, 회전 가능하게 지지된 제1 유성 캐리어(10)에서 회전 가능하게 지지된 복수의 제1 유성 기어(20)를 포함하고, 이 유성 기어는 제1 선 기어(22) 및 마찬가자로 회전 가능하게 지지된 제1 내기어(16)와 동시에 맞물리며, 제2 감속단은 적어도 두 개의 피니언(4, 6)을 포함하고, 이 양측 피니언은 둘레의 다양한 위치에서 큰 기어(2)와 맞물림 상태로 존재하며 제1 피니언(4)은 제1 유성 캐리어(10)와 회전 고정식으로 결합되고 적어도 하나의 제2 피니언(6)은 회전 방향을 역전시키는 기어단(12, 14)을 통해 제1 내기어(16)와 구동 결합된다. 제1 감속단은 유성 스테이지로서 형성된 다른 감속단의 전단에 연결되며, 제2 유성 캐리어(24)는 회전 고정식으로 제1 선 기어(22)와 결합되고, 제2 유성 기어(26)는 제2 유성 캐리어(24)에서 회전 가능하게 지지되며 회전 구동 가능한 제2 선 기어(28) 및 제1 내기어(16)와 회전 고정식으로 결합되거나 또는 그와 일체형으로 제조된 제2 내기어(16)와 지속적으로 맞물린다.

Description

다단 감속 기어{MULTI-STAGE REDUCTION GEAR}

본 발명은 청구항 1항의 전제부에 설명된 다단 감속 기어에 관한 것이다.

독일 공개 특허 공보 DE 2420232 A1에는 2단 감속 기어가 공개되어 있다. 이 감속 기어에서는 제1 감속단이 유성 트랜스미션으로서 형성되며 제2 감속단이 세 개의 피니언을 포함하고, 이 피니언은 둘레의 각각 서로 다른 위치에 큰 기어와 맞물리며 제1 피니언이 유성 트랜스미션의 유성 캐리어와 회전 고정식으로 결합되고 다른 양측 피니언이 스퍼 기어단을 통해 유성 트랜스미션의 내기어와 구동 결합된다. 이러한 유형의 트랜스미션은 비교적 컴팩트한 구조로서 매우 큰 토크를 고속으로 전달할 수 있다.

본 발명은 더 높은 총 기어비에 적합한 다단 감속 기어를 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 1항의 특징을 통해 달성된다. 본 발명에 따른 다른 형태 및 이점은 종속항에 설명된다.

본 발명에서는 다단 감속 기어가 제안되는데, 이 감속 기어에서는 제1 감속단이 유성 트랜스미션으로서 형성되며, 구동 가능한 제1 선 기어를 포함하고, 회전 가능하게 지지된 제1 유성 캐리어에서 회전 가능하게 지지된 복수의 제1 유성 기어를 포함하고, 이 유성 기어는 제1 선 기어 및 마찬가지로 회전 가능하게 지지된 제1 내기어와 동시에 맞물리며, 제2 감속단은 적어도 피니언을 포함하고, 이 양측 피니언은 둘레의 다양한 위치에서 큰 기어와 맞물림 상태로 존재하며 제1 피니언은 제1 유성 캐리어와 회전 고정식으로 결합되고 제2 피니언은 회전 방향을 역전시키는 기어단을 통해 제1 내기어와 구동 결합된다.

본 발명에서 제1 감속단은 유성 스테이지로서 형성된 다른 감속단의 전단에 연결되며, 제2 유성 캐리어는 회전 고정식으로 제1 선 기어와 결합되고, 제2 유성 기어는 제2 유성 캐리어에서 회전 가능하게 지지되며 회전 구동 가능한 제2 선 기어 및 제1 내기어와 회전 고정식으로 결합된 제2 내기어와 지속적으로 맞물린다.

이러한 방식으로 매우 큰 기어비가 제공될 수 있으며, 전단 장착 변속기가 매우 컴팩트하고 바람직하게 실시될 수 있다. 이는 특히 제1 및 제2 내기어가 단 하나의 내기어 부품으로서 형성되고, 제1 및 제2 유성 기어가 내기어 부품의 다양한 축방향 영역에서 그 치형에 맞물리는 경우 또는 내기어 부품이 저렴하게 제조할 수 있는 연속되는 치형을 포함하는 경우에 적용된다.

이 감속 기어가 고도의 정밀성 및 제로 백래시가 요구되는 로봇 트랜스미션에 사용되는 경우에는 피니언 및 큰 기어가 원추형으로 형성될 수 있고, 또한 각 피니언의 축방향 위치의 조절을 위한 조절 수단이 큰 기어 대향측에 존재하므로 치형 공차의 조절 및 최소화가 가능하다. 큰 기어는 공급 및 제어 라인을 관통시키기 위한 목적으로 사용되는 중앙 관통구를 포함할 수 있다.

매우 큰 토크가 전달되는 경우, 두 개, 세 개 또는 그 이상의 본 발명에 따른 감속 기어가 공동의 큰 기어를 포함하는 방식으로 조합될 수 있다.

설치비에 맞게 조정이 가능하도록 큰 기어 및 피니언은 비평행 회전축을 구비한 베벨 기어로서 형성될 수도 있다.

양측 피니언이 동일한 톱니 수를 가지며 회전 방향을 역전시키는 기어단이 u/(u+1)의 비로 저속단으로 감속되는 경우에 매우 바람직한 비가 나타나는데, 여기에서 u는 전단에 연결된 유성 트랜스미션에서 선 기어 톱니수에 대한 내기어 톱니수의 비를 의미한다.

하기에서 본 발명은 첨부한 도면을 근거로 예시로서 상세히 설명된다. 도면은 다음과 같다:

도 1은 본 발명에 따른 기어의 실시 형태에 대한 종단면도를 나타낸다.

도 2는 본 발명에 따른 기어의 실시 형태에 대한 개략적 정면도를 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따른 기어의 실시 형태에 대한 개략적 입체도를 나타낸다.

도 4는 본 발명에 따른 기어의 다른 실시 형태에 대한 정면도를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 다단 감속 기어(1)를 나타낸다. 제1 감속단은 유성 트랜스미션(8)으로서 형성되며, 제2 감속단은 큰 기어 둘레의 다양한 위치에서 큰 기어(2)와 맞물리는 두 개의 피니언(4, 6)을 포함한다. 제1 피니언(4)은 유성 트랜스미션(8)의 유성 캐리어(10)와 회전 고정식으로 결합되고 제2 피니언은 스퍼 기어(12, 14)에 의해 형성된 스퍼 기어단을 통해 유성 트랜스미션(8)의 내기어(16)와 구동 결합된다. 도 1의 중심선 위 및 아래에는 다양한 단면이 도시되어 있다. 도 2 및 도 3에는 서로 맞물리는 스퍼 기어(12, 14)의 상호 위치가 도시되어 있다.

유성 트랜스미션(8)은 차동 기어로서 형성되며, 이 차동 기어에서는 유성 캐리어(10) 및 내기어(16)가 스퍼 기어단(12, 14), 피니언(4) 및 큰 기어(2)를 통해 서로 구동 연결 상태로 존재한다.

유성 캐리어(10) 내에서 유성 기어(20)는 유성 샤프트(18) 상에서 회전 가능하게 지지되며, 유성 기어는 내기어(16) 및 선 기어(22)와 동시에 맞물린다.

선 기어(22), 유성 기어(20) 및 내기어(16)로 형성된 유성 트랜스미션(8)의 전단에는 유성 스테이지로서 형성된 다른 감속단이 연결된다. 이것은 도시되지 않은 전동 모터에 의해 구동될 수 있는 선 기어(28) 및 내기어(16)와 동시에 맞물리며 유성 캐리어(24) 상에서 지지되는 유성 기어(26)를 포함한다.

여기에서는 양측 유성 스테이지의 내기어가 서로 회전 고정식으로 결합되는 것이 중요하다. 도시된 실시 형태에서 내기어는 연속되는 치형을 구비한 내기어 부품(16)에서 통합된다. 즉 유성 기어(20, 26)는 동일한 내기어(16)의 서로 다른 축방향 영역에서 그와 맞물린다.

내기어가 가동 중에 정지되지 않는다는 사실은 전단에 연결된 유성 스테이지의 기어비에 바람직한 방식으로 작용한다.

피니언(4, 6) 뿐 아니라 큰 기어도 원추형으로 형성된다. 서클립(32)과 피니언 베어링(34)의 베어링 내측 링 사이에 배치된 조절판(30)은 큰 기어에 대한 각 피니언의 축방향 위치의 조절을 위한 조절 수단으로서 사용된다. 이로써 트랜스미 션의 전체 공차에 가장 큰 영향을 미치는 피니언과 큰 기어 사이의 치형 공차가 조절 또는 제거될 수 있다. 피니언(4, 6)을 위해 각각 제2 베어링(36)이 치형면의 다른 측면에 배치되며, 더욱 상세하게는 축방향에서 스퍼 기어(12, 14)의 치형면과 피니언 사이에 배치된다.

큰 기어는 제어 및 공급 라인을 관통시키기 위한 목적으로 사용할 수 있는 중앙 관통구(40)를 포함한다.

큰 기어에 대해 상대적으로 회전 가능하며 피니언도 지지되어 있는 구성 유닛(42)과 큰 기어(2) 사이에는 축방향에서 O자형으로 배치된 두 개의 베어링(44, 46)이 존재한다. 이러한 유형의 배치는 큰 축방향 및 횡방향 힘의 정확한 전달을 가능하게 한다.

다른 도면에서 동일한 항목은 동일한 부호가 사용된다.

도 4는 두 개의 동일한 유형의 감속 기어가 공동의 큰 기어를 분할하며 두 개가 아니라 네 개의 피니언이 큰 기어에 맞물리는 본 발명의 실시 형태에 대한 정면도를 나탄내다. 이러한 방식으로 전달 가능한 토크 및 전달 가능한 출력을 두 배로 증가시키는 것이 달성된다.

본 발명은 감속 기어에 이용될 수 있다.

[도면 부호의 설명]

1 감속 기어

2 큰 기어

4 피니언

6 피니언

8 유성 트랜스미션

10 유성 캐리어

12 스퍼 기어

14 스퍼 기어

16 내기어

18 유성 샤프트

20 유성 기어

22 선 기어

24 유성 캐리어

26 유성 기어

28 선 기어

30 조절판

32 서클립

34 베어링

36 베어링

40 중앙 관통구

42 구성 유닛

44 베어링

46 베어링

Claims (8)

1. 제1 감속단이 유성 트랜스미션으로서 형성된 다단 감속 기어(1)로서, 구동 가능한 제1 선 기어(22)를 포함하고, 회전 가능하게 지지된 제1 유성 캐리어(10)에서 회전 가능하게 지지된 복수의 제1 유성 기어(20)를 포함하고, 이 유성 기어는 제1 선 기어(22) 및 마찬가지로 회전 가능하게 지지된 제1 내기어(16)와 동시에 맞물리며, 제2 감속단은 최소한 두 개의 피니언(4, 6)을 포함하고, 상기 피니언은 둘레의 다양한 위치에서 큰 기어(2)와 맞물림 상태로 존재하며 제1 피니언(4)은 제1 유성 캐리어(10)와 회전 고정식으로 결합되고 최소한 하나의 제2 피니언(6)은 회전 방향을 역전시키는 기어단(12, 14)을 통해 제1 내기어(16)와 구동 결합되는, 다단 감속 기어(1)에 있어서,

   제1 감속단은 유성 스테이지로서 형성된 다른 감속단의 전단에 연결되며, 제2 유성 캐리어(24)는 회전 고정식으로 제1 선 기어(22)와 결합되고, 제2 유성 기어(26)는 제2 유성 캐리어(24)에서 회전 가능하게 지지되며 회전 구동 가능한 제2 선 기어(28) 및 제1 내기어(16)와 회전 고정식으로 결합된 제2 내기어(16)와 지속적으로 맞물리며, 출력단의 최소한 두 개의 피니언(4, 6)이 동일한 톱니 수를 가지며 그리고 역전시키는 스퍼 기어단 또는 베벨 기어단(12, 14)이 u/(u+1)의 비로 저속단으로 감속되며, 여기에서 u는 전단에 연결된 유성 트랜스미션(8)에서 선 기어 톱니수에 대한 내기어 톱니수의 비를 의미하는 것을 특징으로 하는 감속 기어.
2. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 내기어가 단 하나의 내기어 부품(16)으로서 형성되고, 제1 및 제2 유성 기어(20, 26)가 내기어 부품(16)의 다양한 축방향 영역에서 그 치형에 맞물리는 것을 특징으로 하는 감속 기어.
3. 제2항에 있어서, 내기어 부품(16)이 연속되는 치형을 포함하는 것을 특징으로 하는 감속 기어.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 피니언(4, 6) 및 큰 기어(2)가 원추형으로 형성되며, 큰 기어에 대한 각 피니언의 축방향 위치의 조절을 위한 조절 수단(30)이 존재하는 것을 특징으로 하는 감속 기어.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 큰 기어(2)가 중앙 관통구(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 감속 기어.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 동일한 유형의 최소한 하나의 다른 감속 기어가 존재하며, 최소한 두 개의 감속 기어가 공동의 큰 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 감속 기어.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 큰 기어(2) 및 피니언이 비평행 회전축을 구비한 베벨 기어로서 형성되는 것을 특징으로 하는 감속 기어.
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