KR101422411B1 - Wear reduction cycloidal speed reducer using roller gear mechanism - Google Patents

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KR101422411B1
KR101422411B1 KR1020130069120A KR20130069120A KR101422411B1 KR 101422411 B1 KR101422411 B1 KR 101422411B1 KR 1020130069120 A KR1020130069120 A KR 1020130069120A KR 20130069120 A KR20130069120 A KR 20130069120A KR 101422411 B1 KR101422411 B1 KR 101422411B1
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eccentric shaft
toothed
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input eccentric
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KR1020130069120A
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권순만
김창현
남형철
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창원대학교 산학협력단
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    • F16H55/285Special devices for taking up backlash using pressure yokes with rollers or balls to reduce friction

Abstract

The present invention relates to a wear reduction type cycloid speed reducer using a roller gear mechanism. The wear reduction type cycloid speed reducer using a roller gear mechanism includes: a first end input eccentric shaft connected to a motor to be eccentrically rotated; a first stage deceleration unit coupled to the first end input eccentric shaft to be rotated; a second end input eccentric shaft coupled to the first end input eccentric shaft to be rotated; a second stage deceleration unit coupled to the second end input eccentric shaft and the first stage deceleration unit to be rotated; and a cover coupled to the first stage deceleration unit. According to the present invention, power can accurately be delivered, wear resistance can be improved through a rolling contact, and the generation of dust can be reduced using the roller gear mechanism where an epi-trochoidal tooth form gear is engaged inside a hula hoop gear with a roller or pin tooth form, and a hypo-trochoidal tooth form gear is engaged outside the hula hoop gear.

Description

롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기{Wear reduction cycloidal speed reducer using roller gear mechanism}[0001] The present invention relates to a cycloidal speed reducer using a roller gear mechanism,

본 발명은 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 롤러 또는 핀 치형을 갖는 훌라후프 기어의 내부에 에피 트로코이드 치형 기어가 치합되고 외부에는 하이포 트로코이드 치형 링 기어가 치합되는 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wear-reduced type cycloid gear reducer using a roller gear mechanism, and more particularly, to a roller reducer having a roller or pin- To a wear-reduced type cycloidal speed reducer using a gear mechanism.

일반적으로 감속기라 함은 동력장치에서 입력되는 고속의 회전력을 소정 비율로 감속하여 저속의 회전력으로 출력되도록 하기 위한 장치로서, 사용하고자 하는 용도에 따라, 다양한 형태를 이루게 된다.Generally, the speed reducer is a device for decelerating a high-speed rotational force input from a power unit at a predetermined rate and outputting the rotational speed at a low rotational speed, and may take various forms according to the intended use.

특히, 사이클로이드 감속기(cycloid reducer)는 작은 부피에도 큰 토크의 전달이 가능하고 감속비가 크며 구름 마찰로 효율이 높기 때문에 각종 기계장치에서 감속기구로 사용되어 산업용으로 그 적용처가 확대되고 있다.Especially, the cycloid reducer is used as a reduction gear in various machines because it can transmit a large torque to a small volume, has a high reduction ratio, and has high efficiency due to rolling friction.

이러한 사이클로이드 감속기는 입력축, 사이클로이드 디스크인 외치기어, 상기 외치기어와 치합하는 구름핀을 갖는 내치기어, 편심축(또는 편심베어링), 그리고 출력축을 포함하여 구성된다.The cycloidal speed reducer includes an input shaft, a shout gear as a cycloid disk, an internal gear having a rolling pin for mating with the shout gear, an eccentric shaft (or eccentric bearing), and an output shaft.

한편 최근에는 기존 감속시스템 대비 고감속, 초정밀, 초소형 등 특정 용도에 부합하는 특화형 감속기 개발을 위한 일환으로 새로운 치형설계 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. In recent years, research on new tooth profile design technology has been actively carried out as part of the development of a special type speed reducer that meets specific applications such as high speed reduction, ultra precision, and ultra small size compared to existing deceleration systems.

이 중 한쪽 기어를 롤러(또는 핀) 치형으로 하고, 이와 치합하는 트로코이드 계열 치형의 캠 기어로 구성된 롤러 기어 기구(roller gear mechanism)가 과거 가공의 난이함으로 배제돼 왔으나 생산기술의 비약적 발전에 힘입어 다시 주목을 받고 있다.
A roller gear mechanism composed of a roller (or pin) tooth of one of these gears and a cam gear of a trochoid-type toothed gear has been excluded due to the difficulty of past machining. However, due to the rapid development of production technology I'm getting attention again.

대한민국 등록특허공보 제10-0582446호Korean Patent Publication No. 10-0582446 대한민국 공개특허공보 제2011-095618호Korean Patent Publication No. 2011-095618

본 발명은 상기와 같은 사이클로이드 감속기의 내마모성을 향상시키기 위하여 안출된 것으로서, 롤러 또는 핀 치형을 갖는 훌라후프 기어의 내부에 에피 트로코이드 치형 기어가 치합되고 외부에는 하이포 트로코이드 치형 링 기어가 치합되는 롤러 기어 기구를 이용하여 정확한 동력전달이 가능하고 구름 접촉을 통한 내마모성을 향상시키고 분진발생을 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. In order to improve the abrasion resistance of the cycloid gear reducer, the present invention provides a roller gear mechanism in which an epicyclic toothed gear is engaged with a hula gear unit having a roller or a pin toothed gear, and a hypotrochoidal toothed ring gear is meshed with the outside. And it is an object of the present invention to enable precise power transmission, improve abrasion resistance through rolling contact, and reduce dust generation.

또한 하이포 트로코이드 치형 링 기어의 치형 설계 편심량과 에피 트로코이드 치형 기어의 설계 편심량의 합을 훌라후프 기어의 롤러 또는 핀 반경보다 작게 구성하여 감속기의 성능을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
It is also an object of the present invention to improve the performance of a speed reducer by reducing the sum of the tooth design eccentricity of the hypotrochoidal toothed ring gear and the design eccentricity of the epicyclic toothed gear to be smaller than the roller or pin radius of the hula hoop gear.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 모터와 연결되고 편심 회전작동하는 제 1 단부 입력 편심축과; 상기 제 1 단부 입력 편심축과 결합되고 회전작동하는 제 1 단 감속부와; 상기 제 1 단부 입력 편심축과 결합되고 회전작동하는 제 2 단부 입력 편심축과; 상기 제 2 단부 입력 편심축 및 제 1 단 감속부와 결합되고 회전작동하는 제 2 단 감속부와; 상기 제 1 단 감속부와 결합되는 커버;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a motor comprising: a first end input eccentric shaft connected to a motor and eccentrically rotating; A first end reduction unit coupled to the first end input eccentric shaft and rotated; A second end input eccentric shaft engaged with and rotating with the first end input eccentric shaft; A second end reduction portion coupled to the second end input eccentric shaft and the first end reduction portion and rotated; And a cover coupled to the first end reduction portion.

또한 상기 제 1 단 감속부는 제 1 훌라후프 기어와 상기 제 1 훌라후프 기어의 내측에 편심되게 치합되고 제 1 단부 입력 편심축과 결합되는 제 1 에피 트로코이드 치형 기어 및 상기 제 1 훌라후프 기어의 외측과 편심되게 치합되는 제 1 하이포 트로코이드 치형 링 기어로 구성되고, 상기 제 2 단 감속부는 제 2 하이포 트로코이드 치형 링 기어의 내부에 배치되는 제 2 훌라후프 기어와 상기 제 2 훌라후프 기어의 내측에 편심되게 치합되고 제 2 단부 입력 편심축 및 제 1 에피 트로코이드 치형 기어와 결합되는 제 2 에피 트로코이드 치형 기어와 상기 제 2 훌라후프 기어의 외측과 편심되게 치합되는 제 2 하이포 트로코이드 치형 링 기어로 구성되는 것을 특징으로 한다. The first reduction gear unit may include a first eccentric tooth gear eccentrically engaged with the first hula gear unit and the first hula gear unit and coupled to the first input shaft eccentric shaft, And the second end reduction portion includes a second hula hoop gear disposed inside the second hypotrochoidal toothed ring gear and a second hula hoop gear coupled to the second hula hoop gear in an eccentric engagement with the second hula hoop gear, A second epicyclic toothed gear coupled with the first input eccentric shaft and the first epicyclic toothed gear, and a second hypotrochoidal toothed ring gear meshed with the outer side of the second hulled toothed gear.

또한 상기 하이포 트로코이드 치형 링 기어의 치형 설계 편심량 E h 이고, 상기 에피 트로코이드 치형 기어의 치형 설계 편심량 Ee 일때, 이들의 합인 전체 편심량(E = E h + Ee)이 상기 훌라후프 기어를 구성하는 롤러 또는 핀의 반경(Rr)보다 작다는 조건, 즉 E < Rr을 만족하도록 한 것을 특징으로 한다. In addition, the hypo-trochoidal tooth profile, and the ring teeth design eccentricity E h of the gear, the toothed design of the epi trochoidal toothed gear eccentricity Ee when, their sum total eccentricity (E = E h + Ee) is a roller or a pin constituting the hoop gear of less than the radius (Rr) is a condition that is characterized in that so as to satisfy E <Rr.

또한 상기 하이포 트로코이드 치형 링 기어의 치형 설계 편심량 E h 이고, 상기 에피 트로코이드 치형 기어의 치형 설계 편심량 Ee 일때, 상기 Ee = - E h 인 설계 조건을 부여하여 하이포 트로코이드 치형 링 기어 및 에피 트로코이드 치형 기어의 중심이 일치하고 전체 편심 " 0 "인 조건, 즉 E = 0을 만족하도록 한 것을 특징으로 한다.The granted E h design conditions hypo trochoidal toothed ring gear and the epi trochoidal toothed gear - also the hypo-trochoidal tooth profile, and the ring teeth design eccentricity E h of the gear, Ee when Tooth Design eccentric amount of the epi trochoidal toothed gear, the Ee = 0 &quot;, that is, E = 0 is satisfied.

또한 상기 제 1 훌라후프 기어의 롤러 치 개수가 N 1 이고, 상기 제 2 훌라후프 기어의 롤러 치 개수가 N 2 이며, 상기 제 1 단 감속부 및 제 2 감속부의 에피 트로코이드 치형 기어들을 일체로 구성하여 상기 제 2 하이포 트로코이드 치형 링 기어를 출력할 때, 기어비는

Figure 112013053664697-pat00001
로 구현되는 것을 특징으로 한다.
Wherein the number of the roller teeth of the first hula gear unit is N 1 , the number of roller teeth of the second hula gear unit is N 2 , and the epicyclic gears of the first reduction gear unit and the second reduction gear unit are integrally formed, When outputting the second hypotrochoidal toothed ring gear, the gear ratio is
Figure 112013053664697-pat00001
As shown in FIG.

본 발명에 따르면, 롤러 또는 핀 치형을 갖는 훌라후프 기어의 내부에 에피 트로코이드 치형 기어가 치합되고 외부에는 하이포 트로코이드 치형 링 기어가 치합되는 롤러 기어 기구를 이용하여 정확한 동력전달이 가능하고 구름 접촉을 통한 내마모성을 향상시키고 분진발생을 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to accurately transmit power by using a roller gear mechanism in which an epicyclic toothed gear is meshed with a hypothetical toothed ring gear on the inside of a hula-hoop gear having a roller or a pin tooth profile, And the dust generation can be reduced.

또한 하이포 트로코이드 치형 링 기어의 치형 설계 편심량과 에피 트로코이드 치형 기어의 설계 편심량의 합을 훌라후프 기어의 롤러 또는 핀 반경보다 작게 구성하여 감속기의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
And the sum of the tooth design eccentricity of the hypotrochoidal toothed ring gear and the design eccentricity of the epicyrostatic toothed gear is made smaller than the roller or pin radius of the hula hoop gear, thereby improving the performance of the reducer.

도 1 내지 4는 본 발명에 따른 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기를 구성하는 감속부를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기를 구성하는 감속부의 실시 예를 나타낸 개략도.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 도 5의 감속부가 적용되는 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기의 일 실시 예를 나타낸 단면도 및 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 도 6 및 7에 적용되는 입력 편심축을 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 도 5에 적용되는 에피 트로코이드 치형 기어의 실시 예를 나타낸 도면.
1 to 4 are views showing a reduction portion constituting a wear reducing type cycloid speed reducer using a roller gear mechanism according to the present invention.
5 is a schematic view showing an embodiment of a reduction portion constituting a wear reducing type cycloid speed reducer using a roller gear mechanism according to the present invention.
6 and 7 are a cross-sectional view and a perspective view showing an embodiment of a wear reducing type cycloid speed reducer using a roller gear mechanism to which the reduction portion of FIG. 5 according to the present invention is applied.
FIG. 8 is a perspective view of an input eccentric shaft applied to FIGS. 6 and 7 according to the present invention; FIG.
Fig. 9 shows an embodiment of an epicyclic toothed gear applied to Fig. 5 according to the invention; Fig.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 1 내지 4는 본 발명에 따른 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기를 구성하는 감속부를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기를 구성하는 감속부의 실시 예를 나타낸 개략도이며, 도 6 및 7은 본 발명에 따른 도 5의 감속부가 적용되는 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기의 일 실시 예를 나타낸 단면도 및 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 도 6 및 7에 적용되는 입력 편심축을 나타낸 사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 도 5에 적용되는 에피 기어의 실시 예를 나타낸 도면이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, the structure of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIGS. 1 to 4 are views showing a reduction portion constituting a wear reducing type cycloid speed reducer using a roller gear mechanism according to the present invention, FIGS. 6 and 7 are schematic views of a wear-reducing type cycloidal speed reducer using a roller gear mechanism to which the reduction portion of FIG. 5 according to the present invention is applied. FIG. 8 is a perspective view showing an input eccentric shaft applied to FIGS. 6 and 7 according to the present invention, and FIG. 9 is a view showing an embodiment of an epi gear applied to FIG. 5 according to the present invention FIG.

본원발명인 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기(10)는 제 1 단부 입력 편심축(20)과, 상기 제 1 단부 입력 편심축(20)과 결합되고 회전작동하는 제 1 단 감속부(30)와, 상기 제 1 단부 입력 편심축(20)의 끝단과 끼움 결합되고 회전작동하는 제 2 단부 입력 편심축(40)과, 상기 제 2 단부 입력 편심축(40) 및 제 1 단 감속부(30)와 결합되고 회전작동하는 제 2 단 감속부(50)와, 상기 제 1 단 감속부(30)와 결합되는 커버(60)로 구성된다. The abrasion reduction type cycloidal speed reducer 10 using the roller gear mechanism of the present invention has a first end input eccentric shaft 20 and a first end reduction portion 30 coupled to the first end input eccentric shaft 20 and rotating A second end input eccentric shaft 40 which is engaged with and rotates with the end of the first end input eccentric shaft 20 and a second end input eccentric shaft 40 which is connected to the second end input eccentric shaft 40, And a cover (60) coupled to the first end reduction portion (30). The second end reduction portion (50) is coupled with the first end reduction portion (30)

모터와 결합되고 회전작동하는 제 1 단부 입력 편심축(20)은 소정의 지름과 길이를 가지며 중간 부분에는 단차 결합부(21)가 형성되고 일 측 끝단에는 축 결합홈(22)이 형성된다. The first end input eccentric shaft 20 coupled with the motor and rotating and having a predetermined diameter and length is formed with a stepped engaging portion 21 at an intermediate portion and an axial engaging groove 22 at one end.

즉 상기 제 1 단부 입력 편심축(20)은 모터에서 전달되는 회전력을 단차 결합부(21)에 결합되는 제 1 단 감속부(30)와 축 결합홈(22)에 결합되는 제 2 단부 입력 편심축(40)에 각각 회전력을 전달하도록 한 것이다.That is, the first end input eccentric shaft 20 includes a first end reduction portion 30 coupled to the stepped engagement portion 21 and a second end input eccentric portion 30 coupled to the axial engagement groove 22, So that rotational force is transmitted to the shaft 40, respectively.

이때 상기 제 1 단부 입력 편심축(20)과 제 2 단부 입력 편심축(40)의 결합구조는 다르게 구성될 수 있음을 밝힌다. In this case, the coupling structure of the first end input eccentric shaft 20 and the second end input eccentric shaft 40 may be configured differently.

상기 제 1 단부 입력 편심축(20)과 결합되고 회전작동하는 제 1 단 감속부(30)는 제 1 훌라후프 기어(31)와, 상기 제 1 훌라후프 기어(31)의 내측에 편심되게 치합되고 제 1 단부 입력 편심축과 결합되는 제 1 에피 트로코이드(epitrochoid-like) 치형 기어(이하 '에피 기어'라 함)(32)와, 상기 제 1 훌라후프 기어(31)의 외측과 편심되게 치합되는 제 1 하이포 트로코이드(hypotrochoid-like) 치형 링 기어(이하 '하이포 기어'라 함)(33)로 구성된다. The first end reduction unit 30 coupled to the first end input eccentric shaft 20 and rotating is eccentrically engaged with the first hula gear unit 31 and the first hula gear unit 31, (Hereinafter, referred to as an "epi gear") 32 that is coupled to the first input shaft of the first hula hoop gear 31 and an eccentric shaft of the first hula gear 31, And a hypotrochoid-like toothed ring gear (hereinafter referred to as &quot; hypogee &quot;) 33.

여기서 상기 제 1 단 감속부(30)는 잇수(N + 1)인 하이포 기어(33)의 중심을 원점으로 설정하고, 롤러 치 개수가 N 인 훌라후프 기어(31)가 편심입력되면, 훌라후프 기어(31) 내부에 잇수(N - 1)인 에피 기어(32)가 위치하여 출력되는 것이다. The first reduction gear 30 sets the center of the hypogee gear 33 having the number of teeth N + 1 as the origin, and when the hula gear reducer 31 having the number of roller teeth N is eccentrically input, 31) and an epi gear 32 having a number of teeth ( N - 1) is positioned and output.

그리고 상기 제 1 단 감속부(30)는 편심 방향에 따라 도시된 도 2 내지 4와 같은 형태로 구분된다. The first end reduction portion 30 is divided into a shape as shown in FIGS. 2 to 4 along the eccentric direction.

먼저, 도시된 도 2 및 3은 상기 하이포 기어(33)의 치형 설계 편심량 E h 이고, 상기 에피 기어(32)의 치형 설계 편심량 Ee 일때, 이들의 합인 전체 편심량(E = E h + Ee)이 상기 훌라후프 기어(31)를 구성하는 롤러(31a) 또는 핀의 반경(Rr)보다 작다는 조건, 즉 E < Rr을 만족하도록 한 것이다.2 and 3 show the teeth design eccentricity E h of the hypogee 33 and the total eccentricity E = E h + Ee , which is the sum of the teeth design eccentricity Ee of the epi gear 32 Is smaller than the radius Rr of the roller 31a or pin constituting the hula gear reducer 31, that is, E < Rr .

즉 상기 하이포 기어(33)의 편심량 (E h)에 에피 기어(32)의 편심량 (Ee)이 동일한 방향으로 더해진 형태이다. That is in the form eccentric amount (Ee) is added in the same direction of the epi gear 32, the eccentric amount (E h) of the hypo-gear 33.

이때 상기 하이포 기어(33)의 편심량 (E h)과 에피 기어(32)의 편심량 (Ee)의 합, 즉 전체 편심량(E = E h + Ee)이 훌라후프 기어(31)의 롤러 반경(Rr) 이상의 값을 갖게 설계될 경우, 도시된 도 3과 같이 하이포 기어(33)와 에피 기어(32)간 치 간섭이 발생하게 되므로 상기 하이포 기어(33)와 에피 기어(32)간 치 간섭을 회피하기 위한 E < Rr을 만족해야 한다. At this time, the roller radius (Rr) of the hypo-gear (33) eccentricity (E h) and epi gear 32, eccentric sum, that is the total amount of eccentricity (E = E h + Ee) are hoop gear 31 of (Ee) of the 3, the interference between the hypogee 33 and the epi gear 32 occurs. Therefore, the interference between the hypogee 33 and the epi gear 32 is avoided, E < Rr . &Lt; / RTI &gt;

다음으로 도시된 도 4는 상기 하이포 기어(33)의 치형 설계 편심량 E h 이고, 상기 에피 기어(32)의 치형 설계 편심량 Ee 일때, 상기 Ee = - E h 인 설계 조건을 부여하여 하이포 기어(33) 및 에피 기어(32)의 중심이 일치하고 전체 편심 " 0 "인 조건, 즉 E = 0을 만족하도록 한 것이다.Next, Figure 4 is a toothed design eccentricity E h in the hypo-gear 33, the toothed design of the epi gear 32, eccentric amount Ee when the Ee = city-hypo gear (33 to give it the design condition E h ) And the center of the epi gear 32 coincide with each other and the whole eccentricity is "0 &quot;, that is, E = 0.

즉 상기 하이포 기어(33)의 편심량 (E h)에 에피 기어(32)의 편심량 (Ee)이 반대 방향으로 더해진 형태로써, 상기 에피 기어 편심량(Ee)을 Ee = - E h 로 설정하여 전체 편심량 E = 0이 되도록 하이포 기어(33)와 에피 기어(32)의 중심을 동일하게 설정하도록 한 것이다. In other words the eccentricity (E h) for the eccentric amount (Ee), the epi gear eccentric amount (Ee) as a form of the plus in the direction opposite to the epitaxial gear (32), Ee = the hypo-gear (33) by setting the E h total eccentricity The center of the hypogee 33 and the center of the epi gear 32 are set to be equal to E = 0.

상기 제 1 단부 입력 편심축(20)의 끝단과 끼움 결합되고 회전작동하는 제 2 단부 입력 편심축(40)은 소정의 지름과 길이를 가지며 중간 부분에는 단차 결합부(41)가 형성되고 끝단에는 축 결합홈(22)에 끼움 결합되는 축 결합돌기(42)가 돌출형성된다. The second end input eccentric shaft 40, which is engaged with and rotates with the end of the first end input eccentric shaft 20, has a predetermined diameter and length, a stepped engagement portion 41 is formed at the middle portion, And an axial coupling protrusion 42 fitted to the axial coupling groove 22 is protruded.

즉 상기 제 2 단부 입력 편심축(40)은 제 1 단부 입력 편심축(20)에서 전달되는 회전력을 단차 결합부(41)와 결합되는 제 2 단 감속부(50)에 전달한 것이다. That is, the second end input eccentric shaft 40 transmits the rotational force transmitted from the first end input eccentric shaft 20 to the second end reduction portion 50 coupled to the step engagement portion 41.

여기서 상기 제 1 단부 입력 편심축(20)과 결합되는 반대 측에는 상기 제 2 단부 입력 편심축(40)에서 전달되는 회전력을 전달받기 위한 출력축(70)이 장착되고 별도의 설명은 생략하기로 한다.An output shaft 70 for receiving a rotational force transmitted from the second input end eccentric shaft 40 is mounted on the opposite side of the first input end eccentric shaft 20 to be coupled to the first end input eccentric shaft 20, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 제 2 단부 입력 편심축(40) 및 제 1 단 감속부(30)와 결합되고 회전작동하는 제 2 단 감속부(50)는 제 2 하이포 트로코이드(hypotrochoid-like) 치형 링 기어(이하 '하이포 기어'라 함)(53)의 내부에 배치되는 제 2 훌라후프 기어(51)와, 상기 제 2 훌라후프 기어(51)의 내측에 편심되게 치합되고 제 2 단부 입력 편심축(40) 및 제 1 에피 기어(32)와 결합되는 제 2 에피 트로코이드(epitrochoid-like) 치형 기어(이하 '에피 기어'라 함)(52)와, 상기 제 2 훌라후프 기어(51)의 외측과 편심되게 치합되는 하이포 기어(53)로 구성된다. The second end reduction portion 50 engaged with the second end portion input eccentric shaft 40 and the first end reduction portion 30 is rotated by a second hypotrochoid-like toothed ring gear A second hula hoop gear 51 disposed inside the second hula hoop gear 51 and a second hula gear 52 fixed to the inside of the second hula gear reducer 51 and eccentrically engaged with the second end input eccentric shaft 40, (Hereinafter referred to as an &quot; epi gear &quot;) 52, which is coupled with the gear 32, and a hypogee gear (hereinafter referred to as &quot; epi- 53).

즉 상기 제 2 단 감속부(50)는 제 2 단부 입력 편심축(40)과 제 1 에피 기어(33)와 연결되는 제 2 에피 기어(52)가 회전작동하면서 감속하게 되는 것이다. That is, the second end reduction gear 50 is decelerated while the second end portion input eccentric shaft 40 and the second epi gear 52 connected to the first epi gear 33 rotate.

그리고 상기 제 2 단 감속부(50)는 편심 방향에 따라 도시된 도 2 내지 4와 같은 형태로 구분된다. The second end reduction portion 50 is divided into the shape shown in FIGS. 2 to 4 according to the eccentric direction.

먼저, 도시된 도 2 및 3은 상기 하이포 기어(53)의 치형 설계 편심량 E h 이고, 상기 에피 기어(52)의 치형 설계 편심량 Ee 일때, 이들의 합인 전체 편심량(E = E h + Ee)이 상기 훌라후프 기어(51)를 구성하는 롤러(51a) 또는 핀의 반경(Rr)보다 작다는 조건, 즉 E < Rr을 만족하도록 한 것이다.First, FIGS. 2 and 3 shown is a toothed design eccentricity E h in the hypo-gear 53, the toothed design eccentricity Ee of the epi gear 52 when, their sum total eccentricity (E = E h + Ee) Is smaller than the radius Rr of the roller 51a or pin constituting the hula gear reducer 51, that is, E < Rr .

즉 상기 하이포 기어(53)의 편심량 (E h)에 에피 기어(52)의 편심량 (Ee)이 동일한 방향으로 더해진 형태이다. I.e. in the form eccentric amount (Ee) is added in the same direction of the epi gear 52 to the eccentric amount (E h) of the hypo-gear 53.

이때 상기 하이포 기어(53)의 편심량 (E h)과 에피 기어(52)의 편심량 (Ee)의 합, 즉 전체 편심량(E = E h + Ee)이 훌라후프 기어(51)의 롤러 반경(Rr) 이상의 값을 갖게 설계될 경우, 도시된 도 3과 같이 하이포 기어(53)와 에피 기어(52)간 치 간섭이 발생하게 되므로 상기 하이포 기어(53)와 에피 기어(52)간 치 간섭을 회피하기 위한 E < Rr을 만족해야 한다. At this time, the roller radius (Rr) of the hypo-gear (53) eccentricity (E h) and epi gear 52 eccentric amount (Ee) sum, i.e. the total amount of eccentricity (E = E h + Ee) are hoop gear 51 of the 3, it is possible to avoid the interference between the hypogee gear 53 and the epi gear 52 due to the interference between the hypogeea 53 and the epi gear 52, E < Rr . &Lt; / RTI &gt;

다음으로 도시된 도 4는 상기 하이포 기어(53)의 치형 설계 편심량 E h 이고, 상기 에피 기어(52)의 치형 설계 편심량 Ee 일때, 상기 Ee = - E h 인 설계 조건을 부여하여 하이포 기어(53) 및 에피 기어(52)의 중심이 일치하고 전체 편심 " 0 "인 조건, 즉 E = 0을 만족하도록 한 것이다.Next, Figure 4 is a toothed design eccentricity E h in the hypo-gear (53), Ee when Tooth Design eccentric amount of the epi gear 52, the Ee = city-hypo gear (53 to give it the design condition E h ) And the center of the epi gear 52 coincide with each other and the whole eccentricity is "0 &quot;, that is, E = 0.

즉 상기 하이포 기어(53)의 편심량 (E h)에 에피 기어(52)의 편심량 (Ee)이 반대 방향으로 더해진 형태로써, 상기 에피 기어 편심량(Ee)을 Ee = - E h 로 설정하여 전체 편심량 E = 0이 되도록 하이포 기어(53)와 에피 기어(52)의 중심을 동일하게 설정하도록 한 것이다. In other words the eccentricity (E h) for the eccentric amount (Ee), the epi gear eccentric amount (Ee) as a form of the plus in the direction opposite to the epitaxial gear (52), Ee = the hypo-gear (53) by setting the E h total eccentricity The center of the ephemeris gear 53 and the epiphase gear 52 are set to be equal to each other so that E = 0.

그리고 상기 제 1 에피 기어(32)와 제 2 에피 기어(52)는 차동 감속을 위하여 일체로 구성될 수 있음을 밝힌다. It is noted that the first epi gear 32 and the second epi gear 52 may be integrally formed for differential deceleration.

상기 제 1 단 감속부(30)와 결합되는 커버(60)는 상기 제 1 단 감속부(30)를 구성하는 하이포 기어(33)와 볼팅결합되고 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기(10)의 일 측면을 보호하게 된다.
The cover 60 engaged with the first end reduction portion 30 is engaged with a hypoid gear 33 constituting the first end reduction portion 30 and is connected to the abrasion reduction type cycloidal speed reducer 10 ).

다음으로 상기와 같이 구성되는 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기의 실시 예를 살펴보면 다음과 같으며, 여기서는 일반 유성기어 감속기와 같은 차동식 감속 시스템을 구현할 수 있는 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기의 예를 들어 설명하기로 한다. Next, an embodiment of a wear reducing type cycloid speed reducer using the roller gear mechanism constructed as described above will be described. Hereinafter, a wear reduction type cycloid using a roller gear mechanism capable of realizing a differential type speed reduction system such as a general planetary gear reducer An example of a speed reducer will be described.

먼저 소정의 지름과 길이를 가지며 중간 부분에는 단차 결합부(21)가 형성되고 끝단에는 축 결합홈(22)이 형성되는 제 1 단부 입력 편심축(20)과 소정의 지름과 길이를 가지며 중간 부분에는 단차 결합부(41)가 형성되고 끝단에는 상기 축 결합홈(22)에 끼움 결합되는 축 결합돌기(42)이 돌출형성되는 제 2 단부 입력 편심축(40)을 각각 형성한 후 상기 제 1 단부 입력 편심축(20)의 축 결합홈(22)에 도시된 도 8과 같이 제 2 단부 입력 편심축(40)의 축 결합돌기(42)를 끼움 결합한다. A first end input eccentric shaft 20 having a predetermined diameter and a predetermined length, a stepped engagement portion 21 formed at an intermediate portion thereof and an axial engagement groove 22 formed at an end thereof, a first end input eccentric shaft 20 having a predetermined diameter and length, And a second end input eccentric shaft 40 is formed at an end of the stepped engaging portion 41. The second end input eccentric shaft 40 is formed with a shaft coupling protrusion 42 to be fitted into the shaft coupling groove 22, The shaft engaging protrusion 42 of the second end input eccentric shaft 40 is engaged with the shaft engaging groove 22 of the end input eccentric shaft 20 as shown in Fig.

그리고 상기 제 1 단부 입력 편심축(20)에는 제 1 훌라후프 기어(31)와, 상기 제 1 훌라후프 기어(31)의 내측에 편심되게 치합되고 제 1 단부 입력 편심축과 결합되는 제 1 에피 기어(32)와, 상기 제 1 훌라후프 기어(31)의 외측과 편심되게 치합되는 제 2 하이포 기어(53)로 구성되는 제 1 단 감속부(30)를 장착하고, 상기 제 2 단부 입력 편심축(40)에는 제 1 하이포 기어(33)의 내부에 배치되는 제 2 훌라후프 기어(51)와, 상기 제 2 훌라후프 기어(51)의 내측에 편심되게 치합되고 제 2 단부 입력 편심축(40) 및 제 1 에피 기어(32)와 결합되는 제 2 에피 기어(52)와, 상기 제 2 훌라후프 기어(51)의 외측과 편심되게 치합되는 제 2 하이포 기어(53)로 구성되는 제 2 단 감속부(50)를 장착한다.The first end input eccentric shaft 20 includes a first hula hoop gear 31 and a first epicyclic gear eccentrically engaged with the first hula gear reducer 31 and coupled with the first end input eccentric shaft And a second stepped reduction portion 30 composed of a second hypogee gear 53 eccentrically engaged with the outer side of the first hula hoop gear 31. The second end input eccentric shaft 40 A second hula hoop gear 51 disposed inside the first hypogephlemic gear 33 and a second hula hoop gear 51 meshing eccentrically inside the second hula gear reducer 51 and having a second end input eccentric shaft 40 and a first A second epicyclic gear 52 coupled to the epi gear 32 and a second epicyclic gear 50 composed of a second hypoid gear 53 eccentrically engaged with the outer side of the second hula- .

이때, 상기 제 1 단 감속부(30) 및 제 2 단 감속부(50)는 편심 방향은 하이포 기어(33, 53)의 편심량 (E h)에 에피 기어(32, 52)의 편심량 (Ee)이 반대 방향으로 더해진 형태를 적용하고, 상기 제 1 에피 기어(32)와 제 2 에피 기어(52)는 차동 감속을 위하여 일체로 구성하며, 상기 제 1 단 감속부(30)의 편심축(20)에 의한 공전속도와 상기 제 2 단 감속부(50)의 편심축(40)에 의한 공전속도는 동일하게 한다. The eccentric direction of the first and second reduction gears 30 and 50 is determined by the eccentricity Ee of the epi gears 32 and 52 to the eccentricity E h of the hypogeias 33 and 53, The first epi gear 32 and the second epi gear 52 are integrally formed for differential deceleration and the eccentric shaft 20 of the first end reduction portion 30 And the idle speed by the eccentric shaft 40 of the second end reduction portion 50 are equal to each other.

그리고 상기 차동식 사이클로이드 감속기의 기어비는 The gear ratio of the differential type cycloidal speed reducer

Figure 112013053664697-pat00002
Figure 112013053664697-pat00002

되도록 한다..

여기서 N 1 : 제 1 훌라후프 기어 치 개수, N 2 : 제 2 훌라후프 기어 치 개수 이다. Where N 1 is the number of first hula hoop gear teeth, and N 2 is the number of second hula hoop gear teeth.

다음으로 상기 제 1 단 감속부(30)를 구성하는 제 1 하이포 기어(33)에 커버(60)를 장착하면 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기(10)의 조립은 완료되는 것이다. Next, when the cover 60 is mounted on the first hypoge- phic gear 33 constituting the first-stage reduction portion 30, assembly of the abrasion-reduction type cycloid reducer 10 using the roller gear mechanism is completed.

여기서 상기 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기의 조립 순서는 상기와 다르게 구성될 수 있음을 밝힌다. Here, it is understood that the assembling procedure of the abrasion reduction type cycloidal speed reducer using the roller gear mechanism can be configured differently from the above.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, and variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Modifications are to be construed as being included within the scope of the present invention.

10 : 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기,
20 : 제 1 단부 입력 편심축,
30 : 제 1 단 감속부,
40 : 제 2 단부 입력 편심축,
50 : 제 2 단 감속부,
60 : 커버.
10: Cyloid speed reducer with abrasion reduction using roller gear mechanism,
20: first end input eccentric shaft,
30: First-stage reduction portion,
40: second end input eccentric shaft,
50: second stage reduction portion,
60: Cover.

Claims (6)

모터와 연결되고 편심 회전작동하는 제 1 단부 입력 편심축(20);
상기 제 1 단부 입력 편심축(20)과 결합되고 회전작동하되, 제 1 훌라후프 기어(31)와 상기 제 1 훌라후프 기어(31)의 내측에 편심되게 치합되고 제 1 단부 입력 편심축과 결합되는 제 1 에피 트로코이드 치형 기어(32) 및 상기 제 1 훌라후프 기어(31)의 외측과 편심되게 치합되는 제 1 하이포 트로코이드 치형 링 기어(33)로 구성되는 제 1 단 감속부(30);
상기 제 1 단부 입력 편심축(20)과 결합되고 회전작동하는 제 2 단부 입력 편심축(40);
상기 제 2 단부 입력 편심축(40) 및 제 1 단 감속부(30)와 결합되고 회전작동하되, 제 2 하이포 트로코이드 치형 링 기어(53)의 내부에 배치되는 제 2 훌라후프 기어(51)와 상기 제 2 훌라후프 기어(51)의 내측에 편심되게 치합되고 제 2 단부 입력 편심축(40) 및 제 1 에피 트로코이드 치형 기어(32)와 결합되는 제 2 에피 트로코이드 치형 기어(52)와 상기 제 2 훌라후프 기어(51)의 외측과 편심되게 치합되는 제 2 하이포 트로코이드 치형 링 기어(53)로 구성되는 제 2 단 감속부(50); 및 상기 제 1 단 감속부(30)와 결합되는 커버(60);를 포함하며,
상기 하이포 트로코이드 링 기어(33, 53)의 치형 설계 편심량 E h 이고, 상기 에피 트로코이드 치형 기어(32, 52)의 치형 설계 편심량 Ee 일때, 이들의 합인 전체 편심량(E = E h + Ee)이 상기 훌라후프 기어(31, 51)를 구성하는 롤러(31a, 51a) 또는 핀의 반경(Rr)보다 작다는 조건, 즉 E < Rr을 만족하도록 한 것을 특징으로 하는 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기.
A first end input eccentric shaft 20 connected to the motor and eccentrically rotating;
The first hula gear unit 31 and the first hula gear unit 31 are engaged with the first end input eccentric shaft 20 and are engaged with the first end input eccentric shaft 20, A first end reduction portion 30 composed of a first epiclocoid toothed gear 32 and a first hypotrochoidal toothed ring gear 33 eccentrically mated with the outside of the first hullahopu gear 31;
A second end input eccentric shaft (40) engaging and rotating with the first end input eccentric shaft (20);
A second hula hoop gear 51 which is engaged with the second end input eccentric shaft 40 and the first end reduction portion 30 and rotates and is disposed inside the second hypotrochoidal toothed ring gear 53, A second epicyclic toothed gear 52 eccentrically engaged with the inside of the second hula hoop gear 51 and coupled with the second end input eccentric shaft 40 and the first epicyclic toothed gear 32, A second end reduction portion 50 composed of a second hypotrochoidal toothed ring gear 53 eccentrically engaged with the outside of the gear 51; And a cover (60) coupled to the first end reduction portion (30)
The hypo-trochoidal ring gear (33, 53) Tooth Design eccentricity E and h, Tooth Design eccentric amount of the epi trochoidal toothed gear (32, 52) Ee when, their sum total eccentricity (E = E h + Ee) The above Is smaller than a radius ( Rr ) of the rollers (31a, 51a) or the pins constituting the hula hoop gears (31, 51), that is, E < Rr is satisfied. .
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 하이포 트로코이드 링 기어(33, 53)의 치형 설계 편심량 E h 이고, 상기 에피 트로코이드 치형 기어(32, 52)의 치형 설계 편심량 Ee 일때, 상기 Ee = - E h 인 설계 조건을 부여하여 하이포 트로코이드 치형 링 기어(33, 53) 및 에피 트로코이드 치형 기어(32, 52)의 중심이 일치하고 전체 편심 " 0 "인 조건, 즉 E = 0을 만족하도록 한 것을 특징으로 하는 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기.
The method according to claim 1,
The hypo-trochoidal ring Tooth Design eccentricity E h, and the tooth profile design eccentricity Ee when the Ee = the epi trochoidal toothed gear (32, 52) of the gear (33, 53) - Scientific trochoidal tooth profile to give it the design condition E h The condition that the center of the ring gears 33 and 53 and the epicyclic toothed gears 32 and 52 coincide with each other and the whole eccentricity is "0 &quot;, that is, E = 0 is satisfied. Cycloid reducer.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 훌라후프 기어(31)의 롤러 치 개수가 N1 이고, 상기 제 2 훌라후프 기어(51)의 롤러 치 개수가 N2 이며, 상기 제 1 단 감속부(30) 및 제 2 감속부(50)의 에피 트로코이드 치형 기어를 일체로 구성하여 상기 제 2 하이포 트로코이드 치형 링 기어(53)를 출력할 때, 기어비는
Figure 112014059832859-pat00003
로 구현되는 것을 특징으로 하는 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기.
The method according to claim 1,
The number of roller teeth of the first hula gear reducer 31 is N 1 and the number of roller teeth of the second hula gear reducer 51 is N 2 and the first reduction gear 30 and the second reduction gear 50 ), And outputs the second hypotrochoidal toothed ring gear 53, the gear ratio is set to be
Figure 112014059832859-pat00003
Wherein the reduction gear mechanism is implemented by a roller gear mechanism.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 에피 트로코이드 치형 기어(32)와 제 2 에피 트로코이드 치형 기어(52)는 차동 감속을 위하여 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 롤러 기어 기구를 이용한 마멸저감형 사이클로이드 감속기.
The method according to claim 1,
Wherein the first epicyclic toothed gear (32) and the second epicyclic toothed gear (52) are integrally formed for differential deceleration.
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