KR101504413B1 - 다단계 유성 기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부 기어를 구비한 하우징에 토크 방지 방식으로 접속된 2개 이상의 환상 기어와, 피니언 케이지에 배열된 유성 기어와 환상 기어를 각각 코밍하는 2개 이상의 선 기어를 구비한 다단계 유성 기구에 관한 것이다; 본 발명에 따라, 하나 이상의 환상 기어로 기어 속도를 형성하기 위해, 하우징이 내부 기어(11)를 구비한 원통형 트랜스미션 하우징(10)으로서 원 피스로 구체화되며, 하나 이상의 추가의 기어 속도를 형성하기 위해, 내부 기어(21)를 구비한 플라스틱 환상 기어(20)가 트랜스미션 하우징(10)에 의해 수용되며, 플라스틱 환상 기어(20)를 트랜스미션 하우징(10)에 토크 방지 접속하기 위해, 토크 방지 수단(22, 26a, 26b)이 제공된다.

Description

다단계 유성 기구{Multi-stage Planetary Drive}
본 발명은 청구항 1의 전제에 따르는 다단계 유성 기구에 관한 것이다.
유성 기구의 기능은 공지되어 있다. 선 기어는 중앙에 위치하는데, 모터 플랜지를 통하여 유성 기구에 접속되는 모터에 의해 구동한다. 선 기어는 기어 속도를 형성하는 3개 이상의 회전하는 유성 기어로 이의 운동을 전달하는데, 유성 기어는 피니언 케이지의 베어링 핀에 배열되어 있다. 몇몇 기어 속도의 경우, 최종 피니언 케이지는 고정된 방식으로 구동 샤프트에 접속되며, 이러한 방식으로 구동 측에서 힘을 확실하게 전달한다. 외부에서 유성 기어는 토크 방지 방식(torque-proof manner)으로 하우징에 접속된 환상 기어에서 이동한다. 또한, 하우징은 구동 측에서 구동 플랜지에 접속된다.
스퍼 기어 트랜스미션의 작동 동안 발생하는 노이즈와 관련하여, 트랜스미션 배열에 나선형 기어를 제공하여 소음이 적은 작동이 이루어지도록 하는 것은 공지되어 있다. 그러나, 이러한 경우에조차도 만족스러운 노이즈 거동은 모든 경우에, 특히 자발적인 나선형 기어와 스퍼 기어를 구비한 다단계 유성 기구에서 달성할 수 없다.
또한, 이러한 다단계 유성 기구는 이의 제작에 있어서 정교하고 값비싼데, 스퍼 기어와 나선형 기어를 구비한 환상 기어로서 사용하는 스프로켓이 서로 스크류 결합되고/되거나, 서로 접합되어, 이러한 방식으로 형성된 스프로켓이 유성 기구의 하우징 속에 수용될 수 있기 전에 원 파트 및/또는 투 스테이지 스프로켓을 형성해야 하기 때문이다.
본 발명의 목적은 개선된 노이즈 거동을 달성할 수 있고 비용 효율적인 방식으로 동시에 제작할 수 있는 초기에서 언급한 유형의 다단계 유성 기구를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1의 특징을 구비한 다단계 유성 기구에서 달성된다.
내부 기어를 구비한 하우징과, 피니언 케이지에 배열된 유성 기어와 환상 기어를 코밍(combing)하는 2개 이상의 선 기어에 토크 방지 방식으로 접속된 2개 이상의 환상 기어를 구비한 다단계 유성 기구는, 본 발명에 따라, 하나 이상의 환상 기어로 기어 속도를 형성하기 위해, 하우징이 내부 기어를 구비한 원통형 트랜스미션 하우징으로서 원 피스로 구체화되며, 하나 이상의 추가의 기어 속도를 형성하기 위해, 내부 기어를 구비한 플라스틱 환상 기어가 트랜스미션 하우징에 의해 수용되며, 플라스틱 환상 기어를 트랜스미션 하우징에 토크 방지 접속하기 위해, 토크 방지 수단이 제공되는 점을 특징으로 한다.
본 발명의 추가의 발전에 있어서, 트랜스미션 하우징이 플라스틱 환상 기어의 외부 직경에 맞추어지고 내부 기어에 축 방향으로 이어지며 플라스틱 환상 기어를 수용하는 억셉팅 보어(accepting bore)를 포함한다. 이러한 방식으로 환상 기어가 직접 인접한다는 사실로 인하여, 본 발명에 따르는 유성 기구의 보다 컴팩트한 디자인이 개발되며, 이와 동시에, 억셉팅 보어가 플라스틱 환상 기어를 간단하게 조립할 수 있게 한다.
본 발명의 유리한 실시양태에 있어서, 플라스틱 환상 기어를 트랜스미션 하우징의 내부 기어와 면 접속(facial connection)시키기 위해, 플러그-인 기어를 토크 방지용 수단으로서 제공한다. 이로써 특히 플라스틱 환상 기어가 나선형 기어를 나타내는 경우, 플리스틱 환상 기어의 모멘텀의 개선된 이동이 달성되어, 축 방향 힘의 발전이 보다 양호하게 받아들여진다.
본 발명의 추가의 발전에 따라, 플라스틱 환상 기어가 트랜스미션 하우징의 내부 기어와 맞물리는 내부 기어 쪽으로 향하는 이의 면에 하나 이상의 톱니 요소 또는 톱니 세그먼트를 플러그-인 기어로서 포함하도록 플러그-인 기어가 실현되는 것이 바람직하다. 톱니 요소가 트랜스미션 하우징의 내부 기어와 맞물리는 플라스틱 환상 기어의 면 위에 환 형태로 배열되는 추가의 발전에 따라, 개선된 힘 이동이 발전한다.
또 다른 실시양태에 있어서, 토크 방지 방식으로 트랜스미션 하우징에 접속된 베어링 플랜지를 시행하도록 제공되는데, 베어링 플랜지는 바람직하게는 모터 플랜지를 나타내며, 하나 이상의 텅 요소(tongue element)와 홈이 플라스틱 환상 기어를 베어링 플랜지에 비회전식으로 접속시키기 위한 토크 방지 수단으로서 사용됨으로써 토크 방지를 위해 사용된다. 플라스틱 환상 기어가 플랜지를 향하는 면에서 하나 이상의 텅 요소를 포함하고 당해 텅 요소는 베어링 플랜지의 홈과 맞물리도록 텅 요소와 홈이 구체화되는 것이 바람직하다. 여기서, 이러한 베어링 플랜지는 예를 들면 나사산 접속(threaded connection)을 통하여 토크 방지 방식으로 트랜스미션 하우징에 접속된다.
추가의 발전에 따라 베어링 플랜지가 모터 플랜지의 역할을 하는 경우, 할당된 선 기어와 할당된 유성 기어를 구비하는 플라스틱 환상 기어는 제1 기어 속도를 형성하는데, 트랜스미션 하우징은 상응하는 선 기어 및 상응하는 유성 기어와 함께 내부 기어를 포함하여 제2 기어 속도를 형성한다. 2단계 유성 기구에 있어서, 제2 기어 속도의 피니언 케이지는 구동축을 형성한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 플라스틱 환상 기어의 내부 기어가 나선형 기어로서 구체화되는 경우가 특히 유리한데, 트랜스미션 하우징의 내부 기어는 스퍼 기어를 나타낸다. 플라스틱 환상 기어의 나선형 기어를 사용함으로써, 가동하는 동안 또 다른 노이즈 저감을 달성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 추가의 발전에 따라, 간단하고 효율적인 비용 방식으로 플라스틱 환상 기어를 사출 성형품으로서 생산할 수 있다. 본 발명에서는, 트랜스미션 하우징을 위해 금속을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르는 이러한 해결방안을 이용하고 플라스틱 환상 기어의 사용으로 인해, 상당하게 개선된 노이즈 거동을 달성할 수 있다. 이와 동시에, 한편으로는 이들 부품에 대한 제작 비용이 낮고 다른 한편으로는 이러한 부품들을 사용하여 조립이 보다 용이하므로, 원 피스 플라스틱 환상 기어와 원 피스 트랜스미션 하우징을 구비한 본 발명에 따르는 유성 기구의 제조는 상당히 감소된다.
이하에서 첨부된 도면을 참고하여 예시적인 실시양태를 기준으로 하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도면에 있어서,
도 1은 본 발명의 두 가지 예시적인 실시양태에 있어서 2단계 유성 기구의 확대된 예시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 따르는 트랜스미션 하우징의 투시도를 나타낸다.
도 1a 및 도 1b에 각각 도시한 2단계 유성 기구는 금속으로 제조되며 스퍼 내부 기어(11)를 구비한 원 피스 트랜스미션 하우징(10), 나선형 내부 기어(21)를 구비한 플라스틱 환상 기어(20), 유성 기어(41)를 수반하는 제1 피니언 케이지(42) 뿐만 아니라 유성 기어(51)를 수반하는 제2 피니언 케이지(52)를 포함한다. 제1 피니언 케이지(42)에 연결되어 있는 선 기어(50)는 유성 기어(51)를 코밍한다; 제2 피니언 케이지(52)는 도 1에 도시되지 않은 구동 샤프트에 연결되어, 구동 측에서 트랜스미션 하우징(10)의 면(face)을 형성한다.
트랜스미션 하우징(10)의 반대 면에서 베어링 플랜지는 도시되지 않은 모터에 접속된 모터 플랜지(31)로서 말단 피스를 형성한다. 도 1에 개략적으로 도시한 당해 모터의 구동 샤프트는 스프로켓을 포함하는데, 이는 선 기어(40)로서 플라스틱 환상 기어를 코밍하여 유성 기어(41) 및 내부 기어(21)와 함께 제1 기어 속도를 형성한다. 제2 기어 속도는 유성 기어(51) 및 트랜스미션 하우징(10)의 기어(11)와 함께 선 기어(50)에 의해 형성된다.
도 2에서는, 내부 기어(11)를 구비한 관상 트랜스미션 하우징(10)을 확대하여 나타낸다. 트랜스미션 하우징(10)은 구동 측에서 플라스틱 환상 기어(20)에 대하여 억셉팅 보어(12)를 나타낸다. 따라서, 당해 억셉팅 보어(12)의 내부 직경은, 플라스틱 환상 기어를 억셉팅 보어(12) 속으로 삽입함으로써, 플라스틱 환상 기어(20)의 면(23)이 내부 기어(11)에 의해 형성된 스프로켓과 접촉하도록 플라스틱 환상 기어(20)의 외부 직경에 맞추어진다.
트랜스미션 하우징(10)에 대한 플라스틱 환상 기어(20)의 토크 방지 접속은 도 1a 및 도 1b에서 상이한 방식으로 실현되어 있다.
예를 들면 도 1a에 따르는 플라스틱 환상 기어(20)는 이의 면(23)에서 플러그-인 기어(22)를 보여주는데, 플러그-인 기어(22)는 나선형 톱니 요소(24)에 의해 형성되고, 나선형 톱니 요소(24)는 플라스틱 환상 기어의 면(23)에서 방사상으로 원주상으로 존재한다. 트랜스미션 하우징(10)에 설치된 상태에 있어서, 톱니 요소(24)는 클리어한 스퍼 기어(11)와 맞물리므로, 플라스틱 환상 기어(20)를 삽입한 후에 모터 플랜지(30) 또한 억셉팅 보어(12) 속으로 삽입되는 경우, 이러한 방식으로 트랜스미션 하우징(10)의 토크 방지 접속이 전개된다. 여기서, 이러한 억셉팅 보어(12)의 깊이는, 플리스틱 환상 기어(20)가 축 방향 움직임 없이 트랜스미션 하우징(10)의 내부 기어(11)와 모터 플랜지(30) 사이에서 유지되도록 선택된다. 모터 플랜지(30)는 원주상 숄더(31)를 나타내는데, 이는 트랜스미션 하우징(10)의 면과 접촉하며, 트랜스미션 하우징(10)의 원통형 벽으로 보어(13)를 통하여 나사산 수단(15)에 의해 트랜스미션 하우징(10)에 나사로 고정되는데, 보어는 모터 플랜지(30) 중의 개개 보어(32)에 상응한다.
그러나 도 1b에 따르는 토크 방지는 모터 플랜지(30)에 대한 플라스틱 환상 기어(20)의 토크 방지 접속을 통하여 발생하는데, 이는 도 1a에 도시한 방식과 동일한 방식으로 도시되어 있으며, 나사산 수단(15)을 사용하고, 상응하는 보어(13) 및 보어(32)는 트랜스미션 하우징(10)에 나사로 고정된다. 이러한 토크 방지는 텅 요소(26a)와 홈(26b)을 통하여 발생하며, 직경 방향으로 대향하는 두 개의 텅 요소(26a)는 플라스틱 환상 기어(20)의 구동측 면(25)에 배열되며, 플라스틱 환상 기어(20)와 모터 플랜지(30)가 축 방향 움직임 없이 트랜스미션 하우징(10)의 억셉팅 보어(12) 속에 수용되는 경우, 모터 플랜지(30)의 상응하는 홈(26b)과 맞물린다.
유사한 방식으로, 피니언 케이지(42, 52)를 구비한 구동 플랜지(60)는 나사산 접속 수단 및 트랜스미션 하우징(10) 중의 상응하는 보어(14) 및 구동 플랜지(60) 중의 보어(61)를 통하여 토크 방지 방식으로 트랜스미션 하우징(10)에 접속된다.
도 1에 도시한 이러한 유성 장치의 노이즈 거동은 원 피스 사출 성형품으로서 생산되며 나선형 기어를 구비하는 플라스틱 환싱 기어(20)를 사용함으로써 상당히 개선된다. 이러한 방식으로, 상응하는 부품을 사용하여 구동 플랜지(60)를 조립하기 전에, 플라스틱 환상 기어와 모터 플랜지만이 트랜스미션 하우징(10) 속으로 삽입되어 나사로 고정되기 때문에, 한편으로는 제작 비용이 절감되고, 다른 한편으로는 저렴한 조립 비용을 달성할 수 있다.
도 1에 따르는 예시적인 실시양태는 2단계 구동 장치를 보여준다. 물론, 고차 단계의 트랜스미션은 다수의 축 방향으로 연속된 플라스틱 환상 기어를 트랜스미션 하우징의 억셉팅 보어 속에 설치함으로써 만들어지며, 이러한 플라스틱 환상 기어는 플러그-인 기어 접속에서 또는 텅 및 홈 요소를 통하여 토크 방지 방식으로 서로 접속된다.
게다가, 또 다른 피니언 케이지를 또 다른 기어 속도를 형성하기 위해 제공할 수 있는데, 유성 기어는 또한 트랜스미션 하우징의 내부 기어를 코밍한다.
유리하게도, 이러한 다단계 유성 장치는 자동차 제작, 특히 자동차의 개방형 및/또는 밀폐형 리어 해치(rear hatch)에 사용할 수 있다.
10: 트랜스미션 하우징 11: 내부 기어
12: 억셉팅 보어 13 및 14: 트랜스미션 하우징의 보어
15: 나사산 접속 수단 20: 플라스틱 환상 기어
21: 플라스틱 환상 기어(20)의 내부 기어
22: 플러그-인 기어 23: 플라스틱 환상 기어(20)의 면(face)
24: 톱니 요소 25: 플라스틱 환상 기어(20)의 면
26a: 텅 요소 26b: 홈
30: 베어링 플랜지, 모터 플랜지 31: 모터 플랜지의 숄더
32: 모터 플랜지 중의 보어 40: 선 기어
41: 유성 기어 42: 유성 기어(41)의 피니언 케이지
50: 선 기어 51:유성 기어
52: 유성 기어(51)의 피니언 케이지
60: 구동 플랜지 61: 구동 플랜지 중의 보어

Claims (12)

  1. 하나 이상의 환상 기어로 기어 속도를 형성하기 위해, 하우징이 내부 기어(11)를 구비한 원통형 트랜스미션 하우징(10)으로서 원 피스로 형성되고,
    하나 이상의 추가의 기어 속도를 형성하기 위해, 내부 기어(21)를 구비한 플라스틱 환상 기어(20)가 트랜스미션 하우징(10)에 의해 수용되고,
    플러그-인 기어(22)가 플라스틱 환상 기어(20)를 트랜스미션 하우징(10)의 내부 기어(11)에 면 접속시키기 위한 토크 방지 수단으로서 제공되며, 플라스틱 환상 기어(20)가 트랜스미션 하우징(10)의 내부 기어(11)와 맞물리는 하나 이상의 톱니 요소(24) 또는 톱니 세그먼트를 내부 기어(11) 쪽으로 향하는 이의 면(23) 위에 플러그-인 기어(22)로서 포함하는 것을 특징으로 하는, 내부 기어를 구비한 하우징에 토크 방지 방식으로 접속된 2개 이상의 환상 기어와, 피니언 케이지에 배열된 유성 기어와 환상 기어를 각각 코밍(combing)하는 2개 이상의 선 기어를 구비하는 다단계 유성 기구.
  2. 청구항 1에 있어서, 트랜스미션 하우징(10)이 플라스틱 환상 기어(20)의 외부 직경에 맞추어지고 축 방향으로 내부 기어(11)와 나란히 하며 플라스틱 환상 기어(20)를 수용하는 억셉팅 보어(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단계 유성 기구.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 톱니 요소(24)가 트랜스미션 하우징(10)의 내부 기어(11)와 맞물리는 플라스틱 환상 기어(20)의 면(23) 위에 플러그-인 기어로서 환상으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 다단계 유성 기구.
  6. 청구항 1에 있어서, 트랜스미션 하우징(10)에 토크 방지 방식으로 접속된 베어링 플랜지(30)가 제공되고, 텅 요소(26a) 및 홈(26b) 중의 하나 이상이 플라스틱 환상 기어(20)를 베어링 플랜지(30)에 비회전식으로 접속시키기 위한 토크 방지 수단으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 다단계 유성 기구.
  7. 청구항 1에 있어서, 플라스틱 환상 기어(20)가 플랜지를 향하는 면(25)에서 베어링 플랜지(30)의 홈(26b)과 맞물리는 하나 이상의 텅 요소(26a)를 나타내는 것을 특징으로 하는 다단계 유성 기구.
  8. 청구항 1항, 2항, 5항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 플라스틱 환상 기어(20)가 상응하는 선 기어(40) 및 상응하는 유성 기어(41)와 함께 제1 기어 속도를 형성하고, 내부 기어(11)를 구비한 트랜스미션 하우징(1)이 상응하는 선 기어(50) 및 상응하는 유성 기어(51)와 함께 제2 기어 속도를 형성하는 것을 특징으로 하는 다단계 유성 기구.
  9. 청구항 1항, 2항, 5항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 플라스틱 환상 기어(20)의 내부 기어(21)가 나선형 기어로서 형성되고, 트랜스미션 하우징(10)의 내부 기어(11)가 스퍼 기어(spur gear)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 다단계 유성 기구.
  10. 청구항 1항, 2항, 5항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 플라스틱 환상 기어(20)가 사출 성형품으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 다단계 유성 기구.
  11. 청구항 1항, 2항, 5항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 트랜스미션 하우징(10)이 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 다단계 유성 기구.
  12. 청구항 6에 있어서, 베어링 플랜지가 모터 플랜지(30)로서 구체화되는 것을 특징으로 하는 다단계 유성 기구.
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