KR101702765B1

KR101702765B1 - 유성기어 감속기

Info

Publication number: KR101702765B1
Application number: KR1020150114839A
Authority: KR
Inventors: 신경섭; 박정식
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2017-02-03

Abstract

본 발명은 모터로부터 발생된 회전력을 선기어로 전달할 때 회전력을 제어하기 위한 유성기어 감속기로서, 모터로부터 회전력을 전달받는 선기어가 내주면에 결합되는 제1결합부 및 모터의 샤프트가 외주면에 결합되는 제2결합부를 구비하는 링형의 댐핑커플러;를 포함하고, 댐핑커플러의 내주면의 중심축인 제1중심축과 댐핑커플러의 외주면의 중심축인 제2중심축은 편심된다.

Description

유성기어 감속기{PLANETARY GEAR REDUCER}

본 발명은 유성기어 감속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터와 같은 구동장치로부터 회전력을 전달받아 일정한 비율로 감속시켜 출력하기 위한 유성기어 감속기에 관한 것이다.

일반적으로, 감속기는 주차 시스템, 엘리베이터, 각종 산업 현장에서의 전동모터, 서보모터 등과 같은 동력원의 원동축을 통해 전달되는 고부하의 회전속도를 감속시킨다.

이와 같은 감속기에 사용되는 기어는 평기어, 웜기어, 유성기어 등이 있는데, 웜기어나 유성기어를 사용한 감속기는 엔진이나 모터 등으로부터 출력되는 고속회전을 입력값으로 하여 로봇, 자동화 및 정밀제어기기 등에서 요구되는 안정도 및 정밀도를 구현할 수 있도록 일정비율로 감속하여 출력시킨다.

특히, 유성기어를 사용하는 감속기인 유성기어 감속기는 외부의 모터와 같은 구동장치에 의하여 전달되는 회전력을 일정한 비율로 감속시켜 출력하기 위한 변속기의 일종으로 회전력을 몇 개의 유성 기어로 분산시키며, 각종 산업용 기계, 중장비, 선박 등 다양한 부분에 적용되고 있다. 유성기어 감속기는 기어박스를 콤팩트화 및 경량화할 수 있고, 동력전달의 효율 특성이 높으며, 힘이 고루 분배되므로 높은 토크에도 잘 견딜 수 있는 장점이 있다.

이와 같은 유성기어 감속기는 사용에 따라 기어 치에 마모가 발생할 수 있는데, 마모량이 커짐에 따라 기어 간의 유격이 증가하고 기어 치가 마모됨에 따라 백래쉬(backlash)가 발생하게 된다. 결과적으로, 백래쉬가 발생함으로 인해 정밀한 조향 제어가 어려운 문제점이 있고, 래틀 노이즈(lattle noise)가 발생하여 운전자에게 불쾌감을 줄 수 있는 문제점이 있다.

한국공개특허공 특2001-0002656호

본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 감속기는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.

모터로부터 입력 동력을 전달받는 선기어가 결합되는 제1결합부의 중심축과 모터의 샤프트가 결합되는 제2결합부의 중심축이 편심되는 댐핑커플러를 구비함으로써, 별도의 기어를 구비할 필요 없이 유격 보상이 가능하며, 선기어와 유성기어 간의 접촉시간에 차등이 발생하도록 하여 백래쉬가 발생하는 것을 방지할 수 있는 유성기어 감속기를 제공함에 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면 모터로부터 발생된 회전력을 선기어로 전달할 때 상기 회전력을 제어하기 위해 상기 모터로부터 회전력을 전달받는 상기 선기어가 내주면에 결합되는 제1결합부 및 상기 모터의 샤프트가 외주면에 결합되는 제2결합부를 구비하는 링형의 댐핑커플러;를 포함하고, 상기 댐핑커플러의 상기 내주면의 중심축인 제1중심축과 상기 댐핑커플러의 상기 외주면의 중심축인 제2중심축은 편심되는 유성기어 감속기를 제공한다.

삭제

이때, 상기 댐핑커플러는 탄성 재질로 제작될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 감속기는 모터로부터 입력 동력을 전달받는 선기어에 결합되는 제1결합부의 중심축과 모터의 샤프트에 결합되는 제2결합부의 중심축이 편심되는 댐핑커플러를 구비함으로써, 별도의 기어를 구비할 필요 없이 유격 보상이 가능하여 감속기의 길이 및 무게가 증가하는 것을 최소화할 수 있고, 제조비용 또한 절감될 수 있는 효과가 있다.

나아가, 선기어와 유성기어 간의 접촉시간에 차등이 발생하도록 하여 백래쉬가 발생하는 것을 방지하며, 이에 따라 정밀한 조향 제어가 가능하고 래틀 노이즈가 발생하는 것을 방지하여 운전자에게 불쾌감을 주지 않도록 하는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 감속기의 제1결합부와 제2결합부로 구획된 댐핑커플러를 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 유성기어 감속기의 제1결합부에 선기어가 조립된 상태를 도시한 도면이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 감속기는 댐핑커플러를 포함한다.

일반적으로, 유성기어 감속기는 구동축에 고정되어 회전력을 전달받는 선기어(100a)와, 하우징의 내부에 고정되게 배치되는 링기어(100b)와, 선기어(100a)와 링기어(100b)의 사이에서 선기어(100a)와 링기어(100b)에 맞물린 유성기어 등으로 구성된다.

여기서, 댐핑커플러는 제1결합부(110)와 제2결합부(120)로 구획된다.

제1결합부(110)는 모터로부터 입력 동력을 전달받는 선기어(100a)가 결합된다. 구체적으로, 제1결합부(110)는 구동축에 고정되어 모터로부터 입력 동력을 전달받는 선기어(100a)가 결합된다. 즉, 제1결합부(110)는 선기어(100a)가 결합되어 모터로부터 발생되는 입력 동력을 선기어(100a)에 전달한다.

제2결합부(120)는 모터의 샤프트가 결합된다. 구체적으로, 제2결합부(120)는 모터의 샤프트가 결합되어 모터로부터 입력 동력을 전달받으며, 모터로부터 발생하는 입력 동력을 제1결합부(110)에 전달한다.

본 실시예에서, 제1결합부(110)는 댐핑커플러의 내경을 의미하고 제2결합부(120)는 댐핑커플러의 외경을 의미한다.

즉, 댐핑커플러의 내경측인 제1결합부(110)에 모터로부터 입력 동력을 전달받는 선기어(100a)가 결합되고, 댐핑커플러의 외경측인 제2결합부(120)에 모터의 샤프트가 결합됨으로써, 모터로부터 발생하는 입력 동력이 제2결합부(120)를 통해 제1결합부(110)로 전달되며, 제1결합부(110)로 전달된 입력 동력이 선기어(100a)에 전달되어 필요에 따라 그대로 출력되거나 또는 감속되어 출력될 수 있다.

본 실시예에서, 제1결합부(110)의 중심축인 제1중심축(C1)과 제2결합부(120)의 중심축인 제2중심축(C2)은 편심된다.

도 1을 참조하면, 제1결합부(110)와 제2결합부(120)는 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)이 편심되는 것을 알 수 있다.

유성기어 감속기를 구성하는 기어들은 서로 맞물리면서 마모될 수 있는데, 기어가 마모됨에 따라 발생하는 유격에 의해 기어들의 치면 사이에 생기는 틈새인 백래쉬가 증가하게 되며, 이에 따라 래틀 노이즈 및 뚝 소음이 발생하게 되고 정확한 조향 제어가 불가능 할 수 있게 된다.

따라서, 제1결합부(110)의 제1중심축(C1)과 제2결합부(120)의 제2중심축(C2)이 편심된 댐핑커플러의 제1결합부(110)에 선기어(100a)를 결합하고, 제2결합부(120)에 모터를 결합한다.

여기서, 제1결합부(110)의 제1중심축(C1)과 제2결합부(120)의 제2중심축(C2)이 편심되는 경우, 제1결합부(110)의 단부와 제2결합부(120)의 단부는 일정 간격으로 차이(a)가 발생할 수 있다. 예를 들어, 제1결합부(110)의 단부와 제2결합부(120)의 단부가 0.3mm의 차이를 가질 수 있다.

이와 같이, 제1결합부(110)의 제1중심축(C1)과 제2결합부(120)의 제2중심축(C2)이 편심됨으로써, 별도의 기어를 구비할 필요없이 유격 보상이 가능하여 감속기의 길이 및 무게를 최소화할 수 있고, 제조비용 또한 절감할 수 있다.

본 실시예에서, 제1결합부(110)의 중심축과 선기어(100a)의 중심축은 편심될 수 있다.

도 2를 참조하면, 제1결합부(110)의 중심축과 선기어(100a)의 중심축이 편심되며, 이에 따라 제1결합부(110)와 선기어(100a)의 단부는 일정간격 차이(b, c)가 발생하게 된다. 즉, 제1결합부(110)의 중심축과 선기어(100a)의 중심축이 편심됨으로써, 선기어(100a)와 유성기어의 기어간 맞물림의 차등이 발생하게 하여 백래쉬가 발생하는 것을 방지한다.

결과적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어 감속기는 제1결합부(110)의 제1중심축(C1)과 제2결합부(120)의 제2중심축(C2)이 편심됨으로써, 별도의 기어를 구비할 필요 없이 유격 보상이 가능하여 감속기의 길이 및 무게가 증가하는 것을 최소화할 수 있고, 제조비용 또한 절감될 수 있다.

나아가, 선기어(100a)와 유성기어 간의 접촉시간에 차등이 발생하도록 하여 백래쉬가 발생하는 것을 방지하며, 이에 따라 정밀한 조향 제어가 가능하고 래틀 노이즈가 발생하는 것을 방지하여 운전자에게 불쾌감을 주지 않도록 할 수 있다.

본 실시예에서, 댐핑커플러는 탄성 재질로 제작될 수 있다.

예를 들어, 댐핑커플러는 탄성복원력을 가진 고무와 같은 재질로 제작될 수 있다. 이와 같이, 댐핑커플러가 탄성 재질로 제작됨으로써 제1결합부(110)의 제1중심축(C1)과 제2결합부(120)의 제2중심축(C2)이 편심될 때 편심량을 보상할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100a : 선기어
100b : 링기어
110 : 제1결합부
120 : 제2결합부
C1 : 제1중심축
C2 : 제2중심축

Claims

모터로부터 발생된 회전력을 선기어로 전달할 때 상기 회전력을 제어하기 위한 유성기어 감속기로서,
상기 모터로부터 회전력을 전달받는 상기 선기어가 내주면에 결합되는 제1결합부 및 상기 모터의 샤프트가 외주면에 결합되는 제2결합부를 구비하는 링형의 댐핑커플러;를 포함하고,
상기 댐핑커플러의 상기 내주면의 중심축인 제1중심축과 상기 댐핑커플러의 상기 외주면의 중심축인 제2중심축은 편심되는 유성기어 감속기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 댐핑커플러는 탄성 재질로 제작되는 유성기어 감속기.