KR101955790B1

KR101955790B1 - 심플렉스 드라이브

Info

Publication number: KR101955790B1
Application number: KR1020170038624A
Authority: KR
Inventors: 유경복
Original assignee: 유경복
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2019-03-07
Also published as: KR20180109273A

Abstract

본 발명은 심플렉스 드라이브에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 동력과 연결되어 회전하는 캠샤프트(10); 내주가 상기 캠샤프트(10)의 일측과 맞닿아져 상기 캠샤프트(10)의 회전에 의해 밀림되되 상기 캠샤프트(10)의 회전방향과 반대방향으로 회전되고, 외주에 제1기어(21)가 형성되며 가장자리에 근접하는 관통홀(23)이 형성되는 회전기어(20); 상기 회전기어(20)의 외주를 감싸되 내주에 상기 제1기어(21)와 이격되며 상기 캠샤프트(10)에 의해 회전기어(20)가 밀림되어 제1기어(21)가 치합되는 제2기어(31)가 형성되는 고정기어(30); 상기 고정기어(30)의 일측에 설치되되 상기 관통홀(23)과 대응되는 위치에 제1연결홈(41)이 형성되는 출력축플랜지(40); 상기 관통홀(23)에 위치되되 일측이 상기 제1연결홈(41)에 각각 삽입되며 외주지름이 상기 관통홀(23)과 제1연결홈(41, 51)보다 작게 형성되는 연결롤러(60); 로 구성되어, 감속기의 전체적인 내구성 및 강성을 향상시킬 수가 있으며, 간단한 구조를 통해 제작이 간편 및 소형화로 제작 시 장기간 사용을 통한 경제적 효율성을 높인 유용한 발명인 것이다.

Description

심플렉스 드라이브{Simplex Drive}

본 발명은 심플렉스 드라이브에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 다양한 감속기의 구성과 작동원리를 최대한 단순화하면서도 동력전달의 효율을 최대화하고 정밀도가 종래의 다양한 종류의 감속기 보다 월등하며 부품의 최소화로 경량화는 물론 소음을 저감시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.

감속기가 각종 기계장치산업에서 필수품으로 자리 잡게 된 배경으로는 전동기만으로는 회전 토크를 얻기가 불가능하여 회전량을 감소시켜 기계적 동력으로 전환하기 위해서 기어의 맞물림 구조를 이용하게 되고 고대 인류가 사용한 도르래에서 로봇용 감속기에 이르는 진화와 발전을 거듭하여 수많은 종류의 감속기가 응용되고 있다.

한편, 통상의 감속기가 사용되는 주 분야로서 산업용 다관절로봇의 경우 관전 등에 장착되어 동력장치로부터 입력되는 고속의 회전력을 로봇의 아암 등에서 요구되는 적절한 회전력으로 감속시켜 정밀한 작업이 가능토록 하고 있다.

상기한 바와 같이 다양한 감속기들이 있는데 수많은 산업용 감속기 중에서도 산업용 로봇에 적용될 수 있는 감속기는 불과 세 가지 종류만 적용되는데 이유는 감속비(50~160:1)가 높으면서도 일반 산업용 감속기처럼 크지 않으면서 입력 회전수가 높아 최대의 토크를 낼 수 있기 때문이다.

대표적으로 사용되는 감속기는 사이클로 감속기( Cyclo reducer )로써, 약 30여 년 전 독일의 사이클(Sumitomo-Cyclo )사가 개발한 감속기로 싸이클로이달 (Cycloidal rotation )이론을 바탕으로 편심베어링을 장착한 입력 축으로 싸이클로이드 디스크(Cycloid disk)를 회전시켜 디스크 캠의 경사각에 의해 발생하는 편심력을 접촉 롤러와 연계하여 회전력을 토크로 변환할 때 발생하는 동력을 출력축으로 전달하는 방식의 감속기이다.

이러한 사이클로 감속기는 견고한 캠 디스크를 이용하여 강성이 높고 출력축에서 발생하는 반력에 강하지만 기계적 효율이 떨어져 정밀도가 높지 않으며 높은 무게중량으로 인해 로봇 관절에 장착하기가 부담이 되어 주로 로봇의 하부구조에 적용되며 또한 조립품의 수가 많아 생산단가가 높은 것이 단점을 갖고 있다.

한편, 하모닉 드라이브 ( Harmonic Drive)는 운전구동 요소가 3가지로 이루어져 있는데, 입력축인 편심베어링(elliptical bearing)이 플렉스스플라인 ( Flex spline )의 내경(Inner surface)에서 회전하면 반력을 발생시키는 서큘러스플라인 ( Circular spline)의 모듈 (Module)과 플렉스스플라인 모듈과의 위치교환이 연동으로 이어져 회전하는 원리로써, 소재가 가볍고 구조가 단순하면서도 정밀도가 가장 높은 감속기로 60여 년 전, 미국에서 개발되어 현재의 하모닉드라이브( HDS )사에 의해 개선되고 수많은 연구개발로 최첨단의 특수 소재를 적용하여 거의 독보적인 위치에 있고, 무게가 가볍고 정밀도가 높지만 소재의 특성상 충격에 약해 주로 소형로봇이나 정밀을 요하는 장비에만 적용되는 단점이 있다.

또한, 알브이 감속기(RV Reducer)는 일본 나브테스코사(Nabtesco)의 감속기로 사이클로 감속기에 유성기어를 가미한 기술로 중대형 산업용 다관절 로봇시장에서 가장 높은 점유율을 보이고 있으며, 고강성과 입력토크가 가장 높은 것이 특징이지만 구성요소가 복잡하여 제작비용이 높고 무게중량으로 인해 중대형 로봇에만 한정되어 있다.

우선 종래의 기술들을 살펴보면,

등록번호 20-0450505호(실) 감속기에 있어서, 외측에 플랜지부를 가지며 일정 직경의 중공 부분을 갖는 링기어 고정 슬리브; 상기 링기어 고정 슬리브 내면 중 일부에 고정되며 내주면에 일정 갯수의 치형이 형성되는 중공형 고정링 기어; 상기 링기어 고정 슬링브 내면 중 나머지 부분에 회전 가능하도록 배치되며, 내주면에 상기 고정링 기어와 다른갯수의 치형이 형성되는 중공형 회전링 기어; 상기 회전링 기어와 고정링 기어에 동시에 치합되며 중앙에 설치되는 선기어에 의해 회전력을 전달받는 적어도 두 개의 중공형 유성 기어; 상기 링기어 고정 슬리브의 플랜지부에 고정되어 상기 감속기가 해당 기계에 설치되도록 유도하는 중공형 선회베어링 외륜; 및 상기 선회 베어링 외륜의 내주면에 회전 가능하도록 설치하되, 상기 회전링 기어와 함께 회전되도록 고정되는 중공형 선회베어링 내륜을 포함하는 감속기에 관한 기술이다.

상기한 종래 기술은 별도의 베어링의 지지없이 중공형으로 형성되어 독자적으로 구성됨과 동시에 타원 형태로 탄성변형 되도록 하여 작동하는 것을 중심적으로 기재하고 있다. 그러나 상기한 기술은 다수의 구성요소들로 이루어져 있고, 그 구성들은 가공이 매우 어려워 제작시간이 많이 소요되는 한편, 백래쉬의 설정이 필요 없다고는 하지만 감속기의 구조상 내구성 및 강성이 현저히 떨어질 수밖에 없는 문제점을 갖고 있다.

등록번호 10-1715222호(특) 구동부로부터 구동력을 입력받는 입력부와, 상기 입력부와 동축 배치되고 상기 입력부로부터 전달되는 구동력을 통하여 외부로 회전력을 출력하는 출력부와, 일단은 상기 입력부 측에 그리고 타단은 상기 출력부측에 배치되되, 상기 입력부 및 상기 출력부와 동축 배치되어 동축 관절에 인가되는 토크를 검출하는 관절토크센서를 포함하는 토크 센싱부를 구비하고, 상기 입력부는 구동부로부터 입력되는 구동력을 감속시키고 상기 관절토크센서의 일측과 연결되는 감속기를 구비하고, 상기 출력부는: 상기 감속기에 연결되어 함께 회동하는 출력부 하우징과, 상기 출력부 하우징에 의하여 지지되고 외부로 회전력을 출력하고 상기 토크 센싱부의 타단과 연결되는 출력 프레임와, 상기 출력부 하우징과 상기 출력 프레임 사이에 배치되어 상기 출력 프레임의 회전 방향 토크 이외의 부하를 지지하는 크로스롤러 베어링을 구비하고, 상기 토크 센싱부는: 일단은 상기 관절토크센서에 배치되고, 타단은 상기 출력 프레임에 배치되어 상기 관절토크센서 및 상기 출력 프레임 사이에서 상호 연결시키는 디스크을 더 구비하는 로봇 동축 관절 유니트에 관한 기술이다.

상기한 종래 기술은 상호간섭 오차를 절감할 수 있도록 하여 모멘트부하와 응력이 관절토크센서에 인가되지 않도록 하는 것을 중심적으로 기재하고 있으나, 전체적인 구성요소들이 세분화되어 있고, 다수의 구성들이 상호 결합되어 완성됨에 따라 가공상의 어려움이 따를 밖에 없고, 무엇보다, 소형화로 구성할 시에는 내구성 및 강성이 취약한 문제점이 있다.

등록번호 10-1408203호(특) 동력과 연결되는 입력기어인 태양기어; 상기 태양기어와 치합되어 연결된 유성기어; 상기 유성기어가 내접되어 치합되는 RV기어; 상기 RV기어가 삽입되고 그의 외주면이 회전가능하게 연결되는 원형 케이스; 상기 원형 케이스의 양측에 설치되는 상부 및 하부출력판; 및 상기 RV기어에 설치되어 상기 상부 및 하부출력판에 연결되는 크랭크샤프트를 포함하며, 상기 RV기어는 중앙부가 개구된 환형 형상을 가지며, 그 내주면에는 내측기어부가 형성되어 있고, 그 외주면에는 원주방향을 따라서 다수의 요홈이 인접하여 형성되며, 상기 원형 케이스의 내주면에는 다수의 핀이 설치되고, 상기 RV기어의 외주면에 형성된 요홈이 상기 핀에 하나씩 맞물리는 유성기어 방식의 RV감속기에 관한 기술이다.

상기한 종래 기술은 유성기어 원리를 이용한 감속기로써, 회전중심으로부터 크랭크샤프트의 위치를 멀리하여 큰 토크를 견딜 수 있는 효과가 있으나, 동력원으로부터 회전하는 태양기어와 상기 태양기어와 치합되어 회전하는 유성기어가 RV기어와 치합되어 상기 RV기어를 회전토록 하고 있으나, 다수의 기어들이 회전될 시, 치합되는 각각의 기어들의 마모가 잦아 내구성이 현저히 떨어질 수밖에 없는 문제점을 갖고 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 여러 감속기의 장단점을 비교분석하여 특수소재로만 제작이 가능한 하모닉(harmonic)감속기, 무겁고 제작공정이 많이 드는 사이클로(cyclo)감속기의 단점을 극복하여 국조가 단순하면서도 일반소재로도 제작이 용이하며 고강성 고정밀의 경량화가 가능토록 하여 장기간 사용을 통한 경제적 효율성을 높인 강성을 향상시킨 심플렉스 드라이브를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서, 동력수단과 연결되고 동력수단과 연결되지 않은 끝단에는 캠형상으로 형성되어 상기 동력수단의 회전을 편심되게 전달하는 캠샤프트(10); 내주가 상기 캠샤프트(10)의 일측과 맞닿아져 상기 캠샤프트(10)의 회전에 의해 밀림되어 회전하되, 상기 캠샤프트(10)의 회전방향과 반대방향으로 회전되고, 외주에 제1기어(21)가 형성되며 가장자리에 근접하는 관통홀(23)이 형성되는 회전기어(20); 상기 회전기어(20)의 외주를 감싸되 내주에 상기 제1기어(21)와 이격되며 상기 캠샤프트(10)에 의해 회전기어(20)가 밀림되어 제1기어(21)가 치합되는 제2기어(31)가 형성되는 고정기어(30); 상기 고정기어(30)의 일측에 설치되되 상기 관통홀(23)과 대응되는 위치에 제1연결홈(41)이 형성되는 출력축플랜지(40); 상기 출력축플랜지(40)가 구성되는 고정기어(30)의 타측에 설치되며 상기 관통홀(23)과 대응되는 위치에 상기 제1연결홈(41)에 삽입되는 연결롤러(60)의 타측에 삽입되는 제2연결홈(51)이 형성되는 출력축균형유지플랜지(50); 상기 관통홀(23)에 위치되되 일측과 타측이 상기 제1,2연결홈(41,51)에 각각 삽입되며 외주지름이 상기 관통홀(23)과 제1,2연결홈(41, 51)보다 작게 형성되는 연결롤러(60); 로 구성되되, 상기 연결롤러(60)는 일측이 상기 출력축플랜지(40)와 일체로 형성되고, 타측에 상기 출력축균형유지플랜지(50)의 제2연결홈(51)에 삽입되게 구성되고, 상기 고정기어(30)의 내주와 회전기어(20)의 외주 사이의 틈은 관통홀(23)과 연결롤러(60)의 외주 사이의 틈과 동일한 공차로 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

삭제

상기 관통홀(23)은 하나 또는 다수개로 형성되고, 상기 제1,2연결홈(41, 51) 및 연결롤러(60)는 상기 관통홀(23)의 개수에 대응되게 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

삭제

본 발명에 따른 심플렉스 드라이브에 의하면, 구조가 단순하여 제작원가가 현저하게 절감되고 부품수가 적어 고장의 원인이나 소음이 줄어들고 무게가 가벼워 소형로봇에도 적용이 용이할 뿐 만 아니라 하모닉(harmonic)감속기 적용이 힘든 중대형 로봇에도 고강성인 장점으로 적용이 용이하여 로봇시장에서 경제적 효율성이 높은 유용한 발명인 것이다. 특히 해외기업의 기술제품에 의존하여 전량 수입하는 국내시장에서 국산화를 통한 국가경쟁력 강화에 이바지 할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 분해도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 분해도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 측면도, 측단면도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 분해도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 단면도, 확대도
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 정면도
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 12는 본 발명의 바람작한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 단면도
도 14는 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 단면도

본 발명은 다양한 감속기의 구성과 작동원리를 최대한 단순화하면서도 동력전달의 효율을 최대화하고 정밀도가 종래의 다양한 종류의 감속기 보다 월등하며 부품의 최소화로 경량화는 물론 소음을 저감시킬 수 있는 심플렉스 드라이브를 제공한다.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 14를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명을 설명하기에 앞서 그 구성을 도 1 내지 도 5를 참고하여 살펴보면, 동력과 연결되어 회전하는 캠샤프트(10); 내주가 상기 캠샤프트(10)의 일측과 맞닿아져 상기 캠샤프트(10)의 회전에 의해 밀림되되 상기 캠샤프트(10)의 회전방향과 반대방향으로 회전되고, 외주에 제1기어(21)가 형성되며 가장자리에 근접하는 관통홀(23)이 형성되는 회전기어(20); 상기 회전기어(20)의 외주를 감싸되 내주에 상기 제1기어(21)와 이격되며 상기 캠샤프트(10)에 의해 회전기어(20)가 밀림되어 제1기어(21)가 치합되는 제2기어(31)가 형성되는 고정기어(30); 상기 고정기어(30)의 일측에 설치되되 상기 관통홀(23)과 대응되는 위치에 제1연결홈(41)이 형성되는 출력축플랜지(40); 상기 관통홀(23)에 위치되되 일측이 상기 제1연결홈(41)에 각각 삽입되며 외주지름이 상기 관통홀(23)과 제1연결홈(41, 51)보다 작게 형성되는 연결롤러(60); 로 구성된다.

상기 캠샤프트(10)는 도 2, 5에 도시된 바와 같이 동력과 연결되어 회전하도록 구성되는데 동력수단과 연결되지 않은 타측 끝단에는 캠샤프트(10)의 끝단의 외형은 “

”자 형상으로 형성으로 형성되어 유동기어(20)의 내측과 일측이 맞닿게 되어 상기 유동기어(20)의 내주를 타며 회전하도록 구성된다. 상기 동력의 경우 통상의 서브모터 등 회전 가능한 구성이다.

상기 회전기어(20)는 도 2, 3, 4, 5에 도시된 바와 같이 내주가 상기 캠샤프트(10)가 삽입될 수 있게 관통되며 상기 캠샤프트(10)의 일측과 맞닿아지되 상기 캠샤프트(10)의 돌출된 부분과 맞닿게 되어 상기 캠샤프트(10)의 회전에 따라 일측으로 밀림되면서 회전하게 되고, 이때, 상기 회전의 경우 상기 캠샤프트(10)의 회전방향과 반대방향으로 회전하게 되며, 외주에는 둘레를 따라 제1기어(21)가 형성되고, 가장자리에 근접하는 관통홀(23)이 형성되며 하기될 고정기어(30)의 내주에 위치되게 되며 상기 캠샤프트(10)의 회전에 의해 제1기어(21)가 고정기어(30)의 제2기어(31)와 치합되면서 캠샤프트(10)의 회전방향과 반대방향으로 회전하게 구성된다.

상기 회전기어(20)를 더욱 상세하게 설명하면 도 5 또는 도 7에 도시된 바와 같이 캠샤프트(10)의 일측이 회전기어(20)의 일측과 지속적으로 맞닿아 있되, 상기 캠샤프트(10)가 회전함과 동시에 일측방향으로 밀림되게 된다. 이때, 상기 회전기어(20)의 외주에 형성된 제1기어(21)가 고정기어(30)의 제2기어(31)와 치합되면서 상기 캠샤프트(10)의 회전방향과 반대방향으로 회전하게 된다.

즉, 상기 회전기어(20)는 캠샤프트(10)의 고속회전을 저속회전으로 감속시키는 역할을 수행하게 된다. 한편, 상기 회전기어(20)의 관통홀(23)의 경우 하기될 연결롤러(60)가 끼워지게 되는데 이때, 상기 관통홀(23)은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 연결롤러(60)의 지름보다 더 크게 형성되게 되며, 가장자리와 근접되게 다수개로 형성된다.

상기 고정기어(30)는 상기 회전기어(20)의 외주를 감싸되 내주에 상기 제1기어(21)와 이격되며 상기 캠샤프트(10)에 의해 회전기어(20)가 밀림되어 제1기어(21)가 치합되는 제2기어(31)가 연속적으로 형성되며, 상기 회전기어(20)의 회전을 유도하게 된다.

상기 고정기어(30)의 내주와 회전기어(20)의 외주 사이의 틈은 하기될 관통홀(23)과 연결롤러(60)의 외주 사이의 틈과 동일한 공차로 형성된다.

상기 출력축플랜지(40)는 도 1, 2, 3, 5에 도시된 바와 같이 상기 고정기어(30)의 일측에 설치되되 상기 관통홀(23)과 대응되는 위치에 제1연결홈(41)이 형성된다. 상기 제1연결홈(41)은 상기 유동기어(20)의 관통홀(23)과 대응되게 형성되며, 상기 제1연결홈(41)은 상기 연결롤러(60)의 지름과 대응 또는 더 크게 형성된다.

상기 출력축플랜지(40)는 상기 연결롤러(60)로부터 그 회전되는 힘을 전달받게 되어 회전되게 되는데 상기 캠샤프트(10)가 회전함과 동시에 유동기어(20)가 밀림되면서 제1기어(21)가 고정기어(30)의 제2기어(31)에 치합되며 상기 캠샤프트(20)의 반대방향으로 회전될 때, 상기 연결롤러(60)에 의해 출력축플랜지(40)가 회전되며, 상기 연결롤러(60)에 의해 간접적인 회전이 가능하게 된다.

즉, 상기 연결롤러(60)가 출력축플랜지(40)의 제1연결홈(41)의 내주를 타면서 회전하되 그 밀림시키는 힘과 회전하는 힘에 의해 상기 출력축플랜지(40)를 회전시키게 된다.

여기서, 상기 출력축플랜지(40)가 구성되는 고정기어(30)의 타측에 설치되며 상기 관통홀(23)과 대응되는 위치에 상기 제1연결홈(41)에 삽입되는 연결롤러(60)의 타측에 삽입되는 제2연결홈(51)이 형성되는 출력축균형유지플랜지(50)가 구성되어, 상기 출력축플랜지(40)의 안정적인 회전을 도모할 수 있게 구성되고, 상기 제2연결홈(51)은 상기 관통홀(23)의 지름과 동일하게 형성된다.

다시 말해, 상기 출력축균형유지플랜지(50)는 유동기어(20)의 회전력을 연결롤러(60)로부터 전달받아 출력축플랜지(40)가 회전할 시, 힘의 균형을 안정적으로 하기 위한 구성이다.

한편, 상기 연결롤러(60)는 도 2, 3, 5, 6, 7에 도시된 바와 같이 외주 중앙부가 상기 관통홀(23)에 위치되되 일측이 상기 제1연결홈(41)에 각각 삽입되며 외주지름이 상기 관통홀(23)과 제1연결홈(41, 51)보다 작게 형성된다. 즉, 상기 연결롤러(60)는 도 7에 도시된 바와 같이 관통홀(23)에 삽입될 경우 일정간격 틈이 형성되며, 상기 연결롤러(60)는 유동기어(20)의 회전에 따라서 상기 관통홀(23)의 내측과 맞닿으며 밀림되는 방향으로 밀림되면서 회전하게 된다.

다시 말해, 상기 연결롤러(60)는 유동기어(20)가 밀림되는 방향 및 회전하는 방향과 동일하게 밀림 및 회전되게 되고, 양측에 연결된 출력축플랜지(40)와 출력축플균형유지플랜지(50)의 회전을 도모하게 된다.

여기서, 상기 유동기어(20)의 관통홀(23)과 출력축플랜지(40)의 제1연결홈(41)과 출력축균형유지플랜지(50)의 제2연결홈(51)은 2개 이상으로 형성되는 것이 바람직하고, 본 발명에서는 상기 관통홀(23)과 제1,2연결홈(41, 51)은 6개로 형성되는 것으로 도시하였다.

또한, 도시하진 않았지만, 상기 연결롤러(60)는 상기 출력축플랜지(40)와 일체로 형성될 수가 있는데, 다시 말해, 연결롤러(60)가 출력축플랜지(40)와 연장되며 일체로 형성될 상기 연결롤러(60)의 회전에 따라 직접적으로 회전되게 되어, 정밀성과 안정성을 더욱 향상시킬 수가 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 감속기의 작동을 도 9 내지 도 12를 참고하여 설명하면,

먼저, 동력으로부터 캠샤프트(10)가 회전함과 동시에 돌출된 부분에 의해 유동기어(20)를 회전하는 방향으로 밀림시키게 되는데 이때, 상기 유동기어(20)는 캠샤프트(10)에 의해 밀림되게 되며 제1기어(21)가 고정기어(30)의 제2기어(31)와 치합되게 되고, 캠샤프트(10)의 회전하는 방향과 반대방향으로 천천히 회전하게 된다.

또한, 상기 유동기어(20)가 회전될 시, 상기 유동기어(20)의 관통홀(23)에 위치되며 양측이 출력축플랜지(40)와 출력축균형유지플랜지(50)에 끼워진 연결롤러(60)에 의해, 상기 유동기어(20)의 밀림방향과 동일한 방향으로 밀림됨과 동시에 회전되어 상기 출력축플랜지(40)를 회전하게 되는데, 이때, 상기 연결롤러(60)에 의해 간접적으로 회전하게 된다.

즉, 상기 캠샤프트(10)와 연결롤러(60)는 종래의 복잡한 구조를 갖는 감속기가 각각의 구성들의 마찰 억제 및 원활한 회전을 도모하기 위해 구성되는 베어링역할을 동시에 수행하도록 하면서도 상기 연결롤러(60)가 관통홀(23) 상에서 내주를 타면서 출력축플랜지(40)를 일측방향으로 밀림시키면서도 회전시키게 되어 상기 출력축플랜지(40)가 회전하게 된다.

다시 말해, 캠샤프트(10)의 캠 형상을 통하여 유동기어(20)를 회전시킴과 동시에 출력축플랜지(40)를 회전시키게 되되, 상기 유동기어(20)과 출력축플랜지(40)의 직접적인 연결이 아닌, 연결롤러(60)를 통한 간접적인 연결구조에 의해 감속기의 전체적인 강성과 내구성을 가질 수가 있게 되고 균형 있게 안정적인 회전이 가능하게 된다.

한편, 도 13 또는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 감속기의 외측을 감싸는 하우징이 구성되는데, 상기 하우징은 출력축플랜지(40)와 고정기어(30) 및 출력축균형유지플랜지(50)를 감싸는 출력측하우징(70)과 입력측하우징(80)이 각각 구성되고, 상기 출력측하우징(70)과 입력측하우징(80)이 고정부재(90)에 의해 고정된다.

이때, 상기 출력측하우징(70)과 입력측하우징(80)의 내부에 캠샤프트(10), 유동기어(20), 고정기어(30), 출력축플랜지(40), 출력축균형유지플랜지(50)와 외주 및 내주에 마주하는 부분에는 각각의 베어링(b)이 구성되며 상기 베어링(b)은 통상의 회전수단 시 마찰을 방지하기 위한 통상의 구성으로써 별도의 설명은 생략하기로 한다.

또한, 감속기의 사용 등에 따라서 도 13 또는 도 14에 도시된 바와 같이 출력축플랜지(40)의 형상을 내측으로 삽입되어 별도의 축이 끼워질 수 있도록 구성할 수도 있으며, 상기 출력축플랜지(40)를 외측으로 돌출되게 형성하여 상기 출력축플랜지(40)를 별도의 축에 끼워 사용할 수도 있다.

10 : 캠샤프트
20 : 회전기어 21 : 제1기어 23 : 관통홀
30 : 고정기어 31 : 제2기어
40 : 출력축플랜지 41 : 제1연결홈
50 : 출력축균형유지플랜지 51 : 제2연결홈
60 : 연결롤러
70 : 출력측하우징 80 : 입력측하우징 90 : 고정부재
b : 베어링

Claims

동력수단과 연결되고 동력수단과 연결되지 않은 끝단에는 캠형상으로 형성되어 상기 동력수단의 회전을 편심되게 전달하는 캠샤프트(10);
내주가 상기 캠샤프트(10)의 일측과 맞닿아져 상기 캠샤프트(10)의 회전에 의해 밀림되어 회전하되, 상기 캠샤프트(10)의 회전방향과 반대방향으로 회전되고, 외주에 제1기어(21)가 형성되며 가장자리에 근접하는 관통홀(23)이 형성되는 회전기어(20);
상기 회전기어(20)의 외주를 감싸되 내주에 상기 제1기어(21)와 이격되며 상기 캠샤프트(10)에 의해 회전기어(20)가 밀림되어 제1기어(21)가 치합되는 제2기어(31)가 형성되는 고정기어(30);
상기 고정기어(30)의 일측에 설치되되 상기 관통홀(23)과 대응되는 위치에 제1연결홈(41)이 형성되는 출력축플랜지(40);
상기 출력축플랜지(40)가 구성되는 고정기어(30)의 타측에 설치되며 상기 관통홀(23)과 대응되는 위치에 상기 제1연결홈(41)에 삽입되는 연결롤러(60)의 타측에 삽입되는 제2연결홈(51)이 형성되는 출력축균형유지플랜지(50);
상기 관통홀(23)에 위치되되 일측과 타측이 상기 제1,2연결홈(41,51)에 각각 삽입되며 외주지름이 상기 관통홀(23)과 제1,2연결홈(41, 51)보다 작게 형성되는 연결롤러(60); 로 구성되되,
상기 연결롤러(60)는 일측이 상기 출력축플랜지(40)와 일체로 형성되고, 타측에 상기 출력축균형유지플랜지(50)의 제2연결홈(51)에 삽입되게 구성되고,
상기 고정기어(30)의 내주와 회전기어(20)의 외주 사이의 틈은 관통홀(23)과 연결롤러(60)의 외주 사이의 틈과 동일한 공차로 형성되는 것을 특징으로 하는 심플렉스 드라이브.
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제 1항항에 있어서,
상기 관통홀(23)은 하나 또는 다수개로 형성되고,
상기 제1,2연결홈(41, 51) 및 연결롤러(60)는 상기 관통홀(23)의 개수에 대응되게 구성되는 것을 특징으로 하는 심플렉스 드라이브.
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