KR101959269B1

KR101959269B1 - 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101959269B1
Application number: KR1020177031028A
Authority: KR
Inventors: 진핑 큐; 구이쳰 챵
Original assignee: 사우쓰 차이나 유니버시티 오브 테크놀로지; 광저우 후아신커 인텔리전트 매뉴팩쳐링 테크놀로지 코포레이션 리미티드
Priority date: 2015-05-20
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2019-03-18
Also published as: US20180119778A1; US10663038B2; CN105065582A; EP3299664A1; HK1250771A1; CA2976288C; CA2976288A1; MY183636A; CN105065582B; RU2673756C1; MX2017012765A; EP3299664B1; SG11201708344YA; KR20180026660A; JP6411672B2; JP2018513322A; WO2016183917A1; BR112017024723B1; EP3299664A4; AU2015395092B2

Abstract

본 발명은 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달 방법 및 장치에 관한 것으로서, 여기서 동력 출력 샤프트의 축선은 동력 입력 샤프트의 크랭크 샤프트 축선과 일치하고, 동력 출력 샤프트는 동력 입력 샤프트의 스핀들 축선을 중심으로 공전하고, 그 공전 속도는 동력 입력 샤프트의 자전 속도와 같으며; 동력 입력 샤프트의 주 동력은, 작은 치차(teeth difference)를 갖는 K-H-V 유성 기어 열에 대한 전이 기어 열의 중첩을 통해, 동력 출력 샤프트를 동력 입력 샤프트와 같은 속도로 역방향 자전시키는 한편; 자전 및 공전을 일으키고 동력 출력 샤프트와 동축인 스러스트 베어링과 동력 입력 샤프트의 스핀들과 동축인 스러스트 베어링은 직렬로 연결되어 축 방향 하중을 지지한다. 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달장치는 동력 입력 샤프트, 전이 기어 열, 작은 치차를 가진 K-H-V 유성 기어 열, 직렬 스러스트 베어링 세트, 동력 출력 샤프트 및 기타 구성요소들로 주로 구성된다. 이 전달장치는 편심 회전자 체적 맥동 변형 가소화 이송 장치와 결합되어 압출기를 구성할 수 있다.

Description

자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달 방법 및 장치

본 발명은 기계식 전달 기술 분야에 관한 것으로, 특히 자전(rotation)과 공전(revolution)을 동축으로(coaxially) 출력하는 전달 방법 및 장치에 관한 것이다.

현대의 기계적 전달 - 주로 기계적 수단에 의한 동력 및 운동의 전달을 말함 -은 기계 공학에서 널리 사용된다. 현재, 대부분의 기계식 전달 메커니즘은 단일 입력, 단일 출력 전달이다. 그러나 일부 특수한 기계 공학 분야에서는, 액추에이터가 동축의 자전 및 공전을 필요로 한다. 예를 들어, 석유화학 산업 분야에서, 용적식 유체 이송 기계는 대부분 정-변위(positive-displacement) 펌프 구조를 갖고 있으며, 이것은 용적식 유체 이송 프로세스를 실현하기 위해 고정자(stator)의 내부 공동에 있는 회전자(rotator)의 자전 및 공전을 사용한다. 고분자 재료 가공 기계 분야에서, 일부 가소화 이송 장치는 단일축으로 자전 및 공전을 출력하기 위한 전달기구를 필요로 한다.

종래의 기계 공학 장치에서, 회전자는 종종 동시에 자전 및 공전할 필요가 있지만, 이것은, 자전 및 공전을 주도적으로 출력하는 대신에 유니버설 커플링에 의해 회전자의 그러한 복합 운동을 수동적으로 수용하는 엔지니어링 기계의 전달 시스템인 액추에이터의 고정자와 회전자의 협력에 의해 달성된다. 종래의 유니버설 커플링 기반의 전달기구는, 자전-공전 액츄에이터와 연결될 때, 수동적으로 공전을 달성하기 위해 회전자와 고정자의 맞물림에만 의존할 수 있고, 이송 과정에서 발생된 축방향 하중이 대부분 회전자 및 고정자에 의해 지지될 필요가 있으며, 이것은 전달 시스템의 전반적인 안정성을 감소시켜, 불안정한 회전자 작동, 마모 및 변형된 회전자 및 고정자의 내부 공동과 같은 문제를 야기한다. 현재, 자전 및 공전을 동축으로 출력하고 축 방향 하중을 지지할 수 있는 전달장치는 없다.

따라서, 상기 문제점을 극복하기 위하여, 자전 및 공전을 동축으로 출력하고 축 방향 하중을 지지할 수 있는 새로운 전달 방법 및 장치를 개발하는 것이 중요하다.

종래 기술의 결점을 극복하기 위하여, 본 발명의 목적은 시스템의 전체적인 강성 및 지지력을 효과적으로 증가시키고 운동 기구의 안정성을 향상시킬 수 있는 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법을 실현하기 위해 사용되는 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 해결책은 다음의 것을 포함한다 :

1. 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달 방법이 제공되며, 여기서 동력 입력 샤프트는 서로 연결된 스핀들 및 크랭크 샤프트를 포함하는 편심 샤프트이며; 동력 출력 샤프트는 동력 입력 샤프트의 스핀들 축선을 중심으로 공전하는 한편, 자체 축선을 중심으로 같은 속도로 역방향 자전하고 축 방향 하중을 지지할 수 있으며, 프로세스는 구체적으로 다음과 같다:

상기 동력 입력 샤프트는, 작은 치차(teeth difference)를 갖는 K-H-V 유성 기어 열의 전달을 통해, 상기 동력 출력 샤프트의 축선을 상기 동력 입력 샤프트의 크랭크 샤프트 축선과 일치시키고, 또한 상기 동력 출력 샤프트를 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들 축선을 중심으로 공전시키기 위해 사용되며, 그 공전 속도는 상기 동력 입력 샤프트의 자전 속도와 동일하다; 한편, 상기 동력 입력 샤프트의 주 동력은, 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열 상의 전이 기어 열의 중첩을 통해, 상기 동력 출력 샤프트가 상기 동력 입력 샤프트와 같은 속도로 역방향 자전하게 하며; 축 방향 하중을 지지하기 위해 직렬 스러스트(thrust) 베어링 세트가 사용된다.

상기 방법을 실현하기 위해 사용되는 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달장치는 주로, 동력 입력 샤프트, 전이 기어 열, 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열, 편심 운동 프레임, 동력 출력 샤프트, 직렬 스러스트 베어링 세트 및 스탠드로 구성되며;

상기 동력 입력 샤프트는 서로 연결된 스핀들 및 크랭크 샤프트을 포함하는 편심 샤프트이며;

상기 전이 기어 열은 동력 분배 주 기어, 제1 전이 기어 및 제2 전이 기어 세트를 포함하며;

상기 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열은 내외 기어 및 출력 유성 기어를 포함하며;

상기 직렬 스러스트 베어링 세트는 제1 스러스트 베어링과 제2 스러스트 베어링을 포함하며;

상기 동력 분배 주 기어는 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들 상에 장착되고, 상기 편심 운동 프레임은 상기 동력 입력 샤프트의 크랭크 샤프트 상에 장착되고, 상기 동력 분배 주 기어는 제1 전이 기어와 맞물리고, 제1 전이 기어는 제2 전이 기어 세트의 일단과 맞물리고, 제2 전이 기어 세트의 타단은 상기 내외 기어의 외측 톱니와 맞물리고, 상기 내외 기어의 내측 톱니는 상기 동력 출력 샤프트 상에 장착되는 출력 유성 기어와 맞물리며;

바람직하게는, 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들에는 제1 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 제1 전이 기어에는 제2 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 제2 전이 기어 세트에는 제3 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 편심 운동 프레임에는 제4 깊은 홈 볼 베어링 및 제7 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 내외 기어에는 제5 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 출력 유성 기어에는 제8 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 동력 출력 샤프트에는 제6 깊은 홈 볼 베어링 및 제9 깊은 홈 볼 베어링이 제공되며; 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 깊은 홈 볼 베어링은 각각 상기 스탠드에 제공되고, 상기 제7 깊은 홈 볼 베어링은 상기 편심 운동 프레임에 제공되고, 상기 제8 깊은 홈 볼 베어링은 상기 출력 유성 기어에 제공되고, 제9 깊은 홈 볼 베어링은 동력 출력 샤프트에 제공된다.

제1 스러스트 베어링은 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들과 동축이고 상기 편심 운동 프레임의 후단에 제공되며, 제2 스러스트 베어링은 상기 동력 출력 샤프트와 동축이고 상기 출력 유성 기어의 후단에 제공된다.

여기서 상기 제2 전이 기어 세트는 제2 전이 기어 샤프트를 통해 서로 연결되고 상기 제2 전이 기어 샤프트의 양단에 각각 제공된 2개의 제2 전이 기어를 포함하며, 상기 제2 전이 기어는 일단에서 제1 전이 기어와 맞물리고, 상기 제2 전이 기어는 타단에서 상기 내외 기어의 외측 톱니와 맞물린다.

자전 및 공전을 동축으로 출력하는 상기 전달장치는 모터, 유압 모터 또는 다른 동력 장치에 의해 직접 구동될 수 있으며; 상기 동력 입력 장치는, 동력 장치에 의해 구동된 후, 상기 동력 출력 샤프트를 구동하여 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열을 통해 공전시키며(즉, 동력 입력 샤프트가 자전할 때, 동력 출력 샤프트는 출력 유성 기어를 통해 상기 내외 기어의 내주변을 따라 자전하여, 편심 공전을 실현함); 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열 상의 전이 기어 열을 중첩을 통해, 상기 출력 유성 기어는 동력 출력 샤프트를 구동하여 자전시키고 상기 자전을 공전과 동일한 속도로 역방향 자전시키며; 상기 자전 및 공전을 일으키고 상기 동력 출력 샤프트와 동축인 스러스트 베어링과 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들과 동축인 스러스트 베어링은 직렬로 연결되어 축 방향 하중을 지지한다. 상기 축 방향 하중은, 동력 출력 샤프트를 통해 출력 유성 기어에 전달되고, 동력 출력 샤프트와 동축인 제2 스러스트 베어링을 통해 편심 운동 프레임에 전달되고, 편심 운동 프레임을 통해 그리고 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들과 동축인 제1 스러스트 볼 베어링을 통해 전달되어, 최종적으로 스탠드에 의해 지지된다.

자전 및 공전을 동축으로 출력하는 상기 전달장치는 편심 회전자 체적 맥동 변형 가소화 이송 장치와 결합되어 압출기를 구성한다.

2. 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달 방법이 제공되며, 여기서 동력 출력 샤프트는 동력 입력 샤프트의 축선을 중심으로 공전하는 한편, 자신의 축선을 중심으로 같은 속도로 역으로 자전하며 축 방향 하중을 지지할 수 있으며, 프로세스는 구체적으로 다음과 같다:

상기 동력 입력 샤프트는, 유니버설 조인트 구동 시스템의 전달을 통해서, 동력 입력 샤프트의 축선에 대하여 동력 출력 샤프트의 축선을 편심시키기 위해, 또한 전이 기어 열의 전달을 통해서, 동력 출력 샤프트를 동력 입력 샤프트의 축선을 중심으로 공전시키기 위해 사용되며, 그 공전 속도는 동력 입력 샤프트의 자전 속도와 같고 공전 방향은 동력 입력 샤프트의 자전 방향에 반대이다; 한편, 동력 입력 샤프트의 주 동력은, 유니버설 조인트 구동 시스템의 전달을 통해서, 동력 출력 샤프트를 동력 입력 샤프트와 같은 속도로 및 같은 방향으로 자전시키며; 축 방향 하중을 지지하기 위해 직렬 스러스트 베어링 세트가 사용된다.

상기 방법을 실현하기 위해 사용되는 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달장치는, 동력 입력 샤프트, 전이 기어 열, 유니버설 조인트 구동 시스템, 편심 운동 프레임, 동력 출력 샤프트, 직렬 스러스트 베어링 세트 및 스탠드로 주로 구성되며;

상기 전이 기어 열은 동력 분배 주 기어, 제1 전이 기어, 제2 전이 기어 세트, 및 동력 출력 기어를 포함하며;

상기 유니버설 조인트 구동 시스템은 직렬로 연결된 2개의 유니버설 조인트를 포함하며;

상기 직렬 스러스트 베어링 세트는 제1 스러스트 베어링 및 제2 스러스트 베어링을 포함하며;

상기 동력 입력 샤프트는 상기 2개의 직렬 유니버설 조인트를 통해서 동력 출력 샤프트와 연결되고, 상기 동력 출력 샤프트는 동력 입력 샤프트에 대하여 편심 제공되며;

상기 동력 분배 주 기어는 상기 동력 입력 샤프트 상에 장착되고, 상기 편심 운동 프레임은 상기 동력 출력 샤프트 상에 장착되고, 상기 동력 분배 주 기어는 제1 전이 기어와 맞물리고, 제1 전이 기어는 제2 전이 기어 세트의 일단과 맞물리고, 제2 전이 기어 세트의 타단은 동력 출력 기어와 맞물리고, 동력 출력 샤프트는 동력 출력 기어를 통과하며;

바람직하게는, 상기 동력 입력 샤프트에는 제1 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 제1 전이 기어에는 제2 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 제2 전이 기어 세트에는 제3 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 프레임에는 제4 깊은 홈 볼 베어링 및 제7 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 동력 출력 기어에는 제5 깊은 홈 볼 베어링 및 제8 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 동력 출력 샤프트에는 제6 깊은 홈 볼 베어링 및 제9 깊은 홈 볼 베어링이 제공되며, 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 깊은 홈 볼 베어링은 상기 스탠드 상에 각각 제공되고, 제7 깊은 홈 볼 베어링은 상기 편심 운동 프레임 상에 제공되고, 제8 깊은 홈 볼 베어링은 동력 출력 기어 상에 제공되며, 제9 깊은 홈 볼 베어링은 동력 출력 샤프트 상에 제공된다.

상기 제1 스러스트 베어링은 동력 입력 샤프트와 동축이고 상기 편심 운동 프레임의 후단에 제공되며, 제2 스러스트 베어링은 동력 출력 샤프트와 동축이고 동력 출력 기어의 후단에 제공된다.

여기서 상기 제2 전이 기어 세트는, 제2 전이 기어 샤프트를 통해 서로 연결되고 제2 전이 기어 샤프트의 양단에 각각 설치된 2개의 제2 전이 기어를 포함하며, 상기 제2 전이 기어는 일단에서 제1 전이 기어와 맞물리고 상기 제2 전이 기어는 타단에서 동력 출력 기어와 맞물린다.

자전 및 공전을 동축으로 출력하는 상기 전달장치는 모터, 수압 모터 또는 다른 동력 장치들에 의해 직접 구동될 수 있으며; 상기 동력 장치가 동력 입력 샤프트를 구동한 후, 전이 기어 열 상의 유니버설 조인트 구동 시스템의 중첩은 동력 출력 샤프트를 편심 공전시키며; 한편, 동력 입력 샤프트는 상기 유니버설 조인트 구동 시스템을 통해 동력 출력 샤프트를 직접 구동하여 자전시키고, 여기서 자전은 공전과 반대이고 같은 속도이며; 동력 입력 샤프트와 동축인 제1 스러스트 볼 베어링 및 동력 출력 샤프트와 동축인 제2 스러스트 볼 베어링은 직렬로 연결되어 상기 축 방향 하중을 지지한다. 상기 축 방향 하중은 동력 출력 샤프트를 통해 동력 출력 샤프트와 동축인 제2 스러스트 베어링에 전달되고, 상기 편심 운동 프레임을 통해 동력 입력 샤프트와 동축인 제1 스러스트 베어링에 전달되며, 마지막으로 상기 스탠드에 의해 지지된다.

자전 및 공전을 동축으로 출력하는 상기 전달장치는 편심 회전자 체적 맥동 변형 가소화 이송 장치와 결합되어 압출기를 구성할 수 있다.

본 발명은 종래 기술에 비해서 다음과 같은 유리한 효과를 갖는다:

자전 및 공전을 동축으로 출력하는 본 발명의 전달 방법 및 장치는 편심 회전자 압출기에 적용되어, 편심 회전자 압출기의 처리 프로세스에서 전달 시스템의 공전 동안에 불량한 전달 안정성, 불안정한 회전자 작동, 회전자 및 고정자의 내부 공동의 마모 및 변형과 같은 문제들을 해결할 수 있다.

자전 및 공전을 동축으로 출력하는 본 발명의 전달장치는 간단하고 콤팩트한 구조와, 강한 지지력 및 높은 전달 효율을 가지며; 종래의 유니버설 커플링-기반 전달 기구에 비하여, 본 발명의 전달장치는 더 큰 축 방향 압력과 편재 하중을 지지할 수 있고, 연결된 회전자의 고속 안정성을 효과적으로 향상시킬 수 있으며; 게다가, 상기 편심 회전자 압출 시스템의 압출 압력은 제한되지 않으므로, 고분자 재료로 직접 형성된 제품의 고 수율 및 고 토크의 가공 기술을 실현할 수 있다.

도 1은 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 본 발명 전달 장치의 실시예 1의 원리를 개략 도시하는 도면이다.
도 2는 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 본 발명 전달 장치의 실시예 2의 원리를 개략 도시하는 도면이다.
도 3은 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 본 발명 전달 장치의 실시예 3의 원리를 개략 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3의 편심 회전자 체적 맥동 변형 가소화 이송 장치 II의 구조를 개략 도시하는 도면이다.

아래에서는 실시예를 참조하여 본 발명이 더욱 상세히 설명될 것이지만, 본 발명의 실시예들은 그것들에 한정되지 않는다.

(실시예 1)

이 실시예는 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달 방법을 제공하며, 여기서 동력 입력 샤프트는 서로 연결된 스핀들 및 크랭크 샤프트를 포함하는 편심 샤프트이며; 동력 출력 샤프트는 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들 축선을 중심으로 공전하는 한편, 자체 축선을 중심으로 같은 속도로 역방향 자전하고 축 방향 하중을 지지할수 있으며, 프로세스는 구체적으로 다음과 같다:

상기 동력 입력 샤프트는, 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열의 전달을 통해, 상기 동력 출력 샤프트의 축선을 상기 동력 입력 샤프트의 크랭크 샤프트 축선과 일치시키기 위해, 또한 상기 동력 출력 샤프트를 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들 축선을 중심으로 공전시키기 위해 사용되며, 상기 공전 속도는 상기 동력 입력 샤프트의 자전 속도와 동일하다; 한편, 상기 동력 입력 샤프트의 주 동력은, 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열 상의 전이 기어 열의 중첩을 통해, 상기 동력 출력 샤프트가 상기 동력 입력 샤프트와 같은 속도로 역방향 자전하게 하며; 자전 및 공전을 일으키고 상기 동력 출력 샤프트와 동축인 제2 스러스트 베어링 및 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들과 동축인 제1 스러스트 베어링은 직렬로 연결되어 상기 축 방향 하중을 지지한다.

이 방법에서, 기어 톱니의 개수는 다음 관계식을 만족한다:

여기서, Z₁은 동력 분배 주 기어의 톱니의 개수이고, Z₃는 제1 전이 기어와 맞물리는 제2 전이 기어의 톱니의 개수이고, Z₃'는 내외 기어와 맞물리는 제2 전이 기어의 톱니의 개수이고, Z₄는 상기 내외 기어의 외측 톱니의 개수이고, Z₅는 상기 내외 기어의 내측 톱니의 개수이고, Z₆는 출력 유성 기어의 톱니의 개수이다(구체적으로는 도 1에 도시됨).

상기 방법을 실현하기 위해 사용되는 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 동력 전달장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 동력 입력 샤프트(1), 전이 기어 열(A), 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열(B), 편심 운동 프레임(13), 동력 출력 샤프트(17), 직렬 스러스트 베어링 세트, 제1 깊은 홈 볼 베어링(2), 제2 깊은 홈 볼 베어링(4), 제3 깊은 홈 볼 베어링(6), 제4 깊은 홈 볼 베어링(9), 제5 깊은 홈 볼 베어링(10), 제6 깊은 홈 볼 베어링(16), 제7 깊은 홈 볼 베어링(8), 제8 깊은 홈 볼 베어링(11), 제9 깊은 홈 볼 베어링(15) 및 스탠드를 포함하며; 상기 직렬 스러스트 베어링 세트는 제1 스러스트 볼 베어링(18) 및 제2 스러스트 볼 베어링(19)을 포함하며; 상기 전이 기어 열(A)은 동력 분배 주 기어(3), 제1 전이 기어(5) 및 제2 전이 기어 세트(7)를 포함하며; 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열은 내외 기어(14) 및 출력 유성 기어(12)를 포함하고; 상기 동력 분배 주 기어는 동력 입력 샤프트의 스핀들에 장착되고 제1 전이 기어와 맞물리며, 제1 전이 기어는 제2 전이 기어 세트의 일단과 맞물리고, 제2 전이 기어 세트의 타단은 상기 내외 기어의 외측 톱니와 맞물리며, 상기 내외 기어의 내측 톱니는 상기 동력 출력 샤프트에 장착된 출력 유성 기어와 맞물리며;

상기 동력 입력 샤프트의 스핀들에는 제1 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 제1 전이 기어에는 제2 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 제2 전이 기어 세트에는 제3 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 편심 운동 프레임에는 제4 깊은 홈 볼 베어링 및 제7 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 내외 기어에는 제5 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 출력 유성 기어에는 제8 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 동력 출력 샤프트에는 제6 깊은 홈 볼 베어링 및 제9 깊은 홈 볼 베어링이 제공되며; 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 깊은 홈 볼 베어링은 상기 스탠드 상에 제공되고, 상기 제7 깊은 홈 볼 베어링은 상기 편심 운동 프레임 상에 제공되고, 상기 제8 깊은 홈 볼 베어링은 상기 출력 유성 기어 상에 제공되고, 제9 깊은 홈 볼 베어링은 상기 동력 출력 샤프트 상에 제공된다.

제1 스러스트 베어링은 동력 입력 샤프트의 스핀들과 동축이고 편심 운동 프레임의 후단에 제공되며, 제2 스러스트 베어링은 동력 출력 샤프트와 동축이고 출력 유성 기어의 후단에 제공된다. 여기서 상기 제2 전이 기어 세트는 상기 제2 전이 기어 샤프트를 통해 서로 연결되고 상기 제2 전이 기어 샤프트의 양단에 각각 제공된 2개의 제2 전이 기어를 포함하며, 상기 제2 전이 기어는 일단에서 제1 전이 기어와 맞물리고, 상기 제2 전이 기어는 타단에서 내외 기어의 외측 톱니와 맞물린다.

자전 및 공전을 동축으로 출력하는 상기 전달장치는 모터, 유압 모터 또는 다른 동력 장치에 의해 직접 구동될 수 있으며; 상기 동력 입력 장치를 통해 입력된 동력은, 상기 동력 분배 주 기어를 구동하여 자전시키고, 또한 상기 동력 입력 샤프트를 통해서, 상기 출력 유성 기어가 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들 축선을 중심으로 상기 동력 입력 샤프트와 같은 속도 및 같은 방향으로 공전하게 하며, 여기서 상기 출력 유성 기어는 동력 출력 샤프트를 동력 입력 샤프트의 축선을 중심으로 공전시킨다; 한편, 주 동력은, 제1 전이 기어와 동력 분배 주 기어의 맞물림, 제1 전이 기어와 제2 전이 기어 세트의 맞물림, 및 제2 전이 기어 세트와 내외 기어의 외측 톱니와의 맞물림을 통해 연속적으로, 내외 기어를 구동하여 자전시키고, 상기 내외 기어는 출력 유성 기어를 구동하여 자전시키고, 상기 출력 유성 기어는 그 다음 동력 출력 샤프트를 구동하여 같은 속도로 역방향 자전시켜서, 동력 출력 샤프트의 자전 및 이 자전과 같은 속도로 역방향 공전의 복합 운동을 실현하며; 상기 축 방향 하중은 동력 출력 샤프트를 통해 출력 유성 기어에 전달되고, 동력 출력 샤프트와 동축인 제2 스러스트 볼 베어링을 통해 편심 운동 프레임에 전달되고, 상기 편심 운동 프레임을 통해 그리고 상기 동력 입력 샤프트와 동축인 제1 스러스트 볼 베어링을 통해 전달되며, 최종적으로 상기 스탠드에 의해 지지된다.

(실시예 2)

이 실시예는 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달 방법을 제공하며, 여기서 동력 출력 샤프트는 동력 입력 샤프트의 축선을 중심으로 공전하는 한편, 자체 축선을 중심으로 같은 속도로 역방향 자전하고 축 방향 하중을 지지할 수 있으며, 프로세스는구체적으로 다음과 같다:

상기 동력 입력 샤프트는, 유니버설 조인트 구동 시스템의 전달을 통해서, 상기 동력 입력 샤프트의 축선에 대하여 동력 출력 샤프트의 축선을 편심시키기 위해, 또한 전이 기어 열의 전달을 통해서, 상기 동력 출력 샤프트를 상기 동력 입력 샤프트의 축선을 중심으로 공전시키기 위해 사용되며, 그 공전 속도는 동력 입력 샤프트의 자전 속도와 같고 공전 방향은 동력 입력 샤프트의 자전 방향에 반대이다; 한편, 상기 동력 입력 샤프트의 주 동력은, 유니버설 조인트 구동 시스템의 전달을 통해서, 상기 동력 출력 샤프트를 상기 동력 입력 샤프트와 같은 속도로 및 같은 방향으로 자전시키며; 자전 및 공전을 일으키고 동력 출력 샤프트와 동축인 제2 스러스트 베어링과 동력 입력 샤프트와 동축인 제1 스러스트 베어링은 직렬로 연결되어 상기 축 방향 하중을 지지한다.

이 방법에서, 기어 톱니의 개수는 다음 관계식을 만족한다:

여기서, Z₁은 동력 분배 주 기어의 톱니의 개수이고, Z₂는 제1 전이 기어의 톱니의 개수이고, Z₃는 제1 전이 기어와 맞물리는 제2 전이 기어의 톱니의 개수이고, Z₃'는 내외 기어와 맞물리는 제2 전이 기어의 톱니의 개수이고, Z₇는 동력 출력 기어의 톱니의 개수이다 (구체적으로는 도 2에 도시됨).

상기 방법을 실현하기 위해 사용되는 자전 및 공전을 동축으로 출력하기 위한 전달 장치는, 도 2에 도시한 바와 같이, 동력 입력 샤프트(1), 전이 기어 열(A), 유니버설 조인트 구동 시스템(C), 편심 운동 프레임(13), 동력 출력 샤프트(17), 제1 깊은 홈 볼 베어링(2), 제2 깊은 홈 볼 베어링(4), 제3 깊은 홈 볼 베어링(6), 제4 깊은 홈 볼 베어링(9), 제5 깊은 홈 볼 베어링(10), 제6 깊은 홈 볼 베어링(16), 제7 깊은 홈 볼 베어링(8), 제8 깊은 홈 볼 베어링(11), 제9 깊은 홈 볼 베어링(15), 직렬 스러스트 베어링 세트 및 스탠드로 주로 구성되며; 상기 전이 기어 열은 동력 분배 주 기어(3), 제1 전이 기어(5), 제2 전이 기어 세트(7), 및 동력 출력 기어(14)를 포함하며; 상기 유니버설 조인트 구동 시스템은 직렬로 연결된 2개의 유니버설 조인트(12)를 포함하며; 상기 직렬 스러스트 베어링 세트는 제1 스러스트 볼 베어링(18) 및 제2 스러스트 볼 베어링(19)을 포함하며;

상기 동력 입력 샤프트는 상기 2개의 직렬 유니버설 조인트를 통해서 상기 동력 출력 샤프트와 연결되고, 상기 동력 출력 샤프트는 상기 동력 입력 샤프트에 대하여 편심 설치되며; 상기 동력 분배 주 기어는 상기 동력 입력 샤프트 상에 설치되고, 상기 편심 운동 프레임은 상기 동력 출력 샤프트 상에 장착되며, 상기 동력 분배 주 기어는 제1 전이 기어와 맞물리고, 제1 전이 기어는 상기 제2 전이 기어 세트의 일단과 맞물리고, 제2 전이 기어 세트의 타단은 동력 출력 기어와 맞물리고, 동력 출력 샤프트는 동력 출력 기어를 통과하며;

상기 동력 입력 샤프트에는 제1 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 제1 전이 기어에는 제2 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 제2 전이 기어 세트에는 제3 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 편심 운동 프레임에는 제4 깊은 홈 볼 베어링 및 제7 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 동력 출력 기어에는 제5 깊은 홈 볼 베어링 및 제8 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 동력 출력 샤프트에는 제6 깊은 홈 볼 베어링 및 제9 깊은 홈 볼 베어링이 제공되며; 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 깊은 홈 볼 베어링은 상기 스탠드 상에 각각 제공되고, 제7 깊은 홈 볼 베어링은 상기 편심 운동 프레임 상에 제공되고, 제8 깊은 홈 볼 베어링은 동력 출력 기어 상에 제공되며, 제9 깊은 홈 볼 베어링은 동력 출력 샤프트 상에 제공된다.

여기서 상기 제2 전이 기어 세트는, 제2 전이 기어 샤프트를 통해 서로 연결되고 제2 전이 기어 샤프트의 양단에 각각 설치된 2개의 전이 기어를 포함하며, 상기 제2 전이 기어는 일단에서 제1 전이 기어와 맞물리고 상기 제2 전이 기어는 타단에서 동력 출력 기어와 맞물린다.

자전 및 공전을 동축으로 출력하는 상기 전달 장치는 모터, 수압 모터 또는 다른 동력 장치들에 의해 직접 구동될 수 있으며; 주 동력은 동력 입력 샤프트를 통해 입력되고, 상기 유니버설 조인트 구동 시스템을 통해, 동력 출력 샤프트를 구동하여 동력 입력 샤프트와 같은 속도 및 같은 방향으로 자전시키며; 한편, 동력 입력 샤프트는 동력 분배 주 기어를 구동하여 자전시키고, 이것은 제1 전이 기어를 구동하여 자전시키고, 이것은 제2 전이 기어를 구동하여 자전시키고, 이것은 동력 출력 기어를 구동하여 자전시키고, 동력 출력 기어는 동력 출력 샤프트를 구동하여 동력 입력 샤프트의 축선을 중심으로 동력 입력 샤프트와 같은 속도로 및 역방향 공전시켜, 동력 출력 샤프트의 자전 및 이 자전과 같은 속도로 역방향 공전의 복합 운동을 실현하며; 상기 축 방향 하중은 동력 출력 샤프트를 통해 동력 출력 샤프트와 동축인 제2 스러스트 볼 베어링에 전달되고, 상기 편심 운동 프레임을 통해 동력 입력 샤프트와 동축인 제1 스러스트 볼 베어링에 전달되며, 마지막으로 상기 스탠드에 의해 지지된다.

(실시예 3)

이 실시예는 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달장치와 편심 회전자 체적 맥동 변형 가소화 이송 장치의 결합에 의해 구성된 압출기를 제공한다.

여기서 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달장치(I)는 실시예 1 또는 실시예 2에서 설명된 전달장치일 수 있다. 상기 편심 회전자 체적 맥동 변형 가소화 이송 장치(II)는 특허출원번호 201410206552.8에 개시된 것일 수 있으며, 도 4 도시된 것과 같이, 고정자(21) 및 회전자(22)를 포함한다.

도 3에서와 같이, 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달장치(I)는 커넥터(20)를 통해서 편심 회전자 체적 맥동 변형 가소화 이송 장치(II)와 연결된다. 동력 출력 샤프트(17)는 회전자 커넥터(20)에 연결되고, 회전자(22)는 고정자(21)의 내부 공동 내에 제공되며, 커넥터(20)는 회전자의 일단에 제공된다.

사용 시, 자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달장치의 동력 출력 샤프트(17)는 공전 및 이 공전과 같은 속도로의 역방향 자전을 생성하거나(실시예 1 참조), 또는 자전 및 이 자전과 같은 속도로의 역방향 공전을 생성하며(실시예 2 참조), 회전자(22)를 구동하여 고정자(21) 내에서의 자전 및 이 자전과 같은 속도로의 역방향 공전을 시키며(도 4 참조); 자전 및 이 자전과 같은 속도로의 역방향 공전 동안 고정자의 내부 공동 내의 편심 회전자의 구름(rolling)은, 상기 편심 회전자와 상기 고정자 사이의 공간의 체적이 고정자의 축 방향 및 반경 방향을 따라서 교대로 주기적으로 변하게 하며, 회전자와 고정자 사이의 재료가 주기적으로 압축되고 해제될 때 체적 맥동 변형을 지지하여, 단단한 압축(solid compaction), 배출, 용융 가소화, 혼합 및 용융 이송을 포함한 가소화 이송 프로세스를 완료한다.

자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달장치와 편심 회전자 체적 맥동 변형 가소화 이송 장치의 결합에 의해 구성된 압출기는, 간단하고 콤팩트한 구조, 강한 내구력, 및 높은 전달 효율을 가지며; 이 전달장치는 더 큰 축 방향 압력과 편재 하중에 견딜 수 있고, 연결된 회전자의 고속 안정성을 효과적으로 향상시킬 수 있으며; 또한, 상기 압출 시스템의 압출 압력은 제한되지 않으므로, 고분자 재료로 직접 형성된 제품의 고 수율 및 고 토크의 처리 기술을 실현할 수 있다.

본 발명은 전술한 바와 같이 잘 구현될 수 있다. 전술한 실시예들은 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하려는 의도는 아니다; 즉, 본 발명과 일치하는 변경 및 수정은 첨부된 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 범위에 의해 포함되는 것을 의도한다.

Claims

자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달 방법에 있어서,
동력 입력 샤프트는 서로 연결된 스핀들 및 크랭크 샤프트를 포함하는 편심 샤프트이고;
동력 출력 샤프트는 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들 축선을 중심으로 공전하는 한편, 동력 출력 샤프트의 자체 축선을 중심으로 같은 속도로 역방향 자전하고 축 방향 하중을 지지하며, 상기 방법은:
상기 동력 입력 샤프트가, 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열의 전달을 통해, 상기 동력 출력 샤프트의 축선을 상기 동력 입력 샤프트의 크랭크 샤프트 축선과 일치시키고, 또한 상기 동력 출력 샤프트를 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들 축선을 중심으로 공전시키는 단계를 포함하고, 그 공전 속도는 상기 동력 입력 샤프트의 자전 속도와 동일하며;
상기 동력 입력 샤프트의 주 동력은, 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열 상의 전이 기어 열의 중첩을 통해, 상기 동력 출력 샤프트가 상기 동력 입력 샤프트와 역방향으로 같은 속도로 자전하게 하며; 상기 축 방향 하중을 지지하기 위해 직렬 스러스트(thrust) 베어링 세트가 사용되는, 전달 방법.
자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달 방법에 있어서,
동력 출력 샤프트는 동력 입력 샤프트의 축선을 중심으로 공전하고, 동력 출력 샤프트의 자체 축선을 중심으로 같은 속도로 역방향 자전하고 축 방향 하중을 지지하며, 상기 방법은:
상기 동력 입력 샤프트가, 유니버설 조인트 구동 시스템의 전달을 통해서, 상기 동력 입력 샤프트의 축선에 대하여 상기 동력 출력 샤프트의 축선을 편심시키고, 또한 전이 기어 열의 전달을 통해서, 상기 동력 출력 샤프트를 상기 동력 입력 샤프트의 축선을 중심으로 공전시키는 단계를 포함하고, 그 공전 속도는 상기 동력 입력 샤프트의 자전 속도와 같고, 그 공전 방향은 상기 동력 입력 샤프트의 자전 방향에 반대이며;
상기 동력 입력 샤프트의 주 동력은, 유니버설 조인트 구동 시스템의 전달을 통해서, 상기 동력 출력 샤프트를 상기 동력 입력 샤프트와 같은 속도로 및 같은 방향으로 자전시키며; 축 방향 하중을 지지하기 위해 직렬 스러스트 베어링 세트가 사용되는, 전달 방법.
자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달장치에 있어서,
상기 전달장치는 동력 입력 샤프트, 전이 기어 열, 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열, 편심 운동 프레임, 동력 출력 샤프트, 직렬 스러스트 베어링 세트 및 스탠드를 포함하고;
상기 동력 입력 샤프트는 서로 연결된 스핀들 및 크랭크 샤프트를 포함하는 편심 샤프트이고;
상기 전이 기어 열은 동력 분배 주 기어, 제1 전이 기어 및 제2 전이 기어 세트를 포함하고;
상기 작은 치차를 갖는 K-H-V 유성 기어 열은 내외 기어 및 출력 유성 기어를 포함하고;
상기 직렬 스러스트 베어링 세트는 제1 스러스트 베어링 및 제2 스러스트 베어링을 포함하고;
상기 제1 스러스트 베어링은 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들과 동축이고 상기 편심 운동 프레임의 후단에 설치되며, 상기 제2 스러스트 베어링은 상기 동력 출력 샤프트와 동축이고 상기 출력 유성 기어의 후단에 설치되고;
상기 동력 분배 주 기어는 상기 동력 입력 샤프트의 스핀들에 장착되고, 상기 편심 운동 프레임은 상기 동력 입력 샤프트의 크랭크 샤프트에 장착되고, 상기 동력 분배 주 기어는 상기 제1 전이 기어와 맞물리고, 상기 제1 전이 기어는 상기 제2 전이 기어 세트의 일단과 맞물리고, 상기 제2 전이 기어 세트의 타단은 상기 내외 기어의 외측 톱니와 맞물리고, 상기 내외 기어의 내측 톱니는 상기 동력 출력 샤프트에 장착된 출력 유성 기어와 맞물리는, 전달장치.
제 3 항에 있어서,
상기 동력 입력 샤프트의 스핀들에는 제1 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 제1 전이 기어에는 제2 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 제2 전이 기어 세트에는 제3 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 편심 운동 프레임에는 제4 깊은 홈 볼 베어링 및 제7 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 내외 기어에는 제5 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 출력 유성 기어에는 제8 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 동력 출력 샤프트에는 제6 깊은 홈 볼 베어링 및 제9 깊은 홈 볼 베어링이 제공되며; 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 깊은 홈 볼 베어링은 상기 스탠드에 각각 제공되고, 상기 제7 깊은 홈 볼 베어링은 상기 편심 운동 프레임에 제공되고, 상기 제8 깊은 홈 볼 베어링은 상기 출력 유성 기어에 제공되고, 상기 제9 깊은 홈 볼 베어링은 상기 동력 출력 샤프트에 제공되는, 전달장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제2 전이 기어 세트는 상기 제2 전이 기어 샤프트를 통해서 서로 연결되고 상기 제2 전이 기어 샤프트의 양단에 각각 제공된 2개의 제2 전이 기어를 포함하며, 상기 제2 전이 기어는 일단에서 상기 제1 전이 기어와 맞물리고, 상기 제2 전이 기어는 타단에서 상기 내외 기어의 외측 톱니와 맞물리는, 전달장치.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전달장치는 편심 회전자 체적 맥동 변형 가소화 이송장치와 결합하여 압출기를 구성하는, 전달장치.
자전 및 공전을 동축으로 출력하는 전달장치에 있어서,
상기 전달장치는 동력 입력 샤프트, 전이 기어 열, 유니버설 조인트 구동 시스템, 편심 운동 프레임, 동력 출력 샤프트, 직렬 스러스트 베어링 세트 및 스탠드를 포함하고;
상기 전이 기어 열은 동력 분배 주 기어, 제1 전이 기어 및 제2 전이 기어 세트, 및 동력 출력 기어를 포함하고;
상기 유니버설 조인트 구동 시스템은 직렬로 연결된 2개의 유니버설 조인트를 포함하고;
상기 직렬 스러스트 베어링 세트는 제1 스러스트 베어링 및 제2 스러스트 베어링을 포함하고;
상기 동력 입력 샤프트는 상기 2개의 직렬 유니버설 조인트를 통해 상기 동력 출력 샤프트와 연결되고, 상기 동력 출력 샤프트는 상기 동력 입력 샤프트에 대하여 편심 제공되며;
상기 제1 스러스트 베어링은 상기 동력 입력 샤프트와 동축이고 상기 편심 운동 프레임의 후단에 설치되며, 상기 제2 스러스트 베어링은 상기 동력 출력 샤프트와 동축이고 상기 동력 출력 기어의 후단에 설치되며;
상기 동력 분배 주 기어는 상기 동력 입력 샤프트에 장착되고, 상기 편심 운동 프레임은 상기 동력 출력 샤프트에 장착되고, 상기 동력 분배 주 기어는 상기 제1 전이 기어와 맞물리고, 상기 제1 전이 기어는 상기 제2 전이 기어 세트의 일단과 맞물리고, 상기 제2 전이 기어 세트의 타단은 상기 동력 출력 기어와 맞물리고, 상기 동력 출력 샤프트는 상기 동력 출력 기어를 통과하는, 전달장치.
제 7 항에 있어서,
상기 동력 입력 샤프트에는 제1 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 제1 전이 기어에는 제2 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 제2 전이 기어 세트에는 제3 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 프레임에는 제4 깊은 홈 볼 베어링 및 제7 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 동력 출력 기어에는 제5 깊은 홈 볼 베어링 및 제8 깊은 홈 볼 베어링이 제공되고, 상기 동력 출력 샤프트에는 제6 깊은 홈 볼 베어링 및 제9 깊은 홈 볼 베어링이 제공되며, 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 깊은 홈 볼 베어링은 상기 스탠드에 각각 제공되고, 상기 제7 깊은 홈 볼 베어링은 상기 편심 운동 프레임에 제공되고, 상기 제8 깊이 홈 볼 베어링은 상기 동력 출력 기어에 제공되고, 제9 깊은 홈 볼 베어링은 상기 동력 출력 샤프트에 제공되는, 전달장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제2 전이 기어 세트는 상기 제2 전이 기어 샤프트를 통해서 서로 연결되고 상기 제2 전이 기어 샤프트의 양단에 각각 제공된 2개의 제2 전이 기어를 포함하며, 상기 제2 전이 기어는 일단에서 상기 제1 전이 기어와 맞물리고, 상기 제2 전이 기어는 타단에서 상기 동력 출력 기어와 맞물리는, 전달장치.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전달장치는 편심 회전자 체적 맥동 변형 가소화 이송 장치와 결합하여 압출기를 구성하는, 전달장치.