KR102127061B1 - 핀 치형 사이클로이드 감속기 및 산업용 로봇 - Google Patents

Abstract

핀 치형 사이클로이드 감속기 및 산업용 로봇이 제공된다. 핀 치형 사이클로이드 감속기는 축 방향으로 배치된 제1 사이클로이드 구조 시스템 및 제2 사이클로이드 구조 시스템을 포함하며, 제1 사이클로이드 구조 시스템은 편심 샤프트 상에 슬리브 결합되고, 각각의 사이클로이드 구조 시스템은 축 방향으로 적어도 하나의 사이클로이드 구조체를 포함하고; 사이클로이드 구조체는 사이클로이드 디스크, 원주 방향으로 분포된 복수의 핀 치형부, 및 반경 방향 내측으로부터 외측으로 연속적으로 배치된 핀 치형 하우징을 포함하며; 복수의 핀 치형부는 핀 치형 하우징에 회전 가능하게 고정되고, 사이클로이드 디스크는 복수의 핀 치형부와 맞물리고; 핀 치형 사이클로이드 감속기의 모든 핀 치형 하우징은 동축으로 배치되며; 제2 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크 및 제1 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크는 원주 방향으로 고정되고, 원주 방향으로 고정된 사이클로이드 디스크는 동축으로 배치된다. 제1 사이클로이드 구조 시스템에서 편심 샤프트로부터 사이클로이드 디스크로의 동력 전달 동안에, 핀 치형 사이클로이드 감속기는 제1 감속을 받는다. 제2 사이클로이드 구조 시스템에서 사이클로이드 디스크로부터 핀 치형 하우징으로의 동력 전달 동안에, 핀 치형 사이클로이드 감속기는 제2 감속을 받는다. 따라서, 감속이 달성될 수 있다.

Description

핀 치형 사이클로이드 감속기 및 산업용 로봇

본 개시는 감속기 기술 분야에 관한 것으로, 보다 특별하게는 핀 치형 사이클로이드 감속기(pin tooth cycloid reducer) 및 산업용 로봇에 관한 것이다.

산업용 로봇은 생산 공정 중에 인간의 노동 대신에 다양한 움직임 또는 공정을 수행할 수 있는 기계이다. 산업용 로봇은 액추에이터, 및 다양한 동작을 수행하도록 액추에이터를 구동하는 동력원(power source)을 구비한다. 통상적으로, 감속기는 동력원과 액추에이터 사이에 배치되어, 모터 또는 내연 기관 등으로부터의 고속 동력을 액추에이터에 출력함으로써 속도를 감소시키고 토크를 증가시킨다.

현재, 일본의 나브테스코(NABTESCO)에 의해 생산된 RV형 감속기(핀 치형 사이클로이드 감속기)는 콤팩트한 구조 및 강력한 전동 능력으로 인해 산업용 로봇에서 가장 널리 사용되는 유형의 감속기가 되었다. RV형 감속기는 일반적으로 핀 치형 하우징(pin tooth housing), 핀 치형 하우징 내에서 사이클로이드 운동을 할 수 있는 사이클로이드 디스크(cycloid disk), 및 핀 치형 하우징과 사이클로이드 디스크 사이에 배치된 복수의 핀 치형부(pin teeth)를 포함한다. 사이클로이드 디스크는 핀 치형 하우징 내에서 사이클로이드 운동을 수행하여 감속을 달성한다. RV형 감속기는 또한 유성 캐리어(planet carrier)를 포함한다. 유성 캐리어는 편심 샤프트(eccentric shaft)를 통해 사이클로이드 디스크에 연결되어, 사이클로이드 디스크의 사이클로이드 운동이 유성 캐리어에 전달되고 유성 캐리어에 회전이 발생되어 동력을 출력한다.

연구에 따르면, RV형 감속기는 비교적 많은 구성요소 및 복잡한 구조를 가지며, 구성요소들 사이의 제조 정밀도가 매우 높아서, 그 결과 제품 수율이 낮아진다는 것을 보여준다. 또한, 조사에 따르면, RV형 감속기가 사용 중에 쉽게 손상되고, 특히 유성 캐리어와 사이클로이드 디스크 사이에 배치된 편심 샤프트가 응력 집중으로 인해 쉽게 마모되거나 손상된다는 것을 보여준다.

따라서, 비교적 간단한 구조를 갖고 제조가 용이하며, 유성 캐리어의 부재로 인해, 상대 부품들이 사용 과정에서 쉽게 손상되지 않는, 출력을 위한 유성 캐리어가 없는 새로운 사이클로이드 감속기가 요구되고 있다.

새로운 핀 치형 사이클로이드 감속기는 제조가 용이하고 쉽게 손상되지 않도록 본 개시의 실시예에 따라 제공된다.

핀 치형 사이클로이드 감속기가 제공되며, 이 핀 치형 사이클로이드 감속기는 축 방향으로 배치된 제1 사이클로이드 구조 시스템 및 제2 사이클로이드 구조 시스템을 포함하며, 제1 사이클로이드 구조 시스템은 편심 샤프트 상에 슬리브 결합되고, 각각의 사이클로이드 구조 시스템은 축 방향으로 적어도 하나의 사이클로이드 구조체를 포함하고; 사이클로이드 구조체는 사이클로이드 디스크, 원주 방향으로 분포된 복수의 핀 치형부, 및 반경 방향 내측으로부터 외측으로 연속적으로 배치된 핀 치형 하우징을 포함하며; 복수의 핀 치형부는 핀 치형 하우징에 회전 가능하게 고정되고, 사이클로이드 디스크는 복수의 핀 치형부와 맞물리고; 핀 치형 사이클로이드 감속기의 모든 핀 치형 하우징은 동축으로 배치되며; 제2 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크 및 제1 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크는 원주 방향으로 고정되고, 원주 방향으로 고정된 사이클로이드 디스크는 동축으로 배치되며; 편심 샤프트가 회전하는 경우, 제1 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크는 대응하는 핀 치형 하우징에 대해 제1 각도 α로 회전하고, 제2 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크는 대응하는 핀 치형 하우징에 대해 제2 각도 β로 회전하며, 제1 각도 α는 제2 각도 β와 동일하지 않다.

일부 실시예에 있어서, 제2 사이클로이드 구조 시스템은 편심 샤프트 상에 슬리브 결합된다.

일부 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 구조 시스템에는 하나의 사이클로이드 구조체가 배치되고; 제2 사이클로이드 구조 시스템에는 하나의 사이클로이드 구조체가 배치된다.

일부 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 구조 시스템 및 제2 사이클로이드 구조 시스템 모두는 축 방향으로 순차적으로 배치된 적어도 2개의 사이클로이드 구조체를 포함하며; 제1 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크의 개수와 제2 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크의 개수는 동일하고, 제1 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크 및 제2 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크는 원주 방향으로 일대일 대응으로 고정적으로 연결된다.

일부 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 구조 시스템 및 제2 사이클로이드 구조 시스템에서, 축 방향으로 가장 짧은 거리를 갖는 2개의 사이클로이드 디스크가 원주 방향으로 고정되고, 나머지 사이클로이드 디스크가 원주 방향으로 고정된다.

일부 실시예에 있어서, 편심 샤프트는 복수의 편심부를 가지며, 임의의 2개의 편심부의 편심 위상은 동일하거나 반대이다.

일부 실시예에 있어서, 복수의 편심부의 개수는 짝수이고, 복수의 편심부 중 절반은 집합적으로 제1 방향을 향하고, 편심부 중 나머지 절반은 제2 방향을 향하여 있으며, 제1 방향과 제2 방향은 반대이다.

일부 실시예에 있어서, 핀 치형 사이클로이드 감속기는 사이클로이드 디스크의 원주 방향 고정 연결을 달성하기 위한 적어도 하나의 커넥터를 추가로 포함한다.

일부 실시예에 있어서, 적어도 하나의 커넥터의 개수는 복수개이고, 커넥터는 원주 방향으로 균일하게 분포되어 있다.

일부 실시예에 있어서, 커넥터는 핀, 볼트 및 스크루로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

일부 실시예에 있어서, 원주 방향으로 고정된 사이클로이드 디스크는 일체형 구조이다.

일부 실시예에 있어서, 커넥터는 축 방향으로 순차적으로 배치된 제1 연결 섹션 및 제2 연결 섹션을 포함하고, 제1 연결 섹션은 제1 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크에 연결되고, 제2 연결 섹션은 제2 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크에 연결되며; 제1 연결 섹션 및 제2 연결 섹션은 동일선 상에 배치되지 않아서, 원주 방향으로 고정된 사이클로이드 디스크는 원주 방향으로 각도 차이를 갖는다.

일부 실시예에 있어서, 감속기의 적어도 하나의 사이클로이드 구조체에서, 핀 치형 하우징의 내주면 상에 핀 치형 노치가 배치되며, 복수의 핀 치형부는 핀 치형 노치 내에 배치된다.

일부 실시예에 있어서, 핀 치형 사이클로이드 감속기는 리미터를 추가로 포함하고, 리미터는 핀 치형 노치 내의 복수의 핀 치형부를 축 방향으로 제한하도록 구성된다.

일부 실시예에 있어서, 리미터는 편심 샤프트 상에 슬리브 결합된 환형 격리 플레이트를 포함하고, 환형 격리 플레이트는 핀 치형 노치의 축 방향 일단 부에 고정적으로 배치된다.

일부 실시예에 있어서, 감속기의 적어도 하나의 사이클로이드 구조체에서, 복수의 핀 치형부는 축 방향으로 적어도 2개의 열로 구성되고, 동일한 열 내의 핀 치형부는 원주 방향으로 분포되어 있다.

일부 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 구조 시스템에서, 사이클로이드 디스크의 치형부의 개수는 10개 내지 55개이고, 핀 치형 하우징의 치형부의 개수는 10개 내지 55개이며; 및/또는, 제2 사이클로이드 구조 시스템에서, 사이클로이드 디스크의 치형부의 개수는 10개 내지 55개이고, 핀 치형 하우징의 치형부의 개수는 10개 내지 55개이다.

일부 실시예에 있어서, 감속기의 적어도 하나의 사이클로이드 구조체에서, 사이클로이드 디스크 및 핀 치형 하우징은 일대일 대응으로 배치되거나; 또는 감속기의 적어도 하나의 사이클로이드 구조체에서, 하나의 사이클로이드 디스크는 적어도 2개의 핀 치형 하우징에 대응하거나; 또는 제1 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 2개의 인접한 사이클로이드 구조체는 동일한 핀 치형 하우징을 공유하거나; 또는 제2 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 2개의 인접한 사이클로이드 구조체는 동일한 핀 치형 하우징을 공유한다.

일부 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 구조 시스템에서, 모든 핀 치형 하우징은 고정적으로 연결되거나, 또는 제1 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 구조체는 동일한 핀 치형 하우징을 공유한다.

일부 실시예에 있어서, 제2 사이클로이드 구조 시스템에서, 모든 핀 치형 하우징은 고정적으로 연결되거나, 또는 제2 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 구조체는 동일한 핀 치형 하우징을 공유한다.

일부 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 구조 시스템에서, 적어도 하나의 사이클로이드 디스크는 베어링을 통해 편심 샤프트에 연결된다.

일부 실시예에 있어서, 제2 사이클로이드 구조 시스템에서, 적어도 하나의 사이클로이드 디스크는 베어링을 통해 편심 샤프트에 연결되고; 및/또는 적어도 하나의 핀 치형 하우징은 베어링을 통해 편심 샤프트에 연결된다.

일부 실시예에 있어서, 베어링은 케이지, 및 케이지 내에 배치된 복수의 롤러를 포함하고, 복수의 롤러는 편심 샤프트 및 사이클로이드 디스크와 접촉하여 있다.

일부 실시예에 있어서, 핀 치형 사이클로이드 감속기는 외부 쉘을 추가로 포함하고, 제1 사이클로이드 구조 시스템의 핀 치형 하우징은 외부 쉘 상에 고정적으로 배치된다.

일부 실시예에 있어서, 제2 사이클로이드 구조 시스템에서, 적어도 하나의 핀 치형 하우징은 베어링을 통해 외부 쉘에 연결된다.

일부 실시예에 있어서, 핀 치형 사이클로이드 감속기는 오일 시일을 추가로 포함하고, 오일 시일은 베어링에 의해 연결된 핀 치형 하우징과 외부 쉘 사이에 배치된다.

일부 실시예에 있어서, 핀 치형 사이클로이드 감속기는 커버 플레이트를 추가로 포함하고, 커버 플레이트, 제1 사이클로이드 구조 시스템의 핀 치형 하우징 및 외부 쉘은 축 방향으로 연속적으로 배치되며; 제1 사이클로이드 구조 시스템의 핀 치형 하우징은 외부 쉘과 커버 플레이트 사이에 축 방향으로 고정되고, 커버 플레이트는 베어링을 통해 편심 샤프트에 연결된다.

산업용 로봇이 추가로 제공되며, 이 산업용 로봇은 동력원 및 액추에이터를 포함하고, 핀 치형 사이클로이드 감속기를 추가로 포함하며, 동력원의 회전 속도를 감소시켜 감소된 속도를 액추에이터에 출력하도록 구성된 핀 치형 사이클로이드 감속기는 동력원과 액추에이터 사이에 고정적으로 배치된다.

종래 기술과 비교하여, 본 개시의 실시예는 하기의 이점을 갖는다.

본 개시의 실시예에 따르면, 핀 치형 사이클로이드 감속기의 제1 사이클로이드 구조 시스템 및 제2 사이클로이드 구조 시스템은 축 방향으로 배치되고, 제1 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크 및 제2 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크는 원주 방향으로 고정되고, 사이클로이드 디스크는 편심 샤프트 상에 회전 가능하게 배치된다. 편심 샤프트가 회전하는 경우, 제1 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크는 핀 치형 하우징 내에서 사이클로이드 운동을 수행한다. 이러한 방식으로, 편심 샤프트의 회전 운동은 사이클로이드 디스크의 자전 및 편심 샤프트를 중심으로 한 회전 운동을 포함하는 사이클로이드 운동으로 변환된다. 제2 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크는 대응하는 핀 치형 하우징과 협력하여 핀 치형 하우징을 자전하도록 구동한다. 이러한 방식으로, 사이클로이드 디스크의 사이클로이드 운동은 핀 치형 하우징의 자전으로 변환된다.

제1 사이클로이드 구조 시스템에서 편심 샤프트로부터 사이클로이드 디스크로의 동력 전달 동안에, 핀 치형 사이클로이드 감속기는 제1 감속을 받는다. 제2 사이클로이드 구조 시스템에서 사이클로이드 디스크로부터 핀 치형 하우징으로의 동력 전달 동안에, 핀 치형 사이클로이드 감속기는 제2 감속을 받는다. 따라서, 감속 및 토크의 증가가 달성될 수 있다. 또한, 핀 치형 하우징의 자전 운동은 편심 샤프트의 운동을 변화시키지 않으며, 그에 따라 출력단(output end)으로서 직접적으로 동력을 출력할 수 있다.

또한, 본 개시의 실시예에서, 핀 치형 사이클로이드 감속기에서 사이클로이드 운동을 회전 운동으로 변환하는 동안에 유성 캐리어가 사용되지 않으며, 따라서 종래 기술과 비교하여, 구조가 비교적 간단하고 생산 및 제조가 용이하며, 제품 수율이 증가될 수 있다. 또한, 사용 중에 핀 치형 사이클로이드 감속기가 또한 쉽게 손상되지 않게 되어, 제품의 품질이 향상된다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 핀 치형 사이클로이드 감속기의 운동 전달 관계의 도면을 개략적으로 도시하고;
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 핀 치형 사이클로이드 감속기의 구조도를 개략적으로 도시하고;
도 3은 도 2에 도시된 핀 치형 사이클로이드 감속기의 분해 사시도를 개략적으로 도시하고;
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 핀 치형 사이클로이드 감속기의 운동 전달 관계의 도면을 개략적으로 도시하고;
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 핀 치형 사이클로이드 감속기의 구조도를 개략적으로 도시하고;
도 6은 도 5에 도시된 핀 치형 사이클로이드 감속기의 분해 사시도를 개략적으로 도시하며;
도 7은 도 5에 도시된 핀 치형 사이클로이드 감속기에서 원주 방향으로 고정적으로 연결되는 사이클로이드 디스크의 부분도를 개략적으로 도시한다.

종래의 산업용 로봇에 있어서, 동력원으로부터 출력되는 토크를 액추에이터에 출력하여 액추에이터를 구동해서 대응하는 작동을 수행하기 위해, 통상적으로 모터 또는 내연 기관과 같은 동력원의 높은 회전 속도를 낮은 회전 속도로 감소시킬 필요가 있다. 현재, 핀 치형 사이클로이드 감속기는 회전 속도를 감소시키도록 구성된다. 핀 치형 사이클로이드 감속기의 핵심 구성요소는 사이클로이드 구조체를 포함하고, 사이클로이드 구조체는 주로 사이클로이드 디스크, 복수의 핀 치형부, 및 반경 방향 내측으로부터 외측으로 연속적으로 배치된 핀 치형 하우징을 포함한다.

편심 샤프트는 입력단(input end)으로서 사이클로이드 디스크를 통과한다. 편심 샤프트가 회전하는 경우, 사이클로이드 디스크는 감속을 위해(즉, 편심 샤프트의 회전 속도를 감소시키기 위해) 핀 치형 하우징에 의해 둘러싸인 영역에서 사이클로이드 운동을 수행한다. 그러나, 사이클로이드 디스크의 사이클로이드 운동은 사이클로이드 디스크의 자전 운동 및 편심 샤프트를 중심으로 한 회전 운동을 포함하고, 따라서 사이클로이드 디스크는 동력 출력단으로서 직접적으로 동력을 출력할 수는 없다.

종래의 기술에 있어서, 사이클로이드 디스크의 사이클로이드 운동을 출력 동력으로서 사용될 수 있는 회전 운동으로 변환하기 위해, 유성 캐리어가 일반적으로 제공되고, 유성 캐리어 및 핀 치형 하우징은 동축으로 배치되고, 유성 캐리어 및 사이클로이드 디스크는 추가적인 편심 샤프트를 통해 연결된다. 그리고, 통상적으로, 복수의 편심 샤프트가 원주 방향을 따라 제공된다. 그에 따라, 사이클로이드 디스크가 회전하는 경우, 유성 캐리어는 동력을 출력하는 동력 출력단으로서 자전하도록 구동될 수 있다.

그러나, 연구에 따르면, 이러한 종류의 감속기를 위한 정밀 구성요소를 제조하기 위해 매우 높은 요구조건이 필요하다는 것을 보여준다. 예를 들면, 유성 캐리어와 사이클로이드 디스크 사이에 배치된 복수의 편심 샤프트는 엄격하게 평행해야 한다. 임의의 2개의 편심 샤프트 사이에 각도 차이가 있으면, 응력 집중이 발생하여 마모 또는 손상을 초래할 것이다. 또한, 제조 정밀도에 대한 높은 요구조건으로 인해, 특정 사용 과정 동안에 특별한 주의를 기울여야 한다. 외력 또는 작동 오류가 발생하면, 감속기가 쉽게 손상될 수 있다.

본 개시는 핀 치형 사이클로이드 감속기의 운동 변환이 전술한 바와 같은 유성 캐리어의 형태를 취하지 않는 새로운 핀 치형 사이클로이드 감속기를 독창적으로 제안하고 있다.

구체적으로는, 원래의 사이클로이드 구조체(제1 사이클로이드 구조체)에 기초하여, 다른 사이클로이드 구조체(제2 사이클로이드 구조체)가 축 방향을 따라 배치되고, 제1 사이클로이드 구조체의 제1 사이클로이드 디스크는 제2 사이클로이드 구조체의 제2 사이클로이드 디스크에 고정적으로 연결된다.

편심 샤프트가 입력단으로서 자전하여 제1 사이클로이드 디스크를 구동해서 사이클로이드 운동을 수행하는 경우, 제1 사이클로이드 디스크는 제2 사이클로이드 디스크를 구동하여 사이클로이드 운동을 수행한다. 제2 사이클로이드 디스크는 제2 사이클로이드 구조체의 제2 핀 치형 하우징과 협력하여 제2 핀 치형 하우징을 자전하도록 구동하고, 제2 핀 치형 하우징은 출력단으로서 동력을 출력하여 운동 형태의 변환을 실현한다.

따라서, 본 개시는 핀 치형 사이클로이드 감속기를 제공하며, 핀 치형 사이클로이드 감속기는 축 방향을 따라 배치된 제1 사이클로이드 구조 시스템 및 제2 사이클로이드 구조 시스템을 포함하고, 제1 사이클로이드 구조 시스템은 편심 샤프트 상에 슬리브 결합되고, 각각의 사이클로이드 구조 시스템은 축 방향으로 적어도 하나의 사이클로이드 구조체를 포함한다.

사이클로이드 구조체는 사이클로이드 디스크, 원주 방향으로 분포된 복수의 핀 치형부, 및 반경 방향 내측으로부터 외측으로 연속적으로 배치된 핀 치형 하우징을 포함하며; 복수의 핀 치형부는 핀 치형 하우징에 회전 가능하게 고정되고, 사이클로이드 디스크는 복수의 핀 치형부와 맞물린다.

핀 치형 사이클로이드 감속기의 모든 핀 치형 하우징은 동축으로 배치되고; 제2 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크 및 제1 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크는 원주 방향으로 고정되고, 원주 방향으로 고정된 사이클로이드 디스크는 동축으로 배치된다.

편심 샤프트가 회전하는 경우, 제1 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크 각각은 대응하는 핀 치형 하우징에 대해 제1 각도 α로 회전하고, 제2 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크 각각은 대응하는 핀 치형 하우징에 대해 제2 각도 β로 회전하며, 여기서 제1 각도 α는 제2 각도 β와 동일하지 않고, 즉 α≠β이다.

본 개시에 있어서, 제1 사이클로이드 구조 시스템은 하나의 사이클로이드 구조체를 포함할 수 있거나, 복수의 사이클로이드 구조체를 포함할 수도 있다. 제2 사이클로이드 구조 시스템은 하나의 사이클로이드 구조체를 포함할 수 있거나, 복수의 사이클로이드 구조체를 포함할 수도 있으며; 제1 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크 중 하나가 동축으로 배치된 제2 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크 중 하나에 고정적으로 연결되는 한, 동력 전달이 실현될 수 있고, 운동 형태가 변화될 수 있다.

또한, 편심 샤프트 회전 동안에, 제1 사이클로이드 구조 시스템의 상이한 사이클로이드 디스크가 대응하는 핀 치형 하우징에 대해 상이한 각도로 회전하면; 또는 제2 사이클로이드 구조 시스템의 상이한 사이클로이드 디스크가 대응하는 핀 치형 하우징에 대해 상이한 각도로 회전하면, 상이한 회전 속도를 갖는 사이클로이드 디스크는 서로 간섭하여, 핀 치형 사이클로이드 감속기가 정상적으로 작동하지 못하게 된다.

따라서, 제1 사이클로이드 구조 시스템의 모든 사이클로이드 구조체는 대응하는 핀 치형 하우징에 대해 동일한 제1 각도 α로 회전할 필요가 있고, 제2 사이클로이드 구조 시스템의 모든 사이클로이드 구조체는 대응하는 핀 치형 하우징에 대해 동일한 제2 각도 β로 회전할 필요가 있다. 그리고, 제1 각도 α 및 제2 각도 β는 동일하지 않거나, 운동이 동력으로서 출력될 수 없다.

본 개시의 전술한 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 함께 특정 실시예에 대한 하기의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

일부 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 구조 시스템에는 하나의 사이클로이드 구조체가 존재하고; 제2 사이클로이드 구조 시스템에는 하나의 사이클로이드 구조체가 존재한다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)는 축 방향을 따라 배치된 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ) 및 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)을 포함한다. 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ)은 제1 사이클로이드 구조체(10)를 포함하고, 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)은 제2 사이클로이드 구조체(20)를 포함한다.

제1 사이클로이드 구조체(10)는 제1 사이클로이드 디스크(11), 원주 방향으로 분포된 복수의 제1 핀 치형부(12), 및 반경 방향 내측으로부터 외측으로 연속적으로 배치된 제1 핀 치형 하우징(13)을 포함하며; 복수의 제1 핀 치형부(12)는 제1 핀 치형 하우징(13)에 회전 가능하게 고정되고, 제1 사이클로이드 디스크(11)는 복수의 제1 핀 치형부(12)와 맞물린다.

제2 사이클로이드 구조체(20)는 제2 사이클로이드 디스크(21), 원주 방향으로 배치된 복수의 제2 핀 치형부(22), 및 반경 방향 내측으로부터 외측으로 연속적으로 배치된 제2 핀 치형 하우징(23)을 포함하며; 복수의 제2 핀 치형부(22)는 제2 핀 치형 하우징(23)에 회전 가능하게 고정되고, 제2 사이클로이드 디스크(21)는 복수의 제2 핀 치형부(22)와 맞물린다.

핀 치형 사이클로이드 감속기(100)는 편심 샤프트(30)를 추가로 포함하며, 편심 샤프트(30)는 편심부(31)를 갖는다. 편심 샤프트의 축 방향에 있어서, 편심부(31)는 축 방향의 각 위치에서 동일한 편심 위상(eccentric phase) 및 편심량(eccentricity)을 갖는다. 제1 사이클로이드 디스크(11)는 편심부(31) 상에 회전 가능하게 슬리브 결합된다.

일부 실시예에 있어서, 제1 핀 치형 하우징(13) 및 제2 핀 치형 하우징(23)은 동축으로 배치되고; 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)는 원주 방향으로 고정되고 동축으로 배치된다. 편심 샤프트(30)가 회전하는 경우, 제1 사이클로이드 디스크(11)는 제1 핀 치형 하우징(13)에 대해 제1 각도 α로 회전하고, 제2 사이클로이드 디스크(21)는 제2 핀 치형 하우징(23)에 대해 제2 각도 β로 회전한다. 제1 각도 α는 제2 각도 β와 동일하지 않다.

따라서, 편심 샤프트(30)가 입력단으로서 회전하는 경우, 편심부(31) 상에 배치된 제1 사이클로이드 디스크(11)는 제1 핀 치형 하우징(13)의 경계에 의해 둘러싸인 영역 내에서 사이클로이드 운동을 수행하고(제1 사이클로이드 디스크가 자전하고, 편심 샤프트를 중심으로 회전함); 또한, 제1 사이클로이드 디스크(11)는 원주 방향으로 고정적으로 연결된 제2 사이클로이드 디스크(21)를 구동하여 사이클로이드 운동을 수행하고, 제2 핀 치형 하우징(23)은 제2 사이클로이드 디스크(21)와 제2 핀 치형 하우징(23)의 협력에 의해 자전하기 시작한다. 제2 핀 치형 하우징(23)의 자전은 편심 샤프트(30)의 운동(모두가 자전임)을 변화시키지 않으며, 따라서 제2 핀 치형 하우징(23)이 출력단으로서 직접적으로 동력을 출력할 수 있다.

구체적으로는, 편심 샤프트(30)에 의한 제1 사이클로이드 구조체(10)에의 동력 전달 시에, 제1 핀 치형 하우징(13)이 원주 방향으로 고정된 상태로 유지되는 경우, 편심 샤프트(30)의 회전 속도가 V이고, 제1 핀 치형 하우징(13)의 치형부의 개수가 M1이고, 제1 사이클로이드 디스크(11)의 치형부의 개수가 N1이라고 하면(M1＞N1), 제1 사이클로이드 디스크(11)의 회전 속도 V1은 V1 = V/(M1/(M1-N1))이다. 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)가 원주 방향으로 고정되는 경우, 제2 사이클로이드 디스크(21)의 회전 속도 V1은 V1 = V/(M1/(M1-N1))이다. 제2 핀 치형 하우징(23)의 치형부의 개수가 M2이고, 제2 사이클로이드 디스크(21)의 치형부의 개수가 N2라고 하면(M2＞N2), 제2 핀 치형 하우징(23)의 회전 속도 V2는 V2 = V/(M2/(M2-N2))-V/(M1/(M1-N1))이다.

i1 = M1/(M1-N1)이면, i2 = M2/(M2-N2)이다.

i1 = i2인 경우, 제2 핀 치형 하우징(23)의 회전 속도는 V2 = 0이며; 이러한 방식으로, 제2 핀 치형 하우징(23)은 제1 핀 치형 하우징(13)에 대해 원주 방향으로 고정되고, 제2 핀 치형 하우징(23)은 동력 출력으로서 사용될 수 없다.

i1＜i2인 경우, 제2 핀 치형 하우징(23)의 회전 속도는 V2 = V/i2-V/i1이며; 이러한 방식으로, 제2 핀 치형 하우징(23)은 제1 핀 치형 하우징(13)에 대해 원주 방향으로 회전하고 동력 출력으로 사용될 수 있고, 감속이 달성될 수 있으며, 제2 핀 치형 하우징(23)의 회전 방향은 편심 샤프트(30)의 회전 방향과 반대이다.

i1＞i2인 경우, 제2 핀 치형 하우징(23)의 회전 속도는 V2 = V/i2-V/i1이며; 이러한 방식으로, 제2 핀 치형 하우징(23)은 제1 핀 치형 하우징(13)에 대해 원주 방향으로 회전하고 동력 출력으로서 사용될 수 있고, 감속이 달성될 수 있으며, 제2 핀 치형 하우징(23)의 회전 방향은 편심 샤프트(30)의 회전 방향과 동일하다.

사이클로이드 구조체에서, M-N은 핀 치형 하우징의 치형부의 개수와 사이클로이드 디스크의 치형부의 개수 사이의 차이인 치형부 차이를 나타낸다.

M-N = 1인 경우, 이것은 1개의 치형부 차이가 있다는 것을 의미한다. 즉, 사이클로이드 디스크가 핀 치형 하우징 상에서 1 회전 회전하는 경우, 사이클로이드 디스크는 핀 치형 하우징에 대해 1개의 치형부를 전진시키고; M-N = 2인 경우, 이것은 2개의 치형부 차이가 있다는 것을 의미한다. 즉, 하나의 사이클로이드 디스크가 핀 치형 하우징 상에서 1 회전 회전하는 경우, 사이클로이드 디스크는 핀 치형 하우징에 대해 2개의 치형부를 전진시킨다. 유사하게, 요구조건에 따라, 특정의 치형부 차이를 갖는 사이클로이드 구조체를 설계하는 것이 가능하다.

일부 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 구조체(10)가 1개의 치형부 차이를 갖고, 제2 사이클로이드 구조체(20)가 1개의 치형부 차이를 갖는다면, 편심 샤프트(30)의 회전 속도는 V이다.

따라서, 제1 사이클로이드 디스크(11)의 회전 속도 V1은 V1 = V/M1이고, 제2 사이클로이드 디스크(21)의 회전 속도는 V1 = V/M1이며, 제2 핀 치형 하우징(23)의 회전 속도 V2는 V2 = V/M2-V/M1이다.

M1 = M2이면, 제2 핀 치형 하우징(23)은 동력 출력으로서 사용될 수 없고; M1＜M2이면, 제2 핀 치형 하우징(23)의 회전 방향은 편심 샤프트(30)의 회전 방향과 반대이며; M1＞M2이면, 제2 핀 치형 하우징(23)의 회전 방향은 편심 샤프트(30)의 회전 방향과 동일하다.

전술한 바와 같이, 제1 사이클로이드 구조체(10) 및 제2 사이클로이드 구조체(20) 모두가 1개의 치형부 차이를 갖는다. 다른 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 구조체(10)는 또한 2개의 치형부 이상의 치형부 차이를 가질 수 있고, 제2 사이클로이드 구조체(20)는 또한 2개의 치형부 이상의 치형부 차이를 가질 수 있다.

또한, 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ)이 복수의 사이클로이드 구조체를 포함하는 경우, 사이클로이드 디스크가 서로 간섭하는 것을 방지하기 위해, 편심 샤프트의 회전 동안에, 모든 사이클로이드 구조체에서, 사이클로이드 디스크는 대응하는 핀 치형 하우징에 대해 동일한 제1 각도 α로 회전할 필요가 있지만, 상이한 사이클로이드 구조체는 상이한 치형부 차이를 가질 수 있으며; 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)이 복수의 사이클로이드 구조체를 포함하는 경우, 사이클로이드 디스크가 서로 간섭하는 것을 방지하기 위해, 편심 샤프트의 회전 동안에, 모든 사이클로이드 구조체에서, 사이클로이드 디스크는 대응하는 핀 치형 하우징에 대해 동일한 제2 각도 β로 회전할 필요가 있지만, 상이한 사이클로이드 구조체는 상이한 치형부 차이를 가질 수 있다는 것에 주목해야 한다.

일부 실시예에 있어서, 핀 치형 사이클로이드 감속기는 유성 캐리어 없이 사이클로이드 운동을 회전 운동으로 변환시킨다. 따라서, 전체 구조는 비교적 간단하고, 생산 및 제조가 용이하다. 제품 수율이 증가될 수 있다. 또한, 유성이 관여하지 않기 때문에, 또한 사용 중에 핀 치형 사이클로이드 감속기가 쉽게 손상되지 않게 되어, 제품의 품질이 향상될 수 있다.

사이클로이드 구조체에서, 사이클로이드 디스크 및 핀 치형 하우징이 일대일 대응으로 배치될 수 있거나, 하나의 사이클로이드 디스크가 2개 초과의 핀 치형 하우징에 대응할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 또한, 사이클로이드 디스크와 핀 치형 하우징 사이에는 1 열의 핀 치형부만이 배치될 수 있으며, 또한 2 열 이상의 핀 치형부가 원주 방향으로 배치될 수도 있다.

일부 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 구조체(10)는 하나의 제1 핀 치형 하우징(13) 및 1 열의 제1 핀 치형부(12)만을 포함하고, 제2 사이클로이드 구조체(20)는 하나의 제2 핀 치형 하우징(23) 및 1 열의 제2 핀 치형부(22)만을 포함한다.

도 1을 참조하면, 편심 샤프트(30)는 축 방향으로 제2 사이클로이드 구조체(20)를 통과하고, 즉, 제1 사이클로이드 구조체(10) 및 제2 사이클로이드 구조체(20)는 모두 편심 샤프트(30) 상에 슬리브 결합된다. 구체적으로는, 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)는 편심부(31) 상에 회전 가능하게 슬리브 결합되어, 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)가 동축으로 배치되는 것을 보장하며; 편심 샤프트(30)의 비편심부(non-eccentric portion)는 제1 핀 치형 하우징(13) 및 제2 핀 치형 하우징(23)의 중심 위치를 통과하여, 제1 핀 치형 하우징(13) 및 제2 핀 치형 하우징(23)이 동축으로 배치되는 것을 보장한다.

일부 실시예에 있어서, 편심 샤프트(30)는 제1 사이클로이드 구조체(10)만을 통과한다. 편심 샤프트(30)와 동일선 상에 위치된 다른 피니언 샤프트는 제2 핀 치형 하우징(23)을 통과하여, 제1 핀 치형 하우징(13) 및 제2 핀 치형 하우징(23)이 동축으로 배치되는 것을 실현하고; 제2 사이클로이드 디스크(21)는 제1 사이클로이드 디스크(11) 상에 직접 고정되어, 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)가 동축으로 배치된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)는 적어도 하나의 커넥터(40)를 추가로 포함하며, 적어도 하나의 커넥터(40)는 제1 사이클로이드 디스크(11)와 제2 사이클로이드 디스크(21)를 원주 방향으로 고정적으로 연결하도록 구성된다. 구체적으로는, 제1 사이클로이드 디스크(11)는 축 방향으로 구성된 제1 장착 구멍(41)을 갖고, 제2 사이클로이드 디스크(21)는 축 방향으로 구성된 제2 장착 구멍(42)을 가지며, 제1 장착 구멍(41) 및 제2 장착 구멍(42)은 축 방향으로 서로 대향하여 있다. 적어도 하나의 커넥터(40)는 제1 장착 구멍(41) 및 제2 장착 구멍(42) 내에 각각 삽입되어 제1 사이클로이드 디스크(11)와 제2 사이클로이드 디스크(21)를 원주 방향으로 고정시킨다.

적어도 하나의 커넥터(40)는 핀, 볼트, 스크루 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 구체적으로는, 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)가 대향하여 배치된 하나의 제1 장착 구멍(41) 및 하나의 제2 장착 구멍(42)을 각각 갖는 경우, 적어도 하나의 커넥터(40)는 핀, 스크루 또는 볼트 중 어느 하나를 채용할 수 있다. 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)가 대향하여 배치된 복수의 제1 장착 구멍(41) 및 제2 장착 구멍(42)을 각각 갖는 경우, 적어도 하나의 커넥터(40)는 핀, 스크루 또는 볼트 중 어느 하나 또는 임의의 조합을 채용할 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)의 원주 방향 고정을 보다 신뢰성있게 하기 위해, 적어도 하나의 커넥터(40)가 원주 방향으로 균일하게 분포되도록 적어도 하나의 커넥터(40)가 제공될 수 있다. 그에 따라, 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)에는 원주 방향으로 균일하게 분포된 복수의 제1 장착 구멍(41) 및 제2 장착 구멍(42)이 각각 제공된다.

적어도 하나의 커넥터(40)는 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)를 원주 방향으로 고정시키도록 기능한다는 것에 주목해야 한다. 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)를 원주 방향으로 고정하기 위해 다른 방식이 채용될 수 있다. 예를 들면, 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)는 일체형 구조일 수 있거나; 또는 제2 사이클로이드 디스크(21)는 스냅 결합(snapping) 또는 접착에 의해 제1 사이클로이드 디스크(11) 상에 고정된다.

도 3을 참조하면, 복수의 제1 핀 치형부(12)는 복수의 제1 핀 치형 노치(14)가 제1 핀 치형 하우징(13)의 내주면 상에 구성되는 방식으로 제1 핀 치형 하우징(13)에 회전 가능하게 고정되며, 복수의 제1 핀 치형 노치(14)는 제1 핀 치형부(12)와 일대일 대응으로 배치되고, 제1 핀 치형부(12)는 제1 핀 치형 노치(14) 내에 고정적으로 배치되고, 제1 핀 치형부(12)는 자전할 수 있다.

제1 사이클로이드 디스크(11)가 제1 핀 치형 하우징(13) 내에서 사이클로이드 운동을 수행하는 경우, 제1 사이클로이드 디스크(11)는 복수의 제1 핀 치형부(12)와 맞물릴 수 있고, 제1 사이클로이드 디스크(11)와 복수의 제1 핀 치형부(12) 사이에는 상대적인 슬라이딩이 없으며, 복수의 제1 핀 치형부(12)의 회전은 제1 사이클로이드 디스크(11)와 제1 핀 치형 하우징(13) 사이의 상대 회전을 일으킨다.

유사하게는, 복수의 제2 핀 치형부(22)는 복수의 제2 핀 치형 노치(24)가 제2 핀 치형 하우징(23)의 내주면 상에 구성되는 방식으로 제2 핀 치형 하우징(23)에 회전 가능하게 고정되며, 복수의 제2 핀 치형 노치(24)는 제2 핀 치형부(22)와 일대일 대응으로 배치되고, 제2 핀 치형부(22)는 제2 핀 치형 노치(24) 내에 고정적으로 배치되고, 제2 핀 치형부(12)는 자전할 수 있다.

제1 사이클로이드 구조체(10)에서, 제1 사이클로이드 디스크(11)의 치형부의 개수 및 제1 핀 치형 하우징(13)의 치형부의 개수는 요구조건에 따라 설정될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 디스크(11)의 치형부의 개수는 10개 내지 55개이고, 제1 핀 치형 하우징(13)의 치형부의 개수는 10개 내지 55개이며, 그에 따라 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제1 핀 치형 하우징(13)의 제조가 용이해질 수 있다.

유사하게는, 제2 사이클로이드 구조체(20)에서, 제2 사이클로이드 디스크(21)의 치형부의 개수 및 제2 핀 치형 하우징(23)의 치형부의 개수는 요구조건에 따라 설정될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 제2 사이클로이드 디스크(21)의 치형부의 개수는 10개 내지 55개이고, 제2 핀 치형 하우징(23)의 치형부의 개수는 10개 내지 55개이며, 그에 따라 제2 사이클로이드 디스크(21) 및 제2 핀 치형 하우징(23)의 제조가 용이해질 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 사이클로이드 디스크(11)와 편심부(31) 사이에는 제1 베어링(51)이 배치된다. 즉, 제1 사이클로이드 디스크(11)는 제1 베어링(51)을 통해 편심부(31)에 연결되어, 제1 사이클로이드 디스크(11)가 편심부(31) 상에 회전 가능하게 슬리브 결합되는 것을 실현하며; 제2 사이클로이드 디스크(21)와 편심부(31) 사이에는 제2 베어링(52)이 배치되고, 즉 제2 사이클로이드 디스크(21)는 제2 베어링(52)을 통해 편심부(31)에 연결되어, 제2 사이클로이드 디스크(21)가 편심부(31) 상에 회전 가능하게 슬리브 결합되는 것을 실현한다.

제1 베어링(51)은 케이지, 및 케이지 내에 배치된 복수의 롤러를 포함하고, 제1 베어링의 복수의 롤러는 각각 편심부(31) 및 제1 사이클로이드 디스크(11)와 접촉하고 있다. 제2 베어링(52)은 케이지, 및 케이지 내에 배치된 롤러를 포함하고, 또한 제2 베어링의 롤러는 각각 편심부(31) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)와 접촉하고 있다. 다시 말해서, 제1 베어링(51) 및 제2 베어링(52)에는 내부 링 및 외부 링이 제공되지 않아서, 제1 사이클로이드 구조체(10) 및 제2 사이클로이드 구조체(20)의 반경 방향 치수가 보다 콤팩트해질 수 있다.

제1 베어링(51) 및 제2 베어링(52)이 하나의 베어링으로서 설계될 수 있고, 즉 제1 사이클로이드 디스크(11) 및 제2 사이클로이드 디스크(21)가 하나의 베어링 상에 집합적으로 슬리브 결합된다는 것에 주목해야 한다. 또한, 제1 베어링(51) 및 제2 베어링(52)에는 내부 링 및 외부 링이 또한 제공될 수도 있으며, 이것은 본 개시의 구현에 영향을 미치지 않는다.

또한, 제2 핀 치형 하우징(23)과 편심 샤프트(30) 사이에는 제3 베어링(53)이 배치된다. 즉, 제2 핀 치형 하우징(23)은 제3 베어링(53)을 통해 편심 샤프트(30)에 연결되어, 제2 핀 치형 하우징(23)이 편심 샤프트(30) 상에 회전 가능하게 슬리브 결합될 수 있다. 그렇게 함으로써, 한편으로는, 제2 핀 치형 하우징(23) 및 제1 핀 치형 하우징(13)이 동축으로 배치되는 것을 보장할 수 있으며; 다른 한편으로는, 편심 샤프트(30)가 입력단으로서 구성되고 제2 핀 치형 하우징(23)이 출력단으로서 구성되는 경우, 편심 샤프트(30) 및 제2 핀 치형 하우징(23)은 상이한 회전 속도를 가질 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)는 외부 쉘(outer shell)(60)을 추가로 포함한다. 제1 사이클로이드 구조체(10), 제2 사이클로이드 구조체(20) 및 편심 샤프트(30)는 외부 쉘(60) 내에 고정적으로 배치된다. 제2 핀 치형 하우징(23)과 외부 쉘(60) 사이에는 제4 베어링(54)이 있다. 제2 핀 치형 하우징(23)은 제4 베어링(54)을 통해 외부 쉘(60)의 내주면에 연결되어, 제2 핀 치형 하우징(23)이 동력 출력으로서 외부 쉘(60)에 대해 회전될 수 있다.

핀 치형 사이클로이드 감속기(100)의 작동 중에, 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)의 내부에는, 통상적으로 가동 부품들 사이의 윤활을 위한 윤활유가 제공된다. 윤활유가 외부로 누출되는 것을 방지하거나, 이물질이 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)의 내부로 들어가는 것을 방지하기 위해, 외부 쉘(60)과 제2 핀 치형 하우징(23) 사이에는 오일 시일(61)이 배치된다.

구체적으로는, 오일 시일(61)은 환형 시일 링이다. 외부 쉘(60)에는 환형 홈이 제공되고, 환형 시일 링은 환형 홈 내에 고정적으로 배치된다. 또한, 오일 시일은 밀봉 효과를 갖는 다른 유형의 시일을 또한 사용할 수 있다.

사이클로이드 감속기(100)는 커버 플레이트(62)를 추가로 포함한다. 커버 플레이트(62), 제1 핀 하우징(13) 및 외부 하우징(60)은 축 방향으로 연속적으로 배치된다. 스크루(63)에 의해, 제1 핀 치형 하우징(13)의 반경 방향 외측 에지는 외부 쉘(60)과 커버 플레이트(62) 사이에 축 방향으로 고정된다. 커버 플레이트(62)는 중앙 구멍을 가지며, 편심 샤프트(30)는 중앙 구멍을 통과한다. 커버 플레이트(62)와 편심 샤프트(30) 사이에는 또한 제5 베어링(55)이 배치된다. 커버 플레이트(62)는 제5 베어링(55)을 통해 편심 샤프트(30)의 외주면에 연결된다. 그에 따라, 편심 샤프트(30)는 동력 입력으로서 커버 플레이트(62)에 대해 회전할 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 제3 베어링(53), 제4 베어링(54) 및 제5 베어링(55)에는 내부 링 및 외부 링이 제공되거나 제공되지 않을 수 있으며, 이것은 기술적인 해결책의 구현에 영향을 미치지 않는다는 것에 주목해야 한다.

핀 치형 사이클로이드 감속기(100)는 리미터(limiter)(25)를 추가로 포함하고, 리미터(25)는 편심 샤프트(30) 상에 슬리브 결합된 환형 격리 플레이트이다. 환형 격리 플레이트는 스크루(26)를 사용하여 제2 핀 치형 하우징(23)의 축 방향 일 단부에 고정적으로 배치되어, 복수의 제2 핀 치형부(22)가 제2 핀 치형 노치(24) 밖으로 축 방향으로 슬라이딩하는 것을 방지한다. 복수의 제2 핀 치형부(22)의 축 방향 타 단부에서, 제2 핀 치형 하우징(23)은 복수의 제2 핀 치형부(22)가 타 단부로부터 제2 핀 치형 노치(24) 밖으로 축 방향으로 슬라이딩하는 것을 방지하기 위한 리미터로서 작용한다.

또한, 환형 격리 플레이트는 제4 베어링(54)을 축 방향으로 제한하고 제4 베어링(54)이 축 방향으로 진동하는 것을 방지하기 위해 제4 베어링(54)과 또한 접촉하여 있다.

제1 핀 치형부(12)의 2개의 축 방향 단부에는 각각 제4 베어링(54) 및 커버 플레이트(62)가 제공되어 있다. 제4 베어링(54) 및 커버 플레이트(62)는 각각 복수의 제1 핀 치형부(12)의 리미터로서 작용하여, 복수의 제1 핀 치형부(12)가 제1 핀 치형 노치(14) 밖으로 축 방향으로 슬라이딩하는 것을 방지한다.

일부 실시예에 있어서, 복수의 제1 핀 치형부(12)의 축 방향 양단부 상에는, 복수의 제1 핀 치형부(12)가 제1 핀 치형 노치(14) 밖으로 축 방향으로 슬라이딩하는 것을 방지하기 위한 리미터(25)로서 환형 플레이트가 또한 배치될 수 있거나; 또는 복수의 제2 핀 치형부(22)의 축 방향 양단부 상에는, 복수의 제2 핀 치형부(22)가 제2 핀 치형 노치(24) 밖으로 축 방향으로 슬라이딩하는 것을 방지하기 위한 리미터(25)로서 환형 플레이트가 배치될 수 있다.

일부 실시예에서, 산업용 로봇이 제공되며, 이 산업용 로봇은 동력원, 액추에이터 및 전술한 바와 같은 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)를 포함한다. 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)는 동력원과 액추에이터 사이에 고정 배치되고, 동력원은 편심 샤프트(30)에 연결되어 편심 샤프트(30)를 회전하도록 구동시키며; 제2 핀 케이스(23)는 액추에이터에 연결되어 액추에이터를 작동하도록 구동시키고, 제2 핀 치형 하우징(23)의 회전 속도는 편심 샤프트(30)의 회전 속도보다 낮아서, 동력원의 회전 속도는 감소되어 액추에이터에 출력된다.

일부의 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ)에서, 사이클로이드 구조체의 개수는 2개이고; 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)에서, 사이클로이드 구조체의 개수는 2개이다.

도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)는 축 방향으로 배치된 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ) 및 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)을 포함한다. 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ)은 제1 사이클로이드 구조체(10a) 및 제2 사이클로이드 구조체(10b)를 포함한다. 편심 샤프트(30)가 회전하는 경우, 제1 사이클로이드 구조체(10a) 및 제2 사이클로이드 구조체(10b)의 사이클로이드 디스크는 제1 각도 α로 회전한다. 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)은 제3 사이클로이드 구조체(20a) 및 제2 사이클로이드 구조체(20b)를 포함한다. 편심 샤프트(30)가 회전하는 경우, 제3 사이클로이드 구조체(20a) 및 제4 사이클로이드 구조체(20b)의 사이클로이드 디스크는 제2 각도 β로 회전한다. 제1 각도 α는 제2 각도 β와 동일하지 않다.

편심 샤프트(30)는 제1 편심부(31) 및 제2 편심부(32)인 2개의 편심부를 갖는다. 제1 편심부(31) 및 제2 편심부(32)의 편심 위상은 반대이다.

도 4를 참조하면, 제1 핀 치형 하우징(13a), 제2 핀 치형 하우징(13b), 제3 핀 치형 하우징(23a) 및 제4 핀 치형 하우징(23b)은 모두 동축으로 배치되며; 제2 사이클로이드 디스크(11b) 및 제3 사이클로이드 디스크(21a)는 제1 편심부(31) 상에 원주 방향으로 고정되고 동축으로 슬리브 결합되며; 제1 사이클로이드 디스크(11a) 및 제4 사이클로이드 디스크(21b)는 제2 편심부(32) 상에 원주 방향으로 고정되고 동축으로 슬리브 결합된다.

제1 편심부(31) 및 제2 편심부(32)의 편심 위상이 반대이기 때문에, 편심 샤프트(30)가 회전하는 경우, 제1 사이클로이드 디스크(11a) 및 제2 사이클로이드 디스크(11b)는 편심 샤프트(30)의 반경 방향 양측에 대칭으로 배치된다. 제3 사이클로이드 디스크(21a) 및 제4 사이클로이드 디스크(21b)는 편심 샤프트(30)의 반경 방향 양측에 대칭으로 배치된다. 따라서, 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)의 동적 평형을 향상시키는 것이 가능하다. 특히, 편심 샤프트(30)가 높은 회전 속도 및 큰 하중을 갖는 경우, 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)의 진동이 효과적으로 감소될 수 있다.

편심 샤프트(30)가 입력단으로서 회전하는 경우, 제1 편심부(31) 상에 배치된 제2 사이클로이드 디스크(11b)는 제2 핀 치형 하우징(13b)의 경계에 의해 둘러싸인 사이클로이드 운동을 수행하고, 제2 편심부(32) 상에 배치된 제1 사이클로이드 디스크(11a)는 제1 핀 치형 하우징(13a)의 경계에 의해 둘러싸인 사이클로이드 운동을 수행한다.

제1 사이클로이드 디스크(11a) 및 제2 사이클로이드 디스크(11b)는 동일한 회전 속도를 가지며, 제3 사이클로이드 디스크(21a) 및 제4 사이클로이드 디스크(21b)를 구동시켜 동일한 회전 속도로 사이클로이드 운동을 수행하게 한다.

제3 사이클로이드 디스크(21a) 및 제4 사이클로이드 디스크(21b)는 제3 핀 치형 하우징(23a) 및 제4 핀 치형 하우징(23b)을 자전시킬 수 있고, 동일한 회전 속도를 갖는다. 따라서, 제3 핀 치형 하우징(23a) 및 제4 핀 치형 하우징(23b)은 출력단으로서 직접적으로 동력을 출력할 수 있다.

구체적으로는, 일부 실시예에서, 제1 핀 치형 하우징(13a) 및 제2 핀 치형 하우징(13b)은 동일한 핀 치형 하우징이고, 즉 제1 사이클로이드 구조체(10a) 및 제2 사이클로이드 구조체(10b)는 동일한 핀 치형 하우징을 공유한다. 제3 핀 치형 하우징(23a) 및 제4 핀 치형 하우징(23b)은 동일한 핀 치형 하우징이고, 즉 제3 사이클로이드 구조체(20a) 및 제4 사이클로이드 구조체(20b)는 동일한 핀 치형 하우징을 공유한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 편심부(32)는 제1 편심 블록(32a) 및 제2 편심 블록(32b)을 포함한다. 제1 편심 블록(32a) 및 제2 편심 블록(32b)은 각각 제1 편심부(31)의 축 방향 양측에 배치된다. 제1 사이클로이드 디스크(11a)는 제1 편심 블록(32a) 상에 회전 가능하게 슬리브 결합되고, 제4 사이클로이드 디스크(21b)는 제2 편심 블록(32b) 상에 회전 가능하게 슬리브 결합된다.

즉, 제1 사이클로이드 디스크(11a) 및 제4 사이클로이드 디스크(21b)는 제2 사이클로이드 디스크(11b) 및 제3 사이클로이드 디스크(21a)의 축 방향 양측에 각각 배치된다. 이러한 방식으로, 가장 짧은 축 방향 거리를 갖는 제2 사이클로이드 디스크(11b)와 제3 사이클로이드 디스크(21a)는 원주 방향으로 고정적으로 연결되고, 원주 방향 고정 방식은 이전 실시예를 참조할 수 있다. 구체적으로는, 적어도 하나의 커넥터 또는 일체 성형 방법이 원주 방향 고정을 달성하는데 사용될 수 있다.

가장 긴 축 방향 거리를 갖는 제1 사이클로이드 디스크(11a)와 제4 사이클로이드 디스크(21b)는 원주 방향으로 고정적으로 연결되고, 원주 방향 고정 방식은 또한 이전 실시예를 참조할 수 있으며, 구체적으로는, 적어도 하나의 커넥터가 원주 방향 고정을 달성하는데 사용될 수 있다. 그러나, 제2 사이클로이드 디스크(11b) 및 제3 사이클로이드 디스크(21a)는 제1 사이클로이드 디스크(11a)와 제4 사이클로이드 디스크(21b) 사이에 배치되기 때문에 주목해야 한다. 제1 사이클로이드 디스크(11a)와 제4 사이클로이드 디스크(21b)가 커넥터에 의해 연결되는 경우, 커넥터는 제2 사이클로이드 디스크(11b) 및 제3 사이클로이드 디스크(21a)를 통과할 필요가 있다. 따라서, 커넥터가 제2 사이클로이드 디스크(11b) 및 제3 사이클로이드 디스크(21a)를 통과할 수 있게 하는 관통 구멍을 제공할 필요가 있다.

일부 실시예에 있어서, 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)는 제1 커넥터(40a) 및 제2 커넥터(40b)를 포함한다. 제1 커넥터(40a)는 제2 사이클로이드 디스크(11b)와 제3 사이클로이드 디스크(21a)를 원주 방향으로 고정적으로 연결하도록 구성된다. 제2 커넥터(40b)는 제1 사이클로이드 디스크(11a)와 제4 사이클로이드 디스크(21b)를 원주 방향으로 고정적으로 연결하도록 구성된다.

구체적으로는, 제2 사이클로이드 디스크(11b)는 축 방향으로 배치된 제1 관통 구멍(41b)을 갖고, 제3 사이클로이드 디스크(21a)는 축 방향으로 배치된 제2 관통 구멍(42b)을 가지며, 제1 관통 구멍(41b) 및 제2 관통 구멍(42b)은 서로 축 방향으로 대향하여 있다. 제2 커넥터(40b)는 제1 관통 구멍(41b) 및 제2 관통 구멍(42b)을 통과하여, 제1 사이클로이드 디스크(11a)와 제4 사이클로이드 디스크(21b)의 원주 방향 고정을 달성한다.

또한, 편심 샤프트(30)가 회전하는 경우, 제1 사이클로이드 디스크(11a)와 제2 사이클로이드 디스크(11b) 사이에 상대 운동이 발생하고, 또한 제3 사이클로이드 디스크(21a)와 제4 사이클로이드 디스크(21b)도 상대 운동을 발생시킨다. 따라서, 작동 중에 제1 관통 구멍(41b) 및 제2 관통 구멍(42b)이 제2 커넥터(40b)와 간섭하는 것을 방지하기 위해, 제1 관통 구멍(41b) 및 제2 관통 구멍(42b)은 제2 커넥터(40b)의 직경보다 커야 하고, 사이클로이드 디스크의 운동을 방해하는 것이 회피될 수 있다.

도 7을 참조하면, 도 7은 본 실시예에서 제1 커넥터에 의해 연결된 제1 사이클로이드 디스크와 제3 사이클로이드 디스크의 부분적인 구조도를 개략적으로 도시하고 있다. 제1 커넥터(40a)는 제1 연결 섹션(43a) 및 제2 연결 섹션(44a)을 포함한다. 제1 연결 섹션(43a)은 제2 사이클로이드 디스크(11b)에 고정적으로 연결되고, 제2 연결 섹션(44a)은 제3 사이클로이드 디스크(21a)에 고정적으로 연결된다. 제1 연결 섹션(43a) 및 제2 연결 섹션(44a)은 동일선 상에 있지 않다. 이러한 방식으로, 제1 연결 섹션(43a)과 제2 연결 섹션(44a) 사이에 어긋남 거리(dislocation distance)(Δ)가 존재한다. 따라서, 제2 사이클로이드 디스크(11b)와 제3 사이클로이드 디스크(21a) 사이에는 원주 방향으로 각도 차이가 존재한다. 이러한 방식으로, 제2 사이클로이드 디스크(11b)의 치형부와 제3 사이클로이드 디스크(21a)의 치형부는 축 방향으로 완전히 정렬되지 않으며, 원주 방향으로 각도 차이를 갖는다.

제1 사이클로이드 구조체(10a) 및 제2 사이클로이드 구조체(10b)가 동일한 핀 치형 하우징을 공유하고 있기 때문에, 제1 사이클로이드 디스크(11a)와 제4 사이클로이드 디스크(21b)가 원주 방향으로 각도 차이를 갖지 않으면, 또는 제1 사이클로이드 디스크(11a)와 제4 사이클로이드 디스크(21b)의 원주 방향 각도 차이가 제2 사이클로이드 디스크(11b)와 제3 사이클로이드 디스크(21a) 사이의 원주 방향 각도 차이와 동일하지 않으면, 제3 사이클로이드 디스크(21a)와 제4 사이클로이드 디스크(21b) 사이에는 각도 차이가 발생한다.

제3 사이클로이드 구조체(20a) 및 제4 사이클로이드 구조체(20b)가 동일한 핀 치형 하우징을 공유하고 있기 때문에, 제3 사이클로이드 디스크(21a)와 제4 사이클로이드 디스크(21b) 사이의 각도 차이는 제3 사이클로이드 디스크(21a) 및 제4 사이클로이드 디스크(21b)가 핀 치형 하우징과 보다 밀착하여 맞물려지는 것을 가능하게 한다. 반대로, 제3 사이클로이드 디스크(21a) 및 제4 사이클로이드 디스크(21b)는 커넥터를 통해 제2 사이클로이드 디스크(11b) 및 제1 사이클로이드 디스크(11a)에 작용하여, 제1 사이클로이드 디스크(11a)와 제2 사이클로이드 디스크(11b) 사이에 각도 차이가 존재하고, 그에 따라 제1 사이클로이드 디스크(11a)와 제2 사이클로이드 디스크(11b)가 핀 치형 하우징과 밀착하여 맞물려진다.

사이클로이드 구조체의 제조 공정에서, 핀 치형부의 맞물림 위치는 필연적으로 갭을 생성한다. 상기 구성에 따르면, 핀 치형부의 맞물림 위치에서의 갭을 보상할 수 있다. 동시에, 또한 핀 치형부의 맞물림 위치에서의 마모에 의해 유발된 갭을 보상할 수 있어, 사이클로이드 디스크, 핀 치형부가 핀 치형 하우징과 밀착하여 맞물려진다.

유사하게는, 또한 제2 커넥터(40b)가 2개의 연결 섹션을 포함하고, 2개의 연결 섹션이 동일선 상에 있지 않아서, 2개의 연결 섹션을 각각 연결하는 제1 사이클로이드 디스크(11a) 및 제4 사이클로이드 디스크(21b)가 원주 방향으로 각도 차이를 갖도록 설계될 수도 있다. 대안적으로, 제1 커넥터(40a)가 동일선 상에 있지 않는 2개의 연결 섹션을 포함하는 한편, 제2 커넥터(40b)가 동일선 상에 있지 않는 2개의 연결 섹션을 포함하여, 제2 사이클로이드 디스크(11b) 및 제3 사이클로이드 디스크(21a)가 원주 방향으로 각도 차이를 가지며; 제1 사이클로이드 디스크(11a) 및 제4 사이클로이드 디스크(21b)는 원주 방향으로 각도 차이를 갖는다.

일부 실시예에서, 편심 샤프트(30)는 2개의 편심부를 갖는다는 것에 주목해야 한다. 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ)은 2개의 사이클로이드 구조체를 포함하고, 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)은 2개의 사이클로이드 구조체를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 편심 샤프트(30)는 또한 동일하거나 반대인 편심 방향을 갖는 보다 많은 편심부를 가질 수도 있다. 제1 사이클로이드 구조 시스템(1)은 복수의 사이클로이드 구조체를 포함할 수 있고, 사이클로이드 구조체의 개수는 편심부의 개수와 동일하다. 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)은. 복수의 사이클로이드 구조체를 포함할 수 있고, 사이클로이드 구조체의 개수는 편심부의 개수와 동일하다.

편심부의 배치에 대해서는, 편심부가 2개의 편심 블록을 포함하고, 2개의 편심 블록이 각각 다른 편심부의 축 방향 양측에 각각 배치되도록, 본 실시예를 참조할 수 있다. 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ)에서의 하나의 사이클로이드 구조체는 편심 블록 중 하나 상에 배치되고, 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)에서의 하나의 사이클로이드 구조체는 편심 블록 중 다른 하나 상에 배치된다. 다시 말해서, 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ) 및 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)에서, 축 방향으로 가장 짧은 거리를 갖는 2개의 사이클로이드 디스크는 원주 방향으로 고정되고, 나머지 사이클로이드 디스크는 원주 방향으로 연속적으로 고정된다.

일부 실시예에 있어서, 편심부에서, 동일한 편심 방향을 갖는 편심부의 개수는 전술한 반대의 편심 방향을 갖는 편심부의 개수와 동일하다. 즉, 편심부의 개수가 짝수인 경우, 절반의 편심부는 제1 방향을 향하고, 나머지 절반의 편심부는 제2 방향을 향하여 있으며, 제1 방향은 제2 방향과 반대이다. 이러한 구성에 따르면, 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)의 동적 평형이 비교적 향상될 수 있고, 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)의 진동이 효과적으로 감소될 수 있다.

제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ)이 복수의 사이클로이드 구조체를 포함하는 경우, 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ)에서, 모든 핀 치형 하우징은 고정적으로 연결될 수 있거나, 모든 사이클로이드 구조체는 동일한 핀 치형 하우징을 공유할 수 있다. 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)이 복수의 사이클로이드 구조체를 포함하는 경우, 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)에서, 모든 핀 치형 하우징은 고정적으로 연결될 수 있거나, 모든 사이클로이드 구조체는 동일한 핀 치형 하우징을 공유할 수 있다.

또한, 일부 실시예에서, 제1 편심부(31) 및 제2 편심부(32)는 또한 하기와 같이 배치될 수도 있다: 제1 편심부(31) 및 제2 편심부(32)는 각각 2개의 편심 블록을 포함하고, 제1 편심부(31)의 2개의 편심 블록 및 제2 편심부(32)의 2개의 편심 블록은 교대로 축 방향으로 배치되어 있다.

제1 편심부(31) 및 제2 편심부(32)는 또한 동일한 편심 위상을 가질 수도 있으며, 즉 제1 편심부(31) 및 제2 편심부(32)는 동일한 방향을 향하여 있다. 제1 편심부(31) 및 제2 편심부(32)가 동일한 편심량을 갖는 경우, 이것은 제1 사이클로이드 디스크(11a), 제2 사이클로이드 디스크(11b), 제3 사이클로이드 디스크(21a) 및 제4 사이클로이드 디스크(21b)가 동일한 편심부 상에 슬리브 결합된 것으로 간주될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 사이클로이드 디스크(11a), 제2 사이클로이드 디스크(11b), 제3 사이클로이드 디스크(21a) 및 제4 사이클로이드 디스크(21b)는 원주 방향으로 고정적으로 연결될 수 있다.

제1 편심부(31) 및 제2 편심부(32)가 상이한 편심량을 갖는 경우, 제1 사이클로이드 디스크(11a), 제2 사이클로이드 디스크(11b), 제3 사이클로이드 디스크(21a) 및 제4 사이클로이드 디스크(21b)는 상이한 방식으로 설계될 수 있다. 편심 방향이 반대인 경우가 참조된다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 일부 실시예에서, 제1 사이클로이드 디스크(11a)와 제1 편심 블록(32a) 사이에는 제1 베어링(51)이 배치되고, 제2 사이클로이드 디스크(11b)와 제1 편심부(31) 사이에는 제2 베어링(52)이 배치되고, 제3 사이클로이드 디스크(21a)와 제1 편심부(31) 사이에는 제3 베어링(53)이 배치되고, 제4 사이클로이드 디스크(21b)와 제2 편심 블록(32b) 사이에는 제4 베어링(54)이 배치된다. 제1 베어링(51), 제2 베어링(52), 제3 베어링(53) 및 제4 베어링(54)에는 내부 링 및 외부 링이 제공되지 않아서, 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ) 및 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)이 보다 콤팩트한 반경 방향 치수를 가질 수 있다.

또한, 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)의 핀 치형 하우징(즉, 제3 핀 치형 하우징(23a) 및 제4 핀 치형 하우징(23b))과 편심 샤프트(30) 사이에는 제5 베어링(55)이 또한 배치되어, 핀 치형 하우징은 편심 샤프트(30) 상에 회전 가능하게 슬리브 결합되고, 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ)의 핀 치형 하우징(즉, 제1 핀 치형 하우징(13a) 및 제2 핀 치형 하우징(13b))과 동축으로 배치된다.

일부 실시예에 있어서, 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)는 외부 쉘(60)을 추가로 포함한다. 제1 사이클로이드 구조 시스템(Ⅰ), 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ) 및 편심 샤프트(30)는 외부 쉘(60) 내에 고정적으로 배치되고, 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)의 핀 치형 하우징과 외부 쉘(60) 사이에는 또한 제6 베어링(56)이 배치된다.

핀 치형 사이클로이드 감속기(100) 내의 윤활유가 외부로 누출되는 것을 방지하거나, 이물질이 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)의 내부로 들어가는 것을 방지하기 위해, 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)의 핀 치형 하우징과 외부 쉘(60) 사이에 오일 시일(61)이 배치된다.

핀 치형 사이클로이드 감속기(100)는 커버 플레이트(62)를 추가로 포함한다. 스크루(63)에 의해, 제1 사이클로이드 구조 시스템(1)의 제1 핀 치형 하우징의 반경 방향 외측 에지는 외부 쉘(60)과 커버 플레이트(62) 사이에 축 방향으로 고정된다. 커버 플레이트(62)는 중앙 구멍을 가지며, 편심 샤프트(30)는 중앙 구멍을 통과한다. 커버 플레이트(62)와 편심 샤프트(30) 사이에는 또한 제7 베어링(57)이 배치된다.

일부 실시예에 있어서, 제1 사이클로이드 구조체(10a) 및 제2 사이클로이드 구조체(10b)는 또한 복수의 제1 핀 치형부(12)를 공유하고, 복수의 제1 핀 치형부(12)는 제1 사이클로이드 구조 시스템(1)에서의 핀 치형 하우징의 핀 치형 노치 내에 고정적으로 배치된다. 제3 사이클로이드 구조체(20a) 및 제4 사이클로이드 구조체(20b)는 또한 복수의 제2 핀 치형부(22)를 공유하고, 복수의 제2 핀 치형부(22)는 제2 사이클로이드 구조 시스템(Ⅱ)에서의 핀 치형 하우징의 핀 치형 노치 내에 고정적으로 배치된다.

또한, 핀 치형 사이클로이드 감속기(100)는 리미터(25)를 추가로 포함하고, 리미터(25)는 편심 샤프트(30) 상에 슬리브 결합되는 환형 격리 플레이트이다. 환형 격리 플레이트는 스크루(26)에 의해 복수의 제2 핀 치형부(22)의 축 방향 일 단부에 고정적으로 배치되어, 제2 핀 치형부(22)가 핀 치형 노치 밖으로 축 방향으로 슬라이딩하는 것을 방지한다.

상기에서는 본 개시가 그것의 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 개시는 단지 예시로서 제시된 것이며 한정하는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 당업자는 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 실시예를 변형 및 변경할 수 있다.

Claims (28)

1. 핀 치형 사이클로이드 감속기에 있어서,
   축 방향으로 배치된 제1 사이클로이드 구조 시스템 및 제2 사이클로이드 구조 시스템을 포함하며, 상기 제1 사이클로이드 구조 시스템은 편심 샤프트 상에 슬리브 결합되고, 각각의 사이클로이드 구조 시스템은 축 방향으로 적어도 하나의 사이클로이드 구조체를 포함하고;
   상기 사이클로이드 구조체는 사이클로이드 디스크, 원주 방향으로 분포된 복수의 핀 치형부, 및 반경 방향 내측으로부터 외측으로 연속적으로 배치된 핀 치형 하우징을 포함하며; 상기 복수의 핀 치형부는 상기 핀 치형 하우징에 회전 가능하게 고정되고, 상기 사이클로이드 디스크는 상기 복수의 핀 치형부와 맞물리고;
   상기 핀 치형 사이클로이드 감속기의 모든 핀 치형 하우징은 동축으로 배치되며;
   상기 제2 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크 및 상기 제1 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크는 원주 방향으로 고정되고, 원주 방향으로 고정된 사이클로이드 디스크는 동축으로 배치되며;
   상기 편심 샤프트가 회전하는 경우, 상기 제1 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크는 대응하는 핀 치형 하우징에 대해 제1 각도 α로 회전하고, 상기 제2 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크는 대응하는 핀 치형 하우징에 대해 제2 각도 β로 회전하며, 상기 제1 각도 α는 상기 제2 각도 β와 동일하지 않고,
   상기 제1 사이클로이드 구조 시스템 및 상기 제2 사이클로이드 구조 시스템 모두는 축 방향으로 순차적으로 배치된 적어도 2개의 사이클로이드 구조체를 포함하며;
   상기 제1 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크의 개수와 상기 제2 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크의 개수는 동일하고, 상기 제1 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크 및 상기 제2 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 디스크는 원주 방향으로 일대일 대응으로 고정적으로 연결되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 사이클로이드 구조 시스템은 상기 편심 샤프트 상에 슬리브 결합되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 사이클로이드 구조 시스템 및 상기 제2 사이클로이드 구조 시스템에서, 축 방향으로 가장 짧은 거리를 갖는 2개의 사이클로이드 디스크가 원주 방향으로 고정되고, 나머지 사이클로이드 디스크가 원주 방향으로 고정되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 편심 샤프트는 복수의 편심부를 가지며, 임의의 2개의 편심부의 편심 위상은 동일하거나 반대인, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 복수의 편심부의 개수는 짝수이고, 상기 복수의 편심부 중 절반은 집합적으로 제1 방향을 향하고, 편심부 중 나머지 절반은 제2 방향을 향하여 있으며, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 반대인, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 사이클로이드 디스크의 원주 방향 고정 연결을 달성하기 위한 적어도 하나의 커넥터를 추가로 포함하는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 커넥터의 개수는 복수개이고, 상기 커넥터는 원주 방향으로 균일하게 분포되어 있는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
8. 제6항에 있어서,
   상기 커넥터는 핀, 볼트 및 스크루로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
9. 제1항에 있어서,
   원주 방향으로 고정된 사이클로이드 디스크는 일체형 구조인, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
10. 제6항에 있어서,
    상기 커넥터는 축 방향으로 순차적으로 배치된 제1 연결 섹션 및 제2 연결 섹션을 포함하고, 상기 제1 연결 섹션은 상기 제1 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크에 연결되고, 상기 제2 연결 섹션은 상기 제2 사이클로이드 구조 시스템의 사이클로이드 디스크에 연결되며;
    상기 제1 연결 섹션 및 상기 제2 연결 섹션은 동일선 상에 배치되지 않아서, 원주 방향으로 고정된 사이클로이드 디스크는 원주 방향으로 각도 차이를 갖는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 감속기의 적어도 하나의 사이클로이드 구조체에서, 상기 핀 치형 하우징의 내주면 상에 핀 치형 노치가 배치되며, 상기 복수의 핀 치형부는 상기 핀 치형 노치 내에 배치되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
12. 제11항에 있어서,
    리미터를 추가로 포함하고, 상기 리미터는 상기 핀 치형 노치 내의 상기 복수의 핀 치형부를 축 방향으로 제한하도록 구성되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 리미터는 상기 편심 샤프트 상에 슬리브 결합된 환형 격리 플레이트를 포함하고, 상기 환형 격리 플레이트는 상기 핀 치형 노치의 축 방향 일단 부에 고정적으로 배치되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 감속기의 적어도 하나의 사이클로이드 구조체에서, 상기 복수의 핀 치형부는 축 방향으로 적어도 2개의 열로 구성되고, 동일한 열 내의 핀 치형부는 원주 방향으로 분포되어 있는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 사이클로이드 구조 시스템에서, 상기 사이클로이드 디스크의 치형부의 개수는 10개 내지 55개이고, 상기 핀 치형 하우징의 치형부의 개수는 10개 내지 55개이며; 및/또는,
    상기 제2 사이클로이드 구조 시스템에서, 상기 사이클로이드 디스크의 치형부의 개수는 10개 내지 55개이고, 상기 핀 치형 하우징의 치형부의 개수는 10개 내지 55개인, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
16. 제1항에 있어서,
    상기 감속기의 적어도 하나의 사이클로이드 구조체에서, 상기 사이클로이드 디스크 및 상기 핀 치형 하우징은 일대일 대응으로 배치되거나; 또는 상기 감속기의 적어도 하나의 사이클로이드 구조체에서, 하나의 사이클로이드 디스크는 적어도 2개의 핀 치형 하우징에 대응하거나; 또는 상기 제1 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 2개의 인접한 사이클로이드 구조체는 동일한 핀 치형 하우징을 공유하거나; 또는 상기 제2 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 2개의 인접한 사이클로이드 구조체는 동일한 핀 치형 하우징을 공유하는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 사이클로이드 구조 시스템에서, 모든 핀 치형 하우징은 고정적으로 연결되거나, 또는 상기 제1 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 구조체는 동일한 핀 치형 하우징을 공유하는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
18. 제1항에 있어서,
    상기 제2 사이클로이드 구조 시스템에서, 모든 핀 치형 하우징은 고정적으로 연결되거나, 또는 상기 제2 사이클로이드 구조 시스템의 적어도 하나의 사이클로이드 구조체는 동일한 핀 치형 하우징을 공유하는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
19. 제1항에 있어서,
    상기 제1 사이클로이드 구조 시스템에서, 적어도 하나의 사이클로이드 디스크는 베어링을 통해 상기 편심 샤프트에 연결되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
20. 제1항에 있어서,
    상기 제2 사이클로이드 구조 시스템에서, 적어도 하나의 사이클로이드 디스크는 베어링을 통해 상기 편심 샤프트에 연결되고; 및/또는 적어도 하나의 핀 치형 하우징은 베어링을 통해 상기 편심 샤프트에 연결되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 베어링은 케이지, 및 상기 케이지 내에 배치된 복수의 롤러를 포함하고, 상기 복수의 롤러는 상기 편심 샤프트 및 상기 사이클로이드 디스크와 접촉하여 있는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
22. 제1항에 있어서,
    외부 쉘을 추가로 포함하고, 상기 제1 사이클로이드 구조 시스템의 핀 치형 하우징은 상기 외부 쉘 상에 고정적으로 배치되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
23. 제22항에 있어서,
    상기 제2 사이클로이드 구조 시스템에서, 적어도 하나의 핀 치형 하우징은 베어링을 통해 상기 외부 쉘에 연결되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
24. 제23항에 있어서,
    오일 시일을 추가로 포함하고, 상기 오일 시일은 상기 베어링에 의해 연결된 상기 핀 치형 하우징과 상기 외부 쉘 사이에 배치되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
25. 제22항에 있어서,
    커버 플레이트를 추가로 포함하고, 상기 커버 플레이트, 상기 제1 사이클로이드 구조 시스템의 핀 치형 하우징 및 상기 외부 쉘은 축 방향으로 연속적으로 배치되며;
    상기 제1 사이클로이드 구조 시스템의 핀 치형 하우징은 상기 외부 쉘과 상기 커버 플레이트 사이에 축 방향으로 고정되고, 상기 커버 플레이트는 베어링을 통해 상기 편심 샤프트에 연결되는, 핀 치형 사이클로이드 감속기.
26. 동력원 및 액추에이터를 포함하는 산업용 로봇에 있어서,
    제1항 내지 제20항 또는 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 따른 핀 치형 사이클로이드 감속기를 추가로 포함하며, 상기 동력원의 회전 속도를 감소시켜 상기 감소된 속도를 상기 액추에이터에 출력하도록 구성된 상기 핀 치형 사이클로이드 감속기는 상기 동력원과 상기 액추에이터 사이에 고정적으로 배치되는, 산업용 로봇.
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