KR102410860B1

KR102410860B1 - 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들

Info

Publication number: KR102410860B1
Application number: KR1020210050469A
Authority: KR
Inventors: 최현진
Original assignee: (재)대구기계부품연구원
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-04-19
Publication date: 2022-06-22

Abstract

본 발명은 가공 소재에 따라 회전속도와 토크를 변경할 수 있고, 종래 모터 방식의 스핀들에 비해 구조가 단순하고, 경량화할 수 있으며, 경제적인 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들에 관한 것으로, 샤프트, 상기 샤프트의 일부분을 감싸도록 형성되며, 내부에 나선형의 유로가 형성되어 공급되는 공기를 회전시키는 공압 생성부, 상기 공압 생성부의 일측에 위치하되, 상기 샤프트의 외측에 형성되어 상기 공압 생성부로부터 공급되는 공기에 의해 회전되어, 상기 샤프트를 회전시키는 다수개의 베인을 포함하는 공압 유도부 및 상기 샤프트의 일단에 연결되어 상기 샤프트의 회전속도를 감속시키고, 토크를 증폭시키는 토크 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들{Air spindle with built-in torque amplifier}

본 발명은 에어 스핀들에 관한 것으로, 보다 상세히는 토크를 향상시킬 수 있는 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들에 관한 것이다.

공압은 자동화 장비의 로더, 언로더, 제품의 픽업, 드랍, 세척, 세정, 각종 기계의 동작 등 용도가 매우 다양하여 산업현장에서는 필수로 설치 및 사용되고 있는 실정이다. 이에, 엔진의 석유나 모터의 전기 등 별도의 공급 에너지가 필요없이, 이미 설치된 공압을 동력으로 사용하여 스핀들을 회전시키는 에어 스핀들이 치과, 다이캐스팅의 버(Burr) 제거 등 많은 분야에서 사용되고 있지만, 절삭력과 강성이 낮아서 가공용으로 사용되지는 못하고 있는 실정이었다.

그러나 최근에 정밀금형 및 부품가공에 있어서 생산성 및 정밀도 향상의 목적으로 고속가공의 도입이 활발히 이루어지고, 마이크로, 나노 단위의 정밀도를 가진 부품의 생산요구로 인해 초고속, 고강성 정밀가공기술의 급속한 발전을 가져오고 있으며, 마이크로 머신에 사용되는 초소형 부품가공을 위해 많은 장점을 보유한 고속 에어 스핀들이 필요한 실정이다.

한국 공개특허공보 제10-2015-0036491("드릴 탭 기계용 오토 체인저 스핀들 마운팅 어셈블리", 공개일 2015.04.07.)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들의 목적은, 가공 소재에 따라 회전속도와 토크를 변경할 수 있고, 종래 모터 방식의 스핀들에 비해 구조가 단순하고, 경량화할 수 있으며, 경제적인 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다양한 실시예에 의한 는, 샤프트 상기 샤프트의 일부분을 감싸도록 형성되며, 내부에 나선형의 유로가 형성되어 공급되는 공기를 회전시키는 공압 생성부, 상기 공압 생성부의 일측에 위치하되, 상기 샤프트의 외측에 형성되어 상기 공압 생성부로부터 공급되는 공기에 의해 회전되어, 상기 샤프트를 회전시키는 다수개의 베인을 포함하는 공압 유도부 및 상기 샤프트의 일단에 연결되어 상기 샤프트의 회전속도를 감속시키고, 토크를 증폭시키는 토크 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 토크 증폭부는, 상기 샤프트와 연결되는 선 기어, 상기 선 기어와 치합되어 상기 선 기어의 회전에 따라 회전하는 복수개의 유성 기어 및 모든 상기 유성 기어의 외측에 상기 유성 기어와 치합되어 상기 유성 기어의 회전에 따라 회전하되, 상기 샤프트에 비해 감속되고, 높은 토크로 회전하는 링 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선 기어, 상기 유성 기어 및 상기 링 기어는 1단 기어부이고, 상기 토크 증폭부는, 상기 1단 기어부에 직렬로 연결되는 n단 기어부를 더 포함하며,(n은 2이상의 자연수) 상기 n이 짝수인 n단 기어부는, 전단의 링 기어와 연결되는 다수개의 유성 기어와 상기 유성 기어와 연결되는 선 기어를 포함하고, 상기 n이 홀수인 n단 기어부는, 전단의 선 기어와 연결되는 다수개의 유성 기어와, 상기 유성 기어와 연결되는 링 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유성기어는 3개로, 상기 선 기어를 중심으로 120도 간격으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 링 기어의 톱니의 개수는 선 기어의 톱니의 개수의 3배인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공압 생성부로 공기를 공급하는 제1공기 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 샤프트에 설치되는 에어 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어 베어링에 공기를 공급하는 제2공기 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어 베어링은 복수개로, 각각의 에어 베어링은 상기 샤프트상에서 일정 거리 이격되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어 베어링은, 내주면에 부착되는 에어패드를 포함하며, 상기 에어패드는 외곽 단면이 직사각형, 원형 또는 원환형 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어패드는 외곽 단면이 직사각형이며, 긴 변이 상기 샤프트의 축 방향을 향하도록 상기 에어 베어링의 내주면에 부착되거나, 짧은 변이 상기 샤프트의 축 방향을 향하도록 상기 에어 베어링의 내주면에 부착되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 의한 토크 증폭기를 포함한 에어 스핀들에 의하면, 토크 증폭기에 포함되는 기어부의 단수를 용이하게 변경 가능하여, 가공 재료에 따른 절삭속도와 절입깊이를 최적화한 에어 스핀들을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 공압 생성부와 공압 유도부의 구성을 통해 종래 빌트인 모터, 직결형(Direct Drive) 모터, 벨트-풀리 연동형 모터에 비해 가격이 저렴해지고, 구조가 간단하여 무게를 감소시킬 수 있으므로, 종래에 비해 공작기계의 자유도가 증가하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들의 공압 생성부(200)의 투시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들의 토크 증폭부(400)와 공구 장착부(600)를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들에 적용되는 에어 패드(511)의 형상을 도시한 것이다.
도 5는 상술한 에어 패드(511)가 실제 적용되는 형상을 개략적으로 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들의 분해 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들은, 샤프트(100), 공압 생성부(200), 공압 유도부(300), 토크 증폭부(400), 제1에어 베어링(510), 제2에어 베어링(520) 및 공구 장착부(600)를 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 샤프트(100)는 회전하는 부재로, 제1에어 베어링(510), 공압 생성부(200), 제2공압 생성부(520)의 가운데에 삽입될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 샤프트(100)의 연장 방향과 도면을 기준으로 좌측을 일측, 우측을 타측이라 한다.

공압 생성부(200)는 샤프트(100)의 일부분을 감싸도록 형성된다. 즉, 공압 생성부(200)의 내부에는 샤프트(100)가 삽입될 수 있는 공간이 형성될 수 있으며, 삽입되는 공간의 내경은 샤프트(100)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 공압 생성부(200)는 외부에서 공급되는 공기를 회전시켜 일측에 위치한 공압 유도부(300)로 공기를 공급하는 역할을 한다. 공기를 회전시키기 위해, 공압 생성부(200)의 내부에는 샤프트(100)가 삽입되는 공간 주변을 둘러싸도록 나선형으로 유로가 형성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들의 공압 생성부(200)의 투시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 공압 생성부(200)는 바디부(210), 바디부(210)의 가운데 형성되어, 샤프트(100)가 삽입되는 삽입홀(220), 삽입홀(220)의 주변에 나선형으로 형성되는 유로(230)를 포함할 수 있다.

바디부(210)는 일정 정도 이상의 강성을 가지는 재료로 형성될 수 있으며, 일예로 바디부(210)는 철과 같은 금속으로 형성될 수 있다.

삽입홀(220)은 바디부(210)의 양측면을 관통하도록 형성되며, 내부로 샤프트(100)가 삽입되어, 샤프트(100)가 바디부(210)의 양측으로 노출된다. 삽입홀(220) 자체의 내경은 샤프트(100)의 직경보다 클 수 있는데, 이는 샤프트(100)가 후술할 에어 베어링에 의해 부상된 상태로 회전할 때, 샤프트(100)와 바디부(210)가 서로 접촉되지 않도록 하기 위함이다.

유로(230)는 삽입홀(220)의 주변에 나선형으로 형성된다. 공기는 유로(230)의 우측에서 공급되어 좌측으로 배출될 수 있는데, 공기가 배출되는 방향인 좌측에는 상술한 공압 유도부(300)가 배치될 수 있다. 유로(230)를 통해 배출되는 공기는 유로(230)의 형상을 따라 회전하며, 좌측에 위치한 공압 유도부(300)를 회전시킬 수 있다. 도 2에서는 유로(230)가 단일개만 도시되어 있지만, 본 발명은 유로(230)의 개수를 하나로 한정하지 않고, 두 개 이상의 유로(230)가 바디부(210)상에 형성되어, 공압 유도부(300)를 회전하는 힘을 더욱 더 증가시키는 실시예 또한 있을 수 있다. 본 발명은 상기한 유로(230)에 공기를 공급하는 제1공기 공급부를 더 포함할 수 있다.

공압 유도부(300)는, 공압 생성부(200)의 일측에 위치하여 유로(230)로부터 배출되어 회전하는 공기에 의해 회전한다. 공압 유도부(300)는 공압 유도 바디부(310)와 베인(320)을 포함한다.

공압 유도 바디부(310)는 샤프트(100)의 외측에 결합 또는 형성되어, 샤프트(100)와 함께 회전한다. 베인(320)은 일종의 날개로, 공압 유도 바디부(310)의 외측에 결합되어, 유로(230)로부터 배출되어 회전하는 공기에 의해 회전한다. 즉, 회전 공기는 베인(320)과 공압 유도 바디부(310)를 회전시키면서, 이에 결합된 샤프트(100)를 회전시킨다. 도 1에 도시된 본 실시예에서 베인(320)은 총 5개로, 각각이 서로 72도 각도로 이격되어 배치될 수 있지만, 베인(320)의 개수와 설치되는 각도 간격은 본 발명에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들의 설계에 따라 달라질 수 있다. 또한, 본 실시예에서 베인(320)은 평판형으로 형성되고, 다수개의 베인(320)은 샤프트(100)가 연장 형성된 방향과 평행하게 배치될 수 있으나, 본 발명에서 베인(320)의 형상 및 샤프트(100)와의 각도 또한 달리 설치될 수 있다. 일예로, 베인(320)은 곡면을 가지도록 굴곡되어 형성되거나, 평판형의 베인(320)이 샤프트(100)가 연장 형성된 방향과 교차되도록 비스듬히 배치되는 등의 실시예 또한 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 공압 생성부(200)와 공압 유도부(300)의 구성을 통해 종래 빌트인 모터, 직결형(Direct Drive) 모터, 벨트-풀리 연동형 모터에 비해 가격이 저렴해지고, 구조가 간단하며, 무게가 감소하므로 베이스, 컬럼 등 공작기계의 설계 자유도가 증가하는 효과가 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 토크 증폭부(400)는, 샤프트(100)의 일단에 연결되어 샤프트(100)의 회전을 감속시키되, 토크를 증폭시킨다.

도 3은 토크 증폭부(400)와 공구 장착부(600)를 도시한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 토크 증폭부(400)는 감속구조를 가지되, 제1단 기어부(410)와 제2단 기어부(420)를 포함할 수 있다.

제1단 기어부(410)는 제1선 기어(411), 제1유성 기어(412) 및 링 기어(413)를 포함할 수 있다.

도 3을 기준으로 제1선 기어(411)는 우측면이 샤프트(100)와 결합되어, 샤프트(100)의 회전에 따라 함께 회전한다. 제1선 기어(411)의 주변에는 제1유성 기어(412)가 배치되어, 제1선 기어(411)와 치합될 수 있다. 본 실시예에서는 총 3개의 제1유성 기어(412)가 제1선 기어(411)의 주변에 배치될 수 있으며, 각각의 제1유성 기어(412)는 서로 120도 간격으로 배치될 수 있다. 3개의 제1유성 기어(412)의 주변에는 링 기어(413)가 배치될 수 있다. 1단 기어부(410)는 제1선 기어(411)의 회전에 따라 제1유성 기어(412)가 회전하며, 최종적으로 링 기어(413)가 회전하면서, 회전 속도는 줄어들고, 토크는 증가하도록 할 수 있다.

2단 기어부(420)는 제2선 기어(421)와 제2유성 기어(422)를 포함할 수 있으며, 제2유성 기어(422)는 링 기어(413)의 내주면에 치합되어, 링 기어(413)의 회전에 따라 회전하며, 제2선 기어(421)는 3개의 제2유성 기어(422)의 가운데 치합되어 회전할 수 있다. 이를 위해, 1단 기어부(410)의 링 기어(413)는 제1선 기어(411) 또는 제1유성 기어(412)의 두께에 비해, 더 두껍게 형성되어, 2단 기어부(420)가 치합되도록 할 수 있다.

2단 기어부는 제2선 기어(421)와 3개의 제2유성 기어(422)가 링 기어(413)와 결합되어 회전해, 최종적으로 회전하는 제2선 기어(421)의 회전속도는 샤프트(100)의 회전속도에 비해 더욱 줄어들고, 토크는 증가하며, 제2선 기어(421)에는 공구 장착부(600)가 연결되어, 감속된 회전속도와 증가한 토크를 얻을 수 있다.

상기한 1단 기어부(410)에 포함되는 제1선 기어(411), 제1유성 기어(412) 및 링 기어(413)의 관계에서, 본 발명은 제1유성 기어(412)들의 자세를 유지하기 위해, 링 기어(413)의 톱니의 개수를 제1선 기어(411)의 톱니의 개수의 세 배가 되도록 설계할 수 있다. 또한 본 발명은 긴급상황시 본 발명에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들의 동작을 정지시키기 위해, 토크 증폭부(400)에 포함되는 기어들의 회전을 정지할 수 있는 일종의 긴급 중단장치를 더 포함할 수 있다. 긴급 중단장치는 토크 증폭부(400)와 연결되는 샤프트가 베인과 에어 베어링을 이용해 회전하기 때문에, 일반적으로 사용되는 전자식 브레이크 적용이 어렵기 때문에 적용되는 것이다. 긴급 중단 장치는 토크 증폭기(400)의 기어 중 어느 하나, 예를 들어 유성 기어들 중 어느 하나의 회전축에 회전하는 부재가 형성되고(이하 회전축 부재) 회전축 부재와 마찰부재를 서로 마찰시켜 회전속도를 저감하는 방식으로 구현될 수 있다. 특히, 회전축 부재는 샤프트(100)와 가까운 쪽, 즉 1단 기어부(410)에 가까운 쪽에 연결되어, 긴급 중단 장치가 토크가 증폭되기 이전에 브레이크로 동작하도록 형성될 수 있다.

다만, 본 발명은 토크 증폭부(400)가 1단 기어부(410)와 2단 기어부(420)를 포함하는 것으로 한정하지는 않으며, 1단 기어부(410)만을 포함하는 실시예가 있을 수 있으며, 3개 단 이상의 기어부가 포함되는 등의 실시예가 있을 수 있다. 본 발명의 토크 증폭부(400)가 n단 기어부를 포함한다고 가정했을 때,(n은 1이상의 자연수) n이 홀수일 때에는 상술한 1단 기어부와 같이 선 기어, 유성 기어, 링 기어를 포함할 수 있고, n이 짝수일 때에는 상술한 2단 기어부와 같이 1단 기어부의 링 기어에 치합되는 유성 기어와 선 기어를 포함할 수 있다. 홀수인 n이 3이상일 때, 그 전 단 기어부에 포함되는 선 기어가 연장되어, 홀수인 n단 기어부의 선 기어가 공유되어 연결될 수 있다. 본 발명에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들은, 설계사항 또는 필요에 의해 토크 증폭부(400)에 포함되는 기어부의 개수를 연결해 필요한 회전속도와 토크를 구현할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1에어 베어링(510)과 제2에어 베어링(520)은, 샤프트(100)의 양측에 각각 설치되어, 샤프트(100)가 부상되어 회전하도록 할 수 있다. 본 실시예에서 제1에어 베어링(510)은 샤프트(100)의 일측 끝단, 제2에어 베어링(520)은 샤프트(100)의 타측 끝 부분에 설치될 수 있다. 다만, 본 발명은 샤프트(100)에 설치되는 에어 베어링의 개수 및 설치 위치를 이에 한정하는 것은 아니며, 적어도 하나 이상의 에어 베어링이 샤프트(100)의 다양한 위치에 설치되어, 샤프트(100)가 부상되어 회전하도록 할 수 있다.

제1에어 베어링(510)과 제2에어 베어링(520) 각각은 에어 패드를 포함할 수 있다. 에어 베어링은 외부로부터 공기를 공급받아 샤프트(100)측으로 공기를 분사시켜, 샤프트(100)를 부상시킨다. 이때 공급되는 공기는 점으로 배출되는데, 이렇게 될 경우 일정한 공압을 형성할 수 없으며, 점으로 배출되는 공기를 면 방향의 압력으로 형성하기 위해, 에어 패드가 필요하다.

도 4는 본 발명에 적용되는 에어 패드(511)의 형상을 도시한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 에어 패드(511)는 각각 직사각형, 원형, 원환형일 수 있다. 본 명세서에서는 직사각형 형상의 에어 패드(511)가 제1에어 베어링(510)에 적용되는 실시예에 대해 설명한다.

에어 패드(511)의 일정 부분은 함몰 형성되어 있으며, 함몰 형성된 부분에는 공기가 공급되는 공급홀이 형성되어 있다. 공급홀을 통해 공급되는 에어 패드(511)의 함몰 형성된 부분을 통해 분사되고, 분사된 공기는 면으로 압력이 작용하게 된다. 원환형의 에어 패드(511) 역시 상술한 직사각형 또는 원형과 같이 스핀들의 반경 방향으로 부착될 수 있으며, 직사각형, 원형, 원환형 각각의 에어패드는 그 형상에 따라 압력 분포가 달라지게 된다.

도 5는 상술한 에어 패드(511)가 실제 적용되는 형상을 개략적으로 도시한 것으로, 도 5a는 제1에어 베어링(510)을 샤프트(100)의 축 방향에 수직한 단면으로 자른 개략도이고, 도 5b는 제1에어 베어링(510)을 샤프트(100)의 축 방향에 평행한 단면으로 자른 개략도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 직사각형의 에어 패드(511)는 공기 공급홀(513)과 공기 분산부(512)를 포함할 수 있으며, 다수개가 에어 베어링의 내주변에 설치될 수 있다. 각각의 에어 패드(511)는 공기 공급홀(513)을 통해 외부로부터 공기를 공급받아 샤프트(100)측에 분사할 수 있다. 직사각형의 에어 패드(511)는 길이가 긴 변이 샤프트(100)가 연장 형성된 방향으로 배치되거나, 길이가 짧은 변이 샤프트(100)가 연장 형성된 방향으로 배치될 수 있으며, 이는 본 발명에 의한 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들의 설계 또는 필요에 따라 변경될 수 있다.

본 발명은 제1에어 베어링(510)과 제2에어 베어링(520)에 공기를 공급하는 제2공기 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제2에어 공급부는, 일종의 컴프레셔와 같이 공기를 공급하는 장치일 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100 : 샤프트
200 : 공압 생성부
300 : 공압 유도부
310 : 공압 유도 바디부
320 : 베인
400 : 토크 증폭부
410 : 1단 기어부
411 : 제1선 기어
412 : 제1유성 기어
413 : 링 기어
420 : 2단 기어부
421 : 제2선 기어
422 : 제2유성 기어
510 : 제1에어 베어링
511 : 에어 패드
512 : 공기 분산부
513 : 공기 공급홀
520 : 제2에어 베어링
600 : 공구 장착부

Claims

공기를 공급하는 제1공기 공급부;
샤프트가 삽입되도록 바디부의 중앙에 관통 형성된 삽입홀과
상기 바디부 내에 형성되되, 상기 삽입홀의 길이보다 유동길이가 길게 형성되도록 상기 삽입홀을 기준으로 나선형으로 형성되어 상기 제1공기 공급부로부터 공급되는 공기를 회전시키고 공기에 방향성을 부여하는 유로를 포함하는 공압 생성부;
상기 공압 생성부의 일측에 위치하되, 상기 샤프트의 외측에 형성되어 상기 공압 생성부로부터 공급되는 공기에 의해 회전되어, 상기 샤프트를 회전시키는 다수개의 베인을 포함하는 공압 유도부; 및
상기 샤프트의 일단에 연결되어 상기 샤프트의 회전속도를 감속시키고, 토크를 증폭시키는 토크 증폭부;
를 포함하는 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들.
제1항에 있어서,
상기 토크 증폭부는,
상기 샤프트와 연결되는 선 기어;
상기 선 기어와 치합되어 상기 선 기어의 회전에 따라 회전하는 복수개의 유성 기어; 및
모든 상기 유성 기어의 외측에 상기 유성 기어와 치합되어 상기 유성 기어의 회전에 따라 회전하되, 상기 샤프트에 비해 감속되고, 높은 토크로 회전하는 링 기어;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들.
제2항에 있어서,
상기 선 기어, 상기 유성 기어 및 상기 링 기어는 1단 기어부이고,
상기 토크 증폭부는,
상기 1단 기어부에 직렬로 연결되는 n단 기어부를 더 포함하며,(n은 2이상의 자연수)
상기 n이 짝수인 n단 기어부는, 전단의 링 기어와 연결되는 다수개의 유성 기어와 상기 유성 기어와 연결되는 선 기어를 포함하고,
상기 n이 홀수인 n단 기어부는, 전단의 선 기어와 연결되는 다수개의 유성 기어와, 상기 유성 기어와 연결되는 링 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들.
제2항에 있어서,
상기 유성기어는 3개로, 상기 선 기어를 중심으로 120도 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들.
제4항에 있어서,
상기 링 기어의 톱니의 개수는 선 기어의 톱니의 개수의 3배인 것을 특징으로 하는 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들.
삭제
제1항에 있어서,
상기 샤프트에 설치되는 에어 베어링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들.
제7항에 있어서,
상기 에어 베어링에 공기를 공급하는 제2공기 공급부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들.
제7항에 있어서,
상기 에어 베어링은 복수개로, 각각의 에어 베어링은 상기 샤프트상에서 일정 거리 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들.
제7항에 있어서,
상기 에어 베어링은, 내주면에 부착되는 에어패드를 포함하며,
상기 에어패드는 외곽 단면이 직사각형, 원형 또는 원환형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들.
제10항에 있어서,
상기 에어패드는 외곽 단면이 직사각형이며, 긴 변이 상기 샤프트의 축 방향을 향하도록 상기 에어 베어링의 내주면에 부착되거나, 짧은 변이 상기 샤프트의 축 방향을 향하도록 상기 에어 베어링의 내주면에 부착되는 것을 특징으로 하는 토크 증폭기를 내장한 에어 스핀들.