KR102465847B1

KR102465847B1 - Power transmission device with prevention of axial deviation

Info

Publication number: KR102465847B1
Application number: KR1020200144866A
Authority: KR
Inventors: 조정산; 한상철; 김진탁; 박상신; 김진현
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2020-11-03
Filing date: 2020-11-03
Publication date: 2022-11-11
Also published as: KR20220059578A

Abstract

캐리어를 생략하는 경우에도 구성요소 간에 작용하는 힘으로 인해 동력 전달 장치의 내구성 감소, 동력 전달 효율의 감소 및 축 방향 이탈이 방지된 동력 전달 장치가 제공된다. 상기 동력 전달 장치는 하나 이상의 유성 기어; 상기 유성 기어와 내접하는 제1 링 기어로서, 상기 유성 기어의 외주면과 맞닿는 제1 링, 및 상기 유성 기어의 디스크면과 대향하는 제1 플레이트를 포함하는 제1 링 기어; 및 상기 제1 링 기어의 제1 플레이트와 상기 유성 기어의 디스크면 사이에 배치된 제1 회전 볼을 포함한다.Even when the carrier is omitted, a power transmission device in which durability of the power transmission device is reduced, power transmission efficiency is reduced, and axial deviation is prevented is provided due to forces acting between components. The power transmission device includes one or more planetary gears; a first ring gear internally contacting the planetary gear, including a first ring contacting the outer circumferential surface of the planetary gear and a first plate facing the disk surface of the planetary gear; and a first rotating ball disposed between the first plate of the first ring gear and the disk surface of the planetary gear.

Description

Power transmission device with prevention of axial deviation {POWER TRANSMISSION DEVICE WITH PREVENTION OF AXIAL DEVIATION}

본 발명은 동력 전달 장치에 관한 것이다. 상세하게는 본 발명은 축 방향 이탈이 방지된 동력 전달 장치로서, 두개의 링 기어 사이에 축 방향으로 이탈하려는 힘이 가해지는 것이 억제된 동력 전달 장치에 관한 것이다.The present invention relates to power transmission devices. More specifically, the present invention relates to a power transmission device in which axial detachment is prevented, and a power transmission device in which an axial detachment force is suppressed between two ring gears.

동력 전달 장치는 모터 등의 동력원에서 발생한 동력을 운전하려는 기계의 축에 전달하는 장치를 통칭한다. 동력 전달 장치의 예로는 변속기, 가속기, 감속기 등을 들 수 있다. 동력 전달 장치를 이용하면 전달하는 힘의 크기, 방향 또는 속도 등을 변경할 수 있다. 예컨대, 모터의 회전축에 감속기를 연결하면 일반적으로 모터로부터 얻을 수 없는 저속 회전을 구현하거나, 큰 토크를 구현할 수 있는 장점이 있다. 동력 전달 장치는 전달하는 힘의 손실을 최소화하면서 의도된 설계대로 동작되도록 구현하는 것이 매우 중요한 요소이다. 이를 위해 종래의 동력 전달 장치는 정밀하게 설계된 기어(gear)를 이용한다.A power transmission device collectively refers to a device that transmits power generated from a power source such as a motor to an axis of a machine to be operated. Examples of the power transmission device include a transmission, an accelerator, and a reducer. A power transmission device can change the magnitude, direction, or speed of the transmitted force. For example, when a reducer is connected to a rotation shaft of a motor, there is an advantage in implementing low-speed rotation that cannot be generally obtained from a motor or realizing large torque. It is a very important factor to implement the power transmission device to operate as intended while minimizing the loss of power transmitted. To this end, conventional power transmission devices use precisely designed gears.

일반적으로 사용되는 감속기는 하모닉 감속기, 유성치차 감속기, 사이클로이드 감속기 등을 예시할 수 있다. 이러한 감속기는 구동 기어(drive gear)와 피동 기어(driven gear) 간의 톱니(teeth)의 개수, 톱니의 크기와 기어의 직경, 기어의 회전축 간의 거리, 회전축의 위치, 톱니의 형상과 배열 등을 통해 기어비를 제어할 수 있다.Commonly used reducers include harmonic reducers, planetary gear reducers, cycloid reducers, and the like. These speed reducers are available through the number of teeth between the drive gear and the driven gear, the size of the teeth and the diameter of the gear, the distance between the rotational axes of the gears, the position of the rotational axis, and the shape and arrangement of the teeth. You can control the gear ratio.

예를 들어 특허문헌 1에는 다단 방식의 유성 회전체 장치가 개시되어 있다. 특허문헌 1은 복수의 유성 기어(planetary gear), 썬 기어(sun gear) 및 링 기어(ring gear)를 포함하되, 유성 회전체가 직경이 상이한 복수의 부분으로 이루어진 구조를 취하고 있다. 이를 통해 유성 회전체의 일부분은 썬 회전체와 맞물리고 유성 회전체의 다른 일부분은 링 회전체와 맞물림으로써 기어비를 제어할 수 있음을 교시한다.For example, Patent Document 1 discloses a multi-stage planetary rotating device. Patent Document 1 includes a plurality of planetary gears, a sun gear, and a ring gear, but takes a structure in which a planetary rotating body is composed of a plurality of parts having different diameters. Through this, it is taught that the gear ratio can be controlled by engaging a part of the planetary rotor with the sun rotor and another part of the planetary rotor with the ring rotor.

그러나 특허문헌 1과 같이 기어의 개수가 증가하고 기어 간의 결합이 복잡해질 경우 톱니의 개수와 크기 및 맞물리는 기어 간의 백래시 등 제한되는 요소가 급증하여 설계가 무척 복잡해진다. 또, 설계가 복잡해짐에 따라 유성치차 기어를 실제 구현 및 상용화하기에 한계가 있으며 임의의 자유로운 수치를 갖는 크기 및 기어비로 제조하기 곤란하다. 또한 동력 전달 효율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.However, as in Patent Document 1, when the number of gears increases and the coupling between gears becomes complicated, limiting factors such as the number and size of teeth and backlash between meshing gears rapidly increase, making the design very complicated. In addition, as the design becomes complicated, there are limitations in actually implementing and commercializing the planetary gear, and it is difficult to manufacture it with a size and gear ratio having arbitrary free values. In addition, a problem of deterioration in power transmission efficiency may occur.

한국공개특허 제10-2010-0064701호, 2010년 6월 15일, 다단방식의 유성기어장치Korean Patent Publication No. 10-2010-0064701, June 15, 2010, multi-stage planetary gear device 미국공개특허 제2003-0153427호, 2003년 8월 14일, CONTINUOUSLY VARIABLE AUTOMATIC TRANSMISSIONUS Patent Publication No. 2003-0153427, August 14, 2003, CONTINUOUSLY VARIABLE AUTOMATIC TRANSMISSION 일본공개특허 제1981-083642호, 1981년 7월 8일, 이중 유성 회전체Japanese Patent Laid-Open No. 1981-083642, July 8, 1981, Double Planetary Rotator 미국공개특허 제2011-0165990호, 2011년 7월 7일, EPICYCLIC REDUCTION GEAR DEVICE WITH BALANCED PLANET WHEELSUS Patent Publication No. 2011-0165990, July 7, 2011, EPICYCLIC REDUCTION GEAR DEVICE WITH BALANCED PLANET WHEELS 미국등록특허 제9976631호, 2018년 5월 22일, TRANSMISSION SYSTEMUS Patent No. 9976631, May 22, 2018, TRANSMISSION SYSTEM 미국공개특허 제2008-0103016호, 2008년 5월 1일, MODULAR PLANETARY GEAR ASSEMBLY AND DRIVEUS Patent Publication No. 2008-0103016, May 1, 2008, MODULAR PLANETARY GEAR ASSEMBLY AND DRIVE

한편, 감속기 등의 동력 전달 장치는 연구개발의 역사가 오래되어 동력 전달 장치를 구성하는 부품들이 다른 기술분야에 비해 정형화되어 있는 실정이다. 최근 동력 전달 장치의 사용처가 다변화됨에 따라 동력 전달 장치의 정밀성을 유지하며 소형화 내지는 경량화하려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 예를 들어 로봇 아암에 사용되는 동력 전달 장치가 지나치게 무거울 경우 그 자중으로 인해 동력 손실이 발생하거나, 심지어 그 무게로 인한 구동 불능으로 적용처에 한계가 있다. 따라서 동력 전달 장치의 소형화를 위해 다양한 연구가 이루어지고 있다.On the other hand, power transmission devices such as reducers have a long history of research and development, and parts constituting power transmission devices are standardized compared to other technical fields. Recently, as the use of power transmission devices has been diversified, many attempts have been made to reduce the size or weight of power transmission devices while maintaining precision. For example, if a power transmission device used for a robot arm is too heavy, power loss occurs due to its own weight, or even it cannot be driven due to its weight, which limits its applications. Therefore, various studies are being conducted to miniaturize the power transmission device.

동력 전달 장치의 소형화를 위해 고려될 수 있는 첫번째는 부품의 생략, 그리고 다른 부품이 생략된 부품의 기능을 갖도록 하는 것이다. 예를 들어, 종래의 유성 치차 감속기는 캐리어 또는 2차 링 기어를 동력 출력단으로 이용할 수 있으나, 필요에 따라 캐리어를 생략하여 더욱 소형화된 유성 치차 감속기를 구현할 수 있다.The first thing that can be considered for miniaturization of the power transmission device is omission of parts, and making other parts have functions of the omitted parts. For example, a conventional planetary gear reducer may use a carrier or a secondary ring gear as a power output stage, but a more miniaturized planetary gear reducer may be implemented by omitting the carrier if necessary.

그러나 캐리어를 생략할 경우 구성요소 간에 작용하는 힘으로 인해 동력 전달 장치의 내구성 감소 또는 동력 전달 효율의 감소 등의 문제가 발생할 수 있다. 그리고 구성요소 간에 작용하는 힘 중 하나는 1차 링 기어와 2차 링 기어 간에 축 방향으로 멀어지려는 힘이고, 이는 동력 전달 장치의 축 방향 이탈을 야기할 수 있다.However, when the carrier is omitted, problems such as reduction in durability of the power transmission device or reduction in power transmission efficiency may occur due to forces acting between components. In addition, one of the forces acting between the components is a force that tends to separate the primary ring gear and the secondary ring gear in the axial direction, which may cause the power transmission device to be axially disengaged.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 높은 동력 전달 효율을 가지면서도 축 방향 이탈이 방지된 동력 전달 장치를 제공하는 것이다. 예컨대, 일부 부품이 생략되어 구성요소가 단순화된 경우에도 설계 유연성을 가지고 축 방향으로의 위치가 고정되어 안정적으로 동작할 수 있는 내구성이 향상된 동력 전달 장치를 제공하는 것이다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a power transmission device in which axial deviation is prevented while having high power transmission efficiency. For example, it is an object of the present invention to provide a power transmission device with improved durability that can stably operate with design flexibility and a fixed position in the axial direction even when some parts are omitted and the components are simplified.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 위와 같은 동력 전달 장치에 적용될 수 있는 동력 전달용 회전체 내지는 동력 전달용 기어를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a rotating body for power transmission or a gear for power transmission that can be applied to the above power transmission device.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The tasks of the present invention are not limited to the technical tasks mentioned above, and other technical tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달 장치는 하나 이상의 유성 기어; 상기 유성 기어와 내접하는 제1 링 기어로서, 상기 유성 기어의 외주면과 맞닿는 제1 링, 및 상기 유성 기어의 디스크면과 대향하는 제1 플레이트를 포함하는 제1 링 기어; 및 상기 제1 링 기어의 제1 플레이트와 상기 유성 기어의 디스크면 사이에 배치된 제1 회전 볼을 포함한다.A power transmission device according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes one or more planetary gears; a first ring gear internally contacting the planetary gear, including a first ring contacting the outer circumferential surface of the planetary gear and a first plate facing the disk surface of the planetary gear; and a first rotating ball disposed between the first plate of the first ring gear and the disk surface of the planetary gear.

상기 제1 회전 볼은 상기 유성 기어의 회전축 상에 위치할 수 있다.The first rotating ball may be positioned on a rotation shaft of the planetary gear.

상기 제1 링 기어의 제1 플레이트는, 상기 제1 링 기어의 회전축을 중심으로 하는 환 형상의 제1 그루브를 가질 수 있다.The first plate of the first ring gear may have an annular first groove centered on a rotation axis of the first ring gear.

또, 상기 유성 기어의 디스크면은, 상기 유성 기어의 회전축 상에 위치하는 제2 그루브를 가질 수 있다.In addition, the disk surface of the planetary gear may have a second groove located on the rotation axis of the planetary gear.

이 때 상기 제1 회전 볼은 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브에 삽입될 수 있다.At this time, the first rotating ball may be inserted into the first groove and the second groove.

몇몇 실시예에서, 상기 동력 전달 장치는 상기 유성 기어와 내접하는 제2 링 기어를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the power transmission device may further include a second ring gear inscribed with the planetary gear.

상기 유성 기어는 제1 최대 직경을 가지고 상기 제1 링 기어와 내접하는 제1 디스크부, 및 상기 제1 최대 직경과 상이한 제2 최대 직경을 가지고 상기 제2 링 기어와 내접하는 제2 디스크부를 포함할 수 있다.The planetary gear includes a first disk portion having a first maximum diameter and internally contacting the first ring gear, and a second disk portion having a second maximum diameter different from the first maximum diameter and internally contacting the second ring gear. can do.

또, 상기 제2 링 기어는 상기 유성 기어의 상기 제2 디스크부의 외주면과 맞닿는 제2 링, 및 상기 유성 기어의 제2 디스크부의 디스크면과 대향하는 제2 플레이트를 포함할 수 있다.In addition, the second ring gear may include a second ring contacting the outer circumferential surface of the second disk portion of the planetary gear, and a second plate facing the disk surface of the second disk portion of the planetary gear.

몇몇 실시예에서, 상기 동력 전달 장치는 상기 제2 링 기어의 제2 플레이트와 상기 유성 기어의 제2 디스크부의 디스크면 사이에 배치된 제2 회전 볼을 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the power transmission device may further include a second rotation ball disposed between the second plate of the second ring gear and the disk surface of the second disk portion of the planetary gear.

상기 제2 디스크부의 외주면은 산과 골을 갖는 기어 구조를 포함하고, 상기 산 또는 상기 골은 상기 유성 기어의 회전축과 상이한 방향으로 연장된 형상일 수 있다.An outer circumferential surface of the second disc unit may include a gear structure having peaks and valleys, and the peaks or valleys may extend in a direction different from a rotational axis of the planetary gear.

또, 상기 산의 연장 방향 또는 상기 골의 연장 방향은, 상기 유성 기어의 회전축 방향과 한점에서 교차하는 방향일 수 있다.Further, the extension direction of the peak or the extension direction of the valley may be a direction crossing the direction of the rotational axis of the planetary gear at one point.

상기 산의 연장 방향 또는 상기 골의 연장 방향이 상기 유성 기어의 회전축 방향과 이루는 사이각은 5도 내지 25도 사이일 수 있다.An angle formed between the extension direction of the peak or the extension direction of the valley and the rotation axis direction of the planetary gear may be between 5 degrees and 25 degrees.

상기 유성 기어의 회전축 방향은 상기 제1 링 기어의 회전축 방향 및 상기 제2 링 기어의 회전축 방향과 실질적으로 평행할 수 있다.A rotation axis direction of the planetary gear may be substantially parallel to a rotation axis direction of the first ring gear and a rotation axis direction of the second ring gear.

또, 상기 제2 디스크부의 직경은, 상기 제1 디스크부에서 멀어지는 방향으로 갈수록 작아질 수 있다.In addition, a diameter of the second disk portion may decrease in a direction away from the first disk portion.

상기 제2 링 기어의 내주면은 산과 골을 갖는 기어 구조를 포함하고, 상기 산 또는 상기 골은 상기 제2 링 기어의 회전축에 대해 경사진 방향으로 연장된 형상일 수 있다.An inner circumferential surface of the second ring gear may include a gear structure having peaks and valleys, and the peaks or valleys may have a shape extending in an oblique direction with respect to a rotational axis of the second ring gear.

이 경우 상기 산의 연장 방향 또는 상기 골의 연장 방향은, 상기 제2 링 기어의 회전축 방향과 교차하는 방향일 수 있다.In this case, the extension direction of the mountain or the extension direction of the valley may be in a direction crossing the rotation axis direction of the second ring gear.

또한 상기 제1 링의 내경은 상기 제2 링의 내경 보다 크게 구성되어 상기 동력 전달 장치는 감속기로 기능하고, 상기 유성 기어에서 상기 제2 링 기어 방향으로 동력이 전달될 수 있다.Also, since the inner diameter of the first ring is larger than that of the second ring, the power transmission device functions as a speed reducer, and power may be transmitted from the planetary gear to the second ring gear.

상기 유성 기어는 상기 제1 링 기어와 접하는 표면에 배치된 마이크로 패턴 또는 텍스쳐링이 형성된 패턴층을 포함할 수 있다.The planetary gear may include a micro-pattern or a textured pattern layer disposed on a surface in contact with the first ring gear.

또, 상기 패턴층은 3,000㎛ 이하 크기의 복수의 마이크로 패턴을 포함하고, 상기 마이크로 패턴은 기울어져 표면적이 증가하도록 변형 가능한 연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.In addition, the pattern layer may include a plurality of micropatterns having a size of 3,000 μm or less, and the micropatterns may be made of a ductile material capable of being deformed to increase a surface area by tilting the micropatterns.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치는 제1 링 기어; 상기 제1 링 기어에 내접하는 복수의 유성 기어로서, 회전축을 갖는 제1 디스크부, 상기 제1 디스크부의 일측에 배치되고, 상기 제1 디스크부와 상이한 최대 직경을 갖는 제2 디스크부를 포함하는 유성 기어를 포함하는 복수의 유성 기어; 상기 복수의 유성 기어와 동시에 외접하는 썬 기어; 및 상기 복수의 유성 기어에 내접하는 제2 링 기어를 포함하되, 상기 제1 디스크부의 직경은 상기 제2 디스크부에서 멀어지는 방향으로 갈수록 작아지고, 상기 제2 디스크부의 직경은 상기 제1 디스크부에서 멀어지는 방향으로 갈수록 작아진다.A power transmission device according to another embodiment of the present invention for solving the above problems is a first ring gear; A plurality of planetary gears internally contacting the first ring gear, including a first disk portion having a rotating shaft, and a second disk portion disposed on one side of the first disk portion and having a maximum diameter different from that of the first disk portion. a plurality of planetary gears including gears; a sun gear circumscribed simultaneously with the plurality of planetary gears; and a second ring gear inscribed with the plurality of planetary gears, wherein a diameter of the first disk portion decreases in a direction away from the second disk portion, and a diameter of the second disk portion is in the first disk portion. It gets smaller as you move away from it.

상기 제1 디스크부와 상기 제2 디스크부의 외주면은 각각, 산과 골을 포함하는 기어 구조를 포함하고, 상기 제1 디스크부의 산의 연장 방향과 상기 회전축 방향이 이루는 각도는, 상기 제2 디스크부의 산의 연장 방향과 상기 회전축 방향이 이루는 각도와 상이할 수 있다.The outer circumferential surfaces of the first disk unit and the second disk unit each include a gear structure including peaks and valleys, and an angle between the extension direction of the peaks of the first disk unit and the rotation axis direction is It may be different from the angle formed by the direction of extension and the direction of the rotation axis.

또, 상기 썬 기어는 동력 입력단과 연결되고, 상기 제2 링 기어는 동력 출력단과 연결될 수 있다.Also, the sun gear may be connected to the power input end, and the second ring gear may be connected to the power output end.

이 때 상기 제1 디스크부의 산의 연장 방향과 상기 회전축 방향이 이루는 각도는, 상기 제2 디스크부의 산의 연장 방향과 상기 회전축 방향이 이루는 각도 보다 작을 수 있다.In this case, an angle formed between an extension direction of a peak of the first disk unit and a direction of the rotation axis may be smaller than an angle formed between an extension direction of a peak of the second disk unit and a direction of the rotation axis.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달용 기어는 회전축을 갖는 제1 디스크부; 및 상기 제1 디스크부의 일측에 배치되고, 상기 제1 디스크부와 상이한 최대 직경을 갖는 제2 디스크부로서, 상기 회전축을 공유하는 제2 디스크부를 포함하되, 상기 제1 디스크부의 직경은, 상기 제2 디스크부에서 멀어지는 방향으로 갈수록 작아진다.A power transmission gear according to an embodiment of the present invention for solving the above other problems includes a first disk portion having a rotating shaft; and a second disk portion disposed on one side of the first disk portion and having a maximum diameter different from that of the first disk portion, the second disk portion sharing the axis of rotation, wherein the first disk portion has a diameter of the first disk portion. 2 It gets smaller as it goes away from the disk part.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다. Other embodiment specifics are included in the detailed description.

본 발명의 실시예들에 따르면, 높은 동력 전달 효율을 가지면서도 축 방향 이탈이 방지될 수 있다. 즉, 캐리어 등의 부품이 생략된 경우에도 동력 전달 장치의 구성요소들의 축 방향의 위치가 고정되고, 축 방향 이탈이 방지되며 안정적으로 동작할 수 있다.According to embodiments of the present invention, axial deviation can be prevented while having high power transmission efficiency. That is, even when parts such as a carrier are omitted, the axial positions of the components of the power transmission device are fixed, axial deviation is prevented, and stable operation is possible.

본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to the embodiments of the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more diverse effects are included in the present specification.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동력 전달 장치의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 동력 전달 장치의 정면도이다.
도 3은 도 1의 A-A' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치의 분해사시도이다.
도 5는 도 4의 제1 디스크부의 패턴층을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 4의 패턴층을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치의 분해사시도이다.
도 9는 도 8의 B-B' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치의 분해사시도이다.
도 11은 도 10의 유성 기어를 나타낸 사시도이다.
도 12는 도 10의 C-C' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치의 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a power transmission device according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a front view of the power transmission device of FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA′ of FIG. 1 .
4 is an exploded perspective view of a power transmission device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a pattern layer of the first disk unit of FIG. 4 .
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the pattern layer of FIG. 4 .
7 is a cross-sectional view of a power transmission device according to another embodiment of the present invention.
8 is an exploded perspective view of a power transmission device according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view taken along line BB′ of FIG. 8 .
10 is an exploded perspective view of a power transmission device according to another embodiment of the present invention.
11 is a perspective view showing the planetary gear of FIG. 10;
FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line CC′ of FIG. 10 .
13 is a cross-sectional view of a power transmission device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and those skilled in the art in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims. That is, various changes may be made to the embodiments provided by the present invention. The embodiments described below are not intended to be limiting on the embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents or substitutes thereto.

도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.The size, thickness, width, length, etc. of the components shown in the drawings may be exaggerated or reduced for convenience and clarity of explanation, so the present invention is not limited to the illustrated form.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.The spatially relative terms 'above', 'upper', 'on', 'below', 'beneath', 'lower', etc. are not included in the drawings. As shown, it can be used to easily describe the correlation between one element or component and another element or component. Spatially relative terms should be understood as encompassing different orientations of elements in use in addition to the orientations shown in the figures. For example, when elements shown in the figures are turned over, elements described as 'below' or 'below' other elements may be placed 'above' the other elements. Accordingly, the exemplary term 'below' may include directions of both down and up.

본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.In this specification, 'and/or' includes each and every combination of one or more of the recited items. In addition, singular forms also include plural forms unless otherwise specified in the text. As used herein, 'comprises' and/or 'comprising' does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. A numerical range expressed using 'to' indicates a numerical range including the values listed before and after it as the lower limit and the upper limit, respectively. 'About' or 'approximately' means a value or range of values within 20% of the value or range of values set forth thereafter.

또, 본 명세서에서 '마이크로 사이즈' 또는 '마이크로'는 1㎛ 내지 수천 ㎛ 크기 또는 이러한 크기를 갖는 구조물을 의미한다.Also, in the present specification, 'micro size' or 'micro' means a size of 1 μm to several thousand μm or a structure having such a size.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동력 전달 장치(11)의 분해사시도이다. 도 2는 도 1의 동력 전달 장치(11)의 정면도로서, 제2 링 기어(500)와 제2 회전 볼(600)을 생략한 상태를 나타낸 정면도이다. 도 3은 도 1의 A-A' 선을 따라 절개한 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a power transmission device 11 according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of the power transmission device 11 of FIG. 1 , showing a state in which the second ring gear 500 and the second rotary ball 600 are omitted. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 1 .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 동력 전달 장치(11)는 제1 링 기어(300), 유성 기어(201), 제1 회전 볼(400) 및 썬 기어(100)를 포함하고, 제2 링 기어(500) 및 제2 회전 볼(600)을 더 포함할 수 있다. 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 썬 기어(100)는 동력 전달 장치(11)의 동력 입력단, 예컨대 모터 등과 연결되고, 제2 링 기어(500)는 동력 전달 장치(11)의 동력 출력단과 연결되며, 캐리어는 생략될 수 있다.1 to 3, the power transmission device 11 according to the present embodiment includes a first ring gear 300, a planetary gear 201, a first rotating ball 400, and a sun gear 100. and may further include a second ring gear 500 and a second rotating ball 600. Although the present invention is not limited thereto, the sun gear 100 is connected to the power input end of the power transmission device 11, for example, a motor, and the second ring gear 500 is connected to the power output end of the power transmission device 11. and the carrier may be omitted.

썬 기어(100)(sun gear)는 제1 회전축(axis1)을 중심으로 회전할 수 있다. 썬 기어(100)는 모터 등과 연결될 수 있다. 본 명세서에서, '기어(gear)'는 회전축을 중심으로 회전하며 토크 내지는 동력을 전달하기 위한 원판 모양 내지는 디스크 모양의 회전체를 총칭한다. 용어 '기어'는 표면에 산과 골(valley)이 형성된 치형(teeth) 구조를 가지고 기형 간의 맞물림을 통해 동력을 전달하는 치형 기어(teeth gear) 뿐 아니라 마찰력을 통해 동력을 전달하는 마찰 기어(friction gear)를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.The sun gear 100 may rotate about a first rotational axis axis1. The sun gear 100 may be connected to a motor or the like. In the present specification, 'gear' is a general term for a disk-shaped or disk-shaped rotating body for transmitting torque or power while rotating around a rotational axis. The term 'gear' refers to a friction gear that transmits power through frictional force as well as a tooth gear that has a tooth structure with peaks and valleys formed on the surface and transmits power through meshing between deformities. ) can be used in the meaning including.

유성 기어(201)(planetary gear)는 복수개 구비될 수 있다. 도 1 등은 유성 기어(201)가 서로 120도 간격으로 원형 배열되어 3개 마련된 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 유성 기어(201)는 2개이거나, 또는 4개 이상일 수도 있다. A plurality of planetary gears 201 may be provided. 1 and the like illustrate a case in which three planetary gears 201 are circularly arranged at 120 degree intervals from each other, but the present invention is not limited thereto, and the number of planetary gears 201 may be two or four or more. have.

어느 유성 기어(201)는 제2 회전축(axis2)을 중심으로 회전하고, 제1 회전축(axis1)을 중심으로 원형 이동할 수 있다. 즉, 유성 기어(201)는 제2 회전축(axis2)을 중심으로 자전함과 동시에 제1 회전축(axis1)을 중심으로 공전할 수 있다. 또, 복수의 유성 기어(201)는 썬 기어(100)와 서로 외접할 수 있다. 즉, 제1 회전축(axis1)은 썬 기어(100)의 회전 반경 내에 위치하고, 제2 회전축(axis2)은 유성 기어(201)의 회전 반경 내에 위치할 수 있다. 유성 기어(201)의 상세 구조에 대해서는 후술한다. 제1 회전축(axis1)과 제2 회전축(axis2)은 모두 제1 방향(X)으로 연장되고, 서로 평행하여 교차하지 않는 방향일 수 있다.One planetary gear 201 may rotate around the second rotational axis axis2 and may move circularly around the first rotational axis axis1. That is, the planetary gear 201 may rotate around the second rotational axis axis2 and revolve around the first rotational axis axis1 at the same time. In addition, the plurality of planetary gears 201 may circumscribe the sun gear 100 to each other. That is, the first rotational axis axis1 may be located within the rotational radius of the sun gear 100, and the second rotational axis axis2 may be located within the rotational radius of the planetary gear 201. The detailed structure of the planetary gear 201 will be described later. Both the first rotation axis axis1 and the second rotation axis axis2 extend in the first direction X, and may be parallel to each other and may be in directions that do not intersect.

복수의 유성 기어(201) 외측에는 제1 링 기어(300)(ring gear)가 배치될 수 있다. 제1 링 기어(300)는 제1 회전축(axis1)을 중심으로 회전할 수 있다. 또, 제1 링 기어(300)는 복수의 유성 기어(201)와 서로 내접할 수 있다. 즉, 제1 회전축(axis1)은 제1 링 기어(300)의 회전 반경 내에 위치하고, 제2 회전축(axis2)은 유성 기어(201)의 회전 반경 및 제1 링 기어(300)의 회전 반경 내에 위치할 수 있다.A first ring gear 300 may be disposed outside the plurality of planetary gears 201 . The first ring gear 300 may rotate about a first rotational axis axis1. Also, the first ring gear 300 may be in internal contact with the plurality of planetary gears 201 . That is, the first rotation axis axis1 is located within the rotation radius of the first ring gear 300, and the second rotation axis axis2 is located within the rotation radius of the planetary gear 201 and the rotation radius of the first ring gear 300. can do.

제1 링 기어(300)는 제1 링(310) 및 제1 플레이트(330)를 포함할 수 있다. 제1 링(310)의 내주면은 유성 기어(201)와 맞닿거나, 또는 맞물리는 부분일 수 있다. 예를 들어, 제1 링(310)은 대략 환 형상이고, 제1 링(310)의 내주면 상에는 산과 골을 포함하는 기어 구조가 형성될 수 있다. 제1 플레이트(330)는 제1 링(310)의 제1 방향(X) 일측에 배치될 수 있다. 또한, 제1 플레이트(330)는 후술할 유성 기어(201)의 제1 디스크면(211s)과 대향할 수 있다. 제1 링(310)과 제1 플레이트(330)는 물리적 경계 없이 일체로 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The first ring gear 300 may include a first ring 310 and a first plate 330 . The inner circumferential surface of the first ring 310 may be in contact with or meshed with the planetary gear 201 . For example, the first ring 310 has a substantially annular shape, and a gear structure including peaks and valleys may be formed on an inner circumferential surface of the first ring 310 . The first plate 330 may be disposed on one side of the first ring 310 in the first direction (X). In addition, the first plate 330 may face the first disk surface 211s of the planetary gear 201 to be described later. The first ring 310 and the first plate 330 may be integrally formed without a physical boundary, but the present invention is not limited thereto.

제1 플레이트(330)는 썬 기어(100)의 샤프트가 삽입되는 홀을 가질 수 있고, 상기 홀은 제1 회전축(axis1) 상에 위치할 수 있다. 또, 제1 플레이트(330)의 제1 링(310) 측 일면은 제1 그루브(330g)를 가질 수 있다. 제1 그루브(330g)는 제1 회전축(axis1)을 중심으로 하는 환 형상일 수 있다. 또, 제1 그루브(330g)는 제2 회전축(axis2) 상에 위치하여 제1 방향(X)으로 중첩할 수 있다. 제1 그루브(330g)에 대해서는 후술한다.The first plate 330 may have a hole into which the shaft of the sun gear 100 is inserted, and the hole may be positioned on the first rotation axis axis1. In addition, one surface of the first plate 330 on the side of the first ring 310 may have a first groove 330g. The first groove 330g may have an annular shape centered on the first rotational axis axis1. In addition, the first groove 330g may be positioned on the second rotation axis axis2 and overlap in the first direction X. The first groove 330g will be described later.

예시적인 실시예에서, 유성 기어(201)는 제1 디스크부(211) 및 제2 디스크부(221)를 포함하고, 제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(221)를 연결하는 유성 샤프트(230)를 더 포함할 수 있다. 제1 디스크부(211)는 제1 링 기어(300)와 맞닿아 내접하는 부분이고, 제2 디스크부(221)는 후술할 제2 링 기어(500)와 맞닿아 내접하는 부분일 수 있다.In an exemplary embodiment, the planetary gear 201 includes a first disk portion 211 and a second disk portion 221, and connects the first disk portion 211 and the second disk portion 221 to the planet. A shaft 230 may be further included. The first disk portion 211 may be a portion in internal contact with the first ring gear 300 and the second disk portion 221 may be a portion in internal contact with the second ring gear 500 to be described later.

제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(221)는 서로 다른 직경, 예컨대 최대 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 디스크부(211)는 제1 최대 직경을 가지고 제2 디스크부(221)는 제1 최대 직경과 상이한 제2 최대 직경을 가질 수 있다. 도 1 등은 제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(221)가 제1 방향(X)으로 이격된 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(221)는 제2 회전축(axis2)을 공유하며 일체로 회전할 수 있다. 즉, 제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(221)의 어느 지점에서의 각속도는 실질적으로 동일할 수 있다.The first disk portion 211 and the second disk portion 221 may have different diameters, for example, maximum diameters. For example, the first disk portion 211 may have a first maximum diameter and the second disk portion 221 may have a second maximum diameter different from the first maximum diameter. 1 and the like illustrate a case in which the first disk unit 211 and the second disk unit 221 are spaced apart in the first direction X, but the present invention is not limited thereto. The first disk unit 211 and the second disk unit 221 share a second rotational axis axis2 and may rotate integrally. That is, angular velocities at any point between the first disk unit 211 and the second disk unit 221 may be substantially the same.

제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(221)의 외주면은 각각 산과 골이 형성되어 기어 구조를 포함할 수 있다. 제1 디스크부(211)의 외주 방향을 따라 형성된 산의 개수와 제2 디스크부(221)의 외주 방향을 따라 형성된 산의 개수는 동일하거나, 상이할 수 있다. 제1 디스크부(211)의 직경이 제2 디스크부(221)의 직경 보다 큰 경우, 본 실시예에 따른 동력 전달 장치(11)는 감속기와 같이 기능할 수 있다.The outer circumferential surfaces of the first disk portion 211 and the second disk portion 221 may include a gear structure by forming hills and valleys, respectively. The number of peaks formed along the outer circumferential direction of the first disk portion 211 and the number of peaks formed along the outer circumferential direction of the second disk portion 221 may be the same or different. When the diameter of the first disk part 211 is greater than the diameter of the second disk part 221, the power transmission device 11 according to this embodiment may function like a reducer.

어느 유성 기어(201)와 제1 링 기어(300)의 제1 플레이트(330) 사이에는 제1 회전 볼(400)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 어느 유성 기어(201)의 제1 디스크부(211)의 제1 디스크면(211s)과 제1 플레이트(330) 사이에는 제1 회전 볼(400)이 배치될 수 있다. 제1 회전 볼(400)은 유성 기어(201)의 회전축(즉, 제2 회전축(axis2))상에 위치할 수 있다. 이를 위해 제1 플레이트(330)의 내측면과 제1 디스크면(211s)은 제1 방향(X)으로 이격될 수 있다. 제1 회전 볼(400)은 유성 기어(201)의 개수에 상응하는 개수로 구비될 수 있다. 본 명세서에서, '디스크면'은 원반 형상의 회전체의 회전축과 수직한 면을 의미한다.A first rotating ball 400 may be disposed between any planetary gear 201 and the first plate 330 of the first ring gear 300 . Specifically, the first rotating ball 400 may be disposed between the first plate 330 and the first disk surface 211s of the first disk portion 211 of any planetary gear 201 . The first rotating ball 400 may be positioned on the rotational axis (ie, the second rotational axis axis2) of the planetary gear 201. To this end, the inner surface of the first plate 330 and the first disk surface 211s may be spaced apart in the first direction (X). The number of first rotating balls 400 corresponding to the number of planetary gears 201 may be provided. In this specification, the 'disk surface' means a surface perpendicular to the axis of rotation of the disk-shaped rotating body.

제1 회전 볼(400)은 제1 플레이트(330)에 형성된 제1 그루브(330g) 및 제1 디스크부(211)의 제1 디스크면(211s)에 형성된 제1 디스크 그루브(211g)에 적어도 부분적으로 삽입 배치될 수 있다. 즉, 제1 회전 볼(400)은 제1 그루브(330g), 제1 디스크 그루브(211g) 및 제2 회전축(axis2)과 제1 방향(X)으로 중첩할 수 있다. 제1 디스크 그루브(211g)는 제1 디스크부(211)의 제1 디스크면(211s) 상에 형성되고, 유성 기어(201)의 회전축(즉 제2 회전축(axis2)) 상에 위치할 수 있다.The first rotating ball 400 is formed at least partially in the first groove 330g formed on the first plate 330 and the first disk groove 211g formed on the first disk surface 211s of the first disk portion 211. can be inserted into. That is, the first rotation ball 400 may overlap the first groove 330g, the first disk groove 211g, and the second rotation axis axis2 in the first direction X. The first disc groove 211g may be formed on the first disc surface 211s of the first disc portion 211 and may be positioned on the rotational axis (ie, the second rotational axis axis2) of the planetary gear 201. .

본 명세서에서, 제1 그루브(330g)와 제1 디스크 그루브(211g)는 구분을 위해 명칭된 것일 뿐이고, 필요에 따라 상기 구성요소들은 다르게 명칭될 수 있다. 예를 들어, 제1 그루브(330g)를 제1 그루브로, 제1 디스크 그루브(211g)를 제2 그루브로 구분하여 명칭할 수 있음은 물론이다.In this specification, the first groove 330g and the first disk groove 211g are only named for distinction, and the components may be named differently if necessary. For example, it goes without saying that the first groove 330g may be referred to as the first groove and the first disk groove 211g may be referred to as the second groove.

몇몇 실시예에서, 동력 전달 장치(11)는 제2 링 기어(500)를 더 포함할 수 있다. 제2 링 기어(500)는 제1 회전축(axis1)을 중심으로 회전할 수 있다. 또, 제2 링 기어(500)는 복수의 유성 기어(201), 구체적으로 제2 디스크부(221)와 서로 내접할 수 있다. 제2 링 기어(500)는 동력 출력단으로 기능할 수 있다.In some embodiments, the power transmission device 11 may further include a second ring gear 500 . The second ring gear 500 may rotate about the first rotational axis axis1. In addition, the second ring gear 500 may be in internal contact with the plurality of planetary gears 201, specifically, the second disk unit 221. The second ring gear 500 may function as a power output stage.

제2 링 기어(500)는 제2 링(510) 및 제2 플레이트(530)를 포함할 수 있다. 제2 링(510)의 내주면은 유성 기어(201)의 제2 디스크부(221)와 맞닿거나, 또는 맞물리는 부분일 수 있다. 예를 들어, 제2 링(510)은 대략 환 형상이고, 제2 링(510)의 내주면 상에는 산과 골을 포함하는 기어 구조가 형성될 수 있다. 제2 플레이트(530)는 제2 링(510)의 제1 방향(X) 일측에 배치될 수 있다. 또한, 제2 플레이트(530)는 후술할 유성 기어(201)의 제2 디스크면(221s)과 대향할 수 있다. 제2 링(510)과 제2 플레이트(530)는 물리적 경계 없이 일체로 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The second ring gear 500 may include a second ring 510 and a second plate 530 . The inner circumferential surface of the second ring 510 may be in contact with or engaged with the second disk portion 221 of the planetary gear 201 . For example, the second ring 510 has a substantially annular shape, and a gear structure including peaks and valleys may be formed on an inner circumferential surface of the second ring 510 . The second plate 530 may be disposed on one side of the second ring 510 in the first direction (X). In addition, the second plate 530 may face the second disk surface 221s of the planetary gear 201 to be described later. The second ring 510 and the second plate 530 may be integrally formed without a physical boundary, but the present invention is not limited thereto.

제2 플레이트(530)의 제2 링(510) 측 일면은 제2 그루브(530g)를 가질 수 있다. 제2 그루브(530g)는 제1 회전축(axis1)을 중심으로 하는 환 형상일 수 있다. 제2 그루브(530g)는 제2 회전축(axis2) 상에 위치하여 제1 방향(X)으로 중첩할 수 있다.One surface of the second plate 530 on the side of the second ring 510 may have a second groove 530g. The second groove 530g may have an annular shape centered on the first rotational axis axis1. The second groove 530g may be positioned on the second rotational axis axis2 and overlap in the first direction X.

어느 유성 기어(201)와 제2 링 기어(500)의 제2 플레이트(530) 사이에는 제2 회전 볼(600)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 어느 유성 기어(201)의 제2 디스크부(221)의 제2 디스크면(221s)과 제2 플레이트(530) 사이에는 제2 회전 볼(600)이 배치될 수 있다. 이를 위해 제2 플레이트(530)의 내측면과 제2 디스크면(221s)은 제1 방향(X)으로 이격될 수 있다. 제2 회전 볼(600)은 유성 기어(201)의 개수에 상응하는 개수로 구비될 수 있다. 제1 회전 볼(400)과 제2 회전 볼(600)의 크기는 동일하거나, 상이할 수 있다.A second rotating ball 600 may be disposed between any planetary gear 201 and the second plate 530 of the second ring gear 500 . Specifically, the second rotating ball 600 may be disposed between the second plate 530 and the second disk surface 221s of the second disk portion 221 of any planetary gear 201 . To this end, the inner surface of the second plate 530 and the second disk surface 221s may be spaced apart in the first direction (X). The number of second rotating balls 600 corresponding to the number of planetary gears 201 may be provided. The sizes of the first rotating ball 400 and the second rotating ball 600 may be the same or different.

제2 회전 볼(600)은 제2 플레이트(530)에 형성된 제2 그루브(530g) 및 제2 디스크부(221)의 제2 디스크면(221s)에 형성된 제2 디스크 그루브(221g)에 적어도 부분적으로 삽입 배치될 수 있다. 즉, 제2 회전 볼(600)은 제2 그루브(530g), 제2 디스크 그루브(221g) 및 제2 회전축(axis2)과 제1 방향(X)으로 중첩할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 디스크 그루브(211g)와 제2 디스크 그루브(221g)는 제1 방향(X)으로 중첩할 수 있다. 다시 말해서, 제2 회전축(axis2) 상에 제1 회전 볼(400)과 제2 회전 볼(600), 제1 그루브(330g)와 제2 그루브(530g) 및 제1 디스크 그루브(211g)와 제2 디스크 그루브(221g)가 모두 위치할 수 있다.The second rotating ball 600 is at least partially in the second groove 530g formed on the second plate 530 and the second disk groove 221g formed on the second disk surface 221s of the second disk portion 221. can be inserted into. That is, the second rotation ball 600 may overlap the second groove 530g, the second disk groove 221g, and the second rotation axis axis2 in the first direction X. In some embodiments, the first disc groove 211g and the second disc groove 221g may overlap in the first direction (X). In other words, the first rotating ball 400, the second rotating ball 600, the first groove 330g, the second groove 530g, and the first disk groove 211g on the second rotational axis axis2. All of the two disc grooves 221g may be located.

본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 예시적인 실시예에서, 동력 전달 장치(11)는 복수의 유성 기어(201)들과 연결된 캐리어를 포함하지 않을 수 있다. 또, 유성 기어(201)의 제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(221)는 평기어로 구성될 수 있다. 즉, 제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(221)는 각각, 외주면에 형성된 산과 골을 가지되, 산의 연장 방향 또는 골의 연장 방향은 제2 회전축(axis2)과 실질적으로 평행할 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 제1 링 기어(300)와 제2 링 기어(500)는 베어링(미도시)을 사이에 두고 서로 간의 위치가 고정되되, 자유롭고 독립적인 회전이 가능할 수 있다.Although the present invention is not limited thereto, in an exemplary embodiment, the power transmission device 11 may not include a carrier connected with the plurality of planetary gears 201 . In addition, the first disk portion 211 and the second disk portion 221 of the planetary gear 201 may be composed of spur gears. That is, the first disk portion 211 and the second disk portion 221 each have peaks and valleys formed on their outer circumferential surfaces, and the extension direction of the peaks or valleys must be substantially parallel to the second rotational axis axis2. can Although not shown in the drawings, the first ring gear 300 and the second ring gear 500 may be free and independent rotation while their positions are fixed with a bearing (not shown) therebetween.

유성 치차 감속기 구조에 있어서, 제1 링 기어(300)와 제2 링 기어(500)는 유성 기어(201)를 사이에 두고 동력이 전달될 수 있다. 또, 제1 링 기어(300)와 제2 링 기어(500) 간에는 서로 멀어지는 방향으로 작용하는 힘, 즉 제1 방향(X) 일측과 타측으로 작용하는 힘이 가해질 수 있다. 이에 따라 유성 치차 감속기의 내구성 저하가 야기되거나, 소음 내지는 진동이 발생할 수 있다.In the planetary gear reducer structure, power may be transmitted between the first ring gear 300 and the second ring gear 500 with the planetary gear 201 interposed therebetween. Also, a force acting in a direction away from each other, that is, a force acting in one side and the other side in the first direction (X) may be applied between the first ring gear 300 and the second ring gear 500 . Accordingly, a decrease in durability of the planetary gear reducer may occur, or noise or vibration may occur.

또 종래의 유성 치차 감속기 구조에 있어서, 위와 같은 축 방향 이탈력을 방지하기 위해 캐리어를 이용하여 제1 방향(X)으로 가해지는 이탈력을 억제함으로써 축 방향 이탈을 잡아주거나, 또는 유성 기어(201), 제1 링 기어(300) 및 제2 링 기어(500)를 모두 헬리컬 기어로 구현하였다. 본 명세서에서 용어 '헬리컬 기어' 또는 '헬리컬 기어 구조'는 기어의 회전축 방향과 산의 연장 방향 또는 골의 연장 방향이 평행하지 않고 상이한 방향으로 연장되되, 교차하지 않는 방향으로 연장된 기어 또는 그러한 구조를 의미한다. In addition, in the conventional planetary gear reducer structure, in order to prevent the above axial breakaway force, the carrier is used to suppress the breakaway force applied in the first direction (X) to catch the axial breakaway, or the planetary gear 201 ), the first ring gear 300 and the second ring gear 500 are all implemented as helical gears. In this specification, the term 'helical gear' or 'helical gear structure' refers to a gear or such structure in which the direction of the rotational axis of the gear and the extension direction of the peak or the extension direction of the valley are not parallel and extend in different directions, but in a direction that does not intersect. means

즉, 종래의 유성치차 감속기 구조에서는 헬리컬 기어의 산의 연장 방향 또는 골의 연장 방향이 회전축 방향과 평행하지 않고 서로 다른 방향을 가짐으로써 위와 같은 축 방향으로 작용되는 이탈력을 억제하고 축 방향으로의 이탈을 잡아줄 수 있었다. That is, in the conventional planetary gear reducer structure, the extension direction of the peak or the extension direction of the valley of the helical gear is not parallel to the direction of the rotation axis but has a different direction, thereby suppressing the breakaway force acting in the axial direction as above and I was able to catch the escape.

그러나 제1 링 기어(300)와 제2 링 기어(500)를 포함하는 두개의 구조가 아니라 그 이상의 링 기어들이 직렬로 연결되는 등의 경우, 기어의 개수가 증가하고 기어의 결합이 복잡해지며, 기어비를 제어하기 위한 썬 기어와 유성 기어, 링 기어 간에 맞물리는 설계 요소가 급격하게 증가하여 설계가 매우 난해해진다. 그리고 이러한 문제는 헬리컬 기어와 같이 가공이 용이하지 않는 부품을 포함할 경우 더욱 심화되며 동력 전달 효율 또한 저하되는 문제가 있다. 이러한 이유로 종래의 유성치차 기어는 임의의 자유로운 수치를 갖는 크기 및 기어비로 제조하기가 곤란하며 구현과 상용화에 큰 비용이 드는 문제가 있었다.However, when more ring gears are connected in series instead of two structures including the first ring gear 300 and the second ring gear 500, the number of gears increases and the coupling of the gears becomes complicated, The design elements that mesh with the sun gear, planetary gear, and ring gear to control the gear ratio rapidly increase, making the design very difficult. In addition, this problem is further aggravated when a part that is not easy to process is included, such as a helical gear, and there is a problem that power transmission efficiency is also lowered. For this reason, it is difficult to manufacture conventional planetary gears with arbitrary sizes and gear ratios, and there is a problem of high cost for implementation and commercialization.

본 실시예와 같이 제1 링 기어(300)와 제1 디스크부(211)의 사이 및 제2 링 기어(500)와 제2 디스크부(221)의 사이에 각각 제1 회전 볼(400) 및 제2 회전 볼(600)을 배치할 경우, 캐리어 등의 구성요소를 생략하고 유성 기어(201) 등을 성형이 상대적으로 용이한 평기어로 구현하는 경우에도 제1 링 기어(300)와 제2 링 기어(500)가 서로 멀어지는 방향으로 작용하는 이탈력을 억제할 수 있다. 구체적으로, 제1 회전 볼(400)은 제1 링 기어(300)의 제1 플레이트(330)와 유성 기어(201) 사이에서 이들을 이격시킴과 동시에 제1 회전 볼(400)을 사이에 두고 밀착되어 회전이 가능하게 하고, 제2 회전 볼(600)은 제2 링 기어(500)의 제2 플레이트(530)와 유성 기어(201) 사이에서 이들을 이격시킴과 동시에 제2 회전 볼(600)을 사이에 두고 밀착되어 회전이 가능하게 할 수 있다. 따라서 제1 링 기어(300)와 제2 링 기어(500)가 서로 간에 축 방향으로의 이탈되는 것을 방지할 수 있다.As in the present embodiment, between the first ring gear 300 and the first disk portion 211 and between the second ring gear 500 and the second disk portion 221, the first rotating ball 400 When the second rotating ball 600 is disposed, even when components such as a carrier are omitted and the planetary gear 201 is implemented as a spur gear that is relatively easy to mold, the first ring gear 300 and the second The separation force acting in the direction in which the ring gear 500 moves away from each other can be suppressed. Specifically, the first rotating ball 400 is spaced between the first plate 330 of the first ring gear 300 and the planetary gear 201 and at the same time in close contact with the first rotating ball 400 interposed therebetween. to enable rotation, and the second rotating ball 600 separates them between the second plate 530 of the second ring gear 500 and the planetary gear 201 and at the same time rotates the second rotating ball 600. It can be placed in close contact with each other to enable rotation. Therefore, it is possible to prevent the first ring gear 300 and the second ring gear 500 from being separated from each other in the axial direction.

이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 다만 전술한 실시예와 동일하거나 극히 유사한 구성요소에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면 및 상세한 설명의 기재 내용으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. However, a description of components identical to or extremely similar to those of the foregoing embodiment will be omitted, which will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the accompanying drawings and detailed description.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치(12)의 분해사시도이다. 도 5는 도 4의 제1 디스크부(212)의 패턴층(212p)을 나타낸 사시도이다. 도 6은 도 4의 패턴층(212p)을 설명하기 위한 모식도이다.4 is an exploded perspective view of a power transmission device 12 according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view illustrating the pattern layer 212p of the first disk unit 212 of FIG. 4 . FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the pattern layer 212p of FIG. 4 .

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 동력 전달 장치(12)는 제1 링 기어(302), 유성 기어(202), 제1 회전 볼(400), 제2 링 기어(500), 제2 회전 볼(600), 및 썬 기어(102)를 포함하되, 유성 기어(202)의 제1 디스크부(212)가 마찰 기어로 구성된 점이 도 1 등의 실시예에 따른 동력 전달 장치(11)와 상이한 점이다.4 to 6, the power transmission device 12 according to the present embodiment includes a first ring gear 302, a planetary gear 202, a first rotating ball 400, and a second ring gear 500. , The second rotation ball 600, and the sun gear 102, but the first disk portion 212 of the planetary gear 202 is configured as a friction gear power transmission device according to the embodiment of FIG. 1 ( 11) is different.

따라서, 유성 기어(202)가 제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(221)를 연결하는 유성 샤프트(230)를 포함하고, 제1 링 기어(300)는 제1 링(310) 및 제1 플레이트(330)를 포함하고, 제2 링 기어(500)는 제2 링(510) 및 제2 플레이트(530)를 포함함은 전술한 바와 같다.Therefore, the planetary gear 202 includes a planetary shaft 230 connecting the first disk portion 211 and the second disk portion 221, and the first ring gear 300 includes the first ring 310 and As described above, the first plate 330 is included, and the second ring gear 500 includes the second ring 510 and the second plate 530 .

예시적인 실시예에서, 유성 기어(202)는 서로 상이한 최대 직경을 갖는 제1 디스크부(212) 및 제2 디스크부(221)를 포함하되, 제1 디스크부(212)의 외주면에는 마이크로 패턴 또는 마이크로 텍스쳐링을 포함하는 패턴층(212p)이 배치되고, 제2 디스크부(221)의 외주면은 산과 골이 형성되어 기어 구조를 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the planetary gear 202 includes a first disk portion 212 and a second disk portion 221 having different maximum diameters, but the outer circumferential surface of the first disk portion 212 has a micro pattern or The pattern layer 212p including microtexturing is disposed, and the outer circumferential surface of the second disk unit 221 may include a gear structure by forming peaks and valleys.

제1 디스크부(212)는 회전 디스크(212d) 및 회전 디스크(212d)의 외주면 상에 배치된 패턴층(212p)을 포함할 수 있다. 회전 디스크(212d)는 제1 디스크부(212)의 바디를 이루는 부분일 수 있다. 회전 디스크(212d)는 강도와 강성이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 회전 방향으로의 토크 전달에도 불구하고 형상의 변형이 적고, 우수한 내구성을 가질 수 있으면 회전 디스크(212d)의 재질은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 철, 구리, 크롬, 니켈, 알루미늄, 또는 이들의 합금 등으로 이루어질 수 있다. 다른 예를 들어, 회전 디스크(212d)는 폴리카보네이트 등의 플라스틱으로 이루어질 수도 있다.The first disk unit 212 may include a rotating disk 212d and a pattern layer 212p disposed on an outer circumferential surface of the rotating disk 212d. The rotating disk 212d may be a part constituting the body of the first disk unit 212 . The rotating disk 212d may be made of a material with high strength and rigidity. The material of the rotating disk 212d is not particularly limited as long as the deformation of the shape is small despite transmission of torque in the rotational direction and excellent durability is obtained, but, for example, iron, copper, chromium, nickel, aluminum, or any of these It may be made of an alloy or the like. For another example, the rotating disk 212d may be made of plastic such as polycarbonate.

패턴층(212p)은 회전 디스크(212d)에 비해 강도 및 강성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 패턴층(212p)은 소정의 유연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 패턴층(212p)은 실리콘계 수지, 아크릴레이트계 수지 또는 우레탄계 수지 등으로 이루어질 수 있다. 더 구체적인 예를 들어, 패턴층(212p)은 폴리우레탄아크릴레이트, 폴리디메틸실록산, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또, 패턴층(212p)의 모듈러스는 약 100MPa 내지 800MPa, 또는 약 200MPa 내지 700MPa, 또는 약 300MPa 내지 600MPa, 또는 약 400MPa 내지 500MPa일 수 있다. 패턴층(212p)이 상기 범위에 있는 모듈러스를 가질 경우 후술할 것과 같이 외력에 의해 용이한 형성 변형이 발생하면서도 외력이 제거될 경우 소정의 탄성을 가지고 최초 형상으로 원복될 수 있다. 또한 제1 디스크부(212)의 반복 회전과 마찰 및 접지에도 불구하고 상대적으로 우수한 내구성을 가질 수 있다.The pattern layer 212p may be made of a material having lower strength and rigidity than that of the rotating disk 212d. That is, the pattern layer 212p may be made of a material having a predetermined flexibility. Specifically, the pattern layer 212p may be made of a silicone-based resin, an acrylate-based resin, or a urethane-based resin. For more specific examples, the pattern layer 212p may include polyurethane acrylate, polydimethylsiloxane, polyethylene terephthalate, polyurethane, polyethylene naphthalate, or a combination thereof. Also, the modulus of the pattern layer 212p may be about 100 MPa to 800 MPa, or about 200 MPa to 700 MPa, or about 300 MPa to 600 MPa, or about 400 MPa to 500 MPa. When the pattern layer 212p has a modulus within the above range, it can be easily formed and deformed by an external force as will be described later, but can return to its initial shape with a predetermined elasticity when the external force is removed. In addition, it may have relatively excellent durability despite repeated rotation of the first disk unit 212 and friction and grounding.

본 실시예에 따른 동력 전달 장치(12)의 제1 디스크부(212)는 썬 기어(102) 및 제1 링 기어(302)와 각각 외접 및 내접하여 마찰 기어와 같이 기능할 수 있다. 이를 위해 썬 기어(102)와 제1 링(312)의 표면은 패턴층(212p)과의 마찰이 용이한 재질로 이루어질 수 있다.The first disk portion 212 of the power transmission device 12 according to the present embodiment may function like a friction gear by externally and internally contacting the sun gear 102 and the first ring gear 302, respectively. To this end, surfaces of the sun gear 102 and the first ring 312 may be made of a material that easily rubs against the pattern layer 212p.

구체적으로, 제1 디스크부(212)와 썬 기어(102), 및 제1 디스크부(212)와 제1 링 기어(302)는 각각 적어도 부분적으로 맞닿아 접지면(contact patch, tread patch)을 형성할 수 있다. 또, 상기 접지면에서 패턴층(212p)은 썬 기어(102) 또는 제1 링 기어(302)에 의해 맞닿는 면적이 증가하도록 형상이 변형될 수 있다.Specifically, the first disk portion 212 and the sun gear 102, and the first disk portion 212 and the first ring gear 302 are at least partially in contact with each other to form a contact patch (tread patch). can form In addition, the shape of the pattern layer 212p on the ground surface may be deformed to increase the contact area by the sun gear 102 or the first ring gear 302 .

예시적인 실시예에서, 패턴층(212p)은 베이스층(212a) 및 복수의 돌출 패턴(212b)을 포함할 수 있다. 베이스층(212a) 및 돌출 패턴(212b)은 서로 물리적 경계 없이 일체로 이루어질 수 있다. 베이스층(212a)은 회전 디스크(212d)의 외주 표면을 회전 방향으로 완전히 커버할 수 있다. 또, 베이스층(212a)은 복수의 돌출 패턴(212b)들을 연결하는 하층 부분일 수 있다. 서로 이격된 돌출 패턴(212b) 사이에는 베이스층(212a)의 상면이 부분적으로 노출된 상태일 수 있다. In an exemplary embodiment, the pattern layer 212p may include a base layer 212a and a plurality of protruding patterns 212b. The base layer 212a and the protrusion pattern 212b may be integrally formed without physical boundaries. The base layer 212a may completely cover the outer circumferential surface of the rotating disk 212d in the rotational direction. Also, the base layer 212a may be a lower layer portion connecting the plurality of protruding patterns 212b. An upper surface of the base layer 212a may be partially exposed between the protruding patterns 212b spaced apart from each other.

돌출 패턴(212b)은 베이스층(212a)으로부터 외주 방향으로 돌출된 구조물 부분일 수 있다. 돌출 패턴(212b)은 패턴층(212p) 표면의 패턴을 형성하거나 텍스쳐링을 형성할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 돌출 패턴(212b)의 높이(H)는 제1 디스크부(212)의 접지력을 높이기 위해 매우 중요한 요소일 수 있다. 도 6에 도시된 것과 같이 제1 디스크부(212)와 제1 링(312)의 접지 영역에서 돌출 패턴(212b)들은 기울어지거나 눕도록 변형되며, 이에 따라 돌출 패턴(212b)의 높이(H)에 대략 상응하는 부분이 표면적 향상에 기여하게 된다. 이러한 관점에서 돌출 패턴(212b)의 높이(H)는 약 1.0㎛ 내지 3,000㎛, 또는 약 1.0㎛ 내지 2,000㎛, 또는 약 1.0㎛ 내지 1,000㎛, 또는 약 2.0㎛ 내지 900㎛, 또는 약 3.0㎛ 내지 800㎛, 또는 약 4.0㎛ 내지 700㎛, 또는 약 5.0㎛ 내지 600㎛, 또는 약 6.0㎛ 내지 500㎛, 또는 약 7.0㎛ 내지 400㎛, 또는 약 8.0㎛ 내지 300㎛, 또는 약 9.0㎛ 내지 200㎛, 또는 약 10㎛ 내지 100㎛, 또는 약 10㎛ 내지 90㎛, 또는 약 10㎛ 내지 80㎛, 또는 약 10㎛ 내지 70㎛, 또는 약 10㎛ 내지 60㎛, 또는 약 10㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 돌출 패턴(212b)의 높이(H)가 1.0㎛ 보다 작으면 돌출 패턴(212b)의 형상 변형이 발생하기 어렵고, 발생하더라도 표면적 증가에 기여하기 어려울 수 있다. 반면 돌출 패턴(212b)의 높이(H)가 3,000㎛ 보다 크면 마찰 저항이 증가하여 동력 전달 효율이 감소할 수 있다.The protruding pattern 212b may be a structure portion protruding from the base layer 212a in an outer circumferential direction. The protrusion pattern 212b may form a pattern or texturing of the surface of the pattern layer 212p. In this embodiment, the height H of the protruding pattern 212b may be a very important factor in increasing the gripping force of the first disk unit 212 . As shown in FIG. 6, the protruding patterns 212b are deformed to tilt or lie down in the ground area of the first disk portion 212 and the first ring 312, and accordingly, the height (H) of the protruding patterns 212b A portion approximately corresponding to contributes to the surface area improvement. From this point of view, the height H of the protrusion pattern 212b is about 1.0 μm to 3,000 μm, or about 1.0 μm to 2,000 μm, or about 1.0 μm to 1,000 μm, or about 2.0 μm to 900 μm, or about 3.0 μm to about 3.0 μm. 800 μm, or about 4.0 μm to 700 μm, or about 5.0 μm to 600 μm, or about 6.0 μm to 500 μm, or about 7.0 μm to 400 μm, or about 8.0 μm to 300 μm, or about 9.0 μm to 200 μm , or about 10 μm to 100 μm, or about 10 μm to 90 μm, or about 10 μm to 80 μm, or about 10 μm to 70 μm, or about 10 μm to 60 μm, or about 10 μm to 50 μm. have. When the height H of the protruding pattern 212b is less than 1.0 μm, deformation of the shape of the protruding pattern 212b is difficult to occur, and even if it occurs, it may be difficult to contribute to an increase in the surface area. On the other hand, when the height H of the protruding pattern 212b is greater than 3,000 μm, frictional resistance may increase and power transmission efficiency may decrease.

예시적인 실시예에서, 돌출 패턴(212b)은 대략 사각뿔대 형상을 가질 수 있다. 즉, 돌출 패턴(212b)의 측면은 회전 방향 및 두께 방향으로 기울어진 상태일 수 있다. 이에 따라 돌출 패턴(212b)의 상부에서의 폭 및/또는 두께와 하부에서의 폭 및/또는 두께는 상이할 수 있다. 돌출 패턴(212b)의 측면을 기울어지도록 구성하여 돌출 패턴(212b)의 기울어짐 변형을 용이하게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 돌출 패턴(212b)은 대략 원뿔대, 삼각뿔대 등의 형상을 갖거나, 또는 원뿔, 삼각뿔, 또는 사각뿔 등의 뿔 형상을 가질 수도 있다.In an exemplary embodiment, the protruding pattern 212b may have a substantially quadrangular truncated pyramid shape. That is, the side surface of the protruding pattern 212b may be inclined in the rotation direction and the thickness direction. Accordingly, the width and/or thickness of the upper portion of the protruding pattern 212b may be different from the width and/or thickness of the lower portion of the protruding pattern 212b. The inclined deformation of the protruding pattern 212b may be facilitated by configuring the side surface of the protruding pattern 212b to be inclined. In another embodiment, the protruding pattern 212b may have a shape of a truncated cone, a triangular pyramid, or the like, or a cone shape, such as a cone, a triangular pyramid, or a quadrangular pyramid.

돌출 패턴(212b)의 회전 방향으로의 하부폭(Wmax)은 돌출 패턴(212b)의 최대 폭을 형성할 수 있다. 또, 돌출 패턴(212b)의 하부폭(Wmax)은 높이(H) 보다 작을 수 있다. 돌출 패턴(212b)의 하부폭(Wmax)은 약 300㎛ 이하, 또는 약 200㎛ 이하, 또는 약 100㎛ 이하, 또는 약 50㎛ 이하, 또는 약 40㎛ 이하, 또는 약 30㎛ 이하, 또는 약 20㎛ 이하, 또는 약 10㎛ 이하일 수 있다. 돌출 패턴(212b)의 하부폭(Wmax)이 지나치게 크면 돌출 패턴(212b)의 회전 방향으로의 기울어짐 변형이 용이하지 않거나, 기울어짐 변형에 따라 돌출 패턴(212b)에 손상이 발생할 수 있다. 돌출 패턴(212b)의 하부폭(W_max)의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 약 0.1㎛ 이상, 또는 약 0.2㎛ 이상, 또는 약 0.4㎛ 이상, 또는 약 0.6㎛ 이상, 또는 약 0.8㎛ 이상, 또는 약 1.0㎛ 이상일 수 있다. 돌출 패턴(212b)의 하부폭(Wmax)이 지나치게 작으면 돌출 패턴(212b)의 내구성이 저하되고 반복 회전에 따라 돌출 패턴(212b)이 베이스층(212a)으로부터 탈락되는 등의 손상될 수 있다. 따라서 돌출 패턴(212b)의 하부폭(Wmax)의 하한은 돌출 패턴(212b)의 재질 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.The lower width Wmax of the protrusion pattern 212b in the rotation direction may form the maximum width of the protrusion pattern 212b. Also, the lower width Wmax of the protruding pattern 212b may be smaller than the height H. The lower width Wmax of the protruding pattern 212b is about 300 μm or less, or about 200 μm or less, or about 100 μm or less, or about 50 μm or less, or about 40 μm or less, or about 30 μm or less, or about 20 μm or less It may be less than a micron, or less than about 10 microns. If the lower width Wmax of the protruding pattern 212b is too large, it is not easy to tilt the protruding pattern 212b in the rotational direction, or damage may occur to the protruding pattern 212b due to the tilting deformation. The lower limit of the lower width (W _max ) of the protrusion pattern 212b is not particularly limited, but is, for example, about 0.1 μm or more, or about 0.2 μm or more, or about 0.4 μm or more, or about 0.6 μm or more, or about 0.8 μm or more. or more, or about 1.0 μm or more. If the lower width (Wmax) of the protruding pattern 212b is too small, the durability of the protruding pattern 212b may deteriorate and the protruding pattern 212b may be detached from the base layer 212a or damaged due to repeated rotation. Therefore, the lower limit of the lower width Wmax of the protruding pattern 212b may be appropriately selected in consideration of the material of the protruding pattern 212b.

또, 돌출 패턴(212b)의 회전 방향으로의 상부폭(Wmin)은 돌출 패턴(212b)의 회전 방향으로의 최소폭을 형성할 수 있다. 즉, 상부폭(Wmin)은 하부폭(Wmax) 보다 작을 수 있다. 예를 들어 돌출 패턴(212b)의 상부폭(Wmin)은 약 200㎛ 이하, 또는 약 100㎛ 이하, 또는 약 50㎛ 이하, 또는 약 40㎛ 이하, 또는 약 30㎛ 이하, 또는 약 20㎛ 이하, 또는 약 10㎛ 이하일 수 있다.Also, the upper width Wmin of the protrusion pattern 212b in the rotation direction may form a minimum width in the rotation direction of the protrusion pattern 212b. That is, the upper width Wmin may be smaller than the lower width Wmax. For example, the upper width Wmin of the protrusion pattern 212b is about 200 μm or less, or about 100 μm or less, or about 50 μm or less, or about 40 μm or less, or about 30 μm or less, or about 20 μm or less, Or it may be about 10 μm or less.

한편, 돌출 패턴(212b)의 두께 방향으로의 하부 두께(Tmax)는 돌출 패턴(212b)의 두께 방향으로의 최대 두께를 형성할 수 있다. 또, 돌출 패턴(212b)의 하부 두께(Tmax)는 높이(H) 보다 작을 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 비제한적인 예를 들어, 돌출 패턴(212b)의 하부 두께(Tmax)는 약 300㎛ 이하, 또는 약 200㎛ 이하, 또는 약 100㎛ 이하, 또는 약 50㎛ 이하, 또는 약 40㎛ 이하, 또는 약 30㎛ 이하, 또는 약 20㎛ 이하, 또는 약 10㎛ 이하일 수 있다. 돌출 패턴(212b)의 하부 두께(Tmax)의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 약 0.1㎛ 이상, 또는 약 0.2㎛ 이상, 또는 약 0.4㎛ 이상, 또는 약 0.6㎛ 이상, 또는 약 0.8㎛ 이상, 또는 약 1.0㎛ 이상일 수 있다. 돌출 패턴(212b)의 하부 두께(Tmax)의 하한은 돌출 패턴(212b)의 재질 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.Meanwhile, the lower thickness Tmax of the protrusion pattern 212b in the thickness direction may form the maximum thickness of the protrusion pattern 212b in the thickness direction. Also, the lower thickness Tmax of the protruding pattern 212b may be smaller than the height H, but the present invention is not limited thereto. For non-limiting examples, the lower thickness Tmax of the protruding pattern 212b is about 300 μm or less, or about 200 μm or less, or about 100 μm or less, or about 50 μm or less, or about 40 μm or less, or about 30 μm or less, or about 20 μm or less, or about 10 μm or less. The lower limit of the lower thickness Tmax of the protrusion pattern 212b is not particularly limited, but is, for example, about 0.1 μm or more, or about 0.2 μm or more, or about 0.4 μm or more, or about 0.6 μm or more, or about 0.8 μm or more. , or about 1.0 μm or more. The lower limit of the lower thickness Tmax of the protruding pattern 212b may be appropriately selected in consideration of the material of the protruding pattern 212b.

또, 돌출 패턴(212b)의 두께 방향으로의 상부 두께(Tmin)는 돌출 패턴(212b)의 두께 방향으로의 최소 두께를 형성할 수 있다. 즉, 상부 두께(Tmin)는 하부 두께(Tmax) 보다 작을 수 있다. 예를 들어, 돌출 패턴(212b)의 상부 두께(Tmin)는 약 200㎛ 이하, 또는 약 100㎛ 이하, 또는 약 50㎛ 이하, 또는 약 40㎛ 이하, 또는 약 30㎛ 이하, 또는 약 20㎛ 이하, 또는 약 10㎛ 이하일 수 있다.In addition, the upper thickness Tmin of the protruding pattern 212b in the thickness direction may form a minimum thickness of the protruding pattern 212b in the thickness direction. That is, the upper thickness Tmin may be smaller than the lower thickness Tmax. For example, the upper thickness Tmin of the protrusion pattern 212b is about 200 μm or less, or about 100 μm or less, or about 50 μm or less, or about 40 μm or less, or about 30 μm or less, or about 20 μm or less. , or about 10 μm or less.

또, 몇몇 실시예에서 복수의 돌출 패턴(212b)은 회전 방향 및 두께 방향을 따라 이격 배치되며, 대략 규칙적인 배열을 가질 수 있다. 도 5는 복수의 돌출 패턴(212b)이 대략 격자 배열된 상태를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.Also, in some embodiments, the plurality of protruding patterns 212b are spaced apart along the rotation direction and the thickness direction, and may have a substantially regular arrangement. 5 illustrates a state in which a plurality of protruding patterns 212b are substantially lattice-arranged, it goes without saying that the present invention is not limited thereto.

돌출 패턴(212b)의 회전 방향으로의 제1 이격 거리(L1)는 돌출 패턴(212b)의 하부폭(Wmax)의 약 40% 이상, 또는 약 50% 이상일 수 있다. 제1 이격 거리(L1)가 지나치게 작을 경우 돌출 패턴(212b)이 회전 방향 측으로 기울어지는 변형이 발생하기 곤란하고, 기울어지더라도 표면적이 증가하는 효율이 감소할 수 있다. 또, 제1 이격 거리(L1)가 지나치게 작을 경우 기울어짐 변형에 따라 돌출 패턴(212b) 및 베이스층(212a)에 손상이 발생할 수 있다. 반면, 제1 이격 거리(L1)가 지나치게 크면 돌출 패턴(212b)의 전체적인 개수가 감소하고, 돌출 패턴(212b)의 변형에 따라 표면적이 증가하는 정도가 감소할 수 있다. 예를 들어, 제1 이격 거리(L1)의 상한은 돌출 패턴(212b)의 높이(H) 보다 작을 수 있다. 상세한 예를 들어, 제1 이격 거리(L1)의 상한은 약 2,500㎛, 또는 약 2,000㎛, 또는 약 1,500㎛, 또는 약 1,000㎛, 또는 약 900㎛, 또는 약 900㎛, 또는 약 700㎛, 또는 약 600㎛, 또는 약 500㎛, 또는 약 400㎛, 또는 약 300㎛, 또는 약 200㎛, 또는 약 100㎛일 수 있다.The first separation distance L1 of the protrusion pattern 212b in the rotation direction may be about 40% or more, or about 50% or more of the lower width Wmax of the protrusion pattern 212b. If the first separation distance L1 is too small, it is difficult for the protruding pattern 212b to be inclined in the rotational direction, and even if it is inclined, the efficiency of increasing the surface area may decrease. Also, when the first separation distance L1 is too small, damage may occur to the protruding pattern 212b and the base layer 212a due to tilt deformation. On the other hand, if the first separation distance L1 is excessively large, the total number of protruding patterns 212b may decrease, and the degree of increase in the surface area according to deformation of the protruding patterns 212b may decrease. For example, the upper limit of the first separation distance L1 may be smaller than the height H of the protrusion pattern 212b. For example, the upper limit of the first separation distance L1 is about 2,500 μm, or about 2,000 μm, or about 1,500 μm, or about 1,000 μm, or about 900 μm, or about 900 μm, or about 700 μm, or about 600 μm, or about 500 μm, or about 400 μm, or about 300 μm, or about 200 μm, or about 100 μm.

또, 돌출 패턴(212b)의 두께 방향으로의 제2 이격 거리(L2)는 약 1.0㎛ 내지 3,000㎛, 또는 약 1.0㎛ 내지 2,000㎛, 또는 약 1.0㎛ 내지 1,000㎛, 또는 약 2.0㎛ 내지 900㎛, 또는 약 3.0㎛ 내지 800㎛, 또는 약 4.0㎛ 내지 700㎛, 또는 약 5.0㎛ 내지 600㎛, 또는 약 6.0㎛ 내지 500㎛, 또는 약 7.0㎛ 내지 400㎛, 또는 약 8.0㎛ 내지 300㎛, 또는 약 9.0㎛ 내지 200㎛, 또는 약 10㎛ 내지 100㎛, 또는 약 10㎛ 내지 90㎛, 또는 약 10㎛ 내지 80㎛, 또는 약 10㎛ 내지 70㎛, 또는 약 10㎛ 내지 60㎛, 또는 약 10㎛ 내지 50㎛일 수 있다.In addition, the second separation distance L2 of the protrusion pattern 212b in the thickness direction is about 1.0 μm to 3,000 μm, or about 1.0 μm to 2,000 μm, or about 1.0 μm to 1,000 μm, or about 2.0 μm to 900 μm. , or about 3.0 μm to 800 μm, or about 4.0 μm to 700 μm, or about 5.0 μm to 600 μm, or about 6.0 μm to 500 μm, or about 7.0 μm to 400 μm, or about 8.0 μm to 300 μm, or about 9.0 μm to 200 μm, or about 10 μm to 100 μm, or about 10 μm to 90 μm, or about 10 μm to 80 μm, or about 10 μm to 70 μm, or about 10 μm to 60 μm, or about 10 μm It may be ㎛ to 50㎛.

본 실시예에 따른 돌출 패턴(212b)은 마이크로 사이즈를 갖는 구조물일 수 있다. 또, 소정의 유연성을 가지고 외력에 의해 회전 방향으로의 형상 변형이 용이하되 우수한 내구성을 갖도록 설계될 수 있다. 이에 따라 돌출 패턴(212b)이 기울어져 타 회전체와 접하는 표면적이 증가하고, 증가한 표면적에 의해 반데르발스 힘 등 인력이 증가할 수 있다. 즉, 패턴층(120)의 돌출 패턴(212b)의 측면은 타 회전체와의 증가된 인력을 가지기 때문에 마찰력 내지는 접지력이 증가하고, 손실되는 동력을 최소화하면서 동력을 전달할 수 있다. The protrusion pattern 212b according to the present embodiment may be a structure having a micro size. In addition, it may be designed to have a predetermined flexibility and to be easily deformed in a rotational direction by an external force, but to have excellent durability. Accordingly, the protruding pattern 212b is tilted so that the surface area in contact with the other rotating body increases, and the increased surface area may increase attractive forces such as van der Waals force. That is, since the side surface of the protruding pattern 212b of the pattern layer 120 has an increased attractive force with other rotating bodies, frictional force or gripping force increases, and power can be transmitted while minimizing power loss.

또, 제1 디스크부(212)와 타 회전체, 예컨대 썬 기어(102) 또는 제1 링(312) 간의 회전 비율, 즉 기어비가 최초 의도된 대로 동작하는 것을 담보할 수 있다. 본 실시예에 따른 동력 전달 장치(12)의 동력 전달 효율은 약 60% 이상, 또는 약 70% 이상, 또는 약 80% 이상, 또는 약 90% 이상, 또는 약 95% 이상일 수 있다.In addition, it is possible to ensure that the rotation ratio between the first disk unit 212 and another rotating body, for example, the sun gear 102 or the first ring 312, that is, the gear ratio operates as originally intended. The power transmission efficiency of the power transmission device 12 according to the present embodiment may be about 60% or more, or about 70% or more, or about 80% or more, or about 90% or more, or about 95% or more.

도면으로 표현하지 않았으나, 다른 실시예에서 돌출 패턴(212b)은 측면 뿐 아니라 상면도 기울어진 형상이거나, 또는 일 측면은 베이스층(212a)과 예각을 이루되 다른 측면은 베이스층(212a)과 둔각을 이루도록 기울어진 형상일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 디스크부(212) 뿐 아니라 썬 기어(102)의 표면 및/또는 제1 링(312)의 내측면에 패턴층이 형성되거나, 또는 제1 디스크부(212)는 패턴층을 갖지 않고 썬 기어(102)의 외측면 및 제1 링(312)의 내측면에 패턴층이 형성될 수도 있다.Although not represented in the drawing, in another embodiment, the protruding pattern 212b has a shape with an inclined top surface as well as a side surface, or one side has an acute angle with the base layer 212a, but the other side has an obtuse angle with the base layer 212a. It may be an inclined shape to achieve. In another embodiment, a pattern layer is formed not only on the first disk portion 212 but also on the surface of the sun gear 102 and/or the inner surface of the first ring 312, or the first disk portion 212 A pattern layer may be formed on the outer surface of the sun gear 102 and the inner surface of the first ring 312 without having a pattern layer.

본 실시예에 따른 동력 전달 장치(12)는 동력 입력단에서 동력 출력단의 경로 내에 마찰 기어를 포함할 수 있다. 또, 일반적인 마찰 기어와 달리 마이크로 사이즈의 복수의 돌출 패턴(212b)들을 포함하는 마이크로 패터닝 구조를 구성하여 구름 저항을 최소화함과 동시에 회전체 간에 작용하는 인력을 최대화시켜 안정적인 접지를 가능하게 할 수 있다.The power transmission device 12 according to this embodiment may include a friction gear in a path from a power input end to a power output end. In addition, unlike general friction gears, a micro-patterning structure including a plurality of micro-sized protruding patterns 212b is configured to minimize rolling resistance and at the same time maximize the attractive force acting between rotating bodies to enable stable grounding. .

또한 동력 전달 장치(12)가 인간 협동 로봇 등에 적용되는 경우, 특히 로봇 아암에 사람의 신체가 끼이는 등 동력 출력단 측에서 의도치 않은 힘이 가해지는 경우 동력 입력단에서 전달되는 동력을 순간적으로 차단할 수 있다. 이를 통해 작업자의 사고를 방지하고 동력 전달 장치(12)의 구성요소에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the power transmission device 12 is applied to a human cooperative robot, etc., especially when an unintended force is applied from the power output end, such as a human body being caught in the robot arm, power transmitted from the power input end can be momentarily cut off. have. Through this, there is an effect of preventing accidents of workers and preventing damage to components of the power transmission device 12 from occurring.

제1 디스크부(212)의 제1 디스크면(미도시) 및 제2 디스크부(221)의 제2 디스크면(221s)에는 각각 제1 디스크 그루브(미도시)와 제2 디스크 그루브(221g)가 형성되고, 제1 플레이트(330)에 형성된 제1 그루브(330g)와 제1 디스크 그루브(미도시)에는 제1 회전 볼(400)이 삽입되며, 제2 플레이트(530)에 형성된 제2 그루브(미도시)와 제2 디스크 그루브(221g)에는 제2 회전 볼(600)이 삽입됨은 전술한 바와 같다.A first disk groove (not shown) and a second disk groove 221g are formed on the first disk surface (not shown) of the first disk unit 212 and the second disk surface 221s of the second disk unit 221, respectively. is formed, the first rotating ball 400 is inserted into the first groove 330g and the first disk groove (not shown) formed on the first plate 330, and the second groove formed on the second plate 530 (not shown) and the second rotary ball 600 are inserted into the second disc groove 221g as described above.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치(13)의 단면도로서, 도 3과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view of a power transmission device 13 according to another embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a position corresponding to FIG. 3 .

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 동력 전달 장치(13)는 제1 링 기어(300), 유성 기어(201), 제1 회전 볼(400), 제2 링 기어(503), 제2 회전 볼(600), 및 제1 썬 기어(100)를 포함하되, 제2 썬 기어(190)를 더 포함하는 점이 도 1 등의 실시예에 따른 동력 전달 장치(11)와 상이한 점이다.Referring to FIG. 7 , the power transmission device 13 according to the present embodiment includes a first ring gear 300, a planetary gear 201, a first rotating ball 400, a second ring gear 503, a second It includes the rotary ball 600 and the first sun gear 100, but is different from the power transmission device 11 according to the embodiment of FIG. 1 in that it further includes the second sun gear 190.

제1 링 기어(300)의 제1 플레이트(330)는 제1 홀(330h)을 가지고, 제1 썬 기어(100)의 샤프트가 삽입됨은 전술한 바와 같다. 예시적인 실시예에서, 제2 링 기어(503)의 제2 플레이트(533)는 제2 홀(533h)을 가지고, 제2 썬 기어(190)의 샤프트가 삽입될 수 있다. The first plate 330 of the first ring gear 300 has the first hole 330h, and the shaft of the first sun gear 100 is inserted as described above. In an exemplary embodiment, the second plate 533 of the second ring gear 503 has a second hole 533h, into which the shaft of the second sun gear 190 can be inserted.

제2 썬 기어(190)는 복수의 유성 기어(201), 구체적으로 제2 디스크부(221)와 외접할 수 있다. 제2 썬 기어(190)는 제1 회전축(axis1)을 중심으로 회전할 수 있다. 본 실시예에 따른 동력 전달 장치(13)는 제2 링 기어(503) 또는 제2 썬 기어(190)가 동력 출력단으로 기능할 수 있다.The second sun gear 190 may externally contact the plurality of planetary gears 201, specifically, the second disk unit 221. The second sun gear 190 may rotate about the first rotational axis axis1. In the power transmission device 13 according to the present embodiment, the second ring gear 503 or the second sun gear 190 may function as a power output stage.

유성 기어(201)가 제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(221)를 연결하는 유성 샤프트(230)를 포함하고, 제1 링 기어(300)는 제1 링(310) 및 제1 플레이트(330)를 포함하고, 제2 링 기어(500)는 제2 링(510) 및 제2 플레이트(533)를 포함함은 전술한 바와 같다.The planetary gear 201 includes a planetary shaft 230 connecting the first disk portion 211 and the second disk portion 221, and the first ring gear 300 includes the first ring 310 and the first The plate 330 is included, and the second ring gear 500 includes the second ring 510 and the second plate 533 as described above.

제1 디스크부(211)의 제1 디스크면(211s) 및 제2 디스크부(221)의 제2 디스크면(221s)에는 각각 제1 디스크 그루브(211g)와 제2 디스크 그루브(221g)가 형성되고, 제1 그루브(330g)와 제1 디스크 그루브(211g)에는 제1 회전 볼(400)이 삽입되며, 제2 그루브(533g)와 제2 디스크 그루브(221g)에는 제2 회전 볼(600)이 삽입됨은 전술한 바와 같다.A first disc groove 211g and a second disc groove 221g are formed on the first disc surface 211s of the first disc portion 211 and the second disc surface 221s of the second disc portion 221, respectively. The first rotation ball 400 is inserted into the first groove 330g and the first disk groove 211g, and the second rotation ball 600 is inserted into the second groove 533g and the second disk groove 221g. This insertion is as described above.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치(14)의 분해사시도이다. 도 9는 도 8의 B-B' 선을 따라 절개한 단면도이다.8 is an exploded perspective view of a power transmission device 14 according to another embodiment of the present invention. 9 is a cross-sectional view taken along line BB′ of FIG. 8 .

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 동력 전달 장치(14)의 유성 기어(204)는 제1 링 기어(300), 유성 기어(204), 제1 회전 볼(400), 제2 링 기어(504), 제1 썬 기어(100), 및 제2 썬 기어(194)를 포함하며, 유성 기어(204)는 제1 디스크부(211) 및 제2 디스크부(224)를 포함하되, 제2 디스크부(224)의 외주면은 테이퍼 형상을 갖는 점이 도 7의 실시예에 따른 동력 전달 장치(13)와 상이한 점이다. 또한, 제2 회전 볼(미도시)이 생략될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.8 and 9, the planetary gear 204 of the power transmission device 14 according to this embodiment includes a first ring gear 300, a planetary gear 204, a first rotating ball 400, It includes two ring gears 504, a first sun gear 100, and a second sun gear 194, and the planetary gear 204 includes a first disk portion 211 and a second disk portion 224. However, the outer circumferential surface of the second disk unit 224 is different from the power transmission device 13 according to the embodiment of FIG. 7 in that it has a tapered shape. Also, the second rotating ball (not shown) may be omitted, but the present invention is not limited thereto.

제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(224)는 서로 다른 직경, 예컨대 최대 직경을 가질 수 있다. 제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(224)의 외주면은 각각 산과 골이 형성되어 기어 구조를 포함할 수 있다. The first disk unit 211 and the second disk unit 224 may have different diameters, for example, maximum diameters. The outer circumferential surfaces of the first disk unit 211 and the second disk unit 224 may each include a gear structure with peaks and valleys formed thereon.

예시적인 실시예에서, 제1 디스크부(211)의 산의 연장 방향 또는 골의 연장 방향은 제1 디스크부(211)의 제2 회전축(axis2)과 실질적으로 평행한 방향일 수 있다. 반면, 제2 디스크부(224)의 산의 연장 방향 또는 골의 연장 방향은 제2 디스크부(224)의 제2 회전축(axis2)과 교차하는 방향일 수 있다. 구체적으로, 제2 디스크부(224)의 산과 골의 연장 방향은 제2 회전축(axis2)과 한점에서 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 제2 디스크부(224)는 산과 골의 연장 방향이 회전축(즉, 제2 회전축(axis2))과 한점에서 교차하도록 연장된다는 점에서, 산과 골의 연장 방향이 회전축과 교차하지 않는 방향인 헬리컬 기어와 차이가 있다.In an exemplary embodiment, an extension direction of a peak or a valley of the first disk portion 211 may be in a direction substantially parallel to the second rotational axis axis2 of the first disk portion 211 . On the other hand, the extension direction of the peak or the valley of the second disk portion 224 may be in a direction crossing the second rotational axis axis2 of the second disk portion 224 . Specifically, the extension direction of the crest and valley of the second disk portion 224 may extend in a direction crossing the second rotational axis axis2 at one point. That is, in the second disk unit 224 according to the present embodiment, in that the extension direction of the peaks and valleys extends to cross the rotation axis (ie, the second rotation axis axis2) at one point, the extension direction of the peaks and valleys is the same as the rotation axis. It is different from the helical gear, which is a direction that does not intersect.

본 실시예에 따른 동력 전달 장치(14)는 유성 기어(204)와 제2 링 기어(504) 사이에 배치되는 회전 볼을 생략한 대신에, 유성 기어(204)의 제2 디스크부(224)의 외주면이 경사를 갖도록 형성하여 제2 링 기어(504)에 제1 방향(X)으로 가해지는 힘을 억제할 수 있다. 구체적으로, 유성 기어(204)와 제2 링 기어(504) 사이에 작용하는 힘, 이에 따라 축 방향으로 발생하는 이탈을 방지하기 위해 제2 디스크부(224)의 직경은 제1 디스크부(211)에서 멀어지는 방향(도 9 기준 우측 방향)으로 갈수록 작아질 수 있다.In the power transmission device 14 according to the present embodiment, the second disk portion 224 of the planetary gear 204 is omitted instead of the rotating ball disposed between the planetary gear 204 and the second ring gear 504. It is possible to suppress the force applied to the second ring gear 504 in the first direction (X) by forming the outer circumferential surface to have an inclination. Specifically, in order to prevent the force acting between the planetary gear 204 and the second ring gear 504, and consequently, the separation occurring in the axial direction, the diameter of the second disk part 224 is the first disk part 211 ), it may decrease as it goes in a direction away from (rightward direction in FIG. 9).

제2 디스크부(224)의 산과 골의 연장 방향과 제2 회전축(axis2)의 방향이 이루는 사이각(θ)은 약 5도 내지 25도일 수 있다. 만일 사이각(θ)이 5도 보다 작으면 제2 링 기어(504)에 제1 방향(X)으로 가해지는 힘을 충분히 감소시킬 수 없다. 반면 사이각(θ)이 25도 보다 크면 동력 전달 효율이 급격하게 저하될 수 있다.An angle θ formed between the extension direction of the peak and valley of the second disk portion 224 and the direction of the second rotation axis axis2 may be about 5 degrees to about 25 degrees. If the angle between them (θ) is smaller than 5 degrees, the force applied to the second ring gear 504 in the first direction (X) cannot be sufficiently reduced. On the other hand, when the angle θ is greater than 25 degrees, power transmission efficiency may be rapidly reduced.

이에 따라 제2 링 기어(504)의 제2 링(514)의 내주면은 제2 디스크부(224)의 외주면과 상응하는 형상을 가질 수 있다. 즉, 제2 링(514)의 내주면은 산과 골을 포함하는 기어 구조를 가지되, 제2 링(514)의 내경은 제2 디스크부(224)에서 멀어지는 방향(도 9 기준 우측 방향)으로 갈수록 점차 작아질 수 있다. 마찬가지로, 제2 링(514)의 내주면에 형성된 산과 골의 연장 방향은 제2 링 기어(504)의 제1 회전축(axis1)과 한점에서 교차하도록 경사진 방향일 수 있다.Accordingly, the inner circumferential surface of the second ring 514 of the second ring gear 504 may have a shape corresponding to the outer circumferential surface of the second disk unit 224 . That is, the inner circumferential surface of the second ring 514 has a gear structure including peaks and valleys, and the inner diameter of the second ring 514 increases toward a direction away from the second disc portion 224 (rightward direction in FIG. 9). may gradually become smaller. Similarly, the extension direction of the ridges and valleys formed on the inner circumferential surface of the second ring 514 may be inclined to intersect the first rotational axis axis1 of the second ring gear 504 at one point.

또, 제2 썬 기어(194)의 외주면은 제2 디스크부(224)의 외주면과 상응하는 형상을 가질 수 있다. 즉, 제2 썬 기어(194)의 외주면은 산과 골을 포함하는 기어 구조를 가지되, 제2 썬 기어(194)의 외경은 제1 디스크부(221)에서 멀어지는 방향(도 9 기준 우측 방향)으로 갈수록 점차 커질 수 있다. 마찬가지로, 제2 썬 기어(194)의 외주면에 형성된 산과 골의 연장 방향은 제1 회전축(axis1)과 한점에서 교차하도록 경사진 방향일 수 있다.In addition, the outer circumferential surface of the second sun gear 194 may have a shape corresponding to that of the outer circumferential surface of the second disk unit 224 . That is, the outer circumferential surface of the second sun gear 194 has a gear structure including hills and valleys, and the outer diameter of the second sun gear 194 is in a direction away from the first disk portion 221 (rightward direction in FIG. 9). It can gradually increase as you go up. Similarly, the extension direction of the peaks and valleys formed on the outer circumferential surface of the second sun gear 194 may be inclined to intersect the first rotational axis axis1 at one point.

본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 유성 기어(204)가 제2 회전축(axis2)과 평행한 방향으로 연장된 산과 골을 갖는 제1 디스크부(211) 및 제2 회전축(axis2)과 교차하는 방향으로 연장된 산과 골을 갖는 제2 디스크부(224)를 포함하는 경우, 제1 디스크부(211)가 동력 입력단 측에 위치하고, 제2 디스크부(224)가 동력 출력단 측에 위치하는 것이 동력 전달 효율 측면에서 바람직할 수 있다. Although the present invention is not limited thereto, the planetary gear 204 has peaks and valleys extending in a direction parallel to the second rotational axis axis2 and a direction crossing the second rotational axis axis2. In the case of including the second disk portion 224 having peaks and valleys extending to , power is transmitted when the first disk portion 211 is located on the side of the power input end and the second disk portion 224 is located on the side of the power output end. This may be desirable in terms of efficiency.

즉, 동력 전달 장치(14)가 감속기인 경우, 제1 링 기어(300)의 내경은 제2 링 기어(504)의 내경 보다 크고, 제1 디스크부(211)의 최대 직경은 제2 디스크부(224)의 최대 직경 보다 클 수 있다. 만일 제1 디스크부가 경사진 외주면을 가지고, 제2 디스크부가 평기어로 구성되는 경우, 본 실시예에 비해 동력 전달 효율이 더 작을 수 있다.That is, when the power transmission device 14 is a reduction gear, the inner diameter of the first ring gear 300 is larger than the inner diameter of the second ring gear 504, and the maximum diameter of the first disc part 211 is the second disc part. (224) may be greater than the maximum diameter. If the first disk unit has an inclined outer circumferential surface and the second disk unit is configured with a spur gear, power transmission efficiency may be lower than that of the present embodiment.

유성 기어(204)가 제1 디스크부(211)와 제2 디스크부(224)를 연결하는 유성 샤프트(230)를 포함하고, 제1 링 기어(300)는 제1 링(310) 및 제1 플레이트(330)를 포함하고, 제2 링 기어(504)는 제2 링(514) 및 제2 플레이트(534)를 포함함은 전술한 바와 같다.The planetary gear 204 includes a planetary shaft 230 connecting the first disk portion 211 and the second disk portion 224, and the first ring gear 300 includes the first ring 310 and the first The plate 330 is included, and the second ring gear 504 includes the second ring 514 and the second plate 534 as described above.

제1 링 기어(300)의 제1 플레이트(330)는 제1 홀(330h)을 가지고, 제1 썬 기어(100)의 샤프트가 삽입되며, 제2 링 기어(504)의 제2 플레이트(534)는 제2 홀(533h)을 가지고, 제2 썬 기어(194)의 샤프트가 삽입됨은 전술한 바와 같다.The first plate 330 of the first ring gear 300 has a first hole 330h, into which the shaft of the first sun gear 100 is inserted, and the second plate 534 of the second ring gear 504. ) has a second hole 533h, and the shaft of the second sun gear 194 is inserted as described above.

제1 디스크부(211)의 제1 디스크면(211s)에는 각각 제1 디스크 그루브(211g) 가 형성되고, 제1 그루브(330g)와 제1 디스크 그루브(211g)에는 제1 회전 볼(400)이 삽입됨은 전술한 바와 같다.A first disk groove 211g is formed on the first disk surface 211s of the first disk portion 211, and a first rotating ball 400 is formed on the first groove 330g and the first disk groove 211g. This insertion is as described above.

또, 도 8은 제1 썬 기어(100) 및 유성 기어(204)의 제1 디스크부(211)가 치형 구조인 경우를 예시하고 있으나, 도 4와 같이 제1 썬 기어 및 제1 디스크부의 표면에 패턴층이 형성되어 마찰 기어로 적용될 수도 있음은 물론이다.In addition, FIG. 8 illustrates a case where the first disk portion 211 of the first sun gear 100 and the planetary gear 204 has a toothed structure, but as shown in FIG. 4, the surface of the first sun gear and the first disk portion It goes without saying that a pattern layer may be formed on and applied as a friction gear.

한편, 본 실시예에서 경사진 외주면을 갖는 제2 디스크부(224)와 제2 썬 기어(194)의 표면에 치형 구조가 형성된 경우를 예로 하고 있으나, 다른 실시예에서 경사진 외주면을 갖는 제2 디스크부와 제2 썬 기어의 외주면은 경사를 가지되, 치형 구조가 아니라 패턴층이 형성될 수도 있다.On the other hand, in this embodiment, the case where the tooth structure is formed on the surfaces of the second disk portion 224 and the second sun gear 194 having an inclined outer circumferential surface is taken as an example, but in another embodiment, the second disk portion 224 having an inclined outer circumferential surface The disk portion and the outer circumferential surface of the second sun gear have an inclination, but a pattern layer may be formed instead of a tooth structure.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치(15)의 분해사시도이다. 도 11은 도 10의 유성 기어(205)를 나타낸 사시도이다. 도 12는 도 10의 C-C' 선을 따라 절개한 단면도이다.10 is an exploded perspective view of a power transmission device 15 according to another embodiment of the present invention. FIG. 11 is a perspective view showing the planetary gear 205 of FIG. 10 . 12 is a cross-sectional view taken along the line C-C' of FIG. 10;

도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 동력 전달 장치(15)는 제1 링 기어(305), 유성 기어(205), 제2 링 기어(505), 제1 썬 기어(105), 및 제2 썬 기어(194)를 포함하며, 유성 기어(205)는 제1 디스크부(215) 및 제2 디스크부(225)를 포함하되, 유성 기어(205)는 제2 디스크부(225) 뿐 아니라 제1 디스크부(215) 또한 외주면이 테이퍼진 형상인 점이 도 8 등의 실시예에 따른 동력 전달 장치(14)와 상이한 점이다. 또한, 제1 회전 볼(미도시)이 생략될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.10 to 12, the power transmission device 15 according to the present embodiment includes a first ring gear 305, a planetary gear 205, a second ring gear 505, and a first sun gear 105. , And includes a second sun gear 194, the planetary gear 205 includes a first disk portion 215 and a second disk portion 225, the planetary gear 205 includes a second disk portion 225 ) as well as the fact that the outer circumferential surface of the first disk unit 215 is tapered, which is different from the power transmission device 14 according to the embodiment of FIG. 8 . In addition, the first rotating ball (not shown) may be omitted, but the present invention is not limited thereto.

제1 디스크부(215)와 제2 디스크부(225)는 서로 다른 직경, 예컨대 최대 직경을 가질 수 있다. 제1 디스크부(215)와 제2 디스크부(225)의 외주면은 각각 산과 골이 형성되어 기어 구조를 포함할 수 있다.The first disk unit 215 and the second disk unit 225 may have different diameters, for example, maximum diameters. The outer circumferential surfaces of the first disk unit 215 and the second disk unit 225 may each include a gear structure with peaks and valleys formed thereon.

예시적인 실시예에서, 제1 디스크부(215) 및 제2 디스크부(225)의 산과 골의 연장 방향은 각각 유성 기어(205)의 제2 회전축(axis2) 방향과 교차하는 방향일 수 있다. 구체적으로, 제1 디스크부(215)와 제2 디스크부(225)의 산과 골의 연장 방향은 각각 제2 회전축(axis2)과 한점에서 교차하는 방향으로 연장될 수 있다.In an exemplary embodiment, the extension directions of the peaks and valleys of the first disk unit 215 and the second disk unit 225 may be in directions crossing the direction of the second rotational axis axis2 of the planetary gear 205, respectively. Specifically, the extension directions of the peaks and valleys of the first disk unit 215 and the second disk unit 225 may each extend in directions crossing the second rotational axis axis2 at one point.

본 실시예에 따른 동력 전달 장치(15)는 유성 기어(205)와 제1 링 기어(305) 및 유성 기어(205)와 제2 링 기어(505) 사이에 배치되는 회전 볼을 생략한 대신에, 유성 기어(205)의 제1 디스크부(215)와 제2 디스크부(225)의 외주면이 경사를 갖도록 형성하여 제1 링 기어(305)와 제2 링 기어(505)에 제1 방향(X)으로 가해지는 힘을 억제할 수 있다. 구체적으로, 제1 디스크부(215)의 직경은 제2 디스크부(225)에서 멀어지는 방향(도 12 기준 좌측 방향)으로 갈수록 작아지고, 제2 디스크부(225)의 직경은 제1 디스크부(215)에서 멀어지는 방향(도 12 기준 우측 방향)으로 갈수록 작아질 수 있다.In the power transmission device 15 according to the present embodiment, the rotation balls disposed between the planetary gear 205 and the first ring gear 305 and the planetary gear 205 and the second ring gear 505 are omitted instead. , The outer peripheral surfaces of the first disk portion 215 and the second disk portion 225 of the planetary gear 205 are formed to have an inclination so that the first ring gear 305 and the second ring gear 505 are formed in the first direction ( The force exerted by X) can be suppressed. Specifically, the diameter of the first disk portion 215 decreases in a direction away from the second disk portion 225 (left direction in FIG. 12), and the diameter of the second disk portion 225 is the first disk portion ( 215) may decrease in a direction away from (right direction in FIG. 12).

제1 링 기어(305)의 제1 링(315)과 제2 링 기어(505)의 제2 링(515)의 내주면은 각각 제1 디스크부(215)와 제2 디스크부(225)의 외주면과 상응하는 형상을 가질 수 있다. 즉, 제1 링(315)과 제2 링(515)의 내주면은 각각 산과 골을 포함하는 기어 구조를 가지되, 테이퍼진 형상일 수 있다.The inner circumferential surfaces of the first ring 315 of the first ring gear 305 and the second ring 515 of the second ring gear 505 are the outer circumferential surfaces of the first disk portion 215 and the second disk portion 225, respectively. may have a shape corresponding to That is, the inner circumferential surfaces of the first ring 315 and the second ring 515 may each have a gear structure including peaks and valleys, but may have a tapered shape.

마찬가지로, 제1 썬 기어(105)와 제2 썬 기어(194)의 외주면은 각각 제1 디스크부(215)와 제2 디스크부(225)의 외주면과 상응하는 형상을 가질 수 있다. 즉, 제1 썬 기어(105)와 제2 썬 기어(194)의 외주면은 각각 산과 골을 포함하는 기어 구조를 가지되, 테이퍼진 형상일 수 있다.Similarly, the outer circumferential surfaces of the first sun gear 105 and the second sun gear 194 may have shapes corresponding to those of the first disk portion 215 and the second disk portion 225, respectively. That is, the outer circumferential surfaces of the first sun gear 105 and the second sun gear 194 may each have a gear structure including peaks and valleys, but may have a tapered shape.

몇몇 실시예에서, 제1 디스크부(215) 외주면의 경사 각도와 제2 디스크부(225) 외주면의 경사 각도는 상이할 수 있다. 예를 들어, 동력 전달 장치(15)가 감속기로서, 제1 디스크부(215)의 최대 직경이 제2 디스크부(225)의 최대 직경 보다 큰 경우, 제1 디스크부(215)의 산과 골의 연장 방향과 제2 회전축(axis2)의 방향이 이루는 제1 사이각(θ1)은 제2 디스크부(225)의 산과 골의 연장 방향과 제2 회전축(axis2)의 방향이 이루는 제2 사이각(θ2) 보다 작을 수 있다. 제1 사이각(θ1)과 제2 사이각(θ2)은 5도 내지 25도의 범위에 있음은 전술한 바와 같다.In some embodiments, an inclination angle of an outer circumferential surface of the first disk unit 215 may be different from an inclination angle of an outer circumferential surface of the second disk unit 225 . For example, when the power transmission device 15 is a speed reducer and the maximum diameter of the first disk part 215 is greater than the maximum diameter of the second disk part 225, the peak and valley of the first disk part 215 The first angle θ1 formed between the extension direction and the direction of the second rotation axis axis2 is the second angle between the extension direction of the peak and valley of the second disk portion 225 and the direction of the second rotation axis axis2 ( θ2) may be smaller. As described above, the first angle θ1 and the second angle θ2 are in the range of 5 degrees to 25 degrees.

본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 상대적으로 동력 입력단 측에 위치하는 제1 디스크부(215)의 제1 사이각(θ1)이 상대적으로 동력 출력단 측에 위치하는 제2 디스크부(225)의 제2 사이각(θ2) 보다 작은 것이, 그렇지 않은 경우에 비해 동력 전달 효율 측면에서 유리할 수 있다.Although the present invention is not limited thereto, the first angle θ1 of the first disc unit 215 located relatively at the power input end side is the second disc unit 225 located relatively at the power output end side. An angle smaller than the angle θ2 between 2 may be advantageous in terms of power transmission efficiency compared to other cases.

유성 기어(205)가 제1 디스크부(215)와 제2 디스크부(225)를 연결하는 유성 샤프트(230)를 포함하고, 제1 링 기어(305)는 제1 링(315) 및 제1 플레이트(335)를 포함하고, 제2 링 기어(505)는 제2 링(515) 및 제2 플레이트(535)를 포함함은 전술한 바와 같다.The planetary gear 205 includes a planetary shaft 230 connecting the first disk portion 215 and the second disk portion 225, and the first ring gear 305 includes the first ring 315 and the first The plate 335 is included, and the second ring gear 505 includes the second ring 515 and the second plate 535 as described above.

제1 링 기어(305)의 제1 플레이트(335)는 제1 홀(330h)을 가지고, 제1 썬 기어(105)의 샤프트가 삽입되며, 제2 링 기어(505)의 제2 플레이트(535)는 제2 홀(533h)을 가지고, 제2 썬 기어(194)의 샤프트가 삽입됨은 전술한 바와 같다.The first plate 335 of the first ring gear 305 has a first hole 330h, into which the shaft of the first sun gear 105 is inserted, and the second plate 535 of the second ring gear 505 ) has a second hole 533h, and the shaft of the second sun gear 194 is inserted as described above.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동력 전달 장치(16)의 단면도로서, 도 12와 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.13 is a cross-sectional view of a power transmission device 16 according to another embodiment of the present invention, showing a position corresponding to that of FIG. 12. Referring to FIG.

도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 동력 전달 장치(16)는 제1 링 기어(306), 유성 기어(205), 제2 링 기어(506), 제1 썬 기어(105), 및 제2 썬 기어(194)를 포함하며, 제1 링 기어(306)와 제2 링 기어(506)는 플레이트 없이, 링 자체가 링 기어로 구성된 점이 도 10 등의 실시예에 따른 동력 전달 장치(15)와 상이한 점이다.Referring to FIG. 13, the power transmission device 16 according to the present embodiment includes a first ring gear 306, a planetary gear 205, a second ring gear 506, a first sun gear 105, and It includes two sun gears 194, and the first ring gear 306 and the second ring gear 506 are composed of ring gears without plates, and the power transmission device 15 according to the embodiment of FIG. 10 etc. ) is different from

즉, 본 실시예에 따른 동력 전달 장치(16)의 제1 링 기어(306)와 제2 링 기어(506)는 제1 회전축(axis1) 및 제2 회전축(axis2)과 중첩하지 않을 수 있다. 이에 따라 동력 전달 장치(16)를 더욱 소형화하고 구성요소를 단순화할 수 있는 장점이 있다.That is, the first ring gear 306 and the second ring gear 506 of the power transmission device 16 according to the present embodiment may not overlap the first rotation axis axis1 and the second rotation axis axis2. Accordingly, there is an advantage in that the power transmission device 16 can be further miniaturized and components can be simplified.

또, 링 기어들이 플레이트를 불포함함에도 불구하고 유성 기어(205)와 제1 링 기어(306) 및 제2 링 기어(506)의 경사면을 이용하여 제1 방향(X)으로 가해지는 힘을 억제할 수 있는 효과가 있다.In addition, even though the ring gears do not include a plate, the force applied in the first direction (X) can be suppressed using the inclined surfaces of the planetary gear 205, the first ring gear 306, and the second ring gear 506 There are possible effects.

유성 기어(205)가 제1 디스크부(215)와 제2 디스크부(225)를 연결하는 유성 샤프트(230)를 포함함은 전술한 바와 같다As described above, the planetary gear 205 includes the planetary shaft 230 connecting the first disk unit 215 and the second disk unit 225.

이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to It will be appreciated that various modifications and applications not exemplified above are possible.

따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, it should be understood that the scope of the present invention includes modifications, equivalents, or substitutes of the technical ideas exemplified above. For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified and implemented. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

100: 제1 썬 기어
201: 유성 기어
300: 제1 링 기어
400: 제1 회전 볼
500: 제2 링 기어
600: 제2 회전 볼100: first sun gear
201: planetary gear
300: first ring gear
400: first rotating ball
500: second ring gear
600: second rotating ball

Claims

at least one planetary gear comprising a first disk portion having a first maximum diameter and a second disk portion having a second maximum diameter different from the first maximum diameter;
a first ring gear in internal contact with the first disk portion of the planetary gear; and
Including a second ring gear in internal contact with the second disk portion of the planetary gear,
The outer circumferential surface of the second disc portion includes a gear structure having peaks and valleys,
The peaks and valleys of the second disc portion extend in a direction different from the rotational axis of the planetary gear,
The power transmission device of claim 1 , wherein an angle between the extension direction of the peak and the extension direction of the valley of the second disk unit and the rotation axis direction of the planetary gear is between 5 degrees and 25 degrees.

According to claim 1,
The first ring gear includes a first ring contacting the outer circumferential surface of the first disk portion of the planetary gear, and a first plate facing the disk surface of the first disk portion of the planetary gear,
The second ring gear includes a second ring contacting an outer circumferential surface of the second disk portion of the planetary gear, and a second plate facing the disk surface of the second disk portion of the planetary gear.

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According to claim 1,
The extension direction of the mountain and the extension direction of the valley are directions intersecting the rotational axis direction of the planetary gear at one point.

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According to claim 1,
The rotation axis direction of the planetary gear is substantially parallel to the rotation axis direction of the first ring gear and the rotation axis direction of the second ring gear.

According to claim 1,
A diameter of the second disk portion decreases in a direction away from the first disk portion.

According to claim 1,
The inner circumferential surface of the second ring gear includes a gear structure having peaks and valleys,
The ridges and valleys of the second ring gear extend in an oblique direction with respect to the rotational axis of the second ring gear,
The power transmission device of claim 1 , wherein directions of extension of the ridges and troughs are directions intersecting the direction of the rotational axis of the second ring gear.

According to claim 2,
The inner diameter of the first ring is configured to be larger than the inner diameter of the second ring so that the power transmission device functions as a reducer,
A power transmission device in which power is transmitted from the planetary gear in the direction of the second ring gear.

According to claim 1,
The first disk portion of the planetary gear includes a pattern layer having a micropattern or texturing disposed on a surface thereof,
The pattern layer includes a plurality of micro patterns having a size of 3,000 μm or less,
The micro-pattern is a power transmission device made of a material having a deformable ductility so as to increase the surface area by tilting.

According to claim 1,
The first maximum diameter is greater than the second maximum diameter,
The peaks and valleys of the first disc portion extend in a direction different from the rotational axis of the planetary gear,
An angle formed between the extension direction of the mountain of the first disk part and the rotation axis direction of the planetary gear is smaller than the angle formed between the extension direction of the mountain of the second disk part and the rotation axis direction of the planetary gear.

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