KR19980017610A - Planetary gear reduction device using phase shift - Google Patents
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Abstract
입력축과 함께 회전하는 제1태양기어와 제1태양기어 주위에 복수의 제1유성기어를 등분배치하여 케이스에 고정된 제1유성캐리어와 제1유성기어가 내접하여 맞물리는 제1링기어를 보유하는 제1단순유성기어세트와, 제1단순유성기어세트의 제1태양기어와 동일한 축에 설치되는 제2태양기어와 제2태양기어 주위에 복수의 제2유성기어를 등분배치하며 출력축과 연결된 제2유성캐리어와 제2유성기어가 내접하여 맞물리고 제1단순유성기어세트의 제1링기어와 일체로 형성되는 제2링기어를 보유하는 제2단순유성기어세트를 포함하는 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치를 제공한다.A plurality of first planetary gears are equally arranged around the first sun gear and the first sun gear which rotates together with the input shaft to hold the first planetary gear fixed to the case and the first ring gear in which the first planetary gear is inscribed. A plurality of second planetary gears are disposed around the second sun gear and the second sun gear installed on the same axis as the first sun gear set of the first simple planetary gear set and the first sun gear of the first simple planetary gear set. A phase shift difference comprising a second simple planetary gear set having a second ring gear integrally engaged with the second planetary carrier and the second planetary gear and integrally formed with the first ring gear of the first simple planetary gear set; It provides a planetary gear reduction device.
제1단순유성기어세트의 제1링기어 지름과 제2단순유성기어세트의 제2링기어 지름을 다르게 형성하거나 제1단순유성기어세트의 제1태양기어 지름과 제2단순유성기어세트의 제2태양기어 지름을 다르게 형성하면, 입력단인 제1단순유성기어세트와 출력단인 제2단순유성기어세트의 감속비 및 잇수가 다르기 때문에 상대속도의 차이에 의해 발생하는 위상 차이에 의해 제2유성캐리어가 큰 감속비로 회전운동을 한다.The diameter of the first ring gear of the first simple planetary gear set and the diameter of the second ring gear of the second simple planetary gear set are different from each other, or the diameter of the first sun gear and the second simple planetary gear set of the first simple planetary gear set are different. 2 If the diameter of the sun gear is differently formed, the second planetary carrier is changed by the phase difference caused by the difference in relative speed because the reduction ratio and the number of teeth of the first simple planetary gear set as the input stage and the second simple planetary gear set as the output stage are different. Rotate with a large reduction ratio.
Description
본 발명은 제1단순유성기어세트 및 제2단순유성기어세트의 태양기어 및 내접링기어를 각각 다른 지름으로 일체형으로 형성하고 제1단순유성기어세트의 제1유성 캐리어를 고정하며 제2단순유성기어세트의 제2유성캐리어를 출력으로 하여 높은 감속비를 얻는 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치에 관한 것이다.According to the present invention, the sun gear and the internal ring gear of the first simple planetary gear set and the second simple planetary gear set are integrally formed with different diameters, respectively, and the first planetary carrier of the first simple planetary gear set is fixed and the second simple planetary The present invention relates to a planetary gear reduction apparatus using a phase shift difference that obtains a high reduction ratio by outputting a second planetary carrier of a gear set.
일반적으로 기계장치에 있어서 감속이 필요한 경우에 사용되는 감속장치로는 피니언기어를 조합한 감속장치와 워엄기어를 이용한 감속장치 및 유성기어를 이용한 감속장치 등이 있다.In general, the reduction gears used when deceleration is required in mechanical devices include reduction gears using pinion gears, reduction gears using worm gears, and reduction gears using planetary gears.
상기한 피니언기어를 조합한 감속장치에 있어서는 큰 감속비를 얻고자 할 때에는 많은 수의 부품이 소요되고 외형이 크게 되므로 설치공간이 크게 필요하며 제조원가가 상승한다는 문제가 있다.In the reduction gear combined with the above-described pinion gear, a large number of parts are required and a large appearance is required to obtain a large reduction ratio, which requires a large installation space and increases manufacturing costs.
또 상기한 워엄기어를 이용한 감속장치는 작은 크기에도 불구하고 큰 감속비를 얻을 수 있는 장점이 있으나 입력축과 출력축이 일치되지 않고 출력단에서 입력단으로 역전이 되지 않으며 마찰손실이 크다는 문제가 있다.In addition, the deceleration device using the worm gear has the advantage of obtaining a large reduction ratio despite the small size, but there is a problem that the input shaft and the output shaft does not match, does not reverse from the output stage to the input stage, and the friction loss is large.
그리고 가장 구조가 간단하면서도 큰 감속비를 얻을 수 있는 하모닉 드라이브 감속장치가 많이 사용되고 있으나 제조원가가 비싸고 큰 힘을 전달하는 데 문제가 있으며 소음발생이 많다는 문제가 있다.In addition, the harmonic drive reduction device which can obtain a large reduction ratio while having the simplest structure is widely used, but there is a problem that the manufacturing cost is expensive, there is a problem in transmitting a large force, and there are many noise occurrences.
따라서 큰 감속비를 얻기 위한 감속장치는 주로 유성기어를 이용한 감속장치를 사용한다. 상기한 유성기어를 이용한 감속장치는 하나의 단순유성기어세트로 이루어지는 단순유성기어 감속장치와 2단 이상의 단순유성기어세트로 이루어지는 복합유성기어 감속장치가 있다.Therefore, a reduction gear to obtain a large reduction ratio mainly uses a reduction gear using planetary gears. The reduction gear using the planetary gear includes a simple planetary gear reduction device consisting of one simple planetary gear set and a composite planetary gear reduction device consisting of two or more simple planetary gear sets.
상기한 단순유성기어 감속장치는 도 3에 나타낸 바와 같이, 입력축(2)에 연결되어 함께 회전하는 제1태양기어(8)와, 상기한 제1태양기어(8)의 외주에 복수의 제1유성기어(10)를 등분배치하며 출력축(4)과 연결되는 제1유성캐리어(12)와, 상기한 복수의 제1유성기어(10)가 내접하여 맞물리고 고정단으로 작용하는 제1링기어(6)로 이루어진다.As shown in FIG. 3, the simple planetary gear reduction apparatus includes a first sun gear 8 connected to the input shaft 2 and rotating together with a plurality of first sun gears on the outer circumference of the first sun gear 8. A first ring gear in which the planetary gear 10 is equally arranged and the first planetary carrier 12 connected to the output shaft 4 and the plurality of first planetary gears 10 are internally engaged and engaged as a fixed end. It consists of (6).
또 2단 이상의 단순유성기어세트로 이루어지는 상기한 복합유성기어 감속장치는 도 4에 나타낸 바와 같이, 입력축(2)에 연결되어 함께 회전하는 제1태양기어(8)와, 상기한 제1태양기어(8)의 외주에 복수의 제1유성기어(10)를 등분 배치하는 제1유성캐리어(12)와, 상기한 복수의 제1유성기어(10)가 내접하여 맞물리고 고정단으로 작용하는 제1링기어(6)를 보유하는 제1단순유성기어세트와, 상기한 제1단순유성기어세트의 제1유성캐리어(12)에 연결되어 함께 회전하는 제2태양기어(14)와, 상기한 제2태양기어(14)의 주위에 복수의 제2유성기어(16)를 등분배치하며 출력축(24)과 연결되는 제2유성케리어(2)와, 상기한 복수의 제2유성기어(16)가 내접하여 맞물리고 고정단으로 작용하는 제2링기어를 보유하는 제2단순유성기어세트로 이루어진다.In addition, the above-described complex planetary gear reduction device consisting of two or more simple planetary gear sets includes a first sun gear 8 connected to the input shaft 2 and rotating together, as shown in FIG. 4, and the first sun gear described above. A first planetary carrier 12 which equally arranges a plurality of first planetary gears 10 on the outer periphery of (8), and a plurality of first planetary gears 10 in engagement with each other and acting as a fixed end; A first simple planetary gear set having one ring gear 6, a second sun gear 14 connected to the first planetary carrier 12 of the first simple planetary gear set and rotating together; A second planetary carrier 2 connected to the output shaft 24 by equally arranging a plurality of second planetary gears 16 around the second sun gear 14 and the plurality of second planetary gears 16 described above. Is a second simple planetary gear set having a second ring gear which is inscribed in engagement and acts as a fixed end.
상기와 같이 구성되는 종래 유성기어를 이용한 감속장치의 감속비는 도 4에 나타낸 단순유성기어 감속장치의 경우에는 다음과 같이 얻어진다.The reduction ratio of the reduction gear using the conventional planetary gear configured as described above is obtained as follows in the case of the simple planetary gear reduction device shown in FIG.
먼저 입력단의 각속도 관계식을 구하면 다음 수학식 1과 같다.First, the angular velocity relation of the input stage is obtained as in Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
상기에서 ω1은 입력단의 각속도(=ωi) 즉 제1태양기어의 각속도, ω3은 제1링기어의 각속도, D1은 제1태양기어의 지름, D3은 제1링기어의 지름이다.Where ω 1 is the angular velocity of the input stage (= ω i ), that is, the angular velocity of the first sun gear, ω 3 is the angular velocity of the first ring gear, D 1 is the diameter of the first sun gear, and D 3 is the diameter of the first ring gear. to be.
다음으로 출력단의 각속도 관계식을 구하면 다음 수학식 2와 같다.Next, the relationship between the angular velocity of the output stage is given by Equation 2 below.
[수학식 2][Equation 2]
상기에서 ε은 기어의 속도비, ωc은 제1유성캐리어의 각속도 즉 출력단의 각속도이다.Ε is the speed ratio of the gear, ω c is the angular velocity of the first planetary carrier, that is, the angular velocity of the output stage.
상기한 수학식 2에 수학식 1을 대입하고 정리하면 다음의 수학식 3이 된다.Substituting Equation 1 into Equation 2 above and arranging it results in Equation 3 below.
[수학식 3][Equation 3]
따라서 감속비(R)는 다음의 수학식 4와 같이 나타내어진다.Therefore, the reduction ratio R is expressed by the following equation (4).
[수학식 4][Equation 4]
상기와 같인 구성되는 종래의 유성기어를 이용한 감속장치는 보다 큰 감속비를 얻기 위하여 2단 이상으로 구성할 경우에 있어서는 입력단과 출력단의 태양기어와 링기어를 각각 별도로 구성하고 있기 때문에 구조가 복잡하여지고 부피가 크게 된다는 문제가 있다.In the conventional planetary gear reduction device configured as described above, in the case of two or more stages in order to obtain a larger reduction ratio, the structure is complicated because the sun gear and the ring gear of the input stage and the output stage are configured separately. There is a problem that the volume becomes large.
또 여러 단계를 거쳐 동력이 전달되므로 동력전달효율이 낮으며, 소음 발생이 많다는 문제가 있다.In addition, since power is transmitted through several stages, power transmission efficiency is low, and there is a problem that a lot of noise is generated.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 입력단과 출력단의 태양기어와 링기어를 각각 다른 지름으로 일체형으로 형성한 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a planetary gear reduction apparatus using a phase shift difference in which a sun gear and a ring gear of an input end and an output end are integrally formed with different diameters.
본 발명 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치는 입력축과 함께 회전하는 제1태양기어와 상기한 제1태양기어 주위에 복수의 제1유성기어를 등분배치하며 케이스에 고정되 제1유성캐리어와 상기한 복수 제1유성기어가 내접하여 맞물리는 제1링기어를 보유하는 제1단순유성기어세트와, 상기한 제1단순유성기어세트의 제1태양기어와 동일한 축에 설치되는 제2태양기어와 상기한 제2태양기어 주위에 복수의 제2유성기어를 등분배치하며 출력축과 연결된 제2유성캐리어와 상기한 복수의 제2유성기어가 내접하여 맞물리고 상기한 제1단순유성기어세트의 제1링기어와 일체로 형성되는 제2링기어를 보유하는 제2단순유성기어세트를 포함한다.The planetary gear reduction apparatus using the phase shift difference according to the present invention is arranged in a case in which a plurality of first planetary gears are equally disposed around the first sun gear and the first sun gear rotating together with the input shaft, and the first planetary carrier is fixed to the case. A first simple planetary gear set having a first ring gear in which a plurality of first planetary gears are internally engaged and a second sun gear installed on the same axis as the first sun gear of the first simple planetary gear set; A plurality of second planetary gears are equally arranged around the second sun gear, and a second planetary carrier connected to an output shaft and the plurality of second planetary gears are internally engaged with each other to form a first planetary gear set. And a second simple planetary gear set having a second ring gear integrally formed with the ring gear.
상기한 제1단순유성기어세트의 제1링기어 지름과 상기한 제2단순유성기어세트의 제2링기어 지름을 다르게 형성하는 것이 바람직하다. 더욱이 상기한 제2링기어의 지름을 제1링기어의 지름보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.Preferably, the diameter of the first ring gear of the first simple planetary gear set and the diameter of the second ring gear of the second simple planetary gear set are different. Furthermore, it is preferable to form the diameter of the second ring gear smaller than the diameter of the first ring gear.
또 상기한 제1단순유성기어세트의 제1태양기어 지름과 상기한 제2단순유성기어세트의 제2태양기어 지름을 다르게 형성하는 것이 바람직하다. 더욱이 상기한 제2태양기어의 지름을 제1태양기어의 지름보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable to form the diameter of the first sun gear of the first simple planetary gear set and the diameter of the second sun gear of the second simple planetary gear set. Furthermore, it is preferable to form the diameter of the second sun gear larger than the diameter of the first sun gear.
도 1은 본 발명에 따른 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치의 일실시예를 나타내는 부분단면도.1 is a partial cross-sectional view showing an embodiment of a planetary gear reduction apparatus using a phase shift difference according to the present invention.
도2는 본 발명에 따른 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치의 다른 실시예를 나타내는 부분단면도.Figure 2 is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the planetary gear reduction apparatus using a phase shift difference according to the present invention.
도 3은 종래 단순 유성기어 감속장치를 나타내는 부분단면도.Figure 3 is a partial cross-sectional view showing a conventional simple planetary gear reduction device.
도 4는 종래 복합 유성기어 감속장치는 나타내는 부분단면도.Figure 4 is a partial cross-sectional view showing a conventional planetary gear reduction device.
다음으로 본 발명에 따른 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, the most preferred embodiment of the planetary gear reduction apparatus using the phase shift difference according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
먼저 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 위상 변위차를 이용한 유성 기어 감속장치의 일실시예는 입력축(32)와 함께 회전하는 제1태양기어(34)와 상기한 제1태양기어(34) 주위에 복수의 제1유성기어(36)를 등분배치하며 케이스(40)에 고정된 제1유성캐리어(37)와 상기한 복수의 제1유성기어(36)가 내접하여 맞물리는 제1링기어(38)을 보유하는 제1단순유성기어세트와, 상기한 제1단순유성기어세트의 제1태양기어(34)와 동리한 축에 설치되는 제2태양기어(44)와 상기한 제2태양기어(44) 주위에 복수의 제2유성기어(46)를 등분배치하며 출력측(42)과 연결된 제2유성캐리어(47)와 상기한 복수의 제2유성기어(46)가 내접하여 맞물리고 상기한 제1단순유성기어세트의 제1링기어(38)와 일체로 형성되는 제2링기어(48)를 보유하는 제2단순유성기어세트를 포함한다.First, as shown in FIG. 1, one embodiment of a planetary gear reduction apparatus using a phase shift difference according to the present invention includes a first sun gear 34 rotating together with an input shaft 32 and the first sun gear 34 described above. A first ring in which the plurality of first planetary gears 36 are equally arranged around the first planetary gear 36, and the first planetary carriers 37 fixed to the case 40 and the plurality of first planetary gears 36 are internally engaged with each other. A first simple planetary gear set having a gear 38; a second sun gear 44 provided at an axis identical to the first sun gear 34 of the first simple planetary gear set; and the second; A plurality of second planetary gears 46 are equally arranged around the sun gear 44, and the second planetary carrier 47 connected to the output side 42 and the plurality of second planetary gears 46 are internally engaged with each other. And a second simple planetary gear set having a second ring gear 48 integrally formed with the first ring gear 38 of the first simple planetary gear set.
상기한 제1단순유성기어세트의 제1태양기어(34) 지름과 상기한 제2단순유성기어세트의 제2태양기어(44) 지름을 같게 형성하고, 상기한 제1단순유성기어세트의 제1링기어(38) 지름과 상기한 제2단순유성기어세트의 제2링기어(48) 지름을 다르게 형성하는 것이 바람직하다. 더욱이 상기한 제2링기어(48)의 지름을 제1링기어(38)의 지름보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.The diameter of the first sun gear 34 of the first simple planetary gear set and the diameter of the second sun gear 44 of the second simple planetary gear set are the same, and the first of the first simple planetary gear sets It is preferable that the diameter of the first ring gear 38 and the diameter of the second ring gear 48 of the second simple planetary gear set are different. Furthermore, it is preferable to form the diameter of the second ring gear 48 smaller than the diameter of the first ring gear 38.
또 상기한 제1단순유성기어세트의 제1태양기어(34) 지름과 상기한 제2단순유성기어세트의 제2태양기어(44) 지름을 다르게 형성하고, 상기한 제1단순유성기어세트의 제1링기어(38) 지름과 상기한 제2단순유성기어세트의 제2링기어(48) 지름을 같게 형성하는 것이 바람직하다. 더욱이 상기한 제2태양기어(44)의 지름을 제1태양기어(34)의 지름보다 크게 형성하거나, 형성하는 것이 바람직하다.The diameter of the first sun gear 34 of the first simple planetary gear set and the diameter of the second sun gear 44 of the second simple planetary gear set are different from each other. Preferably, the diameter of the first ring gear 38 and the diameter of the second ring gear 48 of the second simple planetary gear set are the same. In addition, it is preferable to form or make the diameter of the second sun gear 44 larger than that of the first sun gear 34.
나아가서 상기한 제1단순유성기어세트의 제1태양기어(34) 지름과 상기한 제2단순유성기어세트의 제2태양기어(44) 지름을 다르게 형성하고, 상기한 제1단순유성기어세트의 제1링기어(38) 지름과 상기한 제2단순유성기어세트의 제2링기어(48) 지름을 다르게 형성하는 것이 바람직하다. 더욱이 상기한 제2태양기어(44)의 지름을 제1태양기어(34)의 지름보다 크게 형성하거나, 상기한 제2링기어(48)의 지름을 제1링기어(38)의 지름보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.Further, the diameter of the first sun gear 34 of the first simple planetary gear set and the diameter of the second sun gear 44 of the second simple planetary gear set are different from each other, and the diameter of the first simple planetary gear set is different. Preferably, the diameter of the first ring gear 38 and the diameter of the second ring gear 48 of the second simple planetary gear set are different. Furthermore, the diameter of the second sun gear 44 is larger than the diameter of the first sun gear 34 or the diameter of the second ring gear 48 is smaller than the diameter of the first ring gear 38. It is preferable to form.
다음으로 상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시에에 따른 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치의 작동과정을 설명한다.Next will be described the operation of the planetary gear reduction apparatus using the phase shift difference according to an embodiment of the present invention configured as described above.
먼저 입력축(32)을 일정한 각속도(ωi)로 회전시키게 되면, 입력축(32)에 연결된 제1단순유성기어세트의 제1태양기어(34)가 회전하고, 상기한 제1태양기어(34)와 맞물린 복수의 제1유성기어(36)가 회전하고, 상기한 제1유성기어(36)와 맞물린 제1링기어(38)가 일정한 감속비(R)로 회전하게 된다. 이 때 제1유성기어(36)에 설치된 제1유성캐리어(37)를 케이스(40)에 고정시켰기 때문에 제1유성기어(36)는 제자리에서 자전(공회전)만 하게 된다.First, when the input shaft 32 is rotated at a constant angular velocity ω i , the first sun gear 34 of the first simple planetary gear set connected to the input shaft 32 rotates, and the first sun gear 34 is described above. A plurality of first planetary gears 36 engaged with and rotates, and the first ring gear 38 meshed with the first planetary gears 36 rotates at a constant reduction ratio R. At this time, since the first planet carrier 37 installed in the first planet gear 36 is fixed to the case 40, the first planet gear 36 rotates only in place (idle).
상기와 같은 상태에서 동일한 입력축(32)에 2단으로 설치된 상기한 제2단순유성기어세트의 제2태양기어(44)는 상기한 제1단순유성기어세트의 제1태양기어(34)와 같은 각속도로 회전하고, 제1단순유성기어세트의 제1링기어(38)와 일체형으로 2단으로 형성된 제2단순유성기어세트의 제2링기어(48)는 상기한 제1링기어(38)와 같은 각속도로 회전한다.In the above state, the second sun gear 44 of the second simple planetary gear set installed in two stages on the same input shaft 32 is the same as the first sun gear 34 of the first simple planetary gear set described above. The second ring gear 48 of the second simple planetary gear set which rotates at an angular velocity and is formed in two stages integrally with the first ring gear 38 of the first simple planetary gear set is the first ring gear 38 described above. Rotate at the same angular velocity.
상기에서 제1태양기어(34)의 지름보다 제2태양기어(44)의 지름을 크게 형성하거나 제1링기어(38)의 지름보다 제2링기어(48)의 지름을 작게 형성하면, 제1태양기어(34)와 제1링기어(38) 사이의 감속비와 제2태양기어(44)와 제2링기어(48)의 감속비 즉 제1단순유성기어세트와 제2단순유성기어세트의 감속비가 다르게 되므로 상대속도 및 잇수(또는 지름)의 차이에 의해 위상차이가 발생하여 제2단순유성기어세트의 제2유성캐리어(47)에는 회전운동이 발생하고, 상기한 제2유성캐리어(47)에 연결된 출력측(42)이 큰 감속비로 회전하게 된다.When the diameter of the second sun gear 44 is made larger than the diameter of the first sun gear 34 or the diameter of the second ring gear 48 is smaller than the diameter of the first ring gear 38, The reduction ratio between the first sun gear 34 and the first ring gear 38 and the reduction ratio of the second sun gear 44 and the second ring gear 48, that is, the first simple planetary gear set and the second simple planetary gear set Since the reduction ratio is different, a phase difference occurs due to a difference in relative speed and number of teeth (or diameter), so that a rotational motion occurs in the second planet carrier 47 of the second simple planetary gear set, and the second planet carrier 47 is described. The output side 42 connected to) rotates at a large reduction ratio.
다음으로 상기와 같이 작동하는 본 발명의 일실시예에 따른 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치에서 얻어지는 감속비에 대하여 설명한다.Next, the reduction ratio obtained in the planetary gear reduction apparatus using the phase shift difference according to an embodiment of the present invention operating as described above will be described.
먼저 도 1에 나타낸 바와 같은 본 발명에 따른 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치의 일실시예에 있어서 입력단의 각속도 관계식은 다음 수학식 5와 같이 나타내어진다.First, in an embodiment of the planetary gear reduction apparatus using the phase shift difference according to the present invention as shown in FIG. 1, the angular velocity relational expression of the input stage is expressed by Equation 5 below.
[수학식 5][Equation 5]
상기에서 ω1i은 입력단의 각속도(=ωi) 즉 제1단순유성기어세트의 제1태양기어 각속도, ω3i은 제1단순유성기어세트의 제1링기어 각속도, D1i은 제1단순유성기어세트의 제1태양기어 지름, D3i은 제1단순유성기어세트의 제1링기어 지름이다.Ω 1i is the angular velocity of the input stage (= ω i ), that is, the angular velocity of the first sun gear of the first simple planetary gear set, ω 3i is the angular velocity of the first ring gear of the first simple planetary gear set, and D 1i is the first simple planetary The first sun gear diameter of the gear set, D 3i, is the first ring gear diameter of the first simple planetary gear set.
다음으로 출력단의 각속도 관계식을 구하면 다음 수학식 6과 같다.Next, the relationship between the angular velocity of the output stage is given by Equation 6 below.
[수학식 6][Equation 6]
상기에서 ε는 기어의 속도비, ωc는 제2단순유성기어세트의 제2유성캐리어 각속도 즉 출력단의 각속도, ω1o은 제2단순유성기어세트의 제2태양기어 각속도, ω3o은 제2단순유성기어세트의 제2링기어 각속도, D1o은 제2단순유성기어세트의 제2태양기어 지름, D3o은 제2단순유성기어세트의 제2링기어 지름이다.Ε is the speed ratio of the gear, ω c is the second planetary carrier angular velocity of the second simple planetary gear set, that is, the angular velocity of the output stage, ω 1o is the second sun gear angular velocity of the second simple planetary gear set, ω 3o is the second The second ring gear angular velocity of the simple planetary gear set, D 1o is the diameter of the second sun gear of the second simple planetary gear set, and D 3o is the diameter of the second ring gear of the second simple planetary gear set.
그런데 도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치의 일실시예는 입력단과 출력단인 상기한 제1단순유성기어세트와 제2단순유성기어세트의 제1태양기어와 제1링기어 및 제2태양기어와 제2링기어를 각각 일체형으로 형성하였기 때문에, 상기한 제1태양기어의 각속도(ω1i)와 제2태양기어의 각속도(ω1o)가 같고, 상기한 제1링기어의 각속도(ω3i)와 제2링기어의 각속도(ω3o)도 같다.However, as shown in FIG. 1, one embodiment of the planetary gear reduction apparatus using the phase shift difference according to the present invention includes a first sun gear of the first simple planetary gear set and the second simple planetary gear set, which are the input stage and the output stage. Since the first ring gear, the second sun gear and the second ring gear are integrally formed, the angular velocity ω 1i of the first sun gear and the angular velocity ω 1o of the second sun gear are the same. The angular velocity ω 3i of the first ring gear and the angular velocity ω 3o of the second ring gear are also the same.
따라서 상기한 수학식 5와 수학식 6에 있어서 ω1i=ω1o이고 ω3i=ω3o이므로 수학식 6에 수학식 5를 대입하고 정리하면 다음의 수학식 7이 된다.Therefore, in the above Equations 5 and 6, ω 1i = ω 1o and ω 3i = ω 3o, thus substituting Equation 5 into Equation 6 and arranging becomes Equation 7 below.
[수학식 7][Equation 7]
따라서 감속비(R)는 다음의 수학식 8과 같이 나타내어진다.Therefore, the reduction ratio R is expressed by the following expression (8).
[수학식 8][Equation 8]
상기한 수학식 8에서 제1단순유성기어세트 및 제2단순유성기어세트의 제1태양기어(34)와 제1링기어(38) 및 제2태양기어(44)와 제2링기어(48) 지름의 차이를 작게 할수록 감속비(R)는 더욱 크게 얻을 수 있음을 알 수 있다.In the above Equation 8, the first sun gear 34, the first ring gear 38, the second sun gear 44 and the second ring gear 48 of the first simple planetary gear set and the second simple planetary gear set are shown. It can be seen that the smaller the difference in diameter is, the larger the reduction ratio R can be obtained.
상기한 일실시예에 있어서, 예를 들어 제1단순유성기어세트의 제1태양기어(34) 잇수를 18, 제1단순유성기어세트의 제1유성기어(36) 잇수를 45, 제1단순유성기어세트의 제1링기어(38) 잇수를 108, 제2단순유성기어세트의 제2태양기어(44) 잇수를 18, 제2단순유성기어세트의 제2유성기어(46) 잇수를 36, 제2단순유성기어세트의 제2링기어(48) 잇수를 90으로 하였을 때의 감속비(R)는 기어의 지름과 잇수가 비례하므로 상기한 수학식 8의 지름 대신에 상기한 각각의 잇수를 대입하여 계산하면 다음 수학식 9와 같다.In one embodiment, for example, the number of teeth of the first sun gear 34 of the first simple planetary gear set is 18, the number of teeth of the first planetary gear 36 of the first simple planetary gear set is 45, and the first simple. The number of teeth of the first ring gear 38 of the planetary gear set is 108, the number of teeth of the second sun gear 44 of the second simple planetary gear set is 18, and the number of teeth of the second planetary gear 46 of the second simple planetary gear set is 36. When the number of teeth of the second ring gear 48 of the second simple planetary gear set is 90, the reduction ratio R is proportional to the diameter of the gear, so that the number of teeth described above is substituted instead of the diameter of Equation 8 above. Substituted and calculated as shown in Equation 9 below.
[수학식 9][Equation 9]
따라서 상기와 같은 잇수로 각각의 기어를 형성하면 입력에 대하여 36:1의 감속비를 얻을 수 있다.Therefore, if each gear is formed with the number of teeth as described above, a reduction ratio of 36: 1 can be obtained with respect to the input.
참고로 도 4에 나타낸 바와 같은 종래 복합유성기어 감속장치의 감속비(R)를 상기와 같은 잇수로 입력단과 출력단인 제1단순유성기어세트와 제2단순유성기어세트를 구성하였다고 가정하고 계산하면, 수학식 4로부터 제1단순유성기어세트의 1차 감속비 및 제2단순유성기어세트의 2차 감속비를 얻을 수 있다.For reference, if the reduction ratio R of the conventional hybrid planetary gear reduction apparatus as shown in FIG. 4 is calculated by assuming that the first stage planetary gear set and the second stage planetary gear set, which are input stages and output stages, are calculated with the same number of teeth, From Equation 4, the first reduction ratio of the first simple planetary gear set and the second reduction ratio of the second simple planetary gear set can be obtained.
즉 상기한 수학식 4에 상기한 제1단순유성기어세트와 제2단순유성기어세트 각각의 잇수를 대입하면, 제1단순유성기어세트의 1차 감속비는 2×18/(18+108)=2/7이고, 제2단순유성기어세트의 2차 감속비는 2×18/(18+90)=1/3이다. 따라서 최종 감속비(R)는 제1단순유성기어세트의 출력을 다시 제2단순유성기어세트의 입력으로 사용하기 때문에 상기한 1차 감속비와 2차 감속비의 곱으로 나타내어지고 2/21이므로 21:2로 감속된다.In other words, when the number of teeth of the first simple planetary gear set and the second simple planetary gear set is substituted in Equation 4, the first reduction ratio of the first simple planetary gear set is 2x18 / (18+ 108) = 2/7, and the second reduction ratio of the second simple planetary gear set is 2x18 / (18 + 90) = 1/3. Therefore, since the final reduction ratio R is used as the input of the second simple planetary gear set again as the input of the second simple planetary gear set, the final reduction ratio R is expressed as the product of the first reduction ratio and the second reduction ratio and is 21/2. To slow down.
상기에서 계산된 바와 같이 본 발명에 따른 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치가 2단으로 구성되었을 경우에 종래의 복합유성기어 감속장치보다 3배 이상의 큰 감속비를 얻을 수 있다.As described above, when the planetary gear reduction device using the phase shift difference according to the present invention is configured in two stages, it is possible to obtain a reduction ratio more than three times larger than that of the conventional compound planetary gear reduction device.
또 본 발명에 따른 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치의 다른 실시예는 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기한 일실시예의 제2단순유성기어세트의 제2유성캐리어(47)에 연결된 출력축(42)을 입력축(52)으로 하여 함께 회전하는 제3태양기어(54)와 상기한 제3태양기어(54) 외주에 복수의 제3유성기어(56)를 등분배치하며 출력축(62)이 연결되는 제3유성캐리어(57)와 상기한 복수의 제3유성기어(56)가 내접하여 맞물리고 고정단으로 작용하는 제3링기어(58)를 보유하는 제3단순유성기어세트를 포함한다.Another embodiment of the planetary gear reduction apparatus using the phase shift difference according to the present invention is shown in Figure 2, the output shaft 42 connected to the second planetary carrier 47 of the second simple planetary gear set of the embodiment described above The third sun gear 54 rotating together with the input shaft 52 and a plurality of third planetary gears 56 on the outer circumference of the third sun gear 54 and the output shaft 62 are connected. The third planetary carrier 57 and the plurality of third planetary gears 56 include a third simple planetary gear set having a third ring gear 58 which is internally in engagement with and acts as a fixed end.
상기한 다른 실시예에서는 제3링기어(58)를 케이스(60)에 고정한다.In another embodiment described above, the third ring gear 58 is fixed to the case 60.
상기와 달리 출력측(62)을 제3링기어(58)에 연결하고 제3유성캐리어(57)을 케이스(60)에 고정하는 것도 가능하다.Unlike the above, it is also possible to connect the output side 62 to the third ring gear 58 and to fix the third planet carrier 57 to the case 60.
더욱이 본 발명에 따른 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치는 큰 감속비를 얻기 위하여 상기한 일실시예를 2단 이상으로 연결하여 사용하는 것도 가능하고, 종래의 단순유성기어 감속장치를 연결하거나 복합유성기어 감속장치를 다단으로 연결하여 사용하는 것도 가능하다. 즉 단순유성기어세트를 다단으로 연결하여 사용하는 것도 가능하다.Furthermore, the planetary gear reduction device using the phase shift difference according to the present invention can be used by connecting the above-described embodiment in two or more stages in order to obtain a large reduction ratio. It is also possible to connect gear reduction devices in multiple stages. That is, it is also possible to use a simple planetary gear set connected in multiple stages.
그리고 케이스에 고정하여 고정단으로 작용하는 요소는 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 필요에 따라 유성캐리어 또는 태양기어나 링기어 어느 것이나 가능하다.The element fixed to the case and acting as a fixed end is not limited to the above-described embodiment, and any planetary carrier, a sun gear or a ring gear may be used as necessary.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.
상기와 같이 이루어지는 본 발명 위상 변위차를 이용한 유성기어 감속장치에 의하면, 입력단과 출력단인 제1단순유성기어세트와 제2단순유성기어세트의 제1태양기어와 제1링기어 및 제2태양기어와 제2링기어를 각각 일체형으로 형성하였기 때문에, 구조가 간단하고 부피가 작게된다.According to the planetary gear reduction apparatus using the phase shift difference according to the present invention, the first sun gear, the first ring gear, and the second sun gear of the first and second simple planetary gear sets, which are the input stage and the output stage, are provided. Since the and second ring gears are integrally formed, the structure is simple and the volume is small.
또 종래의 입력단과 출력단인 제1단순유성기어세트와 제2단순유성기어세트의 제1태양기어와 제1링기어 및 제2태양기어와 제2링기어를 각각 별도로 구성한 경우에 비하여 동력전달효율이 향상되고 소음발생이 감소한다.In addition, compared to the case where the first sun gear, the first ring gear, the second sun gear and the second ring gear of the first simple planetary gear set and the second simple planetary gear set, which are conventional input stages and output stages, are configured separately, respectively, This improves and reduces noise generation.
더욱이 제1단순유성기어세트 및 제2단순유성기어세트의 제1태양기어와 제1링기어 및 제2태양기어와 제2링기어의 지름을 각각 다르게 형성하는 것에 의해 제1단순유성기어세트의 감속비와 제2단순유성기어세트의 감속비를 다르게 하여 상대속도의 차이에 의한 위상차이로 감속비를 얻으므로 종래에 비하여 크게 향상된 감속비가 얻어진다.Furthermore, the diameters of the first sun gear, the first ring gear, the second sun gear and the second ring gear of the first simple planetary gear set and the second simple planetary gear set are different from each other to form the first simple planetary gear set. By reducing the reduction ratio of the reduction gear ratio and the second simple planetary gear set to obtain the reduction ratio by the phase difference due to the difference in the relative speed, the reduction ratio is greatly improved compared with the prior art.
Claims (4)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100970712B1 (en) * | 2008-02-13 | 2010-07-16 | 한국과학기술연구원 | Harmonic drive |
| KR101654501B1 (en) * | 2016-02-03 | 2016-09-05 | 류금모 | Planetary reduction gear |
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1996
- 1996-08-31 KR KR1019960037395A patent/KR0185811B1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
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| KR101654501B1 (en) * | 2016-02-03 | 2016-09-05 | 류금모 | Planetary reduction gear |
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| KR0185811B1 (en) | 1999-04-01 |
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