KR19990086790A - 내접 유성치차를 이용한 감속장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

내접 유성치차를 이용한 감속장치

2. 발명이 해결할려고 하는 기술적 요지

본 발명은 구조가 간단하면서 고감속비로 감속효과를 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 별도의 장치없이도 출력축의 부하가 입력축에 전달되지 않도록 하고, 또한 정밀성과 내구성을 크게 향상시킨 내접유성치차를 이용한 감속장치를 제공함에 그 목적이 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 고정링기어가 구비된 케이스; 상기 케이스의 일측면에 장착되는 입력수단; 상기 고정링기어와 다른 기어비를 가지는 출력링기어가 구비된 출력수단; 및 서로 다른 기어비를 가지고 상기 고정링기어와 출력링기어에 각각 치합되며 상기 입력축의 구동력을 전달받아 자전 및 공전하면서 입력수단의 회전력을 감속하는 2단유성치차를 포함하는 내접 유성치차를 이용한 감속장치를 제공한다.

4. 발명의 중요한 용도

고감속비, 고효율을 얻을 수 있으며, 출력축의 부하가 입력축에 전달되는 것을 신뢰성있게 방지한 감속기임.

Description

내접 유성치차를 이용한 감속장치

본 발명은 각종 공작기계 또는 산업용 기계의 회전체에 적용되어 입력축의 회전속도를 출력축에 전달시 소정 비율로 회전속도를 감소시켜 출력하는 감속장치에 관한 것으로서, 특히 구동엔진이나 구동모터의 높은 출력 회전수를 보다 간단하게 높은 감속비로 감속시킬수 있도록 하며, 또한 별도의 장치없이 출력축에 걸려있는 높은 부하가 입력축에 역작용으로 전달되지 않도록 한 내접하는 유성치차를 이용한 감속장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 자동화 공작기계나 산업용기계에서 구동엔진이나 구동모터에서 발생되는 높은 출력에 따른 회전수는 해당 기계에서 요구되는 적정의 회전수로 감속시켜 주어야만 되며, 또한 예를들어 중량물을 올리거나 내리는 기계류와, 출력축에 항상 일정한 부하가 걸리는 기계등에서는, 입력축의 동력이 정지되었을 때 출력축에 걸려있는 중량물의 부하가 역으로 입력축에 전달되지 않도록 하는 것이 요구된다.

이러한 요구를 만족하기 위하여 종래에는 워엄기어 방식에 의한 감속장치와 또한 잇수의 비를 달리하여 감속하는 스퍼기어(Spur Gear) 형태의 감속장치가 제안되고 있으나, 이러한 종류의 감속장치는 대체로 그 기구적 메카니즘이 복잡하다. 특히, 워엄을 이용한 감속장치는 그 구조상 고감속이 가능하고 회전력이 정확한 반면에, 효율이 나쁘며, 스퍼기어의 기어비를 이용한 감속장치는 잇수비를 크게할 수 없어 고감속에 적합하지 않다. 또한 웜기어 방식이나 스퍼기어 방식 모두는 기어의 잇수 1개에 전체의 부하가 걸리기 때문에 감속기어 사이의 치합부위에서 마모정도가 심하며 이로 인한 내구성이 불량하게 되는 문제점등이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 구조가 간단하면서 고감속비로 감속효과를 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 별도의 장치없이도 출력축의 부하가 입력축에 전달되지 않도록 하고, 또한 정밀성과 내구성을 크게 향상시킨 내접유성치차를 이용한 감속장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 의한 내접 유성치차를 이용한 감속장치의 일실시예 구성을 나타낸 분해사시도.

도2는 도1의 결합구성을 나타낸 단면도.

도3은 본 발명에 의한 내접 유성치차를 이용한 감속장치의 제2 실시예를 나타낸 결합상태의 단면도.

도4는 본 발명에 의한 내접 유성치차를 이용한 감속장치의 제3 실시예를 나타낸 결합상태의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 케이스 2 : 출력축

3 : 출력링기어 4 : 고정 링기어

5, 5a : 입력축 6 : 2단 유성기어

7 : 샤프트핀 8, 12, 14 : 캐리어

9 : 제1 선기어 10 : 제2 선기어

11 : 1단 유성기어 B1 내지 B9 : 베어링

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부에 일정 수납공간이 형성되며 내주면 일측에 고정링기어가 구비된 케이스; 상기 케이스의 일측면에 장착되어 외부의 구동력을 인가받는 입력수단; 상기 입력수단과 연결되도록 상기 케이스의 타측면에 장착되며 일측 외주면에 상기 케이스의 고정링기어와 다른 기어비를 가지는 출력링기어가 구비된 출력수단; 및 서로 다른 기어비를 가지고 상기 고정링기어와 출력링기어에 각각 치합되며 상기 입력축의 구동력을 전달받아 자전 및 공전하면서 입력수단의 회전력을 감속하는 2단유성치차를 포함하는 내접 유성치차를 이용한 감속장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 내접유성치차를 가지는 감속장치는 감속기몸체부, 입력부, 출력부 및 감속 치차부로 크게 나뉘어 하나의 입력축을 통하여 입력되는 회전속도가 유성치차를 매개로 출력축에 요구되는 감속비로 전달되도록 하되, 정지시 출력축의 부하가 입력축에 전달되지 않도록 하며, 넓은 범위의 효율적 감속비를 가지도록 구현한 것이다. 즉, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 상기 감속기몸체부는 내부에 일정한 크기의 수납공간을 가지는 케이스(1)와, 상기 케이스(1)의 일측 내주면에 돌출부가 일체로 형성되되 상기 돌출부면에는 고정링 기어(4)가 형성된 구조로 되어 있다.

또한, 상기 출력부는 상기 케이스(1)의 고정링기어(4)와 다른 기어비를 가지고 그와 동일한 선상에 위치된 출력링기어(3)와, 상기 케이스(1)의 일측면 중앙을 관통하여 돌출된 출력축(2)으로 이루어진 구조로 되어 있다. 여기서, 상기 출력축과 케이스 사이에 베어링(B2)이 끼워져 회전에 따른 원활한 동작이 이루어지도록 매개기능을 한다. 상기 출력축(2)과 출력링기어(3)는 실질적으로 일체화된 축으로서, 상기 출력링기어(3)가 상기 케이스(1)의 고정링기어(4)와는 별개로 회전할 수 있도록 되어 있으며, 상기 출력축(2) 중앙부에 고정홈이 형성되어 후술할 캐리어와 결합되도록 한다.

그리고, 상기 입력부는 예를들면, 상기 케이스(1)의 타측에 장착되어 외부로부터 회전동력을 전달하기 위한 회전동력원의 입력축(5)과, 상기 입력축(5)에 일체로 형성되며 감속치차부에 회전력을 전달하기 위한 1차캐리어(8)가 일체로 구성된 구조로 되어 있다. 여기서, 상기 케이스(1)와 입력축(5) 사이에는 베어링(B1)이 구비되며, 상기 1차캐리어(8)는 그의 중앙부에 돌출부(8a)가 구비되어 상기 출력축(2)의 고정홈에 끼워지되, 베어링(B3)을 매개로 결합된다. 따라서, 상기 입력축(5)이 회전할 때 1차캐리어(8)가 출력축(2)의 중심에 연결된 상태에서 베어링(B3)을 매개로 원활히 회전하므로 세차운동이 방지됨과 동시에 편심을 방지할 수 있게 된다. 또한, 상기 1차캐리어(8)는 2개의 수납실이 형성되며, 상기 각 수납부의 중앙부에는 샤프트핀(7)이 장착된 구조로 되어 있다.

상기 감속치차부는 1차캐리어(8)에 형성된 2개의 수납부에 각각 수납되며, 기어비가 다른 형태의 2단기어가 일체로 형성되어 상기 고정링기어(4)와, 출력링기어(3)에 각각 치합되는 2단 유성기어(6)로 구성된다. 상기 2단 유성기어(6)는 그를 관통하는 샤프트핀(7)과 베어링(B4)에 의해 지지되어 회전체의 동력을 입력축(5)으로부터 전달받아 출력축(2)에 소정 감속비로 출력되도록 한다.

한편, 본 실시예에서는 상기 1차캐리어에 2개의 수납실을 형성하여 2개의 2단 유성기어만을 장착하는 구조로 되어 있으나, 이에 국한 하는 것은 아니고 내구성을 증가시키기 위하여 3개의 구조로 할수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용상태를 설명하면 다음과 같다.

외부 회전체의 동력이 입력축(5)에 인가되면, 상기 입력축(5)과 일체로 형성된 1차캐리어(8)가 회전을 하고, 상기 1차캐리어(8)의 양측 수납실에 샤프트핀(7)을 매개로 지지되어 있는 2단유성기어(6)가 자전 및 공전을 동시에 하게 된다. 즉, 상기 1차캐리어(8)의 샤프트핀(7)이 케이스(1)의 중심으로부터 2단 유성기어(6)의 중심거리만큼 떨어진 위치에서 선회함에 따라 2단유성기어(6)가 동일하게 선회하게 되고, 또한 상기 2단유성기어(6)의 일단과 타단이 각각 고정링기어(4)와 출력링기어(3)에 치합되어 있으므로, 상기 2단 유성기어(6)가 샤프트핀(7)의 선회에 따라 자전과 공전을 하게 되는 것이다. 따라서, 상기 2단유성기어(6)의 일단과 치합하는 고정링기어(4)와 상기 2단유성기어(6)의 타단과 치합하는 출력링기어(3)의 기어비 차이만큼 입력축(5)의 회전속도를 감속하여 출력축(2)에 전달하는 것이다.

이와 같은 감속은 상기 고정링기어(4)와 출력링기어(3)의 기어비가 어느쪽이 크고 또는 작음에 따라서 상기 입력축(5)의 회전방향과 같은 정방향이나 또는 반대방향으로 출력링기어(3)는 감속회전하게 된다. 또한, 상기 입력축(5)의 회전이 정지된 상태에서는 출력축(2)의 부하 회전력이, 고정링기어(4)와 기어비가 다르지만 2단의 기어가 일체로 구성된 2단 유성기어(6)에 의하여 차단되기 때문에 상기 출력축(2)의 부하가 입력축(5)에 전달되지 않게 되는 것이다.

본 발명의 제2 실시예를 도3을 참조하여 설명한다.

본 실시예에서는 전술한 바와 같은 입력축(5)과 1차캐리어(8)가 일체로 되어 2단유성기어(6)를 통하여 감속하는 제1 실시예보다 더 높은 감속비를 얻기 위해 구현한 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 다른형태의 입력축(5a)이 캐리어(8)와 별도로 구비되되, 베어링(B6)을 매개로 2차캐리어(12)를 관통하고 있으며, 상기 다른 형태의 입력축(5a)에 제1선기어(9)가 일체로 형성되어 2단유성기어(6)의 일단에 치합되는 구조로 되어 있다. 또한, 상기 입력축(5a)의 일단부에는 돌출부(5b)가 일체로 형성되되, 상기 돌출부(5b)는 상기 2차캐리어(12)를 관통하여 베어링(B5)과 출력축(2)의 고정홈에 베어링(B3)을 매개로 연결된다.

따라서, 상기 입력축(5a)을 통하여 인가되는 회전속도는 제1선기어(9)에 의해 2단유성기어(6)의 일단을 구동시킴에 따라 감속되면서 상기 2차캐리어(12)는 제1선기어(9)의 회전보다 감속회전되어 전체적으로 감속비를 높이는 효과를 가진다.

본 발명의 제3 실시예를 도4를 참조하여 설명한다.

본 실시예는 제2 실시예보다 더 높은 감속비를 얻기 위해 구현한 것으로, 도면에 도시된 바와 같이 상기 케이스(1)내면에 형성된 고정링기어(4)가 소정길이만큼 길게 형성되어 있다.

그리고, 상기 고정링기어(4)에 1단 유성기어(11)와 기어비가 다른 2단 유성기어(6)의 일측단이 각각 소정 거리를 두고 별개로 치합된다.

또한, 제2 실시예와 마찬가지로 상기 입력축(5a)에는 1단 유성기어(11)와 치합하기 위한 제1 선기어(9)가 일체로 형성되며, 상기 입력축(5a)의 선단측에는 일측부에 2단 유성기어(6)와 치합하기 위한 제2 선기어(10)가 일체로 형성되고, 타측부에 상기 1단 유성기어(11)를 수납하기 위한 수납실이 형성된 3차 캐리어(14)가 2차캐리어(12)의 양측 베어링(B5, B6)을 매개로 끼워진다. 상기 3차 캐리어(14)의 수납실에는 그를 관통하여 1단 유성기어(11)를 지지하기 위한 샤프트핀(13)이 구비되며, 상기 입력축(5a)과 3차 캐리어(14)의 접촉부위는 베어링(B7, B8)을 매개로 지지된다.

그리고, 상기 2단 유성기어(6)를 지지하기 위한 수납실이 형성된 2차 캐리어(12)와, 상기 2차 캐리어(12)의 수납실를 관통하여 2단 유성기어(6)를 지지하기 위한 샤프트핀(7)이 구비된다.

상기한 구성을 가지는 제3 실시예의 작용상태를 설명한다.

먼저, 상기 입력축(5a)을 회전시키면 입력축(5a)과 일체로 구비된 제1 선기어(9)가 동일하게 회전하면서 3차 캐리어(14)의 수납실에 구비된 1단 유성기어(11)를 회전시킴으로서 3차 캐리어(14)가 감속구동되고, 상기 감속구동되는 3차 캐리어(14)에 일체로 구비된 제2선기어(10)가 입력축(5a)의 제1 선기어(9)보다 감속구동 되어 2단 유성기어(6)를 감속구동시킴으로서, 또다른 고감속비로 감속작용하게 되는 것이다.

본 발명에서는 캐리어와 선기어를 하나 또는 2개를 사용하여 고감속을 얻을 수 있는 구조를 제시하고 있지만, 이에 국한하는 것은 아니고, 상기 캐리어와 선기어를 다수의 단계로 늘려 설치하므로서 무한한 감속을 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 구조가 간단하여 대형, 소형, 경량화가 가능하게 됨과 동시에 고감속비의 높은 감속효과를 얻을 수 있으며, 고도의 정밀성을 가질 수 있으며, 특히 별도의 장치없이 출력축에 부하가 입력축에 전달되지 않으며 동력전달 부하를 여러 기어 잇수에 분산함으로서 뛰어난 내구성과 마모율이 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 내부에 일정 수납공간이 형성된 케이스(1)와;

   상기 케이스(1) 내주면 일측에 케이스(1)와 일체로 형설된 고정링기어(4)와;

   상기 고정링기어(4)와 동일선상에 기어비가 다른 형태로 회동가능한 출력링기어(3)와;

   상기 출력링기어(3)와 일체로 케이스(1) 일측의 베어링(B2)에 끼워져 입력회동을 받아 감속회동되는 출력축(2)과;

   상기 출력축(2) 내측 베어링(B3)과 케이스(1) 일측의 베어링(B1)에 지지되며, 입력축(5)과 일체로 일정부에 수납실이 형성되며 입력축(5)의 회동과 동일하게 회동되는 1차캐리어(8)와;

   상기 1차캐리어(8)의 수납실 중앙부를 관통하는 샤프트핀(7)을 중심으로 베어링(B4)에 의하여 회동가능하며 고정링기어(4)와 기어비가 다른 2단기어가 일체로 된 2단유성기어(6)를 포함하는 내접 유성치차를 이용한 감속장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 1차 캐리어(8)와 별개로 베어링(B1, B6, B5, B3)에 삽입되어 2단유성기어(6)의 일측단 기어와 치합된 제1 선기어(9)가 일체로형성되어 엔진 또는 구동모터의 구동력을 받아 회동되는 다른 입력축(5a)과;

   상기 입력축(5a)과 별도로 입력축(5a)의 회동을 받아 감속회동되는 2차캐리어(12)를 포함하는 내접 유성치차를 이용한 감속장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 입력축(5a)의 제1선기어(9)와 치합되며 또한 일정길이로 형성된 고정링기어(4) 일측부와 치합되는 1단 유성기어(11)와;

   상기 1단 유성기어(11)를 수납하고 수납실 중심부를 관통하며 1단 유성기어(11)를 베어링(B9)에 의해 지지되는 샤프트핀(13)이 고정 설치되고, 2단 유성기어(6)의 일측단 기어와 치합되는 제2 선기어(10)가 일체로 형설되어 있어 입력회동을 받아 감속회동되는 3차캐리어(14)를 포함하는 내접 유성치차를 이용한 감속장치.