KR20010043492A - 편심 기어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전 구동 장치(3), 편심기(8), 상기 편심기(8)에 회전가능하게 지지된 편심 휠(10), 및 섹션들이 서로 맞물림으로써 상기 편심 휠(10)과 상호 작용하는 종동부(15)를 갖는 편심 기어 장치에 관한 것이다.

상기 편심 휠(10)과 상호 작용하는 적어도 하나의 가이드 피니언(24)이 제공되며, 상기 가이드 피니언(24)은 편심 휠(10)의 편심 이동을 보장하고 상기 편심 휠(10)의 예기치 않은 비틀림을 방지한다.

Description

편심 기어 장치{Eccentric toothed gearing}

일분당 7000회의 전기자 회전수를 갖는 조절 모터의 회전수를 감소시키기 위해, 통상적으로 웜 기어 장치가 사용된다. 전기 모터에 의해 구동되는 웜 기어는 피동측으로부터 자동 정지되는 특징을 나타낸다. 예컨대 창문 리프터 또는 자동차의 개폐식 천정으로서의 구동 장치에 대해 충분한 회전 모멘트를 달성하기 위해 필요한 큰 변속비 때문에, 모터 및 그 옆에 배치된 기어로 이루어진 조절 모터의 외부 치수는 상당히 크게 된다. 따라서, 매우 세밀한 치수에 있어서 자동 정지 및 간단한 구조를 갖는 편심 기어 장치가 사용된다. 공지된 웜 기어 장치와 달리, 상기 편심 기어 장치는 비교적 공차에 민감하지 않다. 왜냐하면, 회전하는 모든 부분들이 한 축에 지지되기 때문이다.

상기 편심 기어 장치의 대부분은 편심 휠로 이루어지며, 상기 편심 휠은 구조에 기인하여 두 개의 상이한 운동을 실행할 수 있다. 상기 편심 휠은 한편으로 종동부의 외부 톱니에서 롤링되며, 이는 편심 휠의 축에 대해 중심에 있는 회전점을 기점으로 원형 운동을 야기하며, 다른 한편으로는 비틀린다. 이러한 비틀림은 갑자기 일어나고, 그리고 공지된 해결책에서는 편심 휠에 배치된, 하우징에 고정 연결된 하우징부의 수용부 내로 돌출한 가이드 부재에 의해 저지된다.

이러한 방식의 가이드는 편심 휠의 가이드에 관련된 부품들의 강한 기계적 부하로 인한 높은 마멸, 그리고 그 결과로 나타나는 편심 바퀴 기어 장치의 수명 단축, 그리고 진동하는 부품들에 의한 방해 소음의 확장이라는 단점을 갖게 된다.

본 발명은 조절 모터의 회전 운동을 변형시키기 위한 편심 기어 장치에 관한 것이다.

도면에는 본 발명에 따른 편심 기어 장치의 두 실시예가 도시되고 하기에 더 자세히 설명된다.

도 1은 편심 기어 장치의 종단면도.

도 2는 도 1에 따른, 영역(Ⅰ)의 확대도.

도 3은 도 1에 따른, 선(Ⅲ-Ⅲ)을 따라 절단된 부분 평면도.

도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 상이한 작동 상태를 나타내는 도면.

도 5는 도 3과 유사하게 도시된 제 2 실시예를 도시한 도면.

청구항 1에 공개된 특징을 갖는 본 발명에 따른 편심 기어 장치는 편심 휠의 가이드를 개선시킨다는 장점을 갖는다. 상기 편심 휠과 상호 작용하는 가이드 피니언에 의해 편심 휠의 가이드에 관련된 부품들의 기계적 부하가 매우 작아지며, 상기 가이드 피니언은 편심 휠의 회전 운동을 보장하고 상기 편심 휠의 예기치 않은 비틀림을 저지한다. 또한 편심 기어 장치는 특히 소음이 적은 작동이 이루어지며, 기어는 더 높은 부하를 감당할 수 있고, 그리고 종래의 기어 장치에 비해 기계적 마멸이 훨씬 줄어들 수 있다.

종속 청구항에 제시된 특징들에 의해, 청구항 1에 따른 편심 바퀴 기어 장치의 바람직한 개선이 이루어진다.

하나의 가이드 피니언 대신에 편심 휠의 주변에 대칭적으로 배치된 다수의 가이드 피니언이 제공될 경우, 작용하는 힘 및 기계적 부하는 균일하게 분포될 수 있다. 예컨대 2 내지 3 개의 가이드 피니언은 180° 또는 120°변위되어 편심 휠의 주변에 배치될 수 있다.

상기 편심 휠의 바람직한 가이드는 가이드 피니언에 배치된 가이드 피니언 편심기에 의해 달성되며, 상기 가이드 피니언 편심기는 편심 휠의 긴 구멍 내로 삽입된다. 상기 편심 휠의 긴 구멍 내에서 가이드 피니언 편심기는 이리저리 이동함으로써, 편심 휠의 원형 이동을 지지하는 두 개의 선형 이동 부품들 중 하나를 수용할 수 있다.

상기 가이드 피니언이 회전 구동 장치의 외부 톱니 내로 삽입된 가이드 피니언의 외부 톱니를 가지기 때문에, 편심 휠 및 가이드 피니언의 이동은 자동적으로 동시에 발생하고 이것이 바로 부가의 장점이다.

본 발명에 따른 편심 휠의 가이드를 위한 조건은, 가이드 피니언 편심기의 편심률이 편심 휠과 연결된 편심기의 편심률에 상응한다는 것이다. 따라서, 편심 휠의 비틀림이 저지되어야 한다는 전제가 발생한다.

또한 편심 휠에 대한 가이드 피니언의 배치는, 상기 편심 휠의 중점과 가이드 피니언 편심기의 중점이 회전 구동 장치의 위치와는 상관없이 한 라인에 배치되도록 되어있다. 상기 라인은 회전 구동 장치의 축과 가이드 피니언에 연결된 핀을 통해 한 라인에 대해 평행하게 뻗는다. 따라서, 편심 휠의 비틀림이 방지되어야만 한다는 부가의 조건은 만족되지만, 이러한 비틀림이 다른 편심 이동에서는 방지되지 않고 계속 유지될 수 있다. 따라서, 전기 모터로부터 피동 피니언으로의 힘 전달이 보장된다.

상기 가이드 피니언이 기어 하우징 내로 돌출하여 거기에 고정된 핀에 연결되는 것이 특히 바람직하다. 상기 핀은 기어 하우징부와 일체로 형성될 수 있고, 그리고 가이드 피니언은 조립시 상기 핀에 간단히 설치된다.

도 1에 도시된 제 1 실시예는 축(1)을 갖는 편심 기어 장치를 포함하는 전기 모터를 보여주며, 상기 축(1)은 하우징 바닥(2)에 회전불가능하게 고정된다. 상기 축(1) 위에는 전기자(3)의 형태로 회전 구동 장치가 회전 가능하게 배치되고, 상기 전기자(3)는 전기 모터의 코일(4)에 의해 구동된다. 상기 코일(4)은 원통형 하우징 섹션(5)의 내부에 배치되고, 상기 하우징 섹션(5)에는 또한 하우징 바닥(2)이 고정된다. 상기 하우징 섹션(5)의 하우징 바닥(2)의 마주편에 놓인 측면에는 하우징부(6)가 커버의 형태로 중심 개구(7)에 고정된다. 상기 중심 개구(7)를 통해 상기 축(1)의 하우징 바닥(2)으로부터 떨어진 단부가 돌출한다. 하우징 섹션(5), 하우징 바닥(2) 및 커버(6)는 모터 하우징을 형성하며, 상기 모터 하우징의 내부에는 상기 축(1)에 회전가능하게 배치된 전기자(3)가 제공된다. 그리고, 상기 전기자(3)는 중축(9)을 따라 축 방향으로 뻗는 편심축(8A)을 갖는 편심기(8)를 포함한다. 상기 편심기(8) 위에는 편심 휠(10)이 회전가능하게 지지되며, 상기 편심 휠(10)은 내부 톱니(11)를 갖는다.

상기 편심 휠(10)의 내부 톱니(11)는 섹션마다 종동부(15)의 외부 톱니(14) 내로 삽입되며, 상기 종동부(15)는 축(1)에 회전가능하게 지지되어 고정 부재(16)에 축방향으로 고정된다. 상기 종동부(15)는 하우징부(6)를 통해 모터 하우징 밖으로 돌출하여, 기어 배출을 위한 이 영역에서 부가의 외부 톱니(17)를 갖는다.

모터 영역을 기어 영역으로부터 분리시키는 기어 하우징부(20)에는 기어 하우징(20)에 고정된 핀(22)에 의해 가이드 피니언(24)이 회전가능하게 배치된다. 상기 가이드 피니언(24)은 가이드 피니언 편심기(26)를 가지며, 상기 편심기(26)는 편심 휠(10)의 긴 구멍(28) 내로 돌출한다. 또한 상기 가이드 피니언 편심기는 외부 톱니(32)를 가지며, 상기 외부 톱니(32)는 전기자(3)의 외부 톱니(30)와 맞물린다.

도 1에 도시된 편심 기어 장치에 있어서 특징적인 것은 매우 간단한 구조에 있으며, 이러한 구조는 기어를 구동 장치의 자유 공간 내로 통합시킴으로써 가능해진다.

가이드 피니언(24)에 관련된 부품들은 개관을 용이함을 위해 도 2에 확대되어 도시된다. 도 2에는 다른 도면에서와 같이 동일한 부품들은 동일한 도면 부호를 갖는다.

도 3은 본 발명에 따른 편심 기어 장치의 실시예에 대한 부분 조망도를 보여주며, 여기서 상기 가이드 피니언 편심기(26)의 가이드는 편심 휠(10)의 긴 구멍(28) 내부를 특히 잘 나타내고 있으나, 새로운 부가의 부품들은 도시되지 않는다.

본 발명에 따른 편심 기어 장치를 더욱 잘 이해하기 위해, 상기와 같은 기어 장치의 작용 방식이 간단히 설명될 것이다. 코일(4) 내로 유도된 자계에 의해 전기자(3)는 축(1) 주위로 회전하고, 상기 축(1)은 하우징 바닥(2)에 회전불가능하게 연결된다. 상기 전기자(3)의 회전에 의해 편심기(8)가 축(1) 주위로 회전한다.

상기 편심기(8)에 회전가능하게 지지된 편심 휠(10)은 내부 톱니(11)에 의해 종동부(15)의 외부 톱니(14)에서 롤링되지만, 가이드 피니언(24)의 가이드에 기인하여 스스로는 어떠한 회전도 하지 않는다. 따라서, 상기 전기자(1)에 회전가능하게 연결된 종동부(15)는 톱니(14)에 의해 외부 톱니(11) 위에서 롤링된다. 편심 휠(10)에서의 종동부(15)의 이러한 롤링에 의해 상기 종동부(15)의 회전 운동이 감속될 수 있으며, 상기 회전 운동은 종동부(15)의 외부 톱니(17)에 의해 전달된 것이다.

따라서, 상기 편심 휠(10)은 가이드 피니언(24)에 의해 발생된 회전 운동을 수행한다. 왜냐하면, 상기 편심 휠(10)은 한편으로는 편심 휠(10)의 긴 구멍(28) 내로 가이드되고, 다른 한편으로는 가이드 피니언 편심기(26)의 편심률이 편심기(8)의 편심률에 상응하기 때문이다. 상기 가이드 피니언(24) 및 전기자(3)가 두 개의 동일한 외부 톱니(30 또는 32) 및 가이드 피니언의 정해진 설치에 의해 커플링됨으로써, 두 편심기(8, 26)는 서로 반대로 작동되고 두 개의 편심기 중점(34 또는 36)은 도 4a 내지 도 4d에 도시된 것처럼 한 라인(i)에 놓이며, 상기 라인(i)은 회전 구동 장치의 축과 핀(22)을 통해 제 2 라인(ii)에 대해 평행하게 연장된다.

이러한 부품들의 상호 작용에 의해, 상기 편심 휠(10)은 회전하지만 비틀리지는 않는다.

도 4a 내지 도 4d에는 편심 기어 장치의 4 개의 상이한 작동 위치가 도시된다. 내부 톱니(11)는 외부 톱니(14)에서 화살 방향(A)으로 롤링되고, 그리고 가이드 피니언(24)은 반대 방향으로 이동된다. 가이드 피니언 편심기(26) 또는 편심기(8)의 두 중점(34, 36)은 각각의 작동 위치에서 한 라인(i)에 놓이고, 상기 라인(i)은 X-축을 따라 이리저리 이동하고 항상 라인(ii)에 대해 평행하게 놓인다. 상기 가이드 피니언 편심기(26)는 Y-축을 따라 긴 구멍(28)에서 이리저리 이동한다. X- 및 Y-방향으로 이동하는 두 개의 선형 이동 부품들은 편심 휠(10)의 원형 운동을 야기하며, 상기 원형 운동은 종동부(15)의 균일한 피동을 보장한다. 그러나, 긴 구멍(28)에서의 가이드 피니언 편심기의 가이드는 편심 휠(10)의 예기치 않은 비틀림을 방지한다.

도 5에는 본 발명에 따른 편심 기어 장치의 제 2 실시예를 도시하며, 여기서 3 개의 가이드 피니언은 각각 120°로 서로 변위되어 배치된다. 기본적인 작동 방식에서는 이를 통해 아무것도 변형되지 않지만, 바람직한 제 2 변형예에서는 힘의 균일한 분포 및 종동부(15)에서 동일한 피동 운동을 야기한다.

Claims (7)

1. 회전 구동 장치(3), 편심기(8), 상기 편심기(8)에 회전가능하게 지지된 편심 휠(10), 및 섹션들이 서로 맞물림으로써 상기 편심 휠(10)과 상호 작용하는 종동부(15)를 갖는 편심 기어 장치에 있어서,

   상기 편심 휠(10)과 상호 작용하는 적어도 하나의 가이드 피니언(24)이 제공되며, 상기 가이드 피니언(24)은 편심 휠(10)의 편심 이동을 보장하고 상기 편심 휠(10)의 예기치 않은 비틀림을 방지하는 것을 특징으로 하는 편심 기어 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 가이드 피니언(24)은 상기 편심 휠(10)의 주변에 대칭적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 편심 기어 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가이드 피니언(24)은 하나의 가이드 피니언 편심기(26)를 가지며, 상기 편심기(26)가 편심 휠(10)의 긴 구멍(28) 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 편심 기어 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 가이드 피니언 편심기(26)의 편심률은 편심기(8)의 편심률에 상응하는 것을 특징으로 하는 편심 기어 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가이드 피니언(24)은 하나의 외부 톱니(32)를 가지며, 상기 외부 톱니(32)가 회전 구동 장치(3)의 외부 톱니(30) 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 편심 기어 장치.
6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 편심기(8)의 중점(36) 및 상기 가이드 피니언 편심기(26)의 중점(34)은 회전 구동 장치(3)의 위치와는 상관없이 한 라인(i)에 놓이고, 상기 라인(i)은 상기 구동 장치(3)의 축(1) 및 핀(22)을 통해 라인(ii)에 대해 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 편심 기어 장치.
7. 제 1항 내지 제 6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가이드 피니언(24)은 기어 하우징부(20)에 고정된 핀(22)에 회전가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 편심 기어 장치.