KR200167249Y1 - 중심에 태양기어가 있는 인터널기어를 구동시키는 유성기어식감속기 - Google Patents

Abstract

상하 한몸 2개조의 유성기어와 상응하는 2개의 인터널기어르 특징으로 하는 고감속 가능한 유성기어식 감속기에서, 종래의 방식은 입력축에 연결된 태양기어와 맞물린 유성기어에 기어 물림되는 인터널기어를 고정인터널기어로 선택하였고 나머지 인터널기어는 구동시켰다.

본 고안은 이와 반대로 입력축에 연결된 태양기어와 맞물리는 유성기어에 직접 기어물림되는 인터널기어를 구동 시키고 나머지 인더널기어를 고정시키는 방식을 제공하고자 하는 것이다.

이렇게 하므로써 동 감속기에서의 설계의 편의와 출력축 구동의 안정성을 제고할 수 있다.

Description

중심에 태양기어가 있는 인터널기어를 구동시키는 유성기어식 감속기{A Planetary gear reducer which has sun gear in the center of rotating internal gear}

일반적인 유성기어식 감속기는 태양기어에 맞물리는 3개 1조의 유성기어를 구성하고 그 외곽에 인터널기어를 형성, 유성기어가 자전하며 인터널기어를 공전한다. 이때 인터널기어를 고정시키고 유성기어의 상부를 연결 결합시키는 유성기어 케리어를 만들어 이를 출력축으로 삼으면 유성기어식 감속기가 된다.

고감속이 가능한 유성기어식 감속기는 유성기어의 상부에 또 하나의 유성기어를 한몸으로 구성하고 상응하는 인터널기어를 그 외곽에 설치하였다.

이런 고감속 유성기어식 감속기는 입.출력 유성기어의 이빨수가 다르고 인터널기어의 이빨수는 같은 것(일본 실개소 61-79047), 입.출력 유성기어의 이빨수가 같고 인터널기어의 이빨수가 1개 차이인 것(특허 제123419호), 입.출력유성기어의 이빨수가 같고 인터널기어의 이빨수가 2개 차이나는 것(실용신안 출원번호 20-1999-0007302), 입.출력 유성기어의 이빨수와 인터널기어의 이빨수에 모두 차이를 주는 것(특허 출원번호 10-1999-0023348)등이 있다.

이들 모두 두 개의 인터널기어중 하나를 고정시키고 나머지를 구동시켜 감속을 이루는데, 곧 인터널기어 사이의 회전비 차이로 고감속이 일어나는 것이다.

그런데 이들 모두는 입력축에 연결된 태양기어와 맞물리는 유성기어가 있고, 그 유성기어에게 공전궤도를 제공하는 인터널기어를 고정시켰다.(도3 참조)

즉 고정인터널기어 내부에 태양기어가 있게 한 것이다. 이것은 또한 구동인터널기어의 내부 중심은 태양기어 없이 비어 있다는 것을 의미한다.

이런 경직된 설계는 출력축에 고도의 안정성이 요구될 때 불리하게 작용할 수 있다.동 고안은 입력축에 연결된 태양기어에 맞물리는 유성기어의 외곽 인터널기어를 고정시키지 않고, 나머지 인터널기어를 고정시키는 방식을 택하는 것이다.

즉, 입력축에 연결된 태양기어가 있는 인터널기어를 구동시키는 것이다.

도1: 일반 유성기어 감속기의 단면도

도2: 유성기어 감속기의 기어물림을 나타낸 그림

도3: 종래 고감속 가능한 유성기어 감속기의 단면도

도4: 본 고안에 따른 고감속 가능한 유성기어 감속기의 단면도

도면의 부호 설명

A: 입력 B: 출력

S: 태양기어 P(P1,P2): 유성기어 I(I1,I2):인터널기어

일반 유성기어 감속기는 1조의 유성기어와 이에 상응하는 인터널기어로 구성된다(도1). 그런데 구동의 안정성을 위해 유성기어는 보통 3개 1조로 구성된다(도2 참조). 고감속이 가능한 유성기어 감속기는 2개조의 유성기어와 이에 상응하는 2개의 인터널기어로 구성된다(도3,도4). 인터널기어중 하나를 고정시키고 나머지 인터널기어는 상응하는 유성기어와 맞물리게 하여 구동 인터널기어로 사용하면, 고정.구동측 유성기어는 각각의 인터널기어를 공전하면서 설계된 이빨수에 따라 약간의 회전차이를 구동인터널기어와 고정인터널기어에 주게 되므로 고감속이 일어나는 것이다.

도3, 도4에서 입력축에 연결되어 태양기어(S)가 있고 태양기어(S)에 맞물리는 1조의 유성기어(P1) 외곽에는 상응하는 인터널기어(I1)가 있다. 이 유성기어의 상부(도3 참조)나 하부(도4 참조)에 유성기어를 추가하여 한몸으로 구성하면 태양기어(S)가 회전할 때 유성기어(P1,P2)도 함께 돌게된다. 각각의 유성기어 외곽에 상응하는 인터널기어(I1,I2)를 구성하고 이중 하나의 인터널기어를 고정시켜 고정인터널기어로 사용하고 나머지 인터널기어를 출력으로 사용하면 유성기어식 감속기가 된다.

도3과 같이 태양기어가 있는 쪽의 인터널기어(I1)를 고정시키고 나머지 인터널기어(I2)를 구동시키는 것이 종래의 고감속 가능한 유성기어식 감속기이고, 도4와 같이 태양기어가 없는 인터널기어(I2)를 고정시키고 나머지 태양기어가 있는 인터널기어(I1)를 구동시키는 것이 본 고안에 따른 것이다.

본 고안의 감속기에서 감속비는 태양기어(S)의 이빨수, 고정측 유성기어(P2)와 구동측 유성기어(P1)의 이빨수, 고정 인터널기어(I2)와 구동인터널기어(I1)의 이빨수에 연관된다. 먼저 고정인터널기어(I2)와 상응하는 유성기어(P2)에서의 감속비는:

가 된다.

구동 인터널기어에(I2)서의 감속비는 유성기어가 360。를 공전할 때, 즉 고정측 유성기어(P2)가 고정인터널기어(I2) 내부를 1회전할 때 구동측 유성기어(P1)는 (구동유성기어 이빨수÷고정유성기어 이빨수 × 고정 인터널기어 이빨수)만큼의 구동 인터널기어(I1)의 이빨을 거치게 된다. 구동인터널기어(I1)의 이빨수를 위 괄호안 식의 결과와 차이나게 하면 구동인터널기어(I1)는 고정인터널기어(I2)를 그 차이만큼 돌게되는 것이다.

즉 구동인터널기어에서의 감속비는:

가 된다.

그러므로 최종 감속비는 ①×②가 된다.

예를 들어 일본 실개소 61-79047호에 따른 감속기에서 S=9,(이하 숫자는 이빨수임) P1=15, P2=14, I1=39, I2=39라 할 때

종래의 방식에 따라 도3처럼 구성했을 때의 감속비는 :

(39÷9+1)×15=65

가 된다.

본 고안에 따라 도4처럼 구성했을 때의 감속비는:

{39÷9(14/15)+1}×39/39-(15/14)×39=-79

가 된다.

특허 123419호의 감속기에서 S=9, P1=15, P2=15, I1=39, I2=38이라 할 때

종래데로 구성했을때(도3) 감속비는:

(39÷9+1)×38=202.7

본 고안에 따르면(도4) 감속비는:

{39÷9(15/15)+1}×[38÷{38-(15/15)×39}]=-202.7

가 된다.

특허출원번호 10-1999-0023348의 감속기에서 S=9, P1=15, P2=14, I1=39, I2=36이라 할 때

종래데로 구성했을때(도3) 감속비는:

{39÷9(15/15)+1}×[36/{36-(14/15)×39}]=5.333×(-90)= -480

이 되고

본 고안에 따른(도4) 감속비는:

[36/{9×(14/15)}+1]×[39/{39-(15/14)×36}]=5.2857×91=481

이 된다.

여기서 부호가 바뀌는 것은 회전방향이 바뀌는 것을 의미한다.

본 고안은 고감속이 가능한 유성기어식 감속기에서 고정시키는 인터널기어를 자유롭게 선택할 수 있게 하여 설계의 편의성을 높이고, 태양기어가 있는 쪽의 인터널기어를 구동시키므로써 출력축의 구동의 안정성을 보다 쉽게 확보할 수 있는 것이다.

즉, 태양기어, 유성기어, 인터널기어가 안정되게 맞물려 있어 출력의 안정성을 높힐 수 있다.

Claims (1)

1. 입력축에 연결되어 회전하는 태양기어(S)를 1조의 유성기어에 맞물리게 하고 그 유성기어를 연결, 2개조의 유성기어를 한몸으로 구성(P1,P2)하는 한편, 각각의 외곽에 상응하는 인터널기어(I1,I2)를 형성하여 유성기어가 자전하며 인터널기어를 공전할 때, 인터널기어 사이의 회전비 차이로 감속이 이루어지는 유성기어식 감속기에서; 입력축에 연결된 태양기어(S)와 맞물린 유성기어(P1)와 직접 맞물리는 인터널기어(I1)를 구동시켜 출력으로 사용하고 나머지 인터널기어(I2)를 고정시키는 유성기어식 감속기.