KR20040017469A

KR20040017469A - 유성 원추로울러 감속기

Info

Publication number: KR20040017469A
Application number: KR1020020049538A
Authority: KR
Inventors: 김오곤; 허준영
Original assignee: 김오곤; 허준영
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-02-27
Also published as: KR100472559B1

Abstract

본 발명은 유성 원추로울러 감속기에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 도 3과 같은 구조 또는 도 5와 같은 구조의 원추로울러를 이용한 1단형의 간단한 형태만으로 단 단위의 저 비율에서 만 단위의 고비율까지 감속할 수 있는 감속장치를 제공하고자 하는데 있는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 베어링의 구조로 되어 소음을 예방하고자 하는데 있으며, 아울러 열 발생을 현저하게 감소시킬 수 있도록 하는데 있으며, 또 통상의 감속장치에서는 실현이 불가능했던 백래쉬(Back-lash)가 전혀 발생하지 않는 기구로 제공할 수 있도록 하고자 하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 단 단위에서 만 단위의 범위까지 요구하는 감속 비를 최소한의 오차(약 ±0.1%) 내에서 전달되도록 함으로서 획기적으로 정밀도가 높은 감속장치를 제공하고자 하는데 있는 것이다.

또한 입력축(고속회전축)과 출력축(저속회전축)을 반대로 사용하여 동력이 저속의 입력축으로부터 고속의 출력축으로 전달될 수 있는 증속장치로도 전용할 수 있도록 하고자 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단식 유성타입의 특징적인 구성은 외단과, 중단과, 내단으로 이루어지며, 상기 내단이 테이퍼부(101a)로 이루어진 입력축(101); 상기 입력축(101)의 중단이 축받침될 수 있도록 입력측 오일실(108)과, 원추 로울러 베어링(110)과, 이 베어링을 위한 접시 스프링(109)을 가지는 입력측케이스(106); 상기 입력축(101)의 테이퍼부(101a)에 접하되, 반대방향의 경사를 가진 채 각각의 유성핀(104)에 축설된 다수의 유성 원추 로울러(102)들; 상기한 유성 원추 로울러(102)들의 유성핀(104)들이 방사상으로 축착된 원판부(105a)와, 그 후방의 중단과, 외단으로 이루어진 출력축(105); 상기한 유성 원추 로울러(102)의 유성핀(104)들 둘레에 접하도록 조립된 내경 원추링(103); 상기한 출력축(105)의 중단이 축받침될 수 있도록 출력측 오일실(116)과, 원추 로울러 베어링(114)과, 접시 스프링(115)을 가지며, 내부에 공간을 확보하도록 상기의 내경 원추링(103) 및 입력측 케이스(106)와 볼트(117)로 체결되는 출력측 케이스(107)로 구성하는데 있고, 또 한, 복식 유성타입은 그 내부에 입력축(201)의 테이퍼부(201a)에 접하는 제1경사면(P1)과, 그 타측의 제2경사면(P2)을 가지는 다수의 복식 원추 로울러(202)들과, 그 각각의 내부에 니이들 베어링(207)으로써 축착된 유성핀(205)들과, 상기 유성핀(205)들의 양측 끝단을 억지 끼움으로 끼워 고정시킨 양측 캐리어 원판(206)으로 구성한 캐리어 블럭 어셈브리(C)를 내장하여 구성하는데 특징이 있다.

Description

유성 원추로울러 감속기{PLANETARY TAPER ROLLER REDUCER}

본 발명은 유성 원추로울러 감속기에 대한 것으로, 더 상세하게는 동력전달을 위한 접촉부분을 원추형 축 및 원추형 로울러로 구성하여 백래쉬 현상이 없으면서 단 단위의 저 비율 감속으로부터 만 단위의 고비율 감속에 이르기까지 광범위한 감속효과를 거둘 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다.

일반적으로 통상의 치차 감속장치는 도 1에 보인 바와 같이 치차열에 의한 다단형이며, 또는 다른 감속방식을 택하는 경우에도 감속비의 증가에 따라 치차의 배열단(段)수가 필연적으로 증가하게되고, 따라서 치차의 소요개수가 증가하며 부피가 커지고 중량은 무겁게 된다.

또한 같은 이유로서 제작에 따르는 재료비 및 생산비가 높아지고 다단으로 인한 회전효율이 저하되어 동력의 손실이 커진다.

특히, 각 단의 치차 및 요소는 단수가 거듭됨에 따라 전달 회전력도 커지게 되는데, 이 회전력에 의하여 발생되는 치차 이빨의 굽힘 응력과 비틀림 응력에 상응하는 강도의 유지와 개개의 지지수단이 별도로 강구되어야 그 구조가 유지된다.

이러한 통상의 치차 감속장치는 대부분 출력축 쪽의 치차를 기준으로 감속기의 몸체를 결정하기 때문에 그 외형이 커지게 되며 이로 인한 감속기의 진동발생과 소음이 높아지는 원인이 되고, 또한 윤활유의 온도가 높아지는 요인이 된다.

윤활유의 온도가 높아지게 되면 유막이 파괴되어 치차 잇발에 손상을 가져와 치명적인 현상을 입게되므로 윤활유의 발열을 억제시켜야 하는데 이는 별도의 냉각장치를 설치해야 하므로 사용하고자 하는 기계 또는 장치와 체결할 때 설치장소가 넓어지고 기계전체의 규모가 커짐으로서 사용하는 기계에 부차적인 손실이 따르게된다.

또한 감속장치의 기능중 중요한 것은 정확한 감속 비를 갖고 회전동력을 전달해야하는 것으로, 통상의 감속장치는 국제규격(ISO)에서 호칭감속비에 대하여 실제 감속비의 오차범위를 1단형에서 ±5%, 2단형 이상 다단형에서는 ±3%로 규정하고 있다.

이렇게 오차범위를 규정하는 이유는 국제적으로 통일되게 사용할 수 있도록 하는 것이지만, 그만큼 호칭감속비에 대해 실제 감속비의 근접이 쉽지가 않다. 따라서 단수가 거듭되는 다단인 경우 치차의 강도(强度), 이의 크기 등을 고려하여 각단이 갖는 축간 거리에서 잇수비를 계산하는데 잇수 1개가 늘고 줄음에 따라 총 감속 비에 오차를 가져오게 된다.

참고로 도 5의 통상적인 감속기에서 감속 비를 산출하는 계산의 예를 들면,

it = Z2/Z1×Z4/Z3×Z6/Z5

여기서, it : 총감속비

Z1 : 치차(10)의 잇수 Z4 : 치차(40)의 잇수

Z2 : 치차(20)의 잇수 Z5 : 치차(50)의 잇수

Z3 : 치차(30)의 잇수 Z6 : 치차(60)의 잇수

로 된다.

이들이 가지는 백래쉬의 합은 배열단수만큼 많아져 입력축의 각 속도는 백래쉬 양의 합만큼 적게 출력축에 전달되는 현상이 발생한다.

따라서 입력축이 정역으로 동력전달 회전할 때에는 백래쉬의 양이 두배로 많아져 그 유격으로 인해 이에 가해지는 충격이 크게되어 파손의 원인이 되며 소음을 발생시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 통상의 다단형 치차 배열방식에 의한 감속장치의 문제점을 해결하는 데에 주안점을 두고 예의 연구하여 도 3 및 도 5와 같은 1단형의 유성 원추로울러 감속기를 감속비율의 초정밀화, 소형경량화, 구조의 단순화 고 효율화, 염가화 하였으며 이제껏 기대할 수 없었던 단 단위의 저 비율로부터 만 단위의 고비율까지 광범위한 감속 비를 갖는 감속장치를 제공받을 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 주된 목적은 도 3과 같은 구조 또는 도 5와 같은 구조의 원추로울러를 이용한 1단형의 간단한 형태만으로 단 단위의 저 비율에서 만 단위의 고비율까지 감속할 수 있는 감속장치를 제공하고자 하는데 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 단식유성의 경우, 외단과, 중단과, 내단으로 이루어지며, 상기 내단이 테이퍼부로 이루어진 입력축; 상기 입력축의 중단이 축받침될 수 있도록 입력측 오일실과, 원추 로울러 베어링과, 이 베어링을 위한 접시 스프링을 가지는 입력측 케이스; 상기 입력축의 테이퍼부에 접하되, 반대방향의 경사를 가진 채 각각의 유성핀에 축설된 다수의 유성 원추 로울러들; 상기한 유성 원추 로울러들의 유성핀들이 방사상으로 축착된 원판부와, 그 후방의 중단과, 외단으로 이루어진 출력축; 상기한 유성 원추 로울러의 유성핀들 둘레에 접하도록 조립된 내경 원추링; 상기한 출력축의 중단이 축받침될 수 있도록 출력측 오일실과, 원추 로울러 베어링과, 접시 스프링을 가지며, 내부에 공간을 확보하도록 상기의 내경 원추링 및 입력측 케이스와 볼트로 체결되는 출력측 케이스로 구성하는데 있고,

복식유성의 경우, 외단과, 중단과, 내단과, 그 안쪽의 끝단부로 이루어지며, 상기 중단의 환테돌기부와, 내단의 테이퍼부가 형성된 입력축; 상기 입력축의 중단이 축받침될 수 있도록 입력측 오일실과, 원추 로울러 베어링과, 이 베어링을 위한 접시 스프링을 가지는 입력측 케이스; 상기한 입력축과 동축상에 위치하되, 외단과, 중단과, 내단으로 이루어지며, 상기 내단이 원판부로 이루어진 출력축; 상기한 입력측 케이스의 반대편에 맞대어 볼트로 조립하되, 상기 출력축의 중단이 축받침될 수 있도록 출력측 오일실과, 원추 로울러 베어링과, 이 베어링을 위한 접시 스프링을 가지는 출력측 케이스; 상기 입력축의 테이퍼부에 접하는 제1경사면과, 그 타측의 제2경사면을 가지는 다수의 복식 원추 로울러들과, 그 각각의 내부에 니이들 베어링으로써 축착된 유성핀들과, 상기 유성핀들의 양측 끝단을 억지 끼움으로 끼워 고정시킨 양측 캐리어 원판으로 구성한 캐리어 블럭 어셈브리; 상기한 입력측 케이스와, 출력측 케이스의 사이에 개입시켜 고정하되, 그 내경이 상기한 복식 원추 로울러의 제1경사면에 접하는 고정 내경 원추링; 상기한 출력축의 원판부에 고정하되, 그 내경이 상기한 복식 원추 로울러의 제2경사면에 접하는 회전 내경 원추링으로 구성하는 것이다.

도 1은 종래의 감속기를 보인 단면도

도 2는 종래의 감속기에서 나타나는 백래쉬의 설명도

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전체 단면도

도 4는 도 3의 요부 단면도

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예의 전체 단면도

도 6은 도 5의 요부 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

101 : 입력축101a : 테이퍼부

101b : 끝단부102 : 유성 원추 로울러

103 : 내경 원추링104 : 유성핀

105 : 출력축105a : 원판부

105b : 요홈부106 : 입력측 케이스

107 : 출력측 케이스 108 : 입력측 오일실

109 : 접시 스프링110 : 원추 로울러 베어링

111 : 니이들 베어링112 : 니이들 베어링

113 : 트러스트 니이들 베어링114 : 원추 로울러 베어링

115 : 접시 스프링116 : 출력측 오일실

117 : 볼트201 : 입력축

201a : 테이퍼부201b : 끝단부

201c : 환테돌기부201d : 요홈부

202 : 복식 원추 로울러203 : 고정 내경 원추링

204 : 회전 내경 원추링205 : 유성핀

206 : 캐리어 원판207 : 니이들 베어링

208 : 면부시209 : 니이들 베어링

210 : 원추 로울러 베어링211 : 접시 스프링

212 : 입력측 오일실213 : 출력축

213a : 원판부214 : 원추 로울러 베어링

215 : 접시 스프링216 : 출력측 오일실

217 : 출력측 케이스217a : 단턱부

218 : 입력측 케이스219 : 볼트

이하 본 발명을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

본 발명은 도 3에서 보는 바와 같은 단식 유성타입과, 도 5에서 보는 바와 같은 복식 유성타입이 있다.

먼저, 단식 유성타입의 구성을 설명한다.

도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 입력축(101)과, 입력측 케이스(106)와, 유성 원추 로울러(102)들과, 출력축(105)과, 내경 원추링(103)과, 출력측 케이스(107)로 이루어진다.

상기 입력축(101)은 외단과, 중단과, 내단으로 이루어지며, 상기 내단이 테이퍼부(101a)로 형성되고, 입력측 케이스(106)는 상기 입력축(101)의 중단이 축받침될 수 있도록 입력측 오일실(108)과, 원추 로울러 베어링(110)과, 이 베어링을 위한 접시 스프링(109)을 가진다.

그리고 상기한 유성 원추 로울러(102)들은 상기 입력축(101)의 테이퍼부(101a)에 접하되, 반대방향의 경사를 가진 채 각각의 유성핀(104)에 축설된 것이며, 출력축(105)은 상기한 유성 원추 로울러(102)들의 유성핀(104)들이 방사상으로 축착된 원판부(105a)와, 그 후방의 중단과, 외단으로 이루어진 것이다.

상기한 내경 원추링(103)은 상기한 유성 원추 로울러(102)의 유성핀(104)들 둘레에 접하도록 조립된 것이고, 상기 출력측 케이스(107)는 상기한 출력축(105)의 중단이 축받침될 수 있도록 출력측 오일실(116)과, 원추 로울러 베어링(114)과, 접시 스프링(115)을 가지며, 내부에 공간을 확보하도록 상기의 내경 원추링(103) 및 입력측 케이스(106)와 볼트(117)로 체결되는 것이다.

이때, 상기한 유성 원추 로울러(102)는 그 내부의 유성핀(104)과 축착할 때, 니이들 베어링(112)을 사용하여 축착하고, 그 후단 면과 상기 원판부(105a)의 사이에 트러스트 니이들 베어링(113)을 사용하는 것이 바람직하다.

또, 상기한 입력축(101)은 지지력을 향상시키기 위하여, 상기 출력축(105)의 원판부(105a)에 요홈부(105b)를 형성한 후, 니이들 베어링(111)을 개입시켜 그 끝단부(101b)를 삽입한 상태로 축설하는 것이 좋다.

이와 같이 단식 유성타입의 작동상태를 보면 입력축(101)과 내경 원추링(103) 사이에 유성 원추 로울러(102)가 회전할 수 있는 상태에서 일체로 조립되어 있어 입력축(101)이 회전하게 되면 유성 원추 로울러(102)는 내경원추링(103)에 의해 자전하게 되면서 동시에 원판부(105a)와 함께 공전하면서 감속 회전하도록 되어있다.

또한, 입력축(101)과 출력축(105)에는 축방향 내측으로 일정한 압력을 가해주는 접시 스프링(109)(115)이 설치되어 있어 각각의 회전요소 즉, 입력축(101), 유성 원추 로울러(102), 내경 원추링(103)들이 일정한 접선력을 유지한 채 작용할 수 있도록 역할 한다.

이때 접시 스프링(109),(115)의 설치수량은 접선력에 따라 결정하고, 압축량도 접선력에 의해 결정하며, 따라서 각각의 회전요소인 입력축(101), 유성 원추 로울러(102), 내경 원추링(103)들은 미끄럼이나 백래쉬(Back-lash)가 없이 원활한 회전을 하게 되어있다.

한편, 이와 같이 구성된 단식 유성타입의 사용상태는 다음과 같이 단식1형, 단식2형, 단식3형의 3가지로 할 수 있으며, 감속장치 및 증속장치로 사용할 수 있다.

단식1형으로 사용하는 예는 내경 원추링(103)을 고정요소로 하고, 입력축(101)을 원동요소로, 출력축(105)을 피동요소로 하는 것이다.

단식2형으로 사용하는 예는 출력축(105)을 고정요소로 하고, 입력축(101)을 원동요소로, 내경 원추링(103)을 피동요소로 하는 것이다.

단식 3형으로 사용하는 예는 출력축(105)을 고정요소로 하고, 내경 원추링(103)을 원동요소로, 출력축(105)을 피동요소로 하는 것이다.

이와 같은 각각의 관계는 다음의 표 1-1 및 표 1-2에서 잘 이해할 수 있으며, 표 1-1은 감속장치로 사용하는 예이고, 표 1-2는 증속장치로 사용하는 예이다.

표 1-1 각 형식의 유성감속장치의 각 속도(角速度)

형 식	고정요소	원동요소	피동요소	a의각속도	s의각속도	c의각속도
단식1형	a	s	c	0	1	rs/rs+ra
단식2형	c	s	a	-rs/ra	1	0
단식3형	s	a	c	1	0	ra/rs+ra

주) 1. rs, rp, ra는 각 요소의 반경(半徑)임.

2. 각 구성요소의 원동요소의 각 속도는 1로 한다.

3. "-" 는 원동요소의 회전방향과 반대로 회전하는 것을 뜻함.

4. a는 내경 원추링, s는 입력축, c는 출력축에 해당한다.

표 1-2 각 형식의 유성증속장치의 각 속도

형 식	고정요소	원동요소	피동요소	a의각속도	s의각속도	c의각속도
단식1형	a	c	s	0	rs+ra/rs	1
단식2형	c	a	s	1	-rs+2rp/rs	0
단식3형	s	c	a	rs+ra/ra	0	1

주) 1. rs, rp, ra와 "-" 부호는 표 1-1과 같음.

2. a는 내경 원추링, s는 입력축, c는 출력축에 해당한다.

다음은 복식 유성타입의 구성을 설명한다.

도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 입력축(201)과, 입력측 케이스(218)와, 출력축(213)과, 출력측 케이스(217)와, 캐리어 블럭 어셈브리(C)와, 고정 내경 원추링(203)과, 회전 내경 원추링(204)으로 이루어진다.

입력축(201)은 외단과, 중단과, 내단과, 그 안쪽의 끝단부(201b)로 이루어지며, 상기 중단의 환테돌기부(201c)와, 내단의 테이퍼부(201a)가 형성된 것이고, 입력측 케이스(218)는 상기 입력축(201)의 중단이 축받침될 수 있도록 입력측 오일실(212)과, 원추 로울러 베어링(210)과, 이 베어링을 위한 접시 스프링(211)을 가지는 것이다.

또, 출력축(213)은 상기한 입력축(201)과 동축상에 위치하되, 외단과, 중단과, 내단으로 이루어지며, 상기 내단이 원판부(213a)로 이루어진 것이고, 출력측 케이스(217)는 상기한 입력측 케이스(218)의 반대편에 맞대어 볼트(219)로 조립하되, 상기 출력축(213)의 중단이 축받침될 수 있도록 출력측 오일실(216)과, 원추 로울러 베어링(214)과, 이 베어링을 위한 접시 스프링(215)을 가지는 것이다.

상기한 캐리어 블럭 어셈브리(C)는 상기 입력축(201)의 테이퍼부(201a)에 접하는 제1경사면(P1)과, 그 타측의 제2경사면(P2)을 가지는 다수의 복식 원추 로울러(202)들과, 그 각각의 내부에 니이들 베어링(207)으로써 축착된 유성핀(205)들과, 상기 유성핀(205)들의 양측 끝단을 억지 끼움으로 끼워 고정시킨 양측 캐리어 원판(206)으로 구성한 것이다.

그리고 고정 내경 원추링(203)은 상기한 입력측 케이스(218)와, 출력측 케이스(217)의 사이에 개입시켜 고정하되, 그 내경이 상기한 복식 원추 로울러(202)의 제1경사면(P1)에 접하도록 한 것이고, 회전 내경 원추링(204)은 상기한출력축(213)의 원판부(213a)에 고정하되, 그 내경이 상기한 복식 원추 로울러(202)의 제2경사면에 접하도록 한 것이다.

이때, 상기한 캐리어 블럭 어셈브리(C)의 복식 원추 로울러(202)는 그 제1경사면(P1)과 제2경사면(P2)의 직경을 달리하여 회전수를 달리할 수 있으며, 양측의 캐리어 원판(206)과의 사이에는 마찰 방지를 위해 면부시(208)를 개입시켜 사용하는 것이 좋다.

또한, 상기한 입력축(201)은 지지력을 향상시키기 위하여 그 끝단부(201b)를 상기 출력축(213)의 원판부(213a)에 형성한 요홈부(201d)속에 니이들 베어링(209)을 개입시켜 축설하는 것이 더 좋다.

또, 상기한 고정 내경 원추링(203)은 입력측 케이스(218)의 내측단면과, 출력측 케이스(217)의 내경에 형성한 단턱부(217a)의 사이에 끼워 고정하는 것이 용이하다.

이와 같이 복식 유성 타입의 작동상태를 보면, 상기 입력축(201)과 출력축(213) 사이의 공간에는 고정 내경 원추링(203)이 입력측 케이스(218)에 고정되어 있고, 회전 내경 원추링(204)은 출력축(213)과 일체로 연장되어 있는 바, 이들 요소인 출력축(213), 고정 내경 원추링(203), 회전 내경 원추링(204) 사이에 맞물려 있는 회전체 즉, 캐리어 블럭 어셈브리(C)의 복식 원추 로울러(202)는 양쪽에 있는 캐리어 원판(206)에 설치된 유성핀(205)에 원주상 등간격으로 다수개가 설치 조립되어 있는 것이다.

이 캐리어 블럭 어셈브리(C)는 복식 원추 로울러(202)가 자전하게 되면 따라서 공전하게 된다.

도 5에서 도시된바와 같이 입력축(201)이 회전하면 복식 원추 로울러(202)는 고정 내경 원추링(203)과 접선 회전하면서 자전하게 되어 다른 한쪽의 회전 내경 원추링(204)을 회전시키면서 공전하며, 회전 내경 원추링(204)과 일체로 연장된 출력축(213)이 감속회전 하게 되는 것이다.

이것을 감속구성요소인 입력축의 테이퍼면(S), 복식 원추 로울러의 제1경사면(P1), 복식 원추 로울러의 제2경사면(P2), 고정 내경 원추링의 내경(a1), 회전 내경 원추링의 내경(a2), 캐리어 블럭 어셈브리(C)로 설명하면 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 출력축(213)의 테이퍼면(S)을 중심으로 캐리어 블럭 어셈브리(C)의 원주 상에 복수개의 등간격으로 설치된 복식 원추 로울러의 제1경사면(P1)은 고정 내경 원추링(203)의 내경(a1)과 맞물리고, 복식 원추 로울러의 제2경사면(P2)은 회전 내경 원추링(204)의 내경(a2)과 맞물려 회전하기 때문에 복식 원추 로울러(202)를 일체로 지지하고 있는 캐리어 블럭 어셈브리(C)는 부동(浮動)의 상태에서 공전한다.

이때, 복식 원추 로울러의 제2경사면(P2)과 맞물린 회전 내경 원추링의 내경(a2)은, 복식 원추 로울러의 제1경사면(P1)의 직경이 복식 원추 로울러의 제2경사면(P2)의 직경보다 클 때는 캐리어 블럭 어셈브리(C)와 같은 회전방향으로 회전하고, 반대로 복식 원추 로울러의 제1경사면(P1)의 직경이 복식 원추 로울러의 제2경사면(P2)의 직경보다 작을 때는 캐리어 블럭 어셈브리(C)와 반대 회전방향으로 회전하게 된다.

또 한, 복식 원추 로울러의 제1경사면(P1)의 직경과 제2경사면(P2)의 직경의차이가 작으면 고비율을 창출하며, 직경의 차이가 크게되면 저 비율을 창출하게 된다.

또 한, 복식 원추 로울러의 제1경사면(P1)과 제2경사면(P2)의 관계에서 (P1)>(P2)때는 입력축(201)과 출력축(213)의 회전방향이 동일하고, (P1)<(P2)때는 출력축(213)의 회전방향이 입력축(201) 회전방향과 반대로 회전하게 된다.

한편, 이와 같이 구성된 복식 유성 타입의 사용상태는 다음과 같이 복식1형, 복식2형, 복식3형 등 여러 가지로 실시할 수 있으며, 감속장치 및 증속장치로 사용할 수 있다.

복식1형으로 사용하는 예는 캐리어 블럭 어셈브리(C)를 고정요소로, 입력축(201)을 원동요소로, 고정 내경 원추링(203) 및 회전 내경 원추링(204)을 피동요소로 사용하는 것이다.

복식2형으로 사용하는 예는 고정 내경 원추링(203)을 고정요소로, 캐리어 블럭 어셈브리(C)를 원동요소로, 출력축(213) 및 회전 내경 원추링(204)을 피동요소로 사용하는 것이다.

복식3형으로 사용하는 예는 고정 내경 원추링(203)을 고정요소로, 출력축(213)을 원동요소로, 캐리어 블럭 어셈브리(C) 및 회전 내경 원추링(204)을 피동요소로 사용하는 것이다.

참고로 이에 따른 각속도를 표 2에서 자세히 이해할 수 있다.

표2 복식유성장치의 각 속도

형 식	고정요소	원동요소	피동요소	s의각속도	p1,p2의각속도	a1의각속도	c의각속도	a2의각속도
복식1형	c	s	a1, a2	1	-rs/rp1	-rs/-ra1	0	-rs×rp2/rp1×ra2
복식2형	a1	c	s, a2	ra1/rp1+1	1-ra1/rp1	0	1	1-ra1×rp2/rp1×ra2
복식3형	a1	s	c, a2	1	1-(ra1/rp1)/1+(ra1/rs)	0	rs/rs+ra1	rs/rs+ra1(1-rp2×ra1/rp1×ra2)

주) 1. rs, rp1, rp2, ra, ra2 는 각각의 s, P1,P2,a1,a2 의 반경(半徑)임.

2. 각 형식별 원동요소의 각 속도는 1로 한다.

3. "-" 부호는 원동요소의 회전방향과 반대로 회전하는 것을 뜻함.

본 발명의 감속장치는 원추형 로울러들을 사용하기 때문에 백래쉬가 전혀 없는 상태를 실현할 수 있게 되었으며, 1단형의 구조로서 단 단위의 저 비율부터 만 단위의 고비율까지 자연수 배열의 감속 비를 창출할 수 있어 초정밀한 감속비율을 갖는 감속장치를 제공할 수 있게 되었다.

또 한, 설계와 제작이 용이하며, 소형 경량화, 고효율화, 무소음화 하였으며, 공정의 단순화로 제작비가 저렴하게 되어 저가제품을 제공할 수 있게된 것이다.

본 발명에 의한 감속장치는 일반 산업기계 및 전용기계 등에 광범위하게 제공되는 것으로, 분야별 예를 들면 초정밀 산업용으로 반도체분야, 우주 산업, 로보트, 각종의 인쇄기, 각종의료용 기기, 사무용기기, 섬유기계, 원자력 발전소의 이송용기계류 등이 있으며, 일반 산업기계 분야로는 각종운반기계, 에스컬레이터, 무브워커, 컨베이어, 주차설비, 공작기계의 이송장치, 각종 무대장치, 수처리 설비의 교반장치 등과, 자동차의 구동장치, 궤도차량의 구동장치, 무한궤도 차량구동장치 등이 있으며 각종 발전기의 증속기, 풍력 발전기의 증속기 등 감속 및 증속에 요구되는 감속장치 등이다.

Claims

외단과, 중단과, 내단으로 이루어지며, 상기 내단이 테이퍼부(101a)로 이루어진 입력축(101);

상기 입력축(101)의 중단이 축받침될 수 있도록 입력측 오일실(108)과, 원추 로울러 베어링(110)과, 이 베어링을 위한 접시 스프링(109)을 가지는 입력측 케이스(106);

상기 입력축(101)의 테이퍼부(101a)에 접하되, 반대방향의 경사를 가진 채 각각의 유성핀(104)에 축설된 다수의 유성 원추 로울러(102)들;

상기한 유성 원추 로울러(102)들의 유성핀(104)들이 방사상으로 축착된 원판부(105a)와, 그 후방의 중단과, 외단으로 이루어진 출력축(105);

상기한 유성 원추 로울러(102)의 유성핀(104)들 둘레에 접하도록 조립된 내경 원추링(103);

상기한 출력축(105)의 중단이 축받침될 수 있도록 출력측 오일실(116)과, 원추 로울러 베어링(114)과, 접시 스프링(115)을 가지며, 내부에 공간을 확보하도록 상기의 내경 원추링(103) 및 입력측 케이스(106)와 볼트(117)로 체결되는 출력측 케이스(107);

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유성 원추로울러 감속기.
제 1 항에 있어서,

상기한 유성 원추 로울러(102)는 그 내부의 유성핀(104)과 축착할 때, 니이들 베어링(112)을 사용하여 축착하고, 그 후단면과 상기 원판부(105a)의 사이에 트러스트 니이들 베어링(113)을 사용하여서 된 것을 특징으로 하는 유성 원추로울러 감속기.
제 1 항에 있어서,

상기한 입력축(101)은 지지력을 향상시키기 위하여 그 끝단부(101b)를 상기 출력축(105)의 원판부(105a)에 형성한 요홈부(105b)에 니이들 베어링(111)을 개입시켜 축설하여서 된 것을 특징으로 하는 유성 원추로울러 감속기.
외단과, 중단과, 내단과, 그 안쪽의 끝단부(201b)로 이루어지며, 상기 중단의 환테돌기부(201c)와, 내단의 테이퍼부(201a)가 형성된 입력축(201);

상기 입력축(201)의 중단이 축받침될 수 있도록 입력측 오일실(212)과, 원추 로울러 베어링(210)과, 이 베어링을 위한 접시 스프링(211)을 가지는 입력측 케이스(206);

상기한 입력축(201)과 동축상에 위치하되, 외단과, 중단과, 내단으로 이루어지며, 상기 내단이 원판부(213a)로 이루어진 출력축(213);

상기한 입력측 케이스(218)의 반대편에 맞대어 볼트(219)로 조립하되, 상기 출력축(213)의 중단이 축받침될 수 있도록 출력측 오일실(216)과, 원추 로울러 베어링(214)과, 이 베어링을 위한 접시 스프링(215)을 가지는 출력측 케이스(217);

상기 입력축(201)의 테이퍼부(201a)에 접하는 제1경사면(P1)과, 그 타측의 제2경사면(P2)을 가지는 다수의 복식 원추 로울러(202)들과, 그 각각의 내부에 니이들 베어링(207)으로써 축착된 유성핀(205)들과, 상기 유성핀(205)들의 양측 끝단을 억지 끼움으로 끼워 고정시킨 양측 캐리어 원판(206)으로 구성한 캐리어 블럭 어셈브리(C);

상기한 입력측 케이스(218)와, 출력측 케이스(217)의 사이에 개입시켜 고정하되, 그 내경이 상기한 복식 원추 로울러(202)의 제1경사면(P1)에 접하는 고정 내경 원추링(203);

상기한 출력축(213)의 원판부(213a)에 고정하되, 그 내경이 상기한 복식 원추 로울러(202)의 제2경사면에 접하는 회전 내경 원추링(204);

으로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 유성 원추로울러 감속기.
제 4 항에 있어서,

상기한 캐리어 블럭 어셈브리(C)의 복식 원추 로울러(202)는 그 양측의 캐리어 원판(206)과의 사이에 면부시(208)를 개입시켜서 된 것을 특징으로 하는 유성 원추로울러 감속기.
제 4 항에 있어서,

상기한 캐리어 블럭 어셈브리(C)의 복식 원추 로울러(202)는 그 제1경사면(P1)과 제2경사면의 직경을 달리하여서 된 것을 특징으로 하는 유성 원추로울러 감속기.
제 4 항에 있어서,

상기한 입력축(201)은 지지력을 향상시키기 위하여 그 끝단부(201b)를 상기 출력축(213)의 원판부(213a)에 형성한 요홈부(201d)속에 니이들 베어링(209)을 개입시켜 축설한 것을 특징으로 하는 유성 원추로울러 감속기.
제 4 항에 있어서,

상기한 고정 내경 원추링(203)은 입력측 케이스(218)의 내측단면과, 출력측 케이스(217)의 내경에 형성한 단턱부(217a)의 사이에 끼워 고정하는 것을 특징으로 하는 유성 원추로울러 감속기.