KR20040094080A - Gear device - Google Patents

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KR20040094080A
KR20040094080A KR1020030028019A KR20030028019A KR20040094080A KR 20040094080 A KR20040094080 A KR 20040094080A KR 1020030028019 A KR1020030028019 A KR 1020030028019A KR 20030028019 A KR20030028019 A KR 20030028019A KR 20040094080 A KR20040094080 A KR 20040094080A
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Korean (ko)
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최진희
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주식회사 토러스기술연구소
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes

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Abstract

PURPOSE: A gear system is provided to secure a freedom degree of a design by a torus tooth profile, to vary the axial angle of one gear for the other gear, and to change the rotational force and speed of power by varying an engagement position of a relative row of teeth. CONSTITUTION: A gear system comprises a first gear(20) rotatively mounted to an input shaft(10) and arranged with torus gear teeth(24) on the spherical surface in the circumferential direction as a gear-tooth group and a second gear(40) assembled and installed with the first gear to rotate and composed of torus gear teeth(44) engaged with the torus gear teeth of the first gear and arranged in the circumferential direction to form the gear-tooth group. Contact dimples(48) are formed between the torus gear teeth of the first and second gears and contacted with ends of the torus gear teeth of the first and second gears.

Description

기어장치{GEAR DEVICE}Gear device {GEAR DEVICE}

본 발명은 기어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원환체 치형(Torus tooth profile)을 갖는 두 기어의 조합에 의하여 한 기어의 축에 대하여 다른 한 기어의 축각과 회전비를 가변할 수 있는 기어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gear device, and more particularly, to a gear device capable of varying the axial angle and rotation ratio of another gear relative to the axis of one gear by a combination of two gears having a torus tooth profile. It is about.

주지하고 있는 바와 같이, 기어장치는 동력을 전달하는 전동장치의 하나로 한쌍의 기어에서 두 축의 상대적인 위치에 따라 분류하면, 두 축이 평행하게 유지되는 평행축 기어, 두 축이 교차하는 교차축 기어와 두 축이 평행하지 않고 교차하지도 않는 엇갈림축 기어가 있다. 평행축 기어에는 스퍼어기어, 헬리컬기어, 더블헬리컬기어 등이 있으며, 교차축 기어에는 베벨기어, 페이스기어(Face gear), 베베로이드기어(Beveloid gear) 등이 있고, 엇갈림축 기어에는 나사기어, 원통웜기어, 하이포이드기어 등이 있다.As is well known, a gear unit is a power transmission unit that transmits power and is classified according to the relative position of two axes in a pair of gears. There are staggered gears in which the two axes are not parallel and do not intersect. Parallel shaft gears include spur gears, helical gears and double helical gears.Bevel gears include bevel gears, face gears and beveloid gears. Cylindrical worm gears and hypoid gears.

이와 같은 기어의 치형은 사이클로이드 곡선(Cycloid curve)과 인벌류트 곡선(Involute curve)을 이용하여 설계하고 있으며, 잇수, 모듈, 압력각, 언더컷 등의 설계요소를 고려하여 정밀하게 가공하고 있다. 그런데 사이클로이드 및 인벌류트 기어의 치형은 두 기어의 물림 위치와 축이 고정되는 하나의 기어 조합만을 고려하여 설계하고 있기 때문에 설계 자유도를 확보할 수 없는 문제가 있다. 특히, 두 기어의 축을 가변시킬 수 없으므로, 기어장치의 사용이 제한되는 문제를 수반하고 있다. 또한, 복잡한 치형의 기계적인 정밀가공에 의하여 생산성의 저하와 생산비의 상승을 초래하는 단점이 있다.The teeth of the gears are designed using cycloid curve and involute curve, and are precisely processed in consideration of design elements such as number of teeth, module, pressure angle, and undercut. However, since the teeth of the cycloid and involute gears are designed considering only one gear combination in which the two gear bites and the shaft are fixed, there is a problem in that design freedom cannot be secured. In particular, since the axes of the two gears cannot be varied, there is a problem that the use of the gear device is limited. In addition, there is a disadvantage in that the mechanical precision processing of the complex tooth causes a decrease in productivity and an increase in production cost.

한편으로, 전동휠체어, 스쿠터 등의 개인이동장치, 운반장치, 이동로봇 등에 있어서는 엔진, 액츄에이터, 인력 등의 동력원으로부터 입력되는 동력의 회전력과 속도를 변경하여 전달하는 다양한 구조와 형태의 변속기어장치가 개발되어 사용되고 있다. 이러한 변속기어장치는 변속레버에 의하여 기어의 조합을 조작하여 변속비를 변경하여 전달하는 바, 많은 수의 기어가 사용되어 구조가 복잡하고, 소형화 및 경량화가 매우 곤란한 문제가 있다.On the other hand, in the case of personal mobile devices such as electric wheelchairs, scooters, transport devices, mobile robots, etc., transmission gear devices of various structures and shapes that change and transmit the rotational force and speed of the power input from a power source such as an engine, an actuator, or a manpower are provided. It is developed and used. Such a gear shift device transfers a gear ratio by changing a gear ratio by operating a gear combination by a shift lever. A large number of gears are used, and thus, the structure is complicated, and the size and weight are very difficult.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원환체 치형에 의하여 설계 자유도를 확보할 수 있으며, 한 기어의 축에 대하여 다른 한 기어의 축각을 가변시킬 수 있는 기어장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to solve the various problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to secure the design freedom by the toric tooth, the axial angle of the other gear relative to the axis of one gear It is to provide a gear device that can change the.

본 발명의 다른 목적은 원환체 치형에 의하여 다중 치열의 설계가 가능하고, 다중 치열에 대한 상대 치열의 물림 위치를 가변하여 동력의 회전력과 속도를 변경할 수 있는 기어장치에 있다.Another object of the present invention is a gear device capable of designing multiple teeth by toric teeth, and changing the rotational force and speed of the power by varying the bite position of the relative teeth relative to the multiple teeth.

본 발명의 또 다른 목적은 구조가 간단하고 가공이 용이하여 생산성을 향상시키고, 생산비를 크게 절감할 수 있는 기어장치를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a gear device that is simple in structure and easy to process, thereby improving productivity and greatly reducing production costs.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 입력축에 장착되어 회전되고, 구면에 원환체 기어이가 원주방향으로 기어이군을 이루도록 배열되어 있는 제1 기어와; 제1 기어와 조합되어 회전할 수 있도록 장착되며, 제1 기어의 원환체 기어이와 서로 물리는 원환체 기어이가 원주방향으로 기어이군을 이루도록 배열되어 있는 제2 기어로 이루어지는 기어장치에 있다.Features of the present invention for achieving the above object, the first gear is mounted to the input shaft is rotated, the toric gear is arranged on the spherical to form a gear group in the circumferential direction; A gear device is mounted so as to rotate in combination with a first gear, and has a second gear in which the toric gear teeth of the first gear and the toric gear teeth engaged with each other are arranged to form a gear group in the circumferential direction.

도 1은 본 발명에 따른 기어장치의 구성을 분리하여 나타낸 사시도,1 is a perspective view showing a separate configuration of the gear device according to the invention,

도 2는 본 발명에 따른 기어장치에서 제1 기어와 제2 기어가 조합되어 있는 상태의 일례를 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing an example of a state in which the first gear and the second gear are combined in the gear device according to the present invention;

도 3은 도 2와 유사한 도면으로 본 발명에 따른 기어장치에서 제1 기어와 제2 기어가 조합되어 있는 상태의 다른 예를 나타낸 단면도,Figure 3 is a view similar to Figure 2 in the gear device according to the invention a cross-sectional view showing another example of a state in which the first gear and the second gear is combined,

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 부분 확대 단면도,4 is a partially enlarged cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3;

도 5는 본 발명에 따른 기어장치에서 제1 기어와 제2 기어가 조합되어 있는 상태의 또 다른 예를 나타낸 단면도,5 is a cross-sectional view showing another example of a state in which the first gear and the second gear are combined in the gear device according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 기어장치의 제1 기어를 나타낸 정면도,Figure 6 is a front view showing a first gear of the gear device according to the invention,

도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도,FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. 6;

도 8은 본 발명에 따른 기어장치에서 다른 예의 제2 기어가 제1 기어와 조합되어 있는 상태의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a state in which another example second gear is combined with the first gear in the gear device according to the present invention.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣

10: 입력축 20: 제1 기어10: input shaft 20: first gear

22: 구면 24: 원환체 기어이22: Spherical 24: Torus gear

26: 기어이군 28: 컨택트딤플26: Gears 28: Contact dimples

30: 통로 30a: 체인지딤플30: passage 30a: change dimple

32: 중심축선 40, 40′: 제2 기어32: center axis 40, 40 ': second gear

44: 원환체 기어이 46: 기어이군44: Torus gear 46: Gear.

48: 컨택트딤플 50: 중심축선48: contact dimple 50: center axis

60: 출력축60: output shaft

이하, 본 발명에 따른 기어장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a gear device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1, 도 2, 도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명의 기어장치는 엔진, 액츄에이터, 인력 등의 다양한 동력원과 연결되어 동력을 입력하는 입력축(10)에 장착되는 제1 기어(20)를 구비한다. 제1 기어(20)의 외면은 구면(22)으로 형성되어 있으며, 구면(22)에는 원환체 기어이(Torus gear tooth: 24)가 원주방향으로 기어이군(26)을 이루도록 등간격으로 배열되어 있다. 본 명세서에서 원환체 기이어(24)는 수직중심축선을 중심으로 회전시킨 축대칭형의 치형을 갖는 기어이를 의미한다. 도 6과 도 7에 자세히 보이는 바와 같이, 제1 기어(20)의 원환체 기어이(24)가 반원형 돌기의 치형으로 형성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 원환체 기어이(24)는 수직중심축선을 중심으로 회전시킨 축대칭형의 원뿔대형 치형, 원통대형 및 인벌류트 치형 등으로 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있다. 또한, 제1 기어(20)의 기어이군(26)이 동심을 이루는 제1 내지 제4 기어이군(26-1∼ 26-4)들로 형성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 기어이군(26)의 숫자는 필요에 따라 증감시킬 수 있다. 본 실시예에 있어서 입력축(10)과 제1 기어(20)는 개별적으로 제작되어 조립되어 있는 것을 설명하였으나, 입력축(10)과 제1 기어(20)는 다이캐스팅(Die casting)에 의하여 일체형으로 제작할 수도 있다.First, referring to FIGS. 1, 2, 6 and 7, the gear device of the present invention is connected to various power sources such as an engine, an actuator, a manpower, and the like, and includes a first gear mounted on an input shaft 10 for inputting power. 20). The outer surface of the first gear 20 is formed of a spherical surface 22, and the spherical surface 22 is arranged at equal intervals such that a torus gear tooth 24 forms a gear group 26 in the circumferential direction. . In the present specification, the torus gear 24 means a gear tooth having an axisymmetric tooth shape rotated about a vertical center axis line. As shown in detail in FIGS. 6 and 7, it is shown that the toric gear 24 of the first gear 20 is formed as a tooth of a semi-circular protrusion, but this is illustrative and the toric gear 24 is vertical. The axisymmetric conical teeth, cylinders and involute teeth rotated about the central axis can be variously modified as necessary. Also, although the gear group 26 of the first gear 20 is formed of the first to fourth gear groups 26-1 to 26-4 which are concentric, the gear group 26 of the gear group 26 is illustrated. The number can be increased or decreased as needed. In the present exemplary embodiment, the input shaft 10 and the first gear 20 are separately manufactured and assembled, but the input shaft 10 and the first gear 20 may be integrally manufactured by die casting. It may be.

도 1, 도 2, 도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 기어장치는 제1 기어(20)와 조합되어 회전할 수 있도록 배치되는 제2 기어(40)를 구비한다. 제2 기어(40)는 평면(42)을 갖는 원판형으로 구성되어 있으며, 평면(42)의 가장자리에는 제1 기어(20)의 원환체 기어이(24)와 서로 물리는 원환체 기어이(44)가 원주방향의 기어이군(46)을 이루도록 등간격으로 배열되어 있다. 도 2와 도 3에는 제2 기어(40)는 제1 기어(20)와 반대의 방향으로 회전되도록 제1 기어(20)의 원환체 기어이(24)와 제2 기어(40)의 원환체 기어이(44)가 서로 물려 있으며, 도 5에는 제1 기어(20)와 제2 기어(40)는 동일한 방향으로 회전되도록 제1 기어(20)의 원환체 기어이(24)와 제2 기어(40)의 원환체 기어이(44)가 서로 물려 있다.1, 2, 4 and 5, the gear device of the present invention has a second gear 40 which is arranged to rotate in combination with the first gear 20. The second gear 40 is configured in the shape of a disk having a plane 42, and at the edge of the plane 42 is the torus gear 44 of the first gear 20 and the toric gear 44 which is bitten with each other. The gears in the circumferential direction are arranged at equal intervals to form the group 46. 2 and 3, the second gear 40 has a torus gear 24 of the first gear 20 and a torus gear of the second gear 40 such that the second gear 40 is rotated in a direction opposite to the first gear 20. 44 are bitten each other, and in FIG. 5, the torus gear 24 and the second gear 40 of the first gear 20 are rotated in the same direction so that the first gear 20 and the second gear 40 are rotated in the same direction. The torus gears 44 of are bite each other.

도 1 내지 도 4, 도 6과 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 기어(20)의 원주방향으로 인접하는 두 원환체 기어이(24) 사이에는 물림률의 증대를 위한 컨택트딤플(Contact dimple: 28)들이 각각 형성되어 있고, 반경방향으로 인접하는 제1 내지 제4 기어이군(26-1∼26-4)들 사이에는 제2 기어(40)의 기어이(44)에 대하여 제1 기어(20)의 기어이(24)를 이동하여 변속할 수 있도록 통로(30)로 체인지딤플 (Change dimple: 30a)들이 컨택트딤플(28)들과 반경방향으로 연속하여 정렬되도록각각 형성되어 있다. 본 실시예에 있어서 통로(30)는 컨택트딤플(28)들을 연속적으로 연결하는 그루브(Groove)로 형성할 수도 있다.As shown in FIGS. 1 to 4, 6, and 7, a contact dimple is provided between two annular gears 24 adjacent to each other in the circumferential direction of the first gear 20 to increase the bite rate. 28 are respectively formed, and between the first to fourth gear groups 26-1 to 26-4, which are adjacent in the radial direction, the first gear with respect to the gear 44 of the second gear 40. The change dimples 30a are formed in the passage 30 so that the gears 20 of the 20 can be shifted and shifted so as to be continuously aligned radially with the contact dimples 28. In the present embodiment, the passage 30 may be formed as a groove that continuously connects the contact dimples 28.

도 1 내지 도 4를 다시 참조하면, 제2 기어(40)의 원주방향으로 인접하는 두 원환체 기어이(44) 사이에는 물림률의 증대를 위한 컨택트딤플(48)들이 각각 형성되어 있다. 제1 기어(20)와 제2 기어(40)의 조합에 있어서는 제1 기어(20)의 중심축선(32)과 제2 기어(40)의 중심축선(50)의 엇갈림축을 이룬다. 도 3과 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 기어(20)의 원환체 기어이(24)의 이끝(24a)은 제2 기어(40)의 컨택트딤플(48)들 중 하나에 맞춤되고, 제2 기어(40)의 원환체 기어이 (44)의 이끝(44a)은 제1 기어(20)의 컨택트딤플(28)들 중 하나에 맞춤된다. 제2 기어(40)의 원환체 기어이군(46)은 제1 기어(20)의 체인지딤플(30a)들을 거쳐 제1 내지 제4 기어이군(26-1∼26-4)들 중 어느 하나에 대하여 이동시킬 수 있다. 그리고 제2 기어(40)에는 출력축(60)이 장착되어 있고, 입력축(10)과 출력축(60)은 통상적인 베어링의 지지에 의하여 하우징에 장착할 수 있다.Referring again to FIGS. 1 to 4, contact dimples 48 for increasing the bite rate are formed between two annular gears 44 adjacent in the circumferential direction of the second gear 40, respectively. In the combination of the 1st gear 20 and the 2nd gear 40, the axis | shaft of the center axis line 32 of the 1st gear 20 and the center axis line 50 of the 2nd gear 40 is comprised. As shown in FIGS. 3 and 4, the teeth 24a of the toric gear 24 of the first gear 20 are fitted to one of the contact dimples 48 of the second gear 40. The tooth end 44a of the toric gear 44 of the second gear 40 is fitted to one of the contact dimples 28 of the first gear 20. The torus gear group 46 of the second gear 40 is connected to any one of the first to fourth gear groups 26-1 to 26-4 via the change dimples 30a of the first gear 20. Can be moved against. In addition, an output shaft 60 is mounted to the second gear 40, and the input shaft 10 and the output shaft 60 can be mounted to the housing by supporting a conventional bearing.

도 8에는 다른 예의 제2 기어가 제1 기어와 조합되어 있는 상태가 도시되어 있다. 도 8에 도시되어 있는 다른 예의 제2 기어(40′)는 원판형으로 구성되어 있고, 제2 기어(40′)의 외주면(52) 둘레에는 제1 기어(20)의 원환체 기어이(24)와 서로 물리는 원환체 기어이(44)가 원주방향의 기어이군(46)을 이루도록 등간격으로 배열되어 있다. 제2 기어(40′)의 원주방향으로 인접하는 두 원환체 기어이(44) 사이에는 물림률의 증대를 위한 컨택트딤플(48)들이 각각 형성되어 있다. 다른 예의 제2 기어(40′)의 원환체 기어이(44), 기어이군(46), 컨택트딤플(48)들은 제2기어(40)의 원환체 기어이(44), 기어이군(46), 컨택트딤플(48)들과 동일한 구성 및 작용을 가지므로, 제2 기어(40′)의 구성 및 작용에 대한 상세한 설명은 생략한다. 제1 기어(20)와 제2 기어(40′)의 조합에 있어서는 제1 기어(20)의 중심축선(32)과 제2 기어(40′)의 중심축선(50)의 엇갈림축을 이룬다.8 shows a state in which another example second gear is combined with the first gear. The second gear 40 'of another example shown in FIG. 8 is formed in a disc shape, and the toric gear 24 of the first gear 20 is formed around the outer circumferential surface 52 of the second gear 40'. And toric gears 44, which are in contact with each other, are arranged at equal intervals so as to form a group 46 of circumferential gears. Contact dimples 48 for increasing the bite rate are formed between two annular gears 44 circumferentially adjacent to the second gear 40 '. In another example, the torus gear 44, the gear group 46, and the contact dimples 48 of the second gear 40 ′ are the torus gear 44, the gear group 46, and the contact of the second gear 40. Since it has the same configuration and operation as the dimples 48, a detailed description of the configuration and operation of the second gear 40 'will be omitted. In the combination of the 1st gear 20 and the 2nd gear 40 ', the crossing axis of the center axis line 32 of the 1st gear 20 and the center axis line 50 of the 2nd gear 40' is comprised.

지금부터는 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 기어장치의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the gear device according to the present invention having such a configuration will be described.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 동력원으로부터 입력되는 동력에 의하여 입력축 (10)의 회전되어 제1 기어(20)가 회전되면, 제1 기어(20)의 원환체 기어이(24)와 제2 기어(40)의 원환체 기어이(44)가 서로 물려 있는 제2 기어(40)가 함께 회전되며, 제2 기어(40)의 회전력은 출력축(60)을 통하여 출력된다. 이때, 제1 기어(20)의 원환체 기어이(24)의 이끝(24a)은 제2 기어(40)의 컨택트딤플(48)들 중 하나에 맞춤되고, 제2 기어(40)의 원환체 기어이(44)의 이끝(44a)은 제1 기어(20)의 컨택트딤플(28)들 중 하나에 맞춤되므로, 제1 기어(20)와 제2 기어(40)의 물림률이 증대되어 동력전달계의 효율이 향상된다.2 to 4, when the input shaft 10 is rotated by the power input from the power source and the first gear 20 is rotated, the torus gear 24 and the second gear of the first gear 20 are rotated. The second gear 40 in which the toric gears 44 of 40 are bitten together is rotated together, and the rotational force of the second gear 40 is output through the output shaft 60. At this time, the tooth tip 24a of the torus gear 24 of the first gear 20 is fitted to one of the contact dimples 48 of the second gear 40, and the toric gear of the second gear 40 is Since the end 44a of the 44 is fitted to one of the contact dimples 28 of the first gear 20, the bite rate of the first gear 20 and the second gear 40 is increased to increase the power transmission system. The efficiency is improved.

한편, 제1 기어(20)의 원환체 기어이(24)와 제2 기어(40)의 원환체 기어이 (44)에 의한 물림에 의해서는 제2 기어(40)의 중심축선(50)에 대하여 제1 기어(20)의 중심축선(32)을 가변시킬 수 있다. 즉, 제1 기어(20)의 중심축선(32)에 대하여 제2 기어(40)의 중심축선(50)을 가변하여도 제1 기어(20)의 원환체 기어이(24)와 제2 기어(40)의 원환체 기어이(44)가 물려 회전하는 것에 의하여 동력의 전달이 원활하고 효율적으로 이루어진다. 따라서, 제1 기어(20)와 제2 기어(40)의 조합에 유연성을 향상시킬 수 있다.On the other hand, by the bite of the torus gear 24 of the first gear 20 and the torus gear 44 of the second gear 40, the first gear 20 is formed with respect to the central axis 50 of the second gear 40. The central axis 32 of one gear 20 can be varied. That is, even if the center axis 50 of the second gear 40 is varied with respect to the center axis 32 of the first gear 20, the torus gear 24 and the second gear of the first gear 20 ( The rotation of the toric gear 44 of 40 causes the power to be transmitted smoothly and efficiently. Therefore, flexibility in the combination of the first gear 20 and the second gear 40 can be improved.

또한, 제1 기어(20)의 원환체 기어이(24)와 제2 기어(40)의 원환체 기어이 (44)는 수직중심축을 중심으로 회전시킨 단순한 형상에 의하여 제1 기어(20) 및 제2 기어(40)의 설계 자유도를 개선할 수 있다. 그리고 원환체 기어이(24, 44)는 사이클로이드 및 인벌류트 기어의 치형에 비하여 기계적 가공이 월등히 용이하여 생산성을 향상시키고, 생산비를 크게 절감할 수 있는 있다.In addition, the torus gear 24 of the first gear 20 and the torus gear 44 of the second gear 40 have the first gear 20 and the second by a simple shape rotated about a vertical center axis. Design freedom of the gear 40 can be improved. In addition, the torus gears 24 and 44 have much easier mechanical processing than the teeth of the cycloid and involute gears, thereby improving productivity and greatly reducing the production cost.

도 2와 도 3을 참조하면, 제1 기어(20)의 제1 기어이군(26-1)에 물려 있는 제2 기어(40)의 기어이군(46)을 제1 기어(20)의 제4 기어이군(26-4)으로 가변시키고자 할 경우, 제2 기어(40)의 중심축선(50)을 제1 기어(20)의 제4 기어군(26-4)을 향하여 이동시키면, 제2 기어(40)의 원환체 기어이(44)는 제1 기어(20)의 체인지딤플(30a)들을 따라 원활하게 이동한다.2 and 3, the gear group 46 of the second gear 40 that is bitten by the first gear group 26-1 of the first gear 20 is replaced by the fourth of the first gear 20. When the gear group 26-4 is to be changed, the second axis 40 of the second gear 40 is moved toward the fourth gear group 26-4 of the first gear 20. The toric gear 44 of the gear 40 moves smoothly along the change dimples 30a of the first gear 20.

한편, 제1 기어(20)의 제1 내지 제4 기어이군(26-1∼26-4)들 중 하나와 제2 기어(40)의 기어이군(46)은 그 물림 위치에 반비례하여 입력되는 동력의 회전력과 속도를 변경하여 출력한다. 즉, 제1 기어(20)의 제1 내지 제4 기어이군(26-1∼26-4)들 중 하나와 물리는 제2 기어(40)의 기어이군(46)의 물림 위치가 제1 기어(20)의 중심에 근접될수록 제2 기어(40)의 회전속도는 증가되며, 제1 기어(20)의 가장자리에 근접될수록 제2 기어(40)의 회전속도는 감소된다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 기어(20)의 제1 기어이군(26-1)과 제2 기어(40)의 기어이군(48)이 물린 경우 제2 기어(40)는 본 발명의 기어장치에 있어서 최고속도로 회전된다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 기어(20)의 제4 기어이군(26-4)과 제2 기어(40)의 기어이군(48)이 물린 경우 제2 기어(40)는 본 발명의 기어장치에 있어서 최저속도로 회전된다. 이와 같이 제1 기어(20)의 제1 내지 제4 기어군(26-1∼26-4) 들중 하나와 제2 기어(40)의 기어이군(48)이 물려 동력의 회전력과 속도를 단계적으로 변경하여 전달하는 간단한 구조에 의하여 소형화 및 경량화 제작이 가능하다.Meanwhile, one of the first to fourth gear groups 26-1 to 26-4 of the first gear 20 and the gear group 46 of the second gear 40 are input in inverse proportion to the bite position thereof. Outputs by changing the rotational force and speed of the power. That is, the bite position of the gear group 46 of the second gear 40 that bites with one of the first to fourth gear groups 26-1 to 26-4 of the first gear 20 is the first gear ( The closer to the center of 20, the rotational speed of the second gear 40 is increased, and the closer to the edge of the first gear 20, the lower the rotational speed of the second gear 40 is. As shown in FIG. 2, when the first gear group 26-1 of the first gear 20 and the gear group 48 of the second gear 40 are bitten, the second gear 40 is the present invention. It is rotated at the highest speed in the gear unit. As shown in FIG. 3, when the fourth gear group 26-4 of the first gear 20 and the gear group 48 of the second gear 40 are bitten, the second gear 40 is the present invention. It is rotated at the minimum speed in gear unit In this way, one of the first to fourth gear groups 26-1 to 26-4 of the first gear 20 and the gear group 48 of the second gear 40 are bitten to step up the rotational force and speed of the power. It is possible to manufacture the miniaturized and lightweight by the simple structure to change the transmission.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments described above are merely to describe preferred embodiments of the present invention, the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, those skilled in the art within the spirit and claims of the present invention It will be understood that various changes, modifications, or substitutions may be made thereto, and such embodiments are to be understood as being within the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 기어장치에 의하면, 원환체 치형을 갖는 제1 기어와 제2 기어의 조합에 의하여 설계 자유도를 확보할 수 있으며, 제2 기어의 축에 대하여 제1 기어의 축각을 가변시켜 제1 기어와 제2 기어의 유연성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 원환체 치형에 의하여 다중 치열의 설계가 가능하고, 다중 치열에 대한 상대 치열의 물림 위치를 가변하여 동력의 회전력과 속도를 변경할 수 있다. 그리고 구조가 간단하고 가공이 용이하여 생산성을 향상시키고, 생산비를 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the gear device according to the present invention, the design freedom can be secured by the combination of the first gear and the second gear having a toric tooth, and the axial angle of the first gear with respect to the axis of the second gear. By varying the flexibility of the first gear and the second gear can be greatly improved. In addition, it is possible to design multiple teeth by the toric teeth, and to change the rotational force and speed of the power by varying the bite position of the relative teeth relative to the multiple teeth. In addition, the structure is simple and easy to process, thereby improving productivity and greatly reducing production costs.

Claims (4)

입력축에 장착되어 회전되고, 구면에 원환체 기어이가 원주방향으로 기어이군을 이루도록 배열되어 있는 제1 기어와;A first gear mounted to the input shaft and being rotated, the spherical toric gears being arranged to form a gear group in the circumferential direction; 상기 제1 기어와 조합되어 회전할 수 있도록 장착되며, 상기 제1 기어의 원환체 기어이와 서로 물리는 원환체 기어이가 원주방향으로 기어이군을 이루도록 배열되어 있는 제2 기어로 이루어지는 기어장치.And a second gear mounted to rotate in combination with the first gear, wherein the toric gear teeth of the first gear and the toric gear teeth engaged with each other are arranged to form a gear group in the circumferential direction. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기어의 원환체 기어이 사이에는 상기 제1 및 제2 기어의 원환체 기어이의 이끝이 맞춤되는 컨택트딤플들이 형성되어 있는 기어장치.2. The gear device according to claim 1, wherein contact dimples are formed between the annular gears of the first and second gears so that the ends of the toric gears of the first and second gears are fitted. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제1 기어에는 상기 제1 기어의 기어이군과 동심을 이루는 다수의 기이어군들이 더 형성되어 있고, 상기 제1 기어의 기어이군들 사이에는 상기 제2 기어의 기어군에 대하여 상기 제1 기어의 기어군들이 이동할 수 있도록 통로가 더 형성되어 있는 기어장치.According to claim 1 or 2, wherein the first gear is formed a plurality of gear groups concentric with the gear group of the first gear, the second gear between the gear group of the first gear The gear device further comprises a passage to allow the gear groups of the first gear to move relative to the gear group of. 제 3 항에 있어서, 상기 제2 기어의 기어이는 상기 제2 기어의 외주면 둘레를 따라 형성되어 있는 기어장치.4. The gear device according to claim 3, wherein the gear teeth of the second gear are formed along the circumference of the outer circumferential surface of the second gear.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS52118156A (en) * 1976-03-30 1977-10-04 Toshiaki Sakashima Spherical gear
KR910015810A (en) * 1990-02-28 1991-09-30 박동규 Hemispherical Bevel Gears

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