KR200426359Y1 - 차동 유성기어 감속기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 입력축에 위치하고 있는 선기어, 유성기어, 인터널 기어의 모듈을 "M4"로 형성하고 출력축에 위치하고 있는 제1,2 차동기어의 모듈을 "M5"로 형성함과 아울러 유성기어들을 지지하는 별도의 캐리어를 사용하지 않고 선기어가 일체로 형성된 입력축에 일정한 간격을 유지하면서 가이드 기어를 끼워서 상기 제2 차동기어와 맞물리록 구성한 차동 유성기어 감속기를 구현하고자 한다.

유성기어, 감속기, 가이드 기어, 모듈

Description

차동 유성기어 감속기{Planetary Gear Reducer}

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 따른 각 기어들의 모듈이 다르게 형성되고 별도의 캐리어를 설치하지 않은 차동 유성기어 감속기의 구성을 보이고 있는 도면.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 "A-A"부분을 나타낸 도면.

도 3은 본 고안에 따른 차동 유성기어 감속기의 구성을 개략적으로 보이고 있는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 선기어 12: 유성기어

14: 인터널기어 16: 제1 차동기어

18: 제2 차동기어 20: 가이드 기어

100: 입력축 200: 출력축

본 고안은 감속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각 기어들의 모듈이 다르게 형성되고 별도의 캐리어가 필요없는 차동 유성기어 감속기에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 감속기는 모터의 회전력을 전달받는 선기어에 다수의 유성기어가 치결합되고, 이 유성기어는 인터널기어와 치결합되면서 감속된 회전력을 통해 출력하도록 구성되어 있다. 즉, 이러한 유성기어 감속기는 한 쌍의 서로 맞물린 기어에 있어서 3개의 기어가 각각 자전하는 동시에 한쪽 기어가 다른쪽 기어의 축을 중심으로 하여 공전하여 회전수를 감속하며 토크를 크게 하는데, 이를 구체적으로 살펴보면 아래와 같다.

종래의 유성기어 감속기는 외형을 이루며 내주에 치차열이 형성된 인터널기어와, 상기 인터널기어의 중심부에 배치되며 동력원에 의해 회전하도록 입력축이 마련된 선기어와, 상기 선기어와 인터널기어 사이에 맞물리도록 배치된 복수개의 유성기어와, 상기 유성기들의 축 단부가 결합되어 회전하도록 인터널기어의 측면에 배치되며 중심부위에 출력축이 마련된 원반형태의 캐리어를 갖추고 있다.

그러나, 위와 같이 구성된 종래의 유성기어 감속기는 감속비율이 유성기어와 인터널기어의 관계에 의해서만 정해지기 때문에 광범위하고도 정밀한 감속비율을 설계할 수 없는 구조적 한계가 있고, 또한 기어 맞물림이 적어 회전 전달률이 떨어지는 단점이 있었다.

특히, 종래의 감속기는 별도의 캐리어를 사용하여 유성기어들을 지지하기 때문에 상기 캐리어로 인해 각 기어들의 이빨이 제대로 맞물리지 않을 뿐만 아니라 누적 공차가 심하여 각 기어 간에 간격이 발생하여 소음과 진동이 발생하고, 또한 각 유성기어에 균일하게 힘이 분산되어야 하는데 장기간 사용시에는 상기 캐리어로 인해 토오크가 균일하게 분산되지 않아 기어들이 서로 어긋난 상태에서 맞물리는 문제점이 있었다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 각 기어들의 모듈이 다르게 형성되고 별도의 캐리어가 필요없는 차동 유성기어 감속기를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 장기간 사용시에도 항상 기어들이 맞물려 회전할 수 있도록 구성한 차동 유성기어 감속기를 제공함에 있다.

이하 본 고안의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 고안에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 고안으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 고안의 구성에서 설명으로 대체한다. 도면상에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 지칭한다.

우선 본 고안에서는 입력축에 위치하고 있는 선기어, 유성기어, 인터널 기어의 모듈을 "M4"로 형성하고 출력축에 위치하고 있는 제1,2 차동기어의 모듈을 "M5"로 형성함과 아울러 유성기어들을 지지하는 별도의 캐리어를 사용하지 않고 선기어가 일체로 형성된 입력축에 가이드 기어를 끼워서 상기 제2 차동기어와 맞물리록 구성한 차동 유성기어 감속기를 구현하고자 한다. 즉, 상기 선기어가 형성된 입력축의 동력을 전달받지 않도록 단순히 입력축에 일정한 간격을 유지하면서 끼워진 상태를 유지하고 있는 구성을 하고 있다. 이때 상기 "M4" 모듈은 기어 이빨은 작으면서 잇수가 많은 기어를 의미하며, 상기 "M5" 모듈은 기어 이빨은 크면서 잇수가 작은 기어를 의미한다.

도 1 및 도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 각 기어들의 모듈이 다른 유성기어 감속기의 구성을 보이고 있는 도면들이다. 상기 도면들을 참조하면, 본 고안의 유성기어 감속기는 외부로부터 동력원을 전달받는 입력축(100)을 구비하며, 상기 입력축(100)에는 선기어(10)가 일체형으로 형성된다. 상기 선기어(10)에는 일정한 간격을 유지하면서 3개의 유성기어(12)가 맞물려 있으며, 상기 유성기어(12)들은 내접기어 형태인 인터널기어(14)와 맞물려 동력을 전달한다.

상기 선기어(10)가 조립된 입력축(100)에는 가이드 기어(20)가 일정한 간격(즉, 미세한 간격)을 유지하면서 끼워져 있으며, 바람직하게는 상기 입력축(100)의 구동력을 전달받지 않도록 단순히 입력축(100)에 끼워진 상태를 유지하고 있다. 상기 가이드 기어(20)는 유성기어(12)와 동일한 축 상에 위치한 제2 차동기어(18)와 맞물려 있으며, 상기 제2 차동기어(18)에는 제1 차동기어(16)가 맞물려 있다. 즉, 상기 유성기어(12)와 제2 차동기어(18)는 한개의 축(11)에 조립되어 서로 다른 회전속도로 회전을 한다.

한편 전술한 가이드 기어(20)는 본 고안의 주요 구성요소로서 종래의 캐리어 대용으로 사용되며, 그 역할은 각 기어(10,12,14,16,18)들이 정확하게 맞물리도록 하고 특히 장기간 사용시에도 기어들이 어긋나거나 비틀어지지 않고 항상 일정하고 정확하게 맞물리도록 하는 것이다.

한편 본 고안의 기술적 구성에 있어서, 선기어(10)와 유성기어(12) 및 인터널 기어(14)의 모듈과 제1,2 차동기어(16,18)의 모듈은 서로 다르게 형성되는데, 바람직하게는 서로 맞물려 있는 선기어(10)와 유성기어(12) 및 인터널기어(14)는 "M4"의 모듈로 각기 형성하고, 상기 가이드 기어(20)와 맞물려 회전하는 제2 차동기어(18) 및 제1 차동기어(16)는 "M5"의 모듈로 각기 형성한다.

위와 같이 유성기어 감속기의 입력축(100) 부분과 출력축(200) 부분의 모듈을 서로 다르게 구성하고 각 기어들의 잇수를 다르게 형성함과 아울러 선기어(10)가 형성된 입력축(100)에 가이드 기어(20)를 끼워 구성함으로써 종래의 감속기에 설치된 캐리어를 제거할 수 있고, 특히 상기 기어들의 이빨이 마모되어도 항상 자기자리를 찾아 서로 정확하게 맞물려 회전할 수 있도록 한다.

부가적으로, 앞에서 언급한 각 기어(10,12,14,16,18)들의 잇수와 모듈에 따른 유성기어의 감속비를 표 1 내지 표 3에 나타내었다.

상기 표 1 내지 표 3에서 보는 바와 같이, 입력축(100) 부분 보다 출력축(200) 부분에 토오크가 많이 걸리기 때문에 상기 출력축(200) 부분의 묘듈율을 M5(잇수는 작고 기어 이빨은 큰것)로 형성하게 되면 동일한 체적에서도 토오크를 높일 수 있을 뿐만 아니라 기어의 잇수를 달리함으로써 감속비를 자유롭게 조절할 수 있다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 유성기어들을 지지하는 별도의 캐리어를 사용하지 않기 때문에 각 유성기어들이 스스로 자기자리를 찾아 정확하게 맞물려 회전할 뿐만 아니라 누적 공차 또는 기어의 마모로 인한 기어 간의 간격이 발생하지 않아 소음 및 진동을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 뿐만 아니라, 본 고안 은 장기간 사용으로 인해 기어의 이빨이 마모되어도 입력축에 끼워진 가이드 기어에 의해 항상 기어들이 정확한 위치에 맞물려 회전할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 외부로부터 동력원을 전달받는 입력축(100)을 구비하는 통상의 유성기어 감속기에 있어서,

   선기어(10)가 일체로 형성된 상기 입력축(100)에는 가이드 기어(20)가 일정한 간격을 유지하면서 끼워져 있으며;

   상기 선기어(10)에는 유성기어(12)들이 맞물려 있고, 상기 유성기어(12)들은 인터널기어(14)와 맞물려 있으며;

   상기 가이드 기어(20)에는 제2 차동기어(18)가 맞물려 있으며, 상기 제2 차동기어(18)에는 제1 차동기어(16)가 맞물려 있으며;

   상기 유성기어(12)와 제2 차동기어(18)는 축(11)에 각각 조립됨을 특징으로 하는 차동 유성기어 감속기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 선기어(10)와 유성기어(12) 및 인터널기어(14)는 동일한 모듈로 형성되고, 상기 제1 차동기어(16)와 제2 차동기어(18)는 동일한 모듈로 형성되며;

   상기 선기어(10), 유성기어(12), 인터널기어(14)의 모듈과 상기 제1 차동기어(16), 제2 차동기어(18)의 모듈은 서로 다르게 형성됨을 특징으로 하는 차동유성기어 감속기.

Images