KR200429619Y1 - 헤리컬 유성감속기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소형인 유성감속기의 선기어와 유성기어군 및 링기어를 헤리컬 기어로 형성하여 크기와 무게를 현저히 줄일 수 있으며, 감속비를 최적의 상태로 유지할 수 있는 고효율의 제작을 위한 회전 정밀도가 가능하도록 한 헤리컬 유성감속기에 관한 것이다.

상기의 본 고안은,

헤리컬 선기어와 헤리컬 유성기어와 헤리컬 링기어 및 캐리어들에 의해 감속이 1단 이나 2단 이상의 다단으로 이루어지도록 설계가 가능한 것으로서,

모터의 회전축에는 제1 헤리컬 선기어를 결합하고,

상기 제1 헤리컬 선기어의 외부에는 다수의 제1 헤리컬 유성기어군들이 맞물리도록 결합하여 작은 직경에 의하여 1차로 감소시킨 회전수로 회전하도록 하고,

상기 제1 헤리컬 유성기어군의 외주에는 헤리컬 링기어가 맞물려 같이 회전하도록 하고,

상기 헤리컬 링기어의 회전에 따라 그 내부에 위치하는 제1 캐리어에 의해 안정된 회전력이 전달되도록 하는 1단 감속이 이루어지도록 하고,

상기 제1 캐리어를 통해 제2 헤리컬 선기어가 회전력을 전달받도록 하면서 상기의 1단 감속과 동일한 과정에 의해 2단 감속된 회전력이 출력 샤프트로 전달되도록 함으로써 감속비를 최적의 상태로 유지할 수 있는 고효율의 제작을 위한 회전 정밀도가 가능하도록 함을 특징으로 한다.

헤리컬 선기어, 헤리컬 유성기어군, 헤리컬 링기어

Description

헤리컬 유성감속기{helical rack decelerate}

도 1은 종래 유성감속기의 일부 구성을 나타낸 단면도.

도 2는 종래 유성감속기의 전체 구성을 나타낸 단면도.

도 3은 본 고안 유성감속기의 일 실시예에 따른 전체 구성을 나타낸 사시도.

도 4는 본 고안 유성감속기의 일 실시예에 따른 구성을 나타낸 단면도.

도 5a 및 도 5b는 본 고안 헬리컬 선기어의 구성을 나타낸 개략도.

도 6a 및 도 6b는 본 고안 헬리컬 유성기어의 구성을 나타낸 개략도.

도 7a 및 도 7b는 본 고안 헬리컬 링기어의 구성을 나타낸 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

23, 28 : 헤리컬 선기어 24, 29 : 헤리컬 유성기어군

26 : 헤리컬 링기어 27, 30 : 캐리어

본 고안은 헤리컬 유성감속기에 관한 것으로, 상세하게는 소형인 유성감속기의 선기어와 유성기어군 및 링기어를 헤리컬 기어로 형성하여 크기와 무게를 현저히 줄일 수 있으며, 감속비를 최적의 상태로 유지할 수 있는 고효율의 제작을 위한 회전 정밀도가 가능하도록 한 헤리컬 유성감속기에 관한 것이다.

일반적으로 유성감속기는 선기어, 링기어, 유성기어들이 동심선상에 배치된 상태의 기어열을 말하는 것으로, 동일 변속비의 경우 다른 원리의 감속기에 배치되는 기어열에 비해 그 체적이 작고 입출력이 동심이며 동력전달효율이 높기 때문에 소형경량화가 요구되는 항공기, 자동차, 사무기기, 공작기계 등에 많이 사용되고 있다.

종래의 유성감속기는 도 1에 도시한 것과 같이, 바깥쪽에 내접기어인 링기어(1)를 배치하고,

상기의 링기어(1)에 맞물리는 유성기어(2)들을 원주상으로 배치하고,

상기의 유성기어(2)들과 맞물리는 선기어(3)를 중앙에 배치하여 동심을 이루도록 구성한 것이다.

상기의 유성감속기는 유성기어(2)를 사용함에 따라 전달하중이 분산되어 전체적인 크기를 중일 수 있으며, 유성기어(2)를 대칭으로 배열할 경우 유성기어(2)의 반경 방향 하중이 서로 상쇄되어 베어링과 프레임 설계 시 축방향 하중만 고려하면 되므로 유리하게 된다.

또한 가공이 용이하며 접촉 선속도가 작고, 전달하중의 분산으로 마찰손실이 감소하므로 소음이 줄어들고 효율이 향상되는 이점이 있어 많이 이용되고 있다.

그리고 종래에는 상기의 선기어와 아이들기어 및 링기어들을 사용하는 유성 감속기를 도 2에 도시한 것과 같이 모터(11) 회전축(12)에 결합되어 선기어의 기능을 수행하는 피니언(13)에 맞물린 다수의 제1 유성기어군(14)들이 작은 직경에 의하여 1차로 감소된 회전수로 회전하도록 하고,

상기 유성기어군(14)의 외주에 위치하며 맞물린 링기어(15)가 맞물려 같이 회전하도록 하고,

상기 링기어(15)의 회전에 따라 그 내부에 위치하는 제1 캐리어(16)에 의해 안정된 회전력이 전달되도록 하는 1단 감속이 이루어지도록 한다.

그리고 필요에 따라 상기의 선기어와 유성기어와 링기어 및 캐리어들에 의해 2단 감속이 이루어지도록 하거나 제3 감속 이나 제4 감속이 순차적으로 이루어지도록 하였다.

그리고 상기 모터(11)와 링기어(15)가 결합되는 부위에는 모터 플랜지(17)에 의해 밀폐된 상태가 유지되는 중에 안정된 결합이 이루어지도록 하는 한편, 상기의 링기어(15)와 출력 샤프트(18)가 결합되는 부위에는 출력측 플랜지(19)에 의해 안정된 결합이 이루어지도록 하였다.

그러나 상기와 같은 유성기어를 이용한 유성감속기의 구성에 의하여서는 소형의 유성감속기의 크기가 커지게 되어 설치공간에 제약을 받게 됨은 물론, 감속비를 최적의 상태로 유지할 수 없어 그 사용이 한계성을 갖게 되고, 고효율의 제작을 위한 회전 정밀도가 떨어져 제작 공차나 조립 공차에 의한 불량률이 발생하는 주된 원인이 되었다.

더구나 선기어와 유성기어군 및 링기어들이 모두 평기어로 이루어져 있으므 로 동력전달의 정밀도가 떨어지게 되는 원인이 되었다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 소형인 유성감속기의 선기어와 유성기어군 및 링기어를 헤리컬 기어로 형성하여 크기와 무게를 현저히 줄일 수 있으며, 감속비를 최적의 상태로 유지할 수 있는 고효율의 제작을 위한 회전 정밀도가 가능하도록 한 헤리컬 유성감속기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 헤리컬 유성감속기는,

헤리컬 선기어와 유성기어와 헤리컬 링기어 및 캐리어들에 의해 감속이 다단으로 이루어지도록 설계가 가능한 것으로서,

모터의 회전축에는 제1 헤리컬 선기어를 결합하고,

상기 제1 헤리컬 선기어의 외부에는 다수의 제1 헤리컬 유성기어군들이 맞물리도록 결합하여 작은 직경에 의하여 1차로 감소시킨 회전수로 회전하도록 하고,

상기 제1 유성기어군의 외주에는 헤리컬 링기어가 맞물려 같이 회전하도록 하고,

상기 헤리컬 링기어의 회전에 따라 그 내부에 위치하는 제1 캐리어에 의해 안정된 회전력이 전달되도록 하는 1단 감속이 이루어지도록 하고,

상기 제1 캐리어를 통해 제2 헤리컬 선기어가 회전력을 전달받도록 하고,

상기 제2 헤리컬 선기어의 외부에는 다수의 제2 헤리컬 유성기어군들이 맞물 리도록 결합하여 작은 직경에 의하여 2차로 감소시킨 회전수로 회전하도록 하고,

상기 제2 유성기어군의 외주에는 헤리컬 링기어가 맞물려 같이 회전하도록 하고,

상기 헤리컬 링기어의 회전에 따라 그 내부에 위치하는 제2 캐리어에 의해 안정된 회전력이 출력 샤프트로 전달되도록 하는 2단 감속이 이루어지도록 구성함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 실시예에 따른 헤리컬 유성감속기는 모터 플랜지와 출력측 플랜지의 사이에 헤리컬 선기어와 유성기어와 헤리컬 링기어 및 캐리어들을 1단 또는 다단으로 배열하면서 일측에는 모터의 회전축에 결합된 피니언과 결합되도록 하는 동시에 타측에는 출력 샤프트가 돌출되어 감속된 회전력을 이용할 수 있도록 한 것으로,

모터(21)의 회전축(22)에 제1 헤리컬 선기어(23)을 결합하고,

상기 제1 헤리컬 선기어(23)의 외주연에 위치하며 맞물리는 다수의 제1 헤리컬 유성기어군(24)들이 작은 직경에 의하여 1차로 감소된 회전수로 회전하도록 하고,

상기 제1 헤리컬 선기어(23)와 제1 헤리컬 유성기어군(24)들의 사이에는 와샤(25)를 배열하여 맞물린 상태의 회전력만 전달되도록 하고,

상기 제1 헤리컬 유성기어군(24)의 외주에 위치하며 맞물린 헤리컬 링기어(26)가 같이 회전하도록 하고,

상기 헤리컬 링기어(26)의 회전에 따라 그 내부에 위치하는 제1 캐리어(27)에 의해 안정된 회전력이 제2 헤리컬 선기어(28)로 전달되도록 하고,

상기 제2 헤리컬 선기어(28)의 외부에는 다수의 제2 헤리컬 유성기어군(29)들이 맞물리도록 결합하여 작은 직경에 의하여 2차로 감소시킨 회전수로 회전하도록 하고,

상기 제2 헤리컬 유성기어군(29)의 외주에는 헤리컬 링기어(26)가 맞물려 같이 회전하도록 하고,

상기 헤리컬 링기어(26)의 회전에 따라 그 내부에 위치하는 제2 캐리어(30)에 의해 안정된 회전력이 출력 샤프트(31)로 전달되도록 하는 2단 감속이 이루어지도록 하고,

상기 회전축(22)과 제1 헤리컬 선기어(23)의 외주연에 위치하는 모터 플랜지(32)의 결합부위인 제1 볼트부(33)와 상기 헤리컬 링기어(26)의 일측 결합부위인 제2 볼트부(34)를 통해 모터(21)와 헤리컬 링기어(26)의 조립이 안정된 상태에서 정밀도를 유지할 수 있도록 하고,

상기 헤리컬 링기어(26)의 타측 결합부위인 제4 볼트부(35)와 출력측 플랜지(36)의 결합부위인 제3 볼트부(37)을 통해 출력 샤프트(31)와 헤리컬 링기어(26)의 조립이 안정된 상태에서 정밀도를 유지할 수 있도록 하고,

상기의 제1 및 제2 헤리컬 유성기어군(24)(29)들과 제1 및 제2 캐리 어(27)(30)들은 각각 결합핀(38)(39)들에 의해 지지되도록 함으로써 이들을 중심으로 회전 가능하도록 구성한 것이다.

상기의 헤리컬 선기어(23)(28)들은 모듈이 0.2, 압력각이 20°, 헬리컬(41)의 각도가 10°(R.H), 잇수를 15로 형성한다.

그리고 헤리컬 유성기어군(24)(29)들은 모듈이 0.2, 압력각이 20°, 헬리컬(42)의 각도가 10°(L.H), 잇수를 24로 형성한다.

또한 헤리컬 링기어(26)는 모듈이 0.2, 압력각이 20°, 헬리컬(43)의 각도가 10°(L.H), 잇수를 63으로 형성한다.

상기와 같이 구성한 본 고안의 실시예에 따른 헤리컬 유성감속기는 모터 플랜지와 출력측 플랜지의 사이에 헤리컬 선기어와 헤리컬 유성기어와 헤리컬 링기어 및 캐리어들을 1단 또는 다단으로 배열하여 타측의 출력 샤프트를 통해 감속된 회전력을 이용할 수 있도록 한다.

모터(21)의 회전축(22)에 결합된 제1 헤리컬 선기어(23)의 외주연에 위치하며 맞물리는 다수의 제1 헤리컬 유성기어군(24)들이 상기의 모터 플랜지(32)와의 사이에 와샤(25)를 통하여 접하도록 하여 작은 직경에 의하여 1차로 감소된 회전수의 회전력만 전달되도록 한다.

상기 제1 헤리컬 유성기어군(24)의 외주에 위치하며 맞물린 헤리컬 링기어(26)는 같이 회전하는 중에 치수에 따라 감소된 회전력으로 회전하도록 한다.

상기 헤리컬 링기어(26)의 회전에 따라 그 내부에 위치하는 제1 캐리어(27)에 의해 안정된 1단 감속이 이루어지도록 한다.

상기 제1 캐리어(27)에 의한 안정된 회전력이 제2 헤리컬 선기어(28)로 전달되도록 한다.

상기 제2 헤리컬 선기어(28)의 외부에 다수의 제2 헤리컬 유성기어군(29)들이 맞물리도록 결합되어 있으므로 작은 직경에 의하여 2차로 감소시킨 회전수로 회전하도록 한다.

상기 제2 헤리컬 유성기어군(29)의 외주에 헤리컬 링기어(26)가 맞물려 있으므로 같이 회전한다.

상기 헤리컬 링기어(26)의 회전에 따라 그 내부에 위치하는 제2 캐리어(30)에 의한 안정된 회전력이 출력 샤프트(31)로 전달되도록 하는 2단 감속이 이루어지도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 헤리컬 유성감속기에 의하여서는 헤리컬 선기어와 헤리컬 유성기어와 헤리컬 링기어 및 캐리어들에 의해 감속이 1단 이나 2단 이상의 다단으로 이루어지도록 설계가 가능한 것으로서,

모터의 회전축에는 제1 헤리컬 선기어를 결합하고,

상기 제1 헤리컬 선기어의 외부에는 다수의 제1 헤리컬 유성기어군들이 맞물리도록 결합하여 작은 직경에 의하여 1차로 감소시킨 회전수로 회전하도록 하고,

상기 제1 헤리컬 유성기어군의 외주에는 헤리컬 링기어가 맞물려 같이 회전하도록 하고,

상기 헤리컬 링기어의 회전에 따라 그 내부에 위치하는 제1 캐리어에 의해 안정된 회전력이 전달되도록 하는 1단 감속이 이루어지도록 하고,

상기 제1 캐리어를 통해 제2 헤리컬 선기어가 회전력을 전달받도록 하면서 상기의 1단 감속과 동일한 과정에 의해 2단 감속된 회전력이 출력 샤프트로 전달되도록 함으로써 감속비를 최적의 상태로 유지할 수 있는 고효율의 제작을 위한 회전 정밀도가 가능하도록 한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 모터(21)의 회전축(22)에 제1 헤리컬 선기어(23)을 결합하고,

   상기 제1 헤리컬 선기어(23)는 외주연에 위치하는 다수의 제1 헤리컬 유성기어군(24)들과 맞물리도록 하고,

   상기 제1 헤리컬 유성기어군(24)는 외주에 위치하는 헤리컬 링기어(26)와 맞물리도록 하고,

   상기 헤리컬 링기어(26)에 맞물린 제1 캐리어(27)를 통해 제2 헤리컬 선기어(28)도 맞물리도록 하고,

   상기 제2 헤리컬 선기어(28)의 외부에는 다수의 제2 헤리컬 유성기어군(29)들이 맞물리도록 하고,

   상기 제2 헤리컬 유성기어군(29)의 외주에는 헤리컬 링기어(26)가 맞물려 리도록 하고,

   상기 헤리컬 링기어(26)에 맞물린 제2 캐리어(30)를 통해 2단으로 감속된 회전력이 출력 샤프트(31)로 전달되도록 구성한 것을 특징으로 하는 헤리컬 유성감속기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기의 헤리컬 선기어(23)(28)들은 모듈이 0.2, 압력각이 20°, 헬리컬 각도가 10°(R.H), 잇수를 15로 형성하고, 헤리컬 유성기어군(24)(29)들은 모듈이 0.2, 압력각이 20°, 헬리컬 각도가 10°(L.H), 잇수를 24로 형성하며, 헤리컬 링기어(26)는 모듈이 0.2, 압력각이 20°, 헬리컬 각도가 10°(L.H), 잇수를 63으로 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 헤리컬 유성감속기.

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