KR20070047702A - Supporting structure of planetary rotating body - Google Patents
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Abstract
복잡한 형상의 플랜지체(體)를 필요로 하지 않고, 저(低)코스트로 설계변경에 대한 유연성이 있으며, 또한, 장기 사용에 의해 볼트의 체결력이 약간 저하되었다 하더라도, 흔들거림 등이 발생하지 않는 유성(遊星)회전체의 지지구조를 얻는다. It does not require complicated flanged body, it is flexible to change design in low cost, and shake does not occur even if the tightening force of bolt is slightly decreased by long-term use. Obtain the supporting structure of the planetary rotor.
유성기어(유성회전체)(56)의 축방향 양측에 연결체(70)를 통하여 연결되는 한 쌍의 제1, 제2 플랜지체(66, 68)가 배치되고, 적어도 한쪽의 (제1) 플랜지체(66)와 연결체(70) 사이의 원주(圓周)방향의 토크가, 마찰력에 의해 전달된다. 유성기어(56)는, 그 축방향 양측으로부터 돌출된 한 쌍의 제1, 제2 지지핀(62, 64)을 가지고, 이 한 쌍의 지지핀(66, 68) 중 적어도 한쪽이 제1 플랜지체(66)에 대하여, 체결 여유를 가지는 끼워맞춤 구조에 의해 고정되어 있다. A pair of first and second flange bodies 66 and 68 are arranged on both sides of the planetary gear 56 in the axial direction and connected to each other via the connecting member 70, and at least one of the first and second flange bodies 66 and 68 is disposed. Torque in the circumferential direction between the flange 66 and the connecting body 70 is transmitted by the frictional force. The planetary gear 56 has a pair of first and second support pins 62 and 64 protruding from both axial sides thereof, and at least one of the pair of support pins 66 and 68 has a first plan. It is fixed with the fitting structure which has a fastening margin with respect to the support body 66.
유성회전체, 유성기어, 유성롤러, 토크, 플랜지, 지지구조 Planetary rotors, planetary gears, planetary rollers, torque, flanges, support structures
Description
도 1은, 본 발명이 적용된 유성(遊星)기어장치의 일례를 나타낸 전체 단면도, 1 is an overall cross-sectional view showing an example of a planetary gear device to which the present invention is applied;
도 2는, 종래의 유성기어장치의 일례를 나타낸 전체 단면도, 2 is an overall sectional view showing an example of a conventional planetary gear device;
도 3은, 종래의 유성기어장치의 다른 일례를 나타낸 전체 단면도이다.3 is an overall sectional view showing another example of the conventional planetary gear device.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
PG2 : 유성기어장치PG2: Planetary Gear
50 : 이음축50: joint axis
54 : 태양기어54: sun gear
56 : 유성기어56: planetary gear
58 : 내치(內齒)기어58: internal tooth gear
60 : 케이싱60: casing
62 : 제1 지지핀 62: first support pin
64 : 제2 지지핀 64: second support pin
66 : 제1 플랜지체(體) 66: first flange body
68 : 제2 플랜지체(體) 68: second flange body
70 : 연결체70: connector
72 : 나사구멍72: screw hole
74 : 관통구멍74: through hole
76 : 볼트76: bolt
78 : 니들 베어링 78: Needle Bearing
80 : 출력축80: output shaft
본 발명은, 유성회전체, 예컨대 유성기어, 혹은 유성롤러 등의 지지구조에 관한 것이다.The present invention relates to a supporting structure of a planetary rotor such as a planetary gear or a planetary roller.
액정(液晶)반송용 로봇이나, ATC 등의 정밀한 위치결정에 사용되는 유성(遊星)기어장치에 있어서는, 캐리어에 의해 그 원주(圓周)방향의 위치가 구속, 혹은 지지된 유성기어가 설치되어 있다. 상기 캐리어는, 콤팩트하며, 또한 강성(剛性)을 높이기 위해서, 케이지형(型)(cage-type)의 부재(캐리어체(體))로 구성되는 것이 많다. In planetary gear units used for precise positioning of liquid crystal transfer robots and ATC, a planetary gear whose restraint or support of its circumferential position is provided by a carrier. . The carrier is often constituted by a cage-type member (carrier body) in order to be compact and to increase rigidity.
도 2는, 특허문헌 1에 개시되어 있는 유성기어장치(PG1)를 나타내고 있다. 2 shows a planetary gear device PG1 disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG.
이 유성기어장치(PG1)는, 2단(段)의 유성기어기구(P1, P2)를 구비한다. 이 중, 후단(後段)의 유성기어기구(P2)는, 태양기어(2), 유성기어(4), 내치(內齒)기어(6)를 가짐과 함께, 유성기어(4)로부터는 지지핀(10)이 축방향으로 돌출되어, 한 쌍의 플랜지부(14, 16)로 지지되어 있다. 이 한 쌍의 플랜지부(14, 16)는, 각각 캐리어체(8)의 일부로서 단일(동일) 부재로 구성되어, 케이지형을 형성하고 있다. The planetary gear device PG1 includes two planetary planetary gear mechanisms P1 and P2. Of these, the planetary gear mechanism P2 at the rear end has a sun gear 2, a planetary gear 4, and an
이 구성은, 캐리어체(8)의 형상이 극히 복잡하게 되어서 코스트가 상승되기 쉽고, 또한, 감속비나 전달용량의 변경에 대해서도 설계변경의 유연성이 낮다. 그래서, 도 3에 나타낸 바와 같이 구성한 유성기어장치(PG2)도 널리 알려져 있다. 이 유성기어장치(PG2)는, 한 쌍의 플랜지체(30, 32)를 별도의 부재로 구성하고, 플랜지체(32)와 일체(一體)인 연결체(34)와 볼트(36)를 이용해서 양자(兩者)(30, 32)를 일체화하도록 한 것이다. In this configuration, the shape of the
이와 같은 구성의 경우, 볼트(36)와 플랜지체(30)의 관통구멍(33)은, 원주방향으로 완전하게는 일체화되어 있지 않으므로(약간의 간극이 있으므로), 결국, 플랜지체(30)와 연결체(34) 사이의 원주방향의 토크는, 볼트(36)의 체결력에 의해 이 연결체(34)의 단부(端部)(34A)에 발생하는 마찰력(가압력)을 통하여 제1 플랜지체(30) 측에 전달되고 있는 것이 된다.In such a configuration, since the
[특허문헌 1] 일본국 특허공개 평09-303494호 공보 [Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-303494
그러나, 도 3에 나타낸 바와 같은 구조의 경우, 플랜지체(30)와 연결체(34) 사이의 원주방향의 토크가 마찰력을 통하여 전달되는 구성으로 되어 있으므로, 장기 사용에 의해 볼트(36)의 체결력이 느슨해지거나 마찰력 이상의 토크가 부하되는 등에 의해서 그 마찰력이 전달해야 할 토크를 유지할 수 없게 되면, 볼트(36)의 「 전단응력(剪斷應力)」에 의해 토크 전달이 이루어지게 된다고 하는 문제가 있었다. 토크 전달이 볼트(36)의 전단응력에 의해 행하여지게 되면, 부하가 변화되거나, 회전방향이 역전되거나 하게 되는 때에, 이 볼트(36)와 관통구멍(32) 사이에 존재하는 간극에 의해, 흔들거림이 발생할 우려가 생긴다.However, in the case of the structure shown in FIG. 3, since the torque in the circumferential direction between the
본 발명은, 이와 같은 종래의 문제를 해소하기 위해서 이루어진 것으로서, 복잡한 형상의 캐리어체를 필요로 하지 않고, 저(低)코스트로 설계변경에 대한 유연성이 있으며, 또한, 장기 사용에 의해 토크 전달을 담당하는 마찰력을 확보할 수 없게 되는 경우이더라도, 흔들거림 등이 생기지 않는 유성회전체의 지지구조를 제공하는 것을 그 과제로 하고 있다. The present invention has been made to solve such a conventional problem, and does not require a carrier body of a complicated shape, has flexibility in design change with a low cost, and provides torque transmission by long-term use. Even if the friction force in charge cannot be secured, it is a problem to provide a support structure for a planetary rotor that does not cause shaking or the like.
본 발명은, 유성(遊星)회전체의 축방향 양측에 연결체를 통하여 연결되는 한 쌍의 플랜지체(體)가 배치되며, 또한, 적어도 한쪽의 플랜지체와 상기 연결체 사이의 원주방향의 토크가, 마찰력에 의해 전달되는 구성으로 된 유성회전체의 지지구조에 있어서, 상기 유성회전체가, 그 축방향 양측으로부터 돌출된 한 쌍의 지지핀을 가지고, 이 한 쌍의 지지핀 중 적어도 한쪽이 상기 플랜지체에 대하여, 체결 여유를 가지는 끼워맞춤 구조에 의해 고정되어 있는 구성을 채용함으로써, 상기 과제를 해결한 것이다. In the present invention, a pair of flange bodies connected to the axially opposite sides of the planetary rotating body via a connecting body are disposed, and a torque in the circumferential direction between at least one flange body and the connecting body is provided. (A) In the support structure of a planetary rotor having a structure transmitted by frictional force, the planetary rotor has a pair of support pins protruding from both sides in the axial direction, and at least one of the pair of support pins The said subject is solved by employ | adopting the structure fixed by the fitting structure which has a fastening margin with respect to the said flange body.
본 발명에 있어서는, 플랜지체와 상기 연결체 사이의 원주방향의 토크가, 마찰력에 의해 전달되는 구성으로 된 유성회전체의 지지구조에 있어서, 유성 핀을, 체결 여유를 가지는 끼워맞춤 구조에 의해, 플랜지체에 고정하도록 하고 있다. 여기서 「체결 여유를 가지는 끼워맞춤 구조」라는 것은, 비록 제조오차가 있었다 하더라도, 간극이 전혀 생기지 않는(다만 체결 여유가 존재하는) 끼워맞춤 구조를 의미하고 있다. In the present invention, in the support structure of the planetary rotating body in which the circumferential torque between the flange and the connecting body is transmitted by frictional force, the planetary pin is fitted with a fitting structure having a fastening margin. It is fixed to the flange. Here, the term "fitting structure with tightening allowance" means a fitting structure in which a gap does not occur at all even though there is a manufacturing error (but there is a tightening allowance).
그로 인해, 그 연결체와 플랜지체는, 연결체와 플랜지체의 접촉부분의 마찰력 이외에, 유성 핀의 전단응력(剪斷應力)에 의해서도 토크 전달 가능한 상태로 연결되게 되어, 볼트의 체결력이 다소 저하되더라도, 흔들거림 등을 발생하지 않고 완전한 일체화를 계속 유지할 수 있다. 또한, 2개의 플랜지체가 항상 안정된 상태로 일체화되므로, 볼트의 이완 자체가 발생하기 어려워서, 연결체 부분의 마찰력을 장기에 걸쳐 유지할 수 있다고 하는 작용도 얻어진다.Therefore, in addition to the frictional force of the contact portion between the connecting body and the flange body, the connecting body and the flange body are connected in a state in which torque transmission is possible by the shear stress of the planetary pin, and the tightening force of the bolt is slightly lowered. Even if it does, it will be possible to maintain complete integration without causing any shaking or the like. In addition, since the two flange bodies are always integrated in a stable state, the loosening of the bolts is unlikely to occur, and the effect that the frictional force of the connecting portion can be maintained for a long time is also obtained.
다만, 본 발명에서 말하는 「체결 여유를 가지는 끼워맞춤 구조에 의한 고정」에는, 압입(壓入), 수축 끼워맞춤(shrinkage fit) 등의 방법이 포함된다. In addition, the "fixing by the fitting structure which has a fastening allowance" as used in this invention includes methods, such as a press fit and shrink fit.
또한, 본 발명에서 말하는 「한 쌍의 지지핀」은, 중앙의 유성회전체의 양측으로부터 각각 돌출되어 있는 것으로서, 발명의 개념으로서는, 반드시 동일하지는 않지만, 현실적으로는, 예컨대 그 쌍방을 유성회전체를 관통하는 1개의 핀에 의해 구성해도 좋다.In addition, the "pair of support pins" referred to in the present invention are protruding from both sides of the center planetary rotor, respectively, and are not necessarily the same as the concept of the invention. You may comprise with one pin which penetrates.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]Best Mode for Carrying Out the Invention
이하, 도면에 근거해서 본 발명의 실시형태의 일례를 상세하게 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, an example of embodiment of this invention is described in detail based on drawing.
도 1에, 본 발명에 관련된 유성회전체의 지지구조가 적용된 유성기어장치의 전체 단면(斷面)을 나타낸다. 1, the whole cross section of the planetary gear apparatus to which the support structure of the planetary rotor which concerns on this invention was applied is shown.
이 유성기어장치(PG3)는, 그 전단(前段)에 이음축(50)을 구비한다. 이음축(50)은 관통구멍(52)을 구비하고, 이 관통구멍(52)의 일단(一端) 측에 도시하지 않은 모터의 모터축이 삽입 가능하게 되어 있다. 도 1의 부호 54는 이음축(50)과 그 모터축을 동력전달 가능하게 연결하기 위한 클램프(마찰결합부)이다. 이음축(50)의 관통구멍(52)의 타단(他端) 측에는, 단순유성 기어기구(P3)의 입력축이 되는 태양기어(54)가 형성된 피니언축(53)이 압입(壓入)되어 있다. 단순유성 기어기구(P3)는, 이 태양기어(54), 이 태양기어(54)에 외접 맞물림하는 유성기어(56), 이 유성기어(56)가 내접 맞물림하는 내치(內齒)기어(58)를 구비한다. 내치기어(58)는, 케이싱(60)과 일체화되어 있다. This planetary gear device PG3 has a
유성기어(56)는, 이 유성기어(56)로부터 축방향 양측으로 돌출하는 제1, 제2 지지핀(62, 64)을 구비한다. 다만, 구체적으로는, 이 제1, 제2 지지핀(62, 64)은, 유성기어(56)를 관통하는 하나의 부재로 구성되어 있다. 이 제1, 제2 지지핀(62, 64)은 유성기어(56)의 축방향 양측에 배치된 한 쌍의 제1, 제2 플랜지체(66, 68)에 지지되어 있다. 제1, 제2 플랜지체(66, 68)는, 베어링(71, 73)을 통하여 각각 케이싱(60)에 지지되어 있다. The
한편, 이 실시형태에서는, 제2 플랜지체(68)에 연결체(70)가 일체적으로 돌출 형성되어 있다. 연결체(70)에는 나사구멍(72)이, 한편, 제1 플랜지체(66)에는, 관통구멍(74)이 각각 형성되어 있다. 이 관통구멍(74)을 관통해서 볼트(76)가 나사구멍(72)에 나사박음 됨으로써, 제1 플랜지체(66)와 제2 플랜지체(68)가 연결 체(70)를 통하여 일체화되어 있다. 볼트(76)와 제1 플랜지체(66)의 관통구멍(74)은 완전하게는 밀착되어 있지 않다. 따라서, 통상적인 사용상태에 있어서는, 연결체(70)와 제1 플랜지체(66)의 결합은, 볼트(76)의 전단응력에 의해서가 아니라, 이 볼트(76)의 체결력에 의해서 양자의 접합면(S)에 발생되는 마찰력에 의해 실현되고 있는 것이 된다.On the other hand, in this embodiment, the connecting
이 실시형태에서는, 유성기어(56)의 제1 플랜지체(66) 측의 제1 지지핀(62) 및 제2 플랜지체(68) 측의 제2 지지핀(64)은, 모두 체결 여유를 가지는 끼워맞춤 구조로서의 「압입」으로 각각 제1 플랜지체(66) 및 제2 플랜지체(68)에 고정되어 있다. 또한, 제2 플랜지체(68)는, 출력축(80)과 일체화되어 있다. In this embodiment, both the
다만, 유성기어(56)는, 제1, 제2 지지핀(62, 64) 사이의 대직경부(57)에 니들 베어링(78)을 통하여 장착되어 있다. 따라서, 이 제1, 제2 지지핀(62, 64)이 제1, 제2 플랜지체(66, 68)에 압입 고정되어 있다 하더라도, 이 유성기어(56)는, 대직경부(57) 주위로 극히 원활하게 회전할 수 있다. However, the
다음으로 이 유성기어장치(PG3)의 작용을 설명한다. Next, the operation of the planetary gear device PG3 will be described.
도시하지 않은 모터축의 회전에 의해 이음축(50)이 회전하면, 이 이음축(50)에 압입되어 있는 피니언축(53)이 회전하고, 이 피니언축(53)의 선단(先端)에 형성되어 있는 태양기어(54)가 회전한다. 이 실시형태에서는, 내치기어(58)가 케이싱(60)과 일체화됨으로써 고정상태로 유지되어 있으므로, 결국, 태양기어(54)의 회전에 의해서 유성기어(56)가 자전하면서 이 태양기어(54)의 주위를 공전한다. 이 공전성분이 제1, 제2 지지핀(62, 64)을 통하여 제1, 제2 플랜지체(66, 68)에 각각 전달되어, 이 제1, 제2 플랜지체(66, 68)가 일체적으로 회전한다. When the
여기서, 본 실시형태에서는, 제1, 제2 지지핀(62, 64)이, 모두, 제1, 제2 플랜지체(66, 68)에 체결 여유를 가지는 끼워맞춤 구조에 의해 고정되어 있으므로, 제1, 제2 플랜지체(66, 68)는, 볼트(76)에 의해 발생되는 마찰력 이외에, 이 제1, 제2 지지핀(62, 64)의 전단응력에 의해서도 일체화되게 되어, 가령 볼트(76)에 의한 마찰력이 약간 저하된다 하더라도, 또한, 전달되어야 할 토크가 증감하거나 반전하거나 하였다 하더라도, 흔들거림이 생기지 않는 토크 전달이 가능하게 된다.Here, in this embodiment, since the 1st, 2nd support pins 62 and 64 are all fixed by the fitting structure which has a fastening margin to the 1st,
더 나아가서는, 볼트(76)의 체결력이 저하되는 속도 자체가, 종래보다도 늦은 것도 확인되었다. 그것은, 종래라면, 볼트(76)의 체결력이 저하되었을 때, 부하의 크기에 의해 다소라도 흔들거림이 생기게 되면, 그 흔들거림이 볼트(76)의 이완을 촉진하는 방향으로 작용했지만, 본 실시형태에 의하면, 볼트(76)의 체결력이 다소 저하된 정도에서는 제1, 제2 지지핀(62, 64)의 작용에 의해 흔들거림의 발생 자체가 억제되기 때문이라고 추측된다. Furthermore, it was also confirmed that the speed itself at which the fastening force of the bolt 76 is lowered is later than conventional. In the related art, when the clamping force of the bolt 76 is lowered, and the shaking occurs somewhat by the magnitude of the load, the shaking acts in the direction of promoting the relaxation of the bolt 76. According to the present invention, it is assumed that the occurrence of shaking itself is suppressed by the action of the first and second support pins 62 and 64 when the fastening force of the bolt 76 is slightly reduced.
2개의 플랜지체(66, 68)는, 각각 별도의 부재에 의해 형성되어 있으므로, 형상이 비교적 단순하며, 또한 다양한 설계변경에 대해서도 유연하게 대응할 수 있다. 체결 여유를 가지는 압입은, 이 자체의 코스트 증대는 거의 없으며, 따라서 극히 간이하며 또한 저(低)코스트의 설계변경만 하면, 유성기어장치(PG3)의 내구성을 종래보다 크게 신장시킬 수 있다. Since the two
다만, 상기 실시형태에 있어서는, 제2 플랜지체(66)와 연결체가 일체화되어 있는데, 흔들거림의 방지를 중시해서 제1, 제2 지지핀(62, 64)의 쌍방을, 각각 제 1, 제2 플랜지체(66, 68)에 대하여 체결 여유를 가지는 끼워맞춤 구조에 의해 고정하도록 하였다. 그러나, 예컨대, 이 실시형태와 같이, 한쪽의 플랜지체가 본디부터 연결체와 일체화되어 있게 되는 경우는, 예컨대 그 일체화되어 있는 쪽의 플랜지체에 대해서는, 원래 강성이 높으므로, 체결 여유를 가지지 않는 끼워넣음에 의해 결합하는 구성을 채용하도록 해도 좋다. 이 일방(一方) 측을 「체결 여유를 가지지 않는 끼워넣음 구조」에 의해 결합하는 구성은, 「흔들거림의 방지」와 「설치의 용이성 확보」를 양립시킨다는 점에서 합리적인 구성이다. 다만, 여기서 말하는 「체결 여유를 가지지 않는 끼워넣음 구조」의 개념에는, 체결 여유가 마이너스(간극이 있다) 또는 0인 끼워맞춤 구조의 이외에, 체결 여유가 제조오차 미만인 끼워맞춤 구조의 개념이 포함된다. In addition, in the said embodiment, although the
또한, 만일, 연결체가 제2 플랜지체와도 별개로 형성되고, 제1, 제2 플랜지체의 쌍방이 연결체와 마찰력으로 결합되어 있는 구성의 경우이더라도, 설계상의 요청에 의해, 「설치의 용이성」 혹은 「흔들거림의 방지」의 관점에서 일방(一方) 측만을 압입 구조로 하여도 좋고, 쌍방(雙方) 측을 압입 구조로 하여도 좋다. In addition, even in the case where the connecting body is formed separately from the second flange body and both the first and second flange bodies are coupled to the connecting body by frictional force, the design request indicates that "ease of installation is easy." Or "preventing shaking" may be the indentation structure of only one side or the indentation structure of both sides.
상기 실시형태는, 단순(單純) 유성기어기구의 유성회전체인 유성기어의 지지에 대하여 본 발명을 적용하였지만, 본 발명은, 단순 유성기어기구뿐만 아니라, 예컨대, 유성기어장치의 중심축이 유성기어 주위의 내측에 있는, 이른바 요동 내접 맞물림식의 유성기어기구에 있어서의 유성기어의 지지에 대하여 적용할 수도 있다. 더 나아가서는, 기어기구 이외에, 유성롤러기구의 유성회전체로서의 유성롤러에 대하여 본 발명을 적용할 수도 있다. In the above embodiment, the present invention is applied to the support of the planetary gear which is a planetary rotating body of the simple planetary gear mechanism. However, the present invention is not only a simple planetary gear mechanism, but, for example, the central axis of the planetary gear apparatus is planetary. The present invention can also be applied to support of planetary gears in a so-called swinging inwardly engaged planetary gear mechanism inside the gear. Furthermore, the present invention can be applied to a planetary roller as a planetary rotating body of the planetary roller mechanism in addition to the gear mechanism.
[산업상의 이용 가능성] [Industry availability]
유성회전체의 양측에 캐리어로서의 한 쌍의 플랜지체를 가지며, 또한 이 중 적어도 한쪽의 플랜지체와 연결체가 마찰력에 의해 토크 전달되도록 하는 구성을 가지고 있는 구조의 유성장치에 대하여, 마찬가지로 적용 가능하다. It is similarly applicable to the planetary apparatus of the structure which has a pair of flange bodies as a carrier on both sides of a planetary rotating body, and has a structure which makes at least one of these flange bodies and a connection body torque-transfer by frictional force.
복잡한 형상의 플랜지체를 필요로 하지 않고, 저(低)코스트로 설계변경에 대한 유연성이 있으며, 또한, 장기 사용에 의해 볼트의 체결력이 약간 저하되었다 하더라도, 흔들거림 등이 생기지 않는 유성회전체의 지지구조를 얻을 수 있다. The planetary rotating body does not require complicated flanges and has low flexibility in design change, and even if the bolt's tightening force is slightly decreased due to long-term use, it does not shake. A support structure can be obtained.
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