KR20080024682A

KR20080024682A - 유성기어 장치 및 이를 이용한 이동식 로보트의 감속주행륜

Info

Publication number: KR20080024682A
Application number: KR1020060089101A
Authority: KR
Inventors: 하용수
Original assignee: 하용수
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2008-03-19

Abstract

본 발명은 백래쉬로 인한 작동 오차를 최소화할 수 있도록 한 유성기어 장치 및 이를 이용한 이동식 로보트의 감속 주행륜에 관한 것으로,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 유성기어 장치는, 내주면에 기어치가 형성된 링기어와; 상기 링기어의 중심에 배치되며, 외주면에 기어치가 형성된 피니언기어와; 상기 링기어와 피니언기어 사이에 다수개 배치되되, 상기 링기어의 기어치와 상기 피니언기어의 기어치와 치차 결합되도록 외주면에 기어치가 형성된 유성기어를 포함하며, 상기 유성기어중 적어도 하나는 탄성재질로 이루어져, 그 기어치가 상기 링기어의 기어치 사이에, 상기 피니언의 기어치 사이에 억지끼워 맞춤 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 유성기어 장치를 이용한 이동식 로보트의 감속 주행륜은, 이동식 로보트의 본체 하면에 부착되는 부착부와 상기 부착부에 수직 하방으로 연장되는 마운터부로 이루어진 브라켓트를 매개로 고정 설치되되, 상기 마운터부의 일측면에 고정 설치된 모터의 모터축이 정ㆍ역회전함에 따라 상기 마운터부의 타측에 고정 설치되어 상기 이동식 로보트를 작업장에서 감속 주행시키는 이동식 로보트의 감속 주행륜에 있어서, 양단이 관통된 통체 형상으로 이루어져, 상기 마운터부에 체결수단에 의해 고정 설치되고, 내주면에 기어치가 형성된 링기어와; 일단부가 상기 마운터부의 타측면에서 회전 가능하게 관통 삽입되어 상기 모터축과 결합됨과 아울러 타단부가 상기 마운터부에 대응되는 상기 링기어의 일측 개방부내에 위치하되, 상기 타단부의 외주면에 기어치가 형성된 피니언기어를 갖는 제1 동력전달 회전축과; 상기 링기어와 상기 제1 동력전달 회전축의 피니언기어 사이에 배치되되, 상기 링기어의 기어치와 상기 피니언기어의 기어치와 치차 결합되어, 상기 피니언기어의 회전력을 전달받아 상기 링기어내에서 자전하면서 공전하며, 외주면에 기어치가 형성된 다수의 전방 유성기어와; 상기 링기어내의 중간에 위치하며, 상기 다수의 전방 유성기어가 자전하면서 공전할 때 함께 회전하도록 일측은 상기 전방 유성기어 각각에 결합봉을 매개로 결합되며, 타측 중앙에는 외주면에 기어치가 형성된 피니언기어를 갖는 캐리어와; 상기 링기어와 상기 캐리어의 피니언기어 사이에 배치되되, 상기 링기어의 기어치와 피니언기어의 기어치 사이에 치차 결합되어, 상기 피니언기어의 회전력을 전달받아 상기 링기어내에서 자전하면서 공전하며, 외주면에 기어치가 형성된 다수의 후방 유성기어와; 상기 후방 유성기어가 자전하면서 공전할 때 함께 회전하도록 일측은 상기 후방 유성기어 각각에 결합봉을 매개로 결합되되, 상기 링기어의 외면에 대해 회전 가능하게 상기 링기어의 외부를 감싸도록 설치되는 케이스와; 상기 케이스의 외주면에 설치되어 상기 작업장의 바닥면에 접촉되며, 상기 케이스와 함께 회전하는 접촉부재를 포함하며, 상기 후방 유성기어중 적어도 하나는 탄성재질로 이루어져, 그 기어치가 상기 링기어의 기어치 사이에, 상기 피니언기어의 기어치 사이에 억지끼워 맞춤 결합되는 것을 특징으로 한다.

감속, 주행륜, 백래쉬

Description

유성기어 장치 및 이를 이용한 이동식 로보트의 감속 주행륜{PLANETARY GEAR REDUCTION WHEEL}

도 1은 일반적인 이동식 로보트의 정면도.

도 2는 도 1에 도시된 이동식 로보트의 감속 주행륜을 구성하는 제1 유성기어와 제2 유성기어간의 치차 결합된 상태를 부분적으로 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 의한 이동식 로보트의 감속 주행륜의 전체 내부 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 감속 주행륜의 지시선 "A-A"부의 단면도.

도 5는 도 3에 도시된 감속 주행륜의 지시선 "C-C"부의 단면도.

도 6은 도 5에 도시된 지시선 "D"부의 확대도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 링기어

11 : 기어치

41 : 피니언기어

42 : 기어치

50 : 유성기어

51 : 기어치

본 발명은 유성기어 장치 및 이를 이용한 이동식 로보트의 감속 주행륜에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 백래쉬로 인한 작동 오차를 최소화할 수 있도록 한 유성기어 장치 및 이를 이용한 이동식 로보트의 감속 주행륜에 관한 것이다.

일반적으로 이동식 로보트는 자동화 라인에 사용되어 무인화에 의한 부품의 이송 및 공급 등을 위한 이송수단으로서, 입력된 정보나 원격 조정에 의해 다양한 작업을 수행한다. 이러한 이동식 로보트의 작업중 보편적인 것은 생산라인에서 부품 등의 이송물을 각 공정으로 공급하거나 또는 생산완료된 제품의 입고를 위한 이송작업 또는 이적 작업이며, 이러한 작업은 현장 내에서 공급장치가 위치된 장소를 따라 이동하면서 수행된다.

이러한 이동식 로보트(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 생산현장 등의 소정의 이적 장소에서, 예를 들면 카세트와 같은 작업대상물을 탑재하여 이동한 다음 이를 필요로 하는 공급장치로 이적하여 주는 것이며, 일반적으로 이동식 로보트(1)는, 모터(미도시)의 구동력을 전달받아 감속시키는 감속 주행륜(2)의 회전 구동에 따라 작업장의 바닥면과 마찰되면서 전ㆍ후진 이동하게 되며, 안내레일이 없이 이동한다.

여기서, 미설명 부호 3,4는 이동식 로보트(1)의 본체(1a) 하면에 자유자재로 회동 가능하게 설치되는 캐스터이다.

그러나, 상기와 같은 이동식 로보트(1)의 본체(1a)의 하면에 설치되는 감속 주행륜(2)은 유성기어들을 이용하여 구성하는 것이 보편적인데, 이동식 로보트(1)를 전진시키고자 할 경우에는 모터를 구동시켜 모터축을 정방향으로 회전시키게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 감속 주행륜(2)을 구성하는 제1 유성기어(3)와 제2 유성기어(4)는 실선 화살표 방향으로 회전하게 된다.

즉, 이들 제1 및 제2 유성기어(3)(4)의 회전 작동이 원활하게 되도록 제1 유성기어(3)를 구성하는 제1 기어치(31)의 일측면(31a)과 이에 대응되는 제2 유성기어(4)를 구성하는 제1 기어치(41)의 일측면(41a)은 서로 물림 접촉하게 되는 반면에 제1 유성기어(3)를 구성하는 제2 기어치(32)의 일측면(32a)과 이에 대응되는 제2 유성기어(4)를 구성하는 제1 기어치(41)의 타측면(41b)은 백래쉬(back lash)가 존재하도록 기어치들이 설계되어 있다.

상기와 같이 유성기어을 구성하는 기어치들 사이에 백래쉬가 존재하지 않으면, 제1 및 제2 유성기어(3)(4)의 회전 작동이 원활하게 이루어지지 않기 때문이다. 따라서, 상기 모터를 구동시켜 모터축을 일례로 일방향인 정방향으로 구동시켜 이동식 로보트(1)를 전진만 시키고자 할 경우에는 상기 백래쉬가 반드시 필요하게 되는 것이다.

그런데, 전술한 전진 이동하던 이동식 로보트(1)를 후진 이동시키기 위해서는 이동식 로보트(1)를 정지시킨 다음, 모터축이 정ㆍ역회도록 모터를 구동시켜 후진 이동 주행하게 되는데, 이 과정에서, 모터축이 역회전하도록 모터를 구동시키게 되면, 상기 감속 주행륜(2)을 구성하는 제1 및 제2 유성기어(3)(4)는 도 2에 점선 화살표 방향으로 회전하게 된다.

이렇게 되면, 제1 유성기어(3)를 구성하는 제1 기어치(31)의 일측면(31a)이 제2 유성기어(4)를 구성하는 제1 기어치(41)의 일측면(41a)을 밀게 됨과 동시에 제2 유성기어(4)를 구성하는 제1 기어치(41)의 타측면(41b)는 제1 유성기어(3)를 구성하는 제2 기어치(32)의 일측면(32a)에 물림 접촉되는 상태가 된다.

상기와 같이, 모터축이 정방향으로 구동되다가 역방향으로 구동되더라도, 제1 유성기(3)의 제2 기어치(32)와, 제2 유성기어(4)의 제1 기어치(41) 사이에 형성된 백래쉬 구간에서는 동력 전달이 이루어지지 않게 됨과 아울러 상기 백래쉬 구간이 점차적으로 줄어들면서 상기 제2 기어치(32)와 제1 기어치(41)가 물림 접촉될 때 소음이 발생되는 문제점도 있었다.

이러한 현상으로 인하여 이동식 로보트(1)를 전진 이동시키던 도중에 일정한 거리만큼 후진시킨다고 가정해보면, 이동식 로보트(1)를 이동시킬 후진 거리만큼 모터에 전류를 인가하게 되는데, 상기 백래쉬 구간에서는 실제적으로는 동력전달이 이루어지지 않기 때문에 모터에 이동식 로보트(1)가 후진 이동할 거리 만큼 전류를 인가하더라도, 이동식 로보트(1)는 이동할 후진 거리보다 약간 못미치는 거리를 이동하게 된다.

상기와 같은 과정을 반복하여 이동식 로보트(1)를 전,후진 반복 이동시키게 되면, 이동식 로보트(1)가 실제 이동할 거리보다 약간 못미치게 이동하게 되는 상태가 누적되어, 정밀하게 이동식 로보트(1)의 이동 거리 제어가 어려운 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 정밀 제어가 가장 뛰어난 서보 모터를 사 용해보아도 정밀하게 이동식 로보트(1)의 이동 거리 제어를 하지 못하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 백래쉬로 인한 작동 오차를 최소화할 수 있도록 한 유성기어 장치 및 이를 이용한 이동식 로보트의 감속 주행륜을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명에 의한 유성기어 장치 및 이를 이용한 이동식 로보트의 감속 주행륜의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 이동식 로보트의 감속 주행륜의 전체 내부 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 감속 주행륜의 지시선 "A-A"부의 단면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 감속 주행륜의 지시선 "C-C"부의 단면도이며, 도 6은 도 5에 도시된 지시선 "D"부의 확대도이다.

먼저, 본 발명에 의한 유성기어 장치에 대한 실시예를 도 6 및 7을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명에 유성기어 장치는, 내주면에 기어치(11)가 형성된 링기어(10)와; 상기 링기어(10)의 중심에 배치되며, 외주면에 기어치(42)가 형성된 피니언기어(41)와; 상기 링기어(10)와 피니언기어(41) 사이에 다수개 배치되되, 상기 링기어(10)의 기어치(11)와 상기 피니언기어(41)의 기어치(42)와 치차 결합되도록 외주면에 기어치(51)가 형성된 유성기어(50)를 포함하며, 상기 유성기어(50)중 적어도 하나는 탄성재질로 이루어져, 그 기어치(51)가 상기 링기어(10)의 기어치(11) 사이에, 상기 피니언기어(41)의 기어치(42) 사이에 억지끼워 맞춤 결합되어 이루어진다.

상기 탄성 재질로 이루어진 유성기어(50)는 탄성력을 갖는 합성수지 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 유성기어(50)는 상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우에 각각 한개씩 배치되되, 이중 에서 서로 마주보는 한쌍의 유성기어(50)는 탄성재질로 이루어진다.

여기서, 미설명 부호 61은 유성기어(60)가 자체 회전되도록 하는 결합봉이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 유성기어 장치의 작용을 도 7설명하면 다음과 같다.

먼저, 피니언기어(41)를 동력이 입력되는 것으로 설정하고, 링기어(10)를 고정하는 것으로 설정함과 아울러 다수의 유성기어(50)가 중심축을 중심으로 자전 가능하도록 설정한 경우에는, 상기 피니언기어(41)를 점선 방향의 반시계 방향으로 회전시키면, 상기 링기어(10)가 고정되어 있기 때문에, 다수의 유성기어(50)는 점선 방향의 시계 방향으로 자전하면서 전체가 피니언기어(50)의 주위를 일점 쇄선 방향의 반시계 방향으로 공전하게 된다. 이렇게 되면, 상기 다수의 유성기(50)가 공전하기 때문에 이들 유성기어(50)에 캐리어(미도시)를 설치하여 이 캐리어를 동력이 출력되는 것으로 사용할 수 있다. 따라서, 동력이 입력되는 피니언기어(41)의 회전속도보다 감속된 속도로 다수의 유성기어(50)가 공전하게 되는 것이다.

상기와 같은 유성기어 장치의 피니언기어(41)의 반시계 방향으로의 회전 동작 과정에서, 상기 유성기어(50)중의 하나가 탄성 재질로 이루어져 있기 때문에, 동력을 전달하는 점에서는 무리없이 피니언기어(41)의 회전력이 상기 유성기어(50)가 회전되도록 전달된다.

한편, 상기와 같은 과정에서 상기 피니언기어(41)를 실선 방향의 시계 방향으로 회전시키면, 상기 링기어(10)가 고정되어 있기 때문에, 다수의 유성기어(50) 는 실선 방향의 반시계 방향으로 자전하면서 전체가 피니언기어(50)의 주위를 이중 실선 방향의 시계 방향으로 공전하게 된다. 이렇게 되면, 상기 다수의 유성기(50)가 공전하기 때문에 이들 유성기어(50)에 캐리어(후술하는 부재번호40을 의미)를 설치하여 이 캐리어를 동력이 출력되는 것으로 사용할 수 있다. 따라서, 동력이 입력되는 피니언기어(41)의 회전속도보다 감속된 속도로 다수의 유성기어(50)가 공전하게 되는 것이다.

상기와 같은 유성기어 장치의 피니언기어(41)가 반시계 방향에서 시계 방향으로 회전 동작이 시작되면, 탄성 재질로 이루어진 유성기어(50)의 기어치(51)가 상기 링기어(10)의 기어치(11) 사이에, 상기 피니언기어(41)의 기어치(42) 사이에 억지끼워 맞춤 결합되기 때문에 피니언기어(41)에서 즉시 유성기어(50)로의 회전력 전달이 이루어지게 된다.

즉, 본 발명은 종래의 백래쉬와 다른 방법으로 백래쉬를 형성하였다는 것이다.

부언하면, 탄성 재질로 이루어진 유성기어(50)의 기어치(51)가 상기 링기어(10)의 기어치(11) 사이에, 상기 피니언기어(41)의 기어치(42) 사이에 억지끼워 맞춤 결합되기 때문에 유성기어(50)와 피니언기어(41)가 상호 맞물려 회전할 때, 싱기 기어치(51)가 탄성적으로 변형되기 때문에 피니언기어(41)의 정방향 회전시에는 정상적인 동력 전달을 가능하게 하고, 피니언기어(41)의 역방향 회전 역시 정상적인 동력 전달을 가능하게 하는 것이다.

따라서, 종래와 같이, 피니언기어(41)를 회전시키기 위해 구동 모터에 전류 를 인가한 시점부터 곧바로 피니언기어(41)를 통해 유성기어(50)가 회전 구동하기 때문에 유성기어(50)의 동력 출력 응답성이 빨라지게 되어 작동 오차를 최소화시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 의한 유성기어 장치는 링기어(10)와 피니언기어(41) 및 다수의 유성기어(50)간의 동력 입력과 고정 및 동력 출력을 다양하게 변경하게 되면, 증속, 역전 감속, 역전 증속등 다양한 속도 변화를 기대할 수 있게 된다.

이제까지는 본 발명에 의한 유성기어 장치에 대해 설명하였다.

이하부터는 본 발명의 유성기어장치를 이동식 로보트의 감속 주행륜에 적용한 예를 설명하기로 한다. 설명의 편의상 감속 주행륜에 적용된 유성기어 장치에 부여된 부재번호와 전술한 유성기어장치를 설명할때 사용한 부재번호는 서로 동일함을 밝혀둔다.

본 발명은 이동식 로보트(1)(도 1 참조)의 본체(1a) 하면에 부착되는 부착부(2a)와 상기 부착부(2a)에 수직 하방으로 연장되는 마운터부(2b)로 이루어진 브라켓트(2c)를 매개로 고정 설치되되, 상기 마운터부(2b)의 일측면에 고정 설치된 모터(2d)의 모터축(2e)이 정ㆍ역회전함에 따라 상기 마운터부(2b)의 타측에 고정 설치되어 상기 이동식 로보트를 작업장에서 감속 주행시키는 이동식 로보트의 감속 주행륜에 있어서, 상기 감속 주행륜에 관한 것이다.

상기 감속 주행륜은 링기어(10)와, 제1 동력전달 회전축(20)과, 다수의 전방 유성기어(30)와, 캐리어(40)와, 다수의 후방 유성기어(50)와, 케이스(60)와, 접촉부재(70)를 포함하여 이루어진다.

상기 링기어(10)는 양단이 관통된 통체 형상으로 이루어져, 상기 마운터부(2b)에 체결수단(12)인 장볼트에 의해 고정 설치되고, 내주면에 기어치(11)가 형성된다.

상기 제1 동력전달 회전축(20)은 일단부가 상기 마운터부(2b)의 타측면에서 회전 가능하게 관통 삽입되어 상기 모터축(2e)과 결합됨과 아울러 타단부가 상기 마운터부(2b)에 대응되는 상기 링기어(10)의 일측 개방부내에 위치하되, 상기 타단부의 외주면에 기어치(22)가 형성된 피니언기어(21)를 갖는 것으로 구성된다.

상기 다수의 전방 유성기어(30)는 상기 링기어(10)와 상기 제1 동력전달 회전축(20)의 피니언기어(21) 사이에 배치되되, 상기 링기어(10)의 기어치(11)와 상기 피니언기어(21)의 기어치(22)와 치차 결합되어, 상기 피니언기어(21)의 회전력을 전달받아 상기 링기어(10)내에서 자전하면서 공전하며, 외주면에 기어치(31)가 형성된다.

상기 캐리어(40)는 상기 링기어(10)내의 중간에 위치하며, 상기 다수의 전방 유성기어(30)가 자전하면서 공전할 때 함께 회전하도록 일측은 상기 전방 유성기어(30) 각각에 결합봉(43)을 매개로 결합되며, 타측 중앙에는 외주면에 기어치(42)가 형성된 피니언기어(41)를 갖는 것으로 구성된다.

상기 다수의 후방 유성기(50)는, 상기 링기어(10)와 상기 캐리어(40)의 피니언기어(41) 사이에 배치되되, 상기 링기어(10)의 기어치(11)와 피니언기어(41)의 기어치(42) 사이에 치차 결합되어, 상기 피니언기어(41)의 회전력을 전달받아 상기 링기어(10)내에서 자전하면서 공전하며, 외주면에 기어치(51)가 형성된다.

상기 케이스(60)는 상기 후방 유성기어(50)가 자전하면서 공전할 때 함께 회전하도록 일측은 상기 후방 유성기어(50) 각각에 결합봉(61)을 매개로 결합되되, 상기 링기어(10)의 외면에 대해 회전 가능하게 상기 링기어(10)의 외부를 감싸도록 설치된다.

상기 접촉부재(70)는 상기 케이스(60)의 외주면에 설치되어 상기 작업장의 바닥면에 접촉되며, 상기 케이스(60)와 함께 회전하게 된다.

한편, 상기 후방 유성기어(50)중 적어도 하나는 탄성재질로 이루어져, 그 기어치(51)가 상기 링기어(10)의 기어치(11) 사이에, 상기 피니언기어(41)의 기어치(42) 사이에 억지끼워 맞춤 결합된다.

상기 탄성 재질로 이루어진 후방 유성기어(50)는 탄성력을 갖는 합성수지 재질을 사용함이 바람직하다.

상기 후방 유성기어(50)는 상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우에 각각 한개씩 배치되되, 이중에서 서로 마주보는 한쌍의 후방 유성기어(50a)는 탄성재질로 이루어진다.

여기서, 미설명 부호 91은 베어링이며, 92는 마운터부(2b)와 링기어(10) 사이에 배치되어 체결수단(12)인 장볼트에 연결되는 스페이서이다. 그리고, 93은 케이스(60)의 후단에 결합되는 커버이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 감속 주행륜의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 이동식 로보트(1)를 전진 방향으로 주행시키고자 할 경우에, 상기 모터(2d)에 전원을 인가하여 구동시키게 되면, 모터축(2e)은 예를 들어 반시계 방향 으로 회전하게 된다.

상기 모터축(2e)이 반시계 방향으로 회전하게 되면, 이에 결합된 제1 동력전달 회전축(20) 역시 반시계 방향으로 회전하게 된다.

상기 제1 동력전달 회전축(20)이 반시계 방향으로 회전하게 됨에 따라, 이의 단부에 형성된 피니언기(21)가 반시계 방향으로 회전하게 되어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 링기어(10)가 고정되어 있기 때문에, 다수의 유성기어(30)는 시계 방향으로 자전하면서 전체가 피니언기어(21)의 주위를 반시계 방향으로 공전하게 된다. 이렇게 되면, 상기 다수의 유성기어(30)가 공전하기 때문에 이들 유성기어(30)에 설치된 캐리어(40)는 유성기어(30)와 함께 공전하게 된다.따라서, 동력이 입력되는 피니언기어(41)의 회전속도보다 감속된 속도로 캐리어(40)가 회전하게 되는 것이다.

이후, 상기 캐리어(40)가 반시계 방향으로 회전함에 따라 이에 일체로 형성된 피니언기어(41)는 반시계 방향으로 회전하게 된다.

상기와 같이, 상기 피니언기어(41)를 점선 방향의 반시계 방향으로 회전하게 되면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 링기어(10)가 고정되어 있기 때문에, 다수의 유성기어(50)는 점선 방향의 시계 방향으로 자전하면서 전체가 피니언기어(50)의 주위를 일점 쇄선 방향의 반시계 방향으로 공전하게 된다. 이렇게 되면, 상기 다수의 유성기(50)가 공전하기 때문에 이들 유성기어(50)에 설치된 케이스(60)가 반시계 방향으로 회전하게 되는 것이다.동력이 입력되는 피니언기어(41)의 회전속도보다 감속된 속도로 상기 케이스(60)가 회전하게 되는 것이다.

여기서, 케이스(60)의 회전속도는 캐리어(40)의 회전 속도보다 감속되는 것이다.

따라서, 종래와 같이, 피니언기어(41)를 회전시키기 위해 구동 모터에 전류를 인가한 시점부터 곧바로 피니언기어(41)를 통해 유성기어(50)가 회전 구동하기 때문에 유성기어(50)의 동력 출력 응답성이 빨라지게 되어 작동 오차를 최소화시킬 수 있게 된다.

한편, 이동식 로보트(1)를 전진시키던 도중에 후진시키고자 할 경우에는 이동식 로보트(1)의 전진 주행을 정지시킨 후, 상기 모터(2d)에 전원을 인가하여 모 터축(2e)이 시계 방향으로 회전되도록 한다.

상기 모터축(2e)이 시계 방향으로 회전하게 되면, 이에 결합된 제1 동력전달 회전축(20) 역시 시계 방향으로 회전하게 된다.

상기 제1 동력전달 회전축(20)이 시계 방향으로 회전하게 됨에 따라, 이의 단부에 형성된 피니언기(21)가 시계 방향으로 회전하게 되어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 링기어(10)가 고정되어 있기 때문에, 다수의 유성기어(30)는 반시계 방향으로 자전하면서 전체가 피니언기어(21)의 주위를 시계 방향으로 공전하게 된다. 이렇게 되면, 상기 다수의 유성기어(30)가 공전하기 때문에 이들 유성기어(30)에 설치된 캐리어(40)는 유성기어(30)와 함께 회전하게 된다.따라서, 동력이 입력되는 피니언기어(41)의 회전속도보다 감속된 속도로 캐리어(40)가 회전하게 되는 것이다.

이후, 상기 캐리어(40)가 시계 방향으로 회전함에 따라 이에 일체로 형성된 피니언기어(41)는 시계 방향으로 회전하게 된다.

상기와 같이, 상기 피니언기어(41)를 실선 방향의 시계 방향으로 회전하게 되면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 링기어(10)가 고정되어 있기 때문에, 다수의 유성기어(50)는 실선 방향의 반시계 방향으로 자전하면서 전체가 피니언기어(50)의 주위를 이중 실선 방향의 시계 방향으로 공전하게 된다. 이렇게 되면, 상기 다수의 유성기(50)가 공전하기 때문에 이들 유성기어(50)에 설치된 케이스(60)가 시계 방향으로 회전하게 되는 것이다.동력이 입력되는 피니언기어(41)의 회전속도보다 감속된 속도로 상기 케이스(60)가 회전하게 되는 것이다.

그 결과, 종래와 같은 백래쉬의 누적 현상이 발생하지 않아 이동식 로보트(1)의 이동 거리에 대한 정밀한 제어가 가능하게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 유성기어 장치 및 이를 이용한 이동식 로보트의 감속 주행륜에 따르면, 백래쉬로 인한 작동 오차를 최소화할 수 있으며, 이동식 로보트의 이동 거리에 대한 정밀한 제어가 가능하게 된다.

Claims

내주면에 기어치(11)가 형성된 링기어(10)와;

상기 링기어(10)의 중심에 배치되며, 외주면에 기어치(42)가 형성된 피니언기어(41)와;

상기 링기어(10)와 피니언기어(41) 사이에 다수개 배치되되, 상기 링기어(10)의 기어치(11)와 상기 피니언기어(41)의 기어치(42)와 치차 결합되도록 외주면에 기어치(51)가 형성된 유성기어(50)를 포함하며,

상기 유성기어(50)중 적어도 하나는 탄성재질로 이루어져, 그 기어치(51)가 상기 링기어(10)의 기어치(11) 사이에, 상기 피니언기어(41)의 기어치(42) 사이에 억지끼워 맞춤 결합되는 것을 특징으로 하는 유성기어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성 재질로 이루어진 유성기어(50)는 탄성력을 갖는 합성수지 재질인 것을 특징으로 하는 유성기어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유성기어(50)는 상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우에 각각 한개씩 배치되되, 이중에서 서로 마주보는 한쌍의 유성기어(50)는 탄성재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유성기어 장치.
이동식 로보트(1)의 본체(1a) 하면에 부착되는 부착부(2a)와 상기 부착부(2a)에 수직 하방으로 연장되는 마운터부(2b)로 이루어진 브라켓트(2c)를 매개로 고정 설치되되, 상기 마운터부(2b)의 일측면에 고정 설치된 모터(2d)의 모터축(2e)이 정ㆍ역회전함에 따라 상기 마운터부(2b)의 타측에 고정 설치되어 상기 이동식 로보트를 작업장에서 감속 주행시키는 이동식 로보트의 감속 주행륜에 있어서,

양단이 관통된 통체 형상으로 이루어져, 상기 마운터부(2b)에 체결수단(12)에 의해 고정 설치되고, 내주면에 기어치(11)가 형성된 링기어(10)와;

일단부가 상기 마운터부(2b)의 타측면에서 회전 가능하게 관통 삽입되어 상기 모터축(2e)과 결합됨과 아울러 타단부가 상기 마운터부(2b)에 대응되는 상기 링기어(10)의 일측 개방부내에 위치하되, 상기 타단부의 외주면에 기어치(22)가 형성된 피니언기어(21)를 갖는 제1 동력전달 회전축(20)과;

상기 링기어(10)와 상기 제1 동력전달 회전축(20)의 피니언기어(21) 사이에 배치되되, 상기 링기어(10)의 기어치(11)와 상기 피니언기어(21)의 기어치(22)와 치차 결합되어, 상기 피니언기어(21)의 회전력을 전달받아 상기 링기어(10)내에서 자전하면서 공전하며, 외주면에 기어치(31)가 형성된 다수의 전방 유성기어(30)와;

상기 링기어(10)내의 중간에 위치하며, 상기 다수의 전방 유성기어(30)가 자전하면서 공전할 때 함께 회전하도록 일측은 상기 전방 유성기어(30) 각각에 결합봉(43)을 매개로 결합되며, 타측 중앙에는 외주면에 기어치(42)가 형성된 피니언기어(41)를 갖는 캐리어(40)와;

상기 링기어(10)와 상기 캐리어(40)의 피니언기어(41) 사이에 배치되되, 상기 링기어(10)의 기어치(11)와 피니언기어(41)의 기어치(42) 사이에 치차 결합되어, 상기 피니언기어(41)의 회전력을 전달받아 상기 링기어(10)내에서 자전하면서 공전하며, 외주면에 기어치(51)가 형성된 다수의 후방 유성기어(50)와;

상기 후방 유성기어(50)가 자전하면서 공전할 때 함께 회전하도록 일측은 상기 후방 유성기어(50) 각각에 결합봉(61)을 매개로 결합되되, 상기 링기어(10)의 외면에 대해 회전 가능하게 상기 링기어(10)의 외부를 감싸도록 설치되는 케이스(60)와;

상기 케이스(60)의 외주면에 설치되어 상기 작업장의 바닥면에 접촉되며, 상기 케이스(60)와 함께 회전하는 접촉부재(70)를 포함하며,

상기 후방 유성기어(50)중 적어도 하나는 탄성재질로 이루어져, 그 기어치(51)가 상기 링기어(10)의 기어치(11) 사이에, 상기 피니언기어(41)의 기어치(42) 사이에 억지끼워 맞춤 결합되는 것을 특징으로 하는 이동식 로보트의 감속 주행륜.
제 4 항에 있어서,

상기 탄성 재질로 이루어진 후방 유성기어(50)는 탄성력을 갖는 합성수지 재질인 것을 특징으로 하는 유성기어 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 후방 유성기어(50)는 상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우에 각각 한개씩 배치되되, 이중에서 서로 마주보는 한쌍의 후방 유성기어(50a)는 탄성재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유성기어 장치.