KR20080053929A

KR20080053929A - 기어 장치, 특히 링크 기어 장치

Info

Publication number: KR20080053929A
Application number: KR1020087007998A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 호흐; 마티아스 하그; 스테판 켈페
Original assignee: 슈운크 게엠베하 운트 콤파니 카게 스판-운트 그레이프테크닉
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2006-08-08
Publication date: 2008-06-16
Also published as: EP1920173B1; CA2627048A1; ATE427438T1; EP1920173A1; WO2007028470A1; DE102005042716B3; US20090023543A1; CN101278144A; JP2009507184A; DE502006003344D1

Abstract

본 발명은, 기어 장치(40), 상세하게는 운용 장치를 위한 링크 기어 장치에 관한 것으로서, 링크 축에 대해 수직으로 회전과 구동이 가능한 구동체(48; 10), 상기 구동체를 포함하는 베이스 유닛(42), 상기 베이스 유닛 맞은편에서 링크 축(46; 18)을 중심으로 회전 가능하도록 위치된 회전 유닛(44), 및 상기 구동체에 의해 서로 반대 방향으로 구동 가능하며 특히 상호 간에는 동축으로 배치되는 회전 부재들(54, 56; 14, 16)을 포함하고, 이 때 각 회전 부재는 구동체의 회전시 상기 회전 부재와 연동하는 커플링 부재(60, 62; 30, 32)를 구동시키고, 두 개의 커플링 부재들은 회전 유닛의 케이지(cage)(68)에서 회전 가능한 위치로 배치되어 상호 간에 연동하는데, 상기 구동체는 회전 부재들과, 회전 부재들은 각 커플링 부재와, 및/또는 상기 두 개의 커플링 부재들 상호 간은 서로 연동함으로써, 커플링 부재의 구동시 케이지와 회전 유닛이 링크 축을 중심으로 회전된다.

기어 장치, 베이스 유닛, 회전 유닛, 링크 축, 베벨 기어

Description

기어 장치, 특히 링크 기어 장치{GEAR MECHANISM, IN PARTICULAR LINKAGE MECHANISM}

본 발명은 기어 장치에 관한 것으로서, 상세하게는, 베이스 유닛(base unit) 및 상기 베이스 유닛 맞은편에서 링크 축을 중심으로 회전하도록 배치된 회전 유닛을 포함하는, 조종 장치를 위한 링크 기어 장치에 관한 것이다. 상기와 같은 링크형 구동은, 자동화 기술 또는 로봇 기술에서, 예컨대 조종 장치의 위치결정 동작 또는 붙잡기 동작을 기능성을 보장하면서 구현하기 위해 사용된다.

독일 특허 DE 32 30 648 C2에, 연속하여 작동하는 두 개의 유성 셋트를 구비한 각 후진(angular-reverse) 기어 장치가 개시되었는데, 그에 따르면, 축을 따라 배치된 두 개의 기어(gears)가 구동 샤프트(driving shaft) 위에서 서로 반대되는 방향으로 구동된다.

유성 기어 장치가 개시된 영국 특허 GB 442 462에 따르면, 축을 따라 배치된 두 개의 베벨 기어(bevel gears)가 구동 샤프트 위에서 서로 반대되는 방향으로 구동된다. 이 때, 상기 베벨 기어는 스퍼 기어(spur gears)와 맞물리는 피니언(pinions)을 포함한다. 스퍼 기어 자체는 베벨 피니언에 의해 서로 이동하며 커플링(coupling)된다.

영국 특허 GB 922 005에 감속 장치가 개시되었는데, 그에 따르면, 축을 따라 배치된 두 개의 크라운 기어(crown gears)가 입력 샤프트(input shaft) 위에서 서로 반대되는 방향으로 구동된다. 이 때, 두 개의 크라운 기어는 상호 간에 마주하여 놓인 태양 기어에 의해 간접적으로 이동하며 커플링된다.

본 발명의 과제는, 뛰어난 변속 기능 및 높은 출력 밀도(power density)를 포함하며 콤팩트(compact) 하게 제조되는 기어 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제는 특허 청구 범위 제1항의 특징을 포함하는 기어 장치를 통해 해결된다. 상기의 장치에 의해, 매우 콤팩트하게 제조되는 변속 유닛이 구현될 수 있고, 상기 변속 유닛은 매우 뛰어난 감속 기능을 가지며 큰 동력을 전달할 수 있다. 구동체의 회전 운동이 두 개의 회전 부재로 분배되는 것 및 두 개의 커플링 부재(coupling element)가 상호 간의 연동을 하는 것으로 인해, 상술한 장점들은 작은 설치 공간에서도 구현될 수 있다.

바람직하게는, 구동체가 링크 축에 대해 수직으로 배치되는데, 이 때, 구동체와 커플링될 수 있는 모터의 구동 샤프트는 링크 축에 대해 수직으로, 그리고 구동체의 회전축에 대해 동축(coaxial)으로 또는 축과 평행하게 배치될 수 있다.

기어 장치의 높은 감속을 획득하기 위해, 상기 장치의 개별 구성 요소들의 연동은, 각각 독립적이며 자유롭게 상호 조합될 수 있는 세 개의 접근법에 따라 구현될 수 있다:

a) 구동체와 두 개의 회전 부재들 사이의 서로 다른 감속- 내지 변속을 고려함,

b) 회전 부재와 그에 각각 부속되는 커플링 부재에 서로 다른 감속- 내지 변속을 고려함, 및

c) 두 개의 커플링 부재의 1과 구분되는 감속- 내지 변속을 고려함.

기어 장치에 대한 요구 조건들에 따라, a), b) 및 c) 로 상술한 접근법으로 회전 부재가 회전 축을 중심으로 회전 운동하는 것은 개별적으로 또는 서로 조합하여 구현될 수 있다.

커플링 부재의 회전 운동의 근소하게 서로 다른 변속- 내지 감속만 고려하면, 그 결과 베이스 유닛의 맞은편에서 회전 유닛의 회전이 발생한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 두 개의 회전 부재는 링 기어들(ring gears)로 형성되는 것이 고려된다. 이 때, 커플링 부재는 링 기어의 내부 범위에서, 각각의 링 기어와 회전하며 커플링 되도록 배치된다. 커플링 부재가 이와 같이 배치되어서, 상기 부재의 한쪽은 링크 축을 향해 평행하게 진행하는 자체의 고유한 종축을 중심으로, 다른 한쪽은 상기 링크 축을 중심으로 회전될 수 있다. 구동체가 회전하면, 커플링 부재는 자체의 고유한 종축을 중심으로 하여 유성 방식으로 회전하다가 링 기어의 내부 범위에 와서 멈춘다. 이러한 형성 때문에, 매우 콤팩트하게 제조되는 기어 장치가 구현될 수 있는데, 링 기어 안으로 진행하는 커플링 부재를 통해, 내부에 위치한 링 기어의 방사형(radial) 설치 공간이 이용되기 때문이다.

특히, 두 개의 링 기어의 내부 직경을 근소하게 서로 다르게 하는 것을 고려할 수 있다. 이를 통해, 베이스 유닛 맞은편에서 회전 유닛의 회전이 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예가 고려하는 것은, 커플링 부재가 샤프트 부분으로 형성되는 것이다. 상기 샤프트 부분은 적어도 부분적으로 두 개의 링 기어를 관통하여 연장되고, 자체의 자유단들은 각각 케이지(cage)에서 회전 가능한 위치에 배치된다. 이를 통해, 효율적이면서도 공간 절약적인 커플링 부재의 위치가 달성된다.

이 때, 커플링 부재들은 상기 부재에 인접하는 링 기어와 연동되는 제1 커플링 영역 및 각각의 또 다른 커플링 부재와 연동되는 제2 커플링 영역을 각각 포함할 수 있다. 커플링 부재들의 두 개의 커플링 영역들은 동일하거나 서로 다르게 형성될 수 있다. 동일하게 형성된 커플링 영역들의 경우, 두 개의 커플링 영역들이 서로 겹칠 수 있는데, 따라서 커플링 부재가 더욱 간단하고 비용 절감적으로 제조된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 두 개의 회전 부재가 외부 기어 부분을 포함하여, 상기 외부 기어 부분의 외부 범위가 커플링 부재들과 연동한다. 이러한 실시예는 링 기어를 포함한 실시예에 비해, 회전 부재가 자체의 회전축 영역에 위치될 수 있다는 장점을 가진다. 상기 외부 범위에는, 이와 상응하는 커플링 부재가 와서 멈춘다. 이 때, 두 개의 외부 기어 부분의 외부 직경은 서로 다를 수 있다.

본 발명에 따르면, 회전 유닛의 회전을 위해, 케이지를 베이스 유닛에 회전 가능하도록 위치시키는 것을 고려할 수 있다. 케이지가 회전하면, 그에 상응하는, 베이스 유닛에서의 케이지의 위치에 의해 상기 케이지 위에서 전체 회전 유닛이 회전될 수 있다.

비교적 큰 동력이 기어 장치에 의해 전달되는 경우에, 구동체는 두 개의 회전 부재들 사이에서 베벨 피니언으로서 배치된다. 상기 회전 부재들은 베벨 피니언과 맞물리는 베벨 기어로 형성된다. 본 발명에 따르면 또 다른 회전 커플링이 고려될 수 있다. 예컨대, 구동체가 두 개의 회전 부재들 사이에서 마찰 휠(friction wheel)로 형성될 수 있다. 상기 회전 부재는 상기 마찰 휠에 의해 구동되는 마찰 판(friction plate)으로 형성된다. 이 때, 마찰 휠은 예컨대 회전 판의 회전 축에 대해 수직으로 또는 경사지도록 놓인 면에 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는, 두 개의 회전 부재가 커플링 부재들과 함께 및/또는 두 개의 커플링 부재들 서로가, 마찰면 또는 톱니부에 의해 회전 커플링이 이루어지는 특징이 있다. 비교적 큰 동력이 전달될 수 있는 경우에 톱니부를 구비한다.

회전하는 각각의 부품이 톱니부에 의해 서로 이동하면서 커플링되는 경우, 톱니부는 서로 다른 복수개의 톱니들을 사용할 수 있다. 예컨대, 회전 부재가 링 기어로 형성된 실시예에서, 링 기어의 내부 범위가 또 다른 링 기어의 내부 범위보다 많거나 적은 톱니를 포함하는 것을 고려할 수 있다.

본 발명에 따르면, 구동체에 의해 구동되는 회전 부재를 지지하기 위해, 상기 회전 부재와 이동하면서 커플링되는 적어도 하나의 지지체(support body)가 베이스 유닛에 구비되는 것을 고려할 수 있다. 이 때, 지지체는 회전 가능하도록 위치되어, 회전 부재의 회전 운동에 수반된다. 특히, 지지체는 구동체와 동일하게 형성될 수 있는데, 이 때 지지체는 또 다른 부품에 의해 구동될 필요가 없으므로, 회전 부재의 회전 운동에 수반된다. 바람직하게는, 회전 부재의 범위 위에서 복수 개의 지지체들, 특히 서로 동일한 간격을 가진 지지체들이 구비된다. 이를 통해, 베이스 유닛과 회전 유닛 사이에 큰 동력이 전달될 수 있다.

콤팩트한 기어 장치의 바람직한 제조 형태는, 커플링 부재가 서로에 대해 축과 평행하게 및/또는 링크 축을 향해 축과 평행하게 배치되는 경우에 제공된다.

또한, 또 다른 부품들의 배치를 위해, 회전 유닛 및/또는 케이지는 링크 축에 대해 방사 방향(radial)으로 및/또는 축 방향으로 배치되는 커플링 부분을 포함하는 것도 바람직하다. 이 때, 또 다른 부품들은 간격 부재 및/또는 그라이퍼 부재 및/또는 또 다른 기어 장치 및/또는 구동 유닛일 수 있다.

본 발명의 또 다른 장점들 및 바람직한 실시예들은 이하의 기재 내용에서 도면과 함께 보다 구체적으로 설명된다.

도 1은 구동체의 개략적 단면도로서, 본 발명에 따른 링크 기어 장치의 일부인 두 개의 회전 부재가 상기 구동체와 회전하며 커플링되는 것을 도시한다.

도 2는 본 발명에 따른 링크 기어 장치의 일부인 커플링 부재와 각각 회전하며 결합되는 두 개의 회전 부재를 도시한다.

도 3은 도 1에 따른 개략도로서, 서로 다른 직경을 가진 회전 부재를 도시한다.

도 4는 도 2에 상응하는 개략도로서, 서로 다른 내부 직경을 가진 회전 부재 를 도시한다.

도 5는 본 발명에 따른 링크 기어 장치에 있어서, 서로 다른 커플링 부재를 포함하는 회전 부재의 또 다른 실시예를 도시한다.

도 6은 본 발명에 따른 링크 기어 장치의 또 다른 실시예의 외부 사시도를 도시한다.

도 7은 도 6에 따른 링크 기어 장치의 종축 단면도를 도시한다.

도 8은 도 7에 따른 종축 단면의 또 다른 단면도를 도시한다.

도 1 내지 도 5에서, 본 발명에 따른 링크 기어 장치의 다양한 부품들은 개략적으로 도시되었다.

도 1은 모터에 의해 구동 가능한 구동체(10)를 도시하는데, 모터, 상세하게는 전기 모터(electromotor)에 의해, 상기 구동체의 샤프트 연장부(12)는 구동 가능한 샤프트와 회전 커플링될 수 있다. 구동체(10)는 베벨 기어로 형성되고, 상기 베벨 기어는 서로 동축으로 배치된 두 개의 회전 부재들(14, 16)과 회전 커플링을 이루기 위해, 경사져서 형성된 톱니부 또는 마찰면을 포함한다. 두 개의 회전 부재들(14, 16)의 회전축(18)은 구동체(10)의 회전축(11)과 직각이 되도록 배치된다. 마찬가지로, 회전 부재들도 베벨 기어 형태로 형성되어, 상기 회전축(18)에 대해 경사져셔 형성된 톱니부 내지 마찰면을 포함한다.

화살표(20)로 표시된 회전 방향으로 구동 샤프트(10)가 회전하면, 두 개의 회전 부재들(14, 16)은 화살표들(22, 24)로 표시되는 서로 다른 방향으로 회전된 다.

구동체(10)가 도시되지 않은 도 2에서는, 두 개의 회전 부재들(14, 16)이 링 기어로 형성된다. 하나의 링 기어(14)의 내부 범위(26) 및 또 다른 링 기어(16)의 내부 범위(28)에는, 각각의 종축들(13, 15)을 중심으로 회전 가능하도록 위치된 커플링 부재(30, 32)가 회전 커플링 되도록 배치된다. 이 때, 두 개의 커플링 부재들(30, 32)은 예컨대 톱니부 또는 마찰면에 의해 각 내부 범위와 연동할 수 있다.

회전 축(18)을 중심으로 회전 부재(14 내지 16)가 회전 운동하면, 커플링 부재(30 내지 32)도 각각의 종축(13 내지 15)을 중심으로 회전 운동한다.

도 2에서 명확하게 알 수 있는 것은, 두 개의 커플링 부재들(30, 32)이 서로 연동한다는 것이다. 이 때, 상기 커플링 부재들은 마찰면 또는 톱니부에 의해 서로 회전 커플링될 수 있다.

회전 부재(14)가 회전 방향(22)으로 회전시, 커플링 부재(30)가 상기 회전 부재(14)와 회전 커플링됨에 따라, 상기 커플링 부재(30)는 자체의 종축(13)을 중심으로 하여 화살표(34)로 표시된 회전 방향으로 회전된다. 마찬가지로, 회전 부재(16)의 회전시, 커플링 부재(32)는 자체의 종축을 중심으로 하여 회전 방향(36)으로 회전된다. 본 발명에 따르면, 두 개의 커플링 부재들(30, 32)의 종축들(13, 15)은 회전 부재들(14, 16)의 회전시 회전축(18)과 관련한 상대적 위치가 변경된다. 상기 두 개의 종축들은 도 1 내지 도 5에 도시되지 않은 케이지에 회전 가능하도록 배치된다.

도 3에 도시된 실시예에 따르면, 두 개의 회전 부재들(14, 16)에 대한 구동 체(10)의 변속 비율은 서로 다르다. 이를 통해, 구동체(10)의 회전시, 서로 반대 방향으로 주행하는 회전 부재들(14, 16)의 회전 개수가 서로 다를 수 있다. 도 2에 상응하는 구조일 경우, 커플링 부재들(30, 32)은 그에 대응되는, 각 고유한 종축들(13, 15)을 중심으로 회전하는 유성들을 회전축(18)에 대해 추가적으로 운동시킨다. 이미 상술하였으나 도 1 내지 도 5에 도시되지 않은 케이지는 커플링 부재들(30, 32)을 수용한 후, 회전 축(18)을 중심으로 회전한다. 회전축(18)은 링크 축으로 구현되며, 이 때 케이지는 링크 축(18)을 중심으로 회전하는 회전 유닛의 일부이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 회전 부재들(14 및 16)의 회전 개수를 서로 다르게 달성하기 위해, 구동체(10)의 회전축에 대해 90˚와는 다른 각도로 진행하는 것이 필요하지만 강제적이진 않다. 본 발명에 따르면, 서로 다른 회전 개수는 직각의 배치에서도 달성될 수 있는데, 예컨대 구동체(10) 및 회전 부재들(14, 16)에 톱니부를 구비함으로써 그러하다. 이 때, 회전 부재(14)의 톱니부는 또 다른 회전 부재(16)의 톱니부와 서로 다르게 형성된다.

도 4에서, 회전축(18)을 중심으로 하여 두 개의 커플링 부재들(30, 32)의 종축들(13, 15)이 상대적으로 운동하는 것은, 커플링 부재들(30, 32)을 그에 인접하는 회전 부재들(14, 16)에 비해 서로 다르게 변속함으로써 달성된다. 이러한 점은, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 링 기어를 구비하여, 두 개의 링 기어들(14, 16)의 내부 직경(26, 28)을 서로 다르게 해줌으로써 달성될 수 있다. 도 4에서, 링 기어(14)의 내부 직경(26)은 또 다른 링 기어(16)의 내부 직경(28)보다 크다. 회전 커플링을 위해, 상기 내부 범위들(26, 28)에 톱니부들을 구비하며, 상기 커플링 부재에는 상기 회전 부재들(14, 16)의 톱니부들과 맞물리는 반대의 톱니부들을 더 구비하면, 두 개의 커플링 부재들(30, 32)이 회전축(18)을 중심으로 하여 상대적으로 운동하는 것이, 근소하게 서로 다른 톱니부들에 의해 실현될 수 있다. 이 때, 커플링 부재 측의 톱니부는 동일하고, 내부 직경들(26, 28)은 서로 다른 개수의 톱니를 가진 톱니부를 구비하는 것을 고려할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 또 다른 배치를 도시한다. 한편으로는, 두 개의 회전 부재(14, 16)가 커플링 부재들(30, 32)과 회전 커플링되는 외부 기어 부(37, 38)를 각각 구비한다.

다른 한편으로는, 두 개의 커플링 부재들(30, 32)의 상호 연동은, 그에 따르는 변속비가 서로 다르도록 형성된다. 회전 부재들(14, 16)이 회전하면, 커플링 부재들(30, 32)의 회전 축(13, 15)은 축(18)을 중심으로 하여 상대적으로 운동한다.

도면을 간단히 하기 위해, 도 4 및 도 5는 구동체(10)를 도시하지 않는다.

도 6 내지 도 8에 도시된 본 발명에 따른 링크 기어 장치는 베이스 유닛(42),및 링크 축(46)을 중심으로 회전 가능하도록 위치된 회전 유닛(44)을 포함한다. 베이스 유닛(42)은, 링크 축(46)에 대해 수직으로 회전 가능하도록 위치되며 모터 샤프트(motor shaft)에 의해 구동 가능한 구동체(48)를 포함하는데, 상기 구동체의 회전축은 참조 번호 50으로 표시된다. 구동체(48)의 구동을 위해, 예컨대 베이스 유닛에 구동 유닛이 고정될 수 있다.

도 7 및 도 8에 따른 단면도에서 명확하게 알 수 있듯이, 구동체(48)는 베벨 기어 피니언(52)을 포함하고, 상기 피니언은, 회전 가능하도록 위치되며 링크 축(46)을 따라 동축으로 배치되는 두 개의 회전 부재들(54, 56)을 서로 반대되는 회전 방향으로 구동시킨다. 이 때, 두 개의 회전 부재들(54, 56)은 톱니부가 서로에게 향해 있는 베벨 기어들로 형성되는데, 상기 톱니부는 구동체(48)의 톱니부와 맞물린다. 또한, 회전 부재들(54, 56)은 링 기어로 형성되는데, 상기 링 기어의 축 방향 외부 범위는 그에 상응하는 베어링 부재(bearing element)(58) 위에서 회전 가능하도록 위치된다.

또한, 링크 구동부(40)는 두 개의 커플링 부재들(60, 62)을 구비하고, 이 때 커플링 부재(60)는 회전 부재(54)의 내부 범위와 연동하여, 상기 회전 부재(54)가 자체의 고유한 축을 중심으로 회전할 때 상기 커플링 부재(60)도 구동된다. 이에 상응하여, 또 다른 커플링 부재(62)는 또 다른 회전 부재(56)의 내부 범위와 회전 커플링된다. 회전 부재들(54, 56)과 커플링 부재들(60, 62) 사이의 회전 커플링을 위해, 회전 부재들(54, 56)은 그 내부 범위에 톱니부들을 구비하고, 상기 톱니부들은 커플링 부재들(60, 62)의 외부 범위에 구비된 톱니부들(64, 66)과 맞물린다. 샤프트 형태로 형성된 커플링 부재들(60, 62)은 그 자유단들이 케이지(68)에서 각각의 고유한 종축들을 중심으로 회전 가능하도록 위치되어 배치된다. 커플링 부재들(60, 62)의 중앙 영역에서는, 상기 두 개의 커플링 부재들(60, 62)이 공통의 톱니부 영역(70)에 의해 서로 회전 커플링된다. 도 7에서 특히 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 회전 부재(54)의 내부 범위와 연동하는 커플링 부재(60)의 톱니부(64)의 영역은 또 다른 커플링 부재(62)와 연동하는 톱니부(64)의 영역(70)보다 크다. 이에 상응하여, 또 다른 회전 부재(56)와 연동하는 커플링 부재(62)의 톱니부(66)의 영역은 또 다른 커플링 부재(60)의 톱니부(64)와 맞물리는 톱니부 영역(70)보다 크다.

전체적으로 U-모양으로 형성된 케이지(68)는 나란히 형성된 싸이(thigh)(74, 76)에서, 커플링 부재들(60, 62)의 자유 단들이 회전 가능하도록 위치되기 위한 베어링 부재(72)를 포함한다. 케이지(68)는 두 개의 싸이들(74, 76)이 연결되는 영역에서 또 다른 부품의 배치를 위한 커플링 부분(78)을 포함한다. 케이지(68)는 링크 축(46) 방향으로 외부에 위치한 영역에서 두 개의 하우징 부재들(80)로 덮인다. 본 발명에 따르면, 마찬가지로 또 다른 부품의 배치를 위한 커플링 부분이 상기 하우징 부재들(80)에 구비되는 것을 고려할 수 있다.

구동체(48)가 모터에 의해 구동되면, 두 개의 회전 부재들(54, 56)은 동일한 회전 개수로 서로 반대되는 회전 방향으로 회전된다. 이 때, 두 개의 회전 부재들은 서로를 대향해 있고, 동일한 외부 베벨 톱니부를 포함한다. 두 개의 회전 부재들(54, 56)의 내부 톱니부는 적어도 하나의 톱니만큼은 차이가 있다. 이러한 점, 그리고 커플링 부재들(60, 62)의 공통적 회전 커플링에 의해, 상기 회전 부재들(60, 62)의 종축들은 링크 축(46)을 중심으로 상대적으로 운동하게 된다. 케이지에서 커플링 부재들(60, 62)의 위치에 의해, 구동체(48)의 회전시 상기 케이지(68)는 링크 축(46)을 중심으로 운동한다. 결국, 케이지(68), 특히 싸이들(74, 76) 및 두 개의 하우징 부재들(80)로 형성되는 회전 유닛(44)은 베이스 유닛(42)의 맞은편에서 축(46)을 중심으로 회전 운동을 수행한다.

두 개의 회전 부재들(54, 56)을 더욱 양호하게 지지하기 위해, 베이스 유닛(42)에 총 네 개의 지지체들(82)이 구비되는 것이 고려될 수 있다. 이 때, 지지체들(82)은 베벨 기어 피니언(52)에 상응하며 회전 가능하도록 위치되는 베벨 기어(84)를 포함하고, 회전 부재들(54, 56)의 톱니부가 상기 베벨 기어에 와서 멈춘다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같은 톱니부를 구비하는 대신, 그에 상응하는 마찰체(friction body) 내지 마찰면이 고려될 수 있다.

상술한 바와 같이 링크 기어 장치(40)를 제조함으로써, 링크 축(46)에 대해 수직으로 구동 가능한 구동체(48) 위에서 구동될 수 있는 링크 기어 장치가 제공될 수 있고, 상기 장치는 매우 콤팩트하게 제조되고, 높은 감속을 포함하며, 매우 큰 동력을 전달할 수 있다.

Claims

조종 장치를 위한 링크 기어 장치(40)에 있어서,

회전 및 구동 가능한 구동체(48; 10);

상기 구동체를 포함하는 베이스 유닛(42);

상기 베이스 유닛 맞은편에서 링크 축(46; 18)을 중심으로 회전 가능하게 위치된 회전 유닛(44); 및

상기 구동체(48: 10)에 의해 서로 반대 방향으로 구동될 수 있으며 회전 가능하도록 위치되는 두 개의 회전 부재들(54, 56; 14, 16)을 포함하고, 여기서 상기 구동체(48; 10)의 회전시 상기 각각의 회전 부재들(54, 56; 14, 16)이 커플링 부재(60, 62; 30, 32)를 구동시키는데, 이 때 상기 두 개의 커플링 부재들(60, 62; 30, 32)은 상기 회전 유닛(44)의 케이지(cage)(68) 내에서 각각의 종축들(13, 15)을 중심으로 하여 축과 평행하면서 서로에 대해 반대 방향으로 회전 커플링될 수 있도록 배치되는 기어 장치이며,

이 때, 상기 구동체(10; 48)는 회전 부재들(54, 56; 14, 16)과 연동하고, 상기 회전 부재들(54, 56; 14, 16)은 각각의 커플링 부재들(60, 62; 30, 32)과 연동하며, 그리고 두 개의 상기 커플링 부재들(60, 62; 30, 32)은 서로에 대해 연동하여, 상기 커플링 부재들(60, 62; 30, 32)의 구동시 상기 케이지(68) 및 상기 회전 유닛(44)이 상기 링크 축(46; 18)을 중심으로 회전되는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 1에 있어서,

상기 회전 부재들(54, 56; 14, 16)은 상기 구동체(48; 10)에 의해 및/또는 상기 두 개의 커플링 부재들(60, 62; 30, 32)은 상기 각각의 회전 부재(54, 56; 14, 16)에 의해, 서로 다른 감속- 또는 변속으로 구동되고 및/또는 상기 두 개의 커플링 부재들(60, 62; 30, 32)의 변속 비율은 서로 동일하지 않은 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 두 개의 회전 부재들(54, 56; 14, 16)은 링 기어들로 형성되고, 이 때 하나의 링 기어의 내부 범위에는, 각각의 링 기어와 회전 커플링 되기 위한 상기 커플링 부재들(60, 62; 30, 32)이 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 3에 있어서,

상기 두 개의 링 기어들(54, 56; 14, 16)의 내부 직경들 및/또는 상기 내부 직경들에 구비된 내부 톱니부들은 서로 다른 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,

상기 커플링 부재들(60, 62; 30, 32)은 샤프트 부분(shaft segment)으로 형 성되고, 상기 샤프트 부분은 적어도 부분적으로 두 개의 링 기어들(54, 56; 14, 16)을 관통하여 연장되고, 상기 샤프트 부분의 자유단들은 각각의 종축들을 중심으로 회전 가능하도록 상기 케이지(68)에 배치되는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 3 내지 청구항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 커플링 부재들(60, 62; 30, 32)은 그와 인접한 링 기어(54, 56; 14, 16)와 각각 연동되는 제1 커플링 영역과, 각각의 또 다른 커플링 부재와 연동되는 제2 커플링 영역(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 6에 있어서,

하나의 커플링 부재(60, 62)의 상기 두 개의 커플링 영역들은 서로 겹치는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 두 개의 회전 부재들(14, 16)은 외부 기어부들(37, 38)을 포함하고, 상기 외부 기어부의 외부 범위가 상기 커플링 부재들(30, 32)과 연동하는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 8에 있어서,

상기 두 개의 외부 기어부들의 외부 직경들 및/또는 상기 외부 직경들에서의 외부 톱니부들은 서로 다른 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,

상기 케이지(68)는 상기 회전 유닛의 회전을 위해 상기 베이스 유닛 및/또는 상기 회전 부재들(54, 56)에서 회전 가능한 위치로 배치되는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,

상기 구동체들(48; 10)은 두 개의 회전 부재들 사이에서 베벨 피니언(bevel pinions)으로서 배치되는 데, 상기 회전 부재들은 상기 베벨 피니언과 맞물리도록 형성되는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,

상기 구동체는 두 개의 회전 부재들 사이에서 마찰 휠(friction wheel)로 형성되는데, 상기 회전 부재들은 상기 마찰 휠에 의해 구동되는 마찰 판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,

상기 두 개의 회전 부재들(54, 56; 30, 32)은 상기 커플링 부재들(60, 62; 30, 32)과 및/또는 상기 두 개의 커플링 부재들 상호 간은, 톱니부들 또는 마찰면들 위에 회전 커플링되는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회전 부재들(54, 56; 14; 16)과 이동 커플링 되는 적어도 하나의 지지체(82)는 상기 회전 부재를 지지하기 위해 상기 베이스 유닛(42)에 배치되는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,

상기 두 개의 커플링 부재들은 상기 링크 축(46; 18)에 대해 축과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).
청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회전 유닛(44) 및/또는 상기 케이지(68)는, 또 다른 부품들의 배치를 위해, 상기 링크 축(46)에 대해 방사 방향 및/또는 축 방향으로 배치된 커플링 부분(78)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 장치(40).