KR20090034869A

KR20090034869A - 감속 기어 변속기

Info

Publication number: KR20090034869A
Application number: KR1020097000584A
Authority: KR
Inventors: 고지 나카무라
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2009-04-08
Also published as: EP2034219A4; WO2007145162A1; US20090247349A1; KR101343669B1; CN101466967B; EP2034219A1; US8323140B2; CN101466967A; JP5122450B2; JPWO2007145162A1; EP2034219B1; JP2012229816A; JP5466741B2

Abstract

내부 맞물림 유성 기어형 감속 기어 변속기의 길이가 그의 회전 축선 방향으로 감소된다.

크랭크 부재 (22) 는 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58), 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59), 및 지지 핀 (24) 사이에 설치된다. 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58) 에 끼워지는 편심 디스크 (25) 및 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59) 에 끼워지는 편심 디스크 (27) 가 크랭크 부재 (24) 에 형성된다. 베어링 (26) 이 지지 핀 (24) 과 크랭크 부재 (22) 사이에 설치되며, 이 베어링 (26) 은 크랭크 부재 (22) 가 지지 핀 (24) 에 대해 회전가능하도록 크랭크 부재 (22) 를 지지한다. 감속 기어 변속기의 회전 축선 방향 길이는 크랭크 부재 (22) 의 길이를 줄임으로써 감소되며, 이 길이의 감소는 편심 디스크 (25, 27) 를 갖는 그의 길이를 포함하지 않는다.

내부 기어, 외부 기어, 캐리어, 크랭크 부재, 베어링, 스루 홀, 지지 핀, 편심 디스크, 제한 부재, 입력 기어, 스퍼 기어

Description

감속 기어 변속기 {REDUCTION GEAR}

본 출원은 2006년 6월 13일에 공개된 일본 특허 공개 공보 제 2006-163263 호에 대해서 우선권을 주장하며, 그 내용은 여기서 본 상세한 설명에 포함된다.

본 발명은 산업 로봇 또는 기계 도구 등에서 이용되는 감속 기어 변속기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 감속 기어 변속기의 회전 축선의 방향의 길이를 단축시키는 기술에 관한 것이다.

내부 기어의 치의 수와 다른 치의 수를 갖는 외부 기어가 내부 기어와 맞물린 상태에 있으면서 내부 기어 내부에 배치되고, 외부 기어가 맞물린 상태를 유지하면서 내부 기어의 축선 주위를 궤도적으로 공전하게 되는 경우, 외부 기어는 내부 기어에 대해 회전한다. 이 메카니즘을 이용하는 내부 맞물림 유성 기어형 감소 기어 변속기가 개발되었으며, 그 예가 일본특허공개공보 제 2000-154849 호에 개시되어 있다. 이 감속 기어 변속기는 내부 기어, 외부 기어, 캐리어, 크랭크축 및 베어링을 포함한다.

외부 기어는 내부 기어의 치의 수와 다른 치의 수를 가지며, 내부 기어에 의해 둘러싸여 있다. 외부 기어는 내부 기어와 맞물린 상태를 유지하면서 내부 기어의 축선에 대해 궤도적으로 공전하면서 회전한다. 다수의 스루 홀이 외부 기어의 중심으로부터 오프셋된 위치에서 외부 기어에 형성된다.

캐리어는 내부 기어의 축선에 대해 회전가능하도록 지지된다. 또한, 캐리어의 일부는 외부 기어에 형성된 몇몇 스루 홀을 통과한다. 스루 홀과 캐리어 사이에 공간이 유지된다. 그 결과, 캐리어는 외부 기어가 캐리어의 축선에 대해 궤도적으로 공전하도록 하며, 캐리어는 외부 기어의 회전을 따라서 회전한다.

크랭크축은 캐리어에 대해 회전가능한 축부, 축부에 고정되며 축부를 회전시킬 수 있는 입력 기어, 및 축부에 고정되고 축부의 축선으로부터 오프셋된 위치에서 그의 중심을 갖는 편심 디스크를 포함한다. 크랭크축의 편심 디스크는 외부 기어의 다른 스루 홀(캐리어가 삽입되지 않는 스루 홀) 안으로 끼워진다.

베어링은 캐리어와 크랭크축의 축부 사이에 설치된다. 또한, 베어링은 축부가 캐리어에 대해 회전가능하도록 크랭크축의 축부를 지지한다.

크랭크축의 편심 디스크는 크랭크축의 입력 기어의 회전에 따라서 편심적으로 회전한다. 크랭크축의 편심 디스크가 편심적으로 회전하면, 외부 기어는 내부 기어에 대해 궤도적으로 공전하면서 회전한다. 외부 기어가 회전하면, 캐리어는 내부 기어에 대해 회전한다.

내부 맞물림 유성 기어형 감속 기어 변속기에서, 크랭크축은 캐리어에 대해 회전가능하여야 한다. 상기 기재된 통상적인 감속 기어 변속기에서, 축부는 편심 디스크로부터 양 측을 향해 크랭크축의 축선 방향으로 연장되도록 형성된다. 이 축부는 원통형 롤러 베어링에 의해 캐리어에 대해 지지된다. 즉, 통상적인 감속 기어 변속기에서, 축부는 편심 디스크로부터 양 측을 향해 축선 방향으로 연 장되도록 제공되며, 이 축부는 베어링에 의해 지지되어야 한다. 그 결과, 크랭크축은 그의 축선 방향으로 더 길어진다. 감속 기어 변속기는 결과적으로 그의 회전 축선 방향으로 더 길어진다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제

감속 기어 변속기는 예를 들어 산업 로봇의 관절부에 끼워넣어질 수 있다. 산업 로봇의 관절부는 감속 기어 변속기가 그의 회전 축선 방향으로 길다면 더 치밀해질 수 없다. 감속 기어 변속기가 산업 로봇 또는 기계 도구에 끼워넣어지기 때문에, 감속 기어 변속기는 그의 회전 축선 방향으로 더 짧게 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명에서, 감속 기어 변속기가 그의 회전 축선 방향으로 더 짧게 이루어지는 기술이 실현된다.

과제를 해결하는 수단

본 발명의 감속 기어 변속기는 적어도 내부 기어, 외부 기어, 캐리어, 크랭크 부재, 및 베어링을 포함한다. 외부 기어는 내부 기어의 치의 수와 다른 치의 수를 가지며, 내부 기어에 의해 둘러싸여 있다. 외부 기어는 내부 기어와 맞물린 상태를 유지하면서 내부 기어의 축선에 대해 궤도적으로 공전하면서 회전할 수 있다. 또한, 스루 홀이 외부 기어의 중심으로부터 오프셋된 위치에서 외부 기어에 형성되어 있다. 캐리어는 내부 기어의 축선에 대해 회전가능하도록 지지된다. 또한, 캐리어는 외부 기어의 스루 홀을 통과하는 지지 핀을 갖는다. 본 발명의 감속 기어 변속기에서, 통상적으로 이용되어 온 크랭크축 대신에 크랭크 부재가 이용된다. 크랭크 부재는 외부 기어의 스루 홀과 캐리어의 지지 핀 사이에 설치된다. 크랭크 부재는 지지 핀에 대해 회전하는 입력 기어, 및 그 중심이 지지 핀의 축선으로부터 오프셋된 편심 디스크를 포함한다. 크랭크 부재의 편심 디스크는 외부 기어의 스루 홀 안으로 끼워진다. 베어링은 크랭크 부재와 캐리어의 지지 핀 사이에 설치된다. 크랭크 부재는 캐리어의 지지 핀에 대해 회전가능하도록 베어링에 의해 지지된다.

본 발명의 감속 기어 변속기에서, 크랭크 부재에 형성된 편심 디스크는 크랭크 부재의 입력 기어가 회전할 때 편심적으로 회전한다. 외부 기어는 편심 디스크가 편심적으로 회전할 때 내부 기어의 축선에 대해 궤도적으로 공전한다. 또한, 외부 기어는 내부 기어의 축선에 대해 궤도적으로 공전하면서 내부 기어에 대해 회전한다. 외부 기어가 내부 기어에 대해 회전하면, 캐리어는 내부 기어에 대해 회전한다.

상기 기재된 감속 기어 변속기에서, 베어링은 크랭크 부재와 캐리어의 지지 핀 사이에 설치되며, 크랭크 부재는 지지 핀에 대해 회전가능하도록 지지된다. 크랭크 부재는 캐리어에 대해 회전가능하도록 베어링에 의해 지지된다. 상기 기재된 감속 기어 변속기에 따르면, 크랭크 부재의 길이는 축선 방향으로 짧아질 수 있다. 즉, 캐리어에 대해 회전가능하도록 크랭크 부재를 지지하기 위해 편심 디스크의 양 단부에 축선 방향으로 베어링을 제공하는 것이 더 이상 필요하지 않다. 또한, 오로지 베어링을 제공하기 위한 크랭크 부재의 길이를 유지하는 것이 더 이상 필요하지 않다. 상기 기재된 감속 기어 변속기에 따르면, 크랭크 부재는 축선 방향으로 더 짧아질 수 있다. 그 결과, 감속 기어 변속기는 그의 축선 방향으로 더욱 치밀해질 수 있다.

본 발명의 감속 기어 변속기에서, 베어링의 적어도 일부는 편심 디스크가 크랭크 부재의 축선 방향을 따라 설치되는 범위 내에서 위치되는 것이 바람직하다.

상기 기재된 감속 기어 변속기에 따르면, 베어링은 편심 디스크가 끼워지는 외부 기어의 스루 홀 내부에 배치될 수 있으며, 이에 의해 편심 디스크의 길이를 제외하고 축선 방향으로의 크랭크 부재의 길이를 감소시킬 수 있다. 베어링은 단지 편심 디스크가 크랭크 부재의 축선을 따라 설치되는 범위 내에서 위치되거나, 또는 단지 편심 디스크 및 입력 기어가 형성되는 범위 내에서 위치되는 것이 더 바람직하다. 즉, 크랭크 부재는 단지 편심 디스크 및 입력 기어로 단순하게 구성될 수 있다. 감속 기어 변속기의 길이는 크랭크 부재의 길이를 축선 방향으로 최소화함으로써 회전 축선 방향으로 감소될 수 있다.

본 발명의 감속 기어 변속기의 한 실시형태에서, 원통형 롤러 베어링이 크랭크 부재와 캐리어에 형성된 지지 핀 사이에 제공될 수 있다. 또한, 지지 핀에 대해 축선 방향으로의 크랭크 부재의 운동을 제한하는 제한 부재가 제공되며, 각각의 제한 부재는 크랭크 부재의 축선 방향으로 크랭크 부재의 각 단부에 설치된다.

상기 기재된 감속 기어 변속기에 따르면, 크랭크 부재가 지지 핀에 대해 회전가능하도록 지지될 뿐만 아니라, 크랭크 부재의 축선 방향으로의 운동도 또한 제한된다. 감속 기어 변속기가 작동하는 동안 크랭크 부재는 축선 방향으로의 래틀링이 방지될 수 있다. 또한, 지지 핀에 대해 회전가능하도록 크랭크 부재가 지지되는 목적으로, 원통형 롤러 베어링을 이용할 수 있다. 원통형 롤러 베어링이 비싸지 않은 베어링 유형이기 때문에, 감속 기어 변속기의 구성 비용이 감소될 수 있다.

본 발명의 감속 기어 변속기의 다른 실시형태에서, 베어링은 크랭크 부재와 지지 핀 사이에 설치될 수 있으며, 크랭크 부재와 지지 핀의 상대적 회전을 허용한다. 이 베어링은 크랭크 부재 및 지지 핀의 축선 방향으로의 크랭크 부재 및 지지 핀의 상대적 운동을 제한할 수 있다.

상기 기재된 감속 기어 변속기에 따르면, 단지 한 유형의 베어링을 제공하는 것은 지지 핀에 대해 회전가능하도록 크랭크 부재를 지지할 뿐만 아니라, 그들의 동축 방향으로 크랭크 부재의 운동을 제한한다. 크랭크 부재는 이용되는 부품의 수를 증가시키지 않고 감속 기어 변속기의 작동 동안에 축선 방향으로의 래틀링이 방지될 수 있다.

본 발명의 감속 기어 변속기에서, 그의 회전 축선 방향으로 더 짧아진 감속 기어 변속기는 다른 기술과 연결되어 이용될 수 있다. 즉, 상기 기재된 본 발명의 어떠한 감속 기어 변속기에서도, 캐리어는 내부 기어를 넘어 내부 기어의 외부 측으로 연장될 수 있다. 내부 기어와 내부 기어의 외부 측으로 연장되는 캐리어의 연장부 사이에 베어링이 설치될 수 있다. 이 베어링은 캐리어 및 내부 기어의 상대적 회전을 허용할 수 있다. 베어링은 캐리어 및 내부 기어의 축선 방향으로의 캐리어 및 내부 기어의 상대적 운동도 또한 제한할 수 있다

상기 기재된 감속 기어 변속기에 따르면, 내부 기어는 축선 방향으로 짧아질 수 있다. 즉, 내부 기어는 캐리어와 내부 기어 사이에 베어링을 배치하기 위한 길이를 더 이상 가질 필요가 없다. 베어링은, 축선을 따라, 내부 기어와 외부 기어가 맞물리는 범위 내에서 설치될 수 있다. 베어링은 캐리어가 내부 기어에 대해 회전하게 하도록 캐리어를 지지하며, 캐리어 및 내부 기어의 축선 방향으로 캐리어 및 내부 기어의 상대적 운동을 제한한다. 내부 기어를 축선 방향으로 짧아지게 함으로써, 감속 기어 변속기는 그의 회전 축선 방향으로 더 짧아질 수 있다.

캐리어가 내부 기어의 외부 측으로 연장되고, 베어링이 내부 기어와 내부 기어의 외부 측으로 연장되는 캐리어의 연장부 사이에 설치되는 감속 기어 변속기는 이미 알려져 있다. 그러나, 종래 기술에서 베어링이 내부 기어와 내부 기어의 외부 측으로 연장되는 캐리어의 연장부 사이에 설치되더라도, 이는 감속 기어 변속기의 회전 축선 방향 길이를 감소시키지는 않았다. 상기 기재한 바와 같이, 통상적인 감속 기어 변속기에서, 축부가 크랭크축의 편심 디스크의 양 단부에 형성된다. 캐리어에 대해 회전가능하도록 크랭크축이 지지되도록 하기 위해 축부와 캐리어 사이에 베어링이 제공된다. 통상적인 감속 기어 변속기에서, 상기 기재된 방법이 채택되더라도 감속 기어 변속기의 길이는 그의 회전 축선 방향으로 감소될 수 없다. 이는 크랭크축의 축선 방향 길이가 변화하지 않기 때문이다. 통상적인 감속 기어 변속기에서, 감속 기어 변속기의 회전 축선 방향 길이를 줄이기 위해 내부 기어와 내부 기어의 외부 측으로 연장되는 캐리어의 부분 사이에 베어링을 배치하는 것은 무의미하다. 캐리어를 내부 기어의 외부 측으로 연장하는 것은 단지 감속 변속기의 반경을 증가시킨다. 내부 기어와 내부 기어의 외부 측으로 연장되는 캐리어의 연장 부분 사이에 베어링을 배치하는 것은 단지 크랭크축의 축선 방향 길이(본 발명의 크랭크 부재와 동등함)가 먼저 감소될 때 감속 기어 변속기의 회전 축선 방향 길이를 줄이는데 기여한다.

본 발명의 감속 기어 변속기는 입력 기어와 맞물리며 내부 기어의 축선에 대해 회전하는 스퍼 기어를 포함하는 것이 바람직하다. 스퍼 기어가 회전하면, 입력 기어는 회전하면서 내부 기어의 축선에 대해 궤도적으로 공전한다. 입력 기어가 내부 기어의 축선에 대해 궤도적으로 공전하면, 입력 기어 안으로 삽입되는 지지 핀은 내부 기어의 축선에 대해 궤도적으로 공전하며, 캐리어는 지지 핀을 따라 내부 기어의 축선에 대해 회전한다.

상기 기재된 감속 기어 변속기에 따르면, 내부 기어의 축선 및 모터의 축선 등은 동축으로 배치될 수 있다. 감속 기어 변속기 및 모터 등의 설계는 따라서 더욱 치밀해질 수 있다. 또한, 복수의 크랭크 부재가 이용되는 경우, 모터 등의 토크는 모든 크랭크 부재에 동등하게 전달될 수 있다. 즉, 모터 등의 토크가 단지 하나의 크랭크 부재에 작용되는 것을 방지할 수 있다. 크랭크 부재에 작용되는 하중이 분배되기 때문에, 크랭크 부재의 내구성이 증가한다(크랭크 부재의 수명이 더 길어짐).

본 발명의 효과

본 발명의 감속 기어 변속기에 따르면, 크랭크 부재의 길이를 축선 방향으로 감소시킴으로써 감속 기어 변속기의 길이는 그의 회전 축선 방향으로 짧아질 수 있다.

청구범위 제 2 항의 감속 기어 변속기에 따르면, 베어링은 편심 디스크와 외부 기어가 크랭크 부재의 축선 방향을 따라 결합하는 범위 내에서 위치될 수 있다. 크랭크 부재는 지지 핀에 대해 회전가능하도록 베어링에 의해 지지된다. 그 결과, 크랭크 부재의 축선 방향 길이는 더욱 짧아질 수 있다.

청구범위 제 3 항 및 제 4 항의 감속 기어 변속기에 따르면, 크랭크 부재는 지지 핀에 대해 회전가능하도록 지지될 수 있으며, 크랭크 부재의 축선 방향 운동은 제한될 수 있다.

도 1 은 제 1 실시형태의 감속 기어 변속기의 주요부의 횡단면을 보여준다.

도 2 는 제 1 실시형태의 감속 기어 변속기의 평면도를 보여준다.

도 3 은 도 2 의 점선으로 둘러싸인 영역 B의 확대도를 보여준다.

도 4 는 제 2 실시형태의 감속 기어 변속기의 주요부의 횡단면을 보여준다.

도 5 는 제 1 실시형태의 감속 기어 변속기를 이용하는 산업 로봇의 관절부의 주요부의 횡단면을 보여준다.

본 실시형태의 몇몇 특징이 아래 설명될 것이다.

(특징 1) 니들 베어링 (26) 이 지지 핀 (24) 과 크랭크 부재 (22) 사이에 설치된다. 크랭크 부재 (22) 는 지지 핀 (24) 에 대해 회전가능하도록 니들 베어링 (26) 에 의해 지지된다. 한쌍의 스러스트 와셔(thrust washer) (23a 및 23b) 가 크랭크 부재 (22) 의 축선 방향의 양 단부에 설치된다. 지지 핀 (24) 에 대한 축선 방향으로의 크랭크 부재 (22) 의 운동은 스러스트 와셔 (23a 및 23b) 에 의해 제한된다.

(특징 2) 캐리어 (38b) 는 내부 기어 (56) 를 넘어 내부 기어 (56) 의 외부 측으로 연장되어, 지지부 (50) 의 제 1 지지부 (48) 를 형성한다. 한쌍의 앵귤러 볼 베어링 (12a 및 12b) 이 지지부 (50) 와 내부 기어 (56) 사이에 설치된다. 한쌍의 앵귤러 볼 베어링 (12a 및 12b) 은 내부 기어 (56) 가 지지부 (50) 에 대해 회전하게 하며, 축선 방향으로의 내부 기어 (56) 의 운동을 제한한다.

(특징 3) 크랭크 부재 (22) 의 기어 (30)(입력 기어)와 맞물리는 스퍼 기어 (32) 는 감속 기어 변속기 (10) 의 중심부에 설치된다.

(특징 4) 스루 홀은 외부 기어 (20a 및 20b), 캐리어 (38a 및 38b), 및 스퍼 기어 (32) 의 중심부에 형성된다.

(특징 5) 한쌍의 테이퍼형 롤러 베어링 (126a 및 126b) 이 지지 핀 (124) 과 크랭크 부재 (22) 사이에 설치된다. 한쌍의 테이퍼형 롤러 베어링 (126a 및 126b) 은 크랭크 부재 (22) 가 지지 핀 (124) 에 대해 회전하게 하며, 축선 방향으로의 크랭크 부재 (22) 의 운동을 제한한다.

(특징 6) 감속 기어 변속기 (10) 의 지지부 (50) 는 로봇 암 (200) 의 전방 스텝 암 (82) 과 연결되며, 감속 기어 변속기 (10) 의 내부 기어 (56) 는 후방 스텝 암 (78) 과 연결된다. 후방 스텝 암 (78) 은 전방 스텝 암 (82) 에 대해 축선 (CL) 주위를 회전할 수 있다.

본 발명의 실시형태가 도면을 참조하여 설명될 것이다.

(제 1 실시형태)

도 1 은 본 실시형태의 감속 기어 변속기 (10) 의 주요부의 횡단면을 보여준다. 도 2 는 캐리어 (38a), 오일 시일 (34a), 오일 시일 (18), 및 기어부 (32a) (설명될 것임) 가 제거된 도면에서 화살표 A로부터 보여지는 평면도를 보여준다. 도 3 은 도 2 의 파선에 의해 둘러싸인 영역 B의 확대도를 보여준다.

감속 기어 변속기 (10) 는 내부 기어 (56), 한쌍의 외부 기어 (20a 및 20b), 캐리어 (38a 및 38b), 3개의 크랭크 부재 (22a, 22c 및 22e), 및 3개의 원통형 롤러 베어링(여기서는, 니들 베어링) (26a, 26c 및 26e) 을 포함한다. 아래에, 복수로 존재하고 동일한 유형인 부분에 대해 공통적으로 한 현상이 설명되는 경우에, 그 수에 첨부되는 문자는 생략될 수 있다.

도 2 에 보여지듯이, 외부 기어 (20a) 는 내부 기어 (56) 의 치의 수와 다른 치의 수를 가지며, 내부 기어 (56) 에 의해 둘러싸여 있다. 외부 기어 (20a) 는 내부 기어 (56) 과의 맞물림 상태를 유지할 수 있고, 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 에 대해 궤도적으로 공전하면서 회전할 수 있다. 외부 기어 (20a) 는 내부 핀 (16) 을 통해 내부 기어 (56) 와 맞물린다. 내부 핀 (16) 은 원통형 기둥 형상을 갖는다. 6개의 스루 홀 (58a ~ 58f)(도 2 참조) 이 외부 기어 (20a) 의 중심으로부터 오프셋된 위치에서 외부 기어 (20a) 에 형성된다. 또한, 스루 홀 (64)(도 2 참조) 은 외부 기어 (20a) 의 중심부에 형성된다.

외부 기어 (20a) 의 설명은 또한 외부 기어 (20b) 에도 마찬가지로 적용될 수 있다. 외부 기어 (20b) 의 6개의 스루 홀은 "59a ~ 59f" 로 표시된다. 외부 기어 (20a) 및 외부 기어 (20b) 는 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 에 대해 대칭적으로 오프셋된다(도 1 참조).

도 1 에 보여지듯이, 외부 기어 (20a 및 20b) 는 공통의 내부 핀 (16) 을 통해 내부 기어 (56) 와 맞물린다.

도 1 에 보여지듯이, 캐리어 (38a 및 38b) 는 한쌍의 앵귤러 볼 베어링 (12a 및 12b) 에 의해 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 주위를 회전할 수 있도록(도 2 참조) 지지된다. 도 1 및 도 2 에 보여지듯이, 기둥부 (52b, 52d 및 52f) 가 캐리어 (38b) 에 형성된다. 기둥부 (52b) 는 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58b) 및 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59b) 을 통과한다. 외부 기어 (20a) 가 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 주위를 궤도적으로 공전하도록 하는 공간이 기둥부 (52b) 와 스루 홀 (58b) 사이에 유지된다. 외부 기어 (20b) 가 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 주위를 궤도적으로 공전하도록 하는 공간이 기둥부 (52b) 와 스루 홀 (59b) 사이에 유지된다. 기둥부 (52d) 는 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58d) 및 외부 기어 (20d) 의 스루 홀 (59d) 을 통과한다. 외부 기어 (20a) 가 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 주위를 궤도적으로 공전하도록 하는 공간이 기둥부 (52d) 와 스루 홀 (58d) 사이에 유지된다. 외부 기어 (20b) 가 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 주위를 궤도적으로 공전하도록 하는 공간이 기둥부 (52d) 와 스루 홀 (59d) 사이에 유지된다. 기둥부 (52f) 는 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58f) 및 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59f) 을 통과한다. 외부 기어 (20a) 가 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 주위를 궤도적으로 공전하도록 하는 공간이 기둥부 (52f) 와 스루 홀 (58f) 사이에 유지된다. 외부 기어 (20b) 가 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 주위를 궤도적으로 공전하도록 하는 공간이 기둥부 (52f) 와 스루 홀 (59f) 사이에 유지된다.

후에 설명하는 바와 같이, 캐리어 (38b) 는 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 주위를 회전하기 때문에, 외부 기어 (20a 및 20b) 는 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 주위를 회전한다.

캐리어 (38a) 는 볼트 (40) 에 의해 캐리어 (38b) 에 고정된다. 캐리어 (38a) 는 위치 고정 핀 (42) 에 의해 캐리어 (38b) 에 대해 소정의 위치에 우선 고정되며, 그리고나서 볼트 (40) 에 의해 고정된다. 캐리어 (38a 및 38b) 는 그 사이에 외부 기어 (20a 및 20b) 를 갖도록 외부 기어 (20a 및 20b) 의 위에 그리고 아래에 그의 축선 방향으로 형성된다. 외부 기어 (20a 및 20b) 의 축선 방향(스러스트 방향)으로의 운동은 캐리어 (38a 및 38b) 에 의해 제한된다. 또한, 캐리어 (38a 및 38b) 는 감속 기어 변속기 (10) 가 작동하는 동안 감속 기어 변속기 (10) 가 그 회저 축선에 직각인 방향으로 뒤틀리는 것을 방지한다. 즉, 감속 기어 변속기 (10) 의 비틀림 강성은 캐리어 (38a 및 38b) 에 의해 증가될 수 있다. 기둥부 (52) 는 외부 기어 (20a 및 20b) 에 형성된 스루 홀 (58 및 59) 을 통과한다.

또한, 3개의 지지 핀 (24a, 24c 및 24e) 은 캐리어 (38a 및 38b) 에 고정된다. 지지 핀 (24a) 은 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58a) 및 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59a) 을 통과한다. 지지 핀 (24c) 은 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58c) 및 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59c) 을 통과한다. 지지 핀 (24e) 은 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58e) 및 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59e) 을 통과한다.

캐리어 (38b) 는 내부 기어 (56) 의 외부 측으로 연장되며, 제 1 지지부 (48) 를 형성한다. 제 2 지지부 (46) 는 볼트 (44) 에 의해 제 1 지지부 (48) 에 고정된다. 지지부 (50) 는 제 1 지지부 (48) 및 제 2 지지부 (46) 로 형성된다. 한쌍의 앵귤러 볼 베어링 (12a 및 12b) 은 지지부 (50) 와 내부 기어 (56) 사이의 전방 대향 어셈블리에 설치된다. "전방 대향 어셈블리" 는 앵귤러 볼 베어링 (12a 및 12b) 의 외주가 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 방향으로 외부 측으로부터 볼에 압력을 가하는 상태를 말한다. 지지부 (50) 및 내부 기어 (56) 는 서로에 대해 회전하도록 되며, 그들의 동축 방향으로 서로에 대한 운동은 한쌍의 앵귤러 볼 베어링 (12a 및 12b) 에 의해 제한된다.

한쌍의 앵귤러 볼 베어링 (12a 및 12b) 은 그의 축선 방향으로 내부 기어 (56) 의 거의 전체 길이를 따라 설치된다. 즉, 한쌍의 앵귤러 볼 베어링 (12a 및 12b) 은 내부 기어 (56) 및 외부 기어 (20a 및 20b) 가 맞물리는 축선 방향 길이의 범위 내에서 설치된다. 외부 기어 (20a 및 20b) 와 맞물리는 부분을 포함하지 않는 내부 기어 (56) 의 축선 방향 길이는 내부 기어 (56) 및 외부 기어 (20a 및 20b) 가 맞물리는 축선 방향 길이의 전술한 범위 내에서 한쌍의 앵귤러 볼 베어링 (12a 및 12b) 을 설치함으로써 감소될 수 있다. 즉, 베어링이 내부 기어 (56) 와 캐리어 (38a 및 38b) 사이에 설치되기 때문에, 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 방향 길이를 증가시킬 필요가 없다. 또한, 앵귤러 볼 베어링 (12a 및 12b) 은 전방 대향 어셈블리에 의해 설치되기 때문에, 내부 기어 (56) 의 축선 방향 길이는 앵귤러 볼 베어링이 후면 어셈블리에 의해 설치되는 경우와 비교하여 감소될 수 있다. 또한, "후면 어셈블리" 는 앵귤러 볼 베어링 (12a 및 12b) 의 내부 링이 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 의 방향으로 외부 측으로부터 볼에 압력을 가하는 상태를 말한다.

도 1 에 보여지듯이, 기어 (30)(입력 기어), 편심 디스크 (25) 및 편심 디스크 (27) 가 크랭크 부재 (22) 에 형성되어 있다. 크랭크 부재 (22a) 는 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58a), 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59b), 및 지지 핀 (24a) 사이에 설치된다. 크랭크 부재 (22c) 는 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58c), 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59c), 및 지지 핀 (24c) 사이에 설치된다. 크랭크 부재 (22e) 는 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58e), 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59e), 및 지지 핀 (24e) 사이에 설치된다.

니들 베어링 (26a) 은 지지 핀 (24a) 과 크랭크 부재 (22a) 사이에 설치된다. 크랭크 부재 (22a) 는 지지 핀 (24a) 에 대해 회전할 수 있도록 니들 베어링 (26a) 에 의해 지지된다. 니들 베어링 (26c) 은 지지 핀 (24c) 과 크랭크 부재 (22c) 사이에 설치된다. 크랭크 부재 (22c) 는 지지 핀 (24c) 에 대해 회전할 수 있도록 니들 베어링 (26c) 에 의해 지지된다. 니들 베어링 (26e) 은 지지 핀 (24e) 과 크랭크 부재 (22e) 사이에 설치된다. 크랭크 부재 (22e) 는 지지 핀 (24e) 에 대해 회전할 수 있도록 니들 베어링 (26e) 에 의해 지지된다.

한쌍의 스러스트 와셔 (23a 및 23b) 가 각각의 크랭크 부재 (22) 의 축선 방향으로 양 단부에 설치되며, 스러스트 와셔 (23a 및 23b) 는 감속 기어 변속기 (10) 가 작동하는 동안 크랭크 부재 (22) 의 래틀링(rattling) 을 방지한다.

니들 베어링 (26) 은 그의 축선 방향으로 크랭크 부재 (22) 의 거의 전체 길이에 따라 설치된다. 편심 디스크 (25 및 27) 가 형성되는 축선 방향 길이의 범위 내에서 니들 베어링 (26) 을 설치하는 것은 크랭크 부재 (22) 의 길이를 감소시키며, 따라서 이 길이의 감소는 편심 디스크 (25 및 27) 가 형성되는 곳을 포함하지 않는다. 즉, 크랭크 부재 (22) 와 캐리어 (38a 및 38b) 사이에 베어링이 설치되기 때문에, 크랭크 부재 (22) 의 축선 방향 길이를 증가시킬 필요가 없다.

각각의 크랭크 부재 (22) 의 기어 (30) 는 지지 핀 (24) 의 축선 (66)(도 3 참조) 과 동일한 축선에 제공되며, 축선 (66) 에 대해 회전한다. 기어 (30) 가 회전할 때, 크랭크 부재 (22) 는 축선 (66) 에 대해 회전한다.

편심 디스크 (25 및 27) 은 지지 핀 (24) 의 축선 (66)(도 3 참조) 으로부터 오프셋되어 있는 중심 (65)(도 3 참조) 을 갖는다. 편심 디스크 (25 및 27) 가 오프셋되어 있는 방향은 반대 방향이다. 즉, 편심 디스크 (25) 의 중심 (65) 및 편심 디스크 (27) 의 중심은 둘 사이에 지지 핀 (24) 의 축선 (66)(도 3 참조) 을 두고 반대 측에 있다.

편심 디스크 (25a) 는 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58a) 안으로 끼워지며, 편심 디스크 (27a) 는 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59a) 안으로 끼워진다. 편 심 디스크 (25c) 는 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58c) 안으로 끼워지며, 편심 디스크 (27c) 는 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59c) 안으로 끼워진다. 편심 디스크 (25e) 는 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58e) 안으로 끼워지며, 편심 디스크 (27e) 는 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59e) 안으로 끼워진다.

니들 베어링 (28a) 은 편심 디스크 (25a) 와 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58a) 사이에 설치된다. 니들 베어링 (28a) 은 편심 디스크 (25a) 가 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58a) 의 내부 측에서 회전하도록 한다. 니들 베어링 (29a) 은 편심 디스크 (27a) 와 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59a) 사이에 설치된다. 니들 베어링 (29a) 은 편심 디스크 (27a) 가 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59a) 의 내부 측에서 회전하도록 한다.

니들 베어링 (28c) 은 편심 디스크 (25c) 와 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58c) 사이에 설치된다. 니들 베어링 (28c) 은 편심 디스크 (25c) 가 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58c) 의 내부 측에서 회전하도록 한다. 니들 베어링 (29c) 은 편심 디스크 (27c) 와 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59c) 사이에 설치된다. 니들 베어링 (29c) 은 편심 디스크 (27c) 가 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59c) 의 내부 측에서 회전하도록 한다.

니들 베어링 (28e) 은 편심 디스크 (25e) 와 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58e) 사이에 설치된다. 니들 베어링 (28e) 은 편심 디스크 (25e) 가 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58e) 의 내부 측에서 회전하도록 한다. 니들 베어링 (29e) 은 편심 디스크 (27e) 와 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59e) 사이에 설치된 다. 니들 베어링 (29e) 은 편심 디스크 (27e) 가 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59e) 의 내부 측에서 회전하도록 한다.

크랭크 부재 (22) 의 기어 (30) 가 회전하면, 편심 디스크 (25 및 27) 은 편심적으로 회전한다. 즉, 도 3 에 보여지듯이, 편심 디스크 (25a 25c 및 25e) 의 중심 (65) 은 화살표 (70) 로 보여지듯이 지지 핀 (24a, 24c 및 24e) 의 축선 (66) 에 대해 궤도적으로 공전한다. 또, 화살표 (70) 는 단지 궤도 공전의 방향을 보여주며, 궤도 공전의 반경을 정확히 보여주지는 않는다. 궤도 공전의 실제 반경은 중심 (65) 과 축선 (66) 사이의 거리(오프셋된 거리)와 같다. 편심 디스크 (25a 25c 및 25e) 가 축선 (66) 에 대해 궤도적으로 공전하면, 외부 기어 (20a) 는 화살표 (62)(도 2 참조) 로 보여지듯이 축선 (60) 주위를 내부 기어 (56) 에 대해 궤도적으로 공전한다. 또한, 화살표 (62) 는 단지 궤도 공전의 방향을 보여주며, 궤도 공전의 반경을 정확히 보여주지는 않는다. 궤도 공전의 실제 반경은 중심 (65) 과 축선 (66) 사이의 오프셋된 거리와 같다.

외부 기어 (20a) 가 축선 (60) 주위를 궤도적으로 공전할 때 외부 기어 (20a) 가 내부 기어 (56) 와 맞물려지기 때문에, 외부 기어 (20a) 는 내부 기어 (56) 에 대해 회전한다. 외부 기어 (20a) 가 회전하면, 캐리어 (38a 및 38b) 는 내부 기어 (56) 에 대해 회전한다.

유사하게, 크랭크 부재 (22) 의 기어 (30) 가 회전하면, 화살표 (70) 로 보여지듯이 편심 디스크 (27a, 27c 및 27e) 는 지지 핀 (24a, 24c 및 24e) 의 축선에 대해 궤도적으로 공전한다. 편심 디스크 (27a, 27c 및 27e) 가 축선 (66) 에 대해 궤도적으로 공전할 때, 화살표 (62)(도 2 참조) 로 보여지듯이 외부 기어 (20b) 는 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 주위를 내부 기어 (56) 에 대해 궤도적으로 공전한다. 외부 기어 (20b) 가 축선 (60) 에 대해 궤도적으로 공전할 때 외부 기어 (20b) 는 내부 기어 (56) 와 맞물리기 때문에, 외부 기어 (20b) 는 내부 기어 (56) 에 대해 회전한다. 외부 기어 (20b) 가 회전하면, 캐리어 (38a, 38b) 는 내부 기어 (56) 에 대해 회전한다.

도 1 에 보여지듯이, 스퍼 기어 (32) 는 감속 기어 변속기 (10) 의 중심부에 형성된다. 스퍼 기어 (32) 는 축부 (32b), 축부 (32b) 의 상부에 고정되는 기어부 (32a), 및 축부 (32b) 아래에 형성되는 돌출부 (55) 를 포함한다. 도 2 에 보여지듯이, 스퍼 기어 (32) 는 외부 기어 (20a 및 20b) 의 스루 홀 (64) 을 통과한다. 스퍼 기어 (32) 의 기어부 (32a) 는 크랭크 부재 (22a, 22c 및 22e) 에 형성되는 기어 (30a, 30c 및 30e) 와 맞물린다. 돌출부 (55) 는 모터 등(미도시)의 출력축(회전축)에 형성되는 스플라인과 맞물릴 수 있다. 본 실시형태에서, 돌출부 (55) 는 축부 (32b) 아래에 형성된다. 그러나, 스퍼 기어 등이 돌출부 (55) 대신에 형성될 수 있다. 여기서 중요한 것은 모터 등(미도시)의 토크를 스퍼 기어 (32) 에 전달하는 수단이 형성된다는 것이다. 스루 홀 (54) 은 스퍼 기어 (32) 의 중심부에 형성되며, 배선 또는 배관 등은 스루 홀 (54) 을 통과할 수 있다.

한쌍의 오일 시일 (34a 및 34b) 이 스퍼 기어 (32) 의 축부 (32b) 와 캐리어 (38a 및 38b) 사이에 형성된다. 스퍼 기어 (32) 와 크랭크 부재 (22) 사이에 삽입된 오일은 오일 시일 (34a 및 34b) 에 의해 감속 기어 변속기 (10) 의 외부로의 누출이 방지될 수 있다. 오일 시일 (18) 은 캐리어 (38a) 와 내부 기어 (56) 사이에 형성된다. 외부 기어 (20a 및 20b) 와 내부 기어 (56) 사이에 삽입된 오일은 오일 시일 (18) 에 의해 감속 기어 변속기 (10) 의 외부로의 누출이 방지될 수 있다. 오일 시일 (14) 은 내부 기어 (56) 와 지지부 (50) 의 제 2 지지부 (46) 의 사이에 형성된다. 내부 기어 (56) 와 지지부 (50) 사이에 삽입된 오일은 오일 시일 (14) 에 의해 감속 기어 변속기 (10) 밖으로의 누출이 방지될 수 있다.

도 2 에 보여지듯이, 외부 기어 (20a) 의 치의 수는 내부 기어 (56) 의 치의 수보다 더 적다. 외부 기어 (20a) 의 원주 방향의 외치가 내부 기어 (56) 의 원주 방향의 내부 핀 (16) 과 맞물린 상태에 있으면, 화살표 (62) 로 보여지듯이 외부 기어 (20a) 는 내부 기어의 축선 (60) 에 대해 궤도적으로 공전할 수 있다. 내부 핀 (16) 은 내부 기어 (56) 에 고정되지 않는다. 내부 핀 (16) 은 내부 기어 (56) 에 형성된 홈 (74)(도 3 참조) 내에 설치되며, 축선 (72)(도 3 참조) 주위를 회전할 수 있다. 내부 핀 (16) 과 내부 기어 (56) 사이의 관계는 각각의 52개의 내부 핀 (16) 에 대해 같다.

내부 기어 (56) 의 회전이 제한되면, 외부 기어 (20a) 는 내부 기어 (56) 내에서 화살표 (62) 의 방향으로 궤도적으로 공전하면서 화살표 (62) 의 반대 방향으로 회전한다. 외부 기어 (20a) 가 회전하면, 지지 핀 (24a, 24c 및 24e) 및 기둥부 (52b, 52d 및 52f) 는 외부 기어 (20a) 의 회전을 따라서 궤도적으로 공전한 다. 즉, 캐리어 (38a 및 38b)(도 1 참조) 는 화살표 (62) 에 반대 방향으로 회전하며, 감속 기어 변속기 (10) 의 출력부를 작동시킨다. 한편, 외부 기어 (20a) 의 회전이 제한되면, 외부 기어 (20a) 는 내부 기어 (56) 내에서 화살표 (62) 의 방향으로 궤도적으로 공전한다. 외부 기어 (20a) 가 궤도적으로 공전하면, 내부 기어 (56) 는 화살표 (62) 방향으로 회전한다. 내부 기어 (56) 는 감속 기어 변속기 (10) 의 출력부를 작동시킨다. 외부 기어 (20a) 의 회전이 제한되면, 캐리어 (38a 및 38b) 는 회전하지 않고 궤도적으로 공전하지도 않는다.

본 실시형태에서, 내부 기어 (56) 의 치의 수는 52개이며, 외부 기어 (20a) 의 치의 수는 51개이다. 그 결과, 내부 기어 (56) 의 회전이 제한되면, 외부 기어 (20a) 는 외부 기어 (20a) 의 매 52번의 궤도 공전에 대해 한번의 회전을 한다. 한편, 외부 기어 (20a) 의 회전이 제한되면, 내부 기어 (56) 는 외부 기어 (20a) 의 매 52번의 궤도 공전에 대해 한번의 회전을 한다.

외부 기어 (20a) 의 설명은 또한 외부 기어 (20b) 에도 변함없이 적용될 수 있다. 다만 지지 핀 (24a) 의 축선 (66) 으로부터 오프셋되는 방향이 반대 방향이다. 도 2 및 도 3 에 보여지는 상태에서, 편심 디스크 (25a) 의 중심 (65) 및 편심 디스크 (27a) 의 중심은 둘 사이에 지지 핀 (24a) 의 축선 (66) 을 두고 반대 측에 있다. 즉, 외부 기어 (20a) 및 외부 기어 (20b) 는 지지 핀 (24a) 에 대해 대칭으로 위치되며, 회전 균형이 보장되는 관계가 실현된다. 또한, 편심 디스크 (27c 및 27e) 의 지지 핀 (24c 및 24e) 과의 관계는 편심 디스크 (27a) 와 지지 핀 (24a) 사이의 관계와 동일하다.

본 실시형태의 감속 기어 변속기 (10) 에서, 모터 등(미도시)의 출력축이 회전하면, 스퍼 기어 (32) 의 기어부 (32a) 는 스퍼 기어 (32) 에 형성된 돌출부 (55) 를 통해 내부 기어 (56) 의 축선 (60) 주위로 회전된다. 즉, 기어부 (32a) 의 회전 속도는 모터 등의 출력축의 회전 속도와 같다. 기어부 (32a) 에 전달되는 회전은 크랭크 부재 (22) 에 형성되는 기어 (30) 에 전달된다. 모터 등의 출력축의 회전 속도는 기어부 (32a) 의 치의 수 및 기어 (30) 의 치의 수를 조정함으로써 변화될 수 있다. 즉, 모터 등의 출력축의 회전 속도는 감소되고 증가될 수 있다. 기어부 (32a) 의 치의 수 및 기어 (30) 의 치의 수가 동일함으로써 모터 등의 출력축의 회전 속도는 변화하지 않고 유지될 수도 있다.

크랭크 부재 (22) 가 회전하면, 크랭크 부재 (22) 의 편심 디스크 (25 및 27) 는 지지 핀 (24)의 축선 (66)(도 3 참조) 주위를 궤도적으로 공전한다. 편심 디스크 (25 및 27) 가 궤도적으로 공전하면, 외부 기어 (20a 및 20b) 는 내부 핀 (16) 을 통해 내부 기어 (56) 와 맞물린 상태에 있으면서 화살표 (62)(도 2 참조) 방향으로 궤도적으로 공전한다. 내부 기어 (56) 의 회전이 제한되면, 외부 기어 (20a 및 20b) 는 내부 기어 (56) 와 맞물린 상태하에 궤도적으로 공전하면서 회전한다. 외부 기어 (20a 및 20b) 가 회전하면, 캐리어 (38a 및 38b) 는 축선 (60) 에 대해 회전한다. 외부 기어 (20a 및 20b) 의 회전이 제한되면, 외부 기어 (20a 및 20b) 는 내부 기어 (56) 와 맞물린 상태에 있으면서 화살표 (62) 방향으로 궤도적으로 공전한다. 외부 기어 (20a 및 20b) 가 궤도적으로 공전하면, 내부 기어 (56) 는 화살표 (62) 방향으로 축선 (60) 에 대해 회전한다.

크랭크 부재 (22) 의 회전 속도와 감속 기어 변속기 (10) 의 출력부의 회전 속도 사이의 비는 내부 기어 (56) 및 외부 기어 (20a 및 20b) 의 치의 수를 조정함으로써 변화될 수 있다.

(제 2 실시형태)

도 4 는 본 발명의 다른 감속 기어 변속기 (100) 의 주요부의 횡단면을 보여준다. 여기서, 제 1 실시형태와 다른 부분만이 설명될 것이다. 제 1 실시형태에서와 같은 구성요소는 그에 적용되는 같은 참조 번호를 가질 것이며 그의 설명은 생략될 것이다.

감속 기어 변속기 (10) 에 이용되는 스러스트 와셔 (23a 및 23b) 는 감속 기어 변속기 (100) 에 이용되지 않는다. 크랭크 부재 (22) 는 외부 기어 (20a) 의 스루 홀 (58), 외부 기어 (20b) 의 스루 홀 (59), 및 지지 핀 (124) 사이에 설치된다. 한쌍의 베어링(여기서는 테이퍼형 롤러 베어링) (126a 및 126b) 이 지지 핀 (124) 과 크랭크 부재 (22) 사이에 설치된다. 크랭크 부재 (22) 는 크랭크 부재 (22) 가 지지 핀 (124) 에 대해 회전가능하도록 한 쌍의 베어링 (126a 및 126b) 에 의해 지지되며, 크랭크 부재 (22) 의 축선 방향 운동은 제한된다. 또한, 한쌍의 테이퍼형 롤러 베어링 (126a 및 126b) 은 지지 핀 (124) 과 크랭크 부재 (22) 사이에서 축선 방향과 수직인 방향으로 압력을 작용할 수 있다. 이에 의해, 지지 핀 (124) 의 축선에 대한 크랭크 부재 (22) 의 래틀링은 감속 기어 변속기 (100) 가 작동하는 동안 억제될 수 있다. 또한, 한쌍의 테이퍼형 롤러 베어링 (126a 및 126b) 은 크랭크 부재 (22) 의 축선 방향의 거의 전체 길이를 따라 설치된다. 즉, 한쌍의 테이퍼형 롤러 베어링 (126a 및 126b) 은 편심 디스크 (25 및 27) 가 형성되는 축선 방향의 길이의 범위 내에서 설치된다. 크랭크 부재 (22) 의 길이는 감소될 수 있으며, 이러한 길이의 감소는 편심 디스크 (25 및 27) 가 형성되는 곳은 제외한다.

(제 3 실시형태)

도 5 는 본 발명의 감속 기어 변속기 (10) 를 이용하는 산업 로봇의 관절부 (200) 의 주요부의 횡단면을 보여준다. 관절부 (200) 는 전방 스텝 암 (82), 후방 스텝 암 (78) 및 감속 기어 변속기 (10) 를 포함한다. 전방 스텝 암 (82) 은 볼트 (80) 에 의해 감속 기어 변속기 (10) 의 지지부 (50) 에 고정된다. 후방 스텝 암 (78) 은 볼트 (76) 에 의해 감속 기어 변속기 (10) 의 내부 기어 (56) 에 고정된다. 홀 (86) 은 전방 스텝 암 (82) 에 형성되며, 홀 (88) 은 후방 스텝 암 (78) 에 형성된다. 홀 (86), 홀 (88) 및 스퍼 기어 (32) 의 홀 (54) 은 연결된다. 다른 감속 기어 변속기 또는 배선에 회전을 전달하는 부재는 홀 (86, 88 및 54) 의 내부를 통과한다. 후방 스텝 암 (78) 은 축선 (CL) 에 대해 전방 스텝 암 (82) 에 대해 회전할 수 있다.

회전을 출력할 수 있는 모터 등은 공간 (84) 내에 설치된다. 모터 등의 출력부의 회전은 감속 기어 변속기 (10) 의 돌출부 (55) 에 전달된다. 내부 기어 (56) 는 돌출부 (55) 의 회전에 의해 지지부 (50) 에 대해 회전하도록 된다. 후방 스텝 암 (78) 은 내부 기어 (56) 의 회전에 의해 축선 (CL) 에 대해 전방 스텝 암 (82) 에 대해 회전될 수 있다.

본 발명의 특정 예는 상기 상세한 설명에 기재되어 있다. 그러나, 이 실시예는 단지 예시이며, 청구항의 범위를 제한하지 않는다. 특허청구범위에 기재된 기술은 또한 상기 기재된 특정 실시예에 다양한 변화 및 변형을 포함한다.

예를 들어, 상기 기재된 실시형태에서, 캐리어는 내부 기어의 외부 측으로 연장되는 지지부를 형성한다. 내부 기어는 지지부에 대해 회전할 수 있으며, 그의 축선 방향 운동은 제한된다. 그러나, 내부 기어의 외부 측으로 연장되는 지지부를 형성하는 캐리어는 필수적으로 요구되는 것은 아니다. 내부 기어는 내부 기어의 내부 측에서 캐리어에 대해 회전할 수 있으며, 그의 축선 방향 운동은 제한될 수 있다. 이 경우, 베어링은 내부 기어와 캐리어 사이에 설치될 수 있으며, 내부 기어 및 외부 기어가 맞물리는 부분은 피해서 설치된다.

상기 기재된 실시형태에서, 스루 홀은 외부 기어의 중심, 캐리어의 중심 및 스퍼 기어의 중심에 형성된다. 그러나, 스루 홀은 배선 등이 감속 기어 변속기의 내부를 통과하지 않는 경우에 필수적으로 요구되지는 않는다. 즉, 스루 홀은 감속 기어 변속기의 목적 및 의도된 사용과 일치하도록 형성될 수 있다.

실시형태에서, 캐리어의 일부는 외부 기어에 형성되는 스루 홀을 통과한다. 캐리어의 일부는 외부 기어에 형성된 스루 홀을 동등하게 잘 통과하지 않을 수 있다. 본 발명에서, 캐리어에 고정된 지지 핀은 외부 기어에 형성된 스루 홀을 통과한다. 즉, 외부 기어가 회전하면, 지지 핀은 외부 기어의 회전에 따라서 회전한다. 그 결과, 캐리어는 외부 기어의 회전에 따라서 회전한다.

상기 기재된 실시형태에서, 3개의 크랭크 부재가 형성되어 있고, 모터 등의 토크는 스퍼 기어를 통해 3개의 크랭크 부재에 동시적으로 전달된다. 그러나, 크랭크 부재의 수는 3개로 제한되지 않는다. 또한, 모터 등의 토크는 복수의 크랭크 부재 중의 하나의 크랭크 부재에 직접 전달될 수 있다. 크랭크 부재에 모터 등의 토크를 전달하는 방법은 이용되는 모터 등의 유형에 따라서 선택될 수 있다.

상기 기재된 실시형태에서, 2개의 외부 기어가 이용되며, 이는 내부 기어의 축선에 대해 대칭으로 오프셋된다. 그러나, 외부 기어의 수는 2개로 제한되지 않는다. 외부 기어의 수는 하나일 수 있으며, 3개 또는 그 이상일 수 있다. 외부 기어의 수를 감소시키는 것은 감속 기어 변속기의 길이를 그의 축선 방향을 따라 감소시키는데 기여한다. 외부 기어의 수를 증가시키는 것은 감속 기어 변속기의 회전 균형을 향상시킨다. 다수의 외부 기어의 수는 감속 기어 변속기의 목적 및 의도된 사용에 따라서 선택될 수 있다.

본 상세한 설명 및 도면에 기재된 기술적 구성요소는 개별적으로 또는 다양한 조합으로 기술적 효용을 나타내며, 출원시에 청구범위에 기재된 조합에 제한되지 않는다. 또한, 본 상세한 설명 또는 도면에 예시된 기술은 복수의 목적을 동시에 성취할 수 있으며, 이 목적 중의 하나를 성취함으로써 기술적 효용을 갖는다.

Claims

적어도

내부 기어;

외부 기어;

캐리어;

크랭크 부재; 및

베어링을 포함하는 감속 기어 변속기에 있어서,

외부 기어는 내부 기어의 치의 수와 다른 치의 수를 가지며, 외부 기어의 중심으로부터 오프셋된 위치에서 스루 홀을 가지며, 외부 기어는 내부 기어에 의해 둘러싸여 있으며, 내부 기어의 축선에 대해 궤도적으로 공전하면서 회전할 수 있고 또한 내부 기어와 맞물려 있으며,

캐리어는 내부 기어의 축선에 대해 회전가능하도록 지지되고, 외부 기어의 스루 홀을 통과하는 지지 핀을 가지며,

크랭크 부재는 외부 기어의 스루 홀과 캐리어의 지지 핀의 사이에 설치되며, 지지 핀에 대해 회전하는 입력 기어 및 외부 기어의 스루 홀 안에 끼워지는 편심 디스크를 포함하며, 편심 디스크의 중심은 지지 핀의 축선으로부터 오프셋되고,

베어링은 크랭크 부재와 캐리어의 지지 핀의 사이에 설치되며, 크랭크 부재가 캐리어의 지지 핀에 대해 회전가능하도록 크랭크 부재를 지지하고,

크랭크 부재의 입력 기어의 회전에 따라서, 편심 디스크는 편심적으로 회전 하며, 외부 기어는 궤도적으로 공전하고 내부 기어에 대해 회전하며, 캐리어는 내부 기어에 대해 회전하는 감속 기어 변속기.
제 1 항에 있어서, 베어링의 적어도 일부는 편심 디스크가 크랭크 부재의 축선 방향을 따라 설치되는 범위 내에서 위치되는 감속 기어 변속기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 크랭크 부재의 축선 방향으로의 크랭크 부재의 운동을 제한하는 제한 부재를 더 포함하며,

각각의 제한 부재는 크랭크 부재의 축선 방향으로 크랭크 부재의 각 단부에 설치되고,

베어링은 원통형 롤러 베어링 유형인 감속 기어 변속기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 크랭크 부재와 캐리어의 지지 핀 사이에 설치되는 베어링은 지지 핀과 크랭크 부재의 상대적 회전을 허용하며, 지지 핀과 크랭크 부재의 축선 방향으로의 지지 핀과 크랭크 부재의 상대적 운동을 제한하는 감속 기어 변속기.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 기어와 내부 기어의 외부 측으로 연장되는 캐리어의 연장부 사이에 설치되는 베어링을 더 포함하며, 베어링은 캐리어와 내부 기어의 상대적 회전을 허용하고 캐리어와 내부 기어의 축선 방 향으로의 캐리어와 내부 기어의 상대적 운동을 제한하는 감속 기어 변속기.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 입력 기어와 맞물리고 내부 기어의 축선에 대해 회전하는 스퍼 기어를 더 포함하고,

스퍼 기어의 회전이 입력 기어가 내부 기어의 축선에 대해 궤도적으로 공전하면서 회전하게 하며,

입력 기어에 삽입된 지지 핀에 의해, 캐리어가 입력 기어의 궤도 공전을 따라서 회전하게 되는 감속 기어 변속기.