KR20100070607A - 탄성 이중 링기어형 감속기 - Google Patents

탄성 이중 링기어형 감속기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄성 이중 링기어형 감속기에 관련되며, 구성의 특징을 살펴보면, 내주면에 기어부(12)가 형성되는 원형스플라인(10)과, 상기 원형스플라인(10)의 기어부(12)와 치합되도록 외주면에 외경기어부(22)가 형성되고, 내주면에 내경기어부(24)가 형성되는 탄성 이중 링기어(20); 상기 탄성 이중 링기어(20)의 내경기어부(24) 일단부에 국부적으로 치합되는 파동 발생부재(32)가 지지판(33)상에 회동가능하게 구비된 입력축부(30); 및 상기 탄성 이중 링기어(20)의 내경기어부(24) 다른 일단에 국부적으로 치합되도록 출력기어부(42)가 구비되면서 출력축(44)이 연결되는 출력축부(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기에 대한 것이다.
탄성 이중 링기어, 탄성 링, 원형스플라인, 파동 발생부재, 백래쉬, 고감속기, 저감속기, 입력피니언기어, 유성기어

Description

탄성 이중 링기어형 감속기{Flexible double Ring Gear type reducer}
본 발명은 탄성 이중 링기어형 감속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄성 이중 링기어를 사용하여 액츄에이터의 구동을 저감속에서 고감속까지 다양하게 연출하기 위한 탄성 이중 링기어형 감속기에 관한 것이다.
통상적으로 조화 구동 감속기(harmonic drive)는 액츄에이터의 구동을 감속 전달하는 감속기의 일종으로, 산업용 로봇이나 반도체 제조장치 등과 같이 정밀작동을 요하는 장치에 설치되어 높은 토오크를 전달하고, 백래쉬(backlash)가 작기 때문에 정밀한 운동으로 감속하여 동력을 전달하게 된다.
종래의 탄성조화 구동 감속기는 입력축에 연결되고 외주면에 소형의 볼베어링이 다수개 구비되는 타원형 캠과, 일단부의 외면에는 적정한 형태의 치형이 성형되어 있고, 타단부는 출력축에 연결되는 플렉스스플라인으로 구성되고, 플렉스스플라인은 원형스플라인내에 삽입된 상태로 원형스플라인 내면에 형성된 기어상에 타원형상의 장축방향 2부분에 치합되도록 설치된다.
그리고, 원형스플라인 치형의 잇수는 플렉스스플라인의 잇수에 비하여 2개 또는 4개 많게 형성되어 캠이 일방향으로 회전하게되면 플렉스스플라인은 탄성변형 되면서 플렉스스플라인의 치형이 원형스플라인의 기어와 치합되는 위치가 순차적으로 이동하게 되고, 이때 플렉스스플라인은 원형스플라인의 잇수차에 해당하는 만큼 반대방향으로 회전하면서 출력축과 연결된 플렉스스플라인은 감속된 회전수를 출력하게 되는 구성이다.
그러나, 상기한 탄성조화 구동 감속기는 제작 및 작동상에 있어 다음과 같은 문제점이 제기되고 있다.
첫째, 기본원리상 일정 비율이상의 고감속을 실현하는데는 용이하지만 일정한도 이하의 저감속으로하기 위해서는 플렉스스플라인의 탄성변형 량이 증가되고, 반복된 변형력은 피로파괴로 인한 플렉스스플라인의 수명단축으로 이어지는 문제점이 발생한다. 이에 플렉스스플라인의 피로파괴를 방지하기 위해 표면처리, 열처리,유연성을 가진 소재 개발 등 어려움이 따른다.
둘째, 피로파괴로 인한 플렉스스플라인의 손상 및 수명단축을 고려할때 저 감속비 유지의 한계가 있음에 따라 일반적인 탄성조화 구동 감속기의 감속비 표준은 수십분의 일 이상의 고감속이 보통이고 십수분의 일의 저감속비를 시현하는데는 설계 및 제조상의 기술적인 문제가 발생하며, 또한, 수백분의 일 이상의 고감속은 2단형으로 제작하여야 하기 때문에 구조가 복잡해지고 감속기의 몸체가 커지는 불편함도 발생한다.
셋째, 감속비를 낮게 할수록 기어 물림율이 저하되어 정격상의 전달토오크가 작아지는 현상이 발생한다.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로서, 보다 상세하게는 입력축부의 운동이 파동 발생부재를 통해 탄성 이중링기어의 파동변형 운동을 일으키고, 원형스플라인의 내주면에 형성된 내경기어부에 치합된 탄성 이중링기어는 그 외주면에 형성된 외경기어부의 치합 위치가 순차적으로 이동하게 되어 그 잇수차에 해당하는 만큼 감속 회전 운동하게 되며, 회전하는 탄성 이중링기어의 내주면에 치합된 출력기어부에 의해 출력축이 회전하는 구조를 기본형으로 하는 감속기로서, 입력축부 및 출력축부에 별도의 피니언기어를 선택적으로 구비하여 감속비를 다양하게 연출할수 있는 방법을 제공하면서 탄성 이중링기어의 변형 빈도와 변형량을 감소시킴으로서 피로파괴로 인한 수명단축을 방지하고 기어 물림율을 향상시켜 전달 토오크를 증가시키기 위한 탄성 이중링기어형 감속기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 내주면에 기어부(12)가 형성되는 원형스플라인(10)과, 상기 원형스플라인(10)의 기어부(12)와 치합되도록 외주면에 외경기어부(22)가 형성되고, 내주면에 내경기어부(24)가 전체 혹은 국부적으로 형성되는 탄성 이중 링기어(20); 상기 탄성 이중 링기어(20)의 내주면에 국부적으로 면접되는 파동 발생부재(32)가 지지판(33)상에 회동가능하게 구비되면서 입력축(34)이 연결되는 입력축부(30); 및 상기 탄성 이중 링기어(20)의 내경기어부(24) 다른 일단에 국부적으로 치합되도록 출력기어부(42)가 구비되면서 출력 축(44)이 연결되는 출력축부(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 변형예로서, 상기 원형스플라인(10)의 기어부(12)는 원형스플라인(10) 내주면에 기어를 일체로 형성하거나, 일측으로 개방된 다수의 요홈(14)을 형성하고 요홈(14)상에 일측이 노출되도록 삽입되어 이중 링기어(20)의 외경기어부(22)와 치합되는 원통형 핀(16)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다른 변형예로서, 상기 탄성 이중 링기어(20)는 금속 혹은 비금속 재질로 형성되고, 내ㆍ외경기어부(24)(22)가 절삭가공 및 소성가공, 성형가공 중에 어느 하나의 가공방법으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 변형예로서, 상기 탄성 이중 링기어(20)는 양단에 내ㆍ외경기어부(24)(22)가 주름형상으로 소성가공으로 절곡형성되고, 중앙에 지지링부(26)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 변형예로서, 상기 파동 발생부재(32)는 이중 링기어(20)의 내경기어부(24)와 치합되도록 외주면에 기어가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 변형예로서, 상기 지지판(33)은 입력 피니언 기어축(34)상에 회동가능하게 설치되고, 파동 발생부재(32)와 치합되도록 입력 피니언 기어축(34) 일단부에 피니언 기어(34a)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 변형예로서, 상기 파동 발생부재(32)는 롤러로 형성되고, 파동 발생부재(32)와 면접되어 구름운동하는 탄성 이중링기어(20)의 내주면 일측이 민자면으로 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 변형예로서, 상기 파동 발생부재(32)는 롤러로 형성되고, 탄성 이중링기어(20)의 내경기어부(24)상에서 구름운동이 원활하도록 내경기어부(24)와 파동발생부재(32) 사이에 탄성 링(35)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 변형예로서, 상기 파동 발생부재(32) 양단에 기어 혹은 롤러형태의 가이드부재(50)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 변형예로서, 상기 출력축(44) 중앙에 통공(44a)을 형성하고, 통공(44a)상에 입력피니언 기어축(34)이 회동가능하게 설치되어 동력의 입ㆍ출력이 동일 혹은 상이한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 변형예로서, 상기 입력피니언 기어축(34)은 중심이 중공으로 형성되어 샤프트형태의 입력축이 삽입설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 변형예로서, 상기 출력축(44)상에 출력축기어(44c)가 형성되고, 출력축기어(44c)를 중심으로 일정한 등각위치에서 치합되도록 2~4개소에 출력유성기어(46)가 설치되는 고감속출력축(48)이 원형스플라인(10) 일측에 회동가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 탄성 이중 링기어(20)를 이용하여 구동력이 다중감속 전달되면서 감속비가 저감속(십수분의 일)에서 고감속(수천분의 일)까지 제한된 공간에서 다양하게 연출됨은 물론 파동 발생부재(32)와 탄성 이중 링기어(20)를 이용하여 과부하시 슬립 혹은 라쳇팅 발생을 방지하고, 특히 파동 발생부재(32)의 가이드부재(50)를 경우에 따라 선택적으로 추가하여 기어물림율이 향상됨과 동시에 전달토오크가 증가되어 백래쉬(backlash)가 크게 감소되면서 동력전달이 정밀하게 이루어지는 효과가 있으며, 입력 피니언 기어축(34)의 입력방식을 사용할 경우, 회전력이 1차적으로 감속이 되어 탄성 이중 링기어(20)로 전달되므로 탄성 이중 링기어(20)의 변형 횟수가 감소하여 피로파괴로 인한 수명단축을 방지할수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 내부구조를 전체적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선을 절단하여 나타내는 종단면도이며, 도 3은 도 1의 B-B'선을 절단하여 나타내는 종단면도이며, 도 4는 본 발명의 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 입력축부를 나타내는 구성도이며, 도 5는 본 발명의 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 입출력부의 중공형태를 나타내는 구성도이며, 도 6 내지 7은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 롤러형 입력방식을 나타내는 구성도이며, 도 8은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 고감속출력축을 나타내는 구성도이며, 도 9a 내지 9c는 본 발명에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 탄성 이중 링기어를 나타내는 구성도이며, 도 10은 본 발명에 따른 입력축부 파동 발생부재와 가이드부재의 배열방법과 위치를 나타내는 구성도이며, 도 11은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 원형스플라인을 나타내는 구성도이다.
본 발명은 탄성 이중 링기어형 감속기에 관련되며, 이때 탄성 이중 링기어형 감속기는 입력축의 회전속이 출력축으로 저감속(십수분의 일)에서 고감속(수천분의 일)으로 전달되도록 원형스플라인(10), 탄성 이중 링기어(20), 입력축부(30), 파동 발생부재(32), 출력축부(40)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.
본 발명에 따른 원형스플라인(10)은 내주면에 기어부(12)가 형성된다. 원형스플라인(10)은 양단이 개방된 원형의 관재형태로 형성되면서 내주면에 기어부(12)가 구비되고, 양단은 후술하는 입력축(34) 및 출력축(44)을 회동가능하게 지지하도록 플랜지에 의해 마감된다. 그리고 원형스플라인(10)은 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 설치시 볼트체결을 의한 암나사부를 포함한 체결부가 외주면에 별도로 구비된다.
또한, 본 발명에 따른 탄성 이중 링기어(20)는 원형스플라인(10)의 기어부(12)와 치합되도록 외주면에 외경기어부(22)가 형성되고, 내주면에 내경기어부(24)가 전체 혹은 국부적으로 형성된다. 탄성 이중 링기어(20)는 금속 혹은 비금속 재질로 형성되고, 내ㆍ외경기어부(24)(22)가 절삭가공 및 소성가공, 성형가공 중에 어느 하나의 가공방법으로 형성된다.
그리고, 내경기어부(24)는 후술하는 파동발생부재(32)가 기어형태로 형성되는 경우, 9a 내지 9b처럼 탄성 이중 링기어(20) 내주면에 전체적으로 형성되고, 또 파동발생부재(32)가 롤러형태로 형성되는 경우, 도 7과같이 파동발생부재(32)와 대응하는 내주면이 민자면으로 형성되도록 내경기어부(24)가 일측에 국부적으로 형성된다.
그리고, 외경기어부(22)의 잇수는 원형스플라인(10)의 기어부(12) 잇수보다 다수개(예컨대, 2~10개) 적게 형성된다. 이에 후술하는 입력축(34)이 구동시 도 2처럼 파동 발생부재(32)에 의해 탄성 이중 링기어(20)가 타원형으로 변형되면서 외경기어부(22)가 원형스플라인(10)의 기어부(12)와 순차적으로 치합되면서 입력축(34)이 완전히 1회전되면 탄성 이중 링기어(20)는 원형스플라인(10)과의 잇수 차이만큼 반대방향으로 감속 회전된다.
또, 탄성 이중 링기어(20)의 감속회전력은 내경기어부(24)를 통하여 출력축(44)으로 감속 전달되는 바, 이에 따른 상세한 설명은 후술하는 출력축부(40)의 설명을 참조한다.
또한, 본 발명에 따른 입력축부(30)는 탄성 이중 링기어(20)의 내주면에 국부적으로 면접되는 파동 발생부재(32)가 지지판(33)상에 회동가능하게 구비되면서 입력축(34)이 연결된다. 입력축(34)은 동력이 입력되는 축으로서 원형스플라인(10) 일측에 회동가능하게 설치되고, 입력축(34)이 회전시 파동 발생부재(32)가 이중 링기어(20)의 내주면에 면접된 상태로 회전되면 이중 링기어(20)의 외경기어부(22)가 원형스플라인(10)의 기어부(12)에 순차적으로 치합되면서 탄성 이중 링기어(20)가 감속회전된다.
이때, 파동 발생부재(32)는 기어 혹은 롤러형태로 형성되되, 도 9a 내지 9b처럼 탄성 이중 링기어(20) 내주면에 내경기어부(24)가 전체적으로 형성된 경우 파동 발생부재(32)를 기어로 형성하고, 도9c와 같이 탄성 이중 링기어(20) 내주면에 내경기어부(24)가 국부적으로 형성된 경우 파동 발생부재(32)를 롤러형태로 형성하 는 바, 이때 롤러형태의 파동 발생부재(32)에 대한 상세한 설명은 후술하는 도 6 내지 도 7을 참조한다.
또, 상기 파동 발생부재(32) 양단에 기어 혹은 롤러형태의 가이드부재(50)가 구비된다. 가이드부재(50)는 탄성 이중 링기어(20)의 내경기어부(24)와 치합되거나 내경부에 면접되도록 지지판(33)상에 일정한 각을 이루면서 2~8개소에 구비된다. (도 10에서 가이드부재의 배열형태를 나타냄.)
이에 입력축(34)이 구동시 파동 발생부재(32)에 의해서 탄성 이중 링기어(20)의 외경기어부(22)가 원형스플라인(10)의 기어부(12)에 순차적으로 치합되면서 회전속도가 감속되고, 이때 가이드부재(50)는 탄성 이중 링기어(20)의 타원 형태를 유지하여 탄성 이중 링기어(20)의 강성을 증가시키는 역할을 수행한다. 그리고 탄성 이중 링기어(20)는 파동 발생부재(32)와 가이드부재(50)에 의해서 치합 혹은 면접률이 증가되고 백래쉬(backlash)가 방지되어 정밀한 감속비로 동력이 전달된다.
또한, 본 발명에 따른 출력축부(40)는 탄성 이중 링기어(20)의 내경기어부(24) 다른 일단에 국부적으로 치합되도록 출력기어부(42)가 구비되면서 출력축(44)이 연결된다. 출력축(44)은 원형스플라인(10) 다른 일측에 회동가능하게 설치되고, 탄성 이중 링기어(20)의 내경기어부(24)와 대응하는 외주면에 출력기어부(42)가 형성된다. 이때 출력기어부(42)는 도 3에 도시된 바와 같이 파동 발생부재(32)에 의해 타원형으로 변형된 탄성 이중 링기어(20)의 내경기어부(24)에 국부적으로 치합되도록 탄성 이중링기어(20)의 내경사이즈보다 작게 형성된다.
그리고, 출력기어부(42)의 잇수는 탄성 이중 링기어(20)의 내경기어부(24) 잇수보다 다수개(예컨대, 2~10개) 적게 형성되며, 탄성 이중 링기어(20)의 내경기어부(24)와 출력기어부(42)는 타원으로 변형된 탄성 이중 링기어(20)의 단축 부분에서 치합되어, 입력축부(30)가 1회전 구동시 출력축부(40)의 출력기어부(42)와 탄성 이중 링기어(20)의 내경기어부(24)와 순차적으로 치합되면서 출력축부(40)의 출력기어부(42)와 탄성 이중 링기어(20)의 내경기어부(24)의 잇수 차이만큼 반대방향으로 감속 회전된다.
작동상에 있어서, 입력축(34)이 액츄에이터(도시생략)에 의해 구동되면, 파동 발생부재(32)가 탄성 이중 링기어(20)의 일측 내주면에 치합 혹은 밀착되어 회전되면서 탄성 이중 링기어(20)의 외경기어부(22)가 원형스플라인(10)의 기어부(12)에 순차적으로 치합되고, 이때 외경기어부(22)와 기어부(12)의 잇수차이로 인해 탄성 이중 링기어(20)가 감속 구동된다.
이어서, 상기 입력축(34)이 구동시에 파동 발생부재(32)에 의하여 탄성 이중 링기어(20)는 타원형으로 변형되면서 다른 일측 내경 기어부(24)가 출력기어부(42)에 국부적으로 치합되고, 이때 출력기어부(42)와 내경기어부(24)의 잇수 차이로 인해 출력축(44)이 감속 구동 된다. (예컨대, 각각의 잇수차이를 2매로 가정할 경우, 도 2에서 잇수가 2매만큼 역방향 이동함과 동시에 도 3에서 잇수가 2매 만큼 역방향으로 추가 이동하게 되면 총 이동한 잇수는 4매가 됨)
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 입력 피니언 기어축 입력 방식을 나타낸다.
도 4에서, 상기 지지판(33)은 입력 피니언 기어축(34)상에 회동가능하게 설치되고, 입력 피니언 기어축(34)의 일단에 피니언기어(34a)가 파동 발생부재(32)와 치합되도록 형성된다. 이에 피니언기어(34a)와 파동 발생부재(32)의 기어비에 의해 입력 피니언 기어축(34)의 구동이 1차로 감속되고, 이어서 탄성 이중 링기어(20)에 의해 2차 감속됨에 따라 안정적인 고감속 구동을 얻을 수 있는 이점이 있다.
도 5는 본 발명의 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 입ㆍ출력부의 중공형태를 나타낸다.
도 5에서, 상기 출력축(44) 중앙에 통공(44a)을 형성하고, 통공(44a)상에 입력피니언 기어축(34)이 회동가능하게 설치되어 동력의 입ㆍ출력이 동일 혹은 상이한 방향으로 형성된다. 이때 입력축(34)은 회동중 마찰저항을 감소시키기 위해 베어링과 함께 통공(44a)상에 설치되고, 입ㆍ출력 방향이 동일하게 요구되는 장치에 설치되어 동력전달이 용이하게 이루어지는 이점이 있다.
그리고, 상기 입력피니언 기어축(34)은 중심이 중공으로 형성되어 샤프트형태의 입력축이 양측 방향 중 어느 일측방향으로 선택적으로 설치가능하며 설치구조의 특성상 감속장치 전체를 관통하는 중공형태가 요구되는 장치에 적용할 수 있는 범용성이 제공된다.
도 6 내지 7은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 입력방식을 상기의 기어형태의 파동 발생부재를 대신하여 기어가 구비되지 않은 단순한 형태의 롤러형태에 의한 구동 방식을 나타낸다.
도 6에서, 상기 파동 발생부재(32)는 롤러로 형성되고, 탄성 이중링기어(20) 의 내경기어부(24)상에서 구름운동이 원활하도록 내경기어부(24)와 파동발생부재(32) 사이에 탄성 링(35)이 구비된다. 이는 내주면에 전체적으로 내경기어부(24)가 형성되는 탄성 이중링기어(20)상에 롤러형태의 파동발생부재(32)를 적용시의 실시형태로서, 입력축이 회전하면 파동 발생부재(32)가 탄성 링(35)의 내주면을 가압하여 원형스플라인(10)의 내경기어부(12)와 탄성 이중링기어(20)의 외경기어부(22)가 순차적으로 치합되므로 소음과 진동을 최소화 하여 안정된 구동이 가능하다.
도 7에서, 상기 파동 발생부재(32)는 롤러로 형성되고, 파동 발생부재(32)와 면접되어 구름운동하는 탄성 이중링기어(20)의 내주면 일측이 민자면으로 형성됨에 따라 입력축(34)가 회전시 이중링기어(20)의 외경기어부(22)가 파동 발생부재 (32)에 의해서 순차적으로 원형스플라인(10)의 기어부(12)와 치합되므로 소음과 진동을 최소화 하여 안정된 구동이 가능하다.
도 8은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 고감속출력 방식을 나타낸다.
도 8에서, 상기 출력축(44)상에 출력축기어(44c)가 형성되고, 출력축기어(44c)를 중심으로 일정한 등각위치에서 치합되도록 2~4개소에 출력유성기어(46)가 설치되는 고감속출력축(48)이 원형스플라인(10) 일측에 회동가능하게 구비된다. 이때 고감속출력축(48)은 원형판형태로 형성되어 원형스플라인(10)의 일단에 회동가능하게 설치되고, 일면에 설치되는 출력유성기어(46)가 출력축기어(44c)와 치합되도록 구비된다. 이어서 탄성 이중 링기어(20)에 의해 감속되는 출력축(44)의 구동력이 출력축기어(44c)와 출력유성기어(46)의 기어비에 의해 이중으로 감속되어 고감속 구동이 발생된다.
도 9a 내지 9c는 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 탄성 이중 링기어를 나타낸다.
도 9a에서, 탄성 이중 링기어(20)는 관재 형태의 링 내ㆍ외주면을 절삭가공 및 소성가공, 성형가공 중에 어느 하나의 가공방법으로 내ㆍ외경기어부(24)(22)가 일체로 형성된 상태를 나타낸다.
도 9b에서, 상기 탄성 이중 링기어(20)는 양단에 내ㆍ외경기어부(24)(22)가 주름형상으로 소성가공으로 절곡형성되고, 중앙에 지지링부(26)가 된다. 즉, 관재형태의 판형 링 양단을 지그재그형태로 소성가공하여 내ㆍ외경기어부(24)(22)가 일체로 형성되고, 이때 중앙부에 소성가공이 이루어지지 않은 지지링부(26)는 구동중 내ㆍ외경기어부(24)(22)의 신축변형을 방지하여 동력전달이 정밀하게 이루어진다.
도 9c에서, 상기 탄성 이중링기어(20)는 내주면의 일측 가장자리부에 국부적으로 내경기어부(24)가 형성되어 출력기어부(42)와 치합되고, 외주면의 다른 일측 가장자리부에 외경기어부(22)가 형성되어 롤러형태의 파동 발생부재(32)가 내주면을 국부적으로 가압하여 순차적으로 외경기어부(22)와 원형스플라인(10)의 기어부(12)가 치합된다.
도 11은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 원형스플라인을 나타낸다.
도 11에서, 상기 원형스플라인(10)은 일측으로 개방된 다수의 요홈(14)을 형성하고 요홈(14)상에 일측이 노출되도록 삽입되어 이중 링기어(20)의 외경기어 부(22)와 치합되는 원통형 핀(16)이 구비된다. 요홈(14)은 원형스플라인(10) 내주면에 일정한 등각으로 다수개소에 형성되되, 일측이 개방되도록 형성되고, 원통형 핀(16)은 요홈(14)상에 삽입되어 일측이 노출된 상태로 기어의 역할을 수행하게 된다. 이에 기어부(12)의 이가 국부적으로 손상되더라도 원통형 핀(16)의 교체만으로 유지보수가 간편하고, 또 원형스플라인(10)을 전체적으로 열처리, 표면처리하지 않고 원통형 핀(16)을 고경도 재질로 구비하므로 기어부(12)의 내구성이 향상되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 내부구조를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 도 1의 A-A'선을 절단하여 나타내는 종단면도.
도 3은 도 1의 B-B'선을 절단하여 나타내는 종단면도.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 입력축부를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 입출력부의 중공형태를 나타내는 구성도.
도 6 내지 7은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 롤러형 입력방식을 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 고감속출력축을 나타내는 구성도.
도 9a 내지 9c는 본 발명에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 탄성 이중 링기어를 나타내는 구성도.
도 10은 본 발명에 따른 입력축부 파동 발생부재와 가이드부재의 배열방법과 위치를 나타내는 구성도.
도 11은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 탄성 이중 링기어형 감속기의 원형스플라인을 나타내는 구성도.

Claims (12)

  1. 내주면에 기어부(12)가 형성되는 원형스플라인(10)과,
    상기 원형스플라인(10)의 기어부(12)와 치합되도록 외주면에 외경기어부(22)가 형성되고, 내주면에 내경기어부(24)가 전체 혹은 국부적으로 형성되는 탄성 이중 링기어(20);
    상기 탄성 이중 링기어(20)의 내주면에 국부적으로 면접되는 파동 발생부재(32)가 지지판(33)상에 회동가능하게 구비되면서 입력축(34)이 연결되는 입력축부(30); 및
    상기 탄성 이중 링기어(20)의 내경기어부(24) 다른 일단에 국부적으로 치합되도록 출력기어부(42)가 구비되면서 출력축(44)이 연결되는 출력축부(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원형스플라인(10)의 기어부(12)는 원형스플라인(10) 내주면에 기어를 일체로 형성하거나, 일측으로 개방된 다수의 요홈(14)을 형성하고 요홈(14)상에 일측이 노출되도록 삽입되어 이중 링기어(20)의 외경기어부(22)와 치합되는 원통형 핀(16)이 구비되는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 이중 링기어(20)는 금속 혹은 비금속 재질로 형성되고, 내ㆍ외경기어부(24)(22)가 절삭가공 및 소성가공, 성형가공 중에 어느 하나의 가공방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 이중 링기어(20)는 양단에 내ㆍ외경기어부(24)(22)가 주름형상으로 소성가공으로 절곡형성되고, 중앙에 지지링부(26)가 구비되는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 파동 발생부재(32)는 이중 링기어(20)의 내경기어부(24)와 치합되도록 외주면에 기어가 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지판(33)은 입력 피니언 기어축(34)상에 회동가능하게 설치되고, 파동 발생부재(32)와 치합되도록 입력 피니언 기어축(34) 일단부에 피니언 기어(34a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 파동 발생부재(32)는 롤러로 형성되고, 파동 발생부재(32)와 면접되어 구름운동하는 탄성 이중링기어(20)의 내주면 일측이 민자면으로 형성하는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 파동 발생부재(32)는 롤러로 형성되고, 탄성 이중링기어(20)의 내경기어부(24)상에서 구름운동이 원활하도록 내경기어부(24)와 파동발생부재(32) 사이에 탄성 링(35)이 구비되는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 파동 발생부재(32) 양단에 기어 혹은 롤러형태의 가이드부재(50)가 구비되는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 출력축(44) 중앙에 통공(44a)을 형성하고, 통공(44a)상에 입력피니언 기어축(34)이 회동가능하게 설치되어 동력의 입ㆍ출력이 동일 혹은 상이한 방향으로 전달되는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 입력피니언 기어축(34)은 중심이 중공으로 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기.
  12. 제1항 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력축(44)상에 출력축기어(44c)가 형성되고, 출력축기어(44c)를 중심으로 일정한 등각위치에서 치합되도록 2~4개소에 출력유성기어(46)가 설치되는 고감속출력축(48)이 원형스플라인(10) 일측에 회동가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 탄성 이중 링기어형 감속기.
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