KR20120004404A - 세미-통합된 플렉스핀 어셈블리를 갖는 유성 기어 시스템 - Google Patents

세미-통합된 플렉스핀 어셈블리를 갖는 유성 기어 시스템 Download PDF

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제럴드 폭스
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더 팀켄 컴퍼니
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Abstract

유성 기어 시스템(A)은 선 기어(2), 선 기어(2)의 주위에 위치하는 링 기어(4) 및 선 기어 및 링 기어(2, 4) 사이에 위치하는 플래닛 피니언(6)을 포함한다. 플래닛 피니언(6)은 캐리어(8) 상에서 회전하며, 캐리어(8)의 벽(12)으로부터 양팔보되고 플렉스핀(20)의 원격단에 부착되고 플렉스핀(20) 위에서 뒤로 연장되어 이중 양팔보를 생성하는 슬리브(22)를 포함한다. 베어링(24)은 슬리브(22) 상에서 플래닛 피니언(6)을 지지하므로 플래닛 피니언(6)이 플렉스핀(20) 주위를 회전한다. 이중 양팔보는 플래닛 피니언(6)의 축(Y)이 선 기어 및 링 기어(2, 4)의 공통 축(X)에 평행하게 남아 있도록 플렉스핀(20)이 플렉스되는 것을 가능하게 한다. 각각의 슬리브(22)는 통합된 베어링 레이스(44)와, 별개의 베어링 레이스(60)를 보유하는 베어링 시트(42)를 갖는다. 슬리브(22)는 플렉스핀(20)으로부터 쉽게 분리되고, 별개의 레이스(60)는 슬리브(22)로부터 쉽게 제거되어 베어링(24)을 분해하고 플래닛 피니언(6)을 제거한다.

Description

세미-통합된 플렉스핀 어셈블리를 갖는 유성 기어 시스템{EPICYCLIC GEAR SYSTEM WITH SEMI-INTEGRATED FLEXPIN ASSEMBLIES}
본 출원은 참고로 여기에 통합되고, 2009년 4월 23일에 출원된 미국 가출원 61/171,972로부터 우선권을 얻으며, 이익을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 유성 기어 시스템에 관한 것으로, 특히 플래닛 피니언이 플렉스핀 주위를 회전하는 유성 기어 시스템 및 이러한 시스템용 플렉스핀 어셈블리에 관한 것이다.
일반적인 유성 기어 시스템은 선 기어, 선 기어를 둘러싸는 링 기어, 및 선 기어와 링 기어 사이에 위치하며 그들과 맞물리는 몇 개의, 보통 3개의 플래닛 피니언을 포함하며, 또한, 플래닛 피니언에 연결되어 플래닛 피니언이 그 주위를 회전하는 축을 세우는 캐리어를 갖는다. 이와 같이 구성된 기어 시스템은 시스템을 통해 전달된 토크를 플래닛 피니언의 수와 동일한 수의 부하 경로로 나눈다. 이것은 각 메시(mesh)에서 힘을 감소시키고, 시스템으로 하여금 비교적 컴팩트한 구성으로 많은 전력을 전달할 수 있게 한다. 즉, 높은 전력 밀도를 갖는다.
종종 링 기어는 고정된 채로 있고, 캐리어 및 선 기어가 회전하게 한다. 이러한 배열에서, 전력이 캐리어의 일단에 인가되고, 상이한 속도 및 토크로 선 기어를 통해 전달될 수 있다. 이것은 풍력을 활용하여 전기적인 힘으로 변환하는 윈드 터빈에서 변속기에 대해 적용된다.
많은 유성 기어 시스템은, 벽 사이에 뻗어 있는 핀에서 2 벽 사이를 플래닛 피니언이 회전하고, 각각의 핀이 벽의 양 단에 고정되어 있는 안장형의 캐리어를 사용한다. 토크가 끝 벽 중 하나에서 캐리어에 가해질 때, 캐리어는 트위스트되어 각 핀의 일단을 다른 쪽의 앞으로 진행시킨다. 이것은 선 기어 및 링 기어에 대해 플래닛 피니언을 왜곡시키고, 플래닛 피니언과 선 기어 및 링 기어 사이에서 메시를 방해한다.
플래닛 피니언이 소위 "플렉스핀"에서 지지되고, 그 주위를 회전하는 유성 기어 시스템은 플래닛 피니언 주위에 불균등한 부하 분포와 그 피니언의 왜곡을 또한 완화시킨다. 이에 대해, 일 단에서 플래닛 피니언에 대한 플렉스핀은, 일부인 캐리어의 벽으로부터 양팔보되고 고정된다. 플렉스핀의 다른 단은 거기에 단단하게 끼워맞춰지는 슬리브를 가지며, 슬리브는 플렉스핀의 뒤로 연장되지만 플렉스핀으로부터 방사상으로 떨어져 있다. 슬리브는 플래닛 피니언 중 하나를 지지하는 베어링을 보유하거나 그 일부를 형성한다. 캐리어 벽에서 플렉스핀은 시스템의 중앙의 주축에 대해 한 방향으로 원주방향으로 구부러지고, 그 반대의 끝에서 다른 방향으로 또한 원주방향으로 구부러지므로, 슬리브 축은 메인 축에 평행하게 남아 있다. 즉, 플렉스핀 기술은 이중 양팔보(double cantilever)를 사용하여, 부하 분포를 균등하게 하고, 한편으로 발생할 수 있는 왜곡을 오프셋시킨다.
각각의 플렉스핀, 그 슬리브, 때때로 슬리브를 둘러싸는 플래닛 피니언, 및 슬리브와 플래닛 피니언 사이에 위치하는 베어링은 플렉스핀 어셈블리를 형성한다. 일반적으로 베어링은 이중 로우 윤활 베어링이다. 베어링에 대한 외측 주로는 플래닛 피니언에 통합될 수 있다. 내측 주로는 슬리브에 통합되어 통합된 플렉스핀 어셈블리를 제공할 수 있다. 여기서, 양 슬리브와 별개의 내부 레이스를 포함하는 단면 대신에, 슬리브 만을 갖는 단면이 다소 작다. 그러나, 어셈블리를 가능하게 하기 위해 베어링은 고유의 별개의 리브 링을 가진다. 일단 조립되면, 링은 슬리브에 용접되고, 그 축 위치는 베어링에 대한 세팅을 결정한다. 미국 특허 US 7,056,259와 US 6,994,651을 참조한다. 통합된 플렉스핀은 롤링 소자에 대한 보다 많은 공간을 제공하므로, 더 큰 지름의 롤링 소자가 사용될 수 있으며, 이것은 베어링 용량을 증가시킨다. 또한, 통합된 플렉스핀은, 거기에 통합된 외측 베어링 레이스를 갖는 플래닛 피니언으로 통상적으로 동작한다. 이것은 플래닛 피니언의 티쓰의 루트와 외측 주로(림 두께보다 큰) 사이의 방사상 단면을 증가시킨다. 또한, 통합된 플렉스핀은 더 적은 구성 소자를 가지므로, 설계를 단순화시키고, 제조를 더 용이하게 한다.
롤러 보유와 베어링 조정을 얻기 위해 슬리브 상의 용접된 리브 링과 결합된, 홈을 갖는 핀을 사용함으로써, 그 결과 매우 짧은 플렉스핀 어셈블리가 얻어지며, 몇몇의 경우에 기어 박스 길이의 감소를 가져올 수 있고, 전체 무게와 비용을 감소시킨다. 미국 특허 US 6,994,651 참조.
그러나, 용접된 리브 링을 갖는 완전히 통합된 플렉스핀은 쉽게 제조되지 않는다. 실제로, 플래닛 피니언 또는 베어링의 구성 요소를 대체하기 위해, 어셈블리의 플렉스핀은 캐리어의 나머지 부분과 분리되어야 하며, 통상적으로 캐리어 벽에서 플렉스핀은 죔쇠 끼워맞춤으로 고정된다. 풍력 터빈이 동작하는 엘리베이션(elevation)은 문제를 악화시킨다.
본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면에서,
도 1은 본 발명을 구체화하고, 본 발명에 따라서 구성된 유성 기어 시스템의 부분적으로 파단된 일부의 사시도이다.
도 2는 도 1의 선 2-2를 따라 취한 유성 기어 시스템의 단면도이다.
도 3은 유성 기어 시스템용 플렉스핀 어셈블리의 하나의 전개된 사시도이다.
도 4는 도 3의 플렉스핀 어셈블리의 부분 단면도이다.
도 5는 도 3 및 4의 플렉스핀 어셈블리의 변경예의 부분 단면도이다.
도 6은 대체의 플렉스핀 어셈블리의 부분 단면도이다.
도 7은 또 다른 대체의 플렉스핀 어셈블리의 부분 단면도이다.
도면을 참조하면, 중심 축(X)의 주위에 조직된 유성 기어 시스템(A)(도 1)은 선 기어(2), 링 기어(4), 및 선 기어(2)와 링 기어(4) 사이에 위치하며 그들과 맞물리는 플래닛 피니언(6)을 포함한다. 또한, 기어 시스템(A)은, 플래닛 피니언(6)이 회전하는 오프셋 축(Y)을 만드는 캐리어(8)를 포함하고, 이들 축(Y)은 중심 축(X)에 대해서 평행하게 존재해야 한다. 선 기어(2) 또는 링 기어(4) 또는 캐리어(8) 중 하나는 회전에 대해 고정된 채로 있어서, 다른 2개가 회전하는 동안, 토크는 상기 하나에 가해지고 다른 것으로부터 전달된다. 도시되어 있는 기어 시스템(A)은 속도 증가기(speed increaser)로서 기능하고, 아무튼 토크는 캐리어(8)에 가해지고 선 기어(2)로부터 전달되고, 링 기어(4)는 고정되어 남아 있다. 풍력-구동 로터와 윈드 터빈의 발전기 사이에서 윈드 터빈에 적절히 사용된다. 결국, 캐리어(8)는 토크가 가해지는 벽(12)의 형태의 엔드 부재를 가지고, 선 기어(2)는 거기에 결합된 출력 샤프트(14)를 갖는다.
벽(12)에 추가하여, 캐리어(8)는 끝 벽(12)에서 돌출되고 실제로 외팔보인 플렉스핀(20)을 갖고(도 2 및 3), 각각의 플래닛 피니언(6)에 대해 하나의 플렉스핀(20)을 갖는다. 캐리어 벽(12)으로부터 원격 끝에서 각각의 플렉스핀(20)이, 캐리어 벽(12)을 향해 플렉스핀(20) 위에서 뒤로 연장되는 슬리브(22)(도 2 ~ 4)에 끼워 맞춰지지만, 슬리브(22)가 플렉스핀(20) 주위에 단단하고 확실하게 끼워 맞춰져 있는 플렉스핀(20)의 원격 끝을 제외하고, 플렉스핀(20)으로부터 방사상으로 떨어져 있다. 실제로, 슬리브(22)는 플렉스핀(20)의 원격 끝으로부터 외팔보이며, 소위 이중 외팔보를 생성한다. 슬리브(22)는 베어링(24)을 지지하고(도 2), 결국 베어링(24)은 플래닛 피니언(6) 중 하나를 지지한다. 플렉스핀(20), 이것이 지지하는 슬리브(22), 및 베어링(24) 또는 그 일부 - 피니언(6)으로 하여금 슬리브(22) 위에서 회전하는 것을 가능하게 하며, 플래닛 피니언(6)을 가지거나 가지지 않고, 플렉스핀 어셈블리(26)를 구성한다.
플렉스핀(20)과, 플렉스핀(20) 위로 후방으로 연장되는 슬리브(24)에 의해 형성된 이중 양팔보는, 플래닛 피니언(6)이 그 주위를 회전하는 오프셋 축(Y)이 중심 축(X)에 평행하게 남아있는 것을 가능하게 한다. 결국, 이것은 유성 기어(6)와 선 및 링 기어(2, 4) 사이에서 양호한 메시를 확실하게 한다. 더 구체적으로, 토크가 캐리어 벽(12)에 가해지기 때문에, 각각의 플렉스핀(20)은 몇몇 축(Y)에 의해 규정된 피치 원을 따라서 일반적으로 원주방향으로 벽(12) 근방에서 편향하므로, 플렉스핀(20)의 원격 단부는 벽(12)에 고정된 끝에 따른다. 그러나, 핀(20)은 그 원격 단부에서 반대 방향으로 원주방향으로 구부러지기에 충분한 유연성을 가져서 슬리브(22)가 중심 축(X)에 대해 평행으로 남아 있는 것을 가능하게 한다. 이것을, 각각의 핀이 2개의 벽에서 양 끝에 고정된 2개의 벽을 갖는 안장형 캐리어와 비교한다. 이 유형의 캐리어는 이것을 통해 전달된 토크하에서 변형되고, 핀은 기어 시스템의 중심 축에 대해 왜곡된다.
각각의 플래닛 피니언(6)용 플렉스핀(20)(도 2 및 3)은, 캐리어(8)의 벽(12)에 끼워맞춰지는 베이스(30), 및 슬리브(22)가 플렉스핀(20)에 끼워맞춰지는 헤드(32)를 구비한다. 베이스(30)와 헤드(32) 사이에 플렉스핀(20)은 생크(shank)(34)를 갖는다. 생크(34)의 지름은 헤드(32)의 지름을 초과할 수 있으며, 2개는 숄더(36) 등의 접합부에서 합쳐진다. 슬리브(22)는 위로 연장되지만, 생크(34)로부터 방사상으로 떨어져 있다. 플렉스핀(20)의 유연성을 향상시키기 위해, 그 생크(34)는 숄더(36) 근방에 홈(38)을 가질 수 있다.
플렉스핀(20)은 몇몇 방식 중 하나로 베이스(30)에서 캐리어 벽(12)에 고정된다. 이에 대해서, 베이스(30)는 원통형 외부 면(도 2)을 가질 수 있고, 각각의 플래닛 피니언(6)에 대향하는 벽(12)은 원통형 보어를 가지며, 그 지름은 적어도 처음에, 표면의 지름보다 약간 더 작다. 베이스(30)는 보어(42)로 가압되므로, 원통형 면과 보어의 면 사이에 억지 끼워맞춤(interference fit)이 존재한다. 또는, 베이스(30)는 테이퍼링된 면, 및 그 면 위로, 여기에 참고로 통합된 US 7,056,259에서와 같이 너트에 의해 체결되는 캐리어 벽(12)을 넘어 돌출하는 나사산을 가질 수 있다. 또한, 베이스(30)는, 유사하게 여기에 참고로 통합된 WO 2007/016336에서와 같이 캡 나사로 캐리어 벽(12)에 고정된 플랜지를 가질 수 있다.
슬리브(22)는 플렉스핀(20)의 헤드(32)위에서 연장되고 지지된다. 여기서, 슬리브(22)는 억지 끼워맞춤으로 헤드(32)와 끼워맞춰지고 숄더(36)와 인접하는 실장부(40)가 구비된다. 실장부(40)(도 2 및 3)는 플렉스핀(20)의 축(Y)로부터 외측으로 떨어져 존재하는 원통형 베어링 시트(42)를 갖는다. 슬리브(22)의 나머지는, 생크(34)에 대해 연장되지만 생크(34)로부터 외측으로 떨어져 있는 통합된 내부 레이스(44)의 형태를 취하며, 캐리어 벽(12)의 쇼트를 종료한다. 실장부(40)와, 통합된 레이스(44)는 일반적으로 슬리브(22)의 끝들의 사이의 중간에서 합쳐지고, 이 영역에서 슬리브(22)는 숄더(46)를 갖는다. 실장부(40)의 반대 끝에서, 슬리브(22)는 축(Y)에 직교하는 끝 면(48)을 갖는다.
베어링(24)은(도 2), 바람직하게 플렉스핀(20)과 그 슬리브(22)에서 지지되는 플래닛 피니언(6) 위의 표면이지만, 아무튼 플래닛 피니언(6)에 의해 보유되는 테이퍼링된 외측 주로(50, 52)를 포함한다. 플렉스핀(20)의 축(Y)을 향해 내측으로 존재하는 주로(50, 52)는 서로를 향해 하방으로 테이퍼링되어, 그들이 가장 가까울 때 최소의 지름을 가지도록 한다. 통합된 레이스(44)는, 테이퍼링된 내측 주로(54)와, 주로(54)의 큰쪽 끝에 쓰러스트 리브(thrust rib)(56)를 갖는 베어링(24)의 일부를 형성한다. 슬리브(22)와 일체가 되는 주로(54)는 피니언(6)에서 주로(50)를 향해 외측으로 존재하며 동일한 방향으로 테이퍼링된다. 통합된 내측 레이스(44)를 채우는 것과, 유사하게 베어링(24)의 일부를 형성하는 것은, 억지 끼워맞춤으로 슬리브(22)의 베어링 시트(42)에 끼워맞춰지는 별개의 내측 레이스(60)이다. 이것은 플래닛 피니언(6)에서 다른 외측 주로(52)를 향해 외측으로 존재하며, 주로(52)와 동일한 방향으로 테이퍼링되는 테이퍼링된 주로(62)를 갖는다. 레이스(60)는 주로(62)의 큰 끝에서 쓰러스트 리브(64)를 갖는다. 리브(64)는 플렉스핀(20) 위에서 헤드(32)의 끝 너머로 축방향으로 연장되며, 후면(66)에서 종료한다. 그 반대 끝에서, 레이스(60)는, 슬리브(22) 상의 숄더(46)를 향해 존재하는 정면(68)을 갖는다. 베어링(24)을 채우는 것은, 통합된 레이스(44) 주위로 일렬로 조직화된 테이퍼링된 롤러(70)와 별개의 레이스(60) 주위로 또 다른 열로 조직화된 더 테이퍼링된 롤러(72)이다. 롤러(70)는 외측 주로(50) 및 내측 주로(54)와 접촉한다. 또한, 롤러(70)는 정점에 있고, 이것은 그 테이퍼링된 측면이 놓여지는 원뿔 엔빌로프와, 유사하게, 주로(50, 54)가 존재하는 원뿔 엔빌로프는 모두 축(Y)을 따른 공통점에서 그 정점을 갖는 것을 의미한다. 롤러(72)는 별개 레이스(60)의 외측 주로(52) 및 내측 주로(65)와 접촉하며, 유사하게 정점에 있다.
베어링(24)은 광 프리로드(preload)의 조건에서, 즉, 롤러들(70)과 그들이 접촉하는 주로(50, 54) 사이에 그리고 롤러들(72)과 그들이 접촉하는 주로(52, 62) 사이에 축 방향으로 또는 방사상으로 틈새 없이 동작하도록 처음에 세팅되어야 한다. 베어링에 대한 적절한 세팅을 이루기 위해, 슬리브(22) 상의 숄더(46)와 별개의 레이스(60)의 정면(68) 사이의 베어링이, 내측 주로(54, 62) 사이에 소정의 거리를 두는 스페이서(74)와 끼워맞춰진다.
슬리브(22)와 별개의 레이스(60)는, 핀(20)의 끝 면을 덮고 별개의 레이스(60)의 후면(66)을 지탱하는 엔드 플레이트(78)(도 2)에 의해 플렉스핀(20)의 고정된 축방향 위치에서 캡쳐된다. 플렉스핀(20)의 끝 면과 플레이트(78)의 사이에 약간의 갭이 존재하지만, 플레이트(78)는 플레이트(78)를 통과하고 플렉스핀(20)으로 스레드되는 캡 스크류(80)에 의해 레이스(60)의 후면(66)에 굳게 압박된다. 실제로, 엔드 플레이트(78) 상에서 캡 나사(80)에 의해 주어지는 클램핑 힘이 레이스(60)를 통해 스페이서(74)로 전달되고, 결국 힘이 슬리브(22)로 전달되므로, 유사하게, 힘은 슬리브(22)의 실장부(40)를 플렉스핀(20)의 숄더(36)에 대해서 압박한다.
기어 시스템(A)이 토크를 전달할 때, 대부분의 환경에서, 플래닛 피니언(6)은 선 기어(20)와, 그 티쓰가 맞물린 링 기어(4)의 사이에서 회전한다. 각각의 플렉스핀 어셈블리(26)에 대한 베어링(24)은 그 슬리브(22)와 플렉스핀(20)에 대해서 축방향 및 방사상으로 각각의 플래닛 피니언(6)을 제한하지만, 플렉스핀 어셈블리(26)에 대해서 축(Y) 주위로 최소한의 마찰을 가지고 회전하는 것을 가능하게 한다. 토크는 그 크기가 충분히 크다면, 플렉스핀(20)을 캐리어 벽(12)으로부터 나오는 곳에서 편향시키며, 그 편향은 중심 축(X)에 대해서 원주방향이다. 플렉스핀(20)은 그 홈(38)에서, 또는 실장부(40)의 근방에서 축(X)에 대해서 반대 방향으로 또한 원주방향으로 구부러진다. 따라서, 축(Y)인 슬리브(22)의 축은 중심 축(X)에 대해서 평행하게 남아 있고, 플래닛 피니언(6)의 티쓰와 선 기어(2) 및 링 기어(4)의 티쓰 사이에 양호한 메시가 존재한다.
스페이서(74)로 각각의 플렉스핀 어셈블리(26)의 베어링의 세팅을 제어하는 대신에, 슬리브(22)에 대한 실장부(40)의 끝과 엔드 플레이트(78)의 사이에 존재하는 심(shim)(82)(도 5)으로 제어될 수 있다. 슬리브(22)의 실장부(40)를 플렉스핀(20)의 숄더(36)에 대해서 압박하는데 필요한 힘이 캡 나사(80)에 의해 생기지만, 심(82)은 엔드 플레이트(78)로부터 슬리브(22)의 실장부(40)로 전달한다. 심(82)의 두께는 힘에 영향을 미치지 않지만, 별개의 레이스(60)의 축방향 위치와 베어링(24)의 세팅을 제어한다.
대체의 플렉스핀 어셈블리(86)(도 6)는 어셈블리(26)와 매우 유사하다. 그러나, 플렉스핀(20)은 헤드(32)와 일체로 형성되어 축방향으로 돌출하는 나사산이 있는 연장부(88)를 가진다. 연장부(88)는, 스레드되는 너트(90)를 수용하며, 별개의 레이스(60)의 후면(66)에 대해서 지탱하고, 슬리브(22) 상에 레이스(60)를 고정하고, 플렉스핀(20)에 슬리브(22)를 고정한다.
대체의 플렉스핀 어셈블리(86)는 베어링(24)에 대해서 세팅을 설정하는 스페이서(74)를 갖지만, 세팅은 슬리브(22)에 대한 실장부(40)의 끝 면(48)과 너트(90) 사이에 위치하는 심(82)에 의해 제어될 수 있다
또 다른 대체의 플렉스핀 어셈블리(94)(도 7)는 플렉스핀 어셈블리(26)와 유사하지만, 슬리브(22)의 구성에서 본질적으로 다르다. 그 슬리브(22)는 그 끝 면(48)에서 돌출하는 환형의 리브(96)를 가지며, 플렉스핀(20)의 헤드의 끝에서 바로 밖으로 더 적은 영역이 위치한다. 리브(96)는, 별개의 레이스(60)의 후면(66)에 대해 아래로 돌려진 너트(98)와 맞물리는 외부 나사산을 갖는다. 변형된 슬리브(22)는, 결국 캡 나사(80)에 의해 플렉스핀(20)에 고정되는 엔드 플레이트(100)에 의해 플렉스핀(20)의 헤드(32)에 고정된다. 나사(80)에 의해 플레이트(100)에 주어지는 힘은 슬리브(22)의 끝 면(48)에서 슬리브(22)의 실장부(40)에 전달되고, 플렉스핀(20)의 숄더(36)와 플레이트(100)의 사이에 실장부(40)를 클램프하는 기능을 행한다.
대체의 플렉스핀 어셈블리(94)의 베어링(24)에 대한 세팅은 스페이서(74)에 의해 설정될 수 있고, 아무튼 별개의 레이스(60)는 스페이서(74)와 너트(98) 사이에서 클램프된다. 또는, 스페이서(74)는 제거될 수 있고, 베어링 시트(42)에서 레이스(60)의 위치까지 너트(98)를 진행시켜서 제어되는 세팅은 베어링에 원하는 세팅을 제공한다.
플렉스핀 어셈블리(26, 86, 94) 중 임의의 하나는 캐리어 벽(12)에서 그 핀(20)을 제거하지 않고 서비스를 위해 분해될 수 있다. 또한, 베어링(24)에 대한 세팅은 슬리브(22)의 베어링 시트(22) 상의 별개의 레이스(60)의 위치에 의해 제어되며, 레이스(24)의 축방향 위치를 변경하는 것은 비교적 간단한 과정이다. 확실히, 이것은 양 내측 주로가 슬리브의 표면을 형성하고 슬리브가 별개의 리브 링을 갖는 완전히 통합된 플렉스핀 어셈블리에 필요한 과정보다 덜 복잡하다. 플렉스핀 어셈블리(26, 86, 94)가 쉽게 분해될 수 있고, 그 베어링(24)이 쉽게 조정될 수 있어서, 압박되는 기간 동안 서비스의 일부인 기어 시스템(A)를 취하지 않고 분해 및 베어링 조정을 위해 어셈블리(26, 86, 94)가 잘 조정되게 한다. 실제로, 베어링(24)의 심(84) 또는 스페이서(74)의 크기를 변화시키거나, 한편으로 베어링 시트(42) 상의 별개의 레이스(60)의 위치를 변화시켜서 간단히 조정이 행해질 수 있다.
베어링(24)이 테이퍼링된 롤러 베어링일 필요는 없다. 이것은 슬리브(22)에 통합된 레이스 및 슬리브(22)에 의해 제공되는 베어링 시트(42)에 위치하는 또 다른 별개의 레이스 상에 하나의 주로를 갖는 일부 다른 유형의 베어링의 형태를 취할 수 있다. 베어링(24)은 2개의 로우로 조직된 각도 접촉 볼 베어링, 구형 롤러 베어링, 또는 하나 또는 복수의 로우로 롤러를 갖는 심지어 원통형 롤러 베어링일 수 있다. 외측 주로(50, 52)는 별개의 외측 레이스 상에, 또는 플래닛 피니언(6)에 끼워 맞춰지는 단일 외측 레이스 상에 있을 수 있거나, 베어링(24)은 별개의 레이스 또는 그 유형의 베어링에 대해 적절한 레이스 상에 있을 수 있는 일부 다른 유형을 취한다. 거기 존재하는 엔드 플레이트(78)는 플렉스핀(20)의 헤드(32)로부터 축방향으로 돌출되는 나사산이 있는 스터드 및 스터드에 대해 나사산이 있는 너트로 고정될 수 있다. 캐리어(8)의 엔드 부재는 벽의 형태를 취할 필요는 없지만, 스파이더-형상과 같이 캐리어에 적절한 일부 다른 구성일 수 있다. 또한, 피니언(6) 뿐 아니라 선 기어(2)와 링 기어(4)는 나선형 티쓰를 가질 수 있으며, 아무튼 편향 금지기가 슬리브(22) 상에 또는 슬리브(22)와 핀(20)의 사이에 설치되어 슬리브(22)가 토크가 전달될 때, 나선형 티쓰에 의해 생성된 결합된 상태에서 중심 축(X)에 대해서 방사상으로 편향하는 것을 방지할 수 있으며, 이 모든 것은 참고로 여기에 통합된 WO/2009/152306에 설명되어 있다. 비록 그게 사실이더라도, 슬리브(22)는 핀(20) 상의 헤드(32)로부터 원격에 핀(20)으로부터 본질적으로 여전히 떨어져 있다.

Claims (19)

  1. 유성 기어 시스템용 플렉스핀 어셈블리로서, 상기 플렉스핀 어셈블리는 축을 가지며,
    베이스와, 상기 베이스로부터 떨어진 헤드를 갖는 플렉스핀;
    상기 플렉스핀 주위에 위치하며, 상기 플렉스핀의 헤드에서 상기 플렉스핀에 단단히 부착되지만, 본질적으로 상기 플렉스핀으로부터 방사상으로 간격을 두고 있고, 상기 축으로부터 외측으로 떨어져 존재하는 내측 주로가 설치된 통합 레이스와 상기 통합 레이스에 인접하여 위치하는 베어링을 갖는, 슬리브;
    상기 슬리브의 베어링 시트 위에 있고, 또한 상기 축으로부터 외측으로 떨어져 존재하는 내측 주로를 갖는, 본래 별개의 레이스; 및
    상기 내측 주로들을 따라서 배열되는 롤링 소자를 포함하는, 플렉스핀 어셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬리브는 상기 플렉스핀의 헤드 위에 끼워맞춰지는, 플렉스핀 어셈블리.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 플렉스핀은 그 헤드에 접합부를 갖고,
    상기 슬리브는 헤드 위로 상기 접합부에 끼워맞춰지는 실장부를 갖고,
    상기 실장부를 상기 접합부에 대해 압박(urging)하는 수단을 더 포함하는, 플렉스핀 어셈블리.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 베어링 시트는 상기 실장부 위에 있는, 플렉스핀 어셈블리.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 실장부는 숄더로부터 축방향으로 떨어져 존재하는 끝 면을 갖고, 상기 실장부를 상기 접합부에 대해 압박하는 수단은 상기 실장부의 끝 면과 반대측에 위치하는 플레이트를 포함하는, 플렉스핀 어셈블리.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 슬리브의 실장부에 축 방향 힘을 가하는, 플렉스핀 어셈블리.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 별개의 레이스는 후면을 갖고, 상기 플레이트는 상기 후면을 지탱하는, 플렉스핀 어셈블리.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 별개의 레이스에 축 방향 힘을 가하고, 그 힘은 상기 별개의 레이스를 통해 슬리브로 전달되어, 상기 스리브의 실장부를 상기 플렉스핀 상의 접합부에 대해 압박하는, 플렉스핀 어셈블리.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 슬리브는 그 실장부로부터 축방향으로 돌출하는 나사산이 있는 리브를 가지며, 너트는 리브에 끼워지며, 상기 실장부의 베어링 시트 상에 상기 별개의 레이스를 축방향으로 위치시키는 기능을 하는, 플렉스핀 어셈블리.
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 실장부를 상기 접합부에 대해 압박하는 수단은 상기 플렉스핀의 헤드로부터 축방향으로 돌출하는 나사산이 있는 연장부와, 상기 연장부에 대해서 끼워지고 상기 슬리부의 실장부와 상기 별개의 레이스의 반대측에 위치하는 너트를 포함하는, 플렉스핀 어셈블리.
  11. 청구항 3에 있어서,
    상기 슬리브의 주위에 위치하는 플래닛 피니언을 더 포함하고, 상기 내측 주로의 반대측에 존재하며 상기 롤링 소자와 접촉하는 외측 주로를 보유하는, 플렉스핀 어셈블리.
  12. 선 기어;
    상기 선 기어를 둘러싸는 링 기어;
    엔드 부재와, 청구항 11에 기재된 플렉스핀 어셈블리를 포함하는 캐리어를 포함하되,
    상기 플렉스핀 어셈블리의 플래닛 피니언은 상기 선 기어 및 상기 링 기어 사이에 위치하며 이들과 맞물리고, 상기 플렉스핀 어셈블리의 플렉스핀은 상기 엔드 부재에 끼워맞춰지는, 유성 기어 시스템.
  13. 유성 기어 시스템용 플렉스핀 어셈블리로서, 상기 플렉스핀 어셈블리는 축을 가지며,
    베이스, 헤드, 및 상기 베이스와 상기 헤드 사이에 생크(shank)를 갖는 플렉스핀;
    상기 플렉스핀 주위에 위치하며, 상기 플렉스핀의 헤드에 단단히 부착되지만 상기 플렉스핀으로부터 제거가능한 실장부를 갖는 슬리브로서, 상기 실장부 위에서 베어링 시트를 갖고, 상기 생크 주위에서 제1 내측 주로를 갖고, 상기 베어링 시트와 상기 제1 내측 주로는 상기 축으로부터 떨어져 존재하는, 슬리브; 및
    상기 슬리브의 베어링 시트 위에 존재하며, 상기 축으로부터 외측으로 존재하는 제2 내측 주로를 갖는 내측 베어링 레이스를 포함하는, 플렉스핀 어셈블리.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 플렉스핀은 상기 헤드의 끝에 숄더를 갖고, 상기 슬리브의 실장부는 상기 숄더에 대해 대향하는, 플렉스핀 어셈블리.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 슬리브의 실장부를 상기 플렉스핀 상의 숄더에 대해서 압박하는 수단을 더 포함하는, 플렉스핀 어셈블리.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 및 제2 주로는 상기 축에 대해서 반대 방향으로 기울어져 있는, 플렉스핀 어셈블리.
  17. 청구항 13에 있어서,
    플래닛 피니언;
    상기 플래닛 피니언에 의해 보유되고, 상기 제1 및 제2 내측 주로를 향해 각각 존재하는 제1 및 제2 외측 주로;
    상기 제1 주로들 사이에 일렬로 배열된 제1 롤링 소자; 및
    상기 제2 주로들 사이에 일렬로 배열된 제2 롤링 소자를 더 포함하는, 플렉스핀 어셈블리.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 주로들은 상기 축에 대해서 한 방향으로 기울어져 있고, 상기 제2 주로는 상기 축에 대해서 반대 방향으로 기울어져 있고, 이로써 상기 롤링 소자는 상기 플렉스핀 주위에 방사상으로 및 축방향으로 상기 플래닛 피니언을 국한시키는, 플렉스핀 어셈블리.
  19. 선 기어;
    상기 선 기어의 주위에 위치하는 링 기어; 및
    엔드 부재와, 청구항 18에 따라 구성된 플렉스핀 어셈블리를 포함하고, 상기 플렉스핀 어셈블리의 플래닛 피니언은 상기 선 기어 및 상기 링 기어 사이에 위치하여 맞물리고, 그 베이스에서의 상기 플렉스핀 어셈블리의 플렉스핀은 상기 엔드 부재에 고정되는, 유성 기어 시스템.
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