KR20130043564A

KR20130043564A - 로백래쉬 기어기구 및 장치

Info

Publication number: KR20130043564A
Application number: KR1020120080568A
Authority: KR
Inventors: 사토시 시이노
Original assignee: 츠바키 에머슨 컴퍼니
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2013-04-30
Also published as: JP2013087909A; TWI542801B; CN103062368A; JP5403704B2; TW201317486A; KR101924791B1; CN103062368B

Abstract

(과제) 모터의 정역회전이 반복되는 경우에도 대응할 수 있고, 조립이 간단하여 토션토크의 조절을 간편하게 할 수 있는 로백래쉬 기어기구 및 장치를 제공하는 것.
(해결수단) 로백래쉬 기어기구(10)는, 반구형의 구멍(17)의 최심부와 홈(18a)의 최심부의 위치가 원주방향으로 어긋나 있는 상태에서, 볼(24)이 홈(18a)의 일방의 경사면에 접촉한 상태에서 조립되어 있기 때문에, 드리븐 플레이트(18)가 접시 스프링(16)에 의하여 축방향으로 가압되면, 메인기어(15)와 서브기어(25)에 대하여 토션토크를 부여할 수 있어 백래시를 작게 할 수 있다. 구조가 단순하고 조립이 간단해서, 너트(14)의 체결상태에 의하여 부착각도를 조정하는 것 만으로, 메인기어(15)와 서브기어(25)에 부여하는 토션토크의 크기를 간편하게 조절할 수 있다.

Description

로백래쉬 기어기구 및 장치{LOW BACKLASH GEAR MECHANISM AMD APPARATUS}

본 발명은, 기어의 정지시에 기어와 기어의 치면(齒面, tooth surface)간의 백래시(backlash)를 자동으로 감소시키는 로백래쉬 기어기구(low backlash gear 機構) 및 장치에 관한 것이다.

한 쌍의 기어가 원활하게 작동하기 위해서는 치면간의 백래시가 필요하지만, 높은 정밀도가 요구되는 장치에 있어서는 백래시가 작은 장치가 요구된다. 예를 들면 반복적인 위치결정 정밀도가 요구되는 반송장치에 사용되는 감속장치에 있어서는 그 경향이 현저하여, 백래시가 크면 출력축이 정지했을 때에 반송물의 관성력의 반력 등의 원인에 의하여 출력축이 그때까지 회전하고 있었던 방향과 역의 토크가 발생한 경우에 정지위치가 약간 틀려지기 때문에, 워크를 정위치에 정확하고 또한 확실하게 정지시킬 수 없게 된다고 하는 문제가 발생한다. 이 때문에 정지시에 백래시를 자동으로 제거하는 것이 요구되고 있다. 또한 모터의 정회전 및 역회전 구동이 반복될 경우에, 모터의 정회전, 역회전에 대응할 수 있는 로백래쉬 기어기구, 장치가 요구된다.

지금까지 로백래쉬 기어기구, 장치는 많이 개발되어 있고, 그 예로서 이하에 열거하는 것 같은 것이 있다.

특허문헌1 일본국 공개특허 특개2001-74126호 공보 특허문헌2 일본국 공개특허 특개2007-198600호 공보 특허문헌3 일본국 공개특허 특개평8-74972호 공보 특허문헌1에는, 동축상에 2개의 기어를 구비하고, 일방의 기어를 타방의 기어에 대하여 회전방향으로 가압하는 토션코일 스프링(torsion coil spring)이 조정부재 및 멈춤나사에 의하여 부착되어 있는 로백래쉬 기어기구가 개시되어 있다. 이 구성에 의하면, 조정부재를 돌려 코일스프링에 토션 모멘트(torsion moment)를 가한 상태에서 멈춤나사에 의하여 고정하면, 토션코일 스프링의 반력의 강약을 간단하게 조정할 수 있다고 하고 있다. 특허문헌2에는, 동축상에 2개의 기어를 구비하고, 일방의 기어에 장공(長孔)이 형성되고, 그 구멍에 수용되도록 쇠구슬(鋼球), 탄성체 및 조절수단을 구비하는 가압기구가 설치되고, 타방의 기어에 설치되는 가이드부가 가압기구에 삽입되고, 그 가이드부에 형성되는 홈이 가압기구의 쇠구슬과 접촉하고 있고, 기어의 회전시 가이드부로부터 쇠구슬을 통하여 탄성체에 회전방향의 모멘트가 가해져서 탄성체가 압축되고, 기어의 정지시에 탄성체의 반력이 가이드부에 가해지고, 가이드부가 설치되어 있는 기어를 회전시킴으로써 백래시를 감소시키는 로백래쉬 기어기구가 개시되어 있다. 또, 가압기구에 설치되는 조절수단에 의하여 탄성체에 가해지는 압력을 미리 조절할 수 있다고 하고 있다. 특허문헌3에는, 구동기어와, 각각의 축에 설치되는 구동기어에 맞물리는 2개의 중립기어, 각각의 중립기어와 동축상에 설치되는 피동기어 및 피동기어와 맞물리는 출력기어가 구비되고, 이들의 기어를 연결하는 중립기어 및 피동기어가 설치되는 축의 한 쪽에 토크렌치(torque wrench) 등에 의하여 원하는 토션토크(torsion torque)를 부여하고, 그 상태에서 쐐기형상 협지부재에 의하여 고착(固着)시키고, 출력기어에 결합하는 기어에 위상차를 발생시키는 로백래쉬 기어장치가 개시되어 있다. 이 장치에 의하면, 일방의 축에 부여되는 토션토크에 의하여 2개의 피동기어에 위상차가 발생하여, 서로 이반하는 방향으로 압력이 작용하게 되어, 백래시를 감소시킬 수 있다고 하고 있다.

특허문헌1과 같은 로백래쉬 기어기구의 경우에, 토션코일 스프링의 특성상 코일을 감는 방향으로 기어가 회전하는 것이 바람직하기 때문에, 정회전과 역회전을 반복하는 경우에는 적합하지 않다. 또한 토션코일 스프링의 토션 모멘트를 조정부재에 의하여 조절한 후에, 멈춤나사에 의하여 고정한다고 하는 구성이기 때문에 조립이 곤란하다.

특허문헌2와 같은 로백래쉬 기어기구에서는, 조절수단에 의하여 탄성체에 가해지는 압력을 조절하는 경우에, 조절할 때마다 가압기구를 기어로부터 떼어내고, 조절한 후에 다시 조립해 하여야만 하기 때문에 불편하다. 또한 기어의 사이즈가 작아질 수록 그 기어보다도 현저하게 작은 가압기구를 취급하게 되는 것이기 때문에 취급이 점점 더 어렵게 된다.

특허문헌3과 같은 로백래쉬 기어장치에서는, 한 쪽의 축에 토크렌치 등에 의하여 토션토크를 부여한 상태에서 쐐기형상 협지부재에 의하여 고착하여야만 하기 때문에 조립이 곤란하다. 또한 이 구성에 의하면 토션토크의 조절이 어렵다고 하는 문제가 있다.

따라서 본 발명은, 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여, 모터의 정역회전이 반복되는 경우에도 대응할 수 있고, 조립이 간단하고 토션토크의 조절을 간편하게 할 수 있는 로백래쉬 기어기구 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은, 축과 연결되는 메인기어 및 동축상에 회전 가능하게 설치되고 적어도 1개의 반구형의 구멍이 형성되어 있는 서브기어, 상기 반구형의 구멍에 결합하는 볼, 상기 볼이 결합 가능한 크기이고 원주방향의 단면이 V자형인 홈이 형성되고, 상기 축과 연결되고 축방향으로 이동 가능한 드리븐 플레이트, 상기 축에 나사식으로 체결되는 너트 및 상기 너트와 상기 드리븐 플레이트 사이에 설치되는 탄성체를 구비하고, 상기 축의 일단으로부터 순차적으로 너트, 탄성체, 드리븐 플레이트, 볼, 서브기어, 메인기어가 배치되고, 상기 드리븐 플레이트가, 볼이 결합하고 있는 서브기어의 반구형의 구멍의 최심부와 홈의 최심부가 회전방향으로 어긋나 있고, 볼이 홈의 일방의 경사면에 접촉하고 있는 상태에서, 탄성체에 의하여 가압되는 것을 특징으로 하는 로백래쉬 기어기구에 의하여 상기 과제를 해결하였다.

또한 청구항2와 같이, 서브기어에 나사로 장착되고, 적어도 1개의 볼이 결합하는 반구형의 구멍 및 상기 나사를 삽입하기 위한 정면으로부터 보아서 타원형의 장공을 구비하는 드리븐 플랜지를 구비하는 것이 바람직하다.

또한 청구항3과 같이, 입력축 또는 출력축에 설치되는 입력기어 또는 출력기어 및 입력기어 또는 출력기어에 교합하고 출력축 또는 입력축에 설치되는 2장의 기어를 구비하는 출력기어 또는 입력기어를 구비하고, 상기 출력기어 또는 입력기어의 한 쪽의 기어를 메인기어로 하고 타방의 기어를 서브기어로 하고, 출력기어 또는 입력기어에 청구항1 또는 2의 로백래쉬 기어기구가 조립되어 있는 로백래쉬 기어장치로 하는 것이 바람직하다.

또한 청구항4와 같이, 입력축에 설치되는 입력기어, 출력축에 설치되는 출력기어, 상기 입력기어와 출력기어 사이에 설치되고 상기 입력기어와 교합하는 중간출력기어 및 상기 출력기어와 교합하는 중간입력기어를 구비하는 제1중간기어 및 제2중간기어를 갖추고, 제1중간기어 또는 제2중간기어의 중간입력기어를 메인기어 또는 서브기어로 하고 중간출력기어를 서브기어 또는 메인기어로 하고, 제1중간기어 또는 제2중간기어에 청구항1 또는 2의 로백래쉬 기어기구가 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 로백래쉬 기어장치로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 드리븐 플레이트가, 볼이 결합하고 있는 서브기어의 반구형의 구멍의 최심부와 원주방향의 단면이 V자형인 홈의 최심부가 회전방향으로 어긋나 있고, 볼이 그 홈의 일방의 경사면에 접촉하고 있는 상태에서, 탄성체에 의하여 가압되어 있다고 하는 구성이기 때문에, 탄성체의 반력에 의하여 드리븐 플레이트가 밀림으로써 볼이 홈에 결합하려고 하는 방향으로 이동하고, 반구형의 구멍의 최심부와 홈의 최심부의 위치의 어긋남을 제거하려고 한다. 이 때문에 드리븐 플레이트와 서브기어에는 상대회전방향의 토크, 즉 토션토크가 발생하게 된다. 이 드리븐 플레이트는 축과 연결되어 있기 때문에, 드리븐 플레이트에 가해지는 토션토크는 축을 통하여 축과 연결되어 있는 메인기어에 통하게 되고, 결과적으로 메인기어와 서브기어에 토션토크가 부여되고, 메인기어와 서브기어는 상대방향으로 회전하려고 한다. 이렇게 하여, 메인기어 및 서브기어를 다른 기어와 교합시켰을 경우에, 다른 기어의 양측의 치면에 메인기어 또는 서브기어 중의 어느 하나가 접촉하는 것이기 때문에, 백래시를 적게 할 수 있다.

또한 출력축의 일단으로부터 순차적으로 너트, 탄성체, 드리븐 플레이트, 볼, 서브기어, 메인기어가 배치되고, 드리븐 플레이트가, 볼이 결합하고 있는 서브기어의 반구형의 구멍의 최심부와 단면이 V자형인 홈의 최심부를 회전방향으로 어긋나게 하여 놓고, 볼이 홈의 일방의 경사면에 접촉하고 있는 상태에서, 탄성체에 의하여 가압되도록 부착되어 있다고 하는 단순한 구조이기 때문에 간편하게 조립할 수 있다.

또한 출력축에 나사식으로 체결되는 너트의 비틀어 넣기 각도에 의하여 탄성체의 반력, 즉 드리븐 플레이트를 가압하는 힘을 조절할 수 있기 때문에 토션토크의 크기의 조절을 용이하게 할 수 있다.

또한 청구항2와 같이, 서브기어에 나사로 장착되고, 볼이 결합하는 반구형의 구멍 및 나사를 삽입하기 위한 정면으로부터 보아서 타원형의 장공을 구비하는 드리븐 플랜지를 구비하는 구성으로 하면, 장공의 범위내에서 나사의 장착위치를 변경하고, 드리븐 플랜지의 서브기어에 대한 부착각도를 조정할 수 있기 때문에, 결과적으로 반구형의 구멍의 원주방향의 위치를 조정할 수 있어, 반구형의 구멍의 최심부와 단면이 V자형인 홈의 최심부의 어긋난 상태를 간편하게 조정할 수 있다.

그리고 청구항3과 같이, 입력축에 설치되는 입력기어 및 입력기어에 교합하는 출력축에 설치되는 2장의 기어를 구비하는 출력기어를 구비하는 로백래쉬 기어장치에 있어서, 출력기어의 한 쪽의 기어를 메인기어로 하고 타방의 기어를 서브기어로 하고, 출력기어에 청구항1 또는 2의 로백래쉬 기어기구를 조립하는 것이 바람직하고, 이 경우에, 입력기어가 회전했을 때의 토크는, 우회전시 또는 좌회전시의 어 느쪽의 경우에도, 메인기어 또는 서브기어에 부여되고 있는 토션토크와 역방향으로 작용한다. 구체적으로는, 입력기어로부터 메인기어에 토크가 부여되는 경우에는, 메인기어는 출력축과 연결되어 있기 때문에 입력기어로부터의 토크가 출력축에 즉시 전달되게 된다. 이때에, 입력기어 및 출력기어는 조립시의 상태 그대로, 즉 백래시가 작은 상태 그대로 회전하고, 그 회전이 정지했을 때에도 백래시가 작은 상태 그대로이다. 한편 입력기어로부터 서브기어에 토크가 부여되는 경우에는, 서브기어는 출력축상에 회전 가능하게 설치되어 있기 때문에, 입력기어로부터의 토크는 출력축에 즉시 전달되는 일은 없다. 따라서 입력축으로부터의 토크가 서브기어에 부여되고 있는 토션토크의 크기를 넘었을 때에, 서브기어에는 토션토크와 역방향의 힘이 작용하게 되어, 볼이 홈으로부터 빠져나가려고 하는 방향, 바꾸어 말하면, 반구형의 구멍의 최심부와 단면이 V자형인 홈의 최심부가 더 어긋나는 방향의 힘이 가해지게 된다. 따라서 볼이 단면이 V자형인 홈을 빠져 나가려고 이동하는 분만큼 드리븐 플레이트에는 축방향으로의 힘이 가해진다. 그리고 이 드리븐 플레이트는 축방향으로 이동 가능하기 때문에, 드리븐 플레이트는 축방향으로 이동하고, 이동한 분만큼 드리븐 플레이트에 접촉하고 있는 탄성체를 압축한다. 입력기어가 정지했을 때에는, 그 탄성체의 반력에 의하여 드리븐 플레이트가 축방향으로 되돌려지기 때문에, 볼이 단면이 V자형인 홈에서 빠지려고 하는 방향, 즉 반구형의 구멍의 최심부와 단면이 V자형인 홈의 최심부의 위치의 어긋남을 제거하는 방향으로 이동하여 메인기어 및 서브기어에 토션토크를 발생시키기 때문에, 조립시의 상태, 즉 백래시가 작은 상태로 자동으로 되돌아가게 된다. 여기에서 출력축과 연결되는 메인기어가 백래시를 작게 하는 방향으로 회전할 때에, 출력축은 회전하게 된다. 이 때문에 모터의 정지후에 백래시를 적게 하는 과정에서 출력축이 약간 회전하는 경우가 있다. 또한, 메인기어가 아니라, 서브기어가 백래시를 작게 하는 방향으로 회전하였을 경우는, 서브기어는 출력축상에 회전 가능하게 설치되어 있기 때문에, 출력축은 회전하지 않는다. 또, 입력축이 모터와 직접 연결되어 있는 경우에, 모터의 정지시에는, 서보록(servo lock)에 의하여 입력축은 회전하지 않도록 고정되기 때문에, 모터의 정지시에 메인기어 또는 서브기어가 토션토크에 의하여 백래시를 작게 하는 방향으로 회전한다고 하더라도 입력기어를 통하여 입력축이 회전하는 경우는 없다.

또한 청구항3의 또 하나의 태양인, 출력축에 설치되는 출력기어 및 출력기어에 교합하는 입력축에 설치되는 2장의 기어를 구비하는 입력기어를 구비하는 로백래쉬 기어장치에 있어서, 입력기어의 한 쪽의 기어를 메인기어로 하고 타방의 기어를 서브기어로 하고, 입력기어에 청구항1 또는 2의 로백래쉬 기어기구를 조립하는 구성으로 하더라도 좋다. 이 경우의 기본적인 작동원리는, 출력축상의 출력기어에 로백래쉬 기어기구를 조립했을 경우와 마찬가지이다. 또한, 입력축이 모터와 직접 연결되어 있는 경우에는, 모터의 정지시에 모터의 서보록에 의하여 입력축이 회전하지 않도록 고정되기 때문에 백래시를 적게 하는 과정에서, 입력축과 연결되는 메인기어가 백래시를 작게 하는 방향으로 회전할 수 없을 경우가 있다. 이 때에는, 토션토크에 의하여 서브기어가 회전하고, 출력기어의 치면이 메인기어에 접촉할 때까지 출력기어를 회전시켜서 백래시를 감소시킨다. 따라서 출력축이 약간 회전하는 경우가 있다.

또한 청구항4와 같이, 입력축에 설치되는 입력기어, 출력축에 설치되는 출력기어, 상기 입력기어와 출력기어 사이에 설치되고 상기 입력기어와 교합하는 중간출력기어 및 상기 출력기어와 교합하는 중간입력기어를 구비하는 제1중간기어 및 제2중간기어를 갖추고, 제1중간기어 또는 제2중간기어의 중간입력기어를 메인기어 또는 서브기어로 하고 중간출력기어를 서브기어 또는 메인기어로 하고, 제1중간기어 또는 제2중간기어에 청구항1 또는 2의 로백래쉬 기어기구가 조립되어 있다고 하는 구성에 의하면, 2단의 기어에도 본 발명의 로백래쉬 기어기구를 적용할 수 있다.

또한 백래시를 작게 할 때에 메인기어 또는 서브기어의 어느 쪽이 회전할지에 의하여 모터의 정지후에 출력축이 약간 회전하는 경우가 있는 것은 청구항3의 경우와 마찬가지다.

도1은 본 발명의 제1실시예의 로백래쉬 기어기구의 정면도.
도2는 도1의 요부의 원주방향 단면도.
도3은, 본 발명의 제2실시형태를 1단의 기어에 조립했을 경우의 정지(조립)시의 정면도.
도4는 도3의 정지(조립)시의 요부 확대 횡단면도.
도5는 도3의 회전시의 요부 확대 횡단면도.
도6은 본 발명의 제3실시형태를 2단의 기어에 조립했을 경우의 정지(조립)시의 정면도.
도7은 도6의 일정 방향회전시의 정면도.
도8은, (a)는 본 발명을 이용한 감속장치의 정면도, (b)는 (a)의 요부 측면 단면도.
도9는 도8의 9-9선 횡단면도.

이하, 본 발명의 실시형태를 도1～9를 참조하여 설명한다. 다단, 본 발명은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 있어서 편의상 백래시를 과장하여 나타내고 있다.

도1의 로백래쉬 기어기구(10)는, 축(12)과 연결되는 메인기어(15) 및 축(12)상에 회전 가능하게 설치되고 1개의 반구형(半球型)의 구멍(17)이 형성되어 있는 서브기어(25), 반구형의 구멍(17)에 결합하는 볼(24), 볼(24)이 결합 가능한 크기이고 원주방향의 단면이 V자형인 홈(18a)이 형성되고, 축(12)과 연결되어 축방향으로 이동 가능한 드리븐 플레이트(18), 축(12)에 나사식으로 체결되는 너트(14) 및 너트(14)와 드리븐 플레이트(18) 사이에 설치되는 탄성체인 접시 스프링(16)을 갖추고 있다. 또, 반구형의 구멍(17)은 볼(24)을 지지할 수 있으면, 오목홈 형상 등의 반구형 이외의 형상이더라도 좋다. 또한 홈(18a)은 원주방향의 단면이 V자형이면 좋고, 볼(24) 대신에 굴림대를 사용할 수도 있다.

도2에 나타나 있는 바와 같이 축(12)과 드리븐 플레이트(18)는 키부(18b)에 의하여 키체결 됨으로써 연결되어 있다. 이 때문에 축(12)과 연결되는 메인기어(15)와 드리븐 플레이트(18)는 동일방향으로 회전하게 된다. 또한 반구형의 구멍(17)의 최심부와 홈(18a)의 최심부의 위치가 원주방향으로 어긋나 있기 때문에, 볼(24)은 홈(18a)의 일방의 경사면에 접촉한 상태에서 조립할 수 있게 된다. 이때에, 드리븐 플레이트(18)가 접시 스프링(16)에 의하여 축방향으로 가압되면, 볼(24)은 홈(18a)에 결합려고 하는 방향으로 이동하기 때문에, 드리븐 플레이트(18)는 좌회전방향으로, 서브기어(25)는 우회전방향으로 회전하려고 한다. 그 결과, 드리븐 플레이트(18)의 좌회전방향의 토크는 축(12)을 통하여 메인기어(15)에 전달되기 때문에, 메인기어(15)와 서브기어(25)에 대하여 상대방향의 토크, 즉 토션토크를 부여할 수 있다. 토션토크가 발생하는 반구형의 구멍(17)의 최심부와 홈(18a)의 최심부의 위치관계에서, 도1에 나타나 있는 바와 같이 메인기어(15) 및 서브기어(25)를 다른 기어(55)와 교합시킴으로써, 다른 기어(55)의 치면(56, 57)으로 메인기어(15), 서브기어(25)의 어느 일방이 밀리게 되어 백래시를 작게 할 수 있다. 또한 메인기어(15) 또는 서브기어(25)가 다른 기어(55)의 치면(56) 또는 치면(57)과 접함으로써 메인기어(15), 즉 드리븐 플레이트(18) 및 서브기어(25)의 위치는 고정되고, 볼(24)은 그 이상 홈(18a)에 결합하려고 하는 방향으로 이동할 수 없게 되기 때문에, 도2에 나타나 있는 바와 같은 상태로 안정된다. 또한, 도2에 있어서, 반구형의 구멍(17)의 최심부와 홈(18a)의 최심부의 위치의 어긋남이 적고, 볼(24)이 홈(18a)의 양방의 경사면에 접촉하고 있는 경우에는, 접시 스프링(16)에 의하여 드리븐 플레이트(18)를 가압하여도 토션토크가 발생하지 않기 때문에, 조립(정지)시는 도2에 나타나 있는 바와 같은 상태로 하는 것이 필요하다. 또한 도2에서는, 반구형의 구멍(17)의 최심부를 좌측, 홈(18a)의 최심부를 우측에 위치시키고 있지만, 이것을 반대로 하였을 경우에 역방향의 토션토크가 부여되는 것은 말할 필요도 없다. 또한 너트(14)를 축(12)에 나사로 체결하는 상태에 의하여 너트(14)의 체결각도를 변경함으로써 접시 스프링(16)이 드리븐 플레이트(18)를 가압하는 힘을 조절하는 것이 가능하기 때문에 토션토크의 크기를 간편하게 조절할 수 있다. 따라서 로백래쉬 기어기구(10)의 사용용도나 환경에 따른 토션토크를 용이하게 실현할 수 있다. 또, 반구형의 구멍(17) 및 홈(18a)을 형성하는 위치와 축(12)의 거리가 가까울 수록 모멘트가 작아지고, 멀수록 모멘트가 커지게 된다고 하는 것은 역학의 법칙으로부터 자명하다.

다음에 도3은, 로백래쉬 기어기구(10a)를 사용한 1단의 로백래쉬 기어장치(100)의 정지(조립)시의 정면도이다. 로백래쉬 기어장치(100)는, 도면에 나타나 있지 않은 모터와 연결되는 입력축(52a)에 설치되어 있는 입력기어(55a)와 출력축(12a)에 설치되어 있는 로백래쉬 기어기구(10a)의 메인기어(15a) 및 서브기어(25a)가 교합하고 있다. 또한, 입력축(52a)과 출력축(12a)을 반대로 한 구성, 즉 입력축(52a)상에 로백래쉬 기어기구(10a)를 설치할 수도 있지만, 구성은 기본적으로 동일하기 때문에 그 설명은 생략한다.

서브기어(25a)에는, 볼(24)이 결합하는 반구형의 구멍(28a) 및 나사(26)를 삽입하기 위한 정면으로부터 보아서 타원형의 장공(28b)을 구비하는 드리븐 플랜지(28)가 갖추어져 있다. 이와 같이 드리븐 플랜지(28)를 삽입시킴으로써 장공(28b)의 범위내에서 서브기어(25a)에 대한 나사(26)의 장착위치를 변경하고, 서브기어(25a)에 대한 드리븐 플랜지(28)의 부착각도를 조정함으로써 반구형의 구멍(28a)의 위치를 비키어 놓을 수 있다. 한편 도4에 나타나 있는 바와 같이 드리븐 플레이트(18)는, 드리븐 플랜지(28)가 나사(26)에 의하여 서브기어(25a)에 장착된 후에, 키부(18b)에 의하여 출력축(12a)과 키체결 된다. 이 때문에 드리븐 플레이트(18)에 형성되어 있는 홈(18a)의 위치는 고정적이다. 따라서 드리븐 플랜지(28)의 부착위치를 조정하고 반구형의 구멍(28a)의 위치를 조정함으로써, 반구형의 구멍(28a)의 최심부와 단면이 V자형인 홈(18a)의 최심부의 위치의 어긋남 상태를 간편하게 조정할 수 있다. 또한 로백래쉬 기어기구(10a)는, 복수의 코일스프링(16a)을 너트(14a)에 의하여 가압함으로써 드리븐 플레이트(18)를 가압하고 있다. 이와 같이 탄성체로서는 접시 스프링, 코일스프링과 같은 스프링류를 적용할 수 있고, 또한 경우에 따라서는 고무 등의 탄성체도 적용 가능하다.

도4, 5는, 로백래쉬 기어장치(100)의 정지(조립)시 및 회전시의 로백래쉬 기어기구(10a)의 요부를 확대한 단면도이다. 여기에서 설명의 편의상 해칭은 도시하지 않고 있다. 로백래쉬 기어장치(100)의 정지(조립)시는, 도4에 나타나 있는 바와 같이 너트(14a)가 출력축(12a)에 나사식으로 체결되어 코일스프링(16a)을 누르기 때문에, 코일스프링(16a)에 의하여 드리븐 플레이트(18)가 가압되게 된다. 따라서 반구형의 구멍(28a)에 결합하고 있는 볼(24)은, 홈(18a)에 결합하려고 하는 방향으로 이동하려고 하기 때문에, 드리븐 플레이트(18)로부터 키부(18b)에 의하여 키 체결되는 출력축(12a)을 통하여 메인기어(15a)에는 화살표(A)로 나타내는 좌회전방향의 토크가, 또한 서브기어(25a)에는 화살표(B)가 나타내는 우회전방향의 토크가 발생한다. 그리고 도3에 나타나 있는 바와 같이, 메인기어(15a)가 입력기어(55a)의 치면(56a)과, 서브기어(25a)가 입력기어(55a)의 치면(57a)과 각각 접촉함으로써 도4의 볼(24)은 홈(18a)에 결합하려고 하는 방향으로 그 이상 이동할 수는 없게 되기 대문에, 로백래쉬 기어장치(100)의 정지(조립)시는, 도4에 나타나 있는 바와 같이 반구형의 구멍(28a)의 최심부와 홈(18a)의 최심부의 위치가 원주방향에서 어긋나 있는 상태가 된다. 즉 토션토크에 의하여 메인기어(15a)가 입력기어(55a)의 치면(56a)으로, 서브기어(25a)가 입력기어(55a)의 치면(57a)으로 각각 눌려져 있는 상태이기 때문에 백래시가 작아진다. 또, 반구형의 구멍(28a)의 최심부와 홈(18a)의 최심부의 위치의 어긋남이 적고, 볼(24)이 홈(18a)의 양방의 경사면에 접촉하고 있는 경우에는, 코일스프링(16a)에 의하여 드리븐 플레이트(18)를 가압하여도 토션토크가 발생하지 않기 때문에, 정지(조립)시는 도4에 나타내는 상태가 아니면 로백래시 기능은 얻어지지 않는다.

도3에 나타내는 로백래쉬 기어장치(100)의 입력기어(55a)가 좌우 어느 쪽의 방향으로 회전하여도, 메인기어(15a) 또는 서브기어(25a)에 부여되고 있는 토션토크와 반대방향의 토크가 작용하게 된다. 구체적으로는, 입력기어(55a)가 좌회전하여 메인기어(15a)에 토크를 주는 경우에는, 메인기어(15a)는 출력축(12a)과 연결되어 있기 때문에 입력기어(55a)로부터의 토크가 출력축(12a)에 즉시 전달된다. 이때에, 입력기어(55a) 및 출력기어(10a)는, 도4에 나타나 있는 바와 같이 조립시의 상태 그대로 즉 백래시가 작은 상태 그대로 회전하고, 그 회전이 정지했을 때에도 백래시가 작은 상태 그대로이다. 한편 입력기어(55a)가 우회전하여 서브기어(25a)에 토크를 부여하는 경우에는, 서브기어(25a)는 출력축(12a)상에 회전 가능하게 설치되어 있기 때문에, 입력기어(55a)로부터의 토크는 출력축(12a)에 즉시 전달되는 경우는 없고, 입력축(52a)으로부터의 토크가 서브기어(25a)에 부여되고 있는 토션토크의 크기를 넘었을 때에, 서브기어(25a)는 토션토크와 역방향으로 회전을 시작한다. 이때의 로백래쉬 기어장치(100)의 회전시의 로백래쉬 기어기구(10a)의 요부는, 도5에 나타나 있는 바와 같이 토션토크를 발생시키는 방향과는 역의, 볼(24)이 홈(18a)으로부터 빠지는 방향으로 이동하고, 그 이동거리만큼 드리븐 플레이트(18)가 축방향으로 밀려서 이동하여 코일스프링(16a)을 압축한다. 이때에, 볼(24)은, 입력기어(55a)로부터 전해지는 토크에 의하여 볼(24)이 홈(18a)으로부터 빠져 나가려고 하는 힘과 코일스프링(16a)의 반력이 균형을 이룰 때까지, 또는 메인기어(15a)와 서브기어(25a)의 위치의 어긋남이 없어지고 입력기어(55a)의 치면(57a)과 메인기어(15a) 및 서브기어(25a)가 접촉하고, 반구형의 구멍(28a)의 최심부와 홈(18a)의 최심부의 위치가 그것 이상 어긋나지 않게 될 때까지, 홈(18a)으로부터 빠져 나가려고 하는 방향으로 이동한다. 그리고 입력기어(55a)의 회전이 정지했을 때에, 압축된 코일스프링(16a)의 반력에 의하여 도4의 상태, 즉 백래시가 작은 상태로 자동으로 되돌아가게 된다. 또, 회전시에 볼(24)이 홈(18a)으로부터 완전하게 빠져버리면, 탄성체의 반력을 주어도 토션토크를 발생시킬 수 없게 되기 때문에, 회전시에 볼(24)이 홈(18a)으로부터 완전하게 빠지지 않을 정도의, 탄성체의 반력의 세기 또는 반구형의 구멍(28a)의 최심부와 홈(18a)의 최심부의 위치의 어긋남 상태를 설정할 필요가 있다.

다음에 로백래쉬 기어장치(100)의 작동에 대하여 상세하게 설명한다. 예를 들면 도3의 로백래쉬 기어장치(100)의 입력축(52a)이 좌회전하는 경우에, 메인기어(15a)에 입력기어(55a)의 치면(56a)으로부터 토크가 전달되고, 메인기어(15a) 및 메인기어(15a)와 연결되어 있는 출력축(12a)은 우회전을 시작한다. 즉 입력축(52a)으로부터의 토크는 출력축(12a)에 즉시 전달된다. 또한 이때에, 출력축(12a)과 키 체결되어 있는 드리븐 플레이트(18), 출력축(12a)에 나사식으로 체결되어 있는 너트(14a), 너트(14a)와 드리븐 플레이트(18) 사이에 설치되어 있는 코일스프링(16a)도 마찬가지로 우회전을 시작한다. 한편 서브기어(25a)에는 입력기어(55a)로부터의 토크는 전달되고 있지 않다. 이때에, 메인기어(15a)에는 입력기어(55a)로부터 우회전방향의 토크가 부여되고 있고, 또한 서브기어(25a)에는 우회전방향의 토션토크가 부여되고 있기 때문에, 접시 스프링(16a)은 압축되지 않고 메인기어(15a) 및 서브기어(25a)는 추종(追從)하도록 우회전한다. 이 때문에 회전시는 도5에 나타나 있는 바와 같은 상태로는 않되고, 도4에 나타나 있는 바와 같은 상태인채로, 즉 백래시가 작은 상태 그대로 입력축(52a)으로부터 출력축(12a)으로 토크가 전해지게 된다. 따라서 입력축(52a)의 회전이 정지했을 때도, 도4에 나타나 있는 바와 같은 백래시가 작은 상태 그대로이기 때문에 정지후에 출력축(12a)이 회전하는 일이 없다.

한편 도3의 입력축(52a)이 우회전하는 경우에, 서브기어(25a)에 입력기어(55a)의 치면(57a)으로부터 토크가 전달되게 된다. 서브기어(25a)는 출력축(12a)상에 회전 가능하게 설치되어 있기 때문에, 출력축(12a)으로 토크가 즉시 전달되는 경우는 없고, 입력축(52a)으로부터의 토크가 서브기어(25a)에 부여되고 있는 토션토크의 크기를 넘었을 때에, 서브기어(25a)에는 토션토크와는 역방향의 좌회전을 시작한다. 이때에, 서브기어(25a)에 장착되어 있는 드리븐 플랜지(28) 및 드리븐 플랜지(28)에 형성되어 있는 반구형의 구멍(28a)의 볼(24)에도 토크가 전달되어, 서브기어(25a)와 같은 방향으로 회전을 시작한다. 이 때문에 볼(24)은, 볼(24)에 부여되는 토크와 코일스프링(16a)의 반력이 균형을 이룰 때까지 또는 입력기어(55a)의 치면(57a)이 메인기어(15a)와 접할 때까지 홈(18a)을 빠져 나가려고 하는 방향으로 이동하고, 도5에 나타내는 볼(24)과 홈(18a)의 위치관계로 됨과 아울러 볼(24)로부터 드리븐 플레이트(18)에 토크가 전달되어, 결과적으로 출력축(12a)에 토크가 전해지게 된다. 이 상태로부터 입력축(52a)이 정지했을 때에, 코일스프링(16a)의 반력에 의하여 볼(24)이 홈(18a)에 결합하려고 하는 방향으로 이동하여 토션토크가 발생하게 된다. 따라서 서브기어(25a)는 우회전하고, 메인기어(15a)는 좌회전하기 때문에, 메인기어(15a)의 좌회전에 따라 출력축(12a)은 약간 좌회전하고, 동시에 서브기어(25a)와 접촉하고 있는 입력기어(55a)는 약간 좌회전 한다. 그리고 도3에 나타나 있는 바와 같이 메인기어(15a)가 입력기어(55a)의 치면(56a)과, 서브기어(25a)가 입력기어(55a)의 치면(57a)과 각각 접촉한 곳에서 정지한다. 여기에서 입력축(52a)이 도면에 나타나 있지 않은 모터와 직접 연결되고, 그 모터가 서보록에 의하여 회전하지 않도록 고정되는 경우에는, 모터의 서보록에 의하여 입력축(52a)이 회전하지 않도록 고정되기 때문에 토션토크에 의하여 입력기어(55a) 및 그것과 접촉하고 있는 서브기어(25a)가 회전하는 것은 아니고, 메인기어(15a) 만이 좌회전하여 백래시를 작게 한다. 메인기어(15a)는 출력축(12a)과 연결되어 있기 때문에, 메인기어(15a)가 회전한 만큼 메인기어(15a)와 연결되어 있는 출력축(12a)도 약간 회전하게 된다.

다음에 입력축상에 로백래쉬 기어기구(10a)를 설치했을 경우의 동작으로서, 상기한 출력축상에 로백래쉬 기어기구(10a)를 설치했을 경우와 다른 점에 대해서, 이하, 이 단락에 있어서 도3의 입력축(52a)을 출력축(52a)으로, 입력기어(55a)를 출력기어(55a)로, 출력축(12a)을 입력축(12a)으로 하여 설명한다.

입력축(12a)이 좌회전하는 경우에, 메인기어(15a)로부터 출력기어(55a)의 치면(56a)으로 토크가 전달되어, 출력기어(55a) 및 출력축(52a)은 우회전을 시작한다. 즉 입력축(12a)으로부터의 토크는 출력축(52a)으로 즉시 전달된다. 이때에, 입력축(12a)으로부터의 토크는, 메인기어(15a)에 부여되고 있는 토션토크와 동일한 방향이기 때문에 도5에 나타나 있는 바와 같은 상태로는 되지 않고, 도4에 나타나 있는 바와 같은 상태인 채로, 즉 백래시가 작은 상태 그대로 입력축(12a)으로부터 출력축(52a)으로 토크가 전해지게 된다. 따라서 입력축(12a)의 회전이 정지했을 때도, 도4에 나타나 있는 바와 같은 백래시가 작은 상태 그대로이기 때문에 정지후에 출력축(52a)이 회전하는 일이 없다.

한편, 입력축(12a)이 우회전하는 경우에, 메인기어(15a)와 출력기어(55a)의 치면(57a) 사이에는 약간의 간격(틈)이 존재하고 있기 때문에, 메인기어(15a)가 우회전을 시작하면, 드리븐 플레이트(18) 및 홈(18a)도 마찬가지로 우회전하고, 홈(18a)에 부여되는 토크와 코일스프링(16a)의 반력이 균형을 이룰 때까지 또는 메인기어(15a)가 출력기어(55a)의 치면(57a)을 접할 때까지, 볼(24)이 홈(18a)을 빠져 나가려고 하는 방향으로 이동하고, 도5에 나타내는 볼(24)과 홈(18a)의 위치관계로 됨과 아울러 홈(18a)으로부터 볼(24) 및 반구형의 구멍(28a)을 통하여 드리븐 플랜지(28)에 토크가 전달되어, 결과적으로 메인기어(15a) 또는 서브기어(25a)로부터 출력기어(55a) 및 출력축(52a)에 토크가 전해지게 된다.

그리고 입력축(12a)이 정지했을 때에, 코일스프링(16a)의 반력에 의하여 볼(24)이 홈(18a)에 결합하려고 하는 방향으로 이동하여 토션토크가 발생하게 된다. 따라서 메인기어(15a)는 좌회전하고, 서브기어(25a)는 우회전하기 때문에, 메인기어(15a)의 좌회전에 따라 입력축(12a)은 약간 좌회전하고, 동시에 서브기어(25a)와 접촉하고 있는 출력기어(55a)는 약간 좌회전한다. 그리고 도3에 나타나 있는 바와 같이 메인기어(15a)가 출력기어(55a)의 치면(56a)과, 서브기어(25a)가 출력기어(55a)의 치면(57a)과 각각 접촉한 곳에서 정지한다. 여기에서 입력축(12a)이 도면에 나타나 있지 않은 모터와 직접 연결되고, 그 모터가 서보록에 의하여 회전하지 않도록 고정되는 경우에는, 입력축(12a)과 연결되는 메인기어(15a)가 백래시를 작게 하는 방향으로 회전할 수 없다. 따라서 토션토크에 의하여 서브기어(25a)가 출력기어(55a)의 치면(57a)과 접촉하고 있는 상태에서 우회전하고, 출력기어(55a)의 치면(56a)이 메인기어(15a)와 접할 때까지 출력기어(55a)를 회전시키기 때문에 출력축(52a)이 약간 회전한다.

다음에 도6은, 로백래쉬 기어기구(10b)를 사용한 2단의 로백래쉬 기어장치(200)의 정지(조립)시의 정면도이다. 로백래쉬 기어장치(200)는, 도면에 나타나 있지 않은 모터와 연결되는 입력축(52b)에 설치되어 있는 입력기어(55b), 출력축(62)에 설치되어 있는 출력기어(65), 입력기어(55b)와 출력기어(65) 사이에 설치되는 제1중간기어(30) 및 제2중간기어로서 로백래쉬 기어기구(10b)를 갖추고 있다. 제1중간기어(30)는, 제1중간출력기어(35) 및 제1중간입력기어(45)를 구비하고 있고, 또한 로백래쉬 기어기구(10b)는, 축(12b)상에 제2중간출력기어인 서브기어(25b), 제2중간입력기어인 메인기어(15b)를 구비하고 있다. 또, 제1중간출력기어(35)와 서브기어(25b) 및 제1중간입력기어(45)와 메인기어(15b)의 톱니(기어)의 수는 동일하며, 제1중간출력기어(35), 제1중간입력기어(45)보다도 서브기어(25b), 메인기어(15b)의 톱니폭이 좁은 것이 바람직하다. 또한 반구형의 구멍(28a)에 볼(24)이 결합하고, 반구형의 구멍(28a)의 최심부와 원주방향의 단면이 V자형인 홈(18a)의 최심부의 위치가 어긋나고, 볼(24)이 홈(18a)의 일방의 경사면에 접촉하고 있는 상태에서, 탄성체인 접시 스프링(16b)에 의하여 드리븐 플레이트(18)가 가압되고 있다. 로백래쉬 기어기구(10b)와 같이, 드리븐 플랜지(28)에 형성되는 반구형의 구멍(28a) 및 그것에 결합하는 볼(24) 및 원주방향의 단면이 V자형인 홈(18a), 및 나사(26) 및 장공(28b)을 복수개 형성하는 구성으로 하더라도 좋다. 이 로백래쉬 기어기구(10b)도 로백래쉬 기어기구(10, 10a)와 마찬가지로, 서브기어(25b)와 메인기어(15b)에는 상대방향의 토크인 토션토크가 발생하고 있다. 이 때문에 로백래쉬 기어장치(200)의 정지(조립)시는, 도6에 나타나 있는 바와 같이 입력기어(55b)의 치면(56b)과 제1중간출력기어(35)가, 입력기어(55b)의 치면(57b)과 서브기어(25b)가, 출력기어(65)의 치면(66)과 메인기어(15b)가, 출력기어(65)의 치면(67)과 제1중간입력기어(45)가 각각 접촉하게 되고, 입력기어(55b)의 양측의 치면(56b, 57b) 및 출력기어(65)의 양측의 치면(66, 67)이 제1중간기어(30)의 제1중간출력기어(35), 제1중간입력기어(45), 로백래쉬 기어기구(10b)의 메인기어(15b) 또는 서브기어(25b) 중의 어느 하나의 기어와 접촉하고 있는 것이기 때문에 백래시가 작은 상태다.

여기에서 로백래쉬 기어장치(200)의 작동에 대하여 구체적으로 설명한다. 도6의 로백래쉬 기어장치(200)의 입력축(52b)이 좌회전하는 경우에, 입력기어(55b)의 치면(56b)으로부터 제1중간출력기어(35)로 토크가 전달되고, 제1중간출력기어(35) 및 동축상에 설치되어 있는 제1중간입력기어(45)는 우회전을 시작한다. 그리고 제1중간입력기어(45)의 토크는 출력기어(65)의 치면(67)을 통하여 출력기어(65)에 전달되고, 출력기어(65) 및 출력축(62)이 좌회전한다. 즉 입력축(52b)이 좌회전하는 경우는 출력축(62)에 토크가 즉시 전달된다. 또, 출력기어(65)에 전해진 토크는, 출력기어(65)의 치면(66)으로부터 메인기어(15b)에 우회전방향의 토크로서 전달되게 되고, 서브기어(25b)에는 우회전방향의 토션토크가 부여되고 있고, 또한 입력기어(55b)는 좌회전하고 있기 때문에, 접시 스프링(16b)은 압축되지 않고, 메인기어(15b) 및 서브기어(25b)는 추종하도록 우회전한다. 즉 백래시가 작은 상태에서 회전하고 있기 때문에, 이 상태로부터 입력축(52b)이 정지한다고 하더라도 백래시는 작은 상태 그대로이다.

한편 도6의 입력축(52b)이 우회전하는 경우에, 입력기어(55b)의 우회전에 따라 입력기어의 치면(57b)으로부터 서브기어(25b)에 토크가 전달된다. 서브기어(25b)에 전달된 토크에 의하여 도5에 나타나 있는 바와 같이 볼(24)은 홈(18a)으로부터 빠져 나가려고 하는 방향으로 이동하고, 드리븐 플레이트(18)를 통하여 접시 스프링(16b)(도5에서는 코일스프링(16a))을 압축한다. 그리고 도7에 나타나 있는 바와 같이 입력기어(55b)의 치면(57b)이 제1중간출력기어(35)와 접촉하고, 입력기어(55b)는 제1중간출력기어(35)에도 토크를 전달하기 시작한다. 이렇게 하여, 입력기어(55b)로부터의 토크는 제1중간기어(30) 및 로백래쉬 기어(10b)를 통하여 출력기어(65)에 전달되게 된다. 또, 입력기어(55b)의 치면(57b)이 제1중간출력기어(35)와 접촉하기 전에, 서브기어(25b)에 입력기어(55b)로부터 부여되는 토크와 접시 스프링(16b)의 반력이 균형을 이루는 경우는, 메인기어(15b)로부터 출력기어(65)에 토크가 전달된다. 즉 어느 쪽의 경우에도, 로백래쉬 기어기구(10b)의 접시 스프링(16b)이 압축되어 있는 상태에서 입력축(52b)으로부터 출력축(62)에 토크가 전달된다. 따라서 입력축(52b)이 정지했을 때에, 압축된 접시 스프링(16b)의 반력에 의하여 로백래쉬 기어기구(10b)에 토션토크가 부여된다. 이때에, 서브기어(25b)에는 우회전방향의 토크가 주어지고, 입력기어(55b)의 치면(57b)을 통하여 입력기어(55b)를 좌회전시킨다. 또한, 입력축(52b)이 모터와 직접 연결되어 있는 경우에는, 모터의 서보록에 의하여 입력축(52b)이 회전하지 않도록 고정되기 때문에 서브기어(25b) 및 그것과 접촉하는 입력기어(55b)는 회전하는 경우는 없다. 한편 메인기어(15b)에 부여되는 좌회전방향의 토크에 의하여 출력기어(65)는 우회전하고, 그 토크는 출력기어(65)의 치면(67)으로부터 제1중간입력기어(45)에 전달되어 제1중간입력기어(45)는 좌회전한다. 그리고 동축상의 제1중간출력기어(35)도 좌회전하고, 입력기어(55b)의 치면(56b)과 접촉하고, 이때에 로백래쉬 기어장치(200)는 완전하게 정지한다. 이렇게 하여 로백래쉬 기어장치(200)는 도6에 나타내는 상태, 즉 백래시가 작은 상태로 자동으로 되돌아가게 된다.

도8(a)는, 이 로백래쉬 기어기구(10b)를 조립한 감속장치(300)를 나타낸다. (b)에 나타나 있는 바와 같이 제1중간기어(30)와 제2중간기어인 로백래쉬 기어기구(10b)를 상하로 나란하게 설치하고, 서브기어(25b)와 중간출력기어(35)의 일부가 축방향으로 겹치도록 배치함으로써, 감속장치(300)의 높이 및 축방향의 치수를 작게 할 수 있다.

도9에 나타나 있는 바와 같이 모터(M)는 직교기어(50)와 연결되어 있고, 직교기어(50)의 입력축(52c)상에 평행기어(55c)가 설치되어 있다. 평행기어(55c)가 로백래쉬 기어기구(10b)의 서브기어(25b)와 교합하고, 로백래쉬 기어기구(10b)의 축(12b)상에 메인기어(15b)가 설치되고, 메인기어(15b)는 출력기어(65)와 교합하고 있다. 이와 같이 로백래쉬 기어기구(10b)를 감속장치(300)에 조립함으로써 백래시가 작은 감속장치를 실현할 수 있다. 또한 출력기어(65)를 래크로 하면, 백래시가 작은 랙앤드피니온을 실현할 수도 있다. 즉 평행기어와 교합하는 기어이면, 본 발명의 로백래쉬 기어기구를 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 로백래쉬 기어기구에 의하면, 모터의 정역회전의 어느 쪽의 경우여도 백래시를 작게 할 수 있다. 또한 구조가 단순하기 때문에 간편하게 조립할 수 있고, 너트의 체결상태에 의하여 부착각도를 조절하는 것 만으로, 메인기어 및 서브기어에 부여하는 토션토크의 크기를 간편하게 조절할 수 있다.

10 : 로백래쉬 기어기구
10a : 로백래쉬 기어기구(출력기어)
10b : 로백래쉬 기어기구(제2중간기어)
12, 12b : 축
12a : 출력축(단락 0028, 0029에 있어서는 입력축)
14, 14a, 14b : 너트
15, 15a, 15b : 메인기어(중간입력기어)
16, 16a, 16b : 탄성체
17 : 반구형의 구멍(서브기어에 설치된다)
18 : 드리븐 플레이트
18a : 원주방향의 단면이 V자형인 홈
24 : 볼
25, 25a, 25b : 서브기어(중간출력기어)
26 : 나사
28 : 드리븐 플랜지
28a : 반구형의 구멍(드리븐 플랜지에 설치된다)
28b : 정면으로부터 보아서 타원형의 장공
30 : 제1중간기어
35 : 중간출력기어
45 : 중간입력기어
52a, 52b : 입력축(단락 0028, 0029에 있어서는 출력축)
55a, 55b : 입력기어(단락 0028, 0029에 있어서는 출력기어)
62 : 출력축
65 : 출력기어
100, 200 : 로백래쉬 기어장치

Claims

축과 연결되는 메인기어(main gear) 및 동축(同軸)상에 회전 가능하게 설치되고 적어도 1개의 반구형(半球型)의 구멍이 형성되어 있는 서브기어(sub geara), 상기 반구형의 구멍에 결합하는 볼(ball), 상기 볼이 결합 가능한 크기이고 원주방향의 단면이 V자형인 홈이 형성되고 상기 축과 연결되어 축방향으로 이동 가능한 드리븐 플레이트(driven plate), 상기 축에 나사식으로 체결되는 너트 및 상기 너트와 상기 드리븐 플레이트 사이에 설치되는 탄성체(彈性體)를 구비하고,
상기 축의 일단으로부터 순차적으로, 상기 너트, 탄성체, 드리븐 플레이트, 볼, 서브기어, 메인기어가 배치되고,
상기 드리븐 플레이트가, 상기 볼이 결합하고 있는 상기 서브기어의 상기 반구형의 구멍의 최심부(最深部)와 상기 홈의 최심부가 회전방향으로 어긋나고, 상기 볼이 상기 홈의 일방의 경사면에 접촉하고 있는 상태에서 상기 탄성체에 의하여 가압되는 것을 특징으로 하는 로백래쉬 기어기구(low backlash gear 機構).
제1항에 있어서,
상기 서브기어에 나사로 장착되고, 적어도 1개의 상기 볼이 결합하는 반구형의 구멍 및 상기 나사를 삽입하기 위한 정면으로부터 보아서 타원형의 장공을 구비하는 드리븐 플랜지를 구비하는 것을 특징으로 하는 로백래쉬 기어기구.
입력축 또는 출력축에 설치되는 입력기어 또는 출력기어 및 상기 입력기어 또는 출력기어에 교합(咬合)하고 출력축 또는 입력축에 설치되는 2장의 기어를 구비하는 출력기어 또는 입력기어를 구비하고,
상기 출력기어 또는 입력기어의 한 쪽의 기어를 상기 메인기어로 하고 타방의 기어를 상기 서브기어로 하며, 상기 출력기어 또는 입력기어에 제1항 또는 제2항의 로백래쉬 기어의 기구가 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 로백래쉬 기어장치.
입력축에 설치되는 입력기어,
출력축에 설치되는 출력기어,
상기 입력기어와 출력기어 사이에 설치되고 상기 입력기어와 교합하는 중간출력기어 및 상기 출력기어와 교합하는 중간입력기어를 구비하는 제1중간기어 및 제2중간기어를
갖추고,
상기 제1중간기어 또는 제2중간기어의 상기 중간입력기어를 상기 메인기어 또는 서브기어로 하고, 상기 중간출력기어를 상기 서브기어 또는 메인기어로 하고, 상기 제1중간기어 또는 제2중간기어에 제1항 또는 제2항의 로백래쉬 기어 기구가 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 로백래쉬 기어장치.