KR20140107099A - 사이클로이드 드라이브 외사이클로이드 유성 기어 캠 - Google Patents
사이클로이드 드라이브 외사이클로이드 유성 기어 캠 Download PDFInfo
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Abstract
드라이브샤프트의 회전 운동을 출력 장치의 선형 운동으로 변환하는 외사이클로이드 유성 기어 캠이 개시된다. 외사이클로이드 유성 기어가 내부 정적 링 기어를 갖는 정적 하우징 내측에 조립된다. 드라이브샤프트 편심체가 드라이브샤프트에 접속된다. 드라이브샤프트 편심체는 외사이클로이드 유성 기어의 탑재 홀 내에서 자유롭게 회전한다. 드라이브샤프트가 회전할 때, 드라이브샤프트 편심체는 정적 링 기어에 대항해서 외사이클로이드 유성 기어에 체결되어, 외사이클로이드 유성 기어가 회전되게 한다. 출력 장치에 부착된 캠 팔로워 핀이 외사이클로이드 유성 기어의 캠 트랙에 대항해서 유지된다. 외사이클로이드 유성 기어가 회전함에 따라, 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터의 상승된 캠 트랙 높이 또는 슬롯형 캠 트랙 거리가, 캠 팔루워 핀을 위, 아래, 안, 밖으로 이동하게 해서, 출력 장치를 이동시킨다.
Description
본 발명은 사이클로이드 드라이브에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 드라이브샤프트의 회전 운동을 출력 오브젝트의 선형 운동으로 변환하는 한편, 바람직한 스피드 감소 및 사이클로이드 드라이브의 토크 배율(torque magnification) 성질을 사용하기 위해서, 상승된 캠 트랙 또는 슬롯형 캠 트랙(slotted 캠 트랙)에 탑재된 외사이클로이드 유성 기어를 개시한다.
리드스크루(leadscrew)는, 회전 입력 운동을 선형 출력 운동으로 변환하는데 사용된다. 통상적인 리드스크루(는, 너트와 짝을 이루는 나사산 스크루(threaded screw)이다. 나사산 스크루가 회전함에 따라, 너트는 전후로 스크루를 따라 이동한다. 너트에 접속된 부하(load)는 너트를 따라 이동한다.
다양한 응용에서의 사용에 따라, 통상적인 리드스크루는 다수의 단점을 갖는다.
하나의 단점은, 나사산 스크루 및 너트는 높은 정밀도를 요구하므로, 상대적으로 비용이 높게 된다.
다른 단점은, 매우 미세한 피치 나사산(pitch thread)을 기계 가공하기 어렵기 때문에, 회전당 매우 미세한 운동을 달성하기 어렵다.
또한, 정지 마찰(정적 마찰)은 리드스크루의 윤활 층이 유지되지 않으면, 긴 주기의 불가동성(immobility) 후, 높은 기동력을 요구하게 됨에 따라, 통상적인 리드스크루는 그들의 서비스 수명 동안 윤활유가 잘 칠해져야 한다.
더욱이, 너트에 부착된 부하에 힘을 인가하는 것은, 통상적인 리드스크루가 회전 또는 백 드라이브(back drive)하게 할 수 있다. 많은 적용에 있어서, 부하와의 접촉이 리드스크루의 의도하지 않은 운동 및 부하 위치의 변화를 일으킬 수 있음에 따라, 이는, 바람직하지 않다.
더욱이, 통상적인 리드스크루 구동 오프셋 부하(offset load)는, 상대적으로 비효율적이다.
회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위한 다른 방법은, 스피드 감소 기어 트래인(gear train)의 사용인데, 그 출력 기어는 원형 캠을 회전시켜서, 몇몇 구동된 컴포넌트의 선형 출력 운동이 발생하게 한다.
선형 출력 운동을 생성하기 위해서 이러한 기어 트래인 구동된 캠을 사용하는 하나의 단점은, 특히 디지털 카메라와 같은 콤팩트 장치에서, 회전 입력 스피드를 높은 토크에서 유용한 더 느린 출력 스피드로 감소하는데 요구되는 기어 트래인의 복잡성이다.
다른 단점은, 너무 많은 짝을 이루는 컴포넌트의 공차의 축적(tolerance stackup)이 기계적인 비효율성 및 출력 장치의 위치의 부정확성을 유발하는 것이다.
그러므로, 효과적이고, 콤팩트하며, 정확하고 경제적으로 회전 운동을 선형 운동으로 변환하는 개선된 수단에 대한 요구가 있다.
이들 및 그 밖의 장점을 달성하기 위해서 그리고, 본 명세서에 구체화해서 넓게 개시된 본 발명의 목적에 따라서, 통상적인 방법의 단점을 극복하기 위해서, 본 발명은, 드라이브샤프트의 회전 운동을 출력 장치의 선형 운동으로 변환하는 외사이클로이드 유성 기어 탑재의 상승된 캠 트랙 또는 슬롯형 캠 트랙을 제공한다.
본 발명의 외사이클로이드 유성 기어 캠은, 회전 운동을 선형, 왕복 출력 운동으로만 변환하는 통상적인 회전 캠 또는 회전 페이스 캠과 달리, 동시에 회전 운동을 선형, 왕복 출력 운동으로 변환하고, 스피드를 감소하며, 토크를 증가시킨다.
본 발명의 외사이클로이드 유성 기어 캠은, 내부 정적 링 기어를 갖는 정적 하우징을 포함하여 구성된다. 외사이클로이드 유성 기어가 정적 하우징 및 하우징 캡 내측에 조립된다. 드라이브샤프트 편심체가, 소정의 드라이브샤프트, 예를 들어 직류(DC) 모터의 드라이브샤프트 또는 수동 회전 드라이브샤프트에 접속된다. 드라이브샤프트 편심체는 외사이클로이드 유성 기어의 탑재 홀 내에서 자유롭게 회전한다. 드라이브샤프트가 회전할 때, 드라이브샤프트 편심체는 기준 사이클로이드 드라이브 방식으로 외사이클로이드 유성 기어와 정적 링 기어를 체결하고, 외사이클로이드 유성 기어가, 기준 사이클로이드 스피드 감소 비율 r에서, 드라이브샤프트의 회전 방향과 대향하는 회전 방향으로 드라이브샤프트 편심체 주위에서 회전하게 하는데, 여기서 r = (P-L)/L이고, P는 정적 하우징 상의 링 기어 로브의 수와 등가이고, L은 편심으로 회전하는 외사이클로이드 유성 기어 상의 사이클로이드 로브의 수이다. 예를 들어, 정적 링 기어 상의 11 링 기어 로브와 외사이클로이드 유성 기어 상의 10 사이클로이드 로브가 있으면, 외사이클로이드 유성 기어가 정적 하우징에 대해서 회전하게 하는 스피드 감소 비율은, r = (11-10)/10 = 1/10이다. 동시에, 회전하는 외사이클로이드 유성 기어의 출력 토크는 입력 토크 마이너스 기계적인 손실의 작은 부분보다 10배 크게 된다.
본 발명을 실행하기 위한 추가적인 지시는, Ta-Shi Lai에 의해, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, April 2006, Volume 28, Issue 7-8, pp 665-670으로 개시된 "Designing and machining of the epicycloid planet gear of cycloid drives"를 참조하여 얻을 수 있다.
드라이브샤프트 편심체가 본 발명의 실시형태로서 카운터밸런스 형태를 통합하면, 편심체의 균형잡히지 않은 회전력에 의해 야기되는 소정의 상당한 하이 스피드 진동(vibration)이 소멸된다. 둘째로, 카운터밸런스의 외사이클로이드 유성 기어가 본 발명에 통합되어, 외사이클로이드 유성 기어 캠 장치 내의 소정의 그리고 모든 진동 소스를 소멸시킬 수도 있다.
또한, 외사이클로이드 유성 기어는, 외사이클로이드 유성 기어의 바디로부터의 높이가 변하는 상승된 캠 트랙 또는 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터의 거리가 변하는 슬롯형 캠 트랙을 더 포함하여 구성된다. 캠 팔로워 핀이 캠 트랙에 대해서 유지된다. 외사이클로이드 유성 기어가 회전함에 따라, 상승된 캠 트랙의 높이가, 캠 팔로워 핀이 위 또는 아래로 이동하게 하거나 또는 슬롯형 캠 트랙의 중심으로부터의 거리가 캠 팔로워 핀을 안, 밖으로 이동하게 한다. 캠 팔로워 핀이 출력 장치, 예를 들어 카메라 렌즈에 접속되므로, 출력 장치가 캠 팔로워 핀을 따라 이동한다.
결과적으로, 본 발명의 외사이클로이드 유성 기어 캠은 단순하고 효과적으로 드라이브샤프트의 회전 운동을 출력 장치의 선형 운동으로 변환한다.
추가적으로, 본 발명의 외사이클로이드 유성 기어 캠은 통상적인 리드스크루보다 더 효과적이고 적용 가능하다. 외사이클로이드 유성 기어, 내부 정적 링 기어 및 드라이브샤프트 편심체의 협동에 의해 제공된 효과적인 이득은, 통상적인 리드스크루보다 월등하다. 또한, 본 발명의 캠 트랙의 설계의 유연성은, 비용이 드는 전자 제어 시스템 없이, 통상적인 리드스크루에 의해 부응할 수 없는 출력 장치의 발전된 운동의 제어를 가능하게 한다. 더욱이, 리드스크루 또는 기어 트래인 장치로 수행하기에는 비싼, 입력 회전 당 매우 미세하고, 정확하며 반복 가능한 출력 운동이, 변화하는 높이의 외사이클로이드 유성 기어 캠 트랙 또는 슬롯과 함께 용이하게 달성될 수 있다. 예를 들어, 모터와 같은 몇몇 장치의 입력 회전 당 0.01mm의 선형 출력 운동이, 스타트로부터 엔드까지의 0.1mm의 상승된 캠 트랙으로 10-대-1 스피드 감소 외사이클로이드 유성 기어를 생성함으로써, 용이하게 달성될 수 있다. 0.01mm 피치의 작은 리드스크루를 제작하는 것은, 현재의 제조 기술 능력을 넘어서는 것이다.
더욱이, 외사이클로이드 유성 기어 캠의 단순성은, 제조 및 조립을 용이하게 하여, 생산 비용을 감소시킨다.
더욱이, 외사이클로이드 유성 기어 캠에 내재하는 낮은 마찰은, 외사이클로이드 유성 기어 캠의 컴포넌트 상에서 낮은 정지 마찰 및 마모로 귀결되어, 동작 수명을 연장하고, 다른 장치에 비해서 외사이클로이드 유성 기어 캠 구동된 장치의 파워 필요조건을 감소시킨다.
본 발명의 이들 및 그 밖의 목적은, 이하의 바람직한 실시형태의 상세한 설명을 읽은 후, 당업자에게는 명백하게 된다.
상기 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명은 예시적인 것이고, 청구된 본 발명에 대한 더 상세한 설명을 제공하려는 의도를 갖는다.
첨부 도면은 본 발명의 추가의 이해를 제공하기 위해서 포함되며, 본 명세서의 일부에 통합되어 구성된다. 도면은 본 발명의 실시형태를 도시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명한다. 도면에 있어서,
도 1a는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어 캠을 나타낸 이소메틱 뷰(isometric view) 도면,
도 1b는 본 발명에 따른 외사이클로이드 유성 기어 캠을 나타낸 측면도,
도 1c는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어 캠을 나타낸 평면도,
도 1d는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어 캠을 나타낸 저면도,
도 2a는 본 발명의 실시형태에 따른 정적 하우징을 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 2b는 본 발명의 실시형태에 따른 정적 하우징을 나타낸 저면도,
도 2c는 본 발명의 실시형태에 따른 정적 하우징을 나타낸 측면도,
도 2d는 본 발명의 실시형태에 따른 정적 하우징을 나타낸 평면도,
도 3a는 본 발명의 실시형태에 따른 하우징 캡을 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 3b는 본 발명의 실시형태에 따른 하우징 캡을 나타낸 측면도
도 3c는 본 발명의 실시형태에 따른 하우징 캡을 나타낸 평면도,
도 3d는 본 발명의 실시형태에 따른 하우징 캡을 나타낸 저면도,
도 4a는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 4b는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 저면도,
도 4c는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 평면도,
도 4d는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 측면도,
도 4e는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 측면도,
도 5a는 본 발명의 실시형태에 따른 드라이브샤프트 편심체를 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 5b는 본 발명의 실시형태에 따른 드라이브샤프트 편심체를 나타낸 평면도,
도 5c는 본 발명의 실시형태에 따른 드라이브샤프트 편심체를 나타낸 측면도,
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 캠 팔로워 핀(cam follower pin)을 나타낸 이소메틱 뷰 도면;
도 7a는 본 발명의 실시형태에 따른 렌즈 캐리어를 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 7b는 본 발명의 실시형태에 따른 렌즈 캐리어를 나타낸 저면도,
도 8a는 본 발명의 실시형태에 따른 리턴 리프 스프링을 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 8b는 본 발명의 실시형태에 따른 리턴 리프 스프링을 나타낸 측면도,
도 9a는 본 발명의 실시형태에 따른 직류 모터를 나타낸 이소메틱 뷰 도면;
도 9b는 본 발명의 실시형태에 따른 직류 모터를 나타낸 측면도,
도 9c는 본 발명의 실시형태에 따른 직류 모터를 나타낸 저면도,
도 10a는 본 발명의 실시형태에 따른 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 10b는 본 발명의 실시형태에 따른 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 평면도,
도 10c는 본 발명의 실시형태에 따른 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 저면도,
도 10d는 본 발명의 실시형태에 따른 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 측면도,
도 10e는 본 발명의 실시형태에 따른 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 측면도,
도 10f는 본 발명의 실시형태에 따른 캠 팔로워 핀과 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 10g는 본 발명의 실시형태에 따른 롤러를 갖는 캠 팔로워 핀과 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 10h는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어의 슬롯형 캠 트랙을 나타낸 도면,
도 10i는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어의 슬롯형 캠 트랙을 나타낸 도면,
도 10j는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어의 슬롯형 캠 트랙을 나타낸 도면이다.
도 1a는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어 캠을 나타낸 이소메틱 뷰(isometric view) 도면,
도 1b는 본 발명에 따른 외사이클로이드 유성 기어 캠을 나타낸 측면도,
도 1c는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어 캠을 나타낸 평면도,
도 1d는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어 캠을 나타낸 저면도,
도 2a는 본 발명의 실시형태에 따른 정적 하우징을 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 2b는 본 발명의 실시형태에 따른 정적 하우징을 나타낸 저면도,
도 2c는 본 발명의 실시형태에 따른 정적 하우징을 나타낸 측면도,
도 2d는 본 발명의 실시형태에 따른 정적 하우징을 나타낸 평면도,
도 3a는 본 발명의 실시형태에 따른 하우징 캡을 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 3b는 본 발명의 실시형태에 따른 하우징 캡을 나타낸 측면도
도 3c는 본 발명의 실시형태에 따른 하우징 캡을 나타낸 평면도,
도 3d는 본 발명의 실시형태에 따른 하우징 캡을 나타낸 저면도,
도 4a는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 4b는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 저면도,
도 4c는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 평면도,
도 4d는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 측면도,
도 4e는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 측면도,
도 5a는 본 발명의 실시형태에 따른 드라이브샤프트 편심체를 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 5b는 본 발명의 실시형태에 따른 드라이브샤프트 편심체를 나타낸 평면도,
도 5c는 본 발명의 실시형태에 따른 드라이브샤프트 편심체를 나타낸 측면도,
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 캠 팔로워 핀(cam follower pin)을 나타낸 이소메틱 뷰 도면;
도 7a는 본 발명의 실시형태에 따른 렌즈 캐리어를 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 7b는 본 발명의 실시형태에 따른 렌즈 캐리어를 나타낸 저면도,
도 8a는 본 발명의 실시형태에 따른 리턴 리프 스프링을 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 8b는 본 발명의 실시형태에 따른 리턴 리프 스프링을 나타낸 측면도,
도 9a는 본 발명의 실시형태에 따른 직류 모터를 나타낸 이소메틱 뷰 도면;
도 9b는 본 발명의 실시형태에 따른 직류 모터를 나타낸 측면도,
도 9c는 본 발명의 실시형태에 따른 직류 모터를 나타낸 저면도,
도 10a는 본 발명의 실시형태에 따른 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 10b는 본 발명의 실시형태에 따른 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 평면도,
도 10c는 본 발명의 실시형태에 따른 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 저면도,
도 10d는 본 발명의 실시형태에 따른 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 측면도,
도 10e는 본 발명의 실시형태에 따른 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 측면도,
도 10f는 본 발명의 실시형태에 따른 캠 팔로워 핀과 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 10g는 본 발명의 실시형태에 따른 롤러를 갖는 캠 팔로워 핀과 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 이소메틱 뷰 도면,
도 10h는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어의 슬롯형 캠 트랙을 나타낸 도면,
도 10i는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어의 슬롯형 캠 트랙을 나타낸 도면,
도 10j는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어의 슬롯형 캠 트랙을 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조해서, 본 발명의 바람직한 실시형태가 설명된다. 도면 및 상세한 설명에의 동일 또는 유사 부분에 대해서는 가능한 동일한 참조부호를 붙인다.
도 1a-1d는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어 캠을 도시한다.
도 1a-1d에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 외사이클로이드 유성 기어 캠(100)은, 정적 하우징(200), 하우징 캡(300), 외사이클로이드 유성 기어, 드라이브샤프트 편심체, 캠 팔로워 핀(600: cam follower pin), 렌즈 캐리어(700), 리턴 리프 스프링(800), 및 직류 (DC) 모터(900)를 포함하여 구성된다.
정적 하우징(200)은 내부 정적 링 기어를 포함하여 구성된다. 외사이클로이드 유성 기어 및 드라이브샤프트 편심체는 정적 하우징(200) 내측에서 조립되고, 하우징 캡(300)은 정적 하우징(200)에 대해서 조립되어, 하우징 캡(300) 및 정적 하우징(200) 내측의 외사이클로이드 유성 기어 및 드라이브샤프트 편심체를 감싼다.
모터 샤프트 편심체는 DC 모터(900)의 드라이브샤프트에 고정되어, 외사이클로이드 유성 기어의 중심 홀(편심 탑재 홀)에서 자유롭게 회전한다. 파워가 DC 모터(900)에 인가되면, 드라이브샤프트 및 드라이브샤프트 편심체는 회전하게 되고, 외사이클로이드 유성 기어가 드라이브샤프트에 대향하는 방향으로, 정적 링 기어 주위를 회전하게 된다.
외사이클로이드 유성 기어가 회전함에 따라, 외사이클로이드 유성 기어의 캠 트랙은, 리턴 리프 스프링(800)이 압력을 발휘해서 캠 팔로워 핀(600)을 캠 트랙에 유지함에 따라, 캠 팔로워 핀(600)이 상승 및 하강하게 된다.
캠 팔로워 핀(600)은 가압되어 렌즈 캐리어(700)에 고정되므로, 렌즈 캐리어(700)는 캠 팔로워 핀(600)을 따라 이동한다.
도 2a-2d는 본 발명의 실시형태에 따른 정적 하우징을 나타낸다.
정적 하우징(200)은, 하우징 바디(295), 복수의 하우징 리테이너(210), 하우징 외측 벽(220), 복수의 스냅 클리어런스 홀(230), 드라이브샤프트 클리어런스 홀(240), 어셈블리 홀(250), 출력 장치를 위한 하우징 클리어런스(270), 복수의 링 기어 로브(280) 및 복수의 링 기어 로브 클리어런스(290)를 포함하여 구성된다.
하우징 바디(295)는 정적 하우징(200)의 중심을 제공하고, 하우징 외측 벽(220)은 하우징 바디(295) 주위에 배치된다.
복수의 하우징 리테이너(210) 및 복수의 스냅 클리어런스 홀(230)은 하우징 외측 벽(220) 상에서 정적 하우징(200) 주위에 배치된다. 스냅 클리어런스 홀(230)은, 하우징 캡이 정적 하우징(200)에 부착되도록 제공된다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 하우징 캡은, 하우징 캡의 어셈블리 스냅(assembly snap)을 스냅 클리어런스 홀(230)에 삽입함으로써 정적 하우징(200)에 부착된다. 본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 하우징 캡 및 정적 하우징(200)은, 하우징 캡 및 정적 하우징(200)이 함께 부착되도록 다양한 그 밖의 방법을 사용해서 조립된다. 예를 들어, 스크루 또는 볼트와 같은 패스너가 하우징 캡 및 정적 하우징(200)을 함께 고정하게 위해서 사용된다.
드라이브샤프트 클리어런스 홀(240)이 정적 하우징(200)의 바디 내에 배치되어, DC 모터의 드라이브샤프트가 정적 하우징(200) 내로 연장하게 한다.
어셈블리 홀(250)은 DC 모터를 정적 하우징(200)에 조립하기 위해 제공된다. 어셈블리 홀(250)을 통해서 패스너가 DC 모터를 정적 하우징(200)에 부착시킨다.
복수의 링 기어 로브(280) 및 링 기어 로브(280) 간의 복수의 링 기어 로브 클리어런스(290)가 정적 하우징(200)의 내부에 배치된다. 링 기어 로브(280) 및 링 기어 로브 클리어런스(290)가 외사이클로이드 유성 기어의 사이클로이드 로브 및 사이클로이드 로브 클리어런스에 체결되어, 외사이클로이드 유성 기어가 정적 하우징(200)의 내부 주위를 회전하게 한다.
하우징 클리어런스(270)는 하우징 외측 벽(220) 상에 배치되어, 정적 하우징(200)과 출력 장치 간의 클리어런스(clearance: 여유 공간)를 제공하게 한다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 출력 장치는 렌즈 캐리어(700: 도 1a-1d)를 포함하여 구성된다.
다른 실시형태에 있어서, 출력 장치는 회전 소스(rotational source)로부터 선형 운동을 요구하는 장치를 포함하여 구성된다. 예를 들어, 출력 장치는, 기계 가공 툴, 스탬핑 머신, 재봉 머신(sewing machine), 왕복 툴(reciprocating tool), 왕복 소우(reciprocating saw), 체결/체결 해제 잠금 장치 등이다.
도 3a-3d는 본 발명의 실시형태에 따른 하우징 캡을 나타낸다.
본 발명의 하우징 캡(300)은 복수의 어셈블리 스냅(310), 복수의 스냅 상세부(315), 캠 팔로워 클리어런스 홀(320), 캠 팔로워 지지 브래킷(330), 리프 스프링 리테이너 홀(340), 리프 스프링 트랙(350) 및, 출력 장치를 위한 캡 클리어런스(360)를 포함하여 구성된다.
복수의 어셈블리 스냅(310)이 하우징 캡(300) 주위에 배치되어, 하우징 캡(300)과 정적 하우징을 함께 조립하기 위해 제공된다. 복수의 어셈블리 스냅(310)은 슬롯형으로 되어, 조립 및 분해 동안 어셈블리 스냅(310)이 압축 및 확장되게 한다.
각각의 어셈블리 스냅(310)은 스냅 상세부(315)를 더 포함하여 구성된다. 스냅 상세부는, 예를 들어 플랜지, 후크, 웨지(wedge)를 포함하여 구성된다.
조립 동안, 복수의 어셈블리 스냅(310)은 정적 하우징의 복수의 스냅 클리어런스 홀 내로 삽입되고, 복수의 스냅 상세부(315) 가 정적 하우징의 복수의 하우징 리테이너를 잡으므로, 정적 하우징과 하우징 캡(300)을 함께 유지한다.
캠 팔로워 지지 브래킷(330)은 하우징 캡(300)의 상부 상에 배치된다. 캠 팔로워 지지 브래킷(330) 내의 캠 팔로워 클리어런스 홀(320)은, 캠 팔로워 핀이 캠 팔로워 클리어런스 홀(320)을 통해 상하로 진행하게 한다.
또한, 리프 스프링 리테이너 홀(340) 및 리프 스프링 트랙(350)이 하우징 캡(300)의 상부에 배치된다. 리프 스프링 트랙(350)은, 캠 팔로워 지지 브래킷(330)과 캠 팔로워 핀과의 교정 위치에서 리턴 리프 스프링을 정렬하기 위해 제공된다. 리프 스프링 리테이너 홀(340)은 리턴 리프 스프링이 하우징 캡(300)에 조립되게 한다.
캡 클리어런스(360)는 하우징 캡(300)의 외부 측벽 상에 배치되어, 하우징 캡(300)과 출력 장치 사이에 클리어런스를 제공하게 한다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 출력 장치는 렌즈 캐리어(700: 도 1a-1d)를 포함하여 구성된다.
다른 실시형태에 있어서, 출력 장치는 회전 소스로부터 선형 운동을 요구하는 장치를 포함하여 구성된다.
도 4a-4e는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸다.
본 발명의 외사이클로이드 유성 기어(400)는, 복수의 사이클로이드 로브(410), 복수의 사이클로이드 로브 클리어런스(420), 편심 탑재 홀(430), 캠 트랙(440), 캠 트랙 스타트(450), 캠 트랙 엔드(460), 사이클로이드 바디(470) 및, 사이클로이드 베이스(480)를 포함하여 구성된다.
복수의 사이클로이드 로브(410)가 사이클로이드 바디(470)의 외부 에지의 주위에 배치된다. 각각의 사이클로이드 로브(410) 사이에 사이클로이드 로브 클리어런스(420)가 있게 된다. 사이클로이드 로브(410) 및 사이클로이드 로브 클리어런스(420)가 정적 하우징의 링 기어 로브 및 링 기어 로브 클리어런스에 체결되어, 외사이클로이드 유성 기어가 정적 하우징의 내부 주위를 회전하게 한다.
편심 탑재 홀(430)이 제공되어, 드라이브샤프트 편심체의 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버가 기준 사이클로이드 드라이브 방식으로 외사이클로이드 유성 기어(400)의 회전 운동을 일으키게 한다. 외사이클로이드 유성 기어(400)가 드라이브샤프트 편심체에 부착되지 않고, 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버가 외사이클로이드 유성 기어(400)의 편심 탑재 홀(430) 내에만 위치되는 것으로 사료됩니다.
본 발명의 실시형태에 있어서 캠 트랙(440)은 상승된 캠 트랙(440)이다.
캠 트랙(440)은 사이클로이드 바디(470)의 상부 표면 상에 배치된다. 캠 트랙(440)은, 사이클로이드 바디(470)의 상부 표면으로부터 이격된 높이로 점진적으로 증가하는 외사이클로이드 유성 기어(400) 주위의 상승된 표면을 포함하여 구성된다. 캠 트랙 스타트(450)에서, 캠 트랙(440)의 높이는 그 최저 높이이고, 캠 트랙 엔드(460)에서 캠 트랙(440)의 높이는 그 최대 높이이다.
조립될 때, 캠 팔로워 핀의 캠 팔로워 접촉 표면은 캠 트랙(440)과 접촉하고, 리턴 리프 스프링은 캠 팔로워 핀 상에 하향 압력을 제공해서, 캠 팔로워 접촉 표면 을 캠 트랙(440) 상에서 아래로 민다. 외사이클로이드 유성 기어(400)가 회전함에 따라, 캠 트랙(440)은, 캠 팔로워 핀이 캠 트랙(440)의 높이에 대해서 이동하게 한다. 예를 들어, 캠 트랙(440)의 높이가 증가함에 따라, 캠 팔로워 핀은 상승하고, 캠 트랙(440)의 높이가 감소함에 따라, 캠 팔로워 핀은 하강한다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 캠 트랙(440)은 높이가 점진적으로 증가하고, 캠 트랙 스타트(450) 및 캠 트랙 엔드(460)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 캠 트랙(440)은 다른 설계를 포함하여 구성된다. 예를 들어, 캠 트랙(440)는, 캠 팔로워 핀을 점진적으로 그리고 계속해서 상승 및 하강하게 하는 차단되지 않는 경로로 외사이클로이드 유성 기어(400) 주위에서 높이를 점진적으로 증가 및 감소한다. 또는, 예를 들어, 캠 트랙(440)은, 외사이클로이드 유성 기어 주위에서 다수 회 높이를 증가 및 감소해서, 캠 팔로워 핀이 더 빠른 스피드로 계속해서 상승 및 하강하게 한다.
결과적으로, 본 발명의 외사이클로이드 유성 기어 캠은, 외사이클로이드 유성 기어 캠을 다른 캠 트랙 패턴을 갖게 간단히 교환함으로써, 다수의 응용에 사용 또는 적용될 수 있다.
추가적으로, 드라이브샤프트의 회전 방향의 제어는, 캠 팔로워 핀의 운동에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 드라이브샤프트가 하나의 회전 방향으로 계속 회전하면, 캠 팔로워 핀은 소정 사이클 내의 반복적인 캠 트랙(440) 높이 패턴에 관해서 반복적으로 이동하게 된다. 그런데, 드라이브샤프트의 회전 방향이 한 방향으로 선회하면, 대향하는 방향으로 캠 팔로워 핀의 다른 운동 패턴이 달성될 수 있다. 예를 들어, 캠 트랙 스타트(450)와 캠 트랙 엔드(460)를 포함하여 구성되는 도 4a-4e의 캠 트랙(440)을 사용하면, 드라이브샤프트는, 캠 팔로워 핀이 캠 트랙 엔드(460)에 근접할 때까지 한 방향으로 회전하게 만들어질 수 있고, 그 다음 드라이브샤프트는, 캠 팔로워 핀이 캠 트랙 스타트(450)에 근접할 때까지 대향하는 방향으로 회전하도록 만들어질 수 있다. 이 방법으로, 드라이브샤프트의 회전 방향이 캠 트랙(440)의 위치를 제어할 수 있으므로, 캠 팔로워 핀의 운동 및 렌즈 캐리어의 위치 조정을 제어한다. 더욱이, 드라이브샤프트의 회전 방향의 증가하는 변화가, 캠 팔로워 핀의 정확한 위치 조정을 위해 제공된다. 예를 들어, 오토-포커싱(auto-focusing) 응용에 있어서, 렌즈 캐리어는 드라이브샤프트의 회전 방향을 제어함으로써 정확히 제어될 수 있다.
도 5a-5c는 본 발명의 실시형태에 따른 드라이브샤프트 편심체를 나타낸다.
본 발명의 드라이브샤프트 편심체(500)는, 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버(510), 사이클로이드 탑재 디스크(520), 편심 드라이버 카운터밸런스(530) 및 편심 홀(540)을 포함하여 구성된다.
조립 동안, 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버(510)는 외사이클로이드 유성 기어의 편심 탑재 홀 내에 위치된다. 드라이브샤프트 편심체(500)가 외사이클로이드 유성 기어에 부착되지 않고, 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버(510)가 외사이클로이드 유성 기어의 편심 탑재 홀 내측에서 자유롭게 회전하는 것으로 사료된다.
외사이클로이드 유성 기어가 드라이브샤프트 편심체(500)에 부착되지 않으므로, 사이클로이드 탑재 디스크(520)가, 외사이클로이드 유성 기어를 지지하고, 외사이클로이드 유성 기어의 편심 탑재 홀 내측에서 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버(510)를 유지하기 위해 제공된다.
편심 드라이버 카운터밸런스(530)는, 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버(510)와 같이, 사이클로이드 탑재 디스크(520)의 대향하는 측면 상에 배치된다. 더욱이, 편심 드라이버 카운터밸런스(530)는 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버(510)에 대해서 반-회전에 위치된다. 편심 드라이버 카운터밸런스(530)는 카운터밸런스를 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버(510)에 제공해서 진동(vibration)을 방지한다.
편심 홀(540)이, 드라이브샤프트 편심체(500)를 드라이브샤프트, 예를 들어 DC 모터의 드라이브샤프트에 조립하기 위해서 제공된다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 캠 팔로워 핀을 도시한 이소메틱 뷰 도면이다.
본 발명의 캠 팔로워 핀(600)은 캠 팔로워 바디(610)와 캠 팔로워 접촉 표면(620)을 포함하여 구성된다.
조립 동안, 캠 팔로워 바디(610)는 렌즈 캐리어의 캠 팔로워 가압 끼움 홀 내에 조립되고, 캠 팔로워 핀(600)은 렌즈 캐리어와 함께 고정된다.
외사이클로이드 유성 기어가 회전함에 따라, 캠 팔로워 핀(600)의 캠 팔로워 접촉 표면(620)은 외사이클로이드 유성 기어의 캠 트랙과 접촉하고, 캠 트랙에 관해서 이동한다. 캠 트랙 스타트에서, 캠 트랙의 높이는 그 최저 포인트이고, 캠 팔로워 핀(600)는 그 최저 위치이다. 외사이클로이드 유성 기어가 회전함에 따라, 캠 트랙의 높이는 증가해서, 캠 팔로워 핀(600)이 상승하게 한다. 캠 팔로워 핀(600)이 캠 트랙 엔드에 도달할 때, 캠 트랙은 그 최대 높이이고, 캠 팔로워 핀(600)은 최대 위치이다. 캠 팔로워 핀(600)이 출력 장치에 고정되므로, 렌즈 캐리어, 출력 장치가 캠 팔로워 핀(600)을 따라 이동하게 된다.
도 7a-7b는 본 발명의 실시형태에 따른 렌즈 캐리어를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 캠 팔로워 핀에 접속되고 그 운동과 함께 이동하는 출력 장치는, 렌즈 캐리어를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 출력 장치는 회전 소스로부터 선형 운동을 요구하는 다른 장치를 포함하여 구성된다.
본 발명의 렌즈 캐리어(700)는, 렌즈 바디(710), 렌즈(720), 탑 마운트(730: top mount), 바톰 마운트(740: bottom mount), 회전 방지 형상부(745: anti-rotation feature) 및 캠 팔로워 가압 끼움 홀(750)을 포함하여 구성된다.
렌즈(720)는 렌즈 바디(710)의 내측에 조립된다. 렌즈는, 예를 들어 카메라용 포커스 렌즈이다.
탑 마운트(730) 및 바톰 마운트(740)는 렌즈 바디(710)의 외부 측벽에 배치된다.
캠 팔로워 가압 끼움 홀(750)은 탑 마운트(730) 및 바톰 마운트(740)를 통해 연장한다. 캠 팔로워 가압 끼움 홀(750)은, 렌즈 캐리어(700)를 캠 팔로워 핀에 부착시키기 위해서, 캠 팔로워 핀을 가압해서 끼우기 위해 제공된다.
바톰 마운트(740)는, 회전 방지 형상부(745)를 더 포함하여 구성된다. 렌즈 캐리어(700)가 캠 팔로워 핀에 조립될 때, 렌즈 캐리어(700)는 캠 팔로워 핀 및 회전 방지 형상부(745)와 함께 이동해서, 하우징 캡의 캠 팔로워 지지 브래킷을 따라 미끄러진다. 렌즈 캐리어(700)가 이동함에 따라, 회전 방지 형상부(745)의 암은 밀접하지만 자유롭게 캠 팔로워 지지 브래킷를 허그(hug)하고, 렌즈 캐리어가 회전하는 것을 방지한다.
도 8a-8b는 본 발명의 실시형태에 따른 리턴 리프 스프링을 나타낸 도면이다.
본 발명의 리턴 리프 스프링(800)은, 스프링 베이스(810), 스프링 바디(820), 스프링 팁(830) 및 스프링 탑재 홀(840)을 포함하여 구성된다.
리턴 리프 스프링(800)은, 스프링 베이스(810)와 스프링 팁(830) 사이에 배치된 스프링 바디(820)를 갖는 S-형상 가요성 재료를 포함하여 구성된다. 스프링 탑재 홀(840)이 스프링 베이스(810) 내에 제공되어, 리턴 리프 스프링(800)이 하우징 캡의 리프 스프링 리테이너 홀에 조립되게 한다.
리턴 리프 스프링(800)의 스프링 베이스(810)가 하우징 캡에 조립된 후, 스프링 팁(830)은 캠 팔로워 핀의 상부와 접촉한다. 캠 팔로워 핀이 상승함에 따라, 리턴 리프 스프링(800)은 휘는 한편, 작은 대향 력을 아래로 캠 팔로워 핀 상에 제공한다. 캠 팔로워 핀이 하강할 때, 리턴 리프 스프링(800)은, 리턴 리프 스프링(800)이 자체의 원래 상태로 복귀함에 따라, 아래로 캠 팔로워 핀 상으로 계속 민다. 예를 들어, 캠 팔로워 핀이 트랙 엔드까지 외사이클로이드 유성 기어의 캠 트랙을 따라감에 따라, 캠 팔로워 핀이 트랙 엔드를 통과할 때, 리턴 리프 스프링(800)은 캠 팔로워 핀을 아래로, 외사이클로이드 유성 기어의 사이클로이드 바디로, 즉각적으로 밀게 된다.
도 9a-9c는 본 발명의 실시형태에 따른 직류 모터를 나타낸 도면이다.
본 발명의 직류 (DC) 모터(900)는, 모터 하우징(910), 콘택트(920), 모터 베이스(930), 모터 탑(940) 및 드라이브샤프트(950)를 포함하여 구성된다.
모터 베이스(930) 및 콘택트(920)가 모터 하우징(910)의 일 단부에 배치되고, 모터 탑(940) 및 드라이브샤프트(950)가 DC 모터(900)의 대향하는 단부 상에 배치된다.
콘택트(920)는 DC 파워 서플라이에 전기적으로 결합되어, DC 파워가 DC 모터(900)에 인가되게 하는 전기 콘택트를 포함하여 구성된다.
파워가 DC 모터(900)에 인가될 때, 드라이브샤프트(950)는 회전하게 된다. 드라이브샤프트 편심체가 드라이브샤프트(950)에 부착되므로, 드라이브샤프트(950)의 회전은 드라이브샤프트 편심체가 회전하게 한다.
도 10a-10f는 본 발명의 실시형태에 따른 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 도면이다.
도 10a-10f에 나타낸 본 발명의 실시형태에 있어서, 외사이클로이드 유성 기어(400)는 슬롯형 캠 트랙(440)을 포함하여 구성된다. 캠 트랙(440)은, 사이클로이드 바디(470)의 상부 표면에 배치된 오목한 슬롯 또는 그루브(groove)를 포함하여 구성된다. 캠 트랙(440)은, 외사이클로이드 유성 기어(400)의 중심으로부터의 거리를 점진적으로 증가 또는 감소하는 외사이클로이드 유성 기어(400) 주위의 오목한 슬롯을 포함하여 구성된다.
조립될 때, 캠 팔로워 핀(600)의 캠 팔로워 접촉 표면(620)은 슬롯형 캠 트랙(440) 내에 위치된다. 외사이클로이드 유성 기어(400)가 회전함에 따라, 캠 트랙(440)은, 캠 팔로워 핀이 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터의 캠 트랙(440)의 거리에 관해서 이동하게 한다. 예를 들어, 캠 트랙(440)의 오목한 슬롯이 외사이클로이드 유성 기어(400)의 중심으로부터의 거리를 감소시킴에 따라(편심 탑재 홀(430)을 향해 이동), 캠 팔로워 핀(600)의 캠 팔로워 접촉 표면(620)은 캠 트랙(440)의 측벽에 의해 내측으로 밀린다. 캠 팔로워 핀(600)이 출력 장치에 접속되므로, 출력 장치도 내측으로 외사이클로이드 유성 기어(400)로 이동하게 된다.
캠 트랙(440)의 오목한 슬롯이 외사이클로이드 유성 기어(400)의 중심으로부터의 거리가 증가시킴에 따라(편심 탑재 홀(430)로부터 이격해서 이동), 캠 팔로워 핀(600)의 캠 팔로워 접촉 표면(620)은 캠 트랙(440)의 측벽에 의해 외측으로 밀린다. 캠 팔로워 핀(600)이 출력 장치에 접속되므로, 출력 장치도 외측으로 외사이클로이드 유성 기어(400)로부터 더 이동하게 된다.
도 10g는 본 발명의 실시형태에 따른 롤러를 갖는 캠 팔로워 핀 및 슬롯형 캠 트랙을 갖는 외사이클로이드 유성 기어를 나타낸 이소메틱 뷰 도면이다.
도 10g에 나타낸 본 발명의 실시형태에 있어서, 캠 팔로워 핀(600)은 캠 팔로워 롤러(601)를 더 포함하여 구성된다. 이 실시형태에 있어서, 캠 팔로워 롤러(601)는, 외사이클로이드 유성 기어(400)가 회전함에 따라, 슬롯형 캠 트랙(440)의 측벽을 따라 접촉 및 롤링한다. 캠 팔로워 롤러(601)는, 캠 팔로워 핀(600)과 캠 트랙(440) 사이의 마찰을 감소시킨다.
도 10h-10j는 본 발명의 실시형태에 따른 외사이클로이드 유성 기어의 슬롯형 캠 트랙을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 캠 트랙(440)은 중심으로부터의 거리를 점진적으로 감소하고, 도 10h에 나타낸 바와 같이, 캠 트랙 스타트(450) 및 캠 트랙 엔드(460)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 외사이클로이드 유성 기어가 회전함에 따라, 캠 팔로워 핀은 일정 또는 선형 비율로 이동한다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 캠 트랙(440)은 증가하는 비율로 중심으로부터의 거리를 감소하고, 도 10i에 나타낸 바와 같이, 캠 트랙 스타트(450) 및 캠 트랙 엔드(460)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 외사이클로이드 유성 기어가 회전함에 따라, 캠 팔로워 핀은 기하급수적인 비율로 이동한다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 캠 트랙(440)은 다른 설계를 포함하여 구성된다. 예를 들어, 캠 트랙(440)은, 차단되지 않는 경로로 외사이클로이드 유성 기어(400) 주위에서 중심으로부터의 거리를 점진적으로 증가 및 감소함으로써, 캠 팔로워 핀이 내측 및 외측으로 점진적으로 그리고 계속해서 이동하게 한다. 또는, 예를 들어, 캠 트랙(440)은, 외사이클로이드 유성 기어(400) 주위에서 다수 회 중심으로부터의 거리를 증가 및 감소해서, 도 10j에 나타낸 바와 같이, 캠 팔로워 핀이 더 빠른 스피드로 계속해서 내측 및 외측으로 이동하게 한다.
결과적으로, 본 발명의 외사이클로이드 유성 기어 캠은, 외사이클로이드 유성 기어 캠을 다른 캠 트랙 패턴을 갖게 간단히 교환함으로써, 다수의 응용에 사용 또는 적용될 수 있다.
이하는, 본 발명 조립 프로세스의 외사이클로이드 유성 기어 캠의 상세한 설명이다.
먼저, DC 모터(900)가 어셈블리 홀(250)을 통해 패스너를 사용해서 정적 하우징(200)에 부착된다.
그 다음, 드라이브샤프트 편심체(500)가, 드라이브샤프트 클리어런스 홀(240)을 통해 정적 하우징(200)의 내부로 연장하는 드라이브샤프트(950)에 조립된다. 드라이브샤프트(950)는 편심 홀(540) 내로 삽입되고, 패스너가 드라이브샤프트(950)를 드라이브샤프트 편심체(500)에 조립하는데 사용된다.
그 다음, 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버(510)를 (정적 하우징(200)의 내부 표면으로부터 이격해서) 면하는 캠 트랙(440)을 갖는 편심 탑재 홀(430) 내로 삽입함으로써, 외사이클로이드 유성 기어(400)가 드라이브샤프트 편심체(500) 상에 위치된다.
이제, 몇몇 복수의 사이클로이드 로브(410) 및 사이클로이드 로브 클리어런스(420)가 몇몇 복수의 링 기어 로브(280) 및 링 기어 로브 클리어런스(290)와 체결된다.
그 다음, 렌즈 캐리어(700) 또는 다른 출력 장치가 캠 팔로워 핀(600)에 조립된다. 캠 팔로워 지지 브래킷(300)의 상부는, 캠 팔로워 지지 브래킷(330)을 스패닝(spanning)하고 부분적으로 둘러싸는 회전 방지 형상부(745)의 암을 갖는 탑 마운트(730)와 바톰 마운트(740) 사이에 위치된다.
캠 팔로워 클리어런스 홀(320) 및 캠 팔로워 가압 끼움 홀(750)이 정렬되고, 캠 팔로워 핀(600)이 캠 팔로워 가압 끼움 홀(750) 내로 가압해서 끼워진다. 렌즈 캐리어(700)는, 이제 캠 팔로워 지지 브래킷(300) 내의 캠 팔로워 핀(600)에 조립된다.
캠 팔로워 핀(600)의 일 단부는, 이제 탑 마운트(730) 위로 약간 연장한다. 캠 팔로워 바디(610)는 탑 마운트(730)의 캠 팔로워 가압 끼움 홀(750), 캠 팔로워 지지 브래킷(300)의 상부 내의 캠 팔로워 클리어런스 홀(320), 바톰 마운트(740) 내의 캠 팔로워 가압 끼움 홀(750), 캠 팔로워 지지 브래킷의 바닥의 캠 팔로워 클리어런스 홀(320)을 통해 연장해서, 하우징 캡(300) 내로 연장한다. 캠 팔로워 접촉 표면(620)은, 이제 하우징 캡(300)의 내부에 위치된다.
그 다음, 렌즈 바디(710)가 하우징 클리어런스(270)와 정렬하고, 복수의 어셈블리 스냅(310)이 복수의 스냅 클리어런스 홀(230)과 정렬한다. 하우징 캡(300) 어셈블리 및 정적 하우징(200) 어셈블리가, 복수의 스냅 상세부(315)가 복수의 하우징 리테이너(210)를 잡을 때까지 함께 가압된다.
그 다음, 리턴 리프 스프링(800)이 하우징 캡(300)에 조립된다. 스프링 베이스(810)가 리프 스프링 트랙(350) 내에 위치되고, 스프링 탑재 홀(840)이 탑 마운트(730) 위로 연장하는 캠 팔로워 핀(600)의 상부를 덮는 스프링 팁(830)을 갖는 리프 스프링 리테이너 홀(340)과 정렬한다. 리턴 리프 스프링(800)을 하우징 캡(300)에 부착하기 위해서, 패스너가 스프링 탑재 홀(840)을 통해, 리프 스프링 리테이너 홀(340) 내로 사용된다.
상기는 일반적인 조립 가이드이다. 프로세스의 단계는, 필요에 따라 재배열될 수 있다.
이하, 본 발명의 외사이클로이드 유성 기어의 동작을 설명한다. 모든 도면을 참조한다.
파워가 콘택트(920)에 인가되면, 드라이브샤프트(950)가 접속된 드라이브샤프트 편심체(500)가 회전하게 된다. 편심 탑재 홀(430) 내의 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버(510)는 편심, 사이클로이드의 동작으로 외사이클로이드 유성 기어(400)를 구동한다. 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버(510)가 일 방향으로 회전함에 따라, 편심 탑재 홀(430)(및 외사이클로이드 유성 기어(400))가 대향 방향으로 회전한다.
외사이클로이드 유성 기어(400)가 회전함에 따라, 캠 팔로워 접촉 표면(620)은 캠 트랙(440)을 타거나 또는 캠 트랙 스타트(450)와 조우한다. 캠 트랙 스타트(450)에서, 캠 트랙(440)은 최저 높이이고, 캠 팔로워 핀(600)은 그 최저 포인트이며, 렌즈 캐리어(700)는 최대로 후퇴된 위치이다. 외사이클로이드 유성 기어(400)가 계속 회전함에 따라, 캠 팔로워 접촉 표면(620)은 캠 트랙(440)을 따라서 타게 된다. 캠 트랙(440)이 높이 내로 상승함에 따라, 캠 팔로워 핀(600)이 상승하고, 렌즈 캐리어(700)가 밖으로 이동한다(포워드). 캠 트랙(440)이 높이 내로 하강함에 따라, 캠 팔로워 핀(600)가 하강하고, 렌즈 캐리어(700)가 안으로 이동한다(백워드).
드라이브샤프트(950)의 회전량 및 회전 방향을 제어함으로써, 렌즈 캐리어(700)의 위치 조정이, 캠 트랙(440) 상의 정확한 위치 상에 캠 팔로워 접촉 표면(620)을 위치 조정함으로써, 정확하게 제어된다.
본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이, 본 발명의 다양한 변형 및 변경이 만들어 질 수 있는 것은, 당업자에 있어서는 명확한 것이다. 상기된 바에 있어서는, 본 발명 및 그 등가물의 범위 내에서 제공된 본 발명의 변형 및 변경을 포함하는 것을 의도한다.
100 - 외사이클로이드 유성 기어 캠,
200 - 정적 하우징,
300 - 하우징 캡,
600 - 캠 팔로워 핀,
700 - 렌즈 캐리어,
800 - 리턴 리프 스프링,
900 - 모터.
200 - 정적 하우징,
300 - 하우징 캡,
600 - 캠 팔로워 핀,
700 - 렌즈 캐리어,
800 - 리턴 리프 스프링,
900 - 모터.
Claims (19)
- 외사이클로이드 유성 기어 캠으로서,
복수의 링 기어 로브와 복수의 링 기어 로브 사이에 배치된 복수의 링 기어 로브 클리어런스(clearance)를 포함하여 구성되는 내부 정적 링 기어와,
드라이브샤프트 클리어런스 홀을 포함하여 구성되는 정적 하우징과;
캠 팔로워 핀(cam follower pin)과;
내부 정적 링 기어 내에 배치된 외사이클로이드 유성 기어로서,
사이클로이드 바디와,
사이클로이드 바디 주위에 배치된 복수의 사이클로이드와,
복수의 사이클로이드 로브 사이에 배치된 복수의 사이클로이드 로브 클리어런스를 포함하여 구성되고,
복수의 사이클로이드 로브 및 복수의 사이클로이드 로브 클리어런스가 복수의 링 기어 로브 및 복수의 링 기어 로브 클리어런스와 체결되고,
사이클로이드 바디에 배치된 편심 탑재 홀과,
사이클로이드 바디 상에 배치된 캠 트랙을 포함하여 구성되고, 캠 팔로워 핀이 캠 트랙과 접촉하고,
외사이클로이드 유성 기어가 회전함에 따라, 캠 트랙이, 캠 팔로워 핀이 캠 트랙의 변동에 관해서 이동하게 하는,
외사이클로이드 유성 기어와;
드라이브샤프트 편심체로서,
사이클로이드 탑재 디스크와,
사이클로이드 탑재 디스크 상에 배치되어, 편심 탑재 홀 내에서 자유롭게 회전하는, 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버와,
외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버와 같이 사이클로이드 탑재 디스크의 대향하는 측면에 배치되고, 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버에 대해서 반-회전에 위치된, 편심 드라이버 카운터밸런스와,
사이클로이드 탑재 디스크와 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버와 편심 드라이버 카운터밸런스를 통해 연장하는 편심 홀을 포함하여 구성되고,
드라이브샤프트 편심체가, 드라이브샤프트 클리어런스 홀을 통해, 편심 홀 내로 연장하는 드라이브샤프트에 접속하고,
외사이클로이드 유성 기어 캠이 드라이브샤프트의 회전 운동을 선형 운동으로 동시에 변환해서, 스피드를 감소시키고 토크를 증가시키는,
드라이브샤프트 편심체;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제1항에 있어서,
캠 트랙이 사이클로이드 바디로부터 이격된 높이로 변화하고, 외사이클로이드 유성 기어가 회전함에 따라, 캠 트랙이, 캠 팔로워 핀이 캠 트랙의 높이에 관해서 이동하게 하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제1항에 있어서,
캠 트랙이,
캠 트랙 스타트와,
캠 트랙 엔드를 포함하여 구성되고, 캠 트랙이, 캠 트랙 스타트로부터 시작해서 캠 트랙 엔드로, 사이클로이드 바디 이상의 높이로 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제1항에 있어서,
캠 트랙이, 차단되지 않는 경로로 외사이클로이드 유성 기어 주위에서 높이를 점진적으로 증가 및 감소해서, 캠 팔로워 핀이 연속적으로 상승 및 하강하게 하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제1항에 있어서,
캠 트랙이, 외사이클로이드 유성 기어 주위에서 다수 회 높이를 증가 및 감소해서, 캠 팔로워 핀이 더 빠른 스피드로 계속해서 상승 및 하강하게 하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제1항에 있어서,
캠 트랙이 사이클로이드 바디 내에 배치된 슬롯을 포함하여 구성되고, 캠 트랙이 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터 이격된 거리로 변화하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제1항에 있어서,
캠 트랙이 사이클로이드 바디 내에 배치된 슬롯을 포함하여 구성되고, 캠 트랙이 일정 비율로 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터의 거리를 점진적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제1항에 있어서,
캠 트랙이 사이클로이드 바디 내에 배치된 슬롯을 포함하여 구성되고, 캠 트랙이 기하급수적인 비율로 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터의 거리를 감소하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제1항에 있어서,
캠 트랙이 사이클로이드 바디 내에 배치된 슬롯을 포함하여 구성되고, 캠 트랙이 사이클로이드 바디 주위의 차단되지 않는 경로로 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터의 거리를 점진적으로 증가 및 감소하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제1항에 있어서,
캠 트랙이 사이클로이드 바디 내에 배치된 슬롯을 포함하여 구성되고, 캠 트랙이 사이클로이드 바디 주위에서 다수 회 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터의 거리를 증가 및 감소하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 외사이클로이드 유성 기어 캠으로서,
복수의 링 기어 로브와 복수의 링 기어 로브 사이에 배치된 복수의 링 기어 로브 클리어런스(clearance)를 포함하여 구성되는 내부 정적 링 기어와,
드라이브샤프트 클리어런스 홀을 포함하여 구성되는 정적 하우징과;
캠 팔로워 핀(cam follower pin)과;
내부 정적 링 기어 내에 배치된 외사이클로이드 유성 기어로서,
사이클로이드 바디와,
사이클로이드 바디 주위에 배치된 복수의 사이클로이드와,
복수의 사이클로이드 로브 사이에 배치된 복수의 사이클로이드 로브 클리어런스를 포함하여 구성되고,
복수의 사이클로이드 로브 및 복수의 사이클로이드 로브 클리어런스가 복수의 링 기어 로브 및 복수의 링 기어 로브 클리어런스와 체결되고,
사이클로이드 바디에 배치된 편심 탑재 홀과,
사이클로이드 바디 상에 배치된 캠 트랙을 포함하여 구성되고, 캠 팔로워 핀이 캠 트랙과 접촉하고, 캠 트랙이 사이클로이드 바디로부터 이격된 높이로 변화하며,
외사이클로이드 유성 기어가 회전함에 따라, 캠 트랙이, 캠 팔로워 핀이 캠 트랙의 높이에 관해서 이동하게 하는,
외사이클로이드 유성 기어와;
드라이브샤프트 편심체로서,
사이클로이드 탑재 디스크와,
사이클로이드 탑재 디스크 상에 배치되어, 편심 탑재 홀 내에서 자유롭게 회전하는, 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버와,
외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버와 같이 사이클로이드 탑재 디스크의 대향하는 측면에 배치되고, 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버에 대해서 반-회전에 위치된, 편심 드라이버 카운터밸런스와,
사이클로이드 탑재 디스크와 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버와 편심 드라이버 카운터밸런스를 통해 연장하는 편심 홀을 포함하여 구성되고,
드라이브샤프트 편심체가, 드라이브샤프트 클리어런스 홀을 통해, 편심 홀 내로 연장하는 드라이브샤프트에 접속하고,
외사이클로이드 유성 기어 캠이 드라이브샤프트의 회전 운동을 선형 운동으로 동시에 변환해서, 스피드를 감소시키고 토크를 증가시키는,
드라이브샤프트 편심체;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제11항에 있어서,
캠 트랙이,
캠 트랙 스타트와,
캠 트랙 엔드를 포함하여 구성되고, 캠 트랙이, 캠 트랙 스타트로부터 시작해서 캠 트랙 엔드로, 사이클로이드 바디 이상의 높이로 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제11항에 있어서,
캠 트랙이, 차단되지 않는 경로로 외사이클로이드 유성 기어 주위에서 높이를 점진적으로 증가 및 감소해서, 캠 팔로워 핀이 연속적으로 상승 및 하강하게 하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제11항에 있어서,
캠 트랙이, 외사이클로이드 유성 기어 주위에서 다수 회 높이를 증가 및 감소해서, 캠 팔로워 핀이 더 빠른 스피드로 계속해서 상승 및 하강하게 하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 외사이클로이드 유성 기어 캠으로서,
복수의 링 기어 로브와 복수의 링 기어 로브 사이에 배치된 복수의 링 기어 로브 클리어런스(clearance)를 포함하여 구성되는 내부 정적 링 기어와,
드라이브샤프트 클리어런스 홀을 포함하여 구성되는 정적 하우징과;
캠 팔로워 핀(cam follower pin)과;
내부 정적 링 기어 내에 배치된 외사이클로이드 유성 기어로서,
사이클로이드 바디와,
사이클로이드 바디 주위에 배치된 복수의 사이클로이드와,
복수의 사이클로이드 로브 사이에 배치된 복수의 사이클로이드 로브 클리어런스를 포함하여 구성되고,
복수의 사이클로이드 로브 및 복수의 사이클로이드 로브 클리어런스가 복수의 링 기어 로브 및 복수의 링 기어 로브 클리어런스와 체결되고,
사이클로이드 바디에 배치된 편심 탑재 홀과,
사이클로이드 바디 상에 배치된 슬롯을 포함하여 구성되는 캠 트랙을 포함하여 구성되고, 캠 팔로워 핀이 캠 트랙과 접촉하고, 캠 트랙이 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터 이격된 거리로 변화하며,
외사이클로이드 유성 기어가 회전함에 따라, 캠 트랙이, 캠 팔로워 핀이 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터 이격된 캠 트랙의 거리에 관해서 이동하게 하는,
외사이클로이드 유성 기어와;
드라이브샤프트 편심체로서,
사이클로이드 탑재 디스크와,
사이클로이드 탑재 디스크 상에 배치되어, 편심 탑재 홀 내에서 자유롭게 회전하는, 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버와,
외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버와 같이 사이클로이드 탑재 디스크의 대향하는 측면에 배치되고, 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버에 대해서 반-회전에 위치된, 편심 드라이버 카운터밸런스와,
사이클로이드 탑재 디스크와 외사이클로이드 유성 기어 편심 드라이버와 편심 드라이버 카운터밸런스를 통해 연장하는 편심 홀을 포함하여 구성되고,
드라이브샤프트 편심체가, 드라이브샤프트 클리어런스 홀을 통해, 편심 홀 내로 연장하는 드라이브샤프트에 접속하고,
외사이클로이드 유성 기어 캠이 드라이브샤프트의 회전 운동을 선형 운동으로 동시에 변환해서, 스피드를 감소시키고 토크를 증가시키는,
드라이브샤프트 편심체;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제15항에 있어서,
캠 트랙이 일정 비율로 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터의 거리를 점진적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제15항에 있어서,
캠 트랙이 기하급수적인 비율로 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터의 거리를 감소하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제15항에 있어서,
캠 트랙이 사이클로이드 바디 주위의 차단되지 않는 경로에서 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터의 거리를 점진적으로 증가 및 감소하는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠. - 제15항에 있어서,
캠 트랙이 사이클로이드 바디 주위에서 다수 회 외사이클로이드 유성 기어의 중심으로부터의 거리를 증가 및 감소시키는 것을 특징으로 하는 외사이클로이드 유성 기어 캠.
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