KR20150012043A - 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기 - Google Patents

공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기 Download PDF

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권순만
김창현
남형철
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창원대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기에 관한 것으로서, 모터와 연결되고 편심 회전작동하는 입력 편심축과; 듀얼 에피 내접기어 또는 듀얼 하이포 내접기어로 구성되어 치합되고 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되는 제 1 단 감속부와; 듀얼 에피 내접기어 또는 듀얼 하이포 내접기어로 구성되어 치합되고, 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되며, 외부 입력축과 연결되는 제 2 단 감속부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사이클로이드 감속기의 외륜 또는 내륜의 롤러 치형 기어를 동종 에피 기어 또는 동종 하이포 기어로 대신하여 구성한 내접기어를 차동식 감속기에 적용하여 폭넓은 감속비를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 내접기어의 치형 변경을 통해 여러 조합의 감속기를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기{Differential speed reducer with conjugate dual cycloid tooth profile}
본 발명은 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저감속부터 고감속까지 폭 넓은 감속비를 구현할 수 있도록 한 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기에 관한 것이다.
일반적으로 감속기라 함은 동력장치에서 입력되는 고속의 회전력을 소정 비율로 감속하여 저속의 회전력으로 출력되도록 하기 위한 장치로서, 사용하고자 하는 용도에 따라, 다양한 형태를 이루게 된다.
특히, 사이클로이드 감속기(cycloid reducer) 감속기는 작은 부피에도 큰 토크의 전달이 가능하고 감속비가 크며 구름 마찰로 효율이 높기 때문에 각종 기계장치에서 감속기구로 사용되어 그 적용처가 확대되고 있다.
이러한 사이클로이드 감속기는 입력축, 사이클로이드 디스크인 외치기어, 상기 외치기어와 치합하는 구름핀을 갖는 내치기어, 편심축, 그리고 출력축을 포함하여 구성된다.
한편 최근에는 기존 감속시스템 대비 고감속, 초정밀, 초소형 등 특정 용도에 부합하는 특화형 감속기 개발을 위한 일환으로 새로운 치형설계 기술 연구가 활발히 진행되고 있으나 아직까지 이들을 활용한 대부분의 감속기들은 내마모성이 떨어지고 수명이 짧을 뿐만 아니라 폭 넓은 감속비를 구현하는데 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0582446호 대한민국 공개특허공보 제2011-095618호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 사이클로이드 감속기의 외륜 또는 내륜의 롤러 치형 기어를 동종 에피 기어 또는 동종 하이포 기어로 대신하여 구성한 내접기어를 차동식 감속기에 적용하여 폭넓은 감속비를 구현할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 모터와 연결되고 편심 회전작동하는 입력 편심축과; 듀얼 에피 내접기어로 구성되어 치합되고 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되는 제 1 단 감속부와; 듀얼 에피 내접기어로 구성되어 치합되고, 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되며, 외부 입력축과 연결되는 제 2 단 감속부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 모터와 연결되고 편심 회전작동하는 입력 편심축과; 듀얼 에피 내접기어로 구성되어 치합되고 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되는 제 1 단 감속부와; 듀얼 하이포 내접기어로 구성되어 치합되고, 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되며, 외부 입력축과 연결되는 제 2 단 감속부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 모터와 연결되고 편심 회전작동하는 입력 편심축과; 듀얼 하이포 내접기어로 구성되어 치합되고 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되는 제 1 단 감속부와; 듀얼 하이포 내접기어로 구성되어 치합되고, 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되며, 외부 입력축과 연결되는 제 2 단 감속부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 모터와 연결되고 편심 회전작동하는 입력 편심축과; 듀얼 하이포 내접기어로 구성되어 치합되고 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되는 제 1 단 감속부와; 듀얼 에피 내접기어로 구성되어 치합되고, 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되며, 외부 입력축과 연결되는 제 2 단 감속부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사이클로이드 감속기의 외륜 또는 내륜의 롤러 치형 기어를 동종 에피 기어 또는 동종 하이포 기어로 대신하여 구성한 내접기어를 차동식 감속기에 적용하여 폭넓은 감속비를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 내접기어의 치형 변경을 통해 여러 조합의 감속기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 통상의 사이클로이드 감속기를 나타낸 도면.
도 2는 통상의 하이포-사이클로이드 감속기를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기에 적용되는 듀얼 에피 내접기어를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기에 적용되는 듀얼 하이포 내접기어를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기를 나타낸 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기의 일 실시 예를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 제 1형 차동식 감속기 구현을 위한 도 6의 A - A선 단면도 및 B - B선 단면도를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 제 2형 차동식 감속기 구현을 위한 도 6의 A - A선 단면도 및 B - B선 단면도를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 제 3형 차동식 감속기 구현을 위한 도 6의 A - A선 단면도 및 B - B선 단면도를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 제 4형 차동식 감속기 구현을 위한 도 6의 A - A선 단면도 및 B - B선 단면도를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에 따른 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 4형 차동식 감속기를 구성하는 제 1 단 감속부의 제 1 외치 하이포 기어와 제 2 단 감속부의 제 2 외치 에피 기어의 결합상태를 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.
먼저 트로코이드 곡선은 크게 기초 원(base circle) 외부를 또 다른 구름 원(rolling circle)이 구를 때 구름 원 위의 한 점의 궤적에 의해 생성되는 에피 트로코이드(epitrochoid) 곡선과, 기초원 내부를 구름 원이 구를 때 구름 원 위의 한 점의 궤적에 의해 생성되는 하이포 트로코이드(hypotrochoid) 곡선으로 구분된다.
또한 상기 생성된 에피 트로코이드 및 하이포 트로코이드 곡선의 오프셋(offset) 곡선을 각각 유사-에피 트로코이드(epitrochoid-like) 및 유사-하이포 트로코이드(hypotrochoid-like) 곡선으로 칭하며, 통상 사이클로이드 감속기(cycloid reducer)의 치형으로 이들 곡선들이 사용되고 있다.
도 1은 치 반경(Rr), 잇수(N)개, 피치원 반경(R)에 위치하는 핀 또는 롤러 치형 기어(roller gear)와, 이와 공액인 유사-에피 트로코이드(conjugate epitrochoid-like) 치형 기어(이하 ′에피 기어')로 구성된 사이클로이드 감속기(이하 '에피 감속기')를 나타낸 것으로서, 도 1에 도시한 바와 같이 에피 기어의 중심(Oe)은 고정 롤러 치형 링 기어의 중심(Or)과 일정 편심(E)되어 위치하며, 이에 의해 에피 기어는 공전과 자전운동을 하며, 통상의 사이클로이드 감속기는 도 1의 에피 감속기 원리를 이용하고 있다.
그리고 도 2는 도시된 도 1과 유사하게 치 반경(Rr), 잇수(N)개, 피치원 반경(R)에 위치하는 핀 또는 롤러 치형 기어(roller gear)와, 이와 공액인 유사-하이포 트로코이드(conjugate hypotrochoid-like) 치형 링 기어(이하 '하이포 기어')로 구성된 사이클로이드 감속기(이하 '하이포 감속기')를 나타낸 것으로서, 도 2에 도시한 바와 같이 롤러 치형 기어의 중심(Or)은 하이포 감속기 중심에 해당하는 하이포 기어의 중심(Oh)과 일정 편심(E)되어 위치하며, 이에 의해 롤러 치형 기어는 공전과 자전운동을 하며, 통상의 하이포-사이클로이드 감속기는 도 2의 하이포 감속기 원리를 이용하고 있다.
본원발명의 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기(10)는 도시된 도 1의 에피 감속기에서 외륜의 롤러 치형 기어를 대신하여 도시된 도 3과 같이 동종 에피 기어의 치합에 의한 내접기어(dual epi internal gear pair, 이하 '듀얼 에피 내접기어') 시스템을 구성하는 것과, 도 2의 하이포 감속기에서 내륜의 롤러 치형 기어를 대신하여 도시된 도 4와 같이 동종 하이포 기어의 치합에 의한 내접기어(dual hypo internal gear pair, 이하 '듀얼 하이포 내접기어')시스템을 구성하는 것과, 이들 듀얼 에피 내접기어 또는 듀얼 하이포 내접기어를 제 1단 감속부 및 제 2단 감속부에 적절히 조합하여 적용한 것에 특징이 있다.
이를 바탕으로 구체적으로 본원발명을 살펴보면, 본원발명인 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기(10)는 모터와 연결되고 편심 회전작동하는 입력 편심축(20)과, 듀얼 에피 내접기어 또는 듀얼 하이포 내접기어로 구성되어 치합되고 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되는 제 1 단 감속부(30)와, 듀얼 에피 내접기어 또는 듀얼 하이포 내접기어로 구성되어 치합되고, 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되며, 외부 입력축과 연결되는 제 2 단 감속부(40)으로 구성된다.
그리고 본원발명에서 제 1 단 감속부(30)와 제 2 단 감속부(40)는 듀얼 에피 내접기어와 듀얼 하이포 내접기어를 적절히 취사 선택할 경우 다음 표 1과 같이 총 4가지의 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기(10)를 구성할 수 있다.
종류 제 1 단 감속부 치형 제 2단 감속부 치형
제 1형 도 3의 듀얼 에피 내접기어 도 3의 듀얼 에피 내접기어
제 2형 도 3의 듀얼 에피 내접기어 도 4의 듀얼 하이포 내접기어
제 3형 도 4의 듀얼 하이포 내접기어 도 4의 듀얼 하이포 내접기어
제 4형 도 4의 듀얼 하이포 내접기어 도 3의 듀얼 에피 내접기어
즉 상기 제 1 단 감속부(30)의 치형과 제 2 단 감속부(40)의 치형은 용도 등에 따라서 듀얼 에피 내접기어와 듀얼 하이포 내접기어로 선택적으로 형성될 수 있음을 나타낸 것이다.
상기 입력 편심축(20)은 소정의 지름과 길이를 가지며 모터와 결합되어 회전작동하게 된다.
즉 상기 입력 편심축(20)은 모터에서 전달되는 회전력을 공급받아 상기 제 1 단 감속부(30)와 제 2 단 감속부(40)에 전달하게 되는 것이다.
상기 입력 편심축(20)과 결합되고 회전작동하는 제 1 단 감속부(30)는 제 1 내치 에피 또는 하이포 기어(31)와, 상기 제 1 내치 에피 또는 하이포 기어(31)와 치합되고 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어(32)와, 상기 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어(32)의 내부에 장착되는 베어링(33)으로 구성된다.
즉 상기 제 1 단 감속부(30)는 제 1 내치 에피 또는 하이포 기어(31)의 내부에 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어(32)를 치합한 것이다.
이때 도 3 및도 4의 상기 제 1 내치 에피 또는 하이포 기어(31) 및 동종의 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어(32)의 설계제원 편심(E1, E2)과 설계제원 롤러 치반경(Rr1, Rr2)은 각각 동일하고 설계제원 롤러 피치원 반경(R)과 설계제원 잇수(N)의 비를 반경 모듈(m)이라 할 때, 제 1 내치 에피 또는 하이포 기어(31)의 반경 모듈 m1 = R1/N1 과 동종의 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어(32)의 반경 모듈 m2 = R2/N2는 동일하게 형성된다.
또한 상기 제 1 내치 에피 또는 하이포 기어(31)와 동종의 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어(32) 사이의 편심(CDe 또는 CDh)은 제 1 내치 에피 또는 하이포 기어의 설계제원 잇수(N1)와 동종의 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어의 설계제원 잇수(N2)의 치수차가 (k = N1-N2)일 때 (k × m)으로 결정된다.
상기 입력 편심축(20)과 결합되고 회전작동하고 외부 입력축과 연결되는 제 2 단 감속부(40)는 제 2 내치 에피 또는 하이포 내접기어(41)와, 상기 제 2 내치 에피 또는 하이포 기어(41)와 치합되고 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 2 에피 또는 하이포 기어(42)와, 상기 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어(42)의 내부에 장착되는 베어링(43)으로 구성된다.
즉 상기 제 2 단 감속부(40)는 제 2 내치 에피 또는 하이포 기어(41)의 내부에 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어(42)를 치합한 것이다.
이때 도 3 및 도 4의 상기 제 2 내치 에피 또는 하이포 기어(41) 및 동종의 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어(42)의 설계제원 편심(E1, E2)과 설계제원 롤러 치반경(Rr1, Rr2)은 각각 동일하고 설계제원 롤러 피치원 반경(R)과 설계제원 잇수(N)의 비를 반경 모듈(m)이라 할 때, 제 2 내치 에피 또는 하이포 기어(41)의 반경 모듈 m1 = R1/N1 과 동종의 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어(42)의 반경 모듈 m2 = R2/N2는 동일하게 형성된다.
또한 상기 제 2 내치 에피 또는 하이포 기어(41)와 동종의 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어(42) 사이의 편심(CDe 또는 CDh)은 제 2 내치 에피 또는 하이포 기어의 설계제원 잇수(N1)와 동종의 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어의 설계제원 잇수(N2)의 치수차가 (k = N1-N2)일 때 (k × m)으로 결정된다.
상기와 같이 듀얼 에피 내접기어 또는 듀얼 하이포 내접기어로 구성되는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
먼저 소정의 지름과 길이를 가지며 모터와 결합되어 회전작동하는 입력 편심축(20)을 형성한다.
그리고 상기 입력 편심축(20)과 결합되고 회전작동하는 제 1 단 감속부(30)의 제 1 내치 에피 또는 하이포 기어(31)와, 상기 제 1 내치 에피 또는 하이포 기어(31)와 치합되고 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어(32)와, 상기 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어(32)의 내부에 장착되는 베어링(33)으로 구성되는 제 1 감속부(30)를 장착한다.
다음으로 상기 입력 편심축(20)과 결합되고 회전작동하는 제 2 단 감속부(40)의 제 2 내치 에피 또는 하이포 기어(41)와, 상기 제 2 내치 에피 또는 하이포 기어(41)와 치합되고 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어(42)와, 상기 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어(42)의 내부에 장착되는 베어링(43)으로 구성되는 제 2 단 감속부(40)를 장착한다.
여기서 상기 제 1 단 감속부(30)의 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어(32)와 제 2 단 감속부(40)의 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어(42)는 일체로 가공되거나 도시된 도 11과 같이 각각 별도로 가공한 후 볼트나 핀으로 체결하여 구성된다.
이때 상기 제 1 단 감속부(30)의 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어(32)와 제 2 단 감속부(40)의 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어(42)의 초기 위치는 동일하지 않아도 상관없다.
다음으로 상기 제 2 단 감속부(40)에 외부 입력축을 장착하면 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기(10)의 조립은 완료되는 것이다.
여기서 상기 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기의 조립 순서 및 구성은 상기와 다르게 이루어질 수 있음을 밝힌다.
다음으로 상기 듀얼 에피 내접기어 또는 듀얼 하이포 내접기어로 구성된 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기(10)의 실시 예를 도시된 도 5 내지 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 도시된 도 5의 Z1과 Z2는 각각 제 1 단 감속부(30)의 제 1 내치 에피 또는 하이포 기어(31)의 잇수와 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어(32)의 잇수를 나타낸 것이고, Z3과 Z4는 각각 제 2 단 감속부(40)의 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어(42)의 잇수와 제 2 내치 에피 또는 하이포 기어(41)의 잇수를 나타낸 것이다.
그리고 상기 제 1 단 감속부(30)의 제 1 내치 에피 또는 하이포 기어(31)를 고정시키고 제 2 단 감속부(40)의 제 2 내치 에피 또는 하이포 기어(41)를 출력으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기(10)의 기어비는 다음과 같이 결정된다.
Figure pat00001
이때 상기 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기(10)를 구현하기 위해서는 제 1 단 감속부(30)의 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어(32)와 제 2 단 감속부(40)의 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어(42)는 반드시 일체로 구성되어야 하며, 제 1 단 감속부(30)의 내접기어 편심량(CDe 또는 CDh)과 제 2 단 감속부(40)의 내접기어 편심량(CDe 또는 CDh)은 동일하게 구성된다.
다음으로 도시된 도 6은 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기(10)의 구현을 위한 구체적 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
여기서 Z1=11, Z2=10인 1치수차 듀얼 에피 내접기어 또는 듀얼 하이포 내접기어를 제 1 단 감속부로, Z3=9, Z4=10인 1치수차 듀얼 에피 내접기어 또는 듀얼 하이포 내접기어를 제 2 단 감속부로 구성한 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기를 나타낸 것이다. 이때 고려된 기어 감속비는 100:1이다.
그리고 도시된 도 7은 제 1형 차동식 감속기를 구현하기 위한 도 6 실시 예의 단면도 A-A 및 B-B를 나타낸 것으로서, 각각 제 1 단 감속부는 듀얼 에피 내접기어로 구성됨을 나타낸 것이고, 제 2단 감속부는 듀얼 에피 내접기어로 구성됨을 나타낸 것이다.
그리고 도시된 도 8은 제 2형 차동식 감속기를 구현하기 위한 도 6 실시 예의 단면도 A-A 및 B-B를 나타낸 것으로서, 각각 제 1 단 감속부는 듀얼 에피 내접기어로 구성됨을 나타낸 것이고, 제 2단 감속부는 듀얼 하이포 내접기어로 구성됨을 나타낸 것이다.
그리고 도시된 도 9는 제 3형 차동식 감속기를 구현하기 위한 도 6 실시 예의 단면도 A-A 및 B-B를 나타낸 것으로서, 각각 제 1 단 감속부는 듀얼 하이포 내접기어로 구성됨을 나타낸 것이고, 제 2단 감속부는 듀얼 하이포 내접기어로 구성됨을 나타낸 것이다.
그리고 도시된 도 10은 제 4형 차동식 감속기를 구현하기 위한 도 6 실시 예의 단면도 A-A 및 B-B를 나타낸 것으로서, 각각 제 1 단 감속부는 듀얼 하이포 내접기어로 구성됨을 나타낸 것이고, 제 2단 감속부는 듀얼 에피 내접기어로 구성됨을 나타낸 것이다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 차동식 감속기,
20 : 입력 편심축,
30 : 제 1 단 감속부,
31 : 제 1 내치 에피 또는 하이포 기어,
32 : 제 1 외치 에피 또는 하이포 기어,
40 : 제 2 단 감속부,
41 : 제 2 내치 에피 또는 하이포 기어,
42 : 제 2 외치 에피 또는 하이포 기어.

Claims (24)

  1. 모터와 연결되고 편심 회전작동하는 입력 편심축(20)과;
    듀얼 에피 내접기어로 구성되어 치합되고 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되는 제 1 단 감속부(30)와;
    듀얼 에피 내접기어로 구성되어 치합되고, 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되며, 외부 입력축과 연결되는 제 2 단 감속부(40);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 1형 차동식 감속기.
  2. 모터와 연결되고 편심 회전작동하는 입력 편심축(20)과;
    듀얼 에피 내접기어로 구성되어 치합되고 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되는 제 1 단 감속부(30)와;
    듀얼 하이포 내접기어로 구성되어 치합되고, 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되며, 외부 입력축과 연결되는 제 2 단 감속부(40);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 2형 차동식 감속기.
  3. 모터와 연결되고 편심 회전작동하는 입력 편심축(20)과;
    듀얼 하이포 내접기어로 구성되어 치합되고 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되는 제 1 단 감속부(30)와;
    듀얼 하이포 내접기어로 구성되어 치합되고, 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되며, 외부 입력축과 연결되는 제 2 단 감속부(40);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 3형 차동식 감속기.
  4. 모터와 연결되고 편심 회전작동하는 입력 편심축(20)과;
    듀얼 하이포 내접기어로 구성되어 치합되고 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되는 제 1 단 감속부(30)와;
    듀얼 에피 내접기어로 구성되어 치합되고, 상기 입력 편심축과 결합되어 회전작동되며, 외부 입력축과 연결되는 제 2 단 감속부(40);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 4형 차동식 감속기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 단 감속부(30)는 제 1 내치 에피 기어(31)와, 상기 제 1 내치 에피 기어(31)와 치합되고 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 1 외치 에피 기어(32)로 구성되고,
    상기 제 2 단 감속부(40)는 제 2 내치 에피 기어(41)와, 상기 제 2 내치 에피 기어(41)와 치합되고 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 2 외치 에피 기어(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 1형 차동식 감속기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 내치 에피 기어(31) 및 동종의 제 1 외치 에피 기어(32)의 설계제원 편심(E1, E2)과 설계제원 롤러 치반경(Rr1, Rr2)은 각각 동일하고 설계제원 롤러 피치원 반경(R)과 설계제원 잇수(N)의 비를 반경 모듈(m)이라 할 때, 제 1 내치 에피 기어(31)의 반경 모듈 m1 = R1/N1 과 동종의 제 1 외치 에피 기어(32)의 반경 모듈 m2 = R2/N2는 동일하며,
    상기 제 2 내치 에피 기어(41) 및 동종의 제 2 외치 에피 기어(42)의 설계제원 편심(E1, E2)과 설계제원 롤러 치반경(Rr1, Rr2)은 각각 동일하고 설계제원 롤러 피치원 반경(R)과 설계제원 잇수(N)의 비를 반경 모듈(m)이라 할 때, 제 2 내치 에피 기어(41)의 반경 모듈 m1 = R1/N1 과 동종의 제 2 외치 에피 기어(42)의 반경 모듈 m2 = R2/N2는 동일하도록 한 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 1형 차동식 감속기.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 내치 에피 기어(31)와 동종의 제 1 외치 에피 기어(32) 사이의 편심(CDe)은 제 1 내치 에피 기어의 설계제원 잇수(N1)와 동종의 제 1 외치 에피 기어의 설계제원 잇수(N2)의 치수차가 (k = N1-N2)일 때 (k × m)으로 결정되고,
    상기 제 2 내치 에피 기어(41)와 동종의 제 2 외치 에피 기어(42) 사이의 편심(CDe)은 제 2 내치 에피 기어의 설계제원 잇수(N1)와 동종의 제 2 외치 에피 기어의 설계제원 잇수(N2)의 치수차가 (k = N1-N2)일 때 (k × m)으로 결정되도록 한 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 1형 차동식 감속기.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 단 감속부(30)의 제 1 외치 에피 기어(32)와 제 2 단 감속부(40)의 제 2 외치 에피 기어(42)는 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 1형 차동식 감속기.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1 단 감속부(30)의 듀얼 에피 내접기어 편심량(CDe)과 제 2 단 감속부(40)의 듀얼 에피 내접기어 편심량(CDe)은 동일하게 구성되는 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 1형 차동식 감속기.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 단 감속부(30)는 제 1 내치 에피 기어(31)와, 상기 제 1 내치 에피 기어(31)와 치합되고 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 1 외치 에피 기어(32)로 구성되고,
    상기 제 2 단 감속부(40)는 제 2 내치 하이포 기어(41)와, 상기 제 2 내치 하이포 기어(41)와 치합되고 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 2 외치 하이포 기어(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 2형 차동식 감속기.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 1 내치 에피 기어(31) 및 동종의 제 1 외치 에피 기어(32)의 설계제원 편심(E1, E2)과 설계제원 롤러 치반경(Rr1, Rr2)은 각각 동일하고 설계제원 롤러 피치원 반경(R)과 설계제원 잇수(N)의 비를 반경 모듈(m)이라 할 때, 제 1 내치 에피 기어(31)의 반경 모듈 m1 = R1/N1 과 동종의 제 1 외치 에피 기어(32)의 반경 모듈 m2 = R2/N2는 동일하며,
    상기 제 2 내치 하이포 기어(41) 및 동종의 제 2 외치 하이포 기어(42)의 설계제원 편심(E1, E2)과 설계제원 롤러 치반경(Rr1, Rr2)은 각각 동일하고 설계제원 롤러 피치원 반경(R)과 설계제원 잇수(N)의 비를 반경 모듈(m)이라 할 때, 제 2 내치 하이포 기어(41)의 반경 모듈 m1 = R1/N1 과 동종의 제 2 외치 하이포 기어(42)의 반경 모듈 m2 = R2/N2는 동일하도록 한 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 2형 차동식 감속기.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 1 내치 에피 기어(31)와 동종의 제 1 외치 에피 기어(32) 사이의 편심(CDe)은 제 1 내치 에피 기어의 설계제원 잇수(N1)와 동종의 제 1 외치 에피 기어의 설계제원 잇수(N2)의 치수차가 (k = N1-N2)일 때 (k × m)으로 결정되고,
    상기 제 2 내치 하이포 기어(41)와 동종의 제 2 외치 하이포 기어(42) 사이의 편심(CDh)은 제 2 내치 하이포 기어의 설계제원 잇수(N1)와 동종의 제 2 외치 하이포 기어의 설계제원 잇수(N2)의 치수차가 (k = N1-N2)일 때 (k × m)으로 결정되도록 한 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 2형 차동식 감속기.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 1 단 감속부(30)의 제 1 외치 에피 기어(32)와 제 2 단 감속부(40)의 제 2 외치 하이포 기어(42)는 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 2형 차동식 감속기.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 제 1 단 감속부(30)의 듀얼 에피 내접기어 편심량(CDe)과 제 2 단 감속부(40)의 듀얼 하이포 내접기어 편심량(CDh)은 동일하게 구성되는 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 2형 차동식 감속기.
  15. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 단 감속부(30)는 제 1 내치 하이포 기어(31)와, 상기 제 1 내치 하이포 기어(31)와 치합되고 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 1 외치 하이포 기어(32)로 구성되고,
    상기 제 2 단 감속부(40)는 제 2 내치 하이포 기어(41)와, 상기 제 2 내치 하이포 기어(41)와 치합되고 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 2 외치 하이포 기어(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 3형 차동식 감속기.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제 1 내치 하이포 기어(31) 및 동종의 제 1 외치 하이포 기어(32)의 설계제원 편심(E1, E2)과 설계제원 롤러 치반경(Rr1, Rr2)은 각각 동일하고 설계제원 롤러 피치원 반경(R)과 설계제원 잇수(N)의 비를 반경 모듈(m)이라 할 때, 제 1 내치 하이포 기어(31)의 반경 모듈 m1 = R1/N1 과 동종의 제 1 외치 하이포 기어(32)의 반경 모듈 m2 = R2/N2는 동일하며,
    상기 제 2 내치 하이포 기어(41) 및 동종의 제 2 외치 하이포 기어(42)의 설계제원 편심(E1, E2)과 설계제원 롤러 치반경(Rr1, Rr2)은 각각 동일하고 설계제원 롤러 피치원 반경(R)과 설계제원 잇수(N)의 비를 반경 모듈(m)이라 할 때, 제 2 내치 하이포 기어(41)의 반경 모듈 m1 = R1/N1 과 동종의 제 2 외치 하이포 기어(42)의 반경 모듈 m2 = R2/N2는 동일하도록 한 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 3형 차동식 감속기.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제 1 내치 하이포 기어(31)와 동종의 제 1 외치 하이포 기어(32) 사이의 편심(CDh)은 제 1 내치 하이포 기어의 설계제원 잇수(N1)와 동종의 제 1 외치 하이포 기어의 설계제원 잇수(N2)의 치수차가 (k = N1-N2)일 때 (k × m)으로 결정되고,
    상기 제 2 내치 하이포 기어(41)와 동종의 제 2 외치 하이포 기어(42) 사이의 편심(CDh)은 제 2 내치 하이포 기어의 설계제원 잇수(N1)와 동종의 제 2 외치 하이포 기어의 설계제원 잇수(N2)의 치수차가 (k = N1-N2)일 때 (k × m)으로 결정되도록 한 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 3형 차동식 감속기.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 제 1 단 감속부(30)의 제 1 외치 하이포 기어(32)와 제 2 단 감속부(40)의 제 2 외치 하이포 기어(42)는 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 3형 차동식 감속기.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제 1 단 감속부(30)의 듀얼 하이포 내접기어 편심량(CDh)과 제 2 단 감속부(40)의 듀얼 하이포 내접기어 편심량(CDh)은 동일하게 구성되는 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 3형 차동식 감속기.
  20. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 단 감속부(30)는 제 1 내치 하이포 기어(31)와, 상기 제 1 내치 하이포 기어(31)와 치합되고 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 1 외치 하이포 기어(32)로 구성되고,
    상기 제 2 단 감속부(40)는 제 2 내치 에피 기어(41)와, 상기 제 2 내치 에피 기어(41)와 치합되고 편심되게 외치가 형성되는 동종의 제 2 외치 에피 기어(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 4형 차동식 감속기.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 제 1 내치 하이포 기어(31) 및 동종의 제 1 외치 하이포 기어(32)의 설계제원 편심(E1, E2)과 설계제원 롤러 치반경(Rr1, Rr2)은 각각 동일하고 설계제원 롤러 피치원 반경(R)과 설계제원 잇수(N)의 비를 반경 모듈(m)이라 할 때, 제 1 내치 하이포 기어(31)의 반경 모듈 m1 = R1/N1 과 동종의 제 1 외치 하이포 기어(32)의 반경 모듈 m2 = R2/N2는 동일하며,
    상기 제 2 내치 에피 기어(41) 및 동종의 제 2 외치 에피 기어(42)의 설계제원 편심(E1, E2)과 설계제원 롤러 치반경(Rr1, Rr2)은 각각 동일하고 설계제원 롤러 피치원 반경(R)과 설계제원 잇수(N)의 비를 반경 모듈(m)이라 할 때, 제 2 내치 에피 기어(41)의 반경 모듈 m1 = R1/N1 과 동종의 제 2 외치 에피 기어(42)의 반경 모듈 m2 = R2/N2는 동일하도록 한 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 4형 차동식 감속기.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 제 1 내치 하이포 기어(31)와 동종의 제 1 외치 하이포 기어(32) 사이의 편심(CDh)은 제 1 내치 하이포 기어의 설계제원 잇수(N1)와 동종의 제 1 외치 하이포 기어의 설계제원 잇수(N2)의 치수차가 (k = N1-N2)일 때 (k × m)으로 결정되고,
    상기 제 2 내치 에피 기어(41)와 동종의 제 2 외치 에피 기어(42) 사이의 편심(CDe)은 제 2 내치 에피 기어의 설계제원 잇수(N1)와 동종의 제 2 외치 에피 기어의 설계제원 잇수(N2)의 치수차가 (k = N1-N2)일 때 (k × m)으로 결정되도록 한 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 4형 차동식 감속기.
  23. 청구항 20에 있어서,
    상기 제 1 단 감속부(30)의 제 1 외치 하이포 기어(32)와 제 2 단 감속부(40)의 제 2 외치 에피 기어(42)는 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 4형 차동식 감속기.
  24. 청구항 22에 있어서,
    상기 제 1 단 감속부(30)의 듀얼 하이포 내접기어 편심량(CDh)과 제 2 단 감속부(40)의 듀얼 에피 내접기어 편심량(CDe)은 동일하게 구성되는 것을 특징으로 하는 공액 이중 사이클로이드 치형을 갖는 제 4형 차동식 감속기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101690151B1 (ko) * 2015-09-17 2016-12-28 창원대학교 산학협력단 나선각을 갖는 공액 이중 싸이클로이드 치형 감속기
CN107559388A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 兄弟工业株式会社 减速器
KR20180127973A (ko) * 2017-05-12 2018-11-30 쿤산 콴타 머시너리 컴퍼니 리미티드 핀 치형 사이클로이드 감속기 및 산업용 로봇

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