KR20180099465A

KR20180099465A - 감속 베어링 및 전기 모터

Info

Publication number: KR20180099465A
Application number: KR1020180013033A
Authority: KR
Inventors: 볼라크 미로슬라브; 바르나 조제프
Original assignee: 센젠 볼멘 프리시전 메카니컬 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2018-09-05
Also published as: US20180245626A1; EA201890062A2; CN108506338A; EA201890062A3; EP3366937A1; JP2018159468A; TW201833449A

Abstract

본 발명은 회전 대칭 중심축(50)을 갖고, 내부 링(3), 중앙 링(2) 및 외부 링(1)을 포함하는 3개의 링(1, 2, 3)들을 갖는 링 형상의 감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36)에 관한 것으로, 3개의 링(1, 2, 3)은 전기 모터(20)뿐만 아니라 회전 대칭축(50)을 중심으로 동심원을 이룬다. 본 발명의 감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36)은 롤링 요소들(4a)의 제1 링 및 롤링 요소들(4b)로 이루어진 제2 링을 더 포함하며, 롤링 요소들(4a, 4b)의 2개의 링은 회전 대칭축(50)을 중심으로 하며, 내부 링(3)과 외부 링(1) 사이에 위치되며, 내부 링(3)과 외부 링(1)은 롤링 요소들(4a, 4b)로 이루어진 2개의 링들 모두에 대해 반경방향으로 베어링 레이스들(8a, 8b)를 갖도록 구성되며, 감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36)은 중앙 링(2)과 내부 링(3) 또는 외부 링(1) 사이에서, 롤링 요소들(4a, 4b)로 이루어진 2개의 링들 중 적어도 하나의 롤링 요소들(4a, 4b)의 축방향 변위를 통해 파형 감속 작용을 전달하도록 구성된다.

Description

감속 베어링 및 전기 모터{REDUCTION BEARING AND ELECTRIC MOTOR}

본 발명은 회전 대칭 중심축을 가지며, 내부 링, 중앙 링 및 외부 링을 포함하는 3개의 링들을 가지며, 3개의 링들은 전기 모터뿐만 아니라 회전 대칭축과도 동심을 이루는 링 형상의 감속 베어링에 관한 것이다.

롤링 요소들의 동심 링들과 함께 개재된 동심 링들을 가진 레이디얼 베어링들은, 동심 링들의 공통 중심축을 둘러싸는 베어링의 내부 링과 연결된 회전 부품들의 회전 운동을 허용하면서 반경방향 힘들을 지탱하기 위해 이용된다. 또한, 기어박스의 입력부에 작용되는 회전 요소의 회전 속력을 기어박스의 출력부에서의 보다 느린 회전으로 감속시키는데 이용되는 회전 운동용 기어박스들이 알려져 있다. 이것은 본 출원에서 감속 작용(reduction action) 또는 감속하는 작용(reducing action)이라 한다.

통상 알려진 기어박스들 그 자체는 반경방향 힘들을 지탱할 수 없거나, 지탱하기에 적합하지 않고, 이에 따라 일반적으로 외부의 또는 추가적인 레이디얼 베어링들과 조합하여 이용된다. 많은 기술적인 애플리케이션들이 감속하는 작용을 필요로 하지만, 베어링들과의 조합된 통상 알려진 기어박스들은 엄청나게 대형으로 된다는 문제점에 직면한다. 그러한 한 가지 기술 분야는 로봇공학(robotics)으로서, 강력하고 정밀한 회전 속도 감속과 함께 소형화에 대한 특히 강한 요구를 가진다. 본 발명이 이용될 수 있는 다른 기술 분야는 자동차로서, 특히 전기차들(electric cars) 및 전동휠들(electric wheels)이다.

본 출원인에 의한 유럽 특허출원 EP 15 182 419.0호는 레이디얼 베어링 기능을 갖는 감속 작용을 단일 유닛으로 통합하는 감속 베어링을 개시한다. 감속 베어링은, 3개의 동심 링들이 반경방향 힘들을 지탱하면서 서로에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록, 롤링 요소들의 2개의 동심 링들을 위한 베어링 레이스로 구성된 적어도 3개의 동심 링들을 갖는다. 이것은 알려진 고조파형 감속 원리(harmonic wave-type reduction principle)에 기초한, 적어도 3개의 동심 링들의 연장부들에의 고조파형 감속 스테이지(harmonic wave-type reduction stage)의 통합과 조합된다. 고조파형 작용(harmonic wave-type action)은 각각 외부 및 내부 링들의 특수하게 구조화된 내주 및 외주 표면들 사이에서의 롤링 요소들의 반경방향 변위로 인하여 가능해진다.

유럽 특허출원 EP 15 182 419.0호에 개시된 내용 전부는 본원 명세서에 참고로 포함된다.

본 발명의 목적은 기존의 감속 베어링들의 베어링 능력을 향상시키고, 이러한 베어링들의 전체 크기를 감소시키는 것이다.

본 발명의 목적은, 회전 대칭 중심축을 가지며, 내부 링, 중앙 링 및 외부 링을 포함하는 3개의 링들을 가지며, 상기 3개의 링들이 회전 대칭축을 중심으로 동심원을 이루는 링 형상의 감속 베어링에 의해 달성되는데, 롤링 요소들의 제1 링과 롤링 요소들의 제2링 - 상기 롤링 요소들의 2개의 링들 - 은 회전 대칭축을 중심으로 하며, 특히, 서로 축방향으로 정렬되며, 내부 링과 외부 링 사이에 위치하며, 내부 링 및 외부 링은 롤링 요소들의 2개의 링들 모두에 대해 반경방향으로 베어링 레이스들을 갖도록 구성되며, 감속 베어링은 중앙 링과 내부 링 또는 외부 링 사이에서, 롤링 요소들의 2개의 링들 중 적어도 하나의 롤링 요소들의 축방향 변위를 통해 파형 감속 작용(wave-type reduction action)을 전달하도록 구성된다.

본 발명은 롤링 요소들의 2개의 링들을 사용하여 감속 베어링 내부에서 반경방향 변위 대신에 축방향 변위를 이용한다는 아이디어에 기반한다. 적어도 하나의 롤링 요소의 링은 축방향 변위을 위해, 즉 감속 작용을 변환하는 데 사용된다. 롤링 요소들의 양쪽 링들은 내부 링과 외부 링 사이에 유지되며, 내부 링과 외부 링의 인접한 표면들이 베어링 레이스들로 구성되므로, 감속 베어링은 완전한 레이디얼 베어링 용량을 유지한다. 반경방향 변위 작용 대신에 축방향 변위 작용을 제공함으로써, 감속 베어링은 이제 축 베어링으로서도 작동할 수 있다.

또한, 고조파형 감속 작용(harmonic-wave type reduction)에서의 축방향 변위의 제공은 반경방향으로 더 작은 공간 즉, 기존에 알려진 감속 베어링들보다 작은 지름에서 그러한 감속 베어링을 설치하는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 롤링 요소들의 2개의 링들을 제공함으로써, 롤링 요소들의 2개의 링들을 협동적으로 구성할 수 있다. 즉, 롤링 요소들의 양쪽 링들의 롤링 요소들이 축방향 변위에 참여하거나, 또는, 롤링 요소들의 하나의 링이 축방향 변위 작용에 참여하는 것을 제공함으로써 2개의 링들을 분리시킨다. 반면에, 롤링 요소들의 제2 링은 롤링 요소들의 축방향 또는 반경방향 변위가 없는, 보다 전형적인 축방향 및 반경방향 베어링으로서 작용한다.

바람직하게는, 롤링 요소들의 2개의 링들은 서로 축방향으로 정렬되어 있다. '축방향으로 정렬'이라는 용어는 2개의 링들이 동심이며 동일한 직경을 가지므로, 내부 링과 외부 링의 기계적 구성이 특히 간단하게 유지될 수 있음을 의미한다.

바람직하게는, 롤링 요소들의 양쪽 링들은 동일한 수의 롤링 요소들을 가지며, 양쪽 링들의 롤링 요소들은 서로 축방향으로 정렬된다. 이러한 바람직한 구성은 2개의 링들의 인접한 롤링 요소들의 쌍들을 조화롭게 축방향으로, 즉, 함께 이동시킬 수 있게 한다. 축방향 변위를 위한 롤링 요소들의 양쪽 링들의 사용은 저마찰 감소 작용(low-friction reduction action)을 제공한다.

이와 관련하여, 롤링 요소들의 2개의 링들의 축방향으로 정렬된 롤링 요소들은 바람직하게는 서로 직접 접촉하거나, 특히, 편평하거나 양면이 오목한 단면을 갖는 저마찰의 축방향 분리 요소에 의해 분리되며, 롤링 요소들의 양쪽 링들의 롤링 요소들은 축방향 변위를 받게 된다. 축방향 분리 요소의 제공은 롤링 요소들의 2개의 링들의 인접한 롤링 요소들 사이의 마찰을 더욱 감소시킨다. 특히, 축방향 분리 요소가 탄성인 경우 롤링 요소들의 2개의 링들의 롤링 요소들에 대한 어떠한 움직임도 제거할 수 있다는 또 다른 이점이 있다. 이 경우, 축 분리 요소들은 감속 베어링의 축방향 베어링 작용에 참여한다. 저마찰은 축방향 분리 요소를 테프론(Teflon®) 또는 다른 적합한 잘 알려진 재료들과 같은 저마찰 코팅으로 코팅하거나, 축 방향 분리 요소로서 저마찰 화합물을 사용하여 코팅할 수 있다.

바람직하게는, 축방향 분리 요소는 롤링 요소들의 2개의 링들의 모든 롤링 요소들에 공통인 링이다. 대안적으로, 축방향으로 정렬된 모든 롤링 요소 쌍은 그 자체의 축방향 분리 요소가 구비된다. 개별적인 축방향 분리 요소들은 2개의 베어링 레이스들 사이의 롤링 요소들의 2개의 링들의 2개의 인접한 롤링 요소들 사이의 간극에서 이용 가능한 공간과 상응하는 크기를 갖도록 구성될 수 있으며, 축방향 분리 요소들이 제 위치에 유지되도록 한다. 축방향 분리 요소가 롤링 요소들의 2개의 링들의 모든 롤링 요소들에 공통인 링으로 구성되는 경우, 그 배치는 간단하며, 인접한 롤링 요소들 사이에서 자유롭게 회전하거나, 또는 각각의 롤링 요소들을 수용하기 위한 오목한 오목부들을 갖는 표면 프로파일을 포함하여 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 내부 링 또는 외부 링은 내부 링의 외주 주위 또는 외부 링의 내주 주위에 분포된 원주방향 세퍼레이터들을 포함하거나 또는 이들과 연결되며, 원주방향 세퍼레이터들은 롤링 요소들의 2개의 링들 중 적어도 하나의 인접한 2개의 롤링 요소들 사이의 간극들로 반경방향으로 연장되며, 이에 의해 인접한 2개의 롤링 요소들 사이의 모든 간극에는 원주방향 세퍼레이터가 제공된다. 원주방향 세퍼레이터들은 롤링 요소들이 축방향으로만 변위되지만, 감속 베어링의 원주방향으로는 변위되지 않도록 한다. 롤링 요소들의 어떠한 반경방향 변위도 내부 및 외부 링들의 인접한 면들에 의해 베어링 레이스들로 방지된다.

이러한 원주형 세퍼레이터들은 바람직하게는 롤링 요소들의 양쪽 링들에 제공되며, 원주방향 세퍼레이터들은 롤링 요소들의 각각의 링에 대해 개별적으로 제공되거나, 롤링 요소들의 양쪽 링들에 공통으로 원주방향 세퍼레이터들(5)이 제공된다. 특히, 분리된 원주방향 세퍼레이터들 사이의 간극들을 통해 축방향 분리 링 요소가 제공될 수 있기 때문에, 상기의 링으로서 구성된 축방향 분리 요소는 각각의 링에 대해 별도로 원주형 세퍼레이터들이 제공되는 경우에 사용될 수 있다. 롤링 요소들의 양쪽 링들 모두를 위해 일체형으로 제공된 원주형 세퍼레이터들은 바람직하게는 개별 축방향 분리 요소들과 함께 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 중앙 링은 감속 베어링의 축방향에서 롤링 요소들의 제1 링의 롤링 요소들에 대향하는 프로파일된 입력 샤프트 단부면을 갖는 입력 샤프트로서 구성되고, 프로파일된 입력 샤프트 단부면은 축방향으로 하나 이상의 피크들을 갖는 상승 구조를 가지며, 중앙 링(2)이 롤링 요소들의 링에 대하여 회전하는 동안 롤링 요소들의 제1 링의 롤링 요소들이 축방향으로 변위되도록 한다. 전술한 구성들 중 하나에 따르면, 롤링 요소들의 2개의 링들의 롤링 요소들은 축방향으로 일치되게 변위되도록 구성될 수 있다. 프로파일된 입력 샤프트 단부면으로부터 롤링 요소들의 제1 링의 롤링 요소들로 전달되는 축방향 변위 작용은 이 경우에 롤링 요소들의 제2 링의 롤링 요소들에도 전달된다.

유리하게는, 내부 링 또는 외부 링 중 어느 하나는 그루브들과 톱니들을 가지며, 롤링 요소들의 제1 링의 롤링 요소들 또는 롤링 요소들의 제2 링의 롤링 요소들에 대향하며, 프로파일된 입력 샤프트 단부면의 피크들에 대향하는 축방향으로 상승된 구조로서 구성되는 프로파일된 단부면을 가지며, 그루브들 또는 톱니들의 수는 피크들의 수보다 더 많은 것을 특징으로 한다. 각각의 피크들의 수에 대한 그루브들의 수의 비는 고조파형 감속 베어링(harmonic-wave type reduction bearing)의 감속 비율을 나타낸다.

일 실시 예에서, 그루브들 및 톱니들을 갖는 프로파일된 출력 단부면은 내부 링 또는 외부 링에 부착되거나, 또는, 내부 링 또는 외부 링과 연결되거나 일체로 연결된다.

롤링 요소들의 2개의 링들 중 제2 링에서, 롤링 요소들은 축방향으로 정지되며, 감속 작용은 축방향 베어링 작용으로부터 분리된다. 이러한 특징은 그들의 축방향 변위를 통해 감속 작용을 전달하는 제1 링의 롤링 요소들로부터의 축방향 응력을 제거하여, 감속 베어링의 더욱 긴 수명을 가능하게 한다.

다른 실시예에서, 본 발명에 따른 둘 이상의 전술한 감속 베어링들이 서로 축방향으로 정렬되어 위치되며 연이어 서로 연결된 감속 스테이지들로 구성되는 경우, 유연성의 추가 증가가 달성되며, 적어도 하나의 제1 감속 스테이지의 출력은 적어도 하나의 제2 감속 스테이지의 입력을 구동시킨다. 이와 관련하여, 축방향 베어링 능력을 갖는 작은 직경을 가진 2-스테이지 또는 다수의 스테이지 감속 베어링이 달성된다.

본 발명의 목적은 또한 전기 모터에 의해 달성되며, 본 발명에 따른 전술한 적어도 하나의 감속 베어링은 전기 모터와 함께 또는 전기 모터 안에 일체화되어 있으며, 전기 모터의 케이싱은 감속 베어링을 위한 지지 구조를 형성하고, 전기 모터의 로터는 감속 베어링의 입력 샤프트에 구동 가능하게 연결되거나 또는 일체로 연결된다.

전기 모터는, 본 발명의 감속 베어링을 포함하거나 통합되어 있어, 본 발명의 감속 베어링과 동일한 특징, 이점 및 특성들을 포함하고 있다.

본 발명의 추가적인 특징점들은 청구범위와 첨부된 도면들과 함께 본 발명에 따른 실시예의 설명으로부터 명확해질 것이다. 본 발명에 따른 실시예들은 개별적인 특징점들 또는 여러 특징점들의 조합을 수행할 수 있다.

본 발명은, 본 발명의 일반적인 취지를 제한하지 않으면서 예시적인 실시예들을 기초로 후술되며, 참조부호는 명세서에서보다 상세하게 설명되지 않는 본 발명에 따른 모든 상세점들의 개시에 대하여 도면들에 명확하게 부여된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 감속 베어링의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예의 감속 베어링의 개략적인 단면도이다.
도 3는 본 발명의 제3 실시예의 감속 베어링의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예의 감속 베어링의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예의 감속 베어링의 개략적인 단면도이다.
도 6는 본 발명의 제6 실시예의 감속 베어링의 개략적인 단면도이다.
도 7는 본 발명에 따른 전기 모터의 개략도이다.

도면에서 동일하거나 유사한 형태의 요소 또는 각각 대응하는 부품들에는, 그 항목을 다시 설명해야 하는 것을 방지하기 위해 동일한 참조부호들이 부여된다.

도 1에는 회전 대칭축(50)을 중심으로 하는 일반적인 링 형상을 갖는 감속 베어링(31)의 제1 실시예의 단면이 개략적으로 도시된다. 간략화를 위해, 도 1은 링의 일 부분을 통한 단면만을 도시하고, 그 반대 부분의 단면은 도시하지 않는다. 도 1에서, 수직 방향은 감속 베어링(31)의 반경방향이며, 수평 방향은 감속 베어링(31)의 축방향에 대응한다. 원주방향은 도면의 평면에 수직으로 향한다. 이는, 도 2 내지 도 7에도 동일하게 적용된다.

감속 베어링(31)의 외부 링(1)과 내부 링(2) 사이에는 롤링 요소들(rolling elements)(4a, 4b)의 2개의 동심 링들이 위치한다. 외부 링(1)은 롤링 요소들(4a, 4b)을 위한 베어링 레이스들(8a, 8b)를 갖고, 내부 링(2)도 롤링 요소들(4a, 4b)를 위한 베어링 레이스들(8a, 8b)를 갖는다. 제2 링의 롤링 요소들(4a)은 롤링 요소들(4a)의 직경에 적합한 아치형 레이스 프로파일들(arcuate race profiles)을 갖는 직선 레이스들(straight races)(8a)에서 롤링되고, 롤링 요소들(4a)과 축방향 및 반경방향으로 접촉하는 베어링 레이스들(8a)에 의해 축방향 및 반경방향 베어링 기능을 제공한다. 원주방향에서, 롤링요소들(4a)은 서로 직접 접촉할 수 있고, 자유롭게 이동가능하다.

반면, 제1 링의 롤링 요소들(4b)의 운동은 외부 링(1) 및 내부 링(2)의 베어링 레이스(8b)에 의해 반경방향으로만 제어된다. 원주방향으로는, 상기 운동은 롤링 요소들(4b)로 이루어진 제1 링의 인접하는 2개의 롤링 요소들(4b) 사이의 간극들에 위치한 원주형 분리기들(5)에 의해 제어된다. 축방향에서, 롤링 요소들(4b)은 하나 이상의 피크들을 갖는 입력 샤프트(3) 또는 중앙 링의 프로파일된 입력 샤프트 단부면(6)에 의해 일측이 한정되고, 훨씬 더 많은 수의 그루브들 및 톱니들을 갖는 프로파일된 출력 단부면(7)에 의해 타측이 한정된다. 프로파일된 출력 단부면(7)은 롤링 요소들(4a, 4b) 사이의 간극들로 연장되는 외부 링(1)의 연장부의 일부이거나 이에 부착되며, 롤링 요소(4a)에 대향하는 연장부의 측면은 축방향 이동에 대한 저항을 제공하는 베어링 레이스(8a)의 일부로서 구성된다. 또한, 롤링 요소(4b)에 대향하는 측면은 프로파일된 출력 단부면(7)을 구비한다.

양쪽에서, 외부 링(1), 내부 링(2) 및 입력 샤프트(3) 사이의 간극들은 각각 씰들(seals)(9)에 의해 외측에 대하여 밀봉된다. 대안적인 실시 예에서, 감속 베어링(31)은 예를 들어 외부 링(1)에 연결을 제공하며, 도 1에서의 우측으로부터 부여된 축방향 힘에 반력을 제공하는 좌측의 다른 구조에 연결되는 경우 좌측의 씰(9)은 생략될 수 있다. 이는 도 2 내지 도 7에서의 후속하는 실시예들에서도 동일하게 적용될 수 있다.

감속 베어링(31)의 통상적인 사용은 외부 링(1)이 외부 케이싱에 대해 고정되고, 중앙 링은 출력으로서 내부 링(2)과 입력 샤프트(3)로서 기능할 것이며, 입력 샤프트(3)에 입력된 회전 속도는 그루브들에 대한 피크들의 비율에 비례하여 내부 링(2)의 감속된 회전 속도로 변환된다. 그러나, 3개의 링들 중 적어도 하나가 회전에 대해 고정되어 있으면, 임의의 다른 구성도 선택될 수 있다.

도 2에 도시된 제2 실시예에 따른 감속 베어링(32)은 롤링 요소들(4a, 4b)로 이루어진 양쪽 링들의 양쪽 롤링 요소들(4a, 4b)이 감속 작용에 참여한다는 점에서 도 1의 제1 실시예와 상이하다. 양쪽은 감속 베어링의 회전 중에 축방향으로 변위되기 때문이다. 이러한 경우, 프로파일된 출력 단부면(7)은 롤링 요소(4b)와 접촉하는 프로파일된 입력 샤프트 단부면(6)의 반대편에서 롤링 요소(4a)에 접하여 위치된다. 롤링 요소들(4a, 4b)은 감축 베어링(32)의 전체 원주 둘레에서 연속하는 탄성 축방향 세퍼레이터 링(10)에 의해 분리되어 있다. 세퍼레이터 링(10)은 롤링 요소들(4a, 4b) 사이에 위치할 수도 있고, 축방향 베어링 작용에 참여할 수 있는 임의의 유격(play)을 제거한다. 따라서, 롤링 요소들(4a, 4b)의 양쪽 링에는 탄성 축방향 세퍼레이터 링(10)이 스레드된(threaded) 것을 통하여 그들 사이에 간극을 갖는 원주방향 세퍼레이터들(5a, 5b)가 구비되어 있다. 2개의 원주방향 세퍼레이터들(5a, 5b) 사이의 간극은 롤링 요소들(4a, 4b)의 축방향 변위와 함께 축방향 세퍼레이터 링(10)의 축방향 변위를 허용하기에 충분히 넓다.

도 3에 도시된 제3 실시예에 따른 감속 베어링(33)은 롤링 요소들(4a, 4b)로 이루어진 양쪽 링 모두를 위한 5개의 공통 원주방향 세퍼레이터들이 있다는 점에서 도 2의 제2 실시예와 차이가 있다. 결과적으로, 내부 링(2)의 베어링 레이스들(8a, 8b)와 외부 링(1) 사이의 공간 높이를 가지도록 치수가 선택되는 탄성 개별 축방향 세퍼레이터들(11)은 탄성 축방향 세퍼레이터 링(10)을 대체한다.

도 4는, 도 2에 따른 제2 실시예와 탄성 축방향 세퍼레이터 링(10a)이 도 2의 탄성 세퍼레이터 링(10)과 같이 편평하지 않지만, 롤링 요소들(4a, 4b)을 수용하도록 국부적으로 적용되는 양면 오목 형상을 갖는다는 점에서 다른, 제4 실시예에 따른 감속 베어링(34)을 도시한다. 상기 형상은 축방향 세퍼레이터 링의 전체 원주를 따라 일정할 수 있지만, 또한, 개별 롤링 요소들(4a, 4b)를 수용하기 위한 그루브들을 제공하도록 변형될 수도 있다.

도 5의 제5 실시예에 따른 감속 베어링(35)은 도 3의 제3 실시예와 탄성 개별 축방향 세퍼레이터(11a)가 도 4에 도시된 제4 실시예와 유사하게 양면이 오목한 단면을 가진다는 점에서도 상이하다.

도 6은 감속 베어링(35)으로서 각각 구성된, 제1 감속 스테이지(41) 및 제2 감속 스테이지(42)를 갖는 2-스테이지 감속 베어링인 감속 베어링(36)인 경우의 제6 실시예를 도시한다. 2개의 감속 스테이지들(41, 42) 각각은 대안적으로 2개의 롤링요소들(4a, 4b) 각각을 갖는 감속 베어링(31, 32, 33, 34)의 앞에서 설명된 실시예들 중 하나의 변형예로서 선택될 수 있다. 2개의 감속 스테이지들(41, 42)는 각각 외부 링(1), 내부 링(2) 및 입력 샤프트(3)를 갖는다. 연결 링크(43)는 제1 감속 스테이지(41)의 내부 링(2)과 제2 감속 스테이지(42)의 입력 샤프트(3) 사이에 구비된다. 연결 링크(43)는 제1 감속 스테이지(41)의 내부 링(2)에 연결되어 있고, 제2 스테이지(42)의 롤링 요소들(4b)에 맞닿아 있다. 연결 링크(43)는 프로파일된 입력 샤프트 단부면(6)을 구비한다. 이에 의해, 제1 감속 스테이지(41)의 내부 링(2)의 회전이 제2 감속 스테이지(42)의 입력 샤프트(3)에 전달된다. 양쪽 감속 스테이지들(41, 42)은 축방향 베어링 기능을 갖는 감속 베어링들(35)로서 구성된다. 연결 링크(43)와 제2 스테이지(42)의 내부 링(2) 사이에는 씰(seal)(9)이 추가적으로 제공된다.

도 7에는, 본 발명에 따른 전기 모터(20)가 개략적으로 도시되어 있으며, 전기 모터(20)는 전기 모터(20)의 케이싱(21)에 결합된 감속 베어링(31)에 연결된다. 감속 베어링(31) 대신에, 감속 베어링들(32, 33, 34, 45)와 같은 변형예 또한 사용될 수 있다. 감속 베어링(31)은 전기 모터(20)의 회전 대칭의 중심 축이기도 하는 회전 대칭축(50)을 중심으로 이루어진다. 감속 베어링(31)의 외부 링(1)은 전기 모터(20)의 케이싱(21)과 연결되어, 전기 모터(20)에 대해 정지 상태로 유지된다. 회전 작용은 전기 모터(20)의 로터(22)로부터 감속 베어링(31)의 입력 샤프트(3)에 전달되고, 내부 링(2)의 감속된 회전 운동은 출력으로서 사용되고, 왼쪽의 출력 쪽을 가리키는 화살표들에 의해 표시된다. 파선들은 감속 베어링(31)의 링 형상을 나타낸다. 전기 모터(20) 내의 다른 구성 요소들은 스테이터(23), 로터 코일(24) 및 모터 베어링(25)이다.

개별적인 특징들 및 도면들로부터 취해진 것들을 포함하고 다른 특징들과의 조합으로 개시된 모든 명명된 특징들은 단독으로 또는 조합으로 본 발명에 중요한 것으로 간주된다. 본 발명에 따른 실시예들은 개별적인 특징들이나 여러 특징들의 조합을 통해 실시될 수 있다. "특히" 또는 "특별히"라는 표현과 함께 조합된 특징점들은 바람직한 실시예로서 취급된다.

1: 외부 링
2: 내부 링
3: 입력 샤프트
4a: 롤링 요소들의 제1 링의 롤링 요소
4b: 롤링 요소들의 제2 링의 롤링 요소
5: 원주방향 세퍼레이터
5a: 제1 링의 원주방향 세퍼레이터
5b: 제2 링의 원주방향 세퍼레이터
6: 프로파일된 입력 샤프트 단부면
7: 프로파일된 출력 샤프트 단부면
8a: 롤링 요소들의 제1 링의 레이스
8b: 롤링 요소들의 제2 링의 레이스
9: 씰
10, 10a: 탄성 축방향 세퍼레이터 링
11, 11a: 탄성 개별 축방향 세퍼레이터
20: 전기 모터
21: 케이싱
22: 로터
23: 스테이터
24: 로터 코일
25: 모터 베어링
31, 32, 33, 34, 35, 36: 감속 베어링
41: 제1 스테이지
42: 제2 스테이지
43: 연결 링크
50: 회전대칭축

Claims

회전 대칭 중심축(50)을 가지고, 내부 링(3), 중앙 링(2) 및 외부 링(1)을 포함하는 3개의 링들(1, 2, 3)을 가지는 링 형상의 감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36)으로서,
3개의 링들(1, 2, 3)은 회전 대칭축(50)을 중심으로 동심원을 이루며,
롤링 요소들(4a)의 제1 링 및 롤링 요소들(4b)의 제2 링 - 상기 롤링 요소들(4a, 4b)의 2개의 링들 - 은 상기 회전 대칭축(50)을 중심으로 하며, 특히, 서로 축방향으로 정렬되며, 상기 내부 링(3)과 외부 링(1) 사이에 위치하며,
상기 내부 링(3)과 상기 외부 링(1)은 상기 롤링 요소들(4a, 4b)의 2개의 링들 모두에 대해 반경방향으로 베어링 레이스들(8a, 8b)을 갖도록 구성되며,
상기 감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36)은 상기 중앙 링(2)과 상기 내부 링(3) 또는 상기 외부 링(1) 사이에서, 상기 롤링 요소들(4a, 4b)의 2개의 링들 중 적어도 하나의 롤링 요소들(4a, 4b)의 축방향 변위를 통해 파형 감속 작용(wave-type reduction action)을 전달하도록 구성되는
감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36).
제1항에 있어서,
롤링 요소들(4a, 4b)의 2개의 링들은 서로 축방향으로 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는
감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36).
제2항에 있어서,
롤링 요소들(4a, 4b)의 양쪽 링들은 동일한 개수의 롤링 요소들(4a, 4b)을 가지며, 상기 양쪽 링들의 롤링 요소들(4a, 4b)는 서로 축방향으로 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는
감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36).
제3항에 있어서,
롤링 요소들(4a, 4b)의 2개의 링들의 상기 축방향으로 정렬된 롤링 요소들(4a, 4b)은 서로 직접 접촉하거나, 특히, 편평하거나 양면이 오목한 단면을 갖는 저마찰의 탄성인 축방향 분리 요소(10, 10a, 11, 11a)에 의해 분리되며,
상기 롤링 요소들(4a, 4b)의 양쪽 링들의 롤링 요소들(4a, 4b)은 축방향 변위를 받게 되는 것을 특징으로 하는
감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36).
제4항에 있어서,
상기 축방향 분리 요소는 상기 롤링 요소들(4a, 4b)의 2개의 링들의 모든 롤링 요소들에 공통인 링(10, 10a)이거나,
축방향으로 정렬된 모든 롤링 요소들(4a, 4b) 쌍은 그 자체의 축방향 분리 요소(11, 11a)를 구비하는 것을 특징으로 하는
감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
내부 링(1) 또는 상기 외부 링(3)은 상기 내부 링(1)의 외주 주위 또는 외부 링(3)의 내주 주위에 분포된 원주방향 세퍼레이터들(5, 5a, 5b)을 포함하거나 또는 이들과 연결되며,
상기 원주방향 세퍼레이터들(5, 5a, 5b)는 롤링 요소들(4a, 4b)로 이루어진 2개의 링들 중 적어도 하나의 인접한 2개의 롤링 요소들(4a, 4b) 사이의 간극들로 반경방향으로 연장되며, 이에 의해 인접한 2개의 롤링 요소들(4a, 4b) 사이의 모든 간극에는 원주방향 세퍼레이터(5, 5a, 5b)가 제공되는 것을 특징으로 하는
감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36).
제6항에 있어서,
원주방향 세퍼레이터들(5, 5a, 5b)은 롤링 요소들(4a, 4b)의 양쪽 링들에 제공되며,
상기 원주방향 세퍼레이터들(5a, 5b)은 롤링 요소들(4a, 4b)의 상기 각 링들에 대해 개별적으로 제공되거나, 롤링 요소들(4a, 4b)의 양쪽 링들에 공통으로 원주방향 세퍼레이터들(5)이 제공되는 것을 특징으로 하는
감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
중앙 링(2)은 상기 감속 베어링의 축방향에서 상기 롤링 요소들(4b)의 제1 링의 롤링 요소들(4b)에 대향하는 프로파일된 입력 샤프트 단부면(6)을 갖는 입력 샤프트로서 구성되며,
프로파일된 입력 샤프트 단부면(6)은 축방향으로 하나 이상의 피크들을 갖는 상승 구조를 가지며, 중앙 링(2)이 상기 롤링 요소들(4b)의 링에 대하여 회전하는 동안 상기 롤링 요소들(4b)로 이루어진 제1 링의 롤링 요소들(4b)이 축방향으로 변위되도록 하는
감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36).
제8항에 있어서,
내부 링(1) 또는 외부 링(3) 중 어느 하나는 그루브들과 톱니들을 가지며, 상기 롤링 요소들(4b)의 제1 링의 롤링 요소들(4b) 또는 상기 롤링 요소들(4a)의 제2 링의 롤링 요소들(4a)에 대향하며, 상기 프로파일된 입력 샤프트 단부면(6)의 피크들에 대향하는 축방향으로 상승된 구조로서 구성되는 프로파일된 출력 단부면(7)을 가지며,
상기 그루브들 또는 톱니들의 수는 상기 피크들의 수보다 더 많은 것을 특징으로 하는
감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36).
제9항에 있어서,
상기 그루브들과 톱니들을 갖는 프로파일된 출력 단부면(7)은 내부 링(1) 또는 외부 링(3)에 부착되거나, 또는, 내부 링(1) 또는 외부 링(3)과 연결되거나 일체로 연결되는
감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
롤링 요소들(4a)의 2개의 링들 중 제2 링에서, 상기 롤링 요소들(4a)는 축방향으로 정지되어 있는 것을 특징으로 하는
감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 2개 이상의 감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35)이 서로 축방향으로 정렬되어 위치되며 연이어 서로 연결된 감속 스테이지들(41, 42)로 구성되며,
적어도 하나의 제1 감속 스테이지(41)의 출력은 적어도 하나의 제2 감속 스테이지(42)의 입력을 구동시키는 것을 특징으로 하는
감속 베어링(36).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36)은 전기 모터(20)와 함께 또는 전기 모터 안에 일체화되어 있으며,
상기 전기 모터(20)의 케이싱(21)은 상기 감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36)을 위한 지지 구조를 형성하고,
전기 모터(20)의 로터는 상기 감속 베어링(31, 32, 33, 34, 35, 36)의 입력 샤프트(2)에 구동 가능하게 연결되거나 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는
전기 모터(20).