KR20200077231A

KR20200077231A - Precision reducer

Info

Publication number: KR20200077231A
Application number: KR1020180166540A
Authority: KR
Inventors: 이기민; 김동영
Original assignee: 주식회사 두산
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-06-30

Abstract

A precision reducer according to various embodiments of the present invention transfers the driving force of a motor by converting the number of revolutions. The precision reducer includes: an internal gear formed on the inner side of a case; an input shaft connected to an output shaft of the motor; an input gear disposed at the front end of the input shaft; a first gear that is engaged with the input gear to transfer the driving force of the motor; and an external gear that engages with the internal gear and rotates eccentrically with respect to the internal gear according to the rotation of the first gear. The teeth unit of the first gear is arranged to be inclined at a predetermined angle with respect to a rotation axis, thereby controlling a transfer error.

Description

Precision reducer{PRECISION REDUCER}

본 발명은, 정밀 감속기에 관한 것으로, 상세하게는 전달오차의 감소를 통해 소음을 개선한 정밀 감속기에 관한 것이다.The present invention relates to a precision reducer, and more particularly, to a precision reducer that improves noise through reduction of transmission errors.

다관절 로봇의 적용분야가 다양화 되면서 적용되는 정밀 감속기의 소음 저감에 대한 요구가 높아지고 있다. 감속기에 존재하는 다양한 소음원 중에 가장 큰 문제는 와이닝 소음(whining noise)이다. 와이닝 소음이란 기어 맞물림에서 발생하는 징징거리면서 우는 소리(whining)를 의미한다As the application fields of multi-joint robots are diversified, the demand for noise reduction of precision reducers applied is increasing. Among the various noise sources present in the reducer, the biggest problem is whining noise. Winning noise refers to the whining and whining occurring from gear engagement.

일반적으로 인벌류트(involute) 기어는, 실제 기어가 이상적인 인벌류트 치형을 갖도록 가공되는 것이 매우 어렵기 때문에, 기어의 맞물림은 이론적으로 완벽한 경우가 거의 없다. In general, involute gears are hardly machined to have the ideal involute teeth, so gear engagement is rarely perfect in theory.

이러한 부정확한 인벌류트 치형은 맞물리는 위상의 오차를 발생시키고, 이 오차는 기어의 맞물림 메커니즘 상 주기적인 파동 형태를 띄게 된다. 감속기 성능 측면에서는 입력 회전에 대한 출력 외전의 오차를 의미하므로 감속비 변동을 의미한다. 이런 입출력 회전각도의 오차를 감속기의 전달오차(transmission error)라고 정의한다.This inaccurate involute tooth generates an error in the interlocking phase, and this error has a periodic wave shape due to the gear engagement mechanism. In terms of reducer performance, it means the error of output abduction with respect to the input rotation, so it means the reduction ratio change. The error of the input and output rotation angle is defined as the transmission error of the reducer.

산업용 감속기의 기어요소는 대체로 고토크, 고속 조건으로 회전하기 때문에, 감속기에 인가되는 토크는 전달오차 파형의 기진력으로 작용되어 진동과 소음을 야기시키고, 속도가 빨라짐에 따라 주파수가 높아져 와이닝 소음으로 발전되는 문제점이 있었다.Since gear elements of industrial reducers generally rotate under high-torque and high-speed conditions, the torque applied to the reducers acts as the oscillation force of the transmission error waveform, causing vibration and noise, and as the speed increases, the frequency increases, and the winening noise There was a problem to be developed.

공개특허 제2005-0034150호(2005.04.14)Published Patent No. 2005-0034150 (2005.04.14)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전달오차의 감소를 통해 소음을 개선한 정밀 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and has an object to provide a precision reducer that improves noise through reduction of transmission errors.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기는, 모터의 구동력을 전달함에 있어서, 회전수를 변환하여 구동력을 전달하는 정밀 감속기에 있어서, 케이스의 내측면에 형성되는 내치 기어; 상기 모터의 출력축에 연결되는 입력축; 상기 입력축의 선단부에 배치되는 입력기어; 상기 입력기어와 치합되어 상기 모터의 구동력을 전달하는 제1기어; 및 상기 내치 기어와 교합되고, 상기 제1기어의 회전에 따라 상기 내치 기어에 대해 상대적으로 편심 회전하는 외치기어를 포함하고, 상기 제1기어의 톱니부는 회전축에 대해 기 설정된 각도로 기울어지게 배치됨으로써 전달오차를 제어할 수 있다.Precision reducer according to various embodiments of the present invention, in transmitting the driving force of the motor, the precision reducer for transmitting the driving force by converting the rotational speed, Inner gear formed on the inner surface of the case; An input shaft connected to the output shaft of the motor; An input gear disposed at a tip end of the input shaft; A first gear meshing with the input gear to transmit driving force of the motor; And an external gear that engages with the internal gear and rotates eccentrically relative to the internal gear according to the rotation of the first gear, and the toothed portion of the first gear is arranged to be inclined at a predetermined angle with respect to the rotation axis. Transmission error can be controlled.

바람직하게는, 상기 톱니부는 상기 회전축에 대하여 8도 내지 15도의 범위로 기울어지도록 배치될 수 있다.Preferably, the tooth portion may be arranged to be inclined in the range of 8 to 15 degrees with respect to the rotation axis.

바람직하게는, 상기 입력기어의 축방향 이동을 제한하는 베어링을 포함할 수 있다.Preferably, it may include a bearing to limit the axial movement of the input gear.

바람직하게는, 상기 제1기어의 반경방향 중앙부에 결합되는 크랭크 샤프트를 포함하고, 상기 크랭크 샤프트에는 상기 제1기어의 하단부를 지지하는 단턱부가 형성될 수 있다.Preferably, a crankshaft coupled to a radially central portion of the first gear may be formed, and a stepped portion supporting the lower end of the first gear may be formed on the crankshaft.

바람직하게는, 상기 제1기어의 하단부가 상기 단턱부에 지지되는 상태에서 상기 제1기어의 축방향 이동을 제한하는 지지부재를 포함할 수 있다.Preferably, a support member for limiting the axial movement of the first gear may be included while the lower end of the first gear is supported on the stepped portion.

바람직하게는, 상기 지지부재를 상기 크랭크 샤프트에 고정하는 고정부재를 포함할 수 있다.Preferably, it may include a fixing member for fixing the support member to the crankshaft.

바람직하게는, 상기 제1기어의 반경방향 중앙부에 결합되는 크랭크 샤프트를 포함하고, 상기 크랭크 샤프트의 둘레를 따라 상기 제1기어의 하단부를 지지하는 링부재가 배치되고, 상기 제1기어의 상단부는 지지부재에 지지될 수 있다.Preferably, a crankshaft coupled to the radial center of the first gear, a ring member supporting a lower end of the first gear along the circumference of the crankshaft is disposed, and the upper end of the first gear It can be supported by a support member.

바람직하게는, 상기 입력기어의 톱니부는 상기 제1기어의 톱니부에 대응되도록 상기 입력축에 대하여 기 설정된 각도로 기울어지게 배치될 수 있다.Preferably, the tooth portion of the input gear may be disposed to be inclined at a predetermined angle with respect to the input shaft so as to correspond to the tooth portion of the first gear.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기는 전달기어의 톱니부를 회전축에 대해 일정 각도로 기울어지게 배치함으로써 전달오차를 감소시킬 수 있다.The precision reducer according to various embodiments of the present disclosure can reduce transmission errors by arranging the tooth portion of the transmission gear at an angle with respect to the rotation axis.

또한, 전달 오차의 감소를 통해 소음 저감의 효과가 있다. In addition, there is an effect of noise reduction through reduction of transmission error.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 A-A'에서의 단면도.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기의 전달 기어를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전달 기어의 톱니부를 도시한 도면.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 입력기어 및 전달기어의 지지구조를 도시한 도면.1 is a view showing a precision reducer according to various embodiments of the present invention.
Fig. 2 is a sectional view taken along line A-A' in Fig. 1;
3 is a view showing a transmission gear of a precision reducer according to various embodiments of the present invention.
4 is a view showing a tooth portion of a transmission gear according to various embodiments of the present invention.
5 to 9 are views showing the support structure of the input gear and the transmission gear according to various embodiments of the present invention.

이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 일부 실시 예를 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다.Hereinafter, for convenience of description, some embodiments of the present invention will be described through exemplary drawings. In describing reference numerals in the components of each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible even though they are displayed in different drawings.

본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결' 또는 '결합'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결' 또는 '결합'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.The terms or words used in the specification and claims should not be limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor can properly define the concept of terms in order to best describe his or her invention. It should be interpreted as a meaning and a concept consistent with the technical idea of the present invention in light of. In addition, in describing the components of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being'connected' or'coupled' to another component, the component may be directly connected or coupled to the other component, but another component between the component and the other component It should be understood that elements may be'connected' or'coupled'.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Therefore, the embodiments shown in the embodiments and the drawings described in this specification are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents can be substituted at the time of this application. It should be understood that there may be water and variations. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.

이하에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a precision reducer according to various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A'에서의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기의 전달 기어를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전달 기어의 톱니부를 도시한 도면이고, 도 5 내지 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 입력기어 및 전달기어의 지지구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing a precision reducer according to various embodiments of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 1, and FIG. 3 is a transmission gear of a precision reducer according to various embodiments of the present invention 4 is a view showing a gear portion of a transmission gear according to various embodiments of the present invention, and FIGS. 5 to 9 are supporting structures of an input gear and a transmission gear according to various embodiments of the present invention. It is a drawing shown.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기는, 입력기어(720)(미도시), 전달기어(400), 케이스(100), 캐리어(200) 및 외치기어(500)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기는 다관절 로봇이나 공작기계의 선회부에 적용될 수 있다.1 to 9, the precision reducer according to various embodiments of the present invention includes an input gear 720 (not shown), a transmission gear 400, a case 100, a carrier 200, and an external gear ( 500). The precision reducer according to various embodiments of the present invention may be applied to a turning part of a multi-joint robot or machine tool.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기는 캐리어를 포함할 수 있다. 캐리어는 케이스(100)와 동축상에 배치된 상태에서 케이스(100)의 내부에 수용될 수 있다. 캐리어는 케이스(100)에 대해 동일한 회전축 주위를 상대 회전할 수 있다. 캐리어는 축방향으로 상호 이격 배치되는 한 쌍의 메인베어링(190)에 의해 케이스(100)에 대해 상대회전 할 수 있다. 캐리어는 제1캐리어(210), 제2캐리어(220) 및 복수의 샤프트부(230)를 포함할 수 있다.The precision reducer according to various embodiments of the present invention may include a carrier. The carrier may be accommodated inside the case 100 while being coaxially disposed with the case 100. The carrier may rotate relative to the same axis of rotation relative to the case 100. The carrier may be rotated relative to the case 100 by a pair of main bearings 190 that are spaced apart from each other in the axial direction. The carrier may include a first carrier 210, a second carrier 220 and a plurality of shaft portions 230.

제1캐리어(210)는 케이스(100) 내부에서 축방향 일단부에 배치될 수 있다. 제1캐리어(210)의 반경 방향 중앙부에는 제1관통공(211)이 형성될 수 있다. 제1관통공(211)의 주위에는 복수의 제1크랭크 샤프트 장착부(212)가 등간격으로 형성될 수 있다.The first carrier 210 may be disposed at one end in the axial direction inside the case 100. A first through hole 211 may be formed in the radially central portion of the first carrier 210. A plurality of first crankshaft mounting portions 212 may be formed at equal intervals around the first through hole 211.

제2캐리어(220)는 케이스(100)내부에서 축방향 타단부에 제1캐리어(210)에 대해 축방향으로 이격되도록 배치될 수 있다. 제2캐리어(220)의 반경 방향 중앙부에는 제2관통공(221)이 형성될 수 있다. 제2관통공(221)의 주위에는 제2크랭크샤프트 장착부(222)가 제1캐리어(210)의 크랭크 샤프트 장착부(212)와 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 제1캐리어(210)와 제2캐리어(220) 사이에는 케이스(100)의 내주면에 의해 둘러싸인 폐쇄공간이 형성될 수 있다.The second carrier 220 may be disposed to be spaced axially with respect to the first carrier 210 at the other end in the axial direction inside the case 100. A second through hole 221 may be formed in the radially central portion of the second carrier 220. A second crankshaft mounting portion 222 may be formed around the second through hole 221 at a position corresponding to the crankshaft mounting portion 212 of the first carrier 210. A closed space surrounded by an inner circumferential surface of the case 100 may be formed between the first carrier 210 and the second carrier 220.

복수의 샤프트부(230)는 제1캐리어(210)에 배치될 수 있다. 복수의 샤프트부(230)는 제1캐리어(210)와 일체로 형성될 수 있다. 제1캐리어(210)로부터 제2캐리어(220)를 향하는 방향으로 연장 형성될 수 있다. 복수의 샤프트부(230)는 반경 방향 중앙부의 외측에 각각 등간격으로 이격되게 배치될 수 있다. 각각의 샤프트부(230)는 제2캐리어(220)와 체결부재(235)를 통해 체결됨으로써 제1캐리어(210), 샤프트부(230) 및 제2캐리어(220)는 상호 결합될 수 있다. The plurality of shaft parts 230 may be disposed on the first carrier 210. The plurality of shaft parts 230 may be integrally formed with the first carrier 210. The first carrier 210 may extend in a direction toward the second carrier 220. The plurality of shaft portions 230 may be disposed to be spaced apart at equal intervals, respectively, to the outside of the radially central portion. Each shaft portion 230 is fastened through the second carrier 220 and the fastening member 235, so that the first carrier 210, the shaft portion 230, and the second carrier 220 can be coupled to each other.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기는 입력기어(720)를 포함할 수 있다. 입력기어(720)는 입력축(710)의 선단에 형성될 수 있다. 입력축(710)은 제1캐리어(210)의 제1관통홀(211)을 관통하도록 배치될 수 있다. 입력축(710)은 모터(미도시)의 출력축(미도시)과 스플라인 조인트 등을 통해 연결될 수 있다. 따라서, 입력축(710)은 출력축과 함께 회전될 수 있으며, 입력기어(720) 역시 입력축(710)과 일체로 회전될 수 있다. 입력기어(720)의 외측둘레에는 입력 톱니부(미도시)가 형성될 수 있다. 입력 톱니부가 전달기어(400)의 톱니부(410)와 치합됨으로써 모터의 구동에 따른 회전력이 전달될 수 있다. 입력 톱니부는 전달기어의 톱니부에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 입력 톱니부는 상기 입력축(710)에 대하여 기 설정된 각도로 기울어지게 배치될 수 있다. 이 경우, 입력 톱니부는 입력축(710)에 대하여, 8도 내지 15도의 범위로 기울어지도록 배치될 수 있다. 또한, 입력 톱니부의 기울어진 방향(비틀림 방향)은 전달기어의 톱니부와 반대방향일 수 있다. 일 실시예에서 입력기어(720)의 상단부 및 하단부는 입력 베어링(730)에 의해 지지될 수 있다. 따라서, 입력 베어링(730)에 의해 입력기어(720)의 축방향 유동이 제한될 수 있다.The precision reducer according to various embodiments of the present invention may include an input gear 720. The input gear 720 may be formed at the tip of the input shaft 710. The input shaft 710 may be disposed to penetrate the first through hole 211 of the first carrier 210. The input shaft 710 may be connected to an output shaft (not shown) of a motor (not shown) and a spline joint. Therefore, the input shaft 710 may be rotated together with the output shaft, and the input gear 720 may also be rotated integrally with the input shaft 710. An input tooth (not shown) may be formed on the outer circumference of the input gear 720. The input tooth portion meshes with the tooth portion 410 of the transmission gear 400 to transmit the rotational force according to the driving of the motor. The input tooth portion may be formed in a shape corresponding to the tooth portion of the transmission gear. In one embodiment, the input tooth portion may be arranged to be inclined at a predetermined angle with respect to the input shaft 710. In this case, the input tooth portion may be disposed to be inclined in the range of 8 degrees to 15 degrees with respect to the input shaft 710. Further, the inclined direction (torsional direction) of the input tooth portion may be in the opposite direction to the tooth portion of the transmission gear. In one embodiment, the upper end and the lower end of the input gear 720 may be supported by the input bearing 730. Accordingly, the axial flow of the input gear 720 may be limited by the input bearing 730.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기는 전달기어(400)를 포함할 수 있다. 이하에서 전달기어(400)는 제1기어와 혼용될 수 있다. 전달기어(400)는 입력기어(720)와 치합되어, 입력기어(720)의 회전에 따라 회전됨으로써 모터의 구동력을 전달 할 수 있다. 전달기어(400)는 전달기어(400)는 제1캐리어(210)의 일측에 배치될 수 있다. 전달기어(400)는 제1캐리어(210)의 제1관통홀의 주위에 배치될 수 있다. 전달기어(400)는 복수개가 배치될 수 있고, 이 경우 각각의 전달기어(400)는 제1관통홀의 주위에 등간격으로 배치될 수 있다. 전달기어(400)의 반경방향 중앙부에는 크랭크샤프트(300)의 일단부가 결합될 수 있다. 3 and 4, the precision reducer according to various embodiments of the present invention may include a transmission gear 400. Hereinafter, the transmission gear 400 may be mixed with the first gear. The transmission gear 400 is meshed with the input gear 720 and rotated according to the rotation of the input gear 720 to transmit the driving force of the motor. The transmission gear 400 may be disposed on one side of the first carrier 210. The transmission gear 400 may be disposed around the first through hole of the first carrier 210. A plurality of transmission gears 400 may be disposed, and in this case, each transmission gear 400 may be disposed at equal intervals around the first through hole. One end of the crankshaft 300 may be coupled to the radially central portion of the transmission gear 400.

전달기어(400)는 외측 둘레를 따라 배치되는 톱니부(410)를 포함할 수 있다. 톱니부는 반경방향 외측으로 돌출되는 복수개의 산부와 각각의 산부사이에 배치되는 복수개의 골부를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 산부 및 골부는 각각 회전축(CL)에 대해 기 설정된 각도(A)만큼 기울어지도록 배치될 수 있다. 이때 기울어지는 방향 즉, 비틀림 방향은 입력기어(720)와 반대로 형성될 수 있다. 이는 입력기어(720)와 전달기어(400)의 치합에 의한 구동력 전달에 있어서, 입력기어(720)와 전달기어(400)의 물림률을 증가시켜 전달오차를 최소화하기 위한 것이다. 일 실시예에서, 각각의 산부 및 골부는 회전축(CL)에 대해 8도 내지 15도의 범위의 각도로 기울어지도록 배치될 수 있다. 즉, 일 실시예에서 전달기어(400)는 비틀림 각도가 8도 내지 15도로 형성되는 헬리컬 기어(helical gear)일 수 있다. 만약 산부 및 골부가 회전축에 대해 기울어진 각도가 8도 미만인 경우, 입력기어(720)와 전달기어(400)의 톱니부(410) 사이의 물림률이 저하됨에 따라 고속 회전시 와이닝 소음(whining)이 커지는 문제가 있다. 또한, 산부 및 골부가 회전축에 대해 기울어진 각도가 15도를 초과하는 경우, 회전축 방향으로 과도한 추력(thrustload)이 발생되고, 전달효율이 떨어지는 문제가 있다. The transmission gear 400 may include a tooth portion 410 disposed along the outer circumference. The sawtooth portion may include a plurality of peaks protruding radially outward and a plurality of valleys disposed between each peak. Referring to FIG. 4, the peaks and valleys may be arranged to be inclined by a predetermined angle A with respect to the rotation axis CL, respectively. At this time, the inclined direction, that is, the twisting direction, may be formed opposite to the input gear 720. This is to minimize the transmission error by increasing the bite rate of the input gear 720 and the transmission gear 400 in the driving force transmission by the engagement of the input gear 720 and the transmission gear 400. In one embodiment, each of the peaks and valleys may be arranged to tilt at an angle in the range of 8 degrees to 15 degrees with respect to the rotation axis (CL). That is, in one embodiment, the transmission gear 400 may be a helical gear having a twist angle of 8 to 15 degrees. If the angle of inclination of the hill and valleys is less than 8 degrees, as the biting rate between the input gear 720 and the teeth 410 of the transmission gear 400 decreases, the turning noise during high-speed rotation (whining) ) Is a problem. In addition, when the angle inclined with respect to the axis of rotation of the hill and valley exceeds 15 degrees, excessive thrust load occurs in the direction of the axis of rotation, and there is a problem in that the transmission efficiency decreases.

일 실시예에 따르면, 이러한 추력에 대응하기 위해 전달기어(400)의 하단부는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 크랭크 샤프트(300)에 형성되는 단턱부(391)에 의해 지지될 수 있다. 전달기어(400)의 축방향 유동을 단턱부(391)에 의해 규제할 수 있는 것이다. 또는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 전달기어(400)의 하단부에는 전달기어(400)의 하방 이동을 제한하는 링부재(396)가 배치될 수 있다. 또한, 도 6 및 도 8을 참조하면, 전달기어(400)의 상단부에는 지지부재(392)가 배치될 수 있다. 즉, 전달기어(400)의 하단부는 단턱부(391) 또는 링부재(396)에 의해 지지되고, 상단부는 지지부재(392)에 의해 지지됨으로써 전달기어(400)에 작용하는 추력에 의한 축방향 이동이 규제될 수 있다. 이 경우, 지지부재(392)는 중앙부에 홀이 형성되는 너트를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the lower end of the transmission gear 400 may be supported by a stepped portion 391 formed in the crankshaft 300 as shown in FIGS. 5 to 7 to respond to the thrust. The axial flow of the transmission gear 400 can be regulated by the stepped portion 391. Alternatively, as illustrated in FIGS. 8 and 9, a ring member 396 for restricting downward movement of the transmission gear 400 may be disposed at a lower end of the transmission gear 400. In addition, referring to FIGS. 6 and 8, a support member 392 may be disposed at an upper end portion of the transmission gear 400. That is, the lower end of the transmission gear 400 is supported by the stepped portion 391 or the ring member 396, and the upper end is supported by the support member 392, thereby being axially driven by thrust acting on the transmission gear 400 Movement can be regulated. In this case, the support member 392 may include a nut in which a hole is formed in the central portion.

일 실시예서, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 전달기어(400)는 크랭크샤프트(300)의 상단부에 결합되는 고정부재(395)에 의해 고정될 수 있다. 고정부재(395)는 크랭크샤프트(300)의 상단부에 결합된 상태에서 전달기어(400)의 상방 이동을 제한할 수 있다. 이때, 고정부재(395)는 상술한 지지부재(392)의 상단부를 지지하도록 배치될 수 있다. 고정부재(395)는 크랭크샤프트(300)의 상단부에 결합될 수 있는 볼트를 포함할 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 도 5에 도시된 바와 같이, 전달기어(400)의 상단부가 링부재(396)에 의해 지지될 수도 있다.In one embodiment, as shown in Figures 7 and 9, the transmission gear 400 may be fixed by a fixing member 395 coupled to the upper end of the crankshaft 300. The fixing member 395 may limit upward movement of the transmission gear 400 while being coupled to the upper end of the crankshaft 300. At this time, the fixing member 395 may be arranged to support the upper end of the above-described support member 392. The fixing member 395 may include a bolt that can be coupled to the upper end of the crankshaft 300. However, the present invention is not limited thereto, and as illustrated in FIG. 5, the upper end of the transmission gear 400 may be supported by the ring member 396.

크랭크샤프트(300)는 케이스(100)의 내부에 배치되고, 제1 및 제2관통공(211,221)의 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 각각의 크랭크샤프트(300)는 상호 등간격으로 이격될 수 있다. 크랭크샤프트(300)는 제1캐리어(210)에 구비되는 제1크랭크샤프트(300) 장착부(212)와 제2캐리어(220)에 구비되는 제2크랭크샤프트(300) 장착부(222)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 크랭크샤프트(300)의 축 방향 일단부로부터 소정의 길이만큼 축 방향 내측의 부분이 제1캐리어(210)의 제1장착부(212)의 내측에 제1지지베어링(351)을 통해 결합될 수 있다. 또한, 크랭크샤프트(300)의 축방향 타단부가 제2캐리어(220)의 제2장착부의 내측에 제2지지베어링(352)을 통해 결합될 수 있다. 이로써 크랭크샤프트(300)가 제1 및 제2지지베어링(351,352)을 통해 캐리어(200)에 대해 회전 가능하게 지지될 수 있는 것이다. The crankshaft 300 is disposed inside the case 100 and may be disposed outside the first and second through holes 211 and 221 in the radial direction. Each crankshaft 300 may be spaced at equal intervals from each other. The crankshaft 300 is coupled to the first crankshaft 300 mounting portion 212 provided in the first carrier 210 and the second crankshaft 300 mounting portion 222 provided in the second carrier 220. Can. Specifically, the portion in the axial direction inside by a predetermined length from one end in the axial direction of the crankshaft 300 is coupled to the inside of the first mounting portion 212 of the first carrier 210 through the first support bearing 351 Can be. In addition, the axial other end portion of the crankshaft 300 may be coupled to the inside of the second mounting portion of the second carrier 220 through the second support bearing 352. Accordingly, the crankshaft 300 may be rotatably supported relative to the carrier 200 through the first and second support bearings 351 and 352.

크랭크샤프트(300)는 제1 및 제2지지베어링(351, 352)에 의해 지지된 부분의 사이에 축 방향으로 나란히 배치되는 제1편심부(310)와 제2편심부(320)를 포함할 수 있다. 제1편심부(310)와 제2편심부(320)는, 각각 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 제1편심부(310)와 제2편심부(320)는, 각각 크랭크샤프트(300)의 축심으로부터 소정의 편심량으로 편심되어 있고, 서로 소정 각도의 위상 차를 갖도록 배치되어 있다. The crankshaft 300 includes a first eccentric part 310 and a second eccentric part 320 that are arranged side by side in the axial direction between parts supported by the first and second support bearings 351 and 352. Can. Each of the first eccentric part 310 and the second eccentric part 320 may be formed in a cylindrical shape. The first eccentric part 310 and the second eccentric part 320 are respectively eccentric from the axial center of the crankshaft 300 at a predetermined eccentricity, and are arranged to have a phase difference of a predetermined angle from each other.

또한, 크랭크샤프트(300)의 일단부 즉, 제1캐리어(210)의 제1장착부 내에 장착되는 부분보다도 축 방향 외측의 적어도 일부 영역에는 전달기어(400)가 결합될 수 있다. 상기 크랭크샤프트(300)에는 상기 전달기어(400)의 하단부를 지지하는 단턱부(391)가 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 전달기어(400)는 톱니부가 회전축에 대해 기울어지게 배치됨에 따라 축방향 하중이 작용할 수 있기 때문에, 단턱부(391)를 통해 전달기어(400)의 하단부를 지지함으로써 이러한 축방향 하중에 대응할 수 있는 것이다. 전달기어(400)는 상술한 입력기어(720)와 치합되어 입력기어(720)의 회전을 크랭크샤프트(300)에 전달할 수 있다. 따라서, 크랭크샤프트(300)는 전달기어(400)의 회전에 따라 일체로 회전될 수 있다. In addition, the transmission gear 400 may be coupled to at least a portion of the crankshaft 300 that is axially outward than one end of the crankshaft 300, that is, a portion mounted in the first mounting portion of the first carrier 210. The crankshaft 300 may be formed with a stepped portion 391 supporting the lower end portion of the transmission gear 400. As described above, since the transmission gear 400 may have an axial load acting as the teeth are inclined with respect to the rotational shaft, this axial direction is supported by supporting the lower end of the transmission gear 400 through the stepped portion 391. It can cope with the load. The transmission gear 400 is meshed with the input gear 720 described above to transmit the rotation of the input gear 720 to the crankshaft 300. Therefore, the crankshaft 300 may be integrally rotated according to the rotation of the transmission gear 400.

일 실시예에서, 크랭크 샤프트(300)의 상단부 소정의 영역에는 지지부재(392)가 배치될 수 있다. 이러한 지지부재(392)를 통해 전달기어(400)의 상방 이동을 제한할 수 있다. 또한, 지지부재(392)는 크랭크 샤프트(300)의 상단부에 결합되는 고정부재(395)에 의해 고정될 수 있다. In one embodiment, the support member 392 may be disposed in a predetermined region of the upper end of the crankshaft 300. The upward movement of the transmission gear 400 may be limited through the support member 392. In addition, the support member 392 may be fixed by a fixing member 395 coupled to the upper end of the crankshaft 300.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기는 케이스(100)를 포함할 수 있다. 케이스(100)는 기어 장치의 외면을 구성하는 것으로, 대체적으로 원통 형상으로 형성될 수 있다. 케이스(100)의 내주면에는 내치기어가 형성될 수 있다. 내치기어는 내측둘레를 따라 일정간격으로 이격배치되는 오목부(110)와 각각의 오목부 사이에 배치되는 기둥부(120)를 포함하는 것으로 설명할 수 있다. 또한, 각각의 오목부에는 롤러(550)가 배치될 수 있다. 외치기어(500)의 회전에 따라 롤러(550)의 적어도 일부 영역에 접촉압력이 형성되고, 이를 통해 내치기어에 회전력이 전달될 수 있다. The precision reducer according to various embodiments of the present invention may include a case 100. The case 100 constitutes the outer surface of the gear device, and may be generally formed in a cylindrical shape. An inner gear may be formed on the inner circumferential surface of the case 100. The internal gear may be described as including a concave portion 110 spaced apart at regular intervals along the inner circumference and a pillar portion 120 disposed between each concave portion. Further, a roller 550 may be disposed in each recess. According to the rotation of the external gear 500, a contact pressure is formed in at least a portion of the roller 550, and the rotational force can be transmitted to the internal gear.

외치기어(500)는 제1캐리어(210)와 제2캐리어(220) 및 케이스(100)의 내주면에 의해 둘러싸인 상술한 폐쇄 공간의 내부에 배치될 수 있다. 외치기어(500)의 직경은 케이스(100)의 내경보다 작게 형성될 수 있다. 외치기어(500)는 외측둘레를 따라 배치되는 사이클로이드 형상의 외측 톱니부(520)를 포함할 수 있다. 외치기어(500)의 반경방향 중앙부에는 중앙부 관통홀(571), 제1 및 제2편심부(320)가 삽입되기 위한 편심부 삽입 관통홀(572) 및 복수의 샤프트부(230)가 삽입되기 위한 샤프트부 삽입 관통홀(573)을 포함할 수 있다. The external gear 500 may be disposed inside the above-described closed space surrounded by the inner circumferential surfaces of the first carrier 210 and the second carrier 220 and the case 100. The diameter of the outer gear 500 may be formed smaller than the inner diameter of the case 100. The outer gear 500 may include a cycloid-shaped outer tooth 520 disposed along an outer circumference. In the radial center portion of the external gear 500, a central portion through hole 571, an eccentric portion insertion through hole 572 for inserting the first and second eccentric portions 320, and a plurality of shaft portions 230 are inserted. For the shaft portion may include a through-hole 573.

편심부 삽입 관통홀(572)은 복수개 형성될 수 있고, 외치기어(500)에 있어서 중앙부 관통홀(571)의 주위에 직경방향 외측에 등 간격으로 형성될 수 있다. 각 편심부 삽입 관통홀(572)에는 롤러(550)베어링이 장착된 상태에서 대응되는 크랭크샤프트(300)의 편심부가 삽입 관통될 수 있다.A plurality of eccentric insertion holes 572 may be formed, and may be formed at equal intervals in the radially outer side around the central through hole 571 in the external gear 500. Each eccentric portion insertion through-hole 572 may be inserted through the eccentric portion of the corresponding crankshaft 300 while the roller 550 bearing is mounted.

샤프트부 삽입 관통홀(573)은 복수개 형성될 수 있고, 외치기어(500)의 중앙부 관통홀(571)의 주위에 직경방향 외측에 등 간격으로 형성될 수 있다. 각 샤프트부 삽입 관통홀(573)은 직경 방향에 있어서, 각각의 편심부 삽입 관통홀(572) 사이의 위치에 배치될 수 있다. 각 샤프트부 삽입 관통홀(573)에는 대응되는 샤프트부(230)가 여유를 가진 상태에서 삽입 관통될 수 있다.The shaft insertion hole 573 may be formed in plural, and may be formed at equal intervals in the radially outer side around the central through hole 571 of the external gear 500. Each shaft portion insertion through-hole 573 may be disposed in a position in the radial direction between each eccentric portion insertion through-hole 572. Each shaft portion insertion through-hole 573 may be inserted through a corresponding shaft portion 230 with a margin.

외측 톱니부(520)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외치기어(500)의 둘레방향 전체에 걸쳐 매끄럽게 연속되는 물결 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 외측 톱니부(520)의 치면은 직경 방향 외측에 위치하는 산부와 직경 방향 내측에 위치하는 골부가 둘레 방향을 따라 교대로 배열될 수있다. 각 산부 및 각 골부는, 축 방향에 직교하는 단면에 있어서 대략 원호 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 복수의 산부와 복수의 골부는, 전체적으로 매끄러운 곡면을 형성하고 있다. 여기서, 서로 이웃하는 산부와 골부의 경계는, 반경방향 가장 외측에 위치하는 산부의 선단(봉우리)과, 가장 내측에 위치하는 골부의 바닥의 정중앙에 위치하는 치면 상의 부위이다. 또한, 외측 톱니부(520)의 톱니의 수는 롤러(550)의 수보다 작도록 배치될 수 있다. 일 실시예에서 외측 톱니부(520)의 톱니의 수는 롤러(550)의 수보다 적어도 1개이상 작도록 배치될 수 있다. 외치기어(500)의 외측 톱니부(520)가 내치기어의 내측톱니부와 맞물림으로써, 외치기가 내치기어에 대해 상대적으로 편심 회전할 수 있다.As shown in FIG. 2, the outer toothed portion 520 may be formed in a wave shape that is continuously continuous throughout the circumferential direction of the external gear 500. That is, the tooth surface of the outer toothed portion 520 may be alternately arranged along the circumferential direction with a mountain portion located outside the radial direction and a bone portion located inside the radial direction. Each peak and each valley may be formed to have a substantially arc shape in a cross section orthogonal to the axial direction. The plurality of peaks and the plurality of valleys form a smooth curved surface as a whole. Here, the boundary between the neighboring peaks and valleys is a region on the tip surface (peak) of the peaks located at the outermost side in the radial direction, and a tooth surface located at the center of the bottom of the valleys located at the innermost side. Also, the number of teeth of the outer teeth 520 may be arranged to be smaller than the number of rollers 550. In one embodiment, the number of teeth of the outer teeth 520 may be arranged to be at least one less than the number of rollers 550. When the outer toothed portion 520 of the outer gear 500 engages the inner toothed portion of the inner gear, the outer gear can rotate eccentrically relative to the inner gear.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 정밀 감속기는 모터의 구동력을 전달하는 전달기어(400)에 대하여, 톱니부의 골부와 산부가 회전축에 대해 기 설정된 각도로 기울어지도록 배치함으로써, 입력기어(720)와 전달기어(400)의 물림률을 증대시킬 수 있다. 또한 이에 따라 전달오차를 감소시킴으로써 고속 회전시 소음을 저감시키는 효과가 있다. As described above, the precision reducer according to various embodiments of the present invention is input to the transmission gear 400 that transmits the driving force of the motor by arranging the valleys and the valleys of the teeth at a predetermined angle with respect to the rotation axis. The biting rate of the gear 720 and the transmission gear 400 may be increased. In addition, there is an effect of reducing noise during high-speed rotation by reducing transmission errors.

나아가, 전달기어(400)의 톱니부(410)가 기울어지는 각도를 8도 내지 15도로 제한함으로써, 우수한 전달효율을 확보하면서도 전달오차를 감소시켜 소음을 최소화하는 효과가 있다. Furthermore, by limiting the inclination angle of the tooth 410 of the transmission gear 400 to 8 to 15 degrees, there is an effect of minimizing noise by reducing transmission errors while ensuring excellent transmission efficiency.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In the above, even if all the components constituting the embodiments of the present invention are described as being combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the constituent elements may be selectively combined and operated. In addition, the terms'include','consist' or'have' as described above means that the corresponding component can be intrinsic, unless specifically stated otherwise, to exclude other components. It should not be interpreted as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and are not to be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 케이스
200: 캐리어
210: 제1캐리어
220: 제2캐리어
211: 제1관통공
212: 제1크랭크샤프트 장착부
220: 제2캐리어
221: 제2관통공
222: 제2크랭크샤프트 장착부
230: 샤프트부
300: 크랭크샤프트
310: 제1편심부
320: 제2편심부
350: 지지베어링
351: 제1지지베어링
352: 제2지지베어링
400: 전달기어
410: 톱니부
500: 외치기어
520: 외측 톱니부
550: 롤러
571: 중앙부 관통홀
572: 편심부 삽입 관통홀
573: 샤프트부 삽입 관통홀100: case
200: carrier
210: first carrier
220: second carrier
211: 1st through
212: first crankshaft mounting portion
220: second carrier
221: 2nd penetration
222: second crankshaft mounting portion
230: shaft
300: crankshaft
310: first eccentric part
320: second eccentric
350: support bearing
351: first support bearing
352: second support bearing
400: transmission gear
410: tooth
500: Shout
520: outer teeth
550: roller
571: central through hole
572: eccentric insertion hole
573: Shaft part insertion hole

Claims

In transmitting the driving force of the motor, in the precision reducer for transmitting the driving force by converting the number of revolutions,
Inner gear formed on the inner surface of the case;
An input shaft connected to the output shaft of the motor;
An input gear disposed at a tip end of the input shaft;
A first gear meshing with the input gear to transmit driving force of the motor; And
And an external gear engaged with the internal gear and rotating eccentrically with respect to the internal gear according to the rotation of the first gear.
The toothed portion of the first gear is arranged to be inclined at a predetermined angle with respect to the rotating shaft, thereby reducing the transmission error.

According to claim 1,
The toothed portion is a precision reducer disposed to be inclined in the range of 8 to 15 degrees with respect to the rotating shaft.

According to claim 1,
Precision reducer comprising a bearing to limit the axial movement of the input gear.

According to claim 1,
And a crankshaft coupled to the radial center of the first gear,
The crankshaft is a precision reducer formed with a stepped portion supporting the lower end of the first gear.

According to claim 4,
Precision reducer including a support member for limiting the axial movement of the first gear in a state where the lower end of the first gear is supported on the stepped portion.

The method of claim 5,
Precision reducer including a fixing member for fixing the support member to the crankshaft.

According to claim 3,
And a crankshaft coupled to the radial center of the first gear,
A ring member supporting the lower end of the first gear is disposed along the circumference of the crankshaft,
The precision reducer supported by the support member at the upper end of the first gear.

The method of claim 7,
Precision reducer including a fixing member for fixing the support member to the crankshaft.

According to claim 1,
The precision reducer is arranged to be inclined at a predetermined angle with respect to the input shaft so as to correspond to the teeth of the first gear.