KR20210096248A - 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 균형 감속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼 선 기어(dual sun gear)의 선속도(linear velocity) 변경 플래닛 어레이(planet　array)의 균형 감속기에 관한 것으로, 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이, 입력단(6), 출력단(7), 잠금단(8)과 베어링 등 보조장치를 포함한다. 듀얼 선 기어의 플래닛 어레이는 왼쪽 선 기어(1), 오른쪽 선 기어(2), 플래닛 프레임(planet frame)(3)을 구비하며; 각 플래닛 기어(planet gear) 축은 서로 연결된 왼쪽 플래닛 기어(4)와 오른쪽 플래닛 기어(5)의 회전속도가 완전히 같으며; 왼쪽 플래닛 기어(4)는 왼쪽 선 기어(1)와 맞물리고 오른쪽 플래닛 기어(5)는 오른쪽 선 기어(2)와 맞물린다. 휠 세트(wheel set)의 수량은 2개보다 적지 않으며, 치역(range) 규정 파라미터에 근거하고 투스 수 조합과 휠 세트 수량의 매칭 원칙에 따라 투스 수 조합과 휠 세트의 수량을 설정하고 플래닛 기어 제조 조립 규칙을 실행하며 기어 표준 피치원(standard pitch circle) 반경의 규정을 실행한다. 플래닛 프레임(3)이 입력단(6)을 연결하고 하나의 선 기어가 출력단(7)을 연결하되, 다른 하나의 선 기어가 잠금단(8)을 연결하여 상응되는 왼쪽 전동비와 오른쪽 전동비를 구비하며, 실제 조립이 가능하고 운행이 균형을 이루는 감속기를 형성한다.

Description

듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 균형 감속기

본 발명은 플래닛 어레이(planet　array) 전동설비 기술분야에 관한 것으로, 특히, 듀얼 선 기어(dual sun gear)의 선속도(linear velocity) 변경 플래닛 어레이(planet　array)에 관한 것이고, 각 기어 투스 수 조합이 휠 세트(wheel set)의 수량과 서로 매칭되는 것에 관한 것이며, 실제적인 조립이 가능하고 운행이 균형을 이루는 감속기에 관한 것이다.

일반 플래닛 어레이(planet　array)는 기계업계의 범용 구조로서, 선 기어(sun gear), 링 기어(ring gear), 플래닛 프레임(planet frame)의 3개 부품을 구비하며; 그 플래닛 프레임에 다수 개의 플래닛 기어(planet gear) 축을 구비하고 각각의 플래닛 기어 축은 하나의 기어만 구비하는 일반 플래닛 기어이다. 일반 플래닛 어레이와는 다르게 본 발명에 따른 상기 듀얼 선 기어(dual sun gear)의 선속도(linear velocity) 변경 플래닛 어레이는 왼쪽 선 기어, 오른쪽 선 기어, 플래닛 기어를 구비하는 플래닛 프레임의 3개 부품으로 구성된다.플래닛 프레임은 2개보다 적지 않은 플래닛 기어 축선을 구비하고 각각의 플래닛 기어 축선은 좌우순서에 따라 왼쪽 플래닛 기어와 오른쪽 플래닛 기어를 설치한다. 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이는 업계 내 명명 규칙에 따라 “듀얼 어레이 외접 맞물림 플래닛 기어계”라고도 부른다. 업계 내에서는 “듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이”를 1개의 독립된 플래닛 어레이로 인정하지 않으며, 업계 내에서는 이러한 플래닛 어레이가 “퍼거슨 역설(Ferguson paradox) 기계”로서, 실제로 조립할 수 없고 균형을 이루면서 운영할 수 없다고 주장하고 있다. 본 발명인은 휠 세트(wheel set)의 수량을 2개보다 적지 않도록 구성하고 치역(range) 규정 파라미터를 설정하며, 투스 수 조합과 휠 세트의 수량을 매칭시키는 원칙에 따라 플래닛 기어 제조 조립 규칙을 실시하고 기어 표준 피치원(standard pitch circle) 반경의 규정을 실행하며, 플래닛 프레임으로 입력단을 연결하되, 하나의 선 기어가 잠금단을 연결하고 다른 하나의 선 기어가 출력단을 연결함으로써, 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이가 실제적인 조립이 가능하고 운행이 균형을 이루는 감속기를 형성하는 기술방안을 제시한다. 휠 세트의 수량이 2개보다 적은 경우 플래닛 어레이의 운행이 균형을 이루지 못하고 운행할 때 진동이 크게 발생한다. 투스 수 조합이 치역에 규정된 파라미터에 부합되지 않는 경우에는 감속기를 형성할 수 없게 된다. 예를 들어, 왼쪽 선 기어, 오른쪽 선 기어, 왼쪽 플래닛 기어와 오른쪽 플래닛 기어의 투스 수 조합이 60, 80, 18, 24인 경우, 투스 수 조합은 치역에 규정된 파라미터의 값이 1.0과 같도록 하므로, 규정에 부합되지 않아 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이가 감속하여 전동할 수 없게 된다. 투스 수 조합이 휠 세트의 수량과 매칭되지 않는 경우에는 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이가 실제로 조립할 수 없게 된다. 예를 들어 왼쪽 선 기어, 오른쪽 선 기어, 왼쪽 플래닛 기어와 오른쪽 플래닛 기어의 투스 수 조합이 99, 100, 100, 101이고 휠 세트의 수량이 2개인 경우에는 투스 수 조합이 휠 세트의 수량과 매칭되지 않아 해당 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이가 실제로 조립할 수 없게 된다. 플래닛 기어 제조 조립 규칙에 부합되지 않고 기어 표준 피치원 반경의 규정에 부합되지 않아 업계 내에서 인정하는, 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이가 실제로 조립할 수 없게 된다. 본 발명의 목적은 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이를 이용하여 휠 세트의 수량이 2개보다 적지 않도록 구성하고 치역 규정 파라미터를 설정하며, 투스 수 조합과 휠 세트의 수량을 매칭시키는 원칙에 따라 투스 수 조합과 휠 세트 수량을 설정하되, 플래닛 기어 제조 조립 규칙을 실시하고 기어 표준 피치원 반경의 규정을 실행하며, 3개 부품과 입력단, 출력단, 잠금단의 연결방법을 선택하여 확정함으로써, 실제적인 조립이 가능하고 운행이 균형을 이루는 감속기를 형성한다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여, 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 균형 감속기를 제공하고자 한다.

듀얼 선 기어(dual sun gear)의 선속도(linear velocity) 변경 플래닛 어레이(planet　array)의 균형 감속기는 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이, 입력단, 출력단, 잠금단과 베어링 등 보조장치를 포함한다.

듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이는 왼쪽 선 기어, 오른쪽 선 기어, 플래닛 기어를 구비하는 플래닛 프레임의 3개 부품으로 구성된다. 왼쪽 선 기어와 오른쪽 선 기어는 좌우순서에 따라 차례대로 내측에 위치하며, 상기 선 기어는 기어로서, 2개의 선 기어의 표준 피치원(standard pitch circle) 반경이 다르다. 플래닛 기어(planet gear)을 구비하는 플래닛 프레임(planet frame)은 외측에 위치하고 플래닛 프레임은 플래닛 프레임의 베어링을 통해 각 플래닛 기어를 지지하며, 각 플래닛 기어는 동일하고 플래닛 프레임이 지지하는 플래닛 기어 축선의 수량이 휠 세트(wheel set)의 수량인 K이다. 3개의 부품이 보유하고 있는 동일 회전 축선은 공전 축선이라고 불리우고 각 플래닛 기어 축선이 균일하게 분포되어 공전 축선 주변을 에워싸도록 구성되며, 각 플래닛 기어 축선이 모두 공전 축선에 평행되게 이루어지고 각 플래닛 기어 축선에서 공전 축선에 이르는 거리가 동일한 데, 이 거리가 바로 표준 중심거리이다. 각 플래닛 기어는 그 휠 축선에서 좌우순서에 따라 차례대로 2개의 기어를 설치하는 데, 각각 왼쪽 플래닛 기어와 오른쪽 플래닛 기어이며, 각 쌍마다의 왼쪽 플래닛 기어와 오른쪽 플래닛 기어를 각각 연결하며，왼쪽 플래닛 기어와 오른쪽 플래닛 기어는 회전속도가 동일하지만 표준 피치원 반경은 다르다. 왼쪽 플래닛 기어는 왼쪽 선 기어와 맞물리고 오른쪽 플래닛 기어는 오른쪽 선 기어와 맞물리며 2개의 선 기어는 서로 연결되지 않고 맞물리지 않는다. 베어링을 설치하여 3개 부품 사이가 상대적으로 회전할 수 있도록 구성하고 각 플래닛 기어가 플래닛 프레임을 따라 공전 축선을 에워싸고 공전할 수 있도록 구성하되, 그 플래닛 기어 축선을 에워싸고 자전할 수 있도록 구성하며; 3개 부품 사이가 공전 축선 방향을 따라 상대적으로 슬라이딩할 수 없도록 구성하고 플래닛 기어와 플래닛 프레임 사이가 공전 축선에 평행되는 방향을 따라 상대적으로 슬라이딩할 수 없도록 구성한다. 왼쪽 플래닛 기어와 오른쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 선속도가 다르고 왼쪽 선 기어와 오른쪽 선 기어의 표준 피치원 선속도 또한 다르며, 하나의 플래닛 어레이 중에 2개의 표준 피치원 선속도가 존재하므로, “선속도 변경의 플래닛 어레이”라고 부른다. 상기 플래닛 프레임이 각 플래닛 기어를 지지하는 방식은 2개가 있는 데, 첫 번째는 도 1과 도 3에서 도시하는 바와 같이, 플래닛 기어를 축으로 이용하고 플래닛 프레임을 베어링을 이용하는 방식이다. 두 번째는 도 2과 도 4에서 도시하는 바와 같이, 플래닛 프레임을 축으로 이용하고 플래닛 기어를 베어링으로 이용하는 방식이다. 플래닛 프레임이 각 플래닛 기어를 지지하는 이 2개 방식은 운행 효과가 같으며, 구조가 동일한 기타 조건하에서 감속기의 전동비가 완전히 같다. 상기 투스 수(잇수) 조합은 바로 왼쪽 선 기어 투스 수, 오른쪽 선 기어 투스 수, 왼쪽 플래닛 기어 투스 수와 오른쪽 플래닛 기어 투스 수의 4개의 기어 투스 수의 그룹별 집합이다. “오른쪽 선 기어 투스 수*왼쪽 플래닛 기어 투스 수/(왼쪽 선 기어 투스 수*오른쪽 플래닛 기어 투스 수)”는 본 발명의 치역(range) 규정 파라미터이다.

상기 치역 규정 파라미터는 그룹별 투스 수 조합에 의해 치역 규정 파라미터의 값이 0.875보다 크고 1.142857보다 작고, 1.0과 같지 않도록 구성되어야 한다.

듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 휠 세트 수량 K는 2보다 작지 않은 하나의 정수를 채택하며, 투스 수 조합과 휠 세트 수량을 설정할 때 투스 수 조합과 휠 세트 수량을 매칭시키는 원칙은, 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 2의 배수인 경우에 휠 세트 수량은 2를 채택하며; 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 3의 배수인 경우에 휠 세트 수량은 3을 채택하며; 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 4의 배수인 경우에 휠 세트 수량은 4, 2 중 하나를 채택하며; 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 5의 배수인 경우에 휠 세트 수량은 5를 채택하며; 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 6의 배수인 경우에 휠 세트 수량은 6, 3, 2 중 하나를 채택하며; 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 8의 배수인 경우에 휠 세트 수량은 8, 4, 2 중 하나를 채택하며; 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 10의 배수인 경우에 휠 세트 수량은 5, 2 중 하나를 채택한다. 휠 세트 수량은 인접한 플래닛 기어가 서로 충돌하는 것을 방지할 수 있도록 너무 크지 말아야 한다.

듀얼 선 기어의 플래닛 어레이 중에는 공전 축선에 수직되게 하나의 단면을 설치해 각 왼쪽 플래닛 기어와 서로 접선하도록 구성하고 왼쪽 단면이라 부른다. 일정한 간격을 두고 공전 축선에 수직되게 하나의 단면을 다시 설치해 각 오른쪽 플래닛 기어와 서로 접선하도록 구성하고 오른쪽 단면이라 부른다. 왼쪽 단면과 오른쪽 단면 중에서, 플래닛 기어의 하나의 투스 단면 가장자리 곡선은 해당 투스 근부 중점(middle point)부터 다음 투스 근부 중점까지로, 하나의 완전한 투스라 부르며, 투스 단면 가장자리 곡선의 그래프가 정현 곡선(sine curve)의 그래프와 유사한 여부를 막론하고 해당 투스 근부 중점의 위상각(phase angle) 값이 0이고, 해당 투스의 투스 꼭대기 중점의 위상각 값이 π이되, 다음 투스 근부 중점의 위상각 값이 2π이며; 이처럼 유추해 보면, 표준 피치원호(standard pitch arc)는 가로좌표축이고 투스 단면 가장자리 곡선의 각 지점은 모두 대응되는 가로좌표 값, 즉, 위상각 값을 갖는다. 도 6에서 도시하는 바와 같이, 이처럼 투스 단면 가장자리 곡선의 매개 지점에게 위상각 값을 부여하는 방법은 모터 업계에서 늘 이용하고 있으며, 기계 업계 내에서는 이해하고 받아들일 수 있을 것이다. 상술한 다음 투스 근부 중점은 해당 투스의 위상각 값이 2π인 지점이며, 인접한 이전 투스의 위상각 값이 4π인 지점이기도 하며, 인접한 다음 투스의 위상각 값이 0인 지점이기도 하다. 듀얼 선 기어가 선속도를 변경하는 플래닛 어레이의 각 플래닛 기어는 반경방향 단면을 설치하는 동시에, 왼쪽 단면 및 오른쪽 단면과 서로 접선하며, 반드시 하나의 반경방향 단면이 왼쪽 플래닛 기어 투스의 위상각 값이 오른쪽 플래닛 기어 투스의 위상각 값과 같고 해당 반경방향 단면이 바로 동위상 표면(equiphase surface)인 데, 동위상 표면과 왼쪽 단면의 투스 단면 가장자리 곡선의 교점이 바로 왼쪽 동위상 지점이고 동위상 표면과 오른쪽 단면의 투스 단면 가장자리 곡선의 교점이 바로 오른쪽 동위상 지점이며, 해당 왼쪽 동위상 지점, 해당 오른쪽 동위상 지점의 위상각 값은 동위상 각 값 a, a의 수치 채택 범위가 0 내지 2π이다. 본 발명의 각 플래닛 기어는 적어도 하나의 동위상 표면을 구비한다. 왼쪽 플래닛 기어 투스 수와 오른쪽 플래닛 기어 투스 수가 동일한 경우, 해당 플래닛 기어는 수없이 많은 동위상 표면이 존재한다. 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이 중에 휠 세트 수량 K를 설정하는 데, 시계바늘방향을 따라 첫 번째 플래닛 기어 축선과 공전 축선이 위치하는 평면이 제1 장착면이고, 두 번째 플래닛 기어 축선과 공전 축선이 위치하는 평면이 제2 장착면이며, 세 번째 플래닛 기어 축선과 공전 축선이 위치하는 평면이 제3 장착면이고, 이처럼 유추해 제4 장착면, 제5 장착면, 제6 장착면, 제7 장착면 등과, K 번째 플래닛 기어 축선과 공전 축선이 위치하는 평면이 제K 장착면이라는 것까지 확정할 수 있다. 인접한 장착면 사이의 협각은 (360도/K)이다. 왼쪽 선 기어 투스 수에 휠 세트 수량 K를 나누어 하나의 나머지를 얻으며, 나머지 값은 0 내지 (K-1) 사이에 놓이고 정수이다. 인접한 플래닛 기어의 동위상 각 값 차이는 (2π*나머지 값/K)이다.

플래닛 기어의 제조 조립은 아래의 규칙을 따른다. 각 플래닛 기어를 제조하는 경우, 첫 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 a를 구성하도록 하는 데, 여기에서, a는 통상적으로 0을 채택하며; 두 번째 플래닛 기어는 1개의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 (a+1*2π*나머지 값/K)을 구성하도록 하며; 세 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 (a+2*2π*나머지 값/K)을 구성하도록 하며; 이처럼 네 번째 플래닛 기어, 다섯 번째 플래닛 기어, 여섯 번째 플래닛 기어, 일곱 번째 플래닛 기어 등을 차례대로 제조하고 K 번째 플래닛 기어가 하나의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 (a+(K-1)*2π*나머지 값/K)을 구성하도록 하는 것까지 유추한다. 각 플래닛 기어를 조립하는 경우, 2개의 선 기어와 플래닛 프레임을 공전 축선에 제대로 조립하고 장착면마다 기준치를 정하여 첫 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 a인 동위상 표면이 제1 장착면과 중합되도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 첫 번째 플래닛 기어를 조립하며; 두 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 (a+1*2π*나머지 값/K)인 동위상 표면이 제2 장착면과 중합되도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 두 번째 플래닛 기어를 조립하며; 세 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 (a+2*2π*나머지 값/K)인 동위상 표면이 제3 장착면과 중합되도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 세 번째 플래닛 기어를 조립하며, 이처럼 네 번째 플래닛 기어, 다섯 번째 플래닛 기어, 여섯 번째 플래닛 기어, 일곱 번째 플래닛 기어 등을 차례대로 조립하고 K 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 (a+(K-1)*2π*나머지 값/K)인 동위상 표면이 제K 장착면과 중합하도록 구성하며 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 K 번째 플래닛 기어를 조립하는 것까지 유추한다.

기어의 표준 피치원 반경은 아래와 같이 규정한다. 왼쪽 선 기어의 표준 피치원 반경과 왼쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경을 설정하여 왼쪽 선 기어 투스 수/왼쪽 플래닛 기어 투스 수＝왼쪽 선 기어의 표준 피치원 반경/왼쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경을 이루도록 하고, 왼쪽 선 기어의 표준 피치원 반경+왼쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경＝표준 중심거리를 이루도록 구성한다. 이와 동시에, 오른쪽 선 기어의 표준 피치원 반경과 오른쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경을 설정하여 오른쪽 선 기어 투스 수/오른쪽 플래닛 기어 투스 수＝오른쪽 선 기어의 표준 피치원 반경/오른쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경을 이루도록 하고, 오른쪽 선 기어의 표준 피치원 반경+오른쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경＝표준 중심거리를 이루도록 구성한다. 왼쪽 선 기어, 각각의 왼쪽 플래닛 기어, 오른쪽 선 기어, 각각의 오른쪽 플래닛 기어는 모두 이 규정에 부합되어야 한다. 업계 내 관례에 따라, 표준 중심거리와 기어의 표준 피치원 반경은 실제로 편차 범위가 존재하는 것을 허용한다.

듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 3개 부품과 입력단, 출력단, 잠금단의 연결방법은 2개가 있는 데, 연결방법 중 하나를 채택하여 감속기를 형성하고 제각기 다른 전동비를 갖는다. 연결방법 1에 있어서, 플래닛 프레임이 입력단을 연결하고 왼쪽 선 기어가 출력단을 연결하며 오른쪽 선 기어가 잠금단을 연결하되, 플래닛 프레임부터 왼쪽 선 기어로 전동하는 전동비가 왼쪽 전동비이며; 왼쪽 전동비＝1/(1-오른쪽 선 기어 투스 수*왼쪽 플래닛 기어 투스 수/(왼쪽 선 기어 투스 수*오른쪽 플래닛 기어 투스 수))이다. 연결방법 2에 있어서, 플래닛 프레임이 입력단을 연결하고 오른쪽 선 기어가 출력단을 연결하며 왼쪽 선 기어가 잠금단을 연결하되, 플래닛 프레임부터 오른쪽 선 기어로 전동하는 전동비가 오른쪽 전동비이며; 오른쪽 전동비＝1/(1-왼쪽 선 기어 투스 수*오른쪽 플래닛 기어 투스 수/(오른쪽 선 기어 투스 수*왼쪽 플래닛 기어 투스 수))이다. 도출하면 알 수 있다시피, 오른쪽 전동비＝음의 왼쪽 전동비+1.0이다. 연결방법 1은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같고, 연결방법 2는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같다. 전동비의 값이 양수인 경우, 입력단의 회전속도와 출력단의 회전속도는 방향이 같으며; 전동비의 값이 음수인 경우, 입력단의 회전속도와 출력단의 회전속도는 방향이 상반된다. 입력단은 동력장치와 연결하여 동력을 입력한다. 출력단은 동력사용장치와 연결하여 동력을 출력한다. 잠금단은 감속기 하우징 등과 같이 회전속도가 0인 장치와 연결하고 잠금단은 회전속도가 0이다. 잠금단의 연결이 변하지 않도록 유지하고 입력단을 연결하는 부품과 출력단을 연결하는 부품을 교환하면 감속기는 가속기로 되는데, 해당 가속기 전동비는 감속기 전동비에 대응되는 역수이다. 상기 연결은 기계연결장치로 2개의 대상을 연결하며, 2개 대상의 회전속도를 완전히 같도록 할 수 있다. “*”는 곱셈 부호, “/”는 나눗셈 부호, “＝”는 등호, “-”는 뺄셈 부호, “+”는 덧셈표이고 “π”는 원주율 부호로서, 위상 각도를 나타낸다.

휠 세트 수량은 2개보다 적지 않으며, 본 발명이 감속기의 운행이 균형을 이루도록 하는 요구이다. 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 투스 수 조합을 휠 세트의 수량과 매칭시키는 원칙은 업계 내에서 그 누구도 제출하지 않았으며, 본 발명이 최초로 제시하였다. 치역 규정 파라미터는 본 발명의 요구이다. 업계 내에는 일반 플래닛 어레이의 플래닛 기어 조립 조건만 공개되어 있고 그 형식과 내용이 모두 본 발명에 기재된 “플래닛 기어 제조 조립 규칙”과 완전히 다르며, 본 발명이 최초로 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 플래닛 기어 제조 조립 규칙을 제시하였다. 업계 내는 표준 중심거리를 에워싸도록 구성하여 2개로 한 쌍을 이룬 일반 기어 표준 피치원의 반경을 설정하는 방법만 공개되어 있으며; 본 발명은 최초로 동일한 표준 중심거리를 에워싸도록 구성하여 왼쪽 선 기어, 왼쪽 플래닛 기어와 오른쪽 선 기어, 오른쪽 플래닛 기어로 구성되는 4개가 두 쌍을 이룬 기어 표준 피치원의 반경을 설정하는 방법, 즉, 기어 표준 피치원 반경을 설정하는 규정을 제시하였다.

상기 베어링 등 보조장치는 기계 업계의 성숙된 기술을 이용하며 베어링의 지지역할은 본 발명의 요구를 만족시켜야 한다. 본 발명에 따른 기어는 원기둥형 기어, 원호형 기어, 스퍼 기어(spur gear), 스큐 기어(skew gear) 등 다양한 기어형식을 포함한다. 감속기의 핵심 성능은 전동비이고 운행의 균형이며, 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 핵심 성능은 실제 조립 가능성이며, 본 발명 중의 투스 수 조합, 휠 세트 수량, 연결방법은 전동비를 결정하고 운행균형을 결정하며, 플래닛 기어 제조 조립 규칙과 기어 표준 피치원 반경의 규정은 실제 조립 가능성을 결정한다. 감속기의 부품별 및 장치별 재질, 감속기의 표준 중심거리 구체 길이, 기어의 투스 높이-투스 폭-변위값 등 구체 파라미터 및 조립, 윤활보조재는 역학 성능, 내구성능 등 실제 수요는 업계 내 범용 지식으로 해결할 수 있으며; 전동비, 실제 조립 가능성과 무관하므로, 본 명세서는 상세하게 설명하지 않는다.

본 발명은 듀얼 선 기어(dual sun gear)의 선속도(linear velocity) 변경 플래닛 어레이(planet　array)를 이용하여 휠 세트(wheel set) 수량이 2개보다 적지 않도록 구성하고 치역(range) 규정 파라미터, 투스 수 조합과 휠 세트 수량의 매칭 원칙, 플래닛 기어(planet gear) 제조 조립 규칙, 기어 표준 피치원(standard pitch circle) 반경의 규정을 제시하였으며; 플래닛 프레임(planet frame)이 입력단을 연결하고 하나의 선 기어(sun gear)가 잠금단을 연결하고, 다른 하나의 선 기어가 출력단을 연결하는 경우, 실제 조립이 가능하고 운행이 균형을 이루는 감속기를 형성하는 기술적 효과를 이룰 수 있다. 종래의 감속기는 주로 기어감속기, 일반 플래닛 어레이 감속기, 고조파 감속기, 사이클로이드 핀 기어(cycloid pin gear) 감속기이다. 기어 감속기와 일반 플래닛 어레이 감속기는 전동비 값이 비교적 작아 복잡하게 여러 레벨로 직렬 연결하여 감속해야 큰 전동비 값을 얻을 수 있다. 고조파 감속기와 사이클로이드 핀 기어 감속기는 전동비 값이 비교적 크지만, 구조가 복잡하고 원가가 높아 고출력을 전달하는 데 적절하지 않다. 본 발명의 감속기는 전동할 때 입력단부터 출력단까지의 기어 맞물림 단계가 적고 소모가 적으며, 구조가 간단하고 원가가 낮으며, 전동 효율이 높고 전동비 값의 폭이 커 저출력 전달에 적절할 뿐만 아니라, 고출력 전달에도 적절해 종래의 감속기를 대체할 수 있다.

도 1은 왼쪽 선 기어(sun gear)가 출력단을 연결하고 플래닛 프레임(planet frame)이 베어링인 본 발명에 있어서, 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이(planet　array)의 균형 감속기의 구조 설명도이고;
도 2는 왼쪽 선 기어가 출력단을 연결하고 플래닛 프레임이 축인 본 발명에 있어서, 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 균형 감속기의 구조 설명도이고;
도 3은 오른쪽 선 기어가 출력단을 연결하고 플래닛 프레임이 베어링인 본 발명에 있어서, 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 균형 감속기의 구조 설명도이고;
도 4는 오른쪽 선 기어가 출력단을 연결하고 플래닛 프레임이 축인 본 발명에 있어서, 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 균형 감속기의 구조 설명도이고;
도 5는 본 발명의 실시예 1에 있어서, 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 균형 감속기의 구조 설명도로서, 도면 중 8은 오른쪽 선 기어와 가변적으로 연결된 잠금단을 형성하여 브레이크 캘리퍼(brake caliper)가 접지하는 디스크식 브레이크의 부호를 표시하며;
도 6은 플래닛 기어(planet gear)의 왼쪽 단면과 오른쪽 단면이 중합된 동위상 표면의 설명도로서, 1은 왼쪽 기어의 해당 투스 근부 중점(middle point), 2는 왼쪽 기어의 투스 꼭대기 중점, 3은 왼쪽 기어의 다음 투스 근부 중점, 4는 오른쪽 기어의 해당 투스 근부 중점, 5는 오른쪽 기어의 투스 꼭대기 중점, 6은 오른쪽 기어의 다음 투스 근부 중점, 7은 하나의 반경방향 단면, 즉, 동위상 표면(equiphase surface)이며;
도 1 내지 도 5의 각 도면에서, 1은 왼쪽 선 기어, 2는 오른쪽 선 기어, 3은 플래닛 프레임, 4는 왼쪽 플래닛 기어, 5는 오른쪽 플래닛 기어, 6은 입력단, 7은 출력단, 8은 잠금단이다.
도 1 내지 도 5의 각 도면에서, 업계 내 관례에 따라 각 플래닛 어레이는 모두 하프 프레임(half-frame) 구조로 요약해 설명하였는 데, 각 부품은 연결과 구조관계만 예로 들어 설명하고 실제 사이즈는 반영하지 않았으며 베어링, 지지대, 하우징 등 보조장치는 생략해 설명하지 않았고 입력 화살표로 입력단을, 출력 화살표로 출력단을 가리키고 접지 부호로 회전속도가 0인 잠금단을 표시하였다.

실시예 1: 듀얼 선 기어(dual sun gear)의 선속도(linear velocity) 변경 플래닛 어레이(planet　array)의 균형 감속기는 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이, 입력단(6), 출력단(7), 잠금단(8)과 베어링 등 보조장치를 포함한다. 도 5에서 도시하는 바와 같이, 도면 중에는 베어링 등 보조장치가 도시되지 않았으며, 잠금단은 브레이크 캘리퍼(brake caliper)가 접지하는 디스크식 브레이크로 표시하였다.

듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이는 왼쪽 선 기어(1), 오른쪽 선 기어(2)와 플래닛 기어(planet gear)를 구비하는 플래닛 프레임(planet frame)(3)의 3개의 부품으로 구성된다. 왼쪽 선 기어(1)와 오른쪽 선 기어(2)는 좌우순서에 따라 차례대로 내측에 위치하고, 2개의 선 기어의 표준 피치원 반경이 다르다. 플래닛 기어를 구비하는 플래닛 프레임(3)은 외측에 위치하고, 플래닛 프레임(3)은 각 플래닛 기어를 지지하며 각 플래닛 기어는 같다. 3개의 부품이 보유하고 있는 동일 회전 축선은 공전 축선이라 불리우고 각 플래닛 기어 축선이 균일하게 분포되어 공전 축선 주변을 에워싸도록 구성되며, 각 플래닛 기어 축선이 모두 공전 축선에 평행되게 이루어지고 각 플래닛 기어 축선에서 공전 축선에 이르는 거리가 동일한 데, 이 거리가 바로 표준 중심거리이다. 각 플래닛 기어는 그 휠 축선에서 좌우순서에 따라 차례대로 2개의 기어, 각각 왼쪽 플래닛 기어(4)와 오른쪽 플래닛 기어(5)를 설치하고, 각 쌍마다의 왼쪽 플래닛 기어(4)와 오른쪽 플래닛 기어(5)를 각각 연결하며，왼쪽 플래닛 기어(4)와 오른쪽 플래닛 기어(5)는 회전속도가 동일하지만 표준 피치원 반경은 다르다. 왼쪽 플래닛 기어(4)는 왼쪽 선 기어(1)와 맞물리고, 오른쪽 플래닛 기어(5)는 오른쪽 선 기어(2)와 맞물리며, 2개의 선 기어는 서로 연결되지 않고 맞물리지 않는다. 베어링을 설치하여 3개 부품 사이가 상대적으로 회전할 수 있도록 구성하고 각 플래닛 기어가 플래닛 프레임(3)을 따라 공전 축선을 에워싸고 공전할 수 있도록 구성하되, 그 플래닛 기어 축선을 에워싸고 자전할 수 있도록 구성하며; 3개 부품 사이가 공전 축선 방향을 따라 상대적으로 슬라이딩할 수 없도록 구성하고 플래닛 기어와 플래닛 프레임(3) 사이가 공전 축선에 평행되는 방향을 따라 상대적으로 슬라이딩할 수 없도록 구성한다. 상기 플래닛 프레임(3)이 각 플래닛 기어를 지지하는 방식은 2개가 있는 데, 본 실시예는 첫 번째 유형을 이용하여 플래닛 기어를 축으로, 플래닛 프레임(3)을 베어링으로 사용한다.

본 실시예의 투스 수 조합은 치역(range) 규정 파라미터의 값이 357/361, 약 0.9889196676이 되어 치역 규정 파라미터의 요구에 부합되도록 구성한다.

본 실시예가 설치하는 투스 수 조합은 왼쪽 선 기어 투스 수 38, 오른쪽 선 기어 투스 수 42, 왼쪽 플래닛 기어 투스 수 17, 오른쪽 플래닛 기어 투스 수 19이며, 휠 세트(wheel set) 수량 K는 4를 채택하여 투스 수 조합과 휠 세트 수량의 매칭 원칙에 부합된다. 휠 세트의 수량이 많지 않아 인접한 플래닛 기어가 서로 충돌하는 상황이 발생하지 않는다.

본 실시예는 플래닛 기어 제조 조립 규칙을 실시한다. 본 실시예는 나머지 값이 2이다. 각 플래닛 기어를 제조할 때, 첫 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면(equiphase surface)을 선정하여 해당 동위상 각 값이 0이 되도록 구성하며; 두 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 π가 되도록 구성하며; 세 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 0이 되도록 구성하며; 네 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 π이 되도록 구성한다. 각 플래닛 기어를 조립할 때, 2개의 선 기어와 플래닛 프레임(3)을 공전 축선에 제대로 조립하고 장착면마다 기준치를 정하여 첫 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 a인 동위상 표면이 제1 장착면과 중합되도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 첫 번째 플래닛 기어를 조립하며; 두 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 π인 동위상 표면이 제2 장착면과 중합되도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 두 번째 플래닛 기어를 조립하며; 세 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 0인 동위상 표면이 제3 장착면과 중합되도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 세 번째 플래닛 기어를 조립하며; 네 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 π인 동위상 표면이 제4 장착면과 중합되도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 네 번째 플래닛 기어를 조립한다.

본 실시예의 표준 중심거리가 200밀리미터라고 가정할 경우, 왼쪽 선 기어의 표준 피치원(standard pitch circle) 반경이 138.1818182밀리미터이고 왼쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경이 61.8181818밀리미터이며, 오른쪽 선 기어의 표준 피치원 반경이 137.704918밀리미터이고, 오른쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경이 62.295082밀리미터이다. 기어의 표준 피치원 반경의 규정에 부합된다.

본 실시예는 연결방법 1을 이용해 감속기를 형성하는 데, 플래닛 프레임(3)이 입력단(6)을 연결하고, 왼쪽 선 기어(1)가 출력단(7)을 연결하며 오른쪽 선 기어(2)가 잠금단(8)을 연결하되, 플래닛 프레임(3)부터 왼쪽 선 기어(1)로 전동하는 전동비가 왼쪽 전동비이며; 왼쪽 전동비＝1/(1-오른쪽 선 기어 투스 수*왼쪽 플래닛 기어 투스 수/(왼쪽 선 기어 투스 수*오른쪽 플래닛 기어 투스 수))＝90.25이다. 입력단(6)은 동력장치, 즉, 엔진과 연결하여 동력을 입력한다. 출력단(7)은 동력사용장치, 즉, 메인 회전익(main rotating wing)과 연결하여 동력을 출력한다. 오른쪽 선 기어(2)는 기계연결장치, 즉, 디스크식 브레이크를 통해 잠금단(8)과 연결시키는 데, 이 연결은 불변식 연결이 아닌 가변식 연결이다. 디스크식 브레이크는 업계 내의 성숙된 제품으로서, 브레이크 디스크가 오른쪽 선 기어(2)와 연결되도록 하고 브레이크 캘리퍼(brake caliper)가 잠금단(8)과 연결되도록 구성한다. 브레이크 캘리퍼스가 브레이크 디스크를 클램핑할 때, 오른쪽 선 기어(2)의 회전속도가 0이고 입력단(6)이 입력하는 동력이 완전히 출력단(7)에 전달되며; 브레이크 캘리퍼스가 브레이크 디스크를 놓을 때, 오른쪽 선 기어(2)가 자유롭다. 오른쪽 선 기어(2)는 자유로울 때 저지력이 아주 작으며, 출력단(7)이 일정한 저지력만 갖고 있으면 입력단(6)이 입력하는 동력이 오른쪽 선 기어(2)로 전달되어 그가 공전하도록 하며, 출력단(7)은 동력을 얻을 수 없다. 따라서, 본 실시예의 감속기는 헬리콥터 메인 회전익 전동에 사용할 수 있는 데, 이 것은 오른쪽 선 기어(2)와 잠금단(8) 사이에 가변식으로 연결되고 클러치 기능을 구비하는 감속기가 설치되기 때문이다. 베어링 등 보조장치는 기계업계의 성숙된 기술을 이용하며, 베어링의 지지역할은 본 실시예의 요구를 만족시켜야 한다.

본 실시예는 감속기가 작동할 때의 운동관계에 근거해 플래닛 프레임(3)의 회전방향이 왼쪽 선 기어(1)의 회전방향과 같다.

헬리콥터의 메인 회전익은 총 전동비가 80 내지 100 내외이다. 종래의 메인 회전익은 전동 중에서 통상적으로 2단계 플래닛 어레이의 메인 감속기에 코니컬 기어의 감속기를 추가하여 총 3단계로 직렬 연결하여 감속해야 이와 같이 높은 총 전동비에 도달할 수 있으며, 메인 감속기는 입력단부터 출력단까지의 기어 맞물림 단계가 4단계로 이루어지는 데, 소모가 많으며, 구조가 복잡하고 원가가 높으며, 전동 효율이 낮고 메인 회전익의 전동 중에 별도의 클러치를 단독으로 더 설치해야 한다. 본 실시예의 감속기는 입력단부터 출력단까지의 기어 맞물림 단계가 2단계로만 이루어지는 데, 소모가 적으며, 구조가 간단하고 원가가 낮으며, 전동효율이 높고 클러치를 별도로 설치할 필요가 없으므로, 본 실시예의 감속기가 종래의 감속기를 대체하여 헬리콥터 메인 회전익의 전동에 사용될 수 있는 것으로 판단된다.

실시예 2: 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 균형 감속기는 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이, 입력단(6), 출력단(7), 잠금단(8)과 베어링 등 보조장치를 포함한다. 도 1에서 도시하는 바와 같이, 도면 중에는 베어링 등 보조장치가 도시되지 않았다.

듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 구성과 구조는 실시예 1과 같다. 상기 플래닛 프레임(3)이 각 플래닛 기어를 지지하는 방식은 2개가 있는 데, 본 실시예는 첫 번째 유형을 이용하며, 도 1에서 도시하는 바와 같이, 플래닛 기어를 축으로, 플래닛 프레임(3)을 베어링으로 사용한다. 두 번째 방식을 이용하는 경우에는 도 2에서 도시하는 바와 같이, 플래닛 기어가 베어링이고 플래닛 프레임이 축이다. 이 2개 종류의 플래닛 프레임(3)이 각 플래닛 기어를 지지하는 방식은 운행 효과가 같다.

본 실시예의 투스 수 조합은 치역 규정 파라미터의 값이 220/221, 약 0.9954751131이 되어 치역 규정 파라미터의 요구에 부합되도록 구성한다.

본 실시예가 설치하는 투스 수 조합은 왼쪽 선 기어 투스 수 26, 오른쪽 선 기어 투스 수 22, 왼쪽 플래닛 기어 투스 수 20, 오른쪽 플래닛 기어 투스 수 17이며, 휠 세트 수량 K는 4를 채택하여 투스 수 조합과 휠 세트 수량의 매칭 원칙에 부합된다. 휠 세트의 수량이 많지 않아 인접한 플래닛 기어가 서로 충돌하는 상황이 발생하지 않는다.

본 실시예는 플래닛 기어 제조 조립 규칙을 실시한다. 본 실시예는 나머지 값이 2이다. 각 플래닛 기어를 제조할 때, 첫 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면(equiphase surface)을 선정하여 해당 동위상 각 값이 0이 되도록 구성하며; 두 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 π가 되도록 구성하며; 세 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 0이 되도록 구성하며; 네 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 π이 되도록 구성한다. 각 플래닛 기어를 조립할 때, 2개의 선 기어와 플래닛 프레임(3)을 공전 축선에 제대로 조립하고 장착면마다 기준치를 정하여 첫 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 a인 동위상 표면이 제1 장착면과 중합되도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 첫 번째 플래닛 기어를 조립하며; 두 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 π인 동위상 표면이 제2 장착면과 중합되도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 두 번째 플래닛 기어를 조립하며; 세 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 0인 동위상 표면이 제3 장착면과 중합되도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 세 번째 플래닛 기어를 조립하며; 네 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 π인 동위상 표면이 제4 장착면과 중합되도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 네 번째 플래닛 기어를 조립한다.

본 실시예의 표준 중심거리가 30밀리미터라고 가정할 경우, 왼쪽 선 기어의 표준 피치원 반경이 16.96562174밀리미터이고, 왼쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경이 13.03437826밀리미터이며, 오른쪽 선 기어의 표준 피치원 반경이 16.92307692밀리미터이고, 오른쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경이 13.07692308밀리미터이다. 기어의 표준 피치원 반경의 규정에 부합된다.

본 실시예는 연결방법 1을 이용해 감속기를 형성하는 데, 플래닛 프레임(3)이 입력단(6)을 연결하고, 왼쪽 선 기어(1)가 출력단(7)을 연결하며 오른쪽 선 기어(2)가 잠금단(8)을 연결하고, 플래닛 프레임(3)부터 왼쪽 선 기어(1)로 전동하는 전동비가 왼쪽 전동비이며; 왼쪽 전동비＝1/(1-오른쪽 선 기어 투스 수*왼쪽 플래닛 기어 투스 수/(왼쪽 선 기어 투스 수*오른쪽 플래닛 기어 투스 수))＝221이다. 입력단(6)은 동력장치와 연결하여 동력을 입력한다. 출력단(7)은 동력사용장치와 연결하여 동력을 출력한다. 잠금단(8)은 감속기 하우징과 연결하고 잠금단(8)은 회전속도가 0이다. 베어링 등 보조장치는 기계업계의 성숙된 기술을 이용하며, 베어링의 지지역할은 본 실시예의 요구를 만족시켜야 한다.

본 실시예는 감속기가 작동할 때의 운동관계에 근거해 플래닛 프레임(3)의 회전방향이 왼쪽 선 기어(1)의 회전방향과 같다.

220 내외의 전동비 값은 고속 모터를 조립하는 로봇 관절 감속기의 전동비 값이다. 종래의 로봇 관절 감속기는 주로 사이클로이드 핀 기어(cycloid pin gear) 감속기 중의 일종인 RV감속기인 데, RV감속기는 서로 유사한 전동비 값에 도달할 수 있지만, 구조가 복잡하고 원가가 높다. 본 실시예의 감속기는 구조가 간단하고 원가가 낮아 RV감속기를 대체할 수 있다.

연결방법 2를 이용하는 것으로 변경하여 감속기를 형성하는 경우, 플래닛 프레임(3)이 각 플래닛 기어를 지지하는 방식은 도 3에서 도시하는 바와 같이, 첫 번째 유형을 이용한다. 마찬가지로, 연결방법 2를 이용하는 것으로 변경하는 경우, 플래닛 프레임(3)이 각 플래닛 기어를 지지하는 방식은 도 4에서 도시하는 바와 같이, 두 번째 유형을 이용한다. 플래닛 프레임(3)이 각 플래닛 기어를 지지하는 이 2가지 방식은 운행 효과가 같다. 플래닛 프레임(3)이 입력단(6)을 연결하고, 오른쪽 선 기어(2)가 출력단(7)을 연결하며 왼쪽 선 기어(1)가 잠금단(8)을 연결하되, 플래닛 프레임(3)부터 오른쪽 선 기어(2)로 전동하는 전동비가 오른쪽 전동비이며; 오른쪽 전동비＝1/(1-왼쪽 선 기어 투스 수*오른쪽 플래닛 기어 투스 수/(오른쪽 선 기어 투스 수*왼쪽 플래닛 기어 투스 수))＝-220이다. 전동비는 음수이고 플래닛 프레임(3) 회전방향은 오른쪽 선 기어(2) 회전방향과 상반된다.

상술한 내용은 본 발명의 기본 원리, 주요 특징과 장점을 보여주고 기재하였다. 본 업계의 기술자들은, 본 발명이 상기 실시예에 의해 한정되지 않고 상기 실시예와 명세서에 기재된 것은 본 발명의 원리를 설명하는 데 불과하며, 본 발명의 정신과 범위를 이탈하지 않는 전제하에 본 발명은 다양한 변화와 개선도 이룰 수 있으며, 이러한 변화와 개선은 모두 보호를 청구한 본 발명의 범위 내에 포함된다는 것을 이해하여야 할 것이다. 본 발명이 청구하는 보호범위는 부가된 청구항 및 그 균등물에 의해 결정된다.

Claims (2)

1. 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 균형 감속기에 있어서,
   듀얼 선 기어(dual sun gear)의 선속도(linear velocity) 변경 플래닛 어레이(planet　array), 입력단, 출력단, 잠금단과 베어링 보조장치를 포함하되, 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이는 왼쪽 선 기어(sun gear), 오른쪽 선 기어와 플래닛 기어(planet gear)를 구비하는 플래닛 프레임(planet frame)으로 구성되고, 플래닛 프레임은 각 플래닛 기어를 지지하고, 각 플래닛 기어 축선부터 공전 축선까지 거리, 즉, 표준 중심거리는 같으며; 각 플래닛 기어는 그 휠 축선에 차례대로 2개의 기어를 설치하는 데, 각각 왼쪽 플래닛 기어와 오른쪽 플래닛 기어이며;
   왼쪽 선 기어 투스 수, 오른쪽 선 기어 투스 수, 왼쪽 플래닛 기어 투스 수와 오른쪽 플래닛 기어 투스 수의 4개의 기어 투스 수의 매개 그룹의 집합이 투스 수 조합이며; 오른쪽 선 기어 투스 수*왼쪽 플래닛 기어 투스 수/(왼쪽 선 기어 투스 수*오른쪽 플래닛 기어 투스 수)는 치역(range) 규정 파라미터이며; 플래닛 프레임이 지지하는 플래닛 기어 축선의 수량은 휠 세트(wheel set) 수량 K이며;
   상기 치역 규정 파라미터는, 그룹별 투스 수 조합은 치역 규정 파라미터의 값이 0.875보다 크고, 1.142857보다 작으며, 1.0과 같지 않도록 구성하며;
   상기 휠 세트 수량 K는 2개보다 적지 않은 하나의 정수를 채택하고, 투스 수 조합과 휠 세트 수량을 설정할 때 투스 수 조합과 휠 세트 수량의 매칭 원칙은,
   (1) 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 2의 배수인 경우, 휠 세트의 수량은 2를 채택하며;
   (2) 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 3의 배수인 경우, 휠 세트의 수량은 3을 채택하며;
   (3) 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 4의 배수인 경우, 휠 세트의 수량은 4, 2 중 하나를 채택하며;
   (4) 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 5의 배수인 경우, 휠 세트의 수량은 5를 채택하며;
   (5) 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 6의 배수인 경우, 휠 세트의 수량은 6, 3, 2 중 하나를 채택하며;
   (6) 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 8의 배수인 경우, 휠 세트의 수량은 8, 4, 2 중 하나를 채택하며;
   (7) 왼쪽 선 기어 투스 수와 오른쪽 선 기어 투스 수의 차의 절대치가 10의 배수인 경우, 휠 세트의 수량은 5, 2 중 하나를 채택하며; 휠 세트의 수량은 인접한 플래닛 기어가 서로 충돌하는 것을 피하도록 너무 크지 말아야 하며;
   상기 플래닛 기어 제조 조립 규칙은, 왼쪽 선 기어 투스 수에휠 세트의 수량 K를 나누어 하나의 나머지를 얻고, 나머지 값은 0 내지 (K-1) 사이에 놓이는 정수이며; 각 플래닛 기어를 제조하는 경우, 첫 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면(equiphase surface)을 선정하여 해당 동위상 각 값이 a를 구성하도록 하며, 두 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 (a+1*2π*나머지 값/K)를 구성하도록 하며, 세 번째 플래닛 기어는 하나의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 (a+2*2π*나머지 값/K)를 구성하도록 하며, 이처럼 네 번째 플래닛 기어, 다섯 번째 플래닛 기어, 여섯 번째 플래닛 기어, 일곱 번째 플래닛 기어 등을 차례대로 제조하고, K 번째 플래닛 기어가 1개의 동위상 표면을 선정하여 해당 동위상 각 값이 (a+(K-1)*2π*나머지 값/K)을 구성하도록 하는 것까지 유추하며; 각 플래닛 기어를 조립하는 경우, 2개의 선 기어와 플래닛 프레임을 공전 축선에 제대로 조립하고 장착면마다 기준치를 정하여 첫 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 a인 동위상 표면이 제1 장착면과 중합되도록 구성하고, 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 첫 번째 플래닛 기어를 조립하며, 두 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 (a+1*2π*나머지 값/K)인 동위상 표면이 제2 장착면과 중합되도록 구성하고, 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 두 번째 플래닛 기어를 조립하며, 세 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 (a+2*2π*나머지 값/K)인 동위상 표면이 제3 장착면과 중합되도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 세 번째 플래닛 기어를 조립하며, 이처럼 네 번째 플래닛 기어, 다섯 번째 플래닛 기어, 여섯 번째 플래닛 기어, 일곱 번째 플래닛 기어 등을 차례대로 조립하고 K 번째 플래닛 기어의 동위상 각 값이 (a+(K-1)*2π*나머지 값/K)인 동위상 표면이 제K 장착면과 중합하도록 구성하고 좌우 동위상 지점이 표준 중심거리 내에 놓여지도록 구성하여 K 번째 플래닛 기어를 조립하는 것까지 유추하며;
   상기 기어 표준 피치원 반경은, 표준 중심거리를 에워싸고 왼쪽 선 기어의 표준 피치원 반경과 왼쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경을 설정하여 왼쪽 선 기어 투스 수/왼쪽 플래닛 기어 투스 수＝왼쪽 선 기어 표준 피치원 반경/왼쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경을 이루도록 하고, 왼쪽 선 기어의 표준 피치원 반경+왼쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경＝표준 중심거리를 이루도록 하는 동시에, 표준 중심거리를 에워싸고 오른쪽 선 기어의 표준 피치원 반경과 오른쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경을 설정하여 오른쪽 선 기어 투스 수/오른쪽 플래닛 기어 투스 수＝오른쪽 선 기어의 표준 피치원 반경/오른쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경을 이루도록 하고, 오른쪽 선 기어의 표준 피치원 반경+오른쪽 플래닛 기어의 표준 피치원 반경＝표준 중심거리를 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 균형 감속기.
2. 제1항에 있어서,
   듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 3개 부품과 입력단, 출력단, 잠금단의 연결방법은 2개가 있는 데, 연결방법 중 하나는 감속기를 형성하고, 각각 다른 전동비를 갖으며, 구체적으로,
   연결방법 1은, 플래닛 프레임이 입력단을 연결하고, 왼쪽 선 기어가 출력단을 연결하며, 오른쪽 선 기어가 잠금단을 연결하며, 플래닛 프레임부터 왼쪽 선 기어로 전동하는 전동비가 왼쪽 전동비이며; 왼쪽 전동비＝1/(1-오른쪽 선 기어 투스 수*왼쪽 플래닛 기어 투스 수/(왼쪽 선 기어 투스 수*오른쪽 플래닛 기어 투스 수))이며;
   연결방법 2는, 플래닛 프레임이 입력단을 연결하고, 오른쪽 선 기어가 출력단을 연결하며, 왼쪽 선 기어가 잠금단을 연결하고, 플래닛 프레임부터 오른쪽 선 기어로 전동하는 전동비가 오른쪽 전동비이며, 오른쪽 전동비＝1/(1-왼쪽 선 기어 투스 수*오른쪽 플래닛 기어 투스 수/(오른쪽 선 기어 투스 수*왼쪽 플래닛 기어 투스 수))인 것을 특징으로 하는 듀얼 선 기어의 선속도 변경 플래닛 어레이의 균형 감속기.

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