KR20230078167A - 저진동 편심 감속기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 저진동 편심 감속기는, 외부로부터 회전력을 전달받는 입력축부; 상기 입력축부의 반경방향 외측에 마련되고, 상기 입력축부에 대해 편심회전운동하며, 복수 개의 외치(outer teeth)를 포함하는 지렛대기어; 상기 지렛대기어의 반경방향 외측에서 상기 지렛대기어의 후방부분에 대응되는 위치에 구비되고, 상기 지렛대기어의 편심회전운동에 의해 상기 지렛대기어의 복수 개의 외치 중 일부의 외치가 맞물리도록 결합되는 내치를 포함하는 고정기어; 상기 지렛대기어의 반경방향 외측에 구비되고, 상기 지렛대기어의 편심회전운동에 의해 상기 지렛대기어의 복수 개의 외치 중 일부 외치가 맞물리는 내치를 포함하면서, 상기 고정기어에 대해 상대 회전하여 상기 입력축부와 동심으로 회전운동하는 출력기어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

저진동 편심 감속기{A Low Vibration Eccentric Reducer}

본 발명은 편심 감속기에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 편심 감속기의 구동 시 발생되는 진동을 상쇄시켜 보다 안정적인 구동성능을 확보할 수 있는 저진동 편심 감속기에 관한 것이다.

일반적으로, 감속기는 모터 등과 같은 동력장치로부터 입력되는 고속의 회전력을 저속의 큰 회전력으로 출력하기 위한 동력전달장치이다. 이러한 감속기는 산업용 로봇의 관절 등에 장착되어 동력장치로부터 입력되는 고속의 회전력을 로봇의 아암 등에서 요구되는 적절한 회전력으로 감속시키는 역할을 한다.

감속기는 감속방식에 따라 다양한 종류가 개발되어 있다. 감속기는 예를 들어, 조화(harmonic) 감속기, 사이클로(cyclo) 감속기, RV(revolutionary vector)감속기, 볼(ball) 감속기 및 유성기어 감속기 등이 있다.

조화 감속기는 일반적으로 내치형상의 기어가 형성된 원형 스플라인과, 원형 스플라인의 내치기어에 맞물리도록 외치형상의 기어가 형성된 가요성 스플라인을 포함하며, 원형 스플라인 및 가요성 스플라인의 기어의 잇수 차이에 의해 발생되는 상대회전을 이용하여 입력된 고속의 회전력을 저속으로 감속시키게 된다.

사이클로 감속기는 일반적으로 핀기어와, 핀기어에 대응하여 맞물리도록 사이클로이드 치형이 형성되며 크랭크축에 의해 상대 회전하는 편심기어를 포함하며, 상기 핀기어 및 편심기어의 잇수 차이에 의해 발생되는 상대회전을 이용하여 입력된 고속의 회전력을 저속으로 감속시키게 된다. RV 감속기는 사이클로 감속기와 유사한 구조를 가지고 있다.

유성기어 감속기는 일반적으로 상호 맞물려 돌아가는 복수의 기어를 포함하며, 입력측의 기어와 출력측의 기어의 잇수비를 이용하여 회전속도를 감속시키게 된다.

종래기술로서, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1140794호, '편심 요동형 유성 기어 장치'에 의하면, 상기 발명은 외톱니 기어의 브릿지부, 외톱니의 탄성 변형을 상쇄함으로써 외톱니의 톱니면 수명을 연장하면서 진동 특성을 향상시켜, 유성 기어 장치의 대형화를 방지하면서 출력 토크를 대폭 증대시키는 것을 과제로 하며, 이것을 해결하기 위하여, 내톱니를 구성하는 핀의 직경(D)을 내톱니의 피치(P)로 나눈 비율을, 외톱니의 톱니끝이 내톱니 기어의 내주를 반경 방향 외측으로 넘어가기까지 작게 하고, 또는 구동 분력의 반력의 작용선이 집합하는 집합점을, 종래보다 반경 방향 외측으로 이동시켜, 모든 내톱니의 중심을 통과하는 핀 원과, 관통홀의 반경 방향 외단을 통과하는 외단 통과원 사이에 위치시키고, 또는 외톱니 기어의 내톱니 기어에 대한 편심량을 내톱니의 반경(R)의 0.5배 이상으로 했다고 기재되어 있다.

또한, 다른 종래기술로서, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1901278호, '백래시 방지 싸이클로이드 감속기'에 의하면, 상기 발명은 입력 샤프트의 외주면 상에 편심 회전가능하게 적층배열된 하나 이상의 싸이클로이드 로우터의 관통 내에 삽입되어 출력 샤프트에 출력 토크를 전달하는 탄성변형가능한 로우터 핀과, 하나 이상의 싸이클로이드 로우터의 치형돌기와 치합되는 탄성변형가능한 이너 핀을 수단으로 하여 백래시를 제거(방지)할 수 있으며, 축선방향으로 배열된 하나 이상의 싸이클로이드 로우터에 디스크형 부시를 배치하고 출력 샤프트에 디스크 스프링을 배치함으로써 스러스트 방향으로 예압을 부여할 수 있는 구조를 갖는다고 기재되어 있다.

그러나, 상술한 방식의 감속기들의 경우, 상기 감속기를 구성하는 기어들의 편심 회전에 의한 진동이 발생되었고, 진동 발생에 의한 결과로 구동력 전달 효율이 감소할 뿐만 아니라, 진동 발생에 의한 내부 부품의 파손이 우려되는 등 내구성이 저하될 수 있는 문제점 또한 여전히 존재하였다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1140794호 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1901278호

이에 본 발명의 목적은 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 보다 상세하게는, 감속기 구동 시 발생할 수 있는 진동을 현저히 상쇄시켜 보다 안정적인 구동이 가능한 저진동 편심감속기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 저진동 편심 감속기는, 외부로부터 회전력을 전달받는 입력축부; 상기 입력축부의 반경방향 외측에 마련되고, 상기 입력축부에 대해 편심회전운동하며, 복수 개의 외치(outer teeth)를 포함하는 지렛대기어; 상기 지렛대기어의 반경방향 외측에서 상기 지렛대기어의 전방부분에 대응되는 위치에 구비되고, 상기 지렛대기어의 편심회전운동에 의해 상기 지렛대기어의 복수 개의 외치 중 일부의 외치가 맞물리도록 결합되는 내치를 포함하는 고정기어; 상기 지렛대기어의 반경방향 외측에 구비되고, 상기 지렛대기어의 편심회전운동에 의해 상기 지렛대기어의 복수 개의 외치 중 일부 외치가 맞물리는 내치를 포함하면서, 상기 고정기어에 대해 상대 회전하여 상기 입력축부와 동심으로 회전운동하는 출력기어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 상기 저진동 편심 감속기는, 상기 입력축부와 결합되며, 상기 지렛대기어와 인접한 위치에 구비되면서, 복수 개의 외치(outer teeth)를 포함하여 상기 고정기어 및 상기 출력기어 중 선택된 어느 하나 이상의 기어와 맞물린 상태로 회전하면서 상기 편심 감속기 구동 진행 시 발생되는 진동을 상쇄하도록 구비되는 적어도 하나 이상의 카운터기어;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 상기 카운터기어는, 상기 입력축부에 대해 편심회전 운동하며, 상기 입력축부에 체결되는 상기 지렛대기어의 전방 단부 및 후방 단부 중 선택된 적어도 어느 하나 이상의 위치에 구비되는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 상기 카운터기어는 상기 입력축부에 대해 편심 회전 운동하며, 상기 고정기어의 내치와 일부 치합하여 구동되는 제 1 카운터기어; 및 상기 입력축부에 대해 편심 회전 운동하며, 상기 출력기어의 내치와 일부 치합하여 구동되도록 구비되는 제 2 카운터기어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 상기 저진동 편심 감속기는, 상기 지렛대기어가 상기 고정기어 및 출력기어와 치합되는 제 1 치합 면적이, 상기 카운터기어가 상기 고정기어 및 출력기어 중 선택된 어느 하나 이상의 기어와 치합되는 제 2 치합 면적보다 넓도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 상기 저진동 편심 감속기는, 상기 고정기어 및 상기 출력기어 중 선택된 어느 하나 이상의 기어와 상기 지렛대기어가 상호 맞물리는 제 1 치합 구역과, 상기 고정기어 및 상기 출력기어 중 선택된 어느 하나 이상의 기어와 상기 카운터기어와 상호 맞물리는 제 2 치합 구역이 서로 소정 간격 이격된 상태로 구동되는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 상기 저진동 편심 감속기는, 상기 제 1 치합 구역과 상기 제 2 치합 구역이 상기 입력축부의 회전축 중심을 기준으로 상호 마주보도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 상기 입력축부는, 회전축 몸체; 상기 회전축 몸체에 결합되면서, 편심된 링 형상을 보유하고, 반경방향 외측에 상기 지렛대기어가 안착되도록 구비되는 제 1 편심 안착수단; 및 상기 입력축부에 결합되면서, 편심된 링 형상을 보유하고, 반경방향 외측에 상기 카운터기어가 안착되도록 구비되는 적어도 하나 이상의 제 2 편심 안착수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 상기 회전축 몸체는, 외주연에 소정 형상을 보유하도록 적어도 하나 이상 형성되는 수용홀;을 포함하고, 상기 입력축부는 상기 수용홀에 안착되는 적어도 하나 이상의 키 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 상기 수용홀은, 제 1 수용홀; 및 상기 입력축부의 중심 회전축을 기준으로, 상기 제 1 수용홀과 마주보는 위치에 적어도 하나 이상 형성되는 제 2 수용홀;을 포함하고, 상기 키 부재는, 상기 제 1 수용홀 상에 결합되는 제 1 키 부재; 및 상기 제 2 수용홀 상에 결합되며, 상기 제 2 수용홀과 대응되는 수 만큼 구비되는 적어도 하나 이상의 제 2 키 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 상기 고정기어의 내치의 개수와 상기 출력기어의 내치의 개수는 상이한 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 상기 고정기어 및 상기 출력기어의 내치는 상기 지렛대기어 및 상기 카운터기어의 외치가 구름접촉 가능하도록 대응되는 형상의 내치요철부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 저진동 편심 감속기는, 편심으로 회전하는 지렛대기어를 사용하여 외치의 상당한 부분이 각각 고정기어와, 출력기어에 정밀하게 치합되어 동축 출력이 되는 비교적 단순한 구조로 구성되어 비교적 소형화가 용이하고, 가공정밀도가 향상되므로 큰 동력을 안정적으로 회전속도를 감속시키며, 큰 감속비를 얻을 수 있는 현저한 효과가 있다.

덧붙여, 종래 사용되는 감속기 중, 하모닉 감속기(조화 감속기)및 싸이클로 감속기 대비, 보다 반경이 확장된 출력기어를 통해 출력을 확보할 수 있어, 상기의 감속기와 비교하여 큰 동력을 보다 안정적으로 획득할 수 있는 효과 또한 제공할 수 있다.

그리고, 카운터기어를 통해, 출력기어, 고정기어 및 지렛대기어 간의 맞물림 구동 시 발생될 수 있는 요동을 상쇄할 수 있도록 함으로써, 상기 요동 발생에 의한 진동을 현저히 상쇄시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 지렛대기어의 편심회전 운동과 연동하여 편심회전 운동하는 카운터기어를 통해, 상기 지렛대기어의 전방 단부 및 후방 단부상에 장착되어 상기 지렛대기어의 회전 운동 진행 시 발생될 수 있는 회전 요동을 상쇄시켜 편심 감속기 구동 시 발생될 수 있는 진동을 현저히 상쇄시킬 수 있는 효과를 제공 가능하다.

그리고, 하나 이상의 카운터기어를 마련하고, 고정기어의 내치 및 출력기어의 내치와 각각 치합할 수 있도록 구비됨으로써, 상기 지렛대기어의 회전 운동 진행 시 발생될 수 있는 요동을 상쇄시켜 편심 감속기 구동 시 발생될 수 있는 진동을 현저히 상쇄시킬 수 있는 효과를 제공 가능하다.

또한, 지렛대기어가 고정기어 및 출력기어와 상호 치합되는 제 1 치합 면적이, 카운터 기어가 고정기어 및 출력기어와 상호 치합되는 제 2 치합 면적보다 넓도록 형성함으로써, 상기 지렛대기어를 통한 안정적인 구동력 전달을 진행할 수 있는 효과를 제공 가능하다.

그리고, 제 1 치합 구역과 제 2 치합 구역이 동일한 구역에 형성되지 않도록 함으로써, 편심 회전되는 지렛대기어와 카운터기어에 의해 발생되는 회전력에 의해 발생될 수 있는 회전 축의 직각방향으로 가해지는 힘을 상쇄시킬 수 있어, 보다 향상된 구동 안정성을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제 1 치합 구역과 상기 제 2 치합 구역이 상호 마주보도록 구비됨으로써, 편심 회전되는 지렛대기어와 카운터기어에 의해 발생되는 회전력에 의해 발생될 수 있는 회전 축의 직각방향으로 가해지는 힘을 상쇄시킬 수 있어, 보다 향상된 구동 안정성을 제공할 수 있다.

그리고, 편심된 링 형상을 보유한 편심 안착수단을 통해, 지렛대기어와 카운터기어의 가공 시, 편심된 형상을 보유하도록 가공하지 않고도 편심 회전 가능하도록 구동시킬 수 있어, 상기 지렛대기어와 카운터기어에 대해, 보다 향상된 가공 편의성을 제공할 수 있다.

또한, 상기 회전축 몸체에 대한 추가적인 가공을 진행하지 않고도, 키 부재를 통해 상기 편심 안착수단을 회전축 몸체에 견고하게 체결할 수 있어, 보다 향상된 가공 편의성을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 저진동 편심 감속기의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 저진동 편심 감속기의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 저진동 편심 감속기의 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 저진동 편심 감속기를 절단한 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3의 A-A' 방향 절단면을 도시한 단면도이다.
도 6은 도 3의 B-B' 방향 절단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 저진동 편심 감속기를 구성하는 입력축부, 지렛대기어 및 카운터기어가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 저진동 편심 감속기를 구성하는 입력축부에 베어링이 결합된 상태를 측면에서 도시한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 저진동 편심 감속기를 구성하는 입력축부에 편심 안착수단이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9의 입력축부에 편심 안착수단이 결합된 상태를 정면에서 도시한 정면도이다.
도 11은 본 발명의 저진동 편심 감속기를 구성하는 입력축부에 편심 안착수단이 결합된 상태의 단면을 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 저진동 편심 감속기를 구성하는 입력축부를 도시한 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 저진동 편심 감속기의 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 저진동 편심 감속기의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 저진동 편심 감속기의 측단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 저진동 편심 감속기를 절단한 상태를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 저진동 편심 감속기는 입력축부(100), 지렛대기어부(200), 고정부(300), 출력부(400), 진동감쇄부(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 입력축부(100)는 회전축 몸체(110), 편심 안착수단(120,130) 및 키 부재(140)를 포함할 수 있으며, 외부로부터 회전력을 전달받도록 구비되며, 동력의 입력이 진행되도록 구비된다.

그리고, 상기 지렛대기어부(200)는 지렛대기어(210) 및 상기 지렛대기어(210)를 회전 지지하기 위한 베어링부재(220)를 포함하도록 구비되며, 상기 입력축부(100)와 체결되도록 구비된다.

이때, 상기 지렛대기어(210)는 상기 입력축부의 반경방향 외측에 마련되고, 상기 입력축부에 대해 편심회전운동하며, 복수 개의 외치(outer teeth)를 포함하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 고정부(300)는 고정기어(310) 및 상기 고정기어(310)의 위치 고정을 위해 고정 케이스(320)가 구비될 수 있으며, 이때 상기 고정 케이스(320)와 결합되는 입력측 커버(1010) 사이에 고정되도록 구비된다.

특히, 상기 고정기어(310)는 상기 지렛대기어(210)의 반경방향 외측에서 상기 지렛대기어의 후방부분에 대응되는 위치에 구비될 수 있다.

여기서, 상기 고정기어(310)는 상기 지렛대기어(210)의 편심회전운동에 의해 상기 지렛대기어(210)의 복수 개의 외치 중 일부의 외치가 맞물리도록 결합되는 내치를 포함하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 출력부(400)는 출력기어(410) 및 상기 출력기어(410) 및 상기 출력기어(410)와 체결되어 회전되도록 구비되는 출력단(420) 및 상기 출력단(420)을 회전지지하기 위한 베어링(430)을 포함하도록 구비된다.

특히, 상기 출력기어(410)는 상기 지렛대기어(210)의 반경방향 외측에 구비되는 것으로, 편심회전운동하는 상기 지렛대기어(210)와의 접촉을 통해 회전되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는, 상기 출력기어(410)는 상기 지렛대기어(210)의 편심회전운동에 의해 상기 지렛대기어(210)의 복수 개의 외치 중 일부 외치가 맞물리는 내치를 포함하도록 구비될 수 있다.

이때, 상기 출력기어(410)는 상기 고정기어에 대해 상대 회전하여 상기 입력축부와 동심으로 회전운동하게 된다.

그리고, 상기 출력기어(410)는 상기 지렛대기어(210)의 외측에 설치되되, 상기 지렛대기어(210)의 편심회전운동에 의해 일부가 맞물려 상대 회전된다.

이때, 상기 지렛대기어(210)는 외치를 갖는 기어이므로, 이에 맞물리는 상기 출력기어(410)는 내치를 가지도록 구성된다.

특히, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 출력기어(410)는 지렛대기어(210)의 치합부에 맞물려 받침목 역할을 하는 고정기어(310)의 상대회전력 힘에 의해 함께 회전하면서 상기 지렛대기어(210)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전되므로, 상기 지렛대기어(210)의 회전 속도보다 더 감속되어 회전되어진다.

더욱 상세하게 설명하면, 상기 출력기어(410)와 고정기어(310)는 동일 모듈(Module)로 치수가 서로 다른 것임으로 각 치의 맞물림 피치원 반경은 미세한 차이가 나는 상태로 형성된다.

따라서, 상기 지렛대기어(210)가 회전하면서, 상기 출력기어(410)는 고정기어(310)를 받침목으로 치의 맞물림 피치원 반경차 만큼 지렛대 역할로 밀어붙이게 되어 그만큼씩 이동하게 되는 것이다.

덧붙여, 상기 지렛대기어(210)의 외치의 개수와 상기 고정기어(310) 및 출력기어(410)의 내치의 개수는 서로 상이하도록 구비될 수 있으며, 상기 지렛대기어(210)의 외치의 개수와 상기 고정기어(310) 및 출력기어(410)의 내치의 개수 차이를 변경하여 감속비를 조정할 수 있다.

덧붙여, 상기 고정기어(310) 및 상기 출력기어(410)의 내치는 상기 지렛대기어(210) 및 후술할 카운터기어(510,520)의 외치가 구름접촉 가능하도록 대응되는 형상의 내치요철부를 포함한다.

이때, 상기 내치요철부는, 적어도 일부분 이상에서 인벌류트(involute) 곡선 형상구간을 포함하며, 상기 인벌류트 곡선 형상구간은, 상기 입력축의 회전에 의해 상기 지렛대기어가 편심회전할 때 상기 지렛대기어(210)의 외치가 인벌류트 곡선을 따르도록 하는 인벌류트 곡선으로 구성된다

이때, 상기 인벌류트 곡선 형상구간의 인벌류트 곡선은, 상기 지렛대기어(210)의 중심이 편심회전하면서 가상으로 그리는 편심회전원을 기준으로 형성된다.

다음으로, 상기 진동감쇄부(500)는 적어도 하나 이상의 카운터기어(510,520) 및 상기 카운터기어(510,520)들을 회전지지하기 위한 베어링부재(530)를 포함할 수 있다.

특히, 상기 카운터기어(510,520)는 상기 입력축부와 결합되며, 상기 지렛대기어와 인접한 위치에 구비되는 것으로, 감속기 구동 진행 시 발생되는 진동을 상쇄하도록 적어도 하나 이상 마련된다.

보다 상세하게는, 상기 카운터기어(510,520)는 복수 개의 외치(outer teeth)를 포함하여 상기 고정기어 및 상기 출력기어 중 선택된 어느 하나 이상의 기어와 맞물린 상태로 회전하도록 구비될 수 있다.

이때, 상기 카운터기어(510,520)를 통해, 상술한 지렛대기어(210), 고정기어(310) 및 출력기어(410) 간의 맞물림 구동 시 발생될 수 있는 요동을 상쇄할 수 있도록 함으로써, 상기 요동 발생에 의한 진동을 현저히 상쇄시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

그리고, 상기 카운터기어(510,520)는 상기 입력축부에 대해, 지렛대기어의 편심회전 운동과 연동하여 편심회전 운동하며, 상기 입력축부(100)에 체결되는 상기 지렛대기어(210)의 전방 단부 및 후방 단부 중 선택된 적어도 어느 하나 이상의 위치에 구비될 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 카운터기어(510,520)는 제 1 카운터기어(510) 및 제 2 카운터기어(520)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제 1 카운터기어(510)는 상기 입력축부에 대해 편심 회전 운동하며, 상기 고정기어(310)의 내치와 일부 치합하여 구동되는 것으로, 상기 지렛대기어(210)의 전방 단부에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제 2 카운터기어(520)는 상기 입력축부에 대해 편심 회전 운동하며, 상기 출력기어의 내치와 일부 치합하여 구동되는 것으로, 상기 지렛대기어(210)의 후방 단부에 배치될 수 있다.

특히, 상기 카운터기어들(510,520) 각각은 상기 고정기어(310) 및 출력기어(410)와 소정 범위의 치합 면적을 보유하도록 치합될 수 있는데, 보다 상세하게는, 상기 지렛대기어(210)가 상기 고정기어(310) 및 출력기어(410)와 치합되는 제 1 치합 면적이, 상기 카운터기어(510,520)가 상기 고정기어 및 출력기어 중 선택된 어느 하나 이상의 기어와 치합되는 제 2 치합 면적보다 넓도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 카운터기어(510,520)의 외치의 개수와 상기 지렛대기어(210)의 외치의 개수는 같거나 상이하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 저진동 편심 감속기.

또한, 상기 카운터기어(510,520)의 외치의 개수와 상기 고정기어(310) 및 출력기어(410)의 내치의 개수는 서로 상이하도록 구비될 수 있으며, 상기 카운터기어(510,520) 외치의 개수와 상기 고정기어(310) 및 출력기어(410)의 내치의 개수 차이를 변경하여 감속비를 조정할 수 있다.

다음으로, 도 5 내지 도 7을 참조하여 지렛대기어와 카운터기어의 배치구조에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 5는 도 3의 A-A' 방향 절단면을 도시한 단면도이며, 도 6은 도 3의 B-B' 방향 절단면을 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 저진동 편심 감속기를 구성하는 입력축부, 지렛대기어 및 카운터기어가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 저진동 편심 감속기를 구성하는 지렛대기어(210)는 상기 고정기어(310) 및 상기 출력기어(410)와 상호 맞물리면서 회전될 수 있으며, 소정 범위 형성되는 제 1 치합 구역(Ep1)을 형성하도록 치합된다.

한편, 상기 카운터기어 또한, 상기 고정기어(310) 및 상기 출력기어(410) 중 선택된 어느 하나 이상의 기어와 상호 맞물리면서 회전될 수 있으며, 소정 범위 형성되는 제 2 치합 구역(Ep2)을 형성하도록 치합된다.

이때, 상기 제 1 치합 구역(Ep1)과 상기 제 2 치합 구역(Ep2)은 서로 소정 간격 이격된 상태를 유지하게 된다.

보다 바람직하게는, 상기 제 1 치합 구역(Ep1)과 상기 제 2 치합 구역(Ep2)은 상기 입력축부(100)의 회전축 중심을 기준으로 상호 마주보도록 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 제 1 치합 구역과 제 2 치합 구역이 동일한 구역에 형성되지 않도록 함으로써, 편심 회전되는 지렛대기어와 카운터기어에 의해 발생되는 회전력에 의해 발생될 수 있는 회전 축의 직각방향으로 가해지는 힘을 상쇄시킬 수 있어, 보다 향상된 구동 안정성을 제공할 수 있다.

다음으로, 도 8 내지 도 12를 참조하여 입력축부 및 편심 안착수단에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 8은 본 발명의 저진동 편심 감속기를 구성하는 입력축부에 베어링이 결합된 상태를 측면에서 도시한 측면도이며, 도 9는 본 발명의 저진동 편심 감속기를 구성하는 입력축부에 편심 안착수단이 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 입력축부에 편심 안착수단이 결합된 상태를 정면에서 도시한 정면도이며, 도 11은 본 발명의 저진동 편심 감속기를 구성하는 입력축부에 편심 안착수단이 결합된 상태의 단면을 도시한 단면도이고, 도 12는 본 발명의 저진동 편심 감속기를 구성하는 입력축부를 도시한 사시도이다.

도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 입력축부(100)는 회전축 몸체(110), 제 1 편심 안착수단(120) 및 제 2 편심 안착수단(130)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 상기 회전축 몸체(110)는 내부가 비어있는 중공형상을 보유하도록 구비될 수 있다.

그리고, 상기 편심 안착수단(120,130)은 상기 회전축 몸체(110)에 결합되면서, 상술한 지렛대기어와 카운터기어를 윤활 지지하는 베어링이 안착되도록 구비되는 것으로, 상술한 지렛대기어와 카운터기어의 편심회전을 진행하기 위해 편심된 링 형상을 보유하도록 구비된다.

보다 상세하게는, 상기 제 1 편심 안착수단(120)은 반경방향 외측에 상기 지렛대기어가 안착되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제 2 편심 안착수단(130)은 반경방향 외측에 상기 카운터기어가 안착되도록 구비되며, 상기 제 1 편심 안착수단(120)의 전방단부 및 후방단부에 각각 배치되도록 적어도 하나 이상 구비된다.

이처럼, 편심된 링 형상을 보유한 편심 안착수단(120, 130)을 통해, 지렛대기어와 카운터기어의 가공 시, 편심된 형상을 보유하도록 가공하지 않고도 편심 회전 가능하도록 구동시킬 수 있어, 상기 지렛대기어와 카운터기어에 대해, 보다 향상된 가공 편의성을 제공할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 편심 안착수단(120, 130)이 상기 회전축 몸체(110)상에 고정될 수 있도록 적어도 하나 이상의 키 부재(140)가 구비될 수 있다.

여기서, 상기 키 부재(140)의 결합은 상기 회전축 몸체(110) 상에 형성되는 수용홀(111)을 통해 결합될 수 있으며, 상기 수용홀(111)은 회전축 몸체(110)의 외주연에 소정 형상을 보유하도록 적어도 하나 이상 형성된다.

보다 상세하게는, 상기 수용홀(111)은 제 1 수용홀 및 제 2 수용홀을 포함할 수 있으며, 상기 제 1 수용홀은 상기 제 1 편심 안착수단(120)을 결합하기 위해 구비되는 제 1 키부재(141)의 결합을 위해 구비된다.

그리고, 상기 제 2 수용홀은 상기 입력축부의 중심 회전축을 기준으로, 상기 제 1 수용홀과 마주보는 위치에 적어도 하나 이상 형성되는 것으로, 상기 제 2 편심 안착수단(130)들을 결합하기 위해 구비되는 제 2 키부재(142)의 결합을 위해 구비된다.

이때, 상기 제 2 키부재(142)는 상기 제 2 수용홀과 대응되는 수만큼 구비되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 상기 키 부재들을 통해 상기 회전축 몸체에 대한 추가적인 가공을 진행하지 않고도, 상기 편심 안착수단을 회전축 몸체에 견고하게 체결할 수 있어, 보다 향상된 가공 편의성 또한 제공할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명을 도면을 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

1000 : 저진동 편심 감속기
1010 : 입력측 커버
100 : 입력축부
200 : 지렛대기어부
210 : 지렛대기어
300 : 고정부
310 : 고정기어
400 : 출력부
410 : 출력기어
500 : 진동 감쇄부
510 : 카운터기어
520 : 카운터기어

Claims (12)

1. 외부로부터 회전력을 전달받는 입력축부(100);
   상기 입력축부의 반경방향 외측에 마련되고, 상기 입력축부에 대해 편심회전운동하며, 복수 개의 외치(outer teeth)를 포함하는 지렛대기어(210);
   상기 지렛대기어의 반경방향 외측에서 상기 지렛대기어의 후방부분에 대응되는 위치에 구비되고, 상기 지렛대기어의 편심회전운동에 의해 상기 지렛대기어의 복수 개의 외치 중 일부의 외치가 맞물리도록 결합되는 내치를 포함하는 고정기어(310);
   상기 지렛대기어의 반경방향 외측에 구비되고, 상기 지렛대기어의 편심회전운동에 의해 상기 지렛대기어의 복수 개의 외치 중 일부 외치가 맞물리는 내치를 포함하면서, 상기 고정기어에 대해 상대 회전하여 상기 입력축부와 동심으로 회전운동하는 출력기어(410);를 포함하는 것을 특징으로 하는 저진동 편심 감속기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 저진동 편심 감속기는,
   상기 입력축부와 결합되며, 상기 지렛대기어와 인접한 위치에 구비되면서, 복수 개의 외치(outer teeth)를 포함하여 상기 고정기어 및 상기 출력기어 중 선택된 어느 하나 이상의 기어와 맞물린 상태로 회전하면서 상기 편심 감속기 구동 진행 시 발생되는 진동을 상쇄하도록 구비되는 적어도 하나 이상의 카운터기어(510,520);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저진동 편심 감속기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 카운터기어(510,520)는,
   상기 입력축부에 대해 편심회전 운동하며, 상기 입력축부에 체결되는 상기 지렛대기어의 전방 단부 및 후방 단부 중 선택된 적어도 어느 하나 이상의 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 저진동 편심 감속기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 카운터기어(510,520)는
   상기 입력축부에 대해 편심 회전 운동하며, 상기 고정기어의 내치와 일부 치합하여 구동되는 제 1 카운터기어(510);및
   상기 입력축부에 대해 편심 회전 운동하며, 상기 출력기어의 내치와 일부 치합하여 구동되도록 구비되는 제 2 카운터기어(520);를 포함하는 것을 특징으로 하는 저진동 편심 감속기.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 저진동 편심 감속기는,
   상기 지렛대기어(210)가 상기 고정기어 및 출력기어와 치합되는 제 1 치합 면적이, 상기 카운터기어(510,520)가 상기 고정기어 및 출력기어 중 선택된 어느 하나 이상의 기어와 치합되는 제 2 치합 면적보다 넓도록 형성되는 것을 특징으로 하는 저진동 편심 감속기.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 저진동 편심 감속기는,
   상기 고정기어 및 상기 출력기어 중 선택된 어느 하나 이상의 기어와 상기 지렛대기어(210)가 상호 맞물리는 제 1 치합 구역(Ep1)와,
   상기 고정기어 및 상기 출력기어 중 선택된 어느 하나 이상의 기어와 상기 카운터기어와 상호 맞물리는 제 2 치합 구역(Ep2)가 서로 소정 간격 이격된 상태로 구동되는 것을 특징으로 하는 저진동 편심 감속기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 저진동 편심 감속기는,
   상기 제 1 치합 구역(Ep1)와 상기 제 2 치합 구역(Ep2)가 상기 입력축부(100)의 회전축 중심을 기준으로 상호 마주보도록 형성되는 것을 특징으로 하는 저진동 편심 감속기.
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 입력축부(100)는,
   회전축 몸체(110);
   상기 회전축 몸체에 결합되면서, 편심된 링 형상을 보유하고, 반경방향 외측에 상기 지렛대기어가 안착되도록 구비되는 제 1 편심 안착수단(120); 및
   상기 입력축부에 결합되면서, 편심된 링 형상을 보유하고, 반경방향 외측에 상기 카운터기어가 안착되도록 구비되는 적어도 하나 이상의 제 2 편심 안착수단(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 저진동 편심 감속기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 회전축 몸체(110)는,
   외주연에 소정 형상을 보유하도록 적어도 하나 이상 형성되는 수용홀(111);을 포함하고,
   상기 입력축부(100)는
   상기 수용홀에 안착되는 적어도 하나 이상의 키 부재(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 저진동 편심 감속기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 수용홀은,
    제 1 수용홀(111a); 및
    상기 입력축부의 중심 회전축을 기준으로, 상기 제 1 수용홀과 마주보는 위치에 적어도 하나 이상 형성되는 제 2 수용홀(111b);을 포함하고,
    상기 키 부재는,
    상기 제 1 수용홀 상에 결합되는 제 1 키 부재(141); 및
    상기 제 2 수용홀 상에 결합되며, 상기 제 2 수용홀과 대응되는 수 만큼 구비되는 적어도 하나 이상의 제 2 키 부재(142);를 포함하는 것을 특징으로 하는 저진동 편심 감속기.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정기어의 내치의 개수와 상기 출력기어의 내치의 개수는 같거나 상이한 것을 특징으로 하는 편심 감속기.
12. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정기어 및 상기 출력기어의 내치는 상기 지렛대기어 및 상기 카운터기어의 외치가 구름접촉 가능하도록 대응되는 형상의 내치요철부를 포함하는 것을 특징으로 하는 편심 감속기.

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