KR20240081993A

KR20240081993A - 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어

Info

Publication number: KR20240081993A
Application number: KR1020220165836A
Authority: KR
Inventors: 고진호
Original assignee: 주식회사 퓨트로닉
Filing date: 2022-12-01
Publication date: 2024-06-10

Abstract

본 발명은 중심에 회동하는 모터 샤프트(11)가 구비되는 모터 조립체(10) 및 상기 모터 조립체(10)의 일측에 축 결합되어, 상기 모터 조립체(10)에 의해 감속되는 사이클로이드 감속기어(15)를 포함하고, 상기 사이클로이드 감속기어(15)는 상기 모터 샤프트(11)에 축 결합되어, 상기 모터 샤프트(11)에 의해 회동하는 내부 샤프트(20), 상기 내부 샤프트(20)의 외주면의 중앙에 구비되어, 상기 내부 샤프트(20)에 의해 편심 회동하는 제3 베어링(25), 상기 제3 베어링(25)의 외주면에 구비되어, 상기 내부 샤프트(20)에 의해 편심 회동하는 내부기어(30), 상기 내부기어(30)의 일측에 구비되는 베이스(35), 상기 베이스(35)의 내측 및 내부 샤프트(20)의 외주면의 일측에 구비되어, 상기 내부 샤프트(20)의 회동을 원활하게 하기 위한 제1 베어링(38), 상기 내부기어(30)의 외주면을 둘러싸도록 구비되고, 상기 베이스(35)에 나사 결합되는 링기어(40), 상기 내부기어(30)의 타측에 결합되어, 상기 내부기어(30)에 의해 편심 회동하는 외부 샤프트(45), 상기 외부 샤프트(45)의 외측에 구비되고, 상기 베이스(35)에 나사 결합되는 외부 하우징(55) 및 상기 외부 하우징(55)의 내측 및 상기 외부 샤프트(45)의 외주면의 중앙에 구비되어, 상기 외부 샤프트(45)의 회동을 원활하게 하기 위한 제2 베어링(50)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어{Cycloidal reduction gear for shift motor mounted on transfer case}

본 발명은 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 시프트 모터를 사전에 설정된 비율로 감속시키는 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어에 관한 것이다.

일반적으로, 감속기어는 원동축의 회전속도를 감속시켜, 종동축에 전달하는 장치로, 상기 감속기어는 다수의 기어 및 상기 다수의 기어를 연결하는 벨트 등을 구비하고 있다.

종래의 감속기어는 다수의 기어의 배열을 이용한 감속 방식 또는 유성기어를 이용한 감속 방식 등으로 구분할 수 있다. 여기서, 유성 기어(idle gear)는 원동축 및 종동축의 사이에 설치되어, 원동축 및 종동축의 중간에 맞물려지는 기어를 의미한다.

그러나, 다수의 기어의 배열을 이용한 감속기어는 사용자가 필요로 하는 감속비를 제대로 구현하기 어렵다는 단점이 있었다.

그리고, 종래의 감속기어에서는 기어의 사이즈를 감소시키는 경우라 하더라도, 사용자가 필요로 하는 감속비를 낼 수 없다는 한계가 있었다.

KR

10-2448115

B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 시프트 모터를 사전에 설정된 비율로 감속시키는 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 시프트 모터에 의해 편심 회동하는 편심축, 상기 편심축에 의해 편심 회동하는 사이클로이드 구조의 내부기어를 통해 상기 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터를 사전에 설정된 감속비 만큼 감속시켜, 기존보다 높은 토크를 발생시킬 수 있는 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 내부기어 및 상기 내부기어에 맞물리는 링기어의 치형이 각각 사이클로이의 형상으로 형성되어, 상기 내부기어 및 링기어 회동 시, 마찰저항 토크가 낮을 뿐만 아니라, 미끄럼율의 분포도가 일정하여, 상기 내부기어 및 링기어에 대해 마찰 동력의 손실을 최소화할 수 있는 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어를 제공하는데 있다.

상기와 같은 기술적인 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어는 중심에 회동하는 모터 샤프트(11)가 구비되는 모터 조립체(10) 및 상기 모터 조립체(10)의 일측에 축 결합되어, 상기 모터 조립체(10)에 의해 감속되는 사이클로이드 감속기어(15)를 포함하고, 상기 사이클로이드 감속기어(15)는 상기 모터 샤프트(11)에 축 결합되어, 상기 모터 샤프트(11)에 의해 회동하는 내부 샤프트(20), 상기 내부 샤프트(20)의 외주면의 중앙에 구비되어, 상기 내부 샤프트(20)에 의해 편심 회동하는 제3 베어링(25), 상기 제3 베어링(25)의 외주면에 구비되어, 상기 내부 샤프트(20)에 의해 편심 회동하는 내부기어(30), 상기 내부기어(30)의 일측에 구비되는 베이스(35), 상기 베이스(35)의 내측 및 내부 샤프트(20)의 외주면의 일측에 구비되어, 상기 내부 샤프트(20)의 회동을 원활하게 하기 위한 제1 베어링(38), 상기 내부기어(30)의 외주면을 둘러싸도록 구비되고, 상기 베이스(35)에 나사 결합되는 링기어(40), 상기 내부기어(30)의 타측에 결합되어, 상기 내부기어(30)에 의해 편심 회동하는 외부 샤프트(45), 상기 외부 샤프트(45)의 외측에 구비되고, 상기 베이스(35)에 나사 결합되는 외부 하우징(55) 및 상기 외부 하우징(55)의 내측 및 상기 외부 샤프트(45)의 외주면의 중앙에 구비되어, 상기 외부 샤프트(45)의 회동을 원활하게 하기 위한 제2 베어링(50)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부 샤프트(20)는 상기 모터 샤프트(11)에 축 결합되어, 상기 모터 샤프트(11)에 의해 회동하는 입력 샤프트(21), 상기 입력 샤프트(21)의 타측에 상기 입력 샤프트(21)와 편심되게 형성되어, 상기 입력 샤프트(21)에 의해 편심 회동하는 편심 샤프트(22) 및 상기 편심 샤프트(22)의 타측에 형성되어, 상기 편심 샤프트(22)에 의해 회동하는 출력 샤프트(23)를 포함하고, 상기 제3 베어링(25)은 상기 편심 샤프트(22)의 외주면에 구비되어, 상기 편심 샤프트(22)에 의해 편심 회동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부기어(30)는 일면 중앙에 상기 제3 베어링(25)이 삽입되는 관통홀(31)이 관통 형성되고, 상기 내부기어(30)는 외주면에 사이클로이드 형상의 제1 치형(32)이 상기 내부기어(30)의 원주 방향으로 다수 이격 형성되고, 상기 링기어(40)는 외주면에 상기 제1 치형(32)에 맞물리는 사이클로이드 형상의 제2 치형(41)이 상기 링기어(40)의 원주 방향으로 다수 이격 형성되고, 상기 제2 치형(41)의 개수는 상기 제1 치형(32)의 개수보다 1개 더 많도록 설정되고, 상기 내부기어(30)는 상기 링기어(40)의 내측에서 상기 제1 치형(32)이 상기 제2 치형(41)에 맞물린 상태에서 편심 회동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외부 샤프트(45)는 상기 내부기어(30)의 일측에 결합되어, 상기 내부기어(30)에 의해 회동하는 디스크(46), 상기 디스크(46)의 일측에 일체형으로 형성되어, 상기 디스크(46)에 의해 회동하는 바디부(47) 및 상기 바디부(47)의 일측에 일체형으로 형성되어, 상기 바디부(47)에 의해 회동하는 출력부(48)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부기어(30)는 타면에 홈부(33)가 상기 내부기어(30)의 원주 방향으로 다수 이격 형성되고, 상기 홈부(33)는 단면이 부채꼴의 형상으로 형성되고, 상기 디스크(46)는 일면에 상기 홈부(33)에 삽입되는 돌출부(46a)가 원주 방향으로 다수 이격 형성되고, 상기 돌출부(46a)는 단면이 부채꼴의 형상으로 형성되고, 상기 디스크(46)는 일면 중앙에 상기 출력 샤프트(23)가 삽입되는 삽입공(46b)이 함몰 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스(35)는 일면에 상기 제1 베어링(38)이 삽입되는 안착홀(36)이 함몰 형성되고, 상기 안착홀(36)은 저면에 상기 내부 샤프트(20)의 입력 샤프트(21)가 삽입되는 삽입홀(37)이 관통 형성되고, 상기 외부 하우징(55)은 일면 중앙에 상기 외부 샤프트(45)의 디스크(46)가 삽입되는 삽입부(56)가 함몰 형성되고, 상기 삽입부(56)는 일면 중앙에 상기 제2 베어링(50)이 삽입되는 결합홀(57)이 함몰 형성되고, 상기 결합홀(57)은 일면 중앙에 상기 외부 샤프트(45)의 바디부(47)가 관통 삽입되는 관통공(58)이 관통 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 입력 샤프트(21)는 일면 중앙에 상기 모터 샤프트(11)가 축 결합되는 함몰홀(21a)이 함몰 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어는 시프트 모터에 의해 편심 회동하는 편심축, 상기 편심축에 의해 편심 회동하는 사이클로이드 구조의 내부기어를 통해 상기 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터를 사전에 설정된 감속비 만큼 감속시켜, 기존보다 높은 토크를 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어는 내부기어 및 상기 내부기어에 맞물리는 링기어의 치형이 각각 사이클로이의 형상으로 형성되어, 상기 내부기어 및 링기어 회동 시, 마찰저항 토크가 낮을 뿐만 아니라, 미끄럼율의 분포도가 일정하여, 상기 내부기어 및 링기어에 대해 마찰 동력의 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어는 소형 및 경량의 사이즈로 큰 감속비를 획득할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 감속기어보다 수명이 길고, 충격에 강한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어는 동작이 원활하고, 소음이 적을 뿐만 아니라, 높은 비틀림 강성을 갖는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 감속 모터의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 모터 조립체의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 사이클로이드 감속기어의 분해도이다.
도 4는 도 3에 도시된 사이클로이드 감속기어의 정단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 내부 샤프트의 정면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 내부 샤프트의 측면도이다.
도 7은 내부기어 및 링기어의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 내부기어 및 링기어의 평면도이다.
도 9는 내부기어의 제1 치형 및 외부기어의 제2 치형의 상세도이다.
도 10은 내부기어 및 외부 샤프트의 사시도이다.
도 11은 내부 샤프트, 편심베어링, 내부기어, 링기어 및 외부 샤프트의 저면도이다.
도 12는 베이스의 정단면도이다.
도 13은 외부 하우징의 정단면도이다.

먼저, 본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 감속 모터(5)에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 감속 모터(5)의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 모터 조립체(10)의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 감속 모터(5)는 모터 조립체(10) 및 사이클로이드 감속기어(15)를 포함하여 구성된다.

먼저, 모터 조립체(10)의 중심에는 양방향으로 회동하는 모터 샤프트(11)가 구비된다.

이때, 모터 샤프트(11)는 원통형으로 좌우 방향으로 길게 형성된다.

그리고, 사이클로이드 감속기어(15)는 모터 조립체(10)의 일측에 축 결합되어, 모터 조립체(10)에 의해 감속된다.

도 3은 도 1에 도시된 사이클로이드 감속기어(15)의 분해도이고, 도 4는 도 3에 도시된 사이클로이드 감속기어(15)의 정단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 사이클로이드 감속기어(15)는 내부 샤프트(20), 제3 베어링(25), 내부기어(30), 베이스(35), 제1 베어링(38), 링기어(40), 외부 샤프트(45), 외부 하우징(55) 및 제2 베어링(50)을 포함하여 구성된다.

먼저, 내부 샤프트(20)는 모터 조립체(10)의 모터 샤프트(11)에 축 결합되어, 모터 샤프트(11)의 회전력에 의해 회동한다.

이때, 내부 샤프트(20)는 전후 방향으로 길게 형성된다.

그리고, 제3 베어링(25)은 내부 샤프트(20)의 외주면의 중앙에 구비되어, 내부 샤프트(20)의 회전력에 의해 편심 회동한다.

이때, 제3 베어링(25)의 중심축은 전후 방향으로 형성된다.

그리고, 내부기어(30)는 제3 베어링(25)의 외주면에 구비되어, 내부 샤프트(20)의 편심 샤프트(22)의 회전력에 의해 편심 회동한다.

이때, 내부기어(30) 및 제3 베어링(25)의 중심축은 동일 축선 상에 형성된다.

그리고, 베이스(35)는 내부기어(30)의 일측에 구비된다.

그리고, 제1 베어링(38)은 베이스(35)의 내측 및 내부 샤프트(20)의 외주면의 일측에 구비되어, 내부 샤프트(20)의 회동을 원활하게 하는 역할을 한다.

그리고, 링기어(40)는 내부기어(30)의 외주면을 둘러싸도록 구비되고, 베이스(35)에 나사 결합된다.

이때, 링기어(40)의 중심축은 제1 베어링(38)의 중심축과 동일하게 형성된다.

그리고, 외부 샤프트(45)는 내부기어(30)의 타측에 결합되어, 내부기어(30)에 의해 편심 회동한다.

구체적으로, 외부 샤프트(45)는 내부기어(30)의 관통홀(31)에 결합되어, 내부기어(30)에 의해 편심 회동한다.

한편, 외부 샤프트(45)의 디스크(46)의 일면에는 돌출부(46a)가 디스크(46)의 원주 방향으로 다수 이격 형성된다.

그리고, 외부 하우징(55)은 외부 샤프트(45)의 외측에 구비되고, 베이스(35)에 나사 결합된다.

그리고, 제2 베어링(50)은 외부 하우징(55)의 내측 및 외부 샤프트(45)의 외주면의 중앙에 구비되어, 외부 샤프트(45)의 회동을 원활하게 하는 역할을 한다.

도 5는 도 4에 도시된 내부 샤프트(20)의 정면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 내부 샤프트(20)의 측면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 내부 샤프트(20)는 입력 샤프트(21), 편심 샤프트(22) 및 출력 샤프트(23)를 포함하여 구성된다.

먼저, 입력 샤프트(21)는 모터 조립체(10)의 모터 샤프트(11)에 축 결합되어, 모터 샤프트(11)에 의해 양방향으로 회동한다.

이때, 입력 샤프트(21)는 원통형으로 전후 방향으로 형성된다.

그리고, 입력 샤프트(21)의 일면 중앙에는 모터 샤프트(11)가 축 결합되는 함몰홀(21a)이 함몰 형성된다.

그리고, 함몰홀(21a)의 내주면에는 입력 샤프트(21)가 헛도는 것을 방지하기 위한 다수의 내측 치형(21b)이 형성된다. 이때, 내측 치형(21b)의 개수는 다수개로 설정된다.

그리고, 편심 샤프트(22)는 입력 샤프트(21)의 타측에 상기 입력 샤프트(21)와 편심되게 형성되어, 입력 샤프트(21)의 회전력에 의해 양방향으로 편심 회동한다.

이때, 편심 샤프트(22)는 원통형으로 전후 방향으로 형성된다. 그리고, 편심 샤프트(22)의 중심축은 입력 샤프트(21)의 중심축에 편심되게 형성된다.

그리고, 편심 샤프트(22)의 직경은 입력 샤프트(21)의 직경보다 크게 형성된다.

그리고, 출력 샤프트(23)는 편심 샤프트(22)의 타측에 형성되어, 편심 샤프트(22)의 회전력에 의해 양방향으로 회동한다.

이때, 출력 샤프트(23)는 원통형으로 형성되고, 전후 방향으로 형성된다. 그리고, 출력 샤프트(23) 및 편심 샤프트(22)의 중심축은 동일 축선 상에 형성된다.

그리고, 출력 샤프트(23)의 직경은 입력 샤프트(21)의 직경보다 작게 형성된다.

한편, 제3 베어링(25)은 내부 샤프트(20)의 편심 샤프트(22)의 외주면에 구비되어, 편심 샤프트(22)의 회전력에 의해 편심 회동한다.

도 7은 내부기어(30) 및 링기어(40)의 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 내부기어(30) 및 링기어(40)의 평면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 내부기어(30)의 일면 중앙에는 제3 베어링(25)이 삽입되는 관통홀(31)이 관통 형성된다.

그리고, 내부기어(30)의 외주면에는 사이클로이드 형상의 제1 치형(32)이 내부기어(30)의 원주 방향으로 다수 이격 형성된다.

그리고, 링기어(40)의 외주면에는 내부기어(30)의 제1 치형(32)에 맞물리는 사이클로이드 형상의 제2 치형(41)이 링기어(40)의 원주 방향으로 다수 이격 형성된다.

이때, 제2 치형(41)의 개수는 제1 치형(32)의 개수보다 1개 더 많도록 설정된다. 그리고, 제2 치형(41)의 크기는 제1 치형(32)의 크기보다 크게 설정된다.

예를 들어, 제1 치형(32)의 개수는 32개로 설정되고, 제2 치형(41)의 개수는 제1 치형(32)의 개수보다 1개 더 많은 33개로 설정된다.

이때, 링기어(40)는 베이스(35)에 나사 결합되어, 고정된 상태를 유지한다. 그리고, 내부기어(30)는 링기어(40)의 내측에서 상기 내부기어(30)의 제1 치형(32)이 링기어(40)의 제2 치형(41)에 맞물린 상태에서 편심 회동한다.

도 9는 내부기어(30)의 제1 치형(32) 및 외부기어의 제2 치형(41)의 상세도이다.

도 9를 참조하면, 내부기어(30)의 제1 치형(32) 및 인접한 제1 치형(32)의 사이에는 제1 치골(32a)이 오목하게 형성된다.

이때, 제1 치골(32a)의 폭은 제1 치형(32)의 폭보다 3.5배 이상 크게 설정된다.

그리고, 외부기어의 제2 치형(41) 및 인접한 제2 치형(41)의 사이에는 제2 치골(42)이 볼록하게 형성된다.

이때, 제2 치골(42)은 제1 치골(32a)과 동일한 형상을 갖고, 제2 치골(42)의 폭은 제1 치골(32a)의 폭의 1.3 이상 1.4배 이하의 크기로 설정된다.

도 10은 내부기어(30) 및 외부 샤프트(45)의 사시도이고, 도 11은 내부 샤프트(20), 편심베어링, 내부기어(30), 링기어(40) 및 외부 샤프트(45)의 저면도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 외부 샤프트(45)는 디스크(46), 바디부(47) 및 출력부(48)를 포함하여 구성된다.

먼저, 디스크(46)는 내부기어(30)의 일측에 결합되어, 내부기어(30)의 회전력에 의해 회동한다.

이때, 디스크(46)는 소정의 두께를 갖는 원판의 형상으로 형성된다.

그리고, 바디부(47)는 디스크(46)의 일측에 일체형으로 형성되어, 디스크(46)의 회전력에 의해 양방향으로 회동한다.

이때, 바디부(47)는 원통형으로 전후 방향으로 길게 형성된다. 그리고, 바디부(47)의 직경은 디스크(46)의 직경보다 작게 형성된다.

그리고, 출력부(48)는 바디부(47)의 일측에 일체형으로 형성되어, 바디부(47)의 회전력에 의해 양방향으로 회동한다.

이때, 출력부(48)는 원통형으로 전후 방향으로 길게 형성된다. 그리고, 출력부(48)의 직경은 바디부(47)의 직경보다 작게 형성된다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 내부기어(30)의 타면에는 홈부(33)가 내부기어(30)의 원주 방향으로 다수 이격 형성된다.

이대, 홈부(33)는 좌측 방향으로 함몰 형성되고, 홈부(33)의 단면은 부채꼴의 형상으로 형성된다.

예를 들어, 홈부(33)의 개수는 6개로 설정될 수 있다.

그리고, 디스크(46)의 일면에는 내부기어(30)의 홈부(33)에 삽입되는 돌출부(46a)가 디스크(46)의 원주 방향으로 다수 이격 형성된다.

이때, 돌출부(46a)는 좌측 방향으로 돌출 형성되고, 돌출부(46a)의 단면은 부채꼴의 형상으로 형성된다. 그리고, 돌출부(46a)는 기둥의 형상으로 형성된다.

그리고, 돌출부(46a)의 곡률은 홈부(33)의 곡률보다 작게 형성된다.

그리고, 디스크(46)의 일면 중앙에는 내부 샤프트(20)의 출력 샤프트(23)가 삽입되는 삽입공(46b)이 함몰 형성된다.

이때, 삽입공(46b)은 전후 방향으로 형성된다.

도 12는 베이스(35)의 정단면도이다.

도 12를 참조하면, 베이스(35)의 일면에는 제1 베어링(38)이 삽입되는 안착홀(36)이 함몰 형성된다. 이때, 안착홀(36)은 전후 방향으로 형성된다.

그리고, 안착홀(36)의 저면에는 내부 샤프트(20)의 입력 샤프트(21)가 삽입되는 삽입홀(37)이 관통 형성된다.

이때, 삽입홀(37)은 전후 방향으로 형성되고, 삽입홀(37)의 직경은 안착홀(36)의 직경보다 작게 형성된다.

도 13은 외부 하우징(55)의 정단면도이다.

도 13을 참조하면, 외부 하우징(55)의 일면 중앙에는 외부 샤프트(45)의 디스크(46)가 삽입되는 삽입부(56)가 함몰 형성된다.

그리고, 삽입부(56)의 일면 중앙에는 제2 베어링(50)이 삽입되는 결합홀(57)이 함몰 형성된다.

그리고, 결합홀(57)의 일면 중앙에는 외부 샤프트(45)의 바디부(47)가 관통 삽입되는 관통공(58)이 관통 형성된다.

다음으로, 본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 감속 모터(5)의 작동 원리에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 모터 샤프트(11)는 전력에 의해 양방향으로 회동한다.

그 이후, 모터 샤프트(11)에 축 결합된 내부 샤프트(20)의 입력 샤프트(21)는 모터 샤프트(11)의 회전력에 의해 양방향으로 회동한다.

그 이후, 입력 샤프트(21)의 타측에 편심되게 형성된 편심 샤프트(22)는 입력 샤프트(21)의 회전력에 의해 양방향으로 편심 회동한다.

그 이후, 내부 샤프트(20)의 편심 샤프트(22)의 외주면에 구비된 제3 베어링(25)은 편심 샤프트(22)의 회전력에 의해 편심 회동한다.

그 이후, 제3 베어링(25)의 외주면에 구비된 내부기어(30)는 제3 베어링(25)의 회전력에 의해 편심 회동한다.

이때, 입력 샤프트(21)가 1회전 시, 편심 샤프트(22) 및 제3 베어링(25)은 1회전한다.

다시 말해서, 입력 샤프트(21)가 360도 만큼 회동 시, 편심 샤프트(22) 및 제3 베어링(25)은 360도 만큼 회동한다.

그리고, 제3 베어링(25)이 1회전 시, 내부기어(30)는 제1 치형(32) 및 상기 제1 치형(32)과 인접한 제1 치형(32) 간의 각도인 치형 각도만큼 회동한다.

다시 말해서, 제3 베어링(25)이 360도 만큼 회동 시, 내부기어(30)는 치형 각도만큼 회동한다.

예를 들어, 제1 치형(32)의 개수가 32개인 경우, 제1 치형(32) 및 상기 제1 치형(32) 간의 각도는 360/32=11.25도가 된다. 즉, 입력 샤프트(21)가 360도 만큼 회동 시, 내부기어(30)는 11.25도 만큼 회동한다.

따라서, 입력 샤프트(21)의 360도 만큼의 회동은 내부기어(30)의 11.25도 만큼의 회동으로 변경된다. 이로 인해, 내부기어(30)의 회전속도는 입력 샤프트(21)의 회전속도의 1/32로 감속된다.

그 이후, 내부기어(30)의 홈부(33)에 결합된 외부 샤프트(45)의 디스크(46)는 내부기어(30)의 회전력에 의해 양방향으로 회동한다.

그 이후, 출력부(48) 및 바디부(47)는 디스크(46)의 회전력에 의해 양방향으로 회동한다.

본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어(15)는 시프트 모터에 의해 편심 회동하는 편심축, 상기 편심축에 의해 편심 회동하는 사이클로이드 구조의 내부기어(30)를 통해 상기 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터를 사전에 설정된 감속비만큼 감속시켜, 기존보다 높은 토크를 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어(15)는 내부기어(30) 및 상기 내부기어(30)에 맞물리는 링기어(40)의 치형이 각각 사이클로이드의 형상으로 형성되어, 상기 내부기어(30) 및 링기어(40) 회동 시, 마찰저항 토크가 낮을 뿐만 아니라, 미끄럼율의 분포도가 일정하여, 상기 내부기어(30) 및 링기어(40)에 대해 마찰 동력의 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어(15)는 소형 및 경량의 사이즈로 큰 감속비를 획득할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 감속기어보다 수명이 길고, 충격에 강한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어(15)는 동작이 원활하고, 소음이 적을 뿐만 아니라, 높은 비틀림 강성을 갖는 효과가 있다.

5: 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 감속 모터
10: 모터 조립체 11: 모터 샤프트
15: 사이클로이드 감속 기어 20: 내부 샤프트
21: 입력 샤프트 21a: 함몰홀
21b: 내측 치형 22: 편심 샤프트
23: 출력 샤프트 25: 제3 베어링
30: 내부기어 31: 관통홀
32: 제1 치형 32a: 제1 치골
33: 홈부 35: 베이스
36: 안착홀 37: 삽입홀
38: 제1 베어링 40: 링기어
41: 제2 치형 42: 제2 치골
45: 외부 샤프트 46: 디스크
46a: 돌출부 46b: 삽입공
47: 바디부 48: 출력부
50: 제2 베어링 55: 외부 하우징
56: 삽입부 57: 결합홀
58: 관통공

Claims

중심에 회동하는 모터 샤프트(11)가 구비되는 모터 조립체(10); 및
상기 모터 조립체(10)의 일측에 축 결합되어, 상기 모터 조립체(10)에 의해 감속되는 사이클로이드 감속기어(15);를 포함하고,
상기 사이클로이드 감속기어(15)는
상기 모터 샤프트(11)에 축 결합되어, 상기 모터 샤프트(11)에 의해 회동하는 내부 샤프트(20);
상기 내부 샤프트(20)의 외주면의 중앙에 구비되어, 상기 내부 샤프트(20)에 의해 편심 회동하는 제3 베어링(25);
상기 제3 베어링(25)의 외주면에 구비되어, 상기 내부 샤프트(20)에 의해 편심 회동하는 내부기어(30);
상기 내부기어(30)의 일측에 구비되는 베이스(35);
상기 베이스(35)의 내측 및 내부 샤프트(20)의 외주면의 일측에 구비되어, 상기 내부 샤프트(20)의 회동을 원활하게 하기 위한 제1 베어링(38);
상기 내부기어(30)의 외주면을 둘러싸도록 구비되고, 상기 베이스(35)에 나사 결합되는 링기어(40);
상기 내부기어(30)의 타측에 결합되어, 상기 내부기어(30)에 의해 편심 회동하는 외부 샤프트(45);
상기 외부 샤프트(45)의 외측에 구비되고, 상기 베이스(35)에 나사 결합되는 외부 하우징(55); 및
상기 외부 하우징(55)의 내측 및 상기 외부 샤프트(45)의 외주면의 중앙에 구비되어, 상기 외부 샤프트(45)의 회동을 원활하게 하기 위한 제2 베어링(50);을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어.
제 1항에 있어서,
상기 내부 샤프트(20)는
상기 모터 샤프트(11)에 축 결합되어, 상기 모터 샤프트(11)에 의해 회동하는 입력 샤프트(21);
상기 입력 샤프트(21)의 타측에 상기 입력 샤프트(21)와 편심되게 형성되어, 상기 입력 샤프트(21)에 의해 편심 회동하는 편심 샤프트(22); 및
상기 편심 샤프트(22)의 타측에 형성되어, 상기 편심 샤프트(22)에 의해 회동하는 출력 샤프트(23);를 포함하고,
상기 제3 베어링(25)은
상기 편심 샤프트(22)의 외주면에 구비되어, 상기 편심 샤프트(22)에 의해 편심 회동하는 것을 특징으로 하는 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어.
제 1항에 있어서,
상기 내부기어(30)는
일면 중앙에 상기 제3 베어링(25)이 삽입되는 관통홀(31)이 관통 형성되고,
상기 내부기어(30)는
외주면에 사이클로이드 형상의 제1 치형(32)이 상기 내부기어(30)의 원주 방향으로 다수 이격 형성되고,
상기 링기어(40)는
외주면에 상기 제1 치형(32)에 맞물리는 사이클로이드 형상의 제2 치형(41)이 상기 링기어(40)의 원주 방향으로 다수 이격 형성되고,
상기 제2 치형(41)의 개수는
상기 제1 치형(32)의 개수보다 1개 더 많도록 설정되고,
상기 내부기어(30)는
상기 링기어(40)의 내측에서 상기 제1 치형(32)이 상기 제2 치형(41)에 맞물린 상태에서 편심 회동하는 것을 특징으로 하는 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어.
제 1항에 있어서,
상기 외부 샤프트(45)는
상기 내부기어(30)의 일측에 결합되어, 상기 내부기어(30)에 의해 회동하는 디스크(46);
상기 디스크(46)의 일측에 일체형으로 형성되어, 상기 디스크(46)에 의해 회동하는 바디부(47); 및
상기 바디부(47)의 일측에 일체형으로 형성되어, 상기 바디부(47)에 의해 회동하는 출력부(48);를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어.
제 4항에 있어서,
상기 내부기어(30)는
타면에 홈부(33)가 상기 내부기어(30)의 원주 방향으로 다수 이격 형성되고,
상기 홈부(33)는
단면이 부채꼴의 형상으로 형성되고,
상기 디스크(46)는
일면에 상기 홈부(33)에 삽입되는 돌출부(46a)가 원주 방향으로 다수 이격 형성되고,
상기 돌출부(46a)는
단면이 부채꼴의 형상으로 형성되고,
상기 디스크(46)는
일면 중앙에 상기 출력 샤프트(23)가 삽입되는 삽입공(46b)이 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어.
제 1항에 있어서,
상기 베이스(35)는
일면에 상기 제1 베어링(38)이 삽입되는 안착홀(36)이 함몰 형성되고,
상기 안착홀(36)은
저면에 상기 내부 샤프트(20)의 입력 샤프트(21)가 삽입되는 삽입홀(37)이 관통 형성되고,
상기 외부 하우징(55)은
일면 중앙에 상기 외부 샤프트(45)의 디스크(46)가 삽입되는 삽입부(56)가 함몰 형성되고,
상기 삽입부(56)는
일면 중앙에 상기 제2 베어링(50)이 삽입되는 결합홀(57)이 함몰 형성되고,
상기 결합홀(57)은
일면 중앙에 상기 외부 샤프트(45)의 바디부(47)가 관통 삽입되는 관통공(58)이 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어.
제 1항에 있어서,
상기 입력 샤프트(21)는
일면 중앙에 상기 모터 샤프트(11)가 축 결합되는 함몰홀(21a)이 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 트랜스퍼케이스에 장착되는 시프트 모터용 사이클로이드 감속기어.