KR830002919B1 - 감 속 기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

감속기

제1도는 본 발명의 제1실시예의 단면도.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도(도면중 스프로킷 및 그 부착보울트는 생략).

제3도는 제1실시예의 지지블록의 사시도.

제4도는 제1실시예의 피니언의 사시도.

제5도는 제1실시예의 지지블록의 두부(頭部) 부분을 변경하여 제2실시예로부터 제4실시예를 동시에 포시한 제2도에 대응하는 도.

제6도는 본 발명의 제5실시예의 단면도.

본 발명은 감속기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 허브의 내주에 내치가 설치되어 이 내치에 맞물리는 외치를 외주에 지님과 동시에 내주방향 내부에 복수개의 핀구멍이 배설되어 편심운동 가능한 피니언을 상기 허브에 결합시켜 이 피니언의 핀구멍에 복수개의 크랭크핀을 삽입한 감속기에 관한 것이다.

상술한 형식의 감속기는 예컨대 일본 특공소 39-25398호 공보에 의하여 공지이며 대감속비의 감속기로서 사용되고 있다. 그러나 상기 일본 특공소 39-25398호 공보기재의 감속기는 다음에 상술하는 이유에 의하여 현재의 특정한 산업계에 있어서 요구되는 출력토오크를 내도록 한 경우에 그 외형이 크며, 따라서 중량도 크기 때문에 그 산업계의 요구에 합치하지 않는다고 하는 문제가 있다.

즉, 상기 감속기에서는 크랭크핀을 한쪽을 지지하는 구조이기 때문에 크랭크핀의 강도에 의하여 출력토오크가 제약을 받아, 출력토오크를 증가시키기 위하여 크랭크핀을 대경화한 경우에는 크랭크핀의 베어링 지지부를 크게 할 필요가 있으며 그 결과 감속기의 외형이 크게 된다.

또, 종동축은 감속기의 케이스에 의하여 회전가능하게 지지되어 있으며, 이 케이스는 내치기어를 구비한 허브를 외측으로부터 둘러싸고 있기 때문에 케이스의 두께의 두꺼움과 케이스와 허브간의 간극을 필요로 하여 감속기의 외형이 크게 된다.

본 발명은 상술의 문제를 해결하여, 외형이 작으며, 경량으로 대출력을 낼 수 있는 감속기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이러한 목적을 피니언의 핀구멍간에 관통공이 천설되어 이 피니언의 양측에 원판상부 및 단(端) 원판이 배설됨과 동시에 상기 관통공에 헐겁게 끼워넣어진 주(柱)상부에 원판상부 및 단원판이 일체적으로 결합되어 지지블록이 형성되어서 상기 크랭크핀의 양단이 상기 원판상부 및 단원판에 의하여 회전가능하게 지지되며, 상기 주상부가 복수개의 원주방향으로 뻗어 있는 부분으로 이루어지며, 상기 지지블록 및 상기 허브의 사이에 베어링이 장착되어 있는 감속기에 의하여 달성된다.

즉, 본 발명에 있어서는 피니언에 천설한 관통공에 지지블록의 주상부를 헐겁게 끼워 넣어 이 지지블록의 주상부에 일체적으로 형성한 양단부에 의하여 크랭크핀을 양단을 지지하고 있기 때문에 주상부 및 양단부로 이루어진 지지블록의 전체의 강성(剛性)이 현저하게 높여져, 이 강성이 큰 지지블록에 일체적으로 형성한 양단부에 의하여 크랭크핀의 양단부를 지지하고 있으므로 크랭크핀의 왜곡을 최소로 할 수 있어, 동일한게 왜곡을 허용할 때에는 한쪽 지지의 경우에 비하여 출력토오크를 수배로 증대할 수 있다.

양단 지지에 의한 크랭크핀의 안정지지 및 왜곡감소에 따라 소형의 베어링을 사용할 수 있어 감속기를 소형화할 수 있다. 또 같은 치수의 베어링을 사용하는 경우에는 종래의 한쪽 지지에 비하여 베어링 수명을 연장시킬 수 있다.

더우기 크랭크핀의 안정화 및 왜곡감속에 따라 크랭크핀에 의해 공전(公轉) 운동되는 피니언의 외치와 허부의 안내치와의 맞물리는 효율이 향상되어 보다 대출력토오크의 전달을 촉진한다.

또한 본 발명의 실시예에서는 지지블록의 주상부를 특별한 형상으로 하고 있기 때문에 감속기의 토오크 발생에 기인하는 래이디얼하중 및 감속기를 통하여 연결된 외부 부하에 기인하는 래이디얼 하중에 대하여 반경방향으로 뻗어있는 부분이 효과적으로 강성을 담당해 갖도록 하고 또 감속기의 토오크 발생시에 기인하는 토오션 하중에 대하여 원주방향으로 뻗어 있는 부분이 효과적으로 강성을 담당해 갖도록 하고 있다.

또 본 발명의 실시예에 표시한 바와 같이 지지블록의 외주면부 및 허브의 내주면간에 베어링을 장착하여 지지블록 및 허브의 상대회전을 허용하므로써 상술한 종래의 감속기와 같이 허브의 외측을 에워싸는 케이스가 필요없게 되며 또 지지블록이 허브를 에워쌀 필요도 없고 따라서 감속기의 외형을 한층더 작게 할수 있다.

본 발명의 실시예에서는 피니언으로 형성한 복수개의 관통공의 내측단부를 연결하여 중심부로부터 반경 방향에 방사상으로 뻗어 있는 성형(星形) 형상으로 하고 지지블록의 복수개의 주상부의 내단을 연결하여 마찬가지로 성형 형상으로 하여 지지블록의 주상부의 레이디얼 하중에 대한 강성을 한층 더 높일 수가 있다.

더우기 본 발명의 실시예에서는 허브의 내주에 핀을 등간격으로 고정해서 핀기어로 하고 있으며, 이에 의하여 크랭크핀의 편심량을 작게할 수 있어 크랭크핀의 회전중심 및 피니언의 공전중심간 거리를 단축할 수 있으며, 허브의 외형을 종래의 인불튜우트치형을 사용한 감속기에 비하여 작게할 수 있어 허브의 내치와 피니언의 외치의 맞물리는 율이 높아지며, 또 피니언 내의 관통공과 지지블록의 주상부의 외주벽과의 허용극간을 작게 할 수 있다.

다음 본 발명의 실시예를 표시한 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

제1도에 표시한 제1실시예는 크로울러 차량의 주행구동용 감속기부(付) 유압모우터의 감속기에 적용한 것이며, 크로울러차량의 프레임(1)에 공지형식의 유압모우터( 3)를 고정하여, 감속기(5)에 의하여 유압모우터(3)의 회전을 감속시켜 주행구동계의 스프로킷(7)을 대출력토오크로 구동한다. 유압모우터(3)의 출력축(11)은 본 발명의 감속기(5)의 입력회전축이며, 유압모우터(3)의 케이싱(13)에 한쌍의 베어링(15,16)에 의하여 회전가능하게 지지되어있다. 유압모우터(3)의 케이싱(13)은 본 발명의 감속기(5)의 지지블록을 구성하고 있으며, 이하 지지블록이라고 칭한다.

지지블록(13) 본체는 제1도 및 제3도에서 표시한 바와 같이, 유압모우터(3) (제1도)의 본체에 조밀하게 끼워맞춘 요(

부)(17a)(제1도)를 이면에 지닌 원판상부( 17) 및 이 원판상부(17)에 돌설한 성(星)상부(19)로 이루어진다.

성상부(19)는, 원주방향으로 뻗어있는 두(頭)부 부분(21a) 및 이 두부부분(21 a)으로부타 반경방향으로 뻗어있는 근원(根元)부분(21b)을 조합시킨 주상부를 3개 원주방향으로 등배배치하여, 그 근원부분(21b)을 중심부까지 뻗어있게 해서 연결하고 있다. 원주상부(17)의 표면에는 인접주상부(21)간에 소정깊이의 베어링장착공(17b) 및 지지블록(13)을 크로울러차량의 프레임(1)에 보울트를 결합하기 위한 나사구멍(17c)이 형성되어 있다. 또한 성상부(19)의 중심부분에는 입력회전축을 끼워넣게 할 중심공(19a)이 뚫려 있다.

또 제1도와 같이 지지블록(13)의 일부를 이룬 단원판(25)을 지지블록의 주상부(21)에 핀(22,23')에 의하여 일체적으로 결합시키기 위하여 핀구멍(21c,21d)을 주상부(21)의 두부부분에 형성하고 있다.

이 핀(23,23')은 부하에 의하여 작용하는 전단하중에 견디어낼 수 있는 충분한 치수를 지니고 있다.

또한 제1도 및 제3도에 있어서는 2개의 핀(23,23')을 사용하였으나 본 발명에 있어서는 두부 부분이 원주방향으로 뻗어있으므로 필요에 따라서 더욱 개수를 증가하던가 또는 핀경을 크게 할 수가 있다.

또, 단원판(25)을 지지블록의 주상부(21)에 보울트(24)에 의해서도 고정하기 위한 나사구멍(21e)을 주상부의 핀구멍(21c,21d)보다도 방사방향에서 내측으로 형성하고 있다.

제1도에 있어서 단원판(25)에는 주상부(21)의 핀구멍(21c,21d)에 대응하여 뚫은 핀구멍(25a,25b) 및 나사구멍(21e)에 대응하여 뚫은 보울트관통공(25c) 및 상술의 원판상부(17)에 형성한 베어링 장착공(17b)에 대응하여 베어링장착공(25d)을 형성하고 있다. 베어링 장착공(17a,25d)에 각각 로울러베어링(27,29)을 장착하여 이 베어링칸에 크랭크핀(31)을 회전가능하게 양단을 지지하고 있다.

크랭크핀(31)은 그 회전축선(A_CD)에 대하여 e만큼 편심배치한 두개의 크랭크부(31a,31c)를 지니며 이 크랭크부(31a,31c)에 피니언이 끼워맞추어져 있다.

피니언(33)은 제4도에 표시한 바와 같이 외주면에 페리이사이클로이드곡선에 대한 등거리곡선으로 이루어진 치형의 외치(33a)를 지니며, 크랭크핀(31)의 크랭크 부(31a, 31c)(제1도)에 베어링(35)을 통하여 결합하는 핀구멍(33b)을 구비한다. 또 피니언(33)의 중심부로부터 반경방향에 방사상으로 뻗어 있으며 지지블록(13)에 형성한 성상부(19)보다 약간 큰치수의 성상구(溝)를 형성하고 있다.

재차 제1도에 지지블록(13)의 원판상부(17) 및 단원판(25)의 외주부에 보울베어링(36a,36d)을 장착하여 허브(37)를 회전가능하게 지지하고 있다.

허브(37)는 크로울러차량의 구동스프로킷(7)을 구동하는 것으로, 그 내주면에 피니언(33)의 외주에 형성한 외치(33a)의 톱니수보다 약간 많은 수의 소경핀(39)을 등간격으로 고착한 핀기어로 이루어진 내치를 형성하고 있다.

그리하여 제2도에 표시한 바와 같이 피니언(33)의 성상구(33c)는 지지블록( 13)의 주상부(21)에 의하여 형성되는 성상부(19)에 헐겁게 끼워맞추어져 있으며 크랭크핀(31)의 자전운동에 의하여 그 크랭크부(31a,31c)의 중심축선이 크랭크핀(31)의 회전축선에 대하여 공전운동하므로써 2개의 피니언(33)은 편심공정운동되어, 외치(33a)가 허브(37)의 핀기어와 결합한다. 여기서 피니언(33)의 핀구멍(33b)(제4도)의 배치위치, 환언하면 지지블록(13)의 베어링착공(17b)(제3도)의배치위치를 중심(A)으로부터의 반경(R₁)(제2도)으로 나타내며, 지지블록(13)의 주상부(21)의 최외부(최외부)와 중심(A)간의 거리를 R₂로 표시하였을때에 R₁과 R₂의 비 R₁/R₂를 1대 1.15내지 1대 1.55로 잡는 것이 바람직하다. 이 범위미만에서는 지지블록주상부의 반경방향으로 뻗어 있는 근원부분(21b)의 외부부하 및 토오크발생에 기인하는 래이더얼 하중에 대한 내(내)하중을 충분히 크게 할 수 있다. 한편 이 범위를 넘으면 피니언(33)의 외주 및 성상구(33c)간의 두께가 과소하게 되어 그 강도가 불충분한 것으로 되기 쉽다. 또 지지블록(13)의 성상부(19)(제3도)의 최소경부의 반경(R3)(제2도)은 R1/R2의 비가 1대 0.267내지 1대 0.433의 범위로 잡는 것이 바람직하며 이 범위 미만에서는 지지블록(13)의 성상부(19)의 근원부의 두께가 과소하게 되어, 근원부를 연결하는 효과가 충분히 발휘될 수 없으며 한편 이 범위를 넘으면 피니언(33)의 핀구멍(33b)의 두께가 과소하게 되어 그 강도가 불충분한 것으로 되기 십다. 또, 지지블록(13)의 주상부(21)의 두부부분(21a)의 원주방향의 길이(L)와 피니언내부의 핀구멍중 서로 가장 근접하는 각 핀구멍의 내벽 최단거리(S)와의 비 S/L를 1대 0.75내지 1대 1.30의 범위로 하는 것이 바람직하다.

이 범위 미만에서는 두부부분(21a)의 길이의 과소로 토오션부하에 대한 내하중이 불충분하게 되기 쉬우며, 한편 이 범위를 넘으며 피니언의 강도가부족할수가 있다.

이는 피니언에는 지지블록의 두부부분(21a)의 길이(L)에 대응해서 관통공을 형성하지 않으면 않되나, 상기 범위를 넘으면 피니언의 관통공의 원주방향거리가 극단으로 길어지게 되기 때문이다. 또, 근원부분(21b)의 최소폭(W)과 상기 내벽최단거리 (S)의 비 S/W를 1대 0.40내지 1대 0.73의 범위로하는 것이 바람직하다. 이 범위 미만에서는 근원부분(21b)의 폭의 과소로 레이디얼부하에 대한 대하중이 불충분하게 되기 쉬우며, 한편 이 범위를 넘으면 피니언의 핀구멍(33b)과 성형구(33c)간의 두께의 과소때문에 그강도가 부족할수가 있다. 또한 근원부분(21b)의 최소폭(W)은 통상 그 근원부분(21b)의 양측에 위치하는 베어링장착공(17b)의 중심을 연결하는 선상 또는 그 근방에 위치하고 있다.

또한 상술한 실시예의 제2도에 표시한 바와같이 본 발명에 있어서는 지지블록 (13)의 중심(A)인 원호 및 그 곡율(曲率)반경의 중심이 지지블록(13)의 베어링장착공(17b)의 중심인 원호로 형성되며, 그 두부부분(21a)이 원주방향으로 가장 길게 뻗어 있으며, 또한 주상부(21)의 단(斷) 면적이 가장 크게될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는 지지블록(13)의 주상부(21)의 두부부분을 제5도에 표시한 바와같이 삼각형상(21a'), 구형형상(21a''), 또는 타원형상(21a''')과같이 주상부(21)가 T자 형태를 이루고 있으면 된다. 이 경우에 피니언(33)에 형성하는 성상구(33c)는 지지블록의 주상부(21)에 의하여 형성되는 성상부(19)에 대응한 형상으로 한다. 또한 각부분의 치수는 상술한 범위로 하는 것이 바람직하다. 재차 제1도를 참조하여 입력회전축(11)의 우측선단에 제1외기어(41)를 일체적으로 고정하고 또 상기 양단 지지된 크랭크핀(31)의 우단에 제1외기어(41)의 톱니수보다 큰 톱니수를 지닌 제2의외기어(43)를 고정하여 양톱니(41,43)를 맞물리게 한다. 양기어(41,43)의 외측에 보울트(45)에 의하여 덮개(47)를 밀봉상으로 체결하여 또한 상술한 허브(37)를 회전하능하게 지지하는 베어링(36a)의 외측에 오일시일(49)을 설치하여 감속기(5)로부터 윤활유가 새는 것을 방지한다.

유압모우터(3)의 출력측, 즉 감속기의 입력회전(11)의 회전은 입력회전축(11)에 고정시킨 제1외기어를 통하여 그에 맞물리는 제2외기어(43)에 양기어(41,43)의 톱니수 비에 따라 감속하여 전달된다. 제2외기어(43)의 회전에 의하여 지지블록(13)에 회전가능하게 양단 지지된 크랭크핀(31)의 크랭크부(31a)는 공전운동이 생겨, 이 공전운동에 따라 베어링(35)을 통하여 핀구멍(33b)이 크랭크부(31a)에 결합한 피니언(33)은 편심공전운동된다. 피니언(33)의 편심공전운동에 따라 피니언의 외주에 형성된 외치(33a)가 허브(37)의 내주에 형성된 핀기어에 결합하여 허브(37)를 감속회전시킨다. 그리하여 허브(37)에 부착된 스트로킷(7)에 의하여 크로울러차량의 주행계(系)를 구동한다.

제1도에서 제4도에 표시한 제1 실시예의 감속기에 있어서는 상술한 선행문헌기재의 감속기에 비교하여 동일감속비 및 동일 외경시에 약 10배의 출력토오크가 발생가능하다.

상술한 실시예에 있어서 크랭크핀(31)의 수가 3개의 감속기에 있어서 3개의 주상부(21)를 가지고 있는 성상부(19)를 지닌 지지블록(13) 및 그에 대응하는 성상구(33c)를 지닌 피니언(33)을 포함해서 이루어진 실시예에 대하여 설명하였다. 본 발명은 크랭크핀(31)의 수가 3개 이외의 감속기에도 적용할 수 있어, 크랭크핀(31)의 수가 많을 경우에는 모든 인접하는 크랭크핀(31)간에 주상부(21)을 설치하지 않고 예컨데 한개씩 걸러서주상부(21)를 설치하여도 된다.

상기 실시예에서는 감속기의 지지블록(13)이 유압모우터(3)의 케이싱을 겸하고 있으나, 본 발명은 모우터와 별체로 설치한 감속기에도 적용할 수 있으며 이 경우에 지지블록(13)은 유압모우터(3)의 케이싱과는 별체로된다. 또 상기 실시예의 유입모우터(3)에 대신하여 전기모우터 또는 공기압모우터를 채택하는 것도 가능하다.

상기 실시예에서는 출력토오크를 감속기의 허브(37)로부터 꺼내고 있으나, 본 발명의 감속기는허브(37)를 고정하므로써 입력회전축과 동일축선상에 설치한 지지블록으로부터 출력을 꺼내는 것도 가능하다. 그 1예를 제6도에 표시하나 제1도에서 제4도에 표시한 제1실시예와 동일한 부품에는 동일 번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략하고 이하 상위점에 대하여 설명한다. 유압모우터(3)의 케이싱에 허브(37)를 보울트(46)에 의하여 고정체결하며 한편 유압모우터(3)의 출력측(11)은 감속기와 입력회전축이라는 것은 제1실시예와 마찬가지이나 그 길이를 충분히 짧게해서 그 단면이 지지블록을 관통하지 않고 제1외기어(41)가 유압모우터(3)에 대면하도록 이루어져 있다. 지지블록(13)은, 제1실시예와 마찬가지로, 원판상부(17), 3개의 주상부를 연결한 성상부(19) 및 단원판(25)으로 되어있으나 그 배치는 제1실시예와 반대이며 단원판(25)이 제1외기어(41)에 대향위치하고 있다. 지지블록(13)에 설치한 베어링(27,29)으로부터 제2외기어를 고정시킨 크랭크핀(31)을 양단 지지하며 또한 지지블록(13)의 주상부의 형상을 상술한 제1실시예와 마찬가지로 형성하고 있다. 또한 지지블록(13)의 우측단부를 돌출하여 출력전달용 구동기어(도시하지 않음)를 부착하기 위한 나사부(13a)를 형성함과 동시에 지지블록(13)의 외주 및 허부 내주간에 베어링(36a,36b)을 장착하고 있으며, 고정허브에 대하여 지지블록의 회전가능하게 되어 있다.

그리하여 유압모우터(3)에 의한 입력회전축(11)의 회전은 제1외기어(41)로부터 제2외기어(43)에 감속전달되어 크랭크핀(31)의 크랭크부(31a)의 공전운동이 생겨 이에 따라 피니언(33)이 편심공전되며, 그 외주에 형성한 페리이사이클로이드곡선에 대한 동거리 곡선으로 이루어진 치형의 외기어(33a)가 허브(37)의 내주에 형성된 핀(39)으로된 핀기어에 맞물린다.

허브(37)가 고정되어 있기 때문에 지지블록(13)이 감속회전하여 출력토오크가 구동기어에 생긴다.

Claims (1)

1. 허브의 내주에 내치가 설치되고, 이 내치에 맞물리는 외치를 외주에 지님과 동시에 내주방향 내부에 복수개의 핀구멍이 배설되어 편심운동가능한 피니언을 상기 허브에 결합시키고, 이 피니언의 핀구멍에 복수개의 크랭크핀을 삽입한 감속기에 있어서, 상기피니언의 핀구멍간에 관통공이 천설되고, 이 피니언의 양측에 원판상부 및 단원판이 배설됨과 동시에 상기 관통공에 헐겁게 끼워넣어진 주상부에 의하여 원판상부 및 단원판이 일체적으로 결합되어 지지블록이 형성되고, 상기 크랭크핀의 양단이 상기 원판 상부 및 단원판에 의하여 회전 가능하게 지지되고, 상기 주상부가 복수개의 원주방향으로 뻗어있는 부분으로 이루어지고, 상기 지지블록 및 상기 허브의 사이에 베어링이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 감속기.

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