WO2018226043A1 - 고토크의 순간 가속이 가능한 회전 장치 - Google Patents

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WO2018226043A1
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gear
output
unit
input
rotational speed
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PCT/KR2018/006473
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이완표
박우용
임찬순
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(주)젠아트
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    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/08—Profiling
    • F16H55/0833—Flexible toothed member, e.g. harmonic drive

Definitions

  • the present invention relates to a rotary device that is effective for forward / reverse rotation switching, and capable of implementing strong torque output and instantaneous acceleration.
  • An object of the present invention is to provide a device for providing a stable torque in a stable state, to maintain a strong torque force in a stationary state or a rotating state of rotation at a constant speed.
  • the present invention is to provide a rotating device capable of stably converting the rotation direction of the output from the clockwise direction to the counterclockwise or vice versa.
  • the present invention also provides an apparatus for stably changing the rotational force of an output stably.
  • a rotation device capable of implementing instantaneous acceleration may include: a first gear unit having a first gear; A second gear part connected to the first gear and having a second gear relatively rotating with the first gear; A third gear part connected to the second gear and having a third gear relatively rotating with the second gear; And first and second driving units configured to provide rotational driving force to first and second input gear units, which are two gear units among the first to third gear units, to determine output power of the output gear unit, which is the remaining gear unit, respectively.
  • At least one of the first and second driving units changes the rotational speed of at least one of the first and second input gear units to change at least one of the output rotational speed and the output torque, the output power, and
  • the rotation direction of each of the first input gear parts before and after the change is the same as the initial rotation direction of the first input gear part, and the rotation direction of each of the second input gear parts before and after the change of the output power is the second input gear. It may be the same as the initial direction of rotation of the negative.
  • the rotational speeds of the first and second input gear units may exceed zero.
  • first and second driving units may implement a momentary acceleration, in which the output rotational speed is zero and the output torque is greater than zero.
  • the output power may be changed when the output rotational speed is constant and the output torque fluctuates, when the output rotational speed fluctuates and the output torque is constant, and when the output rotational speed and the output torque fluctuate. It may be any one of.
  • first and second driving units may be implemented to implement instantaneous acceleration, which drives the output rotational speed to vary from the first direction to the second direction.
  • At least one of the first and second driving units may suddenly stop rotation of at least one of the first and second input gear units to rapidly change the rotational speed of the output gear unit in response to the sudden stop.
  • At least one of the first and second input gear units may further include a flywheel for maintaining rotational inertia.
  • any one of the two gears has a greater rotational inertia than the other, and suddenly stops the rotation of the gears having the smaller rotational inertia, so that the rotational speed of the remaining gears corresponds to the rotational sudden stop. It can change suddenly.
  • the apparatus may further include a planetary gear train including a planetary gear unit connected to a ring gear, a sun gear, and a carrier arranged on the same axis to connect the ring gear and the sun gear.
  • the first gear part may include the ring gear
  • the second gear part may include the carrier
  • the third gear part may include the sun gear.
  • the second gear part may include a differential case that is rotatable and receives the main gear
  • the first and third gear parts may include first and second driven gears that are meshed with the main gear in a bevel gear manner. Can be.
  • the first gear portion is provided with an elliptical wave cam
  • the second gear portion is mounted to the outside of the wave cam
  • a plurality of teeth are formed on the outer peripheral surface
  • the flex spline elastically deformed by the wave cam (flex)
  • a third gear portion having a toothed circular spline for receiving the flex spline and engaging with the flex spline.
  • Rotating device control method the first gear unit having a first gear; A third gear part connected to the second gear and having a third gear relatively rotating with the second gear; And first and second driving units configured to provide rotational driving force to first and second input gear units, which are two gear units among the first to third gear units, to determine output power of the output gear unit, which is the remaining gear unit, respectively.
  • each rotational direction of the first input gear portion before and after the change of the output power is the same as the initial rotational direction of the first input gear portion, and before and after the change of the output power.
  • Each rotation direction of the second input gear part may be the same as the initial rotation direction of the second input gear part.
  • the rotating device allows the driving device of the input unit to continuously rotate, so that the rotating device can have a high output torque when the rotating device is in a stationary state or a rotating state.
  • the rotary device according to the present invention can have high acceleration performance, power transmission efficiency, energy efficiency, and can generate low vibration.
  • FIG. 1 is a structural block diagram of a rotating device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing an embodiment of the rotating device of FIG.
  • 3 and 4 are cross-sectional views of the gear train according to each embodiment of the rotary device shown in FIG.
  • FIG. 6 shows yet another embodiment of a rotating device
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a control method of the present rotating device.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • a component When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there is no other component in between.
  • first component and the second component on the network are connected or connected, it means that data can be exchanged between the first component and the second component by wire or wirelessly.
  • module and “unit” for the components used in the following description are merely given in consideration of ease of preparation of the present specification, and do not give particular meanings or roles by themselves. Therefore, the “module” and “unit” may be used interchangeably.
  • Such components may be configured by combining two or more components into one component, or by dividing one or more components into two or more components as necessary when implemented in an actual application.
  • the same reference numerals are given to the same or similar components throughout the drawings, and detailed descriptions of the components having the same reference numerals may be omitted by replacing the descriptions of the aforementioned components.
  • FIG. 1 is a structural block diagram of a rotating device according to an embodiment of the present invention.
  • the rotation apparatus may include at least two of the first to third gear parts G1 to G3 and the first to third drive supply parts D1 to D3.
  • Each of the first to third gear parts G1 to G3 may include first to third rotation axes a1 to a3 that operate as input or output shafts.
  • At least one of the first to third gear units G1 to G3 may include a gear (one of g1 to g3) fastened or connected to the rotation shaft (one of a1 to a3).
  • the first rotational axis a1 may have a first gear g1
  • the first gear g1 may be directly fastened to have the same axis as the first rotational axis a1, or may be connected to a gear or a carrier. It can be connected via a connection bar, such as.
  • the first to third gear parts G1 to G3 may include first to third gears g1 to g3, respectively.
  • the second gear g2 may be connected to the first gear g1 to rotate relative to the first gear g1.
  • the second gear g2 may be connected to the third gear g3 to rotate relative to the third gear g3.
  • the rotation of each gear is based on rotation and can be idled further.
  • the rotational speed of any one of the first to third rotation shafts a1 to a3 is determined by the connection of the first to third gears g1 to g3 and the remaining two of the first to third rotation shafts a1 to a3. It can be dependent on the rotational speed.
  • the first to third driving supplies D1 to D3 may be connected to the first to third rotation shafts a1 to a3, respectively.
  • Each drive supply may supply a driving force to rotate each connected rotary shaft, and may include a brake to reduce or stop rotation of the rotary shaft.
  • Each drive supply may have a flywheel to increase rotational inertia. The flywheel can be fastened independently of the drive supply to the axis of rotation of the gear.
  • Components of the rotary device may be divided into an input unit and an output unit.
  • the input unit may include two drive supply units (hereinafter, 'first and second drive units') among the first to third drive supply units D1 to D3.
  • the input unit may further include a gear unit (hereinafter, 'first and second input gear unit') connected to each of the first and second driving units among the first to third gear units G1 to G3.
  • the first and second drivers may supply rotational driving force to the first and second input gears.
  • the output unit may include a gear unit (hereinafter, referred to as an “output gear unit”) that is not an input unit among the first to third gear units G1 to G3.
  • the output shaft of the output unit may be a rotation axis of the output gear unit.
  • the output unit may further include a driving supply unit (hereinafter, referred to as an “output driving unit”) that is not an input unit among the first to third driving supply units D1 to D3.
  • the output driver can supply additional power (rotational power) to the output shaft.
  • the rotating device according to the present invention may further include a controller (not shown).
  • the controller typically controls the operations of the first and second drivers to control the overall operation of the rotating apparatus according to the present invention.
  • the controller may control at least one of the first and second driving units to control the rotation speed of at least one of the first and second input gear units, and finally determine the output power of the output gear unit.
  • Output power means the output power of the output shaft means the rotational speed of the output shaft (hereinafter referred to as “output rotational speed”) and torque (hereinafter referred to as “output torque”).
  • the first and second driving units may provide rotational driving force to the first and second input gear units, respectively, to determine the output power of the output gear unit.
  • the determined output power may be an output rotational speed and an output torque, or may be one of an output rotational speed and an output torque. It is desirable that both the output rotational speed and the output torque be determined during the initial drive.
  • the rotational direction of each of the first and second input gear portions is preferably driven to be the same as the initial rotational direction of each of the first and second input gear portions.
  • the rotational direction reversal of the first and second drives does not occur.
  • the drive unit is a motor
  • there is no need to forward and backward rotation of the motor so that a problem due to forward and reverse rotation does not occur.
  • the first and second driving portions need only continuously rotate in one direction, they are free from mechanical or electrical problems of the motor due to rotation direction reversal. This may mean that various motors may be adopted in the first and second driving units.
  • the rotational speeds of the first and second input gear portions preferably exceed zero. Since only the rotational speed of the motor (the first and the second driving units) is changed in one direction so that the output power can be changed, control can be facilitated.
  • the control unit may vary the rotation speeds of the first and second input gear units to have various output torques at a specific output rotation speed. For example, the controller may change the output torque while the output rotation speed is zero. At this time, it is preferable that the output torque is not zero.
  • At least one of the first and second drivers may change the rotational speed of the connected input gear unit to change the rotational output of the output gear unit.
  • the change in the rotational output may be any of when the output rotational speed is constant and the output torque fluctuates, when the output rotational speed is fluctuating and the output torque is constant, and when both the output rotational speed and the output torque fluctuate. .
  • the rotational direction of each of the first and second input gear parts is preferably the same as the initial rotational direction. This is because the motor can only rotate in one direction. Further, the rotational speeds of the first and second input gear portions preferably exceed zero. Immediate output fluctuations are possible.
  • the output rotational speed during the rotational output may vary from the first direction to the second direction. That is, the output rotational speed may be changed from the forward rotation to the reverse rotation only by the change of the rotational speed without the direction reversal of the first and second input gear units.
  • At least one driving unit of the first and second driving units may suddenly stop rotation of the connected input gear unit to rapidly change the rotational speed of the output gear unit corresponding to the sudden stop of the input gear unit.
  • the first input gear part of the input part has a larger rotational inertia than the second input gear part. It is preferable that the difference is the ratio of 2-10000.
  • the high rotational inertia of the first input gear portion may be implemented with the above-described flywheel or the like. At this time, it is preferable to suddenly stop the rotation of the second input gear portion having a small rotational inertia when the abrupt rotation speed of the output unit is changed by the sudden stop of the input unit. Then, it is preferable that the first input gear portion having a larger rotational inertia maintain a constant speed. This is because when the output part performs rapid acceleration, allowing the first input gear portion having a large rotational inertia to rotate at a specific speed can maintain a rapid and accelerated performance of a recognized and consistent output portion.
  • FIG. 2 is a view showing an embodiment of the rotating device of Figure 1
  • Figures 3 and 4 is a cross-sectional view of a gear train according to each embodiment of the rotating device shown in Figure 2
  • Figure 7 is a rotary device control
  • the rotation apparatus according to the present invention may include a plurality of gear units 110, 130, 140, and 120, and first and second drivers 152 and 162.
  • the speed reduction device according to the present embodiment may be a planetary gear device.
  • the plurality of gear units may include a ring gear unit 110, a carrier unit 120, and a sun gear unit 130.
  • the plurality of gear parts may correspond to the first to third gear parts G1 to G3 illustrated in FIG. 1, respectively. That is, the first gear part G1 may correspond to the ring gear part 110, the second gear part G2 may correspond to the carrier part 120, and the third gear part G3 may correspond to the sun gear part 130, respectively. have.
  • the ring gear unit 110 may include a ring gear 112 and a ring gear shaft 115.
  • the ring gear 112 and the ring gear shaft 115 may correspond to the first gear g1 and the first rotation shaft a1 of FIG. 1, respectively.
  • the sun gear unit 130 may include a sun gear 132 and a sun gear shaft 135.
  • the sun gear 132 and the sun gear shaft 135 may correspond to the third gear g3 and the third rotation axis a3 of FIG. 1, respectively.
  • Carrier portion 120 may include carrier 122 and carrier shaft 125.
  • the carrier part 120 may further include a planetary gear part 140.
  • the planetary gear unit 140 may include at least one planetary gear 142 and 144.
  • the carrier shaft 125 and the planetary gears 142 and 144 may correspond to the second rotation shaft g2 and the second gear g2 of FIG. 1, respectively.
  • the ring gear 112 and sun gear 132 may be arranged on the same axis.
  • the ring gear 112 and the sun gear 132 may be connected to each other by the planetary gear unit 140.
  • the planetary gear unit 140 is connected by the carrier 122 and may be composed of at least one planetary gear.
  • the planetary gear unit 140 may include the first and second planetary gears 142 and 144, but the present invention is not limited thereto and may be implemented as one or three or more.
  • the ring gear 112, the sun gear 132, the planetary gear unit 140, and the carrier 122 may constitute a planetary gear train.
  • 3 is an example showing the arrangement state of each gear in the planetary gear train, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG.
  • the carrier shaft 125 is formed to be hollow, so that the sun gear shaft 135 protrudes to the outside, or the ring gear shaft 115 is formed to be hollow, as shown in FIG. 4, and the sun gear shaft 135 is formed to be hollow. ) May protrude outward through the hollow of the ring gear shaft.
  • the carrier shaft 125 may be manufactured in a shape other than hollow.
  • the first and second driving units 152 and 162 may supply driving force to two of the ring gear unit 110, the sun gear unit 130, and the carrier unit 120. As a result, two of the plurality of gears are input terminals, and the other one is output terminals.
  • the first and second drivers 152 and 162 may be any device that provides rotational force, and are illustrated as motors in this embodiment, but are not limited thereto.
  • the first and second driving units 152 and 162 may include the ring gear unit 112 and the sun gear unit 132 of the ring gear unit 110, the sun gear unit 130, and the carrier unit 120 to receive driving force. , And may provide a rotational force directly to the carrier 122, or may provide a rotational force directly to each axis (115, 135, 125) of the gear of the input unit, or by using a gear, belt, chain or the like.
  • the first and second drivers 152 and 162 may further include a brake (not shown).
  • the brake can brake the rotation of the input unit.
  • the brake may use a general brake structure.
  • the brake may include air resistance, regenerative brake, emergency stop of the AC motor, and the like.
  • the rotating device according to the present invention may further include a controller 100.
  • the controller 100 typically controls the operations of the first and second drivers 152 and 162 to control the overall operation of the rotating apparatus according to the present invention.
  • the first and second driving units 152 and 162 provide driving force to the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130, respectively.
  • the present invention is not limited thereto, and the driving force may be provided to two units of the ring gear unit 110, the sun gear unit 130, and the carrier unit 120 in various combinations.
  • the first and second driving units 152 and 162 may provide driving force to the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130, respectively, to determine the output power of the carrier unit 120, which is an output unit.
  • the output power may consist of output rotation speed and output torque.
  • the controller 100 may determine the output power of the carrier unit 120 by controlling the driving force of the first and second drivers 152 and 162.
  • the driving force control of the first and second driving units 152 and 162 of the controller 100 and the driving force providing of the first and second driving units 152 and 162 will be used interchangeably.
  • the controller 100 may control the rotational force of the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130, which are the first and second input gear units, through the driving force control of the first and second drive units 152 and 162.
  • the controller 100 may receive a first power command P1 from a user through a communication unit (not shown) or various interfaces (S410).
  • the control unit 100 rotates the rotational speed Vi1 of the ring gear unit 110 and the rotational speed of the sun gear unit 130 such that the output power of the carrier unit 120 corresponds to the received first power command P1.
  • Vi2 can be set (S420).
  • the output rotational speed among the output powers of the carrier unit 120 is preferably the same as the first rotational speed command Vo1 of the first power command P1. Because the most important part of the control of the rotating device is the rotational speed.
  • the output torque of the output power of the carrier unit 120 may be determined in a boundary having a margin with the first torque command ⁇ 1 of the first power command P1. That is, the actual rotation speed of the carrier unit 120 may be the same as the control command and the output torque may be controlled to have a predetermined difference from the control command.
  • the output torque of the carrier part 120 may be slightly different from the control command, that is, the first torque command ⁇ 1 of the first power command P1, and the actual output torque is the first torque command ⁇ 1 on the control command. Larger than is preferred. This control can also be applied to the output power changing step described later.
  • the controller 100 may variously determine the rotation speeds Vi1 and Vi2 of the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130, respectively. For example, the controller 100 may determine that rotation speeds of both the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130 are changed or only one of them is changed. Alternatively, the control unit 100 may determine to increase the rotational speed of any one of the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130 and lower the rest. Alternatively, the rotational speeds of both the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130 may be determined to increase or decrease.
  • the controller 100 transmits a control signal to the first and second drivers 152 and 162 such that the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130 rotate corresponding to the determined rotation speeds Vi1 and Vi2. Can be.
  • the controller 100 may control the rotation direction of the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130 to be the same as the initial rotation direction.
  • the controller 100 controls the rotational speed of each of the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130 to exceed zero. It is preferable.
  • the control unit 100 may control the output rotational speed of the carrier unit 120 to be zero and the output torque to exceed zero.
  • control unit 100 changes the rotation speed of any one or both of the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130 to output rotation speed and output torque of the carrier unit 120. At least one of can be changed.
  • the change in the output rotational speed of the carrier unit 120 may include an acceleration and deceleration of the rotational speed and a change in the rotational direction.
  • the controller 100 may receive a second power command P2 (S430).
  • the controller 100 may determine whether the second power command P2 is appropriate (S440). For example, when the first and second command torques ⁇ 1 and ⁇ 2 are the same and the first and second rotational speeds Vo1 and Vo2 are different from each other, the first and second command torques ⁇ 1 and ⁇ 2 are Are different from each other and the first and second rotational speeds Vo1 and Vo2 are equal to each other, and the first and second command torques ⁇ 1 and ⁇ 2 are the same, and the first and second rotational speeds Vo1 and Vo2 are If different from each other, the control unit 100 determines that it is appropriate. Otherwise, the controller 100 may process an error (S460).
  • the control unit 100 controls the rotational speed Vi1 of the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130 so that the output power corresponds to the second power command P2.
  • the rotation speed Vi2 may be reset (S450).
  • the controller 100 may suddenly stop the rotation of any one of the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130 to rapidly accelerate the rotation speed of the carrier unit 120 (including a sudden deceleration).
  • the rotation rapid acceleration time of the carrier unit 120 may correspond to the rotation sudden stop, whereby the rotation rapid acceleration of the output gear unit may be corresponding to the braking time.
  • the control unit 100 may control the first and second input gear units (ring gear unit 110) to cause the output gear unit (carrier unit 120) to rotate at a specific rotational speed in a clockwise or counterclockwise direction or to be in a stationary state. ),
  • the rotation speed of the sun gear unit 130 may be adjusted.
  • the rotational speeds of the first and second input gear portions are constant, and preferably greater than zero.
  • the rotation direction of the first and second input gear parts is preferably the same as the rotation direction at the time of initial driving. That is, in the case of adjusting the output power of the output gear part, the rotation directions of each of the first and second drive parts must be consistent from the beginning.
  • the rotation speeds of the first and second input gear units may be determined according to the number of teeth of the ring gear 112 and the sun gear 132 and the relative speeds of each other. For example, to make the output gear portion stationary, the rotational speeds of the first and second input gear portions can rotate in opposite directions and maintain the angular speed in inverse proportion to the number of teeth of each other.
  • the control unit 100 accelerates or decelerates the first input gear part, accelerates or decelerates the second input gear part, or first and second inputs.
  • One of the gears can accelerate and the other can decelerate. If necessary, both the first and second input gear units may be accelerated or decelerated.
  • accelerating / decelerating all it is desirable to change the acceleration rate.
  • the first and second input gear parts may be decelerated by using a braking part (not shown).
  • the braking unit may be implemented by various braking devices.
  • the control unit 100 rotates the ring gear unit 110 and the sun gear unit 130 at a specific rotational speed according to the reduction ratio of each gear unit 110, 120, 130.
  • the rotation speed of 120 may be zero.
  • the rotational speed of the carrier unit 120 is rapidly accelerated in correspondence with the reduction ratio of each gear unit in proportion to the rapid braking time.
  • a strong load is initially imposed when the prime mover transitions from a stationary state to a moving state.
  • the load on the initial driving can be significantly reduced.
  • both of the first and second input gear parts, which are inputs may be decelerated for rapid acceleration of the output gear part.
  • the driving gears first and second driving parts 152 and 162
  • the output gear portion may have a high torque.
  • At least one of the first and second input gear parts may further include flywheels 154 and 164. It is preferable that only one of the first and second input gear parts has a flywheel, and that the brake mentioned above brakes the rotation of the gear part of the first and second input gear parts to which the flyey wheel is not mounted.
  • a rotation apparatus may include a plurality of gear units 210, 220, and 230, and a plurality of drive supply units 250, 260, and 270.
  • the speed reduction device may be a differential gear device.
  • the plurality of driving supplies 250, 260, and 270 may correspond to the first to third driving supplies D1 to D3 of FIG. 1, and two of the driving supplies are first and second of FIGS. 2 to 4.
  • the driving units 152 and 162 may correspond to each other. Detailed description thereof will be omitted.
  • the plurality of gear units may include a differential gear unit 220 and first and second side gear units 210 and 230.
  • the plurality of gear parts 210, 220, and 230 may correspond to the first to third gear parts G1 to G3 illustrated in FIG. 1, respectively. That is, the first gear part G1 is the first side gear part 210, the second gear part G2 is the differential gear part 220, and the third gear part G3 is the second side gear part 230. Each may correspond to.
  • the differential gear unit 220 may include a main gear 222 and a differential case 221.
  • the differential case 221 is rotatable and can receive the main gear 222.
  • the main gear 222 may correspond to the first gear g1 of FIG. 1.
  • a rotation axis that may correspond to the first rotation axis a1 of FIG. 1 is not shown and may be variously implemented.
  • the differential gear unit 220 may further include a ring gear 224 that is integrally rotated with the differential case 221.
  • the first and second side gear portions 210, 230 may include first and second driven gears 212, 232, and first and second driven gear shafts 215, 235, respectively, which are shown in FIG.
  • the first and third gears g1 and g3 of the first and the first and third rotational axes a1 and a3 may respectively correspond to each other.
  • the first and second driven gears 215 and 235 may be engaged with the main gear 222 in a bevel gear manner.
  • the first and second driven gears 215 and 235 may be installed in the differential case 221 and connected to the first and third driven gear shafts 215 and 235, respectively.
  • the main gear 222 may include a planetary pinion that rotates in the pinion shaft fixed to the differential case 221.
  • the first and second driven gears 215, 235 may engage the main gear 222, that is, the planetary pinion.
  • the rotation apparatus may include a plurality of gear parts 310, 320, and 330.
  • the plurality of drive supplies is omitted in the drawing.
  • the deceleration device according to the present embodiment may be a harmonic drive. Rotation shafts connected to each of the plurality of gear units 310, 320, and 330 are not shown, but may be easily connected by those skilled in the art in view of the harmonic drive device.
  • the first to third gear parts 310, 320, and 330 may correspond to the first to third gear parts G1 to G3 of FIG. 1, respectively.
  • the first gear unit 310 may include an elliptical wave cam 310.
  • Wave cam 310 is also known as a wave generator.
  • the second gear unit 320 may include a flex spline 320 that is mounted to the outside of the wave cam 310, is formed with a plurality of teeth on an outer circumferential surface thereof, and is elastically deformed by the wave cam 310. Can be.
  • the second gear unit 320 may further include a plurality of ball bearings (not shown) supported between the wave cam 310 and the flex spline 320.
  • the third gear unit 330 may include a circular spline 330 having a tooth shape formed therein to receive the flex spline 320 and mesh with the flex spline 320.
  • the circular spline 330 is preferably configured with more teeth than the teeth of the flex spline 320.
  • the present invention may be implemented in hardware or software.
  • the invention may also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. That is, it can be implemented in the form of a recording medium containing instructions executable by the computer.
  • Computer-readable media includes all kinds of media on which data is stored that can be read by a computer system.
  • Computer-readable media can include computer storage media and communication storage media.
  • Computer storage media includes all storage media embodied as any method or technology for storage of information, such as computer readable instructions, data structures, program modules, and other data, and can include volatile, nonvolatile, and hybrid memory. It is not limited to whether or not, separable / non-separable.
  • Communication storage media includes modulated data signals or transmission mechanisms, such as carrier waves, any information transfer media, and the like. And functional programs, codes and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.
  • control unit 110 ring gear unit

Landscapes

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Abstract

본 발명은 정/역 회전 전환에 효율적이며, 강한 토크 출력 및 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치에 관한 것으로, 제1 기어를 구비하는 제1 기어부; 상기 제1 기어와 연결되어 상기 제1 기어와 상대 회전하는 제2 기어를 구비하는 제2 기어부; 상기 제2 기어와 연결되어 상기 제2 기어와 상대 회전하는 제3 기어를 구비하는 제3 기어부; 및 상기 제1 내지 제3 기어부 중 두 개의 기어부인 제1 및 제2 입력 기어부에 회전 구동력을 각각 제공하여 나머지 기어부인 출력 기어부의 회전 출력을 결정하는 제1 및 제2 구동부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 구동부 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 입력 기어부 중 적어도 하나의 회전 속력을 변경하여 상기 출력 기어부의 회전 속도를 변화시키는 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치이다.

Description

고토크의 순간 가속이 가능한 회전 장치
본 발명은 정/역 회전 전환에 효율적이며, 강한 토크 출력 및 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치에 관한 것이다.
시스템을 움직이거나 제어하는데 쓰이는 액추에이터(actuator)와 같은 원동 구동 장치를 정교하게 제어하고자 하는 연구가 계속되고 있다. 또한, 낮은 비용이나 복잡하지 않은 장치로 강한 토크를 필요로 하며, 정/역 회전에 효율적인 장치를 필요로 하고 있으며, 순간 가속력이 큰 회전 장치를 필요로 하고 있다.
본 발명의 목적은 안정적인 상태의 회전력을 제공하는 장치로서, 정지 상태 또는 일정 속도로 회전하는 운동 상태에서 강한 토크력을 안정적으로 유지하도록 하는 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 출력의 회전 방향을 시계 방향에서 반시계 또는 그 반대 방향으로 안정적으로 변환시킬 수 있는 회전 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 출력의 회전력을 안정적으로 급변시키는 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치는, 제1 기어를 구비하는 제1 기어부; 상기 제1 기어와 연결되어 상기 제1 기어와 상대 회전하는 제2 기어를 구비하는 제2 기어부; 상기 제2 기어와 연결되어 상기 제2 기어와 상대 회전하는 제3 기어를 구비하는 제3 기어부; 및 상기 제1 내지 제3 기어부 중 두 개의 기어부인 제1 및 제2 입력 기어부에 회전 구동력을 각각 제공하여 나머지 기어부인 출력 기어부의 출력 파워를 결정하는 제1 및 제2 구동부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 구동부 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 입력 기어부 중 적어도 하나의 회전 속력을 변경하여 상기 출력 파워인 출력 회전 속도 및 출력 토크 중 적어도 하나를 변화시키고, 상기 출력 파워의 변화 전후의 상기 제1 입력 기어부의 각각의 회전 방향은 상기 제1 입력 기어부의 초기 회전 방향과 동일하고, 상기 출력 파워의 변화 전후의 상기 제2 입력 기어부의 각각의 회전 방향은 상기 제2 입력 기어부의 초기 회전 방향과 동일할 수 있다.
또한, 상기 출력 회전 속도 및 출력 토크 중 적어도 하나가 0이 아닌 경우, 상기 제1 및 제2 입력 기어부의 회전 속력은 0을 초과할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 구동부는 상기 출력 회전 속도가 0이고 상기 출력 토크가 0을 초과하도록 구동하는, 순간 가속 구현이 가능할 수 있다.
또한, 상기 출력 파워의 변화는 상기 출력 회전 속도가 일정하고 상기 출력 토크가 변동하는 경우, 상기 출력 회전 속도가 변동하고 상기 출력 토크가 일정한 경우, 및 상기 출력 회전 속도 및 상기 출력 토크가 변동하는 경우 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 구동부는 상기 출력 회전 속도가 제1 방향에서 제2 방향으로 변동하도록 구동하는, 순간 가속 구현이 가능할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 구동부 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 입력 기어부 중 적어도 하나의 회전을 급정지하여 상기 출력 기어부의 회전 속도를 상기 급정지에 대응하여 급변시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 입력 기어부 중 적어도 하나는 회전 관성을 유지하는 플라이 휠을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 두 개의 기어부 중 어느 하나는 다른 하나 보다 회전 관성이 더 크고, 상기 두 개의 기어부 중 회전 관성이 더 작은 기어부의 회전을 급정지하여 상기 나머지 기어부의 회전 속도를 상기 회전 급정지에 대응하여 급변시킬 수 있다.
또한, 동일한 축으로 배열된 링(ring) 기어와 선(sun) 기어, 캐리어(carrier)로 연결되어 상기 링 기어 및 선 기어 간을 접속 연결하는 유성 기어부를 구비하는 유성 기어 열을 더 포함하고, 상기 제1 기어부는 상기 링 기어를 구비하고, 상기 제2 기어부는 상기 캐리어를 구비하고, 상기 제3 기어부는 상기 선 기어를 구비할 수 있다.
또한, 상기 제2 기어부는 회전 가능하고 주동 기어를 수납하는 차동 케이스를 구비하고, 상기 제1 및 제3 기어부는 상기 주동 기어에 베벨 기어 방식으로 치합되는 제1 및 제2 종동기어를 각각 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 기어부는 타원형의 웨이브 캠을 구비하고, 상기 제2 기어부는 상기 웨이브 캠의 외부에 장착되고, 외주면에 복수개의 치형이 성형되고, 상기 웨이브 캠에 의해 탄성 변형되는 플렉스 스플라인(flex spline)을 구비하고, 상기 제3 기어부는 상기 플렉스 스플라인을 수납하고 상기 플렉스 스플라인과 맞물리는 내부에 치형이 형성된 원형 스플라인을 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 회전 장치 제어 방법은, 제1 기어를 구비하는 제1 기어부; 상기 제2 기어와 연결되어 상기 제2 기어와 상대 회전하는 제3 기어를 구비하는 제3 기어부; 및 상기 제1 내지 제3 기어부 중 두 개의 기어부인 제1 및 제2 입력 기어부에 회전 구동력을 각각 제공하여 나머지 기어부인 출력 기어부의 출력 파워를 결정하는 제1 및 제2 구동부를 포함하는 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치를 제어하는 방법으로서, 상기 제1 및 제2 구동부 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 입력 기어부 중 적어도 하나의 회전 속력을 변경하여 상기 출력 파워인 출력 회전 속도 및 출력 토크 중 적어도 하나를 변화시키는 단계를 포함하고, 상기 출력 파워의 변화 전후의 상기 제1 입력 기어부의 각각의 회전 방향은 상기 제1 입력 기어부의 초기 회전 방향과 동일하고, 상기 출력 파워의 변화 전후의 상기 제2 입력 기어부의 각각의 회전 방향은 상기 제2 입력 기어부의 초기 회전 방향과 동일할 수 있다.
본 발명에 따른 회전 장치는 입력부의 구동 장치가 계속 회전하도록 하여, 회전 장치가 정지 상태 또는 회전 상태일 때 높은 출력의 토크를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 회전 장치는 높은 가속 성능, 동력 전달 효율, 에너지 효율을 가질 수 있으며, 낮은 진동을 발생시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치의 구조 블럭도,
도 2는 도 1의 회전 장치의 일실시례를 도시한 도면,
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 회전 장치의 각각의 실시 예에 따른 기어열의 단면도,
도 5는 회전 장치의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 6은 회전 장치의 또 다른 실시예를 도시한 도면, 및
도 7은 본 회전 장치의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 또한 네트워크 상의 제1 구성요소와 제2 구성요소가 연결되어 있거나 접속되어 있다는 것은, 유선 또는 무선으로 제1 구성요소와 제2 구성요소 사이에 데이터를 주고 받을 수 있음을 의미한다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 도면 전체를 통하여 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소에 대한 자세한 설명은 전술한 구성요소에 대한 설명으로 대체되어 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치의 구조 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 회전 장치는 제1 내지 제3 기어부(G1~G3), 및 제1 내지 제3 구동 공급부(D1~D3) 중 적어도 두 개를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 기어부(G1~G3) 각각은 입력 또는 출력 축으로 작동하는 제1 내지 제3 회전 축(a1~a3)을 구비할 수 있다. 제1 내지 제3 기어부(G1~G3) 중 적어도 하나는 회전 축(a1~a3 중 하나)에 체결되거나 연결된 기어(g1~g3 중 하나)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제1 회전 축(a1)은 제1 기어(g1)를 구비할 수 있으며, 제1 기어(g1)는 제1 회전 축(a1)과 동일 축을 가지도록 직접 체결되거나 기어 연결 또는 캐리어 등의 연결 바를 통해 연결될 수 있다.
제1 내지 제3 기어부(G1~G3)는 각각 제1 내지 제3 기어(g1~g3)를 구비할 수 있다. 제2 기어(g2)는 제1 기어(g1)에 연결되어 제1 기어(g1)와 상대 회전할 수 있다. 제2 기어(g2)는 제3 기어(g3)에 연결되어 제3 기어(g3)와 상대 회전할 수 있다. 각 기어의 회전은 자전을 기본으로 하며, 추가로 공전할 수 있다. 제1 내지 제3 회전 축(a1~a3) 중 어느 한 축의 회전 속도는 제1 내지 제3 기어(g1~g3)의 연결에 의해 제1 내지 제3 회전 축(a1~a3) 중 나머지 두 개의 회전 속도에 종속될 수 있다.
제1 내지 제3 구동 공급부(D1~D3)는 각각 제1 내지 제3 회전 축(a1~a3)에 연결될 수 있다. 각 구동 공급부는 연결된 각 회전 축이 회전하도록 구동력을 공급할 수 있으며, 제동기를 구비하여 회전 축의 회전을 감소시키거나 정지시킬 수 있다. 각 구동 공급부는 회전 관성을 크게 하기 위해 플라이 휠을 구비할 수 있다. 플라이 휠은 기어부의 회전축에 구동 공급부와 독립하여 체결될 수 있다.
본 회전 장치의 구성요소들은 입력부와 출력부로 구분될 수 있다.
입력부는 제1 내지 제3 구동 공급부(D1~D3) 중 두 개의 구동 공급부(이하, '제1 및 제2 구동부')를 구비할 수 있다. 입력부는 제1 내지 제3 기어부(G1~G3) 중 제1 및 제2 구동부 각각에 연결된 기어부(이하, '제1 및 제2 입력 기어부')를 더 구비할 수 있다. 제1 및 제2 구동부는 제1 및 제2 입력 기어부에 회전 구동력을 공급할 수 있다.
출력부는 제1 내지 제3 기어부(G1~G3) 중 입력부가 아닌 기어부(이하, '출력 기어부')를 구비할 수 있다. 출력부의 출력축은 출력 기어부의 회전 축일 수 있다.
출력부는 제1 내지 제3 구동 공급부(D1~D3) 중 입력부가 아닌 구동 공급부(이하, '출력 구동부')를 더 구비할 수 있다. 출력 구동부는 출력축에 추가로 동력(회전력)을 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 회전 장치는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어부는 통상적으로 제1 및 제2 구동부의 동작을 제어하여 본 발명에 따른 회전 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부는 제1 및 제2 구동부 중 적어도 하나를 제어하여, 제1 및 제2 입력 기어부 중 적어도 하나의 회전 속력을 제어하고, 최종적으로 출력 기어부의 출력 파워를 결정할 수 있다.
출력 파워는 출력축의 출력 파워은 출력축의 회전 속도(이하, '출력 회전 속도') 및 토크(이하, '출력 토크')를 의미한다.
제1 및 제2 구동부는 제1 및 제2 입력 기어부에 회전 구동력을 각각 제공하여 출력 기어부의 출력 파워를 결정할 수 있다. 결정되는 출력 파워은 출력 회전 속도 및 출력 토크이거나, 출력 회전 속도 및 출력 토크 중 어느 하나일 수 있다. 초기 구동시 출력 회전 속도 및 출력 토크 모두가 결정되는 것이 바람직하다.
출력 기어부가 특정 회전 속도로 회전할 때, 제1 및 제2 입력 기어부 각각의 회전 방향은 제1 및 제2 입력 기어부 각각의 초기 회전 방향과 동일하도록 구동하는 것이 바람직하다. 이는 제1 및 제2 구동부의 회전 방향 역전이 발생하지 않음을 의미한다. 예를 들어 구동부가 모터인 경우, 모터의 정역회전할 필요가 없어 정역회전에 따른 문제가 발생하지 않는다. 제1 및 제2 구동부는 계속해서 한 쪽 방향으로만 회전하면 되므로, 회전 방향 역전에 따른 모터의 기계 또는 전기적인 문제에 자유롭다. 이는 제1 및 제2 구동부에 다양한 모터를 채택할 수 있음을 의미할 수 있다. 제1 및 제2 구동부의 회전 방향 역전이 일어나지 않기 때문에, 회전 방향 역전에 따른 모터 등의 기계적인 충격, 진동, 고장률 등이 저하될 수 있으며, 모터에 공급하는 에너지원의 전압 변경 등에 따른 서지 전압 등을 예방할 수 있다.
출력 회전 속도 및 출력 토크 중 적어도 하나가 0이 아닌 경우, 제1 및 제2 입력 기어부의 회전 속력은 0을 초과하는 것이 바람직하다. 모터(제1 및 제2 구동부)의 일방향의 회전 속력만 변화되도록 하여 출력 파워의 변동이 가능하기 때문에, 제어가 용이해질 수 있다.
제어부는 제1 및 제2 입력 기어부의 회전 속력을 다양하게 하여, 특정 출력 회전 속도에 다양한 출력 토크를 가질 수 있다. 예를 들어, 제어부는 출력 회전 속도가 0이면서, 출력 토크를 변화시킬 수 있다. 이 때, 출력 토크는 0이 아닌 것이 바람직하다.
제1 및 제2 구동부 중 적어도 하나는 연결된 입력 기어부의 회전 속력을 변경하여 출력 기어부의 회전 출력을 변화시킬 수 있다. 회전 출력의 변화는, 출력 회전 속도가 일정하고 출력 토크가 변동하는 경우, 출력 회전 속도가 변동하고 출력 토크가 일정한 경우, 그리고, 출력 회전 속도 및 출력 토크 모두가 변동하는 경우 중 어느 하나일 수 있다.
회전 출력이 변화되는 경우, 제1 및 제2 입력 기어부 각각의 회전 방향은 초기 회전 방향과 동일한 것이 바람직하다. 모터가 일방향으로만 회전할 수 있기 때문다. 또한, 제1 및 제2 입력 기어부의 회전 속력은 0을 초과하는 것이 바람직하다. 즉각적인 출력 변동이 가능해지기 때문이다.
회전 출력 중 출력 회전 속도는 제1 방향에서 제2 방향으로 변동될 수 있다. 즉 제1 및 제2 입력 기어부의 방향 역전 없이 각각의 회전 속력 변화만으로 출력 회전 속도가 정회전에서 역회전으로 변동될 수 있다.
제1 및 제2 구동부 중 적어도 하나의 구동부는 연결된 입력 기어부의 회전을 급정지하여 출력 기어부의 회전 속도를 입력 기어부의 급정지에 대응하여 급변시킬 수 있다.
입력부 중 제1 입력 기어부는 제2 입력 기어부 보다 회전 관성이 큰 것이 바람직하다. 그 차이는 2 내지 10000의 비율인 것이 바람직하다. 제1 입력 기어부의 높은 회전 관성은 앞서 언급한 플라이 휠 등으로 구현될 수 있다. 이 때, 앞서 언급한 입력부의 급정지로 출력부의 급격한 회전 속도 변경 시, 회전 관성이 작은 제2 입력 기어부의 회전을 급정지하는 것이 바람직하다. 그리고, 회전 관성이 더 큰 제1 입력 기어부는 일정 속도를 유지하는 것이 바람직하다. 출력부가 급가속을 수행할 때, 회전 관성이 큰 제1 입력 기어부를 특정 속도로 회전되도록 하면 인정적이며 일관된 출력부의 급가속 성능이 유지될 수 있기 때문이다.
도 2는 도 1의 회전 장치의 일실시례를 도시한 도면이고, 도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 회전 장치의 각각의 실시 예에 따른 기어열의 단면도이고, 도 7은 본 회전 장치 제어 방법의 일실시예에 따른 순서도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 회전 장치는 복수의 기어부(110, 130, 140, 120), 및 제1 및 제2 구동부(152, 162)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 감속 장치는 유성 기어 장치일 수 있다.
복수의 기어부는 링(ring) 기어부(110), 캐리어부(120), 및 선(sun) 기어부(130)를 포함할 수 있다. 복수의 기어부는 도 1에 도시된 제1 내지 제3 기어부(G1~G3)에 각각 대응될 수 있다. 즉 제1 기어부(G1)는 링 기어부(110), 제2 기어부(G2)는 캐리어부(120)에, 제3 기어부(G3)는 선 기어부(130)에 각각 대응될 수 있다.
링 기어부(110)는 링 기어(112) 및 링 기어 축(115)을 구비할 수 있다. 링 기어(112) 및 링 기어 축(115)는 도 1의 제1 기어(g1) 및 제1 회전 축(a1)에 각각 대응될 수 있다.
선 기어부(130)는 선 기어(132) 및 선 기어 축(135)을 구비할 수 있다. 선 기어(132) 및 선 기어 축(135)은 도 1의 제3 기어(g3) 및 제3 회전 축(a3)에 각각 대응될 수 있다.
캐리어부(120)는 캐리어(122) 및 캐리어 축(125)을 구비할 수 있다. 캐리어부(120)는 는 유성 기어부(140)를 더 구비할 수 있다. 유성 기어부(140)는 적어도 하나의 유성 기어(142, 144)를 구비할 수 있다. 캐리어 축(125) 및 유성 기어(142, 144)는 도 1의 제2 회전 축(g2) 및 제2 기어(g2)에 각각 대응될 수 있다.
링 기어(112)와 선 기어(132)는 동일한 축 상에 배열될 수 있다. 링 기어(112)와 선 기어(132)는 유성 기어부(140)에 의해 서로 접속 연결될 수 있다. 유성 기어부(140)는 캐리어(122)에 의해 연결되며, 적어도 하나의 유성 기어로 구성될 수 있다. 본 실시예에서 유성 기어부(140)는 제1 및 제2 유성 기어(142, 144)으로 구현하였으나, 이에 한정되지 않고 1개 또는 3개 이상으로 구현될 수 있다. 링 기어(112), 선 기어(132), 유성 기어부(140), 및 캐리어(122)은 유성 기어 열(planet gear train)을 구성할 수 있다. 도 3은 유성 기어 열의 각 기어의 배치 상태를 나타낸 일례이며 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 3과 같이 캐리어 축(125)이 중공으로 형성되어 선 기어 축(135)이 외부로 돌출되거나, 도 4와 같이 링 기어 축(115)이 중공으로 형성되어 선 기어 축(135)이 링 기어 축의 중공을 통해 외부로 돌출될 수 있다. 도 4의 경우 캐리어 축(125)은 중공이 아닌 형상으로 제작될 수 있다.
제1 및 제2 구동부(152, 162)는 링 기어부(110), 선 기어부(130), 및 캐리어부(120) 중 두 개에 구동력을 공급할 수 있다. 이에 의해 복수의 기어부 중 두 개는 입력단이 되고, 나머지 하나는 출력단이 된다. 제1 및 제2 구동부(152, 162)는 회전력을 제공하는 모든 장치일 수 있으며, 본 실시예에서 모터로 도시하였으며, 이에 한정되지 않는다. 제1 및 제2 구동부(152, 162)는 링 기어부(110), 선 기어부(130), 및 캐리어부(120) 중 구동력을 입력 받을 유닛의 링 기어(112), 선 기어(132), 및 캐리어(122)에 직접 회전력을 제공하거나 입력 유닛의 기어의 각 축(115, 135, 125)에 직접 회전력을 제공하거나 기어나 벨트, 체인 등을 이용하여 회전력을 제공할 수 있다.
제1 및 제2 구동부(152, 162)는 제동기(미도시)를 더 구비할 수 있다. 제동기는 입력 유닛의 회전을 제동할 수 있다. 제동기는 일반적인 브레이크 구조가 사용될 수 있다. 제동기는 공기 저항, 회생 브레이크, AC 모터의 비상 정지 장치 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 회전 장치는 제어부(100)를 더 포함할 수 있다. 제어부(100)는 통상적으로 제1 및 제2 구동부(152, 162)의 동작을 제어하여 본 발명에 따른 회전 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에서 제1 및 제2 구동부(152, 162)는 각각 링 기어부(110) 및 선 기어부(130)에 구동력을 제공하는 것으로 도시하였다. 다만 이에 한정되지 않고 다양한 조합으로 링 기어부(110), 선 기어부(130), 및 캐리어부(120) 중 두 유닛에 구동력을 제공할 수 있다.
제1 및 제2 구동부(152, 162)는 링 기어부(110) 및 선 기어부(130)에 구동력을 각각 제공하여 출력부인 캐리어부(120)의 출력 파워를 결정할 수 있다. 출력 파워는 출력 회전 속도 및 출력 토크로 구성될 수 있다.
제어부(100)는 제1 및 제2 구동부(152, 162)의 구동력을 제어하여 캐리어부(120)의 출력 파워를 결정할 수 있다. 이하, 제어부(100)의 제1 및 제2 구동부(152, 162)의 구동력 제어와 제1 및 제2 구동부(152, 162)의 구동력 제공을 혼용하여 사용하기로 한다. 제어부(100)는 제1 및 제2 입력 기어부인 링 기어부(110) 및 선 기어부(130)의 회전력을 제1 및 제2 구동부(152, 162)의 구동력 제어을 통해 제어할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제어부(100)는 통신부(미도시)나 다양한 인터페이스를 통해 사용자로부터 제1 파워 명령(P1)를 수신할 수 있다(S410). 제어부(100)는 캐리어부(120)의 출력 파워가 수신한 제1 파워 명령(P1)에 대응하도록 하는 링 기어부(110)의 회전 속력(Vi1) 및 선 기어부(130)의 회전 속력(Vi2)을 설정할 수 있다(S420).
캐리어부(120)의 출력 파워 중 출력 회전 속도는 제1 파워 명령(P1)의 제1 회전 속도 명령(Vo1)와 동일한 것이 바람직하다. 회전 장치의 제어 중 가장 중요한 부분이 회전 속도이기 때문이다. 캐리어부(120)의 출력 파워 중 출력 토크는 제1 파워 명령(P1)의 제1 토크 명령(τ1)과 마진(margin)을 가지는 영역(boundary)에서 결정될 수 있다. 즉, 실제 캐리어부(120)의 출력 회전 속도는 제어 명령에 동일하고 출력 토크는 제어 명령과 기설정된 차이가 있도록 제어될 수 있다. 캐리어부(120)의 출력 토크는 제어 명령 즉 제1 파워 명령(P1)의 제1 토크 명령(τ1)와 약간의 차이가 있어도 무방하며, 실제 출력 토크가 제어 명령 상의 제1 토크 명령(τ1) 보다 더 큰 것이 바람직하다. 이러한 제어는 후술하는 출력 파워 변경 단계에도 적용될 수 있다.
제어부(100)는 링 기어부(110) 및 선 기어부(130) 각각의 회전 속력(Vi1, Vi2)을 다양하게 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(100)는 링 기어부(110) 및 선 기어부(130) 모두의 회전 속력이 변경되거나, 둘 중 하나만 변경되도록 결정할 수 있다. 또는, 제어부(100)는 링 기어부(110) 및 선 기어부(130) 중 어느 하나의 회전 속력을 상승시키고 나머지는 하강시키도록 결정할 수 있다. 또는, 링 기어부(110) 및 선 기어부(130) 모두의 회전 속력을 상승 또는 하강되도록 결정될 수 있다.
제어부(100)는 링 기어부(110) 및 선 기어부(130)가 결정된 각각의 회전 속력(Vi1, Vi2)에 대응하여 회전하도록 제1 및 제2 구동부(152, 162)에 제어 신호를 전송할 수 있다.
제어부(100)는 링 기어부(110) 및 선 기어부(130)의 회전 방향은 초기 회전 방향과 동일하도록 제어할 수 있다.
캐리어부(120)의 출력 회전 속도 및 출력 토크 중 적어도 하나가 0이 아닌 경우, 제어부(100)는 링 기어부(110) 및 선 기어부(130) 각각의 회전 속력이 0을 초과하도록 제어하는 것이 바람직하다.
제어부(100)는 캐리어부(120)의 출력 회전 속도가 0이고 출력 토크는 0을 초과하도록 제어할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제어부(100)는 링 기어부(110) 및 선 기어부(130) 중 어느 하나 또는 양자의 회전 속력을 변경하여 캐리어부(120)의 출력 회전 속도 및 출력 토크 중 적어도 하나를 변경시킬 수 있다. 캐리어부(120)의 출력 회전 속도 변경은 회전 속력의 가감속 및 회전 방향의 변화 등을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제어부(100)는 제2 파워 명령(P2)를 수신할 수 있다(S430).
제어부(100)는 제2 파워 명령(P2)이 적절한 것인지 판단할 수 있다(S440). 예를 들어, 제1 및 제2 명령 토크(τ1, τ2)는 서로 동일하고 제1 및 제2 회전 속도(Vo1, Vo2)는 서로 상이한 경우, 제1 및 제2 명령 토크(τ1, τ2)는 서로 상이하고 제1 및 제2 회전 속도(Vo1, Vo2)는 서로 동일한 경우, 및 제1 및 제2 명령 토크(τ1, τ2)는 서로 동일하고 제1 및 제2 회전 속도(Vo1, Vo2)는 서로 상이한 경우, 제어부(100)는 적절한 것으로 판단한다. 그렇지 않을 경우, 제어부(100)는 에러 처리할 수 있다(S460).
제2 파워 명령(P2)이 적절한 경우, 제어부(100)는 출력 파워가 제2 파워 명령(P2)에 대응하도록 하는 링 기어부(110)의 회전 속력(Vi1) 및 선 기어부(130)의 회전 속력(Vi2)을 재설정할 수 있다(S450).
제어부(100)는 링 기어부(110) 및 선 기어부(130) 중 어느 하나의 회전을 급정지하여 캐리어부(120)의 회전 속력을 급가속(급감속 포함) 시킬 수 있다. 캐리어부(120)의 회전 급가속 시간은 회전 급정지에 대응될 수 있으며, 이에 의해 제동 시간에 대응하여 출력 기어부의 회전 급가속이 가능하다.
제어부(100)는 출력 기어부(캐리어부(120))가 시계 또는 반시계 방향으로 특정 회전 속력으로 회전하게 하거나 정지 상태에 있도록 하기 위해, 제1 및 제2 입력 기어부(링 기어부(110), 선 기어부(130))의 회전 속도를 조절할 수 있다. 이 때, 제1 및 제2 입력 기어부의 회전 속력은 일정하며, 0 값 보다 큰 것이 바람직하다. 제1 및 제2 입력 기어부의 회전 방향은 초기 구동시 회전 방향과 동일한 것이 바람직하다. 즉 출력 기어부의 출력 파워를 조정하는 경우, 제1 및 제2 구동부의 각각의 회전 방향은 초기부터 일관되어야 한다.
제1 및 제2 입력 기어부의 회전 속력은 링 기어(112) 및 선 기어(132)의 잇수와, 서로의 상대 속도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 출력 기어부가 정지 상태가 되도록 하기 위해, 제1 및 제2 입력 기어부의 회전 속도는 서로 반대 방향으로 회전하고 서로의 잇수에 반비례하게 각속력을 유지할 수 있다.
출력 기어부가 정지 상태에서 특정 방향으로 특정 회전 속력이 되도록 하는 경우, 제어부(100)는 제1 입력 기어부를 가속 또는 감속시키거나, 제2 입력 기어부를 가속 또는 감속 시키거나, 제1 및 제2 입력 기어부 중 하나는 가속시키고 다른 하나는 감속 시킬 수 있다. 필요에 따라 제1 및 제2 입력 기어부 모두를 가속시키거나 감속키실 수 있다. 모두를 가/감속키시는 경우, 가속 비율을 달리 하는 것이 바람직하다. 감속시키는 경우, 제동부(미도시)를 이용하여 제1 및 제2 입력 기어부를 감속시킬 수 있다. 제동부는 다양한 제동 장치에 의해 구현될 수 있다.
급가속의 예를 들면, 각 기어부(110, 120, 130)의 감속비에 따라, 제어부(100)는 링 기어부(110) 및 선 기어부(130)를 특정 회전 속도로 회전시켜 캐리어부(120)의 회전 속도가 0이 되도록 할 수 있다. 그 후, 링 기어부(110) 및 선 기어부(130) 중 어느 하나를 급제동하면, 급제동 시간에 비례하여 캐리어부(120)의 회전 속도가 각 기어부의 감속비에 대응하여 급가속된다.
액츄에이터와 같은 원동 장치의 경우, 원동 장치가 정지되어 있는 상태에서 운동하는 상태로 변이할 때 초기에 강한 로드가 부과된다. 그러나, 본 실시예의 경우 제1 및 제2 입력 기어부가 운동하고 있는 상태에서 다른 운동 상태로 천이되는 것이라 초기 구동에 따른 로드 부담이 현저히 적어질 수 있다.
위와 같은 원리로, 출력 기어부가 정회전에서 역회전, 예를 들어, 시계방향에서 반시계 방향으로 천이되는 경우, 제1 및 제2 입력 기어부의 회전량을 변화시킴으로써 부드럽고 자연스러운 속도 변화를 얻을 수 있다.
본 제어에 따르면, 출력 기어부의 회전 속도 제어를 위해, 입력인 제1 및 제2 입력 기어부가 정지 상태에서 운동 상태로 변화하거나, 정회전에서 역회전으로 변화할 필요가 없다. 또한 출력 기어부의 급격한 가속을 위해 입력인 제1 및 제2 입력 기어부를 모두 감속되도록 할 수 있는데, 이 경우 구동 장치(제1 및 제2 구동부(152, 162))의 가속시 발생하는 저항으로부터 자유로울 수 있다. 이에 따라 출력 기어부는 높은 토크를 가질 수 있다.
제1 및 제2 입력 구동부(152, 162)의 관성 모멘트를 더 크게 하기 위해, 제1 및 제2 입력 기어부 중 적어도 하나는 플라이 휠(154, 164)을 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 입력 기어부 중 어느 하나에만 플라이 휠을 구비하고, 위에서 언급한 제동기는 제1 및 제2 입력 기어부 중 플라위 휠이 장착되지 않은 기어부의 회전을 제동시키는 것이 바람직하다.
도 5는 회전 장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 장치는 복수의 기어부(210, 220, 230), 및 복수의 구동 공급부(250, 260, 270)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 감속 장치는 차동 기어 장치일 수 있다.
복수의 구동 공급부(250, 260, 270)는 도 1의 제1 내지 제3 구동 공급부(D1~D3)에 대응할 수 있으며, 이 중 두 개의 구동 공급부는 도 2 내지 도 4의 제1 및 제2 구동부(152, 162)에 대응할 수 있다. 이에 자세한 설명을 생략한다.
복수의 기어부는 차동 기어부(220)와 제1 및 제2 사이드 기어부(210, 230)를 포함할 수 있다. 복수의 기어부(210, 220, 230)는 도 1에 도시된 제1 내지 제3 기어부(G1~G3)에 각각 대응될 수 있다. 즉 제1 기어부(G1)는 제1 사이드 기어부(210), 제2 기어부(G2)는 차동 기어부(220)에, 제3 기어부(G3)는 제2 사이드 기어부(230)에 각각 대응될 수 있다.
차동 기어부(220)는 주동 기어(222) 및 차동 케이스(221)를 구비할 수 있다. 차동 케이스(221)는 회전 가능하고 주동 기어(222)를 수납할 수 있다. 주동 기어(222)는 도 1의 제1 기어(g1)에 대응될 수 있다. 도 1의 제1 회전 축(a1)에 대응할 수 있는 회전 축은 도시되지 않았으며, 다양하게 구현될 수 있다. 차동 기어부(220)는 차동 케이스(221)와 일체로 회전하는 링기어(224)를 더 구비할 수 있다.
제1 및 제2 사이드 기어부(210, 230)는 제1 및 제2 종동 기어(212, 232), 및 제1 및 제2 종동 기어 축(215, 235)을 각각 구비할 수 있으며, 이들은 도 1의 제1 및 제3 기어(g1, g3), 및 제1 및 제3 회전 축(a1, a3)에 각기 대응될 수 있다.
제1 및 제2 종동 기어(215, 235)는 주동 기어(222)에 베벨 기어 방식으로 치합될 수 있다. 제1 및 제2 종동 기어(215, 235)는 차동 케이스(221)에 설치되고, 제1 및 제3 종동 기어 축(215, 235)에 각각 연결될 수 있다.
주동 기어(222)는 차동 케이스(221)에 고정되어 있는 피니언 샤프트에서 회전하는 유성 피니언을 구비할 수 있다. 제1 및 제2 종동 기어(215, 235)는 주동 기어(222), 즉 유성 피니언과 치합할 수 있다.
도 6은 회전 장치의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전 장치는 복수의 기어부(310, 320, 330)를 구비할 수 있다. 복수의 구동 공급부는 도면에서 생략되었다. 본 실시예에 따른 감속 장치는 하모닉 드라이브(harmonic drive)일 수 있다. 복수의 기어부(310, 320, 330) 각각에 연결되는 회전 축은 도시되지 않았으나, 하모닉 드라이브 장치에 비추어 통상의 기술자라면 용이하게 연결할 수 있을 것이다.
제1 내지 제3 기어부(310, 320, 330)은 도 1의 제1 내지 제3 기어부(G1~G3)에 각각 대응될 수 있다.
제1 기어부(310)는 타원형의 웨이브 캠(310)을 구비할 수 있다. 웨이브 캠(310)은 웨이브 제너레이터(wave generator)로도 알려져 있다.
제2 기어부(320)는 웨이브 캠(310)의 외부에 장착되고, 외주면에 복수개의 치형이 성형되고, 웨이브 캠(310)에 의해 탄성 변형되는 플렉스 스플라인(flex spline)(320)을 구비할 수 있다. 제2 기어부(320)는 웨이브 캠(310)과 플렉스 스플라인(320) 사이에서 지지되는 복수의 볼베어링(미도시)를 더 구비할 수 있다.
제3 기어부(330)는 플렉스 스플라인(320)을 수납하고 플렉스 스플라인(320)과 맞물리는 내부에 치형이 형성된 원형 스플라인(330)을 구비할 수 있다. 원형 스플라인(330)는 플렉스 스플라인(320)의 치형 보다 치가 더 많이 구성되는 것이 바람직하다.
상기 본 발명은 하드웨어 또는 소프트웨어에서 구현될 수 있다. 구현은 상기 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 즉, 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터가 읽을 수 있는 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 및 기타 데이터 등 정보 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로서 구현된 모든 저장 가능한 매체를 포함하는 것으로, 휘발성/비휘발성/하이브리드형 메모리 여부, 분리형/비분리형 여부 등에 한정되지 않는다. 통신 저장 매체 는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호 또는 전송 메커니즘, 임의의 정보 전달 매체 등을 포함한다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
<부호의 설명>
100: 제어부 110: 링 기어부
120: 캐리어부 130: 선 기어부
210, 230: 제1 및 제2 사이드 기어부
220: 차동 기어부
310: 웨이브 캠 320: 플렉스 스플라인
330: 원형 스플라인

Claims (12)

  1. 제1 기어를 구비하는 제1 기어부;
    상기 제1 기어와 연결되어 상기 제1 기어와 상대 회전하는 제2 기어를 구비하는 제2 기어부;
    상기 제2 기어와 연결되어 상기 제2 기어와 상대 회전하는 제3 기어를 구비하는 제3 기어부; 및
    상기 제1 내지 제3 기어부 중 두 개의 기어부인 제1 및 제2 입력 기어부에 회전 구동력을 각각 제공하여 나머지 기어부인 출력 기어부의 출력 파워를 결정하는 제1 및 제2 구동부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 구동부 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 입력 기어부 중 적어도 하나의 회전 속력을 변경하여 상기 출력 파워인 출력 회전 속도 및 출력 토크 중 적어도 하나를 변화시키고,
    상기 출력 파워의 변화 전후의 상기 제1 입력 기어부의 각각의 회전 방향은 상기 제1 입력 기어부의 초기 회전 방향과 동일하고,
    상기 출력 파워의 변화 전후의 상기 제2 입력 기어부의 각각의 회전 방향은 상기 제2 입력 기어부의 초기 회전 방향과 동일한 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 회전 속도 및 출력 토크 중 적어도 하나가 0이 아닌 경우, 상기 제1 및 제2 입력 기어부의 회전 속력은 0을 초과하는, 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동부는 상기 출력 회전 속도가 0이고 상기 출력 토크가 0을 초과하도록 구동하는, 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 파워의 변화는 상기 출력 회전 속도가 일정하고 상기 출력 토크가 변동하는 경우, 상기 출력 회전 속도가 변동하고 상기 출력 토크가 일정한 경우, 및 상기 출력 회전 속도 및 상기 출력 토크가 변동하는 경우 중 어느 하나인, 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동부는 상기 출력 회전 속도가 제1 방향에서 제2 방향으로 변동하도록 구동하는, 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동부 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 입력 기어부 중 적어도 하나의 회전을 급정지하여 상기 출력 기어부의 회전 속도를 상기 급정지에 대응하여 급변시키는, 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 입력 기어부 중 적어도 하나는 회전 관성을 유지하는 플라이 휠을 더 포함하는, 회전 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 두 개의 기어부 중 어느 하나는 다른 하나 보다 회전 관성이 더 크고,
    상기 두 개의 기어부 중 회전 관성이 더 작은 기어부의 회전을 급정지하여 상기 나머지 기어부의 회전 속도를 상기 회전 급정지에 대응하여 급변시키는 회전 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    동일한 축으로 배열된 링(ring) 기어와 선(sun) 기어, 캐리어(carrier)로 연결되어 상기 링 기어 및 선 기어 간을 접속 연결하는 유성 기어부를 구비하는 유성 기어 열을 더 포함하고,
    상기 제1 기어부는 상기 링 기어를 구비하고,
    상기 제2 기어부는 상기 캐리어를 구비하고,
    상기 제3 기어부는 상기 선 기어를 구비하는, 회전 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 기어부는 회전 가능하고 주동 기어를 수납하는 차동 케이스를 구비하고,
    상기 제1 및 제3 기어부는 상기 주동 기어에 베벨 기어 방식으로 치합되는 제1 및 제2 종동기어를 각각 구비하는, 회전 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기어부는 타원형의 웨이브 캠을 구비하고,
    상기 제2 기어부는 상기 웨이브 캠의 외부에 장착되고, 외주면에 복수개의 치형이 성형되고, 상기 웨이브 캠에 의해 탄성 변형되는 플렉스 스플라인(flex spline)을 구비하고,
    상기 제3 기어부는 상기 플렉스 스플라인을 수납하고 상기 플렉스 스플라인과 맞물리는 내부에 치형이 형성된 원형 스플라인을 구비하는, 회전 장치.
  12. 제1 기어를 구비하는 제1 기어부; 상기 제1 기어와 연결되어 상기 제1 기어와 상대 회전하는 제2 기어를 구비하는 제2 기어부; 상기 제2 기어와 연결되어 상기 제2 기어와 상대 회전하는 제3 기어를 구비하는 제3 기어부; 및 상기 제1 내지 제3 기어부 중 두 개의 기어부인 제1 및 제2 입력 기어부에 회전 구동력을 각각 제공하여 나머지 기어부인 출력 기어부의 출력 파워를 결정하는 제1 및 제2 구동부를 포함하는 순간 가속 구현이 가능한 회전 장치를 제어하는 방법으로서,
    상기 제1 및 제2 구동부 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 입력 기어부 중 적어도 하나의 회전 속력을 변경하여 상기 출력 파워인 출력 회전 속도 및 출력 토크 중 적어도 하나를 변화시키는 단계를 포함하고,
    상기 출력 파워의 변화 전후의 상기 제1 입력 기어부의 각각의 회전 방향은 상기 제1 입력 기어부의 초기 회전 방향과 동일하고,
    상기 출력 파워의 변화 전후의 상기 제2 입력 기어부의 각각의 회전 방향은 상기 제2 입력 기어부의 초기 회전 방향과 동일한, 회전 장치 제어 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0774665B2 (ja) * 1985-03-07 1995-08-09 日本車輌製造株式会社 遊星歯車変速装置
JPH11287297A (ja) * 1998-04-02 1999-10-19 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の振動低減装置
JP2002295610A (ja) * 2001-03-29 2002-10-09 Ricoh Co Ltd 駆動装置
KR20150117438A (ko) * 2014-04-10 2015-10-20 주식회사 하이코어 입력 합성 장치
KR20160019880A (ko) * 2014-08-12 2016-02-22 판-치엔 린 큰-비율 변형파동기어 변속장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05332403A (ja) * 1992-05-28 1993-12-14 Nitto Seiko Co Ltd 減速機
US6455947B1 (en) * 2001-02-14 2002-09-24 Bae Systems Controls, Inc. Power combining apparatus for hybrid electric vehicle
GB0303605D0 (en) * 2003-02-17 2003-03-19 Drivetec Uk Ltd Automotive air blowers
CN100591950C (zh) * 2004-07-22 2010-02-24 通用汽车公司 具有选择性定比操作的电可变传动系统
KR101310403B1 (ko) * 2010-09-14 2013-10-08 주식회사 하이코어 두 개의 입력 특성을 이용한 유성 기어 시스템, 이의 기어 모듈 및 이의 제어방법
MX2018004157A (es) * 2015-10-07 2019-04-01 F Hoffmann ­La Roche Ag Anticuerpos biespecificos con tetravalencia para un receptor de fnt coestimulador.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0774665B2 (ja) * 1985-03-07 1995-08-09 日本車輌製造株式会社 遊星歯車変速装置
JPH11287297A (ja) * 1998-04-02 1999-10-19 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の振動低減装置
JP2002295610A (ja) * 2001-03-29 2002-10-09 Ricoh Co Ltd 駆動装置
KR20150117438A (ko) * 2014-04-10 2015-10-20 주식회사 하이코어 입력 합성 장치
KR20160019880A (ko) * 2014-08-12 2016-02-22 판-치엔 린 큰-비율 변형파동기어 변속장치

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