WO2019225818A1 - 싸이클로이드 감속기 - Google Patents

싸이클로이드 감속기 Download PDF

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WO2019225818A1
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disc
ring gear
disk
carrier
lubrication grooves
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정종열
김광민
신동혁
김민국
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우림기계 주식회사
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/34—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion involving gears essentially having intermeshing elements other than involute or cycloidal teeth
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/042—Guidance of lubricant
    • F16H57/0421—Guidance of lubricant on or within the casing, e.g. shields or baffles for collecting lubricant, tubes, pipes, grooves, channels or the like

Definitions

  • the present invention relates to a cycloid reducer, and more particularly, to a cycloid reducer configured to smoothly supply oil into a disc by forming an oil groove for connecting the inside and the outside of a pair of discs. It is about.
  • the cycloid reducer is widely used in small devices such as robots as described in Korean Patent Application Nos. 10-2017-0116854, 10-2012-0050917, 10-2015-0131755, and the like.
  • oil oil
  • a pair of disks that perform a planetary gear function in the planetary gear reducer operates in close contact with each other, and thus, it is difficult to supply oil therebetween.
  • An object of the present invention is to provide a cycloid reducer that is configured to facilitate the supply of oil for lubrication or the like through the pair of disks during operation of the cycloid reducer.
  • Such an object of the present invention may also mean that the reliability can be sufficiently increased during operation of the product through substantial supply of oil.
  • an input shaft including a first crank part and a second crank part, each of which rotates by an external power source and is symmetrically eccentric;
  • a ring gear in which the streamlined teeth are formed; It is rotated by a first crank part and a second crank part disposed inside, and a streamlined tooth portion coupled to a ring gear by a ring gear and a pin are formed on the outer surface, respectively, and in contact with each other inside the ring gear.
  • a first disk and a second disk which are axially supported and are arranged in a circular shape and have a plurality of carrier pins coupled therein with a play;
  • a cycloid reducer comprising a carrier connected to a carrier pin and having a decelerated output;
  • the opposing surfaces of the first disk and the second disk are characterized in that the lubrication grooves can be formed to connect the inside and outside.
  • the lubrication grooves of the first disc and the lubrication grooves of the second disc are preferably formed to have inclinations in opposite directions to each other.
  • the configuration of the lubrication groove is expected to allow oil to move smoothly into the disc during operation of the reducer.
  • the lubrication groove of the first disk and the lubrication groove of the second disk are inclined in the opposite direction, it is expected to enable smooth internal movement of the oil even in the forward and reverse rotation.
  • FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of the present invention reducer.
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the present invention reducer.
  • FIG. 3 is a perspective view of the present invention reducer.
  • FIG. 4 is a front view and a rear view of the present invention reducer.
  • FIGS. 1 to 4 description will be made with reference to FIGS. 1 to 4 as a whole in the description of the present invention, and a part or part referred to in particular particularly importantly refers to the corresponding drawings.
  • the cycloidal speed reducer of the present invention includes a pair of disks (22, 24) receiving the rotational force from the input shaft 10, the rotational force of the motor is transmitted to the input.
  • the input shaft 10 has a pair of crank portions 12a and 12b which are eccentrically spaced at intervals corresponding to the pair of disks 22 and 24, respectively. These crank parts 12a and 12b are provided in an eccentric state so as to be symmetrical with each other.
  • a pair of disks 22 and 24 coupled to the outer side of the eccentric crank portions 12a and 12b of the input shaft 10 are arranged in the axial direction.
  • the disks 22 and 24 and the crank portions 12a and 12b are arranged.
  • bearings are interposed between them.
  • a plurality of pin holes 22a and 24a are formed in the cylindrical disks 22 and 24 disposed close to each other, and a plurality of carrier pins 26 are inserted into the pin holes 22a and 24a with a play. have.
  • the carrier pin 26 may be said to be connected to the carrier 32 (see FIG. 1) to generate a decelerated output.
  • the pair of disks 22 and 24 are also eccentric in the same direction, and the carrier pins 26 are also pin holes 22a and 24a based on the eccentricity.
  • FIG. 2 (a) only the housing 38 and the disc 22 on one side are shown, and in (b) in which the housing 38 is partially cut, the other disc 24 is also shown.
  • the streamlined teeth 22b are molded on the outer side of the first disk 22, and the streamlined teeth 24b are molded on the outer side of the second disk 24.
  • a streamlined tooth portion 30a corresponding to the tooth portions 22b and 24b is also formed inside the ring gear 30 disposed outside the pair of disks 22 and 24.
  • a plurality of pins 36 are arranged between the teeth 22b and 24b of the disks 22 and 24 and the teeth 30a of the ring gear 30.
  • first disc 22 and the second disc 24 which are installed in a state adjacent to each other and eccentric to each other are installed in the opposite directions of the input shaft 10, respectively. 12b), the streamlined teeth 22b and 24b formed on the outside thereof gradually rotate while being engaged with the pin 36.
  • the valleys of the streamlined teeth 22b and 24b are engaged with the pin 36, and the first disk 22 and the second disk 24 rotate.
  • the output having the decelerated rotation speed comes out by rotating the carrier 32 while the carrier pin 26 rotates (idle).
  • the rotation of the input shaft 10 is represented by the revolution of the carrier pin 26 through the pair of disks 22 and 24, which is widely known as a basic principle of the cycloid reducer, and thus a detailed description thereof will be omitted. do.
  • lubrication grooves 22g and 24g penetrating the inside of the disks 22 and 24 are formed on opposite surfaces of the disks 22 and 24 provided in close contact with each other.
  • the lubrication grooves 22g formed on the first disk 22 and the lubrication grooves 24g formed on the second disk 24 are formed to be inclined in opposite directions, respectively.
  • the ring gear 30 is partially cut away and, for example, the lubrication groove 24g formed in the inner surface of the second disk 24 is in the direction of the arrow A.
  • the outer end of the lubrication groove 24g is formed in an inclined direction (inclined with respect to the diameter) so that the inflow of oil is more advantageous in the rotational direction. It is.
  • a lubrication groove 22g inclined in the opposite direction is formed on the inner side surface of the first disk 22, a lubrication groove 22g inclined in the opposite direction is formed. 3 and 4, when the disk rotates in the clockwise direction, oil is smoothly supplied through the lubrication groove 22g of the first disk 22, and the disk counterclockwise. When is rotated, the oil can be smoothly moved to the inside through the lubrication groove (24g) of the second disk (24).
  • such lubrication grooves 22g and 24g are formed on the surfaces of the first disk 22 and the second disk 24 that face each other (contact each other). It will be preferable to mold the inner ring portion and the outer ring portion based on 22a and 24a). In addition, these lubrication grooves 22g and 24g are shown in the enlarged view of FIG. Doing.

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Abstract

본 발명은 윤활유의 흐름이 원활한 싸이클로이드 감속기를 제안한다. 본 발명 감속기는, 외부의 동력원에 의하여 회전하고, 각각 대칭으로 편심된 제1크랭크부와 제2크랭크부를 구비하는 입력축과; 상기 내부에 유선형 치형부가 성형된 링기어; 내측에 배치되는 제1크랭크부와 제2크랭크부에 의하여 회전하고, 외측면에 링기어의 유선형 치형부와 핀을 통하여 결합되는 유선형 치형부가 각각 성형되며, 링기어의 내측에서 서로 접촉한 상태로 축방향으로 지지되며, 원형으로 배열되어 다수의 캐리어핀이 유격을 가지고 내부에 결합되는 제1디스크 및 제2디스크; 캐리어핀과 연결되어 감속된 출력을 가지는 캐리어로 구성된다. 그리고 제1디스크(22) 및 제2디스크(24)의 대향면에는 내외부를 연결할 수 있는 윤활홈(22g,24g)이 각각 성형된다. 여기서 제1디스크의 윤활홈과 제2디스크의 윤활홈은 서로 반대 방향의 경사를 가지고 성형된다.

Description

싸이클로이드 감속기
본 발명은 싸이클로이드 감속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 쌍의 디스크의 대향면에 내외를 연결시키기 위한 오일홈을 형성하여 디스크 내부로 오일의 공급을 원활하게 할 수 있도록 구성되는 싸이클로이드 감속기에 관한 것이다.
싸이클로이드 감속기에 대한 것은, 한국 특허 출원 제10-2017-0116854호, 제10-2012-0050917호, 그리고 제10-2015-0131755호 등에서 설명하는 바와 같이 로봇 등의 소형 장치에 널리 이용되고 있다. 이와 같은 싸이클로이드 감속기의 내부를 구성하는 부품의 원활하 동작을 위하여 윤활유(오일)를 필요로 함은 물론이고, 이러한 오일은 싸이클로이드 감속기의 동작시 전체적으로 고르게 공급되어야 함은 동작의 신뢰성을 위하여 반드시 필요한 것이라고 할 수 있다. 그러나 이와 같은 종래 기술에 의하면, 유성기어 감속기에서 유성기어 기능을 수행하는 한 쌍의 디스크는 아주 밀착된 상태로 동작하기 때문에 그 사이를 통한 오일의 공급이 어려운 단점이 제기되고 있다.
본 발명은 싸이클로이드 감속기의 동작시 한 쌍의 디스크 사이를 통하여 내부로 윤활 등을 위한 오일의 공급이 용이하도록 구성되는 싸이클로이드 감속기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 본 발명의 목적은 실질적으로 오일의 충분한 공급을 통하여 제품의 동작 시 신뢰성을 충분히 높일 수 있다는 것을 의미하는 것이라고도 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 외부의 동력원에 의하여 회전하고, 각각 대칭으로 편심된 제1크랭크부와 제2크랭크부를 구비하는 입력축과; 상기 내부에 유선형 치형부가 성형된 링기어; 내측에 배치되는 제1크랭크부와 제2크랭크부에 의하여 회전하고, 외측면에 링기어의 유선형 치형부와 핀을 통하여 결합되는 유선형 치형부가 각각 성형되며, 링기어의 내측에서 서로 접촉한 상태로 축방향으로 지지되며, 원형으로 배열되어 다수의 캐리어핀이 유격을 가지고 내부에 결합되는 제1디스크 및 제2디스크; 캐리어핀과 연결되어 감속된 출력을 가지는 캐리어로 구성되는 싸이클로이드 감속기에 있어서; 상기 제1디스크 및 제2디스크의 대향면에는 내외부를 연결할 수 있는 윤활홈이 각각 성형되는 것을 특징으로 한다.
그리고 제1디스크의 윤활홈과 제2디스크의 윤활홈은 서로 반대 방향의 경사를 가지고 성형되는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 윤활홈의 구성에 의하여 감속기의 동작 중에 오일이 디스크의 내부로 원활하게 이동할 수 있을 것으로 기대된다. 그리고 제1디스크의 윤활홈과 제2디스크의 윤활홈의 방향을 반대 방향으로 경사지도록 성형함으로써 정방향 및 역방향 회전에 대해서도 원활한 오일의 내부 이동을 가능하게 할 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명 감속기의 종단면 예시도.
도 2는 본 발명 감속기의 횡단면 예시도.
도 3은 본 발명 감속기의 사시도.
도 4는 본 발명 감속기의 정면 및 배면 예시도.
이하에서는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 이하 본 발명의 설명에서 전체적으로 도 1 내지 도 4를 이용하여 설명하기로 하고, 부분적으로 특히 중용하게 언급되는 부분 또는 부품에 대해서는 해당 도면을 언급하기로 한다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명 싸이클로이드 감속기는, 모터의 회전력이 입력으로 전달되는 입력축(10)에서 회전력을 전달 받는 한 쌍의 디스크(22,24)를 포함하고 있다. 여기서 입력축(10)에는 한 쌍의 디스크(22,24)에 대응하는 간격을 가지고 각각 편심된 한 쌍의 크랭크부(12a,12b)를 가지고 있다. 이러한 크랭크부(12a,12b)는 서로 대칭되도록 편심된 상태로 설치되어 있다.
이러한 입력축(10)의 편심 크랭크부(12a,12b)의 외측에 각각 결합되는 한 쌍의 디스크(22,24)가 축 방향으로 배열되는데, 디스크(22,24)와 크랭크부(12a,12b) 사이에는 베어링이 개재되는 것은 당연하다. 서로 근접하게 배치되는 원통 형상의 디스크(22,24)에는 각각 다수의 핀공(22a,24a)이 성형되어 있고, 이러한 핀공(22a,24a)에는 다수의 캐리어핀(26)이 유격을 가지고 삽입되어 있다. 캐리어핀(26)은 캐리어(32)(도 1 참조)와 연결되어 감속된 출력을 발생시키는 것이라고 할 수 있다.
그리고 서로 대칭인 방향으로 편심된 크랭크부(12a,12b)와 같이 한 쌍의 디스크(22,24)도 동일한 방향으로 편심되어 있으며, 이러한 편심에 기초하여 캐리어핀(26)도 핀공(22a,24a) 내부에서 편심에 대응하는 정도의 유격을 가지고 있다. 참고로 도 2에서 (a)는 하우징(38) 및 일측의 디스크(22)만 보이고 있으며, 하우징(38)을 일부 절개한 (b)에서는 타측의 디스크(24)도 보이고 있다.
이러한 도 2에 도시한 바와 같이, 제1디스크(22)의 외측에는 유선형의 치형부(22b)가 성형되어 있고, 제2디스크(24)의 외측에도 유선형의 치형부(24b)가 성형되어 있다. 그리고 한 쌍의 디스크(22,24)의 외측에 배치되는 링기어(30)의 내측에도 이러한 치형부(22b,24b)에 대응하는 유선형의 치형부(30a)가 성형되어 있다. 여기서 디스크(22,24)의 치형부(22b,24b)와 링기어(30)의 치형부(30a) 사이에는 다수의 핀(36)이 배열되어 있다.
여기서 디스크(22,24)의 치형부(22b,24b)와 링기어(30)의 치형부(30a), 그리고 다수의 핀(36)의 구조 및 기능은 실질적으로 싸이클로이드 감속기에서 널리 사용되는 공지의 구조라고 할 수 있다. 따라서 이러한 부분에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고 서로 근접한 상태로 설치되어 있고 서로 대칭인 상태로 편심된 상태로 설치되는 제1디스크(22)와 제2디스크(24)는, 입력축(10)의 각각 반대 방향으로 편심된 크랭크부(12a,12b)에 의하여 회전하게 되면, 그 외측에 형성되어 있는 유선형 치형부(22b,24b)가 핀(36)과 맞물리면서 점진적으로 회전하게 된다. 즉, 상대적으로 고정된 상태의 핀(36)에 대하여, 유선형 치형부(22b,24b)의 골부분이 핀(36)과 맞물리게 되는데, 제1디스크(22) 및 제2디스크(24)의 회전에 따라서, 캐리어핀(26)이 회전(공전)하면서 캐리어(32)를 회전시킴으로써 감속된 회전수를 가지는 출력이 나오게 된다. 그리고 이러한 입력축(10)의 회전이, 한 쌍의 디스크(22,24)를 통하여 캐리어핀(26)의 공전으로 나타나는 것은 실제로 싸이클로이드 감속기의 기본적인 원리로 널리 알려진 것이어서 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서 한 쌍의 디스크(22,24)의 외측은 각각 링기어(30)에 고정된 하우징(38) 및 캐리어(32)가 밀착되어 있고, 한 쌍의 디스크(22,24) 자체도 밀착되어 있다. 따라서 회전에 의하여 외측으로 나온 윤활을 위한 오일이 디스크(22,24) 내부로 순환할 통로가 마땅하지 않다. 본 발명에서는 서로 근접하게 접촉 상태로 설치되는 디스크(22,24)의 대향면에 디스크(22,24)의 내부를 관통하는 윤활홈(22g,24g)을 형성하고 있다.
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 제1디스크(22)에 성형된 윤활홈(22g) 및 제2디스크(24)에 성형된 윤활홈(24g)은 각각 반대 방향으로 경사지게 성형되어 있다. 도 3에서 링기어(30)를 일부 절개하고 도시한 (b)에서 알 수 있는 바와 같이, 예를 들면 제2디스크(24)의 내측면에 성형되는 윤활홈(24g)은 화살표(A) 방향으로 회전할 때, 오일의 유입이 더욱 유리하도록 하기 위하여 회전 방향을 기준으로 윤활홈(24g)의 외측단부가 내측단부보다 선행하는 위치를 가질 수 있도록 경사진(지름에 대하여 경사진) 방향으로 성형되어 있다.
그리고 제1디스크(22)의 내측면에는, 이와 반대 방향으로 경사진 윤활홈(22g)이 성형된다. 따라서 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 시계 방향으로 디스크가 회전하는 경우에는 제1디스크(22)의 윤활홈(22g)을 통하여 내부로 오일의 공급이 원활하게 되고, 반시계 방향으로 디스크가 회전하는 경우에는 제2디스크(24)의 윤활홈(24g)을 통하여 내부로 오일이 원활하게 이동할 수 있게 된다.
도 4에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 이와 같은 윤활홈(22g,24g)은, 제1디스크(22) 및 제2디스크(24)의 서로 마주 보는(접촉하는) 면에 성형되는데, 핀공(22a,24a)을 기준으로 내륜부분 및 외륜부분에 다 성형되는 것이 바람직할 것이다. 그리고 도 1의 확대도에서 이러한 윤활홈(22g,24g)이 도시되어 있는데, 이해의 편의를 위하여 각 디스크(22,24)의 대향면에 윤활홈(22g,24g)을 다소 과장한 상태로 도시하고 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 싸이클로이드 감속기에서 한 쌍의 디스크의 대향면에 내외부를 연결할 수 있는 윤활홈을 성형하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능할 것이고, 본 발명의 보호범위는 특허청구의 범위기 적혀져 있는 사항에 기초하여 해석되어야 할 것도 당연하다.

Claims (2)

  1. 외부의 동력원에 의하여 회전하고, 각각 대칭으로 편심된 제1크랭크부와 제2크랭크부를 구비하는 입력축과; 상기 내부에 유선형 치형부가 성형된 링기어; 내측에 배치되는 제1크랭크부와 제2크랭크부에 의하여 회전하고, 외측면에 링기어의 유선형 치형부와 핀을 통하여 결합되는 유선형 치형부가 각각 성형되며, 링기어의 내측에서 서로 접촉한 상태로 축방향으로 지지되며, 원형으로 배열되어 다수의 캐리어핀이 유격을 가지고 내부에 결합되는 제1디스크 및 제2디스크; 캐리어핀과 연결되어 감속된 출력을 가지는 캐리어로 구성되는 싸이클로이드 감속기에 있어서;
    상기 제1디스크 및 제2디스크의 대향면에는 내외부를 연결할 수 있는 윤활홈이 각각 성형되는 것을 특징으로 하는 싸이클로이드 감속기.
  2. 제 1 항에 있어서, 제1디스크의 윤활홈과 제2디스크의 윤활홈은 서로 반대 방향의 경사를 가지고 성형되는 싸이클로이드 감속기.
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