KR20170091511A

KR20170091511A - 감속기

Info

Publication number: KR20170091511A
Application number: KR1020170009609A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 다카하시; 유토 나카이; 고지 나카무라
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2016-02-01
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2017-08-09
Also published as: CN107023642B; JP2017137888A; JP6666733B2; CN107023642A

Abstract

본 출원은, 입력된 회전력을 소정의 감속비로 증폭시키는 감속기를 개시한다. 감속기는, 출력축 주위로 회전하는 출력부와, 상기 출력부에 접속되는 아암 부재를 구비한다. 상기 출력부는, 상기 출력부의 회전 방향과는 반대 방향의 힘을 상기 아암부로부터 받도록 상기 아암 부재에 면 접촉한다.

Description

감속기 {DECELERATOR}

본 발명은, 아암 부재를 사용하여, 증폭된 회전력을 전달하는 감속기에 관한 것이다.

감속기는, 입력된 회전력을 소정의 감속비로 증폭시키기 위해 다양한 기술분야에서 이용된다. 증폭된 회전력은, 감속기의 회전면에 설치된 아암 부재를 사용하여 출력되는 경우도 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2007-1564호 공보는, 감속기의 회전면에 설치된 아암 부재를, 피트먼 아암으로서 이용하는 것을 제안한다.

증폭된 회전력이, 아암 부재를 사용하여 출력되면, 큰 모멘트가, 회전면과 아암 부재 사이의 접속 부위에 작용한다. 설계자는, 큰 모멘트를 고려하여, 아암 부재를 회전면에 설치하기 위한 접속 구조를 설계할 필요가 있다. 예를 들어, 설계자는, 다수의 볼트를, 아암 부재를 회전면에 설치하기 위해 이용한다. 이 경우, 설계자는, 다수의 볼트에 대응하여, 회전면에 많은 나사 구멍을 형성할 필요가 있다. 이것은, 회전면의 대형화, 즉, 감속기의 대형화로 귀결된다.

다수의 나사 구멍의 형성은, 회전면을 포함하는 회전 부재 자신의 변형의 용이성으로 귀결되는 경우도 있다. 상술한 큰 모멘트가, 회전 부재의 미소 변형을 야기하면, 불필요한 부하가, 회전 부재에 접속되는 감속기의 내부 구조(예를 들어, 기어)에 가해지는 경우도 있다.

본 발명은, 아암 부재를 사용하여, 증폭된 회전력을 출력하는 소형이고 또한 강건한 감속기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 국면에 관한 감속기는, 입력된 회전력을 소정의 감속비로 증폭시킨다. 감속기는, 출력축 주위로 회전하는 출력부와, 상기 출력부에 접속되는 아암 부재를 구비한다. 상기 출력부는, 상기 출력부의 회전 방향과는 반대 방향의 힘을 상기 아암 부재로부터 받도록 상기 아암 부재에 면 접촉한다.

상술한 감속기는, 아암 부재를 사용하여, 증폭된 회전력을 출력하는 소형이고 또한 강건한 구조를 가질 수 있다.

상술한 감속기의 목적, 특징 및 이점은, 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해 더욱 명백해진다.

도 1은 제1 실시 형태의 감속기의 개념적인 정면도이다.
도 2는 제2 실시 형태의 감속기의 개념적인 정면도이다.
도 3은 제3 실시 형태의 감속기의 개념적인 정면도이다.
도 4a는 제4 실시 형태의 감속기의 개략적인 단면도이다.
도 4b는 도 4a에 도시되는 A-A선을 따르는 개략적인 단면도이다.
도 4c는 도 4a에 도시되는 감속기의 개략적인 정면도이다.
도 5는 제5 실시 형태의 조타 장치의 개념적인 블록도이다.

<제1 실시 형태>

아암 부재를 갖는 감속기는, 절의 변위하에서 구동되는 링크 기구를 갖는 다양한 기계 설비에 적합하게 이용 가능하다. 아암 부재가, 링크 기구의 절에 연결되면, 링크 기구의 절은, 감속기에 의해 증폭된 회전력에 의해 변위된다. 이 결과, 기계 설비는, 큰 부하가 가해지는 환경하에 있어서도 적절하게 동작할 수 있다. 기계 설비가 노출되는 큰 부하는, 반력으로서 아암 부재에도 전달된다. 본 발명자들은, 큰 부하에 충분히 견딜 수 있는 감속기의 강건한 구조를 개발하였다. 제1 실시 형태에 있어서, 예시적인 감속기가 설명된다.

도 1은, 제1 실시 형태의 감속기(100)의 개념적인 정면도이다. 도 1을 참조하여, 감속기(100)가 설명된다.

감속기(100)는, 기어 기구(도시하지 않음)와, 출력부(200)와, 아암 부재(300)를 구비한다. 기어 기구는, 모터나 다른 구동원으로부터 입력된 회전력을 소정의 감속비로 증폭시킨다. 증폭된 회전력은, 기어 기구로부터 출력부(200) 및 아암 부재(300)로 전달된다.

기어 기구는, 요동 기어를 사용하여, 회전력을 증폭시켜도 된다. 대체적으로서, 기어 기구는, 유성 기어를 사용하여, 회전력을 증폭시켜도 된다. 본 실시 형태의 원리는, 기어 기구의 특정 구조에 한정되지 않는다.

출력부(200)는, 기어 기구가 증폭시킨 회전력에 의해 회전되는 회전 부재(210)를 포함한다. 출력부(200)는, 회전 부재(210) 외에도, 상술한 기어 기구를 지지하기 위한 구조(도시하지 않음)나 감속기(100)에 대해 요구되는 성능을 발휘하기 위한 다른 구조(도시하지 않음)를 포함해도 된다. 본 실시 형태의 원리는, 출력부(200)의 특정 전체 구조에 한정되지 않는다.

회전 부재(210)는, 회전면(211)과, 둑부(221)를 포함한다. 회전면(211)은, 출력축(OPA) 주위로 회전한다. 회전면(211)은, 출력축(OPA)의 연장 방향에 있어서의 단부면을 형성해도 된다. 둑부(221)는, 회전면(211)으로부터 출력축(OPA)의 연장 방향으로 돌출된다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 둑부는, 둑부(221)에 의해 예시된다.

아암 부재(300)는, 둑부(221) 및/또는 회전면(211)에 접속된다. 아암 부재(300)는, 회전면(211)에 중첩된다. 아암 부재(300)는, 볼트(도시하지 않음)나 핀(도시하지 않음)을 사용하여, 회전면(211)에 고정되어도 된다. 아암 부재(300)는, 출력부(200)로부터 반경 방향으로 돌출된다. 아암 부재(300)는, 다른 기계 설비와의 접속에 사용되는 구조(예를 들어, 연결 구멍)를 포함해도 된다. 아암 부재(300)가, 피트먼 아암으로서 사용되면, 아암 부재(300)는 차륜에 연결된 타이로드 아암과 적절하게 연결되도록 설계된다. 본 실시 형태의 원리는, 아암 부재(300)의 특정 형상 및 용도에 한정되지 않는다.

아암 부재(300)는, 측면(311, 312)을 포함한다. 측면(311)의 기단부는, 둑부(221)에 면 접촉된다. 측면(311)의 선단부는, 회전면(211)으로부터 반경 방향으로 돌출된다. 측면(312)은, 측면(311)의 반대측에 위치한다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 아암면은, 측면(311)에 의해 예시된다. 제2 아암면은, 측면(312)에 의해 예시된다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 회전면(211)이 반시계 방향으로 회전하면, 아암 부재(300)가 접속된 기계 설비로부터 받는 반력에 의해, 측면(311)은, 둑부(221)에 압박된다. 이 결과, 둑부(221)는, 반력을 적어도 부분적으로 받아낼 수 있다. 반력은, 볼트나 핀에 의한 접속 부위뿐만 아니라, 둑부(221)에 의해서도 받아내어지므로, 감속기(100)는 반력에 대해 강건한 구조를 가질 수 있다.

<제2 실시 형태>

제1 실시 형태에 관련하여 설명된 감속기는, 일 방향으로 회전하여, 증폭된 회전력을 전달하는 용도에 적합하게 이용 가능하다. 제2 실시 형태에 있어서, 쌍방향으로 회전하여, 증폭된 회전력을 전달하는 용도에 적합하게 이용 가능한 감속기가 설명된다.

도 2는, 제2 실시 형태의 감속기(100A)의 개념적인 정면도이다. 도 2를 참조하여, 감속기(100A)가 설명된다. 제1 실시 형태의 설명은, 제1 실시 형태와 동일한 부호가 부여된 요소에 원용된다.

제1 실시 형태와 마찬가지로, 감속기(100A)는, 기어 기구(도시하지 않음)와, 아암 부재(300)를 구비한다. 제1 실시 형태의 설명은, 이들 요소에 원용된다.

감속기(100A)는, 출력부(200A)를 더 구비한다. 출력부(200A)는, 기어 기구가 증폭시킨 회전력에 의해 출력축(OPA) 주위로 회전되는 회전 부재(210A)를 포함한다. 출력부(200A)는, 회전 부재(210A) 외에도, 상술한 기어 기구를 지지하기 위한 구조(도시하지 않음)나 감속기(100)에 대해 요구되는 성능을 발휘하기 위한 다른 구조(도시하지 않음)를 포함해도 된다. 본 실시 형태의 원리는, 출력부(200A)의 특정 전체 구조에 한정되지 않는다.

제1 실시 형태와 마찬가지로, 회전 부재(210A)는, 둑부(221)를 포함한다. 제1 실시 형태의 설명은, 둑부(221)에 원용된다.

회전 부재(210A)는, 회전면(211A)과, 둑부(222)를 더 포함한다. 제1 실시 형태와는 달리, 회전면(211A)은 쌍방향으로 회전한다. 둑부(221, 222)는, 회전면(211A)으로부터 출력축(OPA)의 연장 방향으로 돌출된다. 아암 부재(300)는, 둑부(221, 222)에 의해 끼워진다. 본 실시 형태에 있어서, 제2 둑부는, 둑부(222)에 의해 예시된다.

둑부(221)는, 아암 부재(300)의 측면(311)에 면 접촉되는 접촉면(223)을 포함한다. 둑부(222)는, 아암 부재(300)의 측면(312)에 면 접촉되는 접촉면(224)을 포함한다. 회전면(211A) 및 접촉면(223, 224)은, 아암 부재(300)가 끼움 삽입되는 대략 직선상의 홈부(212)를 형성한다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 접촉면은, 접촉면(223)에 의해 예시된다. 제2 접촉면은, 접촉면(224)에 의해 예시된다.

아암 부재(300)는, 둑부(221, 222) 및 회전면(211A) 중 적어도 1개에 접속된다. 아암 부재(300)는, 볼트(도시하지 않음)나 핀(도시하지 않음)을 사용하여, 출력부(200A)에 접속되어도 된다.

회전면(211A)이 반시계 방향으로 회전하면, 아암 부재(300)가 접속된 기계 설비로부터 받는 반력에 의해, 측면(311)은 둑부(221)에 압박된다. 이 결과, 둑부(221)는, 반력을 적어도 부분적으로 받아낼 수 있다. 반력은, 볼트나 핀에 의한 접속 부위뿐만 아니라, 둑부(221)에 의해서도 받아내어지므로, 감속기(100A)는, 반력에 대해 강건한 구조를 가질 수 있다.

회전면(211A)이 시계 방향으로 회전하면, 아암 부재(300)가 접속된 기계 설비로부터 받는 반력에 의해, 측면(312)은 둑부(222)에 압박된다. 이 결과, 둑부(222)는, 반력을 적어도 부분적으로 받아낼 수 있다. 반력은, 볼트나 핀에 의한 접속 부위뿐만 아니라, 둑부(222)에 의해서도 받아내어지므로, 감속기(100A)는, 반력에 대해 강건한 구조를 가질 수 있다.

<제3 실시 형태>

둑부는, 회전면으로부터 돌출되므로, 회전 부재는 둑부의 형성 영역에 있어서 두꺼워진다. 따라서, 회전 부재는, 둑부의 형성 영역에 있어서 매우 강건하다. 아암 부재는, 둑부에 접속되어도 된다. 이 경우, 아암 부재는, 회전 부재의 강건한 부위에 접속되므로, 회전 부재 자신의 변형은 발생하기 어려워진다. 제3 실시 형태에 있어서, 둑부에 접속된 아암 부재를 구비하는 예시적인 감속기가 설명된다.

도 3은, 제3 실시 형태의 감속기(100B)의 개념적인 정면도이다. 도 3을 참조하여, 감속기(100B)가 설명된다. 제2 실시 형태의 설명은, 제2 실시 형태와 동일한 부호가 부여된 요소에 원용된다.

제2 실시 형태와 마찬가지로, 감속기(100B)는, 기어 기구(도시하지 않음)와, 출력부(200A)를 구비한다. 제2 실시 형태의 설명은, 이들 요소에 원용된다.

감속기(100B)는, 아암 부재(300B)를 더 구비한다. 아암 부재(300B)는, 아암(310)과, 접속 봉(321, 322)을 포함한다. 아암(310)은, 회전면(211A) 및 접촉면(223, 224)에 의해 형성되는 홈부(도시하지 않음: 제2 실시 형태를 참조)에 끼움 삽입된다. 아암(310)은, 홈부의 연장 방향으로 연장되어, 회전면(211A)으로부터 반경 방향으로 돌출된다.

아암(310)은, 다른 기계 설비와의 접속에 사용되는 구조(예를 들어, 연결 구멍)를 포함해도 된다. 아암(310)이 피트먼 아암으로서 사용되면, 아암(310)은, 차륜에 연결된 타이로드 아암과 적절하게 연결되도록 설계된다. 본 실시 형태의 원리는, 아암(310)의 특정 형상 및 용도에 한정되지 않는다.

아암(310)은, 측면(311B, 312B)을 포함한다. 측면(311B)의 기단부는, 둑부(221)의 접촉면(223)에 면 접촉된다. 측면(311B)의 선단부는, 회전면(211A)으로부터 반경 방향으로 돌출된다. 측면(312B)은, 측면(311B)의 반대측에 위치한다. 측면(312B)은, 둑부(221)의 접촉면(224)에 면 접촉된다. 측면(312B)의 선단부는, 회전면(211A)으로부터 반경 방향으로 돌출된다.

접속 봉(321)은, 아암(310)의 연장 방향에 대해 대략 직각인 방향에 있어서, 측면(311B)으로부터 돌출된다. 접속 봉(322)은, 접속 봉(321)의 돌출 방향과는 반대의 방향에 있어서, 측면(312B)으로부터 돌출된다.

본 실시 형태에 있어서, 제1 접속 봉은, 접속 봉(321)에 의해 예시된다. 제2 접속 봉은, 접속 봉(322)에 의해 예시된다. 아암에 대한 제1 접속 봉 및 제2 접속 봉의 돌출각은, 예각이어도 된다. 이 경우, 아암 부재는, 화살표 형상이어도 된다. 대체적으로서, 아암에 대한 제1 접속 봉 및 제2 접속 봉의 돌출각은 둔각이어도 된다. 이 경우, 아암 부재는, Y자 형상이어도 된다. 따라서, 본 실시 형태의 원리는, 아암에 대한 제1 접속 봉 및 제2 접속 봉의 특정 돌출각에 한정되지 않는다.

둑부(221)는, 접속 봉(321)에 맞닿는 맞닿음면(225)을 포함한다. 맞닿음면(225)에는, 나사 구멍(226)이 형성된다. 접속 봉(321)에는, 나사 구멍(226)과 연통하는 관통 구멍(323)이 형성된다. 볼트(BLT)는, 관통 구멍(323)에 삽입되고, 나사 구멍(226)과 나사 결합된다. 이 결과, 접속 봉(321)은 둑부(221)에 연결된다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 연결면은, 맞닿음면(225)에 의해 예시된다.

둑부(222)는, 접속 봉(322)에 맞닿는 맞닿음면(227)을 포함한다. 맞닿음면(227)에는, 나사 구멍(228)이 형성된다. 접속 봉(322)에는, 나사 구멍(228)과 연통하는 관통 구멍(324)이 형성된다. 다른 또 하나의 볼트(BLT)는, 관통 구멍(324)에 삽입되고, 나사 구멍(228)과 나사 결합된다. 이 결과, 접속 봉(322)은 둑부(222)에 연결된다. 본 실시 형태에 있어서, 제2 연결면은, 맞닿음면(227)에 의해 예시된다.

<제4 실시 형태>

감속기는, 요동 기어를 사용하여, 회전력을 증폭시켜도 된다. 제4 실시 형태에 있어서, 요동 기어를 구비하는 예시적인 감속기가 설명된다.

도 4a는, 제4 실시 형태의 감속기(100C)의 개략적인 단면도이다. 도 4b는, 도 4a에 도시되는 A-A선을 따르는 개략적인 단면도이다. 도 4c는, 감속기(100C)의 개략적인 정면도이다. 도 3 내지 도 4c를 참조하여, 감속기(100C)가 설명된다. 제3 실시 형태의 설명은, 제3 실시 형태와 동일한 부호가 부여된 요소에 원용된다.

감속기(100C)는, 출력부(200C)와, 아암 부재(300C)를 구비한다. 출력부(200C)는, 도 3을 참조하여 설명된 출력부(200A)에 상당한다. 출력부(200A)에 관한 설명은, 출력부(200C)에 원용되어도 된다. 아암 부재(300C)는, 도 3을 참조하여 설명된 아암 부재(300B)에 상당한다. 아암 부재(300B)에 관한 설명은, 아암 부재(300C)에 원용되어도 된다.

도 4a에 도시되는 바와 같이, 감속기(100C)는, 외통(400)과, 기어 기구(500)를 더 구비한다. 아암 부재(300C)가, 피트먼 아암으로서 이용되면, 외통(400)은 차량에 고정된다. 외통(400)은, 기어 기구(500)가 수용되는 내부 공간을 형성한다. 내부 공간은, 전체적으로 원형의 단면을 갖는다.

출력부(200C)의 일부는, 외통(400)에 의해 둘러싸인 내부 공간에 배치된다. 기어 기구(500)는, 외통(400)과 협동하여, 모터(도시하지 않음)가 생성한 회전력을, 소정의 감속비로 증폭시킨다. 출력부(200C)는, 기어 기구(500)에 연결되고, 증폭된 회전력을, 출력축(OPA) 주위의 회전으로서 출력한다.

기어 기구(500)는, 3개의 전달 기어(510)(도 4a는, 3개의 전달 기어(510) 중 1개를 나타냄)와, 3개의 크랭크 조립체(520)(도 4a는, 3개의 크랭크 조립체(520) 중 1개를 나타냄)와, 기어부(530)를 포함한다. 도 4a는, 출력축(OPA) 외에도, 전달축(TAX)을 나타낸다. 전달축(TAX)은, 출력축(OPA)으로부터 이격된 위치에 있어서, 출력축(OPA)과 평행하게 연장된다.

3개의 전달 기어(510)는, 출력축(OPA) 주위에 대략 등간격으로 배치된다. 3개의 전달 기어(510) 각각은, 전달축(TAX) 주위로 회전한다. 3개의 전달 기어(510) 각각은, 모터의 회전 샤프트(도시하지 않음)에 형성된 기어부(도시하지 않음)와 맞물린다. 3개의 전달 기어(510) 각각은, 기어부보다 많은 기어 티스를 갖는다. 기어부와 3개의 전달 기어(510) 각각이 맞물린 결과, 회전력은 증폭된다.

3개의 크랭크 조립체(520) 각각은, 크랭크축(521)과, 2개의 테이퍼 베어링(522, 523)과, 2개의 니들 베어링(524, 525)을 포함한다. 크랭크축(521)은, 2개의 저널(526, 527)과, 2개의 편심부(528, 529)를 포함한다. 편심부(528)는, 저널(526, 527) 사이에 위치한다. 편심부(529)는, 편심부(528)와 저널(527) 사이에 위치한다. 저널(526, 527)은, 전달축(TAX) 주위로 회전한다. 편심부(528, 529)는, 전달축(TAX)으로부터 편심된다. 편심부(528)는, 편심 방향에 있어서, 편심부(529)와 상위하다.

전달 기어(510) 및 테이퍼 베어링(522)은, 저널(526)에 설치된다. 테이퍼 베어링(523)은 저널(527)에 설치된다. 니들 베어링(524)은 편심부(528)에 설치된다. 니들 베어링(525)은 편심부(529)에 설치된다. 설계자는, 다른 종류의 베어링을 사용하여, 크랭크 조립체를 형성해도 된다. 본 실시 형태의 원리는, 크랭크 조립체에 조립되는 특정 종류의 베어링에 한정되지 않는다.

기어부(530)는, 2개의 요동 기어(531, 532)를 포함한다. 요동 기어(531)에는, 3개의 원형 관통 구멍이 형성된다. 3개의 크랭크 조립체(520)의 편심부(528) 및 니들 베어링(524)은, 3개의 원형 관통 구멍에 각각 끼움 삽입된다. 요동 기어(531)와 마찬가지로, 요동 기어(532)에는, 3개의 원형 관통 구멍이 형성된다(도 4b를 참조). 3개의 크랭크 조립체(520)의 편심부(529) 및 니들 베어링(525)은, 3개의 원형 관통 구멍에 각각 끼움 삽입된다.

크랭크축(521)이 회전하면, 편심부(528, 529)는, 요동 기어(531, 532)에 요동 회전을 각각 부여한다. 요동 회전하는 동안, 요동 기어(531, 532)의 중심은, 출력축(OPA) 주위로 주회한다. 편심부(528, 529) 사이의 편심 방향에 있어서의 상이는, 요동 기어(531, 532)의 중심의 주회 이동의 위상차로 귀결된다.

요동 기어(531, 532) 각각은, 트로코이드 기어여도 되고, 사이클로이드 기어여도 된다. 대체적으로서, 요동 기어(531, 532) 각각은, 다른 종류의 기어여도 된다. 본 실시 형태의 원리는, 요동 기어(531, 532)로서 사용되는 기어의 특정 종류에 한정되지 않는다.

요동 기어(531, 532)는, 공통의 도면에 기초하여 형성되어도 된다. 이 경우, 요동 기어(531, 532)는, 형상 및 크기에 있어서 대략 일치한다.

설계자는, 1개의 요동 기어를 감속기에 조립해도 된다. 대체적으로서, 설계자는, 2를 초과하는 수의 요동 기어를 감속기에 조립해도 된다. 본 실시 형태의 원리는, 몇 개의 요동 기어가 감속기에 조립되는지에 의해서는 전혀 한정되지 않는다.

도 4b에 도시되는 바와 같이, 외통(400)은, 원통 벽(422)과 복수의 내치 핀(423)을 포함한다. 원통 벽(422)은, 복수의 홈이 형성된 내주면(424)을 포함한다. 복수의 홈은, 출력축(OPA) 주위로 대략 등간격으로 형성된다. 복수의 홈은, 출력축(OPA)과 대략 평행하게 연장된다. 복수의 홈 각각은, 대략 반원형의 단면을 갖는다. 복수의 내치 핀(423)은 복수의 홈에 각각 끼움 삽입된다. 복수의 내치 핀(423) 각각은, 대략 원형의 단면을 갖는다. 복수의 내치 핀(423) 각각의 대략 반면은, 원통 벽(422)의 내주면(424)으로부터 출력축(OPA)을 향해 돌출된다. 이 결과, 요동 기어(531, 532)와 맞물리는 내치환이 형성된다.

상술한 요동 회전하는 동안, 요동 기어(531)는, 복수의 내치 핀(423) 중 대략 반수와 맞물린다. 이때, 요동 기어(532)는, 나머지 내치 핀(423)에 맞물린다. 이 결과, 모터의 기어부와 전달 기어(510) 사이의 맞물림에 의해 증폭된 회전력은, 복수의 내치 핀(423)과 요동 기어(531, 532) 사이의 맞물림에 의해 더욱 증폭된다.

원통 벽(422)의 내주면(424)의 원주 길이는 길기 때문에, 설계자는, 매우 많은 홈을 내주면(424)에 형성할 수 있다. 이 결과, 설계자는, 매우 많은 내치 핀(423)을 원통 벽(422)에 설치할 수 있다. 따라서, 설계자는, 복수의 내치 핀(423)과 요동 기어(531, 532) 사이의 맞물림에 의해 얻어지는 감속비를, 매우 큰 값으로 설정할 수 있다.

도 4a에 도시되는 바와 같이, 출력부(200C)는, 캐리어(201)와, 2개의 주 베어링(202, 203)을 포함한다. 캐리어(201)는, 기부(210C)와, 대략 원판 형상의 단부판부(230)를 포함한다. 기부(210C)는, 도 3을 참조하여 설명된 회전 부재(210A)에 대응한다. 회전 부재(210A)에 관한 설명은, 기부(210C)에 원용되어도 된다.

기부(210C)는, 단부판부(230)에 고정된다. 단부판부(230)는, 전달 기어(510)와 기어부(530) 사이에 위치한다. 단부판부(230)에는, 3개의 원형 관통 구멍(231)(도 4a는, 3개의 원형 관통 구멍(231) 중 1개를 나타냄)이 형성된다. 3개의 크랭크 조립체(520)의 저널(526) 및 테이퍼 베어링(522)은 3개의 원형 관통 구멍(231)에 각각 끼움 삽입된다.

기부(210C)는, 대략 원판 형상의 기판부(241)와, 3개의 연결 샤프트(242)(도 4b를 참조)와, 2개의 둑부(221C, 222C)(도 4c를 참조)를 포함한다. 기어부(530)는, 기판부(241)와 단부판부(230) 사이에 위치한다. 기판부(241)는, 제1면(244)과, 제2면(211C)을 포함한다. 제1면(244)은, 기어부(530)에 대향한다. 제2면(211C)은, 제1면(244)과는 반대측에 위치한다. 제1면(244)은 외통(400)에 의해 둘러싸이는 내부 공간에 수용되는 한편, 제2면(211C)은, 내부 공간의 외부에 위치한다. 제2면(211C)은, 도 3을 참조하여 설명된 회전면(211A)에 상당한다. 회전면(211A)에 관한 설명은, 제2면(211C)에 원용되어도 된다. 둑부(221C)는, 도 3을 참조하여 설명된 둑부(221)에 상당한다. 둑부(221)에 관한 설명은, 둑부(221C)에 원용되어도 된다. 둑부(222C)는, 도 3을 참조하여 설명된 둑부(222)에 상당한다. 둑부(222)에 관한 설명은, 둑부(222C)에 원용되어도 된다.

도 4c에 도시되는 바와 같이, 기판부(241)에는, 제1면(244)으로부터 제2면(211C)으로 관통되는 관통 구멍(246)이 형성된다. 3개의 크랭크 조립체(520) 중 1개는, 관통 구멍(246)에 부분적으로 삽입된다. 기판부(241)에는, 둑부(221C)를 관통하는 관통 구멍(247)이 형성된다. 3개의 크랭크 조립체(520) 중 다른 또 하나는, 관통 구멍(247)에 부분적으로 삽입된다. 기판부(241)에는, 둑부(222C)를 관통하는 관통 구멍(248)이 형성된다. 3개의 크랭크 조립체(520) 중 나머지 1개는, 관통 구멍(248)에 부분적으로 삽입된다. 이 결과, 기어 기구(500)에 의해 증폭된 회전력은, 캐리어(201)에 전달된다. 증폭된 회전력이 캐리어(201)로 전달되면, 캐리어(201)는 출력축(OPA) 주위로 회전한다.

도 4a에 도시되는 바와 같이, 연결 샤프트(242)는, 제1면(244)으로부터 단부판부(230)를 향해 연장된다. 연결 샤프트(242)의 선단면은, 단부판부(230)에 맞닿고, 연결 샤프트(242)는 리머볼트 및 핀에 의해, 단부판부(230)에 연결된다.

도 4b에 도시되는 바와 같이, 요동 기어(532)에는, 3개의 사다리꼴 관통 구멍이 형성된다. 마찬가지로, 요동 기어(531)에도 3개의 사다리꼴 관통 구멍이 형성된다. 3개의 연결 샤프트(242)는, 이들 사다리꼴 관통 구멍에 각각 삽입 관통된다. 이들 사다리꼴 관통 구멍의 크기는, 요동 기어(531, 532)와 3개의 연결 샤프트(242) 사이의 간섭이 발생하지 않도록 정해진다.

주 베어링(202)은, 단부판부(230)의 외주면과 외통(400)의 내주면 사이에 형성된 환상의 공극에 끼움 삽입된다. 주 베어링(203)은, 기판부(241)의 외주면과 외통(400)의 내주면 사이에 형성된 환상의 공극에 끼움 삽입된다. 주 베어링(202, 203)은 협동하여, 출력축(OPA)을 정한다.

제3 실시 형태와 마찬가지로, 아암 부재(300C)는, 접속 봉(321, 322)을 포함한다(도 4c를 참조). 제3 실시 형태의 설명은, 접속 봉(321, 322)에 원용된다.

아암 부재(300C)는, 아암(310C)을 더 포함한다. 아암(310C)은, 도 3을 참조하여 설명된 아암(310)에 상당한다. 아암(310)에 관한 설명은, 아암(310C)에 원용되어도 된다.

아암(310C)은, 제2면(211C) 및 둑부(221C, 222C)에 의해 형성된 홈부(도시하지 않음)에 끼움 삽입되고, 외통(400)으로부터 반경 방향으로 돌출된다. 외통(400)으로부터 돌출된 아암(310C)의 선단부에는, 관통 구멍(313)이 형성된다. 관통 구멍(313)은, 다른 기계 설비와의 연결에 이용되어도 된다.

<제5 실시 형태>

제4 실시 형태에 관련하여 설명된 감속기는, 차량의 차륜의 방향을 변경하는 조타 장치에 조립되어도 된다. 제5 실시 형태에 있어서, 예시적인 조타 장치가 설명된다.

도 5는, 제5 실시 형태의 조타 장치(600)의 개념적인 블록도이다. 도 4a, 도 4c 및 도 5를 참조하여, 조타 장치(600)가 설명된다. 제4 실시 형태의 설명은, 제4 실시 형태와 동일한 부호가 부여된 요소에 원용된다.

조타 장치(600)는, 제4 실시 형태에 관련하여 설명된 감속기(100C)를 구비한다. 제4 실시 형태의 설명은, 감속기(100C)에 원용된다.

조타 장치(600)는, 모터(610)를 더 구비한다. 모터(610)는, 회전 운동을 조타력으로서 감속기(100C)에 전달한다. 모터(610)로부터 출력된 조타력은, 도 4a를 참조하여 설명된 전달 기어(510)에 입력된다. 기어 기구(500)는, 조타력을 소정의 감속비로 증폭시킨다. 증폭된 조타력은, 아암 부재(300C)로부터 출력된다. 아암 부재(300C)는, 피트먼 아암으로서 차량에 조립된다. 따라서, 아암 부재(300C)는, 차량의 타이로드 아암에 연결된다. 타이로드 아암은, 감속기(100C)에 의해 증폭된 조타력을 이용하여, 차륜의 방향을 변경한다.

도 5는, 스티어링 휠(STW)과, 스티어링 샤프트(STS)와, 제어 장치(CTR)를 나타낸다. 스티어링 샤프트(STS)는, 스티어링 휠(STW)로부터 연장된다. 스티어링 샤프트(STS)는, 조타 장치(600)에 기계적으로 연결되어도 된다. 이 경우, 제어 장치(CTR)는, 스티어링 휠(STW)의 회전에 기인하여 스티어링 샤프트(STS)에 발생한 토크를 참조하여, 조타 장치(600)를 제어해도 된다. 대체적으로서, 스티어링 샤프트(STS)는, 조타 장치(600)와는 기계적으로 연결되지 않아도 된다. 이 경우, 제어 장치(CTR)는, 스티어링 휠(STW) 및/또는 스티어링 샤프트(STS)의 회전각을 참조하여, 조타 장치(600)를 제어해도 된다.

제어 장치(CTR)는, 동작 센서(MTS)와, 신호 생성부(SGT)를 포함한다. 동작 센서(MTS)는, 스티어링 샤프트(STS)에 발생한 토크를 검출해도 된다. 대체적으로서, 동작 센서(MTS)는, 스티어링 휠(STW) 및/또는 스티어링 샤프트(STS)의 회전각을 검출해도 된다. 동작 센서(MTS)는, 토크 또는 회전각을 나타내는 동작 데이터를 생성한다. 동작 데이터는, 동작 센서(MTS)로부터 신호 생성부(SGT)에 출력된다. 신호 생성부(SGT)는, 동작 데이터에 따라서 구동 신호를 생성한다. 구동 신호는, 신호 생성부(SGT)로부터 모터(610)로 출력된다. 모터(610)는, 구동 신호에 따라서 조타력을 생성할 수 있다.

상술한 다양한 실시 형태에 관련하여 설명된 설계 원리는, 다양한 감속기에 적용 가능하다. 상술한 다양한 실시 형태 중 하나에 관련하여 설명된 다양한 특징 중 일부가, 다른 또 하나의 실시 형태에 관련하여 설명된 감속기에 적용되어도 된다.

상술한 실시 형태에 관련하여 설명된 감속기는, 이하의 특징을 주로 구비한다.

상술한 실시 형태의 일 국면에 관한 감속기는, 입력된 회전력을 소정의 감속비로 증폭시킨다. 감속기는, 출력축 주위로 회전하는 출력부와, 상기 출력부에 접속되는 아암 부재를 구비한다. 상기 출력부는, 상기 출력부의 회전 방향과는 반대 방향의 힘을 상기 아암 부재로부터 받도록 상기 아암 부재에 면 접촉한다.

상기한 구성에 의하면, 출력부는, 출력부의 회전 방향과는 반대 방향의 힘을 아암부로부터 받도록 아암 부재에 면 접촉하므로, 아암 부재가 부하를 받으면, 출력부는, 부하를 분산하여 받을 수 있다. 따라서, 출력부는, 아암 부재가 받은 부하에 대해 강건한 구조를 가질 수 있다. 아암 부재가 받은 부하는, 아암 부재를 출력부로 연결하기 위한 연결 구조에 집중되기 어려우므로, 감속기를 설계하는 설계자는, 출력부 중의 넓은 면적을, 아암 부재를 출력부에 연결하기 위해 할당하지 않아도 된다. 이 결과, 설계자는, 감속기에 작은 치수를 부여할 수 있다.

상기한 구성에 관하여, 상기 출력부는, 상기 출력축 주위로 회전하는 회전면을 갖는 회전 부재와, 상기 회전면으로부터 돌출되는 제1 둑부를 포함해도 된다. 상기 아암 부재는, 상기 제1 둑부에 면 접촉되는 제1 아암면을 포함해도 된다. 상기 제1 둑부는, 상기 힘을 상기 제1 아암면으로부터 받아도 된다.

상기한 구성에 의하면, 아암 부재의 제1 아암면은, 제1 둑부에 면 접촉되므로, 제1 아암면이, 제1 둑부에 압박되도록, 아암 부재가 부하를 받으면, 제1 둑부는, 아암 부재를 적절하게 지지할 수 있다. 제1 둑부는, 회전면으로부터 돌출되므로, 회전 부재는, 제1 둑부의 형성 영역에 있어서 강건해진다. 따라서, 제1 둑부가, 아암 부재를 통해 큰 부하를 받아도, 회전 부재는 변형되기 어렵다. 상술한 바와 같이, 제1 둑부에 면 접촉되므로, 부하는 제1 둑부에 분산된다. 따라서, 감속기를 설계하는 설계자는, 회전면 중의 넓은 면적을, 아암 부재를 출력부에 접속하기 위해 할당하지 않아도 된다. 이 결과, 설계자는, 감속기에 작은 치수를 부여할 수 있다.

상기한 구성에 관하여, 상기 출력부는, 상기 회전면으로부터 돌출되고, 상기 제1 둑부와 협동하여 상기 아암 부재를 사이에 끼우는 제2 둑부를 포함해도 된다. 상기 아암 부재는, 상기 제1 아암면과는 반대측의 제2 아암면을 포함해도 된다. 상기 제2 아암면은, 상기 제2 둑부에 면 접촉되어도 된다. 상기 출력부가, 상기 회전 방향으로서 제1 회전 방향으로 회전할 때, 상기 제1 둑부는, 상기 힘을 상기 제1 아암면으로부터 받아도 된다. 상기 출력부가, 상기 제1 회전 방향과는 반대인 제2 회전 방향으로 회전할 때, 상기 제2 둑부는, 상기 힘을 상기 제2 아암면으로부터 받아도 된다.

상기한 구성에 의하면, 아암 부재의 제1 아암면은 제1 둑부에 면 접촉되므로, 출력부가, 제1 회전 방향으로 회전하여, 제1 아암면이, 제1 둑부에 압박되도록 아암 부재가 부하를 받으면, 제1 둑부는 아암 부재를 적절하게 지지할 수 있다. 아암 부재의 제2 아암면은, 제2 둑부에 면 접촉되므로, 출력부가, 제2 회전 방향으로 회전하여, 제2 아암면이, 제2 둑부에 압박되도록 아암 부재가 부하를 받으면, 제2 둑부는, 아암 부재를 적절하게 지지할 수 있다. 제1 둑부 및 제2 둑부는, 아암 부재를 통해 전달된 부하를 분산시키므로, 출력부가 쌍방향으로 회전해도, 아암 부재와 출력부 사이의 접속 부위에 있어서의 파손은 발생하기 어려워진다.

제1 둑부와 마찬가지로, 제2 둑부는 회전면으로부터 돌출되므로, 회전 부재는 제2 둑부의 형성 영역에 있어서 강건해진다. 따라서, 제2 둑부가, 아암 부재를 통해 큰 부하를 받아도, 회전 부재는 변형되기 어렵다. 상술한 바와 같이, 부하는, 제1 둑부 및 제2 둑부에 분산되므로, 감속기를 설계하는 설계자는, 회전면 중의 넓은 면적을, 아암 부재를 출력부에 연결하기 위해 할당하지 않아도 된다. 이 결과, 설계자는, 감속기에 작은 치수를 부여할 수 있다.

상기한 구성에 관하여, 상기 회전면, 상기 제1 둑부 및 상기 제2 둑부는, 상기 아암 부재가 끼움 삽입되는 홈부를 형성해도 된다.

상기한 구성에 의하면, 아암 부재는, 회전면, 제1 둑부 및 제2 둑부에 의해 형성된 홈부에 끼움 삽입되므로, 아암 부재의 회전 위치는 고정밀도로 정해진다.

상기한 구성에 관하여, 상기 아암 부재는, 상기 홈부에 끼움 삽입되는 아암과, 상기 아암에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 제1 접속 봉과, 상기 제1 접속 봉과는 반대 방향으로 연장되는 제2 접속 봉을 포함해도 된다. 상기 제1 둑부는, 상기 아암의 상기 제1 아암면에 면 접촉되는 제1 접촉면과, 상기 제1 접속 봉에 연결되는 제1 연결면을 포함해도 된다. 상기 제2 둑부는, 상기 아암의 상기 제2 아암면에 면 접촉되는 제2 접촉면과, 상기 제2 접속 봉에 연결되는 제2 연결면을 포함해도 된다. 상기 출력부가, 상기 제1 회전 방향으로 회전할 때, 상기 제1 접촉면은, 상기 힘을 상기 제1 아암면으로부터 받아도 된다. 상기 출력부가, 상기 제2 회전 방향으로 회전할 때, 상기 제2 접촉면은, 상기 힘을 상기 제2 아암면으로부터 받아도 된다.

상기한 구성에 의하면, 아암 부재의 제1 접속 봉은, 제1 둑부의 제1 연결면에 접속되고, 또한 아암 부재의 제2 접속 봉은, 제2 둑부의 제1 연결면에 접속되므로, 아암 부재는 회전 부재의 강건한 부위에 접속된다. 따라서, 아암 부재가 큰 부하를 받아도 회전 부재는 변형되기 어렵다.

상기한 구성에 관하여, 상기 아암 부재는, 피트먼 아암으로서 차량에 설치되어도 된다.

상기한 구성에 의하면, 아암 부재는, 피트먼 아암으로서 차량에 설치되므로, 감속기는, 증폭된 회전력을, 아암 부재를 통해 차량의 차륜으로 전달할 수 있다.

상술한 실시 형태의 원리는, 다양한 감속기의 설계에 적합하게 이용된다.

Claims

입력된 회전력을 소정의 감속비로 증폭시키는 감속기이며,
출력축 주위로 회전하는 출력부와,
상기 출력부에 접속되는 아암 부재를 구비하고,
상기 출력부는, 상기 출력부의 회전 방향과는 반대 방향의 힘을 상기 아암 부재로부터 받도록 상기 아암 부재에 면 접촉하는,
감속기.
제1항에 있어서,
상기 출력부는, 상기 출력축 주위로 회전하는 회전면을 갖는 회전 부재와, 상기 회전면으로부터 돌출되는 제1 둑부를 포함하고,
상기 아암 부재는, 상기 제1 둑부에 면 접촉되는 제1 아암면을 포함하고,
상기 제1 둑부는, 상기 힘을 상기 제1 아암면으로부터 받는, 감속기.
제2항에 있어서,
상기 출력부는, 상기 회전면으로부터 돌출되고, 상기 제1 둑부와 협동하여 상기 아암 부재를 사이에 끼우는 제2 둑부를 포함하고,
상기 아암 부재는, 상기 제1 아암면과는 반대측의 제2 아암면을 포함하고,
상기 제2 아암면은, 상기 제2 둑부에 면 접촉되고,
상기 출력부가, 상기 회전 방향으로서 제1 회전 방향으로 회전할 때, 상기 제1 둑부는, 상기 힘을 상기 제1 아암면으로부터 받고,
상기 출력부가, 상기 제1 회전 방향과는 반대인 제2 회전 방향으로 회전할 때, 상기 제2 둑부는, 상기 힘을 상기 제2 아암면으로부터 받는, 감속기.
제2항에 있어서,
상기 회전면, 상기 제1 둑부 및 상기 제2 둑부는, 상기 아암 부재가 끼움 삽입되는 홈부를 형성하는, 감속기.
제4항에 있어서,
상기 아암 부재는, 상기 홈부에 끼움 삽입되는 아암과, 상기 아암에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 제1 접속 봉과, 상기 제1 접속 봉과는 반대 방향으로 연장되는 제2 접속 봉을 포함하고,
상기 제1 둑부는, 상기 아암의 상기 제1 아암면에 면 접촉되는 제1 접촉면과, 상기 제1 접속 봉에 연결되는 제1 연결면을 포함하고,
상기 제2 둑부는, 상기 아암의 상기 제2 아암면에 면 접촉되는 제2 접촉면과, 상기 제2 접속 봉에 연결되는 제2 연결면을 포함하고,
상기 출력부가, 상기 제1 회전 방향으로 회전할 때, 상기 제1 접촉면은, 상기 힘을 상기 제1 아암면으로부터 받고,
상기 출력부가, 상기 제2 회전 방향으로 회전할 때, 상기 제2 접촉면은, 상기 힘을 상기 제2 아암면으로부터 받는, 감속기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 아암 부재는, 피트먼 아암으로서 차량에 설치되는, 감속기.