KR20220039645A

KR20220039645A - 감속기

Info

Publication number: KR20220039645A
Application number: KR1020217003805A
Authority: KR
Inventors: 미치히로 카메다; 야수히로 호리우치
Original assignee: 니탄 밸브 가부시키가이샤
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2022-03-29
Also published as: US20210207685A1; JPWO2021024312A1; EP3835620A4; WO2021024312A1; CN112601904B; CN112601904A; EP3835620A1; JP7080339B2

Abstract

입력축(1)에 입력되는 회전속도를 감속하여 출력축으로부터 출력하는 감속기(W1)로서, 내주측면에 파형 곡면이 형성된 안쪽 트로코이드(8)와, 안쪽 트로코이드(8)를 유지하는 안쪽 트로코이드 유지부(9)와, 외주측면에 파형곡면이 형성된 바깥쪽 트로코이드(3)와, 바깥쪽 트로코이드(3)의 자전을 규제하는 자전규제부와, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면과 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면에 끼워져 지지되어 있는 출력핀(9)을 가지며, 바깥쪽 트로코이드(3)는, 입력축(1)으로부터 편심입력을 받음과 더불어, 자전규제부에 의해 자전이 규제되어 입력축(1)의 회전축 둘레의 공전만을 행하고, 안쪽 트로코이드 유지부는, 입력축(1)의 회전에 의한 편심 입력을 안쪽 트로코이드(8)에 전달하여 안쪽 트로코이드(8)를 입력축(1)의 회전축 주위로 공전시킴과 더불어, 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 안쪽 트로코이드(8)를 자전시킨다.

Description

감속기

본 발명은, 입력축에 입력되는 회전속도를 감속하여 출력축으로부터 출력하는 감속기에 관한 것이다.

종래부터, 전동 모터와 차륜 허브 베어링부(wheel hub bearing portion)와 사이에 설치되고, 모터의 회전속도를 감속하여 차륜 허브 베어링부에 전달하는 사이클로이드 감속기(cycloid reduction gear)가 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 상기의 사이클로이드 감속기의 구성이 개시되어 있다.

특허문헌 1에 기재된 사이클로이드 감속기는, 편심부가 형성된 모터측 회전부재(입력측 회전부재)와, 차륜측 회전부재(출력측 회전부재)와, 편심부에 회전 가능하게 유지되며 그리고 모터측 회전부재의 회전에 따라 그 회전축심(rotation axis center)을 중심으로 한 공전운동을 하는 곡선판(공전부재)을 갖고 있다.

또한, 사이클로이드 감속기는, 상기의 곡선판의 외주부(外周部)와 맞물려(係合) 곡선판에 대하여 자전운동을 발생시키는 바깥쪽 핀(복수의 바깥쪽 핀)과, 상기의 곡선판의 자전운동을, 회전축심을 중심으로 하는 회전운동으로 변환하여 출력측 회전부재에 전달하는 변환기구를 갖고 있다. 상기의 변환기구는, 차륜측 회전부재의 회전축심을 중심으로 하는 원주궤도상에 설치된 안쪽 핀(복수의 안쪽 핀)과, 상기의 곡선판에 형성된 안쪽 핀이 삽입되는 관통공(복수의 관통공)으로 구성되어 있다. 나아가, 곡선판에 형성된 관통공은, 안쪽 핀의 외경(外徑)보다 소정분만큼 지름이 크게 되어 있다. 또한, 복수의 안쪽 핀은, 축방향의 일 단부가 차륜측 회전부재에 고정되어 있다. 또한, 차륜측 회전부재는, 차륜 허브 베어링부에 연결 고정되어 있다.

상기의 사이클로이드 감속기는, 모터를 구동시켜 모터측 회전부재가 회전하면, 곡선판이 모터측 회전부재의 회전축심을 중심으로 하여 공전운동 한다. 이 때, 바깥핀이, 곡선판의 곡선형상의 파형과 맞물리고, 곡선판을 모터측 회전부재의 회전과는 역방향으로 자전운동 시킨다. 또한, 관통공에 삽입되어 있는 안쪽 핀은, 곡선판의 자전운동에 따라 관통공의 내벽 면에 맞닿는다. 이로 인해, 곡선판의 공전운동이 안쪽 핀에 전달되지 않고, 곡선판의 자전운동만이 차륜측 회전부재를 통해 차륜 허브 베어링부에 전달된다.

이 구성에 의해, 모터측 회전부재의 회전이 감속되어 차륜측 회전부재로 전달된다.

특허문헌 1: 일본 특허 제5010484 공보

그러나, 상술한 특허문헌 1에 기재된 사이클로이드 감속기는, 바깥쪽 핀과, 곡선판과, 곡선판에 형성된 구멍에 삽입된 출력용 안쪽 핀이 필수 부품으로 되어 있고, 그 구조상, 외경 사이즈가 커지게 된다고 하는 기술적 과제를 갖고 있다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 비추어 이루어진 것으로서, 그 목적은, 외경 사이즈가 콤팩트(compact)하게 구성되어 있는 감속기를 제공하는 것에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1양태는, 편심부가 설치된 입력축에 입력되는 회전속도를 감속하여 출력축으로부터 출력하는 감속기로서, 양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 내주측면에 파형곡면이 형성된 안쪽 트로코이드(trochoid)와, 상기 안쪽 트로코이드를 유지하는 안쪽 트로코이드 유지부와, 상기 안쪽 트로코이드의 통 내에 배치되고 그리고 양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 외주측면에 파형 곡면이 형성된 바깥쪽 트로코이드와, 상기 바깥쪽 트로코이드의 자전을 규제하는 자전 규제부와, 상기 바깥쪽 트로코이드의 외주측면과 상기 안쪽 트로코이드의 내주측면에 끼워져 지지되어 있는 출력핀을 가지며, 상기 바깥쪽 트로코이드는, 상기 입력축의 편심부에 접속되어 있고, 상기 입력축이 회전하면, 상기 입력축으로부터의 편심입력을 받음과 더불어, 상기 자전규제부에 의해 자전이 규제되어 상기 입력축의 회전축 둘레의 공전만을 행하고, 상기 안쪽 트로코이드 유지부는, 상기 입력축이 회전하면, 상기 회전에 의한 편심입력을 상기 안쪽 트로코이드에 전달하여 상기 안쪽 트로코이드를 상기 입력축의 회전축 주위로 공전시킴과 더불어, 상기 입력축의 회전방향과 같은 방향으로 상기 트로코이드를 자전시키고, 상기 출력핀은, 그 일 단부가 상기 출력축에 고정되어 있고, 상기 바깥쪽 트로코이드의 공전과, 상기 안쪽 트로코이드의 공전 및 자전을 받고, 상기 입력축 주위로 그리고 상기 입력축의 회전방향과 같은 방향으로 공전동작을 하고, 상기 입력축의 회전 방향과 같은 방향으로 상기 출력축을 회전시키도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 본 발명의 제1양태의 감속기는, 바깥쪽 트로코이드와, 안쪽 트로코이드와, 바깥쪽 트로코이드의 외주측면과 안쪽 트로코이드의 내주측면에 끼워져 지지되어 있는 출력핀을 갖고 있다. 그리고, 제1양태의 감속기는, 바깥쪽 트로코이드 및 안쪽 트로코이드의 양방(兩方)이 동작하도록 되어 있고, 이 구성에 의해, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에서 필수적이었던 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」이, 출력핀 만으로 대응할 수 있게 되고(출력핀이, 종래 기술의 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」의 기능을 겸용할 수 있게 되고), 종래 기술의 것에 비해, 외경 사이즈의 소형화가 실현된다.

또한, 본 발명의 제1양태인 감속기는, 바깥쪽 트로코이드 및 안쪽 트로코이드의 양방이 동작하는 구성으로 되어 있기 때문에, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에 비해, 맞물림율(meshing ratio)이 크게 잡히고, 보다 매끄러운 구동이 실현될 수 있다.

나아가, 본 발명의 제1양태의 감속기에서는, 출력핀이, 바깥쪽 트로코이드의 공전과, 안쪽 트로코이드의 공전 및 자전을 받고, 입력축의 회전방향과 같은 방향으로 공전동작을 하고, 입력축의 회전방향과 같은 방향으로 출력축을 회전시키고 있다.

상기의 구성에 의하면, 출력축측으로부터 입력하여 이용하는 케이스(case)에 있어서, 바깥쪽 트로코이드의 회전방향이, 출력축측으로부터 입력회전방향과 동일방향이 되므로, 입력축도 동일방향으로 회전한다. 즉, 본 발명의 구성에 의하면, 출력축측으로부터의 입력이 가능해지기 때문에, 전기 자동차의 구동계와 같은 회생발전을 행할 경우에 유효하다.

한편, 상술한 종래 기술의 사이클로이드 감속기는, 입력축에 입력되는 회전방향과 출력축의 회전방향이 역방향이 되는 구성이기 때문에, 출력축측으로부터 입력을 행할 경우에, 효율이 매우 나빠진다는 문제를 갖고 있다.

또한, 본 발명의 제2양태는, 편심부가 설치된 입력축에 입력되는 회전속도를 감속하여 출력축으로부터 출력하는 감속기로서, 양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 내주측면에 파형 곡면이 형성된 안쪽 트로코이드와, 상기 안쪽 트로코이드를 유지하는 안쪽 트로코이드 유지부와, 상기 안쪽 트로코이드의 통 내에 배치되고 그리고 양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 외주 측면에 파형곡면이 형성된 바깥쪽 트로코이드와, 상기 바깥쪽 트로코이드의 외주측면과 상기 안쪽 트로코이드의 내주측면에 끼워져 지지되어 있는 출력핀을 가지며, 상기 안쪽 트로코이드 유지부는, 상기 안쪽 트로코이드의 자전을 규제하는 자전규제부가 설치되고, 상기 바깥쪽 트로코이드는, 상기 입력축의 편심부에 접속되어 있고, 상기 입력축이 회전하면, 상기 입력축으로부터의 편심입력을 받고, 상기 입력축의 회전축 둘레의 공전을 하면서, 상기 입력축의 회전방향과 역방향으로 자전하고, 상기 안쪽 트로코이드 유지부는, 상기 입력축이 회전하면, 상기 회전에 의한 편심입력을 상기 안쪽 트로코이드에 전달하여 상기 안쪽 트로코이드를 자전시키지 않고 상기 입력축의 회전축 주위로 공전시키고, 상기 출력핀은, 그 일 단부가 상기 출력축에 고정되어 있고, 상기 바깥쪽 트로코이드의 공전 및 자전과, 상기 안쪽 트로코이드의 공전을 받고, 상기 입력축 주위로 그리고 상기 입력축의 회전방향과 역방향으로 공전동작을 하고, 상기 입력축의 회전방향과 역방향으로 상기 출력축을 회전시키도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2양태의 감속기는, 제1양태와 마찬가지로, 바깥쪽 트로코이드 및 안쪽 트로코이드의 양방이 동작하도록 되어 있고, 이 구성에 의해, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에 있어서 필수적이었던 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」이, 출력핀 만으로 대응할 수 있게 되고(출력핀이, 종래 기술의 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」의 기능을 겸용할 수 있게 되고), 종래 기술의 것에 비해, 외경사이즈의 소형화가 실현된다.

또한, 본 발명의 제2양태의 감속기는, 제1양태와 마찬가지로, 바깥쪽 트로코이드 및 안쪽 트로코이드의 양방이 동작하는 구성으로 되어 있기 때문에, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에 비해, 맞물림율이 크게 잡히고, 보다 매끄러운 구동이 실현될 수 있다.

또한, 상기 출력핀은, n개가 설치되어 있고, 상기 바깥쪽 트로코이드의 외주측면의 파형곡면은, n-1개의 원호파형형상을 가지고, 상기 안쪽 트로코이드의 내주측면의 파형곡면은, n+1개의 원호파형형상을 갖고 있는 것이 바람직하다(n≥4).

또한, 상기 입력축은, 모터의 구동에 따라 회전하고, 상기 출력축은, 그 일 단부가 차륜의 허브에 고정되어 있고, 차륜을 회전시키도록 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 안쪽 트로코이드의 내주측면의 파형곡면은, 상기 바깥쪽 트로코이드의 외주 측면의 파형곡면과 역방향의 테이퍼 형상(tapered shape)으로 형성되어 있음과 더불어, 상기 출력핀이, 상기 안쪽 트로코이드 및 상기 바깥쪽 트로코이드의 테이퍼 형상에 끼움결합(嵌合)하는 테이퍼 형상으로 되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 백래시(backlash)를 조정하고 있다.

또한, 상기 출력핀은, 상기 안쪽 트로코이드 및 바깥쪽 트로코이드에 맞닿은 부분에, 크라우닝(crowning)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 출력핀의 트로코이드 부품(안쪽 트로코이드 및 바깥쪽 트로코이드)과의 접촉면의 양단(兩端) 마모를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제3양태는, 편심부가 설치된 입력축에 입력되는 회전속도를 감속하여 출력축으로부터 출력하는 감속기로서, 양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 외주 측면에 파형 곡면이 형성된 바깥쪽 트로코이드와, 상기 바깥쪽 트로코이드의 자전을 규제하는 자전규제부와, 상기 바깥쪽 트로코이드의 외주측면에 맞닿은 상태로 유지되고 있는 출력핀을 가지며, 상기 바깥쪽 트로코이드는, 상기 입력축의 편심부에 접속되어 있고, 상기 입력축이 회전하면, 상기 입력축으로부터의 편심입력을 받음과 더불어, 상기 자전규제부에 의해 자전이 규제되어 상기 입력축의 회전축 주위로 공전만 행하고, 상기 출력핀은, 그 일 단부가 상기 출력축에 고정되어 있고, 상기 바깥쪽 트로코이드의 공전을 받고, 상기 바깥쪽 트로코이드의 외주면에 맞닿은 상태에서, 상기 입력축 주위로 그리고 상기 입력축의 회전방향과 같은 방향으로 공전동작을 하고, 상기 입력축의 회전방향과 같은 방향으로 상기 출력축을 회전시키도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3양태의 감속기는, 상술한 제1, 2양태와 마찬가지로, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에 있어서 필수적이었던 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」이 출력핀(6) 만으로 대응할 수 있는 구성으로 되어 있고, 종래 기술의 것에 비해 소형화할 수 있다.

또한, 제3양태의 감속기는, 제1, 2양태에서 설치되어 있던 「안쪽 트로코이드 및 안쪽 트로코이드 유지부」가 설치되어 있지 않은 구성으로 되어 있기 때문에, 제1, 2양태보다도, 더욱 소형화된 감속기(3)가 실현된다. 또한, 이 구성에 의하면, 제1, 2양태보다도, 부품 개수가 감소해 비용이 저감된다.

또한, 상기의 제3양태의 감속기에 있어서, 상기 바깥쪽 트로코이드의 외주측면에 맞닿는 상기 출력핀의 반대측의 위치에, 상기 출력핀과 맞닿는 링 형상 부품이 설치되고, 상기 출력핀이 상기 바깥쪽 트로코이드의 외주측면과 상기 링 형상 부재의 내주측면에 끼워져 지지되어 있어도 좋다.

이 구성에 의하면, 바깥쪽 트로코이드의 외주측면(파형곡면)에 맞닿은 상태로 유지되어 있는 출력핀에 대하여, 부하가 걸린 출력핀의 변형을 방지함과 더불어, 고르지 못한 하중(uneven loading) 등에 의한 마모를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제4양태는, 편심부가 설치된 입력축에 입력되는 회전속도를 감속하여 출력축으로부터 출력하는 감속기로서, 양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 내주측면에 파형 곡면이 형성된 안쪽 트로코이드와, 상기 안쪽 트로코이드를 유지하는 안쪽 트로코이드 유지부와, 상기 안쪽 트로코이드의 내주측면에 맞닿은 상태로 유지되어있는 출력핀을 가지며, 상기 안쪽 트로코이드 유지부는, 상기 안쪽 트로코이드의 자전을 규제하는 자전규제부가 설치되고, 상기 입력축이 회전하면, 상기 회전에 의한 편심입력을 상기 안쪽 트로코이드에 전달하여 상기 안쪽 트로코이드를 자전시키지 않고 상기 입력축의 회전축 주위로 공전시키고, 상기 출력핀은, 그 일 단부가 상기 출력축에 고정되어 있고, 상기 안쪽 트로코이드의 공전을 받고, 상기 안쪽 트로코이드의 내주측면에 맞닿은 상태에서, 상기 입력축 주위로 그리고 상기 입력축의 회전방향과 역방향으로 공전동작을 하고, 상기 입력축의 회전 방향과 역방향으로 상기 출력축을 회전시키도록 되어있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4양태의 감속기는, 상술한 제1, 2양태와 마찬가지로, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에 있어서 필수적이었던 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」이 출력핀(6) 만으로 대응할 수 있는 구성으로 되어 있고, 종래 기술의 것에 비해 소형화할 수 있다.

또한, 제4양태는, 제1, 2양태에서 설치되어 있던 「바깥쪽 트로코이드」가 설치되지 않은 구성으로 되어 있기 때문에, 제1, 2양태보다도, 부품 개수가 감소해 비용이 저감된다.

또한, 상기의 제4양태의 감속기에 있어서, 상기 안쪽 트로코이드의 내주측면에 맞닿는 상기 출력핀의 반대측의 위치에, 상기 출력핀과 맞닿는 링 형상 부품이 설치되고, 상기 출력핀이 상기 안쪽 트로코이드의 내주측면과 상기 링 형상 부재의 외주측면에 끼워져 지지되어 있어도 좋다.

이 구성에 의하면, 안쪽 트로코이드의 내주측면(파형곡면)에 맞닿은 상태로 유지되어 있는 출력핀에 대하여, 부하가 걸린 출력핀의 변형을 방지함과 더불어, 고르지 못한 하중 등에 의한 마모를 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 외경사이즈가 콤팩트하게 구성되어 있는 사이클로이드 감속기를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태인 감속기의 구성을 설명하기 위한 모식도이고, 감속기와 모터 및 타이어와의 접속부분의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 2는 도 1에 나타난 A-A선 단면을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태의 감속기 부품 전개도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태의 감속기의 안쪽 트로코이드 및 바깥쪽 트로코이드와, 출력핀과의 맞닿음부분의 형상을 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태의 감속기의 안쪽 트로코이드 및 바깥쪽 트로코이드와, 출력핀과의 맞닿음부분의 형상의 다른 예를 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태의 제1변형례의 감속기의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태의 제1변형례의 감속기의 부품 전개도이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태의 감속기의 제2변형례의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태의 감속기의 제3변형례의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태의 감속기의 제4변형례의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태의 감속기의 제5변형례의 단면을 나타낸 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태의 사이클로이드 감속기에 대해, 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한다.

또한, 도 1은, 본 실시 형태의 감속기의 구성을 설명하기 위한 모식도이며, 감속기와 모터 및 타이어의 접속 부분의 단면을 나타낸 모식도이다. 도 2는, 도 1에 나타난 A-A선 단면을 나타낸 모식도이다. 도 3은, 본 실시 형태의 사이클로이드 감속기의 부품 전개도이다. 또한, 도 4는, 본 실시 형태의 감속기의 안쪽 트로코이드 및 바깥쪽 트로코이드와, 출력핀과의 맞닿음부분의 형상을 나타낸 모식도이다. 도 5는, 본 실시 형태의 감속기의 안쪽 트로코이드 및 바깥쪽 트로코이드와, 출력핀과의 맞닿음부분의 형상의 다른 예를 나타낸 모식도이다.

《감속기(W1)의 개략》

우선, 본 실시 형태의 감속기(W1)의 개략에 대해서, 감속기(W1)가 탑재된 차량의 차륜구동부의 구성을 나타낸 도 1을 참조하면서 설명한다.

도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 감속기(W1)가 탑재된 차량의 차륜구동부는, 모터(M)와, 모터(M)의 회전속도를 감속하여 출력하는 감속기(W1)와, 타이어(150) 및 휠(110)에 대해 감속기(W1)로부터의 출력(회전 출력)을 전하는 허브(112)와, 허브(112)에 고정되어 있는 휠(110) 및 타이어(150)를 갖고 있다. 또한, 도면 중의 부호 120이 나타내는 부품이 너클(knuckle)이고, 부호 111이 나타내는 부품이 베어링 휠로 되어 있다.

모터(M)는, 인풋 샤프트(입력축(회전축))(1)를 회전시키는 모터 로터(회전자)(100)와, 모터 로터를 회전시키는 모터 스테이터(고정자)(101)와, 모터 로터(100) 및 모터 스테이터(101)을 수용하는 모터 브래킷(102)을 구비하고 있다. 또한, 모터 로터(100)는, 그 중심에 형성된 구멍 부분에 입력축(1)이 삽입끼움(揷嵌)되어 있고, 모터 스테이터(101)의 회전에 따라 입력축(회전축)(1)이 회전하도록 되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 설명의 편의상, 입력축(1)은, 모터(M) 및 감속기(W1)의 공통부품으로 구성되어 있는 경우를 예로 하여 설명하지만, 입력축(1)이, 모터(M)측의 회전축과, 모터측 회전축에 접속된 감속기측의 입력축에 의해 구성되어 있어도 좋다.

또한, 감속기(W1)는, 모터(M)의 회전에 따라 회전하는 입력축(1)과, 차륜(허브(112), 휠(110), 타이어(150) 등으로 구성된 차륜)을 회전시키기 위한 아웃풋 샤프트(출력축)(10)를 구비하고 있다.

또한, 감속기(W1)는, 입력축(1)에 설치된 편심부(1a)(도 3 참조)와, 양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있으며, 그 내주측면에 파형 곡면이 형성된 안쪽 트로코이드(8)와, 안쪽 트로코이드(8)를 유지하는 안쪽 트로코이드 홀더(안쪽 트로코이드 유지부)(9)와, 안쪽 트로코이드(8)의 통내에 배치되고 그리고 양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 외주측면에 파형 곡면이 형성된 바깥쪽 트로코이드(3)와, 바깥쪽 트로코이드(3)의 자전을 규제하는 자전규제부(바깥쪽 트로코이드 홀더(4), 크랭크축(5), 하우징 커버(11b))와, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면과 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면에 끼워져 지지되어 있는 복수의 출력핀(6)을 갖고 있다. 또한, 복수의 출력핀(6)은, 그 일단부가 출력축(10)에 고정되어 있다.

또한, 상기의 바깥쪽 트로코이드(3)는, 입력축(1)의 편심부(1a)에 접속되어 있고, 입력축(1)이 회전하면, 입력축(1)로부터의 편심 입력을 받음과 더불어, 상기의 자전규제부에 의해 자전이 규제되어 입력축(1)의 회전축 둘레의 공전만을 행하도록 되어 있다.

또한, 안쪽 트로코이드 홀더(9)는, 입력축(1)이 회전하면, 회전에 의한 편심입력을 안쪽 트로코이드(8)에 전달하여 안쪽 트로코이드(8)를 입력축(1)의 회전축 주위로 공전시킴과 더불어, 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 안쪽 트로코이드(3)를 자전시킨다.

또한, 상기의 출력핀(6)은, 바깥쪽 트로코이드(3)의 공전과, 안쪽 트로코이드(8)의 공전 및 자전을 받고, 바깥쪽 트로코이드(3) 및 안쪽 트로코이드(8)에 끼워져 지지된 상태에서, 입력축(1)의 회전축 주위로, 그리고 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 공전동작을 하고, 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 출력축(10)을 회전시키도록 되어 있다.

또한, 감속기(W1)의 출력축(10)의 일 단부측의 외주측면에는, 휠(110) 및 타이어(150)를 유지하고 있는 허브(112)가 고정되어 있다. 이 구성에 의해, 모터(M)의 회전에 따라 회전하는 입력축(1)의 회전이, 감속기(W1)에 의해 감속되어 출력축(10)이 회전하고, 허브(112)를 통해 휠(110) 및 타이어(150)가 회전한다.

이와 같이, 본 실시 형태의 감속기(W1)는, 바깥쪽 트로코이드(3) 및 안쪽 트로코이드(8)의 양방이 동작하도록 되어 있고, 이 구성에 의해, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에 있어서 필수적이었던 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」이, 출력핀(6) 만으로 대응할 수 있게 되고(바깥쪽 핀(6)이, 종래 기술의 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」의 기능을 겸용할 수 있게 되고), 종래 기술의 것에 비해, 소형화가 실현된다.

또한, 본 실시 형태의 감속기(W1)는, 바깥쪽 트로코이드(3) 및 안쪽 트로코이드(8)의 양방이 동작하는 구성으로 되어 있기 때문에, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에 비해, 맞물림율이 크게 잡히고, 보다 매끄러운 구동이 실현될 수 있다.

또한, 본 실시 형태는, 감속기(W1)의 구성에 특징이 있고, 그 이외의 구성(모터(M), 허브(112), 타이어(150), 휠(110) 등의 구성)은 주지 기술이 이용되고 있다. 그 때문에, 이하에서, 감속기(W1)에 대해서 상세하게 설명하고, 그 이외의 구성의 설명을 생략한다.

《감속기(W1)의 구성 부품에 대해서》

감속기(W1)의 구성부품에 대해서, 도 1 내지 도 4를 참조하면서 설명한다.

도 3에 도시하듯이, 감속기(W1)는, 입력축(1)과, 카운터웨이트(2)와, 바깥쪽 트로코이드 부품(바깥쪽 트로코이드)(3)과, 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)와, 크랭크축(5)과, 출력핀(6)과, 출력핀(6)을 유지하는 플레이트(7)와, 안쪽 트로코이드 부품(안쪽 트로코이드)(8)과, 안쪽 트로코이드 홀더(9)와, 출력축(10)과, 하우징(11)을 갖추고 있다.

입력축(1)은, 대략 원기둥 막대기 형상으로 형성되어 있고, 하방측의 부분이 모터(M)의 모터 로터(100)에 삽입끼움되어 고정되어 있고, 상방측의 부분이, 모터 로터(100)로부터 돌출하고, 하우징(11)의 내부에 수용되어 있다(도 1 참조).

또한, 입력축(1)은, 하우징(11)의 내부에 수용되어 상방측의 부분에, 입력축(1)의 회전축에 대해 편심하고 있는 편심부(1a)가 설치되어 있다.

그리고, 입력축(1)은, 바깥쪽 트로코이드(3)의 중심부에 형성된 관통공(3a)(도 2 참조)에 삽입되고, 그리고 편심부(1a)의 위치에서, 베어링(도 3에는 나타내지 않음)을 통해, 바깥쪽 트로코이드(3)를 지지하고 있다(입력축(1)은, 베어링을 통해, 바깥쪽 트로코이드(3)에 접속되어 있다).

또한, 입력축(1)은, 안쪽 트로코이드 홀더(9)를 지지하는 카운터웨이트(2)에 형성된 관통공(2a)에 삽입되고, 바깥쪽 트로코이드(3)의 지지위치보다도 하방측에서, 베어링(도 3에는 나타내지 않음)을 통해, 카운터웨이트(2)를 지지하고 있다.

카운터웨이트(2)는, 안쪽 트로코이드 홀더(9) 및 바깥쪽 트로코이드(4)의 밸런스를 잡는 웨이트의 기능을 달성하고 있다.

이 카운터웨이트(2)는, 대략 원형판 형상으로 형성되어 있고, 그 중심부에, 양단면을 관통하는 관통공(2a)이 형성되어 있다. 이 관통공(2a)에는, 상술한 바와 같이 입력축(1)이 삽입되고, 관통공(2a)에 설치된 베어링을 통해, 카운터웨이트(2)가 입력축(1)의 편심부(1a)에 지지되어 있다. 즉, 카운터웨이트(2)는, 베어링을 통해, 입력축(1)에 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 카운터웨이트(2)는, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받아들인다.

또한, 카운터웨이트(2)는, 관통공(2a) 주위에, 크랭크축(5)이 삽입되는 관통공(2b)이 복수로 설치되어 있다. 도시하는 예에서는, 카운터웨이트(2)에는, 3개의 관통공(2b)이, 원주방향의 등간격으로 배치되어 있다.

바깥쪽 트로코이드(3)는, 입력축(1)의 회전에 따라, 입력축(1)의 회전축 둘레에, 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전 동작을 하는 것이고, 안쪽 트로코이드(8)와 더불어 출력핀(6)을 유지하고, 출력핀(6)을 구동시킨다(도 2 참조).

상기의 바깥쪽 트로코이드(3)는, 양단면의 중심부를 관통하는 관통공(3a)(도 2 참조)을 갖는 대략 원통 형상으로 형성되어 있다. 이 관통공(3a)에는, 입력축(1)이 삽입되고, 관통공(3a)에 설치된 베어링을 통해, 바깥쪽 트로코이드(3)가 입력축(1)의 편심부(1a)에 지지되고 있다. 이 구성에 의해, 바깥쪽 트로코이드(3)는, 입력축(1)로부터의 편심 입력을 받아 들인다.

또한, 바깥쪽 트로코이드(3)은, 그 외주측면에 파형곡면이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주면의 파형(波形)곡면에는, n-1개(n≥4)의 원호형상파형(원호형상엽형(葉形))이 설치되어 있다. 도시하는 예에서는, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주면의 파형곡면에는, 7개의 원호형상파형(원호형상엽형)이 설치되어 있다.

또한, 바깥쪽 트로코이드(3)의 일단면에는, 바깥쪽 트로코이드(3)보다도 직경 치수가 큰 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)가 설치되어 있다. 이 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)는, 후술하는 「크랭크축(5) 및 하우징 커버(11b)」와 더불어, 바깥쪽 트로코이드의 자전을 규제하는 부품이다. 이 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4), 크랭크축(5), 및 하우징 커버(11b)가 자전규제부로 되어 있고, 이 자전규제부에 의하여, 바깥쪽 트로코이드(3)가 자전하지 않고 공전동작만을 행한다.

구체적으로, 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)는, 바깥쪽 트로코이드(3)를 자전시키지 않고 공전만을 시키기 위해서, 크랭크축(5)과 바깥쪽 트로코이드(3)를 연결하는 부품이고, 바깥쪽 트로코이드(3)의 일단면에 형성되어 있다. 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)는, 바깥쪽 트로코이드(3)와 일체 부품으로 구성되어 있어도 좋고, 바깥쪽 트로코이드(3)와 별체(別體)의 부품으로서 설치되고, 바깥쪽 트로코이드(3)의 일단면에 고정하여 장착되어 있어도 좋다.

상기의 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)는, 대략 원형판 형상으로 형성되어 있고, 그 중심부에, 양단면을 관통하는 관통공(4a)이 형성되어 있다. 이 관통공(4a)은, 바깥쪽 트로코이드(3)의 관통공(3a) 및 카운터웨이트(2)의 관통공(2a)과 같은 직경치수로 되어 있다.

또한, 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)는, 일방(一方)면이 바깥쪽 트로코이드(3)의 일단면에 맞닿고(또는, 바깥쪽 트로코이드(3)의 일단면과 일체로 형성되고), 타방면이 카운터웨이트(2)에 맞닿아 있다. 또한, 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)의 관통공(4a)은, 바깥쪽 트로코이드(3)의 관통공(3a) 및 카운터웨이트(2)의 관통공(2a)에 연통하고 있다. 또한, 이 관통공(4a)에는, 입력축(1)이 삽입되고, 관통공(4a)에 설치된 베어링(도시하지 않음)을 통해, 바깥쪽 트로코이드(3)가 입력축(1)의 편심부(1a)에 지지되어 있다.

또한, 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)는, 관통공(4a)의 주위에, 크랭크축(5)이 삽입되는 관통공(4b)이 복수 개 설치되어 있다. 도시하는 예에서는, 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)에는, 3개의 관통(4b)이, 원주방향에 등간격으로 배치되어 있다.

크랭크축(5)은, 입력축(1)의 편심입력에 대하여, 바깥쪽 트로코이드(3)의 자전을 막고, 그리고 바깥쪽 트로코이드(4)를 공전동작만을 할 수 있도록 하기 위한 부품이고, 카운터웨이트(2)의 관통공(2b) 및 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)의 관통공(4b)에 삽입됨과 더불어, 그 일단부가 하우징(11)(하우징(11)의 하우징 커버(11a))에 고정되어 있다. 본 실시 형태에서는, 3개의 크랭크축(5)이 설치되어 있다.

출력핀(6)은, 대략 원기둥 막대기 형상으로 형성되어 있고, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면과 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면에 끼여서 구동력을 출력축(10)으로 출력하기 위한 부품이다. 본 실시 형태에서는, n개의 출력핀(6)이, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면과, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면에 끼워져 지지되어, 동일원주 형상으로 등간격을 두고 배치되어 있다. 도시하는 예에서는, 8개의 출력핀(6)이 설치되어 있다.

플레이트(7)는, 출력핀(6)을 유지하는 부품이다. 이 플레이트(7)는, 대략 원형판 형상으로 형성되어 있고, 그 중심부에, 입력축(1)이 삽입되는 관통공(7a)이 형성되어 있다. 또한, 플레이트(7)의 관통공(7a)의 주위에는, 출력핀(6)이 삽입되는 n개(도시하는 예에서는, n=8)의 관통공(7b)이 형성되어 있다.

안쪽 트로코이드(8)는, 입력축(1)의 회전에 따라, 입력축(1)의 회전축 둘레에, 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전 동작을 하면서, 입력축(1)의 회전과 같은 방향으로 자전을 하는 것이고, 바깥쪽 트로코이드(3)와 더불어 출력핀(6)을 유지하고, 출력핀(6)을 구동시킨다(도 2 참조).

상기의 안쪽 트로코이드(8)는, 양단면의 중심부를 관통하는 관통공(8a)을 갖는 대략 원통 형상으로 형성되어 있다.

또한, 안쪽 트로코이드(8)는, 그 내주측면에 파형 곡면이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면의 파형곡면에는, n+1개의 원호형상파형(원호형상엽형)이 설치되어 있다. 도시하는 예에서는, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면의 파형곡면에는, 9개의 원호형상파형이 설치되어 있다.

또한, 안쪽 트로코이드(8)는, 그 외주측면에, 수(雄) 스플라인(spline)이 형성되어 있고, 이 수 스플라인이, 이하에서 설명하는 안쪽 트로코이드 홀더(9)의 내주측면에 형성된 암(雌) 스플라인(도시하지 않음)에 스플라인 끼움 결합되도록 되어 있다. 이에 의해, 안쪽 트로코이드(8)는, 안쪽 트로코이드 홀더(9)의 내주측면에 고정된 상태로 유지된다.

또한, 안쪽 트로코이드(8)의 관통공(8a)은, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외경 치수보다도, 소정 치수만큼 큰 직경 치수로 형성되어 있다.

또한, 안쪽 트로코이드(8)의 관통공(8a)(통 안)에, 바깥쪽 트로코이드(3)를 삽입하여 소정의 위치에 배치하면, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면에 형성된 「(n+1)파의 파형 곡면」과, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면에 형성된 「(n-1)파의 파형 곡면」과의 사이에, 출력핀(6)을 삽입끼움 할 수 있는 치수의 틈새가 형성된다. 이 틈새에, n개의 출력핀(6)을 삽입끼움시킴으로써, n개의 출력핀(6)이, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면과, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면에 끼워져 지지된 상태가 된다.

안쪽 트로코이드 홀더(9)는, 양단이 관통하고 있는 대략 원통 형상으로 형성된, 안쪽 트로코이드(8)를 유지하는 부품이다. 안쪽 트로코이드 홀더(9)는, 입력축(1)이 회전하면, 후술하듯이, 카운터 웨이트(2)를 통해, 입력축(1)으로부터의 편심입력을 받고, 안쪽 트로코이드(8)에 전달하여 안쪽 트로코이드(8)를 입력축(1)의 회전축 주위로 공전시킴과 더불어, 입력축(1)의 회전 방향과 같은 방향으로 안쪽 트로코이드(8)를 자전시키도록 되어 있다.

구체적으로는, 안쪽 트로코이드 홀더(9)는, 그 내주측면의 일단측(一端側)의 위치(설명의 편의상 「제1 위치」)에서, 카운터웨이트(2)의 외주측면에 베어링(도시하지 않음)을 통해 지지되어 있다. 즉, 안쪽 트로코이드 홀더(9)는, 그 내주측면에서, 베어링을 통해, 카운터웨이트(2)의 외주측면에 접속되어 있다.

또한, 카운터웨이트(2)는, 후술하는 하우징 커버(11b)에 지지되어 있는 크랭크축(5)이 접속되어 있고, 하우징 커버(11b)로 자전을 규제받고, 공전만 허용되고 있다.

또한, 안쪽 트로코이드 홀더(9)는, 그 내주측면의 제1위치보다도 소정 치수·타단측(他端側)의 위치(설명의 편의상「제2위치」)에 암 스플라인(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 이 암 스플라인에, 안쪽 트로코이드(8)의 외주측면의 수 스플라인이 스플라인 끼움결합되어 있다. 즉, 안쪽 트로코이드 홀더(9)는, 그 내주측면에서, 안쪽 트로코이드(8)를 고정한 상태에서 지지하고 있다.

상기의 구성에 의해, 안쪽 트로코이드 홀더(9)는, 카운터웨이트(2)를 통해, 입력축(1)으로부터의 편심입력을 받으면, 입력축(1)의 회전축 주위로, 그리고 입력축(1)의 회전방향으로 공전함과 더불어, 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 자전을 한다.

그리고, 입력축(1)의 회전에 의해, 안쪽 트로코이드 홀더(9)가 공전하면, 안쪽 트로코이드 홀더(9)에 스플라인 끼움결합되어 있는 안쪽 트로코이드(8)는, 안쪽 트로코이드 홀더(9)와 함께 공전함과 더불어, 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 자전한다.

출력축(10)은, 대략 원기둥 막대기 형상의 축부(10a)와, 축부(10a)의 일단부에 형성된 플랜지부(10b)를 갖고 있다. 플랜지부(10b)는, 축부(10a)보다도 직경치수가 큰 대략 원판 형상으로 형성되어 있고, 그 중심부에, 입력축(1)이 삽입되는 관통공(10b1)이 형성되어 있음과 더불어, 관통공(10b1)의 주위에, 출력핀(6)을 삽입끼움고정하기 위한, n개의 관통공(10b2)이 형성되어 있다.

구체적으로는, 플랜지부(10b)의 중심부에 설치된 관통공(10b1)에는, 입력축(1)이 삽입되고, 그리고 관통공(10b1)에 설치된 베어링(도시하지 않음)에 의해, 입력축(1)이 지지되어 있다. 또한, 플랜지부(10b)의 주위에 형성된 각 관통공(10b2)에는, 출력핀(6)의 일단부측이 삽입끼움되어 고정되어 있다. 이 구성에 의해, 출력핀(6)의 회전에 의해, 출력축(10)이 회전한다(도 2 참조).

또한, 출력축(10)의 축부(10a)의 외주측면이 허브(112)에 고정되어 있고, 허브(112)에 출력축(10)의 회전이 전달되고, 허브(112)가 회전한다.

하우징(11)은, 감속기(W1)의 구성부품을 유지하고 보호하기 위한 부품이고, 대략 원통 형상의 본체부(11a)와, 대략 원판 형상의 하우징커버(11b)를 갖고 있다.

본체부(11a)는, 상하 양단이 개방된 중공 원통 형상으로 형성되어 있고, 그 내부에, 「입력축(1)의 상방(上方)부분, 카운터웨이트(2), 바깥쪽 트로코이드(3), 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4), 크랭크축(5), 출력핀(6), 플레이트(7), 안쪽 트로코이드(8), 및 안쪽 트로코이드 홀더(9)」가 수용되어 있다. 또한, 본체부(11a)는, 그 타단면(하면)에 플랜지부(11a1)가 형성되어 있고, 이 플랜지부(11a1)에, 하우징 커버(11b)가 재치(載置)된다. 또한, 본체부(11a)는, 모터(M)에 고정되어 있다.

또한, 하우징 커버(11b)는, 본체부(11a)의 타단면(하면)을 덮는 부품이고, 대략 원형판 형상의 중심부에, 입력축(1)이 관통삽입(揷通)되는 관통공(11b1)이 형성되어 있다. 하우징 커버(11b)의 관통공(11b1)에는, 입력축(1)이 삽입되고, 그리고 관통공(11b1)에 설치된 베어링(도시하지 않음)에 의해, 입력축(1)이 지지되어 있다.

또한, 하우징 커버(11b)는, 관통공(11b1)의 주위에 크랭크축(5)의 일단부를 지지하는 크랭크축 지지부가 설치되어 있고, 크랭크축(5)에 연결되어 있는 부품(카운터웨이트(2), 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4))의 자전을 규제하고, 공전동작 밖에 할 수 없도록 하고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 4에서 도시하듯이, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면 및 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면이, 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 또한, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면 및 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면에 끼워져 지지되어 있는 출력핀(6)은, 그 외주측면이 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면 및 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면을 따르는 형상의 테이퍼 형상으로 형성되어 있다.

구체적으로는, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면은, 일 단면(도면 중에서는 상단면)으로부터 타단면(도면 중에서는 하단면)을 향해, 직경방향·내측으로 연장하는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 또한, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면은, 일단면(도면 중에서는 상단면)으로부터 타단면(도면 중에서는 하단면)을 향해서, 직경방향·외측으로 연장하는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 또한, 출력핀(6)은, 트로코이드 부품(바깥쪽 트로코이드(3) 및 안쪽 트로코이드(8))에 맞닿은 부분이, 일방측(도면 중에서는 상방측)으로부터 타방측(도면 중에서는 하방측)을 향해, 서서히 직경이 감소하는 테이퍼 형상으로 되어 있다.

즉, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면의 파형곡면은, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면 파형곡면과 역방향의 테이퍼 형상으로 되어 있다. 또한, 출력핀(6)은, 트로코이드 부품(바깥쪽 트로코이드(3) 및 안쪽 트로코이드(8))에 맞닿는 부분이, 안쪽 트로코이드(8) 및 바깥쪽 트로코이드(3)의 상기 테이퍼 형상에 끼움결합하는 테이퍼 형상이 되어 있다. 이것에 의해, 백래시(backlash)를 조정하고 있다.

또한, 상술한 도 4의 구성을 대신해, 안쪽 트로코이드(8), 출력핀(6) 및 바깥쪽 트로코이드(3)가, 도 5에 도시하는 형상으로 형성되어 있어도 좋다.

도 5에 도시하는 예에서는, 출력핀(6)은, 트로코이드 부품(바깥쪽 트로코이드(3) 및 안쪽 트로코이드(8))에 맞닿는 부분에, 크라우닝이 형성되어 있고, 대략 통(barrel) 형상으로 되어 있다. 또한, 도시하는 예에서는, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면은, 양단면(도면 중에서는 상하 양단면)에 대해서 수직인 면을 형성하고 있다. 또한, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주 측면은, 양단면(도면 중에서는 상하 양단면)에 대해 수직인 면을 형성하고 있다.

이 구성에 의해, 출력핀(6)의 트로코이드 부품(안쪽 트로코이드 및 바깥쪽 트로코이드)과의 접촉면의 양단 마모를 방지하고 있다.

또한, 본 실시 형태의 감속기(W1)의 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면의 그리고 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면의 파형곡면은, 예를 들어, 이하와 같이 설계한다.

고정된 원의 외측을 구르는 이동하는 원이 그리는 바깥쪽 트로코이드 곡선과, 고정된 원의 내측을 구르는 이동하는 원에 의한 안쪽 트로코이드 곡선에 있어서, 바깥쪽 트로코이드 곡선과 안쪽 트로코이드 곡선 위를 구르고 공유하는 핀(출력핀(6))이 있고, 공유하는 핀이 n개인 경우, (n-1)엽(葉,lobe)의 바깥쪽 트로코이드 곡선과, (n+1)엽의 안쪽 트로코이드 곡선으로부터 이루어진 핀의 구름면(rolling planes)의 형상을 정의한다.

또한, 바깥쪽 트로코이드 곡선과 안쪽 트로코이드 곡선으로 공유하는 핀(출력핀(6))은, 편심하여 도는 각 트로코이드 곡선의 중심축에 대해 특정의 원주상에 균등분배(等配)된다. 편심량과 핀 직경에 의해 핀의 구름면은 다르고, 핀(출력핀(6))의 반경정도(分)만큼 트로코이드 곡선으로부터 오프셋 된 곡면이 된다. 오프셋의 방법은, 트로코이드 곡선의 법선 방향(바깥쪽 트로코이드는 내측, 안쪽 트로코이드는 외측)에 핀(출력핀(6))의 반경을 플롯(plotting)함으로써 행한다.

《감속기(W1)의 동작》

다음으로, 감속기(W1)의 동작을 설명한다.

모터(M)가 구동되어 입력축(1)이 회전하면, 입력축(1)의 회전에 따라, 카운터웨이트(2)가 입력축(1)의 편심부(1a)로부터의 편심 입력을 받고, 입력축(1)의 회전축 주위로, 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전한다. 또한, 카운터웨이트(2)는, 하우징 커버(11b)에 지지되어 있는 크랭크축(5)에 연결되어 있고, 하우징 커버(11b) 및 크랭크축(5)에 자전이 규제되어, 공전만 할 수 있도록 되어 있다.

또한, 카운터웨이트(2)가 공전하면, 카운터웨이트(2)의 외주측면에 베어링을 통하여 지지되어 있는 안쪽 트로코이드 홀더(9)가, 입력축(1)의 회전축 주위로, 그리고 입력축(1)의 회전방향으로 공전함과 더불어, 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 자전을 한다.

또한, 안쪽 트로코이드(8)는, 안쪽 트로코이드 홀더(9)의 내주측면에 스플라인으로 끼움결합되어 있기 때문에, 안쪽 트로코이드 홀더(9)와 마찬가지로, 입력축(1)의 회전축 주위로, 그리고 입력축(1)의 회전방향으로 공전함과 더불어, 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 자전을 한다.

한편, 바깥쪽 트로코이드(3)는, 관통공(3a)의 베어링을 통해 입력축(1)의 편심부(1a)에 지지되어 있고, 입력축(1)이 회전하면, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받고, 입력축(1)의 회전축 둘레로, 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전 동작을 한다.

또한, 바깥쪽 트로코이드(3)는, 그 일단면에 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)가 설치되어 있다. 이 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)는, 하우징 커버(11b)에 지지되어 있는 크랭크축(5)과 연결되어 있고, 하우징 커버(11b) 및 크랭크축(5)에 의해 자전이 규제되고, 공전만 허용되어 있다. 그 때문에, 바깥쪽 트로코이드(3)는, 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)에 의해, 자전이 규제되고, 공전 동작만을 한다.

또한, n개의 출력핀(6)은, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받아 입력축(1)의 회전축 주위로, 그리고 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 공전 동작만을 하는 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면(n-1개의 엽형을 갖는 파형 곡면)과, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받아 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 공전하면서 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 자전하는 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면(n+1개의 엽형을 갖는 파형 곡면)에 끼워져 지지되어 있다.

n개의 출력핀(6)은, 「바깥쪽 트로코이드(3)의 공전」 및 「안쪽 트로코이드(8)의 공전 및 자전」을 받고, 바깥쪽 트로코이드(3) 및 바깥쪽 트로코이드(8)에 끼워져 지지된 상태에서, 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향에서, 입력축(1)의 회전축 주위로 공전 동작을 한다(도 2 참조).

또한, 출력축(10)의 플랜지부(10b)에는, n개의 출력핀(6)의 단부가 삽입끼움되어 고정되어 있다. 그 때문에, n개의 출력핀(6)이 입력축(1)의 회전축 주위로 공전을 하면, 출력축(10)은, 입력축(1)의 회전과 같은 방향으로, 입력축(1)의 회전축 주위로 회전한다.

또한, 출력축(10)이 회전하면, 출력축(10)에 고정되어 있는 허브(112)가 회전하고, 그에 따라 휠(110) 및 타이어(150)가 회전 구동한다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 감속기(W1)는, 바깥쪽 트로코이드(3) 및 안쪽 트로코이드(8)의 양방이 동작하도록 되어 있고, 이 구성에 의해, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에 있어서 필수였던 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」이, 출력핀(바깥쪽 핀)(6) 만으로 대응할 수 있게 되고(출력핀(6)이, 종래 기술의 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」의 기능을 겸용할 수 있도록 되고), 종래 기술의 것에 비해, 외경 사이즈의 소형화가 실현된다. 즉, 본 실시 형태에 의하면, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에 비해, 콤팩트한 감속기(W1)를 제공할 수 있다.

나아가, 본 실시 형태의 감속기(W1)는, 바깥쪽 트로코이드(3)의 자전을 규제하는 자전규제부(바깥쪽 트로코이드 홀더(4), 크랭크축(5), 하우징 커버(11b))를 설치하고 있다. 또한, 본 실시 형태의 감속기(W1)에서는, 안쪽 트로코이드(8)를 유지하는 안쪽 트로코이드 홀더(9)에, 입력축(1)의 회전에 의한 편심 입력을 안쪽 트로코이드(8)에 전달하여 안쪽 트로코이드(8)를 입력축(1)의 회전축 주위로 공전시킴과 더불어, 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 안쪽 트로코이드(8)를 자전시키는 기능을 갖게 하고 있다. 이 구성에 의해, 바깥쪽 트로코이드(3)를 입력축(1)의 회전축 둘레의 공전 동작만을 행하게 하고, 안쪽 트로코이드(3)를 입력축(1)의 회전축 주위로 공전시킴과 더불어, 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 자전시키고 있다.

이 구성에 의하면, 출력핀(6)은, 바깥쪽 트로코이드(3)의 공전과, 안쪽 트로코이드(8)의 공전 및 자전을 받고, 바깥쪽 트로코이드(3) 및 안쪽 트로코이드(8)에 끼워져 지지된 상태에서, 입력축(1)의 회전축 주위로, 그리고 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 공전동작을 하고, 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 출력축(10)을 회전시킬 수 있도록 된다.

그 때문에, 출력축(10)측으로부터 입력하여 이용하는 케이스에 있어서, 바깥쪽 트로코이드(3)의 회전방향이, 출력축(10)측으로부터의 입력회전방향과 동일방향이 되므로, 입력축(1)도 동일방향으로 회전한다. 즉, 본 실시 형태의 구성에 의하면, 출력축(10)측으로부터의 입력이 가능해지기 때문에, 전기자동차의 구동계와 같은 회생발전을 행하는 경우에 효과적이다.

또한, 상술한 종래 기술의 사이클로이드 감속기는, 입력축에 입력되는 회전방향과 출력축의 회전방향이 역방향이 되는 구성이기 때문에, 출력축 측으로부터 입력을 행할 경우에, 효율이 매우 나빠진다는 문제를 갖고 있다.

《제1변형예》

다음으로, 본 발명의 제1실시 형태의 제1변형예에 대하여, 도 6 및 도 7을 참조하면서 설명한다.

여기에서, 도 6은, 본 실시형태의 제1변형예의 감속기의 단면을 나타낸 모식도이다. 도 7은, 본 실시 형태의 제1변형예의 감속기의 부품 전개도이다.

또한, 제1변형예에서는, 상술한 제1실시 형태와 같은 구성(혹은 상당하는 구성)에는, 같은 부호를 붙여 설명을 생략, 혹은, 간략화한다.

제 1 실시 형태의 제1변형예는, 출력축(10)으로부터 출력되는 회전방향이, 입력축(1)에 입력되는 회전방향과 역방향이 되는 구성으로 되어 있다(도 6 참조).

제1변형예의 감속기(W2)는, 제 1 실시 형태에서 채용된 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)를 설치하지 않고, 바깥쪽 트로코이드(3)를 자전할 수 있도록 함과 더불어, 안쪽 트로코이드 홀더(19)에 자전을 규제하는 자전규제부를 설치하고, 안쪽 트로코이드(8)가 공전만 할 수 있는 구성을 채용하고 있다.

《제1변형예의 감속기(W2)의 구성》

먼저, 감속기(W2)의 구성을 설명한다.

도 7에서 도시하듯이, 제1변형예의 감속기(W2)는, 입력축(1)과, 카운터웨이트(2)와, 바깥쪽 트로코이드(3)와, 크랭크축(5)과, 출력핀(6)과, 플레이트(7)와, 안쪽 트로코이드(8)와, 안쪽 트로코이드 홀더(19)와, 출력축(10)과, 하우징(11)을 구비하고 있다.

이하, 제1변형예의 구성 중, 제 1 실시 형태와 다른 부분만을 설명한다.

상기의 바깥쪽 트로코이드(3)는, 상술한 제 1 실시 형태와 같은 구성으로 되어 있고, 양단면의 중심부를 관통하는 관통공(3a)에 입력축(1)이 삽입되고, 관통공(3a)에 설치된 베어링을 통해, 입력축(1)의 편심부(1a)에 지지되어 있다. 이 구성에 의해, 바깥쪽 트로코이드(3)는, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받아 들인다.

또한, 제1변형예에서는, 바깥쪽 트로코이드(3)는, 그 일단면에 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)가 설치되어 있지 않다.

그 때문에, 제1변형예에서는, 바깥쪽 트로코이드(3)는, 입력축(1)이 회전하면, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받고, 입력축(1)의 회전축 둘레로, 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전하면서, 입력축(1)의 회전과 역방향으로 자전을 한다.

또한, 안쪽 트로코이드 홀더(19)는, 일단에 저면(底面)(19a)이 형성되고, 타단이 개방된 대략 원통 형상으로 형성되어 있고, 저면(19a)의 중심부에 관통공(19a1)이 형성되어 있다. 또한, 저면(19a)에는, 관통공(19a1) 주위에, 관통공(19a2)이 형성되어 있다.

또한, 안쪽 트로코이드 홀더(19)는, 개방되어 있는 타단측의 내주측면에 암 스플라인(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 이 암 스플라인에, 안쪽 트로코이드(8)의 외주측면의 수 스플라인이 스플라인 끼움결합되어 있다. 즉, 안쪽 트로코이드 홀더(19)는, 개방되어 있는 타단측의 내주측면에서, 안쪽 트로코이드(8)를 고정한 상태로 유지하고 있다.

또한, 안쪽 트로코이드 홀더(19)는, 저면(19a)의 관통공(19a1)에 입력축(1)이 삽입되고, 그리고 관통공(19a1)에 설치된 베어링(도시하지 않음)을 통해, 입력축(1)의 편심부(1a)에 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 안쪽 트로코이드 홀더(19)는, 입력축(1)로부터의 편심 입력을 받아 들인다.

또한, 안쪽 트로코이드 홀더(19)의 저면(19a)의 관통공(19a2)에는, 크랭크축(5)의 일단부가 삽입되어 있다. 이 크랭크축(5)은, 카운터웨이트(2)의 관통공(2b)에도 삽입되어 있고, 그 타단부가 하우징 커버(11a)에 고정되어 있다.

이 구성에 의해, 안쪽 트로코이드 홀더(19)는, 입력축(1)이 회전하면, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받고, 그리고 「크랭크축(5) 및 하우징 커버(11b)」에 의해 자전이 규제되고, 자전하지 않고, 입력축(1)의 회전축 둘레에, 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전 동작을 한다. 또한, 제1변형예로는, 「트로코이드 홀더(19)의 저면(19a), 크랭크축(5) 및 하우징 커버」가, 안쪽 트로코이드 홀더(19)의 자전을 규제하는 자전규제부로 되어 있다.

또한, 제1변형예에 있어서는, 안쪽 트로코이드 홀더(19)와, 하우징 커버(11b)와의 사이에는 카운터웨이트(2)가 설치되어 있다. 카운터웨이트(2)는, 크랭크축(5)에 의해 안쪽 트로코이드 홀더(19)와는 위상이 180° 다르도록, 입력축(1)과 동일방향으로 공전하고, 밸런스를 취하도록 되어 있다.

《제1변형예의 감속기(W2)의 동작》

다음으로, 감속기(W2)의 동작을 설명한다.

모터(M)가 구동되어 입력축(1)이 회전하면, 입력축(1)의 회전에 따라, 카운터웨이트(2)가 입력축(1)의 편심부(1a)로부터의 편심 입력을 받고, 입력축(1)의 회전축 주위로, 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전한다.

또한, 안쪽 트로코이드 홀더(19)는, 입력축(1)이 회전하면, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받고, 그리고 「크랭크축(5) 및 하우징 커버(11b)」에 의해 자전이 규제되고, 자전하지 않고, 입력축(1)의 회전축 둘레에, 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전 동작만을 한다.

또한, 안쪽 트로코이드(8)는, 안쪽 트로코이드 홀더(19)의 내주측면에 스플라인으로 끼움결합되어 있기 때문에, 안쪽 트로코이드 홀더(19)와 마찬가지로, 입력축(1)의 회전축 주위로, 그리고 입력축(1)의 회전방향으로 공전 동작만 한다.

한편, 바깥쪽 트로코이드(3)는, 관통공(3a)의 베어링을 통해 입력축(1)의 편심부(1a)에 지지되어 있고, 입력축(1)이 회전하면, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받고, 입력축(1)의 회전축 둘레로 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전 동작을 하면서, 입력축(1)의 회전과 역방향으로 자전한다.

또한, n개의 출력핀(6)은, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받아 입력축(1)의 회전축 주위로, 그리고 입력축(1)의 회전방향과 역방향으로 공전 동작하면서, 입력축(1)의 회전과 역방향으로 자전하는 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면(n-1개의 엽형을 갖는 파형 곡면)과, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받아 입력축(1)의 회전축 주위로 공전만 하는 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면(n+1개의 엽형을 갖는 파형 곡면)에 끼워져 지지되어 있다.

n개의 출력핀(6)은, 「바깥쪽 트로코이드(3)의 공전 및 자전」 및 「안쪽 트로코이드(8)의 공전」을 받고, 바깥쪽 트로코이드(3) 및 바깥쪽 트로코이드(8)에 끼워져 지지된 상태에서, 입력축(1)의 회전방향과 역방향에서, 입력축(1)의 회전축 주위로 공전 동작을 한다(도 6 참조).

또한, 출력축(10)의 플랜지부(10b)에는, n개의 출력핀(6)의 단부가 삽입끼움되어 고정되어 있다. 그 때문에, n개의 출력핀(6)이 입력축(1)의 회전축 주위로, 입력축(1)의 회전과 역방향으로 공전을 하면, 출력축(10)은, 입력축(1)의 회전과 역방향으로, 입력축(1)의 회전축 주위로 회전한다(도 6 참조).

또한, 출력축(6)이 회전하면, 출력축(9)에 고정되어 있는 허브(112)가 회전하고, 그에 따라 휠(110) 및 타이어(150)가 회전 구동된다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 제1변형예의 감속기(W2)는, 바깥쪽 트로코이드(3) 및 안쪽 트로코이드(8)의 양방이 동작하도록 되어 있고, 이 구성에 의하면, 상술한 제1실시 형태와 마찬가지로, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에서 필수였던 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」이, 출력핀(6) 만으로도 충분히 되고, 종래 기술의 것에 비해, 외경 사이즈의 소형화가 실현된다. 즉, 본 실시 형태에 의하면, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에 비해, 콤팩트한 감속기(W1)를 제공할 수 있다.

또한, 제1변형예의 감속기(W2)는, 바깥쪽 트로코이드(3) 및 안쪽 트로코이드(8)의 양방이 동작하는 구성으로 되어 있기 때문에, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에 비해, 맞물림율이 크게 잡히고, 보다 매끄러운 구동이 실현될 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태 및 제1변형예에 의하면, 외경사이즈가 콤팩트하게 구성되어 있음과 더불어, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에 비해, 맞물림률을 크게 잡고, 보다 매끄러운 구동을 실현할 수 있는 감속기(W1, W2)를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상술한 실시 형태 및 제1변형예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지의 범위 내에서, 다양한 변경이 가능하다.

예를 들면, 도 8에 도시하는 제2변형예의 감속기(W3)와 같이, 안쪽 트로코이드(8) 및 안쪽 트로코이드 하우징(9)이 설치되어 있지 않은 구성으로 되어 있어도 좋다.

이 경우, 감속기(W3)는, 예를 들면, 입력축(1)과, 바깥쪽 트로코이드(3)와, 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)와, 크랭크축(5)과, 출력핀(6)과, 플레이트(7)와, 출력축(10)과, 하우징(11)을 구비한 구성으로 되어 있다.

또한, 제3변형예에 있어서, 제 1 실시 형태 및 제1변형예와 같은 구성(혹은 상당하는 구성)에 대해서는, 같은 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

도 8에 도시하는 제2변형예에서는, 바깥쪽 트로코이드(3)는, 관통공(3a)의 베어링을 통해 입력축(1)의 편심부(1a)에 지지되어 있고, 입력축(1)이 회전하면, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받고, 입력축(1)의 회전축 둘레로 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전 동작을 한다.

또한, 바깥쪽 트로코이드(3)는, 상술한 실시 형태와 같이, 그 일단면에 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)가 설치되어 있다. 이 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)는, 하우징 커버(11b)에 지지되어 있는 크랭크축(5)과 연결되어 있고, 하우징 커버(11b) 및 크랭크축(5)에 의해 자전이 규제되고, 공전만 허용되어 있다. 그 때문에, 바깥쪽 트로코이드(3)는, 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)에 의해, 자전이 규제되고, 공전 동작만을 한다.

또한, 출력핀(6)은, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면에 맞닿은 상태가 되도록, 플레이트(7)에 유지되어 있다.

그리고, n개의 출력핀(6)은, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받아 입력축(1)의 회전축 주위로, 그리고 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 공전 동작하는 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면(n-1개의 엽형을 갖는 파형 곡면)에 맞닿은 상태에서, 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로, 입력축(1)의 회전축 주위로 공전 동작을 한다. 또한, n개의 출력핀(6)이 입력축(1)의 회전축 주위로, 입력축(1)의 회전과 같은 방향으로 공전을 하면, 출력축(10)은, 입력축(1)의 회전과 같은 방향으로, 입력축(1)의 회전축 주위로 회전한다.

이 제2변형예는, 상술한 실시 형태(및 제1변형예)와 같이, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에서 필수적이었던 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」이 출력핀(6) 만으로 대응할 수 있는 구성으로 되어 있고, 종래 기술의 것에 비해 소형화할 수 있다.

또한, 제3변형예는, 안쪽 트로코이드(8) 및 안쪽 트로코이드 하우징(9)이 설치되어 있지 않기 때문에, 상술한 실시 형태(및 제1변형예)보다도, 더욱 소형화된 감속기(W3)가 실현된다. 또한, 이 구성에 의하면, 상술한 실시 형태(및 제1변형예)보다도, 부품 개수가 감소해 비용이 저감된다.

또한, 예를 들어, 도 9에 도시하는 제3변형예의 감속기(W4)와 같이, 바깥쪽 트로코이드(3)가 설치되지 않은 구성으로 되어 있어도 좋다.

이 경우, 감속기(W4)는, 입력축(1)과, 크랭크축(5)과, 출력핀(6)과, 플레이트(7)와, 안쪽 트로코이드(8) 및 안쪽 트로코이드 홀더(19)와, 출력축(10)과, 하우징(11)을 구비한 구성으로 되어 있다.

또한, 제3변형예의 안쪽 트로코이드 홀더(19)는, 제1변형예와 같이, 입력축(1)이 회전하면, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받고, 그리고 「크랭크축(5) 및 하우징 커버(11b)」에 의해 자전이 규제되고, 자전하지 않고, 입력축(1)의 회전축 둘레로, 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전 동작을 한다.

도 9에 도시하는 제3변형예에서는, 안쪽 트로코이드(8)를 스플라인 끼움결합으로 유지하고 있는 안쪽 트로코이드 홀더(19)는, 그 저면(19a)의 관통공(19a1)에 베어링을 통해 입력축(1)의 편심부(1a)에 지지되어 있다. 안쪽 트로코이드 홀더(19)는, 입력축(1)이 회전하면, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받아, 입력축(1)의 회전축 둘레로 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전 동작을 한다.

또한, 안쪽 트로코이드 홀더(19)에 유지되어 있는 안쪽 트로코이드(8)는, 안쪽 트로코이드 홀더(19)와 같이, 입력축(1)이 회전하면, 입력축(1)의 회전축 둘레로 그리고 입력축(1)의 회전과 동일 방향으로 공전 동작을 한다.

또한, 출력핀(6)은, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면에 맞닿은 상태가 되도록, 플레이트(7)에 유지되어 있다.

그리고, n개의 출력핀(6)은, 입력축(1)으로부터의 편심 입력을 받아 입력축(1)의 회전축 주위로, 그리고 입력축(1)의 회전방향과 같은 방향으로 공전 동작하는 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면(n+1개의 엽형을 갖는 파형 곡면)에 맞닿은 상태에서, 입력축(1)의 회전방향과 역방향으로, 입력축(1)의 회전축 주위로 공전 동작을 한다. n개의 출력핀(6)이 입력축(1)의 회전축 주위로, 입력축(1)의 회전과 역방향으로 공전을 하면, 출력축(10)은, 입력축(1)의 회전과 역방향으로, 입력축(1)의 회전축 주위로 회전한다.

제3변형예는, 상술한 실시 형태(및 제1변형예)와 같이, 종래 기술의 사이클로이드 감속기에서 필수적이었던 「바깥쪽 핀 및 안쪽 핀」이 출력핀(6) 만으로 대응할 수 있는 구성으로 되어 있고, 종래 기술의 것에 비해 소형화할 수 있다.

또한, 이 구성에 의하면, 상술한 실시 형태(제 1 실시 형태 및 제1변형예)보다도, 부품 개수가 감소해 비용이 저감된다.

또한, 예를 들면, 도 10에 도시하는 제4변형예와 같이 구성되어 있어도 좋다.

이 제4변형례의 감속기(W5)는, 제2변형례의 감속기(W3)에 대하여, 나아가, 바깥쪽 트로코이드(3)가 맞닿는 출력핀(6)의 반대측의 위치에서, 출력핀(6)과 맞닿는 링 형상 부품(21)이 설치된 것이다.

구체적으로는, 도 10에 도시하는 제4변형예의 감속기(W5)는, 입력축(1)과, 바깥쪽 트로코이드(3)와, 바깥쪽 트로코이드 플랜지(4)와, 크랭크 축(5)과, 출력핀(6)과, 플레이트(7)와, 출력 축(10)과, 하우징(11)을 갖고, 나아가, 링 형상 부품(21)이 설치되어 있다.

이 링 형상 부품(21)은, 바깥쪽 트로코이드(3)보다도 직경 치수가 큰 형상으로 되어 있다. 또한, 링 형상 부품(21)의 구멍 부분(21a)의 안에, 바깥쪽 트로코이드(3)를 삽입하여 소정의 위치에 배치하면, 링 형상 부품(21)의 내주측면과, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면((n-1)파의 파형 곡면)과의 사이에, 출력핀(6)을 삽입끼움 가능한 치수의 틈새가 형성된다. 이 틈새에, n개의 출력핀(6)을 삽입끼움시킴으로써, n개의 출력핀(6)이, 링 형상 부품(21)의 내주측면과, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면에 끼워져 지지된 상태가 된다.

이 제4 변형예의 구성에 의하면, 상술한 제2변형예와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제4변형예에 의하면, 바깥쪽 트로코이드(3)의 외주측면(파형곡면)에 맞닿은 상태로 유지되어 있는 출력핀(6)에 대하여, 부하가 걸린 출력핀(6)의 변형을 방지함과 더불어, 고르지 못한 하중 등에 의한 마모를 방지할 수 있다.

또한, 예를 들면, 도 11에 도시하는 제5변형예와 같이 구성되어 있어도 좋다.

이 제5변형예의 감속기(W6)는, 제3변형례의 감속기(W4)에 대하여, 나아가 안쪽 트로코이드(8)가 맞닿는 출력핀(6)의 반대측의 위치에, 출력핀(6)에 맞닿는 링 형상 부품(22)이 설치된 것이다.

구체적으로는, 도 11에 도시하는 제5변형예의 감속기(W6)는, 입력축(1)과, 크랭크축(5)과, 출력핀(6)과, 플레이트(7)와, 안쪽 트로코이드(8) 및 안쪽 트로코이드 홀더(19)와, 출력축(10)과, 하우징(11)을 갖고, 나아가 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면이 맞닿는 출력핀(6)의 반대측의 위치에서, 출력핀(6)과 맞닿는 링 형상 부품(22)이 설치되어 있다.

이 링 형상 부품(22)은, 안쪽 트로코이드(8)보다도 직경 치수가 작은 형상으로 되어 있다. 또한, 링 형상 부품(22)의 구멍 부분(22a)에는 입력축(1)이 삽입되고, 구멍 부분(22a)에 설치된 베어링(도시하지 않음)을 통해, 링 형상 부품(22)이 입력축(1)에 지지되어 있다.

또한, 안쪽 트로코이드(8)의 관통공(8a)(통 내)에, 링 형상 부품(22)을 삽입하여 소정의 위치에 배치하면, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면((n+1)파의 파형곡면)과, 링 형상 부품(22)의 외주측면과의 사이에, 출력핀(6)을 삽입끼움 가능한 치수의 틈새가 형성된다. 이 틈새에, n개의 출력핀(6)을 삽입끼움시킴으로써, n개의 출력핀(6)이, 안쪽 트로코이드(8)의 내주측면과, 링 형상 부품(22)의 외주측면에 끼워져 지지된 상태가 된다.

이 제5변형예의 구성에 의하면, 상술한 제3변형예와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제5변형예에 의하면, 안쪽 트로코이드8의 내주측면(파형곡면)에 맞닿은 상태로 유지되어 있는 출력핀(6)에 대하여, 부하가 걸린 출력핀(6)의 변형을 방지함과 더불어, 고르지 못한 하중 등에 의한 마모를 방지할 수 있다.

W1, W2, W3, W4, W5, W6 … 감속기
1 … 입력축(인풋 샤프트)
1a … 편심부
2 … 카운터웨이트
2a, 2b … 관통공
3 … 바깥쪽 트로코이드
3a … 관통공
4 … 바깥쪽 트로코이드 플랜지
4a, 4b … 관통공
5 … 크랭크 축
6 … 출력핀
7 … 플레이트
7a, 7b … 관통공
8 … 안쪽 트로코이드
8a … 관통공
9 … 안쪽 트로코이드 홀더
10 … 출력축(아웃풋 샤프트)
10a … 축부
10b … 플랜지부
10b1, 10b2 … 관통공
11 … 하우징
11a … 본체부
11a1 … 플랜지부
11b … 하우징 커버
11b1 … 관통공
21 … 링 형상 부품
21a … 구멍 부분
22 … 링 형상 부품
22a … 구멍 부분
M … 모터
100 … 모터 로터
101 … 모터스테이터
102 … 모터 브래킷
110 … 휠
111 … 베어링 휠
112 … 허브
120 … 너클
150 … 타이어

Claims

편심부가 설치된 입력축에 입력되는 회전속도를 감속하여 출력축으로부터 출력하는 감속기로서,
양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 내주측면에 파형곡면이 형성된 안쪽 트로코이드(trochoid)와,
상기 안쪽 트로코이드를 유지하는 안쪽 트로코이드 유지부와,
상기 안쪽 트로코이드의 통 내에 배치되고 그리고 양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 외주측면에 파형곡면이 형성된 바깥쪽 트로코이드와,
상기 바깥쪽 트로코이드의 자전을 규제하는 자전규제부와,
상기 바깥쪽 트로코이드의 외주측면과 상기 안쪽 트로코이드의 내주측면에 끼워져 지지(挾持)되어 있는 출력핀을 가지며,
상기 바깥쪽 트로코이드는, 상기 입력축의 편심부에 접속되어 있고, 상기 입력축이 회전하면, 상기 입력축으로부터의 편심입력을 받음과 더불어, 상기 자전규제부에 의해 자전이 규제되어 상기 입력축의 회전축 둘레의 공전만을 행하고,
상기 안쪽 트로코이드 유지부는, 상기 입력축이 회전하면, 상기 회전에 의한 편심입력을 상기 안쪽 트로코이드에 전달하여 상기 안쪽 트로코이드를 상기 입력축의 회전축 주위로 공전시킴과 더불어, 상기 입력축의 회전방향과 같은 방향으로 상기 안쪽 트로코이드를 자전시키고,
상기 출력핀은, 그 일단부가 상기 출력축에 고정되어 있고, 상기 바깥쪽 트로코이드의 공전과, 상기 안쪽 트로코이드의 공전 및 자전을 받고, 상기 입력축 주위로, 그리고 상기 입력축의 회전방향과 같은 방향으로 공전 동작을 하고, 상기 입력축의 회전방향과 같은 방향으로 상기 출력축을 회전시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는,
감속기.
편심부가 설치된 입력축에 입력되는 회전속도를 감속하여 출력축으로부터 출력하는 감속기로서,
양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 내주측면에 파형곡면이 형성된 안쪽 트로코이드와,
상기 안쪽 트로코이드를 유지하는 안쪽 트로코이드 유지부와,
상기 안쪽 트로코이드의 통 내에 배치되고 그리고 양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 외주측면에 파형곡면이 형성된 바깥쪽 트로코이드와,
상기 바깥쪽 트로코이드의 외주측면과 상기 안쪽 트로코이드의 내주측면에 끼워져 지지되어 있는 출력핀을 가지며,
상기 안쪽 트로코이드 유지부는, 상기 안쪽 트로코이드의 자전을 규제하는 자전규제부가 설치되고,
상기 바깥쪽 트로코이드는, 상기 입력축의 편심부에 접속되어 있고, 상기 입력축이 회전하면, 상기 입력축으로부터의 편심입력을 받고, 상기 입력축의 회전축 둘레의 공전을 하면서, 상기 입력축의 회전방향과 역방향으로 자전하고,
상기 안쪽 트로코이드 유지부는, 상기 입력축이 회전하면, 상기 회전에 의한 편심입력을 상기 안쪽 트로코이드에 전달하여 상기 안쪽 트로코이드를 자전시키지 않고 상기 입력축의 회전축 주위로 공전시키고,
상기 출력핀은, 그 일단부가 상기 출력축에 고정되어 있고, 상기 바깥쪽 트로코이드의 공전 및 자전과, 상기 안쪽 트로코이드의 공전을 받고, 상기 입력축 주위로 그리고 상기 입력축의 회전방향과 역방향으로 공전 동작을 하고, 상기 입력축의 회전방향과 역방향으로 상기 출력축을 회전시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는,
감속기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 출력핀은, n개가 설치되어 있고,
상기 바깥쪽 트로코이드의 외주측면의 파형곡면은, n-1개의 원호파형을 가지고,
상기 안쪽 트로코이드의 내주측면의 파형곡면은, n+1개의 원호파형을 가지고 있는 것을 특징으로 하는,
감속기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입력축은, 모터 구동에 따라 회전하고,
상기 출력축은, 그 일단부가 차륜의 허브에 고정되어 있고, 차륜을 회전시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는,
감속기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안쪽 트로코이드의 내주측면의 파형곡면은, 상기 바깥쪽 트로코이드의 외주측면의 파형곡면과 역방향의 테이퍼 형상으로 형성됨과 더불어, 상기 출력핀이, 상기 안쪽 트로코이드 및 상기 바깥쪽 트로코이드의 테이퍼 형상에 끼움결합(嵌合)하는 테이퍼 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는,
감속기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 출력핀은, 상기 안쪽 트로코이드 및 바깥쪽 트로코이드에 맞닿는 부분에, 크라우닝(crowning)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
감속기.
편심부가 설치된 입력축에 입력되는 회전속도를 감속하여 출력축으로부터 출력하는 감속기로서,
양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 외주측면에 파형곡면이 형성된 바깥쪽 트로코이드와,
상기 바깥쪽 트로코이드의 자전을 규제하는 자전규제부와,
상기 바깥족 트로코이드의 외주측면에 맞닿은 상태로 유지되어 있는 출력핀을 가지며,
상기 바깥쪽 트로코이드는, 상기 입력축의 편심부에 접속되어 있고, 상기 입력축이 회전하면, 상기 입력축으로부터의 편심입력을 받음과 더불어, 상기 자전규제부에 의해 자전이 규제되어 상기 입력축의 회전축 둘레에 공전만을 행하고,
상기 출력핀은, 그 일단부가 상기 출력축에 고정되어 있고, 상기 바깥쪽 트로코이드의 공전을 받고, 상기 바깥쪽 트로코이드의 외주면에 맞닿은 상태에서, 상기 입력축 주위로 그리고 상기 입력축의 회전방향과 같은 방향으로 공전동작을 하고, 상기 입력축의 회전방향과 같은 방향으로 상기 출력축을 회전시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는,
감속기.
제7항에 있어서,
상기 바깥쪽 트로코이드의 외주측면에 맞닿는 상기 출력핀의 반대측의 위치에, 상기 출력핀과 맞닿는 링 형상 부품이 설치되고, 상기 출력핀이 상기 바깥쪽 트로코이드의 외주측면과 상기 링 형상 부재의 내주측면에 끼워져 지지되어 있는 것을 특징으로 하는,
감속기.
편심부가 설치된 입력축에 입력되는 회전속도를 감속하여 출력축으로부터 출력하는 감속기로서,
양단이 관통하고 있는 대략 통 형상으로 되어 있고, 그 내주측면에 파형곡면이 형성된 안쪽 트로코이드와,
상기 안쪽 트로코이드를 유지하는 안쪽 트로코이드 유지부와,
상기 안쪽 트로코이드의 내주측면에 맞닿은 상태로 유지되어 있는 출력핀을 가지며,
상기 안쪽 트로코이드 유지부는, 상기 안쪽 트로코이드의 자전을 규제하는 자전규제부가 설치되고, 상기 입력축이 회전하면, 상기 회전에 의한 편심입력을 상기 안쪽 트로코이드에 전달하여 상기 안쪽 트로코이드를 자전시키지 않고 상기 입력축의 회전축 주위로 공전시키고,
상기 출력핀은, 그 일단부가 상기 출력축에 고정되어 있고, 상기 안쪽 트로코이드의 공전을 받고, 상기 안쪽 트로코이드의 내주측면에 맞닿은 상태에서, 상기 입력축 주위로 그리고 상기 입력축의 회전 방향과 역방향으로 공전 동작을 하고, 상기 입력축의 회전 방향과 역방향으로 상기 출력축을 회전시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는,
감속기.
제9항에 있어서,
상기 안쪽 트로코이드의 내주측면에 맞닿는 상기 출력핀의 반대측의 위치에, 상기 출력핀과 맞닿는 링 형상 부품이 설치되고, 상기 출력핀이 상기 안쪽 트로코이드의 내주측면과 상기 링 형상 부재의 외주측면에 끼워져 지지되어 있는 것을 특징으로 하는,
감속기.