러시아 EC-GEARING 사의 사이클로이드 기어 설계

http://www.ec-gearing.com


이 회사 홈페이지 가보니깐 재미있는 아이디어가 많이 있다.
러시아 특허 및 PTC 출원까지 하고 있는 모양이다.

기본적인 아이디어는 간단히 말해
사이클로이드 치형을 그대로 사용한다.
다만 이렇게 그대로 사용할 경우, 치형이 맞물려 돌아가다가
압력각이 점점 줄어들어서 0도가 되어버리는 상황이 있기 때문에
일반적인 사이클로이드 치형의 경우는, 사이클로이드 곡선의 일부만 따서 사용한다.
하지만 이 회사의 제품은 전부 다 사용해서 구동하는데
압력각 문제는 헬리컬을 시켜서 해결하고 있다.

위 그림과 같은 식이다.  여기서 몇가지 응용사례를 더 하고 있는데...

장점만 우선 뽑아보면

(1) 샤프엣지가 없기 때문에 응력집중점이 제거된다.

(2) 물림률이 매우 높고 일정하게 유지된다.

(3) 더 작은 사이즈로 더 높은 감속비를 구현 가능하다.

(4) 효율이 매우 높다.

다만 문제점이 몇가지 있다.

(1) 가공이 어렵다.  호빙머신으로는 아직 개발이 안되었는지, 5축 밀링머신으로 직접 깎아 만들고 있는 것 같다.  당연히 가격도 높을 것이다.  소형 감속기 제작도 어려울 것이다.

(2) 내접 편심기어 방식은 취하기 어렵다.  편심된 입력축의 헬리컬된 면을 따라가는 베어링 따위는 존재하지 않기 때문에. (아이디어를 더 짜내면 특수한 형상도 나오겠지만)

사출성형 플라스틱 기어로 제작이 가능한가....

헬리컬에 의한 언더컷 문제 때문에 금형에서 사출한 후 제품을 취출할 때
모터나 스크류 같은 것을 달아서 뽑아내는 기구가 추가적으로 필요할 것이다.

다만 치형이 기존의 인볼류트 치형보다 매우 성글게 나오기 때문에
넓은 표면적에 의해 취출이 잘 안되는 문제점은 상대적으로 더 없을 것이다.