KR100648776B1 - 최대의 치 높이를 보유한 통과 치형을 갖는 음편위 가요성 물림식 기어 장치 - Google Patents

최대의 치 높이를 보유한 통과 치형을 갖는 음편위 가요성 물림식 기어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 가요성 물림식 기어 장치는 강성 내부기어, 가요성 외부기어 및 파동 발생기를 포함하여 이루어지며, 상기 가요성 외부기어는 원통형 몸체와 상기 원통형 몸체의 외표면 상에 형성된 외치(external teeth)를 포함하고, 상기 파동 발생기는 상기 외부기어로 하여금 상기 강성 내부기어와 부분적으로 물릴 수 있도록 기어 축에 수직인 외부기어의 단면을 타원형상으로 굴곡시키고, 상기 강성 내부기어 및 가요성 외부기어는 모듈 m인 평기어(spur gear)이고, 가요성 외부기어의 치(teeth)의 개수는 강성 내부기어의 치의 개수보다 2n (n은 양의 정수)개 적고, 상기 파동발생기는 회전하여 상기 2개의 기어 간의 상대적인 회전을 발생시킨다. 1보다 작은 휨상수(flexing coefficient)를 갖는 가요성 외부기어의 기본적인 치형에 볼록한 원호의 형상을 부여하고, 상기 볼록한 원호 치형의 중심이 강성 내부기어의 치(teeth)에 대해 그리는 이동 궤적의 변곡점에서의 법선 및 상기 궤적의 축폐선을 새로이 도입함으로써, 치형의 간섭 한계를 명확히하고 따라서 주요한 물림을 수행하는 강성 내부기어의 오목한 치형부분 및 가요성 외부기어의 볼록한 치형부분의 치 높이를 최대로 하는 것이 가능하고, 또한 치형 간섭없이 강성 내부기어의 전체의 치 높이의 극대화가 가능하다.

Description

최대의 치 높이를 보유한 통과 치형을 갖는 음편위 가요성 물림식 기어 장치{NEGATIVE DEFLECTION FLEXIBLE MESHING TYPE GEAR DEVICE HAVING PASSING TOOTH PROFILE WITH MAXIMIZED TOOTH HEIGHT}
도 1은 통상적인 가요성 물림식 기어 장치의 개략적인 정면도이다.
도 2는 컵형상 또는 실크 모자형상(silk-hat-shaped)의 가요성 외부기어가 굴곡되는 방식을 설명하는 일련의 도면인데, 여기서 (a)는 변형 전의 축에 따른 단면도, (b)는 기어의 장축(major axis)을 포함한 단면도, (c)는 단축(minor axis)을 포함한 단면도이다.
도 3은 가요성 외부기어와 강성 내부기어 간의 물림의 상대적 위치 관계를 설명한 도면이다.
도 4는 본 발명의 치형 결정 방법을 설명한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 치형의 일례를 설명한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 치형 물림의 일례를 나타낸 일련의 도면이다.
도 7은 치(teeth)에 실시된 릴리이빙(relieving)을 설명한 도면이다.
*도면의 주요부호의 설명*
1: 가요성 물림식 기어 장치 2: 강성 내부기어
3: 가요성 외부기어 4: 파동 발생기
t: 가요성 외부기어의 치 IR: 림 중립원에 대한 법선
OF: 림 중립원과 치 중심선 간의 교점
a: 가요성 외부기어의 치형의 주요부인 볼록한 원호
A: 볼록한 원호의 중심
lC: 볼록한 원호의 중심(A)의 강성 내부기어에 대해 고정된 공간내의 이동궤적
e: 이동궤적(lC)의 축폐선 (이동궤적의 각 지점에서의 곡률중심의 궤적)
H: 이동궤적의 변곡점
z: 점근선 (변곡점H를 통한 이동궤적의 법선)
ρF: 가요성 외부기어의 볼록한 원호치형의 반지름
b: 이동궤적(lC)에 평행한 곡선
I: 평행 곡선(b)에 있는 점근선(z)와의 교점
R: 평행 곡선(b)에 있는 축폐선상의 반환점
본 발명은 로봇 관절, 반도체 생산 장치 등의 분야에 널리 사용되는 형태의 가요성 물림식 기어 장치에 관한 것이고, 특히 상기 장치에 사용되는 가요성 외부기어 및 강성 내부기어의 치(teeth)의 형상에 관한 것이다.
C. W. Musser에 의한 가요성 물림식 기어 장치의 발명(미국 특허 제2,906,143호)으로부터 현재에 이르기까지, Musser 및 본 발명의 발명자를 포함한 다른 많은 연구자들이 다양한 형태의 기술 혁신을 이루어왔다. 독자적으로 제안된 치형에 있어서의 다양한 개선점들만도 상당하다.
가요성 물림식 기어 장치의 치형에 관하여, 본 발명자는 종전에 2개의 기어 사이에서 광범위한 치의 물림을 가능하게 하는 치 밑동(deddendum) 형상을 유도하기 위해 강성 내부기어와 가요성 외부기어의 치(tooth)들간의 물림의 래크-근사화(rack approximation)를 이용한 치형 설계 방법을 제안한 바 있다 (JP-B 45-41171 참고). 본 발명자는 또한 래크 근사화를 이용하여 치형 간섭을 방지하는 방법을 제안하였다 (JP-A 7-167228).
본 발명자에 의해 개발된 특정 치형 중 하나로서, 가요성 외부기어에 원호를 부여하고 원호의 포락선(envelope curve)을 강성 내부기어의 치형으로 이용하는 것이 있다 (일본 특허 제2,828,542호). 그러나, 원호형 치형을 이용하는 것은 이미 공지되어 있었고, 이 발명은 간섭의 문제 등 포락의 양상에 대해 해명이 불충분하므로, 이 발명의 유효성은 제한적인 것으로 보인다.
따라서, 시장에서는 보다 나은 성능을 제공하는 가요성 물림식 기어 장치에 대한 강력한 요청이 있어 왔다. 특히, 부하 능력(load capacity) 및 과부하 조건에서의 치의 미끄러짐 방지(라쳇팅; racheting)에 대한 개선이 절실하다.
대체적으로, 가요성 물림식 기어 장치의 부하 능력을 지배하는 주요 인자는 가요성 외부기어 치 뿌리(teeth root)의 림(rim) 강도와, 파동 발생기의 내부 링의 전동(轉動)면의, 특히 장축 근방에서의, 강도이다. 그러나, 라쳇팅에 저항하는 능력은 치 높이에 밀접하게 관련된다.
본 발명의 목적은 부하 능력을 증가시키는데 특히 유리한, 통과 물림 형태(pass meshing profile)의 치 높이를 극히 확대시키고, 간섭없이 전체 치 높이를 연장시킴으로써, 보다 큰 라쳇팅 저항을 달성하고, 그리고 가요성 외부기어의 휨량(the amount of flexing)을 감소시키는 음 편위(negative deflection)를 채용하고, 치 뿌리 림의 굽힘 응력이 최대인 장축 부근에서 물림을 방지하는 것을 가능하게 하여, 가요성 물림식 기어 장치의 부하 능력을 향상시키는 것이다.
본 발명은 1보다 작은 휨상수를 갖는 가요성 외부기어의 기본적인 치형에 볼록한 원호의 형상을 부여하고, 상기 볼록한 원호 치형의 중심이 강성 내부기어의 치(teeth)에 대해 그리는 이동 궤적의 변곡점에서의 법선 및 상기 궤적의 축폐선(evolute)을 새로이 도입함으로써, 치형의 간섭한계를 명확히하고, 따라서 주요한 물림을 수행하는 강성 내부기어의 오목한 치형부분 및 가요성 외부기어의 볼록한 치형부분의 치 높이를 최대로 하는 것이 가능하고, 또한 치형 간섭없이 강성 내부기어의 전체 치 높이의 극대화가 가능하도록 함으로써 상기의 목적을 달성한다.
상세하게는, 본 발명은, 강성 내부기어, 가요성 외부기어 및 파동 발생기를 포함하여 이루어지며, 상기 가요성 외부기어는 원통형 몸체와 상기 원통형 몸체의 외표면 상에 형성된 외치(external teeth)를 포함하고, 상기 파동 발생기는 상기 외부기어로 하여금 상기 강성 내부기어와 부분적으로 물릴 수 있도록 기어 축에 수직인 외부기어의 단면을 굴절시켜 타원형상으로 만들고, 상기 강성 내부기어 및 가요성 외부기어는 모듈 m인 평기어(spur gear)이고, 가요성 외부기어의 치의 개수는 강성 내부기어의 치의 개수보다 2n (n은 양의 정수)개 적고, 상기 파동발생기가 회전하여 상기 2개의 기어 간의 상대적인 회전을 발생시키는 가요성 물림식 기어 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 가요성 물림식 기어 장치는 하기와 같은 점을 갖는 것에 특징이 있다.
임의의 위치로 선택된 기어 축에 대해 수직한 가요성 외부기어의 치 열(tooth trace)의 단면이 주단면으로 정의된다. 가요성 외부기어의 변형 이후의 타원형 림의 중립원(neutral circle)의 최대 반지름과 변형 전의 림의 중립원의 반지름 간의 주 단면에서의 차이를 모듈(m)로 나눈다. 그 결과는 타원형 림 중립원의 휨상수로서 정의된다. 타원의 장축의 근방이 2개의 기어의 치(teeth)들의 물림 영역에서 제외되도록 하기 위해, 휨상수는 기준값인 1보다 작은 음 편위로 설정된다.
가요성 외부기어의 기본 치형은 볼록한 원호로서 정의된다. 강성 내부기어 내에서 상기 볼록 원호가 생성한 오목 곡선은 강성 내부기어의 치형의 주요부로서 적용된다. 상기 오목한 곡선의 치 선단(tooth crest) 방향의 끝점(extreme point)은, 상기 가요성 외부기어의 볼록한 원호 치형의 중심이 상기 강성 내부기어에 대해 그리는 이동 궤적의 변곡점에서 그어진 법선 상에 취해진다. 상기 끝점과 물리는 상기 가요성 외부기어의 볼록한 원호상의 점을 볼록한 원호의 치 밑동 방향의 끝점으로 정의한다. 치 밑동 방향으로 상기 끝점으로부터 계속되는 오목한 곡선은 가요성 외부기어의 치 밑동으로서 적용된다.
가요성 외부기어의 볼록한 원호 치형의 중심에 의해 그려지는 궤적의 변곡점에서 그어진 법선 상의 점과 상기 궤적의 축폐선(evolute)상에 나타나는 피생성 곡선의 반환점 사이의 피생성 볼록 곡선은, 강성 내부기어의 오목한 치형의 끝점으로부터 연속되는 치 선단측상의 치형으로서 채용된다. 가요성 외부기어와 간섭됨없이 피생성 볼록 곡선에 볼록 곡선이 더욱 부가된다.
또한, 가요성 외부기어의 볼록한 원호 치형의 치 선단 점은 상기 반환점에서 상기 강성 내부기어의 피생성 볼록 곡선 치형과 물리는 지점으로 정의된다.
본 발명에 따른 이러한 구성은, 가요성 외부기어의 주단면에서 상기 장축과는 이격되어 오목 및 볼록 치형이 통과 물림(pass meshing)을 수행하는, 최대의 치 높이를 갖는 가요성 물림식 기어 장치를 실현할 수 있다.
외주면에 형성된 외치를 갖는 원통형 부재로 구성된 편평하고 가요성인 외부기어 이외에도, 공지의 컵 형상 및 실크 모자 형상의 가요성 외부기어가 있다. 이러한 형태의 가요성 외부기어는 원통형 몸체, 상기 몸체의 일단부와 연속하는 고리형 격벽(diaphragm), 상기 몸체의 타단부에 형성된 개구부, 및 상기 개구부의 단부에서 상기 몸체의 외주면상에 형성된 내치(internal teeth)와 물리기 위한 외치(external teeth)를 포함한다. 이러한 형태의 가요성 외부기어가 사용되는 경우, 상기 파동 발생기는 가요성 외부기어의 몸체의 단면을 타원형으로 굴곡시켜서, 휨의 정도가 격벽으로부터 개구부를 향하여 대략 상기 격벽으로부터의 거리에 비례하여 증가하고, 따라서 외부기어를 내부기어와 부분적으로 물리게한다.
필요한 경우, 가요성 외부기어의 주단면으로부터 개구부를 향하여, 그리고 상기 몸체의 격벽으로부터 연속되는 내단부를 향하여 치(teeth)에 릴리이빙(relieving)이 가해진다.
강성 내부기어의 치 선단측상에서 볼록 치형에 간극(clearance)을 부여함으로써, 상기 볼록치형과 가요성 외부기어의 볼록 치형 간의 맞물림을 제거하는 것 또한 가능하다.
또한, 물림 영역의 대표점에서 치형의 곡률원을 사용하여 강성 내부기어의 피생성 오목 치형을 근사하는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예는 도면을 참조하여 설명되는데, 여기서 강성 내부기어와 가요성 외부기어 간의 치의 개수 차이는 2n (n은 양의 정수)이고, 가요성 외부기어의 주단면 내의 림 중립 곡선의 형상은, 반지름 rn인 진원(true circle)에 총 진폭 2κmn(κ는 휨 상수이고 m은 모듈임)이고 원주의 1/2과 동일한 주파수를 갖는 사인파를 중첩시킴으로써 얻어진 근사적인 타원이다.
도 1은 통상적인 가요성 물림식 기어 장치의 정면도이다. 도시된 바와 같이, 상기 가요성 물림식 기어 장치(1)는 고리모양의 강성 내부기어(2), 상기 강성 내부기어(2) 내부에 배치된 가요성 외부기어(3) 및 상기 가요성 외부기어(3) 내부에 끼워진 파동 발생기(4)를 보유한다. 상기 파동 발생기(4)는 타원형 프로파일을 갖는다. 이것은 외부기어(3)를 타원형으로 구부려서, 2개의 기어가 그 장축의 양단부에서 상기 타원의 일부와 부분적으로 맞물리게 한다.
도 2는 가요성 외부기어의 그 축에 따른 일련의 단면도를 나타낸다. 컵 형상의 가요성 외부기어(3A)는 실선으로 나타나 있고, 실크모자 형상의 가요성 외부기어(3B)는 점선으로 나타내었다. 도 2에서, (a)는 변형 전의 형상을 나타내고, (b)는 타원형 곡선의 장축을 포함하는 단면도이며, (c)는 단축을 포함하는 단면도이다. 도면상에 표시된 직선(L)은 주단면의 일례로서 상기 축에 대해 수직으로 취한 단면을 가리킨다.
컵형상의 가요성 외부기어(3A)는 원통형 몸체(31), 상기 원통형 몸체의 일단부와 연속으로 형성되어 내부로 반경방향으로 연장되는 고리형 격벽(diaphragm)(32), 상기 격벽(32)의 내주부와 연속으로 형성된 고리형 보스(boss)(33), 및 원통형 몸체(31)의 외주부상에서 그 개구부(34)측에 형성된 외치(35)를 포함하여 이루어진다.
타원형 파동 발생기(4)의 원통형 몸체(31)가 상기 개구부(34) 측으로부터 끼워지면, 원통형 몸체(31)는 격벽측 상의 내단부(36)로부터 개구부(34)를 향해 상기 격벽으로부터의 거리에 대략 비례하여 휨량이 증가하는 방식으로 휘어져서 타원형상으로 된다.
실크 모자 형상의 가요성 외부기어(3B)에서, 원통형 몸체(31)의 내단부(36)로부터 고리형 격벽(32B)이 반경방향으로 외측으로 연장되도록 형성되고, 그 외주부와 연속하여 고리형 보스(33B)가 형성된다. 다른 구조적 형태에서, 실크 모자 형상의 가요성 외부기어(3B)는 컵형상의 가요성 외부기어(3A)와 동일하다.
도 3은 본 발명에 따른 치형의 형성에 기초한 주단면에서 기어(2,3) 간의 상대 운동을 나타낸다. 가요성 외부기어(3)의 치(t)상에, 림 중립원과 (림 중립원에 대한 법선 IR과 일치하는) 치 중심선 간의 교점(OF)을 원점으로 하는 xF, yF 좌표축을 작성한다. 그 다음, (도 3에 도시되지 않은) 파동 발생기(4)에 의해 발생되는, 강성 내부기어(2)의 치 공간(tooth space)에 배치된 좌표계 OC - xC, yC에 대한 가요성 외부기어의 이(t)의 운동을, 좌표계 OC - xC, yC에 대한 좌표계 OF - xF, yF의 운동으로서 기술한다.
도 4를 참조하여 본 발명에 따른 치형을 결정하는 과정을 설명한다. 도면상에서 볼록한 원호(a)가 가요성 외부기어(3)의 치형의 주요부로서 제일 먼저 적용된다. 그 다음, 강성 내부기어에 대해 고정된 공간 내의 볼록한 원호의 중심(A)의 이동 궤적(lC)을 그리는데, 이것이 본 발명의 가장 중요한 포인트이다. 그 다음, 이동 궤적(lC)의 축폐선(e) (상기 이동 궤적의 각 지점에서의 곡률중심의 궤적)을 구한다. 본 발명자는 본 발명에서와 같이, 휨 상수가 1보다 작을 때, 즉, 음 편위의 경우, 변곡점(H)이 원호의 중심의 이동 궤적에 나타나고, 이로써 축폐선이 2개의 분기를 취하고 상기 변곡점을 통과하는 이동 궤적에 대한 법선이 점근선(z)이 된다는 것을 발견하였다.
가요성 외부기어(3)의 볼록 원호 치형의 반지름(ρF)이 주어지면, 원호 중심의 이동 궤적(lC)과 나란한 곡선(b)으로서 강성 내부기어(2)에서 생성된 치형이 얻어진다. 본 발명자는, 상기 나란한 곡선(b)이 상기 점근선과 점(I)에서 교차하고 점(I)의 치 밑동 측면상에서 오목한 곡선으로 되며 그것의 치 선단(teeth crest)측 상에서는 볼록한 곡선이 되고, 축폐선상에서 반환점(R)을 갖는다는 것을 발견하였다. 본 발명은 반환점(R)까지의 피생성 곡선에 의해 구성된 나란한 곡선을 강성 내부기어(2)의 치형으로서 채용하고, 가요성 외부기어(3)의 볼록한 원호 치형의 범위를, 물림의 개시시에 점(R)과 접촉하는 지점을 치 선단으로 채택하고, 볼록한 치형들 사이의 물림의 종료기 (또 볼록한 치형과 오목한 치형 간의 물림의 개시기이기도 함) 에서 점(R)과 접촉하는 지점을 치 밑동으로 채택함으로써, 정한다.
도 5는 도 4의 방법에 의해 얻어진 치형의 일례를 나타낸다. 이 도면에서 보듯이, 가요성 외부기어의 치 뿌리가 치 선단과 간섭됨을 방지할 수 있는 치 높이 범위 내에 머무르면서 치 높이를 증가시키도록, 강성 내부기어의 치끝(addendum)에서 원호 형상의 추가(arcuate addition)가 이루어졌다. 이와 같은 치 높이 증가는 라쳇팅 토크를 증가시키기 위함이다.
도 6(a) 내지 6(f)는 도 5의 치형을 갖는 가요성 물림식 기어 장치의 이의 물림을 예시적으로 나타낸 것인데, 장축 위치로부터 단축 위치까지의 90°에 걸쳐 2개의 기어가 맞물리는 방법을 나타낸다.
본 발명은 가요성 외부기어의 볼록한 원호 형상과 강성 내부기어의 볼록한 곡선 치형과의 소위 통과 물림을 채용하고, 또한 물림에 참여하는 치 높이를 최대화함으로써, 장치의 부하 능력을 급격히 증가시킨다. 또한, 음 편위의 특성으로서, 물림은 장축으로부터 떨어진 위치에서 이루어진다. 따라서, 타원형 변형에 의해 생성된 굽힘 응력이 감소되는 지점에서 물림에 의해 생성되는 응력이 나타나고, 가요성 외부기어의 림의 타원형 변형에 의해 발생된 굽힘 응력이 최대가 되는 장축의 근방에서 이의 물림에 의해 생성된 응력의 중첩됨이 없다. 이것은 또한 가요성 외부기어의 부하 능력을 향상시킨다.
본 발명의 치형의 물림은 주로 볼록한 치형과 오목한 치형의 물림이고, 볼록한 치형들간의 물림은 어떠한 부정적인 영향없이 제거될 수 있다.
강성 내부기어의 오목한 곡선 치형이 곡률의 원을 닮아감에 따라, 이것을 곡률의 원으로 대체시킬 수 있다.
전기한 설명은 가요성 외부기어의 주단면에 관련된다. 주단면으로부터 개구부 및 격벽 방향으로의 이격된 단면에 대하여, 이(tooth)의 간섭을 방지하기 위해, 필요한 경우, 도 7에 도시된 바와 같은 릴리이빙이 바람직하다. 그러나, 편평한 가요성 물림식 기어 장치의 경우, 릴리이빙이 불필요하다.
상기에 설명된 바와 같이, 물림 영역을 장축으로부터 이격되도록 위치시키기 위해 음 편위를 채용함으로써, 본 발명은 타원형 변형에 의해 장축 주변에서 발생된 굽힘 응력과 이의 물림에 의해 생성된 인장 응력이 가요성 외부기어의 림에서 중첩되는 것을 방지한다. 또한, 본 발명은 파동 발생기의 구형의(spherical) 부하를 장축의 근처로부터 이격되도록 분포시키고, 표면 압력의 측면에서 볼 때 유리한, 최대 치 높이를 갖는 오목 및 볼록 치형의 통과 물림으로서 기어의 물림을 실행시킨다. 따라서 본 발명은 가요성 물림식 기어 장치의 부하 능력을 현저히 향상시킨다.
또한, 치 높이의 최대화는 라쳇팅 토크를 증가시키고 장치의 실제 적용을 보다 신뢰성있게 만드는데 도움을 준다.

Claims (5)

  1. 강성 내부기어(2);
    가요성 외부기어(3); 및
    파동 발생기(4)를 포함하는 가요성 물림식 기어 장치(1)로서,
    상기 가요성 외부기어(3)는 원통형 몸체(31)와 상기 원통형 몸체의 외표면 상에 형성된 외치(external teeth, t)를 포함하고, 상기 파동 발생기(4)는 상기 외부기어가 상기 강성 내부기어와 부분적으로 맞물리도록 하기 위해 기어 축에 직각인 외부기어의 단면을 타원 형상으로 굴곡시키고, 상기 강성 내부기어 및 상기 가요성 외부기어는 모두 모듈 m인 평기어(spur gear)이고, 상기 가요성 외부기어의 치(teeth)의 개수는 상기 강성 내부기어의 치의 개수보다 2n (n은 양의 정수) 개 적고, 상기 파동 발생기는 회전하여 상기 2개의 기어 사이에 상대적인 회전을 발생시키며,
    상기 가요성 물림식 기어 장치(1)는,
    임의의 선택된 위치에서의 기어 축에 대해 직각인 가요성 외부기어(3)의 치 열(tooth trace)의 단면을 주단면으로 정의하고,
    이러한 주단면에서 상기 가요성 외부기어(3)의 변형 이후의 타원형 림의 중립원의 최대 반지름과 변형 이전의 림 중립원의 반지름 간의 차이를 구하여 상기 모듈(m)로 나누고, 그 결과를 상기 타원형 림 중립원의 휨 상수로 정의하며,
    상기 타원의 장축 부근을 상기 2개의 기어의 치의 물림 영역에서 제외하기 위해, 상기 휨 상수를 기준값 1보다 작은 음 편위로 설정하고,
    상기 가요성 외부기어(3)의 기본 치형을 볼록 원호(a)로서 정의하고,
    상기 볼록 원호가 상기 강성 내부기어(2)에서 생성하는 오목 곡선을 상기 강성 내부기어의 치형의 주요부로서 적용하며,
    상기 오목 곡선의 치 선단(tooth crest) 방향의 끝점을, 상기 가요성 외부기어(3)의 상기 볼록 원호 치형의 중심(A)이 상기 강성 내부기어(2)에 대해 그리는 이동 궤적(lc)의 변곡점(H)에서 그어진 법선(z) 상에 취하고,
    상기 끝점과 물리는 상기 가요성 외부기어(3)의 볼록 원호상의 점을 상기 볼록 원호의 치 밑동(deddendum) 방향의 끝점으로 정의하며,
    치 밑동 방향으로 상기 끝점으로부터 연속되는 오목 곡선을 가요성 외부기어(3)의 치 밑동으로 적용하고,
    상기 가요성 외부기어(3)의 상기 볼록 원호 치형의 중심에 의해 그려진 궤적의 변곡점(H)에서 그어진 법선 상의 점과, 상기 궤적의 축폐선(e, evolute)상에 나타나는 피생성 곡선의 반환점(R) 사이의 피생성 볼록 곡선을, 상기 강성 내부기어(2)의 오목 치형의 끝점으로부터 연속하는 치 선단측상의 치형으로서 채택하고,
    상기 가요성 외부기어(3)와 간섭하지 않고 상기 피생성 볼록 곡선에 볼록 곡선을 추가하며, 그리고
    상기 가요성 외부기어(3)의 상기 볼록 원호 치형의 치 선단 점을, 상기 반환점에서의 상기 강성 내부기어(2)의 피생성 볼록 곡선 치형과 맞물리는 지점으로 정의하여,
    상기 가요성 외부기어(3)의 상기 주단면에서, 장축과 이격되어 오목 및 볼록 치형의 통과 물림(pass meshing)을 행할 수 있고, 최대화된 치 높이를 갖는 가요성 물림식 기어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가요성 외부기어(3)는 원통형 몸체(31), 상기 몸체의 일단부와 연속되는 고리형 격벽(32, diaphragm), 상기 몸체의 타단부에 형성된 개구부(34), 및 상기 개구부의 단부에서 상기 몸체의 외주면 상에 형성된 내치와 맞물릴 수 있는 외치를 구비하고, 상기 파동 발생기(4)는 상기 가요성 외부기어를, 상기 격벽으로부터 상기 개구부를 향하여 상기 격벽으로부터의 거리에 비례하여 휨량이 증가하도록, 몸체의 단면을 타원형으로 굴곡시켜서, 상기 외부기어가 상기 내부기어와 부분적으로 맞물리도록 하는 것을 특징으로 하는 가요성 물림식 기어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 가요성 외부기어(3)의 주단면으로부터 상기 개구부(34)를 향해, 그리고 상기 몸체의 격벽(32)으로부터 연속되는 내단부(inner extremity)를 향해 치에 대해 릴리이빙(relieving)이 가해지는 것을 특징으로 하는 가요성 물림식 기어 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성 내부기어(2)의 치 선단측상의 볼록 치형에 간극(clearance)을 부여함으로써, 상기 볼록 치형과 상기 가요성 외부기어(3)의 볼록 치형 간의 맞물림이 제거되는 것을 특징으로 하는 가요성 물림식 기어 장치.
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