KR101312578B1

KR101312578B1 - 휨 맞물림식 기어장치

Info

Publication number: KR101312578B1
Application number: KR1020120125328A
Authority: KR
Inventors: 마나부 안도; 신지 요시다; 후미토 다나카; 마사아키 시바
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2013-09-30
Also published as: JP2013177938A; JP5812897B2; TW201335514A; CN103291851A; DE102013002309A1; KR20130098835A; CN103291851B; TWI530630B

Abstract

본 발명은 외치기어와 외치기어의 축방향의 측방에 배치되는 부재와의 부딪힘에 의해 발생하는 마찰로스를 저감하는 것을 과제로 한다.
기진체(104)와, 외치기어(120)와, 내치기어(130)를 구비한 휨 맞물림식 기어장치(100)에 있어서, 외치기어(120)의 축방향(O)의 측방에 배치되는 고정벽(136), 출력장치(138)와 외치기어(120)와의 사이에, 외치기어(120)의 축방향(O)으로의 이동을 규제하는 규제부재(150)가 배치되고, 외치기어(120)의 단면(120AC, 120BC)과 고정벽(136), 출력장치(138)와의 사이의 마찰계수(μ0)보다, 규제부재(150)와 고정벽(136), 출력장치(138)와의 사이의 마찰계수(μ1)가 작게 되어 있다.

Description

휨 맞물림식 기어장치{Flexible engagement gear device}

본 발명은, 휨 맞물림식 기어장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에 나타내는 휨 맞물림식 기어장치는, 기진체와, 그 기진체의 외주에 배치되어 그 기진체의 회전에 의해 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 그 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 그 제1 내치기어에 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비하고 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허공보 2011－110976호

특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 휨 맞물림식 기어장치에 있어서는, 외치기어가 통형상이기 때문에, 외치기어가 축방향에서 고정되어 있지 않다. 이로 인하여, 휨 맞물림식 기어장치의 외치기어의 축방향의 측방에 배치되는 부재(측방부재)쪽으로 외치기어가 이동하여, 외치기어와 측방부재가 부딪혀 마찰로스를 일으킬 우려가 있다. 여기서, 특허문헌 1에는, 외치기어가 축방향으로 이동하는 것을 제한하는 이동제한 플레이트가 외치기어의 축방향단부(단면)에 맞닿아 측방부재 등에 고정배치되어 있다. 그러나, 이 이동제한 플레이트는 외치기어의 내주면과 기진체의 외주면과의 마찰저항의 증대를 방지하기 위한 것이며, 특허문헌 1에서는 외치기어와 이동제한 플레이트가 부딪혀서 발생하는 마찰로스에 대해서는 고려되어 있지 않았다. 즉, 특허문헌 1은, 측방부재 쪽으로 외치기어가 이동하여, 외치기어와 측방부재가 부딪혀 마찰로스를 발생시키는 문제에 대해서는 아무런 해결수단을 제기하고 있지 않았다.

따라서, 본 발명은, 상기의 문제점을 해결할 수 있도록 이루어진 것으로, 외치기어와 외치기어의 축방향의 측방에 배치되는 부재와의 부딪힘에 의해 발생하는 마찰로스를 저감가능한 휨 맞물림식 기어장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 기진체와, 그 기진체의 외주에 배치되어 그 기진체의 회전에 의해 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 그 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 그 제1 내치기어에 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비한 휨 맞물림식 기어장치에 있어서, 상기 외치기어의 축방향의 측방에 배치되는 측방부재와 그 외치기어와의 사이에, 그 외치기어의 그 축방향으로의 이동을 규제하는 규제부재가 배치되고, 그 외치기어의 단면과 상기 측방부재와의 사이의 마찰계수보다, 상기 규제부재와 그 측방부재와의 사이의 마찰계수가 작게 되어 있음으로써, 상기 과제를 해결한 것이다.

본 발명에 있어서는, 측방부재와 외치기어와의 사이에 규제부재를 배치한다. 그리고, 외치기어의 단면과 상기 측방부재와의 사이의 마찰계수보다, 상기 규제부재와 그 측방부재와의 사이의 마찰계수를 작게 하고 있다. 즉, 본 발명에서는, 제1, 제2 내치기어와의 맞물림에 의해 발생하는 외치기어의 직경방향의 운동과 자전운동이 측방부재와 외치기어와의 사이에 배치되는 규제부재에 전달되어, 마찰계수가 작은 규제부재와 측방부재가 부딪혀, 그로 인하여 슬라이딩이 이루어지게 된다. 즉, 본 발명은, 마찰계수가 큰 외치기어의 단면과 측방부재와의 직접적인 부딪힘에 의해 발생하는 마찰로스에 비해, 마찰로스를 작게 할 수 있다.

다만, 본 발명은, 기진체와, 그 기진체의 외주에 배치되어 그 기진체의 회전에 의하여 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 그 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 그 제1 내치기어에 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비한 휨 맞물림식 기어장치에 있어서, 상기 외치기어의 축방향의 측방에 배치되는 측방부재와 그 외치기어와의 사이에, 그 외치기어의 그 축방향으로의 이동을 규제하는 규제부재가 배치되어, 그 외치기어의 단면과 상기 측방부재와의 사이의 마찰계수보다, 그 외치기어의 단면과 상기 규제부재와의 사이의 마찰계수가 작게 되어 있는 구성으로 해도 동일한 효과를 나타낸다.

본 발명에 의하면, 외치기어와 외치기어의 축방향의 측방에 배치되는 부재와의 부딪힘에 의해 발생하는 마찰로스를 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 휨 맞물림식 기어장치의 전체구성의 한 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 마찬가지로 기진체를 나타내는 정면도(A)와 단면도(B)이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 휨 맞물림식 기어장치의 전체구성의 한 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시형태에 관한 휨 맞물림식 기어장치의 전체구성의 한 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시형태에 관한 휨 맞물림식 기어장치의 전체구성의 한 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시형태에 관한 휨 맞물림식 기어장치의 전체구성의 한 예를 나타내는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 제1 실시형태의 한 예를 상세하게 설명한다.

먼저, 본 실시형태의 전체구성에 대해, 개략적으로 설명한다.

휨 맞물림식 기어장치(100)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기진체(104)와, 기진체(104)의 외주에 배치되어 기진체(104)의 회전에 의해 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어(120A, 120B(120))와, 외치기어(120A)가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 감속용 내치기어(130A)(제1 내치기어)와, 감속용 내치기어(130A)에 병설되어 외치기어(120B)와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 출력용 내치기어(130B)(제2 내치기어)를 구비하고 있다(다만, 감속용 내치기어(130A)와 출력용 내치기어(130B)를 합하여, 간단히 내치기어(130)라고도 부른다). 그리고, 외치기어(120)의 축방향(O)의 측방에 배치되는 고정벽(136), 출력장치(138)(측방부재)와 외치기어(120)와의 사이에, 외치기어(120)의 축방향(O)으로의 이동을 규제하는 제1 규제부재(150A), 제2 규제부재(150B)(규제부재(150))가 각각 배치되어 있다. 여기서, 외치기어(120)의 단면(120AC, 120BC)(측방부재측 단면)과 고정벽(136), 출력장치(138)의 내측면(136A, 138A)(외치기어 측면)과의 사이의 마찰계수(μ0)보다, 규제부재(150)의 외측단면(150AA, 150BA)(측방부재측 단면)과 고정벽(136), 출력장치(138)의 내측면(136A, 138A)과의 사이의 마찰계수(μ1)가 작게 되어 있다.

기진체(104)는, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 대략 기둥형상이다. 자세하게 설명하면, 기진체(104)는, 편심(편심량(L))된 위치를 중심으로 하는 일정한 곡률반경(r1)에 의한 맞물림 범위(FA)를 구비하며, 복수의 곡률반경을 조합한 형상으로 되어 있다. 그리고, 기진체(104)는, 맞물림 범위(FA)에서, 외치기어(120A, 120B)와 감속용 내치기어(130A), 출력용 내치기어(130B)와의 맞물림 상태를 실현하도록 되어 있다. 기진체(104)에는, 중앙에 입력축(102)이 삽입되는 입력축구멍(106)이 형성되어 있다. 입력축(102)이 삽입되어 회전했을 때에, 기진체(104)가 입력축(102)과 일체로 회전하도록, 입력축구멍(106)에는 키홈(108)이 형성되어 있다. 다만, 입력축(102)은, 베어링(140, 142)을 통해 고정벽(136)에 회전가능하게 축지지되어 있다.

기진체 베어링(110)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기진체(104)의 외측과 외치기어(120)의 내측과의 사이에 배치되는 베어링이다. 기진체 베어링(110A(110B))은, 내륜(112), 지지기(114A(114B)), 전동체로서의 롤러(116A(116B))와, 외륜(118A(118B))으로 구성된다. 내륜(112)은, 기진체 베어링(110A, 110B)에 대해서 일체화되어 있으며, 기진체(104)의 외주에 접촉배치되어, 롤러(116A, 116B)에 접촉하고 있다. 롤러(116A(116B))는 지지기(114A(114B))에 회전가능하게 지지되어 있다. 다만, 롤러(116A(116B))는, 원주형상이면 되며, 니들형상도 포함한다. 전동체로서는, 볼을 이용해도 된다. 외륜(118A(118B))은, 롤러(116A(116B))의 외측에 배치된다. 외륜(118((118A, 118B))은, 기진체(104)의 회전에 의해 휨변형되어, 그 외측에 배치되는 외치기어(120)를 그 직경방향으로 변형시킨다.

외치기어(120)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기부재(122)와, 외치(124(124A, 124B))로 구성되며 통형상으로 되어 있다. 기부재(122)는, 가요성을 가진 통형상 부재이며, 기진체 베어링(110)의 외측에 배치된다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 외치(124)는 축방향(O)으로 분할된 형태이지만, 각각을 지지하는 기부재(122)가 일체가 되어 공통으로 되어 있다. 다만, 외치(124)는, 이론 맞물림을 실현하도록 트로코이드 곡선에 근거하여 톱니형이 결정되어 있다. 또, 외치기어(120)의 축방향길이(L1)는, 외륜(118)의 축방향길이(L2)(외륜(118A) 및 외륜(118B)의 축방향길이의 합)보다 짧게 되어 있다. 외륜(118)의 외주에는, 축방향(O)에서 외치기어(120)의 양측의 단면(120AC, 120BC)에 인접하여 제1, 제2 규제부재(150A, 150B)가 각각 배치되어 있다. 다만, 본 실시형태에 있어서는, 제1, 제2 규제부재(150A, 150B)는, 외륜(118)의 외주 및 외치기어(120)의 단면(120AC, 120BC)과는 간극이 없는 상태로 배치되어 있지만, 어느 것과의 사이에나 간극이 있어도 된다.

제1, 제2 규제부재(150A, 150B)(규제부재(150))는, 수지(슬라이딩저항이 낮고 내열성 고분자수지의 PEEK재, 나일론, 불소계수지 등)로 되어 있으며, 외치기어(120)가 내치기어(130)와 맞물릴 때에, 내치기어(130)와 접촉하지 않는 외형을 가지는 링형상으로 되어 있다. 그리고, 규제부재(150)의 영률은 외치기어(120)의 영률보다 작게 되어 있으며, 외륜(118)에 추종하여 용이하게 휘는 것이 가능하게 되어 있다. 규제부재(150)의 축방향(O)의 두께(To)는, 외륜(118)과 출력장치(138)(고정벽(136))와의 사이의 간극(Gp)보다 크게 되어 있다.

감속용 내치기어(130A)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 강성을 가진 부재로 형성되어 있다. 감속용 내치기어(130A)는, 외치기어(120A)의 외치(124A)의 톱니수보다 i(i=2, 4, …)매만큼 많은 톱니수의 내치(128A)를 구비한다. 감속용 내치기어 (130A)에는, 휨 맞물림식 기어장치(100)를 고정하는 고정벽(136)이 볼트구멍(132A)을 통해 볼트(134A)로 고정된다. 감속용 내치기어(130A)는, 외치기어(120A)와 맞물림으로써, 기진체(104)의 회전의 감속에 기여한다. 내치(128A)는, 트로코이드 곡선에 근거한 외치(124A)에 이론적으로 맞물리도록 성형되어 있다.

한편, 출력용 내치기어(130B)도, 도 1에 나타내는 바와 같이, 감속용 내치기어(130A)와 마찬가지로, 강성을 가진 부재로 형성되어 있다. 출력용 내치기어(130B)는, 외치기어(120B)의 외치(124B)의 톱니수와 동일한 내치(128B)의 톱니수를 구비하고 있다(등속 전달). 출력용 내치기어(130B)에는, 휨 맞물림식 기어장치(100)로부터의 출력이 전달되는 출력장치(138)가 볼트구멍(132B)을 통해 볼트(134B)로 고정된다.

다음으로, 휨 맞물림식 기어장치(100)의 동작에 대해, 도 1을 이용하여 설명한다.

입력축(102)의 회전에 의하여, 기진체(104)가 회전하면, 그 회전상태에 따라, 외치기어(120)가 기진체 베어링(110)을 통해 휨변형된다(즉, 외치기어(120B)는 외치기어(120A)와 동위상으로 휨변형된다).

외치기어(120)가 기진체(104)로 휨변형됨으로써, 맞물림 범위(FA)에서, 외치(124)가 직경방향에서 외측으로 이동하여, 내치기어(130)의 내치(128)에 맞물린다.

그리고, 외치(124)는, 축방향(O)에 있어서, 감속용 내치기어(130A)에 맞물리는 부분(외치(124A))과 출력용 내치기어(130B)에 맞물리는 부분(외치(124B))으로 분할되어 있다. 이로 인하여, 외치기어(120A)와 감속용 내치기어(130A)가 맞물릴 때에, 만일 외치(124B)에 변형 등이 있어도 그 변형으로 외치(124A)에 변형을 일으키지 않는다. 마찬가지로, 외치기어(120B)와 출력용 내치기어(130B)가 맞물릴 때에, 만일 외치(124A)에 변형 등이 있어도 그 변형으로 외치(124B)에 변형을 일으키지 않는다. 즉, 외치(124)를 분할해 둠으로써, 한쪽의 외치(124A(124B))의 변형으로 다른 쪽의 외치(124B(124A))를 변형시켜 그 맞물림 관계를 악화시키는 것을 방지할 수 있다.

외치기어(120A)와 감속용 내치기어(130A)와의 맞물림 위치는, 기진체(104)의 회전에 따라 회전이동한다. 여기서, 기진체(104)가 1회전하면, 외치기어(120A)는 감속용 내치기어(130A)와의 톱니수 차이만큼, 회전위상이 지연된다. 즉, 고정벽(136)에 고정된 감속용 내치기어(130A)에 의한 외치기어(120A)의 감속비는((외치기어(120A)의 톱니수-감속용 내치기어(130A)의 톱니수)/외치기어(120A)의 톱니수)로서 구할 수 있다.

외치기어(120B)와 출력용 내치기어(130B)는 모두 톱니수가 동일하기 때문에, 외치기어(120B)와 출력용 내치기어(130B)는 서로 맞물리는 부분이 이동하는 일 없이, 동일한 톱니끼리 맞물리게 된다. 이로 인하여, 출력용 내치기어(130B)로부터 외치기어(120B)(외치기어(120A))의 자전과 동일한 회전이 출력된다. 결과적으로, 출력용 내치기어(130B)에 접속된 출력장치(138)는, 입력축(102)의 회전을 감속용 내치기어(130A)에 의한 감속비에 근거하여 감속된 출력을 취출할 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 고정벽(136), 출력장치(138)와 외치기어(120)와의 사이에, 규제부재(150)가 배치되어 있다. 여기서, 외치기어(120), 고정벽(136), 및 출력장치(138)는 각각, 소재가 금속으로 되어 있고, 규제부재(150)의 소재는 수지로 되어 있다. 이로 인하여, 외치기어(120)의 단면(120AC, 120BC)과 고정벽(136), 출력장치(138)의 내측면(136A, 138A)과의 사이의 마찰계수(μ0)보다, 규제부재(150)의 외측단면(150AA, 150BA)과 고정벽(136), 출력장치(138)의 내측면(136A, 138A)과의 사이의 마찰계수(μ1)를 작게 하고 있다. 즉, 내치기어(130)와의 맞물림에 의해 외치기어(120)가 축방향(O)으로 이동해도, 맞물림에 의해 발생하는 외치기어(120)의 직경방향의 운동과 자전운동이 규제부재(150)에 전달되어, 마찰계수(μ1)가 작은 규제부재(150)의 외측단면(150AA, 150BA)과 고정벽(136), 출력장치(138)의 내측면(136A, 138A)이 부딪혀, 그로 인하여 슬라이딩이 이루어지게 된다. 즉, 마찰계수(μ0)가 큰 외치기어(120)의 단면(120AC, 120BC)과 고정벽(136), 출력장치(138)의 내측면(136A, 138A)과의 직접적인 부딪힘에 의해 발생하는 마찰로스(예를 들면 외치(124)가 고정벽(136), 출력장치(138)에 파고 들어가는 것 등에 의한 로스를 포함한다)에 비해, 마찰로스를 작게 할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 외치기어(120)의 축방향길이(L1)가 외륜(118)의 축방향길이(L2)보다 짧게 되어, 외륜(118)의 외주에 축방향(O)으로 외치기어(120)에 인접하여 규제부재(150)가 배치되어 있다. 이로 인하여, 확실히, 외치(124)에 의한 고정벽(136), 출력장치(138)로의 직접적인 부딪힘(파고 들어감을 포함한다)을 방지할 수 있다. 동시에, 규제부재(150)가 외륜(118)의 외주 및 외치기어(120)의 단면(120AC, 120BC)과 간극 없이 접촉한 상태가 되어, 외치기어(120)와 규제부재(150)가 동일한 움직임을 하기 때문에, 외치기어(120)와의 사이에서 규제부재(150)가 닳는 것을 회피할 수 있다. 그리고, 외륜(118)과 고정벽(136), 출력장치(138)와의 사이의 간극(Gp)보다, 규제부재(150)의 축방향(O)의 두께(To)가 크게 되어 있다. 이로 인하여, 규제부재(150)에 예를 들면 외치기어(120)로부터 힘이 가해져 규제부재(150)가 축방향(O)으로 이동해도, 규제부재(150)가 외륜(118)의 외주로부터 벗어나는 일 없이, 안정적으로 마찰로스의 저감효과를 유지할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 규제부재(150)의 영률이 외치기어(120)의 영률보다 작게 되어 있다. 이로 인하여, 규제부재(150)는, 외륜(118)의 휘어짐에 지연되는 일 없이 추종하여 외치기어(120)와 동시에 휘어질(탄성변형할) 수 있다. 이로 인하여, 규제부재(150)의 외치기어(120)에 의한 닳음을 더욱 방지할 수 있다.

즉, 본 실시형태에 있어서는, 외치기어(120)와 외치기어(120)의 축방향(O)의 측방에 배치되는 고정벽(136), 출력장치(138)와의 부딪힘에 의해 발생하는 마찰로스를 저감시킬 수 있다.

본 발명에 대해 제1 실시형태를 들어 설명했지만, 본 발명은 제1 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 즉 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서의 개량 및 설계의 변경이 가능한 것은 말할 것도 없다.

예를 들면 제1 실시형태에 있어서는, 규제부재(150)는 외치기어(120)의 단면(120AC, 120BC)에만 배치되었지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 3에 나타내는 제2 실시형태와 같아도 된다. 다만, 규제부재(250) 이외는 모두 제1 실시형태와 동일하기 때문에, 규제부재(250) 이외에 대해서는 부호의 뒷자리수 2개를 동일하게 하여 중복되는 설명은 생략한다. 또, 규제부재(250)에 대해서도 제1 실시형태의 규제부재(150)와 동일한 부분에 대해서는 부호의 뒷자리수 2개를 동일하게 하여 중복되는 설명은 생략한다.

제2 실시형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 규제부재(250)는, 고정벽(236), 출력장치(238)와 외륜(218)과의 사이에, 외륜(218)의 축방향(O)으로의 이동을 규제하는 외륜규제부(250AD, 250BD)를 더 구비하고 있다. 즉, 외륜규제부(250AD, 250BD)는, 외치규제부(250AC, 250BC)(축방향(O)에서 외치기어(220)에 인접하여 배치되어, 외치기어(220)의 축방향(O)으로의 이동을 규제하는 부분)의 축방향단부로부터 외치기어(220)의 직경방향 내측으로 돌출한 형태로 되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 외치기어(220)뿐만 아니라, 외륜(218)이 축방향(O)으로 이동하여 고정벽(236), 출력장치(238)에 직접적으로 부딪치는 것을 회피할 수 있으므로, 외륜(218)에 의해 발생하는 마찰로스를 저감시키는 것도 가능해진다. 다만, 본 실시형태에 있어서도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 규제부재(250)의 외치규제부(250AC, 250BC)가 외륜(218)의 외주 및 외치기어(220)의 단부와 간극 없이 접촉한 상태가 되어, 외치기어(220)와 규제부재(250)가 동일한 움직임을 한다. 이로 인하여, 외치기어(220)와의 사이에서 규제부재(250)가 닳는 것을 회피할 수 있다. 그리고, 외륜(218)과 고정벽(236), 출력장치(238)와의 사이의 간극(Gp)보다, 외치규제부(250AC, 250BC)의 축방향(O)의 두께(To)가 크게 되어 있다. 이로 인하여, 규제부재(250)의 외치규제부(250AC, 250BC)가 외륜(218)의 외주로부터 벗어나는 일 없이, 안정적으로 마찰로스의 저감효과를 유지할 수 있다. 다만, 본 실시형태에 있어서는, 외륜규제부(250AD, 250BD)가 외륜(218)의 두께를 넘어 직경방향 내측으로 뻗어 있지만, 외륜규제부는 약간 외륜에 걸리는 정도여도 되며, 외륜규제부는 외륜의 두께와 딱 동일한 정도로 뻗어 있어도 된다.

혹은, 도 4에 나타내는 제3 실시형태와 같아도 된다. 다만, 제3 실시형태는, 규제부재(350) 이외는 모두 제1 실시형태와 동일하기 때문에, 규제부재(350) 이외에 대해서는 부호의 뒷자리수 2개를 동일하게 하여 중복되는 설명은 생략한다. 또, 규제부재(350)에 대해서도 제2 실시형태의 규제부재(250)와 동일한 부분에 대해서는 부호의 뒷자리수 2개를 동일하게 하여 중복되는 설명은 생략한다.

제3 실시형태에 있어서는, 규제부재(350)가, 외륜(318)의 내측으로 돌출하는 돌출부(350AE, 350BE)를 더 구비하고 있다. 즉, 돌출부(350AE, 350BE)는, 외륜규제부(350AD, 350BD)(제2 실시형태의 외륜규제부(250AD, 250BD) 중 외륜(218)의 두께에 대응한 길이의 부분)로부터 직경방향 내측에 설치되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 돌출부(350AE, 350BE)는 외륜(318)의 내주에 맞닿음과 함께, 축방향(O)에서 기진체 베어링(310)의 지지기(314A, 314B)에 접촉하는 형태로 되어 있지만, 돌출부와 외륜의 내주가 맞닿아 있지 않아도 되며, 지지기에 접촉하고 있지 않아도 된다. 그리고, 외륜(318)과 고정벽(336), 출력장치(338)와의 사이의 간극(Gp)보다, 돌출부(350AE, 350BE)와 외치규제부(350AC, 350BC)의 양방의 축방향(O)의 두께(Tr, To)가 크게 되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 외륜(318)이 외치규제부(350AC, 350BC)와 돌출부(350AE, 350BE)에서 간극 없이 협지되어 있지만, 간극이 있어도 된다.

이로 인하여, 본 실시형태에 있어서는, 제2 실시형태에 비해, 더욱, 규제부재(350)는 외륜(318)의 변형에 추종할 수 있어 외치기어(320)와 동일한 움직임을 한다. 이로 인하여, 제2 실시형태에서 얻어지는 효과에 더해, 외치기어(320)와의 사이에서 규제부재(350)가 닳는 것을 더욱 회피할 수 있다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 외치기어의 축방향길이(L1)가 외륜의 축방향길이(L2)보다 짧게 되어 있었지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 5에 나타내는 제4 실시형태와 같이, 외치기어(420)의 축방향길이가 외륜(418)의 축방향길이와 동등해도 된다. 다만, 규제부재(450)와 외치기어(420) 이외는 모두 상기 실시형태와 동일하기 때문에, 규제부재(450)와 외치기어(420) 이외에 대해서는 부호의 뒷자리수 2개를 동일하게 하여 중복되는 설명은 생략한다. 또, 규제부재(450)와 외치기어(420)에 대해서도, 상기 실시형태와 동일한 부분에 대해서는 부호의 뒷자리수 2개를 동일하게 하여 중복되는 설명은 생략한다.

제4 실시형태에 있어서는, 규제부재(450)가, 외치규제부(450AC, 450BC)에 더해, 외륜규제부(450AD, 450BD)와, 돌출부(450AE, 450BE)를 구비한다. 외륜규제부(450AD, 450BD)는, 외치규제부(450AC, 450BC)의 축방향두께와 동일한 두께를 구비하여, 외륜(418)의 축방향(O)으로의 이동을 규제한다. 돌출부(450AE, 450BE)는, 외륜규제부(450AD, 450BD)로부터 외치기어(420)의 직경방향 내측에 설치되어 있으며, 외륜(418)의 내측으로 돌출되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서도, 돌출부(450AE, 450BE)는 외륜(418)의 내주에 맞닿음과 함께, 축방향(O)에서 기진체 베어링(410)의 지지기(414A, 414B)에 접촉하는 형태로 되어 있지만, 돌출부와 외륜의 내주가 맞닿아 있지 않아도 되며, 지지기에 접촉하고 있지 않아도 된다. 또한, 외륜(418)과 고정벽(436), 출력장치(438)와의 사이의 간극(Gp)보다, 돌출부(450AE, 450BE)의 축방향(O)의 두께(Tr)가 크게 되어 있다.

이로 인하여, 본 실시형태에 있어서는, 제2 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 외치기어(420)뿐만 아니라, 외륜(418)이 축방향(O)으로 이동하여 고정벽(436), 출력장치(438)에 직접적으로 부딪치는 것을 회피할 수 있으므로, 외륜(418)에 의해 발생하는 마찰로스를 저감시키는 것이 가능해진다. 그리고, 외치기어(420)와의 사이에서 규제부재(450)가 닳는 것도 회피할 수 있다. 또한, 규제부재(450)의 돌출부(450AE, 450BE)가 외륜(418)의 내주로부터 벗어나는 일 없이, 안정적으로 마찰로스의 저감효과를 유지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 외치기어(420)를 상기 실시형태에 비해 축방향길이를 짧게 하지 않아도 되므로, 상기 실시형태에 비해 큰 토크전달이나 장기수명화가 가능해진다.

혹은, 도 6에 나타내는 제5 실시형태와 같아도 된다. 다만, 제5 실시형태는, 규제부재(550) 이외는 모두 제4 실시형태와 동일하기 때문에, 규제부재(550) 이외에 대해서는 부호의 뒷자리수 2개를 동일하게 하여 중복되는 설명은 생략한다. 또, 규제부재(550)에 대해서도 상기 실시형태의 규제부재와 동일한 부분에 대해서는 부호의 뒷자리수 2개를 동일하게 하여 중복되는 설명은 생략한다.

제5 실시형태에 있어서는, 상기 실시형태와 마찬가지로, 고정벽(536), 출력장치(538)와 외치기어(520)와의 사이에, 외치기어(520)의 축방향(O)으로의 이동을 규제하는 규제부재(550)가 배치되어 있다. 그리고, 제5 실시형태에 있어서는, 외치기어(520)의 단면(520AC, 520BC)과 고정벽(536), 출력장치(538)의 내측면(536A, 538A)과의 사이의 마찰계수(μ0)보다, 외치기어(520)의 단면(520AC, 520BC)과 규제부재(550)의 내측단면(550AB, 550BB)(외치기어측 단면)과의 사이의 마찰계수(μ2)가 작게 되어 있다. 그리고, 규제부재(550)는, 링형상의 평판부재로 되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 내치기어(530)와의 맞물림에 의해 발생하는 외치기어(520)의 직경방향의 운동과 자전운동이, 고정벽(536), 출력장치(538)와 외치기어(520)와의 사이에 배치되는 규제부재(550)에 전달된다. 즉, 마찰계수(μ2)가 작은 규제부재(550)의 내측단면(550AB, 550BB)과 외치기어(520)의 단면(520AC, 520BC)이 부딪혀, 그로 인하여 슬라이딩이 이루어지게 된다. 즉, 본 실시형태에 있어서는, 상기 실시형태와 마찬가지로, 마찰계수(μ0)가 큰 외치기어(520)의 단면(520AC, 520BC)과 고정벽(536), 출력장치(538)의 내측면(536A, 538A)과의 직접적인 부딪힘에 의해 발생하는 마찰로스(예를 들면 외치(524)가 고정벽(536), 출력장치(538)에 파고 들어가는 것 등에 의한 로스를 포함한다)에 비해, 마찰로스를 작게 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 규제부재(550)는 외륜(518)과 고정벽(536), 출력장치(538)와의 사이에도 배치되어 있으므로, 외륜(518)에 의한 마찰로스도 저감시킬 수 있다.

다만, 규제부재(550)는, 고정벽(536), 출력장치(538)에 각각 고정해도 되며, 고정벽(536), 출력장치(538)에 각각 도시하지 않은 오목부를 형성하여 거기에 규제부재(550)를 배치하고, 규제부재(550)가 고정벽(536), 출력장치(538)에 대해서 슬라이딩 가능하게 되어 있어도 된다.

본 실시형태에 있어서는, 규제부재(550)가, 외치기어(520) 및 외륜(518)과 고정벽(536), 출력장치(538)와의 사이에도 배치되었지만, 외치기어와 고정벽, 출력장치의 사이에만 규제부재가 배치되어 있어도 된다. 또, 상기 실시형태에 있어서도, 제5 실시형태와 같이 외치기어의 단면과 고정벽, 출력장치의 내측면과의 사이의 마찰계수(μ0)보다, 외치기어의 단면과 규제부재의 내측단면과의 사이의 마찰계수(μ2)가 작게 되어, 규제부재가 외치기어에 대해서 슬라이딩 가능하게 되어 있어도 되며, 규제부재가 외치기어나 외륜에 고정되어 있어도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 고정벽, 출력장치, 및 외치기어가 금속이고 규제부재가 수지로 되어 있는 것으로 마찰계수의 대소를 바꾸고 있었지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 고정벽, 출력장치, 및 외치기어가 철계의 금속이면, 규제부재가 구리나 알루미늄 등을 주성분으로 하는 슬라이딩성이 높은 금속으로 해도 된다. 혹은, 규제부재가 고정벽, 출력장치, 및 외치기어와 동일한 소재이더라도, 서로 표면처리, 마무리가 상이하게 되어 있기만 해도 된다. 이러한 구성의 차이에 의해서도 마찰계수의 대소를 바꿀 수 있다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 외치기어의 양측의 단면에 동일한 규제부재가 배치되었지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 외치기어의 어느 한쪽의 단면에 규제부재가 배치되어 있기만 해도 되며, 제1 규제부재와 제2 규제부재가 상이한 구성(형상이나 소재)이어도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 휨 맞물림식 기어장치가 내륜, 지지기, 전동체, 및 외륜을 가지는 기진체 베어링을 구비하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 기진체 베어링은 반드시 내륜, 지지기, 전동체, 및 외륜을 가질 필요는 없다. 예를 들면, 내륜이 없이 기진체와 일체로 되어 있어도 되며, 외륜이 없이 전동체가 직접적으로 외치기어를 회전가능하게 지지해도 된다.

또, 외륜과 고정벽, 출력장치(측방부재)와의 사이의 간극(Gp)보다, 제1 실시형태의 규제부재, 제2, 제3 실시형태의 외치규제부, 및 제3, 제4 실시형태의 돌출부의 축방향(O)의 두께가 모두 크게 되어 있었지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 어느 두께도 간극(Gp)보다 작게 되어 있어도 되며, 외치규제부와 돌출부 중 어느 하나만의 두께가 간극(Gp)보다 작게 되어 있어도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 규제부재의 영률이 외치기어의 영률보다 작게 되어 있었지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 규제부재의 영률이 외치기어의 영률 이상으로 되어 있어도 된다.

또, 제5 실시형태에 있어서는, 규제부재가 링형상의 평판부재로 되어 있었지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 링형상으로 되어 있지 않아도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 외치에 트로코이드 곡선에 근거한 톱니형으로 했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 외치는, 원호 톱니형이어도 되며, 그 외의 톱니형을 이용해도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 측방부재가 내치기어에 고정된 고정벽 및 출력장치로 되어 있었지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 측방부재가 내치기어에 고정되어 있을 필요 없이, 외치기어의 축방향(O)의 측방에 배치되는 부재를 넓게 측방부재로 해도 된다.

본 발명은, 통형상의 외치기어를 가지는 휨 맞물림식 기어장치에 대해서 널리 적용가능하다.

100, 200, 300, 400, 500 휨 맞물림식 기어장치
104, 204, 304, 404, 504 기진체
110, 110A, 110B, 210, 210A, 210B, 310, 310A, 310B, 410, 410A, 410B, 510, 510A, 510B 기진체 베어링
112, 212, 312, 412, 512 내륜
114A, 114B, 214A, 214B, 314A, 314B, 414A, 414B, 514A, 514B 지지기
118, 118A, 118B, 218, 218A, 218B, 318, 318A, 318B, 418, 418A, 418B, 518, 518A, 518B 외륜
120, 120A, 120B, 220, 220A, 220B, 320, 320A, 320B, 420, 420A, 420B, 520, 520A, 520B 외치기어
120AC, 120BC, 520AC, 520BC 단면
124, 124A, 124B, 224, 224A, 224B, 324, 324A, 324B, 424, 424A, 424B, 524, 524A, 524B 외치
128, 128A, 128B, 228, 228A, 228B, 328, 328A, 328B, 428, 428A, 428B, 528, 528A, 528B 내치
130, 230, 330, 430, 530 내치기어
130A, 230A, 330A, 430A, 530A 감속용 내치기어
130B, 230B, 330B, 430B, 530B 출력용 내치기어
136, 236, 336, 436, 536 고정벽
136A, 138A, 536A, 538A 내측면
138, 238, 338, 438, 538 출력장치
150, 250, 350, 450, 550 규제부재
150A, 250A, 350A, 450A, 550A 제1 규제부재
150B, 250B, 350B, 450B, 550B 제2 규제부재
150AA, 150BA 외측단면
250AC, 250BC, 350AC, 350BC, 450AC, 450BC 외치규제부
250AD, 250BD, 350AD, 350BD, 450AD, 450BD 외륜규제부
350AE, 350BE, 450AE, 450BE 돌출부
550AB, 550BB 내측단면

Claims

기진체와, 상기 기진체의 외주에 배치되어 상기 기진체의 회전에 의해 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 상기 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어에 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비한 휨 맞물림식 기어장치에 있어서,
상기 외치기어의 축방향의 측방에 배치되는 측방부재와 상기 외치기어와의 사이에, 상기 외치기어의 상기 축방향으로의 이동을 규제하는 규제부재가 배치되며,
상기 외치기어의 단면과 상기 측방부재와의 사이의 마찰계수보다, 상기 규제부재와 상기 측방부재와의 사이의 마찰계수가 작게 되어 있는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 외치기어와 상기 기진체와의 사이에 배치되는 베어링을 구비하고,
상기 베어링은 전동체와 상기 전동체의 외측에 배치되는 외륜을 가지며,
상기 외치기어의 축방향길이가 상기 외륜의 축방향길이보다 짧게 되어,
상기 외륜의 외주에 상기 축방향에서 상기 외치기어에 인접하여 상기 규제부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
제 2 항에 있어서,
상기 외륜과 상기 측방부재와의 사이의 간극보다, 상기 규제부재의 축방향의 두께가 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
제 2 항에 있어서,
상기 규제부재는, 상기 측방부재와 상기 외륜과의 사이에, 상기 외륜의 축방향으로의 이동을 규제하는 외륜규제부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
제 4 항에 있어서,
상기 규제부재는, 상기 외륜의 내측으로 돌출하는 돌출부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 외치기어와 상기 기진체와의 사이에 배치되는 베어링을 구비하고,
상기 베어링은 전동체와 상기 전동체의 외측에 배치되는 외륜을 가지며,
상기 규제부재는, 상기 외륜의 상기 축방향으로의 이동을 규제하는 외륜규제부와,
상기 외륜규제부로부터 상기 외륜의 내측으로 돌출하는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 외륜과 상기 측방부재와의 사이의 간극보다, 상기 돌출부의 축방향의 두께가 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 규제부재의 영률은, 상기 외치기어의 영률보다 작게 되어 있는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
기진체와, 상기 기진체의 외주에 배치되어 상기 기진체의 회전에 의해 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 상기 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어에 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비한 휨 맞물림식 기어장치에 있어서,
상기 외치기어의 축방향의 측방에 배치되는 측방부재와 상기 외치기어와의 사이에, 상기 외치기어의 상기 축방향으로의 이동을 규제하는 규제부재가 구비되고,
상기 외치기어의 단면과 상기 측방부재와의 사이의 마찰계수보다, 상기 외치기어의 단면과 상기 규제부재와의 사이의 마찰계수가 작게 되어 있는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
제 9 항에 있어서,
상기 규제부재는, 링형상의 평판부재로 되어 있는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.