KR101486880B1 - Flexible engagement gear device and method for determining shape of gear tooth of flexible engagement gear device - Google Patents

Flexible engagement gear device and method for determining shape of gear tooth of flexible engagement gear device Download PDF

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마사아키 시바
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

내충격성이 향상되고, 전달토크나 전달효율을 보다 증대시킨다. 가요성을 가진 통형상의 외치기어(120A, 120B)와, 외치기어(120A, 120B)가 각각 내접하여 맞물리는 강성을 가진 감속용 내치기어(130A), 출력용 내치기어(130B)를 구비한 휨 맞물림식 기어장치(100)에 있어서, 감속용 내치기어(130A) 및 출력용 내치기어(130B)와 각각 맞물리는 부분의 외치기어(120A, 120B)의 치형은 동일하고, 외치기어(120A, 120B)와 감속용 내치기어(130A)와 출력용 내치기어(130B)는, 외치기어(120A)와 감속용 내치기어(130A)와의 동시 맞물림수(Nph) 및 외치기어(120B)와 출력용 내치기어(130B)와의 동시 맞물림수(Npl)가 모두 2 이상이 되는 치형을 각각 구비한다.The impact resistance is improved, and the transmission torque and transmission efficiency are further increased. 120A and 120B having flexibility and bending with the internal gear 130A for deceleration and the internal gear 130B for output having rigidity with which the external gears 120A and 120B respectively engage with each other, The tooth gears of the gear teeth 120A and 120B at the portions engaged with the internal gear 130A for deceleration and the internal gear 130B for output are the same as those of the external gears 120A and 120B, The deceleration internal gear 130A and the internal gear 130B for output are arranged so that the simultaneous engagement number Nph of the external gear 120A and the internal gear 130A for deceleration and the internal gear 120B for output and the internal gear 130B for output, And the number of simultaneous meshing (Npl) with respect to each tooth is two or more.

Description

휨 맞물림식 기어장치 및 휨 맞물림식 기어장치의 치형의 결정방법{Flexible engagement gear device and method for determining shape of gear tooth of flexible engagement gear device}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of determining a tooth shape of a bending gear and a bending gear,

본 발명은, 휨 맞물림식 기어장치 및 휨 맞물림식 기어장치의 치형의 결정방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bending gear type gear device and a method of determining a tooth profile of a bending gear type gear device.

특허문헌 1에 나타내는 휨 맞물림식 기어장치는, 기진체(起振體)와, 그 기진체의 외주에 배치되어, 그 기진체의 회전에 의하여 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 그 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 그 제1 내치기어에 축방향으로 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비하고 있다.The bending-mesh type gear device shown in Patent Document 1 includes a vibrating body, a tubular external gear disposed on the outer periphery of the vibrating body and having flexibility that is flexibly deformed by rotation of the vibrating body, And a second internal gear which is rigid in the axial direction and engages with and meshes with the external gear, the first internal gear having a stiffness in which the external gear is in contact with the internal gear, and the second internal gear in axial alignment with the first internal gear.

이로 인하여, 제1 내치기어가 케이싱에 고정되어 있는 경우에는, 기진체의 회전에 의하여 휨변형된 외치기어가 제1 내치기어에 내접하여 맞물려, 제1 내치기어와의 치수차에 근거하여 외치기어가 감속된다. 그리고, 그 감속된 외치기어의 출력을 제2 내치기어로부터 취출할 수 있다.Therefore, when the first internal gear is fixed to the casing, the external gear which is deflected and deformed by the rotation of the vibrator is in contact with the first internal gear and is engaged with the first internal gear, do. Then, the output of the decelerated external gear can be taken out from the second internal gear.

(특허문헌)(Patent Literature)

특허문헌 1: 일본공개특허공보 2006-29508호Patent Document 1: JP-A-2006-29508

그러나, 특허문헌 1에 나타내는 바와 같은 휨 맞물림식 기어장치에 있어서는, 외치기어를 휘게 함으로써 내치기어와의 맞물림을 실현시켜야 하는 점, 또한 통형상의 외치기어의 경우에는, 동시에 2개의 내치기어와의 맞물림에 대하여 검토해야 하는 점, 등의 이유에 의하여, 2개의 내치기어와 외치기어를 이론적으로 맞물리게 하는 것이 곤란하여, 강체기어로서의 이론 맞물림수가 매우 적었다. 이로 인하여, 종래의 통형상의 외치기어를 이용한 휨 맞물림식 기어장치는, 내충격성이 낮음과 함께, 전달토크가 작고, 그 전달효율도 낮은 것이었다.However, in the warping gear type gear device as shown in Patent Document 1, it is necessary to realize meshing with the internal gear by bending the external gear, and in the case of the cylindrical external gear, It is difficult to theoretically engage the two internal gears and the external gears, and the number of theoretical engagements as the rigid gears is very small. As a result, the bending-mesh type gear unit using the conventional cylindrical external gear has low impact resistance, low transmission torque, and low transmission efficiency.

따라서, 본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 내충격성이 향상되고, 전달토크나 전달효율을 보다 증대시키는 것이 가능한 휨 맞물림식 기어장치 및 휨 맞물림식 기어장치의 치형의 결정방법을 제공하는 것을 과제로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of determining the tooth profile of a warping gear type gear device and a warping gear type gear device which are improved in impact resistance and capable of further increasing transmission torque and transmission efficiency .

본 발명은, 기진체와, 상기 기진체의 외주에 배치되어, 상기 기진체의 회전에 의하여 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 상기 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어에 축방향으로 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비한 휨 맞물림식 기어장치에 있어서, 상기 제1 내치기어 및 상기 제2 내치기어와 각각 맞물리는 부분의 상기 외치기어의 치형은 동일하고, 상기 외치기어와 제1 내치기어와 제2 내치기어는, 상기 외치기어와 제1 내치기어와의 동시 맞물림수 및 상기 외치기어와 제2 내치기어와의 동시 맞물림수가 모두 2 이상이 되는 치형을 각각 구비함으로써, 상기 과제를 해결한 것이다.According to the present invention, there is provided a vibration damping device comprising: a vibration body; a cylindrical external gear disposed on the outer periphery of the vibration body and flexibly deformed by rotation of the vibration body; And a second internal gear having a stiffness that is in contact with and meshes with the external gear, the first internal gear and the second internal gear, the first internal gear and the second internal gear, The internal teeth and the first internal gear and the internal teeth of the internal gear are the same, and the external teeth gear, the first internal gear and the second internal gear form the number of simultaneous meshing of the external gear and the first internal gear, And the number of simultaneous meshing with the second internal gear is 2 or more, respectively.

본 발명은, 외치기어와 2개의 내치기어(제1 내치기어와 제2 내치기어)와의 동시 맞물림수를 모두 2 이상으로 하는 치형을, 외치기어와 제1 내치기어와 제2 내치기어가 구비하도록 한 것이다. 이로 인하여, 내충격성이 향상되고, 맞물림의 치면에 가해지는 면압이 분산되어, 큰 토크를 전달할 수 있다. 그리고, 본 발명에서는, 그 기본구성으로서, 2개의 강성을 가지는 내치기어에 통형상의 외치기어를 맞물리게 하는 구성을 구비하고 있음과 함께, 내(耐)래치팅성을 향상시킬 수 있고, 또, 무부하시에 외치기어에 발생하는 응력을 컵형의 외치기어에 비해 적게 할 수 있어, 부하용량을 늘릴 수 있다. 이로 인하여, 본 발명은, 전달토크를 증대시킴과 함께, 전달효율을 증대시키는 것이 가능하다.The present invention is characterized in that a tooth profile is set so that both the internal gear and the two internal gears (the first internal gear and the second internal gear) are simultaneously engaged with each other so that the external gear, the first internal gear and the second internal gear It is. As a result, the impact resistance is improved and the surface pressure applied to the tooth surface of the engagement is dispersed, so that a large torque can be transmitted. According to the present invention, as a basic structure, there is provided a structure in which a cylindrical external gear is engaged with an internal gear having two rigidity, and also a latching resistance can be improved, The stress generated in the external gear can be reduced as compared with that of the cup-shaped external gear, so that the load capacity can be increased. Thus, the present invention can increase transmission torque and increase transmission efficiency.

또, 외치기어의 치형은, 제1 내치기어 및 제2 내치기어와 각각 맞물리는 부분에서 동일하게 되어 있으므로, 외치기어의 가공이 용이하고, 가공 코스트를 낮게 억제할 수 있음과 함께 고정밀도로 형상가공하는 것이 가능하다.Since the tooth profile of the external gear is the same at the portions engaging with the first internal gear and the second internal gear, it is possible to easily machine the external gear, reduce the machining cost, It is possible to do.

또, 본 발명은, 기진체와, 상기 기진체의 외주에 배치되어, 상기 기진체의 회전에 의하여 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 상기 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어에 축방향으로 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비한 휨 맞물림식 기어장치에 있어서, 상기 기진체의 회전축과 상기 제1 내치기어 혹은 제2 내치기어와 맞물렸을 때의 상기 외치기어의 맞물림 반경의 중심인 편심축을 통과하는 직선과 상기 외치기어와 상기 제1 내치기어 및 제2 내치기어와의 맞물림으로 생기는 접촉점의 각각의 공통법선과의 교점인 피치점의 사이에, 상기 외치기어의 외치를 원통형상의 핀으로 할 때 혹은 원통형상의 핀으로 가상할 때는 상기 핀의 중심, 또는 상기 제1 내치기어 혹은 제2 내치기어의 내치를 원통형상의 핀으로 할 때 혹은 원통형상의 핀으로 가상할 때는 상기 핀의 중심이 배치됨으로써, 상기 과제를 해결한 것이다. 제1 내치기어 또는 제2 내치기어의 내치를 원통형상의 핀으로 가상하는 경우, 구체적으로는, 당해 가상한 핀에 근거하여 외치를 구하고, 상기 외치에 근거하여 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 내치를 포락선으로서 형성한다.According to the present invention, there is also provided a vibration damping device comprising: a vibration body; a cylindrical external gear disposed on the outer periphery of the vibration body and flexibly deformed by rotation of the vibration body; A first internal gear and a second internal gear provided in the axial direction on the first internal gear and having a rigidity in contact with the external gear in a meshing manner, A straight line passing through an eccentric shaft which is the center of the engagement radius of the external gear at the time of engagement with the first internal gear or the second internal gear and a contact point formed by engagement of the external gear with the first internal gear and the second internal gear When the external tooth of the external gear is made into a cylindrical pin or between a pitch point which is an intersection point with each common normal line and a cylindrical pin, And the center of the pin is disposed when the internal tooth of the internal gear or the second internal gear is formed into a cylindrical pin or when the inner tooth is imaginary with a cylindrical pin. Specifically, when the internal teeth of the first internal gear and the second internal gear are imagined by cylindrical pins, specifically, the external teeth are determined based on the fins, and based on the external teeth, the first internal gear and the second internal gear The inner tooth is formed as an envelope.

본 발명은, 상기 2개의 피치점의 사이에, 외치기어의 외치를 원통형상의 핀으로 할 때는 상기 핀의 중심, 또는 상기 제1 내치기어 혹은 제2 내치기어의 내치를 원통형상의 핀으로 가상할 때는 상기 핀의 중심이 배치된다. 이로 인하여, 제1 내치기어와 맞물릴 때에 통형상의 외치기어의 외치에 가해지는 하중과 제2 내치기어와 맞물릴 때에 통형상의 외치기어의 외치에 가해지는 하중은, 서로 역방향의 성분을 구비함과 함께, 외치기어에 가해지는 당해 2개의 하중의 영역을 외치기어의 둘레방향으로 근접시킬 수 있다. 즉, 축방향으로부터 보면, 맞물림 동작시에는, 2개의 내치기어는, 소수의 외치만을 끼워 넣은 양태로 할 수 있다. 이로 인하여, 외치기어와 내치기어와의 맞물림이 과도한 토크로 어긋나 버리는 현상(래치팅 현상)을 특히 방지할 수 있다. 즉, 본 발명은, 특히 래치팅성의 향상에 착안하여, 허용되는 전달토크를 증대시킴과 함께, 전달효율을 증대시키는 것을 가능하게 하고 있다.The present invention is characterized in that when the outer tooth of the external tooth gear is formed into a cylindrical pin between the two pitch points and the center of the pin or the inner tooth of the first internal gear or the second internal gear is assumed to be a cylindrical pin The center of the pin is disposed. As a result, the load applied to the external teeth of the cylindrical external gear at the time of engagement with the first internal gear and the load applied to the external teeth of the cylindrical external gear at the time of engaging with the second internal gear form have opposite directions And the two load regions applied to the external gear can be brought close to each other in the circumferential direction of the external gear. That is, when viewed from the axial direction, in the engagement operation, the two internal gears can be configured such that only a small number of external teeth are sandwiched. As a result, the phenomenon that the meshing of the external gear and the internal gear is shifted to an excessive torque (latching phenomenon) can be prevented in particular. In other words, the present invention makes it possible to increase permissible transmission torque and increase transmission efficiency, in particular focusing on improvement of ratchetting property.

본 발명에 의하면, 내충격성이 향상되어, 전달토크 및 전달효율을 증대시키는 것이 가능해진다.According to the present invention, the impact resistance is improved, and it becomes possible to increase the transmission torque and the transmission efficiency.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 휨 맞물림식 기어장치의 전체구성의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 마찬가지로 전체구성의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 마찬가지로 기진체를 나타내는 도면이다.
도 4는 마찬가지로 기진체를 나타내는 도면이다.
도 5는 마찬가지로 기진체와 기진체베어링을 조합한 개략도이다.
도 6은 마찬가지로 외치기어와 내치기어와의 맞물림도이다.
도 7은 마찬가지로 외치기어와 감속용 내치기어, 및 출력용 내치기어의 맞물림 확대도이다.
도 8은 마찬가지로 외치기어와 감속용 내치기어, 및 출력용 내치기어의 치형의 실체의 위치를 나타내는 도면이다.
도 9는 마찬가지로 외치기어의 치형을 정의하는 도면이다.
도 10은 마찬가지로 감속용 내치기어, 출력용 내치기어의 치형을 정의하는 도면이다.
도 11은 마찬가지로 감속용 내치기어, 출력용 내치기어의 치형을 정의하는 도면이다.
도 12는 마찬가지로 감속용 내치기어, 출력용 내치기어의 치형을 정의하는 도면이다.
도 13은 마찬가지로 감속용 내치기어, 출력용 내치기어, 및 외치기어의 둘레길이, 치수(齒數), 피치의 관계를 나타내는 표이다.
도 14는 마찬가지로 피치점과 외치기어의 실체의 위치와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 15는 마찬가지로 피치점과 외치기어의 실체의 위치와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 16은 마찬가지로 감속용 내치기어, 출력용 내치기어의 치형의 수정을 나타내는 도면이다.
도 17은 제1 실시형태에 있어서의 감속비와 내치기어의 직경을 변경하였을 때의, 감속용 내치기어에 있어서의 동시 맞물림수를 나타내는 표이다.
도 18은 제1 실시형태에 있어서의 감속비와 내치기어의 직경을 변경하였을 때의, 출력용 내치기어에 있어서의 동시 맞물림수를 나타내는 표이다.
도 19는 제1 실시형태에 있어서의 외치기어의 실체의 위치와 피치점과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 휨 맞물림식 기어장치의 전체구성의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 21은 마찬가지로 전체구성의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 22는 마찬가지로 외치기어의 치형을 정의하는 도면이다.
도 23은 마찬가지로 감속용 내치기어, 출력용 내치기어의 치형을 정의하는 도면이다.
도 24는 마찬가지로 피치점과 내치기어의 실체의 위치와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 25는 마찬가지로 피치점과 내치기어의 실체의 위치와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 26은 제2 실시형태에 있어서의 감속비와 내치기어의 직경을 변경하였을 때의, 감속용 내치기어에 있어서의 동시 맞물림수를 나타내는 표이다.
도 27은 제2 실시형태에 있어서의 감속비와 내치기어의 직경을 변경하였을 때의, 출력용 내치기어에 있어서의 동시 맞물림수를 나타내는 표이다.
도 28은 제2 실시형태에 있어서의 내치기어의 실체의 위치와 피치점과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 29는 제2 실시형태에 있어서의 래치팅 방지효과를 나타내는 도면이다.
도 30은 제1 실시형태에 있어서의 외치기어와 감속용 내치기어, 및 출력용 내치기어와의 접촉선을 구하기 위한 도면이다.
도 31은 마찬가지로 접촉선을 나타내는 도면이다.
1 is an exploded perspective view showing an example of the entire configuration of a bending gear capable of engaging with gear according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing an example of the entire configuration in the same manner.
Fig. 3 is a diagram showing a vibrator.
Fig. 4 is a diagram showing a vibrator.
Fig. 5 is a schematic view showing a combination of a vibrator and a vibrator bearing.
Fig. 6 is a diagram showing engagement between the external gear and the internal gear in the same manner.
Fig. 7 is an enlarged view of engaging the external gear, the internal gear for deceleration, and the internal gear for output.
Fig. 8 is a diagram showing the positions of teeth-like bodies of the external gear, the internal gear for deceleration, and the internal gear for output.
Fig. 9 similarly shows the tooth profile of the external gear.
10 is a view for defining the teeth of the internal gear for deceleration and the internal gear for output.
11 is a view for defining the teeth of the internal gear for deceleration and the internal gear for output.
12 is a view for defining the teeth of the internal gear for deceleration and the internal gear for output.
13 is a table showing the relationship between the circumferential length, the number of teeth, and the pitch of the internal gear for deceleration, the internal gear for output, and the external gear.
14 is a diagram showing the relationship between the pitch point and the position of the actual body of the external gear.
15 is a diagram showing the relationship between the pitch point and the position of the actual body of the external gear.
Fig. 16 is a diagram showing the modification of the teeth of the internal gear for deceleration and the internal gear for output.
17 is a table showing the number of simultaneous meshing in the internal gear for deceleration when the reduction ratio and the diameter of the internal gear are changed in the first embodiment.
18 is a table showing the number of simultaneous meshing in the internal gear for output when the reduction ratio and the diameter of the internal gear are changed in the first embodiment.
19 is a diagram showing the relationship between the position of the actual gear of the external gear and the pitch point in the first embodiment.
20 is an exploded perspective view showing an example of the overall configuration of a warping gear type gear apparatus according to a second embodiment of the present invention.
21 is a cross-sectional view showing an example of the entire configuration in the same manner.
22 is a view for defining the tooth profile of the external gear.
23 is a view for defining the teeth of the internal gear for deceleration and the internal gear for output.
24 is a diagram showing the relationship between the pitch point and the position of the actual body of the internal gear in the same manner.
25 is a diagram showing the relationship between the pitch point and the position of the actual body of the internal gear.
26 is a table showing the number of simultaneous meshing in the internal gear for deceleration when the reduction gear ratio and the diameter of the internal gear are changed in the second embodiment.
Fig. 27 is a table showing the number of simultaneous meshing in the internal gear for output when the reduction gear ratio and the diameter of the internal gear are changed in the second embodiment. Fig.
28 is a view showing the relationship between the position of an actual gear of the internal gear and the pitch point in the second embodiment.
29 is a view showing an effect of preventing ratchet in the second embodiment.
30 is a diagram for finding a contact line between the external gear and the internal gear for output and the internal gear for output according to the first embodiment.
31 is a view showing the contact line in the same manner.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태의 일례를 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<<제1 실시형태>>&Lt; First Embodiment &gt;

<구성><Configuration>

먼저, 본 실시형태의 전체구성에 대하여, 주로 도 1과 도 2를 이용하여 개략적으로 설명한다.First, the overall configuration of the present embodiment will be schematically described mainly with reference to Figs. 1 and 2. Fig.

휨 맞물림식 기어장치(100)는, 기진체(104)와, 기진체(104)의 외주에 배치되어, 기진체(104)의 회전에 의하여 휨변형되는 가요성을 가진 외치기어(120A, 120B, 간단히, 외치기어(120)라고 한다)와, 외치기어(120)가 각각 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어인 감속용 내치기어(130A), 제2 내치기어인 출력용 내치기어(130B)를 가진다. 다만, 이후, 감속용 내치기어(130A)와 출력용 내치기어(130B)를 일괄하여, 간단히 내치기어(130)라고 칭한다.The flexural-mesh type gear device 100 includes a vibrator 104 and a plurality of external gears 120A and 120B which are disposed on the outer periphery of the vibrator 104 and are flexible to be flexibly deformed by rotation of the vibrator 104 And the output internal gear 130B, which is the second internal gear, is a first internal gear having a stiffness in which the external gear 120 meshes with and engages with the external gear 120, ). Hereinafter, the internal gear 130A for deceleration and the internal gear 130B for output are collectively referred to simply as the internal gear 130.

이하, 각 구성요소에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, each component will be described in detail.

상기 기진체(104)는, 도 3의 (A), 도 3의 (B)에 나타내는 바와 같이, 기둥형상이며, 중앙에 도시하지 않은 입력축이 삽입되는 입력축구멍(106)이 형성되어 있다. 입력축이 삽입되어 회전하였을 때에, 기진체(104)가 입력축과 일체로 회전하도록, 입력축구멍(106)에는 키홈(108)이 형성되어 있다.As shown in Figs. 3A and 3B, the vibrating body 104 has a columnar shape and an input shaft hole 106 into which an input shaft (not shown) is inserted is formed at the center. A keyway 108 is formed in the input shaft hole 106 so that the vibrating body 104 rotates integrally with the input shaft when the input shaft rotates.

기진체(104)는, 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 2개의 원호부(제1 원호부(FA), 제2 원호부(SA))를 연결한 형상(2원호형상)으로 구성된다. 제1 원호부(FA)는, 점 B(편심축이라고 칭한다)를 중심으로 하는 곡률반경(r1)의 원호이며, 외치기어(120)와 내치기어(130)를 맞물리게 하기 위한 원호부분(맞물림 범위라고도 칭한다)을 구성하고 있다. 제2 원호부(SA)는, 점 C를 중심으로 하는 곡률반경(r2)의 원호이며, 외치기어(120)와 내치기어(130)가 맞물리지 않는 범위의 원호부분(비맞물림 범위라고도 칭한다)을 구성하고 있다. 제1 원호부(FA)의 길이는 장축(x)과 점 A에서의 법선(N)이 이루는 각도인 맞물림 각도(θ)로 정해진다.As shown in Figs. 3 and 4, the vibrator 104 is formed in a shape (two-arcuate shape) in which two circular arc portions (a first circular arc portion FA and a second circular arc portion SA) are connected . The first circular arc portion FA is an arc having a radius of curvature r1 centered on a point B (referred to as an eccentric axis) and is a circular arc portion for engaging the external gear 120 and the internal gear 130 Quot;). The second circular arc portion SA is a circular arc having a radius of curvature r2 centered on the point C and an arc portion (also referred to as a non-engagement range) in a range in which the external gear 120 and the internal gear 130 are not engaged Respectively. The length of the first arcuate portion FA is determined by the engagement angle? That is an angle formed by the long axis x and the normal line N at the point A.

이때, 도 4에 나타내는 바와 같이, 기진체(104)의 장축(x)의 반경을 r이라고 하면, 편심량을 L로 하여, 제1 원호부(FA)의 곡률반경(r1)은 식(1)로 나타난다.4, when the radius of the major axis x of the vibrating body 104 is r, the radius of curvature r1 of the first circular arc FA is expressed by Expression (1) with the amount of eccentricity as L. In this case, Respectively.

r1=r-L …(1)r1 = r-L ... (One)

또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 원호부(FA)와 제2 원호부(SA)와의 연결부분(A)에서 접선(T, 법선(N))이 공통으로 되어 있다. 이로 인하여, 제2 원호부(SA)의 곡률반경(r2)은 (곡률반경(r1)+길이(BC))이므로, 식(2)로 나타난다.As shown in Fig. 4, the tangent line (T, normal line N) is common to the connecting portion A between the first circular arc portion FA and the second circular arc portion SA. Therefore, the radius of curvature r2 of the second circular arc portion SA is (radius of curvature r1 + length BC), which is expressed by Equation (2).

r2=r1+길이(BC)r2 = r1 + length (BC)

=r1+L/cosθ …(2)  = r1 + L / cos? (2)

기진체베어링(110A)은, 기진체(104)의 외측과 외치기어(120A)의 내측과의 사이에 배치되는 베어링이며, 도 2, 도 5에 나타내는 바와 같이, 내륜(112)과, 지지기(114A), 전동체(轉動體)로서의 롤러(116A)와, 외륜(118A)으로 구성된다. 내륜(112)의 내측은 기진체(104)와 맞닿고, 내륜(112)은 기진체(104)와 일체로 변형하면서 회전한다. 롤러(116A)는, 원통형상(니들을 포함한다)이다. 이로 인하여, 전동체가 구(球)인 경우에 비하여, 롤러(116A)가 내륜(112) 및 외륜(118A)과 접촉하는 부분을 증가시키고 있으므로, 부하용량을 크게 할 수 있다. 즉, 롤러(116A)를 이용함으로써, 기진체베어링(110A)의 전달토크를 증대시키고, 또한 장수명화할 수 있다. 외륜(118A)은, 롤러(116A)의 외측에 배치된다. 외륜(118A)은, 기진체(104)의 회전에 의하여 휨변형하여, 그 외측에 배치되는 외치기어(120A)를 변형시킨다.The vibrator bearing 110A is a bearing that is disposed between the outer side of the vibrating body 104 and the inner side of the external gear 120A. As shown in Figs. 2 and 5, the inner ring 112, A roller 114A as a rolling body, a roller 116A as a rolling body, and an outer ring 118A. The inner side of the inner ring 112 abuts against the vibrating body 104, and the inner ring 112 rotates integrally with the vibrating body 104. The roller 116A is a cylindrical shape (including a needle). As a result, the portion where the roller 116A contacts the inner ring 112 and the outer ring 118A is increased as compared with the case where the rolling body is a sphere, so that the load capacity can be increased. In other words, by using the roller 116A, the transmission torque of the vibrator bearing 110A can be increased and the life time can be increased. The outer ring 118A is disposed outside the roller 116A. The outer ring 118A is bent and deformed by the rotation of the vibrating body 104 and deforms the external gear 120A disposed outside the outer ring 118A.

다만, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기진체베어링(110B)은, 기진체베어링(110A)과 마찬가지로, 내륜(112)과, 지지기(114B)와, 롤러(116B)와, 외륜(118B)으로 구성된다. 기진체(104) 및 내륜(112)은, 기진체베어링(110A, 110B)에 공통이다. 그리고, 지지기(114B), 롤러(116B) 및 외륜(118B)은, 단일체부재(부품)로서는, 지지기(114A), 롤러(116A) 및 외륜(118A)과 동일하다.2, the vibrator bearing 110B includes the inner ring 112, the support device 114B, the roller 116B, and the outer ring 118B as well as the vibrator bearing 110A . The vibrator 104 and the inner ring 112 are common to the vibrator bearings 110A and 110B. The supporting unit 114B, the roller 116B and the outer ring 118B are the same as the supporting unit 114A, the roller 116A and the outer ring 118A as a single member (part).

외치기어(120A)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 감속용 내치기어(130A)와 내접하여 맞물린다. 외치기어(120A)는, 기부재(基部材, 122)와, 외치(124A)로 구성된다. 기부재(122)는, 외치(124A)를 지지하는 가요성을 가진 통형상 부재이며, 기진체베어링(110A)의 외측에 배치되어 있다. 외치(124A)는, 반경(ρ1)의 원통형상의 핀으로 되어 있다(이로 인하여, 본 실시형태의 외치(124A, 124B)나 외치기어(120A, 120B) 및 휨 맞물림식 기어장치(100)는 간단히 핀타입이라고도 칭한다). 외치(124A)는 링부재(126A)로 기부재(122)에 지지되어 있다.As shown in Fig. 2, the external gear 120A is in contact with and engages with the internal gear 130A for deceleration. The external gear 120A is composed of a base member 122 and a foreign tooth 124A. The base member 122 is a flexible tubular member that supports the external teeth 124A and is disposed outside the vibrator bearings 110A. The external teeth 124A and 124B of the present embodiment and the external gears 120A and 120B and the flexural mesh type gear device 100 of the present embodiment are simply formed into a cylindrical shape having a radius rho 1 Also referred to as a pin type). The external teeth 124A are supported on the base member 122 by a ring member 126A.

외치기어(120B)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 출력용 내치기어(130B)와 내접하여 맞물린다. 그리고, 외치기어(120B)는, 외치기어(120A)와 마찬가지로, 기부재(122)와, 외치(124B)로 구성된다. 외치(124B)는, 외치(124A)와 동일한 수로, 동일한 원통형상의 핀으로 구성되어, 링부재(126B)로 기부재(122)에 지지되어 있다. 즉, 기부재(122)는, 외치(124A)와 외치(124B)를 공통으로 지지한다. 즉, 외치기어(120A, 120B)는 동일 형상의 치형이다. 기진체(104)의 편심량(L)은, 동일위상으로 외치(124A)와 외치(124B)에 전해진다. 이후, 외치(124A, 124B)를 일괄하여 외치(124)라고 칭한다.As shown in Fig. 2, the external gear 120B meshes with the internal gear 130B for output. The shout gear 120B is constituted by a base member 122 and an external tooth 124B in the same manner as the shout gear 120A. The external teeth 124B are formed of the same cylindrical fins in the same number as the external teeth 124A and are supported by the base members 122 with the ring members 126B. That is, the base member 122 commonly supports the external teeth 124A and external teeth 124B. That is, the external gears 120A and 120B have the same tooth shape. The eccentric amount L of the vibrating body 104 is transmitted to the external teeth 124A and external teeth 124B in the same phase. Hereinafter, the external values 124A and 124B will be referred to collectively as the external value 124. [

감속용 내치기어(130A)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 강성을 가진 부재로 형성되어 있다. 감속용 내치기어(130A)는, 외치기어(120A)의 외치(124A)의 치수보다 2의 배수만큼 많은 치수를 구비한다(치수에 대해서는 이후에 상술). 감속용 내치기어(130A)에는, 도시하지 않은 케이싱이 볼트구멍(132A)을 통하여 고정된다. 그리고, 감속용 내치기어(130A)는, 외치기어(120A)와 맞물림으로써, 기진체(104)의 회전의 감속에 기여한다. 도 6의 (A)에 외치기어(120A)와 감속용 내치기어(130A)가 맞물리는 상태, 도 7의 (A)에 x축 상의 외치(124A)와 내치(128A)와의 상태를 나타낸다.As shown in Fig. 2, the internal gear 130A for deceleration is formed of a rigid member. The internal gear 130A for deceleration has a dimension larger than the dimension of the external teeth 124A of the external gear 120A by a multiple of 2 (the dimensions will be described later). A casing (not shown) is fixed to the internal gear 130A through a bolt hole 132A. The internal gear 130A for deceleration is engaged with the external gear 120A, thereby contributing to the deceleration of the rotation of the vibrating body 104. [ 6A shows a state in which the external gear 120A and the internal gear 128A are in engagement with the internal gear 128A on the x axis in the state in which the deceleration internal gear 130A is engaged.

한편, 출력용 내치기어(130B)도, 감속용 내치기어(130A)와 마찬가지로, 강성을 가진 부재로 형성되어 있다. 출력용 내치기어(130B)는, 외치기어(120B)의 외치(124B)의 치수와 동일한 내치(128B)의 치수를 구비한다(등속 전달). 다만, 출력용 내치기어(130B)에는, 도시하지 않은 출력축이 볼트구멍(132B)을 통하여 장착되어, 외치기어(120B)의 자전과 동일한 회전이 외부에 출력된다. 도 6의 (B)에 외치기어(120B)와 출력용 내치기어(130B)가 맞물리는 상태, 도 7의 (B)에 x축 상의 외치(124B)와 내치(128B)와의 상태를 나타낸다. 이후, 내치(128A, 128B)를 일괄하여, 내치(128)라고 칭한다.On the other hand, the internal gear 130B for output is also formed of a rigid member like the internal gear 130A for deceleration. The output internal gear 130B has a dimension of the internal tooth 128B equal to the dimension of the external teeth 124B of the external gear 120B (constant velocity transmission). However, an output shaft (not shown) is mounted on the internal gear 130B for output via the bolt hole 132B, and the same rotation as the rotation of the external gear 120B is output to the outside. 6B shows a state in which the external gear 120B and the internal gear 128B for output are engaged with each other and FIG. 7B shows a state in which the external tooth 124B and the internal tooth 128B on the x axis are engaged. Then, the internal teeth 128A and 128B are collectively referred to as the internal teeth 128.

본 실시형태에 있어서는, 외치기어(120A)와 감속용 내치기어(130A)와의 동시 맞물림수(Nph)와 외치기어(120B)와 출력용 내치기어(130B)와의 동시 맞물림수(Npl)를 모두 2이상으로 하고 또한 그 맞물림을 이론 맞물림으로 하고 있다. 이로 인하여, 토크의 전달효율이 저하되지 않아, 순조로운 토크 전달을 실현할 수 있어, 전달토크를 증대시킬 수 있다.The simultaneous engagement number Nph between the external gear 120A and the internal gear 130A for deceleration and the simultaneous engagement number Npl between the internal gear 120B and the internal gear 130B for output are both 2 or more And the engagement is made the theoretical engagement. As a result, the transmission efficiency of the torque is not reduced, smooth torque transmission can be realized, and the transmission torque can be increased.

<치형의 결정방법><Determination method of tooth profile>

외치기어(120)와 감속용 내치기어(130A)와 출력용 내치기어(130B)의 치형의 결정방법에 대하여 설명한다.A method of determining the tooth profile of the external gear 120, the internal gear 130A for deceleration, and the internal gear 130B for output will be described.

먼저, 치형을 구하는 방법의 개략을 이하에 설명한다.First, a method of obtaining a tooth profile will be described below.

먼저 외치기어(120)의 치형을 정의한다. 다음으로, 외치기어(120)의 치형의 궤적을 트로코이드 곡선식으로 나타내고, 그 트로코이드 곡선식을 이용하여 내치기어(130)의 치형을 정의한다. 다음으로, 외치기어(120)와 내치기어(130)의 치형을 정의하는 복수의 파라미터를, 외치기어(120)와 내치기어(130)의 크기와 치수로부터, 서로 관련짓는다. 다음으로, 내치기어(130)의 치형의 치선(齒先)과 치원(齒元)의 수정범위를 정한다. 다음으로, 관련지어진 파라미터를 이용하여 수정범위 외의 치형부분을 구하여, 그 치형부분에서 동시 맞물림수를 구한다. 그리고, 동시 맞물림수를 모두 2 이상으로 하도록, 최적의 파라미터를 결정한다. 파라미터의 결정에 있어서, 토크, 치면의 허용면압, 각 개소의 주응력, 베어링 수명 등의 목표치를 동시에 만족하도록, 시행 착오가 이루어진다.First, the tooth profile of the shout gear 120 is defined. Next, the trajectory of the tooth profile of the external gear 120 is represented by a trochoidal curve, and the tooth profile of the internal gear 130 is defined by using the trochoidal curve. Next, a plurality of parameters defining the tooth profile of the external gear 120 and the internal gear 130 are related to each other from the size and the dimension of the external gear 120 and the internal gear 130. Next, the correction range of the tooth line of the tooth profile of the internal gear 130 and the tooth circle is determined. Next, using the associated parameters, a tooth portion outside the correction range is obtained, and the number of simultaneous meshing in the tooth portion is obtained. Then, the optimal parameters are determined so that the number of simultaneous meshing is all 2 or more. In the determination of the parameters, trial and error are performed so as to satisfy simultaneously the target values such as torque, allowable surface pressure of the tooth surface, principal stress at each point, and bearing life.

이하, 상세하게 설명한다.This will be described in detail below.

먼저, 외치기어(120)의 치형을 정의한다.First, the tooth profile of the external gear 120 is defined.

외치(124)를 반경(ρ1)의 원통형상의 핀으로 할 때, 편심축(B)으로부터 외치기어(120)의 맞물림 범위에 있어서의 외치(124)로 하는 핀의 중심 위치(ρ1=0)까지의 거리(R1)를, 외치기어(120)의 맞물림 범위에 있어서의 치형의 실체의 반경이라고 칭한다. 또, 내치기어(130)의 내치(128)를 반경(ρ2)의 원통형상의 핀으로 할 때(간단히 설계상 가상하는 경우를 포함한다), 기진체(104)의 회전축(Fc, 축방향(O) 상의 점)으로부터 내치(128)로 하는(가상 포함) 핀의 중심 위치(ρ2=0)까지의 거리(R)를, 내치기어(130)의 치형의 실체의 반경이라고 칭한다. 그러면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 반경(R)과 반경(R1)과의 관계는 식(3)으로 나타난다.When the external tooth 124 is formed into a cylindrical pin having a radius of r1, the center position of the pin, which is the external tooth 124 in the engagement range of the external gear 120 from the eccentric shaft B, Is referred to as the radius of the tooth-like substance in the engagement range of the external gear 120. When the inner tooth 128 of the internal gear 130 is formed into a cylindrical pin having a radius of rho 2 (including a case where the design is simulated in a simple manner), the rotational axis Fc of the vibrating body 104, ) To the center position (r2 = 0) of the fin (including the fictitious part) to the internal tooth 128 is referred to as the radius of the teeth of the internal gear 130. Then, as shown in Fig. 8, the relationship between the radius R and the radius R1 is expressed by the equation (3).

R1=R-L …(3)R1 = R-L ... (3)

본 실시형태에서는, 외치기어(120)는, 기진체베어링(110)을 통하여 기진체(104)의 외주에 배치된다. 기진체베어링(110)과 외치기어(120)의 반경방향의 두께는 모두 일정하다. 이로 인하여, 기진체(104)가 2원호형상인 점으로부터, 외치기어(120)도 2원호형상이 된다. 기진체(104)의 맞물림 범위의 곡률반경(r1)에 상당하는 외치기어(120)의 맞물림 범위에 있어서의 치형의 실체의 반경이 R1이 된다. 이로 인하여, 기진체(104)의 비맞물림 범위의 곡률반경(r2)에 상당하는 외치기어(120)의 비맞물림 범위에 있어서의 치형의 실체의 반경을 R2로 하면, 식(2), 식(3)을 이용하여, 반경(R2)은 식(4)로 나타낼 수 있다.In this embodiment, the external gear 120 is disposed on the outer periphery of the vibrating body 104 through the vibrating body bearing 110. [ The radial thicknesses of the vibrator bearing 110 and the shout gear 120 are all constant. Thus, from the point that the vibrating element 104 has a two-arcuate shape, the external gear 120 also has a two-arcuate shape. The radius of the tooth-like substance in the engagement range of the external gear 120 corresponding to the radius of curvature r1 of the engagement range of the vibrator 104 is R1. Therefore, when the radius of the tooth-like substance in the non-meshing range of the external gear 120 corresponding to the radius of curvature r2 of the non-meshing range of the vibrator 104 is R2, 3), the radius R2 can be expressed by equation (4).

R2=R1-L/cosθ …(4)R2 = R1-L / cos? (4)

도 9에 나타내는 바와 같이, 외치(124)는, 맞물림 범위에 있어서 편심축(B)으로부터 반경(R1(=R-L))의 원주 상에 있는 반경(ρ1)의 원통형상의 핀으로 되어 있다(이로 인하여, 편심축(B)은 외치기어(120)와 내치기어(130)가 맞물렸을 때의 외치기어(120)의 맞물림 반경의 중심이 된다).9, the external teeth 124 are cylindrical fins having a radius r1 on the circumference of the radius R1 (= RL) from the eccentric shaft B in the engagement range And the eccentric shaft B becomes the center of the engagement radius of the external gear 120 when the external gear 120 and the internal gear 130 are engaged.

따라서, 반경(ρ1)과 편심량(L)과 반경(R)과 맞물림 각도(θ)에 의하여, 외치기어(120)의 치형이 정의된다.Therefore, the tooth profile of the external gear 120 is defined by the radius? 1, the eccentric amount L, the radius R and the engagement angle?.

다음으로, 내치기어(130)의 치형을 정의한다. 외치기어(120)의 치형의 실체의 위치(반경(ρ1)=0의 위치)의 궤적을 구하고, 그 후 반경(ρ1)만큼 내측으로 이동시킨 것을 내치기어(130)의 치형으로 한다. 이하, 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 외치기어(120)가, 치형의 실체의 반경(R1)의 원형의 기어(가상기어라고 칭한다)일 때의 감속비를, 가상감속비(n)라고 칭한다.Next, the tooth profile of the internal gear 130 is defined. The locus of the position of the tooth-like substance of the external gear 120 (radius rho 1 = 0 position) is obtained and then shifted inward by the radius rho 1 as the tooth shape of the internal gear 130. Hereinafter, this will be described in more detail. However, the reduction ratio when the external gear 120 is a circular gear (referred to as a virtual gear) having a radius R1 of a tooth-shaped entity is referred to as a virtual reduction ratio n.

도 10에 나타내는 바와 같이, 외치기어(120)를, 기진체(104)의 회전축(Fc)을 중심으로 각도 α공전시킨다. 즉, 편심축(B)은 α회전한다. 그때에, 외치기어(120)의 치형의 실체의 위치의 좌표(x1, y1)는, 가상감속비(n)에 의하여, 각도(α/n)만큼 반대 방향으로 자전하여, 좌표(x2, y2)로 이동한다. 이로 인하여, 외치기어(120)의 치형의 실체의 위치의 궤적을 나타내는 좌표(xpfc, ypfc)는, 식(5), (6)으로 나타난다.As shown in Fig. 10, the external gear 120 is angularly revolved about the rotational axis Fc of the vibrating body 104. As shown in Fig. That is, the eccentric shaft B rotates by?. At this time, the coordinate (x1, y1) of the position of the teeth of the teeth gear 120 rotates in the opposite direction by the angle? / N by the virtual reduction ratio n, . Therefore, the coordinates (x pfc , y pfc ) indicating the locus of the position of the teeth-like substance of the external gear 120 are expressed by the equations (5) and (6).

[수 1][Number 1]

Figure 112013048721303-pct00001
Figure 112013048721303-pct00001

여기에서, 내치기어(130)의 치형은, 도 11에 나타내는 바와 같이, 외치기어(120)와 이론 맞물림을 행하는 점으로부터, 내치기어(130)의 치형의 실체의 위치의 좌표는, 내(內)트로코이드 곡선식(하이포트로코이드 곡선식)으로 나타난다. 즉, 회전축(Fc)을 중심으로 하여 고정되는 기초원(BA)의 반경(b1), 기초원(BA)의 원주를 따라 미끄러지지 않고 회전하는 회전원(AA)의 반경(a1), 묘화점의 반경(L1), 회전각(β1)을 이용하면, 내치기어(130)의 치형의 실체의 위치의 좌표(xpfc, ypfc)는, 식(7), 식(8)로 나타난다.11, the coordinate of the position of the tooth-like substance of the internal gear 130 is the same as that of the external tooth gear 120, ) It appears as a trochoid curve (hypotrochoid curve). That is, the radius b1 of the base circle BA fixed around the rotation axis Fc, the radius a1 of the rotation circle AA that does not slip along the circumference of the base circle BA, The coordinates (x pfc , y pfc ) of the position of the tooth-like substance of the internal gear 130 are expressed by the equations (7) and (8) using the radius L1 and the rotation angle?

[수 2][Number 2]

Figure 112013048721303-pct00002
Figure 112013048721303-pct00002

여기에서, 식(9)~(11)의 관계를 이용하면, 식(12), 식(13)의 관계가 구해진다.Here, by using the relationships of the equations (9) to (11), the relationship of the equations (12) and (13) is obtained.

[수 3][Number 3]

Figure 112013048721303-pct00003
Figure 112013048721303-pct00003

다만, 식(5)와 식(12)(식(6)과 식(13))은 동일한 좌표(xpfc, ypfc)를 나타내고 있는 것으로부터, 식(14)가 구해진다.However, since Equation (5) and Equation (12) (Equations (6) and (13)) represent the same coordinates (x pfc , y pfc ), Equation (14) is obtained.

α=n*β …(14)α = n * β ... (14)

다음으로, 도 12에 나타내는 바와 같이 내치기어(130)의 치형의 실체의 위치의 좌표(xpfc, ypfc)를 외치(124)의 반경(ρ1)만큼 내측(내치기어(130)측)으로 이동시킴으로써, 내치기어(130)의 치형의 좌표(xfc, yfc)는 식(15)~(17)로 나타낼 수 있다.Next, as shown in Fig. 12, the coordinate (x pfc , y pfc ) of the position of the tooth- shaped substance of the internal gear 130 is set to the inside (the internal gear 130 side) by the radius rho 1 of the external tooth 124 The coordinates (x fc , y fc ) of the teeth of the internal gear 130 can be expressed by the equations (15) to (17).

[수 4][Number 4]

Figure 112013048721303-pct00004
Figure 112013048721303-pct00004

즉, 반경(R), ρ1, 편심량(L), 가상감속비(n, 감속용 내치기어(130A)의 치형을 만들기 위한 가상감속비(nh), 출력용 내치기어(130B)의 치형을 만들기 위한 가상감속비(nl))를 대입하여 각도(β)를 변화시킴으로써, 감속용 내치기어(130A)와 출력용 내치기어(130B)의 치형의 각각의 좌표(xfc, yfc)를 구할 수 있다.In other words, the radius (R), ρ1, eccentric amount (L), a virtual gear ratio (n, a virtual gear ratio for making the teeth of the reduction internal gear (130A) for the (n h), Virtual for making the teeth of the output internal gear (130B) (X fc , y fc ) of the tooth profile of the internal gear for acceleration 130A and the internal gear for output 130B can be obtained by changing the angle β by substituting the speed reduction ratio n 1 .

다음으로, 외치기어(120)와 내치기어(130)를 규정하는 파라미터를 서로 관련 짓는다.Next, the parameters defining the internal gear 130 and external gear 120 are related to each other.

상술과 같이, 외치기어(120)의 형상은 반경(R1, R2)으로 규정되는 2원호형상이다. 이로 인하여, 외치기어(120A)와 감속용 내치기어(130A)와의 치수차를 나타내는 파라미터(k, 2 이상) 및 감속비(N)를 도출하기 위한 파라미터(i, 감속용 내치기어(130A)일 때 i=1, 출력용 내치기어(130B)일 때 i=0)를 이용하여, 도 13에 나타내는, 외치기어(120), 내치기어(130)의 각각의 크기(치형의 실체의 반경(R, R1)으로부터 구해지는 둘레길이(LC, 둘레의 길이)와 가상기어의 가상감속비(n)를 이용하였을 때의 피치(P, 1개의 치(齒)의 주기의 둘레방향 길이))와, 치수(NT)를 표로서 나타낼 수 있다. 여기에서, 가상기어에 의한 피치(P)와 외치기어(120)에 의한 피치(=LC/NT)는 동일하기 때문에, 식(18)의 관계가 존재한다.As described above, the shape of the external gear 120 is a two-arc shape defined by radii R1 and R2. Therefore, when the parameter i (i, the internal gear for deceleration 130A) for deriving the parameter (k, 2 or more) representing the dimensional difference between the external gear 120A and the internal gear 130A for deceleration and the reduction gear ratio N (the radius (R, R1) of the tooth-like substance of each tooth of the external gear 120 and the internal gear 130 shown in FIG. 13 (i = 0 for i = 1 and i = 0 for the internal gear for output 130B) (P, a circumferential length of a cycle of one tooth (齒)) when the circumferential length (LC) (circumferential length) obtained from the virtual gear and the virtual reduction ratio (n) of the virtual gear are used, ) Can be expressed as a table. Here, since the pitch P due to the virtual gear and the pitch (= LC / NT) due to the shout gear 120 are the same, the relationship of the equation (18) exists.

NT=LC/P …(18)NT = LC / P ... (18)

식(18)을 이용하면, 도 13의 표로부터 식(19), 식(20)을 유도할 수 있다.Using equation (18), equation (19) and equation (20) can be derived from the table of FIG.

[수 5][Number 5]

Figure 112013048721303-pct00005
Figure 112013048721303-pct00005

다음으로, 파라미터(Gp, 핀타입 피치계수라고 칭한다)를 도입한다. 여기에서, 편심축(B)과 회전축(Fc)을 통과하는 직선과 외치기어(120)(의 외치(124))와 내치기어(130)(의 내치(128))와의 맞물림으로 생기는 접촉점의 공통법선과의 교점을, 외치기어(120)와 내치기어(130)에 의한 피치점이라고 칭한다. 핀타입 피치계수(Gp)는, 외치기어(120)와 내치기어의 각각의 치형의 실체의 위치와 피치점과의 상대적인 위치 관계를 용이하게 파악할 수 있고, 또한 그들 파라미터끼리의 조정을 용이하게 할 수 있도록 도입한 것이다. 구체적으로 식(21)로 나타내는 바와 같이, 핀타입 피치계수(Gp)는, 반경(R1(=R-L))과, 편심축(B)으로부터 외치기어(120)와 내치기어(130)에 의한 피치점까지의 거리(n*L)와의 비로 나타난다.Next, a parameter (Gp, referred to as a pin type pitch coefficient) is introduced. Here, a straight line passing through the eccentric shaft B and the rotation axis Fc and a common point of contact points generated by engagement of the tooth gear 120 (the tooth outer tooth 124) and the inner tooth gear 130 (the tooth inner tooth 128) The point of intersection with the normal is called the pitch point by the external gear 120 and internal gear 130. The pin-type pitch coefficient Gp can easily grasp the relative positional relationship between the position of the teeth of the external tooth gear 120 and the tooth point of each tooth of the internal gear and the pitch point, . More specifically, as shown by the equation (21), the pin type pitch coefficient Gp is determined by the radius R1 (= RL) from the eccentric shaft B and the pitch And the distance to the point (n * L).

[수 6][Number 6]

Figure 112013048721303-pct00006
Figure 112013048721303-pct00006

점(Ph)이 외치기어(120A)와 감속용 내치기어(130A)에 의한 피치점을 나타내는 경우에, 도 14에 외치기어(120)의 치형의 실체의 반경(R-L)과 가상감속비(nh)와의 관계를 나타낸다. 이 때에 얻어지는 핀타입 피치계수(Gph, 핀타입 감속측 피치계수라고 칭한다)를 식(21)에 근거하여, 식(22)로 정의한다. 식(19), 식(20)에서, 파라미터(i)=1로 하여, 식(22)를 정리하면, 식(23)을 얻는다.14 shows the relationship between the radius RL of the tooth profile of the external gear 120 and the virtual reduction ratio n (n) of the teeth of the external gear 120. In the case where the point P h indicates a pitch point by the external gear 120A and the internal gear 130A for deceleration, h ). The pin-type pitch coefficient (Gph, referred to as pin-type deceleration-side pitch coefficient) obtained at this time is defined by equation (22) based on equation (21). In Expression (19) and Expression (20), Expression (23) is obtained by summarizing Expression (22) with parameter (i) = 1.

[수 7][Numeral 7]

Figure 112013048721303-pct00007
Figure 112013048721303-pct00007

점(Pl)이 외치기어(120B)와 출력용 내치기어(130B)에 의한 피치점을 나타내는 경우에, 도 15에 외치기어(120)의 치형의 실체의 반경(R-L)과 가상감속비(nl)와의 관계를 나타낸다. 이 때에 얻어지는 핀타입 피치계수(Gpl, 핀타입 출력측 피치계수라고 칭한다)를 식(21)에 근거하여, 식(24)로 정의한다. 식(19), 식(20)에서, 파라미터(i)=0으로 하여, 식(24)를 정리하면, 식(25)를 얻는다.Point (P l) the external tooth gear (120B) and the output internal gear radius (RL) and the virtual gear ratio of the substance of the teeth of the case showing the pitch point by (130B), shouting in Fig gear (120) (n l ). The pin-type pitch coefficient (Gpl, referred to as pin-type output side pitch coefficient) obtained at this time is defined by equation (24) based on equation (21). In Expression (19) and Expression (20), Expression (25) is obtained by summarizing Expression (24) with parameter (i) = 0.

[수 8][Numeral 8]

Figure 112013048721303-pct00008
Figure 112013048721303-pct00008

따라서, 반경(R), 감속비(N), 핀타입 감속측 피치계수(Gph), 맞물림 각도(θ)를 부여하면, 가상감속비(nh), 편심량(L)이 정해져, 계속해서 핀타입 출력측 피치계수(Gpl), 가상감속비(nl)를 구할 수 있다.Therefore, when the radius R, the reduction ratio N, the pin type reduction pitch coefficient Gph and the engagement angle? Are given, the virtual reduction ratio n h and the eccentricity L are determined, pitch coefficient (Gpl), can be determined a virtual gear ratio (n l).

본 실시형태에서는, 도 14, 도 15에 나타내는 바와 같이, 핀타입 감속측 피치계수(Gph)<1를 대입하여, 핀타입 출력측 피치계수(Gpl)>1의 값을 구하고 있다. 본 실시형태에서는, 또한, 맞물림 각도(θ)가 40~65도이며, 핀타입 감속측 피치계수(Gph)의 cos-1의 값이 15~30도인 경우가, 각 치형을 구한 결과로부터, 보다 바람직한 조건이다.In this embodiment, as shown in Fig. 14 and Fig. 15, the value of the pitch type output side pitch coefficient Gpl &gt; 1 is obtained by substituting the pin type reduction pitch coefficient Gph <1. In this embodiment, when the engagement angle? Is 40 to 65 degrees and the value of cos- 1 of the pin type reduction pitch coefficient Gph is 15 to 30 degrees, It is a desirable condition.

다음으로, 내치기어(130)의 치형의 수정범위를 정한다.Next, the correction range of the tooth profile of the internal gear 130 is determined.

도 16에 나타내는 바와 같이, 내치(128)의 좌표와 외치(124, 핀)의 중심(Oc)을 연결한 직선과, x축이 이루는 각도(β)가 약 45도가 될 때의 각도를 βs라고 한다. 그렇다면, 각도(β)가 제로부터 βs까지는, 외치기어(120)의 외치(124)와의 간섭의 우려가 있으므로, 그 범위에서는 내치기어(130)의 내치(128)의 치원으로 수정을 행한다. 또, 외치(124)의 치선과 내치(128)의 치선과의 거리(δ)가 핀의 반경(ρ1)의 약 15%가 될 때의 각도(β)를, 각도 βf라고 한다. 각도(β)가 βf부터 π까지는 외치기어(120)의 외치(124)와의 간섭 및 외치기어(120)의 외치(124)와의 맞물림시에 높은 면압이 될 가능성이 있으므로, 그 범위에서는 내치기어(130)의 내치(128)의 치선으로 수정을 행한다. 즉, 치형의 수정이 행하여지지 않은 각도(βs~βf, 수정되어 있지 않은 치형의 영역)가 이론 맞물림이 이루어지는 유효범위가 된다.16, the angle when the angle? Formed by the straight line connecting the coordinates of the internal tooth 128 and the center Oc of the external tooth 124 (pin) becomes approximately 45 degrees is? S do. If the angle beta is in the range of from zero to s, there is a risk of interference with the external teeth 124 of the external gear 120, and the internal teeth 128 of the internal gear 130 are corrected in the range. The angle? When the distance delta between the tooth line of the external teeth 124 and the tooth line of the internal teeth 128 becomes about 15% of the radius? 1 of the pins is referred to as an angle? F. There is a possibility that a high surface pressure occurs between the angle f of the angle? With the external teeth 124 of the external gear 120 and the external surface 124 of the external gear 120 from? F to? 130 by the tooth line of the inner tooth 128. That is, the angle (? S to? F, the region of the tooth shape that has not been corrected) at which the tooth profile is not corrected is the effective range at which theoretical engagement is performed.

다음으로, 동시 맞물림수(Nph, Npl)를 구한다.Next, the number of simultaneous meshes (Nph, Npl) is obtained.

동시 맞물림수(Nph, Npl)는, 외치기어(120)의 회전각도(α)로 정해지는 유효범위를 피치각(2π를 치수(NT)로 나눈 값)으로 나눔으로써 구할 수 있다. 여기에서, 각도(βfh, βsh)는 감속용 내치기어(130A)에 있어서의 각도이며, 각도(βfl, βsl)는 출력용 내치기어(130B)에 있어서의 각도로 한다. 식(14)의 관계로부터 각도(βfh, βsh, βfl, βsl)로 구해지는 회전각도는, 각각, αfh, αsh, αfl, αsl이다. 즉, 식(14)를 이용함으로써, 식(26)으로 감속용 내치기어(130A)의 동시 맞물림수(Nph), 식(27)로 출력용 내치기어(130B)의 동시 맞물림수(Npl)가 각각 구해진다.The simultaneous engagement numbers Nph and Npl can be obtained by dividing the effective range determined by the rotation angle? Of the external gear 120 by the pitch angle (2? Divided by the dimension NT). Here, the angles? Fh and? Sh are angles in the internal gear for acceleration 130A and the angles? Fl and? Sl are angles in the internal gear for output 130B. The rotation angles obtained by the angles (? Fh,? Sh,? Fl,? Sl) from the relationship of the expression (14) are? Fh,? Sh,? Fl and? That is, by using the equation (14), the simultaneous engagement number Nph of the internal gear for acceleration 130A and the simultaneous engagement number Npl of the internal gear 130B for output in the equation (27) Is obtained.

[수 9][Number 9]

Figure 112013048721303-pct00009
Figure 112013048721303-pct00009

식(26), 식(27)을 따라, 동시 맞물림수를 구한다. 이 때, k=2로 하였을 때에 구해진 감속용 내치기어(130A)의 동시 맞물림수(Nph)를 도 17, 출력용 내치기어(130B)의 동시 맞물림수(Npl)를 도 18에, 각각 나타낸다.Calculate the number of simultaneous engagements along Eqs. (26) and (27). The simultaneous engagement number Nph of the internal gear 130A for deceleration obtained when k = 2 is shown in Fig. 17 and the number of simultaneous engagement Npl of the internal gear 130B for output is shown in Fig.

이들의 동시 맞물림수(Nph, Npl)가 모두, 2 이상을 실현하는 직경(2*R)과 감속비(1/N)의 조건에 따라, 본 실시형태에 있어서의 내치기어(130)의 치형이 결정된다. 즉, 치수차가 2인 경우(k=2)에는 감속비(1/N)가, 1/20로 본 실시형태의 치형이 되지 않고, 1/30 이하(1/30보다 크게 감속되는 감속비)로 본 실시형태의 내치기어(130)의 치형이 결정된다.The gear teeth of the internal gear 130 in the present embodiment are formed so as to satisfy the condition of the diameter (2 * R) and the reduction gear ratio (1 / N) for achieving two or more simultaneous engagement numbers (Nph, Npl) . In other words, when the difference in dimension is 2 (k = 2), the reduction ratio (1 / N) is 1/20 and does not become the tooth form of the present embodiment, but is reduced to 1/30 or less The tooth profile of the internal gear 130 of the embodiment is determined.

<동작><Operation>

휨 맞물림식 기어장치(100)의 동작에 대하여, 주로 도 2를 이용하여 설명한다.The operation of the flexural-mesh type gear device 100 will be mainly described with reference to Fig.

도시하지 않은 입력축의 회전에 의하여, 기진체(104)가 회전하면, 그 회전 상태에 따라, 기진체베어링(110A)을 통하여, 외치기어(120A)가 휨변형된다. 다만, 이 때, 외치기어(120B)도, 기진체베어링(110B)을 통하여, 외치기어(120A)와 동일위상으로 휨변형한다.When the vibrating body 104 is rotated by the rotation of the input shaft (not shown), the external gear 120A is deflected via the vibrating body bearing 110A in accordance with the rotation state thereof. At this time, however, the external gear 120B also undergoes bending deformation in phase with the external gear 120A through the vibrator bearing 110B.

외치기어(120)의 휨변형은, 기진체(104)의 곡률반경(r1)의 형상에 따라 이루어진다. 도 4에 나타내는 기진체(104)의 제1 원호부(FA)의 부분에 있어서의 위치에서는, 곡률이 일정하기 때문에, 휨 응력은 일정해진다. 제1 원호부(FA)와 제2 원호부(SA)의 연결부분(A)에 있어서의 위치에서는, 접선(T)이 동일하기 때문에, 연결부분에서의 급격한 휨변형이 방지되어 있다. 동시에, 연결부분(A)에 있어서, 롤러(116A, 116B)의 급격한 위치 변동은 없기 때문에, 롤러(116A, 116B)의 미끄러짐이 적고, 토크의 전달 로스가 적다.The bending deformation of the external gear 120 is made according to the shape of the curvature radius r1 of the vibrating body 104. [ At the position of the first circular arc portion FA of the vibrating body 104 shown in Fig. 4, the curvature is constant, so that the bending stress becomes constant. Since the tangent line T is the same at the connecting portion A between the first circular arc portion FA and the second circular arc portion SA, abrupt bending deformation in the connecting portion is prevented. At the same time, since there is no abrupt positional fluctuation of the rollers 116A and 116B in the connecting portion A, the slippage of the rollers 116A and 116B is small and the transmission loss of the torque is small.

외치기어(120)가 기진체(104)에서 휨변형됨으로써, 제1 원호부(FA, 맞물림 범위)의 부분에서, 외치(124)가 반경방향 외측으로 이동하여, 내치기어(130)의 내치(128)에 맞물린다. 맞물릴 때에, 외치(124)는 회전 가능한 핀이기 때문에, 맞물림면에서는 외치(124)가 구름에 가까운 운동을 행하여, 맞물림면보다 면압이 낮아지는 기부재(122)측에서 외치(124)가 미끄러진다. 이로 인하여, 전달효율의 로스가 적다. 또, 내치(128)의 치형은, 원통형상의 핀인 외치(124)에 대하여, 트로코이드 곡선에 근거하는 치형으로 되어 있다. 이로 인하여, 외치(124)와 내치(128)는 완전히 이론 맞물림으로, 로스를 줄여 높은 토크 전달효율을 실현할 수 있다.The external tooth 124 is radially outwardly moved in the portion of the first circular arc portion FA (engagement range) as the external tooth gear 120 is flexed and deformed in the vibrating body 104, 128). Since the external teeth 124 are rotatable pins, the external teeth 124 are moved closer to the rolling surfaces on the engagement surface, and the external teeth 124 slide on the side of the base member 122 where the surface pressure is lower than the engagement surface . As a result, the loss of the transfer efficiency is small. The teeth of the internal teeth 128 are formed in a tooth shape based on the trochoidal curve with respect to the external tooth 124, which is a cylindrical pin. As a result, the external teeth 124 and the internal teeth 128 are completely theoretical meshing, and the loss can be reduced to realize a high torque transmission efficiency.

맞물릴 때에, 외치(124A)에는, 외치(124B)와 상이한 하중(방향과 크기)이 가해진다(본 실시형태의 외치기어(120)와 상이하지만, 도 29 참조). 그러나, 기진체베어링(110A, 110B)은, 내륜(112)을 제외하고, 축방향(O)에서, 감속용 내치기어(130A)와 맞물리는 외치(124A)에 대한 부분과 출력용 내치기어(130B)와 맞물리는 외치(124B)에 대한 부분으로 분리되어 있다. 이로 인하여 감속용 내치기어(130A)와 외치(124A)와의 맞물림을 원인으로 하는 롤러(116B)의 스큐, 및 출력용 내치기어(130B)와 외치(124B)와의 맞물림을 원인으로 하는 롤러(116A)의 스큐의 각각이 방지되어 있다.A load (direction and size) different from the external teeth 124B is applied to the external teeth 124A (different from the external teeth 120 of the present embodiment, see Fig. 29). However, the vibrator bearings 110A and 110B are arranged in the axial direction O, except for the inner ring 112, with respect to the external teeth 124A engaged with the internal gears for deceleration 130A and the internal gears 130B for output And the external teeth 124B which are engaged with the external teeth 124B. The skew of the roller 116B caused by the meshing of the deceleration internal gear 130A with the external teeth 124A and the skew of the roller 116A caused by the engagement of the internal gears 130B for output and the external teeth 124B Each of the skew is prevented.

또, 롤러(116A, 116B)는 원통형상이므로, 동일한 크기의 볼을 구비하는 볼베어링에 대하여, 내하중이 크고, 또한 내륜(112) 및 외륜(118A, 118B)과 접촉하는 부분이 많기 때문에, 부하용량을 크게 할 수 있다.Since the rollers 116A and 116B are cylindrical, ball bearings having the same size of balls have a large load bearing capacity and many parts that contact the inner ring 112 and the outer rings 118A and 118B, The capacity can be increased.

또한, 외치(124)는, 축방향(O)에 있어서, 감속용 내치기어(130A)가 맞물리는 부분(외치(124A))과 출력용 내치기어(130B)가 맞물리는 부분(외치(124B))으로 분할한 것이다. 이로 인하여, 외치기어(120A)와 감속용 내치기어(130A)가 맞물릴 때에, 가령 외치(124B)에 변형 등이 있어도 그 변형으로 외치(124A)에 변형을 일으키는 일이 없다. 마찬가지로, 외치기어(120B)와 출력용 내치기어(130B)가 맞물릴 때에, 가령 외치(124A)에 변형 등이 있어도 그 변형으로 외치(124B)에 변형을 일으키는 일이 없다. 즉, 외치(124)를 분할하여 둠으로써, 일방의 외치(124A, 124B)의 변형으로 타방의 외치(124B, 124A)를 변형시켜 그 맞물림 관계를 악화시킨다는 전달토크의 저하를 막을 수 있다.The external tooth 124 has a portion (external tooth 124B) where the portion to be engaged with the internal gear 124A for speed reduction and the internal gear for output 130B are engaged with each other in the axial direction O, . Thereby, when the external gear 124A is deformed, for example, when the internal gear 120A and the internal gear 124A for deceleration are engaged with each other, the external tooth 124A is not deformed by the deformation. Similarly, when external gear 124A is deformed, external gear 124B is not deformed by deformation when external gear 120B and output internal gear 130B are engaged with each other. That is, by dividing the external teeth 124, it is possible to prevent a reduction in the transmitted torque that deforms the other external teeth 124B and 124A due to the deformation of one of the external teeth 124A and 124B, thereby deteriorating the meshing relation.

외치기어(120A)와 감속용 내치기어(130A)와의 맞물림 위치는, 기진체(104)의 장축방향(x)의 이동에 따라, 회전이동한다. 여기에서, 기진체(104)가 1회전하면, 외치기어(120A)는 감속용 내치기어(130A)와의 치수차만큼, 회전위상이 지연된다. 즉, 감속용 내치기어(130A)에 의한 감속비는((외치기어(120A)의 치수(N*k)-감속용 내치기어(130A)의 치수((N+1)*k))/외치기어(120A)의 치수(N*k))=-1/N로 하여 구할 수 있다.The engagement position of the external gear 120A with the internal gear for acceleration 130A is rotationally moved in accordance with the movement of the vibrator 104 in the longitudinal direction x. Here, when the vibrator 104 makes one revolution, the rotation phase is delayed by the difference in dimension between the external gear 120A and the internal gear for acceleration 130A. That is, the reduction ratio by the deceleration internal gear 130A is calculated as follows: ((Dimension N * k) of the external gear 120A - Dimension ((N + 1) * k) of the internal gear 130A for deceleration / (N * k)) = - 1 / N of the dimension 120A.

외치기어(120B)와 출력용 내치기어(130B)는 모두 치수(N*k)가 동일하기 때문에, 외치기어(120B)와 출력용 내치기어(130B)는 서로 맞물리는 부분이 이동하는 일 없이, 동일한 치끼리 맞물리게 된다. 이로 인하여, 출력용 내치기어(130B)로부터 외치기어(120B)의 자전과 동일한 회전이 출력된다. 결과적으로, 출력용 내치기어(130B)로부터는, 기진체(104)의 회전을 감속용 내치기어(130A)에 의한 감속비(1/N)에 근거하여 감속된 출력을 취출할 수 있다.Since both the external gear 120B and the internal gear 130B for output are the same in size (N * k), the external gear 120B and the internal gear for output 130B are not in contact with each other, Respectively. As a result, rotation equivalent to rotation of the external gear 120B is output from the internal gear 130B for output. As a result, the decelerated output can be extracted from the internal gear 130B for output based on the reduction gear ratio 1 / N by the internal gear for acceleration 130A for rotation of the vibrator 104. [

본 실시형태는, 그 기본구성으로서, 2개의 강성을 가지는 내치기어(130, 감속용 내치기어(130A)와 출력용 내치기어(130B))에 통형상의 외치기어(120)를 맞물리게 하는 구성을 구비함과 함께, 외치기어(120)와 내치기어(130)와의 동시 맞물림수(Nph, Npl)를 모두 2 이상으로 하는 치형을, 외치기어(120)와 내치기어(130)가 구비하도록 구성하고, 또한, 트로코이드 곡선을 이용함으로써, 이론 맞물림을 실현하고 있다. 이로 인하여, 내충격성이 향상되고, 맞물림의 치면에 가해지는 면압이 분산되어, 큰 토크를 전달할 수 있어, 외치기어(120)에 발생하는 국부 응력을, 특히 종래의 일반적인 컵형의 휨 맞물림식 기어장치와 비교하여 현격히 줄일 수 있다. 즉, 본 실시형태에 관한 휨 맞물림식 기어장치에서는, 기진체의 휨으로 원추형의 변형이 발생하는 일이 없고, 컵 바닥부에서의 응력 집중도 없는 상태에서, 맞물림 면적의 증대와 면압의 분산을 도모할 수 있기 때문에, 부하용량을 크게 늘릴 수 있는 것이다.The present embodiment has a configuration in which cylindrical external gear 120 is engaged with internal gear 130 (two internal gears 130 for deceleration, internal gear 130B for output and 130B for output) The internal gear 130 and the external gear 120 are provided so that the number of simultaneous engagement Nph and Npl between the external gear 120 and the internal gear 130 is two or more, In addition, theoretical coupling is realized by using the trochoid curve. As a result, the impact resistance is improved and the surface pressure applied to the tooth surface of the engagement is dispersed, so that a large torque can be transmitted. Thus, the local stress generated in the external gear 120 can be transmitted to, Can be significantly reduced. That is, in the bending gear type gear device according to the present embodiment, the conical deformation does not occur due to the warping of the vibrator, and the increase in the engagement area and the dispersion of the surface pressure can be achieved without stress concentration at the bottom of the cup It is possible to greatly increase the load capacity.

또, 본 실시형태에서는, 도 14, 도 15, 도 19에 나타내는 바와 같이, 핀타입 감속측 피치계수(Gph)<1, 핀타입 출력측 피치계수(Gpl)>1로 하고 있는 점으로부터, 식(28)이 성립하고 있다. 즉, 식(29)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 편심축(B)으로부터 외치기어(120A)와 감속용 내치기어(130A)에 의한 피치점(Ph)까지의 거리(nh*L)와 편심축(B)으로부터 외치기어(120B)와 출력용 내치기어(130B)에 의한 피치점(Pl)까지의 거리(nl*L)와의 사이에, 편심축(B)으로부터 외치기어(120)의 핀의 중심(치형의 실체)의 위치가 배치되어 있다.In this embodiment, as shown in Figs. 14, 15, and 19, the pin type reduction pitch coefficient Gph <1 and the pin type output pitch coefficient Gpl> 28) is established. That is, as shown in the equation (29), in this embodiment, the distance n h * from the eccentric shaft B to the pitch point P h by the external gear 120A and the deceleration internal gear 130A, between the L) and the pitch point (P l) the distance (n l * L) of up by the gear (120B) and the output internal gear (130B) shouting from the eccentric axis (B), outer tooth from the eccentric axis (B) gear The position of the center of the pin (the tooth-shaped substance) of the pin 120 is disposed.

[수 10][Number 10]

Figure 112013048721303-pct00010
Figure 112013048721303-pct00010

이로 인하여, 감속용 내치기어(130A)와 맞물릴 때에 외치기어(120A)의 외치(124A)에 가해지는 하중과 출력용 내치기어(130B)와 맞물릴 때에 외치기어(120B)의 외치(124B)에 가해지는 하중은, 서로 역방향의 성분을 구비함과 함께, 외치기어(120)에 가해지는 당해 2개의 하중의 영역을 외치기어(120)의 둘레방향으로 근접시킬 수 있다. 즉, 축방향(O)으로부터 보아, 맞물림 동작시에는, 2개의 내치기어(130)는, 소수의 외치(124)만을 끼워 넣는 양태로 할 수 있다. 이로 인하여, 외치기어(120)와 내치기어(130)와의 맞물림이 과도한 토크로 어긋나 버리는 현상(래치팅 현상)을 방지할 수 있다. 즉, 내래치팅성을 향상시킬 수 있다.The load applied to the external teeth 124A of the external teeth gear 120A and the external teeth 124B of the external teeth gear 120B when engaged with the internal gear for output 130B when engaged with the deceleration internal gear 130A The loads applied to the gears 120 are provided with components opposite to each other and the two load regions applied to the gear 120 can be brought close to each other in the circumferential direction of the external gear 120. That is, when viewed from the axial direction O, in the engaging operation, the two internal gears 130 may be configured to sandwich only a small number of external teeth 124. This can prevent a phenomenon in which the engagement of the external gear 120 and the internal gear 130 with an excessive torque (latching phenomenon) occurs. That is, it is possible to improve the latching resistance.

실제로 제품화되어 있는 컵형의 외치기어를 이용한 휨 맞물림식 기어장치(내치기어의 치형의 실체의 반경이 약 26mm이고 감속비 1/50인 것(비교예라고 칭한다))와, 동일한 정도의 크기와 동일한 감속비를 구비하는 본 실시형태에 관한 휨 맞물림식 기어장치(100)에서는, 내래치팅성에 관하여, 비교예의 실측치에 대하여 대폭(약 4배 이상)으로 개선되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 동시에, 비교예에서는 정격토크가 3.3kgfm이었던 것에 대하여, 본 실시형태의 휨 맞물림식 기어장치(100)에서는, 정격토크로서 6.6kgfm가 되는 것을, 이론계산 및 시험에 의하여 확인할 수 있었다. 즉, 정격토크에 있어서도, 약 2배가 되는 것을 이론계산상 확인할 수 있고, 시험에 의하여 확인할 수 있었다.(A comparative example in which the radius of the tooth-shaped substance of the internal gear is about 26 mm and the reduction ratio is 1/50 (comparative example)) using a cup-shaped external gear which is actually manufactured, and a reduction gear ratio (Approximately four times or more) with respect to the measured value of the comparative example with respect to the latching performance in the flexural-meshing gear device 100 according to the present embodiment. At the same time, in the comparative example, the rated torque was 3.3 kgfm. In the bending gear type gear unit 100 of the present embodiment, however, it was confirmed by theoretical calculation and test that the rated torque became 6.6 kgfm. That is, it was confirmed by the theoretical calculation that the rated torque was doubled, which was confirmed by the test.

이와 같이 하여, 본 실시형태에서는, 전달토크를 증대시킴과 함께 전달효율을 증대시키는 것이 가능하다. 다만, 전달토크를 향상시키는 대신에, 휨 맞물림식 기어장치(100)를 보다 컴팩트하게 할 수도 있다.In this manner, in the present embodiment, it is possible to increase the transmission torque and increase the transmission efficiency. However, instead of improving the transmission torque, the bending gear type gear device 100 may be made more compact.

또, 본 실시형태에서는, 외치기어(120)의 치형은, 감속용 내치기어(130A) 및 출력용 내치기어(130B)와 각각 맞물리는 부분이 동일하게 하고 있으므로, 외치기어(120)의 가공이 용이하고, 가공 코스트를 낮게 억제할 수 있음과 함께 고정밀도로 형상가공하는 것이 가능하다.In this embodiment, the gear teeth of the external gear 120 are the same as those of the internal gear for speed reduction 130A and the internal gear for output 130B, so that the external gear 120 can be easily machined The machining cost can be suppressed to a low level, and it is possible to perform the shape processing with high accuracy.

즉, 본 발명에 의하면, 외치기어(120)와 내치기어(130)와의 동시 맞물림수(Nph, Npl)를 늘림으로써, 전달토크 및 전달효율을 증대시키는 것이 가능해진다.That is, according to the present invention, by increasing the number of simultaneous meshing (Nph, Npl) between the external gear 120 and the internal gear 130, it is possible to increase the transmission torque and transmission efficiency.

<<제2 실시형태>>&Lt; Embodiment 2 &gt;

본 발명에 관한 제2 실시형태의 일례에 대하여, 도 20내지 도 29를 이용하여 상세하게 설명한다. 본 실시형태는, 제1 실시형태의 원통형상의 핀 대신에, 트로코이드 곡선에 의한 치형을 외치기어에 채용하여, 외치기어의 외치를 기부재와 일체로 성형한 것이다(솔리드타입이라고 칭한다). 다만, 제1 실시형태에서 이용한 파라미터와 정의가 동일하면, 본 실시형태에서 이용되고 있는 파라미터의 부합도 동일하게 하고 있다.An example of the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Figs. 20 to 29. Fig. In this embodiment, instead of the cylindrical pin according to the first embodiment, a tooth formed by a trochoid curve is used as a gear for external gear, and the external teeth of the external gear are integrally formed with a base member (referred to as a solid type). However, if the parameters used in the first embodiment are the same as the definitions, the parameters used in the present embodiment are also matched.

제1 실시형태와 상이한 구성과 치형의 결정방법에 대하여 설명하고, 그 외의 부분에 대해서는, 아래 2자리에 동일 부호를 붙여 중복 설명을 생략한다.A configuration different from that of the first embodiment and a method of determining a tooth profile will be described, and the remaining parts are denoted by the same reference numerals as the second two digits, and redundant description is omitted.

<구성><Configuration>

외치기어(220A)는, 도 20, 도 21에 나타내는 바와 같이, 감속용 내치기어(230A)와 내접하여 맞물린다. 외치기어(220A)는, 기부재(222)와, 외치(224A)로 구성된다. 기부재(222)는, 가요성을 가진 통형상 부재이며, 기진체베어링(210A)의 외측에 배치되어, 외치(224A)와 일체로 성형되어 있다. 이로 인하여, 외치(224A)를 작게 할 수 있음과 함께 고정밀의 가공을 할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 외치기어(220A)는, 부하용량이 작은 소형의 휨 맞물림식 기어장치에 적합하다. 외치(224A)는, 트로코이드 곡선에 근거하여 성형되어 있다.As shown in Figs. 20 and 21, the external gear 220A is in contact with and engages with the internal gear 230A for deceleration. The external gear 220A is composed of a base member 222 and a foreign tooth 224A. The base member 222 is a tubular member having flexibility and is disposed on the outside of the vibrator bearing 210A and integrally molded with the external teeth 224A. As a result, the external teeth 224A can be made smaller and high-precision machining can be performed. That is, the external gear 220A of the present embodiment is suitable for a small bending gear capable of small load capacity. The external tooth 224A is formed based on the trochoid curve.

외치기어(220B)는, 도 20, 도 21에 나타내는 바와 같이, 출력용 내치기어(230B)와 내접하여 맞물린다. 그리고, 외치기어(220B)는, 외치기어(220A)와 마찬가지로, 기부재(222)와, 외치(224B)로 구성된다. 외치(224B)는, 외치(224A)와 동일수이며, 또한 동일 형상으로 성형되어 있다. 여기에서, 도 20에 나타내는 바와 같이 외치(224A)와 외치(224B)는 축방향으로 분단되는 형태이지만, 기부재(222)가 공통이다. 즉, 외치기어(220A, 220B)는 동일 형상의 치형이다. 기진체(204)의 편심량(L)은, 동일위상으로 외치(224A)와 외치(224B)로 전해진다. 이후, 외치(224A, 224B)를 일괄하여 외치(224)라고 칭한다.As shown in Figs. 20 and 21, the external gear 220B is in contact with and engages with the internal gear 230B for output. Like the external gear 220A, the external gear 220B is composed of a base member 222 and a foreign tooth 224B. The external teeth 224B are the same number as the external teeth 224A and are formed into the same shape. Here, as shown in Fig. 20, the external teeth 224A and 224B are divided in the axial direction, but the base member 222 is common. That is, the external gears 220A and 220B have the same tooth shape. The eccentric amount L of the vibrating body 204 is transmitted to the external teeth 224A and 224B in the same phase. Hereinafter, the external teeth 224A and 224B are referred to collectively as the external teeth 224.

<치형의 결정방법><Determination method of tooth profile>

외치기어(220)와, 감속용 내치기어(230A), 출력용 내치기어(230B)의 치형의 결정방법에 대하여 설명한다.A method of determining the tooth profile of the external gear 220, the internal gear 230A for deceleration, and the internal gear 230B for output will be described.

먼저, 치형을 구하는 방법의 개략을 이하에 설명한다.First, a method of obtaining a tooth profile will be described below.

먼저 내치기어의 내치를 원통형상의 핀으로 가상하여, 핀의 반경(ρ2=0)으로 할 때의 내치기어의 치형의 실체의 위치의 궤적을 트로코이드 곡선식으로 나타내고, 그 트로코이드 곡선식을 이용하여 외치기어(220)의 치형을 정의한다. 다음으로, 외치기어의 치형의 실체의 위치의 궤적을 구하여, 그 궤적으로부터 내치기어의 치형을 정의한다. 다음으로 외치기어(220)와 내치기어(230)의 치형을 정의하는 복수의 파라미터를, 외치기어(220)와 내치기어(230)의 크기와 치수로부터, 서로 관련짓는다. 다음으로, 내치기어(230)의 치형의 치선과 치원의 수정범위를 정한다. 다음으로, 관련지어진 파라미터를 이용하여 수정범위 외의 치형부분을 구하여, 그 치형부분에서 동시 맞물림수를 구한다. 그리고, 동시 맞물림수를 모두 2이상으로 하도록, 최적의 파라미터를 결정한다. 파라미터의 결정에 있어서, 토크, 치면의 허용면압, 각 개소의 주응력, 베어링 수명 등의 목표치를 동시에 만족하도록, 시행 착오가 이루어진다.First, the trajectory of the position of the tooth-shaped substance of the internal gear in the case where the internal tooth of the internal gear is assumed to be a cylindrical pin and the radius of the pin (r2 = 0) is represented by a trochoidal curve, 220). Next, the locus of the position of the tooth-like substance of the external gear is obtained, and the tooth profile of the internal gear is defined from the locus thereof. Next, a plurality of parameters defining the tooth profile of the external gear 220 and the internal gear 230 are associated with each other from the size and the dimension of the external gear 220 and internal gear 230. Next, the tooth line of the teeth of the internal gear 230 and the correction range of the teeth are determined. Next, using the associated parameters, a tooth portion outside the correction range is obtained, and the number of simultaneous meshing in the tooth portion is obtained. Then, the optimal parameters are determined so that the number of simultaneous meshing is all 2 or more. In the determination of the parameters, trial and error are performed so as to satisfy simultaneously the target values such as torque, allowable surface pressure of the tooth surface, principal stress at each point, and bearing life.

이하, 상세하게 설명한다.This will be described in detail below.

먼저, 외치기어(220)의 치형을 정의한다.First, the tooth profile of the external gear 220 is defined.

감속용 내치기어(230A)의 내치(228A)로서 가상적으로 반경(ρ2)의 원통형상의 핀을 배치시켜(편의상, 감속용 내치기어(230A)로 하고 있지만, 출력용 내치기어(230B)에 배치하여도 된다), 핀의 반경(ρ2)=0(핀의 중심과 동일의미)의 감속용 내치기어(230A)의 치형의 실체의 위치의 궤적을 구한다. 그리고, 그 후 핀의 반경(ρ2)만큼 내측(외치기어(220)측)으로 이동시킨 것을 외치기어(220)의 치형으로 한다. 이하, 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 가상감속비(n(nh, nl))는, 제1 실시형태와 동일한 정의이다.Although the internal gear 228A of the deceleration internal gear 230A is provided with a cylindrical pin having a virtually radius r2 as the internal gear for deceleration 230A for the sake of convenience, ), The locus of the position of the tooth-like substance of the internal gear 230A for deceleration of the radius of the pin = 2 (= the same as the center of the pin) is obtained. Then, the teeth of the external gear 220 are shifted to the inner side (the external gear 220 side) by the radius rho 2 of the pin. Hereinafter, this will be described in more detail. However, the virtual reduction ratio n (n h , n l ) has the same definition as that of the first embodiment.

외치기어(220)는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 2 원호형상이며, 반경(R1, R2)의 관계는 식(3), 식(4)로 나타난다.Similar to the first embodiment, the external gear 220 has a two-arcuate shape, and the relationship between the radii R1 and R2 is expressed by equations (3) and (4).

외치기어(220)는, 가상적으로 핀을 구비하는 감속용 내치기어(230A)와 이론 맞물림을 행한다. 이로 인하여, 도 22로 나타내는 바와 같이, 편심축(B)을 중심으로 하는 정지 공간에 감속용 내치기어(230A)의 핀의 중심이 좌표(x4, y4)로부터 좌표(x5, y5)로 이동할 때에 그리는 궤적의 좌표(xp, yp)가, 외치기어(220)의 치형의 실체의 위치의 좌표로서, 외(外)트로코이드 곡선식(에피트로코이드 곡선식)으로 나타난다. 즉, 편심축(B)을 중심으로 하여 고정되는 기초원(BB)의 반경(b2), 기초원(BB)의 원주를 따라 미끄러지지 않고 회전하는 회전원(AB)의 반경(a2), 묘화점의 반경(L2), 회전각(β2)을 이용하면, 외치기어(220)의 치형의 실체의 위치의 좌표(xp, yp)는, 식(30), 식(31)로 나타난다.Shout gear 220 performs theoretical meshing with deceleration internal gear 230A having a virtually pin. 22, when the center of the pin of the internal gear 230A for deceleration moves from the coordinates (x4, y4) to the coordinates (x5, y5) in the stop space centered on the eccentric shaft (B) The coordinate (x p , y p ) of the trajectory to be drawn appears as an outer trocode curved (epitrochoid curved) as the coordinate of the position of the tooth-like substance of the external gear 220. That is, the radius b2 of the base circle BB fixed around the eccentric axis B, the radius a2 of the rotation circle AB that does not slip along the circumference of the base circle BB, The coordinates (x p , y p ) of the position of the teeth-like substance of the external gear 220 are expressed by the equations (30) and (31) using the radius L2 and the rotation angle?

[수 11][Number 11]

Figure 112013048721303-pct00011
Figure 112013048721303-pct00011

여기에서, 식(32)~(34)의 관계를 이용하면, 식(35), 식(36)의 관계가 구해진다.Here, by using the relationship of the expressions (32) to (34), the relationship of the expressions (35) and (36) is obtained.

[수 12][Number 12]

Figure 112013048721303-pct00012
Figure 112013048721303-pct00012

다음으로, 외치기어(220)의 치형의 실체의 위치의 좌표(xp, yp)를 내치(228)로 가상한 핀의 반경(ρ2)만큼 내측(외치기어(220)측)으로 이동시킨다. 그러면, 회전축(Fc)을 원점으로 하는 외치기어(220)의 치형의 좌표(xkfc, ykfc)는 식(37)~(39)로 나타낼 수 있다.Next, the coordinate (x p , y p ) of the position of the tooth-shaped entity of the external gear 220 is moved to the inner side (the external gear 220 side) by the radius rho 2 of the pin assumed as the internal tooth 228 . The coordinates (x kfc , y kfc ) of the tooth profile of the external gear 220 having the rotation axis Fc as the origin can be expressed by the formulas (37) to (39).

[수 13][Num. 13]

Figure 112013048721303-pct00013
Figure 112013048721303-pct00013

즉, 반경(R), ρ2, 편심량(L), 가상감속비(nh)를 대입하여 각도(β)를 변화시킴으로써, 외치기어(220)의 치형의 좌표(xkfc, ykfc)를 구할 수 있다.That is, the coordinates (x kfc , y kfc ) of the tooth profile of the external gear 220 can be obtained by substituting the radius R, ρ2, the eccentric amount L and the virtual reduction ratio n h to change the angle β have.

다음으로, 내치기어(230)의 치형을 정의한다. 외치기어(220)의 치형의 실체의 위치의 좌표(xp, yp)의 포락선을 구하여, 그 포락선을 반경(ρ2)만큼 내측(내치기어(230)측)으로 이동시켜 내치기어(230)의 치형의 궤적으로 한다. 즉, 감속용 내치기어(230A)에 대해서는, 그 치형을 다시 구하게 된다. 이하, 보다 구체적으로 설명한다.Next, the tooth profile of the internal gear 230 is defined. External tooth is moved to the inside (internal gear 230 side) obtain the envelope of the coordinates (x p, y p) of the position of the entity of the tooth, the envelope as long as the radius (ρ2) of the gear 220, internal gear 230, As shown in FIG. That is, with respect to the internal gear 230A for deceleration, the tooth profile of the internal gear 230A is obtained again. Hereinafter, this will be described in more detail.

외치기어(220)의 편심축(B)을 중심으로 한 xd-yd좌표 상의 외치기어(220)의 치형의 궤적(Q, 도 23으로 나타내는 2개의 파선부분)은, 각도 α회전하였을 때에 도 23에 나타내는 바와 같이 포락선(도 23으로 나타내는 실선부분)을 그린다. 이로 인하여, 회전축(Fc)을 원점으로 하는 내치기어(230)의 치형의 실체의 위치의 좌표(xpfc, ypfc)는, 식(30), (31)을 이용하여 식(40), (41)로 나타난다. 여기에서, 포락선의 조건식인 식(42)를 이용함으로써 각도 α, β의 관계가 식(43)으로 나타난다.The locus (Q, two broken line portions shown in Fig. 23) of the tooth profile of the external gear 220 on the xd-yd coordinate centered on the eccentric shaft B of the external gear 220 is set to 23 (A solid line portion shown in Fig. 23) as shown in Fig. Therefore, the coordinates (x pfc , y pfc ) of the position of the tooth-like substance of the internal gear 630 having the rotation axis Fc as its origin can be obtained by the formulas (40) and 41). Here, the relationship between the angles? And? Is expressed by the equation (43) by using the equation (42), which is a conditional expression of the envelope.

[수 14][Number 14]

Figure 112013048721303-pct00014
Figure 112013048721303-pct00014

다음으로, 내치기어(230)의 치형의 실체의 위치의 좌표(xpfc, ypfc)를, 내치(228)로 가상한 핀의 반경(ρ2)만큼 내측(내치기어(230)측)으로 이동시킴으로써, 회전축(Fc)을 원점으로 하는 내치기어(230)의 치형의 좌표(xfc, yfc)를 식(44), (45)로 구할 수 있다.Next, the coordinates (x pfc , y pfc ) of the position of the tooth- shaped entity of the internal gear 230 are shifted to the inside (the internal gear 230 side) by the radius rho 2 of the pin assumed as the internal tooth 228 The coordinates (x fc , y fc ) of the teeth of the internal gear 630 having the rotation axis Fc as the origin can be obtained by the equations (44) and (45).

[수 15][Number 15]

Figure 112013048721303-pct00015
Figure 112013048721303-pct00015

즉, 반경(R), ρ2, 편심량(L), 가상감속비(nh, nl)를 대입하여 각도 β를 변화시킴으로써, 감속용 내치기어(230A)와 출력용 내치기어(230B)의 치형의 각각의 좌표(xfc, yfc)를 구할 수 있다.That is, by changing the angle? By substituting the radius R,? 2, the amount of eccentricity L and the virtual reduction ratio n h , n 1 , the tooth profile of the internal gear for deceleration 230A and the internal gear for output 230B (X fc , y fc ) can be obtained.

다음으로, 외치기어(220)와 내치기어(230)를 규정하는 파라미터를 서로 관련짓는다.Next, the parameters defining the internal gear 230 and external gear 220 are related to each other.

상술과 같이, 제1 실시형태와 마찬가지로, 외치기어(220)의 형상은 반경(R1, R2)으로 규정되는 2원호형상이다. 즉, 본 실시형태에 있어서도, 식(19), 식(20)의 관계가 성립한다.As described above, like the first embodiment, the shape of the external gear 220 is a two-arc shape defined by radii R1 and R2. That is, also in this embodiment, the relationship of the formulas (19) and (20) is established.

다음으로, 파라미터(Gs, 솔리드타입 피치계수라고 칭한다)를 도입한다. 여기에서, 편심축(B)과 회전축(Fc)을 통과하는 직선과 외치기어(220)(의 외치(224))와 내치기어(230)(의 내치(228))와의 맞물림으로 생기는 접촉점의 공통법선과의 교점을, 외치기어(220)와 내치기어(230)에 의한 피치점이라고 칭한다(즉, 피치점의 정의는 제1 실시형태와 동일). 솔리드타입 피치계수(Gs)는, 핀타입 피치계수(Gp)와 마찬가지로, 외치기어(220)와 내치기어(230)의 각각의 치형의 실체의 위치와 피치점과의 상대적인 위치 관계를 용이하게 파악할 수 있고, 또한 그들 파라미터끼리의 조정을 용이하게 할 수 있도록 도입한 것이다. 구체적으로 식(46)으로 나타내는 바와 같이, 솔리드타입 피치계수(Gs)는, 반경(R)과, 회전축(Fc)으로부터 외치기어(220)와 감속용 내치기어(230)에 의한 피치점까지의 거리((n+1)*L)와의 비로 나타난다.Next, a parameter (Gs, referred to as a solid type pitch coefficient) is introduced. Here, a straight line passing through the eccentric shaft B and the rotary shaft Fc, and a common point of contact points generated by engagement of (the external teeth 224 of the external teeth) 220 and the internal teeth 230 (the internal teeth 228 of) The point of intersection with the normal is referred to as a pitch point by the external gear 220 and the internal gear 230 (i.e., the definition of the pitch point is the same as in the first embodiment). The solid type pitch coefficient Gs can be easily grasped with respect to the relative positional relationship between the positions of the teeth of the external teeth gear 220 and the internal teeth of the internal gear 230 and the pitch point, similarly to the pin type pitch coefficient Gp And it is also possible to facilitate the adjustment between the parameters. More specifically, as shown by the equation (46), the solid type pitch coefficient Gs is a ratio of the radius R to the pitch point by the external gear 220 and the internal gear 230 for deceleration from the rotation axis Fc Distance ((n + 1) * L).

[수 16][Num. 16]

Figure 112013048721303-pct00016
Figure 112013048721303-pct00016

도 24에 내치기어(230)의 치형의 실체의 반경(R)과 가상감속비(nh)와의 관계를 나타낸다. 이 때에 얻어지는 솔리드타입 피치계수(Gsh, 솔리드타입 감속측 피치계수라고 칭한다)를 식(46)에 근거하여, 식(47)에 정의한다. 식(19), 식(20)에서, 파라미터(i)=1로 하여, 식(47)을 정리하면, 식(48)을 얻는다.24 shows the relationship between the radius R of the teeth of the internal gear 230 and the virtual reduction ratio n h . The solid type pitch coefficient (Gsh, referred to as a solid type deceleration side pitch coefficient) obtained at this time is defined in the equation (47) based on the equation (46). In Expression (19) and Expression (20), Expression (48) is obtained by summarizing Expression (47) with parameter (i) = 1.

[수 17][Number 17]

Figure 112013048721303-pct00017
Figure 112013048721303-pct00017

도 25에 내치기어(230)의 치형의 실체의 반경(R)과 가상감속비(nl)와의 관계를 나타낸다. 이 때에 얻어지는 솔리드타입 피치계수(Gsl, 솔리드타입 출력측 피치계수라고 칭한다)를 식(46)에 근거하여, 식(49)에 정의한다. 식(19), 식(20)에서, 파라미터(i)=0으로 하여 식(49)을 정리하면, 식(50), 식(51)을 얻을 수 있다.25 shows the relationship between the radius R of the teeth of the internal gear 230 and the virtual reduction ratio n 1 . The solid type pitch coefficient (Gsl, referred to as solid type output side pitch coefficient) obtained at this time is defined in the equation (49) based on the equation (46). (50) and (51) can be obtained by summarizing the equation (49) with the parameter (i) = 0 in the equations (19) and (20).

[수 18][Number 18]

Figure 112013048721303-pct00018
Figure 112013048721303-pct00018

따라서, 반경(R), 감속비(N), 솔리드타입 감속측 피치계수(Gsh), 맞물림 각도(θ)를 부여하면, 가상감속비(nh), 편심량(L)이 정해져, 계속해서 솔리드타입 출력측 피치계수(Gsl), 가상감속비(nl)를 구할 수 있다.Therefore, when the radius R, the reduction ratio N, the solid type reduction pitch coefficient Gsh, and the engagement angle? Are given, the virtual reduction ratio n h and the eccentricity L are determined, pitch coefficient (Gsl), can be determined a virtual gear ratio (n l).

본 실시형태도 제1 실시형태와 마찬가지로, 도 24, 도 25에 나타내는 바와 같이, 솔리드타입 감속측 피치계수(Gsh)<1을 대입하여, 솔리드타입 출력측 피치계수(Gsl)>1의 값을 구하고 있다. 본 실시형태도 제1 실시형태와 마찬가지로, 또한, 맞물림 각도(θ)가 40~65도이며, 핀타입 감속측 피치계수(Gph)의 cos-1의 값이 15~30도인 경우가, 각 치형을 구한 결과로부터 보다 바람직한 조건이다.In this embodiment, similarly to the first embodiment, as shown in Figs. 24 and 25, the value of the solid-type output pitch coefficient Gsl &gt; 1 is obtained by substituting the solid-type deceleration pitch coefficient Gsh <1 have. The present embodiment is also similar to the first embodiment in that the case where the engagement angle θ is 40 to 65 degrees and the value of cos -1 of the pin type deceleration side pitch coefficient Gph is 15 to 30 degrees, Is a more preferable condition.

다음으로, 내치기어(230)의 치형의 수정범위를 정한다.Next, the correction range of the tooth profile of the internal gear 230 is determined.

제1 실시형태와 마찬가지로, 내치(228)의 치선과 치원을 수정한다. 이로 인하여, 치형의 수정이 이루어지지 않은 각도(βs~βf, 수정되어 있지 않은 치형의 영역)가 이론 맞물림이 이루어지는 유효범위가 된다.The teeth line and the teeth of the internal teeth 228 are corrected similarly to the first embodiment. Therefore, the angle (? S to? F, the area of the tooth shape that has not been corrected) at which the tooth profile is not corrected becomes the effective range at which theoretical engagement is performed.

다음으로, 동시 맞물림수(Nsh, Nsl)를 구한다.Next, the number of simultaneous meshes (Nsh, Nsl) is obtained.

동시 맞물림수(Nsh, Nsl)는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 외치기어(220)의 회전각도(α)로 정해지는 유효범위를 피치각으로 나눔으로써 구할 수 있다. 즉, 식(43)의 관계를 이용하여, 식(52)에서 감속용 내치기어(230A)의 동시 맞물림수(Nsh), 식(53)에서 출력용 내치기어(230B)의 동시 맞물림수(Nsl)가 각각 구해진다.The simultaneous engagement numbers Nsh and Nsl can be obtained by dividing the effective range determined by the rotation angle? Of the external gear 220 by the pitch angle as in the first embodiment. That is, the simultaneous engagement number Nsh of the internal gear 230A for deceleration in the equation (52) and the simultaneous engagement number Nsl of the internal gear 230B for output in the equation (53) Respectively.

[수 19][Number 19]

Figure 112013048721303-pct00019
Figure 112013048721303-pct00019

식(52), 식(53)을 따라, 동시 맞물림수를 구한다. 이 때, k=2로 하였을 때에 구해진 감속용 내치기어(230A)의 동시 맞물림수(Nsh)를 도 26, 출력용 내치기어(230B)의 동시 맞물림수(Nsl)를 도 27에, 각각 나타낸다.(52) and (53), the number of simultaneous meshing is obtained. The simultaneous engagement number Nsh of the internal gear 230A for deceleration determined when k = 2 is shown in Fig. 26, and the number Nsl of simultaneous engagement of the internal gear 230B for output is shown in Fig.

이들 동시 맞물림수(Nsh, Nsl)가 모두, 2 이상을 실현하는 직경(2*R)과 감속비(1/N)의 조건에 따라, 본 실시형태에 있어서의 내치기어(230)의 치형이 결정된다. 즉, 치수차가 2인 경우(k=2)에는 감속비(1/N)가, 1/30에서 본 실시형태의 치형이 되지 않고, 1/50 이하(1/50보다 크게 감속되는 감속비)에서 본 실시형태의 내치기어의 치형이 결정된다.The teeth of the internal gear 230 in the present embodiment are determined according to the conditions of the diameter (2 * R) and the reduction gear ratio (1 / N) for realizing two or more of these simultaneous engagement numbers Nsh and Nsl do. That is, when the dimension difference is 2 (k = 2), the reduction ratio (1 / N) does not become the tooth shape of the present embodiment at 1/30, but is reduced to 1/50 or less The tooth profile of the internal gear of the embodiment is determined.

본 실시형태에서는, 외치(224)를 기부재(222)와 일체로 성형하고 있기 때문에, 외치기어(220)의 가공이 용이하고, 또한 그 가공을 고정밀도로 행할 수 있다.In this embodiment, since the external teeth 224 are integrally formed with the base member 222, the external teeth gear 220 can be easily machined and the machining can be performed with high accuracy.

그 외에 대해서는, 본 실시형태에 있어서도, 제1 실시형태와 대략 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.In other respects, substantially the same operational effect as that of the first embodiment can be obtained also in this embodiment.

예를 들면, 본 실시형태에 있어서도 제1 실시형태와 마찬가지로, 도 24, 25, 28에 나타내는 바와 같이, 솔리드타입 감속측 피치계수(Gsh)<1, 솔리드타입 출력측 피치계수(Gsl>)1로 하고 있는 점으로부터, 식(54)가 성립하고 있다. 즉, 식(55)에 나타내는 바와 같이, 회전축(Fc)으로부터 외치기어(220A)와 감속용 내치기어(230A)에 의한 피치점(Ph)까지의 거리((nh+1)*L)와 회전축(Fc)으로부터 외치기어(220B)와 출력용 내치기어(230B)에 의한 피치점(Pl)까지의 거리((nl+1)*L)와의 사이에, 내치기어(230)의 내치(228)를 핀으로 가상하였을 때의 핀의 중심(치형의 실체)의 위치가 배치되어 있다.For example, in the present embodiment, as shown in Figs. 24, 25 and 28, the solid-type deceleration side pitch coefficient Gsh <1 and the solid-type output side pitch coefficient Gsl> , Equation (54) is established. That is, the distance (n h +1) * L from the rotation axis Fc to the pitch point P h by the external gear 220A and the internal gear 230A for deceleration, as shown in equation (55) And the distance (n l +1) * L from the rotation axis Fc to the pitch point P 1 by the external gear 220B and the internal gear 230B for output, The position of the center of the pin (the tooth-like substance) when the pin 228 is imagined as a pin is disposed.

[수 20][Number 20]

Figure 112013048721303-pct00020
Figure 112013048721303-pct00020

이로 인하여, 감속용 내치기어(230A)와 맞물릴 때에 외치기어(220A)의 외치(224A)에 가해지는 하중(Fd)과 출력용 내치기어(230B)와 맞물릴 때에 외치기어(220B)의 외치(224B)에 가해지는 하중(Fo)은, 서로 역방향의 성분을 구비함과 함께, 외치기어(220)에 가해지는 당해 2개의 하중(Fd, Fo)의 영역을 외치기어(220)의 둘레방향으로 근접시킬 수 있다. 즉, 도 29에 나타내는 바와 같이, 축방향(O)으로부터 보아, 맞물림 동작시에는, 하중(Fd)과 하중(Fo)의 영역을 근접시켜, 2개의 내치기어(230)는, 소수의 외치(224)만을 끼워 넣는 양태로 할 수 있다. 이로 인하여, 제1 실시형태와 마찬가지로, 내래치팅성을 향상시킬 수 있다.The load Fd applied to the external teeth 224A of the external gear 220A and the external teeth 224A of the external gear 220B when the internal gear 230B is engaged with the output internal gear 230B The load Fo applied to the external gear 220 and the load Fo applied to the external gear 220 are set so that the areas of the two loads Fd and Fo applied to the external gear 220 in the circumferential direction of the external gear 220 Can be brought close. That is, as shown in Fig. 29, when the engagement operation is performed, the area of the load Fd and the load Fo are brought close to each other, and the two internal gears 230 are moved in a small number of external teeth 224 may be sandwiched. As a result, similar to the first embodiment, latching resistance can be improved.

또한, 식(29)와 식(55)는 모두, 식(56)으로 변형할 수 있다.In addition, both Expressions (29) and (55) can be transformed into Expression (56).

[수 21][Num. 21]

Figure 112013048721303-pct00021
Figure 112013048721303-pct00021

즉, 상기 실시형태에서는, 회전축(Fc)과 편심축(B)을 통과하는 직선과 외치기어(120, 220)와 내치기어(130, 230)와의 맞물림으로 생기는 접촉점의 각각의 공통법선과의 교점인 피치점(Ph, Pl)의 사이에, 외치기어(120)의 외치(124)를 원통형상의 핀으로 할 때는 핀의 중심, 또는 내치기어(230)의 내치(228)를 원통형상의 핀으로(가상) 할 때는 그 핀의 중심(Oc)이 배치되어 있으므로, 내래치팅성을 향상시킬 수 있다.That is, in the above-described embodiment, the straight line passing through the rotation axis Fc and the eccentric shaft B and the intersection with each common normal line of the contact point generated by the engagement of the external gears 120 and 220 and the internal gears 130 and 230, the pitch point between the (P h, P l), outer tooth when the external tooth 124 of the gear 120 to the pin cylindrical pin center, or the internal teeth of the internal tooth 228 of the gear 230, a cylindrical pin on the (Virtual), since the center Oc of the pin is disposed, it is possible to improve the latching resistance.

본 발명에 대하여 상기 실시형태를 들어 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 즉 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서의 개량 및 설계의 변경이 가능한 것은 말할 것도 없다.While the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Needless to say, it is needless to say that improvements and design changes can be made without departing from the gist of the present invention.

예를 들면, 상기 실시형태에 있어서는, 동시 맞물림수(Nph, Npl, Nsh, Nsl)를 2 이상으로 할 때에, 트로코이드 곡선에 근거하여, 외치기어 혹은 내치기어의 치형을 구하고 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 구해지는 내치기어의 치형의 좌표로부터, 외치기어와 내치기어와의 맞물림으로 생기는 접촉점의 궤적인 접촉선을 일의적으로 구할 수 있으므로, 그것을 이용할 수도 있다. 이하에, 제1 실시형태의 경우에 있어서의, 내치기어(130)의 치형의 좌표와 접촉선과의 일의적인 관계를 구체적으로 설명한다.For example, in the above embodiment, when the number of simultaneous engagement (Nph, Npl, Nsh, Nsl) is set to two or more, the tooth profile of the external gear or internal gear is obtained based on the trochoid curve. . For example, the contact line can be uniquely obtained from the coordinates of the tooth profile of the internal gear which is obtained, which is the trajectory of the contact point caused by engagement between the external gear and the internal gear. Hereinafter, a specific relationship between the coordinate of the teeth of the internal gear 130 and the contact line in the case of the first embodiment will be described concretely.

접촉선(CL)은, 내치기어(130)의 치형의 좌표(xfc, yfc)를 각도 α회전한 도 30으로 나타내는 X-Y좌표계로부터 본 궤적이 된다. 이로 인하여, 접촉선의 좌표(xcfc, ycfc)는, 내치기어(130)의 치형의 좌표(xfc, yfc)를 각도 α회전한 식(57), 식(58)로 부여된다.The contact line CL is a locus viewed from the XY coordinate system shown in Fig. 30 obtained by rotating the coordinate (x fc , y fc ) of the teeth of the internal gear 130 by an angle?. Therefore, the coordinates (x cfc , y cfc ) of the contact line are given by equations (57) and (58) obtained by rotating the coordinate (x fc , y fc ) of the teeth of the internal gear 130 by angle?

[수 22][Number 22]

Figure 112013048721303-pct00022
Figure 112013048721303-pct00022

상기 식에서 얻어지는 접촉선(CL)을 도 31에 나타낸다. 접촉선(CL)은 외치기어(120)와 내치기어(130)의 복수의 치선과 치원의 중간에 그려져 있으며, 복수의 동시 맞물림수(Nph, Npl)를 확보하는 것이 가능한 것을 알 수 있다.The contact line CL obtained by the above formula is shown in Fig. The contact line CL is drawn between the teeth of the external gear 120 and the plurality of tooth lines of the internal gear 130 and the teeth and it is possible to secure a plurality of simultaneous engagement numbers Nph and Npl.

이로 인하여, 이것을 이용하여, 복수의 동시 맞물림수(Nph, Npl)를 확보할 수 있는 접촉선을 상정하여, 그로부터 내치기어의 치형을 구해도 된다.As a result, it is possible to obtain a contact line capable of securing a plurality of simultaneous engagement numbers (Nph, Npl) by using this, and the tooth profile of the internal gear from the contact line.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 감속측 피치계수(Gph, Gsh)를 1보다 작고, 또한 출력측 피치계수(Gpl, Gsl)를 1보다 크게 하고 있었지만, 본 발명은 이러한 관계에 반드시 한정되지 않는다. 예를 들면, 감속측 피치계수(Gph, Gsh)를 1보다 크게 하고, 또한 출력측 피치계수(Gpl, Gsl)를 1보다 작게 해도 된다. 또, 어느 피치계수도 1보다 크고, 혹은 어느 피치계수도 1보다 작게 하는 경우를 부정하는 것은 아니다. 피치계수를 규정하는 파라미터뿐만 아니라, 다수의 파라미터의 조정을 시행 착오에 의하여 결정함으로써, 외치기어와 내치기어의 치형이 구해지기 때문이다.In the above embodiment, the deceleration side pitch coefficients Gph and Gsh are smaller than 1 and the output side pitch coefficients (Gpl and Gsl) are larger than 1. However, the present invention is not necessarily limited to such a relationship. For example, the deceleration-side pitch coefficients Gph and Gsh may be set to be larger than 1 and the output-side pitch coefficients Gpl and Gsl may be set to be smaller than 1. It should be noted that the case where any pitch coefficient is larger than 1 or any pitch coefficient is smaller than 1 is not denied. This is because the tooth profile of the external gear and the internal gear is obtained by determining not only the parameters defining the pitch coefficient but also a plurality of parameters by trial and error.

(산업상의 이용 가능성)(Industrial availability)

본 발명의 휨 맞물림식 기어장치는, 여러 가지의 용도로 사용할 수 있지만, 예를 들면, 산업용 로봇의 관절(손목) 구동장치나 공작기계 등, 정밀제어 용도로 적절하게 사용할 수 있다.The bending gear of the present invention can be used in various applications, but can be suitably used for precise control applications, such as a joint (wrist) drive device of an industrial robot or a machine tool.

100, 200 휨 맞물림식 기어장치
104, 204 기진체
110A, 110B, 210A, 210B 기진체베어링
114A, 114B, 214A, 214B 지지기
116A, 116B, 216A, 216B 롤러
120, 120A, 120B, 220, 220A, 220B 외치기어
122, 222 기부재
124, 124A, 124B, 224, 224A, 224B 외치
128, 128A, 128B, 228, 228A, 228B 내치
130, 130A, 130B, 230, 230A, 230B 내치기어
a1, a2 회전원의 반경
AA, AB 회전원
B 편심축
b1, b2 기초원의 반경
BA, BB 기초원
CL 접촉선
FA 제1 원호부(맞물림 범위)
Fc 회전축
Fd, Fo 하중
Gp, Gph, Gpl, Gs, Gsh, Gsl 피치계수
L 편심량
n, nh, nl 가상감속비(의 역수)
N 감속비(의 역수)
Nph, Npl, Nsh, Nsl 동시 맞물림수
O 축방향
Oc 핀의 중심
Ph, Pl 피치점
R 내치기어의 치형의 실체의 반경
R1 외치기어의 맞물림 범위의 치형의 실체의 반경
R2 외치기어의 비맞물림 범위의 치형의 실체의 반경
SA 제2 원호부(비맞물림 범위)
ρ1, ρ2 원통형상의 핀의 반경
100, 200 bending gear unit
104, 204 vibrator
110A, 110B, 210A, 210B vibrator bearings
114A, 114B, 214A, 214B.
116A, 116B, 216A, 216B rollers
120, 120A, 120B, 220, 220A, 220B,
122,
124, 124A, 124B, 224, 224A, 224B,
128, 128A, 128B, 228, 228A, 228B,
130, 130A, 130B, 230, 230A, 230B,
a1, a2 Radius of rotation circle
AA, AB Rotation circle
B eccentric shaft
b1, b2 Radius of base circle
BA, BB Foundation Circle
CL contact line
FA 1st arc part (engagement range)
Fc rotating shaft
Fd, Fo load
Gp, Gph, Gpl, Gs, Gsh, Gsl Pitch coefficients
L eccentricity
n, n h , n l The virtual reduction ratio (reciprocal of)
N Reduction ratio (reciprocal of)
Nph, Npl, Nsh, Nsl Number of simultaneous meshing
O axis direction
Center of Oc pin
P h , P l Pitch point
R The radius of the teeth of the internal gear
R1 Radius of the teeth of the teeth of the gear teeth of the external gear
R2 Radius of the teeth of non-meshing range of gear teeth
SA 2nd arc part (non-meshing range)
ρ1, ρ2 Radius of cylindrical pin

Claims (14)

기진체와, 상기 기진체의 외주에 배치되어, 상기 기진체의 회전에 의하여 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 상기 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어에 축방향으로 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비한 휨 맞물림식 기어장치에 있어서,
상기 제1 내치기어 및 상기 제2 내치기어와 각각 맞물리는 부분의 상기 외치기어의 치형은 동일하고,
상기 외치기어와 제1 내치기어와 제2 내치기어는, 상기 외치기어와 제1 내치기어와의 동시 맞물림수 및 상기 외치기어와 제2 내치기어와의 동시 맞물림수가 모두 2 이상이 되는 치형을 각각 구비하고,
상기 외치기어의 외치가 원통형상의 핀으로 되어 있고,
상기 외치기어와 제1 내치기어와 제2 내치기어의 치형은, 상기 제1 내치기어 혹은 제2 내치기어와 맞물렸을 때의 상기 외치기어의 맞물림 반경의 중심인 편심축으로부터 상기 핀의 중심 위치까지의 거리와, 상기 편심축으로부터 상기 기진체의 회전축과 상기 편심축을 통과하는 직선과 상기 외치기어와 상기 제1 내치기어 혹은 제2 내치기어와의 맞물림으로 생기는 접촉점의 공통법선과의 교점인 피치점까지의 거리와의 비가 부여됨으로써 구해지는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
A first internal gear which is disposed on an outer periphery of the vibrator and has a flexible tubular external gear which is flexibly deformed by rotation of the vibrator and a stiffness which is in contact with the external gear, And a second internal gear disposed in the axial direction of the first internal gear and having rigidity in contact with the external gear,
The teeth of the external gears at the portions engaging with the first internal gear and the second internal gear are the same,
The external tooth gear, the first internal gear, and the second internal gear form teeth having a number of simultaneous engagement of the external tooth gear and the first internal gear and a simultaneous engagement of the external tooth gear and the second internal gear at two or more Respectively,
The external teeth of the external gear are cylindrical pins,
The tooth profile of the external gear, the first internal gear and the second internal gear is formed from an eccentric shaft which is the center of the engagement radius of the external gear at the time of engagement with the first internal gear or the second internal gear, And a pitch line which is an intersection of a straight line passing through the eccentric shaft from the eccentric shaft with a rotation axis of the vibrator and the eccentric shaft and a common line of a contact point generated by meshing of the external gear and the first internal gear or the second internal gear. And a ratio of a distance between the first gear and the second gear is given.
제 1 항에 있어서,
상기 외치기어, 제1 내치기어, 혹은 제2 내치기어의 치형은, 트로코이드 곡선에 근거하는 형상인 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
The method according to claim 1,
Wherein the tooth profile of the external gear, the first internal gear, or the second internal gear is a shape based on a Trochoid curve.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1 내치기어의 치수와 상기 외치기어의 치수와의 비 및 상기 제2 내치기어의 치수와 상기 외치기어의 치수와의 비로부터 구해지는 감속비가, 1/30 이하인 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
The method according to claim 1,
Wherein a reduction ratio obtained from a ratio of a dimension of the first internal gear to a dimension of the external gear and a ratio of a dimension of the second internal gear to a dimension of the external gear is 1/30 or less. Gear device.
기진체와, 상기 기진체의 외주에 배치되어, 상기 기진체의 회전에 의하여 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 상기 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어에 축방향으로 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비한 휨 맞물림식 기어장치에 있어서,
상기 제1 내치기어 및 상기 제2 내치기어와 각각 맞물리는 부분의 상기 외치기어의 치형은 동일하고,
상기 외치기어와 제1 내치기어와 제2 내치기어는, 상기 외치기어와 제1 내치기어와의 동시 맞물림수 및 상기 외치기어와 제2 내치기어와의 동시 맞물림수가 모두 2 이상이 되는 치형을 각각 구비하고,
상기 외치기어와 제1 내치기어와 제2 내치기어의 치형은, 상기 기진체의 회전축으로부터 상기 제1 내치기어 또는 제2 내치기어의 내치를 원통형상의 핀으로 가상하였을 때의 상기 핀의 중심 위치까지의 거리와, 상기 회전축으로부터 상기 회전축과 상기 외치기어의 편심축을 통과하는 직선과 상기 외치기어와 상기 제1 내치기어 혹은 제2 내치기어와의 맞물림으로 생기는 접촉점의 공통법선과의 교점인 피치점까지의 거리와의 비가 부여됨으로써 구해지는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
A first internal gear which is disposed on an outer periphery of the vibrator and has a flexible tubular external gear which is flexibly deformed by rotation of the vibrator and a stiffness which is in contact with the external gear, And a second internal gear disposed in the axial direction of the first internal gear and having rigidity in contact with the external gear,
The teeth of the external gears at the portions engaging with the first internal gear and the second internal gear are the same,
The external tooth gear, the first internal gear, and the second internal gear form teeth having a number of simultaneous engagement of the external tooth gear and the first internal gear and a simultaneous engagement of the external tooth gear and the second internal gear at two or more Respectively,
The tooth profile of the external tooth gear, the first internal gear, and the second internal gear extends from a rotational axis of the vibrator to a center position of the pin when the internal teeth of the first internal gear or the second internal gear is imagined as a cylindrical pin And a pitch point which is an intersection of a straight line passing through the rotary shaft and the eccentric shaft of the external gear from the rotary shaft and a common normal line of the contact point generated by meshing of the external gear and the first internal gear or the second internal gear. And a ratio of a distance between the first gear and the second gear is given.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 외치기어와 제1 내치기어와 제2 내치기어의 치형은, 상기 제1 내치기어의 치수와 상기 외치기어의 치수와의 비 및 상기 제2 내치기어의 치수와 상기 외치기어의 치수와의 비로부터 구해지는 감속비에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The tooth profile of the external gear, the first internal gear and the second internal gear is set such that the ratio of the dimension of the first internal gear to the dimension of the external gear and the ratio of the dimension of the second internal gear to the dimension of the external gear Is determined on the basis of a reduction gear ratio determined by the gear ratio calculating means.
기진체와, 상기 기진체의 외주에 배치되어, 상기 기진체의 회전에 의하여 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 상기 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어에 축방향으로 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비한 휨 맞물림식 기어장치에 있어서,
상기 기진체의 회전축과 상기 제1 내치기어 혹은 제2 내치기어와 맞물렸을 때의 상기 외치기어의 맞물림 반경의 중심인 편심축을 통과하는 직선과 상기 외치기어와 상기 제1 내치기어 및 제2 내치기어와의 맞물림으로 생기는 접촉점의 각각의 공통법선과의 교점인 피치점의 사이에, 상기 외치기어의 외치를 원통형상의 핀으로 할 때 혹은 원통형상의 핀으로 가상할 때는 상기 핀의 중심, 또는 상기 제1 내치기어 혹은 제2 내치기어의 내치를 원통형상의 핀으로 할 때 혹은 원통형상의 핀으로 가상할 때는 상기 핀의 중심이 배치되는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치.
A first internal gear which is disposed on an outer periphery of the vibrator and has a flexible tubular external gear which is flexibly deformed by rotation of the vibrator and a stiffness which is in contact with the external gear, And a second internal gear disposed in the axial direction of the first internal gear and having rigidity in contact with the external gear,
A first internal gear and a second internal gear; a straight line passing through an eccentric shaft which is the center of the engagement radius of the external gear when the rotary shaft of the vibrator is engaged with the first internal gear or the second internal gear; When the outer tooth of the external gear is formed into a cylindrical pin or between a center of the pin and a center of the pin when the external tooth of the external tooth gear is imaginary with a cylindrical pin, between the pitch point, which is an intersection point with each common normal line of the contact point, Wherein the center of the pin is disposed when the internal teeth of the internal gear or the second internal gear is formed into a cylindrical fin or when the internal tooth of the second internal gear is imaginary with a cylindrical pin.
기진체와, 상기 기진체의 외주에 배치되어, 상기 기진체의 회전에 의하여 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 상기 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어에 축방향으로 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비한 휨 맞물림식 기어장치의 치형의 결정방법에 있어서,
상기 제1 내치기어 및 상기 제2 내치기어와 각각 맞물리는 부분의 상기 외치기어의 치형을 동일하게 하여,
상기 외치기어, 제1 내치기어, 및 제2 내치기어의 치형을 정의하는 공정과,
상기 외치기어, 제1 내치기어, 및 제2 내치기어의 치형을 정의하는 복수의 파라미터를, 각각의 기어의 크기와 치수로부터 관련짓는 공정과,
상기 제1 내치기어와 제2 내치기어의 각각의 치형의 치선과 치원의 수정범위를 정하는 공정과,
상기 복수의 파라미터를 이용하여 상기 제1 내치기어와 제2 내치기어의 각각의 상기 수정범위 외의 치형부분을 구하여, 각각의 동시 맞물림 수를 구하는 공정과,
상기 동시 맞물림수가, 모두 2 이상이 되는 것을 조건으로 하여 상기 복수의 파라미터를 결정하여 상기 외치기어, 제1 내치기어, 및 제2 내치기어의 치형을 결정하는 공정을 포함하고,
상기 외치기어 또는 상기 제1 내치기어와 제2 내치기어의 치형이, 상기 기진체의 회전축을 중심으로 하여 고정되는 기초원과 상기 기초원의 원주를 따라 미끄러지지 않고 회전하는 회전원으로 규정되는 트로코이드 곡선으로 정의되고,
상기 외치기어의 외치가 원통형상의 핀으로 이루어져, 상기 트로코이드 곡선을 내트로코이드 곡선으로 하여, 상기 트로코이드 곡선을 상기 핀의 반경만큼 평행이동시켜, 상기 제1 내치기어와 제2 내치기어의 치형을 정의하며,
상기 복수의 파라미터를 관련짓기 위하여, 상기 제1 내치기어 혹은 제2 내치기어와 맞물렸을 때의 상기 외치기어의 맞물림 반경의 중심인 편심축으로부터 상기 핀의 중심 위치까지의 거리와, 상기 편심축으로부터 상기 기진체의 회전축과 상기 편심축을 통과하는 직선과 상기 외치기어와 상기 제1 내치기어 혹은 제2 내치기어와의 맞물림으로 생기는 접촉점의 공통법선과의 교점인 피치점까지의 거리와의 비를 고려하는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치의 치형의 결정방법.
A first internal gear which is disposed on an outer periphery of the vibrator and has a flexible tubular external gear which is flexibly deformed by rotation of the vibrator and a stiffness which is in contact with the external gear, And a second internal gear disposed in the axial direction of the first internal gear and having rigidity in contact with the external gear, the method comprising the steps of:
The teeth of the external gears at the portions engaging with the first internal gear and the second internal gear are made the same,
A step of defining teeth of the external gear, the first internal gear, and the second internal gear;
A step of associating a plurality of parameters defining the tooth profile of the external gear, the first internal gear, and the second internal gear from the size and the dimension of each gear;
A step of determining a tooth line of each tooth of the first internal gear and the second internal gear and a correction range of the tooth,
A step of obtaining a tooth portion outside the correction range of each of the first internal gear and the second internal gear by using the plurality of parameters to obtain respective simultaneous engagement numbers,
And a step of determining the tooth profile of the external gear, the first internal gear, and the second internal gear by determining the plurality of parameters under the condition that the number of simultaneous engagement becomes two or more,
The tooth profile of the external tooth gear or the teeth of the first internal gear and the second internal tooth gear is defined as a trochoid curve defined by a base circle fixed around the rotation axis of the vibration body and a rotation source rotating without slipping along the circumference of the base circle Lt; / RTI &gt;
The external tooth of the external gear is made of a cylindrical pin and the trochoid curve is an internal trochoid curve and the trochoid curve is moved parallel to the radius of the pin to define a tooth profile of the first internal gear and the second internal gear ,
A distance from an eccentric axis which is a center of an engagement radius of the external gear to a center position of the pin when the internal gear is engaged with the first internal gear or the second internal gear, And a distance to a pitch point, which is an intersection of a straight line passing through the rotary shaft of the vibrator and the eccentric shaft, and a common normal line of a contact point occurring when the external gear and the first internal gear or the second internal gear meshes with each other Wherein said step (c) comprises the steps of:
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 9 항에 있어서,
상기 제1 내치기어 또는 제2 내치기어의 내치를 원통형상의 핀으로 가상하여, 상기 트로코이드 곡선을 외트로코이드 곡선으로 하여, 상기 트로코이드 곡선을 상기 핀의 반경만큼 평행이동시켜, 상기 외치기어의 치형을 정의함과 함께,
상기 트로코이드 곡선의 포락선을 구하여, 상기 포락선을 상기 핀의 반경만큼 평행이동시켜, 상기 제1 내치기어와 제2 내치기어의 치형을 정의하는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치의 치형의 결정방법.
10. The method of claim 9,
The inner tooth of the first internal gear or the second internal gear is assumed to be a cylindrical pin and the trochoid curve is defined as an outer trochoid curve and the trochoid curve is moved parallel to the radius of the pin to define a tooth profile of the external gear In addition,
Wherein an envelope of the trochoid curve is obtained and the envelope is moved parallel to the radius of the pin to define a tooth profile of the first internal gear and the second internal gear.
기진체와, 상기 기진체의 외주에 배치되어, 상기 기진체의 회전에 의하여 휨변형되는 가요성을 가진 통형상의 외치기어와, 상기 외치기어가 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어에 축방향으로 병설되어 상기 외치기어와 내접하여 맞물리는 강성을 가진 제2 내치기어를 구비한 휨 맞물림식 기어장치의 치형의 결정방법에 있어서,
상기 제1 내치기어 및 상기 제2 내치기어와 각각 맞물리는 부분의 상기 외치기어의 치형을 동일하게 하여,
상기 외치기어, 제1 내치기어, 및 제2 내치기어의 치형을 정의하는 공정과,
상기 외치기어, 제1 내치기어, 및 제2 내치기어의 치형을 정의하는 복수의 파라미터를, 각각의 기어의 크기와 치수로부터 관련짓는 공정과,
상기 제1 내치기어와 제2 내치기어의 각각의 치형의 치선과 치원의 수정범위를 정하는 공정과,
상기 복수의 파라미터를 이용하여 상기 제1 내치기어와 제2 내치기어의 각각의 상기 수정범위 외의 치형부분을 구하여, 각각의 동시 맞물림 수를 구하는 공정과,
상기 동시 맞물림수가, 모두 2 이상이 되는 것을 조건으로 하여 상기 복수의 파라미터를 결정하여 상기 외치기어, 제1 내치기어, 및 제2 내치기어의 치형을 결정하는 공정을 포함하고,
상기 외치기어 또는 상기 제1 내치기어와 제2 내치기어의 치형이, 상기 기진체의 회전축을 중심으로 하여 고정되는 기초원과 상기 기초원의 원주를 따라 미끄러지지 않고 회전하는 회전원으로 규정되는 트로코이드 곡선으로 정의되고,
상기 외치기어의 외치가 원통형상의 핀으로 이루어져, 상기 트로코이드 곡선을 내트로코이드 곡선으로 하여, 상기 트로코이드 곡선을 상기 핀의 반경만큼 평행이동시켜, 상기 제1 내치기어와 제2 내치기어의 치형을 정의하며,
상기 복수의 파라미터를 관련짓기 위하여, 상기 기진체의 회전축으로부터 상기 핀의 중심 위치까지의 거리와, 상기 회전축으로부터 상기 회전축과 상기 제1 내치기어 혹은 제2 내치기어와 맞물렸을 때의 상기 외치기어의 맞물림 반경의 중심인 편심축을 통과하는 직선과 상기 외치기어와 상기 제1 내치기어와의 맞물림으로 생기는 접촉점의 공통법선과의 교점인 피치점까지의 거리와의 비를 고려하는 것을 특징으로 하는 휨 맞물림식 기어장치의 치형의 결정방법.
A first internal gear which is disposed on an outer periphery of the vibrator and has a flexible tubular external gear which is flexibly deformed by rotation of the vibrator and a stiffness which is in contact with the external gear, And a second internal gear disposed in the axial direction of the first internal gear and having rigidity in contact with the external gear, the method comprising the steps of:
The teeth of the external gears at the portions engaging with the first internal gear and the second internal gear are made the same,
A step of defining teeth of the external gear, the first internal gear, and the second internal gear;
A step of associating a plurality of parameters defining the tooth profile of the external gear, the first internal gear, and the second internal gear from the size and the dimension of each gear;
A step of determining a tooth line of each tooth of the first internal gear and the second internal gear and a correction range of the tooth,
A step of obtaining a tooth portion outside the correction range of each of the first internal gear and the second internal gear by using the plurality of parameters to obtain respective simultaneous engagement numbers,
And a step of determining the tooth profile of the external gear, the first internal gear, and the second internal gear by determining the plurality of parameters under the condition that the number of simultaneous engagement becomes two or more,
The tooth profile of the external tooth gear or the teeth of the first internal gear and the second internal tooth gear is defined as a trochoid curve defined by a base circle fixed around the rotation axis of the vibration body and a rotation source rotating without slipping along the circumference of the base circle Lt; / RTI &gt;
The external tooth of the external gear is formed of a cylindrical pin and the trochoid curve is used as an internal trochoid curve to define a tooth profile of the first internal gear and the second internal gear by parallel movement of the trochoid curve by a radius of the pin ,
A distance between the rotational axis of the vibrator and the center position of the pin and a distance between the rotational axis of the vibrating member and the center of the pinion gear when the rotational shaft and the first internal gear or the second internal gear are meshed with each other, And a distance to a pitch point which is an intersection of a straight line passing through the eccentric shaft which is the center of the engaging radius and a common normal line of the contact point generated by the engagement of the external gear and the first internal gear, is taken into consideration. A method of determining the tooth profile of an.
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