KR101730067B1 - 맞물림율을 향상시킬 수 있는 고조파 감속기 - Google Patents
맞물림율을 향상시킬 수 있는 고조파 감속기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101730067B1 KR101730067B1 KR1020140096263A KR20140096263A KR101730067B1 KR 101730067 B1 KR101730067 B1 KR 101730067B1 KR 1020140096263 A KR1020140096263 A KR 1020140096263A KR 20140096263 A KR20140096263 A KR 20140096263A KR 101730067 B1 KR101730067 B1 KR 101730067B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ring gear
- wave generator
- flexible
- rigid
- peripheral edge
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H49/00—Other gearings
- F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H49/00—Other gearings
- F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
- F16H2049/003—Features of the flexsplines therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
본 발명은 고조파 감속기에 관한 것으로서, 주로 강성 링 기어, 강성 링 기어에 맞물리는 유연성 링 기어 및 유연성 링 기어에 가압적으로 접촉하는 파 발생기를 포함하고, 특수한 변수 설계에 의해 파 발생기의 윤곽 곡선을 수정하여, 강성 링 기어와 유연성 링 기어의 맞물림율이 현저하게 향상될 수 있도록 함으로써, 전동 정밀도를 증가하고 평균 부하를 줄이는 효과를 이룰 수 있다.
Description
본 발명은 감속장치에 관한 것으로, 특히 맞물림율을 향상시킬 수 있는 고조파 감속기에 관한 것이다.
고조파 감속기는 높은 감속비를 갖는 감속장치이고, 종래의 구조 배치는 주로 강성 링 기어, 강성 링 기어 내에 회전 가능하게 설치되는 유연성 링 기어, 및 유연성 링 기어 내에 회전 가능하게 설치되는 파 발생기를 포함하고, 그 중 파 발생기의 윤곽 모양은 타원형이다. 동력원의 구동을 받으면 파 발생기가 회전하기 시작하고, 이때 유연성 링 기어는 파 발생기의 외주 가장자리에 의해 위로 푸쉬되어 변형되어, 강성 링 기어와 유연성 링 기어 사이가 파 발생기의 장축(長軸)에서 완전히 맞물릴 수 있도록 하고, 파 발생기의 단축(短軸)에서 완전히 이탈되도록 한다. 강성 링 기어와 유연성 링 기어는 톱니 수가 서로 다르므로, 파 발생기가 지속적으로 회전 시, 톱니 수의 차이는 높은 감속비의 효과를 이룰 수 있고, 이렇게 되면 높은 토크 출력을 발생할 수 있다.
상기 내용으로부터 알 수 있듯이, 강성 링 기어와 유연성 링 기어 사이의 맞물림율이 높을수록, 전체 전동 정밀도는 더욱 높아지고, 톱니와 톱니 사이의 평균 부하도 낮아진다. 그러나 강성 링 기어와 유연성 링 기어 사이의 맞물림율이 주로 파 발생기의 장축, 단축 사이의 곡률 변화에 의존하므로, 파 발생기의 장축, 단축 사이에 최적화된 곡률 관계를 부여하기 위하여, 일본특허 제4067037호 및 제5256249호에서는 각각 파 발생기의 장축, 단축의 곡률에 대해 수정 설계를 제안하였으나, 전술한 종래 특허 사건에서 사용한 수정 방정식은 복잡하고, 수정 후에 도달할 수 있는 효과는 예측만큼 이상적이지 않다.
본 발명의 주요 목적은, 상대적으로 간단한 변수 설계를 통해 맞물림율을 향상시키고, 전동 정밀도를 증가시키며 톱니와 톱니 사이의 평균 부하를 줄이는 효과를 이룰 수 있는 고조파 감속기를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 고조파 감속기는 강성 링 기어, 유연성 링 기어 및 파 발생기를 포함한다. 상기 강성 링 기어는 내부 링 톱니부를 구비하고, 상기 유연성 링 기어는 상기 강성 링 기어 내에 회전 가능하게 설치되고, 외부 링 톱니부를 구비하고, 상기 외부 링 톱니부는 상기 강성 링 기어 내의 링 톱니부에 맞물린다. 상기 파 발생기는 상기 유연성 링 기어 내에 회전 가능하게 설치되며 타원형의 외주 가장자리를 구비하고, 상기 외주 가장자리는 상기 유연성 링 기어의 내부 링면에 가압적으로 접촉한다. 또한 상기 외주 가장자리의 곡률 반경은 r이고, 로 정의되고, x와 y 사이는 아래의 타원 함수식을 만족시킨다.
이를 통해, 상기 고조파 감속기의 파 발생기의 외주 가장자리는 곡률 수정을 거친 후에, 상기 파 발생기가 상기 유연성 링 기어를 구동하여 상기 강성 링 기어에 대해 회전하는 과정에서, 상기 강성 링 기어의 내부 링 톱니부와 상기 유연성 링 기어의 외부 톱니부 사이는 서로 맞물리는 톱니 수가 증가하게 되어 양호한 맞물림율을 나타내므로, 이에 따라 전체 구조의 전동 정밀도가 향상되며, 톱니와 톱니 사이의 평균 부하도 따라서 줄어들게 된다.
도 1은 본 발명의 구조 개략도이다.
도 2는 본 발명의 파 발생기의 곡률 수정 개략도이다.
도 2는 본 발명의 파 발생기의 곡률 수정 개략도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 고조파 감속기(10)는 강성 링 기어(20), 유연성 링 기어(30) 및 파 발생기(40)를 포함한다.
강성 링 기어(20)는 내부 링 톱니부(22)를 구비하고, 유연성 링 기어(30)는 강성 링 기어(23) 내에 설치되며 외부 링 톱니부(32)를 구비하고, 외부 링 톱니부(32)는 강성 링 기어(20)의 내부 링 톱니부(22)에 대응된다. 보충 설명해야 할 것은, 강성 링 기어(20)의 내부 링 톱니부(22)의 톱니 수는 유연성 링 기어(30)의 외부 링 톱니부(32)의 톱니 수에 비해 톱니가 두 개 더 많다. 또한 강성 링 기어(20)와 유연성 링 기어(30) 사이는 동일한 모듈러스(modulus)를 가진다. 여기서 모듈러스는 기어의 피치 지름을 톱니 수로 나눈 값을 가리킨다.
파 발생기(40)는 유연성 링 기어(30) 내에 설치되며 타원형의 외주 가장자리(42)를 가진다. 파 발생기(40)가 동력원(미도시)의 구동을 받아 회전하기 시작할 때, 유연성 링 기어(30)는 파 발생기(40)의 외주 가장자리(42)에 의해 위로 푸시되어 변형이 발생하여, 강성 링 기어(20)의 내부 링 톱니부(22)와 유연성 링 기어(30)의 외부 링 톱니부(32) 사이가 파 발생기(40)의 장축에서 완전히 맞물릴 수 있도록 하고, 파 발생기(40)의 단축에서 완전히 이탈되도록 한다. 이로써 강성 링 기어(20)는 유연성 링 기어(30)에 이끌려 토크 출력 효과를 이룰 수 있다.
도 2를 참고하면, 파 발생기(40)의 외주 가장자리(42)에 대해 수정하기 전에, 먼저 방정식(1) , 에 의해 파 발생기(40)의 외주 가장자리(42)의 초기 곡률 반경 을 얻되, 그 중 a는 파 발생기(40)의 외주 가장자리(42)의 반장축이고, b는 파 발생기(40)의 외주 가장자리(42)의 반단축이고, θ는 파 발생기(40)의 외주 가장자리(42)의 이심각이다.
수정하기 시작할 때, 우선 방정식(3) 에 의해 파 발생기(40)의 외주 가장자리(42)의 수정 후 둘레의 길이(S)를 얻되, 그 중 는 파 발생기(40)의 외주 가장자리(42)의 수정 전, 후의 둘레의 길이 변화량이고, m은 강성 링 기어(20)의 모듈러스 또는 유연성 링 기어(30)의 모듈러스이다. 이어서 방정식(4) 에 의해 파 발생기(40)의 외주 가장자리(42)의 수정 후의 곡률 반경 r을 얻고, 방정식(5) 를 결합하여 x와 y 사이의 관계를 얻는다. 파 발생기(40)의 외주 가장자리(42)는 수정 후의 임의의 점 좌표(x, y)에서 다음의 타원 함수식을 만족시켜야 한다.
여기서, 는 반장축 수정 계수이고, 는 반단축 수정 계수이다. 따라서 방정식(5) 및 전술한 타원 함수식에 의해 와 사이의 관계를 얻을 수 있고, 마지막에 다시 와 사이의 관계에 의해 파 발생기(40)의 외주 가장자리(42)가 최적화 타원 곡선으로 조절될 수 있도록 한다.
이를 통해 파 발생기(40)의 외주 가장자리(42)의 곡률이 수정된 후, 파 발생기(40)가 유연성 링 기어(30)를 강성 링 기어(20)를 상대로 회전시키는 과정에서, 강성 링 기어(20)의 내부 링 톱니부(22)와 유연성 링 기어(30)의 외부 링 톱니부(32) 사이의 맞물림/이탈 과정이 더욱 조밀해지고, 서로 맞물리는 톱니 수가 증가된다. 이로써 맞물림율을 향상시키고, 전동 정밀도를 증가하고, 각 톱니의 평균 부하를 줄이는 효과를 이룰 수 있다.
10: 고조파 감속기
20: 강성 링 기어
22: 내부 링 톱니부
30: 유연성 링 기어
32: 외부 링 톱니부
40: 파 발생기
42: 외주 가장자리
20: 강성 링 기어
22: 내부 링 톱니부
30: 유연성 링 기어
32: 외부 링 톱니부
40: 파 발생기
42: 외주 가장자리
Claims (3)
- 내부 링 톱니부를 갖는 강성 링 기어;
상기 강성 링 기어 내에 회전 가능하게 설치되고, 외부 링 톱니부를 구비하되, 상기 외부 링 톱니부가 상기 강성 링 기어의 내부 링 톱니부에 맞물리는 유연성 링 기어; 및
파 발생기
를 포함하고,
상기 파 발생기는, 상기 유연성 링 기어 내에 회전 가능하게 설치되며, 타원형의 외주 가장자리를 구비하되, 상기 외주 가장자리가 상기 유연성 링 기어의 내부 링면에 가압적으로 접촉하고, 상기 외주 가장자리의 곡률 반경이 r로서, 로 정의되고, 상기 x와 y 사이가 다음의 타원 함수식을 만족시키고,
그 중, 상기 a는 상기 파 발생기의 외주 가장자리의 반장축이고, 상기 는 반장축 수정 계수이고, b는 상기 파 발생기 외주 가장자리의 반단축이고, 상기 는 반단축 수정 계수이고, θ는 상기 파 발생기의 외주 가장자리의 이심각인,
맞물림율을 향상시킬 수 있는 고조파 감속기. - 제2항에 있어서,
상기 강성 링 기어와 상기 유연성 링 기어 사이는 동일한 모듈러스를 갖는, 맞물림율을 향상시킬 수 있는 고조파 감속기.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW103120761A TWI513925B (zh) | 2014-06-16 | 2014-06-16 | Can improve the bite rate of the harmonic reducer |
TW103120761 | 2014-06-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160013782A KR20160013782A (ko) | 2016-02-05 |
KR101730067B1 true KR101730067B1 (ko) | 2017-05-11 |
Family
ID=54706314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140096263A KR101730067B1 (ko) | 2014-06-16 | 2014-07-29 | 맞물림율을 향상시킬 수 있는 고조파 감속기 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150362056A1 (ko) |
JP (1) | JP5925252B2 (ko) |
KR (1) | KR101730067B1 (ko) |
CN (1) | CN105276093B (ko) |
DE (1) | DE102014111722B4 (ko) |
TW (1) | TWI513925B (ko) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10760663B2 (en) * | 2014-06-16 | 2020-09-01 | Hiwin Technologies Corp. | Method of making strain wave gearing |
CN105822725B (zh) * | 2015-01-06 | 2018-04-24 | 上银科技股份有限公司 | 可提升传动精度的谐波减速机 |
US10329947B2 (en) * | 2016-03-24 | 2019-06-25 | United Technologies Corporation | 35Geared unison ring for multi-stage variable vane actuation |
US10329946B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-06-25 | United Technologies Corporation | Sliding gear actuation for variable vanes |
US10415596B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-09-17 | United Technologies Corporation | Electric actuation for variable vanes |
US10288087B2 (en) * | 2016-03-24 | 2019-05-14 | United Technologies Corporation | Off-axis electric actuation for variable vanes |
US10458271B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-10-29 | United Technologies Corporation | Cable drive system for variable vane operation |
US10294813B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-05-21 | United Technologies Corporation | Geared unison ring for variable vane actuation |
US10443431B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-10-15 | United Technologies Corporation | Idler gear connection for multi-stage variable vane actuation |
US10443430B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-10-15 | United Technologies Corporation | Variable vane actuation with rotating ring and sliding links |
US10301962B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-05-28 | United Technologies Corporation | Harmonic drive for shaft driving multiple stages of vanes via gears |
US10107130B2 (en) | 2016-03-24 | 2018-10-23 | United Technologies Corporation | Concentric shafts for remote independent variable vane actuation |
US10190599B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-01-29 | United Technologies Corporation | Drive shaft for remote variable vane actuation |
CN106015515A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-10-12 | 湖南同晟精传技术有限公司 | 一种摆线针齿谐波减速器 |
CN107676456A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-02-09 | 成都瑞迪机械科技有限公司 | 长寿命谐波减速器 |
JP2019056454A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 波動歯車装置、及び内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータ |
CN110259912B (zh) * | 2019-06-25 | 2020-09-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | 波发生器、谐波减速器及传动系统 |
DE102020201392A1 (de) | 2020-02-05 | 2021-08-05 | Zf Friedrichshafen Ag | Formoptimierte Wellscheibe |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61228142A (ja) * | 1985-03-30 | 1986-10-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 増減速駆動機用歯車 |
US4768996A (en) * | 1987-05-19 | 1988-09-06 | Kumm Industries, Inc. | Continuously variable transmission |
JPH02102948A (ja) * | 1988-10-06 | 1990-04-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 増減速駆動機用歯車 |
JP2675854B2 (ja) * | 1989-04-21 | 1997-11-12 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 波動歯車の波動発生器 |
JP2916012B2 (ja) * | 1991-03-01 | 1999-07-05 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 波動歯車装置 |
JP2530312Y2 (ja) * | 1991-06-28 | 1997-03-26 | 株式会社椿本チエイン | 転動ピン式減速機 |
JPH05256249A (ja) | 1992-03-13 | 1993-10-05 | Koji Chiaki | 重錘と共動の自力発電機械 |
US5456139A (en) * | 1993-08-30 | 1995-10-10 | Teppin Seiki Boston, Inc. | Tooth profile arrangement to eliminate tooth intererence in extended contact harmonic drive devices |
JP4067037B2 (ja) * | 1998-06-09 | 2008-03-26 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 波動歯車装置の波動発生器プラグ |
CN2423447Y (zh) * | 1999-12-08 | 2001-03-14 | 徐启 | 椭圆摆线针轮传动装置 |
CN101135357B (zh) * | 2006-08-31 | 2010-09-08 | 北京工商大学 | 具有双圆弧齿廓的谐波齿轮传动 |
US8028603B2 (en) * | 2007-12-04 | 2011-10-04 | Harmonic Drive Systems Inc. | Method for setting gear tooth profile in flat wave gear device on side where gears have same number of teeth |
JP2009222168A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Nidec-Shimpo Corp | 揺動歯車装置 |
JP4942705B2 (ja) * | 2008-06-12 | 2012-05-30 | 住友重機械工業株式会社 | 撓み噛合い式歯車装置 |
KR101128076B1 (ko) * | 2010-04-06 | 2012-03-29 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 하모닉 드라이브의 웨이브 제너레이터 플러그 |
JP5256249B2 (ja) * | 2010-06-18 | 2013-08-07 | 住友重機械工業株式会社 | 撓み噛合い式歯車装置 |
TWI425155B (zh) * | 2011-01-26 | 2014-02-01 | Sumitomo Heavy Industries | The method of determining the tooth shape of flexible bite gear device and flexible bite gear device |
TWI460365B (zh) * | 2012-06-08 | 2014-11-11 | Univ Nat Formosa | Rigid Ring Gear and Flexible Planetary Wheel of Harmonic Reducer and Its Method |
CN202833950U (zh) * | 2012-10-19 | 2013-03-27 | 安徽工程大学 | 分段变形椭圆齿轮 |
EP2735768B1 (de) * | 2012-11-27 | 2015-01-07 | Maxon Motor AG | Untersetzungsgetriebe mit hohem Untersetzungsverhältnis |
CN103453078B (zh) * | 2013-09-06 | 2015-09-09 | 上海鑫君传动科技有限公司 | 一种新型波发生器的谐波减速机 |
-
2014
- 2014-06-16 TW TW103120761A patent/TWI513925B/zh active
- 2014-06-26 CN CN201410295028.2A patent/CN105276093B/zh active Active
- 2014-07-16 JP JP2014145940A patent/JP5925252B2/ja active Active
- 2014-07-29 KR KR1020140096263A patent/KR101730067B1/ko active IP Right Grant
- 2014-08-18 DE DE102014111722.0A patent/DE102014111722B4/de active Active
- 2014-08-28 US US14/471,862 patent/US20150362056A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20160013782A (ko) | 2016-02-05 |
CN105276093B (zh) | 2018-04-10 |
DE102014111722B4 (de) | 2016-10-27 |
JP2016003764A (ja) | 2016-01-12 |
DE102014111722A1 (de) | 2015-12-17 |
US20150362056A1 (en) | 2015-12-17 |
TWI513925B (zh) | 2015-12-21 |
CN105276093A (zh) | 2016-01-27 |
JP5925252B2 (ja) | 2016-05-25 |
TW201600761A (zh) | 2016-01-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101730067B1 (ko) | 맞물림율을 향상시킬 수 있는 고조파 감속기 | |
JP5936195B2 (ja) | 波動歯車装置および可撓性外歯歯車 | |
CN103453078B (zh) | 一种新型波发生器的谐波减速机 | |
JP2011007206A5 (ko) | ||
JP2016023745A5 (ko) | ||
JP2007211907A (ja) | 連続噛み合い高ラチェティングトルク歯形を有する波動歯車装置 | |
JP2016023746A5 (ko) | ||
US20150247563A1 (en) | High torque power module | |
RU2016107393A (ru) | Зубчатая передача железнодорожного транспортного средства с системой параллельного карданного привода | |
EP3425777A3 (en) | Compound harmonic gear | |
MX370045B (es) | Mecanismo de relacion de compresion variable para motor de combustion interna. | |
WO2017064549A3 (zh) | 内啮合传动机构 | |
JP2016133185A (ja) | 伝動精度を向上させる波動歯車装置 | |
EP4280433A3 (en) | Deceleration mechanism and motor having deceleration mechanism installed therein | |
US20170343094A1 (en) | Method of making strain wave gearing | |
CN204025575U (zh) | 具周期变速比及周长互补功能的同步传动非正圆形带轮组 | |
RU2545361C1 (ru) | Зубчатое колесо | |
CN203477199U (zh) | 一种回避齿轮干涉的谐波减速机 | |
CN103438156B (zh) | 一种回避齿轮干涉的谐波减速机 | |
JP4942722B2 (ja) | 歯付ベルト用プーリ | |
CN103742599A (zh) | 一种角向减速装置 | |
CN203477200U (zh) | 一种新型波发生器的谐波减速机 | |
JP2016044769A (ja) | 歯車組立構造 | |
TWI535951B (zh) | Can enhance the transmission accuracy of the harmonic reducer | |
JP5607803B1 (ja) | 台形歯すじ歯車 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2016101000646; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20160202 Effective date: 20170228 |
|
GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
GRNT | Written decision to grant |