KR102133443B1 - Harmonic reducer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하모닉 감속기에 관한 것으로서, 링형상으로 형성되며, 내주면에 내치가 형성된 서큘러스플라인; 상기 서큘러스플라인의 내치에 맞물리도록 외주면에 외치가 형성되며, 중공이 형성된 플렉스스플라인; 및 상기 플렉스스플라인의 중공에 끼워지며, 비원형 형상으로 형성되어, 상기 외치의 일부가 상기 내치와 맞물리도록 하는 파동발생기; 를 포함하고, 상기 파동발생기는, 상기 서큘러스플라인 내주면에 상기 플렉스스플라인의 외주면이 가장 근접하도록 하는 장축부 및 가장 멀어지도록 하는 단축부를 포함하고, 상기 내치와 상기 외치는, 상기 장축부에 위치한 상기 외치와 상기 내치가 서로 이격되어 위치하도록 형성된 것을 특징으로 한다. 따라서, 이맞물림율을 높일 수 있으며, 토크 전달율을 더욱 증대시킬 수 있다.The present invention relates to a harmonic speed reducer, is formed in a ring shape, a circular spline with internal teeth formed on the inner peripheral surface; An outer tooth is formed on an outer circumferential surface to engage the inner tooth of the circular spline, and a flex spline is formed; And a wave generator that fits into the hollow of the flex spline and is formed in a non-circular shape, such that a part of the external teeth engages the internal teeth. Including, the wave generator includes a long axis portion that makes the outer circumferential surface of the flex spline closest to the inner circumferential surface of the circular spline, and a shorter portion that makes it the most distant, and the inner tooth and the outer tooth, and the outer tooth located in the long axis portion It characterized in that the inner teeth are formed to be spaced apart from each other. Therefore, the engagement ratio can be increased, and the torque transmission rate can be further increased.
Description
본 발명은 감속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하모닉 감속기에 관한 것이다. The present invention relates to a reducer, and more particularly to a harmonic reducer.
하모닉감속기(조화감속기)는 웨이브제너레이터에 의하여 발생되는 파동에 의하여 형상 변형되는 플렉스 스플라인과 서큘러 스플라인 사이의 치수 차이를 이용하여 감속을 구현하는 고정밀 감속기의 일종이다. 이 하모닉감속기는 소형, 경량이면서도 고감속비를 얻을 수 있고, 전달 토오크의 용량이 크며, 백래시가 작기 때문에 정밀한 감속비가 요구되는 산업분야에 이용되고 있다.Harmonic reducers (harmonic reducers) are a type of high-precision reducer that implements deceleration by using dimensional differences between a flex spline and a circular spline that are shape-deformed by waves generated by a wave generator. This harmonic reducer is used in an industrial field requiring a precise reduction ratio because of its small size, light weight, high reduction ratio, large transmission torque, and small backlash.
일반적으로 하모닉감속기는 웨이브제너레이터, 플렉스 스플라인 및 서큘러 스플라인으로 구성된다. 웨이브제너레이터에 의해 생성된 파동에 의해 플렉스 스플라인이 변형되어 조화운동(하모닉 운동)을 하게 되어 플렉스 스플라인의 일부 치형과 서큘러 스플라인의 치형일부가 서로 맞물리게 된다. 플렉스 스플라인의 치수(齒數)와 서큘러 스플라인의 치수(齒數)의 차이가 플렉스 스플라인의 치수 대비 미소한 차이가 나기 때문에 그러한 치수 차이로 인해 비교적 큰 감속비를 갖는 감속기가 구현될 수 있다.Generally, the harmonic reducer is composed of a wave generator, a flex spline, and a circular spline. The flex spline is deformed by the wave generated by the wave generator to perform harmonic motion (harmonic motion), so that some teeth of the flex spline and some teeth of the circular spline mesh with each other. Because the difference between the dimension (齒數) of the flex spline and the dimension (齒數) of the circular spline differs slightly from that of the flex spline, a reduction gear having a relatively large reduction ratio can be implemented due to the difference in the dimensions.
전형적인 하모닉 감속기로서, 컵 형상 또는 "실크 햇" 형상의 서큘러 스플라인을 구비한 형식의 하모닉 감속기가 알려져 있다. As a typical harmonic reducer, a harmonic reducer of the type with a circular spline in the shape of a cup or a "silk hat" is known.
도 1은 종래의 하모닉 감속기의 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 플렉스스플라인의 개구부를 타원 형상으로 휘게 한 상태를 도시한 단면도으로서, (a)는 변형 전의 상태, (b)는 타원의 장축(major axis)을 포함하는 단면, (c)는 단축(minor axis)을 포함하는 단면이며, 도 2에는 "실크 햇" 형상의 플렉스스플라인을 파선으로 도시되어 있다.1 is an exploded perspective view of a conventional harmonic reducer, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the opening of the flex spline of FIG. 1 is bent in an elliptical shape, wherein (a) is the state before deformation and (b) is the long axis of the ellipse. A cross section including a (major axis), (c) is a cross section including a minor axis, and FIG. 2 shows a “silk hat” shaped flex spline as a broken line.
이러한 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 하모닉 감속기(1)는, 고리 형상의 서큘러스플라인(2)과, 상기 서큘러스플라인(2)의 내측에 동심 형상으로 배치된 컵 형상의 플렉스스플라인(3)과, 상기 플렉스스플라인(3)에 삽입된 타원형 윤곽의 웨이브 제너레이터(4)를 구비하고 있다. As shown in these drawings, the conventional
컵 형상의 가요성 플렉스스플라인(3)은 원통형의 몸통부(31)와, 그일단에 연속하는 고리 형상의 다이어프램(32; diaphragm)과, 상기 다이어프램(32)의 중심부에 일체 형성된 고리 형상의 보스(33; boss)와, 몸통부(31)의 개구부(34)의 외주면에 형성된 외부 톱니(35)를 구비하고 있다.The cup-shaped
"실크 햇" 형상의 플렉스스플라인(3A)의 다이어프램(32A)은, 도 2에서 파선으로 도시한 바와 같이, 반경 방향 외측으로 확장된 고리 형상 플레이트이다. 상기 다이어프램(32A)의 외주 가장자리를 따라 고리 형상 보스(33A)가 일체적으로 형성되어 있다.The
웨이브 제너레이터(4)는, 타원형의 강성 캠 플레이트(41; cam plate)와, 상기 캠 플레이트(41)의 외주면에 끼움결합된 웨이브 베어링(42; wave bearing)을 구비하고 있다. The
웨이브 베어링(42)은 내측 레이스(42a; inner race), 외측 레이스(42b; outer race), 및 내측 및 외측 레이스 사이에 전동 가능하게 장착된 복수의 베어링 볼(42c;bearing ball)로 구성되어 있다. 내측 및 외측 레이스(42a, 42b)는 가요성이다. The wave bearing 42 is composed of an
플렉스스플라인(3)은 웨이브 제너레이터(4)에 의해 타원형으로 휠 수 있으며, 상기 타원형의 장축(3a) 상에 위치하는 상기 플렉스스플라인(3)의 외부 톱니(35)가, 서큘러스플라인(2)의 내부 톱니(21)의 대응 부분에 맞물린다. The
즉, 타원형의 장축(3a) 상에 위치하는 상기 플렉스스플라인(3)의 외부톱니(35)와 서큘러스플라인(2)의 내부 톱니(21) 대응 부분만 맞물리게 되며, 단축(3b)에 위치한 톱니(35, 31)은 서로 이격되어 맞물리지 않게 된다. 이와 같이, 전체 이수대비 맞물리는 톱니의 비율을 이맞물림율이라고 하는 데, 이맞물림율이 높을 수록 하중전달력이 좋아져, 개별 톱니의 크기를 줄일 수 있어, 소형 경량화에 유리하다.That is, only the corresponding part of the
이와 같이, 이맞물림율을 높이기 위해서 종래에 많은 연구개발이 있었으나, 이맞물림율을 일정정도 올리는 데에는 한계가 있었다.As described above, in order to increase the intermeshing rate, there have been many researches and developments in the past, but there is a limit to raising the intermeshing rate to a certain degree.
상기와 같은 점을 감안하여 안출된 본 발명의 목적은, 이맞물림율을 증대시키고, 동력 전달 효과를 증대시킬 수 있는 하모닉 감속기를 제공함에 있다. An object of the present invention devised in view of the above points is to provide a harmonic reducer capable of increasing the engagement ratio and increasing the power transmission effect.
상기와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은, 링형상으로 형성되며, 내주면에 내치가 형성된 서큘러스플라인; 상기 서큘러스플라인의 내치에 맞물리도록 외주면에 외치가 형성되며, 중공이 형성된 플렉스스플라인; 및 상기 플렉스스플라인의 중공에 끼워지며, 비원형 형상으로 형성되어, 상기 외치의 일부가 상기 내치와 맞물리도록 하는 파동발생기;를 포함하고, 상기 파동발생기는, 상기 서큘러스플라인 내주면에 상기 플렉스스플라인의 외주면이 가장 근접하도록 하는 장축부 및 가장 멀어지도록 하는 단축부를 포함하고, 상기 내치와 상기 외치는, 상기 장축부에 위치한 상기 외치와 상기 내치가 서로 이격되어 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 하모닉 감속기을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is formed in a ring shape, a circular spline with an inner tooth formed on an inner peripheral surface; An outer tooth is formed on an outer circumferential surface to engage the inner tooth of the circular spline, and a flex spline is formed; And a wave generator that fits into the hollow of the flex spline and is formed in a non-circular shape so that a part of the tooth engages the inner tooth. The wave generator includes an outer peripheral surface of the flex spline on the inner peripheral surface of the circular spline. It provides a harmonic speed reducer, characterized in that it comprises a long axis portion to be closest and the shortest portion to be furthest away, and the inner tooth and the outer tooth are positioned such that the outer tooth and the inner tooth located in the long shaft portion are spaced apart from each other.
상기 내치와 상기 외치는, 상기 장축부에 인접한 힘전달 영역에서 상기 장축을 기준으로 서로 대칭되도록 맞물리는 것이 바람직하다.It is preferable that the inner teeth and the outer teeth are engaged with each other symmetrically with respect to the long axis in a force transmission region adjacent to the long axis.
상기 플렉스스플라인은, 일단이 개방된 개구부며, 타단은 결합판과 결합되며, 상기 내치와 상기 외치가 맞물리는 상기 힘전달 영역은, 상기 개구부에서 상기 결합판을 향할수록, 상기 장축부에서 단축부로 이동하도록 형성된 것이 효과적이다.The flex spline, one end is an opening, the other end is coupled with a coupling plate, and the force transmission region in which the inner tooth and the outer teeth are engaged, the more the direction toward the coupling plate from the opening, the longer the shaft portion to the shorter portion. What is formed to move is effective.
상기 플렉스스플라인의 피치원 직경은, 상기 서큘러스플라인의 피치원 직경보다 작은 것이 바람직하다.It is preferable that the pitch circle diameter of the flex spline is smaller than the pitch circle diameter of the circular spline.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.According to the problem solving means of the present invention as described above, it is possible to expect a variety of effects, including the following. However, the present invention is not established when all of the following effects are exerted.
본 발명의 실시예는, 이 맞물림율이 높으며, 각도 전달 오차가 적은 하모닉 감속기를 제공할 수 있다.An embodiment of the present invention can provide a harmonic reducer having a high engagement ratio and a small angle transmission error.
또한, 컵타입 혹은 실크햇 타입의 플렉스스플라인의 경우에도 폭방향으로 형성된 외치에 간섭을 일으키지 않을 뿐만 아니라, 폭방향 전영역에 걸쳐서, 외치와 내치가 맞물려 구동되므로, 동력 전달 효율성이 높다. In addition, in the case of a cup-type or silk-hat type flex spline, not only does not cause interference to the external teeth formed in the width direction, but also the external teeth and internal teeth are driven in engagement across the entire width direction, so power transmission efficiency is high.
도 1은 종래의 하모닉 감속기의 분리 사시도
도 2는 도 1의 플렉스플라인의 개구부를 타원 형상으로 휘게 한 상태를 도시한 단면도
도 3는 본발명의 제1실시예에 따른 하모닉 감속기의 정면도
도 4는 도 3의 외치의 확대 정면도
도 5 도 3의 타원형 파동발생기의 회동에 따른 도 4의 플렉스스플라인 외치의 이동궤적을 도시한 도면
도 6A 및 6B는 피치원 변경에 따른 외치 및 내치의 맞물림 상태를 도시한 정면도
도 7은 도 5의 플렉스 스플라인의 측단면도
도 8은 도 7의 A부분 외치의 이동궤적을 도시한 개념도
도 9는 도 7의 B부분 외치의 이동궤적을 도시한 개념도
도 10은 도 7의 C부분 외치의 이동궤적을 도시한 개념도1 is an exploded perspective view of a conventional harmonic reducer
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the opening of the flex line of FIG. 1 is bent in an elliptical shape.
3 is a front view of a harmonic reducer according to the first embodiment of the present invention
Figure 4 is an enlarged front view of the external tooth of Figure 3
5 is a view showing the movement trajectory of the flex spline tooth of FIG. 4 according to the rotation of the elliptical wave generator of FIG. 3;
6A and 6B are front views showing the engagement of the external and internal teeth according to the change of the pitch circle.
7 is a side cross-sectional view of the flex spline of FIG. 5
8 is a conceptual view showing a movement trajectory of the external tooth portion A of FIG. 7;
FIG. 9 is a conceptual view showing a movement trajectory of the external teeth of part B of FIG. 7.
FIG. 10 is a conceptual view showing a movement trajectory of the C part external tooth of FIG. 7;
이하, 본 발명의 실시예에 따른 하모닉 감속기를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a harmonic reducer according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본발명의 실시예에 따른 하모닉 감속기의 정면도이다.3 is a front view of a harmonic reducer according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와같이, 본 발명의 실시예에 따른 하모닉 감속기는, 링형상으로 형성되며, 내주면에 내치(110)가 형성된 서큘러스플라인(100)과, 상기 서큘러스플라인의 내치(110)에 맞물리도록 외주면에 외치(210)가 형성되며, 중공이 형성된 플렉스스플라인(200)과, 상기 플렉스스플라인(200)의 중공에 끼워지며, 비원형 형상으로 형성되어, 상기 외치의 일부가 상기 내치와 맞물리도록 하는 파동발생기(300)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the harmonic reducer according to the embodiment of the present invention is formed in a ring shape, and the
파동발생기(wave generator)(300))는, 타원형의 강성 캠 플레이트(310; cam plate)와, 상기 캠 플레이트(310)의 외주면에 끼움결합된 웨이브 베어링(320; wave bearing)을 구비하고 있다. 상기 파동발생기(300)는, 상기 서큘러스플라인(100) 내주면에 상기 플렉스스플라인의 외주면이 가장 근접하도록 하는 장축부(301) 및 가장 멀어지도록 하는 단축부(302)를 포함한다.The
서큘러스플라인(100)은 전술한 바와 같이 원형 링형상으로 형성되며, 내주면에 내치(110)가 형성되어 있다.The
플렉스스플라인(200)은 컵 형상의 가요성 금속재질로 형성되거나, 도 2의 점선과 같이 형성된 "실크 햇" 형상 혹은 원형 띠형상등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 플렉스스플라인(200)의 내주면에는 내치(110)와 맞물릴 수 있도록 외치(210)가 형성된다.The
외치(210)의 치수(齒數)와 내치(110) 치수(齒數)는 미소한 차이가 있기 때문에, 비교적 큰 감속비를 갖는 감속기가 구현될 수 있다.Since there is a slight difference between the dimension 齒數 of the
도 4는 도 3의 외치의 확대 정면도이다.4 is an enlarged front view of the external tooth of FIG. 3.
외치(210)는 이두께 중심선(214)를 기준으로 좌우 대칭형으로 형성되며, 플렉스스플라인(220)에 고정되는 부분 즉, 외치(210)의 이뿌리에 인접한 위치의 곡선으로 형성된 이뿌리부 곡선부(213)와, 외치(210)의 이끝에 부위에 위치한 이끝 곡선부(211)와, 이뿌리부 곡선부(213)와 이끝 곡선부(211)를 연결하는 측면부(212)를 포함한다.The
이끝 곡선부(211)는, 상기 외치의 이두께 중심선(214)을 기준으로, 좌우 대칭형상으로 형성될 뿐만 아니라, 원호형상으로 형성된다. 즉, 이끝 곡선부(211)는 이두께 중심선(214)를 기준으로 좌측에 위치한 좌측 이끝 곡선부(211a)와, 우측에 위치한 우측 이끝 곡선부(211b)를 포함하고, 좌측 이끝 곡선부(211a) 및 우측 이끝 곡선부(211b)가 중심점(211c)를 기준으로하는 하나의 원의 일부를 이루고 있도록 형성된다.The
상기 이끝곡선의 반지름(r)은 상기 플렉스스플라인의 피치원의 원주(P)를 상기 플렉스스플라인의 이빨수로 나눈 값의 80% 이상 100% 미만인 것이 바람직하다.The radius r of the tip curve is preferably 80% or more and less than 100% of a value obtained by dividing the circumference P of the pitch circle of the flex spline by the number of teeth of the flex spline.
상기 측면부(212)를 형성하는 직선과 상기 이끝 곡선부(211)를 형성하는 원호가 접하는 지점에서, 상기 측면부와 상기 이끝 곡선부가 연결된다. 즉, 측면부(212)를 형성하는 직선은 이끝 곡선부(211)를 형성하는 원호의 접선이 된다. 이와 같이, 이끝 곡선부(211)와 측면부(212)가 접선으로 형성됨으로써, 기울기의 급격한 변화가 없어진다. 이뿌리 곡선부(211)와 측면부(212) 사이도 접선관계가 형성되는 것이 바람직하다.At a point where a straight line forming the
상기 측면부와, 이두께 중심선 사이의 각도(θ)는 30도 이하, 3도 이상의 각도로 형성된다.The angle θ between the side portion and the centerline of the tooth thickness is formed at an angle of 30 degrees or less and 3 degrees or more.
도 5은 도 3의 타원형 파동발생기의 회동에 따른 도 4의 플렉스스플라인 외치의 이동궤적을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a view showing a movement trajectory of the flex spline tooth of FIG. 4 according to the rotation of the elliptical wave generator of FIG. 3.
도 5에 도시된 바와 같이, 서큘러스플라인의 내치(110)의 치형은, 상기 파동발생기(310)에 의해서 발생하는 상기 외치(210)의 이동궤적에 따른 상기 외치(210)의 외각선이 이루는 최외각선을 연결하여 형성된다. 또한, 상기 최외각선이 만나는 점이 기울기가 달라지는 변곡점인 경우, 상기 내치의 치형(110)은, 각각의 상기 최외각선이 만나는 변곡점을 곡선화하여 연결된 것이 바람직하다. 즉, 최외각선을 연속하여 도시한 경우, 도 5에서 내치(110)의 형상과 같이 매끄러운 곡선으로 형성되나, 내치의 위치를 끊김없이 연속적으로 표시할 수는 없으므로, 최외각선(120) 사이에 변곡점(121)이 도 5에 도시된 바와 같이 형성된다. 이때, 변곡점을 곡선화 하여, 도 4의 내치(110)의 형상과 동일하게 보정을 한다.As shown in FIG. 5, the tooth shape of the
이와 같이, 내치의 치형을 외치의 이동궤적의 최외각선으로 형성함으로써, 상기 내치의 치골의 이뿌리측 치골곡선부(111)는, 원호로 형성되어 상기 이끝 곡선부(211)와 맞물리도록 형성된다. 상기와 같은 방법으로 형성하는 경우, 내치와 외치가 서로 맞물리는 원호로 형성되어, 파동발생기의 최장축에 위치하는 내치와 외치가 서로 맞물려, 파동발생기의 장축방향으로 상하 움직임이 줄어들어, 내구성 및 진동이 저감되는 효과는 있다. 이와 같은 방법으로 내치 및 외치를 형성하게 되면, 도 6A에 도시된 바와 같이, 외치(210) 및 내치(110)의 치형의 피치원(PF, PC)이 동일하게 된다. As described above, by forming the tooth shape of the internal teeth as the outermost line of the movement trajectory of the external teeth, the tooth root side
그러나, 도 3의 확대도에서 도시된 바와 같이, 장축부(301)에 인접한 내치(110) 및 외치(210)는 서로 완전히 맞물리게 되나, 단축부(302)를 향하면서 맞물림량이 줄어들게 된다. 즉, 내치와 외치가 맞물리는 부분이 장축부위를 중심으로 집중되어 있어, 하중이 가해질 때, 변형이 발생하기 쉬워, 각도전달 오차가 발생할 수 있으며, 내치(110) 및 외치(210)의 이 맞물림 개수를 증대시키는 대 한계가 있다.However, as shown in the enlarged view of FIG. 3, the
외치 및 내치의 치형을 설계하는 방법은 이외에도 다양한 방법이 있으며, 본 발명이 위에 기술한 방법에 한정되는 것은 아니다.There are various other methods of designing the tooth shape of the external tooth and internal tooth, and the present invention is not limited to the above-described method.
본 발명의 실시예의 또 다른 특징은, 도 6A에 도시된 바와 같이, 외치(210) 및 내치(110)의 치형을 위와 같이 플렉스 스플라인과 서큘러스 스플라인을 동일하게 한 상태에서 형성한 후, 도 6B에 도시된 바와 같이, 상기 플렉스스플라인의 피치원(PF) 직경을, 상기 서큘러스플라인의 피치원 직경(PC)보다 작게 형성한 점에 있다. 이와 같이, 플렉스스플라인의 피치원(PF) 직경을 서큘러스플라인의 피치원 직경(PC) 보다 작게 형성(서큘러스플라인의 피치원 직경(PC)을 플렉스스플라인의 피치원(PF) 보다 크게 형성하는 것도 포함됨)하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 장축부(301) 인근에 위치한 내치(110)와 외치(210) 사이는 간극이 발생하게 되나, 외치(210)의 치 사이가 좁아지게 됨으로써, 외치와 내치가 맞물리는 힘전달영역(FR)이 장축부(301)에서 이격되어 형성된다. 즉, 상기 장축부(301)에 위치한 상기 외치(210)와 상기 내치(110)가 서로 이격되어 위치하나, 장축부(301)에 인접한 힘전달 영역(FR)에서 상기 장축을 기준으로 서로 대칭되도록 맞물리게 된다. 그 결과, 장축부에 힘전달영역(FR)이 집중된 것 보다, 힘이 분산되어, 토크 전달율이 증대된다. 더구나, 외치의 피치원(PF)의 직경을 0.05% 감소시킨 결과, 이맞물림율도 증대됨을 확인할 수 있었다.Another feature of the embodiment of the present invention, as shown in Figure 6A, after forming the tooth shape of the
도 7은 도 5의 플렉스 스플라인의 측단면도이다.7 is a side cross-sectional view of the flex spline of FIG. 5.
도 7에 도시된 바와 같이, 플렉스스플라인은 컵형상(혹은 실크햇 형상)으로 형성된다. 플렉스스프라인(200)은 원통형의 몸통부(220)로 구성되며, 몸통부(220)의 일단은 개구부(221)이며, 타단은 결합판(230)과 결합된다. 결합판(230)은 원판형의 다이어프램(231)과, 다이어프램(231)에 형성된 보스(232)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the flex spline is formed in a cup shape (or silk hat shape).
이와 같이 플렉스스프라인이 컵형상 혹은 실크햇 형상으로 형성되면, 파동발생기에 의해 몸통부(220)와 결합판(230)이 만나는 모서리 점(11)을 기준으로 플렉스스플라인의 몸통부(220)는 외팔보 회전운동과 유사한 운동을 하게된다. 이에 따라, 외치(210)는 도 7에 도시된 길이방향에 따라 다른 운동궤적을 형성하게 된다. 개구부(221)에 가장 가까운 A점에 위치한 외치는 도 8과 같이, 상하로 좀 더 많은 운동을 하게 되며, 중간 지점인 b점에 위치한 외치는 도 9와 같은 운동을 하게 되며, 결합판(230)에 가까운 지점인 c점에 위치한 외치는 도 10과 같은 운동을 하게 된다.As described above, when the flex spline is formed in a cup shape or a silk hat shape, the
즉, 도 10에 도시된 외치의 궤적은 높낮이는 낮으나, 외치의 수평방향 운동폭이 넓으며, 도 8에 도시된 외치의 궤적은 높낮이는 높으나, 수평 방향의 운동폭은 좁게 형성된다. 따라서, 동일한 외치(210)에 대해서 간섭을 일으키지 않는 내치(110)의 형상이 상이하게 된다. 즉, 도 8에 맞춰 내치를 형성하게 되는 경우, 도 9 및 도 10 부분은 내치의 폭방향으로 간섭이 일으나게 되며, 도 10에 맞춰 내치를 형성하게 되는 경우, 도 8 및 도 9 부분의 내치의 상하 방향으로 간섭이 일어나게 된다.That is, the trajectory of the external tooth shown in FIG. 10 is low and high, but the horizontal movement width of the external tooth is wide, and the trajectory of the external tooth shown in FIG. 8 is high, but the horizontal movement width is narrow. Therefore, the shape of the
이를 해소하는 방법으로 모든 부분에 대해서 간섭을 일으키지 않토록 내치를 형성하는 방법을 사용할 수 있다. 그러나, 모든 부분에 간섭을 일으키지 않도록 내치의 폭 혹은 높이를 동일하게 형성하는 경우, 내치와 외치가 맞물리는 맞물림율이 낮아진다는 문제점이 있다.As a method of resolving this, a method of forming internal teeth so as not to interfere with all parts may be used. However, when the width or height of the inner tooth is formed to be the same so as not to cause interference in all parts, there is a problem that the engagement rate between the inner tooth and the outer tooth is lowered.
본 발명의 실시예의 경우에는 결합판에 가까운 C점에 맞춰 플렉스 스플라인의 피치원을 줄인 경우, 개구부에 가까운 A 지점에서, 장축부(301)에 인접한 위치에 힘전달 영역(FR)이 형성되며, 결합판을 향할수록, 플렉스 스플라인의 피치원이 자동으로 줄어들어, 힘전달 영역(FR)이 단축부(302)를 향하여 이동하게 된다. 즉, 상기 내치와 상기 외치가 맞물리는 상기 힘전달 영역(FR)은, 상기 개구부에서 상기 결합판을 향할수록, 상기 장축부(301)에서 단축부(302)로 이동하도록 형성된다.In the case of the embodiment of the present invention, when the pitch circle of the flex spline is reduced to the point C close to the coupling plate, at the point A close to the opening, the force transmission region FR is formed at a position adjacent to the
이와 같이, 형성함으로써, 컵타입 혹은 실크햇 타입의 플렉스스플라인의 경우에도 폭방향으로 형성된 외치에 간섭을 일으키지 않을 뿐만 아니라, 폭방향 전영역에 걸쳐서, 외치와 내치가 맞물려 구동되므로, 동력 전달 효율성이 높다. By forming in this way, not only does not interfere with the external teeth formed in the width direction even in the case of the cup-type or silk-hat type flex spline, and the external teeth and internal teeth are engaged and driven across the entire width direction, so power transmission efficiency is improved. high.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.The above is merely a description of some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, and as is well known, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the above embodiments, and the present invention described above. It will be said that both the technical idea and the technical idea together with the fundamental are included in the scope of the present invention.
110: 내치 111: 이뿌리측 치골곡선부
100: 서큘러스플라인 120: 최외각선
200: 플렉스스플라인 210: 외치
213: 이뿌리부 곡선부 211: 이끝 곡선부
212: 측면부 214: 중심선
211a: 좌측 이끝 곡선부 211b: 우측 이끝 곡선부
211c: 중심점 220: 몸통부
221: 개구부 230: 결합판
231: 다이어프램 232: 보스
240: 중심축 300: 파동발생기
310: 캠 플레이트 320: 웨이브 베어링110: internal tooth 111: tooth root side hyoid curve
100: circular spline 120: outermost line
200: flex spline 210: tooth
213: curved part of the root part 211: curved part of the tooth end
212: side portion 214: center line
211a: left distal end
211c: center point 220: torso
221: opening 230: bonding plate
231: diaphragm 232: boss
240: central axis 300: wave generator
310: cam plate 320: wave bearing
Claims (4)
상기 서큘러스플라인의 내치에 맞물리도록 외주면에 외치가 형성되며, 중공이 형성된 플렉스스플라인; 및
상기 플렉스스플라인의 중공에 끼워지며, 비원형 형상으로 형성되어, 상기 외치의 일부가 상기 내치와 맞물리도록 하는 파동발생기;
를 포함하고,
상기 파동발생기는, 상기 서큘러스플라인 내주면에 상기 플렉스스플라인의 외주면이 가장 근접하도록 하는 장축부 및 가장 멀어지도록 하는 단축부를 포함하고,
상기 내치와 상기 외치는,
상기 장축부에 위치한 상기 외치와 상기 내치가 서로 이격되어 위치하도록 형성되어 서로 완전히 맞물리지 않으며, 상기 장축부에 인접한 힘전달 영역에서 상기 외치와 상기 내치가 서로 맞물리도록 형성되며,
상기 힘전달 영역에서 원주방향으로 상기 외치의 상기 장축부를 향하는 면에서 상기 내치와 맞물리며, 상기 외치의 상기 단축부를 향하는 면에서 상기 내치와 맞물리지 않는 것을 특징으로 하는 하모닉 감속기.
A circular spline formed in a ring shape and having internal teeth formed on an inner peripheral surface;
An outer circumference is formed on an outer circumferential surface to engage the inner teeth of the circular spline, and a flex spline is formed; And
A wave generator that fits into the hollow of the flex spline and is formed in a non-circular shape such that a portion of the external teeth engages the internal teeth;
Including,
The wave generator includes a long axis portion that makes the outer circumferential surface of the flex spline closest to the inner circumferential surface of the circular spline, and a shorter portion that makes it the most distant.
The internal teeth and the external teeth,
The external teeth and the internal teeth located in the long axis portion are formed to be spaced apart from each other, so that they are not completely engaged with each other, and the external teeth and the internal teeth are engaged with each other in a force transmission region adjacent to the major axis portion,
A harmonic reducer, characterized in that, in a circumferential direction in the force transmission region, the inner tooth engages with the inner tooth on a side facing the long axis of the outer tooth, and does not engage with the inner tooth on a side facing the short axis of the outer tooth.
상기 내치와 상기 외치는,
상기 힘전달 영역에서 상기 장축을 기준으로 서로 대칭되도록 맞물리는 것을 특징으로 하는 하모닉 감속기.
According to claim 1,
The internal teeth and the external teeth,
Harmonic speed reducer, characterized in that engaged with each other symmetrically with respect to the long axis in the force transmission region.
상기 플렉스스플라인은, 일단이 개방된 개구부며, 타단은 결합판과 결합되며,
상기 내치와 상기 외치가 맞물리는 상기 힘전달 영역은, 상기 개구부에서 상가 결합판을 향할수록, 상기 장축부에서 단축부로 이동하도록 형성된 것을 특징을 하는 하모닉 감속기.
According to claim 2,
The flex spline, one end is an open opening, the other end is coupled to the coupling plate,
The harmonic speed reducer according to claim 1, wherein the force transmission region in which the inner tooth and the outer tooth engage with each other is formed to move from the long axis portion to the short axis portion as it faces the malleable plate in the opening portion.
상기 플렉스스플라인의 피치원 직경은, 상기 서큘러스플라인의 피치원 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 하모닉 감속기.The method according to any one of claims 1 to 3,
The pitch splice diameter of the flex spline is smaller than the pitch splice diameter of the circular spline.
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