KR102303248B1

KR102303248B1 - 휨맞물림식 기어장치

Info

Publication number: KR102303248B1
Application number: KR1020170155751A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 이시즈카
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2021-09-15
Also published as: JP2018096510A; CN108253093A; JP6685889B2; KR20180070464A; DE102017128872B4; DE102017128872A1; CN108253093B

Abstract

제1 내치기어와 제2 내치기어가 직경방향으로부터 보아 겹치는 구조를 갖는 휨맞물림식 기어장치에 있어서, 부품개수를 삭감하면서도 내치기어의 파손을 억제할 수 있는 기술을 제공한다.
휨맞물림식 기어장치(100)는, 기진체와, 기진체에 의하여 휨변형되는 가요성을 갖는 외치기어(4)와, 외치기어(4)가 맞물리는 제1 내치기어(6)와, 제1 내치기어(6)에 나란히 마련되고 외치기어(4)와 맞물리는 제2 내치기어(8)와, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 사이에 배치되는 주베어링(16)을 구비한다. 제1 내치기어(6)는, 주베어링(16)의 전동체(56)의 내륜측전주면(52)을 일체적으로 가짐과 함께, 제1 중간단면(6c)을 갖고, 제2 내치기어(8)는, 제1 중간단면(6c)과 대향하는 제2 중간단면(8c)을 가지며, 제1 중간단면(6c) 및 제2 중간단면(8c)은, 직경방향으로부터 보아 제2 내치기어(8)의 제2 내치부(8a)와 겹치고, 제1 중간단면(6c)은, 축방향 단면에 있어서 회전축(R)에 대하여 경사진다.

Description

휨맞물림식 기어장치{Flexible engagement gear device}

본 출원은 2016년 12월 16일에 출원된 일본 특허출원 제2016-244039호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.

본 발명은, 휨맞물림식 기어장치에 관한 것이다.

소형이고 경량이며 고감속비가 얻어지는 기어장치로서, 휨맞물림식 기어장치가 알려져 있다. 종래에서는, 기진체와, 기진체에 의하여 휨변형되는 가요성을 갖는 외치기어와, 외치기어가 맞물리는 제1 내치기어와, 제1 내치기어에 나란히 마련되고 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어와, 제1 내치기어와 제2 내치기어의 사이에 배치되는 주(主)베어링을 구비하는 휨맞물림식 기어장치가 제안되고 있다(예를 들면 특허문헌 1).

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 소60-56891호

특허문헌 1에 기재되는 휨맞물림식 기어장치는, 제1 내치기어와 제2 내치기어가 직경방향으로부터 보아 겹치는 구조를 갖는다. 이 휨맞물림식 기어장치에 있어서, 부품개수를 삭감하기 위하여 주베어링의 내륜을 내치기어에 일체형성한 경우, 내치기어의 국소에 응력이 집중되어, 내치기어가 파손될 우려가 있다.

본 발명은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 제1 내치기어와 제2 내치기어가 직경방향으로부터 보아 겹치는 구조를 갖는 휨맞물림식 기어장치에 있어서, 부품개수를 삭감하면서도 내치기어의 파손을 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태인 휨맞물림식 기어장치는, 기진체와, 기진체에 의하여 휨변형되는 가요성을 갖는 외치기어와, 외치기어가 맞물리는 제1 내치기어와, 제1 내치기어에 나란히 마련되고 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어와, 제1 내치기어와 제2 내치기어의 사이에 배치되는 주베어링을 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서, 제1 내치기어는, 주베어링의 전동체의 내륜측전주면(轉走面)을 일체적으로 가짐과 함께, 제1 대향면을 갖는다. 제2 내치기어는, 제1 대향면과 대향하는 제2 대향면을 갖는다. 제1 대향면 및 제2 대향면은, 직경방향으로부터 보아 제2 내치기어의 치부와 겹치고, 제1 대향면은, 축방향 단면에 있어서 축에 대하여 경사진다.

다만, 이상의 구성요소의 임의의 조합이나, 본 발명의 구성요소나 표현을 방법, 장치, 시스템 등의 사이에서 상호 치환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.

본 발명에 의하면, 제1 내치기어와 제2 내치기어가 직경방향으로부터 보아 겹치는 구조를 갖는 휨맞물림식 기어장치에 있어서, 부품개수를 삭감하면서도 내치기어의 파손을 억제할 수 있다.

도 1은 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 제1 내치기어 및 제2 내치기어와 그들의 주변을 확대하여 나타내는 확대단면도이다.

이하, 각 도면에 나타나는 동일 또는 동등한 구성요소, 부재, 공정에는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 하여, 적절히 중복되는 설명은 생략한다. 또, 각 도면에 있어서의 부재의 사이즈는, 이해를 용이하게 하기 위하여 적절히 확대, 축소하여 나타난다. 또, 각 도면에 있어서 실시형태를 설명하는 데 있어서 중요하지 않은 부재의 일부는 생략하여 표시한다.

도 1은, 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)를 나타내는 단면도이다. 휨맞물림식 기어장치(100)는, 입력된 회전을 감속하여 출력한다. 휨맞물림식 기어장치(100)는, 파동발생기(2)와, 외치기어(4)와, 제1 내치기어(6)와, 제2 내치기어(8)와, 케이싱(10)과, 제1 규제부재(12)와, 제2 규제부재(14)와, 주베어링(16)과, 제1 커버(18)와, 제2 커버(20)를 구비한다.

파동발생기(2)는, 기진체축(22)과, 기진체베어링(23)을 포함한다. 기진체축(22)은, 입력축이며, 예를 들면 모터 등의 회전구동원에 접속되어, 회전축(R)을 중심으로 회전한다. 기진체축(22)은, 축방향(즉 회전축(R)과 평행한 방향)으로 관통하는 중공부(22a)를 갖는다. 중공부(22a)에는 도시하지 않은 배선 등이 통과한다.

기진체축(22)은, 기진체(22b)와, 2개의 축체(22c)를 포함한다. 2개의 축체(22c)는, 축방향으로 기진체(22b)를 사이에 두고, 회전축을 따라 뻗는다. 축체(22c)의 외주면(22e)은, 회전축(R)에 직교하는 단면형상이 대략 원형상을 갖는다. 기진체(22b)의 외주면(22d)은, 회전축(R)에 직교하는 단면형상이 대략 타원형상을 갖는다. 기진체(22b)는, 외주가 축체(22c)보다 직경방향 내측으로 파여 있다. 즉, 기진체(22b)의 외경(장경 및 단경)은, 축체(22c)의 외경보다 작다.

기진체(22b)의 축방향의 양단에는, 직경방향 외측으로 돌출하는 환상의 플랜지부(22f)가 마련되어 있다. 2개의 플랜지부(22f)에는 각각, 제1 지지기(26a), 제2 지지기(26b)(모두 후술)가 맞닿는다. 즉, 플랜지부(22f)는, 제1 지지기(26a) 및 제2 지지기(26b)의 축방향의 이동을 규제한다.

기진체베어링(23)은, 외치기어(4)를 지지하는 베어링이며, 복수의 제1 전동체(24a)와, 복수의 제2 전동체(24b)와, 제1 지지기(26a)와, 제2 지지기(26b)와, 제1 외륜부재(28a)와, 제2 외륜부재(28b)를 포함한다.

복수의 제1 전동체(24a)는 각각, 대략 원주형상을 갖고, 중심축이 회전축(R) 방향과 대략 평행한 방향을 향한 상태에서 둘레방향으로 간격을 두고 마련된다. 제1 전동체(24a)는, 제1 지지기(26a)에 의하여 전동 가능하게 지지되며, 기진체(22b)의 외주면(22d)을 전주한다. 제2 전동체(24b)는, 제1 전동체(24a)와 동일하게 구성된다. 복수의 제2 전동체(24b)는, 제1 지지기(26a)와 축방향으로 나란히 배치된 제2 지지기(26b)에 의하여 전동 가능하게 지지되며, 기진체(22b)의 외주면(22d)을 전주한다. 이후에서는, 제1 전동체(24a)와 제2 전동체(24b)를 일괄하여 "전동체(24)"라고도 부른다. 또, 제1 지지기(26a)와 제2 지지기(26b)를 일괄하여 "지지기(26)"라고도 부른다.

제1 외륜부재(28a)는, 복수의 제1 전동체(24a)를 에워싼다. 제1 외륜부재(28a)는, 가요성을 갖고, 기진체(22b)가 끼워지면 복수의 제1 전동체(24a)를 통하여 타원형상으로 휘어진다. 제1 외륜부재(28a)는, 기진체(22b)(즉 기진체축(22))가 회전하면, 기진체(22b)의 형상에 맞추어 연속적으로 휨변형된다. 제2 외륜부재(28b)는, 복수의 제2 전동체(24b)를 에워싼다. 제2 외륜부재(28b)는, 제1 외륜부재(28a)와 마찬가지로, 가요성을 갖고, 기진체(22b)가 끼워지면 복수의 제2 전동체(24b)를 통하여 타원형상으로 휘어지며, 기진체(22b)가 회전하면 기진체(22b)의 형상에 맞추어 연속적으로 휨변형된다. 제2 외륜부재(28b)는, 제1 외륜부재(28a)와는 별체로서 형성된다. 다만, 제2 외륜부재(28b)는, 제1 외륜부재(28a)와 일체로 형성되어도 된다. 이후에서는, 제1 외륜부재(28a)와 제2 외륜부재(28b)를 일괄하여 "외륜부재(28)"라고도 부른다.

외치기어(4)는, 가요성을 갖는 환상의 부재이며, 그 내측에는 기진체(22b), 전동체(24) 및 외륜부재(28)가 끼워진다. 외치기어(4)는, 기진체(22b), 전동체(24) 및 외륜부재(28)가 끼워짐으로써 타원형상으로 휘어진다. 외치기어(4)는, 기진체(22b)가 회전하면, 기진체(22b)의 형상에 맞추어 연속적으로 휨변형된다. 자세하게는, 외치기어(4)는, 제1 외치부(4a)와, 제2 외치부(4b)와, 기재(4c)를 포함한다. 제1 외치부(4a)는 복수의 제1 전동체(24a) 및 제1 외륜부재(28a)를 에워싸고, 제2 외치부(4b)는 복수의 제2 전동체(24b) 및 제2 외륜부재(28b)를 에워싼다. 제1 외치부(4a)와 제2 외치부(4b)는 단일 기재인 기재(4c)에 형성되어 있으며, 동일 치수(齒數)이다.

제1 내치기어(6)는, 강성(剛性)을 갖는 원통형상의 부재이다. 제1 내치기어(6)의 제1 내치부(6a)는, 타원형상으로 휘어진 외치기어(4)의 제1 외치부(4a)를 에워싸, 기진체(22b)의 장축방향의 2영역에서 제1 외치부(4a)와 맞물린다. 제1 내치부(6a)는, 제1 외치부(4a)와 동일 수의 치를 갖는다. 따라서, 제1 내치기어(6)는, 제1 외치부(4a) 나아가서는 외치기어(4)의 자전과 동기하여 회전한다.

제2 내치기어(8)는, 제1 내치기어(6)에 나란히 마련되는 강성을 갖는 환상의 부재이다. 제2 내치기어(8)의 제2 내치부(8a)는, 타원형상으로 휘어진 외치기어(4)의 제2 외치부(4b)를 에워싸, 기진체(22b)의 장축 근방의 소정 영역에서 제2 외치부(4b)와 맞물린다. 제2 내치부(8a)는, 제2 외치부(4b)보다 많은 치를 갖는다.

제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)는, 주베어링(16)(주베어링(16)의 내륜측전주면의 최외경부)보다 직경방향 내측에 있어서, 직경방향으로부터 보아 부분적으로 겹쳐지도록 형성된다. 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 상세한 구성에 대해서는 도 2에서 후술한다.

제1 규제부재(12)는, 평평한 링형상의 부재이며, 외치기어(4) 및 제1 외륜부재(28a)와 베어링(30)의 사이에 배치된다. 제2 규제부재(14)는, 제1 규제부재(12)와 동일한 평평한 링형상의 부재이며, 외치기어(4) 및 제2 외륜부재(28b)와 베어링(32)의 사이에 배치된다. 제1 규제부재(12)에는, 외치기어(4) 및 제1 외륜부재(28a)가 맞닿는다. 제2 규제부재(14)에는, 외치기어(4) 및 제2 외륜부재(28b)가 맞닿는다. 즉, 제1 규제부재(12) 및 제2 규제부재(14)는, 외치기어(4) 및 외륜부재(28)의 축방향의 이동을 규제한다.

케이싱(10)은, 대략 원통형상의 부재이며, 제1 내치기어(6)의 대부분과 제2 내치기어(8)의 제1 내치기어측의 일부분을 에워싼다. 케이싱(10)에는, 제2 내치기어(8)가 인롱(印籠) 끼워맞춤에 의하여 상대회전 불가능하게 연결되어 일체화된다. 이로써, 케이싱(10)은, 제2 내치기어(8)의 일부를 구성한다. 케이싱(10)과 제1 내치기어(6)의 사이에는 주베어링(16)이 배치된다. 케이싱(10)과 제1 내치기어(6)는, 주베어링(16)을 통하여, 상대회전 가능하게 구성된다.

주베어링(16)은, 본 실시형태에서는 크로스롤러베어링이며, 내륜측전주면(52)과, 외륜측전주면(54)과, 복수의 전동체(56)를 포함한다. 내륜측전주면(52)은, 제1 내치기어(6)의 외주에 제1 내치기어(6)와 일체적으로 형성된다. 내륜측전주면(52)은, 축방향 단면(즉 회전축(R)을 포함하는 단면)이 V자형상을 갖는다. 자세하게는, 내륜측전주면(52)은, 제1 내륜측전주면(52a)과, 제2 내륜측전주면(52b)을 포함한다. 제1 내륜측전주면(52a) 및 제2 내륜측전주면(52b)은, 모두 회전축(R)을 에워싼다. 제2 내륜측전주면(52b)은, 제1 내륜측전주면(52a)보다 제2 내치기어측에 위치한다.

외륜측전주면(54)은, 케이싱(10)의 내주에 케이싱(10)과 일체적으로 형성된다. 외륜측전주면(54)은, 축방향 단면이 역V자형상을 갖는다. 자세하게는, 외륜측전주면(54)은, 제1 외륜측전주면(54a)과, 제2 외륜측전주면(54b)을 포함한다. 제1 외륜측전주면(54a) 및 제2 외륜측전주면(54b)은, 모두 회전축(R)을 에워싼다. 제2 외륜측전주면(54b)은, 제1 외륜측전주면(54a)보다 제2 내치기어측에 위치한다.

복수의 전동체(56)는, 내륜측전주면(52)과 외륜측전주면(54)의 사이에, 둘레방향으로 간격을 두고 마련된다. 복수의 전동체(56)는, 내륜측전주면(52) 및 외륜측전주면(54)을 전주한다.

주베어링(16)은, 직경방향으로부터 보아, 제1 내치부(6a) 및 제2 내치부(8a)의 양방에 겹쳐지도록 마련된다. 따라서, 예를 들면, 내륜측전주면(52) 및 외륜측전주면(54)은, 직경방향으로부터 보아, 제1 내치부(6a) 및 제2 내치부(8a)의 양방에 겹쳐진다. 다만, 복수의 전동체(56)가, 직경방향으로부터 보아, 제1 내치부(6a) 및 제2 내치부(8a)의 양방에 겹쳐져도 된다.

제1 커버(18)는, 환상의 부재이며, 기진체축(22)을 에워싼다. 마찬가지로, 제2 커버(20)는, 환상의 부재이며, 기진체축(22)을 에워싼다. 제1 커버(18)와 제2 커버(20)는, 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)를 축방향으로 사이에 두도록 배치된다. 제1 커버(18)는, 제1 내치기어(6)에 상대회전 불가능하게 일체화되어 제1 내치기어(6)의 일부를 구성한다. 제2 커버(20)는, 제2 내치기어(8)에 상대회전 불가능하게 일체화되어, 제2 내치기어(8)의 일부를 구성한다. 제1 내치기어(6)의 내주에는 베어링(30)이 장착되어 있다. 베어링(30)은, 제1 내치기어(6)보다 축방향으로 제2 내치기어반대측으로 돌출되어 있으며, 제1 커버(18)에 인롱 끼워맞춤된다. 제2 내치기어(8)의 내주에는 베어링(32)이 장착되어 있다. 베어링(32)은, 제2 내치기어(8)보다 축방향으로 제1 내치기어반대측으로 돌출되어 있으며, 제2 커버(20)에 인롱 끼워맞춤된다. 기진체축(22)은, 베어링(30) 및 베어링(32)을 통하여, 제1 내치기어(6), 제2 내치기어(8), 제1 커버(18) 및 제2 커버(20)에 대하여 회전 가능하게 지지된다.

기진체축(22)과 제1 커버(18)의 사이에는 오일시일(40)이 배치되고, 제1 내치기어(6)와 케이싱(10)의 사이에는 오일시일(42)이 배치되며, 케이싱(10)과 제2 내치기어(8)의 사이에는 O링(46)이 배치되고, 제2 커버(20)와 기진체축(22)의 사이에는 오일시일(48)이 배치된다. 이로써, 휨맞물림식 기어장치(100) 내의 윤활제가 누출되는 것을 억제할 수 있다.

이상과 같이 구성된 휨맞물림식 기어장치(100)의 동작을 설명한다. 여기에서는, 제1 외치부(4a)의 치수가 100, 제2 외치부(4b)의 치수가 100, 제1 내치부(6a)의 치수가 100, 제2 내치부(8a)의 치수가 102인 경우를 예로 들어 설명한다. 또, 제2 내치기어(8) 및 제2 커버(20)가 고정상태에 있는 경우를 예로 들어 설명한다.

제2 외치부(4b)가 타원형상의 장축방향의 2개소에서 제2 내치부(8a)와 맞물려 있는 상태에서, 기진체축(22)이 회전하면, 이에 따라 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림위치도 둘레방향으로 이동한다. 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)는 치수가 다르기 때문에, 이때 제2 내치부(8a)에 대하여 제2 외치부(4b)가 상대적으로 회전한다. 제2 내치기어(8) 및 제2 커버(20)가 고정상태에 있기 때문에, 제2 외치부(4b)는, 치수차에 상당하는 분만큼 자전하게 된다. 즉, 기진체축(22)의 회전이 큰 폭으로 감속되어 제2 외치부(4b)에 출력된다. 그 감속비는 이하와 같이 된다.

감속비=(제2 외치부(4b)의 치수-제2 내치부(8a)의 치수)/제2 외치부(4b)의 치수

=(100-102)/100

=-1/50

제1 외치부(4a)는, 제2 외치부(4b)와 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 제2 외치부(4b)와 일체로 회전한다. 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)는 치수가 동일하기 때문에, 상대회전은 발생하지 않고, 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)는 일체로 회전한다. 이로 인하여, 제2 외치부(4b)의 자전과 동일한 회전이 제1 내치부(6a)에 출력된다. 결과적으로, 제1 내치부(6a)로부터는 기진체축(22)의 회전을 -1/50로 감속한 출력을 취출할 수 있다.

계속해서, 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2는, 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)와, 그들의 주변을 확대하여 나타내는 확대단면도이다. 제1 내치기어(6)는, 축방향으로 제2 내치기어(8)와 대향하는 제1 외측단면(6b), 제1 내측단면(6d)을 갖는다. 또, 주베어링(16)보다 직경방향 내측에, 직경방향으로부터 보아 제2 내치기어(8)와 겹치는 제1 중간단면(6c)을 갖는다.

축방향 단면에 있어서, 제1 중간단면(6c)은, 축방향으로 제2 내치기어반대측(도 2에서는 좌측)일수록 회전축(R)(도 2에서는 도시하지 않음)에 가까워지도록, 회전축(R)에 대하여 경사져 있다. 또, 축방향 단면에 있어서, 제1 중간단면(6c)은, 제2 내륜측전주면(52b)과 평행하게 된다. 또, 직경방향으로부터 보아, 제1 중간단면(6c)은, 제2 내치부(8a)와 겹치는 부분을 갖는다.

제1 내측단면(6d)은, 제1 내치부(6a)와 제1 중간단면(6c)의 사이, 즉 제1 중간단면(6c)의 직경방향 내측이고, 또한 제1 중간단면(6c)보다 축방향으로 제2 내치기어반대측에 위치한다. 축방향 단면에 있어서, 제1 내측단면(6d)은, 제1 중간단면(6c)과 이루는 각(θ)이 둔각, 즉 90도보다 큰 각도가 되도록 형성된다. 본 실시형태에서는, 축방향 단면에 있어서, 제1 내측단면(6d)은, 회전축(R)과 직교하도록 형성된다. 또, 제1 내측단면(6d)과 제1 중간단면(6c)의 교점(P1)은, 단면이 V자형상인 내륜측전주면(52)의 V자의 정점(즉 제1 내륜측전주면(52a)과 제2 내륜측전주면(52b)의 교점)(P2)과는 축방향으로 어긋나 있다.

제1 외측단면(6b)은, 제1 중간단면(6c)의 직경방향 외측이고, 또한 제1 중간단면(6c)보다 축방향으로 제2 내치기어측(도 2에서는 우측)에 위치한다. 본 실시형태에서는, 축방향 단면에 있어서, 제1 외측단면(6b)은, 회전축(R)과 직교하도록 형성된다.

제2 내치기어(8)는, 축방향으로 제1 내치기어(6)와 대향하는 제2 외측단면(8b), 제2 내측단면(8d)을 갖는다. 또, 주베어링(16)보다 직경방향 내측에, 제1 중간단면(6c)과 대향하는 제2 중간단면(8c)을 갖는다.

축방향 단면에 있어서, 제2 중간단면(8c)은, 축방향으로 제1 내치기어측(도 2에서는 좌측)일수록 회전축(R)에 가까워지도록 회전축(R)에 대하여 경사져 있다. 축방향 단면에 있어서, 제2 중간단면(8c)은, 제1 중간단면(6c)과 대향하여, 제1 중간단면(6c)과 평행하게 된다. 또, 제2 중간단면(8c)은, 제1 중간단면(6c)과 마찬가지로, 직경방향으로부터 보아, 제2 내치기어(8)의 제2 내치부(8a)와 겹쳐진다.

제2 내측단면(8d)은, 제2 내치부(8a)와 제2 중간단면(8c)의 사이, 즉 제2 중간단면(8c)의 직경방향 내측이고, 또한 제2 중간단면(8c)보다 축방향으로 제1 내치기어측에 위치한다. 제2 내측단면(8d)은, 제1 내측단면(6d)과 축방향으로 대향한다. 본 실시형태에서는, 축방향 단면에 있어서, 제2 내측단면(8d)은, 회전축(R)과 직교하도록 형성된다.

제2 외측단면(8b)은, 제2 중간단면(8c)의 직경방향 외측이고, 또한 제2 중간단면(8c)보다 축방향으로 제1 내치기어반대측(도 2에서는 우측)에 위치한다. 본 실시형태에서는, 축방향 단면에 있어서, 제2 외측단면(8b)은, 회전축(R)과 직교하도록 형성된다.

직경방향으로부터 보아, 내륜측전주면(52)은, 제1 내치부(6a) 및 제2 내치부(8a)의 양방과 겹쳐진다. 본 실시형태에서는, 직경방향으로부터 보아, 제1 내륜측전주면(52a)이 제1 내치부(6a)와 겹치고, 제2 내륜측전주면(52b)이 제1 내치부(6a) 및 제2 내치부(8a)와 겹쳐진다.

이상 설명한 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에서는, 주베어링(16)의 내륜측전주면(52)은, 제1 내치기어(6)와 일체적으로 형성된다. 이로써, 주베어링(16)의 내륜을 제1 내치기어(6)와는 별체로 마련하는 경우와 비교하여 부품개수를 줄일 수 있다. 또, 휨맞물림식 기어장치(100)에서는, 제1 중간단면(6c) 및 제2 중간단면(8c)은, 주베어링(16)보다 직경방향 내측에 마련되고, 또한 직경방향으로부터 보아 제2 내치기어(8)의 제2 내치부(8a)와 겹쳐진다. 즉, 주베어링(16)의 내륜측전주면(52)을 갖는 제1 내치기어(6)가 제2 내치기어(8)와 주베어링(16)보다 직경방향 내측에 있어서 직경방향으로부터 보아 부분적으로 겹쳐지는 구조를 갖는다. 이로써, 직경방향으로부터 보아, 주베어링(16)을 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 양방과 겹치도록 마련하는 것이 가능해져, 휨맞물림식 기어장치(100)를 축방향으로 짧게 하는 것이 가능해진다. 또한, 휨맞물림식 기어장치(100)에서는, 축방향 단면에 있어서, 제1 중간단면(6c)은 회전축(R)에 대하여 경사진다. 여기에서, 제1 중간단면(6c)이 회전축(R)과 평행한 경우, 제1 중간단면(6c)과 제1 내측단면(6d)은, 통상, 직교한다. 주베어링(16)의 내륜측전주면(52)을 제1 내치기어(6)와 일체적으로 형성한 경우, 제1 내치기어(6)에는 주베어링(16)의 전동체(56)로부터의 하중이 직접 가해지는바, 제1 중간단면(6c)과 제1 내측단면(6d)이 직교하고 있으면, 그 직교부분에 응력이 집중되어, 제1 내치기어(6)가 파손될 우려가 있다. 이에 반하여, 상술과 같이, 제1 중간단면(6c)은 회전축(R)에 대하여 경사져 있기 때문에, 제1 중간단면(6c)과 제1 내측단면(6d)은 직교하지 않게 된다. 특히, 본 실시형태에서는, 제1 내측단면(6d)과 제1 중간단면(6c)이 이루는 각은 둔각이 된다. 이로써, 응력 집중이 완화되어, 제1 내치기어(6)가 파손될 가능성을 저감시킬 수 있다. 즉, 실시형태에 의하면, 주베어링(16)보다 직경방향 내측에 있어서 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)가 직경방향으로부터 보아 겹치는 구조를 갖는 휨맞물림식 기어장치(100)에 있어서, 부품개수를 삭감하면서도 제1 내치기어(6)의 파손을 억제할 수 있다.

또, 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에서는, 제1 내측단면(6d)과 제1 중간단면(6c)의 교점(P1)은, 단면이 V자형상인 내륜측전주면(52)의 V자의 정점(P2)과는 축방향으로 어긋나 있다. 이로써, 교점(P1)과 정점(P2)이 축방향으로 겹치는 경우에 비하여, 교점(P1) 및 그 근방에 가해지는 응력 집중이 완화되어, 제1 내치기어(6)가 파손될 가능성을 저감시킬 수 있다.

또, 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에서는, 제1 중간단면(6c)은, 제2 내륜측전주면(52b)과 평행하게 된다. 이로써, 베어링하중에 기인하는 내부응력을 균일화할 수 있다.

또, 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에서는, 제1 중간단면(6c)과 제2 중간단면(8c)은 평행하게 된다. 또, 축방향으로 대향하는 제1 외측단면(6b)과 제2 외측단면(8b)은, 모두 회전축(R)과 직교하도록 형성된다. 즉, 제1 외측단면(6b)과 제2 외측단면(8b)은 평행하게 된다. 또, 축방향으로 대향하는 제1 내측단면(6d)과 제2 내측단면(8d)은, 모두 회전축(R)과 직교하도록 형성된다. 즉, 제1 내측단면(6d)과 제2 내측단면(8d)은 평행하게 된다. 따라서, 축방향에 있어서의 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 사이에는, 주위에 비하여 간극이 좁아지는 부분은 존재하지 않는다. 또, 축방향 단면에 있어서, 제1 외측단면(6b) 및 제2 외측단면(8b)과, 제1 내측단면(6d) 및 제2 내측단면(8d)은 회전축(R)과 직교하고, 제1 중간단면(6c) 및 제2 중간단면(8c)은 제1 내치기어측일수록 회전축(R)에 가까워지도록 회전축(R)에 대하여 경사져 있다. 이로 인하여, 제1 중간단면(6c) 및 제2 중간단면(8c)이 회전축(R)과 평행한 경우와 비교하여 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 축방향에 있어서의 간극이 갖는 굴곡부는, 비교적 완만한 것이 된다.

이상으로부터, 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에 의하면, 내치기어와 외치기어(4)의 맞물림부와, 주베어링(16)의 사이의 윤활제의 유통으로서, 축방향에 있어서의 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극을 경유하는 유통을 원활하게 할 수 있다.

또, 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에서는, 제2 내치기어(8)는, 제2 중간단면(8c)의 직경방향 내측에, 회전축(R)과 직교하는 제2 내측단면(8d)을 갖는다. 여기에서, 제2 내치기어(8)가 제2 내측단면(8d)을 갖지 않는 경우, 즉, 제2 중간단면(8c)이 제2 내치기어(8)의 내주면까지 뻗는 경우, 제2 내치기어(8)의 내주측의 각부가 비교적 날카로워진 형상이 된다. 이에 반하여, 상술과 같이 실시형태에서는, 제2 내치기어(8)는, 제2 중간단면(8c)의 직경방향 내측에 제2 내측단면(8d)을 갖고, 제2 내측단면(8d)이 제2 내치기어(8)의 내주면까지 회전축(R)과 직교하는 방향으로 뻗는다. 따라서, 제2 내치기어(8)의 내주측의 각부는 날카로워진 형상이 되지 않고, 조립 등을 할 때에 각부에 닿아서 다치는 것을 방지할 수 있다.

또, 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에서는, 기진체축(22)은, 기진체(22b)의 외주가, 축체(22c)의 외주보다 직경방향 내측으로 파이도록 형성된다. 또, 베어링(30)은, 제1 커버(18)에 인롱 끼워맞춤됨과 함께, 다른 부재를 통하지 않고 직접 제1 내치기어(6)의 내주에 장착되어 있다. 마찬가지로, 베어링(32)은, 제2 커버(20)에 인롱 끼워맞춤됨과 함께, 다른 부재를 통하지 않고 직접 제2 내치기어(8)의 내주에 장착되어 있다. 이로써, 휨맞물림식 기어장치(100)의 직경방향의 크기를 작게 할 수 있다. 반대로 말하면, 휨맞물림식 기어장치(100)의 직경방향의 크기는 종래와 동일한 정도인 채로, 기진체축(22)의 중공부(22a)의 직경을 크게 할 수 있다. 따라서, 중공부(22a)에 배선 등을 통과시키기 쉬워진다.

이상, 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 대하여 설명했다. 이 실시형태는 예시이며, 그들의 각 구성요소나 각 처리 프로세스의 조합에 다양한 변형예가 가능한 것, 또 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있는 것은 당업자에게 이해되는 바이다.

또, 청구항에 기재된 각 구성 요건이 완수해야 할 기능은, 실시형태에 있어서 나타난 각 구성요소의 단독 혹은 그들의 연계에 의하여 실현되는 것도 당업자에게는 이해되는 바이다. 예를 들면, 청구항에 기재된 제1 대향면, 제1 수직면, 제3 수직면은 각각, 제1 내치기어(6)의 제1 중간단면(6c), 제1 내측단면(6d), 제1 외측단면(6b)에 의하여 실현되어도 된다. 또, 청구항에 기재된 제2 대향면, 제2 수직면, 제4 수직면은 각각, 제2 내치기어(8)의 제2 중간단면(8c), 제2 내측단면(8d), 제2 외측단면(8b)에 의하여 실현되어도 된다.

또 예를 들면, 청구항에 기재된 제1 내치기어는, 제1 내치기어(6) 및 제1 커버(18)에 의하여 실현되어도 된다. 즉, 제1 내치기어(6)와 별체로 제1 내치기어(6)에 상대회전 불가능하게 일체화된 부재는, 청구항에 기재된 제1 내치기어의 일부를 구성한다. 또, 예를 들면, 청구항에 기재된 제2 내치기어는, 제2 내치기어(8), 케이싱(10) 및 제2 커버(20)에 의하여 실현되어도 된다. 즉, 제2 내치기어(8)와 별체로 제2 내치기어(8)에 상대회전 불가능하게 일체화된 부재는, 청구항에 기재된 제2 내치기어의 일부를 구성한다.

4 외치기어
6 제1 내치기어
6a 제1 내치부
6c 제1 중간단면
8 제2 내치기어
8a 제2 내치부
8c 제2 중간단면
16 주베어링
22b 기진체
52 내륜측전주면
56 전동체
100 휨맞물림식 기어장치

Claims

기진체와, 상기 기진체에 의하여 휨변형되는 가요성을 갖는 외치기어와, 상기 외치기어가 맞물리는 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어에 나란히 마련되고 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어와, 상기 제1 내치기어와 상기 제2 내치기어의 사이에 배치되는 주베어링을 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서,
상기 제1 내치기어는, 상기 주베어링의 전동체의 내륜측전주면을 일체적으로 가짐과 함께, 제1 대향면을 갖고,
상기 제2 내치기어는, 상기 제1 대향면과 대향하는 제2 대향면을 가지며,
상기 제1 대향면 및 상기 제2 대향면은, 직경방향으로부터 보아 상기 제2 내치기어의 치부와 겹치고,
상기 제1 대향면은, 축방향 단면에 있어서 축에 대하여 경사지는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 대향면과 상기 제2 대향면이 평행인 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1 대향면은, 상기 내륜측전주면과 평행인 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1 내치기어는, 치부와 상기 제1 대향면의 사이에, 축과 직각인 제1 수직면을 갖고,
상기 제2 내치기어는, 치부와 상기 제2 대향면의 사이에, 축과 직각인 제2 수직면을 가지며,
상기 제1 수직면과 상기 제2 수직면이 축방향으로 대향하는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
제 4 항에 있어서,
축방향 단면에 있어서, 상기 제1 수직면과 상기 제1 대향면이 이루는 각이 둔각인 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
제 4 항에 있어서,
축방향 단면에 있어서, 상기 내륜측전주면은 V자형상이 되고, 상기 제1 수직면과 상기 제1 대향면의 교점은, V자의 정점과 축방향으로 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1 내치기어는, 제1 대향면의 직경방향 외측에 축과 직각인 제3 수직면을 갖고, 제2 내치기어는, 제2 대향면의 직경방향 외측에 축과 직각인 제4 수직면을 가지며, 제3 수직면과 제4 수직면이 축방향으로 대향하는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.