KR102359207B1

KR102359207B1 - 기어 장치

Info

Publication number: KR102359207B1
Application number: KR1020170084707A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 다카하시; 유토 나카이; 고지 나카무라
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2016-07-12
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2022-02-07
Also published as: EP3270003B1; CN107606067B; JP2018009621A; US20180017133A1; JP6859039B2; US10344826B2; CN107606067A; TW201805548A; TWI739858B; KR20180007311A; EP3270003A1

Abstract

기어 장치(1)는 외통(2)의 핀홈(2a)에 감합된 내치 핀(6)과, 외통(2)의 내부에 수납된 캐리어(3)와, 캐리어(3)에 회전 가능하게 지지된 크랭크축(4)과, 내치 핀(6)과 맞물리는 것이 가능한 외치(5a)를 가지고, 크랭크축(4)의 회전에 연동하여 외치(5a)가 내치 핀(6)에 맞물리면서 요동하는 요동 기어(5)와, 내치 핀(6)의 축 방향의 이동을 규제하는 규제 부재(8A, 8B)를 구비하고 있다. 규제 부재(8A, 8B)는 외통(2)의 외측에 있어서 상기 외통(2)에 설치되어 있다.

Description

기어 장치{GEAR APPARATUS}

본 발명은 외통의 내부에 내치 핀을 가지는 기어 장치에 관한 것이다.

로봇 부재 등을 구동하기 위한 편심 요동형 기어 장치로서는, 일본의 특허 제5779120호 공보에 기재된 바와 같이, 내치 기어와, 외치 기어를 가지고, 내치 기어와 외치 기어의 상대 회전을 캐리어와 케이싱의 상대 회전으로서 취출하는 것이 알려져 있다. 이 내치 기어는, 원통상의 케이싱과, 당해 케이싱의 내주면에 형성된 핀홈에 지지됨으로써 내치를 구성하는 외핀과, 외핀의 축 방향의 이동을 규제하는 한 쌍의 리테이닝 링과, 리테이닝 링과 외핀의 사이에 개재되는 규제 부재를 가진다.

원통상의 케이싱의 내주면에는, 핀홈의 축 방향의 양측에 오목부가 형성되어 있다. 핀홈에 감합된 외핀은, 오목부에 걸린 한 쌍의 리테이닝 링에 의해, 상기 규제 부재를 통해 축 방향의 이동이 규제된다.

상기 편심 요동형 기어 장치에서는, 외핀의 축 방향의 이동을 규제하기 위한 한 쌍의 리테이닝 링을 설치하기 위해, 당해 한 쌍의 리테이닝 링을 케이싱의 내주면에 형성된 오목부에 감합하는 작업이 필요하기 때문에, 조립 작업성의 향상이 어렵다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 내치를 구성하는 핀을 가지는 구성에 있어서 조립 작업성의 향상이 가능한 기어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기어 장치는, 한 쌍의 상대측 부재 간에서 소정의 감속비로 회전력을 전달하기 위한 기어 장치이다. 이 기어 장치는, 한쪽의 상대측 부재에 고정가능한 외통이며, 그 내주면에 당해 외통의 축 방향으로 연장되는 복수의 핀홈이 형성된 외통과, 상기 외통의 상기 복수의 핀홈에 각각 감합된 복수의 내치 핀과, 상기 외통의 내부에 수납되며, 다른 쪽의 상대측 부재에 고정 가능한 캐리어와, 상기 캐리어에 회전 가능하게 지지된 크랭크축과, 상기 내치 핀과 맞물리는 외치를 가지고, 상기 크랭크축의 회전에 연동하여 상기 외치가 상기 내치 핀에 맞물리면서 요동하는 요동 기어와, 상기 내치 핀의 축 방향의 이동을 규제하는 규제 부재를 구비하고 있다. 상기 규제 부재는, 상기 외통의 외측에 있어서 상기 외통에 설치되어 있다.

본 발명의 기어 장치에 의하면, 내치를 구성하는 내치 핀을 가지는 구성에 있어서 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 기어 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선 단면도이다.
도 3은 도 1의 제1 규제 부재의 볼록부와 외통의 오목부의 감합 부분의 확대 단면도이다.
도 4는 도 1의 제1 규제 부재를 볼록부와 반대측으로부터 본 도면이다.
도 5는 도 1의 제1 규제 부재를 볼록부가 돌출되는 측으로부터 본 도면이다.
도 6은 도 1의 제1 규제 부재의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 변형예인 맞닿음부만으로 이루어지는 제1 규제 부재 및 그 주변의 확대 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 변형예인 맞닿음부 및 너트를 가지는 제2 규제 부재 및 그 주변의 확대 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 변형예인 제1 및 제2 규제 부재의 볼록부가 외통의 오목부에 압입된 상태를 도시하는 확대 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 실시 형태에 따른 기어 장치는 편심 요동형 기어 장치이다. 이 기어 장치는, 예를 들어 자동차의 파워스티어링 등의 차륜의 조타 장치, 로봇의 선회 몸통이나 팔 관절 등의 선회부 또는 각종 공작 기계의 선회부에 있어서의 감속기 등의 다양한 용도에 적용된다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 기어 장치(1)는 상대적으로 회전 가능하게 서로 연결된 한 쌍의 상대측 부재로서의 베이스 M1과 선회체 M2의 사이에 있어서, 소정의 감속비로 회전력을 전달하는 것이다. 정지측의 베이스 M1과 회전측의 선회체 M2는, 기어 장치(1)의 외부의 주베어링(도시하지 않음)을 통해 상대적으로 회전 가능하게 서로 연결되어 있다. 베이스 M1은, 한쪽의 상대측 부재의 개념에 포함되는 것이다. 선회체 M2는, 다른 쪽의 상대측 부재의 개념에 포함되는 것이다.

도 1 내지 2에 도시되는 바와 같이, 본 실시 형태의 기어 장치(1)는 외통(2)과, 캐리어(3)와, 크랭크축(4)과, 요동 기어(5)와, 복수의 내치 핀(6)과, 전달 기어(7)와, 링상의 한 쌍의 규제 부재[제1 규제 부재(8A) 및 제2 규제 부재(8B)]와, 당해 한 쌍의 규제 부재(8A, 8B)를 외통(2)에 고정하는 복수의 볼트(9)와, O링(14)을 구비하고 있다. 볼트(9)는 외통(2)을 축 방향 A로 관통한 상태에서, 당해 한 쌍의 규제 부재(8A, 8B)를 외통(2)의 축 방향 A를 향하는 양측의 단면(2g)(도 3 참조)에 고정한다.

외통(2)은 대략 원통상의 부재이며, 기어 장치(1)의 외면을 구성하는 케이스로서 기능한다. 외통(2)의 내주면에는, 당해 외통(2)의 축 방향 A로 연장되는 복수의 핀홈(2a)이 당해 외통(2)의 내주면을 따라서 등간격으로 형성되어 있다. 각 핀홈(2a)은 외통(2)을 축 방향 A로 관통하도록 형성된 대략 반원형 단면의 홈이다. 각 핀홈(2a)에는, 각각 내치 핀(6)의 일부가 감합되어 있다. 내치 핀(6)은 원기둥상의 미세한 핀이며, 외치 기어로 이루어지는 요동 기어(5)가 맞물리는 내치로서 기능한다.

도 1 내지 3에 도시되는 바와 같이, 외통(2)에는, 볼트(9)가 삽입되는 복수(도 2에서는 4개소)의 볼트 구멍(2b)이 형성되어 있다. 각 볼트 구멍(2b)은 외통(2)을 축 방향 A로 관통하도록 형성되어 있다.

외통(2)의 축 방향 A를 향하는 양측의 단면(2g)에는, 한 쌍의 규제 부재(8A, 8B)의 볼록부(8b)가 감합하는 환상의 오목부(2c)가 형성되어 있다. 즉, 오목부(2c)는 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)에 있어서, 당해 외통(2)의 주위 방향의 전체 주위에 걸쳐서 형성되어 있다. 오목부(2c)는 외통(2)의 중심축 O와 동심의 원환상으로 형성되어 있다. 오목부(2c)는 볼트 구멍(2b)과 연통되는 위치, 환언하면, 볼트 구멍(2b)의 축 중심이 오목부(2c)의 범위 내에 위치하는 위치에 형성된다.

또한, 외통(2)의 축 방향 A의 양측에 있어서의 단면(2g)에는, 오목부(2c)보다도 반경 방향 외측의 위치에 환상의 O링홈(2d)이 형성되어 있다. O링홈(2d)은 오목부(2c)와 마찬가지로, 외통(2)의 중심축 O와 동심의 원환상으로 형성되어 있다. O링(14)은 O링홈(2d)에 감합함으로써, 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)에 있어서의 오목부(2c)보다도 외통(2)의 반경 방향 외측의 위치에 배치된다. O링(14)은 외통(2)에 있어서의 반경 방향 외측으로의 액체의 누출을 방지하는 링상의 시일 부재이다. 또한, O링(14)을 O링홈(2d)에 감합하는 것 대신에, 박판상의 시일 링이 오목부(2c)보다도 외통(2)의 반경 방향 외측의 위치에 배치되어도 된다.

외통(2)의 외주측의 측면에는, 복수의 리브(2e)가 당해 외통(2)의 반경 방향 외측을 향하여 방사상으로 형성되어 있다. 각 리브(2e)에는, 상대측 부재인 베이스 M1을 고정하는 볼트(도시하지 않음)가 삽입되는 관통 구멍(2f)이 형성되어 있다. 외통(2)은 당해 관통 구멍(2f)에 삽입된 볼트(도시하지 않음)에 의해 베이스 M1에 체결된다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 외통(2)의 축 방향 A의 길이[외통(2)에 있어서의 최대의 길이 L1]는 내치 핀(6)의 길이(L2)와 같아지도록 설정되어 있다. 이에 의해, 외통(2) 및 그것을 포함하는 기어 장치(1)의 전체 치수를 작게 하는 것이 가능하다.

도 1 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 한 쌍의 규제 부재(8A, 8B)는, 내치 핀(6)의 축 방향 A의 이동을 규제하는 부재이다. 규제 부재(8A, 8B)는, 각각 링상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 4 내지 6에 도시되는 바와 같이, 제1 규제 부재(8A)는, 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)에 대향하고 또한 단면(2g)에 맞닿는 맞닿음부(8a)와, 당해 맞닿음부(8a)로부터 외통(2)으로 향하여 축 방향 A로 돌출되는 볼록부(8b)를 가진다. 제2 규제 부재(8B)는, 제1 규제 부재(8A)와 마찬가지로, 이들 맞닿음부(8a) 및 볼록부(8b)를 가진다.

맞닿음부(8a)는 박판으로 이루어지고, 또한 링상으로 형성되어 있다. 맞닿음부(8a)는 핀홈(2a)에 감합된 내치 핀(6)의 단면보다도 외통(2)의 반경 방향 내측으로 연장된다. 이 맞닿음부(8a)에 의해, 내치 핀(6)의 축 방향 A의 이동이 규제된다.

볼록부(8b)는 외통(2)의 환상의 오목부(2c)의 단면 형상에 대응하는 단면을 가지는 링상의 부분이다. 제1 규제 부재(8A)의 볼록부(8b)에는, 볼트(9)가 관통하는 관통 구멍(8c)이 형성되어 있다. 제2 규제 부재(8B)의 볼록부(8b)에는, 볼트(9)의 숫나사부(9c)에 나사 결합하는 암나사 구멍(8d)(도 1 참조)이 형성되어 있다.

한 쌍의 규제 부재(8A, 8B)는, 외통(2)의 축 방향 A에 있어서의 외측에 설치되어 있다. 구체적으로는, 한 쌍의 규제 부재(8A, 8B)는, 외통(2)의 축 방향 A를 향하는 단면(2g)(도 3 참조)에 맞닿은 상태로 설치되어 있다. 보다 상세하게는, 먼저, 각 규제 부재(8A, 8B)의 맞닿음부(8a)를 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)에 맞닿게 하면서 볼록부(8b)를 외통(2)의 오목부(2c)에 감합함으로써, 규제 부재(8A, 8B)가 임시 고정된다. 이어서, 볼트(9)의 축부(9a)가 제1 규제 부재(8A)의 관통 구멍(8c)에 삽입됨과 함께, 당해 볼트(9)의 축부(9a)의 선단에 형성된 숫나사부(9c)가 제2 규제 부재(8B)의 암나사 구멍(8d)에 나사 결합된다. 이에 의해, 한 쌍의 규제 부재(8A, 8B)를 상기 단면(2g)(도 3 참조)에 맞닿은 상태로 설치하는 것이 가능하다.

본 실시 형태에서는, 볼트(9)의 헤드부(9b)는 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g) 중 전달 기어(7)와 반대측의 단면(2g)에 배치되어 있다. 이에 의해, 볼트(9)의 헤드부(9b)와 전달 기어(7)가 간섭할 우려를 피할 수 있다.

한 쌍의 규제 부재(8A, 8B)는, 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)으로부터 축 방향 A로 각각 돌출되어 있다. 이 돌출 부분과 당해 단면(2g)에 의해 단차부(15)가 형성된다. 기어 장치(1)가 연결되는 한 쌍의 상대측 부재(베이스 M1 및 선회체 M2)의 일부가 단차부(15)에 감합(소위 삽입 이음 결합)함으로써, 기어 장치(1)와 한 쌍의 상대측 부재(베이스 M1 및 선회체 M2)의 축 중심을 용이하게 일치시키는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에서는 한 쌍의 상대측 부재와 규제 부재가 감합하는 구성에 한정되지 않는다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 캐리어(3)는 외통(2)과 동축 상에 배치된 상태로 그 외통(2) 내에 수용되어 있다. 캐리어(3)는 외통(2)에 대하여 동일한 축 주위로 상대 회전하는 것이 가능하다. 이 캐리어(3)는 선회체 M2에 볼트 등에 의해 고정된다. 캐리어(3)가 외통(2)에 대하여 상대 회전함으로써, 선회체 M2는, 베이스 M1에 대하여 상대적으로 선회하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 캐리어(3)를 선회체 M2에 체결하여 선회하도록 하고, 외통(2)을 베이스 M1에 고정하여 부동으로 하였지만, 외통(2)을 선회체 M2에 체결하고, 캐리어(3)를 베이스 M1에 체결하여 사용하는 것도 물론 가능하다.

본 실시 형태의 캐리어(3)는 기부(3a)와, 단판부(3b)를 구비하고 있다. 기부(3a)와 단판부(3b)의 사이에는, 외통(2)과 캐리어(3) 사이에서 회전력을 전달하는 요동 기어(5)를 수납하는 수용 공간(3c)이 형성되어 있다. 수용 공간(3c)은 캐리어(3)의 외부로 통하는 관통 구멍(3d)과 연통되어 있다.

기부(3a)는 단판부(3b)를 향하여 축 방향 A로 연장되는 샤프트부(3e)를 가진다. 샤프트부(3e)는 볼트(11)에 의해 단판부(3b)에 체결되어 있다. 기부(3a) 및 단판부(3b)는 주철 등에 의해 제조되어 있다. 기부(3a)에 있어서의 축 방향 A를 향하는 단면에는, 선회체 M2를 고정하기 위한 구조로서, 예를 들어 볼트가 나사 결합하는 암나사 구멍 등이 형성된다.

크랭크축(4)은 외통(2)의 중심축 O의 주위에 등간격으로 복수개 배치되어 있다. 각 크랭크축(4)에는, 전달 기어(7)가 각각 설치되어 있다. 각 전달 기어(7)는 모터(도시하지 않음)에 의해 구동되는 출력 기어 S와 각각 맞물려 있다. 이에 의해, 각 전달 기어(7)는 모터의 회전 구동력을 크랭크축(4)에 전달하는 것이 가능하다. 각 크랭크축(4)은 한 쌍의 크랭크 베어링(12)을 통해 캐리어(3)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 도 1의 전달 기어(7)는 한 쌍의 크랭크 베어링(12)의 사이에 배치되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 전달 기어(7)는 한 쌍의 크랭크 베어링(12)에 의해 끼워진 영역의 외측에 배치되어도 된다.

크랭크축(4)은 복수(본 실시 형태에서는 2개)의 편심부(4a)를 갖고 있다. 이 복수의 편심부(4a)는 한 쌍의 크랭크 베어링(12) 사이의 위치에서 축 방향 A로 나란히 배치되어 있다. 각 편심부(4a)는 각각 크랭크축(4)의 축심으로부터 소정의 편심량으로 편심된 원기둥상으로 형성되어 있다. 그리고, 각 편심부(4a)는 서로 소정 각도의 위상차를 갖도록 크랭크축(4)에 형성되어 있다.

도 1 내지 2에 도시되는 바와 같이, 요동 기어(5)는 내치 핀(6)과 맞물리는 것이 가능한 복수의 외치(5a)를 가진다. 요동 기어(5)는 크랭크축(4)의 회전에 연동하여 외치(5a)가 내치 핀(6)에 맞물리면서 요동하도록 캐리어(3)에 지지되어 있다. 본 실시 형태에서는, 2매의 요동 기어(5)가 캐리어(3)에 설치되어 있다. 2매의 요동 기어(5)는 크랭크축(4)의 각 편심부(4a)에 대하여 롤러 베어링(13)을 통해 각각 설치되어 있다. 요동 기어(5)는 외통(2)의 내경보다도 조금 작게 형성되어 있고, 크랭크축(4)이 회전할 때, 편심부(4a)의 편심 회전에 연동하여 외통(2) 내면의 내치 핀(6)에 맞물리면서 요동 회전한다. 요동 기어(5)의 잇수[외치(5a)의 수]는 내치 핀(6)의 수보다도 약간 적게 되어 있다.

도 1 내지 2에 도시되는 바와 같이, 각 요동 기어(5)는 중앙부 관통 구멍(5b)과, 복수의 편심부 삽입 관통 구멍(5c)과, 복수의 샤프트부 삽입 관통 구멍(5d)을 가진다.

편심부 삽입 관통 구멍(5c)은 요동 기어(5)에 있어서 중앙부 관통 구멍(5b)의 주위에 주위 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 각 편심부 삽입 관통 구멍(5c)에는, 롤러 베어링(13)을 개재 장착한 상태에서 각 크랭크축(4)의 편심부(4a)가 각각 삽입 관통되어 있다.

샤프트부 삽입 관통 구멍(5d)은, 요동 기어(5)에 있어서 중앙부 관통 구멍(5b)의 주위에 주위 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 각 샤프트부 삽입 관통 구멍(5d)은 주위 방향에 있어서 편심부 삽입 관통 구멍(5c) 간의 위치에 각각 배치되어 있다. 각 샤프트부 삽입 관통 구멍(5d)에는, 캐리어(3)의 각 샤프트부(3e)가 샤프트부 삽입 관통 구멍(5d)의 내면과의 사이에 간극을 둔 상태로 삽입 관통되어 있다.

도 1 내지 2에 도시되는 기어 장치(1)는 이하와 같이 동작한다. 먼저, 크랭크축(4)에 연결된 전달 기어(7)가 모터의 출력 기어 S로부터의 회전 구동력을 받으면, 각 크랭크축(4)은 축 주위로 회전한다. 이때, 각 크랭크축(4)의 회전에 수반하여, 그 크랭크축(4)의 편심부(4a)가 편심 회전한다. 이에 의해, 요동 기어(5)는 편심부(4a)의 편심 회전에 연동하여 외통(2) 내면의 내치 핀(6)에 맞물리면서 요동 회전한다. 요동 기어(5)의 요동 회전은, 각 크랭크축(4)을 통해 캐리어(3)에 전달된다. 본 실시 형태에서는, 외통(2)은 베이스 M1에 고정되어 부동이다. 그에 따라, 캐리어(3) 및 선회체 M2는, 입력된 회전으로부터 감속된 회전수로 외통(2) 및 베이스 M1에 대하여 상대 회전하는 것이 가능하다.

이상과 같이 구성된 본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 외통(2)의 복수의 핀홈(2a)에 내치를 구성하는 복수의 내치 핀(6)이 각각 감합된 구성에 있어서, 당해 내치 핀(6)의 축 방향 A의 이동을 규제하는 규제 부재(8A, 8B)가, 외통(2)의 축 방향 A에 있어서의 외측[구체적으로는 축 방향 A를 향하는 단면(2g)]에 설치되어 있다. 그로 인해, 규제 부재(8A, 8B)를 외통(2)에 축 방향 A로부터 접근하여 당해 외통(2)의 외측에 용이하게 설치하는 것이 가능해진다. 따라서, 기어 장치(1)의 조립 작업성이 향상된다.

또한 상기 구성에서는, 규제 부재(8A, 8B)가 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)에 설치됨으로써, 종래의 편심 요동형 기어 장치와 같이 외통에 있어서 리테이닝 링을 감합시키기 위한 오목부 및 그 외측 부분의 길이를 확보할 필요가 없다. 따라서, 외통(2)의 축 방향 A의 길이 L1을 짧게 하는 것이 가능해져, 기어 장치(1)의 소형화가 가능해진다.

본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 외통(2)의 축 방향 A의 길이 L1은, 내치 핀(6)의 길이 L2와 같아지도록 설정되어 있다. 그로 인해, 규제 부재(8A, 8B)를 외통(2)의 축 방향 A를 향하는 단면(2g)에 맞닿게 함으로써, 당해 규제 부재(8A, 8B)를 내치 핀(6)에 맞닿게 하는 것이 가능하다. 이에 의해, 내치 핀(6)의 축 방향 A의 이동을 확실하게 규제하는 것이 가능하다.

본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 규제 부재(8A, 8B)가 링상으로 형성되어 있기 때문에, 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)에 있어서 복수의 핀홈(2a)의 단부 개구를 전체 주위에 걸쳐서 덮는 것이 가능하다. 이에 의해, 핀홈(2a)에 감합된 모든 내치 핀(6)에 대해서, 축 방향 A로 이동하여 핀홈(2a)으로부터 누락될 우려가 없어진다.

또한 본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 외통(2)의 축 방향 A를 향하는 단면(2g)에는, 환상의 오목부(2c)가 형성되어 있다. 규제 부재(8A, 8B)는, 오목부(2c)에 감합하는 볼록부(8b)를 가진다. 이에 의해, 규제 부재(8A, 8B)를 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)에 볼트(9)나 핀 등의 고정 부재를 사용하여 고정할 때, 규제 부재(8A, 8B)의 볼록부(8b)를 외통(2)의 오목부(2c)에 감합함으로써, 규제 부재(8A, 8B)를 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)에 임시 고정하는 것이 가능해진다. 그 결과, 기어 장치(1)의 조립 작업성이 향상된다.

또한, 본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, O링(14)은 외통(2)의 축 방향 A를 향하는 단면(2g)에 형성된 O링홈(2d)에 감합함으로써, 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)에 있어서의 오목부(2c)보다도 외통(2)의 반경 방향 외측의 위치에 배치된다. O링(14)은 외통(2)과 그것에 대향하는 상대측 부재(즉, 베이스 M1 또는 선회체 M2)의 사이에 끼워짐으로써, 이들 사이에 발생하는 간극을 통해 외통(2)에 있어서의 반경 방향 외측으로 액체가 누출되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 이에 의해, 당해 O링(14)에 의해, 외통(2) 내부의 윤활유 등의 액체가 오목부(2c)를 통과하여 외통(2)의 반경 방향 외측으로 누출될 우려를 회피하는 것이 가능하다.

본 실시 형태의 기어 장치(1)는 규제 부재(8A, 8B)를 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)에 고정하는 볼트(9)를 구비하고 있기 때문에, 볼트(9)를 사용하여 규제 부재(8A, 8B)를 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)에 용이하게 고정하는 것이 가능하다.

본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 볼트(9)의 헤드부(9b)는 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g) 중 전달 기어(7)와 반대측의 단면(2g)에 배치되어 있기 때문에, 볼트(9)의 헤드부(9b)가 전달 기어(7)와 간섭하여 파손될 우려를 피할 수 있다. 그에 따라, 볼트(9) 헤드부(9b)의 파편이 전달 기어(7)와 다른 기어의 맞물림 부분에 파고들어가는 문제를 해소할 수 있다.

본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 제1 규제 부재(8A)는, 볼트(9)의 축부(9a)가 삽입 가능한 관통 구멍(8c)을 갖고 있다. 제2 규제 부재(8B)는, 볼트(9)의 축부(9a)의 선단에 형성된 숫나사부(9c)에 나사 결합하는 것이 가능한 암나사 구멍(8d)을 가진다. 이 구성에 의해, 볼트(9)의 축부(9a)를 제1 규제 부재(8A)의 관통 구멍(8c)에 삽입함과 함께, 당해 볼트(9)의 축부(9a)의 선단의 숫나사부(9c)를 제2 규제 부재(8B)의 암나사 구멍(8d)에 나사 결합할 수 있다. 이에 의해, 제1 및 제2 규제 부재(8A, 8B)를 공통의 볼트(9)를 사용하여 외통(2)의 축 방향 A의 양측의 단면(2g)에 고정하는 것이 가능하다. 그 결과, 볼트(9)의 개수를 저감하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 실시 형태의 기어 장치(1)는 한 쌍의 규제 부재(8A, 8B)를 갖고 있지만, 어느 한쪽의 규제 부재(8A, 8B)가 생략되어도 된다. 그 경우, 기어 장치(1)가 연결되는 상대측 부재(베이스 M1 또는 선회체 M2)에 의해 내치 핀(6)의 축 방향 A의 이동을 규제하면 된다.

상기 실시 형태에 있어서의 외통(2)에서는, 규제 부재(8A, 8B)를 체결하는 볼트(9)가 관통하는 볼트 구멍(2b)보다도 당해 외통(2)의 반경 방향 외측에 리브(2e)가 형성되고, 그 리브(2e)에 상대측 부재인 베이스 M1을 체결하는 볼트가 관통하는 관통 구멍(2f)이 형성되어 있다. 그러나, 볼트 구멍(2b) 및 관통 구멍(2f)의 상대적인 위치에 대하여 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 변형예로서, 예를 들어 이들 볼트 구멍(2b) 및 관통 구멍(2f)은 외통(2)의 중심축 O로부터의 등거리가 되도록 동일 원주 위에 배치되어도 된다.

도 1 내지 2에 도시되는 바와 같이, 상기 실시 형태에서는, 2매의 요동 기어(5)를 구비한 기어 장치(1)를 예로 들어 설명하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 요동 기어(5)를 1장만 구비한 구조나 3장 이상 구비한 구조여도, 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.

상기 실시 형태에서는, 외통(2)의 축 방향 A의 길이 L1은, 내치 핀(6)의 길이 L2와 같아지도록 설정되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에서는, 외통(2)의 축 방향 A의 길이 L1이, 내치 핀(6)의 길이 L2보다도 커도 된다. 그 경우, 외통(2)의 축 방향 A를 향하는 단면(2g)에 오목부를 형성하고 규제 부재(8A, 8B)의 맞닿음부(8a)를 당해 오목부에 삽입함으로써, 맞닿음부(8a)가 내치 핀(6)에 맞닿게 해도 된다. 또는, 규제 부재(8)의 맞닿음부(8a)에 핀홈(2a)의 내부에 돌출되는 볼록부를 형성함으로써, 당해 볼록부를 내치 핀(6)에 맞닿게 해도 된다. 또한, 본 발명에서는, 내치 핀(6)의 길이 L2가 외통(2)의 길이 L1보다도 커도 된다. 그 경우에도, 규제 부재(8A, 8B)를 축 방향 A로부터 외통(2)의 외측에 설치함으로써, 맞닿음부(8a)를 내치 핀(6)에 맞닿게 하는 것이 가능하다.

상기 실시 형태에서는, 규제 부재(8A, 8B)는, 외통(2)의 축 방향 A로 연장되는 볼록부(8b)를 갖고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 변형예로서, 도 7에 도시되는 제1 규제 부재(8A)와 같이, 워셔 등의 박판상의 부재로 이루어지는 맞닿음부(8a)만을 가지는 구성이어도 된다. 이 경우에도, 규제 부재(8A)를 외통(2)의 축 방향 외측에 용이하게 설치하는 것이 가능하다.

상기 실시 형태에서는, 제2 규제 부재(8B)는, 볼록부(8b)에 암나사 구멍(8d)이 형성된 구성이지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 변형예로서, 도 8에 도시되는 바와 같이, 제2 규제 부재(8B)는, 워셔 등의 박판상의 맞닿음부(8a)와, 너트(16)를 가지는 구성으로 해도 된다. 그 경우, 볼트(9)의 숫나사부(9c)는 맞닿음부(8a)를 관통하여 너트(16)에 나사 결합함으로써, 제2 규제 부재(8B)를 외통(2)에 설치하는 것이 가능하다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 도 9에 도시되는 바와 같이, 볼트(9)를 생략하고, 규제 부재(8A, 8B)의 볼록부(8b)를 외통(2)의 오목부(2c)에 압입해도 된다.

상기 실시 형태에서는, 복수의 크랭크축(4)이 외축(2)의 중심축 O의 주위에 배치된 구성으로 하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 크랭크축(4)이 캐리어(3)의 중앙부에 배치된 센터 크랭크식으로 해도 된다.

또한, 규제 부재(8A, 8B)는, 상기 실시 형태와 같이, 외통(2)의 축 방향 A의 단면(2g)에 설치되는 것에 한정되지 않는다. 규제 부재(8A, 8B)가 외통(2)의 외측에 설치 가능한 구성으로 되어 있으면 된다. 예를 들어, 규제 부재(8A, 8B)는, 외통(2)에 있어서의 단면(2g) 이외의 축 방향 수직면에 대하여 설치되어도 된다. 또한 축 방향 수직면에 설치되는 경우에도 한정되지 않고, 외통(2)에 있어서의 임의의 외측 부분[예를 들어, 외통(2)의 외주면]에 설치되어 있어도 된다.

또한, 상기 실시 형태를 개략적으로 설명하면, 이하와 같다.

본 실시 형태에 따른 기어 장치는, 한 쌍의 상대측 부재 간에서 소정의 감속비로 회전력을 전달하기 위한 기어 장치이다. 상기 기어 장치는, 한쪽의 상대측 부재에 고정 가능한 외통이며, 그 내주면에 당해 외통의 축 방향으로 연장되는 복수의 핀홈이 형성된 외통과, 상기 외통의 상기 복수의 핀홈에 각각 감합된 복수의 내치 핀과, 상기 외통의 내부에 수납되며, 다른 쪽의 상대측 부재에 고정 가능한 캐리어와, 상기 캐리어에 회전 가능하게 지지된 크랭크축과, 상기 내치 핀과 맞물리는 외치를 가지고, 상기 크랭크축의 회전에 연동하여 상기 외치가 상기 내치 핀에 맞물리면서 요동하는 요동 기어와, 상기 내치 핀의 축 방향의 이동을 규제하는 규제 부재를 구비하고 있다. 상기 규제 부재는, 상기 외통의 외측에 있어서 상기 외통에 설치되어 있다.

이러한 구성에서는, 외통의 복수의 핀홈에 내치를 구성하는 복수의 내치 핀이 각각 감합된 구성에 있어서, 내치 핀의 축 방향의 이동을 규제하는 규제 부재가 외통의 외측에 설치되어 있다. 그로 인해, 규제 부재를 외통에 밖에서 접근하여 당해 외통의 외측부에 용이하게 설치하는 것이 가능해진다. 따라서, 조립 작업성이 향상된다.

또한 상기 구성에서는, 기어 장치의 소형화가 가능해진다. 즉, 종래의 편심 요동형 기어 장치의 구조에서는, 외통에 있어서 내치 핀의 길이 이외에 당해 내치 핀의 축 방향 양측에 있어서 리테이닝 링을 걸기 위한 오목부의 폭과 당해 멈춤홈보다도 외측의 벽이 되는 부분의 길이를 각각 확보할 필요가 있었다. 한편, 상기 구성에서는, 규제 부재가 외통에 외측에서 설치됨으로써, 외통에 있어서 상기와 같은 오목부 및 그 외측 부분의 길이를 확보할 필요가 없다. 이로 인해, 외통의 축 방향의 길이를 짧게 하는 것이 가능해지고, 기어 장치의 소형화가 가능해진다. 게다가, 외통의 내주면에 있어서 리테이닝 링을 설치하기 위한 홈을 형성하는 가공이 불필요하게 되기 때문에, 외통의 제작 공정을 간략화할 수도 있다.

상기 외통의 축 방향의 길이는, 상기 내치 핀의 길이와 같아지도록 설정되어 있다. 이 구성에서는, 규제 부재를 외통의 축 방향을 향하는 단면에 맞닿게 함으로써, 당해 규제 부재를 내치 핀에 맞닿게 하는 것이 가능하다. 이에 의해, 내치 핀의 축 방향의 이동을 확실하게 규제하는 것이 가능하다.

상기 규제 부재는 링상으로 형성되어 있다. 이러한 구성에서는, 링상의 규제 부재는, 외통의 축 방향의 단면에 있어서 복수의 핀홈의 단부 개구를 전체 주위에 걸쳐서 덮는 것이 가능하다. 이로 인해, 핀홈에 감합된 모든 내치 핀에 대해서, 축 방향으로의 이동에 의해 핀홈으로부터 누락될 우려가 없어진다.

상기 외통의 상기 축 방향을 향하는 단면에는 오목부가 형성되어 있다. 상기 규제 부재는, 상기 오목부에 감합하는 볼록부를 가진다. 이러한 구성에서는, 규제 부재를 외통의 축 방향의 단면에 볼트나 핀 등의 고정 부재를 사용하여 고정할 때, 규제 부재의 볼록부를 외통의 오목부에 감합함으로써, 규제 부재를 외통의 축 방향 단면에 임시 고정하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 기어 장치의 조립 작업성이 향상된다.

상기 기어 장치는, 상기 외통의 상기 단면에 있어서의 상기 오목부보다도 상기 외통의 반경 방향 외측의 위치에 배치되고, 상기 외통에 있어서의 상기 반경 방향 외측으로의 액체의 누출을 방지하는 시일 부재를 더 구비하고 있다.

이러한 구성에서는, 외통의 축 방향의 단면에 있어서, 오목부보다도 외통의 반경 방향 외측의 위치에 시일 부재가 배치되어 있기 때문에, 당해 시일 부재에 의해, 외통 내부의 윤활유 등의 액체가 오목부를 통과하여 외통의 반경 방향 외측으로 누출될 우려를 회피하는 것이 가능하다.

상기 기어 장치는, 상기 규제 부재를 상기 외통의 상기 축 방향을 향하는 단면에 고정하는 볼트를 더 구비하고 있다. 이러한 구성에서는, 볼트를 사용하여 규제 부재를 외통의 축 방향의 단면에 용이하게 고정하는 것이 가능하다.

상기 기어 장치는, 상기 크랭크축의 단부에 고정된 전달 기어를 더 구비하고 있다. 상기 볼트의 헤드부는, 상기 외통의 축 방향의 단면 중 상기 전달 기어와 반대측의 단면에 배치되어 있다.

이러한 구성에서는, 볼트의 헤드부가 전달 기어와 간섭하여 파손될 우려를 피할 수 있다. 그에 따라, 볼트 헤드부의 파편이 전달 기어와 다른 기어의 맞물림 부분에 파고들어가는 문제를 해소할 수 있다.

상기 규제 부재는, 상기 외통의 축 방향 양측의 상기 단면에 각각 배치된 제1 규제 부재 및 제2 규제 부재를 포함한다. 상기 제1 규제 부재는, 상기 볼트의 축부가 삽입 가능한 관통 구멍을 가진다. 상기 제2 규제 부재는, 상기 볼트의 축부의 선단에 형성된 숫나사부에 나사 결합하는 것이 가능한 암나사 구멍을 가진다.

이러한 구성에서는, 볼트의 축부를 제1 규제 부재의 관통 구멍에 삽입함과 함께, 당해 축부의 선단의 숫나사부를 제2 규제 부재의 암나사 구멍에 나사 결합할 수 있다. 이에 의해, 제1 및 제2 규제 부재를 공통의 볼트를 사용하여 외통의 축 방향 양측의 단면에 고정하는 것이 가능하다. 그 결과, 볼트의 개수를 저감하는 것이 가능해진다.

Claims

한 쌍의 상대측 부재 간에서 소정의 감속비로 회전력을 전달하기 위한 기어 장치이며,
한쪽의 상대측 부재에 고정 가능한 외통이며, 그 내주면에 당해 외통의 축 방향으로 연장되는 복수의 핀홈이 형성된 외통과,
상기 외통의 상기 복수의 핀홈에 각각 감합된 복수의 내치 핀과,
상기 외통의 내부에 수납되며, 다른 쪽의 상대측 부재에 고정 가능한 캐리어와,
상기 캐리어에 회전 가능하게 지지된 크랭크축과,
상기 내치 핀과 맞물리는 외치를 가지고, 상기 크랭크축의 회전에 연동하여 상기 외치가 상기 내치 핀에 맞물리면서 요동하는 요동 기어와,
상기 내치 핀의 축 방향의 이동을 규제하는 규제 부재와,
상기 규제 부재를 상기 외통의 상기 축 방향을 향하는 단면에 고정하는 볼트를 구비하고,
상기 규제 부재는, 상기 외통의 축 방향 양측의 상기 단면에 각각 배치된 제1 규제 부재 및 제2 규제 부재를 포함하고,
상기 제1 규제 부재는, 상기 볼트의 축부가 삽입 가능한 관통 구멍을 가지고,
상기 제2 규제 부재는, 상기 볼트의 축부의 선단에 형성된 숫나사부에 나사 결합하는 것이 가능한 암나사 구멍을 갖고,
상기 규제 부재는, 상기 외통의 외측에 있어서 상기 외통에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 기어 장치.
제1항에 있어서,
상기 외통의 축 방향의 길이는, 상기 내치 핀의 길이와 같아지도록 설정되어 있는, 기어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 규제 부재는 링상으로 형성되어 있는, 기어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 외통의 상기 축 방향을 향하는 단면에는 오목부가 형성되고,
상기 규제 부재는 상기 오목부에 감합하는 볼록부를 갖는, 기어 장치.
제3항에 있어서,
상기 외통의 상기 축 방향을 향하는 단면에는 오목부가 형성되고,
상기 규제 부재는 상기 오목부에 감합하는 볼록부를 갖는, 기어 장치.
제4항에 있어서,
상기 외통의 상기 단면에 있어서의 상기 오목부보다도 상기 외통의 반경 방향 외측의 위치에 배치되고, 상기 외통에 있어서의 상기 반경 방향 외측으로의 액체의 누출을 방지하는 시일 부재를 더 구비하고 있는, 기어 장치.
제5항에 있어서,
상기 외통의 상기 단면에 있어서의 상기 오목부보다도 상기 외통의 반경 방향 외측의 위치에 배치되고, 상기 외통에 있어서의 상기 반경 방향 외측으로의 액체의 누출을 방지하는 시일 부재를 더 구비하고 있는, 기어 장치.
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제1항에 있어서,
상기 크랭크축의 단부에 고정된 전달 기어를 더 구비하고,
상기 볼트의 헤드부는, 상기 외통의 상기 단면 중 상기 전달 기어와 반대측의 단면에 배치되어 있는, 기어 장치.
삭제