KR102431777B1 - Flexspline and strain wave gear device - Google Patents

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정승태
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주식회사 에스 피 지
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/08—Profiling
    • F16H55/0833—Flexible toothed member, e.g. harmonic drive

Abstract

림 두께를 최적화할 수 있는 외치 기어 및 이를 구비하는 파동 기어 장치가 개시된다. 외치 기어는, 전단부가 개구된 원통형의 바디, 및 상기 바디의 전단부의 외주면 둘레를 따라 형성되는 외치를 포함하고, 상기 외치는, 잇줄 방향을 따라 치형부의 양단부에서의 치면 각도 및 림부의 림 두께가 상이하게 형성된다.An external-tooth gear capable of optimizing a rim thickness and a wave gear device having the same are disclosed. The externally toothed gear includes a cylindrical body with an open front end, and external teeth formed along the outer peripheral surface of the front end of the body, wherein the external teeth have different tooth surface angles at both ends of the toothed portion along the tooth line direction and the rim thickness of the rim portion is formed

Description

외치 기어 및 이를 구비하는 파동 기어 장치{FLEXSPLINE AND STRAIN WAVE GEAR DEVICE}External gear and wave gear device having the same {FLEXSPLINE AND STRAIN WAVE GEAR DEVICE}

이하의 설명은 외치 기어 및 이를 구비하는 파동 기어 장치에 관한 것이다.The following description relates to an external toothed gear and a wave gear device having the same.

파동 기어 장치는 감속기의 일종으로, 강성 링 형상의 내치 기어(circular spline)와, 내치 기어의 내주면에 구비되는 가요성 원통 형상의 외치 기어(flex spline) 및 외치 기어의 내부에 구비되는 고강성 타원 형상의 파동 발생기(wave generator)를 포함한다. 또한, 파동 기어 장치는, 외치 기어의 몸통 형상에 따라 컵형(cup type)과, 실크햇형(silk hat type) 및 플랫형(flat type)이 알려져 있다.A wave gear device is a type of reduction gear, a rigid ring-shaped internal toothed gear (circular spline), a flexible cylindrical external toothed gear (flex spline) provided on the inner circumferential surface of the internal toothed gear, and a high rigidity ellipse provided inside the externally toothed gear It includes a wave generator of the shape. In addition, the wave gear device is known as a cup type, a silk hat type, and a flat type depending on the shape of the body of the external gear.

파동 기어 장치는, 외치 기어가 파동 발생기에 의해서 타원 형상으로 변형되고, 그 장축 방향의 양단에서 내치 기어에 맞물린다. 그리고 파동 발생기가 회전함에 따라 양 기어의 맞물림 위치가 둘레 방향으로 이동하며, 양 기어의 치수(齒數) 차에 기인하는 상대 회전이 둘레 방향을 따라 발생한다. 여기서, 양 기어 중 일방의 기어(예를 들어, 내치 기어)는 하우징 등에 고정되어 있고, 고정되지 않은 타방의 기어로부터 치수 차에 근거하는 감속 회전이 출력된다.In the wave gear device, the external gear is deformed into an elliptical shape by the wave generator, and meshes with the internal gear at both ends in the longitudinal direction thereof. And as the wave generator rotates, the meshing positions of both gears move in the circumferential direction, and relative rotation due to the dimensional difference between the two gears occurs along the circumferential direction. Here, one gear (for example, an internal gear) of both gears is fixed to a housing etc., and the reduced rotation based on a dimensional difference is output from the other gear which is not fixed.

한편, 가요성 외치 기어는 파동 발생기에 의해서 타원형으로 휘어질 때 그 잇줄 방향을 따라 개방된 전단부의 휨량이 가장 크고, 후방의 다이어프램으로 갈수록 휨량이 감소한다. 또한, 외치 기어는 회전에 의해서 반경 방향으로 휨이 반복되는데, 이러한 외치 기어의 휨을 "코닝(coning)"이라 한다.On the other hand, when the flexible external-tooth gear is bent into an elliptical shape by the wave generator, the amount of deflection of the open front end along the tooth line direction is greatest, and the amount of deflection decreases toward the rear diaphragm. In addition, bending of the externally toothed gear is repeated in the radial direction by rotation, and this bending of the externally toothed gear is called “corning”.

최근, 파동 기어 장치는 부하 토크 성능을 향상시키기 위해서, 외치 기어의 코닝을 고려한 연속적인 맞물림이 가능하도록 하는 외치 기어의 개발이 요구된다. 여기서, 외치 기어의 전달 토크를 증가시키기 위해서는 적절한 치형의 설계 및 치저의 림 두께에 대한 설계가 요구된다.Recently, in order to improve the load torque performance of the wave gear device, the development of an externally toothed gear capable of continuous meshing in consideration of the corning of the externally toothed gear is required. Here, in order to increase the transmission torque of the external gear, the design of the appropriate tooth shape and the design of the rim thickness of the tooth base are required.

전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The above-mentioned background art is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the disclosure of the present application, and it cannot necessarily be said to be a known technology disclosed to the general public prior to the present application.

실시예의 목적은, 파동 기어 장치에서 외치 기어의 림 두께를 최적화할 수 있는 외치 기어 및 이를 구비하는 파동 기어 장치를 제공하는 것이다.An object of the embodiment is to provide an external toothed gear capable of optimizing the rim thickness of the externally toothed gear in the wave gear device and a wave gear device having the same.

실시예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved in the embodiments are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

실시예에 따른 외치 기어 및 이를 구비하는 파동 기어 장치에 대해서 설명한다.An external tooth gear and a wave gear device having the same according to the embodiment will be described.

파동 기어 장치의 외치 기어는, 전단부가 개구된 원통형의 바디, 및 상기 바디의 전단부의 외주면 둘레를 따라 형성되는 외치를 포함하고, 상기 외치는, 잇줄 방향을 따라 치형부의 양단부에서의 치면 각도 및 림부의 림 두께가 상이하게 형성된다.The external toothed gear of the wave gear device includes a cylindrical body with an open front end, and external teeth formed along the periphery of the outer peripheral surface of the front end of the body, wherein the external teeth include a tooth surface angle at both ends of the toothed portion along the tooth line direction and a rim portion The rim thickness is formed differently.

일 측에 따르면, 상기 외치는 이끝선이 상기 바디의 내주면에 평행하게 형성될 수 있다. 상기 치형부는, 상기 외치의 잇줄 방향을 따라 제1 위치에서의 제1 높이가 제2 위치에서의 제2 높이보다 크고, 상기 제1 위치에서의 제1 치면 각도가 상기 제2 위치에서의 제2 치면 각도보다 크게 형성될 수 있다. 그리고 상기 림부는, 상기 제1 위치에서의 제1 림 두께가 상기 제2 위치에서의 제2 림 두께보다 작게 형성될 수 있다.According to one side, the tip line of the shouting may be formed parallel to the inner circumferential surface of the body. The tooth portion, along the gingival direction of the external tooth, a first height at a first position is greater than a second height at a second position, and the first tooth surface angle at the first position is a second height at the second position. It may be formed larger than the tooth surface angle. In addition, the rim portion may be formed such that a thickness of a first rim at the first position is smaller than a thickness of a second rim at the second position.

일 측에 따르면, 상기 치형부는 상기 림부와 다른 재질로 형성될 수 있다. 상기 치형부는 철계 소재로 형성되고, 상기 림부는 탄성 재질로 형성될 수 있다.According to one side, the tooth portion may be formed of a material different from that of the rim portion. The tooth portion may be formed of an iron-based material, and the rim portion may be formed of an elastic material.

한편, 파동 기어 장치는, 링 형상을 갖고 내주면에 내치가 형성되는 내치 기어, 상기 내치 기어의 내주면에 구비되고, 원통형의 바디와, 상기 바디의 개구된 전단부의 외주면에 외치가 형성되는 외치 기어, 및 상기 외치 기어의 내부에 구비되는 파동 발생기를 포함하고, 상기 외치 기어는, 잇줄 방향을 따라 치형부의 양단부에서의 치면 각도 및 림부의 림 두께가 상이하게 형성된다.On the other hand, the wave gear device is an internal toothed gear having a ring shape and having an internal tooth formed on the inner circumferential surface, an external toothed gear provided on the inner circumferential surface of the internal toothed gear, a cylindrical body, and an external tooth formed on the outer circumferential surface of the opened front end of the body, and a wave generator provided inside the externally toothed gear, wherein the externally toothed gear has different tooth surface angles and different rim thicknesses at both ends of the toothed portion along the tooth line direction.

일 측에 따르면, 상기 외치 기어는 상기 외치의 이끝선이 상기 바디의 내주면에 평행하게 형성되고, 상기 내치 기어는 상기 내치의 이끝선이 상기 바디의 내주면에 평행하게 형성될 수 있다. 상기 외치 기어는, 상기 치형부가, 상기 외치의 잇줄 방향을 따라 제1 위치에서의 제1 높이가 제2 위치에서의 제2 높이보다 크고, 상기 제1 위치에서의 제1 치면 각도가 상기 제2 위치에서의 제2 치면 각도보다 크게 형성될 수 있다. 상기 외치 기어는, 상기 림부가 상기 제1 위치에서의 제1 림 두께가 상기 제2 위치에서의 제2 림 두께보다 작게 형성될 수 있다. 상기 내치 기어는 상기 외치와 대응되게 상기 제1 위치와 제2 위치에서의 내치 높이와 치면 각도가 서로 다르게 형성될 수 있다. 그리고 상기 내치는, 상기 내치의 잇줄 방향을 따라 제1 위치에서의 제1 내치 높이와 제1 치면 각도가 제2 위치에서의 제2 내치 높이 및 제2 치면 각도보다 크게 형성될 수 있다.According to one side, the external toothed gear may be formed in parallel to the inner circumferential surface of the body, and the internal toothed gear may be formed in parallel to the inner circumferential surface of the body. The externally toothed gear, the toothed portion, along the tooth line direction of the external teeth, a first height in a first position is greater than a second height in a second position, the first tooth surface angle in the first position is the second It may be formed larger than the second tooth surface angle at the position. In the external gear, the rim portion may be formed such that a thickness of a first rim at the first position is smaller than a thickness of a second rim at the second position. The internal tooth gear may be formed to have a different height and a tooth surface angle at the first position and the second position to correspond to the external teeth. In addition, the internal teeth may be formed such that the height of the first internal teeth and the first tooth surface angle at the first position are greater than the second internal tooth height and the second tooth surface angle at the second position along the gingival direction of the internal teeth.

일 측에 따르면, 상기 외치 기어는 잇줄 방향이 축 방향과 평행한 평기어일 수 있다. 또한, 상기 내치 기어는 잇줄 방향이 축 방향에 평행한 평기어일 수 있다.According to one side, the externally toothed gear may be a spur gear in which the tooth line direction is parallel to the axial direction. In addition, the internal tooth gear may be a spur gear in which the tooth line direction is parallel to the axial direction.

실시예들에 따르면, 외치 기어의 치저의 림 두께를 최적화함으로써 전달 토크를 증대시킬 수 있다.According to embodiments, the transmission torque may be increased by optimizing the rim thickness of the tooth root of the external gear.

실시예에 따른 외치 기어 및 이를 구비하는 파동 기어 장치의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the external tooth gear and the wave gear device having the same according to the embodiment are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 일 실시예에 따른 파동 기어 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 파동 기어 장치의 측단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 외치 기어의 외치 부분을 도시한 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 파동 기어 장치에서 내치 기어와 외치 기어가 맞물린 상태를 도시한 도면이다.1 is a front view of a wave gear device according to an embodiment;
FIG. 2 is a side cross-sectional view of the wave gear device of FIG. 1 ;
3 is a view illustrating an external tooth portion of an externally toothed gear according to an embodiment.
4 is a diagram illustrating a state in which an internal gear and an external gear are meshed in a wave gear device according to another embodiment.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents and substitutes for the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the examples are used for the purpose of description only, and should not be construed as limiting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In the description of the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It will be understood that may also be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components having a common function will be described using the same names in other embodiments. Unless otherwise stated, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments as well, and detailed descriptions within the overlapping range will be omitted.

이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 외치 기어(120) 및 파동 기어 장치(100)에 대해서 설명한다. 참고적으로, 도 1은 일 실시예에 따른 파동 기어 장치(100)를 정면측에서 본 도면이고, 도 2는 도 1의 파동 기어 장치(100)를 축 방향에서 자른 측단면도이고, 도 3은 도 1의 파동 기어 장치(100)에서 외치 기어(120)의 외치(122) 부분을 도시한 도면이다. 그리고 도 4는 변형 실시예에 따른 파동 기어 장치(100)에서 내치(112)와 외치(122)가 맞물린 상태를 도시한 도면이다.Hereinafter, the external gear 120 and the wave gear device 100 will be described with reference to FIGS. 1 to 4 . For reference, FIG. 1 is a front view of the wave gear device 100 according to an embodiment, FIG. 2 is a side cross-sectional view of the wave gear device 100 of FIG. 1 cut in the axial direction, and FIG. 3 is It is a view showing a portion of the external tooth 122 of the external tooth gear 120 in the wave gear device 100 of FIG. 1 . And FIG. 4 is a view showing a state in which the internal teeth 112 and the external teeth 122 are engaged in the wave gear device 100 according to a modified embodiment.

도면을 참조하면, 파동 기어 장치(100)는, 내치 기어(110)와, 외치 기어(120)와, 파동 발생기(130)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, the wave gear device 100 is configured to include an internal gear 110 , an external gear 120 , and a wave generator 130 .

이하의 설명에서는 외치 기어(120)의 개방된 단부 쪽을 "전방"이라 하고, 반대쪽을 "후방"이라 한다.In the following description, the open end side of the external gear 120 is referred to as "front", and the opposite side is referred to as "rear".

내치 기어(110)는 원형 링 형상으로 형성되는 강성의 바디(111)와, 바디(111)의 내주면에 형성되는 내치(112)를 포함하여 형성된다. 예를 들어, 내치 기어(110)는 잇줄(齒筋, tooth trace) 방향이 축(미도시)에 평행한 평기어일 수 있다.The internal gear 110 is formed to include a rigid body 111 formed in a circular ring shape, and internal teeth 112 formed on an inner circumferential surface of the body 111 . For example, the internal tooth gear 110 may be a spur gear in which a tooth trace direction is parallel to an axis (not shown).

외치 기어(120)는 내치 기어(110)의 내주면에 맞물리도록 동축 상에 구비된다. 외치 기어(120)는, 원통 형상으로 형성되는 가요성의 바디(121)와, 바디(121)의 전단부 외주면에 형성되어서 내치(112)에 맞물리는 외치(122)를 포함하여 형성된다. 외치 기어(120)의 바디(121)는 전방의 전단부가 개방되게 형성되고, 후방에는 원주 방향으로 연장된 다이어프램(123)과, 하우징(미도시)에 결합되는 보스(124)가 형성된다. 예를 들어, 외치 기어(120)는 잇줄 방향이 축 방향에 평행한 평기어일 수 있다. 또한, 외치 기어(120)는 다이어프램(123)이 바디(121)의 후방을 폐쇄하도록 형성되는 컵형일 수 있다.The externally toothed gear 120 is provided on the same axis to engage the inner peripheral surface of the internally toothed gear 110 . The external gear 120 is formed including a flexible body 121 formed in a cylindrical shape, and external teeth 122 that are formed on the outer peripheral surface of the front end of the body 121 to engage the internal teeth 112 . The body 121 of the external gear 120 is formed to have an open front end, and a diaphragm 123 extending in the circumferential direction and a boss 124 coupled to the housing (not shown) are formed at the rear. For example, the external toothed gear 120 may be a spur gear in which the tooth line direction is parallel to the axial direction. In addition, the external gear 120 may be a cup type in which the diaphragm 123 closes the rear of the body 121 .

다만, 외치 기어(120)의 형상이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 실크햇형(silk hat type) 또는 플랫형(flat type)이 사용될 수 있다.However, the shape of the external gear 120 is not limited by the drawings, and a silk hat type or a flat type may be used.

파동 발생기(130)는 외치 기어(120)의 내주면에 끼워지도록 동축 상에 구비된다. 파동 발생기(130)는, 타원형으로 형성되는 강성의 플러그(131)와, 플러그(131)와 외치 기어(120) 사이에 구비되는 베어링(132)을 포함하여 형성된다. 플러그(131)에는 외치 기어(120)를 관통한 축(미도시)이 결합된다. 또한, 파동 발생기(130)는 외치 기어(120)의 내주면에 구비되어서 외치 기어(120)를 타원형으로 변형시키고 외치(122)가 내치(112)에 부분적으로 맞물리게 한다.The wave generator 130 is provided on the coaxial so as to fit into the inner peripheral surface of the external gear (120). The wave generator 130 is formed to include a rigid plug 131 formed in an elliptical shape, and a bearing 132 provided between the plug 131 and the externally toothed gear 120 . A shaft (not shown) passing through the external gear 120 is coupled to the plug 131 . In addition, the wave generator 130 is provided on the inner circumferential surface of the externally toothed gear 120 to deform the externally toothed gear 120 into an elliptical shape and to partially engage the external tooth 122 with the internal tooth 112 .

여기서, 파동 발생기(130)는 외치 기어(120)의 개방된 전단부에 끼워져서 외치 기어(120)를 타원형으로 변형시킨다. 이로 인해, 외치 기어(120)는 변형된 타원의 장축 상에서 외치(122)가 내치(112)에 부분적으로 맞물리게 된다. 이 때, 외치 기어(120)는, 전단부에서 변형이 가장 크게 발생하고, 그 잇줄 방향을 따라 다이어프램(123)으로부터의 거리에 비례하여 휨량(코닝(coning))이 증가한다.Here, the wave generator 130 is fitted to the open front end of the externally toothed gear 120 to deform the externally toothed gear 120 into an elliptical shape. Due to this, the external tooth gear 120 is partially meshed with the internal tooth 112 with the external tooth 122 on the long axis of the deformed ellipse. At this time, the external-tooth gear 120, the largest deformation occurs at the front end, and the amount of deflection (coning) increases in proportion to the distance from the diaphragm 123 along the tooth line direction.

이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 외치 기어(120)에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the external gear 120 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3 .

외치 기어(120)는 파동 발생기(130)에 의해서 타원형으로 변형될 때의 잇줄 방향의 휨량 및 전달 토크를 고려하여 치형부(222)의 치면 각도(θ1, θ2)와 림부(221)의 림 두께(H1, H2)를 서로 다르게 형성한다.The external toothed gear 120 is the tooth surface angle (θ1, θ2) of the toothed portion 222 and the rim thickness of the rim portion 221 in consideration of the amount of deflection and the transmitted torque in the tooth direction when the wave generator 130 is deformed into an elliptical shape. (H1, H2) is formed differently.

여기서, 외치 기어(120)의 형상을 설명할 때, 기준 위치는 치형부(222)의 양단부 위치로서, 잇줄 방향을 따라 치형부(222)의 전단부를 제1 위치(P1)라 하고, 타단부를 제2 위치(P2)라 한다.Here, when describing the shape of the externally toothed gear 120, the reference position is the position of both ends of the toothed portion 222, and the front end of the toothed portion 222 along the tooth line direction is referred to as the first position (P1), and the other end is is referred to as a second position P2.

외치 기어(120)는 외치(122)의 이끝선(L)이 외치 기어(120)의 내주면(121a) 및 축(미도시)에 평행하게 형성된다. 여기서, 도면에서 R은 외치(122)의 이뿌리선(R)이다.The external toothed gear 120 is formed in parallel to the inner peripheral surface 121a and the shaft (not shown) of the external toothed gear 120 , the end line L of the external tooth 122 . Here, R in the drawing is the root line (R) of the outer tooth 122.

외치(122)의 치형부(222)는 제1 위치(P1)에서의 제1 높이(제1 외치 높이)(C1)가 제2 위치(P2)에서의 제2 높이(제2 외치 높이)(C2)보다 크게 형성되고, 더불어, 제1 위치(P1)에서의 제1 치면 각도(제1 외치 치면 각도)(θ1)가 제2 위치(P2)에서의 제2 치면 각도(제2 외치 치면 각도)(θ2)보다 크게 형성된다.The teeth 222 of the external tooth 122 have a first height (first external tooth height) C1 at a first position P1 and a second height (second external tooth height) at a second position P2 ( C2) is formed larger than, in addition, the first tooth surface angle (first external tooth surface angle) (θ1) at the first position (P1) is the second tooth surface angle (second external tooth surface angle) at the second position (P2) ) is larger than (θ2).

외치 기어(120)가 타원형으로 변형되었을 때, 제1 위치(P1)에서의 휨량이 제2 위치(P2)에서의 휨량보다 크기 때문에, 제2 위치(P2)에서의 제2 치면 각도(θ2)를 작게 형성함으로써 외치(122)가 내치(112)와 보다 넓은 면적으로 맞물리도록 하여 전달 토크를 증가시킬 수 있다.When the external-tooth gear 120 is deformed into an elliptical shape, since the amount of deflection at the first position P1 is greater than the amount of deflection at the second position P2, the second tooth surface angle θ2 at the second position P2 By forming a small , the external tooth 122 can be engaged with the internal tooth 112 in a larger area, thereby increasing the transmission torque.

그리고 이끝선(L)이 외치 기어(120)의 내주면에 평행하므로, 림부(221)는 제1 위치(P1)에서의 제1 림 두께(H1)가 제2 위치(P2)에서의 제2 림 두께(H2)보다 작게 형성된다. 즉, 림부(221)는 외치(122)의 잇줄 방향을 따라 개방된 단부의 제1 위치(P1)로부터 후방의 제2 위치(P2)로 갈수록 점차 림 두께가 두꺼워지도록 형성된다.And since the end line L is parallel to the inner circumferential surface of the external toothed gear 120, the rim portion 221 has the first rim thickness H1 at the first position P1 and the second rim at the second position P2. It is formed to be smaller than the thickness H2. That is, the rim portion 221 is formed such that the rim thickness gradually increases from the first position P1 of the open end along the tooth line direction of the external tooth 122 to the second position P2 at the rear.

또한, 외치 기어(120)에서의 전달 토크는 림 두께에 비례하므로, 휨량이 작은 제2 위치(P2)에서의 제2 림 두께(H2)를 증가시킴으로써, 제2 위치(P2)에서의 전달 토크를 증가시킬 수 있다.In addition, since the transmission torque in the external gear 120 is proportional to the rim thickness, by increasing the second rim thickness H2 at the second position P2 with a small amount of deflection, the transmission torque at the second position P2 can increase

한편, 외치 기어(120)는 치형부(222)와 림부(221)의 소재를 서로 다르게 형성할 수도 있다. 예를 들어, 치형부(222)는 전달 토크를 효과적으로 전달하고 내구성을 증가시킬 수 있도록 강성을 갖는 철계 소재로 형성하고, 림부(221)는 변형에 유연하도록 가요성 재질 또는 탄성 재질로 형성할 수 있다.On the other hand, the externally toothed gear 120 may be formed of different materials for the teeth 222 and the rim portion 221 . For example, the teeth 222 may be formed of an iron-based material having rigidity to effectively transmit the transmitted torque and increase durability, and the rim portion 221 may be formed of a flexible material or an elastic material to be flexible to deformation. have.

본 실시예에 따른 파동 기어 장치(100)는, 외치 기어(120)의 휨량 및 전달 토크에 의한 응력을 고려하여 치형부(222)의 형상 및 림 두께(H1, H2)를 형성함으로써, 외치 기어(120)가 연속적인 맞물림이 가능하도록 하고 부하 토크 성능을 향상시킬 수 있다.The wave gear device 100 according to the present embodiment, by forming the shape and rim thickness (H1, H2) of the toothed portion 222 in consideration of the stress caused by the bending amount and the transmitted torque of the externally toothed gear 120, the externally toothed gear 120 may allow continuous engagement and improve load torque performance.

한편, 내치 기어(110) 역시 외치 기어(120)의 형상에 대응되게 내치(112)의 양 단부에서 내치 높이(C3, C4)와 내치 치면 각도(θ3, θ4)를 서로 다르게 형성할 수 있다.On the other hand, the internal tooth gear 110 also corresponds to the shape of the external gear 120 at both ends of the internal tooth 112, the internal tooth height (C3, C4) and the internal tooth surface angle (θ3, θ4) can be formed differently from each other.

도 4를 참조하면, 내치 기어(110)는 이끝선(LI)이 외치 기어(120)의 이끝선(LO)에 평행하고, 제1 위치(P1)에서의 내치 높이(C3) 및 내치 치면 각도(θ3)가 제2 위치(P2)에서의 내치 높이(C4) 및 내치 치면 각도(θ4)보다 크게 형성된다.4, the internal tooth gear 110 has a tooth tip line LI parallel to the tooth tip line LO of the external tooth gear 120, and the internal tooth height C3 and the internal tooth surface angle at the first position P1. (θ3) is formed larger than the internal tooth height (C4) and the internal tooth surface angle (θ4) at the second position (P2).

도면에서, RO는 외치 기어(120)의 이뿌리선(RO)이고, RI는 내치 기어(110)의 이뿌리선(RI)이다.In the drawing, RO is the root line RO of the external toothed gear 120 , and RI is the root line RI of the internal toothed gear 110 .

그리고, 내치 기어(110)는 바디(111)에 내치(112)가 형성되므로, 림 두께에 대해서는 별도로 설정하지 않고, 내치 높이(C3, C4) 및 내치(112)의 치면 각도(θ3, θ4)만을 서로 다르게 형성하게 된다.And, since the internal tooth gear 110 has internal teeth 112 formed on the body 111, the rim thickness is not separately set, and the internal tooth heights C3 and C4 and the tooth surface angles of the internal teeth 112 (θ3, θ4) are formed differently.

이와 같이 내치 기어(110)는 외치(122)와 대응되게 서로 다른 내치 높이(C3, C4)와 서로 다른 내치 치면 각도(θ3, θ4)를 갖도록 내치(112)를 형성함으로써, 외치(122)와 내치(112)가 보다 효과적으로 연속적으로 맞물리도록 하여, 전달 토크를 향상시킬 수 있다.In this way, the internal tooth gear 110 forms the internal teeth 112 to have different internal tooth heights C3 and C4 and different internal tooth surface angles θ3 and θ4 to correspond to the external teeth 122, so that the external teeth 122 and By allowing the internal teeth 112 to engage more effectively continuously, the transmission torque can be improved.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

100: 파동 기어 장치
110: 내치 기어
111: 바디
112: 내치
120: 외치 기어
121: 바디
121a: 내주면
122: 외치
221: 림부(rim)
222: 치형부
123: 다이어프램
124: 보스부
130: 파동 발생기
131: 플러그
132: 베어링
L, LO, LI: 이끝선
R, RO, RI: 이뿌리선
C1, C2: 치형부 높이
C3, C4: 내치 높이
H1, H2: 림 두께
P1: 제1 위치
P2: 제2 위치
θ1, θ2: 치형부의 치면 각도
θ3, θ4: 내치의 치면 각도100: wave gear device
110: internal gear
111: body
112: internal
120: external gear
121: body
121a: inner side
122: shout
221: rim (rim)
222: teeth
123: diaphragm
124: boss
130: wave generator
131: plug
132: bearing
L, LO, LI: tip line
R, RO, RI: root line
C1, C2: tooth height
C3, C4: internal height
H1, H2: Rim thickness
P1: first position
P2: second position
θ1, θ2: tooth surface angle of the tooth
θ3, θ4: tooth surface angle of internal teeth

Claims (14)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 링 형상을 갖고 내주면에 내치가 형성되는 내치 기어;
상기 내치 기어의 내주면에 구비되고, 원통형의 바디와, 상기 바디의 개구된 전단부의 외주면에 외치가 형성되는 외치 기어; 및
상기 외치 기어의 내부에 구비되는 파동 발생기;
를 포함하고,
상기 외치는, 잇줄 방향을 따라 치형부가 제1 위치에서의 제1 외치 높이와 제1 외치 치면 각도가 제2 위치에서의 제2 외치 높이 및 제2 외치 치면 각도보다 크게 형성되고,
상기 내치는, 상기 외치와 대응되도록 잇줄 방향을 따라 상기 제1 위치에서의 제1 내치 높이와 제1 내치 치면 각도가 상기 제2 위치에서의 제2 내치 높이 및 제2 내치 치면 각도보다 크게 형성되는 파동 기어 장치.
an internal gear having a ring shape and having internal teeth formed on the inner circumferential surface;
It is provided on the inner peripheral surface of the internally toothed gear, a cylindrical body, and an externally toothed gear having external teeth formed on the outer peripheral surface of the open front end of the body; and
a wave generator provided inside the external gear;
including,
The external tooth, along the tooth line direction, the first external tooth height and the first external tooth surface angle at the first position are formed to be greater than the second external tooth height and the second external tooth surface angle at the second position,
The internal tooth, the first internal tooth height and the first internal tooth surface angle at the first position along the gingival direction to correspond to the external tooth are formed to be greater than the second internal tooth height and the second internal tooth surface angle at the second position wave gear device.
 제7항에 있어서,
상기 외치 기어는 상기 외치의 이끝선이 상기 바디의 내주면에 평행하게 형성되고,
상기 내치 기어는 상기 내치의 이끝선이 상기 바디의 내주면에 평행하게 형성되는 파동 기어 장치.
8. The method of claim 7,
The external tooth gear is formed parallel to the inner circumferential surface of the body, the tooth end line of the external tooth,
The internal tooth gear is a wave gear device in which the tooth end line of the internal tooth is formed parallel to the inner circumferential surface of the body.
 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 외치 기어의 림부는, 상기 제1 위치에서의 제1 림 두께가 상기 제2 위치에서의 제2 림 두께보다 작게 형성되는 파동 기어 장치.
8. The method of claim 7,
The rim portion of the external gear is a wave gear device in which the thickness of the first rim at the first position is smaller than the thickness of the second rim at the second position.
 삭제delete 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 외치 기어는 잇줄 방향이 축 방향과 평행한 평기어인 파동 기어 장치.
8. The method of claim 7,
The external tooth gear is a wave gear device in which the tooth line direction is a spur gear parallel to the axial direction.
 제7항에 있어서,
상기 내치 기어는 잇줄 방향이 축 방향에 평행한 평기어인 파동 기어 장치.
8. The method of claim 7,
The internal tooth gear is a wave gear device in which the tooth line direction is a spur gear parallel to the axial direction.
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