KR102516120B1 - 휨맞물림식 기어장치 - Google Patents

Abstract

기어의 과도한 마모를 억제할 수 있는 휨맞물림식 기어장치를 제공한다.
휨맞물림식 기어장치는, 기진체와, 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비한다. 외치기어는, 제1 내치기어와 맞물리는 제1 외치부와, 제2 내치기어와 맞물리는 제2 외치부를 갖는다. 제1 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 외치최대두께부와, 제1 외치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 외측 치두께감소부와, 제1 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 내측 치두께감소부를 갖고, 제2 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 외치최대두께부와, 제2 외치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 외측 치두께감소부와, 제2 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 내측 치두께감소부를 갖는다.

Description

휨맞물림식 기어장치{Flexible engagement gear device}

본 출원은 2018년 1월 5일에 출원된 일본 특허출원 제2018-000804호에 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 외치기어와, 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는, 이른바 플랫형의 휨맞물림식 기어장치가 제안되고 있다(예를 들면 특허문헌 1).

특허문헌 1: 국제 공개공보 제2016/21011호

특허문헌 1에 기재되는 바와 같은 휨맞물림식 기어장치에서는, 외부 모멘트하중에 의하여 기어에 미스얼라인먼트가 발생하고, 이로써 기어가 부분접촉하여, 기어가 과도하게 마모될 수 있다.

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 기어의 과도한 마모를 억제할 수 있는 휨맞물림식 기어장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태인 휨맞물림식 기어장치는, 기진체와, 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서, 외치기어는, 제1 내치기어와 맞물리는 제1 외치부와, 제2 내치기어와 맞물리는 제2 외치부를 갖는다. 제1 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 외치최대두께부와, 제1 외치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 외측 치두께감소부와, 제1 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 내측 치두께감소부를 갖는다. 제2 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 외치최대두께부와, 제2 외치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 외측 치두께감소부와, 제2 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 내측 치두께감소부를 갖는다.

본 발명의 다른 양태는, 휨맞물림식 기어장치이다. 이 장치는, 기진체와, 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서, 제1 내치기어의 내치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 내치최대두께부와, 제1 내치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 외측 치두께감소부와, 제1 내치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 내측 치두께감소부를 갖는다. 제2 내치기어의 내치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 내치최대두께부와, 제2 내치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 외측 치두께감소부와, 제2 내치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 내측 치두께감소부를 갖는다.

본 발명의 또 다른 양태도 또한, 휨맞물림식 기어장치이다. 이 장치는, 기진체와, 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서, 외치기어는, 제1 내치기어의 제1 내치부와 맞물리는 제1 외치부와, 제2 내치기어의 제2 내치부와 맞물리는 제2 외치부를 갖는다. 제1 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 외치최대두께부와, 제1 외치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 외측 치두께감소부를 갖는다. 제2 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 외치최대두께부와, 제2 외치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 외측 치두께감소부를 갖는다. 제1 내치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 내치최대두께부와, 제1 내치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 내측 치두께감소부를 갖는다. 제2 내치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 내치최대두께부와, 제2 내치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 내측 치두께감소부를 갖는다.

본 발명의 또 다른 양태도 또한, 휨맞물림식 기어장치이다. 이 장치는, 기진체와, 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서, 외치기어는, 제1 내치기어의 제1 내치부와 맞물리는 제1 외치부와, 제2 내치기어의 제2 내치부와 맞물리는 제2 외치부를 갖는다. 제1 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 외치최대두께부와, 제1 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 내측 치두께감소부를 갖는다. 제2 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 외치최대두께부와, 제2 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 내측 치두께감소부를 갖는다. 제1 내치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 내치최대두께부와, 제1 내치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 외측 치두께감소부를 갖는다. 제2 내치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 내치최대두께부와, 제2 내치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 외측 치두께감소부를 갖는다.

본 발명의 또 다른 양태도 또한, 휨맞물림식 기어장치이다. 이 장치는, 기진체와, 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서, 외치기어는, 제1 내치기어의 제1 내치부와 맞물리는 제1 외치부로서, 제1 내치부와 치수가 다른 제1 외치부와, 제2 내치기어의 제2 내치부와 맞물리는 제2 외치부로서, 제2 내치부와 치수가 동일한 제2 외치부를 갖는다. 제2 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 외치최대두께부와, 제2 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 연속적으로 감소하는 제2 내측 치두께감소부를 갖는다. 제2 내측 치두께감소부는, 제2 외치부의 축방향 범위의 80% 이상을 차지한다.

본 발명의 또 다른 양태도 또한, 휨맞물림식 기어장치이다. 이 장치는, 기진체와, 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서, 제2 내치기어는, 외치기어의 제2 외치부와 맞물리는 제2 내치부로서, 제2 외치부와 치수가 동일한 제2 내치부를 갖는다. 제2 내치부는, 치두께가 최대가 되는 내치최대두께부와, 내치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 연속적으로 감소하는 내측 치두께감소부를 갖는다. 내측 치두께감소부는, 제2 내치부의 축방향 범위의 80% 이상을 차지한다.

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

본 발명에 의하면, 기어의 과도한 마모를 억제할 수 있는 휨맞물림식 기어장치를 제공할 수 있다.

도 1은 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 3에 있어서 (a), (b)는, 시뮬레이션 결과를 나타내는 도이다.
도 4는 제2 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 5는 제3 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 6은 제4 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 7은 제5 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 8은 제6 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 9는 제7 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 10은 제8 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 11은 제9 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 12는 제10 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 13은 제11 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 14는 제12 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 15는 제1 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 16은 제2 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 17은 제3 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 18은 제4 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 19는 제5 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 20은 제5 실시형태의 다른 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 21은 제6 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 22는 제7 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 23은 제8 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 24는 제9 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 25는 제10 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 26은 제11 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 27은 제11 실시형태의 다른 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.
도 28은 제12 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어, 제1 내치기어 및 제2 내치기어의 형상을 설명하기 위한 도이다.

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

제1~제6 실시형태에는, 주로 기어의 치면의 형상에 주목한 예를 설명한다.

제7~제12 실시형태에는, 주로 외치기어의 치부의 외경이나 내치기어의 치부의 내경에 주목한 예를 나타낸다.

제1~제6 실시형태의 기술사상과 제7~제12 실시형태의 기술사상은, 서로 모순되지 않는 이상 임의의 것을 조합하여 사용할 수 있다.

이하, 각 실시형태에 대하여 설명한다.

(제1 실시형태)

도 1은, 제1 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)를 나타내는 단면도이다. 휨맞물림식 기어장치(100)는, 입력된 회전을 감속하여 출력한다. 휨맞물림식 기어장치(100)는, 이른바 플랫형의 휨맞물림식 기어장치이고, 파동발생기(2)와, 파동발생기(2)에 의하여 휨변형되는 외치기어(4)와, 외치기어(4)와 맞물리는 제1 내치기어(6)와, 제1 내치기어(6)와 축방향으로 나란히(인접하여) 배치되어, 외치기어(4)와 맞물리는 제2 내치기어(8)와, 케이싱(10)과, 제1 규제부재(12)와, 제2 규제부재(14)와, 주(主)베어링(16)과, 제1 베어링하우징(18)과, 제2 베어링하우징(20)을 구비한다. 휨맞물림식 기어장치(100)에는, 윤활제(예를 들면 그리스)가 봉입되어 있다. 윤활제는, 외치기어(4)와 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 맞물림부나 각 베어링 등을 윤활한다.

파동발생기(2)는, 기진체축(22)과, 기진체축(22)과 외치기어(4)(의 제1 외치부(4a))의 사이에 배치되는 제1 기진체베어링(21a)와, 기진체축(22)과 외치기어(4)(의 제2 외치부(4b))의 사이에 배치되는 제2 기진체베어링(21b)을 갖는다. 제1 기진체베어링(21a)은, 복수의 제1 전동체(24a)와, 복수의 제1 전동체(24a)를 지지하는 제1 지지기(26a)와, 외치기어(4)의 내측에 끼워지는 제1 외륜부재(28a)를 포함한다. 제2 기진체베어링(21b)은, 복수의 제2 전동체(24b)와, 복수의 제2 전동체(24b)를 지지하는 제2 지지기(26b)와, 외치기어(4)의 내측에 끼워지는 제2 외륜부재(28b)를 포함한다. 기진체축(22)은, 입력축이며, 예를 들면 모터 등의 회전구동원에 접속되어, 회전축(R)을 중심으로 회전한다. 기진체축(22)에는, 회전축(R)에 직교하는 단면이 대략 타원형상인 기진체(22a)가 일체로 형성되어 있다.

복수의 제1 전동체(24a)는 각각, 대략 원기둥형상을 갖고, 축방향이 회전축(R)방향과 대략 평행한 방향을 향한 상태에서 둘레방향으로 간격을 두고 마련된다. 제1 전동체(24a)는, 제1 지지기(26a)에 의하여 전동 가능하게 지지되고, 기진체(22a)의 외주면(22b)을 구름접촉한다. 즉, 제1 기진체베어링(21a)의 내륜은, 기진체(22a)의 외주면(22b)과 일체적으로 구성되어 있지만, 이에 한정하지 않고, 기진체(22a)와는 별체의 전용 내륜을 구비해도 된다. 제2 전동체(24b)는, 제1 전동체(24a)와 동일하게 구성된다. 복수의 제2 전동체(24b)는, 제1 지지기(26a)와 축방향으로 나열되도록 배치된 제2 지지기(26b)에 의하여 전동 가능하게 지지되고, 기진체(22a)의 외주면(22b)을 구름접촉한다. 즉, 제2 기진체베어링(21b)의 내륜은, 기진체(22a)의 외주면(22b)과 일체적으로 구성되어 있지만, 이에 한정하지 않고, 기진체(22a)와는 별체의 전용 내륜을 구비해도 된다. 이후에서는, 제1 전동체(24a)와 제2 전동체(24b)를 통틀어 "전동체(24)"라고도 부른다. 또한, 제1 지지기(26a)와 제2 지지기(26b)를 통틀어 "지지기(26)"라고도 부른다.

제1 외륜부재(28a)는, 복수의 제1 전동체(24a)를 에워싼다. 제1 외륜부재(28a)는, 가요성을 갖고, 복수의 제1 전동체(24a)를 통하여 기진체(22a)에 의하여 타원형상으로 휘어진다. 제1 외륜부재(28a)는, 기진체(22a)(즉 기진체축(22))가 회전하면, 기진체(22a)의 형상에 맞추어 연속적으로 휨변형한다. 제2 외륜부재(28b)는, 제1 외륜부재(28a)와 동일하게 구성된다. 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 통틀어 "외륜부재(28)"라고도 부른다.

외치기어(4)는, 가요성을 갖는 환상의 부재이며, 그 내측에는 기진체(22a), 전동체(24) 및 외륜부재(28)가 끼워진다. 외치기어(4)는, 기진체(22a), 전동체(24) 및 외륜부재(28)가 끼워짐으로써 타원형상으로 휘어진다. 외치기어(4)는, 기진체(22a)가 회전하면, 기진체(22a)의 형상에 맞추어 연속적으로 휨변형한다. 외치기어(4)는, 제1 외륜부재(28a)의 외측에 위치하는 제1 외치부(4a)와, 제2 외륜부재(28b)의 외측에 위치하는 제2 외치부(4b)와, 기재(4c)를 포함한다. 제1 외치부(4a)와 제2 외치부(4b)는 단일의 기재인 기재(4c)에 형성되어 있고, 동 치수이다.

제1 내치기어(6)는, 강성을 갖는 환상의 부재이며, 그 내주에 제1 내치부(6a)가 형성되어 있다. 제1 내치부(6a)는, 타원형상으로 휘어진 외치기어(4)의 제1 외치부(4a)를 에워싸고, 기진체(22a)의 장축 근방의 소정 영역(2영역)에서 제1 외치부(4a)와 맞물린다. 제1 내치부(6a)는, 제1 외치부(4a)보다 많은 치(齒)를 갖는다.

제2 내치기어(8)는, 제1 내치기어(6)와 축방향으로 나란히(인접하여) 배치된다. 제2 내치기어(8)는, 강성을 갖는 원통형상의 부재이며, 그 내주에 제2 내치부(8a)가 형성되어 있다. 제2 내치부(8a)는, 타원형상으로 휘어진 외치기어(4)의 제2 외치부(4b)를 에워싸고, 기진체(22a)의 장축방향의 소정 영역(2영역)에서 제2 외치부(4b)와 맞물린다. 제2 내치부(8a)는, 제2 외치부(4b)와 동수의 치를 갖는다. 따라서, 제2 내치기어(8)는, 제2 외치부(4b) 나아가서는 외치기어(4)의 자전과 동기하여 회전한다.

제1 규제부재(12)는, 평평한 링형상의 부재이며, 외치기어(4), 제1 외륜부재(28a) 및 제1 지지기(26a)와 제1 베어링하우징(18)의 사이에 배치된다. 제2 규제부재(14)는, 평평한 링형상의 부재이며, 외치기어(4), 제2 외륜부재(28b) 및 제2 지지기(26b)와 제2 베어링하우징(20)의 사이에 배치된다. 제1 규제부재(12) 및 제2 규제부재(14)는, 외치기어(4), 외륜부재(28) 및 지지기(26)의 축방향의 이동을 규제한다.

케이싱(10)은, 대략 원통형상의 부재이며, 제2 내치기어(8)를 에워싼다. 케이싱(10)에는, 제1 내치기어(6)가 인롱(印籠)끼워맞춤되고 볼트(도시하지 않음)에 의하여 일체화된다. 케이싱(10)과 제2 내치기어(8)의 사이에는 주베어링(16)이 배치된다. 주베어링(16)은, 본 실시형태에서는 크로스롤러베어링이며, 둘레방향으로 간격을 두고 마련되는 복수의 롤러(전동체)(46)를 포함한다. 복수의 롤러(46)는, 제2 내치기어(8)의 구름접촉면(8b) 및 케이싱(10)의 구름접촉면(10a)을 구름접촉한다. 즉, 제2 내치기어(8)의 외주측은 주베어링(16)의 내륜으로서 기능하고, 케이싱(10)의 내주측은 주베어링(16)의 외륜으로서 기능한다. 케이싱(10)은, 주베어링(16)을 통하여, 제2 내치기어(8)를 상대회전 가능하게 지지한다. 다만, 주베어링(16)의 베어링의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 4점 접촉 볼베어링이어도 된다.

제1 베어링하우징(18)은, 환상의 부재이며, 기진체축(22)을 에워싼다. 마찬가지로, 제2 베어링하우징(20)은, 환상의 부재이며, 기진체축(22)을 에워싼다. 제1 베어링하우징(18)과 제2 베어링하우징(20)은, 외치기어(4), 전동체(24), 지지기(26), 외륜부재(28), 제1 규제부재(12) 및 제2 규제부재(14)를 축방향으로 끼우도록 배치된다. 제1 베어링하우징(18)은, 제1 내치기어(6)에 대하여 인롱끼워맞춤되고 볼트고정된다. 제2 베어링하우징(20)은, 제2 내치기어(8)에 대하여 인롱끼워맞춤되고 볼트고정된다. 제1 베어링하우징(18)의 내주에는 베어링(30)이 도입되고, 제2 베어링하우징(20)의 내주에는 베어링(32)이 도입되어 있으며, 기진체축(22)은, 베어링(30) 및 베어링(32)을 통하여, 제1 베어링하우징(18) 및 제2 베어링하우징(20)에 대하여 회전 가능하게 지지된다.

기진체축(22)과 제1 베어링하우징(18)의 사이에는 오일시일(40)이 배치되고, 제1 베어링하우징(18)과 제1 내치기어(6)의 사이에는 O링(34)이 배치되며, 제1 내치기어(6)와 케이싱(10)의 사이에는 O링(36)이 배치되고, 케이싱(10)과 제2 내치기어(8)의 사이에는 오일시일(42)이 배치되며, 제2 내치기어(8)와 제2 베어링하우징(20)의 사이에는 O링(38)이 배치되고, 제2 베어링하우징(20)과 기진체축(22)의 사이에는 오일시일(44)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 102, 제2 내치부(8a)의 치수가 100인 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 제2 내치기어(8) 및 제2 베어링하우징(20)이 피구동부재에 연결되는 경우를 예로 들어 설명한다.

제1 외치부(4a)가 타원형상의 장축방향의 2개소에서 제1 내치부(6a)와 맞물려 있는 상태에서, 기진체축(22)이 회전하면, 이에 따라 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림위치도 둘레방향으로 이동한다. 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)는 치수가 다르기 때문에, 이때, 제1 내치부(6a)에 대하여 제1 외치부(4a)가 상대적으로 회전한다. 제1 내치기어(6) 및 제1 베어링하우징(18)이 고정상태에 있기 때문에, 제1 외치부(4a)는, 치수차에 상당하는 분만큼 자전하게 된다. 즉, 기진체축(22)의 회전이 큰폭으로 감속되어 제1 외치부(4a)에 출력된다. 그 감속비는 이하와 같이 된다.

감속비=(제1 외치부(4a)의 치수-제1 내치부(6a)의 치수)/제1 외치부(4a)의 치수

=(100-102)/100

=-1/50

제2 외치부(4b)는, 제1 외치부(4a)와 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 제1 외치부(4a)와 일체로 회전한다. 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)는 치수가 동일하기 때문에, 상대회전은 발생하지 않고, 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)는 일체로 회전한다. 이로 인하여, 제1 외치부(4a)의 자전과 동일한 회전이 제2 내치부(8a)에 출력된다. 결과적으로, 제2 내치기어(8)로부터는 기진체축(22)의 회전을 -1/50으로 감속한 출력을 취출할 수 있다.

계속해서, 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 구성을 더 상세하게 설명한다.

도 2는, 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 2는, 외치기어(4)의 피치원을 통과하는 가상원통으로 절단한, 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 단면도를 나타낸다. 도 2에서는, 이해를 용이하게 하기 위하여, 제1 내치부(6a) 및 제2 내치부(8a)를 외치기어(4)로부터 멀어지도록 둘레방향으로 슬라이드시킨 상태를 나타내고, 또 치부의 치면의 형상을 과장하여 그리고 있다. 도 2에 있어서, 가로축은, 어느 기준위치로부터의 축방향의 위치이다. 세로축에는, 참고를 위하여 둘레방향의 치수눈금(1눈금이 10μm)을 나타낸다. 또한, 도 2에 있어서, 평면(P1)은, 회전축(R)(도 2에서는 도시하지 않음)에 직교하는 가상평면으로서, 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙을 통과하는 가상평면을 나타낸다. 본 실시형태에서는, 제1 내치부(6a)는, 제1 외치부(4a)보다 축방향의 길이가 짧고, 축방향에 있어서의 전체범위에서 제1 외치부(4a)와 맞물려 있다. 따라서, 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향의 길이는 제1 내치부(6a)의 축방향의 길이와 동등하고, 평면(P1)은 제1 내치부(6a)의 축방향에 있어서의 중앙을 통과한다. 또한, 평면(P2)은, 회전축(R)에 직교하는 가상평면으로서, 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙을 통과하는 가상평면을 나타낸다. 본 실시형태에서는, 제2 내치부(8a)는, 제2 외치부(4b)보다 축방향의 길이가 짧고, 축방향에 있어서의 전체범위에서 제2 외치부(4b)와 맞물려 있다. 따라서, 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향의 길이는 제2 내치부(8a)의 축방향의 길이와 동등하고, 평면(P2)는 제2 내치부(8a)의 축방향에 있어서의 중앙을 통과한다.

제1 외치부(4a)는, 어느 하나의 치장(齒丈)방향위치(즉 직경방향위치)에, 상기 치장방향위치에 있어서 치두께가 최대가 되는 제1 외치최대두께부(4a7)와, 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 축방향 외측을 향하여(즉 제1 외치부(4a)와 제2 외치부(4b)의 사이의 중앙으로부터 멀어지는 방향을 향하여) 치두께가 감소하는 제1 외측 치두께감소부(4a8)와, 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 축방향 내측을 향하여(즉 제1 외치부(4a)와 제2 외치부(4b)의 사이의 중앙에 가까워지는 방향을 향하여) 치두께가 감소하는 제1 내측 치두께감소부(4a9)를 갖는다. 제1 외치부(4a)는, 제1 외치최대두께부(4a7), 제1 외측 치두께감소부(4a8) 및 제1 내측 치두께감소부(4a9)를, 바람직하게는 제1 내치부(6a)와 맞물리는 치장방향위치에 갖고, 대표적으로는 치장방향의 중앙위치에 갖는다. 본 실시형태에서는, 제1 외치부(4a)는, 치선(齒先)위치로부터 치저(齒底)위치까지의 모든 치장방향위치에, 제1 외치최대두께부(4a7), 제1 외측 치두께감소부(4a8) 및 제1 내측 치두께감소부(4a9)를 갖는다.

제1 외치부(4a)는, 그 치두께중심면(S₄)에 대하여 대칭인 형상을 갖는다. 여기에서 "치두께중심면"은, 회전축(R)을 포함하는 면으로서, 치두께가 최대인 최대두께부의 치두께방향에 있어서의 중앙을 통과하는 면을 말한다. 제1 외치부(4a)는, 그 2개의 치면이 모두, 제1 외측 치두께감소부(4a8)에서는, 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하고, 제1 내측 치두께감소부(4a9)에서는, 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하도록 형성된다.

제1 외치최대두께부(4a7)는, 평면(P1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측에, 추가로 바꾸어 말하면 제1 내치부(6a)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 본 실시형태에서는 또한 제1 외치최대두께부(4a7)는, 제1 외치부(4a)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 제1 외측 치두께감소부(4a8)는, 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 곡선적으로 감소하도록, 즉 제1 외치부(4a)의 2개의 치면이 모두, 제1 외측 치두께감소부(4a8)에서는 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께중심면(S₄)과의 거리가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 제1 내측 치두께감소부(4a9)는, 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 곡선적으로 감소하도록, 즉 제1 외치부(4a)의 2개의 치면이 모두, 제1 내측 치두께감소부(4a9)에서는 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께중심면(S₄)과의 거리가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 또한, 제1 내측 치두께감소부(4a9)는, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)에 대응하는(즉 대향하는) 부분까지 뻗도록 구성된다. 또한, 제1 외측 치두께감소부(4a8) 및 제1 내측 치두께감소부(4a9)는 모두, 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 멀어질수록 축방향에 대한 치두께의 감소비율(=치두께의 감소량/축방향의 이동량)이 증가하도록 구성된다. 바꾸어 말하면, 제1 외측 치두께감소부(4a8) 및 제1 내측 치두께감소부(4a9)에서는, 제1 외치부(4a)의 2개의 치면은 모두, 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 멀어질수록 축방향에 대한 치두께중심면(S₄)과의 거리의 감소비율(=치면과 치두께중심면의 거리의 감소량/축방향의 이동량)이 증가하도록 구성된다.

제2 외치부(4b)는, 어느 하나의 치장방향위치에, 상기 치장방향위치에 있어서 치두께가 최대가 되는 제2 외치최대두께부(4b7)와, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 외측 치두께감소부(4b8)와, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 내측 치두께감소부(4b9)를 갖는다. 제2 외치부(4b)는, 제2 외치최대두께부(4b7), 제2 외측 치두께감소부(4b8) 및 제2 내측 치두께감소부(4b9)를, 바람직하게는 제2 내치부(8a)와 맞물리는 치장방향위치에 갖고, 대표적으로는 치장방향의 중앙위치에 갖는다. 본 실시형태에서는, 치선위치로부터 치저위치까지의 모든 치장방향위치에, 제2 외치부(4b)는, 제2 외치최대두께부(4b7), 제2 외측 치두께감소부(4b8) 및 제2 내측 치두께감소부(4b9)를 갖는다.

제2 외치부(4b)는, 치두께중심면(S₄)에 대하여 대칭이 되도록 형성된다. 즉, 제2 외치부(4b)는, 그 2개의 치면이 모두, 제2 외측 치두께감소부(4b8)에서는, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하고, 제2 내측 치두께감소부(4b9)에서는, 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하도록 형성된다.

제2 외치최대두께부(4b7)는, 평면(P2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측에, 추가로 바꾸어 말하면 제2 내치부(8a)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 본 실시형태에서는 또한 제2 외치최대두께부(4b7)는, 제2 외치부(4b)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 제2 외측 치두께감소부(4b8)는, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 즉, 제2 외측 치두께감소부(4b8)에서는, 제2 외치부(4b)의 2개의 치면은, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께중심면(S₄)과의 거리가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 제2 내측 치두께감소부(4b9)는, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 즉, 제2 내측 치두께감소부(4b9)에서는, 제2 외치부(4b)의 2개의 치면이 모두, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께중심면(S₄)과의 거리가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 또한, 제2 내측 치두께감소부(4b9)는, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)에 대응하는 부분까지 뻗도록 구성된다. 또한, 제2 외측 치두께감소부(4b8) 및 제2 내측 치두께감소부(4b9)는 모두, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 멀어질수록 축방향에 대한 치두께의 감소비율이 증가하도록 구성된다. 바꾸어 말하면, 제2 외측 치두께감소부(4b8) 및 제2 내측 치두께감소부(4b9)에서는, 제2 외치부(4b)의 2개의 치면은, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 멀어질수록 축방향에 대한 치두께중심면(S₄)과의 거리의 감소비율(=치면과 치두께중심면(S₄)과의 거리의 감소량/축방향의 이동량)이 증가하도록 구성된다. 제2 외측 치두께감소부(4b8)는, 제1 외측 치두께감소부(4a8)보다, 축방향에 대한 치두께의 감소비율이 커지도록 구성된다.

다만, 제1 외측 치두께감소부(4a8), 제1 내측 치두께감소부(4a9), 제2 외측 치두께감소부(4b8) 및 제2 내측 치두께감소부(4b9)의 각 감소부에서는, 2개의 치면은 각각, 축방향에 대한 치두께중심면(S₄)과의 거리의 감소비율이 다음 식을 충족시키도록 구성된다.

(식 1) 감소비율=치면과 치두께중심의 거리의 감소량(mm)/축방향의 이동량(mm)≤0.05

여기에서, 일반적으로, 모따기의 경우의 축방향에 대한 치면과 치두께중심면(S₄)의 거리의 감소비율은 다음 식을 충족시킨다.

(식 2) 모따기에 의한 치면과 치두께중심면(S₄)의 거리의 감소량(mm)/축방향의 이동량(mm)≥0.5

따라서, 각 치두께감소부와 모따기는, 오더가 달라, 명확하게 구별된다.

제1 내치부(6a)는, 그 치두께중심면(도시하지 않음)에 대하여 대칭이고, 또한 축방향에 있어서 치두께가 실질적으로 일정해지도록 구성된다. 마찬가지로, 제2 내치부(8a)는, 그 치두께중심면(도시하지 않음)에 대하여 대칭이고, 또한 축방향에 있어서 치두께가 실질적으로 일정해지도록 구성된다.

이상 설명한 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에 의하면, 제1 외치부(4a)는, 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 축방향 외측 및 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하도록 구성되고, 제2 외치부(4b)는, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 외측 및 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하도록 구성된다. 이로써, 제1 외치부(4a) 및 제2 외치부(4b)의 치폭단(내치의 축방향 단부에 대응하는 위치)에 발생하는 부분접촉하중을 저감시킬 수 있어, 기어의 과도한 마모를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에 의하면, 외치기어(4)의 각 외치최대두께부는, 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 이로써, 각 외치최대두께부가 맞물림범위의 축방향 중앙 또는 축방향 중앙보다 내측에 위치하는 경우와 비교하여, 부분접촉하중을 보다 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에 의하면, 제1 내측 치두께감소부(4a9), 제2 내측 치두께감소부(4b9)는 각각, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)에 대응하는 부분까지 뻗도록 구성된다. 이로써, 외치기어가 내치기어에 대하여 축방향으로 어긋나는 것에 의한 영향을 흡수할 수 있다.

본 발명자들은, 효과를 확인하기 위하여, 시뮬레이션을 행했다. 도 3(a)는, 비교예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 시뮬레이션 결과를 나타내고, 도 3(b)는 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)의 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 도 3(a), (b)에 있어서, 가로축은, 외치기어(4)의 축방향위치이며, 세로축은, 그 축방향위치에서의 외치기어(4)에 가해지는 레이디얼하중이다. 다만, 비교예에 관한 휨맞물림식 기어장치에서는, 제1 외치부, 제2 외치부, 제1 내치부 및 제2 내치부는 모두, 치두께가 축방향에 있어서 실질적으로 일정해지도록 구성된다.

도 3(a)에 나타나는 바와 같이, 비교예에 관한 휨맞물림식 기어장치에서는, 외치기어의 치폭단(점선으로 둘러싼 부분)에 있어서의 레이디얼하중이 비교적 크고, 부분접촉이 발생하고 있는 것을 알 수 있다.

한편, 도 3(b)에 나타나는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에서는, 외치기어의 치폭단에 있어서의 레이디얼하중이 비교적 작고, 부분접촉이 저감되고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에서는, 치폭단에 한정하지 않고, 외치기어(4)에 작용하는 레이디얼하중이 전체적으로 저감되고 있다. 이로써, 본 실시형태에 의하면, 기어의 과도한 마모를 저감시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

(제2 실시형태)

도 4는, 제2 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 4는, 제1 실시형태의 도 2에 대응한다. 제1 실시형태와의 주된 차이는, 외치부의 치두께가 아닌, 내치부의 치두께가 축방향에 있어서 변화하는 점이다. 이하, 제1 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)와의 상이점을 중심으로 설명한다.

제1 외치부(4a)는, 그 치두께중심면(S₄)(도 4에서는 도시하지 않음)에 대하여 대칭이고, 또한 축방향에 있어서 치두께가 실질적으로 일정해지도록 구성된다. 마찬가지로, 제2 외치부(4b)는, 치두께중심면(S₄)에 대하여 대칭이고, 또한 축방향에 있어서 치두께가 실질적으로 일정해지도록 구성된다. 제1 외치부(4a), 제2 외치부(4b)는 모두, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)에 대응하는 부분까지 뻗도록 구성된다.

제1 내치부(6a)는, 제1 내치부(6a)에 있어서 치두께가 최대가 되는 제1 내치최대두께부(6a7)와, 제1 내치최대두께부(6a7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 외측 치두께감소부(6a8)와, 제1 내치최대두께부(6a7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 내측 치두께감소부(6a9)를 갖는다.

제1 내치최대두께부(6a7)는, 평면(P1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측에, 추가로 바꾸어 말하면 (제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a) 중 축방향 길이가 짧은 쪽인) 제1 내치부(6a)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 제1 외측 치두께감소부(6a8)는, 제1 내치최대두께부(6a7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 즉, 제1 외측 치두께감소부(6a8)에서는, 제1 내치부(6a)의 2개의 치면이 모두, 제1 내치최대두께부(6a7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께중심면(S₆)과의 거리가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 제1 내측 치두께감소부(6a9)는, 제1 내치최대두께부(6a7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 즉, 제1 내측 치두께감소부(6a9)에서는, 제1 내치부(6a)의 2개의 치면은, 제1 내치최대두께부(6a7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께중심면(S₆)과의 거리가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 또한, 제1 내측 치두께감소부(6a9)는, 제1 내치최대두께부(6a7)로부터 멀어질수록 축방향에 대한 치두께의 감소비율(=치두께의 감소량/축방향의 이동량)이 증가하도록 구성된다. 바꾸어 말하면, 제1 내측 치두께감소부(6a9)에서는, 제1 내치부(6a)의 2개의 치면은, 제1 내치최대두께부(6a7)로부터 멀어질수록 축방향에 대한 치두께중심면(S₆)과의 거리의 감소비율(=치면과 치두께중심면의 거리의 감소량/축방향의 이동량)이 증가하도록 구성된다.

제2 내치부(8a)는, 제2 내치부(8a)에 있어서 치두께가 최대가 되는 제2 내치최대두께부(8a7)와, 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 외측 치두께감소부(8a8)와, 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 내측 치두께감소부(8a9)를 갖는다.

제2 내치최대두께부(8a7)는, 평면(P2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측에, 추가로 바꾸어 말하면 (제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a) 중 축방향 길이가 짧은 쪽인) 제2 내치부(8a)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 제2 외측 치두께감소부(8a8)는, 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 즉, 제2 외측 치두께감소부(8a8)에서는, 제2 내치부(8a)의 2개의 치면은, 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 축방향 외측을 향하여 치두께중심면(S₈)과의 거리가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 제2 내측 치두께감소부(8a9)는, 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 즉, 제2 내측 치두께감소부(8a9)에서는, 제2 내치부(8a)의 2개의 치면은, 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께중심면(S₈)과의 거리가 곡선적으로 감소하도록 구성된다. 또한, 제2 내측 치두께감소부(8a9)는, 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 멀어질수록 축방향에 대한 치두께의 감소비율이 증가하도록 구성된다. 바꾸어 말하면, 제2 내측 치두께감소부(8a9)에서는, 제2 내치부(8a)의 2개의 치면은, 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 멀어질수록 축방향에 대한 치두께중심면(S₈)과의 거리의 감소비율이 증가하도록 구성된다.

다만, 제1 외측 치두께감소부(6a8), 제1 내측 치두께감소부(6a9), 제2 외측 치두께감소부(8a8) 및 제2 내측 치두께감소부(8a9)의 각 감소부에서는, 2개의 치면은 각각, 축방향에 대한 치두께중심면과의 거리의 감소비율이 상술한 식 1을 충족시키도록 구성된다.

이상 설명한 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제1 내치부(6a)는, 제1 내치최대두께부(6a7)로부터 축방향 외측 및 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하도록 구성되고, 제2 내치부(8a)는, 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 축방향 외측 및 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하도록 구성된다. 이로써, 제1 외치부(4a) 및 제2 외치부(4b)의 치폭단에 발생하는 부분접촉하중을 저감시킬 수 있어, 기어의 과도한 마모를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제1 내치기어(6), 제2 내치기어(8)는 각각, 내치최대두께부가 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 이로써, 내치최대두께부가 맞물림범위의 축방향 중앙 또는 축방향 중앙보다 내측에 위치하는 경우와 비교하여, 부분접촉하중을 보다 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제1 외치부(4a), 제2 외치부(4b)는 각각, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)에 대응하는 부분까지 뻗도록 구성된다. 이로써, 외치기어가 내치기어에 대하여 축방향으로 어긋나는 것에 의한 영향을 흡수할 수 있다.

(제3 실시형태)

도 5는, 제3 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 5는, 제1 실시형태의 도 2에 대응한다. 제1 실시형태와의 주된 차이는, 외치부 및 내치부가 모두, 치두께가 축방향에 있어서 변화하는 부분을 갖는 점이다. 이하, 제1 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)와의 상이점을 중심으로 설명한다.

제1 외치부(4a)는, 제1 외치최대두께부(4a7)와, 제1 실시형태와 동일한 제1 외측 치두께감소부(4a8)를 갖는다. 즉, 제1 외치부(4a)는 제1 내측 치두께감소부를 갖지 않고, 대신에 제1 외치최대두께부(4a7)가, 평면(P1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제1 내치부(6a)의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터, 제2 외치부(4b)에 접속하는 위치까지, 즉 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)에 대응하는 부분까지 축방향으로 뻗어 있다. 다만, 제1 외치부(4a)는, 제1 내측 치두께감소부를 갖고 있어도 된다.

제2 외치부(4b)는, 제2 외치최대두께부(4b7)와, 제1 실시형태와 동일한 제2 외측 치두께감소부(4b8)를 갖는다. 즉, 제2 외치부(4b)는 제2 내측 치두께감소부를 갖지 않고, 대신에 제2 외치최대두께부(4b7)가, 평면(P2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제2 내치부(8a)의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터, 제1 외치부(4a)에 접속하는 위치까지, 즉 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)에 대응하는 부분까지 축방향으로 뻗어 있다. 다만, 제2 외치부(4b)는, 제2 내측 치두께감소부를 갖고 있어도 된다.

제1 내치부(6a)는, 제1 내치최대두께부(6a7)와, 제2 실시형태와 동일한 제1 내측 치두께감소부(6a9)를 갖는다. 즉, 제1 내치부(6a)는 제1 외측 치두께감소부를 갖지 않고, 대신에 제1 내치최대두께부(6a7)가, 평면(P1)보다 외측, 즉 제1 외치부(4a)의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터 축방향 외측으로 뻗어 있다. 다만, 제1 내치부(6a)는, 제1 외측 치두께감소부를 갖고 있어도 된다.

제2 내치부(8a)는, 제2 내치최대두께부(8a7)와, 제2 실시형태와 동일한 제2 내측 치두께감소부(8a9)를 갖는다. 즉, 제2 내치부(8a)는 제2 외측 치두께감소부를 갖지 않고, 대신에 제2 내치최대두께부(8a7)가, 평면(P2)보다 외측, 즉 제2 외치부(4b)의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터 축방향 외측으로 뻗어 있다. 다만, 제2 내치부(8a)는, 제2 외측 치두께감소부를 갖고 있어도 된다.

제1 외치최대두께부(4a7)와 제1 외측 치두께감소부(4a8)의 경계의 축방향에 있어서의 위치는, 제1 내치최대두께부(6a7)와 제1 내측 치두께감소부(6a9)의 경계의 축방향에 있어서의 위치와 실질적으로 일치한다. 또한, 이들 경계는, 평면(P1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제1 내치부(6a)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 본 실시형태에서는 또한 이들 경계는, 제1 외치부(4a)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다.

마찬가지로, 제2 외치최대두께부(4b7)와 제2 외측 치두께감소부(4b8)의 경계의 축방향에 있어서의 위치는, 제2 내치최대두께부(8a7)와 제2 내측 치두께감소부(8a9)의 경계의 축방향에 있어서의 위치와 실질적으로 일치한다. 또한, 이들 경계는, 평면(P2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측에, 추가로 바꾸어 말하면 제2 내치부(8a)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 본 실시형태에서는 또한 이들 경계는, 제2 외치부(4b)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다.

본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 외치부는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 외측 감소부를 갖는다. 한편, 외치부는, 제1 실시형태와는 달리, 내측 감소부는 갖지 않는다. 그러나 대신에, 내치부가 내측 치두께감소부를 갖는다. 이로써, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제1 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에 의하여 나타나는 작용효과와 동일한 작용효과가 나타난다.

(제4 실시형태)

도 6은, 제4 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 6은, 제1 실시형태의 도 2에 대응한다. 제1 실시형태와의 주된 차이는, 외치부 및 내치부가 모두, 치두께가 축방향에 있어서 변화하는 부분을 갖는 점이다. 이하, 제1 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)와의 상이점을 중심으로 설명한다.

제1 외치부(4a)는, 제1 외치최대두께부(4a7)와, 제1 실시형태와 동일한 제1 내측 치두께감소부(4a9)를 갖는다. 즉, 제1 외치부(4a)는 제1 외측 치두께감소부를 갖지 않고, 대신에 제1 외치최대두께부(4a7)가, 평면(P1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제1 내치부(6a)의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터 축방향 외측으로 뻗어 있다. 다만, 제1 외치부(4a)는, 제1 외측 치두께감소부를 갖고 있어도 된다.

제2 외치부(4b)는, 제2 외치최대두께부(4b7)와, 제1 실시형태와 동일한 제2 내측 치두께감소부(4b9)를 갖는다. 즉, 제2 외치부(4b)는 제2 외측 치두께감소부를 갖지 않고, 대신에 제2 외치최대두께부(4b7)가, 평면(P2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제2 내치부(8a)의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터 축방향 외측으로 뻗어 있다. 다만, 제2 외치부(4b)는, 제2 외측 치두께감소부를 갖고 있어도 된다.

제1 내치부(6a)는, 제1 내치최대두께부(6a7)와, 제2 실시형태와 동일한 제1 외측 치두께감소부(6a8)를 갖는다. 즉, 제1 내치부(6a)는 제1 내측 치두께감소부를 갖지 않고, 대신에 제1 내치최대두께부(6a7)가, 평면(P1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제1 내치부(6a)의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터 축방향 내측으로 뻗어 있다. 다만, 제1 내치부(6a)는, 제1 내측 치두께감소부를 갖고 있어도 된다.

제2 내치부(8a)는, 제2 내치최대두께부(8a7)와, 제2 실시형태와 동일한 제2 외측 치두께감소부(8a8)를 갖는다. 즉, 제2 내치부(8a)는 제2 내측 치두께감소부를 갖지 않고, 대신에 제2 내치최대두께부(8a7)가, 평면(P2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제2 내치부(8a)의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터 축방향 내측으로 뻗어 있다. 다만, 제2 내치부(8a)는, 제2 내측 치두께감소부를 갖고 있어도 된다.

제1 외치최대두께부(4a7)와 제1 내측 치두께감소부(4a9)의 경계의 축방향에 있어서의 위치는, 제1 내치최대두께부(6a7)와 제1 외측 치두께감소부(6a8)의 경계의 축방향에 있어서의 위치와 실질적으로 일치한다. 또한, 이들 경계는, 평면(P1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제1 내치부(6a)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 본 실시형태에서는 또한 이들 경계는, 제1 외치부(4a)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다.

마찬가지로, 제2 외치최대두께부(4b7)와 제2 내측 치두께감소부(4b9)의 경계의 축방향에 있어서의 위치는, 제2 내치최대두께부(8a7)와 제2 외측 치두께감소부(8a8)의 경계의 축방향에 있어서의 위치와 실질적으로 일치한다. 또한, 이들 경계는, 평면(P2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제2 내치부(8a)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 본 실시형태에서는 또한 이들 경계는, 제2 외치부(4b)의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다.

본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 외치부는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 내측 치두께감소부를 갖는다. 한편, 외치부는, 제1 실시형태와는 달리, 외측 치두께감소부는 갖지 않는다. 그러나 대신에, 내치부가 외측 치두께감소부를 갖는다. 이로써, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제1 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에 의하여 나타나는 작용효과와 동일한 작용효과가 나타난다.

(제5 실시형태)

도 7은, 제5 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 7은, 제1 실시형태의 도 2에 대응한다. 제1 실시형태와의 주된 차이는, 제2 외치부(4b)의 치두께만이 축방향에 있어서 변화하는 점이다. 이하, 제1 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)와의 상이점을 중심으로 설명한다.

제1 내치부(6a)와 치수가 다른 제1 외치부(4a)는, 치두께중심면(S₄)에 대하여 대칭이고, 축방향에 있어서 치두께가 실질적으로 일정하며, 또한 제2 외치부(4b)의 최소치두께와 동일한 치두께가 되도록 구성된다.

제2 내치부(8a)와 치수가 동일한 제2 외치부(4b)는, 제2 외치최대두께부(4b7)와, 제2 내측 치두께감소부(4b9)를 갖는다. 즉, 제2 외치부(4b)는, 제2 외측 치두께감소부를 갖지 않는다. 제2 외치최대두께부(4b7)는, 축방향 외측의 단부에 위치한다. 제2 내측 치두께감소부(4b9)는, 제2 외치부(4b)의 축방향 범위의 80% 이상(도시의 예에서는, 대략 100%)을 차지한다. 제2 내측 치두께감소부(4b9)는, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 내측을 향하여 연속적으로 치두께가 감소하도록, 보다 구체적으로는 곡선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 즉, 제2 내측 치두께감소부(4b9)에서는, 제2 외치부(4b)의 2개의 치면은, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께중심면(S₄)과의 거리가 연속적으로 감소하도록, 보다 구체적으로는 치두께중심면(S₄)과의 거리가 곡선적으로 감소하도록 구성된다.

제1 내치부(6a)는, 치두께중심면(S₆)(도 7에서는 도시하지 않음)에 대하여 대칭이고, 또한 축방향에 있어서 치두께가 실질적으로 일정해지도록 구성된다. 마찬가지로, 제2 내치부(8a)는, 치두께중심면(S₈)(도 7에서는 도시하지 않음)에 대하여 대칭이고, 또한 축방향에 있어서 치두께가 실질적으로 일정해지도록 구성된다.

본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제2 내치부(8a)와 치수가 동일한 제2 외치부(4b), 즉 출력측의 기어인 제2 외치부(4b)는, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하고, 또한 그 감소부분(즉 제2 내측 치두께감소부(4b9))이 제2 외치부(4b)의 축방향 범위의 80% 이상을 차지하도록 구성된다. 이로써, 보다 부하가 걸리기 쉬운 출력측의 외치부인 제2 외치부(4b)의 치폭단에 발생하는 부분접촉하중을 저감시킬 수 있어, 기어의 과도한 마모를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면 제1 외치부(4a), 제2 외치부(4b)(특히 제2 내측 치두께감소부(4b9))는 각각, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)에 대응하는 부분까지 뻗도록 구성된다. 이로써, 외치기어가 내치기어에 대하여 축방향으로 어긋나는 것에 의한 영향을 흡수할 수 있다.

(제6 실시형태)

도 8은, 제6 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 8은, 제2 실시형태의 도 4에 대응한다. 제2 실시형태와의 주된 차이는, 제2 내치부(8a)의 치두께만이 축방향에 있어서 변화하는 점이다. 이하, 제2 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 상이점을 중심으로 설명한다.

제1 외치부(4a)는, 치두께중심면(S₄)(도 8에서는 도시하지 않음)에 대하여 대칭이고, 또한 축방향에 있어서 치두께가 실질적으로 일정해지도록 구성된다. 마찬가지로, 제2 외치부(4b)는, 치두께중심면(S₄)에 대하여 대칭이고, 또한 축방향에 있어서 치두께가 실질적으로 일정해지도록 구성된다.

제1 외치부(4a)와 치수가 다른 제1 내치부(6a)는, 치두께중심면(S₈)에 대하여 대칭이고, 축방향에 있어서 치두께가 실질적으로 일정하며, 또한 제2 내치부(8a)의 최소치두께와 동일한 치두께가 되도록 구성된다.

제2 외치부(4b)와 치수가 동일한 제2 내치부(8a)는, 제2 내치최대두께부(8a7)와, 제2 내측 치두께감소부(8a9)를 갖는다. 즉, 제2 내치부(8a)는, 제2 외측 치두께감소부를 갖지 않는다. 제2 내치최대두께부(8a7)는, 축방향 외측의 단부에 위치한다. 제2 내측 치두께감소부(8a9)는, 제2 내치부(8a)의 축방향 범위의 80% 이상(도시의 예에서는, 대략 100%)을 차지한다. 제2 내측 치두께감소부(8a9)는, 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 축방향 내측을 향하여 연속적으로 치두께가 감소하도록, 보다 구체적으로는 곡선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 즉, 제2 내측 치두께감소부(8a9)에서는, 제2 내치부(8a)의 2개의 치면이 모두, 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 축방향 내측을 향하여 치두께중심면(S₈)과의 거리가 연속적으로 감소하도록, 보다 구체적으로는 치두께중심면(S₈)과의 거리가 곡선적으로 감소하도록 구성된다.

본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제5 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하여 나타나는 작용효과와 동일한 작용효과가 나타난다.

(제7 실시형태)

도 9는, 제7 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 9에서는, 둘레방향으로부터 본, 외치기어(4)의 제1 외치부(4a)의 치선, 제2 외치부(4b)의 치선, 제1 내치기어(6)의 제1 내치부(6a)의 치선, 제2 내치기어(8)의 제2 내치부(8a)의 치선을 나타낸다. 도 9에서는, 이해를 용이하게 하기 위하여, 제1 내치부(6a)의 치선 및 제2 내치부(8a)의 치선을, 외치기어(4)로부터 멀어지도록 직경방향 외측으로 슬라이드시킨 상태를 나타낸다. 도 9에 있어서, 가로축은, 어느 기준위치로부터의 축방향의 위치이다. 세로축에는, 참고를 위하여 직경방향의 치수눈금(1눈금이 10μm)을 나타낸다. 또한, 도 9에 있어서, 중심선(C1)은, 회전축(R)(도 9에서는 도시하지 않음)에 직교하는 선으로서, 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙을 통과하는 선을 나타낸다. 본 실시형태에서는, 제1 내치부(6a)는, 제1 외치부(4a)보다 축방향의 길이가 짧고, 축방향에 있어서의 전체범위에서 제1 외치부(4a)와 맞물려 있다. 따라서, 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향의 길이는 제1 내치부(6a)의 축방향의 길이와 동등하고, 중심선(C1)은 제1 내치부(6a)의 치선의 축방향에 있어서의 중앙을 통과한다. 또한, 중심선(C2)은, 회전축(R)에 직교하는 선으로서, 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙을 통과하는 선을 나타낸다. 본 실시형태에서는, 제2 내치부(8a)는, 제2 외치부(4b)보다 축방향의 길이가 짧고, 축방향에 있어서의 전체범위에서 제2 외치부(4b)와 맞물려 있다. 따라서, 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향의 길이는 제2 내치부(8a)의 축방향의 길이와 동등하고, 중심선(C2)은 제2 내치부(8a)의 치선의 축방향에 있어서의 중앙을 통과한다.

제1 외치부(4a)의 치선은, 제1 외치부(4a)에 있어서 외경이 최대가 되는 제1 최외경부(4a1)와, 제1 최외경부(4a1)로부터 축방향 외측을 향하여(즉 제1 외치부(4a)와 제2 외치부(4b)의 사이의 중앙으로부터 멀어지는 방향을 향하여) 외경이 감소하는 제1 외측 외경감소부(4a2)와, 제1 최외경부(4a1)로부터 축방향 내측을 향하여(즉 제1 외치부(4a)와 제2 외치부(4b)의 사이의 중앙에 가까워지는 방향을 향하여) 외경이 감소하는 제1 내측 외경감소부(4a3)을 갖는다.

제1 최외경부(4a1)는, 중심선(C1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측에, 추가로 바꾸어 말하면 제1 내치부(6a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 본 실시형태에서는 또한 제1 최외경부(4a1)는, 제1 외치부(4a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 제1 외측 외경감소부(4a2)는, 제1 최외경부(4a1)로부터 축방향 외측을 향하여, 곡선적으로 외경이 감소하도록 구성된다. 제1 내측 외경감소부(4a3)는, 제1 최외경부(4a1)로부터 축방향 내측을 향하여, 곡선적으로 외경이 감소하도록 구성된다. 또한, 제1 내측 외경감소부(4a3)는, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)의 직경방향 내측에 대응하는(즉 대향하는) 부분까지 뻗도록 구성된다. 또한, 제1 외측 외경감소부(4a2) 및 제1 내측 외경감소부(4a3)는 모두, 제1 최외경부(4a1)로부터 멀어질수록 축방향에 대한 외경의 감소비율(=외경의 감소량/축방향의 이동량)이 증가하도록 구성된다.

제2 외치부(4b)의 치선은, 제2 외치부(4b)에 있어서 외경이 최대가 되는 제2 최외경부(4b1)와, 제2 최외경부(4b1)로부터 축방향 외측을 향하여 외경이 감소하는 제2 외측 외경감소부(4b2)와, 제2 최외경부(4b1)로부터 축방향 내측을 향하여 외경이 감소하는 제2 내측 외경감소부(4b3)를 갖는다.

제2 최외경부(4b1)는, 중심선(C2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측에, 추가로 바꾸어 말하면 제2 내치부(8a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 본 실시형태에서는 또한 제2 최외경부(4b1)는, 제2 외치부(4b)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 제2 외측 외경감소부(4b2)는, 제2 최외경부(4b1)로부터 축방향 외측을 향하여, 곡선적으로 외경이 감소하도록 구성된다. 제2 내측 외경감소부(4b3)는, 제2 최외경부(4b1)로부터 축방향 내측을 향하여, 곡선적으로 외경이 감소하도록 구성된다. 또한, 제2 내측 외경감소부(4b3)는, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)의 직경방향 내측에 대응하는 부분까지 뻗도록 구성된다. 또한, 제2 외측 외경감소부(4b2) 및 제2 내측 외경감소부(4b3)는, 제2 최외경부(4b1)로부터 멀어질수록 축방향에 대한 외경의 감소비율이 증가하도록 구성된다. 제2 외측 외경감소부(4b2)는, 제1 외측 외경감소부(4a2)보다, 축방향에 대한 외경의 감소비율이 커지도록 구성된다.

다만, 제1 외측 외경감소부(4a2), 제1 내측 외경감소부(4a3), 제2 외측 외경감소부(4b2) 및 제2 내측 외경감소부(4b3)의 각 외경감소부는, 축방향에 대한 외경의 감소비율이 다음 식을 충족시키도록 구성된다.

(식 3) 감소비율=외경(직경)의 감소량(mm)/축방향의 이동량(mm)≤0.1

여기에서, 일반적으로, 모따기의 경우의 축방향에 대한 외경의 감소비율은 다음 식을 충족시킨다.

(식 4) 모따기의 외경(직경)의 감소량(mm)/축방향의 이동량(mm)≥1.15

따라서, 각 외경감소부와 모따기는, 오더가 달라, 명확하게 구별된다.

제1 내치부(6a)의 치선은, 축방향에 있어서 내경이 실질적으로 일정해지도록 구성된다. 마찬가지로, 제2 내치부(8a)의 치선은, 축방향에 있어서 내경이 실질적으로 일정해지도록 구성된다.

이상 설명한 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제1 외치부(4a)의 치선은, 제1 최외경부(4a1)로부터 축방향 외측 및 축방향 내측을 향하여 외경이 감소하도록 구성되고, 제2 외치부(4b)의 치선은, 제2 최외경부(4b1)로부터 축방향 외측 및 축방향 내측을 향하여 외경이 감소하도록 구성된다. 이로써, 제1 외치부(4a) 및 제2 외치부(4b)의 치폭단(내치의 축방향 단부에 대응하는 위치)에 발생하는 부분접촉하중을 저감시킬 수 있어, 기어의 과도한 마모를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 외치기어(4)의 각 최외경부는, 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 이로써, 각 최외경부가 맞물림범위의 축방향 중앙 또는 축방향 중앙보다 내측에 위치하는 경우와 비교하여, 부분접촉하중을 보다 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제1 내측 외경감소부(4a3), 제2 내측 외경감소부(4b3)는 각각, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)의 직경방향 내측에 대응하는 부분까지 뻗도록 구성된다. 이로써, 외치기어가 내치기어에 대하여 축방향으로 어긋나는 것에 의한 영향을 흡수할 수 있다.

(제8 실시형태)

도 10은, 제8 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 10은, 제7 실시형태의 도 9에 대응한다. 제7 실시형태와의 주된 차이는, 외치부의 치선의 직경은 아니고, 내치부의 치선의 직경이 축방향에 있어서 변화하는 점이다. 이하, 제7 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치와의 상이점을 중심으로 설명한다.

제1 외치부(4a)의 치선은, 축방향에 있어서 외경이 실질적으로 일정해지도록 구성된다. 마찬가지로, 제2 외치부(4b)의 치선은, 축방향에 있어서 외경이 실질적으로 일정해지도록 구성된다. 제1 외치부(4a), 제2 외치부(4b)는 모두, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)의 직경방향 내측에 대응하는 부분까지 뻗도록 구성된다.

제1 내치부(6a)의 치선은, 제1 내치부(6a)에 있어서 내경이 최소가 되는 제1 최내경부(6a1)와, 제1 최내경부(6a1)로부터 축방향 외측을 향하여 내경이 증대하는 제1 외측 내경증대부(6a2)와, 제1 최내경부(6a1)로부터 축방향 내측을 향하여 내경이 증대하는 제1 내측 내경증대부(6a3)을 갖는다.

제1 최내경부(6a1)는, 중심선(C1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측에, 추가로 바꾸어 말하면 (제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a) 중 축방향 길이가 짧은 쪽인) 제1 내치부(6a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 제1 외측 내경증대부(6a2)는, 제1 최내경부(6a1)로부터 축방향 외측을 향하여, 곡선적으로 내경이 증대하도록 구성된다. 제1 내측 내경증대부(6a3)는, 제1 최내경부(6a1)로부터 축방향 내측을 향하여, 곡선적으로 내경이 증대하도록 구성된다. 또한, 제1 내측 내경증대부(6a3)는, 제1 최내경부(6a1)로부터 멀어질수록 축방향에 대한 내경의 증대비율(=내경의 증대량/축방향의 이동량)이 증가하도록 구성된다.

제2 내치부(8a)의 치선은, 제2 내치부(8a)에 있어서 내경이 최소가 되는 제2 최내경부(8a1)와, 제2 최내경부(8a1)로부터 축방향 외측을 향하여 내경이 증대하는 제2 외측 내경증대부(8a2)와, 제2 최내경부(8a1)로부터 축방향 내측을 향하여 내경이 증대하는 제2 내측 내경증대부(8a3)를 갖는다.

제2 최내경부(8a1)는, 중심선(C2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측에, 추가로 바꾸어 말하면 (제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a) 중 축방향 길이가 짧은 쪽인) 제2 내치부(8a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 제2 외측 내경증대부(8a2)는, 제2 최내경부(8a1)로부터 축방향 외측을 향하여, 곡선적으로 내경이 증대하도록 구성된다. 제2 내측 내경증대부(8a3)는, 제2 최내경부(8a1)로부터 축방향 내측을 향하여, 곡선적으로 내경이 증대하도록 구성된다. 또한, 제2 내측 내경증대부(8a3)는, 제2 최내경부(8a1)로부터 멀어질수록 축방향에 대한 내경의 증대비율이 증가하도록 구성된다.

다만, 제1 외측 내경증대부(6a2), 제1 내측 내경증대부(6a3), 제2 외측 내경증대부(8a2) 및 제2 내측 내경증대부(8a3)의 각 내경증대부는, 축방향에 대한 내경의 증대비율이 다음 식을 충족시키도록 구성된다.

(식 5) 증대비율=외경(직경)의 증대량(mm)/축방향의 이동량(mm)≤0.1

따라서, 제7 실시형태의 각 외경감소부와 마찬가지로, 각 내경증대부와 모따기는, 오더가 달라, 명확하게 구별된다.

이상 설명한 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제1 내치부(6a)의 치선은, 제1 최내경부(6a1)로부터 축방향 외측 및 축방향 내측을 향하여 내경이 증대하도록 구성되고, 제2 내치부(8a)의 치선은, 제2 최내경부(8a1)로부터 축방향 외측 및 축방향 내측을 향하여 내경이 증대하도록 구성된다. 이로써, 제1 외치부(4a) 및 제2 외치부(4b)의 치폭단에 발생하는 부분접촉하중을 저감시킬 수 있어, 기어의 과도한 마모를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제1 내치기어(6), 제2 내치기어(8)는 각각, 최내경부가 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 이로써, 최내경부가 맞물림범위의 축방향 중앙 또는 축방향 중앙보다 내측에 위치하는 경우와 비교하여, 부분접촉하중을 보다 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제1 외치부(4a)의 치선, 제2 외치부(4b)의 치선은 각각, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)의 직경방향 내측에 대응하는 부분까지 뻗도록 구성된다. 이로써, 외치기어가 내치기어에 대하여 축방향으로 어긋나는 것에 의한 영향을 흡수할 수 있다.

(제9 실시형태)

도 11은, 제9 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 11은, 제7 실시형태의 도 9에 대응한다. 제7 실시형태와의 주된 차이는, 외치부 및 내치부가 모두, 치선의 직경이 축방향에 있어서 변화하는 부분을 갖는 점이다. 이하, 제7 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치와의 상이점을 중심으로 설명한다.

제1 외치부(4a)의 치선은, 제1 최외경부(4a1)와, 제7 실시형태와 동일한 제1 외측 외경감소부(4a2)를 갖는다. 즉, 제1 외치부(4a)의 치선은 제1 내측 외경감소부를 갖지 않고, 대신에 제1 최외경부(4a1)가, 중심선(C1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제1 내치부(6a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터, 제2 외치부(4b)의 치선에 접속하는 위치까지, 즉 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)의 직경방향 내측에 대응하는 부분까지 축방향으로 뻗어 있다. 다만, 제1 외치부(4a)의 치선은, 제1 내측 외경감소부를 갖고 있어도 된다.

제2 외치부(4b)의 치선은, 제2 최외경부(4b1)와, 제7 실시형태와 동일한 제2 외측 외경감소부(4b2)를 갖는다. 즉, 제2 외치부(4b)의 치선은 제2 내측 외경감소부를 갖지 않고, 대신에 제2 최외경부(4b1)가, 중심선(C2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제2 내치부(8a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터, 제1 외치부(4a)의 치선에 접속하는 위치까지, 즉 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)의 직경방향 내측에 대응하는 부분까지 축방향으로 뻗어 있다. 다만, 제2 외치부(4b)의 치선은, 제2 내측 외경감소부를 갖고 있어도 된다.

제1 내치부(6a)의 치선은, 제1 최내경부(6a1)와, 제8 실시형태와 동일한 제1 내측 내경증대부(6a3)를 갖는다. 즉, 제1 내치부(6a)의 치선은 제1 외측 내경증대부를 갖지 않고, 대신에 제1 최내경부(6a1)가, 중심선(C1)보다 외측, 즉 제1 외치부(4a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터 축방향 외측으로 뻗어 있다. 다만, 제1 내치부(6a)의 치선은, 제1 외측 내경증대부를 갖고 있어도 된다.

제2 내치부(8a)의 치선은, 제2 최내경부(8a1)와, 제8 실시형태와 동일한 제2 내측 내경증대부(8a3)를 갖는다. 즉, 제2 내치부(8a)의 치선은 제2 외측 내경증대부를 갖지 않고, 대신에 제2 최내경부(8a1)가, 중심선(C2)보다 외측, 즉 제2 외치부(4b)의 치선의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터 축방향 외측으로 뻗어 있다. 다만, 제2 내치부(8a)의 치선은, 제2 외측 내경증대부를 갖고 있어도 된다.

제1 최외경부(4a1)와 제1 외측 외경감소부(4a2)의 경계의 축방향에 있어서의 위치는, 제1 최내경부(6a1)와 제1 내측 내경증대부(6a3)의 경계의 축방향에 있어서의 위치와 실질적으로 일치한다. 또한, 이들 경계는, 중심선(C1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제1 내치부(6a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 본 실시형태에서는 또한 이들 경계는, 제1 외치부(4a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다.

마찬가지로, 제2 최외경부(4b1)와 제2 외측 외경감소부(4b2)의 경계의 축방향에 있어서의 위치는, 제2 최내경부(8a1)와 제2 내측 내경증대부(8a3)의 경계의 축방향에 있어서의 위치와 실질적으로 일치한다. 또한, 이들 경계는, 중심선(C2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측에, 추가로 바꾸어 말하면 제2 내치부(8a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 본 실시형태에서는 또한 이들 경계는, 제2 외치부(4b)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다.

본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 외치부의 치선은, 제7 실시형태와 마찬가지로, 외측 외경감소부를 갖는다. 한편, 외치부의 치선은, 제7 실시형태와는 달리, 내측 외경감소부는 갖지 않는다. 그러나 대신에, 내치부의 치선이 내측 내경증대부를 갖는다. 이로써, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제7 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하여 나타나는 작용효과와 동일한 작용효과가 나타난다.

(제10 실시형태)

도 12는, 제10 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 12는, 제7 실시형태의 도 9에 대응한다. 제7 실시형태와의 주된 차이는, 외치부 및 내치부가 모두, 치선의 직경이 축방향에 있어서 변화하는 부분을 갖는 점이다. 이하, 제7 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치와의 상이점을 중심으로 설명한다.

제1 외치부(4a)의 치선은, 제1 최외경부(4a1)와, 제7 실시형태와 동일한 제1 내측 외경감소부(4a3)를 갖는다. 즉, 제1 외치부(4a)의 치선은 제1 외측 외경감소부를 갖지 않고, 대신에 제1 최외경부(4a1)가, 중심선(C1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제1 내치부(6a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터 축방향 외측으로 뻗어 있다. 다만, 제1 외치부(4a)의 치선은, 제1 외측 외경감소부를 갖고 있어도 된다.

제2 외치부(4b)의 치선은, 제2 최외경부(4b1)와, 제7 실시형태와 동일한 제2 내측 외경감소부(4b3)를 갖는다. 즉, 제2 외치부(4b)의 치선은 제2 외측 외경감소부를 갖지 않고, 대신에 제2 최외경부(4b1)가, 중심선(C2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제2 내치부(8a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터 축방향 외측으로 뻗어 있다. 다만, 제2 외치부(4b)의 치선은, 제2 외측 외경감소부를 갖고 있어도 된다.

제1 내치부(6a)의 치선은, 제1 최내경부(6a1)와, 제8 실시형태와 동일한 제1 외측 내경증대부(6a2)를 갖는다. 즉, 제1 내치부(6a)의 치선은 제1 내측 내경증대부를 갖지 않고, 대신에 제1 최내경부(6a1)가, 중심선(C1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제1 내치부(6a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터 축방향 내측으로 뻗어 있다. 다만, 제1 내치부(6a)의 치선은, 제1 내측 내경증대부를 갖고 있어도 된다.

제2 내치부(8a)의 치선은, 제2 최내경부(8a1)와, 제8 실시형태와 동일한 제2 외측 내경증대부(8a2)를 갖는다. 즉, 제2 내치부(8a)의 치선은 제2 내측 내경증대부를 갖지 않고, 대신에 제2 최내경부(8a1)가, 중심선(C2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제2 내치부(8a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측의 위치로부터 축방향 내측으로 뻗어 있다. 다만, 제2 내치부(8a)의 치선은, 제2 내측 내경증대부를 갖고 있어도 된다.

제1 최외경부(4a1)와 제1 내측 외경감소부(4a3)의 경계의 축방향에 있어서의 위치는, 제1 최내경부(6a1)와 제1 외측 내경증대부(6a2)의 경계의 축방향에 있어서의 위치와 실질적으로 일치한다. 또한, 이들 경계는, 중심선(C1)보다 외측, 바꾸어 말하면 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제1 내치부(6a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 본 실시형태에서는 또한 이들 경계는, 제1 외치부(4a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다.

마찬가지로, 제2 최외경부(4b1)와 제2 내측 외경감소부(4b3)의 경계의 축방향에 있어서의 위치는, 제2 최내경부(8a1)와 제2 외측 내경증대부(8a2)의 경계의 축방향에 있어서의 위치와 실질적으로 일치한다. 또한, 이들 경계는, 중심선(C2)보다 외측, 바꾸어 말하면 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향에 있어서의 중앙보다 외측, 추가로 바꾸어 말하면 제2 내치부(8a)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 본 실시형태에서는 또한 이들 경계는, 제2 외치부(4b)의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다.

본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 외치부의 치선은, 제7 실시형태와 마찬가지로, 내측 외경감소부를 갖는다. 한편, 외치부의 치선은, 제7 실시형태와는 달리, 외측 외경감소부는 갖지 않는다. 그러나 대신에, 내치부의 치선이 외측 내경증대부를 갖는다. 이로써, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제7 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하여 나타나는 작용효과와 동일한 작용효과가 나타난다.

(제11 실시형태)

도 13은, 제11 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 13은, 제7 실시형태의 도 9에 대응한다. 제7 실시형태와의 주된 차이는, 제2 외치부(4b)의 치선의 직경만이 축방향에 있어서 변화하는 점이다. 이하, 제7 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치와의 상이점을 중심으로 설명한다.

제1 내치부(6a)와 치수가 다른 제1 외치부(4a)의 치선은, 축방향에 있어서 외경이 실질적으로 일정하며, 또한 제2 외치부(4b)의 최소외경과 동일한 외경이 되도록 구성된다.

제2 내치부(8a)와 치수가 동일한 제2 외치부(4b)의 치선은, 제2 최외경부(4b1)와, 제2 내측 외경감소부(4b3)를 갖는다. 즉, 제2 외치부(4b)의 치선은, 제2 외측 외경감소부를 갖지 않는다. 제2 최외경부(4b1)는, 축방향 외측의 단부에 위치한다. 제2 내측 외경감소부(4b3)는, 제2 외치부(4b)의 치선의 축방향 범위의 80% 이상을 차지하고(도시의 예에서는, 대략 100%를 차지하고), 제2 최외경부(4b1)로부터 축방향 내측을 향하여 연속적으로 외경이 감소하도록, 보다 구체적으로는 곡선적으로 외경이 감소하도록 구성된다.

제1 내치부(6a)의 치선은, 축방향에 있어서 내경이 실질적으로 일정해지도록 구성된다. 마찬가지로, 제2 내치부(8a)의 치선은, 축방향에 있어서 내경이 실질적으로 일정해지도록 구성된다.

본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제2 내치부(8a)와 치수가 동일한 제2 외치부(4b), 즉 출력측의 기어인 제2 외치부(4b)의 치선은, 제2 최외경부(4b1)로부터 축방향 내측을 향하여 외경이 감소하고, 또한 그 외경감소부분(즉 제2 내측 외경감소부(4b3))이 제2 외치부(4b)의 치선의 축방향 범위의 80% 이상을 차지하도록 구성된다. 이로써, 보다 부하가 걸리기 쉬운 출력측의 외치부인 제2 외치부(4b)의 치폭단에 발생하는 부분접촉하중을 저감시킬 수 있어, 기어의 과도한 마모를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면 제1 외치부(4a)의 치선, 제2 외치부(4b)의 치선(특히 제2 내측 외경감소부(4b3))은 각각, 제1 내치기어(6)와 제2 내치기어(8)의 간극(7)에 대응하는 부분까지 뻗도록 구성된다. 이로써, 외치기어가 내치기어에 대하여 축방향으로 어긋나는 것에 의한 영향을 흡수할 수 있다.

(제12 실시형태)

도 14는, 제12 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 14는, 제8 실시형태의 도 10에 대응한다. 제8 실시형태와의 주된 차이는, 제2 내치부(8a)의 치선의 직경만이 축방향에 있어서 변화하는 점이다. 이하, 제8 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치와의 상이점을 중심으로 설명한다.

제1 외치부(4a)의 치선은, 축방향에 있어서 외경이 실질적으로 일정해지도록 구성된다. 마찬가지로, 제2 외치부(4b)의 치선은, 축방향에 있어서 외경이 실질적으로 일정해지도록 구성된다.

제1 외치부(4a)와 치수가 다른 제1 내치부(6a)의 치선은, 축방향에 있어서 내경이 실질적으로 일정하며, 또한 제2 내치부(8a)의 최소내경과 동일한 내경이 되도록 구성된다.

제2 외치부(4b)와 치수가 동일한 제2 내치부(8a)의 치선은, 제2 최내경부(8a1)와, 제2 내측 내경증대부(8a3)를 갖는다. 즉, 제2 내치부(8a)의 치선은, 제2 외측 내경증대부를 갖지 않는다. 제2 최내경부(8a1)는, 축방향 외측의 단부에 위치한다. 제2 내측 내경증대부(8a3)는, 제2 내치부(8a)의 치선의 축방향 범위의 80% 이상을 차지하고(도시의 예에서는, 대략 100%를 차지하고), 제2 최내경부(8a1)로부터 축방향 내측을 향하여, 연속적으로 내경이 증대하도록, 보다 구체적으로는 곡선적으로 내경이 증대하도록 구성된다.

본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하면, 제11 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하여 나타나는 작용효과와 동일한 작용효과가 나타난다.

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

(변형예 1)

제1~제6 실시형태에서는, 치두께감소부가 곡선적으로 감소하도록 구성되어 있는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 이들은 직선적으로 감소하도록 구성되어도 된다.

도 15는, 제1 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 15는 제1 실시형태의 도 2에 대응한다. 본 변형예에서는, 제1 외측 치두께감소부(4a8)은 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성되고, 제1 내측 치두께감소부(4a9)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 구체적으로는, 제1 외측 치두께감소부(4a8)에서는, 제1 외치부(4a)의 2개의 치면은, 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하도록 구성되고, 제1 내측 치두께감소부(4a9)에서는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하도록 구성된다. 또한, 제2 외측 치두께감소부(4b8)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성되고, 제2 내측 치두께감소부(4b9)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 구체적으로는, 제2 외측 치두께감소부(4b8)에서는, 제2 외치부(4b)의 2개의 치면은, 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하도록 구성되고, 제2 내측 치두께감소부(4b9)에서는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하도록 구성된다. 제1 내측 치두께감소부(4a9) 및 제2 내측 치두께감소부(4b9) 중 적어도 일방의 치면은, 축방향에 대한 기울기가 다른 2개의 직선부, 다르게 말하면 회전축(R)(도 1 참조)과의 이루는 각이 다른 2개의 직선부를 갖는다. 내측 치두께감소부의 2개의 직선부 중, 외측에 위치하는 직선부 즉 외치최대두께부에 가까운 측의 직선부는, 내측에 위치하는 직선부 즉 외치최대두께부에서 먼 측의 직선부보다 기울기가 작다, 즉 회전축(R)과의 이루는 각이 작다. 다만, 도 15에서는, 제1 내측 치두께감소부(4a9) 및 제2 내측 치두께감소부(4b9)의 양방의 치면이, 기울기가 다른 2개의 직선부를 갖는 경우를 나타내고 있다.

도 16은, 제2 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 16은 제2 실시형태의 도 4에 대응한다. 본 변형예에서는, 제1 외측 치두께감소부(6a8)은 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성되고, 제1 내측 치두께감소부(6a9)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 구체적으로는, 제1 외측 치두께감소부(6a8)에서는, 제1 내치부(6a)의 2개의 치면은, 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₆)과의 거리가 감소하도록 구성되고, 제1 내측 치두께감소부(6a9)에서는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₆)과의 거리가 감소하도록 구성된다. 또한, 제2 외측 치두께감소부(8a8)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성되고, 제2 내측 치두께감소부(8a9)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 구체적으로는, 제2 외측 치두께감소부(8a8)에서는, 제2 내치부(8a)의 2개의 치면은, 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₈)과의 거리가 감소하도록 구성되고, 제2 내측 치두께감소부(8a9)에서는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₈)과의 거리가 감소하도록 구성된다. 제1 내측 치두께감소부(6a9) 및 제2 내측 치두께감소부(8a9) 중 적어도 일방의 치면은, 축방향에 대한 기울기가 다른 2개의 직선부, 다르게 말하면 회전축(R)(도 1 참조)과의 이루는 각이 다른 2개의 직선부를 갖는다. 내측 치두께감소부의 2개의 직선부 중, 외측에 위치하는 직선부 즉 내치최대두께부에 가까운 측의 직선부는, 내측에 위치하는 직선부 즉 내치최대두께부에서 먼 측의 직선부보다 기울기가 작다, 즉 회전축(R)과의 이루는 각이 작다. 다만, 도 16에서는, 제1 내측 치두께감소부(6a9) 및 제2 내측 치두께감소부(8a9)의 양방이, 기울기가 다른 2개의 직선부를 갖는 경우를 나타내고 있다.

도 17은, 제3 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 17은 제3 실시형태의 도 5에 대응한다. 본 변형예에서는, 제1 외측 치두께감소부(4a8)은 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성되고, 제1 내측 치두께감소부(6a9)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 구체적으로는, 제1 외측 치두께감소부(4a8)에서는, 제1 외치부(4a)의 2개의 치면은 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하도록 구성되고, 제1 내측 치두께감소부(6a9)에서는, 제1 내치부(6a)의 2개의 치면은 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₆)과의 거리가 감소하도록 구성된다. 또한, 제2 외측 치두께감소부(4b8)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성되고, 제2 내측 치두께감소부(8a9)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 구체적으로는, 제2 외측 치두께감소부(4b8)에서는, 제2 외치부(4b)의 2개의 치면은 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하도록 구성되고, 제2 내측 치두께감소부(8a9)에서는, 제2 내치부(8a)의 2개의 치면은 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₈)과의 거리가 감소하도록 구성된다.

도 18은, 제4 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 18은 제4 실시형태의 도 6에 대응한다. 본 변형예에서는, 제1 내측 치두께감소부(4a9)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성되고, 제1 외측 치두께감소부(6a8)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 구체적으로는, 제1 내측 치두께감소부(4a9)에서는, 제1 외치부(4a)의 2개의 치면은 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₄)와의 거리가 감소하도록 구성되고, 제1 외측 치두께감소부(6a8)에서는, 제1 내치부(6a)의 2개의 치면은 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₆)과의 거리가 감소하도록 구성된다. 또한, 제2 내측 치두께감소부(4b9)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 외경이 감소하도록 구성되고, 제2 외측 치두께감소부(8a8)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 구체적으로는, 제2 내측 치두께감소부(4b9)에서는, 제2 외치부(4b)의 2개의 치면은 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하도록 구성되고, 제2 외측 치두께감소부(8a8)에서는, 제2 내치부(8a)의 2개의 치면은, 축방향 외측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₈)과의 거리가 감소하도록 구성된다.

도 19는, 제5 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 19는 제5 실시형태의 도 7에 대응한다. 본 변형예에서는, 제2 내측 치두께감소부(4b9)는, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 내측을 향하여 직선적으로 외경이 감소하도록 구성된다. 구체적으로는, 제2 내측 치두께감소부(4b9)에서는, 제2 외치부(4b)의 2개의 치면은 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하도록 구성된다.

도 20은, 제5 실시형태의 다른 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 20은 제5 실시형태의 도 7에 대응한다. 본 변형예에서는, 제2 내측 치두께감소부(4b9)는, 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 구체적으로는, 제2 내측 치두께감소부(4b9)에서는, 제2 외치부(4b)의 2개의 치면은 제2 외치최대두께부(4b7)로부터 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하도록 구성된다. 또한, 본 변형예에서는, 제1 외치부(4a)는, 제1 외치최대두께부(4a7)와, 제1 내측 치두께감소부(4a9)를 갖는다. 제1 외치최대두께부(4a7)는, 축방향으로 뻗어 있다. 제1 내측 치두께감소부(4a9)는, 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 축방향 내측을 향하여, 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 구체적으로는, 제1 내측 치두께감소부(4a9)에서는, 제1 외치부(4a)의 2개의 치면은 제1 외치최대두께부(4a7)로부터 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₄)과의 거리가 감소하도록 구성된다. 제1 내측 치두께감소부(4a9)는 특히, 그 축방향 치수(D1)가, 제2 내측 치두께감소부(4b9)의 축방향 치수(D2)보다 작아지도록 구성된다.

도 21은, 제6 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 21은 제6 실시형태의 도 8에 대응한다. 본 변형예에서는, 제2 내측 치두께감소부(8a9)는, 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께가 감소하도록 구성된다. 구체적으로는, 제2 내측 치두께감소부(8a9)에서는, 제2 내치부(8a)의 2개의 치면은 제2 내치최대두께부(8a7)로부터 축방향 내측을 향하여 직선적으로 치두께중심면(S₈)과의 거리가 감소하도록 구성된다.

도 15~도 21의 변형예에 있어서, 각 치두께감소부에서는, 2개의 치면은 각각, 축방향에 대한 치두께중심면과의 거리의 감소비율이 상술한 식 1을 충족시키도록 구성된다.

도 15~도 21의 변형예에 의하면, 제1~제6 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하여 나타나는 작용효과와 동일한 작용효과가 나타난다. 또한, 본 변형예에 의하면, 직선적인 치면형상의 치부밖에 가공할 수 없는 가공기 즉 곡선적인 치면형상의 치부를 가공할 수 없는 가공기를, 기어의 제조에 사용할 수 있다.

(변형예 2)

제1 실시형태에서는, 제1 외치최대두께부(4a7) 및 제2 외치최대두께부(4b7)의 양방이, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치하는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 제1 외치최대두께부(4a7) 및 제2 외치최대두께부(4b7)의 일방만이, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치해도 된다. 예를 들면, 제2 내치부(8a)와 치수가 동일한 제2 외치부(4b), 즉 출력측의 기어인 제2 외치부(4b)의 제2 외치최대두께부(4b7)만이, 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치해도 된다.

마찬가지로, 제2 실시형태에서는, 제1 내치최대두께부(6a7) 및 제2 내치최대두께부(8a7)의 양방이, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치하는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 제1 내치최대두께부(6a7) 및 제2 내치최대두께부(8a7)의 일방만이, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치해도 된다.

또한, 제3, 제4 실시형태에서는, 제1 외치부(4a) 및 제1 내치부(6a)에 있어서의 경계와, 제2 외치부(4b) 및 제2 내치부(8a)에 있어서의 경계의 양방이, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치하는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 제1 외치부(4a) 및 제1 내치부(6a)에 있어서의 경계와, 제2 외치부(4b) 및 제2 내치부(8a)에 있어서의 경계의 일방만이, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치해도 된다.

(변형예 3)

제1~제6 실시형태에서는, 각 외치부 및 각 내치부가, 치두께중심면에 대하여 대칭인 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 치두께중심면에 대하여 비대칭이어도 된다. 예를 들면 기진체축(22)이 일방향으로밖에 회전하지 않는 경우는, 각 외치부 및 각 내치부는, 2개의 치면 중 일방의 치면만이 다른 치부와 접촉한다. 이 경우, 다른 치부와 접촉하는 치면은 도 2, 4~8과 같이 형성하고, 다른 치부와 접촉하지 않는 치면은, 특별히 형상은 상관없기 때문에, 예를 들면 치두께중심면과의 거리가 축방향으로 일정해지도록 형성해도 된다.

(변형예 4)

제7~제12 실시형태에서는, 외경감소부, 내경증대부 각각의 외경이나 내경이 곡선적으로 감소, 증대하도록 구성되어 있는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 이들은 직선적으로 감소, 증대하도록 구성되어도 된다.

도 22는, 제7 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 22는 제7 실시형태의 도 9에 대응한다. 본 변형예에서는, 제1 외측 외경감소부(4a2)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 외경이 감소하도록 구성되고, 제1 내측 외경감소부(4a3)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 외경이 감소하도록 구성된다. 또한, 제2 외측 외경감소부(4b2)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 외경이 감소하도록 구성되고, 제2 내측 외경감소부(4b3)은 축방향 내측을 향하여 직선적으로 외경이 감소하도록 구성된다. 제1 내측 외경감소부(4a3) 및 제2 내측 외경감소부(4b3) 중 적어도 일방은, 축방향에 대한 기울기가 다른, 다르게 말하면 회전축(R)(도 1 참조)과의 이루는 각이 다른, 2개의 직선부를 갖는다. 내측 외경감소부의 2개의 직선부 중, 외측에 위치하는 직선부 즉 최외경부에 가까운 측의 직선부는, 내측에 위치하는 직선부 즉 최외경부에서 먼 측의 직선부보다 기울기가 작다, 즉 회전축(R)과의 이루는 각이 작다. 다만, 도 9에서는, 제1 내측 외경감소부(4a3) 및 제2 내측 외경감소부(4b3)의 양방이, 기울기가 다른 2개의 직선부를 갖는 경우를 나타내고 있다.

도 23은, 제8 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 23은 제8 실시형태의 도 10에 대응한다. 본 변형예에서는, 제1 외측 내경증대부(6a2)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 내경이 증대하도록 구성되고, 제1 내측 내경증대부(6a3)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 내경이 증대하도록 구성된다. 또한, 제2 외측 내경증대부(8a2)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 내경이 증대하도록 구성되고, 제2 내측 내경증대부(8a3)은 축방향 내측을 향하여 직선적으로 내경이 증대하도록 구성된다. 제1 내측 내경증대부(6a3) 및 제2 내측 내경증대부(8a3) 중 적어도 일방은, 축방향에 대한 기울기가 다른, 다르게 말하면 회전축(R)(도 1 참조)과의 이루는 각이 다른, 2개의 직선부를 갖는다. 내측 내경증대부의 2개의 직선부 중, 외측에 위치하는 직선부 즉 최내경부에 가까운 측의 직선부는, 내측에 위치하는 직선부 즉 최내경부에서 먼 측의 직선부보다 기울기가 작다, 즉 회전축(R)과의 이루는 각이 작다. 다만, 도 23에서는, 제1 내측 내경증대부(6a3) 및 제2 내측 내경증대부(8a3)의 양방이, 기울기가 다른 2개의 직선부를 갖는 경우를 나타내고 있다.

도 24는, 제9 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 24는 제9 실시형태의 도 11에 대응한다. 본 변형예에서는, 제1 외측 외경감소부(4a2)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 외경이 감소하도록 구성되고, 제1 내측 내경증대부(6a3)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 내경이 증대하도록 구성된다. 또한, 제2 외측 외경감소부(4b2)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 외경이 감소하도록 구성되고, 제2 내측 내경증대부(8a3)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 내경이 증대하도록 구성된다.

도 25는, 제10 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 25는 제10 실시형태의 도 12에 대응한다. 본 변형예에서는, 제1 내측 외경감소부(4a3)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 외경이 감소하도록 구성되고, 제1 외측 내경증대부(6a2)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 내경이 증대하도록 구성된다. 또한, 제2 내측 외경감소부(4b3)는 축방향 내측을 향하여 직선적으로 외경이 감소하도록 구성되고, 제2 외측 내경증대부(8a2)는 축방향 외측을 향하여 직선적으로 내경이 증대하도록 구성된다.

도 26은, 제11 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 26은 제11 실시형태의 도 13에 대응한다. 본 변형예에서는, 제2 내측 외경감소부(4b3)는, 제2 최외경부(4b1)로부터 축방향 내측을 향하여, 직선적으로 외경이 감소하도록 구성된다.

도 27은, 제11 실시형태의 다른 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 27은 제11 실시형태의 도 13에 대응한다. 본 변형예에서는, 제2 내측 외경감소부(4b3)은, 제2 최외경부(4b1)로부터 축방향 내측을 향하여, 직선적으로 외경이 감소하도록 구성된다. 또한, 본 변형예에서는, 제1 외치부(4a)는, 제1 최외경부(4a1)과, 제1 내측 외경감소부(4a3)를 갖는다. 제1 최외경부(4a1)는, 축방향으로 뻗어 있다. 제1 내측 외경감소부(4a3)는, 제1 최외경부(4a1)로부터 축방향 내측을 향하여, 직선적으로 외경이 감소한다. 제1 내측 외경감소부(4a3)는 특히, 그 축방향 치수(D1)이, 제2 내측 외경감소부(4b3)의 축방향 치수(D2)보다 작아지도록 구성된다.

도 28은, 제12 실시형태의 변형예에 관한 휨맞물림식 기어장치의 외치기어(4), 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 형상을 설명하기 위한 도이다. 도 28은 제12 실시형태의 도 14에 대응한다. 본 변형예에서는, 제2 내측 내경증대부(8a3)는, 제2 최내경부(8a1)로부터 축방향 내측을 향하여, 직선적으로 내경이 증대하도록 구성된다.

도 22~도 28의 변형예에 있어서, 각 외경감소부는, 축방향에 대한 외경의 감소비율이 상술한 식 1을 충족시키도록 구성되고, 각 내경증대부는, 축방향에 대한 내경의 증대비율이 상술한 식 2를 충족시키도록 구성된다.

도 22~도 28의 변형예에 의하면, 제7~제12 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치에 의하여 나타나는 작용효과와 동일한 작용효과가 나타난다. 또한, 본 변형예에 의하면, 직선적인 치선형상의 치부밖에 가공할 수 없는 가공기 즉 곡선적인 치선형상의 치부를 가공할 수 없는 가공기를, 기어의 제조에 사용할 수 있다.

(변형예 5)

제7 실시형태에서는, 제1 최외경부(4a1) 및 제2 최외경부(4b1)의 양방이, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치하는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 제1 최외경부(4a1) 및 제2 최외경부(4b1)의 일방만이, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치해도 된다. 예를 들면, 제2 내치부(8a)와 치수가 동일한 제2 외치부(4b), 즉 출력측의 기어인 제2 외치부(4b)의 제2 최외경부(4b1)만이, 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치해도 된다.

마찬가지로, 제8 실시형태에서는, 제1 최내경부(6a1) 및 제2 최내경부(8a1)의 양방이, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치하는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 제1 최내경부(6a1) 및 제2 최내경부(8a1)의 일방만이, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치해도 된다.

또한, 제9, 제10 실시형태에서는, 제1 외치부(4a) 및 제1 내치부(6a)에 있어서의 경계와, 제2 외치부(4b) 및 제2 내치부(8a)에 있어서의 경계의 양방이, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치하는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 제1 외치부(4a) 및 제1 내치부(6a)에 있어서의 경계와, 제2 외치부(4b) 및 제2 내치부(8a)에 있어서의 경계의 일방만이, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측에 위치해도 된다.

(변형예 6)

제1~제12 실시형태 및 상술한 변형예에서는, 내치부가 외치부보다 축방향의 길이가 짧은 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 외치부는, 내치부보다 축방향의 길이가 짧고, 축방향에 있어서의 전체범위에서 내치부와 서로 맞물리도록 구성되어도 된다. 즉, 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향의 길이가 외치부의 축방향의 길이와 동등해지도록 구성되어도 된다. 이 경우, 예를 들면, 제1 실시형태에 있어서의 각 외치최대두께부, 제2 실시형태에 있어서의 각 내치최대두께부, 제3 실시형태에 있어서의 외치최대두께부와 외측 치두께감소부의 각 경계, 및 제4 실시형태에 있어서의 외치최대두께부와 내측 치두께감소부의 각 경계는, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측, 바꾸어 말하면, 대응하는 외치부의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다. 또 예를 들면, 제7 실시형태에 있어서의 각 최외경부, 제8 실시형태에 있어서의 각 최내경부, 제9 실시형태에 있어서의 최외경부와 외측 외경감소부의 각 경계, 및 제10 실시형태에 있어서의 최외경부와 내측 외경감소부의 각 경계는, 대응하는 외치부와 내치부의 맞물림범위의 축방향 중앙보다 외측, 바꾸어 말하면, 대응하는 외치부의 치선의 축방향 중앙보다 외측에 위치한다.

4 외치기어
4a 제1 외치부
4b 제2 외치부
4a7 제1 외치최대두께부
4a8 제1 외측 치두께감소부
4a9 제1 내측 치두께감소부
4b7 제2 외치최대두께부
4b8 제2 외측 치두께감소부
4b9 제2 내측 치두께감소부
6 제1 내치기어
8 제2 내치기어
22a 기진체
100 휨맞물림식 기어장치

Claims (9)

1. 기진체와, 상기 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 상기 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서,
   상기 외치기어는, 상기 제1 내치기어와 맞물리는 제1 외치부와, 상기 제2 내치기어와 맞물리는 제2 외치부를 갖고,
   상기 제1 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 외치최대두께부와, 상기 제1 외치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 외측 치두께감소부와, 상기 제1 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 내측 치두께감소부를 가지며,
   상기 제2 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 외치최대두께부와, 상기 제2 외치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 외측 치두께감소부와, 상기 제2 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 내측 치두께감소부를 갖고,
   상기 제1 외치최대두께부는, 서로 맞물리는 외치부 및 내치부 중 축방향폭이 작은 쪽의 치부의 축방향 중앙보다 외측에 위치하며,
   상기 제1 내측 치두께감소부는, 축방향폭이 작은 쪽의 치부의 축방향 중앙보다 외측으로부터 치두께의 감소가 시작되는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 외치부의 2개의 치면은 모두, 상기 제1 외측 치두께감소부에서는 상기 제1 외치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께중심면과의 거리가 감소하고, 상기 제1 내측 치두께감소부에서는 상기 제1 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께중심면과의 거리가 감소하며,
   상기 제2 외치부의 2개의 치면은 모두, 상기 제2 외측 치두께감소부에서는 상기 제2 외치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께중심면과의 거리가 감소하고, 상기 제2 내측 치두께감소부에서는 상기 제2 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께중심면과의 거리가 감소하는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 외치최대두께부는, 서로 맞물리는 외치부 및 내치부 중 축방향폭이 작은 쪽의 치부의 축방향 중앙보다 외측에 위치하고,
   상기 제2 내측치두께감소부는, 축방향폭이 작은 쪽의 치부의 축방향 중앙보다 외측으로부터 치두께의 감소가 시작되는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 외치부의 치선은, 외경이 최대가 되는 제1 최외경부와, 상기 제1 최외경부로부터 축방향 외측을 향하여 외경이 감소하는 제1 외측 외경감소부와, 상기 제1 최외경부로부터 축방향 내측을 향하여 외경이 감소하는 제1 내측 외경감소부를 갖고,
   상기 제2 외치부의 치선은, 외경이 최대가 되는 제2 최외경부와, 상기 제2 최외경부로부터 축방향 외측을 향하여 외경이 감소하는 제2 외측 외경감소부와, 상기 제2 최외경부로부터 축방향 내측을 향하여 외경이 감소하는 제2 내측 외경감소부를 갖는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
5. 기진체와, 상기 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 상기 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서,
   상기 제1 내치기어의 내치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 내치최대두께부와, 상기 제1 내치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 외측 치두께감소부와, 상기 제1 내치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 내측 치두께감소부를 갖고,
   상기 제2 내치기어의 내치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 내치최대두께부와, 상기 제2 내치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 외측 치두께감소부와, 상기 제2 내치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 내측 치두께감소부를 가지며,
   상기 제1 내치최대두께부는, 서로 맞물리는 외치부 및 내치부 중 축방향폭이 작은 쪽의 치부의 축방향 중앙보다 외측에 위치하고,
   상기 제1 내측 치두께감소부는, 축방향폭이 작은 쪽의 치부의 축방향 중앙보다 외측으로부터 치두께의 감소가 시작되는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
6. 기진체와, 상기 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 상기 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서,
   상기 외치기어는, 상기 제1 내치기어의 제1 내치부와 맞물리는 제1 외치부와, 상기 제2 내치기어의 제2 내치부와 맞물리는 제2 외치부를 갖고,
   상기 제1 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 외치최대두께부와, 상기 제1 외치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 외측 치두께감소부를 가지며,
   상기 제2 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 외치최대두께부와, 상기 제2 외치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 외측 치두께감소부를 갖고,
   상기 제1 내치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 내치최대두께부와, 상기 제1 내치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 내측 치두께감소부를 가지며,
   상기 제2 내치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 내치최대두께부와, 상기 제2 내치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 내측 치두께감소부를 갖고,
   상기 제1 내치최대두께부는, 서로 맞물리는 외치부 및 내치부 중 축방향폭이 작은 쪽의 치부의 축방향 중앙보다 외측에 위치하고,
   상기 제1 내측 치두께감소부는, 축방향폭이 작은 쪽의 치부의 축방향 중앙보다 외측으로부터 치두께의 감소가 시작되는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
7. 기진체와, 상기 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 상기 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서,
   상기 외치기어는, 상기 제1 내치기어의 제1 내치부와 맞물리는 제1 외치부와, 상기 제2 내치기어의 제2 내치부와 맞물리는 제2 외치부를 갖고,
   상기 제1 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 외치최대두께부와, 상기 제1 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 내측 치두께감소부를 가지며,
   상기 제2 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 외치최대두께부와, 상기 제2 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 내측 치두께감소부를 갖고,
   상기 제1 내치부는, 치두께가 최대가 되는 제1 내치최대두께부와, 상기 제1 내치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제1 외측 치두께감소부를 가지며,
   상기 제2 내치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 내치최대두께부와, 상기 제2 내치최대두께부로부터 축방향 외측을 향하여 치두께가 감소하는 제2 외측 치두께감소부를 갖고,
   상기 제1 외치최대두께부는, 서로 맞물리는 외치부 및 내치부 중 축방향폭이 작은 쪽의 치부의 축방향 중앙보다 외측에 위치하며,
   상기 제1 내측 치두께감소부는, 축방향폭이 작은 쪽의 치부의 축방향 중앙보다 외측으로부터 치두께의 감소가 시작되는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
8. 기진체와, 상기 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 상기 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서,
   상기 외치기어는, 상기 제1 내치기어의 제1 내치부와 맞물리는 제1 외치부로서, 상기 제1 내치부와 치수가 다른 제1 외치부와, 상기 제2 내치기어의 제2 내치부와 맞물리는 제2 외치부로서, 상기 제2 내치부와 치수가 동일한 제2 외치부를 갖고,
   상기 제2 외치부는, 치두께가 최대가 되는 제2 외치최대두께부와, 상기 제2 외치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 연속적으로 감소하는 제2 내측 치두께감소부를 가지며,
   상기 제2 내측 치두께감소부는, 상기 제2 외치부의 축방향 범위의 80% 이상을 차지하는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
9. 기진체와, 상기 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 상기 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서,
   상기 제2 내치기어는, 상기 외치기어의 제2 외치부와 맞물리는 제2 내치부로서, 상기 제2 외치부와 치수가 동일한 제2 내치부를 갖고,
   상기 제2 내치부는, 치두께가 최대가 되는 내치최대두께부와, 상기 내치최대두께부로부터 축방향 내측을 향하여 치두께가 연속적으로 감소하는 내측 치두께감소부를 가지며,
   상기 내측 치두께감소부는, 상기 제2 내치부의 축방향 범위의 80% 이상을 차지하는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.

Images