KR102566949B1

KR102566949B1 - 휨맞물림식 기어장치

Info

Publication number: KR102566949B1
Application number: KR1020190000127A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 이시즈카
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2019-01-02
Publication date: 2023-08-11
Also published as: KR20190092262A; JP2019132317A; CN110094479A; DE102019100730A1; JP7175084B2

Abstract

관성모멘트를 저감시킬 수 있는 휨맞물림식 기어장치를 제공한다.
휨맞물림식 기어장치(100)는, 기진체(222)를 갖는 기진체축(22)과, 기진체(222)에 의하여 휨변형되는 외치기어(4)와, 외치기어(4)와 맞물리는 제1 내치기어(6)와, 제1 내치기어(6)와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어(4)와 맞물리는 제2 내치기어(8)와, 제1 내치기어(6)와 일체적으로 회전하는 제1 내치부재(7)와, 제2 내치기어(8)와 일체적으로 회전하는 제2 내치부재(9)를 구비한다. 기진체축(22)은, 기진체(222)와 일체적으로 회전하는 축부(221)를 갖는다. 휨맞물림식 기어장치(100)는 축부(221)와 제1 내치부재(7)의 사이에 배치되는 제1 입력베어링(30)과, 축부(221)와 제2 내치부재(9)의 사이에 배치되는 제2 입력베어링(32)을 더 구비한다. 제1 입력베어링(30) 및 제2 입력베어링(32)의 외경은, 기진체(222)의 외경보다 작다.

Description

휨맞물림식 기어장치{Flexible engagement gear device}

본 출원은 2018년 1월 30일에 출원된 일본 특허출원 제2018-013533호에 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, 기진체를 갖는 기진체축과, 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어와, 제1 내치기어와 일체적으로 회전하는 제1 내치부재와, 제2 내치기어와 일체적으로 회전하는 제2 내치부재를 구비하는, 이른바 플랫형의 휨맞물림식 기어장치가 제안되고 있다(예를 들면 특허문헌 1).

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2011-112214호

휨맞물림식 기어장치를 구동하기 위한 구동장치의 소비전력에는, 휨맞물림식 기어장치의 마찰손실뿐만 아니라, 휨맞물림식 기어장치의 관성모멘트도 영향을 준다.

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 관성모멘트를 저감시킬 수 있는 휨맞물림식 기어장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태인 휨맞물림식 기어장치는, 기진체를 갖는 기진체축과, 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 외치기어와 맞물리는 제1 내치기어와, 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 외치기어와 맞물리는 제2 내치기어와, 제1 내치기어와 일체적으로 회전하는 제1 내치부재와, 제2 내치기어와 일체적으로 회전하는 제2 내치부재를 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서, 기진체축은, 기진체와 일체적으로 회전하는 축부를 갖는다. 상기 휨맞물림식 기어장치는 축부와 제1 내치부재의 사이에 배치되는 제1 입력베어링과, 축부와 제2 내치부재의 사이에 배치되는 제2 입력베어링을 더 구비한다. 제1 입력베어링 및 제2 입력베어링의 외경은, 기진체의 외경보다 작다.

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, 관성모멘트를 저감시킬 수 있는 휨맞물림식 기어장치를 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 제2 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치를 나타내는 단면도이다.

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 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 일체적으로 회전하는 제1 내치부재(7)와, 제1 내치기어(6)와 축방향(즉 회전축(R)과 평행한 방향)으로 나란히(인접하여) 배치되어, 외치기어(4)와 맞물리는 제2 내치기어(8)와, 제2 내치기어(8)와 일체적으로 회전하는 제2 내치부재(9)와, 제1 내치부재(7)와 제2 내치부재(9)의 사이에 배치되는 주(主)베어링(16)을 구비한다. 휨맞물림식 기어장치(100)에는, 윤활제(예를 들면 그리스)가 봉입되어 있고, 외치기어(4)와 제1 내치기어(6) 및 제2 내치기어(8)의 맞물림부(이하, 간단히 "맞물림부"라고 부름)나 각 베어링 등을 윤활한다.

파동발생기(2)는, 기진체축(22)과, 기진체축(22)과 외치기어(4)의 제1 외치부(4a)(후술)의 사이에 배치되는 제1 기진체베어링(21a)과, 기진체축(22)과 외치기어(4)의 제2 외치부(4b)(후술)의 사이에 배치되는 제2 기진체베어링(21b)을 갖는다.

기진체축(22)은, 축부(221)와, 축부(221)와 일체적으로 회전하는 기진체(222)와, 축부(221)와 기진체(222)를 접속하는 접속부(223)를 갖는다.

축부(221)는, 입력축이며, 예를 들면 모터 등의 구동장치(도시하지 않음)에 접속되어, 회전축(R)을 중심으로 회전한다. 축부(221)의 일방측(도 1에서는 우측)은 제1 내치부재(7)를 관통하여 외부로 돌출되어 있다. 이하, 제1 내치부재(7)로부터 외부로 돌출되어 있는 축부(221)의 단부(도 1에서는 우측의 단부)를 돌출측 단부(221a)라고 하고, 돌출측 단부(221a)와는 반대측의 축부(221)의 단부(도 1에서는 좌측의 단부)를 돌출반대측 단부(221b)라고 한다. 구동장치는, 돌출측 단부(221a)보다 축방향의 일방측에 배치된다.

축부(221)는 중공부(221c)를 갖는다. 중공부(221c)는, 돌출반대측 단부(221b)가 개구하고 있으며, 이 개구를 통하여 맞물림부나 각 베어링 등과 연통하고 있다. 따라서 중공부(221c)를, 맞물림부나 각 베어링 등에 공급되어야 할 윤활제를 저장하는 윤활제저장부로서 기능시킬 수 있다. 중공부(221c)의 돌출측 단부(221a)는, 외부에 윤활제가 누출되지 않도록 폐색되어 있다. 중공부(221c)는, 도시한 바와 같이 돌출측 단부(221a)가 개구하면서 시일캡(48)으로 막혀 있어도 되고, 돌출측 단부(221a)가 개구하고 있지 않은, 즉 바닥이 있는 중공부여도 된다.

축부(221)는, 상기 축부(221)를 직경방향으로 관통하는 직경방향 윤활통로(221d)를 갖는다. 직경방향 윤활통로(221d)는, 제1 입력베어링(30)이 배치되는 제1 연재부(58)와 축부(221)의 간극에 개구한다. 따라서, 직경방향 윤활통로(221d)에 의하여, 중공부(221c)와, 제1 연재부(58)와 축부(221)의 간극이 바이패스된다. 직경방향 윤활통로(221d)의 수는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 복수의 직경방향 윤활통로(221d)가 둘레방향에 등간격으로 마련되어도 된다.

기진체(222)는, 제1 기진체(222a)와, 제2 기진체(222b)를 포함한다. 제1 기진체(222a), 제2 기진체(222b)는 각각, 제1 연재부(58), 제2 연재부(68)(모두 후술)를 에워싸고, 회전축(R)에 직교하는 단면의 외주형상이 대략 타원형상을 이룬다. 본 명세서에서의 "타원"이란, 기하학적으로 엄밀한 타원에 한정되지 않고, 대략 타원도 포함된다.

접속부(223)는, 대략 원판형상을 이루고, 축부(221)와 제1 기진체(222a) 및 제2 기진체(222b)를 접속한다. 접속부(223)는, 제1 입력베어링(30) 및 제2 입력베어링(32)과 동일한 직경방향위치에, 상기 접속부(223)를 축방향으로 관통하는 축방향 윤활통로(223a)를 갖는다. 따라서, 축방향 윤활통로(223a)에 의하여, 제1 입력베어링(30)이 배치되는 제1 연재부(58)와 축부(221)의 간극과, 제2 입력베어링(32)이 배치되는 제2 연재부(68)와 축부(221)의 간극이 바이패스된다.

또한, 접속부(223)는, 축방향 윤활통로(223a)로부터 상기 접속부(223)의 외주단까지 직경방향으로 뻗는 직경방향 윤활통로(223b)를 갖는다. 직경방향 윤활통로(223b)에 의하여, 축방향 윤활통로(223a)와, 제1 기진체(222a)의 외주면(222c) 및 제2 기진체의 외주면(222d)이 연통한다. 다만, 직경방향 윤활통로(223b)는, 직경방향 내측으로 더 뻗어, 중공부(221c)와 통해도 된다.

축방향 윤활통로(223a) 및 직경방향 윤활통로(223b)의 수는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 복수의 축방향 윤활통로(223a) 및 직경방향 윤활통로(223b)가 둘레방향에 등간격으로 마련되어도 된다.

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.

복수의 제1 전동체(24a)는 각각, 대략 원기둥형상을 갖고, 중심축이 회전축(R)방향과 대략 평행한 방향을 향한 상태에서 둘레방향으로 간격을 두고 마련된다. 제1 전동체(24a)는, 제1 지지기(26a)에 의하여 전동 가능하게 지지되고, 제1 기진체(222a)의 외주면(222c)을 구름접촉한다. 즉, 제1 기진체베어링(21a)의 내륜은, 제1 기진체(222a)의 외주면(222c)과 일체적으로 구성되어 있지만, 이에 한정하지 않고, 기진체(222)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, 제2 기진체(222b)의 외주면(222d)을 구름접촉한다. 즉, 제2 기진체베어링(21b)의 내륜은, 제2 기진체(222b)의 외주면(222d)과 일체적으로 구성되어 있지만, 이에 한정하지 않고, 기진체(222)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(222)에 의하여 타원형상으로 휘어진다. 제1 외륜부재(28a)는, 기진체(222)(즉 기진체축(22))가 회전하면, 기진체(222)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(222), 전동체(24) 및 외륜부재(28)가 끼워진다. 외치기어(4)는, 기진체(222), 전동체(24) 및 외륜부재(28)가 끼워짐으로써 타원형상으로 휘어진다. 외치기어(4)는, 기진체(222)가 회전하면, 기진체(222)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 치수(齒數)이다.

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(222)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(222)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 내치부재(7)는, 제1 본체부(52)와, 환위부(54)와, 제1 규제부(56)와, 제1 연재부(58)를 포함한다. 본 실시형태에서는, 제1 본체부(52), 제1 규제부(56) 및 제1 연재부(58)는 일체적으로 형성되지만, 복수의 부재가 연결되어 구성되어도 된다. 제1 본체부(52)는, 환상의 부재이며, 그 내주측에 제1 내치기어(6)가 마련되어 있다. 본 실시형태에서는, 제1 내치기어(6)와 제1 본체부(52)는, 일체적으로 형성된다. 따라서, 제1 본체부(52) 나아가서는 제1 내치부재(7)는, 제1 내치기어(6)와 일체적으로 회전한다. 다만, 제1 내치기어(6)와 제1 본체부(52)는, 별체로서 형성된 다음, 결합되어도 된다.

환위(環圍)부(54)는, 대략 원통형상의 부재이다. 환위부(54)에는, 제1 본체부(52)가 인롱(印籠)끼워맞춤되고 볼트(도시하지 않음)에 의하여 일체화된다. 환위부(54)는, 제1 본체부(52)로부터 제2 내치기어(8)의 직경방향 외측까지 뻗고, 제2 내치기어(8) 및 제2 내치부재(9)를 에워싼다.

제1 규제부(56)는, 제1 본체부(52)의 제2 내치부재(9) 반대측으로부터, 직경방향 내측으로 뻗어 있다. 제1 규제부(56)는, 그 축방향 내측(제1 규제부(56)에 대하여 제1 외치부(4a)와 제2 외치부(4b)의 사이와 동일한 측)에, 외치기어(4), 외륜부재(28) 및 지지기(26)와 축방향으로 대향하는 대향면(56a)을 갖는다. 제1 규제부(56)는, 후술하는 제2 규제부(66)와 함께, 외치기어(4), 외륜부재(28) 및 지지기(26)의 축방향의 이동을 규제한다.

제1 연재부(58)는, 제1 규제부(56)의 직경방향 내측으로부터 축방향으로 뻗어 있다. 제1 연재부(58)는 특히, 제1 기진체(222a)의 직경방향 내측까지 뻗어 있다. 즉, 제1 연재부(58)와 제1 기진체(222a)는 직경방향으로부터 보아 겹친다.

제2 내치부재(9)는, 제2 본체부(62)와, 커버부(64)와, 제2 규제부(66)와, 제2 연재부(68)를 포함한다. 본 실시형태에서는, 제2 본체부(62), 커버부(64), 제2 규제부(66) 및 제2 연재부(68)는 일체적으로 형성되지만, 복수의 부재가 연결되어 구성되어도 된다. 제2 본체부(62)는, 환상의 부재이며, 그 내주측에 제2 내치기어(8)가 마련되어 있다. 본 실시형태에서는, 제2 내치기어(8)와 제2 본체부(62)는, 일체적으로 형성된다. 따라서, 제2 본체부(62) 나아가서는 제2 내치부재(9)는, 제2 내치기어(8)와 일체적으로 회전한다. 다만, 제2 내치기어(8)와 제2 본체부(62)는, 별체로서 형성된 다음, 결합되어도 된다.

커버부(64)는, 대략 원판형상의 부재이며, 제2 본체부(62)의 제1 본체부 반대측(도 1에서는 좌측)의 개구를 폐색하도록, 나아가서는, 축방향으로 구동장치가 마련되어 있는 측과는 반대측(즉 입력반대측)의 휨맞물림식 기어장치(100)의 개구를 폐색하도록, 제2 본체부(62)의 직경방향 내측에 제2 본체부(62)와 일체적으로 형성된다. 축부(221)는, 커버부(64)(즉 제2 내치부재(9))를 관통하고 있지 않다.

제2 규제부(66)는, 제2 본체부(62)의 직경방향 내측, 또한 커버부(64)의 축방향 내측(커버부(64)에 대하여 제1 외치부(4a)와 제2 외치부(4b)의 사이와 동일한 측)에 마련되는 환상의 부재이다. 제2 규제부(66)는, 그 축방향 내측(제2 규제부(66)에 대하여 제1 외치부(4a)와 제2 외치부(4b)의 사이와 동일한 측)에 외치기어(4), 외륜부재(28) 및 지지기(26)와 축방향으로 대향하는 대향면(66a)을 갖는다. 제2 규제부(66)는, 상술한 바와 같이 제1 규제부(56)와 함께, 외치기어(4), 외륜부재(28) 및 지지기(26)의 축방향의 이동을 규제한다.

제2 연재부(68)는, 커버부(64)로부터 축방향으로 뻗어 있다. 제2 연재부(68)는 특히, 제2 기진체(222b)의 직경방향 내측까지 뻗어 있다. 즉, 제2 연재부(68)와 제2 기진체(222b)는 직경방향으로부터 보아 겹친다.

제1 입력베어링(30)은, 축부(221)와 제1 내치부재(7)의 사이에 배치되고, 제2 입력베어링(32)은, 축부(221)와 제2 내치부재(9)의 사이에 배치된다. 제1 입력베어링(30)과 제2 입력베어링(32)은 모두, 기진체(222)의 최소외경(즉 단축직경)보다 작은 외경을 갖는다. 제1 내치부재(7) 및 제2 내치부재(9)는, 제1 입력베어링(30) 및 제2 입력베어링(32)을 통하여, 축부(221)를 회전 가능하게 지지한다.

바람직하게는, 제1 입력베어링(30)은, 축부(221)와 제1 내치부재(7)의 제1 연재부(58)의 사이에 배치되고, 제2 입력베어링(32)은, 축부(221)와 제2 내치부재(9)의 제2 연재부(68)의 사이에 배치된다. 그리고 제1 입력베어링(30) 및 제2 입력베어링(32)의 적어도 일방은, 그 적어도 일부가 기진체(222)의 직경방향 내측에 위치하도록(즉 직경방향으로부터 보아 적어도 일부가 기진체(222)와 겹치도록) 배치된다. 더 바람직하게는, 제1 입력베어링(30) 및 제2 입력베어링(32)은, 도시한 바와 같이 그 전체가 기진체(222)의 직경방향 내측에 위치하도록(즉 직경방향으로부터 보아 전체가 기진체(222)와 겹치도록) 배치된다.

주베어링(16)은, 그 축방향이 회전축(R)과 일치하도록, 제1 내치부재(7)의 환위부(54)와 제2 내치부재(9)의 제2 본체부(62)의 사이에 배치된다. 제1 내치부재(7)는, 주베어링(16)을 통하여, 제2 내치부재(9)를 상대회전 가능하게 지지한다.

기진체축(22)의 축부(221)와 제1 내치부재(7)의 제1 연재부(58)의 사이에는 오일시일(40)이 배치되고, 제1 내치부재(7)의 제1 본체부(52)와 환위부(54)의 사이에는 O링(36)이 배치되며, 제1 내치부재(7)의 환위부(54)와 제2 내치부재(9)의 제2 본체부(62)의 사이에는 오일시일(42)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)가 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)가 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, 본 실시형태가 나타내는 효과에 대하여 말한다. 본 실시형태에 의하면, 제1 입력베어링(30) 및 제2 입력베어링(32)은 기진체(222)의 최소외경보다 작은 외경을 갖는다. 이로써, 기진체(222)의 외경을 비교적 크게 하여 원하는 토크를 실현하면서도, 제1 입력베어링(30) 및 제2 입력베어링(32)을 작게 할 수 있다. 즉, 원하는 토크를 실현하면서도, 관성모멘트 및 마찰손실을 저감시킬 수 있다.

또한, 제1 입력베어링(30) 및 제2 입력베어링(32)이 기진체(222)의 최소외경보다 작은 외경을 갖기 때문에, 제1 입력베어링(30) 및 제2 입력베어링(32)을, 그 적어도 일부가 직경방향에서 기진체(222)와 겹치도록 배치하여, 휨맞물림식 기어장치(100)를 축방향으로 콤팩트하게 하는 것이 가능해진다. 축방향으로 콤팩트하게 되면, 관성모멘트가 저감된다.

바람직하게는, 제1 입력베어링(30)은 제1 연재부(58)와 축부(221)의 사이에 배치되고, 제2 입력베어링(32)은 제2 연재부(68)와 축부(221)의 사이에 배치된다. 제1 연재부(58), 제2 연재부(68)는, 기진체(222)의 직경방향 내측으로 뻗어 있다. 따라서, 각 입력베어링은, 기진체(222)의 직경방향 내측에, 즉 직경방향으로부터 보아 기진체(222)와 겹치는 위치에 배치된다. 이로써, 휨맞물림식 기어장치(100)는 축방향으로 더 콤팩트해져, 관성모멘트가 더 저감된다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 축부(221)는 중공부(221c)를 갖는다. 이로써, 축부(221)가 경량화되어, 관성모멘트가 저감된다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 접속부(223)가 축방향 윤활통로(223a) 및 직경방향 윤활통로(223b)를 갖는다. 이로써, 중공부(221c)로부터 각 베어링 등까지의 경로길이가 짧아지기 때문에, 예를 들면 중공부(221c)에 윤활제를 봉입시킨 경우에, 각 베어링 등에 윤활제가 공급되기 쉬워진다. 그 결과, 휨맞물림식 기어장치(100)의 장수명화를 도모할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 제1 내치부재(7)의 제1 본체부(52), 제1 규제부(56) 및 제1 연재부(58)는 일체적으로 형성된다. 또한, 제2 내치부재(9)의 제2 본체부(62), 커버부(64), 제2 규제부(66) 및 제2 연재부(68)는 일체적으로 형성된다. 이로써, 제1 내치부재(7) 및 제2 내치부재(9), 나아가서는 휨맞물림식 기어장치(100)를 축방향으로 비교적 얇게 할 수 있다. 그 결과, 관성모멘트가 저감된다.

(제2 실시형태)

도 2는, 제2 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)를 나타내는 단면도이다. 도 1과의 차이에 초점을 맞춘다.

본 실시형태에서는, 휨맞물림식 기어장치(100)는, 제1 규제부재(12) 및 제2 규제부재(14)를 더 구비한다. 제1 규제부재(12)는, 평평한 링형상의 부재이며, 축방향 내측(제1 규제부재(12)에 대하여 제1 외치부(4a)와 제2 외치부(4b)의 사이와 동일한 측)의 면(12a)이 외치기어(4), 제1 외륜부재(28a) 및 제1 지지기(26a)와 대향하도록 배치된다. 제2 규제부재(14)는, 평평한 링형상의 부재이며, 축방향 내측(제2 규제부재(14)에 대하여 제1 외치부(4a)와 제2 외치부(4b)의 사이와 동일한 측)의 면(14a)이 외치기어(4), 제2 외륜부재(28b) 및 제2 지지기(26b)와 대향하도록 배치된다.

제1 내치부재(7)는, 제1 본체부(52)가 제1 규제부(56) 및 제1 연재부(58)와는 별체로서 형성되어, 볼트에 의하여 일체화되고 있다. 마찬가지로, 제2 내치부재(9)는, 제2 본체부(62)가 커버부(64), 제2 규제부(66) 및 제2 연재부(68)와는 별체로서 형성되어, 볼트에 의하여 일체화되고 있다.

제1 내치부재(7)의 제1 규제부(56)는 제1 규제부재(12)의 축방향의 이동을 규제하고, 제2 내치부재(9)의 제2 규제부(66)는 제2 규제부재(14)의 축방향의 이동을 규제한다. 즉, 제1 규제부(56) 및 제2 규제부(66)는, 제1 규제부재(12) 및 제2 규제부재(14)를 통하여, 외치기어(4), 외륜부재(28) 및 지지기(26)의 축방향의 이동을 규제한다.

본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에 의하면, 제1 실시형태와 동일한 작용효과를 나타낼 수 있다. 또한, 본 실시형태에 관한 휨맞물림식 기어장치(100)에 의하면, 제1 내치부재(7)의 제1 본체부(52)와, 제1 규제부(56) 및 제1 연재부(58)가 별체로서 형성되기 때문에, 이들을 일체로서 형성하는 경우에 비하여, 형상이 비교적 단순하기 때문에 가공이 용이해진다. 마찬가지로, 제2 내치부재(9)의 제2 본체부(62)와, 커버부(64), 제2 규제부(66) 및 제2 연재부(68)가 별체로서 형성되기 때문에, 이들을 일체로서 형성하는 경우에 비하여, 형상이 비교적 단순하기 때문에 가공이 용이해진다.

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.

4 외치기어
6 제1 내치기어
7 제1 내치부재
8 제2 내치기어
9 제2 내치부재
22 기진체축
30 제1 입력베어링
32 제2 입력베어링
100 휨맞물림식 기어장치
221 축부
222 기진체

Claims

기진체를 갖는 기진체축과, 상기 기진체에 의하여 휨변형되는 외치기어와, 상기 외치기어의 제1 외치부와 맞물리는 제1 내치기어와, 상기 제1 내치기어와 축방향으로 나란히 배치되어, 상기 외치기어의 제2 외치부와 맞물리는 제2 내치기어와, 상기 제1 내치기어와 일체적으로 회전하는 제1 내치부재와, 상기 제2 내치기어와 일체적으로 회전하는 제2 내치부재와, 상기 기진체와 상기 제1 외치부의 사이에 배치되는 제1 기진체베어링과, 상기 기진체와 상기 제2 외치부의 사이에 배치되는 제2 기진체베어링을 구비하는 휨맞물림식 기어장치로서,
상기 기진체축은, 상기 기진체와 일체적으로 회전하는 축부를 갖고,
상기 휨맞물림식 기어장치는,
상기 축부와 상기 제1 내치부재의 사이에 배치되는 제1 입력베어링과,
상기 축부와 상기 제2 내치부재의 사이에 배치되는 제2 입력베어링을 더 구비하며,
상기 제1 입력베어링 및 상기 제2 입력베어링의 외경은, 상기 기진체의 외경보다 작고,
상기 제1 입력베어링과 상기 제1 기진체베어링은, 직경방향에서 보았을 때에 중첩되며,
상기 제2 입력베어링과 상기 제2 기진체베어링은, 직경방향에서 보았을 때에 중첩되는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 내치부재는 상기 기진체의 직경방향 내측으로 뻗어 있는 제1 연재부를 갖고,
상기 축부와 상기 제1 연재부의 사이에 상기 제1 입력베어링이 배치되며,
상기 제2 내치부재는 상기 기진체의 직경방향 내측으로 뻗어 있는 제2 연재부를 갖고,
상기 축부와 상기 제2 연재부의 사이에 상기 제2 입력베어링이 배치되는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 입력베어링의 전동체와 상기 제1 기진체베어링의 전동체는, 직경방향에서 보았을 때에 중첩되고,
상기 제2 입력베어링의 전동체와 상기 제2 기진체베어링의 전동체는, 직경방향에서 보았을 때에 중첩되는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기진체축은, 상기 축부와 상기 기진체를 접속하는 접속부를 갖고,
상기 접속부는, 축방향으로 관통하는 축방향 윤활통로와, 상기 축방향 윤활통로와 상기 기진체외주를 연통하는 직경방향 윤활통로를 가지며,
상기 직경방향 윤활통로는, 상기 제1 기진체베어링의 전동체와 상기 제2 기진체베어링의 전동체의 사이에 있어서, 상기 기진체 외주에 연통하는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 축부는, 제1 내치부재를 관통하여 외부로 돌출됨과 함께, 중공부를 갖고,
상기 중공부의 돌출측 단부는 폐색되며, 상기 중공부의 돌출반대측 단부는 개구하고 있는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 내치부재는, 상기 휨맞물림식 기어장치의 입력반대측 개구를 폐색하고, 상기 축부는, 제2 내치부재를 관통하지 않는 것을 특징으로 하는 휨맞물림식 기어장치.