KR102670284B1 - 감속 장치 - Google Patents

Abstract

작용하는 충격을 흡수 내지 완화할 수 있는 감속 장치를 제공한다.
본 출원은, 감속기와, 해당 감속기를 수용하는 하우징과, 해당 감속기를 해당 하우징에 대해서 해당 감속기의 회전축 방향으로 이동 가능하게 하는 완충 수단을 구비한다.

Description

감속 장치{DECELERATING APPARATUS}

본 발명은, 충격을 흡수 또는 완화할 수 있는 감속 장치에 관한 것이다.

종래부터 산업용 로봇의 동작에 불가결한 기술적 요소로서, 다양한 감속 장치가 알려져 있다. 이러한 감속 장치에 있어서는, 백래쉬가 적은 것이 요구되고 있다. 예를 들어, 백래쉬가 적은 감속 장치로서, 유성 기어형 감속 장치, 편심 요동형 감속 장치, 파동 기어형 감속 장치 등이 알려져 있다. 특히, 파동 기어형 감속 장치는, 백래쉬가 적을뿐만 아니라, 고감속비이고 경량이며 또한 콤팩트하기 때문에, 산업용 로봇 분야에 널리 채용되고 있다.

파동 기어형 감속 장치는, 특허문헌 1에 개시되어 있다.

일본 특허공개 제2014-84989호 공보

특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 파동 기어형 감속 장치에서는, 플렉스 스플라인이 웨이브 제네레이터에 의해 타원 형상으로 휘어지고, 장축 부분에서 외륜의 내치와 이가 맞물린다. 이 때문에, 파동 기어형 감속 장치에 외부로부터의 충격이 작용하면 이의 맞물림이 어긋난다고 하는 현상(탈조)이 발생되게 된다.

산업용 로봇에는, 예기치 못한 다양한 방향에서의 충격이 작용한다. 이러한 충격에 의해, 파동 기어형 감속 장치 내에 있어서 탈조가 발생하기 쉽다. 또한, 이러한 충격에 의해, 기어가 손상되기 쉽다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 작용하는 충격을 흡수 또는 완화할 수 있는 감속 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치는, 감속기와, 해당 감속기를 수용하는 하우징과, 해당 감속기를 해당 하우징에 대해서 해당 감속기의 회전축 방향으로 이동 가능하게 하는 변형 수단을 구비하도록 구성된다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치는, 상기 변형 수단은 상기 감속기와 상기 하우징의 사이에 배치된 탄성 부재이다. 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치에 있어서, 상기 탄성 부재는 고무로 형성되어 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치는, 상기 탄성 부재는 구 형상으로 형성되어 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치는, 상기 탄성 부재는 구 형상으로 형성된 구 형상부를 갖도록 구성된다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치에 있어서, 상기 감속기는, 상기 하우징에 대해서, 해당 감속기의 회전축의 주위 방향으로 이동 가능하게 구성된다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치는, 감속기와, 해당 감속기를 수용하는 하우징과, 해당 감속기와 해당 하우징의 사이에 배치된 탄성 부재를 구비하고, 해당 탄성 부재는, 구 형상으로 형성된 구 형상부를 포함하고, 해당 감속기는, 해당 하우징에 대해서, 해당 감속기의 회전축 방향 및 해당 감속기의 회전축의 주위 방향으로 이동 가능하게 구성된다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치는, 상기 감속기는 탄성 부재가 들어가는 오목부 또는 탄성체에 들어가는 볼록부를 갖도록 구성된다. 또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치는, 하우징에 수용되고, 해당 하우징과의 사이에 배치된 탄성 부재가 들어가는 오목부 또는 탄성체에 들어가는 볼록부를 갖도록 구성된다.

본 발명의 일 실시 형태의 감속 장치에 의하면, 작용하는 충격을 흡수 내지 완화하는 구성을 채용하고, 탈조나 기어의 손상을 피하여, 안전하며 또한 안심하고 사용할 수 있는 감속 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치의 개략도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치의 완충 수단의 상세를 설명하는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치에 있어서의 탄성 부재를 감속 장치의 상하 방향에서 본 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치에 있어서의 탄성 부재를 도 3의 A-A 단면에서 본 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)의 개략도이다. 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)는, 감속기(「감속부」라고도 함)(2)와, 해당 감속기(2)를 수용하는 하우징(3)과, 해당 하우징(3)과 해당 감속기(2)의 사이에 마련된 완충 수단(4)을 구비한다. 도시한 예에서는, 완충 수단(4)의 설명을 위해, 감속기(2)를 수용하는 하우징(3)의 일부를 생략하였다.

감속기(2)는, 입력 회전축과 출력 회전축의 사이에서 입력에 대한 출력의 회전수를 줄인다. 완충 수단(4)은, 감속기(2)의 회전축(12)에 대한 과잉 부하를 흡수하여 감속기(2)를 구성하는 기어 등의 각 구성 부재의 손상을 피한다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)는, 감속기(2)와, 해당 감속기(2)를 수용하는 하우징(3)을 구비하고, 해당 감속기(2)는, 해당 하우징(3)에 대해서, 해당 감속기(2)의 회전축 방향(즉, 회전축을 따른 방향)으로 이동 가능하게 구성된다. 상기한 바와 같이, 감속 장치(1)는, 완충 수단(4)을 구비해도 된다. 해당 감속기(2)는, 해당 하우징(3)에 대해서, 해당 감속기(2)의 회전축 방향으로 이동 가능하게 구성된다.

이에 의해, 하우징(3)에 충격이 작용했을 때, 하우징이 회전축 방향으로 이동하여, 충격을 완화할 수 있다.

감속기로서, 예를 들어 편심 요동형의 감속기를 채용할 수 있다. 편심 요동형의 감속기에 있어서는, 입력 회전축은 크랭크에 접속되고, 당해 크랭크는 유성 기어에 접속된다. 당해 입력 회전축의 회전에 의해 당해 유성 기어는, 파형 형상의 접촉면을 구비하는 금속제의 내기어와 자신의 파형 형상의 이를 접촉시켜 구르면서(자전), 자전 방향과 역방향으로 공전한다. 이 자전이 6개의 내 핀에 의해 취출된다. 6개의 내 핀을 입력 회전축의 중심과 동심원상에 배치함으로써 입력 회전축과 출력 회전축을 동심으로 할 수 있다.

하우징(3)은, 예를 들어 로봇의 관절의 기부측 또는 암측에 고정된다. 입력 회전축은 모터 등에 의한 동력이 전달되는 회전축이며, 출력 회전축은, 입력 회전수에 따라서 줄어든 회전 운동을 출력하는 회전축이다. 도시되어 있는 회전축(12)은, 출력 회전축의 예이다. 예를 들어, 산업용 로봇은, 복수의 감속 장치와, 각 감속 장치를 통해 접속된 한 쌍의 암을 갖고, 한쪽의 암은, 다른 쪽의 암에 대해서 상대 회전 가능하게 구성된다.

하우징(3)이, 기부측 또는 암측 중 어느 한쪽에 고정됨으로써, 타방측을 상대적으로 움직이게 할 수 있다. 예를 들어, 산업용 로봇의 관절에 감속 장치(1)를 사용하는 경우, 입력 회전축측이 되는 상측의 암측에 하우징(3)을 고정시킴으로써, 출력 회전축측의 하측에 있는 기부측을 상측에 대해서 움직이게 할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 완충 수단(4)은, 감속기(2)(후술하지만, 보다 정확하게는 감속기(2)의 케이스(5))의 측부 영역을 둘러싸도록 배치되어 있다. 하우징(3)은, 당해 완충 수단(4)을 추가로 둘러싸도록 하여, 감속기(2) 및 완충 수단(4)을 수용하도록 구성된다. 완충 수단(4)은, 이와 같이 하여, 예를 들어 감속 장치(1)가 외부로부터 충격을 받은 경우에 있어서도, 감속기(2)와 하우징(3)이 충돌하는 것을 피하여, 감속기(2)에 있어서의 탈조나 기어의 손상을 저감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)는, 감속기(2)와, 하우징(3)의 사이에 완충 수단(4)으로서 탄성 부재(이하, 「탄성 부재(4)」라는 경우가 있음)가 배치되도록 구성되어 있다. 완충 수단(4)으로서, 탄성 부재로는 한정되지 않는다. 완충 수단(4)으로서 탄성 부재인 경우에는, 감속기(2)와 하우징(3) 사이의 탄성 부재(4)가, 외부로부터의 감속기(2)에 대한 충격을 완화할 수 있다. 여기서, 탄성 부재(4)는 감속 장치(1)의 통상 구동에서는 거의 휘어지지 않도록 형성될 수 있다. 탄성 부재(4)는, 감속 장치(1)가 외부로부터 돌발적인 충격 등을 받았을 때 휘어지도록 형성될 수 있다. 이에 의해, 탄성 부재(4)는, 감속 장치(1)의 통상 운전에 지장을 초래하지 않고 외부로부터의 충격을 흡수할 수 있다.

다음으로, 도 2를 참조하여 완충 수단(4)을 보다 상세히 설명한다. 도 2는, 도 1의 감속기(2)의 회전축(12)을 통과하는 면에서 절단한 단면도이다. 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)에 있어서의 탄성 부재(4)는, 그 일부가 구 형상으로 형성되어 있다. 도시한 예에서는, 지면의 좌우 방향에 있어서 2개의 구 형상의 탄성 부재(4A)가, 감속기(2)의 케이스(5)의 외주면(15)에 마련된 홈(6)과, 하우징(3)의 내주면(13)에 마련된 홈(7)에 끼워넣어져 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)에 있어서의 탄성 부재(4)는, 구 형상의 탄성 부재(4A)와, 감속기(2)의 케이스(5)의 외주면(15)과 하우징(3)의 내주면(13)의 사이에 마련된 시트 형상의 탄성 부재(4B)를 갖는다. 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)에 있어서의 탄성 부재(4)는, 구 형상의 탄성 부재(4A)만으로 구성되어도 되고, 시트 형상의 탄성 부재(4B)만으로 구성해도 상관없다.

구 형상 탄성부(4A)는, 감속기(2)와, 하우징(3)의 사이에 복수 형성되어 있다.

탄성 부재(4)의 일부를 구 형상 탄성부(4A)로 함으로써, 탄성 부재(4)를 콤팩트하게 하는 것이 가능해진다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)에 있어서의 탄성 부재(4)는, 고무로 형성할 수 있지만, 적절히 그 밖에 종래 공지된 재료를 사용해도 상관없다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)에 있어서, 감속기(2)는, 하우징(3)에 대해서, 해당 감속기의 회전축의 주위 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 이에 의해, 주위 방향의 충격을 완화할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)는, 감속기(2)와, 해당 감속기(2)를 수용하는 하우징(3)과, 해당 감속기(2)와 해당 하우징(3)의 사이에 배치된 탄성 부재(4)를 구비하고, 해당 탄성 부재(4)는, 구 형상으로 형성된 구 형상부(4A)를 포함하고, 해당 감속기(2)는, 해당 하우징(3)에 대해서, 해당 감속기(2)의 회전축(12)의 방향 및 해당 감속기의 회전축(12)의 주위 방향으로 이동 가능하게 구성된다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)에 있어서의 탄성 부재(4)는, 그 전체가 구 형상으로 형성되어도 되고, 구 형상으로 형성된 구 형상 탄성부(4A)를 구비해도 된다. 이와 같이, 탄성 부재(4)의 적어도 일부가 구 형상으로 형성됨으로써, 도 1 및 도 2에 도시된 레이디얼 방향(R), 토크 방향(T), 모멘트 방향(M), 스러스트 방향(Sa, Sb) 중 어느 방향에서의 충격도 완화할 수 있다.

다음으로, 도 3을 참조하여, 감속 장치(1)의 상하 방향에서 본 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)에 있어서의 탄성 부재(4)를 설명한다. 도 3에 있어서는, 하우징(3)은 생략되었다.

도시한 바와 같이, 감속 장치(1)는, 중앙 부분에 감속기(2)(감속기의 상세는 생략되었음)와, 감속기(2)의 주위에 마련된 탄성 부재(4)를 구비한다. 탄성 부재(4)는, 복수의 구 형상 탄성부(4A)와 시트 형상 탄성부(4B)를 갖는다. 도시된 감속 장치(1)는, 감속기(2)의 주위 방향을 따라 배치된 18개의 구 형상 탄성부(4A)를 갖는다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이 18개의 주위 방향으로 배치된 구 형상 탄성부(4A)가 2열분 마련되어 있으므로, 감속 장치(1)는 합계 36개의 구 형상 탄성부(4A)를 갖는다.

도 4는, 도 3의 감속 장치(1)의 A-A 단면을 나타낸다. 도 4에 있어서도, 하우징(3)은 생략되었다.

이와 같이, 도 3 및 도 4에 도시된 예에서는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)에 있어서의 탄성 부재(4)는, 합계 36개의 구 형상 탄성부(4A)와 시트 형상 탄성부(4B)를 갖는다. 구 형상 탄성 부재(4A)의 수, 치수, 형상에 어떠한 한정도 없으며, 적절히 변경할 수 있다. 또한, 시트 형상 탄성부(4B)의 치수나 형상도 적절히 변경 가능함은 물론이다.

이상과 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 감속 장치(1)에 있어서의 탄성 부재(4)에 의해, 도 1 및 도 2에 도시한 레이디얼 방향(R), 토크 방향(T), 모멘트 방향(M), 스러스트 방향(Sa, Sb) 중 어느 방향에서의 충격도 완화할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시 형태의 감속 장치(1)에 의하면, 감속 장치(1)에 작용하는 충격을 완충 수단(4)(탄성 부재(4))에 의해 흡수 또는 완화할 수 있다. 이 때문에, 감속 장치(1)가 파동 기어형 감속 장치인 경우에는, 탈조나 기어의 손상을 피할 수 있다.

이상이 본 발명의 예시적인 실시 형태의 설명이다. 상술한 다양한 실시 형태는, 상기 설명한 것으로 한정되지는 않으며, 다양한 감속 장치에 적용 가능하다. 상술한 다양한 실시 형태 중 하나에 관련해서 설명된 다양한 특징 중 일부가, 다른 또 하나의 실시 형태에 관련해서 설명된 감속 장치에 적용되어도 된다.

1: 감속 장치
2: 감속기(감속부)
3: 하우징
4: 완충 수단(탄성 부재)
4A: 구 형상의 탄성 부재
4B: 시트 형상의 탄성 부재
5: 케이스
6: 홈
7: 홈
15: 외주면
13: 내주면
R: 레이디얼 방향
T: 토크 방향
M: 모멘트 방향
Sa: 스러스트 방향
Sb: 스러스트 방향

Claims (9)

1. 감속기와, 해당 감속기를 수용하는 하우징과, 해당 감속기와 해당 하우징의 사이에 배치된 탄성 부재를 구비하고, 해당 탄성 부재는, 구 형상으로 형성된 구 형상부를 포함하며, 해당 감속기는, 해당 하우징에 대해서, 해당 감속기의 회전축 방향 및 해당 감속기의 회전축의 주위 방향으로 이동 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는, 감속 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 탄성 부재는 고무로 형성되어 있는, 감속 장치.
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