KR20110124681A - 조화감속기 - Google Patents

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KR20110124681A KR1020100044205A KR20100044205A KR20110124681A KR 20110124681 A KR20110124681 A KR 20110124681A KR 1020100044205 A KR1020100044205 A KR 1020100044205A KR 20100044205 A KR20100044205 A KR 20100044205A KR 20110124681 A KR20110124681 A KR 20110124681A
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Abstract

구성요소의 재질을 엔지니어링 플라스틱, 세라믹 등의 특수 소재를 적용한 구조의 조화감속기가 개시되어 있다.
이 개시된 조화감속기는 파동을 발생시키는 캠부재와, 베어링을 포함하는 파동발생기와; 베어링을 사이에 두고 캠부재에 연동 가능하게 형성되어 캠부재에 의해 발생된 파동에 의하여 형상 변형되는 것으로, 일부에 형성된 제1치형부를 포함하는 플렉스 스플라인과; 제1치형부의 치수와 상이한 치수를 가지며 제1치형부와 부분적으로 맞물리는 제2치형부를 포함하는 써큘러 스플라인을 포함하고, 캠부재, 플렉스 스플라인 및 써큘러 스플라인 각각은 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

조화감속기{STRAIN WAVE GEARING REDUCER}
본 발명은 조화감속기에 관한 것으로서, 상세하게는 구성요소의 재질을 엔지니어링 플라스틱, 세라믹 등의 특수 소재를 적용한 구조의 조화감속기에 관한 것이다.
조화감속기는 파동발생기에 의하여 발생되는 파동에 의하여 형상 변형되는 플렉스 스플라인과 써큘러 스플라인 사이의 치수 차이를 이용하여 감속을 구현하는 고정밀 감속기의 일종이다. 이 조화감속기는 소형, 경량이면서도 고감속비를 얻을 수 있고, 전달 토오크의 용량이 크며, 백래시가 작기 때문에 정밀한 감속비가 요구되는 산업분야에 이용되고 있다.
일반적으로 조화감속기는 파동발생기, 플렉스 스플라인 및 써큘러 스플라인을 구성함에 있어서, 금속 재질로 구성한다. 이 경우 고정밀을 구현할 수 있다는 이점은 있으나 무겁고, 물 또는 화학물질이 있는 환경 아래에서는 쉽게 부식되는 단점이 있다. 또한 제조원가가 비싸므로, 상대적으로 저가가 요구되는 장난감 로봇과 같은 로봇분야와, 전동 롤 스크린의 구동원과 같은 소형 모터로부터의 고토오크를 요하는 분야에 적용하기 어렵다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 감안하여 안출된 것으로서, 저가격화, 경량화가 가능하며, 극한 환경에서도 내구성이 뛰어난 조화감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 파동을 발생시키는 캠부재와, 베어링을 포함하는 파동발생기와; 상기 베어링을 사이에 두고 상기 캠부재에 연동 가능하게 형성되어 상기 캠부재에 의해 발생된 파동에 의하여 형상 변형되는 것으로, 일부에 형성된 제1치형부를 포함하는 플렉스 스플라인과; 상기 제1치형부의 치수와 상이한 치수를 가지며 상기 제1치형부와 부분적으로 맞물리는 제2치형부를 포함하는 써큘러 스플라인을 포함하고, 상기 캠부재, 상기 플렉스 스플라인 및 상기 써큘러 스플라인 각각은 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기를 제공한다.
상기 베어링은 상기 캠부재에 의해 발생되는 파동에 따라 외형이 변형되는 파동베어링으로서, 내륜, 외륜 및 상기 내륜과 상기 외륜 사이에서 움직임 가능하게 마련된 가동체를 포함하고, 상기 내륜과 상기 외륜 중 적어도 어느 하나는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 가동체는, 금속, 세라믹 및 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 베어링은, 상기 내륜과 상기 외륜 중 적어도 어느 하나의 상기 가동체와 마주하는 면에 형성되는 강화피막을 더 포함할 수 있다.
상기 강화피막은, 금속 또는 상기 캠부재의 재질과 구별되는 다른 종류의 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 베어링은, 상기 내륜과 상기 외륜 사이에 개재되어, 상기 가동체의 위치를 유지시키는 리테이너를 더 포함할 수 있다. 상기 리테이너는, 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 베어링은 외륜 및 가동체를 포함하고, 상기 캠부재의 외측에 상기 가동체가 움직이도록 안내하는 그루브가 형성될 수 있다. 여기서, 사출에 의하여 소정 프로파일의 캠형상으로 상기 캠부재가 성형되고, 모방절삭에 의하여 상기 그루브가 형성될 수 있다.
상기 외륜은, 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 가동체는, 금속, 세라믹 및 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 베어링은, 상기 캠부재와 상기 외륜 사이에 개재되어, 상기 가동체의 위치를 유지시키는 리테이너를 더 포함할 수 있다. 상기 리테이너는, 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 파동발생기는, 상기 베어링의 외륜과 상기 캠부재 중 적어도 어느 하나의 상기 가동체와 마주하는 면에 형성되는 강화피막을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 캠부재의 외측에는 상기 그루브를 강화하는 강화피막을 더 포함할 수 있다. 상기 강화피막은, 금속 또는 상기 캠부재의 재질과 구별되는 다른 종류의 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 엔지니어링 플라스틱 내에 함유되어, 상기 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 부재의 강도를 증가시키는 강화제를 더 포함할 수 있다.
상기 강화제는 탄소섬유, 유리섬유 및 무기필러 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 플렉스 스플라인의 제1치형부와 상기 써큘러 스플라인의 제2치형부 중 적어도 어느 하나의 치면에 형성되어 치형부를 강화하는 강화피막을 더 포함할 수 있다. 상기 강화피막은, 금속 또는 상기 치면의 재질과 구별되는 다른 종류의 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 조화감속기는, 상기 플렉스 스플라인의 본체 내에 삽입된 금속 그물망을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 파동을 발생시키는 파동발생기와; 본체와, 상기 본체의 일부에 형성되는 제1치형부와, 상기 본체에 형성되며 상기 본체를 지지하는 다이어프램을 포함하는 플렉스 스플라인과; 상기 제1치형부의 치수와 상이한 치수를 가지며 상기 제1치형부와 부분적으로 맞물리는 제2치형부를 포함하는 써큘러 스플라인을 포함하고, 상기 플렉스 스플라인의 본체, 제1치형부 및 다이아프램 중 적어도 어느 두 부재는 서로 다른 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기를 제공한다.
상기 플렉스 스플라인의 본체는 엔지니어링 플라스틱, 세라믹 및 금속 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 제1치형부는 금속 또는 세라믹으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조화감속기는, 파동을 발생시키는 캠부재와, 베어링을 포함하는 파동발생기와; 상기 파동발생기에 의해 발생된 파동에 의하여 형상 변형되는 것으로, 일부에 형성된 제1치형부를 포함하는 플렉스 스플라인과; 상기 제1치형부의 치수와 상이한 치수를 가지며 상기 제1치형부와 부분적으로 맞물리는 제2치형부를 포함하는 써큘러 스플라인을 포함하고, 상기 캠부재가 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 엔지니어링 플라스틱은, 폴리아세탈, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌텔레프탈레이트, U폴리머, 폴리술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤, 4불화에틸렌수지, 폴리크로로트리플오로에틸렌, 크로로토리플오로에틸렌 에틸렌 공중합체, 펄플루오로알콕시, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 고밀도분자량 폴리에틸렌, 폴리비닐아이덴플루오리드, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌 공중합체, 나일론6, 세라졸, 폴리우레탄 및 폴리아마이드이미드로 구성된 군에서 선택되는 적어도 어느 하나이다. 보다 바람직하게는 상기 엔지니어링 플라스틱은, 폴리에테르에테르케톤으로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조화감속기는, 파동을 발생시키는 파동발생기와; 상기 파동발생기에 의해 발생된 파동에 의하여 형상 변형되는 것으로, 일부에 형성된 제1치형부를 포함하는 플렉스 스플라인과; 상기 제1치형부의 치수와 상이한 치수를 가지며 상기 제1치형부와 부분적으로 맞물리는 제2치형부를 포함하는 써큘러 스플라인을 포함하고, 상기 파동발생기, 상기 플렉스 스플라인 및 상기 써큘러 스플라인 각각은 세라믹으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 조화감속기는 파동발생기의 캠부재와, 플렉스 스플라인 및 써큘라 스플라인 각각을 엔지니어링 플라스틱으로 구성함으로써, 금속 재질로 구성한 경우에 비하여 경량화 및 저가격화를 구현할 수 있다. 아울러 엔지니어링 플라스틱으로 구성하는 경우 사출 성형에 의하여 구성요소를 가공함으로써 생산성을 높일 수 있다. 더 나아가 엔지니어링 플라스틱 가운데 폴리에테르에테르 케톤(PEEK) 소재를 적용한 경우는 강성을 크게 높일 수 있으므로, 신뢰성 및 내구성을 향상할 수 있다는 이점이 있다. 더 나아가 파동발생기의 베어링의 내륜과 외륜의 경우도 플라스틱 엔지니어링 소재로 구성하고, 가동체의 경우 플라스틱 엔지니어링 또는 세라믹으로 구성함으로써, 금속 소재를 구성요소에서 배제할 수 있어서 내부식성을 가지는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 조화감속기는 파동발생기를 구성함에 있어서, 내륜을 배제하고 캠부재의 외측에 가동체의 구름운동을 지지하는 그루브를 직접 형성함으로써, 부품수를 절감할 수 있다는 이점이 있다. 이 경우, 캠부재 가공시 사출성형에 의하여 소정 프로파일의 캠형상으로 형성한 후, 모방절삭에 의하여 그루브를 형성함으로써, 가공 공정을 단순화하면서도 가동 정밀도를 높일 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 조화감속기는 플렉스 스플라인을 형성함에 있어서, 본체, 제1치형부 및 다이어프램으로 구분 제조함과 아울러, 적어도 2부재를 서로 다른 재질로 구성함으로써, 저가격화 및 치형 정밀도 모두를 만족할 수 있다는 이점이 있다. 특히 제1치형부를 금속으로 구성하고, 본체 및 다이어프램을 엔지니어링 플라스틱으로 구성하는 경우는 제1치형부의 치 정밀도를 높일 수 있고, 전체적으로 제조 원가를 낮출 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 조화감속기는 구성요소 전체를 세라믹 소재로 구성함으로써, 고정밀도를 요구하며, 금속재를 사용할 수 없은 특수 환경에 적용할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 조화감속기의 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 조화감속기의 부분 단면도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 조화감속기를 보인 부분단면도.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 조화감속기의 파동발생기를 보인 분리사시도.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 조화감속기의 부분 단면도.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 조화감속기의 일 구성요소인 캠부재 가공예를 설명하기 위한 개략적인 도면.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 조화감속기를 보인 부분 단면도.
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 조화감속기의 플렉스 스플라인의 본체를 보인 것으로서, 도 2의 부분 VIII을 나타낸 부분 단면 사시도.
도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 조화감속기의 플렉스 스플라인을 보인 부분 단면 사시도.
이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예들에 따른 조화감속기에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 조화감속기의 분리사시도이고, 도 2는 도 1의 부분단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 조화감속기(1)는 파동을 발생시키는 파동발생기(10)와, 발생된 파동에 의하여 형상 변형되는 플렉스 스플라인(30) 및 플렉스 스플라인(30)과 부분적으로 치맞물림 됨에 의하여 감속을 구현하는 써큘러 스플라인(50)을 포함한다.
파동발생기(10)는 파동을 발생시키는 캠부재(11)와, 캠부재(11)와 플렉스 스플라인(30) 사이의 상대 회전이 원활이 이루어지도록 하는 베어링(12)을 포함한다.
상기 베어링(12)은 캠부재(11)에 의해 발생되는 파동에 따라 외형이 변형되는 파동베어링이다. 이 베어링(12)는 가동체(13)와, 이 가동체(13)를 구름운도 가능하게 지지하는 내륜(15) 및 외륜(17)를 포함한다. 가동체(13)는 도면에 도시된 바와 같은 형상의 볼 또는 니들(needle)을 포함할 수 있다.
제1실시예에 따른 조화감속기(1)는 상기 캠부재(11), 상기 플렉스 스플라인(30) 및 상기 써큘러 스플라인(50) 각각이 엔지니어링 플라스틱으로 이루어 질 수 있다.
상기 캠부재(11)는 모터의 출력축과 동축 상에 설치되는 것으로, 입력된 동력에 의하여 회전운동한다. 이 캠부재(11)는 소정의 캠 프로파일을 따라 그 외형이 형성되는 것으로, 바람직하게는 서로 대향하는 2점에서 치맞물림이 이루어질 수 있도록 장축과 단축을 가지는 타원형상으로 형성될 수 있다.
상기 베어링(12)은 형상 변형 가능한 구조를 가지는 것으로, 제조시에는 원형상으로 제조된다. 한편, 캠부재(11)의 외측에 결합시 캠부재(11)의 형상에 따라 형상 변형되어, 캠부재(11)의 형상변형을 플렉스 스플라인(30)에 전달한다. 본 실시예에 의한 베어링(12)은 엔지니어링 플라스틱으로 구성됨으로써, 종래 금속재질로 제조된 베어링에 비하여 캠부재(11)에 의해 발생되는 파동에 따른 형상 변형이 현저히 용이하다.
또한 베어링(12)은 내륜(15)과 외륜(17) 사이에 개재되어, 가동체(13)의 구름운동을 원활히 지지하는 리테이너(19)를 더 포함할 수 있다. 이 리테이너(19)는 다른 구성요소와 마찬가지로 엔지니어링 플라스틱으로 구성될 수 있다.
상기 가동체(13)는 금속, 세라믹 및 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 금속은 일반적으로 베어링의 제조에 사용되는 합금으로서 예를 들어, 구리, 납, 주석, 알루미늄, 아연 등을 포함할 수 있다. 상기 세라믹은 무기화합의 비금속 고체의 대표적인 예로서, 금속이나 플라스틱에 비하여 녹이 슬지 않고 불에 타지 않으며, 재질의 피로도가 제로이므로 손상되지 않는 특징을 가진다. 상기 엔지니어링 플라스틱은 하기에서 상세히 설명한다.
상기 내륜(15) 및 상기 외륜(17) 각각에는 상기 가동체(13)가 움직이도록 안내하는 그루브(15a, 17a)가 각각 형성되어 있다.
상기 리테이너(19)는, 상기 내륜(15)과 상기 외륜(17) 사이에 개재되어, 상기 가동체(13)의 위치를 유지시키는 기능을 수행하는 것으로서, 상기 기능을 수행할 수 있는 어떠한 형상으로도 마련될 수 있다. 또한, 상기 가동체의 형상에 대응하는 형상(19a)을 포함하여, 상기 가동체가 움직임 가능하도록 함과 동시에 그 위치를 유지시킬 수 있다. 또한, 상기 리테이너(19)는, 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 플렉스 스플라인(30)은 상기 베어링(12)을 사이에 두고 상기 캠부재(11)에 연동 가능하게 형성되어 상기 캠부재(11)에 의해 발생된 파동에 의하여 형상 변형되는 것으로, 일부에 형성된 제1치형부(33)를 포함한다.
상기에서 기재한 바와 같이, 상기 캠부재(11)의 회전에 의해 발생되는 파동에 따라 상기 베어링(12)의 외형이 변형하게 되고, 이에 따라 베어링(12)의 외측에 위치하는 플렉스 스플라인(30) 역시 그 형상이 변형된다. 그러나, 본 실시예에 의한 플렉스 스플라인(12)은 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있어, 종래 금속재질로 제조된 플렉스 스플라인에 비하여 캠부재(11)에 의해 발생되는 파동에 따른 형상 변형이 현저히 용이하다.
상기 플렉스 스플라인(30)은 본체(31), 제1치형부(33), 다이어프램(35)를 포함한다. 상기 제1치형부(33)는 플렉스 스플라인(30)의 일부에 형성되어 있고, 제1치형부의 표면에 치면(33a)이 형성되어 있다. 상기 다이어프램(35)는 입력축 또는 출력축이 연결될 수 있고, 바람직하게는 출력축이 연결될 수 있다.
도 1에는 컵 형상의 플렉스 스플라인(30)이 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 플렉스 스플라인(30)은 다이어프램이 본체의 외주 방향으로 형성된 구조의 실크 햇(silk hat) 타입의 형상 내지는 팬 케??(fan cake) 타입의 형상도 가능하다.
상기 써큘러 스플라인(50)은 상기 제1치형부(33)의 치수와 상이한 치수를 가지며 상기 제1치형부(33)와 부분적으로 맞물리는 제2치형부(53)를 포함한다. 상기 제2치형부(53)의 표면에 제1치형부(33)의 치면(33a)에 형성된 치수와 상이한 치수를 가지는 치면(53a)이 형성되어 있다. 예를 들어, 상기 써큘러 스플라인(50)의 치면(53a)에 형성된 치수는 상기 플렉스 스플라인(30)의 치면(33a)에 형성된 치수보다 2n만큼 더 많게 형성될 수 있다(여기서 n은 자연수로서, 바람직하게는 n=1). 또한, 상기 써큘러 스플라인(50)은 완전히 원형 형상이 유지된다.
따라서 상기 캠부재에 의해 발생된 파동으로 인한 플렉스 스플라인의 형상 변형과 상기 제1치형부와 제2치형부와의 치수의 차이로 인하여, 제1치형부와 제2치형부가 부분적으로 맞물림과 아울러 위상이 변형되면서 감속을 구현하게 된다.
앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 조화감속기(1)는 가동체를 포함하거나 제외한 모든 구성요소가 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
여기서 엔지니어링 플라스틱은 그 물성이 강철보다 강하고 알루미늄보다 전성이 풍부하며, 금/은 보다 내약품성이 강한 고부자 구조의 고기능 수지이다. 그 성능 및 특징은 그 화학구조에 따라 다른데, 주로 폴리아마이드, 폴리아세틸, 폴리카보네이트, 폴리에스터수지, 변성 폴리페닐렌옥사이드의 5종류로 크게 분리될 수 있다. 이들은 분자량이 몇십~몇백 정도의 저분자 물질인 종래의 플라스틱과 달리, 몇 십만 ~ 몇 백만이나 되는 고분자물질이다.
본 실시예에서 사용 가능한 엔지니어링 플라스틱은, 폴리아세탈(POM, Polyacetal PolyOxyMethylene), 폴리페닐렌옥사이드(PPO, PolyPhehyleneoxide), 폴리아미드(Polyamide,PI), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리부틸렌텔레프탈레이트(PBT, Polybuthylene Terephthlate), 폴리아릴레이트(Polyarylate), 폴리술폰(PSF, Polysulfone, Polysulphone), 폴리페닐렌설파이드(PPS, Polyphenylene sulfide), 폴리에테르이미드(PEI, Polyether Imide), 폴리에테르술폰(PES, PolyetherSulfon), 폴리에테르에테르케톤(PEEK, PolyEtherEtherKetone), 4불화에틸렌수지(PTFE, PolyTetraFluoroEthylene), 폴리크로로트리플오로에틸렌 (PCTFE, PolychlorotriFluoroEthylene), 크로로토리플오로에틸렌 에틸렌 공중합체 (ECTFE, Ethylene ChlorotriFluoroEthylene), 펄플루오로알콕시 (PFA, Perfluoroalkoxy), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET, Polyethylene terephthalate), 고밀도분자량 폴리에틸렌 (UHMW-PE, Ultra high molecular weight polyethylene), 폴리비닐아이덴플루오리드 (PVDF, Polyvinylidenfluorid), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌 공중합체(ABS, Acrylonitryl Butadiene Styrene), 나일론6(PA6, PA66), 세라졸(PBI, PolyBenzimidazole), 폴리우레탄(Poly Urethane) 및 폴리아마이드이미드(PolyAmideImide)로 구성된 군에서 선택되는 적어도 어느 하나이다.
예를 들어, 상기 엔지니어링 플라스틱 군 중에서 선택된 어느 하나의 물질로만 본 실시예의 조화감속기(1)를 제조할 수 있으며, 가장 바람직하기는 폴리에테르에테르케톤(PEEK)으로 본 실시예의 조화감속기(1)를 제조할 수 있다. 이 때, 베어링(12)에 포함되는 가동체(13)는 상기 폴리에테르에테르케톤으로 제조될 수도 있고, 폴리에테르에테르케톤이 아닌 다른 종류의 엔지니어링 플라스틱, 금속, 세라믹 등으로 제조될 수 있다.
예를 들어, 본 실시예의 조화감속기(1)은 상기 엔지니어링 플라스틱 군 중에서 선택된 적어도 두 가지의 물질을 혼합하여 제조될 수도 있다.
또한, 본 실시예는 상기 엔지니어링 플라스틱 내에 함유되어, 상기 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 부재의 강도를 증가시키는 강화제를 더 포함할 수 있다. 상기 강화제는 탄소섬유, 유리섬유, 무기필러 중 어느 하나이다. 상기 무기필러는 세라믹을 포함할 수 있다.
상기와 같이 엔지니어링 플라스틱 (또는 강화제 첨가된 엔지니어링 플라스틱)으로 본 실시예의 조화감속기(1)를 제조하는 경우에는 가공에 의하지 않고 사출성형에 의하여 제조할 수 있기에 제조단가의 감소, 가공불량방지, 단시간에 대량생산가능이라는 긍정적인 효과를 향유할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 조화감속기의 변형예로서, 파동발생기(10)의 캠부재(11)를 엔지니어링 플라스틱으로 구성하고, 파동발생기(10)의 베어링(12), 플렉스 스플라인(30) 및 써큘러 스플라인(50)은 엔지니어링 플라스틱이 아닌 세라믹 또는 금속재질로 구성할 수 있다. 여기에서, 상기 캠부재(11)는 폴리에테르에테르케톤으로 이루어진 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 조화감속기를 보인 부분단면도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 조화감속기는 제1실시예의 조화감속기와 비교하여 볼 때, 베어링(12) 및/또는 플렉스 스플라인(30)에 강화피막을 형성한 점에서 구별된다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 베어링(12)은 내륜(15)과 외륜(17) 중 적어도 어느 하나의 가동체(13)와 마주하는 면에 형성되는 강화피막(16, 18)을 더 포함할 수 있다. 즉, 내륜(15)에서 가동체(13)와 마주하는 면에 강화피막(16)을 더 포함하고, 외륜(17)에서 가동체(13)와 마주하는 면에 강화피막(18)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 가동체(13)의 구름운동시, 엔지니어링 플라스틱 소재로 이루어진 내륜(15) 및 외륜(17)을 강화피막(16, 18)이 보호함으로써 내마모성 향상시킬 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 플렉스 스플라인(30)의 제1치형부(33)와 상기 써큘러 스플라인(50)의 제2치형부(53) 중 적어도 어느 하나의 치면에 형성되어 치형부(33, 53)를 강화하는 강화피막(34, 54)을 더 포함할 수 있다. 즉, 일 강화피막(34)은 제1치형부(33)의 치면에 형성되고, 다른 강화피막(54)이 제2치형부(53)의 치면에 형성될 수 있다. 이에 의하여, 상기 어느 일 부분에서 서로 맞물리는 제1치형부(33) 및 제2치형부(53)의 마모율을 현저히 감소시킬 수 있다.
여기에서, 상기 강화피막(16, 18, 34, 54)은 금속 또는 상기 베어링(또는 치면)의 재질과 구별되는 다른 종류의 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
금속으로 강화피막을 형성하는 경우, 도금 예컨대 크롬(Cr)을 이용한 전기도금을 통하여 형성할 수 있다. 여기서, 금속 강화피막은 도금 방식으로 한정되는 것은 아니며, 알루미늄 호일과 같이 그 두께가 아주 얇은 금속 재질을 덧씌우는 물리적인 방식으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 강화피막은 금속, 세라믹, 또는 상기 베어링(또는 치면)의 재질과 구별되는 다른 종류의 엔지니어링 플라스틱을 물리적 내지는 화학적 코팅을 통하여 형성될 수 있다.
예를 들어, 본 실시예에 따른 조화감속기(1)가 폴리에테르에테르케톤으로만 제조되는 경우, 상기 강화피막은 크롬(Cr) 또는 니켈(Ni)로 전기도금을 수행하여 상기 강화피막을 형성하거나, 또는 세라믹 또는 다이아몬드로 코팅하여 강화피막을 형성하거나, 폴리에테르에테르케톤이 아닌 다른 종류의 엔지니어링 플라스틱으로 코팅하여 강화피막을 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 조화감속기의 파동발생기를 보인 분리사시도이고, 도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 조화감속기의 부분 단면도이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 조화감속기는 제1실시예에 따른 조화감속기와 비교하여 볼 때, 파동발생기(10)의 구성을 변형한 점에서 구별되며, 그 이외의 구성은 제1실시예와 실질상 동일하다.
본 실시예에 따른 조화감속기의 파동발생기(10)는 캠부재(21)와 베어링(12)을 포함한다. 베어링(12)은 외륜(17), 가동체(13) 및 리테이너(19)를 포함한다.
상기 캠부재(21)는 도 4에 도시된 바와 같이 캠부재의 외측면(21a)에 상기 가동체(13)가 움직이도록 안내하는 그루브(21b)가 형성되어 있다. 즉, 상기 캠부재(21)의 그루브(21b)가 제1실시예의 베어링의 내륜(15) 역할을 한다. 따라서, 상기 가동체(13)는 상기 리테이너(19)에 의하여 그 위치가 유지되고, 상기 캠부재의 외측면에 형성된 그루브(21b)와 상기 외륜의 내측에 형성된 그루브(17a) 사이에서 움직인다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 조화감속기를 구성하는 일 구성요소인 캠부재(21)의 모방절삭(模倣切削) 방식에 의한 제조과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 캠부재(21)는 사출에 의하여 소정 프로파일의 캠형상으로 성형된 후, 모방절삭에 의하여 캠의 외주에 그루브(21b)를 형성한다. 이를 위하여, 화살표 A 방향으로 왕복 이동 가능한 안내봉(230) 및 절삭공구(250)를 포함하는 모방절삭기(200)를 구비한다. 여기서, 절삭공구(250)는 안내봉(230)의 움직임에 동조되어 움직이는 것으로, 안내봉(230)의 이동방향 및 이동량에 대응하는 방향 및 이동량 만큼 이동한다. 또한 모방절삭기(200)은 최종적으로 가공하고자 하는 캠부재의 형상에 대응되는 형상을 가지는 모형캠(210)을 포함한다. 이 모형캠(210)은 화살표 B 방향으로 회전 가능하게 설치되는 것으로, 그 외주연에 형성된 그루브에는 안내봉(230)의 단부가 접촉된다.
또한, 가공대상 캠부재는 모형캠(210)과 동일 회전방향 및 회전속도로 회전 가능하게 모방절삭기(200)에 설치된다.
따라서, 모형캠(210)의 회전에 대응하여 안내봉(230)이 화살표 A의 방향으로 변형시, 이에 대응하여 절삭공구(250)가 연동하면서 대상물(21)의 표면을 모방 절삭한다. 따라서, 비원형상의 캠부재 외주연에 베어링의 가동체가 움직일 수 있는 그루브(21b)를 정밀하게 가공할 수 있다.
또한 캠부재(21)는 상기한 모방절삭 가공 방식 이외에도 그루브 형상에 대응되는 총형(總形)바이트를 이용한 총형절삭에 의하여 가공하는 것도 가능하다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 조화감속기를 보인 부분 단면도이다.
본 실시예에 따른 조화감속기는 제3실시예에 따른 조화감속기에서 캠부재(21), 베어링(12) 및 플렉스 스플라인(30) 중 적어도 어느 하나에 강화피막을 형성한 점에 특징이 있다.
도시된 바와 같이, 상기 캠부재(21) 및 상기 베어링(12)의 외륜(17) 중 적어도 어느 하나의 상기 가동체(13)와 마주하는 면에 형성되는 강화피막을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 캠부재의 외측에 형성된 그루브(21b) 상에 강화피막(23)을 더 포함하고, 상기 외륜(17)에서 가동체(13)와 마주하는 면에 강화피막(18)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 가동체의 움직임으로 인하여 상기 내륜 및 외륜의 가동체와 마주하는 면의 마모율을 현저히 감소시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 플렉스 스플라인(30)의 제1치형부(33)와 상기 써큘러 스플라인(50)의 제2치형부(53) 중 적어도 어느 하나의 치면에 형성되어 치형부를 강화하는 강화피막(34, 54)을 더 포함할 수 있다. 이에 의하여, 상기 어느 일 부분에서 서로 맞물리는 제1치형부(33) 및 제2치형부(53)의 마모율을 현저히 감소시킬 수 있다.
상기 강화피막의 재질 및 형성방법은 제2실시예에 따른 조화 감속기를 설명한 부분에서 설명하였으므로, 여기에서는 생략하도록 한다.
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 조화감속기의 플렉스 스플라인(30)를 설명하기 위한 도면으로서, 도 2의 VIII 부분을 확대하여 보인 부분 단면 사시도이다.
본 실시예에 따른 플렉스 스플라인(30)은 상기한 제1실시예 내지 제4실시예의 조화감속기(1)의 플렉스 스플라인(30)을 대체할 수 있다. 즉, 플렉스 스플라인(30)은 그 본체 내에 링 형상의 금속 그물망을 더 포함할 수 있다.
플렉스 스플라인(30)의 본체(31)를 엔지니어링 플라스틱으로 사출성형하는 경우에, 상기 본체의 형상에 대응하는 금속 그물망을 사출기에 미리 삽입하여 인서트 사출의 방법으로 성형할 수 있다. 따라서, 상기 금속 그물망에 의하여 상기 플레스 스플라인의 본체(31)의 강도가 현저히 증가된다.
도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 조화감속기의 플렉스 스플라인의 부분 단면 사시도이다.
본 발명의 제6실시예에 따른 조화감속기는 제1 내지 제5실시예에 따른 조화감속기와 비교하여 볼 때, 플렉스 스플라인(130)의 점에서 구별되며, 그 이외의 구성은 제1 내지 제5실시예와 실질상 동일하다. 따라서 플렉스 스플라인(130)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
상기 플렉스 스플라인(130)은 본체(131)와, 상기 본체의 일측에 형성되는 제1치형부(133)와, 상기 본체에 형성되며 상기 본체를 지지하는 다이어프램(135)을 포함한다. 여기서, 본체(131), 제1치형부(133) 및 다이아프램(135) 중 적어도 어느 두 부재는 서로 다른 재질로 이루어진 점에 특징이 있다.
본체(131)는 엔지니어링 플라스틱, 세라믹 및 금속 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 본체(131)는 PEEK를 포함한 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 또한 상기 제1치형부(133)는 금속 또는 세라믹으로, 바람직하게는 세라믹으로 이루어질 수 있다.
특히, 본체(131)와 제1치형부(133)는 서로 다른 재질로 이루어진다. 예를 들어, 본체(131)는 캠부재에 의한 파동 발생시 금속에 비하여 탄성변형 및 복원이 용이한 소재인 엔지니어링 플라스틱 재질로 이루어지고, 제1치형부(133)는 치 정밀도가 플라스틱 소재에 비하여 우수한 금속 또는 세라믹으로 이루어질 수 있다.
한편 본체(131)가 세라믹으로 이루어지는 경우, 플렉스 스플라인의 압축강도 및 탄력성이 금속재질보다 우수하며, 금속재질은 피로현상을 가지는 반면, 세라믹은 피로도 제로의 소재로서 다이아몬드 드릴로 구멍을 뚫어도 뚫리지 않는 특성을 갖는다. 따라서, 세라믹 재질을 이용하여 약 0.1mm두께로 본체를 제조한 경우, 금속 재질을 이용하여 0.2mm두께로 본체를 제조한 경우보다 탄력성 및 압축강도 면에서 더 탁월하다.
이형 재질로 각각 성형된 본체(131)와 제1치형부(133)의 접합방법으로는, 접합제를 이용하거나, 초음파 접합방법을 이용할 수 있다. 즉, 상기 본체와 제1치형부가 엔지니어링 플라스틱 또는 세라믹으로 성형되는 경우에는 초음파 접합방법으로도 접합이 가능하다. 초음파 접합은 초음파 진동에 의한 플라스틱/세라믹 내부의 발열, 연화, 용융현상에 의해 플라스틱/세라믹이 용착되도록 하는 것이다.
한편, 상기 초음파 접합을 이용하여 상기 본체(131)와 제1치형부(133)를 접합하는 경우, 선행 과정으로서 샌딩(sanding)과 같이 각 부재의 표면을 거칠게하여 표면적을 확장시킨다. 그 후, 초음파 접합을 수행할 수 있다. 용융점이 비슷한 재질 사이의 접합은 초음파 접합만으로도 가능하지만, 엔지니어링 플라스틱과 세라믹과 같이 용융점이 서로 다른 경우에는 표면 선처리 후 초음파 접합과정을 수행하는 것이 바람직하다.
상기 이형재질로 각각 성형된 본체(131)와 제1치형부(132)의 접합방법의 다른 예로서 상호 요철결합의 방법을 이용할 수도 있다. 예를 들어 본체(131)의 접합면을 요(凹) 형상으로 가공하고, 이에 대향하는 제1치형부(132)의 접합면을 철(凸) 형상으로 가공한 후, 상호 접합하는 경우 접합면적을 넓힐 수 있다.
상기 이형재질의 본체(131)와 제1치형부(132)는 인서트 사출성형의 방법으로 접합되도록 할 수 있다. 예를 들어, 제1치형부(132)를 금속재로 형성하는 경우, 본체(131)를 사출하는 사출기에 제1치형부(132)를 국부적으로 삽입한 후 사출함으로써, 제1치형부(132)와 본체(131)를 견고하게 접합할 수 있다.
한편, 상기 다이어프램(135)은 본체와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 다이어프램(135)은 본체(131)와 일체로 사출성형할 수 있다. 한편, 다이어프램(135)이 본체(131)와 동일한 재질로 이루어지는 경우에도 본체(131)와는 분리되어 별도로 사출성형할 수 있다. 이러한 경우에는 금형 구조를 단순화 할 수 있고, 제조시간이 단축될 뿐만 아니라 제조비용의 절감이라는 긍정적인 효과를 누릴 수 있다.
이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명의 조화감속기의 효과를 상세히 설명한다.
실시예 1. 조화감속기의 제조
1-1. 폴리에테르에테르케톤으로 제조된 조화감속기
베어링의 가동체는 세라믹으로 제조하고 그 외의 베어링 및 캠부재를 포함하는 파동발생기, 플렉스플라인 및 써큘러스플라인을 모두 폴리에테르에테르케톤으로 조화감속기를 제조하였다.
1-2. 유리섬유가 함유된 폴리에테르에테르케톤으로 제조된 조화감속기
베어링의 가동체는 세라믹으로 제조하고 그 외의 베어링 및 캠부재를 포함하는 파동발생기, 플렉스플라인 및 써큘러스플라인을 강화제로서, 전체중량에 대하여 유리섬유 30%를 함유시킨 폴리에테르에테르케톤으로 조화감속기를 제조하였다.
1-3. 탄소섬유가 함유된 폴리에테르에테르케톤으로 제조된 조화감속기
베어링의 가동체는 세라믹으로 제조하고 그 외의 베어링 및 캠부재를 포함하는 파동발생기, 플렉스플라인 및 써큘러스플라인을 강화제로서, 전체중량에 대하여 탄소섬유 30%를 함유시킨 폴리에테르에테르케톤으로 조화감속기를 제조하였다.
1-4. 탄소섬유, 흑연, PTFE, 및 폴리에테르에테르케톤으로 제조된 조화감속기
베어링의 가동체는 세라믹으로 제조하고 그 외의 베어링 및 캠부재를 포함하는 파동발생기, 플렉스플라인 및 써큘러스플라인을 강화제로서, 전체중량에 대하여 흑연 30%, 소량의 탄소섬유 및 PTFE를 함유시킨 폴리에테르에테르케톤으로 조화감속기를 제조하였다.
실험예 1. 본 발명의 조화감속기의 특성 비교 실험
상기 실시예 1에서 제조된 조화감속기의 기계적 특성, 화학적 특성 및 환경적 특성에 대하여 실험하였다.
기계적 특성으로서 인장강도, 굴곡탄성률, 굴곡강도, 압축강도, 피로응력, 로크웰경도, 사르피충격 및 아이조드를 시험하였다.
상기 인장강도는 23℃에서 ISO R527 (5mm min-1)의 시험방식으로 시험하였고, 상기 굴곡탄성률 및 굴곡강도는 23℃에서 ISO R178 시험방식으로 시험하였고, 상기 피로응력은 23℃에서의 5-20Hz하에서의 피로응력(인장응력)으로 일반적인 피로응력시험방식으로 시험하였고, 상기 로크웰경도는 R 스케일로 ASTM D785의 시험방식으로 시험하였고, 상기 사르피 충격은 23℃에서의 2mm 노치를 이용하여 ISO 179의 시험방식으로 시험하였고, 아이조드는 23℃에서의 0.25mm 노치를 이용하고, ISO 180의 시험방식으로 시험하였다.
화학적 특성으로서 용융점, 열팽창계수 및 열변형온도를 측정하였다.
상기 용융점은 DSC 시험방식을 이용하여 용융점의 온도를 시험하였고, 상기 열팽창계수는 ASTM D696의 시험방식을 이용하여 시험하였고, 상기 열변형온도는 ISO R75의 시험방식을 이용하여 시험하였다.
환경적 특성으로서 내화학성을 조사하였다.
상기 내화학성은 23℃에서 산(10% 농도의 초산, 아크릴산, 페놀, 구연산); 알코올(벤젠알콜, 부탄올, 에탄올); 알데히드계(아세트알데히드, 벤즈알데히드); 케톤계(메틸에틸 케톤); 염기(암모니아 880, 10% 수산화칼륨); 에스테르(지방족 에스테르); 에테르(디에틸에테르); 할로겐화 유기물(1,2디클로로 에탄, 염화벤젠, 사염화탄소); 탄화수소(아세틸렌, 방향족 용제, 항공 수용액, 벤젠); 무기시약(염화 알루미늄, 황산 알루미늄, 질산 암모늄, 과산화수소, 석회, 수은); 기타시약(접착제); 유기질소(초산 니트를); 및 페놀계(희석페놀)의 화학성분에 대한 내화학성을 시험하였다.
시험결과는 하기의 의미를 가지는 상, 중, 하로 표시하였다.
상: 공격없음. 흡수가 없거나 또는 적음.
중: 약간의 공격. 재료의 적용에 영향을 받음.
하: 강한 공격. 이런한 환경하에서는 사용할 수 없음.
상기 실험 결과는 하기 표1에서 보는 바와 같다.

 실시예 1-1 실시예 1-2 실시예 1-3 실시예 1-4
기계적 특성
 인장강도(MPa) 97 156 224 141
굴곡탄성률(GPa) 4.1 10 20.2 8.1
굴곡강도(MPa) 170 250 355 210
압축강도(MPa) 118 215 240 150
피로 응력(MPa) 90 88 108 96
로크웰경도 (N/A) 126 124 124 124
사르피충격 (KJm-2) 35 11.3 7.8 7.1
아이조드 (KJm-2) 6.4 10.0 9.0 6.3
열적특성 용융점(흡열파크)℃ 340 340 340 340
열팽창계수(Tg)
10-5℃-1 		4.7 2.2 1.5 2.2
열변형온도 ℃ 152 315 315 >293
환경특성 내화학성
(상,중,하)		 상 상 상 상
상기 실험 수행의 결과, 기계적 특성면에서 살펴볼 때, 실시예 1-1 내지 1-4 모두 108MPa 이하의 피로응력과, 170MPa 이상의 굴곡강도를 보이는 바, 고감속 환경하에서도 피로에 의한 플렉스 스플라인이 파괴없이 안정적으로 동작함과 아울러 라쳇트와 같은 치명적인 치물림 에러없이 안정적으로 조화감속기가 동작함을 알 수 있다.
상기 열적 특성의 실험 수행 결과, 실시예 1-1 내지 1-4 모두 340℃의 높은 용융점을 보이고, 열팽창계수가 극히 낮으며, 열변형온도 역시 적어도 150℃ 이상의 고온을 보이고 있어, 상당히 고온 및 고압의 환경하에서도 실시예 1-1 내지 1-4의 조화감속기를 안전하게 사용할 수 있음을 알 수 있다.
상기 내화학성의 실험 수행 결과는 모두 상으로 나타났다. 이로써, 상기 실시예 1-1 내지 1-4의 경우 모두 탁월한 내화학성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이로 인하여, 실시예 1-1 내지 1-4의 경우에는 아주 강하고 다양한 화학약품이 존재하는 환경하에서 본 발명의 조화감속기의 재질 변형없이 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
또한, 본 발명의 제7실시예에 따른 조화감속기(1)는 제1실시예에 따른 조화감속기(도 1의 1)와 비교하여 볼 때, 에 있어서, 파동발생기(10), 플렉스 스플라인(30), 및 써쿨러 스플라인(50)를 포함한 구성요소 전체를 세라믹 소재로 구성할 수 있다. 세라믹 소재의 경우는 압축강도 및 탄력성이 금속보다 우수하며, 피로도 제로를 가진다. 따라서, 세라믹으로 제조된 조화감속기(1)의 경우, 금속재질보다 강한 압축강도와 탄력성을 가짐과 동시에 피로현상이 발생하지 않아 내구성이 뛰어나다. 또한, 금속재를 사용할 수 없은 특수 환경 예컨대, 수분 또는 화학성분에 의하여 부식이 용이하게 일어날 수 있는 환경에 적용할 수 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
1: 조화감속기 10: 파동발생기
11, 21: 캠부재 12: 베어링
30, 130: 플렉스 스플라인 31, 131: 본체
33, 133: 제1치형부 35, 135: 다이어플램
50: 써큘러 스플라인 51: 본체
53: 제2치형부

Claims (31)

  1. 파동을 발생시키는 캠부재와, 베어링을 포함하는 파동발생기와;
    상기 베어링을 사이에 두고 상기 캠부재에 연동 가능하게 형성되어 상기 캠부재에 의해 발생된 파동에 의하여 형상 변형되는 것으로, 일부에 형성된 제1치형부를 포함하는 플렉스 스플라인과;
    상기 제1치형부의 치수와 상이한 치수를 가지며 상기 제1치형부와 부분적으로 맞물리는 제2치형부를 포함하는 써큘러 스플라인을 포함하고,
    상기 캠부재, 상기 플렉스 스플라인 및 상기 써큘러 스플라인 각각은 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베어링은 상기 캠부재에 의해 발생되는 파동에 따라 외형이 변형되며, 내륜, 외륜 및 상기 내륜과 상기 외륜 사이에서 움직임 가능하게 마련된 가동체를 포함하고,
    상기 내륜과 상기 외륜 중 적어도 어느 하나는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가동체는,
    금속, 세라믹 및 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 베어링은,
    상기 내륜과 상기 외륜 중 적어도 어느 하나의 상기 가동체와 마주하는 면에 형성되는 강화피막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 강화피막은,
    금속 또는 상기 캠부재의 재질과 구별되는 다른 종류의 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 베어링은,
    상기 내륜과 상기 외륜 사이에 개재되어, 상기 가동체의 위치를 유지시키는 리테이너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 리테이너는,
    엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베어링은 외륜 및 가동체를 포함하고,
    상기 캠부재의 외측에 상기 가동체가 움직이도록 안내하는 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  9. 제8항에 있어서,
    사출에 의하여 소정 프로파일의 캠형상으로 상기 캠부재가 성형되고, 모방절삭에 의하여 상기 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 외륜은,
    엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 가동체는,
    금속, 세라믹 및 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 베어링은,
    상기 캠부재와 상기 외륜 사이에 개재되어, 상기 가동체의 위치를 유지시키는 리테이너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 리테이너는,
    엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 파동발생기는,
    상기 베어링의 외륜과 상기 캠부재 중 적어도 어느 하나의 상기 가동체와 마주하는 면에 형성되는 강화피막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 강화피막은,
    금속 또는 상기 캠부재의 재질과 구별되는 다른 종류의 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔지니어링 플라스틱은,
    폴리아세탈, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌텔레프탈레이트, U폴리머, 폴리술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤, 4불화에틸렌수지, 폴리크로로트리플오로에틸렌, 크로로토리플오로에틸렌 에틸렌 공중합체, 펄플루오로알콕시, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 고밀도분자량 폴리에틸렌, 폴리비닐아이덴플루오리드, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌 공중합체, 나일론6, 세라졸, 폴리우레탄 및 폴리아마이드이미드로 구성된 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 엔지니어링 플라스틱 내에 함유되어, 상기 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 부재의 강도를 증가시키는 강화제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 강화제는 탄소섬유, 유리섬유 및 무기필러 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 엔지니어링 플라스틱은 폴리에테르에테르케톤인 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 플렉스 스플라인의 제1치형부와 상기 써큘러 스플라인의 제2치형부 중 적어도 어느 하나의 치면에 형성되어 치형부를 강화하는 강화피막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  21. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플렉스 스플라인의 제1치형부와 상기 써큘러 스플라인의 제2치형부 중 적어도 어느 하나의 치면에 형성되어 치형부를 강화하는 강화피막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 강화피막은,
    금속 또는 상기 치면의 재질과 구별되는 다른 종류의 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  23. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플렉스 스플라인의 본체 내에 삽입된 금속 그물망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  24. 파동을 발생시키는 파동발생기와;
    본체와, 상기 본체의 일부에 형성되는 제1치형부와, 상기 본체에 형성되며 상기 본체를 지지하는 다이어프램을 포함하는 플렉스 스플라인과;
    상기 제1치형부의 치수와 상이한 치수를 가지며 상기 제1치형부와 부분적으로 맞물리는 제2치형부를 포함하는 써큘러 스플라인을 포함하고,
    상기 플렉스 스플라인의 본체, 제1치형부 및 다이아프램 중 적어도 어느 두 부재는 서로 다른 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 플렉스 스플라인의 본체는 엔지니어링 플라스틱, 세라믹 및 금속 중 어느 하나로 이루어지고,
    상기 제1치형부는 금속 또는 세라믹으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 엔지니어링 플라스틱은,
    폴리아세탈, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌텔레프탈레이트, U폴리머, 폴리술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤, 4불화에틸렌수지, 폴리크로로트리플오로에틸렌, 크로로토리플오로에틸렌 에틸렌 공중합체, 펄플루오로알콕시, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 고밀도분자량 폴리에틸렌, 폴리비닐아이덴플루오리드, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌 공중합체, 나일론6, 세라졸, 폴리우레탄 및 폴리아마이드이미드로 구성된 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 엔지니어링 플라스틱은,
    폴리에테르에테르케톤인 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  28. 파동을 발생시키는 캠부재와, 베어링을 포함하는 파동발생기와;
    상기 파동발생기에 의해 발생된 파동에 의하여 형상 변형되는 것으로, 일부에 형성된 제1치형부를 포함하는 플렉스 스플라인과;
    상기 제1치형부의 치수와 상이한 치수를 가지며 상기 제1치형부와 부분적으로 맞물리는 제2치형부를 포함하는 써큘러 스플라인을 포함하고,
    상기 캠부재가 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 엔지니어링 플라스틱은,
    폴리아세탈, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌텔레프탈레이트, U폴리머, 폴리술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤, 4불화에틸렌수지, 폴리크로로트리플오로에틸렌, 크로로토리플오로에틸렌 에틸렌 공중합체, 펄플루오로알콕시, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 고밀도분자량 폴리에틸렌, 폴리비닐아이덴플루오리드, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌 공중합체, 나일론6, 세라졸, 폴리우레탄 및 폴리아마이드이미드로 구성된 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 엔지니어링 플라스틱은,
    폴리에테르에테르케톤인 것을 특징으로 하는 조화감속기.
  31. 파동을 발생시키는 파동발생기와;
    상기 파동발생기에 의해 발생된 파동에 의하여 형상 변형되는 것으로, 일부에 형성된 제1치형부를 포함하는 플렉스 스플라인과;
    상기 제1치형부의 치수와 상이한 치수를 가지며 상기 제1치형부와 부분적으로 맞물리는 제2치형부를 포함하는 써큘러 스플라인을 포함하고,
    상기 파동발생기, 상기 플렉스 스플라인 및 상기 써큘러 스플라인 각각은 세라믹으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조화감속기.
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