KR20120080592A

KR20120080592A - 편심 요동형 기어 장치 및 편심 요동형 기어 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR20120080592A
Application number: KR1020127008394A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 코이케; 켄지 시라토리
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2012-07-17
Also published as: WO2011033746A1; CN102483132A; EP2479456A4; CN102483132B; JP2011064235A; EP2479456B1; KR101624940B1; EP2479456A1; JP5474462B2

Abstract

입력되는 회전수를 소정의 회전수비로 저하시킨 회전수로 제 1 상대 부재에 대해서 제 2 상대 부재를 상대적으로 회전시키는 편심 요동형 기어 장치로서, 상기 제 1 상대 부재에 접속되고 내면에 복수의 내치가 형성된 외통과, 편심부를 갖고 회전력이 입력됨으로써 상기 외통 내에 있어서 그 축 주위에서 회전하는 크랭크축과, 상기 편심부에 부착되고 상기 내치에 맞물리면서 상기 편심부의 편심 회전에 연동해서 요동 회전하는 외치 기어와, 상기 제 2 상대 부재에 접속됨과 아울러 상기 외통 내에 삽입되고 상기 외치 기어의 회전력을 받아서 상기 외통에 대해서 그 외통의 축 주위에서 상대적으로 회전하는 캐리어와, 상기 외통 내에서 상기 캐리어를 상기 외통에 대해서 그 외통의 축 주위에서 회전 가능하게 지지하는 캐리어 베어링을 구비하고, 상기 캐리어 베어링은 상기 캐리어에 외삽되고 상기 캐리어와 일체적으로 상기 외통의 축 주위에서 회전 가능한 내륜부와, 상기 외통에 내삽되고 상기 외통과 일체적으로 그 외통의 축 주위에서 회전 가능한 외륜부와, 상기 내륜부와 상기 외륜부 사이에 전동 가능하게 설치된 전동 부재를 갖고, 상기 내륜부와 상기 외륜부 사이에는 상기 전동 부재가 상기 외통의 직경 방향으로 변위 가능한 간극이 형성되어 있다.

Description

편심 요동형 기어 장치 및 편심 요동형 기어 장치의 제조 방법{ECCENTRIC OSCILLATION GEAR DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING ECCENTRIC OSCILLATION GEAR DEVICE}

본 발명은 편심 요동형 기어 장치 및 편심 요동형 기어 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 크랭크축의 회전에 따라 외치 기어(externally toothed gears)를 케이싱의 내벽에 형성한 내치(internal teeth)에 맞물리면서 요동 회전시킴으로써 크랭크축에 입력되는 회전수를 소정의 회전수비로 저하시킨 회전수의 출력 회전을 얻는 기어 장치가 알려져 있다. 이러한 기어 장치는, 예를 들면 하기 특허문헌 1에 개시되어 있다.

이 특허문헌 1에 개시된 기어 장치는 감속기에 사용되고 있고, 모터로부터 입력되는 회전력의 회전수를 저하시키고, 그 회전수를 저하시킨 회전력을 상대 부재(크랭크 암)로 전달한다. 그리고, 이 기어 장치는 케이싱과, 그 케이싱 내에 상기 케이싱의 축 주위에서 회전 가능하게 설치된 머신 케이싱(machine casing)을 구비하고 있다. 그 머신 케이싱에 상기 외치 기어의 회전력이 부여된다. 머신 케이싱의 축방향의 일단부에는 토크 전달축이 머신 케이싱과 동축이 되도록 접속되어 있다. 토크 전달축은 그 축방향의 일부에 소경부를 갖고 있다. 이 소경부는 토크 전달축의 상기 소경부 이외의 부분에 비해서 소경으로 형성되어 있다. 또한, 토크 전달축에는 통 형상의 레이디얼 부하축이 외삽되어 있다. 토크 전달축 중 머신 케이싱과 반대측의 단부와 레이디얼 부하축이 대응하는 단부는 스플라인 결합되어 있다. 레이디얼 부하축에는 상대 부재가 접속되어 있다. 이에 따라, 토크 전달축으로부터 레이디얼 부하축을 통해서 상대 부재로 회전력이 전달되고, 그에 따라 상대 부재가 구동된다. 또한, 토크 전달축의 외주면과 레이디얼 부하축의 내주면 사이에는 소정 간극이 형성되어 있는 영역이 존재한다.

그런데, 이러한 기어 장치에 있어서 토크 전달축으로부터 레이디얼 부하축을 통해서 상대 부재로 회전력이 전달되어서 상대 부재가 구동될 때에는 레이디얼 부하축이 축방향에 수직인 방향으로의 레이디얼 하중을 상대 부재로부터 받는 경우가 있다. 이러한 레이디얼 하중이 상기 머신 케이싱으로 전달되면 정밀하게 조합된 기어 장치 내의 각 부재에 손상이 발생될 우려가 있다.

이 때문에, 상기 기어 장치에서는 레이디얼 부하축이 상대 부재로부터 받는 레이디얼 하중이 머신 케이싱으로 전달되는 것을 억제하고, 그에 따라 상기 기어 장치의 손상의 방지를 도모하고 있다.

구체적으로는, 상기 기어 장치에 있어서 레이디얼 부하축이 상대 부재로부터 레이디얼 하중을 받으면 토크 전달축은 소경부에 있어서 휨을 발생시키고, 레이디얼 부하축은 스플라인 결합부에 있어서 토크 전달축에 대해서 축방향으로 슬라이딩하면서 상기 간극을 이용해서 토크 전달축의 휨에 추종한다. 이에 따라, 상기 레이디얼 하중이 흡수되어 토크 전달축으로부터 머신 케이싱으로 레이디얼 하중이 전달되는 것이 억제된다.

그러나, 이 구성에서는 상기 레이디얼 하중에 기인하는 기어 장치의 손상을 방지하기 위해서 회전력을 전달하기 위한 토크 전달축과 상대 부재 사이에 레이디얼 부하축을 개재할 필요가 있다. 이 때문에, 이 구성에서는 부품수가 증대한다는 문제점이 있다. 또한, 이 구성에서는 토크 전달축에 소경부를 형성하거나 레이디얼 부하축과 토크 전달축의 결합 부분을 스플라인 구조로 하거나 할 필요가 있으므로 기어 장치의 구조가 복잡화한다는 문제점도 있다.

일본 공개 특허 평7-110023호 공보

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하는 것이다.

즉, 본 발명의 목적은 편심 요동형 기어 장치의 부품수의 증대 및 구조의 복잡화를 억제하면서 레이디얼 하중의 영향에 의한 편심 요동형 기어 장치의 손상을 방지하는 것이다.

본 발명의 일국면에 따른 편심 요동형 기어 장치는 입력되는 회전수를 소정의 회전수비로 저하시킨 회전수로 제 1 상대 부재에 대해서 제 2 상대 부재를 상대적으로 회전시키는 편심 요동형 기어 장치로서, 상기 제 1 상대 부재에 접속되고 내면에 복수의 내치가 형성된 외통과, 편심부를 갖고 회전력이 입력됨으로써 상기 외통 내에 있어서 그 축 주위에서 회전하는 크랭크축과, 상기 편심부에 부착되고 상기 내치에 맞물리면서 상기 편심부의 편심 회전에 연동해서 요동 회전하는 외치 기어와, 상기 제 2 상대 부재에 접속됨과 아울러 상기 외통 내에 삽입되고 상기 외치 기어의 회전력을 받아서 상기 외통에 대해서 그 외통의 축 주위에서 상대적으로 회전하는 캐리어와, 상기 외통 내에서 상기 캐리어를 상기 외통에 대해서 그 외통의 축 주위에서 회전 가능하게 지지하는 캐리어 베어링을 구비하고, 상기 캐리어 베어링은 상기 캐리어에 외삽되고 상기 캐리어와 일체적으로 상기 외통의 축 주위에서 회전 가능한 내륜부와, 상기 외통에 내삽되고 상기 외통과 일체적으로 그 외통의 축 주위에서 회전 가능한 외륜부와, 상기 내륜부와 상기 외륜부 사이에 전동(轉動) 가능하게 설치된 전동 부재를 갖고, 상기 내륜부와 상기 외륜부 사이에는 상기 전동 부재가 상기 외통의 직경 방향으로 변위 가능한 간극이 형성되어 있다.

또한, 본 발명의 다른 국면에 따른 편심 요동형 기어 장치의 제조 방법은 제 1 상대 부재에 접속되고 내면에 복수의 내치가 형성된 외통과, 상기 외통 내에 배치되고 편심부를 갖는 크랭크축과, 상기 편심부에 부착되는 외치 기어와, 제 2 상대 부재에 접속됨과 아울러 상기 외통 내에 삽입되는 캐리어와, 상기 외통 내에서 상기 캐리어를 상기 외통에 대해서 그 외통의 축 주위에서 회전 가능하게 지지하는 캐리어 베어링을 구비하고, 상기 캐리어 베어링은 상기 캐리어에 외삽되는 내륜부와, 상기 외통에 내삽되는 외륜부와, 그들 내륜부와 외륜부 사이에 설치되는 전동 부재를 갖고, 상기 크랭크축의 상기 편심부의 회전에 따라 상기 외치 기어가 상기 내치에 맞물리면서 요동 회전하고, 그 외치 기어의 회전력을 받아서 상기 캐리어가 상기 외통에 대해서 회전하는 편심 요동형 기어 장치의 제조 방법으로서, 상기 캐리어와 상기 외통 사이에 상기 캐리어 베어링이 개재되도록 그들 캐리어, 외통, 및 캐리어 베어링을 서로 장착하는 장착 공정을 구비하고, 상기 장착 공정에서는 상기 캐리어 베어링에 예압을 걸지 않도록 상기 캐리어, 상기 외통, 및 상기 캐리어 베어링을 서로 장착한다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 편심 요동형 기어 장치의 축방향을 따른 단면도이다.
도 2는 도 1 중의 일측 캐리어 베어링 근방의 부분을 확대해서 도시한 도면이다.
도 3은 도 1 중의 타측 캐리어 베어링 근방의 부분을 확대해서 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시형태의 변형예에 의한 편심 요동형 기어 장치의 도 3에 대응하는 타측 캐리어 베어링 근방의 부분을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조해서 설명한다.

우선, 도 1 및 도 2를 참조해서 본 발명의 일실시형태에 의한 편심 요동형 기어 장치의 구성에 대해서 설명한다.

본 실시형태에 의한 편심 요동형 기어 장치(1)[이하, 단지 기어 장치(1)라고 함]는, 예를 들면 로봇의 선회 몸통이나 팔관절 등의 선회부 또는 각종 공작기계의 선회부에 감속기로서 적용된다. 이 기어 장치(1)는 입력되는 회전수를 소정의 회전수비(감속비)로 저하시킨다. 기어 장치(1)는 저하된 회전수로 전달축(104)을 외장체(106)에 대해서 상대적으로 회전시킨다. 또한, 외장체(106)는 본 발명의 제 1 상대 부재의 개념에 포함되는 것이며, 전달축(104)은 본 발명의 제 2 상대 부재의 개념에 포함되는 것이다.

구체적으로는, 본 실시형태의 기어 장치(1)는 도 1에 도시하는 바와 같이 전달축(104)과 외장체(106)에 장착된다.

전달축(104)은 기어 장치(1)의 후술하는 외통(2)의 축방향으로 연장되도록 배치되어 있다. 이 전달축(104)은 후술하는 바와 같이 기어 장치(1)의 캐리어(4)와 일체적으로 회전한다. 전달축(104)은 원판상의 부착부(104a)와, 직선적으로 연장되는 축부(104b)와, 베벨 기어(104c)를 갖는다. 부착부(104a)는 축부(104b)의 일단부에 동축으로 설치되어 있고, 베벨 기어(104c)는 축부(104b)의 타단부 근방의 부분에 동축으로 설치되어 있다. 베벨 기어(104c)는 도시 생략된 피구동 부재의 기어부와 맞물려 있다. 전달축(104)의 회전력은 베벨 기어(104c)로부터 피구동 부재로 전달된다.

외장체(106)는 통 형상으로 형성되어 있다. 전달축(104)은 상기 외장체(106)를 후술하는 외통(2)의 축방향으로 관통하고 있고 외장체(106)와 동축에 배치되어 있다. 전달축(104)은 외장체(106) 내에 설치된 2개의 전달 베어링(108)에 의해 그 축 주위에서 외장체(106)에 대해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 2개의 전달 베어링(108)은 전달축(104) 중 축부(104b)를 외장체(106)에 대해서 회전 가능하게 지지한다. 또한, 2개의 전달 베어링(108)은 외장체(106) 내에 있어서 전달축(104)의 축방향으로 서로 이간되어 설치되어 있다. 이들 각 전달 베어링(108)에는 전달축(104)을 직경 방향과 축방향의 양방향에 있어서 지지하는 테이퍼 롤러 베어링이 사용되고 있다.

본 실시형태의 기어 장치(1)는 외장체(106)와 전달축(104) 사이에서 회전력을 전달 가능하게 설치된다. 이 기어 장치(1)는 외통(2)과, 복수의 내치 핀(3)과, 캐리어(4)와, 일측 캐리어 베어링(6)과, 타측 캐리어 베어링(7)과, 스페이서(7i)와, 복수의 크랭크축(8)과, 제 1 크랭크 베어링(10a)과, 제 2 크랭크 베어링(10b)과, 전달 기어(12)와, 제 1 외치 기어(14)와, 제 2 외치 기어(16)와, 제 1 롤러 베어링(18a)과, 제 2 롤러 베어링(18b)을 구비하고 있다. 기어 장치(1)에서는 크랭크축(8)의 후술하는 편심부(8a, 8b)에 연동해서 외치 기어(14, 16)가 내치 핀(3)에 맞물리면서 요동 회전한다. 이에 따라, 기어 장치(1)의 크랭크축(8)에 입력되는 회전수로부터 소정의 회전수비로 저하시킨 회전수의 출력 회전이 얻어진다.

외통(2)은 대략 원통 형상으로 형성되어 있다. 이 외통(2)은 상기 외장체(106)와 동축이 되도록 배치된 상태에서 그 외장체(106)에 체결된다. 이 상태에서, 외통(2)은 전달 베어링(108) 및 전달축(104)과 동축에 배치된다. 외통(2) 중 축방향의 중앙부 근방의 부위의 내주면에는 다수의 핀 홈(2b)이 형성되어 있다. 각 핀 홈(2b)은 외통(2)의 축방향으로 연장되어 있다. 이들 핀 홈(2b)은 외통(2)의 내면에 상기 외통(2)의 둘레 방향에 등간격으로 형성되어 있다.

또한, 외통(2)은 일측 캐리어 베어링(6)[이하, 일측 베어링(6)이라고 함]의 후술하는 외륜부(6b)가 끼워넣어지는 일측 대경부(2d)와, 타측 캐리어 베어링(7)[이하, 타측 베어링(7)이라고 함]의 후술하는 외륜부(7b)가 끼워넣어지는 타측 대경부(2e)를 갖는다.

일측 대경부(2d)는 외통(2) 중 핀 홈(2b)이 형성된 부위에 대해서 상기 외통(2)의 축방향의 일단부측에 형성되어 있다. 이 일측 대경부(2d)의 내측에는 후술하는 외륜부(6b)가 외통(2)의 축방향의 일단부측으로부터 타단부측을 향해서 끼워넣어진다. 일측 대경부(2d)는 외통(2)의 핀 홈(2b)이 형성된 부위의 내경보다 큰 내경을 갖는다. 즉, 일측 대경부(2d)의 내주면은 외통(2)의 핀 홈(2b)이 형성된 부위의 내주면보다도 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 이 일측 대경부(2d)의 내주면은 외륜부(6b)의 외주면에 접촉하는 외주 접촉면(2g)(도 2 참조)으로 되어 있다. 그리고, 외주 접촉면(2g)과 핀 홈(2b)이 형성된 부위의 내주면 사이에는 외통(2)의 직경 방향에 있어서 단차가 형성되어 있다. 이 단차를 형성하는 외주 접촉면(2g)의 단부와 핀 홈(2b)이 형성된 부위의 내주면이 대응하는 단부를 연결하도록 일측 끝면 접촉면(2h)이 형성되어 있다. 일측 끝면 접촉면(2h)은 외륜부(6b) 중 외통(2)의 축방향의 타단부측을 향하는 끝면에 접촉하는 면이며, 외통(2)의 축방향에 대해서 수직으로 배치되어 있다.

타측 대경부(2e)는 도 1에 도시하는 바와 같이 외통(2) 중 핀 홈(2b)이 형성된 부위에 대해서 상기 외통(2)의 축방향의 타단부측에 형성되어 있다. 이 타측 대경부(2e)의 내측에는 후술하는 외륜부(7b)가 외통(2)의 축방향의 타단부측으로부터 일단부측을 향해서 끼워넣어진다. 타측 대경부(2e)는 기본적으로 상기 일측 대경부(2d)와 동일한 구성을 갖고 있다. 타측 대경부(2e)는 외통(2)의 핀 홈(2b)이 형성된 부위의 내경보다 큰 내경을 갖는다. 이 타측 대경부(2e)의 내주면은 외륜부(7b)의 외주면에 접촉하는 외주 접촉면(2j)(도 3 참조)으로 되어 있다. 또한, 외륜부(7b) 중 외통(2)의 축방향의 일단부측을 향하는 끝면에 접촉하는 타측 끝면 접촉면(2k)은 외주 접촉면(2j)과 핀 홈(2b)이 형성된 부위의 내주면 사이의 단차를 연결하도록 형성되어 있다. 이 타측 끝면 접촉면(2k)은 외통(2)의 축방향에 대해서 수직으로 배치되어 있다.

각 내치 핀(3)은 외통(2)이 대응하는 각 핀 홈(2b)에 각각 끼워넣어져 있다. 즉, 복수의 내치 핀(3)은 외통(2)의 내면에 그 둘레 방향에 등간격으로 설치되어 있다. 또한, 이 내치 핀(3)은 본 발명의 내치의 개념에 포함된다.

캐리어(4)는 도 1에 도시하는 바와 같이 외통(2)과 동축에 배치된 상태에서 외통(2) 내에 삽입되어 있다. 캐리어(4)는 전달축(104)에 접속된다. 또한, 캐리어(4)는 외치 기어(14, 16)의 회전력을 받아서 외통(2)에 대해서 그 외통(2)의 축 주위에서 상대적으로 회전한다.

구체적으로는, 캐리어(4)는 외통(2)의 내측에 설치된 일측 베어링(6) 및 타측 베어링(7)에 의해 외통(2)에 대해서 상대 회전 가능하게 지지되어 있다. 캐리어(4)는 기초부(4a)와, 끝판부(4b)와, 복수의 샤프트부(4c)를 구비하고 있다.

기초부(4a)는 대략 원판 형상으로 형성되어 있고 외통(2)의 축방향의 일단부 근방에 배치되어 있다. 기초부(4a)는 그 직경 방향 중앙부에 형성되고, 외통(2)의 축방향으로 상기 기초부(4a)를 관통시키는 중앙부 관통 구멍(4d)을 갖는다. 또한, 기초부(4a)는 그 중앙부 관통 구멍(4d)의 주위의 부위에 형성된 복수의 크랭크축 부착 구멍(4e)[이하, 단지 부착 구멍(4e)이라고 함]을 갖는다. 이 복수의 부착 구멍(4e)은 도시하지 않지만 기초부(4a)의 둘레 방향에 등간격으로 중앙부 관통 구멍(4d)의 주위에 형성되어 있다.

기초부(4a)는 상기 기초부(4a) 중 외통(2)의 축방향의 일단부측에 형성된 대경부(4g)와, 그 대경부(4g)에 대해서 외통(2)의 축방향의 타단부측에 형성된 소경부(4h)를 갖는다.

대경부(4g)에는 상기 전달축(104)의 부착부(104a)가 동축이 되도록 감합되어 체결된다. 이에 따라, 캐리어(4)는 전달축(104)에 대해서 동축에 장착되고, 그 결과 캐리어(4)는 외장체(106) 및 전달 베어링(108)과 동축에 배치된다.

소경부(4h)에는 일측 베어링(6)의 후술하는 내륜부(6a)가 외삽된다. 이 소경부(4h)는 대경부(4g)의 외경보다 작은 외경을 갖는다. 즉, 소경부(4h)의 외주면은 대경부(4g)의 외주면보다 직경 방향 내측에 배치되어 있다. 이 소경부(4h)의 외주면은 내륜부(6a)의 내주면에 접촉하는 내주 접촉면(4i)(도 2 참조)으로 되어 있다. 그리고, 내주 접촉면(4i)과 대경부(4g)의 외주면 사이에는 외통(2)의 직경 방향에 있어서 단차가 형성되어 있다. 이 단차를 형성하는 내주 접촉면(4i)의 단부와 대경부(4g)의 외주면이 대응하는 단부를 연결하도록 끝면 접촉면(4j)이 형성되어 있다. 끝면 접촉면(4j)은 내륜부(6a) 중 외통(2)의 축방향의 일단부측을 향하는 끝면에 접촉하는 면이며, 외통(2)의 축방향에 대해서 수직으로 배치되어 있다. 그리고, 캐리어(4)와 외통(2)이 서로 장착된 상태에서 끝면 접촉면(4j)과 외통(2)의 일측 끝면 접촉면(2h) 사이에는 외통(2)의 축방향에 있어서 간격이 형성되어 있다. 이 간격의 크기는 외통(2)의 축방향에 있어서 일측 베어링(6)에 예압이 걸리지 않는 크기로 설정되어 있다.

끝판부(4b)는 대략 원판 형상으로 형성되어 있고, 도 1에 도시한 바와 같이 외통(2)의 축방향에 있어서 기초부(4a)로부터 이간되어 설치되어 있다. 이 끝판부(4b)는 외통(2)의 축방향의 타단부 근방에 배치되어 있다. 끝판부(4b)는 그 직경 방향 중앙부에 형성되어 외통(2)의 축방향에 상기 끝판부(4b)를 관통하는 중앙부 관통 구멍(4k)을 갖는다. 또한, 끝판부(4b)는 그 중앙부 관통 구멍(4k)의 주위의 부위에 설치되고, 외통(2)의 축방향에 상기 끝판부(4b)를 관통하는 복수의 크랭크축 부착 구멍(4m)[이하, 단지 부착 구멍(4m)이라고 함]을 갖는다. 이 복수의 부착 구멍(4m)은 도시하지 않지만 끝판부(4b)의 둘레 방향에 등간격으로 중앙부 관통 구멍(4k)의 주위에 형성되어 있다. 각 부착 구멍(4m)은 상기 기초부(4a)의 각 부착 구멍(4e)과 대응하는 위치에 각각 형성되어 있다.

끝판부(4b)는 상기 끝판부(4b) 중 기초부(4a)와 반대측으로 향하는 단부를 구성하는 대경부(4p)와, 그 대경부(4p)에 대해서 기초부(4a) 측에 형성되어 대경부(4p)의 외경보다 작은 외경을 갖는 소경부(4q)를 갖는다. 이 끝판부(4b)의 소경부(4q)의 구성은 상기 기초부(4a)의 소경부(4h)의 구성과 기본적으로 같다. 구체적으로는, 끝판부(4b)의 소경부(4q)의 외주면은 내륜부(7a)의 내주면에 접촉하는 내주 접촉면(4r)(도 3 참조)으로 되어 있다. 또한, 내주 접촉면(4r)과 대경부(4p)의 외주면 사이에는 외통(2)의 직경 방향에 있어서 단차가 형성되어 있다. 이 단차를 형성하는 내주 접촉면(4r)의 단부와 대경부(4p)의 외주면이 대응하는 단부를 연결시하도록 끝면 대향면(4s)이 설치되어 있다. 이 끝면 대향면(4s)은 내륜부(7a) 중 기초부(4a)와 반대측으로 향하는 끝면에 대향하도록 배치됨과 아울러 외통(2)의 축방향에 대해서 수직으로 배치되어 있다.

각 샤프트부(4c)는 기초부(4a)와 끝판부(4b)를 연결시키는 부분이다(도 1 참조). 복수의 샤프트부(4c)는 외통(2) 내에 있어서 둘레 방향에 등간격으로 설치되어 있다. 각 샤프트부(4c)는 기초부(4a)에 일체적으로 설치되어 있고 외통(2)의 축방향을 따라 기초부(4a)로부터 끝판부(4b)를 향해서 연장되어 있다. 각 샤프트부(4c)의 선단부는 끝판부(4b)에 고정되어 있다.

일측 베어링(6)은 외통(2) 내에서 캐리어(4)의 기초부(4a)를 외통(2)에 대해서 그 외통(2)의 축 주위에서 회전 가능하게 지지하고 있다.

구체적으로는, 일측 베어링(6)은 외통(2)의 일측 대경부(2d)와 기초부(4a)의 소경부(4h) 사이에 예압이 걸리지 않는 상태로 설치되어 있다. 이 일측 베어링(6)은 앵귤러 볼 베어링(angular ball bearing)이다. 일측 베어링(6)은 캐리어(4)의 회전시에 기초부(4a)와 일체적으로 외통(2)의 축 주위에서 회전 가능한 내륜부(6a)와, 외통(2)과 일체적으로 그 외통(2)의 축 주위에서 회전 가능한 외륜부(6b)와, 내륜부(6a)와 외륜부(6b) 사이에 전동 가능하게 설치된 복수의 전동 부재(6c)를 갖는다.

내륜부(6a)는 기초부(4a)의 소경부(4h)에 외삽되어 있다. 해당 내륜부(6a)의 내주면은 소경부(4h)의 내주 접촉면(4i)(도 2 참조)에 밀접되어 있다. 내륜부(6a)는 상기 내륜부(6a)의 외주면에 형성되어 있고, 상기 내륜부(6a)의 축방향을 따른 단면에 있어서 오목형상으로 만곡하는 만곡면(6e)을 갖는다. 이 만곡면(6e)의 단면에 있어서의 만곡 형상은 원호상이다. 즉, 만곡면(6e)은 후술하는 구체의 전동 부재(6c)를 끼워넣을 수 있는 형상으로 형성되어 있다. 만곡면(6e)은 외통(2)의 축방향에 있어서의 일단부측으로 향함에 따라서 서서히 확경되어 있다. 만곡면(6e)은 전동 부재(6c)의 외면 중 외통(2)의 직경 방향 내측에 위치하는 정점으로부터 외통(2)의 상기 일단부측에 위치하는 정점 근방까지의 영역을 덮는 일측 확경면부(6f)와, 그 일측 확경면부(6f)로부터 외통(2)의 축방향에 있어서의 타단부측으로 향함에 따라서 약간 확경되는 타측 확경면부(6g)를 갖는다. 만곡면(6e)은 이와 같이 구성되어 있음으로써 전동 부재(6c)의 외면 중 외통(2)의 직경 방향 내측에 위치하는 정점 근방으로부터 외통(2)의 상기 일단부측에 위치하는 정점 근방까지의 영역을 지지 가능하다.

외륜부(6b)는 외통(2)의 일측 대경부(2d)에 내삽되어 있다. 해당 외륜부(6b)의 외주면은 일측 대경부(2d)의 외주 접촉면(2g)에 밀접되어 있다. 외륜부(6b)는 상기 외륜부(6b)의 내주면에 형성되고, 상기 외륜부(6b)의 축방향을 따른 단면에 있어서 오목형상으로 만곡하는 만곡면(6h)을 갖는다. 이 만곡면(6h)의 단면에 있어서의 만곡 형상은 원호상이다. 즉, 만곡면(6h)은 후술하는 구체의 전동 부재(6c)를 끼워넣을 수 있는 형상으로 형성되어 있다. 만곡면(6h)은 외통(2)의 축방향에 있어서의 타단부측으로 향함에 따라서 서서히 확경되어 있다. 만곡면(6h)은 전동 부재(6c)의 외면 중 외통(2)의 직경 방향 외측에 위치하는 정점으로부터 외통(2)의 상기 타단부측에 위치하는 정점까지의 영역을 지지 가능하다.

복수의 전동 부재(6c)는 각각 구체에 의해 형성되어 있다. 복수의 전동 부재(6c)는 내륜부(6a)의 만곡면(6e)과 외륜부(6b)의 만곡면(6h) 사이에 일측 베어링(6)의 둘레 방향으로 나란히 설치되어 있다. 복수의 전동 부재(6c)는 양 만곡면(6e, 6h)에 의해 외통(2)의 직경 방향과 축방향의 양방향에 있어서 지지되는 것이 가능하다. 그리고, 구체인 각 전동 부재(6c)는 내륜부(6a)의 만곡면(6e)과 외륜부(6b)의 만곡면(6h) 사이에서 외통(2)의 직경 방향에 있어서 변위 가능한 직경을 갖는다. 즉, 본 실시형태에 의한 전동 부재(6c)로서는 내륜부(6a)의 만곡면(6e)과 외륜부(6b)의 만곡면(6h) 사이에서 간극없이 협지되는 직경을 갖는 구체보다 소경인 것이 사용되고 있다. 이에 따라, 내륜부(6a)의 만곡면(6e)과 외륜부(6b)의 만곡면(6h) 사이에 형성된 간극은 전동 부재(6c)가 외통(2)의 직경 방향에 있어서 변위 가능한 간극으로 되어 있다. 그리고, 이러한 간극이 내륜부(6a)의 만곡면(6e)과 외륜부(6b)의 만곡면(6h) 사이에 형성되어 있음으로써 캐리어(4)와 내륜부(6a)는 일체적으로 그 직경 방향 외측으로 변위 가능하다.

이상과 같이 구성된 일측 베어링(6)에서는, 예를 들면 캐리어(4)와 내륜부(6a)가 일체적으로 직경 방향 외측으로 변위해서 그 변위된 측에서 전동 부재(6c)가 내륜부(6a)와 외륜부(6b) 사이에 간극없이 끼워지는 상태가 되었을 경우에 그 전동 부재(6c)가 끼워진 영역에서는 기초부(4a)[캐리어(4)]를 외통(2)의 직경 방향과 축방향(스러스트 방향)의 양방향에 있어서 지지 가능하게 된다.

타측 베어링(7)은 외통(2) 내에서 캐리어(4)의 끝판부(4b)를 외통(2)에 대해서 그 외통(2)의 축 주위에서 회전 가능하게 지지하고 있다.

구체적으로는, 타측 베어링(7)은 외통(2)의 타측 대경부(2e)와 끝판부(4b)의 소경부(4q) 사이에 예압이 걸리지 않는 상태로 설치되어 있다. 이 타측 베어링(7)은 일측 베어링(6)과 같은 앵귤러 볼 베어링이며, 일측 베어링(6)에 대해서 외통(2)의 축방향에 있어서 대칭적으로 배치되어 있다. 타측 베어링(7)은 일측 베어링(6)의 내륜부(6a), 외륜부(6b), 및 전동 부재(6c)와 같은 내륜부(7a), 외륜부(7b), 및 전동 부재(7c)를 갖는다. 내륜부(7a)는 끝판부(4b)의 소경부(4q)에 외삽되어 있고, 외륜부(7b)는 외통(2)의 타측 대경부(2e)에 내삽되어 있다. 내륜부(7a)는 캐리어(4)의 회전시에 끝판부(4b)와 일체적으로 외통(2)의 축 주위에서 회전하고, 외륜부(7b)는 외통(2)과 일체적으로 그 외통(2)의 축 주위에서 회전한다. 그리고, 내륜부(7a)는 상기 내륜부(6a)의 만곡면(6e)과 같은 만곡면(7e)을 갖고, 외륜부(7b)는 상기 내륜부(6b)의 만곡면(6h)과 같은 만곡면(7h)을 갖는다. 다만, 상기 타측 베어링(7)의 내륜부(7a)의 만곡면(7e)은 일측 베어링(6)의 내륜부(6a)의 만곡면(6e)과 대칭적으로 배치되어 있고, 외륜부(7b)의 만곡면(7h)은 일측 베어링(6)의 외륜부(6b)의 만곡면(6h)과 대칭적으로 배치되어 있다.

내륜부(7a) 중 기초부(4a)(도 1 참조)와 반대측을 향하는 끝면과 끝판부(4b)의 끝면 대향면(4s) 사이에는 스페이서(7i)가 개재되어 있다. 스페이서(7i)는 원환상으로 형성되어 있고, 끝판부(4b)의 소경부(4q)에 외삽되어 있다. 이 스페이서(7i)로서는 상기 스페이서(7i)가 내륜부(7a)의 기초부(4a)와 반대측을 향하는 끝면과 끝면 대향면(4s) 사이에 개재된 상태에서 외통(2)의 축방향에 있어서 타측 베어링(7)에 예압이 걸리지 않는 두께를 갖는 것이 사용되고 있다.

복수의 크랭크축(8)은 외통(2) 내에 설치되어 있다. 또한, 도 1에서는 그 복수의 크랭크축(8) 중 1개가 도시되어 있다. 각 크랭크축(8)은 기초부(4a)의 대응하는 부착 구멍(4e)과 끝판부(4b)의 대응하는 부착 구멍(4m)에 각각 삽입되어 있다. 이에 따라, 각 크랭크축(8)은 외통(2) 내에서 둘레 방향에 등간격으로 배치되어 있다.

각 크랭크축(8) 중 그 축방향의 일단부로부터 소정 거리만큼 축방향 내측 부근에 위치하는 부위가, 기초부(4a)의 대응하는 부착 구멍(4e) 내에 제 1 크랭크 베어링(10a)을 통해서 부착되어 있는 한편, 각 크랭크축(8)의 축방향의 타단부가 끝판부(4b)의 대응하는 부착 구멍(4m) 내에 제 2 크랭크 베어링(10b)을 통해서 부착되어 있다. 즉, 각 크랭크축(8)은 대응하는 양 크랭크 베어링(10a, 10b)에 의해 캐리어(4)에 대해서 각각의 축 주위에서 회전 가능하게 지지되어 있다.

각 크랭크축(8)은 제 1 편심부(8a)와 제 2 편심부(8b)를 각각 갖는다. 제 1 편심부(8a)와 제 2 편심부(8b)는 크랭크축(8) 중 대응하는 양 크랭크 베어링(10a, 10b)에 의해 각각 지지된 부위 사이에 위치하는 부위에 설치되고, 그 크랭크축(8)의 축방향에 나란히 배치되어 있다. 제 1 편심부(8a)와 제 2 편심부(8b)는 그들이 설치된 크랭크축(8)의 축심으로부터 각각 소정의 편심량으로 편심된 원기둥 형상으로 형성됨과 아울러 상호간에 소정 각도의 위상차를 갖도록 설치되어 있다. 또한, 크랭크축(8)의 상기 일단부는 부착 구멍(4e)을 통해서 끝판부(4b)와 반대측으로 연장되어 있고, 그 일단부에 전달 기어(12)가 설치되어 있다. 기초부(4a)의 중앙부 관통 구멍(4d), 끝판부(4b)의 중앙부 관통 구멍(4k), 및 후술하는 양 외치 기어(14, 16)의 중앙부 관통 구멍(14b, 16b)에는 외통(2)의 축방향으로 연장되는 도시 생략된 입력축이 전달축(104)과 반대측으로부터 삽입되어 있고, 그 입력축의 선단부에 설치된 도시 생략된 입력 기어가 상기 전달 기어(12)에 맞물려 있다. 이에 따라, 도시 생략된 모터로부터 입력축으로 전달된 회전력이 입력 기어 및 전달 기어(12)를 통해서 각 크랭크축(8)에 전달된다.

제 1 외치 기어(14)와 제 2 외치 기어(16)는 외통(2) 내에 있어서 기초부(4a)와 끝판부(4b) 사이의 공간에 외통(2)의 축방향으로 나란히 설치되어 있다.

제 1 외치 기어(14)에는 중앙부 관통 구멍(14b)과, 복수의 제 1 편심부 부착 구멍(14c)과, 복수의 샤프트부 삽입 구멍(14d)이 형성되어 있다.

중앙부 관통 구멍(14b)은 제 1 외치 기어(14)의 직경 방향 중앙부에 형성되어 있다. 이 중앙부 관통 구멍(14b)에는 상기 도시 생략된 입력축이 삽입되어 있다. 복수의 제 1 편심부 부착 구멍(14c)은 제 1 외치 기어(14) 중 중앙부 관통 구멍(14b)의 주위의 부위에 둘레 방향에 등간격으로 형성되어 있다. 각 제 1 편심부 부착 구멍(14c)에는 제 1 롤러 베어링(18a)을 통해서 대응하는 크랭크축(8)의 제 1 편심부(8a)가 각각 삽입되어 있다. 즉, 제 1 외치 기어(14)는 각 크랭크축(8)의 제 1 편심부(8a)에 제 1 롤러 베어링(18a)을 통해서 부착되어 있다. 제 1 외치 기어(14)는 제 1 편심부(8a)의 편심 회전에 연동해서 그 외치에서 내치 핀(3)과 맞물리면서 요동 회전한다. 샤프트부 삽입 구멍(14d)은 제 1 외치 기어(14) 중 중앙부 관통 구멍(14b)의 주위의 부위이며 각 제 1 편심부 부착 구멍(14c) 사이의 부위에 각각 형성되어 있다. 각 샤프트부 삽입 구멍(14d)에는 대응하는 샤프트부(4c)가 여유를 가진 상태에서 각각 삽입되어 있다.

제 2 외치 기어(16)는 제 1 외치 기어(14)와 같은 구조를 갖고 있다. 구체적으로는, 제 2 외치 기어(16)에는 중앙부 관통 구멍(16b)과, 복수의 제 2 편심부 부착 구멍(16c)과, 복수의 샤프트부 삽입 구멍(16d)이 형성되어 있다. 이 제 2 외치 기어(16)는 각 크랭크축(8)의 제 2 편심부(8b)에 제 2 롤러 베어링(18b)을 통해서 부착되어 있다. 그리고, 제 2 외치 기어(16)는 제 2 편심부(8b)의 편심 회전에 연동해서 그 외치에서 내치 핀(3)과 맞물리면서 요동 회전한다. 또한, 이 제 2 외치 기어(16)의 샤프트부 삽입 구멍(16d)에는 대응하는 샤프트부(4c)가 여유를 가진 상태에서 각각 삽입되어 있다.

이어서, 본 실시형태에 의한 기어 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다.

우선, 도시 생략된 구동 모터가 구동하면 그 구동 모터의 구동력에 의해 상기 도시 생략된 입력축이 회전한다. 입력축의 회전력은 입력축의 기어부로부터 각 전달 기어(12)를 통해서 각 크랭크축(8)에 입력된다. 그에 따라, 각 크랭크축(8)은 외통(2) 내에서 각각의 축 주위에서 회전한다.

그리고, 각 크랭크축(8)이 회전함에 따라서 각 크랭크축(8)의 제 1 편심부(8a) 및 제 2 편심부(8b)가 편심 회전한다. 제 1 편심부(8a)의 편심 회전에 연동해서 제 1 외치 기어(14)가 내치 핀(3)에 맞물리면서 요동 회전함과 아울러, 제 2 편심부(8b)의 편심 회전에 연동해서 제 2 외치 기어(16)가 내치 핀(3)에 맞물리면서 요동 회전한다. 제 1 외치 기어(14) 및 제 2 외치 기어(16)의 회전력은 캐리어(4)의 각 샤프트부(4c)에 부여된다. 그에 따라, 캐리어(4)는 외통(2)에 대해서 상기 외통(2)의 축 주위에 입력축의 회전수로부터 소정의 회전수비로 저하된 회전수로 회전한다. 이 캐리어(4)의 회전에 따라 전달축(104)은 상기 캐리어(4)와 일체적으로 회전한다. 전달축(104)의 회전력은 베벨 기어(104c)로부터 피구동 부재의 기어부에 전달되고, 그에 따라 피구동 부재가 구동된다.

또한, 피구동 부재가 구동됨에 따라서 상기 피구동 부재로부터 전달축(104)이 레이디얼 하중을 받고, 이 전달축(104)이 받는 레이디얼 하중의 영향에 의해 캐리어(4)가 직경 방향으로 변위 또는 요동할 경우가 있다. 이 때, 캐리어(4)의 직경 방향으로의 변위 또는 요동은 일측 베어링(6)의 내륜부(6a)와 외륜부(6b) 사이에 형성된 간극과, 타측 베어링(7)의 내륜부(7a)와 외륜부(7b) 사이에 형성된 간극에 의하여 흡수된다.

이어서, 본 실시형태에 의한 기어 장치(1)의 제조 방법에 대해서 설명한다.

우선, 외통(2)의 축방향의 일단으로부터 외통(2)의 축방향을 따라 일측 베어링(6)의 외륜부(6b)를 일측 대경부(2d)의 내측에 끼워넣는다. 이 때, 외륜부(6b)가 외통(2)의 일측 끝면 접촉면(2h)에 접촉하는 위치까지 상기 외륜부(6b)를 일측 대경부(2d) 내에 삽입시킨다.

또한, 캐리어(4)의 기초부(4a)의 소경부(4h)에 일측 베어링(6)의 내륜부(6a)를 외삽시킨다. 이 때, 내륜부(6a)가 기초부(4a)의 끝면 접촉면(4j)에 접촉하는 위치까지 상기 내륜부(6a)를 소경부(4h)에 외삽한다.

그리고, 외륜부(6b)의 만곡면(6h)과 내륜부(6a)의 만곡면(6e) 사이에 복수의 전동 부재(6c)를 둘레 방향으로 정렬하도록 배치하고, 그 상태에서 샤프트부(4c)가 외통(2) 내에 삽입되도록 기초부(4a)와 외통(2)을 서로 장착한다. 이 때, 일측 베어링(6)에 외통(2)의 축방향에 있어서 예압을 걸지 않도록 기초부(4a)와 외통(2)을 장착한다.

그 후에, 외통(2) 내에 내치 핀(3), 크랭크축(8), 제 1 크랭크 베어링(10a), 외치 기어(14, 16), 및 롤러 베어링(18a, 18b) 등의 각 구성 부재를 장착한다.

이어서, 외통(2)의 축방향의 타단으로부터 외통(2)의 축방향을 따라 타측 베어링(7)의 외륜부(7b)를 타측 대경부(2e)의 내측에 끼워넣는다. 이 때, 외륜부(7b)가 외통(2)의 타측 끝면 접촉면(2k)에 접촉하는 위치까지 상기 외륜부(7b)를 타측 대경부(2e) 내에 삽입시킨다.

또한, 캐리어(4)의 끝판부(4b)의 소경부(4q)에 스페이서(7i)를 외삽하고, 그 후에 상기 소경부(4q)에 타측 베어링(7)의 내륜부(7a)를 외삽시킨다. 이 때, 내륜부(7a)에 의해 스페이서(7i)가 끝판부(4b)의 끝면 대향면(4s)에 압박되는 위치까지 상기 내륜부(7a)를 소경부(4q)에 외삽한다.

그리고, 외륜부(7b)의 만곡면(7h)과 내륜부(7a)의 만곡면(7e) 사이에 복수의 전동 부재(7c)를 둘레 방향으로 정렬하도록 배치하고, 그 상태에서 끝판부(4b)를 샤프트부(4c)의 선단부에 결합시킴과 아울러 외통(2)에 장착한다. 이 때, 타측 베어링(7)에 외통(2)의 축방향에 있어서 예압을 걸지 않도록 끝판부(4b)를 외통(2)에 장착한다.

이 후, 제 2 롤러 베어링(10b)을 각 크랭크축(8)과 끝판부(4b)의 부착 구멍(4m)의 내면 사이에 개재시킨다.

그리고, 최후에 외통(2)을 외장체(106)에 동축이 되도록 장착함과 아울러 캐리어(4)의 기초부(4a)를 전달축(104)에 동축이 되도록 장착한다. 이 때, 캐리어(4)와 전달축(102)의 축심의 위치 맞춤이 행하여진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는 캐리어 베어링(6, 7)에 있어서 내륜부(6a, 7a)와 외륜부(6b, 7b) 사이에 전동 부재(6c, 7c)가 외통(2)의 직경 방향으로 변위 가능한 간극이 형성되어 있기 때문에 캐리어(4)가 내륜부(6a, 7a)와 함께 외통(2)의 직경 방향으로 변위 가능하다. 이 때문에, 캐리어(4)가 전달축(104)을 통해서 레이디얼 하중의 영향을 받았을 경우 캐리어(4)가 외통(2)의 직경 방향으로 변위 또는 요동하는 것이 허용된다. 그 결과, 레이디얼 하중의 영향에 의한 기어 장치(1)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 레이디얼 하중의 영향에 의한 기어 장치(1)의 손상을 방지하기 위해서 캐리어(4)의 회전력이 전달되는 전달축(104)에 종래와 같은 레이디얼 부하축을 장착하지 않아도 좋기 때문에 부품수의 증대를 방지할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 종래의 구성과 같이 전달축(104)에 소경부를 형성하거나 전달축(104)과 레이디얼 부하축에 스플라인 결합부를 형성하거나 하지 않아도 좋으므로 기어 장치(1)의 구조가 복잡화되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는 기어 장치(1)의 부품수의 증대 및 구조의 복잡화를 억제하면서 레이디얼 하중의 영향에 의한 기어 장치(1)의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 캐리어(4)의 축심과 전달축(104)의 축심 사이에 위치 어긋남이 생긴 경우에도 캐리어(4)와 함께 전달축(104)이 회전할 때 캐리어(4)가 캐리어 베어링(6, 7)의 내륜부(6a, 7a)와 함께 외통(2)의 직경 방향으로 변위해서 기어 장치(1)에 치우친 응력이 작용하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 그러한 응력에 기인하는 기어 장치(1)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 캐리어(4)의 축심과 전달축(104)의 축심이 다소 위치 어긋나 있어도 기어 장치(1)에 상기 치우친 응력이 작용하는 것을 방지할 있으므로 캐리어(4)의 축심과 전달축(104)의 축심의 위치 맞춤이 어느 정도 거친 위치 맞춤이어도 좋다. 이 때문에, 기어 장치(1), 전달축(104), 외장체(106), 및 전달 베어링(108)의 상호의 장착 작업에 있어서의 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 캐리어(4)를 회전 가능하게 지지하는 일측 베어링(6) 및 타측 베어링(7)이 앵귤러 볼 베어링이다. 이들 베어링(6, 7)이 테이퍼 롤러 베어링일 경우에는 전동 부재로서의 롤러가 내륜부와 외륜부 사이에서 축진동하면서 회전하고, 롤러 단부의 에지부의 손모가 심해지게 된다. 그러나, 본 실시형태에 의한 베어링(6, 7)에서는 전동 부재(6c, 7c)가 구체이므로 상기 롤러와 같은 에지부를 갖지 않고, 그 결과 전동 부재(6c, 7c)가 내륜부(6a, 7a)와 외륜부(6b, 7b) 사이에서 흔들리면서 전동해서 내륜부(6a, 7a) 또는 외륜부(6b, 7b)와 충돌했다고 해도 상기 롤러에 비해서 손모를 경감할 수 있다.

또한, 이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아닌 것으로 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 실시형태의 설명이 아니라 청구의 범위에 의해 나타내어지고, 또한 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.

예를 들면, 캐리어 베어링(6, 7)의 내륜부(6a, 7a)는 캐리어(4)에 일체적으로 형성되어 있어도 좋다. 구체적으로는, 내륜부(6a)가 캐리어(4)의 기초부(4a)에 일체적으로 형성되어 있어도 좋고, 내륜부(7a)가 캐리어(4)의 끝판부(4b)에 일체적으로 형성되어 있어도 좋다.

또한, 캐리어 베어링(6, 7)의 외륜부(6b, 7b)는 외통(2)에 일체적으로 형성되어 있어도 좋다.

또한, 캐리어 베어링(6, 7)은 앵귤러 볼 베어링에 한정되지 않고 외통(2)의 직경 방향과 축방향(스러스트 방향)의 양방향에 있어서 캐리어(4)를 지지할 수 있는 양방향 베어링, 예를 들면 테이퍼 롤러 베어링 등이어도 좋다.

또한, 타측 베어링(7)에 있어서 구체의 전동 부재(7c)로서 소경의 것을 사용하는 대신에 외통(2)의 축방향에 있어서 타측 베어링(7)의 내륜부(7a)와 외륜부(7b)를 서로 이간하는 방향으로 어긋나게 해서 배치함으로써 내륜부(7a)와 외륜부(7b) 사이에 전동 부재(7c)가 외통(2)의 직경 방향으로 변위 가능한 간극을 형성해도 좋다.

구체적으로는, 도 4에 이러한 변형예의 구성이 도시되어 있다. 이 변형예에서는 외륜부(7b)의 만곡면(7h)은 외통(2)의 축방향에 있어서의 일단부측으로 향함에 따라서 서서히 확경되어 있다. 이 만곡면(7h)은 본 발명의 외륜부의 내주면의 개념에 포함되는 것이다. 또한, 내륜부(7a)의 만곡면(7e)은 외통(2)의 축방향에 있어서의 타단부측으로 향함에 따라서 서서히 확경되는 확경면부(7g)를 갖는다. 이 확경면부(7g)는 본 발명의 내륜부의 외주면의 개념에 포함되는 것이다. 그리고, 내륜부(7a)는 그 확경면부(7g)와 외륜부(7b)의 만곡면(7h) 사이에서 구체의 전동 부재(7c)를 협지 가능한 위치로부터 외통(2)의 상기 타단부측으로 어긋난 위치에 배치되어 있다. 구체적으로는, 내륜부(7a)와 끝판부(4b)의 끝면 대향면(4s) 사이에 개재되는 스페이서(7i)로서 상기 실시형태에서 사용된 것보다 얇은 것이 사용되어 내륜부(7a)가 외통(2)의 상기 타단부측으로 가까워짐으로써 내륜부(7a)가 상기 타단부측으로 어긋난 위치에 배치되어 있다.

이와 같이, 내륜부(7a)가 외통(2)의 상기 타단부측으로 어긋난 위치에 배치됨으로써 외통(2)의 직경 방향에 있어서의 내륜부(7a)의 확경면부(7g)와 외륜부(7b)의 만곡면(7h) 사이의 간극의 크기가 증가한다. 그 결과, 구체인 전동 부재(7c)가 내륜부(7a)와 외륜부(7b) 사이에서 외통(2)의 직경 방향으로 변위 가능하게 된다.

또한, 일측 베어링(6)에서도 마찬가지로 전동 부재(6c)에 소경의 것을 사용하는 대신에 내륜부(6a)를 외통(2)의 축방향의 일단부측으로 어긋나게 해서 배치함으로써 전동 부재(6c)가 내륜부(6a)와 외륜부(6b) 사이에서 외통(2)의 직경 방향으로 변위 가능하게 해도 좋다.

또한, 내륜부[6a(7a)]와 외륜부[6b(7b)] 중 적어도 한쪽을 외통(2)의 직경 방향에 있어서 얇은 두께로 형성함으로써 내륜부[6a(7a)]와 외륜부[6b(7b)] 사이에 전동 부재[6c(7c)]가 외통(2)의 직경 방향으로 변위 가능해지는 간극을 형성해도 좋다.

또한, 일측 베어링(6)측에 상기 스페이서(7i)와 같은 스페이서가 설치되어 있어도 좋다.

또한, 외통(2)의 일측 끝면 접촉면(2h)과 일측 베어링(6)의 외륜부(6b) 사이 및/또는 외통(2)의 타측 끝면 접촉면(2k)과 타측 베어링(7)의 외륜부(7b) 사이에 스페이서가 개재되어도 좋다.

또한, 외통(2) 내에 설치되는 외치 기어는 1매 또는 3매 이상이어도 좋다.

[실시형태의 개요]

상기 실시형태를 정리하면 아래와 같다.

즉, 상기 실시형태에 의한 편심 요동형 기어 장치는 입력되는 회전수를 소정의 회전수비로 저하시킨 회전수로 제 1 상대 부재에 대해서 제 2 상대 부재를 상대적으로 회전시키는 편심 요동형 기어 장치로서, 상기 제 1 상대 부재에 접속되고 내면에 복수의 내치가 형성된 외통과, 편심부를 갖고 회전력이 입력됨으로써 상기 외통 내에 있어서 그 축 주위에서 회전하는 크랭크축과, 상기 편심부에 부착되고 상기 내치에 맞물리면서 상기 편심부의 편심 회전에 연동해서 요동 회전하는 외치 기어와, 상기 제 2 상대 부재에 접속됨과 아울러 상기 외통 내에 삽입되고 상기 외치 기어의 회전력을 받아서 상기 외통에 대해서 그 외통의 축 주위에서 상대적으로 회전하는 캐리어와, 상기 외통 내에서 상기 캐리어를 상기 외통에 대해서 그 외통의 축 주위에서 회전 가능하게 지지하는 캐리어 베어링을 구비하고, 상기 캐리어 베어링은 상기 캐리어에 외삽되고 상기 캐리어와 일체적으로 상기 외통의 축 주위에서 회전 가능한 내륜부와, 상기 외통에 내삽되고 상기 외통과 일체적으로 그 외통의 축 주위에서 회전 가능한 외륜부와, 상기 내륜부와 상기 외륜부 사이에 전동 가능하게 설치된 전동 부재를 갖고, 상기 내륜부와 상기 외륜부 사이에는 상기 전동 부재가 상기 외통의 직경 방향으로 변위 가능한 간극이 형성되어 있다.

이 편심 요동형 기어 장치에서는 외통 내에서 캐리어를 회전 가능하게 지지하는 캐리어 베어링에 있어서, 내륜부와 외륜부 사이에 전동 부재가 외통의 직경 방향으로 변위 가능한 간극이 형성되어 있기 때문에 캐리어가 내륜부와 함께 외통의 직경 방향으로 변위 가능하다. 이 때문에, 캐리어가 제 2 상대 부재에 의해 발생된 레이디얼 하중의 영향을 받았을 경우 상기 캐리어가 외통의 직경 방향으로 변위 또는 요동하는 것이 허용된다. 그 결과, 레이디얼 하중의 영향에 의한 편심 요동형 기어 장치의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 이 편심 요동형 기어 장치에서는 레이디얼 하중의 영향에 의한 손상을 방지하기 위해서 종래의 구성과 같이 캐리어의 회전력을 전달하는 전달축에 레이디얼 부하축을 장착하지 않아도 좋기 때문에 부품수의 증대를 방지할 수 있다. 또한, 이 편심 요동형 기어 장치에서는 종래의 구성과 같이 전달축에 소경부를 형성하거나 전달축과 레이디얼 부하축의 스플라인 결합부를 형성하거나 하지 않아도 좋으므로 구조가 복잡화되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이 편심 요동형 기어 장치에서는 부품수의 증대 및 구조의 복잡화를 억제하면서 레이디얼 하중의 영향에 의한 상기 편심 요동형 기어 장치의 손상을 방지할 수 있다.

상기 편심 요동형 기어 장치에 있어서, 이 편심 요동형 기어 장치는 상기 제 1 상대 부재로서의 외장체를 상기 외통의 축방향으로 관통시킴과 아울러 전달 베어링에 의해 상기 외장체에 대해서 회전 가능하게 지지된 상기 제 2 상대 부재로서의 전달축을 입력되는 회전수를 소정의 회전수비로 저하시킨 회전수로 상기 외장체에 대해서 상대적으로 회전시키는 것이며, 상기 캐리어는 상기 전달축에 결합되어서 그 전달축과 일체적으로 회전하고, 상기 외통은 상기 외장체에 고정되어도 좋다.

이 구성에서는 외통, 캐리어 베어링, 캐리어, 외장체, 전달 베어링, 및 전달축을 서로 장착할 때에 캐리어의 축심의 위치와 전달축의 축심의 위치에 어긋남이 생길 우려가 있다. 캐리어의 축심과 전달축의 축심 사이에 위치 어긋남이 생겼을 경우에는 캐리어와 전달축이 일체적으로 회전할 때에 기어 장치 중 어느 하나의 부분에 있어서 치우친 응력이 작용할 우려가 있다. 그러나, 본 구성에서는 이러한 경우에 캐리어가 내륜부와 함께 외통의 직경 방향으로 변위해서 기어 장치에 상기 응력이 걸리는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 그러한 응력에 기인하는 기어 장치의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 이 구성에서는 캐리어의 축심과 전달축의 축심이 다소 위치 어긋나 있어도 기어 장치에 상기 치우친 응력이 걸리는 것을 방지할 있으므로 캐리어의 축심과 전달축의 축심의 위치 맞춤이 어느 정도 거친 위치 맞춤이어도 좋다. 이 때문에, 기어 장치와 상대 부재의 장착 작업에 있어서의 작업성을 향상시킬 수 있다.

상기 편심 요동형 기어 장치에 있어서, 상기 캐리어 베어링은 상기 내륜부와 상기 외륜부가 구체에 의해 형성된 상기 전동 부재를 상기 외통의 직경 방향과 축방향의 양방향에 있어서 지지 가능한 앵귤러 볼 베어링인 것이 바람직하다.

캐리어 베어링으로서 전동 부재가 롤러이며, 그 시기를 내륜부와 외륜부가 외통의 직경 방향과 축방향의 양방향에 있어서 지지 가능하게 구성된 테이퍼 롤러 베어링을 사용하는 것도 생각된다. 그러나, 이 테이퍼 롤러 베어링에 있어서 내륜부와 외륜부 사이에 롤러가 외통의 직경 방향으로 변위 가능한 간극이 형성되어 있으면 캐리어의 회전시에 내륜부와 외륜부 사이에서 롤러가 축진동을 발생하면서 회전하고, 롤러의 단부의 에지부가 내륜부 또는 외륜부와 충돌한다. 그 결과, 롤러의 에지부에 큰 응력이 걸리고 상기 에지부의 손모가 심해지게 된다. 이에 대해서, 본 구성에서는 캐리어 베어링에 앵귤러 볼 베어링이 채용되어 있어서 전동 부재가 구체에 의해 형성되어 있으므로 상기 전동 부재는 상기와 같은 에지부를 갖지 않는다. 이 때문에, 전동 부재가 내륜부와 외륜부 사이에서 흔들리면서 전동해서 내륜부 또는 외륜부와 충돌했다고 해도 상기 롤러에 비해서 전동 부재의 손모를 경감할 수 있다.

이 경우에 있어서, 상기 구체에 의해 형성된 상기 전동 부재는 상기 내륜부와 상기 외륜부 사이에서 상기 외통의 직경 방향으로 변위 가능한 직경을 갖고 있어도 좋다.

이와 같이 구성하면, 앵귤러 볼 베어링인 캐리어 베어링에 있어서 구체에 의해 형성된 전동 부재가 내륜부와 외륜부 사이에서 외통의 직경 방향으로 변위 가능한 구조를 구체적으로 구성할 수 있다.

상기 캐리어 베어링이 앵귤러 볼 베어링인 구성에 있어서, 상기 외륜부는 상기 외통의 축방향에 있어서 한쪽으로 향함에 따라서 확경되는 내주면을 갖고, 상기 내륜부는 상기 외통의 축방향에 있어서 다른쪽으로 향함에 따라서 확경되는 외주면을 갖고, 상기 외주면과 상기 외륜부의 내주면 사이에서 상기 구체에 의해 형성된 상기 전동 부재를 협지 가능한 위치로부터 상기 다른쪽으로 어긋난 위치에 배치되어 있어도 좋다.

이와 같이 구성하면, 구체에 의해 형성된 전동 부재가 내륜부의 외주면과 외륜부의 내주면 사이에서 협지될 경우에 그들 양 둘레면 사이에 형성되는 간극에 비해서 보다 큰 간극이 상기 양 둘레면 사이에 형성된다. 따라서, 이 구성에 의하면 앵귤러 볼 베어링인 캐리어 베어링에 있어서 구체에 의해 형성된 전동 부재가 내륜부와 외륜부 사이에서 외통의 직경 방향으로 변위 가능한 구조를 구체적으로 구성할 수 있다.

상기 실시형태에 의한 편심 요동형 기어 장치의 제조 방법은 제 1 상대 부재에 접속되고 내면에 복수의 내치가 형성된 외통과, 상기 외통 내에 배치되고 편심부를 갖는 크랭크축과, 상기 편심부에 부착되는 외치 기어와, 제 2 상대 부재에 접속됨과 아울러 상기 외통 내에 삽입되는 캐리어와, 상기 외통 내에서 상기 캐리어를 상기 외통에 대해서 그 외통의 축 주위에서 회전 가능하게 지지하는 캐리어 베어링을 구비하고, 상기 캐리어 베어링은 상기 캐리어에 외삽되는 내륜부와, 상기 외통에 내삽되는 외륜부와, 그들 내륜부와 외륜부 사이에 설치되는 전동 부재를 갖고, 상기 크랭크축의 상기 편심부의 회전에 따라 상기 외치 기어가 상기 내치에 맞물리면서 요동 회전하고, 그 외치 기어의 회전력을 받아서 상기 캐리어가 상기 외통에 대해서 회전하는 편심 요동형 기어 장치의 제조 방법으로서, 상기 캐리어와 상기 외통 사이에 상기 캐리어 베어링이 개재되도록 그들 캐리어, 외통, 및 캐리어 베어링을 서로 장착하는 장착 공정을 구비하고, 상기 장착 공정에서는 상기 캐리어 베어링에 예압을 걸지 않도록 상기 캐리어, 상기 외통, 및 상기 캐리어 베어링을 서로 장착한다.

이 편심 요동형 기어 장치의 제조 방법에서는 상기 장착 공정에 있어서, 캐리어 베어링에 예압을 걸지 않도록 캐리어, 외통, 및 캐리어 베어링을 서로 장착하므로 조립 후의 편심 요동형 기어 장치에 있어서 캐리어 베어링의 내륜부와 외륜부 사이에 전동 부재가 외통의 직경 방향으로 변위 가능한 간극을 형성할 수 있다. 이 때문에, 캐리어가 제 2 상대 부재에 의해 발생된 레이디얼 하중의 영향을 받았을 경우 상기 캐리어가 외통의 직경 방향으로 변위 또는 요동하는 것이 허용된다. 그 결과, 레이디얼 하중의 영향에 의한 편심 요동형 기어 장치의 손상을 방지할 수 있다. 그리고, 이 제조 방법에 의하면 종래의 구성과 같이 캐리어의 회전력을 전달하는 전달축에 레이디얼 부하축을 장착하지 않아도 레이디얼 하중의 영향에 의한 편심 요동형 기어 장치의 손상을 방지할 수 있기 때문에 부품수의 증대를 방지할 수 있다. 또한, 이 제조 방법에 의하면 종래의 구성과 같이 전달축에 소경부를 형성하거나 전달축과 레이디얼 부하축의 스플라인 결합부를 형성하거나 하지 않아도 레이디얼 하중의 영향에 의한 편심 요동형 기어 장치의 손상을 방지할 수 있기 때문에 편심 요동형 기어 장치의 구조가 복잡화되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이 제조 방법에서는 편심 요동형 기어 장치의 부품수의 증대 및 구조의 복잡화를 억제하면서 레이디얼 하중의 영향에 의한 편심 요동형 기어 장치의 손상을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 실시형태에 의하면 편심 요동형 기어 장치의 부품수의 증대 및 구조의 복잡화를 억제하면서 레이디얼 하중의 영향에 의한 편심 요동형 기어 장치의 손상을 방지할 수 있다.

Claims

입력되는 회전수를 소정의 회전수비로 저하시킨 회전수로 제 1 상대 부재에 대해서 제 2 상대 부재를 상대적으로 회전시키는 편심 요동형 기어 장치로서:
상기 제 1 상대 부재에 접속되고 내면에 복수의 내치가 형성된 외통과,
편심부를 갖고 회전력이 입력됨으로써 상기 외통 내에 있어서 그 축 주위에서 회전하는 크랭크축과,
상기 편심부에 부착되고 상기 내치에 맞물리면서 상기 편심부의 편심 회전에 연동해서 요동 회전하는 외치 기어와,
상기 제 2 상대 부재에 접속됨과 아울러 상기 외통 내에 삽입되고 상기 외치 기어의 회전력을 받아서 상기 외통에 대해서 그 외통의 축 주위에서 상대적으로 회전하는 캐리어와,
상기 외통 내에서 상기 캐리어를 상기 외통에 대해서 그 외통의 축 주위에서 회전 가능하게 지지하는 캐리어 베어링을 구비하고;
상기 캐리어 베어링은 상기 캐리어에 외삽되고 상기 캐리어와 일체적으로 상기 외통의 축 주위에서 회전 가능한 내륜부와, 상기 외통에 내삽되고 상기 외통과 일체적으로 그 외통의 축 주위에서 회전 가능한 외륜부와, 상기 내륜부와 상기 외륜부 사이에 전동 가능하게 설치된 전동 부재를 갖고,
상기 내륜부와 상기 외륜부 사이에는 상기 전동 부재가 상기 외통의 직경 방향으로 변위 가능한 간극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편심 요동형 기어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 편심 요동형 기어 장치는 상기 제 1 상대 부재로서의 외장체를 상기 외통의 축방향으로 관통시킴과 아울러 전달 베어링에 의해 상기 외장체에 대해서 회전 가능하게 지지된 상기 제 2 상대 부재로서의 전달축을 입력되는 회전수를 소정의 회전수비로 저하시킨 회전수로 상기 외장체에 대해서 상대적으로 회전시키는 것이며,
상기 캐리어는 상기 전달축에 결합되어서 그 전달축과 일체적으로 회전하고,
상기 외통은 상기 외장체에 고정되는 것을 특징으로 하는 편심 요동형 기어 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 캐리어 베어링은 상기 내륜부와 상기 외륜부가 구체에 의해 형성된 상기 전동 부재를 상기 외통의 직경 방향과 축방향의 양방향에 있어서 지지 가능한 앵귤러 볼 베어링인 것을 특징으로 하는 편심 요동형 기어 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 구체에 의해 형성된 상기 전동 부재는 상기 내륜부와 상기 외륜부 사이에서 상기 외통의 직경 방향으로 변위 가능한 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 편심 요동형 기어 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 외륜부는 상기 외통의 축방향에 있어서 한쪽으로 향함에 따라서 확경되는 내주면을 갖고,
상기 내륜부는 상기 외통의 축방향에 있어서 다른쪽으로 향함에 따라서 확경되는 외주면을 갖고, 상기 외주면과 상기 외륜부의 내주면 사이에서 상기 구체에 의해 형성된 상기 전동 부재를 협지 가능한 위치로부터 상기 다른쪽으로 어긋난 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 편심 요동형 기어 장치.
제 1 상대 부재에 접속되고 내면에 복수의 내치가 형성된 외통과, 상기 외통 내에 배치되고 편심부를 갖는 크랭크축과, 상기 편심부에 부착되는 외치 기어와, 제 2 상대 부재에 접속됨과 아울러 상기 외통 내에 삽입되는 캐리어와, 상기 외통 내에서 상기 캐리어를 상기 외통에 대해서 그 외통의 축 주위에서 회전 가능하게 지지하는 캐리어 베어링을 구비하고; 상기 캐리어 베어링은 상기 캐리어에 외삽되는 내륜부와, 상기 외통에 내삽되는 외륜부와, 그들 내륜부와 외륜부 사이에 설치되는 전동 부재를 갖고, 상기 크랭크축의 상기 편심부의 회전에 따라 상기 외치 기어가 상기 내치에 맞물리면서 요동 회전하고, 그 외치 기어의 회전력을 받아서 상기 캐리어가 상기 외통에 대해서 회전하는 편심 요동형 기어 장치의 제조 방법으로서:
상기 캐리어와 상기 외통 사이에 상기 캐리어 베어링이 개재되도록 그들 캐리어, 외통, 및 캐리어 베어링을 서로 장착하는 장착 공정을 구비하고,
상기 장착 공정에서는 상기 캐리어 베어링에 예압을 걸지 않도록 상기 캐리어, 상기 외통, 및 상기 캐리어 베어링을 서로 장착하는 것을 특징으로 하는 편심 요동형 기어 장치의 제조 방법.