KR20130108057A

KR20130108057A - 동력전달장치

Info

Publication number: KR20130108057A
Application number: KR1020120156545A
Authority: KR
Inventors: 요시타카 시즈; 테츠조 이시카와; 타쿠야 히로세
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-10-02
Also published as: CN103322165B; JP5816584B2; DE102013002310A1; JP2013199981A; CN103322165A; KR101622244B1

Abstract

본 발명은 감속장치의 입력축의 축흔들림이 발생하기 어려운 동력전달장치를 얻는 것을 과제로 한다.
제1 부재(20)와 제2 부재(22)를 제2 감속장치(18)를 통하여 상대회전시키는 동력전달장치(14)에 있어서, 제2 감속장치(18)의 입력축(34)의 단부에 설치되고, 구동원으로부터의 회전을 그 입력축(34)으로 전달하는 기어부재(전달부재)(26)와, 그 기어부재(26)의 베벨기어부(동력전달부)(26A)보다 축방향 제2 감속장치측에 배치됨과 함께, 그 기어부재(26) 또는 입력축(34)을 내주측으로부터 지지하는 내측 베어링(80)을 구비하고, 그 내측 베어링(80)의 내주에, 제1 부재(20)와 일체의 통형상부재(지지부재)(82)가 끼워넣어진다.

Description

동력전달장치{Power transmission apparatus}

본 발명은, 동력전달장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에, 산업용의 정밀로봇에 사용하는 동력전달장치가 개시되어 있다.

이 동력전달장치는, 전단감속장치와 후단감속장치를 구비하고, 이 중 후단감속장치를 통하여 정밀로봇의 제1 부재와 제2 부재가 상대회전할 수 있도록 구성되어 있다. 후단감속장치의 입력축의 단부에는, 기어(전달부재)가 설치되어, 구동원으로부터의 회전이 그 기어를 통하여 후단감속장치의 입력축으로 전달되도록 되어 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허공보 2010-101454호

그러나, 이와 같이, 감속장치의 입력축의 "단부"에 설치된 기어(전달부재)를 통하여 구동원으로부터의 회전을 받는 구성으로 이루어진 동력전달장치에 있어서는, 입력축이 진동하기 쉽다(이른바 축흔들림이 발생하기 쉽다)고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 이러한 종래의 문제를 해소하기 위해서 이루어진 것으로서, 감속장치의 입력축의 축흔들림이 발생하기 어려운 동력전달장치를 제공하는 것을 그 과제로 하고 있다.

본 발명은, 제1 부재와 제2 부재를 감속장치를 통하여 상대회전시키는 동력전달장치에 있어서, 상기 감속장치의 입력축의 단부에 설치되어, 구동원으로부터의 회전을 그 입력축으로 전달하는 전달부재와, 그 전달부재의 동력전달부보다 축방향 감속장치측에 배치됨과 함께, 그 전달부재 또는 상기 입력축을 내주측으로부터 지지하는 내측 베어링을 구비하고, 그 내측 베어링의 내주에, 상기 제1 부재와 일체의 지지부재가 끼워넣어지는 구성으로 함으로써, 상기 과제를 해결한 것이다.

본 발명에서는, 전달부재의 동력전달부보다 축방향 감속장치측에, 그 전달부재 또는 상기 입력축을 내주측으로부터 지지하는 내측 베어링을 배치하고, 이 내측 베어링의 내주에 당해 감속장치를 통하여 상대회전 시키려고 하는 제1, 제2 부재의 일방인 제1 부재와 일체화된 지지부재를 끼워넣도록 하고 있다.

이 결과, 전달부재 또는 입력축은, 이 제1 부재와 일체화된 지지부재로 지지된 내측 베어링에 의하여 회전 가능하게 지지되게 되어, 매우 안정된 상태로 입력축을 회전시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 감속장치의 입력축의 축흔들림이 발생하기 어려운 동력전달장치를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 일례에 관한 동력전달장치의 전체구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 주요부 확대도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태의 일례에 관한 동력전달장치의 전체구성을 나타내는 단면도이다.

이하, 도면에 근거하여, 본 발명의 실시형태의 일례에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시형태의 일례에 관한 동력전달장치가, 산업용의 정밀로봇에 적용되어 있는 구성을 나타내는 단면도, 도 2는, 그 주요부 확대도이다.

동력전달장치(14)는, 도시하지 않은 모터로부터의 구동력을 받아 초단감속을 행하는 제1 감속장치(16), 그 제1 감속장치(16)의 출력을 받아 후단감속을 행하는 제2 감속장치(18)를 구비하고 있다. 제2 감속장치(18)는, 산업용의 정밀로봇(전체는 도시하지 않음)의 제1 부재(20)와 제2 부재(22)와의 사이에 배치되고, 제1 부재(20)에 대해 제2 부재(22)를 상대적으로 회전구동하는 것이며, 본 발명에 관한 "감속장치"에 상당하고 있다.

이하, 순서대로 설명한다.

제1 감속장치(16)는, 직교감속장치이며, 도시하지 않은 모터와 일체적으로 회전하는 피니언부재(24)와, 기어부재(전달부재)(26)를 구비한다. 피니언부재(24)는, 한 쌍의 베어링(28, 30)을 통하여 제1 부재(20)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 피니언부재(24)는, 모터 반대측의 단부에 베벨피니언부(24A)가 직접 절삭 형성되어 있다

기어부재(26)는, 그 베벨피니언부(24A)와 맞물리는 베벨기어부(26A)를 축방향 제2 감속장치 반대측에 구비하고 있다. 기어부재(26)는, 볼트(32)를 통하여 제2 감속장치(18)의 입력축(34)의 단부로 연결되어 있다. 이 기어부재(26)가, 본 발명에 관한 "감속장치의 입력축의 단부에 설치되고, 구동원으로부터의 회전을 그 입력축으로 전달하는 전달부재"에 상당하고 있다.

기어부재(전달부재)(26) 및 제2 감속장치(18)의 입력축(34)의 근방의 구성에 대해서는, 후에 상세하게 서술하는 것으로 하고, 여기에서는, 제2 감속장치(18)의 감속기구의 개략에 대해, 먼저 설명해 둔다.

주로 도 2를 참조하여, 이 실시형태에 관한 제2 감속장치(18)는, 편심요동형이라고 칭해지는 유성기어감속장치이다. 제2 감속장치(18)의 입력축(34)은, 제2 감속장치(18)의 직경방향 중앙(후술하는 내치기어(48)의 축심위치)에 배치되고, 중공부(34A)를 가지는 중공축으로 되어 있다. 입력축(34)에는, 외주에 2개의 편심체(36, 38)가 일체적으로 형성되어 있다(입력축(34)은 편심체축을 겸하고 있다). 각 편심체(36, 38)의 축심(Oe)은, 입력축(34)의 축심(=내치기어(48)의 축심)(O1) 에 대해서 각각 180도의 위상차로 δe만큼 편심되어 있다. 편심체(36, 38)의 외주에는, 롤러베어링(40, 42)을 통하여 외치기어(44, 46)가 장착되어 있다. 외치기어(44, 46)는, 내치기어(48)에 내접하여 맞물려 있다.

내치기어(48)는, 이 실시형태에서는, 케이싱(50)과 일체화된 내치기어 본체(48A)와, 그 내치기어 본체(48A)에 회전 가능하게 지지되어, 내치기어(48)의 내치를 구성하는 외핀(48B)으로 구성되어 있다. 외치기어(44, 46)의 톱니수는 내치기어(48)의 톱니수(외핀(48B)의 개수)보다 약간만(이 예에서는 1개만) 작다. 외치기어(44, 46)에는, 내롤러구멍(44A, 46A)이 형성되어 있으며, 이 내롤러구멍(44A, 46A)을 내롤러(52)가 덮여진 내핀(53)이 관통하고 있다. 내롤러구멍(44A, 46A)의 내경(D1)은, 내롤러(52)의 외경(d1)보다 편심량(δe)의 2배만큼 크다. 즉, 내롤러(52)는, 외치기어(44, 46)가 편심요동할 때에, 항상 내롤러구멍(44A, 46A)과 접촉하고 있다.

외치기어(44, 46)의 축방향 양측에는, 제1, 제2 캐리어(54, 56)가 설치되고, 각각 앵귤러롤러베어링(58, 60)을 통하여 케이싱(50)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 내핀(53)은, 이 제1, 제2 캐리어(54, 56)에 압입·고정되어 있다.

외치기어(44, 46)에는, 캐리어핀구멍(44B, 46B)이 형성되어 있으며, 이 캐리어핀구멍(44B, 46B)을 캐리어핀(62)이 관통하고 있다. 캐리어핀구멍(44B, 46B)의 내경(D2)은, 캐리어핀(62)의 외경(d2)보다 편심량(δe)의 2배보다 크고, 캐리어핀(62)은, 캐리어핀구멍(44B, 46B)에 대해서 항상 소정의 간극을 가지고 헐겁게 끼워져 있다. 캐리어핀(62)은, 그 나사부(62A)가 제1 캐리어(54)에 조여짐과 함께, 너트(64)가 나사결합됨으로써 제1, 제2 캐리어(54, 56)을 연결·일체화하고 있다.

다만, 상기 입력축(34)은, 이 일체화된 제1, 제2 캐리어(54, 56)에 한 쌍의 밀봉볼베어링(66, 68)을 통하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 한 쌍의 밀봉볼베어링(66, 68)은 각각의 외륜(66A, 68A)이 제1, 제2 캐리어(54, 56)의 단부(54A, 56A)에 맞닿아 있다. 또 각각의 내륜(66B, 68B)이 (롤러베어링(40, 42)의 위치결정을 행하기 위한) 누름링(70, 72)을 통하여 입력축(34)에 형성된 단부(34C, 34B)에 맞닿아 있다. 이로 인하여, 제2 감속장치(18)의 입력축(34)은, 제1, 제2 캐리어(54, 56)에 한 쌍의 밀봉볼베어링(66, 68)을 통하여 축방향으로 이동 불가능하게, 원주 방향으로 회전 가능하게 지지되어 있다.

케이싱(50)은, 볼트(74)를 통하여 정밀로봇의 제1 부재(20)와 연결되어 있다. 또, 제2 캐리어(56)는, 볼트(76)를 통하여 정밀로봇의 제2 부재(의 베이스체)(22)와 연결되어 있다(다만, 제2 부재(22)의 본체(도시하지 않음)는, 볼트구멍(78)을 이용하여 베이스체와 연결된다). 제2 부재(22)는, 직경방향 중앙에 관통구멍(22A)을 가지고, 전체가 링형상으로 형성되어 있다.

여기서, 기어부재(전달부재)(26) 및 제2 감속장치(18)의 입력축(34)의 근방의 구성에 대해, 상세하게 설명한다.

상술한 바와 같이, 제2 감속장치(18)의 입력축(34)의 단부에는, 구동원(모터)으로부터의 회전을 그 입력축(34)으로 전달하는 기어부재(전달부재)(26)가 볼트(32)를 통하여 설치되어 있다. 기어부재(26)의 외주에는, (상기 피니언부재(24)의 베벨피니언부(24A)와 맞물리는) 베벨기어부(동력전달부)(26A)가 일체적으로 형성되어 있다. 기어부재(26)의 베벨기어부(26A)보다 축방향 제2 감속장치측에는, 그 기어부재(26)를 내주측으로부터 지지하는 내측 베어링(80)이 배치되어 있다. 여기서, "기어부재(26)의 베벨기어부(26A)보다 축방향 제2 감속장치측에"란, "내측 베어링(80)의 축방향 제2 감속장치 반대측의 단부(80S)가, 베벨기어부(26A)의 축방향 제2 감속장치 반대측의 단부(톱니 끝(齒先)(26S)보다 제2 감속장치측에 있는 위치에"라는 의미이다.

내측 베어링(80)의 외륜(80A)은, 기어부재(26)에 형성된 단부(26C)와 그 기어부재(26)에 끼워넣어진 스냅링(90)과의 사이에 끼워져 있다. 이로써, 내측 베어링(80)은, 기어부재(26)에 대해서 축방향의 이동이 구속되어 있다. 또, 내측 베어링(80)의 내륜(80B)은, 통형상부재(지지부재)(82)의 단부(82C)와 맞닿아 있다. 이로써, 결과적으로, 그 통형상부재(82)에 대한 기어부재(26)의 축방향 제2 감속장치 반대측으로의 이동이 구속되어 있다.

내측 베어링(80)은, 그 내측 베어링(80)의 직경방향으로부터 보았을 때에, 기어부재(26)의 베벨기어부(동력전달부)(26A)와 중첩되어 있다. 여기서, "내측 베어링(80)의 직경방향으로부터 보았을 때에 내측 베어링(80)이 베벨기어부(26A)와 중첩되어 있다"란, "베벨기어부(26A)의 가장 외주측의 톱니 바닥(26E)과 축방향 제2 감속장치 반대측의 단부(톱니 끝)(26S)와의 사이의 축방향 범위(L1) 내에 내측 베어링(80)의 적어도 일부가 존재하고 있다"라는 의미이다.

덧붙여서, 전달부재에, 그 동력전달부로서 평행축 기어부가 형성되어 있는 경우에는, "당해 평행축 기어부의 축방향 범위 내에 내측 베어링의 적어도 일부가 존재하고 있다"는 것이 된다. 다만, "동력전달부"란, "구동원측으로부터의 동력이 직접 전달되는 부분"을 말한다. 예를 들면, 기어라면, 구동원측의 기어와 맞물리는 톱니부를 가리키고, 풀리라면, 벨트가 걸쳐져 있는 부분을 가리킨다.

그리고, 이 내측 베어링(80)의 내주에, 제1 부재(20)와 일체의 통형상부재(지지부재)(82)가 끼워넣어져 있다. 다시 도 1을 참조하여, 통형상부재(82)는, 중공부(82A)를 가지고, 제2 감속장치(18)의 직경방향 중앙을, 축방향으로 관통하고 있다. 구체적으로는, 통형상부재(82)는, 축방향 제2 감속장치 반대측의 단부에 플랜지부(82B)를 가지고, 이 플랜지부(82B)의 외주 부근에서 볼트(84)를 통하여 제1 부재(20)에 고정·일체화되어 있다. 또, 통형상부재(82)는, 제2 감속장치(18)를 관통하여 제2 부재(22)의 관통공(22A) 내에 삽입되어 있으며, 그 제2 부재(22)의 관통공(22A) 내에 있어서 베어링(86)에 의하여 지지되어 있다. 결국, 통형상부재(82)는, 그 일단부가 볼트(84)를 통하여 제1 부재(20)에 고정되고, 타단부가(제2 감속장치(18)의 기어부재 반대측에 있어서) 베어링(86)을 통하여 제2 부재(22)에 회전 가능하게 지지되어 있는 것이 된다.

다만, 통형상부재(82)의 최단부에는, 그 통형상부재(82)와 제2 부재(22)와의 사이를 밀봉하는 오일씰(88)이 배치되어 있다.

다음으로, 이 동력전달장치(14)의 작용을 설명한다.

도시하지 않은 모터가 회전하여 제1 감속장치(16)의 피니언부재(24)가 회전하면, 그 피니언부재(24)의 단부에 직접 절삭 형성되어 있는 베벨피니언부(24A)가 일체적으로 회전한다. 베벨피니언부(24A)가 회전하면, 그 베벨피니언부(24A)와 베벨기어부(26A)가 맞물려 있는 기어부재(26)가 회전하고, 여기서 초단감속이 행해짐과 함께, 회전축의 방향이 직각방향으로 변경된다.

기어부재(26)가 회전하면, 그 기어부재(26)와 볼트(32)를 통하여 일체화되어 있는 제2 감속장치(18)의 입력축(34)이 회전하여, 그 입력축(34)에 일체적으로 형성되어 있는 편심체(36, 38)가 회전한다. 각 편심체(36, 38)의 외주에는, 롤러베어링(40, 42)을 통하여 외치기어(44, 46)가 장착되어 있기 때문에, 그 편심체(36, 38)의 회전에 의하여 외치기어(44, 46)가 내치기어(48)에 내접하여 맞물리면서 요동한다.

외치기어(44, 46)의 톱니수는, 내치기어(48)의 톱니수(외핀의 개수)보다 1만큼 적기 때문에, 입력축(34)이 1회 회전하여 외치기어(44, 46)가 1회 요동할 때마다, 외치기어(44, 46)는, 내치기어(48)에 대해서 1톱니분 만큼 원주방향의 위상이 어긋난다(자전한다). 이 자전성분이 내롤러구멍(44A, 46A)과 내롤러(52) 및 내핀(53)과의 맞닿음을 통하여 제1, 제2 캐리어(54, 56)로 전달된다. 다만, 외치기어(44, 46)의 요동성분은, 내롤러구멍(44A, 46A)과 내롤러(52)와의 사이의 간극에 의하여 흡수된다.

제1, 제2 캐리어(54, 56)는, (내핀(53)이 압입됨과 함께) 캐리어핀(62)을 통하여 강고하게 연결되어 있기 때문에, 결국, 제1, 제2 캐리어(54, 56)가 큰 질량부재로서 케이싱(50)에 대해서 상대적으로 회전한다. 정밀로봇의 제1 부재(20)는 볼트(74)를 통하여 케이싱(50)에 고정되고 있으며, 제2 부재(22)는, 볼트(76)를 통하여 제2 캐리어(56)에 고정되어 있다. 이로 인하여, 결국 제1, 제2 캐리어(54, 56)가 케이싱(50)에 대해서 회전함으로써, 정밀로봇의 제1 부재(20)와 제2 부재(22)가 상대회전한다.

여기서, 기어부재(전달부재)(26)는, 제2 감속장치(18)의 입력축(34)의 단부에 설치되어 있기 때문에, 구조적으로 흔들리기 쉬운 형태로 회전하고 있다.

이 점에 대해 상세하게 설명하면, 이 실시형태에 관한 동력전달장치(14)에서는, 제1 부재(20) 및 제2 부재(22)를 상대회전시키기 위한 감속장치로서, "편심요동형의 유성기어감속장치"가 채용되어 있으며, 또한 입력축(34)이 편심체축을 겸하는 형태로 사용되고 있다. 입력축(34)이 편심체축을 겸하는 경우(예를 들면 이 예와 같이 외치기어(44, 46)가 2매 장착되어 있는 경우에는), 입력축(34)에는, 서로 반대방향으로 요동하는 외치기어(44, 46)에 의하여 발생되는 모멘트가 가해진다. 이로 인하여, 그 입력축(34)은, 원래 매우 흔들리기 쉬운 구조로 되어 있다.

이에 더해, 이 실시형태에서는, 기어부재(26)는, 그 동력전달부로서 베벨기어부(26A)를 가지고 있다. 이 베벨기어부(26A)에는, (스퍼기어(spur gear)부와 상이하게) 래디얼 하중뿐만이 아니라 스러스트하중이 발생한다. 또한, 전단의 제1 감속장치(16) 의 감속비를 확보하기 위하여, 베벨기어부(26A)의 중앙피치원직경(d3)은 비교적 크게 형성되어 있다.

따라서, 결과적으로 입력축(34)에 축흔들림이 발생했을 경우에, 입력축(34)의 단부에 설치된 기어부재(26)에 있어서 발생하는 모멘트가 크고, 축흔들림이 보다 조장되는 경향으로 되어, 기어부재(26)의 베벨기어부(26A)와 피니언부재(24)의 베벨피니언부(24A)의 맞물림부에 있어서는, "톱니 접촉의 불완전"이라는 문제가 발생하기 쉬워져 버린다. 또, 제2 감속장치(18)에 있어서는, 편심체축의 기능을 겸하는 입력축(34)이 흔들림으로써, "외치기어(44, 46)의 요동불완전"이라는 문제가 발생하기 쉬워져 버린다.

그러나, 이러한 어려운 구조환경에 있더라도, 이 실시형태에 관한 기어부재(26)는, 그 기어부재(26)의 베벨기어부(동력전달부)(26A)보다 축방향 제2 감속장치측에, 그 기어부재(26)의 내주측을 지지하는 내측 베어링(80)이 장착되어 있으며, 또한, 이 내측 베어링(80)의 내주에, 제1 부재(20)와 일체의 통형상부재(82)가 끼워넣어져 있다.

즉, 예를 들면, 단부에 기어부재(26)가 설치되어 있는 입력축에 있어서는, 그 입력축을 외주측으로부터 지지하는 베어링으로는, 그 기어부재(26)의 근방을 지지하는 것이 곤란한 경우가 많지만, 이 실시형태에서는, 내주측으로부터 지지하는 내측 베어링(80)에 의하여, 기어부재(26)를 대략 동일한 축방향 위치에서 지지하는 것이 가능하게 되어 있다.

또, 내측 베어링(80)을 지지하는 통형상부재(82)는, 이 실시형태에서는, 그 일단측에 플랜지부(82B)를 가지고, 그 플랜지부(82B)의 외주 부근에서 볼트(84)를 통하여 제1 부재(20)에 고정되어 있으며, 타단측은, 제2 부재(22)의 관통구멍(22A) 내에서 베어링(86)을 통하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 그로 인하여, 그 통형상부재(82) 자체의 흔들림도 거의 없다.

따라서, 기어부재(26)는, 강성이 높은 통형상부재(지지부재)(82)에 지지된 내측 베어링(80)에 의하여, 대략 직접적으로 지지되면서 회전하는 것이 가능하여, 매우 효과적으로 (기어부재(26)가 설치된) 입력축(34)의 축흔들림을 방지할 수 있다.

또, 통형상부재(82)는, 큰 직경의 중공부(82A)를 가지고, 또한 제2 감속장치(18)의 직경방향 중앙을, 축방향으로 관통하고 있기 때문에, 이 큰 직경의 중공부(82A)를 정밀로봇의 와이어하네스(도시하지 않음)나 드라이브 샤프트를 통과하는 공간으로서 이용할 수도 있다.

도 3에, 본 발명의 다른 실시형태의 일례를 나타낸다.

이 실시형태에 있어서도, 구동원(모터)측으로부터의 회전이 전달되는 기어부재(전달부재)(126)는, 제2 감속장치(118)의 입력축(134)의 단부에 설치되어 있다. 또, 그 기어부재(126)의 베벨기어부(동력전달부)(126A)보다 축방향 제2 감속장치측에는, 그 기어부재(126)를 내주측으로부터 지지하는 내측 베어링(180)이 배치되어 있다. 또, 그 내측 베어링(180)의 내주에는, 제1 부재(120)와 일체의 지지부재(182)가 끼워넣어져 있다. 그리고, 이 실시형태에 있어서도, 제1 부재(120)는, 케이싱(150)에 볼트(174)를 통하여 연결되고, 제2 부재(도시하지 않음)는, 제2 캐리어(156)에 볼트(볼트구멍만 도시)(176)를 통하여 연결된다.

이 실시형태에 의해서도, 기어부재(126)가 설치된 입력축(134)을 안정된 상태로(축흔들림이 발생하는 일 없이) 회전시키는 것이 가능하고, 제1 부재(120)와 제2 부재를 원활히 상대회전시킬 수 있다.

이 실시형태에 있어서, 앞의 실시형태와 상이한 주된 점은, 이하와 같다.

앞의 실시형태에서는 제2 감속장치(18)의 입력축(34)이 중공축이었지만, 이 실시형태에서의 입력축(134)은 중실축으로 되어 있다. 본 발명은, 입력축은, 중실이어도 중공이어도 적용 가능하다.

또, 앞의 실시형태에서는, 기어부재(26)를 내주측으로부터 지지하고 있는 내측 베어링(80)의 내주에는, 중공의 통형상부재(82)가 "제1 부재와 일체의 지지부재"로서 끼워넣어져 있었지만, 이 실시형태에서는, 이 지지부재(182)도, 중실로 되어 있다. 구체적으로는, 이 실시형태에 관한 지지부재(182)는, 일단부에 플랜지부(182B)를 가지고, 그 플랜지부(182B)로부터 단계적으로 축경된 중실의 돌출부(182D)가 돌출된 형상이 되어, 그 돌출부(182D)의 선단이 내측 베어링(180)의 내주에 끼워넣어져 있다. 이와 같이, 본 발명에서는, 내측 베어링의 내주에 끼워넣어지는 지지부재도, 중실이어도 중공이어도 상관없다.

또, 앞의 실시형태에서는, 입력축(34)은 한 쌍의 밀봉볼베어링(66, 68)에 의하여 제1, 제2 캐리어(54, 56)에 지지되어 있었지만, 이 실시형태에서는, 입력축(134)은, 기어부재(126)를 지지하고 있는 내측 베어링(180)과 제2 감속장치(118) 내의 1개의 베어링(168)에 의하여(기어부재(126)를 통하여) 지지되어 있다. 즉, 입력축(134)은, 일단측이 기어부재(126)를 통하여 제1 부재(120)와 일체화된 지지부재(182)에 장착된 내측 베어링(180)에 의하여 내주측으로부터 지지되고, 타단측이 제2 감속장치(118) 내의 1개의 베어링(외측 베어링)(168)에 의하여 외주측으로부터 지지되어 있게 된다. 이 변형예는, 본 실시형태가 입력축(134)의 단부에 설치되어 있는 기어부재(전달부재)(126)의 내주측을 지지하는 내측 베어링(180)을 가지고 있기 때문에 가능해지는 변형예이다. 이로써, 기어부재(전달부재)(126) 및 입력축(134)의 지지강성을 높게 유지하면서(축흔들림의 발생을 방지하면서) 입력축(134)의 지지구조의 간소화, 저비용화를 실현할 수 있다.

다만, 앞의 실시형태에서는 한 쌍의 밀봉볼베어링(66, 68)에 의하여 롤러베어링(40, 42)을 사이에 끼우도록(위치결정하도록)하고 있었지만, 이 실시형태에서는 이 중의 일방의 베어링(66)이 존재하지 않기 때문에, 대신에, 기어부재(126)의 단부(126K)를(누름링(170)을 통하여) 롤러베어링(136)에 맞닿게 함으로써, 롤러베어링(136)의 기어부재측의 위치결정을 행하도록 하고 있다.

또, 앞의 실시형태에 있어서의 제2 감속장치(편심요동형의 유성기어감속장치)(18)는, 제1 캐리어(54)와 제2 캐리어(56)를 연결하는 캐리어핀(62)을 가지고 있었지만, 이 실시형태에서는, 제1 캐리어(154)와 제2 캐리어(156)는, 모두 제2 캐리어(156)측으로부터 일체적으로 돌출된 내핀(153)과 제1 캐리어(154)측으로부터 조여지는 볼트(190)와의 조합으로 연결되어 있다.

또, 앞의 실시형태에서는, 2개의 편심체(36, 38)를 구비하고, 2매의 외치기어(44, 46)가 180도의 위상차로 장착되어 있었지만, 이 실시형태에서는, 3개의 편심체(136~138)를 구비하고, 3매의 외치기어(144~146)가 120도씩의 위상차로 장착되어 있다. 따라서, 이 실시형태 쪽이, 앞의 실시형태보다, 외치기어(144~146)의 요동에 의한 모멘트의 발생이 적고, 그 만큼, 입력축(134)의 흔들림도 작다.

또, 앞의 실시형태에서는, 기어부재(26)는, 볼트(32)에 의하여 입력축(34)으로 연결되어 있었지만, 이 실시형태에서는 키(132)를 통하여 입력축(134)으로 연결되어 있다. 즉, 본 발명은, 기어부재(전달부재)(126)와 입력축(134)의 연결구조도, 특별히 한정되지 않는다. 즉, 볼트에 의하여 연결되어 있어도, 또 키에 의하여 연결되고 있어도, 혹은, 스플라인에 의하여 연결되어 있어도 된다. 또, 원래, 입력축과 기어부재가 처음부터 일체화되어, 단일의 부재의 단부에 전달부재가 일체형성되어 있는 구성이어도 된다. 입력축과 기어부재가 일체화되어 있는 구성은, 기어부재와 입력축과의 사이에 "덜컹거림"이 발생할 우려가 없기 때문에, 입력축의 흔들림을 보다 작게 억제할 수 있다는 이점이 있다.

다만, 전달부재와 입력축을 처음부터 일체화했을 경우에는, 결과적으로, 입력축자체가, 동력전달부의 구비된 일단측에 있어서 (그 입력축을) 내주측으로부터 지지하는 지지베어링으로 지지되고, 그 입력축의 타단측에 있어서 (그 입력축을) 외주측으로부터 지지하는 (외측) 베어링으로 지지되게 된다. 물론, 입력축을 내주측으로부터 지지하는 내측 베어링의 내주에는, 제1 부재와 일체화된 지지부재가 끼워넣어진다.

그 외의 구성은, 대략 앞의 실시형태와 동일하며, 동일한 작용효과가 얻어진다. 따라서, 도 3에 있어서, 앞의 실시형태와 동일한 또는 기능적으로 유사한 부재에 뒷자리수 2개가 공통인 부호를 붙이고, 중복 설명을 생략한다.

다만, 상기 실시형태에 있어서는, 편심요동형의 제2 감속장치(18, 118)에 있어서, 케이싱(50, 150)과 연결되는 제1 부재(20, 120)와 일체화된 지지부재(82, 182)가, 내측 베어링(80, 180)의 내주에 끼워넣어지는 구성예를 나타내고 있었지만, 예를 들면, 동일한 구성의 편심요동형의 감속장치에 있어서, "캐리어(예를 들면 제1 캐리어)와 연결된 제1 부재"와 일체적인 지지부재가, 내측 베어링의 내주에 끼워넣어지는 구성으로 해도 된다. 다만, 이 경우에는, 모터나 피니언부재도, 이 캐리어와 연결된 제1 부재에 지지되도록 하면 된다.

상기 실시형태에서는, 본 동력전달장치(14, 114)가, 산업용의 정밀로봇에 적용되는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명의 동력전달장치는, 특별히 산업용의 정밀로봇으로 적용범위가 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 공작기계 등의 다른 산업 기계에도 널리 적용할 수 있다.

또, 본 발명은, 상술한 바와 같이, 감속장치가 편심요동형의 유성기어감속장치이며, 또한 입력축이 내치기어의 축심위치에 배치됨과 함께 편심체축의 기능을 겸비하는 구성으로 이루어진(축흔들림이 발생하기 쉬운) 동력전달장치에 적용하면, 매우 현저한 효과가 얻어지지만, 본 발명은, 반드시 이러한 감속기구를 가진 동력전달장치가 아니면 적용할 수 없는 것은 아니고, 예를 들면, 내치기어의 축심으로부터 오프셋한 위치에 복수의 편심체축이 배치되는 편심요동형의 유성기어감속장치의 입력축에 대해서도 동일하게 적용 가능하며, 더 나은 축흔들림 방지 효과가 얻어진다. 또, 단순 유성기어감속기구를 가진 동력전달장치여도 되고, 그 이외의 감속기구를 가지는 동력전달장치여도 된다.

전달부재의 동력전달부의 종류도, 본 실시형태와 같은 베벨기어부로 한정되지 않고, 하이포이드기어부여도, 스퍼기어부여도 되고, 또, (기어부가 아닌) 풀리 등이 구비된 동력전달부여도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 전달부재의 내측에 내측 베어링을 배치하고 있었지만, 예를 들면, 도 1로 나타내는 예와 같이, 입력축이 중공부를 가지는 경우에는, 입력축의 내측에 내측 베어링을 배치하도록 해도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 제1 부재와 지지부재는 별체로 구성되어 있었지만, 본 발명에서는, 제1 부재와 지지부재는, 일체로 형성되어 있어도 된다.

14: 동력전달장치
16: 제1 감속장치
18: 제2 감속장치
20: 제1 부재
22: 제2 부재
24: 피니언부재
24A: 베벨피니언부
26: 기어부재
26A: 베벨기어부
34: 입력축
36, 38: 편심체
44, 46: 외치기어
48: 내치기어
50: 케이싱
54, 56: 제1, 제2 캐리어
80: 내측 베어링
82: 통형상부재
82A: 중공부
82B: 플랜지부

Claims

제1 부재와 제2 부재를 감속장치를 통하여 상대회전시키는 동력전달장치에 있어서,
상기 감속장치의 입력축의 단부에 설치되어, 구동원으로부터의 회전을 상기 입력축으로 전달하는 전달부재와,
상기 전달부재의 동력전달부보다 축방향 감속장치측에 배치됨과 함께, 상기 전달부재 또는 상기 입력축을 내주측으로부터 지지하는 내측 베어링을 구비하고,
상기 내측 베어링의 내주에, 상기 제1 부재와 일체의 지지부재가 끼워넣어지는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서,
상기 동력전달부와 상기 내측 베어링이, 상기 내측 베어링의 직경방향으로부터 보아 중첩되어 있는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 입력축은, 상기 내측 베어링과 상기 감속장치 내의 다른 1개의 베어링에 의하여 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 3 항에 있어서,
상기 다른 1개의 베어링은, 상기 입력축을 외주측으로부터 지지하고 있는 외측 베어링인 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서,
상기 지지부재가, 상기 감속장치의 직경방향 중앙을, 축방향으로 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 5 항에 있어서,
상기 지지부재가, 상기 감속장치의 전달부재 반대측에 있어서, 상기 제2 부재로 베어링 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 지지부재는, 중공부를 가지는 통형상부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.
제1 부재와 제2 부재를 감속장치를 통하여 상대회전시키는 동력전달장치에 있어서,
상기 감속장치의 입력축의 일단측에 설치되어, 구동원으로부터의 회전을 상기 입력축으로 전달하는 전달부재와,
상기 입력축의 상기 일단측에 있어서 상기 입력축 또는 상기 전달부재를 내주측으로부터 지지하는 내측 베어링과,
상기 입력축의 타단측에 있어서 상기 입력축을 외주측으로부터 지지하는 외측 베어링을 구비하고,
상기 내측 베어링의 내주에, 상기 제1 부재와 일체의 지지부재가 끼워넣어지는 것을 특징으로 하는 동력전달장치.