KR20150023833A

KR20150023833A - 편심 요동형 기어 장치

Info

Publication number: KR20150023833A
Application number: KR1020157001572A
Authority: KR
Inventors: 겐이치 후지모토
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2015-03-05
Also published as: KR101685314B1; JP5941349B2; TW201420920A; US20150176680A1; JP2014005874A; CN104412003A; US9556933B2; TWI595173B; WO2014002419A1; DE112013003223T5; CN104412003B; DE112013003223B4

Abstract

편심 요동형 기어 장치(1)는, 편심부(10a, 10b)를 갖는 크랭크축(10)과, 편심부(10a, 10b)가 삽입되는 삽입 관통 구멍(14c, 16c)을 갖는 요동 기어(14, 16)와, 외통(2)과, 캐리어(4)를 구비한다. 외통(2)과 캐리어(4)는, 크랭크축(10)의 회전에 수반되는 요동 기어(14, 16)의 요동에 의해 동심 형상으로 서로 상대적으로 회전한다. 편심 요동형 기어 장치(1)에는, 가공 오차에 기인하고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보와, 온도에 따라 변화되고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보와, 경시 변화 특성에 영향을 미치고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보가 기억된 기억부(30)가 설치되어 있다.

Description

편심 요동형 기어 장치 {ECCENTRIC OSCILLATION GEAR DEVICE}

본 발명은 편심 요동형 기어 장치에 관한 것이다.

종래, 하기 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 2개의 상대 부재 사이에서 소정의 감속비로 회전수를 감속하는 편심 요동형 기어 장치가 알려져 있다. 이 편심 요동형 기어 장치는, 한쪽의 상대 부재에 고정되는 외통과, 다른 한쪽의 상대 부재에 고정되는 캐리어를 구비하고 있다. 캐리어는, 크랭크축의 편심부에 장착된 요동 기어의 요동 회전에 의해 외통에 대해 상대적으로 회전한다. 편심 요동형 기어 장치에서는, 조립 장착된 크랭크축의 편심 방향(편심부의 편심 방향)에 의해 기어 장치로서의 비틀림 강성에 회전 위상차가 발생한다. 이 때문에, 메인터넌스시 등의 재조립시에 있어서 비틀림 강성의 위상 변화가 발생해 버린다. 따라서, 하기 특허문헌 1에 개시된 발명에서는, 크랭크축의 방향을 정하기 위한 회전 위상 정렬 수단이 설치되어 있다. 이에 의해, 분해 후의 재조립시에 있어서도 비틀림 강성의 위상이 분해 전과 동일해진다.

일본 특허 공개 제2010-286098호 공보

상기 특허문헌 1에 기재된 발명은, 크랭크축의 편심 방향(편심부의 편심 방향)에 기인하는 비틀림 강성의 회전 위상차에 착안한 것이다. 그러나, 기어 장치의 회전 각도 특성에 영향을 미치는 것은, 크랭크축의 편심 방향에 기인하는 비틀림 강성만이 아니다. 이 때문에, 정지시의 위치 결정 특성 등의 회전 각도 특성에 영향을 미칠 수 있는 그 밖의 요인에 착안하면, 당해 회전 각도 특성을 향상시킬 수 있을 것이라 기대된다.

본 발명의 목적은, 기어 장치의 회전 각도 특성에 영향을 미칠 수 있는 요인에 관한 정보를 유효하게 활용할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 일 국면에 따르는 편심 요동형 기어 장치는, 제1 부재와 제2 부재 사이에서 소정의 회전수비로 회전수를 변환하여 구동력을 전달하는 기어 장치이며, 편심부를 갖고, 입력부로부터의 구동력을 받아 회전하는 크랭크축과, 상기 편심부가 삽입되는 삽입 관통 구멍을 가짐과 함께 티스부를 갖는 요동 기어와, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 중 한쪽에 장착 가능하게 구성되는 제1 통부와, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 중 다른 쪽에 장착 가능하게 구성되는 제2 통부를 구비한다. 상기 제1 통부 및 상기 제2 통부 중 한쪽은, 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지한다. 상기 제1 통부 및 상기 제2 통부 중 다른 쪽은, 상기 요동 기어의 상기 티스부와 맞물리는 티스부를 갖고 있다. 상기 제1 통부와 상기 제2 통부는, 상기 크랭크축의 회전에 수반되는 상기 요동 기어의 요동에 의해 동심 형상으로 서로 상대적으로 회전 가능하다. 상기 편심 요동형 기어 장치에는, 가공 오차에 기인하고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보와, 온도에 따라 변화되고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보와, 경시 변화 특성에 영향을 미치고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보가 기억된 기억부가 설치되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 편심 요동형 기어 장치의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선에 있어서의 단면도이다.
도 3은 출력축 회전 변동과 출력축의 회전 각도를 관련지은 맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 출력축 회전 변동의 파형 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 복수의 케이스 온도에 대한 출력축 회전 변동의 변화량의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 상기 편심 요동형 기어 장치의 운전 시간의 경과에 수반되는 출력축 회전 변동의 변화량의 일례를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 편심 요동형 기어 장치에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시 형태의 편심 요동형 기어 장치(이하, 기어 장치라 칭함)(1)는, 예를 들어 로봇의 선회 몸통이나 팔 관절 등의 선회부, 각종 공작 기계의 선회부 등에 감속기로서 적용되는 것이다.

본 실시 형태에 관한 기어 장치(1)는, 입력축(8)을 회전시킴으로써 크랭크축(10)을 회전시키고, 크랭크축(10)의 편심부(10a, 10b)에 연동하여 요동 기어(14, 16)를 요동 회전시킴으로써, 입력 회전으로부터 감속한 출력 회전을 얻도록 구성되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 기어 장치(1)는 외통(2)과, 다수의 내기어 핀(3)과, 캐리어(4)와, 입력축(8)과, 복수(예를 들어, 3개)의 크랭크축(10)과, 제1 요동 기어(14)와, 제2 요동 기어(16)와, 복수(예를 들어, 3개)의 전달 기어(20)를 구비하고 있다.

외통(2)은, 기어 장치(1)의 외면을 구성하는 것이며, 대략 원통 형상을 갖고 있다. 외통(2)의 내주면에는, 다수의 핀 홈(2b)이 형성되어 있다. 각 핀 홈(2b)은 외통(2)의 축방향으로 연장되어 있음과 함께, 축방향에 직교하는 단면에 있어서 반원형의 단면 형상을 갖고 있다. 이들 핀 홈(2b)은, 외통(2)의 내주면에 둘레 방향으로 등간격으로 나열되어 있다.

각 내기어 핀(3)은, 핀 홈(2b)에 각각 장착되어 있다. 구체적으로, 각 내기어 핀(3)은, 핀 홈(2b)에 각각 끼움 삽입되어 있고, 외통(2)의 축방향으로 연장되는 자세로 배치되어 있다. 이에 의해, 다수의 내기어 핀(3)은, 외통(2)의 둘레 방향을 따라 등간격으로 나열되어 있다. 이들 내기어 핀(3)에는, 제1 요동 기어(14)의 외기어(14a) 및 제2 요동 기어(16)의 외기어(16a)가 맞물린다.

캐리어(4)는, 외통(2)과 동축상에 배치된 상태에서 외통(2) 내에 수용되어 있다. 캐리어(4)는, 축방향으로 서로 이격되어 설치된 한 쌍의 주 베어링(6)에 의해 외통(2)에 대해 상대 회전 가능하게 지지되어 있다. 따라서, 캐리어(4)는, 외통(2)에 대해 동일한 축 주위로 상대 회전한다.

캐리어(4)는, 기판부(4a)와 복수(예를 들어, 3개)의 샤프트부(4c)를 갖는 베이스부와, 단부판부(4b)를 구비하고 있다.

기판부(4a)는, 외통(2) 내에 있어서 축방향의 일단부 근방에 배치되어 있다. 이 기판부(4a)의 직경 방향 중앙부에는 원형의 관통 구멍(4d)이 형성되어 있다. 관통 구멍(4d)의 주위에는, 복수(예를 들어, 3개)의 크랭크축 장착 구멍(4e)[이하, 단순히 장착 구멍(4e)이라 함]이 둘레 방향으로 등간격으로 형성되어 있다.

단부판부(4b)는, 기판부(4a)에 대해 축방향으로 이격되어 설치되어 있고, 외통(2) 내에 있어서 축방향의 타단부 근방에 배치되어 있다. 단부판부(4b)의 직경 방향 중앙부에는 관통 구멍(4f)이 형성되어 있다. 관통 구멍(4f)의 주위에는, 복수(예를 들어, 3개)의 크랭크축 장착 구멍(4g)[이하, 단순히 장착 구멍(4g)이라 함]이, 기판부(4a)의 복수의 장착 구멍(4e)과 대응하는 위치에 형성되어 있다. 외통(2) 내에는, 단부판부(4b) 및 기판부(4a)의 서로 대향하는 양쪽의 내면과, 외통(2)의 내주면에 의해 둘러싸인 폐공간이 형성되어 있다.

복수의 샤프트부(4c)는, 기판부(4a)와 일체적으로 설치되어 있고, 기판부(4a)의 일 주면(내측면)으로부터 단부판부(4b)측으로 직선적으로 연장되어 있다. 이 복수의 샤프트부(4c)는, 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있다(도 2 참조). 각 샤프트부(4c)는, 볼트(4h)에 의해 단부판부(4b)에 체결되어 있다(도 1 참조). 이에 의해, 기판부(4a), 샤프트부(4c) 및 단부판부(4b)가 일체화되어 있다.

입력축(8)은, 도시 생략된 구동 모터의 구동력이 입력되는 입력부로서 기능한다. 입력축(8)은, 단부판부(4b)의 관통 구멍(4f) 및 기판부(4a)의 관통 구멍(4d)에 삽입되어 있다. 입력축(8)은, 그 축심이 외통(2) 및 캐리어(4)의 축심과 일치하도록 배치되어 있고, 축 주위로 회전한다. 입력축(8)의 선단부의 외주면에는 입력 기어(8a)가 설치되어 있다.

복수의 크랭크축(10)은, 외통(2) 내에 있어서 입력축(8)의 주위에 등간격으로 배치되어 있다(도 2 참조). 각 크랭크축(10)은, 한 쌍의 크랭크 베어링(12a, 12b)에 의해 캐리어(4)에 대해 축 주위로 회전 가능하게 지지되어 있다(도 1 참조). 구체적으로, 각 크랭크축(10)의 축방향의 일단부로부터 소정 길이만큼 축방향 내측의 부분에 제1 크랭크 베어링(12a)이 장착되어 있고, 이 제1 크랭크 베어링(12a)은 기판부(4a)의 장착 구멍(4e)에 장착되어 있다. 한편, 각 크랭크축(10)의 축방향의 타단부에 제2 크랭크 베어링(12b)이 장착되어 있고, 이 제2 크랭크 베어링(12b)은 단부판부(4b)의 장착 구멍(4g)에 장착되어 있다. 이에 의해, 크랭크축(10)은 기판부(4a) 및 단부판부(4b)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

각 크랭크축(10)은, 축 본체(12c)와, 이 축 본체에 일체적으로 형성된 편심부(10a, 10b)를 갖는다. 제1 편심부(10a)와 제2 편심부(10b)는, 양 크랭크 베어링(12a, 12b)에 의해 지지된 부분의 사이에 축방향으로 나란히 배치되어 있다. 제1 편심부(10a)와 제2 편심부(10b)는 각각 원기둥 형상을 갖고 있고, 모두 축 본체(12c)의 축심에 대해 편심된 상태에서 축 본체(12c)로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있다. 제1 편심부(10a)와 제2 편심부(10b)는, 각각 축심으로부터 소정의 편심량으로 편심되어 있고, 서로 소정 각도의 위상차를 갖도록 배치되어 있다.

크랭크축(10)의 일단부, 즉, 기판부(4a)의 장착 구멍(4e) 내에 장착된 부분보다도 축방향 외측의 부위에는, 전달 기어(20)가 장착되는 피끼워맞춤부(10c)가 설치되어 있다.

제1 요동 기어(14)는, 외통(2) 내의 상기 폐공간에 배치되어 있음과 함께 각 크랭크축(10)의 제1 편심부(10a)에 제1 롤러 베어링(18a)을 통해 장착되어 있다. 제1 요동 기어(14)는, 각 크랭크축(10)이 회전하여 제1 편심부(10a)가 편심 회전하면, 이 편심 회전에 연동하여 내기어 핀(3)에 맞물리면서 요동 회전한다.

제1 요동 기어(14)는, 외통(2)의 내경보다도 약간 작은 크기를 갖고 있다. 제1 요동 기어(14)는, 제1 외기어(14a)와, 중앙부 관통 구멍(14b)과, 복수(예를 들어, 3개)의 제1 편심부 삽입 관통 구멍(14c)과, 복수(예를 들어, 3개)의 샤프트부 삽입 관통 구멍(14d)을 갖고 있다.

중앙부 관통 구멍(14b)은, 제1 요동 기어(14)의 직경 방향 중앙부에 형성되어 있다. 중앙부 관통 구멍(14b)에는, 입력축(8)이 유격을 가진 상태에서 삽입 관통되어 있다.

복수의 제1 편심부 삽입 관통 구멍(14c)은, 제1 요동 기어(14)에 있어서 중앙부 관통 구멍(14b)의 주위에 둘레 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 각 제1 편심부 삽입 관통 구멍(14c)에는, 제1 롤러 베어링(18a)이 개재 장착된 상태에서 각 크랭크축(10)의 제1 편심부(10a)가 각각 삽입 관통되어 있다.

복수의 샤프트부 삽입 관통 구멍(14d)은, 제1 요동 기어(14)에 있어서 중앙부 관통 구멍(14b)의 주위에 둘레 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 각 샤프트부 삽입 관통 구멍(14d)은, 둘레 방향에 있어서, 인접하는 제1 편심부 삽입 관통 구멍(14c) 사이의 위치에 각각 배치되어 있다. 각 샤프트부 삽입 관통 구멍(14d)에는, 대응하는 샤프트부(4c)가 유격을 가진 상태에서 삽입 관통되어 있다.

제2 요동 기어(16)는, 외통(2) 내의 상기 폐공간에 배치되어 있음과 함께 각 크랭크축(10)의 제2 편심부(10b)에 제2 롤러 베어링(18b)을 통해 장착되어 있다. 제1 요동 기어(14)와 제2 요동 기어(16)는, 제1 편심부(10a)와 제2 편심부(10b)의 배치에 대응하여 축방향으로 나란히 설치되어 있다. 제2 요동 기어(16)는, 각 크랭크축(10)이 회전하여 제2 편심부(10b)가 편심 회전하면, 이 편심 회전에 연동하여 내기어 핀(3)에 맞물리면서 요동 회전한다.

제2 요동 기어(16)는, 외통(2)의 내경보다도 약간 작은 크기를 갖고 있고, 제1 요동 기어(14)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 즉, 제2 요동 기어(16)는 제2 외기어(16a), 중앙부 관통 구멍(16b), 복수(예를 들어, 3개)의 제2 편심부 삽입 관통 구멍(16c) 및 복수(예를 들어, 3개)의 샤프트부 삽입 관통 구멍(16d)을 갖고 있다. 이들은, 제1 요동 기어(14)의 제1 외기어(14a), 중앙부 관통 구멍(14b), 복수의 제1 편심부 삽입 관통 구멍(14c) 및 복수의 샤프트부 삽입 관통 구멍(14d)과 마찬가지의 구조를 갖고 있다. 각 제2 편심부 삽입 관통 구멍(16c)에는, 제2 롤러 베어링(18b)이 개재 장착된 상태에서 크랭크축(10)의 제2 편심부(10b)가 삽입 관통되어 있다.

각 전달 기어(20)는, 입력 기어(8a)의 회전을, 대응하는 크랭크축(10)에 전달하는 것이다. 각 전달 기어(20)는, 대응하는 크랭크축(10)의 축 본체(12c)에 있어서의 일단부에 설치된 피끼워맞춤부(10c)에 각각 외부 끼움되어 있다. 각 전달 기어(20)는, 크랭크축(10)의 회전축과 동일한 축 주위로 크랭크축(10)과 일체적으로 회전한다. 각 전달 기어(20)는, 입력 기어(8a)와 맞물리는 외기어(20a)를 갖고 있다.

본 실시 형태의 기어 장치(1)에는, 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보가 기억된 기억부(30)가 설치되어 있다. 이 기억부(30)는, 통신 제어부 및 기억 제어부를 갖는 IC 칩에 의해 구성되어 있고, 예를 들어 외통(2)에 매설되어 있다. 따라서, 외부의 비접촉식 판독기에 의해, 기억부(30)에 기억된 정보를 판독 가능하게 되어 있다.

기억부(30)에 기억되어 있는 정보에는, 감속기 내부 부품의 회전 강성 특성과 가공 오차에 기인하고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보(가공 오차·강성 정보)와, 온도에 따라 변화되고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보(온도 변화 오차 정보)와, 경시 변화 특성에 영향을 미치고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보(경시 변화 오차 정보) 중 적어도 하나의 정보가 포함된다. 또한, 회전 각도 특성이라 함은, 출력축[예를 들어, 캐리어(4) 또는 외통(2)]이 회전할 때의 특성이며, 이론 회전 각도에 대한 실제의 회전 각도의 차에 관한 특성으로, 주로 정지 위치 오차, 위치 결정 오차 등에 영향을 미친다.

가공 오차·강성 정보가 포함되는 경우, 오차 정보로서는, 예를 들어 출력축 회전 변동에 관한 정보가 기억된다. 출력축 회전 변동에 관한 정보라 함은, 입력축(8)을 고정한 상태에서 출력축[예를 들어, 캐리어(4) 또는 외통(2)]에 토크를 가하여 회전시켰을 때, 감속기 내부 부품의 비틀림 강성에 의한 특성 및 가공 오차의 영향에 의해 출력축에서 실제로 발생하는 회전 각도를, 이론 회전 각도에 대한 비율로 나타낸 것을, 출력축 회전 각도에 관련지어 나타낸 것이다. 출력축에서 실제로 발생하는 회전 각도는, 비틀림 강성에 의한 특성 및 부품의 가공 정밀도에 의해 이론 회전 각도와의 사이에 약간 차가 있다. 따라서, 부하 토크를 입력하였을 때 발생하는 실제의 회전 각도를 측정한 결과로부터 얻어진 출력축 회전 변동에 관한 정보를 기어 장치(1)의 정지 제어에 활용하면, 기어 장치(1)가 장착되는 로봇 등의 정지 오차의 저감을 도모할 수 있다.

기억부(30)에는, 예를 들어 도 3에 나타내는 바와 같이, 출력축 회전 변동[이론 회전 각도에 대한 출력축에서의 출력 회전 각도(측정값)의 비]과, 출력축의 회전 각도를 관련지은 맵이 기억되어 있다. 본 실시 형태에서는, 출력축의 회전 각도 1도마다, 출력축 회전 변동이 기억되어 있다.

출력축 회전 변동의 값은, 기어 장치(1)의 출하시에 통상 실시되는 시험에서 얻어진다. 따라서, 기억부(30)에 기억시키기 위해 특별한 데이터 취득이 필요해지는 것은 아니다.

기억부(30)에는, 부하 토크를 정격 토크(To)로 한 경우의 출력축 회전 변동에 더하여, 정격 토크(To)의 1/2(0.5To)을 부하 토크로 한 경우 및 정격 토크(To)의 3％(0.03To)를 부하 토크로 한 경우에 대해서도 출력축의 회전 각도와 관련지어 기억된다. 이에 의해, 정격 토크(To)보다도 1/2To 또는 0.03To를 부하하는 쪽이 실사용에 맞는다는 사용자측의 요망에 따를 수 있다. 또한, 이 1/2To시의 출력축 회전 변동 및 0.03To시의 출력축 회전 변동에 대해서는 생략하는 것도 가능하다.

이와 같이 기억부(30)에 기억된 정보를 활용하여 예를 들어 로봇 아암의 각도 보정을 행하기 위해서는, 이하의 순서로 행할 수 있다.

우선, 입력축(8)을 고정한 상태에서 출력축[예를 들어 캐리어(4) 또는 외통(2)]을 회전시킨다. 이때 모터 전류값 등에 의해 부하 토크를 산출함으로써 입력 토크를 정격 토크로 한다. 그리고, 모터 인코더(도시 생략)에 의해 출력축의 회전 각도를 측정한다. 그리고, 이 회전 각도에 따른 출력축 회전 변동에 관한 정보를 기억부(30)로부터 판독하고, 이 판독된 정보를 로봇 컨트롤러에 피드백시킨다. 이에 의해, 피드백된 정보가 보정 정보로 되고, 이 보정 정보에 따른 각도 보정이 로봇 컨트롤러에 있어서 이루어져, 로봇 아암의 각도 보정이 이루어진다.

본 실시 형태에서는, 출력축 회전 변동과 출력축의 회전 각도를 관련지은 맵이 기억되는 구성으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 도 4에 나타내는 바와 같이, 출력축 회전 변동[이론 회전 각도에 대한 출력축의 회전 각도(측정값)의 비]과 출력축의 회전 각도의 관계를 나타내는 파형이 얻어져 있으면, 이 파형을 함수로서 나타내고, 당해 함수를 기억부(30)에 기억시켜도 된다. 이 함수는, 출력축의 회전 각도(X)와, 출력축 회전 변동(Y)의 관계를, Y＝f(X)로서 나타낸 것이다. 또한, 부하 토크(T)도 고려하여, Y＝f(T·X)로서 나타내도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 출력축 회전 변동을 직접 측정한 데이터를 출력축 회전 변동에 관한 정보로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 히스테리시스 특성(백래쉬, 로스트 모션, 스프링 상수)과 같이, 출력축 회전 각도에 대해 간접적으로 영향을 미치는 데이터를 측정하고, 그 측정 데이터를 출력축 회전 변동에 관한 정보로서 기억시켜도 된다. 그리고, 이것을 유저가 이용하여, 출력 회전 각도 제어에 이용해도 된다.

상기 온도 변화 오차 정보가 포함되는 경우, 온도 변화 오차 정보로서는, 예를 들어 요동 기어(14, 16)의 선팽창 계수에 관한 정보 등이어도 되고, 혹은 외통(2)의 온도(케이스 온도)와 이론 회전 각도에 대한 실제의 회전 각도의 차를 관련지은 정보 등이어도 된다. 예를 들어 도 5에 나타내는 바와 같이, 복수의 케이스 온도에 대한 출력축 회전 변동(출력축에서 실제로 발생하는 회전 각도를 이론 회전 각도에 대한 비율로 나타낸 것)을 미리 구해 두고(도 5에는 2개의 온도에서의 데이터가 나타내어져 있지만, 더 많은 온도에서의 데이터가 구해져 있어도 됨), 이 데이터로부터 얻어진, 케이스 온도의 변화에 따른 출력축 회전 변동의 변화를 나타내는 정보를 기억부(30)에 기억시키도록 해도 된다. 이러한 정보가 기억부(30)에 기억되어 있는 경우에도, 출력축의 회전 특성의 변화를 예를 들어 로봇의 각도 보정 제어에 활용하는 것이 가능해진다.

상기 경시 변화 오차 정보가 포함되는 경우, 경시 변화 오차 정보로서는, 기어 장치(1)의 사용 시간과 이론 회전 각도에 대한 실제의 회전 각도의 차가 관련지어진 정보가 기억된다. 예를 들어 도 6에 나타내는 바와 같이, 기어 장치(1)의 운전 시간의 경과에 수반되는 출력축 회전 변동의 변화량을 미리 구해 두고, 이 데이터를 기초로, 기어 장치(1)의 운전 시간의 경과에 수반되는 출력축 회전 변동의 변화량을 나타내는 정보를 기억부(30)에 기억시키도록 해도 된다. 이러한 정보가 기억부(30)에 기억되어 있는 경우에도, 출력축의 회전 특성의 변화를 예를 들어 로봇의 각도 보정 제어에 활용하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 기어 장치(1)에서는, 기억부(30)에, 가공 오차에 기인하고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보와, 온도에 따라 변화되고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보와, 경시 변화 특성에 영향을 미치고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보가 기억되어 있다. 이로 인해, 기억부(30)에 기억되어 있는 정보를 활용함으로써, 편심 요동형 기어 장치(1)가 조립된 로봇 등의 회전 각도 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 가공 오차에 기인하고, 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보가 기억부(30)에 기억되어 있는 경우에는, 이 기억된 정보를 활용함으로써, 개체차에 따른 회전 각도 보정 제어를 행하는 것이 가능해진다. 이로 인해, 회전 각도 보정 제어에 의해, 로봇 등의 회전 각도 특성을 향상시킬 수 있다. 한편, 온도에 따라 변화되고, 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보가 기억부(30)에 기억되어 있는 경우에는, 이 기억된 정보를 활용함으로써, 주위 온도의 변화에 수반되는 회전 각도 오차를 해소하는 제어를 행하는 것이 가능해진다. 이로 인해, 주위의 온도가 변화됨으로써 회전 각도 오차가 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 경시 변화 특성에 영향을 미치고, 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보가 기억부(30)에 기억되어 있는 경우에는, 이 기억된 정보를 활용함으로써, 경시 변화에 수반되는 회전 각도 오차를 해소하는 제어를 행하는 것이 가능해진다. 이로 인해, 기어 장치(1)가 경시 변화됨으로써 회전 각도 오차가 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해진다.

또한 본 실시 형태에서는, 기억부(30)에 기억된 정보가 외부의 비접촉식 판독기에 의해 판독 가능하게 되어 있으므로, 기억부(30)가 기어 장치(1)에 장착된 상태 그대로, 기억부(30)에 기억된 정보를 판독할 수 있다. 따라서, 정보를 판독할 때의 수고가 번잡해지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경, 개량 등이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 2개의 요동 기어(14, 16)가 설치된 구성으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 1개의 요동 기어가 설치되는 구성, 또는 3개 이상의 요동 기어가 설치되는 구성이어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 입력축(8)이 캐리어(4)의 중앙부에 배치되고, 복수의 크랭크축(10)이 입력축(8)의 주위에 배치되는 구성으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 1개의 크랭크축(10)이 캐리어(4)의 중앙부에 배치된 센터 크랭크식으로 해도 된다. 이 경우, 입력축(8)이 크랭크축(10)에 장착된 전달 기어(20)에 맞물리도록 설치되면, 어느 위치에 배치되어 있어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 기억부(30)가 외통(2)에 매설된 구성으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 외통(2)의 표면에 장착되는 구성으로 해도 되고, 혹은 캐리어(4)에 장착되는 구성으로 해도 된다. 또한, 기억부(30)의 정보는, 비접촉식 판독기에 의해 판독 가능한 것에 한정되지 않는다.

여기서, 상기 실시 형태에 대해 개략 설명한다.

(1) 상기 실시 형태에서는, 기억부에, 가공 오차에 기인하고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보와, 온도에 따라 변화되고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보와, 경시 변화 특성에 영향을 미치고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보가 기억되어 있다. 이로 인해, 기억부에 기억되어 있는 정보를 활용함으로써, 편심 요동형 기어 장치가 조립된 장치의 회전 각도 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 가공 오차에 기인하고, 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보가 기억부에 기억되어 있는 경우에는, 이 기억된 정보를 활용함으로써, 편심 요동형 기어 장치의 개체차에 따른 회전 각도 보정 제어를 행하는 것이 가능해진다. 이로 인해, 회전 각도 보정 제어에 의해, 편심 요동형 기어 장치가 조립된 장치의 회전 각도 특성을 향상시킬 수 있다. 한편, 온도에 따라 변화되고, 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보가 기억부에 기억되어 있는 경우에는, 이 기억된 정보를 활용함으로써, 주위 온도의 변화에 수반되는 회전 각도 오차를 해소하는 제어를 행하는 것이 가능해진다. 이로 인해, 주위의 온도가 변화됨으로써 회전 각도 오차가 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 경시 변화 특성에 영향을 미치고, 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보가 기억부에 기억되어 있는 경우에는, 이 기억된 정보를 활용함으로써, 경시 변화에 수반되는 회전 각도 오차를 해소하는 제어를 행하는 것이 가능해진다. 이로 인해, 편심 요동형 기어 장치가 경시 변화됨으로써 회전 각도 오차가 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해진다.

(2) 상기 가공 오차에 기인하고, 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보에는, 상기 입력부가 고정된 상태에서 상기 제1 통부 및 상기 제2 통부 중 한쪽에 토크를 부하하였을 때, 상기 제1 통부 및 상기 제2 통부 중 한쪽에 발생하는 회전 각도 오차에 관한 정보와, 상기 크랭크축을 회전시켰을 때, 상기 제1 통부 및 상기 제2 통부 중 한쪽에 발생하는 회전 각도 오차에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보가 포함되어 있는 것이 바람직하다.

이 형태에서는, 제1 통부 및 제2 통부 중 한쪽에 발생하는 회전 각도 오차에 관한 정보가 포함되어 있으므로, 이러한 정보를 활용함으로써, 제1 통부 및 제2 통부 중 한쪽에 대한 회전 각도 오차를 해소하는 제어를 행하는 것이 가능해진다.

(3) 상기 온도에 따라 변화되고, 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보에는, 상기 요동 기어의 선팽창 계수에 관한 정보, 또는 상기 제1 통부 혹은 상기 제2 통부의 온도 변화에 따른 축 주위 회전 각도 변동의 변화를 나타내는 정보가 포함되어 있어도 된다.

이 형태에서는, 이러한 정보를 활용함으로써, 회전 각도 오차를 해소하는 제어를 행하는 것이 가능해진다.

(4) 상기 경시 변화 특성에 영향을 미치고, 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보에는, 상기 편심 요동형 기어 장치의 사용 시간에 따른, 상기 제1 통부 또는 상기 제2 통부의 축 주위 회전 각도 변동의 변화를 나타내는 정보가 포함되어 있어도 된다.

이 형태에서는, 편심 요동형 기어 장치의 사용 시간의 경과에 수반하여, 축 주위 회전 각도 변동량이 변화되는 경우라도, 이러한 정보를 활용함으로써, 회전 각도 오차를 해소하는 제어를 행하는 것이 가능해진다.

(5) 상기 기억부에 기억된 정보는, 외부의 비접촉식 판독기에 의해 판독 가능한 것이 바람직하다.

이 형태에서는, 기억부가 편심 요동형 기어 장치에 장착된 상태 그대로, 기억부에 기억된 정보를 판독할 수 있다. 따라서, 정보를 판독할 때의 수고가 번잡해지는 것을 억제할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 회전 각도 특성에 영향을 미칠 수 있는 요인에 관한 정보를 유효하게 활용할 수 있다. 그것에 의해, 회전 각도 특성을 향상시키는 것이 가능해진다.

1 : 편심 요동형 기어 장치
2 : 외통
3 : 내기어 핀
4 : 캐리어
6 : 주 베어링
8 : 입력축
10 : 크랭크축
10a : 제1 편심부
10b : 제2 편심부
12a : 제1 크랭크 베어링
12b : 제2 크랭크 베어링
12c : 축 본체
14 : 제1 요동 기어
14a : 외기어
14c : 편심부 삽입 관통 구멍
16 : 제2 요동 기어
16a : 외기어
16c : 편심부 삽입 관통 구멍
18a : 제1 롤러 베어링
18b : 제2 롤러 베어링
20 : 전달 기어
30 : 기억부

Claims

제1 부재와 제2 부재 사이에서 소정의 회전수비로 회전수를 변환하여 구동력을 전달하는 편심 요동형 기어 장치이며,
편심부를 갖고, 입력부로부터의 구동력을 받아 회전하는 크랭크축과,
상기 편심부가 삽입되는 삽입 관통 구멍을 가짐과 함께 티스부를 갖는 요동 기어와,
상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 중 한쪽에 장착 가능하게 구성되는 제1 통부와,
상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 중 다른 쪽에 장착 가능하게 구성되는 제2 통부를 구비하고,
상기 제1 통부 및 상기 제2 통부 중 한쪽은 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하고, 상기 제1 통부 및 상기 제2 통부 중 다른 쪽은 상기 요동 기어의 상기 티스부와 맞물리는 티스부를 갖고 있고,
상기 제1 통부와 상기 제2 통부는, 상기 크랭크축의 회전에 수반되는 상기 요동 기어의 요동에 의해 동심 형상으로 서로 상대적으로 회전 가능하고,
상기 편심 요동형 기어 장치에는, 가공 오차에 기인하고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보와, 온도에 따라 변화되고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보와, 경시 변화 특성에 영향을 미치고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보가 기억된 기억부가 설치되어 있는, 편심 요동형 기어 장치.
제1항에 있어서,
상기 가공 오차에 기인하고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보에는, 상기 입력부가 고정된 상태에서 상기 제1 통부 및 상기 제2 통부 중 한쪽에 토크를 부하하였을 때, 상기 제1 통부 및 상기 제2 통부 중 한쪽에 발생하는 회전 각도 오차에 관한 정보와, 상기 크랭크축을 회전시켰을 때, 상기 제1 통부 및 상기 제2 통부 중 한쪽에 발생하는 회전 각도 오차에 관한 정보 중 적어도 한쪽의 정보가 포함되어 있는, 편심 요동형 기어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 온도에 따라 변화되고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보에는, 상기 요동 기어의 선팽창 계수에 관한 정보, 또는 상기 제1 통부 혹은 상기 제2 통부의 온도 변화에 따른 축 주위 회전 각도 변동의 변화를 나타내는 정보가 포함되어 있는, 편심 요동형 기어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경시 변화 특성에 영향을 미치고 또한 회전 각도 특성에 영향을 미치는 파라미터에 관한 정보에는, 상기 편심 요동형 기어 장치의 사용 시간에 따른, 상기 제1 통부 또는 상기 제2 통부의 축 주위 회전 각도 변동의 변화를 나타내는 정보가 포함되어 있는, 편심 요동형 기어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기억부에 기억된 정보는, 외부의 비접촉식 판독기에 의해 판독 가능한, 편심 요동형 기어 장치.