KR20160034953A

KR20160034953A - 편심 요동형 기어 장치

Info

Publication number: KR20160034953A
Application number: KR1020167003820A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 후루타
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2016-03-30
Also published as: WO2015008612A1; CN105452716A; JP2015021554A; DE112014003313T5

Abstract

편심 요동형 기어 장치(1)는 편심부(20a)를 갖는 크랭크축(20)과, 편심부(20a)에 연동하는 요동 기어(24)와, 요동 기어(24)의 치부와 맞물리는 내치 핀(3)을 갖는 외통부(2)와, 크랭크축(20)을 회전 가능하게 지지하는 캐리어(4)와, 외통부(2)와 캐리어(4) 사이의 상대 회전을 허용하는 주베어링(6)과, 내부 구멍(18a)을 갖는 전달 기어(18)를 구비한다. 크랭크축(20)에 대한 전달 기어(18)의 변위가 규제되도록, 크랭크축(20)이 전달 기어(18)의 내부 구멍(18a)에 압입되어 있다.

Description

편심 요동형 기어 장치 {ECCENTRIC ROCKING-TYPE GEAR DEVICE}

본 발명은 편심 요동형 기어 장치에 관한 것이다.

종래, 큰 감속비가 얻어지는 감속기로서, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 편심 요동형 기어 장치가 알려져 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 특허문헌 1에 개시된 기어 장치에서는, 모터(61)의 회전 구동력을, 입력축(62) 및 전달 기어(63)를 통해, 크랭크축(64)에 전달하고, 당해 크랭크축(64)을 회전시킨다. 전달 기어(63)는 크랭크축(64)의 단부에 스플라인 결합되어 있다. 이로 인해, 전달 기어(63)는 크랭크축(64)에 대해 회전하지 않도록 규제된다. 또한, 크랭크축(64)에는, 전달 기어(63)를 사이에 두도록 한 쌍의 리테이닝링(65)이 설치되어 있다. 이들 리테이닝링(65)에 의해, 전달 기어(63)는 크랭크축(64)에 대해 축방향으로 이동하지 않도록 규제된다.

특허문헌 1에 기재된 기어 장치에서는, 한 쌍의 리테이닝링(65) 사이에 전달 기어(63)를 끼워 넣어 크랭크축(64)에 대한 전달 기어(63)의 변위를 규제하고 있다. 이로 인해, 크랭크축(64)을 전달 기어(63)로부터 돌출시킬 필요가 있다. 따라서, 기어 장치로서, 축방향의 길이가 길어져 버린다. 또한, 전달 기어(63)가 크랭크축(64)에 스플라인 결합되어 있기 때문에, 축방향 및 회전 방향에 백래시가 있어, 마모, 진동의 원인이 된다.

일본 특허 공개 제2010-286098호 공보

본 발명의 목적은, 편심 요동형 기어 장치에 있어서, 축방향 길이를 억제함과 함께, 크랭크축에 대한 전달 기어의 백래시를 없애는 것이다.

본 발명은 본 발명의 일 국면에 따르는 편심 요동형 기어 장치는, 편심부를 갖는 크랭크축과, 치부를 갖고, 상기 편심부에 연동하는 요동 기어와, 상기 요동 기어의 상기 치부와 맞물리는 내치를 갖는 외통부와, 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하는 내통부와, 상기 외통부와 상기 내통부 사이의 상대 회전을 허용하는 주베어링과, 내부 구멍을 갖는 전달 기어를 구비하고, 상기 크랭크축에 대한 상기 전달 기어의 변위가 규제되도록, 상기 크랭크축이 상기 전달 기어의 상기 내부 구멍에 압입되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 편심 요동형 기어 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 상기 기어 장치에 있어서의 전달 기어의 고정 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 그 외의 실시 형태에 관한 편심 요동형 기어 장치의 주요부를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 그 외의 실시 형태에 관한 편심 요동형 기어 장치의 주요부를 도시하는 도면이다.
도 5는 종래의 편심 요동형 기어 장치의 구성을 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 실시 형태에 관한 기어 장치(1)는, 예를 들어 로봇의 선회 동체나 팔 관절 등의 선회부 또는 각종 공작 기계의 선회부에 감속기로서 적용되는 기어 장치이다. 기어 장치(1)는 예를 들어 베이스와 그것에 대해 상대적으로 선회하는 선회체 사이에 설치되어, 입력된 회전수에 대해 소정의 비로 감속된 회전수의 구동력을 출력하는 기어 전동 장치이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 기어 장치(1)는 외통부(2)와, 내치 핀(3)과, 내통부로서의 캐리어(4)와, 주베어링(6)과, 크랭크축(20)과, 크랭크축 베어링(22)과, 요동 기어(24)와, 크랭크축(20)에 고정된 전달 기어(18)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 후술하는 바와 같이, 복수의 크랭크축(20)이 설치되어 있기 때문에, 복수의 전달 기어(18)가 설치되어 있다.

외통부(2)는 한쪽의 상대 부재(예를 들어, 로봇의 베이스)에 고정 가능하게 구성되어 있고, 기어 장치(1)의 케이스로서도 기능한다. 이 외통부(2)는 내주면을 갖는 대략 원통 형상으로 형성되어 있다. 외통부(2)는 로봇의 베이스에 볼트 등에 의해 체결된다.

외통부(2)의 내주면에는, 다수의 내치 핀(3)이 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 내치 핀(3)은 외치 기어로 이루어지는 요동 기어(24)의 치부가 맞물리는 내치로서 기능한다. 요동 기어(24)의 치부의 수는, 내치 핀(3)의 수보다도 약간 적게 이루어져 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 복수(예를 들어 2개)의 요동 기어(24)가 사용되고 있다.

캐리어(4)는 다른 쪽의 상대 부재(예를 들어, 로봇의 선회체)에 고정 가능하게 구성되어 있다. 즉, 캐리어(4)는 도시 생략한 볼트 등에 의해 로봇의 선회체에 체결된다. 캐리어(4)는 외통부(2)와 동축상에 배치된 상태에서 외통부(2) 내에 수용되어 있다. 캐리어(4)는 축 방향으로 이격되어 한 쌍으로 설치된 주베어링(6)에 의해 외통부(2)에 대해 상대 회전 가능하게 지지되어 있다. 따라서, 캐리어(4)는 외통부(2)에 대해 동일한 축 주위로 상대 회전한다. 캐리어(4)가 외통부(2)에 대해 상대 회전하면, 로봇의 선회체는, 베이스에 대해 선회한다.

또한, 본 실시 형태에서는 캐리어(4)를 선회체에 체결하여 선회하도록 하고, 외통부(2)를 베이스에 고정하여 부동으로 하고 있는 예가 나타내어져 있지만, 그 반대의 배치이어도 된다. 즉, 외통부(2)가 선회체에 체결되고, 캐리어(4)가 베이스에 체결되어 있어도 된다. 이 경우에는, 외통부(2)가 캐리어(4)에 대해 상대 회전함으로써, 로봇의 선회체는, 베이스에 대해 선회하게 된다.

캐리어(4)는 기부(32)와 단판부(34)를 구비하고 있다. 기부(32)는 외통부(2) 내에 있어서 그 외통부(2)의 단부 근방에 배치되는 기판부(32a)와, 그 기판부(32a)로부터 단판부(34)를 향하여 축방향으로 연장되는 복수의 샤프트부(32b)를 갖는다. 샤프트부(32b)는 볼트(5)에 의해 단판부(34)에 체결되어 있다. 이에 의해, 기부(32)와 단판부(34)가 일체화되어 있다. 그리고, 기판부(32a)와 단판부(34) 사이에는, 요동 기어(24)를 수납하는 수용 공간(33)이 형성되어 있다. 또한, 캐리어(4)의 직경 방향 중앙부에는, 기판부(32a) 및 단판부(34)에 걸쳐 축방향으로 관통하는 관통 구멍(4a)이 형성되어 있다.

크랭크축(20)은 복수(본 실시 형태에서는, 예를 들어 3개) 설치되어 있고, 각 크랭크축(20)은 캐리어(4)의 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 각 크랭크축(20)은 한 쌍의 크랭크축 베어링(22)을 통해 캐리어(4)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 이 상태에서 캐리어(4)의 회전 축심에 평행해지는 자세로 배치되어 있다.

크랭크축(20)은 축 본체(20c)와, 축 본체(20c)에 일체적으로 형성된 복수(본 실시 형태에서는 2개)의 편심부(20a)를 갖고 있다. 복수의 편심부(20a)는 크랭크축 베어링(22)이 각각 장착되는 한 쌍의 저널부(20d)의 사이의 위치에서, 축방향으로 배열되도록 배치되어 있다. 각 편심부(20a)는 각각 축 본체(20c)의 축심으로부터 소정의 편심량으로 편심된 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 각 편심부(20a)는 서로 소정 각도의 위상차를 갖도록 크랭크축(20)에 형성되어 있다. 또한, 편심부(20a)는 1개 또는 3개 이상 설치되어 있어도 된다.

요동 기어(24)는 크랭크축(20)의 각 편심부(20a)에 각각 롤러 베어링(28a)을 통해 설치되어 있다. 요동 기어(24)는 외통부(2)의 내경보다도 조금 작게 형성되어 있다. 요동 기어(24)는 크랭크축(20)이 회전할 때에 편심부(20a)의 회전에 연동하고, 치부가 외통부(2) 내면의 내치 핀(3)에 맞물리면서 요동 회전한다.

요동 기어(24)는 중앙부 관통 구멍(24b)과, 복수의 편심부 삽입 관통 구멍(24c)과, 복수의 샤프트부 삽입 관통 구멍(24d)을 갖는다. 중앙부 관통 구멍(24b)은 요동 기어(24)의 직경 방향 중앙부에 형성되어 있다. 중앙부 관통 구멍(24b)은 생략할 수 있다.

편심부 삽입 관통 구멍(24c)은 요동 기어(24)에 있어서 중앙부 관통 구멍(24b)의 주위에 둘레 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 각 편심부 삽입 관통 구멍(24c)에는, 롤러 베어링(28a)을 개재 장착한 상태에서 각 크랭크축(20)의 편심부(20a)가 각각 삽입 관통되어 있다.

샤프트부 삽입 관통 구멍(24d)은 요동 기어(24)에 있어서 중앙부 관통 구멍(24b)의 주위에 둘레 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 각 샤프트부 삽입 관통 구멍(24d)은 둘레 방향으로 인접하는 편심부 삽입 관통 구멍(24c) 사이의 위치에 각각 형성되어 있다. 각 샤프트부 삽입 관통 구멍(24d)에는, 캐리어(4)의 각 샤프트부(32b)가 유극을 가진 상태에서 삽입 관통되어 있다.

기판부(32a)측의 크랭크축(20)의 단부는, 한쪽의 크랭크축 베어링(22)이 장착되는 저널부(20d)로서 형성되어 있다. 한편, 단판부(34)측의 크랭크축(20)의 단부는, 다른 한쪽의 크랭크축 베어링(22)이 장착되는 다른 한쪽의 저널부(20d)로부터 연장된 연장부(20e)로서 형성되어 있다. 즉, 크랭크축(20)의 축 본체(20c)는 한 쌍의 저널부(20d)와, 연장부(20e)를 갖고 있다.

연장부(20e)는 본 실시 형태에서는, 캐리어(4)의 축방향을 따라 당해 캐리어(4)로부터 외측으로 돌출되어 있다. 단, 연장부(20e)가 캐리어(4)의 외측으로 돌출된 형태로 한정되는 것은 아니고, 캐리어(4)에 대한 전달 기어(18)의 간섭이 없는 경우에는, 연장부(20e)는 축방향에 있어서 캐리어(4)의 범위 내에 들어가는 형태이어도 된다.

연장부(20e)에는, 전달 기어(18)가 장착되어 있다. 전달 기어(18)에는 내부 구멍(18a)이 형성되어 있고, 이 내부 구멍(18a)에 연장부(20e)가 삽입된 상태에서, 전달 기어(18)가 연장부(20e)에 고정되어 있다.

전달 기어(18)는 외치(18b)를 갖는 기어 본체(18c)와, 기어 본체(18c)로부터 축방향으로 돌출된 돌출부(18d)를 갖고 있다. 기어 본체(18c)는 원판 형상으로 형성되어 있고, 기어 본체(18c)의 외주부에는 외치(18b)가 형성되어 있다. 돌출부(18d)는 기어 본체(18c)의 한쪽의 면으로부터 돌출되도록, 기어 본체(18c)와 동심 형상의 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 내부 구멍(18a)은 기어 본체(18c)로부터 돌출부(18d)에 걸쳐 전달 기어(18)를 관통하도록 형성되어 있다. 전달 기어(18)의 외치(18b)는 도시하지 않은 인풋 기어에 맞물린다. 이 인풋 기어로부터 받은 구동력에 의해, 전달 기어(18)는 회전한다. 전달 기어(18)는 인풋 기어로부터 받은 구동력을 크랭크축(20)에 전달한다.

여기서, 크랭크축(20)에의 전달 기어(18)의 설치 구조에 대해 구체적으로 설명한다.

도 2에도 도시한 바와 같이, 크랭크축(20)(또는 축 본체(20c))의 일단부인 연장부(20e)에는, 스플라인 가공이 실시되어 있다. 이에 의해, 연장부(20e)에는, 둘레 방향으로 배열되는 복수의 오목부(38a)를 갖는 수형 스플라인부(38)가 형성되어 있다. 즉, 연장부(20e)의 외주면에는, 크랭크축(20)(또는 축 본체(20c))의 축방향으로 연장되는 복수의 오목부(38a)가 둘레 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 각 오목부(38a)는 연장부(20e)의 단부면(또는 크랭크축(20)의 단부면 또는 축 본체(20c)의 단부면)으로부터 소정의 길이에 걸쳐 형성되어 있다.

축방향에 있어서의 오목부(38a)의 내측부(연장부(20e)의 단부면과는 반대측의 부위)의 바닥면은, 축방향의 내측을 향하여 점차 얕아지도록, 경사면(38b)이 되어 있다. 바꾸어 말하면, 경사면(38b)은 수형 스플라인부(38)의 안쪽으로(단부면으로부터 이격되는 방향으로; 도 2의 좌측 방향으로) 갈수록 축 본체(20c)의 반경 방향 외측을 향하는 경사로 되어 있다. 이 경사면(38b)으로서는, 예를 들어 스플라인 가공용의 호브를 갖는 절삭 가공기에 의해 연장부(20e)를 절삭 가공할 때에 발생하는 호브 절삭 상승부가 채용될 수 있다.

또한, 경사면(38b)의 형성 방법에 대해 특별히 한정하는 것은 아니고, 다른 형성 방법에 의해 오목부(38a)의 바닥부에 경사면(38b)을 형성해도 된다. 또한, 경사면(38b)이 생략된 구성이어도 된다. 이 경우, 오목부(38a)의 깊이는, 축방향에 거의 일정하며, 오목부(38a)의 내측 단부가 대략 수직으로 솟아 있는 구성이어도 된다.

연장부(20e)에 있어서, 인접하는 오목부(38a, 38a) 사이의 볼록부(38c)로서 형성되어 있는 부위의 외면의 일부가 제거되어 있다. 이로 인해, 볼록부(38c)에서는, 축방향 내측의 부위에 비해, 연장부(20e)의 단부측의 부위가 한층 낮아져 있다. 그리고, 이 외면이 낮아진 단부측의 부위에서는, 전달 기어(18)의 내부 구멍(18a)의 내주면이 밀착하는 것이 아니라, 내부 구멍(18a)의 내주면과 연장부(20e)의 외면 사이에 약간 간극이 형성되어 있다. 이 간극은, 내부 구멍(18a) 중 적어도 기어 본체(18c)에 대응하는 부위를 포함하는 범위에 형성되어 있다.

또한, 볼록부(38c)에 한층 낮아진 부위를 형성하고 있지만, 반드시 단차가 필요한 것은 아니다. 단차가 없어도 되고, 또는, 본 실시 형태와는 반대로, 연장부(20e)의 단부측의 부위에 비해 축방향 내측에 있어서, 크랭크축(20)의 외주면(20f)이 한층 낮게 형성되어 있어도 된다.

전달 기어(18)의 내부 구멍(18a) 중, 기어 본체(18c)에 위치하는 부위의 내주면에는, 스플라인 치형 절삭 가공이 실시되어 있다. 이에 의해, 내부 구멍(18a)의 당해 부위의 내주면에는, 둘레 방향으로 배열되는 복수의 볼록부(40a)를 갖는 암형 스플라인부(40)가 형성되어 있다. 즉, 내부 구멍(18a)의 내주면에는, 전달 기어(18)의 축방향(또는 두께 방향)으로 연장되는 복수의 볼록부(40a)가 둘레 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 각 볼록부(40a)는 수형 스플라인부(38)의 오목부(38a)에 적합한 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 수형 스플라인부(38)의 오목부(38a)에 암형 스플라인부(40)의 볼록부(40a)가 삽입되어 있다. 이 상태에서는, 전달 기어(18)는 크랭크축(20)의 축 주위로 회전할 수는 없고, 축 주위의 방향의 변위가 규제되어 있다. 즉, 암형 스플라인부(40)의 볼록부(40a)는 크랭크축(20)에 대해 전달 기어(18)를 크랭크축(20)의 회전 방향으로 로킹하는 로킹부로서 기능한다.

전달 기어(18)의 내부 구멍(18a) 중, 돌출부(18d) 내에 위치하는 부위의 내주면(18e)은 연장부(20e)에 있어서의 축방향 내측의 부위의 외주면(20f)에 밀착하고 있다. 즉, 연장부(20e)는 돌출부(18d)에 있어서 구속되도록, 전달 기어(18)의 내부 구멍(18a)에 압입되어 있다. 이에 의해, 크랭크축(20)에 대한 전달 기어(18)의 축방향 및 회전 방향의 변위가 규제되어 있다. 전달 기어(18)의 내부 구멍(18a)에 있어서는, 크랭크축(20)이 압입되어 크랭크축(20)의 외주면(20f)이 밀착하는 부위와는 별개로, 크랭크축(20)의 회전 방향에 있어서의 전달 기어(18)의 회전을 규제하는 로킹부(볼록부(40a))가 설치되어 있다.

또한, 연장부(20e)에 있어서의 단부측의 부위에서는, 내부 구멍(18a)의 내주면(18e)과의 사이에 약간 간극이 형성되어 있으므로, 연장부(20e)를 내부 구멍(18a)에 압입할 때에는, 비교적 약한 힘으로 내부 구멍(18a) 내에 압입할 수 있다.

전달 기어(18)는 연장부(20e)의 단부면이, 전달 기어(18)의 한쪽 면과 대략 동일 면의 높이의 상태로 되도록, 크랭크축(20)에 설치되어 있다. 즉, 압입 시에, 평판 형상의 도시하지 않는 지그를 전달 기어(18)의 상기 한쪽 면에 댐으로써, 크랭크축(20)(연장부(20e))의 선단부가 내부 구멍(18a)으로부터 돌출되지 않도록 할 수 있다. 이와 같이 하여, 전달 기어(18)의 축방향의 위치 결정을 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 크랭크축(20)의 선단측의 테두리(즉, 수형 스플라인부(38)의 볼록부(38c)의 테두리)는 모따기 가공되어 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니고, 모따기 가공은 실시되지 않아도 된다.

이어서, 본 실시 형태에 의한 기어 장치(1)의 동작에 대해 설명한다.

각 전달 기어(18)가 도시하지 않는 인풋 기어에 의해 구동되면, 각 크랭크축(20)은 각각의 축 주위로 회전한다. 즉, 전달 기어(18)에는 크랭크축(20)을 회전시키기 위한 구동력이 입력된다. 그리고, 각 크랭크축(20)의 회전에 수반하여, 크랭크축(20)의 편심부(20a)가 편심 회전한다. 이에 의해, 요동 기어(24)는 편심부(20a)의 편심 회전에 연동하여 외통부(2)의 내면의 내치 핀(3)에 맞물리면서 요동 회전한다. 본 실시 형태에서는, 외통부(2)는 베이스에 고정되어 부동이므로, 요동 기어(24)의 요동 회전에 의해, 캐리어(4)가 축 주위로 회전한다. 그것에 의해, 캐리어(4) 및 선회체는, 입력된 회전으로부터 감속된 회전수로 외통부(2) 및 베이스에 대해 상대 회전한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 전달 기어(18)가 회전함으로써 크랭크축(20)이 회전하면, 편심부(20a)의 회전에 연동하여 요동 기어(24)가 요동 회전한다. 이때, 요동 기어(24)의 외치가 외통부(2)의 내치 핀(3)과 맞물리면서, 요동 기어(24)가 요동 회전하기 때문에, 그것에 연동하여, 캐리어(4)와 외통부(2) 사이에서 상대 회전이 발생한다. 이때, 전달 기어(18)가 크랭크축(20)에 대해 백래시가 생기는 일은 없다. 즉, 크랭크축(20)이 전달 기어(18)의 내부 구멍(18a)에 압입됨으로써, 크랭크축(20)에 대한 전달 기어(18)의 변위가 규제되어 있다. 이로 인해, 전달 기어(18)가 크랭크축(20)에 대해 백래시가 생기는 일은 없다. 따라서, 전달 기어(18)는 크랭크축(20)에 접촉한 부분에 있어서 마모되는 것을 억제할 수 있고, 또한, 전달 기어(18)의 진동을 억제할 수 있다. 또한, 전달 기어(18)의 축방향 이동을 규제하기 위한 리테이닝링을 크랭크축(20)에 장착할 필요가 없기 때문에, 크랭크축(20)을 전달 기어(18)로부터 돌출시킬 필요가 없다. 이로 인해, 그만큼 기어 장치(1)의 축방향 길이를 짧게 할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 전달 기어(18)의 내부 구멍(18a)에 크랭크축(20)이 압입됨으로써 크랭크축(20)에 대해 전달 기어(18)가 고정되는 한편, 압입에 의해 크랭크축(20)의 외주면(20f)에 밀착하고 있는 부위 이외의 부분에 있어서, 전달 기어(18)의 내부 구멍(18a)에는, 크랭크축(20)에 대해 전달 기어(18)를 회전 방향으로 로킹하는 볼록부(40a)가 형성되어 있다. 이로 인해, 전달 기어(18)로부터 크랭크축(20)에 구동력을 전달하는 토크가 발생했다고 해도, 크랭크축(20)에 대해 전달 기어(18)가 회전 방향으로 변위되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 크랭크축(20)이 전달 기어(18)의 내부 구멍(18a)에 압입되어 있음에도 불구하고, 회전 토크를 받아 전달 기어(18)가 회전 방향으로 회전해 버린다고 하는 사태를 보다 확실하게 피할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 전달 기어(18)가 기어 본체(18c)와 돌출부(18d)를 갖고, 볼록부(40a)는 내부 구멍(18a) 중 기어 본체(18c)에 위치하는 부위에 형성되어 있다. 이로 인해, 전달 기어(18)를 회전시키는 토크를 기어 본체(18c)의 외치(18b)에 있어서 받았을 때에, 내부 구멍(18a) 중 기어 본체(18c)에 위치하는 볼록부(40a)가 크랭크축(20)에 로킹된다. 따라서, 회전 토크에 의해 전달 기어(18)를 회전시키는 힘을 볼록부(40a)에 있어서 확실하게 수용할 수 있다. 그리고, 내부 구멍(18a) 중 적어도 돌출부(18d)에 위치하는 부위에 있어서 크랭크축(20)이 압입되어 있으므로, 압입에 의해 크랭크축(20)의 외주면(20f)에 밀착하는 부위의 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 압입에 의한 백래시 방지 효과를 보다 유효하게 발휘시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경, 개량 등이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 크랭크축(20)에의 전달 기어(18)의 조립 시에, 도시 생략한 지그를 사용하여, 전달 기어(18)를 크랭크축(20)의 소정 위치에 위치 결정하는 구성으로 되어 있다. 이 구성 대신에, 도 3에 도시한 바와 같이, 전달 기어(18)를 크랭크축(20)의 소정 위치에 위치 결정하기 위한 위치 결정 부재(42)가 설치되어 있어도 된다.

구체적으로는, 위치 결정 부재(42)는 크랭크축(20)의 연장부(20e)에 외부 끼움된 후에, 한쪽의 크랭크축 베어링(22)과 전달 기어(18) 사이에 끼워 넣어져 있다. 크랭크축 베어링(22)은 편심부(20a)에 인접하는 위치에 설치된 와셔(44)에 접촉하고 있기 때문에, 크랭크축 베어링(22)의 위치는 소정 위치에 정해져 있다. 그리고, 이 크랭크축 베어링(22)에 접촉하는 위치 결정 부재(42)도 소정 위치에 정해지기 때문에, 전달 기어(18)는 위치 결정 부재(42)에 접촉함으로써, 소정 위치에 정해진다. 따라서, 크랭크축(20)에 대한 전달 기어(18)의 축방향 위치를 정확하게 위치 결정할 수 있다.

또한, 전달 기어(18)의 내부 구멍(18a)에 형성된 암형 스플라인부(40)와 크랭크축(20)의 수형 스플라인부(38)를 이용하여, 크랭크축(20)에 대해 전달 기어(18)를 소정의 위치에 위치 결정하도록 해도 된다. 전술한 바와 같이, 연장부(20e)의 오목부(38a)에 있어서의 내측부(연장부(20e)의 단부면과는 반대측의 부위)의 바닥면은, 축방향의 내측을 향하여 점차 얕아지도록, 경사면(38b)이 되어 있다. 이로 인해, 도 4에 도시한 바와 같이, 암형 스플라인부(40)의 볼록부(40a)에 있어서의 단부가, 수형 스플라인부(38)의 오목부(38a)에 있어서의 바닥면의 경사면(38b)에 접촉함으로써, 전달 기어(18)는 크랭크축(20)에 대해 소정의 위치에서 고정된다. 즉, 경사면(38b)이 암형 스플라인부(40)의 볼록부(40a)에 강하게 압박 접촉됨으로써 그 접촉면에 있어서 큰 마찰력이 발생하는, 소위 녹 효과가 얻어지므로, 당해 전달 기어(18)는 당해 크랭크축(20)에 달라 붙은 상태에서 구속된다.

이 형태에서는, 암형 스플라인부(40)의 볼록부(40a)가 수형 스플라인부(38)의 오목부(38a)에 형성된 경사면(38b)에 끼워 맞춰지는 부분에서, 크랭크축(20)에 대해 전달 기어(18)가 구속된다. 따라서, 수형 스플라인부(38)의 오목부(38a)에 형성된 경사면(38b)을 이용하여 전달 기어(18)의 축방향 위치 결정을 행할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 크랭크축(20)에 대해 전달 기어(18)가 회전 방향으로 로킹되는 로킹부로서, 암형 스플라인부(40)의 볼록부(40a)가 형성되는 구성에 대해 설명하였다. 이 구성 대신에, 전달 기어(18)의 내부 구멍(18a)에 키 홈이 형성되어 있고, 이 키 홈에 수형 스플라인부(38)의 볼록부(38c)가 로킹되는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 키 홈의 측면이 로킹부로서 기능하게 된다.

상기 실시 형태에서는, 크랭크축(20)이 단판부(34)측으로 돌출되는 연장부(20e)를 갖고, 단판부(34)측에 전달 기어(18)가 배치된 구성으로 되어 있다. 이 구성 대신에, 크랭크축(20)의 연장부(20e)가 기판부(32a)측에 배치되고, 전달 기어(18)가 기판부(32a)측에 배치된 구성이어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 2개의 요동 기어(24, 24)가 설치된 구성으로 했지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 1개의 요동 기어(24)가 설치되는 구성, 또는 3개 이상의 요동 기어(24)가 설치되는 구성이어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 복수의 크랭크축(20)이 중앙의 관통 구멍(4a)의 주위에 배치된 구성으로 했지만 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 1개의 크랭크축(20)이 캐리어(4)의 중앙부에 배치된 센터 크랭크식이어도 된다.

여기서, 상기 실시 형태에 대해 개략적으로 설명한다.

(1) 상기 실시 형태에서는, 전달 기어가 회전함으로써 크랭크축이 회전하면, 편심부의 회전에 연동하여 요동 기어가 요동 회전한다. 이때, 요동 기어의 치부가 외통부의 내치와 맞물리면서 요동 기어가 요동 회전하기 때문에, 그것에 연동하여, 내통부와 외통부 사이에서 상대 회전이 발생한다. 이때, 전달 기어가 크랭크축에 대해 백래시가 생기는 일은 없다. 즉, 크랭크축이 전달 기어의 내부 구멍에 압입됨으로써, 크랭크축에 대한 전달 기어의 변위가 규제되어 있다. 이로 인해, 전달 기어가 크랭크축에 대해 백래시가 생기는 일은 없다. 따라서, 전달 기어는, 크랭크축에 접촉한 부분에 있어서 마모되는 것을 억제할 수 있고, 또한 전달 기어의 진동을 억제할 수 있다. 또한, 전달 기어의 축방향 이동을 규제하기 위한 리테이닝링을 크랭크축에 장착할 필요가 없기 때문에, 크랭크축을 전달 기어로부터 돌출시킬 필요가 없다. 이로 인해, 그만큼 기어 장치의 축방향 길이를 짧게 할 수 있다.

(2) 상기 내부 구멍에는, 압입에 의해 상기 크랭크축의 외면에 밀착하고 있는 부위 이외의 부분에 있어서, 상기 크랭크축에 대해 상기 전달 기어가 회전 방향으로 로킹되는 로킹부가 형성되어 있어도 된다.

이 형태에서는, 전달 기어의 내부 구멍에 크랭크축이 압입됨으로써 크랭크축에 대해 전달 기어가 고정되는 한편, 압입에 의해 크랭크축의 외면에 밀착하고 있는 부위 이외의 부분에 있어서, 전달 기어의 내부 구멍에는, 크랭크축에 대해 전달 기어를 회전 방향으로 로킹하는 로킹부가 형성되어 있다. 이로 인해, 전달 기어부터 크랭크축에 구동력을 전달하는 토크가 발생했다고 해도, 크랭크축에 대해 전달 기어가 회전 방향으로 변위되어 버리는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 따라서, 크랭크축이 전달 기어의 내부 구멍에 압입되어 있음에도 불구하고, 회전 토크를 받아 전달 기어가 회전 방향으로 회전해 버린다고 하는 사태를 보다 확실하게 피할 수 있다.

(3) 상기 전달 기어는, 외치를 갖는 기어 본체와, 상기 기어 본체로부터 축방향으로 돌출된 돌출부를 갖고 있어도 된다. 상기 크랭크축은, 상기 내부 구멍 중 적어도 상기 돌출부에 위치하는 부위에 있어서 압입되어 있어도 된다. 상기 로킹부는, 상기 내부 구멍 중 상기 기어 본체에 위치하는 부위에 형성되어 있어도 된다.

이 형태에서는, 전달 기어를 회전시키는 토크를 기어 본체의 외치에 있어서 받으면, 내부 구멍 중 기어 본체에 위치하는 로킹부가 크랭크축에 로킹된다. 따라서, 회전 토크에 의해 전달 기어를 회전시키는 힘을 로킹부에 있어서 확실하게 수용할 수 있다. 그리고, 내부 구멍 중 적어도 돌출부에 위치하는 부위에 있어서 크랭크축이 압입되어 있으므로, 압입에 의해 크랭크축의 외면에 밀착하는 부위의 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 압입에 의한 백래시 방지 효과를 더욱 유효하게 발휘시킬 수 있다.

(4) 상기 크랭크축에는, 크랭크축 베어링이 외부 끼움되어 있어도 된다. 이 경우, 상기 전달 기어와 상기 크랭크축 베어링 사이에 끼워 넣어진 위치 결정 부재가 설치되어 있어도 된다.

이 형태에서는, 전달 기어를 위치 결정 부재에 접촉시킴으로써, 크랭크축에 대한 전달 기어의 위치가 정해진다. 따라서, 크랭크축에 대한 전달 기어의 축방향 위치를 정확하게 위치 결정할 수 있다.

(5) 상기 크랭크축의 단부에는, 상기 전달 기어를 스플라인 결합시키는 수형 스플라인부가 형성되어 있어도 된다. 상기 내부 구멍에는, 상기 수형 스플라인부에 대응한 형상의 암형 스플라인부가 형성되어 있어도 된다. 상기 암형 스플라인부의 볼록부가, 상기 수형 스플라인부의 오목부에 형성된 경사면에 끼워 맞춰져 있어도 된다.

이 형태에서는, 암형 스플라인부의 볼록부가, 수형 스플라인부의 오목부에 형성된 경사면에 끼워 맞춰지는 부분에서, 크랭크축에 대해 전달 기어가 구속된다. 따라서, 수형 스플라인부의 오목부에 형성된 경사면을 이용하여 전달 기어의 축방향 위치 결정을 행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 실시 형태에 따르면, 편심 요동형 기어 장치에 있어서, 축방향 길이를 억제함과 함께, 크랭크축에 대한 전달 기어의 백래시를 없앨 수 있다.

Claims

편심부를 갖는 크랭크축과,
치부를 갖고, 상기 편심부에 연동하는 요동 기어와,
상기 요동 기어의 상기 치부와 맞물리는 내치를 갖는 외통부와,
상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하는 내통부와,
상기 외통부와 상기 내통부 사이의 상대 회전을 허용하는 주베어링과,
내부 구멍을 갖는 전달 기어를 구비하고,
상기 크랭크축에 대한 상기 전달 기어의 변위가 규제되도록, 상기 크랭크축이 상기 전달 기어의 상기 내부 구멍에 압입되어 있는, 편심 요동형 기어 장치.
제1항에 있어서,
상기 내부 구멍에는, 압입에 의해 상기 크랭크축의 외면에 밀착되어 있는 부위 이외의 부분에 있어서, 상기 크랭크축에 대해 상기 전달 기어가 회전 방향으로 로킹되는 로킹부가 형성되어 있는, 편심 요동형 기어 장치.
제2항에 있어서,
상기 전달 기어는, 외치를 갖는 기어 본체와, 상기 기어 본체부터 축방향으로 돌출된 돌출부를 갖고,
상기 크랭크축은, 상기 내부 구멍 중 적어도 상기 돌출부에 위치하는 부위에 있어서 압입되어 있고,
상기 로킹부는, 상기 내부 구멍 중, 상기 기어 본체에 위치하는 부위에 형성되어 있는, 편심 요동형 기어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 크랭크축에는, 크랭크축 베어링이 외부 끼움되어 있고,
상기 전달 기어와 상기 크랭크축 베어링 사이에 끼워 넣어진 위치 결정 부재가 설치되어 있는, 편심 요동형 기어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 크랭크축의 단부에는, 상기 전달 기어를 스플라인 결합시키는 수형 스플라인부가 형성되어 있고,
상기 내부 구멍에는, 상기 수형 스플라인부에 대응한 형상의 암형 스플라인부가 형성되어 있고,
상기 암형 스플라인부의 볼록부가, 상기 수형 스플라인부의 오목부에 형성된 경사면에 끼워 맞춰져 있는, 편심 요동형 기어 장치.