KR20160128221A - External gear, eccentric oscillation gear device, robot, method for operating eccentric oscillation gear device and gear device group - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 편심 요동형 기어 장치에 사용되는 외치 기어, 편심 요동형 기어 장치를 가진 로봇, 편심 요동형 기어 장치의 사용 방법 및 복수의 편심 요동형 기어 장치를 포함하는 기어 장치군에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
예를 들어, JP2014-190451A에 개시되어 있는 바와 같이 편심 요동형 기어 장치가 공지로 되어 있다. 이 편심 요동형 기어 장치는, 편심체를 가진 크랭크 샤프트와, 크랭크 샤프트가 관통된 외치 기어와, 크랭크 샤프트 및 외치 기어를 보유 지지하는 캐리어와, 캐리어를 보유 지지하는 케이스를 갖고 있다. 이 편심 요동형 기어 장치에서는, 구동 장치로부터 크랭크 샤프트에 회전을 입력하면, 외치 기어가, 편심체의 편심 회전에 의해 구동되어, 중심 축선을 중심으로 하는 원주상을 이동, 즉 요동한다. 이때, 외치 기어의 외치가 케이스의 내치와 맞물림으로써, 외치 기어가 케이스에 대해 요동 회전한다. 이 결과, 크랭크 샤프트에 입력한 회전은, 캐리어 및 케이스 중 한쪽을 고정함으로써, 캐리어 및 케이스 중 다른 쪽의 회전으로서 출력된다. 이러한 기어 장치의 동작 중, 특히 감속기로서 사용하고 있는 경우, 외치 기어에 큰 하중이 부하된다.For example, as disclosed in JP2014-190451A, an eccentric oscillation type gear device is known. This eccentric oscillating type gear device has a crankshaft having an eccentric body, an external gear having a crankshaft penetrated therethrough, a carrier for holding the crankshaft and external gear, and a case for holding the carrier. In this eccentric oscillating type gear device, when rotation is inputted from the drive device to the crankshaft, the external gear is driven by the eccentric rotation of the eccentric body and moves, that is, oscillates, circumferentially about the central axis. At this time, the external tooth of the external tooth gear is engaged with the internal tooth of the case, so that the external tooth gear rotates about the case. As a result, the rotation input to the crankshaft is outputted as the rotation of the other of the carrier and the case by fixing one of the carrier and the case. In the operation of such a gear device, particularly when it is used as a speed reducer, a large load is applied to the external gear.
그런데, 기어 장치의 적용에 따라서는, 일방향으로의 회전 및 타방향으로의 회전 중 어느 한쪽의 회전 동작 중에 외치 기어에 부하되는 하중이, 다른 쪽의 회전 동작 중에 외치 기어에 부하되는 하중보다도 커지는 경향이, 항상적으로 발생하는 경우도 많이 있다. 구체적으로는, 일방향으로의 회전에 의해 아암을 들어올리고, 또한 타방향으로의 회전에 의해 아암을 내리는 장치, 예를 들어 로봇이나, 일방향으로의 회전에 의해 체결구를 체결하고, 또한 타방향으로의 회전에 의해 체결구를 푸는 장치 등에 편심 요동형 기어 장치를 적용한 경우, 이러한 경향이 발생한다. 회전 방향에 의해 외치에 부하되는 하중의 크기가 변화되는 것은, 외치 기어의 특정 위치, 예를 들어 외치의 한쪽 치면에의 국소적인 큰 응력의 발생을 일으킨다. 외치 기어의 특정 위치에 국소적으로 큰 응력이 발생하는 경우, 그 응력을 고려한 후 수명을 설정할 필요가 있으므로, 국소적으로 응력이 발생하지 않는 경우와 비교하여 설정 수명이 짧아져 버린다.Incidentally, depending on the application of the gear device, the load applied to the external gear during one of the rotation in one direction and the rotation in the other direction tends to be larger than the load applied to the external gear during the other rotation operation There are many cases that occur all the time. More specifically, it is possible to use a device for lifting the arm by rotation in one direction and lowering the arm by rotation in the other direction, for example, a robot, or by fastening a fastener by rotation in one direction, This tendency occurs when an eccentric-oscillation-type gear device is applied to a device for loosening a fastener by rotation of the eccentric-oscillation type gear device. The change in the magnitude of the load applied to the external teeth by the rotation direction causes generation of locally large stresses at specific positions of the external teeth, for example, on one tooth surface of the external teeth. When a large locally large stress is generated at a specific position of the external gear, it is necessary to set the life after considering the stress, so that the set life is shortened as compared with the case where no stress is locally generated.
본 발명은, 이상의 점에 착안한 것이며, 외치 기어의 장수명화를 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above points, and aims to increase the number of gears of the external gear.
본 발명에 의한 제1 편심 요동형 기어 장치의 외치 기어는,The external gear of the first eccentric oscillating type gearing device according to the present invention includes:
중심 축선을 중심으로 하여 설치된 복수의 외치를 구비하고,And a plurality of external teeth provided around the central axis,
크랭크 샤프트가 통과하는 삽입 관통 구멍이, 상기 중심 축선을 중심으로 하는 원주 상에 복수 형성되고,A plurality of insertion holes through which the crankshaft passes are formed on a circumference centered on the central axis,
상기 원주를 따라 인접하는 2개의 삽입 관통 구멍의 중심과 상기 중심 축선을 통과하는 축선을 중심으로 하여, 비대칭으로 형성되어 있다.Symmetrically about the center of two adjacent insertion through holes along the circumference and an axis passing through the center axis.
본 발명에 의한 제1 편심 요동형 기어 장치의 외치 기어에 있어서, 상기 2개의 삽입 관통 구멍 사이에 관통 구멍이 형성되고, 상기 관통 구멍의 배치는, 상기 2개의 삽입 관통 구멍의 중심으로부터 상기 원주를 따라 어긋나 있어도 된다.In the external gear of the first eccentric oscillation type gear device according to the present invention, a through hole is formed between the two insertion through holes, and the arrangement of the through holes is such that the center of the two through- And may be offset.
본 발명에 의한 제1 편심 요동형 기어 장치의 외치 기어에 있어서, 상기 2개의 삽입 관통 구멍 사이에 관통 구멍이 형성되고, 상기 2개의 삽입 관통 구멍 중 상기 원주를 따른 일측에 위치하는 삽입 관통 구멍과 상기 관통 구멍 사이에 위치하는 프레임부의 폭은, 상기 2개의 삽입 관통 구멍 중 상기 원주를 따른 타측에 위치하는 삽입 관통 구멍과 상기 관통 구멍 사이에 위치하는 프레임부의 폭보다도 굵게 되어 있어도 된다.In the external gear of the first eccentric oscillation type gear device according to the present invention, a through hole is formed between the two insertion through holes, and one of the two insertion through holes located at one side along the circumference The width of the frame portion located between the through holes may be larger than the width of the through hole located on the other side of the two through holes and the frame portion located between the through holes.
본 발명에 의한 제1 편심 요동형 기어 장치의 외치 기어에 있어서, 상기 2개의 삽입 관통 구멍의 중심과 상기 중심 축선을 통과하는 상기 축선을 중심으로 하여, 상기 외치 기어의 두께에 관하여, 비대칭인 구성을 갖도록 해도 된다.In the external gear of the first eccentric oscillating type gearing device according to the present invention, the center of the two insertion through holes and the axis passing through the center axis line are asymmetric with respect to the thickness of the external gear .
본 발명에 의한 제1 편심 요동형 기어 장치의 외치 기어에 있어서, 상기 2개의 삽입 관통 구멍 사이에 보강부가 형성되고, 상기 보강부는, 상기 원주를 따른 타측에 위치하는 삽입 관통 구멍보다도 상기 원주를 따른 일측에 위치하는 삽입 관통 구멍에 근접하고 있어도 된다.In the external gear of the first eccentric oscillation type gear device according to the present invention, a reinforcing portion is formed between the two insertion through holes, and the reinforcing portion is formed along the circumference of the insertion through hole located on the other side along the circumference. And may be close to the insertion hole located on one side.
본 발명에 의한 제2 편심 요동형 기어 장치의 외치 기어는, 상기 편심 요동형 기어 장치에 조립된 상태에 있어서, 일방향으로 회전할 때에 부하되는 힘에 대한 강성과, 타방향으로 회전할 때에 부하되는 힘에 대한 강성이 다른 외치 기어이다.The external gear of the second eccentric oscillation type gear device according to the present invention is characterized in that the external gear of the second eccentric oscillation type gear device is configured such that the rigidity against the load applied when rotating in one direction and the load The stiffness to the force is another shout gear.
본 발명에 의한 편심 요동형 기어 장치는, 상술한 본 발명에 의한 제1 및 제2 외치 기어 중 어느 하나를 구비한다.The eccentric rocking type gear device according to the present invention includes any one of the above-described first and second external gears according to the present invention.
본 발명에 의한 편심 요동형 기어 장치는, 내치를 갖는 케이스와, 상기 케이스에 지지된 캐리어와, 상기 캐리어에 회전 가능하게 지지되고, 편심체를 가진 크랭크 샤프트를 더 구비하고, 상기 외치 기어는, 상기 크랭크 샤프트의 상기 편심체와 결합하고, 상기 내치와 맞물리면서 상기 케이스에 대해 요동 회전하도록 해도 된다.The eccentric oscillation type gear device according to the present invention further includes a case having an internal teeth, a carrier supported by the case, and a crankshaft rotatably supported by the carrier, the crankshaft having an eccentric body, It may engage with the eccentric body of the crankshaft and rock and rotate with respect to the case while engaging with the internal teeth.
본 발명에 의한 로봇은,In the robot according to the present invention,
상술한 본 발명에 의한 편심 요동형 기어 장치와, 상기 편심 요동형 기어 장치를 통해 접속된 2개의 아암을 구비하고,The eccentric oscillation type gear device according to the present invention described above and the two arms connected through the eccentric oscillation type gear device,
상기 외치 기어의 상기 외치와 결합하는 내치를 가진 케이스에 대해 상기 외치 기어가 일방향으로 상대 회전할 때에 상기 외치 기어에 부하되는 힘에 대한 당해 외치 기어의 강성은, 상기 케이스에 대해 상기 외치 기어가 타방향으로 회전할 때에 상기 외치 기어에 부하되는 힘에 대한 당해 외치 기어의 강성보다도 강하다.The stiffness of the external gear relative to the force applied to the external gear when the external gear is relatively rotated with respect to the case having an internal tooth engaging with the external teeth of the external gear, Is stronger than the stiffness of the external gear in relation to the force applied to the external gear.
본 발명에 의한 편심 요동형 기어 장치의 사용 방법은,A method of using an eccentric-pivotal-motion type gear device according to the present invention includes:
상술한 본 발명에 의한 로봇에 있어서 편심 요동형 기어 장치를 사용하는 방법이며,In the above-described robot according to the present invention, a method of using an eccentric-
상기 편심 요동형 기어 장치를 통해 접속된 2개의 아암 중 한쪽의 아암에 대해 다른 쪽의 아암을 들어올리도록 상기 편심 요동형 기어 장치가 동작할 때, 상기 외치 기어가 상기 케이스에 대해 상기 일방향으로 상대 회전하도록 편심 요동형 기어 장치를 사용하는 방법이다.When said eccentric oscillation type gear device is operated so as to lift the other arm with respect to one of the two arms connected via said eccentric oscillation type gear device, said shout gear is rotated relative to said case in said one direction A method of using an eccentric oscillating type gear device.
본 발명에 의한 기어 장치군은,In the gear device group according to the present invention,
일방향으로 회전할 때에 부하되는 힘에 대한 강성이, 타방향으로 회전할 때에 부하되는 힘에 대한 강성보다도 강하게 되어 있는 외치 기어를 갖는 제1 편심 요동형 기어 장치와,A first eccentric oscillation type gear device having an external gear whose stiffness with respect to a load applied when rotating in one direction is stronger than the stiffness with respect to a force applied when rotating in the other direction,
일방향으로 회전할 때에 부하되는 힘에 대한 강성이, 타방향으로 회전할 때에 부하되는 힘에 대한 강성보다도 약하게 되어 있는 외치 기어를 갖는 제2 편심 요동형 기어 장치를 구비한다.And a second eccentric oscillation type gear device having an external gear whose rigidity with respect to the load applied when rotating in one direction is weaker than the rigidity with respect to the force applied when rotating in the other direction.
본 발명에 의한 기어 장치군에 있어서, 상기 제1 편심 요동형 기어 장치의 상기 외치 기어 및 상기 제2 편심 요동형 기어 장치의 상기 외치 기어는, 대응하는 편심 요동형 기어 장치에 표리를 반대로 하여 조립한 동일 구성의 기어여도 된다.In the gear unit group according to the present invention, the external gears of the first eccentric oscillatory gear device and the external gear of the second eccentric oscillatory gear device are assembled by reversing the front and back of the corresponding eccentric oscillatory gear device And may be a gear having the same configuration.
본 발명에 따르면, 외치 기어의 내구성을 개선하여, 외치의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 의해, 외치 기어의 장수명화를 실현할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to improve the durability of external gears and effectively prevent damage to the external teeth. As a result, it is possible to realize the longevity improvement of the external gear.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이며, 외치 기어를 갖는 편심 요동형 기어 장치를, 그 회전 축선을 통과하는 단면에서 도시하는 도면.
도 2는 편심 요동형 기어 장치에 조립되는 외치 기어의 일례를 도시하는 평면도.
도 3은 편심 요동형 기어 장치에 조립되는 외치 기어의 다른 예를 도시하는 평면도.
도 4는 편심 요동형 기어 장치에 조립되는 외치 기어의 또 다른 예를 도시하는 평면도.
도 5는 도 4의 V-V 선을 따른 단면도.
도 6은 편심 요동형 기어 장치의 일 적용예로서의 로봇을 도시하는 사시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view for explaining an embodiment of the present invention, showing an eccentric oscillation type gear device having external gears in a cross section passing through its rotation axis; Fig.
Fig. 2 is a plan view showing an example of the external gear incorporated in the eccentric oscillatory gear device; Fig.
3 is a plan view showing another example of the external gear incorporated in the eccentric oscillatory gear device;
4 is a plan view showing still another example of the external gear which is assembled in the eccentric oscillatory gear device;
5 is a sectional view taken along the line VV in Fig.
6 is a perspective view showing a robot as one application example of the eccentric oscillation type gear device.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은, 편심 요동형 기어 장치를 도시하는 종단면도이다. 도 2∼도 5는, 본 발명에 의한 외치 기어의 몇 가지의 구체예를 도시하는 도면이다. 도 6은, 편심 요동형 기어 장치의 일 적용예로서, 로봇을 도시하는 사시도이다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a longitudinal sectional view showing an eccentric oscillation type gear device. Figs. 2 to 5 are diagrams showing some concrete examples of the external gear according to the present invention. Fig. Fig. 6 is a perspective view showing the robot as one application example of the eccentric-pivotal-motion type gear device.
도 1에 도시하는 바와 같이, 편심 요동형 기어 장치(10)는, 케이스(15)와, 캐리어(20)와, 크랭크 샤프트(25)와, 2개의 외치 기어(30a, 30b)를 갖고 있다. 케이스(15)는 내치(16)를 갖고 있다. 크랭크 샤프트(25)는, 2개의 외치 기어(30a, 30b)를 구동함과 함께, 캐리어(20)에 지지되어 있다. 이 편심 요동형 기어 장치(10)에서는, 외치 기어(30a, 30b)의 외치(39)가, 케이스(15)의 내치(16)와 맞물림으로써, 캐리어(20)가, 회전 축선(am)을 중심으로 하여 케이스(15)에 대해 상대 회전한다.As shown in Fig. 1, the eccentric
캐리어(20)는, 체결구에 의해 서로 고정된 제1 플레이트(21) 및 제2 플레이트(22)를 갖고 있다. 제1 플레이트(21)는, 기둥부(21a)를 갖고 있다. 제1 플레이트(21)는, 기둥부(21a)를 통해 제2 플레이트(22)와 접속되어 있다. 기둥부(21a)에 의해, 제1 플레이트(21) 및 제2 플레이트(22)의 사이에, 외치 기어(30a, 30b)를 수용하는 스페이스가 형성되어 있다. 기둥부(21a)는, 외치 기어(30a, 30b)의 후술하는 관통 구멍(35)을 통과하고 있다. 캐리어(20) 및 케이스(15)는, 한 쌍의 앵귤러 볼베어링(12)에 의해, 회전 축선(am)을 중심으로 하여 회전 가능하게 접속되어 있다.The carrier (20) has a first plate (21) and a second plate (22) fixed to each other by fasteners. The
캐리어(20)에는, 제1 및 제2 플레이트(21, 22)를 관통하는 지지 구멍(23)이 형성되어 있다. 지지 구멍(23)은, 회전 축선(am)을 중심으로 한 원주 상에 등간격을 두고 3개 형성되어 있다. 3개의 지지 구멍(23) 각각에, 크랭크 샤프트(25)가 제1 및 제2 원통 롤러 베어링(13a, 13b)을 통해, 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 크랭크 샤프트(25)의 회전 축선(ac)은, 케이스(15)와 캐리어(20)의 상대 회전 축선(am)과 평행하게 되어 있다. 이하에 있어서, 케이스(15)와 캐리어(20)의 상대 회전 축선(am)과 평행한 방향을 「축 방향 da」라고 칭하고, 케이스(15)와 캐리어(20)의 상대 회전 축선(am)에 직교하는 방향을 「직경 방향 dr」이라고 칭한다.The
크랭크 샤프트(25)는, 축 방향 da로 배열된 2개의 편심체(26a, 26b)와, 입력 기어(27)를 갖고 있다. 각 편심체(26a, 26b)는, 원판상 또는 원기둥상의 외형상을 갖고 있다. 2개의 편심체(26a, 26b)의 중심 축선(aca, acb)은, 크랭크 샤프트(25)의 회전 축선(ac)을 중심으로 하여 대칭적으로 편심되어 있다. 2개의 외치 기어(30a, 30b)는, 캐리어(20)의 제1 및 제2 플레이트(21, 22)의 사이에 형성된 스페이스 내에서, 축 방향 da로 배열되어 있다. 각 외치 기어(30a, 30b)에는, 크랭크 샤프트(25)가 통과하는 삽입 관통 구멍(33)이 형성되어 있다. 각 외치 기어(30a, 30b)의 삽입 관통 구멍(33)은, 대응하는 편심체(26a, 26b)를 제3 또는 및 제4 원통 롤러 베어링(13c, 13d)과 함께 수용하고 있다. 삽입 관통 구멍(33)은, 3개의 크랭크 샤프트(25)에 대응하여, 각 외치 기어(30a, 30b)에 3개 형성되어 있다. 외치 기어(30a, 30b)의 잇수는, 케이스(15)의 내치(16)의 잇수보다도 적다(일례로서, 1개만 적음). 또한, 외치 기어(30a, 30b)의 외경은, 케이스(15)의 내치(16)의 내경보다도 약간 작게 되어 있다.The crankshaft 25 has two
이상의 구성을 가진 편심 요동형 기어 장치(10)에서는, 모터 등의 구동 장치(5)로부터의 토크가 입력 기어(27)에 전달되면, 크랭크 샤프트(25)가, 회전 축선(ac)을 중심으로 하여 회전한다. 이때 제1 및 제2 편심체(26a, 26b)가, 편심 회전한다. 이에 의해, 각 외치 기어(30a, 30b)는, 상대 회전 축선(am)의 주위를 이동한다. 이때, 각 외치 기어(30a, 30b)의 외치(39)가, 케이스(15)의 내치(16)와 맞물린다. 결과적으로, 외치 기어(30a, 30b)가 케이스(15)에 대해 요동 회전하고, 크랭크 샤프트(25)를 통해 외치 기어(30a, 30b)를 지지하는 캐리어(20)도, 그 중심 축선을 회전 축선(am)으로 하여, 케이스(15)에 대해 회전한다.When the torque from the
이 편심 요동형 기어 장치(10)는, 로봇(1)의 선회 바디나 팔 관절 등을 이루는 선회부(2a, 2b, 2c)(도 6 참조)나 각종 공작 기계의 선회부 등에, 감속기로서 사용될 수 있다. 도 6에 도시된 예에 있어서는, 선회 가능하게 접속된 근위측 아암(기단부 측 아암)(2ap, 2bp, 2cp) 및 원위측 아암(선단부 측 아암)(2ad, 2bd, 2cd) 중 한쪽에 편심 요동형 기어 장치(10)의 케이스(15)를 고정하고, 또한 다른 쪽에 편심 요동형 기어 장치(10)의 캐리어(20)를 고정함으로써, 근위측 아암(2ap, 2bp, 2cp)에 대해 원위측 아암(2ad, 2bd, 2cd)을 고토크로 회전시키고, 또한 근위측 아암(2ap, 2bp, 2cp)에 대한 원위측 아암(2ad, 2bd, 2cd)의 상대 위치를 고정밀도로 제어할 수 있다.This eccentric oscillating
그런데, 캐리어(20) 및 케이스(15)가 상대 회전할 때, 외치 기어(30a, 30b)는, 외치(39)의 주위에 있어서, 외치(39)와 맞물리는 내치(16)로부터 하중을 받는다. 또한, 외치 기어(30a, 30b)는, 그 삽입 관통 구멍(33)의 주위에 있어서, 당해 삽입 관통 구멍(33)을 관통하는 크랭크 샤프트(25)로부터도 하중을 받는다. 특히, 변속기로서 사용되는 편심 요동형 기어 장치(10)에 있어서는, 하중이 비교적 커진다. 외치 기어(30a, 30b)에 부하되는 하중은, 외치 기어(30a, 30b)의 변형이나, 나아가 외치 기어(30a, 30b)의 손상을 야기하는 원인이 된다. 그리고, 종래 기술의 란에서도 설명한 바와 같이, 편심 요동형 기어 장치(10)의 적용에 있어서는, 일방향으로의 회전 및 타방향으로의 회전 중 어느 한쪽의 동작 중에 외치 기어(30a, 30b)에 부하되는 하중이, 다른 쪽의 동작 중에 외치 기어(30a, 30b)에 부하되는 하중보다도 커지는 경향이 발생하기 쉽다.When the
예를 들어, 도 6에 도시된 로봇(1)의 제1 선회부(2a)에서는, 캐리어(20)와 케이스(15)가 일방향 dax로 상대 회전하면, 원위측 아암(2ad)의 자중에 저항하여 당해 원위측 아암(2ad)을 근위측 아암(2ap)에 대해 들어올리게 된다. 한편, 캐리어(20)와 케이스(15)가 타방향 day로 상대 회전하면, 당해 원위측 아암(2ad)을 근위측 아암(2ap)에 대해 내리게 된다. 로봇(1)의 제2 선회부(2b)에 있어서도, 캐리어(20)와 케이스(15)가 일방향 dbx로 상대 회전하면, 원위측 아암(2bd)을 들어올리고, 캐리어(20)와 케이스(15)가 타방향 dby로 상대 회전하면, 원위측 아암(2bd)을 내린다. 따라서, 제1 선회부(2a) 및 제2 선회부(2b)에 적용된 편심 요동형 기어 장치(10)에서는, 캐리어(20)와 케이스(15)가 일방향 dax, dbx로 상대 회전할 때에 외치 기어(30a, 30b)에 부하되는 하중은, 캐리어(20)와 케이스(15)가 타방향 day, dby로 상대 회전할 때에 외치 기어(30a, 30b)에 부하되는 하중보다도 커진다.6, when the
또한, 로봇(1)의 선단부에 체결구를 체결하는 공구가 장착되어 있는 경우, 로봇(1)의 제3 선회부(2c)에서는, 캐리어(20)와 케이스(15)가 일방향 dcx로 상대 회전함으로써, 체결구를 체결할 수 있다. 한편, 캐리어(20)와 케이스(15)가 타방향 dcx로 상대 회전함으로써, 체결구를 풀 수 있다. 따라서, 제3 선회부(2c)에 적용된 편심 요동형 기어 장치(10)에서는, 케이스(15)와 캐리어(20)가 일방향 dcy로 상대 회전할 때에 외치 기어(30a, 30b)에 부하되는 하중은, 케이스(15)와 캐리어(20)가 타방향 dcy로 상대 회전할 때에 외치 기어(30a, 30b)에 부하되는 하중보다도 커진다.When the tool for fastening the fastening tool is mounted on the distal end portion of the
이와 같이, 회전 방향에 있어서 외치 기어에 부하되는 하중이 변화되는 것은, 외치 기어의 특정 위치, 예를 들어 외치의 한쪽 치면에, 집중적으로 큰 응력이 작용하는 것을 의미한다. 외치 기어에 국소적으로 큰 응력이 발생하는 경우, 그 응력을 고려한 후 수명을 설정할 필요가 있으므로, 국소적으로 응력이 발생하지 않는 경우와 비교하여, 설정 수명이 짧아져 버린다.The change in the load applied to the external gear in the rotational direction in this way means that a large stress concentrates on a specific position of the external gear, for example, one tooth surface of the external teeth. In the case where a large stress is locally generated in the external gear, it is necessary to set the life after considering the stress, so that the set life is shortened as compared with the case where no stress occurs locally.
또한, 기어 장치(10)의 적용에 있어서는, 캐리어(20)와 케이스(15)가 일방향으로 상대 회전하고 있는 시간이, 타방향으로 상대 회전하고 있는 시간보다도 대폭 길어지는 경우도 있다. 이 경우, 외치 기어의 특정 위치, 예를 들어 외치 기어의 한쪽 치면에, 장시간에 걸쳐 응력이 작용하게 된다. 이러한 예에 있어서도, 그 응력을 고려한 후 수명을 설정할 필요가 있으므로, 장시간에 걸치는 응력이 발생하지 않는 경우와 비교하여, 설정 수명이 짧아져 버린다.In the application of the
따라서, 여기서 설명하는 편심 요동형 기어 장치(10)에서는, 일방향 dax, dbx, dcx로 상대 회전할 때에 부하되는 외력에 대한 외치 기어(30a, 30b)의 강성과, 타방향으로 상대 회전할 때에 부하되는 외력에 대한 외치 기어(30a, 30b)의 강성이 다르다. 즉, 단순히 전체적으로 외치 기어(30a, 30b)의 강성을 개선하는 것이 아니라, 예기치 않은 손상에 이르게 하는 하중, 즉 1회전 방향으로 발생하는 대 응력에 대한 강성을 개선하도록 하고 있다. 강성이 개선됨으로써, 외치 기어(30a, 30b)에 발생하는 응력을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 외치 기어(30a, 30b) 및 편심 요동형 기어 장치(10)의 대폭의 대형 중량화를 회피하면서, 편심 요동형 기어 장치(10)의 적용에 따른 적절한 강성을 외치 기어(30a, 30b)에 효율적으로 부여함으로써, 외치 기어(30a, 30b)의 장수명화를 도모하고 있다.Therefore, in the eccentric oscillation
이하, 외치 기어(30a, 30b)에 대해 더욱 상세하게 서술한다. 또한, 제1 외치 기어(30a) 및 제2 외치 기어(30b)는, 편심 요동형 기어 장치(10)에 조립된 상태에서의 위상이 180°다를 뿐이며(상대 회전 축선(am)으로부터의 편심 방향이 반대로 될 뿐이며), 동일한 기어로서 형성될 수 있다. 따라서, 제1 외치 기어(30a) 및 제2 외치 기어(30b)에 공통되는 설명에 대해서는, 부호「30」을 사용하여, 제1 외치 기어(30a) 및 제2 외치 기어(30b)를 구별하지 않고 설명한다.Hereinafter, the external gears 30a and 30b will be described in more detail. The phases of the first external gear 30a and the second external gear 30b in the assembled state of the eccentric
먼저, 이하에 설명하는 도 2∼도 5에 도시된 구체예에 있어서, 외치 기어(30)는, 환형 본체부(31)와, 환형 본체부(31)의 주연을 따라 배열된 외치(39)를 갖고 있다. 상술한 바와 같이, 외치(39)는, 케이스(15)의 내치(16)와 맞물린다. 외치 기어(30)의 환형 본체부(31)에는, 크랭크 샤프트(25)가 각각 삽입 관통하는 3개의 삽입 관통 구멍(33)이 형성되어 있다. 3개의 삽입 관통 구멍(33)은, 외치 기어(30)의 중심 축선(ca)을 중심으로 하는 가상 원주(vl) 상에 등간격을 두고 배열되어 있다. 그리고, 외치 기어(30)는, 그 평면에서 보아, 가상 원주(vl)를 따라 인접하는 2개의 삽입 관통 구멍(33)의 중심(cp)과 중심 축선(ca)을 통과하는 축선(A)을 중심으로 하여, 비대칭으로 형성되어 있다.2 to 5 to be described later, the shout gear 30 includes an annular
또한, 외치 기어(30)의 중심 축선(ca)은, 외치(39)의 배열 중심을 이룬다. 외치 기어(30)가 편심 요동형 기어 장치(10)에 조립된 상태에 있어서, 중심 축선(ca)은, 케이스(15)와 캐리어(20)의 상대 회전 축선(am)과 평행하게 된다. 단, 외치 기어(30)의 중심 축선(ca)은, 크랭크 샤프트(25)의 편심체(26a, 26b)의 편심량 만큼, 상대 회전 축선(am)으로부터 오프셋된다.Also, the center axis ca of the external gear 30 forms the center of the array of the
먼저, 도 2에 도시된 외치 기어(30)의 제1 구체예에 대해 설명한다. 제1 구체예에 관한 외치 기어(30)에서는, 외치 기어(30)의 환형 본체부(31)에, 관통 구멍(35)이 형성되어 있다. 관통 구멍(35)은, 캐리어(20)의 기둥부(21a)가 통과하는 부위이다(도 1 참조). 관통 구멍(35)은, 기둥부(21a)를 통해 제1 플레이트(21) 및 제2 플레이트(22)를 결합하는 구성을 채용한 캐리어(20)에, 통상 설치되어 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 관통 구멍(35)은, 가상 원주(vl)를 따라 인접하는 2개의 삽입 관통 구멍[33(33a, 33b)]의 사이가 되는 위치에 형성되어 있다. 특히, 도 2에 도시된 제1 구체예에서는, 인접하는 2개의 삽입 관통 구멍(33) 사이에, 각각, 제1 관통 구멍(35a) 및 제2 관통 구멍(35b)이 형성되어 있다. 그리고, 이 2개의 관통 구멍(35a, 35b)의 배치는, 2개의 삽입 관통 구멍[33(33a, 33b)]의 중심(cp)으로부터 가상 원주(vl)를 따라 오프셋되어 있다. 즉, 2개의 관통 구멍(35a, 35b)은, 가상 원주(vl)를 따른 일측에 위치하는 일측 삽입 관통 구멍(33a)보다도, 가상 원주(vl)를 따른 타측에 위치하는 타측 삽입 관통 구멍(33b)에 근접하고 있다. 단, 외치 기어(30)의 환형 본체부(31)에 있어서, 가상 원주(vl)를 따라 인접하는 임의의 2개의 삽입 관통 구멍(33) 사이의 구성은, 서로 동일해진다. 즉, 외치 기어(30)의 환형 본체부(31)는, 전체적으로, 그 중심 축선(ca)을 중심으로 한 회전 대칭, 더욱 상세하게는 3회 대칭으로 되어 있다.First, a first specific example of the external gear 30 shown in Fig. 2 will be described. In the external gear 30 according to the first embodiment, the through
도 2에 도시하는 바와 같이, 이러한 구성의 외치 기어(30)에 있어서, 환형 본체부(31)는, 가상 원주(vl)를 따른 삽입 관통 구멍(33)의 일측보다도, 가상 원주(vl)를 따른 삽입 관통 구멍(33)의 타측에, 큰 부분을 갖게 된다. 바꾸어 말하면, 1개의 삽입 관통 구멍(33)과 가상 원주(vl)를 따라 당해 삽입 관통 구멍(33)의 타측에 위치하는 관통 구멍[35(35a)]에 의해 구획 형성되는 타측 프레임부(37b)의 폭 wb는, 당해 삽입 관통 구멍(33)과 가상 원주(vl)를 따라 당해 삽입 관통 구멍(33)의 일측에 위치하는 관통 구멍[35(35b)]에 의해 구획 형성되는 일측 프레임부(37a)의 폭 wa보다도 넓게 되어 있다.2, in the external gear 30 having such a configuration, the annular
외치 기어(30)가, 고정된 케이스(15)에 대해, 가상 원주(vl)를 따른 일측을 전방으로 하고, 또한 가상 원주(vl)를 따른 타측을 후방으로 하는 제1 방향(도 2에 있어서의 반시계 방향) dx로 회전하였다고 하자. 이때, 외치 기어(30)는, 삽입 관통 구멍(33) 내에 위치하는 크랭크 샤프트(25)를 통해 캐리어(20)와 함께 동작한다. 따라서, 외치 기어(30)는 크랭크 샤프트(25)로부터 회전 방향과는 역방향의 반력을 받는다. 즉, 외치 기어(30)는, 제1 방향 dx로 회전할 때, 가상 원주(vl)를 따라 삽입 관통 구멍(33)의 타측에 위치하는 영역, 즉 타측 프레임부(37b)에 있어서 크랭크 샤프트(25)로부터의 반력을 받게 된다. 반대로, 외치 기어(30)가, 고정된 케이스(15)에 대해, 가상 원주(vl)를 따른 타측을 전방으로 하고, 또한 가상 원주(vl)를 따른 일측을 후방으로 하는 제2 방향(도 2에 있어서의 시계 방향) dy로 회전하면, 외치 기어(30)는 가상 원주(vl)를 따라 삽입 관통 구멍(33)의 일측에 위치하는 영역, 즉 일측 프레임부(37a)에 있어서 크랭크 샤프트(25)로부터의 반력을 받게 된다.The shout gear 30 is rotated in the first direction (in Fig. 2) with the one side along the virtual circumference v1 forward and the other along the virtual circumference vl backward with respect to the fixed
도 2에 도시된 외치 기어(30)에서는, 타측 프레임부(37b)의 폭 wb가, 일측 프레임부(37a)의 폭 wa보다도 넓게 되어 있다. 따라서, 도 2에 도시된 외치 기어(30)는, 케이스(15)에 대해 제1 방향 dx로 회전할 때에 당해 외치 기어(30)에 부하되는 하중에 대해, 케이스(15)에 대해 제2 방향 dy로 회전할 때에 당해 외치 기어(30)에 부하되는 하중에 대한 것보다도 높은 강성을 갖게 된다.In the outer tooth gear 30, shown in Figure 2, the width w b of the other side frame member (37b), it is wider than the width w a of the one side frame member (37a). Therefore, the external gear 30 shown in Fig. 2 is configured such that when the
따라서, 외치 기어(30)가 케이스(15)에 대해 제1 방향 dx로 회전함으로써, 도 6을 참조하여 설명한 일방향 dax, dbx, dcx로의 상대 회전이 편심 요동형 기어 장치(10) 내에 있어서 야기되고, 그 결과, 원위측 아암(2ad)을 근위측 아암(2ap)에 대해 들어올리거나 혹은 체결구를 체결하도록, 이 외치 기어(30)를 가진 편심 요동형 기어 장치(10)를 로봇(1)에 조립하는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 외치 기어(30)가 케이스(15)에 대해 제2 방향 dy로 회전함으로써, 도 6을 참조하여 설명한 타방향 day, dby, dcy로의 상대 회전이 편심 요동형 기어 장치(10) 내에 있어서 야기되도록, 이 외치 기어(30)를 가진 편심 요동형 기어 장치(10)를 로봇(1)에 조립하는 것이 바람직하다. 이러한 편심 요동형 기어 장치(10)의 로봇(1)에의 적용에 있어서, 외치 기어(30)는 고부하가 걸리는 원위측 아암(2ad)의 들어올림 혹은 체결구의 체결 시에, 높은 강성을 나타내게 된다. 한편, 외치 기어(30)는, 원위측 아암(2ad)을 내릴 때, 또는 체결구를 풀 때에는, 저부하에 알맞은 최저한의 강성을 나타내게 된다.Accordingly, the external tooth gear 30 is, referring to Figure 6 the one-way d ax, d bx, d cx relative rotation of the eccentric oscillating-type gear set 10 to the above with, by rotating in the first direction d x for the
이상과 같이 하여, 제1 구체예에 있어서의 외치 기어(30) 및 편심 요동형 기어 장치(10)에서는, 외치 기어(30)의 케이스(15)에 대한 회전 방향에 따라서, 외치 기어(30)가 다른 강성을 갖게 된다. 따라서, 이 외치 기어(30) 및 편심 요동형 기어 장치(10)에 의하면, 전체적인 강성의 강화에 기인한 대형 중량화를 효과적으로 회피하면서, 편심 요동형 기어 장치(10)의 적용에 따른 충분한 강성을 나타낼 수 있다. 이에 의해, 외치 기어(30) 및 편심 요동형 기어 장치(10)의 예기치 않은 손상을 효과적으로 방지하고, 외치 기어(30) 및 편심 요동형 기어 장치(10)의 신뢰성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.As described above, in the external gear 30 and the eccentric
다음으로, 도 3에 도시된 외치 기어(30)의 제2 구체예에 대해 설명한다. 도 2에 도시된 제1 구체예에서는, 인접하는 2개의 삽입 관통 구멍(33) 사이에, 관통 구멍(35)이 2개 형성되어 있었지만, 제2 구체예에 관한 외치 기어(30)에서는, 인접하는 2개의 삽입 관통 구멍(33) 사이에, 관통 구멍(35)이 1개만 형성되어 있다. 제2 구체예에 관한 외치 기어(30)는, 제1 구체예와 관통 구멍(35)의 수에 있어서 다르고, 그 밖에 있어서 동일하게 구성될 수 있다. 따라서, 제2 구체예에 관한 외치 기어(30)에 있어서, 관통 구멍(35)은 가상 원주(vl)를 따른 일측에 위치하는 일측 삽입 관통 구멍(33a)보다도 가상 원주(vl)를 따른 타측에 위치하는 타측 삽입 관통 구멍(33b)에 근접하여, 형성되어 있다. 또한, 1개의 관통 구멍(35)과 가상 원주(vl)를 따라 당해 관통 구멍(35)의 일측에 위치하는 일측 삽입 관통 구멍(33a)의 사이에 위치하는 타측 프레임부(37b)의 폭 wb는, 당해 관통 구멍(35)과 가상 원주(vl)를 따라 당해 관통 구멍(35)의 타측에 위치하는 타측 삽입 관통 구멍(33b)의 사이에 위치하는 일측 프레임부(37a)의 폭 wa보다도 굵게 되어 있다.Next, a second specific example of the external gear 30 shown in Fig. 3 will be described. In the first specific example shown in Fig. 2, two through
이상의 구성으로 이루어지는 도 3에 도시된 제2 구체예에 관한 외치 기어(30)는, 케이스(15)에 대해 제1 방향 dx로 회전할 때에 부하되는 하중에 대해, 케이스(15)에 대해 제2 방향 dy로 회전할 때에 부하되는 하중에 대한 것보다도 높은 강성을 나타내게 된다. 이러한 제2 구체예에 관한 외치 기어(30)를 사용한 경우, 제1 구체예에 관한 외치 기어를 사용한 경우와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.The external gear 30 according to the second specific example shown in Fig. 3 having the above-described configuration is configured so that the load applied to the
다음으로, 도 4 및 도 5에 도시된 외치 기어(30)의 제3 구체예에 대해 설명한다. 도 4 및 도 5에 도시된 제3 구체예에 관한 외치 기어(30)에서는, 인접하는 2개의 삽입 관통 구멍(33) 사이에, 제1 관통 구멍(35a) 및 제2 관통 구멍(35b)의 2개의 관통 구멍(35)이 형성되어 있다. 그러나, 도 4에 도시하는 바와 같이, 2개의 관통 구멍(35a, 35b)의 배치는, 가상 원주(vl)를 따라 2개의 삽입 관통 구멍(33)의 중간에 위치하고 있다. 따라서, 제3 구체예에 관한 외치 기어(30)에서는, 타측 프레임부(37b)의 폭 wb와 일측 프레임부(37a)의 폭 wa가 동일하게 되어 있다. 그리고, 도 4에 도시된 평면에서 볼 때에 있어서의 외치 기어(30)의 외측 윤곽은, 가상 원주(vl)를 따라 인접하는 2개의 삽입 관통 구멍(33)의 중심(cp)과 중심 축선(ca)을 통과하는 축선(A)을 중심으로 하여, 대칭으로 되어 있다.Next, a third specific example of the external gear 30 shown in Figs. 4 and 5 will be described. In the external gear 30 according to the third concrete example shown in Figs. 4 and 5, the first through hole 35a and the second through hole 35b are formed between adjacent two through
한편, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 2개의 삽입 관통 구멍(33)의 사이에 보강부(38)가 형성되어 있다. 보강부(38)는, 2개의 삽입 관통 구멍(33)의 사이에 있어서, 가상 원주(vl)를 따른 타측에 위치하는 타측 삽입 관통 구멍(33b)보다도 가상 원주(vl)를 따른 일측에 위치하는 삽입 관통 구멍에 근접하고 있다. 도 4에 도시된 예에서는, 보강부(38)는, 타측 프레임부(37b)에 설치되어 있다. 보강부(38)는, 외치 기어(30)의 강성을 강화하기 위한 부위이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 보강부(38)는, 두께를 증가시키기 위한 팽출부로서 형성될 수 있다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 제3 구체예에서는, 2개의 삽입 관통 구멍(33)의 중심(cp)과 중심 축선(ca)을 통과하는 축선(A)을 중심으로 하여, 외치 기어(30)의 두께에 관하여, 비대칭으로 되어 있다.On the other hand, as shown in Figs. 4 and 5, reinforcing
도 5에 도시하는 바와 같이, 제3 구체예에 관한 외치 기어(30)에 있어서, 타측 프레임부(37b)의 두께 tb는, 일측 프레임부(37a)의 두께 ta보다도 두껍게 되어 있다. 따라서, 도 4 및 도 5에 도시된 외치 기어(30)에서는, 외치 기어(30)는, 케이스(15)에 대해 제1 방향 dx로 회전할 때에 부하되는 하중에 대해, 케이스(15)에 대해 제2 방향 dy로 회전할 때에 부하되는 하중에 대한 것보다도 높은 강성을 나타내게 된다. 이러한 제3 구체예에 관한 외치 기어(30)를 사용한 경우, 제1 구체예에 관한 외치 기어를 사용한 경우와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.As shown in Fig. 5, it is in the external tooth gear 30 of the third embodiment, thicker than the thickness t a of the other side frame member thickness t b is, one frame part (37a) of (37b). Therefore, in the external gear 30 shown in Figs. 4 and 5, the external gear 30 is configured so that the load applied to the
이상에 설명한 본 실시 형태에 있어서, 크랭크 샤프트(25)가 통과하는 삽입 관통 구멍(33)이, 중심 축선(ca)을 중심으로 하는 가상 원주(vl) 상에 복수 형성되어 있다. 가상 원주(vl)를 따라 인접하는 2개의 삽입 관통 구멍(33)의 중심(cp)과 외치 기어(30)의 중심 축선(ca)을 통과하는 축선(A)에 관하여, 외치 기어(30)는 비대칭인 구성을 갖고 있다. 이러한 외치 기어(30)에 의하면, 한쪽 방향으로 회전할 때에 부하되는 외력에 대한 외치 기어(30)의 강성과, 다른 쪽 방향으로 회전할 때에 부하되는 외력에 대한 외치 기어(30)의 강성이, 다르게 된다. 따라서, 더욱 큰 하중이 외치 기어(30)에 부하되게 되는 회전 방향에 있어서, 외치 기어(30)가 더욱 높은 강성을 갖도록, 외치 기어(30)를 편심 요동형 기어 장치(10)에 조립함으로써, 외치 기어(30)의 내구성을 효과적으로 개선할 수 있다. 이 결과, 회전 방향에 따라서 편심 요동형 기어 장치(10)에 부하되게 되는 하중의 대소에 의존하는 일 없이, 외치 기어(30)의 변형을 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 의해, 외치 기어의 예기치 않은 파손을 효과적으로 방지하여, 외치 기어(30)의 장수명화를 실현할 수 있다.In the above-described embodiment, a plurality of insertion through
또한, 도 2 또는 도 3에 도시된 구체예에 있어서, 외치 기어(30)에는, 크랭크 샤프트(25)가 통과하는 2개의 삽입 관통 구멍(33)의 사이에, 관통 구멍(35)이 형성되어 있다. 관통 구멍(35)의 배치는, 2개의 삽입 관통 구멍(35)의 중심(cp)으로부터 어긋나 있다. 바꾸어 말하면, 관통 구멍(35)은, 삽입 관통 구멍(33)이 배열되어 있는 가상 원주(vl)를 따른 일측에 위치하는 일측 삽입 관통 구멍(33a)보다도, 가상 원주(vl)를 따른 타측에 위치하는 타측 삽입 관통 구멍(33b)에 근접하여, 위치하고 있다. 따라서, 이 관통 구멍(35)을 사용함으로써, 회전 방향에 따라서 강성이 다른 외치 기어(30)를 극히 단순한 구성에 의해 실현할 수 있다. 게다가, 이 관통 구멍(35)으로서, 캐리어(20)의 기둥부(21a)가 통과하는 구멍을 이용할 수 있다. 이 경우, 전용의 구멍을 새롭게 형성하는 것에 기인한, 외치 기어 전체적인 강성의 저하를 방지할 수 있다.2 or 3, a through
환언하면, 도 2 또는 도 3에 도시된 구체예에 있어서, 2개의 삽입 관통 구멍(33) 중 가상 원주(vl)를 따른 일측에 위치하는 일측 삽입 관통 구멍(33a)과 관통 구멍(35)의 사이에 위치하고, 또한 반경 방향으로 연장되는 타측 프레임부(37b)의 가상 원주(vl)에의 폭 wb는, 2개의 삽입 관통 구멍(33) 중 가상 원주(vl)를 따른 타측에 위치하는 타측 삽입 관통 구멍(33b)과 관통 구멍(35)의 사이에 위치하고, 또한 반경 방향으로 연장되는 일측 프레임부(37a)의 가상 원주(vl)에의 폭 wa보다도 굵게 되어 있다. 즉, 관통 구멍(35)과 가상 원주(vl)를 따른 일측에 위치하는 일측 삽입 관통 구멍(33a)과의 사이에 위치하는 타측 프레임부(37b)의 폭 wb는, 관통 구멍(35)과 가상 원주(vl)를 따른 타측에 위치하는 타측 삽입 관통 구멍(33b)과의 사이에 위치하는 일측 프레임부(37a)의 폭 wa보다도 굵게 되어 있다. 관통 구멍(35)을 사용하여 프레임부(37a, 37b)의 폭 wa, wb를 조정하는 것에 의하면, 회전 방향에 따라서 강성이 다른 외치 기어(30)를, 극히 단순한 구성에 의해 실현할 수 있다. 게다가, 이 관통 구멍(35)으로서, 케이스(20)의 기둥부(21a)가 통과하는 구멍을 이용할 수 있다. 이 경우, 전용의 관통 구멍(35)을 새롭게 형성하는 것에 기인한, 외치 기어 전체적인 강성의 저하를 방지할 수 있다.In other words, in the embodiment shown in Fig. 2 or Fig. 3, one of the two insertion through
또한, 도 4 및 도 5에 도시된 구체예에 있어서, 외치 기어(30)는, 2개의 삽입 관통 구멍(33)의 중심(cp)과 중심 축선(ca)을 통과하는 축선(A)을 중심으로 하여, 외치 기어(30)의 두께에 관하여, 비대칭인 구성을 갖고 있다. 소정의 축선(A)을 중심으로 하여 두께를 비대칭으로 변화시키는 것에 의하면, 회전 방향에 따라서 강성이 다른 외치 기어(30)를, 극히 단순한 구성에 의해 실현할 수 있다. 예를 들어, 삽입 관통 구멍(33)이 배열되어 있는 가상 원주(vl)를 따라 삽입 관통 구멍(33)의 타측이 되는 영역(37b)의 두께 tb를, 당해 삽입 관통 구멍(33)의 일측이 되는 영역(37a)의 두께 ta보다도 증대시킨다. 이 예에서는, 케이스(15)가 고정된 상태에서 외치 기어(30)가 가상 원주(vl)의 일측을 전방으로 함과 함께 타측을 후방으로 하여 외치 기어(30)가 회전할 때, 크랭크 샤프트(25)가 삽입 관통한 삽입 관통 구멍(33)의 주위 부분을, 후육 부분이, 이동 방향 후방으로부터 보강한다. 즉, 외치 기어(30)는, 이러한 회전에 수반하여 크랭크 샤프트(25)로부터 부하되는 힘에 대해, 높은 강성이 효율적으로 부여된다. 한편, 가상 원주(vl)의 타측을 전방으로 하고 일측을 후방으로 하여 외치 기어(30)가 회전할 때에는, 당해 외치 기어(30)에 부하되는 하중에 대한 강성을 유지할 수 있다.4 and 5, the shout gear 30 is configured so that the axis A passing through the center cp and the central axis ca of the two insertion through
또한, 도 4 및 도 5에 도시된 일 실시 형태에 있어서, 외치 기어(30)에는, 크랭크 샤프트(25)가 통과하는 2개의 삽입 관통 구멍(33)의 사이에, 보강부(38)가 형성되어 있다. 보강부(38)는, 가상 원주(vl)를 따른 타측에 위치하는 타측 삽입 관통 구멍(33b)보다도 가상 원주(vl)를 따른 일측에 위치하는 일측 삽입 관통 구멍(33a)에 근접하여, 배치되어 있다. 즉, 보강부(38)는, 2개의 삽입 관통 구멍(33)의 중심(cp)과 중심 축선(ca)을 통과하는 축선(A)으로부터 오프셋된다. 이 보강부(38)의 설치에 의하면, 회전 방향에 따라서 강성이 다른 외치 기어(30)를, 극히 단순한 구성에 의해 실현할 수 있다. 예를 들어, 케이스(15)가 고정된 상태에서 외치 기어(30)가, 가상 원주(vl)의 일측을 전방으로 함과 함께 타측을 후방으로 하여 외치 기어(30)가 회전할 때, 크랭크 샤프트(25)가 삽입 관통한 삽입 관통 구멍(33)의 주위 부분을, 보강부(38)가, 크랭크 샤프트(25)의 이동 방향 후방으로부터 보강한다. 즉, 외치 기어(30)는, 이러한 회전에 수반하여 부하되는 크랭크 샤프트(25)로부터의 힘에 대해, 높은 강성이 효율적으로 부여된다. 한편, 가상 원주(vl)의 타측을 전방으로 하고 일측을 후방으로 하여 외치 기어(30)가 회전할 때에는, 당해 외치 기어(30)에 부하되는 하중에 대한 강성을 유지할 수 있다.4 and 5, the reinforcing
또한, 본 실시 형태에 있어서, 로봇(1)은, 편심 요동형 기어 장치(10)와, 편심 요동형 기어 장치(10)를 통해 접속된 한 쌍의 아암(2ap, 2bp, 2cp, 2ad, 2bd, 2cd)을 갖고 있다. 그리고, 외치 기어(30)의 외치(39)와 결합하는 내치(16)를 가진 케이스(15)에 대해 외치 기어(30)가 일방향 dax, dbx, dcx로 상대 회전할 때에 부하되는 외력에 대한 외치 기어(30)의 강성은, 케이스(15)에 대해 외치 기어(30)가 타방향 day, dby, dcy로 상대 회전할 때에 부하되는 외력에 대한 외치 기어(30)의 강성보다도 강하게 되어 있다. 이 로봇(1)에서는, 한쪽의 아암(2ap, 2bp, 2cp)에 대해 다른 쪽의 아암(2ad, 2bd, 2cd)을 들어올리는 동작 시에, 한쪽의 아암(2ap, 2bp, 2cp)에 대해 다른 쪽의 아암(2ad, 2bd, 2cd)을 내리는 동작 시보다, 큰 하중이 외치 기어(30)에 부하되게 된다. 따라서, 한쪽의 아암(2ap, 2bp, 2cp)에 대해 다른 쪽의 아암(2ad, 2bd, 2cd)의 자중에 저항하여 당해 다른 쪽의 아암(2ad, 2bd, 2cd)을 들어올리도록 편심 요동형 기어 장치(10)가 동작할 때, 외치 기어(30)가 케이스(15)에 대해 일방향 dax, dbx, dcx로 상대 회전하는 것이 바람직하다. 이러한 편심 요동형 기어 장치(10)의 로봇(1)에의 적용에 의하면, 편심 요동형 기어 장치(10)의 외치 기어(30)는 더욱 큰 하중이 부하되는 동작 시에, 더욱 강한 강성을 나타내게 된다. 따라서, 편심 요동형 기어 장치(10)의 내구성을 개선하여, 편심 요동형 기어 장치(10)의 장수명화를 도모할 수 있다.In this embodiment, the
그런데, 일방향 dax, dbx, dcx로 상대 회전할 때에 부하되는 외력에 대한 강성이, 타방향 day, dby, dcy로 상대 회전할 때에 부하되는 외력에 대한 강성보다도 강하게 되어 있는 외치 기어(30)를 가진 제1 편심 요동형 기어 장치(10)와, 일방향 dax, dbx, dcx로 상대 회전할 때에 부하되는 외력에 대한 강성이, 타방향 day, dby, dcy로 상대 회전할 때에 부하되는 외력에 대한 강성보다도 약하게 되어 있는 외치 기어(30)를 가진 제2 편심 요동형 기어 장치(10)를 포함하는 기어 장치군을 소지하고 있는 것이 바람직하다. 제1 편심 요동형 기어 장치(10) 및 제2 편심 요동형 기어 장치(10)를 포함하는 기어 장치군을 소지해 둠으로써, 제1 편심 요동형 기어 장치(10) 및 제2 편심 요동형 기어 장치(10)로부터 적절한 편심 요동형 기어 장치(10)를 선택하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 의도치 않은 편심 요동형 기어 장치(10)의 손상을 효과적으로 회피할 수 있다.However, the outer tooth in the rigidity against an external force that the load upon relative rotation in one direction d ax, d bx, d cx, is stronger than the rigidity against an external force that the load upon rotation relative to the second direction d ay, d by, d cy and a first eccentric oscillating-type gear set 10 having a gear 30, the one-way d ax, d bx, the rigidity against an external force that the load upon rotation relative to the d cx, second direction d ay, d by, d cy And a second eccentric oscillation type gear device (10) having an external gear (30) that is weaker than the external force applied when an external force is applied to the first eccentric oscillation type gear device (10). The first eccentric oscillation
또한, 이러한 기어 장치군에 대해서는, 제1 편심 요동형 기어 장치(10)의 외치 기어(30) 및 제2 편심 요동형 기어 장치(10)의 외치 기어(30)가, 대응하는 편심 요동형 기어 장치(10)에 표리를 반대로 하여 조립한 동일 구성의 기어인 것이 바람직하다. 즉, 상술한 일 실시 형태와 같이, 동일한 외치 기어(30)의 표리 방향을 바꿈으로써, 제1 편심 요동형 기어 장치(10) 및 제2 편심 요동형 기어 장치(10)가 준비될 수 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 편심 요동형 기어 장치(10) 및 제2 편심 요동형 기어 장치(10)의 사이에서, 외치 기어(30)는, 표리의 방향을 변경하면 동일해지는 표리 대칭으로 되어, 모든 구성 요소를 공통으로 할 수 있다.The gear teeth group 30 of the first eccentric
또한, 상술한 실시 형태에 대해 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.It is also possible to make various modifications to the above-described embodiment.
먼저, 도 4 및 도 5의 제3 구체예에 있어서, 팽출부로서의 보강부(38)를 형성함으로써, 회전 방향에 따라서 외치 기어(30)의 강성이 다르도록 하였다. 그러나, 이 예에 한정되지 않고, 보강부(38)로서, 삽입 관통 구멍(33)이 배열되어 있는 가상 원주(98)를 따른 삽입 관통 구멍(33)의 일측 및 타측 중 어느 한쪽이 되는 부분에, 리브 등의 보강 구조물을 설치하도록 해도 된다. 또한, 삽입 관통 구멍(33)이 배열되어 있는 가상 원주(vl)를 따른 삽입 관통 구멍(33)의 일측 및 타측 중 어느 한쪽이 되는 부분의 두께를 얇게 함으로써 외치 기어(30)의 경량화를 실현하면서, 외치 기어(30)의 강성이 회전 방향에 따라서 다르도록 해도 된다.First, in the third specific example shown in Figs. 4 and 5, by forming the reinforcing
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 편심 요동형 기어 장치(10)가, 제1 외치 기어(30a) 및 제2 외치 기어(30b)의 2개의 외치 기어(30)를 포함하는 예를 나타냈다. 그러나, 이 예에 한정되지 않고, 편심 요동형 기어 장치(10)가 외치 기어(30)를 1개만 포함하도록 해도 되고, 혹은 3개 이상의 외치 기어(30)를 포함하도록 해도 된다.The eccentric rocking
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 편심 요동형 기어 장치(10)가, 3개의 크랭크 샤프트(25)를 갖는 예를 나타냈지만, 이 예에 한정되지 않고, 2개의 크랭크 샤프트(25)를 갖도록 해도 되고, 4개 이상의 크랭크 샤프트(25)를 갖도록 해도 된다.Although the eccentric
Claims (11)
크랭크 샤프트가 통과하는 삽입 관통 구멍이, 상기 중심 축선을 중심으로 하는 원주를 따라 복수 형성되고,
상기 원주를 따라 인접하는 2개의 삽입 관통 구멍의 중심과 상기 중심 축선을 통과하는 축선을 중심으로 하여 비대칭으로 형성되어 있는, 편심 요동형 기어 장치의 외치 기어.And a plurality of external teeth provided around the central axis,
A plurality of insertion holes through which the crankshaft passes are formed along a circumference centered on the central axis,
Wherein said gear is formed asymmetrically about the center of two adjacent insertion through holes along said circumference and an axis passing through said center axis.
상기 2개의 삽입 관통 구멍 사이에 관통 구멍이 형성되고,
상기 관통 구멍의 배치는, 상기 2개의 삽입 관통 구멍의 중심으로부터 상기 원주를 따라 어긋나 있는, 편심 요동형 기어 장치의 외치 기어.The method according to claim 1,
A through hole is formed between the two insertion through holes,
Wherein the arrangement of the through holes is shifted from the center of the two insertion through holes along the circumference of the eccentric oscillation type gear device.
상기 2개의 삽입 관통 구멍 사이에 관통 구멍이 형성되고,
상기 2개의 삽입 관통 구멍 중 상기 원주를 따른 일측에 위치하는 삽입 관통 구멍과 상기 관통 구멍 사이에 위치하는 프레임부의 폭은, 상기 2개의 삽입 관통 구멍 중 상기 원주를 따른 타측에 위치하는 삽입 관통 구멍과 상기 관통 구멍 사이에 위치하는 프레임부의 폭보다도 굵은, 편심 요동형 기어 장치의 외치 기어.The method according to claim 1,
A through hole is formed between the two insertion through holes,
And a width of the frame portion located between the through-hole and the through-hole located on one side of the two through-holes, the through-hole being located on the other of the two through- And the width of the frame portion located between the through holes is larger than the width of the frame portion located between the through holes.
상기 2개의 삽입 관통 구멍의 중심과 상기 중심 축선을 통과하는 상기 축선을 중심으로 하여, 상기 외치 기어의 두께에 관하여, 비대칭인 구성을 갖는, 편심 요동형 기어 장치의 외치 기어.The method according to claim 1,
And a center axis of the two insertion through holes and a center axis passing through the center axis, and having an asymmetrical configuration with respect to a thickness of the external gear.
상기 2개의 삽입 관통 구멍 사이에 보강부가 형성되고,
상기 보강부는, 상기 원주를 따른 타측에 위치하는 삽입 관통 구멍보다도 상기 원주를 따른 일측에 위치하는 삽입 관통 구멍에 근접하고 있는, 편심 요동형 기어 장치의 외치 기어.The method according to claim 1,
A reinforcing portion is formed between the two insertion through holes,
Wherein the reinforcing portion is closer to the insertion through hole located on one side along the circumference than the insertion through hole located on the other side along the circumference.
상기 편심 요동형 기어 장치에 조립된 상태에 있어서, 일방향으로 회전할 때에 부하되는 힘에 대한 강성과, 타방향으로 회전할 때에 부하되는 힘에 대한 강성은 다른, 편심 요동형 기어 장치의 외치 기어.An external gear of an eccentric oscillating type gear device,
Wherein the stiffness with respect to the force applied when rotating in one direction and the stiffness with respect to the force applied when rotating in the other direction are different from each other in the assembled state of the eccentric oscillatory gear device.
상기 편심 요동형 기어 장치를 통해 접속된 2개의 아암을 구비하고,
상기 외치 기어의 상기 외치와 결합하는 내치를 가진 케이스에 대해 상기 외치 기어가 일방향으로 상대 회전할 때에 상기 외치 기어에 부하되는 힘에 대한 당해 외치 기어의 강성은, 상기 케이스에 대해 상기 외치 기어가 타방향으로 회전할 때에 상기 외치 기어에 부하되는 힘에 대한 당해 외치 기어의 강성보다도 강한, 로봇.An eccentric oscillation type gear device according to claim 7,
And two arms connected through the eccentric oscillation type gear unit,
The stiffness of the external gear relative to the force applied to the external gear when the external gear is relatively rotated with respect to the case having an internal tooth engaging with the external teeth of the external gear, Is stronger than the stiffness of the external gear in relation to the force applied to the external gear.
상기 편심 요동형 기어 장치를 통해 접속된 2개의 아암 중 한쪽의 아암에 대해 다른 쪽의 아암을 들어올리도록 상기 편심 요동형 기어 장치가 동작할 때, 상기 외치 기어가 상기 케이스에 대해 상기 일방향으로 상대 회전하도록 편심 요동형 기어 장치를 사용하는, 방법.A method of using an eccentric-pivotal-motion type gear device in a robot according to claim 8,
When said eccentric oscillation type gear device is operated so as to lift the other arm with respect to one of the two arms connected via said eccentric oscillation type gear device, said shout gear is rotated relative to said case in said one direction Using an eccentric oscillating type gear device.
일방향으로 회전할 때에 부하되는 힘에 대한 강성이, 타방향으로 회전할 때에 부하되는 힘에 대한 강성보다도 약하게 되어 있는 외치 기어를 갖는 제2 편심 요동형 기어 장치를 구비하는, 기어 장치군.A first eccentric oscillation type gear device having an external gear whose stiffness with respect to a load applied when rotating in one direction is stronger than the stiffness with respect to a force applied when rotating in the other direction,
And a second eccentric oscillation type gear device having a gear having a stiffness with respect to a force applied when rotating in one direction is weaker than a stiffness with respect to a force applied when rotating in the other direction.
상기 제1 편심 요동형 기어 장치의 상기 외치 기어 및 상기 제2 편심 요동형 기어 장치의 상기 외치 기어는, 대응하는 편심 요동형 기어 장치에 표리를 반대로 하여 조립한 동일 구성의 기어인, 기어 장치군.11. The method of claim 10,
Wherein said external gear of said first eccentric oscillation type gear device and said external gear of said second eccentric oscillating type gear device are gears of the same configuration assembled with the corresponding eccentric oscillation type gear device reversed front and rear, .
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