KR20210048419A

KR20210048419A - 감속기

Info

Publication number: KR20210048419A
Application number: KR1020200136040A
Authority: KR
Inventors: 유타 미츠노
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2019-10-23
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2021-05-03
Also published as: EP3812614A2; TW202129170A; JP2021067316A; CN112696470A; EP3812614A3; US20210123505A1; US11313439B2

Abstract

본 발명의 감속기는, 내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와, 상기 케이스의 중심축과 동심이며, 내경 R을 갖고, 상기 케이스의 외경 D에 대한 내경 R의 비율을 나타내는 R/D의 값이 20％ 내지 45％인 내통과, 상기 케이스의 중심축과 동심인 가상 원의 원주 상에 위치하고, 또한 상기 가상 원의 주위 방향으로 서로 이격되고, 각각이 제1 외치를 갖는, 복수의 크랭크축과, 상기 케이스의 상기 내치와 맞물리는 제2 외치를 가짐과 아울러 복수의 상기 크랭크축에 의해 편심 운동하는 외치 부재와, 복수의 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하여 복수의 상기 크랭크축에 의해 상기 케이스에 대해 회전 운동하는 캐리어를 갖는다.

Description

감속기{REDUCER}

본 발명은, 감속기에 관한 것이다.

산업 기계(로봇)에서는, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 중공 감속기가 사용된다. 이러한 중공 감속기에서는, 중공의 공간에 케이블 등을 통과시키는 경우가 있다.

일본 특허 공개 제2013-160243호 공보

근년의 산업 기계(로봇)에서는, 산업 기계에 접속되는 부속 기기가 증가하고 있다. 그것에 따라서, 중공 감속기의 중공의 공간을 통과하는 케이블의 개수가 증가하고 있다. 이 때문에, 감속기의 중공경(중공의 공간의 직경)은, 각 감속기 성능에 비견할 정도로 중요시되어 왔다. 또한, 로봇에서는, 콤팩트화, 케이블 내장에 의한 티칭리스화의 요망이 매우 많다. 그러나 이러한 요망은, 케이블 개수의 증가와 같은 근년의 경향에 상반되어 있어, 실현이 어려웠다. 이들을 동시에 실현하기 위해, 감속기에 있어서의 중공의 공간의 대경화가 요망되고 있다.

본 발명은, 상기한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 감속기의 출력을 유지하면서 중공의 공간의 대경화를 실현한다고 하는 목적을 달성하려고 하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기는, 내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와, 상기 케이스의 중심축과 동심이며, 내경 R을 갖고, 상기 케이스의 외경 D에 대한 내경 R의 비율을 나타내는 R/D의 값이 20％ 내지 45％인, 내통과, 상기 케이스의 중심축과 동심인 가상 원의 원주 상에 위치하고, 또한 상기 가상 원의 주위 방향으로 서로 이격되고, 각각이 제1 외치를 갖는, 복수의 크랭크축과, 상기 케이스의 상기 내치와 맞물리는 제2 외치를 가짐과 아울러 복수의 상기 크랭크축에 의해 편심 운동하는 외치 부재와, 복수의 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하여 복수의 상기 크랭크축에 의해 상기 케이스에 대해 회전 운동하는 캐리어를 갖는다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기에 의하면, 케이스 외경에 대한 중공경의 비율인 중공 비율을 상기한 범위로 설정한다. 이에 의해, 소정의 감속비를 유지한 채로, 감속기를 대형화하는 일 없이, 필요한 강도를 유지하여, 중공경을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 중공의 직경이 커짐으로써, 중공의 공간에 케이블을 통과시키는 작업이 편해진다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기는, 내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와, 상기 케이스의 중심축과 동심이며, 내경 R을 갖는 내통과, 상기 케이스의 중심축과 동심임과 아울러 직경 D2를 갖는 가상 원의 원주 상에 위치하는 축선을 갖고, 상기 케이스의 외경 D, 상기 내통의 내경 R, 및 상기 직경 D2의 관계를 나타내는 (D－D2)/(D2－R)의 값이 195％ 내지 320％이고, 상기 가상 원의 주위 방향으로 서로 이격되고, 각각이 제1 외치를 갖는, 복수의 크랭크축과, 상기 케이스의 상기 내치와 맞물리는 제2 외치를 가짐과 아울러 복수의 상기 크랭크축에 의해 편심 운동하는 외치 부재와, 복수의 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하여 복수의 상기 크랭크축에 의해 상기 케이스에 대해 회전 운동하는 캐리어를 갖는다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기에 의하면, 케이스에 대한 크랭크축의 배치와 함께, 케이스 외경에 대한 중공경의 비율인 중공 비율을 상기한 범위로 설정한다. 이에 의해, 소정의 감속비를 유지한 채로, 감속기를 대형화하는 일 없이, 필요한 강도를 유지하여, 중공경을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 감속기의 출력을 유지하면서, 케이스 외경을 비대시키는 일 없이, 케이스 외경으로부터 중공의 내경의 거리를 짧게 할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기는, 내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와, 상기 케이스의 중심축과 동심이며, 내경 R을 갖는 내통과, 상기 케이스의 중심축과 동심임과 아울러 직경 D2를 갖는 가상 원의 원주 상에 위치하는 축선을 갖고, 상기 케이스의 외경 D 및 상기 내통의 내경 R에 대한 상기 직경 D2의 관계를 나타내는 (D－D2)/(D－R)의 값이 65％ 내지 76％이고, 상기 가상 원의 주위 방향으로 서로 이격되고, 각각이 제1 외치를 갖는, 복수의 크랭크축과, 상기 케이스의 상기 내치와 맞물리는 제2 외치를 가짐과 아울러 복수의 상기 크랭크축에 의해 편심 운동하는 외치 부재와, 복수의 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하여 복수의 상기 크랭크축에 의해 상기 케이스에 대해 회전 운동하는 캐리어를 갖는다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기에 의하면, 케이스에 대한 크랭크축의 배치와 함께, 케이스 외경에 대한 중공경의 비율인 중공 비율을 상기한 범위로 설정한다. 이에 의해, 소정의 감속비를 유지한 채로, 감속기를 대형화하는 일 없이, 필요한 강도를 유지하여, 중공경을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 감속기의 출력을 유지하면서, 케이스 외경을 비대시키는 일 없이, 케이스 외경으로부터 중공의 내경의 거리를 짧게 할 수 있다. 특히, 직경 방향의 사이즈 다운을 행할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기에 있어서는, 상기 내통에 있어서는, 상기 케이스의 외경 D에 대한 상기 내경 R의 비율을 나타내는 R/D의 값이 30％ 내지 45％여도 된다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기에 있어서는, 복수의 상기 크랭크축의 각각을 상기 캐리어에 대해 회전 가능하게 지지하는 크랭크 저널과, 상기 케이스의 상기 중심축을 따른 방향으로, 상기 크랭크 저널과 겹치지 않는 위치에서 상기 내통을 상기 캐리어에 지지하는 내통 베어링을 구비해도 된다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기에 있어서는, 복수의 상기 크랭크축의 각각을 상기 캐리어에 대해 회전 가능하게 지지하는 크랭크 저널과, 상기 캐리어를 상기 케이스에 대해 회전 가능하게 지지하는 주 베어링을 구비하고, 상기 크랭크 저널은, 상기 크랭크축과 상기 캐리어 사이에 배치되고, 또한 상기 캐리어에 대해 구름 이동하는 원통상의 복수의 니들을 갖고, 상기 주 베어링은, 이너 레이스를 갖고, 상기 캐리어의 일부는, 상기 주 베어링의 상기 이너 레이스를 구성해도 된다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기에 있어서는, 복수의 상기 크랭크축의 각각을 상기 캐리어에 대해 회전 가능하게 지지하는 크랭크 저널과, 상기 캐리어를 상기 케이스에 대해 회전 가능하게 지지하는 주 베어링을 구비하고, 상기 크랭크 저널은, 상기 크랭크축과 상기 캐리어 사이에 배치되고, 또한 상기 캐리어에 대해 구름 이동하는 원통상의 복수의 니들을 갖고, 상기 크랭크 저널은, 아우터 레이스를 갖고, 상기 캐리어의 일부는, 상기 크랭크 저널의 상기 아우터 레이스를 구성해도 된다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기는, 내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와, 상기 케이스에 대해 회전 운동하고, 캐리어 내벽을 갖는 캐리어와, 상기 캐리어 내에 배치되고, 외치 내벽을 갖고, 편심 운동하는 외치 부재를 구비하고, 상기 외치 부재의 편심 운동 시에 있어서 상기 캐리어 내벽 및 상기 외치 내벽에 간섭하지 않는 비간섭 영역의 내경 R2는, 상기 외경 D에 대해 20％ 내지 45％이다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기는, 내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와, 상기 케이스에 대해 회전 운동하고, 캐리어 내벽을 갖는 캐리어와, 상기 캐리어 내에 배치되고, 외치 내벽을 갖는 외치 부재와, 상기 케이스의 중심축과 동심임과 아울러 직경 D2를 갖는 가상 원의 원주 상에 위치하는 축선을 갖고, 상기 외치 부재를 요동시키는 크랭크축을 구비하고, 상기 외치 부재의 편심 운동 시에 있어서 상기 캐리어 내벽 및 상기 외치 내벽에 간섭하지 않는 비간섭 영역의 내경을 R2로 하였을 때, (D－D2)/(D2－R2)의 값이 195％ 내지 320％이다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기는, 내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와, 상기 케이스에 대해 회전 운동하고, 캐리어 내벽을 갖는 캐리어와, 상기 캐리어 내에 배치되고, 외치 내벽을 갖는 외치 부재와, 상기 케이스의 중심축과 동심임과 아울러 직경 D2를 갖는 가상 원의 원주 상에 위치하는 축선을 갖고, 상기 외치 부재를 요동시키는 크랭크축을 구비하고, 상기 외치 부재의 편심 운동 시에 있어서 상기 캐리어 내벽 및 상기 외치 내벽에 간섭하지 않는 비간섭 영역의 내경을 R2로 하였을 때, (D－D2)/(D－R2)의 값이 65％ 내지 76％이다.

본 발명의 일 양태에 관한 감속기에 따르면, 감속기의 사이즈를 유지 또는 작게 하면서 중공의 대경화를 도모할 수 있다고 하는 효과를 발휘하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 감속기를 도시하는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 감속기를, 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은, 본 실시 형태에 관한 감속기를 도시하는 단면도이며, 도 1에 있어서, 부호 100은, 감속기이다.

본 실시 형태에 관한 감속기(100)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 하우징 통(200)과, 기어부(외치 부재)(300)와, 3개의 크랭크 조립체(400)를 구비한다. 하우징 통(200)은, 기어부(300)와, 3개의 크랭크 조립체(400)를 수용한다.

본 실시 형태에 있어서, 감속기(100)는, 편심 요동 감속기이다.

하우징 통(200)은, 외통부(케이스)(210)와, 캐리어부(캐리어)(220)와, 2개의 주 베어링(230)과, 내통부(내통)(290)를 포함한다.

외통부(210)는, 내치를 갖는 원통상으로 형성되어 있고, 외경 D를 갖는다.

캐리어부(220)는, 외통부(210) 내에 배치된다. 캐리어부(220)는, 복수의 크랭크축(410)(후술)을 회전 가능하게 지지하고, 복수의 크랭크축(410)에 의해 외통부(210)에 대해 회전 운동한다.

2개의 주 베어링(230)의 각각은, 외통부(210)와 캐리어부(220) 사이에 배치된다. 2개의 주 베어링(230)은, 외통부(210)와, 캐리어부(220) 사이의 상대적인 회전 운동을 가능하게 한다. 본 실시 형태에 관한 감속기(100)의 출력부는, 외통부(210) 및 캐리어부(220) 중 한쪽에 의해 예시된다.

내통부(290)는, 외통부(210)의 중심축과 동심이며, 내경 R을 갖는다.

본 실시 형태에 관한 감속기(100)에 있어서는, 복수의 크랭크축(410)의 각각은, 하나의 크랭크 조립체(400)에 마련되어 있다. 복수의 크랭크축(410)은, 외통부(210)의 중심축 F0과 동심인 가상 원(복수의 크랭크축(410)이 배치되는 배치 원)의 원주 상에 위치하고, 또한 가상 원의 주위 방향으로 서로 이격된다. 복수의 크랭크축(410)의 각각이 제1 외치를 갖는다. 여기서, 가상 원이란, 도 1에 있어서의 부호 D2로 표시된 직경을 갖는 원이다. 더 구체적으로는, 복수의 크랭크축(410)의 각각의 크랭크 축선 F2(축선)는, 이 직경 D2를 갖는 가상 원의 원주 상에 위치하고 있다. 크랭크축(410)은, 기어부(300)를 요동시킨다.

기어부(300)는, 캐리어부(220)의 내부에 배치되고, 외통부(210)의 내치와 맞물리는 제2 외치를 갖는다. 기어부(300)의 제2 외치는, 크랭크축(410)의 제1 외치와는 다르다. 기어부(300)는, 복수의 크랭크축(410)에 의해 요동되고, 복수의 크랭크축(410)의 회전에 의해 편심 운동한다.

도 1에는, 2개의 주 베어링(230)의 회전 중심축으로서 규정되는 감속기(100)의 중심축(주축) F0을 나타낸다. 외통부(210)가 고정되어 있는 경우에는, 캐리어부(220)가 주축 F0 주위로 회전한다. 캐리어부(220)가 고정되어 있는 경우에는, 외통부(210)가 주축 F0 주위로 회전한다. 즉, 외통부(210) 및 캐리어부(220) 중 한쪽은, 외통부(210) 및 캐리어부(220) 중 다른 쪽에 대해, 주축 F0 주위로 상대적으로 회전할 수 있다.

원통상인 외통부(210)의 외주에는, 설치부(215)가 주설되어 있다. 설치부(215)의 주연에는, 복수의 설치 구멍(216)이 서로 간격을 갖고 형성되어 있다. 설치부(215)는, 예를 들어 스피곳으로서 감속기(100)를 설치할 때에 사용된다.

외통부(210)는, 외통(211)과, 복수의 내치 핀(내치)(212)을 포함한다. 외통(211)은, 캐리어부(220), 기어부(300) 및 크랭크 조립체(400)가 수용되는 원통상의 내부 공간을 규정한다. 각 내치 핀(212)은, 주축 F0에 대략 평행하게 연장되는 원기둥상의 부재이다. 각 내치 핀(212)은, 외통(211)의 내벽에 형성된 홈부에 끼움 삽입된다. 따라서, 각 내치 핀(212)은, 외통(211)에 의해 적절하게 보유 지지된다.

복수의 내치 핀(212)은, 주축 F0 주위로 대략 일정 간격으로 배치된다. 각 내치 핀(212)의 반주면은, 외통(211)의 내벽으로부터 주축 F0을 향해 돌출된다. 따라서, 복수의 내치 핀(212)은 기어부(300)와 맞물리는 내치로서 기능한다.

캐리어부(220)는, 기부(221)와, 단부판부(222)와, 위치 결정 핀(223)과, 고정 볼트(224)를 포함한다. 캐리어부(220)는, 전체적으로, 원통 형상을 이룬다. 캐리어부(220)에는, 주축 F0과 동심이 되는 관통 구멍(229)이 형성된다.

캐리어부(220)는, 관통 구멍(229)의 내벽, 즉, 캐리어 내벽(220W)을 갖는다.

관통 구멍(229)에는, 내통부(290)가 내통 베어링(291)에 의해 캐리어부(220)에 대해 회전 가능하게 지지된다. 또한, 도 1에 있어서, 관통 구멍(229)보다 내통 베어링(291)이 직경 방향 내측에 위치하도록 기재되어 있지만, 내통부(290)가 캐리어부(220) 및 기어부(300)에 대해 회전 가능하면, 이 구성에 한정되지 않는다.

기부(221)는, 기판부(225)와, 3개의 샤프트부(226)를 포함한다. 3개의 샤프트부(226)의 각각은, 기판부(225)로부터 단부판부(222)를 향해 연장된다. 3개의 샤프트부(226)의 각각의 선단면에는, 나사 구멍(227) 및 리머 구멍(228)이 형성된다. 위치 결정 핀(223)은, 리머 구멍(228)에 삽입된다. 이 결과, 단부판부(222)는, 기부(221)에 대해 고정밀도로 위치 결정된다. 고정 볼트(224)는, 나사 구멍(227)에 나사 결합된다. 이 결과, 단부판부(222)는, 기부(221)에 적절하게 고정된다.

기어부(300)는, 기판부(225)와 단부판부(222) 사이에 배치된다. 3개의 샤프트부(226)는, 기어부(300)를 관통하여, 단부판부(222)에 접속된다.

기어부(300)는, 2개의 기어(310, 320)를 포함한다. 기어(310)는, 기판부(225)와 기어(320) 사이에 배치된다. 기어(320)는, 단부판부(222)와 기어(310) 사이에 배치된다. 기어(310)는, 기어 내벽(310W)(외치 내벽)을 갖는다. 기어(320)는, 기어 내벽(320W)(외치 내벽)을 갖는다.

기어(310)는, 형상 및 크기에 있어서, 기어(320)와 대략 동등하다. 기어(310, 320)는, 내치 핀(212)과 맞물리면서, 외통(211) 내를 주회 이동한다. 따라서, 기어(310, 320)의 중심은, 주축 F0 주위를 주회하게 된다.

기어(310)의 주회 위상은, 기어(320)의 주회 위상으로부터 대략 180° 어긋나 있다. 기어(310)는, 외통부(210)의 복수의 내치 핀(212) 중 반수와 맞물리는 동안, 기어(320)는, 복수의 내치 핀(212) 중 나머지 반수와 맞물린다. 따라서, 기어부(300)는, 외통부(210) 또는 캐리어부(220)를 회전시킬 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 기어부(300)는, 2개의 기어(310, 320)를 포함한다. 혹은, 기어부로서, 2를 초과하는 수의 기어를 사용해도 된다. 또한 대체적으로서, 기어부로서, 하나의 기어를 사용해도 된다.

3개의 크랭크 조립체(400)의 각각은, 크랭크축(410)과, 4개의 베어링(421, 422, 423, 424)과, 전달 기어(외치)(430)를 포함한다. 전달 기어(430)는, 일반적인 스퍼 기어여도 된다. 본 실시 형태의 감속기(100)에 있어서, 전달 기어(430)는 특정 종류에 한정되지 않는다.

전달 기어(430)는, 구동원(예를 들어, 모터)이 발생시킨 구동력을 직접적 또는 간접적으로 받는다. 감속기(100)는, 그 사용 환경이나 사용 조건에 따라서 구동원으로부터 전달 기어(430)까지의 구동력의 전달 경로를 적절하게 설정할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태는, 구동원으로부터 전달 기어(430)까지의 특정 구동 전달 경로에 한정되지 않는다.

도 1에는, 크랭크 축선(전달축) F2를 나타낸다. 전달축 F2는, 주축 F0에 대해 대략 평행이다. 전달축 F2는, 중심축 F0과 동심의 직경 D2의 원주 상에서 주위 방향으로 이격되어 배치된다. 크랭크축(410)은, 전달축 F2 주위로 회전한다. 도 1에 있어서는, 크랭크축(410)의 양단 부근을 단면으로 보고 있지 않다.

크랭크축(410)은, 2개의 저널(크랭크 저널)(411, 412)과, 2개의 편심부(편심체)(413, 414)를 포함한다. 저널(411, 412)은, 전달축 F2를 따라 연장된다. 저널(411, 412)은, 크랭크축(410)을 캐리어부(220)에 대해 회전 가능하게 지지한다. 저널(411, 412)의 중심축은, 전달축 F2와 일치한다. 편심부(413, 414)는, 저널(411, 412) 사이에 형성된다. 편심부(413, 414)의 각각은, 전달축 F2로부터 편심되어 있다.

크랭크축(410)은, 2개의 저널(411, 412)과, 2개의 편심부(편심체)(413, 414)로 이루어지는 4연 침상의 니들 베어링 구성을 갖는다.

저널(411)은, 베어링(421)에 삽입된다. 베어링(421)은, 저널(411)과 단부판부(222) 사이에 배치된다. 따라서, 저널(411)은, 단부판부(222)와 베어링(421)에 의해 지지된다. 저널(412)은, 베어링(422)에 삽입된다. 베어링(422)은, 저널(412)과 기부(221) 사이에 배치된다. 따라서, 저널(412)은, 기부(221)와 베어링(422)에 의해 지지된다.

본 실시 형태에 있어서, 베어링(421)은, 니들 베어링이며, 원통상의 복수의 니들(431)이 저널(411)의 주위에 배치된다. 베어링(422)은, 니들 베어링이며, 원통상의 복수의 니들(432)이 저널(412)의 주위에 배치된다.

바꾸어 말하면, 베어링(421, 422)은, 본 발명의 크랭크 저널의 일부이다. 베어링(421, 422)의 각각은, 아우터 레이스를 갖고, 캐리어부(220)의 일부는, 베어링(421, 422)(크랭크 저널)의 아우터 레이스를 구성한다.

또한, 바꾸어 말하면, 복수의 니들(431, 432)은, 본 발명의 크랭크 저널의 일부이며, 크랭크축(410)과 캐리어부(220) 사이에 배치되어 있다. 복수의 니들(431, 432)은, 캐리어부(220)에 대해 구름 이동한다.

편심부(413)는, 베어링(423)에 삽입된다. 베어링(423)은, 편심부(413)와 기어(310) 사이에 배치된다. 편심부(414)는, 베어링(424)에 삽입된다. 베어링(424)은, 편심부(414)와 기어(320) 사이에 배치된다. 편심부(413, 414)는, 전달축 F2 주위로 편심 운동한다.

본 실시 형태에 있어서, 베어링(423)은, 니들 베어링이며, 복수의 니들(433)이 편심부(편심체)(413)의 주위에 배치된다. 베어링(424)은, 니들 베어링이며, 복수의 니들(434)이 편심부(편심체)(414)의 주위에 배치된다.

니들(431, 432, 433, 434)은, 모두 축선이 평행하게 배치된다. 니들(431, 432, 433, 434)은, 모두 축선이 주축 F0과 평행하게 배치된다.

전달 기어(430)에 구동력이 입력되면, 크랭크축(410)은, 전달축 F2 주위로 회전한다. 이 결과, 편심부(413, 414)는, 전달축 F2 주위로 편심 회전한다. 베어링(423, 424)을 통해 편심부(413, 414)에 접속된 기어(310, 320)는, 외통부(210)에 의해 규정된 원형 공간 내에서 요동한다. 기어(310, 320)는, 내치 핀(212)과 맞물리므로, 외통부(210)와 캐리어부(220) 사이에서 상대적인 회전 운동이 야기된다.

베어링(421), 베어링(424), 베어링(423), 베어링(422)은, 전달축 F2 및 주축 F0을 따른 방향으로 나열되어 있다.

또한, 내통 베어링(291)은, 전달축 F2 및 주축 F0을 따른 방향에 있어서, 이들 베어링(421), 베어링(424), 베어링(423), 베어링(422)에 겹치지 않는 위치에 배치된다. 내통 베어링(291)은, 외통부(210)의 중심축 F0을 따른 방향에서, 저널(411, 412)과 겹치지 않는 위치에서, 내통부(290)를 캐리어부(220)에 지지한다.

이에 의해, 크랭크축(410)과 내통 베어링(291)을 주축 F0의 직경 방향에 근접하여 배치해도, 내통 베어링(291)과, 베어링(421), 베어링(424), 베어링(423), 베어링(422)이 간섭하는 일이 없어, 이들 주축 F0의 직경 방향 거리를 작게 설정할 수 있다.

또한, 베어링(421), 베어링(424), 베어링(423), 베어링(422)은 모두, 니들 베어링이다. 이에 비해, 주 베어링(230)은, 앵귤러 볼 베어링 구조를 갖는다.

주 베어링(230)은, 외통부(210)와, 캐리어부(220)의 외주 사이에 배치된다. 주 베어링(230)은, 주축 F0 방향으로 서로 간격을 두고 2개 위치한다. 2개의 주 베어링(230)은, 주축 F0 방향으로 외통부(210)의 내치 핀(212)의 양측에 위치한다. 주 베어링(230)은, 외통부(210)와 캐리어부(220)의 상대적인 회전을 허용한다.

주 베어링(230)은, 구상의 구름 이동체(볼)(231)와, 외륜인 아우터 레이스(232)와, 내륜인 이너 레이스(233)와, 아우터 레이스(232)와 이너 레이스(233) 사이에서 구름 이동체(볼)(231)를 보유 지지하는 보유 지지기(234)를 갖는다. 여기서, 캐리어부(220)의 일부는, 주 베어링(230)의 이너 레이스를 구성한다.

이들 주 베어링(230)은, 주축 F0을 따라 내치 핀(212)으로부터 이격되는 방향에서 주축 F0에 근접하도록 베어링의 작용선이 설정된다. 즉, 주축 F0을 따른 방향에서, 2개의 주 베어링(230)의 작용선은, 이들 사이에서 교차하도록 설정된다.

이너 레이스(233)는, 캐리어부(220)와 일체로 되어 있다. 즉, 주축 F0 방향에서 베어링(422)에 근접하는 측의 주 베어링(230)은, 이너 레이스(233)는 기부(221)와 일체로 형성되어 있다.

주축 F0 방향으로 베어링(421)에 근접하는 측의 주 베어링(230)은, 이너 레이스(233)는 단부판부(222)와 일체로 형성되어 있다.

베어링(421)은, 캐리어부(220)와 일체로 되어 있다. 즉, 베어링(421)에 있어서, 니들(431)에 맞닿는 아우터 레이스(421a)는, 단부판부(222)와 일체로 형성되어 있다.

베어링(422)은, 캐리어부(220)와 일체로 되어 있다. 즉, 베어링(422)에 있어서, 니들(432)에 맞닿는 아우터 레이스(422a)는, 기부(221)와 일체로 형성되어 있다.

본 실시 형태에 관한 감속기(100)에서는, 다음과 같이, 그 치수, 크기의 관계가 설정된다.

외통부(210)의 외경: D

내통부(290)의 내경(직경): R

크랭크 축선 F2가 배치되는 주축 F0과 동심인 가상 원의 직경: D2

기어부(300)의 편심 운동 시에 있어서 캐리어 내벽(220W) 및 기어 내벽(310W, 320W)에 간섭하지 않는 비간섭 영역(350)의 내경: R2

외통부(210)의 외경 D에 대한 내통부(290)의 내경 R의 비율을 나타내는 R/D의 값이 20％ 내지 45％의 범위로서 설정되는 것이 바람직하다. 또한, R/D의 값이 30.3％ 내지 45％의 범위로서 설정되는 것이 더 바람직하다. 또한, R/D의 값이 40％ 내지 43％의 범위로서 설정되는 것이 더 바람직하다.

본 실시 형태의 감속기(100)에 의하면, 외통부(210)의 외경 D에 대한 내통부(290)의 내경 R의 비율인 중공 비율을 상기한 범위로 설정한다. 이에 의해, 소정의 감속비를 유지한 채로, 감속기(100)를 대형화하는 일 없이, 필요한 강도를 유지하여, 중공경(내경) R을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 내통부(290)의 직경 치수가 커짐으로써, 내통부(290)의 내부 공간에 케이블을 통과시키는 작업이 편해진다.

외통부(210)의 외경 D와, 내통부(290)의 내경 R과, 크랭크 축선 F2가 배치되는 주축 F0과 동심인 가상 원의 직경 D2의 관계를 나타내는 (D－D2)/(D2－R)의 값이 195％ 내지 320％의 범위로서 설정되는 것이 바람직하다. 또한, (D－D2)/(D2－R)의 값이 195％ 내지 250％의 범위로서 설정되는 것이 더 바람직하다. 또한, (D－D2)/(D2－R)의 값이 196％ 내지 198％의 범위로서 설정되는 것이 더 바람직하다.

본 실시 형태의 감속기(100)에 의하면, 외통부(210)의 외경 D에 대한 크랭크축(410)의 가상 원(배치 원)의 직경 D2를 설정한다. 또한, 외통부(210)의 외경 D에 대한 내통부(290)의 내경 R의 비율인 중공 비율을 상기한 범위로 설정한다. 이에 의해, 소정의 감속비를 유지한 채로, 감속기(100)를 대형화하는 일 없이, 필요한 강도를 유지하여, 내통부(290)의 내경 R을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 감속기(100)의 출력을 유지하면서, 외통부(210)의 외경 D를 비대시키는 일 없이, 외통부(210)의 외경 D로부터 내통부(290)의 내경 R의 거리를 짧게 할 수 있다.

외통부(210)의 외경 D와, 내통부(290)의 내경 R과, 크랭크 축선 F2가 배치되는 주축 F0과 동심인 가상 원의 직경 D2의 관계를 나타내는 (D－D2)/(D－R)의 값이 65％ 내지 76％의 범위로서 설정되는 것이 바람직하다. 또한, (D－D2)/(D－R)의 값이 65％ 내지 71％의 범위로서 설정되는 것이 더 바람직하다. 또한, (D－D2)/(D－R)의 값이 66％ 내지 68％의 범위로서 설정되는 것이 더 바람직하다.

본 실시 형태의 감속기(100)에 의하면, 외통부(210)의 외경 D에 대한 크랭크축(410)의 가상 원(배치 원)의 직경 D2를 설정한다. 또한, 외통부(210)의 외경 D에 대한 내통부(290)의 내경 R의 비율인 중공 비율을 상기한 범위로 설정한다. 이에 의해, 소정의 감속비를 유지한 채로, 감속기(100)를 대형화하는 일 없이, 필요한 강도를 유지하여, 내통부(290)의 내경 R을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 감속기(100)의 출력을 유지하면서, 외통부(210)의 외경 D를 비대시키는 일 없이, 외통부(210)의 외경 D로부터 내통부(290)의 내경 R까지의 거리를 짧게 할 수 있다. 특히, 감속기(100)의 직경 방향의 사이즈 다운을 행할 수 있다.

외통부(210)의 외경 D에 대한 비간섭 영역(350)의 내경 R2의 비율을 나타내는 R2/D의 값이 20％ 내지 45％의 범위로서 설정되는 것이 바람직하다. 또한, R2/D의 값이 30.3％ 내지 45％의 범위로서 설정되는 것이 더 바람직하다. 또한, R2/D의 값이 40％ 내지 43％의 범위로서 설정되는 것이 더 바람직하다.

여기서, 비간섭 영역(350)의 내경 R2란, 관통 구멍(229)의 내경에 기어부(300)의 가동 범위를 가미한 내경을 의미하며, 내통부(290)의 외경보다 약간 큰 직경 치수에 대응한다. 즉, 기어부(300)의 편심 운동 시에 있어서 캐리어 내벽(220W) 및 기어 내벽(310W, 320W)에 간섭하지 않는 부분(비간섭 영역(350))의 내경이다. 이 내경 R2는, 내통부(290)의 외경과 대략 동등하다. 바꾸어 말하면, 비간섭 영역(350)이란, 기어부(300)의 편심 운동 시에 있어서, 캐리어 내벽(220W) 및 기어 내벽(310W, 320W)이 돌출되지 않는 영역(들어가지 않는 영역)을 의미한다.

본 실시 형태의 감속기(100)에 의하면, 외통부(210)의 외경 D에 대한 내경 R2의 비율인 중공 비율을 상기한 범위로 설정한다. 이에 의해, 소정의 감속비를 유지한 채로, 감속기(100)를 대형화하는 일 없이, 필요한 강도를 유지하여, 중공경(내경) R을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 내통부(290)의 직경 치수가 커짐으로써, 내통부(290)의 내부 공간에 케이블을 통과시키는 작업이 편해진다.

외통부(210)의 외경 D와, 비간섭 영역(350)의 내경 R2의 관계, 즉, 외통부(210)의 외경 D와, 내통부(290)의 외경 R2와, 가상 원의 직경 D2의 관계를 나타내는 (D－D2)/(D2－R2)의 값이 195％ 내지 320％의 범위로서 설정되는 것이 바람직하다. 또한, (D－D2)/(D2－R2)의 값이 195％ 내지 250％의 범위로서 설정되는 것이 더 바람직하다. 또한, (D－D2)/(D2－R2)의 값이 196％ 내지 198％의 범위로서 설정되는 것이 더 바람직하다.

여기서, 비간섭 영역(350)의 내경 R2란, 관통 구멍(229)의 내경에 기어부(300)의 가동 범위를 가미한 내경을 의미하고, 내통부(290)의 외경보다 약간 큰 직경 치수에 대응한다. 즉, 기어부(300)의 편심 운동 시에 있어서 캐리어 내벽(220W) 및 기어 내벽(310W, 320W)에 간섭하지 않는 부분(비간섭 영역(350))의 내경이다.

본 실시 형태의 감속기(100)에 의하면, 외통부(210)의 외경 D에 대한 크랭크축(410)의 가상 원(배치 원)의 직경 D2를 설정한다. 또한, 내통부(290)의 외경과 거의 동등한 비간섭 영역(350)의 내경 R2의 중공 비율을 상기한 범위로 설정한다. 이에 의해, 소정의 감속비를 유지한 채로, 감속기(100)를 대형화하는 일 없이, 필요한 강도를 유지하여, 내통부(290)의 내경 R을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 감속기(100)의 출력을 유지하면서, 외통부(210)의 외경 D를 비대시키는 일 없이, 외통부(210)의 외경 D로부터 내통부(290)의 내경 R의 거리를 짧게 할 수 있다.

외통부(210)의 외경 D와, 비간섭 영역(350)의 내경 R2의 관계, 즉, 외통부(210)의 외경 D와, 내통부(290)의 외경과 거의 동등한 비간섭 영역(350)의 내경 R2와, 가상 원의 직경 D2의 관계를 나타내는 (D－D2)/(D－R2)의 값이 65％ 내지 76％의 범위로서 설정되는 것이 바람직하다. 또한, (D－D2)/(D－R2)의 값이 65％ 내지 71％의 범위로서 설정되는 것이 더 바람직하다. 또한, (D－D2)/(D－R2)의 값이 66％ 내지 68％의 범위로서 설정되는 것이 더 바람직하다.

본 실시 형태의 감속기(100)에 의하면, 외통부(210)의 외경 D에 대한 크랭크축(410)의 가상 원(배치 원)의 직경 D2를 설정한다. 또한, 외통부(210)의 외경 D에 대한 비간섭 영역(350)의 내경 R2, 즉, 내통부(290)의 외경과 거의 동등한 비간섭 영역(350)의 내경 R2의 비율인 중공 비율을 상기한 범위로 설정한다. 이에 의해, 소정의 감속비를 유지한 채로, 감속기(100)를 대형화하는 일 없이, 필요한 강도를 유지하여, 내통부(290)의 내경 R을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 감속기(100)의 출력을 유지하면서, 외통부(210)의 외경 D를 비대시키는 일 없이, 외통부(210)의 외경 D로부터 내통부(290)의 내경 R까지의 거리를 짧게 할 수 있다. 특히, 감속기(100)의 직경 방향의 사이즈 다운을 행할 수 있다.

본 실시 형태의 감속기(100)는, 크랭크축(410)의 저널(411, 412) 및 편심부(편심체)(413, 414)를 원통 니들 베어링으로 하고, 이들과 회전축 방향으로 겹치지 않는 위치에서 내통 베어링(291)을 배치하였다. 즉, 저널(411, 412) 및 편심부(편심체)(413, 414)와 내통 베어링(291)이 축 방향으로 어긋나 있음으로써, 크랭크축(410)의 크랭크 축선(축선) F2로부터 크랭크 내주까지의 거리, 즉, 크랭크축(410)의 크랭크 축선(축선) F2로부터 내통부(290)를 짧게 할 수 있다.

본 실시 형태의 감속기(100)는, 크랭크축(410)의 베어링(421, 422, 423, 424)을 원통 니들 베어링으로 하고, 원통 니들(431, 432, 433, 434)이 구름 이동하는 부재를 캐리어부(홀드)(220)와 일체로 성형하였다. 베어링(421)에 있어서, 니들(431)에 맞닿는 아우터 레이스(421a)는 단부판부(222)와 일체로 형성되어 있다. 베어링(422)에 있어서, 니들(432)에 맞닿는 아우터 레이스(422a)는 기부(221)와 일체로 형성되어 있다. 또한, 앵귤러 베어링인 주 베어링(230)의 이너 레이스(233)가 캐리어부(220)와 일체 성형되어 있다.

이들에 의해, 크랭크축(410) 주위의 사이즈 소형화를 도모할 수 있다. 동시에, 외통부(210)의 외경 D에 대한 크랭크축(410)의 가상 원(배치 원)의 직경 D2와 함께, 외통부(210)의 외경 D에 대한 내통부(290)의 내경 R의 비율인 중공 비율을 상기한 범위로 설정하는 것이 가능해진다.

즉, 원통 니들의 아우터 레이스와 앵귤러 베어링의 이너 레이스가 공통이다.

본 실시 형태에 있어서는, 종래에 없는 소 외경·대 중공경의 감속기를, 정밀 감속비, 고강성으로서 제공할 수 있다.

100: 감속기
200: 하우징 통
210: 외통부(케이스)
211: 외통
212: 내치 핀(내치)
220: 캐리어부(캐리어)
221: 기부
222: 단부판부
223: 핀
225: 기판부
229: 관통 구멍
230: 주 베어링
233: 이너 레이스
290: 내통부(내통)
291: 내통 베어링
300: 기어부(외치 부재)
310, 320: 기어
400: 크랭크 조립체
410: 크랭크축
411, 412: 저널(크랭크 저널)
413, 414: 편심부(편심체)
421 내지 424: 베어링
421a, 422a: 아우터 레이스
430: 전달 기어(외치)
431 내지 434: 니들
D: 외경
D2: 직경
R: 직경
R2: 내경
F0: 중심축(주축)
F2: 크랭크 축선(전달축)

Claims

내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와,
상기 케이스의 중심축과 동심이며, 내경 R을 갖고, 상기 케이스의 외경 D에 대한 내경 R의 비율을 나타내는 R/D의 값이 20％ 내지 45％인, 내통과,
상기 케이스의 중심축과 동심인 가상 원의 원주 상에 위치하고, 또한 상기 가상 원의 주위 방향으로 서로 이격되고, 각각이 제1 외치를 갖는, 복수의 크랭크축과,
상기 케이스의 상기 내치와 맞물리는 제2 외치를 가짐과 아울러 복수의 상기 크랭크축에 의해 편심 운동하는 외치 부재와,
복수의 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하여 복수의 상기 크랭크축에 의해 상기 케이스에 대해 회전 운동하는 캐리어를 갖는,
감속기.
내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와,
상기 케이스의 중심축과 동심이며, 내경 R을 갖는 내통과,
상기 케이스의 중심축과 동심임과 아울러 직경 D2를 갖는 가상 원의 원주 상에 위치하는 축선을 갖고, 상기 케이스의 외경 D, 상기 내통의 내경 R, 및 상기 직경 D2의 관계를 나타내는 (D－D2)/(D2－R)의 값이 195％ 내지 320％이고, 상기 가상 원의 주위 방향으로 서로 이격되고, 각각이 제1 외치를 갖는, 복수의 크랭크축과,
상기 케이스의 상기 내치와 맞물리는 제2 외치를 가짐과 아울러 복수의 상기 크랭크축에 의해 편심 운동하는 외치 부재와,
복수의 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하여 복수의 상기 크랭크축에 의해 상기 케이스에 대해 회전 운동하는 캐리어를 갖는,
감속기.
내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와,
상기 케이스의 중심축과 동심이며, 내경 R을 갖는 내통과,
상기 케이스의 중심축과 동심임과 아울러 직경 D2를 갖는 가상 원의 원주 상에 위치하는 축선을 갖고, 상기 케이스의 외경 D 및 상기 내통의 내경 R에 대한 상기 직경 D2의 관계를 나타내는 (D－D2)/(D－R)의 값이 65％ 내지 76％이고, 상기 가상 원의 주위 방향으로 서로 이격되고, 각각이 제1 외치를 갖는, 복수의 크랭크축과,
상기 케이스의 상기 내치와 맞물리는 제2 외치를 가짐과 아울러 복수의 상기 크랭크축에 의해 편심 운동하는 외치 부재와,
복수의 상기 크랭크축을 회전 가능하게 지지하여 복수의 상기 크랭크축에 의해 상기 케이스에 대해 회전 운동하는 캐리어를 갖는,
감속기.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 내통에 있어서는, 상기 케이스의 외경 D에 대한 상기 내경 R의 비율을 나타내는 R/D의 값이 30％ 내지 45％인,
감속기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 크랭크축의 각각을 상기 캐리어에 대해 회전 가능하게 지지하는 크랭크 저널과,
상기 케이스의 상기 중심축을 따른 방향에서, 상기 크랭크 저널과 겹치지 않는 위치에서 상기 내통을 상기 캐리어에 지지하는 내통 베어링을 구비하는,
감속기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 크랭크축의 각각을 상기 캐리어에 대해 회전 가능하게 지지하는 크랭크 저널과,
상기 캐리어를 상기 케이스에 대해 회전 가능하게 지지하는 주 베어링을
구비하고,
상기 크랭크 저널은, 상기 크랭크축과 상기 캐리어 사이에 배치되고, 또한 상기 캐리어에 대해 구름 이동하는 원통상의 복수의 니들을 갖고,
상기 주 베어링은, 이너 레이스를 갖고,
상기 캐리어의 일부는, 상기 주 베어링의 상기 이너 레이스를 구성하는,
감속기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 크랭크축의 각각을 상기 캐리어에 대해 회전 가능하게 지지하는 크랭크 저널과,
상기 캐리어를 상기 케이스에 대해 회전 가능하게 지지하는 주 베어링을
구비하고,
상기 크랭크 저널은, 상기 크랭크축과 상기 캐리어 사이에 배치되고, 또한 상기 캐리어에 대해 구름 이동하는 원통상의 복수의 니들을 갖고,
상기 크랭크 저널은, 아우터 레이스를 갖고,
상기 캐리어의 일부는, 상기 크랭크 저널의 상기 아우터 레이스를 구성하는,
감속기.
내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와,
상기 케이스에 대해 회전 운동하고, 캐리어 내벽을 갖는 캐리어와,
상기 캐리어 내에 배치되고, 외치 내벽을 갖고, 편심 운동하는 외치 부재를
구비하고,
상기 외치 부재의 편심 운동 시에 있어서 상기 캐리어 내벽 및 상기 외치 내벽에 간섭하지 않는 비간섭 영역의 내경 R2는, 상기 외경 D에 대해 20％ 내지 45％인,
감속기.
내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와,
상기 케이스에 대해 회전 운동하고, 캐리어 내벽을 갖는 캐리어와,
상기 캐리어 내에 배치되고, 외치 내벽을 갖는 외치 부재와,
상기 케이스의 중심축과 동심임과 아울러 직경 D2를 갖는 가상 원의 원주 상에 위치하는 축선을 갖고, 상기 외치 부재를 요동시키는 크랭크축을
구비하고,
상기 외치 부재의 편심 운동 시에 있어서 상기 캐리어 내벽 및 상기 외치 내벽에 간섭하지 않는 비간섭 영역의 내경을 R2로 하였을 때,
(D－D2)/(D2－R2)의 값이 195％ 내지 320％인,
감속기.
내치를 갖는 원통상의 외경 D의 케이스와,
상기 케이스에 대해 회전 운동하고, 캐리어 내벽을 갖는 캐리어와,
상기 캐리어 내에 배치되고, 외치 내벽을 갖는 외치 부재와,
상기 케이스의 중심축과 동심임과 아울러 직경 D2를 갖는 가상 원의 원주 상에 위치하는 축선을 갖고, 상기 외치 부재를 요동시키는 크랭크축을
구비하고,
상기 외치 부재의 편심 운동 시에 있어서 상기 캐리어 내벽 및 상기 외치 내벽에 간섭하지 않는 비간섭 영역의 내경을 R2로 하였을 때,
(D－D2)/(D－R2)의 값이 65％ 내지 76％인,
감속기.