KR20220002924U - 유닛타입의 파동기어장치 - Google Patents

Abstract

(과제)외치기어에 형성된 그리스 유통공을 통하여 외치기어의 내측공간에 이물질이 혼입되지 않도록 한 유닛타입의 파동기어장치를 제공하는 것이다.
(해결수단)파동기어장치(1)에 있어서 내치기어(13)와 외치기어(12)의 교합부분(14)이 그리스로 윤활된다. 외치기어(12)의 휨에 기인하는 펌프효과에 의하여 교합부분(14)으로부터, 크로스 롤러 베어링(8)의 내륜(8b)과 외치기어(12) 사이의 간극(15)에 그리스가 압출된다. 그리스의 일부는, 외치기어의 다이어프램(12b)에 형성된 그리스 유통공(18)을 통하여 외치기어의 내측공간(12e)으로 되돌아간다. 그리스가, 크로스 롤러 베어링(8)의 오일씰(16)로부터 유닛측으로 누설되는 것을 억제할 수 있다. 그리스 유통공(18)에 부착된 필터(19)에 의하여 그리스와 함께 이물질이 내측공간(12e)으로 침입하는 것을 방지할 수 있다.

Description

유닛타입의 파동기어장치{UNIT-TYPE STRAIN WAVE GEARING DEVICE}

본 고안은, 강성(剛性)의 내치기어(內齒 gear)와 가요성(可撓性)의 외치기어(外齒 gear)를 상대회전(相對回轉) 가능한 상태로 지지하는 베어링을 구비한 유닛타입의 파동기어(波動 gear)장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 내치기어와 외치기어 사이의 교합부분(咬合部分)이 그리스(grease)로 윤활되는 유닛타입의 파동기어장치에 관한 것이다.

유닛타입의 파동기어장치로서, 강성의 내치기어와, 가요성의 외치기어와, 양 기어를 상대회전 가능한 상태로 지지하고 있는 크로스 롤러 베어링(cross roller bearing) 등의 베어링을 구비한 것이 알려져 있다. 이 구성의 파동기어장치는 특허문헌1, 2, 3, 4에 기재되어 있다.

특허문헌1에 기재되어 있는 파동기어장치에서는, 컵형상 혹은 실크햇(silk hat) 형상의 외치기어의 원통형 몸통부 혹은 다이어프램(diaphragm)에 그리스 유통공(grease 流通孔)을 형성하여, 베어링으로부터 외부로의 그리스 누설을 방지하고 있다. 외치기어와 내치기어의 교합부분에 도포되거나 혹은 충전되어 있는 그리스는, 파동발생기(波動發生器)에 의해 반복적으로 반경방향으로 휘어지는 외치기어의 원통형 몸통부의 펌프효과에 의하여 다이어프램의 방향으로 압출된다. 압출된 그리스는 외치기어와 베어링의 사이의 간극으로 유입된다. 이 간극은, 베어링의 궤도홈과 연통(連通)되어 있음과 아울러, 외치기어에 형성된 그리스 유통공을 통하여 외치기어의 내측공간과 연통하게 되어 있다. 교합부분으로부터 간극으로 압출된 그리스의 일부는, 그리스 유통공을 통하여 외치기어의 내측공간으로 유입된다. 간극을 통하여 베어링의 궤도홈으로 흐르는 그리스의 양이 감소된다. 베어링의 궤도홈으로부터 오일씰(oil seal)을 통하여 유닛 외측으로 그리스가 누설되는 것이 방지 혹은 억제된다.

한편, 특허문헌4에 개시(開示)된 파동기어장치에서는, 외치기어와 내치기어의 교합부분 등이 오일로 윤활된다. 교합부분으로부터 압출되는 오일은, 외치기어의 보스(boss)에 형성되어 있는 유공을 통하여 외치기어의 내부로 유통(流通)된다. 외치기어의 내측공간은, 유공이 형성된 보스의 측과 파동발생기의 측으로 오일필터에 의하여 구획되어 있다. 오일필터는 필터 부착부를 통하여 외치기어의 보스에 부착되어 있다. 유공으로부터 외치기어의 내측공간으로 유입되는 오일이 오일필터를 통하여 이물질이 제거된 후에 파동발생기의 측으로 공급되어, 그 슬라이딩 부분이 윤활된다.

국제공개 제2020/100309호 국제공개 제2014/091522호 국제공개 제2014/203293호 일본국 공개실용신안공보 60-12756호 공보

특허문헌1에 개시된 파동기어장치와 같이, 외치기어의 원통형 몸통부 혹은 다이어프램에 그리스 유통공이 형성되어 있는 파동기어장치에 있어서도, 외치기어의 내측공간으로 유입되어 그리스에 혼입되어 있는 이물질을 제거하는 것이 바람직하다.

본 고안의 목적은, 외치기어의 원통형 몸통부 혹은 다이어프램에 형성된 그리스 유통공을 통하여 외치기어의 내부에 유입되는 그리스에 혼입된 이물질을 제거할 수 있는 유닛타입의 파동기어장치를 제공하는 것에 있다.

본 고안의 유닛타입의 파동기어장치는,

강성의 내치기어와,

가요성의 외치기어와,

상기 내치기어와 상기 외치기어를 상대회전 가능한 상태로 지지하는 베어링과,

파동발생기와,

상기 내치기어의 내치와 상기 외치기어의 외치의 교합부분에 도포하거나 혹은 충전한 그리스와,

상기 베어링과 상기 외치기어 사이에 형성되고 상기 교합부분 및 상기 베어링의 궤도홈과 연통하는 간극과,

상기 외치기어에 형성된 그리스 유통공과,

상기 그리스가 통과 가능하고, 상기 그리스에 혼입된 이물질을 포착 가능한 필터를 구비하고 있고,

상기 외치기어는, 상기 내치기어의 내측에 동축(同軸)으로 배치되고 반경방향으로 휠 수 있는 원통형 몸통부, 및 상기 원통형 몸통부의 일방의 제1단으로부터 반경방향의 외방 혹은 내방으로 연장되고 있는 원반형의 다이어프램을 구비하고, 상기 외치는, 상기 내치기어의 상기 내치와 대향하는 상기 원통형 몸통부의 외주면 부분에 형성되어 있고,

상기 파동발생기는, 상기 외치기어의 원통형 몸통부의 내측공간에 동축으로 배치되고, 상기 원통형 몸통부를 반경방향으로 반복하여 휘게 하여, 상기 내치와 교합하는 상기 외치의 위치를 원주방향으로 이동시키게 되어 있고,

상기 그리스 유통공은, 상기 원통형 몸통부 및 상기 다이어프램 중에서 적어도 일방의 부위를 관통하여 상기 간극과 상기 원통형 몸통부의 상기 내측공간 사이를 연통하게 되어 있고,

상기 필터는, 상기 그리스 유통공이 형성되어 있는 상기 부위의 휨에 추종(追從) 가능한 가요성을 구비하고, 상기 그리스 유통공을 봉쇄하는 상태로 당해 그리스 유통공에 장착되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

양 기어의 교합부분에 도포되거나 혹은 충전되어 있는 그리스는, 파동발생기에 의해 반복적으로 반경방향으로 휘어지는 외치기어의 원통형 몸통부의 펌프효과에 의하여 다이어프램의 방향으로 압출된다. 압출된 그리스는, 외치기어의 원통형 몸통부와 베어링 사이의 간극으로 유입된다. 이 간극은, 베어링의 궤도홈과 연통하게 되어 있고, 동시에 외치기어에 형성된 그리스 유통공을 통하여 외치기어의 내측공간과 연통하게 되어 있다. 교합부분으로부터 간극으로 압출된 그리스의 일부는, 그리스 유통공을 통하여 외치기어의 내측공간으로 유입된다.

그리스 유통공에는 필터가 장착되어 있다. 그리스 유통공을 통하여 외치기어의 내측공간으로 유입되어 그리스에 혼입되어 있는 이물질은, 필터를 통과하는 사이에 그리스로부터 제거된다. 교합부분 등에서 발생해서 그리스에 혼입된 이물질이, 외치기어의 내부에 배치되어 있는 파동발생기의 슬라이딩 부분에 침입하는 것을 방지할 수 있다.

또한 파동발생기의 회전에 의해 반복적으로 휘는 외치기어의 다이어프램 혹은 원통형 몸통부에 형성된 그리스 유통공에 장착되는 필터는, 이들 부위의 휨에 추종(追從) 가능한 가요성(신축성)을 구비하고 있다. 필터를 부착한 것에 기인하여 다이어프램, 원통형 몸통부의 가요성에 악영향이 미치는 일은 없다. 또한 이들의 부위가 반복적으로 휘어짐으로써 필터에 무리한 힘이 작용하여 필터가 파손되거나, 또는 필터가 그리스 유통공으로부터 빠져나갈 일도 없다.

또한 외치기어는 파동발생기의 회전에 의해 반복적으로 휘어지므로 외치기어의 내측공간의 압력도 변동한다. 외치기어의 외측공간과 내측공간을 연통하는 그리스 유통공을 형성함으로써, 외치기어의 내측공간의 압력변동도 억제된다.

도1의 (A)는 본 고안을 적용한 실시형태1의 유닛타입의 파동기어장치를 나타내는 개략적인 종단면도이며, (B)는 내치기어 및 실크햇 형상의 외치기어를 나타내는 사시도이며, (C)는 필터를 장착한 그리스 유통공의 부분을 나타내는 설명도이며, (D1) 및 (D2)는 필터를 나타내는 설명도이다.
도2의 (A)는 본 고안을 적용한 실시형태2의 유닛타입의 파동기어장치를 나타내는 개략적인 종단면도이며, (B)는 필터를 장착한 그리스 유통공의 부분을 나타내는 설명도이다.

이하에 도면을 참조하여 본 고안을 적용한 유닛타입의 파동기어장치의 실시예에 관하여 설명한다. 또, 본 고안은 이하에 서술되는 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

(실시형태1)

도1의 (A)는 본 고안의 실시형태1에 관한 유닛타입의 파동기어장치의 개략적인 종단면도이며, 도1의 (B)는 내치기어와 외치기어를 나타내는 사시도이다. 유닛타입의 파동기어장치(1)(이하, 간단하게 「파동기어장치(1)」라고 한다)는, 중공입력축(中空入力軸)(2), 제1입력베어링(3), 제2입력베어링(4), 제1유닛단판(unit 端板)(5), 제2유닛단판(6), 파동기어기구(7) 및 크로스 롤러 베어링(8)을 구비하고 있다.

제1유닛단판(5)은, 중공입력축(2)의 일방의 제1축단부(2a)를, 제1입력베어링(3)을 통하여 회전 가능한 상태로 지지하고 있다. 제2유닛단판(6)은, 중공입력축(2)의 타방의 제2축단부(2b)를, 제2입력베어링(4)을 통하여 회전 가능한 상태로 지지하고 있다. 제1유닛단판(5)과 제2유닛단판(6)의 사이에는, 파동기어기구(7)가 중공입력축(2)을 둘러싸는 상태로 조립되어 있다.

파동기어기구(7)는, 중공입력축(2)과 일체로 회전하는 파동발생기(11), 파동발생기(11)에 의해 비원형으로 휘어지는 가요성의 외치기어(12) 및 외치기어(12)에 부분적으로 교합하고 있는 강성의 내치기어(13)을 구비하고 있다. 본 예에서는, 외치기어(12)는 파동발생기(11)에 의해 타원형으로 휘어진다.

파동발생기(11)는, 중공입력축(2)에 일체로 형성한 타원형 윤곽의 플러그 부분(11a)과, 이 플러그 부분(11a)의 타원형 외주면(1lb)에 장착한 웨이브 베어링(11c)을 구비하고 있다. 웨이브 베어링(11c)은 반경방향으로 휘어지는 내외륜(內外輪)을 구비하고 있어, 플러그 부분(11a)에 의해 타원형으로 휘어진다.

외치기어(12)는 실크햇 형상을 하고 있고, 반경방향으로 휘어지는 원통형 몸통부(12a), 이 원통형 몸통부(12a)에 있어서 제1유닛단판(5) 측의 후단으로부터 반경방향의 외방으로 신장하는 원환상(圓環狀)의 다이어프램(12b), 이 다이어프램(12b)의 외주 가장자리에 연속하여 형성된 원환상의 강성의 보스(12c) 및 원통형 몸통부(12a)에 있어서 제2유닛단판(6) 측의 외주면 부분에 형성된 외치(12d)를 구비하고 있다. 원통형 몸통부(12a)에 외치(12d)가 형성되어 있는 부위의 내측에 파동발생기(11)가 위치하고 있어서, 이 부위가 파동발생기(11)에 의하여 타원형으로 휘어진다. 타원형으로 휘어진 원통형 몸통부(12a)에 있어서 장축 양단의 위치에서, 외치(12d)가 내치기어(13)의 내치(13a)와 교합하고 있다. 외치(12d)와 내치(13a)의 교합부분(14) 윤활은 그리스 윤활에 의해 이루어진다. 교합부분(14)에는 소정량의 그리스(도면에는 나타내지 않는다)가 미리 도포되거나 혹은 충전되어 있다. 또, 외치기어(12)의 내측공간(12e)에도 그리스가 충전되어 있어, 외치기어(12)와 파동발생기(11) 사이의 슬라이딩 부분, 파동발생기(11)의 웨이브 베어링(11c) 등의 부분이 윤활된다.

크로스 롤러 베어링(8)은 외치기어(12)의 원통형 몸통부(12a)를 둘러싸는 상태로 배치되어 있다. 중심축선(1a)의 방향에 있어서, 크로스 롤러 베어링(8)은, 외치기어(12)의 다이어프램(12b) 및 보스(12c)와 내치기어(13)와의 사이에 배치되어 있다. 크로스 롤러 베어링(8)의 외륜(8a)은, 보스(12c)를 사이에 두고, 제1유닛단판(5)에 대하여 복수개의 볼트(9a)에 의하여 고정되어 있다. 그 내륜(8b)은, 제2유닛단판(6)과 내치기어(13)에 복수개의 볼트(9b)에 의하여 고정되어 있다. 제1유닛단판(5)에 고정된 외치기어(12)와 제2유닛단판(6)에 고정된 내치기어(13)는, 크로스 롤러 베어링(8)에 의하여 상대회전이 가능한 상태로 되어 있다.

외치기어(12)와 크로스 롤러 베어링(8) 사이에는 간극(15)이 형성되어 있다. 간극(15)에는, 외치(12d)와 내치(13a)의 교합부분(14)과 연통하게 되어 있는 제1간극부분(15a)이 포함되어 있다. 또한 간극(15)에는, 크로스 롤러 베어링(8)의 외륜(8a)과 내륜(8b) 사이의 원환상의 궤도홈(8c)과 연통하게 되어 있는 제2간극부분(15b)이 포함되어 있다. 제1간극부분(15a)은, 외치기어(12)의 원통형 몸통부(12a)의 외주면과 내륜(8b)의 내주면 사이에 형성되어 있고, 원통형 몸통부(12a)을 따라 중심축선(1a)의 방향으로 연장되어 있다.

제2간극부분(15b)은, 다이어프램(12b)과 내륜(8b)의 원환상의 끝면 사이에 형성되어 있고, 다이어프램(12b)을 따라 반경방향으로 연장되어 있다. 제1간극부분(15a)의 일단은 교합부분(14)과 연통하게 되어 있고, 그 타단은 제2간극부분(15b)의 반경방향의 내단(內端)에 연결되어 있다. 제2간극부분(15b)의 반경방향의 외단은, 외륜(8a)과 내륜(8b) 사이를 통하여 궤도홈(8c)과 연통하게 되어 있다. 궤도홈(8c)에는 롤러가 전동(轉動) 가능한 상태로 삽입되어 있다. 크로스 롤러 베어링(8)에 있어서 궤도홈(8c)은, 외륜(8a)과 내륜(8b) 사이의 간극(8d)을 통하여 유닛 외측과 연통하게 되어 있다. 이 간극(8d)은, 외륜(8a)과 내륜(8b) 사이에 장착된 오일씰(16)에 의해 밀봉되어 있다.

다이어프램(12b)과 제1유닛단판(5) 사이에도, 다이어프램(12b)을 따라 반경방향으로 연장되는 간극부분(17)이 형성되어 있다. 이 간극부분(17)의 반경방향의 내단의 측은, 외치기어(12)의 원통형 몸통부(12a)의

내측공간(12e)과 연통하게 되어 있다. 내측공간(12e)은, 원통형 몸통부(12a)와 중공입력축(2)의 원형외주면 사이에 형성되어 있는 원환상공간이다.

여기에서, 다이어프램(12b)의 반경방향의 중간부위에는 복수개의 그리스 유통공(18)이 형성되어 있다. 그리스 유통공(18)은, 본 예에서는 다이어프램(12b)의 그 원주방향으로 등각도(等角度) 간격으로 형성된 8개의 원형관통공(圓形貫通孔)이다. 다이어프램(12b)의 일방측(一方側)의 제2간극부분(15b)과 타방측(他方側)의 간극부분(17)은, 복수개의 그리스 유통공(18)을 통하여 연통하게 되어 있다.

그리스 유통공(18)은, 예를 들면 다이어프램(12b)에 있어서, 그 원주방향으로 등각도의 간격 또는 다른 각도의 간격으로 형성할 수 있다. 또한 그리스 유통공(18)은, 원형, 타원, 다각형, 기타 형상의 관통공으로 할 수 있다.

또한 그리스 유통공(18)을 원통형 몸통부(12a)에 형성할 수 있다. 이 경우에는, 제1간극부분(15a)과 외치기어(12)의 내측공간(12e)은 그리스 유통공(18)을 통하여 연통한다. 그리스 유통공(18)을 다이어프램(12b) 및 원통형 몸통부(12a)의 쌍방에 형성할 수 있다.

또한 그리스 유통공(18)의 각각에는 필터(19)가 장착되어 있다. 필터(19)는, 그리스가 통과 가능하여 그리스에 혼입된 이물질을 포착할 수 있다. 또한 필터(19)는, 파동발생기(11)에 의한 다이어프램(12b)의 휨에 추종 가능한 가요성 혹은 신축성을 구비한 소재로 형성되어 있다. 예를 들면 부직포 등으로 이루어지는 미세한 격자구조 등을 구비한 필터이다.

본 예의 필터(19)는, 원형의 그리스 유통공(18)에 대응하여 원판형상을 하고 있다. 필터(19)는, 대경원판부분(大徑圓板部分)(19a)과 이 측면에 동축(同軸)으로 형성된 소경원판부분(小徑圓板部分)(19b)을 구비하고 있다. 소경원판부분(19b)은 그리스 유통공(18)에 장착 고정되는 부분이며, 대경원판부분(19a)은 그리스 유통공(18)보다도 대경(大徑)인 부분이다. 필터(19)는, 간극(15) 측으로부터 소경원판부분(19b)이 그리스 유통공(18)에 장착되어 있고, 대경원판부분(19a)에 의해 그리스 유통공(18)이 봉쇄된 상태로 되어 있다. 필터(19)는, 접착제 등에 의해 그리스 유통공(18)의 내주면 혹은 그 외주 가장자리 부분에 고정되어 있다.

또 필터(19)로서, 원형 이외의 형상을 한 필터, 부직포 이외의 소재로 이루어진 필터를 사용할 수 있다.

이 구성의 파동기어장치(1)의 동작을 설명한다. 모터축(도면에는 나타내지 않는다)에 연결된 중공입력축(2)이 회전하면, 그것과 일체가 되어 파동발생기(11)가 회전한다. 이에 따라 외치기어(12)와 내치기어(13)의 교합위치가 원주방향으로 이동하여, 이들 기어의 톱니수 차이에 따른 상대회전이 양 기어(12, 13) 사이에 발생한다. 내치기어(13)(제2유닛단판(6))를 고정시키면, 외치기어(12)(제1유닛단판(5))로부터 감속회전이 출력된다. 반대로 외치기어(12)(제1유닛단판(5))를 고정시키면, 내치기어(13)(제2유닛단판(6))로부터 감속회전이 출력된다.

내치기어(13)에 대한 외치기어(12)의 교합부분(14)에 있어서, 파동발생기(11)가 회전하면 원통형 몸통부(12a)가 반복적으로 반경방향으로 휘어진다. 이 휨에 의하여 교합부분(14)에는 그리스가 다이어프램(12b)의 방향으로 압출되는 펌프효과가 발생한다. 압출된 그리스가 간극(15)을 통하여 크로스 롤러 베어링(8)의 궤도홈(8c)을 향해서 흐른다.

간극(15)의 제2간극부분(15b)은, 그리스 유통공(18)을 통하여 다이어프램(12b)의 반대측 간극부분(17)과 연통하게 되어 있다. 제2간극부분(15b)을 흐르는 그리스의 일부는 궤도홈(8c)을 향하지만, 나머지는 필터(19)가 장착되어 있는 그리스 유통공(18)의 각각을 통하여 반대측의 간극부분(17)으로 유입된다. 필터(19)에 의해 그리스에 혼입되어 있는 이물질이 포착된다. 이물질이 제거되어서 간극부분(17)으로 흘러 들어가는 그리스는 외치기어(12)의 내측공간(12e)으로 환류(還流)한다.

그리스 유통공(18)을 형성함으로써 크로스 롤러 베어링(8)의 궤도홈(8c)에 도달하는 그리스의 양을 저감할 수 있다. 따라서 오일씰(16)을 통하여 유닛 외부로 그리스가 누설되는 것을 방지 혹은 억제할 수 있다. 또한 그리스 유통공(18)에 장착한 필터(19)에 의해 이물질이 제거된 그리스가 외치기어(12)의 내측공간(12e)으로 유입된다. 따라서 그리스와 함께 이물질이 내측공간(12e)으로 흘러 들어가서, 파동발생기(11)의 슬라이딩 부분에 침입하는 것을 방지할 수 있다.

(실시형태2)

도2의 (A)는, 본 고안을 적용한 실시형태2의 유닛타입의 파동기어장치를 나타내는 개략적인 종단면도이다. 유닛타입의 파동기어장치(20)(이하, 간단하게 「파동기어장치(20)」라고 한다)에는 컵형상의 외치기어를 구비한 파동기어기구가 포함되어 있다.

파동기어장치(20)는, 파동기어기구(30), 크로스 롤러 베어링(40) 및 출력축(50)을 구비하고 있다. 파동기어기구(30)는, 파동발생기(31), 파동발생기(31)에 의해 비원형으로 휘어지는 가요성의 외치기어(32) 및 외치기어(32)와 부분적으로 교합하고 있는 강성의 내치기어(33)를 구비하고 있다. 본 예에서는, 외치기어(32)는 파동발생기(31)에 의해 타원형으로 휘어진다. 파동발생기(31)는, 타원형 윤곽의 플러그 부분(31a)과, 이 플러그 부분(31a)의 타원형 외주면(31b)에 장착한 웨이브 베어링(31c)을 구비하고 있다. 웨이브 베어링(31c)은 반경방향으로 휘어지는 내외륜을 구비하고 있어서 플러그 부분(31a)에 의해 타원형으로 휘어진다.

외치기어(32)는 컵형상을 하고 있고, 반경방향으로 휠어질 수 있는 원통형 몸통부(32a), 이 원통형 몸통부(32a)에 있어서 출력축(50) 측의 끝으로부터 반경방향의 내방(內方)으로 연장되고 있는 원환상의 다이어프램(32b), 이 다이어프램(32b)의 내주(內周) 가장자리에 연속하여 형성된 원환상의 강성의 보스(32c) 및 원통형 몸통부(32a)의 타방의 끝 측의 외주면 부분에 형성한 외치(32d)를 구비하고 있다. 원통형 몸통부(32a)에 있어서 외치(32d)가 형성되어 있는 부위의 내측에 파동발생기(31)가 위치하고 있어서, 이 부위가 파동발생기(31)에 의하여 타원형으로 휘어진다. 타원형으로 휘어진 원통형 몸통부(32a)의 장축 양단의 위치에 있어서, 외치(32d)가 내치기어(33)의 내치(33a)와 교합하고 있다. 외치(32d)와 내치(33a)의 교합부분(34)의 윤활은 그리스 윤활에 의해 이루어진다. 교합부분(34)에는 소정량의 그리스(도면에는 나타내지 않는다)가 미리 도포되거나 혹은 충전되어 있다. 또, 외치기어(32)의 내측공간(32e)에도 그리스가 충전되어 있어, 외치기어(32)와 파동발생기(31) 사이의 슬라이딩 부분, 파동발생기(31)의 웨이브 베어링(31c) 등의 부분이 윤활된다.

크로스 롤러 베어링(40)은, 중심축선(20a)의 방향에 있어서 내치기어(33)에 대하여 인접하게 배치되어 있다. 크로스 롤러 베어링(40)의 외륜(41)에 내치기어(33)가 체결볼트에 의해 동축으로 고정되어 있다. 크로스 롤러 베어링(40)의 내륜(42)은, 본 예에서는 출력축(50)의 외주부분에 일체로 형성되어 있다. 즉 내륜(42)과 출력축(50)이 단일부품으로 되어 있다. 유닛 외측과 면하는 외륜(41)과 내륜(42) 사이의 간극은 오일씰(45)에 의해 봉쇄되어 있다. 출력축(50)은 원반형상을 하고 있고, 그 내측의 끝면에 외치기어(32)의 보스(32c)가 체결볼트에 의해 동축으로 고정되어 있다. 이에 따라, 외륜(41)에 고정된 내치기어(33)와, 내륜(42)이 일체로 형성되어 출력축(50)에 고정된 외치기어(32)는 상대회전이 가능한 상태로 되어 있다.

외치기어(32)와 크로스 롤러 베어링(40) 사이에는 간극(60)이 형성되어 있다. 간극(60)에는 제1간극부분(61)과 제2간극부분(62)이 포함되어 있다. 제1간극부분(61)은, 외치기어(32)와 외륜(41) 및 내치기어(33)와의 사이에 형성되어 있다. 제2간극부분(62)은 외치기어(32)와 내륜(42) 사이에 형성되어 있다. 제1간극부분(61)은, 외치기어(32)의 원통형 몸통부(32a) 외주면과, 외륜(41)의 끝면부분과, 내치기어(33)에 있어서 내치(33a)에 인접하는 내주면부분과의 사이에 형성되어 있고, 원통형 몸통부(32a)를 따라 중심축선(20a)의 방향으로 연장되어 있다. 제1간극부분(61)의 일방(一方)의 끝은 외치(32d)와 내치(33a)의 교합부분(34)과 연통하게 되어 있고, 타방의 끝은 외륜(41)과 내륜(42) 사이의 궤도홈(43)과 연통하게 되어 있는 동시에, 제2간극부분(62)과 연통하게 되어 있다. 제2간극부분(62)은, 다이어프램(32b)과 출력축(50)의 원환상의 내측의 끝면과의 사이에 형성되어 있고, 다이어프램(32b)을 따라 반경방향으로 연장되어 있다. 제2간극부분(62)의 반경방향의 외단(外端)이 제1간극부분(61)과 연통하게 되어 있다.

외치기어(32)의 다이어프램(32b)에 있어서 반경방향 중간부위에는, 복수개의 그리스 유통공(38)이 형성되어 있다. 그리스 유통공(38)은, 본 예에서는 다이어프램(32b)의 그 원주방향으로 등각도 간격으로 형성된 복수개의 원형관통공이다. 따라서 제2간극부분(62)과 외치기어(32)의 내측공간(32e)은 복수개의 그리스 유통공(38)을 통하여 연통하게 되어 있다. 내측공간(32e)은 원통형 몸통부(32a)와 파동발생기(31) 사이에 형성되어 있는 공간이다.

또한 그리스 유통공(38)의 각각에는 필터(39)가 장착되어 있다. 본 예의 필터(39)도 그리스가 통과 가능하고, 그리스에 혼입된 이물질을 포착가능하다. 또한 필터(39)는, 파동발생기(31)에 의한 다이어프램(32b)의 휨에 추종 가능한 가요성 혹은 신축성을 구비한 소재로 형성되어 있다. 예를 들면 부직포 등으로 이루어지는 미세한 격자구조의 필터다.

도2의 (B)는 필터(39)가 장착되어 있는 그리스 유통공(38)이 형성되어 있는 부위를 나타내는 설명도이다. 이 도면도 참조해서 설명하면, 필터(39)는 원형의 그리스 유통공(38)에 대응시켜서 원판형상을 하고 있다. 필터(39)는, 대경원판부분(39a)과 그 일방(一方)의 끝면에 동축으로 형성된 소경원판부분(39b)을 구비하고 있다. 소경원판부분(39b)은 그리스 유통공(38)에 장착 고정되는 부분이며, 대경원판부분(39a)은 그리스 유통공(38)보다도 대경인 부분이다. 필터(39)는, 간극(60) 측으로부터 소경원판부분(39b)이 그리스 유통공(38)에 장착되어 있고, 대경원판부분(39a)에 의해 그리스 유통공(38)이 봉쇄된 상태로 되어 있다. 필터(39)는, 접착제 등에 의해 그리스 유통공(38)의 내주면 혹은 그 외주 가장자리 부분에 고정되어 있다. 필터(39)로서, 원형 이외의 형상을 한 필터, 부직포 이외의 소재로 이루어진 필터를 사용할 수 있다.

또, 그리스 유통공(38)을 원통형 몸통부(32a)에 형성할 수도 있다. 이 경우에는, 제1간극부분(61)과 외치기어(32)의 내측공간(32e)이, 필터(39)가 장착된 그리스 유통공(38)을 통하여 연통한다. 그리스 유통공(38)을 다이어프램(32b) 및 원통형 몸통부(32a)의 쌍방에 형성할 수 있다. 이 경우에는, 쌍방의 그리스 유통공(38)에 필터(39)를 각각 장착한다.

이 구성의 파동기어장치(20)의 동작을 설명한다. 모터(도면에는 나타내지 않는다)에 의해 파동발생기(31)가 회전하면 외치기어(32)와 내치기어(33)의 교합위치가 원주방향으로 이동한다. 양 기어의 톱니수 차이에 따른 상대회전이 양 기어(32, 33) 사이에 발생한다. 내치기어(33) 측이 고정측이 되면, 외치기어(32)가 연결되어 있는 출력축(50)으로부터 감속회전이 출력된다.

내치기어(33)에 대한 외치기어(32)의 교합부분(34)에 있어서, 파동발생기(31)가 회전하면 원통형 몸통부(32a)가 반복적으로 반경방향으로 휘게 된다. 이 휨에 의하여 교합부분(34)에 그리스가 다이어프램(32b)의 방향으로 압출되는 펌프효과가 발생한다. 압출된 그리스가, 제1간극부분(61)을 통하여 크로스 롤러 베어링(40)의 궤도홈(43)을 향해서 흐른다.

제1간극부분(61)은, 제2간극부분(62) 및 그리스 유통공(38)을 통하여 외치기어(32)의 내측공간(32e)에 연통하게 되어 있다. 제1간극부분(61)으로 압출된 그리스의 일부는 궤도홈(43)을 향하지만, 나머지는 제2간극부분(62)으로부터 그리스 유통공(38)을 통하여 외치기어(32)의 내측공간(32e)으로 환류한다. 그리스 유통공(38)에는 필터(39)가 장착되어 있기 때문에, 그리스에 혼입되어 있는 이물질이 필터(39)에 포착되므로, 이물질이 내측공간(32e)에 침입하는 것을 방지할 수 있다. 크로스 롤러 베어링(40)의 궤도홈(43)에 도달하는 그리스의 양을 감소시킬 수 있기 때문에 오일씰(45)을 통하여 외부로 그리스가 누설되는 것을 방지하거나 혹은 억제할 수 있다. 또한 그리스와 함께 이물질이 내측공간(32e)에 삽입되어, 파동발생기(31)의 슬라이딩 부분에 침입하는 것을 방지할 수 있다.

1 파동기어장치
1a 중심축선
2 중공입력축
2a 제1축단부
2b 제2축단부
3 제1입력베어링
4 제2입력베어링
5 제1유닛단판
6 제2유닛단판
7 파동기어기구
8 크로스 롤러 베어링
8a 외륜
8b 내륜
8c 궤도홈
8d 간극
9a, 9b 볼트
11 파동발생기
11a 플러그 부분
1lb 타원형 외주면
11c 웨이브 베어링
12 외치기어
12a 원통형 몸통부
12b 다이어프램
12c 보스
12d 외치
12e 내측공간
13 내치기어
13a 내치
14 교합부분
15 간극
15a 제1간극부분
15b 제2간극부분
16 오일씰
17 간극부분
18 그리스 유통공
19 필터
19a 대경원판부분
19b 소경원판부분
20 파동기어장치
20a 중심축선
30 파동기어기구
31 파동발생기
31a 플러그 부분
3lb 타원형 외주면
31c 웨이브 베어링
32 외치기어
32a 원통형 몸통부
32b 다이어프램
32c 보스
32d 외치
32e 내측공간
33 내치기어
33a 내치
34 교합부분
38 그리스 유통공
39 필터
39a 대경원판부분
39b 소경원판부분
40 크로스 롤러 베어링
41 외륜
42 내륜
43 궤도홈
45 오일씰
50 출력축
60 간극
61 제1간극부분
62 제2간극부분

Claims (3)

1. 강성(剛性)의 내치기어(內齒gear)와,
   가요성(可撓性)의 외치기어(外齒gear)와,
   상기 내치기어와 상기 외치기어를 상대회전 가능한 상태로 지지하는 베어링과,
   파동발생기(波動發生器)와,
   상기 내치기어의 내치와 상기 외치기어의 외치의 교합부분(咬合部分)에 도포(塗布)하거나 혹은 충전(充塡)한 그리스(grease)와,
   상기 베어링과 상기 외치기어 사이에 형성되고, 상기 교합부분 및 상기 베어링의 궤도홈과 연통하는 간극(間隙)과,
   상기 외치기어에 형성된 그리스 유통공(grease 流通孔)과,
   상기 그리스가 통과 가능하고, 상기 그리스에 혼입(混入)된 이물질(異物質)을 포착(捕捉) 가능한 필터를
   구비하고 있고,
   상기 외치기어는, 상기 내치기어의 내측에 동축(同軸)으로 배치돠고 반경방향으로 휠 수 있는 원통형 몸통부, 및 상기 원통형 몸통부의 일방(一方)의 제1단으로부터 반경방향의 외방(外方) 혹은 내방으로 연장되고 있는 원반형의 다이어프램을 구비하고, 상기 외치는, 상기 내치기어의 상기 내치와 대향하는 상기 원통형 몸통부의 외주면 부분에 형성되어 있고,
   상기 파동발생기는, 상기 외치기어의 원통형 몸통부의 내측공간에 동축으로 배치되고, 상기 원통형 몸통부를 반경방향으로 반복하여 휘게 하여, 상기 내치와 교합하는 상기 외치의 위치를 원주방향으로 이동시키게 되어 있고,
   상기 그리스 유통공은, 상기 원통형 몸통부 및 상기 다이어프램 중에서 적어도 일방의 부위를 관통하여 상기 간극과 상기 원통형 몸통부의 상기 내측공간 사이를 연통하게 되어 있고,
   상기 필터는, 상기 그리스 유통공이 형성되어 있는 상기 부위의 휨에 추종(追從) 가능한 가요성(可撓性)을 구비하고, 상기 그리스 유통공을 봉쇄하는 상태로 당해 그리스 유통공에 장착되어 있는 유닛타입의 파동기어장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 외치기어는, 상기 원통형 몸통부의 상기 제1단으로부터 상기 반경방향의 외방으로 상기 다이어프램이 연장되고 있는 실크햇 형상을 하고 있고,
   상기 베어링의 내륜은, 축선방향을 따라 본 경우에 상기 다이어프램과 상기 내치기어 사이에 위치하고 있고,
   상기 간극은 제1간극부분 및 제2간극부분을 포함하고,
   상기 제1간극부분은, 상기 외치기어의 상기 원통형 몸통부와 상기 베어링의 상기 내륜 사이에 형성되고, 상기 원통형 몸통부의 외주면을 따라 상기 축선방향으로 연장되고, 상기 교합부분과 연통하게 되어 있고,
   상기 제2간극부분은, 상기 내륜과 상기 다이어프램 사이에 형성되고, 상기 다이어프램을 따라 반경방향으로 연장되고 있고,
   상기 제2간극부분의 상기 반경방향의 내단은 상기 제1간극부분과 연통하게 되어 있고, 상기 제2간극부분의 상기 반경방향의 외단은 상기 베어링의 궤도홈과 연통하게 되어 있고,
   상기 그리스 유통공은, 상기 다이어프램에 있어서 그 원주방향으로 소정의 각도간격으로 형성되어, 상기 제2간극부분과 상기 원통형 몸통부의 상기 내측공간 사이를 연통하게 하고 있는 유닛타입의 파동기어장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 외치기어는, 상기 원통형 몸통부의 상기 제1단으로부터 상기 반경방향의 내방으로 상기 다이어프램이 연장되고 있는 컵형상을 하고 있고,
   상기 내치기어와 상기 베어링의 외륜은, 축선방향으로 인접하게 배치되어 있고,
   상기 간극은 제1간극부분 및 제2간극부분을 포함하고,
   상기 제1간극부분은, 상기 외치기어의 상기 원통형 몸통부와, 상기 베어링의 상기 외륜 및 상기 내치기어의 내주면부분과의 사이에 형성되어 있고,
   상기 제2간극부분은, 상기 다이어프램과 상기 베어링의 내륜 사이에 형성되어 있고,
   상기 제1간극부분은, 상기 원통형 몸통부의 외주면을 따라 상기 축선방향으로 연장되고 있고,
   상기 제1간극부분의 상기 축선방향의 일방의 끝(端)은, 상기 교합부분과 연통하게 되어 있고, 타방의 끝은, 상기 베어링의 상기 궤도홈과 연통하게 되어 있고,
   상기 제2간극부분은, 상기 다이어프램을 따라 반경방향으로 연장되고 있고,
   상기 제2간극부분의 상기 반경방향의 외단은 상기 제1간극부분과 연통하게 되어 있고,
   상기 그리스 유통공은, 상기 다이어프램에 있어서 그 원주방향으로 소정의 각도간격으로 형성되어, 상기 제2간극부분과 상기 원통형 몸통부의 상기 내측공간 사이를 연통하게 하고 있는 유닛타입의 파동기어장치.

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