KR102410231B1

KR102410231B1 - 감속장치

Info

Publication number: KR102410231B1
Application number: KR1020170155758A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 이시즈카
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2022-06-16
Also published as: DE102017128637A1; CN108150623A; DE102017128637B4; CN108150623B; KR20180064289A; JP6723657B2; JP2018091429A

Abstract

베어링하우징의 마모를 억제할 수 있는 감속장치를 제공한다.
감속장치(100)는, 내치기어와, 내치기어와 맞물리는 외치기어(4)와, 외치기어(4)를 요동시키는 기진체축(22)과, 기진체축(22)을 지지하는 베어링(32)과, 베어링(32)의 외륜(32a)이 포함되는 제2 베어링하우징(20)과, 제2 베어링하우징(20) 및 베어링(32)에 대향하여 외치기어측에 배치된 제2 대향부재(14)를 구비한다. 제2 베어링하우징(20)과 제2 대향부재(14)의 사이의 제1 축방향간극(52)이, 베어링(32)의 외륜(32a)과 제2 대향부재(14)의 사이의 제2 축방향간극보다 넓다.

Description

감속장치{Reducer device}

본 출원은, 2016년 12월 5일에 출원된 일본 특허출원 제2016-236161호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.

본 발명은, 감속장치에 관한 것이다.

내치기어와, 내치기어와 맞물리는 외치기어와, 외치기어를 요동시키는 캠축과, 캠축을 지지하는 캠베어링과, 캠베어링이 포함되는 베어링하우징을 구비한 감속장치가 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1).

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2011-112214호

특허문헌 1에 기재되는 바와 같은 종래의 감속장치에서는, 베어링하우징이 회전체와 마찰하여 마모될 우려가 있었다.

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 베어링하우징의 마모를 저감시킬 수 있는 감속장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태의 감속장치는, 내치기어와, 내치기어와 맞물리는 외치기어와, 외치기어를 요동시키는 캠축과, 캠축을 지지하는 캠베어링과, 캠베어링의 외륜이 포함되는 베어링하우징과, 베어링하우징 및 캠베어링에 대향하여 외치기어측에 배치된 대향부재를 구비한 감속장치로서, 베어링하우징과 대향부재의 사이의 제1 축방향간극이, 캠베어링의 외륜과 대향부재의 사이의 제2 축방향간극보다 축방향거리가 크다.

다만, 이상의 구성요소의 임의의 조합이나, 본 발명의 구성요소나 표현을 방법, 장치, 시스템 등의 사이에서 상호 치환한 것도 또, 본 발명의 양태로서 유효하다.

본 발명에 의하면, 베어링하우징의 마모를 저감시킬 수 있다.

도 1은 제1 실시형태에 관한 감속장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 제2 대향부재, 제2 베어링하우징 및 베어링과 이들 주변을 확대하여 나타내는 확대단면도이다.
도 3은 제2 실시형태에 관한 감속장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 제2 대향부재, 제2 캐리어부재 및 베어링과 이들 주변을 확대하여 나타내는 확대단면도이다.
도 5는 변형예에 관한 감속장치를 나타내는 단면도이다.

이하, 각 도면에 나타나는 동일 또는 동등한 구성요소, 부재, 공정에는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 하여, 적절히 중복된 설명은 생략한다. 또, 각 도면에 있어서의 부재의 사이즈는, 이해를 용이하게 하기 위하여 적절히 확대, 축소하여 나타난다. 또, 각 도면에 있어서 실시형태를 설명함에 있어서 중요하지 않은 부재의 일부는 생략하여 표시한다.

(제1 실시형태)

도 1은, 실시형태에 관한 감속장치(100)를 나타내는 단면도이다. 감속장치(100)는, 플랫타입의 휨맞물림식 감속장치(기어장치)이다. 감속장치(100)는, 예를 들면 산업용 로봇의 암을 구성하는 근본측의 제1 암과 선단측의 제2 암의 관절부에 이용된다. 감속장치(100)는, 제1 암 내에 포함되는 모터의 회전을 감속시켜 제2 암으로 출력함으로써, 제2 암을 제1 암에 대하여 상대회전시킨다.

감속장치(100)는, 파동발생기(2)와, 외치기어(4)와, 내치기어(6)와, 캐리어부재(8)와, 케이싱(10)과, 제1 대향부재(12)와, 제2 대향부재(14)와, 주(主)베어링(16)과, 제1 베어링하우징(18)과, 제2 베어링하우징(20)을 구비한다.

파동발생기(2)는, 기진체축(22)과, 복수의 제1 전동체(24a)와, 복수의 제2 전동체(24b)와, 제1 지지기(26a)와, 제2 지지기(26b)와, 제1 외륜부재(28a)와, 제2 외륜부재(28b)를 포함한다. 기진체축(22)은 입력축이며, 예를 들면 모터 등의 회전구동원에 접속되어, 회전축(R)을 중심으로 회전한다. 기진체축(22)에는, 회전축(R)에 직교하는 단면이 대략 타원형상인 기진체(22a)가 일체로 형성되어 있다.

복수의 제1 전동체(24a)는 각각, 대략 원주형상을 갖고, 축방향이 회전축(R)방향과 대략 평행한 방향을 향한 상태에서 둘레방향으로 간격을 두고 마련된다. 제1 전동체(24a)는, 제1 지지기(26a)에 의하여 전동 가능하게 지지되고, 기진체(22a)의 외주면(22b)을 전주(轉走)한다. 제2 전동체(24b)는, 제1 전동체(24a)와 동일하게 구성된다. 복수의 제2 전동체(24b)는, 제1 지지기(26a)와 축방향으로 나란히 배치된 제2 지지기(26b)에 의하여 전동 가능하게 지지되고, 기진체(22a)의 외주면(22b)을 전주한다. 이후에서는, 제1 전동체(24a)와 제2 전동체(24b)를 일괄하여 "전동체(24)"라고도 부른다. 또, 제1 지지기(26a)와 제2 지지기(26b)를 일괄하여 "지지기(26)"라고도 부른다.

제1 외륜부재(28a)는, 복수의 제1 전동체(24a)를 에워싼다. 제1 외륜부재(28a)는, 가요성을 갖고, 복수의 제1 전동체(24a)를 통하여 기진체(22a)에 의하여 타원형상으로 휘어진다. 제1 외륜부재(28a)는, 기진체(22a)(즉 기진체축(22))가 회전하면, 기진체(22a)의 형상에 맞추어 연속적으로 휨변형된다. 제2 외륜부재(28b)는, 제1 외륜부재(28a)와 동일하게 구성된다. 제2 외륜부재(28b)는, 제1 외륜부재(28a)와는 별체로서 형성된다. 다만, 제2 외륜부재(28b)는, 제1 외륜부재(28a)와 일체로 형성되어도 된다. 이후에서는, 제1 외륜부재(28a)와 제2 외륜부재(28b)를 일괄하여 "외륜부재(28)"라고도 부른다.

외치기어(4)는, 가요성을 갖는 환상의 부재이며, 그 내측에는 기진체(22a), 전동체(24) 및 외륜부재(28)가 끼워진다. 외치기어(4)는, 기진체(22a), 전동체(24) 및 외륜부재(28)가 끼워짐으로써 타원형상으로 휘어진다. 외치기어(4)는, 기진체(22a)가 회전하면, 기진체(22a)의 형상에 맞추어 연속적으로 휨변형된다. 외치기어(4)는, 제1 외치부(4a)와, 제2 외치부(4b)와, 기재(4c)를 포함한다. 제1 외치부(4a)와 제2 외치부(4b)는 단일 기재인 기재(4c)에 형성되어 있고, 동일 치수(齒數)이다.

내치기어(6)는, 강성(剛性)을 갖는 환상의 부재이다. 내치기어(6)의 제1 내치부(6a)는, 타원형상으로 휘어진 외치기어(4)의 제1 외치부(4a)를 에워싸고, 기진체(22a)의 장축근방의 소정영역에서 제1 외치부(4a)와 맞물린다. 제1 내치부(6a)는, 제1 외치부(4a)보다 많은 치를 갖는다.

캐리어부재(8)는, 강성을 갖는 원통형상의 부재이다. 본 실시형태에서는, 캐리어부재(8)의 내주에 제2 내치부(8a)가 형성되어 있다. 캐리어부재(8)의 제2 내치부(8a)는, 타원형상으로 휘어진 외치기어(4)의 제2 외치부(4b)를 에워싸고, 기진체(22a)의 장축방향의 2영역에서 제2 외치부(4b)와 맞물린다. 제2 내치부(8a)는, 제2 외치부(4b)와 동일 수의 치를 갖는다. 따라서, 캐리어부재(8)는, 제2 외치부(4b) 나아가서는 외치기어(4)의 자전과 동기하여 회전한다.

제1 대향부재(12)는, 평평한 링형상의 부재이며, 외치기어(4), 제1 외륜부재(28a) 및 제1 지지기(26a) 각각의 축방향단면에 대향하도록, 외치기어(4), 제1 외륜부재(28a) 및 제1 지지기(26a)와, 제1 베어링하우징(18) 및 베어링(30)의 사이에 배치된다. 제2 대향부재(14)는, 평평한 링형상의 부재이며, 외치기어(4), 제2 외륜부재(28b) 및 제2 지지기(26b) 각각의 축방향단면에 대향하도록, 외치기어(4), 제2 외륜부재(28b) 및 제2 지지기(26b)와, 제2 베어링하우징(20) 및 베어링(32)의 사이에 배치된다. 제1 대향부재(12) 및 제2 대향부재(14)는, 외치기어(4), 외륜부재(28) 및 지지기(26)의 축방향의 이동을 규제한다. 제1 대향부재(12) 및 제2 대향부재(14)의 상세한 구성에 대해서는 도 2에서 후술한다.

케이싱(10)은, 대략 원통형상의 부재이며, 캐리어부재(8)를 에워싼다. 케이싱(10)에는, 내치기어(6)가 후술과 같이 연결되어 일체화된다. 케이싱(10)과 캐리어부재(8)의 사이에는 주베어링(16)이 배치된다. 주베어링(16)은, 본 실시형태에서는 크로스롤러베어링이며, 둘레방향으로 간격을 두고 마련되는 복수의 롤러(전동체)(46)를 포함한다. 복수의 롤러(46)는, 캐리어부재(8)의 전주면(8b) 및 케이싱(10)의 전주면(10a)을 전주한다. 즉, 캐리어부재(8)의 외주측은 주베어링(16)의 내륜으로서 기능하고, 케이싱(10)의 내주측은 주베어링(16)의 외륜으로서 기능한다. 케이싱(10)은, 주베어링(16)을 통하여, 캐리어부재(8)를 상대회전 가능하게 지지한다.

제1 베어링하우징(18)은, 환상의 부재이며, 기진체축(22)을 에워싼다. 마찬가지로 제2 베어링하우징(20)은, 환상의 부재이며, 기진체축(22)을 에워싼다. 제1 베어링하우징(18)과 제2 베어링하우징(20)은, 외치기어(4), 전동체(24), 지지기(26), 외륜부재(28), 제1 대향부재(12) 및 제2 대향부재(14)를 축방향으로 사이에 두도록 배치된다. 제1 베어링하우징(18)은, 내치기어(6)에 대하여 인롱(印籠) 끼워맞춤된다. 제2 베어링하우징(20)은, 캐리어부재(8)에 대하여 인롱 끼워맞춤된다. 제1 베어링하우징(18)의 내주에는 베어링(30)이 포함되고, 제2 베어링하우징(20)의 내주에는 베어링(32)이 포함되어 있으며, 기진체축(22)은, 베어링(30) 및 베어링(32)을 통하여, 제1 베어링하우징(18) 및 제2 베어링하우징(20)에 대하여 회전 가능하게 지지된다.

기진체축(22)과 제1 베어링하우징(18)의 사이에는 오일시일(40)이 배치되고, 제1 베어링하우징(18)과 내치기어(6)의 사이에는 O링(34)이 배치되며, 내치기어(6)와 케이싱(10)의 사이에는 O링(36)이 배치되고, 케이싱(10)과 캐리어부재(8)의 사이에는 오일시일(42)이 배치되며, 캐리어부재(8)와 제2 베어링하우징(20)의 사이에는 O링(38)이 배치되고, 제2 베어링하우징(20)과 기진체축(22)의 사이에는 오일시일(44)이 배치된다. 이로써, 감속장치(100) 내의 윤활제가 누출되는 것을 억제할 수 있다.

이상과 같이 구성된 감속장치(100)의 동작을 설명한다. 여기에서는, 제1 외치부(4a)의 치수가 100, 제2 외치부(4b)의 치수가 100, 제1 내치부(6a)의 치수가 102, 제2 내치부(8a)의 치수가 100인 경우를 예로 들어 설명한다. 또, 내치기어(6) 및 제1 베어링하우징(18)이 고정상태에 있는 경우를 예로 들어 설명한다.

제1 외치부(4a)가 타원형상의 장축방향의 2개소에서 제1 내치부(6a)와 맞물려 있는 상태에서, 기진체축(22)이 회전하면, 이에 따라 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)의 맞물림위치도 둘레방향으로 이동한다. 제1 외치부(4a)와 제1 내치부(6a)는 치수가 다르기 때문에, 이때, 제1 내치부(6a)에 대하여 제1 외치부(4a)가 상대적으로 회전한다. 내치기어(6) 및 제1 베어링하우징(18)이 고정상태에 있기 때문에, 제1 외치부(4a)는, 치수차에 상당하는 만큼 자전하게 된다. 즉, 기진체축(22)의 회전이 큰 폭으로 감속되어 제1 외치부(4a)로 출력된다. 그 감속비는 이하와 같이 된다.

감속비=(제1 외치부(4a)의 치수-제1 내치부(6a)의 치수)/제1 외치부(4a)의 치수

=(100-102)/100

=-1/50

제2 외치부(4b)는, 제1 외치부(4a)와 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 제1 외치부(4a)와 일체로 회전한다. 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)는 치수가 동일하기 때문에, 상대회전은 발생하지 않고, 제2 외치부(4b)와 제2 내치부(8a)는 일체로 회전한다. 이로 인하여, 제1 외치부(4a)의 자전과 동일한 회전이 제2 내치부(8a)로 출력된다. 결과적으로, 제2 내치부(8a)부터는 기진체축(22)의 회전을 -1/50으로 감속한 출력을 취출할 수 있다.

계속해서, 대향부재, 베어링하우징 및 베어링의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이하에서는, 대표하여 제2 대향부재(14) 및 제2 베어링하우징(20)의 구성을 설명하지만, 제1 대향부재(12) 및 제1 베어링하우징(18)에도 동일한 설명이 적용된다. 단, 제1 대향부재(12)와 제1 베어링하우징(18)은 맞닿으며, 제1 대향부재(12)와 제1 베어링하우징(18)의 사이에 간극은 없기 때문에, 제1 대향부재(12)와 제1 베어링하우징(18)의 사이에는 본 발명의 기술사상은 적용되지 않는다. 물론, 제1 대향부재(12)와 제1 베어링하우징(18)의 사이에 간극을 마련하여, 제1 대향부재(12)와 제1 베어링하우징(18)의 사이에 본 발명의 기술사상을 적용해도 된다.

도 2는, 제2 대향부재(14), 제2 베어링하우징(20) 및 베어링(32)과 이들 주변을 확대하여 나타내는 확대단면도이다. 제2 베어링하우징(20)은, 통형상부(20a)와, 통형상부(20a)로부터 직경방향 외측으로 돌출되는 환상의 돌출부(20b)를 포함한다. 돌출부(20b)는, 축방향에 있어서 캐리어부재(8)와 맞닿는다. 볼트(도시하지 않음)를, 돌출부(20b)에 형성된 볼트구멍(20c)을 통하여 캐리어부재(8)의 나사구멍(8c)에 나사결합함으로써, 제2 베어링하우징(20)과 캐리어부재(8)를 체결할 수 있다.

베어링(32)은, 외륜(32a)과, 내륜(32b)과, 복수의 전동체(32c)와, 2개의 시일부재(32d)를 포함한다. 외륜(32a)은, 통형상부(20a)의 내주면(20d)에 맞닿는다. 내륜(32b)은, 기진체축(22)의 외주면(22c)에 맞닿는다. 복수의 전동체(32c)는, 외륜(32a)과 내륜(32b)의 사이에 마련된다. 시일부재(32d)는, 복수의 전동체(32c)의 축방향에 있어서의 측방이며, 외륜(32a)과 내륜(32b)의 간극의 축방향의 양단의 부분에 마련된다. 시일부재(32d)는, 베어링(32)의 내부를 밀봉하여, 베어링(32)으로부터의 윤활제누출이나 베어링(32)으로의 이물의 침입을 억제한다.

제2 대향부재(14)는, 직경방향 외측에 위치하는 제1 부분(14a)과, 제1 부분(14a)의 직경방향 내측에 위치하는 제2 부분(14b)을 포함한다. 제2 부분(14b)의 외치기어반대측(도 2에서는 좌측)의 단면(14d)은, 제1 부분(14a)의 외치기어반대측의 단면(14c)보다, 외치기어측(도 2에서는 우측)에 위치한다. 이로 인하여, 제2 부분(14b)의 축방향두께는, 제1 부분(14a)의 축방향두께보다 작아져 있다. 또, 제1 부분(14a)은, 제2 베어링하우징(20)의 통형상부(20a) 및 외륜(32a)의 외주측과 축방향으로 대향하고, 제2 부분(14b)은, 외륜(32a)의 내주측 및 시일부재(32d)와 축방향으로 대향한다. 다만, 제2 대향부재(14)는, 제2 부분(14b)이 시일부재(32d)에만 축방향으로 대향하도록 형성되어도 된다.

제2 베어링하우징(20), 제2 대향부재(14) 및 베어링(32)은, 제1 부분(14a)과 통형상부(20a)의 제1 축방향간극(52)의 폭이, 제1 부분(14a)과 외륜(32a)의 제2 축방향간극(54)의 축방향의 폭보다 넓어지도록 형성된다. 바꾸어 말하면, 제2 베어링하우징(20), 제2 대향부재(14) 및 베어링(32)은, 통형상부(20a)의 외치기어측의 단면(22d)과 제1 부분(14a)의 외치기어반대측의 단면(14c)의 축방향거리가, 외륜(32a)의 외치기어측의 단면(32e)과 제1 부분(14a)의 외치기어반대측의 단면(14c)의 축방향거리보다 커지도록 형성된다. 도 2에서는, 통형상부(20a)의 단면(22d)이 외륜(32a)의 단면(32e)보다 외치기어반대측에 위치하도록 제2 베어링하우징(20)을 형성함으로써, 상술한 관계가 충족되고 있다. 다만, 도 2에서는, 제1 부분(14a)의 단면(14c)은 외륜(32a)의 단면(32e)에 맞닿아 있기 때문에, 제2 축방향간극(54)의 축방향의 폭은 실질적으로 제로가 되어 있다.

통형상부(20a)의 외치기어측의 단부에는, 내주측으로 파인 오목부(20e)가 형성되어 있다. 오목부(20e)는, 바람직하게는, 무단(無端)링형상의 오목부가 되도록 형성된다. 통형상부(20a)에 오목부(20e)가 형성됨으로써, 통형상부(20a)의 외주측에, 윤활제저장부(56)로서 기능하는 공간이 형성된다. 윤활제저장부(56)는, 제1 축방향간극(52)과 연통하고 있다.

캐리어부재(8)는, 제2 내치부(8a)의 제2 대향부재(14)측의 단면(8d)이, 외치기어(4)의 제2 외치부(4b)의 제2 대향부재(14)측의 단면(4d)보다 제2 대향부재반대측(도 2에서는 우측)에 위치한다. 이로써, 제2 외치부(4b)의 외주측에, 윤활제저장부(58)로서 기능하는 공간이 형성된다.

이상 설명한 실시형태에 관한 감속장치(100)에 의하면, 베어링하우징과 대향부재의 제1 축방향간극이, 기진체축(22)을 지지하는 베어링과 대향부재의 제2 축방향간극보다 넓어져 있다. 이 경우, 베어링이 스토퍼가 되어, 대향부재와 베어링하우징의 접촉이 억제되기 때문에, 외치기어(4)로부터의 회전을 받아 회전하는 대향부재에 의한 베어링하우징의 마모를 억제할 수 있다. 이로써, 비교적 부드럽고 또한 가벼운 금속(예를 들면 알루미늄)을 베어링하우징에 이용할 수 있어, 감속장치(100)를 경량화할 수 있다.

또, 실시형태에 관한 감속장치(100)에 의하면, 베어링하우징의 외주측에 윤활제저장부(56)가 형성되고, 또한 이 윤활제저장부(56)는 제1 축방향간극(52)과 연통한다. 이로써, 윤활제저장부(56)로부터 베어링과 대향부재의 사이에 윤활제가 공급되므로, 윤활제의 부족, 고갈에 의한 베어링과 대향부재의 사이의 마모가 억제된다.

또, 실시형태에 관한 감속장치(100)에 의하면, 대향부재의 제2 부분이 베어링의 시일부재와 축방향으로 대향한다. 여기에서, 대향부재의 제1 부분의 단면이 제2 부분의 단면보다 부하반대측에 위치하고 또한, 제1 부분이 베어링의 외륜과 맞닿아 있다. 따라서, 대향부재의 제1 부분이 스토퍼가 되어, 대향부재의 제2 부분과 베어링의 시일부재의 접촉이 억제되기 때문에, 외치기어(4)로부터의 회전을 받아 회전하는 대향부재에 의한 베어링의 시일부재의 마모가 억제된다. 이로써, 베어링의 장기수명화가 기대된다.

또, 실시형태에 관한 감속장치(100)에 의하면, 대향부재의 제2 부분은 베어링의 외륜과도 대향한다. 즉, 베어링의 외륜의 일부는, 대향부재와 접촉하지 않는다. 이로써, 외륜의 전체가 대향부재와 접촉하고 있는 경우에 비하여, 대향부재와 베어링의 사이에 윤활제가 흘러들기 쉬워져, 윤활제의 부족, 고갈에 의한 베어링과 대향부재의 사이의 마모가 억제된다.

(제2 실시형태)

도 3은, 제2 실시형태에 관한 감속장치(200)를 나타내는 단면도이다. 감속장치(200)는, 센터크랭크타입의 편심요동형 감속장치이다.

감속장치(200)는, 입력축(102)과, 편심체(104, 106, 108)와, 롤러(110, 112, 114)와, 외치기어(116, 118, 120)와, 제1 캐리어부재(제1 베어링하우징)(126)와, 제2 캐리어부재(제2 베어링하우징)(128)와, 케이싱(136)과, 주베어링(138, 139)과, 내치기어(140)와, 제1 대향부재(152)와, 제2 대향부재(154)를 구비한다.

입력축(102)은, 예를 들면 모터 등의 회전구동원에 접속되어, 회전축(R)을 중심으로 회전한다. 입력축(102)에는, 입력축(102)과 축심이 어긋난 3개의 편심체(104, 106, 108)가 일체로 형성되어 있다. 3개의 편심체(104, 106, 108)는, 서로 120도의 위상차를 갖고 편심하고 있다. 다만, 편심체(104, 106, 108)는, 입력축(102)과 별체로 구성된 다음, 키 등에 의하여 입력축(102)에 고정된 것이어도 된다.

각 편심체(104, 106, 108)의 외주에는 각각, 롤러(110, 112, 114)를 통하여, 3매의 외치기어(116, 118, 120)가 요동 가능하게 외측에 끼워져 있다. 외치기어(116, 118, 120)에는 각각, 축심으로부터 오프셋한 위치에 복수의 오프셋관통공(116a, 118a, 120a)이 형성되어 있다. 복수의 오프셋관통공(116a, 118a, 120a)은, 둘레방향으로 등간격으로 형성되어 있다.

오프셋관통공(116a, 118a, 120a)에는, 내측핀(122) 및 내측핀(122)의 외측에 끼워진 내측롤러(124)가 축방향으로 관통된다. 내측롤러(124)와 오프셋관통공(116a, 118a, 120a)의 사이에는, 최대로 편심체(104, 106, 108)의 편심량의 2배에 상당하는 간극이 확보되어 있다. 내측롤러(124)는, 외주면(124a)이 외치기어(116, 118, 120)의 오프셋관통공(116a, 118a, 120a)과 슬라이딩 가능하게 맞닿음과 함께, 내주면(124b)이 내측핀(122)의 외주면(122a)과 슬라이딩 가능하게 맞닿아 있다.

제1 캐리어부재(126)는, 외치기어(116, 118, 120)의 축방향 일방측(도 3에서는 우측)에 배치되어 있다. 제1 캐리어부재(126)는, 볼트(130)에 의하여 내측핀(122)과 체결되어 있다. 제2 캐리어부재(128)는, 외치기어(116, 118, 120)의 축방향 타방측(도 3에서는 좌측)에 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 제2 캐리어부재(128)는, 내측핀(122)과 일체로 형성된다. 따라서, 제1 캐리어부재(126)와 제2 캐리어부재(128)는, 내측핀(122)을 통하여 연결되어 있다.

제1 캐리어부재(126)와 입력축(102)의 사이에 베어링(132)이 배치되고, 제2 캐리어부재(128)와 입력축(102)의 사이에 베어링(134)이 배치된다. 제1 캐리어부재(126) 및 제2 캐리어부재(128)는, 베어링(132) 및 베어링(134)을 통하여, 입력축(102)을 회전 가능하게 지지한다.

제1 대향부재(152)는, 평평한 링형상의 부재이며, 롤러(110)의 리테이너(110a) 및 외치기어(116)의 축방향단면에 대향하도록, 리테이너(110a) 및 외치기어(116)와 제1 캐리어부재(126) 및 베어링(132)의 사이에 배치된다. 제2 대향부재(154)는, 평평한 링형상의 부재이며, 롤러(114)의 리테이너(114a) 및 외치기어(120)의 축방향단면에 대향하도록, 리테이너(114a) 및 외치기어(120)와 제2 캐리어부재(128) 및 베어링(134)의 사이에 배치된다. 제1 대향부재(152) 및 제2 대향부재(154)는, 리테이너(110a, 112a, 114a) 및 외치기어(116, 118, 120)의 축방향의 이동을 규제한다. 제1 대향부재(152) 및 제2 대향부재(154)의 상세한 구성에 대해서는 도 4에서 후술한다.

케이싱(136)은, 대략 원통형상의 부재이며, 외치기어(116, 118, 120), 제1 캐리어부재(126) 및 제2 캐리어부재(128)를 에워싼다. 케이싱(136)은, 축방향으로 간격을 두고 배치된 한 쌍의 주베어링(138, 139)에 의하여, 제1 캐리어부재(126) 및 제2 캐리어부재(128)를 회전 가능하게 지지한다.

내치기어(140)는, 케이싱(136)의 내주면에 형성되어 있다. 내치기어(140)는, 외치기어(116, 118, 120)와 내접끼워맞춤한다. 내치기어(140)는, 케이싱(136)의 내주면에 형성된 등간격의 핀홈에 원주형상의 외측핀을 끼워넣음으로써 구성된다. 다만, 내치기어(140)를 케이싱(136)의 내주면에 일체형성해도 된다. 내치기어(140)의 내치의 치수는, 외치기어(116, 118, 120)의 외치의 치수보다 약간(예를 들면 1만) 많게 되어 있다.

케이싱(136)과 제2 캐리어부재(128)의 사이에는, 오일시일(182)이 마련된다. 이로써, 감속장치(200)의 내부가 밀봉되어, 감속장치(200) 내의 윤활제가 누출되는 것이 억제된다.

주베어링(138, 139)은, 각각 전동체(138a, 139a)와 외륜(138b, 139b)을 갖고 있지만, 내륜은 갖지 않는다. 대신에, 제1 캐리어부재(126)의 외주에, 주베어링(138)의 내륜으로서 기능하는 전동면(138c)이 형성되고, 제2 캐리어부재(128)의 외주에, 주베어링(139)의 내륜으로서 기능하는 전동면(139c)이 형성되어 있다. 다만, 주베어링은 이와 같은 구성에 한정되지 않고, 별체의 내륜을 갖고 있어도 된다.

이상과 같이 구성된 감속장치(200)의 동작을 설명한다. 여기에서는, 외치기어(116, 118, 120)와 내치기어(140)의 치수차가 1인 경우를 예로 들어 설명한다.

입력축(102)이 회전하면, 입력축(102)과 일체로 형성된 편심체(104, 106, 108)가 회전하고, 롤러(110, 112, 114)를 통하여 외치기어(116, 118, 120)가 요동한다. 이 요동에 의하여, 외치기어(116, 118, 120)와 내치기어(140)의 맞물림위치가 순차적으로 어긋나 가는 현상이 발생한다.

외치기어(116, 118, 120)의 치수는, 내치기어(140)의 치수보다 1만 적기 때문에, 외치기어(116, 118, 120)는, 입력축(102)이 1회 회전할 때마다, 1치분(즉 치수차에 상당하는 분)만 내치기어(140)에 대하여 위상이 어긋나게(자전하게) 된다. 이 자전성분은, 외치기어(116, 118, 120)의 오프셋관통공(116a, 118a, 120a)과 내측롤러(124)의 슬라이딩, 및 내측롤러(124)의 내주면(124b)과 내측핀(122)의 외주면(122a)의 슬라이딩을 통하여 내측핀(122)에 전달되어, 내측핀(122)과 일체로 형성된 제2 캐리어부재(128)가 1/(내치기어의 치수)로 감속된 회전속도로 케이싱(136)에 대하여 상대회전한다.

계속해서, 대향부재 및 캐리어부재의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이하에서는, 대표하여 제2 대향부재(154), 제2 캐리어부재(128) 및 베어링(134)의 구성을 설명하지만, 제1 대향부재(152), 제1 캐리어부재(126) 및 베어링(130)에도 동일한 설명이 적용된다.

도 4는, 제2 대향부재(154), 제2 캐리어부재(128) 및 베어링(134)과 이들 주변을 확대하여 나타내는 확대단면도이다. 베어링(134)은, 외륜(134a)과, 내륜(134b)과, 복수의 전동체(134c)를 포함한다. 외륜(134a)은, 제2 캐리어부재(128)의 내주면(128a)에 맞닿는다. 내륜(134b)은, 입력축(102)의 외주면(102a)에 맞닿는다. 복수의 전동체(134c)는, 외륜(134a)과 내륜(134b)의 사이에 마련된다.

제2 대향부재(154)는, 직경방향 외측에 위치하는 제1 부분(154a)과, 제1 부분(154a)의 직경방향 내측에 위치하는 제2 부분(154b)을 포함한다. 제1 부분(154a), 제2 부분(154b)은, 도 2의 제1 부분(14a), 제2 부분(14b)과 동일하게 구성된다.

제2 캐리어부재(128), 제2 대향부재(154) 및 베어링(134)은, 제1 부분(154a)과 제2 캐리어부재(128)의 제1 축방향간극(156)의 폭이, 제1 부분(154a)과 외륜(134a)의 제2 축방향간극(158)의 축방향의 폭보다 넓어지도록 형성된다. 바꾸어 말하면, 제2 캐리어부재(128), 제2 대향부재(154) 및 베어링(134)은, 제2 캐리어부재(128)의 외치기어측(도 4에서는 우측)의 단면(128b)과 제1 부분(154a)의 외치기어반대측(도 4에서는 좌측)의 단면(154c)의 축방향거리가, 외륜(134a)의 외치기어측의 단면(134e)과 제1 부분(154a)의 외치기어반대측의 단면(154d)의 축방향거리보다 커지도록 형성된다.

도 4에서는, 제2 캐리어부재(128)의 단면(128b)이 외륜(134a)의 단면(134e)보다 외치기어반대측에 위치하도록 제2 캐리어부재(128)를 형성함으로써, 상술한 관계가 충족되고 있다. 다만, 도 4에서는, 제1 부분(154a)의 단면(14c)은 외륜(134a)의 단면(134e)에 맞닿아 있기 때문에, 제2 축방향간극(158)의 폭은 실질적으로 제로가 되어 있다.

이상 설명한 실시형태에 관한 감속장치(200)에 의하면, 베어링하우징과 대향부재의 제1 축방향간극이, 입력축(102)을 지지하는 베어링과 대향부재의 제2 축방향간극보다 넓어진다. 이 경우, 베어링이 스토퍼가 되어, 대향부재와 캐리어부재의 접촉이 억제되기 때문에, 대향부재와 캐리어부재가 마찰함에 따른 캐리어부재의 마모를 억제할 수 있다. 이로써, 비교적 부드럽고 또한 가벼운 금속(예를 들면 알루미늄)을 캐리어부재에 이용할 수 있어, 감속장치(200)를 경량화할 수 있다.

이상, 실시형태에 관한 감속장치에 대하여 설명했다. 이 실시형태는 예시이며, 이들 각 구성요소나 각 처리프로세스의 조합에 다양한 변형예가 가능한 것, 또 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있는 것은 당업자에게 이해되는 바이다. 이하 변형예를 나타낸다.

(변형예 1)

도 5는, 변형예에 관한 감속장치(300)의 제2 대향부재(214) 및 제2 베어링하우징(20)과 이들 주변을 확대하여 나타내는 단면도이다. 도 5는 도 2에 대응한다. 대향부재(214)는, 베어링(32)과 축방향으로 대향한다. 대향부재(214)는, 외치기어(4)와 일체로 형성된다. 외치기어(4)의 제2 베어링하우징측의 단부가, 대향부재로서 기능한다고도 할 수 있다. 본 변형예에 의하면, 실시형태에 관한 감속장치(100)에 의하여 나타나는 작용효과와 동일한 작용효과가 나타난다. 또한, 본 변형예에 의하면, 대향부재가 외치기어(4)와 일체로 형성되기 때문에, 대향부재를 외치기어(4)와는 별도의 부재로 하는 경우에 비하여 부품개수를 줄일 수 있다.

(변형예 2)

제1 실시형태에서는, 2개의 내치부(제1 내치부(6a), 제2 내치부(8a))를 갖고, 외치기어(4)가 통형인 플랫형의 휨맞물림식 감속장치에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 제1 실시형태의 기술사상은, 내치기어가 1개인 컵형, 실크해트형, 그 외 타입의 휨맞물림식 감속장치에도 적용할 수 있다.

(변형예 3)

제2 실시형태에서는, 편심체가 일체형성된 입력축을 내치기어의 축심에 1개만 구비하는 센터크랭크타입의 편심요동형 감속장치에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 제2 실시형태의 기술사상은, 내치기어의 축심으로부터 오프셋한 위치에, 복수의 편심체축을 구비하고, 이 복수의 편심체축에 일체형성된 편심체를 동기하여 회전시킴으로써 외치기어를 요동시키는, 분할타입의 편심요동형 감속장치에도 적용할 수 있다.

상술한 실시형태와 변형예의 임의의 조합도 또 본 발명의 실시형태로서 유용하다. 조합에 의하여 발생하는 새로운 실시형태는, 조합되는 실시형태 및 변형예 각각의 효과를 겸비한다.

또, 청구항에 기재된 각 구성요건이 완수해야 할 기능은, 실시형태 및 변형예에 있어서 나타난 각 구성요소의 단체(單體) 혹은 이들의 연계에 의하여 실현되는 것도 당업자에게는 이해되는 바이다. 예를 들면, 청구항에 기재된 캠축과 캠베어링은, 제1 실시형태에 기재된 기진체(22a)가 일체로 형성된 기진체축(22)과 베어링(30, 32)에 의하여 실현되어도 되고, 제2 실시형태에 기재된 편심체(104, 106, 108)가 일체형성된 입력축(102)과 베어링(132, 134)에 의하여 실현되어도 된다.

4 외치기어
6 내치기어
12 제1 대향부재
14 제2 대향부재
18 제1 베어링하우징
20 제2 베어링하우징
22 기진체축
22a 기진체
30, 32 베어링
100 감속장치

Claims

내치기어와, 상기 내치기어와 맞물리는 외치기어와, 상기 외치기어를 요동시키는 캠축과, 상기 캠축을 지지하는 캠베어링과, 상기 캠베어링의 외륜이 포함되는 베어링하우징과, 상기 캠베어링과 축방향으로 대향하고, 또한, 상기 캠베어링보다 직경방향 외측에 있어서 상기 베어링하우징과 축방향으로 대향하는, 상기 외치기어측에 배치된 대향부재를 구비한 감속장치로서,
상기 베어링하우징과 상기 대향부재의 사이의 제1 축방향간극이, 상기 캠베어링의 외륜과 상기 대향부재의 사이의 제2 축방향간극보다 넓은 것을 특징으로 하는 감속장치.
내치기어와, 상기 내치기어와 맞물리는 외치기어와, 상기 외치기어를 요동시키는 캠축과, 상기 캠축을 지지하는 캠베어링과, 상기 캠베어링의 외륜이 포함되는 베어링하우징과, 상기 베어링하우징 및 상기 캠베어링에 대향하여 상기 외치기어측에 배치된 대향부재를 구비한 감속장치로서,
상기 베어링하우징과 상기 대향부재의 사이의 제1 축방향간극이, 상기 캠베어링의 외륜과 상기 대향부재의 사이의 제2 축방향간극보다 넓고,
상기 외치기어는 가요성을 갖고, 상기 캠축은 상기 외치기어를 휨변형시키는 기진체를 포함하는 휨맞물림식 기어장치인 것을 특징으로 하는 감속장치.
내치기어와, 상기 내치기어와 맞물리는 외치기어와, 상기 외치기어를 요동시키는 캠축과, 상기 캠축을 지지하는 캠베어링과, 상기 캠베어링의 외륜이 포함되는 베어링하우징과, 상기 베어링하우징 및 상기 캠베어링에 대향하여 상기 외치기어측에 배치된 대향부재를 구비한 감속장치로서,
상기 베어링하우징과 상기 대향부재의 사이의 제1 축방향간극이, 상기 캠베어링의 외륜과 상기 대향부재의 사이의 제2 축방향간극보다 넓고,
상기 베어링하우징의 외주측에 윤활제저장부가 마련되고, 상기 윤활제저장부는 상기 제1 축방향간극에 연통하는 것을 특징으로 하는 감속장치.
내치기어와, 상기 내치기어와 맞물리는 외치기어와, 상기 외치기어를 요동시키는 캠축과, 상기 캠축을 지지하는 캠베어링과, 상기 캠베어링의 외륜이 포함되는 베어링하우징과, 상기 베어링하우징 및 상기 캠베어링에 대향하여 상기 외치기어측에 배치된 대향부재를 구비한 감속장치로서,
상기 베어링하우징과 상기 대향부재의 사이의 제1 축방향간극이, 상기 캠베어링의 외륜과 상기 대향부재의 사이의 제2 축방향간극보다 넓고,
상기 대향부재는, 상기 외치기어와는 별체의 링형상부재이고, 상기 외치기어와 상기 베어링하우징의 사이에 배치되어 상기 외치기어의 축방향의 이동을 규제하는 것을 특징으로 하는 감속장치.
제 4 항에 있어서,
상기 대향부재는, 상기 베어링하우징에 대향하는 제1 부분과, 상기 제1 부분의 직경방향 내측에 마련되고 상기 제1 부분보다 축방향두께가 작은 제2 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 감속장치.
제 5 항에 있어서,
상기 캠베어링은, 전동체의 측방에 시일부재를 갖고, 상기 제2 부분은 상기 시일부재에 대향하는 것을 특징으로 하는 감속장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제2 부분은, 상기 캠베어링의 외륜과도 대향하는 것을 특징으로 하는 감속장치.
내치기어와, 상기 내치기어와 맞물리는 외치기어와, 상기 외치기어를 요동시키는 캠축과, 상기 캠축을 지지하는 캠베어링과, 상기 캠베어링의 외륜이 포함되는 베어링하우징과, 상기 베어링하우징 및 상기 캠베어링에 대향하여 상기 외치기어측에 배치된 대향부재를 구비한 감속장치로서,
상기 베어링하우징과 상기 대향부재의 사이의 제1 축방향간극이, 상기 캠베어링의 외륜과 상기 대향부재의 사이의 제2 축방향간극보다 넓고,
상기 베어링하우징의 외치기어측단면은, 상기 캠베어링의 외륜의 외치기어측단면보다 상기 외치기어로부터 떨어져서 위치하는 것을 특징으로 하는 감속장치.