KR20130064005A

KR20130064005A - 유성기어장치 및 유성기어장치의 제조방법

Info

Publication number: KR20130064005A
Application number: KR1020120124188A
Authority: KR
Inventors: 타쿠야 히로세; 사토시 도코요다; 테츠조 이시카와; 요시타카 시즈
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2013-06-17
Also published as: JP5844628B2; KR101455247B1; DE102012023988B4; DE102012023988A1; CN103148167B; CN103148167A; JP2013119913A

Abstract

본 발명은 제조가 용이하고 또한 필요한 수의 핀형상부재를 확보할 수 있는 유성기어장치를 얻는 것을 과제로 한다.
외치기어(유성기어)(22, 24)의 축방향 양측에 한 쌍의 제1, 제2 플랜지체(32, 34)가 배치되고, 그 제1, 제2 플랜지체(32, 34)간에 (핀형상부재인)복수의 내핀(28) 및 캐리어핀(30)이 배치되는 유성기어장치(G1)로서, 내핀(28)이, 제1 플랜지체(32)로부터 일체적으로 돌출형성됨과 함께, 캐리어핀(30)이 제2 플랜지체(34)로부터 일체적으로 돌출형성되며, 각각의 플랜지체(32, 34)의 내핀(28) 및 캐리어핀(30)의 원주방향의 위상을 어긋나게 하여 제1, 제2 플랜지체(32, 34)가 연결되어 있다.

Description

유성기어장치 및 유성기어장치의 제조방법{Planetary gear apparatus and method for manufacturing the planetary gear apparatus}

본 발명은, 유성기어장치 및 그 유성기어장치의 제조방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에, 요동하는 외치기어(유성기어)의 축방향 양측에 한 쌍의 제1, 제2 플랜지체가 배치되고, 그 한 쌍의 제1, 제2 플랜지체 간에 복수의 내핀(핀형상부재)이 배치되어 있는 요동내접맞물림형의 유성기어장치가 개시되어 있다. 각 내핀은, 제1, 제2 플랜지체를 연결함과 함께, 외치기어의 동력(자전성분)의 전달에 기여하고 있다.

이 특허문헌 1에 있어서는, 복수의 내핀은, 한 쌍의 플랜지체 중 한쪽인 제1 플랜지체와 일체화되어, 그 제1 플랜지체로부터 편측지지상태로 돌출형성되어 있다.

복수의 내핀을 제1 플랜지체와 일체로 형성함으로써, 제1 플랜지체의 외치기어 반대측의 면에 그 제1 플랜지체와 내핀과의 경계가 노출되지 않도록 구성할 수 있기 때문에, 제1 플랜지체와 상대기계를 연결하기 위한 탭구멍의 형성의 자유도를 향상시킬 수 있다.

다만, 특허문헌 1에 있어서는, 제1, 제2 플랜지체를 연결하는 핀형상부재를 모두 외치기어의 동력의 전달에 기여할 수 있는 내핀에 의하여 구성하였지만, 기종에 따라서는, 한 쌍의 플랜지체와의 사이에 배치되는 핀형상부재로서, 외치기어의 동력의 전달에 기여할 수 있는 핀형상부재와 한 쌍의 플랜지체의 연결에만 기여하는 핀형상부재로(기능을 나누어) 구성하는 경우나, 한 쌍의 플랜지체의 연결에만 기여하는 핀형상부재만에 의하여 구성하는 경우도 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허공보 2006-263878호(도 2)

그러나, 플랜지체로부터 핀형상부재가 일체로 형성되는 이와 같은 종류의 유성기어장치에 있어서는, 핀형상부재의 개수를 많게 하려고 한 경우, 각 핀형상부재끼리의 원주방향의 간격이 좁아져 그 핀형상부재의 가공을 행하기 어려워지며, 때로는 공구가 들어가지 않기 때문에 가공자체를 할 수 없게 되는 경우가 있다. 그로 인하여, 핀형상부재의 개수의 증대에 한계가 있다.

본 발명은, 이와 같은 문제를 해소하기 위하여 이루어진 것으로서, 제조를 곤란하게 하는 일 없이, 필요수의 핀형상부재를 확보할 수 있는 유성기어장치, 혹은 그 유성기어장치의 제조방법을 제공하는 것을 그 과제로 하고 있다.

유성기어의 축방향 양측에 한 쌍의 플랜지체가 배치되고, 그 한 쌍의 플랜지체 간에 복수의 핀형상부재가 배치되는 유성기어장치로서, 상기 복수의 핀형상부재의 일부가, 상기 한 쌍의 플랜지체의 한쪽으로부터 일체적으로 돌출형성됨과 함께, 상기 복수의 핀형상부재의 다른 일부가 상기 한 쌍의 플랜지체의 다른 쪽으로부터 일체적으로 돌출형성되고, 각각의 플랜지체의 핀형상부재의 원주방향의 위상을 어긋나게 하여 상기 한 쌍의 플랜지체가 연결되어 있는 구성으로 함으로써, 상기 과제를 해결한 것이다.

본 발명에서는, 플랜지체와 핀형상부재를 일체적으로 형성함에 있어서, 한쪽의 플랜지체만으로부터 핀형상부재를 돌출시키는 것이 아니라, 쌍방의 플랜지체로부터 돌출시키도록 하고 있다. 각 플랜지체는, 일체화된 핀형상부재의 원주방향의 위상을 어긋나게 한 상태로 연결된다.

이 결과, 각 플랜지체와 일체로 형성되는 핀형상부재의 수를 줄일 수 있기 때문에, 각 핀형상부재의 원주방향의 간격(여유)이 커져, 핀형상부재의 수를 늘렸다고 해도 한 개 한 개의 핀형상부재를 매우 용이하게 가공할 수 있게 된다.

본 발명에 의하면, 제조를 곤란하게 하는 일 없이, 필요한 수의 핀형상부재를 확보할 수 있는 유성기어장치를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 일례에 따른 유성기어장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 상기 유성기어장치의 화살표 II방향으로부터 본 측면도이다.
도 3은 상기 유성기어장치의 화살표 III-III선을 따르는 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 상기 유성기어장치의 플랜지체 모재의 정면도이다.
도 5는 상기 유성기어장치의 조립공정을 설명하기 위한 분해단면도이다.

이하, 도면에 근거하여 본 발명의 실시형태의 일례를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 일례에 따른 유성기어장치의 구성을 나타내는 단면도, 도 2는 상기 유성기어장치의 화살표 II방향으로부터 본 측면도, 도 3은 상기 유성기어장치의 화살표 III-III선을 따르는 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이다.

이 유성기어장치(G1)는, 편심요동맞물림형이라고 하는 유성기어장치이며, 산업용 로봇의 관절을 구동하기 위하여 이용된다.

유성기어장치(G1)는, 입력축(12), 그 입력축(12)과 일체적으로 형성된 2개의 편심체(14, 16), 그 편심체(14, 16)의 외주에 롤러베어링(18, 20)을 통하여 장착된 2개의 외치기어(22, 24), 및 그 외치기어(22, 24)가 요동하면서 내접하여 맞물리는 내치기어(26)를 구비한다.

이하, 상세하게 설명한다.

입력축(12)은, 큰 직경의 중공부(12A)를 가지는 중공축으로 구성되고, 탭구멍(12B)을 이용하여 도시하지 않은 앞 단의 부재(예를 들면 기어나 풀리)와 연결되어 있다. 입력축(12)의 중공부(12A)는, 도시하지 않은 배선을 통과하기 위하여 사용된다(때로는, 다음 단의 관절구동용의 로드 등이 통과되는 경우도 있다). 이로 인하여, 이 실시형태에서는, 중공부(12A)의 내경(D1)이 매우 크게 확보되어 있다.

편심체(14, 16)는, 각각 (입력축(12)의 축심(O1)으로부터 편심량(△e1)만큼 어긋난) 축심(O2, O3)을 가지고, 각각의 외주가 입력축(12)의 축심(O1)에 대하여 그 편심량(△e1)분만큼 편심되어 있다. 이 예에서는, 2개의 편심체(14, 16)는, 180도의 위상차를 가지고 입력축(12)과 일체적으로 형성되어 있다.

외치기어(22, 24)는, 롤러베어링(18, 20)을 통하여 편심체(14, 16)의 외주에 요동 가능하게 장착되어 있다. 외치기어(22, 24)는, 각각 내치기어(26)에 내접하여 맞물려 있다. 외치기어(22, 24)는, 그 축심(O2, O3과 동일)으로부터 오프셋된 위치에 복수의 내핀구멍(22A, 24A) 및 캐리어핀구멍(22B, 24B)이 형성되고, 각각 후술하는(핀형상부재인) 내핀(28) 및 캐리어핀(30)이 관통하고 있다.

내치기어(26)는, 케이싱(31)과 일체화된 내치기어본체(26A), 및 그 내치기어본체(26A)에 회전 가능하게 지지됨과 함께 내치기어의 "내치"를 구성하는 원주형상의 외핀(26B)으로 구성되어 있다. 내치기어(26)의 내치의 수(외핀(26B)의 개수)는, 외치기어(22, 24)의 외치의 수보다 약간만(이 예에서는 1개만) 많다.

외치기어(22, 24)의 축방향 양측에는, 한 쌍의 제1, 제2 플랜지체(32, 34)가 배치되어 있다. 제1, 제2 플랜지체(32, 34)는, 배면조합으로 장착된 한 쌍의 앵귤러볼베어링(36, 38)을 통하여 케이싱(31)에 지지되어 있다. 앵귤러볼베어링(36, 38)은, 각각 전동체(36A, 38A), 및 외륜(36B, 38B)을 가지고 있지만, 내륜은 가지고 있지 않다(제1, 제2 플랜지체(32, 34)가 전동면(36C, 38C)을 가지고, 내륜으로서 기능하고 있다). 부호 37은 심이며, 제1, 제2 플랜지체(32, 34)를 조립할 때에 그 두께를 변경함으로써, 그 앵귤러볼베어링(36, 38)의 여압을 조정할 수 있다.

제1, 제2 플랜지체(32, 34)에는, 받침대부(32S, 34S)가 형성되어 있고, 그 받침대부(32S, 34S)에 배치된 한 쌍의 볼베어링(40, 42)을 통하여 상기 입력축(12)을 회전 가능하게 지지하고 있다.

제1, 제2 플랜지체(32, 34) 중 한쪽의 제1 플랜지체(32)로부터는, 일체적으로 6개의 내핀(복수의 핀형상부재의 일부)(28)이, 60도의 간격으로 돌출형성되어 있다. 내핀(28)의 외주에는, 슬라이딩 촉진체(44)가 배치되어 있다. 슬라이딩 촉진체(44)의 외경(d1)은, 외치기어(22, 24)에 형성된 내핀구멍(22A, 24A)의 내경(D1)보다 편심량(△e1)의 2배에 상당하는 크기만큼 작은 크기로 되어 있다(d1=D1-2·△e1). 즉, 내핀(28)은, (슬라이딩 촉진체(44)를 통하여) 내핀구멍(22A, 24A)의 일부와 항상 맞닿아 있다. 이로써, 내핀(28)은, 외치기어(22, 24)의 자전성분과 동기하여 입력축(12)의 축심(O1)의 둘레를 공전하고, 제1, 제2 플랜지체(32, 34)를 입력축(12)의 축심둘레에서 회전시킬 수 있다. 즉, 이 실시형태에 관한 내핀(28)은, "제1, 제2 플랜지체(32, 34)와 외치기어(22, 24)와의 사이의 동력의 전달에 기여하는 핀형상부재"를 구성하고 있다. 다만, 내핀(28)의 외주의 슬라이딩 촉진체(44)는 없어도 된다. 이 경우는, 내핀 자체의 외경이 d3에서 d1로 변경된다.

한편, 제1, 제2 플랜지체(32, 34) 중 다른 쪽의 제2 플랜지체(34)로부터는, 일체적으로 6개의 캐리어핀(복수의 핀형상부재의 다른 일부)(30)이, 60도의 간격으로 돌출형성되어 있다. 캐리어핀(30)의 외경(d2)은, 이것에 편심량(△e1)의 2배를 더해도, 오히려 외치기어(22, 24)에 형성된 캐리어핀구멍(22B, 24B)의 내경(D2)보다 작다. 즉, (d2＋2·△e1)＜D2이다. 그로 인하여, 캐리어핀(30)은, 외치기어(22, 24)가 요동해도, 그 외치기어(22, 24)와 접촉하는 일은 없다. 즉, 이 실시형태에 관한 캐리어핀(30)은, "제1, 제2 플랜지체(32, 34)간의 연결에만 기여하고 있는 핀형상부재"를 구성하고 있다.

도 3을 함께 참조하여, 내핀(28)이 돌출형성된 제1 플랜지체(32)와, 캐리어핀(30)이 돌출형성된 제2 플랜지체(34)는, 각각의 내핀(28)과 캐리어핀(30)의 원주방향의 위상을 30도 어긋하게 하여(내핀(28)과 캐리어핀(30)이, 정확히 교대로 30도의 간격으로 배치되도록 원주방향의 위상을 어긋나게 하여) 연결되어 있다.

이 연결구성을 보다 구체적으로 설명하면, 동력의 전달에 기여하는 내핀(28)은, 그 선단이 제2 플랜지체(34)에 형성된 오목부(34D)에 끼워 넣어져, 그 내핀(28)의 축방향단면(28A)과 제2 플랜지체(34)와의 사이(오목부(34D)의 바닥부와의 사이)에 축방향의 간극(δ1)을 가진 상태로 연결되어 있다. 즉, 내핀(28)은, 오목부(34D)에 끼워 넣어져 있을 뿐이며, 볼트 등에 의한 고정은 이루어져 있지 않다. 단, 이 간극(δ1)은, 없어도 되고, 볼트 등에 의한 고정이 행해져도 된다. 또, 내핀(28)의 축방향단면(28A)과 오목부(34D)의 바닥부와의 사이에 스페이서가 배치되어도 된다.

한편, 연결에만 기여하는 캐리어핀(30)은, 그 캐리어핀(30)의 축방향단면(30A)과 제1 플랜지체(32)가, 축방향에서 맞닿은 상태로(또는 스페이서가 개재된 상태로), 캐리어볼트(46)를 통하여 연결되어 있다. 제1 플랜지체(32)에는, 캐리어볼트(46)를 삽입통과시키기 위한 관통구멍(32A) 및 카운터보어부(32B)가 형성되어 있고, 캐리어핀(30)의 축방향단면(30A)에는, 캐리어볼트(46)를 조여 넣기 위한 나사구멍(30D)이 형성되어 있다.

이 실시형태에서는, 제1, 제2 플랜지체(32, 34)의 측면(32E, 34E)에는, 쌍방 모두, 상대기계(예를 들면, 다음 단 혹은 앞 단의 암)를 연결하기 위한 복수(이 예에서는 각각 12개)의 탭구멍(32T, 34T)이, 전체둘레에 걸친 링형상의 오목부(32K, 34K) 내에 등간격으로 형성되어 있다(도 2 참조). 다만, 도 1에 있어서는, 편의상, 내핀(28), 캐리어핀(30)과 겹쳐 탭구멍(32T, 34T)의 단면을 각각 1개만 나타내고 있지만, 도 2의 탭구멍(32T)의 형성위치에서도 분명하듯이, 당해 탭구멍(32T, 34T)의 실제의 형성위치는, 내핀(28)이나 캐리어핀(30)의 돌출위치와는, 겹쳐져 있지 않다(원주방향의 형성위치가 어긋나 있다).

다만, 제1, 제2 플랜지체(32, 34)는, 후술하는 동일형상의 제1, 제2 플랜지체 모재(50, 52)(도 4)를 가공함으로써 각각 형성되어 있다. 이 점에 대해서는, 후술한다. 부호 33, 35, 39, 41은, 오일씰이다.

다음으로, 이 유성기어장치(G1)의 작용을 설명한다.

입력축(12)이 회전하면, 그 입력축(12)과 일체화되어 있는 편심체(14, 16)가 편심회전하고, 그 편심체(14, 16)의 외주에 롤러베어링(18, 20)을 통하여 장착되어 있는 2개의 외치기어(22, 24)가 180도의 위상차로 요동된다. 외치기어(22, 24)는, 내치기어(26)에 내접하여 맞물려 있으며, 또한, 이 실시형태에서는 내치기어본체(26A)가 케이싱(31)과 일체화되어 있다. 그로 인하여, 외치기어(22, 24)는, 입력축(12)이 1회 회전할 때마다, 내치기어(26)(케이싱(31))에 대하여 톱니수 차분(이 예에서는 1치분)만큼 상대회전한다(자전한다).

외치기어(22, 24)의 자전성분은, 그 외치기어(22, 24)의 내핀구멍(22A, 24A)을 관통하고 있는 내핀(28)(및 슬라이딩 촉진체(44))을 통하여 제1, 제2 플랜지체(32, 34)에 전달되고, 그 제1, 제2 플랜지체(32, 34)가 외치기어(22, 24)의 자전성분과 동일한 속도로 회전한다. 이 결과, 1/(외치기어(22, 24)의 톱니수)의 감속이 실현된다. 제1, 제2 플랜지체(32, 34)는, 캐리어핀(30)을 통하여 강고하게 연결되어 있기 때문에, 제1, 제2 플랜지체(32, 34)는 1개의 큰 출력회전체로서 일체적으로 회전한다.

이 실시형태에서는, 제1, 제2 플랜지체(32, 34)의 쌍방에 탭구멍(32T, 34T)이 형성되어 있기 때문에, 어느 측에라도 상대부재를 연결할 수 있다. 여기에서, 제1 플랜지체(32)의 상대부재측(측면(32E))은, 수가 적은(이 예에서는 6개)의 캐리어볼트(46)가 노출되어 있을 뿐이다. 이로 인하여, 제1 플랜지체(32)의 탭구멍(32T)의 형성의 자유도를 높게 유지할 수 있다. 또, 제2 플랜지체(34)의 상대부재측(측면(34E))은, 탭구멍(34T)을 형성할 때의 장해물이 전혀 없기 때문에, 완전히 자유로운 위치에 탭구멍(34T)을 형성할 수 있다. 이로 인하여, 제2 플랜지체(34)의 탭구멍(34T)의 형성의 자유도는, (제1 플랜지체(32)측보다) 더욱 높다.

탭구멍(32T, 34T)의 형성의 자유도가 높다는 것은, 상대부재와의 장착의 자유도가 높다는 것과 동일한 의미이다. 이 장점은, 상대부재를 제1, 제2 플랜지체(32, 34)의 어느 측에도 장착할 수 있는 장점과 더불어, "의도한 방향으로 광범위한 선회를 할 수 있는 것"이 중요시되는 산업용 로봇의 관절구조에 본 유성기어장치(G1)를 적용하는 경우에, 특히 유효하게 기능한다.

여기에서, 이 실시형태의 작용은, 유성기어장치(G1)의 제조방법과 밀접한 관계가 있기 때문에, 도 4, 도 5를 참조하여, 당해 유성기어장치(G1)의 제조방법의 일부를 설명한다.

이 유성기어장치(G1)에서는, 제1, 제2 플랜지체(32, 34)는, 공통의 한 쌍의 제1, 제2 플랜지체 모재(50, 52)로부터 제조된다. 편의상, 각각의 부호를 부여하고 있지만, 제1 플랜지체 모재(50)와 제2 플랜지체 모재(52)는, 동일한 형상을 가지고 있어, 이른바 "동일한 부재"이다.

제1, 제2 플랜지체 모재(50, 52)는, 제1, 제2 플랜지체(32, 34)가 되어야 하는 원판형상의 플랜지부(50A, 52A)와, 내핀(28) 또는 캐리어핀(30)이 되어야 하는 6개의 핀형상부(50B, 52B)가 일체로 형성된 것이다. 다만, 그 핀형상부(50B, 52B)는, 캐리어핀(30)의 외경(d2)에 형성되어 있다. 즉, 제1, 제2 플랜지체 모재(50, 52)의 상태에서는, 제1, 제2 플랜지체(32, 34)의 내핀(28)과 캐리어핀(30)의 구별은 되어 있지 않다. 다만, 이 제1, 제2 플랜지체 모재(50, 52)는, 주물로 형성해도 되고, 단조로 형성해도 된다.

제1 플랜지체(32)는, 제1 플랜지체 모재(50)의 핀형상부(50B)의 단면(50B1) 및 측면(50B2)을 가공함으로써 그 핀형상부(50B)의 길이(기단은 어느 곳으로 해도 된다) 및 외경을 각각 소정의 치수(L1, d3)로 가공하여, 제1 플랜지체(32)의 내핀(28)으로서 마무리한다.

이 실시형태에서는, 입력축(12)의 중공부(12A)의 내경(D1)을 크게 취하고 있는 점에서, 결과적으로 내핀(28)이나 캐리어핀(30)의 직경을 그다지 크게 취할 수 없다. 그로 인하여, 그 내핀(28)이나 캐리어핀(30)을 많이(합계 12개) 형성함으로써 필요한 강도를 확보하도록 하고 있다. 이로 인하여, 종래라면 특히 내핀의 가공(핀형상부의 측면의 가공)이 곤란했지만, 이 실시형태에서는, 제1 플랜지체 모재(50)에는, 핀형상부(50B)가 6개 밖에 형성되어 있지 않기 때문에, 한 개 한 개의 핀형상부(50B)의 간격이 넓어, 그 내핀(28)이 되어야 하는 핀형상부(50B)의 가공을 최대한 용이하게 행할 수 있다. 다만, 이 때, 상기 앵귤러볼베어링(36)의 전동면(36C)이나, 볼베어링(40)의 받침대부(32S) 등의 각종 단부, 캐리어볼트(46)를 삽입통과하기 위한 관통구멍(32A)이나 카운터보어부(32B), 및 오목부(32K) 등이, 함께 가공된다.

제1 플랜지체(32)에 상대기계를 연결하기 위한 탭구멍(32T)은, 이 단계에서(즉 제2 플랜지체(34)와 연결하기 전에) 형성해도 되고, 제2 플랜지체(34)와 연결한 후에 형성해도 된다. 어느 경우에도, 제1 플랜지체(32)의 측면(32E)에는, 공간적인 여유가 있기 때문에, 탭구멍(32T)의 형성의 자유도는 매우 높다. 이로 인하여, 예를 들면, 각종 상대기계를 자유롭게 장착할 수 있도록, 다수의 탭구멍(혹은 피치원이나 나사직경이 상이한 복수종의 탭구멍)(32T)을, 미리 개방해 두는 것도 가능하다.

이로써(외치기어(22, 24)와 동력전달이 가능한) 내핀(28)이 일체화된 제1 플랜지체(32)를 제조할 수 있다.

한편, 제2 플랜지체 모재(52)는, 제2 플랜지체 모재(52)의 핀형상부(52B)의 단면(52B1)을 가공함으로써 그 핀형상부(52B)의 길이(기단은 어느 곳으로 해도 된다)만을 소정의 치수(L2)로 가공하여, 캐리어핀(30)으로서 마무리한다. 즉, 캐리어핀(30)은, 외치기어(22, 24)의 캐리어핀구멍(22B, 24B)과 접촉하지 않기 때문에, 제2 플랜지체 모재(52)의 핀형상부(52B)의 측면(52B2)은, 특별히 가공하지 않는다.

다만, 이 때, 상기 앵귤러볼베어링(38)의 전동면(38C), 볼베어링(42)의 받침대부(34S) 등의 각종 단부, 내핀(28)이 끼워 넣어지는 오목부(34D), 혹은 캐리어볼트(46)의 나사구멍(30D), 및 오목부(34K) 등이, 함께 가공된다.

제2 플랜지체(34)에 상대기계를 연결하기 위한 탭구멍(34T)은, 제1 플랜지체(32)의 탭구멍(32T)과 마찬가지로, 이 단계에서 미리 형성해 두어도 되고, 제1 플랜지체(32)와 연결한 후에 형성해도 된다. 제2 플랜지체(34)의 측면(34E)에는, (탭구멍을 형성할 때의 장해물이 전혀 없기 때문에) 탭구멍(34T)의 형성의 자유도는, 제1 플랜지체(32)의 탭구멍(32T)의 형성의 자유도보다 더욱 높다.

이로써, (제1, 제2 플랜지체(32, 34)의 연결에만 기여하는) 캐리어핀(30)이 일체적으로 형성된 제2 플랜지체(34)를 얻을 수 있다.

가공된 한 쌍의 제1, 제2 플랜지체(32, 34)의 조립은, 이하와 같이 하여 행한다.

도 5를 참조하여, 먼저, 입력축(12), 롤러베어링(18, 20), 볼베어링(40, 42), 및 외치기어(22, 24)로 구성되는 어셈블리를, 케이싱(31)에 장착한다. 그 후, (전동체(36A, 38A) 부착의) 앵귤러볼베어링(36, 38)의 외륜(36B, 38B)을 케이싱(31)에 압입한다. 이로써, 케이싱(31) 내에 있어서, 내치기어(26)에 외치기어(22, 24)가 요동 가능하게 내접하여 맞물린 기어어셈블리가 조립된다.

그 후, 제1 플랜지체(32) 및 제2 플랜지체(34)를 외치기어(22, 24)의 측방으로부터(도 5의 외치기어(22, 24)의 좌우양측으로부터) 각각 조립한다. 이 때, 각각의 내핀(28) 또는 캐리어핀(30)의 원주방향의 위상을(원주방향 위치를) 어긋나게 하여 제2 플랜지체(34)의 오목부(34D)에 제1 플랜지체(32)의 내핀(28)의 선단을 끼워 넣고, 캐리어볼트(46)(도 5에서는 도시생략, 도 1 참조)를 캐리어핀(30)의 나사구멍(30D)에 조여 넣는다. 앵귤러볼베어링(36, 38)의 여압은, 심(37)의 두께를 변경함으로써 조정한다. 그 후, 오일씰(33, 35)을 장착한다. 이로써, 내핀(28)과 캐리어핀(30)이 교대로 등간격으로 나열된 상태로 제1, 제2 플랜지체(32, 34)를 연결할 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 제1, 제2 플랜지체(32, 34)의 쌍방을 공통의 플랜지체 모재(50)(=52)를 베이스로서 제조할 수 있기 때문에, 그 제1, 제2 플랜지체(32, 34)를 별도의 모재로부터 각각 별개로 제조하는 방법에 대하여, 보다 저비용으로 제조가 가능하다. 이것은, 관점을 바꾼다면, "제1, 제2 플랜지체(32, 34)의 쌍방으로부터 핀형상부재가 돌출되어 있다"라는 본 발명의 구성을, 제조상의 장점으로서 활용한 것이라고도 할 수 있다.

다만, 상기 실시형태에서는, 내핀(28)에 슬라이딩 촉진체로서의 내롤러(44)를 씌우도록 하였기 때문에, 내롤러(44)의 외경(d1)＞캐리어핀(30)의 외경(d2)＞내핀(28)의 외경(d3)이 되도록 설정하였다. 그로 인하여, 플랜지체 모재(50)의 핀형상부(50B)의 외경(=캐리어핀(30)의 외경)(d2)을 깎아 외경(d3)의 내핀(28)으로 가공하고, 내롤러(44)를 씌움으로써, 그 내롤러(44)의 외경(d1)과 내핀구멍(22A, 24A)의 내경(D1)과의 사이의 간극(2·△e1)을 확보하도록 하였다. 그러나, 본 발명은, 이것으로 한정되지 않고, 공통의 플랜지체 모재의 핀형상부를 각각 가공하여 캐리어핀, 내핀의 외경을 얻도록 해도 된다. 즉, 예를 들면, 플랜지체 모재의 핀형상부의 직경을 상기 내롤러의 외경(d1)보다 크게 취해 두고, 쌍방의 플랜지체 모재의 핀형상부 측면을 깎아 한쪽을 외경(d2)의 캐리어핀에, 다른 쪽을 외경(d3)(내롤러가 없으면 외경(d1))의 내핀에 각각 가공하도록 해도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 유성기어장치로서, 편심체를 가지는 크랭크축(이 예에서는 입력축)을 내치기어의 축심위치에 한 개만 가지는 이른바 센터크랭크 타입의 편심요동형의 유성기어장치가 채용되어 있었지만, 본 발명에 따른 유성기어장치는, 이 구성의 유성기어장치로 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 편심체를 가지는 크랭크축을 내치기어의 축심위치로부터 오프셋된 위치에 복수 구비하고, 크랭크축 자체의 내치기어의 축심둘레의 공전을 외치기어의 축방향 양측에 배치한 한 쌍의 플랜지체로부터 취출하도록 구성한, 이른바 분할 타입의 편심요동형의 유성기어장치에 채용할 수도 있다. 이 경우는, 본 발명은, 상기 한 쌍의 플랜지체를 연결하는 캐리어핀에 대하여, 적용할 수 있다. 즉, 예를 들면, 캐리어핀이 6개 배치되는 경우에는, 한 쌍의 플랜지체의 각각으로부터 3개씩의 캐리어핀이 돌출되는 구성으로 하면 된다.

또한, 본 발명에 따른 유성기어장치는, 반드시 편심요동형의 유성기어장치로 한정되는 것도 아니다. 예를 들면, 단순유성기구의 유성기어장치여도, 유성기어의 축방향 양측에 한 쌍의 플랜지체가 배치되어, 그 한 쌍의 플랜지체 간에 유성기어를 회전 가능하게 지지하는 복수의 유성핀(핀형상부재)이나, 한 쌍의 플랜지체를 연결하는 캐리어핀(핀형상부재)이 배치되는 구성인 경우에는, 한 쌍의 플랜지체의 쌍방으로부터 유성핀이나 캐리어핀을 돌출형성함으로써, 완전히 동일하게 본 발명을 적용할 수 있다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 제1 플랜지체로부터 핀형상부재로서 내핀이 돌출형성됨과 함께, 제2 플랜지체로부터는, 핀형상부재로서 캐리어핀이 돌출형성된 구조가 나타나 있었지만, 본 발명에 있어서는, 핀형상부재로서, 예를 들면, 쌍방의 플랜지체로부터 "플랜지체와 유성기어와의 사이의 동력의 전달에 기여하는 핀형상부재(앞의 실시형태에서의 내핀)"만을 돌출형성시키는 구성을 채용해도 된다. 모든 핀형상부재를 동력의 전달에 기여하는 핀형상부재로 구성하는 경우, 종래의 한쪽의 플랜지체만으로부터 핀형상부재가 돌출되어 있는 구조에서는, 다수의 핀형상부재가 좁은 간격으로 배치되고, 더욱이 전체 핀형상부재의 측면을 마무리할 필요가 있었기 때문에 가공이 곤란했지만, 본 발명에서는, 각 플랜지체의 핀형상부재의 수를 반감할 수 있기 때문에, 용이하게 가공할 수 있다. 다만, 모든 핀형상부재를 동력의 전달에 기여하는 핀형상부재로 구성하는 경우에는, 제1 또는 제2 플랜지체로부터 돌출된 내핀을, 상대측의 제2 또는 제1 플랜지체와 볼트연결함으로써 양 플랜지체를 연결한다. 이로써, 핀형상부재를 동력전달과 연결의 양방의 기능을 가지는 핀형상부재로 할 수 있으며, 또한, 제1 또는 제2 플랜지체를(유성기어장치의 축방향중앙을 대칭면으로 하여) 축방향으로 대칭으로 형성할 수 있다. 그 결과, 모재뿐만 아니라, 최종적인 제1, 제2 플랜지체도 "동일형상의 부재"라고 할 수 있게 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 제1, 제2 플랜지체를, 공통의 플랜지체 모재로 제조하도록 하였지만, 본 발명은, 양 플랜지체의 모재는, 반드시 공통일 필요는 없다. 즉, 당초보다 플랜지체 모재의 형태가 달라도 되고, 혹은 소재가 달라도 된다. 예를 들면, 제1 플랜지체로부터 동력의 전달에 기여하는 내핀을 돌출시킴과 함께, 제2 플랜지체로부터 연결에만 기여하는 캐리어핀을 돌출시키는 경우에는, 제1 플랜지체의 모재를 단조로 제조하고, 제2 플랜지체의 모재를 주물로 제조하도록 해도 된다. 이로써, 설계에 따라서는, 소정의 품질을 유지하면서, 보다 저비용화가 실현될 수 있는 경우가 있다. 양 플랜지체로부터 돌출시키는 핀형상부재의 수도 반드시 동일할 필요는 없으며, 형태나 크기가 달라도 된다. 형성의 위치도 반드시 등간격일 필요는 없다.

G1: 유성기어장치 12: 입력축
14, 16: 편심체 18, 20: 롤러베어링
22, 24: 외치기어 26: 내치기어
28: 내핀 30: 캐리어핀
31: 케이싱 32, 34: 제1, 제2 플랜지체
32T, 34T: 탭구멍

Claims

유성기어의 축방향 양측에 한 쌍의 플랜지체가 배치되고, 상기 한 쌍의 플랜지체 간에 복수의 핀형상부재가 배치되는 유성기어장치로서,
상기 복수의 핀형상부재의 일부가 상기 한 쌍의 플랜지체의 한쪽으로부터 일체적으로 돌출형성됨과 함께, 상기 복수의 핀형상부재의 다른 일부가 상기 한 쌍의 플랜지체의 다른 쪽으로부터 일체적으로 돌출형성되며,
각각의 플랜지체의 핀형상부재의 원주방향의 위상을 어긋나게 하여 상기 한 쌍의 플랜지체가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유성기어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 한쪽의 플랜지체로부터 돌출형성되어 있는 핀형상부재가, 상기 한쪽의 플랜지체와 상기 유성기어와의 사이의 동력의 전달에 기여하는 핀형상부재이고,
상기 다른 쪽의 플랜지체로부터 돌출형성되어 있는 핀형상부재가, 상기 한 쌍의 플랜지체 간의 연결에만 기여하는 핀형상부재인 것을 특징으로 하는 유성기어장치.
제 2 항에 있어서,
상기 동력의 전달에 기여하는 핀형상부재는, 상기 핀형상부재의 축방향단면과 상기 다른 쪽의 플랜지체와의 사이에 축방향의 간극을 가지고 연결되고,
상기 연결에만 기여하는 핀형상부재는, 상기 핀형상부재의 축방향단면과 상기 한쪽의 플랜지체가 축방향에서 접촉한 상태로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유성기어장치.
제 2 항에 있어서,
상기 동력의 전달에 기여하는 핀형상부재는, 상기 핀형상부재의 축방향단면과 상기 다른 쪽의 플랜지체와의 사이에 축방향의 간극을 가지고 연결되고,
상기 연결에만 기여하는 핀형상부재는, 볼트에 의하여 상기 한쪽의 플랜지체와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유성기어장치.
제 3 항에 있어서,
상기 동력의 전달에 기여하는 핀형상부재는, 그 선단이 상기 다른 쪽의 플랜지체에 형성된 오목부에 끼워 넣어져, 상기 오목부의 바닥면과의 사이에 상기 간극을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 유성기어장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 한 쌍의 플랜지체가, 동일 형상의 모재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유성기어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 핀형상부재가, 어느 것이나, 상기 유성기어 및 한 쌍의 플랜지체의 어느 것과의 사이의 동력의 전달에 기여하는 핀형상부재인 것을 특징으로 하는 유성기어장치.
제 7 항에 있어서,
상기 한 쌍의 플랜지체가, 동일 형상의 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유성기어장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 한 쌍의 플랜지체의 쌍방에, 상대기계를 연결하기 위한 탭구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유성기어장치.
유성기어의 축방향 양측에 한 쌍의 플랜지체가 배치되고, 상기 한 쌍의 플랜지체 간에 복수의 핀형상부재가 배치되는 유성기어장치의 제조방법에 있어서,
상기 플랜지체 및 핀형상부재를 형성하기 위한 모재로서, 원판형상의 플랜지부로부터 핀형상부가 일체적으로 형성된 플랜지체 모재를, 한 쌍 형성하는 공정과,
상기 한 쌍의 플랜지체 모재 중, 한쪽의 플랜지체 모재의 상기 핀형상부를 가공함으로써, 상기 유성기어와 동력전달이 가능한 핀형상부재의 일체화된 한쪽의 플랜지체를 얻는 공정과,
상기 한 쌍의 플랜지체 모재 중, 다른 쪽의 플랜지체 모재의 상기 핀형상부를 가공함으로써, 상기 한 쌍의 플랜지체의 연결에만 기여하는 핀형상부가 일체적으로 형성된 다른 쪽의 플랜지체를 얻는 공정과,
상기 가공된 한 쌍의 플랜지체를, 각각의 핀형상부재의 위상을 어긋나게 하여 연결하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유성기어장치의 제조방법.
제 10 항에 있어서,
상기 한쪽의 플랜지체를 얻는 공정에 있어서, 상기 한쪽의 플랜지체 모재의 상기 핀형상부는, 상기 핀형상부의 길이 및 측면이 가공되고,
상기 다른 쪽의 플랜지체를 얻는 공정에 있어서, 상기 다른 쪽의 플랜지체 모재의 상기 핀형상부는, 그 핀형상부의 길이만이 가공되는 것을 특징으로 하는 유성기어장치의 제조방법.