KR20150008867A

KR20150008867A - 파동기어장치

Info

Publication number: KR20150008867A
Application number: KR1020147031137A
Authority: KR
Inventors: 유야 무라야마; 요시히데 기요사와
Original assignee: 가부시키가이샤 하모닉 드라이브 시스템즈
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2015-01-23
Also published as: KR101646904B1; WO2014203294A1; DE112013002257T5; TWI609142B; US20160109014A1; JP5839525B2; JPWO2014203294A1; US9523421B2; TW201520451A; CN104379966A; CN104379966B

Abstract

중공형의 파동기어 유닛(1)에서는, 컵 형상의 가요성 외치기어(3)의 내측에 파동발생기(4)의 중공회전축(41)에 있어서 일방의 축단부(4b)가 위치한다. 축단부(4b)는, 가요성 외치기어(3)의 보스(33)에 고정된 베어링 홀더(10)에 장착한 베어링(11)에 의해 지지되어 있다. 베어링 홀더(10)는 리테이너 가압부(107)를 구비하여, 파동발생기 베어링(43)의 리테이너(47)가 축선(1a)방향으로 벗어나는 것을 방지한다. 본 발명은, 가요성 외치기어(3)의 내부에 파동발생기 베어링(43)의 리테이너 가압판을 배치할 필요가 없어, 중공형 파동기어 유닛(1)의 축 길이를 짧게 할 수 있다.

Description

파동기어장치{STRAIN WAVE GEARING}

본 발명은, 컵(cup) 형상의 가요성 외치기어(可撓性外齒gear)를 구비하고 축 길이가 짧은 파동기어장치(波動gear裝置)에 관한 것으로서, 특히 축선방향으로 관통하는 장치 중공부(裝置中空部)를 구비하고 축 길이가 짧은 중공형의 파동기어장치에 관한 것이다.

축선방향으로 관통하는 장치 중공부를 구비한 중공형의 파동기어장치로서는, 컵 형상의 가요성 외치기어를 구비한 것이 알려져 있다. 특허문헌1에는, 컵 형상의 가요성 외치기어를 구비한 중공형의 파동기어 감속기(波動gear 減速機)와 중공형의 모터(motor)가 축선방향으로 일체로 형성된 구성의 액추에이터(actuator)가 기재되어 있다.

특허문헌1에 기재된 파동기어 감속기의 파동발생기는, 중공의 회전축에 있어서 가요성 외치기어의 내측에 위치하는 외주면 부분에 일체로 형성된 타원모양 윤곽의 캠판(cam板)(플러그(plug))과, 이 캠판의 타원모양 외주면에 장착된 웨이브 베어링(wave bearing)(파동발생기 베어링(波動發生器 bearing))을 구비하고 있다. 또한 회전축에는, 그 캠판 형성부분의 인접위치에 원환모양의 리테이너 가압판(retainer 加壓板)이 일체로 형성되어 있다. 이 리테이너 가압판에 의하여 웨이브 베어링의 리테이너가 회전중심 축선방향으로 벗어나지 않도록 되어 있다. 또한 가요성 외치기어의 보스(boss)측에 위치하는 회전축의 축단부(軸端部)는, 보스에 부착된 베어링 홀더(bearing holder)에 장착한 베어링에 의하여 외주측으로부터 지지되어 있다.

; 일본국 공개특허 특개2002-243000호 공보

여기에서 컵 형상의 가요성 외치기어를 구비한 파동기어장치로서, 축 길이가 짧은 편평한 파동기어장치가 필요하게 되는 경우가 있다. 특허문헌1에 개시된 파동기어 감속기에서는, 상기한 바와 같이 가요성 외치기어의 내측에 위치하는 파동발생기의 축단부(회전축의 축단부)가, 가요성 외치기어의 보스에 부착된 베어링 홀더에 장착한 베어링에 의해 지지되어 있다. 가요성 외치기어의 내부에, 베어링 홀더 및 베어링과, 리테이너 가압판과, 파동발생기가 축선방향으로 배치되어 있기 때문에, 축 길이를 짧게 하는 것에 한계가 있다.

리테이너로서 리테이너 가압이 불필요한 타입의 리테이너를 사용하여, 리테이너 가압판을 생략하는 것을 생각할 수 있다. 그러나 이 경우에는 리테이너의 축선방향의 폭이 두꺼워져, 그만큼 파동기어장치의 축 길이가 길어져 버린다. 따라서 축 길이를 짧게 하는 것이 어렵다.

본 발명의 과제는, 이러한 점을 감안하여 컵 형상의 가요성 외치기어를 구비하고 축 길이가 짧은 파동기어장치를 제안하는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 파동기어장치는,

강성 내치기어와,

상기 강성 내치기어의 내측에 배치되고, 상기 강성 내치기어에 맞물림이 가능한 컵 형상의 가요성 외치기어와,

상기 가요성 외치기어의 내측에 배치되고, 당해 가요성 외치기어를 타원모양으로 휘어지게 해서 상기 강성 내치기어에 부분적으로 서로 맞물리게 하고 있는 파동발생기와,

상기 가요성 외치기어의 컵 바닥면의 중심부분을 규정하고 있는 보스와,

상기 가요성 외치기어의 내측에 배치되고, 상기 보스에 고정된 베어링 홀더와,

상기 베어링 홀더에 장착되고, 상기 보스측에 위치하는 상기 파동발생기의 축단부를 외주측으로부터 회전 가능한 상태로 지지하고 있는 보스측 베어링과,

상기 베어링 홀더에 있어서 상기 파동발생기측을 향하는 홀더 단면에 형성되고, 상기 파동발생기의 파동발생기 베어링의 리테이너에 대하여 소정의 간격으로 대치하는 리테이너 가압부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 파동기어장치에서는, 컵 형상의 가요성 외치기어의 내측에 위치하는 파동발생기의 축단부가, 가요성 외치기어의 보스에 부착된 베어링 홀더에 장착한 보스측 베어링에 의해 지지되어 있다. 또한 베어링 홀더는, 그 홀더 단면에 리테이너 가압부가 형성되어 파동발생기 베어링의 리테이너 홀더로서 기능한다. 따라서 가요성 외치기어의 내측에 있어서, 파동발생기 베어링의 리테이너 가압판을 배치할 필요가 없어, 그만큼 파동기어장치의 축 길이를 짧게 할 수 있다.

본 발명은, 그 장치의 축선방향으로 관통하는 장치 중공부를 구비한 중공형의 파동기어장치에 적용할 수 있다. 이 경우의 파동기어장치에서는,

상기 파동발생기는, 중공회전축과, 당해 중공회전축의 외주면에 일체로 형성된 플러그와, 당해 플러그의 타원모양의 외주면에 장착된 상기 파동발생기 베어링을 구비하고,

상기 파동발생기의 상기 축단부는, 상기 중공회전축에 있어서 상기 보스측에 위치하는 보스측 축단부이며,

상기 가요성 외치기어의 상기 보스는 원환모양의 보스이며,

상기 베어링 홀더는, 상기 보스의 중심관통구멍에 고정된 원환모양의 보스 고정부를 구비하고,

상기 보스 고정부의 중심관통구멍과 상기 중공회전축의 중공부가 동축으로 배열되어서, 장치의 축선방향으로 관통하는 장치 중공부가 형성된다.

또한 본 발명의 파동기어장치를 파동기어 유닛으로서 사용하는 경우에는, 본 발명의 파동기어장치는,

상기 강성 내치기어에 고정된 제1단판과,

상기 가요성 외치기어의 상기 보스의 외주면에 고정된 제2단판과,

상기 강성 내치기어와 상기 제2단판을 상대회전 가능한 상태로 지지하고 있는 장치 베어링과,

상기 제1단판에 형성된 중심관통구멍의 내주면에 장착되고, 상기 중공회전축에 있어서 상기 보스측 축단부와는 반대측의 축단부를 외주측으로부터 회전 가능한 상태로 지지하고 있는 베어링을 구비하고 있다.

이 경우에 부품수의 삭감, 조립공수의 삭감 등의 관점으로부터 상기 강성 내치기어와 상기 제1단판을 단일 부품으로 형성하고, 상기 장치 베어링의 일방의 궤도륜과 상기 제2단판을 단일 부품으로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 강성 내치기어, 상기 제1단판 및 상기 장치 베어링의 타방의 궤도륜을 단일 부품으로 형성할 수도 있다.

도1은, 본 발명을 적용한 중공형 파동기어 유닛의 종단면도이다.
도2는, 도1의 일부분을 확대해서 나타내는 부분확대 단면도이다.
도3은, 도1의 III-III선에 의하여 절단된 부분의 횡단면도이다.
도4는, 리테이너 가압을 필요로 하지 않는 리테이너를 배치한 중공형의 파동기어 유닛을 나타내는 반단면도이다.
도5는, 반경방향으로 밀봉부재를 배치한 중공형의 파동기어 유닛을 나타내는 반단면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 적용한 중공형 파동기어 유닛(中空型波動gear unit)의 실시형태에 관하여 설명한다. 도1은 본 실시형태에 관한 파동기어 유닛의 종단면도이며, 도2는 그 일부를 확대해서 나타내는 부분확대 단면도이며, 도3은 도1의 III-III선에 의하여 절단된 부분의 횡단면도이다.

(전체 구성)

중공형 파동기어 유닛(1)(이하 간단하게 「파동기어 유닛(1)」이라고 부르는 경우도 있다)은, 직사각형 단면을 한 환상(環狀)의 강성 내치기어(剛性內齒gear)(2)를 구비하고 있다. 강성 내치기어(2)의 내측에는, 컵(cup) 형상의 가요성 외치기어(可撓性外齒gear)(3)가 동축(同軸)으로 배치되어 있다. 가요성 외치기어(3)의 내측에는, 가요성 외치기어(3)를 타원모양으로 휘어지게 해서 강성 내치기어(2)에 부분적으로 서로 맞물리게 하고 있는 파동발생기(波動發生器)(4)가 배치되어 있다. 또한 파동기어 유닛(1)에는, 그 중심부분을 축선(1a)방향으로 관통하여 연장되는 유닛 중공부(unit 中空部)(5)가 형성되어 있다.

강성 내치기어(2)에 있어서 일방(一方)의 단면(端面)(2a)에는, 원반모양의 제1유닛 단판(第1 unit 端板)(6)이 일체로 형성되어 있다. 이들 부분(2, 6)을 별도의 부재(部材)로서 체결하여 고정할 수도 있다. 제1유닛 단판(6)은 축선(1a)과 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 제1유닛 단판(6)의 중심관통구멍의 내주면에는 제1베어링(第1 bearing(7)이 장착되고, 제1베어링(7)에 의해 파동발생기(4)의 일방의 제1축단부(第1軸端部)(4a)가 회전 가능한 상태로 지지되어 있다. 강성 내치기어(2)의 타방(他方)의 단면(2b)측에는, 유닛 베어링(unit bearing)인 크로스 롤러 베어링(cross roller bearing)(8)이 인접하여 배치되어 있다.

크로스 롤러 베어링(8)의 외륜(外輪)(8a)은 강성 내치기어(2)의 단면(2b)에 일체로 형성되어 있다. 이들 부분(2, 8a)을 별도의 부재로서 체결하여 고정할 수도 있다. 크로스 롤러 베어링(8)의 내륜(內輪)(8b)에 있어서 강성 내치기어(2)와는 반대측의 단면에는, 원반모양의 제2유닛 단판(9)이 일체로 형성되어 있다. 이들 부분(9, 8b)을 별도의 부재로서 체결하여 고정할 수도 있다. 제2유닛 단판(9)은, 축선(1a)과 직교하는 방향으로 연장되고, 컵 형상의 가요성 외치기어(3)의 컵 바닥면의 중심부분을 규정하고 있는 원환모양의 보스(boss)(33)의 외주면에 고정되어 있다.

가요성 외치기어(3)의 내측에는, 그 보스(33)에 고정된 베어링 홀더(bearing holder)(10)가 배치되어 있다. 베어링 홀더(10)에는 제2베어링(11)이 장착되어 있다. 제2베어링(11)에 의하여 파동발생기(4)에 있어서 보스(33)측의 제2축단부(4b)가 회전 가능한 상태로 지지되어 있다.

예를 들면 강성 내치기어(2)가 도면에 나타내지 않은 고정측 부재(固定側部材)에 체결되어 고정되고, 파동발생기(4)의 제1축단부(4a)가 도면에 나타내지 않은 모터축(motor軸) 등의 고속회전축에 연결되고, 가요성 외치기어(3)에 고정된 제2유닛 단판(9)이 도면에 나타내지 않은 피구동측 부재(被驅動側部材)에 체결된다. 이 경우에는 강성 내치기어(2), 제1유닛 단판(6) 및 크로스 롤러 베어링(8)의 외륜(8a)이 일체로 형성되어 있는 부품이, 파동기어 유닛(1)의 고정측의 유닛 하우징(unit housing)(12)이 된다. 또한 크로스 롤러 베어링(8)의 내륜(8b) 및 제2유닛 단판(9)이 일체로 형성되어 있는 부품이, 파동기어 유닛(1)의 회전측의 유닛 하우징(13)이 된다.

파동발생기(4)를 회전시키면, 강성 내치기어(2)의 내치(內齒)(2c)에 대한 가요성 외치기어(3)의 외치(外齒)(3a)에 있어서 서로 맞물린 위치가 원주방향으로 이동한다. 강성 내치기어(2)의 톱니수에 대하여 가요성 외치기어(3)의 톱니수는 2n개(n:정의 정수) 적고, 일반적으로는 2개(n=1) 적다. 따라서 서로 맞물린 위치가 원주방향으로 이동하면, 톱니수 차이에 따른 상대회전이 양쪽 기어(2, 3)에 발생한다. 톱니수 차이에 따라 감속된 감속회전이, 가요성 외치기어(3)로부터 제2유닛 단판(9)을 통하여 도면에 나타내지 않은 피구동측 부재로 출력된다.

다음에 각 부분의 구성을 더 상세하게 설명한다. 우선 파동발생기(4)는, 중공회전축(中空回轉軸)(41)과, 이 중공회전축(41)의 외주면에 일체로 형성된 타원모양 윤곽의 일정한 폭의 플러그(plug)(42)와, 이 플러그(42)의 타원모양 외주면에 장착된 파동발생기 베어링(43)을 구비하고 있다. 중공회전축(41)의 중공부가, 파동발생기(4)를 축선(1a)방향으로 관통하여 연장되는 원형 단면의 파동발생기측 중공부(5a)를 규정하고 있다. 또한 중공회전축(41)에 있어서 일방의 축단부가 파동발생기(4)의 제1축단부(4a)이며, 타방의 축단부가 파동발생기(4)의 제2축단부(4b)이다. 제2축단부(4b)는 가요성 외치기어(3)의 보스(33)측에 위치하는 보스측 축단부이다.

파동발생기 베어링(43)은, 반경방향으로 휘어짐이 가능한 내륜(44) 및 외륜(45)을 구비하고 있다. 내외륜(44, 45) 사이의 원환모양의 궤도에 복수 개의 볼(ball)(46)이 전동(轉動) 가능한 상태로 삽입되어 있다. 볼(46)은, 원환모양의 리테이너(retainer)(47)에 의해 원주방향으로 일정한 각도 간격으로 지지되어 있다. 리테이너(47)는, 환상판(環狀板)(47a)과, 이 환상판(47a)의 단면으로부터 일정한 각도 간격으로 수직(축선(1a)의 방향)으로 연장되는 경계판(境界板)(47b)을 구비하고 있다. 인접하는 경계판(47b) 사이에 각 볼(46)의 포켓(pocket)이 형성되어 있다. 리테이너(47)는, 제2유닛 단판(9)측으로부터 축선(1a)방향을 따라 내외륜(44, 45) 사이에 장착되어 있다.

가요성 외치기어(3)는, 반경방향으로 휘어짐이 가능한 원통상 몸통부(cylindrical barrel)(31)와, 이 원통상 몸통부(31)의 일방의 끝으로부터 반경방향의 내측으로 연장되어 있는 원반모양의 다이어프램(diaphragm)(32)과, 이 다이어프램(32)의 내주 가장자리에 형성된 원환모양의 보스(33)를 구비하고 있다. 원통상 몸통부(31)의 타방에 있어서 개구단(開口端)의 외주면 부분에 외치(3a)가 형성되어 있다. 보스(33)는 제2유닛 단판(9)의 원형내주면에 압입, 접착, 용접 등에 의해 틈새가 없는 상태로 고정되어 있다. 보스(33)의 원형의 중심관통구멍에는, 제2유닛 단판(9)과는 반대측으로부터 베어링 홀더(10)가 압입, 접착, 용접 등에 의해 틈새의 상태로 고정되어 있다.

(베어링 홀더)

베어링 홀더(10)는, 원환모양의 보스 고정부(101)(플랜지부(flange部))와, 보스 고정부(101)로부터 반경방향의 외측으로 연장되어 있고 얇은 두께의 원반모양의 판스프링부(板spring部)(102)와, 판스프링부(102)의 외주 가장자리부로부터 제1유닛 단판(6)의 방향을 향해서 축선방향으로 연장되는 원환모양의 홀더 본체부(holder 本體部)(103)를 구비하고 있다. 보스 고정부(101)는, 보스(33)의 원형내주면(34)에 고정되어 있는 삽입부(揷入部)(104)와, 보스(33)의 내측의 원환상 단면(圓環狀端面)(35)을 따라 연장되는 원환부(圓環部)(105)를 구비한 Ｌ형 단면형상을 하고 있다. 홀더 본체부(103)의 내측에 제2베어링(11)이 지지되어 있다. 이들 보스 고정부(101), 판스프링부(102) 및 홀더 본체부(103)는 단일 부재로 이루어지는 일체 형성부품이다. 판스프링부(102)는, 홀더 본체부(103)를 축선(1a)방향으로 가압 가능한 스프링성(spring性)을 구비하고 있다.

도2에 나타나 있는 바와 같이 홀더 본체부(103)에는 외륜장착용(外輪裝着用)의 원형내주면(103a)이 형성되어 있다. 원형내주면(103a)에 있어서 제2유닛 단판(9)측의 끝에는, 축선(1a)과 직교하는 일정한 폭의 원환상 단면으로 이루어지는 외륜받침면(外輪support面)(103b)이 형성되어 있다. 외륜받침면(103b)은 제1유닛 단판(6)측을 향하는 면이다. 원형내주면(103a)에는 제2베어링(11)의 외륜(11a)이 장착되고, 그 원환상 단면이 외륜받침면(103b)에 접촉된다. 판스프링부(102)는 축선(1a)과 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 또한 판스프링부(102)는, 홀더 본체부(103)에 있어서의 외륜받침면(103b)보다 제2유닛 단판(9)측의 단부(端部)와, 보스 고정부(101)의 원환부(105)의 외주면 사이를 연결하고 있다.

한편 중공회전축(41)의 제2축단부(4b)의 원형외주면에는 내륜장착용의 원형외주면(4c)이 형성되어 있다. 원형외주면(4c)에 있어서 제1축단부(4a)측의 끝에는, 축선(1a)과 직교하고 일정한 폭의 원환상 단면으로 이루어지는 내륜받침면(4d)이 형성되어 있다. 내륜받침면(4d)은 제2유닛 단판(9)측을 향하는 면이다. 원형외주면(4c)에는 제2베어링(11)의 내륜(1lb)이 장착되고, 그 원환상 단면이 내륜받침면(4d)에 접촉된다.

판스프링부(102)는, 제2베어링(11)이 장착된 상태에 있어서 축선(1a)을 따라 제2유닛 단판(9)측으로 약간 변위된 상태가 된다. 판스프링부(102)의 축선방향으로의 탄성복귀력에 의하여 제2베어링(11)에는, 축선방향(내륜(1lb)이 내륜받침면(4d)에 눌리어지는 방향)으로 예압(豫壓)이 부여된 상태가 된다.

이와 같이 중공회전축(41)의 제2축단부(4b)를 회전 가능한 상태로 지지하는 베어링기구는, 예압기능을 갖춘 베어링 홀더(10)를 사용해서 구성되어 있다. 제2베어링(11)에 예압을 부여하는 부품을 배치할 필요가 없다. 예압기능을 갖춘 베어링기구를 적은 부품수로 구성할 수 있어, 그 축선방향의 설치공간도 적어도 된다. 따라서 본 예의 베어링기구를 사용하면, 중공형의 파동기어 유닛(1)의 축 길이를 짧게 할 수 있다.

다음에 베어링 홀더(10)는 예압기능에 더하여, 파동발생기 베어링(43)의 리테이너 가압기능(retainer 加壓機能)도 갖추고 있다. 즉 도2로부터 알 수 있는 바와 같이 베어링 홀더(10)의 홀더 본체부(103)는, 파동발생기 베어링(43)측을 향하는 원환모양의 홀더 단면(holder 端面)(106)을 구비하고 있다. 홀더 단면(106)은, 파동발생기 베어링(43)의 리테이너(47)의 환상판(47a)에 대하여 축선(1a)방향으로 대치(對峙)하는 위치에 형성되어 있다. 이 홀더 단면(106)에 있어서 외주측의 부위에는, 리테이너(47)측으로 약간 돌출된 원환상 돌출부(107)가 형성되어 있다. 원환상 돌출부(107)는 미소한 틈새로 리테이너(47)의 환상판(47a)의 단면과 대치하고 있다.

리테이너(47)가 내외륜(44, 45) 사이로부터 축선(1a)방향으로 벗어나려고 하면, 당해 원환상 돌출부(107)에 접촉된다. 원환상 돌출부(107)는 리테이너 가압부로서 기능한다. 가요성 외치기어(3)의 내측에, 파동발생기 베어링(43)의 리테이너 가압판을 배치할 필요가 없다. 따라서 중공형의 파동기어 유닛(1)의 축 길이를 짧게 할 수 있다.

여기에서 중공형 파동기어 유닛(1)에, 리테이너 가압판을 필요로 하지 않는 리테이너를 사용하는 것을 생각할 수 있다. 도4에 나타나 있는 바와 같이, 이 경우의 리테이너(47A)는, 볼(46)의 양측에 위치하는 환상판(47c, 47d)을 구비하고, 이들 사이에 경계판(47e)이 형성되어 있다. 따라서 축선(1a)방향에 있어서, 파동발생기(4)와 제1유닛 단판(6) 사이에 환상판(47d)을 배치하는 스페이스(L)를 확보할 필요가 있다. 이 스페이스가 필요한 만큼, 중공형의 파동기어 유닛(1)의 축 길이가 길어져 버리기 때문에 바람직하지 못하다.

(중공부의 밀봉기구)

다시 도1, 도2를 참조하여 설명한다. 유닛 중공부(5)는, 파동발생기(4)의 중공회전축(41)의 중공부에 의해 규정되는 파동발생기측 중공부(5a)와, 가요성 외치기어(3)의 보스(33)에 고정된 베어링 홀더(10)의 삽입부(104)의 중심관통구멍에 의해 규정되는 보스측 중공부(boss側中空部)(5b)로 구성된다. 따라서 유닛 중공부(5)의 내주면에는 원환모양의 틈새가 형성된다. 이 틈새는, Ｖ형 단면을 한 원환모양의 밀봉부재(14)에 의해 밀봉되어 있다.

밀봉부재(14)는, 베어링 홀더(10)의 보스 고정부(101)와 파동발생기(4)의 제2축단부(4b) 사이에 형성된 틈새(15)에 장착되어 있다. 틈새(15)는, 유닛 중공부(5)의 원형내주면으로 개구(開口)되는 미소한 폭의 원환모양의 틈새부분(15a)과, 이 외주측에 형성되어 있는 광폭의 원환모양의 틈새부분(15b)을 구비하고 있다. 틈새부분(15b)에 원환모양의 밀봉부재(14)가 장착되어 있다. 이에 따라 틈새(15)가 밀봉되어 유닛 중공부(5)로 윤활오일 등이 새어 나가지 않도록 되어 있다.

미소한 폭의 틈새부분(15a)과 광폭의 틈새부분(15b)을 구비한 틈새(15)는 다음과 같이 하여 형성되어 있다. 파동발생기(4)측을 향하는 베어링 홀더(10)의 단면부분(端面部分)(108)(보스측 단면)은 축선(1a)과 직교하는 평탄한 단면이다. 이 단면부분(108)과 대치하는 파동발생기(4)측의 단면은, 제2축단부(4b)의 축단면(軸端面)(48)이다. 이 축단면(48)은, 원환모양의 내주측 단면(內周側端面)(48a)과, 베어링 홀더(10)의 단면부분(108)에 대하여 내주측 단면(48a)보다 축선(1a)방향으로 후퇴한 원환모양의 외주측 단면(外周側端面)(48b)을 구비하고 있다. 외주측 단면(48b)과, 베어링 홀더(10)의 단면부분(108) 사이가 광폭의 원환모양의 틈새부분(15b)으로 되어 있다. 내측의 내주측 단면(48a)과 단면부분(108) 사이가 미소한 폭의 틈새부분(15a)으로 되어 있다.

이와 같이 중공회전축(41)의 제2축단부(4b)의 축단면(48)이 계단모양으로 형성되어, 내주측 단면(48a)에 대하여 외주측 단면(48b)이 축선(1a)방향으로 후퇴되어 있다. 이에 따라 외주측 단면(48b)과, 이것과 대치하고 있는 베어링 홀더(10)측의 단면부분(108) 사이에, 밀봉부재 장착용의 광폭의 틈새부분(15b)이 형성된다. 따라서 밀봉부재(14)를, 축선(1a)방향을 따라 보스 고정부(101)와 파동발생기측의 중공회전축(41) 사이에 배치할 수 있다.

여기에서 도5에 나타나 있는 바와 같이 밀봉부재(14A)를, 보스 고정부(101)의 삽입부(104)의 내주면(109)과, 이 내측에 삽입된 중공회전축(41)의 축단부(4b)의 외주면 부분(41A) 사이에 장착하는 것을 생각할 수 있다. 즉 밀봉부재(14A)를, 반경방향을 따라 보스 고정부(101)의 삽입부(104)와 파동발생기측의 중공회전축(41)의 축단부(4b) 사이에 배치한다. 반경방향으로 밀봉부재(14A)를 배치하면, 유닛 중공부(5A)의 내경(內徑)이 보스 고정부(101)의 삽입부(104)의 내측에 삽입되는 중공회전축(41)의 중공지름에 의해 규정된다. 따라서 큰 내경의 유닛 중공부를 형성하기 위해서는 적합하지 않다. 이에 대하여 도1∼도3에 나타내는 본 예의 파동기어 유닛(1)에 의하면, 이러한 폐해를 해소할 수 있어 큰 내경의 유닛 중공부(5)를 형성할 수 있다.

또한 본 예에서는, 도1, 도2에 나타나 있는 바와 같이 제2베어링(11)의 내륜(1lb)의 내측으로 들어간 상태로 밀봉부재 장착용의 틈새부분(15b)이 형성되어 있다. 따라서 도5에 나타내는 반경방향으로 밀봉부재(14)를 배치하는 경우와 동일한 유닛의 축 길이인 채로 밀봉부재(14)를 배치할 수 있다. 따라서 본 예에 의하면, 컵 형상의 가요성 외치기어(3)를 사용하여 큰 유닛 중공부(5)를 구비하고 축 길이가 짧은 중공형 파동기어 유닛(1)을 실현할 수 있다.

또 본 예에서는, 도1에 나타나 있는 바와 같이 제1유닛 단판(6)의 내주면과 제1축단부(4a)의 외주면 사이의 틈새는, 제1베어링(7)의 외측 부위에 장착된 제1오일씰(第1 oil seal)(16)에 의해 밀봉되어 있다. 또한 제2유닛 단판(9)측에 있어서 크로스 롤러 베어링(8)의 내륜(8b)과 외륜(8a)의 틈새는, 원환모양의 제2오일씰(第2 oil seal)(17)에 의해 밀봉되어 있다.

1 ; 중공형 파동기어 유닛
1a ; 축선
2 ; 강성 내치기어
3 ; 가요성 외치기어
4 ; 파동발생기
4a ; 제1축단부
4b ; 제2축단부
5 ; 유닛 중공부
6 ; 제1유닛 단판
7 ; 제1베어링
8 ; 크로스 롤러 베어링
8a ; 외륜
8b ; 내륜
9 ; 제2유닛 단판
10 ; 베어링 홀더
11 ; 제2베어링
14 ; 밀봉부재
33 ; 보스
41 ; 중공회전축
42 ; 플러그
43 ; 파동발생기 베어링
47 ; 리테이너
101 ; 보스 고정부
106 ; 홀더 단면
107 ; 리테이너 가압부

Claims

강성 내치기어(剛性內齒gear)(2)와,
상기 강성 내치기어(2)의 내측에 배치되고, 상기 강성 내치기어(2)에 맞물림이 가능한 컵(cup) 형상의 가요성 외치기어(可撓性外齒gear)(3)와,
상기 가요성 외치기어(3)의 내측에 배치되고, 상기 가요성 외치기어(3)를 타원모양으로 휘어지게 해서 상기 강성 내치기어(2)에 부분적으로 서로 맞물리게 하고 있는 파동발생기(波動發生器)(4)와,
상기 가요성 외치기어(3)의 컵 바닥면의 중심부분을 규정하고 있는 보스(boss)(33)와,
상기 가요성 외치기어(3)의 내측에 배치되고, 상기 보스(33)에 고정된 베어링 홀더(bearing holder)(10)와,
상기 베어링 홀더(10)에 장착되고, 상기 파동발생기(4)에 있어서 상기 보스(33)측의 축단부(軸端部)(4b)를 외주측으로부터 회전 가능한 상태로 지지하고 있는 보스측 베어링(boss側 bearing)(11)과,
상기 베어링 홀더(10)에 있어서 상기 파동발생기(4)측을 향하는 홀더 단면(holder 端面)(106)에 형성되고, 상기 파동발생기(4)의 파동발생기 베어링(43)의 리테이너(retainer)(47)에 대하여 소정의 간격으로 대치(對峙)하는 리테이너 가압부(107)를
구비하고 있는 것을 특징으로 하는 파동기어장치(波動gear裝置)(1).
제1항에 있어서,
상기 파동발생기(4)는, 중공회전축(中空回轉軸)(41)과, 상기 중공회전축(41)의 외주면에 일체로 형성된 플러그(plug)(42)와, 상기 플러그(42)의 타원모양의 외주면에 장착된 상기 파동발생기 베어링(43)을 구비하고,
상기 파동발생기(4)의 상기 축단부(4b)는, 상기 중공회전축(41)에 있어서 상기 보스(33)측의 보스측 축단부이며,
상기 가요성 외치기어(3)의 상기 보스(33)는 원환모양의 보스이며,
상기 베어링 홀더(10)는, 상기 보스(33)의 중심관통구멍에 고정된 원환모양의 보스 고정부(101)를 구비하고,
상기 보스 고정부(101)의 중심관통구멍과 상기 중공회전축(41)의 중공부가 동축(同軸)으로 배열되어서, 장치의 축선(1a)방향으로 관통하는 장치 중공부(裝置中空部)(5)가
형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파동기어장치(1).
제2항에 있어서,
상기 강성 내치기어(2)에 고정된 제1단판(第1端板)(6)과,
상기 가요성 외치기어(3)의 상기 보스(33)에 고정된 제2단판(9)과,
상기 강성 내치기어(2)와 상기 제2단판(9)을 상대회전 가능한 상태로 지지하고 있는 장치 베어링(8)과,
상기 제1단판(6)에 형성된 중심관통구멍의 내주면에 장착되고, 상기 중공회전축(41)에 있어서 상기 보스측의 축단부(4b)와는 반대측의 축단부(4a)를 외주측으로부터 회전 가능한 상태로 지지하고 있는 베어링(7)을
구비하고 있는 것을 특징으로 하는 파동기어장치(1).
제3항에 있어서,
상기 강성 내치기어(2)와 상기 제1단판(6)은 단일 부품으로 이루어지고,
상기 장치 베어링(8)의 일방(一方)의 궤도륜(軌道輪)(8b)과 상기 제2단판(9)은 단일 부품으로 이루어지는 것을
특징으로 하는 파동기어장치(1).