KR20150072401A - 변형 파동 기어 시스템 - Google Patents

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KR20150072401A
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안소니 윌 클라이버
찰스 크리스티앙 보우셱
찰스 크리스티앙 보우?
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넥센 그룹 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 축방향으로 떨어진 제1 면 및 제2 면을 구비하는 방사방향의 연장 디스크 및 스트레인 릴리프를 구비하는 허브를 포함하는 인풋; 링 기어; 인풋과 회전 가능하게 연결되는 비-원형의 파동 발생기; 아웃풋; 아웃풋과 회전 가능하게 연결되는 플렉스플라인; 아웃풋에 연결된 방사방향으로 연장하며 축방향으로 떨어진 제1 레이스 및 제2 레이스; 제1 면 및 제1 레이스의 중간에 위치된 제1 베어링; 제2 면 및 제2 레이스의 중간에 위치된 제2 베어링; 외주부, 제1 축 단부, 및 제1 축 단부로부터 축방향으로 연장하는 축방향의 연장 내부면을 구비하는 하우징; 캡의 제1 단부로부터 축방향으로 연장하는 축방향의 연장 환형 내부면 및 제1 축 단부를 구비하는 캡; 제1 축 단부 및 캡과 하우징 중 하나의 축방향의 연장 환형 내부면의 연결지점에 형성되고 볼륨을 구비하는 돌출부; 캡과 하우징 중 다른 하나의 축방향의 연장 환형 내부면의 연결지점의 제1 축 단부에 형성된 볼륨을 구비하는 공동으로, 상기 공동의 볼륨은 돌출부의 볼륨보다 큰 공동; 축방향의 연장 환형면 및 공동으로부터 떨어진 하우징 및 캡 중 다른 하나의 제1 축 단부에 형성된 릴리프 볼륨; 공동 및 릴리프 볼륨을 연결하는 연결 통로; 공동에 위치된 돌출부에 의해서 연결 통로를 통과하는 릴리프 불륨에서 분리되는 공동에 채워진 실런트; 하우징에 대하여 아웃풋을 회전 가능하게 설치하는 제3 베어링; 하우징의 외주부로부터 제3 베어링까지 연장하는 보어; 제어된 방법으로 보어에 슬라이드 가능하게 수용된 플런저; 및 제3 베어링과 플런저의 중간에 위치되며 보어에 채워진 그리스로서, 보어 안쪽의 플런저가 제3 베어링으로 그리스에 힘을 가하게 되는 그리스;을 조합하여 포함하는 변형 파동 기어 시스템에 관한 것이다.

Description

변형 파동 기어 시스템{Strain Wave Gear System}
본 발명은 일반적으로 변형 파동 기어 시스템에 관한 것이며, 추가적으로 상기 변형 파동 기어 시스템에 사용 가능한 봉인 및 윤활 시스템에 관한 것이다.
변형 파동 기어 시스템은 산업, 의학, 항공, 및 방어 분야에서 성공적으로 사용되어 왔다. 일반적으로, 변형 파동 기어는 플렉스플라인(flexspline)으로 알려진 시스템 인풋에 타원형 부재를 부착함으로써 기능하게 되며, 타원형 부재는 플렉스플라인으로 알려진 외부 기어를 형성하여, 플렉스플라인은 내부에 톱니가 있는 외부 하우징과 180°로 떨어져 결합하며 각 결합으로부터 90°간격으로 기어 사이에 공간을 구비한다. 인풋(input)이 타원형 부재를 회전시킴에 따라, 외부 톱니는 원형 스플라인으로 알려진 내부에 톱니가 있는 외부 부재와 결합한다. 외부에 톱니가 있는 기어는 내부에 톱니가 있는 기어 보다 적은 톱니를 구비하여 기어들 사이의 상대 운동이 발생된다. 상대 운동은 기어비에 따라 결정된다. 상기 결과는 이동 제어 시장에서 높은 가치가 있는 속도/토크 트레이드오프(trade-off)이다.
관형 샤프트(shaft)는 변형 파동 기어 시스템의 많은 특징들을 달성하기 위해서 외부에 톱니가 있는 기어(플렉스플라인)에 부가된다. 관형 샤프트는 변형 파동 기어 시스템이 백래시(backlash)가 없도록, 베어링 부하를 감소시키도록, 내력이 균형을 이루도록 한다.
변형 파동 기어는 다양한 용도가 있다. 하나의 용도는 특별한 목적을 위해서 특별한 기계에 설계된 통합된 기어 시스템으로써 사용하는 것이다. 이러한 시스템들은 특별한 사용을 위해서 주문제작 된다. 추가적으로, 변형 파동 기어 세트는, 통상적으로 기어박스라 불리는, 다른 사용자에 의해서 이용되는 인풋(input) 및 아웃풋(output)이 있는 하우징에 구성된다. 상기 기어박스들은 통합기가 기계를 만들기 위해 다른 부품들과 기어박스들을 짝을 이루도록 하는 일반적인 시장을 위해 더 구성된다. 변형 파동 기어박스들은 많은 형태가 있으나 대부분 일반적인 형태이다. 먼저, 변형 파동 기어박스들은 인풋, 샤프트, 플렌지, 또는 보어를 구비한다. 또한, 상기 3가지 구성 중 하나에 아웃풋을 포함한다.
플렉스플라인에 타원형 부재, 소위 파동 발생기를 설치하는 단계는 기어세트의 적절한 수행능력을 달성하는데 핵심적인 단계이다. 설치하는 한 방법은 인풋에 파동 발생기를 부착하고 조립체로 설치하는 것이다. 먼저, 인풋은, 예컨대 볼트 및 스텝으로, 파동 발생기를 적절한 위치에 있도록 맞춤 변형되어야 한다. 상기 맞춤 변형은 시스템에 상당한 비용이 든다. 다음으로, 최종 사용자는 최종 사용자를 위한 위험을 만드는 기어 시스템의 핵심 부품을 적절하게 위치시킬 수 있는 궁극적인 책임이 있는 사람이다. 만약 위치선정이 제조자에 의해서 행해진다면, 시스템의 정확한 위치의 제어는 최종 사용자가 아닌 제조자에 의해서 결정되며, 궁극적으로 제품 성능을 향상시킨다.
설치하는 다른 방법은 제한된 파동 발생기를 구비하고 인풋을 설치하는 것이다. 예컨대, 파동 발생기는 파동 발생기의 양 측면 또는 한쪽 측면에 위치된 볼 베어링(ball bearing)을 사용함으로써 제한된다. 상기 제한하는 방법은 제조자가 최종 사용자 대신엔 파동 발생기를 적절하게 위치시키는 것을 허용한다. 상기된 방법으로, 최종 사용자는 단지 키, 볼트 연결, 클램프 칼라, 볼트들, 등과 같은 단순한 연결 장치들을 시스템에 연결하도록 요구된다.
볼 베어링이 빠르게 시스템을 제한하여서, 베어링의 제조과정에서의 어떤 오류, 또는 베어링이 부착된 부분들에 원하지 않은 방법으로 베어링에 부하가 걸리기 때문에 상기 방법은 단점이 있다. 3 개의 베어링 각각은 가공 오차로 인해 다른 중심선을 가질 것이다. 샤프트가 회전할 때, 편심이 시스템에서 편심의 양을 결정하는 베어링에서 방사방향의 부하를 만든다.
변형 파동 기어의 가장 큰 장점 중 하나는 유성 기어와 같은 다른 기어 시스템들과 비교할만한 크기이다. 변형 파동 기어는 동일한 기어비를 가지는 다른 기어 시스템들의 크기보다 월등히 작다. 변형 파동 기어박스의 크기의 감소도 제품의 가치를 더 증가시킨다.
인풋 연결(input connection)은 기어박스의 길이를 줄이기 위해서 향상될 수 있는 특징이다. 인풋 연결은 키형 연결, 마찰 락, 테이퍼 락, 잠금 연결, 등을 포함하는 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 연결부와 함께, 인풋의 회전 축 및 파동 발생기의 회전 축 사이에서 정렬 오차를 보상하기 위해서 사용되는 순응장치가 통상적으로 있다. 일부 경우에, 순응장치가 파동 발생기의 베어링에 구비되지 않지만, 이 경우에는 편심 부하 때문에 파동 발생기의 기어에 손상을 줄 위험이 있다. 전형전인 변형 파동 기어에 사용된 순응 연결은 올덤형 커플링(Oldham coupling)이다. 올덤 커플링은 토크를 전달하기 위한 두 개의 90°반대편의 드라이브 러그(drive lug)를 사용한다. 상기 드라이브 러그는 플로팅 부재(floating member)를 통하여 연결되어서, 축 정렬 오차를 보상한다. 올덤형 커플링의 단점은 시스템에 백래쉬(backlash) 및 길이를 추가한다는 점이다. 백래쉬는 드라이브 러그를 위한 공간으로 평행 정렬 오차를 보상하기 위해서 빠르게 미끄러지게 할 때 발생한다. 길이의 증가는 올덤형 커플링이 파동 발생기의 축방향의 옆에 위치되기 때문이다.
또한, 상기한 시스템들은 윤활유를 필요로 하며, 봉인될 필요가 있다. 봉인하기 위해서, 전형적 디자인, 예컨대 오링, 개스킷, 또는 조인트 실런트(joint sealant)가 사용된다. 상기 봉인 방법들은 단점이 있다. 특히, 오링은 상당한 공간을 요구하며, 결과적으로 제품의 크기가 커진다; 개스킷은 시스템의 길이를 증가시키며 두 개의 조인트 사이에 플렉시블 부재를 만들며, 이것은 전체 시스템의 강도를 감소시킨다; 조인트 실런트는 전체 연결부에 걸쳐 일괄적으로 적용하기 어려우며, 조인트들 사이에 플렉시블 부재를 만들고, 연결부에서 실런트를 구비하지 않을 위험이 있어 누출을 허용할 수 있다.
다양한 종류의 베어링이 아웃풋을 지지하기 위해서 사용될 수 있다. 크로스롤러 베어링(cross roller bearing)과 같은 대부분의 베어링들은 사용되기 전에, 제품 수명에 걸쳐 정기적으로 윤활되어야 한다. 그로스롤러 베어링은 재 그리스칠(grease)을 위해서 사용될 방사상 구멍의 형태로 아우터 레이스에 위치된 준비부를 구비한다. 전형적으로, 재 그리스칠은 기어박스 제조자에 의해서 설치된 피팅에 그리스 총을 이용해 최종 사용자에 의해서 행해진다. 하지만, 고객들은 그리스는 주변 물품을 오염시킬 숭 씨기 때문에 그리스를 사용하는 것을 좋아하지 않으며; 적절한 양의 그리스를 첨가하는 것이 어려우며; 재 그리스칠 장소를 만들기도 어렵다.
그리하여, 선행기술의 단점을 극복할 수 있는 시스템 및 방법이 요구된다.
운동 제어 분야에서 상기 단점 및 다른 단점은 링 기어, 인풋과 회전 가능한 파동 발생기, 및 파동 발생기에 의해서 링 기어와 기어 결합하고 아웃풋과 회전 가능한 비-원형의 플렉스플라인을 포함하는 변형 파동 기어시스템을 제공함으로써 해결된다. 제1 베어링은 아웃풋의 제1 레이스와 인풋의 방사상 연장 디스크의 제1 면 중간에 위치되며, 제2 베어링은 아웃풋의 제2 레이스와 인풋의 방사상 연장 디스크의 제2 면 중간에 위치된다. 도시되었듯이, 인풋은 스트레인 릴리프(strain relief)를 더 포함한다.
본 발명의 추가적 양태에서, 봉인 시스템은 방사상 동일한 거리에 축방향의 연장 내부면 및 서로 인접한 제1 축 단부를 각각 포함하는 하우징 및 캡을 포함한다. 변형 파동 발생기의 경우에 링 기어와 같은 요소는 축방향의 연장 내부면들과 인접하고 수용된다. 캡 및 하우징 중 하나에서, 돌출부는 축방향의 연장 내부면에 인접한 제1 축 단부에 형성된다. 캡 및 하우징 중 다른 하나에서, 돌출부 보다 큰 부피를 가지는 공동이 축방향의 연장 내부면에 인접한 제1 축 단부에 형성된다. 조립 동안에, 공동에서 연장하는 돌출부는 제1 축 단부에 형성된 릴리프 볼륨 안으로 연결 통로를 통하여 공동으로부터 실런트에 힘을 가한다.
본 발명의 추가적 양태에서, 보어는 하우징의 주변에서 베어링으로 연장하며, 하우징 및 마운트 사이에 구비된 베어링을 위한 윤활 시스템은 제어된 방법으로 보어에 슬라이딩 가능하게 수용된 플런저를 포함한다. 보어에서 그리스는 플런저(plunger)가 보어로 미끄러질 때 보어로부터 베어링으로 힘을 가한다.
본 발명은 도면들과 관련하여 설명된 본 발명의 실례가 되는 이하의 실시예들의 상세한 설명을 고려하여 더욱 명확하게 될 것이다.
본 명세서에 포함되어 있음.
예시된 실시예들은 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다:
도 1은 변형 파동 기어 시스템의 분해된 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1의 변형 파동 기어 시스템의 단면도를 도시한다.
도 3은 도 1의 변형 파동 기어 시스템의 일부의 확대된 단면도를 도시한다.
도 4는 도 1의 변형 파동 기어 시스템의 일부의 확대된 단면도를 도시한다.
도 5는 도 1의 변형 파동 기어 시스템의 일부의 확대된 단면도를 도시한다.
모든 도면들은 단지 본 발명의 기본적인 교시들에 대한 설명의 용이성을 위해서 도시되었다; 바람직한 실시예를 형성하기 위한 부품들의 수, 위치, 관계, 및 치수들에 관한 형태의 확장들이 설명되거나, 이하 상세한 설명을 읽고 이해한 후에 당업자에게 자명할 것이다. 더욱이, 구체적인 힘, 무게, 강도, 및 유사한 요건들을 따르기 위한 정확한 치수들과 치수의 비율들이 이하 상세한 설명을 읽고 이해한 후에 당업자에게 마찬가지로 자명할 것이다.
도면들의 다양한 형태에 사용되는 같은 숫자들은 같거나 유사한 부분들을 나타낸다. 더욱이, "상단", "바닥", "제 1", "제 2", "앞", "뒤", "외부", "내부", "상부", "하부", "높이", "폭", "길이", "크기", "끝단", "측면", "수평의", "수직의", "축의", "반경의", 및 유사한 용어들이 여기에 사용되고, 이 용어들은 도면들을 검토하는 사람에게 보여질 때, 도면들에 도시된 구조를 위해서만 참조부호를 가지며, 설명에 도움이 되는 실시예를 설명하기에 용이하도록 하기 위해서만 이용되어야 하는 것으로 이해되어야 한다.
변형 파동 기어 시스템이 도면에 도시되며 도면부호 10으로 나타난다. 상기 기어 시스템(10)은 제1 축 단부(14) 및 제2 축 단부(16)를 구비하는 통상적으로 원통형의 하우징(12)을 통상적으로 포함한다. 축방향의 연장 내부면(18)은 단부(16)로부터 축방향으로 안쪽으로 연장하여 파일럿(pilot)을 구획하기 위한 축방향의 연장 표면(20)에서 끝난다. 링 기어(22)는 하우징(12)의 파일럿에 위치되고, 링 기어(22)를 통하여 연장하고 하우징(12)에 나사 고정되는 볼트(23) 같은 것에 의해서 상기 파일럿에 고정되며, 단부(16)에 인접한 축 단부(26)를 구비하는 원형 베어링 캡(24)에 의해서 고정된다. 상기 캡(24)은 표면(18)으로부터 일반적으로 동일한 원주상 정도 또는 거리로 단부(26)로부터 축방향의 안쪽으로 연장하는 축방향의 연장 내부면(28)을 포함한다. 연장 내부면(28)은 방사상 연장 표면(30)에서 끝나며, 표면들(28 및 30)은 링 기어(22)를 위한 파일럿을 구획한다. 캡(24)은 도시되었듯이 볼트(33)에 의해서 하우징(12)에 적합하게 고정된다. 링 기어(22)는 복수의 내부 스플라인 톱니(spline teeth)(32)를 포함한다.
돌출부(34)는 단부(26) 및 표면(28)의 접촉지점에 인접한 단부(26) 상에 형성된다. 도시되었듯이, 돌출부(34)는 단부(26) 상의 베이스를 구비하는 사각형의 단면을 구비하며, 상부는 베이스(base) 보다 짧은 길이로 평행하게 연장하며, 제1 단부는 표면(28)과 통상적으로 일체를 이루며(coextensive) 상부 및 베이스 사이에서 수직하게 연장하며, 제2 단부는 통상적으로 상부 및 베이스 사이에서 45°연장하지만, 다른 형상 및 위치 또한 가능하다. 공동(cavity)(36)은 단부(16) 및 표면(18)의 교차점에 형성되며, 공동의 부피는 수용하는 돌출부(34)보다 크고 공동의 깊이는 제1 단부의 길이보다 길며 공동의 높이는 돌출부(34)의 베이스의 길이보다 높다. 도시되었듯이, 공동(36)은 사각형의 단면을 구비하지만, 다른 형상들 또한 가능하다. 릴리프 볼륨(relief volume)(38)은 표면(18) 및 공동(36)에서 떨어진 단부(16)에 형성된다. 도시되었듯이, 릴리프 볼륨(38)은 사각형의 단면을 구비하지만, 또한 다른 형상들 가능하다. 연결 통로(communication channel)(40)는 단부(16)에 형성되며 공동(36)과 릴리프 볼륨(38)을 가로지르며, 단부(16)에서 연결 통로(40)의 깊이는 공동(36) 및 릴리프 볼륨(38)의 깊이보다 얕다.
한 방식의 조립체에서, 링 기어(ring gear)(22)는 하우징(12)에 구획된 파일럿에 위치되며, 실런트(sealant)(42)는 통상적으로 연결 통로(40)까지 공동(36)에 채워진다. 그러면, 캡(24)은 단부(26)와 단부(16)가 인접할 때까지 링 기어(22) 상에 인도되어서, 링 기어(22)는 표면들(18 및 28)에 겹쳐지고 인접한다. 상기와 같이 하면서, 돌출부(34)는 공동(36)에 들어가며 릴리프 볼륨(38)에서 채널(40)을 통해 흐르도록 실런트(42)를 분리한다. 볼륨(38)의 크기는 실런트(42)가 단부들(16 및 26) 사이에 들어가지 않도록 돌출부(34)에서 떨어진 공동(36)에서 모든 실런트(42)를 수용하게 돌출부(34)의 크기보다 커야 한다. 그리하여, 실런트(42)와 하우징(12), 링 기어(22), 및 모터 어댑터(24)의 양호한 연결이 보장될 뿐만 아니라 실런트(42)는 하우징(12) 및 캡(24)의 인접한 단부들(16 및 26) 사이에 들어가지 않을 것이다.
베어링(48)의 아우터 레이스(outer race)(46)는 원형 베어링 캡(50) 및 하우징(12) 사이에 끼워지며, 베어링 캡(50)은 예컨대 볼트(52)에 의해서 하우징(12)에 적합하게 고정된다. 이너 레이스(inner race)(49)는, 예컨대 아웃풋(output)(54)에 형성된 파일럿의 멈춤 링(retaining ring)(56)에 의해서 제한되어, 환형 마운트(mount) 또는 아웃풋(54)에 고정된다.
플렉스플라인(flexspline)(60)은 보어(bore)(58)에 상응하는 크기와 형상의 중심축 보어(62)를 포함하며 통상적으로 컵의 형상이다. 플렉스플라인(60)은 링 기어(22)의 톱니(32)와 기어 관계가 있는 방사상 외부로 향하는 톱니(64)를 더 포함한다.
플렉스플라인(60)은 예컨대 볼트(67)에 의해서 적합하게 고정된 리테이너(retainer)(66)에 의해서 끼워짐으로써 아웃풋(54)에 회전 가능하게 고정된다. 도시되었듯이, 방사상 정렬은 아웃풋(54) 및 플렉스플라인(60)의 보어들(58 및 62)에 미끄러지게 수용된 리테이너(66)의 스핀들(spindle)(68)에 의해서 달성된다.
변형 파동 기어 시스템(10)은 허브 또는 커플링(coupling)(70)의 형태인 인풋(input) 및 커플링(70)으로부터 연장하며 방사상으로 평평한 평면 디스크(74)에서 끝나는 콜릿(collet) 또는 방사상으로 연장하는 플랜지(flange)(72)를 더 포함한다. 도시되었듯이, 커플링(70)은 나선형이고 커플링(70)으로부터 물질을 제거하는 슬롯으로 도시된 스트레인 릴리프(strain relief)(76)를 포함한다. 커플링(70)으로부터 물질을 제거하는 다른 방법들이 커플링(70)이 백래시(backlash) 없이 정렬 오차 및 평형 오차를 수정하기 위해 조이도록 사용될 수 있다.
아웃풋(54), 플렉스플라인(60), 및 리테이너(66)에 대하여 커플링(70)을 방사방향이 아닌 축방향으로 고정하기 위해서, 제1 및 제2 볼 베어링 세트(80 및 82)가 평면 디스크(74)의 측면 또는 축방향 평면의 반대편에 위치된다. 제1 베이링 세트(80)는 리테이너(66)의 축방향으로 연장하는 플렌지(84)에 형성된 환형 홈(83)에 의해서 고정된다. 그리하여, 제2 베이링 세트(82)는 예컨대 볼트에 의해서 평면 디스크(74)의 방사상 바깥쪽의 리테이너(66)의 플렌지(84)에 고정된 환형 리테이너 판(88)에 형성된 환형 홈(86)에 의해서 고정된다. 그리하여, 제2 베이러 세트(82)는 제1 레이스로부터 축방향으로 떨어진 환형 리테이너 판(88)에 의해서 형성된 제2 레이스와 평면 디스크(74)의 제2 면의 중간에 위치된다. 홈들(83 및 86)에 고정된 볼 베어링들(80 및 82)은 볼 베어링(80 및 82)의 볼들을 작동 동안에 방사방향 및 축방향으로 이동하지 않고, 오직 회전 운동만이 가능하도록 한다. 비록 볼 베어링(80 및 82)이 도시되었지만, 예컨대 동 또는 PTFE로된 고체 윤활 베어링이 사용될 수 있으며, 상기 물질의 베어링은 구동 동안에 드래그 토크 없으며 덜 마모되는 추가적인 장점이 있다.
또한, 변형 파동 기어 시스템(10)은 예컨대 볼트(96)에 의해서 플랜지(72)에 고정되며 통상적으로 커플링(70)과 중심이 같은 파동 발생기(94)를 포함한다. 파동 발생기(94)는 커플링(70)의 방사방향의 바깥쪽 및 톱니(32 및 64)의 방사상 안쪽으로 외부주를 따라 적어도 두 개의 반대편의 로브(lobe)를 구비하는 타원형 또는 비-원형이다. 스트레인 릴리프(76)는 변형 파동 기어 시스템(10)에 백래시 또는 추가된 길이 없이 절차를 달성하기 위해서 파동 발생기(94) 및 톱니(32 및 64)와 동심이고 방사상 안쪽에 위치된다. 특히, 파동 발생기(94)는 플랜지(72)에 연결되며, 스트레인 릴리프(76)를 포함하는 커플링(70)은 파동 발생기(94) 뒤에서 감싸진다.
하우징(12)은 축방향의 단부들(14 및 16)의 중간 및 베어링(48)의 방사방향의 바깥쪽에 위치된 방사방향의 연장 스텝(100)을 포함한다. 복수의 축 보어(102)는 단부(14) 쪽으로 스텝(100)으로부터 연장하고, 상기 축 보어는 서로 원주방향으로 떨어져있다. 복수의 방사상 보어(104)는 외주부(106)로부터 연장하며 복수의 축 보어(102)와 교차하며 베어링(48)의 아우터 레이스(46)에 형성된 복수의 방사상 구멍(47)에서 정렬된다. 복수의 방사상 보어(104) 각각은 외주부(106)에 인접한 플러그(plug)(108)에 의해서 폐쇄되며, 예컨대 압인(press fit)에 의해서 고정된다. 복수의 축 보어(102) 각각은 스레드(thread)와 같은 제어되는 방법으로 미끄러지게 수용된 스텝(100)에 인접한 플런저(plunger)(110)을 포함한다.
조립 동안에, 그리스(grease)(112)는 스트로크(stroke)의 가장 바깥쪽 위치에서 각 플런저(plunger)(110)가 있는 복수의 보어(102 및 104)에 채워진다. 변형 파동 기어 시스템(10)의 설치 및 사용 후, 다시 그리스칠 해야할 시기가 오면, 사용자는 플런저가 뽑힐 때까지 도시되었듯이 도구로 플런저를 돌리는 방식으로 복수의 플런저(110) 중 하나를 움직일 수 있다. 그리하여, 그리스(112)는 방사상 구멍들(47)으로 상응하는 보어들(102 및 104)로부터 힘을 받으며, 보어들(102 및 104)의 그리스(112)의 양은 베어링(48)의 제조자가 제안한 양과 정확히 일치한다. 그리하여, 베어링(48)은 변형 파동 기어 시스템(10)에 포함된 복수의 플런저(110)의 양과 동일하게 다시 그리스칠할 수 있으며, 구비된 플런저들(110)의 개수는 베어링(48)의 수명을 위해 다시 그리스칠을 할 만큼 충분하다.
본 발명의 기본적 원리는 설명되었으며, 많은 변형 및 확장은 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 예컨대, 상기된 변형 파동 기어 시스템(10)은 상승효과를 가져올 몇몇의 독특한 특징 및 시스템들의 조합을 포함하지만, 시스템들은 상기 특징들만을 포함하거나 다른 조합들을 포함하여 구성될 수 있다.
그러므로, 여기 개시된 본 발명이 본 발명의 정신 또는 일반 특징들로부터 벗어나지 않는 다른 특정한 형태들로 구체화될 수 있기 때문에, 형태들의 일부가 표시되었고, 여기에 설명된 실시예들은 모든 면에서 실례가 되지만 제한적이지 않은 것으로 간주된다. 본 발명의 범위는 앞의 상세한 설명에 의해서라기보다 첨부된 청구항들에 의해서 표시되는 것이고, 청구항들의 동일성 범위 내에 있는 모든 변경들은 청구항들 내에 포함된다.

Claims (28)

  1. 축방향으로 떨어진 제1 면 및 제2 면을 구비하는 방사방향의 연장 디스크 및 스트레인 릴리프를 구비하는 허브를 포함하는 인풋;
    링 기어;
    인풋과 회전 가능하게 연결되는 비-원형의 파동 발생기;
    아웃풋;
    아웃풋과 회전 가능하게 연결되는 플렉스플라인으로, 상기 플렉스플라인은 링 기어와 파동 발생기의 중간에 위치되고 링 기어와 기어 결합하며, 파동 발생기 및 링 기어는 허브와 동심으로 배열되며, 스트레인 릴리프 및 허브는 플렉스플라인, 파동 발생기, 및 링기어 방사상 내부에 배열되는 플렉스플라인;
    아웃풋에 연결된 방사방향으로 연장하며 축방향으로 떨어진 제1 레이스 및 제2 레이스;
    제1 면 및 제1 레이스의 중간에 위치된 제1 베어링;
    제2 면 및 제2 레이스의 중간에 위치된 제2 베어링;
    외주부, 제1 축 단부, 및 제1 축 단부로부터 축방향으로 연장하는 축방향의 연장 내부면을 구비하는 하우징;
    캡의 제1 단부로부터 축방향으로 연장하는 축방향의 연장 환형 내부면 및 제1 축 단부를 구비하는 캡으로, 상기 캡은 캡 및 하우징의 제1 축 단부와 인접하며, 축방향의 연장 환형 내부면들은 방사상 동일한 거리에 위치되며, 링 기어는 축방향의 연장 환형 내부면들과 인접하고 겹치는 캡;
    제1 축 단부 및 캡과 하우징 중 하나의 축방향의 연장 환형 내부면의 연결지점에 형성되고 볼륨을 구비하는 돌출부;
    캡과 하우징 중 다른 하나의 축방향의 연장 환형 내부면의 연결지점의 제1 축 단부에 형성된 볼륨을 구비하는 공동으로, 상기 공동의 볼륨은 돌출부의 볼륨보다 큰 공동;
    축방향의 연장 환형면 및 공동으로부터 떨어진 하우징 및 캡 중 다른 하나의 제1 축 단부에 형성된 릴리프 볼륨;
    공동 및 릴리프 볼륨을 연결하는 연결 통로;
    공동에 위치된 돌출부에 의해서 연결 통로를 통과하는 릴리프 불륨에서 분리되는 공동에 채워진 실런트;
    하우징에 대하여 아웃풋을 회전 가능하게 설치하는 제3 베어링;
    하우징의 외주부로부터 제3 베어링까지 연장하는 보어;
    제어된 방법으로 보어에 슬라이드 가능하게 수용된 플런저; 및
    제3 베어링과 플런저의 중간에 위치되며 보어에 채워진 그리스로서, 보어 안쪽의 플런저가 제3 베어링으로 그리스에 힘을 가하게 되는 그리스;를 조합하여 포함하는 변형 파동 기어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    플런저가 보어에 나사결합이 가능하게 수용되는 변형 파동 기어 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    보어는 하우징의 외주부에서 제3 베어링까지 연장하는 방사상 보어, 하우징의 외주부에서 방사상 보어까지 연장하는 축 보어, 하우징의 외주부 및 축 보어 중간의 방사상 보어에 위치한 플러그, 및 방사상 보어와 소통하는 제3 베어링에 형성된 방사상 구멍을 포함하는 변형 파동 기어 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    돌출부는 하우징 및 캡 중 하나의 제1 축 단부 상에 베이스를 구비하는 사각형 단면, 베이스에 평행하게 연장하나 길이는 짧은 상부, 상부 및 베이스 사이에서 수직하게 연장하고 일반적으로 캡 및 하우징 중 하나의 축방향의 연장 환형 내부면과 일체를 이루는 제1 단부, 및 상부 및 제2 베이스 사이에서 연장하는 제2 단부를 구비하는 변형 파동 기어 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    공동 및 릴리스 볼륨 각각은 사각형 단면을 구비하며,
    연결 통로는 하우징 및 캡 중 하나의 제1 축 단부에 형성되는 변형 파동 기어 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인풋은 허브이며,
    스트레인 릴리프는 아웃풋 대한 인풋의 각도상 정렬 오차 및 평형을 보상하기 위한 나선형이며 허브 안의 슬롯인 변형 파동 기어 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    인풋은 방사상 연장 디스크 및 허브의 중간에 고정된 콜릿을 더 포함하며,
    파동 발생기는 콜릿 및 허브에 동심으로 고정되는 변형 파동 기어 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    아웃풋은 제1 레이스, 방사상 연장 플랜지에 고정된 환형 리테이너, 및 제2 레이스를 포함하는 방사상 연장 플랜지를 포함하며,
    제1 베어링 및 제2 베어링은 제1 볼 베어링 세트 및 제2 볼 베어링 세트이며, 환형 호들은 제1 볼 베어링 세트 및 제2 볼 베어링 세트를 포함하기 위해 제1 레이스 및 제2 레이스에 형성되는 변형 파동 기어 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    아웃풋은 스핀들을 구비하는 리테이너 및 스핀들에 슬라이딩 가능하게 수용된 개구를 구비하는 마운트를 포함하며,
    방사상 연장 플렌지는 스핀들에 고정되고, 플렉스플라인은 스핀들에 슬라이딩 가능하게 수용된 개구를 포함하며,
    플렉스플라인은 마운트 및 방사상 연장 플랜지 사이에 끼워지고, 제3 베어링은 마운트에 고정된 변형 파동 기어 시스템.
  10. 축방향으로 떨어진 제1 면 및 제2면을 구비하는 방사상 연장 디스크를 포함하는 인풋;
    링 기어;
    인풋과 회전 가능하게 연결된 비-원형의 파동 발생기;
    아웃풋과 회전 가능하게 연결된 플렉스플라인으로, 상기 플렉스플라인은 링 기어와 기어 결합을 하고 링 기어 및 파동 발생기의 중간에 위치된 플렉스플라인;
    아웃풋에 연결된 방사상 연장하고 축방향으로 떨어진 제1 레이스 및 제2 레이스; 및
    제2 면 및 제2 레이스 중간에 위치된 제2 베어링; 을 조합하여 포함하는 변형 파동 기어 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    인풋은 스트레인 릴리프를 더 포함하는 변형 파동 기어 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    인풋은 허브이며,
    스트레인 릴리프는 아웃풋 대한 인풋의 각도상 정렬 오차 및 평형을 보상하기 위한 나선형이며 허브 안의 슬롯인 변형 파동 기어 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    인풋은 방사상 연장 디스크 및 허브의 중간에 고정된 콜릿을 더 포함하며,
    파동 발생기는 콜릿 및 허브에 동심으로 고정되는 변형 파동 기어 시스템.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    아웃풋은 제1 레이스, 방사상 연장 플랜지에 고정된 환형 리테이너, 및 제2 레이스를 포함하는 방사상 연장 플랜지를 포함하며,
    제1 베어링 및 제2 베어링은 제1 볼 베어링 세트 및 제2 볼 베어링 세트이며, 환형 호들은 제1 볼 베어링 세트 및 제2 볼 베어링 세트를 포함하기 위해 제1 레이스 및 제2 레이스에 형성되는 변형 파동 기어 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    아웃풋은 스핀들을 구비하는 리테이너 및 스핀들에 슬라이딩 가능하게 수용된 개구를 구비하는 마운트를 포함하며,
    방사상 연장 플렌지는 스핀들에 고정되고, 플렉스플라인은 스핀들에 슬라이딩 가능하게 수용된 개구를 포함하며,
    플렉스플라인은 마운트 및 방사상 연장 플랜지 사이에 끼워지고, 제3 베어링은 마운트에 고정된 변형 파동 기어 시스템.
  16. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    외주부, 제1 축 단부, 및 제1 축 단부로부터 축방향으로 연장하는 축방향의 연장 내부면을 구비하는 하우징;
    캡의 제1 단부로부터 축방향으로 연장하는 축방향의 연장 환형 내부면 및 제1 축 단부를 구비하는 캡으로, 상기 캡은 캡 및 하우징의 제1 축 단부와 인접하며, 축방향의 연장 환형 내부면들은 방사상 동일한 거리에 위치되며, 링 기어는 축방향의 연장 환형 내부면들과 인접하고 겹치는 캡;
    제1 축 단부 및 캡과 하우징 중 하나의 축방향의 연장 환형 내부면의 연결지점에 형성되고 볼륨을 구비하는 돌출부;
    캡과 하우징 중 다른 하나의 축방향의 연장 환형 내부면의 연결지점의 제1 축 단부에 형성된 볼륨을 구비하는 공동으로, 상기 공동의 볼륨은 돌출부의 볼륨보다 큰 공동;
    축방향의 연장 환형면 및 공동으로부터 떨어진 하우징 및 캡 중 다른 하나의 제1 축 단부에 형성된 릴리프 볼륨;
    공동 및 릴리프 볼륨을 연결하는 연결 통로; 및
    공동에 위치된 돌출부에 의해서 연결 통로를 통과하는 릴리프 불륨에서 분리되며 공동에 채워진 실런트;를 조합하여 포함하는 변형 파동 기어 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    돌출부는 하우징 및 캡 중 하나의 제1 축 단부 상에 베이스를 구비하는 사각형 단면, 베이스에 평행하게 연장하나 길이는 짧은 상부, 상부 및 베이스 사이에서 수직하게 연장하고 일반적으로 캡 및 하우징 중 하나의 축방향의 연장 환형 내부면과 일체를 이루는 제1 단부, 및 상부 및 제2 베이스 사이에서 연장하는 제2 단부를 구비하는 변형 파동 기어 시스템.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    공동 및 릴리스 볼륨 각각은 사각형 단면을 구비하며,
    연결 통로는 하우징 및 캡 중 하나의 제1 축 단부에 형성되는 변형 파동 기어 시스템.
  19. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    외주부를 구비하는 하우징;
    하우징에 대하여 아웃푸을 회전 가능하게 설치하는 제3 베어링;
    하우징의 외주부로부터 제3 베어링까지 연장하는 보어;
    제어된 방법으로 보어에 슬라이드 가능하게 수용된 플런저; 및
    제3 베어링과 플런저의 중간에 위치되며 보어에 채워진 그리스로서, 보어 안쪽의 플런저가 제3 베어링으로 그리스에 힘을 가하게 되는 그리스;을 조합하여 포함하는 변형 파동 기어 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    플런저가 보어에 나사결합이 가능하게 수용되는 변형 파동 기어 시스템.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    보어는 하우징의 외주부에서 제3 베어링까지 연장하는 방사상 보어, 하우징의 외주부에서 방사상 보어까지 연장하는 축 보어, 하우징의 외주부 및 축 보어 중간의 방사상 보어에 위치한 플러그, 및 방사상 보어와 소통하는 제3 베어링에 형성된 방사상 구멍을 포함하는 변형 파동 기어 시스템.
  22. 하우징;
    마운트;
    하우징에 대하여 마우트를 회전 가능하게 설치하는 베어링;
    하우징의 외주부로부터 베어링까지 연장하는 보어;
    제어된 방법으로 보어에 슬라이드 가능하게 수용된 플런저; 및
    베어링과 플런저의 중간에 위치되며 보어에 채워진 그리스로서, 보어 안쪽의 플런저가 베어링으로 그리스에 힘을 가하게 되는 그리스;를 조합하여 포함하는 윤활 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    플런저가 보어에 나사결합이 가능하게 수용되는 윤활 시스템.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    보어는 하우징의 외주부에서 베어링까지 연장하는 방사상 보어, 하우징의 외주부에서 방사상 보어까지 연장하는 축 보어, 하우징의 외주부 및 축 보어 중간의 방사상 보어에 위치한 플러그, 및 방사상 보어와 소통하는 베어링에 형성된 방사상 구멍을 포함하는 윤활 시스템.
  25. 요소;
    외주부, 제1 축 단부, 및 제1 축 단부로부터 축방향으로 연장하는 축방향의 연장 내부면을 구비하는 하우징;
    캡의 제1 단부로부터 축방향으로 연장하는 축방향의 연장 환형 내부면 및 제1 축 단부를 구비하는 캡으로, 상기 캡은 캡 및 하우징의 제1 축 단부와 인접하며, 축방향의 연장 환형 내부면들은 방사상 동일한 거리에 위치되며, 링 기어는 축방향의 연장 환형 내부면들과 인접하고 겹치는 캡;
    제1 축 단부 및 캡과 하우징 중 하나의 축방향의 연장 환형 내부면의 연결지점에 형성되고 볼륨을 구비하는 돌출부;
    캡과 하우징 중 다른 하나의 축방향의 연장 환형 내부면의 연결지점의 제1 축 단부에 형성된 볼륨을 구비하는 공동으로, 상기 공동의 볼륨은 돌출부의 볼륨보다 큰 공동;
    축방향의 연장 환형면 및 공동으로부터 떨어진 하우징 및 캡 중 다른 하나의 제1 축 단부에 형성된 릴리프 볼륨;
    공동 및 릴리프 볼륨을 연결하는 연결 통로; 및
    공동에 위치된 돌출부에 의해서 연결 통로를 통과하는 릴리프 불륨에서 분리된 공동에 채워진 실런트;를 조합하여 포함하는 봉인 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    돌출부는 하우징 및 캡 중 하나의 제1 축 단부 상에 베이스를 구비하는 사각형 단면, 베이스에 평행하게 연장하나 길이는 짧은 상부, 상부 및 베이스 사이에서 수직하게 연장하고 일반적으로 캡 및 하우징 중 하나의 축방향의 연장 환형 내부면과 일체를 이루는 제1 단부, 및 상부 및 제2 베이스 사이에서 연장하는 제2 단부를 구비하는 봉인 시스템.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    공동 및 릴리스 볼륨 각각은 사각형 단면을 구비하며,
    연결 통로는 하우징 및 캡 중 하나의 제1 축 단부에 형성되는 봉인 시스템.
  28. 스트레인 릴리프를 포함하는 허브를 포함하는 인풋;
    링 기어;
    인풋과 회전 가능하게 연결되는 비-원형의 파동 발생기;
    아웃풋; 및
    아웃풋과 회전 가능하게 연결되는 플렉스플라인으로, 상기 플렉스플라인은 링 기어와 파동 발생기의 중간에 위치되고 링 기어와 기어 결합하며, 파동 발생기 및 링 기어는 허브와 동심으로 배열되며, 스트레인 릴리프 및 허브는 플렉스플라인, 파동 발생기, 및 링기어 방사상 내부에 배열되는 플렉스플라인;을 조합하여 포함하는 변형 파동 기어 시스템.
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