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KR20160111439A - 기어 전동 장치 - Google Patents

기어 전동 장치 Download PDF

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KR20160111439A
KR20160111439A KR1020167022414A KR20167022414A KR20160111439A KR 20160111439 A KR20160111439 A KR 20160111439A KR 1020167022414 A KR1020167022414 A KR 1020167022414A KR 20167022414 A KR20167022414 A KR 20167022414A KR 20160111439 A KR20160111439 A KR 20160111439A
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KR
South Korea
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bearing
retainer
roller
large diameter
carrier
Prior art date
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KR1020167022414A
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신야 히로세
Original Assignee
나부테스코 가부시키가이샤
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Abstract

기어 전동 장치에서는, 캐리어가 베어링을 개재하여 케이스에 지지되어 있다. 베어링은, 이너 레이스와, 아우터 레이스와, 복수의 롤러와, 리테이너를 구비하고 있다. 롤러의 회전축은, 베어링 중심축에 대해 기울어져 있다. 리테이너는, 인접하는 롤러의 간격을 유지한다. 기어 전동 장치에서는, 이너 레이스의 외주면 및 아우터 레이스의 내주면에, 롤러가 회전축 방향으로 이동하는 것을 규제하는 리브가 설치되어 있지 않다. 또한, 케이스와 캐리어 중 어느 한쪽에, 리테이너의 대직경측의 단부를 수용하는 홈이 형성되어 있다.

Description

기어 전동 장치 {GEAR POWER TRANSMISSION DEVICE}
본 출원은, 2014년 1월 22일에 출원된 일본 특허 출원 제2014-009579호에 기초하는 우선권을 주장한다. 그 출원의 모든 내용은, 이 명세서 중에 참조에 의해 원용되어 있다. 본 명세서는, 기어 전동 장치에 관한 기술을 개시한다.
캐리어가 케이스에 대해 상대 회전하고, 캐리어 또는 케이스가 출력부를 구성하고 있는 기어 전동 장치가 알려져 있다. 이러한 기어 전동 장치에서는, 캐리어가 베어링을 개재하여 케이스에 지지되어 있다. 일본 특허 공개 제2010-159774호 공보에는, 원통 롤러 베어링이 케이스와 캐리어의 사이에 배치된 기어 전동 장치가 개시되어 있다. 이하의 설명에서는, 일본 특허 공개 제2010-159774호 공보를 특허문헌 1이라고 칭한다. 특허문헌 1의 원통 롤러 베어링은, 롤러(roller)의 회전축이 베어링 중심축에 대해 기울어져 있고, 앵귤러 롤러 베어링을 구성하고 있다. 특허문헌 1의 앵귤러 롤러 베어링은, 이너 레이스의 외주면 및 아우터 레이스의 내주면에, 롤러가 회전축 방향으로 이동하는 것을 규제하기 위한 리브가 설치되어 있지 않다.
롤러의 회전축이 베어링 중심축에 대해 기울어져 있는 경우, 기어 전동 장치의 구동 중에, 롤러에 대해, 롤러를 회전축 방향을 따라 외측으로 이동시키는 힘이 작용한다. 특허문헌 1에서는, 리테이너의 대직경측의 단부를 케이스에 접촉시킴으로써, 롤러가 외측으로 이동하는 것을 규제하고 있다. 즉, 롤러가 외측으로 이동하려고 하면, 리테이너의 대직경측의 단부의 외주가 케이스에 접촉하여, 롤러의 축방향으로의 이동이 규제된다. 그러나, 롤러에 가해지는 힘이 커지면, 리테이너가 케이스에 대해 미끄러져, 롤러의 이동을 규제할 수 없게 되는 일이 일어날 수 있다. 그 결과, 롤러가 케이스에 접촉하여, 롤러 및/또는 케이스가 마모되는 일이 일어날 수 있다. 본 명세서는, 상기 과제를 해결하는 것이며, 롤러의 축방향으로의 이동을 더욱 확실하게 규제하는 기술을 개시한다.
본 명세서가 개시하는 기술은, 캐리어가 베어링을 개재하여 케이스에 지지되어 있는 기어 전동 장치에 관한 것이다. 그 베어링은, 캐리어에 설치되어 있는 이너 레이스와, 케이스에 설치되어 있는 아우터 레이스와, 이너 레이스와 아우터 레이스의 사이에 배치되어 있는 복수의 롤러와, 인접하는 롤러의 간격을 유지하는 리테이너를 구비하고 있다. 롤러는, 베어링 중심축에 대해 기울어진 회전축을 갖고 있다. 상기 베어링에서는, 이너 레이스의 외주면 및 아우터 레이스의 내주면에, 롤러가 자신의 회전축 방향으로 이동하는 것을 규제하기 위한 리브가 설치되어 있지 않다. 본 명세서에서 개시하는 기어 전동 장치에서는, 케이스와 캐리어 중 어느 한쪽에, 리테이너의 대직경측의 단부를 수용하는 홈이 형성되어 있다.
상기한 기어 전동 장치에 의하면, 롤러를 회전축 방향을 따라 외측으로 이동시키는 힘이 롤러에 작용하였을 때, 리테이너의 대직경측이 홈에 수용된다. 롤러를 축 방향으로 이동시키는 힘이 커져도, 리테이너가 홈 내에 계속 머물러, 롤러가 더욱 외측으로 이동하는 것이 방지된다. 상기한 기어 전동 장치는, 종래의 기어 전동 장치와 비교하여, 롤러가 회전축 방향으로 이동하는 것을 더욱 확실하게 규제할 수 있다.
또한, 「이너 레이스가, 캐리어에 설치되어 있는」이라 함은, 캐리어와는 별도 부품의 이너 레이스가 캐리어에 고정되어 있는 형태뿐만 아니라, 캐리어의 외주면을 가공함으로써 캐리어가 이너 레이스로서 기능하는 형태도 포함한다. 마찬가지로, 「아우터 레이스가, 케이스에 설치되어 있는」이라 함은, 케이스와는 별도 부품의 아우터 레이스가 케이스에 고정되어 있는 형태뿐만 아니라, 케이스의 내주면을 가공함으로써 케이스가 아우터 레이스로서 기능하는 형태도 포함한다.
도 1은 제1 실시예의 기어 전동 장치의 단면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 파선 II로 둘러싼 부분의 확대 단면도를 도시한다.
도 3은 제2 실시예의 기어 전동 장치의 일부분의 확대 단면도를 도시한다.
도 4는 제3 실시예의 기어 전동 장치의 단면도를 도시한다.
도 5는 도 4의 파선 V로 둘러싼 부분의 확대 단면도를 도시한다.
도 6은 제4 실시예의 기어 전동 장치의 일부분의 확대 단면도를 도시한다.
도 7은 제1, 제3 실시예의 리테이너의 특징을 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 8은 제2, 제4 실시예의 리테이너의 특징을 설명하기 위한 도면을 도시한다.
이하, 본 명세서에서 개시하는 기어 전동 장치의 기술적 특징의 몇 가지를 기재한다. 또한, 이하에 기재하는 사항은, 각각 단독으로 기술적인 유용성을 갖고 있다.
기어 전동 장치는, 캐리어와 케이스를 구비하고 있다. 캐리어는, 베어링을 개재하여, 케이스에 회전 가능하게 지지되어 있어도 된다. 케이스 내에는, 복수의 기어가 수용되어 있어도 된다. 기어 전동 장치는, 크랭크 샤프트와 편심 회전 기어와 자전 기어를 더 구비하고 있어도 된다. 크랭크 샤프트는, 캐리어에 회전 가능하게 지지되어 있어도 된다. 크랭크 샤프트는, 편심체를 구비하고 있어도 된다. 편심 회전 기어는, 크랭크 샤프트의 편심체와 결합하고, 크랭크 샤프트의 회전에 수반하여 편심 회전해도 된다. 자전 기어는, 편심 회전 기어와 맞물려 있고, 편심 회전 기어의 잇수와 상이한 잇수를 갖고 있어도 된다. 편심 회전 기어가 외치 기어이고, 자전 기어가 내치 기어여도 된다. 케이스의 내주면에 내치가 설치되어 있고, 케이스가 내치 기어를 겸하고 있어도 된다.
상기 베어링은, 이너 레이스와 아우터 레이스와 복수의 롤러를 구비하고 있어도 된다. 이너 레이스는, 캐리어에 설치되어 있어도 된다. 또한, 캐리어의 외주면에 이너 레이스가 고정되어 있어도 되고, 캐리어의 외주면이 이너 레이스로서 기능해도 된다. 아우터 레이스는, 케이스에 설치되어 있어도 된다. 케이스의 내주면에 아우터 레이스가 고정되어 있어도 되고, 케이스의 내주면이 아우터 레이스로서 기능해도 된다. 복수의 롤러는, 이너 레이스와 아우터 레이스의 사이에 배치되어 있어도 된다.
이너 레이스의 외주면에는, 롤러가 회전축 방향으로 이동하는 것을 규제하기 위한 리브가 설치되어 있지 않아도 된다. 즉, 이너 레이스의 외주면에, 롤러의 회전축 방향의 단부에 접촉하는 돌출부가 설치되어 있지 않아도 된다. 아우터 레이스의 내주면에는, 롤러가 회전축 방향으로 이동하는 것을 규제하기 위한 리브가 설치되어 있지 않아도 된다. 즉, 아우터 레이스의 내주면에, 롤러의 회전축 방향의 단부에 접촉하는 돌출부가 설치되어 있지 않아도 된다.
복수의 롤러는, 상기 베어링의 베어링 중심축에 대해 기울어진 회전축을 갖고 있어도 된다. 롤러는, 원통 형상이어도 되고, 원뿔 형상이어도 된다. 롤러가 원통 형상인 경우, 상기 베어링은, 원통 롤러 베어링(앵귤러 롤러 베어링)이다. 롤러가 원뿔 형상인 경우, 상기 베어링은, 원뿔 롤러 베어링이다. 롤러의 회전축은, 기어 전동 장치의 내측(기어 전동 장치의 축선 방향에 있어서의 중심측)을 향함에 따라서, 상기 베어링의 베어링 중심축에 가까워지도록 기울어져 있어도 된다. 상기 베어링이 원뿔 롤러 베어링인 경우, 롤러의 소직경부가 대직경부보다 기어 전동 장치의 내측에 위치하고 있어도 된다.
상기 베어링은, 인접하는 롤러의 간격을 유지하는 리테이너를 구비하고 있어도 된다. 리테이너는, 링 형상이며, 대직경부와 소직경부를 구비하고 있어도 된다. 리테이너의 소직경부는, 리테이너의 대직경부보다 기어 전동 장치의 내측에 위치하고 있어도 된다. 리테이너의 주위 방향으로 복수의 구멍(포켓)이 형성되어 있고, 롤러가, 그 구멍 내에 배치되어 있어도 된다. 리테이너의 대직경측의 단부를 수용하는 홈이 케이스에 형성되어 있어도 된다. 혹은, 리테이너의 대직경측의 단부를 수용하는 홈이 캐리어에 형성되어 있어도 된다. 리테이너의 대직경측의 단부는, 상기 홈의 저면에 항상 접하고 있어도 된다. 혹은, 리테이너의 대직경측의 단부는, 롤러를 외측으로 이동시키는 힘이 롤러에 작용하였을 때, 상기 홈의 저면에 접해도 된다. 리테이너의 대직경측의 단부면은, 베어링 중심축의 주위를 한 바퀴 도는 원형이어도 된다. 즉, 리테이너의 대직경측의 단부면은, 평탄해도 되고, 이 경우, 리테이너의 대직경측의 단부의 전체 둘레가, 상기 홈 내에 수용된다. 혹은, 리테이너의 대직경측의 단부면은, 요철을 갖고 있어도 된다. 즉, 리테이너의 대직경측의 단부는, 주위 방향의 일부가 돌출되어 있는 형태여도 된다. 이 경우, 적어도 리테이너의 대직경측의 단부의 일부(돌출부)가 상기 홈 내에 수용된다.
리테이너의 대직경부는, 단부를 향해, 롤러의 회전축과는 상이한 방향으로 연장되어 있어도 된다. 즉, 리테이너는, 롤러의 외측 단부면(리테이너의 대직경측에 위치하는 롤러의 단부면)보다 외측에 있어서, 롤러의 회전축과는 상이한 방향으로 구부러져 있어도 된다. 리테이너의 대직경부가 연장되는 방향과 베어링 중심축의 각도가, 롤러의 회전축과 베어링 중심축의 각도보다 작아도 된다. 이 경우, 리테이너의 대직경측의 단부를 수용하는 홈은, 캐리어에 형성되어 있어도 된다. 또한, 「롤러의 회전축과 베어링 중심축의 각도」라 함은 「예각」인 것을 의미한다. 또한, 「리테이너의 대직경부가 연장되는 방향과 베어링 중심축의 각도」는 0도를 포함한다. 즉, 리테이너의 대직경부가, 베어링 중심축과 평행하게 연장되어 있어도 된다.
리테이너의 대직경부가 연장되는 방향과 베어링 중심축의 각도가, 롤러의 회전축과 베어링 중심축의 각도보다 커도 된다. 리테이너의 대직경부가 연장되는 방향과 베어링 중심축의 각도는, 90도여도 된다. 즉, 리테이너의 대직경부측의 단부가, 베어링 중심축에 직교하는 방향으로 연장되어 있어도 된다.
실시예
(제1 실시예)
도 1을 참조하여, 기어 전동 장치(100)에 대해 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 기능이 실질적으로 동일한 부품에 대해, 참조 번호에 부여하고 있는 알파벳 기호를 생략하고 설명하는 경우가 있다. 기어 전동 장치(100)는, 내치 기어(48)와 캐리어(2)와 크랭크 샤프트(10)와 외치 기어(14)를 구비하고 있다. 내치 기어(48)는, 케이스(46)와 복수의 내치 핀(44)을 구비하고 있다. 케이스(46)는, 외치 기어(14)의 직경 방향의 외측을 둘러싸고 있다. 내치 핀(44)은, 원기둥 형상이며, 케이스(46)의 내주면에 배치되어 있다. 캐리어(2)는, 한 쌍의 제1 베어링(40, 60)에 의해, 케이스(46)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 내치 핀(44)은, 제1 베어링(40, 60)의 사이에 배치되어 있다. 제1 베어링(40, 60)은, 캐리어(2)가 케이스(46)에 대해 액시얼 방향 및 레이디얼 방향으로 이동하는 것을 규제하고 있다. 기어 전동 장치(100)에서는, 제1 베어링(40, 60)으로서 원뿔 롤러 베어링을 사용하고 있다.
제1 베어링(40)은, 케이스(46)와 캐리어(2)(제2 플레이트(2c))의 사이에 배치되어 있다. 제1 베어링(40)은, 이너 레이스(30), 아우터 레이스(36), 롤러(34) 및 리테이너(32)를 구비하고 있다. 이너 레이스(30)는, 캐리어(2)와 일체이다. 더욱 구체적으로는, 캐리어(2)의 외주면이, 이너 레이스(30)를 겸하고 있다. 즉, 이너 레이스(30)는 캐리어(2)의 일부이다. 아우터 레이스(36)는 케이스(46)에 장착되어 있다. 아우터 레이스(36)는, 케이스(46)의 내주면에 끼움 삽입되어 있다. 제1 베어링(40)은, 복수의 롤러(34)를 구비하고 있다. 도 1에는, 복수의 롤러(34) 중 일부가 도시되어 있다.
이너 레이스(30)의 외주면과 아우터 레이스(36)의 내주면은, 회전축(38)을 향해 돌출되는 돌출부를 구비하고 있지 않다. 즉, 이너 레이스(30)의 외주면과 아우터 레이스(36)의 내주면은, 롤러(34)가 회전축(38) 방향으로 이동하는 것을 규제하기 위한 리브를 구비하고 있지 않다. 인접하는 롤러(34)끼리의 간격은, 리테이너(32)에 의해 유지되어 있다. 구체적으로는, 리테이너(32)의 주위 방향으로 복수의 구멍(도시 생략)이 형성되어 있고, 각각의 구멍 내에 롤러(34)가 배치되어 있다. 롤러(34)의 회전축(38)은 기어 전동 장치(100)의 축선(26)에 대해 기울어져 있다. 축선(26)은 캐리어(2) 또는 케이스(46)의 회전축이며, 제1 베어링(40)의 베어링 중심축이기도 하다.
제1 베어링(60)은, 케이스(46)와 캐리어(2)(제1 플레이트(2a))의 사이에 배치되어 있다. 제1 베어링(60)은, 이너 레이스(50), 아우터 레이스(56), 롤러(54) 및 리테이너(52)를 구비하고 있다. 이너 레이스(50)는 캐리어(2)와 일체이다. 캐리어(2)의 외주면이, 이너 레이스(50)를 겸하고 있다. 즉, 이너 레이스(50)는 캐리어(2)의 일부이다. 아우터 레이스(56)는 케이스(46)에 장착되어 있다. 아우터 레이스(56)는, 케이스(46)의 내주면에 끼움 삽입되어 있다. 제1 베어링(60)은, 복수의 롤러(54)를 구비하고 있다.
이너 레이스(50)의 외주면과 아우터 레이스(56)의 내주면은, 회전축(38)을 향해 돌출되는 돌출부를 구비하고 있지 않다. 즉, 이너 레이스(50)의 외주면과 아우터 레이스(56)의 내주면은, 롤러(54)가 회전축(58) 방향으로 이동하는 것을 규제하기 위한 리브를 구비하고 있지 않다. 인접하는 롤러(54)끼리의 간격은, 리테이너(52)에 의해 유지되어 있다. 리테이너(52)의 주위 방향으로 복수의 구멍(도시 생략)이 형성되어 있고, 각각의 구멍 내에 롤러(54)가 배치되어 있다. 롤러(54)의 회전축(58)은 축선(26)에 대해 기울어져 있다. 회전축(38, 58)은, 기어 전동 장치(100)의 내측을 향함에 따라서 축선(26)에 근접하고 있다. 축선(26)에 대한 회전축(38)의 경사각은, 축선(26)에 대한 회전축(58)의 경사각과 동등하다. 즉, 회전축(38)과 회전축(58)이 교차하는 위치는, 축선(26) 방향에 있어서의, 제1 베어링(40)과 제1 베어링(60)의 중점이다.
캐리어(2)는, 제1 플레이트(2a)와 제2 플레이트(2c)를 구비하고 있다. 제1 플레이트(2a)는 기둥 형상부(2b)를 구비하고 있다. 기둥 형상부(2b)는, 제1 플레이트(2a)로부터 제2 플레이트(2c)를 향해 연장되어 있고, 제2 플레이트(2c)에 고정되어 있다. 제1 플레이트(2a)와 제2 플레이트(2c)는 탈착 가능하다. 제1 플레이트(2a)와 케이스(46)의 사이에, 오일 시일(12)이 설치되어 있다. 또한, 기어 전동 장치(100)는, 축선(26)을 따라 관통 구멍(4)을 구비하고 있다. 즉, 캐리어(2) 및 외치 기어(14)의 중앙에 관통 구멍이 형성되어 있다.
크랭크 샤프트(10)는, 한 쌍의 제2 베어링(6)에 의해, 캐리어(2)에 지지되어 있다. 제2 베어링(6a)이 제1 플레이트(2a)에 장착되어 있고, 제2 베어링(6b)이 제2 플레이트(2c)에 장착되어 있다. 한 쌍의 제2 베어링(6)은, 크랭크 샤프트(10)가 캐리어(2)에 대해 액시얼 방향 및 레이디얼 방향으로 이동하는 것을 규제하고 있다. 기어 전동 장치(100)에서는, 한 쌍의 제2 베어링(6)으로서 원뿔 롤러 베어링을 사용하고 있다.
크랭크 샤프트(10)는, 샤프트부(8(8a, 8b))와 2개의 편심체(18(18a, 18b))를 구비하고 있다. 편심체(18a, 18b)는, 샤프트부(8a, 8b)의 사이에 설치되어 있다. 제2 베어링(6)은 샤프트부(8)에 고정되어 있다. 그로 인해, 편심체(18)는 제2 베어링(6a, 6b)의 사이에 배치되어 있다고 할 수도 있다. 편심체(18a)와 편심체(18b)는 크랭크 샤프트(10)의 회전축(24)에 대해, 편심의 방향이 대칭이다. 편심체(18a)는, 원통 롤러 베어링(16a)을 통해 외치 기어(14a)에 결합되어 있다. 편심체(18b)는, 원통 롤러 베어링(16b)을 통해 외치 기어(14b)에 결합되어 있다. 원통 롤러 베어링(16)은, 제2 베어링(6)에 의해 축방향(회전축(24) 방향)으로 이동하는 것이 규제되어 있다.
샤프트부(8b)에, 입력 기어(22)가 고정되어 있다. 입력 기어(22)는, 제2 베어링(6a, 6b)의 외측에서 샤프트부(8b)에 고정되어 있다. 입력 기어(22)에는, 모터(도시 생략)의 토크가 전달된다. 입력 기어(22)에 모터의 토크가 전달되면, 크랭크 샤프트(10)가 회전축(24)의 주위를 회전한다. 크랭크 샤프트(10)가 회전하면, 편심체(18)가 회전축(24)의 주위를 편심 회전한다. 편심체(18)의 편심 회전에 수반하여, 외치 기어(14)가, 내치 기어(48)와 맞물리면서 편심 회전한다. 외치 기어(14)는, 축선(26)의 주위를 편심 회전한다. 외치 기어(14a)와 외치 기어(14b)는 축선(26)에 대해 대칭으로 편심 회전한다. 외치 기어(14)의 잇수와 내치 기어(48)의 잇수(내치 핀(44)의 수)는 상이하다. 외치 기어(14)는 크랭크 샤프트(10)를 통해 캐리어(2)에 지지되어 있다. 그로 인해, 외치 기어(14)가 편심 회전하면, 외치 기어(14)와 내치 기어(48)의 잇수 차에 따라서, 캐리어(2)가, 내치 기어(48)(케이스(46))에 대해 회전한다.
도 2를 참조하여, 제1 베어링(40)에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 제1 베어링(60)의 구조는, 제1 베어링(40)의 구조와 실질적으로 동일하다. 그로 인해, 제1 베어링(60)에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 리테이너(32)의 대직경부(32a)는, 회전축(38)과는 상이한 방향으로 연장되어 있다. 구체적으로는, 리테이너(32)는, 소직경부의 단부로부터 롤러(34)의 대직경부(32a)측의 단부까지는 회전축(38)을 따라 연장되어 있고, 롤러(34)의 대직경부(32a)측의 단부로부터 대직경부(32a)의 단부까지는 베어링 중심축(26)을 따라 연장되어 있다(도 1도 참조). 리테이너(32)의 대직경부(32a)의 단부면은, 베어링 중심축(26)의 주위를 한 바퀴 도는 원형이다. 도 2의 일점쇄선(32b)은, 대직경부(32a)가 연장되는 방향을 나타내고 있다. 일점쇄선(32b)은, 베어링 중심축(26)과 평행하다. 리테이너(32)의 대직경측이 회전축(38)과는 상이한 방향으로 구부러져 있다고 할 수도 있다. 혹은, 리테이너(32)의 대직경측에, 회전축(38)과는 상이한 방향으로 돌출되어 있는 돌출부(32a)가 설치되어 있다고 할 수도 있다.
도 7에, 베어링 중심축(26)에 대한, 롤러(34)의 회전축(38) 및 대직경부(32a)가 연장되는 방향(32b)의 각도를 나타내고 있다. 또한, 도 7은 각각의 선(축)이 형성하는 각도를 설명하기 위한 도면이며, 실제의 선(축)의 위치를 정확하게 나타내고 있는 것은 아니다. 상기한 바와 같이, 대직경부(32a)가 연장되는 방향(32b)은 베어링 중심축(26)과 평행하다. 베어링 중심축(26)과 방향(32b)의 각도는 0도이다. 또한, 베어링 중심축(26)과 회전축(38)의 각도 θ1은, 약 40도이다. 즉, 리테이너(32)는 소직경측으로부터 대직경측을 향해, 롤러(34)의 대직경부(32a) 측의 단부까지는 베어링 중심축(26)에 대해 약 40도의 각도로 연장되고, 롤러(34)의 대직경부(32a)측의 단부를 넘은 후에 베어링 중심축(26)에 대해 평행(0도의 각도)하게 연장되어 있다. 베어링 중심축(26)과 방향(32b)의 각도는, 베어링 중심축(26)과 회전축(38)의 각도 θ1보다 작다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 홈(62)이 캐리어(2)에 형성되어 있다. 홈(62)은, 축선(26)의 주위를 한 바퀴 돌고 있다. 홈(62)은, 대직경부(32a)의 단부면에 대향하는 위치에 형성되어 있다. 홈(62)은, 대직경부(32a)의 단부를 수용하고 있다. 상기한 바와 같이, 대직경부(32a)의 단부면은, 베어링 중심축(26)의 주위를 한 바퀴 도는 원형이다. 그로 인해, 대직경부(32a)의 전체 둘레가, 홈(62) 내에 수용되어 있다. 롤러(34)를 외측(회전축(38) 방향에 있어서의 기어 전동 장치(100)의 외부측)으로 이동시키는 힘이 롤러(34)에 가해지면, 롤러(34)와 함께 리테이너(32)가 외측으로 이동하여, 리테이너(32)가 캐리어(2)에 접한다. 리테이너(32)의 움직임이 규제되고, 그 결과, 롤러(34)의 회전축(38) 방향으로의 이동이 규제된다. 마찬가지로, 롤러(54)를 외측으로 이동시키는 힘이 롤러(54)에 가해지면, 리테이너(52)의 움직임이 규제되어, 롤러(54)의 회전축(38) 방향으로의 이동이 규제된다(도 1을 참조).
기어 전동 장치(100)의 이점을 설명한다. 제1 베어링(40)과 제1 베어링(60)이 갖는 이점은 동일하다. 그로 인해, 이하, 제1 베어링(40)에 대해서만 설명하고, 제1 베어링(60)의 설명은 생략한다. 기어 전동 장치(100)를 구동하면, 롤러(34)를 외측으로 이동시키는 힘이 롤러(34)에 가해진다. 이너 레이스(30)와 아우터 레이스(36)는, 롤러(34)의 이동을 규제하는 리브를 구비하고 있지 않다. 그로 인해, 롤러(34)의 회전축(38) 방향의 단부에, 이너 레이스(30) 및 아우터 레이스(36)가 접촉하는 일이 없다. 롤러(34)가 마모되는 것을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이, 롤러(34)의 외측으로의 이동은, 리테이너(32)가 캐리어(2)에 접함으로써 규제된다. 더욱 구체적으로는, 리테이너(32)의 대직경부(32a)의 단부면이 홈(62)의 저면에 접함으로써, 롤러(34)의 이동이 규제된다. 리테이너(32)가 홈(62)의 저면에 접하면, 리테이너(32)의 대직경부(32a)의 단부가 홈(62) 내에 수용된다. 롤러(34)를 외측으로 이동시키는 힘이 커져도, 리테이너(32)가 홈(62) 내에 머물러, 롤러(34)가 외측으로 이동하는 것을 규제할 수 있다.
기어 전동 장치(100)는, 리테이너(32)가 캐리어(2)에 접한 후에는, 리테이너(32)가 파손되지 않는 한, 롤러(34)가 외측으로 이동하는 것을 계속 규제할 수 있다. 한편, 종래의 기어 전동 장치는, 상기한 바와 같이, 리테이너의 대직경부를 케이스에 맞닿게 함으로써, 롤러가 외측으로 이동하는 것을 규제하고 있다. 그로 인해, 롤러를 외측으로 이동시키는 힘이 커지면, 리테이너가 케이스에 대해 미끄러져 롤러의 이동을 규제할 수 없다. 기어 전동 장치(100)는, 종래의 기어 전동 장치에 비해, 더욱 확실하게 롤러의 이동을 규제할 수 있다.
도 1로부터 명백한 바와 같이, 리테이너(32)의 대직경부(32a)는, 케이스(46)에 접촉하지 않는다. 그로 인해, 리테이너(32)에 의해, 케이스(46)와 캐리어(2) 사이의 간극이 폐색되는 것을 방지할 수 있다. 기어 전동 장치(100)는, 윤활제 등이 제1 베어링(40)의 내외를 이동하기 쉽다.
(제2 실시예)
도 3을 참조하여, 기어 전동 장치(200)에 대해 설명한다. 기어 전동 장치(200)는 기어 전동 장치(100)의 변형예이며, 기어 전동 장치(100)와 동일한 부품에는, 동일한 부호 또는 아래 두자릿수가 동일한 부호를 부여함으로써 설명을 생략하는 경우가 있다. 기어 전동 장치(200)는, 제1 베어링이 원통 롤러 베어링(앵귤러 롤러 베어링)을 형성하고 있는 것이 기어 전동 장치(100)와 상이하다. 도 3은, 기어 전동 장치(200)의 일부분(도 2에 상당하는 부분)만을 도시하고 있다. 또한, 기어 전동 장치(200)는 기어 전동 장치(100)와 마찬가지로 한 쌍의 제1 베어링을 구비하고 있다(도 1도 참조). 그러나, 이하에서는, 케이스(46)와 제2 플레이트(202c) 사이에 설치되어 있는 제1 베어링(240)만을 설명한다. 또한, 기어 전동 장치(200)의 다른 구조는, 기어 전동 장치(100)와 실질적으로 동일하다.
제1 베어링(240)은, 이너 레이스(230), 아우터 레이스(236), 롤러(234) 및 리테이너(232)를 구비하고 있다. 캐리어(202(202c))의 외주면이, 이너 레이스(230)를 겸하고 있다. 이너 레이스(230)의 외주면과 아우터 레이스(236)의 내주면은, 축선(26)에 대한 경사각이 동등하다. 롤러(234)는 원통 형상이다. 리테이너(232)의 대직경부(232a)는, 회전축(238)과는 상이한 방향(232b)으로 연장되어 있다.
도 8에, 베어링 중심축(26)에 대한, 롤러(234)의 회전축(238) 및 대직경부(232a)가 연장되는 방향(232b)의 각도를 나타내고 있다. 대직경부(232a)가 연장되는 방향(232b)은 베어링 중심축(26)과 평행하다. 즉, 베어링 중심축(26)과 방향(32b)의 각도는 0도이다. 또한, 베어링 중심축(26)과 회전축(238)의 각도 θ3은 약 45도이다. 베어링 중심축(26)과 방향(32b)의 각도는, 베어링 중심축(26)과 회전축(238)의 각도 θ3보다 작다.
(제3 실시예)
도 4, 도 5를 참조하여, 기어 전동 장치(300)에 대해 설명한다. 기어 전동 장치(300)는, 기어 전동 장치(100)의 변형예이며, 기어 전동 장치(100)와 동일한 부품에는, 동일 부호 또는 아래 두자릿수가 동일한 부호를 부여함으로써 설명을 생략하는 경우가 있다. 기어 전동 장치(300)는, 한 쌍의 제1 베어링(340, 360)의 구조 및 그 주위의 구조가 기어 전동 장치(100)와 상이하다. 이하의 설명에서는, 제1 베어링(340)에 대해 설명하고, 제1 베어링(360)의 설명은 생략하는 경우가 있다.
제1 베어링(340, 360)은, 케이스(46)와 캐리어(2)의 사이에 배치되어 있다. 제1 베어링(340)이 케이스(46)와 캐리어(2)(제2 플레이트(2c))의 사이에 배치되어 있고, 제1 베어링(360)이 케이스(46)와 캐리어(2)(제1 플레이트(2a))의 사이에 배치되어 있다. 제1 베어링(340)은, 이너 레이스(30), 아우터 레이스(36), 롤러(34) 및 리테이너(332)를 구비하고 있다. 리테이너(332)의 대직경부(332a)는, 회전축(38)과는 상이한 방향(332b)으로 연장되어 있다. 리테이너(332)는, 소직경부의 단부로부터 롤러(34)의 대직경부(32a)측의 단부까지, 회전축(38)을 따라 베어링 중심축(26)으로부터 이격되도록 연장되어 있다. 또한, 리테이너(332)는 롤러(34)의 대직경부(332a)측의 단부로부터 대직경부(332a)의 단부까지, 회전축(38)보다 급한 각도로 베어링 중심축(26)으로부터 이격되도록 연장되어 있다. 대직경부(332a)는, 케이스(346)를 향해 연장되어 있다.
홈(362)이, 케이스(346)에 형성되어 있다. 홈(362)은, 축선(26)의 주위를 한 바퀴 돌고 있다. 대직경부(332a)의 단부가, 홈(362) 내에 수용되어 있다. 기어 전동 장치(300)는, 기어 전동 장치(100)와 마찬가지로, 롤러(34)를 외측으로 이동시키는 힘이 롤러(34)에 가해져도, 리테이너(32)가 홈(362) 내에 머물러, 롤러(34)가 외측으로 이동하는 것을 규제할 수 있다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 베어링 중심축(26)과 방향(332b)의 각도 θ2는, 베어링 중심축(26)과 회전축(38)의 각도 θ1보다 크다. 각도 θ2는 약 90도이고, 각도 θ1은 약 40도이다. 즉, 리테이너(332)는 소직경측으로부터 대직경측을 향해, 롤러(34)의 대직경부(32a)측의 단부까지는 베어링 중심축(26)에 대해 약 40도의 각도로 연장되고, 롤러(34)의 대직경부(32a)측의 단부를 넘은 후에 베어링 중심축(26)으로부터 이격되도록 베어링 중심축(26)에 직교하는 방향으로 연장되어 있다.
(제4 실시예)
도 6을 참조하여, 기어 전동 장치(400)에 대해 설명한다. 기어 전동 장치(400)는 기어 전동 장치(200, 300)의 변형예이며, 기어 전동 장치(200, 300)와 동일한 부품에는, 동일 부호 또는 아래 두자릿수가 동일한 부호를 부여함으로써 설명을 생략하는 경우가 있다. 기어 전동 장치(400)는, 리테이너(432)의 대직경부(432a)의 단부를 수용하는 홈(362)이 케이스(362)에 형성되어 있는 것이 기어 전동 장치(200)와 상이하다(도 3도 참조). 혹은, 기어 전동 장치(400)는, 제1 베어링(440)이 원통 롤러 베어링(앵귤러 롤러 베어링)을 형성하고 있는 것이 기어 전동 장치(300)와 상이하다(도 5도 참조). 또한, 이하의 설명에서는, 한 쌍의 제1 베어링 중, 케이스(346)와 제2 플레이트(402c)의 사이에 설치되어 있는 제1 베어링(440)만을 설명한다.
제1 베어링(440)은, 이너 레이스(430), 아우터 레이스(236), 롤러(234) 및 리테이너(432)를 구비하고 있다. 캐리어(402(402c))의 외주면이, 이너 레이스(430)를 겸하고 있다. 리테이너(432)의 대직경부(432a)는, 회전축(238)과는 상이한 방향(432b)으로 연장되어 있다. 리테이너(432)는, 소직경부의 단부로부터 롤러(234)의 대직경부(432a)측의 단부면까지, 회전축(238)을 따라 베어링 중심축(26)으로부터 이격되도록 연장되어 있다. 또한, 리테이너(432)는 롤러(234)의 대직경부(432a)측의 단부면으로부터 대직경부(432a)의 단부까지, 회전축(238)보다 급한 각도로 베어링 중심축(26)으로부터 이격되도록 연장되어 있다. 대직경부(432a)는, 케이스(346)를 향해 연장되어 있다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 베어링 중심축(26)과 방향(432b)의 각도 θ4는, 베어링 중심축(26)과 회전축(238)의 각도 θ3보다 크다. 각도 θ4는 약 90도이고, 각도 θ3은 약 45도이다. 즉, 리테이너(432)는 소직경부측으로부터 대직경부측을 향해, 롤러(234)의 대직경부(432a)측의 단부까지는 베어링 중심축(26)에 대해 약 45도의 각도로 연장되고, 롤러(234)의 대직경부(432a)측의 단부를 넘은 후에 베어링 중심축(26)으로부터 이격되도록 베어링 중심축(26)에 직교하는 방향으로 연장되어 있다.
상기 실시예에서는, 리테이너의 대직경측의 단부면이 베어링 중심축의 주위를 한 바퀴 도는 원형인 형태에 대해 설명하였다. 이러한 리테이너는, 대직경부의 전체 주위가 홈 내에 수용되므로, 리테이너의 움직임이 규제되기 쉽다고 하는 이점을 갖는다. 본 명세서에서 개시하는 기술은, 리테이너의 대직경측의 단부면이 요철을 갖는 형태에 적용할 수도 있다. 이러한 리테이너는, 리테이너의 단부면이 홈의 저면에 접할 때, 접촉 면적을 저감시킬 수 있어, 케이스(또는 캐리어)와 리테이너의 마찰을 저감시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 구체예를 상세하게 설명하였지만, 이들은 예시에 불과하며, 청구범위를 한정하는 것은 아니다. 청구범위에 기재된 기술에는, 이상에 예시한 구체예를 다양하게 변형, 변경한 것이 포함된다. 본 명세서 또는 도면에 설명한 기술 요소는, 단독으로 혹은 각종 조합에 의해 기술적 유용성을 발휘하는 것이며, 출원 시의 청구항에 기재된 조합에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서 또는 도면에 예시한 기술은 복수의 목적을 동시에 달성하는 것이며, 그 중 하나의 목적을 달성하는 것 자체로 기술적 유용성을 갖는 것이다.

Claims (6)

  1. 캐리어가 베어링을 개재하여 케이스에 지지되어 있는 기어 전동 장치이며,
    상기 베어링은,
    캐리어에 설치되어 있는 이너 레이스와,
    케이스에 설치되어 있는 아우터 레이스와,
    이너 레이스와 아우터 레이스의 사이에 배치되어 있고, 베어링 중심축에 대해 기울어진 회전축을 갖고 있는 복수의 롤러와,
    인접하는 롤러의 간격을 유지하는 리테이너를 구비하고 있고,
    이너 레이스의 외주면 및 아우터 레이스의 내주면에, 롤러가 상기 회전축의 방향으로 이동하는 것을 규제하기 위한 리브가 설치되어 있지 않고,
    케이스와 캐리어 중 어느 한쪽에, 리테이너의 대직경측의 단부를 수용하는 홈이 형성되어 있는, 기어 전동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    리테이너의 대직경부가, 단부를 향해 상기 회전축 방향과는 상이한 방향으로 연장되어 있는, 기어 전동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    리테이너의 대직경부가 연장되는 방향과 베어링 중심축의 각도가, 상기 회전축과 베어링 중심축의 각도보다 작고,
    캐리어에 상기 홈이 형성되어 있는, 기어 전동 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    리테이너의 대직경부가 베어링 중심축과 평행하게 연장되어 있는, 기어 전동 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    리테이너의 대직경부가 연장되는 방향과 베어링 중심축의 각도가, 상기 회전축과 베어링 중심축의 각도보다 크고,
    케이스의 내주면에 상기 홈이 형성되어 있는, 기어 전동 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    리테이너의 대직경부가 베어링 중심축에 직교하는 방향으로 연장되어 있는, 기어 전동 장치.
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