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| 독특한 원리의 "Harmonic Drive®"는 미국의 발명가 Musser에 고안되었습니다. Musser는 자신의 전문분야인 기계공학의 분야를 넘어 물리, 화학, 생물 등 광범위하게 1,500건 이상의 특허를 소유한 천재 발명가입니다. 현재까지 동력과 동작을 전달하는 치차기구는 [보다 빠르고, 보다 정밀하게]라는 목적을 달성하기 위해 강성이 높아지는 경향이 있었습니다. 이에 반해서 "Harmonic Drive®"이론은 금속의 굴곡, 탄성역학을 응용하는 것으로 종래의 상식을 뒤집는 동력전달 방식으로서 일약 전세계로부터 각광을 받았습니다. |
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| 금속의 탄성역학을 응용한 "Harmonic Drive®"는 불과 3점의 기본부품(Wave Generator, Flexspline, Circular Spline)으로 구성되어 있습니다. (형상에 따라 4종류의 기본요소가 되는 경우도 있지만 작동원리는 같습니다.) 이 정밀한 Motion을 탄생시킨 하모닉드라이브의 독자적인 매카니즘은 齒가 서로 맞물리는 모습에서 볼 수 있습니다. |
 Wave Generator
타원형상의 캠 외주에 박육(搏肉)의 볼베어링이 조립된, 타원형상을 한 부품입니다. 베어링의 내륜은 캠에 고정되어 있습니다만 외륜은 볼을 매개로서 탄성변형을 합니다. 일반적으로는 입력축에 취부됩니다.
Flexspline
박육(搏肉)의 컵형상을 한 금속 탄성체의 부품입니다. 컵의 개구부 외주에 齒가 새겨져 있습니다. 플렉스플라인의 아래를 다이어프램이라고 부르며 통상 출력축으로 취부합니다.
Circular Spline
강체 링 형상의 부품입니다. 내주(內周)에 플렉스플라인과 같은 크기의 齒가 새겨져있고 플렉스플라인보다 齒가 2매 정도 많게 되어 있습니다. 일반적으로는 케이싱(Casing)에 고정됩니다. |
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Flexspline은 Wave Generator에 의해 타원형상으로 탄성변형 되어진다. 이 때문에 타원의 장축(長軸)의 부분에서는 Circularspline과 齒가 맞물리고 단축(短軸)의 부분에서는 齒가 완전히 떨어진 상태로 된다. |
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Circularspline을 고정하고 Wave Generator를 시계방향으로 회전시키면 Flexspline은 탄성변형을 하고 Circularspline과의 齒의 맞물린 위치가 순차적으로 이동해 간다. |
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Wave Generator가 시계방향으로 180도까지 회전하면 Flexspline은 치수(齒數) 1매분(枚分)만 반시계 방향으로 이동해 간다. |
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Wave Generator가 1回轉(360도)하면 Flexspline은 Circularspline보다 치수(齒數)가 2枚 적기 때문에 치수차(齒數差) 2매분만큼 반시계 방향으로 이동한다. 일반적으로는 이 이동량을 출력으로 사용한다. | |
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1. High-speed reduction ratio
같은 축상에서 1/30~1/320의 고속감속비를 갖고 있습니다. 복잡한 기구적 구조를 이용하는 일 없이 고감속장치를 얻을 수 있습니다. |
2. Free of backlash (lost motion)
Harmonic Drive®는 치가 서로 맞물린 일반 톱니바퀴 형식과 달리 Backlash가 매우 적으므로 제어기구 분야에서 빠질 수 없는 특징입니다. |
3. High precision
동시에 많은 齒가 맞물리고 180도대칭의 2곳에 맞물리기 때문에 齒의 피치 오차나 누적 피치 오차의 회전 정밀도에서의 영향이 평균화 되어 고위치 정밀도, 회전 정밀도를 얻을 수 있습니다. |
4. Small numbers of components and ease of assembly
고감속비에도 불구하고 구성하는 기본 부품이 불과 3부품이고 3부품 모두 동일축상에 있으므로 Harmonic Drive®는 간단하게 조립이 가능해집니다. |
5. Small-sized and lightweight
기존의 톱니바퀴형식의 齒장치에 비하면 1/3이하의 부피와 1/2이하의 중량으로 같은 토크 용량과 속비를 얻을 수 있기 때문에 장치를 소형, 경량화할 수 있습니다. |
6. High torque capacity
Flexspline은 피로 강도가 높은 특수강철로 만들어 집니다. 일반의 동력전달 장치와 달리 동시에 맞물리는 齒는 총 치수(齒數)의 약 30%이고, 면접촉을 하기 때문에 1枚의 齒에 걸리는 힘은 매우 작아져 높은 토크 용량을 얻을 수 있다. |
7. High efficiency
齒의 맞물림에서 극히 적은 Slide motion으로 마찰에 의한 동력 손실이 적고 고감속비에도 불구하고 고효율을 유지해 구동모터의 소형화가 가능합니다. |
8. Quiet, vibration-free operation
Harmonic Drive®는 齒의 맞물림이 서로 물어 뜯는 형식이 아니고, 각 齒의 원주 속도가 낮기 때문에 정숙운전이며 진동도 극히 작습니다. |
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