CN116025672A - 挠曲啮合式齿轮装置 - Google Patents
挠曲啮合式齿轮装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116025672A CN116025672A CN202210850777.1A CN202210850777A CN116025672A CN 116025672 A CN116025672 A CN 116025672A CN 202210850777 A CN202210850777 A CN 202210850777A CN 116025672 A CN116025672 A CN 116025672A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rolling
- cage
- ratio
- protruding portion
- rolling element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H49/00—Other gearings
- F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/46—Cages for rollers or needles
- F16C33/4617—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages
- F16C33/4623—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/46—Cages for rollers or needles
- F16C33/4617—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages
- F16C33/4623—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
- F16C33/4635—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages made from plastic, e.g. injection moulded window cages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/46—Cages for rollers or needles
- F16C33/467—Details of individual pockets, e.g. shape or roller retaining means
- F16C33/4676—Details of individual pockets, e.g. shape or roller retaining means of the stays separating adjacent cage pockets, e.g. guide means for the bearing-surface of the rollers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/61—Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts
Abstract
本发明提供一种挠曲啮合式齿轮装置,其抑制起振体轴承的保持架与外侧滚动面或内侧滚动面接触。起振体轴承(31)具有多个滚动体(31b)及保持架(31c),保持架具有环状部(313)、沿环状部的周向隔着间隔设置的柱部(314)及保持滚动体的凹槽(315),柱部具有从径向外侧端部沿周向突出的外侧突出部(316)及从径向内侧端部沿周向突出的内侧突出部(317),保持架构成为,在起振体(30A)的长轴部中外侧突出部与滚动体抵接从而避免保持架与内侧滚动面(311)的接触,在起振体的短轴部中内侧突出部与滚动体抵接从而避免保持架与外侧滚动面(312)的接触。
Description
本申请主张基于2021年10月25日申请的日本专利申请第2021-173987号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种挠曲啮合式齿轮装置。
背景技术
挠曲啮合式齿轮装置在具有挠性的外齿轮与起振体之间设置有起振体轴承从而实现外齿轮与起振体的相对旋转的顺畅化。
而且,起振体轴承具有沿旋转方向排列的多个滚动体及限制各滚动体之间的间隔的环状的保持架(例如,参考专利文献1)。
专利文献1:日本特开2019-60423号公报
在上述挠曲啮合式齿轮装置中,并未考虑起振体轴承的各滚动体的外侧滚动面或内侧滚动面与保持架的接触。
发明内容
本发明的目的在于抑制起振体轴承的保持架与外侧滚动面或内侧滚动面接触。
本发明提供一种挠曲啮合式齿轮装置,其具备起振体、被该起振体挠曲变形的外齿轮、与该外齿轮啮合的内齿轮及配置于所述起振体与所述外齿轮之间的起振体轴承,在所述挠曲啮合式齿轮装置中,
所述起振体轴承具有多个滚动体及保持所述多个滚动体的保持架,
所述保持架具有环状部、从该环状部沿轴向延伸并沿所述环状部的周向隔着间隔设置有多个的柱部及形成于所述柱部与所述柱部之间且用于保持所述滚动体的凹槽,
所述柱部具有从径向外侧端部沿周向突出的外侧突出部及从径向内侧端部沿周向突出的内侧突出部,
所述保持架构成为,在所述起振体的长轴部中通过所述外侧突出部与所述滚动体的抵接从而避免所述保持架与内侧滚动面接触,在所述起振体的短轴部中通过所述内侧突出部与所述滚动体的抵接从而避免所述保持架与外侧滚动面的接触。
根据本发明,能够抑制起振体轴承的保持架与外侧滚动面或内侧滚动面接触。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的挠曲啮合式齿轮装置的轴向剖视图。
图2是表示起振体轴承的保持架的立体图。
图3是保持架的轴垂直剖视图。
图4是位于起振体的长轴部的滚动体周边的放大剖视图。
图5是位于起振体的短轴部的滚动体周边的放大剖视图。
图6是表示基于保持架的各部的尺寸的参数的适当的数值范围的图表。
图中:1-挠曲啮合式齿轮装置,30-起振体轴,30A-起振体,31-起振体轴承,31a-外圈,31b-滚动体,31c-保持架,35-外齿轮,301L-长轴,301S-短轴,311-内侧滚动面,312-外侧滚动面,313-环状部,314-柱部,315-凹槽,316-外侧突出部,317-内侧突出部,Cp-椭圆,O1-旋转轴,d-外径。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[挠曲啮合式齿轮装置的整体结构]
图1是表示本发明的实施方式的挠曲啮合式齿轮装置1的轴向剖视图。另外,在图1中,比挠曲啮合式齿轮装置1的旋转轴O1更靠上侧部分是包括沿后述的起振体30A的长轴的方向的剖视图,比旋转轴O1更靠下侧部分是包括沿起振体30A的短轴的方向的剖视图。
在此,在以下说明中,将与后述的旋转轴O1平行的方向称为轴向,将沿以旋转轴O1为中心的圆的圆周方向称为周向,将沿以旋转轴O1为中心的圆的半径方向称为径向。
挠曲啮合式齿轮装置1例如为减速装置。挠曲啮合式齿轮装置1的用途并不受特别限定,可以适用于各种用途。
该挠曲啮合式齿轮装置1具备起振体轴30、起振体轴承31、外齿轮35、第1内齿部411(内齿轮)、第2内齿部421(内齿轮)、外壳43、第1罩体44、第2罩体45、输入轴承46、47、主轴承48及作为限制部件的止动环51、52。
起振体轴30为以旋转轴O1为中心进行旋转的中空筒状的轴,且其具有与旋转轴O1垂直的截面的外形为非圆形(例如椭圆形)的起振体30A及设置于起振体30A的轴向两侧的轴部30B、30C。椭圆形无需一定是几何学严格意义上的椭圆,包括大致椭圆。这里所说的椭圆形只要是具有与旋转轴O1正交的长轴301L及与该长轴301L正交的短轴301S的长圆形即可。
轴部30B、30C为与旋转轴O1垂直的截面的外形呈圆形的轴。
另外,起振体轴30也可以是实心轴。
第1内齿部411通过在作为具有刚性的内齿轮的第1内齿部件41的内周的一部分上设置齿而构成。
第2内齿部421通过在具有刚性的第2内齿部件42的内周的一部分上设置齿而构成。
第1外齿部32与第2外齿部33一体地设置在具有挠性的一个金属制的圆筒状的基底部34的外周,并且分别设置在轴向上的一侧及另一侧。这些第1外齿部32、第2外齿部33及基底部34构成外齿轮35。
而且,第1外齿部32与第1内齿部411啮合,第2外齿部33与第2内齿部421啮合。
起振体轴承31例如为滚子轴承,并且配置于起振体30A与形成有第1外齿部32及第2外齿部33的基底部34之间。起振体30A与第1外齿部32及第2外齿部33经由起振体轴承31能够相对旋转。
起振体轴承31具有嵌入于基底部34内侧的外圈31a、多个滚动体(滚子)31b及保持多个滚动体31b的保持架31c。
多个滚动体31b具有配置于第1外齿部32及第1内齿部411的径向内侧且沿周向排列的第1组滚动体31b和配置于第2外齿部33及第2内齿部421的径向内侧且沿周向排列的第2组滚动体31b。这些滚动体31b将起振体30A的外周作为内侧滚动面311且将外圈31a的内周作为外侧滚动面312而进行滚动。
另外,关于保持架31c的详细内容将在后面叙述。
起振体轴承31也可以具有与起振体30A分体的内圈。并且,起振体轴承31也可以省略外圈31a而将基底部34的内周作为外侧滚动面。滚动体的种类也并不受特别限定,例如可以是滚珠。并且,滚动体的列数也并不只限于两列,可以是一列,也可以是三列以上。
止动环51配置于外齿轮35及起振体轴承31的轴向上的一端部与输入轴承46之间,止动环52配置于外齿轮35及起振体轴承31的轴向上的另一端部与输入轴承47之间。
这些止动环51、52限制外齿轮35及起振体轴承31沿轴向移动。
外壳43覆盖第2内齿部件42的外周侧。在外壳43的内周部形成有主轴承48的外圈部,外壳43经由主轴承48将第2内齿部件42支承为旋转自如。外壳43例如经由螺栓等连结部件431与第1内齿部件41连结在一起。
主轴承48例如为交叉滚子轴承,且具有配置于与第2内齿部件42一体化的内圈部和与外壳43一体化的外圈部之间的多个滚动体。另外,主轴承48也可以由在第2内齿部件42与外壳43之间沿轴向分开的多个轴承(角接触球轴承、圆锥滚子轴承等)构成。
并且,在外壳43与第2内齿部件42之间且在比主轴承48更靠输出侧的位置上设置有油封541,其抑制润滑剂向轴向外侧(输出侧)流出。
第1罩体44例如经由螺栓等连结部件441与第1内齿部件41连结在一起。
而且,第1罩体44从轴向上的输出相反侧覆盖第1外齿部32及第1内齿部411。第1内齿部件41及外壳43直接或间接连结于外部部件。
另外,在本实施方式中,将与外部部件(又称为对象部件。例如,将挠曲啮合式齿轮装置1作为组件进行组装的主体装置中的互相进行动力传递的其中一个部件等)连结并将减速后的运动输出至外部部件的一侧称为输出侧(图1中的左侧),将轴向上的与输出侧相反的一侧称为输出相反侧(图1中的右侧)。在第1罩体44与起振体轴30的轴部30B之间配置有输入轴承46,起振体轴30旋转自如地支承于第1罩体44。另外,输入轴承46例示了球轴承,但也可以使用其他径向轴承。
并且,在第1罩体44与起振体轴30的轴部30B之间且比输入轴承46更靠输出相反侧的位置设置有油封542,其抑制润滑剂向轴向外侧(输出相反侧)流出。
第2罩体45例如经由螺栓等连结部件533与第2内齿部件42连结在一起,并且从轴向上的输出侧覆盖第2外齿部33及第2内齿部421。第2罩体45及第2内齿部件42与输出减速后的运动的外部部件连结(该外部部件为相对于与第1内齿部件41等连结在一起的外部部件进行相对旋转的部件)在一起。
在第2罩体45与起振体轴30的轴部30C之间配置有输入轴承47,起振体轴30旋转自如地支承于第2罩体45。另外,输入轴承47例示了球轴承,但也可以使用其他径向轴承。
并且,在第2罩体45与起振体轴30的轴部30C之间且在比输入轴承47更靠输出侧的位置设置有油封543,其抑制润滑剂向轴向外侧(输出侧)流出。另外,第2罩体45也可以与第2内齿部件42形成为一体。
而且,在第1内齿部件41与外壳43之间安装有密封用O形环551。
同样地,在第1内齿部件41与第1罩体44之间安装有密封用O形环552,在第2内齿部件42与第2罩体45之间安装有密封用O形环553。
因此,挠曲啮合式齿轮装置1的内部空间(存在第1外齿部32与第1内齿部411的啮合部、第2外齿部33与第2内齿部421的啮合部、主轴承48、输入轴承46、47及起振体轴承31等的空间)设为封入有润滑剂的润滑剂封入空间,且被油封541~543及O形环551~553密封。
[减速动作]
若起振体轴30通过从省略图示的马达等输入过来的旋转运动而进行旋转,则起振体30A的运动会传递至第1外齿部32及第2外齿部33。此时,第1外齿部32及第2外齿部33被限制成顺应起振体30A的外周面形状的形状,并从轴向观察时,其挠曲成具有长轴部分及短轴部分的椭圆形状。而且,第1外齿部32在长轴部分与固定的第1内齿部件41的第1内齿部411啮合。因此,第1外齿部32及第2外齿部33不会以与起振体30A相同的转速进行旋转,而是起振体30A在第1外齿部32及第2外齿部33的内侧进行相对旋转。而且,伴随该相对旋转,第1外齿部32及第2外齿部33以长轴位置(起振体30A的长轴的延长线上的位置)及短轴位置(起振体30A的短轴的延长线上的位置)沿周向移动的方式挠曲变形。该变形周期与起振体轴30的旋转周期成比例。
在第1外齿部32及第2外齿部33挠曲变形时,其长轴位置移动,因而第1外齿部32与第1内齿部411的啮合位置在旋转方向上发生变化。在此,若将第1外齿部32的齿数设为100且将第1内齿部411的齿数设为102,则啮合位置每旋转一周,第1外齿部32与第1内齿部411的啮合齿依次错开,由此第1外齿部32进行旋转(自转)。若设为上述的齿数,则起振体轴30的旋转运动以100:2的减速比得到减速后传递至第1外齿部32。
另一方面,与第1外齿部32共用基底部34的第2外齿部33与第2内齿部421啮合,因此,起振体轴30的旋转会导致第2外齿部33与第2内齿部421的啮合位置也在旋转方向上发生变化。另一方面,第2内齿部421的齿数与第2外齿部33的齿数一致,因此第2外齿部33与第2内齿部421不会相对旋转,第2外齿部33的旋转运动以1:1的减速比传递至第2内齿部421。由此,起振体轴30的旋转运动以100:2的减速比得到减速后传递至第2内齿部件42及第2罩体45。而且,该减速后的旋转运动输出至外部部件。
[起振体轴承的保持架的详细内容]
图2是起振体轴承31的保持架31c的立体图,图3是保持架31c的轴垂直剖视图。
起振体轴承31通过在内侧旋转的起振体30A的长轴部及短轴部进行环绕移动而进行径向上的周期性的变形动作。此时,起振体轴承31的保持架31c周期性地交替进行靠近内侧滚动面311及靠近外侧滚动面312的动作。
在此,以往的起振体轴承的保持架并未考虑需要避免与内侧滚动面及外侧滚动面接触,因此,保持架在靠近内侧滚动面或外侧滚动面时可能会与其接触。而且,若保持架与内侧滚动面或外侧滚动面接触,则滚动体会打滑导致其滚动受阻,因而可能会成为磨损或断裂等损伤或损失增加的原因。
本申请的发明人着眼于将滚动体组装于保持架时用于防止滚动体脱落的突出部,并且达到了设置除了具有滚动体的防脱功能以外还具有避免保持架31c与内侧滚动面311及外侧滚动面312接触的功能的外侧突出部316及内侧突出部317的构思。
以下,对保持架31c的详细结构进行说明。
如图所示,起振体轴承31的保持架31c的径向厚度遍及整周均匀,从轴向观察时,其整体形状呈正圆状。并且,保持架31c由与由金属材料构成的其他部件相比更具有挠性的树脂材料制成,但并不受特别限定。
而且,保持架31c具有沿轴向排列的一对环状部313、从一侧环状部313沿轴向延伸并与另一侧环状部313连接并且在环状部313的周向上隔着一定间隔而设置有多个的柱部314及形成于柱部314与柱部314之间且用于保持滚动体31b的凹槽315。
而且,各柱部314具有从径向外侧端部沿周向突出的外侧突出部316及从径向内侧端部沿周向突出的内侧突出部317。
保持架31c的整体形状为轴向上短的圆筒状。
外侧突出部316及内侧突出部317的轴垂直截面形状均为尖锐的前端部沿周向延伸的楔形状。外侧突出部316及内侧突出部317形成于柱部314的轴向上的一部分或整体上。在滚动体31b为滚子的情况下,外侧突出部316及内侧突出部317形成于轴向上的宽范围,而且,优选形成于柱部314的轴向上的全长上。
图4是中心位于起振体30A的长轴部(长轴301L的延长线上)的滚动体31b周边的放大剖视图,图5是中心位于起振体30A的短轴部(短轴301S的延长线上)的滚动体31b周边的放大剖视图。
另外,在图3中,将滚动体31b及凹槽315的数量省略成最小,但实际上沿周向等间隔设置有多个。
外侧突出部316具有保持架31c的外周侧的面(设为外侧面)及凹槽315的内侧的面(设为内侧面),外侧面与保持架31c的外周面连续并与其成为同一个周面。
内侧突出部317具有保持架31c的内周侧的面(设为外侧面)及凹槽315的内侧的面(设为内侧面),外侧面与保持架31c的内周面连续并与其成为同一个周面。
凹槽315为从径向观察时以矩形状贯穿保持架31c而成的贯穿孔。而且,凹槽315具有沿周向相邻的两个柱部314的彼此对置的对置面及一对环状部313的彼此对置的对置面这四个内侧面。
两个柱部314的对置面(即,两个内侧面)均由与通过该两个内侧面的中间的径向平行且与挠曲啮合式齿轮装置1的轴向平行的平面构成。
一对环状部313的彼此对置的对置面(即,两个内侧面)均由与挠曲啮合式齿轮装置1的轴向垂直的平面构成。
在此,对保持架31c的各部的设定尺寸进行说明。
将凹槽315的内侧的周向(严格而言,切线方向)上的宽度设为凹槽宽度(1)(参考图5)。
将彼此对置的两个内侧突出部317的前端之间的间隔(即,保持架31c的内周侧的凹槽315的周向(严格而言,切线方向)上的开口宽度)设为内侧开口宽度(2)(参考图5)。
将两个外侧突出部316的前端之间的间隔(即,保持架31c的外周侧的凹槽315的周向(严格而言,切线方向)上的开口宽度)设为外侧开口宽度(3)(参考图5)。
将保持架31c的径向厚度设为保持架厚度(4)(参考图4)。
将保持架31c的厚度方向(凹槽315的贯穿方向)上的凹槽315的内侧的宽度(除去外侧突出部316及内侧突出部317的部分的宽度)设为凹槽内深度(5)(参考图4)。
将从位于起振体30A的长轴位置(长轴301L的延长线上)上的滚动体31b的中心至内侧突出部317(的根底部分)为止的径向(严格而言,保持架31c的厚度方向:凹槽315的贯穿方向)上的距离设为内侧突出部侧深度(6)(参考图4)。
将从位于起振体30A的长轴位置(长轴301L的延长线上)上的滚动体31b的中心至外侧突出部316(的根底部分)为止的径向(严格而言,保持架31c的厚度方向:凹槽315的贯穿方向)上的距离设为外侧突出部侧深度(7)(参考图4)。
相对于滚动体31b的外径(直径)d,上述(1)~(5)的尺寸至少设定为如下:凹槽宽度(1)>d,内侧开口宽度(2)<d,外侧开口宽度(3)<d,保持架厚度(4)<d,凹槽内深度(5)<d。
通过如上设定上述(1)~(5)的尺寸,从凹槽315朝向径向内侧及径向外侧的滚动体31b的脱落得到抑制。
而且,通过设定为上述(1)~(5)的尺寸,在滚动体31b基于起振体30A而朝向径向外侧移动情况下,该滚动体31b的外周与外侧突出部316的内侧面之间的间隙减小。
并且,在滚动体31b基于起振体30A而朝向径向内侧移动的情况下,该滚动体31b的外周与内侧突出部317的内侧面之间的间隙减小。
图3中的符号Cp为将各滚动体31b的中心位置连接在一起的椭圆。各滚动体31b沿着相对于内侧滚动面311及外侧滚动面312在径向上维持一定距离的椭圆Cp排列。而且,在起振体30A的长轴位置上,由于滚动体31b的外周与外侧突出部316之间的间隙减小,因而在长轴位置上向内侧滚动面311侧靠近的保持架31c的移动得到限制。并且,在起振体30A的短轴位置上,由于滚动体31b的外周与内侧突出部317之间的间隙减小,因而在短轴位置上向外侧滚动面312侧靠近的保持架31c的移动得到限制。
因此,能够抑制保持架31c与内侧滚动面311及外侧滚动面312接触。
根据上述结构,能够在一定程度上抑制保持架31c与内侧滚动面311及外侧滚动面312接触,但是,优选能够更加严格地抑制保持架31c与内侧滚动面311及外侧滚动面312接触。
并且,优选在各滚动体31b与各外侧突出部316及各内侧突出部317之间始终具有能够形成间隙的游隙。若该游隙不够充分,则在滚动体31b与外侧突出部316或内侧突出部317产生接触时彼此之间的摩擦会变大,滚动体31b的旋转会受阻,可能会产生打滑。
因此,本申请的发明人获得了如下见解:通过适当地设定基于(1)~(7)的六个参数的数值范围,能够严格地抑制保持架31c与内侧滚动面311及外侧滚动面312的接触,即便是在长轴位置及短轴位置中的任意位置也能够在滚动体31b与外侧突出部316及内侧突出部317之间维持游隙。
在挠曲啮合式齿轮装置1中,如图6所示,基于上述(1)~(7)的六个参数由凹槽宽度(1)相对于滚动体31b的外径d的比率((1)/d)、内侧开口宽度(2)相对于滚动体31b的外径d的比率((2)/d)、外侧开口宽度(3)相对于滚动体31b的外径d的比率((3)/d)、保持架厚度(4)相对于滚动体31b的外径d的比率((4)/d)、凹槽内深度(5)相对于滚动体31b的外径d的比率((5)/d)、及内侧突出部侧深度(6)相对于外侧突出部侧深度(7)的比率α和起振体30A的短轴变形量相对于长轴变形量的比率β的对比值(α/β)构成。
另外,“比率α”表示(6)/(7)的值。
并且,“比率β”为起振体30A的变形量的长短比,即,起振体30A的短轴变形量除以起振体30A的长轴变形量的值。
并且,“起振体30A的短轴变形量”为从起振体30A的等效正圆直径(周长与起振体30A的周长相等的正圆的直径)减去起振体30A的短轴长度的值。
(短轴变形量)=(等效正圆直径)-(短轴长度)
并且,“起振体30A的长轴变形量”为从起振体30A的长轴长度减去起振体30A的等效正圆直径的值。
(长轴变形量)=(长轴长度)-(等效正圆直径)
上述参数((1)/d)~((5)/d)为相对于滚动体31b的外径d的比率,因此,不管滚动体31b的外径d的大小如何,均能够确定实现滚动体31b与内侧及外侧滚动面311、312的非接触及形成滚动体31b与各外侧突出部316及内侧突出部317之间的游隙的数值。
并且,对比值(α/β)的参数也是比率值,因此,不管起振体30A的短轴变形量及长轴变形量的大小如何,均能够确定实现保持架31c与内侧及外侧滚动面311、312的非接触及形成滚动体31b与各外侧突出部316及内侧突出部317之间的游隙的数值。
具体而言,通过将比率((2)/d)设定为0.93以上且0.97以下的数值范围内、将比率((3)/d)设定为0.95以上且0.99以下的数值范围内、将比率((4)/d)设定为0.55以上且0.61以下的数值范围内,能够更加有效地避免起振体30A使滚动体31b朝向径向外侧移动时保持架31c的内周与内侧滚动面311接触以及起振体30A使滚动体31b朝向径向内侧移动时保持架31c的外周与外侧滚动面312的接触。
而且,通过将比率((1)/d)设定为1.01以上且1.04以下的数值范围内、将比率((5)/d)设定为0.26以上且0.32以下的数值范围内、将对比值(α/β)设定为2.22以上且3.18以下的数值范围内,在起振体30A使滚动体31b朝向径向外侧移动时及起振体30A使滚动体31b朝向径向内侧移动时的这两个情况下,各滚动体31b相对于凹槽315内表面、各外侧突出部316及各内侧突出部317均能够形成游隙。
另外,事实上,某个保持架31c会受到重力影响而成为与外侧突出部316、内侧突出部317或凹槽315中的任一个的内表面接触的状态,但是,这里所说的“形成游隙”表示,例如在无重力状态下,能够将保持架31c配置成限制在内侧滚动面311与外侧滚动面312之间的所有滚动体31b相对于所有外侧突出部316及内侧突出部317(包括所有凹槽315的内表面)形成间隙。
图6所示的上述各参数的数值范围是以能够实现下述的方式计算出的数值范围:在各种的条件下,不管滚动体31b的外径尺寸如何,在起振体30A的短轴位置及长轴位置上,内侧滚动面311及外侧滚动面312与保持架31c能够成为非接触状态,并且在各滚动体31b与各外侧突出部316及各内侧突出部317之间能够维持游隙(间隙)。
各种条件如下:(i)在与挠曲啮合式齿轮装置的领域中通常要求的减速比的最小值至最大值相对应的短轴变形量相对于长轴变形量的比率β的数值范围内成立;(ⅱ)即便考虑到基于挠曲啮合式齿轮装置1的加工性的尺寸公差也成立;(ⅲ)在挠曲啮合式齿轮装置的领域中通常要求的各部的外部尺寸的范围内成立等。
[本发明的实施方式的技术效果]
上述挠曲啮合式齿轮装置1构成为,在起振体30A的长轴部中,起振体轴承31的外侧突出部316与滚动体31b抵接,从而避免保持架31c与内侧滚动面311接触,而在起振体30A的短轴部中,内侧突出部317与滚动体31b抵接,从而避免保持架31c与外侧滚动面312接触。
因此,在保持架31c位于起振体30A的长轴位置上从而最靠近内侧滚动面311的情况下,通过外侧突出部316避免其与内侧滚动面311接触,并且在起振体30A的短轴位置上从而最靠近外侧滚动面312的情况下,通过内侧突出部317避免其与外侧滚动面312接触,因此,即使在保持架31c的整周上的任意位置上,也能够有效地避免其与内侧滚动面311及外侧滚动面312接触。
因此,不管滚动体31b位于长轴部或短轴部,均能够抑制滚动体31b打滑,从而能够减少磨损或断裂等损伤,进而能够减少挠曲啮合式齿轮装置1的损失。
并且,以在起振体30A的长轴部中通过外侧突出部316避免保持架31c与内侧滚动面311接触且在起振体30A的短轴部中通过内侧突出部317避免保持架31c与外侧滚动面312接触的方式设定如下各参数:内侧开口宽度(2)相对于滚动体31b的外径d的比率((2)/d);外侧开口宽度(3)相对于滚动体31b的外径d的比率((3)/d);保持架厚度(4)相对于滚动体31b的外径d的比率((4)/d)。
即,若设定这些参数,则能够实现在保持架31c的整周上的任意位置上均能够有效地避免与内侧滚动面311及外侧滚动面312接触的挠曲啮合式齿轮装置1,因而其设计自由度高,从而能够实现设计的容易化。
尤其,通过将上述比率((2)/d)设为0.93以上且0.97以下、将比率((3)/d)设为0.95以上且0.99以下、将比率((4)/d)设为0.55以上且0.61以下,能够提供在保持架31c的整周上的任意位置上均能够有效地避免与内侧滚动面311及外侧滚动面312的接触的挠曲啮合式齿轮装置1。
并且,以在起振体30A的长轴部中通过外侧突出部316避免保持架31c与内侧滚动面311接触且在起振体30A的短轴部中通过内侧突出部317避免保持架31c与外侧滚动面312接触的方式设定如下值:凹槽宽度(1)相对于滚动体31b的外径d的比率((1)/d);凹槽内深度(5)相对于滚动体31b的外径d的比率((5)/d);内侧突出部侧深度(6)相对于外侧突出部侧深度(7)的比率α与起振体30A的短轴变形量相对于长轴变形量的比率β的对比值(α/β)。
即,若设定这些参数,则在起振体30A旋转时,各滚动体31b相对于凹槽315内表面、各外侧突出部316及各内侧突出部317能够形成游隙(间隙),因而其设计自由度高,从而能够实现设计的容易化。
尤其,通过将上述比率((1)/d)设定为1.01以上且1.04以下的数值范围内、将比率((5)/d)设定为0.26以上且0.32以下的数值范围内、将对比值(α/β)设定为2.22以上且3.18以下的数值范围内,在起振体30A旋转时,各滚动体31b相对于凹槽315内表面、各外侧突出部316及各内侧突出部317能够适当地形成游隙(间隙),能够更加有效地抑制滚动体31b打滑,从而能够减少损伤,进而能够减少挠曲啮合式齿轮装置1的损失。
并且,在将起振体轴承31组装于起振体30A的状态下,保持架31c维持与组装之前相同的形状。这意味着,保持架31c并未通过起振体轴承31的组装而受到由各滚动体31b与各外侧突出部316及内侧突出部317之间的抵接压力引起的变形荷载,表示各滚动体31b相对于凹槽315内表面、各外侧突出部316及各内侧突出部317适当地形成有游隙。因此,能够提供滚动体31b的损伤减少且损失也小的挠曲啮合式齿轮装置1。
[其他]
在上述实施方式中示出的详细部分在不脱离发明宗旨的范围内可以适当进行变更。
例如,在上述实施方式中,对挠曲啮合式齿轮装置1为筒型结构的例子进行了说明,但是,除了筒型以外的挠曲啮合式齿轮装置(例如,杯型或礼帽型等挠曲啮合式齿轮装置)的起振体轴承也能够适用与上述起振体轴承31相同的结构。
并且,例示了起振体轴承31的滚动体31b为滚子的情况,但是,滚动体的种类并不受特别限定,例如,滚动体也可以是球。
Claims (6)
1.一种挠曲啮合式齿轮装置,其具备起振体、被该起振体挠曲变形的外齿轮、与该外齿轮啮合的内齿轮及配置于所述起振体与所述外齿轮之间的起振体轴承,所述挠曲啮合式齿轮装置的特征在于,
所述起振体轴承具有多个滚动体及保持所述多个滚动体的保持架,
所述保持架具有环状部、从该环状部沿轴向延伸并沿所述环状部的周向隔着间隔设置有多个的柱部及形成于所述柱部与所述柱部之间且用于保持所述滚动体的凹槽,
所述柱部具有从径向外侧端部沿周向突出的外侧突出部及从径向内侧端部沿周向突出的内侧突出部,
所述保持架构成为,在所述起振体的长轴部中所述外侧突出部与所述滚动体抵接从而避免所述保持架与内侧滚动面接触,在所述起振体的短轴部中所述内侧突出部与所述滚动体抵接从而避免所述保持架与外侧滚动面接触。
2.根据权利要求1所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
以在所述起振体的所述长轴部中通过所述外侧突出部与所述滚动体的抵接来避免所述保持架与所述内侧滚动面接触且在所述起振体的所述短轴部中通过所述内侧突出部与滚动体的抵接来避免所述保持架与所述外侧滚动面接触的方式设定如下值:
根据所述内侧突出部确定的所述保持架的内周侧的所述凹槽的开口宽度相对于所述滚动体的外径的比率;
根据所述外侧突出部确定的所述保持架的外周侧的所述凹槽的周向上的开口宽度相对于所述滚动体的外径的比率;
所述保持架的径向厚度相对于所述滚动体的外径的比率。
3.根据权利要求2所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
根据所述内侧突出部确定的所述保持架的内周侧的所述凹槽的开口宽度相对于所述滚动体的外径的比率设定为0.93以上且0.97以下的数值范围内;
根据所述外侧突出部确定的所述保持架的外周侧的所述凹槽的开口宽度相对于所述滚动体的外径的比率设定为0.95以上且0.99以下的数值范围内;
所述保持架的径向厚度相对于所述滚动体的外径的比率设定为0.55以上且0.61以下的数值范围内。
4.根据权利要求2或3所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
以避免所述保持架与所述内侧滚动面接触及避免所述保持架与所述外侧滚动面接触的方式还设定如下值:
所述凹槽的内侧的周向宽度相对于所述滚动体的外径的比率;
所述保持架的厚度方向上的所述凹槽的内部的宽度相对于所述滚动体的外径的比率;
由从位于所述起振体的长轴位置上的滚动体的中心至所述内侧突出部为止的径向上的距离相对于从位于所述起振体的长轴位置上的滚动体的中心至所述外侧突出部为止的径向上的距离的比率及所述起振体的短轴变形量相对于长轴变形量的比率构成的两个比率的对比值。
5.根据权利要求4所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述凹槽的内侧的周向宽度相对于所述滚动体的外径的比率设定为1.01以上且1.04以下的数值范围内;
所述保持架的厚度方向上的所述凹槽的内部的宽度相对于所述滚动体的外径的比率设定为0.26以上且0.32以下的数值范围内;
由从位于所述起振体的长轴位置上的滚动体的中心至所述内侧突出部为止的径向上的距离相对于从位于所述起振体的长轴位置上的滚动体的中心至所述外侧突出部为止的径向上的距离的比率及所述起振体的短轴变形量相对于长轴变形量的比率构成的两个比率的对比值设定为2.22以上且3.18以下的数值范围内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
在将所述起振体轴承组装于所述起振体的状态下,所述保持架维持与组装之前相同的形状。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-173987 | 2021-10-25 | ||
JP2021173987A JP2023063911A (ja) | 2021-10-25 | 2021-10-25 | 撓み噛合い式歯車装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116025672A true CN116025672A (zh) | 2023-04-28 |
Family
ID=85796032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210850777.1A Pending CN116025672A (zh) | 2021-10-25 | 2022-07-20 | 挠曲啮合式齿轮装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023063911A (zh) |
CN (1) | CN116025672A (zh) |
DE (1) | DE102022119890A1 (zh) |
-
2021
- 2021-10-25 JP JP2021173987A patent/JP2023063911A/ja active Pending
-
2022
- 2022-07-20 CN CN202210850777.1A patent/CN116025672A/zh active Pending
- 2022-08-08 DE DE102022119890.1A patent/DE102022119890A1/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023063911A (ja) | 2023-05-10 |
DE102022119890A1 (de) | 2023-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101651549B1 (ko) | 파동 기어 장치의 파동 발생기 | |
US8020470B2 (en) | Harmonic gear drive | |
JP6039568B2 (ja) | 歯車伝動装置 | |
KR101616518B1 (ko) | 파동 기어 장치의 파동 발생기 | |
CN110388421B (zh) | 挠曲啮合式齿轮装置 | |
KR102236715B1 (ko) | 기어 전동 장치 | |
KR101044071B1 (ko) | 니들 롤러 베어링을 이용한 감속기 | |
WO2019058798A1 (ja) | 撓み噛合い式歯車装置 | |
JP7145616B2 (ja) | 撓み噛合い式歯車装置 | |
JP6192580B2 (ja) | 撓み噛合い式歯車装置 | |
WO2012033043A1 (ja) | 減速装置 | |
JP2008025687A (ja) | 波動歯車装置用軸受 | |
KR102262294B1 (ko) | 기어 전동 장치 | |
CN116025672A (zh) | 挠曲啮合式齿轮装置 | |
JP2005106211A (ja) | 保持器付きころ | |
JP7033995B2 (ja) | 歯車装置 | |
EP1519062A2 (en) | Roller retainer assembly for planetary gear and planetary gear support using the same | |
JP2023023982A (ja) | 撓み噛合い式歯車装置 | |
CN111720497B (zh) | 摆线减速机及其制造方法以及马达单元 | |
CN111316015B (zh) | 挠曲啮合式齿轮装置 | |
US10955007B2 (en) | Bearing retaining mechanism | |
CN111801504B (zh) | 径向倾斜滚子轴承 | |
JP2021099126A (ja) | 可撓性軸受および減速機 | |
WO2020105187A1 (ja) | 波動歯車装置の波動発生器 | |
KR20230022301A (ko) | 로봇용 하모닉 드라이브 및 하모닉 드라이브를 구비한 로봇 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |