JP2002340140A - 軽量波動歯車装置 - Google Patents
軽量波動歯車装置Info
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- 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
- F16H—GEARING
- F16H49/00—Other gearings
- F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄系素材からなる場合と同様な噛み合い剛
性、および歯面硬度、耐摩耗性を備えた軽量な波動歯車
装置を実現すること。 【解決手段】 コップ型の波動歯車装置１では、その剛
性内歯歯車２がアルミニウム合金等の軽合金から形成さ
れ、その内歯２１の歯形は鉄系素材からなる場合の歯形
に比べて歯丈が１．１ないし１．３倍とされている。ま
た、その歯面２１ａには硬質の無電解めっき皮膜が形成
されている。鉄系素材から剛性内歯歯車を製造した場合
と同程度の噛み合い剛性と、同程度の歯面強度、耐摩耗
性を備えた軽量な波動歯車装置を実現できる。
性、および歯面硬度、耐摩耗性を備えた軽量な波動歯車
装置を実現すること。 【解決手段】 コップ型の波動歯車装置１では、その剛
性内歯歯車２がアルミニウム合金等の軽合金から形成さ
れ、その内歯２１の歯形は鉄系素材からなる場合の歯形
に比べて歯丈が１．１ないし１．３倍とされている。ま
た、その歯面２１ａには硬質の無電解めっき皮膜が形成
されている。鉄系素材から剛性内歯歯車を製造した場合
と同程度の噛み合い剛性と、同程度の歯面強度、耐摩耗
性を備えた軽量な波動歯車装置を実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽合金製の剛性内
歯歯車を備えた軽量波動歯車装置に関するものである。
歯歯車を備えた軽量波動歯車装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】典型的な波動歯車装置は、円環状をした
剛性の内歯歯車と、この内側に配置されている円環状を
した可撓性の外歯歯車と、この外歯歯車の内側に嵌め込
まれた波動発生器から構成されている。波動発生器は、
楕円形輪郭をした剛性のウエーブプラグと、このウエー
ブプラグの外周に嵌めたウエーブベアリングから構成さ
れており、外歯歯車を楕円形に撓めて、その長軸方向の
両端に位置している外歯部分を剛性内歯歯車の内歯部分
に噛み合わせている。波動発生器をモータ等によって回
転すると、両歯車の噛合位置が円周方向に移動する。こ
の結果、両歯車の歯数差に起因して両歯車に相対回転が
発生する。一般には両歯車の歯数差は２枚とされ、内歯
歯車が装置ハウジング等に固定されているので、歯数差
に基づき大幅に減速された回転出力が外歯歯車から取出
される。
剛性の内歯歯車と、この内側に配置されている円環状を
した可撓性の外歯歯車と、この外歯歯車の内側に嵌め込
まれた波動発生器から構成されている。波動発生器は、
楕円形輪郭をした剛性のウエーブプラグと、このウエー
ブプラグの外周に嵌めたウエーブベアリングから構成さ
れており、外歯歯車を楕円形に撓めて、その長軸方向の
両端に位置している外歯部分を剛性内歯歯車の内歯部分
に噛み合わせている。波動発生器をモータ等によって回
転すると、両歯車の噛合位置が円周方向に移動する。こ
の結果、両歯車の歯数差に起因して両歯車に相対回転が
発生する。一般には両歯車の歯数差は２枚とされ、内歯
歯車が装置ハウジング等に固定されているので、歯数差
に基づき大幅に減速された回転出力が外歯歯車から取出
される。
【０００３】本発明者は、この構成の波動歯車装置の軽
量化を実現するために、その剛性内歯歯車および波動発
生器をアルミニウム合金等の軽量合金で製造することを
提案している。例えば、特開平１０−３１８３３８号公
報においてこのような軽量波動歯車装置を提案してい
る。
量化を実現するために、その剛性内歯歯車および波動発
生器をアルミニウム合金等の軽量合金で製造することを
提案している。例えば、特開平１０−３１８３３８号公
報においてこのような軽量波動歯車装置を提案してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、一般的な鉄系
の素材から剛性内歯歯車を製造する場合に比べて、アル
ミニウム合金等の軽合金製の剛性内歯歯車では、その噛
み合い剛性が大幅に低下してしまい（ラチェッティング
トルクが低下し）、歯飛び現象が現れてしまう。このた
め、鉄系素材からなる剛性内歯歯車と同程度の剛性を確
保するためには、その外径寸法、幅寸法を増加させる必
要がある。しかしながら、剛性内歯歯車の寸法を変更す
ると、波動歯車装置が取り付けられるロボット等の側の
取り付け部分の寸法、すなわち波動歯車装置のユーザー
側の装置仕様を変更しなければならない。しかし、この
ような寸法変更は一般には困難である。
の素材から剛性内歯歯車を製造する場合に比べて、アル
ミニウム合金等の軽合金製の剛性内歯歯車では、その噛
み合い剛性が大幅に低下してしまい（ラチェッティング
トルクが低下し）、歯飛び現象が現れてしまう。このた
め、鉄系素材からなる剛性内歯歯車と同程度の剛性を確
保するためには、その外径寸法、幅寸法を増加させる必
要がある。しかしながら、剛性内歯歯車の寸法を変更す
ると、波動歯車装置が取り付けられるロボット等の側の
取り付け部分の寸法、すなわち波動歯車装置のユーザー
側の装置仕様を変更しなければならない。しかし、この
ような寸法変更は一般には困難である。
【０００５】また、軽合金製の剛性内歯歯車の場合に
は、その歯面硬度、耐摩耗性も鉄系素材からなるものに
比べて低いという問題点がある。さらには、当該剛性内
歯歯車を他部材に取り付けるための締結ボルトの座面と
なる表面部分が、座面面圧に耐えられずに陥没する等の
おそれもある。
は、その歯面硬度、耐摩耗性も鉄系素材からなるものに
比べて低いという問題点がある。さらには、当該剛性内
歯歯車を他部材に取り付けるための締結ボルトの座面と
なる表面部分が、座面面圧に耐えられずに陥没する等の
おそれもある。
【０００６】本発明の課題は、このような点に鑑みて、
剛性内歯歯車の寸法を変更することなく、その軽量化を
達成可能な波動歯車装置を提案することにある。
剛性内歯歯車の寸法を変更することなく、その軽量化を
達成可能な波動歯車装置を提案することにある。
【０００７】また、本発明の課題は、剛性内歯歯車の耐
摩耗性および締結強度の低下を招くことなく、その軽量
化を達成可能な波動歯車装置を提案することにある。
摩耗性および締結強度の低下を招くことなく、その軽量
化を達成可能な波動歯車装置を提案することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、円環状をした剛性の内歯歯車と、円環
状をした可撓性の外歯歯車と、この外歯歯車を半径方向
に撓めて前記内歯歯車に対して部分的に噛み合わせると
共に両歯車の噛合い位置を円周方向に移動させる波動発
生器とを有する波動歯車装置において、前記内歯歯車は
アルミニウム合金、銅合金、チタン合金あるいはマグネ
シウム合金からなり、前記内歯歯車の内歯歯形を高歯丈
の歯形としたことを特徴としている。
めに、本発明は、円環状をした剛性の内歯歯車と、円環
状をした可撓性の外歯歯車と、この外歯歯車を半径方向
に撓めて前記内歯歯車に対して部分的に噛み合わせると
共に両歯車の噛合い位置を円周方向に移動させる波動発
生器とを有する波動歯車装置において、前記内歯歯車は
アルミニウム合金、銅合金、チタン合金あるいはマグネ
シウム合金からなり、前記内歯歯車の内歯歯形を高歯丈
の歯形としたことを特徴としている。
【０００９】一般に、前記内歯歯車の歯丈を、鉄系素材
からなる内歯歯車の現行の内歯歯形の歯丈の１．１ない
し１．３倍にすればよい。
からなる内歯歯車の現行の内歯歯形の歯丈の１．１ない
し１．３倍にすればよい。
【００１０】また、内歯の耐摩耗性、締結強度の低下を
抑制するためには、内歯歯車の表面における少なくとも
内歯歯面部分に、当該内歯歯車の素材よりも弾性係数の
高いめっき皮膜を形成することが望ましい。
抑制するためには、内歯歯車の表面における少なくとも
内歯歯面部分に、当該内歯歯車の素材よりも弾性係数の
高いめっき皮膜を形成することが望ましい。
【００１１】前記めっき皮膜は、無電解Ｎｉ−Ｐめっき
皮膜とすることができる。
皮膜とすることができる。
【００１２】本発明の構成によれば、前記内歯歯車を、
チタン合金、あるいは弾性係数が８５００ｋｇｆ／ｍｍ
2以上のアルミニウム合金から形成することができる。
チタン合金、あるいは弾性係数が８５００ｋｇｆ／ｍｍ
2以上のアルミニウム合金から形成することができる。
【００１３】次に、本発明は、円環状をした剛性の内歯
歯車と、円環状をした可撓性の外歯歯車と、この外歯歯
車を半径方向に撓めて前記内歯歯車に対して部分的に噛
み合わせると共に両歯車の噛合い位置を円周方向に移動
させる波動発生器とを有する波動歯車装置において、前
記内歯歯車は、Ｈｖ１３０以上の硬度を有するアルミニ
ウム合金あるいはチタン合金から形成されており、当該
内歯歯車の表面における少なくとも内歯歯面には、無電
解めっき皮膜が形成されていることを特徴としている。
歯車と、円環状をした可撓性の外歯歯車と、この外歯歯
車を半径方向に撓めて前記内歯歯車に対して部分的に噛
み合わせると共に両歯車の噛合い位置を円周方向に移動
させる波動発生器とを有する波動歯車装置において、前
記内歯歯車は、Ｈｖ１３０以上の硬度を有するアルミニ
ウム合金あるいはチタン合金から形成されており、当該
内歯歯車の表面における少なくとも内歯歯面には、無電
解めっき皮膜が形成されていることを特徴としている。
【００１４】ここで、前記内歯歯車の素材としては、Ｈ
ｖ１５０以上の硬度を有し、その引張強度が４０ｋｇｆ
／ｍｍ2であることが望ましい。
ｖ１５０以上の硬度を有し、その引張強度が４０ｋｇｆ
／ｍｍ2であることが望ましい。
【００１５】内歯歯車の母材表面とめっき皮膜とは硬度
差が少ない方がよい。したがって、前記無電解めっき皮
膜が形成されている前記内歯歯車の表面部分に、ショッ
トピーニングによる表面硬化処理を施すことが望まし
い。
差が少ない方がよい。したがって、前記無電解めっき皮
膜が形成されている前記内歯歯車の表面部分に、ショッ
トピーニングによる表面硬化処理を施すことが望まし
い。
【００１６】また、前記無電解めっき皮膜は、Ｎｉ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｐ−Ｂ、あるいはＣｒからなるものとするこ
とができる。
Ｐ、Ｎｉ−Ｐ−Ｂ、あるいはＣｒからなるものとするこ
とができる。
【００１７】さらに、前記無電解めっき皮膜の厚さは、
５ないし４０ミクロンとすることができる。
５ないし４０ミクロンとすることができる。
【００１８】さらにまた、前記無電解めっき皮膜の硬度
は、剛性内歯歯車が噛み合う可撓性外歯歯車の硬度に対
応させる必要があるが、一般に、Ｈｖ３００からＨｖ１
２００の範囲内の値とすればよい。
は、剛性内歯歯車が噛み合う可撓性外歯歯車の硬度に対
応させる必要があるが、一般に、Ｈｖ３００からＨｖ１
２００の範囲内の値とすればよい。
【００１９】ここで、剛性内歯歯車を他部材に締結固定
するための締結強度の低下を抑制するためには、前記内
歯歯車の両側の円環状端面にも、前記無電解めっき皮膜
を形成して、締結用ボルトの座面となる表面部分の硬度
を高めることが望ましい。
するための締結強度の低下を抑制するためには、前記内
歯歯車の両側の円環状端面にも、前記無電解めっき皮膜
を形成して、締結用ボルトの座面となる表面部分の硬度
を高めることが望ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を適用した軽量波動歯車装置を説明する。
を適用した軽量波動歯車装置を説明する。
【００２１】図１および図２は、本発明を適用可能なコ
ップ型の波動歯車装置の一例を示す縦断面図および正面
図である。これらの図に示すように、コップ型の波動歯
車装置１は、円環状をした剛性の内歯歯車２と、この内
側に配置されているコップ状の可撓性の外歯歯車３と、
この外歯歯車３の内側に嵌め込まれた楕円形輪郭の波動
発生器４から構成されている。
ップ型の波動歯車装置の一例を示す縦断面図および正面
図である。これらの図に示すように、コップ型の波動歯
車装置１は、円環状をした剛性の内歯歯車２と、この内
側に配置されているコップ状の可撓性の外歯歯車３と、
この外歯歯車３の内側に嵌め込まれた楕円形輪郭の波動
発生器４から構成されている。
【００２２】コップ状の外歯歯車３は、円筒状胴部３１
と、この胴部３１の一端開口縁から半径方向の内方に伸
びている円環状のダイヤフラム３２と、このダイヤフラ
ム３２の内周縁に一体形成された円環状のボス３３と、
胴部３１の他端側開口の外周部分に形成された外歯３４
を備えている。外歯３４は、内歯歯車２の内歯２１に噛
合い可能となっている。
と、この胴部３１の一端開口縁から半径方向の内方に伸
びている円環状のダイヤフラム３２と、このダイヤフラ
ム３２の内周縁に一体形成された円環状のボス３３と、
胴部３１の他端側開口の外周部分に形成された外歯３４
を備えている。外歯３４は、内歯歯車２の内歯２１に噛
合い可能となっている。
【００２３】波動発生器４は、楕円形輪郭をした剛性の
ウエーブプラグ４１と、このウエーブプラグ４１の外周
に嵌めたウエーブベアリング４２から構成されている。
ウエーブベアリング４２は、ウエーブプラグ４１の外周
面に嵌めた内輪４３と、外歯歯車３の胴部内周面３５に
嵌め込まれた外輪４４と、これらの間に転動自在の状態
で挿入されているボール４５を備えている。
ウエーブプラグ４１と、このウエーブプラグ４１の外周
に嵌めたウエーブベアリング４２から構成されている。
ウエーブベアリング４２は、ウエーブプラグ４１の外周
面に嵌めた内輪４３と、外歯歯車３の胴部内周面３５に
嵌め込まれた外輪４４と、これらの間に転動自在の状態
で挿入されているボール４５を備えている。
【００２４】波動発生器４は、外歯歯車３の外歯形成部
分を楕円形に撓めて、その長軸方向の両端に位置してい
る外歯３４の部分を内歯歯車２の内歯２１の部分に噛み
合わせている。波動発生器をモータ等によって回転する
と、両歯車２、３の噛合位置が円周方向に移動する。こ
の結果、両歯車２、３の歯数差に起因して両歯車に相対
回転が発生する。一般には両歯車の歯数差は２枚とさ
れ、内歯歯車２が装置ハウジング等に固定されているの
で、歯数差に基づき大幅に減速された回転出力が外歯歯
車３から取出される。
分を楕円形に撓めて、その長軸方向の両端に位置してい
る外歯３４の部分を内歯歯車２の内歯２１の部分に噛み
合わせている。波動発生器をモータ等によって回転する
と、両歯車２、３の噛合位置が円周方向に移動する。こ
の結果、両歯車２、３の歯数差に起因して両歯車に相対
回転が発生する。一般には両歯車の歯数差は２枚とさ
れ、内歯歯車２が装置ハウジング等に固定されているの
で、歯数差に基づき大幅に減速された回転出力が外歯歯
車３から取出される。
【００２５】（第１の実施例）上記構成のコップ型の波
動歯車装置１において、その剛性内歯歯車２をチタン合
金あるいは、弾性係数が８５００ｋｇｆ・ｍｍ2以上の
アルミニウム合金から製造した。また、この内歯歯車２
の内歯２１の歯形を高歯丈の歯形とした。すなわち、現
行の鉄系素材からなる内歯歯形（想像線２１Ａで示す形
状）に対して、その歯丈を１．１ないし１．３倍にし
た。さらに、図３において太線で示す部分に、無電解Ｎ
ｉ−Ｐ皮膜を形成した。すなわち、内歯２１の歯面部分
２１ａと、左右の円環状端面２２、２３に、内歯歯車の
素材よりも弾性係数の高い無電解Ｎｉ−Ｐ皮膜を形成し
た。
動歯車装置１において、その剛性内歯歯車２をチタン合
金あるいは、弾性係数が８５００ｋｇｆ・ｍｍ2以上の
アルミニウム合金から製造した。また、この内歯歯車２
の内歯２１の歯形を高歯丈の歯形とした。すなわち、現
行の鉄系素材からなる内歯歯形（想像線２１Ａで示す形
状）に対して、その歯丈を１．１ないし１．３倍にし
た。さらに、図３において太線で示す部分に、無電解Ｎ
ｉ−Ｐ皮膜を形成した。すなわち、内歯２１の歯面部分
２１ａと、左右の円環状端面２２、２３に、内歯歯車の
素材よりも弾性係数の高い無電解Ｎｉ−Ｐ皮膜を形成し
た。
【００２６】このように構成した本例の波動歯車装置で
は、その剛性内歯歯車２の外径寸法、幅寸法を、鉄系素
材から形成した場合の剛性内歯歯車に対して増加させる
ことなく、鉄系素材からなる剛性内歯歯車と同程度の剛
性を得ることができた。すなわち、同程度のラチェティ
ングトルクを得ることができ、歯飛びなどの弊害を回避
できることが確認された。
は、その剛性内歯歯車２の外径寸法、幅寸法を、鉄系素
材から形成した場合の剛性内歯歯車に対して増加させる
ことなく、鉄系素材からなる剛性内歯歯車と同程度の剛
性を得ることができた。すなわち、同程度のラチェティ
ングトルクを得ることができ、歯飛びなどの弊害を回避
できることが確認された。
【００２７】また、内歯歯面には無電解めっき皮膜が形
成されているので、その耐摩耗性も鉄系素材からなる場
合と同程度になることが確認された。
成されているので、その耐摩耗性も鉄系素材からなる場
合と同程度になることが確認された。
【００２８】さらには、内歯の左右の円環状端面にも無
電解めっき皮膜を形成してあるので、当該剛性内歯歯車
を他部材に締結固定する場合の締結力も、鉄系素材から
なる内歯歯車の場合と同程度にできることが確認され
た。すなわち、剛性内歯歯車２には他部材への締結用ボ
ルトのボルト孔２４が形成されており、ここに装着した
締結用ボルトの座面は、円環状端面２２あるいは２３と
なる。この円環状端面２２、２３の硬度が低いと、締結
時に作用する座面面圧によって当該端面が陥没する等し
て、締結力が低下してしまう。しかし、本例では、その
ような弊害を回避できる。
電解めっき皮膜を形成してあるので、当該剛性内歯歯車
を他部材に締結固定する場合の締結力も、鉄系素材から
なる内歯歯車の場合と同程度にできることが確認され
た。すなわち、剛性内歯歯車２には他部材への締結用ボ
ルトのボルト孔２４が形成されており、ここに装着した
締結用ボルトの座面は、円環状端面２２あるいは２３と
なる。この円環状端面２２、２３の硬度が低いと、締結
時に作用する座面面圧によって当該端面が陥没する等し
て、締結力が低下してしまう。しかし、本例では、その
ような弊害を回避できる。
【００２９】なお、めっき皮膜は、製造の容易性の観点
からは内歯歯車２の全表面に形成すればよい。
からは内歯歯車２の全表面に形成すればよい。
【００３０】（第２の実施例）次に、図１、２に示す構
成の波動歯車装置１において、内歯歯車２を、Ｈｖ１３
０以上の硬度を有するアルミニウム合金あるいはチタン
合金から製造し、当該内歯歯車の表面における少なくと
も内歯歯面に無電解めっき皮膜を形成した。この結果、
鉄系素材からなる内歯歯車と同程度の剛性および耐磨耗
性のある軽量剛性内歯歯車が得られることが確認され
た。
成の波動歯車装置１において、内歯歯車２を、Ｈｖ１３
０以上の硬度を有するアルミニウム合金あるいはチタン
合金から製造し、当該内歯歯車の表面における少なくと
も内歯歯面に無電解めっき皮膜を形成した。この結果、
鉄系素材からなる内歯歯車と同程度の剛性および耐磨耗
性のある軽量剛性内歯歯車が得られることが確認され
た。
【００３１】ここで、内歯歯車を、Ｈｖ１５０以上の硬
度を有し、その引張強度が４０ｋｇｆ／ｍｍ2の素材か
ら形成することが望ましい。
度を有し、その引張強度が４０ｋｇｆ／ｍｍ2の素材か
ら形成することが望ましい。
【００３２】また、内歯歯車の母材と無電解めっき皮膜
の境界部分における硬度差はなるべく少ない方が良い。
したがって、硬度差を少なくするためには、例えば、無
電解めっき皮膜が形成されている内歯歯車の表面部分
に、０．１ｍｍ以下の粒径の投射材によるショットピー
ニングを行って、当該表面に硬化処理を施すことが望ま
しい。
の境界部分における硬度差はなるべく少ない方が良い。
したがって、硬度差を少なくするためには、例えば、無
電解めっき皮膜が形成されている内歯歯車の表面部分
に、０．１ｍｍ以下の粒径の投射材によるショットピー
ニングを行って、当該表面に硬化処理を施すことが望ま
しい。
【００３３】さらに、内歯歯車の母材表面に密着性の良
い均一厚さの無電解めっき皮膜を形成するためには、母
材表面に、二重置換法などによる削処理を施すことが望
ましい。
い均一厚さの無電解めっき皮膜を形成するためには、母
材表面に、二重置換法などによる削処理を施すことが望
ましい。
【００３４】次に、無電解めっき皮膜としては、Ｎｉ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｐ−Ｂ、あるいはＣｒからなる皮膜を採用す
ることができる。
Ｐ、Ｎｉ−Ｐ−Ｂ、あるいはＣｒからなる皮膜を採用す
ることができる。
【００３５】また、無電解めっき皮膜の厚さは、５ない
し４０ミクロンの範囲内の値とすればよい。
し４０ミクロンの範囲内の値とすればよい。
【００３６】さらに、無電解めっき皮膜の硬度は、Ｈｖ
３００からＨｖ１２００の範囲内の値とすることができ
る。詳細に説明すると、内歯歯車の歯面硬度は、これが
噛み合う鉄系素材からなる外歯歯車の外歯の歯面強度と
同程度にする必要があり、外歯歯車が一般的な鉄系素材
からなる場合には、その歯面硬度がＨｖ３００ないし５
００程度であり、外歯歯車が高強度鉄系素材からなる場
合には、その歯面硬度がＨｖ５００ないし１２００程度
であるので、これに合わせて、内歯の歯面硬度を決定す
ればよい。
３００からＨｖ１２００の範囲内の値とすることができ
る。詳細に説明すると、内歯歯車の歯面硬度は、これが
噛み合う鉄系素材からなる外歯歯車の外歯の歯面強度と
同程度にする必要があり、外歯歯車が一般的な鉄系素材
からなる場合には、その歯面硬度がＨｖ３００ないし５
００程度であり、外歯歯車が高強度鉄系素材からなる場
合には、その歯面硬度がＨｖ５００ないし１２００程度
であるので、これに合わせて、内歯の歯面硬度を決定す
ればよい。
【００３７】次に、無電解めっき皮膜の形成範囲は、内
歯歯面に加えて、上記の第１の実施例と同様に、内歯歯
車の左右の円環状端面も含むようにしてもよい。このよ
うにすれば、内歯歯車を他部材に締結固定する際の締結
力の低下を抑制できる。
歯歯面に加えて、上記の第１の実施例と同様に、内歯歯
車の左右の円環状端面も含むようにしてもよい。このよ
うにすれば、内歯歯車を他部材に締結固定する際の締結
力の低下を抑制できる。
【００３８】本例の剛性内歯歯車によれば、アルミニウ
ム合金、あるいはチタン合金を用いて、その重さを鉄系
素材からなるものに比べてきわめて軽くすることがで
き、しかも、その歯面の強度、耐摩耗性の低下、並びに
締結強度の低下も抑制できる。
ム合金、あるいはチタン合金を用いて、その重さを鉄系
素材からなるものに比べてきわめて軽くすることがで
き、しかも、その歯面の強度、耐摩耗性の低下、並びに
締結強度の低下も抑制できる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の波動歯車
装置においては、その剛性内歯歯車を軽合金製とすると
共に、内歯の歯丈を鉄系素材からなる場合の内歯よりも
大きくしている。したがって、鉄系素材からなる剛性内
歯歯車を備えている場合と同程度の噛み合い剛性を備え
た軽量波動歯車装置を実現できる。
装置においては、その剛性内歯歯車を軽合金製とすると
共に、内歯の歯丈を鉄系素材からなる場合の内歯よりも
大きくしている。したがって、鉄系素材からなる剛性内
歯歯車を備えている場合と同程度の噛み合い剛性を備え
た軽量波動歯車装置を実現できる。
【００４０】また、本発明の波動歯車装置では、その剛
性内歯歯車を所定硬度以上のアルミニウム合金あるいは
チタン合金製とすると共に、内歯歯面に硬質の無電解め
っき皮膜を形成している。したがって、鉄系素材からな
る剛性内歯歯車の場合と同程度の歯面強度および耐摩耗
性のある軽量な波動歯車装置を実現できる。
性内歯歯車を所定硬度以上のアルミニウム合金あるいは
チタン合金製とすると共に、内歯歯面に硬質の無電解め
っき皮膜を形成している。したがって、鉄系素材からな
る剛性内歯歯車の場合と同程度の歯面強度および耐摩耗
性のある軽量な波動歯車装置を実現できる。
【図１】本発明を適用可能なコップ型の波動歯車装置を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図２】図１の波動歯車装置の正面図である。
【図３】第１の実施例における剛性内歯歯車を示す説明
図である。
図である。
１ 波動歯車装置 ２ 内歯歯車 ２１ 内歯 ２１ａ 内歯歯面 ２１Ａ 鉄系素材からなる内歯の歯形 ２２、２３ 円環状端面（座面となる部分） ２４ ボルト孔 ３ 外歯歯車 ３１ 胴部 ３２ ダイヤフラム ３３ ボス ３４ 外歯 ３５ 胴部内周面 ４ 波動発生器 ４１ ウエーブプラグ ４２ ウエーブベアリング ４３ 内輪 ４４ 外輪 ４５ ボール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷岡 良弘 長野県南安曇郡穂高町大字牧1856−１ 株 式会社ハーモニック・ドライブ・システム ズ穂高工場内 Ｆターム(参考） 3J027 FA37 FA50 GA01 GB06 GC06 3J030 AC10 BA01 BB11 BC02 BC10 4K022 AA02 AA31 AA41 BA04 BA07 BA14 BA16 CA11 DA01
Claims (12)
- 【請求項１】 円環状をした剛性の内歯歯車と、円環状
をした可撓性の外歯歯車と、この外歯歯車を半径方向に
撓めて前記内歯歯車に対して部分的に噛み合わせると共
に両歯車の噛合い位置を円周方向に移動させる波動発生
器とを有する波動歯車装置において、 前記内歯歯車はアルミニウム合金、銅合金、チタン合金
あるいはマグネシウム合金からなり、 前記内歯歯車の内歯歯形を高歯丈の歯形としたことを特
徴とする軽量波動歯車装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記内歯歯車の歯丈を、鉄系素材からなる内歯歯車の現
行の内歯歯形の歯丈の１．１ないし１．３倍にしたこと
を特徴とする軽量波動歯車装置。 - 【請求項３】 請求項１において、 前記内歯歯車の表面における少なくとも内歯歯面部分に
は、当該内歯歯車の素材よりも弾性係数の高いめっき皮
膜が形成されていることを特徴とする軽量波動歯車装
置。 - 【請求項４】 請求項３において、 前記めっき皮膜は、無電解Ｎｉ−Ｐめっき皮膜であるこ
とを特徴とする軽量波動歯車装置。 - 【請求項５】 請求項１において、 前記内歯歯車はチタン合金、あるいは弾性係数が８５０
０ｋｇｆ／ｍｍ2以上のアルミニウム合金から形成され
ていることを特徴とする軽量波動歯車装置。 - 【請求項６】 円環状をした剛性の内歯歯車と、円環状
をした可撓性の外歯歯車と、この外歯歯車を半径方向に
撓めて前記内歯歯車に対して部分的に噛み合わせると共
に両歯車の噛合い位置を円周方向に移動させる波動発生
器とを有する波動歯車装置において、 前記内歯歯車は、Ｈｖ１３０以上の硬度を有するアルミ
ニウム合金あるいはチタン合金から形成されており、 当該内歯歯車の表面における少なくとも内歯歯面には、
無電解めっき皮膜が形成されていることを特徴とする軽
量波動歯車装置。 - 【請求項７】 請求項６において、 前記内歯歯車は、Ｈｖ１５０以上の硬度を有し、その引
張強度が４０ｋｇｆ／ｍｍ2であることを特徴とする軽
量波動歯車装置。 - 【請求項８】 請求項６において、 前記無電解めっき皮膜が形成されている前記内歯歯車の
表面部分は、ショットピーニングによる表面硬化処理が
施されていることを特徴とする軽量波動歯車装置。 - 【請求項９】 請求項６において、 前記無電解めっき皮膜は、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｐ−Ｂ、あ
るいはＣｒからなることを特徴とする軽量波動歯車装
置。 - 【請求項１０】 請求項６において、 前記無電解めっき皮膜の厚さは、５ないし４０ミクロン
であることを特徴とする軽量波動歯車装置。 - 【請求項１１】 請求項６において、 前記無電解めっき皮膜の硬度は、Ｈｖ３００からＨｖ１
２００の範囲内の値であることを特徴とする軽量波動歯
車装置。 - 【請求項１２】 請求項６において、 前記内歯歯車の両側の円環状端面には、前記無電解めっ
き皮膜が形成されていることを特徴とする軽量波動歯車
装置。
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|---|---|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6874231B2 (en) | 2001-04-09 | 2005-04-05 | Harmonic Drive Systems Inc. | Method of manufacturing a rigid internal gear of a wave gear device |
| JP2006046369A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Toyoda Mach Works Ltd | ハーモニックドライブ装置、伝達比可変装置、及びハーモニックギヤの製造方法 |
| WO2007061042A1 (ja) * | 2005-11-24 | 2007-05-31 | Jtekt Corporation | 伝達比可変装置及び操舵装置 |
| JP2008180259A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | フラット型波動歯車装置 |
| JP5496426B1 (ja) * | 2012-12-12 | 2014-05-21 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 入力軸受け付き波動歯車ユニット |
| JP2019019944A (ja) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 住友重機械工業株式会社 | 撓み噛合い式歯車装置 |
| WO2019155831A1 (ja) * | 2018-02-07 | 2019-08-15 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 波動歯車装置 |
| US10451174B2 (en) | 2016-07-29 | 2019-10-22 | Seiko Epson Corporation | Robot and gear device |
| JP2020085168A (ja) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 歯車装置およびロボット |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002339990A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-11-27 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | 軽量ベアリングおよび波動歯車装置 |
| CN100453846C (zh) * | 2003-10-30 | 2009-01-21 | 谐波传动系统有限公司 | 具有宽范围啮合齿形的波动齿轮驱动装置 |
| JP4476051B2 (ja) * | 2004-07-01 | 2010-06-09 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 波動歯車装置の剛性内歯歯車の製造方法 |
| DE102007012767A1 (de) * | 2007-03-17 | 2008-09-18 | Zf Lenksysteme Gmbh | Wellgetriebe |
| DK2345749T3 (en) * | 2010-01-14 | 2016-02-29 | Siemens Ag | Gear unit and wind turbine |
| DE112012000049B4 (de) * | 2012-05-23 | 2024-06-13 | Harmonic Drive Systems Inc. | Wellgetriebe und flexibles, außen verzahntes Zahnrad |
| DE102012109774B9 (de) | 2012-10-15 | 2016-12-22 | Ovalo Gmbh | Elastisch verformbares Getriebebauteil und Spannungswellengetriebe mit einem solchen Getriebebauteil |
| CN114321291A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-04-12 | 亚超特工业有限公司 | 一种用于齿轮装置的铝基复合材料齿圈 |
| CN118208527A (zh) * | 2022-12-16 | 2024-06-18 | 美的集团股份有限公司 | 齿轮装置和齿轮装置的制造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04259395A (ja) * | 1991-02-12 | 1992-09-14 | Kobe Steel Ltd | 歯車 |
| JPH09280329A (ja) * | 1996-04-16 | 1997-10-28 | Mitsuboshi Belting Ltd | 歯付ベルト駆動装置及び歯付ベルト |
| JPH09303500A (ja) * | 1996-05-17 | 1997-11-25 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | 耐摩耗性の剛性内歯歯車を備えた撓み噛み合い式歯車装置 |
| JPH10318338A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-04 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | 撓み噛み合い式歯車装置 |
| JP2000320624A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-24 | Nippon Mektron Ltd | 動力伝達用の歯形構造 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6082222A (en) * | 1997-10-27 | 2000-07-04 | Harmonic Drive Systems, Inc. | Rigid internal gear of a wave gear drive |
-
2001
- 2001-05-22 JP JP2001151831A patent/JP2002340140A/ja active Pending
-
2002
- 2002-05-17 US US10/147,079 patent/US6622593B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-22 DE DE10222694A patent/DE10222694A1/de not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04259395A (ja) * | 1991-02-12 | 1992-09-14 | Kobe Steel Ltd | 歯車 |
| JPH09280329A (ja) * | 1996-04-16 | 1997-10-28 | Mitsuboshi Belting Ltd | 歯付ベルト駆動装置及び歯付ベルト |
| JPH09303500A (ja) * | 1996-05-17 | 1997-11-25 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | 耐摩耗性の剛性内歯歯車を備えた撓み噛み合い式歯車装置 |
| JPH10318338A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-04 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | 撓み噛み合い式歯車装置 |
| JP2000320624A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-24 | Nippon Mektron Ltd | 動力伝達用の歯形構造 |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6874231B2 (en) | 2001-04-09 | 2005-04-05 | Harmonic Drive Systems Inc. | Method of manufacturing a rigid internal gear of a wave gear device |
| JP2006046369A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Toyoda Mach Works Ltd | ハーモニックドライブ装置、伝達比可変装置、及びハーモニックギヤの製造方法 |
| JP4626211B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2011-02-02 | 株式会社ジェイテクト | 波動歯車装置、伝達比可変装置、及び波動歯車装置の製造方法 |
| WO2007061042A1 (ja) * | 2005-11-24 | 2007-05-31 | Jtekt Corporation | 伝達比可変装置及び操舵装置 |
| US7819041B2 (en) | 2005-11-24 | 2010-10-26 | Jtekt Corporation | Transmission ratio variable device and steering gear |
| JP5061906B2 (ja) * | 2005-11-24 | 2012-10-31 | 株式会社ジェイテクト | 伝達比可変装置及び操舵装置 |
| JP2008180259A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | フラット型波動歯車装置 |
| WO2014091522A1 (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 入力軸受け付き波動歯車ユニット |
| JP5496426B1 (ja) * | 2012-12-12 | 2014-05-21 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 入力軸受け付き波動歯車ユニット |
| US8991282B2 (en) | 2012-12-12 | 2015-03-31 | Harmonic Drive Systems Inc. | Wave gear unit with input bearings |
| US10451174B2 (en) | 2016-07-29 | 2019-10-22 | Seiko Epson Corporation | Robot and gear device |
| JP2019019944A (ja) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 住友重機械工業株式会社 | 撓み噛合い式歯車装置 |
| WO2019155831A1 (ja) * | 2018-02-07 | 2019-08-15 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 波動歯車装置 |
| CN111684176A (zh) * | 2018-02-07 | 2020-09-18 | 谐波传动系统有限公司 | 波动齿轮装置 |
| US11015693B2 (en) | 2018-02-07 | 2021-05-25 | Harmonic Drive Systems Inc. | Wave gear device |
| CN111684176B (zh) * | 2018-02-07 | 2021-08-24 | 谐波传动系统有限公司 | 波动齿轮装置 |
| TWI770349B (zh) * | 2018-02-07 | 2022-07-11 | 日商和諧驅動系統股份有限公司 | 諧波齒輪裝置 |
| JP2020085168A (ja) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 歯車装置およびロボット |
| JP7251118B2 (ja) | 2018-11-28 | 2023-04-04 | セイコーエプソン株式会社 | 歯車装置およびロボット |
Also Published As
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