JP2012251588A - テーパ型の可撓性外歯車を備えた波動歯車装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】波動歯車装置1の可撓性外歯車3の歯筋に沿った軸直角断面の楕円状リム中立線の長軸の半径方向の撓み量をw=κmn(mは両歯車の歯のモジュール、nは剛性内歯車と可撓性外歯車の歯数差の1/2、κは撓み係数)、当該軸直角断面のリム厚をtとした場合に、可撓性外歯車3の外歯34における歯筋方向の各軸直角断面において、tとwの積twが一定となるように外歯34に転位が施されている。
【選択図】図3
Description
図1および図2を参照して、本発明の対象である波動歯車装置の構成、および、その可撓性外歯車の撓み動作(コーニング)を説明する。なお、図2(a)〜(c)の実線はカップ状の可撓性外歯車を示し、破線はシルクハット状の可撓性外歯車を示す。
本発明では、可撓性外歯車3の歯底リム表面に発生する曲げ応力を低減することを課題として、その歯筋方向の撓み量の変化に着目して曲げ応力の均一化を図っている。そのために、可撓性外歯車3の外歯34の歯筋方向の各位置に応じて、外歯34に施す転位の大きさを以下のように設定している。すなわち、外歯34の前端34aからダイヤフラム側の後端34bに掛けての歯筋方向の各軸直角断面において、各軸直角断面での撓み係数κに応じて、各軸直角断面での歯底リム厚tが
t×κmn=const
を満たす曲線(理論曲線)によって歯底曲線が規定されるように外歯に転位を施すようにしている。これは、材料力学における円環の楕円状曲線への変形に際しての曲率の変化に基づいたものである。
2 剛性内歯車
3 可撓性外歯車
31 円筒部
31a 前端開口
31b 後端
32 ダイヤフラム
33 ボス
34 外歯
34a 前端
34b 後端
L1 長軸
L2 短軸
L 直線
A 歯底曲線
B 歯底直線
Claims (3)
- 円環状の剛性内歯車と、この内側に同軸状に配置された可撓性外歯車と、この内側に嵌めた波動発生器とを有し、
前記可撓性外歯車は、可撓性の円筒部と、この円筒部の後端から半径方向に延びている円盤状のダイヤフラムと、前記円筒部の前端開口の側の外周面部分に形成された外歯とを備えており、
前記円筒部の前記前端開口の側の部分は前記波動発生器によって楕円状に撓められ、その楕円状曲線の長軸方向の両端部において、前記外歯が前記剛性内歯車の内歯に噛み合っており、
楕円状に撓められた前記可撓性外歯車の前記外歯における前記楕円状曲線の長軸上の撓み量が、当該外歯の歯筋方向に沿って前記ダイヤフラムの側から前記前端開口の側に向かうに連れて漸増している波動歯車装置において、
前記可撓性外歯車および前記剛性内歯車は共にモジュールmの平歯車であり、
前記可撓性外歯車の歯数は、nを正の整数として、前記剛性内歯車の歯数より2n枚少ない歯数に設定されており、
前記外歯の歯筋方向における任意の位置の軸直角断面において、楕円状に撓められる前の当該外歯の歯底リムの厚さ方向の中央を通る円をリム中立円と呼び、楕円状に撓められた後の前記歯底リムの厚さ方向の中央を通る曲線を楕円状リム中立線と呼ぶものとすると、前記楕円状リム中立線の長軸位置における前記リム中立円に対する前記長軸方向の撓み量wは、κを撓み係数として、w=2κmnであり、
前記外歯は、その前記歯底リム厚をtとすると、前記歯筋方向の各軸直角断面において、前記歯底リム厚tと前記撓み量wの積が一定であることを特徴とするテーパ型の可撓性外歯車を備えた波動歯車装置。 - 請求項1において、
前記外歯は、前記歯底リム厚tと前記撓み量wの積が一定となるように、歯筋方向に沿って転位が施されていることを特徴とするテーパ型の可撓性外歯車を備えた波動歯車装置。 - 請求項2において、
前記外歯の歯筋方向の歯底形状は、前記歯底リム厚tと前記撓み量wの積が一定となる関係を満たす前記外歯の理論上の歯底曲線に近似の歯底直線によって規定されており、
当該歯底直線は、前記理論上の歯底曲線における前記外歯の歯幅中央の点に引いた接線であることを特徴とするテーパ型の可撓性外歯車を備えた波動歯車装置。
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