JP2015224684A - 波動歯車装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハウジングに対して固定され所定の歯数の第1内歯を有する固定内歯部材と、固定内歯部材と同軸線上に並べて配置され第1内歯と異なる歯数の第2内歯を有する出力内歯部材と、第1内歯及び第2内歯と部分的に噛合する外歯を有し可撓性を有する環状に形成された環状部材と、両端位置で環状部材の内周面を第1内歯及び第2内歯に対して押圧することで外歯を第1内歯及び第2内歯に噛合させる押圧部を有する入力回転部材と、を備え、環状部材の内周面との間で所定の隙間を設けて配置され、出力内歯部材からの同軸線回りの荷重によって環状部材を内側に撓ませる力が働く際に、環状部材の内周面に接触して該可撓部材の該内側への撓みを阻止する撓み阻止部を、押圧部に近接した位置に備える。
【選択図】図3
Description
本発明の波動歯車装置を具体化した第1の実施形態について図1〜図5を参照して説明する。
本実施形態において、波動歯車装置1は、ハウジングHに回転可能に支持された入力軸2から回転駆動力を入力し、所定の変速比により減速した後に出力軸3から出力する撓み噛み合い式の歯車装置である。ハウジングHは、内側に変速機構を収容するための筒状部を有する固定部材である。入力軸2および出力軸3は、ハウジングHに対して同軸線Ax回りに相対回転可能な軸部材である。
波動歯車装置1は、図1に示すように、固定内歯部材(サーキュラスプライン)10と、出力内歯部材(サーキュラスプライン)20と、環状部材(フレックススプライン)30と、波動発生機構40と、回転軸(センターシャフト)50を備える。固定内歯部材10は、環状であり、その中心軸線が同軸線Axとなるようにボルト締結によりハウジングHの筒状部に一体的に固定されている。また、固定内歯部材10の内周面には、図2に示すように、複数の第1内歯11が形成されている。固定内歯部材10の歯数、第1内歯11に係る形状、材料などの詳細については後述する。
次に、入力側の固定内歯部材10の第1内歯11、出力側の出力内歯部材20の第2内歯21、および環状部材30の外歯31の詳細構成について説明する。固定内歯部材10と出力内歯部材20は、上述したように異なる歯数に設定されており、本実施形態においては、例えば、固定内歯部材10の第1内歯11の歯数を「74」、出力内歯部材20の第2内歯21の歯数を「72」に設定している。また、環状部材30は、上述したように出力内歯部材20より2歯少ない歯数に設定され、本実施形態においては歯数を「70」に設定している。
このような構成からなる波動歯車装置1では、外歯31が固定内歯部材10の第1内歯11および出力内歯部材20の第2内歯21に跨って噛合するものとしている。入力回転部材41が回転することで、入力回転部材41の両端部に設けられたローラ42に押圧されることで噛合された第1内歯11及び第2内歯21と、外歯31との噛合部が回転する。入力回転部材41が、例えば反時計回りに1回転したときに、環状部材30は時計回りに4歯分回転し、出力内歯部材20は時計回りに2歯分回転する。このように入力回転部材41より入力された回転が減速されて出力内歯部材20より出力される通常の稼働状態において、撓み阻止部43は、環状部材30の内周面との間に設けられた所定の隙間tによって、環状部材30との接触が防止される。これによって、通常の稼働状態での入力回転部材41の回転抵抗(摺動抵抗)を増加させることなく、トルクの伝達にロスが生じることを防止することができる。
また、押圧部を円弧状に形成した場合において、撓み阻止部を補助ローラとしてもよい。
次に、本発明の波動歯車装置を具体化した第2の実施形態について図7〜図10を参照して説明する。本実施形態において、入力回転部材60の両端部に設けられたローラ62は、環状部材30が掛装可能な幅の円周面621を備え、該円周面621の軸方向の端部のうち、ローラ62が組付けられる入力回転部材60とは反対側に位置する円周面621の先端部には、図7及び図8に示すように、環状部材30とローラ62との軸方向の相対移動を規制するリブ64が周設されている点において、第1の実施形態と相違する。その他の構成は第1実施形態と同様であるので、同じ符号を付与して説明を省略する。
次に、本発明の波動歯車装置を具体化した第3の実施形態について図11〜図14を参照して説明する。本実施形態において、入力回転部材70は、両端部に組付けられたローラ72の外径よりも径方向に突出して環状部材30の幅方向の両端面に当接する環状部材規制部74を有する点において第1の実施形態と相違する。その他の構成は第1実施形態と同様であるので、同じ符号を付与して説明を省略する。
また、環状部材を樹脂製としたが、これに限定されず、例えば可撓性のある合金製でもよい。
Claims (6)
- ハウジングに対して固定され所定の歯数の第1内歯を有する固定内歯部材と、
前記固定内歯部材と同軸線上に軸線方向に並べて前記ハウジングに回転可能に支承され前記第1内歯と異なる歯数の第2内歯を有する出力内歯部材と、
前記第1内歯及び前記第2内歯と噛合するとともに前記第1内歯及び前記第2内歯の少なくとも一方よりも歯数の少ない外歯を有し、可撓性を有する環状に形成された環状部材と、
前記ハウジングに前記同軸線上に回転可能に支承され、前記同軸線と直交する直線上の前記同軸線から等距離の両端位置で前記環状部材の内周面と当接して前記外歯を前記第1内歯及び第2内歯に噛合させる押圧部を有する入力回転部材と、
を備えた波動歯車装置であって、
前記入力回転部材は、前記環状部材の前記内周面との間に所定の隙間を有し、前記出力内歯部材からの前記同軸線回りの荷重によって前記環状部材を内側に撓ませる力が働く際に、前記環状部材の前記内側への撓みを阻止する撓み阻止部を、前記押圧部に近接した位置に備える波動歯車装置。 - 前記撓み阻止部は、前記出力内歯部材から前記環状部材に前記荷重が作用した際に、前記環状部材を内側に撓ませる大きな引張り応力が作用する位置に対向して設けられる請求項1に記載の波動歯車装置。
- 前記撓み阻止部は、前記入力回転部材において前記押圧部の両側に設けられる請求項1又は2に記載の波動歯車装置。
- 前記撓み阻止部は、前記入力回転部材に設けられ前記同軸線に平行な軸心を有する回転支持軸に回転自在に支承された補助ローラである請求項1乃至3のいずれか1項に記載の波動歯車装置。
- 前記押圧部は、前記入力回転部材において前記同軸線と直交する直線上の前記同軸線から等距離の位置に前記同軸線に平行な軸心を備えて設けられた支持軸に回転自在に支承され、前記環状部材の内周面を転動するローラであり、
前記ローラは、前記環状部材が掛装可能な幅の円周面を備え、該円周面の軸方向の端部のうち少なくとも前記ローラが組付けられる前記入力回転部材とは反対側に位置する前記円周面の先端部には、前記環状部材と前記ローラとの軸方向の相対移動を規制するリブが周設される請求項1乃至4のいずれか1項に記載の波動歯車装置。 - 前記押圧部は、前記入力回転部材において前記同軸線と直交する直線上の前記同軸線から等距離の位置に前記同軸線に平行な軸心を備えて設けられた支持軸に回転自在に支承され、前記環状部材の内周面を転動するローラであり、
前記入力回転部材は、前記ローラの外径よりも径方向に突出して前記環状部材の幅方向の両端面に当接する環状部材規制部を有する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の波動歯車装置。
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