JP2017194135A - 保持器を備えた軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受が楕円輪に沿って変形しても軸受の内輪及び外輪と摩擦、干渉しない保持器の提供。【解決手段】内輪３と外輪４と保持器５と複数の転動体２とを含み、内輪は外周面に転動溝３１が設けられ、外輪は内輪の外側に設けられ、内輪の転動溝と対向する転動溝４１が設けられ、保持器は環状であって内輪と外輪との間に設けられ、保持器は隔てて配置される複数の間隔部５２が設けられ、二つの間隔部の間は保持部であり、保持器の表面と内輪及び外輪との間は所定の間隔が保たれ、複数の転動体は複数の保持部に設置されて内輪の転動溝及び外輪の転動溝と接触し、間隔部は転動体を保持する二つの保持面を有し、保持面は直線段を有し、軸受は楕円輪に合わせて変形して転動体を保持部において直線段によって定まる変位量の分だけ上下に変位させ、保持器の表面と内輪及び外輪とが所定の間隔が保たれるようにし、内輪又は外輪と摩擦、干渉しないようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、ハーモニック減速機に関し、特にハーモニック減速機に適用される保持器を備えた軸受に関する。

ハーモニック減速機は、高減速比を有する減速装置である。従来のハーモニック減速機は、構造上主に剛性内歯環、剛性内歯環の内側に設けられる可撓性外歯杯、及び可撓性外歯杯の内側に回転自在に設けられる波動産生器を含む。波動産生器が可撓性外歯杯と組み立てられた後、可撓性外歯杯は波動産生器の外周縁に押し上げられて楕円形に変形する。これにより、波動産生器が動力源に駆動されて回転し始めたとき、剛性内歯環と可撓性外歯杯とが波動産生器の長軸において完全に噛み合い、波動産生器の短軸において完全に離れることができる。剛性内歯環と可撓性外歯杯とは歯数が異なるため、波動産生器が継続して回転するとき、この歯数の相違によって高減速比の効果を得ることができ、高トルクの出力が得られる。

そして、この波動産生器は、通常、軸受、楕円輪及び軸連結器から構成される。軸受が楕円輪を套設し、軸連結器が動力源に連結されるとともに楕円輪と連結される。楕円輪の回転によって、軸受が楕円輪の輪郭に沿って変形し、可撓性外歯杯が軸受の外周縁に押し上げられて楕円形に変形して、剛性内歯環と噛み合うようになる。軸受における転動体は、環状の保持器によって隔離されて、軸受の各部分の受ける力のバランスがとれるようにするとともに転動体間の衝突を回避して騒音を回避するようにしなければならない。しかし、軸受が楕円輪とともに変形するため、保持器も継続して軸受の内輪及び外輪と摩擦、干渉し、これによって保持器が損傷し、減速機全体の寿命が短縮するとともに、伝動精度が低下する。それゆえ、従来の技術には未だに改良しなければならない課題がある。

上記課題に鑑み、本発明の主な目的は、保持器の保持構造を提供し、軸受が楕円輪に沿って変形するとき保持器が軸受の内輪及び外輪と摩擦、干渉しないようにすることである。

上記課題を解決するために、本発明に係る保持器を備えた軸受は、ハーモニック減速機に適用される保持器を備えた軸受であって、前記ハーモニック減速機は、少なくとも、剛性内歯車と、可撓性外歯車と、波動発生器とを含み、前記可撓性外歯車は前記剛性内歯車の内側に設けられ、前記波動発生器は前記可撓性外歯車の内側に設けられ、前記波動発生器は、楕円輪と、前記軸受とを含み、前記軸受は前記楕円輪の回転に伴って前記楕円輪の輪郭に沿って変形し、前記軸受は、内輪と、外輪と、保持器と、複数の転動体とを含み、前記内輪は外周面に転動溝が設けられ、前記外輪は前記内輪の外側に設けられ、前記外輪は前記内輪の前記転動溝と対向する転動溝が設けられ、前記保持器は環状であって前記内輪と前記外輪との間に設けられ、前記保持器は隔てて配置される複数の間隔部が設けられ、二つの前記間隔部の間は保持部であり、前記保持器の表面と前記内輪及び前記外輪との間は所定の間隔が保たれ、複数の前記転動体は複数の前記保持部に設置されて前記内輪の前記転動溝及び前記外輪の前記転動溝と接触し、前記転動体の中心点が囲繞して仮想の円をなし、前記楕円輪の回転によって生ずる前記転動体の運動軌跡は前記転動体の中心点が囲繞してなす仮想の楕円に沿い、前記間隔部は前記転動体を保持する二つの保持面を有し、前記保持面は直線段を有し、前記直線段の長さＴは、前記円の半径をＲとし、前記楕円の長軸をＳとし、前記楕円の短軸をＵとするとき、Ｔ＝（Ｓ／２−Ｒ）＋（Ｒ−Ｕ／２）の関係式を満たす。

また、好ましくは、前記保持面は、さらに二つの制限段を含み、二つの前記制限段は前記直線段の両端において前記直線段と連接して配置されて前記転動体を保持する。

本発明は、保持に係る特殊構造を設けることによって、軸受が楕円輪に合わせて変形するとき、転動体を保持部において直線段によって定まる変位量の分だけ上下に変位させ、保持器の表面と内輪及び外輪とが一定の間隔が保たれるようにし、内輪又は外輪と摩擦、干渉しないようにする。

本発明に係る軸受を含む波動発生器の分解斜視図である。 本発明に係る軸受を含む波動発生器の組立図である。 本発明に係る軸受を含む波動発生器と剛性内歯車との組立図である。 図２におけるＡ―Ａ線断面図である。 本発明に係る軸受が楕円輪に取り付けられる前の転動体の中心点が囲繞してなす仮想の円と軸受が楕円輪に取り付けられた後の転動体の中心点が囲繞してなす仮想の楕円、円と楕円を重ねて示す図である。 本発明に係る保持器と転動体との局部拡大組立図である。

図１から図６を参照されたい。本発明に係る保持器を備えた軸受は、ハーモニック減速機に適用される。ハーモニック減速機は、少なくとも、剛性内歯車２００と、可撓性外歯車（図示せず）と、波動発生器１００と、を含む。可撓性外歯車は剛性内歯車２００の内側に設けられ、波動発生器１００は可撓性外歯車の内側に設けられる。波動発生器１００は、楕円輪１１と、軸連結器１２と、軸受Ｅと、を含む。軸受Ｅは、楕円輪１１の回転に伴って楕円輪１１の輪郭に沿って変形する。ハーモニック減速機の伝動は、従来技術であり、ここでは説明を省略する。軸受Ｅは、内輪３と、外輪４と、保持器５と、複数の転動体２とを含む。内輪３は、外周面に転動溝３１が設けられる。外輪４は、内輪３の外側に設けられ、内輪３の転動溝３１と対向する転動溝４１が設けられる。保持器５は、環状であり、内輪３と外輪４との間に設けられる。保持器５は、隔てて配置される複数の間隔部５１が設けられ、二つの間隔部５１の間は保持部５２である。保持器５２の表面と内輪３及び外輪４との間は所定間隔Ｐが保たれる。複数の転動体２は、複数の保持部５２に設置され、内輪３の転動溝３１及び外輪４の転動溝４１と接触する。

本発明においては、軸受が楕円形に変形することに合わせて保持器も楕円形に変形することにならないように、本発明において設ける保持部の構造を以下に説明する。図４及び図５を参照されたい。楕円輪１１と軸受Ｅとの組立前は、転動体２（Ｃ１）の中心点Ｃ１１が囲繞して仮想の円Ｃをなす。楕円輪１１と軸受Ｅとの組立後は、軸受Ｅが楕円輪１１に合わせて変形するため、転動体２（Ｆ１）が楕円輪１１の回転によって生ずる運動軌跡は、転動体２（Ｆ１）の中心点Ｆ１１が囲繞してなす仮想の楕円Ｆを沿う。間隔部５１は、転動体２を保持する二つの保持面５１０を有する。保持面５１０は、一つの直線段５１２及び二つの制限段５１１を有する。二つの制限段５１１は、直線段５１２の両端においてこれと連接して配置される。制限段５１１は、主に、保持器５と転動体２とが組み立てられ、内輪３及び外輪４に取り付けられる前に、転動体２が保持部５２から離脱しないように、転動体２を保持できるようにするものである。直線段５１２の長さＴは、円の半径をＲとし、楕円の長軸をＳとし、楕円の短軸をＵとするとき、Ｔ＝（Ｓ／２−Ｒ）＋（Ｒ−Ｕ／２）の関係式を満たす。

以上のように、本発明が「産業上の利用可能性を有する」ことには疑いの余地がない。また、本実施例において開示した技術的特徴は、出願前に刊行物に掲載されたことも、公開使用されたこともなく、上記の効果増進の事実を有するだけでなく、付加的な効果も見損なうことができない。よって、本発明の「新規性」及び「進歩性」は特許法規の規定を満たしており、法に従って特許出願をするので、審査を通じて早期に特許査定がされることを期待する。

以上の実施形態による開示は本発明を説明するためのもので、本発明を限定するものではない。従って、数値の変更や等効素子の置換等は、いずれも本発明の範囲に含まれる。

１００ 波動発生器
１１ 楕円輪
１２ 軸連結器
Ｅ 軸受
２ 転動体
３ 内輪
３１ 転動溝
４ 外輪
４１ 転動溝
５ 保持器
５１ 間隔部
５１０ 保持面
５１１ 制限段
５１２ 直線段
５２ 間隔部
２００ 剛性歯車
Ｆ 楕円
Ｆ１ 転動体
Ｆ１１ 中心点
Ｃ 円
Ｃ１ 転動体
Ｃ１１ 中心点
Ｕ 短軸
Ｓ 長軸
Ｔ 長さ
Ｒ 半径
Ｐ 間隔

上記課題を解決するために、本発明に係る保持器を備えた軸受は、ハーモニック減速機に適用される保持器を備えた軸受であって、前記ハーモニック減速機は、少なくとも、剛性内歯車と、可撓性外歯車と、波動発生器とを含み、前記可撓性外歯車は前記剛性内歯車の内側に設けられ、前記波動発生器は前記可撓性外歯車の内側に設けられ、前記波動発生器は、楕円輪と、前記軸受とを含み、前記軸受は前記楕円輪の回転に伴って前記楕円輪の輪郭に沿って変形し、前記軸受は、内輪と、外輪と、保持器と、複数の転動体とを含み、前記内輪は外周面に転動溝が設けられ、前記外輪は前記内輪の外側に設けられ、前記外輪は前記内輪の前記転動溝と対向する転動溝が設けられ、前記保持器は環状であって前記内輪と前記外輪との間に設けられ、前記保持器は隔てて配置される複数の間隔部が設けられ、二つの前記間隔部の間は保持部であり、前記保持器の表面と前記内輪及び前記外輪との間は所定の間隔が保たれ、複数の前記転動体は複数の前記保持部に設置されて前記内輪の前記転動溝及び前記外輪の前記転動溝と接触し、前記転動体の中心点が囲繞して仮想の円をなし、前記楕円輪の回転によって生ずる前記転動体の運動軌跡は前記転動体の中心点が囲繞してなす仮想の楕円に沿い、前記間隔部は前記転動体を保持する二つの保持面を有し、前記保持面は直線段を有し、前記直線段の長さＴは、前記円の半径をＲとし、前記楕円の長軸の長さをＳとし、前記楕円の短軸の長さをＵとするとき、Ｔ＝（Ｓ／２−Ｒ）＋（Ｒ−Ｕ／２）の関係式を満たす。

Claims (2)

1. ハーモニック減速機に適用される、保持器を備えた軸受であって、
   前記ハーモニック減速機は、少なくとも、剛性内歯車と、可撓性外歯車と、波動発生器とを含み、前記可撓性外歯車は前記剛性内歯車の内側に設けられ、前記波動発生器は前記可撓性外歯車の内側に設けられ、
   前記波動発生器は、楕円輪と、前記軸受とを含み、前記軸受は前記楕円輪の回転に伴って前記楕円輪の輪郭に沿って変形し、
   前記軸受は、内輪と、外輪と、保持器と、複数の転動体とを含み、
   前記内輪は外周面に転動溝が設けられ、
   前記外輪は前記内輪の外側に設けられ、前記外輪は前記内輪の前記転動溝と対向する転動溝が設けられ、
   前記保持器は環状であって前記内輪と前記外輪との間に設けられ、前記保持器は隔てて配置される複数の間隔部が設けられ、二つの前記間隔部の間は保持部であり、前記保持器の表面と前記内輪及び前記外輪との間は所定の間隔が保たれ、
   複数の前記転動体は複数の前記保持部に設置されて前記内輪の前記転動溝及び前記外輪の前記転動溝と接触し、前記転動体の中心点が囲繞して仮想の円をなし、前記楕円輪の回転によって生ずる前記転動体の運動軌跡は前記転動体の中心点が囲繞してなす仮想の楕円に沿い、
   前記間隔部は前記転動体を保持する二つの保持面を有し、前記保持面は直線段を有し、前記直線段の長さＴは、前記円の半径をＲとし、前記楕円の長軸をＳとし、前記楕円の短軸をＵとするとき、Ｔ＝（Ｓ／２−Ｒ）＋（Ｒ−Ｕ／２）の関係式を満たす
   保持器を備えた軸受。
2. 請求項１に記載の保持器を備えた軸受であって、
   前記保持面は、さらに二つの制限段を含み、二つの前記制限段は前記直線段の両端において前記直線段と連接して配置されて前記転動体を保持する
   保持器を備えた軸受。

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