JP2020197264A - Wave gear device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、波動歯車装置に関する。 The present invention relates to a strain wave gearing.
従来、減速機として用いられる歯車装置の1つとして波動歯車装置がある。この波動歯車装置は、剛体からなる円筒の内歯歯車と、内歯歯車の内歯と噛み合う外歯を有し、かつ可撓性のある筒状の外歯歯車と、内歯と外歯とを所定箇所で噛み合わせ、噛み合い位置を内歯歯車に沿って周回させる楕円形の波動発生器とを備えている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, there is a wave gearing device as one of the gearing devices used as a speed reducer. This wave gear device has a cylindrical internal gear made of a rigid body, an external tooth that meshes with the internal tooth of the internal gear, and has a flexible tubular external tooth gear, and internal teeth and external teeth. Is provided with an elliptical wave generator that meshes the teeth at a predetermined position and rotates the meshing position along the internal gear (see, for example, Patent Document 1).
このような波動歯車装置においては、波動発生器の一部である軸受の外歯歯車の内方への脱落を抑制すべく、当該軸受の軸方向の移動を規制するストッパが全周にわたって連続的に設けられている。 In such a wave gear device, in order to prevent the external gear of the bearing, which is a part of the wave generator, from falling inward, a stopper that regulates the axial movement of the bearing is continuously provided over the entire circumference. It is provided in.
ところで、軸受に対して大きなアキシアル荷重が作用すると、軸受が外歯歯車の軸方向内方乃至外方へと押されて位置ズレしてしまい、ストッパに対して当接する可能性が高まる。全周にわたって連続するストッパに対して軸受が当接すると、軸受内の保持器にもストッパが接触してしまう。これにより、軸受が高温となってしまい、結果的に、効率の大幅悪化、グリースの寿命低下、軸受の油焼けが発生し、波動歯車装置自体の性能が低下することとなっていた。 By the way, when a large axial load acts on the bearing, the bearing is pushed inward or outward in the axial direction of the external gear and is displaced in position, increasing the possibility of contact with the stopper. When the bearing comes into contact with the stopper that is continuous over the entire circumference, the stopper also comes into contact with the cage inside the bearing. As a result, the temperature of the bearing becomes high, and as a result, the efficiency is significantly deteriorated, the life of the grease is shortened, the oil burning of the bearing occurs, and the performance of the strain wave gearing itself is deteriorated.
本発明は、軸受の位置ズレを安定的に抑制することで、波動歯車装置自体の性能を維持することを目的とする。 An object of the present invention is to maintain the performance of the strain wave gearing itself by stably suppressing the displacement of the bearing.
上記目的を達成するために、本開示に係る波動歯車装置は、内周面に複数の内歯を有する円筒状の内歯歯車と、外周面に複数の外歯を有する円筒状の可撓性の外歯歯車と、外歯歯車の内側に配置され、外歯歯車を楕円状に撓めて長径部分の外歯を内歯歯車の内歯に対して噛合させて噛合位置を周方向に移動させる波動発生器と、を備え、波動発生器は、楕円カムと、楕円カムの外周面に配置された可撓性軸受と、楕円カムの短径部分に配置され、一端部が可撓性軸受の軸方向における一方側から楕円カムに当接し、他端部が軸方向における他方側から可撓性軸受に当接する第一ストッパと、を有する。 In order to achieve the above object, the wave gear device according to the present disclosure includes a cylindrical internal gear having a plurality of internal teeth on the inner peripheral surface and a cylindrical flexibility having a plurality of external teeth on the outer peripheral surface. The external gear and the external gear are placed inside the external gear, and the external gear is bent in an elliptical shape to engage the external teeth of the long diameter part with the internal teeth of the internal gear to move the meshing position in the circumferential direction. A wave generator is provided, and the wave generator is arranged on an elliptical cam, a flexible bearing arranged on the outer peripheral surface of the elliptical cam, and a short-diameter portion of the elliptical cam, and one end thereof is a flexible bearing. It has a first stopper that abuts the elliptical cam from one side in the axial direction and the other end abuts the flexible bearing from the other side in the axial direction.
本発明によれば、軸受の位置ズレを安定的に抑制することで、波動歯車装置自体の性能を維持することができる。 According to the present invention, the performance of the strain wave gearing itself can be maintained by stably suppressing the positional deviation of the bearing.
以下に、本発明に係る波動歯車装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の一形態に係る実現形態を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。本開示の実現形態は、現行の独立請求項に限定されるものではなく、他の独立請求項によっても表現され得る。 Hereinafter, embodiments of the strain wave gearing according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below are comprehensive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions of components, connection forms, etc. shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the embodiment according to the present disclosure will be described as arbitrary components. The embodiment of the present disclosure is not limited to the current independent claims, but may be expressed by other independent claims.
また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。 In addition, the drawings are schematic views in which emphasis, omission, and ratio are adjusted as appropriate to show the present invention, and may differ from the actual shape, positional relationship, and ratio.
以下の説明及び図面中において、波動歯車装置100の軸方向をZ軸方向と定義し、当該Z軸方向に直交する平面上で、相互に直交する二方向を、X軸方向及びY軸方向と定義する。以下の説明において、例えば、Z軸方向プラス側とは、Z軸の矢印方向側を示し、Z軸方向マイナス側とは、Z軸方向プラス側とは反対側を示す。X軸方向及びY軸方向についても同様である。
In the following description and drawings, the axial direction of the
[波動歯車装置の構成]
図1は、実施の形態に係る波動歯車装置の断面図である。図2は、実施の形態に係る波動歯車装置の一部を拡大して示す断面図である。図3は、図1におけるIII−III線を含む断面を見た断面図である。これらの図に示すように、波動歯車装置100は、内歯歯車110と、外歯歯車120と、波動発生器130とを備えている。
[Structure of strain wave gearing]
FIG. 1 is a cross-sectional view of the strain wave gearing according to the embodiment. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the strain wave gearing according to the embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of the cross section including lines III-III in FIG. As shown in these figures, the
内歯歯車110は、外歯歯車120よりも構造的に剛性が高く、円筒の内周面を備える金属部材であり、入力軸体及び出力軸体の回転と分離され固定状態で取り付けられる部材である。内歯歯車110は、内周面に複数の内歯111(図2参照)が形成されている。内歯歯車110の外周部には、周方向に所定の間隔をあけて配置された複数の貫通孔112が形成されている。複数の貫通孔112には、例えば図示しないネジが挿通されて、波動歯車装置100が固定される固定対象に対しネジ止めされる。
The
外歯歯車120は、内歯歯車110よりも構造的に剛性が低く可撓性を備えた筒状の金属部材である。外歯歯車120は、一端部(図中、Z軸方向マイナス側の端部)の外周面に内歯歯車110の内歯111と噛み合う複数の外歯121(図2参照)を備えた部材である。外歯歯車120は、フランジ部122と、ボス部123とを備えている。ここで、「一端」とは、外歯歯車120、または波動発生器130の軸方向(図中、Z軸方向)において、波動歯車装置100に対する入力軸体側(図中、Z軸方向マイナス側)の端を意味するものとして記載している。例えば、外歯歯車120において外歯121は一端部に配置されている。また、「一端」の対義語となる「他端」とは、外歯歯車120、または波動発生器130の軸方向(図中、Z軸方向)において、波動歯車装置100に対する出力軸体側(図中、Z軸方向プラス側)の端を意味するものであり、例えば外歯歯車120においてフランジ部122は、他端部に配置されている。なお、「一端部」「他端部」の「部」とは、端を含む端の近傍領域を意味する。
The
外歯歯車120は、無負荷時、具体的には、外歯歯車120を波動歯車装置100から取り出して他から力が加えられていない状態において、一端が開口し他端にフランジ部122が配置された略有底の円筒形状となっている。外歯歯車120の円筒部分は、外歯121が配置されている胴部124と、胴部124から他端に向かって延設される円環状のリム部125とを一体に備えている。
In the
無負荷時における外歯歯車120の歯先円直径D1に対する、外歯歯車120の幅W1の比率である扁平率は、0.25以下である。ここで、外歯歯車120の幅W1は、外歯歯車120の一端部から他端(本実施の形態の場合ボス部123の他端)までの距離である。このような扁平率であるために、波動歯車装置100全体を薄型化することができ、入力軸体(不図示)と出力軸体(不図示)とが同軸上で接近したコンパクトな減速機を実現することができる。なお、外歯歯車120の歯先円直径D1及び幅W1は、図1で図示しているが、実際には外歯歯車120を波動歯車装置100から取り出して他から力が加えられていない状態での寸法を採用するものとする。また、扁平率は、0.15以上がよい。扁平率が0.15未満の場合、所望の伝達効率を達成できない。さらに、扁平率は0.2以上、0.25以下が好ましい。これによれば、波動歯車装置100の小型化とともに、所望のトルク容量を実現しやすくなる。
The flatness ratio, which is the ratio of the width W1 of the
フランジ部122は、外歯歯車120の円筒部分の他端部から径方向の内方に向けて延在し、出力軸体に回転を伝達する外歯歯車120の底に該当する部分である。フランジ部122の形状は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、フランジ部122は、薄い板状の円環形状であり、外周の直径はリム部125の直径と対応し、リム部125の他端縁から一体に延設されている。フランジ部122は、リム部125の他端を仮想的に含む面内に配置されている。換言すればフランジ部122は、リム部125の他端と面一、またはほぼ面一に配置されている。ここで、ほぼ面一とは、外歯歯車120が波動発生器130の押しつけにより変形することに伴いリム部125の他端、フランジ部122、ボス部123の少なくとも1つが軸方向に変位する変位量程度の誤差を含む意味として記載している。つまり、ボス部123に接続される出力軸体、出力軸体を支える軸受などの他の部材とリム部125の他端、フランジ部122とが外歯歯車120の変形により干渉することを避けるために設けられる逃げ量の範囲内でフランジ部122に窪み、突起などを施していた場合でも、当該範囲内であればほぼ面一の状態に含まれる。
The
フランジ部122、リム部125及び胴部124の肉厚は、特に限定されるものではなく、外歯歯車120を構成する材料の特性などにより決定される。本実施の形態、フランジ部122及びリム部125の肉厚は、同一であり、外歯121の全歯たけよりも薄いものとなっている。具体的に例えば、歯先円直径D1が68.8mmの場合、フランジ部122及びリム部125の肉厚は、0.5mm以下、0.2mm以上である。フランジ部122及びリム部125の肉厚が0.5mmよりも厚くなると、波動発生器130による胴部124の変形を阻害して所望の伝達効率を得ることができない。フランジ部122及びリム部125の肉厚が、0.1mm未満になると、所望のトルク容量を実現することができなくなる。
The wall thicknesses of the
ボス部123は、フランジ部122から一端側に突出した状態でフランジ部122に設けられ、出力軸体と接続される部分である。ボス部123の形状は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、ボス部123は、フランジ部122より肉厚の厚い板状の円環形状であり、外周はフランジ部122の外周と連続的に接続されている。ボス部123の他端側の面部は、フランジ部122の他端側の面部と面一、またはほぼ面一に配置されている。本実施の形態の場合、ボス部123はフランジ部122より僅かに他端側に突出している。ボス部123の他端側への突出長さは、ボス部123に取り付けられた出力軸体などとの干渉を回避するための長さであり、ボス部123の他端側の面部は、フランジ部122の他端側の面部とほぼ面一と考えることができる。
The
本実施の形態の場合、ボス部123には、複数の貫通孔126が周方向に所定の間隔をあけて形成されている。各貫通孔126には、出力軸体を締結するためのボルト200が挿通されている。
In the case of the present embodiment, a plurality of through
ボス部123の肉厚、つまりフランジ部122から一端側へのボス部123の突出量は、特に限定されるものではなく、出力軸体との取り付け態様などにより決定される。本実施の形態、ボス部123は、一端側からボス部123に設けられた貫通孔126にボルトを刺し通し、当該ボルトを用いてボス部123と出力軸体と締結する構造を備えているため、ボルトヘッドが波動発生器130等に干渉しない肉厚(突出量)が採用されている。
The wall thickness of the
以上のように、ボス部123をフランジ部122から一端側に突出させ、他端側に突出させない(干渉防止用の突出を除く)配置とすることにより、外歯歯車120全体の扁平率を小さくすることができる。
As described above, the flatness of the entire
[波動発生器]
波動発生器130は、内歯歯車110の内方から噛み合う外歯歯車120の内側に配置され、外歯歯車120を撓めて外歯121を内歯111に対して噛み合わせ、噛み合わせた噛み合い位置(噛合位置101:図3参照)を周方向に移動させる部材である。本実施の形態の場合、波動発生器130は、可撓性軸受131と、楕円カム136と、第一ストッパ140と、第二ストッパ150とを備えている。
[Wave generator]
The
可撓性軸受131は、可撓性を有している。可撓性軸受131は、楕円カム136の外周面に固定的に配置される内輪132と、外歯歯車120の径方向内側に配置される外輪133と、複数のボール134と、保持器135とを備えている。内輪132及び外輪133のうち、少なくとも外輪133は、可撓性を有している。内輪132の外周面には、ボール134に嵌合する内輪側軌道溝1321が形成されている。外輪133の内周面には、外輪側軌道溝1331が形成されている。
The
ボール134は、内輪側軌道溝1321と外輪側軌道溝1331との間に介在配置されている。ボール134は、保持器135によって互いに離隔された状態で、内輪132と外輪133の間に、自転及び公転可能に挟持されている。
The
本実施の形態の場合、可撓性軸受131は、楕円カム136に嵌合されていない状態では真円形状になる。
In the case of the present embodiment, the
楕円カム136は、可撓性軸受131の径方向内側に配置された楕円形状の剛体である。図4は、実施の形態に係る楕円カム136の概略構成を示す説明図である。具体的には、図4の(a)は、楕円カム136の平面図であり、図4の(b)は、図4の(a)におけるIVb−IVb線を含む断面を見た断面図である。
The
図4に示す楕円カム136は、Y軸方向を長軸とし、X軸方向を短軸とした楕円形状の外形を有している。具体的には、楕円カム136は、楕円環状に形成されており、その開口部137に対して入力軸体(図示省略)が圧入あるいはネジ止めされることで、固定されている。楕円カム136の開口部137は、二段階状の開口部であり、Z軸方向マイナス側が円形状の小径部で、Z軸方向プラス側が小径部よりも大径な円形状の大径部となっている。また、楕円カム136における底面には、第二ストッパ150がネジ止めされるための複数のネジ孔138が周方向に間隔をあけて配置されている。
The
楕円カム136における一対の短径部分のそれぞれには、切り欠き139が形成されている。各切り欠き139は、楕円カム136の中心軸に向けて矩形状に凹んだ凹部であり、Y軸方向に沿って貫通している。各切り欠き139のそれぞれには、第一ストッパ140が嵌合する。この状態では、第一ストッパ140は、切り欠き139をなす一対の内側面に対して当接している。つまり、第一ストッパ140は、切り欠き139をなす一対の内側面によって周方向で挟まれた状態である。
A
[第一ストッパ]
第一ストッパ140は、図2及び図3に示すように、一対設けられている。各第一ストッパ140は、一対の切り欠き139のそれぞれに対して嵌合している。つまり、各第一ストッパ140は、楕円カム136の短径部分に個別に配置されている。なお、以下の説明では、一対の第一ストッパ140のうち、図1においてX軸方向上方に配置された一方の第一ストッパ140を例示して説明するが、他方の第一ストッパ140においても同様の構成であるのでその説明は省略する。
[First stopper]
As shown in FIGS. 2 and 3, a pair of
図5は、実施の形態に係る第一ストッパ140の概略構成を示す説明図である。具体的には、図5の(a)は第一ストッパ140の上面図であり、図5の(b)は第一ストッパ140の側面図であり、図5の(c)は第一ストッパ140の正面図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
図5に示すように、第一ストッパ140は、略Z字状の外形を有した部材である。第一ストッパ140は、例えば鋼を削り出すことで形成されていてもよいし、焼結金属部材、焼結合金部材であってもよい。また、第一ストッパ140は、軽量化を重視するのであれば、鋼以外の金属部材(例えばアルミニウム部材、マグネシウム部材)であってもよいし、樹脂部材であってもよい。第一ストッパ140は、形状的あるいは材質的にX軸方向に弾性を有していてもよい。
As shown in FIG. 5, the
本実施の形態では、鋼を削り出すことで形成され、形状的にX軸方向に弾性を有した第一ストッパ140を例示する。具体的には、第一ストッパ140の一端部141は、X軸方向マイナス側に延設されており、第一ストッパ140の他端部142は、X軸方向プラス側に延設されている。このような形状であるので、一端部141及び他端部142がその基端を中心に曲がりやすくなり、第一ストッパ140の全体としてX軸方向に弾性変形することとなる。また、他端部142におけるX軸方向マイナス側の部位は、Z軸方向プラス側に進むにつれて、X軸方向プラス側に向かう傾斜面143となっている。
In the present embodiment, the
図2に示すように、第一ストッパ140が楕円カム136の切り欠き139に対して嵌合すると、一端部141は、切り欠き139からZ軸方向マイナス側に突出した状態で、可撓性軸受131の軸方向(Z軸方向)における一方側(Z軸方向マイナス側)から楕円カム136に当接している。また、第一ストッパ140の他端部142は、切り欠き139からZ軸方向プラス側に突出した状態で、軸方向における他方側(Z軸方向プラス側)から可撓性軸受131に当接している。このように、第一ストッパ140の一端部141が軸方向の一方側から楕円カム136に当接し、他端部142が軸方向の他方側から可撓性軸受131に当接しているので、可撓性軸受131が楕円カム136に対して軸方向(Z軸方向プラス側)で位置ズレしようとしたとしても、第一ストッパ140がその位置ズレを規制する。これにより、楕円カム136に対する可撓性軸受131の軸方向(Z軸方向プラス側)での位置ズレを第一ストッパ140で安定的に抑制することができる。
As shown in FIG. 2, when the
また、第一ストッパ140の他端部142は、可撓性軸受131の内輪132に対して当接しており、この内輪132の外径よりも径方向の内方に配置されている。これにより、第一ストッパ140の他端部142が内輪132の外方に突出しないために、他端部142と保持器135との干渉を抑制することが可能である。
Further, the
[第二ストッパ]
第二ストッパ150は、軸方向における一方側(Z軸方向マイナス側)から可撓性軸受131に当接するように、楕円カム136に固定されている。第二ストッパ150は、可撓性軸受131の径方向内側に配置された円形状の剛体である。図6は、実施の形態に係る第二ストッパ150の概略構成を示す説明図である。具体的には、図6の(a)は、第二ストッパ150の平面図であり、図6の(b)は、図6の(a)におけるVIb−VIb線を含む断面を見た断面図である。
[Second stopper]
The
図6に示す第二ストッパ150は、円形状の外形を有している。このように第二ストッパ150が円形状であるので、ストッパ機能を確保しつつ、安価に製造することが可能である。具体的には、第二ストッパ150は、第一円環状部151と、第一円環状部151のZ軸方向マイナス側の外周縁に対し連続的に設けられた第二円環状部152とを有している。
The
第一円環状部151には、楕円カム136がネジ止めされるための複数の貫通孔1511が周方向に間隔をあけて配置されている。第一円環状部151の開口部1512には、入力軸体(図示省略)が圧入あるいはネジ止めされることで、固定されている。開口部1512は、楕円カム136の開口部137における小径部と同形状となっており、当該小径部に対して連通している。
A plurality of through
第二円環状部152は、第一円環状部151と同心である。第二円環状部152の外形は、第一円環状部151よりも大きな円形状となっている。第二円環状部152の開口部1521は、第一円環状部151の開口部1512と同心であり、当該開口部1512よりも大きな円形状に形成されている。第二円環状部152は、図1及び図2に示すように、Z軸方向マイナス側から可撓性軸受131の内輪132に対して当接している。これにより、第二円環状部152と内輪132との接触面積を増加させることができ、内輪132が周方向に位置ズレしにくくなる。第二円環状部152の外周縁は、内輪132の外径よりも内方に配置されている。これにより、第二円環状部152の外周縁が内輪132の外方に突出しないために、第二円環状部152と保持器135との干渉を抑制することが可能である。
The second
また、図6に示すように、第二ストッパ150におけるX軸方向の両端部のそれぞれには、切り欠き153が形成されている。具体的には、各切り欠き153は、第一円環状部151と第二円環状部152のそれぞれのX軸方向の両端部に形成されている。各切り欠き154は、第二ストッパ150の中心軸に向けて矩形状に凹んだ凹部であり、Y軸方向に沿って貫通している。図1及び図2に示すように、各切り欠き153のそれぞれには、第一ストッパ140が嵌合する。この状態では、第一ストッパ140は、切り欠き153をなす一対の内側面に対して当接している。つまり、第一ストッパ140は、切り欠き153をなす一対の内側面によって周方向で挟まれた状態である。
Further, as shown in FIG. 6,
[第一ストッパ、楕円カム及び第二ストッパの組み付け]
次に、第一ストッパ140、楕円カム136及び第二ストッパ150の組み付けについて説明する。図7は、実施の形態に係る第一ストッパ140、楕円カム136及び第二ストッパ150の組み付け時の状態を示す説明図である。具体的には、図7の(a)は第一ストッパ140の組付け時を示す断面図であり、図7の(b)は楕円カム136の組み付け時を示す断面図であり、図7の(c)は第二ストッパ150の組み付け時を示す断面図である。
[Assembly of the first stopper, elliptical cam and second stopper]
Next, the assembly of the
図7の(a)に示すように、第一ストッパ140の組付け前においては、まず、作業者は、可撓性軸受131の内輪132の所定位置に対して第一ストッパ140を組み付ける。次いで、作業者は、図7の(b)に示すように、可撓性軸受131の内輪132に対して、Z軸方向プラス側から楕円カム136を取り付ける。このとき、作業者は、楕円カム136の切り欠き139に対して第一ストッパ140が挿入されるように、楕円カム136をZ軸方向プラス側から押し込む。この際、楕円カム136は、第一ストッパ140の傾斜面143に沿って案内される。また、押し込み時には第一ストッパ140が弾性変形するため、スムーズに楕円カム136が組み付けられる。作業者は、楕円カム136が第一ストッパ140の一端部141に当接するまで、楕円カム136を押し込む。次いで、作業者は、可撓性軸受131の内輪132に対して、Z軸方向マイナス側から第二ストッパ150を取り付ける。このとき、作業者は、第二ストッパ150の切り欠き153内に第一ストッパ140が挿入されるように、第二ストッパ150をZ軸方向マイナス側から押し込み、第二ストッパ150を楕円カム136に当接させる。これにより、第一ストッパ140、楕円カム136及び第二ストッパ150が組み付けられる。これにより、第一ストッパ140の一端部141が可撓性軸受131の軸方向における一方側(Z軸方向マイナス側)から楕円カム136に当接し、他端部142が軸方向における他方側(Z軸方向プラス側)から可撓性軸受131に当接した状態となる。可撓性軸受131に対しては、第一ストッパ140の弾性力がZ軸方向マイナス向きに作用する。これにより、可撓性軸受131は、第一ストッパ140の他端部142と、第二ストッパ150の第二円環状部152とによってZ軸方向で挟持されることとなる。
As shown in FIG. 7A, before assembling the
[波動歯車装置の動作]
次に、波動歯車装置100の動作を説明する。可撓性軸受131の内輪132は楕円カム136により楕円形に撓められ、外輪133はボール134を介して内輪132により楕円形に撓められている。これにより、波動発生器130は、外歯歯車120の胴部124を略楕円形に撓ませるとともに、楕円形の長径部分に対応する二箇所の噛合位置101で外歯歯車120の外歯121を内歯歯車110の内歯111が噛み合う(図3参照)。このとき、楕円形の短径部分に対応する箇所では、外歯歯車120の外歯121と内歯歯車110の内歯111とが離間しており、ラジアル荷重を受けない。つまり、可撓性軸受131の楕円変形に影響を与えない箇所である。当該箇所には、図1及び図2に示すように、第一ストッパ140が配置されているが、この第一ストッパ140も可撓性軸受131の楕円変形に影響を与えない。
[Operation of strain wave gearing]
Next, the operation of the
以上のような状態において、入力軸体が比較的高速に回転すると、波動発生器130によって楕円形状に撓められて周方向の2か所で内歯歯車110の内歯111に噛み合っている外歯歯車120の外歯121の噛合位置101が周方向に移動する。外歯121と内歯111の歯数は異なっているので、歯数差に応じた相対回転がこれらの外歯歯車120と内歯歯車110との間に発生する。この回転は、入力回転数に比べて大幅に減速されたものとなる。その減速回転が、出力軸体から出力される。本実施の形態では、内歯111と外歯121の噛合位置101で外歯歯車120は、可撓性軸受131のボール134によって可撓性軸受131の外輪133を介して外周面側へ押圧されている。この状態で、噛合位置101は楕円カム136の回転に伴い比較的高速に周方向に移動する。
In the above state, when the input shaft body rotates at a relatively high speed, it is bent into an elliptical shape by the
ここで、回転時に可撓性軸受131に対してアキシアル荷重が増加すると、可撓性軸受131が軸方向(Z軸方向プラス側)へ位置ズレしようとする。前出したように、第一ストッパ140においては、一端部141が可撓性軸受131の軸方向における一方側(Z軸方向マイナス側)から楕円カム136に当接し、他端部142が軸方向における他方側(Z軸方向プラス側)から可撓性軸受131に当接している。このため、可撓性軸受131が楕円カム136に対してZ軸方向プラス側へ位置ズレしようとしたとしても、第一ストッパ140がその位置ズレを規制する。これにより、楕円カム136に対する可撓性軸受131のZ軸方向プラス側への位置ズレを第一ストッパ140で安定的に抑制することができる。
Here, when the axial load on the
また、第二ストッパ150では、第二円環状部152が、Z軸方向マイナス側から可撓性軸受131の内輪132に対して当接している。このため、可撓性軸受131が楕円カム136に対してZ軸方向マイナス側へ位置ズレしようとしたとしても、第二ストッパ150がその位置ズレを規制する。これにより、楕円カム136に対する可撓性軸受131のX軸方向マイナス側への位置ズレを第二ストッパ150で安定的に抑制することができる。
Further, in the
ここで、楕円カム136に対して固定された第二ストッパ150と、切り欠き139、153に対して嵌合した第一ストッパ140とによって、可撓性軸受131はZ軸方向で挟持されている。このため、可撓性軸受131は、周方向にも位置ズレしにくくなっている。特に、第二ストッパ150の第二円環状部152は、Z軸方向マイナス側から可撓性軸受131の内輪132に対して概ね全周にわたって当接している。このため、第二ストッパ150と内輪132との接触面積も大きくすることができ、可撓性軸受131が周方向により位置ズレしにくくなる。
Here, the
[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る波動歯車装置100は、内周面に複数の内歯111を有する円筒状の内歯歯車110と、外周面に複数の外歯121を有する円筒状の可撓性の外歯歯車120と、外歯歯車120の内側に配置され、外歯歯車120を楕円状に撓めて長径部分の外歯121を内歯歯車110の内歯111に対して噛合させて噛合位置101を周方向に移動させる波動発生器130と、を備え、波動発生器130は、楕円カム136と、楕円カム136の外周面に配置された可撓性軸受131と、楕円カム136の短径部分に配置され、一端部141が可撓性軸受131の軸方向における一方側から楕円カム136に当接し、他端部142が軸方向における他方側から可撓性軸受131に当接する第一ストッパ140と、を有する。
[Effects, etc.]
As described above, the
これによれば、第一ストッパ140においては、一端部141が可撓性軸受131の軸方向における一方側(Z軸方向マイナス側)から楕円カム136に当接し、他端部142が軸方向における他方側(Z軸方向プラス側)から可撓性軸受131に当接している。このため、可撓性軸受131が楕円カム136に対して他方側へ位置ズレしようとしたとしても、第一ストッパ140がその位置ズレを規制する。これにより、楕円カム136に対する可撓性軸受131の他方側への位置ズレを第一ストッパ140で安定的に抑制することができる。このように、可撓性軸受131の位置ズレを安定的に抑制されるために、波動歯車装置100自体の性能を維持することができる。
According to this, in the
また、第一ストッパ140は、可撓性軸受131の全周の一部にのみ設けられているので、万が一、可撓性軸受131の位置ズレによって第一ストッパ140が保持器135に接触したとしても、その接触量はわずかである。このため、当該接触を起因とした可撓性軸受131の高温化を抑制することも可能である。
Further, since the
また、波動歯車装置100は、軸方向における一方側から可撓性軸受131に当接するように、楕円カム136に固定された第二ストッパ150を有する。
Further, the strain
これによれば、第二ストッパ150が、一方側(Z軸方向マイナス側)から可撓性軸受131に対して当接しているので、可撓性軸受131が楕円カム136に対して一方側へ位置ズレしようとしたとしても、第二ストッパ150がその位置ズレを規制する。これにより、楕円カム136に対する可撓性軸受131の一方側への位置ズレを第二ストッパ150で安定的に抑制することができる。したがって、可撓性軸受131の軸方向への位置ズレをより確実に抑制することができ、波動歯車装置100自体の性能をより維持することができる。
According to this, since the
さらに、楕円カム136に対して固定された第二ストッパ150と、第一ストッパ140とによって、可撓性軸受131はZ軸方向で挟持されている。このため、可撓性軸受131における周方向への位置ズレも抑制することができる。
Further, the
また、第二ストッパ150は、可撓性軸受131に備わる内輪132の外径よりも径方向の内方に配置されている。
Further, the
これによれば、可撓性軸受131に備わる内輪132の外径よりも内方に第二ストッパ150が配置されているので、第二ストッパ150の外周縁が内輪132の外方に突出しない。したがって、第二ストッパ150と、可撓性軸受131の保持器135との干渉を抑制することができる。
According to this, since the
また、第一ストッパ140は、一対設けられており、楕円カム136の一対の短径部分のそれぞれに対して配置されている。
Further, a pair of
これによれば、楕円カム136の一対の短径部分のそれぞれに対して各第一ストッパ140が配置されているので、楕円カム136の各短径部分での位置ズレを各第一ストッパ140によって抑制することができる。したがって、楕円カム136の位置ズレをバランスよく抑制することができる。
According to this, since each
また、第一ストッパ140の他端部142は、可撓性軸受131に備わる内輪132の外径よりも内方に配置されている。
Further, the
これによれば、可撓性軸受131に備わる内輪132の外径よりも径方向の内方に第一ストッパ140の他端部142が配置されているので、第一ストッパ140の他端部142が内輪132の外方に突出しない。したがって、第一ストッパ140の他端部142と保持器135との干渉を抑制することができる。
According to this, since the
また、無負荷時における外歯歯車120の歯先円直径D1に対する外歯歯車120の幅W1の比率(扁平率)は、0.25以下である。
Further, the ratio (flatness) of the width W1 of the
ここで、外歯歯車120の扁平率が小さければ、波動歯車装置100の全体を薄型とすることができるが、その薄型化に伴って可撓性軸受131に作用するアキシアル荷重も増加してしまうこととなる。アキシアル荷重の増加は、可撓性軸受131のZ軸方向プラス側への位置ズレを誘発するものである。しかしながら、本実施の形態に係る波動歯車装置100では、第一ストッパ140があるために、可撓性軸受131のZ軸方向プラス側の位置ズレが規制されている。したがって、アキシアル荷重が増加しやすい扁平率が0.25以下である波動歯車装置100に対して、本実施の形態に係る第一ストッパ140は好適である。
Here, if the flatness of the
また、楕円カム136の短径部分には、第一ストッパ140が嵌合する切り欠き138が形成されている。
Further, a
これによれば、楕円カム136の短径部分の切り欠き138に対して第一ストッパ140を組み付け、嵌合させることができる。したがって、第一ストッパ140の組付け性を高めることができる。組み付け後においては、第一ストッパ140は切り欠き138内にて弾性復帰するために、その復元力によって第一ストッパ140を可撓性軸受131及び楕円カム136に対して押し付けることができる。したがって、第一ストッパ140自体の位置ズレを抑制することができ、結果的に、可撓性軸受131の位置ズレをより確実に抑制することができる。
According to this, the
[その他]
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。
[Other]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, an embodiment of the present invention may be an embodiment of the present invention realized by arbitrarily combining the components described in the present specification and excluding some of the components. The present invention also includes modifications obtained by making various modifications that can be conceived by those skilled in the art within the scope of the gist of the present invention, that is, the meaning indicated by the words described in the claims. Is done.
例えば、上記実施の形態では、第一ストッパ140が楕円カム136の一対の短径部分のそれぞれに設けられている場合を例示したが、第一ストッパは楕円カムの一方の短径部分にのみ設けられていてもよい。
For example, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施の形態では、第一ストッパ140と第二ストッパ150とが別体である場合を例示したが、これらが一体成形されていてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施の形態では、第二ストッパ150が環状である場合を例示したが、軸方向における一方側から可撓性軸受に当接するのであれば、第二ストッパは環状でなくてもよい。この場合、波動歯車装置の軽量化を図ることができる。軽量化を優先するのであれば、波動歯車装置に対して第二ストッパが設けられていなくてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、外歯歯車120においてリム部125とフランジ部122との接続箇所は、R面取りやC面取りがなされていてもよく、また面取りがなされていなくても構わない。
Further, in the
本発明は、減速機、または増速機として利用可能である。 The present invention can be used as a speed reducer or a speed increaser.
100…波動歯車装置、101…噛合位置、110…内歯歯車、111…内歯、112…貫通孔、120…外歯歯車、121…外歯、122…フランジ部、123…ボス部、124…胴部、125…リム部、126…貫通孔、130…波動発生器、131…可撓性軸受、132…内輪、133…外輪、134…ボール、135…保持器、136…楕円カム、137…開口部、138…ネジ孔、139…切り欠き、140…第一ストッパ、141…一端部、142…他端部、143…傾斜面、150…第二ストッパ、151…第一円環状部、152…第二円環状部、153…切り欠き、200…ボルト、1321…内輪側軌道溝、1331…外輪側軌道溝、1511…貫通孔、1512…開口部、1521…開口部、D1…歯先円直径、W1…幅
100 ... Strain wave gearing, 101 ... Mating position, 110 ... Internal gear, 111 ... Internal tooth, 112 ... Through hole, 120 ... External gear, 121 ... External tooth, 122 ... Flange, 123 ... Bolt, 124 ... Body, 125 ... rim, 126 ... through hole, 130 ... wave generator, 131 ... flexible bearing, 132 ... inner ring, 133 ... outer ring, 134 ... ball, 135 ... cage, 136 ... elliptical cam, 137 ... Opening, 138 ... screw hole, 139 ... notch, 140 ... first stopper, 141 ... one end, 142 ... other end, 143 ... inclined surface, 150 ... second stopper, 151 ... first annular portion, 152 ... second annular portion, 153 ... notch, 200 ... bolt, 1321 ... inner ring side raceway groove, 1331 ... outer ring side raceway groove, 1511 ... through hole, 1512 ... opening, 1521 ... opening, D1 ... tooth tip circle Diameter, W1 ... Width
Claims (6)
外周面に複数の外歯を有する円筒状の可撓性の外歯歯車と、
前記外歯歯車の内側に配置され、前記外歯歯車を楕円状に撓めて長径部分の外歯を前記内歯歯車の内歯に対して噛合させて噛合位置を周方向に移動させる波動発生器と、を備え、
前記波動発生器は、
楕円カムと、
前記楕円カムの外周面に配置された可撓性軸受と、
前記楕円カムの短径部分に配置され、一端部が前記可撓性軸受の軸方向における一方側から前記楕円カムに当接し、他端部が前記軸方向における他方側から前記可撓性軸受に当接する第一ストッパと、を有する
波動歯車装置。 Cylindrical internal gear with multiple internal teeth on the inner peripheral surface,
Cylindrical flexible external gear with multiple external teeth on the outer peripheral surface,
Wave generation that is arranged inside the external gear and bends the external gear in an elliptical shape to mesh the external teeth of the long diameter portion with the internal teeth of the internal gear to move the meshing position in the circumferential direction. Equipped with a vessel
The wave generator
With an elliptical cam
Flexible bearings arranged on the outer peripheral surface of the elliptical cam,
Arranged in the minor axis portion of the elliptical cam, one end abuts on the elliptical cam from one side in the axial direction of the flexible bearing and the other end abuts on the flexible bearing from the other side in the axial direction. A wave gear device having a first stopper that abuts.
請求項1に記載の波動歯車装置。 The wave gear device according to claim 1, further comprising a second stopper fixed to the elliptical cam so as to abut the flexible bearing from one side in the axial direction.
請求項2に記載の波動歯車装置。 The wave gear device according to claim 2, wherein the second stopper is arranged inward in the radial direction with respect to the outer diameter of the inner ring provided in the flexible bearing.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の波動歯車装置。 The wave gear device according to any one of claims 1 to 3, wherein a pair of the first stoppers is provided and arranged for each of the pair of the minor diameter portions of the elliptical cam.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の波動歯車装置。 The wave gear device according to any one of claims 1 to 4, wherein the other end of the first stopper is arranged inward in the radial direction with respect to the outer diameter of the inner ring provided in the flexible bearing.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
The wave gear device according to any one of claims 1 to 5, wherein a notch in which the first stopper is fitted is formed in a short diameter portion of the elliptical cam.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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WO2023210114A1 (en) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | ナブテスコ株式会社 | Strain-wave gearing and industrial robot |
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JP7039097B1 (en) * | 2021-09-16 | 2022-03-22 | Skg株式会社 | Wave gear device |
WO2023042331A1 (en) * | 2021-09-16 | 2023-03-23 | Skg株式会社 | Strain wave gear device |
CN117425787A (en) * | 2021-09-16 | 2024-01-19 | 新光减速机股份有限公司 | Harmonic gear device |
WO2023210114A1 (en) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | ナブテスコ株式会社 | Strain-wave gearing and industrial robot |
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