JP2023139768A - Circumferential division cam wave generator - Google Patents

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Abstract

To provide an improved wave generator capable of preventing a phenomenon that backlash occurs or that friction torque decreases.SOLUTION: In a wave generator for a harmonic speed reducer, a plurality of long-diameter side split cams and the same number of short-diameter side split cams are alternately abutted along a circumferential direction to form one cam, an outer peripheral surface of the long-diameter side split cam has a constant circumferential surface with a small radius, an outer peripheral surface of the short-diameter side split cam has a constant circumferential surface with a large radius, and a common tangent line is formed at a point where the circumferential surface of the long-diameter side split cam and the circumferential surface of the short-diameter side split cam are in contact with each other. This makes it easy to shape a cam surface of a wave generator.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、主に産業用ロボットの関節に適用されるハーモニック減速機の一構成要素であるウェーブジェネレータに係り、より詳細には、バックラッシュが発生したり摩擦トルクが低下したりする現象を防止することができるように改善されたウェーブジェネレータに関する。 The present invention relates to a wave generator, which is a component of a harmonic reducer mainly applied to the joints of industrial robots, and more specifically, to prevent phenomena such as backlash and reduction of friction torque. Regarding the improved wave generator.

一般に、産業用ロボットに適用されるハーモニック減速機10は、サーボモーターの高速回転を1:30~1:320の高い減速比で出力軸に伝達するが、減速の核心は、図1に示すように、楕円形ウェーブジェネレータ11が回転するにつれて、これを取り囲んだフレックススプライン12が外側のサーキュラスプライン13に噛み合う地点が円周方向に沿って移動しながら、その歯数差だけ逆方向に回転するようにすることにある。 Generally, the harmonic reducer 10 applied to industrial robots transmits the high-speed rotation of a servo motor to the output shaft at a high reduction ratio of 1:30 to 1:320, but the core of the reduction is as shown in Figure 1. As the elliptical wave generator 11 rotates, the point where the surrounding flex spline 12 meshes with the outer circular spline 13 moves along the circumferential direction and rotates in the opposite direction by the difference in the number of teeth. It is to make it.

ところが、このような原理のハーモニック減速機によれば、歯型の設計及び加工誤差、軸受などの部品の摩耗による歯型間空間のためバックラッシュが発生するという問題点があった。 However, the harmonic reducer based on this principle has a problem in that backlash occurs due to space between teeth due to design and machining errors in tooth profiles and wear of parts such as bearings.

特に、ウェーブジェネレータ11が楕円形のカム形状であるため、外形の精密加工がかなり困難であるので、量産が難しく、生産コストも高いという問題点があった。また、ウェーブジェネレータ11のカム形状に対する精密測定にもかなり高価の装備が必要であるという問題点があった。さらに、フレックススプライン12が弾性変形した状態で前記ウェーブジェネレータ11に組み立てられなければならないので、熟練技術が必要であり、生産性が低いという問題点があった。 In particular, since the wave generator 11 has an elliptical cam shape, it is quite difficult to precisely process its outer shape, making it difficult to mass produce and resulting in high production costs. Furthermore, there is a problem in that very expensive equipment is required for precise measurement of the cam shape of the wave generator 11. Furthermore, since the flex spline 12 must be assembled to the wave generator 11 in an elastically deformed state, a skilled technique is required and productivity is low.

一方、かかる問題点を解決するために、出願人は、特許文献1:韓国特許第10-2303050号(公告日:2021年9月16日)、特許文献2:韓国特許第10-2345641号(公告日:2021年12月31日)及び特許文献3:韓国特許公開第10-2021-0155587号(公開日:2021年12月23日)に開示されている発明を提案したことがある。 On the other hand, in order to solve such problems, the applicant has published Patent Document 1: Korean Patent No. 10-2303050 (publication date: September 16, 2021), Patent Document 2: Korean Patent No. 10-2345641 ( Publication date: December 31, 2021) and Patent Document 3: Korean Patent Publication No. 10-2021-0155587 (Publication date: December 23, 2021).

その核心は、図2に示すように、フレックススプライン22とサーキュラスプライン23との結合を面対面摩擦構造に転換することにより、歯型の設計及びこれによるバックラッシュ問題を解決することにある。 The core of this is to solve the tooth profile design and the resulting backlash problem by converting the coupling between the flex spline 22 and the circular spline 23 into a face-to-face friction structure, as shown in FIG.

しかし、この場合でも、カム型ウェーブジェネレータ21に対する加工の困難さは、依然として存在した。特に、加工誤差、摩擦面の摩耗、軸受の摩耗などにより、ウェーブジェネレータ21による垂直面圧Vがフレックススプライン22側に十分伝達されない場合、サーキュラスプライン23との摩擦力fが低下して十分な摩擦トルクが発生しないので、減速機としての性能を保障することができなくなるという指摘が提起されてきた。 However, even in this case, there were still difficulties in processing the cam-type wave generator 21. In particular, if the vertical surface pressure V from the wave generator 21 is not sufficiently transmitted to the flex spline 22 side due to machining errors, friction surface wear, bearing wear, etc., the friction force f with the circular spline 23 decreases and enough friction is achieved. It has been pointed out that since no torque is generated, the performance as a speed reducer cannot be guaranteed.

韓国特許第10-2303050号(公告日:2021年9月16日)Korean Patent No. 10-2303050 (Publication date: September 16, 2021) 韓国特許第10-2345641号(公告日:2021年12月31日)Korean Patent No. 10-2345641 (Publication date: December 31, 2021) 韓国特許公開第10-2021-0155587号(公開日:2021年12月23日)Korean Patent Publication No. 10-2021-0155587 (Publication date: December 23, 2021)

本発明の第1の目的は、形状加工が容易となるように改善されたウェーブジェネレータを提供することにある。 A first object of the present invention is to provide an improved wave generator that can be easily shaped.

本発明の第2の目的は、歯型減速機の場合にバックラッシュが発生しないようにし、無歯型減速機の場合には伝達される垂直面圧が低下しないようにすることができるウェーブジェネレータを提供することにある。 A second object of the present invention is to create a wave generator that can prevent backlash from occurring in the case of a toothed type reducer and prevent the transmitted vertical surface pressure from decreasing in the case of a toothless type reducer. Our goal is to provide the following.

上記の目的を達成するために、本発明は、ハーモニック減速機用ウェーブジェネレータにおいて、複数の長径側分割カム及びこれと同数の短径側分割カムが円周方向に沿って交互に突き合せられて一つのカムを形成し、前記長径側分割カムの外周面は小さい半径の一定の円周面を有し、前記短径側分割カムの外周面は大きい半径の一定の円周面を有し、前記長径側分割カムの円周面と前記短径側分割カムの円周面とが互いに接する地点では共通接線を有することを特徴とする、ウェーブジェネレータを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a wave generator for a harmonic reduction gear in which a plurality of long-diameter divided cams and an equal number of short-diameter divided cams are alternately butted against each other along the circumferential direction. forming one cam, the outer circumferential surface of the longer diameter side split cam has a constant circumferential surface with a small radius, and the outer circumferential surface of the short diameter side split cam has a constant circumferential surface with a large radius; A wave generator is provided, wherein the circumferential surface of the long-diameter side divided cam and the circumferential surface of the short-diameter side divided cam have a common tangent at a point where they touch each other.

ここで、前記長径側分割カムの円周面と前記短径側分割カムの円周面にはV溝が円周方向に互いに連結されるように形成されることにより、一つの軌道を成し、前記軌道に沿って多数のボールが装着されてもよい。
又は、前記長径側分割カムの円周面と前記短径側分割カムの円周面上には多数のローラーが転がり接触してもよい。
Here, V grooves are formed on the circumferential surface of the long diameter side split cam and the circumferential surface of the short diameter side split cam so as to be connected to each other in the circumferential direction, thereby forming one track. , a number of balls may be mounted along the trajectory.
Alternatively, a large number of rollers may be rolled into contact with the circumferential surface of the long-diameter side divided cam and the circumferential surface of the short-diameter side divided cam.

このとき、前記長径側分割カムの円周面と前記短径側分割カムの円周面には、両側に前記ローラーが軌道を離脱しないようにガイドする隔壁が円周方向に互いに連結されるように形成されることにより、一つの軌道を成し、前記多数のローラーは、前記軌道に沿って装着されてもよい。 At this time, partition walls are connected to each other in the circumferential direction on both sides of the circumferential surface of the long-diameter side split cam and the circumferential surface of the short-diameter side split cam to prevent the roller from leaving the track. The rollers may be formed to form one track, and the plurality of rollers may be mounted along the track.

又は、前記複数の長径側分割カムの円周面と前記複数の短径側分割カムの円周面上には、一つのフレキシブル軸受内輪が結合し、前記フレキシブル軸受内輪上には、多数のボール又はローラーが装着されてもよい。
このとき、前記多数のボール又はローラー上には、一つのフレキシブル軸受外輪が結合してもよい。
Alternatively, one flexible bearing inner ring is coupled to the circumferential surface of the plurality of long-diameter side split cams and the circumferential surface of the plurality of short-diameter side split cams, and a plurality of balls are connected on the flexible bearing inner ring. Alternatively, a roller may be installed.
At this time, one flexible bearing outer ring may be coupled to the plurality of balls or rollers.

一方、前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムの内側には、中心軸が設置され、前記複数の長径側分割カム及び短径側分割カムの内周面と前記中心軸の外周面との間には、軸方向に傾いたテーパー溝が円周方向に延設され、前記テーパー溝に多数のボールが挿入され、前記中心軸の外周面に結合するロックナットを介して前記多数のボールを前記軸方向に加圧することにより、前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムの位置を外側に微調整することもできる。 On the other hand, a central shaft is installed inside the plurality of long-diameter side divided cams and short-diameter side divided cams, and the inner peripheral surface of the plurality of long-diameter side divided cams and the short-diameter side divided cam and the outer peripheral surface of the central shaft A tapered groove inclined in the axial direction extends in the circumferential direction, and a large number of balls are inserted into the tapered groove, and the large number of balls are inserted through a lock nut coupled to the outer circumferential surface of the central shaft. By pressurizing the ball in the axial direction, it is also possible to finely adjust the positions of the plurality of long diameter side divided cams and short diameter side divided cams outward.

このとき、前記長径側分割カムは、前記長径側分割カムの円周面に隣接して円周方向に延設される長孔を有し、前記軸方向に加圧される多数のボールによって前記長孔の幅が狭くなる弾性変形を介して半径方向に加圧力を発揮することもできる。 At this time, the long-diameter side divided cam has a long hole extending in the circumferential direction adjacent to the circumferential surface of the long-diameter side divided cam, and the long-diameter side divided cam has a long hole extending in the circumferential direction, and Pressure force can also be exerted in the radial direction through elastic deformation in which the width of the elongated hole becomes narrower.

又は、前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムの内側には、中心軸が設置され、前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムの内周面には、それぞれ軸方向に傾いたテーパー溝が設けられ、前記テーパー溝にボールが挿入され、前記中心軸の外周面に結合するロックナットを介して前記ボールを前記軸方向に加圧することにより、前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムの位置を外側に微調整することもできる。 Alternatively, a central shaft is installed inside the plurality of long-diameter side divided cams and the short-diameter side divided cams, and a center shaft is installed on the inner peripheral surface of the plurality of long-diameter side divided cams and the short-diameter side divided cams in the axial direction, respectively. An inclined tapered groove is provided, a ball is inserted into the tapered groove, and the ball is pressurized in the axial direction via a lock nut coupled to the outer circumferential surface of the central shaft. It is also possible to finely adjust the position of the short diameter side split cam outward.

このとき、前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムを軸方向に支持するフランジが、前記中心軸の一端部から半径方向に延設され、前記フランジは、前記ボールによって加圧される前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムによって前記軸方向に弾性変形することにより、過剰な力が前記複数の長径側分割カムと短径分割カムを介して半径方向に伝達されることを防止することもできる。 At this time, a flange that supports the plurality of long-diameter side divided cams and short-diameter side divided cams in the axial direction extends in the radial direction from one end of the central shaft, and the flange is pressurized by the ball. By elastically deforming in the axial direction by the plurality of long diameter side divided cams and short diameter side divided cams, excessive force is transmitted in the radial direction via the plurality of long diameter side divided cams and short diameter side divided cams. It can also be prevented.

以上のように、本発明に係るウェーブジェネレータによれば、長径側分割カムと短径側分割カムの各外周面がいずれも一定の半径の円周面を有するので、単純回転による旋盤加工又は研削加工によって容易かつ迅速かつ正確に分割カムの外周面を精密加工することができるという利点がある。 As described above, according to the wave generator of the present invention, each of the outer circumferential surfaces of the long-diameter side split cam and the short-diameter side split cam has a circumferential surface with a constant radius, so that lathe processing or grinding by simple rotation is possible. There is an advantage that the outer circumferential surface of the split cam can be precision-machined easily, quickly, and accurately.

また、分割カムと中心軸との間のテーパー溝にボールを挿入してロックナットで加圧する構成から、前記分割カムを外側に微調整することにより、外側に結合するフレックススプラインとサーキュラスプラインとの間を密着させることができるので、歯型結合の場合にはバックラッシュが発生しないようにし、無歯型結合の場合には伝達される垂直面圧の低下を防止することができる。 In addition, from the configuration in which a ball is inserted into a tapered groove between the split cam and the center shaft and pressurized with a lock nut, by finely adjusting the split cam outward, the flex spline and circular spline connected to the outside can be adjusted. Since the space can be brought into close contact with each other, it is possible to prevent backlash from occurring in the case of a toothed type connection, and it is possible to prevent a decrease in the transmitted vertical surface pressure in the case of a toothless type connection.

従来技術による歯型ハーモニック減速機の正面図及び詳細図である。1 is a front view and a detailed view of a toothed harmonic reducer according to the prior art; FIG. 従来技術による無歯型ハーモニック減速機の正面図及び詳細図である。1 is a front view and a detailed view of a toothless harmonic reducer according to the prior art; FIG. 本発明の実施形態によるウェーブジェネレータの正面図である。FIG. 1 is a front view of a wave generator according to an embodiment of the invention. 図3のウェーブジェネレータの変形例を示す正面図である。4 is a front view showing a modification of the wave generator of FIG. 3. FIG. 図3のウェーブジェネレータの左側面図である。4 is a left side view of the wave generator of FIG. 3. FIG. 図5のウェーブジェネレータの変形例を示す左側面図である。6 is a left side view showing a modification of the wave generator of FIG. 5. FIG. 図5のウェーブジェネレータの変形例を示す左側面図である。6 is a left side view showing a modification of the wave generator of FIG. 5. FIG. 図5のウェーブジェネレータの変形例を示す左側面図である。6 is a left side view showing a modification of the wave generator of FIG. 5. FIG. 図5の断面図である。6 is a sectional view of FIG. 5. FIG. 図9の変形例を示す断面図である。10 is a sectional view showing a modification of FIG. 9. FIG. 図10の他の変形例を示す部分分解斜視図である。11 is a partially exploded perspective view showing another modification of FIG. 10. FIG. 本発明の他の実施形態によるウェーブジェネレータの正面図である。FIG. 3 is a front view of a wave generator according to another embodiment of the invention. 図12の長径側分割カムの弾性部を説明するための正面図である。FIG. 13 is a front view for explaining the elastic portion of the long-diameter side split cam of FIG. 12; 図12のウェーブジェネレータの切断された様子を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing the wave generator of FIG. 12 cut away. 図3のウェーブジェネレータが適用された無歯型ハーモニック減速機の正面図及び断面図である。4 is a front view and a sectional view of a toothless harmonic reduction gear to which the wave generator of FIG. 3 is applied. FIG. 図12のウェーブジェネレータが適用された歯型ハーモニック減速機の正面図及び断面図である。13 is a front view and a sectional view of a tooth-type harmonic reducer to which the wave generator of FIG. 12 is applied. FIG.

本発明の実施形態によるウェーブジェネレータ100は、図3に示すように、2つの長径側分割カム111と2つの短径側分割カム112が円周方向に交互に突き合せられて一つのカム110を形成する。 As shown in FIG. 3, in the wave generator 100 according to the embodiment of the present invention, two long-diameter divided cams 111 and two short-diameter divided cams 112 are alternately abutted against each other in the circumferential direction to form one cam 110. Form.

長径側分割カム111と短径側分割カム112はそれぞれ一定の半径の円周面111a、112a、すなわち正円の円周面を有するので、長径側分割カム111は小さい半径r1の円周面111aを有し、短径側分割カム112は大きい半径r2の円周面112aを有する。 The long diameter side divided cam 111 and the short diameter side divided cam 112 each have circumferential surfaces 111a and 112a with a constant radius, that is, a perfect circular circumferential surface, so the long diameter side divided cam 111 has a circumferential surface 111a with a small radius r1. The short diameter side split cam 112 has a circumferential surface 112a with a large radius r2.

このとき、長径側分割カム111と短径側分割カム112は、互いに異なる中心O1、O2を有し、各円周面111aと円周面112aとが接する地点Pで互いに共通接線Lを持つようにして円周面111a、112a間を滑らかに連結させる。こうすることにより、4つの分割カム111、112からなる一つのカムの外周面を実現することができる。 At this time, the longer diameter side divided cam 111 and the shorter diameter side divided cam 112 have different centers O1 and O2, and have a common tangent L to each other at the point P where each circumferential surface 111a and the circumferential surface 112a touch. Thus, the circumferential surfaces 111a and 112a are smoothly connected. By doing so, it is possible to realize the outer peripheral surface of one cam consisting of the four divided cams 111 and 112.

このように分割カムの組み合わせを用いたカムは、図4に示すように、6つの分割カム、すなわち3つの長径側分割カム111′と3つの短径側分割カム112′との組み合わせによっても実現することができ、同じ原理で8つの分割カムなどから適用することもできる。 A cam using a combination of split cams in this way can also be realized by a combination of six split cams, that is, three long-diameter split cams 111' and three short-diameter split cams 112', as shown in FIG. The same principle can also be applied to eight split cams.

また、全ての分割カムの組み合わせにおいて、長径側分割カム111、111′の円周面111a、111a′が外側のフレックススプライン(図1の12参照)又はサーキュラスプライン13に対する作用面となる。 Further, in all the combinations of split cams, the circumferential surfaces 111a and 111a' of the longer diameter side split cams 111 and 111' serve as working surfaces for the outer flex spline (see 12 in FIG. 1) or the circular spline 13.

長径側分割カム111と短径側分割カム112の円周面111a、112aに沿って多数のボール120が転がり接触する。このために、前記円周面111a、112aには、図5に示すように、V溝111b、112bが円周方向に連結されるように形成されることにより、ボール120がその軌道に沿って装着されるようにすることができる。 A large number of balls 120 roll along the circumferential surfaces 111a and 112a of the long-diameter side divided cam 111 and the short-diameter side divided cam 112 and come into contact with each other. For this purpose, V grooves 111b and 112b are formed in the circumferential surfaces 111a and 112a so as to be connected in the circumferential direction, as shown in FIG. It can be made to be attached.

又は、図6に示すように、円周面111a、112a上にフレキシブル軸受内輪130が結合してボール120がその上に装着される構成を取ってもよく、図7に示すように、フレキシブル軸受外輪140がさらに結合する構成を取ってもよい。一方、図6及び図7において、ボール120とフレキシブル軸受内外輪130、140は、ローラー(図示せず)及びそれに合ったフレキシブル軸受内外輪(図示せず)に置き換えられることができる。 Alternatively, as shown in FIG. 6, a flexible bearing inner ring 130 may be coupled to the circumferential surfaces 111a and 112a, and the balls 120 may be mounted thereon. A configuration may be adopted in which the outer ring 140 is further coupled. Meanwhile, in FIGS. 6 and 7, the balls 120 and the flexible bearing inner and outer rings 130 and 140 can be replaced with rollers (not shown) and flexible bearing inner and outer rings (not shown) that match the rollers.

他の変形例として、図8に示すように、長径側分割カム111と短径側分割カム112の円周面111a、112a上に多数のローラー150が転がり接触する構成を取ってもよい。このために、前記円周面111a、112aには、ローラー150の円滑な軌道循環のために一定の幅の隔壁111cが円周方向に連結されるように形成され、前記ローラー150が円周面111a、112a上の軌道を離脱せずに装着されるようにすることもできる。 As another modification, as shown in FIG. 8, a configuration may be adopted in which a large number of rollers 150 roll on and contact the circumferential surfaces 111a and 112a of the long-diameter side divided cam 111 and the short-diameter side divided cam 112. To this end, partition walls 111c having a constant width are formed on the circumferential surfaces 111a and 112a so as to be connected in the circumferential direction for smooth orbital circulation of the roller 150. It is also possible to attach it without leaving the orbits on 111a and 112a.

一方、ウェーブジェネレータ100の加工誤差、減速機への設置誤差、使用による摩耗発生などを考慮して、分割カム111、112とその中心軸160との間には図9に示すようにボール170が介在することにより、分割カム111、112の半径方向の位置を微調整することができるように構成される。 On the other hand, in consideration of processing errors of the wave generator 100, installation errors in the reducer, and occurrence of wear due to use, a ball 170 is installed between the split cams 111 and 112 and their central axis 160 as shown in FIG. By interposing the split cams 111 and 112, the radial positions of the split cams 111 and 112 can be finely adjusted.

具体的には、中心軸160の外周面が傾いたテーパー面161をなすことにより、分割カム111、112の内周面111dとの間にテーパー溝Hが設けられるようにして、前記ボール170が挿入されるようにする。そして、中心軸160の外周面にはロックナット180が螺合されて座金181を介してボール170をテーパー溝Hの内側に加圧するようにする。これにより、テーパー溝Hの内側に挿入されようとするボール170によって、分割カム111、112が外側、すなわち半径方向に位置調整されることができる。 Specifically, by forming an inclined tapered surface 161 on the outer circumferential surface of the central shaft 160, a tapered groove H is provided between the inner circumferential surfaces 111d of the split cams 111 and 112, and the ball 170 is Allow it to be inserted. A lock nut 180 is screwed onto the outer peripheral surface of the central shaft 160 to press the ball 170 into the tapered groove H via the washer 181. As a result, the positions of the split cams 111 and 112 can be adjusted outwardly, that is, in the radial direction, by the ball 170 that is about to be inserted inside the tapered groove H.

上述したテーパー溝Hは、図10に示すように、中心軸160′の外周面を一定の半径の円周面に形成し、分割カム111、112の内周面111eがテーパー面をなすようにことにより形成されることもできる。 As shown in FIG. 10, the above-mentioned tapered groove H is formed by forming the outer circumferential surface of the central shaft 160' into a circumferential surface having a constant radius, and by forming the inner circumferential surface 111e of the split cams 111 and 112 into a tapered surface. It can also be formed by

又は、図11に示すように、分割カム111、112の内周面に軸方向に傾いたテーパー溝111f、112fが形成されて各テーパー溝111f、112fにボール170′が挿入されるようにすることにより、ロックナット(図10の180′を参照)で加圧する構成を取ってもよい。 Alternatively, as shown in FIG. 11, tapered grooves 111f and 112f inclined in the axial direction are formed on the inner circumferential surfaces of the split cams 111 and 112, and the ball 170' is inserted into each tapered groove 111f and 112f. Alternatively, a configuration may be adopted in which pressure is applied using a lock nut (see 180' in FIG. 10).

一方、図3において、分割カム111、112の円周面111a、112a上で循環回転するボール120又はローラー及びその軸受の摩耗により、及び/又はウェーブジェネレータ100の外側に結合するフレックススプライン(図1の12を参照)又はサーキュラースプライン(13を参照)の摩耗により、垂直面圧が低下したりバックラッシュが発生したりする場合に、これを自動的に補償することができる構成として、図12~図14に示すように、長径側分割カム111の円周面111aに隣接した内側の地点に、円周方向に延設される長孔111gを備えることができる。 On the other hand, in FIG. 3, due to wear of the balls 120 or rollers that circulate and rotate on the circumferential surfaces 111a and 112a of the split cams 111 and 112 and their bearings, and/or the flex spline coupled to the outside of the wave generator 100 (FIG. When the vertical surface pressure decreases or backlash occurs due to wear of the circular spline (see 12) or the circular spline (see 13), the structure that can automatically compensate for this is shown in Figs. As shown in FIG. 14, an elongated hole 111g extending in the circumferential direction can be provided at an inner point adjacent to the circumferential surface 111a of the long-diameter side split cam 111.

図14において、ロックナット180により加圧されるボール170によって外側に力を受ける分割カム111は、長孔111gの幅が狭くなる弾性変形を介して円周面111a上のボール120に加圧力を発揮する。これにより、ボール120が外側のフレックススプライン(図1の12を参照)とサーキュラスプライン13にさらに密着することにより、伝達される垂直面圧の低下やバックラッシュの発生を防止することができる。 In FIG. 14, the split cam 111, which receives an outward force from the ball 170 that is pressurized by the lock nut 180, applies a pressing force to the ball 120 on the circumferential surface 111a through elastic deformation that narrows the width of the elongated hole 111g. Demonstrate. As a result, the ball 120 comes into closer contact with the outer flex spline (see 12 in FIG. 1) and the circular spline 13, thereby making it possible to prevent a reduction in the transmitted vertical surface pressure and the occurrence of backlash.

このとき、分割カム111、112を支持するために中心軸160の一端部から半径方向に延設されるフランジ162には、その基端部にノッチ162aが形成されることにより、ロックナット180によってボール170が加圧される力が過剰な場合にフランジ162が軸方向(図14では、左方向)に弾性変形するようにして、過剰な力がそのまま分割カム111、112に伝達されることを防止することができる。 At this time, a flange 162 extending radially from one end of the central shaft 160 to support the split cams 111 and 112 is provided with a notch 162a at its base end, so that the lock nut 180 can be attached to the flange 162. When the force with which the ball 170 is pressurized is excessive, the flange 162 is elastically deformed in the axial direction (in the left direction in FIG. 14) to prevent the excessive force from being directly transmitted to the split cams 111 and 112. It can be prevented.

本実施形態では、フランジ162の軸方向弾性変形のためにノッチ162aが形成される構成を取ったが、本発明は、このような構成に限定されず、フランジ162の厚さを薄くして弾性変形がより容易に行われるようにする方法など、様々な他の方案を適用して前記構成を代替することができる。
そして、このようにフランジ160が弾性変形する構成は、分割カム111に長孔111gが設けられていない、図10に示すような構造にも適用可能である。
In this embodiment, the notch 162a is formed for elastic deformation of the flange 162 in the axial direction. However, the present invention is not limited to such a structure, and the thickness of the flange 162 is reduced to improve Various other measures can be applied to replace the configuration, such as ways to make deformation easier.
The configuration in which the flange 160 is elastically deformed in this way can also be applied to a structure as shown in FIG. 10 in which the split cam 111 is not provided with the elongated hole 111g.

図15は、図3及び図10のウェーブジェネレータ100が適用された無歯型ハーモニック減速機200であって、分割カム111、112の外側のボール120による垂直面圧でフレックススプライン210がサーキュラスプライン220の内周面上で転がり運動しながらその直径差による逆回転を行うことにより、駆動軸(すなわち、中心軸160)に比べて大きい減速比で被動軸230を回転させる。 FIG. 15 shows a toothless harmonic reducer 200 to which the wave generator 100 of FIGS. 3 and 10 is applied, in which a flex spline 210 is transformed into a circular spline 220 by vertical surface pressure from balls 120 on the outside of split cams 111 and 112. The driven shaft 230 is rotated at a larger reduction ratio than the drive shaft (i.e., the center shaft 160) by performing reverse rotation due to the difference in diameter while rolling on the inner peripheral surface of the driven shaft 230.

図16は、図12及び図14のウェーブジェネレータが適用された歯型ハーモニック減速機300であって、やはり分割カム111、112の外側のボール120の加圧によってフレックススプライン310がサーキュラスプライン320に密着するように噛み合った状態で、その噛み合い地点が円周方向に沿って移動しながら歯数差だけ逆回転することにより、大きい減速比で被動軸330を回転させる。 FIG. 16 shows a toothed harmonic reducer 300 to which the wave generator of FIGS. 12 and 14 is applied, in which the flex spline 310 is brought into close contact with the circular spline 320 by pressurization of the outer balls 120 of the split cams 111 and 112. In this state of engagement, the engagement point moves in the circumferential direction and rotates in the opposite direction by the difference in the number of teeth, thereby rotating the driven shaft 330 at a large reduction ratio.

一方、上述したウェーブジェネレータは、本発明の理解を助けるための一実施形態に過ぎないので、後述する請求の範囲によって定義される本発明の権利範囲乃至技術的範囲は、上述したところに限定されない。 On the other hand, since the above-mentioned wave generator is only one embodiment to aid understanding of the present invention, the scope of rights and technical scope of the present invention defined by the following claims is not limited to what has been described above. .

100 ウェーブジェネレータ
110 カム
111 長径側分割カム
111a 円周面
111b V溝
111c 隔壁
111d 内周面
111e 内周面(テーパー面)
111f テーパー溝
111g 長孔
112 短径側分割カム
112a 円周面
112b V溝
112f テーパー溝
120 ボール
130 フレキシブル軸受内輪
140 フレキシブル軸受外輪
150 ローラー
160 中心軸
161 テーパー面
162 フランジ
162a ノッチ
170 ボール
180 ロックナット
100 Wave generator 110 Cam 111 Long diameter side split cam 111a Circumferential surface 111b V-groove 111c Partition wall 111d Inner circumferential surface 111e Inner circumferential surface (tapered surface)
111f Tapered groove 111g Long hole 112 Short diameter side split cam 112a Circumferential surface 112b V groove 112f Tapered groove 120 Ball 130 Flexible bearing inner ring 140 Flexible bearing outer ring 150 Roller 160 Center shaft 161 Tapered surface 162 Flange 162a Notch 17 0 ball 180 lock nut

Claims (10)

ハーモニック減速機用ウェーブジェネレータにおいて、
複数の長径側分割カム及びこれと同数の短径側分割カムが円周方向に沿って交互に突き合せられて一つのカムを形成し、
前記長径側分割カムの外周面は小さい半径の一定の円周面を有し、
前記短径側分割カムの外周面は大きい半径の一定の円周面を有し、
前記長径側分割カムの円周面と前記短径側分割カムの円周面とが互いに接する地点では共通接線を有する
ことを特徴とするウェーブジェネレータ。
In the wave generator for harmonic reducer,
A plurality of long-diameter side split cams and the same number of short-diameter side split cams are alternately abutted along the circumferential direction to form one cam,
The outer circumferential surface of the long diameter side split cam has a constant circumferential surface with a small radius,
The outer peripheral surface of the short diameter side split cam has a constant circumferential surface with a large radius,
A wave generator characterized in that a circumferential surface of the long-diameter side divided cam and a circumferential surface of the short-diameter side divided cam have a common tangent at a point where they touch each other.
前記長径側分割カムの円周面と前記短径側分割カムの円周面にはV溝が円周方向に互いに連結されるように形成されることにより、一つの軌道を成し、
前記軌道に沿って多数のボールが装着される
請求項1に記載のウェーブジェネレータ。
V-grooves are formed on the circumferential surface of the long-diameter side split cam and the circumferential surface of the short-diameter side split cam so as to be connected to each other in the circumferential direction, thereby forming one orbit,
The wave generator according to claim 1, wherein a large number of balls are mounted along the trajectory.
前記長径側分割カムの円周面と前記短径側分割カムの円周面上には多数のローラーが転がり接触する
請求項1に記載のウェーブジェネレータ。
The wave generator according to claim 1, wherein a large number of rollers roll on and contact the circumferential surface of the long-diameter side divided cam and the circumferential surface of the short-diameter side divided cam.
前記長径側分割カムの円周面と前記短径側分割カムの円周面には、両側に前記ローラーが軌道を離脱しないようにガイドする隔壁が円周方向に互いに連結されるように形成されることにより、一つの軌道を成し、
前記多数のローラーは、前記軌道に沿って装着される
請求項3に記載のウェーブジェネレータ。
Partition walls are formed on both sides of the circumferential surface of the long-diameter side split cam and the circumferential surface of the short-diameter side split cam so as to be connected to each other in the circumferential direction for guiding the roller to prevent it from leaving the track. By doing so, one orbit is formed,
The wave generator according to claim 3, wherein the plurality of rollers are mounted along the track.
前記複数の長径側分割カムの円周面と前記複数の短径側分割カムの円周面上には、一つのフレキシブル軸受内輪が結合し、
前記フレキシブル軸受内輪上には、多数のボール又はローラーが装着される
請求項1に記載のウェーブジェネレータ。
One flexible bearing inner ring is coupled to the circumferential surface of the plurality of long-diameter side split cams and the circumferential surface of the plurality of short-diameter side split cams,
The wave generator according to claim 1, wherein a large number of balls or rollers are mounted on the flexible bearing inner ring.
前記多数のボール又はローラー上には、一つのフレキシブル軸受外輪が結合する
請求項5に記載のウェーブジェネレータ。
The wave generator according to claim 5, wherein one flexible bearing outer ring is coupled on the plurality of balls or rollers.
前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムの内側には、中心軸が設置され、
前記複数の長径側分割カム及び短径側分割カムの内周面と前記中心軸の外周面との間には、軸方向に傾いたテーパー溝が円周方向に延設され、
前記テーパー溝に多数のボールが挿入され、
前記中心軸の外周面に結合するロックナットを介して前記多数のボールを前記軸方向に加圧することにより、前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムの位置を外側に微調整する
請求項1に記載のウェーブジェネレータ。
A central shaft is installed inside the plurality of long diameter side divided cams and short diameter side divided cams,
A tapered groove inclined in the axial direction extends in the circumferential direction between the inner circumferential surfaces of the plurality of long-diameter side split cams and the short-diameter side split cams and the outer circumferential surface of the central shaft,
A large number of balls are inserted into the tapered groove,
The positions of the plurality of long-diameter side split cams and short-diameter side split cams are finely adjusted outward by pressurizing the plurality of balls in the axial direction via a lock nut coupled to an outer peripheral surface of the central shaft. The wave generator according to item 1.
前記長径側分割カムは、
前記長径側分割カムの円周面に隣接して円周方向に延設される長孔を有し、前記軸方向に加圧される多数のボールによって前記長孔の幅が狭くなる弾性変形を介して半径方向に加圧力を発揮する
請求項7に記載のウェーブジェネレータ。
The long diameter side split cam is
The long diameter side split cam has a long hole extending in the circumferential direction adjacent to the circumferential surface thereof, and the long hole is elastically deformed so that the width of the long hole is narrowed by a large number of balls pressurized in the axial direction. 8. The wave generator according to claim 7, which exerts a pressing force in the radial direction through the wave generator.
前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムの内側には、中心軸が設置され、
前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムの内周面には、それぞれ軸方向に傾いたテーパー溝が設けられ、
前記テーパー溝にボールが挿入され、
前記中心軸の外周面に結合するロックナットを介して前記ボールを前記軸方向に加圧することにより、前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムの位置を外側に微調整する
請求項1に記載のウェーブジェネレータ。
A central shaft is installed inside the plurality of long diameter side divided cams and short diameter side divided cams,
A tapered groove inclined in the axial direction is provided on the inner peripheral surface of each of the plurality of long-diameter side divided cams and short-diameter side divided cams,
A ball is inserted into the tapered groove,
Claim 1: The positions of the plurality of long-diameter side split cams and short-diameter side split cams are finely adjusted outward by pressurizing the ball in the axial direction via a lock nut coupled to an outer circumferential surface of the central shaft. The wave generator described in.
前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムを軸方向に支持するフランジが、前記中心軸の一端部から半径方向に延設され、
前記フランジは、前記ボールによって加圧される前記複数の長径側分割カムと短径側分割カムによって前記軸方向に弾性変形することにより、過剰な力が前記複数の長径側分割カムと短径分割カムを介して半径方向に伝達されることを防止する
請求項7に記載のウェーブジェネレータ。

A flange that axially supports the plurality of long-diameter side divided cams and short-diameter side divided cams extends in the radial direction from one end of the central shaft,
The flange is elastically deformed in the axial direction by the plurality of long-diameter divided cams and short-diameter divided cams that are pressurized by the balls, so that excessive force is applied to the plurality of long-diameter divided cams and the short-diameter divided cams. 8. A wave generator according to claim 7, which prevents radial transmission through the cam.

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