JP2023148139A - power transmission device - Google Patents
power transmission device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023148139A JP2023148139A JP2022056014A JP2022056014A JP2023148139A JP 2023148139 A JP2023148139 A JP 2023148139A JP 2022056014 A JP2022056014 A JP 2022056014A JP 2022056014 A JP2022056014 A JP 2022056014A JP 2023148139 A JP2023148139 A JP 2023148139A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact surface
- contact
- motion
- center
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 412
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H13/00—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members
- F16H13/06—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members with members having orbital motion
- F16H13/08—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members with members having orbital motion with balls or with rollers acting in a similar manner
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
本開示は、動力伝達装置に関する。 The present disclosure relates to a power transmission device.
特許文献1は、三角形状をなす第1運動部材と、第1運動部材と接触する第2運動部材とを備える動力伝達装置を開示する。これら第1運動部材、第2運動部材は、第1運動部材に入力された回転運動を往復動運動に変換したうえで第2運動部材から出力している。
これら第1運動部材、第2運動部材を用いて異なる回転中心周りの高速回転運動と低速回転運動を行うことができるようにし、それらのうちの一方の回転運動が入力されたときに、それらのうちの他方の回転運動に変換して出力する場合がある。本願発明者は、このような場合に、第1運動部材、第2運動部材の形状によっては、一定回転速度の回転運動が入力された場合でも、出力される回転運動の回転速度に大きな速度ムラが発生することを新たに見出した。 The first motion member and the second motion member can be used to perform high-speed rotational motion and low-speed rotational motion around different rotation centers, and when one of the rotational motions is input, There are cases where the rotational motion of the other one is converted and output. The inventor of the present application has discovered that in such a case, depending on the shapes of the first moving member and the second moving member, even when a rotational motion of a constant rotational speed is input, there may be large speed unevenness in the rotational speed of the outputted rotational motion. We have newly discovered that this occurs.
本開示の目的の1つは、第1運動部材、第2運動部材のいずれかから出力される回転運動の速度ムラを抑制できる動力伝達装置を提供することにある。 One of the objects of the present disclosure is to provide a power transmission device that can suppress speed unevenness of rotational motion output from either the first motion member or the second motion member.
本開示の動力伝達装置は、Nを3以上の自然数としたとき、外周形状においてN角形状をなすN個の第1接触面を有する第1運動部材と、前記第1接触面と接触する複数の第2接触面を有する第2運動部材と、を備える動力伝達装置であって、前記第1運動部材及び前記第2運動部材は、異なる回転中心周りの高速回転運動及び低速回転運動の一方が入力されたときに、前記第1接触面と前記第2接触面との接触により、それらの他方に変換して出力可能であり、前記第1接触面は、N角形の隣り合う頂点を結んだ線に対して全体として径方向外側に凸となる円弧状をなし、前記第2接触面は、全体として直線状をなし、前記第1接触面の中央との接触位置を前記第2接触面の中央としたとき、前記第1接触面及び前記第2接触面の少なくとも一方は、自身の中央からずれた位置に設けられる凸部を備える。 The power transmission device of the present disclosure includes a first moving member having N first contact surfaces having an N-gonal shape in an outer peripheral shape, and a plurality of a second moving member having a second contact surface, wherein the first moving member and the second moving member have one of high-speed rotational motion and low-speed rotational motion about different rotation centers. When input, it can be converted into the other one and output by contact between the first contact surface and the second contact surface, and the first contact surface connects adjacent vertices of the N-gon. The second contact surface has an arc shape that is convex outward in the radial direction as a whole with respect to the line, and the second contact surface has a straight line shape as a whole, and the contact position with the center of the first contact surface is set by the second contact surface. When set at the center, at least one of the first contact surface and the second contact surface includes a convex portion provided at a position offset from the center thereof.
本開示の他の動力伝達装置は、Nを3以上の自然数としたとき、外周形状においてN角形状をなすN個の第1接触面を有する第1運動部材と、前記第1接触面と接触する複数の第2接触部を有する第2運動部材と、を備える動力伝達装置であって、前記第1運動部材及び前記第2運動部材は、異なる回転中心周りの高速回転運動及び低速回転運動の一方が入力されたときに、前記第1接触面と前記第2接触面との接触により、それらの他方に変換して出力可能であり、前記第1接触面は、N角形の隣り合う頂点を結んだ線に対して全体として径方向外側に凸となる円弧状をなし、前記第2接触部は、前記第1接触面と転がり接触する複数のローラー面を備え、前記第1接触面は、前記ローラー面が転がり接触する複数の凹部を備える。 Another power transmission device of the present disclosure includes a first moving member having N first contact surfaces having an N-gonal shape in an outer peripheral shape, and contacting the first contact surface, where N is a natural number of 3 or more. a second moving member having a plurality of second contact portions, wherein the first moving member and the second moving member perform high-speed rotational movement and low-speed rotational movement around different rotation centers. When one is input, it can be converted into the other and output by contact between the first contact surface and the second contact surface, and the first contact surface connects adjacent vertices of the N-gon. The second contact portion has a circular arc shape that is convex outward in the radial direction as a whole with respect to the connected line, and the second contact portion includes a plurality of roller surfaces that roll into contact with the first contact surface, and the first contact surface is A plurality of recesses are provided with which the roller surface rolls into contact.
本開示によれば、第1運動部材、第2運動部材のいずれかから出力される回転運動の速度ムラを抑制できる動力伝達装置を提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a power transmission device that can suppress speed unevenness in rotational motion output from either the first motion member or the second motion member.
以下、実施形態を説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面では、説明の便宜のため、適宜、構成要素を省略、拡大、縮小する。図面は符号の向きに合わせて見るものとする。本明細書での「入力」、「出力」とは、特に明示がない限り、言及する条件を二者が直接的に満たす場合の他に、他の要素を介して間接的に満たす場合も含む。 Embodiments will be described below. Identical components are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted. In each drawing, constituent elements are omitted, enlarged, or reduced as appropriate for convenience of explanation. The drawings should be viewed according to the direction of the symbols. Unless otherwise specified, "input" and "output" in this specification include not only the case where the two parties directly satisfy the mentioned condition, but also the case where the condition is indirectly satisfied through other elements. .
(第1実施形態)図1を参照する。動力伝達装置10は、高速軸12及び低速軸14と、高速軸12及び低速軸14の一方から入力された回転運動を変速したうえで他方に出力する第1運動部材16及び第2運動部材18と、第1運動部材16及び第2運動部材18を収容するケーシング20と、を備える。この他に、動力伝達装置10は、第1運動部材16を有する運動ユニット22と、運動ユニット22の軸方向側方に配置されるキャリヤ24と、運動ユニット22及びキャリヤ24に挿通されるピン部材26と、を備える。本明細書では、高速軸12の回転中心C12(後述する第1回転中心Ca)に沿った方向を軸方向Xという。
(First Embodiment) Refer to FIG. 1. The
高速軸12は、駆動源(不図示)から回転動力が入力される入力部材となり、低速軸14は、被駆動装置に動力を出力する出力部材となる。駆動源は、例えば、モータ、ギヤモータ、エンジン等である。高速軸12は、第1高速軸軸受28Aによってケーシング20に回転可能に支持され、第2高速軸軸受28Bによって低速軸14に回転可能に支持される。低速軸14は、低速軸軸受30によってケーシング20に回転可能に支持される。本実施形態の高速軸12は偏心体32と一体に回転可能に設けられる。偏心体32の中心C32は、高速軸12の回転中心C12から偏心量e1の分だけ偏心している。偏心体32は、中心C32を円中心とする円形状を呈する。第1運動部材16と偏心体32との間には両者の相対回転を許容する偏心軸受34が配置される。これにより、高速軸12とともに偏心体32の中心C32が回転することで、偏心体32とともに第1運動部材16(運動ユニット22)に揺動運動を行わせることができる。
The
運動ユニット22は、第1運動部材16の軸方向側方に設けられ第1運動部材16と一体化したフランジ部材36を備える。フランジ部材36は、軸方向Xから見て、第1運動部材16から径方向外側に突き出るように設けられる。
The
本実施形態のキャリヤ24は低速軸14と一体化している。キャリヤ24は、ケーシング20にキャリヤ軸受38を介して回転可能に支持される。
The
ピン部材26は、軸受40Aを介してキャリヤ24に自転可能に支持されるキャリヤピン部26aと、軸受40Bを介して運動ユニット22のフランジ部材36に相対回転可能に設けられるユニットピン部26bと、を備える。ユニットピン部26bは、自身が挿通される運動ユニット22を揺動させる偏心体32と同じ偏心方向及び偏心量e2でキャリヤピン部26aに対して偏心している。これにより、ピン部材26は、運動ユニット22の揺動運動に追従してキャリヤピン部26aの軸心C26a周りに自転することで、運動ユニット22の揺動運動を許容できるようになる。このピン部材26は、第1運動部材16の揺動運動を許容しつつ、第1運動部材16の自転成分と同期可能に第1運動部材16とキャリヤ24を連結する。ここでの「自転成分と同期」とは、ゼロを含む数字範囲内で言及対象の自転成分を同じ大きさに維持することをいう。
The
図2を参照する。第1運動部材16、第2運動部材18の説明に移る。以下、これらに関して説明する場合、特段の言及がない限り、軸方向Xから見た関係を説明する。また、以降の図ではハッチングは省略する。
See FIG. 2. The description will now move on to the
第1運動部材16は、Nを3以上の自然数としたとき、外周形状においてN角形状をなすN個の第1接触面42を備える。本明細書での「状」とは、特に言及がない限り、言及している形状に幾何学的に厳密に一致する形状のみではなく、言及している形状に似た形状も含む。本実施形態でのNは3である。N個(3個)の第1接触面42は、全体として、外周形状においてルーローのN角形状(ここではルーローの三角形状)をなす。
The
N個の第1接触面42のなすN角形は、N個の頂点44を備える。N個の頂点44は、第1運動部材16の中心C16からの距離が等しく、かつ、360°/N(ここでは120°)の分だけ中心角をずらした位置に設けられる。ここでの第1運動部材16の中心C16は、後述の第2回転中心Cbと同心となる。
The N polygon formed by the N first contact surfaces 42 includes
N個の第1接触面42それぞれは、全体として、N角形の隣り合う頂点44を結んだ線Laに対して第1運動部材16の径方向外側に凸となる円弧状をなす。この条件を満たすうえで、第1接触面42の外周形状は、単数の曲線の他に、互いに曲率の異なる複数の曲線を組み合わせてもよいし、曲線と直線を組み合わせてもよい。ここでの「全体として」とは、言及している対象(ここでは第1接触面42)を全体としてみたとき、を意味する。つまり、第1接触面42は、全体としてみたときに、線Laに対して径方向外側に凸となる円弧状をなしているということである。第1接触面42に後述する凸部80が設けられた場合も、第1接触面42は、全体として、線Laに対して径方向外側に凸となる円弧状をなす。
Each of the N first contact surfaces 42 as a whole has an arc shape that is convex outward in the radial direction of the
第2運動部材18は、ケーシング20と一体化される。第2運動部材18は、第1運動部材16の第1接触面42と接触する複数の第2接触面46を備える。複数の第2接触面46は、後述する第1回転中心Caを挟んで相対する対の第2接触面46を少なくとも一組備える。対の第2接触面46の中央C46(後述する)は、それらを結ぶ直線Lbが第1回転中心Caを通るように設けられる。本実施形態において、複数の第2接触面46の個数は、N+1角形の角数と同数、つまり、4個となる。複数の第2接触面46は、対の第2接触面46を二組備えることになる。
The
第2接触面46は、全体として直線状をなす。第2接触面46は、対の第2接触面46の中央C46を通る直線Lbに対して直交する直線状をなす。N+1角形の角数と同数の個数となる複数の第2接触面46は、N+1角の正多角形の個々の辺に沿う直線状をなす。このN+1角形は、N+1個の辺の他に、N+1個の頂点48を備える。N+1個の頂点48は、N+1角形の中心50からの距離が等しく、かつ、360°/(N+1)(ここでは90°)の分だけ中心角をずらした位置に設けられる。ここでのN+1角形の中心50は後述する第1回転中心Caと同心となる。
The
本実施形態において、第1運動部材16は外歯歯車として機能し、第2運動部材18は第1運動部材16(外歯歯車)と噛み合う内歯歯車として機能する。このような第1運動部材16のN個の第1接触面42は個別の外歯として機能し、第2運動部材18のN+1個の第2接触面46は個別の内歯として機能する。
In this embodiment, the
図3を参照する。本明細書では、第1接触面42の中央C42、第2接触面46の中央C46に関して、以下のように定義する。第1接触面42の中央C42は、第1接触面42のなすN角形の辺に対して最も遠い対角を構成する頂点44と第1運動部材16の部材中心(第2回転中心Cb)とを通る直線Lcを想定したとき、その直線Lcと第1接触面42の交点をいう。本実施形態において、第1接触面42の中央C42は、第1接触面42の中点でもある。また、第2接触面46の中央C46は、第1接触面42の中央C42が後述する第1回転中心Ca、第2回転中心Cbと同じ直線Lc上に配置されるとき、その第1接触面42と対向する第2接触面46において直線Lcの通る位置をいう。本実施形態において、この位置関係にあるとき、第2接触面46の中央C46は、第1接触面42の中央C42の接触位置となる。
See FIG. 3. In this specification, the center C42 of the
また、本明細書では、第1運動部材16の第1接触面42、第2運動部材18の第2接触面46のそれぞれに関して基準となる基準形状を想定する。各第1接触面42の基準形状は、第1運動部材16のなすN角形と同じ角数を持つルーローのN角形状Sa(以下、ルーロー形状Saという)となる。基準形状となるルーロー形状Saは幾何学的に厳密なルーローのN角形状をいう。この基準形状となるルーロー形状Saの各辺は最も遠くにある対角からの距離L1が一定の円弧となる。これにより、ルーロー形状は、差し渡し幅L1が常に一定の定幅図形となる。ここでの差し渡し幅L1は、軸方向Xから見て、言及している形状(ここではルーロー形状)に外接する一対の平行線を想定したとき、その一対の平行線の間隔をいう。差し渡し幅L1が常に一定とは、一対の平行線のうちの一方の平行線の外接する位置によらず、一対の平行線の間隔が一定であることを意味する。差し渡し幅L1は、言及している形状を水平面上で転がすときの鉛直方向の高さであるともいえる。差し渡し幅L1が常に一定とは、言及している形状を水平面上で転がすときに常に鉛直方向の高さが一定であるともいえる。この基準形状となるルーロー形状Saは、第1運動部材16のN個の第1接触面42それぞれの中央C42と、自身の各辺の中央(中点)とが合致する。
Further, in this specification, a reference shape is assumed as a reference for each of the
相対する対の第2接触面46の中央C46に両端Ldaを持ち差し渡し幅L1と同じ長さの線分Ldを想定する。各第2接触面46の基準形状は、この線分Ldの両端Ldaから線分Ldに対して垂直に延びる直線形状Sbとなる。基準形状となる直線形状Sbは幾何学的に厳密な直線形状をいう。本実施形態のようにN+1個の第2接触面46がある場合、N+1個の第2接触面46の基準形状のなす直線形状Sbは、辺長をL1とするN+1の角数を持つ正多角形状(ここでは正方形状)をなす。以下、相対する第2接触面46の中央C46を結ぶ線分Ldに沿った方向を、その第2接触面46の対向方向Daという。
A line segment Ld having both ends Lda at the center C46 of the opposing pair of second contact surfaces 46 and having the same length as the width L1 is assumed. The reference shape of each
図4を参照する。以下、各運動部材16、18は接触面42、46のみを模式的に示す。ここでは、基準形状にある運動部材16、18の動作軌跡を図示のうえ、実施形態の運動部材16、18の動作を説明する。
See FIG. 4. In the following, only the contact surfaces 42, 46 of each moving
第1運動部材16及び第2運動部材18は、異なる回転中心Ca、Cb周りの高速回転運動及び低速回転運動の一方がいずれかに入力されたときに、第1接触面42と第2接触面46との接触により、それらの他方に変換していずれかから出力可能である。高速回転運動は、第1回転中心Ca周りの運動であり、低速回転運動は、第2回転中心Cb周りの運動となる。高速回転運動は、揺動運動及び自転運動のいずれかとなる。揺動運動は、第2回転中心Cbを第1回転中心Ca周りに相対的に揺動(公転)させる運動をいう。揺動運動は、以下の実施形態では、第1回転中心Caが静止したまま第1回転中心Ca周りを第2回転中心Cbが揺動(公転)することで行われる。この他にも、揺動運動は、第2回転中心Cbが静止したまま第2回転中心Cb周りを第1回転中心Caが揺動(公転)することで行われてもよい。高速回転運動としての自転運動は、高速回転運動を行う運動部材を部材中心と同心にある第1回転中心Ca周りに自転させる運動をいう。低速回転運動は、低速回転運動を行う運動部材を部材中心と同心の第2回転中心Cb周りに自転させる運動をいう。高速回転運動が自転運動となる場合、高速回転運動と低速回転運動の回転方向(自転方向)は同じ方向となる。
The first moving
本実施形態では、第1運動部材16に揺動運動(高速回転運動)が入力され、その揺動運動を第1運動部材16の自転運動(低速回転運動)に変換したうえで第1運動部材16から出力する例を説明する。このような動作を行う動力伝達装置10は、外歯歯車として機能する第1運動部材16が揺動運動を行う外歯揺動タイプの偏心揺動型歯車装置として機能することになる。このように、第1運動部材16、第2運動部材18は、少なくとも一方が運動を行っていればよく、他方が運動を行うことは必須とはならない。
In this embodiment, a rocking motion (high-speed rotational motion) is input to the
第1運動部材16によって揺動運動を行ううえでは、高速軸12の回転により、第2回転中心Cbと同心の偏心体32の中心C32を高速軸12の回転中心C12周りに回転させることで、偏心体32とともに第1運動部材16に揺動運動を行わせればよい。第1運動部材16に揺動運動を入力するうえでは、高速軸12を回転させることで、高速軸12から偏心体32を介して第1運動部材16に揺動運動が入力される。
In order to perform the swing motion by the
揺動運動を行う第1運動部材16によって自転運動を行ううえでは、第2運動部材18と一体化されたケーシング20を外部の支持部材に固定することで第2運動部材18の自転を拘束する。これとともに、低速軸14と一体化されたキャリヤ24と第1運動部材16(運動ユニット22)とを、第1運動部材16の揺動運動を許容しつつ自転成分と同期可能なピン部材26により連結すればよい。これにより、自転運動を行う第1運動部材16の自転成分と同じ回転速度で低速軸14を回転させることができる。第1運動部材16から出力される自転運動と同じ回転速度で低速軸14を回転させることができることになる。
When the
第1運動部材16及び第2運動部材18は、所定の変速比で入力された一方の回転運動を他方の回転運動に変速したうえで出力する。所定の変速比は、各運動部材16、18の運動態様とNの大きさとに基づき定まる。この変速比は、高速回転運動が揺動運動となる場合、自転運動(低速回転運動)を行う運動部材とNの大きさに基づき定まる。この変速比として、低速回転運動に対する高速回転運動の減速比nを想定する。このとき、第1運動部材16が自転運動を行う場合、減速比nはN(ここでは3)となり、第2運動部材18が自転運動を行う場合、減速比はN+1となる。この他にも、高速回転運動が自転運動となる場合、減速比nは(N+1)/Nとなる。
The
第1運動部材16及び第2運動部材18は、入力された一方の回転運動を行う過程で、第1接触面42と第2接触面46の接触位置にできる接触点60に作用する力により、一方の回転運動を他方の回転運動に変換することができる。この接触点60は、各運動部材16、18の回転運動の進行に従って、第2接触面46に対する第1接触面42の第2接触範囲R46において進行方向Dbに向かって進行するように移動する。この第2接触範囲R46は、第2接触面46に対して第1接触面42が接触する過程で接触を開始する反進行方向側の末端位置R46aから、接触を終了する進行方向側の末端位置R46bまでの範囲となる。ここでの「反進行方向」とは、進行方向Dbとは反対方向をいう。接触点60は、この第2接触範囲R46において第1接触面42と第2接触面46とが連続的又は断続的に接触しつつ進行方向Dbに進行する。この接触点60の進行方向Dbは、各運動部材16、18の運動態様に応じて異なる方向となる。本実施形態のように高速回転運動が揺動運動である場合、進行方向Dbは、揺動運動の第1回転中心Ca周りでの回転方向Dcと同じとなる。この他にも、高速回転運動が自転運動である場合、進行方向Dbは、その自転運動の回転方向Dcと逆向きとなる。
The
先行して接触している各接触面42、46の接触点60が進行方向Dbに進行すると、それらの接触状態を維持したまま、それらの接触面42、46に対して進行方向Dbに隣り合う他の各接触面42、46が接触を開始する接触開始動作が行われる。また、先行して接触している各接触面42、46の接触点60が第2接触範囲R46の進行方向側末端位置R46bまで進行すると、後続して接触した各接触面42、46の接触状態を維持したまま、先行して接触している接触面42、46同士の接触を解除する接触解除動作が行われる。このような後続する接触面42、46同士の接触開始動作と先行する接触面同士42、46の接触解除動作を繰り返しつつ、第1運動部材16、第2運動部材18による高速回転運動、低速回転運動が進行する。
When the contact points 60 of the contact surfaces 42, 46 that are in contact with each other advance in the traveling direction Db, they become adjacent to those contact surfaces 42, 46 in the traveling direction Db while maintaining their contact state. A contact initiation operation is performed in which each of the other contact surfaces 42, 46 initiates contact. Further, when the
ここで、以上の第1運動部材16、第2運動部材18を用いる場合の問題点を説明する。図5は、一定の回転速度w1、w2で高速回転運動(揺動運動)及び低速回転運動(自転運動)を行った場合に、第2回転中心Cbが描く第1軌跡70A、第2軌跡70Bを示す。第1軌跡70Aは、第1運動部材16の第1回転中心Ca、第2回転中心Cbの相対位置を拘束せずに、各第2接触面46の第2接触範囲R46内で第1接触面42が常に第2接触面46と接触するように第1運動部材16に回転運動をさせた場合に描かれる。第2軌跡70Bは、第1運動部材16の第1回転中心Ca、第2回転中心Cbの相対位置を拘束した場合に描かれる。いずれも基準形状にある運動部材16、18を用いる場合を想定している。また、回転速度w2は、回転速度w1×(1/減速比n)となる。第1軌跡70Aの一部と第2軌跡70Bは、図4においても参考のために付す。
Here, problems when using the above-described
一周分の高速回転運動が進行すると第1回転中心Ca周りを第2回転中心Cbが相対回転するような円形状の第1軌跡70A、第2軌跡70Bが描かれる。この第1軌跡70Aに従って第1回転中心Caに対して第2回転中心Cbが相対回転した場合、各第2接触面46の第2接触範囲R46内での接触点60の連続的な接触を維持しつつ、一定の回転速度w1、w2で高速回転運動、低速回転運動をできることを意味する。この条件を満たす第1軌跡70Aは、第1回転中心Caを中心とした真円とは異なる円形状を描く。
As the high-speed rotational motion for one round progresses, a circular
高速回転運動の第1回転中心Ca周りでの回転角に関して、第1回転中心Ca、第2回転中心Cbを通る直線上に、第1接触面42の中央C42と第2接触面46の中央C46との接触点60が位置する回転角を接触回転角θaという。例えば、図3は、高速回転運動の回転角が接触回転角θaにある状態を示す。第2回転中心Cbの第1軌跡70Aは、高速回転運動の回転角が接触回転角θaとなるとき、第1回転中心Caに対する距離を最も狭くする。このような条件を満たす接触回転角θaは、360°をN+1で等分した角度毎(つまり、ここでは90°毎)に現れる。隣り合う接触回転角θaの回転角を二等分する回転角を中間回転角θbという。このとき、第1軌跡70Aは、高速回転運動の回転角が接触回転角θaから中間回転角θbに近づくほど、第1回転中心Caに対する距離が大きくするような円形状を描く。
Regarding the rotation angle around the first rotation center Ca of high-speed rotational motion, the center C42 of the
実際には、第1回転中心Ca、第2回転中心Cbの相対位置を拘束した状態で用いるため、第2回転中心Cbは真円状の第2軌跡70Bを描き、真円とは異なる円形状の第1軌跡70Aを描くことができない。これに起因して、基準形状の第1運動部材16、第2運動部材18が高速回転運動と低速回転運動を同時に行う場合、第2接触範囲R46内での接触点60の連続的な接触を維持することができず、第1接触面42と第2接触面46が離間してしまう。
In reality, since the relative positions of the first rotation center Ca and the second rotation center Cb are constrained, the second rotation center Cb draws a
図6を参照する。第2接触範囲R46内を進行する過程で第1接触面42と第2接触面46が離間すると、それら第1接触面42と第2接触面46との間に瞬間的に微小な隙間72が生じる。この隙間72に起因して、第1運動部材16は、入力された高速回転運動(ここでは揺動運動)の回転角を維持した状態のまま、第1接触面42と第2接触面46が接触するまで、回転速度を瞬間的に変動させる低速回転運動(ここでは自転運動)を行い、その後、再び接触した位置から接触点60が進行しようとする。つまり、第2接触範囲R46内を進行する過程で第1接触面42と第2接触面46が離間してしまうと、第1運動部材16から出力される回転運動(ここでは自転運動)の速度ムラの原因となる。
See FIG. 6. When the
ここで、第1運動部材16の第1接触面42の中央C42と第2運動部材18の第2接触面46の中央C46とが接触する場合、前述のように、第1軌跡70A、第2軌跡70Bの何れを描く場合も第2回転中心Cbは同じ位置に配置される。この場合の第1、第2運動部材18の位置を基準回転位置として、そこから回転角θ1だけ高速回転運動が進行し、回転角θ2(=θ1×(1/減速比n))だけ低速回転運動が進行したときを考える(図6参照)。このとき、第2接触面46と対向するルーロー形状Saの辺の最も遠い対角Sa1から第2接触面46の対向方向Daに延びる直線Le上において第1接触面42が第2接触面46に最も近くなる。この回転角θ1、θ2にあるとき、基準形状にあるときに最も近くなる位置での間隔を基準間隔Lsという。
Here, when the center C42 of the
本願発明者は、前述の速度ムラの対策として、回転角θ1、θ2にあるときに第1接触面42と第2接触面46との間において最も近くなる位置の間隔に関して基準間隔Lsよりも狭くするのが有効であることを新たに見出した。この間隔を狭くするほど、第2接触範囲R46内を接触点60が進行する途中に各接触面42、46が離間したとしても、いずれかの運動部材16、18から出力される回転運動の速度変動を許容する隙間72を小さくできる。この隙間72を小さくするほど、その隙間72に起因して出力される回転運動に速度変動が生じても、その速度差を小さくできる。ひいては、いずれかの運動部材16、18に一定回転速度の回転運動を入力したときに、第1接触面42と第2接触面46の離間に起因する、いずれかの運動部材16、18から出力される回転運動の大きな速度ムラを抑制できる。このような効果は、高速回転運動が揺動運動、自転運動のいずれにもよらず、かつ、高速回転運動、低速回転運動を行う運動部材16、18の組み合わせによらず得ることができる。これを実現するうえで、第1運動部材16、第2運動部材18に後述する凸部80を設けることが有効となる。以下、この凸部80の詳細を説明する。
As a countermeasure for the above-mentioned speed unevenness, the inventor of the present invention has proposed that the distance between the closest positions between the
図7を参照する。本図は、第1接触面42の中央C42と第2接触面46の中央C46とが接触した基準回転位置にある状態を示す。また、本図では、説明のため、第2接触面46の基準形状となる直線形状Sbも併せて示す。第1接触面42及び第2接触面46の少なくとも一方は、自身の中央C42、C46からずれた位置に設けられる凸部80を備える。本実施形態では第2接触面46が凸部80を備える。本実施形態では、図示しないものの、第2運動部材18の全ての第2接触面46に凸部80が設けられる。本実施形態の凸部80は、第2接触面46において、第2接触面46の中央C46の両側に個別に設けられる。凸部80は、基準形状となる直線形状Sbよりも、自身と相対する第2接触面46側(第1運動部材16側)に凸となるように設けられる。
See FIG. 7. This figure shows a state in which the center C42 of the
図7、図8を参照する。前述の通り、第1接触面42の中央C42と第2接触面46の中央C46とが接触する場合の第1運動部材16、第2運動部材18の位置を基準回転位置とする。前述と同様、この基準回転位置から高速回転運動が回転角θ1だけ進行し、低速回転運動が回転角θ2だけ進行したときに、第2接触面46と対向するルーロー形状Saの辺の対角Sa1から第2接触面46の対向方向Daに延びる直線Leを想定する。前述の通り、この直線Le上において第1接触面42が第2接触面46に最も近くなる。第1回転角θ1は±90°未満の範囲となる。凸部80は、この直線Le上における第1接触面42と第2接触面46との間の間隔を、基準形状にあるときの基準間隔Lsよりも狭めるように設けられる。本実施形態では、この直線Le上における間隔がゼロとなるように設けられる。つまり、この直線Le上において第1接触面42と第2接触面46の接触点60があるように凸部80が設けられる。この他にも、この直線Le上において第1接触面42と第2接触面46との間に隙間があいていてもよい。この条件を満たす凸部80は、第2接触面46の中央C46から連続する第2接触範囲R46の一部において設けられていればよい。本実施形態では、この条件を満たす凸部80は、第2接触面46の中央C46から第2接触範囲R46の末端位置R46a、R46bまでの全範囲に設けられる。
Refer to FIGS. 7 and 8. As described above, the positions of the
凸部80は、第2接触面46の中央C46から離れるにつれて徐々に凸量が増加する凸量増加領域82を備える。ここでの凸量とは、第2接触面46に凸部80を設ける場合、前述の基準形状にある直線形状Sbから凸部80の表面までの対向方向Daでの距離をいう。この他に、凸部80は、凸量増加領域82の反中央側端部に連続し、その中央C46から離れるにつれて徐々に凸量が減少する凸量減少領域84を備える。
The
(A)このような凸部80を設けることで、第2接触範囲R46内を接触点60が進行する途中に第1接触面42と第2接触面46が離間したとしても、いずれかの運動部材16、18から出力される回転運動の変動を許容する大きな隙間72が生じ難くなる。ひいては、いずれかの運動部材16、18に一定回転速度の回転運動を入力したときに、いずれかの運動部材16、18から出力される回転運動の大きな速度ムラを抑制できる。
(A) By providing such a
(B)また、凸部80は、第2接触面46において第2接触面46の中央C46の両側に個別に設けられる。これにより、第2接触面46の中央C46に対して片側だけに凸部80を設ける場合と比べ、より広い第2接触範囲R46において、いずれかの運動部材16、18から出力される回転運動の大きな速度ムラを抑制できる効果を得ることができる。
(B) Furthermore, the
なお、第1運動部材16の頂点44を含む角部86には、第2運動部材18との干渉を回避するための干渉回避部88が設けられる。干渉回避部88は、基準形状にある第1運動部材16の角部86(ルーロー形状Saの角部)よりも実際の第1運動部材16の角部86を内側に位置させることで設けられる。本実施形態の干渉回避部88は曲面状をなす。本実施形態において、第1運動部材16の第1接触面42は、干渉回避部88のある位置以外はルーロー形状Saと合致する形状となる。また、本実施形態の第2運動部材18の第2接触面46は、第2接触範囲R46外まで延びるように設けられるが、第2接触範囲R46内のみに設けられていてもよい。
Note that an
(第2実施形態)図9、図10を参照する。以降の実施形態において、特に言及していない事項は、第1実施形態と同じ内容が適用される。ここでは、前述の凸部80を第1接触面42に替えて第2接触面46に設ける例を説明する。本実施形態では第1運動部材16の全ての第1接触面42に凸部80が設けられる。本実施形態において第1接触面42の凸部80は、第1接触面42において第1接触面42の中央C42の両側に個別に設けられる。凸部80は、基準形状となるルーロー形状Saの辺よりも第1運動部材16の径方向外側に凸となるように設けられる。第1接触面42の凸部80は、ルーロー形状Saにおける辺の曲率半径よりも小さい曲率半径を持つ。本実施形態の凸部80は、この条件を満たす複数の円弧形状によって構成される。
(Second Embodiment) Refer to FIGS. 9 and 10. In the subsequent embodiments, the same content as in the first embodiment applies to matters not specifically mentioned. Here, an example in which the aforementioned
図9~図11を参照する。図11は、図8と同じ回転角θ1、θ2だけ基準回転位置から回転運動が進行したときの、図8のB部と同じ視点から第2実施形態の各運動部材16、18を見た図である。第1実施形態と同様、基準回転位置から回転角θ1、θ2だけ回転運動が進行したとき、第2接触面46と対向するルーロー形状Saの辺の最も遠い対角Sa1から第2接触面46の対向方向Daに延びる直線Leを想定する。このとき、本実施形態の凸部80も、第1実施形態と同様、この直線Le上における第1接触面42と第2接触面46との間の間隔を、基準形状にあるときの基準間隔Lsよりも狭めるように設けられる。本実施形態では、この直線Le上における間隔がゼロとなるように設けられる。つまり、この直線Le上において第1接触面42と第2接触面46との接触点60があるように凸部80が設けられる。
Please refer to FIGS. 9 to 11. FIG. 11 is a diagram of the moving
第1接触面42に対する第2接触面46の接触範囲を第1接触範囲R42という。第1接触範囲R42は、第1接触面42に対して第2接触面46が接触する過程で接触を開始する反進行方向側の末端位置R42aから、接触を終了する進行方向側の末端位置R42bまでの範囲となる。このとき、凸部80は、第1接触面42の中央C42から連続する第1接触範囲R42の一部において設けられていればよい。本実施形態では、この条件を満たす凸部80は、第1接触面42の中央C42から第1接触範囲R42の末端位置R42a、R42bまでの全範囲に設けられる。
The contact range of the
凸部80は、第1接触面42の中央C42から離れるにつれて徐々に凸量が増加する凸量増加領域82を備える。ここでの凸量とは、第1接触面42に凸部80を設ける場合、ルーロー形状Saにおける第1接触面42と重なる辺の最も遠くにある対角を中心とする半径方向での距離であって、ルーロー形状Saから凸部80の表面までの距離をいう。この他に、凸部80は、凸量増加領域82の反中央側端部に連続し、その中央位置から離れるにつれて徐々に凸量が減少する凸量減少領域84を備える。
The
これにより、本実施形態においても、前述の(A)と同様の効果を得ることができる。また、凸部80は、第1接触面42において第1接触面42の中央C42の両側に個別に設けられる。よって、前述の(B)と同様、第1接触面42の中央C42に対して片側だけに凸部80を設ける場合と比べ、より広い第1接触範囲R42において、大きな速度ムラを抑制できる効果を得ることができる。
Thereby, also in this embodiment, the same effect as the above-mentioned (A) can be obtained. Further, the
なお、本実施形態においても、第1運動部材16の角部86には干渉回避部88が設けられる。本実施形態において、第1運動部材16の凸部80は、第1接触面42において、干渉回避部88と中央C42以外の箇所に設けられる。また、第2運動部材18の第2接触面46は、本実施形態において、基準形状となる直線形状Sbと合致する形状となる。
Note that also in this embodiment, an
(第3実施形態)図12を参照する。凸部80を設けるうえで満たすべき好ましい条件を説明する。高速回転運動及び低速回転運動が行われるとき、接触点60は瞬間中心90周りに回転運動をしている。第1回転中心Caから第2回転中心Cbまでの距離eを想定する。この距離eは、第1回転中心Caと同心の高速軸12の回転中心C12から、第2回転中心Cbと同心の偏心体32の中心C32までの偏心量でもある。このとき、基準回転位置から高速回転運動が第1回転角θ1だけ進行し、低速回転運動が第2回転角θ2(=θ1×(1/n))だけ進行した場合、接触点60の瞬間中心90は、三瞬間中心の定理から、第1回転中心Ca、第2回転中心Cbを通る直線Lf上に存在する。また、この場合、接触点60の瞬間中心90は、幾何学上、この直線Lf上において、第2回転中心Cbを挟んで第1回転中心Caとは反対側で、第2回転中心Cbから距離e×Nとなる位置(ここではe×3となる位置)に必ず存在する。
(Third Embodiment) Refer to FIG. 12. Preferable conditions to be satisfied when providing the
ここで、高速回転運動が行われるある回転角範囲(0≦|θ1|<90°)において、この瞬間中心90から対向方向Daに沿って延びる直線Lg上において第1接触面42と第2接触面46の接触点60がある場合を考える。この場合、その接触点60に関する条件を満たす回転角範囲において、一般にいわれる歯車の機構学的必要条件を満たすことができる。ひいては、その接触点60に関する条件を満たす回転角範囲において、低速回転運動の角速度に対する高速回転運動の角速度の比を一定にすることができる。
Here, in a certain rotational angle range (0≦|θ1|<90°) in which high-speed rotational movement is performed, the
第1接触面42の凸部80は、この瞬間中心90を通る直線Lg上に接触点60があるように設けられると好ましい。この条件を満たす凸部80は、前述と同様、第1接触面42の中央C42から連続する第1接触範囲R42の少なくとも一部において設けられていればよい。本実施形態では、この条件を満たす凸部80は、第1接触範囲R42の全範囲(中央C42を除く範囲)において設けられる。この条件は、複数の第1接触面42のそれぞれにおいて満たされる。これにより、この条件を満たす回転角範囲(ここでは回転角によらない全回転角範囲)において、低速回転運動の角速度に対する高速回転運動の角速度の比を一定にすることができる。
It is preferable that the
なお、第1運動部材16、第2運動部材18の両者が基準形状にある場合、この瞬間中心90から第2接触面46の対向方向Daに沿って延びる直線Lg上において、前述した第1接触面42と第2接触面46の間の隙間72が生じる。この直線Lgは、第1回転角θ1の大きさによっては前述した図8の直線Leとは僅かに異なる位置を通る。本実施形態の凸部80は、このような直線Leとは異なる位置を通る直線Lg上にある隙間72がなくなるように設けられるものといえる。
Note that when both the
(第4実施形態)図13を参照する。本実施形態の動力伝達装置10は、第1運動部材16及び第2運動部材18の構成において相違する。本実施形態の第1運動部材16、第2運動部材18は、前述した凸部80を備えていない。本実施形態の第2運動部材18は、ケーシング20と一体化される本体部材100と、本体部材100に着脱可能に取り付けられる複数の接触部材102と、を備える。複数の接触部材102のそれぞれには個別の第2接触面46が設けられる。
(Fourth Embodiment) Refer to FIG. 13. The
第2運動部材の第2接触面46は、第1運動部材16の第1接触面42と転がり接触する複数のローラー面103を備える。ローラー面103は、接触部材102に回転自在に支持されるローラー104の外周面からなる。第2接触面46は、接触部材102の内周面102aとローラー面103とが交互に並ぶように設けられる。ローラー104は、接触部材102に設けられた溝部102bに嵌め込まれることで回転自在に支持される。この他にも、ローラー104は、接触部材102に設けられたピンを介して回転自在に支持されてもよい。複数のローラー104は、相対する対の第2接触面46の中央C46を結ぶ直線Lbに対して垂直方向に列状に配列されている。本実施形態では個々の第2接触面46のそれぞれに10個のローラー面103が設けられる。
The
図13、図14を参照する。第1運動部材16の第1接触面42は、ローラー面103が転がり接触する複数の凹部106を備える。一つの第1接触面42にある複数の凹部106は、一つの第2接触面46にある少なくとも一部のローラー面103と一対一に対応している。本実施形態では一つの第1接触面42に6つの凹部106が設けられ、一つの第2接触面46にある10個のローラー面103のうちの6個のローラー面103が6つの凹部106と一対一に対応する。
Refer to FIGS. 13 and 14. The
各運動部材16、18の一方又は両方によって一定の第1回転速度w1で高速回転運動を行い、一定の第2回転速度w2(=第1回転速度w1×(1/減速比n))で低速回転運動が行う場合を考える。この場合に、凹部106は、自身と対応するローラー面103が転がり接触するように形成される。これは、第1運動部材16の成形時において、第1回転速度w1での高速回転運動と、第2回転速度w2での低速回転運動を行いつつ、ローラー面103のある位置にローラー面103と同径で切削可能な回転刃を配置することで実現できる。
One or both of the moving
一つの第1接触面42にある複数の凸部80は、第1接触面42の中央C42から離れるにつれて凹み量d1~d3が小さくなる。ここでの凹み量とは、第1接触面42における凹部106の両端を結ぶ線分Lhに対して垂直な方向での線分Lhから凹部106の底までの最大長さをいう。第1接触面42の中央C42に対して片側にある3つの凹部106それぞれの凹み量を中央C42側から順にd1~d3としたとき、d1、d2、d3の順で小さくなるということである。
In the plurality of
一つの第1接触面42にある複数の凹部106は、第1接触面42の中央C42から離れるに連れて幅w1~w3が広くなる。ここでの凹部106の幅w1~w3とは、凹部106の両端を結ぶ線分Lhの長さをいう。第1接触面42の中央C42に対して片側にある3つの凹部106それぞれの幅を中央C42側から順にw1~w3としたとき、w1、w2、w3の順で幅が広くなるということである。
The widths w1 to w3 of the plurality of
このような条件を満たすうえで、一つの第1接触面42にある凹部106は、第1接触面42の中央C42側にある凹部106の曲率半径が最も小さくなり、そこから離れるにつれて曲率半径が徐々に大きくなる円弧状をなす。この条件を満たすうえで、個々の凹部106は、単数又は複数の円弧を組み合わせた円弧状となる。
In order to satisfy such conditions, the radius of curvature of the
図15を参照する。以上の各運動部材16、18も、第1実施形態と同様、高速回転運動及び低速回転運動のうちの一方が入力されたとき、第1接触面42と第2接触面46の接触により、その一方を他方に変換したうえで出力可能である。また、第1実施形態と同様、各運動部材16、18は、所定の変速比で、一方の回転運動を他方の回転運動に変速したうえで出力する。第1実施形態と同様、第2接触面46に対する第1接触面42の接触点60(図示せず)は、各運動部材16、18の運動時において、第2接触面46に対する第1接触面42の第2接触範囲R46において進行方向Dbに向かって進行するように移動する。また、第1実施形態と同様、後続する接触面42、46同士の接触開始動作と先行する接触面同士42、46の接触解除動作を繰り返しつつ、第1運動部材16、第2運動部材18による高速回転運動、低速回転運動が進行する。以下、第1実施形態と同様、高速軸12から第1運動部材16に揺動運動(高速回転運動)が入力され、その揺動運動を自転運動(低速回転運動)に変換したうえで第1運動部材16から低速軸14に出力する例を説明する。
See FIG. 15. Similarly to the first embodiment, each of the above-mentioned moving
図16を参照する。ここでは、図16(A)→図16(B)→図16(C)→図16(D)の順で各運動部材16、18は動作する例を示す。各図では第1接触面42と第2接触面46の接触点60の移動軌跡も併せて示す。また、ここでは、説明の便宜から、各ローラー面103、ローラー104に進行方向Dbに向かって徐々に大きくなる順序数を付して区別する。つまり、各ローラー面103に関して、進行方向に向かって、第1ローラー面103、第2ローラー面103、・・・第9ローラー面103、第10ローラー面103の順で区別する。図では、この1~10の順序数をローラー104に付して示す。
See FIG. 16. Here, an example is shown in which the
本実施形態によれば、第2接触範囲R46を接触点60が進行する過程で、第1接触面42と接触する第2接触面46のローラー面103を進行方向Dbに替えながら、第2接触範囲R46内において接触点60を進行方向Dbに飛び飛びで進行させることができる。第2接触範囲R46内において第1接触面42と接触しているローラー面103を接触ローラー面という。図16(A)では第5ローラー面103~第8ローラー面103が接触ローラー面となる例を示す。同様に、図16(B)では第6ローラー面103~第9ローラー面103、図16(C)では第7ローラー面103~第9ローラー面103、図16(D)では、第9ローラー面103~第10ローラー面103が接触ローラー面となる例を示す。
According to the present embodiment, in the process of the
接触点60の進行に伴い、接触ローラー面103と第1接触面42との接触を維持した状態のまま、接触ローラー面103と進行方向Dbに隣り合うローラー面103と第1接触面42との接触を開始する接触開始動作が行われる。接触開始動作は、図16(A)では第8ローラー面103、図16(B)では第9ローラー面103、図16(D)では第10ローラー面103が行っている例を示す。
As the
また、接触点60の進行に伴い、複数の接触ローラー面103のうち進行方向Dbにある接触ローラー面103との接触を維持した状態のまま、反進行方向にある接触ローラー面103と第1接触面42とが離間することで、両者の接触を解除する接触解除動作が行われる。接触解除動作は、図16(A)では第4ローラー面103、図16(B)では第5ローラー面103、図16(C)では第6ローラー面103、図16(D)では第7ローラー面103が行っている例を示す。このようなローラー面103と第1接触面42の接触開始動作と接触解除動作を繰り返しつつ、第2接触面46における接触点60が進行方向Dbに飛び飛びに進行する。
Further, as the
凹部106と一対一に対応するローラー面103に接触点60がある場合、そのローラー面103は凹部106の内面に転がり接触する。図16(A)では第5ローラー面103~第7ローラー面103が一対一に対応する凹部106の内面に転がり接触している例を示す。このように凹部106があることで、その凹部106と一対一に対応するローラー面103との干渉を回避しつつ接触点60を進行させることができる。
When the
本実施形態の動力伝達装置10は、以上のように、第2運動部材18の第2接触面46にローラー面103を設け、第1運動部材16の第1接触面42に凹部106を設けている。これにより、ローラー面103と第1接触面42とが接触した状態にあるとき、ローラー面103の転がり接触により、ローラー面103と第1接触面42とを離間させることなく、第2接触面46と第1接触面42との接触点60を進行させることができる。また、第2接触面46のいずれかのローラー面103と第1接触面42との接触を維持した状態のまま、接触点60を飛び飛びに進行させることができる。ひいては、第2接触範囲R46内において接触点60を進行させる過程で、第2接触面46と第1接触面42との離間が生じ難くなる。この結果、第1接触面42と第2接触面46の離間に起因する、いずれかの運動部材16、18から出力される回転運動の大きな速度ムラを抑制できる。
As described above, the
次に、ここまで説明した各構成要素の変形形態を説明する。 Next, modifications of each of the constituent elements described so far will be described.
高速回転運動、低速回転運動を行う第1運動部材16、第2運動部材18の組み合わせは特に限定されない。この組み合わせとして、例えば、次の(1)~(3)が挙げられる。
(1)第1運動部材16が高速回転運動(揺動運動)を行い、第2運動部材18が低速回転運動(自転運動)を行う。
(2)第2運動部材18が高速回転運動(揺動運動)を行い、第1運動部材16が低速回転運動(自転運動)を行う。
(3)第1運動部材16が高速回転運動(自転運動)を行い、第2運動部材18が低速回転運動(自転運動)を行う。
The combination of the first moving
(1) The
(2) The
(3) The first moving
(1)の動力伝達装置10は、例えば、外歯歯車として機能する第1運動部材16が揺動運動を行う外歯揺動タイプの偏心揺動型歯車装置として機能する場合を想定している。この場合、第1運動部材16によって揺動運動を行ううえでは、前述と同様、高速軸12の回転により、偏心体32とともに第1運動部材16に揺動運動を行わせればよい。また、第2運動部材18によって自転運動を行ううえでは、キャリヤ24を外部の支持部材に固定することで第1運動部材16の自転を拘束しつつ、ケーシング20を低速軸14と一体化すればよい。これにより、自転運動を行う第2運動部材18の自転成分と同じ回転速度で低速軸14を回転させることができる。この場合、第2運動部材18の第2接触面46の数(歯数)はN+1個としてもよい。
The
(2)の動力伝達装置10は、例えば、内歯歯車として機能する第2運動部材18が揺動運動を行う内歯揺動タイプの偏心揺動型歯車装置として機能する場合を想定している。この場合、第2運動部材18によって揺動運動を行ううえでは、高速軸12の回転により、偏心体32とともに第2運動部材18に揺動運動を行わせればよい。この場合、揺動運動を行う第2運動部材18と偏心体32との間には両者の相対回転を許容する偏心軸受34が配置される。また、この場合、第1運動部材16によって自転運動を行ううえでは、低速軸14と一体回転可能に第1運動部材16を設ければよい。これにより、自転運動を行う第1運動部材16の自転成分と同じ回転速度で低速軸14を回転させことができる。この場合、自転運動の回転中心となる第2回転中心Cbが静止したまま第2回転中心Cb周りを第1回転中心Caが揺動(公転)することで揺動運動が行われる。この場合、第2運動部材18の第2接触面46の数(歯数)はN+1個としてもよい。
The
(3)の場合、高速回転運動を行う第1運動部材16は高速軸12と一体回転可能に設け、低速回転運動を行う第2運動部材18は低速軸14と一体回転可能に設ければよい。この場合も、各運動部材16、18は、高速回転運動と低速回転運動の一方が入力されたとき、その一方を他方に変換したうえで他方の回転運動を出力できる。この場合、減速比nは、前述の通り、(N+1)/Nとなる。この場合、第2運動部材18の第2接触面46の数(歯数)はN+1個としてもよい。
In the case of (3), the
ここまで、第1運動部材16及び第2運動部材18のいずれかに高速回転運動が高速軸12から入力されたときに、それを低速回転運動に変換したうえで、第1運動部材16及び第2運動部材18のいずれかから低速軸14に出力する例を説明した。この他にも、第1運動部材16及び第2運動部材18のいずれかに低速回転運動が低速軸14から入力されたときに、それを高速回転運動に変換したうえで、第1運動部材16及び第2運動部材18のいずれかから高速軸12に出力してもよい。つまり、第1運動部材16、第2運動部材18は、高速軸12から入力された回転運動を減速して低速軸14に出力してもよいし、低速軸14から入力された回転運動を増速して高速軸12に出力してもよい。
Up to this point, when high-speed rotational motion is input from the high-
この他にも、第1運動部材16及び第2運動部材18は、高速回転運動及び低速回転運動の一方を他方に変換したうえで、それをそのまま出力せずに、他の運動に変換したうえで出力してもよい。例えば、高速軸12から偏心体32を介して第1運動部材16に揺動運動(高速回転運動)が入力されたときに、その入力を第1運動部材16の自転運動(低速回転運動)に変換しつつ、第2運動部材18の直線運動にも変換したうえでケーシング20を介して低速軸14に出力してもよい。これは、第1運動部材16の第1回転中心Caから第2回転中心Cbまでの距離(偏心体32の偏心量)を大きくし、第1運動部材16をカムとして利用する場合を想定している。この場合、第2運動部材18は、対の第2接触面46のみを備えていてもよい。
In addition, the
第1運動部材16、第2運動部材18の個数は特に限定されない。例えば、一体回転可能に複数の第1運動部材16を連結してもよいし、ピン部材を介して自転成分を同期可能に複数の第1運動部材16を連結してもよい。この場合、複数の第1運動部材16は軸方向にずらした位置に配置される。この場合、互いに連結される複数の第1運動部材16の中心周りの位相は互いにずれていてもよい。この場合、複数の第1運動部材16のそれぞれに対応する個別の第2運動部材18を用いてもよい。
The numbers of the
第1運動部材16のN個の第1接触面42は奇数角形状をなす場合、そのNは3に限定されず、5以上の奇数でもよい。第2運動部材18がN+1個の第2接触面46を備える場合、N+1個の第2接触面46は偶数角形状をなしていてもよいともいえる。また、第1運動部材16のN個の第1接触面42は偶数角形状をなしていてもよく、その場合のNは4以上の偶数となってもよい。
When the N first contact surfaces 42 of the
凸部80は、第1接触面42、第2接触面46の両方に設けられていてもよい。この場合も、凸部80は、前述のように、基準回転位置から回転角θ1、θ2だけ高速回転運動、低速回転運動が進行したときに、前述の直線Le上における間隔を基準間隔Lsよりも狭めるように設けられていればよい。
The
凸部80は、第1接触面42に設ける場合、第1接触面42の中央C42に対して片側にだけ設けてもよい。凸部80は、第1運動部材16に設ける場合、全ての第1接触面42に設けずに、一部の第1接触面42にだけ設けていてもよい。
When provided on the
凸部80は、第2接触面46に設ける場合、第2接触面46の中央C46に対して片側にだけ設けていてもよい。凸部80は、第2運動部材18に設ける場合、全ての第2接触面46に設けずに、一部の第2接触面46にだけ設けてもよい。
When provided on the
ピン部材26は、第1運動部材16の揺動運動を許容しつつ、第1運動部材16の自転成分と同期可能に第1運動部材16とキャリヤ24を連結できればよく、そのための具体的な構成は特に限定されない。例えば、ピン部材26をキャリヤ24と一体に設け、運動ユニット22に設けたピン部材26の挿通孔をピン部材26の中心に対して偏心させ、その偏心方向及び偏心量を自身が挿通される運動ユニット22を揺動させる偏心体32と同じにしてもよい。ピン部材26により第1運動部材16とキャリヤ24を連結するうえで、第1運動部材16と一体のフランジ部材36を介さずに両者を連結してもよい。
The
以上の実施形態及び変形形態は例示である。これらを抽象化した技術的思想は、実施形態及び変形形態の内容に限定的に解釈されるべきではない。実施形態及び変形形態の内容は、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態」との表記を付して強調している。しかしながら、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。実施形態及び変形形態において言及している構造/数値には、寸法誤差等の製造誤差を考慮すると同一とみなすことができるものも当然に含まれる。 The above embodiments and modifications are illustrative. These abstracted technical ideas should not be interpreted as being limited to the contents of the embodiments and modified forms. The contents of the embodiments and modified forms may be subject to many design changes such as changes, additions, and deletions of constituent elements. In the embodiments described above, the content that allows such design changes is emphasized by adding the notation "embodiment". However, design changes are allowed even if there is no such notation. The hatching added to the cross section of the drawing does not limit the material of the hatched object. Naturally, the structures/numerical values referred to in the embodiments and modifications include those that can be considered to be the same in consideration of manufacturing errors such as dimensional errors.
以上の構成要素の任意の組み合わせも有効である。例えば、実施形態に対して他の実施形態の任意の説明事項を組み合わせてもよいし、変形形態に対して実施形態及び他の変形形態の任意の説明事項を組み合わせてもよい。実施形態において単数部材により構成された構成要素は複数部材で構成されてもよい。同様に、実施形態において複数部材により構成された構成要素は単数部材で構成されてもよい。 Any combination of the above components is also effective. For example, an embodiment may be combined with any description of another embodiment, or a modified form may be combined with any description of the embodiment and other modified forms. In the embodiment, a component made up of a single member may be made up of a plurality of members. Similarly, a component configured with multiple members in an embodiment may be configured with a single member.
10…動力伝達装置、16…第1運動部材、18…第2運動部材、42…第1接触面、C42…中央、44…頂点、46…第2接触面、C46…中央、48…頂点、60…接触点、80…凸部、82…凸量増加領域、88…干渉回避部、104…ローラー、106…凹部。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記第1接触面と接触する複数の第2接触面を有する第2運動部材と、を備える動力伝達装置であって、
前記第1運動部材及び前記第2運動部材は、異なる回転中心周りの高速回転運動及び低速回転運動の一方がいずれかに入力されたときに、前記第1接触面と前記第2接触面との接触により、それらの他方に変換していずれかから出力可能であり、
前記第1接触面は、全体として、N角形の隣り合う頂点を結んだ線に対して径方向外側に凸となる円弧状をなし、
前記第2接触面は、全体として直線状をなし、
前記第1接触面の中央との接触位置を前記第2接触面の中央としたとき、前記第1接触面及び前記第2接触面の少なくとも一方は、自身の中央からずれた位置に設けられる凸部を備える動力伝達装置。 a first motion member having N first contact surfaces forming an N-gonal shape in the outer circumferential shape, where N is a natural number of 3 or more;
A second motion member having a plurality of second contact surfaces that contact the first contact surface, the power transmission device comprising:
The first moving member and the second moving member are configured to adjust the contact between the first contact surface and the second contact surface when one of high speed rotational motion and low speed rotational motion around different rotation centers is input to either of them. By contact, it is possible to output from one of them by converting it into the other,
The first contact surface as a whole has an arc shape that is convex radially outward with respect to a line connecting adjacent vertices of the N-gon.
The second contact surface has a generally linear shape,
When the contact position with the center of the first contact surface is the center of the second contact surface, at least one of the first contact surface and the second contact surface has a convex provided at a position offset from the center thereof. A power transmission device comprising:
前記第1接触面の中央と前記第2接触面の中央とが接触した基準回転位置から前記高速回転運動が第1回転角θ1だけ進行し、前記低速回転運動が第2回転角θ2(=θ1×(1/n))だけ進行した場合に、前記凸部は、前記第1接触面と前記第2接触面との間において最も近くなる位置の前記線分に沿った方向での間隔を、前記基準形状にあるときの間隔よりも狭めるように設けられる請求項1に記載の動力伝達装置。 A Reuleaux N-gon shape that has the same number of angles as the N-gon and the midpoint of each side coincides with the center of each of the N first contact surfaces, and a Reuleaux N-gon shape with both ends at the center of the opposing pair of second contact surfaces. A linear shape extending perpendicularly from both ends of a line segment having the same length as the width across the N rectangular shape of the Reuleaux is the standard shape, and based on the motion mode of the low-speed rotational motion and the high-speed rotational motion and the N. Assuming a reduction ratio n of the high-speed rotational motion to the low-speed rotational motion that is determined,
From the reference rotational position where the center of the first contact surface and the center of the second contact surface are in contact, the high-speed rotational motion advances by a first rotational angle θ1, and the low-speed rotational motion advances to a second rotational angle θ2 (=θ1 ×(1/n)), the convex portion has a distance in the direction along the line segment at the closest position between the first contact surface and the second contact surface. The power transmission device according to claim 1, wherein the power transmission device is provided so as to be narrower than the spacing in the standard shape.
前記第1接触面の中央と前記第2接触面の中央とが接触した基準回転位置から前記高速回転運動が第1回転角θ1だけ進行し、前記低速回転運動が第2回転角θ2(=θ1×(1/n))だけ進行した場合に、前記第1回転中心と前記第2回転中心を通る直線上において前記第2回転中心から距離e×Nとなる位置から前記対向方向に沿って延びる直線上に、前記第1接触面と前記第2接触面との接触点があるように前記凸部が設けられる請求項1または2に記載の動力伝達装置。 a distance e from the first center of rotation of the high-speed rotational motion to the second center of rotation of the low-speed rotational motion, an opposing direction along a line segment connecting the centers of the opposing pair of second contact surfaces, and the low-speed rotation. When assuming a reduction ratio n of the high-speed rotational motion with respect to the low-speed rotational motion determined based on the motion and the motion mode of the high-speed rotational motion and the N,
From the reference rotational position where the center of the first contact surface and the center of the second contact surface are in contact, the high-speed rotational motion advances by a first rotational angle θ1, and the low-speed rotational motion advances to a second rotational angle θ2 (=θ1 x (1/n)), extends along the opposing direction from a position that is a distance e x N from the second rotation center on a straight line passing through the first rotation center and the second rotation center. The power transmission device according to claim 1 or 2, wherein the convex portion is provided so that a contact point between the first contact surface and the second contact surface is on a straight line.
前記第1接触面の前記凸部は、前記ルーローのN角形状における辺の曲率半径よりも小さい曲率半径を持つ請求項1から4のいずれかに記載の動力伝達装置。 When assuming a Reuleaux N-gon shape that has the same number of angles as the N-gon and the midpoint of each side coincides with the center of each of the N first contact surfaces,
5. The power transmission device according to claim 1, wherein the convex portion of the first contact surface has a radius of curvature smaller than a radius of curvature of a side of the N-gon shape of the Reuleaux.
前記第1接触面と接触する複数の第2接触面を有する第2運動部材と、を備える動力伝達装置であって、
前記第1運動部材及び前記第2運動部材は、異なる回転中心周りの高速回転運動及び低速回転運動の一方が入力されたときに、前記第1接触面と前記第2接触面との接触により、それらの他方に変換して出力可能であり、
前記第1接触面は、全体として、N角形の隣り合う頂点を結んだ線に対して径方向外側に凸となる円弧状をなし、
前記第2接触面は、前記第1接触面と転がり接触する複数のローラー面を備え、
前記第1接触面は、前記ローラー面が転がり接触する複数の凹部を備える動力伝達装置。 a first motion member having N first contact surfaces forming an N-gonal shape in the outer circumferential shape, where N is a natural number of 3 or more;
A second motion member having a plurality of second contact surfaces that contact the first contact surface, the power transmission device comprising:
When one of high-speed rotational motion and low-speed rotational motion around different rotation centers is input to the first motion member and the second motion member, the first motion member and the second motion member contact with each other between the first contact surface and the second contact surface. It is possible to convert and output the other one,
The first contact surface as a whole has an arc shape that is convex radially outward with respect to a line connecting adjacent vertices of the N-gon.
The second contact surface includes a plurality of roller surfaces that roll into contact with the first contact surface,
A power transmission device in which the first contact surface includes a plurality of recesses with which the roller surface rolls and comes into contact.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022056014A JP2023148139A (en) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | power transmission device |
PCT/JP2023/012903 WO2023190727A1 (en) | 2022-03-30 | 2023-03-29 | Power transmission device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022056014A JP2023148139A (en) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | power transmission device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023148139A true JP2023148139A (en) | 2023-10-13 |
Family
ID=88202591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022056014A Pending JP2023148139A (en) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | power transmission device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023148139A (en) |
WO (1) | WO2023190727A1 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103410952A (en) * | 2013-08-21 | 2013-11-27 | 湖南恒至凿岩科技有限公司 | High-level elliptic swing movable tooth transmission device |
CN111895058B (en) * | 2020-07-15 | 2021-04-09 | 深圳市泉锲科技有限公司 | Forming design method of speed reducer |
-
2022
- 2022-03-30 JP JP2022056014A patent/JP2023148139A/en active Pending
-
2023
- 2023-03-29 WO PCT/JP2023/012903 patent/WO2023190727A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023190727A1 (en) | 2023-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8047943B2 (en) | Reduction gear transmission | |
KR101697936B1 (en) | Wave generator and wave gear device | |
JP5256249B2 (en) | Bending gear system | |
JP4942705B2 (en) | Bending gear system | |
JP4942706B2 (en) | Bending gear system | |
JP6496418B2 (en) | A gear device that uses a method of rotating while meshing and pushing. | |
JP2011158072A (en) | Deflectively engaging type gear device | |
EP3232086A1 (en) | Transmission mechanism | |
WO2010026643A1 (en) | Gear device | |
WO2023190727A1 (en) | Power transmission device | |
KR101900261B1 (en) | Dual-type wave gear device | |
JP2014047797A (en) | Actuator | |
JP6262375B2 (en) | Speed change mechanism | |
JP2016205421A (en) | Reduction gear and gear used therein | |
JP2003021198A (en) | Transmission using epicyclic gear structure | |
JP5812857B2 (en) | Drive mechanism of multi-high mill | |
US12000473B2 (en) | Gear housing for a planetary gear device that structurally isolates an inner gear | |
US6212967B1 (en) | Variable gear assembly and method | |
JP2019056444A (en) | transmission | |
KR100970712B1 (en) | Harmonic drive | |
JP2008303906A (en) | Oscillating gear device | |
TW201335512A (en) | Gear transmission device | |
CN206000942U (en) | Elasticity conversion decelerator | |
JP2017040312A (en) | Reduction gear | |
JP2632352B2 (en) | Reduction gear using swash plate gear and teeth used for the reduction gear |