JP2888699B2 - 撓み噛合い式歯車噛合構造 - Google Patents
撓み噛合い式歯車噛合構造Info
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Description
は増速機に適用するのに好適な、撓み噛合い式の歯車噛
合構造、即ちいわゆる波動歯車構造に関する。
る技術として、例えば特開昭63−130949号公報
に記載のものが知られている。以下、これについて説明
する。
は図6のVII −VII 線断面図である。この構造は一般に
波動歯車構造とも呼ばれている。
設けられており、該外スプライン22Aが、波動発生器
となる偏心体23に設けられた内スプライン22Bと結
合している。これらの偏心体23の外周には偏心体軸受
24が設けられている。偏心体軸受24の外周には外歯
歯車28が設けられており、該外歯歯車28はフランジ
部29、円環部30及び外歯部31とから構成されてい
る。外歯歯車28の外歯部31は偏心体軸受24の外輪
27の外周に位置している。
外歯部31は弾性変形可能となっている。外歯部31に
設けられた外歯31Aは、トロコイド歯形等からなって
おり、該外歯31Aは、内歯歯車32に回転可能に支持
されたピンにより構成された内歯33Aに噛合してい
る。
対して、外歯31Aの数は2歯だけ少なくなっている。
そして、外歯31Aの形状は、転円と基円の半径比が整
数であるエピトロコイド曲線の2個を、位相をずらせて
重ね合わせ、重なり合った個々の曲線のうち最も内側に
ある曲線部分を歯形曲線としたものであり、特許第12
08548号として公知のものである。
体23)の回転となり、偏心体23は偏心体軸受24を
介して外歯歯車28の外歯部31を変形させる。偏心体
23の突部により変形させられた外歯部31は、その外
歯31Aが内歯(ピン)33Aと噛合し、偏心体23の
1回転の間に外歯31Aとピン33Aとの歯数差だけ位
相がずれ、そのずれが外歯歯車28の回転となって出力
軸34に伝達される。本例では具体的には外歯31Aが
100歯、内歯(ピン)33Aが102歯あり、その歯
数差は2であり減速比は(−2/100=−1/50)
となる。
いる。しかしながら、外歯歯車28と内歯歯車32とは
一方を固定すると他方が出力側となる相対的なものであ
り、又、入力回転軸は出力軸を入力側とすれば増速して
取り出す出力軸ともなる。
車32の円弧歯形部分である内歯(ピン)33Aとトロ
コイド歯形等からなる外歯歯車28の外歯31Aを噛み
合わせるようにしたものであるため、内歯歯車32と外
歯歯車28は一つの接触点をもって接触する。
内歯歯車32では、歯面の面圧の制限に応じて、概ねそ
の負荷荷重が決まってしまい、波動歯車装置の小型化、
高負荷容量化には限界があった。
(外ピン)、外歯歯車歯形にトロコイド歯形を用いた遊
星歯車減速機(出願人所有に係る登録商標<サイクロ減
速機>として周知)においては、例えば特公昭63−4
056に示されるように、歯形の改良により前述の問題
(歯面の負荷荷重の制限)の解決が図られている。
歯車減速機では、具体的には、外歯歯車歯形1にエピト
ロコイド平行曲線(図9参照)、内歯歯車歯形2にトロ
コイド内包絡線(図10参照)を用いることにより、図
8に示すように外歯歯車と内歯歯車の噛合点を2点に増
やし、歯面の負荷荷重の向上を達成している。
分、Qは他の波形部分をそれぞれ示している。
歯車装置に、上記歯形を適用すれば問題は解決可能と考
えられる。
歯歯車と内歯歯車の歯数差が1であるのに対し、波動歯
車装置では歯数差を2以上の整数にする必要がある。つ
まり歯数差は、波動発生器となる偏心体23の突部の整
数倍であることが望ましく、偏心体の突部が荷重をバラ
ンスさせる為に一般に2以上であるので、通常歯数差は
2以上の整数となる。
装置に直接適用することはできない。
なされたものであって、従来の遊星歯車減速機において
用いられている歯形を基本にして内歯と外歯の歯形を構
成することにより、軽量、コンパクトで高性能な減速機
あるいは増速機を実現できるようにした撓み噛合い式歯
車噛合構造を提供することを目的とする。
内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合する可撓性を有した
外歯歯車と、該外歯歯車を撓ませて変形させる波動発生
器と、を備えた撓み噛合い式歯車噛合構造において、前
記外歯歯車と内歯歯車の歯数差をN(N:2以上の整
数)とし、前記外歯歯車の歯形を、N個のエピトロコイ
ド平行曲線を互いに位相をずらせて重ね合わせた時にで
きる最も内側の曲線によって構成し、又、前記内歯歯車
の歯形を、前記エピトロコイド平行曲線と噛合うN個の
トロコイド内包絡線を互いに前記外歯歯車と同量だけ位
相をずらせて重ね合わせた時にできる最も内側の曲線に
よって構成したことにより、上記課題を解決したもので
ある。なお、実際の歯形を構成するに当って、外歯及び
内歯の(噛合と直接関係しない)歯先、あるいは歯元を
適当に丸める等の修正処理を施すのは、無論禁止される
ものではなく、このような処理を行ったものも当然に本
発明の範疇に含まれる。
は、前記特公昭63−4056号公報に記載の歯形を歯
数差が2以上の差動歯車装置にも良好に適用することが
でき、外歯歯車の外歯と内歯歯車の内歯とを、荷重伝達
に有効な位置において多点接触(噛合)させることがで
きる。
コイド平行曲線及び内歯歯車に係るN個のトロコイド内
包絡線の前記位相のずらし量が、それぞれ1歯の1/N
に設定されていると、全ての歯に対して、強度その他の
特性を同一に維持することができる。
ら説明する。
及び内歯の歯形が図6、図7に示した従来技術と異なる
だけで、他は同一である。よって、当該部分のみ符号を
置き換えて、外歯131Aと内歯133Aのみについて
説明する。
(図6のVII −VII 線断面に相当)である。外歯131
Aの歯形は、図2に示すように、2個のエピトロコイド
平行曲線を互いに1歯の1/2だけ位相をずらせて重ね
合わせた時の最も内側の曲線で構成されている。
ではなく内歯歯車32と一体的に形成されており、その
内歯133Aの歯形が、図3に示すように、2個のトロ
コイド内包絡線を互いに1歯の1/2だけ位相をずらせ
て重ね合わせた時の最も内側の曲線で構成されている。
るいは内歯歯車32の「中心側」をそれぞれ意味してい
る。
3Aの重ね合わせの基となる曲線は、前述した特公昭6
3−4056に示された外歯及び内歯の歯形曲線(図
9、図10参照)である。具体的には、外歯133Aに
ついてはエピトロコイド平行曲線が基本とされ、内歯1
33Aについては、外歯歯車と内歯歯車の歯数差が1で
あるときに、エピトロコイド平行曲線から成る外歯が作
る包絡線が基本とされている。
2だけ位相をずらせて重ね合わせたのは、外歯歯車と内
歯歯車の歯数差が2の場合だからである。もし仮に歯数
差が3であれば、互いに1歯の1/3だけ位相をずらせ
た3つの曲線を重ね合わせた時の最も内側の曲線を歯形
曲線とする。歯数差がそれ以上の場合は、歯数差Nと同
じ数の曲線を重ね合わせて同様の歯形曲線を得る。
ずらせ方(ずらし量)は必ずしも1歯の1/2でなくて
もよいが、この場合でも外歯歯車と内歯歯車で該ずらせ
方は同一(位相量同一)にしなければならない。
31A及び内歯133Aの歯先あるいは歯元を適当に丸
める等の修整を行っても良い。
歯形を構成したことにより、外歯歯車28の外歯131
Aと内歯歯車32の内歯133Aは、特公昭63−40
56号公報記載の装置の歯車と同様に、荷重伝達に有効
な位置において2点で接触(噛合)する。なお、図4、
図5は、本実施例の歯車噛合構造において、波動発生器
である偏心体23を回転させた時の外歯131Aと内歯
133Aの噛合状態を示している。
い式歯車噛合構造によれば、外歯歯車の外歯と内歯歯車
の内歯との噛合点が従来より増えるため、歯車の負荷能
力が向上し、その結果、軽量、コンパクト、高性能な減
速機あるいは増速機を提供することができる。
のVII −VII 線断面に相当する断面図
トロコイド平行曲線を重ね合わせたもの)の拡大図
コイド内包絡線を重ね合わせたもの)の拡大図
噛合図
い式歯車噛合構造の一例の全体構成を示す断面図
歯歯車の外歯の歯形(エピトロコイド平行曲線)の拡大
図
内歯歯車の内歯の歯形(トロコイド内包絡線)の拡大図
Claims (2)
- 【請求項1】剛性を有した内歯歯車と、該内歯歯車に内
接噛合する可撓性を有した外歯歯車と、該外歯歯車を撓
ませて変形させる波動発生器と、を備えた撓み噛合い式
歯車噛合構造において、 前記外歯歯車と内歯歯車の歯数差をN(N:2以上の整
数)とし、 前記外歯歯車の歯形を、N個のエピトロコイド平行曲線
を互いに位相をずらせて重ね合わせた時にできる最も内
側の曲線によって構成し、 又、前記内歯歯車の歯形を、前記エピトロコイド平行曲
線と噛合うN個のトロコイド内包絡線を互いに前記外歯
歯車と同量だけ位相をずらせて重ね合わせた時にできる
最も内側の曲線によって構成したことを特徴とする撓み
噛合い式歯車噛合構造。 - 【請求項2】請求項1において、 前記外歯歯車に係るN個のエピトロコイド平行曲線及び
内歯歯車に係るN個のトロコイド内包絡線の前記位相の
ずらし量が、それぞれ1歯の1/Nに設定されたことを
特徴とする撓み噛合い式歯車噛合構造。
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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US08/071,019 US5388483A (en) | 1992-06-03 | 1993-06-02 | Internally meshing planetary gear structure and flexible meshing type gear meshing structure |
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US08/334,340 US5429556A (en) | 1992-06-03 | 1994-11-02 | Internally meshing planetary gear structure and flexible meshing type gear meshing structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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JPH05332402A JPH05332402A (ja) | 1993-12-14 |
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WO2024055866A1 (zh) * | 2022-09-16 | 2024-03-21 | 美的集团股份有限公司 | 内啮合行星齿轮装置 |
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- 1992-06-03 JP JP14251592A patent/JP2888699B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH05332402A (ja) | 1993-12-14 |
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