JP3196575U - 波動歯車装置の波動発生器 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウエーブベアリングとして用いるコロ軸受けのコロ挿入作業を簡単に行うことのできる、波動歯車装置の波動発生器を提供する。【解決手段】可撓性の外歯歯車4を楕円状に撓めて剛性の内歯歯車に部分的にかみ合わせ、両歯車のかみ合い位置を周方向に移動させる、波動歯車装置の波動発生器は、剛性のウエーブプラグ6と、ウエーブプラグの楕円状外周面8に装着されたコロ軸受け7と、コロ軸受けの軌道13内にコロ12を挿入するために、ウエーブプラグに形成したコロ挿入穴14と、コロ挿入孔を封鎖する封鎖用プラグ15とを有している。コロ挿入孔は、ウエーブプラグの軸線方向5aの一方の楕円状端面6aの側において、楕円状端面の短軸Lmin上の外周縁部分を切り欠いて形成されている。【選択図】図2

Description

本考案は波動歯車装置の波動発生器に関し、特に、コロ軸受けを備えた波動発生器のコロ挿入構造に関する。
波動歯車装置の波動発生器は、一般的に、剛性のウエーブプラグと、このウエーブプラグの楕円状外周面に装着したウエーブベアリングとを備えている。特許文献1、2には、ウエーブベアリングとしてコロ軸受けを用いた波動発生器が開示されている。
特開2011−190826号公報 特開2014−81017号公報
波動発生器の部品点数の削減、組み付け工数の削減などのために、ウエーブプラグの楕円形外周面にコロ軸受けの内輪が一体形成され、その楕円状外周面にコロ軌道面が形成される場合がある。この構成の波動発生器の組み付け作業において、ウエーブプラグの楕円状外周面と、楕円状に撓めた外輪の間を通して、軸線方向からコロを挿入することは、それらの間の隙間が狭いので、非常に困難である。
特に、コロの軸線方向の動きを拘束するために、ウエーブプラグの楕円状外周面に形成したコロ軌道面の両側に鍔部を設けた場合、リテーナとして、その軸線方向の両端に円環状の端板が一体形成されている構造のものを用いる場合などにおいては、軸線方向からコロを挿入することができないことがある。
本考案の課題は、この点に鑑みて、ウエーブベアリングとして用いるコロ軸受けのコロ挿入作業を簡単に行うことのできる、波動歯車装置の波動発生器を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本考案は、可撓性の外歯歯車を楕円状に撓めて剛性の内歯歯車に部分的にかみ合わせ、両歯車のかみ合い位置を周方向に移動させる、波動歯車装置の波動発生器において、
剛性のウエーブプラグと、
前記ウエーブプラグの楕円状外周面に装着されたコロ軸受けと、
前記コロ軸受けの軌道内にコロを挿入するために、前記ウエーブプラグに形成したコロ挿入孔と、
前記コロ挿入孔を封鎖する封鎖用プラグと、
を有し、
前記コロ挿入孔は、前記ウエーブプラグの軸線方向の一方の楕円状端面の側において、当該楕円状端面の短軸上の外周縁部分を切り欠いて形成されていることを特徴としている。
コロ挿入孔からコロ軸受の軌道内にコロが挿入されるので、楕円状のウエーブプラグと楕円状に撓められた外輪の間の狭い隙間を通して、コロ軌道内にコロを挿入する必要がない。よって、コロの挿入作業を簡単に行うことができる。また、コロ挿入孔を形成した楕
円状のウエーブプラグの短軸上の外周縁部分は、実質的に負荷を受けない部分である。よって、コロ挿入孔を形成したことに起因する波動発生器の寿命低下もなく、波動発生器のスムーズな回転も維持できる。
また、本考案は、部品点数の削減、組付け工数の削減等のために、ウエーブプラグの楕円状外周面にコロ軸受けの内輪が一体形成され、外歯歯車の内周面部分にコロ軸受けの外輪が一体形成されている場合においても、コロ挿入作業を容易に行うことができる。
本考案の実施の形態の波動歯車装置を示す概略縦断面図および概略正面図である。 図1の波動歯車装置の波動発生器を示す正面図、断面図および部分拡大断面図である。
以下に、図面を参照して、本考案を適用した波動歯車装置の実施の形態を説明する。図1(a)は本実施の形態に係る波動歯車装置の縦断面図であり、図1(b)は波動歯車装置のかみ合い状態を示す概略正面図である。
波動歯車装置1は、剛性の内歯歯車2および剛性の内歯歯車3と、これらの内側に配置されている円筒状の可撓性の外歯歯車4と、この内側に嵌め込まれている楕円形輪郭の波動発生器5を有している。円形の外歯歯車4は、波動発生器5によって楕円形に撓められている。外歯歯車4の外歯における楕円形の長軸Lmax方向の両端部分が、円環状の内歯歯車2、3のそれぞれの内歯に噛み合っている。例えば、内歯歯車3と外歯歯車4の歯数は同一であり、内歯歯車2の歯数は、それよりも2n枚(nは正の整数)多い。
例えば、波動発生器5にはモータ軸などの不図示の高速回転入力軸が連結され、内歯歯車2が回転しないように固定され、内歯歯車3には不図示の出力軸が連結される。波動発生器5が回転すると、内歯歯車2と外歯歯車4のかみ合い位置が周方向に移動して、両歯車2、4の歯数差分に応じた相対回転(減速回転)が外歯歯車4に発生する。他方の内歯歯車3は外歯歯車4と一体回転し、内歯歯車3から減速回転が出力される。
図2(a)は外歯歯車4と波動発生器5を示す正面図であり、図2(b)は波動発生器5を図2(a)に示す2B−2B線で切断した部分の断面図であり、図2(c)は図2(b)における円形の枠2Cで囲った部分を示す部分拡大断面図である。
これらの図を参照して説明すると、波動発生器5は、楕円形輪郭の剛性のウエーブプラグ6とウエーブベアリング7を備えている。ウエーブベアリング7はコロ軸受けであり、ウエーブプラグ6の楕円状外周面8に形成した楕円形の内輪側軌道面9と、外歯歯車4の内周面に形成した外輪側軌道面10と、円環状のリテーナ11と、複数のコロ12とを備えている。
ウエーブプラグ6の楕円状外周面8には、一定幅の内輪側軌道面9の両端の部分(波動発生器5の中心軸線5aの方向の両側の部分)に、内輪側軌道面9よりも外周側に突出したフランジ部8a、8bが形成されている。内輪側軌道面9と外輪側軌道面10の間に形成されるコロ軌道13に、リテーナ11が配置されている。リテーナ11は、幅方向(中心軸線5aの方向)の両端に形成されている円環状のフランジ11a、11bと、これらのフランジ11a、11bの間に、円周方向に一定の間隔で架け渡された複数の隔壁11cとを備えている。隣接する隔壁11cの間に、コロ12を転動自在の状態で保持するポケットが形成され、それぞれのポケットにコロ12が挿入されている。
ここで、ウエーブプラグ6にはコロ12をコロ軌道13に挿入するためのコロ挿入孔14が形成されている。コロ挿入孔14には封鎖用プラグ15が挿入され、これによってコロ挿入孔14が封鎖されている。封鎖用プラグ15は、締結用ボルト16によって、ウエーブプラグ6に締結固定されている。
コロ挿入孔14はウエーブプラグ6における一方の楕円状端面6aにおいて、その短軸Lmin上の位置に形成されている。コロ挿入孔14は、ウエーブプラグ6の外周縁部分を切り欠くことにより形成されており、コロ12をコロ軌道13内に挿入可能な大きさの孔である。本例では、図1(b)に示すように、ウエーブプラグ6の外周縁の側から中心側に向かって円弧状に窄まった形状をしている。また、楕円状端面6aから、ウエーブプラグ6の厚さ方向(中心軸線5aの方向)の2/3以上の深さを備えている。
封鎖用プラグ15は、コロ挿入孔14と相補的な形状をしている。封鎖用プラグ15の外周側部分は、コロ挿入孔14によって欠損したウエーブプラグ6の外周縁部分に対応した形状をしており、その外周面には内輪側軌道面部分15bおよびフランジ部分15cが形成されている。
ウエーブプラグ6におけるコロ挿入孔14とは反対側の楕円状端面6bには、コロ挿入孔14に対峙する部分に、締結用ボルト16の装着穴17が形成されている。装着穴17とコロ挿入孔14は、ウエーブプラグ6の一定厚さの取付け用フランジ6cによって仕切られている。取付け用フランジ6cにはボルト挿入孔6dが形成されている。また、コロ挿入孔14に挿入した封鎖用プラグ15には、ボルト挿入孔6dに対応する部分にボルト穴15dが形成されている。
コロ挿入孔14を介してコロ12をコロ軌道13内に配置したリテーナ11の各ポケットに挿入した後に、コロ挿入孔14に封鎖用プラグ15を挿入して当該コロ挿入孔14を封鎖する。そして、反対側から締結用ボルト16を挿入して、封鎖用プラグ15をウエーブプラグ6の取付け用フランジ6cに締結固定する。
このように構成した波動歯車装置1において、ウエーブベアリング7はウエーブプラグ6によって楕円形に撓められており、楕円形の長軸Lmaxの両端に位置する1個あるいは複数個のコロ12は楕円形の内輪側軌道面と外輪側軌道面の間にタイトに挟まれ、これらの軌道面と点接触し転がり運動する状態になっている。長軸Lmaxの両端以外の部分に位置している残りのコロ12は内輪側軌道面と外輪側軌道面の間において、隙間があり、転がり運動が自在な状態に保持されている。
したがって、波動歯車装置1にトルクが作用した際には、ウエーブプラグ6の長軸Lmaxの両端側に位置する波動発生器5の部分に最も大きな負荷が作用する。一般的には長軸Lmaxを中心とする約90°の角度範囲内の部位に負荷が作用し、長軸Lmaxから離れるに連れて負荷は漸減する。短軸Lminの両端側に位置する波動発生器5の部分には負荷が実質的に作用せず、短軸Lminを中心とする約90°の角度範囲内の部位に作用する負荷は僅かである。
コロ挿入孔14は、波動歯車装置1にトルクが作用した際において実質的に負荷が作用しない楕円の短軸Lmin上に位置している。したがって、コロ挿入孔14を封鎖している封鎖用プラグ15と、ウエーブプラグの内輪側軌道面との間の切れ目部分にコロ12が大きな力で押し付けられることがない。よって、フレーキングなどの不具合が発生しベアリング寿命が低下するという弊害を回避できる。
また、波動発生器4の組立時においては、コロ挿入孔14からコロ12を挿入できる。コロ挿入作業においては、挿入したコロ12によって円形の可撓性の外歯歯車4を楕円形に撓めながら強制的にコロ12を挿入する必要があり、コロ12の挿入に伴って可撓性の外歯歯車4の変形によって最大軌道幅が狭くなり、コロ挿入作業が困難になる。本例では、コロ挿入孔14からコロ12を挿入しているので、従来に比べて容易にコロ12の挿入作業を行うことができる。
さらに、コロ挿入孔12は、負荷が実質的に作用しない短軸上の位置に形成されているので、コロ挿入時などにおいて、内輪側軌道面、外輪側軌道面に傷を付けてしまう可能性が殆どない。よって、コロ挿入時などにおいて生じた軌道面の傷が原因となってベアリング寿命が低下するという弊害を回避できる。さらには、組み立て時にコロ数を間違えた場合などの再組立も従来に比べて簡単に行うことが可能になる。
なお、上記の実施の形態では、外輪を外歯歯車に一体形成しているが、別部材として、外輪を配置してもよいことは勿論である。
また、上記の実施の形態は円筒状の外歯歯車を備えたフラット型と呼ばれる波動歯車装置に関するものである。本考案は、カップ形状の外歯歯車を備えたカップ型と呼ばれる波動歯車装置、シルクハット形状の外歯歯車を備えたシルクハット型と呼ばれる波動歯車装置にも同様に適用可能である。
1 波動歯車装置
2,3 内歯歯車
4 外歯歯車
5 波動発生器
5a 中心軸線
6 ウエーブプラグ
6a,6b 楕円状端面
6c 取付け用フランジ
6d ボルト挿通穴
7 ウエーブベアリング
8 楕円状外周面
9 内輪側軌道面
10 外輪側軌道面
11 リテーナ
11a,11b フランジ
11c 隔壁
12 コロ
13 コロ軌道
14 コロ挿入孔
15 封鎖用プラグ
15b 内輪側軌道面部分
15c フランジ部分
15d ボルト穴
16 締結用ボルト
17 ボルト装着穴

Claims (2)

  1. 可撓性の外歯歯車を楕円状に撓めて剛性の内歯歯車に部分的にかみ合わせ、両歯車のかみ合い位置を周方向に移動させる、波動歯車装置の波動発生器において、
    剛性のウエーブプラグと、
    前記ウエーブプラグの楕円状外周面に装着されたコロ軸受けと、
    前記コロ軸受けの軌道内にコロを挿入するために、前記ウエーブプラグに形成したコロ挿入孔と、
    前記コロ挿入孔を封鎖する封鎖用プラグと、
    を有し、
    前記コロ挿入孔は、前記ウエーブプラグの軸線方向の一方の楕円状端面の側において、当該楕円状端面の短軸上の外周縁部分を切り欠いて形成されていることを特徴とする波動歯車装置の波動発生器。
  2. 前記ウエーブプラグの前記楕円状外周面に形成した内輪側軌道面と、
    前記外歯歯車の内周面に形成した外輪側軌道面と、
    前記内輪側軌道面および前記外輪側軌道面の間に形成されるコロ軌道に装着され、前記コロを周方向に一定の間隔で保持しているリテーナと、
    を有している請求項1に記載の波動歯車装置の波動発生器。
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