JP4132113B2 - Flexure meshing gear unit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カップ状あるいはシルクハット状の可撓性外歯歯車を備えた撓み噛み合い式歯車に関し、可撓性外歯歯車のコーニングに起因する歯車の不適切な噛み合い状態等を回避可能な撓み噛み合い式歯車装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図2(A)に示すように、カップ型撓み噛み合い式歯車装置1は、円環状の剛性内歯歯車2と、この内側に配置されたカップ状の可撓性外歯歯車3と、当該歯車の内側に嵌め込まれた楕円形輪郭をした波動発生器4とを備えた構成となっている。カップ状の可撓性外歯歯車3は、円筒状の胴部31と、この胴部31の一方の端に連続して半径方向の内側に延びている環状のダイヤフラム32と、当該ダイヤフラム32の内周端に連続している厚肉のボス33と、胴部31の他方の端に連続している歯部34とを備えた形状をしており、歯部34の外周面には外歯35が形成されている。
【0003】
楕円形の波動発生器4は、楕円形輪郭の剛性カム板41と、このカム板41の外周面に嵌めたウエーブベアリング42とを備え、可撓性外歯歯車3の歯部34の内周面に嵌め込まれた状態では、ウエーブベアリング42によって、可撓性外歯歯車3に対して剛性カム板41が回転可能となっている。剛性カム板41の側はモータ軸等に連結されて高速回転する。剛性カム板41が高速回転すると、剛性カム板41によって楕円状に撓められてその楕円の長軸方向の両端の位置で噛み合っている両歯車2、3の噛み合い位置が円周方向に移動する。両歯車2、3の歯数には通常2枚の差があり、従って、この歯数差に応じて大幅に減速された回転が両歯車2、3の間に発生する。通常は剛性内歯歯車2の側を固定し、可撓性外歯歯車3のボス33に連結した出力軸の側から減速回転が取り出される。
【0004】
可撓性外歯歯車としては、シルクハット状のものも知られている。この形状の可撓性外歯歯車は、円筒状の胴部に連続しているダイヤフラムが半径方向の外側に向けて広がっており、当該ダイヤフラムの外周端に連続して厚肉のボスが形成された構成となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、カップ状あるいはシルクハット状の可撓性外歯歯車を備えた撓み噛み合い式歯車装置では、波動発生器によって、可撓性外歯歯車はコーニングと呼ばれる三次元的な複雑な撓み状態になる。すなわち、カップ状あるいはシルクハット状の可撓性外歯歯車は、その開口端側の歯部が、そこに嵌め込まれている楕円形の波動発生器によって楕円状に撓められている。従って、図2(B)に示すように、楕円の長軸側では、可撓性外歯歯車の歯部およびこれに連続している胴部は中心軸線に対して外側に開く状態に変形し、楕円の短軸側では半径方向の内側に狭まる状態に変形する。このような可撓性外歯歯車の変形、すなわちコーニングのために、両歯車の噛み合い中心は、長軸上では可撓性外歯歯車の開口端の側となり、短軸側にいく程、胴部側に移動する。また、伝達負荷が増大すると、コーニング角が少なくなる方向に向けて歯部が撓み、両歯車の噛み合い中心が移動する。
【0006】
従って、カップ型撓み噛み合い式歯車装置では、カップ状可撓性外歯歯車のコーニングによって両歯車の歯部に偏摩耗が発生しやすいという問題がある。また、両歯車の噛み合い中心が適切な位置となるように、両歯車の歯形を修正することが一般に必要である。
【0007】
一方、波動発生器は、可撓性外歯歯車を上記のように三次元的に複雑に変形させているので、そこに作用するベアリング反力が大きなものとなる。耐久性等の点から、ベアリング反力は小さくした方が望ましい。
【0008】
本発明の課題は、このような点に着目し、コーニングによる三次元的な複雑な可撓性外歯歯車の撓み量を低減することにより、適切な噛み合い状態を形成可能であると共にウエーブベアリングに作用するベアリング反力も低減可能な撓み噛み合い式歯車装置を提案することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
図1を参照して説明すると、本発明の撓み噛み合い式歯車装置5は、環状の剛性内歯歯車6と、全体としてカップ状あるいはシルクハット状をしており開口端側に外歯75が形成された歯部74を備えた可撓性外歯歯車7と、当該可撓性外歯歯車7を半径方向に撓めて前記剛性内歯歯車6に部分的に噛み合わせると共に当該噛み合わせ位置を円周方向に移動させる波動発生器8とを有するものにおいて、前記可撓性外歯歯車7の外歯75の歯幅Lを、当該外歯75のピッチ円直径PCDの5〜14%の範囲内の寸法にしたことを特徴としている。
【0010】
また、本発明の撓み噛み合い式歯車装置5では、上記の特徴に加えて、前記可撓性外歯歯車7は、前記歯部74に連続している円筒状の胴部71を備え、当該胴部71における前記歯部74への連続部分には、環状の薄肉部分76が隣接する部分に対して滑らかに連続するように形成されており、当該薄肉部分76の最小厚t(min)さは、当該該胴部の最大厚さt(max)に対して30〜80%の厚さであることを特徴としている。
【0011】
本発明の撓み噛み合い式歯車装置では、その可撓性外歯歯車7の外歯75の歯幅Lを短くしてあるので、当該可撓性外歯歯車7のコーニングによる三次元的な複雑で不安定な両歯車の噛み合い状態を解消できる。換言すると両歯車の噛み合い不良を解消できる。よって、従来のような歯幅の広い可撓性外歯歯車を用いる場合に比べて、歯形修正の度合いが少なくて済むとともに、歯部の偏摩耗を低減できる。また、可撓性外歯歯車7の歯部74を短くしたことに伴い、剛性内歯歯車6における内歯65が形成されている歯部も短くでき、さらには、波動発生器8も薄肉のものにできる。この結果、撓み噛み合い式歯車装置の軸長を短くできるという利点もある。
【0012】
また、本発明では、可撓性外歯歯車7の歯部74に隣接した胴部71に薄肉部分76を形成してあるので、歯部74を半径方向に変形させやすい。従って、波動発生器によって可撓性外歯歯車7の歯部74を理想的な形状に撓めることができる。同時に、波動発生器のウエーブベアリング82への反力も低減できる。これに加えて、撓み噛み合い式歯車装置の低負荷領域での剛性を改善できるという利点も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明を適用したカップ型撓み噛み合い式歯車装置の断面構成を示す概略構成図、(B)はその部分拡大図である。
【図2】(A)は一般的なカップ型撓み噛み合い式歯車装置の断面構成を示す概略構成図であり、(B)はそのカップ状可撓性外歯歯車のコーニングを示す説明図である。
【符号の説明】
5 撓み噛み合い式歯車装置
6 剛性内歯歯車
7 カップ状あるいはシルクハット状可撓性外歯歯車
71 胴部
74 歯部
75 外歯
76 薄肉部分
8 波動発生器
82 ウエーブベアリング
L 歯幅
PCD 外歯のピッチ円直径[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flexure meshing gear provided with a cup-shaped or top hat-shaped flexible external gear, and is capable of avoiding an inappropriate meshing state of the gear caused by the coning of the flexible external gear. The present invention relates to a meshing gear device.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 2 (A), a cup-type flexibly meshing gear device 1 includes an annular rigid
[0003]
The
[0004]
As a flexible external gear, a top hat-shaped gear is also known. In the flexible external gear of this shape, a diaphragm that is continuous with a cylindrical body portion spreads outward in the radial direction, and a thick-walled boss is formed continuously on the outer peripheral end of the diaphragm. It becomes the composition.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Here, in a flexure meshing gear device having a cup-shaped or top hat-shaped flexible external gear, the flexible external gear is transformed into a three-dimensional complex flexure state called coning by a wave generator. Become. That is, the cup-shaped or top-hat-shaped flexible external gear has its teeth on the opening end side bent in an elliptical shape by an elliptical wave generator fitted therein. Therefore, as shown in FIG. 2 (B), on the long axis side of the ellipse, the tooth portion of the flexible external gear and the trunk portion continuous thereto are deformed to open outward with respect to the central axis. The ellipse is deformed so that it narrows inward in the radial direction on the short axis side. Due to the deformation of the flexible external gear, that is, coning, the meshing center of both gears is on the open end side of the flexible external gear on the long axis, and the barrel is further toward the short axis side. Move to the club side. Further, when the transmission load increases, the tooth portion bends in the direction in which the cornering angle decreases, and the meshing center of both gears moves.
[0006]
Therefore, in the cup-type flexure meshing gear device, there is a problem that uneven wear tends to occur at the tooth portions of both gears due to the coning of the cup-shaped flexible external gear. Moreover, it is generally necessary to correct the tooth profile of both gears so that the meshing center of both gears is in an appropriate position.
[0007]
On the other hand, since the wave generator deforms the flexible external gear in a three-dimensionally complex manner as described above, the bearing reaction force acting thereon is large. From the viewpoint of durability and the like, it is desirable to reduce the bearing reaction force.
[0008]
An object of the present invention is to pay attention to such points, and by reducing the amount of bending of a three-dimensional complex flexible external gear by coning, an appropriate meshing state can be formed and a wave bearing can be formed. An object of the present invention is to propose a flexibly meshing gear device capable of reducing the acting bearing reaction force.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Referring to FIG. 1, the flexure meshing gear device 5 of the present invention has an annular rigid
[0010]
In addition, in the flexibly meshing gear device 5 of the present invention, in addition to the above features, the flexible
[0011]
In the flexure meshing gear device of the present invention, since the tooth width L of the
[0012]
In the present invention, since the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic configuration diagram showing a cross-sectional configuration of a cup-type flexibly meshing gear device to which the present invention is applied, and FIG. 1B is a partially enlarged view thereof.
2A is a schematic configuration diagram showing a cross-sectional configuration of a general cup-type flexure meshing gear device, and FIG. 2B is an explanatory diagram showing coning of the cup-shaped flexible external gear. .
[Explanation of symbols]
5 flexure
Claims (1)
前記可撓性外歯歯車の外歯の歯幅は、当該外歯のピッチ円直径の5〜14%の範囲内の寸法であり、
前記可撓性外歯歯車は、前記歯部に連続している円筒状の胴部を備え、
当該胴部における前記歯部への連続部分には、隣接する前記胴部の部分および隣接する前記歯部の歯底部分に対してそれぞれ滑らかに連続するように、これら隣接する胴部の部分および歯底部分より薄い環状の薄肉部分が形成されており、
前記薄肉部分の最小厚さは、前記胴部の最大厚さの30〜80%であることを特徴とする撓み噛み合い式歯車装置。An annular rigid internal gear, a flexible external gear having a cup-shaped or silk-hat-shaped overall and having teeth formed on the opening end side, and the flexible external gear In a flexure meshing gear device having a wave generator that flexes in a radial direction and partially meshes with the rigid internal gear and moves the meshing position in the circumferential direction.
The tooth width of the external teeth of the flexible external gear is a dimension within a range of 5 to 14% of the pitch circle diameter of the external teeth ,
The flexible external gear includes a cylindrical body continuous with the tooth,
The continuous portion to the tooth portion of the body portion, so as to be continuous smoothly respectively the tooth bottom portion of the partial and adjacent the tooth portion of the body portion adjacent these parts of the adjacent body portion and An annular thin part thinner than the root part is formed,
The minimum thickness of the thin portion is flexible meshing type gear device, characterized in that 30 to 80% of the maximum thickness of the trunk portion.
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JP31599896A Expired - Lifetime JP4132113B2 (en) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Flexure meshing gear unit |
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