JP4942706B2 - Bending gear system - Google Patents

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本発明は、撓み噛合い式歯車装置に関する。   The present invention relates to a flexure meshing gear device.

撓み噛合い式歯車装置は、剛性を有した内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合可能な可撓性を有した外歯歯車と、該外歯歯車を撓み変形させることによって前記内歯歯車と外歯歯車との内接噛合を実現させる起振体と、を備えている。   The flexure meshing gear device includes an internal gear having rigidity, an external gear having flexibility that can be internally meshed with the internal gear, and the internal gear by bending and deforming the external gear. And a vibration generator that realizes internal meshing between the tooth gear and the external gear.

この撓み噛合い式歯車装置に用いられる可撓性を有した外歯歯車には、軸方向に出力軸を有する、いわゆるカップ型形状を有するものがある(図9(A)参照)。このような外歯歯車20を内歯歯車に内接噛合させるために、軸受10を介して外歯歯車を撓み変形させるための起振体4(図9(B)参照)が、外歯歯車20の内部に挿入される。挿入されると、外歯歯車20の開口端20B付近は、軸受10を介して起振体4に倣った形状に変形するが、その他の部分20Aは変形を生じない。即ち、図9(C)に示す如く、外歯歯車20は、円錐状に撓み変形することとなる。このような、外歯歯車20の軸方向に角度を伴う撓み変形に対応するために、起振体4の外周に配置された軸受10では、外輪18が傾斜可能であることが望ましい。この観点から、カップ型の外歯歯車20を用いる撓み噛合い式歯車装置では、内輪12と外輪18の間に設けられる転動体16が球である玉軸受が用いられている。このため、カップ型の外歯歯車20を用いる撓み噛合い式歯車装置は、玉軸受を使うこととなるので、その耐荷重の制限により長寿命化が困難であった。   Some of the flexible external gears used in this flexure-mesh type gear device have a so-called cup shape having an output shaft in the axial direction (see FIG. 9A). In order to internally mesh such external gear 20 with the internal gear, the vibration generator 4 (see FIG. 9B) for bending and deforming the external gear via the bearing 10 is an external gear. 20 is inserted inside. When inserted, the vicinity of the open end 20B of the external gear 20 is deformed into a shape following the vibration generator 4 via the bearing 10, but the other portion 20A is not deformed. That is, as shown in FIG. 9C, the external gear 20 is bent and deformed in a conical shape. In order to cope with such bending deformation with an angle in the axial direction of the external gear 20, it is desirable that the outer ring 18 can be tilted in the bearing 10 disposed on the outer periphery of the vibrating body 4. From this point of view, in the flexibly meshing gear device using the cup-type external gear 20, a ball bearing in which the rolling elements 16 provided between the inner ring 12 and the outer ring 18 are balls is used. For this reason, since the flexure meshing gear device using the cup-type external gear 20 uses a ball bearing, it has been difficult to extend the life due to the limitation of the load resistance.

これに対して、外歯歯車が筒形状であり、その外歯歯車に2つの内歯歯車を内接噛合させて、一方の内歯歯車から出力を取り出す撓み噛合い式歯車装置も存在する。このような撓み噛合い式歯車装置では、外歯歯車が円錐状に変形することを回避できる。このため、例えば、特許文献1に示す筒形状の外歯歯車を備える撓み噛合い式歯車装置においては、上述した玉軸受以外に、転動体として、ころや、円筒を使用する軸受が示唆されている。   On the other hand, there is also a flexure-type gear device in which the external gear has a cylindrical shape, and two internal gears are internally meshed with the external gear and the output is extracted from one of the internal gears. In such a flexure meshing gear device, the external gear can be prevented from being deformed into a conical shape. For this reason, for example, in the flexure meshing gear device including the cylindrical external gear shown in Patent Document 1, a roller or a bearing using a cylinder is suggested as a rolling element in addition to the ball bearing described above. Yes.

特開昭62−200056号公報JP 62-200056 A

しかしながら、特許文献1に記載の撓み噛合い式歯車装置においては、1個の外歯歯車を1個の起振体で起振するものであったため、外歯歯車と起振体との間に配置される軸受も1個であり、転動体も1個しかなく、特に、使用条件が厳しいときなどでは、長寿命化が困難であるという問題があった。長寿命化を実現するための一般的手法は、軸受の大型化である。しかしながら、現実には、単純に軸受を大型化しても必ずしも期待した程には寿命が延びないことがあるという問題があった。   However, in the flexibly meshing gear device described in Patent Document 1, since one external gear is vibrated by one vibrator, between the external gear and the vibrator. There is only one bearing and only one rolling element, and there is a problem that it is difficult to extend the life, particularly when the use conditions are severe. A general method for realizing a long service life is to increase the size of the bearing. However, in reality, there has been a problem that the life may not be extended as expected even if the bearing is simply enlarged.

そこで、本発明は、前記の問題点を解決するべくなされたもので、筒形状の外歯歯車の変形を必須とする撓み噛合い式歯車装置において、長寿命化が可能な撓み噛合い式歯車装置を提供することを課題とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in a flexure meshing gear device that requires deformation of a cylindrical external gear, a flexure meshing gear that can extend the service life. It is an object to provide an apparatus.

本発明は、起振体と、該起振体の外周に配置され、該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第1内歯歯車と、該第1内歯歯車に並設され前記外歯歯車と内接噛合する剛性を有した第2内歯歯車と、前記起振体と該外歯歯車との間に配置される軸受と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、前記軸受が円柱形状の転動体と該転動体の内側に配置される内輪と該転動体の外側に配置される外輪とを備えると共に、該転動体が、軸方向において前記第1内歯歯車と噛合する前記外歯歯車の外歯の部分に対応する第1転動体と前記第2内歯歯車と噛合する前記外歯歯車の外歯の部分に対応する第2転動体とに分割され、前記外輪が、該第1転動体に対応する第1外輪と該第2転動体に対応する第2外輪とに分割され、更に、前記内輪が、該第1転動体及び該第2転動体に共通とされていることにより、前記課題を解決したものである。 The present invention relates to a vibrating body, a cylindrical external gear that is disposed on the outer periphery of the vibrating body and is flexible and deformed by the rotation of the vibrating body, and the external gear A first internal gear having rigidity for intermeshing engagement; a second internal gear having rigidity for intermeshing engagement with the external gear, which is provided in parallel with the first internal gear; the vibrator, A flexure-meshing gear device comprising a bearing disposed between an external gear and a cylindrical rolling element , an inner ring disposed inside the rolling element, and an outer side of the rolling element. A first rolling element corresponding to a portion of an external tooth of the external gear that meshes with the first internal gear in the axial direction, and the second internal gear. It is divided into the second rolling element corresponding to the portion of the external teeth of the external gear meshing, the outer ring, a first outer ring and the corresponding to the first rolling element Is divided into a second outer ring corresponding to 2 rolling element, further, the inner ring, by which is common to the first rolling member and the second rolling element, is obtained by solving the above problems.

本発明においては、単一の起振体の回転によって外歯歯車の軸方向全体に所定の同一の動きを起こさせるという作用を得るためであるにも拘らず、転動体は、軸方向において第1内歯歯車と噛合する外歯歯車の外歯の部分と第2内歯歯車と噛合する外歯歯車の外歯の部分に対応して敢えて分割されている。このため、第1内歯歯車と外歯歯車との噛合による荷重は、第1内歯歯車の側に配置された第1転動体によって受けることができ、第2内歯歯車と噛合する外歯歯車の外歯の部分に対応する第2転動体を備える軸受部(以下、第2起振体軸受と称する)に影響を与えないようにすることができる。同時に、第2内歯歯車と外歯歯車との噛合による荷重は、第2内歯歯車の側に配置された第2転動体によって受けることができ、第1内歯歯車と噛合する外歯歯車の外歯の部分に対応する第1転動体を備える軸受部(以下、第1起振体軸受と称する)に影響を与えないようにすることができる。   In the present invention, in order to obtain the action of causing a predetermined identical movement to occur in the entire axial direction of the external gear by the rotation of a single oscillator, the rolling element is the first in the axial direction. The external gear portion of the external gear that meshes with the first internal gear and the external gear portion of the external gear that meshes with the second internal gear are intentionally divided. For this reason, the load by meshing with the first internal gear and the external gear can be received by the first rolling element disposed on the first internal gear side, and the external teeth meshing with the second internal gear. It is possible to prevent the bearing portion (hereinafter referred to as the second vibration body bearing) including the second rolling element corresponding to the external tooth portion of the gear from being affected. At the same time, a load caused by meshing between the second internal gear and the external gear can be received by the second rolling element disposed on the second internal gear side, and the external gear meshing with the first internal gear. It is possible to prevent the bearing portion (hereinafter referred to as the first vibration body bearing) having the first rolling element corresponding to the outer tooth portion from being affected.

第1及び第2転動体は円柱形状であるので、第1及び第2転動体を備える軸受(以下、起振体軸受と総称する)により、筒形状の外歯歯車を軸方向と平行に撓み変形させることができる。即ち、外歯は、軸方向に対して傾かず、第1及び第2内歯歯車の内歯と軸方向で一様な力で噛合する。そして、第1内歯歯車及び第2内歯歯車と外歯歯車との本来噛合すべき内歯と外歯との噛合面積(例えば、外歯に傾きや曲がりや磨耗が生じていない場合に内歯と噛合する際の噛合面積)での噛合を実現することが可能となる。同時に、第1及び第2転動体は、外歯歯車からの力と起振体からの力とを、「点」から「線」に増大させて受けることが可能となる。   Since the first and second rolling elements are cylindrical, a cylindrical external gear is bent in parallel with the axial direction by a bearing including the first and second rolling elements (hereinafter collectively referred to as a vibration body bearing). Can be deformed. That is, the external teeth are not inclined with respect to the axial direction, and mesh with the internal teeth of the first and second internal gears with a uniform force in the axial direction. And the meshing area of the internal teeth and external teeth that should be meshed with the first internal gear and the second internal gear and the external gear (for example, when the external teeth are not inclined, bent, or worn) It is possible to realize meshing at a meshing area) when meshing with teeth. At the same time, the first and second rolling elements can receive the force from the external gear and the force from the vibration generating body, increasing from “point” to “line”.

従って、上述した転動体が分割されていることによる効果と相まって、起振体軸受(軸受)の耐荷重を増大させることができ、起振体軸受(軸受)はより大きなトルクの伝達と長寿命化とを実現することが可能となる。   Therefore, combined with the effect of the above-described division of the rolling elements, the load bearing capacity of the vibration body bearing (bearing) can be increased, and the vibration body bearing (bearing) can transmit a larger torque and have a longer life. Can be realized.

更に、軸方向において、転動体が少なくとも2つに分割されているので、分割された第1及び第2転動体は軸方向に短くなる。このため、第1及び第2転動体にスキュー(曲がりや歪みなど)の問題が生じることを低減することができる。又、長寿命化のために、第1及び第2転動体を必要以上に大きくする必要もないため、起振体軸受(軸受)の半径方向への拡大を防止することもできる。   Furthermore, since the rolling element is divided into at least two in the axial direction, the divided first and second rolling elements are shortened in the axial direction. For this reason, it can reduce that the problem of a skew (a bending, distortion, etc.) arises in the 1st and 2nd rolling element. Moreover, since it is not necessary to enlarge the 1st and 2nd rolling element more than necessary for life extension, the expansion to the radial direction of a vibration body bearing (bearing) can also be prevented.

本発明によれば、起振体軸受(軸受)の耐荷重が増大し、寿命を延ばすことができると共に、伝達トルクを大きくでき、その伝達トルクを長く維持できる撓み噛合い式歯車装置を実現することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the load resistance of a vibration body bearing (bearing) increases, a lifetime can be extended, transmission torque can be enlarged, and the flexible meshing gear apparatus which can maintain the transmission torque long is implement | achieved. It becomes possible.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の第1実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の一例の全体構成を示す断面図、図2は図1の側面図、図3は起振体を表す図、図4は起振体の形状を説明するための拡大図、図5は起振体と起振体軸受を組み合わせた概略図、図6は仮想外歯歯車と内歯歯車との噛合い概念図、図7は外歯歯車と内歯歯車との噛合い図、である。   1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of an example of a flexure meshing gear device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, FIG. 3 is a diagram showing a vibration generator, and FIG. 5 is an enlarged view for explaining the shape of the vibration generating body, FIG. 5 is a schematic view combining the vibration generating body and the vibration generating body bearing, FIG. 6 is a conceptual diagram of meshing of the virtual external gear and the internal gear, and FIG. FIG. 3 is a meshing view of an external gear and an internal gear.

最初に、本実施形態の全体構成について、主に図1と図2を用いて概略的に説明する。   First, the overall configuration of the present embodiment will be schematically described mainly with reference to FIGS. 1 and 2.

撓み噛合い式歯車装置100は、起振体104と、起振体104の外周に配置され、起振体104の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の外歯歯車120A、120Bと、外歯歯車120Aが内接噛合する剛性を有した第1内歯歯車130Aと、第1内歯歯車130Aに並設され外歯歯車120Bと内接噛合する剛性を有した第2内歯歯車130Bと、起振体104と外歯歯車120A、120Bとの間に配置される起振体軸受(軸受)110と、を備えている。   The flexure meshing gear device 100 includes a vibrating body 104 and a cylindrical external gear 120A that is arranged on the outer periphery of the vibrating body 104 and has flexibility to be bent and deformed by the rotation of the vibrating body 104. 120B, a first internal gear 130A having the rigidity with which the external gear 120A meshes internally, and a second internal gear having the rigidity to be internally meshed with the external gear 120B, which is arranged in parallel with the first internal gear 130A. A toothed gear 130B, and a vibration body bearing (bearing) 110 disposed between the vibration body 104 and the external gears 120A and 120B are provided.

ここで、起振体軸受(軸受)110は、第1及び第2起振体110A、110Bからなり、円柱形状の転動体116A、116Bを備えている。転動体116A、116Bは、軸方向Oにおいて第1内歯歯車130Aと噛合する外歯歯車120Aの外歯124Aの部分に対応する第1転動体116Aと第2内歯歯車130Bと噛合する外歯歯車120Bの外歯124Bの部分に対応する第2転動体116Bとに分割されている。   Here, the vibration body bearing (bearing) 110 includes first and second vibration bodies 110A and 110B, and includes cylindrical rolling elements 116A and 116B. The rolling elements 116A and 116B are external teeth that mesh with the first rolling elements 116A and the second internal gear 130B corresponding to the external teeth 124A of the external gear 120A that meshes with the first internal gear 130A in the axial direction O. It is divided into second rolling elements 116B corresponding to the outer teeth 124B of the gear 120B.

以下、各構成要素について詳細に説明を行う。   Hereinafter, each component will be described in detail.

起振体104は、図3(A)、図3(B)に示す如く、側面が軸方向Oと平行な柱形状であり、中央に図示しない入力軸が挿入される入力軸孔106が形成されている。入力軸が挿入され回転した際に、起振体104が入力軸と一体で回転するように、入力軸孔106にはキー溝108が設けられている。   As shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), the vibrator 104 has a columnar shape whose side surface is parallel to the axial direction O, and an input shaft hole 106 into which an input shaft (not shown) is inserted is formed at the center. Has been. A keyway 108 is provided in the input shaft hole 106 so that the vibrator 104 rotates integrally with the input shaft when the input shaft is inserted and rotated.

ここで、図3(A)に示す如く、起振体104をXY座標の中心に位置させると、起振体104の外形は、X軸とY軸の両方において軸対称の形状となる。そのため、図4に示す、起振体104の第1象限の形状についてのみ以下に説明する。   Here, as shown in FIG. 3A, when the vibrating body 104 is positioned at the center of the XY coordinates, the outer shape of the vibrating body 104 becomes an axisymmetric shape in both the X axis and the Y axis. Therefore, only the shape of the first quadrant of the vibrator 104 shown in FIG. 4 will be described below.

起振体104は、2つの円弧を繋ぎ合わせた形状である。ここで、外歯歯車120Aと第1内歯歯車130Aとを噛合させるための起振体104の円弧の部分を第1円弧部FAとして、その曲率半径をR1とする。そして、2つの第1円弧部FAを繋ぐ円弧の部分を第2円弧部SAとして、その曲率半径をR2とする。そして、第1円弧部FAの長さを定める角度をθとする。   The vibrator 104 has a shape obtained by connecting two arcs. Here, an arc portion of the vibrating body 104 for meshing the external gear 120A and the first internal gear 130A is defined as a first arc portion FA, and its radius of curvature is R1. A portion of the arc connecting the two first arc portions FA is defined as a second arc portion SA, and the radius of curvature is R2. An angle that determines the length of the first arc portion FA is defined as θ.

このとき、図4に示す如く、起振体104の長軸方向Xの半径をRとするならば、偏心量をLとして、第1円弧部FAの曲率半径R1は式(1)で表わすことができる。   At this time, as shown in FIG. 4, if the radius of the long axis direction X of the vibrating body 104 is R, the amount of eccentricity is L, and the radius of curvature R1 of the first arc portion FA is expressed by equation (1). Can do.

R1=R−L …(1)     R1 = RL (1)

又、図4に示す如く、第1円弧部FAと第2円弧部SAとの繋ぎ部分Aで接線Tが共通する。そして、上述の如く、起振体104の外形は軸対称の形状である。このため、起振体104の曲率半径R2は、角度θにおける第1円弧部FAと第2円弧部SAとの繋ぎ部分Aから点Bを曲率半径R1と共通に有し、更に点Bから延長したY軸(起振体104の短軸方向)との交点Cまでの長さとなる。即ち、第2円弧部SAの曲率半径R2は式(2)で表わせる。   Also, as shown in FIG. 4, the tangent line T is common at the connecting portion A between the first arc portion FA and the second arc portion SA. As described above, the outer shape of the vibrator 104 is axisymmetric. For this reason, the curvature radius R2 of the vibrator 104 has a point B in common with the curvature radius R1 from the connecting portion A between the first arc portion FA and the second arc portion SA at the angle θ and further extends from the point B. It is the length to the intersection C with the Y axis (short axis direction of the vibrator 104). That is, the radius of curvature R2 of the second arc portion SA can be expressed by Expression (2).

R2=R−L+L/cosθ …(2)     R2 = R−L + L / cos θ (2)

式(1)、式(2)から明らかなように、第1円弧部FAの曲率半径R1は、第2円弧部SAの曲率半径R2よりも小さい。ここで、曲率半径R1の円弧(第1円弧部FA)によって撓み変形された外歯歯車120Aの曲率半径を、仮想外歯歯車120Cの曲率半径と等しく設定する。仮想外歯歯車120Cとは、外歯歯車120Aと第1内歯歯車130Aとが理想的に噛合するために、図6に示すように、基本形状が真円で且つ剛性を有する。   As is clear from the equations (1) and (2), the radius of curvature R1 of the first arc portion FA is smaller than the radius of curvature R2 of the second arc portion SA. Here, the curvature radius of the external gear 120A that is bent and deformed by the arc having the curvature radius R1 (first arc portion FA) is set equal to the curvature radius of the virtual external gear 120C. As shown in FIG. 6, the virtual external gear 120 </ b> C has a perfect circular shape and rigidity, as shown in FIG. 6, so that the external gear 120 </ b> A and the first internal gear 130 </ b> A ideally mesh with each other.

このように、仮想外歯歯車120Cを想定することで、角度θと偏心量Lとを定めれば、仮想外歯歯車120Cの曲率半径を求めることができる。そして、起振体104の外形を定義する曲率半径R1、曲率半径R2を、後述する第1起振体軸受110Aの半径方向の厚さを考慮して一義的に求めることができる。   As described above, assuming the virtual external gear 120C, if the angle θ and the amount of eccentricity L are determined, the radius of curvature of the virtual external gear 120C can be obtained. The curvature radius R1 and the curvature radius R2 that define the outer shape of the vibration body 104 can be uniquely determined in consideration of the radial thickness of the first vibration body bearing 110A described later.

起振体軸受110のうち、第1起振体軸受110Aは、図1に示す如く、内輪112と、保持器114A、第1転動体116Aと、外輪118Aとから構成される。そして、第1起振体軸受110Aは、図1、図5に示す如く、外歯歯車120Aの内側で、且つ起振体104の外周に配置される。即ち、第1起振体軸受110Aは、外歯歯車120Aを撓み変形させる起振体104と外歯歯車120Aとの間に配置される。このため、内輪112の内側で起振体104と接して、内輪112は起振体104と一体で回転する。   Among the vibration body bearings 110, the first vibration body bearing 110A includes an inner ring 112, a cage 114A, a first rolling element 116A, and an outer ring 118A, as shown in FIG. The first vibration body bearing 110 </ b> A is disposed inside the external gear 120 </ b> A and on the outer periphery of the vibration body 104 as shown in FIGS. 1 and 5. That is, the first vibration body bearing 110A is disposed between the vibration body 104 and the external gear 120A, which bends and deforms the external gear 120A. For this reason, the inner ring 112 contacts the vibration generator 104 inside the inner ring 112, and the inner ring 112 rotates integrally with the vibration generator 104.

保持器114Aは、図1に示す如く、第1転動体116Aを、内輪112の外周に沿って回転可能に保持する。第1転動体116Aは、円柱形状(ニードルピンやころを含む)である。このため、第1転動体116Aが球である場合に比べて、第1転動体116Aが内輪112及び外輪118Aと接触する領域は増加する。つまり、外歯歯車120Aからの力と起振体104からの力とを軸方向Oへの「線」の状態で受けることができるので、第1起振体軸受110Aの耐荷重を増大させることができる。外輪118Aは、第1転動体116Aの外側に配置される。外輪118Aは、その外側に配置される外歯歯車120Aと共に起振体104の回転により撓み変形する。   As shown in FIG. 1, the retainer 114 </ b> A holds the first rolling element 116 </ b> A so as to be rotatable along the outer periphery of the inner ring 112. 116 A of 1st rolling elements are cylindrical shape (a needle pin and a roller are included). For this reason, compared with the case where the 1st rolling element 116A is a ball | bowl, the area | region where the 1st rolling element 116A contacts with the inner ring | wheel 112 and the outer ring | wheel 118A increases. That is, since the force from the external gear 120A and the force from the vibrating body 104 can be received in a “line” state in the axial direction O, the load resistance of the first vibrating body bearing 110A can be increased. Can do. The outer ring 118A is disposed outside the first rolling element 116A. The outer ring 118 </ b> A is bent and deformed by the rotation of the vibration generator 104 together with the external gear 120 </ b> A arranged on the outer side thereof.

なお、図1に示す如く、第2起振体軸受110Bは、第1起振体軸受110Aと同様に、内輪112と、保持器114Bと、第2転動体116Bと、外輪118Bとから構成される。内輪112は、第1及び第2起振体軸受110A、110Bに共通である。このため、第1及び第2起振体軸受110A、110Bは、外歯歯車120A、120Bを起振体104の回転に従い同位相で撓み変形させる。なお、第2転動体116Bは、第1転動体116Aと同一の円柱形状で、同一の外径で形成されている。このため、2つの外歯歯車120A、120Bは、完全な同位相で、且つ同じ偏心量Lで撓み変形する。つまり、外歯歯車120A、120Bを介して、第1内歯歯車130Aで減速された回転は、確実に第2内歯歯車130Bに伝達される。   As shown in FIG. 1, the second vibration body bearing 110B is composed of an inner ring 112, a cage 114B, a second rolling element 116B, and an outer ring 118B, like the first vibration body bearing 110A. The The inner ring 112 is common to the first and second vibration body bearings 110A and 110B. Therefore, the first and second vibration body bearings 110 </ b> A and 110 </ b> B bend and deform the external gears 120 </ b> A and 120 </ b> B in the same phase according to the rotation of the vibration body 104. The second rolling element 116B has the same cylindrical shape as the first rolling element 116A and is formed with the same outer diameter. Therefore, the two external gears 120A and 120B are bent and deformed with the same in-phase and the same eccentric amount L. That is, the rotation decelerated by the first internal gear 130A is reliably transmitted to the second internal gear 130B via the external gears 120A and 120B.

外歯歯車120Aは、図1に示す如く、第1内歯歯車130Aと内接噛合する。そして、外歯歯車120Aは、基部材122と、外歯124Aとから構成される。基部材122は、第1起振体軸受110Aの外側に配置されて、外歯124Aを支持する可撓性を有した筒状部材である。外歯124Aは、円筒形状のピンで構成されている。外歯124Aは、回転した際に基部材122から脱落しないように、その外側に保持リング126Aで回転可能に保持されている。保持リング126Aは、円環状の弾性体のリングであり、本実施形態では、外歯124Aをそれぞれ両端で保持するために、2本が使用されている。なお、内歯128Aと噛合するときに外歯124Aにかかる負荷は、基本的に基部材122で受ける構成(例えば、外歯124Aの円筒形状を支えるための半円状の溝構造)を有している。   As shown in FIG. 1, the external gear 120A is in mesh with the first internal gear 130A. The external gear 120A includes a base member 122 and external teeth 124A. The base member 122 is a cylindrical member that is disposed outside the first vibrator bearing 110A and has flexibility to support the external teeth 124A. The external teeth 124A are constituted by cylindrical pins. The external teeth 124 </ b> A are rotatably held by the holding ring 126 </ b> A on the outer side so that the external teeth 124 </ b> A are not dropped from the base member 122 when rotated. The holding ring 126A is an annular elastic ring. In the present embodiment, two holding rings are used to hold the external teeth 124A at both ends. Note that the load applied to the outer teeth 124A when meshing with the inner teeth 128A is basically received by the base member 122 (for example, a semicircular groove structure for supporting the cylindrical shape of the outer teeth 124A). ing.

なお、外歯歯車120Bは、図1に示す如く、第2内歯歯車130Bと内接噛合する。そして、外歯歯車120Bは、外歯歯車120Aと同様に、基部材122と、外歯124Bとから構成され、保持リング126Bによって外歯124Bが基部材122に保持されている。ここで、基部材122は、外歯124Aと共に外歯124Bを共通に支持する。このため、起振体104の偏心量Lは、同位相で外歯124Aと外歯124Bに伝えられる。なお、外歯124Bは、外歯124Aと同数で、同一の円筒形状のピンで構成されている。   The external gear 120B is in mesh with the second internal gear 130B as shown in FIG. Similarly to the external gear 120A, the external gear 120B includes a base member 122 and external teeth 124B, and the external teeth 124B are held on the base member 122 by a holding ring 126B. Here, the base member 122 supports the external teeth 124B together with the external teeth 124A. For this reason, the eccentric amount L of the vibrator 104 is transmitted to the external teeth 124A and the external teeth 124B in the same phase. The external teeth 124B are configured by the same number of external teeth 124A and the same cylindrical pins.

第1内歯歯車130Aは、図1に示す如く、剛性を有した部材で形成されている。第1内歯歯車130Aは、外歯歯車120Aの外歯124Aの歯数よりもi(iは2以上)多い歯数を備える。第1内歯歯車130Aには、図示しないケーシングがボルト孔132Aを介して固定される。そして、第1内歯歯車130Aは、外歯歯車120Aと噛合することによって、起振体104の回転を減速する。   The first internal gear 130A is formed of a rigid member as shown in FIG. The first internal gear 130A has a number of teeth i (i is 2 or more) greater than the number of external teeth 124A of the external gear 120A. A casing (not shown) is fixed to the first internal gear 130A via a bolt hole 132A. Then, the first internal gear 130A meshes with the external gear 120A to reduce the rotation of the vibration generator 104.

一方、第2内歯歯車130Bは、第1内歯歯車130Aに並設され、第1内歯歯車130Aと同様に、剛性を有した部材で形成されている。そして、第2内歯歯車130Bは、外歯歯車120Bの外歯124Bの歯数と同一の歯数を備える。外歯歯車120Aの外歯124Aの歯数と、外歯歯車120Bの外歯124Bの歯数は同一であるから、結局、第1内歯歯車130Aの内歯128Aの歯数は、第2内歯歯車130Bの内歯128Bの歯数よりもiだけ多い。なお、第2内歯歯車130Bには、図示しない出力軸がボルト孔132Bを介して取り付けられて、外歯歯車120Bの自転と同一の回転が外部に出力される。   On the other hand, the second internal gear 130B is juxtaposed with the first internal gear 130A, and is formed of a rigid member similarly to the first internal gear 130A. The second internal gear 130B has the same number of teeth as the external teeth 124B of the external gear 120B. Since the number of teeth of the external teeth 124A of the external gear 120A and the number of teeth of the external teeth 124B of the external gear 120B are the same, eventually, the number of teeth of the internal teeth 128A of the first internal gear 130A is the second internal gear. It is i more than the number of teeth of the internal teeth 128B of the tooth gear 130B. Note that an output shaft (not shown) is attached to the second internal gear 130B via the bolt hole 132B, and the same rotation as the rotation of the external gear 120B is output to the outside.

ここで、図1に示す如く、保持器114A、114Bと、第1及び第2転動体116A、116Bと、外輪118A、118Bとは、軸方向Oにおいて、第1内歯歯車130Aと噛合する外歯124Aに対応する部分と第2内歯歯車130Bと噛合する外歯124Bに対応する部分に分割されている。このため、第1起振体軸受110Aは、外歯歯車120Aと第1内歯歯車130Aとの噛合いによる荷重の影響を、第2起振体軸受110Bに与えないようにすることができる。同時に、第2起振体軸受110Bは、外歯歯車120Bと第2内歯歯車130Bとの噛合いによる荷重の影響を、第1起振体軸受110Aに与えないようにすることができる。又、第1転動体116Aは円柱形状であるので、上述した分割の効果と相まって耐荷重が増大し、第1起振体軸受110Aを長寿命化することができる。   Here, as shown in FIG. 1, the cages 114A and 114B, the first and second rolling elements 116A and 116B, and the outer rings 118A and 118B are externally meshed with the first internal gear 130A in the axial direction O. The portion is divided into a portion corresponding to the teeth 124A and a portion corresponding to the external teeth 124B meshing with the second internal gear 130B. For this reason, 110 A of 1st vibration body bearings can prevent the influence of the load by mesh | engagement with the external gear 120A and the 1st internal gear 130A from giving to the 2nd vibration body bearing 110B. At the same time, the second vibration body bearing 110B can prevent the first vibration body bearing 110A from being affected by the load caused by the engagement between the external gear 120B and the second internal gear 130B. In addition, since the first rolling element 116A has a cylindrical shape, the load resistance increases in combination with the above-described division effect, and the life of the first vibration body bearing 110A can be extended.

同時に、円柱形状の第1転動体116Aは、外歯歯車120Aの筒状部材である基部材122を軸方向Oに平行に撓み変形させる。このため、撓み変形した外歯歯車120Aの外歯124Aは、軸方向Oに対して傾かず、内歯128Aと軸方向Oで一様な力で噛合する。即ち、第1転動体116Aが球であった場合に生じうる状態(外歯124Aが軸方向Oに対して傾いて本来噛合すべき内歯128Aと外歯124Aとの噛合面積の一部で噛合する「片当たり」状態)を防止できる。つまり、本来噛合すべき内歯128Aと外歯124Aとの噛合面積(例えば、外歯124Aに傾きや曲がりや磨耗が生じていない場合に内歯128Aと噛合する際の噛合面積)での噛合が実現されるので、外歯124Aと内歯128Aの寿命を延ばすと共に、伝達トルクを大きくでき、その伝達トルクを維持することができる。そして、第1転動体116Aは、軸方向Oにおいて外歯124Bに跨らずに、外歯124Aの部分に配置されているので、軸方向Oに短い。このため、スキューの問題が生じる可能性を低くすることができる。なお、第2転動体116Bは、第1転動体116Aと同一形状であるので、前述の効果を外歯124Bと内歯128Bに対して同様に奏する。   At the same time, the cylindrical first rolling element 116A bends and deforms the base member 122, which is a cylindrical member of the external gear 120A, in parallel with the axial direction O. For this reason, the external teeth 124 </ b> A of the external gear 120 </ b> A that have been bent and deformed are not inclined with respect to the axial direction O and mesh with the internal teeth 128 </ b> A with a uniform force in the axial direction O. That is, a state that can occur when the first rolling element 116A is a sphere (the outer teeth 124A are inclined with respect to the axial direction O and mesh with part of the meshing area of the inner teeth 128A and the outer teeth 124A that should be meshed with each other). Can be prevented. That is, the meshing of the internal teeth 128A and the external teeth 124A that should be meshed with each other (for example, the meshing area when meshing with the internal teeth 128A when the external teeth 124A are not inclined, bent, or worn) is performed. As a result, the life of the outer teeth 124A and the inner teeth 128A can be extended, the transmission torque can be increased, and the transmission torque can be maintained. The first rolling element 116 </ b> A is short in the axial direction O because the first rolling element 116 </ b> A is disposed in the portion of the external teeth 124 </ b> A without straddling the external teeth 124 </ b> B in the axial direction O. For this reason, possibility that the problem of a skew will arise can be made low. In addition, since the 2nd rolling element 116B is the same shape as 116 A of 1st rolling elements, there exists the above-mentioned effect similarly with respect to the external tooth 124B and the internal tooth 128B.

また、第1内歯歯車130Aと第2内歯歯車130Bにおいて、それぞれの歯数と歯形構成が異なり、負荷状態も異なることを考えると、第1内歯歯車130A及び第2内歯歯車130Bから外歯歯車120A、120Bに作用する力は、それぞれ大きさと方向が異なってくる。しかし、外歯124A、124Bは、図1に示す如く、軸方向Oにおいて、第1内歯歯車130Aの噛合する部分と第2内歯歯車130Bの噛合する部分に分割されている。このため、外歯124Aと内歯128Aとの噛合の影響を、軸方向Oで隣接する外歯124Bに与えることはない。即ち、外歯歯車120Aと第1内歯歯車130Aとが噛合する際に、外歯124Bに影響されることなく、軸方向Oにおいて外歯124Aと内歯128Aとが、本来噛合すべき内歯128Aと外歯124Aとの噛合面積で噛合する。同様に、外歯124Bと内歯128Bとの噛合の影響を、軸方向Oで隣接する外歯124Aに与えることはない。即ち、外歯歯車120Bと第2内歯歯車130Bとが噛合する際に、外歯124Aに影響されることなく、軸方向Oにおいて外歯124Bと内歯128Bとが、本来噛合すべき内歯128Bと外歯124Bとの噛合面積で噛合する。つまり、外歯124A、124Bを分割しておくことで、回転精度を保つことができ、伝達トルクの低下を防ぐことができる。   Further, considering that the first internal gear 130A and the second internal gear 130B have different numbers of teeth, different tooth profile configurations, and different load states, the first internal gear 130A and the second internal gear 130B are different from each other. The forces acting on the external gears 120A and 120B have different sizes and directions. However, as shown in FIG. 1, the external teeth 124A and 124B are divided in the axial direction O into a portion where the first internal gear 130A meshes and a portion where the second internal gear 130B meshes. For this reason, the influence of meshing between the external teeth 124A and the internal teeth 128A is not given to the external teeth 124B adjacent in the axial direction O. That is, when the external gear 120A and the first internal gear 130A mesh with each other, the external teeth 124A and the internal teeth 128A in the axial direction O are not affected by the external teeth 124B and should be meshed with each other. Engage with the meshing area of 128A and external teeth 124A. Similarly, the influence of meshing between the external teeth 124B and the internal teeth 128B is not given to the external teeth 124A adjacent in the axial direction O. That is, when the external gear 120B and the second internal gear 130B mesh with each other, the external teeth 124B and the internal teeth 128B in the axial direction O are not affected by the external teeth 124A and should be meshed with each other. Engage with the meshing area of 128B and external teeth 124B. That is, by dividing the external teeth 124A and 124B, it is possible to maintain rotational accuracy and prevent a reduction in transmission torque.

ここで、噛合する歯形を決めるために、仮想外歯歯車120Cを定める。外歯歯車120Aの外歯124Aの歯数(100)に対して第1内歯歯車130Aの内歯128Aの歯数(102)は2歯多い。即ち歯数差i=2である。そこで、第1内歯歯車130Aの歯数(102)よりも、例えば4歯少ない(j=4、j>i)仮想外歯歯車120Cを想定する。   Here, the virtual external gear 120C is determined in order to determine the tooth profile to be engaged. The number of teeth (102) of the internal teeth 128A of the first internal gear 130A is two more than the number of teeth (100) of the external teeth 124A of the external gear 120A. That is, the tooth number difference i = 2. Accordingly, assume that the virtual external gear 120C is, for example, four teeth fewer (j = 4, j> i) than the number of teeth (102) of the first internal gear 130A.

よって、第1内歯歯車130Aの内歯128Aの歯数(102)に対して4歯だけ少ない歯数(98)を持つ仮想外歯歯車120Cを定めて、その歯形を基準とする。本実施形態では、外歯歯車120Aは外歯124Aとして円筒形状のピンを使用するので、その歯形は円弧歯形となる。即ち、仮想外歯歯車120Cの基準となる歯形は、外歯124Aによる円弧歯形となる。ここで、内歯128Aは、外歯124Aと内歯128Aとの完全な理論噛合を実現するために、トロコイド歯形とする。なお、仮想外歯歯車120Cを決定した段階で、起振体104の外形は決定される。このため、外歯歯車120A、120Bは、この起振体104の外形に従って撓み変形することとなる。なお、外歯124Bと噛合する内歯128Bの歯形には他の歯形を適用してもよい。   Therefore, the virtual external gear 120C having the number of teeth (98) smaller by 4 teeth than the number of teeth (102) of the internal teeth 128A of the first internal gear 130A is determined, and the tooth profile is used as a reference. In this embodiment, since the external gear 120A uses a cylindrical pin as the external tooth 124A, the tooth profile is an arc tooth profile. That is, the reference tooth profile of the virtual external gear 120C is an arc tooth profile formed by the external teeth 124A. Here, the internal tooth 128A has a trochoidal tooth profile in order to realize complete theoretical meshing between the external tooth 124A and the internal tooth 128A. In addition, the external shape of the vibration body 104 is determined at the stage where the virtual external gear 120C is determined. For this reason, the external gears 120 </ b> A and 120 </ b> B are bent and deformed according to the outer shape of the vibrating body 104. In addition, you may apply another tooth profile to the tooth profile of the internal tooth 128B which meshes with the external tooth 124B.

次に、撓み噛合い式歯車装置100の動作について、主に図1を用いて説明する。   Next, the operation of the flexure meshing gear device 100 will be described mainly with reference to FIG.

図示しない入力軸の回転により、起振体104が回転すると、その回転による位置に応じて、第1起振体軸受110Aを介して、外歯歯車120Aが撓み変形する。なお、このとき、外歯歯車120Bも、第2起振体軸受110Bを介して、外歯歯車120Aと同位相で撓み変形する。   When the vibration generator 104 is rotated by rotation of an input shaft (not shown), the external gear 120A is bent and deformed via the first vibration generator bearing 110A according to the position by the rotation. At this time, the external gear 120B is also bent and deformed in the same phase as the external gear 120A via the second vibration body bearing 110B.

ここで、外歯歯車120Aの撓み変形は、起振体104の外形(曲率半径R1の第1円弧部FA、曲率半径R2の第2円弧部SA)に応じてなされる。   Here, the bending deformation of the external gear 120A is performed according to the outer shape of the vibrator 104 (the first arc part FA having the curvature radius R1 and the second arc part SA having the curvature radius R2).

その際に、外歯歯車120Aが起振体104の長軸方向X(図3)に撓み変形されることにより、外歯124Aが第1内歯歯車130Aの内歯128Aに噛合する。同時に、外歯124Bが第2内歯歯車130Bの内歯128Bに噛合する。ここで、図7(A)に第1内歯歯車130Aと外歯歯車120Aとが噛合する様子、図7(B)に第2内歯歯車130Bと外歯歯車120Bとが噛合する様子、をそれぞれ示す。噛合する際に、外歯124A、124Bは回転可能なピンなので、噛合による伝達トルクのロスを低減している。又、内歯128Aの歯形は、外歯124Aと完全に理論噛合するように形成されているので、複数の歯で互いに噛合する。このため、歯面にかかる面圧を低減でき、大きなトルクを伝達することができる。なお、保持リング126A、126Bによって外歯124A、124Bが基部材122に保持されている。このため、外歯歯車120Aと第1内歯歯車130A、及び外歯歯車120Bと第2内歯歯車130Bとが噛合しない部分においても、外歯124A、124Bが回転により脱落することはない。   At that time, the external gear 120A is bent and deformed in the long axis direction X (FIG. 3) of the vibrator 104, so that the external teeth 124A mesh with the internal teeth 128A of the first internal gear 130A. At the same time, the external teeth 124B mesh with the internal teeth 128B of the second internal gear 130B. Here, FIG. 7A shows a state where the first internal gear 130A and the external gear 120A mesh, and FIG. 7B shows a state where the second internal gear 130B and the external gear 120B mesh. Each is shown. When meshing, the external teeth 124A and 124B are rotatable pins, so that loss of transmission torque due to meshing is reduced. Further, the tooth profile of the inner teeth 128A is formed so as to be theoretically meshed with the outer teeth 124A, and therefore meshes with each other with a plurality of teeth. For this reason, the surface pressure concerning a tooth surface can be reduced and a big torque can be transmitted. The external teeth 124A and 124B are held on the base member 122 by the holding rings 126A and 126B. For this reason, the external teeth 124A and 124B do not fall off due to the rotation even in the portion where the external gear 120A and the first internal gear 130A and the external gear 120B and the second internal gear 130B do not mesh.

又、噛合に際して、外歯124Aには、外歯124Bと異なる力(方向と大きさ)が加わる。しかし、外歯124A、124Bは軸方向Oで、第1内歯歯車130Aと噛合する部分と第2内歯歯車130Bと噛合する部分に分離されている。このため、各外歯124A、124Bにかかる力の影響を互いに排除している。更に、外歯124A、124Bの内側に配置される第1及び第2転動体116A、116B(第1及び第2起振体軸受110A、110B)も、軸方向Oで、第1内歯歯車130Aと噛合する外歯124Aに対応する部分と第2内歯歯車130Bと噛合する外歯124Bに対応する部分に分割されている。このため、第1内歯歯車130Aと第2内歯歯車130Bによる荷重は、それぞれ軸方向Oで位置が異なる第1及び第2起振体軸受110A、110Bに影響を与えない。このとき、第1及び第2転動体116A、116Bは円柱形状であるので、前述の分割に係る効果と相まって、耐荷重が増大し、大きなトルクを伝達できる。   Further, when meshing, a force (direction and size) different from that of the external teeth 124B is applied to the external teeth 124A. However, the external teeth 124A and 124B are separated in the axial direction O into a portion that meshes with the first internal gear 130A and a portion that meshes with the second internal gear 130B. For this reason, the influence of the force applied to each external tooth 124A, 124B is mutually excluded. Further, the first and second rolling elements 116A and 116B (first and second vibration body bearings 110A and 110B) disposed inside the external teeth 124A and 124B are also axially O in the first internal gear 130A. Is divided into a portion corresponding to the external teeth 124A meshing with the second internal gear 130B and a portion corresponding to the external teeth 124B meshing with the second internal gear 130B. For this reason, the load by the first internal gear 130A and the second internal gear 130B does not affect the first and second vibration body bearings 110A and 110B whose positions are different in the axial direction O, respectively. At this time, since the first and second rolling elements 116A and 116B have a cylindrical shape, the load resistance is increased and a large torque can be transmitted in combination with the effect related to the above-described division.

外歯歯車120Aと第1内歯歯車130Aとの噛合位置は、起振体104の長軸方向Xの回転移動に伴い、回転移動する。ここで、起振体104が1回転すると、外歯歯車120Aは第1内歯歯車130Aとの歯数差だけ、回転位相が遅れる。つまり、第1内歯歯車130Aによる減速比は((外歯歯車120Aの歯数―第1内歯歯車130Aの歯数)/外歯歯車120Aの歯数)で求めることができる。具体的な数値による減速比は((100−102)/100=−1/50)となる。ここで、「−」は入出力が逆回転の関係となることを示している。   The meshing position of the external gear 120 </ b> A and the first internal gear 130 </ b> A is rotationally moved with the rotational movement of the vibration generator 104 in the long axis direction X. Here, when the vibrating body 104 rotates once, the rotation phase of the external gear 120A is delayed by a difference in the number of teeth from the first internal gear 130A. That is, the reduction ratio by the first internal gear 130A can be obtained by ((number of teeth of the external gear 120A−number of teeth of the first internal gear 130A) / number of teeth of the external gear 120A). The specific reduction ratio is ((100−102) / 100 = −1 / 50). Here, “−” indicates that the input / output is in a reverse rotation relationship.

外歯歯車120Bと第2内歯歯車130Bとは共に歯数が同一であるので、外歯歯車120Bと第2内歯歯車130Bとは互いに噛合する部分が移動することなく、同一の歯同士で、噛合することとなる。このため、第2内歯歯車130Bから外歯歯車120Bの自転と同一の回転が出力される。結果として、第2内歯歯車130Bからは起振体104の回転を(−1/50)に減速した出力を取り出すことができる。   Since both the external gear 120B and the second internal gear 130B have the same number of teeth, the external gear 120B and the second internal gear 130B do not move with each other, and the same teeth can move. Will mesh. For this reason, the same rotation as the rotation of the external gear 120B is output from the second internal gear 130B. As a result, an output obtained by reducing the rotation of the vibrating body 104 to (−1/50) can be extracted from the second internal gear 130B.

このようにして、転動体116A、116Bは、軸方向Oにおいて第1内歯歯車130Aと噛合する外歯歯車120Aの外歯124Aの部分と第2内歯歯車130Bと噛合する外歯124Bの部分に対応して分割されている。このため、第1内歯歯車130Aと外歯歯車120Aとの噛合による荷重は、第1内歯歯車130Aの側に配置された第1転動体116Aによって受けることができ、第2内歯歯車130Bと噛合する外歯歯車120Bの外歯124Bに対応する第2転動体116Bを備える第2起振体軸受110Bに影響を与えないようにすることができる。同時に、第2内歯歯車130Bと外歯歯車120Bとの噛合による荷重は、第2内歯歯車130Bの側に配置された第2転動体116Bによって受けることができ、第1内歯歯車130Aと噛合する外歯歯車120Aの外歯124Aに対応する第1転動体116Aを備える第1起振体軸受110Aに影響を与えないようにすることができる。   In this way, the rolling elements 116A and 116B have the external tooth 124A portion of the external gear 120A that meshes with the first internal gear 130A in the axial direction O and the external tooth portion 124B that meshes with the second internal gear 130B. It is divided corresponding to. For this reason, the load caused by the engagement between the first internal gear 130A and the external gear 120A can be received by the first rolling element 116A disposed on the first internal gear 130A side, and the second internal gear 130B. The second vibration body bearing 110B including the second rolling elements 116B corresponding to the external teeth 124B of the external gear 120B meshing with the external gear 120B can be prevented from being affected. At the same time, the load caused by the engagement between the second internal gear 130B and the external gear 120B can be received by the second rolling element 116B disposed on the second internal gear 130B side, and the first internal gear 130A It is possible to prevent the first vibration body bearing 110A including the first rolling elements 116A corresponding to the external teeth 124A of the meshing external gear 120A from being affected.

第1及び第2転動体116A、116Bは円柱形状であるので、第1及び第2転動体116A、116Bを備える起振体軸受110により、筒形状の外歯歯車120A、120Bを軸方向Oと平行に撓み変形させることができる。すなわち、外歯124A、124Bは、軸方向Oに対して傾かず、第1及び第2内歯歯車130A、130Bの内歯128A、128Bと軸方向Oで一様な力で噛合する。そして、第1内歯歯車130A及び第2内歯歯車130Bと外歯歯車120A、120Bとの本来噛合すべき内歯と外歯との噛合面積での噛合を実現することが可能となる。即ち、外歯124A、124Bと内歯128A、128Bの寿命を延ばすと共に、撓み噛合い式歯車装置100における伝達トルクを大きくして、それを維持することができる。   Since the first and second rolling elements 116A, 116B are cylindrical, the cylindrical external gears 120A, 120B are moved in the axial direction O by the vibration body bearing 110 including the first and second rolling elements 116A, 116B. It can be bent and deformed in parallel. That is, the external teeth 124A and 124B are not inclined with respect to the axial direction O, and mesh with the internal teeth 128A and 128B of the first and second internal gears 130A and 130B with a uniform force in the axial direction O. And it becomes possible to implement | achieve the mesh | engagement in the meshing area of the internal teeth and external teeth which should mesh | engage with the 1st internal gear 130A and the 2nd internal gear 130B, and external gear 120A, 120B originally. That is, the service life of the external teeth 124A and 124B and the internal teeth 128A and 128B can be extended, and the transmission torque in the flexure meshing gear device 100 can be increased and maintained.

同時に、第1及び第2転動体116A、116Bは、玉軸受に使用される球に比べて、外歯歯車120A、120Bからの力と起振体104からの力とを、「点」から「線」に増大させて受けることが可能となる。ここで、上述の如く、転動体116A、116Bが分割されていることにより、起振体軸受110に備えられた第1及び第2転動体116A、116Bにかかる力は互いに影響を与えない。よって、起振体軸受110の耐荷重を増大させることができる。例えば、同じ大きさの玉軸受と円柱形状の転動体を備える軸受とを比較すると、円柱形状の転動体を備える軸受の動定格荷重は約1.7倍大きく、軸受の寿命を約6倍とはるかに延ばすことができる。従って、起振体軸受110はより大きなトルクの伝達と長寿命化とを実現することが可能となる。   At the same time, the first and second rolling elements 116 </ b> A and 116 </ b> B are configured so that the force from the external gears 120 </ b> A and 120 </ b> B and the force from the vibrating body 104 are changed from “point” to “ It becomes possible to receive it by increasing it to a “line”. Here, as described above, since the rolling elements 116A and 116B are divided, the forces applied to the first and second rolling elements 116A and 116B provided in the vibration body bearing 110 do not affect each other. Therefore, the load resistance of the vibration body bearing 110 can be increased. For example, when comparing a ball bearing of the same size with a bearing having a cylindrical rolling element, the dynamic load rating of the bearing having a cylindrical rolling element is about 1.7 times larger, and the life of the bearing is about six times longer. Can be extended much more. Therefore, the vibration body bearing 110 can achieve greater torque transmission and longer life.

更に、軸方向Oにおいて、転動体が少なくとも2つ(第1及び第2転動体116A、116B)に分割されているので、第1及び第2転動体116A、116Bは軸方向Oに短くなる。このため、第1及び第2転動体116A、116Bにスキューの問題が生じることを低減することができる。又、長寿命化のために、第1及び第2転動体116A、116Bを必要以上に大きくする必要もないため、起振体軸受110の半径方向への拡大を防止することもできる。   Further, since the rolling elements are divided into at least two (first and second rolling elements 116A, 116B) in the axial direction O, the first and second rolling elements 116A, 116B are shortened in the axial direction O. For this reason, it is possible to reduce the occurrence of a skew problem in the first and second rolling elements 116A and 116B. Further, since it is not necessary to make the first and second rolling elements 116A and 116B unnecessarily large in order to extend the life, it is possible to prevent the vibration generating body bearing 110 from expanding in the radial direction.

即ち、本発明によれば、起振体軸受110の耐荷重が増大し、寿命を延ばすことができると共に、伝達トルクを大きくでき、その伝達トルクを長く維持できる撓み噛合い式歯車装置100を実現することが可能となる。   That is, according to the present invention, the flexure-type gear device 100 that can increase the load resistance of the vibration body bearing 110 and extend the life, increase the transmission torque, and maintain the transmission torque for a long time is realized. It becomes possible to do.

本発明について本実施形態を挙げて説明したが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。即ち本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでも無い。   Although the present invention has been described with reference to the present embodiment, the present invention is not limited to the present embodiment. That is, it goes without saying that improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、本実施形態においては、第1及び第2転動体116A、116Bは第1内歯歯車130Aと噛合する外歯124Aに対応する部分と第2内歯歯車130Bと噛合する外歯124Bに対応する部分において、それぞれ1つであったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図8(A)に示す第2実施形態においては、第1及び第2転動体117AA、117AB、117BA、117BBが、第1内歯歯車130Aと噛合する外歯124Aに対応する部分と第2内歯歯車130Bと噛合する外歯124Bに対応する部分において、それぞれ、2つずつに分割されている。図8(B)に示す第3実施形態においては、第1及び第2転動体119AA、119AB、119AC、119BA、119BB、119BCが、第1内歯歯車130Aと噛合する外歯124Aに対応する部分と第2内歯歯車130Bと噛合する外歯124Bに対応する部分において、それぞれ、3つずつに更に分割されている。このように、軸方向Oにおいて第1内歯歯車と噛合する外歯に対応する部分と第2内歯歯車と噛合する外歯に対応する部分の少なくとも一方で更に転動体を分割することで、更なるスキューの発生する可能性を低減すると共に、外部からの負荷変動に対して、転動体による「片当たり」を更に低減することができる。なお、低コストのために、例えば、第2内歯歯車に対しては、第2転動体を3つに分割して用い、第1内歯歯車に対しては、第1転動体を2つに分割するといった適用も可能である。   For example, in the present embodiment, the first and second rolling elements 116A and 116B correspond to portions corresponding to the external teeth 124A meshing with the first internal gear 130A and external teeth 124B meshing with the second internal gear 130B. However, the present invention is not limited to this. For example, in the second embodiment shown in FIG. 8A, the first and second rolling elements 117AA, 117AB, 117BA, and 117BB are connected to the portion corresponding to the external tooth 124A that meshes with the first internal gear 130A. The portions corresponding to the external teeth 124B meshing with the two internal gears 130B are each divided into two. In the third embodiment shown in FIG. 8B, the first and second rolling elements 119AA, 119AB, 119AC, 119BA, 119BB, and 119BC correspond to the external teeth 124A that mesh with the first internal gear 130A. The portions corresponding to the external teeth 124B meshing with the second internal gear 130B are further divided into three parts. In this way, by further dividing the rolling element at least one of the portion corresponding to the external teeth meshing with the first internal gear and the portion corresponding to the external teeth meshing with the second internal gear in the axial direction O, In addition to reducing the possibility of further skew being generated, it is possible to further reduce “per one-piece” by the rolling elements against external load fluctuations. For low cost, for example, the second rolling element is divided into three parts for the second internal gear, and two first rolling elements are used for the first internal gear. It is also possible to divide into two.

なお、転動体だけを分割するのではなく、軸方向Oにおいて第1内歯歯車と噛合する外歯に対応する部分と第2内歯歯車と噛合する外歯に対応する部分の少なくとも一方で更に保持器を分割(保持器を複数にすること)してもよい。保持器が複数にされた場合には、軸方向Oに転動体同士が隣接しないので、転動体同士の摩擦によるロスを低減することができる。又、起振体軸受自体の特性の変更や保全のための転動体の一部交換等を容易に行うことも可能となる。   In addition, not only the rolling elements are divided, but in at least one of a portion corresponding to the external teeth meshing with the first internal gear in the axial direction O and a portion corresponding to the external teeth meshing with the second internal gear. The cage may be divided (multiple cages are used). When a plurality of cages are used, since the rolling elements are not adjacent to each other in the axial direction O, loss due to friction between the rolling elements can be reduced. In addition, it is possible to easily change the characteristics of the vibrator bearing itself and partially replace the rolling elements for maintenance.

又、上記実施形態においては、外歯124A、124Bを円筒形状のピンで構成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、基部材122上に直接外歯124A、124Bを形成しても構わない。即ち、外歯は、円弧歯形である必要はなく、トロコイド歯形を用いてもよいし、その他の歯形を用いてもよい。内歯は、外歯に対応した歯形を用いることができる。   Moreover, in the said embodiment, although the external teeth 124A and 124B were comprised with the cylindrical-shaped pin, this invention is not limited to this. For example, the external teeth 124A and 124B may be formed directly on the base member 122. That is, the external teeth do not have to be arc teeth, and trochoidal teeth may be used, or other teeth may be used. For the internal teeth, a tooth profile corresponding to the external teeth can be used.

又、上記実施形態においては第1内歯歯車130Aの内歯128Aの歯数と外歯歯車120Aの外歯124Aの歯数の差iを2に設定していたが、本発明ではこの歯数差iが2に限定されるものではない。例えば2以上の偶数2iであれば適宜の数で良い。又、仮想外歯歯車120Cの歯数も、外歯歯車120Aの外歯124Aの実際の歯数よりも少なければ適宜の数で良いし、必ずしも仮想外歯歯車120Cを想定する必要はない。   In the above embodiment, the difference i between the number of teeth of the internal teeth 128A of the first internal gear 130A and the number of teeth of the external teeth 124A of the external gear 120A is set to 2, but in the present invention this number of teeth is set. The difference i is not limited to 2. For example, an appropriate number may be used as long as it is an even number 2i of 2 or more. Further, the number of teeth of the virtual external gear 120C may be an appropriate number as long as it is smaller than the actual number of teeth of the external teeth 124A of the external gear 120A, and the virtual external gear 120C is not necessarily assumed.

本発明の第1実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の一例の全体構成を示す断面図Sectional drawing which shows the whole structure of an example of the bending meshing type gear apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同じく図1の側面図Similarly side view of FIG. 同じく起振体を表す図The figure which also shows a vibration body 同じく起振体の形状を説明するための拡大図Similarly, an enlarged view for explaining the shape of the vibrator 同じく起振体と起振体軸受を組み合わせた概略図Schematic diagram of a combination of a vibrator and a vibrator bearing 同じく仮想外歯歯車と内歯歯車との噛合い概念図Similarly, a conceptual diagram of meshing between a virtual external gear and an internal gear 同じく外歯歯車と内歯歯車との噛合い図Similarly, meshing diagram of external gear and internal gear 本発明の第2、第3実施形態に係る起振体軸受の概略図Schematic of vibration body bearings according to second and third embodiments of the present invention 従来技術に係る撓み噛合い式歯車装置の起振体と外歯歯車の関係を示す摸式図Schematic diagram showing the relationship between the exciter and the external gear of the flexibly meshing gear device according to the prior art

符号の説明Explanation of symbols

4、104…起振体
10、109A、109B、110、110A、110B、111A、111B…起振体軸受(軸受、第1起振体軸受、第2起振体軸受)
12、112…内輪
16、116A、116B、117AA、117AB、117BA、117BB、119AA、119AB、119AC、119BA、119BB、119BC…転動体(第1転動体、第2転動体)
18、118A、118B…外輪
20、120A、120B…外歯歯車
100…撓み噛合い式歯車装置
113A、113B、114A、114B、115A、115B…保持器
120C…仮想外歯歯車
122…基部材
124A、124B…外歯
126A、126B…保持リング
128A、128B…内歯
130A…第1内歯歯車
130B…第2内歯歯車
132A、132B…ボルト孔
O…回転軸
X…起振体の長軸方向
Y…起振体の短軸方向
FA…第1円弧部
SA…第2円弧部
R…起振体の長軸半径
R1…起振体の第1円弧部の曲率半径
R2…起振体の第2円弧部の曲率半径
4, 104 ... vibrators 10, 109A, 109B, 110, 110A, 110B, 111A, 111B ... vibrator bodies (bearings, first vibrator bearings, second vibrator bearings)
12, 112 ... Inner ring 16, 116A, 116B, 117AA, 117AB, 117BA, 117BB, 119AA, 119AB, 119AC, 119BA, 119BB, 119BC ... rolling element (first rolling element, second rolling element)
18, 118A, 118B ... outer ring 20, 120A, 120B ... external gear 100 ... flexible meshing gear device 113A, 113B, 114A, 114B, 115A, 115B ... cage 120C ... virtual external gear 122 ... base member 124A, 124B ... external teeth 126A, 126B ... holding rings 128A, 128B ... internal teeth 130A ... first internal gears 130B ... second internal gears 132A, 132B ... bolt holes O ... rotary shaft X ... longitudinal direction Y of the vibrator ... Short axis direction of the vibrator FA ... First arc part SA ... Second arc part R ... Long axis radius of the vibrator R1 ... Curve radius of the first arc part of the vibrator R2 ... Second vibrator part Arc radius of curvature

Claims (2)

起振体と、該起振体の外周に配置され、該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第1内歯歯車と、該第1内歯歯車に並設され前記外歯歯車と内接噛合する剛性を有した第2内歯歯車と、前記起振体と該外歯歯車との間に配置される軸受と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、
前記軸受が円柱形状の転動体と該転動体の内側に配置される内輪と該転動体の外側に配置される外輪とを備えると共に、
該転動体が、軸方向において前記第1内歯歯車と噛合する前記外歯歯車の外歯の部分に対応する第1転動体と前記第2内歯歯車と噛合する前記外歯歯車の外歯の部分に対応する第2転動体とに分割され
前記外輪が、該第1転動体に対応する第1外輪と該第2転動体に対応する第2外輪とに分割され、更に、
前記内輪が、該第1転動体及び該第2転動体に共通とされている
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
A vibrating body, a cylindrical external gear that is arranged on the outer periphery of the vibrating body and is flexibly deformed by the rotation of the vibrating body, and a rigidity with which the external gear meshes inwardly A first internal gear having a first internal gear, a second internal gear arranged in parallel with the first internal gear and having a rigidity for internal meshing with the external gear, the vibrator and the external gear, A flexibly meshing gear device comprising a bearing disposed between
The bearing includes a cylindrical rolling element , an inner ring disposed inside the rolling element, and an outer ring disposed outside the rolling element,
The external teeth of the external gear meshing with the first rolling element and the second internal gear corresponding to the external tooth portion of the external gear meshing with the first internal gear in the axial direction. is split into a second rolling bodies corresponding to the portion,
The outer ring is divided into a first outer ring corresponding to the first rolling element and a second outer ring corresponding to the second rolling element;
The inner ring is common to the first rolling element and the second rolling element . A flexibly meshing gear device, characterized in that:
請求項1において、
前記第1及び第2転動体の少なくとも一方が、軸方向において更に複数に分割されている
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
In claim 1,
At least one of the first and second rolling elements is further divided into a plurality of parts in the axial direction.
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