JP6067183B2 - 追い越し型かみ合いの負偏位波動歯車装置 - Google Patents
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Description
剛性の内歯車、この内側に配置した可撓性の外歯車、および、この内側に配置した波動発生器を有し、
前記外歯車は前記波動発生器によって楕円状に撓められ、楕円状に撓められた前記外歯車の外歯は、その長軸方向の両端部において前記内歯車の内歯にかみ合っており、
前記内歯車および、楕円状に変形する前の前記外歯車は共にモジュールmの平歯車であり、
前記外歯車の歯数は、nを正の整数とすると、前記内歯車の歯数より2n枚少なく、
前記外歯車の歯底リムの楕円状のリム中立曲線における長軸位置において、その撓み前のリム中立円に対する撓み量は、κを偏位係数とすると、2κmnであり、
前記外歯は、偏位係数κが0<κ<1の負偏位歯形であり、
前記波動発生器の回転に伴う前記外歯の前記内歯に対する移動軌跡は、前記外歯と前記内歯のかみ合いをラックかみ合いで近似した場合に得られる移動軌跡によって近似され、
前記内歯の軸直角断面上の歯形形状は、凸型の基本歯形曲線によって規定され、
前記凸型の基本歯形曲線は、前記移動軌跡における変曲点から当該移動軌跡の底部の点に至る範囲の曲線であり、
前記外歯の軸直角断面上の歯形形状は、凹型の基本歯形曲線によって規定され、
前記凹型の基本歯形曲線は、前記凸型の基本歯形曲線によって規定される前記内歯の歯形が、前記移動軌跡の頂点から前記変曲点に至る間に、前記外歯に創成する創成曲線である、
ことを特徴としている。
図1は本発明を適用可能な波動歯車装置の概略正面図であり、図2はその外歯車を楕円状に撓ませた状況を含軸断面で示す断面図であり、(a)は変形前の真円の状態の外歯車の断面、(b)は楕円状に撓められた後の外歯車における長軸を含む断面、(c)は楕円状に撓められた後の外歯車における短軸を含む断面をそれぞれ示してある。なお、図2において実線はコップ状の外歯車のダイヤフラムおよびボスの部分を示し、破線はシルクハット状の外歯車のダイヤフラムおよびボスの部分を示す。
x=0.5mn(θ−κsinθ)
y=κmncosθ
x=0.5(θ−κsinθ)
y=κcosθ
図3B、図4を参照して、内歯24の歯形の形成方法、および、外歯34の主断面の歯形の形成方法を説明する。図4は、以下に述べるようにして設定された内歯24の歯形曲線24Cおよび主断面における外歯34の歯形曲線34Cの一例を示す説明図である。
上記の説明は、外歯車3の主断面34cにおける歯形の形成方法に関するものである。外歯34における主断面34c以外の軸直角断面においても、内歯24と有効なかみ合いを保持するために、次のように外歯34の歯形が設定されている。すなわち、先に図3B、(1)式を参照して説明したように、外歯車3の歯形には、外歯34の主断面34cから開口端部34aに掛けて、および、主断面34cから内端部34bに掛けて、偏位係数κの値に応じた量の転位が施されている。
上記の例は、本発明を、コップ形状あるいはシルクハット形状の外歯車を備えた波動歯車装置に適用したものである。波動歯車装置としては、円筒状の外歯車を備えたフラット型波動歯車装置と呼ばれるものが知られている。この場合には、外歯車は歯筋方向の各位置での撓み量が同一である(偏位係数κが一定である)。したがって、フラット型波動歯車装置の外歯車の場合には、その外歯の歯形が歯筋方向において同一形状であり、前述の凹型の基本の歯形曲線によって規定される。また、双方の歯形に、頂隙が確保されるように、適宜の歯形修正が施される。
Claims (3)
- 剛性の内歯車、この内側に配置した可撓性の外歯車、および、この内側に配置した波動発生器を有し、
前記外歯車は前記波動発生器によって楕円状に撓められ、楕円状に撓められた前記外歯車の外歯は、その長軸方向の両端部において前記内歯車の内歯にかみ合っており、
前記内歯車および、楕円状に変形する前の前記外歯車は共にモジュールmの平歯車であり、
前記外歯車の歯数は、nを正の整数とすると、前記内歯車の歯数より2n枚少なく、
前記外歯車の歯底リムの楕円状のリム中立曲線における長軸位置において、その撓み前のリム中立円に対する撓み量は、κを偏位係数とすると、2κmnであり、
前記外歯は、偏位係数κが0<κ<1の負偏位歯形であり、
前記波動発生器の回転に伴う前記外歯の前記内歯に対する移動軌跡は、前記外歯と前記内歯のかみ合いをラックかみ合いで近似した場合に得られる移動軌跡によって近似され、
前記内歯の軸直角断面上の歯形形状は、凸型の基本歯形曲線によって規定され、
前記凸型の基本歯形曲線は、前記移動軌跡における変曲点から当該移動軌跡の底部の点に至る範囲の曲線であり、
前記外歯の軸直角断面上の歯形形状は、凹型の基本歯形曲線によって規定され、
前記凹型の基本歯形曲線は、前記凸型の基本歯形曲線によって規定される前記内歯の歯形が、前記移動軌跡の頂点から前記変曲点に至る間に、前記外歯に創成する創成曲線である、
ことを特徴とする追い越し型かみ合いの負偏位波動歯車装置。 - 前記外歯車は、可撓性の円筒状胴部と、この円筒状胴部の後端から半径方向に延びているダイヤフラムとを備え、前記円筒状胴部の開口端の側の外周面部分に、前記外歯が形成されており、
前記外歯の撓み量は、その歯筋方向に沿って、前記ダイヤフラムの側の外歯内端部から前記開口端の側の外歯開口端部に向けて、前記ダイヤフラムからの距離に比例して増加しており、
前記外歯における前記外歯開口端部と前記外歯内端部の間における歯筋方向の任意の位置の軸直角断面を主断面とすると、当該主断面における前記外歯の歯形は、前記創成曲線によって規定される前記凹型の基本歯形曲線によって規定され、
前記外歯における歯筋方向における前記主断面以外の位置の軸直角断面上の歯形形状は、前記凹型の基本歯形形状に対して前記撓み量に応じた転位が施された転位歯形であり、
前記外歯の前記主断面から前記外歯開口端部に至る歯筋方向の各位置の前記歯形形状は、各位置において前記凹型の基本歯形形状が描く前記移動軌跡の頂部が前記主断面における前記移動軌跡の頂部に接するように転位を施すことによって得られたものであり、
前記外歯の前記主断面から前記外歯内端部に至る歯筋方向の各位置の歯形形状は、各位置における前記凹型の基本歯形形状が描く前記移動軌跡の底部が前記主断面における前記移動軌跡の底部に接するように転位を施すことによって得られたものである請求項1に記載の追い越し型かみ合いの負偏位波動歯車装置。 - 前記内歯および前記外歯は、それぞれ、相手歯形との間に所要の頂隙を保つように修正が施されている請求項1または2に記載の追い越し型かみ合いの負偏位波動歯車装置。
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