JP6175381B2 - Bending gear system - Google Patents
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Description
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.
特許文献1に、起振体と、該起振体の回転により撓み変形される外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置が開示されている。この撓み噛合い式歯車装置では、オルダムカップリングと呼ばれる継手部材で駆動軸と起振体とを連結することで、芯出し作業を軽減している。なお、オルダムカップリングは、組み立て時の駆動軸と内歯歯車との間に芯ずれ(内歯歯車の軸心の芯ずれという)が存在してもそれを許容して性能及び寿命の低下を防止可能としている。
しかしながら、特許文献1で示す撓み噛合い式歯車装置では、内歯歯車を固定するためのボルト孔を設けている。このため、撓み噛合い式歯車装置の径方向寸法が大きくならざるを得なかった。
However, the flexure meshing gear device disclosed in
そこで、本発明は、前記問題点を解決するべくなされたもので、撓み噛合い式歯車装置の内歯歯車の軸心の芯ずれを許容しながら、径方向寸法の増大を抑制すること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。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to suppress an increase in the radial dimension while allowing a misalignment of the axis of the internal gear of the flexure meshing gear device. It is an object to provide a flexible meshing gear device.
本発明は、起振体と、該起振体の回転により撓み変形される外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、前記内歯歯車と、該内歯歯車が連結される支持部材とは、該内歯歯車の軸心の径方向の変位を許容する継手部材によって連結され、前記継手部材は、前記内歯歯車及び前記支持部材とは別部材であり、前記継手部材と前記内歯歯車とは、径方向の第1方向に相対変位可能に連結され、前記継手部材と前記支持部材とは、前記第1方向と直交する径方向の第2方向に相対変位可能に連結されることにより、前記課題を解決したものである。
あるいは、本発明は、起振体と、該起振体の回転により撓み変形される外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、前記内歯歯車と、該内歯歯車が連結される支持部材とは、該内歯歯車の軸心の径方向の変位を許容する継手部材によって連結され、前記内歯歯車として第1内歯歯車および第2内歯歯車を有する筒型の撓み噛合い式歯車装置であって、前記支持部材は、前記第1内歯歯車が連結される第1支持部材と、前記第2内歯歯車が連結される第2支持部材と、を有し、前記継手部材は、前記第1内歯歯車と前記第1支持部材とを、該第1内歯歯車の軸心の径方向の変位を許容して連結する第1継手部材と、前記第2内歯歯車と前記第2支持部材とを、該第2内歯歯車の軸心の径方向の変位を許容して連結する第2継手部材と、を有することにより、同様に前記課題を解決したものである。
あるいは、本発明は、起振体と、該起振体の回転により撓み変形される外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、前記内歯歯車と、該内歯歯車が連結される支持部材とは、該内歯歯車の軸心の径方向の変位を許容する継手部材によって連結され、前記外歯歯車の軸方向側部に配置され、該外歯歯車の軸方向移動を規制する規制部材を有し、該規制部材は、前記継手部材と一体的に形成されることにより、同様に前記課題を解決したものである。
The present invention relates to a flexure meshing gear device comprising a vibrator, an external gear that is flexibly deformed by rotation of the vibrator, and an internal gear that is internally meshed with the external gear. The internal gear and the support member to which the internal gear is connected are connected by a joint member that allows a radial displacement of the axial center of the internal gear, and the joint member includes the internal gear and the internal gear. The support member is a separate member, and the joint member and the internal gear are coupled so as to be relatively displaceable in a first radial direction, and the joint member and the support member are connected to the first direction. the Rukoto is relatively displaceably coupled to a second direction orthogonal to the radial direction, it is obtained by solving the above problems.
Alternatively, the present invention provides a flexibly meshing gear device comprising a vibrator, an external gear that is flexibly deformed by the rotation of the vibrator, and an internal gear that is internally meshed with the external gear. The internal gear and the support member to which the internal gear is connected are connected by a joint member that allows a radial displacement of the axis of the internal gear, and the first internal gear is used as the internal gear. A cylindrical flexure meshing gear device having a tooth gear and a second internal gear, wherein the support member includes a first support member to which the first internal gear is coupled, and the second internal gear. And the joint member allows the first internal gear and the first support member to be displaced in the radial direction of the axis of the first internal gear. The first joint member, the second internal gear, and the second support member that are connected together in the radial direction of the axial center of the second internal gear. A second coupling member for coupling to permit position by having, is obtained by solving the above problems as well.
Alternatively, the present invention provides a flexibly meshing gear device comprising a vibrator, an external gear that is flexibly deformed by the rotation of the vibrator, and an internal gear that is internally meshed with the external gear. The internal gear and the support member to which the internal gear is coupled are coupled by a joint member that allows a radial displacement of the axial center of the internal gear, and the axial side of the external gear. And a regulating member that regulates the axial movement of the external gear, and the regulating member is formed integrally with the joint member to solve the above-mentioned problem in the same manner. .
本発明では、内歯歯車と支持部材とは継手部材によって連結されているので、内歯歯車の軸心の径方向の変位を許容することが可能となる。しかも、内歯歯車と支持部材とを継手部材で連結しているので、径方向寸法の増大を抑制できる。 In the present invention, since the internal gear and the support member are connected by the joint member, the radial displacement of the axial center of the internal gear can be allowed. Moreover, since the internal gear and the support member are connected by the joint member, an increase in the radial dimension can be suppressed.
本発明によれば、撓み噛合い式歯車装置の内歯歯車の軸心の芯ずれを許容しながら、径方向寸法の増大を抑制することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to suppress the increase in a radial direction dimension, accept | permitting the center shift | offset | difference of the axial center of the internal gear of a bending meshing type gear apparatus.
以下、図1〜図8を参照して、本発明の第1実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
最初に、本実施形態の全体構成について、概略的に説明する。 First, the overall configuration of the present embodiment will be schematically described.
撓み噛合い式歯車装置100の概略構成は、図1、図2に示す如く、起振体106の回転により撓み変形される外歯歯車120と、起振体106と外歯歯車120との間に配置される起振体軸受110と、外歯歯車120が内接噛合する内歯歯車130と、を備える。撓み噛合い式歯車装置100は、内歯歯車130として減速用内歯歯車(第1内歯歯車)130Aと出力用内歯歯車(第2内歯歯車)130Bとを有する筒型とされている。撓み噛合い式歯車装置100は、図1に示す如く、固定側部材136に支持されて、駆動軸101によって回転駆動され出力を出力側部材152に伝達する構成となっている。なお、駆動軸101は、駆動源である図示せぬモータから伸びるモータ軸などである。駆動軸101は、図2に示す如く、起振体106の一端側から挿入され、止め部材102で軸方向Oへの移動が規制されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the schematic configuration of the flexure meshing gear device 100 includes an
次に、固定側部材136と出力側部材152とについて説明する。 Next, the fixed side member 136 and the output side member 152 will be described.
前記固定側部材136は、図1に示す如く、補助ケーシング138と、駆動軸ケーシング(第1支持部材)140と、第1固定部材142と、第2固定部材144と、第3固定部材146と、を有する。補助ケーシング138は、円筒形状である。補助ケーシング138は、駆動軸101が嵌入されるオイルシールOs1を支持し、駆動軸ケーシング140に接続されている。駆動軸ケーシング140は、円筒形状の円筒部140Bと、その円筒部140Bの一端側を構成するフランジ部140Aと、を有する。円筒部140Bは、その貫通孔140C内側(図4)で2つの軸受Brを介して駆動軸101を支持している。また、フランジ部140Aは、第1継手部材134Aを介して減速用内歯歯車130Aを支持している(フランジ部140Aと減速用内歯歯車130Aとの連結構造については後述する)。また、フランジ部140Aの第1継手部材134Aが支持されている位置の径方向外側には、第1固定部材142が固定されている。逆に、フランジ部140Aの第1継手部材134Aが支持されている位置の径方向内側には、円環形状の当て部材(規制部材)148が存在する。
As shown in FIG. 1, the fixed side member 136 includes an
当て部材148は、図1、図2に示す如く、外歯歯車120及び起振体軸受110の端面に対向するように、撓み噛合い式歯車装置100とフランジ部140Aとの間に配置されている。つまり、当て部材148は、外歯歯車120及び起振体軸受110の軸方向O側部に配置され外歯歯車120及び起振体軸受110の軸方向O移動を規制している。当て部材148は、例えば摺動性の高い材料から形成されている。同時に、当て部材148は、フランジ部140Aよりも硬度が高く(例えばHRC35以上)されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the abutting
第1固定部材142には、図1に示す如く、第2固定部材144が固定されている。第1固定部材142と第2固定部材144とはともに、円環形状であり、出力側部材152の径方向外側に配置されている。第1固定部材142は、その外周で第3固定部材146に固定されている。第3固定部材146は、図示せぬ固定壁と一体化されている。
As shown in FIG. 1, a
前記出力側部材152は、図1に示す如く、第1出力部材(第2支持部材)154と、第2出力部材156と、第3出力部材158と、を有する。第1出力部材154は、円環形状であり、第2継手部材134Bを介して出力用内歯歯車130Bを支持している(第1出力部材154と出力用内歯歯車130Bとの連結構造についても後述する)。第1出力部材154の第2継手部材134Bが連結されている部分の径方向内側には、円環形状の当て部材(規制部材)150が存在する。当て部材150は、外歯歯車120及び起振体軸受110の端面に対向するように、撓み噛合い式歯車装置100と第1出力部材154との間に配置されている(当て部材150は、当て部材148と同一形状とされ且つ同一の材質とされている)。第1出力部材154と第1固定部材142との間には、主軸受Mb(クロスローラリング、アンギュラ玉軸受、テーパーローラ軸受など)が配置されている。第2出力部材156は、円板形状であり、第1出力部材154に固定されている。第2出力部材156と第2固定部材144との間には、第2固定部材144に支持されるオイルシールOs2が配置されている。第3出力部材158も、円板形状であり、第2出力部材156に固定されている。第3出力部材158は、図示せぬ機械装置に接続される。
As shown in FIG. 1, the output side member 152 has a first output member (second support member) 154, a second output member 156, and a
次に、撓み噛合い式歯車装置100の各構成要素について説明を行う。なお、本実施形態では、起振体106の軸方向Oに垂直な断面が略楕円形状である。このため、本実施形態では、その軸心から起振体106の外周までの距離が最大となる位置を長軸位置と呼び、2つの長軸位置を結ぶ直線が延びる方向を長軸方向と呼ぶ。同時に、本実施形態では、軸心から起振体106の外周までの距離が最小となる位置を短軸位置と呼び、2つの短軸位置を結ぶ直線が延びる方向を短軸方向と呼ぶ。
Next, each component of the flexure meshing gear device 100 will be described. In the present embodiment, the cross section of the
起振体106は、図2、図3に示す如く、軸方向Oに垂直な断面が略楕円形の円筒形状とされている。そして、起振体106の中心には、駆動軸101が挿入される貫通孔106Aが設けられている。また、起振体106が駆動軸101と一体で回転するように、貫通孔106Aにはキー溝106Bが設けられ、起振体106と駆動軸101とはキー101Aで連結されている。ここで、短軸位置における軸心から起振体106の外周までの距離は、長軸位置における軸心から起振体106の外周までの距離よりも短くされている。即ち、短軸位置では、外歯歯車120と減速用内歯歯車130Aとの間に隙間が生じることで、非噛合状態が実現される。一方で、長軸位置の付近では、外歯歯車120と減速用内歯歯車130Aとの噛合状態が実現される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
起振体軸受110(110A、110B)は、図2に示す如く、減速用内歯歯車130A、出力用内歯歯車130Bに対応して、軸方向Oに2つ並べて配置されている。起振体軸受110A、110Bはともに、同一の構成である。このため、以下、起振体軸受110Aについて説明し、起振体軸受110Bについての説明は基本的に省略する。
As shown in FIG. 2, two vibrator bearings 110 (110A, 110B) are arranged side by side in the axial direction O corresponding to the reduction
起振体軸受110Aは、図2に示す如く、内輪112と、リテーナ114Aと、転動体としてのころ116Aと、外輪118Aと、から構成される。
As shown in FIG. 2, the vibration body bearing 110A includes an
内輪112は、図2に示す如く、起振体軸受110Bと共通であり、可撓性の素材で形成されている。内輪112は起振体106側に配置されている。そして、内輪112の内周面は起振体106と当接して、内輪112は起振体106と一体で回転する。リテーナ114Aは、ころ116Aを収容し、ころ116Aの周方向における位置及び姿勢を規制する。ころ116Aは、円柱形状(ニードル形状を含む)である。このため、転動体が球である場合に比べて、ころ116Aが内輪112及び外輪118Aと接触する部分を増加させている。つまり、ころ116Aを用いることにより、起振体軸受110Aの伝達トルクを増大させ、かつ長寿命化させることができる。外輪118Aは、ころ116A及びリテーナ114Aの外周に配置される。外輪118Aも、可撓性の素材で形成されている。外輪118Aは、その外周に配置される外歯歯車120とともに起振体106の回転により撓み変形する。
As shown in FIG. 2, the
外歯歯車120は、図2に示す如く、減速用内歯歯車130A、出力用内歯歯車130Bに対応して軸方向Oに並設された外歯歯車120A、120Bで構成されている。外歯歯車120Aは、減速用内歯歯車130Aと内接噛合する。外歯歯車120Aは、図示せぬ基部材及び外歯で構成される。基部材は、外歯を支持する可撓性を有した筒状部材であり、外歯歯車120Bの基部材と共通とされている。そして、外歯歯車120Aは、起振体軸受110Aの外周に配置され起振体106の回転により撓み変形する。外歯は、理論噛合を実現するようにトロコイド曲線に基づいて歯形が決定されている。
As shown in FIG. 2, the
外歯歯車120Bは、図2に示す如く、出力用内歯歯車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、基部材及び外歯で構成される。外歯歯車120Bの外歯は、外歯歯車120Aの外歯とは軸方向Oで分離されているものの、同一の数、同一の形状で構成されている。
As shown in FIG. 2, the
内歯歯車130を構成する減速用内歯歯車130A、出力用内歯歯車130Bは、ほぼ同一の外径Dd(図5(B))であり、図2に示す如く、軸方向Oに並設されている。内歯歯車130は剛性を有した部材で形成されている。減速用内歯歯車130Aは、外歯歯車120Aの外歯の歯数よりもi(iは2以上)多い歯数の内歯128Aを備える。内歯128Aは、トロコイド曲線に基づいた外歯に理論噛合するように形成されている(出力用内歯歯車130Bの内歯128Bも同様)。減速用内歯歯車130Aは、外歯歯車120Aと噛合することによって、起振体106の回転を減速する。なお、減速用内歯歯車130Aと第1継手部材134Aとの連結構造については後述する(出力用内歯歯車130Bについても同様)。
The
一方、出力用内歯歯車130Bは、外歯歯車120Bの外歯の歯数と同一の歯数の内歯128Bを備える。出力用内歯歯車130Bからは、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 output
なお、撓み噛合い式歯車装置100には、潤滑剤が封入されている。そして、その潤滑剤は、外歯歯車120と内歯歯車130とが噛合う部分などを潤滑している。
Note that the flexure meshing gear device 100 is filled with a lubricant. The lubricant lubricates a portion where the
次に、第1継手部材134A、第2継手部材134B、内歯歯車130を含む駆動軸ケーシング140から第1出力部材154までの間の構造について、主に図3〜図8を用いて説明する。
Next, the structure from the drive shaft casing 140 including the first
図3、図4に示す如く、減速用内歯歯車130Aと駆動軸ケーシング140とは、減速用内歯歯車130Aの軸心の径方向の変位を許容する第1継手部材134Aによって連結されている。同時に、出力用内歯歯車130Bと第1出力部材154とは、出力用内歯歯車130Bの軸心の径方向の変位を許容する第2継手部材134Bによって連結されている。つまり、本実施形態では、減速用内歯歯車130Aと駆動軸ケーシング140との連結構造と、出力用内歯歯車130Bと第1出力部材154との連結構造と、が同一のオルダムカップリング機構で構成されている。ここで、減速用内歯歯車130Aと出力用内歯歯車130Bとは歯数が異なるものの、減速用内歯歯車130Aと出力用内歯歯車130Bとは同様の連結構造を有する。また、第1継手部材134Aと第2継手部材134Bとは同一形状である。このため、以下、減速用内歯歯車130Aと駆動軸ケーシング140との連結構造について説明を行い、出力用内歯歯車130Bと第1出力部材154との連結構造についての説明は基本的に省略する。なお、継手部材134は第1継手部材134Aと第2継手部材134Bとを有し、支持部材は駆動軸ケーシング140と第1出力部材154とを有する。このため、内歯歯車130と支持部材とは、内歯歯車130の軸心の径方向の変位を許容する継手部材134によって連結されているといえる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the reduction
以下、上記連結構造を実現している各要素の形状を説明する。 Hereinafter, the shape of each element realizing the above connection structure will be described.
まず、減速用内歯歯車130A(外径Dd)の第1継手部材134A側の側面130ACには、図4、図5(A)、(B)に示す如く、2つの凹部130AAが設けられている。2つの凹部130AAが設けられている位置は、減速用内歯歯車130Aの外周に沿った位置で内歯128Aの外側の位置とされ、且つ減速用内歯歯車130Aの中心に対して互いに180度位相のずれた位置とされている。即ち、2つの凹部130AAの周方向における中心線は、図5(B)に示す如く、一直線に繋がり、その方向をX方向とする。そして、凹部130AAの周方向に対向する側面130AAAはそれぞれ、X方向と平行とされている。なお、符号Ldは、凹部130AAにおける側面130AAA間の距離(凹部130AAの周方向幅)である。また、符号Lgは、2つの凹部130AAの底面130AABの間の距離である。
First, as shown in FIGS. 4, 5A, and 5B, two concave portions 130AA are provided on the side surface 130AC of the reduction
なお、減速用内歯歯車130Aの出力用内歯歯車130Bと対向する対向面130ABには、低摩擦処理が施されている。つまり、本実施形態では、対向面130ABと出力用内歯歯車130Bの対向面130BBとの間の摩擦係数μ0は、低摩擦処理が施されていない場合の対向面130ABと対向面130BBとの間の摩擦係数μ1よりも小さくされている(μ0<μ1)。低摩擦処理の具体例としては、表面粗さを従来よりも低減させる表面の研磨加工でもよい。あるいは、摩擦係数を低減可能な潤滑性の高い材料(二硫化モリブデン、グラファイト、DLC、PTFEなどのふっ素系樹脂など)を主成分とした膜を対向面130ABに形成してもよい。なお、このような低摩擦処理は、出力用内歯歯車130Bの対向面130BBに同時に施してもよい(あるいは、出力用内歯歯車の対向面に低摩擦処理を施す場合には、減速用内歯歯車の対向面には低摩擦処理を施さなくてもよい)。
Note that a low friction process is performed on the facing surface 130AB of the reduction
第1継手部材134Aは、図3、図4、図6(A)、(B)に示す如く、中心に貫通孔134ACを有する円環形状(外径Dj)とされている。第1継手部材134Aの軸方向Oの両側面134AE、134AFにはそれぞれ、2つの凸部134AAと2つの凸部134ABとが設けられている。凸部134AA(134AB)の内周面134AAC(134ABC)の位置と外周面134AAB(134ABB)の位置はそれぞれ、径方向で第1継手部材134A自体の内周面の位置と外周面の位置と同一とされている。このため、直径Lbで規定される貫通孔134ACの大きさは、減速用内歯歯車130Aの軸心の芯ずれが最大となり減速用内歯歯車130Aが径方向に相対変位しても、第1継手部材134Aの2つの凸部134AAの内周面134AACが減速用内歯歯車130Aの2つの凹部130AAの底面130AABと接触しない大きさとされている。
As shown in FIGS. 3, 4, 6A and 6B, the first
一方の側面134AEにおいて、図6(A)、(B)に示す如く、2つの凸部134AAの設けられている位置は、第1継手部材134Aの中心に対して互いに180度位相のずれた位置とされている。即ち、2つの凸部134AAの周方向における中心線は、図6(B)に示す如く、一直線に繋がりX方向と一致する(このため、貫通孔134ACの直径Lbは、2つの凸部134AAの内周面134AACの間の距離となる。また、外径Djは、2つの凸部134AAの外周面134AABの間の距離となる)。そして、凸部134AAの周方向に対向する側面134AAAはそれぞれ、X方向と平行とされている。なお、符号Ljyは、凸部134AAにおける側面134AAA間の距離(凸部134AAの周方向幅)である。
On one side surface 134AE, as shown in FIGS. 6A and 6B, the positions where the two convex portions 134AA are provided are positions that are 180 degrees out of phase with respect to the center of the first
他方の側面134AFにおいて、図6(A)、(B)に示す如く、2つの凸部134ABの設けられている位置も、第1継手部材134Aの中心に対して互いに180度位相のずれた位置とされている。即ち、2つの凸部134ABの周方向における中心線は、図6(B)に示す如く、一直線に繋がり、その方向をY方向とする(このため、貫通孔134ACの直径Lbは、2つの凸部134ABの内周面134ABCの間の距離となる。また、外径Djは、2つの凸部134ABの外周面134ABBの間の距離となる)。なお、Y方向はX方向と直行する。そして、凸部134ABの周方向に対向する側面134ABAはそれぞれ、Y方向と平行とされている。なお、符号Ljxは、凸部134ABにおける側面134ABA間の距離(凸部134ABの周方向幅)である。
On the other side surface 134AF, as shown in FIGS. 6A and 6B, the positions where the two convex portions 134AB are provided are also positions that are 180 degrees out of phase with respect to the center of the first
ここで、凸部134AAと凸部134ABとは同一形状で、凸部134AAの周方向幅Ljyと凸部134ABの周方向幅Ljxとは同一である(Ljy=Ljx)。つまり、側面134AEと側面134AFとは、位相が90度ずれているものの、形状は同一とされている。また、凸部134AA(凸部134AB)の軸方向O高さは、凹部130AAの軸方向O深さより小さくされている。そして、凸部134AAの周方向幅Ljyは、凹部130AAの周方向幅Ldよりも若干狭くされている(Ljy<Ld)。そして、外径Djと外径Ddとはほぼ同一とされている(Dj≒Dd)。そして、2つの凸部134AAの内周面134AACの間の距離Lbは、2つの凹部130AAの底面130AABの間の距離Lgよりも相応に大きくされている(Lb>Lg+α、α>0)。 Here, the convex part 134AA and the convex part 134AB have the same shape, and the circumferential width Ljy of the convex part 134AA and the circumferential width Ljx of the convex part 134AB are the same (Lji = Ljx). That is, although the side surface 134AE and the side surface 134AF are out of phase by 90 degrees, the shape is the same. Moreover, the axial direction O height of convex part 134AA (convex part 134AB) is made smaller than the axial direction O depth of recessed part 130AA. The circumferential width Lji of the convex portion 134AA is slightly narrower than the circumferential width Ld of the concave portion 130AA (Lji <Ld). The outer diameter Dj and the outer diameter Dd are substantially the same (Dj≈Dd). The distance Lb between the inner peripheral surfaces 134AAC of the two convex portions 134AA is correspondingly larger than the distance Lg between the bottom surfaces 130AAB of the two concave portions 130AA (Lb> Lg + α, α> 0).
このため、2つの凸部134AAはそれぞれ、2つの凹部130AAに嵌合可能となっている。このとき、図6(B)において、2つの凸部134AAの配置(2つの凹部130AAの配置)により、減速用内歯歯車130Aに対する第1継手部材134AのY方向への相対移動は規制される。しかしながら、減速用内歯歯車130Aに対する第1継手部材134AのX方向への相対移動は許容されることとなる(例えば1mm以下)。即ち、減速用内歯歯車130Aと第1継手部材134Aとは、軸方向Oに対向し、径方向の一方向(図6(B)のX方向)に相対変位可能に連結されていることとなる。このように、2つの凸部134AAと2つの凹部130AAの嵌合により、減速用内歯歯車130Aと第1継手部材134Aとは周方向に一体的に連結される。
For this reason, each of the two convex portions 134AA can be fitted into the two concave portions 130AA. At this time, in FIG. 6B, the relative movement in the Y direction of the first
なお、出力用内歯歯車130Bと第2継手部材134Bも同様に連結される。また、凸部134AAや凹部130AAの形状は、特に限定されず、内歯歯車130(減速用内歯歯車130A、出力用内歯歯車130B)と継手部材134(第1継手部材134A、第2継手部材134B)とが径方向に相対変位可能、且つ周方向に一体的に連結される形状であればよい。
The output
駆動軸ケーシング140は、図4、図7(A)、(B)に示す如く、フランジ部140Aと円筒部140Bとを有する。フランジ部140Aは、図7(A)、(B)に示す如く、中心に貫通孔140Cを有している。そして、フランジ部140Aの側面140Dには、同心円状に内周凹部140ACと、外周凹部140ABと、が形成されている。内周凹部140ACの最大内径Lsは、当て部材148の外径よりも大きくされている。同時に、軸方向Oで、内周凹部140ACの底面から仕切りPtの先端までの高さは、当て部材148の軸方向O厚みよりも僅かに大きくされている。このため、内周凹部140ACは、当て部材148全体を収容することができる。
The
外周凹部140ABは、図7(A)、(B)に示す如く、仕切りPtを隔てて、内周凹部140ACの外側に形成されている。外周凹部140ABは、最小内径Lpと最大内径Dwとで規定されている。最小内径Lpは第1継手部材134Aの貫通孔134ACの直径Lbよりも小さく(Lp<Lb)、最大内径Dwは第1継手部材134Aの外径Djよりも大きくされている(Dw>Dj)。外周凹部140ABには、軸方向Oに更に2つの凹部140AAが設けられている。凹部140AAの内側内周面140AACの位置と外側内周面140AABの位置はそれぞれ、径方向で最小内径Lpの位置と最大内径Dwの位置と同一とされている。2つの凹部140AAの設けられている位置は、フランジ部140Aの中心に対して互いに180度位相のずれた位置とされている。即ち、2つの凹部140AAの周方向における中心線は、図7(B)に示す如く、一直線に繋がりY方向と一致する(このため、最小内径Lpは、2つの凹部140AAの内側内周面140AACの間の距離となる。また、最大内径Dwは、2つの凹部140AAの外側内周面140AABの間の距離となる)。そして、凹部140AAの周方向に対向する側面140AAAはそれぞれ、Y方向と平行とされている。なお、符号Lwは、凹部140AAにおける側面140AAA間の距離(凹部140AAの周方向幅)である。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the outer peripheral recess 140AB is formed outside the inner peripheral recess 140AC with the partition Pt therebetween. The outer circumferential recess 140AB is defined by a minimum inner diameter Lp and a maximum inner diameter Dw. The minimum inner diameter Lp is smaller than the diameter Lb of the through hole 134AC of the first
ここで、外周凹部140ABの最小内径Lpは、減速用内歯歯車130Aの軸心の芯ずれが最大となり減速用内歯歯車130Aと第1継手部材134Aとが径方向に相対変位しても、フランジ部140Aの仕切りPtが第1継手部材134Aと接触しない大きさとされている。つまり、外周凹部140ABの最小内径Lpは、第1継手部材134Aの貫通孔134ACの直径Lbよりも相応に小さくされている。言い換えれば、2つの凸部134ABの内周面134ABCの間の距離Lbよりも、2つの凹部140AAの内側内周面140AACの間の距離Lpは、相応に小さくされている(Lb>Lp+β、β>0)。また、外周凹部140ABの最大内径Dwは、減速用内歯歯車130Aの軸心の芯ずれが最大となり減速用内歯歯車130Aと第1継手部材134Aとが径方向に相対変位しても、外周凹部140ABの内周面140ABBが第1継手部材134Aの外周及び減速用内歯歯車130Aの外周と接触しない大きさとされている。つまり、外周凹部140ABの最大内径Dwは、外径Dd、外径Djよりも相応に大きくされている。言い換えれば、2つの凸部134ABの外周面134ABBの間の距離Djよりも、2つの凹部140AAの外側内周面140AABの間の距離Dwは、相応に大きくされている(Dw>Dj(Dd)+β、β>0)。また、凸部134AB(凸部134AA)の軸方向O高さは、凹部140AAの軸方向O深さより小さくされている。そして、凸部134ABの周方向幅Ljxは、凹部140AAの周方向幅Lwよりも若干狭くされている(Ljx<Lw)。
Here, the minimum inner diameter Lp of the outer circumferential recess 140AB is such that the center misalignment of the center axis of the reduction
このため、2つの凸部134ABはそれぞれ、2つの凹部140AAに嵌合可能である。このとき、図7(B)において、2つの凹部140AAの配置(2つの凸部134ABの配置)により、駆動軸ケーシング140に対する第1継手部材134AのX方向への相対移動は規制される。しかしながら、駆動軸ケーシング140に対する第1継手部材134AのY方向への相対移動は許容されることとなる(例えば1mm以下)。即ち、駆動軸ケーシング140と第1継手部材134Aとは、軸方向Oに対向し、径方向の一方向(図7(B)のY方向)に相対変位可能に連結されていることとなる。このように、2つの凸部134ABと2つの凹部140AAの嵌合により、駆動軸ケーシング140と第1継手部材134Aとは周方向に一体的に連結される。なお、図7(A)、(B)で、符号Ogは、Oリング溝を示している。
For this reason, each of the two convex portions 134AB can be fitted into the two concave portions 140AA. At this time, in FIG. 7B, the relative movement in the X direction of the first
第1出力部材154の側面154Eは、図8(A)、(B)に示す如く、図7(A)、(B)に示す駆動軸ケーシング140の側面140Dの第1継手部材134Aとの連結に関わる部分及び当て部材148の配置される部分と同一形状を備えている。即ち、側面154Eは、貫通孔154Dの径方向外側に、順に内周凹部154C、仕切りPt、外周凹部154Bを備えている。そして、互いの内周凹部154C、仕切りPt、外周凹部154Bは、形状も配置も等しくされている(Do=Dw、Lr=Ls、Lq=Lp)。そして、外周凹部154Bに設けられた2つの凹部154Aはそれぞれ、形状も外周凹部154B上の配置も2つの凹部140AAと同一とされている(Lo=Lw)。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the
なお、上述の如く、第1継手部材134Aと第2継手部材134Bとは同一形状である。即ち、第2継手部材134Bも図4に示す如く、中心に貫通孔134BCを有する円環形状とされている。つまり、貫通孔134BCの直径は直径Lbとされ、第2継手部材134Bの外径は外径Djとされている。そして、第2継手部材134Bの軸方向Oの両側面に設けられた2つの凸部134BAと2つの凸部134BBはそれぞれ、形状も第2継手部材134B上の配置も、2つの凸部134AAと2つの凸部134ABと同一とされている。
As described above, the first
このため、図4に示す如く、2つの凸部134BBはそれぞれ、2つの凹部154Aに嵌合可能である。このとき、図8(B)において、2つの凹部154Aの配置(2つの凸部134BBの配置)により、第1出力部材154に対する第2継手部材134BのX方向への相対移動は規制される。しかしながら、第1出力部材154に対する第2継手部材134BのY方向への相対移動は許容されることとなる(例えば1mm以下)。即ち、第1出力部材154と第2継手部材134Bとは、軸方向Oに対向し、径方向の一方向(図8(B)のY方向)に相対変位可能に連結されていることとなる。このように、2つの凸部134BBと2つの凹部154Aの嵌合により、第1出力部材154と第2継手部材134Bとは周方向に一体的に連結される。
Therefore, as shown in FIG. 4, the two convex portions 134BB can be fitted into the two
なお、凸部134AB、134BBや凹部140AA、154Aの形状は、特に限定されず、支持部材(駆動軸ケーシング140、第1出力部材154)と継手部材134(134A、134B)とが径方向に相対変位可能、且つ周方向に一体的に連結される形状であればよい。
The shapes of the convex portions 134AB, 134BB and the concave portions 140AA, 154A are not particularly limited, and the support member (drive
次に、撓み噛合い式歯車装置100の動作について、主に図1、図2を用いて説明する。 Next, the operation of the flexibly meshing gear device 100 will be described mainly with reference to FIGS.
駆動軸101の回転により、起振体106が回転すると、その回転状態に応じて、起振体軸受110Aを介して、外歯歯車120Aが撓み変形する。このとき、外歯歯車120Bも、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
外歯歯車120A、120Bが起振体106で撓み変形することにより、外歯歯車120Aの外歯が減速用内歯歯車130Aの内歯128Aに噛合する。同様に、外歯歯車120Bの外歯が出力用内歯歯車130Bの内歯128Bに噛合する。
When the
外歯歯車120Aと減速用内歯歯車130Aとの噛合位置は、起振体106の長軸位置の移動に伴い、回転移動する。ここで、起振体106が1回転すると、外歯歯車120Aは減速用内歯歯車130Aとの歯数差だけ、回転位相が遅れる。つまり、減速用内歯歯車130Aによる減速比は((外歯歯車120Aの歯数−減速用内歯歯車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 between the
外歯歯車120Bと出力用内歯歯車130Bとはともに歯数が同一であるので、外歯歯車120Bと出力用内歯歯車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、出力用内歯歯車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、出力用内歯歯車130Bからは起振体106の回転を(−1/50)に減速した出力を取り出すことができる。即ち、駆動軸101の回転が(−1/50)に減速され、その出力を出力側部材152で取り出すことが可能となる。
Since both the
なお、駆動軸101が減速用内歯歯車130A(出力用内歯歯車130B)の軸心からY方向に所定の量だけずれている場合には、減速用内歯歯車130Aと第1継手部材134Aとが一体(出力用内歯歯車130Bと第2継手部材134Bとが一体)となって、駆動軸ケーシング140(第1出力部材154)に対してY方向に当該所定の量だけ変位する。駆動軸101が減速用内歯歯車130A(出力用内歯歯車130B)の軸心からX方向に所定の量だけずれている場合には、減速用内歯歯車130A(出力用内歯歯車130B)が第1継手部材134A及び駆動軸ケーシング140(第2継手部材134B及び第1出力部材154)に対してX方向に当該所定の量だけ変位する。これにより、継手部材134は、減速用内歯歯車130A、出力用内歯歯車130Bそれぞれの軸心の径方向への変位を独立して許容することができる。よって、継手部材134により、撓み噛合い式歯車装置100の組み立て時の芯出し作業を軽減することができる。
When the
なお、本実施形態で示すような筒型の撓み噛合い式歯車装置において、駆動軸と起振体とを継手部材で連結すると、2つの内歯歯車に対応して起振体が独立して変位可能な2つの部分で構成されることなる。つまり、その場合には、2つの内歯歯車のそれぞれに対応する外歯歯車の部分が互いに異なる方向に変位することで外歯歯車に段差が生じ、外歯歯車にせん断応力が生じてしまうこととなる。 In the cylindrical flexure meshing gear device as shown in the present embodiment, when the drive shaft and the vibration generator are connected by a joint member, the vibration generator is independent of the two internal gears. It consists of two parts that can be displaced. That is, in this case, the external gear portions corresponding to the two internal gears are displaced in different directions, resulting in a step in the external gear and shear stress in the external gear. It becomes.
しかしながら、本実施形態では、駆動軸101に継手部材134を組み込んでいない。このため、本実施形態では、外歯歯車120に上述したせん断応力が生じることなく、芯ずれを許容しながら外歯歯車120の長寿命化が可能となる。そして、本実施形態では、起振体106と駆動軸101との連結を単純な構成で実現することが可能となる。
However, in this embodiment, the
また、本実施形態では、内歯歯車130を支持部材(駆動軸ケーシング140、第1出力部材154)にリジッドに固定することが不要である。即ち、本実施形態では、内歯歯車130を駆動軸ケーシング140、第1出力部材154に固定するためのボルト孔などの構成を不要とすることができ、内歯歯車130の径方向厚みを必要最小限とすることが可能となる。
In the present embodiment, it is not necessary to rigidly fix the
また、本実施形態では、減速用内歯歯車130Aと出力用内歯歯車130Bとが、固定されていないので軸方向Oに変位可能とされている。しかし、減速用内歯歯車130Aと出力用内歯歯車130Bとの対向面130AB、130BBに低摩擦処理が施されている。このため、減速用内歯歯車130Aと出力用内歯歯車130Bとが軸方向Oで変位して互いに接触して、減速用内歯歯車130Aと出力用内歯歯車130Bとの速度差で摩擦が生じても、その摩擦ロスを低減することができる。
In the present embodiment, the reduction
また、本実施形態では、当て部材148、150が、フランジ部140Aよりも硬度が高くされ、且つ摺動性の高い材料から形成されている。このため、外歯歯車120及び起振体軸受110の端面が当て部材148、150に接触しても、摩耗粉が生じにくく、摩耗による効率の低下及び摩耗紛による潤滑油の汚染を防止することができる。同時に、当て部材148、150は、外歯歯車120及び起振体軸受110の軸方向O移動も規制することができる。なお、これに限らず、当て部材は単に樹脂(摺動抵抗が低く耐熱性高分子樹脂のPEEK材、ナイロン、ふっ素系樹脂など)でできていてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、第1継手部材134Aと第2継手部材134Bが同一形状である。即ち、共通の部材の割合を多くできるので部材管理が容易であるとともに、部材の低コスト化を進めることも可能である。加えて、第1継手部材134Aと第2継手部材134Bには方向性がない。このため、第1継手部材134Aと第2継手部材134Bの向きを気にせず、第1継手部材134A、第2継手部材134Bの内歯歯車130への組み込みを容易に行うことが可能となる。
In the present embodiment, the first
従って、本実施形態においては、撓み噛合い式歯車装置100の内歯歯車130の軸心の芯ずれを許容しながら、撓み噛合い式歯車装置100の径方向寸法の増大を抑制することが可能となる。
Therefore, in the present embodiment, it is possible to suppress an increase in the radial dimension of the flexure meshing gear device 100 while allowing misalignment of the axis of the
第1実施形態では、継手部材134と当て部材148、150とが別体であったが、本発明はこれに限らず、図9〜図14に示す第2実施形態の如くであってもよい。なお、図9は本発明の第2実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置を含む全体構成の一例を示す断面図、図10は図9の撓み噛合い式歯車装置の近傍のみを示す断面図、図11は図9における内歯歯車近傍の部材を示す分解断面図、図12は図11の第1継手部材を示す斜視図(A)と正面図(B)、図13は図11の駆動軸ケーシングを示す斜視図(A)と正面図(B)、図14は図11の第1出力部材を示す斜視図(A)と正面図(B)を、それぞれ示す。
In the first embodiment, the
第2実施形態の撓み噛合い式歯車装置200は、第1実施形態と同様に筒型とされ、第1継手部材234A、第2継手部材234Bが当て部材に相当する延在部234AD、234BDを備える。つまり、当て部材と継手部材とが一体的に形成されている。このため、第1実施形態の撓み噛合い式歯車装置100と同様の構成要素や動作については、符号の下二桁を同一として、説明を省略する。
The flexure
本実施形態においても、図10、図11に示す如く、減速用内歯歯車230Aと駆動軸ケーシング240とは、減速用内歯歯車230Aの軸心の径方向の変位を許容する第1継手部材234Aによって連結されている。同時に、出力用内歯歯車230Bと第1出力部材254とは、出力用内歯歯車230Bの軸心の径方向の変位を許容する第2継手部材234Bによって連結されている。つまり、本実施形態でも、減速用内歯歯車230Aと駆動軸ケーシング240との連結構造、出力用内歯歯車230Bと第1出力部材254との連結構造、それぞれがオルダムカップリングを構成している。そこで、以下に上記連結構造を実現している各要素の形状を説明する。なお、以下では基本的に、上記実施形態とは異なる減速用内歯歯車230Aと駆動軸ケーシング240との連結構造の部分を説明し、出力用内歯歯車230Bと第1出力部材254との連結構造や他の機能や構成については、符号の下二桁を共通とするだけで重複する説明は省略する。
Also in the present embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the reduction
まず、減速用内歯歯車230Aの第1継手部材234A側の側面230ACには、図11に示す如く、2つの凹部230AAが設けられている。側面230ACの構成は第1実施形態と同一なので、説明は省略する。ただし、減速用内歯歯車230Aの出力用内歯歯車230Bに対向する対向面230ABには、第1実施形態とは異なり、出力用内歯歯車230Bと接触した際の摩擦ロスを低減可能な低摩擦処理が施されていない。代わりに、本実施形態では、図11に示す如く、減速用内歯歯車230Aの対向面230ABの大部分を覆うような円環形状の低摩擦部材232が、減速用内歯歯車230Aと出力用内歯歯車230Bとの間に配置されている。
First, as shown in FIG. 11, two concave portions 230AA are provided on the side surface 230AC of the
低摩擦部材232においては、減速用内歯歯車230Aの対向面230ABと低摩擦部材232の側面232Aとの間の摩擦係数μ2が、減速用内歯歯車230Aの対向面230ABと出力用内歯歯車230Bの対向面230BBとの間の摩擦係数μ3よりも小さくされている(μ2<μ3)。即ち、側面232Aには、第1実施形態と同様の低摩擦処理が施されている。つまり、側面232Aに対しては、表面粗さを従来よりも低減させる表面の研磨加工をするようにしてもよい。あるいは、摩擦係数を低減可能な潤滑性の高い材料(二硫化モリブデン、グラファイト、DLC、PTFEなどのふっ素系樹脂など)を主成分とした膜を側面232Aに形成してもよい。なお、このような低摩擦処理は、出力用内歯歯車230Bに対向する側面232Bに同時に施してもよい(あるいは、出力用内歯歯車の対向面に低摩擦処理を施す場合には、減速用内歯歯車に対向面には低摩擦処理を施さなくてもよい)。勿論、低摩擦部材232自体を、摩擦係数を低減可能な潤滑性の高い上記材料等を主成分として形成してもよい。
In the
このため、第1実施形態と同様に、減速用内歯歯車230Aに対する出力用内歯歯車230Bの回転によって生じる摩擦ロスを低減することができる。同時に、対向面230ABの低摩擦処理により、減速用内歯歯車230Aの歯車精度を悪化させるおそれもない。また、低摩擦部材232を減速用内歯歯車230Aとは別に形成できるので、撓み噛み合い式歯車装置200の製造サイクルを短くでき、かつ、減速用内歯歯車230Aの良品率を向上させることができる。
For this reason, similarly to the first embodiment, it is possible to reduce the friction loss caused by the rotation of the output
第1継手部材234Aは、図11、図12(A)、(B)に示す如く、中心に貫通孔234ACを有する円環形状(外径Dj)とされている。第1継手部材234Aの軸方向Oの両側面234AE、234AFにはそれぞれ、第1実施形態と同様に、2つの凸部234AAと2つの凸部234ABとが設けられている。2つの凸部234AAと2つの凸部234ABの形状や機能は、実質的に第1実施形態と同一なので、これらの説明は省略する。ただし、本実施形態では、第1実施形態の第1継手部材134Aとは異なり、第1継手部材234Aの2つの凸部234AA(2つの凸部234AB)の径方向内側に、円環形状に延在する延在部234ADが一体的に設けられている。この延在部234ADは、第1実施形態の当て部材148に相当している。即ち、第1継手部材234Aは、外歯歯車220及び起振体軸受210の軸方向O側部に配置され外歯歯車220及び起振体軸受210の軸方向O移動を規制している。延在部234AD(第1継手部材234A全体でもよいし、延在部234ADの表面だけでもよい)は、フランジ部240Aよりも硬度が高く(例えばHRC35以上)されている。このため、外歯歯車220及び起振体軸受210の端面が接触しても、摩耗粉が生じにくく、摩耗による効率の低下及び摩耗紛による潤滑油の汚染を防止することができる。この場合には、単に材料の硬化処理だけでなく例えば材料としてタングステンを用いたり、DLCなどを適用したりすることもできる。また、延在部234AD(第1継手部材234A全体でもよいし、延在部234ADの表面だけでもよい)は、例えば摺動性の高い材料(前述の摩擦係数を低減可能な潤滑性の高い材料を含む)から形成されていてもよい。その場合には、外歯歯車220及び起振体軸受210の端面で生じる摩擦ロスを低減することができる。なお、延在部234ADの径方向内側に設けられている貫通孔234AC(直径Di)は、外歯歯車220の最小直径よりも小さくされ、且つ減速用内歯歯車230Aの軸心の芯ずれが最大となり減速用内歯歯車230Aが径方向に相対変位しても、駆動軸201と接触しない大きさとされている。
The first
なお、駆動軸ケーシング240、第1出力部材254は、図13(A)、(B)、図14(A)、(B)それぞれに示す如く、第1実施形態の駆動軸ケーシング140、第1出力部材154とほぼ同一の構成となっている。しかし、第1継手部材234Aにいわば当て部材が一体化されたことで、仕切りPtの有無だけが違いとなっている。このため、駆動軸ケーシング240と第1出力部材254の説明も省略する。
In addition, the
なお、本実施形態とは異なり、いわば当て部材と内歯歯車とを一体化するということも考えられる。しかし、内歯歯車はピニオンカッタなど刃具で歯切りされて歯形が形成される。このため、ピニオンカッタなどの刃具の逃げを考慮すると、当て部材の形状はその刃具の制約を受ける。つまり、この場合には、当て部材と内歯歯車とを一体化しても、軸方向Oにコンパクト化することが困難となる。あるいは、当て部材と起振体(あるいは駆動軸)を一体化するということも考えられる。しかし、その場合には、起振体(あるいは駆動軸)は高速に回転するので当て部材が高速回転することとなる。つまり、当て部材が一体化された起振体(あるいは駆動軸)は外歯歯車や起振体軸受とは回転速度が大きく異なるので、摩擦による効率低下や外歯歯車や起振体軸受の摩耗を増大させてしまうこととなる。 In addition, unlike this embodiment, it can be considered that the contact member and the internal gear are integrated. However, the internal gear is cut by a cutting tool such as a pinion cutter to form a tooth profile. For this reason, when the escape of a cutting tool such as a pinion cutter is considered, the shape of the contact member is restricted by the cutting tool. That is, in this case, even if the contact member and the internal gear are integrated, it is difficult to reduce the size in the axial direction O. Alternatively, it is also conceivable to integrate the contact member and the vibrator (or drive shaft). However, in that case, the vibrator (or drive shaft) rotates at a high speed, so that the contact member rotates at a high speed. In other words, the vibrator (or drive shaft) integrated with the abutment member has a rotational speed that is significantly different from that of the external gear and the vibrator bearing, so that the efficiency decreases due to friction and the wear of the external gear and the vibrator bearing. Will be increased.
これに対して、本実施形態は、継手部材234がいわば当て部材と一体化されている。このため、当て部材が単体で存在しないので、部品点数が少なく、部品管理が容易である。また、仕切りPtがないので、駆動軸ケーシング240と第1出力部材254の加工も容易となる。そして、継手部材234と外歯歯車220及び起振体軸受210との速度差も、起振体206と継手部材234との速度差に比べれば大きくない。このため、継手部材234と外歯歯車220及び起振体軸受210の接触による摩擦ロスと摩耗紛の発生を低減することが可能となる。
On the other hand, in this embodiment, the
上記実施形態では、撓み噛合い式歯車装置がともに、減速用内歯歯車と出力用内歯歯車の2つを備える筒型とされていたが、本発明はこれに限定されず、図15に示す第3実施形態の如くであってもよい。図15は、本発明の第3実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の一例を示す断面図である。なお、図16は、本実施形態に対しての比較例となる撓み噛合い式歯車装置を示す断面図を示す。 In the above-described embodiment, both of the flexure meshing gear devices are cylindrical with two internal gears for reduction and output, but the present invention is not limited to this, and FIG. It may be as shown in the third embodiment. FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating an example of a flexure meshing gear device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 16 is a cross-sectional view showing a flexure meshing gear device that is a comparative example for the present embodiment.
第3実施形態の撓み噛合い式歯車装置300は、第1、第2実施形態とは異なり、1つの内歯歯車330を備えるカップ型(あるいはシルクハット型)とされている。外歯歯車320は、フランジ部321と円筒部322と外歯324とを備えている。また、外歯歯車320のフランジ部321には出力側部材352が接続され、外歯歯車320の回転を出力として取り出すことができる。そして、外歯歯車320は、内歯歯車330の歯数とは異なる歯数を備えている。つまり、内歯歯車330は、第1、第2実施形態で示された減速用内歯歯車と同じ機能を備えている。このため、本実施形態では、上記実施形態の撓み噛合い式歯車装置と同様の構成要素や動作については、符号の下二桁を同一として、説明を省略する。
Unlike the first and second embodiments, the flexibly meshing
本実施形態では、図15に示す如く、内歯歯車330と、内歯歯車330が連結される第1固定部材342とが、継手部材334によって連結されている。その継手部材334による連結構造は、上記実施形態とほぼ同一である。ただし、本実施形態では、継手部材334に連結されるのは第1固定部材342となっている。つまり、継手部材334に連結される第1固定部材342の軸方向Oの側面342Aの形状は、上記実施形態で示された駆動軸ケーシングのフランジ部の軸方向Oの側面の形状とほぼ同様の構成となっている。なお、本実施形態では、駆動軸ケーシング340の軸方向Oの側面340Dは、内歯歯車330の軸方向Oへの移動を規制しているだけである。このため、本実施形態では、上記実施形態で示した内歯歯車の側面の低摩擦処理や低摩擦部材の内歯歯車の間への配置を不要とすることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 15, the
なお、図16に、本実施形態と同じタイプの撓み噛合い式歯車装置50に対して継手部材32で駆動軸1と起振体6とを連結した比較例を示す。ここでは、継手部材32が、駆動軸1に連結される駆動部材33と駆動部材33に連結される中間部材34とから構成されている。このため、この比較例でも、駆動軸1と内歯歯車30との間の芯ずれを許容できる。しかしながら、この比較例では、継手部材32が駆動部材33と中間部材34の2つの部材から構成されているので、駆動軸1と起振体6との連結構造が複雑となっている。また、内歯歯車30を第1固定部材42に固定するためのボルト孔31と必要としているので、内歯歯車30自体が径方向に大きくなっている。
In addition, in FIG. 16, the comparative example which connected the
これに対して、本実施形態では、上記実施形態と同様に、図15に示す如く、内歯歯車330にボルト孔を設ける必要がなく、且つ径方向において内歯歯車330を必要最小限の大きさとすることができる。つまり、本実施形態においても、図16に示す比較例よりも、撓み噛合い式歯車装置300の径方向寸法を小さくすることが可能となる。また、駆動軸301の芯ずれが生じていても、部品点数の増加を伴うことなく、簡単に駆動軸301と起振体306とを連結することができる。
On the other hand, in this embodiment, as in the above embodiment, as shown in FIG. 15, it is not necessary to provide a bolt hole in the
本発明について上記実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記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 above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. That is, it goes without saying that improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
上記実施形態においては、起振体軸受が内輪及び外輪を有していたが、本発明はこれに限定されず、起振体の外周部分が内輪とされていてもよい。また、外輪を有する必要もなく、例えば、ころが直接的に外歯歯車を回転可能に支持して外歯歯車の内周部分が外輪とされていてもよい。また、筒型の撓み噛合い式歯車装置において、転動体はころではなく、玉であってもよい。 In the said embodiment, the vibration body bearing had the inner ring | wheel and the outer ring | wheel, However, this invention is not limited to this, The outer peripheral part of the vibration body may be made into the inner ring | wheel. Further, there is no need to have an outer ring. For example, the roller may directly support the external gear so as to be rotatable, and the inner peripheral portion of the external gear may be an outer ring. Further, in the cylindrical flexure meshing gear device, the rolling elements may be balls instead of rollers.
また、上記実施形態においては、外歯をトロコイド曲線に基づいた歯形としたが、本発明はこれに限定されない。外歯は、円弧歯形でもよいし、その他の歯形を用いてもよい。内歯についても同様に、歯形は特に限定されず、種々の歯形を採用できる。 Moreover, in the said embodiment, although the external tooth was made into the tooth profile based on the trochoid curve, this invention is not limited to this. The external teeth may be arc teeth or other teeth. Similarly, for the internal teeth, the tooth profile is not particularly limited, and various tooth shapes can be adopted.
また、継手部材は、上記実施形態の構造に限定されず、内歯歯車の軸心の径方向の変位を許容しつつ、内歯歯車と支持部材とを周方向に一体的に連結する構造であればよい。 Further, the joint member is not limited to the structure of the above embodiment, and has a structure in which the internal gear and the support member are integrally connected in the circumferential direction while allowing the radial displacement of the shaft center of the internal gear. I just need it.
本発明は、筒型、カップ型、若しくはシルクハット型の外歯歯車を備える撓み噛合い式歯車装置に対して広く適用可能である。 The present invention can be widely applied to a flexure meshing gear device including a cylindrical, cup-type, or top-hat type external gear.
1、101、201、301…駆動軸
2、102、202、302…止め部材
6、106、206、306…起振体
10、110、110A、110B、210、210A、210B、310…起振体軸受
20、120、120A、120B、220、220A、220B、320…外歯歯車
21、40A、140A、240A、321、340A…フランジ部
22、140B、240B、322…円筒部
24、324…外歯
28、128A、128B、228A、228B、328…内歯
30、130、130A、130B、230、230A、230B、330…内歯歯車
31…ボルト孔
32、134、134A、134B、234、234A、234B、334…継手部材
33…駆動部材
34…中間部材
36、136、236、336…固定側部材
38、138、238、338…補助ケーシング
40、140、240、340…駆動軸ケーシング
42、142、242、342…第1固定部材
44、144、244、344…第2固定部材
50、100、200、300…撓み噛合い式歯車装置
52、152、252、352…出力側部材
101A、201A…キー
106A、134AC、134BC、140C、154D、234AC、234BC、240C、254D…貫通孔
112、212…内輪
114A、114B、214A、214B…リテーナ
116A、116B、216A、216B…ころ
118A、118B、218A、218B…外輪
130AA、130BA、140AA、140AB、140AC、154A、154B、154C、230AA、230BA、240AA、240AB、254A、254B、254C…凹部(内周凹部、外周凹部含む)
130AAA、130AB、130AC、130BB、134AAA、134ABA、134AE、134AF、140AAA、140D、154E、230AB、230AC、230BB、232A、232B、234AAA、234ABA、234AE、234AF、240AAA、240D、254E、340D、342A…側面(対向面含む)
130AAB…底面
134AA、134AB、134BA、134BB、234AA、234AB、234BA、234BB、334B…凸部
134AAB、134ABB、234AAB、234ABB…外周面
134AAC、134ABC、140AAB、140AAC、140ABB、234AAC、234ABC、240AAB、240AAC、240ABB…内周面(内側内周面、外側内周面含む)
146、246…第3固定部材
148、150…当て部材
154、254…第1出力部材
156、256…第2出力部材
158、258…第3出力部材
232…低摩擦部材
234AD、234BD…延在部
Br、Mb…軸受
O…軸方向
Og…Oリング溝
Os1、Os2…オイルシール
Pt…仕切り
DESCRIPTION OF
130AAA, 130AB, 130AC, 130BB, 134AAA, 134ABA, 134AE, 134AF, 140AAA, 140D, 154E, 230AB, 230AC, 230BB, 232A, 232B, 234AAA, 234ABA, 234AE, 234AF, 240AAA, 240D, 254E, 340D, 342A ... Side surface (including facing surface)
130AAB ... bottom surface 134AA, 134AB, 134BA, 134BB, 234AA, 234AB, 234BA, 234BB, 334B ... convex part 134AAB, 134ABB, 234AAB, 234ABB ... outer peripheral surface 134AAC, 134ABC, 140AAB, 140AAC, 140ABB, 234AAC, 234A, 234AAC, 234A , 240ABB ... inner peripheral surface (including inner inner peripheral surface and outer inner peripheral surface)
146, 246 ... third fixing
Claims (6)
前記内歯歯車と、該内歯歯車が連結される支持部材とは、該内歯歯車の軸心の径方向の変位を許容する継手部材によって連結され、
前記継手部材は、前記内歯歯車及び前記支持部材とは別部材であり、
前記継手部材と前記内歯歯車とは、径方向の第1方向に相対変位可能に連結され、
前記継手部材と前記支持部材とは、前記第1方向と直交する径方向の第2方向に相対変位可能に連結される
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。 In a flexure meshing gear device comprising an oscillator, an external gear that is flexibly deformed by the rotation of the oscillator, and an internal gear that is internally meshed with the external gear,
The internal gear and the support member to which the internal gear is coupled are coupled by a joint member that allows a radial displacement of the axial center of the internal gear ,
The joint member is a separate member from the internal gear and the support member,
The joint member and the internal gear are coupled so as to be relatively displaceable in a first radial direction,
Wherein A joint member and the support member, the first direction and the second direction of the radial direction perpendicular Ru is relatively displaceably coupled meshing deflection and said gearing.
前記内歯歯車と、該内歯歯車が連結される支持部材とは、該内歯歯車の軸心の径方向の変位を許容する継手部材によって連結され、
前記内歯歯車として第1内歯歯車および第2内歯歯車を有する筒型の撓み噛合い式歯車装置であって、
前記支持部材は、前記第1内歯歯車が連結される第1支持部材と、前記第2内歯歯車が連結される第2支持部材と、を有し、
前記継手部材は、前記第1内歯歯車と前記第1支持部材とを、該第1内歯歯車の軸心の径方向の変位を許容して連結する第1継手部材と、
前記第2内歯歯車と前記第2支持部材とを、該第2内歯歯車の軸心の径方向の変位を許容して連結する第2継手部材と、を有する
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。 In a flexure meshing gear device comprising an oscillator, an external gear that is flexibly deformed by the rotation of the oscillator, and an internal gear that is internally meshed with the external gear,
The internal gear and the support member to which the internal gear is coupled are coupled by a joint member that allows a radial displacement of the axial center of the internal gear,
A cylindrical flexure meshing gear device having a first internal gear and a second internal gear as the internal gear,
The support member includes a first support member to which the first internal gear is coupled, and a second support member to which the second internal gear is coupled,
The joint member includes a first joint member that connects the first internal gear and the first support member while allowing radial displacement of the axial center of the first internal gear;
And a second coupling member that connects the second internal gear and the second support member while allowing a radial displacement of the axial center of the second internal gear. Type gear device.
前記第1内歯歯車と前記第2内歯歯車との対向面の少なくとも一方に低摩擦処理が施される
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。 In claim 2,
A flexure meshing gear device, characterized in that at least one of the opposing surfaces of the first internal gear and the second internal gear is subjected to a low friction process.
前記第1内歯歯車と前記第2内歯歯車との間に、低摩擦部材が配置される
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。 In claim 2 or 3,
A low-friction member is disposed between the first internal gear and the second internal gear.
前記内歯歯車と、該内歯歯車が連結される支持部材とは、該内歯歯車の軸心の径方向の変位を許容する継手部材によって連結され、
前記外歯歯車の軸方向側部に配置され、該外歯歯車の軸方向移動を規制する規制部材を有し、
該規制部材は、前記継手部材と一体的に形成される
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。 In a flexure meshing gear device comprising an oscillator, an external gear that is flexibly deformed by the rotation of the oscillator, and an internal gear that is internally meshed with the external gear,
The internal gear and the support member to which the internal gear is coupled are coupled by a joint member that allows a radial displacement of the axial center of the internal gear,
A restricting member that is disposed on an axial side of the external gear and restricts the axial movement of the external gear;
The restricting member is formed integrally with the joint member.
前記規制部材は、前記支持部材よりも硬度が高い
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。 In claim 5,
The restricting member has a higher hardness than the support member.
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