JP6748595B2 - Actuator of wave gear reducer and variable compression device of internal combustion engine - Google Patents

Actuator of wave gear reducer and variable compression device of internal combustion engine Download PDF

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Description

本発明は、波動歯車減速機および内燃機関の可変圧縮装置のアクチュエータに関する。 The present invention relates to a wave gear reducer and an actuator of a variable compression device for an internal combustion engine.

特許文献1に記載の波動歯車減速機に使用される歯車としては、インボリュート歯形や、波動歯車運動の軌跡曲線を歯形に適用した特殊歯形が用いられてきた。 As a gear used in the wave gear reducer described in Patent Document 1, an involute tooth profile or a special tooth profile in which a locus curve of a wave gear motion is applied to a tooth profile has been used.

特開2012−251446号公報JP 2012-251446 A

しかしながら、上記従来技術にあっては、これらの歯形においては、インボリュート歯形は従来技術より容易に高精度の歯形が制作できるが、波動歯車運動に適さない歯形であるため許容トルクの上限が低い装置となる。また、特殊歯形においては、運動軌跡の曲線を歯形に適用していることから優れた許容トルクを有するが、常に極大接触面を有する歯形であることから効率が低下する恐れがあった。
本発明は、負荷トルク性能の向上および効率の低下を抑制できる波動歯車減速機および内燃機関の可変圧縮比装置のアクチュエータを提供することを一つの目的とする。
However, in the above-mentioned conventional technology, in these tooth profiles, an involute tooth profile can produce a highly accurate tooth profile more easily than the conventional technology, but since the tooth profile is not suitable for the wave gear motion, the allowable upper limit of torque is low. Becomes Further, the special tooth profile has an excellent allowable torque because the curve of the motion locus is applied to the tooth profile, but there is a risk that the efficiency is reduced because the tooth profile always has the maximum contact surface.
An object of the present invention is to provide a wave gear reducer and an actuator for a variable compression ratio device of an internal combustion engine, which can improve load torque performance and suppress a decrease in efficiency.

本発明の一つの態様において、波動歯車減速機は、基準ピッチ円を通り歯面が平面に形成された外歯の歯中部と、前記歯中部よりも歯先側の外歯の歯先部と、前記歯中部よりも歯元側の外歯の歯元部とを有する可撓性外歯車と、前記基準ピッチ円を通り、歯面が平面に形成された内歯の歯中部と、前記歯中部よりも歯先側の内歯の歯先部と、前記内歯の歯中部よりも歯元側の内歯の歯元部と、を有する前記可撓性外歯車の外周に配置された剛性内歯車と、前記可撓性外歯車を半径方向に撓めて前記剛性内歯車に対して部分的に噛み合わせると共に、回転軸まわりに回転することで噛み合わせ部分を周方向に移動させる波動発生機と、を備え、前記外歯の歯元部及び前記内歯の歯先部が前記可撓性外歯車の内転サイクロイド軌跡の線分を有し、さらに前記外歯の歯先部及び前記内歯の歯元部が外転サイクロイド軌跡の線分を有する。 In one aspect of the present invention, the wave gear reducer is a tooth center portion of an external tooth having a tooth surface formed in a plane through a reference pitch circle, and a tooth tip portion of an outer tooth on the tooth tip side of the tooth center portion. A flexible external gear having a tooth root portion of an external tooth on the tooth root side of the tooth central portion, a tooth central portion of an internal tooth that passes through the reference pitch circle and has a tooth surface formed in a plane, and the tooth Rigidity arranged on the outer periphery of the flexible external gear having a tooth tip portion of the inner tooth on the tooth tip side of the middle portion and a tooth tip portion of the inner tooth on the tooth tip side of the tooth tooth side of the inner tooth. Wave generation that moves the meshing part in the circumferential direction by bending the internal gear and the flexible external gear in the radial direction to partially mesh with the rigid internal gear and rotating around the rotation axis. And a root portion of the outer tooth and a tip portion of the inner tooth have a line segment of an adder cycloid locus of the flexible outer gear, and a tip portion of the outer tooth and the The root portion of the inner tooth has a line segment of an abduction cycloid locus.

よって、本発明の好ましい態様によれば、負荷トルク性能および効率性を共に向上できる。 Therefore, according to a preferred aspect of the present invention, both load torque performance and efficiency can be improved.

実施例1の内燃機関用リンク機構のアクチュエータAを備えた内燃機関の概略図である。1 is a schematic diagram of an internal combustion engine including an actuator A of a link mechanism for an internal combustion engine of Embodiment 1. FIG. 実施例1の内燃機関用リンク機構のアクチュエータAの断面図である。3 is a sectional view of an actuator A of the link mechanism for the internal combustion engine of the first embodiment. FIG. 実施例1の波動歯車減速機21の分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of a wave gear reducer 21 of Example 1. FIG. 実施例1の可撓性外歯車36と剛性内歯車27との噛み合い状態を表す概略図である。5 is a schematic view showing a meshed state of a flexible external gear 36 and a rigid internal gear 27 of Embodiment 1. FIG. 実施例1の可撓性外歯車36の外歯36aの形状を示す概略図である。5 is a schematic view showing the shape of external teeth 36a of the flexible external gear 36 of Example 1. FIG. 実施例1の剛性内歯車27の内歯27aの形状を示す概略図である。5 is a schematic view showing the shape of internal teeth 27a of the rigid internal gear 27 of Example 1. FIG. 実施例1の可撓性外歯車36の外歯36aと剛性内歯車27の内歯27aとの最深噛み合い状態を表す概略図である。5 is a schematic diagram showing the deepest meshing state of the outer teeth 36a of the flexible outer gear 36 and the inner teeth 27a of the rigid inner gear 27 of the first embodiment. FIG. 実施例1の可撓性外歯車36の外歯36aと剛性内歯車27の内歯27aとの微小解離状態を表す概略図である。5 is a schematic diagram showing a state of minute dissociation between an external tooth 36a of a flexible external gear 36 and an internal tooth 27a of a rigid internal gear 27 of Example 1. FIG. 実施例1の可撓性外歯車36の外歯36aと剛性内歯車27の内歯27aとの解離進行状態を表す概略図である。5 is a schematic diagram showing a dissociation progress state between an external tooth 36a of a flexible external gear 36 and an internal tooth 27a of a rigid internal gear 27 of Example 1. FIG. 実施例1の可撓性外歯車36と剛性内歯車27と比較例の入力回転角に対する有効接触面積の変化を示す図である。5 is a diagram showing changes in the effective contact area with respect to the input rotation angle of the flexible external gear 36, the rigid internal gear 27 of Example 1, and the comparative example. FIG.

〔実施例1〕
図1は、実施例1の内燃機関用リンク機構のアクチュエータAを備えた内燃機関の概略図である。基本的な構成は、特開2011-169152号公報の図1に記載されているものと同じであるため、簡単に説明する。
内燃機関のシリンダブロックのシリンダ内を往復運動するピストン1には、ピストンピン2を介してアッパリンク3の上端が回転自在に連結されている。アッパリンク3の下端には、連結ピン6を介してロアリンク5が回転自在に連結されている。ロアリンク5には、クランクピン4aを介してクランクシャフト4が回転自在に連結されている。また、ロアリンク5には、連結ピン8を介して第1制御リンク7の上端部が回転自在に連結されている。第1制御リンク7の下端部は、複数のリンク部材を有する連結機構9と連結されている。連結機構9は、第1制御軸10、第2制御軸(制御軸)11および第2制御リンク12を有する。
[Example 1]
FIG. 1 is a schematic diagram of an internal combustion engine including an actuator A of a link mechanism for an internal combustion engine according to a first embodiment. The basic configuration is the same as that shown in FIG. 1 of Japanese Patent Laid-Open No. 2011-169152, and therefore will be briefly described.
An upper end of an upper link 3 is rotatably connected to a piston 1 that reciprocates in a cylinder of a cylinder block of an internal combustion engine via a piston pin 2. A lower link 5 is rotatably connected to a lower end of the upper link 3 via a connecting pin 6. The crankshaft 4 is rotatably connected to the lower link 5 via a crankpin 4a. The upper end of the first control link 7 is rotatably connected to the lower link 5 via a connecting pin 8. The lower end of the first control link 7 is connected to a connecting mechanism 9 having a plurality of link members. The coupling mechanism 9 has a first control shaft 10, a second control shaft (control shaft) 11 and a second control link 12.

第1制御軸10は、内燃機関内部の気筒列方向に延在するクランクシャフト4と平行に延在する。第1制御軸10は、第1ジャーナル部10a、制御偏心軸部10bおよび偏心軸部10cを有する。第1ジャーナル部10aは、内燃機関本体に回転自在に支持される。制御偏心軸部10bは、第1制御リンク7の下端部が回転自在に連結される。偏心軸部10cは、第2制御リンク12の一端部12aが回転自在に連結されている。第1アーム部10dは、一端が第1ジャーナル部10aと連結され、他端が第1制御リンク7の下端部と連結されている。制御偏心軸部10bは、第1ジャーナル部10aに対して所定量偏心した位置に設けられている。第2アーム部10eは、一端が第1ジャーナル部10aと連結され、他端が第2制御リンク12の一端部12aと連結されている。偏心軸部10cは、第1ジャーナル部10aに対して所定量偏心した位置に設けられている。第2制御リンク12の他端部12bは、アームリンク13の一端が回転自在に連結されている。アームリンク13の他端には、第2制御軸11が相対移動不能に連結されている。第2制御軸11は、後述するハウジング20内に複数のジャーナル部を介して回転自在に支持されている。 The first control shaft 10 extends parallel to the crankshaft 4 extending in the cylinder column direction inside the internal combustion engine. The first control shaft 10 has a first journal portion 10a, a control eccentric shaft portion 10b, and an eccentric shaft portion 10c. The first journal portion 10a is rotatably supported by the internal combustion engine body. The lower end portion of the first control link 7 is rotatably connected to the control eccentric shaft portion 10b. The eccentric shaft portion 10c is rotatably connected to one end portion 12a of the second control link 12. One end of the first arm portion 10d is connected to the first journal portion 10a, and the other end is connected to the lower end portion of the first control link 7. The control eccentric shaft portion 10b is provided at a position eccentric to the first journal portion 10a by a predetermined amount. The second arm portion 10e has one end connected to the first journal portion 10a and the other end connected to one end portion 12a of the second control link 12. The eccentric shaft portion 10c is provided at a position eccentric to the first journal portion 10a by a predetermined amount. The other end 12b of the second control link 12 is rotatably connected to one end of an arm link 13. The second control shaft 11 is connected to the other end of the arm link 13 such that the second control shaft 11 cannot move relatively. The second control shaft 11 is rotatably supported in a housing 20 described later via a plurality of journal portions.

第2制御リンク12は、第1制御軸10および第2制御軸11を連結する。第2制御リンク12は、レバー形状であり、偏心軸部10cに連結された一端部12aは、略直線的に形成されている。一方、アームリンク13が連結された第2制御リンク12の他端部12bは、湾曲形成されている。一端部12aの先端部には、偏心軸部10cが回動自在に挿通される挿通孔が貫通形成されている。アームリンク13は、第2制御軸11とは別体として形成されている。第2制御軸11は、内燃機関用リンク機構のアクチュエータAの一部である波動歯車減速機21を介して電動モータ22から伝達されたトルクにより回転位置が変更される。第2制御軸11の回転位置が変更されると、第2制御リンク12を介して第1制御軸10が回転し、第1制御リンク7の下端部の位置を変更する。これにより、ロアリンク5の姿勢が変化し、ピストン1のシリンダ内におけるストローク位置やストローク量を変化させ、これに伴って機関圧縮比を変更する。 The second control link 12 connects the first control shaft 10 and the second control shaft 11. The second control link 12 has a lever shape, and one end portion 12a connected to the eccentric shaft portion 10c is formed substantially linearly. On the other hand, the other end 12b of the second control link 12 to which the arm link 13 is connected is curved. An insertion hole, through which the eccentric shaft portion 10c is rotatably inserted, is formed at the tip of the one end portion 12a. The arm link 13 is formed as a separate body from the second control shaft 11. The rotational position of the second control shaft 11 is changed by the torque transmitted from the electric motor 22 via the wave gear reducer 21, which is a part of the actuator A of the link mechanism for the internal combustion engine. When the rotational position of the second control shaft 11 is changed, the first control shaft 10 is rotated via the second control link 12 and the position of the lower end portion of the first control link 7 is changed. As a result, the posture of the lower link 5 changes, the stroke position and stroke amount of the piston 1 in the cylinder are changed, and the engine compression ratio is changed accordingly.

次に、実施例1の内燃機関用リンク機構のアクチュエータAの構成を説明する。
図2は実施例1の内燃機関用リンク機構のアクチュエータAの断面図、図3は実施例1の波動歯車減速機21の分解斜視図である。内燃機関用リンク機構のアクチュエータAは、電動モータ22、波動歯車減速機21、ハウジング20および第2制御軸11を有する。
電動モータ22は、例えばブラシレスモータであり、モータケーシング45、コイル46、ロータ47およびモータ出力軸48を有する。モータケーシング45は、有底円筒状に形成されている。コイル46は、モータケーシング45の内周面に固定されている。ロータ47は、コイル46の内側に回転自在に設けられている。モータ出力軸48は、一端部がロータ47の中心に固定されている。
モータ出力軸48は、モータケーシング45の底部に設けられたボールベアリング52により回転可能に支持されている。第2制御軸11は、ハウジング20に回転自在に支持されている。第2制御軸11は、軸部本体23および固定用フランジ24を有する。軸部本体23は、軸方向に延在する。固定用フランジ24は、軸部本体23の一端部に位置し、径方向外側に立ち上がる。第2制御軸11は、鉄系金属材料により軸部本体23および固定用フランジ24が一体形成されている。固定用フランジ24は、外周部の円周方向に複数のボルト挿通孔が等間隔に形成されている。このボルト挿通孔にボルトを挿通し、波動歯車減速機21の可撓性外歯車36のフランジ部36bと結合する。
Next, the configuration of the actuator A of the link mechanism for the internal combustion engine of the first embodiment will be described.
2 is a sectional view of the actuator A of the link mechanism for the internal combustion engine of the first embodiment, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the wave gear reducer 21 of the first embodiment. The actuator A of the link mechanism for an internal combustion engine has an electric motor 22, a wave gear reducer 21, a housing 20, and a second control shaft 11.
The electric motor 22 is, for example, a brushless motor, and has a motor casing 45, a coil 46, a rotor 47, and a motor output shaft 48. The motor casing 45 is formed in a bottomed cylindrical shape. The coil 46 is fixed to the inner peripheral surface of the motor casing 45. The rotor 47 is rotatably provided inside the coil 46. One end of the motor output shaft 48 is fixed to the center of the rotor 47.
The motor output shaft 48 is rotatably supported by a ball bearing 52 provided at the bottom of the motor casing 45. The second control shaft 11 is rotatably supported by the housing 20. The second control shaft 11 has a shaft body 23 and a fixing flange 24. The shaft body 23 extends in the axial direction. The fixing flange 24 is located at one end of the shaft body 23 and rises outward in the radial direction. In the second control shaft 11, a shaft body 23 and a fixing flange 24 are integrally formed of an iron-based metal material. The fixing flange 24 has a plurality of bolt insertion holes formed at equal intervals in the circumferential direction of the outer peripheral portion. A bolt is inserted through this bolt insertion hole to be coupled with the flange portion 36b of the flexible external gear 36 of the wave gear reducer 21.

次に、実施例1の波動歯車減速機21の構成を説明する。
波動歯車減速機21は、電動モータ22の先端側に取り付けられ、ハウジング20の内部に収容されている。波動歯車減速機21は、ハウジング20の開口溝部20a内に収容されている。開口溝部20a内であって、波動歯車減速機21の重力方向上方には、図外の油圧源等から潤滑油を供給する供給孔20bが開口する。供給孔20bから潤滑油が供給されると、下方の波動歯車減速機21に潤滑油が滴下され、各回転要素間を潤滑する。波動歯車減速機21は、ハウジング20の開口溝部20a内にボルト固定されている。波動歯車減速機21は、剛性内歯車27、可撓性外歯車36および波動発生器37を有する。
剛性内歯車27は、内周に複数の内歯27aを有する剛体円環状部材である。
Next, the configuration of the wave gear reducer 21 of the first embodiment will be described.
The wave gear reducer 21 is attached to the front end side of the electric motor 22 and is housed inside the housing 20. The wave gear reducer 21 is housed in the opening groove portion 20a of the housing 20. Inside the opening groove portion 20a, above the wave gear reducer 21 in the direction of gravity, a supply hole 20b for supplying lubricating oil from a hydraulic source (not shown) or the like opens. When the lubricating oil is supplied from the supply hole 20b, the lubricating oil is dropped on the wave gear reducer 21 below, and lubricates between the rotating elements. The wave gear reducer 21 is bolted into the opening groove portion 20a of the housing 20. The wave gear reducer 21 has a rigid internal gear 27, a flexible external gear 36, and a wave generator 37.
The rigid internal gear 27 is a rigid annular member having a plurality of internal teeth 27a on the inner circumference.

可撓性外歯車36は、剛性内歯車27の内径側に配置されている。可撓性外歯車36は、外周面に内歯27aと噛み合う外歯36aを有する。可撓性外歯車36は、金属材料によって形成され、底部を有する撓み変形可能な薄肉円筒状部材である。可撓性外歯車36の外歯36aの歯数は、剛性内歯車27の内歯27aの歯数より2歯少ない。可撓性外歯車36の底部に形成されたフランジ部36b内周には、第2制御軸11が貫通する挿通孔36cが形成されている。よって、可撓性外歯車36の薄肉円筒状部材側から挿通孔36cに第2制御軸11を挿入し、第2制御軸11の固定用フランジ24とフランジ部36bとをボルトで結合するため、挿通孔36c内周を第2制御軸11で支持することができ、可撓性外歯車36の底部の剛性を確保できる。
波動発生器37は、楕円形上に形成され、外周面が可撓性外歯車36の内周面に沿って摺動する。波動生成プラグ371の中央には、モータ出力軸48が圧入により固定されている。波動発生器37は、波動生成プラグ371および深溝玉軸受372を有する。波動生成プラグ371は、楕円形状である。深溝玉軸受372は、波動生成プラグ371の外周および可撓性外歯車36の内周間の相対回転を許容する可撓性の薄肉内外輪を有する。
The flexible external gear 36 is arranged on the inner diameter side of the rigid internal gear 27. The flexible external gear 36 has external teeth 36a that mesh with the internal teeth 27a on the outer peripheral surface. The flexible external gear 36 is a thin-walled cylindrical member which is made of a metal material and has a bottom portion and which can be flexibly deformed. The number of external teeth 36a of the flexible external gear 36 is two less than the number of internal teeth 27a of the rigid internal gear 27. An insertion hole 36c through which the second control shaft 11 penetrates is formed on the inner periphery of the flange portion 36b formed at the bottom of the flexible external gear 36. Therefore, the second control shaft 11 is inserted into the insertion hole 36c from the thin-walled cylindrical member side of the flexible external gear 36, and the fixing flange 24 of the second control shaft 11 and the flange portion 36b are coupled with each other by bolts. The inner periphery of the insertion hole 36c can be supported by the second control shaft 11, and the rigidity of the bottom portion of the flexible external gear 36 can be ensured.
The wave generator 37 is formed in an elliptical shape, and the outer peripheral surface slides along the inner peripheral surface of the flexible external gear 36. A motor output shaft 48 is fixed to the center of the wave generation plug 371 by press fitting. The wave generator 37 has a wave generation plug 371 and a deep groove ball bearing 372. The wave generation plug 371 has an elliptical shape. The deep groove ball bearing 372 has a flexible thin inner/outer ring that allows relative rotation between the outer circumference of the wave generation plug 371 and the inner circumference of the flexible outer gear 36.

図4は、実施例1の可撓性外歯車36と剛性内歯車27との噛み合い状態を表す概略図である。外形が楕円形状である波動生成プラグ371は深溝玉軸受372の内輪へ嵌合されて楕円形状へと倣うため、波動発生器37の外形も楕円となる。また、可撓性外歯車36の内径へ波動発生器37を嵌合することにより、初期状態が円形である可撓性外歯車36も楕円形状へと変形する。楕円へ撓ませられた可撓性外歯車36は剛性内歯車27より2歯少ない歯数であるため、楕円長軸上で歯ピッチのずれにより噛み合い、楕円短軸上では歯ピッチは一致するが、可撓性外歯車36が軸方向へと撓められているために歯が重なることはなく干渉しない。このため、偶数倍の歯数差を持つ可撓性外歯車36と剛性内歯車27は、図4で示す噛み合い状態のように、噛み合わせることができる。
可撓性外歯車36の歯部は可撓性であるが、フランジ部36bは出力を取り出すために円形状から変形させることはできず、第2制御軸11と直接締結されるため、フランジ部36bを起点として薄肉円筒開口端部に向かって楕円形状へと広がる形となる。すなわち、開口端部付近での変形運動から取り出される可撓性外歯車36の回転運動をフランジ部36bから第2制御軸11へと伝達できる。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the meshing state of the flexible external gear 36 and the rigid internal gear 27 of the first embodiment. Since the wave generation plug 371 having an elliptical outer shape is fitted into the inner ring of the deep groove ball bearing 372 and follows the elliptical shape, the outer shape of the wave generator 37 is also elliptical. Further, by fitting the wave generator 37 into the inner diameter of the flexible external gear 36, the flexible external gear 36, which is initially circular, is also deformed into an elliptical shape. Since the flexible external gear 36 bent to an ellipse has two teeth less than the rigid internal gear 27, it meshes due to the deviation of the tooth pitch on the major axis of the ellipse, and the tooth pitch matches on the minor axis of the ellipse. Since the flexible external gear 36 is flexed in the axial direction, the teeth do not overlap with each other and do not interfere with each other. Therefore, the flexible external gear 36 and the rigid internal gear 27 having an even multiple difference in the number of teeth can mesh with each other as in the meshed state shown in FIG.
Although the tooth portion of the flexible external gear 36 is flexible, the flange portion 36b cannot be deformed from the circular shape in order to take out the output, and is directly fastened to the second control shaft 11, so the flange portion From 36b as a starting point, the shape expands into an elliptical shape toward the thin-walled cylindrical opening end. That is, the rotational movement of the flexible external gear 36 taken out from the deformation movement near the opening end can be transmitted from the flange portion 36b to the second control shaft 11.

波動歯車減速機21への回転入力は波動発生器37により回転入力軸と直交する方向への往復変位運動へと変換される。回転伝達機構を有する波動生成プラグ371は接続された入力軸により駆動されるが、嵌合相手である深溝玉軸受372の内輪もこれに追従する。深溝玉軸受372の外輪は、内外輪間に挟まれた玉により内輪の形状が外輪へと伝達されるが、玉は並進および回転の6自由度を有するために内輪と外輪はそれぞれ独立した周方向自由度を持つ。回転入力により駆動された波動生成プラグ371は楕円体であるため、楕円周上の各位置によって異なる半径を持つ。この楕円の性質により、波動生成プラグ371の回転による半径の増減が玉を介して波動生成プラグ371の外輪へ伝達される。この時、可撓性薄肉構造の内外輪であることから、深溝玉軸受372の外輪の周方向自由度を規制した場合において外輪が半径の増減と同期した変形運動を行う。
また、深溝玉軸受372の外輪と可撓性外歯車36は嵌合されているため、外輪の変形運動に追従して可撓性外歯車36も変形運動を行う。この変形運動が、剛性内歯車27および可撓性外歯車36間における長軸上噛み合い位置を変化させる。これにより、剛性内歯車27上の定点から歯部を拡大して観測した場合、歯同士での軸直交方向への相対運動となる。そして、可撓性外歯車36が剛性内歯車27に対し差分による周方向位置が変化することにより周方向への運動が重ね合わされて、可撓性外歯車36の外歯36aは内歯27aの歯面に沿って内径側へ移動する。
The rotation input to the wave gear reducer 21 is converted by the wave generator 37 into a reciprocating displacement motion in a direction orthogonal to the rotation input shaft. The wave generation plug 371 having the rotation transmission mechanism is driven by the connected input shaft, and the inner ring of the deep groove ball bearing 372 which is a mating partner also follows this. In the outer ring of the deep groove ball bearing 372, the shape of the inner ring is transmitted to the outer ring by the ball sandwiched between the inner ring and the outer ring, but since the ball has 6 degrees of freedom of translation and rotation, the inner ring and the outer ring have independent circumferences. Has directional freedom. Since the wave generation plug 371 driven by the rotation input is an ellipsoid, it has a different radius depending on each position on the circumference of the ellipse. Due to the property of this ellipse, the increase/decrease in the radius due to the rotation of the wave generation plug 371 is transmitted to the outer ring of the wave generation plug 371 via the balls. At this time, since the inner and outer races have the flexible thin wall structure, when the circumferential freedom of the outer race of the deep groove ball bearing 372 is restricted, the outer race performs a deformation motion in synchronization with the increase and decrease of the radius.
Further, since the outer ring of the deep groove ball bearing 372 and the flexible external gear 36 are fitted to each other, the flexible external gear 36 also performs the deforming motion by following the deforming motion of the outer ring. This deformation motion changes the meshing position on the major axis between the rigid internal gear 27 and the flexible external gear 36. As a result, when the tooth portion is enlarged and observed from a fixed point on the rigid internal gear 27, the teeth have relative movement in the direction orthogonal to the axis. Then, the circumferential movement of the flexible external gear 36 with respect to the rigid internal gear 27 is changed by the difference, so that the circumferential movement is superposed, and the external teeth 36a of the flexible external gear 36 are the internal teeth 27a. It moves to the inner diameter side along the tooth surface.

実施例1では、負荷トルク性能および効率性を共に向上することを狙いとし、可撓性外歯車36の外歯36aを基準ピッチ円を通り歯面が平面に形成された歯中部と、外転サイクロイド曲線の線分を有する前記歯中部よりも歯先側の歯先部と、内転サイクロイド軌跡の線分を有する前記歯中部よりも歯元側の歯元部とを形成し、剛性内歯車27の内歯27aを、基準ピッチ円を通り、歯面が平面に形成された歯中部と、内転サイクロイド軌跡の線分を有する前記歯中部よりも歯先側の歯先部と、外転サイクロイド軌跡の線分を有する前記歯中部よりも歯元側の歯元部とを形成するようにした。
以下、波動歯車減速機21の製造方法のうち、剛性内歯車27および可撓性外歯車36の歯形を決定する工程を詳細に説明する。
(i) 第1決定工程
第1決定工程では、減速比i、剛性内歯車27および可撓性外歯車36の基準ピッチ円半径ri,reを決める。減速比iは、波動歯車減速機21に要求される減速比とする。剛性内歯車27の基準ピッチ円半径riは、波動歯車減速機21の基準体格となるものであり、例えば、衝撃荷重または疲労荷重(荷重+回転数)に基づいて決定する。変形前の可撓性外歯車36の基準ピッチ円半径reは、減速比iおよび剛性内歯車27の基準ピッチ円半径riから、下記の式(1)に示す関係を用いて決定する。

Figure 0006748595
In the first embodiment, aiming at improving both load torque performance and efficiency, the outer teeth 36a of the flexible external gear 36 pass through the reference pitch circle, and the tooth center portion having a flat tooth surface and the abduction. A rigid internal gear that forms a tooth tip portion on the tip side of the tooth center portion having a line segment of a cycloid curve and a tooth tip portion on the tooth root side of the tooth tooth portion having a line segment of an adduction cycloid locus. The inner teeth 27a of 27 pass through the reference pitch circle and have a tooth surface formed into a flat tooth surface, a tooth tip portion on the tooth tip side of the tooth center portion having a line segment of an adduction cycloid locus, and an abduction. The tooth root portion on the tooth root side of the tooth central portion having the line segment of the cycloid locus is formed.
The step of determining the tooth profiles of the rigid internal gear 27 and the flexible external gear 36 in the method for manufacturing the wave gear reducer 21 will be described in detail below.
(i) First determination step In the first determination step, the reduction ratio i, the reference pitch circle radii r i , r e of the rigid internal gear 27 and the flexible external gear 36 are determined. The reduction gear ratio i is a reduction gear ratio required for the wave gear reducer 21. The reference pitch circle radius r i of the rigid internal gear 27 serves as a reference physique of the wave gear reducer 21, and is determined based on, for example, an impact load or a fatigue load (load+rotation speed). The reference pitch circle radius r e of the flexible external gear 36 before deformation is determined from the reduction ratio i and the reference pitch circle radius r i of the rigid internal gear 27 using the relationship shown in the following formula (1).
Figure 0006748595

(ii) 第2決定工程
第2決定工程では、内歯27aおよび外歯36aの基準ピッチ円上の圧力角及び歯厚を下記の式(2)および式(3)の関係を満たすように予め決定する。

Figure 0006748595
ここで、αINTは内歯27aの圧力角、αEXTは外歯36aの圧力角、SINTは内歯27aの歯厚、SEXTは外歯36aの歯厚、zは減速比iとz=2iの関係で表される外歯36aの歯数である。 (ii) Second determination step In the second determination step, the pressure angle and tooth thickness of the inner tooth 27a and the outer tooth 36a on the reference pitch circle are preliminarily set so as to satisfy the relationships of the following equations (2) and (3). decide.
Figure 0006748595
Where α INT is the pressure angle of the inner teeth 27a, α EXT is the pressure angle of the outer teeth 36a, S INT is the tooth thickness of the inner teeth 27a, S EXT is the tooth thickness of the outer teeth 36a, and z is the reduction ratio i and z. =2i is the number of external teeth 36a represented by the relationship.

(iii) 第3決定工程
第3決定工程では、第2決定工程で決めた歯形基本諸元を用いて、外歯36aの歯先外転サイクロイド軌跡の線分及び内歯27aの歯先内転サイクロイド軌跡の線分を決定する。
まず、内歯27aの歯先内転サイクロイド軌跡の線分は、剛性内歯車27の基準ピッチ円に対して可撓性外歯車36の基準ピッチ円の内転サイクロイド運動曲線を用いるが、この曲線は下記の式(4)で表される。

Figure 0006748595
ここで、θは、剛性内歯車27が太陽歯車、可撓性外歯車36が遊星歯車、波動発生器37が遊星キャリアに相当する遊星歯車装置系とした場合における、遊星キャリアの公転角、すなわち波動発生器37への入力回転角に相当する。 (iii) Third determining step In the third determining step, using the tooth profile basic specifications determined in the second determining step, the line segment of the tip abduction cycloid locus of the outer tooth 36a and the tip adduction of the inner tooth 27a are used. Determine the line segment of the cycloid locus.
First, the line segment of the tip adder cycloid locus of the internal tooth 27a uses the adder cycloidal motion curve of the reference pitch circle of the flexible external gear 36 with respect to the reference pitch circle of the rigid internal gear 27. Is expressed by the following equation (4).
Figure 0006748595
Here, θ is the revolution angle of the planetary carrier when the rigid internal gear 27 is a sun gear, the flexible external gear 36 is a planetary gear, and the wave generator 37 is a planetary gear system corresponding to a planetary carrier, that is, It corresponds to the input rotation angle to the wave generator 37.

この際、歯先として使用する線分は、下記の式(5)の範囲により、決定される。

Figure 0006748595
ここで、n(→)は内転サイクロイド曲線の法線ベクトルを、e(→)xは水平面を構成する単位ベクトルを指す。 At this time, the line segment used as the tooth tip is determined by the range of the following formula (5).
Figure 0006748595
Here, n(→) indicates a normal vector of the adduction cycloid curve, and e(→) x indicates a unit vector forming a horizontal plane.

また、上記の曲線による並進運動に加えて外歯36aの自転運動を生じるため、外歯36aの歯先外転サイクロイド軌跡の線分は、下記の式(6)で表される外転サイクロイド運動曲線を用いて表す。

Figure 0006748595
このように、可撓性外歯車36及び剛性内歯車27の歯先歯面と、それぞれに接続される基準ピッチ円径近傍の歯中部の基本歯形である直線歯形が形成される。 Further, in addition to the translational movement due to the above curve, rotation of the outer tooth 36a occurs, so the line segment of the tip abduction cycloid locus of the outer tooth 36a is the abduction cycloid movement represented by the following equation (6). Expressed using a curve.
Figure 0006748595
In this way, the tooth flanks of the flexible external gear 36 and the rigid internal gear 27 and the linear tooth profile that is the basic tooth profile of the central portion of the tooth near the reference pitch circle diameter connected to each are formed.

また、外歯36a及び内歯27aの歯元曲線については、噛み合い相手の歯先曲線の写像で表されることから、外歯36a歯元曲線は前記式(4)、内歯27aの歯元曲線は前記式(6)を適用する形となる。基準ピッチ円近傍の直線区間は式(5)の条件を満たす範囲であれば歯末たけh a及び歯元たけh fの調整で任意に決定することができるが、基準とする歯たけは以下の式(7)、(8)で表されるものである。ここで、mは、モジュールである。

Figure 0006748595
Further, regarding the root curve of the outer tooth 36a and the inner tooth 27a, since it is represented by the map of the tooth tip curve of the meshing partner, the outer tooth 36a tooth root curve is the above formula (4), the tooth root of the inner tooth 27a. The curve has a shape to which the above equation (6) is applied. The straight section in the vicinity of the reference pitch circle can be arbitrarily determined by adjusting the addendum h a and the addendum h f as long as the condition of Expression (5) is satisfied. Is expressed by the equations (7) and (8). Here, m is a module.
Figure 0006748595

図5は、第1−3決定工程に基づき、形成した実施例1の外歯36aの形状を示す概略図、図6は、同様に形成した実施例1の内歯27aの形状を示す概略図である。 FIG. 5 is a schematic view showing the shape of the outer teeth 36a of the first embodiment formed based on the 1-3 determination step, and FIG. 6 is a schematic view showing the shape of the inner teeth 27a of the first embodiment similarly formed. Is.

図5により、外歯36aの形状を説明する。基準ピッチ円半径re近傍のd点より歯先までの歯先部a両側とも、外転サイクロイド軌跡の線分にて形成されている。また、基準ピッチ円半径re近傍のe点より歯元までの歯元部bは両側とも、内転サイクロイド軌跡の線分にて形成されている。
前記d点とe点間の歯中部cは、直線で構成された平面を形成している。n(→)は内転サイクロイド曲線の法線ベクトルを、e(→)xは水平面を構成する単位ベクトルを指す。
The shape of the outer teeth 36a will be described with reference to FIG. Both addendum portion a on both sides up to the tooth tip from d point of the reference pitch circle radius r e vicinity are formed by segments of the epicycloid trajectory. Further, the tooth root portion b from the point e in the vicinity of the reference pitch circle radius re to the tooth root is formed by the line segment of the adduction cycloid locus on both sides.
The middle part c of the tooth between the points d and e forms a plane composed of straight lines. n(→) indicates a normal vector of the adduction cycloid curve, and e(→) x indicates a unit vector forming a horizontal plane.

図6により、内歯27aの形状を説明する。基準ピッチ円半径ri近傍のi点より歯元までの歯元部fは両側とも、外転サイクロイド軌跡の線分にて形成されている。また、基準ピッチ円半径ri近傍のj点より、歯先までの歯先部gは両側とも、内転サイクロイド軌跡の線分にて形成されている。
前記i点とj点間の歯中部hは、直線で構成された平面を形成している。n(→)は内転サイクロイド曲線の法線ベクトルを、e(→)xは水平面を構成する単位ベクトルを指す。
The shape of the inner teeth 27a will be described with reference to FIG. The tooth root portion f from the point i in the vicinity of the reference pitch circle radius r i to the tooth root is formed by the line segment of the abduction cycloid locus on both sides. Further, the tooth tip portion g from the point j near the reference pitch circle radius r i to the tooth tip is formed by a line segment of the adduction cycloid locus on both sides.
The tooth middle portion h between the point i and the point j forms a plane formed by a straight line. n(→) indicates a normal vector of the adduction cycloid curve, and e(→) x indicates a unit vector forming a horizontal plane.

図7は、実施例1の剛性内歯車27と可撓性外歯車36の最深の噛み合い状態を示す概略図である。 FIG. 7 is a schematic diagram showing the deepest meshing state of the rigid internal gear 27 and the flexible external gear 36 of the first embodiment.

剛性内歯車27の内歯27aと可撓性外歯車36の外歯36aは、歯元部から歯先部まで全領域で接触しており、接触面積が大きく、面圧を下げることができる。 The internal teeth 27a of the rigid internal gear 27 and the external teeth 36a of the flexible external gear 36 are in contact with each other in the entire region from the root portion to the tip portion, and the contact area is large, and the surface pressure can be reduced.

図8は、実施例1の剛性内歯車27と可撓性外歯車36の微小解離状態を示す概略図である。 FIG. 8 is a schematic diagram showing a minute dissociation state of the rigid internal gear 27 and the flexible external gear 36 of the first embodiment.

剛性内歯車27の内歯27aと可撓性外歯車36の外歯36aは、直線である歯中部h、cを中心に接触しており、ある程度の接触面積を確保している。 The inner teeth 27a of the rigid inner gear 27 and the outer teeth 36a of the flexible outer gear 36 are in contact with each other around the tooth middle portions h and c which are straight lines, and a certain contact area is secured.

図9は、実施例1の剛性内歯車27と可撓性外歯車36の解離進行状態を示す概略図である。 FIG. 9 is a schematic diagram showing the disengagement progressing state of the rigid internal gear 27 and the flexible external gear 36 of the first embodiment.

剛性内歯車27の内歯27aと可撓性外歯車36の外歯36aは、剛性内歯車27の内歯27aの内転サイクロイド軌跡の線分を有する歯先部gと可撓性外歯車36の外歯36aの外転サイクロイド軌跡の線分を有する歯先部aで点接触している。 The internal teeth 27a of the rigid internal gear 27 and the external teeth 36a of the flexible external gear 36 are a tooth tip portion g having a line segment of an adder cycloid locus of the internal teeth 27a of the rigid internal gear 27 and the flexible external gear 36. Of the outer teeth 36a of the outer tooth 36a is in point contact with the tooth tip a having a line segment of the abduction cycloid locus.

図10は、実施例1の可撓性外歯車36と剛性内歯車27と比較例の入力回転角に対する有効接触面積の変化を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing changes in the effective contact area with respect to the input rotation angle of the flexible external gear 36, the rigid internal gear 27 of Example 1 and the comparative example.

実線は、実施例1の複合曲線歯形を示し、他の線は比較例を示している。大きな破線は歯の移動軌跡から算出した軌跡曲線歯形、小さな破線は直線歯形、一点鎖線はインボリュート歯形である。
直線歯形、インボリュート歯形は有効接触面積が、実施例1に比較して、小さく、許容負荷トルクの上限が低いことが分かる。
また、軌跡曲線歯形は、実施例1に比較して、入力回転角に対する有効接触面積は大きく、優れた許容負荷トルクを有するが、常に極大接触面を有するため、効率の低下を招いている。
以上から、実施例1の複合曲線歯形は、高許容負荷トルクかつ高効率の波動歯車減速機を成立させることができる。
The solid line shows the compound curve tooth profile of Example 1, and the other lines show the comparative example. The large broken line is the locus curve tooth profile calculated from the locus of tooth movement, the small broken line is the straight tooth profile, and the dashed-dotted line is the involute tooth profile.
It can be seen that the linear tooth profile and the involute tooth profile have smaller effective contact areas as compared with the first embodiment, and the upper limit of the allowable load torque is low.
Further, the locus curve tooth profile has a large effective contact area with respect to the input rotation angle and has an excellent allowable load torque as compared with the first embodiment, but has a maximum contact surface at all times, which causes a reduction in efficiency.
From the above, the compound curved tooth profile of the first embodiment can establish a wave gear reducer with high allowable load torque and high efficiency.

実施例1の効果を以下に列挙する。
(1) 内歯27aの歯中部と外歯36aの歯中部h、cに直線歯部分を有し、外歯36aの歯元部bと内歯27aの歯先部gに外歯36aの内転サイクロイド軌跡の線分を有し、外歯36aの歯先部aと内歯27aの歯元部fに外転サイクロイド軌跡の線分を有する歯形、を備え、可撓性外歯車36の特定の外歯36aが剛性内歯車27の特定の内歯27aの最も歯底側に挿入した状態において、特定の外歯36aの歯先部aと特定の内歯27aの歯元部fが面接触し、特定の外歯36aの歯元部bと特定の内歯27aの歯先部gが面接触するとともに、特定の外歯36aの歯中部cと特定の内歯27aの歯中部hが面接触するようにした。
よって、両歯27a,36aの最深噛み合い状態において、歯元から歯先にかけて接触範囲が大であり、許容負荷トルクが大きくでき負荷トルク性能を向上できる。
The effects of Example 1 are listed below.
(1) The inner teeth 27a and the outer teeth 36a have straight tooth portions in the middle portions h and c of the outer teeth 36a, and the root portion b of the outer teeth 36a and the tip portion g of the inner teeth 27a have inner teeth 36a. A tooth profile having a line segment of the outer cycloid locus and a tooth profile having the line segment of the outer cycloid locus at the tooth tip a of the outer tooth 36a and the root f of the inner tooth 27a is provided. When the outer teeth 36a of the rigid inner gear 27 are inserted to the bottom of the specific inner teeth 27a of the rigid internal gear 27, the tooth tip a of the specific outer tooth 36a and the root f of the specific inner tooth 27a make surface contact. Then, the root portion b of the specific external tooth 36a and the tooth tip portion g of the specific internal tooth 27a are in surface contact, and the tooth center portion c of the specific external tooth 36a and the tooth central portion h of the specific internal tooth 27a are in surface contact. I made contact.
Therefore, in the deepest meshing state of both teeth 27a, 36a, the contact range from the tooth root to the tooth tip is large, the allowable load torque can be increased, and the load torque performance can be improved.

(2) 歯中部c、hの直線歯部分から外歯36a及び内歯27a共に、内転サイクロイド軌跡と外転サイクロイド軌跡へ連続的につながっており、特定の外歯36aの歯先部aと特定の内歯27aの接触面積は、特定の外歯36aが特定の内歯27aの歯底から離れる速度の増加に伴って減少する。
よって、相対速度と接触距離が連続的に反比例するので、効率の低下を抑制できる。
(2) Both the outer teeth 36a and the inner teeth 27a are continuously connected to the adduction cycloid locus and the abduction cycloid locus from the straight tooth portions of the tooth center parts c and h, and the tooth tip a of the specific outer tooth 36a is The contact area of the specific internal tooth 27a decreases as the speed at which the specific external tooth 36a moves away from the root of the specific internal tooth 27a increases.
Therefore, since the relative speed and the contact distance are continuously inversely proportional, it is possible to suppress a decrease in efficiency.

(3) 内燃機関のリンク機構の姿勢を変更する第2制御軸11を回転させる内燃機関用リンク機構のアクチュエータAであって、モータ出力軸48を回転駆動する電動モータ22と、モータ出力軸48の回転速度を減速して第2制御軸11に伝達する波動歯車減速機21と、波動歯車減速機21をカバーするハウジング20と、を有し、波動歯車減速機21は、歯中部に直線歯部分を有し、歯元部に外歯36aの内転サイクロイド軌跡の線分を有し、歯先部に外転サイクロイド軌跡の線分を有する歯形である複数の外歯36aを有し、回転力を第2制御軸11に伝達する可撓性外歯車36と、可撓性外歯車36の外周に配置され、ハウジング20に固定され、歯中部に直線歯部分を有し、歯先部に外歯36aの内転サイクロイド軌跡の線分を有し、歯元部に外転サイクロイド軌跡の線分を有する歯形であって外歯36aよりも歯数の多い内歯27aを有する剛性内歯車27と、モータ出力軸48により回転駆動され、可撓性外歯車36を半径方向に撓めて剛性内歯車27に対して部分的に噛み合わせると共に、回転軸まわりに回転することで噛み合わせ部分を周方向に移動させる波動発生器37と、を有する。
よって、両歯27a,36aの最深噛み合い状態において、歯元から歯先にかけて接触することにより、接触範囲が大であり、許容トルクが大きくすることができ負荷トルク性能を向上できる。また、特定の外歯36aの歯先部aと特定の内歯27aの歯先部gとの接触面積は、特定の外歯36aが特定の内歯27aの歯底から離れる速度の増加に伴って減少することにより、相対速度と接触距離が連続的に反比例するので、効率の低下を抑制できる。
この結果、負荷トルク性能および効率性を共に向上できる。
(3) The actuator A of the link mechanism for an internal combustion engine that rotates the second control shaft 11 that changes the attitude of the link mechanism of the internal combustion engine, the electric motor 22 that drives the motor output shaft 48 to rotate, and the motor output shaft 48. Has a wave gear reducer 21 for reducing the rotational speed of the gear and transmitting it to the second control shaft 11, and a housing 20 for covering the wave gear reducer 21. The wave gear reducer 21 has a straight tooth in the center of the teeth. A plurality of outer teeth 36a, which is a tooth profile having an abduction cycloid locus line segment of the outer tooth 36a at the root portion and a tooth tip portion having an abduction cycloid locus line portion. A flexible external gear 36 that transmits a force to the second control shaft 11, a flexible external gear 36 is arranged on the outer periphery of the flexible external gear 36, is fixed to the housing 20, has a straight tooth portion in the center of the tooth, and has a tooth tip portion. Rigid internal gear 27 having an inner tooth 27a having a line segment of the adduction cycloid locus of the outer tooth 36a and having a line segment of the abduction cycloid locus at the tooth root portion and having a larger number of teeth than the outer tooth 36a. And is driven to rotate by the motor output shaft 48, the flexible external gear 36 is bent in the radial direction and partially meshes with the rigid internal gear 27, and the meshing portion is formed by rotating around the rotary shaft. A wave generator 37 that moves in the circumferential direction.
Therefore, in the deepest meshing state of both teeth 27a, 36a, the contact range from the tooth root to the tooth tip is large, the allowable torque can be increased, and the load torque performance can be improved. Further, the contact area between the tooth tip a of the specific outer tooth 36a and the tooth tip g of the specific inner tooth 27a increases as the speed at which the specific outer tooth 36a moves away from the root of the specific inner tooth 27a increases. Since the relative speed and the contact distance are continuously inversely proportional to each other by reducing the decrease in efficiency, it is possible to suppress a decrease in efficiency.
As a result, both load torque performance and efficiency can be improved.

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための実施例を説明したが、本発明の具体的な構成は実施例の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、本発明の波動歯車減速機は、内燃機関用リンク機構のアクチュエータに限らず、特開2015-1190号公報や特開2011-231700号公報等に記載された内燃機関のバルブタイミング制御装置や、操舵角に対する転舵角を変更可能な可変舵角機構にも適用可能である。
[Other Examples]
Although the embodiment for carrying out the present invention has been described above, the specific configuration of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment, and there are design changes and the like within the scope not departing from the gist of the invention. Also included in the present invention.
For example, the wave gear reducer of the present invention is not limited to the actuator of the link mechanism for an internal combustion engine, and a valve timing control device for an internal combustion engine described in JP 2015-1190 A, JP 2011-231700 A, or the like. It is also applicable to a variable steering angle mechanism that can change the turning angle with respect to the steering angle.

A 内燃機関用リンク機構のアクチュエータ
11 第2制御軸(制御軸)
20 ハウジング
21 波動歯車減速機
22 電動モータ
27 剛性内歯車
27a 内歯
36 可撓性外歯車
36a 外歯
37 波動発生器
48 モータ出力軸
a 外歯の歯先部
b 外歯の歯元部
c 外歯の歯中部
f 内歯の歯元部
g 内歯の歯先部
h 内歯の歯中部
A Link mechanism actuator for internal combustion engine
11 Second control axis (control axis)
20 housing
21 Wave gear reducer
22 Electric motor
27 Rigid internal gear
27a internal teeth
36 Flexible external gear
36a External teeth
37 Wave generator
48 Motor output shaft a External tooth tip b External tooth root c External tooth central f f Internal tooth root g Internal tooth tip h Internal tooth central

Claims (5)

可撓性の外歯車であって、基準ピッチ円を通り歯面が平面に形成された外歯の歯中部と、前記歯中部よりも歯先側の外歯の歯先部と、前記歯中部よりも歯元側の外歯の歯元部とを有する可撓性外歯車と、
前記可撓性外歯車の外周に配置された剛性内歯車であって、前記基準ピッチ円を通り、歯面が平面に形成された内歯の歯中部と、前記歯中部よりも歯先側の内歯の歯先部と、前記内歯の歯中部よりも歯元側の内歯の歯元部と、を有する剛性内歯車と、
前記可撓性外歯車を半径方向に撓めて前記剛性内歯車に対して部分的に噛み合わせると共に、回転軸まわりに回転することで噛み合わせ部分を周方向に移動させる波動発生機と、
を備え、
前記外歯の歯元部及び前記内歯の歯先部が前記可撓性外歯車の内転サイクロイド軌跡の線分を有し、さらに前記外歯の歯先部及び前記内歯の歯元部が外転サイクロイド軌跡の線分を有する、
ことを特徴とする波動歯車減速機。
A flexible external gear, the tooth center of an external tooth having a tooth surface formed in a plane through a reference pitch circle, the tooth tip of the outer tooth on the tooth tip side of the tooth center, and the tooth center. A flexible external gear having a tooth root portion of the outer tooth on the tooth root side,
A rigid internal gear arranged on the outer periphery of the flexible external gear, passing through the reference pitch circle, and a tooth center portion of an internal tooth having a tooth surface formed in a plane, and a tooth tip side of the tooth center portion. A rigid internal gear having a tooth tip portion of the inner tooth and a tooth root portion of the inner tooth on the tooth root side of the tooth middle portion of the inner tooth,
A wave generator that flexibly moves the flexible external gear in the radial direction and partially meshes with the rigid internal gear, and rotates the meshing portion in the circumferential direction by rotating around the rotation axis,
Equipped with
The root portion of the outer tooth and the tip portion of the inner tooth have a line segment of an adder cycloid locus of the flexible outer gear, and the tip portion of the outer tooth and the root portion of the inner tooth are further included. Has a line segment of an abduction cycloid trajectory,
A wave gear reducer characterized in that
請求項1に記載の波動歯車減速機であって、
前記可撓性外歯車の特定の外歯が前記剛性内歯車の特定の内歯の最も歯底側に挿入した状態において、
前記特定の外歯の歯先部と前記特定の内歯の歯元部と面接触し、
前記特定の外歯の歯元部と前記特定の内歯の歯先部と面接触し、
前記特定の外歯の歯中部と前記特定の内歯の歯中部と面接触する、
ことを特徴とする波動歯車減速機。
The wave gear reducer according to claim 1,
In a state where the specific external teeth of the flexible external gear are inserted at the most tooth bottom side of the specific internal teeth of the rigid internal gear,
Surface contact with the tooth tip of the specific external tooth and the tooth root of the specific internal tooth,
Surface contact with the root portion of the specific external tooth and the tip portion of the specific internal tooth,
Surface contact with the tooth center of the specific external tooth and the tooth center of the specific internal tooth,
A wave gear reducer characterized in that
請求項2に記載の波動歯車減速機において、
前記特定の外歯と前記特定の内歯の接触面積は、前記特定の外歯が前記特定の内歯の歯底から離れる速度の増加に従って減少する、
ことを特徴とする波動歯車減速機。
The wave gear reducer according to claim 2,
The contact area between the specific external tooth and the specific internal tooth decreases as the speed at which the specific external tooth moves away from the root of the specific internal tooth increases.
A wave gear reducer characterized in that
内燃機関のピストンストローク量を可変する可変圧縮比装置のアクチュエータであって、
回転することで前記内燃機関のピストンストローク量を変更する制御軸と、
モータ出力軸を回転駆動する電動モータと、
前記モータ出力軸の回転速度を減速して、前記制御軸に伝達する波動歯車減速機と、
を有し、
前記波動歯車減速機は、
可撓性の外歯車であって、基準ピッチ円を通り歯面が平面に形成された外歯の歯中部と、前記歯中部よりも歯先側の外歯の歯先部と、前記歯中部よりも歯元側の外歯の歯元部とを有する可撓性外歯車と、
前記可撓性外歯車の外周に配置された剛性内歯車であって、前記基準ピッチ円を通り、歯面が平面に形成された内歯の歯中部と、前記歯中部よりも歯先側の内歯の歯先部と、前記内歯の歯中部よりも歯元側の内歯の歯元部と、を有する剛性内歯車と、
前記可撓性外歯車を半径方向に撓めて前記剛性内歯車に対して部分的に噛み合わせると共に、回転軸まわりに回転することで噛み合わせ部分を周方向に移動させる波動発生機と、
を備え、
前記外歯の歯元部及び前記内歯の歯先部が前記可撓性外歯車の内転サイクロイド軌跡の線分に沿っており、さらに前記外歯の歯先部及び前記内歯の歯元部が外転サイクロイド軌跡の線分に沿っている、
ことを特徴とする内燃機関の可変圧縮比装置のアクチュエータ。
An actuator of a variable compression ratio device for varying the piston stroke amount of an internal combustion engine,
A control shaft that changes the piston stroke amount of the internal combustion engine by rotating,
An electric motor that rotationally drives the motor output shaft,
A wave gear reducer that reduces the rotation speed of the motor output shaft and transmits it to the control shaft,
Have
The wave gear reducer,
A flexible external gear, the tooth center of the external tooth having a tooth surface formed in a plane through a reference pitch circle, the tooth tip of the outer tooth on the tooth tip side of the tooth center, and the tooth center. A flexible external gear having a tooth root portion of the outer tooth on the tooth root side,
A rigid internal gear arranged on the outer periphery of the flexible external gear, passing through the reference pitch circle, and a tooth center portion of an internal tooth having a tooth surface formed in a plane, and a tooth tip side of the tooth center portion. A rigid internal gear having a tooth tip portion of the inner tooth and a tooth root portion of the inner tooth on the tooth root side of the tooth middle portion of the inner tooth,
A wave generator that flexibly moves the flexible external gear in the radial direction and partially meshes with the rigid internal gear, and rotates the meshing portion in the circumferential direction by rotating around the rotation axis,
Equipped with
The root portion of the outer tooth and the tip portion of the inner tooth are along the line segment of the adduction cycloid locus of the flexible outer gear, and the tip portion of the outer tooth and the root of the inner tooth are further provided. The part is along the line segment of the abduction cycloid locus,
An actuator of a variable compression ratio device for an internal combustion engine, comprising:
請求項4に記載の内燃機関の可変圧縮比装置のアクチュエータであって、
前記可撓性外歯車の特定の外歯が前記剛性内歯車の特定の内歯の最も歯底側に挿入した状態において、
前記特定の外歯の歯先部と前記特定の内歯の歯元部と面接触し、
前記特定の外歯の歯元部と前記特定の内歯の歯先部と面接触し、
前記特定の外歯の歯中部と前記特定の内歯の歯中部と面接触する、
ことを特徴とする内燃機関の可変圧縮比装置のアクチュエータ。
An actuator of a variable compression ratio device for an internal combustion engine according to claim 4,
In a state where the specific external teeth of the flexible external gear are inserted at the most tooth bottom side of the specific internal teeth of the rigid internal gear,
Surface contact with the tooth tip of the specific external tooth and the tooth root of the specific internal tooth,
Surface contact with the root portion of the specific external tooth and the tip portion of the specific internal tooth,
Surface contact with the tooth center of the specific external tooth and the tooth center of the specific internal tooth,
An actuator of a variable compression ratio device for an internal combustion engine, comprising:
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