JPH0460237A - Flexible meshing type gear engagement structure - Google Patents

Flexible meshing type gear engagement structure

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Publication number
JPH0460237A
JPH0460237A JP17157990A JP17157990A JPH0460237A JP H0460237 A JPH0460237 A JP H0460237A JP 17157990 A JP17157990 A JP 17157990A JP 17157990 A JP17157990 A JP 17157990A JP H0460237 A JPH0460237 A JP H0460237A
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JP
Japan
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gear
external
external gear
internal
shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP17157990A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Minegishi
清次 峯岸
Toshihiro Ishida
敏浩 石田
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0460237A publication Critical patent/JPH0460237A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce the extent of resistance in deflection as securing a large transmissible torque and make improvements in operating efficiency by forming an external spline, engaging an inner spline with some play and making a deflection component of an external gear absorbable, in a second shaft attached so as to correspond to a rotational component of the external gear. CONSTITUTION:First of all, a wave generator 104 is rotated by rotation of an input shaft 102, and an external gear 106 intends to rotate as being deflected and deformed on an outer circumference of the wave generator. Since the external gear 106 is inscribed with an internal gear 108 clamped to a casing 109, however, free rotation is restricted, eventually only an engaged position between these internal and external gears come to be rotated at the same speed with the input shaft 102 in consequence. Accordingly, when the input shaft 102 rotates a turn, the external gear comes to do relative rotation as far as a portion resting on a difference of tooth numbers with the internal gear as a result, so that this relative rotation is transmitted to an output shaft 110 after a deflection component is absorbed via a loose engagement between an inner spline 106C formed on an inner circumference of the external gear and an external spline 112A formed in the output shaft (2nd shaft).

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、小型の減速機、あるいは増速機に適用するの
に好適な、撓み噛合い式の歯車噛合構造、即ちいわゆる
ハーモニックドライブ式と称される歯車噛合構造に関す
る。
The present invention relates to a gear mesh structure of a flexible mesh type, that is, a gear mesh structure called a so-called harmonic drive type, which is suitable for application to a small speed reducer or a speed increaser.

【従来の技術】[Conventional technology]

従来、第3図に示されるような回転原理に基づく撓み噛
合い式の歯車噛合構造が広く知られている。 図において、符号2が入力軸(第1軸)、4が該入力軸
2の回転によって回転する波動発生器、6が該波動発生
器4の外周に摺動可能に取付けられ該波動発生器の外周
で撓み変形回転が可能とされた外歯歯車、8が前記外歯
歯車6が内接噛合する内歯歯車である。 前記波動発生器4は、入力軸2と一体的に設けられた楕
円形のカム体4Aと、このカム体4Aの外周に嵌合して
楕円形に撓められた可視性のボールベアリング4Bとか
らなる。このボールベアリング4Bの外環は外歯歯車6
に嵌合している。 外歯歯車6の歯数は内歯歯車2の歯数より2N(Nは正
の整数)だけ少ない歯数とされている。 なお、内歯歯車8の「内歯」は、第3図の例では内歯歯
車8の本体部分に直接形成されているか、実機において
はこの内歯歯車の「内歯」は凹部に嵌入された略円筒状
の外ピンによって形成されていることが多い。 第3図(A)〜(C)に示されるように、今、入力軸2
を回転させると波動発生器4のカム体4Aが回転させら
れ、このカム#4Aの回転により可視性のボールベアリ
ング4Bを介して外歯歯車6が撓み変形しながら内歯歯
車8の内側で内接回転する。 従って、今、内歯歯車8をケーシングに固定した場合は
、外歯歯車6は内歯歯車8に対して入力軸2の1回転毎
に両歯車6.8の歯数差に依存した分だけ相対回転する
ことになる。その結果、外歯歯車6の撓み成分を吸収し
、自転成分のみを出力として取出すと、該出力部材は入
力軸2に対して極めてゆっくりと回転することになり、
減速比の大きな減速機が実現できる。 又、外歯歯車6の自転成分の方を固定した場合は、内歯
歯車8を出力部材とする減速機が実現できる。 更に、ここで入力部材と出力部材を逆転させると増速比
の大きな増速機が実現できる。 このような撓み噛合い式の歯車噛合構造は、少ない要素
で大きな減速比あるいは増速比を得ることができるため
小型精密機械用の増減速機等に多用されている。 第4図にこの噛合補遺を採用した実際の撓み噛合い式歯
車減速機の従来例を示す。 図中の符号は第3図の符号に対応している。前述したよ
うに、内歯歯車8の「内歯」は外ピン8Aによって形成
されている。 外歯歯車6は、その撓み成分を吸収した上で自転成分の
みを出力軸10に伝達する必要があるため、フランジ部
6A、このフランジ部6Aより大きな径の円環部6Bと
から構成されている0円環部6Bにはその端部の内周側
にボールベアリング4Bのハウジングが形成されており
、その端部の外周側に内歯歯車8の外ビン8Aと噛合可
能な外歯が形成されている。外歯歯車6は、前述したよ
うに入力軸2の回転により撓み変形しながらゆっくりと
自転するが、この撓み変形成分を円環部6Bによって吸
収した上で出力軸10に自転成分を伝達するようになっ
ている。
BACKGROUND ART Conventionally, a flexible mesh type gear meshing structure based on a rotational principle as shown in FIG. 3 has been widely known. In the figure, reference numeral 2 denotes an input shaft (first axis), 4 a wave generator that rotates by the rotation of the input shaft 2, and 6 a wave generator that is slidably attached to the outer periphery of the wave generator 4. An external gear 8 is an internal gear with which the external gear 6 internally meshes. The wave generator 4 includes an elliptical cam body 4A provided integrally with the input shaft 2, and a visible ball bearing 4B fitted on the outer periphery of the cam body 4A and bent into an elliptical shape. Consisting of The outer ring of this ball bearing 4B is an external gear 6
is fitted. The number of teeth of the external gear 6 is smaller than the number of teeth of the internal gear 2 by 2N (N is a positive integer). In the example shown in FIG. 3, the "internal teeth" of the internal gear 8 are formed directly on the main body of the internal gear 8, or in the actual machine, the "internal teeth" of the internal gear are fitted into recesses. It is often formed by a generally cylindrical outer pin. As shown in FIGS. 3(A) to (C), now the input shaft 2
When # is rotated, the cam body 4A of the wave generator 4 is rotated, and due to the rotation of the cam #4A, the external gear 6 is flexibly deformed via the visible ball bearing 4B and is internally rotated inside the internal gear 8. Rotates tangentially. Therefore, if the internal gear 8 is now fixed to the casing, the external gear 6 will rotate relative to the internal gear 8 by the amount dependent on the difference in the number of teeth between the two gears 6.8 for each revolution of the input shaft 2. There will be relative rotation. As a result, if the deflection component of the external gear 6 is absorbed and only the rotational component is extracted as output, the output member will rotate extremely slowly relative to the input shaft 2.
A reduction gear with a large reduction ratio can be realized. Furthermore, if the rotational component of the external gear 6 is fixed, a reduction gear using the internal gear 8 as an output member can be realized. Furthermore, if the input member and the output member are reversed here, a speed increaser with a large speed increase ratio can be realized. Such a flexible mesh type gear meshing structure can obtain a large speed reduction ratio or speed increase ratio with a small number of elements, and is therefore often used in speed increase/reduction gears for small precision machines. FIG. 4 shows a conventional example of an actual flexible mesh type gear reduction gear employing this meshing supplement. The symbols in the figure correspond to the symbols in FIG. As mentioned above, the "internal teeth" of the internal gear 8 are formed by the external pin 8A. Since the external gear 6 needs to absorb the deflection component and transmit only the rotational component to the output shaft 10, it is composed of a flange portion 6A and an annular portion 6B having a larger diameter than the flange portion 6A. A housing for the ball bearing 4B is formed on the inner circumferential side of the end of the zero annular portion 6B, and external teeth that can mesh with the outer pin 8A of the internal gear 8 are formed on the outer circumferential side of the end. has been done. As described above, the external gear 6 slowly rotates while being flexibly deformed by the rotation of the input shaft 2, but this flexural deformation component is absorbed by the annular portion 6B and then the rotation component is transmitted to the output shaft 10. It has become.

【発明が解法しようとする課題】[Problem that the invention attempts to solve]

しかしながら、このような従来の撓み噛合い式歯車噛合
構遺にあっては、その外歯歯車6の円環部6Bの軸方向
長さが短いと円環部端部における撓みを良好に吸収する
ことができず回転負荷が増大してしまうため、これをか
なり長めに設定せざるを得ないという問題があった。こ
の問題を少しでも回避するためには、即ち外歯歯車6の
円環部6Bの軸方向の長さを短くするには該外歯歯車自
体を十分に撓み易い素材で形成しなければならず、この
場合伝達可能トルクが小さくなるだけでなく、外歯歯車
6自体のねじれに起因して特に起動時、停止時、逆転時
等において立上がり、立下がり特性が悪くなったり、バ
ックラッシュが発生したり、あるいはラチェッティング
(過大な負荷がかかったときに外歯歯車が撓んで外歯と
内歯が1歯分ずれてしまうこと)を起こし易くなったり
するというような問題が生じてくる。 更に、この種の撓み噛合い式歯車装置を産業用ロボット
の手首等に使う場合にあっては、もう1台の増減速装置
のための入力軸を貫通させる必要があるが、従来の構造
にあっては、外歯歯車6のフランジ部6Aがかなりのス
ペースをとるためこの入力軸を貫通させるための中空部
分の径(ホロー径)を大きくとれないという問題もあっ
た。 本発明は、このような従来のl’L’1題に鑑みてなさ
れたものであって、外歯歯車を比較的剛性の高い素材で
形成することを可能とし、大きな伝達可能トルクを確保
しながら撓みの抵抗(回転負荷)を小さくして効率を高
め、バックラッシュ性、ラチェッティング性を改善し、
更に軸方向の長さを短くして全体の小型軽量化を実現す
ると共に装置全体を貫通するホロー径を大きくとること
ができるような撓み噛合い式歯車噛合構造を提供するこ
とを目的とする。
However, in such a conventional flexible mesh type gear meshing structure, if the length in the axial direction of the annular portion 6B of the external gear 6 is short, the deflection at the end of the annular portion can be well absorbed. There was a problem in that this length had to be set quite long because the rotational load would increase. In order to avoid this problem at all, that is, to shorten the length of the annular portion 6B of the external gear 6 in the axial direction, the external gear itself must be made of a material that is sufficiently flexible. In this case, not only the transmittable torque becomes smaller, but also the rise and fall characteristics become worse and backlash occurs due to the torsion of the external gear 6 itself, especially when starting, stopping, reversing, etc. Or, problems such as ratcheting (when an excessive load is applied, the external gear bends and the external teeth and internal teeth become misaligned by one tooth) tend to occur. Furthermore, if this type of flexible mesh gear device is used in the wrist of an industrial robot, etc., it is necessary to pass the input shaft for another speed-up/deceleration device, but this is not possible with the conventional structure. However, since the flange portion 6A of the external gear 6 takes up a considerable amount of space, there is a problem in that the diameter of the hollow portion (hollow diameter) for passing the input shaft therethrough cannot be made large. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and makes it possible to form an external gear from a material with relatively high rigidity, thereby ensuring a large transmittable torque. while reducing deflection resistance (rotational load), increasing efficiency, and improving backlash and ratcheting properties.
Furthermore, it is an object of the present invention to provide a flexible mesh type gear meshing structure that can reduce the length in the axial direction to realize a reduction in the size and weight of the entire device, and can also have a large hollow diameter passing through the entire device.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本発明は、第1軸と、該第1軸の回転に対応するように
取付けられた波動発生器と、該波動発生器の外周に摺動
可能に取付けられ該波動発生器の外周に沿って撓み変形
が可能な外歯歯車と、核外両歯車が内接噛合する内歯歯
車と、前記外歯歯車の自転成分に対応するように取付け
られた第2軸と、を備えた撓み噛合い式歯車噛合構造に
おいて、前記外歯歯車が略円筒形状とされ、該円筒形状
の外周に前記内歯歯車と噛合する外歯が形成されると共
に、該円筒形状の内周の一部に前記波動発生器への取付
用ハウジングが、他の一部に内スプラインがそれぞれ形
成され、且つ、前記第2軸に、該内スプラインと遊嵌噛
合して前記外歯歯車の撓み成分を吸収可能な外スプライ
ンが形成されたことにより、上記目的を達成したもので
ある。
The present invention includes a first shaft, a wave generator mounted to correspond to rotation of the first shaft, and a wave generator slidably mounted on the outer periphery of the wave generator and arranged along the outer periphery of the wave generator. Flexural meshing comprising: an external gear capable of flexural deformation, an internal gear with which both non-nuclear gears are internally meshed, and a second shaft attached so as to correspond to the rotational component of the external gear. In the type gear meshing structure, the external gear has a substantially cylindrical shape, external teeth that mesh with the internal gear are formed on the outer periphery of the cylindrical shape, and the wave motion is formed on a part of the inner periphery of the cylindrical shape. The housing for attachment to the generator has an internal spline formed in the other part thereof, and an external part on the second shaft that can loosely engage with the internal spline and absorb the deflection component of the external gear. By forming the spline, the above object is achieved.

【作用】[Effect]

説明の便宜上、今、内歯歯車を固定し、第1軸を入力軸
、第2軸を出力軸とした減速機を例にとって作用を説明
する。 入力軸の回転によってまず波動発生器が回転させられる
。この波動発生器の回転により外歯歯車か該波動発生器
の外周で撓み変形しながら回転しようとする。ところが
、外歯歯車はゲージングに固定された内歯歯車に内接し
ているなめ、自由な自転が拘束され、結局内歯歯車と外
歯歯車の噛合位置のみが入力軸と同一の速度で変化(回
転)していくことになる、従って入力軸が1回転したと
き外歯歯車は内歯歯車に対して該内歯歯車との歯数の差
に依存した分だけ相対回転することとなり、この相対回
転が外歯歯車の内周に形成された内スプラインと出力軸
に形成された外スプラインとの遊嵌噛合を介して撓み成
分が吸収された上で出力軸に伝達されることになる。 外歯歯車は、従来のように該外歯歯車自体によってその
撓みの全てを吸収する必要がなくなるため、比較的削性
の高い素材で形成することが可能となり、且つ軸方向長
を極めて短くすることができるようになる。 又、従来のようなフランジ部がないため、従来より装置
全体の小型軽量化が可能となり、又、大きなホロー径を
実現することができるようになる。 なお、前述したように、全く同じ噛合構造で入出力部材
を逆転し、第2軸を入力軸、第1軸を出力軸とすること
によって増速機が達成できる。 更に、全く同じ噛合構造で内歯歯車を出力部材とする減
速機を実現することもできる。この場合、第1軸(入力
軸)の回転によって波動発生器を介して外歯歯車が撓み
変形回転をするところまでは先の説明と同一である。但
し、この場合は内歯歯車は固定されておらず、その代わ
りに、外歯歯車が内スプライン及び外スプラインを介し
てその自転が全くできないように拘束されることになる
。 従って、外歯歯車の撓みにより内歯歯車との噛合位置が
変化(回転)するため、結局入力軸1回転について内歯
歯車(出力部材)は外歯歯車との歯数差に依存した分だ
け変位することになり減速機が実現できる。 なお、この場合も入出力部材を逆転することにより増速
機を実現することができる。
For convenience of explanation, the operation will now be explained by taking as an example a reduction gear in which the internal gear is fixed, the first shaft is the input shaft, and the second shaft is the output shaft. First, the wave generator is rotated by rotation of the input shaft. As the wave generator rotates, the external gear tries to rotate while being bent and deformed on the outer periphery of the wave generator. However, since the external gear is inscribed in the internal gear fixed to the gaging, free rotation is restricted, and in the end, only the meshing position of the internal gear and external gear changes at the same speed as the input shaft ( Therefore, when the input shaft rotates once, the external gear rotates relative to the internal gear by an amount that depends on the difference in the number of teeth between the input shaft and the internal gear. The rotation is transmitted to the output shaft after the deflection component is absorbed through the loose engagement between the internal spline formed on the inner periphery of the external gear and the external spline formed on the output shaft. Since the external gear does not need to absorb all of the deflection by itself as in the past, it is possible to form it from a material with relatively high machinability, and the axial length can be made extremely short. You will be able to do this. Furthermore, since there is no flange portion as in the past, the entire device can be made smaller and lighter than in the past, and a large hollow diameter can be realized. As described above, a speed increaser can be achieved by reversing the input and output members with the same meshing structure and using the second shaft as the input shaft and the first shaft as the output shaft. Furthermore, it is also possible to realize a reduction gear using an internal gear as an output member with the same meshing structure. In this case, the explanation is the same as that up to the part where the external gear is deflected and rotated via the wave generator due to the rotation of the first shaft (input shaft). However, in this case, the internal gear is not fixed, but instead, the external gear is restrained via the internal and external splines so that it cannot rotate at all. Therefore, the meshing position with the internal gear changes (rotates) due to the deflection of the external gear, so in the end, for one revolution of the input shaft, the internal gear (output member) changes by the amount that depends on the difference in the number of teeth with the external gear. As a result of the displacement, a reduction gear can be realized. In this case as well, a speed increaser can be realized by reversing the input/output members.

【実施例】【Example】

以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。 第1図は本発明が適用された撓み噛合い式歯車減速機の
断面図、第2図は各歯車の歯形形状と噛合状態を示す第
1図II−II線に沿う断面図である。 この減速機は、入力軸(第1軸)102と、該入力軸1
02の回転によって回転する波動発生器104と、該波
動発生器104の外周に摺動可能に取付けられ該波動発
生器104の外周で撓み変形回転が可能な外歯歯車10
6と、ゲージング109に固定されると共に前記外歯歯
車106が内接噛合する内歯歯車108と、外歯歯車1
06の自転成分を受けて回転する出力軸(第2軸)11
0とを備える。 前記波動発生器104は、入力軸102と一体化された
楕円形のカム体104Aと該カム体104Aの外周に取
付けられた可視性のボールベアリング104Bとからな
る。この構成は従来と同様である。 前記内歯歯車108は、ゲージング109にボルト11
4を介して固定されており、外ピン108Aによって円
弧歯形の内歯が構成されている。 この内歯歯車108の構成も従来と同様である。 前記外歯歯車106は、はぼ円筒形状とされ、該円筒形
状の外周に内歯歯車108の外ピン(内歯)108Aと
噛合する外歯106Aが形成されている。又、この円筒
形状の内周の一部(図中右半分)に波動発生器104の
ボールベアリング104Bの取付は用ハウジング106
Bが形成されている。更に、他の一部(図中左半分)に
内スプライン106Cが形成されている。外歯歯車10
6の外歯106Aにはトロコイド波形、内スプラインに
はJISD2001の自動車用インボリュートスプライ
ンが採用されている。しかしながら、本発明では各歯形
はこれらのものに限定されるものではない、なお、外歯
歯車106の歯数は内歯歯車108の歯数より2だけ少
なくなっている。 前記出力軸110は、ケーシング109にベアリング1
14及び116を介して回転自在に取付けられている。 この出力軸110には、外歯歯車106の内スプライン
106Cと遊嵌噛合可能な外スプライン112Aの形成
された外スプライン板112がボルト118を介して一
体的に取付けられている。 この外スプライン板112の外スプライン112Aの歯
数は外歯歯車106の内スプライン106Cの歯数と同
一である。又この外スプライン112Aは、その歯先円
直径が内スプライン106Cの歯底円直径よりも外歯歯
車106の撓み量のほぼ2倍だけ小径である。更に、こ
の外スプライン1121.t、そのピッチ円状の円弧歯
厚が内スプライン106Cのピッチ円上の歯の空きより
も外歯歯車106の撓み量のほぼ2倍だけ小さい大きさ
とされている。これにより、内スプライン106Cと外
スプライン112Aとで外歯歯車104の撓みを支障な
く吸収可能な等速度歯車機構が構成され、外歯歯車10
6の自転成分のみが出力軸110に伝達される。 次にこの実施例の作用を説明する。 入力軸102の回転は波動発生器104の楕円形のカム
体104Aを回転させ、その外周に設けられたボールベ
アリング104Bを撓ませる。このボールベアリング1
04に取付けられている外歯歯車106は、ケーシング
に固定された内歯歯車108の外ピン(内歯)108A
によって自由な自転が拘束されているため、該外歯歯車
106は内歯歯車108に内接しながらその内接噛合位
置のみを変化(回転)させるようになる。 この内接噛合位置の変化(回転)により、外歯歯車10
6の歯数と内歯歯車108との歯数差が2であることか
ら、結局外歯歯車106は、入力軸102の1回転毎に
2歯分だけ噛合変位(自転)することになる、この結果
、入力軸102の1回転は外歯歯車106の歯数分の2
に減速される。 この外歯歯車106の動きは、該外歯歯!106の内ス
プライン106C及び外スプライン板112の外スプラ
イン112Aの遊嵌噛合によってその撓み成分が完全に
吸収され自転成分のみが取出されて出力軸112へと伝
達される。 第2図は内歯歯車108の外ピン(内歯)108A、外
歯車106の外歯106A、及び内スプライン106C
1外スプライン112Aの噛合い状態を示している。波
動発生器104により外歯歯車106が楕円状に変形す
ることにより、外歯歯車106は内歯歯車108の外ピ
ン108Aと楕円の長径側の2gIIpfrC1部、0
2部で噛合し、一方外スプライン板112の外スプライ
ン112Aとは長径と短径の中間部、即ち第2図におけ
るA1−A4の4個所で突張りながら噛合することにな
る。 この実施例によれば、■C1,02部での噛合及びA1
−A4での噛合が共に突張りながらの噛合であるなめ、
バックラッシュがない、■外スプライン112Aと内ス
プライン106Cとが4個所で噛合するため噛合歯数が
多く動力伝達上有利であり、これにより外歯歯車106
は軸方向に短くても十分な強度が得られる、■CI 、
C2部での噛合及びA+〜A4での噛合により(多くの
噛合があるため)ラチェッティング性に優れる、■内歯
歯車108の内歯が外ビン108Aで形成されているた
め外歯歯車106と転がり接触し、摩耗が少ない、等の
利点を得ることができる。 なお、上記実施例と全く同一の噛合構造において入出力
軸を逆転することにより増速機が実現できる。 又、上記実施例では内歯歯車108を固定する例が示さ
れていたが、全く同一の噛合構造で出力軸110を固定
し、且つ内歯歯車108を回転自在とすることにより、
該内歯歯車108を出力軸(あるいは入力軸)とする増
減速機を容易に実現することができる。 又、上記実施例では出力軸110が中実とされていたが
、これを中空とし、相手部材の入力軸を挿入するだけで
済むいわゆるホローシャフト型の減速機に設計変更する
のは極めて容易である。この実施例では、外歯歯車10
6が従来に比べ非常にコンパクト化されているなめ、こ
のような場合でもそのホロー径を大きく取れるという利
点が得られる。
Embodiments of the present invention will be described in detail below based on the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a flexible mesh gear reducer to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II--II in FIG. 1 showing the tooth shape and meshing state of each gear. This reducer includes an input shaft (first shaft) 102 and an input shaft 1
a wave generator 104 that rotates with the rotation of the wave generator 102; and an external gear 10 that is slidably attached to the outer periphery of the wave generator 104 and can be bent and rotated around the outer periphery of the wave generator 104.
6, an internal gear 108 fixed to gauging 109 and internally meshed with the external gear 106, and external gear 1
Output shaft (second shaft) 11 that rotates in response to the rotation component of 06
0. The wave generator 104 consists of an elliptical cam body 104A integrated with the input shaft 102 and a visible ball bearing 104B attached to the outer periphery of the cam body 104A. This configuration is the same as the conventional one. The internal gear 108 has a bolt 11 attached to the gauging 109.
4, and the outer pin 108A forms an inner tooth having a circular arc tooth shape. The structure of this internal gear 108 is also the same as the conventional one. The external gear 106 has a substantially cylindrical shape, and external teeth 106A that mesh with an external pin (internal tooth) 108A of the internal gear 108 are formed on the outer periphery of the cylindrical shape. Also, the ball bearing 104B of the wave generator 104 is attached to a part of the inner periphery of this cylindrical shape (the right half in the figure) in the housing 106.
B is formed. Furthermore, an internal spline 106C is formed in another part (the left half in the figure). External gear 10
The external teeth 106A of No. 6 have a trochoidal waveform, and the internal splines are JISD2001 automotive involute splines. However, in the present invention, each tooth profile is not limited to these. Note that the number of teeth of the external gear 106 is two fewer than the number of teeth of the internal gear 108. The output shaft 110 has a bearing 1 in the casing 109.
It is rotatably attached via 14 and 116. An external spline plate 112 is integrally attached to the output shaft 110 via bolts 118, and has an external spline 112A that can be loosely engaged with the internal spline 106C of the external gear 106. The number of teeth of the outer spline 112A of this outer spline plate 112 is the same as the number of teeth of the inner spline 106C of the external gear 106. Further, the external spline 112A has a tip circle diameter that is smaller than the root diameter of the internal spline 106C by approximately twice the amount of deflection of the external gear 106. Furthermore, this outer spline 1121. t, the arcuate tooth thickness of the pitch circle is smaller than the tooth gap on the pitch circle of the internal spline 106C by approximately twice the amount of deflection of the external gear 106. As a result, the internal spline 106C and the external spline 112A constitute a constant velocity gear mechanism that can absorb the deflection of the external gear 104 without any trouble.
Only the rotation component of No. 6 is transmitted to the output shaft 110. Next, the operation of this embodiment will be explained. The rotation of the input shaft 102 rotates the elliptical cam body 104A of the wave generator 104, and bends the ball bearing 104B provided on the outer periphery of the cam body 104A. This ball bearing 1
The external gear 106 attached to 04 is an external pin (internal gear) 108A of an internal gear 108 fixed to the casing.
Since the external gear 106 is restrained from freely rotating on its own axis, the external gear 106 changes (rotates) only its internal meshing position while being inscribed in the internal gear 108. Due to this change (rotation) of the internal meshing position, the external gear 10
Since the difference between the number of teeth of 6 and the number of teeth of the internal gear 108 is 2, the external gear 106 will eventually undergo meshing displacement (rotation) by 2 teeth for each rotation of the input shaft 102. As a result, one rotation of the input shaft 102 is twice the number of teeth of the external gear 106.
The speed is reduced to The movement of this external gear 106 is caused by the external tooth! Due to the loose fit between the inner spline 106C of 106 and the outer spline 112A of outer spline plate 112, the deflection component is completely absorbed, and only the rotational component is taken out and transmitted to the output shaft 112. FIG. 2 shows the external pin (internal tooth) 108A of the internal gear 108, the external tooth 106A of the external gear 106, and the internal spline 106C.
The meshing state of the first outer spline 112A is shown. As the external gear 106 is deformed into an elliptical shape by the wave generator 104, the external gear 106 is connected to the outer pin 108A of the internal gear 108 and the 2gIIpfrC1 part, 0 on the long axis side of the ellipse.
On the other hand, the outer spline plate 112 meshes with the outer spline 112A at the intermediate portion between the major axis and the minor axis, that is, at four locations A1 to A4 in FIG. 2 while being stretched. According to this embodiment, ■ meshing at C1 and 02 parts and A1
- A lick in which the engagement in A4 is a tension engagement;
There is no backlash. ■Since the outer spline 112A and the inner spline 106C mesh at four locations, the number of meshing teeth is large, which is advantageous for power transmission.
■CI can provide sufficient strength even if it is short in the axial direction, ■CI,
The meshing at the C2 part and the meshing at A+ to A4 (because there are many meshes) provides excellent ratcheting performance. - The internal gear 108 has internal teeth formed of the external pin 108A, so the external gear 106 It is possible to obtain advantages such as rolling contact with the material and less wear. Note that a speed increaser can be realized by reversing the input and output shafts in the same meshing structure as in the above embodiment. Further, in the above embodiment, an example was shown in which the internal gear 108 was fixed, but by fixing the output shaft 110 with the exactly same meshing structure and making the internal gear 108 rotatable,
It is possible to easily realize an increase/decrease gear that uses the internal gear 108 as an output shaft (or input shaft). Further, in the above embodiment, the output shaft 110 is solid, but it is extremely easy to change the design to a so-called hollow shaft type reducer, which can be made hollow and simply inserts the input shaft of the mating member. be. In this embodiment, the external gear 10
6 is much more compact than the conventional one, so even in such a case there is an advantage that the hollow diameter can be made large.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上説明した通り、本発明によれば、特に外歯歯車の軸
方向長を短くすることができるため、装置全体の小型軽
量化を図ることができるようになり、且つ則性、バック
ラッシュ性、ラチェッティング性等に優れた増減速機を
得ることができるようになる。 又、本発明に係る撓み噛合い式歯車噛合構造をいわゆる
ホローシャフト型の増減速機に適用する場合、そのホロ
ー径を非常に大きくとることがきるようにもなる。
As explained above, according to the present invention, since the axial length of the external gear can be particularly shortened, the entire device can be made smaller and lighter, and the regularity, backlash resistance, and It becomes possible to obtain an increase/decelerator with excellent ratcheting properties. Further, when the flexible mesh type gear meshing structure according to the present invention is applied to a so-called hollow shaft type speed increase/reduction gear, the hollow diameter can be made very large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明が適用された撓み噛合い式歯車減速機
の縦断面図、 第2図は、第1図U−II線に沿う断面図、第3図(A
)〜(C)は、撓み噛合い式歯車噛合構造の回転原理を
説明するためのスケルトン図、第4図は、従来の撓み噛
合い式歯車噛合構造が適用された減速機の例を示す第1
図相当の縦断面図である。 2・・・入力軸(第1軸)、 4・・・波動発生器、 6・・・外歯歯車、 6A・・・外歯、 6B・・・ハウジング、 6C・・・内スプライン、 8・・・内歯歯車、 8A・・・外ビン(内歯)、 9・・・ゲージング、 0・・・出力軸(第2軸)。 復代理人 牧野閘博 松山圭佑 高矢 諭
Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a flexible mesh gear reducer to which the present invention is applied, Fig. 2 is a sectional view taken along line U-II in Fig. 1, and Fig. 3 (A
) to (C) are skeleton diagrams for explaining the rotation principle of the flexible mesh gear mesh structure, and FIG. 4 is a diagram showing an example of a reducer to which the conventional flexible mesh gear mesh structure is applied. 1
It is a longitudinal cross-sectional view corresponding to the figure. 2... Input shaft (first axis), 4... Wave generator, 6... External gear, 6A... External tooth, 6B... Housing, 6C... Internal spline, 8... ... Internal gear, 8A... External pin (internal teeth), 9... Gauging, 0... Output shaft (second shaft). Sub-agent Yasuhiro Makino Keisuke Matsuyama Satoshi Takaya

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1軸と、該第1軸の回転に対応するように取付
けられた波動発生器と、該波動発生器の外周に摺動可能
に取付けられ該波動発生器の外周に沿って撓み変形が可
能な外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と
、前記外歯歯車の自転成分に対応するように取付けられ
た第2軸と、を備えた撓み噛合い式歯車噛合構造におい
て、前記外歯歯車が略円筒形状とされ、該円筒形状の外
周に前記内歯歯車と噛合する外歯が形成されると共に、
該円筒形状の内周の一部に前記波動発生器への取付用ハ
ウジングが、他の一部に内スプラインがそれぞれ形成さ
れ、且つ、 前記第2軸に、該内スプラインと遊嵌噛合して前記外歯
歯車の撓み成分を吸収可能な外スプラインが形成された
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車噛合構造。
(1) A first shaft, a wave generator mounted to correspond to the rotation of the first shaft, and a wave generator mounted slidably on the outer periphery of the wave generator and deflected along the outer periphery of the wave generator. A flexible mesh type comprising a deformable external gear, an internal gear with which the external gear internally meshes, and a second shaft attached to correspond to the rotational component of the external gear. In the gear meshing structure, the external gear has a substantially cylindrical shape, and external teeth that mesh with the internal gear are formed on the outer periphery of the cylindrical shape, and
A housing for attachment to the wave generator is formed on a part of the inner periphery of the cylindrical shape, and an internal spline is formed on the other part, and the second shaft is loosely engaged with the internal spline. A flexible mesh type gear meshing structure, characterized in that an external spline capable of absorbing a deflection component of the external gear is formed.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002021948A (en) * 2000-07-10 2002-01-23 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd Unit type wave gear device
WO2009110597A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-11 アイパルス株式会社 Tape feeder for electronic parts
JP2009299765A (en) * 2008-06-12 2009-12-24 Sumitomo Heavy Ind Ltd Flexible meshing-type gear device
US8719036B2 (en) 2010-09-29 2014-05-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Voice dialogue system, method, and program

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