JPH074476A - 波動歯車装置 - Google Patents

波動歯車装置

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JPH074476A
JPH074476A JP17118793A JP17118793A JPH074476A JP H074476 A JPH074476 A JP H074476A JP 17118793 A JP17118793 A JP 17118793A JP 17118793 A JP17118793 A JP 17118793A JP H074476 A JPH074476 A JP H074476A
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JP
Japan
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spline
wire
flexspline
circular
memory alloy
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Pending
Application number
JP17118793A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyuki Osawa
教之 大沢
Kazunari Matsuzaki
一成 松崎
Toshihiro Matsuo
智弘 松尾
Yoshikazu Mikuriya
美和 御厨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
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Publication of JPH074476A publication Critical patent/JPH074476A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H49/00Other gearings
    • F16H49/001Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 スプライン歯を有するサーキュラスプライン
2と、サーキュラスプライン2に部分的に噛み合うスプ
ライン歯を有し、非円形に変形し得るフレクスプライン
3と、サーキュラスプライン3を非円形に変形させる波
動発生器4とを有する波動歯車装置1において、波動発
生器4がフレクスプライン3の内周面にほぼ等間隔に配
置された複数の支持部31と、フレクスプライン3の軸
線に垂直な面上でフレクスプライン3の軸線に対称にあ
る支持部間に配置した二方向形状記憶合金からなる複数
のワイヤ7と、ワイヤ7を順次選択して通電加熱する形
状記憶合金駆動装置8とから構成したものである。 【効果】 波動歯車装置の波動発生器を小型化できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、波動発生器を内蔵した
波動歯車装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、圧電素子を駆動素子とする波動発
生器を内蔵した波動歯車装置が開示されている(例え
ば、特開平2−261944号)。この波動歯車装置
は、図6(a),(b)に示すように、内周面にスプラ
イン歯を有するサーキュラスプライン2と、サーキュラ
スプライン2に2か所で噛み合うスプライン歯を有し、
非円形に変形し得るフレクスプライン3と、サーキュラ
スプライン2を非円形に変形させる波動発生器4とサー
キュラスプライン2の端部に固定した出力軸5とから構
成されている。波動発生器4は、変位方向がフレクスプ
ラインの軸線に対して一定の角度をなすようにフレクス
プライン3の軸線を中心とする円の円周上にほぼ等間隔
に放射状に配置された複数の圧電素子41と、この圧電
素子41を順次選択して付勢する圧電素子駆動装置(図
示しない)とからなる変位発生手段42と、前記変位発
生手段42から発生した微小変位を増幅させる変位増幅
手段43とを備えている。変位増幅手段43は、圧電素
子41に当接する部分と、少なくとも一つの変位増幅機
構44と、フレクスプライン3の歯面の裏面に当接する
部分とを有する部材からなっている。変位増幅機構44
は、変位を受ける部分と、支点として作用する部分と、
増幅された変位を伝える部分とを有する部材からなって
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、駆動素子である圧電素子の変位が微小であるため、
変位発生機構から発生した変位を増幅させる変位増幅機
構が必要となり、波動発生器が大型になるという欠点が
あった。本発明は、この点に鑑みなされたもので、変位
増幅機構が不要な、駆動素子の変位によってのみフレク
スプラインを変形させる波動発生器を内蔵した、小型の
波動歯車装置を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、スプライン歯を有するサーキュラスプラ
インと、前記サーキュラスプラインに部分的に噛み合う
スプライン歯を有し、非円形に変形し得るフレクスプラ
インと、前記サーキュラスプラインを非円形に変形させ
る波動発生器とを有する波動歯車装置において、前記波
動発生器が前記フレクスプラインの内周面にほぼ等間隔
に配置された複数の支持部と、前記フレクスプラインの
軸線に垂直な面上で前記フレクスプラインの軸線に対称
にある支持部間に配置した二方向形状記憶合金からなる
複数のワイヤと、前記ワイヤを順次選択して通電加熱す
る形状記憶合金駆動装置とからなるものである。また、
前記ワイヤの一方端を前記支持部に固定し、前記ワイヤ
の他方端を前記フレクスプラインの中央部に設けた絶縁
体からなる支持環に固定したものである。
【0005】
【作用】上記手段により、形状記憶合金駆動装置によっ
て、任意の位置の形状記憶合金からなるワイヤを通電加
熱すると、ワイヤが収縮し、フレクスプラインがワイヤ
に引っ張られて、フレクスプラインのワイヤの長手方向
の径が小さくなる。これに伴って、フレクスプラインが
撓み、収縮したフレクスプライン径に対して直角方向の
フレクスプライン径が大きくなり、サーキュラスプライ
ンの内周面のスプライン歯と噛み合う。収縮したワイヤ
の通電加熱を止め、そのワイヤの隣のワイヤを通電加熱
すると、通電加熱を止めたワイヤは冷却されて加熱前の
長さに戻り、隣のワイヤが加熱されて収縮し、フレクス
プラインの変形がずれて、スプライン歯の噛み合う位置
もずれる。この操作を連続して行うと、フレクスプライ
ンが変形自在な弾性体であるため、サーキュラスプライ
ンとフレクスプラインとの噛み合い位置が連続的に移動
し、サーキュラスプラインとフレクスプラインとの間に
相対回転を生じ、フレクスプラインを固定しておくと、
サーキュラスプラインの端部に固定した出力軸から回転
出力を取り出すことができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図1は本発明の実施例を示す正断面図、図2は図
1に示すA−A断面に沿う側断面図である。図におい
て、波動歯車装置1は、内周面にスプライン歯を有する
サーキュラスプライン2と、サーキュラスプライン2に
2か所で噛み合うスプライン歯を有し、非円形に変形し
得る電気絶縁体からなるフレクスプライン3と、サーキ
ュラスプライン2を非円形に変形させる波動発生器4と
サーキュラスプライン2の端部に固定した出力軸5とか
ら構成されている。波動発生器4は、フレクスプライン
3の内周面にほぼ等間隔に突出する12個の支持部31
と、支持部31に固定した導電性の固定ピン6(6a,
6b,6c,6d,6e,6f,6g,6h,6i,6
j,6k,6l)と、駆動素子として、フレクスプライ
ン3の軸線と垂直な面上でフレクスプライン3の軸線に
対して対称の位置にある固定ピン6間に巻付けて、フレ
クスプライン3のほぼ径方向の対称位置を結ぶ6本の二
方向形状記憶合金からなるワイヤ7(7a,7b,7
c,7d,7e,7f)と、ワイヤ7を順次選択して加
熱する形状記憶合金駆動装置8とから構成されている。
したがって、ワイヤ7を加熱して収縮させることによ
り、加熱したワイヤ7の方向のフレクスプライン3の径
を小さくし、加熱したワイヤ7の方向と直角方向の径を
大きくするようにしてある。なお、ワイヤ7は、固定ピ
ン6間に配置された各々のワイヤ同士が接触して通電し
合わないように、断熱効果が有り、かつ弾性変形する絶
縁体でできたチューブ(図示せず)で覆われている。
【0007】ここで、波動歯車装置1の動作について説
明する。最初に、形状記憶合金駆動装置8によって、任
意の位置の形状記憶合金からなるワイヤ7dに固定ピン
6(6d,6j)を介して通電加熱すると、ワイヤ7d
が収縮し、フレクスプライン3がワイヤ7dに引っ張ら
れて、フレクスプライン3のワイヤ7dの長手方向の径
が小さくなる。これに伴って、フレクスプライン3が撓
み、収縮したワイヤ7dに対して直角方向のフレクスプ
ライン3の径が大きくなり、図1に示すように、サーキ
ュラスプライン2の内周面のスプライン歯と噛み合う。
次いで、ワイヤ7dの通電加熱を止め、ワイヤ7dから
30°ずれた隣のワイヤ7cを固定ピン6(6c,6
i)を介して通電加熱する。その時、ワイヤ7dは冷却
されて加熱前の長さに戻り、ワイヤ7cが加熱されて収
縮し、フレクスプライン3のワイヤ7cの長手方向の径
が小さくなり、収縮したワイヤ7cに対して直角方向の
フレクスプライン3の径が大きくなって、フレクスプラ
イン3の変形が、図1に示す状態から図3に示すよう
に、30°ずれて、スプライン歯の噛み合う位置も30
°ずれる。この操作を連続して行うと、フレクスプライ
ン3が変形自在な弾性体であるため、サーキュラスプラ
イン2とフレクスプライン3との噛み合い位置が連続的
に移動し、サーキュラスプライン2とフレクスプライン
3との間に相対回転を生じ、フレクスプライン3を固定
しておくと、サーキュラスプライン2の端部に固定した
出力軸5から回転出力を取り出すことができる。図4は
他の実施例を示す正断面図、図5はその側断面図で、前
記実施例のワイヤ7の一方端を支持部31に固定し、他
方端をフレクスプライン3の中央部に設けた絶縁体から
なる支持環32に固定し、フレクスプライン3の軸心に
対して対称の位置に配置したワイヤ7(7aと7a’、
7bと7b’…7fと7f’)を形状記憶合金駆動装置
8によって同時に通電加熱するようにしてある。この場
合、フレクスプライン3の軸心に対して対称の位置に配
置したワイヤ7の隣り合うワイヤ7を順次、すなわち例
えばワイヤ7aと7a’の次にワイヤ7bと7b’また
はワイヤ7fと7f’を、連続して加熱することによ
り、サーキュラスプライン2とフレクスプライン3との
噛み合い位置が連続的に移動し、サーキュラスプライン
2の端部に固定した出力軸5から回転出力を取り出すこ
とができる。この構成によれば、隣り合うワイヤ7を互
いに交差することなく配置することができ、通電加熱時
に互いに熱影響を与えることがなくなり、回転動作が安
定する。なお、フレクスプライン3を導電体とし、支持
部31のワイヤ7が接触する部分だけを電気絶縁体で構
成してもよい。また、ワイヤの数は6本や12本に限る
ものではなく、フレクスプラインが円滑に変形し得る数
であればよい。
【0008】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、駆
動素子を二方向形状記憶合金によって構成してあるの
で、駆動素子の変位が大きく、変位増幅機構が不要とな
り、波動発生器を小型化できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す正断面図である。
【図2】図1のA−A断面に沿う側断面図である。
【図3】本発明の実施例の動作中の状態を示す正断面図
である。
【図4】本発明の他の実施例を示す正断面図である。
【図5】図4のB−B断面に沿う側断面図である。
【図6】従来例を示す(a)側断面図および(b)正断
面図である。
【符号の説明】
1 波動歯車装置、2 サーキュラスプライン、3 フ
レクスプライン、31支持部、32 支持環、4 波動
発生器、5 出力軸、6(6a,6b,6c,6d,6
e,6f,6g,6h,6i,6j,6k,6l) 固
定ピン、7(7a,7b,7c,7d,7e,7f)
ワイヤ、8 形状記憶合金駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 御厨 美和 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号 株式会社安川電機内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スプライン歯を有するサーキュラスプラ
    インと、前記サーキュラスプラインに部分的に噛み合う
    スプライン歯を有し、非円形に変形し得るフレクスプラ
    インと、前記サーキュラスプラインを非円形に変形させ
    る波動発生器とを有する波動歯車装置において、前記波
    動発生器が前記フレクスプラインの内周面にほぼ等間隔
    に配置された複数の支持部と、前記フレクスプラインの
    軸線に垂直な面上で前記フレクスプラインの軸線に対称
    にある支持部間に配置した二方向形状記憶合金からなる
    複数のワイヤと、前記ワイヤを順次選択して通電加熱す
    る形状記憶合金駆動装置とからなることを特徴とする波
    動歯車装置。
  2. 【請求項2】 前記ワイヤの一方端を前記支持部に固定
    し、前記ワイヤの他方端を前記フレクスプラインの中央
    部に設けた絶縁体からなる支持環に固定した請求項1記
    載の波動歯車装置。
JP17118793A 1993-06-16 1993-06-16 波動歯車装置 Pending JPH074476A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5838082A (en) * 1995-02-17 1998-11-17 Seiko Epson Corporation Superconducting bearing device
DE10210954A1 (de) * 2001-09-04 2003-07-31 Lars Oelschlaeger Getriebe und mit Formgedächtnisaktoren ausgestatteter Antrieb
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WO2018073603A1 (en) * 2016-10-20 2018-04-26 Cambridge Mechatronics Limited Shape memory alloy strain wave motor
CN111963646A (zh) * 2020-08-28 2020-11-20 众合天成智能装备(廊坊)有限公司 一种谐波传动减速机构

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