JPS596451A - 差動式波動型減速機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は減速機構に係り、更に詳細には、差動式波動型
の伝達機構を採用することによって、小形で減速比が高
く、しかも入力軸と出力軸の軸心が同一直線上にある差
動式波動型の減速機構に関する。

近時エレクトロニクスの進歩発達に伴ない、小形軽量で
しかも安価な動力伝達装置の要求が強くなっている。し
かしながら高い減速比を持つ減速装置は、通常の歯車に
よる減速機構では多くの段数を必要とし入力軸と出力軸
とを同一直線上に配置することも難しく、軽量、小形化
、原価低減が困難であった。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであシ、
高い減速比を持ち、入出力軸が同一直線上に配置され、
しかも軽量、小形で原価の廉い減速装置を提供すること
を目的としている。

本発明は斜交する端面な持つ駆動板と、この駆動板の軸
方向の運動に追随する波動板と、波動板成している。

以下図面に基いて本発明の実施例について説明する。第
１図は本発明に係る差動式波動型減速機構の一例を示し
た図で（イ）は平面図、（ロ）は上半分のみ断面を示し
た正面図、（ハ）は右Ｕｌ１１面図である。同図におい
て本例の減速機構はケース１、入力軸２、駆動板３、波
動板４、受動板５、出力軸６等から成っている。本例の
ケースｌは２枚の側板ＩＡを４本ツバイブＩＢ内に挿入
したボルトナツトＩＣで締め付けて成っている。２枚の
側板ＩＡの中央部には軸受７および８が取付けられてい
る。軸受７には人力軸２が回動自在に取付けられており
、軸受８には出力軸６が回動自在に成句けられている。

また入力軸２と出力軸６の軸心は一直線上に配置されて
いる。第２図は駆動板３を示した図で（イ）は正面の断
面図（ロ）は右側面図で、半分のみを示した図である。

同図および第１図において、駆動板３は中空円柱体であ
って、その−の端面３Ａは柱軸に直交しているが他の端
面３Ｂは柱軸に角α（α＜９０°）をなして斜交してい
るう−の端面３Ａの中央部にはボス３Ｃが設けられてお
ジ、ボス３ＣＫは−の端面から他の端面に通ずる通孔３
Ｄが穿孔されている。との通孔３Ｄに入力軸２が挿通さ
れ、キー等の固定手段（図示していない。

）により入力軸２と駆動板３とは固定されている。

第３図は波動板４を示した図で（イ）は正面の断面図、
（ロ）は右側面図で半分のみが示されている。同図およ
び第１図において、波動板４は円板状をなしており、そ
の−の面４Ａの中心部には球面状の凹部４Ｂが設けられ
ている。丑た面４Ａの外周部は面４Ａに対して角βをな
す円錐面の一部の面４Ｃと々つており角βは角αの余角
となっている。

面４ＣにはＮ個（図示した例では４０個）の球面状の四
部（歯）４Ｄが等間隔に配置されている（図（ロ）では
数個のみを示し、残余は中心線の交点で中心位置のみを
示している。）。波動板４の外周には２木の支柱９が固
定されている。（第３図（ロ）では１本のみが示されて
いるがもう１本は中心線に対し′て対称位置に設けられ
ている。）第４図は受動板５を示した図で（ロ）は正面
の断面図（イ）は左０ｉ１１面図で半分のみが示されて
いる。同図および第１図において、受動板５は円板状を
なしその−の面の中央部にはボス５Ａが設けられており
、このボス５八部には−の面から他の面に通ずる通孔５
Ｂが設けられている。この通孔５Ｂに出力軸６が挿通さ
れ、キー等の固定手段（図示していない。）により、出
力軸６と受動板５とは固定されている。受動板５の他の
而５Ｃの外周部には、（Ｎ４ｒＬ）個（図示のものは３
９個）の皿状の孔５Ｄが設けられており、孔の奥には通
孔５Ｅが穿孔されている（第４図（イ）では孔５Ｄは数
個のみを示し、残余は中心線の交点で中心位置のみを示
している。）。第５図はこの孔５Ｄおよび通孔５Ｅの詳
細を示したもので、第４図（ロ）におけるＸ部を拡大図
示したものである。この孔５Ｄ、通孔５Ｅには球状の歯
５Ｆに脚５Ｇを設けた（Ｎ：１＝ｆＬ）個のピース（第
５図参照）が適宜な固定手段（本図の場合はねじ込みに
よっている。）で固定されている。この歯５Ｆが取付け
られた状況は第１図に示されているが１個を除いた残余
は２点鎖線で位置のみが示されている。歯５Ｆは円周上
に等間隔に配置されており、そのピッチ円の直径ｄ２は
波動板４に設けられた歯４Ｄのピッチ円の直径（ｄｌ）
に対して次の関係を有している。

ｄ２＝　４　ｃｏｓβ また歯５Ｆの半径は歯４Ｄの曲率半径とほぼ同一となっ
ているので、−の軸に受動板５を直交して設け、波動板
゛４を角αをなして設ければ、双方の歯５Ｆと４Ｄとは
その接触部分で噛合する。

第６図は出力軸を拡大図示したものである。同図および
第１図において、出力軸６の先端には球面状の開口６Ａ
が穿孔されており、その開口６Ａには球１０が嵌装され
、軸６の先端部をかしめるととＫよって軸６と球１０と
が固定されている。

この球１０は組立てに際しては波動板４の凹部４Ｂに嵌
装される。凹部４Ｂの曲率半径と球１０の半径とははｙ
同一となっているため、波動板４は球１０を中心と七て
自在に運動することができるが、波動板４に取付けられ
た２本の支柱９がケース１のパイプＩＢと当っているた
め、波動板４は出力軸６（または入力軸２）のまわりの
回動は不能であり１球１０を中心とする波動のみ自在と
なっており、駆動板２が回転すれば、歯を設けた面の反
対側の面を駆動板３の斜交端面３Ｂと密着し、相互に摺
動しながら波動運動を行なう。

以上説明した構成を持つ本例の減速機構の入力軸２を所
定回転数ｍ　Ｃｒｏｐｓ）で回転したとする。入力軸２
の回転に伴ない駆動板３も回転数ｍで回転し、波動板４
は１秒間ｍ回の波動を行なう。いま、ある瞬間（このと
きを時間０秒と定める。）に駆動板３の一番厚みの大き
い部分（以下「頂点」という。）に位置した歯４Ｄの番
号なＰ−１、これに噛合する歯５Ｇの番号をＱ−１と名
付けることにする。時間１／；ＩＬＮ秒では駆動板３は
角度２シＮだけ回転し、頂点は次の歯Ｐ−２の位置に来
る。

歯Ｐ−２は歯５Ｇの次の歯Ｑ−２と噛合し、その際受動
板５は角度（２ｙｒ／ｙ−ｎ　−２蝋）だけ駆動板３と
反対の方向に回転する。１．／７７＋、秒では駆動板３
は１回転し、受動板５は次の角度だけ回転する。

（Ｎ−ｎ） したがって減速比には次の通シとなる。

Ｎ−ル ｋ　＝　− 図示した例ではＮ＝４０、Ｗ＝１であるから、ｋ＝３９
　となる。

波動板の歯数Ｎに対して受動板の歯数がＮ十ｎの場合は
同様にして減速比には次の式で示す通りとなり出力軸の
回転は入力軸と同一方向となる。

Ｎ＋ｎ ｋ−□ ｎ。

いま、Ｎ＝４０、ル＝１とすればに＝４１となる、。

以上の実施例では歯４Ｄ、歯５Ｇは凹球面と凸球面を用
いていたが、必ずしもこの形状に限ることなく、傘歯車
等でも本発明は有効に実施できる。

また、ケース１に対して波動板４の回転を止める手段と
して本例では２本の支柱を使用したが、これはケースの
形状如何では１本でも充分である。

本発明は以上述べたように、入出力軸を一直線上に配置
した高い減速比の減速装置で入力軸に対する出力軸の回
転が正逆いずれも可能であり、部品点数も少く構造が簡
単で工作が容易で従って原価の廉い減速装置を提供する
ことを可能としており、エレクトロニクス発達に伴なう
動力伝達機構の小形、軽量化、原価低減に対して大きな
貢献をするものであることは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る差動式波動型減速機構の一例を示
した図で、（イ）は平面図、（ロ）は一部断面を含む正
面図、（ハ）は右側面図、第２図は駆動板を示した図で
（イ）は正面の断面図、（ロ）は右側面図、第３図は波
動板を示した図で（イ）は正面の断面図、（ロ）は右側
面図、第４図は受動板を示した図で（イ）は左側面図（
ロ）は正面の断面図、第５図は第４図におけるＸ部の拡
大図、第６図は出力軸の拡大図である。 １・Φ・Φケース、ＩＡ＠−−・側板、ＩＢ・拳・・パ
イプ、２・・・・入力軸、３＠・・Φ駆動板、３Ｂ・・
・・斜交端面、４・・・・波動板、４Ｂ・・・・凹部、
４ＣＩＩ・・１面、４Ｂ番・・・歯、５・・・・受動板
、５Ｆ・・・・歯、６・・・・出力軸、７．８・・・・
軸受、９・・・・支柱、１０・・・・球 特許出願人 五代鴨子 代理人　弁理士 塚　本　太三部 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 次の（α）から（りまでの構成要素を有する差動式波動
   型減速機構。 （α）ケース等に軸受を介して回動自在に支持されてい
   る入力軸 ＜ｂ＞　　ケース等に軸受を介して回動自在に支持され
   ている出力軸 （Ｃ）入力軸に固定された円柱体であってその柱軸に斜
   交する端面を有する駆動板 （ｄ）　　出力軸に固定され、円板状をなし、その−の
   面の外周部に等間隔に配置された（Ｎｅｔ−ｔｚ）個の
   歯を有する受動板 （＝）　　円板状をなし、ケース等、駆動板および出力
   軸に、支柱、球軸受等を介し、ケース等に対しては回動
   不能に、駆動板の斜交端面に対しては、その−の面を常
   時密着しかつ摺動自在に支持されており、他の面の外周
   部に等間隔に配置されかつ受動板の歯と噛合するＮ個の
   歯を有する波動板