JP2013087825A - Deflection engagement type gear device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To utilize rollers for an excitation body bearing so as to prevent skew and reduce loss of transmission torque.SOLUTION: A deflection engagement type gear device 100 is equipped with: an excitation body 104; an external gear 120; excitation body bearing 110; an annulus gear 130A for deceleration; and an annulus gear 130B for output. While a gap Gp is provided whose size is increased as it extends toward the end part in the axial direction O of rollers 116A, 116B, between the rollers 116A, 116B prior to incorporation of an excitation body bearing 110 into the excitation body 104, and outer races 118A, 118B, whereas the size of the gap Gp is made to be equal to or greater than the amount of deformation of the outer races 118A, 118B under the state of the excitation body bearing 110 being incorporated in the excitation body 104.

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に示す撓み噛合い式歯車装置は、起振体と、該起振体の外周に配置され該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の外歯歯車と、該起振体と該外歯歯車との間に該外歯歯車を回転可能に支持するころと該ころの外側に設けられた外輪とを有する起振体軸受と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した内歯歯車と、を備えている。   A flexure meshing gear device disclosed in Patent Document 1 includes a vibrating body, and a cylindrical external gear having flexibility that is arranged on the outer periphery of the vibrating body and is bent and deformed by rotation of the vibrating body. And a vibration body bearing having a roller rotatably supporting the external gear between the vibration body and the external gear, and an outer ring provided outside the roller, and the external gear And an internal gear having rigidity for internal meshing.

特開２００９−２９９７６５号公報JP 2009-299765 A

特許文献１に記載の撓み噛合い式歯車装置においては、上述の如く、起振体軸受にころを用いている。このため、玉軸受を用いる場合に比べ起振体軸受を長寿命化させることができる。しかしながら、この起振体軸受のころは、起振体の外側を非円形軌道で公転することもあり、スキューを発生させやすく、結果的に伝達トルクのロスを招くおそれを抱えている。   In the flexibly meshing gear device described in Patent Document 1, as described above, rollers are used for the vibration generator bearings. For this reason, compared with the case where a ball bearing is used, a vibration body bearing can be made long-life. However, the roller of this vibration body bearing may revolve outside the vibration body on a non-circular raceway, and is likely to cause skew, resulting in a loss of transmission torque.

そこで、本発明は、前記の問題点を解決するべくなされたもので、起振体軸受にころを用いながらスキューを防止し、伝達トルクのロスの低減を可能とする撓み噛合い式歯車装置を提供することを課題とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and a flexure meshing gear device that prevents skew while using a roller for a vibration generator bearing and that can reduce loss of transmission torque. The issue is to provide.

本発明は、起振体と、該起振体の外周に配置され該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の外歯歯車と、該起振体と該外歯歯車との間に該外歯歯車を回転可能に支持するころと該ころの外側に設けられた外輪とを有する起振体軸受と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、前記起振体に前記起振体軸受を組み込む前の前記ころと前記外輪との間に、該ころの軸方向の端部に向かって増大する隙間が設けられ、該隙間の大きさが前記起振体に前記起振体軸受を組み込んだ状態での前記外輪の変形量以上とされていることにより、前記課題を解決したものである。   The present invention includes a vibrator, a cylindrical external gear that is arranged on an outer periphery of the vibrator and has a flexibility that is bent and deformed by rotation of the vibrator, the vibrator and the outer A vibration body bearing having a roller rotatably supporting the external gear between the toothed gear and an outer ring provided on the outer side of the roller; and a rigid inner for meshing the external gear. In a flexure meshing gear device including a toothed gear, between the roller and the outer ring before the vibration generator bearing is incorporated in the vibration generator, toward the axial end of the roller An increasing gap is provided, and the size of the gap is equal to or greater than the amount of deformation of the outer ring in a state where the vibrator bearing is incorporated in the vibrator. .

発明者等は、起振体に起振体軸受を組み込み起振体軸受の形状が起振体の形状に倣い非円形に変形した際に、外輪の軸方向において外輪の断面中央部が外側に張り出すような弓型形状に変形し、且つその変形量（変形形状の概念を含む）は、たとえ通常のクラウンニングをころに施していた場合であっても、吸収し得ないような大きさあるいは形状であることを見い出した。このため、ころの軸方向の端部が変形した外輪の内周面に当り、外輪からの荷重がその部分に集中することとなり、この荷重に対して安定な状態になろうとしてころが傾き、スキューが発生してしまっていた。   The inventors have incorporated a vibration body bearing into a vibration body, and when the shape of the vibration body bearing is deformed into a non-circular shape following the shape of the vibration body, the central portion of the cross section of the outer ring is outward in the axial direction of the outer ring. Deforms into an overhanging arcuate shape, and the amount of deformation (including the concept of deformed shape) is such a size that it cannot be absorbed even when normal crowning is applied to the rollers. Or I found out that it was a shape. For this reason, the end of the roller in the axial direction hits the inner peripheral surface of the deformed outer ring, and the load from the outer ring concentrates on that part, and the roller is inclined to become stable with respect to this load, Skew has occurred.

そこで、本発明においては、起振体に起振体軸受を組み込む前のころと外輪との間に、ころの軸方向の端部に向かって増大する隙間が設けられ、その隙間の大きさが起振体に起振体軸受を組み込んだ状態での外輪の変形量以上とされている。即ち、本発明においては、起振体に起振体軸受を組み込んだ状態の外輪の変形量を見越して、その変形量を許容可能な隙間を予め設けておくものである。これにより、外輪が変形してもころの端部における局所的な荷重の発生が防止できるので、ころのスキューを防止することが可能となる。なお、ころの端部で局所的な荷重が発生していない場合には、隙間の大きさが外輪の変形量とちょうど同一であってもよい。   Therefore, in the present invention, a gap that increases toward the end in the axial direction of the roller is provided between the roller and the outer ring before the vibration generator bearing is incorporated into the vibration generator, and the size of the gap is large. The amount of deformation of the outer ring in a state where the vibration body bearing is incorporated in the vibration body is set to be greater than the deformation amount. That is, in the present invention, a clearance that allows the amount of deformation is provided in advance in anticipation of the amount of deformation of the outer ring in which the vibration body bearing is incorporated in the vibration body. Thereby, even if the outer ring is deformed, it is possible to prevent a local load from being generated at the end portion of the roller, and thus it is possible to prevent the roller from being skewed. When no local load is generated at the end of the roller, the size of the gap may be exactly the same as the deformation amount of the outer ring.

なお、本発明は、起振体と、該起振体の外周に配置され該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の外歯歯車と、該起振体と該外歯歯車との間に該外歯歯車を回転可能に支持するころと該ころの外側に設けられた外輪とを有する起振体軸受と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、前記起振体に前記起振体軸受を組み込む前の前記ころと前記外輪との間に、該ころの軸方向の端部に向かって増大する隙間が設けられ、前記ころの軸方向における該隙間の長さが該ころの径方向における該隙間の長さの５０倍以下とされている、と捉えることも可能である。   The present invention includes a vibrator, a cylindrical external gear that is arranged on the outer periphery of the vibrator and has a flexibility that is bent and deformed by the rotation of the vibrator, the vibrator, A vibration body bearing having a roller rotatably supporting the external gear and an outer ring provided on the outer side of the external gear, and a rigidity with which the external gear meshes internally. In the flexibly meshing gear device provided with the internal gear, between the roller and the outer ring before the vibration generator bearing is incorporated in the vibration generator, the axial end of the roller is provided. It can also be considered that a gap that increases toward the roller is provided, and the length of the gap in the axial direction of the roller is 50 times or less than the length of the gap in the radial direction of the roller.

本発明によれば、起振体軸受にころを用いながらスキューを防止し、伝達トルクのロスの低減を可能とする。   According to the present invention, skew is prevented while using a roller for a vibration body bearing, and transmission torque loss can be reduced.

本発明の第１実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の全体構成の一例を示す分解斜視図The disassembled perspective view which shows an example of the whole structure of the bending meshing type gear apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同じく全体構成の一例を示す断面図Similarly sectional drawing which shows an example of whole composition 同じく起振体を示す正面図（Ａ）と断面図（Ｂ）A front view (A) and a cross-sectional view (B) showing the vibrator as well 同じく起振体に起振体軸受を組み込む前の起振体軸受の隙間の状態の概略を示す断面図Sectional drawing which shows the outline of the state of the clearance gap of the vibration body bearing before incorporating a vibration body bearing into a vibration body 同じく起振体に起振体軸受を組み込む前の起振体軸受の断面図（Ａ）と組み込んだ状態の起振体軸受の断面図（Ｂ）Similarly, a cross-sectional view (A) of a vibration body bearing before the vibration body bearing is incorporated into the vibration body, and a cross-sectional view (B) of the vibration body bearing in a state where it is incorporated. 本発明の第２実施形態に係る起振体に起振体軸受を組み込む前の起振体軸受の断面図（Ａ）と組み込んだ状態の起振体軸受の断面図（Ｂ）Sectional view (A) of the vibration body bearing before incorporating the vibration body bearing into the vibration body according to the second embodiment of the present invention and cross section (B) of the vibration body bearing in the assembled state 従来技術に係る起振体に起振体軸受を組み込む前の起振体軸受の断面図（Ａ）と組み込んだ状態の起振体軸受の断面図（Ｂ）Sectional view (A) of the vibration body bearing before incorporating the vibration body bearing into the vibration body according to the prior art, and cross section (B) of the vibration body bearing in the assembled state

以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態の一例を詳細に説明する。なお、図４では、起振体軸受の隙間の様子が分かるように誇張して示している。   Hereinafter, an example of the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 4, the state of the clearance of the vibration body bearing is exaggerated so as to be understood.

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は、図１、図２、図４に示す如く、起振体１０４と、起振体１０４の外周に配置され起振体１０４の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の外歯歯車１２０Ａ、１２０Ｂ（１２０）と、起振体１０４と外歯歯車１２０との間に外歯歯車１２０を回転可能に支持するころ１１６Ａ、１１６Ｂところ１１６Ａ、１１６Ｂの外側に設けられた外輪１１８Ａ、１１８Ｂとを有する起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂ（１１０）と、外歯歯車１２０Ａが内接噛合する剛性を有した減速用内歯歯車１３０Ａ（内歯歯車）と、減速用内歯歯車１３０Ａに並設され外歯歯車１２０Ｂと内接噛合する剛性を有した出力用内歯歯車１３０Ｂ（内歯歯車）と、を備えている。そして、起振体１０４に起振体軸受１１０を組み込む前のころ１１６Ａ、１１６Ｂと外輪１１８Ａ、１１８Ｂとの間には、ころ１１６Ａ、１１６Ｂの軸方向Ｏの端部に向かって増大する（径方向の）隙間Ｇｐが設けられている。その隙間Ｇｐの大きさは、起振体１０４に起振体軸受１１０を組み込んだ状態での外輪１１８Ａ、１１８Ｂの変形量（径方向の変形量）以上とされている。なお、ころ１１６Ａ、１１６Ｂの端部で局所的な荷重が発生していない場合には、隙間Ｇｐの大きさが外輪１１８Ａ、１１８Ｂの変形量とちょうど同一であってもよい。つまり、ここでの変形量とは、外輪１１８Ａ、１１８Ｂの端部の変形がころ１１６Ａ、１１６Ｂによって規制されず、外輪１１８Ａ、１１８Ｂの端部が自由に変形できる場合において、起振体１０４に起振体軸受１１０を組み込んだ状態での外輪１１８Ａ、１１８Ｂの変形量のことである。   As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the flexure meshing gear device 100 is arranged so as to be bent and deformed by the rotation of the vibrating body 104 and the vibrating body 104. Cylinder-shaped external gears 120A and 120B (120) having a roller, and rollers 116A and 116B that rotatably support the external gear 120 between the vibrating body 104 and the external gear 120, and outside the 116A and 116B. Vibration generator bearings 110A and 110B (110) having outer rings 118A and 118B provided on the inner ring, a reduction internal gear 130A (internal gear) having rigidity with which the external gear 120A meshes internally, and a reduction gear And an output internal gear 130B (internal gear) that is provided in parallel with the internal gear 130A and has rigidity to internally mesh with the external gear 120B. Further, between the rollers 116A and 116B and the outer rings 118A and 118B before the vibration body bearing 110 is incorporated into the vibration body 104, the diameter increases in the axial direction O of the rollers 116A and 116B (radial direction). Gap) Gp is provided. The size of the gap Gp is set to be equal to or greater than the deformation amount (radial deformation amount) of the outer rings 118A and 118B in a state where the vibration body bearing 110 is incorporated in the vibration body 104. If no local load is generated at the ends of the rollers 116A and 116B, the size of the gap Gp may be exactly the same as the deformation amount of the outer rings 118A and 118B. In other words, the deformation amount here means that the deformation of the end of the outer ring 118A, 118B is not restricted by the rollers 116A, 116B, and the end of the outer ring 118A, 118B can be freely deformed. This is the amount of deformation of the outer rings 118A and 118B in a state where the vibrator bearing 110 is incorporated.

以下、各構成要素について詳細に説明を行う。   Hereinafter, each component will be described in detail.

起振体１０４は、図２、図３に示す如く、略柱形状である。詳しく説明すると、起振体１０４は、偏心（偏心量Ｌ）した位置を中心とする一定の曲率半径ｒ１による噛合い範囲ＦＡを備え、複数の曲率半径を組み合わせた形状とされている。そして、起振体１０４は、噛合い範囲ＦＡで、外歯歯車１２０Ａ、１２０Ｂと減速用内歯歯車１３０Ａ、出力用内歯歯車１３０Ｂとの噛合い状態を実現するようにされている。起振体１０４には、中央に図示しない入力軸が挿入される入力軸孔１０６が形成されている。入力軸が挿入され回転した際に、起振体１０４が入力軸と一体で回転するように、入力軸孔１０６にはキー溝１０８が設けられている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the vibrating body 104 has a substantially columnar shape. More specifically, the vibrating body 104 has a meshing range FA with a constant curvature radius r1 centered on an eccentric position (eccentricity L), and has a shape in which a plurality of curvature radii are combined. The vibrating body 104 is configured to realize a meshing state between the external gears 120A and 120B, the reduction internal gear 130A, and the output internal gear 130B in the meshing range FA. The vibrator 104 is formed with an input shaft hole 106 into which an input shaft (not shown) is inserted at the center. A keyway 108 is provided in the input shaft hole 106 so that the vibrator 104 rotates integrally with the input shaft when the input shaft is inserted and rotated.

起振体軸受１１０は、図２に示す如く、起振体１０４の外側と外歯歯車１２０の内側との間に配置される軸受である。図２に示す如く、起振体軸受１１０Ａ（１１０Ｂ）は、内輪１１２、保持器１１４Ａ（１１４Ｂ）、転動体としてのころ１１６Ａ（１１６Ｂ）と、外輪１１８Ａ（１１８Ｂ）と、から構成される。内輪１１２は、起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂに対して一体化されており、起振体１０４の外周に接触配置され、ころ１１６Ａ、１１６Ｂに接触している。ころ１１６Ａ（１１６Ｂ）は保持器１１４Ａ（１１４Ｂ）に回転可能に保持されている。なお、ころ１１６Ａ（１１６Ｂ）は、円柱形状であればよく、ニードル形状を含む。外輪１１８Ａ（１１８Ｂ）は、ころ１１６Ａ（１１６Ｂ）の外側に配置される。外輪１１８Ａ（１１８Ｂ）は、起振体１０４の回転により撓み変形し、その外側に配置される外歯歯車１２０Ａ（１２０Ｂ）を変形させる。   As illustrated in FIG. 2, the vibration body bearing 110 is a bearing disposed between the outside of the vibration body 104 and the inside of the external gear 120. As shown in FIG. 2, the vibrator bearing 110A (110B) includes an inner ring 112, a cage 114A (114B), rollers 116A (116B) as rolling elements, and an outer ring 118A (118B). The inner ring 112 is integrated with the vibration body bearings 110A and 110B, is disposed in contact with the outer periphery of the vibration body 104, and is in contact with the rollers 116A and 116B. The rollers 116A (116B) are rotatably held by the cage 114A (114B). The rollers 116A (116B) may have a cylindrical shape and include a needle shape. The outer ring 118A (118B) is disposed outside the rollers 116A (116B). The outer ring 118A (118B) is bent and deformed by the rotation of the vibrating body 104, and deforms the external gear 120A (120B) disposed outside the outer ring 118A (118B).

ここで、起振体１０４に組み込む前の状態の起振体軸受１１０を説明する。なお、起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂは軸方向Ｏで位置が異なるだけで同一形状なので、以下では図４を用いて起振体軸受１１０Ａについてのみ説明し、起振体軸受１１０Ｂについては説明を省略する。なお、図４では、保持器１１４Ａを省略している。   Here, the vibration body bearing 110 in a state before being incorporated in the vibration body 104 will be described. Since the vibration body bearings 110A and 110B have the same shape except for the position in the axial direction O, only the vibration body bearing 110A will be described below with reference to FIG. 4, and description of the vibration body bearing 110B will be omitted. To do. In FIG. 4, the retainer 114A is omitted.

図４に示す如く、ころ１１６Ａと外輪１１８Ａとの間に、ころ１１６Ａの軸方向Ｏの端部（両端部）に向かって増大する隙間Ｇｐが設けられている。この隙間Ｇｐは、ころ１１６Ａの軸方向Ｏの端部の径ｒ２がその中央部の径ｒ３より小さくされることで形成されている。この隙間Ｇｐについて、ころ１１６Ａの軸方向Ｏにおける隙間Ｇｐの長さＬｎは、ころ１１６Ａの径方向Ｒにおける隙間Ｇｐの長さＤｐの５０倍以下（比Ｌｎ／Ｄｐ≦５０）とされている。具体的な数値でいえば、例えば、ころ１１６Ａの軸方向Ｏの長さを約８ｍｍとした場合に、長さＬｎが２ｍｍであれば、長さＤｐが４０μｍ以上となる。   As shown in FIG. 4, a gap Gp is provided between the roller 116 </ b> A and the outer ring 118 </ b> A that increases toward the ends (both ends) of the roller 116 </ b> A in the axial direction O. The gap Gp is formed by making the diameter r2 of the end portion in the axial direction O of the roller 116A smaller than the diameter r3 of the central portion. Regarding the gap Gp, the length Ln of the gap Gp in the axial direction O of the roller 116A is 50 times or less (the ratio Ln / Dp ≦ 50) the length Dp of the gap Gp in the radial direction R of the roller 116A. Specifically, for example, when the length of the roller 116A in the axial direction O is about 8 mm and the length Ln is 2 mm, the length Dp is 40 μm or more.

起振体軸受１１０Ａを起振体１０４に組み込む前においては、図４、図５（Ａ）に示す如く、外輪１１８Ａが軸方向Ｏに対して平行に伸びた状態とされており、外輪１１８Ａところ１１６Ａとの間には隙間Ｇｐが形成されている。起振体軸受１１０Ａを起振体１０４に組み込むと、図５（Ｂ）に示す如く、軸方向Ｏで外輪１１８Ａの断面中央部が外側に張り出すような弓型形状に変形する。このとき、外輪１１８Ａは偏りなく隙間Ｇｐがなくなるあるいは少なくなるように変形するだけであり、外輪１１８Ａの変形によるころ１１６Ａの局部（端部）に集中するような荷重発生は回避されている。なお、図５（Ｂ）において、ころ１１６Ａの中央部で、外輪１１８Ａとの間に隙間が形成されているように記載されているが、当該中央部で外輪１１８Ａところ１１６Ａとは接触した状態とされている。   Before the vibration body bearing 110A is incorporated in the vibration body 104, as shown in FIGS. 4 and 5A, the outer ring 118A extends in parallel with the axial direction O. A gap Gp is formed between 116A and 116A. When the vibration body bearing 110A is incorporated in the vibration body 104, as shown in FIG. 5 (B), it is deformed into an arcuate shape in which the central portion of the cross section of the outer ring 118A projects outward in the axial direction O. At this time, the outer ring 118A is simply deformed so that the gap Gp is eliminated or reduced without being biased, and generation of a load concentrated on the local portion (end) of the roller 116A due to the deformation of the outer ring 118A is avoided. In FIG. 5B, it is described that a gap is formed between the outer ring 118A and the center part of the roller 116A, but the outer ring 118A and 116A are in contact with each other at the center part. Has been.

外歯歯車１２０は、図１、図２に示す如く、基部材１２２と、外歯１２４と、から構成される筒型形状である。基部材１２２は、可撓性を有した筒状部材であり、起振体軸受１１０の外側に配置される。図２に示す如く、外歯１２４（１２４Ａ、１２４Ｂ）は軸方向Ｏに分割された形態であるが、それぞれを支持する基部材１２２が一体とされ共通とされている。外歯１２４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 FIGS. 1 and 2, the external gear 120 has a cylindrical shape including a base member 122 and external teeth 124. The base member 122 is a flexible cylindrical member and is disposed outside the vibration body bearing 110. As shown in FIG. 2, the external teeth 124 (124 </ b> A, 124 </ b> B) are divided in the axial direction O, but the base member 122 that supports each is integrated and shared. The tooth profile of the external tooth 124 is determined based on the trochoid curve so as to realize theoretical meshing.

減速用内歯歯車１３０Ａは、図２に示す如く、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１２４Ａの歯数よりもｉ（ｉ＝２、４、・・・）枚だけ多い歯数を備える。減速用内歯歯車１３０Ａには、図示しないケーシングがボルト孔１３２Ａを介して固定される。そして、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１０４の回転の減速に寄与する。減速用内歯歯車１３０Ａの内歯１２８Ａは、トロコイド曲線に基づいた外歯１２４Ａに理論噛合するように成形されている。   The reduction internal gear 130A is formed of a rigid member, as shown in FIG. The internal gear 130A for reduction has a number of teeth that is i (i = 2, 4,...) Greater than the number of teeth of the external teeth 124A of the external gear 120A. A casing (not shown) is fixed to the reduction internal gear 130A via a bolt hole 132A. And the internal gear 130A for deceleration contributes to the deceleration of rotation of the vibration body 104 by meshing with the external gear 120A. The internal teeth 128A of the reduction internal gear 130A are shaped so as to theoretically mesh with the external teeth 124A based on the trochoid curve.

一方、出力用内歯歯車１３０Ｂも、図２に示す如く、減速用内歯歯車１３０Ａと同様に、剛性を有した部材で形成されている。出力用内歯歯車１３０Ｂは、外歯歯車１２０Ｂの外歯１２４Ｂの歯数と同一の内歯１２８Ｂの歯数を備える（等速伝達）。なお、出力用内歯歯車１３０Ｂには、図示しない出力軸がボルト孔１３２Ｂを介して取り付けられて、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, as shown in FIG. 2, the output internal gear 130B is also formed of a rigid member, like the reduction internal gear 130A. The output internal gear 130B has the same number of teeth of the internal teeth 128B as the number of teeth of the external teeth 124B of the external gear 120B (constant speed transmission). Note that an output shaft (not shown) is attached to the output internal gear 130B via a bolt hole 132B, and the same rotation as the rotation of the external gear 120B is output to the outside.

次に、撓み噛合い式歯車装置１００の動作について、図２、図３を用いて説明する。   Next, operation | movement of the bending meshing type gear apparatus 100 is demonstrated using FIG. 2, FIG.

図示しない入力軸の回転により、起振体１０４が回転すると、その回転状態に応じて、外歯歯車１２０が起振体軸受１１０を介して撓み変形する（即ち、外歯歯車１２０Ｂは外歯歯車１２０Ａと同位相で撓み変形する）。   When the vibration generator 104 is rotated by rotation of an input shaft (not shown), the external gear 120 is bent and deformed via the vibration generator bearing 110 according to the rotation state (that is, the external gear 120B is external gear). It bends and deforms in the same phase as 120A).

外歯歯車１２０が起振体１０４で撓み変形されることにより、噛合い範囲ＦＡで、外歯１２４が半径方向外側に移動して、内歯歯車１３０の内歯１２８に噛合する。   When the external gear 120 is bent and deformed by the vibrating body 104, the external teeth 124 move radially outward in the meshing range FA and mesh with the internal teeth 128 of the internal gear 130.

噛合に際して、起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂは、軸方向Ｏでそれぞれ、外歯１２４Ａを支持する部分と、外歯１２４Ｂを支持する部分とされている。このため、減速用内歯歯車１３０Ａと外歯１２４Ａとの噛合を原因とするころ１１６Ｂのスキュー、及び出力用内歯歯車１３０Ｂと外歯１２４Ｂとの噛合を原因とするころ１１６Ａのスキュー、のそれぞれが防止されている。   At the time of meshing, the vibration body bearings 110A and 110B are respectively a portion supporting the external teeth 124A and a portion supporting the external teeth 124B in the axial direction O. For this reason, each of the skew of the roller 116B caused by the meshing between the reduction internal gear 130A and the external tooth 124A, and the skew of the roller 116A caused by the meshing between the output internal gear 130B and the external tooth 124B, respectively. Is prevented.

そして、外歯１２４は、軸方向Ｏにおいて、減速用内歯歯車１３０Ａに噛合する部分（外歯１２４Ａ）と出力用内歯歯車１３０Ｂに噛合する部分（外歯１２４Ｂ）とに分割されている。このため、外歯歯車１２０Ａと減速用内歯歯車１３０Ａとが噛合する際に、仮に外歯１２４Ｂに変形などがあってもその変形で外歯１２４Ａに変形を生じさせることがない。同様に、外歯歯車１２０Ｂと出力用内歯歯車１３０Ｂとが噛合する際に、仮に外歯１２４Ａに変形などがあってもその変形で外歯１２４Ｂに変形を生じることがない。つまり、外歯１２４を分割しておくことで、一方の外歯１２４Ａ（１２４Ｂ）の変形で他方の外歯１２４Ｂ（１２４Ａ）を変形させてその噛合関係を悪化させるといったことを防ぐことができる。   In the axial direction O, the external teeth 124 are divided into a portion meshing with the reduction internal gear 130A (external teeth 124A) and a portion meshing with the output internal gear 130B (external teeth 124B). For this reason, when the external gear 120A meshes with the reduction internal gear 130A, even if the external teeth 124B are deformed, the deformation does not cause the external teeth 124A to be deformed. Similarly, when the external gear 120B meshes with the output internal gear 130B, even if the external teeth 124A are deformed, the external teeth 124B are not deformed by the deformation. That is, by dividing the external teeth 124, it is possible to prevent the deformation of one external tooth 124A (124B) from deforming the other external tooth 124B (124A) to deteriorate the meshing relationship.

外歯歯車１２０Ａと減速用内歯歯車１３０Ａとの噛合位置は、起振体１０４の回転に伴い回転移動する。ここで、起振体１０４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）として求めることができる。   The meshing position between the external gear 120 </ b> A and the reduction internal gear 130 </ b> A rotates as the vibration generator 104 rotates. Here, when the vibrating body 104 rotates once, the rotation phase of the external gear 120A is delayed by a difference in the number of teeth from the internal gear 130A for deceleration. That is, the reduction ratio by the reduction internal gear 130A can be obtained as ((the number of teeth of the external gear 120A−the number of teeth of the reduction internal gear 130A) / the number of teeth of the external gear 120A).

外歯歯車１２０Ｂと出力用内歯歯車１３０Ｂとは共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１０４の回転を減速用内歯歯車１３０Ａによる減速比に基づいて減速した出力を取り出すことができる。   Since both the external gear 120B and the output internal gear 130B have the same number of teeth, the external gear 120B and the output internal gear 130B do not move with each other, and the same teeth can move. Will be engaged. For this reason, the same rotation as the rotation of the external gear 120B is output from the output internal gear 130B. As a result, an output obtained by reducing the rotation of the vibration generator 104 based on the reduction ratio of the internal gear for deceleration 130A can be extracted from the internal gear for output 130B.

本実施形態のように、筒形状の外歯歯車を備え起振体軸受に円筒形状のころを使用する撓み噛合い式歯車装置では、従来においても、起振体に起振体軸受を組み込み起振体軸受の形状が起振体の形状に倣い非円形に変形した際に、外輪の軸方向において外輪の断面中央部が外側に張り出すような弓型形状に変形する。この様子を図７に示す。図７（Ａ）は起振体軸受を起振体に組み込む前の状態を示し、図７（Ｂ）は起振体軸受を起振体に組み込んだ状態を示す。従来のころ１６Ａの形状では、たとえ通常のクラウンニングをころ１６Ａに施していた場合であっても、そのクラウンニングの加工量あるいは加工形状は当該起振体軸受１０Ａを組み込んだときの変形量（変形形状の概念を含む）と対応していなかった。即ち、そのクラウニングの加工量あるいは加工形状は、当該変形量を吸収しえないような大きさあるいは形状であった。このため、ころ１６Ａの軸方向Ｏの端部Ｅｇが変形した外輪１８Ａの内周面に当り、外輪１８Ａからの荷重がその部分（端部Ｅｇ）に集中することとなり、この荷重に対して安定な状態になろうとしてころ１６Ａが傾き、スキューが発生してしまっていた。より具体的には、外輪１８Ａ及びころ１６Ａは軸方向Ｏに移動可能であるため、端部に集中した荷重のバランスが崩れて、スラスト力が発生し、スキューが発生してしまっていた。   As in the present embodiment, in a flexibly meshing gear device that includes a cylindrical external gear and uses a cylindrical roller for a vibration generator bearing, a vibration generator bearing is incorporated into the vibration generator and is conventionally When the shape of the vibrator bearing is deformed into a non-circular shape following the shape of the vibration generating body, it is deformed into an arcuate shape in which the central portion of the cross section of the outer ring projects outward in the axial direction of the outer ring. This is shown in FIG. FIG. 7A shows a state before the vibration body bearing is incorporated into the vibration body, and FIG. 7B shows a state where the vibration body bearing is incorporated into the vibration body. With the shape of the conventional roller 16A, even if the normal crowning is applied to the roller 16A, the amount of machining or the shape of the crowning is the amount of deformation when the vibrator bearing 10A is incorporated ( Including the concept of deformed shapes). That is, the processing amount or processing shape of the crowning has a size or shape that cannot absorb the deformation amount. For this reason, the end portion Eg in the axial direction O of the roller 16A hits the inner peripheral surface of the deformed outer ring 18A, and the load from the outer ring 18A is concentrated on that portion (end portion Eg). The roller 16A was inclined to cause a skew and a skew occurred. More specifically, since the outer ring 18A and the roller 16A can move in the axial direction O, the balance of the load concentrated on the end portion is lost, a thrust force is generated, and a skew is generated.

しかし、本実施形態においては、起振体１０４に起振体軸受１１０を組み込む前のころ１１６Ａ、１１６Ｂと外輪１１８Ａ、１１８Ｂとの間に、ころ１１６Ａ、１１６Ｂの軸方向Ｏの端部に向かって増大する隙間Ｇｐが設けられている。そして、その隙間Ｇｐの大きさは、起振体１０４に起振体軸受１１０を組み込んだ状態での外輪１１８Ａ、１１８Ｂの変形量以上とされている。即ち、本実施形態においては、起振体１０４に起振体軸受１１０を組み込んだ状態の外輪１１８Ａ、１１８Ｂの変形量を見越して、その変形量を許容可能な隙間Ｇｐを予め設けておくものである。これにより、外輪１１８Ａ、１１８Ｂが変形してもころ１１６Ａ、１１６Ｂの端部における局所的な荷重の発生が防止できるので、ころ１１６Ａ、１１６Ｂのスキューを防止することが可能となる。なお、ころ１１６Ａ、１１６Ｂの端部で局所的な荷重が発生していない場合には、隙間Ｇｐの大きさは外輪１１８Ａ、１１８Ｂの変形量とちょうど同一であってもよい。   However, in the present embodiment, between the rollers 116A and 116B and the outer rings 118A and 118B before the vibration body bearing 110 is incorporated in the vibration body 104, toward the end in the axial direction O of the rollers 116A and 116B. An increasing gap Gp is provided. The size of the gap Gp is set to be equal to or greater than the deformation amount of the outer rings 118A and 118B in a state where the vibration body bearing 110 is incorporated in the vibration body 104. That is, in the present embodiment, a gap Gp that allows the deformation amount is provided in advance in consideration of the deformation amount of the outer rings 118A and 118B in the state where the vibration body bearing 110 is incorporated in the vibration body 104. is there. As a result, even if the outer rings 118A and 118B are deformed, local load can be prevented from being generated at the ends of the rollers 116A and 116B, so that the skew of the rollers 116A and 116B can be prevented. If no local load is generated at the ends of the rollers 116A and 116B, the size of the gap Gp may be exactly the same as the deformation amount of the outer rings 118A and 118B.

また、本実施形態では、図４、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、ころ１１６Ａ、１１６Ｂの軸方向Ｏの端部の径ｒ２は、ころ１１６Ａ、１１６Ｂの軸方向Ｏの中央部の径ｒ３より小さくされている。即ち、ころ１１６Ａ、１１６Ｂを相応に形成することで、上述してきた隙間Ｇｐを設けることができる。このため、隙間Ｇｐを容易に、且つ正確に設けることができる。   In this embodiment, as shown in FIGS. 4, 5A, and 5B, the diameter r2 of the end portions of the rollers 116A and 116B in the axial direction O is the central portion of the rollers 116A and 116B in the axial direction O. Is smaller than the diameter r3. That is, the above-described gap Gp can be provided by forming the rollers 116A and 116B accordingly. For this reason, the gap Gp can be provided easily and accurately.

即ち、本実施形態においては、起振体軸受１１０にころ１１６Ａ、１１６Ｂを用いながらスキューを防止し、伝達トルクのロスの低減が可能となる。   That is, in this embodiment, skew is prevented while using the rollers 116A and 116B for the vibration body bearing 110, and loss of transmission torque can be reduced.

本発明について第１実施形態を挙げて説明したが、本発明は第１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 first embodiment, the present invention is not limited to the first embodiment. That is, it goes without saying that improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば第１実施形態においては、ころ１１６Ａ、１１６Ｂの軸方向Ｏの端部の径ｒ２は、ころ１１６Ａ、１１６Ｂの軸方向Ｏの中央部の径ｒ３より小さくされていた。それにより、隙間Ｇｐが設けられていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す第２実施形態の如くであってもよい。図６（Ａ）は起振体軸受を起振体に組み込む前の状態を示し、図６（Ｂ）は起振体軸受を起振体に組み込んだ状態を示す。なお、図６（Ａ）、（Ｂ）において起振体軸受２１０Ａについてのみ示されているが、図５（Ａ）、（Ｂ）のときと同一の理由で、起振体軸受２１０Ａについてのみ説明することによる。また、図６（Ａ）、（Ｂ）においても保持器の図示は省略する。   For example, in the first embodiment, the diameter r2 of the end portions in the axial direction O of the rollers 116A and 116B is smaller than the diameter r3 of the central portion in the axial direction O of the rollers 116A and 116B. Accordingly, the gap Gp is provided, but the present invention is not limited to this. For example, the second embodiment shown in FIGS. 6A and 6B may be used. FIG. 6A shows a state before the vibration body bearing is incorporated into the vibration body, and FIG. 6B shows a state where the vibration body bearing is incorporated into the vibration body. 6A and 6B, only the vibration body bearing 210A is shown, but only the vibration body bearing 210A will be described for the same reason as in FIGS. 5A and 5B. By doing. Also, the cage is not shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B).

第２実施形態では、外輪２１８Ａ、２１８Ｂの軸方向Ｏの端部の厚みｔ２が外輪２１８Ａ、２１８Ｂの軸方向Ｏの中央部の厚みｔ３より小さくされている。具体的には、外輪２１８Ａ、２１８Ｂの軸方向Ｏの中央部の内径よりその端部の内径の方が大きくされている。即ち、図６（Ａ）に示す如く、外輪２１８Ａのころ２１６Ａに向き合う内周面側に隙間Ｇｐが設けられている。このため、起振体軸受２１０Ａを起振体２０４に組み込んだ状態においては図６（Ｂ）に示す如く、外輪２１８Ａの内周面が軸方向Ｏに沿って曲がる。しかし、外輪２１８Ａの内周面は軸方向Ｏと平行になる程度までしか曲げられず、外輪２１８Ａはころ２１６Ａの端部に局所的に当ることを回避することができる。   In the second embodiment, the thickness t2 of the end portions in the axial direction O of the outer rings 218A and 218B is smaller than the thickness t3 of the central portion in the axial direction O of the outer rings 218A and 218B. Specifically, the inner diameter of the end of the outer ring 218A, 218B is larger than the inner diameter of the central part in the axial direction O. That is, as shown in FIG. 6A, the gap Gp is provided on the inner peripheral surface side of the outer ring 218A facing the roller 216A. For this reason, in the state where the vibration body bearing 210A is incorporated in the vibration body 204, the inner peripheral surface of the outer ring 218A bends along the axial direction O as shown in FIG. However, the inner peripheral surface of the outer ring 218A is bent only to the extent that it is parallel to the axial direction O, and the outer ring 218A can be avoided from hitting the end of the roller 216A locally.

また、上記実施形態においては、隙間Ｇｐを設けるのに、外輪あるいはころの端部をそれぞれの中央部に比べて小さく（薄く）していたが、本発明はこれに限定されず、外輪及びころの端部の両方をそれぞれの中央部に比べて小さく（薄く）して、隙間Ｇｐを設けてもよい。   In the above embodiment, the outer ring or the end of the roller is made smaller (thinner) than the central part for providing the gap Gp. However, the present invention is not limited to this, and the outer ring and the roller Both of the end portions may be made smaller (thinner) than the respective central portions, and the gap Gp may be provided.

また、上記実施形態においては、外歯に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。   Moreover, in the said embodiment, although it was set as the tooth profile based on the trochoid curve for the external tooth, this invention is not limited to this. The external teeth may be arc teeth or other teeth.

また、上記実施形態においては、減速用内歯歯車と出力用内歯歯車とを有する筒型の撓み噛合い式歯車装置が示されたが、本発明はこれに限定されず、内歯歯車が１つのいわゆるカップ型やシルクハット型の撓み噛合い式歯車装置にも適用可能である。   Further, in the above embodiment, the cylindrical flexure meshing gear device having the reduction internal gear and the output internal gear is shown, but the present invention is not limited to this, and the internal gear is not limited to this. The present invention can also be applied to one so-called cup-type or top-hat type flexure meshing gear device.

また、第１実施形態においては、ころ１１６Ａ、１１６Ｂの外径が、軸方向Ｏでころ１１６Ａ、１１６Ｂの中央部から端部へ曲線的に変化していたが、本発明はこれに限定されず、ころの外径を軸方向Ｏでころの中央部から端部へ直線的に変化させていてもよい。   Further, in the first embodiment, the outer diameters of the rollers 116A and 116B change in a curve from the central part to the end part of the rollers 116A and 116B in the axial direction O, but the present invention is not limited to this. The outer diameter of the roller may be linearly changed in the axial direction O from the center to the end of the roller.

また、第２実施形態においては、外輪２１８Ａ、２１８Ｂの内径が軸方向Ｏで外輪２１８Ａ、２１８Ｂの中央部から端部へ曲線的に変化していたが、本発明はこれに限定されず、外輪の内径を軸方向Ｏで外輪の中央部から端部へ直線的に変化させてもよい。   In the second embodiment, the inner diameters of the outer rings 218A and 218B are changed in a curve from the central part to the end part of the outer rings 218A and 218B in the axial direction O. However, the present invention is not limited to this, and the outer ring The inner diameter of the outer ring may be linearly changed in the axial direction O from the center to the end of the outer ring.

本発明は、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 is widely applicable to a flexure meshing gear device.

４、１０４、２０４…起振体
１０Ａ、１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、２１０Ａ…起振体軸受
１２、１１２、２１２…内輪
１６Ａ、１１６Ａ、１１６Ｂ、２１６Ａ…ころ
１８Ａ、１１８Ａ、１１８Ｂ、２１８Ａ、２１８Ｂ…外輪
１００…撓み噛合い式歯車装置
１１４Ａ、１１４Ｂ…保持器
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ…外歯歯車
１２２…基部材
１２４、１２４Ａ、１２４Ｂ…外歯
１２８、１２８Ａ、１２８Ｂ…内歯
１３０…内歯歯車
１３０Ａ…減速用内歯歯車
１３０Ｂ…出力用内歯歯車
１３２Ａ、１３２Ｂ…ボルト孔 4, 104, 204: Exciter 10A, 110, 110A, 110B, 210A ... Exciter bearings 12, 112, 212 ... Inner ring 16A, 116A, 116B, 216A ... Rollers 18A, 118A, 118B, 218A, 218B ... Outer ring DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Flexibly meshing gear apparatus 114A, 114B ... Cage 120, 120A, 120B ... External gear 122 ... Base member 124, 124A, 124B ... External tooth 128, 128A, 128B ... Internal tooth 130 ... Internal gear 130A ... Reduction internal gear 130B ... Output internal gear 132A, 132B ... Bolt hole

Claims (4)

起振体と、該起振体の外周に配置され該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の外歯歯車と、該起振体と該外歯歯車との間に該外歯歯車を回転可能に支持するころと該ころの外側に設けられた外輪とを有する起振体軸受と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、
前記起振体に前記起振体軸受を組み込む前の前記ころと前記外輪との間に、該ころの軸方向の端部に向かって増大する隙間が設けられ、
該隙間の大きさは前記起振体に前記起振体軸受を組み込んだ状態での前記外輪の変形量以上とされている
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。 An exciter, a cylindrical external gear having flexibility that is arranged on the outer periphery of the exciter and is bent and deformed by the rotation of the exciter, and the exciter and the external gear A vibration body bearing having a roller rotatably supporting the external gear and an outer ring provided on the outside of the roller, an internal gear having rigidity with which the external gear meshes internally, In a flexibly meshing gear device comprising:
A gap increasing toward the axial end of the roller is provided between the roller and the outer ring before the vibration generator bearing is incorporated into the vibration generator,
The size of the gap is set to be equal to or greater than the deformation amount of the outer ring in a state where the vibration body bearing is incorporated in the vibration body. 起振体と、該起振体の外周に配置され該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の外歯歯車と、該起振体と該外歯歯車との間に該外歯歯車を回転可能に支持するころと該ころの外側に設けられた外輪とを有する起振体軸受と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、
前記起振体に前記起振体軸受を組み込む前の前記ころと前記外輪との間に、該ころの軸方向の端部に向かって増大する隙間が設けられ、
前記ころの軸方向における該隙間の長さは該ころの径方向における該隙間の長さの５０倍以下とされている
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。 An exciter, a cylindrical external gear having flexibility that is arranged on the outer periphery of the exciter and is bent and deformed by the rotation of the exciter, and the exciter and the external gear A vibration body bearing having a roller rotatably supporting the external gear and an outer ring provided on the outside of the roller, an internal gear having rigidity with which the external gear meshes internally, In a flexibly meshing gear device comprising:
A gap increasing toward the axial end of the roller is provided between the roller and the outer ring before the vibration generator bearing is incorporated into the vibration generator,
The length of the gap in the axial direction of the roller is 50 times or less the length of the gap in the radial direction of the roller. 請求項１または２において、
前記ころの軸方向の端部の径は、該ころの軸方向の中央部の径より小さくされている
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。 In claim 1 or 2,
A flexure meshing gear device, wherein a diameter of an end portion in the axial direction of the roller is smaller than a diameter of a central portion in the axial direction of the roller. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記外輪の軸方向の端部の内径は、該外輪の軸方向の中央部の内径より大きくされている
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
An inner diameter of an end portion in the axial direction of the outer ring is made larger than an inner diameter of a central portion in the axial direction of the outer ring.

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