JP2013100911A - 撓み噛合い式歯車装置及び撓み噛合い式歯車装置の歯形の決定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可撓性を有した筒形状の外歯歯車120A、120Bと、外歯歯車120A、120Bがそれぞれ内接噛合する剛性を有した減速用内歯歯車130A、出力用内歯歯車130Bと、を備えた撓み噛合い式歯車装置100において、起振体104の回転軸Fcと減速用内歯歯車130A若しくは出力用内歯歯車130Bと噛合した際の外歯歯車120の噛合半径の中心である偏心軸Bとを通る直線と外歯歯車120と減速用内歯歯車130A及び出力用内歯歯車130Bとの噛合で生じる接触点のそれぞれの共通法線との交点であるピッチ点Ph、Plの間に、外歯歯車120の外歯124を円筒形状のピンとするときあるいは円筒形状のピンと仮想するときは該ピンの中心が配置される。
【選択図】図1
Description
<構成>
最初に、本実施形態の全体構成について、主に図1と図2を用いて概略的に説明する。
=r1+L/cosθ …(2)
外歯歯車120と減速用内歯歯車130Aと出力用内歯歯車130Bの歯形の決定方法について説明する。
である。
撓み噛合い式歯車装置100の動作について、主に図2を用いて説明する。
本発明に係る第2実施形態の一例について、図20から図29を用いて詳細に説明する。本実施形態は、第1実施形態の円筒形状のピンの代わりに、トロコイド曲線による歯形を外歯歯車に採用して、外歯歯車の外歯を基部材と一体に成形したものである(ソリッドタイプと称する)。なお、第1実施形態で用いたパラメータと定義が同じであれば、本実施形態で用いられているパラメータの符合も同一としている。
外歯歯車220Aは、図20、図21に示す如く、減速用内歯歯車230Aと内接噛合する。外歯歯車220Aは、基部材222と、外歯224Aとから構成される。基部材122は、可撓性を有した筒状部材であり、起振体軸受210Aの外側に配置されて、外歯224Aと一体に成形されている。このため、外歯224Aを小さくできると共に高精度な加工ができる。即ち、本実施形態の外歯歯車220Aは、負荷容量の小さな小型の撓み噛合い式歯車装置に適している。外歯224Aは、トロコイド曲線に基づいて成形されている。
外歯歯車220と、減速用内歯歯車230A、出力用内歯歯車230Bの歯形の決定方法について説明する。
104、204…起振体
110A、110B、210A、210B…起振体軸受
114A、114B、214A、214B…保持器
116A、116B、216A、216B…ころ
120、120A、120B、220、220A、220B…外歯歯車
122、222…基部材
124、124A、124B、224、224A、224B…外歯
128、128A、128B、228、228A、228B…内歯
130、130A、130B、230、230A、230B…内歯歯車
a1、a2…転円の半径
AA、AB…転円
B…偏心軸
b1、b2…基円の半径
BA、BB…基円
CL…接触線
FA…第1円弧部(噛合い範囲)
Fc…回転軸
Fd、Fo…荷重
Gp、Gph、Gpl、Gs、Gsh、Gsl…ピッチ係数
L…偏心量
n、nh、nl…仮想減速比(の逆数)
N…減速比(の逆数)
Nph、Npl、Nsh、Nsl…同時噛合い数
O…軸方向
Oc…ピンの中心
Ph、Pl…ピッチ点
R…内歯歯車の歯形の実体の半径
R1…外歯歯車の噛合い範囲の歯形の実体の半径
R2…外歯歯車の非噛合い範囲の歯形の実体の半径
SA…第2円弧部(非噛合い範囲)
ρ1、ρ2…円筒形状のピンの半径
Claims (7)
- 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、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第1内歯歯車と、該第1内歯歯車に軸方向に並設され前記外歯歯車と内接噛合する剛性を有した第2内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、
前記起振体の回転軸と前記第1内歯歯車若しくは第2内歯歯車と噛合した際の前記外歯歯車の噛合半径の中心である偏心軸とを通る直線と該外歯歯車と該第1内歯歯車及び第2内歯歯車との噛合で生じる接触点のそれぞれの共通法線との交点であるピッチ点の間に、該外歯歯車の外歯を円筒形状のピンとするときあるいは円筒形状のピンと仮想するときは該ピンの中心、又は該第1内歯歯車若しくは第2内歯歯車の内歯を円筒形状のピンとするときあるいは円筒形状のピンと仮想するときは該ピンの中心が配置される
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。 - 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、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第1内歯歯車と、該第1内歯歯車に軸方向に並設され前記外歯歯車と内接噛合する剛性を有した第2内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置の歯形の決定方法において、
前記第1内歯歯車及び前記第2内歯歯車とそれぞれ噛合する部分の前記外歯歯車の歯形を同一として、
該外歯歯車、第1内歯歯車、及び第2内歯歯車の歯形を定義する工程と、
該外歯歯車、第1内歯歯車、及び第2内歯歯車の歯形を定義する複数のパラメータを、それぞれの歯車の大きさと歯数とから関連づける工程と、
該第1内歯歯車と第2内歯歯車のそれぞれの歯形の歯先と歯元の修正範囲を定める工程と、
前記複数のパラメータを用いて該第1内歯歯車と第2内歯歯車のそれぞれの該修正範囲外の歯形部分を求めて、それぞれの同時噛合い数を求める工程と、
該同時噛合い数が、共に2以上となることを条件として前記複数のパラメータを決定して前記外歯歯車、第1内歯歯車、及び第2内歯歯車の歯形を決定する工程と、
を含むことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置の歯形の決定方法。 - 請求項2において、
前記外歯歯車又は前記第1内歯歯車と第2内歯歯車の歯形が、前記前記起振体の回転軸を中心として固定される基円と該基円の円周に沿って滑らずに回転する転円とで規定されるトロコイド曲線で定義される
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置の歯形の決定方法。 - 請求項3において、
前記外歯歯車の外歯が円筒形状のピンとされて、前記トロコイド曲線を内トロコイド曲線として、該トロコイド曲線を該ピンの半径分平行移動させて、前記第1内歯歯車と第2内歯歯車の歯形を定義する
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置の歯形の決定方法。 - 請求項4において、
前記複数のパラメータを関連づけるために、前記第1内歯歯車若しくは第2内歯歯車と噛合した際の前記外歯歯車の噛合半径の中心である偏心軸から前記ピンの中心の位置までの距離と、該偏心軸から前記起振体の回転軸と該偏心軸とを通る直線と該外歯歯車と該第1内歯歯車若しくは第2内歯歯車との噛合で生じる接触点の共通法線との交点であるピッチ点までの距離との比、を考慮する
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置の歯形の決定方法。 - 請求項2において、
前記第1内歯歯車又は第2内歯歯車の内歯を円筒形状のピンと仮想して、前記トロコイド曲線を外トロコイド曲線として、該トロコイド曲線を前記ピンの半径分平行移動させて、前記外歯歯車の歯形を定義すると共に、
該トロコイド曲線の包絡線を求めて、該包絡線を該ピンの半径分平行移動させて、前記第1内歯歯車と第2内歯歯車の歯形を定義する
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置の歯形の決定方法。 - 請求項4において、
前記複数のパラメータを関連づけるために、前記起振体の回転軸から前記ピンの中心の位置までの距離と、該回転軸から該回転軸と前記第1内歯歯車若しくは第2内歯歯車と噛合した際の前記外歯歯車の噛合半径の中心である偏心軸とを通る直線と該外歯歯車と前記第1内歯歯車との噛合で生じる接触点の共通法線との交点であるピッチ点までの距離との比、を考慮する
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置の歯形の決定方法。
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