JP2889666B2 - 直線駆動式調和変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直線駆動式の調和変速装置に関し、比較的大
きな推力を発生可能な調和変速装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

調和変速装置は、一般的に、剛性内歯歯車と、その内
側に配置された弾性外歯歯車と、この段性外歯歯車を半
径方向に撓めて剛性内歯歯車と複数箇所で噛み合わせる
と共に、この噛み合い位置を周方向に移動可能な波動発
生器とから構成されている。波動発生器を高速回転させ
ると、剛性内歯歯車と弾性外歯歯車との噛み合い位置が
周方向に向けて移動し、かかる噛み合い位置の移動に伴
って、剛性内歯歯車と弾性外歯歯車との間には、それら
の歯数差に応じた相対回転が発生する。従って、これら
のうちの一方を固定しておき、他方を回転自在としてお
けば、回転自在に支持された側から、減速回転出力を得
ることができる。

このような調和変速装置において、剛性内歯歯車の代
わりに、内周面に雌ねじを形成した円筒状部材を用い、
弾性外歯歯車の代わりに、この雌ねじに螺合可能な雄ね
じ部を外周面に形成した円筒状部材を用いるようにすれ
ば、これらの雌ねじおよび雄ねじの周長差に応じた相対
回転をこれらの間に発生させることができる。このよう
な相対回転が発生すると、これらの部材は、中心軸線方
向に向けて相対移動する。従って、例えば、雄ねじ側の
円筒状部材を回転自在に支持すると共に、中心軸線方向
には移動不可の状態に拘束しておき、他方の雌ねじ側の
円筒状部材を回転不可の状態に拘束すると共に、中心軸
線方向には移動自在に支持しておけば、波動発生器の高
速回転運動を、外側の雌ねじが形成された円筒状部材の
中心軸線方向への直線運動に変換することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように構成される直線駆動式の調和変速装置にお
いては、比較的大きな直線駆動用の推力を発生できない
という問題がある。すなわち、外周面に雄ねじが形成さ
れている側の円筒状部材は、半径方向に弾性変形可能で
なくてはならないので、薄肉部材とする必要がある。薄
肉部材では大きな推力を伝達することができない。よっ
て、発生可能な推力も比較的小さい。

本発明の課題は、この点に鑑みてなされたものであ
り、比較的大きな推力を発生可能な直線駆動式調和変速
装置を実現することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、本発明の直線駆動式調
和変速装置においては、カップ型部材の開口端側の外周
面に雄ねじ部を形成すると共に、この雄ねじ部が形成さ
れた円筒状部分に、その中心軸線方向に延びる複数本の
すり割りを形成してある。

〔作用〕

雄ねじ部が形成された円筒状部分は、すり割りが形成
されているので、半径方向に向けて容易に撓ませること
ができる。よって、この部分を厚肉部材から形成して、
その中心軸線方向の剛性を高めることができる。このた
め、本発明の直線駆動式調和変速装置からは、比較的大
きな推力を発生させることが可能となる。

〔実施例〕

以下に、図面を参照して、本発明の実施例を説明す
る。

第１図および第２図には本例の直線駆動式調和変速装
置を示してある。これらの図に示すように、本例の調和
変速装置１は、剛性の円筒部材２と、この内側に同軸状
態に配置したカップ型部材３と、このカップ型部材の内
部に装着した波動発生器４から基本的に構成されてい
る。剛性の円筒部材２の内周面には所定範囲に亘って雌
ねじ部2aが形成されている。

第３図も参照して説明すると、カップ型部材３の筒状
部分3aにおいて、その開口端側の外周面には、上記の雌
ねじ部2aに螺合可能な雄ねじ部3bが形成されている。こ
の雄ねじ部3aは雌ねじ部2aに比べて一回り小さい寸法に
設定されている。さらに、このカップ型部材の筒状部分
3aには、その開口端から閉鎖端側の近傍位置までに亘っ
て中心軸線1aの方向に延びる複数本のすり割り3cが形成
されており、これらのすり割り3cは、円周方向に向けて
等間隔に形成されている。

一方、カップ型部材３の内側に装着した波動発生器４
は、楕円形状をした剛性カム板4aと、このカム板の外周
に嵌合したボールベアリング4bと、カム板4aに対して同
軸状態に固着した入力軸4cから構成されている。第２図
から分かるように、剛性カム板4aによって、カップ型部
材３の筒状部分3aは楕円形状に撓められ、その長軸方向
の両端に位置する雄ねじ部の部分Ａ、Ｂが剛性円筒部材
２の内周面の雌ねじ部2aに螺合した状態となっている。

ここに、本例の装置１においては、剛性円筒部材２
は、回転しないように拘束されているが、中心軸線1aの
方向には往復移動自在の状態に支持されている。これに
対して、その内側のカップ型部材３は、回転自在ではあ
るが、中心軸線1aの方向には移動しないように拘束され
た状態に支持されている。そして、波動発生器４の入力
軸4cが、モータなどの高速回転出力軸（図示せず）に連
結されている。

本例の装置１において、波動発生器４が高速回転する
と、これによって撓められている雄ねじ部3bと、剛性円
筒部材の側の雌ねじ部2aとの螺合位置が周方向に向けて
高速で移動する。カップ型部材３は回転自在に支持さ
れ、剛性円筒部材２の側は回転しないように拘束されて
いるので、カップ型部材３の側が低速回転する。ここ
に、この低速回転するカップ型部材３は中心軸線方向に
は移動しないように拘束されているので、かかる回転が
発生すると、これと螺合している剛性円筒部材２の側が
中心軸線1aの方向に向けて移動する。このように、本例
の装置１では、波動発生器４の回転方向を変更すること
により、剛性円筒部材２を中心軸線1aの方向に往復直線
移動できる。よって、この剛性円筒部材２を被駆動部材
（図示せず）に連結しておけば、被駆動部材を直線往復
移動させることができる。

ここに、本例の装置１では、カップ型部材３の雄ねじ
部3bが形成されている部分に複数本のすり割り3cを形成
してある。これらのすり割りがあることによって、この
部分は半径方向へ容易に撓む。従って、この部分を厚肉
部材から形成しても、必要とされる半径方向への撓み特
性を得ることができる。この結果、本例の装置のカップ
型部材３は比較的大きな推力を伝達することができる。
換言すると、本例の装置は比較的大きな推力を発生する
ことができる。

なお、本例の装置１では剛性円筒部材２を出力要素と
しているが、この逆に、カップ型部材３の側を出力要素
とすることもできる。また、本例では２か所で雄ねじ部
を雌ねじ部に螺合させるようにしているが、これよりも
多い箇所で双方を螺合させるようにしてもよいことは勿
論である。

一方、カップ型部材に形成するすり割りの形状、寸
法、本数などは、この部材の肉厚、必要とされる撓み特
性などに応じて、個別的に適宜設定すべき性質のもので
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の直線駆動式調和変速装
置においては、カップ型部材における雄ねじ部が形成さ
れた円筒部分に、複数本のすり割りを入れた構成を採用
している。従って、この円筒部分の半径方向への撓み特
性を良好に保ったまま、この部分の肉厚を厚くすること
が可能となる。よって、従来に比べて大きな推力を発生
可能な直線駆動式調和変速装置を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る直線駆動式調和変速装
置を示す概略縦断面図、第２図は第１図のII−II線で切
断した部分を示す概略横断面図、第３図は第１図の装置
のカップ型部材を取り出して示す斜視図である。 〔符号の説明〕 １……直線駆動式調和変速装置 ２……剛性円筒部材 2a……雌ねじ部 ３……カップ型部材 3a……円筒部分 3b……雄ねじ部 3c……すり割り ４……波動発生器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内周面に雌ねじ部が形成された円筒状剛性
   部材と、この円筒状剛性部材の内側に配置され、前記雌
   ねじに螺合可能な雄ねじ部が外周面に形成された円筒状
   弾性部分を開口端側に備えたカップ型部材と、この円筒
   状弾性部材を半径方向に撓めて、前記雄ねじ部を前記雌
   ねじ部に対して周方向の複数箇所で螺合させ、これらの
   螺合位置を周方向に向けて移動可能な波動発生器とを有
   し、前記カップ型部材の前記円筒状弾性部分には、その
   中心軸線方向に延びる複数本のすり割りが形成されてい
   ることを特徴とする直線駆動式調和変速装置。