JP3196575U - 波動歯車装置の波動発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエーブベアリングとして用いるコロ軸受けのコロ挿入作業を簡単に行うことのできる、波動歯車装置の波動発生器を提供する。【解決手段】可撓性の外歯歯車４を楕円状に撓めて剛性の内歯歯車に部分的にかみ合わせ、両歯車のかみ合い位置を周方向に移動させる、波動歯車装置の波動発生器は、剛性のウエーブプラグ６と、ウエーブプラグの楕円状外周面８に装着されたコロ軸受け７と、コロ軸受けの軌道１３内にコロ１２を挿入するために、ウエーブプラグに形成したコロ挿入穴１４と、コロ挿入孔を封鎖する封鎖用プラグ１５とを有している。コロ挿入孔は、ウエーブプラグの軸線方向５ａの一方の楕円状端面６ａの側において、楕円状端面の短軸Ｌｍｉｎ上の外周縁部分を切り欠いて形成されている。【選択図】図２

Description

本考案は波動歯車装置の波動発生器に関し、特に、コロ軸受けを備えた波動発生器のコロ挿入構造に関する。

波動歯車装置の波動発生器は、一般的に、剛性のウエーブプラグと、このウエーブプラグの楕円状外周面に装着したウエーブベアリングとを備えている。特許文献１、２には、ウエーブベアリングとしてコロ軸受けを用いた波動発生器が開示されている。

特開２０１１−１９０８２６号公報 特開２０１４−８１０１７号公報

波動発生器の部品点数の削減、組み付け工数の削減などのために、ウエーブプラグの楕円形外周面にコロ軸受けの内輪が一体形成され、その楕円状外周面にコロ軌道面が形成される場合がある。この構成の波動発生器の組み付け作業において、ウエーブプラグの楕円状外周面と、楕円状に撓めた外輪の間を通して、軸線方向からコロを挿入することは、それらの間の隙間が狭いので、非常に困難である。

特に、コロの軸線方向の動きを拘束するために、ウエーブプラグの楕円状外周面に形成したコロ軌道面の両側に鍔部を設けた場合、リテーナとして、その軸線方向の両端に円環状の端板が一体形成されている構造のものを用いる場合などにおいては、軸線方向からコロを挿入することができないことがある。

本考案の課題は、この点に鑑みて、ウエーブベアリングとして用いるコロ軸受けのコロ挿入作業を簡単に行うことのできる、波動歯車装置の波動発生器を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本考案は、可撓性の外歯歯車を楕円状に撓めて剛性の内歯歯車に部分的にかみ合わせ、両歯車のかみ合い位置を周方向に移動させる、波動歯車装置の波動発生器において、
剛性のウエーブプラグと、
前記ウエーブプラグの楕円状外周面に装着されたコロ軸受けと、
前記コロ軸受けの軌道内にコロを挿入するために、前記ウエーブプラグに形成したコロ挿入孔と、
前記コロ挿入孔を封鎖する封鎖用プラグと、
を有し、
前記コロ挿入孔は、前記ウエーブプラグの軸線方向の一方の楕円状端面の側において、当該楕円状端面の短軸上の外周縁部分を切り欠いて形成されていることを特徴としている。

コロ挿入孔からコロ軸受の軌道内にコロが挿入されるので、楕円状のウエーブプラグと楕円状に撓められた外輪の間の狭い隙間を通して、コロ軌道内にコロを挿入する必要がない。よって、コロの挿入作業を簡単に行うことができる。また、コロ挿入孔を形成した楕
円状のウエーブプラグの短軸上の外周縁部分は、実質的に負荷を受けない部分である。よって、コロ挿入孔を形成したことに起因する波動発生器の寿命低下もなく、波動発生器のスムーズな回転も維持できる。

また、本考案は、部品点数の削減、組付け工数の削減等のために、ウエーブプラグの楕円状外周面にコロ軸受けの内輪が一体形成され、外歯歯車の内周面部分にコロ軸受けの外輪が一体形成されている場合においても、コロ挿入作業を容易に行うことができる。

本考案の実施の形態の波動歯車装置を示す概略縦断面図および概略正面図である。 図１の波動歯車装置の波動発生器を示す正面図、断面図および部分拡大断面図である。

以下に、図面を参照して、本考案を適用した波動歯車装置の実施の形態を説明する。図１（ａ）は本実施の形態に係る波動歯車装置の縦断面図であり、図１（ｂ）は波動歯車装置のかみ合い状態を示す概略正面図である。

波動歯車装置１は、剛性の内歯歯車２および剛性の内歯歯車３と、これらの内側に配置されている円筒状の可撓性の外歯歯車４と、この内側に嵌め込まれている楕円形輪郭の波動発生器５を有している。円形の外歯歯車４は、波動発生器５によって楕円形に撓められている。外歯歯車４の外歯における楕円形の長軸Ｌｍａｘ方向の両端部分が、円環状の内歯歯車２、３のそれぞれの内歯に噛み合っている。例えば、内歯歯車３と外歯歯車４の歯数は同一であり、内歯歯車２の歯数は、それよりも２ｎ枚（ｎは正の整数）多い。

例えば、波動発生器５にはモータ軸などの不図示の高速回転入力軸が連結され、内歯歯車２が回転しないように固定され、内歯歯車３には不図示の出力軸が連結される。波動発生器５が回転すると、内歯歯車２と外歯歯車４のかみ合い位置が周方向に移動して、両歯車２、４の歯数差分に応じた相対回転（減速回転）が外歯歯車４に発生する。他方の内歯歯車３は外歯歯車４と一体回転し、内歯歯車３から減速回転が出力される。

図２（ａ）は外歯歯車４と波動発生器５を示す正面図であり、図２（ｂ）は波動発生器５を図２（ａ）に示す２Ｂ−２Ｂ線で切断した部分の断面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）における円形の枠２Ｃで囲った部分を示す部分拡大断面図である。

これらの図を参照して説明すると、波動発生器５は、楕円形輪郭の剛性のウエーブプラグ６とウエーブベアリング７を備えている。ウエーブベアリング７はコロ軸受けであり、ウエーブプラグ６の楕円状外周面８に形成した楕円形の内輪側軌道面９と、外歯歯車４の内周面に形成した外輪側軌道面１０と、円環状のリテーナ１１と、複数のコロ１２とを備えている。

ウエーブプラグ６の楕円状外周面８には、一定幅の内輪側軌道面９の両端の部分（波動発生器５の中心軸線５ａの方向の両側の部分）に、内輪側軌道面９よりも外周側に突出したフランジ部８ａ、８ｂが形成されている。内輪側軌道面９と外輪側軌道面１０の間に形成されるコロ軌道１３に、リテーナ１１が配置されている。リテーナ１１は、幅方向（中心軸線５ａの方向）の両端に形成されている円環状のフランジ１１ａ、１１ｂと、これらのフランジ１１ａ、１１ｂの間に、円周方向に一定の間隔で架け渡された複数の隔壁１１ｃとを備えている。隣接する隔壁１１ｃの間に、コロ１２を転動自在の状態で保持するポケットが形成され、それぞれのポケットにコロ１２が挿入されている。

ここで、ウエーブプラグ６にはコロ１２をコロ軌道１３に挿入するためのコロ挿入孔１４が形成されている。コロ挿入孔１４には封鎖用プラグ１５が挿入され、これによってコロ挿入孔１４が封鎖されている。封鎖用プラグ１５は、締結用ボルト１６によって、ウエーブプラグ６に締結固定されている。

コロ挿入孔１４はウエーブプラグ６における一方の楕円状端面６ａにおいて、その短軸Ｌｍｉｎ上の位置に形成されている。コロ挿入孔１４は、ウエーブプラグ６の外周縁部分を切り欠くことにより形成されており、コロ１２をコロ軌道１３内に挿入可能な大きさの孔である。本例では、図１（ｂ）に示すように、ウエーブプラグ６の外周縁の側から中心側に向かって円弧状に窄まった形状をしている。また、楕円状端面６ａから、ウエーブプラグ６の厚さ方向（中心軸線５ａの方向）の２／３以上の深さを備えている。

封鎖用プラグ１５は、コロ挿入孔１４と相補的な形状をしている。封鎖用プラグ１５の外周側部分は、コロ挿入孔１４によって欠損したウエーブプラグ６の外周縁部分に対応した形状をしており、その外周面には内輪側軌道面部分１５ｂおよびフランジ部分１５ｃが形成されている。

ウエーブプラグ６におけるコロ挿入孔１４とは反対側の楕円状端面６ｂには、コロ挿入孔１４に対峙する部分に、締結用ボルト１６の装着穴１７が形成されている。装着穴１７とコロ挿入孔１４は、ウエーブプラグ６の一定厚さの取付け用フランジ６ｃによって仕切られている。取付け用フランジ６ｃにはボルト挿入孔６ｄが形成されている。また、コロ挿入孔１４に挿入した封鎖用プラグ１５には、ボルト挿入孔６ｄに対応する部分にボルト穴１５ｄが形成されている。

コロ挿入孔１４を介してコロ１２をコロ軌道１３内に配置したリテーナ１１の各ポケットに挿入した後に、コロ挿入孔１４に封鎖用プラグ１５を挿入して当該コロ挿入孔１４を封鎖する。そして、反対側から締結用ボルト１６を挿入して、封鎖用プラグ１５をウエーブプラグ６の取付け用フランジ６ｃに締結固定する。

このように構成した波動歯車装置１において、ウエーブベアリング７はウエーブプラグ６によって楕円形に撓められており、楕円形の長軸Ｌｍａｘの両端に位置する１個あるいは複数個のコロ１２は楕円形の内輪側軌道面と外輪側軌道面の間にタイトに挟まれ、これらの軌道面と点接触し転がり運動する状態になっている。長軸Ｌｍａｘの両端以外の部分に位置している残りのコロ１２は内輪側軌道面と外輪側軌道面の間において、隙間があり、転がり運動が自在な状態に保持されている。

したがって、波動歯車装置１にトルクが作用した際には、ウエーブプラグ６の長軸Ｌｍａｘの両端側に位置する波動発生器５の部分に最も大きな負荷が作用する。一般的には長軸Ｌｍａｘを中心とする約９０°の角度範囲内の部位に負荷が作用し、長軸Ｌｍａｘから離れるに連れて負荷は漸減する。短軸Ｌｍｉｎの両端側に位置する波動発生器５の部分には負荷が実質的に作用せず、短軸Ｌｍｉｎを中心とする約９０°の角度範囲内の部位に作用する負荷は僅かである。

コロ挿入孔１４は、波動歯車装置１にトルクが作用した際において実質的に負荷が作用しない楕円の短軸Ｌｍｉｎ上に位置している。したがって、コロ挿入孔１４を封鎖している封鎖用プラグ１５と、ウエーブプラグの内輪側軌道面との間の切れ目部分にコロ１２が大きな力で押し付けられることがない。よって、フレーキングなどの不具合が発生しベアリング寿命が低下するという弊害を回避できる。

また、波動発生器４の組立時においては、コロ挿入孔１４からコロ１２を挿入できる。コロ挿入作業においては、挿入したコロ１２によって円形の可撓性の外歯歯車４を楕円形に撓めながら強制的にコロ１２を挿入する必要があり、コロ１２の挿入に伴って可撓性の外歯歯車４の変形によって最大軌道幅が狭くなり、コロ挿入作業が困難になる。本例では、コロ挿入孔１４からコロ１２を挿入しているので、従来に比べて容易にコロ１２の挿入作業を行うことができる。

さらに、コロ挿入孔１２は、負荷が実質的に作用しない短軸上の位置に形成されているので、コロ挿入時などにおいて、内輪側軌道面、外輪側軌道面に傷を付けてしまう可能性が殆どない。よって、コロ挿入時などにおいて生じた軌道面の傷が原因となってベアリング寿命が低下するという弊害を回避できる。さらには、組み立て時にコロ数を間違えた場合などの再組立も従来に比べて簡単に行うことが可能になる。

なお、上記の実施の形態では、外輪を外歯歯車に一体形成しているが、別部材として、外輪を配置してもよいことは勿論である。

また、上記の実施の形態は円筒状の外歯歯車を備えたフラット型と呼ばれる波動歯車装置に関するものである。本考案は、カップ形状の外歯歯車を備えたカップ型と呼ばれる波動歯車装置、シルクハット形状の外歯歯車を備えたシルクハット型と呼ばれる波動歯車装置にも同様に適用可能である。

１ 波動歯車装置
２，３ 内歯歯車
４ 外歯歯車
５ 波動発生器
５ａ 中心軸線
６ ウエーブプラグ
６ａ，６ｂ 楕円状端面
６ｃ 取付け用フランジ
６ｄ ボルト挿通穴
７ ウエーブベアリング
８ 楕円状外周面
９ 内輪側軌道面
１０ 外輪側軌道面
１１ リテーナ
１１ａ，１１ｂ フランジ
１１ｃ 隔壁
１２ コロ
１３ コロ軌道
１４ コロ挿入孔
１５ 封鎖用プラグ
１５ｂ 内輪側軌道面部分
１５ｃ フランジ部分
１５ｄ ボルト穴
１６ 締結用ボルト
１７ ボルト装着穴

Claims (2)

1. 可撓性の外歯歯車を楕円状に撓めて剛性の内歯歯車に部分的にかみ合わせ、両歯車のかみ合い位置を周方向に移動させる、波動歯車装置の波動発生器において、
   剛性のウエーブプラグと、
   前記ウエーブプラグの楕円状外周面に装着されたコロ軸受けと、
   前記コロ軸受けの軌道内にコロを挿入するために、前記ウエーブプラグに形成したコロ挿入孔と、
   前記コロ挿入孔を封鎖する封鎖用プラグと、
   を有し、
   前記コロ挿入孔は、前記ウエーブプラグの軸線方向の一方の楕円状端面の側において、当該楕円状端面の短軸上の外周縁部分を切り欠いて形成されていることを特徴とする波動歯車装置の波動発生器。
2. 前記ウエーブプラグの前記楕円状外周面に形成した内輪側軌道面と、
   前記外歯歯車の内周面に形成した外輪側軌道面と、
   前記内輪側軌道面および前記外輪側軌道面の間に形成されるコロ軌道に装着され、前記コロを周方向に一定の間隔で保持しているリテーナと、
   を有している請求項１に記載の波動歯車装置の波動発生器。

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