JP3232768U - 波動歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】位置ずれ無く外歯歯車が軸受の内輪に溶接された波動歯車装置を提供する。【解決手段】波動歯車装置１において、内歯歯車２と外歯歯車３とが軸受５を介して相対回転可能に支持される。外歯歯車３のボス３３に軸受５の内輪５２が溶接によって固定される。内輪５２には、ボス挿入穴５７を備えたボス取付け部５６が形成されている。外歯歯車３のボス３３は、ボス挿入穴５７に挿入される挿入部３５と、この挿入部３５がボス挿入穴５７に挿入されるとボス取付け部５６の一方の第１端面５６ｂに対して装置軸線の方向から当接する当て面３６とを備えている。当て面３６に第１端面５６ｂが当接した位置決め状態で、位置ずれを生じることなく、ボス３３と内輪５２との間が溶接部６によって固定されている。【選択図】図１

Description

本考案は、内歯歯車と外歯歯車とを相対回転可能な状態で支持する軸受を備えた波動歯車装置に関する。更に詳しくは、当該波動歯車装置における、外歯歯車と軸受の内輪との間を接合する溶接構造に関する。

外歯歯車と軸受の内輪とが溶接によって接合されている波動歯車装置は、例えば、特許文献１において提案されている。この波動歯車装置は、剛性の内歯歯車と、可撓性の外歯歯車と、波動発生器と、外歯歯車を内歯歯車に対して相対回転自在の状態で支持する軸受とを備えており、外歯歯車における剛性のボスと軸受の内輪とが溶接によって相互に接合されている。

特開２０１４−２０６２６５号公報

外歯歯車のボスと軸受の内輪との溶接作業においては、ボスを内輪の側に形成した挿入穴に、締りばめにて、はめ込み固定することで、これら２部品を固定し、この状態で２部品を溶接している。しかしながら、溶接時に加わる力によって、２部品が軸方向にずれてしまい、内輪に対する外歯歯車の組付け精度が悪化するおそれがある。

本考案は、この点に鑑みて、位置ずれを起こすことなく精度良く外歯歯車のボスを軸受の内輪に溶接可能な波動歯車装置を提供することにある。

本考案の波動歯車装置は、内歯歯車と外歯歯車を相対回転可能に支持する軸受を備えている。外歯歯車は、内歯歯車の内歯にかみ合い可能な外歯が形成されている半径方向に撓み可能な円筒状胴部と、この円筒状胴部の一端から半径方向の内側に延びるダイヤフラムと、ダイヤフラムの内周縁に一体形成された剛性の円環状のボスとを備えている。また、外歯歯車のボスと軸受の内輪との間が溶接されている。

軸受の内輪は、ボス取付け部と、このボス取付け部を装置軸線の方向に貫通しているボス挿入穴とを備えている。ボスは、ボス挿入穴に挿入される挿入部と、この挿入部がボス挿入穴に挿入されるとボス取付け部におけるボス挿入穴が開口している一方の第１端面に対して装置軸線の方向から当接する当て面とを備えている。当て面に第１端面が当接した状態で、ボスとボス取付け部とを相互に接合する溶接部が形成されている。

外歯歯車のボスと軸受の内輪との間の溶接作業においては、ボスを内輪のボス取付け部のボス挿入穴に挿入し、当て面に対して内輪の第１端面を当接させることで、これらの部品が位置決めされる。外部から力を加えて、これらの部品の当接状態（位置決め状態）を維持し、この状態で、外歯歯車のボスと内輪のボス取付け部との間を溶接する。溶接時に作用する力に起因する部品の位置ずれを防止できる。よって、内輪に対して外歯歯車が位置ずれなく溶接された波動歯車装置が得られる。

本考案の実施の形態に係る波動歯車装置を示す縦断面図である。 （Ａ）は図１の波動歯車装置における外歯歯車のボスおよび軸受の内輪を示す部分縦断面図であり、（Ｂ）は溶接部分を示す部分拡大図である。

以下に、図面を参照して、本考案の実施の形態に係る波動歯車装置を説明する。以下の実施の形態は本考案の一例であり、本考案を実施の形態に限定することを意図したものではない。

図１は本実施の形態に係る波動歯車装置を示す縦断面図である。波動歯車装置１は、剛性の内歯歯車２と、可撓性の外歯歯車３と、波動発生器４と、内歯歯車２および外歯歯車３を相対回転可能な状態に支持している軸受５とを備えている。軸受５の外輪５１は内歯歯車２に締結固定され、その内輪５２は外歯歯車３に、溶接部６を介して、固定されている。

内歯歯車２は、内歯歯車本体部分２１に円筒状の装置ハウジング部分２２が一体形成されており、内歯歯車本体部分２１の円形内周面に内歯２ａが形成されている。外歯歯車３はカップ形状をしており、半径方向に撓み可能な円筒状胴部３１と、円筒状胴部３１の後端から半径方向の内側に延びるダイヤフラム３２と、ダイヤフラム３２の内周縁３２ａに一体形成された円環形状をした剛性のボス３３とを備えている。円筒状胴部３１の前端開口部の側の外周面部分は内歯２ａに対峙しており、ここに、内歯２ａにかみ合い可能な外歯３ａが形成されている。

波動発生器４は、楕円状輪郭のカム板４１と、カム板４１の楕円状外周面に装着したウエーブベアリング４２とを備えている。ウエーブベアリング４２は半径方向に撓み可能な可撓性の外輪および内輪を備えている。外歯歯車３の外歯３ａが形成されている部分の内側に、同軸に波動発生器４が装着されている。波動発生器４によって外歯歯車３が楕円形状に撓められ、楕円形状の長軸の両端の位置において、外歯３ａが内歯２ａにかみ合っている。波動発生器４が回転すると、内歯２ａに対する外歯３ａのかみ合い位置が円周方向に移動し、内歯２ａと外歯３ａの歯数差に応じた相対回転が、両歯車２、３の間に生じる。歯数差は、２ｎ枚（ｎは正の整数）に設定される。

ここで、軸受５は、本例ではクロスローラベアリングを用いており、外輪５１は内歯歯車２の端面に同軸に締結固定されており、内輪５２は外歯歯車３のボス３３に溶接部６を介して固定されている。外輪５１および内輪５２の間に形成される軌道溝には、複数個のローラ５３が転動可能な状態で挿入されている。

図２（Ａ）は外歯歯車３と軸受５の内輪５２を示す部分縦断面図であり、図２（Ｂ）はその溶接部分を示す部分拡大図である。

内輪５２には、軌道面５４ａが形成されている円環状の内輪本体部５４と、円環状の出力軸部５５とが一体形成されている。出力軸部５５には、負荷側部材（図示せず）を締結固定するためのボルト穴５５ａが形成されている。また、出力軸部５５の内周面には、円板状のボス取付け部５６が一体形成されている。ボス取付け部５６の円形の中心開口部が、装置軸線１ａの方向に貫通して延びる円形のボス挿入穴５７である。

内輪５２は、内歯歯車２に対して装置軸線１ａの方向の隣に配置され、内輪本体部５４が外歯歯車３の円筒状胴部３１の外周面を一定のギャップで取り囲む状態に配置され、ボス取付け部５６が外歯歯車３のダイヤフラム３２に対して装置軸線１ａの方向から一定のギャップで対向配置され、ボス取付け部５６のボス挿入穴５７に外歯歯車３のボス３３が挿入されている。

図２（Ｂ）から分かるように、外歯歯車３のボス３３は、ダイヤフラム３２に繋がっている大径円環部３４と、当該大径円環部３４よりも小径の円環部である挿入部３５とを備えている。大径円環部３４と小径の挿入部３５との間には、装置軸線１ａに直交する円環状端面である当て面３６が形成されている。一方、内輪５２のボス取付け部５６において、ボス挿入穴５７を取り囲んでいる内周縁部５６ａは、挿入部３５に対応する装置軸線１ａの方向の長さを備えている。

ボス３３の挿入部３５がボス挿入穴５７に挿入されて、当て面３６がボス取付け部５６の一方の第１端面５６ｂに対して装置軸線１ａの方向から当接している。当て面３６と第１端面５６ｂとが当接した状態において、反対側の第２端面５６ｃはボス３３の挿入部３５の先端面３５ａに一致している。第２端面５６ｃと先端面３５ａとの間の境界部分に沿って、その全周に亘って、溶接部６が形成されている。

この構成の波動歯車装置１において、外歯歯車３のボス３３と軸受５の内輪５２とを溶接する作業においては、ボス３３を内輪５２のボス取付け部５６のボス挿入穴５７に挿入して、ボス側の当て面３６にボス取付け部５６の第１端面５６ｂを当接させることで両部品を位置決めする。図２（Ｂ）において矢印Ｐ１で示すように、外歯歯車３のボス３３の側を、固定位置において、装置軸線１ａの方向の一方から支持する。また、矢印Ｐ２で示すように、内輪５２のボス取付け部５６に対して、装置軸線１ａの方向の反対側からボス３３の側に向かう加圧力を加えて、両部品を固定する。この状態で、ボス３３の先端面３５ａとボス取付け部５６の第２端面５６ｃとの間の境界部分に沿って、溶接を行う。例えば全周溶接を行って溶接部６を形成する。

当て面３６に第１端面５６ｂが当接してボス３３とボス取付け部５６とが位置決めされているので、溶接時に、ボス３３および内輪５２のボス取り付け部５６に対して力が作用しても、これらの部材に位置ずれが生じることがない。よって、精度良く、両部品を溶接により固定できる。

１ 波動歯車装置
１ａ 装置軸線
２ 内歯歯車
２ａ 内歯
３ 外歯歯車
３ａ 外歯
４ 波動発生器
５ 軸受
６ 溶接部
２１ 内歯歯車本体部分
２２ 装置ハウジング部分
３１ 円筒状胴部
３２ ダイヤフラム
３２ａ 内周縁
３３ ボス
３４ 大径円環部
３５ 挿入部
３５ａ 先端面
３６ 当て面
４１ カム板
４２ ウエーブベアリング
５１ 外輪
５２ 内輪
５３ ローラ
５４ 内輪本体部
５４ａ 軌道面
５５ 出力軸部
５５ａ ボルト穴
５６ ボス取付け部
５６ａ 内周縁部
５６ｂ 第１端面
５６ｃ 第２端面
５７ ボス挿入穴

Claims (2)

1. 内歯歯車と外歯歯車を相対回転可能に支持する軸受を備え、
   前記外歯歯車は、前記内歯歯車の内歯にかみ合い可能な外歯が形成されている半径方向に撓み可能な円筒状胴部と、この円筒状胴部の一端から半径方向の内側に延びるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの内周縁に一体形成された剛性の円環状のボスとを備え、
   前記外歯歯車のボスと前記軸受の内輪との間が溶接されている波動歯車装置において、
   前記内輪は、ボス取付け部と、このボス取付け部を装置軸線の方向に貫通しているボス挿入穴とを備えており、
   前記ボスは、前記ボス挿入穴に挿入される挿入部と、この挿入部が前記ボス挿入穴に挿入されると前記ボス取付け部における前記ボス挿入穴が開口している一方の第１端面に対して前記装置軸線の方向から当接する当て面とを備えており、
   前記当て面に前記第１端面が当接した状態で、前記ボスと前記ボス取付け部とを相互に接合する溶接部が形成されている波動歯車装置。
2. 請求項１において、
   前記ボスは、前記ダイヤフラムに繋がっている大径円環部と、当該大径円環部よりも小径の円環状の前記挿入部とを備えており、
   前記当て面は、前記大径円環部と前記挿入部との間に形成される前記装置軸線に直交する円環状端面であり、
   前記内輪の前記ボス取付け部は、前記内輪の内周面から内側に延びる円環状部材であり、この円環状部材の中心開口部が前記ボス挿入穴であり、この円環状部材の前記装置軸線の方向の一方の端面が前記第１端面、他方の端面が第２端面であり、
   前記溶接部は、前記ボスの前記挿入部における前記大径円環部とは反対側の先端面と、前記内輪の前記ボス取付け部における前記第２端面との間の境界部分に沿って、全周に亘って形成された全周溶接部である波動歯車装置。

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