JP5940066B2 - 複合転がり軸受付き波動歯車装置 - Google Patents
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Description
円環状の剛性内歯歯車と、
前記剛性内歯歯車の内側に同軸状態に配置された可撓性外歯歯車と、
前記可撓性外歯歯車を非円形に撓めて当該可撓性外歯歯車の外歯を前記剛性内歯歯車の内歯に対して円周方向において部分的に噛み合わせていると共に、これら両歯車の噛み合い位置を円周方向に移動させることにより両歯車の間に相対回転を発生させる波動発生器と、
前記剛性内歯歯車および前記可撓性外歯歯車を相対回転自在の状態で支持している複合転がり軸受とを有し、
前記剛性内歯歯車は、その回転中心軸線の方向から相互に対峙していると共に当該回転中心軸線に直交する方向に延びている第1端面および第2端面と、前記第1端面および前記第2端面の間に位置する円形外周面および円形内周面とを備え、前記円形内周面に前記内歯が形成されており、
前記複合転がり軸受は、前記剛性内歯歯車に一体形成されている内輪部分と、外輪と、前記内輪部分および前記外輪の間に転動自在の状態で挿入されている複数個の第1転動体、複数個の第2転動体および複数個の第3転動体とを備えており、
前記内輪部分は、前記剛性内歯歯車の前記第1端面に形成した第1内輪軌道面と、前記剛性内歯歯車の前記第2端面に形成した第2内輪軌道面と、前記剛性内歯歯車の前記円形外周面に形成した第3内輪軌道面とを備えており、
前記外輪は、前記第1内輪軌道面に対峙している第1外輪軌道面と、前記第2内輪軌道面に対峙している第2外輪軌道面と、前記第3内輪軌道面に対峙している第3外輪軌道面とを備えており、
前記第1内輪軌道面と前記第1外輪軌道面の間には、スラスト軸受用の前記第1転動体が挿入されており、
前記第2内輪軌道面と前記第2外輪軌道面の間には、スラスト軸受用の前記第2転動体が挿入されており、
前記第3内輪軌道面と前記第3外輪軌道面の間には、ラジアル軸受用の前記第3転動体が挿入されており、
前記外輪は、前記第1外輪軌道面が形成されている端面を備えた第1端板と、前記第2外輪軌道面が形成されている端面を備えた第2端板と、前記第1端板と前記第2端板の間に挟まれていると共に前記第3外輪軌道面が形成されている円形内周面を備えた円筒部材とから構成されており、
前記第1転動体を、転動自在の状態で、前記第1内輪軌道面と前記第1外輪軌道面の間に保持しているスラスト軸受用の第1リテーナと、
前記第2転動体を、転動自在の状態で、前記第2内輪軌道面と前記第2外輪軌道面の間に保持しているスラスト軸受用の第2リテーナと、
前記第1リテーナおよび前記第2リテーナの端から前記第3内輪軌道面と前記第3外輪軌道面の間に延びて、前記第3転動体を転動自在の状態で前記第3内輪軌道面と前記第3外輪軌道面の間に保持しているラジアル軸受用の一対の第3リテーナ部分とを有しており、
前記第1、第2および第3転動体は円柱状のローラであり、
前記第3転動体は総コロ型のラジアル軸受けを構成しており、
前記剛性内歯歯車と前記外輪の前記第2端板との間に配置されている第2剛性内歯歯車を有しており、
前記可撓性外歯歯車は、半径方向に撓み可能な円筒部の円形外周面に沿って前記外歯が形成されている円筒形状のものであり、前記剛性内歯歯車および前記第2剛性内歯歯車の内側に同軸状態に配置されており、
前記可撓性外歯歯車の歯数は、前記剛性内歯歯車の歯数よりも少なく、且つ、前記第2剛性内歯歯車の歯数と同一であり、
前記可撓性外歯歯車は前記波動発生器によって非円形に撓められて前記剛性内歯歯車および前記第2剛性内歯歯車に対して部分的に噛み合っており、
前記第2端板における前記第2外輪軌道面が形成されている端面よりも半径方向の内側の部分は前記剛性内歯歯車から離れる方向に段差が付いている段差部となっており、
前記第2剛性内歯歯車は、前記第2外輪軌道面および前記第2リテーナの半径方向の内側であって、前記剛性内歯歯車と前記第2端板の前記段差部の内側端面部分との間に配置され、
前記第2剛性内歯歯車は、前記段差部の内側端面部分に締結固定され、あるいは、当該内側端面部分において前記第2端板の一部として一体形成されていることを特徴としている。
図1は、複合転がり軸受付き内歯歯車ユニットを示す断面図である。複合転がり軸受付き内歯歯車ユニット1は内歯歯車2と複合転がり軸受3を有している。内歯歯車2は矩形断面の円環状部材からなり、その両側の第1端面4および第2端面5は、装置中心軸線1aに直交する方向に延びている平坦面であり、これら第1端面4および第2端面5の外周縁の間には円形外周面6が形成されており、これらの内周縁の間には円形内周面7が形成されている。円形内周面7には、その円周方向に沿って内歯8が形成されている。
図2(a)、(b)は本発明を適用したフラット型の波動歯車装置の正面図および断面図であり、図3はその拡大部分断面図である。波動歯車装置30は、円環状の第1、第2剛性内歯歯車31、32と、これら第1、第2剛性内歯歯車31、32の内側に同軸状態に配置された可撓性外歯歯車33と、可撓性外歯歯車33を非円形に撓めて当該可撓性外歯歯車33の外歯34を第1、第2剛性内歯歯車31、32の内歯35、36に対して円周方向において部分的に噛み合わせていると共に、これらの噛み合い位置を円周方向に移動させる波動発生器37とを有している。また、波動歯車装置30は、第1剛性内歯歯車31と可撓性外歯歯車33とを相対回転自在の状態で支持している複合転がり軸受38を有している。
図4は本発明を適用したシルクハット型の波動歯車装置を示す断面図である。波動歯車装置70は、円環状の剛性内歯歯車71と、この内側に同軸状態に配置された可撓性外歯歯車72と、可撓性外歯歯車72を非円形に撓めて当該可撓性外歯歯車72の外歯73を剛性内歯歯車71の内歯74に対して円周方向において部分的に噛み合わせていると共に、これら両歯車71、72の噛み合い位置を円周方向に移動させることにより両歯車71、72の間に相対回転を発生させる波動発生器75と、剛性内歯歯車71および可撓性外歯歯車72を相対回転自在の状態で支持している複合転がり軸受76とを有している。
上記の各例は波動歯車装置に本発明の複合転がり軸受付き内歯歯車ユニットを適用した場合のものであるが、本発明は波動歯車装置以外の歯車式減速機の内歯歯車に対しても同様に適用可能である。例えば、遊星歯車減速機における内歯歯車として本発明の複合転がり軸受付き内歯歯車ユニットを用いて、複合転がり軸受によって太陽歯車あるいは遊星キャリアなどを内歯歯車に対して相対回転自在の状態に支持することができる。これにより、高剛性で偏平な遊星歯車減速機を実現できる。
Claims (1)
- 円環状の剛性内歯歯車と、
前記剛性内歯歯車の内側に同軸状態に配置された可撓性外歯歯車と、
前記可撓性外歯歯車を非円形に撓めて当該可撓性外歯歯車の外歯を前記剛性内歯歯車の内歯に対して円周方向において部分的に噛み合わせていると共に、これら両歯車の噛み合い位置を円周方向に移動させることにより両歯車の間に相対回転を発生させる波動発生器と、
前記剛性内歯歯車および前記可撓性外歯歯車を相対回転自在の状態で支持している複合転がり軸受とを有し、
前記剛性内歯歯車は、その回転中心軸線の方向から相互に対峙していると共に当該回転中心軸線に直交する方向に延びている第1端面および第2端面と、前記第1端面および前記第2端面の間に位置する円形外周面および円形内周面とを備え、前記円形内周面に前記内歯が形成されており、
前記複合転がり軸受は、前記剛性内歯歯車に一体形成されている内輪部分と、外輪と、前記内輪部分および前記外輪の間に転動自在の状態で挿入されている複数個の第1転動体、複数個の第2転動体および複数個の第3転動体とを備えており、
前記内輪部分は、前記剛性内歯歯車の前記第1端面に形成した第1内輪軌道面と、前記剛性内歯歯車の前記第2端面に形成した第2内輪軌道面と、前記剛性内歯歯車の前記円形外周面に形成した第3内輪軌道面とを備えており、
前記外輪は、前記第1内輪軌道面に対峙している第1外輪軌道面と、前記第2内輪軌道面に対峙している第2外輪軌道面と、前記第3内輪軌道面に対峙している第3外輪軌道面とを備えており、
前記第1内輪軌道面と前記第1外輪軌道面の間には、スラスト軸受用の前記第1転動体が挿入されており、
前記第2内輪軌道面と前記第2外輪軌道面の間には、スラスト軸受用の前記第2転動体が挿入されており、
前記第3内輪軌道面と前記第3外輪軌道面の間には、ラジアル軸受用の前記第3転動体が挿入されており、
前記外輪は、前記第1外輪軌道面が形成されている端面を備えた第1端板と、前記第2外輪軌道面が形成されている端面を備えた第2端板と、前記第1端板と前記第2端板の間に挟まれていると共に前記第3外輪軌道面が形成されている円形内周面を備えた円筒部材とから構成されており、
前記第1転動体を、転動自在の状態で、前記第1内輪軌道面と前記第1外輪軌道面の間に保持しているスラスト軸受用の第1リテーナと、
前記第2転動体を、転動自在の状態で、前記第2内輪軌道面と前記第2外輪軌道面の間に保持しているスラスト軸受用の第2リテーナと、
前記第1リテーナおよび前記第2リテーナの端から前記第3内輪軌道面と前記第3外輪軌道面の間に延びて、前記第3転動体を転動自在の状態で前記第3内輪軌道面と前記第3外輪軌道面の間に保持しているラジアル軸受用の一対の第3リテーナ部分とを有しており、
前記第1、第2および第3転動体は円柱状のローラであり、
前記第3転動体は総コロ型のラジアル軸受けを構成しており、
前記剛性内歯歯車と前記外輪の前記第2端板との間に配置されている第2剛性内歯歯車を有しており、
前記可撓性外歯歯車は、半径方向に撓み可能な円筒部の円形外周面に沿って前記外歯が形成されている円筒形状のものであり、前記剛性内歯歯車および前記第2剛性内歯歯車の内側に同軸状態に配置されており、
前記可撓性外歯歯車の歯数は、前記剛性内歯歯車の歯数よりも少なく、且つ、前記第2剛性内歯歯車の歯数と同一であり、
前記可撓性外歯歯車は前記波動発生器によって非円形に撓められて前記剛性内歯歯車および前記第2剛性内歯歯車に対して部分的に噛み合っており、
前記第2端板における前記第2外輪軌道面が形成されている端面よりも半径方向の内側の部分は前記剛性内歯歯車から離れる方向に段差が付いている段差部となっており、
前記第2剛性内歯歯車は、前記第2外輪軌道面および前記第2リテーナの半径方向の内側であって、前記剛性内歯歯車と前記第2端板の前記段差部の内側端面部分との間に配置され、
前記第2剛性内歯歯車は、前記段差部の内側端面部分に締結固定され、あるいは、当該内側端面部分において前記第2端板の一部として一体形成されている複合転がり軸受付き波動歯車装置。
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