JP7033648B2 - 第三次高調波減速機 - Google Patents

Description

本発明は、波動歯車減速機の技術分野に関し、具体的には、第三次高調波減速機である。

波動歯車減速機は、負荷能力が高く、伝動比が大きく、体積が小さく、軽量であり、伝動安定性に優れており、且つ伝動精度が高いという利点を有し、電子、航空宇宙、ロボットなどの産業に幅広く使用されている。

従来の波動歯車減速機は、ウェーブジェネレータが内歯車に装着されると、内歯車を弾性的に変形させて楕円状とすることで、二次周波数を生成し、いわゆる２歯分の角度変位を発生させ、それにより、主動ウェーブジェネレータと可撓性歯車の運動の伝動を実現する。

しかしながら、従来の波動歯車減速機構造では、伝動過程において、歯と歯面が噛み合うときの接触面が少ないので、単位面積あたりの負荷が大きく、それにより伝動安定性、作動安定性を劣化させ、且つウェーブジェネレータが一周回動すると、２歯分だけの角度変位が発生するため、歯車ピッチ誤差と累積ピッチ誤差との比が大きく、その伝動精度が低い。

上記課題を解決するために、本発明は、ウェーブジェネレータが一周回動すると、可撓性内歯車に３歯分の角度変位を発生させ、波動歯車減速機の位置精度及び回転精度を高め、且つ伝動及び作動をより安定的にする第三次高調波減速機を提供する。

第三次高調波減速機であって、
ウェーブジェネレータ、可撓性歯車、剛性歯車を備え、前記可撓性歯車は、可撓性内歯車、出力部を備え、前記ウェーブジェネレータは、前記可撓性内歯車の内部装着室に内蔵されて配置され、入力軸端、カムを備え、前記カムの外輪周面と前記可撓性内歯車の内輪周面の間には、可撓性軸受けが環状に配置され、前記ウェーブジェネレータのカムは、具体的には、３つの凸部を備えた構造であり、前記カムの外輪円周には、３つの凸起環状面が均等に環状に配置され、隣接する凸起環状面の間には、段階的移行環状面が設けられ、前記可撓性内歯車の歯部が剛性歯車の対応する外歯車と噛み合って接続され、前記剛性歯車は、外周の接続フランジを介して外部のケースに固定して接続されることを特徴とする。

さらなる特徴は、以下のとおりである。
前記剛性歯車の外歯車の歯数が、可撓性内歯車の歯数よりも３つ多い。

前記カムの各凸起環状面は、同じ構造であり、前記カムの各段階的移行環状面は、同じ構造であり、
前記凸起環状面に対応する可撓性内歯車の歯部が、対応する位置における前記外歯車の歯部と噛み合い、前記段階的移行環状面は、隣接する２つの前記凸起環状面を接続し、スムーズに移行することを確保し、前記段階的移行環状面の最も窪み領域に対応する可撓性内歯車の領域が、歯分離領域であり、
前記凸起環状面は、中心の最凸点、両側の移行アークを備え、前記段階的移行環状面は、中心の最も窪み領域、両側の段階的移行アークを備え、前記凸起環状面に対応する側の移行アークの末端が、前記段階的移行環状面に対応する側の段階的移行アークの末端に接続されており、
前記出力部は、カップ状構造であり、この場合、波動歯車減速機は、全体としてカップ型波動歯車減速機であり、
前記出力部は、シルクハット型構造であり、この場合、波動歯車減速機は、全体としてシルクハット型波動歯車減速機である。

上記技術案を用いると、波動歯車減速機装置では、ウェーブジェネレータのカム構造を、その可撓性内歯車が弾性的に変形して３つの凸部を有するようになり、３つの位置で対応する外歯車に同時に噛み合うことができるように改善し、したがって、歯車ピッチ誤差と累積ピッチ誤差との比については、従来の波動歯車減速機の位置精度及び回転精度よりも高く、伝動過程において、歯と歯面が噛み合うときの接触面がより大きく、噛み合う歯の数が従来のものよりも多いため、単位面積あたりの負荷がより小さく、負荷力及び剛性が従来の精密減速機よりも高く、三次周波数精密波動歯車減速機の伝動、作動がより安定的になり、精度がより高くなる。

本発明の構造の原理模式図である。 本発明の特定実施例１の構造図である。 本発明の特定実施例２の構造図である。

第三次高調波減速機は、図１－図３に示されるように、ウェーブジェネレータ１、可撓性歯車２、剛性歯車３を備え、可撓性歯車２は、可撓性内歯車２１、出力部２２を備え、ウェーブジェネレータ１は、可撓性内歯車２１の内部装着室に内蔵されて配置され、入力軸端１１、カム１２を備え、カム１２の外輪周面と可撓性内歯車２１の内輪周面の間には、可撓性軸受け４が環状に配置され、ウェーブジェネレータ１のカム１２は、具体的には、３つの凸部を備えた構造であり、カム１２の外輪円周には、３つの凸起環状面１２１が均等に環状に配置され、隣接する凸起環状面１２１の間には、段階的移行環状面１２２が設けられ、可撓性内歯車２１の歯部が、剛性歯車３の対応する外歯車３１と噛み合って接続され、剛性歯車３は、外周の接続フランジ３２を介して外部のケースに固定して接続される。

剛性歯車３の外歯車３１の歯数が、可撓性内歯車２１の歯数よりも３つ多く、
カム１２の各凸起環状面１２１は、同じ構造であり、カム１２の各段階的移行環状面１２２は、同じ構造であり、
凸起環状面１２１に対応する可撓性内歯車２１の歯部が、対応する位置における外歯車３１の歯部と噛み合い、段階的移行環状面１２２は、隣接する２つの凸起環状面１２１を接続し、スムーズに移行することを確保し、段階的移行環状面１２２の最も窪み領域に対応する可撓性内歯車２１の領域が、歯分離領域であり、
凸起環状面１２１は、中心最凸点１２１１、両側の移行アーク１２１２を備え、段階的移行環状面１２２は、中心の最も窪み領域１２２１、両側の段階的移行アーク１２２２を備え、凸起環状面１２１に対応する側の移行アーク１２１２の末端が、段階的移行環状面１２２に対応する側の段階的移行アーク１２２２の末端に接続されている。

特定実施例１では、図２に示されるように、出力部２２は、カップ型構造であり、この場合、波動歯車減速機は、全体としてカップ型波動歯車減速機である。

特定実施例２では、図３に示されるように、出力部２２は、シルクハット型構造であり、この場合、波動歯車減速機は、全体としてシルクハット型波動歯車減速機である。

波動歯車減速機装置では、ウェーブジェネレータのカム構造を、その可撓性内歯車が弾性的に変形して３つの凸部を有するようになり、３つの位置で対応する外歯車に同時に噛み合うことができるように改善し、したがって、歯車ピッチ誤差と累積ピッチ誤差との比については、従来の波動歯車減速機の位置精度及び回転精度よりも高く、伝動過程において、歯と歯面が噛み合うときの接触面がより大きく、噛み合う歯の数が従来のものよりも多いため、単位面積あたりの負荷がより小さく、負荷力及び剛性が従来の精密減速機よりも高く、高次周波数精密波動歯車減速機の伝動、作動がより安定的になり、精度がより高くなる。

以上、本発明の特定実施例を詳細に説明したが、その内容は、本発明の好適実施例に過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものとして理解できない。本発明の出願範囲に基づいて行われる同等変化及び改良などは、本特許の範囲に含まれる。

図における符号に対応する名称は、以下のとおりである。
ウェーブジェネレータ１、入力軸端１１、カム１２、凸起環状面１２１、中心最凸点１２１１、移行アーク１２１２、段階的移行環状面１２２、中心の最も窪み領域１２２１、段階的移行アーク１２２２、可撓性歯車２、可撓性内歯車２１、出力部２２、剛性歯車３、外歯車３１、接続フランジ３２、可撓性軸受け４。

Claims (5)

1. 第三次高調波減速機であって、
   ウェーブジェネレータ、可撓性歯車、剛性歯車を備え、前記可撓性歯車は、可撓性内歯車、出力部を備え、前記ウェーブジェネレータは、前記可撓性内歯車の内部装着室に内蔵されて配置され、入力軸端、カムを備え、前記カムの外輪周面と前記可撓性内歯車の内輪周面の間には、可撓性軸受けが環状に配置され、前記ウェーブジェネレータのカムは、具体的には、３つの凸部を備えた構造であり、前記カムの外輪円周には、３つの凸起環状面が均等に環状に配置され、隣接する凸起環状面の間には、段階的移行環状面が設けられ、前記可撓性内歯車の歯部が剛性歯車の対応する外歯車と噛み合って接続され、前記剛性歯車は、外周の接続フランジを介して外部のケースに固定して接続され、
   前記カムの各凸起環状面は、同じ構造であり、前記カムの各段階的移行環状面は、同じ構造であり、
   前記凸起環状面は、中心の最凸点、両側の移行アークを備え、前記段階的移行環状面は、中心の最も窪み領域、両側の段階的移行アークを備え、前記凸起環状面に対応する側の移行アークの末端が、前記段階的移行環状面に対応する側の段階的移行アークの末端に接続されている、
   ことを特徴とする第三次高調波減速機。
2. 前記剛性歯車の外歯車の歯数が、可撓性内歯車の歯数よりも３つ多い、
   ことを特徴とする請求項１に記載の第三次高調波減速機。
3. 前記凸起環状面に対応する可撓性内歯車の歯部が、対応する位置における前記外歯車の歯部と噛み合い、前記段階的移行環状面は、隣接する２つの前記凸起環状面を接続し、スムーズに移行することを確保し、前記段階的移行環状面の最も窪み領域に対応する可撓性内歯車の領域が、歯分離領域である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の第三次高調波減速機。
4. 前記出力部は、カップ状構造であり、この場合、波動歯車減速機は、全体としてカップ型波動歯車減速機である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の第三次高調波減速機。
5. 前記出力部は、シルクハット型構造であり、この場合、波動歯車減速機は、全体としてシルクハット型波動歯車減速機である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の第三次高調波減速機。

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