JPH04370445A - 調和歯車装置 - Google Patents

調和歯車装置

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JPH04370445A
JPH04370445A JP14846491A JP14846491A JPH04370445A JP H04370445 A JPH04370445 A JP H04370445A JP 14846491 A JP14846491 A JP 14846491A JP 14846491 A JP14846491 A JP 14846491A JP H04370445 A JPH04370445 A JP H04370445A
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JP
Japan
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gear
carrier
shaft
rotates
bearing
Prior art date
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JP14846491A
Other languages
English (en)
Inventor
Masamichi Abe
真路 阿部
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Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H49/00Other gearings
    • F16H49/001Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、大きな減速比を要する
場合に用いる調和歯車装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、調和歯車装置は、図3に示すよう
に、外径を楕円形状に加工したシャフト51と、このシ
ャフト51の外周に固定した薄肉ベアリング52と、薄
肉の金属弾性体からなり、上記薄肉ベアリング52の外
周に固定した外歯歯車53と、厚肉で剛性を有するリン
グ状の金属からなり、外歯歯車53より歯数が多い内歯
歯車55を有している。
【0003】上記薄肉ベアリング52は、薄肉の金属弾
性体からなる外輪56と内輪57との間に図示しない保
持器で保持された金属球58,58・・・を介設してな
り、内側の楕円形のシャフト51に密接して外径が楕円
形になっている。
【0004】また、上記外歯歯車53は、上記薄肉ベア
リング52の外輪56に密接して楕円形になり、この楕
円の2つの頂点の近傍で、内歯歯車55に噛合している
【0005】上記調和歯車装置は、シャフト51が外歯
歯車53に対して回転すると、上記外歯歯車53と内歯
歯車55の噛合部分が外歯歯車53の内周に沿って回転
する。
【0006】ここで、外歯歯車53の歯数をN1とし、
内歯歯車55の歯数をN2とすると、シャフト51が1
回転する間に、外歯歯車53は内歯歯車55に対してシ
ャフト51の回転方向と逆方向に{(N2−N1)/N
1}×360゜だけ回転する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
調和歯車装置には次のような欠点がある。
【0008】■  シャフト51の楕円加工が難しい。
【0009】■  薄肉の金属弾性体を備える薄肉ベア
リング52の加工が困難であり、この薄肉ベアリング5
2が高価である。
【0010】■  内歯歯車55と外歯歯車53との噛
合部分の寸法管理が難しく、この噛合部分でバックラッ
シュが発生し易すくなり、噛合部分で騒音が発生し易い
【0011】■  シャフト51の回転時に、薄肉ベア
リング52の金属球58の薄肉ベアリング内の進行スピ
ードが、楕円形をなす薄肉ベアリング52の頂部分にお
いて、頂部分から周方向に90゜位置ずれした部分より
も速くなろうとするので、薄肉ベアリング52の保持器
が破損し易い。
【0012】■  薄肉ベアリング52の外輪56を連
続的に変形させるだけの比較的大きなシャフト回転駆動
力が必要になる。
【0013】そこで、本発明の目的は、構成部品の加工
が容易であると共に、歯車と歯車の噛合部分の噛み合い
がスムーズで、騒音発生や構成部品の破損を防止できる
調和歯車装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の調和歯車装置は、第1の歯車と、第2の軸に
固定された可撓性部材からなる第2の歯車と、上記第2
の軸と同軸に設けられた第1の軸に固定されたキャリア
と、上記第2の歯車の一部を第1の歯車に向けて押し付
けて噛合させるように上記キャリアにピンで軸支され、
上記キャリアの回転と共に上記第2の歯車の背面に沿っ
て自転しながら公転する遊星体を備えることを特徴とし
ている。
【0015】また、上記第1の歯車は内歯歯車であり、
上記第2の歯車は上記第1の歯車の内側に配置され、上
記第1の歯車の歯数より少ない歯数を有する外歯歯車で
あることが望ましい。
【0016】
【作用】上記構成によれば、第1の軸が第1の歯車に対
して回転して、第1の軸に連結されたキャリアが回転す
ると、このキャリアにピンで軸支され、第2の歯車の一
部を第1の歯車に向けて押し付けて噛合させる遊星体が
、上記第2の歯車の背面に沿って自転しながら公転する
【0017】そして、上記第1の軸が1回転したときに
、第2の歯車は、第1の歯車と第2の歯車の歯数差を第
2の歯車の歯数で除した値に360゜を掛けた角度だけ
第1の歯車に対して回転する。
【0018】このように、本発明は、特に難しい加工が
不必要なキャリアと遊星体を用いて、第2の歯車を第1
の歯車に押し付けて噛合させるので、従来必要であった
加工が難しい楕円形のシャフトおよび加工が難しく高価
な薄肉ベアリングを必要としない。したがって、本発明
によれば、構成部品の加工が容易になり、構成部品が安
価になる。
【0019】また、歯車の噛合部分を回転させるために
薄肉ベアリングを連続的に変形させる必要があった従来
例と異なり、本発明は単に遊星体を自転させながら公転
させることにより、第1の歯車と第2の歯車との噛合部
分を回転させることができる。
【0020】また、可撓性部材からなる第2の歯車が第
1の歯車に向けて押し付けられ噛合するので、第1の歯
車と第2歯車との噛合部分にバックラッシュがなくなり
、騒音発生が防止される。また、第2の歯車は可撓性部
材からなるので、第1の歯車と第2の歯車との噛合部分
の回転が滑らかになり、第1の軸を回転させるのに必要
な回転駆動力を低減できる。
【0021】上記第1の歯車が内歯歯車であり、上記第
2の歯車が上記第1の歯車の歯数より少ない歯数を有す
る外歯歯車である場合には、内歯歯車と外歯歯車がラジ
アル方向に噛合するので、アキシアル方向のスペースが
小さくなる。
【0022】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。
【0023】図1に、本発明の調和歯車装置の第1の実
施例を示す。この実施例は、金属製の内歯歯車1と、弾
性ゴムからなる外歯歯車3を備えている。上記外歯歯車
3は、ベアリング11,11を介してブロック9に嵌合
した出力軸2に固定されており、内歯歯車1はブロック
8と9に固定されている。上記外歯歯車3の歯数は、上
記内歯歯車1の歯数よりも少ない。上記出力軸2と同軸
に設けられ、ベアリング10を介してブロック8に嵌合
している入力軸4にはキャリア5を固定している。そし
て、遊星体としての玉軸受6を、キャリア5の端部を軸
方向に貫通するピン7で、キャリア5に軸支して、玉軸
受6が外歯歯車3の一部を内歯歯車1に向けて押し付け
てラジアル方向に噛合させるようにしている。
【0024】上記構成の調和歯車装置は、入力軸4が内
歯歯車1に対して回転して、入力軸4に連結されたキャ
リア5が回転すると、このキャリア5に立設されたピン
7に圧入軸支された玉軸受6が外歯歯車3の一部を内歯
歯車1に向けて押し付けて噛合させながら、上記外歯歯
車3の背面に沿って自転しながら公転する。そして、上
記入力軸4が1回転したときに、外歯歯車3は、内歯歯
車1と外歯歯車3との歯数差を外歯歯車3の歯数で除し
た値に360゜を掛けた角度だけ、内歯歯車1に対して
回転する。
【0025】このように、上記実施例は、加工が簡単な
キャリア5に軸支した加工が簡単で安価な玉軸受6が外
歯歯車3を内歯歯車1に押し付けて噛合させるので、従
来必要であった加工が難しい楕円形のシャフトおよび加
工が難しく高価な薄肉ベアリングが不必要である。した
がって、本実施例では、構成部品の加工を容易にでき、
構成部品を安価にできる。
【0026】また、歯車の噛合部分を回転させるために
薄肉ベアリングを連続的に変形させる必要があった従来
例と異なり、本実施例は玉軸受6を公転させることによ
り、内歯歯車1と外歯歯車3との噛合部分を回転させる
ことができ、従来の如き変形をさせる必要がある薄肉ベ
アリングが不要である。したがって、この実施例は過大
応力が加わる部品が不要で破損しにくくなる。
【0027】また、弾性ゴムからなる外歯歯車3が内歯
歯車1に向けて押し付けられ噛合するので、内歯歯車1
と外歯歯車3との噛合部分にバックラッシュがなくなり
、騒音発生を防止できる。また、外歯歯車3は弾性ゴム
からなるので、外歯歯車3と内歯歯車1との噛合部分の
回転が滑らかになり、入力軸4を回転させるのに必要な
回転駆動力を低減できる。
【0028】また、本実施例は、上記内歯歯車1と外歯
歯車3とはラジアル方向に噛合するので、アキシアル方
向のスペースを小さくできる。
【0029】次に、第2の実施例を図2に示す。この実
施例は、ブロック29に固定した金属製の端面に歯を有
する第1の歯車21と、ベアリング31,31を介して
ブロック29に嵌合した出力軸22に固定した弾性ゴム
からなり、端面に歯を有する第2の歯車23を備えてい
る。この第2の歯車23は第1の歯車21より歯車が少
ない。上記出力軸22と同軸に設けられ、ベアリング3
0,30を介してブロック28に嵌合した入力軸24に
キャリア25を固定している。そして、遊星体としての
玉軸受26をピン27で、キャリア25に軸支して、玉
軸受26が第2の歯車23の一部を第1の歯車21に向
けて押し付けてアキシアル方向に噛合させるようにして
いる。
【0030】上記構成の調和歯車装置は、入力軸24が
第1の歯車21に対して回転して、入力軸24に連結さ
れたキャリア25が回転すると、このキャリア25にピ
ン27で軸支された玉軸受26が、第2の歯車23の一
部を第1の歯車21に向けて押し付けて噛合させながら
、上記第2の歯車3の背面に沿って自転しながら公転す
る。そして、入力軸24が1回転したときに、第2の歯
車23は、第1の歯車21と第2の歯車23との歯数差
を第2の歯車23の歯数で除した値に360゜を掛けた
角度だけ、第1の歯車21に対して回転する。
【0031】このように、上記実施例は、加工が容易な
キャリア25に軸支した加工が簡単で安価な玉軸受26
が第2の歯車23を第1の歯車21に押し付けて噛合さ
せるので、従来必要であった加工が難しい楕円形のシャ
フトおよび加工が難しく高価な薄肉ベアリングが不必要
である。したがって、本実施例は、構成部品の加工を容
易にでき、構成部品を安価にできる。
【0032】また、歯車の噛合部分を回転させるために
薄肉ベアリングを連続的に変形させる必要があった従来
例と異なり、本実施例は玉軸受26を公転させることに
より、第1の歯車21と第2の歯車23との噛合部分を
回転させることができ、従来の如き変形させる必要があ
る部品は不要で、破損しにくくなる。
【0033】また、弾性ゴムからなる第2の歯車23が
第1の歯車21に向けて押し付けられ噛合するので、第
1の歯車21と第2の歯車23との噛合部分にバックラ
ッシュがなくなり、騒音発生を防止できる。また、第2
の歯車23は弾性ゴムからなるので、第2の歯車23と
第1の歯車21との噛合部分の回転が滑らかになり、入
力軸24を回転させるのに必要な回転駆動力を低減でき
る。
【0034】上記第1,第2の実施例では、遊星体とし
て玉軸受を用いたので、極めて円滑に自転しながら公転
でき、騒音および伝達損失を少なくできる。
【0035】上記実施例では、遊星体として玉軸受を用
いたが、コロ軸受、すべり軸受、球面体等を用いてもよ
い。また、上記第1,第2の実施例では、弾性ゴムから
なる外歯歯車3,第2の歯車23を用いたが、外歯歯車
,第2の歯車を軟質プラスチック製としてもよい。
【0036】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の調和歯車装置は、第1の軸に連結したキャリアの回転
と共に、キャリアにピンで軸支された遊星体が、第2の
歯車の一部を第1の歯車に向けて押し付けて噛合させな
がら、第2の歯車の背面に沿って自転しながら公転する
ようになっている。したがって、本発明によれば、加工
が容易なキャリアと遊星体を用いて、第2の歯車を第1
の歯車に押し付けて噛合させるので、従来必要であった
加工が難しい楕円形のシャフトおよび加工が難しく高価
な薄肉ベアリングを必要としない。したがって、本発明
の調和歯車装置は、加工が容易で、安価である。
【0037】また、歯車の噛合部分を回転させるために
薄肉ベアリングを連続的に変形させる必要があった従来
例と異なり、本発明は遊星体を自転させながら公転させ
ることにより、第1の歯車と第2の歯車との噛合部分を
円滑に回転させることができ、本発明によれば、耐久性
が向上する。
【0038】また、可撓性部材からなる第2の歯車が第
1の歯車に向けて押し付けられ噛合するので、第1の歯
車と第2歯車との噛合部分にバックラッシュが少なくな
り、騒音発生を防止できる。また、第2の歯車は可撓性
部材からなるので、第1の歯車と第2の歯車との噛合部
分の回転が滑らかになり、第1の軸を回転させるのに必
要な回転駆動力を低減できる。
【0039】また、上記第1の歯車が内歯歯車であり、
上記第2の歯車が上記第1の歯車の歯数より少ない歯数
を有する外歯歯車である場合には、内歯歯車と外歯歯車
がラジアル方向に噛合するので、アキシアル方向のスペ
ースを縮小できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明の調和歯車装置の第1の実施例の断
面図である。
【図2】  本発明の第2の実施例の半断面図である。
【図3】  従来の調和歯車装置の横断面図である。
【符号の説明】
1,55        内歯歯車         
   2,22        出力軸 3,53        外歯歯車         
   5,25        キャリア 6,26        玉軸受          
    7,27        ピン 8,9,28,29      ブロック10,11,
30,31  ベアリング21           
第1の歯車          23        
   第2の歯車 51           シャフト        
    52       薄肉ベアリング 56           外輪          
      57           内輪 58           金属球

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  第1の歯車と、第2の軸に固定された
    可撓性部材からなる第2の歯車と、上記第2の軸と同軸
    に設けられた第1の軸に固定されたキャリアと、上記第
    2の歯車の一部を第1の歯車に向けて押し付けて噛合さ
    せるように上記キャリアにピンで軸支され、上記キャリ
    アの回転と共に上記第2の歯車の背面に沿って自転しな
    がら公転する遊星体を備えることを特徴とする調和歯車
    装置。
  2. 【請求項2】  上記第1の歯車は内歯歯車であり、上
    記第2の歯車は上記第1の歯車の内側に配置され、上記
    第1の歯車の歯数より少ない歯数を有する外歯歯車であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の調和歯車装置。
JP14846491A 1991-06-20 1991-06-20 調和歯車装置 Pending JPH04370445A (ja)

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