JPH05141486A - 低減速比を有するフラツト型波動歯車装置 - Google Patents
低減速比を有するフラツト型波動歯車装置Info
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- JPH05141486A JPH05141486A JP32812691A JP32812691A JPH05141486A JP H05141486 A JPH05141486 A JP H05141486A JP 32812691 A JP32812691 A JP 32812691A JP 32812691 A JP32812691 A JP 32812691A JP H05141486 A JPH05141486 A JP H05141486A
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- flexible
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フラット型の波動歯車装置において従来に比
べて低い減速比を達成可能な構造を実現すること。 【構成】 減速機１は、剛性の第１の内歯車２１と、可
撓性の第２の内歯車と、可撓性の外歯車３と、波動発生
器４から構成されている。波動発生器４の剛性カム板４
ａは大楕円部分４１と、二つの小楕円部分４２、４３を
備えており、これらにより、可撓性の第２の内歯車２２
と外歯車３は９０度の位相ずれの状態で半径方向に撓ま
されて径方向の両端位置で噛み合う。内歯車２２と外歯
車３の相対的な撓み量を大きくできるので、その分、こ
れらの間の歯数差を大きくできる。よって、減速比を従
来に比べて低くできる。
べて低い減速比を達成可能な構造を実現すること。 【構成】 減速機１は、剛性の第１の内歯車２１と、可
撓性の第２の内歯車と、可撓性の外歯車３と、波動発生
器４から構成されている。波動発生器４の剛性カム板４
ａは大楕円部分４１と、二つの小楕円部分４２、４３を
備えており、これらにより、可撓性の第２の内歯車２２
と外歯車３は９０度の位相ずれの状態で半径方向に撓ま
されて径方向の両端位置で噛み合う。内歯車２２と外歯
車３の相対的な撓み量を大きくできるので、その分、こ
れらの間の歯数差を大きくできる。よって、減速比を従
来に比べて低くできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフラット型波動歯車装置
に関し、従来に比べて低い減速比を実現可能な構造を有
するフラット型波動歯車装置に関するものである。
に関し、従来に比べて低い減速比を実現可能な構造を有
するフラット型波動歯車装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フラット型波動歯車装置は、一般的に、
環状をした第１および第２の剛性内歯車と、これらの内
側に配置された環状の可撓性外歯車と、さらにこの内側
に装着された波動発生器から基本的に構成されている。
可撓性外歯車は、波動発生器によって楕円形状に撓まさ
れて、その長軸両端位置が二つの剛性内歯車に噛み合っ
ている。第１の剛性内歯車の歯数は可撓性内歯車と同数
に設定され、第２の剛性内歯車の歯数はそれよりも通常
は２枚多くなるように設定される。
環状をした第１および第２の剛性内歯車と、これらの内
側に配置された環状の可撓性外歯車と、さらにこの内側
に装着された波動発生器から基本的に構成されている。
可撓性外歯車は、波動発生器によって楕円形状に撓まさ
れて、その長軸両端位置が二つの剛性内歯車に噛み合っ
ている。第１の剛性内歯車の歯数は可撓性内歯車と同数
に設定され、第２の剛性内歯車の歯数はそれよりも通常
は２枚多くなるように設定される。
【０００３】波動発生器を回転させると、これらの噛み
合い位置が周方向に移動する。同一の歯数を有する第１
の剛性内歯車と可撓性外歯車との間には相対回転は発生
しないが、歯数の異なる第２の剛性内歯車と可撓性外歯
車との間には、それらの歯数差に応じた相対回転が発生
する。
合い位置が周方向に移動する。同一の歯数を有する第１
の剛性内歯車と可撓性外歯車との間には相対回転は発生
しないが、歯数の異なる第２の剛性内歯車と可撓性外歯
車との間には、それらの歯数差に応じた相対回転が発生
する。
【０００４】ここに、第１の剛性内歯車を固定し、波動
発生器を高速回転すると、第２の剛性内歯車から減速回
転を取り出すことができる。この場合における減速比ｉ
は次式により求まる。
発生器を高速回転すると、第２の剛性内歯車から減速回
転を取り出すことができる。この場合における減速比ｉ
は次式により求まる。
【０００５】ｉ＝−１／Ｒ＝−（Ｚｄ−Ｚｃ）／Ｚｆ 但し、Ｒ：速比 Ｚｆ：可撓性外歯車の歯数 Ｚｃ：第１の剛性内歯車の歯数（＝Ｚｆ） Ｚｄ：第２の剛性内歯車の歯数
【０００６】ここで、通常は、第２の剛性内歯車の歯数
Ｚｄは外歯車の歯数Ｚｆよりも２枚多くなるように設定
されている（Ｚｄ＝Ｚｆ＋２）。したがって、減速比ｉ
は、 ｉ＝−２／Ｚｆ と表される。よって、減速比ｉを低くするには可撓性外
歯車と第２の剛性内歯車の歯数差を大きくとればよい。
（なお、本明細書においては「減速比ｉを低くする」と
いうことは、速比Ｒの値を小さくすることを意味するも
のとする。）
Ｚｄは外歯車の歯数Ｚｆよりも２枚多くなるように設定
されている（Ｚｄ＝Ｚｆ＋２）。したがって、減速比ｉ
は、 ｉ＝−２／Ｚｆ と表される。よって、減速比ｉを低くするには可撓性外
歯車と第２の剛性内歯車の歯数差を大きくとればよい。
（なお、本明細書においては「減速比ｉを低くする」と
いうことは、速比Ｒの値を小さくすることを意味するも
のとする。）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外歯車
の撓み量には上限があり、この制約から、外歯車と第２
の剛性内歯車との歯数差も通常は４枚が上限である。こ
のために、この形式の調和減速装置の限界速比はＲ＝５
０程度であり、これ以上小さくすることが困難である。
の撓み量には上限があり、この制約から、外歯車と第２
の剛性内歯車との歯数差も通常は４枚が上限である。こ
のために、この形式の調和減速装置の限界速比はＲ＝５
０程度であり、これ以上小さくすることが困難である。
【０００８】本発明の課題は、この点に鑑みて、より低
い減速比を実現可能なフラット型波動歯車装置を提案す
ることにある。
い減速比を実現可能なフラット型波動歯車装置を提案す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のフラット型波動歯車装置においては、第
１および第２の内歯車のうち、外歯車よりも多い歯数を
有する第２の内歯車を可撓性歯車とすると共に、外歯車
も可撓性歯車とし、これらを波動発生器によって半径方
向に撓めて噛み合わせる構成を採用している。
めに、本発明のフラット型波動歯車装置においては、第
１および第２の内歯車のうち、外歯車よりも多い歯数を
有する第２の内歯車を可撓性歯車とすると共に、外歯車
も可撓性歯車とし、これらを波動発生器によって半径方
向に撓めて噛み合わせる構成を採用している。
【００１０】波動発生器によって、外歯車および第２の
内歯車を楕円形状に撓めて、２箇所で双方を噛み合わせ
る形式のものにおいては、外歯車と第２の内歯車を位相
が９０度ずれた楕円形状に撓めて、外歯車の長軸両端位
置が、内歯車の短軸両端位置に噛み合うようにすればよ
い。
内歯車を楕円形状に撓めて、２箇所で双方を噛み合わせ
る形式のものにおいては、外歯車と第２の内歯車を位相
が９０度ずれた楕円形状に撓めて、外歯車の長軸両端位
置が、内歯車の短軸両端位置に噛み合うようにすればよ
い。
【００１１】
【作用】本発明のフラット型波動歯車装置においては、
第２の内歯車および外歯車が共に波動発生器によって撓
まされる。このように双方の歯車を撓ませることによ
り、相対的な撓み量を従来に比べて増加させることがで
き、その分、第２の内歯車と外歯車の歯数差を増加させ
ることができる。すなわち、減速比を低くすることがで
きる。
第２の内歯車および外歯車が共に波動発生器によって撓
まされる。このように双方の歯車を撓ませることによ
り、相対的な撓み量を従来に比べて増加させることがで
き、その分、第２の内歯車と外歯車の歯数差を増加させ
ることができる。すなわち、減速比を低くすることがで
きる。
【００１２】
【実施例】以下に図１、図２および図３を参照して本発
明の実施例を説明する。
明の実施例を説明する。
【００１３】図に示す例は本発明をフラット型減速機に
適用した例である。本例のフラット型減速機１の基本構
成は従来のものと同一であり、第１および第２の内歯車
２１、２２と、外歯車３と、楕円形の波動発生器４から
構成されている。
適用した例である。本例のフラット型減速機１の基本構
成は従来のものと同一であり、第１および第２の内歯車
２１、２２と、外歯車３と、楕円形の波動発生器４から
構成されている。
【００１４】本例においては、第１の内歯車２１は、外
歯車３と同一歯数の内歯２１ｄを有する環形状の剛性歯
車である。これに対して、第２の内歯車２２は、外歯車
３よりも偶数枚だけ歯数が多い内歯２２ｄを有する可撓
性歯車である。この第２の内歯車２２は、剛性の環状部
分２２ａと、この外側端面から延びている薄肉の可撓性
円筒部分２２ｂから構成され、この可撓性円筒部分２２
ｂの内周面２２ｃの中程の部分に、周方向に向けて内歯
２２ｄが形成されている。
歯車３と同一歯数の内歯２１ｄを有する環形状の剛性歯
車である。これに対して、第２の内歯車２２は、外歯車
３よりも偶数枚だけ歯数が多い内歯２２ｄを有する可撓
性歯車である。この第２の内歯車２２は、剛性の環状部
分２２ａと、この外側端面から延びている薄肉の可撓性
円筒部分２２ｂから構成され、この可撓性円筒部分２２
ｂの内周面２２ｃの中程の部分に、周方向に向けて内歯
２２ｄが形成されている。
【００１５】外歯車３は、全体として薄肉の円筒形状を
しており、その外周面３ａには、同一の歯数の第１の外
歯３１ｄと第２の外歯３２ｄが形成されている。第１の
外歯３１ｄは第１の内歯車２１の内歯２１ｄに対峙した
位置にあり、第２の外歯３２ｄは第２の内歯車２２の内
歯２２ｄに対峙した位置にある。
しており、その外周面３ａには、同一の歯数の第１の外
歯３１ｄと第２の外歯３２ｄが形成されている。第１の
外歯３１ｄは第１の内歯車２１の内歯２１ｄに対峙した
位置にあり、第２の外歯３２ｄは第２の内歯車２２の内
歯２２ｄに対峙した位置にある。
【００１６】一方、波動発生器４は、楕円形状の輪郭を
した剛性カム板４ａと、この外周面にはめ込まれた３個
のボールベアリング４ｂ、４ｃ、４ｄから構成されてい
る。剛性カム板４ａは、軸線１ａの方向において間隔を
置いて配置された大楕円部分４１と、同一寸法の二つの
小楕円部分４２、４３とを備えている。
した剛性カム板４ａと、この外周面にはめ込まれた３個
のボールベアリング４ｂ、４ｃ、４ｄから構成されてい
る。剛性カム板４ａは、軸線１ａの方向において間隔を
置いて配置された大楕円部分４１と、同一寸法の二つの
小楕円部分４２、４３とを備えている。
【００１７】図３から分かるように、大楕円部分４１
と、小楕円部分４２、４３とは位相が９０度ずれた状態
にあり、しかも、小楕円部分４２、４３は大楕円部分４
１に丁度内接する大きさに設定されている。ここに、図
１に示す断面は大楕円部分４１の短軸および小楕円部分
４２、４３の長軸位置であり、図２に示す断面は、これ
に直交する断面である。これら大楕円部分４１および小
楕円部分４２、４３の外周にはそれぞれボールベアリン
グ４ｂ、４ｃ、４ｄが嵌め込まれている。
と、小楕円部分４２、４３とは位相が９０度ずれた状態
にあり、しかも、小楕円部分４２、４３は大楕円部分４
１に丁度内接する大きさに設定されている。ここに、図
１に示す断面は大楕円部分４１の短軸および小楕円部分
４２、４３の長軸位置であり、図２に示す断面は、これ
に直交する断面である。これら大楕円部分４１および小
楕円部分４２、４３の外周にはそれぞれボールベアリン
グ４ｂ、４ｃ、４ｄが嵌め込まれている。
【００１８】図１および図２に示すように、この構成の
波動発生器４における大楕円部分４１はボールベアリン
グ４ｂを介して第２の内歯車２２の先端側内周面２２ｃ
に嵌め込まれ、一方の小楕円部分４２はボールベアリン
グ４ｃを介して第２の外歯３２ｄの裏面側に嵌め込ま
れ、他方の小楕円部分４３はボールベアリング４ｄを介
して第１の外歯３１ｄの裏面側に嵌め込まれている。
波動発生器４における大楕円部分４１はボールベアリン
グ４ｂを介して第２の内歯車２２の先端側内周面２２ｃ
に嵌め込まれ、一方の小楕円部分４２はボールベアリン
グ４ｃを介して第２の外歯３２ｄの裏面側に嵌め込ま
れ、他方の小楕円部分４３はボールベアリング４ｄを介
して第１の外歯３１ｄの裏面側に嵌め込まれている。
【００１９】この構成の減速機１においては、図１に示
すように、波動発生器４の大楕円部分４１の短軸および
小楕円部分４２、４３の長軸が位置する断面位置におい
ては、第２の内歯車２２は半径方向の内方に撓められ、
外歯車３の第２の外歯３２ｄの部分は半径方向の外方に
撓められ、これによって、この部分に位置する内歯２２
ｄの部分と外歯３２ｄの部分のみが噛み合った状態とさ
れている。これ以外の部分においては、図１に示す断面
とは直交する断面を示す図２から分かるように、第２の
内歯車２２の内歯２２ｄと外歯３２ｄは離れた状態にあ
る。
すように、波動発生器４の大楕円部分４１の短軸および
小楕円部分４２、４３の長軸が位置する断面位置におい
ては、第２の内歯車２２は半径方向の内方に撓められ、
外歯車３の第２の外歯３２ｄの部分は半径方向の外方に
撓められ、これによって、この部分に位置する内歯２２
ｄの部分と外歯３２ｄの部分のみが噛み合った状態とさ
れている。これ以外の部分においては、図１に示す断面
とは直交する断面を示す図２から分かるように、第２の
内歯車２２の内歯２２ｄと外歯３２ｄは離れた状態にあ
る。
【００２０】一方、図４に示すように、第１の内歯車２
１は剛性環状歯車であるので、その内歯２１ｄは真円状
態のままであり、これに対して、可撓性の第１の外歯３
１ｄの部分が、カム板の小楕円部分４３によって撓めら
れて、その長軸両端の部分において双方の歯が噛み合っ
た状態にある。
１は剛性環状歯車であるので、その内歯２１ｄは真円状
態のままであり、これに対して、可撓性の第１の外歯３
１ｄの部分が、カム板の小楕円部分４３によって撓めら
れて、その長軸両端の部分において双方の歯が噛み合っ
た状態にある。
【００２１】使用に当たっては、例えば剛性の第１の内
歯車２１をケースなどの固定側部材に取付け、可撓性の
第２の内歯車２２を回転自在に支持して、波動発生器４
に高速回転を入力する。このようにすると、波動発生器
４の大楕円部分４１と小楕円部分４２、４３とは９０度
の位相ずれを保ったまま高速回転する。この高速回転に
伴って、第１および第２の内歯車２１、２２と外歯車３
の噛み合い位置も周方向に移動する。この結果、第２の
内歯車２２および外歯車３の歯数差に応じた減速比によ
って減速された回転が、この第２の内歯車２２から出力
される。
歯車２１をケースなどの固定側部材に取付け、可撓性の
第２の内歯車２２を回転自在に支持して、波動発生器４
に高速回転を入力する。このようにすると、波動発生器
４の大楕円部分４１と小楕円部分４２、４３とは９０度
の位相ずれを保ったまま高速回転する。この高速回転に
伴って、第１および第２の内歯車２１、２２と外歯車３
の噛み合い位置も周方向に移動する。この結果、第２の
内歯車２２および外歯車３の歯数差に応じた減速比によ
って減速された回転が、この第２の内歯車２２から出力
される。
【００２２】このように構成した本例の減速機１におい
ては、第２の内歯車および外歯車を共に可撓性とし、こ
れら双方を撓めることにより部分的に噛み合わせるよう
にしている。したがって、従来のように、外歯車のみを
撓める場合に比べて相対的な撓み量を多くすることがで
きる。このために、双方の歯車の歯数差を大きくとれる
ので、従来に比べて減速比を低くすることが可能にな
る。例えば、この歯数差を４、６、８枚程度にして、減
速比の低い歯車式調和減速機を実現することが可能であ
る。
ては、第２の内歯車および外歯車を共に可撓性とし、こ
れら双方を撓めることにより部分的に噛み合わせるよう
にしている。したがって、従来のように、外歯車のみを
撓める場合に比べて相対的な撓み量を多くすることがで
きる。このために、双方の歯車の歯数差を大きくとれる
ので、従来に比べて減速比を低くすることが可能にな
る。例えば、この歯数差を４、６、８枚程度にして、減
速比の低い歯車式調和減速機を実現することが可能であ
る。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の波動歯車
装置においては、外歯車と、これよりも歯数の多い内歯
車を共に可撓性歯車とし、これら双方を波動発生器によ
って半径方向に撓めることにより部分的に噛み合わせる
ようにしている。したがって、本発明によれば、外歯車
のみを撓める場合に比べて相対的な撓み量を大きくとる
ことができる。よって、その分、内歯車と外歯車の歯数
差を大きくできるので、減速比を従来に比べて低くする
ことができる。
装置においては、外歯車と、これよりも歯数の多い内歯
車を共に可撓性歯車とし、これら双方を波動発生器によ
って半径方向に撓めることにより部分的に噛み合わせる
ようにしている。したがって、本発明によれば、外歯車
のみを撓める場合に比べて相対的な撓み量を大きくとる
ことができる。よって、その分、内歯車と外歯車の歯数
差を大きくできるので、減速比を従来に比べて低くする
ことができる。
【図１】本発明の一実施例である減速機を示す半断面図
である。
である。
【図２】図１の断面とは直交する位置における減速機の
断面を示す半断面図である。
断面を示す半断面図である。
【図３】図１の減速機における第２の内歯車と第２の外
歯の噛み合い状態を示す説明図である。
歯の噛み合い状態を示す説明図である。
【図４】図１の減速機における第１の内歯車と第１の外
歯の噛み合い状態を示す説明図である。
歯の噛み合い状態を示す説明図である。
１・・・減速機 １ａ・・・軸線 ２１・・・剛性の第１の内歯車 ２２・・・可撓性の第２の内歯車 ２２ｂ・・・可撓性円筒部分 ２１ｄ・・・第１の内歯 ２２ｄ・・・第２の内歯 ３・・・可撓性外歯車 ３１ｄ・・・第１の外歯 ３２ｄ・・・第２の外歯 ４・・・波動発生器 ４ａ・・・剛性カム板 ４１・・・大楕円部分 ４２、４３・・・小楕円部分
Claims (2)
- 【請求項１】 装置軸線方向に並列配置された可撓性内
歯車および剛性内歯車と、これらの内歯車の内側に配置
された可撓性外歯車と、前記可撓性内歯車および前記可
撓性外歯車を半径方向に撓めて、前記可撓性外歯車を前
記可撓性内歯車および前記剛性内歯車に部分的に噛み合
わせ、これらの噛み合い位置を周方向に移動させる波動
発生器とを有し、前記剛性内歯車と前記可撓性外歯車の
歯数は同一であり、前記可撓性内歯車の歯数は前記可撓
性外歯車の歯数よりも多いことを特徴とする低減速比を
有するフラット型波動歯車装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記波動発生器は、
前記可撓性内歯車の短軸両端位置の内歯が前記可撓性外
歯車の長軸両端位置の外歯に噛み合うように、前記可撓
性内歯車および前記可撓性外歯車を位相が９０度ずれた
楕円形状に撓ませるように構成されていることを特徴と
する低減速比を有するフラット型波動歯車装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32812691A JPH05141486A (ja) | 1991-11-16 | 1991-11-16 | 低減速比を有するフラツト型波動歯車装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32812691A JPH05141486A (ja) | 1991-11-16 | 1991-11-16 | 低減速比を有するフラツト型波動歯車装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05141486A true JPH05141486A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=18206781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32812691A Pending JPH05141486A (ja) | 1991-11-16 | 1991-11-16 | 低減速比を有するフラツト型波動歯車装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05141486A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-11-16 JP JP32812691A patent/JPH05141486A/ja active Pending
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