WO2014203293A1 - 中空型波動歯車ユニット - Google Patents

中空型波動歯車ユニット Download PDF

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芳秀 清澤
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Definitions

  • the present invention relates to a hollow wave gear unit provided with a cup-shaped flexible external gear, and more particularly to a hollow wave gear unit having a large hollow diameter and a short axial length.
  • Patent Document 1 describes an actuator having a configuration in which a hollow wave gear reducer including a cup-shaped flexible external gear and a hollow motor are integrally formed in the axial direction.
  • a hollow wave gear unit having a cup-shaped flexible external gear, a hollow wave generator and an annular boss of the flexible external gear are arranged adjacent to each other in the axial direction.
  • a bearing holder fixed in the center through hole of the boss is arranged inside the flexible external gear, and the hollow wave generator located inside the flexible external gear is held by the bearing held in the bearing holder.
  • the shaft end is supported.
  • the hollow portion of the wave generator and the hollow portion of the bearing holder fixed to the annular boss form a unit hollow portion extending through in the unit axial direction. Since the size of the central through-hole that can be formed in the boss is limited, the inner diameter of the unit hollow portion is defined by the hollow portion on the boss side.
  • an object of the present invention is to propose a hollow wave gear unit having a seal mechanism suitable for increasing the inner diameter of the unit hollow portion and shortening the axial length thereof.
  • the hollow wave gear unit of the present invention is A rigid internal gear, A cup-shaped flexible external gear disposed inside the rigid internal gear and capable of meshing with the rigid internal gear; A wave generator disposed inside the flexible external gear and bending the flexible external gear in an elliptical shape to partially mesh with the rigid internal gear; A boss-side hollow portion extending through the boss defining the center portion of the cup bottom surface of the flexible external gear in the axial direction; A wave generator-side hollow portion extending through the wave generator in the axial direction; and An annular seal member that seals an annular gap that opens on the inner peripheral surface of the unit hollow portion that extends in the axial direction and is configured by the boss-side hollow portion and the wave generator-side hollow portion; Have The gap is formed between a boss side end surface formed on the boss side and a wave generator side end surface formed on the wave generator side facing the boss side end surface from the axial direction, The wave generator side end surface includes an annular inner peripheral side end surface, and an annular outer peripheral side end surface that rece
  • the outer peripheral side end surface formed on the wave generator side end surface is retreated in the axial direction from the boss side end surface relative to the inner peripheral side end surface.
  • An annular seal member is mounted in a wide annular gap between the boss side end surface and the outer peripheral side end surface formed thereby.
  • a seal member is adjacently disposed in the axial direction between the wave generator side end surface and the boss side end surface.
  • a larger unit hollow portion can be formed as compared with the case where the seal member is disposed adjacently in the radial direction between the wave generator and the boss.
  • the wave generator includes a hollow rotating shaft that defines the wave generator hollow portion, A first shaft end portion located on the opening side of the flexible external gear in the hollow rotary shaft is supported in a freely rotatable state by the rigid internal gear via a first bearing, A second bearing held by a bearing holder fixed to the boss is disposed inside the flexible external gear, The other second shaft end portion of the hollow rotary shaft is supported in a freely rotatable state by the flexible external gear via a second bearing,
  • the bearing holder includes an annular boss fixing portion fixed to the boss, and a central through hole of the boss fixing portion is the boss side hollow portion, The end surface of the boss fixing part is the boss side end surface, The shaft end surface of the second shaft end portion of the hollow rotary shaft is the wave generator side end surface,
  • the gap portion in which the seal member is mounted is formed so that a part thereof enters the inner side of the inner ring of the second bearing.
  • a second unit end plate is fixed to a portion of the boss opposite to the bearing holder, The second unit end plate is supported in a rotatable state by the rigid internal gear through a unit bearing, One of the inner and outer rings of the unit bearing is formed integrally with the second unit end plate, A gap between the inner and outer rings of the unit bearing is sealed by an annular second oil seal.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a portion cut along line III-III in FIG. 1. It is a half sectional view showing a hollow wave gear unit in which a retainer that does not require retainer pressing is arranged. It is a half sectional view showing a hollow wave gear unit which has arranged a seal member in the radial direction.
  • a circular outer peripheral surface 4c for mounting an inner ring is formed on the circular outer peripheral surface of the second shaft end portion 4b of the hollow rotary shaft 41.
  • an inner ring receiving surface 4d composed of an annular step surface having a constant width orthogonal to the axis 1a is formed.
  • the inner ring receiving surface 4d is a surface facing the second unit end plate 9 side.
  • An inner ring 11b of the second bearing 11 is mounted on the circular outer peripheral surface 4c, and an annular end surface thereof abuts on the inner ring receiving surface 4d.
  • the retainer 47A in this case includes annular plates 47c and 47d located on both sides of the ball 46, and a partition plate 47e is formed between them. Accordingly, it is necessary to secure a space L in which the annular plate 47d is disposed between the wave generator 4 and the first unit end plate 6 in the direction of the axis 1a. Since this space is required, the axial length of the hollow wave gear unit 1 becomes longer, which is not preferable.
  • the seal member 14 is mounted in a gap 15 formed between the boss fixing portion 101 of the bearing holder 10 and the second shaft end portion 4b of the wave generator 4.
  • the gap 15 includes an annular gap portion 15a having a small width that opens on the circular inner peripheral surface of the unit hollow portion 5, and a wide annular gap portion 15b formed on the outer circumferential side.
  • An annular seal member 14 is attached to the gap portion 15b. As a result, the gap 15 is sealed so that lubricating oil or the like does not leak into the unit hollow portion 5.
  • the inner diameter of the unit hollow portion 5 ⁇ / b> A is defined by the hollow diameter of the hollow rotary shaft 41 inserted inside the insertion portion 104 of the boss fixing portion 101. Therefore, it is not suitable for forming a unit hollow portion having a large inner diameter.
  • the wave gear unit 1 of the present example shown in FIGS. 1 to 3 such a problem can be eliminated and the unit hollow portion 5 having a large inner diameter can be formed.

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Abstract

 中空型波動歯車ユニット(1)は、軸線(1a)方向に貫通するユニット中空部(5)の内周面に開口する隙間(15)をシールするシール部材(14)を備えている。隙間(15)は、軸線(1a)方向に対峙する波動発生器側の外周側端面(48b)とボス側端面(108)の間に形成された隙間部分(15b)を備え、ここに、シール部材(14)が装着される。隙間部分(15b)は波動発生器(4)を支持する第2軸受(11)の内輪(11b)の内側に入り込む状態に形成される。ユニット中空部(5)の内径を大きくし、かつ、ユニット軸長を短くするのに適したシール機構を備えた中空型波動歯車ユニットを実現できる。

Description

中空型波動歯車ユニット
 本発明は、カップ形状の可撓性外歯歯車を備えた中空型波動歯車ユニットに関し、特に、中空径が大きく、軸長が短い中空型波動歯車ユニットに関する。
 軸線方向に貫通するユニット中空部を備えた中空型波動歯車ユニットとして、カップ形状の可撓性外歯歯車を備えたものが知られている。特許文献1には、カップ形状の可撓性外歯歯車を備えた中空型の波動歯車減速機と中空モータとが軸線方向に一体形成された構成のアクチュエータが記載されている。
 カップ形状の可撓性外歯歯車を備えた中空型波動歯車ユニットでは、中空型の波動発生器と、可撓性外歯歯車の円環状のボスとが軸線方向に隣接配置される。可撓性外歯歯車の内側には、ボスの中心貫通穴に固定した軸受ホルダーが配置され、軸受ホルダーに保持した軸受によって、可撓性外歯歯車の内側に位置する中空型波動発生器の軸端部が支持される。
 また、波動発生器の中空部と、円環状のボスに固定した軸受ホルダーの中空部とによって、ユニット軸線方向に貫通して延びるユニット中空部が形成される。ボスに形成可能な中心貫通穴の大きさに制約があるので、ボス側の中空部によってユニット中空部の内径が規定される。
 さらに、波動発生器と、これに対峙するボスに固定した軸受ホルダーとの間の隙間からユニット中空部内に潤滑油等が漏れ出ることの無いように、この隙間をシールする必要がある。特許文献1に記載されたアクチュエータでは、ユニット中空部の内側に中空軸を配置し、波動発生器の中空部内周面と中空軸外周面の間にシール機構が組み込まれている。
特開2006-144971号公報
 本発明の課題は、ユニット中空部の内径を大きくするのに適したシール機構を備えた中空型波動歯車ユニットを提案することにある。
 また、本発明の課題は、ユニット中空部の内径を大きくし、かつ、その軸長を短くするのに適したシール機構を備えた中空型波動歯車ユニットを提案することにある。
 上記の課題を解決するために、本発明の中空型波動歯車ユニットは、
 剛性内歯歯車と、
 前記剛性内歯歯車の内側に配置され、前記剛性内歯歯車にかみ合い可能なカップ形状の可撓性外歯歯車と、
 前記可撓性外歯歯車の内側に配置され、前記可撓性外歯歯車を楕円状に撓めて前記剛性内歯歯車に部分的にかみ合わせている波動発生器と、
 前記可撓性外歯歯車のカップ底面の中心部分を規定しているボスを軸線方向に貫通して延びるボス側中空部と、
 前記波動発生器を軸線方向に貫通して延びる波動発生器側中空部と、
 前記ボス側中空部と前記波動発生器側中空部によって構成される軸線方向に貫通して延びるユニット中空部の内周面に開口する円環状の隙間をシールする円環状のシール部材と、
を有し、
 前記隙間は、前記ボスの側に形成したボス側端面と、当該ボス側端面に軸線方向から対峙する前記波動発生器の側に形成した波動発生器側端面との間に形成され、
 前記波動発生器側端面は、円環状の内周側端面と、前記ボス側端面に対して前記内周側端面よりも軸線方向に後退した円環状の外周側端面とを備え、
 前記隙間における前記外周側端面と前記ボス側端面との間に形成される円環状の隙間部分に、前記シール部材が装着されていることを特徴としている。
 波動発生器側端面に形成した外周側端面は、その内周側端面に対して、ボス側端面から軸線方向に後退している。これによって形成されるボス側端面と外周側端面の間の広幅の円環状の隙間部分に、円環状のシール部材が装着されている。波動発生器側端面とボス側端面の間に、シール部材が軸線方向に隣接配置される。シール部材が波動発生器およびボスの間に半径方向に隣接配置される場合に比べて、大きなユニット中空部を形成することができる。
 本発明の中空型波動歯車ユニットにおいて、
 前記波動発生器は、前記波動発生器中空部を規定している中空回転軸を備え、
 前記中空回転軸における前記可撓性外歯歯車の開口側に位置する第1軸端部は、第1軸受を介して、前記剛性内歯歯車によって回転自在の状態で支持され、
 前記可撓性外歯歯車の内側には、前記ボスに固定した軸受ホルダーに保持した第2軸受が配置され、
 前記中空回転軸の他方の第2軸端部は、第2軸受を介して、前記可撓性外歯歯車によって回転自在の状態で支持され、
 前記軸受ホルダーは、前記ボスに固定された円環状のボス固定部を備え、当該ボス固定部の中心貫通穴が前記ボス側中空部であり、
 前記ボス固定部の端面が前記ボス側端面であり、
 前記中空回転軸の前記第2軸端部の軸端面が前記波動発生器側端面であり、
 前記シール部材が装着されている前記隙間部分は、その一部が前記第2軸受の内輪の内側に入り込む状態に形成されている。
 本発明では、中空回転軸の第2軸端部の軸端面には、第2軸受の内輪の内側に入り込む状態に、シール部材装着用の円環状の隙間部分が形成されている。第2軸受に対して軸線方向に隣接した位置に円環状の隙間部分を形成してシール部材を装着する場合に比べて、ユニット軸長を短くするのに有利である。よって、本発明によれば、ユニット中空径が大きく、かつ、軸長の短い中空型波動歯車ユニットを実現できる。
 次に、本発明の中空型波動歯車ユニットにおいて、
 前記剛性内歯歯車における前記第1軸端部の側の第1端面には、第1ユニット端板が一体形成されており、
 前記第1ユニット端板の内周面と前記第1軸端部の外周面の間に、前記第1軸受が装着されており、
 前記第1ユニット端板の内周面と前記第1軸端部の外周面の間の隙間は、前記第1軸受の前記軸線方向の外側に配置した円環状の第1オイルシールによってシールされており、
 前記ボスにおける前記軸受ホルダーとは反対側の部位に、第2ユニット端板が固定されており、
 前記第2ユニット端板は、ユニット軸受を介して、前記剛性内歯歯車によって回転自在の状態で支持されており、
 前記第2ユニット端板に前記ユニット軸受の内外輪のうちの一方が一体形成されており、
 前記ユニット軸受の前記内外輪の隙間は、円環状の第2オイルシールによってシールされている。
本発明を適用した中空型波動歯車ユニットの縦断面図である。 図1の一部分を拡大して示す部分拡大断面図である。 図1のIII-III線で切断した部分の横断面図である。 リテーナー押さえを必要としないリテーナーを配置した中空型波動歯車ユニットを示す半断面図である。 半径方向にシール部材を配置した中空型波動歯車ユニットを示す半断面図である。
 以下に、図面を参照して、本発明を適用した中空型波動歯車ユニットの実施の形態を説明する。図1は本実施の形態に係る中空型波動歯車ユニットの縦断面図であり、図2はその一部を拡大して示す部分拡大断面図であり、図3は図1のIII-III線で切断した部分の横断面図である。
(全体構成)
 中空型波動歯車ユニット1(以下、単に「波動歯車ユニット1」と称する場合もある。)は、矩形断面をした環状の剛性内歯歯車2を備えている。剛性内歯歯車2の内側には、カップ形状の可撓性外歯歯車3が同軸に配置されている。可撓性外歯歯車3の内側には、可撓性外歯歯車3を楕円状に撓めて剛性内歯歯車2に部分的にかみ合わせている波動発生器4が配置されている。また、波動歯車ユニット1には、その中心部分を軸線1aの方向に貫通して延びるユニット中空部5が形成されている。
 剛性内歯歯車2における一方の端面2aには、円盤状の第1ユニット端板6が一体形成されている。これらの部分2、6を別部材として締結固定することも可能である。第1ユニット端板6は軸線1aに直交する方向に延びている。第1ユニット端板6の中心貫通穴の内周面には第1軸受7が装着され、第1軸受7によって波動発生器4の一方の第1軸端部4aが回転自在の状態で支持されている。剛性内歯歯車2の他方の端面2bの側には、ユニット軸受であるクロスローラーベアリング8が隣接配置されている。
 クロスローラーベアリング8の外輪8aは剛性内歯歯車2の端面2bに一体形成されている。これらの部分2、8aを別部材として締結固定することも可能である。クロスローラーベアリング8の内輪8bにおける剛性内歯歯車2とは反対側の端面には、円盤状の第2ユニット端板9が一体形成されている。これらの部分9、8bを別部材として締結固定することも可能である。第2ユニット端板9は、軸線1aに直交する方向に延び、カップ形状の可撓性外歯歯車3のカップ底面の中心部分を規定している円環状のボス33の外周面に固定されている。
 可撓性外歯歯車3の内側には、そのボス33に固定した軸受ホルダー10が配置されている。軸受ホルダー10には第2軸受11が装着されている。第2軸受11によって、波動発生器4におけるボス33の側の第2軸端部4bが回転自在の状態で支持されている。
 例えば、剛性内歯歯車2が不図示の固定側部材に締結固定され、波動発生器4の第1軸端部4aが不図示のモータ軸等の高速回転軸に連結され、可撓性外歯歯車3に固定された第2ユニット端板9が不図示の被駆動側部材に締結される。この場合には、剛性内歯歯車2、第1ユニット端板6およびクロスローラーベアリング8の外輪8aが一体形成されている部品が、波動歯車ユニット1の固定側のユニットハウジング12になる。また、クロスローラーベアリング8の内輪8bおよび第2ユニット端板9が一体形成されている部品が、波動歯車ユニット1の回転側のユニットハウジング13になる。
 波動発生器4を回転すると、剛性内歯歯車2の内歯2cに対する可撓性外歯歯車3の外歯3aのかみ合い位置が周方向に移動する。剛性内歯歯車2の歯数に対して可撓性外歯歯車3の歯数は2n枚(n:正の整数)、通常は2枚(n=1)少ない。したがって、かみ合い位置が周方向に移動すると、歯数差に応じた相対回転が両歯車2、3に発生する。歯数差に応じて減速された減速回転が、可撓性外歯歯車3から第2ユニット端板9を介して、不図示の被駆動側部材に出力される。
 次に、各部の構成を更に詳しく説明する。まず、波動発生器4は、中空回転軸41と、この中空回転軸41の外周面に一体形成した楕円状輪郭の一定幅のプラグ42と、このプラグ42の楕円状外周面に装着した波動発生器軸受43とを備えている。中空回転軸41の中空部が、波動発生器4を軸線1aの方向に貫通して延びる円形断面の波動発生器側中空部5aを規定している。また、中空回転軸41の一方の軸端部が波動発生器4の第1軸端部4aであり、他方の軸端部が波動発生器4の第2軸端部4bである。第2軸端部4bは可撓性外歯歯車3のボス33の側に位置するボス側軸端部である。
 波動発生器軸受43は、半径方向に撓み可能な内輪44および外輪45を備えている。内外輪44、45の間の円環状の軌道に、複数個のボール46が転動自在の状態で挿入されている。ボール46は、円環状のリテーナー47によって円周方向に一定の角度間隔で保持されている。リテーナー47は、環状板47aと、この環状板47aの端面から一定の角度間隔で垂直(軸線1aの方向)に延びる仕切板47bとを備えている。隣接する仕切板47bの間に、各ボール46のポケットが形成されている。リテーナー47は、第2ユニット端板9の側から、軸線1aの方向に沿って、内外輪44、45の間に装着されている。
 可撓性外歯歯車3は、半径方向に撓み可能な円筒状胴部31と、この円筒状胴部31の一方の端から半径方向の内側に延びている円盤状のダイヤフラム32と、このダイヤフラム32の内周縁に形成した円環状のボス33とを備えている。円筒状胴部31の他方の開口端の外周面部分に、外歯3aが形成されている。ボス33は第2ユニット端板9の円形内周面に、圧入、接着、溶接等により隙間の無い状態で固定されている。ボス33の円形の中心貫通穴には、第2ユニット端板9とは反対側から軸受ホルダー10が、圧入、接着、溶接等により隙間の状態で固定されている。
(軸受ホルダー)
 軸受ホルダー10は、円環状のボス固定部101(フランジ部)と、ボス固定部101から半径方向の外方に延びている薄い厚さの円盤状の板ばね部102と、板ばね部102の外周縁部から第1ユニット端板6の方向に向けて軸線方向に延びる円環状のホルダー本体部103とを備えている。ボス固定部101は、ボス33の円形内周面34に固定されている挿入部104と、ボス33の内側の円環状端面35に沿って延びる円環部105とを備えたL形断面形状をしている。ホルダー本体部103の内側に第2軸受11が保持されている。これらのボス固定部101、板ばね部102およびホルダー本体部103は単一部材からなる一体形成品である。板ばね部102は、ホルダー本体部103を軸線1aの方向に付勢可能なばね性を備えている。
 図2に示すように、ホルダー本体部103には外輪装着用の円形内周面103aが形成されている。円形内周面103aにおける第2ユニット端板9の側の端には、軸線1aに直交する一定幅の円環状段面からなる外輪受け面103bが形成されている。外輪受け面103bは第1ユニット端板6の側を向く面である。円形内周面103aには第2軸受11の外輪11aが装着され、その円環状端面が外輪受け面103bに当接する。板ばね部102は軸線1aに直交する方向に延びている。また、板ばね部102は、ホルダー本体部103における外輪受け面103bよりも第2ユニット端板9の側の端部と、ボス固定部101の円環部105の外周面との間を繋いでいる。
 一方、中空回転軸41の第2軸端部4bの円形外周面には内輪装着用の円形外周面4cが形成されている。円形外周面4cにおける第1軸端部4aの側の端には、軸線1aに直交する一定幅の円環状段面からなる内輪受け面4dが形成されている。内輪受け面4dは、第2ユニット端板9の側を向く面である。円形外周面4cには第2軸受11の内輪11bが装着され、その円環状端面が内輪受け面4dに当接する。
 板ばね部102は、第2軸受11が装着された状態において、僅かに、軸線1aに沿って第2ユニット端板9の側に変位した状態となる。板ばね部102の軸線方向への弾性復帰力によって、第2軸受11には、軸線方向(内輪11bが内輪受け面4dに押し付けられる方向)に、予圧が付与された状態になる。
 このように、中空回転軸41の第2軸端部4bを回転自在の状態で支持する軸受機構は、予圧機能を備えた軸受ホルダー10を用いて構成されている。第2軸受11に予圧を与える部品を配置する必要がない。予圧機能を備えた軸受機構を少ない部品点数で構成でき、その軸線方向の設置スペースも少なくて済む。よって、本例の軸受機構を用いれば、中空型の波動歯車ユニット1の軸長を短くすることができる。
 次に、軸受ホルダー10は予圧機能に加えて、波動発生器軸受43のリテーナー押さえ機能も備わっている。すなわち、図2から分かるように、軸受ホルダー10のホルダー本体部103は、波動発生器軸受43の側を向く円環状のホルダー端面106を備えている。ホルダー端面106は、波動発生器軸受43のリテーナー47の環状板47aに対して軸線1aの方向から対峙する位置に形成されている。このホルダー端面106における外周側の部位には、リテーナー47の側に僅かに突出した円環状突部107が形成されている。円環状突部107は微小な間隔でリテーナー47の環状板47aの端面に対峙している。
 リテーナー47が内外輪44、45の間から、軸線1aの方向に外れようとすると、当該円環状突部107に当る。円環状突部107はリテーナー押さえ部として機能する。可撓性外歯歯車3の内側に、波動発生器軸受47のリテーナー押さえ板を配置する必要がない。よって、中空型の波動歯車ユニット1の軸長を短くできる。
 ここで、中空型波動歯車ユニット1に、リテーナー押さえ板を必要としないリテーナーを用いることが考えられる。図4に示すように、この場合のリテーナー47Aは、ボール46の両側に位置する環状板47c、47dを備え、これらの間に仕切板47eが形成されている。したがって、軸線1aの方向において、波動発生器4と第1ユニット端板6との間に環状板47dを配置するスペースLを確保する必要がある。このスペースが必要な分、中空型波動歯車ユニット1の軸長が長くなってしまうので好ましくない。
(中空部のシール機構)
 再び、図1、図2を参照して説明する。ユニット中空部5は、波動発生器4の中空回転軸41の中空部によって規定される波動発生器側中空部5aと、可撓性外歯歯車3のボス33に固定した軸受ホルダー10の挿入部104の中心貫通穴によって規定されるボス側中空部5bとから構成される。したがって、ユニット中空部5の内周面には円環状の隙間ができる。この隙間は、V形断面をした円環状のシール部材14によってシールされている。
 シール部材14は、軸受ホルダー10のボス固定部101と波動発生器4の第2軸端部4bとの間に形成した隙間15に装着されている。隙間15は、ユニット中空部5の円形内周面に開口する微小幅の円環状の隙間部分15aと、この外周側に形成されている広幅の円環状の隙間部分15bとを備えている。隙間部分15bに円環状のシール部材14が装着されている。これにより、隙間15がシールされ、ユニット中空部5に潤滑オイル等が漏れ出ないようになっている。
 微小幅の隙間部分15aと広幅の隙間部分15bを備えた隙間15は次のようにして形成されている。波動発生器4の側を向く軸受ホルダー10の端面部分108(ボス側端面)は軸線1aに直交する平坦な端面である。この端面部分108に対峙する波動発生器4の側の端面は、第2軸端部4bの軸端面48である。この軸端面48は、円環状の内周側端面48aと、軸受ホルダー10の端面部分108に対して内周側端面48aよりも軸線1aの方向に後退した円環状の外周側端面48bとを備えている。外周側端面48bと、軸受ホルダー10の端面部分108との間が広幅の円環状の隙間部分15bとなっている。内側の内周側端面48aと端面部分108との間が微小幅の隙間部分15aとなっている。
 このように、中空回転軸41の第2軸端部4bの軸端面48が段状に形成され、内周側端面48aに対して外周側端面48bが軸線1aの方向に後退している。これにより、外周側端面48bと、これに対峙している軸受ハウジング10の側の端面部分108との間に、シール部材装着用の広幅の隙間部分48bが形成される。したがって、シール部材14を、軸線1aの方向に沿って、ボス固定部101と波動発生器側の中空回転軸41との間に配置することができる。
 ここで、図5に示すように、シール部材14Aを、ボス固定部101の挿入部104の内周面109と、この内側に挿入した中空回転軸41の軸端部4bの外周面部分41Aとの間に装着することが考えられる。すなわち、シール部材14Aを、半径方向に沿って、ボス固定部101の挿入部104と波動発生器側の中空回転軸41の軸端部4bとの間に配置する。半径方向にシール部材14Aを配置すると、ユニット中空部5Aの内径が、ボス固定部101の挿入部104の内側に挿入される中空回転軸41の中空径によって規定される。よって、大きな内径のユニット中空部を形成するには適さない。これに対して、図1~図3に示す本例の波動歯車ユニット1によれば、このような弊害を解消でき、大きな内径のユニット中空部5を形成可能である。
 また、本例では、図1、図2に示すように、第2軸受11の内輪11bの内側に入り込む状態にシール部材装着用の隙間部分15bが形成されている。したがって、図5に示す半径方向にシール部材14を配置する場合と同様なユニット軸長のままで、シール部材14を配置できる。よって、本例によれば、カップ形状の可撓性外歯歯車3を用いて、大きなユニット中空部5を備えた軸長の短い中空型波動歯車ユニット1を実現できる。
 なお、本例では、図1に示すように、第1ユニット端板6の内周面と第1軸端部4aの外周面の間の隙間は、第1軸受7の外側の部位に装着した第1オイルシール16によってシールされている。また、第2ユニット端板9の側において、クロスローラーベアリング8の内輪8bと外輪8aの隙間は、円環状の第2オイルシール17によってシールされている。

Claims (3)

  1.  剛性内歯歯車(2)と、
     前記剛性内歯歯車(2)の内側に配置され、前記剛性内歯歯車(2)にかみ合い可能なカップ形状の可撓性外歯歯車(3)と、
     前記可撓性外歯歯車(3)の内側に配置され、前記可撓性外歯歯車(3)を楕円状に撓めて前記剛性内歯歯車(2)に部分的にかみ合わせている波動発生器(4)と、
     前記可撓性外歯歯車(3)のカップ底面の中心部分を規定しているボス(33)を軸線方向に貫通して延びるボス側中空部(5b)と、
     前記波動発生器(4)を軸線(1a)方向に貫通して延びる波動発生器側中空部(5b)と、
     前記ボス側中空部(5b)と前記波動発生器側中空部(5a)によって構成される軸線(1a)方向に貫通して延びるユニット中空部(5)の内周面に開口する円環状の隙間(15)をシールする円環状のシール部材(14)と、
    を有し、
     前記隙間(15)は、前記ボス(33)の側に形成したボス側端面(108)と、当該ボス側端面(108)に軸線(1a)方向から対峙する前記波動発生器(4)の側に形成した波動発生器側端面(48)との間に形成され、
     前記波動発生器側端面(48)は、円環状の内周側端面(48a)と、前記ボス側端面(108)に対して前記内周側端面(48a)よりも軸線(1a)方向に後退した円環状の外周側端面(48b)とを備え、
     前記隙間(48)における前記外周側端面(48b)と前記ボス側端面(108)との間に形成される円環状の隙間部分(15b)に、前記シール部材(14)が装着されていることを特徴とする波動歯車ユニット(1)。
  2.  前記波動発生器(4)は、前記波動発生器側中空部を規定する中空回転軸(41)を備え、
     前記中空回転軸(41)における前記可撓性外歯歯車(3)の開口側に位置する第1軸端部(4a)は、第1軸受(7)を介して、前記剛性内歯歯車(2)によって回転自在の状態で支持され、
     前記可撓性外歯歯車の内側には、前記ボス(33)に固定した軸受ホルダー(10)に保持した第2軸受が配置され、
     前記中空回転軸(41)の他方の第2軸端部は、第2軸受を介して、前記可撓性外歯歯車(3)によって回転自在の状態で支持され、
     前記軸受ホルダー(10)は、前記ボス(33)に固定された円環状のボス固定部(101)を備え、当該ボス固定部(101)の中心貫通穴が前記ボス側中空部(5b)であり、
     前記ボス固定部の端面が前記ボス側端面(108)であり、
     前記中空回転軸(41)の前記第2軸端部(4b)の軸端面が前記波動発生器側端面(48)であり、
     前記シール部材(14)が装着されている前記隙間部分(48b)は、その一部が前記第2軸受(11)の内輪(11b)の内側に入り込む状態に形成されている請求項1に記載の中空型波動歯車ユニット(1)。
  3.  前記剛性内歯歯車(1)における前記第1軸端部(4a)の側の第1端面(2a)には、第1ユニット端板(6)が一体形成されており、
     前記第1ユニット端板(6)の内周面と前記第1軸端部(4a)の外周面の間に、前記第1軸受(7)が装着されており、
     前記第1ユニット端板(6)の内周面と前記第1軸端部(4a)の外周面の間の隙間は、前記第1軸受(7)の前記軸線(1a)方向の外側に配置した円環状の第1オイルシール(16)によってシールされており、
     前記ボス(33)における前記軸受ホルダー(10)とは反対側の部位に、第2ユニット端板(9)が固定されており、
     前記第2ユニット端板(9)は、ユニット軸受(8)を介して、前記剛性内歯歯車(2)によって回転自在の状態で支持されており、
     前記第2ユニット端板(9)に前記ユニット軸受(8)の内外輪(8a、8b)のうちの一方が一体形成されており、
     前記ユニット軸受(8)の前記内外輪(8a、8b)の隙間は、円環状の第2オイルシール(17)によってシールされている請求項2に記載の中空型波動歯車ユニット(1)。
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KR1020147031003A KR101622914B1 (ko) 2013-06-20 2013-06-20 중공형 파동기어 유닛
DE112013002253.2T DE112013002253B4 (de) 2013-06-20 2013-06-20 Verformungswellgetriebeeinheit vom hohlen Typ
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150226302A1 (en) * 2013-07-01 2015-08-13 Harmonic Drive Systems Inc. Hollow strain wave gearing
CN110242710A (zh) * 2019-06-05 2019-09-17 南通振康机械有限公司 一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机
WO2020100309A1 (ja) 2018-11-16 2020-05-22 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ユニットタイプの波動歯車装置
WO2021033319A1 (ja) 2019-08-22 2021-02-25 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ユニットタイプの波動歯車装置
DE202021106411U1 (de) 2021-06-04 2021-11-30 Harmonic Drive Systems Inc. Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014203295A1 (ja) * 2013-06-20 2014-12-24 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 軸受ホルダー、軸受機構および波動歯車装置
US9772020B2 (en) * 2014-05-16 2017-09-26 Harmonic Drive Systems Inc. Hollow strain wave gearing and hollow actuator
JP6432337B2 (ja) * 2014-12-24 2018-12-05 株式会社ジェイテクト 波動減速機用の玉軸受
CN105546102A (zh) * 2016-03-02 2016-05-04 浙江琦星电子有限公司 减速机构的油密封结构
US11002355B2 (en) * 2016-05-27 2021-05-11 Nidec Corporation Actuator with sensor on output flange
JP6941936B2 (ja) * 2016-12-05 2021-09-29 住友重機械工業株式会社 減速装置
EP3387293B1 (de) * 2017-02-28 2021-08-25 Harmonic Drive SE Spannungswellengetriebe mit innendichtung
JP2018168956A (ja) * 2017-03-30 2018-11-01 セイコーエプソン株式会社 ロボットおよび歯車ユニット
WO2018189798A1 (ja) * 2017-04-10 2018-10-18 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ シルクハット型波動歯車装置
DE102017111035B3 (de) 2017-05-22 2018-06-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller
JP7010425B2 (ja) * 2017-06-30 2022-01-26 日本電産シンポ株式会社 駆動装置
CN112368491A (zh) * 2018-06-28 2021-02-12 住友重机械工业株式会社 减速装置
WO2021223112A1 (en) 2020-05-06 2021-11-11 Abb Schweiz Ag Gearbox housing and method of manufacturing the same
JP2022032789A (ja) * 2020-08-14 2022-02-25 セイコーエプソン株式会社 歯車装置およびロボット

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02113048U (ja) * 1989-02-27 1990-09-10
JP2001304382A (ja) * 2000-04-27 2001-10-31 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd 中空型波動歯車装置の潤滑剤漏れ防止機構
JP2006144971A (ja) * 2004-11-22 2006-06-08 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd 中空アクチュエータ
WO2010089796A1 (ja) * 2009-02-03 2010-08-12 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ギヤ付きモータアセンブリ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2314622A (en) 1942-03-21 1943-03-23 Timken Roiler Bearing Company Bearing mounting
JPS60143247A (ja) 1983-12-29 1985-07-29 Mitsubishi Electric Corp ハ−モニツクギヤ装置
US5984048A (en) 1997-09-10 1999-11-16 Harmonic Drive Systems, Inc. Lubricant supplying mechanism for a wave gear drive
JP4187331B2 (ja) 1998-12-22 2008-11-26 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ クロスローラベアリング
JP2002243000A (ja) * 2001-02-19 2002-08-28 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd 波動歯車減速機を備えたアクチュエータ
JP2002339990A (ja) * 2001-05-22 2002-11-27 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd 軽量ベアリングおよび波動歯車装置
DE102008053913B4 (de) 2008-10-30 2017-05-18 Ovalo Gmbh Spannungswellengetriebe sowie Vorrichtung zum Überlagern von Bewegungen
CN103534514B (zh) * 2011-05-16 2016-02-17 谐波传动***有限公司 组合型波动齿轮装置
JP5940066B2 (ja) * 2011-07-29 2016-06-29 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 複合転がり軸受付き波動歯車装置
DE112012000394T5 (de) * 2012-12-12 2014-08-28 Harmonic Drive Systems Inc. Wellgetriebeeinheit mit Eingangslagern

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02113048U (ja) * 1989-02-27 1990-09-10
JP2001304382A (ja) * 2000-04-27 2001-10-31 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd 中空型波動歯車装置の潤滑剤漏れ防止機構
JP2006144971A (ja) * 2004-11-22 2006-06-08 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd 中空アクチュエータ
WO2010089796A1 (ja) * 2009-02-03 2010-08-12 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ギヤ付きモータアセンブリ

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150226302A1 (en) * 2013-07-01 2015-08-13 Harmonic Drive Systems Inc. Hollow strain wave gearing
US9371900B2 (en) * 2013-07-01 2016-06-21 Harmonic Drive Systems Inc. Hollow strain wave gearing
WO2020100309A1 (ja) 2018-11-16 2020-05-22 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ユニットタイプの波動歯車装置
KR20210063425A (ko) 2018-11-16 2021-06-01 가부시키가이샤 하모닉 드라이브 시스템즈 유닛타입의 파동기어장치
US11566695B2 (en) 2018-11-16 2023-01-31 Harmonic Drive Systems Inc. Unit-type strain wave gearing device
CN110242710A (zh) * 2019-06-05 2019-09-17 南通振康机械有限公司 一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机
CN110242710B (zh) * 2019-06-05 2022-05-10 南通振康机械有限公司 一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机
WO2021033319A1 (ja) 2019-08-22 2021-02-25 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ユニットタイプの波動歯車装置
DE202021106411U1 (de) 2021-06-04 2021-11-30 Harmonic Drive Systems Inc. Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ
KR20220002924U (ko) 2021-06-04 2022-12-13 가부시키가이샤 하모닉 드라이브 시스템즈 유닛타입의 파동기어장치

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