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JP2018115693A - Wave gear device - Google Patents

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JP2018115693A
JP2018115693A JP2017006092A JP2017006092A JP2018115693A JP 2018115693 A JP2018115693 A JP 2018115693A JP 2017006092 A JP2017006092 A JP 2017006092A JP 2017006092 A JP2017006092 A JP 2017006092A JP 2018115693 A JP2018115693 A JP 2018115693A
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JP
Japan
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flexible
gear
outer ring
external gear
peripheral surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP2017006092A
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Japanese (ja)
Inventor
松本 晃
Akira Matsumoto
晃 松本
誠二 多田
Seiji Tada
誠二 多田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
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Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
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Abstract

【課題】波動歯車装置において軸受のボールから外輪を介して押圧を受けることにより可撓性外歯車に応力が集中するのを抑制する。【解決手段】波動歯車装置1が、可撓性外歯車3を楕円状に撓めて剛性内歯車2に対して部分的に噛合させて噛合位置を周方向に移動させる波動発生器4を備える。波動発生器4は、楕円カム60と可撓性軸受50とを含む。可撓性軸受50は、楕円カム60の外周面60aに配置される可撓性の内輪51と、可撓性外歯車3の径方向内側に配置される可撓性の外輪52と、内輪51の内輪側軌道溝85と外輪52の外輪側軌道溝80の間に介在するボール53とを含む。可撓性外歯車3の胴部31の内周面31bに、外輪側軌道溝80に対応する位置に配置される内周溝70(凹部)が形成される。【選択図】図3In a wave gear device, stress is suppressed from being concentrated on a flexible external gear by receiving pressure from a ball of a bearing through an outer ring. A wave gear device (1) includes a wave generator (4) that moves a meshing position in a circumferential direction by bending a flexible external gear (3) into an elliptical shape and partially meshing with a rigid internal gear (2). . The wave generator 4 includes an elliptical cam 60 and a flexible bearing 50. The flexible bearing 50 includes a flexible inner ring 51 disposed on the outer peripheral surface 60 a of the elliptical cam 60, a flexible outer ring 52 disposed on the radially inner side of the flexible outer gear 3, and the inner ring 51. Of the inner ring side raceway groove 85 and the ball 53 interposed between the outer ring side raceway groove 80 of the outer ring 52. An inner peripheral groove 70 (concave portion) disposed at a position corresponding to the outer ring side raceway groove 80 is formed on the inner peripheral surface 31 b of the body portion 31 of the flexible external gear 3. [Selection] Figure 3

Description

本発明は、波動歯車装置に関する。   The present invention relates to a wave gear device.

噛み合い式歯車装置(波動歯車装置)の外歯歯車(可撓性外歯車)の内周面と、起振体(波動発生器)の外周に設けられた軸受の外輪の外周面との少なくとも一方に溝部を設け、該溝部に保持された弾性体を設ける技術が提案されている(例えば特許文献1を参照)。   At least one of the inner peripheral surface of the external gear (flexible external gear) of the meshing gear device (wave gear device) and the outer peripheral surface of the outer ring of the bearing provided on the outer periphery of the vibration generator (wave generator) There has been proposed a technique in which a groove portion is provided and an elastic body held in the groove portion is provided (see, for example, Patent Document 1).

特開2012−57674号公報JP 2012-57674 A

ところで、可撓性外歯車は、軸受のボールから可撓性の外輪を介して強い押圧力を受けて、楕円状に変形され、楕円の長径部分の外歯が、剛性内歯車の対応する内歯と噛み合わされる。このため、可撓性外歯車においてボールから外輪を介して押圧力を受ける歯底部分に、応力が集中するという問題がある。
本発明の目的は、軸受のボールから外輪を介して押圧を受けることにより可撓性外歯車に応力が集中するのを抑制することができる波動歯車装置を提供することである。
By the way, the flexible external gear receives a strong pressing force from the ball of the bearing through the flexible outer ring and is deformed into an elliptical shape, and the external teeth of the elliptical long diameter portion correspond to the corresponding internal gear of the rigid internal gear. Engage with teeth. For this reason, there exists a problem that stress concentrates on the tooth bottom part which receives pressing force from a ball via an outer ring in a flexible external gear.
The objective of this invention is providing the wave gear apparatus which can suppress that a stress concentrates on a flexible external gear by receiving a press via the outer ring | wheel from the ball | bowl of a bearing.

請求項1の発明は、内周面(2a)に複数の内歯(21)を有する円筒状の剛性内歯車(2)と、外周面(31a)に複数の外歯(33)を有する円筒状の可撓性外歯車(3)と、前記可撓性外歯車の内側に配置され、前記可撓性外歯車を楕円状に撓めて長径部分の外歯を前記剛性内歯車の内歯に対して噛合させて噛合位置を周方向に移動させる波動発生器(4;4P)と、を備え、前記波動発生器は、楕円カム(60)と、可撓性軸受(50;50P)と、を含み、前記可撓性軸受は、前記楕円カムの外周面(60a)に配置される可撓性の内輪(51)と、前記可撓性外歯車の径方向内側に配置される可撓性の外輪(52;52P)と、前記内輪の外周面(51a)に形成された内輪側軌道溝(85)および前記外輪の内周面(52b;52Pb)に形成された外輪側軌道溝(80)の間に介在するボール(53)とを有し、前記可撓性外歯車の内周面(31b)には、前記外輪側軌道溝に対応する位置に配置される凹部(70;70Q)が形成され、前記凹部により前記可撓性外歯車と前記外輪との間に空間(S)が形成される、波動歯車装置(1;1P)を提供する。   The invention of claim 1 is a cylindrical rigid internal gear (2) having a plurality of internal teeth (21) on the inner peripheral surface (2a) and a cylinder having a plurality of external teeth (33) on the outer peripheral surface (31a). -Shaped flexible external gear (3) and the flexible external gear, which is disposed inside the flexible external gear, bends the flexible external gear in an elliptical shape, and external teeth of the long diameter portion are internal teeth of the rigid internal gear. And a wave generator (4; 4P) that moves the meshing position in the circumferential direction. The wave generator includes an elliptical cam (60) and a flexible bearing (50; 50P). The flexible bearing includes a flexible inner ring (51) disposed on the outer peripheral surface (60a) of the elliptical cam, and a flexibility disposed radially inward of the flexible external gear. Outer ring (52; 52P), an inner ring-side raceway groove (85) formed on the outer peripheral surface (51a) of the inner ring and the inner peripheral surface (52b; 2Pb) having a ball (53) interposed between the outer ring side raceway grooves (80), and the inner peripheral surface (31b) of the flexible external gear corresponds to the outer ring side raceway grooves. The wave gear device (1; 1P) is formed with a recess (70; 70Q) disposed at a position where a space (S) is formed between the flexible outer gear and the outer ring. provide.

なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項2のように、前記凹部は、前記可撓性外歯車が有する外歯の歯底(33a)に対応する位置に形成されていてもよい。
In addition, although the alphanumeric character in a parenthesis represents the corresponding component etc. in embodiment mentioned later, this does not mean that this invention should be limited to those embodiment as a matter of course. The same applies hereinafter.
According to a second aspect of the present invention, the concave portion may be formed at a position corresponding to a tooth bottom (33a) of an external tooth included in the flexible external gear.

請求項3のように、前記凹部は、前記可撓性外歯車の内周面の全周に延びる内周溝であってもよい。
請求項4のように、前記外輪(52P)の外周面(52Pa)の全周に延びる外周溝(90)が、前記外輪の裏側に形成されていてもよい。
According to a third aspect of the present invention, the recess may be an inner peripheral groove that extends around the entire inner peripheral surface of the flexible external gear.
According to a fourth aspect of the present invention, an outer peripheral groove (90) extending around the entire outer periphery (52Pa) of the outer ring (52P) may be formed on the back side of the outer ring.

請求項1の発明では、内歯と外歯の噛み合い位置で可撓性外歯車は、可撓性軸受のボールによって可撓性の外輪を介して径方向外側へ押圧される。可撓性外歯車の内周面には外輪軌道溝に対応する位置に凹部が形成されており、内歯と外歯の噛み合い位置における外輪と可撓性外歯車との間に空間を形成する。この空間により、外輪から前記可撓性外歯車に付与される押圧力が弱められ、可撓性軸受のボールから外輪を介して押圧を受けることにより可撓性外歯車に応力が集中するのを抑制することができる。   According to the first aspect of the invention, the flexible external gear is pressed radially outward by the ball of the flexible bearing through the flexible outer ring at the meshing position of the internal teeth and the external teeth. A concave portion is formed on the inner peripheral surface of the flexible external gear at a position corresponding to the outer ring raceway groove, and a space is formed between the outer ring and the flexible external gear at the meshing position of the internal teeth and the external teeth. . This space reduces the pressing force applied to the flexible external gear from the outer ring, and stress is concentrated on the flexible external gear by receiving the pressure from the ball of the flexible bearing through the outer ring. Can be suppressed.

請求項2の発明では、可撓性外歯車の内周面に形成される凹部が、応力が集中し易い傾向にある外歯の歯底に対応する位置に配置される。このため、可撓性外歯車に応力が集中するのを効果的に抑制することができる。
請求項3の発明では、凹部として、可撓性外歯車の内周面の全周に延びる内周溝を用いるので、可撓性外歯車の製造が容易である。
In the invention of claim 2, the concave portion formed on the inner peripheral surface of the flexible external gear is disposed at a position corresponding to the tooth bottom of the external tooth where stress tends to concentrate. For this reason, it can suppress effectively that stress concentrates on a flexible external gear.
In the invention of claim 3, since the inner peripheral groove extending around the entire inner peripheral surface of the flexible external gear is used as the recess, the flexible external gear can be easily manufactured.

請求項4の発明では、可撓性外歯車の内周面の凹部と外輪の外周溝とを併用するので、可撓性外歯車の内周面の凹部の深さおよび外輪の外周溝の深さを深くせずとも、可撓性外歯車に応力が集中するのを十分に抑制することができる。このため、可撓性外歯車や外輪の強度低下を抑制することができる。   In the invention of claim 4, since the concave portion of the inner peripheral surface of the flexible external gear and the outer peripheral groove of the outer ring are used in combination, the depth of the concave portion of the inner peripheral surface of the flexible outer gear and the depth of the outer peripheral groove of the outer ring. Even if the depth is not deepened, it is possible to sufficiently suppress the stress concentration on the flexible external gear. For this reason, the strength reduction of a flexible external gear or an outer ring can be suppressed.

本発明の第1実施形態の波動歯車装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the wave gear apparatus of 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態の波動歯車装置の要部の模式図である。It is a schematic diagram of the principal part of the wave gear apparatus of 1st Embodiment. (a)は、第1実施形態の可撓性外歯車および波動発生器の拡大断面図であり、(b)は第1実施形態の可撓性外歯車の要部の拡大断面図である。(A) is an expanded sectional view of the flexible external gear and wave generator of 1st Embodiment, (b) is an expanded sectional view of the principal part of the flexible external gear of 1st Embodiment. (a)は、本発明の第2実施形態における可撓性外歯車および波動発生器の拡大断面図であり、(b)は、第2実施形態における外輪の要部の拡大断面図である。(A) is an expanded sectional view of the flexible external gear and wave generator in 2nd Embodiment of this invention, (b) is an expanded sectional view of the principal part of the outer ring | wheel in 2nd Embodiment. 本発明の第1実施形態ないし第2実施形態の変形例における可撓性外歯車の要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the flexible external gear in the modification of 1st Embodiment thru | or 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態の波動歯車装置1の概略断面図である。図1に示すように、波動歯車装置1は、剛性内歯車2と、可撓性外歯車3と、波動発生器4と、入力軸5と、第1端部材6と、第2端部材7と、第1軸受8と、第2軸受9と、クロスローラベアリング10とを備えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a wave gear device 1 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the wave gear device 1 includes a rigid internal gear 2, a flexible external gear 3, a wave generator 4, an input shaft 5, a first end member 6, and a second end member 7. A first bearing 8, a second bearing 9, and a cross roller bearing 10.

入力軸5は、モータの出力軸等の回転源に接続固定される。また、第1端部材6は、当該第1端部材6に対して回転負荷を提供する第1負荷部材(図示せず)に接続固定される。第1端部材6は、波動歯車装置1の出力部材を構成する。第2端部材7は、当該第2端部材7に対して固定負荷を提供する第2負荷部材(図示せず)に接続固定される。第2負荷部材は、第2端部材7を回転しないように拘束する。波動歯車装置1は、減速機または増速機に用いられる。   The input shaft 5 is connected and fixed to a rotation source such as an output shaft of the motor. The first end member 6 is connected and fixed to a first load member (not shown) that provides a rotational load to the first end member 6. The first end member 6 constitutes an output member of the wave gear device 1. The second end member 7 is connected and fixed to a second load member (not shown) that provides a fixed load to the second end member 7. The second load member restrains the second end member 7 from rotating. The wave gear device 1 is used for a speed reducer or a speed increaser.

第1端部材6および第2端部材7は中心に開口を有する環状の部材であり、入力軸5は第1端部材6および第2端部材7のそれぞれの開口を貫通するように延びている。第1端部材6および第2端部材7の中心軸線は、入力軸5の軸心1aに一致している。第1端部材6および第2端部材7は、入力軸5の軸方向に離隔して配置されている。
入力軸5は、第1端部材6および第2端部材7のそれぞれの内周面6a,7aによって、第1軸受8および第2軸受9を介して、回転可能に支持されている。第1軸受8および第2軸受9は、例えば玉軸受からなる。
The first end member 6 and the second end member 7 are annular members having an opening at the center, and the input shaft 5 extends so as to penetrate the respective openings of the first end member 6 and the second end member 7. . The central axes of the first end member 6 and the second end member 7 coincide with the axis 1 a of the input shaft 5. The first end member 6 and the second end member 7 are spaced apart from each other in the axial direction of the input shaft 5.
The input shaft 5 is rotatably supported by the inner peripheral surfaces 6 a and 7 a of the first end member 6 and the second end member 7 via the first bearing 8 and the second bearing 9. The first bearing 8 and the second bearing 9 are, for example, ball bearings.

剛性内歯車2と、可撓性外歯車3と、波動発生器4と、クロスローラベアリング10とは、入力軸5の軸方向に関して、第1端部材6と第2端部材7との間に挟まれている。クロスローラベアリング10は、外輪11と、内輪12と、ローラ13とを含む。
剛性内歯車2は、入力軸5の軸方向に関して、第2端部材7とクロスローラベアリング10の内輪12との間に配置されている。第2端部材7と剛性内歯車2と内輪12とが、固定ねじ14によって一体回転可能に連結固定されている。固定ねじ14は、第2端部材7の円周方向に一定の間隔で複数本設けられる。剛性内歯車2の内周面2aに、複数の内歯21が形成されている。
The rigid internal gear 2, the flexible external gear 3, the wave generator 4, and the cross roller bearing 10 are disposed between the first end member 6 and the second end member 7 with respect to the axial direction of the input shaft 5. It is sandwiched. The cross roller bearing 10 includes an outer ring 11, an inner ring 12, and a roller 13.
The rigid internal gear 2 is disposed between the second end member 7 and the inner ring 12 of the cross roller bearing 10 with respect to the axial direction of the input shaft 5. The second end member 7, the rigid internal gear 2, and the inner ring 12 are connected and fixed by a fixing screw 14 so as to be integrally rotatable. A plurality of fixing screws 14 are provided at regular intervals in the circumferential direction of the second end member 7. A plurality of internal teeth 21 are formed on the inner peripheral surface 2 a of the rigid internal gear 2.

可撓性外歯車3は、可撓性の胴部31と、連結壁32とを含む。胴部31は、薄肉の円筒状をなしている。胴部31は、当該胴部31の軸方向が入力軸5の軸方向に一致するように配置されて、第1端部材6に対向する第1端部311と、第2端部材7に対向する第2端部312とを有している。
第2端部312は、剛性内歯車2の内側に配置されて、外周面31a(可撓性外歯車3の外周面に相当)に、剛性内歯車2の内歯21に噛み合い可能な外歯33が形成されている。連結壁32は、胴部31の第1端部311から径方向外方に延びる環状フランジである。
The flexible external gear 3 includes a flexible body 31 and a connecting wall 32. The body part 31 has a thin cylindrical shape. The trunk portion 31 is disposed so that the axial direction of the trunk portion 31 coincides with the axial direction of the input shaft 5, and is opposed to the first end portion 311 facing the first end member 6 and the second end member 7. And a second end 312.
The second end portion 312 is disposed inside the rigid internal gear 2 and has external teeth that can mesh with the internal teeth 21 of the rigid internal gear 2 on the outer peripheral surface 31a (corresponding to the outer peripheral surface of the flexible external gear 3). 33 is formed. The connecting wall 32 is an annular flange that extends radially outward from the first end 311 of the body portion 31.

図2は波動歯車装置1の要部の概略図である。図1および図2に示すように、波動発生器4は、可撓性軸受50と、楕円カム60とを含む。可撓性軸受50は、可撓性を有している。楕円カム60は、可撓性軸受50の径方向内側に配置されている。楕円カム60は、可撓性軸受50を楕円状に弾性変形させる。
可撓性軸受50は、楕円カム60の外周面60aに配置される内輪51と、可撓性外歯車3の径方向内側に配置される外輪52と、ボール53と、リテーナ(図示せず)とを含む。内輪51および外輪52は、可撓性を有している。内輪51の外周面51aには、内輪側軌道溝85が形成されている。外輪52は、外周面52aと内周面52bとを有している。外輪52の内周面52bには、外輪側軌道溝80が形成されている。ボール53は、内輪側軌道溝85と外輪側軌道溝80との間に介在している。ボール53は、リテーナによって互いに離隔された状態で、内輪51と外輪52の間に、自転及び公転可能に挟持されている。
FIG. 2 is a schematic view of a main part of the wave gear device 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the wave generator 4 includes a flexible bearing 50 and an elliptical cam 60. The flexible bearing 50 has flexibility. The elliptic cam 60 is disposed on the radially inner side of the flexible bearing 50. The elliptical cam 60 elastically deforms the flexible bearing 50 into an elliptical shape.
The flexible bearing 50 includes an inner ring 51 disposed on the outer peripheral surface 60a of the elliptical cam 60, an outer ring 52 disposed on the radially inner side of the flexible external gear 3, a ball 53, and a retainer (not shown). Including. The inner ring 51 and the outer ring 52 are flexible. An inner ring side raceway groove 85 is formed on the outer peripheral surface 51 a of the inner ring 51. The outer ring 52 has an outer peripheral surface 52a and an inner peripheral surface 52b. An outer ring side raceway groove 80 is formed on the inner peripheral surface 52 b of the outer ring 52. The ball 53 is interposed between the inner ring side raceway groove 85 and the outer ring side raceway groove 80. The balls 53 are sandwiched between the inner ring 51 and the outer ring 52 so as to be able to rotate and revolve while being separated from each other by a retainer.

可撓性軸受50は、楕円カム60に嵌合されていない状態では真円形状になる。楕円カム60は、入力軸5に一体に形成されている。なお、楕円カム60は、入力軸5にねじ止めや圧入等により固定されるものであってもよい。
楕円カム60の長径は、真円時の内輪51の内径より大きく設定され、楕円カム60の短径は、真円時の内輪51の内径より小さく設定されている。このため、図2に示すように、楕円カム60が内輪51の径方向内側に配置されることにより、長径部の2箇所(図2では上下2箇所)で内輪51を径方向外側に押圧して内輪51を楕円形に弾性変形させる。これに伴い、外輪52も楕円状に弾性変形する。弾性変形された内輪51及び外輪52は、楕円カム60が回転することに伴って長径部となる箇所が変化する。
The flexible bearing 50 has a perfect circle shape when not fitted to the elliptical cam 60. The elliptic cam 60 is formed integrally with the input shaft 5. The elliptic cam 60 may be fixed to the input shaft 5 by screwing or press fitting.
The major axis of the elliptical cam 60 is set to be larger than the inner diameter of the inner ring 51 in a perfect circle, and the minor axis of the elliptical cam 60 is set to be smaller than the inner diameter of the inner ring 51 in a perfect circle. For this reason, as shown in FIG. 2, the elliptical cam 60 is arranged on the inner side in the radial direction of the inner ring 51, thereby pressing the inner ring 51 outward in the radial direction at two places of the long diameter portion (upper and lower two places in FIG. 2). The inner ring 51 is elastically deformed into an elliptical shape. Accordingly, the outer ring 52 is also elastically deformed into an elliptical shape. In the elastically deformed inner ring 51 and outer ring 52, the location of the long diameter portion changes as the elliptical cam 60 rotates.

図3(a)は、可撓性外歯車3および波動発生器4の拡大概略断面図である。図3(b)は、可撓性外歯車3の拡大図である。図3(a)に示すように、可撓性外歯車3の内周面(具体的には胴部31の内周面31b)には、外輪側軌道溝80に対応する位置に配置される凹部として全周に延びる内周溝70が形成されている。内周溝70は、外輪52の内周面52bの外輪側軌道溝80の裏側(外輪側軌道溝80に対して外輪52の径方向外側)に配置されている。内周溝70は、内周面31bにおいて、可撓性外歯車3の全ての外歯33の歯底に対応する位置を通過している。   FIG. 3A is an enlarged schematic cross-sectional view of the flexible external gear 3 and the wave generator 4. FIG. 3B is an enlarged view of the flexible external gear 3. As shown in FIG. 3A, the flexible outer gear 3 is disposed on the inner peripheral surface (specifically, the inner peripheral surface 31 b of the body portion 31) at a position corresponding to the outer ring side raceway groove 80. An inner circumferential groove 70 extending around the entire circumference is formed as a recess. The inner peripheral groove 70 is disposed on the back side of the outer ring side raceway groove 80 on the inner peripheral surface 52b of the outer ring 52 (outer side in the radial direction of the outer ring 52 with respect to the outer ring side raceway groove 80). The inner circumferential groove 70 passes through a position corresponding to the bottom of all the outer teeth 33 of the flexible external gear 3 on the inner circumferential surface 31b.

凹部としての内周溝70によって、可撓性外歯車3と外輪52との間に、空間Sが形成されている。空間Sは、グリース溜まりとして機能する。
図3(b)に示すように、内周溝70は、底部71と、一対の内壁面72とを有している。一対の内壁面72は、胴部31の軸方向Xに関して対向している。各内壁面72と胴部31の内周面31bとの間に形成されるコーナー部には、面取り73が形成されている。面取り73は、図示のようなR面取りであってもよいし、C面取りであってもよい。
A space S is formed between the flexible outer gear 3 and the outer ring 52 by the inner circumferential groove 70 as a recess. The space S functions as a grease reservoir.
As shown in FIG. 3B, the inner circumferential groove 70 has a bottom 71 and a pair of inner wall surfaces 72. The pair of inner wall surfaces 72 oppose each other with respect to the axial direction X of the body portion 31. A chamfer 73 is formed at a corner portion formed between each inner wall surface 72 and the inner peripheral surface 31 b of the body portion 31. The chamfer 73 may be an R chamfer as illustrated or a C chamfer.

胴部31の軸方向Xに関する、内周溝70の溝幅Wの中心位置は、軸方向Xに関する、外輪側軌道溝80の中心位置と一致している。
内輪51は楕円カム60により楕円形に撓められ、外輪52はボール53を介して内輪51により楕円形に撓められる。これにより、波動発生器4は、可撓性外歯車3の胴部31の第2端部312を略楕円形に撓ませると共に、その長径部の2箇所で可撓性外歯車3の外歯33を剛性内歯車2の内歯21に噛み合わせる。
The center position of the groove width W of the inner circumferential groove 70 with respect to the axial direction X of the body portion 31 coincides with the center position of the outer ring side raceway groove 80 with respect to the axial direction X.
The inner ring 51 is bent into an oval shape by an elliptic cam 60, and the outer ring 52 is bent into an oval shape by the inner ring 51 via a ball 53. As a result, the wave generator 4 bends the second end 312 of the body 31 of the flexible external gear 3 into a substantially elliptical shape, and the external teeth of the flexible external gear 3 at two locations of the long diameter portion. 33 is meshed with the internal teeth 21 of the rigid internal gear 2.

すなわち、波動発生器4は、可撓性外歯車3の周方向において180度位相が異なる2箇所を外周面側に向けて押圧し楕円形に弾性変形させることにより、長径部の外歯33を内歯21に噛合させる。そして、波動発生器4の回転に伴って、可撓性外歯車3と剛性内歯車2との噛み合わせ位置が周方向に移動することにより、可撓性外歯車3と剛性内歯車2とが差動する。   In other words, the wave generator 4 presses two locations that are 180 degrees out of phase in the circumferential direction of the flexible external gear 3 toward the outer peripheral surface side, and elastically deforms the outer teeth 33 of the long diameter portion into an elliptical shape. Engage with the inner teeth 21. As the wave generator 4 rotates, the meshing position of the flexible external gear 3 and the rigid internal gear 2 moves in the circumferential direction, so that the flexible external gear 3 and the rigid internal gear 2 are moved. Differential.

モータの出力軸等の回転源(図示せず)に連結された入力軸5が高速回転すると、波動発生器4によって楕円形状に撓められて周方向の2か所で剛性内歯車2の内歯21に噛み合っている可撓性外歯車3の外歯33の噛合位置が周方向に移動する。外歯33と内歯21の歯数は異なっているので、歯数差に応じた相対回転がこれらの可撓性外歯車3と剛性内歯車2との間に発生する。この回転は、入力回転数に比べて大幅に減速されたものとなる。その減速回転が、前記負荷部材に接続された第1端部材6(出力部材)から出力されて、負荷部材(図示せず)に伝達される。   When an input shaft 5 connected to a rotation source (not shown) such as an output shaft of a motor rotates at a high speed, the wave generator 4 is bent into an elliptical shape, and the internal shaft 2 of the rigid internal gear 2 is bent in two circumferential directions. The meshing position of the external teeth 33 of the flexible external gear 3 meshing with the teeth 21 moves in the circumferential direction. Since the numbers of teeth of the external teeth 33 and the internal teeth 21 are different, relative rotation corresponding to the difference in the number of teeth occurs between the flexible external gear 3 and the rigid internal gear 2. This rotation is greatly decelerated compared to the input rotation speed. The decelerated rotation is output from the first end member 6 (output member) connected to the load member and transmitted to the load member (not shown).

本実施形態では、内歯21と外歯33の噛み合い位置で可撓性外歯車3は、可撓性軸受50のボール53によって可撓性軸受50の外輪52を介して外周面側へ押圧される[図3(a)の白抜き矢符を参照]。可撓性外歯車3に内周溝70が設けてあるので、ボール53から外輪52を介して可撓性外歯車3に付与される押圧力が弱められる。このため、ボール53から外輪52を介する押圧による、可撓性外歯車3の応力集中を抑制することができる。   In the present embodiment, the flexible external gear 3 is pressed to the outer peripheral surface side via the outer ring 52 of the flexible bearing 50 by the ball 53 of the flexible bearing 50 at the meshing position of the internal teeth 21 and the external teeth 33. [See the white arrows in FIG. 3 (a)]. Since the inner peripheral groove 70 is provided in the flexible external gear 3, the pressing force applied from the ball 53 to the flexible external gear 3 through the outer ring 52 is weakened. For this reason, the stress concentration of the flexible external gear 3 due to the pressing from the ball 53 via the outer ring 52 can be suppressed.

内周溝70は、可撓性外歯車3の胴部31の内周面31bにおいて、応力が集中し易い傾向にある各外歯33の歯底に対応する位置を通過している。このため、可撓性外歯車3に応力が集中するのを効果的に抑制することができる。
また、内周溝70がグリース溜まりとして機能するため、内周溝70から前記摺動部分にグリースが供給されることで、前記摺動部分の摩耗等の材料劣化を抑制することができ、波動歯車装置1の耐久性を向上することができる。
The inner circumferential groove 70 passes through a position corresponding to the root of each outer tooth 33 on the inner circumferential surface 31b of the body 31 of the flexible external gear 3 where stress tends to concentrate. For this reason, it is possible to effectively suppress the concentration of stress on the flexible external gear 3.
Further, since the inner circumferential groove 70 functions as a grease reservoir, the grease is supplied from the inner circumferential groove 70 to the sliding portion, so that material deterioration such as wear of the sliding portion can be suppressed. The durability of the gear device 1 can be improved.

また、内周溝70の各内壁面72と可撓性外歯車3の胴部31の内周面31bとの間のコーナー部に、面取り73が形成されている。仮にコーナー部に面取りが形成されずエッジ状に形成されている場合には、エッジ状のコーナー部を介して可撓性外歯車3を押圧する際の面圧が上昇するおそれがある。これに対して、本実施形態では、面取り73の形成によって、コーナー部による面圧の上昇を抑制することができ、この点からも応力集中を抑制することができる。
(第2実施形態)
図4(a)は、本発明の第2実施形態の波動歯車装置1Pの可撓性外歯車3および波動発生器4Pの拡大概略断面図である。図4(b)は、第2実施形態の外輪52Pの拡大図である。
Further, a chamfer 73 is formed at a corner portion between each inner wall surface 72 of the inner circumferential groove 70 and the inner circumferential surface 31 b of the body portion 31 of the flexible external gear 3. If the corner portion is not chamfered and formed in an edge shape, the surface pressure when pressing the flexible external gear 3 through the edge-shaped corner portion may increase. On the other hand, in this embodiment, the formation of the chamfer 73 can suppress an increase in surface pressure due to the corner portion, and the stress concentration can also be suppressed from this point.
(Second Embodiment)
FIG. 4A is an enlarged schematic cross-sectional view of the flexible external gear 3 and the wave generator 4P of the wave gear device 1P according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4B is an enlarged view of the outer ring 52P of the second embodiment.

図4(a)の第2実施形態の波動歯車装置1Pが第1実施形態の波動歯車装置1と異なるのは、可撓性軸受50Pを構成する外輪52Pの外周面52Paに、全周に延びる外周溝90が形成されている点である。外周溝90は、外輪52Pの内周面52Pbの外輪側軌道溝80の裏側(外輪側軌道溝80に対して外輪52Pの径方向外側)に配置されている。   The difference between the wave gear device 1P of the second embodiment shown in FIG. 4 (a) and the wave gear device 1 of the first embodiment is that the outer peripheral surface 52Pa of the outer ring 52P constituting the flexible bearing 50P extends all around. The outer peripheral groove 90 is formed. The outer peripheral groove 90 is disposed on the back side of the outer ring side raceway groove 80 on the inner peripheral surface 52Pb of the outer ring 52P (the outer side in the radial direction of the outer ring 52P with respect to the outer ring side raceway groove 80).

図4(b)に示すように、外周溝90は、底部91と、一対の内壁面92とを有している。一対の内壁面92は、外輪52Pの軸方向に対向している。各内壁面92と外輪52Pの外周面52Paとの間に形成されるコーナー部には、面取り93が形成されている。面取り93は、図示のようなR面取りであってもよいし、C面取りであってもよい。
図4(a)に示すように、可撓性外歯車3の胴部31の内周溝70および外輪52Pの外周溝90は、外輪52Pの軸方向において同じ溝幅で同じ位置に配置されている。ただし、外周溝90と内周溝70の溝幅とが異なっていてもよい。
As shown in FIG. 4B, the outer peripheral groove 90 has a bottom portion 91 and a pair of inner wall surfaces 92. The pair of inner wall surfaces 92 are opposed to the axial direction of the outer ring 52P. A chamfer 93 is formed at a corner portion formed between each inner wall surface 92 and the outer peripheral surface 52Pa of the outer ring 52P. The chamfer 93 may be an R chamfer as illustrated or a C chamfer.
As shown in FIG. 4A, the inner peripheral groove 70 of the body 31 of the flexible external gear 3 and the outer peripheral groove 90 of the outer ring 52P are arranged at the same position with the same groove width in the axial direction of the outer ring 52P. Yes. However, the groove widths of the outer peripheral groove 90 and the inner peripheral groove 70 may be different.

外輪52Pの軸方向(胴部31の軸方向Xに相当)に関して、外周溝90の溝幅WPの中心位置と外輪側軌道溝80の中心位置とは一致している。
図4(a)の第2実施形態の構成要素において、図3(a)の第1実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図3(a)の第1実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
With respect to the axial direction of the outer ring 52P (corresponding to the axial direction X of the body 31), the center position of the groove width WP of the outer circumferential groove 90 and the center position of the outer ring-side raceway groove 80 coincide.
In the components of the second embodiment of FIG. 4A, the same components as those of the first embodiment of FIG. 3A are referred to the components of the first embodiment of FIG. The same reference numerals as those in FIG.

本実施形態では、可撓性外歯車3の胴部31の内周溝70と外輪52Pの外周溝90とを併用するので、内周溝70および外周溝90のそれぞれの深さh,kを深くせずとも、可撓性外歯車3の応力集中の緩和を十分に達成できる。このため、可撓性外歯車3や外輪52Pの強度低下を抑制することができる。
また、内周溝70および外周溝90をグリース溜まりとして用いることで、両溝70,90の全体として溜めておくグリース量を多くすることができる。このため、可撓性外歯車3の胴部31の内周面31bと外輪52Pの外周面52Paとの摺動部分に対して、長期にわたってグリースを供給することができる。したがって、波動歯車装置1Pの耐久性を向上することができる。
In the present embodiment, since the inner peripheral groove 70 of the body portion 31 of the flexible external gear 3 and the outer peripheral groove 90 of the outer ring 52P are used in combination, the respective depths h and k of the inner peripheral groove 70 and the outer peripheral groove 90 are set. Even if it is not deepened, the stress concentration of the flexible external gear 3 can be sufficiently relaxed. For this reason, strength reduction of the flexible external gear 3 and the outer ring 52P can be suppressed.
Further, by using the inner peripheral groove 70 and the outer peripheral groove 90 as a grease reservoir, the amount of grease stored as a whole of both grooves 70 and 90 can be increased. For this reason, grease can be supplied over a long period to the sliding portion between the inner peripheral surface 31b of the body portion 31 of the flexible external gear 3 and the outer peripheral surface 52Pa of the outer ring 52P. Therefore, the durability of the wave gear device 1P can be improved.

第1実施形態および第2実施形態の変形例として、下記を例示することができる。すなわち、図5に示すように、可撓性外歯車3の胴部31の内周面31b(可撓性外歯車3の内周面に相当)において外輪側軌道溝に対応する位置に配置される凹部として、可撓性外歯車3の外歯33の歯底33aに対応する位置に配置される複数の凹部70Qが形成されてもよい。複数の凹部70Qは、内周面31bの周方向に離隔して配置される。この場合、各凹部70Qが、応力が集中し易い傾向にある各外歯33の歯底33aに対応する位置にそれぞれ配置される。このため、可撓性外歯車3に応力が集中するのを効果的に抑制することができる。   The following can be illustrated as a modification of 1st Embodiment and 2nd Embodiment. That is, as shown in FIG. 5, the inner peripheral surface 31b of the body 31 of the flexible external gear 3 (corresponding to the inner peripheral surface of the flexible external gear 3) is disposed at a position corresponding to the outer ring side raceway groove. A plurality of recesses 70 </ b> Q that are disposed at positions corresponding to the tooth bottoms 33 a of the external teeth 33 of the flexible external gear 3 may be formed. The plurality of recesses 70Q are spaced apart from each other in the circumferential direction of the inner peripheral surface 31b. In this case, each recessed part 70Q is each arrange | positioned in the position corresponding to the tooth bottom 33a of each external tooth 33 which tends to concentrate stress. For this reason, it is possible to effectively suppress the concentration of stress on the flexible external gear 3.

1;1P…波動歯車装置、2…剛性内歯車、2a…内周面、3…可撓性外歯車、4;4P…波動発生器、21…内歯、31…胴部、31a…外周面、31b…内周面、33…外歯、33a…歯底、50;50P…可撓性軸受、51…内輪、51a…外周面、52;52P…外輪、52a;52Pa…外周面、52b;52Pb…内周面、53…ボール、70…内周溝(凹部)、70Q…凹部、71…底部、72…内壁面、73…面取り、80…外輪側軌道溝、85…内輪側軌道溝、90…外周溝、S…空間、X…軸方向   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; 1P ... Wave gear apparatus, 2 ... Rigid internal gear, 2a ... Inner peripheral surface, 3 ... Flexible external gear, 4; 4P ... Wave generator, 21 ... Internal tooth, 31 ... Body part, 31a ... Outer peripheral surface 31b ... inner peripheral surface, 33 ... outer teeth, 33a ... tooth bottom, 50; 50P ... flexible bearing, 51 ... inner ring, 51a ... outer peripheral surface, 52; 52P ... outer ring, 52a; 52Pa ... outer peripheral surface, 52b; 52Pb ... Inner peripheral surface, 53 ... Ball, 70 ... Inner peripheral groove (recess), 70Q ... Recess, 71 ... Bottom, 72 ... Inner wall surface, 73 ... Chamfer, 80 ... Outer ring side raceway groove, 85 ... Inner ring side raceway groove, 90 ... outer peripheral groove, S ... space, X ... axial direction

Claims (4)

内周面に複数の内歯を有する円筒状の剛性内歯車と、
外周面に複数の外歯を有する円筒状の可撓性外歯車と、
前記可撓性外歯車の内側に配置され、前記可撓性外歯車を楕円状に撓めて長径部分の外歯を前記剛性内歯車の内歯に対して噛合させて噛合位置を周方向に移動させる波動発生器と、を備え、
前記波動発生器は、楕円カムと、可撓性軸受と、を含み、
前記可撓性軸受は、前記楕円カムの外周面に配置される可撓性の内輪と、前記可撓性外歯車の径方向内側に配置される可撓性の外輪と、前記内輪の外周面に形成された内輪側軌道溝および前記外輪の内周面に形成された外輪側軌道溝の間に介在するボールとを有し、 前記可撓性外歯車の内周面には、前記外輪側軌道溝に対応する位置に配置される凹部が形成され、
前記凹部により前記可撓性外歯車と前記外輪との間に空間が形成される、波動歯車装置。
A cylindrical rigid internal gear having a plurality of internal teeth on the inner peripheral surface;
A cylindrical flexible external gear having a plurality of external teeth on the outer peripheral surface;
It is disposed inside the flexible external gear, and the flexible external gear is bent in an elliptical shape so that the external teeth of the long diameter portion mesh with the internal teeth of the rigid internal gear, and the meshing position is set in the circumferential direction. A wave generator to be moved,
The wave generator includes an elliptical cam and a flexible bearing,
The flexible bearing includes a flexible inner ring disposed on an outer circumferential surface of the elliptical cam, a flexible outer ring disposed radially inward of the flexible outer gear, and an outer circumferential surface of the inner ring. An inner ring-side raceway groove formed on the outer ring and a ball interposed between the outer ring-side raceway grooves formed on the inner peripheral surface of the outer ring, and the inner peripheral surface of the flexible outer gear includes the outer ring side A recess is formed at a position corresponding to the raceway groove,
A wave gear device in which a space is formed between the flexible outer gear and the outer ring by the recess.
前記凹部は、前記可撓性外歯車が有する外歯の歯底に対応する位置に形成されている、請求項1に記載の波動歯車装置。   2. The wave gear device according to claim 1, wherein the concave portion is formed at a position corresponding to a tooth bottom of an external tooth of the flexible external gear. 前記凹部は、前記可撓性外歯車の内周面の全周に延びる内周溝である、請求項1に記載の波動歯車装置。   2. The wave gear device according to claim 1, wherein the concave portion is an inner circumferential groove extending along an entire circumference of an inner circumferential surface of the flexible external gear. 前記外輪の外周面の全周に延びる外周溝が、前記外輪の裏側に形成されている、請求項1〜3の何れか一項に記載の波動歯車装置。   The wave gear device according to any one of claims 1 to 3, wherein an outer peripheral groove extending on an entire outer periphery of the outer ring is formed on a back side of the outer ring.
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