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JPH09250608A - シルクハット型撓み噛み合い式歯車装置 - Google Patents

シルクハット型撓み噛み合い式歯車装置

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JPH09250608A
JPH09250608A JP6050996A JP6050996A JPH09250608A JP H09250608 A JPH09250608 A JP H09250608A JP 6050996 A JP6050996 A JP 6050996A JP 6050996 A JP6050996 A JP 6050996A JP H09250608 A JPH09250608 A JP H09250608A
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JP
Japan
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roller bearing
end plate
cross roller
top hat
gear
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JP6050996A
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Inventor
Naomi Shirasawa
直巳 白澤
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Harmonic Drive Systems Inc
Original Assignee
Harmonic Drive Systems Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シルクハット型撓み噛み合い式歯車装置を、
小型コンパクトで高剛性の構造とすること。 【解決手段】 シルクハット型撓み噛み合い式歯車装置
1は、第1および第2の端板2、3の間に配置したクロ
スローラベアリング4によってこれらが相対回転可能と
なっている。クロスローラベアリング4の内輪41の内
周面には、剛性内歯歯車が一体形成されている。すなわ
ち、内歯11が形成されている。この内輪41は第1の
端板2の側に直接に締結固定されている。クロスローラ
ベアリングの外輪44はシルクハット形状の可撓性外歯
歯車の環状ボス17を介して第2の端板3の側に締結固
定されている。クロスローラベアリング4のローラ軌道
面47の半径方向の内側に位置するように内歯11が形
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シルクハット形状
の可撓性外歯歯車を備えた撓み噛み合い式歯車装置にお
いて、当該装置を小型コンパクトで高剛性にすることの
可能な構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】撓み噛み合い式歯車装置としては、その
可撓性外歯歯車がシルクハット形状をしたものが知られ
ている。この形状をした可撓性外歯歯車は、円筒状の胴
部と、その一端側から半径方向の外側に広がっている環
状のダイヤフラムと、このダイヤフラムの外周端に連続
している環状ボスと、胴部の他方の開口端の外周に形成
された外歯から構成されていいる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本願人は、先に、シル
クハット型撓み噛み合い式歯車装置の小型コンパクトに
構成可能な構造を提案している。特に、その長さ(軸線
方向の寸法)を短くすることの可能な偏平型撓み噛み合
い式歯車装置を提案している。例えば、特願平7−12
0957号の明細書においてこのような装置を提案して
いる。
【0004】本発明の課題は、シルクハット型撓み噛み
合い式歯車装置を一層小型コンパクトに構成することの
可能な構造を提案することにある。
【0005】また、本発明の課題は、シルクハット型撓
み噛み合い式歯車装置の高剛性化に寄与することのでき
る構造を提案することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のシルクハット型
撓み噛み合い式歯車装置は、装置軸線方向に一定の間隔
で配置した第1および第2の端板と、これらの第1およ
び第2の端板の間に配置されたクロスローラベアリング
と、前記第1および第2の端板の中心を装置軸線方向に
貫通して延びていると共に当該第1および第2の端板に
よって回転自在に支持されている回転軸と、前記クロス
ローラベアリングの内輪に一体形成された剛性内歯歯車
と、当該剛性内歯歯車の内側に配置されているシルクハ
ット形の可撓性外歯歯車と、当該可撓性外歯歯車の内側
にはめ込まれていると共に前記回転軸の外周に固着され
ている波動発生器とを有し、前記クロスローラベアリン
グの内輪は前記第1の端板の側に固着され、当該クロス
ローラベアリングの外輪は、前記可撓性外歯歯車の環状
のボスを介して前記第2の端板に固着され、前記第1お
よび第2の端板は相対回転可能となった構成を採用して
いる。
【0007】このように、本発明では、剛性内歯歯車が
クロスローラベアリングの内輪と一体形成されている。
剛性内歯歯車は、第1の端板の側に固定すると共に、可
撓性外歯歯車に対して相対回転できるように、クロスロ
ーラベアリングの内輪の側に固定する必要がある。しか
し、剛性内歯歯車がクロスローラベアリングの内輪に一
体形成されているので、これらの三部材の締結構造が簡
単になる。したがって、装置全体を小型でコンパクトに
構成できる。
【0008】更に、これらの三部材を一体形成すれば、
すなわち、第1の端板にクロスローラベアリングの内輪
を一体形成し、当該内輪に剛性内歯歯車を一体形成すれ
ば、より一層装置の小型コンパクト化を達成できる。
【0009】また、このように別個の部材を一体化すれ
ば、これらの部品相互の組付け精度誤差が無くなるので
好ましい。これに加えて、部品を一体化することによ
り、装置の剛性の改善される。
【0010】次に、本発明では、前記剛性内歯歯車の歯
部が、前記クロスローラベアリングのローラ軌道面に対
して半径方向の内側にほぼ位置するように設定されてい
る。この構成を採用すれば、剛性内歯歯車の部分の荷重
変形を抑制できる。したがって、荷重変形によるクロス
ローラへの悪影響を抑制することができる。
【0011】なお、回転軸を中空回転軸とすることがで
きる。このようにすれば、中空部分を配線等に利用する
ことができる。
【0012】また、前記波動発生器の構成要素である剛
性カム板を前記回転軸の外周に一体形成することができ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。
【0014】図1には、本発明を適用したシルクハット
型撓み噛み合い式歯車装置の断面構成を示してある。シ
ルクハット型撓み噛み合い式歯車装置1は、装置軸線1
aの方向に一定の間隔を開けて配置した第1の端板2お
よび第2の端板3を備えている。これらの第1および第
2の端板2、3の間には、その外周側の部分に、クロス
ローラベアリング4が挟まれた状態で配置されている。
【0015】第1および第2の端板2、3の中心を装置
軸線1aの方向に向けて、入力回転軸5が貫通して延び
ている。この入力回転軸5は、第1および第2の端板
2、3の内周面21、31に対して、それぞれ、ボール
ベアリング6、7を介して回転自在の状態で支持されて
いる。
【0016】クロスローラベアリング4の内輪41に
は、剛性内歯歯車が一体形成されている。すなわち、内
輪41の内周面42には剛性内歯歯車の内歯11が形成
されている。この内歯11の内側には、当該内歯11に
噛み合い可能な外歯12が形成されたシルクハット形状
の可撓性外歯歯車13が配置されている。更に、この可
撓性外歯歯車13の内側には、楕円形の輪郭をした波動
発生器14がはめ込まれている。
【0017】シルクハット形状の可撓性外歯歯車13
は、円筒状の胴部15と、この胴部の第2の端板3の側
の開口端から外方に広がっている環状のダイヤフラム1
6と、このダイヤフラム16の外周端に連続している環
状のボス17とを備えている。胴部15の第1の端板2
の側の開口端の外周には外歯12が形成されている。波
動発生器14は、楕円形の剛性カム板18と、この外周
面に嵌め込んだウエーブベアリング19とを備えてい
る。本例では、剛性カム板18が入力回転軸5の外周面
に一体形成されている。
【0018】次に、クロスローラベアリング4の外輪4
4は第2の端板3の側に固着されている。すなわち、外
輪44と第2の端板3の間には、上記のシルクハット形
状の可撓性外歯歯車13の環状ボス17が挟まれてい
る。この状態で、これらの部材に開けたボルト孔8に装
着した締結用ボルト81によって、これら三部材は相互
に締結固定されている。これに対して、クロスローラベ
アリング4の内輪41の側は、締結用ボルト82によっ
て、第1の端板2の側に締結固定されている。なお、締
結用ボルト81、82は、円周方向に向けて一定の間隔
で複数本取付けられる。
【0019】この構成のシルクハット型撓み噛み合い式
歯車装置1では、入力回転軸5の第2の端板3から突出
している突出部分が、モーター出力軸等の回転源に接続
固定される。また、第1の端板2あるいは第2の端板3
が、負荷側に接続固定される。入力回転軸5が高速回転
すると、楕円形状の波動発生器14によって楕円形状に
撓められて円周方向の2か所で内歯11に噛み合ってい
る外歯12の噛み合い部分は円周方向に移動する。外歯
と内歯の歯数は異なっているので、歯数差に応じた相対
回転がこれらの外歯と内歯の間に発生する。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。
第2の端板2および第2の端板3のうちの一方が負荷側
に接続され、他方が回転しないように固定されるので、
負荷側に接続された端板の側から減速回転が出力されて
負荷側に伝達される。
【0020】ここで、本例では、内歯11の形成位置
が、ほぼ、クロスローラベアリング4のローラ46の軌
道面47に対してほぼ内側に位置している。したがっ
て、内輪11に作用した荷重により内輪11に発生する
変形によって、クロスローラベアリング4に悪影響が及
ぶことを抑制できる。
【0021】なお、上記のシルクハット型撓み噛み合い
式歯車装置では、クロスローラベアリングの内輪に剛性
内歯歯車を一体形成してある。装置を一層、小型コンパ
クトにするに、例えば、第1の端板に、剛性内歯歯車が
一体形成された内輪を一体形成しても良い。このように
三部材を一体に形成すれば、これらの部材相互間の組み
付け誤差が発生しない。また、これらの部材相互間にガ
タが発生することもない。さらには、これらの部材の剛
性も高まる。
【0022】また、上記の説明では、入力回転軸は中空
軸であるが、勿論、中実軸を用いてもよい。
【0023】さらには、上記の説明では撓み噛み合い式
歯車装置を減速装置として使用しているが、増速装置と
して利用してもよいことは勿論である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のシルクハ
ット型撓み噛み合い式歯車装置では、第1および第2の
端板の間に、撓み噛み合い式歯車機構を組み込んだ構成
としてあると共に、これらを相対回転可能にするための
クロスローラベアリングの内輪を第1の端板に直付け
し、この内輪に剛性内歯歯車を一体形成してる。したが
って、シルクハット型撓み噛み合い式歯車装置を小型コ
ンパクトに構成できる。
【0025】また、本発明では、剛性内歯歯車の内歯
を、ローラの軌道面に対して半径方向の内側の位置とな
るように、内歯の内周面に形成してある。したがって、
内歯から内輪に作用する荷重によって、当該内輪が不適
切な状態に変形して、クロスローラベアリングに不具合
が発生することも抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したシルクハット型撓み噛み合い
式歯車装置の含軸断面を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 シルクハット型撓み噛み合い式歯車装置 1a 装置軸線 2 第1の端板 3 第2の端板 4 クロスローラベアリング 41 内輪 42 内輪内周面 44 外輪 46 ローラ 5 入力回転軸 11 剛性内歯歯車の内歯 12 外歯 13 可撓性外歯歯車 14 波動発生器 17 可撓性外歯歯車のボス 18 波動発生器に剛性カム板 19 ウエーブベアリング

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 装置軸線方向に一定の間隔で配置した第
    1および第2の端板と、これらの第1および第2の端板
    の間に配置されたクロスローラベアリングと、前記第1
    および第2の端板の中心を装置軸線方向に貫通して延び
    ていると共に当該第1および第2の端板によって回転自
    在に支持されている回転軸と、前記クロスローラベアリ
    ングの内輪に一体形成された剛性内歯歯車と、当該剛性
    内歯歯車の内側に配置されているシルクハット形の可撓
    性外歯歯車と、当該可撓性外歯歯車の内側にはめ込まれ
    ていると共に前記回転軸の外周に固着されている波動発
    生器とを有し、前記クロスローラベアリングの内輪は前
    記第1の端板の側に固着され、当該クロスローラベアリ
    ングの外輪は、前記可撓性外歯歯車の環状のボスを介し
    て前記第2の端板に固着され、前記第1および第2の端
    板は相対回転可能となっていることを特徴とするシルク
    ハット型撓み噛み合い式歯車装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記クロスローラベ
    アリングの内輪は前記第1の端板に一体形成されている
    ことを特徴とするシルクハット型撓み噛み合い式歯車装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記剛性内
    歯歯車の歯部は、前記クロスローラベアリングのローラ
    軌道面に対して半径方向の内側にほぼ位置するように設
    定されていることを特徴とするシルクハット型撓み噛み
    合い式歯車装置。
  4. 【請求項4】 請求項1、2または3において、前記回
    転軸は中空回転軸であることを特徴とするシルクハット
    型撓み噛み合い式歯車装置。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3または4において、前
    記波動発生器の構成要素である剛性カム板は前記回転軸
    の外周に一体形成されていることを特徴とするシルクハ
    ット型撓み噛み合い式歯車装置。
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