JPH0323778B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内歯歯車の内向歯と、これに噛合す
る可撓性歯車の外向歯との歯数差を利用して減速
機能を営み得るように構成した調和減速機に関す
るものである。

この種の調和減速機として、内向歯を有するリ
ング状の内歯歯車と、この内歯歯車の内側に軸心
を一致させて配設され外周に前記内向歯と歯数の
異なる外向歯を有した可撓性歯車と、この可撓性
歯車を横断面楕円状に弾性変形させてその長軸部
分において前記外向歯を前記内向歯に噛合させる
とともにその噛合位置を逐次円周方向に移動させ
る入力機構とを具備してなるものである。

そして、従来の入力機構は、前記可撓性歯車の
内周に嵌合させたフレキシブルベアリングと、こ
のフレキシブルベアリングの内周に嵌合させた楕
円カムとを具備してなり、このカムにより前記フ
レキシブルベアリングと前記可撓性歯車とを弾性
変形させて前記外向歯と前記内向歯とを噛合させ
るとともに、この楕円カムを回転させることによ
つてその噛合位置を円周方向に移動させ得るよう
にしたものが一般的である。ところが、楕円カム
は、自らの形状に合せて前記可撓性歯車を変形さ
せるだけのものであり、前記内向歯と前記外向歯
との噛合部分におけるクリアランスを積極的に零
にしようとする機能は有していない。そのため前
記内向歯と前記外向歯とを無理なく完全に密着噛
合させるのが難しく、バツクラツシユが比較的大
きくならざるを得ないという不都合がある。

また、他の型式の入力機構として、前記可撓性
歯車の内側に多数のプランジヤを放射状に配列さ
せておき、これら各プランジヤを油圧により前記
可撓性歯車の内周面に順次に押付けることによつ
て、該可撓性歯車の外向歯を内歯歯車の内向歯に
噛合させるとともにその噛合位置を円周方向に移
動させ得るようにしたものがある（特公昭45−
27935号公報参照）。しかして、このものは、前記
外向歯を前記内向歯に密着噛合するまで押付ける
ことができるので、バツクラツシユを極小あるい
は零にすることができるが、多数のプランジヤを
選択的に順次作動させなければならないため、構
造がきわめて複雑であり、小型、軽量化が困難で
あるとともにコストが高くつくという問題があ
る。

本発明は、このような事情に着目してなされた
もので、入力機構を可撓性歯車の内周部に設けた
環状の摺接面と、可撓性歯車の内側に回転可能に
設けられ前記摺接面に対応する部位にプランジヤ
を突没可能に保持した回転子と、液圧により前記
プランジヤを前記摺接面に押付けて前記可撓性歯
車を内歯歯車に噛合する方向へ弾性変形させるプ
ランジヤ付勢手段とを具備してなるものにし、前
記プランジヤの先端面と前記摺接面とを同一曲率
の球面に形成するとともに、この先端面と前記摺
接面との間に静圧ベアリングを形成することによ
つて、構造が簡単で実施が容易であり、しかもバ
ツクラツシユを極小または零にすることができる
調和減速機を提供するものである。

以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を参
照して説明する。

第１図は、本発明に係る調和減速機１の縦断面
図、第２図は同横断面図である。これらの図面に
示されているように、本調和減速機１は、内周に
内向歯２…を有した内歯歯車３と、この内歯歯車
３の内側に軸心を一致させて配設され開口端部外
周に前記内向歯２…とピツチが同一で数が若干少
ない外向歯４…を有した薄肉カツプ状の可撓性歯
車５と、この可撓性歯車５の開口端部を横断面楕
円状に弾性変形させてその長軸部分において前記
外向歯４…を前記内向歯２…に噛合させるととも
にその噛合位置ａ，ｂを遂次円周方向に移動させ
る入力機構６とを具備してなる。内歯歯車３はリ
ング状の剛体であり、円板状の第１のケーシング
７とカツプ状の第２のケーシング８との間に挾持
されている。また、可撓性歯車５は弾性変形良好
な材料により作られており、その底壁中心部には
前記ケーシング８にベアリング９，９を介して支
承された出力軸１１の基端が固着されている。そ
して、この可撓性歯車５の開口端部内周には、弾
性変形可能なリング１２が嵌着してある。また入
力機構６は、前記リング１２の内周に形成した環
状の摺接面１３と、前記可撓性歯車５の内側に回
転可能に設けられ前記摺接面１３に対応する部位
にプランジヤ１４，１４を突没可能に保持した回
転子１５と、液圧により前記プランジヤ１４，１
４を前記摺接面１３に押付けて前記可撓性歯車５
を内歯歯車３に噛合する方向へ弾性変形させるプ
ランジヤ付勢手段１６とを具備してなる。前記回
転子１５は、前記出力軸１１に軸心を一致させて
前記第１のケーシング７に貫通させた入力軸１７
と一体に設けられたもので、前記入力軸１７は、
その一端をベアリング１８を介して前記出力軸１
１に枢支させるとともに他端側をベアリング１９
を介して前記第１のケーシング７に支持させてい
る。詳述すれば、回転子１５は、前記入力軸１７
に直交させて設けたレバー状のもので、その両端
を前記摺接面１３に近接させている。そして、こ
の回転子１５の両端部に前記摺接面１３に向つて
開口するシリンダ２１，２１を形成し、このシリ
ンダ２１，２１に前記プランジヤ１４，１４をス
ライド可能に嵌合させている。なお、この回転子
１５の両端側縁部には、第３図に拡大して示すよ
うに前記リング１２の嵌合位置がずれるのを防ぐ
ための突起２２，２３が突設してあり、これら突
起２２，２３の先端面と前記可撓性歯車５の内周
面との離間距離ｌは前記内向歯２および外向歯４
の歯丈の1/3〜1/4程度に設定されている。一方、
前記プランジヤ付勢手段１６は、図示しない液圧
ポンプ等から送給される圧液Ａを前記入力軸１７
内に設けた幹ポート２４および前記回転子１５内
に穿設した枝ポート２５を介して前記シリンダ２
１，２１内に導入し得るようにしたもので、該シ
リンダ２１，２１内の液圧によつて前記プランジ
ヤ１４，１４が外方へ突出して前記摺動面１３を
押圧するようになつている。また、前記プランジ
ヤ１４，１４の先端面１４ａ，１４ａと前記摺接
面１３とを同一曲率の球面に形成している。詳し
くは、前記プランジヤ１４，１４の先端面１４
ａ，１４ａを一定の曲率半径を有した凸形の球面
に形成するとともに、前記噛合位置ａ，ｂにおけ
る前記摺接面１３が前記先端面１４ａと同一の曲
率半径を有した凹形の球面をなすように設定して
ある。また、前記各プランジヤ１４内に前記圧液
Ａの一部を該プランジヤ１４の先端面１４ａ部に
導く圧液案内路２６を設けて前記先端面１４ａと
前記摺接面１３との間に静圧ベアリング２７を形
成している。具体的には、圧液案内路２６は、前
記プランジヤ１４の軸心部に穿設したポート２８
の一端をオリフイス２９を介して前記シリンダ２
１内に連通させるとともに、他端を前記静圧ベア
リング２７の圧力ポケツト２７ａに連通させたも
のである。そして、前記先端面１４ａと前記摺接
面１３との間の液膜が切れないように前記オリフ
イス２９の開口径および受圧面積が設定してあ
る。

次いで、この実施例の作動を説明する。

まず、プランジヤ付勢手段１６の幹ポート２４
および枝ポート２５を介して圧液Ａをシリンダ２
１，２１内に導入すると、プランジヤ１４，１４
が外方へ突出して摺接面１３を押圧する。その結
果、リング１２および可撓性歯車５の開口端部が
横断面楕円状に弾性変形させられ該可撓性歯車５
の外向歯４…が円周上２個所において内歯歯車３
の内向歯２…に密着噛合することになる。また、
同時に、前記各シリンダ２１，２１内の圧液Ａの
一部が圧液案内路２６，２６を通して各プランジ
ヤ１４，１４の先端部に設けた静圧ベアリング２
７，２７に供給されるため、該プランジヤ１４，
１４の先端面１４ａ，１４ａと前記摺接面１３と
の間に液膜が形成され該プランジヤ１４，１４と
前記摺接面１３との間の摩擦抵抗が非常に小さな
ものになる。なお、前記可撓性歯車５の周壁５ａ
は片持的な構造をなしているため、その開口端部
が楕円状に弾性変形させられると、該可撓性歯車
５の内周面と前記プランジヤ１４の軸心とのなす
角度がその弾性変形度合に応じて変化することに
なる。しかしながら、前記プランジヤ１４の先端
面１４ａと前記可撓性歯車５の内周部に設けた摺
接面１３とを同一曲率の球面に形成してあるの
で、前記可撓性歯車５の周壁５ａが傾動しても前
記先端面１４ａと前記摺動面１３との間には常に
安定した液膜が形成されることになり、静圧ベア
リング２７としての機能が損われることがない。

しかして、このようなものであれば、例えば内
歯歯車３をケーシング７，８とともに固定した状
態で入力軸１７を駆動して回転子１５を回転させ
ると、前記プランジヤ１４，１４が前記摺接面１
３に沿つて円滑に滑走することになり、前記内向
歯２…と前記外向歯４…との噛合位置ａ，ｂが円
周方向に移動する。そうすると、前記噛合位置
ａ，ｂが１回転する毎に前記可撓性歯車５が前記
内向歯２…と前記外向歯４…との歯数差分だけ回
転することになり、その回転が出力軸１１を介し
てケーシング８外へ取り出される。この場合、前
記出力軸１１を固定してケーシング７，８を開放
すると、該ケーシング７，８が内歯歯車３ととも
に回転することになる。

なお、プランジヤの構成は前記実施例のものに
限定されないのは勿論であり、例えば、第４図に
示すようなものであつてもよい。すなわち、第４
図に示すプランジヤ１４′は先端部材３１と基端
部材３２とをボールジヨイント３３を介して接続
したものであり、このボールジヨイント３３内に
設けたオリフイス３４と前記基端部材３２内に穿
設したポート３５とによつて圧液案内路２６′が
構成されている。

また、内向歯および外向歯の歯形は図示実施例
のものに限られるものではなく、要するに、液圧
により相互に押付けた際にバツクラツシユがなく
なるようなものであればどのようなものであつて
もよい。

本発明は、以上のような構成であるから、次の
ような効果が得られる。

まず、液圧により一定方向に付勢したプランジ
ヤにより可撓性歯車を弾性変形させるようにして
いるので、該可撓性歯車の外向歯を内歯歯車の内
向歯に密着噛合させることができる。そのためバ
ツクラツシユを極小または零にすることができ
る。

また、前記プランジヤを可撓性歯車の内周部に
設けた環状の摺接面に沿つて回転させることによ
つて、前記外向歯と前記内向歯との噛合位置を円
周方向に移動させ得るようにしているので、多数
のプランジヤを放射状に配置して順次作動させる
ものに比べて部品点数が少なく構造がはるかに簡
単である。そのため、小型、軽量化が容易であ
り、コストダウン図ることができる。

しかも、前記プランジヤの先端面と前記摺接面
とを同一曲率の球面に形成するとともに、これら
両面間に静圧ベアリングを設けているので、前述
したように、可撓性歯車の変形度合にかかわら
ず、前記プランジヤと前記摺接面との間の摩擦抵
抗をきわめて小さな値に維持することが可能であ
り、円滑な作動を保証することができる。そのた
め、摩擦損失が少なく効率の高い優れた調和減速
機を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第
１図は縦断面図、第２図は横断面図、第３図は要
部拡大図である。第４図は本発明の他の実施例を
示す要部拡大図である。 １……調和減速機、２……内向歯、３……内歯
歯車、４……外向歯、５……可撓性歯車、６……
入力機構、１３……摺接面、１４，１４′……プ
ランジヤ、１４ａ……先端面、１５……回転子、
１６……プランジヤ付勢手段、２６，２６′……
圧液案内路、２７……静圧ベアリング、２９……
オリフイス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内向歯を有するリング状の内歯歯車と、この
   内歯歯車の内側に軸心を一致させて配設した外向
   歯を有する可撓性歯車と、この可撓性歯車を弾性
   変形させて前記外向歯を前記内向歯に部分的に噛
   合させるとともにその噛合位置を逐次円周方向に
   移動させる入力機構とを備えてなる調和減速機で
   あつて、前記入力機構を、前記可撓性歯車の内周
   部に設けた環状の摺接面と、前記可撓性歯車の内
   側に回転可能に設けられ前記摺接面に対応する部
   位にプランジヤを突没可能に保持した回転子と、
   液圧により前記プランジヤを前記摺接面に押付け
   て前記可撓性歯車を内歯歯車に噛合する方向へ弾
   性変形させるプランジヤ付勢手段とを具備してな
   るものにし前記プランジヤの先端面と前記摺接面
   とを同一曲率の球面に形成するとともに、前記プ
   ランジヤを付勢するための圧液の一部をオリフイ
   スを介して該プランジヤの先端面部に導く圧液案
   内路を設けて前記先端面と前記摺接面との間に静
   圧ベアリングを形成したことを特徴とする調和減
   速機。