JPH0451233Y2

JPH0451233Y2 -

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Publication number: JPH0451233Y2
Application number: JP6598687U
Authority: JP
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1992-12-02
Also published as: JPS63173541U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、撓み噛み合い式歯車装置に係り、特
に、応答特性を改良した撓み噛み合い式歯車装置
に係る。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a flexible mesh gear device, and particularly to a flexible mesh gear device with improved response characteristics.

従来の技術代表的な撓み噛み合い式歯車装置は、剛性円形
内歯歯車と、内歯歯車の内側に設けられ該歯車に
２個所で噛み合うよう楕円形に変形され、内歯歯
車の歯数より2n枚（ｎは正の整数である）少な
い歯数にされた可撓性外歯歯車と、外歯歯車の内
側に嵌合して該外歯歯車を楕円形に撓ませるウエ
ーブ・ジエネレータとから成り、このウエーブ・
ジエネレータは、内側の楕円形のカム板と、カム
板の外周に嵌合して楕円形に変形して撓められた
ボールベアリングとから成り、ウエーブ・ジエネ
レータのベアリングの外輪が外歯歯車に嵌合して
いる。Conventional technology A typical flexible mesh gear device includes a rigid circular internal gear, which is provided inside the internal gear and is deformed into an elliptical shape so that it meshes with the gear at two points, and the number of teeth is 2n from the number of teeth of the internal gear. It consists of a flexible external gear with a small number of teeth (n is a positive integer), and a wave generator that fits inside the external gear and bends the external gear into an elliptical shape. , this wave
The generator consists of an inner elliptical cam plate and a ball bearing that fits around the outer periphery of the cam plate and is deformed into an elliptical shape.The outer ring of the wave generator bearing fits into the external gear. It matches.

このような構成で成る撓み噛み合い式歯車装置
は、ウエーブ・ジエネレータのカム板に設けられ
た入力軸を回転させると、外歯歯車の楕円形が回
転させられ、この楕円形の回転により両歯車がそ
の歯数差に対応して相対回転し、内歯歯車または
外歯歯車に出力軸を設けると、出力軸は入力軸に
大して大きい減速比で回転する。従つて、この撓
み噛み合い式歯車装置は、少数の要素で大きな減
速比を得ることができるので精密機械等に多用さ
れている。 In a flexible mesh gear device with such a configuration, when the input shaft provided on the cam plate of the wave generator is rotated, the oval shape of the external gear is rotated, and the rotation of this oval shape causes both gears to rotate. When an output shaft is provided on an internal gear or an external gear, which rotates relative to the difference in the number of teeth, the output shaft rotates at a much larger reduction ratio than the input shaft. Therefore, this flexible mesh gear device is often used in precision machinery and the like because it can obtain a large reduction ratio with a small number of elements.

なお、この撓み噛み合い式歯車装置としては、
可撓性の外歯歯車をカツプ形状に形成して全体と
してカツプ型に形成して、安価且つ耐久性を向上
させたカツプ型撓み噛み合い式歯車装置と、環状
の外歯歯車の外側に偏平な内歯歯車を２つ並べて
配置し、一方の内歯歯車を前記のように外歯歯車
の歯数より2n枚多くして他方の内歯歯車を外歯
歯車の歯数と同じにした、全体として偏平な、占
有スペースを小さくしたフラツト型の撓み噛み合
い式歯車装置とがよく知られており、どちらも内
歯歯車（フラツト型では一方の内歯歯車）を入力
軸に対して大きな減速比で回転させることがで
き、このため、上記の精密機機等の分野で多用さ
れている。 In addition, this flexible mesh gear device is as follows:
A cup-shaped flexible meshing gear device in which a flexible external gear is formed into a cup shape to improve the cost and durability, and a flat external gear on the outside of the annular external gear. Two internal gears are arranged side by side, one internal gear has 2n more teeth than the external gear as described above, and the other internal gear has the same number of teeth as the external gear. The flat-type flexible mesh gear device, which is flat and occupies a small space, is well known as a flat type gear device. It can be rotated, and for this reason, it is widely used in the fields of precision machinery and the like mentioned above.

これらの撓み噛み合い式歯車装置の場合、カツ
プ型のものであつても、フラツト型のものであつ
ても、一般のウエーブ・ジエネレータは楕円形の
カム板と、外周側のボールベアリングとで成り、
これによつて、可撓性の外歯歯車を楕円形に撓ま
せ、外歯歯車を直接回転させることなく、楕円形
形状を回転させて内歯歯車と外歯歯車とを相対回
転させるように構成されている。 In the case of these flexible mesh gears, whether cup-type or flat-type, the general wave generator consists of an oval cam plate and a ball bearing on the outer periphery.
As a result, the flexible external gear is bent into an elliptical shape, and the elliptical shape is rotated to cause the internal gear and external gear to rotate relative to each other without directly rotating the external gear. It is configured.

考案が解決しようとする問題点撓み噛み合い式歯車装置において、そのウエー
ブ・ジエネレータは重要な要素となるものである
が、一般に、ウエーブ・ジエネレータは外歯歯車
を楕円形に撓ませる剛性を必要とし、かかる剛性
を得るために重量が増し、ウエーブ・ジエネレー
タの入力慣性が大きくなつて装置全体の応答性を
低くしていた。Problems to be solved by the invention The wave generator is an important element in a flexible mesh gear system, but in general, a wave generator requires rigidity that allows the external gear to flex in an elliptical shape. Achieving such rigidity increases the weight and increases the input inertia of the wave generator, reducing the responsiveness of the entire device.

また、ウエーブ・ジエネレータの楕円形形状に
よつて１回当たり２回の振動が発生し、この振動
が装置の固有振動数に対して共振することがあ
り、ロボツト等の精密機械では厄介な問題となつ
ていた。なお、この共振は、比較的低い速度の時
に生じていることが経験的に知られている。 Additionally, due to the elliptical shape of the wave generator, two vibrations occur each time, and these vibrations may resonate with the natural frequency of the device, which can be a troublesome problem in precision machinery such as robots. I was getting used to it. It is known from experience that this resonance occurs at relatively low speeds.

従つて、本考案の目的は、ウエーブ・ジエネレ
ータの入力慣性を低減し、また、低い速度で多く
発生する共振を減少する撓み噛み合い式歯車装置
を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a flexure-mesh gearing system that reduces the input inertia of a wave generator and also reduces the resonances that often occur at low speeds.

問題点を解決するための手段かかる目的を達成するために、本考案は、円形
の剛性内歯歯車と、その内側の可撓性外歯歯車
と、該外歯歯車を楕円形に撓ませて変形させ、そ
の形状を回転させるウエーブ・ジエネレータと、
このウエーブ・ジエネレータを回転させる入力軸
とから成り、ウエーブ・ジエネレータの回転によ
り両歯車に相対回転を生じさせるように構成され
た撓み噛み合い式歯車装置を改良する。すなわ
ち、本考案による撓み噛み合い式歯車装置は、ウ
エーブ・ジエネレータと入力軸との間には減速歯
車機構が設けられ、この減速歯車機構は、前記入
力軸の外面に形成された外歯部分と、前記ウエー
ブ・ジエネレータのカム板部分の円形凹所の側面
に形成された内歯部分と、内歯部分と外歯部分と
の間に回転可能に支持されて、入力軸の回転によ
つてウエーブ・ジエネレータを回転させる中間歯
車とから成ることを特徴としている。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention includes a circular rigid internal gear, a flexible external gear inside the internal gear, and a flexible external gear that is bent into an elliptical shape. A wave generator that deforms and rotates its shape,
A flexible mesh gear device is improved, which is composed of an input shaft that rotates this wave generator, and is configured to cause relative rotation of both gears by rotation of the wave generator. That is, in the flexible mesh gear device according to the present invention, a reduction gear mechanism is provided between the wave generator and the input shaft, and the reduction gear mechanism includes an external tooth portion formed on the outer surface of the input shaft; The wave generator is rotatably supported between an internal toothed portion formed on the side surface of the circular recess of the cam plate portion and the internal toothed portion and the external toothed portion, and the wave generator is rotatably supported by rotation of the input shaft. It is characterized by consisting of an intermediate gear that rotates the generator.

実施例以下、本考案の実施例について、図面を参照し
ながら説明するが、本考案の特徴について説明す
る前に、撓み噛み合い式歯車装置の構造及び動作
の原理について、第１図及び第２図ａ〜ｄを参照
しながら説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but before describing the features of the present invention, the structure and operation principle of the flexible mesh gear device will be described in FIGS. 1 and 2. This will be explained with reference to a to d.

第１図は、撓み噛み合い式歯車装置１の構成の
概略を示している。この撓み噛み合い式歯車装置
１は、剛性円形内歯歯車２と、この内歯歯車の内
側に設けられた可撓性のリング形状の外歯歯車３
と、この外歯歯車の内側に嵌合して該外歯歯車を
楕円形に撓ませるウエーブ・ジエネレータ４とか
ら成る。ウエーブ・ジエネレータ４は、内側の楕
円形のカム板５と、このカム板５の外周に嵌合し
て楕円形に撓められたボールベアリング６とから
成り、ウエーブ・ジエネレータのベアリングの外
輪７が外歯歯車に嵌合している。 FIG. 1 shows an outline of the configuration of a flexible mesh gear device 1. As shown in FIG. This flexible mesh gear device 1 includes a rigid circular internal gear 2 and a flexible ring-shaped external gear 3 provided inside the internal gear.
and a wave generator 4 that fits inside the external gear to bend the external gear into an elliptical shape. The wave generator 4 consists of an inner elliptical cam plate 5 and a ball bearing 6 fitted on the outer periphery of the cam plate 5 and bent into an elliptical shape. Fits into an external gear.

外歯歯車３は、ウエーブ・ジエネレータ４によ
つて楕円形に撓められているので、円形の剛性内
歯歯車２に対して、直径方向に対向する２点を中
心としてその両側の一部でしか噛み合わない。第
１図では矢印Ａ及びＢの方向の２点が噛み合い点
となる。また、ウエーブ・ジエネレータ４はボー
ルベアリング６を有するので、ウエーブ・ジエネ
レータ４のカム板５が回転すると、外歯歯車３は
その楕円形状が回転させられるだけで、カム板に
よつて直接回転させられることはない。本例にお
いては、外歯歯車２は内歯歯車の歯数より2n（ｎ
は正の整数、図示の例ではｎ＝２）枚少ない歯数
（４枚少ない歯数）にされている。 Since the external gear 3 is bent into an elliptical shape by the wave generator 4, a part of both sides of the circular rigid internal gear 2 centering on two points facing each other in the diametrical direction are bent. It just doesn't fit together. In FIG. 1, two points in the direction of arrows A and B are meshing points. Furthermore, since the wave generator 4 has a ball bearing 6, when the cam plate 5 of the wave generator 4 rotates, the external gear 3 is rotated directly by the cam plate, with only its elliptical shape being rotated. Never. In this example, the external gear 2 has 2n (n
is a positive integer, in the example shown, n=2) fewer teeth (four fewer teeth).

この撓み噛み合い式歯車装置１の動作について
第２図ａ〜ｄを用いて説明する。ウエーブ・ジエ
ネレータ４のカム板５が第２図ａの位置にあると
き、外歯歯車３の楕円形の長軸において、内歯歯
車２の１つの歯溝８が外歯歯車３の１つの歯９に
噛み合つている（歯溝８及び歯９を中心としてそ
の両側でもいくつかの歯が噛み合つている）。カ
ム板５を第２図ｂに示すように90度回転させる
と、外歯歯車３はその楕円形が回転し、外歯歯車
３の噛み合い点が楕円の長軸の移動に従つて移動
して歯溝８と歯９とは離れる。第２図ｃに示すよ
うにカム板６が180度回転すると歯溝８と歯９と
が再び噛み合うが、その位置は歯数差（図示の例
では４枚すなわちｎ＝２）の半分だけすなわちｎ
枚分（図示の例では２枚分）だけずれる。そして
第２ｄ図に示すように、カム板５が360度回転す
ると、歯溝８と歯９とは歯数差（４枚）だけずれ
る。このように噛み合い位置が順次ずれる動きを
出力として取り出せば大きな減速比を得ることが
できる。 The operation of this flexible mesh gear device 1 will be explained using FIGS. 2a to 2d. When the cam plate 5 of the wave generator 4 is in the position shown in FIG. 9 (some teeth are also engaged on both sides of tooth groove 8 and tooth 9). When the cam plate 5 is rotated 90 degrees as shown in FIG. 2b, the ellipse of the external gear 3 rotates, and the meshing point of the external gear 3 moves in accordance with the movement of the long axis of the ellipse. The tooth groove 8 and the tooth 9 are separated. As shown in FIG. 2c, when the cam plate 6 rotates 180 degrees, the tooth grooves 8 and the teeth 9 mesh again, but the position is only half the difference in the number of teeth (in the illustrated example, 4 teeth, n=2), i.e. n
It is shifted by an amount corresponding to two sheets (in the illustrated example, two sheets). As shown in FIG. 2d, when the cam plate 5 rotates 360 degrees, the tooth grooves 8 and the teeth 9 are shifted by the difference in the number of teeth (4 teeth). If the movement in which the meshing positions are sequentially shifted in this way is extracted as an output, a large reduction ratio can be obtained.

因みに、内歯歯車２を固定し、外歯歯車３に出
力軸を設けた場合の速比は、外歯歯車３の歯数を
Z_fとし、内歯歯車２の歯数をZ_c（＝Z_f＋４）とす
ると、減速比＝１／速比Ｒ＝Z_f−Z_c／Z_f＝−４／Z_fとして表
される。例えば、Z_fを200とし、また、Z_cを204とし
た場合には減速比は、減速比＝Z_f−Z_c／Z_f＝− １／50 となり大きな減速比を得ることができる。なお、
減速比における負（−）の符号は、出力軸が入力
軸の回転方向とは逆の方向に回転することを示し
ている。また、外歯歯車３を固定し、内歯歯車２
に出力軸を設けた場合の減速比は、減速比＝Z_c−Z_f／Z_f＝４／Z_c と表され、出力軸は入力軸と同じ方向に、大きな
減速比で回転することが分かる。 Incidentally, when the internal gear 2 is fixed and the external gear 3 is provided with an output shaft, the speed ratio is determined by the number of teeth of the external gear 3.
When Z _f and the number of teeth of internal gear 2 are Z _c (=Z _f +4), it is expressed as reduction ratio = 1/speed ratio R = Z _f - Z _c / Z _f = -4/Z _f . For example, when Z _f is 200 and Z _c is 204, the reduction ratio is Z _f −Z _c /Z _f =−1/50, and a large reduction ratio can be obtained. In addition,
A negative (-) sign in the reduction ratio indicates that the output shaft rotates in the opposite direction to the rotation direction of the input shaft. Also, the external gear 3 is fixed and the internal gear 2 is fixed.
When _an _output shaft is _provided in _the I understand.

既述のように、この撓み噛み合い式歯車装置に
は、可撓性の外歯歯車をカツプ形状に形成して全
体としてカツプ型に形成したものと、環状の外歯
歯車の外側に偏平な内歯歯車を２つ並置し、一方
の内歯歯車を外歯歯車の歯数より2n枚多くし、
他方の内歯歯車を外歯歯車の歯数と同じにし、全
体として偏平なフラツト型に形成したものがあ
る。このフラツト型撓み噛み合い式歯車装置で
は、内歯歯車の一方が固定され、他方の内歯歯車
が回転可能にされてここに出力軸が連結される。 As mentioned above, this flexible mesh gear device has two types: one in which a flexible external gear is formed into a cup shape, and the other is one in which a flexible external gear is formed into a cup shape as a whole, and the other is a flexible external gear in which a flat internal gear is formed on the outside of an annular external gear. Two gears are arranged side by side, and one internal gear has 2n more teeth than the external gear.
There is one in which the other internal gear has the same number of teeth as the external gear, and is formed into a flat shape as a whole. In this flat-type flexible mesh gear device, one of the internal gears is fixed, and the other internal gear is rotatable and an output shaft is connected thereto.

このフラツト型撓み噛み合い式歯車装置におい
ても、一方の内歯歯車が他方の内歯歯車に対して
相対的に回転（ひいては、外歯歯車に対して）す
るので、上記のカツプ型撓み噛み合い式歯車装置
と同様の計算式で大きな減速比を得ることがで
きる。従つて、カツプ型撓み噛み合い式歯車装置
でも、フラツト型撓み噛み合い式歯車装置でも、
大きな減速比を得ることができるので、適宜、そ
の使用目的に応じて使用されている。 Also in this flat type flexible mesh gear device, one internal gear rotates relative to the other internal gear (and in turn, relative to the external gear), so the cup type flexible mesh gear described above A large reduction ratio can be obtained using the same calculation formula as the device. Therefore, whether it is a cup type flexible mesh gear device or a flat type flexible mesh gear device,
Since it is possible to obtain a large reduction ratio, it is used as appropriate depending on its purpose.

以下、本考案による、撓み噛み合い式歯車装置
１０の基本的な構成の詳細について、第３図及び
第４図を参照しながら説明する。この実施例では
上記の装置の内、カツプ型撓み噛み合い式歯車装
置が採用されている。 Hereinafter, details of the basic configuration of the flexible mesh gear device 10 according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. In this embodiment, a cup-type flexure-mesh type gear device of the above-mentioned devices is employed.

カツプ型撓み噛み合い式歯車装置１０では、円
形の剛性内歯歯車１１と、その内側に設けられた
可撓性外歯歯車１２と、該外歯歯車１２を楕円形
に撓ませて変形させ、その形状を回転させるウエ
ーブ・ジエネレータ１３と、該ウエーブ・ジエネ
レータを回転させる入力軸１４とを備え、ウエー
ブ・ジエネレータ１３の回転により、内歯歯車と
外歯歯車の両歯車に相対回転を生じる構成となつ
ている。なお、外歯歯車１２は、第３図の左側方
向に延長して端部が円形の板に形成されたカツプ
形状に形成された延長部１５が形成され、ここに
は、例えば、取付け穴１６を介して出力軸等が固
定される。また、内歯歯車１１の外側には、例え
ば、機枠等に固定される取付け穴１７が設けられ
ている。また、ウエーブ・ジエネレータ１３は、
楕円形に形成されたカム板１８と、カム板１８と
外歯歯車１２との間に設けられ、外歯歯車１２を
直接回転させることなくカム板１８の楕円形だけ
を回転させるためのボールベアリング１９とを備
えている。そして、ウエーブ・ジエネレータのカ
ム板１８には、中空の延長軸部２０が第３図の左
側に延びていて、外歯歯車１２の延長部１５にベ
アリング２１を介して取付けられている。これに
より、ウエーブ・ジエネレータ１３の外れが防止
されている。 The cup-type flexible mesh gear device 10 includes a circular rigid internal gear 11, a flexible external gear 12 provided inside the circular rigid internal gear 11, and a flexible external gear 12 that is deformed into an elliptical shape. It is equipped with a wave generator 13 that rotates the shape and an input shaft 14 that rotates the wave generator, and the rotation of the wave generator 13 causes relative rotation of both the internal gear and the external gear. ing. The external gear 12 is formed with a cup-shaped extension part 15 that extends leftward in FIG. 3 and has a circular plate end. The output shaft etc. are fixed through the. Further, on the outside of the internal gear 11, a mounting hole 17 is provided to be fixed to, for example, a machine frame. Moreover, the wave generator 13 is
A cam plate 18 formed into an oval shape, and a ball bearing provided between the cam plate 18 and the external gear 12 to rotate only the oval shape of the cam plate 18 without directly rotating the external gear 12. It is equipped with 19. The cam plate 18 of the wave generator has a hollow extension shaft 20 extending to the left in FIG. 3, and is attached to the extension 15 of the external gear 12 via a bearing 21. This prevents the wave generator 13 from coming off.

本考案において、ウエーブ・ジエネレータ１３
と入力軸１４との間には減速歯車機構２３が設け
られている。従つて、入力軸１４に伝えられる回
転は、減速歯車機構２３によつて減速され、ウエ
ーブ・ジエネレータ１３は、一定の減速比で減速
されてから回転駆動されることになる。本考案に
おいては、減速歯車機構２３は、入力軸１４の外
面に形成された外歯部分２４と、ウエーブ・ジエ
ネレータ１３のカム板１８に形成された円形凹所
２５の立ち上がり内壁すなわち側面に形成された
内歯部分２６と、外歯部分２４及び内歯部分２６
との間に回転可能に支持されて、入力軸１４の回
転によつてウエーブ・ジエネレータ１３のカム板
１８を回転させる中間歯車２８とから成る。な
お、入力軸１４とウエーブ・ジエネレータ１３の
カム板１８との間には、ボールベアリング２９が
設けられ、入力軸とカム板とが独立に回転できる
ように支持されている。 In the present invention, the wave generator 13
A reduction gear mechanism 23 is provided between the input shaft 14 and the input shaft 14 . Therefore, the rotation transmitted to the input shaft 14 is reduced by the reduction gear mechanism 23, and the wave generator 13 is reduced in speed at a constant reduction ratio before being driven to rotate. In the present invention, the reduction gear mechanism 23 is formed on the external toothed portion 24 formed on the outer surface of the input shaft 14 and on the rising inner wall or side surface of the circular recess 25 formed on the cam plate 18 of the wave generator 13. an internal toothed portion 26, an external toothed portion 24, and an internal toothed portion 26.
and an intermediate gear 28 rotatably supported between the intermediate gear 28 and the intermediate gear 28 that rotates the cam plate 18 of the wave generator 13 by rotation of the input shaft 14. Note that a ball bearing 29 is provided between the input shaft 14 and the cam plate 18 of the wave generator 13, and the input shaft and the cam plate are supported so as to be able to rotate independently.

また、中間歯車２８は、第３図に示されるよう
に、内歯歯車１１から半径方向内側に一体的に形
成された円形板部分３０に回転可能に支持されて
いる。更に詳しくは、中間歯車２８は、第３図の
右側に一体的に突出したピン３１を有し、このピ
ン３１が、前記円形板部分３０の小さな円形凹所
３２に嵌合されたボールベアリング３３の内輪に
固着されている。前述のように、中間歯車２８を
支持している円形板部分３０は内歯歯車１１に一
体成形され、内歯歯車１１は機枠等に不動に固定
されているので、中間歯車２８は自転するが、入
力軸１４の回りに回転することはない。従つて、
減速歯車機構２３は、第４図を見ると遊星歯車機
構に見えるが、遊星歯車機構ではなく、中間歯車
２８はアイドラとして作用するだけであり、この
アイドラすなわち中間歯車２８を間にして、入力
軸１４が、ウエーブ・ジエネレータのカム板１８
を回転させるだけである。 Further, as shown in FIG. 3, the intermediate gear 28 is rotatably supported by a circular plate portion 30 that is integrally formed radially inward from the internal gear 11. More specifically, the intermediate gear 28 has a pin 31 integrally projecting on the right side in FIG. It is fixed to the inner ring of. As mentioned above, the circular plate portion 30 supporting the intermediate gear 28 is integrally molded with the internal gear 11, and the internal gear 11 is immovably fixed to the machine frame, etc., so the intermediate gear 28 rotates. However, it does not rotate around the input shaft 14. Therefore,
The reduction gear mechanism 23 looks like a planetary gear mechanism when looking at FIG. 4, but it is not a planetary gear mechanism, and the intermediate gear 28 only acts as an idler. 14 is the cam plate 18 of the wave generator
Just rotate it.

また、第４図に図示のように、３個の中間歯車
２８が入力軸の外歯部分とウエーブ・ジエネレー
タの内歯部分との間に配置されている。これは、
入力軸１４の回転運転をカム板１８に均等に伝達
するのに有効である。なお、入力軸１４の回転運
動をカム板１８に伝達する限り、中間歯車２８は
１個以上の任意の数にすることができ、更に、前
述のように入力軸１４の回転運動をカム板１８に
均等に伝達するのが好ましく、図示のように、３
個でもよいが、均等に伝達する限り、中間歯車２
８は２個以上の任意の数にすることができる。 Also, as shown in FIG. 4, three intermediate gears 28 are disposed between the external toothed portion of the input shaft and the internal toothed portion of the wave generator. this is,
This is effective in evenly transmitting the rotational operation of the input shaft 14 to the cam plate 18. Note that as long as the rotational motion of the input shaft 14 is transmitted to the cam plate 18, the number of intermediate gears 28 can be one or more, and as described above, the rotational motion of the input shaft 14 is transmitted to the cam plate 18. It is preferable to transmit it evenly to 3 as shown in the figure.
intermediate gear 2 may be used, but as long as the transmission is uniform, the intermediate gear 2
8 can be any number greater than or equal to 2.

上記の減速歯車機構２３において、速比ａは、ａ＝カム板の内歯部分の歯数／入力軸の外歯部
分の歯数となり、減速歯車機構の減速比は、１／ａ＝入力軸の外歯部分の歯数／カム板の内歯部分の歯数として表される。 In the above-described reduction gear mechanism 23, the speed ratio a is as follows: a=number of teeth on the internal teeth of the cam plate/number of teeth on the external teeth of the input shaft, and the reduction ratio of the reduction gear mechanism is: 1/a=input shaft It is expressed as the number of teeth on the external tooth portion of the cam plate/the number of teeth on the internal tooth portion of the cam plate.

因みに、減速歯車機構２３を備えた撓み噛み合
い式歯車装置１０の減速比′は、 ′＝１／ａ＝１／aR となる。 Incidentally, the reduction ratio' of the flexible mesh gear device 10 equipped with the reduction gear mechanism 23 is as follows: '=1/a=1/aR.

一般に、撓み噛み合い式歯車装置の入力慣性の
大部分を占めているウエーブ・ジエネレータ１３
の慣性は、前段の減速比１／ａの二乗倍（１／
a²）であるので、前記の式から、ウエーブ・ジエ
ネレータ１３の慣性が、１／a²に減少し、撓み噛
み合い式歯車装置全体の入力慣性が大幅に減少す
る。従つて、減速歯車機構２３の存在により、高
い応答特性を有する撓み噛み合い式歯車装置が提
供されることになる。 Generally, the wave generator 13 accounts for most of the input inertia of a flexure-mesh gear system.
The inertia of is equal to the square of the reduction ratio 1/a of the previous stage (1/
a ² ), so from the above equation, the inertia of the wave generator 13 is reduced to 1/a ² , and the input inertia of the entire flexible mesh gear system is significantly reduced. Therefore, the presence of the reduction gear mechanism 23 provides a flexible mesh gear system with high response characteristics.

また、一般に、撓み噛み合い式歯車装置では、
ウエーブ・ジエネレータ１３が１回転する毎に２
回の振動が生じ、この振動が系の固有振動数に一
致すると共振を起こすことが知られている。産業
用ロボツト等では、この共振が比較的低い速度の
時に生じており問題となつていた。この問題も、
ウエーブ・ジエネレータ１３の前段で減速される
ので、共振振動数が減速比分の１すなわち速比ａ
に上がることになり、低速時の共振の問題がなく
なる。更に、ウエーブ・ジエネレータ１３のカム
板１８の回転は低く抑えられるので、撓み噛み合
い式歯車装置の心臓部分となるウエーブ・ジエネ
レータの寿命が延長され、これにより、撓み噛み
合い式歯車装置全体の寿命も向上する。 In addition, in general, in a flexible mesh gear device,
2 for every rotation of the wave generator 13
It is known that resonance occurs when this vibration matches the natural frequency of the system. In industrial robots and the like, this resonance occurs at relatively low speeds and has become a problem. This problem also
Since it is decelerated at the front stage of the wave generator 13, the resonance frequency is reduced to 1/the deceleration ratio, that is, the speed ratio a.
This will eliminate the problem of resonance at low speeds. Furthermore, since the rotation of the cam plate 18 of the wave generator 13 is kept low, the life of the wave generator, which is the heart of the flexible mesh gear system, is extended, thereby increasing the life of the entire flexible mesh gear system. do.

次に、第５図には本考案の第２の実施例が示さ
れている。すなわち、第５図を参照すると、本考
案の特徴を組み入れたフラツト型の撓み噛み合い
式歯車装置４０が示されている。先ず、フラツト
型の撓み噛み合い式歯車装置４０では、２つの内
歯歯車４１及び４２が外歯歯車４３の外側に並べ
て配置されている。そして、一方の内歯歯車４１
を外歯歯車４３の歯数より2n枚多くし、他方の
内歯歯車４２を外歯歯車４３の歯数と同じにし、
全体として偏平なフラツト型に形成されている。
このフラツト型撓み噛み合い式歯車装置４０で
は、２つの内歯歯車の内、一方（図示の例では、
内歯歯車４１）が、フランジの取付け穴４４を介
して機枠等に固定され、他方の内歯歯車４２が回
転可能にされ、内側に形成される円形板部分４５
に設けられた穴４６を介して出力軸（図示せず）
が連結される。 Next, FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. Specifically, referring to FIG. 5, there is shown a flat flexure mesh gearing system 40 incorporating features of the present invention. First, in the flat type flexible mesh gear device 40, two internal gears 41 and 42 are arranged side by side on the outside of an external gear 43. And one internal gear 41
is made 2n more than the number of teeth of the external gear 43, and the other internal gear 42 is made the same as the number of teeth of the external gear 43,
The overall shape is flat.
In this flat type flexible mesh gear device 40, one of the two internal gears (in the illustrated example,
An internal gear 41) is fixed to a machine frame or the like through a mounting hole 44 of the flange, and the other internal gear 42 is rotatable, and a circular plate portion 45 formed inside
an output shaft (not shown) through a hole 46 provided in the
are concatenated.

また、外歯歯車４３の内側には第１図に示され
るのと同様の、ウエーブ・ジエネレータ４７が設
けられ、外歯歯車４３を楕円形に撓めてその楕円
形を回転させる。このフラツト型の撓み噛み合い
式歯車装置では、ウエーブ・ジエネレータ４７が
２つの内歯歯車４１及び４２に対応する広幅の部
分で外歯歯車４３を楕円形に撓め且つ対応する歯
車同士（４１と４３並びに４２と４３）が噛み合
ようにする２つのボールベアリング４８，４８を
有する。また、カム板４９は、第３図の実施例と
同様に、中空の延長軸部５０が第５図の左側に延
びていて、内歯歯車４２の円形板部分にベアリン
グ５１を介して取付けられている。これにより、
ウエーブ・ジエネレータ４７の外れが防止されて
いる。 Further, a wave generator 47 similar to that shown in FIG. 1 is provided inside the external gear 43, and bends the external gear 43 into an ellipse to rotate the ellipse. In this flat-type flexible mesh gear device, the wave generator 47 flexes the external gear 43 into an elliptical shape at a wide portion corresponding to the two internal gears 41 and 42, and also allows the corresponding gears (41 and 43 and 42 and 43) have two ball bearings 48, 48 for meshing. 3, the cam plate 49 has a hollow extension shaft 50 extending to the left in FIG. 5, and is attached to the circular plate portion of the internal gear 42 via a bearing 51. ing. This results in
The wave generator 47 is prevented from coming off.

この実施例においても、ウエーブ・ジエネレー
タ４７と入力軸１４との間には減速歯車機構２３
が設けられている。従つて、ウエーブ・ジエネレ
ータ４７は、一定の減速比１／ａで減速されてか
ら駆動されることになる。なお、実施例において
も、減速歯車機構２３は、入力軸１４の外面に形
成された外歯部分４２と、ウエーブ・ジエネレー
タ４７のカム板４９に形成された円形凹所の立ち
上がり側面に形成された内歯部分２６と、外歯部
分２４及び内歯部分２６との間に回転可能に支持
され、入力軸１４の回転によつてウエーブ・ジエ
ネレータのカム板４９を回転させる中間歯車２８
とから成る。そして、この中間歯車２８は、第３
図の例と同様に、内歯歯車４１から半径方向内側
に一体的に形成された円形板部分３０に自転可能
に支持されている。 Also in this embodiment, a reduction gear mechanism 23 is provided between the wave generator 47 and the input shaft 14.
is provided. Therefore, the wave generator 47 is driven after being decelerated at a constant reduction ratio of 1/a. In the embodiment, the reduction gear mechanism 23 is also formed on the external toothed portion 42 formed on the outer surface of the input shaft 14 and on the rising side surface of the circular recess formed on the cam plate 49 of the wave generator 47. An intermediate gear 28 is rotatably supported between the internal toothed portion 26, the external toothed portion 24, and the internal toothed portion 26, and rotates the cam plate 49 of the wave generator by rotation of the input shaft 14.
It consists of This intermediate gear 28 is the third
Similar to the illustrated example, it is rotatably supported by a circular plate portion 30 that is integrally formed radially inward from the internal gear 41 .

なお、この実施例の減速歯車機構２３の速比あ
るいは減速比は、第３図の例と同じであるので、
その説明を参照されたい。また、この実施例にお
いても、減速歯車機構の存在により、高い応答特
性を有する撓み噛み合い式歯車装置が提供される
こと、低速時の共振の問題がなくなること、及び
ウエーブ・ジエネレータの寿命が延長されること
等の利点がある。 Note that the speed ratio or reduction ratio of the reduction gear mechanism 23 in this embodiment is the same as in the example shown in FIG.
Please refer to the explanation. Also, in this embodiment, the presence of the reduction gear mechanism provides a flexible mesh gearing with high response characteristics, eliminates the problem of resonance at low speeds, and extends the life of the wave generator. There are advantages such as:

第６図は、第３図及び第４図の実施例と同じカ
ツプ型撓み噛み合い式歯車装置５２に本考案の特
徴を組み入れた第３の実施例を示しており、この
実施例は第３図及び第４図の実施例と良く似てい
る。この撓み噛み合い式歯車装置５２が、第３図
の撓み噛み合い式歯車装置１０と異なる点は、中
間歯車２８が、外歯歯車１２のカツプ形状の延長
部１５の内側に取付けられた支持体５３に回転可
能に支持されており、また、カム板１８の円形凹
所２５が、第３図の実施例とは反対の側に設けら
れ、支持体５３から突出する中間歯車２８の歯車
部分を受入れている点である。 FIG. 6 shows a third embodiment in which the features of the present invention are incorporated into the same cup-type flexure-mesh gearing device 52 as in the embodiments of FIGS. 3 and 4; and is very similar to the embodiment of FIG. This flexible mesh gear device 52 is different from the flexible mesh gear device 10 shown in FIG. The cam plate 18 is rotatably supported, and a circular recess 25 in the cam plate 18 is provided on the side opposite to the embodiment of FIG. The point is that there is.

更に詳しくは、中間歯車２８は、入力軸１４
の、外歯部分２４に噛み合い、またカム板１８の
円形凹所の内側側面に形成された内歯部分２６に
噛み合い、入力軸１４の回転をウエーブ・ジエネ
レータのカム板１８に伝達する。該中間歯車２８
は、第４図に図示のように、入力軸１４の回転運
動を均等にウエーブ・ジエネレータ１３に伝達す
るため、例えば３つ設けられる。本例の場合、減
速歯車機構２３の中間歯車２８を支持する支持体
５３は、外歯歯車１２のカツプ型延長部１５の側
面に対してねじ５４等により固定されている。な
お、この延長部１５の穴１６は、第３図の出力軸
取付け用の穴１６と同じである。 More specifically, the intermediate gear 28 is connected to the input shaft 14
It meshes with the external toothed portion 24 of the cam plate 18, and also meshes with the internal toothed portion 26 formed on the inner side surface of the circular recess of the cam plate 18, thereby transmitting the rotation of the input shaft 14 to the cam plate 18 of the wave generator. The intermediate gear 28
As shown in FIG. 4, for example, three are provided in order to evenly transmit the rotational motion of the input shaft 14 to the wave generator 13. In this example, the support body 53 that supports the intermediate gear 28 of the reduction gear mechanism 23 is fixed to the side surface of the cup-shaped extension 15 of the external gear 12 by screws 54 or the like. Note that the hole 16 of this extension portion 15 is the same as the hole 16 for attaching the output shaft shown in FIG.

第６図の実施例の場合、中間歯車２８は回転さ
れる外歯歯車１２の延長部１５に取付けられてい
るので、該中間歯車２８は、自転しながら入力軸
１４の外歯部分２４の周囲を公転する。従つて、
減速歯車機構２３の速比ａとした場合、撓み噛み合い式歯車装置全体の減速比は、＝１／１＋ａ（１＋Ｒ）として表される。従つて、減速歯車機構２３の減
速比は、撓み噛み合い式歯車装置の速比がＲであ
るので、Ｒ×となり、Ｒ×＝Ｒ／１＋ａ（１＋Ｒ）となる。 In the embodiment shown in FIG. 6, the intermediate gear 28 is attached to the extension 15 of the externally toothed gear 12 to be rotated, so that the intermediate gear 28 moves around the externally toothed portion 24 of the input shaft 14 while rotating. revolves around. Therefore,
When the speed ratio of the reduction gear mechanism 23 is a, the reduction ratio of the entire flexible mesh gear device is expressed as =1/1+a(1+R). Therefore, since the speed ratio of the flexible mesh gear device is R, the reduction ratio of the reduction gear mechanism 23 is Rx, and Rx=R/1+a(1+R).

なお、この第６図の実施例でも、減速歯車機構
の存在により、高い応答特性を有する撓み噛み合
い式歯車装置が提供されること、低速時の共振の
問題がなくなること、及びウエーブ・ジエネレー
タの寿命が延長されること等の利点がある。 In the embodiment shown in FIG. 6 as well, the presence of the reduction gear mechanism provides a flexible mesh gear device with high response characteristics, eliminates the problem of resonance at low speeds, and shortens the lifespan of the wave generator. This has the advantage that the period can be extended.

第７図は、第５図の第２の実施例と同じフラツ
ト型の撓み噛み合い式歯車装置に、本考案の特徴
を組み入れた第４の実施例を示しており、この第
４の実施例の撓み噛み合い式歯車装置６０は、第
５図の実施例と次の点で異なる。すなわち、異な
る点は、中間歯車２８が、内歯歯車４２の円形板
部分４５の内側に回転可能に支持されており、ま
た、カム板４９の円形凹所が、第５図の実施例と
は反対の側に設けられ、円形板部分４５から突出
する中間歯車２８の歯車部分を受入れている。 FIG. 7 shows a fourth embodiment in which the features of the present invention are incorporated into the same flat type flexible mesh gear device as the second embodiment shown in FIG. The flexible mesh gearing device 60 differs from the embodiment shown in FIG. 5 in the following points. That is, the difference is that the intermediate gear 28 is rotatably supported inside the circular plate portion 45 of the internal gear 42, and the circular recess of the cam plate 49 is different from the embodiment shown in FIG. It is provided on the opposite side and receives the gear part of the intermediate gear 28 which projects from the circular plate part 45.

更に詳しくは、中間歯車２８は、入力軸１４の
外歯部分２４に噛み合い、他方でカム板１８の円
形凹所の内側側面に形成された内歯部分２６に噛
み合い、入力軸１４の回転をウエーブ・ジエネレ
ータのカム板４９に伝達する。この中間歯車２８
は、第４図に図示のように、入力軸１４の回転運
動を均等にウエーブ・ジエネレータ４７に伝達す
るため、例えば３つ設けられる。本例の場合、第
２の内歯歯車４２の円形板部分４５は、第３図の
減速歯車機構２３の中間歯車２８を支持する円形
板部分３０と同じように、中間歯車２８を自転可
能に支持している。なお、本例の場合、中間歯車
２８は回転される内歯歯車４２に取付けられてい
るので、該中間歯車２８は、自転しながら入力軸
１４の外歯部分２４の周囲を公転する。従つて、
撓み噛み合い式歯車装置の減速比や減速歯車機構
２３の減速比は、第６図の例と同じになる。 More specifically, the intermediate gear 28 meshes with an externally toothed portion 24 of the input shaft 14 and, on the other hand, meshes with an internally toothed portion 26 formed on the inner side surface of the circular recess of the cam plate 18 to wave the rotation of the input shaft 14. - Transmitted to the cam plate 49 of the generator. This intermediate gear 28
As shown in FIG. 4, for example, three are provided in order to evenly transmit the rotational motion of the input shaft 14 to the wave generator 47. In the case of this example, the circular plate portion 45 of the second internal gear 42 allows the intermediate gear 28 to rotate on its axis, similar to the circular plate portion 30 that supports the intermediate gear 28 of the reduction gear mechanism 23 in FIG. I support it. In this example, since the intermediate gear 28 is attached to the rotating internal gear 42, the intermediate gear 28 revolves around the externally toothed portion 24 of the input shaft 14 while rotating. Therefore,
The reduction ratio of the flexible mesh gear device and the reduction ratio of the reduction gear mechanism 23 are the same as in the example shown in FIG.

従つて、この第７図の実施例でも、減速歯車機
構の存在により、高い応答特性を有する撓み噛み
合い式歯車装置が提供されること、低速時の共振
の問題がなくなること、及びウエーブ・ジエネレ
ータの寿命が延長されること等の利点がある。 Therefore, in the embodiment shown in FIG. 7 as well, the presence of the reduction gear mechanism provides a flexible mesh gear device with high response characteristics, eliminates the problem of resonance at low speeds, and improves the speed of the wave generator. There are advantages such as extended life.

考案の効果本考案によれば、ウエーブ・ジエネレータと入
力軸との間には減速歯車機構が設けられ、この減
速歯車機構は、入力軸の外面に形成された外歯部
分と、ウエーブ・ジエネレータのカム板部分の円
形凹所の側面に形成された内歯部分と、内歯部分
と外歯部分との間に回転可能に支持されて、入力
軸の回転によつてウエーブ・ジエネレータを回転
させる中間歯車とから成ることを特徴としている
ので、高い応答特性を有する撓み噛み合い式歯車
装置が提供されること、低速時の共振の問題がな
くなること、及びウエーブ・ジエネレータの寿命
が延長されること等の利点がある。Effects of the invention According to the invention, a reduction gear mechanism is provided between the wave generator and the input shaft. An internal toothed portion formed on the side surface of the circular recess of the cam plate portion, and an intermediate portion that is rotatably supported between the internal toothed portion and the external toothed portion and rotates the wave generator by rotation of the input shaft. This feature provides a flexible mesh gear system with high response characteristics, eliminates the problem of resonance at low speeds, and extends the life of the wave generator. There are advantages.

そして、更に、本考案によれば、ウエーブ・ジ
エネレータの回転が減速されるので、ウエーブ・
ジエネレータに供給される潤滑油の攪拌に伴う損
失が少なくなり、このため撓み噛み合い式歯車装
置全体の効率が向上する利点もある。 Furthermore, according to the present invention, since the rotation of the wave generator is decelerated, the wave generator
There is also the advantage that the loss associated with agitation of the lubricating oil supplied to the generator is reduced, which improves the efficiency of the entire flexible mesh gear system.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は、撓み噛み合い式歯車装置の概略正面
図である。第２図ａ〜ｄは撓み噛み合い式歯車装
置の動作説明図である。第３図は、本考案の第１
実施例となるカツプ型撓み噛み合い式歯車装置の
断面図である。第４図は、第３図の−線で断
面を取つた減速歯車機構の端面図である。第５図
は、本考案の第２実施例となるフラツト型撓み噛
み合い式歯車装置の断面図である。第６図は、本
考案の第３実施例となるカツプ型撓み噛み合い式
歯車装置の断面図である。第７図は、本考案の第
４実施例となるフラツト型撓み噛み合い式歯車装
置の断面図である。符号の説明、１……撓み噛み合い式歯車装置、
２……剛性の内歯歯車、３……可撓性の外歯歯
車、４……ウエーブ・ジエネレータ、５……ウエ
ーブ・ジエネレータのカム板、６……ボールベア
リング、１０……カツプ型の撓み噛み合い式歯車
装置、１１……剛性円形内歯歯車、１２……可撓
性外歯歯車、１３……ウエーブ・ジエネレータ、
１４……入力軸、１５……外歯歯車の延長部、１
８……ウエーブ・ジエネレータのカム板、１９…
…ボールベアリング、２３……減速歯車機構、２
４……入力軸の外歯部分、２５……カム板の円形
凹所、２６……円形凹所の内歯部分、２８……中
間歯車、３０……内歯歯車の円形板部分、３１…
…中間歯車のピン、４０……フラツト型の撓み噛
み合い式歯車装置、４１……固定された剛性円形
内歯歯車、４２……回転可能な剛性円形内歯歯
車、４３……可撓性の外歯歯車、４５……円形板
部分、４７……ウエーブ・ジエネレータ、４９…
…ウエーブ・ジエネレータのカム板、５２……カ
ツプ型の撓み噛み合い式歯車装置、５３……中間
歯車の支持体、６０……フラツト型の撓み噛み合
い式歯車装置。 FIG. 1 is a schematic front view of a flexible mesh gear device. FIGS. 2a to 2d are explanatory diagrams of the operation of the flexible mesh gear device. Figure 3 shows the first example of this invention.
FIG. 2 is a sectional view of a cup-type flexible mesh gear device according to an embodiment. 4 is an end view of the reduction gear mechanism taken in cross section along the - line in FIG. 3. FIG. FIG. 5 is a sectional view of a flat type flexible mesh gear device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a sectional view of a cup-type flexible mesh gear device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a sectional view of a flat type flexible mesh gear device according to a fourth embodiment of the present invention. Explanation of symbols, 1...Flexible mesh gear device,
2... Rigid internal gear, 3... Flexible external gear, 4... Wave generator, 5... Cam plate of wave generator, 6... Ball bearing, 10... Cup-shaped flexure. meshing gear device, 11... rigid circular internal gear, 12... flexible external gear, 13... wave generator,
14...Input shaft, 15...Extension of external gear, 1
8...Cam plate of wave generator, 19...
... Ball bearing, 23 ... Reduction gear mechanism, 2
4... External tooth portion of input shaft, 25... Circular recess of cam plate, 26... Internal tooth portion of circular recess, 28... Intermediate gear, 30... Circular plate portion of internal gear, 31...
... pin of intermediate gear, 40 ... flat type flexible mesh gearing, 41 ... fixed rigid circular internal gear, 42 ... rotatable rigid circular internal gear, 43 ... flexible external gear Gear, 45...Circular plate portion, 47...Wave generator, 49...
...Cam plate of wave generator, 52...Cup-type flexible mesh gear device, 53...Support for intermediate gear, 60...Flat-type flexible mesh gear device.

Claims

[Claims for Utility Model Registration] (1) A circular rigid internal gear, a flexible external gear provided inside the internal gear, and a circular rigid internal gear that is bent and deformed into an elliptical shape to change its shape. A flexible mesh gear device comprising a wave generator to be rotated and an input shaft to rotate the wave generator, and in which both gears are caused to rotate relative to each other by rotation of the wave generator, wherein the wave generator and the input shaft are connected to each other. A reduction gear mechanism is provided between the two, and the reduction gear mechanism includes an external tooth portion formed on the outer surface of the input shaft and an inner tooth portion formed on the side surface of the circular recess of the cam plate portion of the wave generator. A flexible mesh gear device comprising a toothed portion and an intermediate gear that is rotatably supported between an internal toothed portion and an external toothed portion and rotates a wave generator by rotation of an input shaft. . (2) The flexible mesh gear device is a cup type gear device, in which the intermediate gear is rotatably supported by a circular plate portion integrally formed with the internal gear, and the plurality of intermediate gears are connected to the external teeth of the input shaft. The flexible mesh gear device according to claim 1, which is disposed between the inner gear portion of the wave generator and the internal gear portion of the wave generator. (3) A flexible mesh gear device is a flat type gear device in which two internal gears are arranged side by side on the outside of an external gear, and one internal gear is fixed and the other internal gear is rotatable. An intermediate gear is rotatably supported by a circular plate portion integrally formed with the one internal gear, and a plurality of intermediate gears are connected to an external toothed portion of the input shaft and an internal toothed portion of the wave generator. The flexible mesh gear device according to claim 1, which is located between the utility model registered claim 1. (4) The flexible mesh gear device is a cup-type gear device, in which the intermediate gear is rotatably supported by a support attached to the inside of the extension portion of the external gear forming the cup, and the intermediate gear The flexible mesh gear device according to claim 1, wherein the gear generator is arranged between the external toothed portion of the input shaft and the internal toothed portion of the wave generator. (5) A flexible mesh gear device is a flat type gear device in which two internal gears are arranged side by side on the outside of an external gear, and one internal gear is fixed and the other internal gear is rotatable. The intermediate gear is rotatably supported by a circular plate portion integrally formed with the other internal gear, and the plurality of intermediate gears are connected to the external tooth portion of the input shaft and the internal tooth portion of the wave generator. The flexible mesh gear device according to claim 1, which is located between the utility model registered claim 1.