JPH05172196A - 撓み噛み合い式歯車装置の３次元無転位歯形の形成方法 - Google Patents
撓み噛み合い式歯車装置の３次元無転位歯形の形成方法Info
- Publication number
- JPH05172196A JPH05172196A JP35703791A JP35703791A JPH05172196A JP H05172196 A JPH05172196 A JP H05172196A JP 35703791 A JP35703791 A JP 35703791A JP 35703791 A JP35703791 A JP 35703791A JP H05172196 A JPH05172196 A JP H05172196A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tooth
- gear
- cup
- external gear
- flexible external
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Retarders (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 歯数差が４ｎ（ｎは正の整数）の剛性内歯車
とコップ状可撓性外歯車を備えた撓み噛み合い式歯車装
置において、コップ状可撓性外歯車のコーニングを考慮
して、歯筋方向全体に渡って、この外歯車の歯と剛性内
歯車の歯溝との間の連続的な噛み合い状態を実現するこ
とのできる３次元無転位歯形を創成すること。 【構成】 歯数差が２ｎ枚の剛性内歯車とコップ形可撓
性外歯車を備えた撓み噛み合い式歯車装置におけるコッ
プ状可撓性外歯車の歯筋方向の各軸直角断面の、内歯車
に対する当該外歯車の歯のラック近似による運動軌跡を
一つの歯直角断面に重畳して得られる当該運動軌跡全体
の包絡線Ｅにおける所要部分Ｅ（Ａ，Ｂ）を縮比１／２
で相似変換して得られる相似曲線Ｅ１（Ｍ，Ｂ）を用い
て、歯数差が４ｎ枚の剛性内歯車とコップ形可撓性外歯
車の歯末面の凸歯形とし、両歯車の歯元を、それぞれの
ピッチ点Ｍに関する歯末歯形の点対称曲線としての凹歯
形に形成する。
とコップ状可撓性外歯車を備えた撓み噛み合い式歯車装
置において、コップ状可撓性外歯車のコーニングを考慮
して、歯筋方向全体に渡って、この外歯車の歯と剛性内
歯車の歯溝との間の連続的な噛み合い状態を実現するこ
とのできる３次元無転位歯形を創成すること。 【構成】 歯数差が２ｎ枚の剛性内歯車とコップ形可撓
性外歯車を備えた撓み噛み合い式歯車装置におけるコッ
プ状可撓性外歯車の歯筋方向の各軸直角断面の、内歯車
に対する当該外歯車の歯のラック近似による運動軌跡を
一つの歯直角断面に重畳して得られる当該運動軌跡全体
の包絡線Ｅにおける所要部分Ｅ（Ａ，Ｂ）を縮比１／２
で相似変換して得られる相似曲線Ｅ１（Ｍ，Ｂ）を用い
て、歯数差が４ｎ枚の剛性内歯車とコップ形可撓性外歯
車の歯末面の凸歯形とし、両歯車の歯元を、それぞれの
ピッチ点Ｍに関する歯末歯形の点対称曲線としての凹歯
形に形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、歯数差が４ｎ枚（ｎは
正の整数）の剛性内歯車とコップ状可撓性外歯車を備え
た撓み噛み合い式歯車装置に関し、特にコップ状可撓性
外歯車および剛性内歯車の歯形に関するものである。
正の整数）の剛性内歯車とコップ状可撓性外歯車を備え
た撓み噛み合い式歯車装置に関し、特にコップ状可撓性
外歯車および剛性内歯車の歯形に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】代表的な撓み噛み合い式歯車装置は、円
形の剛性内歯車と、この内歯車の内側に配置された可撓
性外歯車と、この内側に装着された楕円形の波動発生器
から基本的に構成されている。楕円形の波動発生器によ
って可撓性外歯車は楕円形状に撓まされて、楕円形の長
軸方向の両端位置で剛性内歯車に噛み合っている。可撓
性外歯車は剛性内歯車よりも２ｎ枚（ｎは正の整数）だ
け少ない歯数を有している。波動発生器を回転させる
と、これに伴って両歯車の２カ所の噛み合い位置も周方
向に移動し、この結果、両歯車には歯数差に応じた相対
回転が生ずる。この撓み噛み合い式歯車装置は、可撓性
外歯車が偏平な円筒形状をした所謂フラット形あるいは
パンケーキ形撓み噛み合い式歯車装置と、可撓性外歯車
がコップ状をしたコップ状撓み噛み合い式歯車装置とに
大別される。
形の剛性内歯車と、この内歯車の内側に配置された可撓
性外歯車と、この内側に装着された楕円形の波動発生器
から基本的に構成されている。楕円形の波動発生器によ
って可撓性外歯車は楕円形状に撓まされて、楕円形の長
軸方向の両端位置で剛性内歯車に噛み合っている。可撓
性外歯車は剛性内歯車よりも２ｎ枚（ｎは正の整数）だ
け少ない歯数を有している。波動発生器を回転させる
と、これに伴って両歯車の２カ所の噛み合い位置も周方
向に移動し、この結果、両歯車には歯数差に応じた相対
回転が生ずる。この撓み噛み合い式歯車装置は、可撓性
外歯車が偏平な円筒形状をした所謂フラット形あるいは
パンケーキ形撓み噛み合い式歯車装置と、可撓性外歯車
がコップ状をしたコップ状撓み噛み合い式歯車装置とに
大別される。
【０００３】撓み噛み合い式歯車装置における両歯車に
採用されている基本的な歯形は直線である。このような
歯形は、例えば米国特許第２，９０６１４３号に開示さ
れている。また、両歯車の歯形としてインボリュート歯
形を採用することは、本発明者によって、特公昭４５−
４１１７１号公報において提案されている。
採用されている基本的な歯形は直線である。このような
歯形は、例えば米国特許第２，９０６１４３号に開示さ
れている。また、両歯車の歯形としてインボリュート歯
形を採用することは、本発明者によって、特公昭４５−
４１１７１号公報において提案されている。
【０００４】さらには、本発明者等は、特開昭６３−１
１５９４３号公報において、撓み噛み合い式歯車装置の
負荷能力を高めることを主目的として、両歯車の歯末面
の歯形を、波動発生器の形状によって定まる内歯車に対
する外歯車の歯のラック近似による運動軌跡上の噛み合
いの限界点から、該軌跡の所要の範囲を縮比１／２で相
似変換して得られる曲線とする方式を提案している。こ
の方式によれば、両歯車の歯末の歯形を噛み合いの全過
程で連続的に噛み合わせ得るようにすることができる。
１５９４３号公報において、撓み噛み合い式歯車装置の
負荷能力を高めることを主目的として、両歯車の歯末面
の歯形を、波動発生器の形状によって定まる内歯車に対
する外歯車の歯のラック近似による運動軌跡上の噛み合
いの限界点から、該軌跡の所要の範囲を縮比１／２で相
似変換して得られる曲線とする方式を提案している。こ
の方式によれば、両歯車の歯末の歯形を噛み合いの全過
程で連続的に噛み合わせ得るようにすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭６３−
１１５９４３号公報に開示されている方式は、円筒状可
撓性外歯車を備えたフラット形あるいはパンケーキ形と
呼ばれる撓み噛み合い式歯車装置を前提としたものであ
る。このため、この形式をそのまま可撓性外歯車がコッ
プ状をしているコップ状撓み噛み合い式歯車装置に採用
した場合には連続的な噛み合いを保証できない。
１１５９４３号公報に開示されている方式は、円筒状可
撓性外歯車を備えたフラット形あるいはパンケーキ形と
呼ばれる撓み噛み合い式歯車装置を前提としたものであ
る。このため、この形式をそのまま可撓性外歯車がコッ
プ状をしているコップ状撓み噛み合い式歯車装置に採用
した場合には連続的な噛み合いを保証できない。
【０００６】すなわち、コップ状可撓性外歯車はコーニ
ングにより軸方向の撓み量が変化する。しかし、上記の
方式では、コーニングが発生しない円筒状可撓性外歯車
を対象としている。したがって、この方式によりコップ
状撓み噛み合い式歯車装置における両歯車の歯形を形成
したとしても、両歯車の歯筋方向の或る特定の断面では
連続的な噛み合い状態が形成されるものの、他の断面で
は干渉などの不具合が生じてしまう。このように、上記
の方式は円筒状可撓性外歯車には有効であるが、コップ
状可撓性外歯車にはこのままでは不適当である。
ングにより軸方向の撓み量が変化する。しかし、上記の
方式では、コーニングが発生しない円筒状可撓性外歯車
を対象としている。したがって、この方式によりコップ
状撓み噛み合い式歯車装置における両歯車の歯形を形成
したとしても、両歯車の歯筋方向の或る特定の断面では
連続的な噛み合い状態が形成されるものの、他の断面で
は干渉などの不具合が生じてしまう。このように、上記
の方式は円筒状可撓性外歯車には有効であるが、コップ
状可撓性外歯車にはこのままでは不適当である。
【０００７】なお、特開昭６２−７５１５３号公報、特
開平２−６２４６１号公報は、このようなコップ状可撓
性外歯車のコーニングを考慮して歯形を形成することを
内容とするものではあるが、いずれも歯のクラウニング
やレリービング等の特別の追加工を必要としている。
開平２−６２４６１号公報は、このようなコップ状可撓
性外歯車のコーニングを考慮して歯形を形成することを
内容とするものではあるが、いずれも歯のクラウニング
やレリービング等の特別の追加工を必要としている。
【０００８】本発明の課題は、歯数差が４ｎ枚（ｎは正
の整数）の剛性内歯歯車とコップ状可撓性外歯車を備え
た撓み噛み合い式歯車装置において、クラウニングやレ
リービング等の特別の追加工なしに、コップ状可撓性外
歯車の全歯筋に渡って、干渉が無く、より広範囲の噛み
合いを剛性内歯車との間で形成できる歯形を提案するこ
とにある。
の整数）の剛性内歯歯車とコップ状可撓性外歯車を備え
た撓み噛み合い式歯車装置において、クラウニングやレ
リービング等の特別の追加工なしに、コップ状可撓性外
歯車の全歯筋に渡って、干渉が無く、より広範囲の噛み
合いを剛性内歯車との間で形成できる歯形を提案するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、コップ状撓
み噛み合い式歯車装置において、そのコップ状可撓性外
歯車の歯筋方向の各断面における歯の運動軌跡が、歯筋
に沿って撓み量の漸減とともに次第に変化し、それらの
運動軌跡を一つの平面上に重ね合わせた場合にそれらが
一つの包絡線を形成することを新たに見出した。本発明
においては、解析を簡単にするためにラック近似の手法
を導入して、この包絡線を表す式を算出している。
み噛み合い式歯車装置において、そのコップ状可撓性外
歯車の歯筋方向の各断面における歯の運動軌跡が、歯筋
に沿って撓み量の漸減とともに次第に変化し、それらの
運動軌跡を一つの平面上に重ね合わせた場合にそれらが
一つの包絡線を形成することを新たに見出した。本発明
においては、解析を簡単にするためにラック近似の手法
を導入して、この包絡線を表す式を算出している。
【００１０】さらに、本発明者は、この包絡線が、コッ
プ状可撓性外歯車の開口部の歯直角断面の運動軌跡を表
す曲線を１／２に縮小した相似曲線であることを新たに
見出した。
プ状可撓性外歯車の開口部の歯直角断面の運動軌跡を表
す曲線を１／２に縮小した相似曲線であることを新たに
見出した。
【００１１】本発明においては、これらの新たに見出さ
れた二つの事項を前提として、次のようにして歯数差が
４ｎ枚（ｎは正の整数）の剛性内歯車とコップ状可撓性
外歯車を備えたコップ状撓み噛み合い式歯車装置におけ
る両歯車の歯形を決定している。まず、上記の包絡線を
求める。次に、この包絡線の上に、使用する歯たけを考
慮して選定した噛み合いの限界点から、縮比１／２で当
該包絡線の所要部分を相似変換して相似曲線を得る。そ
して、この相似曲線を、歯数差が４ｎ枚のコップ状可撓
性外歯車と剛性内歯車における歯末の凸歯形としてい
る。さらに、両歯車の歯元を、それぞれのピッチ点に関
する歯末歯形の点対称曲線に沿った形状の凹歯形として
いる。
れた二つの事項を前提として、次のようにして歯数差が
４ｎ枚（ｎは正の整数）の剛性内歯車とコップ状可撓性
外歯車を備えたコップ状撓み噛み合い式歯車装置におけ
る両歯車の歯形を決定している。まず、上記の包絡線を
求める。次に、この包絡線の上に、使用する歯たけを考
慮して選定した噛み合いの限界点から、縮比１／２で当
該包絡線の所要部分を相似変換して相似曲線を得る。そ
して、この相似曲線を、歯数差が４ｎ枚のコップ状可撓
性外歯車と剛性内歯車における歯末の凸歯形としてい
る。さらに、両歯車の歯元を、それぞれのピッチ点に関
する歯末歯形の点対称曲線に沿った形状の凹歯形として
いる。
【００１２】
【実施例】以下に、図面を参照して本発明の実施例を説
明する。
明する。
【００１３】図１および図２は、公知のコップ状撓み噛
み合い式歯車装置の斜視図および正面図である。撓み噛
み合い式歯車装置１は、環状の剛性内歯車２と、この内
側に配置されたコップ状可撓性外歯車３と、この内側に
装着された楕円形の波動発生器４から構成されている。
コップ状の可撓性外歯車３は、楕円形の波動発生器４に
よって楕円形状に撓められた状態にある。
み合い式歯車装置の斜視図および正面図である。撓み噛
み合い式歯車装置１は、環状の剛性内歯車２と、この内
側に配置されたコップ状可撓性外歯車３と、この内側に
装着された楕円形の波動発生器４から構成されている。
コップ状の可撓性外歯車３は、楕円形の波動発生器４に
よって楕円形状に撓められた状態にある。
【００１４】図３、図４および図５は、コーニングによ
るコップ状可撓性外歯車３の撓み状況を含軸断面で示す
ものである。図３は波動発生器４によって撓められる前
の状態である。図４は、波動発生器４によって楕円形に
撓められた状態における長軸を含む含軸断面である。図
５は、楕円形に撓められた状態における短軸を含む含軸
断面である。これらの図から分かるように、コップ状可
撓性外歯車３は、コーニングにより、その開口部３ａに
おいて撓み量が最大であり、そのダイヤフラム３ｂの側
に向けて撓み量が漸減している。
るコップ状可撓性外歯車３の撓み状況を含軸断面で示す
ものである。図３は波動発生器４によって撓められる前
の状態である。図４は、波動発生器４によって楕円形に
撓められた状態における長軸を含む含軸断面である。図
５は、楕円形に撓められた状態における短軸を含む含軸
断面である。これらの図から分かるように、コップ状可
撓性外歯車３は、コーニングにより、その開口部３ａに
おいて撓み量が最大であり、そのダイヤフラム３ｂの側
に向けて撓み量が漸減している。
【００１５】図６、図７および図８は、撓み噛み合い式
歯車装置１において、コップ状可撓性外歯車３の一歯が
剛性内歯車２の歯溝に対して運動する軌跡を、両歯車
２、３の歯数が無限大になった場合のラック近似として
示すものである。ここに、図６に示す運動軌跡は、コッ
プ状可撓性外歯車３の歯３０における開口部３ａの位置
３１での歯直角断面（正規撓み量を有する無偏位断面）
において得られるものであり、図７に示す運動軌跡は歯
筋中央の位置３２での歯直角断面において得られるもの
であり、図８に示す運動軌跡は歯筋のダイヤフラム３ｂ
側端部の位置３３での歯直角断面において得られるもの
である。図に示す歯形は、前述した特開昭６３−１１５
９４３号公報に開示されている方式によって決定された
凹凸の曲線歯形である。これらの図から分かるように、
図６に示す開口部３ａの歯直角断面（無偏位断面）にお
いて連続的な噛み合い状態が形成されているが、図７お
よび図８に示す歯筋方向の他の位置においては歯の干渉
が生じている。
歯車装置１において、コップ状可撓性外歯車３の一歯が
剛性内歯車２の歯溝に対して運動する軌跡を、両歯車
２、３の歯数が無限大になった場合のラック近似として
示すものである。ここに、図６に示す運動軌跡は、コッ
プ状可撓性外歯車３の歯３０における開口部３ａの位置
３１での歯直角断面（正規撓み量を有する無偏位断面）
において得られるものであり、図７に示す運動軌跡は歯
筋中央の位置３２での歯直角断面において得られるもの
であり、図８に示す運動軌跡は歯筋のダイヤフラム３ｂ
側端部の位置３３での歯直角断面において得られるもの
である。図に示す歯形は、前述した特開昭６３−１１５
９４３号公報に開示されている方式によって決定された
凹凸の曲線歯形である。これらの図から分かるように、
図６に示す開口部３ａの歯直角断面（無偏位断面）にお
いて連続的な噛み合い状態が形成されているが、図７お
よび図８に示す歯筋方向の他の位置においては歯の干渉
が生じている。
【００１６】この運動軌跡を任意の歯直角断面について
数式で表すと、次式（１）のようになる。
数式で表すと、次式（１）のようになる。
【００１７】
【数１】
【００１８】式（１）からηを消去すると、次式（２）
が得られる。
が得られる。
【００１９】
【数２】
【００２０】ここで、κを変数と見て、式（２）をκで
偏微分し、それをκについて解くと、次式（３）が得ら
れる。
偏微分し、それをκについて解くと、次式（３）が得ら
れる。
【００２１】
【数３】
【００２２】式（２）と式（３）からκを消去すれば、
求める運動軌跡の包絡線が得られる。これを、式（４）
として以下に掲載してある。
求める運動軌跡の包絡線が得られる。これを、式（４）
として以下に掲載してある。
【００２３】
【数４】
【００２４】包絡線の定義から次のことが分かる。一つ
の撓み係数κの値を決めると、これはコップ状可撓性外
歯車の歯筋方向における、決定した当該係数κの値に対
応する撓み量を持つ歯直角断面を選ぶことに相当する。
この歯直角断面では、この係数κの値を式（３）に代入
して得られるｙの値の所で包絡線と歯の運動軌跡とが接
していることになる。言い換えると、包絡線はこのｙの
値に相当する近辺では歯の運動軌跡の役目を果たしてい
るということである。
の撓み係数κの値を決めると、これはコップ状可撓性外
歯車の歯筋方向における、決定した当該係数κの値に対
応する撓み量を持つ歯直角断面を選ぶことに相当する。
この歯直角断面では、この係数κの値を式（３）に代入
して得られるｙの値の所で包絡線と歯の運動軌跡とが接
していることになる。言い換えると、包絡線はこのｙの
値に相当する近辺では歯の運動軌跡の役目を果たしてい
るということである。
【００２５】図９にはこの包絡線Ｅを示してある。ま
た、この図においては、参考として５本の運動軌跡Ｌ
１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５も一緒に描いてある。図１
０には、包絡線Ｅを求めるために用いた可撓性外歯車の
歯筋方向の各歯直角断面における歯の５本の運動軌跡Ｌ
１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５を、コップ状可撓性外歯車
の一つの歯と、剛性内歯車の歯溝と共に描いである。
た、この図においては、参考として５本の運動軌跡Ｌ
１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５も一緒に描いてある。図１
０には、包絡線Ｅを求めるために用いた可撓性外歯車の
歯筋方向の各歯直角断面における歯の５本の運動軌跡Ｌ
１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５を、コップ状可撓性外歯車
の一つの歯と、剛性内歯車の歯溝と共に描いである。
【００２６】ここで、本発明者は、この包絡線Ｅが
（２）式でκ＝１とした軌跡曲線を１／２に縮小した相
似曲線に他ならないことを見出した。このことは、
（２）式においてκ＝１とし、ｙを２ｙと置き、以下に
掲載する等式（５）の関係を用いることによって確かめ
られる。
（２）式でκ＝１とした軌跡曲線を１／２に縮小した相
似曲線に他ならないことを見出した。このことは、
（２）式においてκ＝１とし、ｙを２ｙと置き、以下に
掲載する等式（５）の関係を用いることによって確かめ
られる。
【００２７】
【数５】
【００２８】図１１は、この包絡線Ｅから本発明の歯形
を導くための説明図である。今、包絡線Ｅの所要部分と
して、その頂点ＡからＢ点までの曲線部分Ｅ（Ａ，Ｂ）
を取る（一般には、所要部分として頂点Ａを含む必要は
なく、頂点Ａよりも僅かに下側の点を基準としてその下
側に位置する所要部分を取る。）。この場合、曲線部分
Ｅ（Ａ，Ｂ）の高さ方向の間隔を、剛性内歯車とコップ
状可撓性外歯車における歯末のたけの２倍にとる。一方
の端点Ｂから曲線部分Ｅ（Ａ，Ｂ）を縮比１／２で相似
変換した相似曲線Ｅ１（Ｍ，Ｂ）を、剛性内歯車の歯末
の凸歯形とする。図に示す例では、この曲線部分Ｅ１
（Ｍ，Ｂ）の点Ｍ（この点がピッチ点となる）に関する
点対称の曲線Ｅ２（Ｍ，Ａ）をコップ状可撓性外歯車の
歯末の凸歯形とする。同様に、これらの曲線部分Ｅ２
（Ｍ，Ａ）、Ｅ１（Ｍ，Ｂ）を用いてそれぞれ剛性内歯
車の歯元の凹歯形およびコップ状可撓性外歯車の歯元の
凹歯形とする。
を導くための説明図である。今、包絡線Ｅの所要部分と
して、その頂点ＡからＢ点までの曲線部分Ｅ（Ａ，Ｂ）
を取る（一般には、所要部分として頂点Ａを含む必要は
なく、頂点Ａよりも僅かに下側の点を基準としてその下
側に位置する所要部分を取る。）。この場合、曲線部分
Ｅ（Ａ，Ｂ）の高さ方向の間隔を、剛性内歯車とコップ
状可撓性外歯車における歯末のたけの２倍にとる。一方
の端点Ｂから曲線部分Ｅ（Ａ，Ｂ）を縮比１／２で相似
変換した相似曲線Ｅ１（Ｍ，Ｂ）を、剛性内歯車の歯末
の凸歯形とする。図に示す例では、この曲線部分Ｅ１
（Ｍ，Ｂ）の点Ｍ（この点がピッチ点となる）に関する
点対称の曲線Ｅ２（Ｍ，Ａ）をコップ状可撓性外歯車の
歯末の凸歯形とする。同様に、これらの曲線部分Ｅ２
（Ｍ，Ａ）、Ｅ１（Ｍ，Ｂ）を用いてそれぞれ剛性内歯
車の歯元の凹歯形およびコップ状可撓性外歯車の歯元の
凹歯形とする。
【００２９】このように形成した歯末の歯形同志は、外
歯車の歯が内歯車の歯溝内で運動するとき、経過するｙ
の値ごとに対応するκに相当する断面でほぼ正しく接触
することが保証される。これは、ラック近似で見ると
き、例えば図１１の点Ｑで互いに接触する歯末の歯形が
Ｑ点に関して対称であり、剛性内歯車の歯に対し、上記
の歯末歯形形成の経緯から、この図に示すように可撓性
外歯車の歯先点Ｐが、直線ＢＱをＱ点を越えて２倍に延
長した点と一致し、かつ、Ｑ点で両歯形の接線の傾きが
等しくなることに基づくものである。
歯車の歯が内歯車の歯溝内で運動するとき、経過するｙ
の値ごとに対応するκに相当する断面でほぼ正しく接触
することが保証される。これは、ラック近似で見ると
き、例えば図１１の点Ｑで互いに接触する歯末の歯形が
Ｑ点に関して対称であり、剛性内歯車の歯に対し、上記
の歯末歯形形成の経緯から、この図に示すように可撓性
外歯車の歯先点Ｐが、直線ＢＱをＱ点を越えて２倍に延
長した点と一致し、かつ、Ｑ点で両歯形の接線の傾きが
等しくなることに基づくものである。
【００３０】したがって、このようして求めた歯形を、
歯数差が４ｎ枚の剛性内歯車およびコップ状可撓性外歯
車を備えた撓み噛み合い式歯車装置におけるこれらの両
歯車の歯形として採用すれば、歯筋方向の全般に渡っ
て、干渉がなく、より広範囲の両歯車の噛み合いを実現
することができる。
歯数差が４ｎ枚の剛性内歯車およびコップ状可撓性外歯
車を備えた撓み噛み合い式歯車装置におけるこれらの両
歯車の歯形として採用すれば、歯筋方向の全般に渡っ
て、干渉がなく、より広範囲の両歯車の噛み合いを実現
することができる。
【００３１】図１２、図１３および図１４には、このよ
うに形成された歯形の噛み合いの例を示してある。図１
２は開口部の位置３１での歯直角断面（無偏位断面）、
図１３は歯筋中央の位置３２での歯直角断面、図１４は
歯筋のダイヤフラム側端部の位置３３での歯直角断面に
おける噛み合いである（各位置については図３を参照の
こと。）。これらの図から分かるように、本発明の歯
は、歯筋方向の各歯直角断面内で、包絡線と、この断面
の運動軌跡の接触の程度に応じて連続接触の一部を実現
している。
うに形成された歯形の噛み合いの例を示してある。図１
２は開口部の位置３１での歯直角断面（無偏位断面）、
図１３は歯筋中央の位置３２での歯直角断面、図１４は
歯筋のダイヤフラム側端部の位置３３での歯直角断面に
おける噛み合いである（各位置については図３を参照の
こと。）。これらの図から分かるように、本発明の歯
は、歯筋方向の各歯直角断面内で、包絡線と、この断面
の運動軌跡の接触の程度に応じて連続接触の一部を実現
している。
【００３２】これらの図を、従来の歯における歯筋方向
の同一の位置における運動軌跡を示す図６、図７および
図８と比較すると分かるように、本発明の歯形を採用す
れば、歯筋方向のいずれの歯直角断面においても連続的
な噛み合い状態が形成されており、干渉などの不具合は
発生していないことが見て取れる。
の同一の位置における運動軌跡を示す図６、図７および
図８と比較すると分かるように、本発明の歯形を採用す
れば、歯筋方向のいずれの歯直角断面においても連続的
な噛み合い状態が形成されており、干渉などの不具合は
発生していないことが見て取れる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コップ状可撓性外歯車を有する撓み噛み合い式歯車装置
において、そのコップ状可撓性外歯車にクラウニング、
レリービング等の追加工を施すことなく、したがって歯
底厚を一定に保ちつつ、その開口部からタイヤフラム側
歯筋端部に至るまでの歯筋全般に渡る内歯車との間の円
滑な連続的噛み合いを実現できる。したがって、本発明
によれば、高強度、高剛性および高精度の３次元噛み合
いを実現できるコップ状撓み噛み合い式歯車装置を得る
ことができる。
コップ状可撓性外歯車を有する撓み噛み合い式歯車装置
において、そのコップ状可撓性外歯車にクラウニング、
レリービング等の追加工を施すことなく、したがって歯
底厚を一定に保ちつつ、その開口部からタイヤフラム側
歯筋端部に至るまでの歯筋全般に渡る内歯車との間の円
滑な連続的噛み合いを実現できる。したがって、本発明
によれば、高強度、高剛性および高精度の３次元噛み合
いを実現できるコップ状撓み噛み合い式歯車装置を得る
ことができる。
【図１】コップ状撓み噛み合い式歯車装置の斜視図であ
る。
る。
【図２】図１のコップ状撓み噛み合い式歯車装置の概略
正面図である。
正面図である。
【図３】図１の撓み噛み合い式歯車装置においてのコー
ニングによるコップ状可撓性外歯車の撓み状況を説明す
るための当該コップ状可撓性外歯車の変形前の断面図で
ある。
ニングによるコップ状可撓性外歯車の撓み状況を説明す
るための当該コップ状可撓性外歯車の変形前の断面図で
ある。
【図４】図１の撓み噛み合い式歯車装置においてのコー
ニングによるコップ状可撓性外歯車の撓み状況を説明す
るための当該コップ状可撓性外歯車の楕円形に変形した
後における長軸を含む含軸断面図である。
ニングによるコップ状可撓性外歯車の撓み状況を説明す
るための当該コップ状可撓性外歯車の楕円形に変形した
後における長軸を含む含軸断面図である。
【図５】図１の撓み噛み合い式歯車装置においてのコー
ニングによるコップ状可撓性外歯車の撓み状況を説明す
るための当該コップ状可撓性外歯車の楕円形に変形した
後における短軸を含む含軸断面図である。
ニングによるコップ状可撓性外歯車の撓み状況を説明す
るための当該コップ状可撓性外歯車の楕円形に変形した
後における短軸を含む含軸断面図である。
【図６】コップ状可撓性外歯車の一歯が剛性内歯車の歯
溝に対して運動する軌跡を説明するための図であり、当
該コップ状可撓性外歯車の開口部位置の歯直角断面（無
偏位断面）における歯の運動軌跡を示す図である。
溝に対して運動する軌跡を説明するための図であり、当
該コップ状可撓性外歯車の開口部位置の歯直角断面（無
偏位断面）における歯の運動軌跡を示す図である。
【図７】コップ状可撓性外歯車の一歯が剛性内歯車の歯
溝に対して運動する軌跡を説明するための図であり、当
該コップ状可撓性外歯車の歯筋方向の中央位置における
歯直角断面の歯の運動軌跡を示す図である。
溝に対して運動する軌跡を説明するための図であり、当
該コップ状可撓性外歯車の歯筋方向の中央位置における
歯直角断面の歯の運動軌跡を示す図である。
【図８】コップ状可撓性外歯車の一歯が剛性内歯車の歯
溝に対して運動する軌跡を説明するための図であり、当
該コップ状可撓性外歯車の歯筋のダイヤフラム側端部位
置の歯直角断面の歯の運動軌跡を示す図である。
溝に対して運動する軌跡を説明するための図であり、当
該コップ状可撓性外歯車の歯筋のダイヤフラム側端部位
置の歯直角断面の歯の運動軌跡を示す図である。
【図９】本発明の歯形を導くための母体となる包絡線を
示す図である。
示す図である。
【図１０】図９の包絡線を導くためのコップ状可撓性外
歯車の一歯の剛性内歯車の歯溝に対する運動軌跡を示す
図である。
歯車の一歯の剛性内歯車の歯溝に対する運動軌跡を示す
図である。
【図１１】図９の包絡線に基づき本発明の歯形を導く説
明図である。
明図である。
【図１２】本発明により歯形が決定されたコップ状可撓
性外歯車の一歯が剛性内歯車の歯溝に対して運動する軌
跡を説明するための図であり、当該コップ状可撓性外歯
車の開口部位置の歯直角断面（無偏位断面）の歯の運動
軌跡を示す図である。
性外歯車の一歯が剛性内歯車の歯溝に対して運動する軌
跡を説明するための図であり、当該コップ状可撓性外歯
車の開口部位置の歯直角断面（無偏位断面）の歯の運動
軌跡を示す図である。
【図１３】本発明により歯形が決定されたコップ状可撓
性外歯車の一歯が剛性内歯車の歯溝に対して運動する軌
跡を説明するための図であり、当該コップ状可撓性外歯
車の歯筋方向の中央位置における歯直角断面の歯の運動
軌跡を示す図である。
性外歯車の一歯が剛性内歯車の歯溝に対して運動する軌
跡を説明するための図であり、当該コップ状可撓性外歯
車の歯筋方向の中央位置における歯直角断面の歯の運動
軌跡を示す図である。
【図１４】本発明により歯形が決定されたコップ状可撓
性外歯車の一歯が剛性内歯車の歯溝に対して運動する軌
跡を説明するための図であり、当該コップ状可撓性外歯
車の歯筋のダイヤフラム側端部位置の歯直角断面の歯の
運動軌跡を示す図である。
性外歯車の一歯が剛性内歯車の歯溝に対して運動する軌
跡を説明するための図であり、当該コップ状可撓性外歯
車の歯筋のダイヤフラム側端部位置の歯直角断面の歯の
運動軌跡を示す図である。
１・・・コップ状撓み噛み合い式歯車装置 ２・・・剛性内歯車 ３・・・コップ状可撓性外歯車 ３ａ・・・コップ状可撓性外歯車の開口部 ３ｂ・・・コップ状可撓性外歯車のダイヤフラム ３０・・・コップ状可撓性外歯車の歯 ３１・・・コップ状可撓性外歯車の歯の歯筋方向におけ
る開口部位置 ３２・・・コップ状可撓性外歯車の歯の歯筋方向におけ
る中央位置 ３３・・・コップ状可撓性外歯車の歯の歯筋方向におけ
るダイヤフラム側端位置 ４・・・波動発生器 Ｅ・・・包絡線 Ｅ（Ａ，Ｍ）・・・包絡線の一部分 Ｅ１（Ｍ，Ｂ）・・・包絡線の一部分を１／２に縮小し
た相似曲線
る開口部位置 ３２・・・コップ状可撓性外歯車の歯の歯筋方向におけ
る中央位置 ３３・・・コップ状可撓性外歯車の歯の歯筋方向におけ
るダイヤフラム側端位置 ４・・・波動発生器 Ｅ・・・包絡線 Ｅ（Ａ，Ｍ）・・・包絡線の一部分 Ｅ１（Ｍ，Ｂ）・・・包絡線の一部分を１／２に縮小し
た相似曲線
Claims (2)
- 【請求項１】 剛性内歯車と、その内側に配置されたコ
ップ状可撓性外歯車と、この可撓性外歯車を半径方向に
撓めて剛性内歯車に対して部分的に噛み合わせると共
に、これらの噛み合わせ位置を周方向に移動させる波動
発生器とを有し、コップ状可撓性外歯は剛性内歯車の歯
数よりも４ｎ枚（ｎは正の整数）少ない歯数を備えてい
る撓み噛み合い式歯車装置において、 コップ状可撓性外歯車の開口部からそのコップ形状の底
面を形成しているダイヤフラム側にかけてのコーニング
によって、正規撓み量を有する無偏位の開口部からの距
離に比例して撓み量が漸減して負偏位となるコップ状可
撓性外歯車の歯筋方向における複数の歯直角断面におけ
る前記剛性内歯車に対する当該外歯車の歯のラック近似
による運動軌跡を求め、 これらの運動軌跡を一つの歯直角平面上に重畳すること
により、これらの運動軌跡の包絡線を求め、 この包絡線のうち、その高さ方向で、前記剛性内歯車お
よびコップ状可撓性外歯車の作用歯たけの２倍を含む曲
線部分を取り出し、取り出した曲線部分の頂点よりも遠
い方の側の点を原点として、縮比１／２の相似変換を行
うことによって相似曲線を得て、 この相似曲線を歯数差が４ｎ枚の前記剛性内歯車および
前記可撓性外歯車の歯末面の凸歯形として採用し、両歯
車の歯元を、それぞれのピッチ点に関する歯末歯形の点
対称曲線に沿った形状の凹歯形とすることによって３次
元無転位歯形を形成することを特徴とする撓み噛み合い
式歯車装置の３次元無転位歯形の形成方法。 - 【請求項２】 剛性内歯車と、その内側に配置されたコ
ップ状可撓性外歯車と、この可撓性外歯車を半径方向に
撓めて剛性内歯車に対して部分的に噛み合わせると共
に、これらの噛み合わせ位置を周方向に移動させる波動
発生器とを有し、コップ状可撓性外歯は剛性内歯車の歯
数よりも４ｎ枚（ｎは正の整数）少ない歯数を備えてい
る撓み噛み合い式歯車装置において、 前記剛性内歯車と前記コップ状可撓性外歯車の歯形は、
それぞれ、請求項１に記載の歯形形成方法によって形成
された３次元無転位歯形であることを特徴とする撓み噛
み合い式歯車装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35703791A JP3230596B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 撓み噛み合い式歯車装置の３次元無転位歯形の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35703791A JP3230596B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 撓み噛み合い式歯車装置の３次元無転位歯形の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172196A true JPH05172196A (ja) | 1993-07-09 |
| JP3230596B2 JP3230596B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=18452059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35703791A Expired - Lifetime JP3230596B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 撓み噛み合い式歯車装置の３次元無転位歯形の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3230596B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995028583A1 (en) * | 1994-04-19 | 1995-10-26 | Harmonic Drive Systems Inc. | Flexible meshing type gear device with a passing tooth profile |
| WO1996019683A1 (en) * | 1994-12-19 | 1996-06-27 | Harmonic Drive Systems Inc. | Flexible meshing type gear having a negative deflection over-running tooth profile |
| WO1997022818A1 (en) | 1995-12-15 | 1997-06-26 | Harmonic Drive Systems Inc. | Deflection mesh type gear having non-interference wide-range engaging tooth profile |
| WO1999028651A1 (fr) | 1997-11-28 | 1999-06-10 | Harmonic Drive Systems Inc. | Engrenage a engrenement souple a profil d'engrenement a surface etendue non interactive a trois dimensions |
| DE112004002092B4 (de) * | 2003-10-30 | 2015-09-10 | Harmonic Drive Systems Inc. | Wellgetreibe mit ausgedehnten Eingriff lieferndem Zahnprofil |
| WO2018147173A1 (ja) * | 2017-02-07 | 2018-08-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 波動歯車減速機、波動歯車減速機の製造方法および内燃機関用リンク機構のアクチュエータ |
| CN116194686A (zh) * | 2020-10-30 | 2023-05-30 | 谐波传动系统有限公司 | 具有三维齿形的波动齿轮装置 |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP35703791A patent/JP3230596B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995028583A1 (en) * | 1994-04-19 | 1995-10-26 | Harmonic Drive Systems Inc. | Flexible meshing type gear device with a passing tooth profile |
| US5687620A (en) * | 1994-04-19 | 1997-11-18 | Harmonic Drive Systems, Inc. | Flexible meshing type gear device with a passing tooth profile |
| WO1996019683A1 (en) * | 1994-12-19 | 1996-06-27 | Harmonic Drive Systems Inc. | Flexible meshing type gear having a negative deflection over-running tooth profile |
| US5782143A (en) * | 1994-12-19 | 1998-07-21 | Harmonic Drive Systems, Inc. | Flexible meshing type gear device with negative deflection passing tooth profile |
| WO1997022818A1 (en) | 1995-12-15 | 1997-06-26 | Harmonic Drive Systems Inc. | Deflection mesh type gear having non-interference wide-range engaging tooth profile |
| US5918508A (en) * | 1995-12-15 | 1999-07-06 | Harmonic Drive Systems, Inc. | Strain wave gearing having a non-interfering wide mesh range tooth profile |
| WO1999028651A1 (fr) | 1997-11-28 | 1999-06-10 | Harmonic Drive Systems Inc. | Engrenage a engrenement souple a profil d'engrenement a surface etendue non interactive a trois dimensions |
| US6167783B1 (en) | 1997-11-28 | 2001-01-02 | Harmonic Drive Systems, Inc. | Flexible meshing type gearing having three-dimensional, non-interactive wide-area intermeshing tooth profile |
| DE112004002092B4 (de) * | 2003-10-30 | 2015-09-10 | Harmonic Drive Systems Inc. | Wellgetreibe mit ausgedehnten Eingriff lieferndem Zahnprofil |
| WO2018147173A1 (ja) * | 2017-02-07 | 2018-08-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 波動歯車減速機、波動歯車減速機の製造方法および内燃機関用リンク機構のアクチュエータ |
| CN116194686A (zh) * | 2020-10-30 | 2023-05-30 | 谐波传动系统有限公司 | 具有三维齿形的波动齿轮装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3230596B2 (ja) | 2001-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3942249B2 (ja) | ３次元非干渉広域かみ合い歯形を有する撓み噛み合い式歯車装置 | |
| US8776638B2 (en) | Wave gear device having three-dimensionally contactable shifted tooth profile | |
| KR920008646B1 (ko) | 파형식 맞물림변형기어장치 | |
| JP3739017B2 (ja) | 非干渉広域かみ合い歯形を有する撓みかみ合い式歯車装置 | |
| US9534681B2 (en) | Wave gear device having tapered flexible external gear | |
| JP3483570B2 (ja) | 負偏位追い越し歯形の撓み噛み合い式歯車装置 | |
| EP0292559B1 (en) | Gear having small relative curvature at contact point | |
| JPH0784896B2 (ja) | 撓み噛み合い式歯車装置 | |
| JP5456941B1 (ja) | ３次元接触歯形を有する波動歯車装置 | |
| EP3306132B1 (en) | Strain wave gearing device with compound meshing that involves congruity of tooth surfaces | |
| US5458023A (en) | Flexing contact type gear drive of non-profile-shifted two-circular-arc composite tooth profile | |
| US6799489B2 (en) | Wave gearing with three-dimensional deviatedly meshed tooth profile | |
| EP0622565A1 (en) | Tertiary negative-deflection flexing contact gears of non-profile-shifted tooth profile | |
| WO1995028583A1 (en) | Flexible meshing type gear device with a passing tooth profile | |
| TW201537064A (zh) | 具有２度接觸之負偏位齒形的諧波齒輪裝置 | |
| JPWO2017122362A1 (ja) | ２応力純分離の波動歯車装置 | |
| JPH05172195A (ja) | 撓み噛み合い式歯車装置の３次元無転位歯形の形成方法 | |
| WO2017094195A1 (ja) | ２応力分離の波動歯車装置 | |
| JP3230596B2 (ja) | 撓み噛み合い式歯車装置の３次元無転位歯形の形成方法 | |
| JP3323502B2 (ja) | 無転位２円弧複合歯形の撓み噛み合い式歯車装置 | |
| JP2612591B2 (ja) | たわみ噛み合い式歯車装置 | |
| JP7203275B2 (ja) | 三次元歯形を備えた波動歯車装置 | |
| JP2675853B2 (ja) | 波動歯車の歯形及びその製造方法 | |
| JP3323501B2 (ja) | 無転位歯形の３次元負偏位撓み噛み合い式歯車装置 | |
| WO1994012809A1 (fr) | Engrenages de type a contact souple a profil de denture composite a deux arcs circulaires non decales |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080914 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090914 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090914 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110914 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110914 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120914 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120914 |