JPH0989053A - 波動歯車装置 - Google Patents
波動歯車装置Info
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- JPH0989053A JPH0989053A JP7251702A JP25170295A JPH0989053A JP H0989053 A JPH0989053 A JP H0989053A JP 7251702 A JP7251702 A JP 7251702A JP 25170295 A JP25170295 A JP 25170295A JP H0989053 A JPH0989053 A JP H0989053A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H49/00—Other gearings
- F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 組み付け誤差等に起因して剛性内歯歯車に無
理な応力が発生したとしても、そこに形成されている内
歯の部分に変形が発生するこのない波動歯車装置を提案
すること 【解決手段】 波動歯車装置１の剛性内歯歯車５を、内
周面に内歯５２が形成された剛性歯部５３と、装置ハウ
ジング側等に締結固定される締結部５５と、これら剛性
歯部および締結部を繋ぐ連結部５４とを備え構成とし、
連結部５４の剛性を、剛性歯部５３に比べて大幅に小さ
くなるように設定している。各部品の組み付け誤差等に
起因して当該剛性内歯歯車５に無理な応力が発生したと
しても、剛性の低い連結部５４がまず変形する。このた
めに、無理な応力が内周面に内歯５２が形成されている
剛性歯部５３の側に伝わることはない。それ故に、剛性
歯部５３が変形して、そこに形成されている内歯５２
と、可撓性外歯歯車６の外歯６２が噛み合い不良となる
こともない。
理な応力が発生したとしても、そこに形成されている内
歯の部分に変形が発生するこのない波動歯車装置を提案
すること 【解決手段】 波動歯車装置１の剛性内歯歯車５を、内
周面に内歯５２が形成された剛性歯部５３と、装置ハウ
ジング側等に締結固定される締結部５５と、これら剛性
歯部および締結部を繋ぐ連結部５４とを備え構成とし、
連結部５４の剛性を、剛性歯部５３に比べて大幅に小さ
くなるように設定している。各部品の組み付け誤差等に
起因して当該剛性内歯歯車５に無理な応力が発生したと
しても、剛性の低い連結部５４がまず変形する。このた
めに、無理な応力が内周面に内歯５２が形成されている
剛性歯部５３の側に伝わることはない。それ故に、剛性
歯部５３が変形して、そこに形成されている内歯５２
と、可撓性外歯歯車６の外歯６２が噛み合い不良となる
こともない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は波動歯車装置に関す
るものであり、更に詳しくは、当該波動歯車装置の構成
部品の組み付け不良によって当該装置を構成している可
撓性外歯歯車および剛性内歯歯車に変形等の弊害が発生
することの無い構成を備えた波動歯車装置に関するもの
である。
るものであり、更に詳しくは、当該波動歯車装置の構成
部品の組み付け不良によって当該装置を構成している可
撓性外歯歯車および剛性内歯歯車に変形等の弊害が発生
することの無い構成を備えた波動歯車装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】波動歯車装置は、構成部品が少なく、し
かも、高い減速比が得られるので、精密駆動が要求され
るアクチュエータ等に組み付けて使用されている。
かも、高い減速比が得られるので、精密駆動が要求され
るアクチュエータ等に組み付けて使用されている。
【０００３】典型的な波動歯車装置は、剛性の内歯歯車
と、その内側に配置された環状の可撓性外歯歯車と、そ
の内側に嵌め込まれた楕円形状の輪郭をした波動発生器
とを備えている。波動発生器によって、可撓性外歯歯車
は半径方向に撓められて、楕円形状の長軸方向の両端の
位置において、その外歯が剛性内歯歯車の内歯に噛み合
っている。
と、その内側に配置された環状の可撓性外歯歯車と、そ
の内側に嵌め込まれた楕円形状の輪郭をした波動発生器
とを備えている。波動発生器によって、可撓性外歯歯車
は半径方向に撓められて、楕円形状の長軸方向の両端の
位置において、その外歯が剛性内歯歯車の内歯に噛み合
っている。
【０００４】波動発生器がモータ軸によって高速回転す
ると、これらの２か所の噛み合い位置が円周方向に移動
する。ここで、外歯と内歯の歯数差は２ｎ（ｎは正の整
数）、一般には２枚に設定されている。したがって、こ
の歯数差に応じて、剛性内歯歯車と可撓性外歯歯車の間
には相対回転が発生する。一般には、剛性内歯歯車が装
置ハウジングの側に固定されるので、可撓性外歯歯車
が、波動発生器への入力回転に対して大幅に減速された
回転数で回転する。この減速回転が被駆動部材に伝達さ
れる。
ると、これらの２か所の噛み合い位置が円周方向に移動
する。ここで、外歯と内歯の歯数差は２ｎ（ｎは正の整
数）、一般には２枚に設定されている。したがって、こ
の歯数差に応じて、剛性内歯歯車と可撓性外歯歯車の間
には相対回転が発生する。一般には、剛性内歯歯車が装
置ハウジングの側に固定されるので、可撓性外歯歯車
が、波動発生器への入力回転に対して大幅に減速された
回転数で回転する。この減速回転が被駆動部材に伝達さ
れる。
【０００５】波動歯車装置としては、その可撓性外歯歯
車がカップ形状をしたカップ型波動歯車装置と、その可
撓性外歯歯車がシルクハット形状をしたシルクハット型
波動歯車装置が知られている。また、可撓性外歯歯車
が、単純な環状の可撓性円筒部材の内周面に内歯が形成
された形状をしているフラット型波動歯車装置も知られ
ている。
車がカップ形状をしたカップ型波動歯車装置と、その可
撓性外歯歯車がシルクハット形状をしたシルクハット型
波動歯車装置が知られている。また、可撓性外歯歯車
が、単純な環状の可撓性円筒部材の内周面に内歯が形成
された形状をしているフラット型波動歯車装置も知られ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この波動歯車装置にお
いて、可撓性外歯歯車および剛性内歯歯車を精度良く加
工したとしても、それらの組み付け、あるいは取付けの
際に、これらが取付けられる他の部材の加工精度、ある
いは組み付け精度が悪いと、それが原因となって、組み
付けられた可撓性外歯歯車あるいは剛性内歯歯車に無理
な応力が発生してしまう。組み付け誤差が大きい場合に
は、各歯車が変形するおそれもある。特に、変形しては
ならない剛性内歯歯車に変形が発生すると、内歯と外歯
の噛み合い不良が発生する等、波動歯車装置の動作に悪
影響を及ぼす。
いて、可撓性外歯歯車および剛性内歯歯車を精度良く加
工したとしても、それらの組み付け、あるいは取付けの
際に、これらが取付けられる他の部材の加工精度、ある
いは組み付け精度が悪いと、それが原因となって、組み
付けられた可撓性外歯歯車あるいは剛性内歯歯車に無理
な応力が発生してしまう。組み付け誤差が大きい場合に
は、各歯車が変形するおそれもある。特に、変形しては
ならない剛性内歯歯車に変形が発生すると、内歯と外歯
の噛み合い不良が発生する等、波動歯車装置の動作に悪
影響を及ぼす。
【０００７】本発明の課題は、この点に着目して、組み
付け誤差等に起因して剛性内歯歯車に無理な応力が発生
したとしても、そこに形成されている内歯の部分に変形
が発生するこのない波動歯車装置を提案することにあ
る。
付け誤差等に起因して剛性内歯歯車に無理な応力が発生
したとしても、そこに形成されている内歯の部分に変形
が発生するこのない波動歯車装置を提案することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、環状の剛性内歯歯車と、この内側に配
置された環状の可撓性外歯歯車と、この内側に嵌め込ま
れ、当該可撓性外歯歯車を半径方向に撓めて当該可撓性
外歯歯車に形成されている外歯を前記剛性内歯歯車に形
成されている内歯に対して部分的に噛み合わせると共
に、当該噛み合わせ位置を周方向に移動させることによ
り前記内歯と前記外歯の歯数差に応じた相対回転を前記
剛性内歯歯車と前記可撓性外歯歯車の間に発生させる波
動発生器とを有する波動歯車装置において、前記剛性内
歯歯車を、前記内歯が内周面に沿って形成されている環
状の剛性歯部と、装置ハウジングあるいは当該装置ハウ
ジングに対して回転自在に支持されている支持部材の側
に締結固定される締結部と、前記剛性歯部および前記締
結部を連結している連結部とを備えた構成とし、当該連
結部を前記剛性歯部に比べて、装置軸線方向および装置
軸線に直交する方向のうちの少なくとも一方の側の剛性
が小さくなるように設定している。
めに、本発明は、環状の剛性内歯歯車と、この内側に配
置された環状の可撓性外歯歯車と、この内側に嵌め込ま
れ、当該可撓性外歯歯車を半径方向に撓めて当該可撓性
外歯歯車に形成されている外歯を前記剛性内歯歯車に形
成されている内歯に対して部分的に噛み合わせると共
に、当該噛み合わせ位置を周方向に移動させることによ
り前記内歯と前記外歯の歯数差に応じた相対回転を前記
剛性内歯歯車と前記可撓性外歯歯車の間に発生させる波
動発生器とを有する波動歯車装置において、前記剛性内
歯歯車を、前記内歯が内周面に沿って形成されている環
状の剛性歯部と、装置ハウジングあるいは当該装置ハウ
ジングに対して回転自在に支持されている支持部材の側
に締結固定される締結部と、前記剛性歯部および前記締
結部を連結している連結部とを備えた構成とし、当該連
結部を前記剛性歯部に比べて、装置軸線方向および装置
軸線に直交する方向のうちの少なくとも一方の側の剛性
が小さくなるように設定している。
【０００９】本発明の波動歯車装置においては、剛性内
歯歯車の連結部の剛性を適切に設定すれば、各部品の組
み付け誤差等に起因して当該剛性内歯歯車に無理な応力
が発生したとしても、剛性の低い連結部がまず変形する
ので、無理な応力が、内周面に内歯が形成されている剛
性歯部の側に伝わることはない。また、剛性歯部が変形
して、そこに形成されている内歯と、可撓性外歯歯車の
外歯との噛み合いが適正に行なわれなくなるといった弊
害も回避できる。
歯歯車の連結部の剛性を適切に設定すれば、各部品の組
み付け誤差等に起因して当該剛性内歯歯車に無理な応力
が発生したとしても、剛性の低い連結部がまず変形する
ので、無理な応力が、内周面に内歯が形成されている剛
性歯部の側に伝わることはない。また、剛性歯部が変形
して、そこに形成されている内歯と、可撓性外歯歯車の
外歯との噛み合いが適正に行なわれなくなるといった弊
害も回避できる。
【００１０】ここで、このような連結部を備えた剛性内
歯歯車の典型的な形状は、内周面に前記内歯が形成され
ている矩形断面形状をした環状の前記剛性歯部と、この
剛性歯部の外周面あるいは環状端面に一体形成され、当
該剛性歯部の装置軸線方向の厚さよりも薄い厚さの環状
板からなる前記連結部と、この連結部の外周端に連続し
て一体形成された環状板からなる前記締結部とを備えた
ものとされる。
歯歯車の典型的な形状は、内周面に前記内歯が形成され
ている矩形断面形状をした環状の前記剛性歯部と、この
剛性歯部の外周面あるいは環状端面に一体形成され、当
該剛性歯部の装置軸線方向の厚さよりも薄い厚さの環状
板からなる前記連結部と、この連結部の外周端に連続し
て一体形成された環状板からなる前記締結部とを備えた
ものとされる。
【００１１】また、本発明を適用可能な波動歯車装置
は、その可撓性外歯歯車が、カップ状のもの、シルクハ
ット状のもの、あるいは単純な環状部材のものの、いず
れであってもよい。
は、その可撓性外歯歯車が、カップ状のもの、シルクハ
ット状のもの、あるいは単純な環状部材のものの、いず
れであってもよい。
【００１２】次に、波動歯車装置を、その装置軸線方向
の長さが短い偏平でコンパクトな構成とするためには、
前記可撓性外歯歯車として、円筒状の胴部と、この胴部
の一方の開口縁から半径方向の外側に向けて一体的に形
成されている環状のダイヤフラムと、このダイヤフラム
の外周縁に一体的に形成されている環状のボスと、前記
胴部の他方の開口側の外周面に沿って形成された前記外
歯とを備えたシルクハット状の可撓性外歯歯車を採用す
ると共に、次の構成を採用すればよい。すなわち、装置
軸線方向の両端に位置する第１の端板および第２の端板
と、前記波動発生器の中心を貫通して延びており、一方
の端が前記第１の端板に回転自在に支持され、他方の端
が前記第２の端板に回転自在に支持されている入力軸
と、前記可撓性外歯歯車の円筒状胴部の外周に配置さ
れ、外輪が前記環状のボスを介して前記第２の端板に固
着され、内輪が前記剛性内歯歯車を介して前記第１の端
板に固着されているクロスローラベアリングとを有し、
前記第１および第２の端板の間に、前記第１の端板の側
が開口となるように前記シルクハット状の可撓性外歯歯
車を配置し、当該可撓性外歯歯車の外周に位置している
前記剛性内歯歯車の前記締結部を前記クロスローラベア
リングの内輪と前記第１の端板の間に挟んだ状態で締結
固定すればよい。この場合には、前記第１の端板によっ
て、前記装置ハウジングあるいは前記支持部材の一方の
側が構成され、前記第２の端板によって、前記装置ハウ
ジングあるいは前記支持部材の他方の側が構成される。
の長さが短い偏平でコンパクトな構成とするためには、
前記可撓性外歯歯車として、円筒状の胴部と、この胴部
の一方の開口縁から半径方向の外側に向けて一体的に形
成されている環状のダイヤフラムと、このダイヤフラム
の外周縁に一体的に形成されている環状のボスと、前記
胴部の他方の開口側の外周面に沿って形成された前記外
歯とを備えたシルクハット状の可撓性外歯歯車を採用す
ると共に、次の構成を採用すればよい。すなわち、装置
軸線方向の両端に位置する第１の端板および第２の端板
と、前記波動発生器の中心を貫通して延びており、一方
の端が前記第１の端板に回転自在に支持され、他方の端
が前記第２の端板に回転自在に支持されている入力軸
と、前記可撓性外歯歯車の円筒状胴部の外周に配置さ
れ、外輪が前記環状のボスを介して前記第２の端板に固
着され、内輪が前記剛性内歯歯車を介して前記第１の端
板に固着されているクロスローラベアリングとを有し、
前記第１および第２の端板の間に、前記第１の端板の側
が開口となるように前記シルクハット状の可撓性外歯歯
車を配置し、当該可撓性外歯歯車の外周に位置している
前記剛性内歯歯車の前記締結部を前記クロスローラベア
リングの内輪と前記第１の端板の間に挟んだ状態で締結
固定すればよい。この場合には、前記第１の端板によっ
て、前記装置ハウジングあるいは前記支持部材の一方の
側が構成され、前記第２の端板によって、前記装置ハウ
ジングあるいは前記支持部材の他方の側が構成される。
【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。
の実施の形態を説明する。
【００１４】図１ないし図３には、本発明を適用した波
動歯車装置の一例を示してある。本例の波動歯車装置１
は、その軸線１ａの方向の両端が、それぞれ、中心孔が
形成された環状の第１の端板２および第２の端板３によ
って規定されている。第１の端板２の中心孔２１の内周
には軸受２２が固着され、この軸受２２によって、この
中心孔２１を貫通している中空の入力軸４の一端４１が
回転自在に支持されている。同様に、第２の端板３の側
においても、その中心孔３１の内周に軸受３２が固着さ
れ、この軸受３２によって、中心孔３１を貫通している
中空の入力軸４の他端４２が回転自在に支持されてい
る。なお、本例では、入力軸４の端４２は、第２の端板
３の中心孔３１から外側に突出している。この突出して
いる入力軸の端４２の環状端面には円周方向に向けて多
数のボルト孔４３が形成されており、このボルト孔４３
を利用して、モータの出力軸（図示せず）が連結固定さ
れる。
動歯車装置の一例を示してある。本例の波動歯車装置１
は、その軸線１ａの方向の両端が、それぞれ、中心孔が
形成された環状の第１の端板２および第２の端板３によ
って規定されている。第１の端板２の中心孔２１の内周
には軸受２２が固着され、この軸受２２によって、この
中心孔２１を貫通している中空の入力軸４の一端４１が
回転自在に支持されている。同様に、第２の端板３の側
においても、その中心孔３１の内周に軸受３２が固着さ
れ、この軸受３２によって、中心孔３１を貫通している
中空の入力軸４の他端４２が回転自在に支持されてい
る。なお、本例では、入力軸４の端４２は、第２の端板
３の中心孔３１から外側に突出している。この突出して
いる入力軸の端４２の環状端面には円周方向に向けて多
数のボルト孔４３が形成されており、このボルト孔４３
を利用して、モータの出力軸（図示せず）が連結固定さ
れる。
【００１５】これらの第１および第２の端板２、３の間
には波動歯車機構が組み込まれている。波動歯車機構
は、環状の剛性内歯歯車５と、シルクハット型の可撓性
外歯歯車６と、波動発生器７から構成されている。可撓
性外歯歯車６は、円筒状の胴部６１と、この胴部の一方
の側の開口端６１ａの外周に形成された外歯６２、胴部
６１の他方の開口端６１ｂに連続して半径方向の外側に
直角に延びる環状のダイヤフラム６３と、このダイヤフ
ラム６３の外周縁に連続している厚肉の環状ボス６４か
ら形成されている。
には波動歯車機構が組み込まれている。波動歯車機構
は、環状の剛性内歯歯車５と、シルクハット型の可撓性
外歯歯車６と、波動発生器７から構成されている。可撓
性外歯歯車６は、円筒状の胴部６１と、この胴部の一方
の側の開口端６１ａの外周に形成された外歯６２、胴部
６１の他方の開口端６１ｂに連続して半径方向の外側に
直角に延びる環状のダイヤフラム６３と、このダイヤフ
ラム６３の外周縁に連続している厚肉の環状ボス６４か
ら形成されている。
【００１６】外歯６２の外周には剛性内歯歯車５が配置
されており、その内周面に形成された内歯５２と当該外
歯６２は噛み合い可能である。この外歯６２が形成され
ている胴部６１の内側には波動発生器７が嵌め込まれて
いる。
されており、その内周面に形成された内歯５２と当該外
歯６２は噛み合い可能である。この外歯６２が形成され
ている胴部６１の内側には波動発生器７が嵌め込まれて
いる。
【００１７】波動発生器７は、楕円状輪郭をした剛性カ
ム板７１と、この剛性カム板７１の外周面に嵌めたベア
リング７２から構成されている。本例では、剛性カム板
７１は、中空の入力軸４の外周面に一体形成されてい
る。勿論、剛性カム板７１を入力軸４とは別部材として
形成し、このカム板を入力軸４の外周に嵌めるようにし
てもよい。
ム板７１と、この剛性カム板７１の外周面に嵌めたベア
リング７２から構成されている。本例では、剛性カム板
７１は、中空の入力軸４の外周面に一体形成されてい
る。勿論、剛性カム板７１を入力軸４とは別部材として
形成し、このカム板を入力軸４の外周に嵌めるようにし
てもよい。
【００１８】波動発生器７によって、可撓性外歯歯車６
の外歯６２が形成されている胴部６１の部分は楕円状に
撓められて、その長軸方向の両端において内歯５２に噛
み合っている。入力軸４が回転すると、波動発生器７も
一体となって回転し、これに伴って外歯６２と内歯５２
の噛み合い位置も円周方向に移動する。一般的には、外
歯６２は内歯５２りも歯数が２ｎ枚（ｎは正の整数）、
例えば２枚だけ少ない。したがって、このように噛み合
い位置が円周方向に移動すると、これらの外歯歯車およ
び内歯歯車の間には、入力回転に比べて大幅に減速され
た相対回転が発生する。この回転が、本例では内歯歯車
の側から取り出されて、被駆動部材（図示せず）の側に
伝達される。この減速の動作原理は公知であるので、本
明細書においては、これ以上の説明は省略する。
の外歯６２が形成されている胴部６１の部分は楕円状に
撓められて、その長軸方向の両端において内歯５２に噛
み合っている。入力軸４が回転すると、波動発生器７も
一体となって回転し、これに伴って外歯６２と内歯５２
の噛み合い位置も円周方向に移動する。一般的には、外
歯６２は内歯５２りも歯数が２ｎ枚（ｎは正の整数）、
例えば２枚だけ少ない。したがって、このように噛み合
い位置が円周方向に移動すると、これらの外歯歯車およ
び内歯歯車の間には、入力回転に比べて大幅に減速され
た相対回転が発生する。この回転が、本例では内歯歯車
の側から取り出されて、被駆動部材（図示せず）の側に
伝達される。この減速の動作原理は公知であるので、本
明細書においては、これ以上の説明は省略する。
【００１９】次に、可撓性外歯歯車６の胴部６１および
剛性内歯歯車５の外周側には、クロローラベアリング８
が配置されている。クロスローラベアリング８は、外輪
８１と、内輪８２と、これらの外輪および内輪の間に形
成された環状の溝内を転動自在に交互に直交する状態に
配置されている円柱状のローラ８３から構成されてい
る。
剛性内歯歯車５の外周側には、クロローラベアリング８
が配置されている。クロスローラベアリング８は、外輪
８１と、内輪８２と、これらの外輪および内輪の間に形
成された環状の溝内を転動自在に交互に直交する状態に
配置されている円柱状のローラ８３から構成されてい
る。
【００２０】本例においては、クロスローラベアリング
８の外輪８１の環状端面８１ａと、この環状端面に対峙
している第２の端板３の内側端面３３の間に、可撓性外
歯歯車６の環状ボス６４が両側から挟まれた状態に配置
されている。これらの三部材３、６４、８１には、円周
方向に向けて多数の締結用ボルト孔９が形成され、これ
らに装着した締結用ボルト１０によって、これらの三部
材が締結固定されている。また、これらの三部材を貫通
した状態に、円周方向に向けて多数のボルト孔１１が形
成されており、これらのボルト孔１１を利用して、第２
の端板３の側がモータハウジング等の固定部材（図示せ
ず）の側に取付け固定される。
８の外輪８１の環状端面８１ａと、この環状端面に対峙
している第２の端板３の内側端面３３の間に、可撓性外
歯歯車６の環状ボス６４が両側から挟まれた状態に配置
されている。これらの三部材３、６４、８１には、円周
方向に向けて多数の締結用ボルト孔９が形成され、これ
らに装着した締結用ボルト１０によって、これらの三部
材が締結固定されている。また、これらの三部材を貫通
した状態に、円周方向に向けて多数のボルト孔１１が形
成されており、これらのボルト孔１１を利用して、第２
の端板３の側がモータハウジング等の固定部材（図示せ
ず）の側に取付け固定される。
【００２１】これに対して、クロスローラベアリング８
の内輪８２の環状端面８２ａと、この環状端面８２ａに
対峙している第１の端板２の側の内側端面２３の間に
は、剛性内歯歯車５が両側から挟まれた状態で配置され
ている。これらの三部材８２、５、２にも、円周方向に
向けて多数の締結用ボルト孔１２が形成され、これらに
装着した締結用ボルト１３によって、これらの三部材が
締結されている。また、これらの三部材を貫通した状態
に、円周方向に向けて多数のボルト孔１４が形成されて
おり、これらのボルト孔１４を利用して、本例の装置１
の端板２の側が、被駆動部材（図示せず）の側に取付け
固定される。
の内輪８２の環状端面８２ａと、この環状端面８２ａに
対峙している第１の端板２の側の内側端面２３の間に
は、剛性内歯歯車５が両側から挟まれた状態で配置され
ている。これらの三部材８２、５、２にも、円周方向に
向けて多数の締結用ボルト孔１２が形成され、これらに
装着した締結用ボルト１３によって、これらの三部材が
締結されている。また、これらの三部材を貫通した状態
に、円周方向に向けて多数のボルト孔１４が形成されて
おり、これらのボルト孔１４を利用して、本例の装置１
の端板２の側が、被駆動部材（図示せず）の側に取付け
固定される。
【００２２】ここで、本例の剛性内歯歯車５は次のよう
な形状をしている。本例の剛性内歯歯車５は、内周面に
内歯５２が形成されている矩形断面をした環状の剛性歯
部５３と、この外周面のほぼ中央から連続して半径方向
の外方に広がっている環状の連結部５４と、この環状の
連結部５４の外周端に連続して同じく半径方向の外方に
広がっている締結部５５とを備えている。最も外側に位
置している締結部５５が、上記のように、第２の端板２
の内側端面２３と、クロスローラベアリング８の内輪８
２の環状端面８２ａの間に挟み込まれ、ボルト１３によ
ってこれらの部材２、８２に取付け固定されている。
な形状をしている。本例の剛性内歯歯車５は、内周面に
内歯５２が形成されている矩形断面をした環状の剛性歯
部５３と、この外周面のほぼ中央から連続して半径方向
の外方に広がっている環状の連結部５４と、この環状の
連結部５４の外周端に連続して同じく半径方向の外方に
広がっている締結部５５とを備えている。最も外側に位
置している締結部５５が、上記のように、第２の端板２
の内側端面２３と、クロスローラベアリング８の内輪８
２の環状端面８２ａの間に挟み込まれ、ボルト１３によ
ってこれらの部材２、８２に取付け固定されている。
【００２３】図からも分かるように、連結部５４の厚さ
は、剛性歯部５３の厚さ（軸線１ａの方向の厚さ）に比
べて極めて薄くなっている。したがって、この連結部５
４は特に軸線１ａの方向の剛性が低くなっている。この
ために、この形状の剛性内歯歯車５に外力が作用した場
合には、この薄くて剛性の低い連結部５４に応力が集中
してこの部分が最初に変形することになる。
は、剛性歯部５３の厚さ（軸線１ａの方向の厚さ）に比
べて極めて薄くなっている。したがって、この連結部５
４は特に軸線１ａの方向の剛性が低くなっている。この
ために、この形状の剛性内歯歯車５に外力が作用した場
合には、この薄くて剛性の低い連結部５４に応力が集中
してこの部分が最初に変形することになる。
【００２４】以上説明したように、本例の波動歯車装置
１においては、その剛性内歯歯車５を、内歯５２が形成
された剛性歯部５３と、これに連続して一体形成した連
結部５４と、この連結部５４に連続して一体形成した締
結部５５を備え構成とし、連結部５４を薄い環状部材と
してある。したがって、この連結部５４の剛性は、他の
剛性歯部５３および締結部５５に比べて小さい。特に、
剛性歯部５３に比べて極めて小さい。
１においては、その剛性内歯歯車５を、内歯５２が形成
された剛性歯部５３と、これに連続して一体形成した連
結部５４と、この連結部５４に連続して一体形成した締
結部５５を備え構成とし、連結部５４を薄い環状部材と
してある。したがって、この連結部５４の剛性は、他の
剛性歯部５３および締結部５５に比べて小さい。特に、
剛性歯部５３に比べて極めて小さい。
【００２５】したがって、本例の波動歯車装置において
は、剛性内歯歯車５の連結部５４の剛性が他の剛性内歯
歯車の部分に比べて小さいので、各部品の組み付け誤差
等に起因して当該剛性内歯歯車５に無理な応力が発生し
たとしても、剛性の低い連結部５４がまず変形する。こ
のために、無理な応力が内周面に内歯５２が形成されて
いる剛性歯部５３の側に伝わることはない。それ故に、
剛性歯部５３が変形して、そこに形成されている内歯５
２と、可撓性外歯歯車６の外歯６２との噛み合いが適正
に行なわれなくなるといった弊害も回避できる。
は、剛性内歯歯車５の連結部５４の剛性が他の剛性内歯
歯車の部分に比べて小さいので、各部品の組み付け誤差
等に起因して当該剛性内歯歯車５に無理な応力が発生し
たとしても、剛性の低い連結部５４がまず変形する。こ
のために、無理な応力が内周面に内歯５２が形成されて
いる剛性歯部５３の側に伝わることはない。それ故に、
剛性歯部５３が変形して、そこに形成されている内歯５
２と、可撓性外歯歯車６の外歯６２との噛み合いが適正
に行なわれなくなるといった弊害も回避できる。
【００２６】一方、本例の波動歯車装置１においては、
第１および第２の端板２、３の間に、入力軸４を両持ち
状態で回転自在に支持し、これらの間にシルクハット型
の可撓性外歯歯車６を配置し、外歯歯車６の胴部６１お
よび剛性内歯歯車５の外周側にクロスローラベアリング
８を配置した構成を採用している。したがって、クロス
ローラベアリング８の外輪８１が装置１の外周部分を覆
う装置ハウジングとして機能する。それ故に、装置ハウ
ジングとして別の部材を配置する必要がない。
第１および第２の端板２、３の間に、入力軸４を両持ち
状態で回転自在に支持し、これらの間にシルクハット型
の可撓性外歯歯車６を配置し、外歯歯車６の胴部６１お
よび剛性内歯歯車５の外周側にクロスローラベアリング
８を配置した構成を採用している。したがって、クロス
ローラベアリング８の外輪８１が装置１の外周部分を覆
う装置ハウジングとして機能する。それ故に、装置ハウ
ジングとして別の部材を配置する必要がない。
【００２７】また、両端板の距離、すなわち装置の軸線
１ａの方向の長さは、その間に配置されているシルクハ
ット型の可撓性外歯歯車の軸長によって左右される。こ
のため、本願人の出願である特願平６−３１０８３４
号、同６−３１０８３５号の明細書に記載されている偏
平な可撓性外歯歯車を用いれば、極めて偏平な波動歯車
装置を実現できる。
１ａの方向の長さは、その間に配置されているシルクハ
ット型の可撓性外歯歯車の軸長によって左右される。こ
のため、本願人の出願である特願平６−３１０８３４
号、同６−３１０８３５号の明細書に記載されている偏
平な可撓性外歯歯車を用いれば、極めて偏平な波動歯車
装置を実現できる。
【００２８】さらに、波動歯車機構の主要構成要素であ
る剛性内歯歯車５、可撓性外歯歯車６および波動発生器
７の形状等を変更することなく、モータ軸の取付け位置
を、第１および第２の端板２、３のいずれの側にも変更
することができる。
る剛性内歯歯車５、可撓性外歯歯車６および波動発生器
７の形状等を変更することなく、モータ軸の取付け位置
を、第１および第２の端板２、３のいずれの側にも変更
することができる。
【００２９】（その他の実施形態）図４には本発明の別
の実施例である波動歯車装置を示してある。この波動歯
車装置１００の基本的な構成は上記の波動歯車装置１と
同一であるので、対応する部分には同一の符号を付し
て、異なる部分のみを以下に説明する。
の実施例である波動歯車装置を示してある。この波動歯
車装置１００の基本的な構成は上記の波動歯車装置１と
同一であるので、対応する部分には同一の符号を付し
て、異なる部分のみを以下に説明する。
【００３０】波動歯車装置１００において、その剛性内
歯歯車１５０も、内周面に内歯１５２が形成された矩形
断面形状をした環状の剛性歯部１５３と、この剛性歯部
１５３に連続して一体形成された連結部１５４と、この
連結部１５４に連続して一体形成された締結部１５５と
を備えている。しかし、連結部１５４は、剛性歯部１５
３の外周面ではなく、その第１の端板２の側の環状端面
１５３ａの外周縁から連続して形成されている。全体と
しては薄い環状板であり、その内周端が直角に折れ曲が
って剛性肺部１５３の環状端面１５３ａの側に繋がって
いる。
歯歯車１５０も、内周面に内歯１５２が形成された矩形
断面形状をした環状の剛性歯部１５３と、この剛性歯部
１５３に連続して一体形成された連結部１５４と、この
連結部１５４に連続して一体形成された締結部１５５と
を備えている。しかし、連結部１５４は、剛性歯部１５
３の外周面ではなく、その第１の端板２の側の環状端面
１５３ａの外周縁から連続して形成されている。全体と
しては薄い環状板であり、その内周端が直角に折れ曲が
って剛性肺部１５３の環状端面１５３ａの側に繋がって
いる。
【００３１】この形状の連結部１５４は、装置軸線１ａ
の方向およびそれに直交する方向においても、剛性歯部
１５３に比べて極めて剛性が低い。したがって、本例で
は、連結部１５４とは反対側の環状端面１５３ｂの側の
剛性歯部１５３の外周面１５３ｃに対して、僅かに隙間
を開けた状態で、クロスローラベアリング８の内輪８２
の内周面８２ｃを位置させてある。この結果、剛性の低
い連結部１５４によって支持されている剛性歯部１５３
が半径方向に大きく変位することはない。
の方向およびそれに直交する方向においても、剛性歯部
１５３に比べて極めて剛性が低い。したがって、本例で
は、連結部１５４とは反対側の環状端面１５３ｂの側の
剛性歯部１５３の外周面１５３ｃに対して、僅かに隙間
を開けた状態で、クロスローラベアリング８の内輪８２
の内周面８２ｃを位置させてある。この結果、剛性の低
い連結部１５４によって支持されている剛性歯部１５３
が半径方向に大きく変位することはない。
【００３２】また、本例では、クロスローラベアリング
８の外輪８１の環状端面８１ａが、第２の端板３の内側
端面３３の外周縁の側に形成した軸線１ａの方向に突出
した環状突出面３４に対して、直接に締結固定される。
さらに、可撓性外歯歯車６の環状ボス６４は、締結ボル
ト１１０によって、第２の端板３の内側端面３３に締結
固定されている。
８の外輪８１の環状端面８１ａが、第２の端板３の内側
端面３３の外周縁の側に形成した軸線１ａの方向に突出
した環状突出面３４に対して、直接に締結固定される。
さらに、可撓性外歯歯車６の環状ボス６４は、締結ボル
ト１１０によって、第２の端板３の内側端面３３に締結
固定されている。
【００３３】このように構成した本例の装置１００にお
いても、前述した波動歯車装置１と同様の効果を得るこ
とができる。
いても、前述した波動歯車装置１と同様の効果を得るこ
とができる。
【００３４】なお、以上の説明においては、入力軸４と
して中空のものを採用しているが、中空でない入力軸を
用いても良いことは勿論である。また、可撓性外歯歯車
としてはシルクハット型の代わりに、カップ型のものを
採用してもよい。さらには、単純な円筒状の可撓性外歯
歯車を使用したフラット型の波動歯車装置に対しても本
発明を適用できることは勿論である。
して中空のものを採用しているが、中空でない入力軸を
用いても良いことは勿論である。また、可撓性外歯歯車
としてはシルクハット型の代わりに、カップ型のものを
採用してもよい。さらには、単純な円筒状の可撓性外歯
歯車を使用したフラット型の波動歯車装置に対しても本
発明を適用できることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の波動歯車
装置においては、その構成要素である剛性内歯歯車を、
内周面に内歯が形成された剛性歯部と、装置ハウジング
側等に締結固定される締結部と、これら剛性歯部および
締結部を繋ぐ連結部とを備え構成とし、連結部の剛性
を、剛性歯部に比べて大幅に小さくなるように設定して
いる。したがって、本発明によれば、各部品の組み付け
誤差等に起因して当該剛性内歯歯車に無理な応力が発生
したとしても、剛性の低い連結部がまず変形する。
装置においては、その構成要素である剛性内歯歯車を、
内周面に内歯が形成された剛性歯部と、装置ハウジング
側等に締結固定される締結部と、これら剛性歯部および
締結部を繋ぐ連結部とを備え構成とし、連結部の剛性
を、剛性歯部に比べて大幅に小さくなるように設定して
いる。したがって、本発明によれば、各部品の組み付け
誤差等に起因して当該剛性内歯歯車に無理な応力が発生
したとしても、剛性の低い連結部がまず変形する。
【００３６】このために、無理な応力が内周面に内歯が
形成されている剛性歯部の側に伝わることはない。それ
故に、剛性歯部が変形して、そこに形成されている内歯
と、可撓性外歯歯車の外歯との噛み合いが適正に行なわ
れなくなるといった弊害も回避できる。
形成されている剛性歯部の側に伝わることはない。それ
故に、剛性歯部が変形して、そこに形成されている内歯
と、可撓性外歯歯車の外歯との噛み合いが適正に行なわ
れなくなるといった弊害も回避できる。
【図１】本発明を適用した波動歯車装置を装置軸線方向
に切断した場合の概略縦断面図である。
に切断した場合の概略縦断面図である。
【図２】図１の装置を矢印ＩＩの方向から見た側面図で
ある。
ある。
【図３】図１の装置を矢印ＩＩＩの側から見た側面図で
ある。
ある。
【図４】本発明を適用した波動歯車装置の別の構成例を
示す装置軸線方向に沿った縦断面図である。
示す装置軸線方向に沿った縦断面図である。
１ 波動歯車装置 ２ 第１の端板 ２３ 端板の内側端面 ３ 第２の端板 ３３ 端板の内側端面 ４ 入力軸 ５ 剛性内歯歯車 ５２ 内歯 ５３ 剛性歯部 ５４ 連結部 ５５ 締結部 ６ 可撓性外歯歯車 ７ 波動発生器 ８ クロスローアベアリング ８１ 外輪 ８１ａ 外輪の環状端面 ８２ 内輪 ８２ａ 内輪の環状端面 ８２ｃ 内輪の内周面 １００ 波動歯車装置 １５０ 剛性内歯歯車 １５２ 内歯 １５３ 剛性歯部 １５４ 連結部 １５５ 締結部
Claims (5)
- 【請求項１】 環状の剛性内歯歯車と、この内側に配置
された環状の可撓性外歯歯車と、この内側に嵌め込ま
れ、当該可撓性外歯歯車を半径方向に撓めて当該可撓性
外歯歯車に形成されている外歯を前記剛性内歯歯車に形
成されている内歯に対して部分的に噛み合わせると共
に、当該噛み合わせ位置を周方向に移動させることによ
り前記内歯と前記外歯の歯数差に応じた相対回転を前記
剛性内歯歯車と前記可撓性外歯歯車の間に発生させる波
動発生器とを有する波動歯車装置において、前記剛性内
歯歯車は、前記内歯が内周面に沿って形成されている環
状の剛性歯部と、装置ハウジングあるいは当該装置ハウ
ジングに対して回転自在に支持されている支持部材の側
に締結固定される締結部と、前記剛性歯部および前記締
結部を連結している連結部とを備え、当該連結部は前記
剛性歯部に比べて、装置軸線方向および装置軸線に直交
する方向のうちの少なくとも一方の側の剛性が小さくな
るように設定されていることを特徴とする波動歯車装
置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記剛性内歯歯車
は、内周面に前記内歯が形成されている矩形断面形状を
した環状の前記剛性歯部と、この剛性歯部の外周面ある
いは環状端面に一体形成され、当該剛性歯部の装置軸線
方向の厚さよりも薄い厚さの環状板からなる前記連結部
と、この連結部の外周端に連続して一体形成された環状
板からなる前記締結部とを備えていることを特徴とする
波動歯車装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、前記可撓性
内歯歯車は、円筒状の胴部と、この胴部の一方の開口を
封鎖する状態に一体的に形成された環状のダイヤフラム
と、このダイヤフラムの中心に一体的に形成されたボス
と、前記胴部の他端開口側の外周面に沿って形成された
前記外歯とを備えた構成のカップ状の可撓性外歯歯車で
あることを特徴とする波動歯車装置。 - 【請求項４】 請求項１また２において、前記可撓性外
歯歯車は、円筒状の胴部と、この胴部の一方の開口縁か
ら半径方向の外側に向けて一体的に形成されている環状
のダイヤフラムと、このダイヤフラムの外周縁に一体的
に形成されている環状のボスと、前記胴部の他方の開口
側の外周面に沿って形成された前記外歯とを備えたシル
クハット状の可撓性外歯歯車であることを特徴とする波
動歯車装置。 - 【請求項５】 請求項４において、更に、 装置軸線方向の両端に位置する第１の端板および第２の
端板と、 前記波動発生器の中心を貫通して延びており、一方の端
が前記第１の端板に回転自在に支持され、他方の端が前
記第２の端板に回転自在に支持されている入力軸と、 前記可撓性外歯歯車の円筒状胴部の外周に配置され、外
輪が前記環状のボスを介して前記第２の端板に固着さ
れ、内輪が前記剛性内歯歯車を介して前記第１の端板に
固着されているクロスローラベアリングとを有し、 前記第１および第２の端板の間に、前記第１の端板の側
が開口となるように前記シルクハット状の可撓性外歯歯
車が配置され、当該可撓性外歯歯車の外周に位置してい
る前記剛性内歯歯車の前記締結部が前記クロスローラベ
アリングの内輪と前記第１の端板の間に挟まれた状態で
締結固定され、当該第１の端板は前記装置ハウジングあ
るいは前記支持部材の一方の側を構成し、前記第２の端
板は、前記装置ハウジングあるいは前記支持部材の他方
の側を構成していることを特徴とする波動歯車装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7251702A JPH0989053A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 波動歯車装置 |
| US08/722,797 US5775178A (en) | 1995-09-29 | 1996-09-27 | Wave gear device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7251702A JPH0989053A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 波動歯車装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0989053A true JPH0989053A (ja) | 1997-03-31 |
Family
ID=17226737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7251702A Pending JPH0989053A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 波動歯車装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5775178A (ja) |
| JP (1) | JPH0989053A (ja) |
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| JP2021503059A (ja) * | 2017-11-15 | 2021-02-04 | ユニバーサル ロボッツ アクツイエセルスカプ | 歪み波動歯車 |
| WO2021212890A1 (zh) * | 2020-04-24 | 2021-10-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 工业机器人、机械臂、关节结构及其装配方法 |
| JP2023009468A (ja) * | 2021-07-07 | 2023-01-20 | 日本電産シンポ株式会社 | 波動歯車装置およびロボット |
| JPWO2024201619A1 (ja) * | 2023-03-24 | 2024-10-03 |
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