JPS59113342A - 減速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、産業用ロボットの関節部の駆動に利用され
る減速機に関するものであり、特に、ハーモニックドラ
イブ減速機と呼ばれているものに関する。

従来例の構成とその問題点 第１図、第２図に、ハーモニックトムイブ減速機の構造
を示す。第１図は正面図であり、第２図は断面図である
。以下、この構造を簡単に説明する。１はサーキュラス
プラインであり、内部に歯数２（例えば１ｏｏとする。

）の歯を有する。２はこれと噛合う、半径方向に可撓性
を持ったフレキシブルギヤーである。３はウェーブジェ
ネレータであり、楕円形をなし、この外周に嵌合された
フレキシブル玉軸受４および前記フレキシブルギヤー２
を楕円状に変形せしめ、その長軸にあたる部分で、前記
フレキシブルギヤー２の歯と、前記サーキュラスプライ
ン１との内歯を噛合わせている。ここで、フレキシブル
ギヤー２の歯数は、サーキュラスプライン１の歯数２よ
りも、ｎヶ（例えば２）少ない。

さて、サーキュラスプライン１が固定され、ウェーブジ
ェネレータ３が回転するとき、前記歯数の差ｎを有する
ことにより、ウェーブジェネレータ３が１回転すると、
フレキシブルギヤ〜２はサーキュラスプライン１に対し
て、ｎ／Ｚ（例えば２／／）だけ回転することになる。

すなわち、００ ウェーブジェネレータ３と、フレキシブルギヤー２とは
、１：　ｎ／ｚ　の減速を行なうことになる。

以上のように、この種のギヤーは、簡単な構造で大きな
減速比が得られるだめ、近年、産業用ロボットの関節駆
動用として利用されることが多い。

しかしながら構造からも判断できるように、この種減速
機を製作するに、精密な加工精度が必要であり、特にサ
ーキュラスプライン１の真円度、フレキシブルギヤー２
およびフレキシブル玉軸受４の半径方向寸法の均一性、
ウェーブジェネレータ３と、サー・キュラスプライン１
との同芯度等が重要であり、この精度が不充分でない場
合には、ウェーブジェネレータ３を回転するためのトく
レフが変動する。一般にこのトルク変動の値は駆動トル
クそのものに比して極めて小さいものであるが、こめ減
速機をモータ等に取付け、サーボ制御を行なおうとする
とき、サーボ回路との関係でこのトルク変動が速度変動
となって現われ、その結果、大きな振動を誘発すること
になり、ロボット等の制御に極めて悪い影響を与える。

発明の目的 本発明は前記トルク変動が発生した場合にも、振動が発
生しないようにすることが目的であり、減速機の中に、
一種の吸振器を内蔵させることがねらいである。

発明の構成 第３図は本発明の一実施例を表わす吸振器を内蔵した減
速機の断面図である。第２図は実施例の動作原理を説明
する図である。

以下、第３図に従って本発明の詳細な説明する。

５はサーキュラスプラインで、歯数２の内歯を有する。

６はフレキシブルギヤーで、図の左端外周部に、前記サ
ーキュラスプライン５の歯と噛合う歯数（Ｚ−ｎ）の歯
を有し、かつ右端部は回転力を伝達するためのフランジ
部６ａを有する。かつ、このフレキシブルギヤー６の歯
部が半径方向に可１帛性を有するように薄肉構造となっ
ている。７はウェーブジェネレータであり、その外周形
状は楕円形をなしている。８はフレキシブル玉軸受であ
り、前記ウェーブジェネレータ７と嵌合され、楕円形を
なしており、外周部には前記フレキシブルギヤー６の内
而と嵌合されており、その結果、フレキシブルギヤー６
の歯部を楕円形に変形せしめ、その長輔部において、前
記サーキュラスプライン５の歯と噛合わせている。

ウェーブジェネレータ７の半径Ｈの所に、軸方向に直径
りの孔９が設けられており、この孔９の中に、直径ｄの
コロ等の揺動体１０が内蔵されている。１１は側板であ
り、リベット１２によりつ。

エープジェネレータ７に固着されており、前記揺動体１
ｏが脱落することを防止している。

実施例の説明 ウェーブジェネレータ了が１回転したとき、サーキュラ
ジェネレータ５に対し、フレキシブルギヤー６が”４回
転する原理は従来と全く同一である。

さて、トルク変動のためウェーブジェネレータ７にねじ
り振動が発生した場合に、前記揺動体１゜が一種の振子
として作用し、この振動を吸収する動作について説明す
る。ウェーブジェネレータ７が一定角度速度ωで回転し
、トルク変動により、ねじり振動ａ−α。５ｉｎｎωｔ
が重畳しているとする。

このとき、ウェーブジェネレータ７は、揺動体１゜の遠
心力の作用により次の式で表わされる反力Ｍを受ける。

１□ｒｎ２ この式かられかるように、ｎ２−一　のとき反力Ｍは無
限大となり、ウェーブジェネレータは大きな反力を受け
る。すなわち、ねじり振動ａに対して、大きな慢性モー
メントとして働くことになる。

一般にハーモニックドライブ減速料のトルク変動に起因
して発生するねじり振動αの次数ｎは２〜４であり、ｎ
　＝　２の振動が大きい。そこで　　　　Ｒ ｎ２−一は４−−となり、Ｒ＝　４　ｒに設計すること
は容易である。

ここで、揺動体１ｏは、球でも同様の効果を生じること
は明らかである。また、ウェーブジェネレータに孔を設
けるかわりに、軸を設け、そのまわりに回転する振子を
設けることにより、揺動体１０と同様の効果があること
も明らかである。

発明の効果 以上の説明でわかるように、つ、−フジ１ジ、１ノ−タ
の一部に孔を設け、揺動体を装着することにより、そ扛
が振動に対して無限大の慣性を持つはずみ車として作用
し、振動が著しく軽減される。

その結果、ハーモニックドライブの加工精度に左右され
ることなく、ロボットを極めてスムーズに駆動制御する
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

ｇ摘、第３図は本発明の一実施例における減速機の断面
図、第４図は本発明の動作原理を説明する図である。 ５・・・・・サーキュラスプライン、６・・・・・・フ
レキシブルギヤー％７・・・・・・ウェーブジェネレー
タ、１０・・・・・・揺動体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図　　　＠２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｃ１１サーキュラスプラインと、これと噛合うフレキシ
   ブルギヤーと、このフレキシブルギャーヲ楕円形に変形
   せしめて前記サーキュラスプラインと噛合わせるウェー
   ブジェネレータと、前記ウェーブジェネレータに設けら
   れ、トルク変動に起因して発生するねじり振動に対して
   反力として働く揺動体とからなる減速機。 項記載の減速機。 （３）揺動体の回転中心と、ウェーブジェネレータ