JPS6272946A

JPS6272946A - 楕円軌道ころがり軸受

Info

Publication number: JPS6272946A
Application number: JP21102585A
Authority: JP
Inventors: Toshio Honda; 本田　登志雄; Toshiro Ohashi; 大橋　敏郎; Yasuro Otsubo; 大坪　康郎
Original assignee: Toshiba Corp; Harmonic Drive Systems Inc
Current assignee: Toshiba Corp; Harmonic Drive Systems Inc
Priority date: 1985-09-26
Filing date: 1985-09-26
Publication date: 1987-04-03
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPH06103060B2

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】〔発明の１文術分野〕本発明は、撓み噛合式動力伝達装置としての減速装置あ
るいはカム装置などとして使用するに適する楕円軌道こ
ろがり軸受の改良に関する〇〔考案の技術的背景と七の
問題点〕従来、この稲の機構を用いたものとして、駆動輪に固着
される楕円軌道ころがシ軸受の外側に、外周に多数の崗
を１する可読性のあるフレクスプラインが固層され、ざ
らにこの７レクスプラインの前記歯に噛合するように内
周に多数の歯を有する真円形のサー牟ニラスゲラインが
前記それぞれの歯と噛合う歯数との一相関で相当大きな
減速化が得られるようになされ、構造的にも軽量・小形
化が図れるようにしたものがある０しかしながら、楕円軌道ころがシ軸受の内Φ外輪が楕円
状を呈しているのに対し、リテーナはほぼ真円の剛性を
有するものであることから。

前記内・外輪間にでさるボールの転勤位置が軸受の中心
位置から最長の位置（以下長軸位置という）にきたとき
゛にリテーナの内側面が内輪の外側面と接近し、また逆
にボールの転動位置の軸受の中心位置から最短の位置（
以下短軸位置という）にきたときにリテーナの外側面が
外輪の内側面と接近することに加えリテーナそのものは
内・外輪間において多数のボールを保持するもののこの
内・外−閾に相当の寸法的遊びを存していることからボ
ールの転動によるリテーナの動きに伴い前記接近部にお
いてリテーナと内・外輪とがそれぞれ接触する。このリ
テーナと各部との摩擦接触は楕円軌道ころがり軸受とし
て、摩擦トルクの一部となっている。

また、ボールとリテーナの接触においても。

リテーナに設けたポケットにボールが収納保持されてい
る構成であるが、このポケットの位置は軸受の長袖位置
と短軸位置によってボールに対する接触の相対角度が異
なり、ボールのリテーナに対する作用力がその幾何的構
成から効果的に作用しなかった０これはすなわち、余分
な摩擦を生む原因ともなっていた。

史に、このような＃線部の潤滑が良好に行なわれない場
脅は相当の摩擦が生じ、摩耗粉が発生し、＠受の正常な
回転を妨げるｏ’ｆ＋に油やグリースによる潤滑が行え
ないような議境においては、リテーナと各部との摩擦接
触によシ発生する摩擦トルク、摩耗粉の影響は大きく性
能面で問題を起すおそれがあった０〔発明の目的〕本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、リテーナと
内・外輪との摩擦接触を極力少なくすると同時に、ボー
ルとリテーナの摩擦接触を極力低減させるようＫするこ
とにより軸受の回転時の摩擦トルクの低下１Ｍ粍の減少
を図り、上記従来の欠点を除去したものである０〔発明
の概要〕すなわち、特にいわゆる長袖位置において、内・外輪間
を転動するホールを保持するポケット部の形状をボール
による回転作用力をより効果的に伝達することができる
ようにすることにより摩擦接触を少なくした高性能の楕
円軌道ころがシ軸受を提供するものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を撓み噛合式動力伝達装置として実施した一
実施例につ−て図面を参照して説明すると、駆動軸（１
）Ｋ対し、ハブ（２）、プラグ（３）及び楕円軌道ころ
がり軸受（４）（以下軸受という）とからなるウェーブ
ジェネレータが固定されている。前記軸受（田は％楕円
状の剛性のある内輪（４ａ）及びこの内輪（４ａ）と相
似形でるって、かつ可撓性のある外輪（４ｂ　）、この
内―外輪（４ａ）及び（４ｂ）の間に多数配置し九ボー
ル（４Ｃ）・・・及びこれらのボール（４Ｃ）・・を保
持するリテーナ（４ｄ）よシ構成されている。前記リテ
ーナ（４ｄ）は真円状をなす剛性のもので、前記各ボー
ル（４Ｃ）・・・を定位置に保持するためのポケット（
４ｅ）・・・が設けられる。このポケット（４ｅ）は、
前記内・外輪（４ａ）及び（４ｂ）間にできるボール（
４Ｃ）・・・の転動位置が軸受（□□□の中心位置から
最長の位置（以下長軸位置という）Ｋきたときに、この
ポケット（４ｅ）に保持されているボール（４Ｃ）の中
心をほぼ中心とする球面（４ｅ’）を有するものである
。前記軸受（４）の外輪（４ｂ）は、その外側にカング
伏の７レクスグライン（５）の開口部内周に摩擦接触し
ている前記プラグ（３）は、適宜の楕円状をなす１ＩＪ
ＩＩ性を有するものである。前記７レクスグライン（５
）は、可撓性を有するもので前記開口部の外周囲には第
３図に示されるように多数のｓＩ（５ａ　）・・・が形
成されている。前記７レクスグライン（５Ｊの外周囲に
はその前記＊（５ａ）・・・と噛合する多数の歯（６ａ
）・・・を内周囲に形成したブーキュラスプライン（６
）が設けられている前記７レクスグラーイン（５）に形
成した歯（５ａ）・・及びブーキュラスプライン（６）
に形成した歯（６ａ）・・・は、それぞれ同ピンチに設
けられているもので、前記サーキュラスゲライン（６）
側の画数が前記７レクスグライン（５）開の歯数よりも
僅かに多く設けられているものである０このように構成されているものでめるがら、駆動軸（１
）が回転すると、これとｌ＝Ｊ時に内輪（４ａ）はハブ
（２）、プラグ（３）を介して回転する。この内輪（４
ａ）は楕円状のままで回転することになる。

この回転により外ｍ（４ｂ）がボール（４ｃ）・・・を
介して怖み波打ちするようになると同時にフレクスプラ
イン（５）の開口部も同様に撓み波打ちするようになる
。

従って、この撓みにより、前記フレクスプライン（５）
のｌ１ｌ（５ａ）・・とブーキュラスクライン（６）の
歯（６ａ）・・・が噛合する。

このとき、両市の陶数差があることによシ例えばフレク
スプライン（５）を同定して前記内輪（４ａ）が１回転
したとするとブーキュラスクライン（６）はその間に前
記７レクスプライン（５）に対し前記内輪（４ａ）の回
転方向とは逆の方向に歯数比に応じ僅かに反転するよう
になる。この減速作用を利用したのがこのｉＫ励機傳で
ある。ここで前記軸受（刃部のｇ造について第４図によ
り詳述すると、ボール（４ｃ）が長細上（図示Ｂ１＠）
にあるとき、ポケット（４ｅ）の円弧状面（４ｅ’）が
前記ボール（４Ｃ）の球面と対向してほぼ合致する状態
になるものである。これによりリテーナ（４ｄ）が矢印
方向に作用力を付加されるものである。ここでこの種撓
み噛合式動力伝達装置におけるボールの転動軌跡上にお
いて、ボール（４Ｃ）は、Ａ軸部から長軸（Ｂ軸）を中
心にして対称位置のところまでが内・外輪により拘束を
受ける状態となシ、リテーナ（４ｄ）は、この拘束を受
ける位置にあるボール（４ｃ）によってリテーナ（４ｄ
）を回動させようとする力が作用するものである。これ
は、内・外輪（４ａ）及び（４ｂ）の相対的大きさ、楕
円の曲率及び外輪（４ｂ）の可撓度合などにも起因して
いるが、通常においては短軸側でボールが内歯外輪（４
ａ）及び（４ｂ）に拘束されない状態が起生ずる。すな
わち、短軸部付近では、ボール（４ｃ）はフリーな状態
となる。

次にこの軸受（束の作動について述べる。内輪（４ａ）
が回転駆動するに伴い、外輪（４ｂ）はボール（４Ｃ）
・・・を介して前記内輪（４ａ）の楕円の向ぎに従って
向きを変えるようになる。すなわち、内・外輪（４ａ）
及び（４ｂ）の閾におけるボール（４ｃ）・・・の転動
位置が長軸位置と短軸位置とに交互に繰返しながら移動
するようになる。

このとき、同時にボール（４ｃ）の転動作用力によりリ
テーナ（４ｄ）が回動するようになる。これは、内・外
輪（４ａ）及び（４ｂ）によシ拘束を受は転動し始める
位置ＣＡ１１ｍ上）にあるボール（４Ｃ）がほぼ長軸（
Ｂ軸）上にくる過程で前記ボー　ル（４ｃ　）を保持し
ているポケット（４ｅ）円弧状面（４ｅ’）に当接し、
リテーナ（４ｄ）に対して矢視方向に回動力を付加する
よう作用するからである。この長軸（Ｂ輔）部における
リテーナ（４ｄ）に対するボール（４ｃ）の作用力（図
示Ｐ゛）は、このボール（４Ｃ）の球面とこのボール（
４Ｃ）を保持するボケン）　（４ｄ）の円弧状面（４ｆ
！’）とが面接触あるいはこれに近い状態で接触するよ
うになることから、リテーナ（４ｄ）に対して有効に回
動力が作用するようになる。ただ、リテーナ（４ｄ）の
各ポケット（４ｅ）・・・と谷ボール（４ｃル・・とは
相当の遊び寸法をＭしていることから、長袖部において
必ずしも上記接触の状態を侍るとは限らないが、長軸（
Ｂ帷）を中心としてへ軸及びこのＡ軸と対称となる位置
までの角度の範囲においては、少なくとも上記面接触の
状態を得るようにすることができる。

第４図の状態によれば、長軸上においてボール（４Ｃ）
が位置し、このボール（４ｃ　）Ｉｃポケット（４ｅ）
の円弧状面（４ｅ’）が面接触状態にあるとすればｓ　
Ａ　’ｔｊｌｌ　＋Ｊ上におけるボール（４ｃ）に対し
テ、　コ（７）ホール（４ｃ）を保持するポケット（４
ｅ）の挟小部（４ｆ）が局部的に接触するようになるこ
とは、その構造土庄ずる。−しかしながら、このＡ軸上
におけるボール（４ｃ）は、内・外輪（４ａ）及び（４
ｂ）により拘束を受は始める状態にあることから内輪（
４ａ）の回動に伴い連動してボール（４Ｃ）が回転移動
するので、リテーナ（４ｄ）の回動とほぼ同方向に同距
離移動することになる０従って、前記ボール（４Ｃ）の
回動作用力がそのま１前記狭小ｇ（４ｆ）に局部的Ｋか
かることがないものである。

〔発明の効果〕

本発明は１以上のように楕円軌道ころがり軸受が、ｒ４
円状状外輪及び内輪の間に多数介入されるボールと、こ
れらボールを保持するほぼ真円のリテーナを備え、この
リテーナには、各ボールを保持するためのポケットが形
成され、このポケットは、このポケットが瓜輔上にある
状態において、このポケットに保持されるボールの中心
をほぼ中心とする円弧法の面を有するようにしたから、
リテーナのポケットとこのポケットに保持されるボール
との間において、相当の寸法的遊びを有するとしても長
袖側におけるボールがその球面によりリテーナのポケッ
トの円弧状面に対してリテーナの回動力向に合致して有
効に作用させることができる。従って、リテーナを回動
させるにあたり、リテーナの回一方向と合致しない余分
な作用力を付加することがないので、従来のように、ボ
ールによるリテーナに対する作用力が幾何学的に有効に
作用しないことによる余分な摩擦を生じ、結末的に性能
劣化を招来するという欠点を除去することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を示す図で、第１１１は涜み←・１合式動
力伝達装置の正面図、第２図は撓み噛合式動力伝達装置
の一部縦断側面図、第３図は軸受とサーキュラスゲライ
ンとの相互関係を示す正面図で第４図は軸受の一部を切
断して示す要部の平面図である。（搬・・軸受、（４ａ）・・・内輪、（４ｂ）・・・外
輪、（４ｃ　）−・−ボール、（４ｄ）・・リテーナ、
（４ｅ）・・ポケット＋　　（４ｅ’）・・円弧状面、
（４ｆ）・・・挟小部、（５）・・・７レクスプライン
、（６）・・・丈−キュラスプライン。

Claims

【特許請求の範囲】

楕円状の外輪及び内輪の間に多数介入されるボールと、
この外輪及び内輪の間に設けられ前記ボールを保持する
真円のリテーナを備え、このリテーナには、各ボールを
保持するためのポケットが形成され、このポケットは、
このポケットが長軸位置にあるとき、このポケットに保
持されるボールの中心をほぼ中心とする円弧状の面を有
することを特徴とする楕円軌道ころがり軸受。