JP5139854B2 - Oscillating gear device, unit-type gear device including the same, and assembly method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、可撓性外歯歯車の内側への嵌め込みが容易な揺動発生器を有する揺動歯車装置、および、当該揺動歯車装置を備えるユニット型歯車装置、ならびに、その組立方法に関するものである。 The present invention relates to a rocking gear device having a rocking generator that can be easily fitted inside a flexible external gear, a unit-type gear device including the rocking gear device, and an assembling method thereof. It is.
従来、軽量、コンパクトで、複雑な機構・構造を用いることなく高精度、高減速比が得られる歯車減速機として、波動歯車減速機が知られている。典型的な波動歯車減速機は、環状の剛性内歯歯車と、この内側に配置されたカップ形状の可撓性外歯歯車と、この可撓性外歯歯車を楕円形に撓めて剛性内歯歯車に噛み合わせるとともに、両歯車の噛み合い位置を円周方向に移動させる楕円形輪郭の波動発生器とを備えている。噛み合い位置が円周方向に移動すると、両歯車の歯数の差に起因して両歯車の間に相対回転が発生する。一般には、波動発生器がモータなどの高速回転源によって高速回転し、剛性内歯歯車側が固定されているので、可撓性外歯歯車側から、大幅に減速された回転出力が得られる(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wave gear reducer is known as a gear reducer that is lightweight, compact, and capable of obtaining high accuracy and a high reduction ratio without using a complicated mechanism or structure. A typical wave gear reducer includes an annular rigid internal gear, a cup-shaped flexible external gear disposed on the inside thereof, and the flexible external gear flexed into an ellipse to form a rigid internal gear. And a wave generator having an elliptical profile that meshes with the tooth gear and moves the meshing position of both gears in the circumferential direction. When the meshing position moves in the circumferential direction, relative rotation occurs between the two gears due to the difference in the number of teeth of the two gears. Generally, the wave generator is rotated at a high speed by a high-speed rotation source such as a motor, and the rigid internal gear side is fixed, so that a rotational output that is greatly decelerated can be obtained from the flexible external gear side (patent) Reference 1).
本発明者は、同様の高精度、高減速比が得られる歯車減速機として、従来の波動歯車減速機に用いられる楕円形輪郭の波動発生器ではなく、2個の円形輪郭の偏心ローラを有し、各偏心ローラの円形輪郭の中心が前記回転軸から互いに逆方向に前記所定量離れて位置するように、重ねて配置された構成の揺動発生器を用いて、可撓性外歯歯車を撓めて剛性内歯歯車に噛み合わせるとともに、両歯車の噛み合い位置を円周方向に移動させて大幅に減速された回転出力を得る揺動歯車装置を開発し、図8(a)に示すように、この揺動歯車装置を備えるユニット型歯車装置100を開発中である。
本発明者が開発中のユニット型歯車装置100は、図8(a)に示したように、上述の揺動歯車装置110を備えており、このユニット型歯車装置100を組立てる際には、揺動歯車装置110のカップ形状の可撓性外歯歯車130の円形の開口部に、上述の構成を有する揺動発生器140を嵌め込んで可撓性外歯歯車130を撓めさせ、揺動発生器140の回転軸の軸線と可撓性外歯歯車130の回転軸の軸線とを一致させて、可撓性外歯歯車130と剛性内歯歯車120とが正しく噛み合うようにした後に、出力ユニット200と入力ユニット300を連結固定する必要がある。
As shown in FIG. 8A, the unit-
しかし、図8(a)に示したユニット型歯車装置100では、図8(b)に拡大して示すように、偏心ローラ141の外周面や出力ユニット200と入力ユニット300の境界部に何ら工夫を施していないので、ユニット型歯車装置100の組立が容易でないという問題があった。具体的には、揺動歯車装置110の組立において、可撓性外歯歯車130の開口部の直径より揺動発生器140の長軸の長さが長いので、嵌め込む際に揺動発生器140の長軸の両端が可撓性外歯歯車130の開口部に引っ掛かり、スムーズにはめ込むことができなかった。また、揺動発生器140の回転軸の軸線と可撓性外歯歯車130の回転軸の軸線とが一致しなければ、外歯と内歯とが正しい噛み合い状態にならないので、外歯と内歯とを正しく噛み合わせるための調整を行う負担が大きかった。
However, in the unit
そこで、本発明は、揺動発生器の可撓性外歯歯車の内側への嵌め込み、および、剛性内歯歯車と可撓性外歯歯車との正しい噛み合わせを容易に行うことができる揺動歯車装置、並びに、当該揺動歯車装置を備えたユニット型歯車装置およびその組立方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a swing that can easily fit the swing generator inside the flexible external gear and correctly mesh the rigid internal gear with the flexible external gear. It is an object of the present invention to provide a gear device, a unit gear device including the swing gear device, and an assembling method thereof.
本発明の揺動歯車装置は、上記課題を解決するために、環状の剛性内歯歯車と、該剛性内歯歯車の内側に配置された環状の可撓性外歯歯車と、該可撓性外歯歯車の内側に嵌め込まれた揺動発生器とを有し、前記可撓性外歯歯車を撓ませて、前記剛性内歯歯車の中心を挟み対向する2箇所で部分的に両歯車を噛み合わせ、前記揺動発生器の回転によって両歯車の噛み合い位置を円周方向に移動させることにより、前記剛性内歯歯車および前記可撓性外歯歯車の間に相対回転を生じさせる揺動歯車装置であって、前記揺動発生器は、該揺動発生器の回転軸回りに所定量偏心して回転する円形輪郭の偏心カムと、該偏心カムの外周に嵌められた軸受と、該軸受の外周に配置されたホイールとを備える円形輪郭の偏心ローラを2個有し、2個の偏心ローラは、各偏心ローラの円形輪郭の中心が前記回転軸から互いに逆方向に前記所定量離れて位置するように、重ねて配置されており、前記偏心ローラを前記回転軸を含む平面で切断した場合に、前記偏心ローラの外周面の断面は、前記偏心ローラの径方向外側に突出する円弧形状、または、テーパー形状を有していることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an oscillating gear device of the present invention includes an annular rigid internal gear, an annular flexible external gear disposed inside the rigid internal gear, and the flexibility. A swing generator fitted inside the external gear, the flexible external gear is bent, and the two gears are partially connected at two positions facing each other across the center of the rigid internal gear. An oscillating gear for generating relative rotation between the rigid internal gear and the flexible external gear by meshing and moving the meshing position of both gears in the circumferential direction by rotation of the oscillation generator The swing generator includes a circular contour eccentric cam that rotates eccentrically around a rotation axis of the swing generator, a bearing fitted on an outer periphery of the eccentric cam, Two eccentric rollers having a circular contour provided with wheels arranged on the outer periphery; La is arranged so that the center of the circular contour of each eccentric roller is located at a predetermined distance away from the rotation axis in the opposite direction, and the eccentric roller is cut along a plane including the rotation axis In this case, the cross-section of the outer peripheral surface of the eccentric roller has an arc shape or a taper shape protruding outward in the radial direction of the eccentric roller .
上記構成によれば、偏心ローラを揺動発生器の回転軸を含む平面で切断した場合に、偏心ローラの外周面の断面は、円弧形状、または、テーパー形状を有しているので、揺動発生器を可撓性外歯歯車に嵌め込む際、揺動発生器の長軸の両端が可撓性外歯歯車の開口部に引っ掛からず、スムーズかつ容易に嵌め込むことができる。 According to the above configuration, when the eccentric roller is cut along a plane including the rotation shaft of the oscillation generator, the cross section of the outer peripheral surface of the eccentric roller has an arc shape or a taper shape. When the generator is fitted into the flexible external gear, both ends of the long shaft of the oscillation generator are not caught in the opening of the flexible external gear, and can be fitted smoothly and easily.
前記偏心ローラの外周面の断面中央から前記回転軸までの長さと、前記偏心ローラの外周面の断面端部から前記回転軸までの長さとの差は、下記式(1)で求められる値と同一、または、該値より大きいことが好ましい。
{(Zc−Zf)/2}×m (1)
ただし、
m :剛性内歯歯車および可撓性外歯歯車のモジュール
Zc:剛性内歯歯車の歯数
Zf:可撓性外歯歯車の歯数
車の噛み合い位置を円周方向に移動させることにより、前記剛性内歯歯車および前記可撓性外歯歯車の間に相対回転を生じさせる揺動歯車装置であって、前記揺動発生器は、該揺動発生器の回転軸回りに所定量偏心して回転する円形輪郭の偏心カムと、該偏心カムの外周に嵌められた軸受と、該軸受の外周に配置されたホイールとを備える円形輪郭の偏心ローラを2個有し、2個の偏心ローラは、各偏心ローラの円形輪郭の中心が前記回転軸から互いに逆方向に前記所定量離れて位置するように、重ねて配置されており、前記偏心ローラを前記回転軸を含む平面で切断した場合に、前記偏心ローラの外周面の断面は、円弧形状、または、テーパー形状を有していることを特徴としている。
The length of the cross-sectional center of the outer peripheral surface of the eccentric roller to said rotary shaft, the difference between the length of up to the rotary shaft from the cross-sectional end portion of the outer peripheral surface of the eccentric roller, a value obtained by the following formula (1) same, or preferably greater than that value.
{(Zc−Zf) / 2} × m (1)
However,
m: Module of rigid internal gear and flexible external gear Zc: Number of teeth of rigid internal gear Zf: Number of teeth of flexible external gear By moving the meshing position of the gear in the circumferential direction, An oscillating gear device for generating relative rotation between a rigid internal gear and the flexible external gear, wherein the oscillating generator rotates eccentrically about a rotation axis of the oscillating generator. Two eccentric rollers each having a circular contour eccentric cam, a bearing fitted on the outer periphery of the eccentric cam, and a wheel disposed on the outer periphery of the bearing. When the center of the circular contour of each eccentric roller is disposed so as to be spaced apart from the rotation axis by the predetermined amount in the opposite direction, and when the eccentric roller is cut by a plane including the rotation axis, The cross section of the outer peripheral surface of the eccentric roller has an arc shape, or It is characterized by having a tapered shape.
上記構成によれば、また、偏心ローラの外周面の断面中央から揺動発生器の回転軸までの長さと、偏心ローラの外周面の断面端部から揺動発生器の回転軸までの長さとの差は、上記式(1)で求められる値と略同一または該値より大きいので、偏心ローラの外周面の断面端部における揺動発生器の長軸の長さは、可撓性外歯歯車の開口部の直径と略同一または小さくなる。そのため、揺動発生器を可撓性外歯歯車に嵌め込む際、方揺動発生器の長軸の両端が可撓性外歯歯車の開口部に引っ掛からず、スムーズかつ容易に嵌め込むことができる。 According to the above configuration, the length from the center of the cross section of the outer peripheral surface of the eccentric roller to the rotation shaft of the swing generator, and the length from the end of the cross section of the outer peripheral surface of the eccentric roller to the rotation shaft of the swing generator Therefore, the length of the long axis of the swing generator at the end of the cross section of the outer peripheral surface of the eccentric roller is the flexible external tooth. It is substantially the same or smaller than the diameter of the gear opening. Therefore, when the swing generator is fitted into the flexible external gear, both ends of the long shaft of the direction swing generator are not caught in the opening of the flexible external gear, and can be fitted smoothly and easily. it can.
本発明のユニット型歯車装置は、上記課題を解決するために、上記本発明の揺動歯車装置を備えるユニット型歯車装置であって、剛性内歯歯車、可撓性外歯歯車、該可撓性外歯歯車に連結固定された出力軸、および、これらを支持する出力ユニットハウジングを有する出力ユニットと、前記揺動発生器、該揺動発生器が連結固定された入力軸、および、該入力軸を支持する入力ユニットハウジングを有する入力ユニットと、から構成され、出力ユニットの入力ユニット側端部の外周と、入力ユニットの出力ユニット側端部の内周が、出力軸の軸線と入力軸の軸線が一致するように嵌合されていることを特徴とするユニット型歯車装置。 In order to solve the above-described problems, a unit-type gear device of the present invention is a unit-type gear device including the oscillating gear device of the present invention, and includes a rigid internal gear, a flexible external gear, and the flexible gear. An output shaft coupled to and fixed to the external external gear, and an output unit having an output unit housing that supports them, the oscillation generator, an input shaft to which the oscillation generator is coupled and fixed, and the input An input unit having an input unit housing that supports the shaft, and the outer periphery of the input unit side end of the output unit and the inner periphery of the output unit side end of the input unit are connected to the axis of the output shaft and the input shaft. A unit-type gear device, which is fitted so that its axes coincide with each other.
上記構成によれば、入力ユニットの出力ユニット側端部の内周によって、出力ユニットの入力ユニット側端部の外周を案内しながら、出力軸の軸線と入力軸の軸線が一致するように、スムーズかつ容易に出力ユニットと入力ユニットとを嵌め合わせることができる。
同時に、本ユニット型歯車装置が備える揺動歯車装置の可撓性外歯歯車と揺動発生器も揺動発生器の長軸の両端が可撓性外歯歯車の開口部に引っ掛かることがなく、スムーズかつ容易に嵌め込まれる。また、組立てられたユニット型歯車装置の出力軸の軸線と入力軸の軸線は一致しているので、入力軸に連結固定された揺動発生器の回転軸の軸線と、出力軸に連結固定された可撓性外歯歯車の回転軸の軸線も一致しており、可撓性外歯歯車と剛性内歯歯車は正しく噛み合う状態になっている。
According to the above configuration, the inner periphery of the output unit side end of the input unit guides the outer periphery of the input unit side end of the output unit, and the axis of the output shaft and the axis of the input shaft match smoothly. And an output unit and an input unit can be easily fitted together.
At the same time, the flexible external gear and the swing generator of the swing gear device included in the unit-type gear device also prevent the both ends of the long axis of the swing generator from being caught in the opening of the flexible external gear. Fits smoothly and easily. Further, since the axis of the output shaft of the assembled unit gear device and the axis of the input shaft are coincident with each other, it is connected and fixed to the axis of the rotation shaft of the swing generator connected and fixed to the input shaft and the output shaft. The axis of the rotation axis of the flexible external gear is also coincident with each other, and the flexible external gear and the rigid internal gear are properly meshed with each other.
本発明のユニット型歯車装置の組立方法は、上記課題を解決するために、上記本発明のユニット減速器を組立てる組立方法であって、
(A)剛性内歯歯車、可撓性外歯歯車、出力軸および出力ユニットハウジングを含む出力ユニットを組立てる工程と、
(B)入力軸、揺動発生器および入力ユニットハウジングを含む入力ユニットを組立てる工程と、
(C)入力ユニットの出力ユニット側端部の内周によって、出力ユニットの入力ユニット側端部の外周を案内しながら、出力ユニットと入力ユニットとを嵌め合わせる工程と、
を包含することを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, an assembly method of the unit gear device of the present invention is an assembly method of assembling the unit speed reducer of the present invention.
(A) assembling an output unit including a rigid internal gear, a flexible external gear, an output shaft, and an output unit housing;
(B) assembling an input unit including an input shaft, a swing generator, and an input unit housing;
(C) fitting the output unit and the input unit while guiding the outer periphery of the input unit side end of the output unit by the inner periphery of the output unit side end of the input unit;
It is characterized by including.
上記構成によれば、入力ユニットの出力ユニット側端部の内周によって、出力ユニットの入力ユニット側端部の外周を案内しながら、スムーズかつ容易に出力ユニットと入力ユニットとを嵌め合わせることができる。同時に、本ユニット型歯車装置が備える揺動歯車減速機の可撓性外歯歯車と揺動発生器も揺動発生器の長軸の両端が可撓性外歯歯車の開口部に引っ掛かることがなく、スムーズかつ容易に嵌め込まれる。また、出力ユニットと入力ユニットとが嵌め合わされることにより、組立てられたユニット型歯車装置の出力軸の軸線と入力軸の軸線は一致しているので、入力軸に連結固定された揺動発生器の回転軸の軸線と、出力軸に連結固定された可撓性外歯歯車の回転軸の軸線も一致しており、可撓性外歯歯車と剛性内歯歯車は正しく噛み合う状態となっている。 According to the above configuration, the output unit and the input unit can be fitted together smoothly and easily while guiding the outer periphery of the input unit side end of the output unit by the inner periphery of the output unit side end of the input unit. . At the same time, the flexible external gear and the swing generator of the swing gear reducer provided in the unit type gear device may also be caught by the opening of the flexible external gear at both ends of the long axis of the swing generator. It fits smoothly and easily. In addition, since the output unit and the input unit are fitted together, the axis of the output shaft of the assembled unit gear device and the axis of the input shaft coincide with each other. Therefore, the oscillation generator connected and fixed to the input shaft The axis of the rotary shaft and the axis of the rotary shaft of the flexible external gear connected and fixed to the output shaft also coincide with each other, and the flexible external gear and the rigid internal gear are in proper meshing state. .
本発明によれば、揺動発生器の可撓性外歯歯車の内側への嵌め込み、および、剛性内歯歯車と可撓性外歯歯車との正しい噛み合わせを容易に行うことができる揺動歯車装置、並びに、当該揺動歯車装置を備えたユニット型歯車装置を提供することができる。 According to the present invention, the swing that can easily fit the swing generator inside the flexible external gear and correctly mesh the rigid internal gear with the flexible external gear. It is possible to provide a gear device and a unit gear device including the swing gear device.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態における揺動歯車装置およびこれを備えるユニット型歯車装置について説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, a rocking gear device according to an embodiment of the present invention and a unit gear device including the same will be described.
図1は、本発明の一実施形態における揺動歯車装置を備えるユニット型歯車装置の装置軸線を含む平面における断面図である。ユニット型歯車装置1は、出力ユニット2と入力ユニット3から構成されている。揺動歯車装置10は出力ユニット2の入力ユニット3側端部に組み込まれている。
FIG. 1 is a cross-sectional view in a plane including a device axis line of a unit gear device including a swing gear device according to an embodiment of the present invention. The unit-
揺動歯車装置10は環状の剛性内歯歯車20と弾性変形可能な環状の可撓性外歯歯車30と揺動発生器40とから構成されている。剛性内歯歯車20は、内周面に形成された内歯部21を備えている。可撓性外歯歯車30は、カップ形状を有しており、カップの開口部の外周面に形成された外歯部31を備えている。揺動発生器40は、2個の偏心ローラ41を備えている。
The
揺動歯車装置10は、剛性内歯歯車20の内側に可撓性外歯歯車30を配置し、可撓性外歯歯車30の内側に揺動発生器40を嵌め込んで可撓性外歯歯車30を撓ませることにより、剛性内歯歯車20の内歯部21に形成された内歯と、可撓性外歯歯車30の外歯部31に形成された外歯とが、剛性内歯歯車20の中心を挟み対向する2箇所で噛み合うように構成されている。
In the
揺動発生器40は、揺動発生器40の回転軸回りに回転する円形輪郭の偏心ローラ41を2個有している。偏心ローラ41は、所定量偏心して回転する円形輪郭の偏心カム42と、偏心カム42の外周に嵌められた軸受43と、軸受43の外周に配置されたホイール44とを備えている。偏心カム42は、揺動発生器40の回転軸回りに回転するように入力軸61に固定されている。揺動発生器40の回転軸の軸線は、入力軸61の軸線と一致し、つまり装置軸線1aと一致する。
The
次に、図2を用いて、出力ユニット2および入力ユニット3について説明する。図2は、図1のユニット型歯車装置の出力ユニットと入力ユニットが分離した状態を示す断面図である。
Next, the
図2に示したように、分離した状態の出力ユニット2には、剛性内歯歯車20、可撓性外歯歯車30、出力軸51が含まれる。剛性内歯歯車20は、剛性内歯歯車固定用ボルト23で出力ユニットハウジング50および軸受ホルダー54に固定されている。可撓性外歯歯車30の底面には、出力軸51が同軸状態で連結固定されている。可撓性外歯歯車30と出力軸51とは、カップ形状の可撓性外歯歯車30の底面部分に設けられた厚肉の出力軸取付部32のボルト孔に、可撓性外歯歯車押えプレート35を挟んで可撓性外歯歯車取付用ボルト34を嵌め、連結固定される。出力軸51は、出力側軸受52で支持され、出力側軸受52は、軸受ホルダー54および軸受押えプレート55で保持されている。この出力側軸受52には、通常クロスローラーベアリングが使用される。また、出力側軸受52の隣に出力側オイルシール53が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
また、図2に示したように、分離した状態の入力ユニット3には、揺動発生器40、入力軸61が含まれ、揺動発生器40は、入力軸61の先端部に同軸状態で固定されている。入力軸61は、入力側軸受62で支持され、入力側軸受62は、入力ユニットハウジング60で保持されている。また、入力側軸受62の隣に入力側オイルシール63が設けられている。入力ユニットハウジング60の出力ユニット2側端部には、出力ユニット2の入力ユニット3側端部の外周、つまり、剛性内歯歯車20の外周と嵌合可能な形状を有する案内部60aが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
出力ユニット2と入力ユニット3とを嵌め合わせ、入力ユニットハウジング60と剛性内歯歯車20とをユニット連結用ボルト64で連結固定することにより、図1のユニット型歯車装置1が組立てられる。組立てられた状態で、出力軸51の軸線は入力軸61の軸線と一致し、これが装置軸線1aと一致する(図1参照)。
1 is assembled by fitting the
ここで、揺動発生器40の2個の偏心ローラ41の配置状態について説明する。図3は、揺動発生器の2個の偏心ローラの配置状態を模式的に示す説明図である。図3に示すように、揺動発生器40の2個の偏心ローラ41は、各偏心ローラ41の円形輪郭の中心41cが揺動発生器40の回転軸、つまり装置軸線1aから互いに逆方向に所定量(ε)離れて位置するように、重ねて配置されている。揺動発生器40がこのような形状を有しているので、可撓性外歯歯車30の内側に揺動発生器40を嵌め込むと、偏心ローラ41の外周面が可撓性外歯歯車30の外歯部31の内周面と接触して可撓性外歯歯車30が撓み、可撓性外歯歯車30の外歯が剛性内歯歯車20の内歯と、剛性内歯歯車20の中心を挟み対向する2箇所で噛み合うことができる。
Here, the arrangement state of the two
次に、図4を用いて揺動歯車装置10の動作について説明する。図4は、揺動歯車装置の動作の説明図である。
Next, operation | movement of the
図4に示したように、回転前は剛性内歯歯車20の斜線で示した内歯と、可撓性外歯歯車30の黒で示した外歯が噛み合っている。入力軸61がモータ等により駆動されると、揺動発生器40が回転を開始する。そして、揺動発生器40が90度回転すると、噛み合い位置は円周方向に90度移動する。この揺動歯車装置10は剛性内歯歯車20の内歯の歯数と可撓性外歯歯車30の外歯の歯数の差が2枚なので、揺動発生器40が噛み合い位置を円周方向に移動させながら360度回転し、噛み合い位置が剛性内歯歯車20の斜線で示した内歯に戻るためには、可撓性外歯歯車30は外歯の歯数プラス2枚分回転しなければならない。つまり、揺動発生器40が360度回転したときに、斜線で示した内歯と噛み合うのは、黒で示した外歯の2枚隣の外歯である。その結果、可撓性外歯歯車30は、2枚の歯数分だけ揺動発生器40の回転方向と逆方向に相対回転する。本実施形態のユニット型歯車装置1は、剛性内歯歯車20が相対回転しないように出力ユニットハウジング50に固定されているので、可撓性外歯歯車30から、内歯と外歯の歯数差に応じて大幅に減速された回転を出力軸51に出力することができる。
As shown in FIG. 4, before rotation, the internal teeth indicated by diagonal lines of the rigid
本実施形態のユニット型歯車装置1は、偏心ローラ41の外周面41aの断面が円弧形状またはテーパー形状である揺動発生器40を有した揺動歯車装置10を備えている。図5は、図1のユニット型歯車装置の揺動歯車装置の噛み合い部および出力ユニットと入力ユニットの境界部の拡大図である。図5に示した偏心ローラ41の外周面41aの断面は、円弧形状を有している。図6は、偏心ローラの外周面の断面をさらに拡大した図であり、(a)は円弧形状の外周面を有する偏心ローラの断面図であり、(b)はテーパー形状の外周面を有する偏心ローラの断面図である。
The unit-
揺動発生器40は、可撓性外歯歯車30の内側に嵌め込まれ、偏心ローラ41の外周面41aが可撓性外歯歯車30の内周面と接触することで、可撓性外歯歯車30を撓ませ、可撓性外歯歯車30と剛性内歯歯車20とが2箇所で部分的に噛み合うようにするためのものである。そのため、揺動発生器40の長軸の長さは可撓性外歯歯車30の開口部の直径より長くなければならない。しかし、揺動発生器40の長軸の長さは可撓性外歯歯車30の開口部の直径より長いため、揺動発生器40を可撓性外歯歯車30の内部に嵌め込む際には、揺動発生器40の長軸の両端が可撓性外歯歯車30の開口部に引っ掛かかってしまう。したがって、長軸の両端が引っ掛からないように、揺動発生器40を可撓性外歯歯車30の開口部に対して傾けながら嵌め込む必要があった。このように、揺動発生器40を可撓性外歯歯車30の開口部に対して傾けて嵌め込むと、嵌め込んだ時点では、可撓性外歯歯車30と剛性内歯歯車20とが正しく噛み合っていないので、正しい噛み合い状態となるように、揺動発生器40の回転軸の軸線と可撓性外歯歯車30の回転軸の軸線を一致させなければならず、この調整を行う負担が大きかった。
The
そこで、揺動発生器40が有する偏心ローラ41の外周面41aの断面を円弧形状またはテーパー形状とすることにより、揺動発生器40の長軸の両端が可撓性外歯歯車30の開口部に引っ掛からず、揺動発生器40を可撓性外歯歯車30の内側スムーズかつ容易に嵌め込むことができる構造とした。
Therefore, by making the cross section of the outer
さらに、図6に示したように、偏心ローラ41外周面41aの断面中央41bから回転軸までの長さと、外周面41aの断面端部から回転軸までの長さとの差dを、下記式(1)で求められる値と略同一、または、該値より大きくすることにより、揺動発生器40を可撓性外歯歯車30の内側に、スムーズかつ極めて容易に嵌め込むことができるものとした。
(1){(Zc−Zf)/2}×m
ただし、mは剛性内歯歯車20および可撓性外歯歯車30のモジュール、Zcは剛性内歯歯車20の歯数、Zfは可撓性外歯歯車30の歯数である。
Furthermore, as shown in FIG. 6, the difference d between the length from the
(1) {(Zc−Zf) / 2} × m
Here, m is a module of the rigid
図7は、可撓性外歯歯車に揺動発生器が嵌め込まれる前の、剛性内歯歯車、可撓性外歯歯車および揺動発生器を模式的に示した図である。図7に示した揺動歯車装置10の揺動発生器40が有する偏心ローラ41は、外周面の断面が円弧形状であり、上記dの値は、上記式(1)で求められる値、すなわち、剛性内歯歯車20の内周の半径と可撓性外歯歯車30開口部の半径との差より大きい。その結果、偏心ローラ41の外周面の断面端部における揺動発生器の長軸の長さは、可撓性外歯歯車の開口部の直径より小さくなっている。すなわち、揺動発生器40を傾けることなく可撓性外歯歯車30に嵌め込むとき、可撓性外歯歯車30の開口部に接する偏心ローラ41の部位は、円弧形状の外周面となる。したがって、揺動発生器40は可撓性外歯歯車30の開口部に引っ掛かることなく、揺動発生器40を可撓性外歯歯車30内に押し込むにつれて可撓性外歯歯車30を次第に撓ませ、可撓性外歯歯車30と剛性内歯歯車20とが2箇所で部分的に正しく噛み合うように、変形させることができる。つまり、揺動発生器40を可撓性外歯歯車30の内側に、スムーズかつ極めて容易に嵌め込むことができる。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the rigid internal gear, the flexible external gear, and the oscillation generator before the oscillation generator is fitted into the flexible external gear. The
また、本実施形態のユニット型歯車装置1は、出力ユニット2の入力ユニット3側端部の外周と、入力ユニット3の出力ユニット2側端部の内周が、出力軸51の軸線と入力軸61の軸線が一致するように嵌合されている。具体的には、図2および図5に示したように、入力ユニット3の入力ユニットハウジング60の出力側端部の内周に、出力ユニット2の入力側端部の外周と嵌合可能な案内部60aを設けている。本実施形態においては、出力ユニット2の入力側端部の外周は、剛性内歯歯車20の外周であるので、案内部60aは剛性内歯歯車20の外周と嵌合可能となっている。このような案内部60aを設けたことにより、出力ユニット2の入力側端部の外周を案内しながら、スムーズかつ容易に出力ユニット2と入力ユニット3とを嵌め合わせることができる。このとき、本実施形態のユニット型歯車装置1は既に説明した本発明の揺動歯車装置10を備えているので、揺動発生器40の長軸の両端が可撓性外歯歯車30の開口部に引っ掛かることがなく、スムーズかつ容易に嵌め込まれる。
Further, in the unit
さらに、剛性内歯歯車20と可撓性外歯歯車30が、剛性内歯歯車20の中心を挟み対向する2箇所で部分的に正しく噛み合うためには、揺動発生器40の回転軸の軸線と可撓性外歯歯車30の回転軸の軸線とが一致することが必要であるが、組立てられたユニット型歯車装置1の出力軸51の軸線と入力軸61の軸線は一致しているので、入力軸61に連結固定された揺動発生器40の回転軸の軸線と、出力軸51に連結固定された可撓性外歯歯車30の回転軸の軸線も一致している。したがって、組立てられたユニット型歯車装置1の揺動歯車装置10の剛性内歯歯車20と可撓性外歯歯車30は正しく噛み合う状態になっている。
Furthermore, in order for the rigid
次に、本発明のユニット型歯車装置1の組立方法について説明する。本発明のユニット型歯車装置1の組立方法は、以下の工程(A)、(B)、(C)を包含するものであればよい。
(A)剛性内歯歯車20、可撓性外歯歯車30、出力軸51および出力ユニットハウジング50を含む出力ユニット2を組立てる工程
(B)入力軸61、揺動発生器40および入力ユニットハウジング60を含む入力ユニット3を組立てる工程
(C)入力ユニット3の出力ユニット2側端部の内周によって、出力ユニット2の入力ユニット3側端部の外周を案内しながら、出力ユニット2と入力ユニット3とを嵌め合わせる工程
Next, a method for assembling the
(A) Step of assembling
工程(A)では、出力ユニット2を組立てる。また、工程(B)では、入力ユニット3を組立てる。工程(A)および工程(B)はどちらを先に行ってもよく、同時に行ってもよい。なお、出力ユニット2の構成および入力ユニット3の構成については、図2を用いて既に説明したので、該当する説明および図2を参照することにより、出力ユニット2および入力ユニット3を組立てることができる。
In step (A), the
工程(C)は、組立てられた出力ユニット2および入力ユニット3を嵌め合わせる工程である。このとき、入力ユニット3の出力ユニット2側端部の内周、つまり、入力ユニット3の入力ユニットハウジング60の出力側端部の内周に設けられた案内部60aによって、出力ユニット2の入力ユニット3側端部の外周を案内しながら、出力ユニット2と入力ユニット3とを嵌め合わせる。
Step (C) is a step of fitting the assembled
本発明のユニット型歯車装置1の組立方法を用いることにより、スムーズかつ容易に出力ユニット2と入力ユニット3とを嵌め合わせることができる。同時に、揺動歯車装置10の可撓性外歯歯車30の内部に揺動発生器40をスムーズかつ容易に嵌め込むことができる。さらに、組立てられたユニット型歯車装置1の揺動歯車装置10の剛性内歯歯車20と可撓性外歯歯車30は正しく噛み合う状態になっている。
By using the method of assembling the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であることは言うまでもない。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope shown in the claims.
1 ユニット型歯車装置
1a 装置軸線
2 出力ユニット
3 入力ユニット
10 揺動歯車装置
20 剛性内歯歯車
21 内歯部
23 剛性内歯歯車固定用ボルト
30 可撓性外歯歯車
31 外歯部
32 出力軸取付部
34 可撓性外歯歯車取付用ボルト
35 可撓性外歯歯車押えプレート
40 揺動発生器
41 偏心ローラ
41a 偏心ローラの外周面
41b 偏心ローラの外周面の断面中央
42 偏心カム
43 軸受
44 ホイール
50 出力ユニットハウジング
51 出力軸
52 出力側軸受
53 出力側オイルシール
54 軸受ホルダー
55 軸受押えプレート
60 入力ユニットハウジング
60a 案内部
61 入力軸
62 入力側軸受
63 入力側オイルシール
64 ユニット連結用ボルト
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記揺動発生器は、該揺動発生器の回転軸回りに所定量偏心して回転する円形輪郭の偏心カムと、該偏心カムの外周に嵌められた軸受と、該軸受の外周に配置されたホイールとを備える円形輪郭の偏心ローラを2個有し、2個の偏心ローラは、各偏心ローラの円形輪郭の中心が前記回転軸から互いに逆方向に前記所定量離れて位置するように、重ねて配置されており、
前記偏心ローラを前記回転軸を含む平面で切断した場合に、前記偏心ローラの外周面の断面は、前記偏心ローラの径方向外側に突出する円弧形状、または、テーパー形状を有していることを特徴とする揺動歯車装置。 An annular rigid internal gear, an annular flexible external gear disposed inside the rigid internal gear, and a swing generator fitted inside the flexible external gear The flexible external gear is bent so that the two gears are partially meshed at two positions facing each other across the center of the rigid internal gear, and the meshing position of both gears is determined by the rotation of the oscillation generator. An oscillating gear device that causes relative rotation between the rigid internal gear and the flexible external gear by moving in a circumferential direction,
The swing generator is disposed on an outer periphery of the eccentric cam, a circular contour eccentric cam that rotates eccentrically around a rotation axis of the swing generator, a bearing fitted on the outer periphery of the eccentric cam, and Two eccentric rollers each having a circular contour provided with a wheel, and the two eccentric rollers are overlapped so that the centers of the circular contours of the eccentric rollers are positioned away from the rotation shaft by the predetermined amount in the opposite directions. Arranged,
When the eccentric roller is cut along a plane including the rotation shaft, a cross section of the outer peripheral surface of the eccentric roller has an arc shape or a taper shape protruding radially outward of the eccentric roller. A swing gear device characterized by the above.
{(Zc−Zf)/2}×m (1)
ただし、
m :剛性内歯歯車および可撓性外歯歯車のモジュール
Zc:剛性内歯歯車の歯数
Zf:可撓性外歯歯車の歯数 The difference between the length from the center of the cross section of the outer peripheral surface of the eccentric roller to the rotating shaft and the length from the end of the cross section of the outer peripheral surface of the eccentric roller to the rotating shaft is a value obtained by the following equation (1): The oscillating gear device according to claim 1, wherein the oscillating gear device is the same or larger than the value.
{(Zc−Zf) / 2} × m (1)
However,
m: Module of rigid internal gear and flexible external gear Zc: Number of teeth of rigid internal gear Zf: Number of teeth of flexible external gear
前記剛性内歯歯車、前記可撓性外歯歯車、該可撓性外歯歯車に連結固定された出力軸、および、これらを支持する出力ユニットハウジングを有する出力ユニットと、
前記揺動発生器、該揺動発生器が連結固定された入力軸、および、該入力軸を支持する入力ユニットハウジングを有する入力ユニットと、から構成され、
前記出力ユニットの前記入力ユニット側端部の外周と、前記入力ユニットの前記出力ユニット側端部の内周が、前記出力軸の軸線と前記入力軸の軸線が一致するように嵌合されていることを特徴とするユニット型歯車装置。 A unit-type gear device comprising the oscillating gear device according to claim 1 or 2,
An output unit having the rigid internal gear, the flexible external gear, an output shaft connected to and fixed to the flexible external gear, and an output unit housing that supports them;
The swing generator, an input shaft to which the swing generator is connected and fixed, and an input unit having an input unit housing that supports the input shaft,
The outer periphery of the output unit side end of the output unit and the inner periphery of the output unit side end of the input unit are fitted so that the axis of the output shaft and the axis of the input shaft coincide. A unit-type gear device.
(A)前記剛性内歯歯車、前記可撓性外歯歯車、前記出力軸および前記出力ユニットハウジングを含む出力ユニットを組立てる工程と、
(B)前記入力軸、前記揺動発生器および前記入力ユニットハウジングを含む入力ユニットを組立てる工程と、
(C)前記入力ユニットの前記出力ユニット側端部の内周によって、前記出力ユニットの前記入力ユニット側端部の外周を案内しながら、前記出力ユニットと前記入力ユニットとを嵌め合わせる工程と、
を包含することを特徴とするユニット型歯車装置の組立方法。 An assembly method for assembling the unit type gear device according to claim 3,
(A) assembling an output unit including the rigid internal gear, the flexible external gear, the output shaft, and the output unit housing;
(B) assembling an input unit including the input shaft, the swing generator, and the input unit housing;
(C) fitting the output unit and the input unit together while guiding the outer periphery of the input unit side end of the output unit by the inner periphery of the output unit side end of the input unit;
A method of assembling a unit type gear device comprising:
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