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JP2016217391A - Wave generation device of wave speed reducer - Google Patents

Wave generation device of wave speed reducer Download PDF

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JP2016217391A
JP2016217391A JP2015100591A JP2015100591A JP2016217391A JP 2016217391 A JP2016217391 A JP 2016217391A JP 2015100591 A JP2015100591 A JP 2015100591A JP 2015100591 A JP2015100591 A JP 2015100591A JP 2016217391 A JP2016217391 A JP 2016217391A
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JP
Japan
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wave
annular portion
annular
contact
gear transmission
Prior art date
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Application number
JP2015100591A
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Japanese (ja)
Inventor
吾郷 健二
Kenji Ago
健二 吾郷
信昭 今村
Nobuaki Imamura
信昭 今村
智彦 伊勢
Tomohiko Ise
智彦 伊勢
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MAEDA SEIMITSU SEISAKUSHO KK
Original Assignee
MAEDA SEIMITSU SEISAKUSHO KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wave speed reducer capable of reducing the number of components, and contributing to reduction in cost and downsizing.SOLUTION: A wave generator of a wave speed reducer conventionally comprising an elliptical body, an inner ring, a ball, a retainer and an outer ring, only comprises a single unit or a small number of members. In order to suppress increase of slide resistance or efficiency reduction due to the increase by the principle based on slide friction different from the conventional principle based on rolling friction, the wave generator needs excellent lubrication. By providing chamfered part for suppressing local surface pressure rise on the slide part of the wave generator, and by providing a groove for improving lubrication due to lubricant, the wave speed reducer, as a practical speed reducer, can prevent performance deterioration.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、産業界での動力や位置の伝達に用いられる減速装置に関する。   The present invention relates to a reduction gear used for transmission of power and position in industry.

従来、部材の波動を用いた撓み噛み合い式変速装置は、特許文献1に記載されるように、保形力を有するサーキュラスプラインと、前記サーキュラスプラインの内周部に形成された内歯の歯数より少ない歯数の外歯が形成された可撓性のフレックススプラインと、前記フレックススプラインに内接して、前記サーキュラスプラインの内歯に前記フレックススプラインの外歯を部分的に噛み合わせ、当該噛み合い位置を前記第1環状部の周方向に沿って移動させることにより、前記サーキュラスプラインと前記フレックススプラインと相対回転させる波動発生装置(ウェーブジェネレータ)とを備えて構成されていた。   2. Description of the Related Art Conventionally, as described in Patent Document 1, a flexure meshing transmission using wave motion of a member is a circular spline having a shape retention force, and the number of teeth of an inner tooth formed on the inner peripheral portion of the circular spline. A flexible flex spline in which outer teeth having a smaller number of teeth are formed, and the outer teeth of the flex spline are partially meshed with the inner teeth of the circular spline, inscribed in the flex spline, and the mesh position Is moved along the circumferential direction of the first annular portion, and is configured to include a wave generator (wave generator) that rotates relative to the circular spline and the flex spline.

このような撓み噛み合い式変速装置は波動歯車減速機と呼ばれ、サーキュラスプライン、フレックススプライン、波動発生装置の3つの基本部品で構成できるため小型、軽量であるとともに高い変速比が得られることから、ロボットアームやロボットハンドの駆動機構に広く用いられてきた。   Such a flexure meshing type transmission is called a wave gear reducer, and can be composed of three basic parts, a circular spline, a flex spline, and a wave generator, so that it is small and lightweight, and a high gear ratio can be obtained. It has been widely used for the drive mechanism of robot arms and robot hands.

しかし、空間的制約の厳しい多関節ロボットフィンガーの駆動機構などでは、さらに、小型、軽量で高変速比の変速装置が求められている。従来の変速装置ではその小型化のために極めて小さい歯形や小型の波動発生器を用いるが、波動発生装置の構成部品の単体精度、および組立寸法精度を極めて高精度にする必要があり、従来の機械加工技術でこれに対応することは極めて困難であるため、変速装置の小型化に限界があった。   However, in a multi-joint robot finger drive mechanism or the like that has severe space constraints, a transmission device that is smaller, lighter, and has a high gear ratio is required. In order to reduce the size of the conventional transmission, an extremely small tooth profile and a small wave generator are used. However, it is necessary to make the single component accuracy and assembly dimensional accuracy of the component of the wave generator extremely high. Since it is extremely difficult to cope with this with machining technology, there has been a limit to miniaturization of the transmission.

代表的な波動歯車減速機の波動発生器は、楕円状のボディの外周部に複数のボールが接触する転動面を持つ内輪が装着され、それらボールの外周部にボールが接触する転動面を持つ外輪を持ち、減速機の入力軸をその楕円状ボディに接続することで、外輪部に波動動作を発生させている。波動動作はすなわち、楕円状ボディの形状をボールを介して外輪部を変形させる動作である。   A wave generator of a typical wave gear reducer has a rolling surface in which an inner ring having a rolling surface that contacts a plurality of balls is attached to the outer periphery of an elliptical body, and the balls contact the outer periphery of the balls. A wave motion is generated in the outer ring portion by connecting the input shaft of the speed reducer to the elliptical body. In other words, the wave motion is an operation of deforming the outer ring portion through the ball in the shape of the elliptical body.

波動歯車減速機の変速の原理は、内側に複数、たとえば102個の歯形を有するサーキュラスプラインに対して、102から2を差し引いた、100枚の歯形を有するフレックススプラインが、その歯数の違いにより、180度対向する位置でのみ噛み合い、その噛み合い位置から90度の位置では噛み合わない状態のものが、楕円状の外輪を変形させる波動発生器の変形動作によって噛み合い位置を変化させていくことによるものである。   The principle of the speed change of the wave gear reducer is that a flex spline having 100 tooth profiles, which is obtained by subtracting 2 from 102, is a difference in the number of teeth. , Meshing only at a position opposed to 180 degrees, and not meshing at a position 90 degrees from the meshing position is by changing the meshing position by the deformation operation of the wave generator that deforms the elliptical outer ring It is.

波動発生器の一例では、内輪と外輪の間には23個のボールが配置され、ボール同士の相対位置を規制するリテーナと合わせて構成されている。つまり、楕円状のボディ、内輪、23個のボール、リテーナ、外輪が最小の構成要素であり、部品の種類としては5種類、個数としては27個の部品が最低限の構成となる。   In an example of the wave generator, 23 balls are arranged between an inner ring and an outer ring, and are configured together with a retainer that regulates the relative positions of the balls. That is, the oval body, the inner ring, the 23 balls, the retainer, and the outer ring are the minimum components, and the number of parts is five and the number of parts is 27.

そこで、この波動発生器を簡素化にすることが波動歯車減速機のコストダウン、および小型化に大きく影響する。しかしながら、ころがり摩擦を原理として用いる前述の波動発生器に対して、簡素化するにはすべり摩擦を原理にするなどをする必要があり、減速機としての効率の低下や、摩擦損失の増大をまねいており、実用化の例は見当たらない。   Therefore, simplifying the wave generator greatly affects the cost reduction and downsizing of the wave gear reducer. However, in order to simplify the above-described wave generator that uses rolling friction as a principle, it is necessary to use sliding friction as a principle, which reduces the efficiency of the reducer and increases the friction loss. There are no examples of practical application.

実公平5−19635号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-19635 特開2003−207004号公報JP 2003-207004 A

本発明では、前述の波動発生器を簡素化することで、部品点数を削減し、コスト低減を図り、また小型化を容易とするものである。   In the present invention, by simplifying the above-described wave generator, the number of parts is reduced, cost is reduced, and miniaturization is facilitated.

部品点数の削減のひとつの方法としては、波動発生器を単体の楕円状形状とすることが容易に考えられるが、従来の波動発生器がボールのころがり摩擦の原理を用いたものに対して、すべり摩擦となり、一般的に摩擦係数は相対的に大きくなる。   As one method of reducing the number of parts, it is easy to consider the wave generator to have a single elliptical shape, but the conventional wave generator uses the principle of ball rolling friction, Sliding friction occurs, and the coefficient of friction is generally relatively large.

また、すべり摩擦を原理としたものは接触部の摩耗も発生しやすくなり、減速機としての寿命が短くなる問題点もあった。   In addition, in the case of the principle of sliding friction, there is a problem that the wear of the contact portion is likely to occur, and the life as a speed reducer is shortened.

また、接触面は動作時にトルクを伝達することから極めて高い面圧が発生し、一般的に潤滑材の枯渇が起きる問題もあった。   Further, since the contact surface transmits torque during operation, a very high surface pressure is generated, and there is a problem that the lubricant is generally exhausted.

本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、部品点数を従来に対して大幅に削減することで、小型化が容易で、かつ安価な変速装置を提供する点にある。
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a transmission that can be easily reduced in size and reduced in price by greatly reducing the number of parts compared to the conventional art.

本発明では、前述の従来の波動歯車減速機の波動発生器が複数の部品で構成されているものを部品点数を削減し一体構造、若しくは必要最小限の部品点数で実現するものである。
部品点数の削減に伴う、減速機としての効率や摺動抵抗の増加といった課題を、構成材質の最適化、表面改質、細部形状の最適化によって実用化レベルの性能を確保しようとするものである。
In the present invention, the above-described conventional wave generator of the wave gear reducer is configured with a plurality of parts to reduce the number of parts and realize an integral structure or the minimum number of parts.
With the reduction of the number of parts, we are trying to secure the performance at the practical level by optimizing the composition material, surface modification, and optimization of the detailed shape, such as the reduction of the reduction gear efficiency and sliding resistance. is there.

本発明のひとつは、波動発生器、もしくはその表面を自己潤滑性のを有する材質とすることで、摩擦係数を低減し、摺動抵抗の低減と減速機の効率向上を図る。   In one aspect of the present invention, the wave generator or its surface is made of a self-lubricating material, thereby reducing the friction coefficient, reducing the sliding resistance, and improving the efficiency of the reduction gear.

本発明のひとつは、波動発生器の形状を潤滑性能が高くなるようにすることで、摩擦係数を低減し、摺動抵抗の低減と減速機の効率向上を図る。
One aspect of the present invention is to improve the lubrication performance of the wave generator so that the friction coefficient is reduced, the sliding resistance is reduced, and the reduction gear efficiency is improved.

図1(a)は従来型の波動歯車減速装置の正面図、図1(b)は従来型の波動歯車減速装置の側断面図1A is a front view of a conventional wave gear reduction device, and FIG. 1B is a side sectional view of the conventional wave gear reduction device. 図2(a)は本発明の波動歯車減速装置の正面図、図2(b)は本発明の波動歯車減速装置の側断面図2A is a front view of the wave gear reduction device of the present invention, and FIG. 2B is a side sectional view of the wave gear reduction device of the present invention. 図3(a)は本発明の波動歯車減速装置の波動発生器の正面図、図3(b)は本発明の波動歯車減速装置の波動発生器の断面図(実施例1)FIG. 3A is a front view of the wave generator of the wave gear reduction device of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the wave generator of the wave gear reduction device of the present invention (Example 1). 図4(a)は本発明の波動歯車減速装置の波動発生器の正面図、図4(b)は本発明の波動歯車減速装置の波動発生器の断面図、図4(c)は本発明の波動歯車減速装置の波動発生器の背面図(実施例2)4A is a front view of the wave generator of the wave gear reduction device of the present invention, FIG. 4B is a sectional view of the wave generator of the wave gear reduction device of the present invention, and FIG. 4C is the present invention. Rear view of the wave generator of the wave gear speed reducer (Example 2) 図5(a)は本発明の波動歯車減速装置の波動発生器の正面図、図5(b)は本発明の波動歯車減速装置の波動発生器の断面図(実施例3)FIG. 5A is a front view of a wave generator of the wave gear reduction device of the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view of the wave generator of the wave gear reduction device of the present invention (Example 3). 図6(a)は本発明の波動歯車減速装置の波動発生器の正面図、図6(b)は本発明の波動歯車減速装置の波動発生器の断面図(実施例4)FIG. 6A is a front view of the wave generator of the wave gear reduction device of the present invention, and FIG. 6B is a cross-sectional view of the wave generator of the wave gear reduction device of the present invention (Example 4). 本発明の波動歯車減速装置の波動発生器の単体図(実施例5)Single figure of wave generator of wave gear reducer of the present invention (Example 5) 本発明の波動歯車減速装置の波動発生器の単体図(実施例6)Single figure of wave generator of wave gear reducer of the present invention (Example 6) 本発明の実施例7の波動発生器を用いた波動歯車減速装置(実施例7)Wave Gear Reduction Device Using Wave Generator of Embodiment 7 of the Present Invention (Embodiment 7) 本発明の実施例8の波動発生器を用いた波動歯車減速装置(実施例8)Wave gear reduction device using wave generator of embodiment 8 of the present invention (Embodiment 8)

以下に本発明による波動減速機の波動発生器の実施の形態を説明する。   Embodiments of a wave generator for a wave reducer according to the present invention will be described below.

本発明を説明するために、従来型の波動歯車減速機について図1によって説明する。
符号1は波動歯車減速機のサーキュラスプラインと呼ばれるもので、減速比によってその歯数が異なるが、本説明においては、減速比50を得るために102の歯数で構成されたもので説明する。 符号2はフレックススプラインと呼ばれるもので、可撓性を有する薄肉の部材で構成されており、サーキュラスプラインとの接触部は符号11の100個の歯形で構成されており、符号10のサーキュラスプラインの歯形部と接触し噛み合っている。
波動歯車減速機の波動発生器は符号3、4、5、6,7で構成されており、符号4の楕円状のボディの外周部に符号6の23個のボールと、それと接触する転動面を持つ符号5の内輪が装着され、また符号6のボールに接触する転動面を持つ符号3の外輪を持つ。本変速装置は、固定部、入力軸、出力軸の役割を変えることで、変速比が変化する特性を持つが、本説明では、符号1を固定部として、符号8が入力軸、符号9が出力軸となる構成で説明を行う。
入力軸が1回転するとサーキュラスプラインとフレックススプラインの歯数差を分子とし、フレックススプラインの歯数を分母とした比率分だけ、フレックススプラインが反対側に回転することで、本例では減速比50の減速機としての役割を果たす。
In order to explain the present invention, a conventional wave gear reducer will be described with reference to FIG.
Reference numeral 1 is called a circular spline of a wave gear reducer, and the number of teeth varies depending on the reduction ratio, but in the present description, in order to obtain a reduction ratio of 50, the number of teeth is 102. Reference numeral 2 is a flex spline, which is composed of a thin member having flexibility, and a contact portion with the circular spline is composed of 100 tooth shapes of reference numeral 11, and the circular spline of reference numeral 10 Contacting and meshing with the tooth profile.
The wave generator of the wave gear reducer is configured by reference numerals 3, 4, 5, 6, and 7, and has 23 balls of reference numeral 6 on the outer periphery of the elliptical body of reference numeral 4 and rolling contact with the balls. An inner ring of reference numeral 5 having a surface is mounted, and an outer ring of reference numeral 3 having a rolling surface that contacts the ball of reference numeral 6 is provided. This transmission has a characteristic that the gear ratio is changed by changing the roles of the fixed portion, the input shaft, and the output shaft. In this description, reference numeral 1 is the fixed portion, reference numeral 8 is the input shaft, and reference numeral 9 is The description will be made with a configuration serving as an output shaft.
When the input shaft rotates once, the flex spline rotates in the opposite direction by a ratio with the difference in the number of teeth between the circular spline and the flex spline as the numerator and the number of teeth of the flex spline as the denominator. Acts as a reducer.

上記の減速機能を実現するためには、サーキュラスプラインとフレックススプラインはその一部のみが噛み合い、その位置が順次移動していく動作が必要となる。そのため、波動発生器の外周部、すなわち符号3のフレックススプラインとの接触部は楕円状の輪郭をしている必要があり、180度対向する位置でのみ噛み合い、その噛み合い位置から90度の位置では噛み合わない状態を作り出すことで、減速機としての機能を実現している。
符号3の輪郭が楕円状であるために、符号4が楕円状である必要があり、よって符号3と符号5はほぼ均等の距離となっている。ちなみに符号3と符号2の接触部の長さはほぼ同一となっているがこれは減速機能の実現においては必須ではない。
In order to realize the above deceleration function, it is necessary to perform an operation in which only a part of the circular spline and the flex spline mesh with each other and the positions thereof move sequentially. For this reason, the outer peripheral portion of the wave generator, that is, the contact portion with the flex spline of reference numeral 3 must have an elliptical outline, and meshes only at a position facing 180 degrees, and at a position 90 degrees from the meshed position. By creating a state that does not mesh, the function as a speed reducer is realized.
Since the outline of the reference numeral 3 is elliptical, the reference numeral 4 needs to be elliptical, so that the reference numeral 3 and the reference numeral 5 have a substantially equal distance. Incidentally, the lengths of the contact portions of reference numerals 3 and 2 are substantially the same, but this is not essential in realizing the deceleration function.

前述の本説明における波動歯車減速機の波動発生器は符号3、4、5、6,7で構成されており、内輪と外輪の間には23個のボールが配置され、ボール同士の相対位置を規制するリテーナと合わせて構成されている。つまり、楕円状のボディ、内輪、23個のボール、リテーナ、外輪が最小の構成要素であり、部品の種類としては5種類、個数としては27個の部品が最低限の構成となる。
The wave generator of the wave gear reducer in the above description is configured by reference numerals 3, 4, 5, 6, and 7, and 23 balls are arranged between the inner ring and the outer ring, and the relative positions of the balls are It is configured with a retainer that regulates That is, the oval body, the inner ring, the 23 balls, the retainer, and the outer ring are the minimum components, and the number of parts is five and the number of parts is 27.

図2は本発明における実施例1を示したものである。
符号21は波動歯車減速機のサーキュラスプラインで、減速比によってその歯数が異なるが、本説明においては、減速比50を得るために102の歯数で構成されたもので説明する。 符号22はフレックススプラインで、可撓性を有する薄肉の部材で構成されており、サーキュラスプラインとの接触部は符号25の100個の歯形で構成されており、符号24のサーキュラスプラインの歯形部と接触し噛み合っている。
波動歯車減速機の波動発生器は符号23で構成されており、従来の波動発生器が楕円状のボディ、23個のボール、内輪、外輪、リテーナで構成されているのに対して、ひとつのボディで構成されていることを特徴とする。本変速装置は、固定部、入力軸、出力軸の役割を変えることで、変速比が変化する特性を持つが、本説明では、符号21を固定部として、符号28が入力軸、符号29が出力軸となる構成で説明を行う。
入力軸が1回転するとサーキュラスプラインとフレックススプラインの歯数差を分子とし、フレックススプラインの歯数を分母とした比率分だけ、フレックススプラインが反対側に回転することで、本例では減速比50の減速機としての役割を果たす。
本実施例では、歯車の歯数の差による波動歯車減速機構を用いた例を示しているが、歯車の歯数に変えて、接触部の周長差による摩擦を利用した波動減速機構においても同様の効果が得られる。
FIG. 2 shows Example 1 in the present invention.
Reference numeral 21 denotes a circular spline of a wave gear reducer, and the number of teeth varies depending on the reduction ratio. In this description, the number of teeth is set to 102 to obtain a reduction ratio of 50. Reference numeral 22 is a flex spline, which is composed of a thin member having flexibility. The contact portion with the circular spline is composed of 100 tooth shapes of reference numeral 25, and the tooth profile portion of the circular spline of reference numeral 24 Contact and mesh.
The wave generator of the wave gear reducer is configured by reference numeral 23, whereas the conventional wave generator is configured by an elliptical body, 23 balls, an inner ring, an outer ring, and a retainer. It is composed of a body. This transmission has a characteristic that the gear ratio changes by changing the roles of the fixed portion, the input shaft, and the output shaft. In this description, reference numeral 21 is the fixed portion, reference numeral 28 is the input shaft, and reference numeral 29 is the input shaft. The description will be made with a configuration serving as an output shaft.
When the input shaft rotates once, the flex spline rotates in the opposite direction by a ratio with the difference in the number of teeth between the circular spline and the flex spline as the numerator and the number of teeth of the flex spline as the denominator. Acts as a reducer.
In this embodiment, an example using a wave gear speed reduction mechanism based on the difference in the number of gear teeth is shown, but in a wave speed reduction mechanism that uses friction due to the difference in circumference of the contact portion instead of the number of gear teeth. Similar effects can be obtained.

本発明では、この単体ボディの波動発生器について、すべり摩擦を原理とすることによる、摺動抵抗の増加を抑制し、減速機としての性能を高めるために、本部材を樹脂製としたことが大きな特徴である。本実施例では、摩擦係数が極めて低い、4フッ化エチレン樹脂(通称PTFE)を用いている。この部分は耐久性やコストを考慮して、ナイロン系やポリアセタールといった自己潤滑特性の良い樹脂への変更も考えられる。また、潤滑性能の向上のため、摺動部に前述の樹脂やDLC(ダイヤモンドライクコーティング)、2硫化モリブデンといった素材のコーティングによる表面改質への変更も考えられる。 In the present invention, for this single body wave generator, this member is made of resin in order to suppress an increase in sliding resistance due to the principle of sliding friction and to enhance the performance as a speed reducer. It is a big feature. In this embodiment, tetrafluoroethylene resin (commonly called PTFE) having a very low friction coefficient is used. In consideration of durability and cost, this part may be changed to a resin having a good self-lubricating property such as nylon or polyacetal. In order to improve the lubrication performance, it is conceivable to change the surface of the sliding portion by coating with a material such as the aforementioned resin, DLC (diamond-like coating), or molybdenum disulfide.

図3は実施例1の波動発生器の断面形状を示す。フレックススプラインとの接触部の断面形状はエッジ部が約90度となっている。
FIG. 3 shows a cross-sectional shape of the wave generator of the first embodiment. The cross-sectional shape of the contact portion with the flex spline is about 90 degrees at the edge portion.

図4は波動発生器の実施例2を示したものである。符号31は潤滑性能を高めるために樹脂とすると、入力軸部は相対的に小径となるため、強度が低下する。そこで符号32で示す軸部との2つの部材で構成することで、フレックススプラインとの摺動部は潤滑性が高いが強度が不足しがちな樹脂製とし、軸部は強度を高くできる金属製とすることができる。しかしながら単純に2つの部材で構成するだけではトルクの伝達においてスリップが生じたり、角度伝達精度が悪化する要因となる。そこで本発明では、符号31と符号32を直線部を有する穴と溝で勘合させることで、角度伝達精度の悪化を防ぎ、かつ正転、逆転時のガタ(=バックラッシ)がなく、また所定のトルクの伝達を実現する。また、この方法は減速機の小型化においても有効であり、一般的なキーや止めねじを用いるよりも、小型でありながら大きなトルクを伝達することに有効である。
FIG. 4 shows a second embodiment of the wave generator. If the reference numeral 31 is a resin for improving the lubrication performance, the input shaft portion has a relatively small diameter, and therefore the strength is reduced. Therefore, the sliding part with the flex spline is made of resin, which has high lubricity but tends to be insufficient in strength, and the shaft part is made of metal that can increase the strength. It can be. However, if the two members are simply configured, slipping may occur in torque transmission, or the angle transmission accuracy may deteriorate. Therefore, in the present invention, the reference numeral 31 and the reference numeral 32 are fitted with a hole and a groove having a straight line portion to prevent deterioration in angle transmission accuracy, and there is no backlash at the time of forward rotation and reverse rotation. Realize torque transmission. This method is also effective in reducing the size of the speed reducer, and is effective in transmitting a large torque while being small, rather than using a general key or set screw.

図5は波動発生器の実施例3を示したものである。図3の実施例1のものに対して、エッジ部が符号33、34のようにゆるやかな面取りをされていることが特徴である。この面取りは、フレックススプラインとの接触部の局部的な面圧上昇の抑制に寄与するため、減速機としての効率の向上に大きく寄与する。
FIG. 5 shows a third embodiment of the wave generator. 3 is characterized in that the edge portion is gently chamfered as indicated by reference numerals 33 and 34 with respect to the embodiment 1 of FIG. This chamfering contributes to the suppression of the local increase in surface pressure at the contact portion with the flex spline, and thus greatly contributes to the improvement of the efficiency of the speed reducer.

図6は波動発生器の実施例4を示したものである。図5の実施例3のものに対して、フレックススプラインとの接触部の潤滑特性を高めるために、潤滑油を保持し導くための溝を設けたことが特徴である。潤滑油の局部的な面圧上昇の抑制に寄与するため、減速機としての効率の向上に大きく寄与することが実験によって確認されている。
この溝は実施例4では、回転軸に対して直交する平面に平行に設けられているが、平行位置から幾分傾けた位置に設けることも考えられる。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the wave generator. A feature of the third embodiment shown in FIG. 5 is that a groove for holding and guiding the lubricating oil is provided in order to improve the lubrication characteristics of the contact portion with the flex spline. In order to contribute to the suppression of the local increase in the surface pressure of the lubricating oil, it has been confirmed by experiments that it greatly contributes to the improvement of efficiency as a reduction gear.
In the fourth embodiment, the groove is provided in parallel to a plane orthogonal to the rotation axis, but it may be provided at a position slightly inclined from the parallel position.

図7は波動発生器の実施例5を示したものである。図6の実施例4のものに対して、フレックススプラインとの接触部の潤滑特性を高め、潤滑油を保持し導くための溝が、90度直交する方向に設けたことが特徴である。潤滑油の局部的な面圧上昇の抑制に寄与するため、減速機としての効率の向上に大きく寄与する。
この溝は実施例5では、回転軸に対して平行に設けられているが、平行位置から幾分傾けた位置に設けることも考えられる。
FIG. 7 shows a fifth embodiment of the wave generator. 6 is characterized in that a groove for improving the lubrication characteristics of the contact portion with the flex spline and holding and guiding the lubricating oil is provided in a direction orthogonal to 90 degrees with respect to that of the fourth embodiment in FIG. Since it contributes to the suppression of the local increase in surface pressure of the lubricating oil, it greatly contributes to the improvement of efficiency as a reduction gear.
In the fifth embodiment, the groove is provided in parallel to the rotation axis, but it may be provided at a position slightly inclined from the parallel position.

図8は波動発生器の実施例6を示したものである。図6の実施例4と、図7の実施例5のものを合わせた構造である。フレックススプラインとの接触部の潤滑特性を高め、潤滑油を保持し導くための溝が、回転軸に対して平行の方向、および90度直交する方向に合わせて設けたことが特徴である。潤滑油の局部的な面圧上昇の抑制に寄与するため、減速機としての効率の向上に大きく寄与する。
この溝は実施例6では、回転軸に対して平行および90度直交する位置に設けられているが、各々をそれぞれから幾分傾けた位置に設けることも考えられる。
FIG. 8 shows a sixth embodiment of the wave generator. The structure is a combination of Example 4 in FIG. 6 and Example 5 in FIG. It is characterized in that grooves for improving the lubrication characteristics of the contact portion with the flex spline and holding and guiding the lubricating oil are provided in a direction parallel to the rotation axis and a direction orthogonal to 90 degrees. Since it contributes to the suppression of the local increase in surface pressure of the lubricating oil, it greatly contributes to the improvement of efficiency as a reduction gear.
In Example 6, the groove is provided at a position parallel to the rotation axis and perpendicular to 90 degrees, but it is also possible to provide each groove at a position slightly inclined from each other.

図9は波動発生器の実施例7を示したものである。符号42に内接する符号44の波動発生器は、実施例1においては全周に渡って接していたのに対して、図9に示すように、180度対向した位置でのみ接触部があり、接触部から90度傾いた位置では空隙が設けられている。
これによって、符号42と符号44の接触面積を適切なものとすることができる。また図では対向する位置の2か所で接触しているが、減速機の機能を実現するためには円周上の1か所のみでも実現できる。
FIG. 9 shows a seventh embodiment of the wave generator. The wave generator inscribed with reference numeral 42 is in contact with the entire circumference in the first embodiment, whereas, as shown in FIG. 9, there is a contact portion only at a position facing 180 degrees, as shown in FIG. A gap is provided at a position inclined by 90 degrees from the contact portion.
Thereby, the contact area of the code | symbol 42 and the code | symbol 44 can be made appropriate. Further, in the figure, the contact is made at two opposite positions, but in order to realize the function of the speed reducer, it can be realized only at one place on the circumference.

図10は波動発生器の実施例8を示したものである。符号42に内接する符号45の波動発生器は、実施例1においては全周に渡って接していたのに対して、図10に示すように、180度対向した位置でのみ接触部があり、接触部から90度傾いた位置では空隙が設けられている。さらにこの接触部は実施例7の場合は面で接触していたのに対して、線接触状態となっていることが異なる点である。これによって、符号42と符号45の接触面積を適切なものとすることができる。この接触面積は変速装置の使用条件や構成材質によっても適切なものが異なるため、最も接触面積を小さくするためには線接触ではなく、点接触の状態とすることも考えられる。
また図では対向する位置の2か所で接触しているが、減速機の機能を実現するためには円周上の1か所のみでも実現できる。
FIG. 10 shows an eighth embodiment of the wave generator. The wave generator inscribed with reference numeral 42 is in contact with the entire circumference in the first embodiment, whereas, as shown in FIG. 10, there is a contact portion only at a position facing 180 degrees, as shown in FIG. A gap is provided at a position inclined by 90 degrees from the contact portion. Further, the contact portion is in contact with the surface in the case of Example 7, but is in a line contact state. Thereby, the contact area of the code | symbol 42 and the code | symbol 45 can be made appropriate. Since the appropriate contact area differs depending on the use conditions and constituent materials of the transmission, it is conceivable that the contact area is not a line contact but a point contact in order to minimize the contact area.
Further, in the figure, the contact is made at two opposite positions, but in order to realize the function of the speed reducer, it can be realized only at one place on the circumference.

工場などで使用される産業用ロボットや各種メカトロニクス機器において使用できる。
It can be used in industrial robots and various mechatronic devices used in factories.

1:サーキュラスプライン
2:フレックススプライン
3:外輪
4:楕円状ボディ
5:内輪
6:ボール
7:リテーナ
8:波動歯車減速機の軸(本書の使用例では入力軸)
9:波動歯車減速機の軸(本書の使用例では出力軸)
10サーキュラスプラインの内歯車部
11:フレックススプラインの外歯車部
21:サーキュラスプライン
22:フレックススプライン
23:波動発生器
24:サーキュラスプラインの内歯車部
25:フレックススプラインの外歯車部
28:波動歯車減速機の軸(本書の使用例では入力軸)
29:波動歯車減速機の軸(本書の使用例では出力軸)
30:波動発生器の外周部
31:波動発生器の摺動部材
32:波動発生器の軸部
33:テーパ部
34:テーパ部
35:潤滑材用溝
36:潤滑材用溝
37:潤滑材用溝
41:サーキュラスプライン
42:フレックススプライン
44:波動発生器
45:波動発生器
1: Circular spline 2: Flex spline 3: Outer ring 4: Elliptical body 5: Inner ring 6: Ball 7: Retainer 8: Shaft of wave gear reducer (In this example, the input shaft)
9: Wave gear reducer shaft (output shaft in this application example)
10 Circular spline internal gear 11: Flex spline external gear 21: Circular spline 22: Flex spline 23: Wave generator 24: Circular spline internal gear 25: Flex spline external gear 28: Wave gear reducer Axis (in this example, the input axis)
29: Wave gear reducer shaft (output shaft in this application example)
30: Wave generator outer peripheral portion 31: Wave generator sliding member 32: Wave generator shaft portion 33: Tapered portion 34: Tapered portion 35: Lubricant groove 36: Lubricant groove 37: Lubricant Groove 41: Circular spline 42: Flex spline 44: Wave generator 45: Wave generator

Claims (11)

保形力を有する第1環状部で、その環状部の内側には歯形を有し、
前記第1環状部の内周部の歯形の歯数より少ない歯形を有する外周部を備えた可撓性の第2環状部と、
前記第2環状部に内接して、前記第1環状部の歯形部と前記第2環状部の歯形部を180度対向する位置にて部分的に噛み合い接触させ、当該噛み合い接触部位を前記第1環状部の周方向に沿って移動させることにより、前記第1環状部と前記第2環状部とを歯形により相対回転させる波動発生部を備え、その波動発生器は動力または角度位置を伝達する部材と第2環状部と接触する部材部が1種類の材質と1個の一体部品により構成されることを特徴とした波動歯車変速装置。
A first annular portion having a shape-retaining force, having a tooth shape inside the annular portion;
A flexible second annular portion having an outer peripheral portion having a tooth profile smaller than the number of teeth of the inner peripheral portion of the first annular portion;
Inscribed in the second annular portion, the tooth profile portion of the first annular portion and the tooth profile portion of the second annular portion are partially engaged and brought into contact with each other at a position opposed to each other by 180 degrees, and the mesh contact portion is defined as the first annular portion. A member that transmits a power or an angular position is provided with a wave generator that moves the first annular portion and the second annular portion relative to each other by a tooth profile by moving along the circumferential direction of the annular portion. A wave gear transmission characterized in that the member portion that contacts the second annular portion is composed of one kind of material and one integral part.
保形力を有する第1環状部で、その環状部の内側には歯形を有し、
前記第1環状部の内周部の歯形の歯数より少ない歯形を有する外周部を備えた可撓性の第2環状部と、
前記第2環状部に内接して、前記第1環状部の歯形部と前記第2環状部の歯形部を180度対向する位置にて部分的に噛み合い接触させ、当該噛み合い接触部位を前記第1環状部の周方向に沿って移動させることにより、前記第1環状部と前記第2環状部とを歯形により相対回転させる波動発生部を備え、動力または角度位置を伝達する部材と第2環状部がと接触する部材部が異なる材質で構成され、その接合部の一部は波動発生部の回転中心から離間したひとつ以上の平面で構成されることにより、動力または角度位置を伝達することを特徴とした波動歯車変速装置。
A first annular portion having a shape-retaining force, having a tooth shape inside the annular portion;
A flexible second annular portion having an outer peripheral portion having a tooth profile smaller than the number of teeth of the inner peripheral portion of the first annular portion;
Inscribed in the second annular portion, the tooth profile portion of the first annular portion and the tooth profile portion of the second annular portion are partially engaged and brought into contact with each other at a position opposed to each other by 180 degrees, and the mesh contact portion is defined as the first annular portion. A member that transmits a power or an angular position and a second annular portion, including a wave generating portion that rotates the first annular portion and the second annular portion relative to each other by a tooth profile by moving along the circumferential direction of the annular portion. The member part which contacts with is composed of different materials, and part of the joint part is composed of one or more planes separated from the rotation center of the wave generating part, thereby transmitting power or angular position. Wave gear transmission.
前記波動発生部は、
前記第2環状部との接触面の片側、および、または両方の肩部に面取りを設け、トルク伝達による接触部の面圧の局部的な上昇を抑制したことを特徴とする、請求項1記載の波動歯車変速装置。
The wave generator is
The chamfering is provided on one side of the contact surface with the second annular portion and / or on both shoulders to suppress a local increase in the surface pressure of the contact portion due to torque transmission. Wave gear transmission.
前記波動発生部は、
前記第2環状部との接触面に、1本以上の潤滑油用の溝を設けたことを特徴とする、請求項1〜3記載の波動歯車変速装置。
The wave generator is
4. The wave gear transmission according to claim 1, wherein one or more grooves for lubricating oil are provided on a contact surface with the second annular portion.
前記波動発生部の1本以上の潤滑油用溝は、
波動発生器の回転軸を中心とした円筒面に沿って、設けたことを特徴とする、請求項4記載の波動歯車変速装置。
One or more grooves for the lubricating oil of the wave generating portion are
The wave gear transmission according to claim 4, wherein the wave gear transmission is provided along a cylindrical surface centering on a rotation axis of the wave generator.
前記波動発生部の1本以上の潤滑油用溝は、
波動発生器の回転軸に対して平行に設けたことを特徴とする、請求項4記載の波動歯車変速装置。
One or more grooves for the lubricating oil of the wave generating portion are
5. The wave gear transmission according to claim 4, wherein the wave gear transmission is provided in parallel with a rotation axis of the wave generator.
前記波動発生部の潤滑油用溝は、
波動発生器の回転軸に対して平行およびそれに直交して設けたことを特徴とする、請求項4記載の波動歯車変速装置。
The groove for lubricating oil of the wave generating part is
5. The wave gear transmission according to claim 4, wherein the wave gear transmission is provided parallel to and perpendicular to the rotation axis of the wave generator.
保形力を有する第1環状部で、その環状部の内側には歯形を有し、
前記第1環状部の内周部の歯形の歯数より少ない歯形を有する外周部を備えた可撓性の第2環状部と、
前記第2環状部に対向する2か所の部位を有し、その部位以外では内接しない部分を有し、前記第1環状部の歯形部と前記第2環状部の歯形部を180度対向する位置にて部分的に噛み合い接触させ、当該噛み合い接触部位を前記第1環状部の周方向に沿って移動させることにより、変速を実現することを特徴とした波動歯車変速装置。
A first annular portion having a shape-retaining force, having a tooth shape inside the annular portion;
A flexible second annular portion having an outer peripheral portion having a tooth profile smaller than the number of teeth of the inner peripheral portion of the first annular portion;
It has two parts facing the second annular part, and has a part that is not inscribed outside that part, and the tooth profile part of the first annular part and the tooth profile part of the second annular part face each other by 180 degrees. A wave gear transmission characterized in that gear shifting is realized by partially engaging and contacting at a position where the meshing contact portion is moved along the circumferential direction of the first annular portion.
前記波動発生部と前記第2環状部とが接触する部位は、面接触となっていることを特徴とする、請求項8記載の波動歯車変速装置。 The wave gear transmission according to claim 8, wherein a portion where the wave generating portion and the second annular portion are in contact is a surface contact. 前記波動発生部と前記第2環状部とが接触する部位は、点接触となっていることを特徴とする、請求項8記載の波動歯車変速装置。 The wave gear transmission according to claim 8, wherein a portion where the wave generating portion and the second annular portion are in contact is a point contact. 前記請求項1〜10について、減速機構を歯形を利用した波動歯車減速機の原理に代えて、周長差を原理とした摩擦電動式の波動式摩擦減速機に用いたことを特徴とした波動発生器。 In the first to tenth aspects of the present invention, the wave mechanism is characterized in that the speed reduction mechanism is used in a friction-electric wave-type friction speed reducer based on the principle of the circumference instead of the principle of a wave gear speed reducer using a tooth profile. Generator.
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