JP2612591B2 - Deflection gears - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、撓み噛合い式歯車装置に関するものであ
る。更に詳しくは、本発明は、撓み噛合い式歯車装置に
用いられる内歯車及び外歯車の歯の形状の改良に関する
ものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flexural gear device. More specifically, the present invention relates to an improvement in the shape of teeth of an internal gear and an external gear used in a flexion gear device.
(従来の技術) 代表的な撓み噛合い式歯車装置は、剛性内歯車と、こ
の内歯車に設けられ、該内歯車に例えば2個所で噛合う
よう楕円形に変形され、さらに内歯車の歯数より2n枚
(nは正の整数)少ない歯数にされた可撓性外歯車と、
該外歯車の内側に嵌合して該外歯車を楕円形に撓ませる
入力端を具えたウエーブ・ジェネレータとから成り、入
力軸を介して該ウエーブ・ジェネレータを回転させると
外歯車の楕円形が回転させられ、この楕円形の回転によ
り両歯車がその歯数差に対応して相対回転し、内歯車ま
たは外歯車に出力軸を設けると、該出力軸は入力軸に対
して大きい減速比で回転する。(Prior Art) A typical flexible meshing gear device is provided with a rigid internal gear, and is provided on the internal gear, and is deformed into an elliptical shape so as to mesh with the internal gear at, for example, two places. A flexible external gear having 2n less teeth (n is a positive integer) than the number of teeth;
A wave generator having an input end that fits inside the external gear and deflects the external gear into an elliptical shape. When the wave generator is rotated through an input shaft, the elliptical shape of the external gear is changed. When the two gears are rotated relative to each other according to the difference in the number of teeth by the rotation of the ellipse, and the output shaft is provided on the internal gear or the external gear, the output shaft has a large reduction ratio with respect to the input shaft. Rotate.
この従来の撓み噛合い式歯車装置に用いられる歯形は
通常インボリュート歯形が使われているが、さらにその
噛合いの性質を良好にし、運転性能や負荷能力を高める
ために種々の工夫が試みられている。例えば本発明者ら
の一人は、内歯車と外歯車の噛合いを近似的にラックの
歯の噛合いとして扱う手法を提案した(特開昭63−1159
43)。この方法では、使用するウエーブ・ジェネレータ
によって生成される剛性内歯車の歯溝に相対的な可撓性
外歯車の歯の運動軌跡を、両歯車の接触の限界位置を原
点とする縮比1/2に相似変換した写像曲線を両歯車の歯
末面の歯形曲線として採用することにより、歯の連続的
な接触を可能としている。Normally, involute tooth profile is used as the tooth profile used in the conventional flexible meshing gear device. However, various ideas have been tried to further improve the meshing property and to enhance the driving performance and load capacity. I have. For example, one of the present inventors has proposed a method in which the meshing of an internal gear and an external gear is approximately treated as the meshing of the teeth of a rack (JP-A-63-1159).
43). In this method, the motion trajectory of the teeth of the flexible external gear relative to the tooth space of the rigid internal gear generated by the wave generator used is expressed by the contraction ratio 1 / By adopting the mapping curve analogous to 2 as the tooth profile curve of the tooth flank of both gears, continuous contact of the teeth is possible.
(発明が解決しようとする課題) しかし、この方法において採用する歯形の曲線は、そ
の曲線に沿っての曲率半径が極大値をはさんで非対称に
変化する比較的複雑なものである。このために、かかる
曲線を工具に具現して正確な外歯車ないし内歯車を歯切
りするには、従来のインボリュート歯形に比べてより高
度の技術が必要であり、そのためにコストの増加をまね
くという問題点があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, the tooth profile curve adopted in this method is a relatively complicated one in which the radius of curvature along the curve changes asymmetrically across the maximum value. For this reason, in order to implement such a curve in a tool and to cut an external gear or an internal gear accurately, more advanced technology is required as compared with the conventional involute tooth profile, which leads to an increase in cost. There was a problem.
この点をふまえて、本発明の目的とするところは、撓
み噛合い式歯車装置において、内歯車と外歯車が歯の噛
合い領域において連続的な接触を行い得ると同時に、低
コストでかつ生産性が高く、またより高精度な加工を可
能とする歯形を実現することである。In view of this point, an object of the present invention is to provide a flexible meshing gear device in which an internal gear and an external gear can make continuous contact in a meshing region of teeth, at the same time at low cost and in production. It is an object of the present invention to realize a tooth profile that is highly susceptible and enables more accurate machining.
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するために、本発明のたわみ噛み合
い式歯車装置においては、その内歯車および外歯車の各
歯形を、円弧部分とこれに滑らかに接続した直線部分を
備えた歯末部を有する歯形からなる基準ラックによって
創成するようにしている。この円弧部分は、内歯車の歯
溝に対する、前記ウエーブ・ジェネレータの形状によっ
て定まる外歯車の運動軌跡において、その極大曲率半径
の1/2または1/2近傍の半径を有する円弧形状を採用した
ものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, in the flexion meshing gear device of the present invention, each tooth profile of the internal gear and the external gear is connected to a circular arc portion and a straight line smoothly connected thereto. It is created by a reference rack consisting of a tooth profile with a toothed end with a portion. This arc portion adopts an arc shape having a radius of about 1/2 or near 1/2 of the maximum radius of curvature in the motion trajectory of the external gear determined by the shape of the wave generator with respect to the tooth groove of the internal gear. It is.
(実施例) 以下に、図面を参照して、本発明の基準ラックの歯形
における、歯末部分の円弧形状の決定の方法の一例を説
明する。(Example) Hereinafter, an example of a method of determining an arc shape of a tooth tip portion in a tooth shape of a reference rack of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、第1図には、本例におけるたわみ噛み合い式歯
車装置の全体構成を示してある。First, FIG. 1 shows the entire configuration of the flexion-meshing gear device in the present embodiment.
この撓み噛合い式歯車装置1は、剛性内歯車2と、こ
の内歯車の内側に設けられた可撓性のリング状の外歯車
3とこの外歯車の内側に嵌合して、該外歯車を楕円形に
撓ませるウエーブ・ジェネレータ4とから成る。このウ
エーブ・ジェネレータ4は、さらにその内側の楕円形の
カム板5と、このカム板5の外周に嵌合して楕円形に撓
められた玉軸受6とから成っている。このカム板5はそ
れに設けられた穴で入力軸(図には示してない)と連結
されており、入力軸よりこのカム板を回転することによ
り、ウエーブ・ジェネレータの楕円形状が回転し、これ
によりウエーブ・ジェネレータの2つの長軸端A及びB
の領域で内歯車と外歯車の歯の噛合い作用が生ずる。即
ちウエーブ・ジェネレータがちょうど一回転すれば、両
歯車間には歯数差の分だけの相対回転が生ずることとな
る。This flexible meshing gear device 1 includes a rigid internal gear 2, a flexible ring-shaped external gear 3 provided inside the internal gear, and a fitting inside the external gear. And a wave generator 4 that deflects the ellipse into an elliptical shape. The wave generator 4 further comprises an inner elliptical cam plate 5 and a ball bearing 6 fitted on the outer periphery of the cam plate 5 and bent into an elliptical shape. The cam plate 5 is connected to an input shaft (not shown) through a hole provided in the cam plate 5. By rotating the cam plate from the input shaft, the elliptical shape of the wave generator is rotated. The two long ends A and B of the wave generator
In the region, the teeth of the internal gear and the external gear mesh with each other. That is, if the wave generator makes exactly one rotation, relative rotation occurs between the two gears by the number of teeth.
連続接触可能な歯形曲線 ここで、従来からこの装置に使われてきた歯の形状は
直線歯形かインボリュート歯形であるが、これらのもの
では歯の噛合いはウエーブ・ジェネレータの長軸端のそ
れぞれ比較的狭い範囲に限局されている。さきに述べた
本発明者らの一人が提案した歯形は、歯の噛合いがウエ
ーブ・ジェネレータの両長軸端の狭い範囲に限られるこ
となく、両歯車の歯同士がいりくんでいる範囲では、す
べての歯が接触する(これが連続接触の意味である)こ
とを可能とする歯形を創出したものである。この方法を
説明すると、内歯車と外歯車の歯噛合いをラックの歯の
噛合いで近似するようにしたことを特徴とするものであ
り、使用するウエーブ・ジェネレータによって生成され
る、剛性内歯車の歯溝に対する可撓性外歯車の歯の運動
軌跡の所要の範囲を、縮比1/2で相似変換した写像曲線
を両歯車の歯の基準ラックの歯末面の歯形曲線として採
用するようにしている。Tooth profile curve that can be continuously contacted Here, the tooth shape conventionally used in this device is a straight tooth shape or an involute tooth shape, but in these cases, the tooth engagement is compared with the long axis end of the wave generator. It is limited to a narrow area. The tooth profile proposed by one of the present inventors mentioned earlier is not limited to the meshing of the teeth in the narrow range of both long shaft ends of the wave generator, but in the range where the teeth of both gears are engaged. It creates a tooth profile that allows all teeth to touch (this is the meaning of continuous contact). To describe this method, the meshing of the internal gear and the external gear is approximated by the meshing of the teeth of the rack, and the rigid internal gear generated by the wave generator used is used. A mapping curve obtained by converting a required range of the movement trajectory of the tooth of the flexible external gear with respect to the tooth groove into a similarity at a contraction ratio of 1/2 is adopted as the tooth profile curve of the end face of the reference rack of both gear teeth. ing.
更に詳細にこの方法を説明する。今簡単のため、ウエ
ーブ・ジェネレータによって撓まされた可撓性外歯車の
ピッチ線の楕円形状の式を第2図のように、極座標表示
(r、θ)で次のように与える。This method will be described in more detail. For the sake of simplicity, the elliptical formula of the pitch line of the flexible external gear deflected by the wave generator is given in polar coordinates (r, θ) as shown in FIG.
ここに、roは可撓性外歯車の変形前の基準ピッチ円半
径、kdOは基準ピッチ円直径の変形量、doは剛性内歯車
の歯数をzc、可撓性外歯車の歯数をzFとするとき で与えられる基準の変形量であり、kは実際の変形量を
与える偏位係数である。k<1、k=1、k>1に応じ
てそれぞれ負偏位、無偏位、正偏位と称する。この時、
可撓性外歯車の歯の剛性内歯車の歯溝に対する運動軌跡
は、ラック近似(zc−zFを一定に保ちながらzc、zF→∞
とする)を用いることにより次式で与えることができ
る。 Here, r o is the flexible external undeformed reference pitch circle radius of the gear, kd O deformation amount of the reference pitch diameter, d o is the number of teeth of the rigid internal gear z c, of the flexible external gear when the number of teeth and z F And k is a deviation coefficient that gives an actual deformation amount. According to k <1, k = 1, k> 1, they are referred to as negative deviation, no deviation, and positive deviation, respectively. At this time,
The motion trajectory of the teeth of the flexible external gear with respect to the tooth space of the rigid internal gear is represented by a rack approximation (z c , z F → ∞ while keeping z c −z F constant).
) Can be given by the following equation.
第3図はこの運動軌跡の概要を示したものである。図
のa、b、cはそれぞれk=1、k<1、k>1に対応
している。 FIG. 3 shows an outline of the motion trajectory. A, b, and c in the figure correspond to k = 1, k <1, and k> 1, respectively.
今簡単のためk=1の場合について説明する。第4図
はその場合を示す。同図で、曲線9は運動軌跡で、点8
は可撓性外歯車の歯先点を示し、点10は両歯車の歯が最
も離れて接触する限界の位置を示している。ここに、こ
の第4図において、曲線11は剛性内歯車の歯末面の歯
形、曲線13は可撓性外歯車の歯末面の歯形をそれぞれ示
すが、これらは先に述べた連続接触を行う歯形で、曲線
11は点10を原点として縮比1/2で運動軌跡9を相似変換
したものであり、又曲線13は曲線11を点8と点10の中点
である点12を中心として180゜回転して得たものであ
る。For simplicity, the case of k = 1 will be described. FIG. 4 shows such a case. In the same figure, curve 9 is the motion trajectory, and point 8
Indicates the point of the addendum of the flexible external gear, and point 10 indicates the limit position where the teeth of the two gears contact each other farthest. Here, in FIG. 4, curve 11 shows the tooth profile of the flank surface of the rigid internal gear, and curve 13 shows the tooth profile of the flank surface of the flexible external gear. Tooth profile, curved
11 is a similarity transformation of the motion trajectory 9 at the contraction ratio 1/2 with the point 10 as the origin, and the curve 13 rotates the curve 11 by 180 ° about the point 12 which is the midpoint between the points 8 and 10. It was obtained.
このように両歯車の歯末面を構成すれば、可撓性外歯
車の歯末面の歯形13は、その歯先点8が軌跡9に沿って
点10まで移動する過程で、剛性内歯車の歯末面11と連続
的に接触を保つことができる。If the tooth flank surfaces of both gears are configured in this way, the tooth profile 13 of the tooth flank surface of the flexible external gear will have a rigid internal gear while the tip point 8 moves along the locus 9 to the point 10. The contact can be continuously maintained with the end surface 11 of the tooth.
本発明による歯形曲線の設定方法 この歯形曲線11について、その曲線に沿った曲率半径
ρの変化を調べてみる。このρは運動軌跡9の曲率半径
の1/2に等しいから(3)式より、微分幾何学の公式に
従って、η=2θWとして、次式を得る。Method of Setting Tooth Profile Curve According to the Present Invention Regarding the tooth profile curve 11, a change in the radius of curvature ρ along the curve will be examined. Since this ρ is equal to 1/2 of the radius of curvature of the movement locus 9 from equation (3), according to the official differential geometry, as eta = 2 [Theta] W, the following expression is obtained.
次にこの曲率半径の変化を見るために、この式をηで
微分する。即ち 曲率半径ρの極値はdρ/dη=0より求まる。 Next, this equation is differentiated with η to see the change in the radius of curvature. That is The extreme value of the radius of curvature ρ is obtained from dρ / dη = 0.
即ち−3cos2η+4cosη−1 =(3cosη−1)(−cosη+1)=0 −(6) この式を満たすηの有意の値に対するθWをθWoとし
て次の結果を得る。That is, −3 cos 2 η + 4 cos η−1 = (3 cos η−1) (− cos η + 1) = 0 − (6) The following results are obtained by setting θ W to a significant value of η that satisfies this expression and θ Wo .
θWo=1/2cos-1(1/3)=35.26゜ −(7) 第5図はθWに対する曲率半径ρの変化を示したもの
である。これによりθWoはρの極大値ρmaxを与えるも
のであることが分かる。即ち(4)式より次の結果を得
る。 θ Wo = 1 / 2cos -1 ( 1/3) = 35.26 ° - (7) Figure 5 shows the change of the radius of curvature ρ for theta W. This shows that θ Wo gives the maximum value ρ max of ρ. That is, the following result is obtained from equation (4).
第6図はあらためて運動軌跡と連続接触歯形との関係
を示すものである。同図で極大曲率半径ρmaxを与える
θWoに対する運動軌跡上の点をPとする。この点Pに対
応する歯形11上の点をQとする。この点Qで曲率円C
(半径ρmax)をえがくときは、点Qの近傍で非常に良
く曲線11に合うこととなり、この部分の歯形を曲率円C
で代置してもよいことが分る。そこで、本発明において
は、この曲率円Cを歯末部分の曲線形状として採用す
る。 FIG. 6 shows the relationship between the motion trajectory and the continuous contact tooth shape again. In the figure, a point on the motion trajectory with respect to θ Wo giving the maximum radius of curvature ρ max is defined as P. A point on the tooth profile 11 corresponding to this point P is defined as Q. At this point Q, the curvature circle C
(Radius ρ max ), the curve 11 fits the curve 11 very well near the point Q.
It can be seen that it may be replaced by Therefore, in the present invention, the curvature circle C is adopted as the curved shape of the tooth tip portion.
本発明による基準ラックの歯形 第7図は本発明による両歯車の基準ラックの歯末面同
志を示すもので、歯末面の主要部を上記の曲率円Cで形
成し、かつ基準ラックのデータム点Mまでを圧力角αの
直線として形成するものである。その際、曲率円と直線
の接続は滑らかに行う。即ち接触点での圧力角を一致さ
せる。同図でMCは可撓性外歯車の歯末の直線部、 は同じく歯末の円弧部、又MAは剛性内歯車の歯末の直線
部、 は同じく歯末の円弧部であり、可撓性外歯車の歯が最も
深く剛性内歯車の歯溝にはいりこんだ状態を示してい
る。剛性内歯車の方を固定して、可撓性外歯車の歯がそ
の位置から運動軌跡lに沿って動く過程を考えると、直
線部MCと直線部MAとは次第に離れてその間隔を増して行
き、点Cが点C′に達したとき、最大のすきまδ(=A
C′)に達する。FIG. 7 shows tooth flank faces of the reference racks of the two gears according to the present invention, in which the main part of the tooth flank is formed by the above-mentioned curvature circle C and the datum of the reference rack is shown. The point M is formed as a straight line of the pressure angle α. At this time, the connection between the curvature circle and the straight line is made smoothly. That is, the pressure angles at the contact points are matched. In the same figure, MC is the linear portion of the end of the flexible external gear, Is also the arcuate part of the addendum, MA is the linear part of the addendum of the rigid internal gear, Is the arc portion of the addendum, and shows a state in which the teeth of the flexible external gear are deepest and have entered the tooth spaces of the rigid internal gear. Considering the process in which the rigid internal gear is fixed and the teeth of the flexible external gear move along the motion trajectory l from the position, the linear portion MC and the linear portion MA gradually increase in distance and increase in the interval. When point C reaches point C ′, the maximum clearance δ (= A
C ').
それ以後、円弧部 の位置を経て円弧部 と一定のすきまδを保持した状態で限界位置C″D″に
達する。即ち本発明による歯計は幾何学的には最深部の
噛合いにおける直線部の接触(後述のように本発明の歯
形は歯元の部分にも歯末の直線部の延長としての直線部
分を有している)をのぞけば、常に歯面間にすきまを有
する噛合いとなる。これは一見、本発明の歯形の欠点と
見られる如くであるが、歯面間に潤滑油膜を形成する機
能上からは却って有利な点であり、また荷重による可撓
性外歯車の歯及び歯底のリムの変形を考えると、そのす
きまを後に見るようにこれらの変形量と同次のものとな
し得ることからは、むしろインボリュート歯車における
真正インボリュート曲線からの歯形修整と類似の効果も
期待できるものであって、むしろ本発明の歯形の長所と
見なし得る特徴である。即ち本発明の歯形は実質上の連
続接触歯形ということができる。After that, the arc Through the position of the arc Reaches the limit position C "D" while maintaining a constant clearance δ. That is, the tooth scale according to the present invention geometrically contacts the linear portion at the deepest engagement (as described later, the tooth profile of the present invention also has a linear portion as an extension of the linear portion of the tooth end at the root of the tooth. ), There is always an engagement with a clearance between the tooth surfaces. At first glance, this seems to be a drawback of the tooth profile of the present invention, but is rather an advantage in terms of the function of forming a lubricating oil film between the tooth surfaces, and the teeth and teeth of the flexible external gear due to the load. Considering the deformation of the bottom rim, since the clearance can be made to be the same as these deformation amounts as will be seen later, an effect similar to tooth profile modification from a true involute curve in an involute gear can be expected. This is a feature that can be regarded as an advantage of the tooth profile of the present invention. That is, the tooth profile of the present invention can be said to be a substantially continuous contact tooth profile.
次に上記のすきまδの式を導く。第7図で、両歯車の
歯末の直線部の歯たけをともにhasとし、運動軌跡lに
k=1として(3)式を適用して次式を得る。Next, the above formula of the clearance δ is derived. In Figure 7, the tooth depth of the straight portion of the end teeth of the two gears together with h the as, the following expression is obtained by applying a k = 1 (3) formula motion trajectory l.
ここに圧力角αは一般にθWの関数であり、(3)式
から tanα=1/2tanθW −(10) の関係がある。又一方(3)式から点C′においては の関係があり、これと(10)から が得られ、これを(9)式に入れて次の結果を得る。 Here the pressure angle α is a function of the general theta W, (3) tan [alpha from equation = 1 / 2tanθ W - relation of (10). On the other hand, from the equation (3), at the point C ′, There is a relationship between this and (10) Is obtained, and this is put into equation (9) to obtain the following result.
具体的な数値をあげる。基準ラックの基準モジュール
mをm=0.3mm、内歯車と外歯車の歯数をそれぞれzc=2
02、zF=200とするとr0=1/2×0.3×200=30mmであり、
(2)式により である。ここでhas=0.3m=0.09mmとすると(12)式か
らδ=0.012mm、又(11)式からα=18.12゜を得る。こ
れらによって前述のことが数値的に裏付けられる。 I give specific numerical values. The reference module m of the reference rack is m = 0.3 mm, and the number of teeth of the internal gear and the external gear is z c = 2.
02, if z F = 200, r 0 = 1/2 × 0.3 × 200 = 30 mm,
According to equation (2) It is. Here obtain h as = 0.3m = When 0.09 mm (12) from the equation [delta] = 0.012 mm, also the alpha = 18.12 degrees from the (11) equation. These numerically support the foregoing.
次に本発明の基準ラックの歯元部は、歯末部の噛合い
をさまたげない限り任意の形状が許されるが、これを歯
末部の直線の延長とすみ肉部の円弧とで構成するのが合
理的である。第8図はその一例を示すものである。また
この歯形による撓み噛合い式歯車装置の歯の接触の状況
をコンピュータでシミュレートしたところ、十分に連続
接触に近い噛合いを行う歯形であることが確認された。Next, the root portion of the reference rack of the present invention may have an arbitrary shape as long as the meshing of the tooth tip portion is not interrupted, but this is constituted by a straight extension of the tooth tip portion and an arc of the fillet portion. Is reasonable. FIG. 8 shows an example. Computer simulation of the state of contact of the teeth of the flexible meshing gear device due to this tooth profile confirmed that the tooth profile was such that the meshing was sufficiently close to continuous contact.
本発明において、基準ラック歯形の具体的な形状を定
める場合、歯末の直線部の歯たけhasをまず適宜に選
び、次に(11)式によって直線部の圧力角αを求める。
これに(8)式に示した半径を有する円弧を滑らかに接
続する。その際、歯末のたけhaは適宜に選ぶことができ
る。また歯元部については、その直線部の歯たけhfsがh
fs≧hasをを満たすように定め、かつ相手の歯末部との
干渉を生じないようにすみ肉部の円弧を構成する(第8
図参照)。In the present invention, when determining the specific shape of the reference rack tooth profile, it is first appropriately select tooth depth h the as the straight portion of the end teeth, then (11) determining the pressure angle α of the straight line portion by the formula.
An arc having the radius shown in the equation (8) is smoothly connected to this. At that time, bamboo h a at the end of the teeth can be selected as appropriate. In addition, the tooth height h fs of the straight portion is h
fs ≧ h as is satisfied, and the arc of the fillet portion is formed so as not to interfere with the tooth tip of the counterpart (No. 8).
See figure).
他の実施形態 上記ではk=1の場合について説明したが、k>1及
びk<1の場合についても一定の範囲において同様の歯
形構成ができる。また以上の例は、第1図に示すような
内歯車と外歯車とが2個所で噛合う形式の撓み噛合式歯
車装置について説明したが、本発明はこのような撓み噛
合い式歯車装置に限定されない。例えば両歯車の歯数差
を3n枚として3個所で噛合う形式の撓み噛合い式歯車装
置にも、本発明の主旨は適用される。Other Embodiments The case where k = 1 has been described above, but the same tooth profile configuration can be achieved in a certain range for k> 1 and k <1. Further, in the above-described example, the internal gear and the external gear as shown in FIG. 1 are described as a flexible meshing gear device of a type in which the internal gear and the external gear mesh at two places. However, the present invention relates to such a flexible meshing gear device. Not limited. For example, the gist of the present invention is also applied to a flexible meshing gear device of a type in which the number of teeth of both gears is 3n and meshes at three places.
発明の効果 本発明によれば、内歯車及び外歯車のそれぞれの歯末
面の基準ラックの歯形が、ウエーブ・ジェネレータの形
状によって定まる内歯車の歯溝に対する外歯車の歯の運
動軌跡の、両歯車の歯の接触の限界位置を原点とする縮
比1/2の相似変換による写像曲線に最も良く近似した円
弧と、かつこれと滑らかに連結する直線とから形成され
るので、両歯車の歯が連続的に噛合うことを実質上可能
とする。このことは撓み噛合い式歯車装置の剛性並びに
強度の向上に直結する。かつ本発明では、歯形の中央部
を直線とすることにより、内歯車と外歯車のこの部分に
対応するそれぞれの被削歯形はインボリュート歯形とな
り、加工、測定、精度保持の点でインボリュート歯形の
利点を享受できるという利点もある。このように、本発
明によれば、単純な円弧と直線とを用いて連続接触可能
な歯形を実現できるので、生産性の高い底コストの強力
な撓み噛合い式歯車装置を得ることができる。According to the present invention, according to the present invention, the tooth profile of the reference rack on the tooth flank of each of the internal gear and the external gear is determined by both the movement trajectories of the teeth of the external gear with respect to the tooth grooves of the internal gear determined by the shape of the wave generator. Since it is formed from an arc best approximated to a mapping curve obtained by similarity conversion with a contraction ratio of 1/2 with the limit position of contact between the gear teeth as the origin, and a straight line smoothly connected to the arc, the tooth of both gears Substantially mesh with each other continuously. This leads directly to an increase in the rigidity and strength of the flexion gear device. Further, in the present invention, by setting the central portion of the tooth profile to be a straight line, the respective tooth shapes corresponding to this portion of the internal gear and the external gear become involute tooth profiles, and the advantages of the involute tooth profile in terms of machining, measurement, and maintaining accuracy. There is also an advantage that you can enjoy. As described above, according to the present invention, it is possible to realize a tooth profile capable of continuous contact using a simple arc and a straight line, so that it is possible to obtain a powerful flexible meshing gear device with high productivity and bottom cost.
第1図は撓み噛合い式歯車装置の正面図である。 第2図は可撓性外歯車のピッチ線の説明図である。 第3図は剛性内歯車の歯溝に対する可撓性外歯車の歯の
運動軌跡を示す説明図である。 第4図はラックで近似した内歯車と外歯車の連続的な接
触を行うそれぞれの歯末面歯形形成の説明図である。 第5図は、第3図に示した運動軌跡の同軌跡に沿った曲
率半径の変化を示す説明図である。 第6図は、第3図に示した運動軌跡と本発明の歯形との
関係を示す説明図である。 第7図は本発明による剛性内歯車と可撓性外歯車の基準
ラックの歯末面の関係を示す説明図である。 第8図は本発明による撓み噛合い式歯車装置の基準ラッ
ク歯形の例を示す説明図である。 符号の説明 1……たわみ噛み合い式歯車装置 2……内歯車 3……外歯車 4……ウエーブ・ジェネレータ 9……運動軌跡 C……曲率円 α……圧力角 MC……外歯車の歯末の直線部 MA……内歯車の歯末の直線部 FIG. 1 is a front view of a flexible meshing gear device. FIG. 2 is an explanatory diagram of a pitch line of a flexible external gear. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a locus of movement of the teeth of the flexible external gear with respect to the tooth spaces of the rigid internal gear. FIG. 4 is an explanatory diagram of the formation of the tooth flank tooth profiles for making continuous contact between the internal gear and the external gear approximated by a rack. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a change in a radius of curvature along the movement trajectory shown in FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the motion trajectory shown in FIG. 3 and the tooth profile of the present invention. FIG. 7 is an explanatory view showing the relationship between the tooth flank of the reference rack of the rigid internal gear and the flexible external gear according to the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a reference rack tooth profile of the flexion gear device according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Flexible gear 2... Internal gear 3... External gear 4... Wave generator 9... Motion locus C... Curvature circle α... Pressure angle MC. Straight section MA …… Linear part of the addendum of the internal gear
Claims (2)
配置された可撓性の外歯車と、この外歯車を半径方向に
たわませて外歯車の一部分を内歯車の一部分に噛み合わ
せるウエーブ・ジェネレータとを備え、このウエーブ・
ジェネレータを回転させることによって、前記の外歯車
と内歯車との噛み合い部分を円周方向に回転させて、前
記外歯車と内歯車との間に相対回転を生じさせるように
構成されたたわみ噛み合い式歯車装置において、 前記内歯車および外歯車の各歯形は、円弧部分とこれに
滑らかに接続した直線部分を備えた歯末部を有する歯形
からなる基準ラックによって創成されたものであり、 前記円弧部分は、内歯車の歯溝に対する、前記ウエーブ
・ジェネレータの形状によって定まる外歯車の歯運動軌
跡において、その極大曲率半径の1/2の半径を有する円
弧形状を採用したものであることを特徴とするたわみ噛
み合い式歯車装置。1. A rigid circular internal gear, a flexible external gear disposed inside the internal gear, and bending the external gear radially so that a part of the external gear becomes a part of the internal gear. With a meshing wave generator.
By rotating a generator, a meshing portion of the external gear and the internal gear is rotated in a circumferential direction to generate relative rotation between the external gear and the internal gear. In the gear device, each tooth profile of the internal gear and the external gear is created by a reference rack having a tooth shape having an arc portion and a toothed end portion having a linear portion smoothly connected thereto, and the arc portion Is characterized by adopting an arc shape having a radius of 1/2 of the maximum radius of curvature in a tooth motion locus of an external gear determined by a shape of the wave generator with respect to a tooth groove of an internal gear. Flexible meshing gear.
線部分を備えた歯末部を有する歯形からなる請求項1記
載の基準ラック。2. A reference rack according to claim 1, wherein said reference rack has a tooth profile having an addendum portion having said arc portion and a straight portion smoothly connected thereto.
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---|---|---|---|
JP12115588A JP2612591B2 (en) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | Deflection gears |
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---|---|---|---|
JP12115588A JP2612591B2 (en) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | Deflection gears |
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---|---|
JPH01295051A JPH01295051A (en) | 1989-11-28 |
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Family Applications (1)
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JP12115588A Expired - Lifetime JP2612591B2 (en) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | Deflection gears |
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-
1988
- 1988-05-18 JP JP12115588A patent/JP2612591B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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