(57)【要約】２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機であって、高強度フレクスプライン（３）と、低強度フレクスプライン（２）と、ウェーブ・ジェネレータ（１）と、高強度フレクスプライン変形量制限部品（４）とを含み、高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインは同軸で軸方向に固定され且つ半径方向に固定され、高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにはそれぞれ互いに噛み合う歯が設けられ、高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインに歯数差があり、ウェーブ・ジェネレータは低強度フレクスプラインに非円弾性変形を生じさせて高強度フレクスプラインの一部に噛み合わせ、高強度フレクスプラインの低強度フレクスプラインに接触する部分は低強度フレクスプラインから半径方向の圧力を受けて非円弾性変形を生じ、前記高強度フレクスプラインのフレキシブルな管状壁の歯のない面には制限接触面が加工され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は高強度フレクスプラインに対して固定され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品にはリング状制限面が加工され、前記高強度フレクスプラインにおける低強度フレクスプラインから半径方向の圧力を受けて変形する領域の制限接触面は前記高強度フレクスプライン変形量制限部品におけるリング状制限面に接触する。当該２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は加工許容公差に一層余裕があり、公差制限が厳しくない部品を用いて高精度で往復誤差が小さいあるいは往復誤差がない精密波動減速機を実現できる。【選択図】図１
2022500612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高強度フレクスプラインと、低強度フレクスプラインと、ウェーブ・ジェネレータと、高強度フレクスプライン変形量制限部品とを含み、前記高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインは同軸で軸方向に固定され且つ半径方向に固定され、高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにはそれぞれ互いに噛み合う歯が設けられ、高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインに歯数差があり、ウェーブ・ジェネレータは低強度フレクスプラインに非円弾性変形を生じさせて高強度フレクスプラインの一部に噛み合わせ、高強度フレクスプラインの低強度フレクスプラインに接触する部分は低強度フレクスプラインから半径方向の圧力を受けて非円弾性変形を生じ、前記高強度フレクスプラインのフレキシブルな管状壁の歯のない面には制限接触面が加工され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は高強度フレクスプラインに対して固定され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品にはリング状制限面が加工され、前記高強度フレクスプラインにおける低強度フレクスプラインから半径方向の圧力を受けて変形する領域の制限接触面は前記高強度フレクスプライン変形量制限部品におけるリング状制限面に接触し、高強度フレクスプラインの変形量は高強度フレクスプラインが変形後に高強度フレクスプライン変形量制限部品に接触することで制限されることを特徴とする２つのフレクスプラインを備える
ことを特徴とする変形量制限可能式波動減速機。
【請求項２】
前記高強度フレクスプライン変形量制限部品におけるリング状制限面は直径が漸次変わるリング状制限面である
請求項１に記載の２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機。
【請求項３】
前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は調整可能な軸方向の固定位置により高強度フレクスプライン制限接触面に接触するそのリング状制限面の直径を変えて、高強度フレクスプライン変形量制限値の調整を実現できる
請求項２に記載の２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機。
【請求項４】
前記高強度フレクスプライン変形量制限部品はねじ山によって直接的に又は減速機の他の部品を介して間接的に高強度フレクスプラインに対して軸方向に固定され、ねじ山の相対回転により軸方向位置の調整が実現される
請求項３に記載の２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機。
【請求項５】
前記高強度フレクスプライン変形量制限部品がねじ山によって高強度フレクスプラインに固定されるというのはさらにねじ山緩み防止機構を含み、前記ねじ山緩み防止機構は締付ねじ又はスプラインである
請求項４に記載の２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機。
【請求項６】
前記高強度フレクスプライン変形量制限部品には歯車が設けられ、外部部品は歯車又はウォーム部品を介して当該歯車を付勢して、高強度フレクスプライン変形量制限部品を付勢して回転させることができ、且つ外部部品は回転しない歯車又はウォーム部品により高強度フレクスプライン変形量制限部品における歯車をロックして、高強度フレクスプライン変形量制限部品と高強度フレクスプラインの相対的な軸方向位置をロックする
請求項４に記載の２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機。
【請求項７】
高強度フレクスプライン変形量制限部品に軸方向力を加える弾性部品をさらに含み、高強度フレクスプライン変形量制限部品は当該弾性部品の力の作用で軸方向に移動できる
請求項１に記載の２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機。
【請求項８】
前記高強度フレクスプライン変形量制限部品はフレクスプラインの保護ハウジング又はフレクスプラインの保護ハウジングの一部として加工される
請求項１に記載の２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機。
【請求項９】
接続部品をさらに含み、当該接続部品は高強度フレクスプラインに対して固定され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は当該部品に接続して固定されて、高強度フレクスプラインに対する固定が実現される
請求項１に記載の２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機。
【請求項１０】
歯車又はウォームをさらに含み、前記歯車又はウォームは高強度フレクスプライン変形量制限部品に加工された歯車と歯車伝達機構又はウォーム斜歯歯車伝達機構を形成し、前記歯車又はウォームの自転軸は高強度フレクスプラインに対して固定される
請求項６に記載の２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は減速機の分野に属し、特に２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動歯車減速機（以下、波動減速機という）に関する。
【背景技術】
【０００２】
波動歯車伝達装置は米国発明家Ｃ．Ｗ．Ｍｕｓｓｅｒ氏により１９５５年に発明され、フレキシブルな動作部材の弾性変形を利用して運動又は動力伝達を実現する新規な伝達機構であり、剛体部材を用いた機械伝達と違って、１点のフレキシブルな部材を用いて機械伝達を実現するもので、他の伝達手段に難しいいくつかの特殊な機能が得られる。中間のフレキシブルな部材が変形するのはほぼ対称な調和波になるため、その名がつけられた。旧ソビエト連邦ではこのような伝達が波形伝達又はフレキシブルギア伝達と呼ばれ、米国、英国、ドイツ、日本などの国では「ハーモニックドライブ（登録商標）（波動歯車装置）」と呼ばれる。
【０００３】
波動歯車伝達装置の減速原理とは、フレクスプライン、サーキュラ・スプライン及びウェーブ・ジェネレータの相対運動、主にフレクスプラインの制御可能な弾性変形を利用して運動及び動力伝達を実現することである。ウェーブ・ジェネレータ内の楕円状カムがフレクスプライン内で回転してフレクスプラインを変形させる。ウェーブ・ジェネレータの楕円状カムの長軸の両端におけるフレクスプラインの歯がサーキュラ・スプラインの歯に入って噛み合う時、短軸の両端におけるフレクスプラインの歯がサーキュラ・スプラインの歯から離脱する。ウェーブ・ジェネレータの長軸と短軸の間の歯がフレクスプライン及びサーキュラ・スプラインの円周の異なる区間内において徐々に入って噛み合うという部分的な噛み合い状態は、噛み込みと呼ばれ、徐々に抜けつつ噛み合うという部分的な噛み合い状態は、噛み出しと呼ばれる。ウェーブ・ジェネレータが連続的に回転する時は、フレクスプラインが常に変形することで、二者の歯の噛み込み、噛み合い、噛み出し及び離脱の４種の運動によりそれぞれの動作状態が常に変わり、歯の交錯運動がなされることで、ウェーブ・ジェネレータからフレクスプラインへのアクティブな運動伝達を実現する。
【０００４】
従来の波動歯車伝達装置の構成は次のとおりである。［１］サーキュラ・スプライン：剛体の内歯車であって、一般にはフレクスプラインより歯が２枚多く、ハウジングに固定される。［２］フレクスプライン：開口部の外周に歯車を備える薄肉カップ状の金属弾性体の部品であって、ウェーブ・ジェネレータの回転に伴って変形し、一般に出力軸に取り付けられる。［３］ウェーブ・ジェネレータ：１つの楕円状カム及び１つのフレキシブルなベアリングからなり、一般に入力軸に取り付けられる。フレキシブルなベアリングの内輪がカムに固定され、外輪はボールによって弾性変形すれば楕円形になる。
【０００５】
従来の波動減速機において往復誤差はウェーブ・ジェネレータの作用でフレクスプラインが楕円変形した後、楕円長軸の歯とサーキュラ・スプラインの歯の噛み合いの緊密さによって決まり、噛み合いが緊密でない場合は往復誤差が大きく、噛み合いが緊密な場合は組み立てられず又は回転が難しくなり、フレクスプラインとサーキュラ・スプラインが正確に噛み合うかは波動減速機の製造精度によって決まり、高い精度が求められる場合は製造コストが増え一部の安価な材料や加工プロセスの利用が制限される。また、フレクスプライン、サーキュラ・スプライン及びウェーブ・ジェネレータは程度の差こそあれいずれも動作中に摩耗が伴うもので、摩耗によりフレクスプラインとサーキュラ・スプラインの噛み合いの緊密さが徐々に低下し、減速機の往復誤差が大きくなると、減速機の精度が下がり使用寿命が縮まる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するために、２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明が採用する技術案は次のとおりである。
２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機であって、高強度フレクスプラインと、低強度フレクスプラインと、ウェーブ・ジェネレータと、高強度フレクスプライン変形量制限部品とを含み、前記高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインは同軸で軸方向に固定され且つ半径方向に固定され、高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにはそれぞれ互いに噛み合う歯が設けられ、高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインに歯数差があり、ウェーブ・ジェネレータは低強度フレクスプラインに非円弾性変形を生じさせて高強度フレクスプラインの一部に噛み合わせ、高強度フレクスプラインの低強度フレクスプラインに接触する部分は低強度フレクスプラインから半径方向の圧力を受けて非円弾性変形を生じ、前記高強度フレクスプラインのフレキシブルな管状壁の歯のない面には制限接触面が加工され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は高強度フレクスプラインに対して固定され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品にはリング状制限面が加工され、前記高強度フレクスプラインにおける低強度フレクスプラインから半径方向の圧力を受けて変形する領域の制限接触面は前記高強度フレクスプライン変形量制限部品におけるリング状制限面に接触し、高強度フレクスプラインの変形量は高強度フレクスプラインが変形後に高強度フレクスプライン変形量制限部品に接触することで制限される。２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機とは従来の波動減速機のフレクスプラインより剛性が高い高強度フレクスプラインで従来の波動減速機のサーキュラ・スプラインを取り替えたもので、したがって高強度フレクスプラインは従来のサーキュラ・スプラインと違って次の大きな特徴を有する。前記高強度フレクスプラインは従来の波動減速機のフレクスプラインのようにフレキシブルな薄肉壁を有し、つまり高強度フレクスプラインは弾性変形が可能なリングギヤ構造と弾性変形ができない接続フランジ構造の間には弾性変形が可能な薄肉壁構造を含み、リングギヤ構造面に非円弾性変形を生じさせる当該構造として一般に薄肉壁管状構造が選ばれる。２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機のもう１つの大きな特徴は次のとおりである。ウェーブ・ジェネレータの作用で非円変形した後、低強度フレクスプラインの減速機軸から最も遠い歯の基準円半径は高強度フレクスプラインの組み立て前の円形リングギヤの基準円半径より大きい。前記低強度フレクスプラインはウェーブ・ジェネレータの作用で非円弾性変形を生じ且つ高強度フレクスプラインは低強度フレクスプラインの非円変形後の噛み合う部分の歯の半径方向の圧力により非円弾性変形を生じ、前記低強度フレクスプラインには常に一部の歯がウェーブ・ジェネレータの自転方向に従って継続して高強度フレクスプラインの歯に噛み込むか噛み出すことが保たれ、高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインに歯数差があるため、ウェーブ・ジェネレータの自転が高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインを駆動して相対回転させて、減速機に減速とトルク増加の効果が得られ、ウェーブ・ジェネレータには入力動力源に接続された軸穴又はフランジが設けられ、高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにはそれぞれ固定フランジ及び出力フランジが設けられる。なお、２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は従来の波動減速機のように可逆的な出力特性を有する。実際には、前記ウェーブ・ジェネレータには殆ど楕円カムが選ばれ且つカムの外周にローラベアリング構造が設けられ、楕円カムは２ヘッドのカムで低強度フレクスプラインの２箇所で歯が高強度フレクスプラインに噛み合い、前記高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインの歯数差はウェーブ・ジェネレータのカムのヘッド数の整数倍とすべきであり、理論的には低強度フレクスプラインと高強度フレクスプラインが１箇所以上で噛み合うように１ヘッドのカム又は３ヘッド以上の多ヘッドのカムが用いられてもよく、使用するカムのヘッド数によって高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインの歯数と歯形にそれぞれ要件がある。高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインにはサイクロイド歯、インボリュート歯、三角形歯、台形歯、楕円サイクロイド歯などが用いられてもよく、高強度フレクスプラインにはある程度の変形量が認められるため、歯面の噛み合い圧力には制御可能な範囲でその値が適宜設定されてもよく、噛み合う程度が高くなると、歯高さが小さくて済み、歯高さが小さくなると低強度フレクスプラインの弾性変形量が減り材料の疲労が緩和されるとともに、小さい歯高さは減速機の小型化にもつながる。２つのフレクスプラインを使用するのは波動減速機の動作時、高強度フレクスプラインには低強度フレクスプラインに従って少量の又はわずかな非円弾性変形を認めることが目的である。このようにして波動減速機の部品の許容公差が拡大するだけでなく、波動減速機の耐摩耗性能を向上させて精度を上げ使用寿命を引き延ばすことができ、精度が高い波動減速機を製造するには安価な材料や加工プロセスが利用でき、波動減速機のコストが大幅に下がる。２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機とはリング状接触面を有する部品で高強度フレクスプラインの変形量を制限し、言い換えれば高強度フレクスプラインの変形後の楕円長軸の最大値を制限することであり、高強度フレクスプライン変形量制限部品と高強度フレクスプラインは高強度フレクスプラインと同軸で調整済みの取付け位置に相対的に固定される。前記高強度フレクスプラインのフレキシブルな管状壁は管状壁内面及び管状壁外面に分けられ、内面に歯がある場合は歯のない面が管状壁外面であり、外面に低強度フレクスプラインに噛み合う歯が加工された場合は歯のない面が管状壁内面であり、制限面の接触圧力を低減するために、高強度フレクスプラインにおける制限接触面及び高強度フレクスプライン制限部品における高強度フレクスプラインに接触する面は接触時に互いに係合する面として加工され、例えば、角度が近い面取り面又はフィレット半径が近いフィレット面である。前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインの歯形にはインボリュート歯形又は台形歯形などが選ばれてもよく、ただし他の多くの歯形の歯車伝達と同様に、歯面は接触して力を受ける面とするのが歯形設計の基本の常識であり、本発明では摩耗及び変形調整状態で低強度フレクスプラインと高強度フレクスプラインの歯は歯先など他の部位が力を受けるのではなく、歯面が接触して力を受けるのが主であるよう保つべきである。
【０００８】
前記高強度フレクスプライン変形量制限部品におけるリング状制限面は直径が漸次変わるリング状制限面であり、直径が漸次変わるリング状制限面は高強度フレクスプライン変形量制限部品の高強度フレクスプラインに対する軸方向位置を変えることで高強度フレクスプライン変形量の制限値が変わり、高強度フレクスプラインが変形した後、制限接触面の楕円長軸がそれに接触する高強度フレクスプライン変形量制限部品の制限接触面の直径を超えてはならないため、高強度フレクスプライン変形量制限部品の高強度フレクスプラインに接触するリング状制限面の直径を変えることで高強度フレクスプライン変形量の制限値が変わる。直径が漸次変わるリング状制限面としてよく用いるのは面取り面又はフィレット面である。
【０００９】
前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は調整可能な軸方向位置により高強度フレクスプライン制限接触面に接触するそのリング状制限面の直径を変えて、高強度フレクスプライン変形量制限値の調整を実現できる。つまり高強度フレクスプライン変形量制限部品の軸方向位置の調整により高強度フレクスプライン変形量制限値を調整でき、このようにして高強度フレクスプライン変形量が調整可能な機構が成り立つ。
【００１０】
前記高強度フレクスプライン変形量制限部品はねじ山によって直接的に又は減速機の他の部品を介して間接的に高強度フレクスプラインに対して軸方向に固定され、ねじ山の相対回転により軸方向位置の調整が実現される。ねじ山で高強度フレクスプライン変形量制限部品と高強度フレクスプラインを接続させ、又はねじ山で高強度フレクスプライン変形量制限部品と高強度フレクスプラインに対して固定された任意の部品を接続させ、その後、高強度フレクスプライン変形量制限部品を回転させて高強度フレクスプライン変形量制限部品と高強度フレクスプラインが軸方向に相対的に固定された位置の変更を実現する。一般にねじ山の軸線が高強度フレクスプラインと同軸である。一般に高強度フレクスプラインの表面にはねじ山を加工するのが好ましくないため、高強度フレクスプラインに固定させ且つねじ山が加工された接続部品が必要であり、当該接続部品のねじ山が高強度フレクスプライン変形量制限部品に接続され、なお当該接続部品は直接的に高強度フレクスプラインのフランジ部に固定されてもよいし高強度フレクスプラインのフランジ部と同じベアリングの外輪もしくは同じハウジングに固定されてもよい。さらに前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は減速機のメインベアリング部品に高強度フレクスプライン変形量制限部品に適合するねじ山が加工されてもよく、高強度フレクスプライン変形量制限部品はねじ山によって直接的に、高強度フレクスプラインに固定されたベアリング部品に固定される。
【００１１】
前記高強度フレクスプライン変形量制限部品がねじ山によって高強度フレクスプラインに固定されるというのはさらにねじ山緩み防止機構含み、前記ねじ山緩み防止機構は締付ねじ又はスプラインである。従来技術ではねじ山緩み防止機構が多くあり、まずは様々な締付ねじが挙げられ、ねじ山に受け止められるものや工作物の表面に受け止められるものがあり、いずれもねじ山で互いに固定された２つの部品の一方に締付ねじをねじ込んで他方の部品に受け止められるものである。スプライン固定による緩み防止方法も多くあり、例えばスプリングワッシャーの原理、又は取り外し可能なスプラインワッシャーを用いて毎回スプラインワッシャーを着脱させて緩み防止のための固定を実現し、本発明の技術案では、調整が必要であるため、使い捨ての緩み防止機構又は接着剤などの不可逆的な緩み防止機構を使用するのは好ましくない。
【００１２】
前記高強度フレクスプライン変形量制限部品には歯車が設けられ、外部部品は歯車又はウォーム部品を介して当該歯車を付勢して、高強度フレクスプライン変形量制限部品を付勢して回転させることができ、且つ外部部品は回転しない歯車又はウォーム部品により高強度フレクスプライン変形量制限部品における歯車をロックして、高強度フレクスプライン変形量制限部品と高強度フレクスプラインの相対的な軸方向位置をロックすることを実現する。ここの説明で外部部品とは２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の一部ではなく、高強度フレクスプライン変形量制限部品における歯車と形成した伝達機構の回転又はロック力の入力部品を指し、高強度フレクスプライン変形量制限部品にその調整ねじ山と同軸に歯車が設けられることで、外部部品は当該歯車と歯車伝達機構を形成した別の歯車であってもよく、外部部品は当該歯車と斜歯歯車ウォーム伝達機構を形成したウォームであってもよく、なお、外部部品である歯車又はウォームは回転時に高強度フレクスプライン変形量制限部品を連れて回転させることで高強度フレクスプラインに対してその軸方向位置を固定させたねじ山を締め付ける又は緩めることで、高強度フレクスプライン変形量制限部品の軸方向位置の調整を実現する。同様に外部部品である歯車又はウォームが固定されて回転しない時も高強度フレクスプライン変形量制限部品をロックする役割を果たし、つまり高強度フレクスプライン変形量制限部品と高強度フレクスプラインの軸方向位置がロックされる。
【００１３】
高強度フレクスプライン変形量制限部品に軸方向力を加える弾性部品をさらに含み、高強度フレクスプライン変形量制限部品は当該弾性部品の力の作用で軸方向に移動できる。弾性部品としてばね又はゴムパッドが選ばれてもよく、弾性部品は圧縮させて取り付けられ、膨張してその弾性力が軸方向に高強度フレクスプライン変形量制限部品を付勢して、高強度フレクスプラインに接触する領域の半径が小さくなる方向に移動させることができ、高強度フレクスプラインは歯面の摩耗などにより変形量が減少すると、高強度フレクスプライン変形量制限部品が弾性部品の作用力で軸方向に移動し、高強度フレクスプラインにおける制限接触面と高強度フレクスプラインの軸の角度が２０°未満であり、好ましくは１０°未満であり、このようにして高強度フレクスプラインと高強度フレクスプライン変形量制限部品の接触圧力の軸方向成分が可能な限り小さく、当該圧力により高強度フレクスプライン変形量制限部品が弾性部品を圧縮させて軸方向に移動させることが可能な限り減らされ又は避けられる。
【００１４】
前記高強度フレクスプライン変形量制限部品はフレクスプラインの保護ハウジング又はフレクスプラインの保護ハウジングの一部として加工されてもよい。高強度フレクスプライン変形量の従来の上限値を踏まえ、外部部品を取り付けたことで高強度フレクスプラインに対する干渉の影響を避ける。
【００１５】
前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は接続部品をさらに含み、当該接続部品は高強度フレクスプラインに対して固定され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は当該部品に接続して固定されて、高強度フレクスプラインに対する固定が実現される。前記接続部品には一般にフランジ部が設けられ、そのフランジ部及び高強度フレクスプラインのフランジ部には位置が対応するボルト穴が設けられ、ボルトによって互いに固定されてもよいしボルトによってベアリングもしくは装置のハウジングなどの位置に固定されることで高強度フレクスプラインに対するその固定を実現してもよい。
【００１６】
前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は歯車又はウォームをさらに含み、前記歯車又はウォームは高強度フレクスプライン変形量制限部品に加工された歯車と歯車伝達機構又はウォーム斜歯歯車伝達機構を形成してもよく、前記歯車又はウォームの自転軸は高強度フレクスプラインに対して固定される。前記歯車又はウォームは付属品として前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機と一緒に用いられてもよく、減速機本体に歯車又はウォーム自転軸の固定構造が加工されてもよく、減速機を取り付けた装置のハウジングに歯車又はウォーム自転軸の固定構造が加工されてもよく、歯車又はウォームの自転軸の固定構造は一般にスライドベアリング又はローラベアリングが埋め込まれたベアリング座である。
【００１７】
前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機において、前記高強度フレクスプラインはリングギヤ構造と接続フランジ構造の間に弾性変形が可能な薄肉壁構造を含む。前記高強度フレクスプラインは従来の波動減速機のフレクスプラインのようにフレキシブルな薄肉壁を有し、つまり高強度フレクスプラインは弾性変形が可能なリングギヤ構造と弾性変形ができない接続フランジ構造の間には弾性変形が可能な薄肉壁構造を含み、リングギヤ構造面に非円弾性変形を生じさせる当該構造として一般に薄肉壁管状構造が選ばれる。
【００１８】
前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機において、ウェーブ・ジェネレータの作用で非円変形した後、低強度フレクスプラインの減速機軸から最も遠い歯の基準円半径は高強度フレクスプラインの組み立て前の円形リングギヤの基準円半径より大きい。大きくなった分により高強度フレクスプラインが組立後に一定量の弾性変形を生じることになり、当該大きくなった分は高強度フレクスプラインの弾性変形量であり、本発明の技術的効果を得るには高強度フレクスプラインが一定の弾性変形量を保つことが条件である。前記大小関係は低強度フレクスプラインが内側に、高強度フレクスプラインが外側に位置することで成り立ち、この場合、低強度フレクスプラインには外部リングギヤが、高強度フレクスプラインには内部リングギヤが設けられ、ウェーブ・ジェネレータは低強度フレクスプラインの内壁に作用する。
【００１９】
前記高強度フレクスプラインを組み立てる前の円形リングギヤの基準円半径はウェーブ・ジェネレータの作用で低強度フレクスプラインが非円変形した後、減速機軸に最も近い歯の基準円半径より大きい。理論的には低強度フレクスプラインの内部リングギヤが外側に高強度フレクスプラインに外部リングギヤが内側に設けられる波動減速機構造も有り得、ウェーブ・ジェネレータは低強度フレクスプラインの外壁に作用し、この場合に、低強度フレクスプラインが高強度フレクスプラインを内側に押圧し、このような構造には高強度フレクスプラインを組み立てる前の円形リングギヤの基準円半径はウェーブ・ジェネレータの作用で低強度フレクスプラインが非円変形した後、減速機軸に最も近い歯の基準円半径より大きいことが求められ、一般に大きくなった量は少なくとも０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、場合によって当該大きくなった量は０．１ｍｍ又は１ｍｍ以上であることが求められ、この大きくなった量は組み立て後の高強度フレクスプラインのフレキシブル変形量であり、高強度フレクスプラインのフレキシブル変形量は高強度フレクスプラインの半径、高強度フレクスプラインの材料及び加工精度に関係があり、高強度フレクスプラインの半径が大きいほど理論的には高強度フレクスプラインの変形量を大きく設計すべきであり、材料が柔らかいほど理論的には前記変形量を大きく設計すべきであり、加工精度が低いほど理論的には前記変形量を大きく設計すべきであり、楕円形ウェーブ・ジェネレータを用いた場合は、前記変形量とは高強度フレクスプラインの楕円変形後の楕円の長軸半径と楕円の短軸半径の差である。
【００２０】
前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は減速機のメインベアリングをさらに含み、減速機のメインベアリングによって前記高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインが同軸で軸方向に固定され且つ半径方向に固定されることを実現する。減速機のメインベアリングは軸方向モーメント、半径方向モーメント又は転倒モーメントを受けられるものであり、減速機のメインベアリングには一般にクロスローラベアリング又は複列アンギュラコンタクトベアリングが選ばれ、又はそれぞれ取り付けた１対のアンギュラコンタクトベアリングもしくは１対のテーパーローラベアリングが選ばれてもよく、特定の減速機構造において軸方向モーメント、半径方向モーメント又は転倒モーメントを受けられる任意の同等なベアリング又はベアリングの組み合わせを有してもよく、且つ減速機のメインベアリングの全て又は一部のベアリングの内輪又はベアリングの外輪は直接的に高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにそれぞれ加工されてもよいし、又はボルト固定などにより高強度フレクスプライン、低強度フレクスプラインにそれぞれ固定されてもよい。２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の出力フランジ及び固定フランジはそれぞれ高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインに加工されてもよいし、減速機のメインベアリングのベアリングの内輪及びベアリングの外輪にそれぞれ加工されてもよく、場合によって減速機のメインベアリングはスライドベアリングを選んで実現されてもよいし、高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインに直接的に全ての又は一部のスライドベアリングの内輪及び外輪がそれぞれ加工されてもよい。
【００２１】
前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機はウェーブ・ジェネレータ位置決めベアリングをさらに含み、前記ウェーブ・ジェネレータはウェーブ・ジェネレータ位置決めベアリングによって高強度フレクスプライン又は低強度フレクスプラインに対して軸方向に固定され且つ半径方向に固定される。従来の波動減速機と違ってサーキュラ・スプラインがないため、ウェーブ・ジェネレータの軸をより効果的に固定させて高強度フレクスプライン又は低強度フレクスプラインと同軸にすることでウェーブ・ジェネレータをモーターに接続させる時、わずかに不同軸になり減速機の耐用寿命及び伝達効率に影響を与えることが効果的に減らされ、前記ウェーブ・ジェネレータ位置決めベアリングは従来の波動減速機でウェーブ・ジェネレータが含む非円形のベアリングと違い、別途追加された円形のベアリングである。実際の構造において、例えばモーター軸などのウェーブ・ジェネレータの駆動軸及び減速機のメインベアリングが厳密に同軸で半径方向に固定されるのであればウェーブ・ジェネレータ位置決めベアリングを必要とせず、この場合に、ウェーブ・ジェネレータは入力駆動軸によって高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインと同軸で半径方向に固定されることを実現する。
【００２２】
ウェーブ・ジェネレータの作用で非円変形した後、前記低強度フレクスプラインの減速機軸から最も遠い歯の基準円半径は高強度フレクスプラインを組み立てる前の円形リングギヤの基準円半径より０．２ｍｍ以上大きいことが好ましい。
【００２３】
前記寸法の差とは組み立て後の高強度フレクスプラインのフレキシブル変形量であり、高強度フレクスプラインのフレキシブル変形量は高強度フレクスプラインの半径、高強度フレクスプラインの材料及び加工精度に関係があり、高強度フレクスプラインの半径が大きいほど理論的には高強度フレクスプラインの変形量を大きく設計すべきであり、材料が柔らかいほど理論的には前記変形量を大きく設計すべきであり、加工精度が低いほど理論的には前記変形量を大きく設計すべきであり、楕円形ウェーブ・ジェネレータを用いた場合は、前記変形量とは高強度フレクスプラインの楕円変形後の楕円の長軸半径と楕円の短軸半径の差である。
【００２４】
前記高強度フレクスプラインの肉厚は低強度フレクスプラインの肉厚より１．２倍大きく且つ低強度フレクスプラインの肉厚の４倍未満である。前記高強度フレクスプラインの肉厚又は低強度フレクスプラインの肉厚とはフレクスプラインの主なフレキシブルな非円変形管状部分の肉厚であり、前記限定において主に考慮されるのは、高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインには一般に弾性率が近い又は同じの材料が選ばれる条件で、高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインに弾性率の差が大きい材料が選ばれるなら材料の弾性率の差に応じて前記肉厚の限定の範囲を換算することである。
【００２５】
前記高強度フレクスプラインは内側フランジ部又は外側フランジ部を有する管状弾性部品である。前記フランジ部には減速機のメインベアリングの内輪もしくは外輪の一部が加工され、又はフランジ部にはねじ穴が加工されボルトによって減速機のメインベアリングの内輪もしくは外輪に固定され、内側フランジ部である場合、一般にカップ状と呼ばれる。
【００２６】
前記低強度フレクスプラインは内側フランジ部又は外側フランジ部を有する薄肉壁管状弾性部品である。前記フランジ部には減速機のメインベアリングの内輪もしくは外輪の一部が加工され、又はフランジ部にはねじ穴が加工されボルトによって減速機のメインベアリングの内輪もしくは外輪に固定され、内側フランジ部である場合、一般にカップ状と呼ばれる。
【００２７】
一般に、従来の波動減速機はフレクスプラインが内側にサーキュラ・スプラインが外側に位置し、この場合に、フレクスプラインに外歯が加工され、サーキュラ・スプラインに内歯が加工される。しかし理論的にはフレクスプラインが外側にサーキュラ・スプラインが内側に位置すると、フレクスプラインに内歯が加工され、サーキュラ・スプラインに外歯が加工され、加えてウェーブ・ジェネレータの非円形のベアリングの内輪がフレクスプラインを内側に押圧してサーキュラ・スプラインに噛み合わせるのも考えられ、これは構造の中空化に一層役立つ波動減速機の構造形態であり、なお一層の中空化のために、この場合に、ウェーブ・ジェネレータの自転の動力が中空の外回転子モーター又はウェーブ・ジェネレータの外周の歯車又はタイミングベルト伝達によるものであってもよく、同様に、本発明の２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は一般に高強度フレクスプラインが外側に低強度フレクスプラインが内側に位置するという構造形態とされ、この場合に低強度フレクスプラインに外歯が加工され、高強度フレクスプラインに内歯が加工され、同様に、理論的には高強度フレクスプラインが内側に低強度フレクスプラインが外側に位置するという形態であってもよく高強度フレクスプラインに外歯が加工され低強度フレクスプラインに内歯が加工され、低強度フレクスプラインには外側フランジ部を有する管状のものが選ばれてもよく、高強度フレクスプラインは内側フランジ部を有する管状のものが用いられ、またウェーブ・ジェネレータは中空の形態とされ、ウェーブ・ジェネレータの非円形のベアリングの内輪が低強度フレクスプラインを押圧して非円変形させるとともに、低強度フレクスプラインが高強度フレクスプラインを一層押圧してわずかに非円変形させ、この場合に、ウェーブ・ジェネレータの自転の動力が中空の外回転子モーター又はウェーブ・ジェネレータの外周の歯車又はタイミングベルト伝達によるものであってもよく、ここの説明に基づく２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機構造において、その高強度フレクスプライン変形量制限部品は高強度フレクスプライン内に位置すべきであり、制限されるのは高強度フレクスプラインの楕円変形の長軸最大値ではなく高強度フレクスプラインの楕円変形の短軸最小値である。
【００２８】
前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は外側フレクスプラインの保護ハウジングをさらに含み、前記フレクスプラインの保護ハウジングは減速機のメインベアリングの内輪又は外輪に固定される。高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインはいずれもフレキシブルであり、合わせてフレクスプラインと呼ばれ、減速機の外側にあるのがサーキュラ・スプラインではなくフレクスプラインであるため、減速機の外側フレクスプラインの保護はとりわけ重要な事項であり、運搬及び取付け中に外側フレクスプラインが損なわれないことに加え、減速機を取り付ける時、外側フレクスプラインの変形に十分なスペースを確保する必要があり、フレクスプラインの保護ハウジングは効果的な保護を提供できる。フレクスプラインの外部で高強度フレクスプラインに固定されねじ山によって高強度フレクスプライン変形量制限部品に接続された部品は、フレクスプラインの保護ハウジングの一部になり、高強度フレクスプライン変形量制限部品の調整機構の一部にもなり、この場合に、当該高強度フレクスプラインに固定された部品は高強度フレクスプライン変形量制限部品とともにフレクスプラインの保護ハウジングとしての機能を果たし、フレクスプラインの保護ハウジングは減速機のメインベアリングとウェーブ・ジェネレータ位置決めベアリングの同軸固定のための接続部品とされてもよく、ウェーブ・ジェネレータ位置決めベアリングはフレクスプラインの保護ハウジングによって減速機のメインベアリングに同軸で固定される。
【００２９】
前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の高強度フレクスプライン又は低強度フレクスプラインはプラスチック材料を射出成形したもの又はプラスチック材料を射出成形した後、若干の加工を加えて形成させたものである。射出成形加工プロセスは精密金属加工より精度が低く、しかもプラスチック部品は吸水性及び熱変形に欠点があるため、従来の波動減速機構造は射出成形加工プロセスでフレクスプラインを加工する場合、往復誤差が非常に小さい効率的な伝達は実現しにくく、２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機構造である場合、射出成形加工の公差が予め設定された高強度フレクスプラインの弾性変形量より小さければ精密な波動減速伝達は実現できる。ＰＯＭ材料、ナイロン材料は射出成形によりフレクスプラインに加工するのに適する材料であり、例えばＰＡ６６、ＰＡ６、ＰＡ６０１などのナイロン材料はいずれも直接的に射出成形により加工し又は射出後に若干の機械加工を行って本発明の技術案のフレクスプライン部品を製造するのに適する。高分子射出材料の発展に伴い、新規な複合型高分子材料が次々と開発され、例えば、ＰＥＥＫなどの新世代高分子材料は機械的特性がより優れており、硬さ、耐摩耗性、強靭性及び耐疲労性が要件を満たす高分子射出材料であればいずれも２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機のフレクスプライン部品及び高強度フレクスプライン変形量制限部品の射出成形加工に利用でき、これにより精密減速機のコストと減速機の重さが大幅に低減する。
【００３０】
前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の低強度フレクスプライン及び高強度フレクスプラインはそれぞれ直接的にメインベアリングの内輪及び外輪の一部を含む部品として射出成形される。射出成形においてはその利便性ゆえ、構造の簡素化とコスト低減の観点から、メインベアリングの内輪又は外輪の一部が直接的に一体的に低強度フレクスプライン及び高強度フレクスプラインの部品に射出成形され、なお部品加工のプロセスには射出成形後、若干の機械加工を加えるステップを含んでもよい。
【００３１】
前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の低強度フレクスプラインには直接的にウェーブ・ジェネレータのボール転動溝が加工成形される。プラスチック材料を使用して低強度フレクスプラインを射出成形させる場合、ウェーブ・ジェネレータは射出成形により、組み立ての時にウェーブ・ジェネレータ及び低強度フレクスプラインにそれぞれ予め加工されたメインベアリングの内輪とメインベアリングの外輪の間にベアリングの転動体を充填してもよく、特にフルボールで充填する場合はフルボールベアリングを形成させる方が構造の簡素化とコスト低減に特に有利である。
【００３２】
前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の歯はレーザーマーキング又はエッチングにより加工されてもよい。従来の波動減速機は許容公差の制限により非常に小さい歯は好ましくない。２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は許容公差に余裕があるため、非常に小さい歯でも構わず、このようにして波動減速機は低強度フレクスプラインがわずかな非円変形だけで動作するように設計されてもよく、このようにして低強度フレクスプラインの寿命を効果的に引き伸ばしつつ発熱を減らして伝達効率を高めることができ、そのためレーザーマーキング又はエッチングプロセスで高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインの歯を加工することで、加工効率を高め、加工コストを下げることが考えられる。
【００３３】
前記高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインは強度が違ってもフレクスプラインであり、ウェーブ・ジェネレータ、ベアリングなどの部品と同様に波動減速機分野及び伝達技術分野で当業者が周知する事項であり、その技術指標と加工プロセスの詳細及びよく使用する材料は本明細書で詳細な説明を省略する。２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機によく用いる構造として、次にいくつかの代表的な構造について本発明の実施例を示す。当業者は「弾性率が高いフレクスプラインで従来の波動減速機のサーキュラ・スプラインを取り替え、サーキュラ・スプラインを置き換えたフレクスプラインに調整可能な最大変形量制限が行われる波動減速機である」という本願発明の新規性を理解した上、本発明は従来の全ての波動減速機構造に適することも理解できる。
【発明の効果】
【００３４】
２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の１つの大きな利点は次のとおりである。加工許容公差に一層余裕があり、公差制限が厳しくない部品を用いて高精度で往復誤差が小さいあるいは往復誤差がない精密波動減速機を実現できる。また部品の許容公差に余裕があるとは部品の摩耗に余裕があることであり、部品の摩耗が所定の範囲内にあれば減速機の精密度に影響を与えず、高強度フレクスプライン変形量制限部品の更なる調整によりトルクを受ける時の減速機の精度に戻すことができ、これにより減速機の耐用寿命を効果的に引き伸ばすことができる。部品の加工公差の制限が緩和された以上、材料と加工プロセスを選ぶ範囲が一層拡大し、より安価な材料と加工プロセスを利用して精密波動減速機を製造でき、同等な精密度の波動減速機はコストが低減し、例えば摩耗特性に余裕があると従来の波動減速機におけるフレクスプラインの歯の熱処理プロセスの要件緩和又は要件解消につながり、これはフレクスプラインの歯の熱処理がフレクスプラインの抗弾性変形材料の疲労寿命を縮めるからである。２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機には歯の高さがより小さい歯を選ぶことが可能であり、歯高さが小さくなると低強度フレクスプラインの弾性変形量が減り材料の疲労が緩和されるとともに、小さい歯高さは減速機の小型化にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例１に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の正面図である。
【図２】実施例１に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の断面図である。
【図３】実施例１に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の立体図である。
【図４】実施例１に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の部品分解図である。
【図５】実施例２に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の正面図である。
【図６】実施例２に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の断面図である。
【図７】実施例２に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の立体図である。
【図８】実施例２に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の部品分解図である。
【図９】実施例３に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の正面図である。
【図１０】実施例３に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の断面図である。
【図１１】実施例３に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の立体図である。
【図１２】実施例３に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の部品分解図である。
【図１３】実施例４に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の正面図である。
【図１４】実施例４に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の断面図である。
【図１５】実施例４に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の立体図である。
【図１６】実施例４に係る２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機の部品分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
次に図面を用いて実施形態の具体例を示す。
（実施例１）
図１〜図４に示すように、２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は、高強度フレクスプラインと、低強度フレクスプラインと、ウェーブ・ジェネレータと、高強度フレクスプライン変形量制限部品と、減速機のメインベアリングとを含み、前記減速機のメインベアリングとしてクロスローラベアリングが選ばれ、前記高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにはいずれも取付けフランジが設けられ、前記高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインはフランジによってそれぞれボルトで減速機のメインベアリングの外輪及び内輪に固定され、前記高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインはいずれも従来の波動減速機のフレクスプラインの加工プロセス及びフレクスプラインによく使用する鋼材で加工されたものであり、高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにはそれぞれ互いに噛み合う歯が加工され、低強度フレクスプラインに外歯が、高強度フレクスプラインに内歯が設けられ、インボリュート歯形が選ばれ、低強度フレクスプラインは従来の波動減速機のフレクスプラインの殆どと同じように薄肉壁カップ状が選ばれ、高強度フレクスプラインには外側フランジ部を備える管状のものが選ばれ且つ肉厚は低強度フレクスプラインの２．５倍であり、高強度フレクスプラインは低強度フレクスプラインより歯数が２枚多く、ウェーブ・ジェネレータとして楕円状カム外にボールベアリングが設けられるという従来の波動減速機によく用いられるウェーブ・ジェネレータが用いられ、ウェーブ・ジェネレータには入力トルクに接続されたキー溝軸穴が設けられ、ウェーブ・ジェネレータは低強度フレクスプライン内に設けられるため低強度フレクスプラインに非円弾性変形を生じさせて高強度フレクスプラインの一部と噛み合わせ、ウェーブ・ジェネレータの作用で楕円弾性変形した後、低強度フレクスプラインの楕円長軸の両端の歯の基準円半径は高強度フレクスプライン部品の歯の基準円半径より０．１ｍｍ大きく、高強度フレクスプラインの低強度フレクスプラインに接触する部分は低強度フレクスプラインから半径方向の圧力を受けて非円弾性変形を生じる。前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は鋼材を使用して機械加工で製造され、高強度フレクスプライン変形量制限部品はフランジ部を備え、フランジ部には高強度フレクスプラインのねじ穴に対応して孔が設けられ、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品のフランジ部及び高強度フレクスプラインのフランジ部は前記ねじ穴によってボルトで同じベアリングの外輪に固定され、前記高強度フレクスプラインの外壁の下縁には角度が１０°の面取り面が加工され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品の内壁にも角度が１０°の面取り面が加工され、高強度フレクスプライン変形量制限部品が高強度フレクスプラインに固定されると、前記２つの１０°の面取り面の半径方向の距離は０．１ｍｍであり、低強度フレクスプラインとウェーブ・ジェネレータと高強度フレクスプラインの組み立てが済んだら、高強度フレクスプラインが楕円変形し、高強度フレクスプラインの変形後、楕円長軸の２つの１０°の面取り面と高強度フレクスプライン変形量制限部品の１０°の面取り��の半径方向の距離はほぼゼロである。前記低強度フレクスプラインには常に一部の歯がウェーブ・ジェネレータの自転方向に従って継続して高強度フレクスプラインの歯に噛み込むか噛み出すことが保たれ、ウェーブ・ジェネレータの自転が高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインを駆動して相対回転させて、減速機に減速とトルク増加の効果が得られる。図中、高強度フレクスプラインの変形が小さいため、目視ではそのまま高強度フレクスプラインの楕円変形量を見分けにくいため、高強度フレクスプラインに変形量があるという事実は明細書を読み理解する必要がある。図中、ウェーブ・ジェネレータ、ベアリングなどの部品は複数の実体からなる部品である。図中引いた線は対象部品に含まれる任意の部位の実体を意味する。分解図には一部の接続ボルト及びワッシャーが表示されない。
【００３７】
（実施例２）
図５〜図８に示すように、２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は、高強度フレクスプラインと、低強度フレクスプラインと、ウェーブ・ジェネレータと、高強度フレクスプライン変形量制限部品と、減速機のメインベアリングとを含み、前記減速機のメインベアリングとしてクロスローラベアリングが選ばれ、前記高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにはいずれも取付けフランジが設けられ、前記高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインはフランジによってそれぞれボルトで減速機のメインベアリングの外輪及び内輪に固定され、前記高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインはいずれも従来の波動減速機のフレクスプラインの加工プロセス及びフレクスプラインによく使用する鋼材で加工されたものであり、高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにはそれぞれ互いに噛み合う歯が加工され、低強度フレクスプラインに外歯が、高強度フレクスプラインに内歯が設けられ、インボリュート歯形が選ばれ、低強度フレクスプラインは従来の波動減速機のフレクスプラインの殆どと同じように薄肉壁カップ状が選ばれ、高強度フレクスプラインには外側フランジ部を備えるフレキシブルな管状のものが選ばれ且つ肉厚は低強度フレクスプラインの２．５倍であり、高強度フレクスプラインは低強度フレクスプラインより歯数が２枚多く、ウェーブ・ジェネレータとして楕円状カム外にボールベアリングが設けられるという従来の波動減速機によく用いられるウェーブ・ジェネレータが用いられ、ウェーブ・ジェネレータには入力トルクに接続されたキー溝軸穴が設けられ、ウェーブ・ジェネレータは低強度フレクスプライン内に設けられるため低強度フレクスプラインに非円弾性変形を生じさせて高強度フレクスプラインの一部と噛み合わせ、ウェーブ・ジェネレータの作用で楕円弾性変形した後、低強度フレクスプラインの楕円長軸の両端の歯の基準円半径は高強度フレクスプライン部品の歯の基準円半径より０．１ｍｍ大きく、高強度フレクスプラインの低強度フレクスプラインに接触する部分は低強度フレクスプラインから半径方向の圧力を受けて非円弾性変形を生じる。前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は鋼材を使用して機械加工で製造され、高強度フレクスプライン変形量制限部品に内ねじ山が加工され、前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機はフランジ部及び外ねじ山を備える接続部品をさらに含み、当該接続部品の方も金属を使用して機械加工により製造されたものであり、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は前記ねじ山によって前記接続部品に接続され、前記接続部品はフランジ部を備え、フランジ部には高強度フレクスプラインのねじ穴に対応して孔が設けられ、前記接続部品のフランジ部及び高強度フレクスプラインのフランジ部は前記ねじ穴によってボルトで同じベアリングの外輪に固定され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品にはさらに締付ねじ用ねじ穴が設けられ、ねじ穴に締付ねじをねじ込み、締付ねじを接続部品に固定させることで高強度フレクスプライン変形量制限部品と接続部品がねじ山によって固定されると緩み防止効果を得る。前記高強度フレクスプラインの外壁の下縁には角度が１０°の面取り面が加工され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品の内壁にも角度が１０°の面取り面が加工され、高強度フレクスプライン変形量制限部品が高強度フレクスプラインに固定されると、前記２つの１０°の面取り面の半径方向の距離は０．１ｍｍであり、低強度フレクスプラインとウェーブ・ジェネレータと高強度フレクスプラインの組み立てが済んだら、高強度フレクスプラインが楕円変形し、高強度フレクスプラインの変形後、楕円長軸の２つの１０°の面取り面と高強度フレクスプライン変形量制限部品の１０°の面取り面の半径方向の距離はほぼゼロである。前記低強度フレクスプラインには常に一部の歯がウェーブ・ジェネレータの自転方向に従って継続して高強度フレクスプラインの歯に噛み込むか噛み出すことが保たれ、ウェーブ・ジェネレータの自転が高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインを駆動して相対回転させて、減速機に減速とトルク増加の効果が得られる。図中、高強度フレクスプラインの変形が小さいため、目視ではそのまま高強度フレクスプラインの楕円変形量を見分けにくいため、高強度フレクスプラインに変形量があるという事実は明細書を読み理解する必要がある。図中、ウェーブ・ジェネレータ、ベアリングなどの部品は複数の実体からなる部品である。図中引いた線は対象部品に含まれる任意の部位の実体を意味する。分解図には一部の接続ボルト及びワッシャーが表示されない。
【００３８】
（実施例３）
図９〜図１２に示すように、２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は、高強度フレクスプラインと、低強度フレクスプラインと、ウェーブ・ジェネレータと、高強度フレクスプライン変形量制限部品と、減速機のメインベアリングとを含み、前記減速機のメインベアリングとしてクロスローラベアリングが選ばれ、前記高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにはいずれも取付けフランジが設けられ、前記高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインはフランジによってそれぞれボルトで減速機のメインベアリングの外輪及び内輪に固定され、前記高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインはいずれも従来の波動減速機のフレクスプラインの加工プロセス及びフレクスプラインによく使用する鋼材で加工されたものであり、高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにはそれぞれ互いに噛み合う歯が加工され、低強度フレクスプラインに外歯が、高強度フレクスプラインに内歯が設けられ、インボリュート歯形が選ばれ、低強度フレクスプラインは従来の波動減速機のフレクスプラインの殆どと同じように薄肉壁カップ状が選ばれ、高強度フレクスプラインの形状としては外側フランジ部を備えるフレクスプラインが選ばれ且つ肉厚は低強度フレクスプラインの２．５倍であり、高強度フレクスプラインは低強度フレクスプラインより歯数が２枚多く、ウェーブ・ジェネレータとして楕円状カム外にボールベアリングが設けられるという従来の波動減速機によく用いられるウェーブ・ジェネレータが用いられ、ウェーブ・ジェネレータには入力トルクに接続されたキー溝軸穴が設けられ、ウェーブ・ジェネレータは低強度フレクスプライン内に設けられるため低強度フレクスプラインに非円弾性変形を生じさせて高強度フレクスプラインの一部と噛み合わせ、ウェーブ・ジェネレータの作用で楕円弾性変形した後、低強度フレクスプラインの楕円長軸の両端の歯の基準円半径は高強度フレクスプライン部品の歯の基準円半径より０．１ｍｍ大きく、高強度フレクスプラインの低強度フレクスプラインに接触する部分は低強度フレクスプラインから半径方向の圧力を受けて非円弾性変形を生じる。前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は鋼材を使用して機械加工で製造され、高強度フレクスプライン変形量制限部品に内ねじ山が加工され、前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機はフランジ部及び外ねじ山を備える接続部品をさらに含み、当該接続部品の方も金属を使用して機械加工により製造されたものであり、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は前記ねじ山によって前記接続部品に接続され、前記接続部品はフランジ部を備え、フランジ部には高強度フレクスプラインのねじ穴に対応して孔が設けられ、前記接続部品のフランジ部及び高強度フレクスプラインのフランジ部は前記ねじ穴によってボルトで同じベアリングの外輪に固定され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品にはさらに外歯車が設けられ、当該外歯車は高強度フレクスプライン変形量制限部品を回転調整する回転力の入力構造であるとともに、その位置をロックして緩み防止効果を果たす緩み防止固定力の入力構造でもある。前記高強度フレクスプラインの外壁の下縁には角度が１０°の面取り面が加工され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品の内壁にも角度が１０°の面取り面が加工され、高強度フレクスプライン変形量制限部品が高強度フレクスプラインに固定されると、前記２つの１０°の面取り面の半径方向の距離は０．１ｍｍであり、低強度フレクスプラインとウェーブ・ジェネレータと高強度フレクスプラインの組み立てが済んだら、高強度フレクスプラインが楕円変形し、高強度フレクスプラインの変形後、楕円長軸の２つの１０°の面取り面と高強度フレクスプライン変形量制限部品の１０°の面取り面の半径方向の距離はほぼゼロである。前記低強度フレクスプラインには常に一部の歯がウェーブ・ジェネレータの自転方向に従って継続して高強度フレクスプラインの歯に噛み込むか噛み出すことが保たれ、ウェーブ・ジェネレータの自転が高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインを駆動して相対回転させて、減速機に減速とトルク増加の効果が得られる。図中、高強度フレクスプラインの変形が小さいため、目視ではそのまま高強度フレクスプラインの楕円変形量を見分けにくいため、高強度フレクスプラインに変形量があるという事実は明細書を読み理解する必要がある。図中、ウェーブ・ジェネレータ、ベアリングなどの部品は複数の実体からなる部品である。図中引いた線は対象部品に含まれる任意の部位の実体を意味する。分解図には一部の接続ボルト及びワッシャーが表示されない。
【００３９】
（実施例４）
図１３〜図１６に示すように、２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は、高強度フレクスプラインと、低強度フレクスプラインと、ウェーブ・ジェネレータと、高強度フレクスプライン変形量制限部品と、弾性部品と、減速機のメインベアリングとを含み、前記減速機のメインベアリングとしてクロスローラベアリングが選ばれ、前記高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにはいずれも取付けフランジが設けられ、前記高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインはフランジによってそれぞれボルトで減速機のメインベアリングの外輪及び内輪に固定され、前記高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインはいずれも従来の波動減速機のフレクスプラインの加工プロセス及びフレクスプラインによく使用する鋼材で加工されたものであり、高強度フレクスプライン及び低強度フレクスプラインにはそれぞれ互いに噛み合う歯が加工され、低強度フレクスプラインに外歯が、高強度フレクスプラインに内歯が設けられ、インボリュート歯形が選ばれ、低強度フレクスプラインは従来の波動減速機のフレクスプラインの殆どと同じように薄肉壁カップ状が選ばれ、高強度フレクスプラインの形状としては外側フランジ部を備えるフレクスプラインが選ばれ且つ肉厚は低強度フレクスプラインの２．５倍であり、高強度フレクスプラインは低強度フレクスプラインより歯数が２枚多く、ウェーブ・ジェネレータとして楕円状カム外にボールベアリングが設けられるという従来の波動減速機によく用いられるウェーブ・ジェネレータが用いられ、ウェーブ・ジェネレータには入力トルクに接続されたキー溝軸穴が設けられ、ウェーブ・ジェネレータは低強度フレクスプライン内に設けられるため低強度フレクスプラインに非円弾性変形を生じさせて高強度フレクスプラインの一部と噛み合わせ、ウェーブ・ジェネレータの作用で楕円弾性変形した後、低強度フレクスプラインの楕円長軸の両端の歯の基準円半径は高強度フレクスプライン部品の歯の基準円半径より０．１ｍｍ大きく、高強度フレクスプラインの低強度フレクスプラインに接触する部分は低強度フレクスプラインから半径方向の圧力を受けて非円弾性変形を生じる。前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は高硬度銅を使用して機械加工により製造され、高強度フレクスプライン変形量制限部品はリング状部品であり、弾性部品は鋼枠−ゴムリング構造の弾性ワッシャーであり、前記２つのフレクスプラインを備える変形量制限可能式波動減速機は内側フランジ部を備える接続部品をさらに含み、前記弾性部品は接続部品の内側フランジ部と高強度フレクスプライン変形量制限部品の間に取り付けられ、且つ圧縮させて組み立てられるため、常に高強度フレクスプライン変形量制限部品に軸方向の推力を加え、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品は弾性部品の推力の作用で常に高強度フレクスプラインとの接触を保ち、前記接続部品はフランジ部を備え、フランジ部には高強度フレクスプラインのねじ穴に対応して孔が設けられ、前記接続部品のフランジ部及び高強度フレクスプラインのフランジ部は前記ねじ穴によってボルトで同じベアリングの外輪に固定される。前記高強度フレクスプラインの外壁の下縁には角度が１０°の面取り面が加工され、前記高強度フレクスプライン変形量制限部品の内壁にも角度が１０°の面取り面が加工され、高強度フレクスプライン変形量制限部品が高強度フレクスプラインに固定されると、前記２つの１０°の面取り面の半径方向の距離は０．１ｍｍであり、低強度フレクスプラインとウェーブ・ジェネレータと高強度フレクスプラインの組み立てが済んだら、高強度フレクスプラインが楕円変形し、高強度フレクスプラインの変形後、楕円長軸の２つの１０°の面取り面は高強度フレクスプライン変形量制限部品の１０°面取り面との接触を保持する。前記低強度フレクスプラインには常に一部の歯がウェーブ・ジェネレータの自転方向に従って継続して高強度フレクスプラインの歯に噛み込むか噛み出すことが保たれ、ウェーブ・ジェネレータの自転が高強度フレクスプラインと低強度フレクスプラインを駆動して相対回転させて、減速機に減速とトルク増加の効果が得られる。図中、高強度フレクスプラインの変形が小さいため、目視ではそのまま高強度フレクスプラインの楕円変形量を見分けにくいため、高強度フレクスプラインに変形量があるという事実は明細書を読み理解する必要がある。図中、ウェーブ・ジェネレータ、ベアリングなどの部品は複数の実体からなる部品である。図中引いた線は対象部品に含まれる任意の部位の実体を意味する。分解図には一部の接続ボルト及びワッシャーが表示されない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
波動減速機は精密回転分野で重要な部品として、とりわけ多関節ロボット分野で多く使用され、本発明の前記技術案はより精密で低コストの波動減速機を実現でき、従来の波動減速機に代わって精密伝達分野及び多関節ロボット分野に利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１…ウェーブ・ジェネレータ、２…低強度フレクスプライン、３…高強度フレクスプライン、４…高強度フレクスプライン変形量制限部品、５…減速機のメインベアリング、６…弾性部品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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