[发明专利]辊齿轮凸轮机构

说明书

一种辊齿轮凸轮机构，其能够使动力的传递效率提高。辊齿轮凸轮机构(101)具备凸轮(301)和沿着外周方向配置了多个轴承(201)的旋转部件(102)，其中，轴承(201)具备轴部件(205)、可绕轴部件(205)旋转的外圈部(202)，外圈部(202)的外周面(204)在包括外圈部(202)的中心轴线(203)在内的外圈部(202)的截面中是圆弧形状，与外圈部(202)的外周面(204)接触的凸轮肋(303)的接触部分在包括凸轮轴线(302)在内的凸轮(301)的截面中是圆弧形状，外圈部(202)的圆弧形状被构成为沿着凸轮肋(303)的圆弧形状外圈部(202)的圆弧形状的曲率半径及凸轮肋(303)的圆弧形状的曲率半径相互关联地被决定。

技术领域

本发明涉及无齿隙，具有高刚性、高效传递性并且可高速化、高精度化的辊齿轮凸轮机构。

背景技术

辊齿轮凸轮机构,是通过以鼓形凸轮(concave globoidal cam、roller gearcam)为代表的具有螺旋形状的凸轮肋的作为一方的轴的凸轮和沿着与之正交配置的作为另一方的轴的旋转部件的外周方向配置的多个辊从动件、凸轮从动件等的轴承的啮合，将凸轮和旋转部件中的一方的轴作为输入轴，将另一方的轴作为输出轴来传递动力的机构。凸轮肋呈锥形状，通过操作输入轴和输出轴的轴间距离，能够在轴承和凸轮肋的接触部产生由楔形效应进行的预压，消除输入输出的期间的齿隙。另外，因为输入轴的扭矩通过轴承的滚动接触向输出轴传递，所以能够在无齿隙的状态下顺畅地旋转，进行接触部的摩擦损失被抑制的高效的扭矩传递。

轴承具备轴部件和外圈部，大致圆筒状的外圈部能够绕轴部件旋转，在轴承和凸轮肋的接触部被赋予预压，以便外圈部与凸轮肋进行线接触地旋转。在此情况下，因为在轴承和凸轮肋的接触部中的滚动点，轴承的外圈部的速度和凸轮肋的速度一致，所以不产生打滑。但是，与轴承和凸轮肋的接触部中的该滚动点相比在旋转部件侧，因为凸轮肋的速度比轴承的外圈部的速度大，所以产生打滑。另外，与轴承和凸轮肋的接触部中的该滚动点相比在凸轮侧，因为轴承的外圈部的速度比凸轮肋的速度大，所以产生打滑。这样，因为产生打滑，所以动力的传递效率降低。另外，轴承的外圈部的速度Vr，如果设大致圆筒状的半径为r，设外圈部的每单位时间的转速为Nr，则由Vr＝2π×r×Nr决定。另外，凸轮肋的在该滚动点的速度Vcam，如果设从该滚动点到凸轮的旋转轴线为止的距离为Rc，设凸轮的每单位时间的转速为Nc，则由Vcam＝2π×Rc×Nc决定。在该滚动点，成为Vr＝Vcam(Nr＝Rc/r×Nc)。

另外，由于因凸轮肋的母线形状、轴承的外圈部的圆筒形状等的加工误差而产生的未对准，应力分布变化，该滚动点的位置(即，Rc)变化。由此，轴承的外圈部的旋转速度变化，成为振动、扭矩变动等的原因。进而，由于轴承和凸轮肋之间的打滑部分变化，所以在轴承和凸轮肋中产生不均匀磨损，驱动扭矩变大。

为了避免因这样的未对准而产生的应力集中，在专利文献1中考虑了包含有未对准在内的接触的条件，公开了使表面压力降低的凸轮从动件。在凸轮从动件的外圈部及/或凸轮的相互相对的接触面中，施加对数凸起。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-211861号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1的凸轮从动件中，由于也是因在凸轮从动件和凸轮肋的接触部中的滚动点的两侧的打滑，使得偏斜转矩作用于凸轮从动件的外圈部，所以外圈部相对于凸轮从动件的轴部件倾斜(产生偏斜)，由于外圈部相对于轴部件的轴线方向移动，所以存在该滚动点的位置变化这样的问题。另外，通过将滚珠插入外圈部和轴部件的凸缘部之间，能够承受因外圈部相对于轴线方向的移动而产生的载荷，但空间变窄，不能承受大的载荷。

因此，本发明的目的是解决上述问题，提供一种无齿隙，具有高刚性、高效传递性，可高速化、高精度化的辊齿轮凸轮机构。

为了解决课题的手段