ハーモニックドライブ

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
ナビゲーションに移動 検索に移動
波動歯車装置の原理
(青:サーキュラ・スプライン、黄:ウェーブ・ジェネレータ、赤:フレックススプライン)

ハーモニックドライブは、ハーモニック・ドライブ・システムズ社の商標(日本では商標登録番号第801166号と第943799号)である。

概要[編集]

楕円真円差動を利用した減速機である。波動歯車装置(Strain wave gearing)の機構を用いている。

サーキュラ・スプライン(C/S)、ウェーブ・ジェネレータ(W/G)、フレクスプライン(F/S)から構成される歯車装置であり、特徴として高減速比、軽量、コンパクト、バックラッシュが少ないなどがある。

歴史[編集]

  • 1957年 - ハーモニックドライブの原理がクラレンス・ウォルトン・マッサー(Clarence Walton Musser)により発明される。
  • 1964年 - 株式会社長谷川歯車USM Co.,Ltdと技術提携を行い、日本で初めてハーモニックドライブの実用化に成功する。
  • 1970年 - 両社の共同出資により、ハーモニック・ドライブ・システムズ社が創立。

部品[編集]

サーキュラ・スプライン(C/S:circular spline)
剛体リング状の部品。内周に歯が刻まれており、フレクスプラインより歯数が2枚多くなっている。通常、ケーシングに固定される。
ウェーブ・ジェネレータ(W/G:wave generator)
楕円状カムの外周に薄肉のボール・ベアリングを組み合わせた部品。ベアリングの内輪はカムに固定されているが、外輪はボールを介して弾性変形する。通常は入力軸に取り付けられる。
フレクスプライン(F/S:flexspline)
薄肉カップ状の金属弾性体の部品。開口部外周に歯が刻まれている。フレクスプラインの底をダイヤフラムと呼び、通常、出力軸に取り付けられる。

動作原理[編集]

動作説明

フレクスプラインは、ウェーブ・ジェネレータにより楕円状にたわめられ、長軸の部分でサーキュラ・スプラインと歯が噛み合い、短軸の部分では歯が完全に離れた状態になる。サーキュラ・スプラインを固定し、ウェーブ・ジェネレータ(入力とする)を時計方向へ回すと、フレクスプラインは弾性変形し、サーキュラ・スプラインとの歯の噛み合い位置が順次移動していく。ウェーブ・ジェネレータが1回転すると、歯数差2枚分だけフレクスプラインは反時計方向へ移動する。

種類[編集]

  • カップ型
  • シルクハット型
  • デファレンシャル型
  • フラット型
  • シールド型

減速比[編集]

波動歯車装置の減速比は次のように求められる。

フレクスプラインを出力としたときの減速比 は、サーキュラ・スプラインのピッチ円直径を 、フレクスプラインのピッチ円直径を とすると、

となる。

また、サーキュラ・スプラインの歯数を 、フレクスプラインの歯数を とすると、減速比 は、

となる。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]