波動發(fā)生器及波動齒輪裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用橢圓形輪廓的波動發(fā)生器使圓筒狀的外齒齒輪彎曲成橢圓形而與第一、第二內(nèi)齒齒輪發(fā)生部分嚙合的波動齒輪裝置。更為詳細(xì)地說，涉及波動發(fā)生器的橢圓形輪廓的改良。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，扁平型的波動齒輪裝置包括:固定成不旋轉(zhuǎn)的靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪；能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪；能夠在半徑方向上燒曲的圓筒狀的外齒齒輪；以及使外齒齒輪彎曲成橢圓形的波動發(fā)生器。由波動發(fā)生器彎曲成橢圓形的外齒齒輪于橢圓形的長徑方向的兩端部處，其齒線方向的一方側(cè)的外齒部分與靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪嚙合，其齒線方向的另一方側(cè)的外齒部分與驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪嚙合。外齒齒輪的齒數(shù)與驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪的齒數(shù)相同，比靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪的齒數(shù)少兩個。
[0003]當(dāng)作為旋轉(zhuǎn)輸入構(gòu)件的波動發(fā)生器旋轉(zhuǎn)時，外齒齒輪與靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪的嚙合位置及外齒齒輪與驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪的嚙合位置在圓周方向上移動。當(dāng)波動發(fā)生器旋轉(zhuǎn)一周時，外齒齒輪相對于靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪旋轉(zhuǎn)與齒數(shù)差對應(yīng)的量。驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪因與外齒齒輪的齒數(shù)相同，因而與外齒齒輪成為一體地發(fā)生旋轉(zhuǎn)。波動發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)相應(yīng)于齒數(shù)差而減速，并從作為減速旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件的驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪輸出減速旋轉(zhuǎn)。
[0004]扁平型的波動齒輪裝置的波動發(fā)生器包括由橢圓形輪廓的剛性體構(gòu)成的波動發(fā)生器塞，在該波動發(fā)生器塞的外周面上裝配有包括可撓性的內(nèi)外圈的波動發(fā)生器軸承。專利文獻I記述了一種波動發(fā)生器軸承，該波動發(fā)生器軸承包括對分別對應(yīng)于靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪及驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪的外齒齒輪的部分進行支承的兩列滾珠。
[0005]專利文獻2記述了一種波動發(fā)生器，該波動發(fā)生器的波動發(fā)生器塞由在軸線方向上分割成一對的橢圓體形成，各橢圓體分別通過波動發(fā)生器軸承使外齒齒輪彎曲成橢圓形。一對橢圓體設(shè)定成形狀相同但處于相互間旋轉(zhuǎn)了規(guī)定角度的狀態(tài)。
[0006]專利文獻3記述了一種波動發(fā)生器，該波動發(fā)生器由相同形狀的第一凸輪及第二凸輪構(gòu)成波動發(fā)生器塞，第一、第二凸輪以相互旋轉(zhuǎn)了 90度的狀態(tài)裝配。
[0007]專利文獻4中，由本發(fā)明人等提出一種確定波動發(fā)生器塞的橢圓形輪廓的塞形狀曲線的方案。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本專利特開平5-132292號公報
[0011]專利文獻2:日本專利實開平1-122543號公報
[0012]專利文獻3:日本專利特開2013-15191號公報
[0013]專利文獻4:日本專利特開平11-351341號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0015]在現(xiàn)有的扁平型的波動齒輪裝置中，采用單一的曲線作為確定波動發(fā)生器的橢圓形的輪廓形狀的形狀曲線。即，外齒齒輪在其齒線方向的各部分彎曲成相同的橢圓形狀，并與靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪及驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪的雙方嚙合?；蛘?，如專利文獻2、3記述的那樣，在改變相同橢圓形狀的相位的狀態(tài)下，使外齒齒輪與靜止側(cè)及驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪嚙合。
[0016]發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)的靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪及外齒齒輪之間與一體旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪及外齒齒輪之間，其相互間的嚙合狀態(tài)、應(yīng)力發(fā)生狀態(tài)等機械或力學(xué)特征存在差異。在不考慮這些差異的情況下使外齒齒輪撓曲成在其齒線方向上形成相同的橢圓形曲線的情形下，與靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪嗤合的外齒齒輪的部分所發(fā)生的應(yīng)力分布狀態(tài)、發(fā)生應(yīng)力的大小及變形狀態(tài)和與驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪嗤合的外齒齒輪的部分所發(fā)生的應(yīng)力分布狀態(tài)、發(fā)生應(yīng)力的大小及變形狀態(tài)會產(chǎn)生很大差異。
[0017]為此，在波動發(fā)生器中，支承與靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪嚙合的外齒齒輪的部分的波動發(fā)生器軸承和支承與驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪嚙合的外齒齒輪的部分的波動發(fā)生器軸承之間的滾珠負(fù)荷分布存在很大差異，滾珠負(fù)荷的最大值也增大。由此，存在波動發(fā)生器軸承的壽命短的擔(dān)慮。
[0018]在現(xiàn)有技術(shù)中，未曾對該問題加以考慮。有關(guān)確定波動發(fā)生器的輪廓形狀的形狀曲線，絲毫未曾從采用一種兼?zhèn)溥m于使外齒齒輪撓曲而與靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪嚙合的形狀曲線及適于使外齒齒輪撓曲而與驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪嚙合的形狀曲線的波動發(fā)生器方面著眼研宄，也未提出這方面的方案。
[0019]本發(fā)明的技術(shù)問題在于，提供一種波動齒輪裝置的波動發(fā)生器，該波動齒輪裝置的波動發(fā)生器具備的輪廓形狀能夠使外齒齒輪撓曲成適于與靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪嚙合的形狀同時能夠使外齒齒輪撓曲成適于與驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪嚙合的形狀。
[0020]另外，本發(fā)明的技術(shù)問題在于，提供一種具備該種新型波動發(fā)生器的波動齒輪裝置。
[0021]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0022]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種波動齒輪裝置的波動發(fā)生器，使在半徑方向上能夠撓曲的圓筒狀的外齒齒輪撓曲成橢圓形而與剛性的第一內(nèi)齒齒輪及與該第一內(nèi)齒齒輪相鄰且同軸配置的剛性的第二內(nèi)齒齒輪的雙方發(fā)生部分嚙合，包括:第一波動發(fā)生器部分，該第一波動發(fā)生器部分使所述外齒齒輪的齒線方向的一方側(cè)的第一外齒齒輪部分撓曲成橢圓形而與所述第一內(nèi)齒齒輪發(fā)生部分嚙合；以及第二波動發(fā)生器部分，該第二波動發(fā)生器部分使所述外齒齒輪的齒線方向的另一方側(cè)的第二外齒齒輪部分撓曲成橢圓形而與所述第二內(nèi)齒齒輪發(fā)生嚙合，若設(shè)η為正整數(shù)，則所述第一內(nèi)齒齒輪的齒數(shù)比所述外齒齒輪的齒數(shù)多2η個，所述第二內(nèi)齒齒輪的齒數(shù)與所述外齒齒輪的齒數(shù)相同，所述第一波動發(fā)生器部分具備由第一橢圓形曲線確定的橢圓形輪廓，所述第二波動發(fā)生器部分具備由第二橢圓形曲線確定的橢圓形輪廓，所述第一橢圓形曲線的周長與所述第二橢圓形曲線的周長相等，所述第一橢圓形曲線的長徑與所述第二橢圓形曲線的長徑相等，所述第一橢圓形曲線的短徑短于所述第二橢圓形曲線的短徑。
[0023]一般而言，所述第一波動發(fā)生器部分包括:具備第一橢圓形外周面的第一波動發(fā)生器塞；以及裝配于該第一波動發(fā)生器塞的所述第一橢圓形外周面上的撓曲成橢圓形的第一波動發(fā)生器軸承。同樣地，所述第二波動發(fā)生器部分包括:具備第二橢圓形外周面的第二波動發(fā)生器塞；以及裝配于該第二波動發(fā)生器塞的所述第二橢圓形外周面上的撓曲成橢圓形的第二波動發(fā)生器軸承。在此情形下，第一波動發(fā)生器部分的第一橢圓形外周面由第一橢圓形曲線確定，第二波動發(fā)生器部分的第二橢圓形外周面由第二橢圓形曲線確定。
[0024]另外，提供一種波動齒輪裝置，其特征在于，包括:剛性的內(nèi)齒齒輪；配置于所述內(nèi)齒齒輪的內(nèi)側(cè)的、在半徑方向上能夠撓曲的外齒齒輪；以及使所述外齒齒輪撓曲成橢圓形而與所述內(nèi)齒齒輪發(fā)生部分嚙合的波動發(fā)生器，所述內(nèi)齒齒輪包括:第一內(nèi)齒齒輪；以及與該第一內(nèi)齒齒輪相鄰且同軸配置的第二內(nèi)齒齒輪，所述外齒齒輪在其齒線方向的一方側(cè)包括能夠與所述第一內(nèi)齒齒輪嚙合的第一外齒齒輪部分，在所述齒線方向的另一方側(cè)包括能夠與所述第二內(nèi)齒齒輪嚙合的第二外齒齒輪部分，設(shè)η為正整數(shù)，則所述第一內(nèi)齒齒輪的齒數(shù)比所述外齒齒輪的齒數(shù)多2η個，所述第二內(nèi)齒齒輪的齒數(shù)與所述外齒齒輪的齒數(shù)相同，所述波動發(fā)生器在其軸線方向上的一方側(cè)包括使所述第一外齒齒輪部分撓曲成橢圓形而與所述第一內(nèi)齒齒輪發(fā)生部分嚙合的第一波動發(fā)生器部分，在所述軸線方向上的另一方側(cè)包括使所述第二外齒齒輪部分燒曲成橢圓形而與所述第二內(nèi)齒齒輪發(fā)生部分嗤合的第二波動發(fā)生器部分，所述第一波動發(fā)生器部分具備由第一橢圓形曲線確定的橢圓形輪廓，所述第二波動發(fā)生器部分具備由第二橢圓形曲線確定的橢圓形輪廓，所述第一橢圓形曲線的周長與所述第二橢圓形曲線的周長相等，所述第一橢圓形曲線的長徑與所述第二橢圓形曲線的長徑相等，所述第一橢圓形曲線的短徑短于所述第二橢圓形曲線的短徑。
[0025]在將波動齒輪裝置用作減速機的情況下，一般而言，將波動發(fā)生器用作旋轉(zhuǎn)輸入構(gòu)件，將所述第一內(nèi)齒齒輪用作固定成不旋轉(zhuǎn)的靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪，而將所述第二內(nèi)齒齒輪用作成為能夠旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪的減速旋轉(zhuǎn)輸出構(gòu)件。
[0026]發(fā)明效果
[0027]本發(fā)明的波動發(fā)生器使第一外齒齒輪部分沿第一橢圓形曲線撓曲，使第二外齒齒輪部分沿第二橢圓形曲線撓曲。因此，第二內(nèi)齒齒輪與第二外齒齒輪部分間的嚙合位置和第一內(nèi)齒齒輪與第一外齒齒輪部分間的嚙合位置相比，移動至橢圓形曲線的長徑位置側(cè)。
[0028]使第一、第二外齒齒輪部分沿相同的橢圓形曲線撓曲的情況下，即使第一內(nèi)齒齒輪與第一外齒齒輪部分的嚙合狀態(tài)良好，第二內(nèi)齒齒輪與第二外齒齒輪部分之間的嚙合也存在發(fā)生齒尖干擾等缺陷的擔(dān)慮。依據(jù)本發(fā)明，能夠防止或抑制該種弊害的產(chǎn)生，因此能夠使第一內(nèi)齒齒輪與第一外齒齒輪部分間的嚙合狀態(tài)、第二內(nèi)齒齒輪與第二外齒齒輪部分之間的嚙合狀態(tài)的雙方維持于良好狀態(tài)。
[0029]并且，依據(jù)本發(fā)明，與使用以單一的橢圓形曲線確定輪廓形狀的波動發(fā)生器的情形相比，能夠抑制支承與第一內(nèi)齒齒輪嚙合的第一外齒齒輪部分的第一波動發(fā)生器軸承的負(fù)荷分布和支承與第二內(nèi)齒齒輪嚙合的第二外齒齒輪部分的第二波動發(fā)生器軸承的負(fù)荷分布的差異。除此之外，能夠使雙方的負(fù)荷分布均一化，還能夠降低最大發(fā)生應(yīng)力。藉此，能夠?qū)崿F(xiàn)波動發(fā)生器軸承的壽命的提高。
【附圖說明】
[0030]圖1是表示采用了本發(fā)明的扁平型的波動齒輪裝置的立體圖。
[0031]圖2(a)是圖1的波動齒輪裝置的縱向剖視圖，圖2(b)是其分解立體圖。
[0032]圖3(a)是表示確定圖1的波動齒輪裝置的波動發(fā)生器塞的橢圓形外周面的第一、第二橢圓形曲線之一例的曲線圖，圖3(b)是示意性表示波動發(fā)生器塞的橢圓形外周面形狀的說明圖。
【具體實施方式】
[0033]以下，參照附圖，對采用了本發(fā)明的扁平型的波動齒輪裝置的實施方式進行說明。圖1是表示本實施方式的扁平型的波動齒輪裝置的立體圖。圖2(a)是其縱向剖視圖，圖2(b)是其分解立體圖。參照這些附圖，對扁平型的波動齒輪裝置的整體結(jié)構(gòu)進行說明。
[0034]波動齒輪裝置I包括呈圓環(huán)狀的剛性的第一內(nèi)齒齒輪2S及呈圓環(huán)狀的剛性的第二內(nèi)齒齒輪2D。第一、第二內(nèi)齒齒輪2S、2D以同軸狀態(tài)并列配置成在中心軸線Ia的方向上開離微小的間隙。第一內(nèi)齒齒輪2S是以不發(fā)生旋轉(zhuǎn)的方式固定于未圖示的固定側(cè)部件的靜止側(cè)內(nèi)齒齒輪。第二內(nèi)齒齒輪2D是能夠旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動側(cè)內(nèi)齒齒輪。
[0035]在靜止側(cè)的第一內(nèi)齒齒輪2S及驅(qū)動側(cè)的第二內(nèi)齒齒輪2D的內(nèi)側(cè)，以同軸狀態(tài)配置有在半徑方向上能夠撓曲的圓筒狀的外齒齒輪4。當(dāng)外齒齒輪4撓曲成橢圓形時，其橢圓形的長徑位置的兩端部分能夠與第