CN102472366B - 非圆形轴承、波动发生器及波动齿轮装置 - Google Patents

非圆形轴承、波动发生器及波动齿轮装置 Download PDF

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Abstract

一种波动齿轮装置(1)的波动发生器(4)，包括刚性凸轮板(5)和波形轴承(7)。波形轴承(7)具有：形成在刚性凸轮板(5)的椭圆形外周面(5a)上的椭圆形轨道面(5b)；具有圆形轨道面(8a)的可挠性轨道圈(8)；以及插入到在椭圆形轨道面(5b)与圆形轨道面(8a)之间形成的轨道(9)中的多个滚珠(10)。在刚性凸轮板(5)的端面外周缘部分，在实质上没有作用有负载的椭圆的短轴(Lmin)上的部位形成有滚珠插入孔(11)，将滚珠(10)从其中插入轨道(9)，在插入滚珠之后用塞子(12)封闭该滚珠插入孔(11)。藉此，滚珠(10)经由滚珠插入孔(11)的插入作业变得简单，由于形成滚珠插入孔(11)，因而不会使轴承寿命降低。

Description

非圆形轴承、波动发生器及波动齿轮装置
技术领域
本发明涉及一种非圆形轴承，该非圆形轴承包括具有非圆形轨道面的刚性轨道构件和能沿半径方向挠曲的圆环状的可挠性轨道圈，通过插入到它们之间的多个滚动体而使可挠性轨道圈挠曲成非圆形。更详细来说，涉及用于将滚动体插入刚性轨道构件与可挠性轨道圈之间的滚动体插入结构。此外，本发明涉及包括具有滚动体插入结构的波形轴承(wave bearing)的波动齿轮装置的波动发生器及包括该波动发生器的波动齿轮装置。 
背景技术
在滚珠轴承等轴承中，已知有在能沿半径方向挠曲的可挠性外圈与可挠性内圈之间插入有滚珠的可挠性滚珠轴承。这种可挠性滚珠轴承可用作波动齿轮装置的波动发生器的波形轴承。 
波动齿轮装置一般包括圆环状的刚性内齿齿轮、在该刚性内齿齿轮内侧配置成同心状的圆环状的可挠性外齿齿轮及嵌合到该可挠性外齿齿轮内侧的具有椭圆形轮廓的波动发生器。波动发生器包括具有椭圆形外周面的刚性凸轮板和安装于该刚性凸轮板的椭圆形外周面上的波形轴承。波形轴承的可挠性外圈及可挠性内圈因刚性凸轮板而挠曲成椭圆形，在此状态下，将滚珠以能滚动的状态插入到可挠性外圈与可挠性内圈之间。 
因刚性凸轮板而挠曲成椭圆形的波形轴承安装在刚性凸轮板与可挠性外齿齿轮之间，刚性凸轮板和可挠性外齿齿轮处于能相对旋转的状态。此外，挠曲成椭圆形的可挠性外齿齿轮的椭圆的长轴两端侧的外齿与圆形的刚性内齿齿轮的内齿啮合。刚性凸轮板与电动机输出轴等转轴连接，当该刚性凸轮板旋转时，可挠性外齿齿轮与刚性内齿齿轮的啮合位置沿周向移动，并在两齿轮之间发生因两齿轮的齿数差而引起的相对旋转。在专利文 献1(日本专利特开平11-351341号公报)中，提出一种有关波动发生器的刚性凸轮板的椭圆形轮廓形状的发明。 
在此，如专利文献2(日本专利特开2009-41655号公报)记载的那样，在因椭圆形的刚性凸轮板而挠曲成椭圆形状的波形轴承中，在周向上各位置处，滚珠的负载状态会发生变化。 
即，在一般的圆环状滚珠轴承中，圆周方向的各位置处的滚珠的负载状态是相同的，但在椭圆形的波形轴承中，在位于其椭圆的长轴方向两端的部位处，可挠性轨道圈因刚性凸轮板而朝半径方向外侧强制挠曲，因此，滚珠以夹紧的状态或不可滚动的锁定状态夹在可挠性轨道圈之间。与此相对，在位于椭圆的短轴方向两端的部位处，由于可挠性轨道圈之间较宽，因此，滚珠以松弛的状态被夹持着。在与具有圆环状的刚性轨道圈的一般的滚珠轴承同样地组装好这种波形轴承之后，将其安装到刚性凸轮板的椭圆形外周面。 
另外，作为波动齿轮装置，已知有包括呈椭圆形之外的非圆形轮廓形状的波动发生器的波动齿轮装置。例如，具有被称为三突瓣(three-lobe)形状的波动发生器使可挠性外齿齿轮挠曲成在圆周方向上的三处位置与刚性内齿齿轮啮合。 
现有技术文献 
专利文献 
专利文献1：日本专利特开平11-351341号公报 
专利文献2：日本专利特开2009-41655号公报 
发明内容
发明所要解决的技术问题 
为实现波形轴承的零件数减少、组装作业的简化，考虑将波形轴承的内圈与刚性凸轮板的椭圆形外周面一体形成。在这种椭圆形轴承中，需要将薄壁的圆环状可挠性外圈组装成围住在刚性凸轮板的椭圆形外周面上形成的椭圆形轨道面的状态，并将滚珠插入其间。 
此时，由于圆环状的可挠性外圈处于因插入的滚珠而与刚性凸轮板的椭圆形状相应地挠曲成椭圆形的状态，因此，随着将滚珠插入而使可挠性外圈挠曲成椭圆形，刚性凸轮板与可挠性外圈之间的最大间隙变窄。因此，存在在将内圈与刚性凸轮板一体形成时滚珠的插入作业非常困难这样的问题。在将波形轴承的内圈与具有椭圆形之外的非圆形外周面的刚性凸轮板一体形成时，也会出现同样的问题。 
鉴于上述问题，本发明的技术问题在于提出一种具有能简单地进行滚珠等滚动体的插入作业的滚动体插入结构的非圆形轴承。 
此外，本发明的技术问题在于提出一种具有不会出现剥落等不良情况而使轴承寿命降低这种可能性的滚动体插入结构的非圆形轴承。 
另外，本发明的技术问题在于提出一种使用新的非圆形轴承作为波形轴承的波动齿轮装置的波动发生器。 
此外，本发明的技术问题在于提出一种具有使用新的非圆形轴承作为波形轴承的波动发生器的波动齿轮装置。 
解决技术问题所采用的技术方案 
为解决上述技术问题，本发明的非圆形轴承的特征是，包括： 
刚性轨道构件，该刚性轨道构件具有非圆形轨道面； 
可挠性轨道圈，该可挠性轨道圈能沿半径方向挠曲，在挠曲之前的状态下具有圆形轨道面； 
多个滚动体，这些滚动体以能滚动的状态插入到在上述非圆形轨道面与上述圆形轨道面之间形成的轨道中； 
插入孔，该插入孔形成在上述刚性轨道构件上，以供上述滚动体插入上述轨道；以及 
塞子，该塞子封闭上述插入孔， 
上述可挠性轨道圈因插入上述轨道的上述滚动体而挠曲，使得上述圆形轨道面挠曲成与上述非圆形轨道面相似的形状， 
上述非圆形轨道面的非圆形是由能在沿正圆的圆周方向等间隔的多处与正圆内切的封闭曲线或外切的封闭曲线确定的形状。 
在本发明的非圆形轴承中，由于将滚动体从插入孔插入，因此，即便可挠性轨道圈因插入的滚动体而挠曲，使得该可挠性轨道圈与刚性轨道构件之间的最大轨道宽度变窄之后，也能简单地插入剩余的滚动体。因此，能与一般的圆环状的轴承的情形同样简单地进行滚动体的插入作业。 
在此，在上述非圆形轨道面形成于上述刚性轨道构件的外周面、且上述圆形轨道面形成于上述可挠性轨道圈的内周面时，上述非圆形轨道面的非圆形是由能与正圆内切的封闭曲线确定的形状。 
此时，较为理想的是，上述插入孔形成在相对于确定上述非圆形轨道面的上述封闭曲线的与上述正圆内切的部位沿周向偏移的位置上。 
在经由非圆形轴承传递来转矩时，在上述内切部位上作用有最大的负载。因而，若将插入孔形成在内切部位，则会在该部分的轨道面部分形成由插入孔产生的裂缝，因此，可能出现剥落等不良情况而使轴承寿命降低。因此，较为理想的是，将插入孔形成在从负载较大的内切部位沿周向偏移的位置上。 
在此，当上述非圆形轨道面是椭圆形轨道面时，较为理想的是，上述插入孔形成在相对于确定上述椭圆形轨道面的椭圆的长轴沿周向偏移的位置上。一般来说，将上述插入孔形成在以确定上述椭圆形轨道面的椭圆的短轴为中心周向上90°范围内的位置是较为理想的。更为理想的是，将上述插入孔形成在作用的负载最小的部分、即确定上述椭圆形轨道面的椭圆的短轴上的位置。 
与上述相反，在上述非圆形轨道面形成在上述刚性轨道构件的内周面、且上述圆形轨道面形成在上述可挠性轨道圈的外周面时，上述非圆形轨道面的非圆形是由能与正圆外切的封闭曲线确定的形状。 
此时，较为理想的是，上述插入孔形成在相对于确定上述非圆形轨道面的上述封闭曲线的与上述正圆外切的部位沿周向偏移的位置上。 
此外，当上述非圆形轨道面是椭圆形轨道面时，较为理想的是，上述插入孔形成在相对于确定上述椭圆形轨道面的椭圆的短轴沿周向偏移的位置上。而且，将上述插入孔形成在以确定上述椭圆形轨道面的椭圆的长轴 为中心周向上90°范围内的位置是较为理想的。更为理想的是，将上述插入孔形成在确定上述椭圆形轨道面的椭圆的长轴上的位置。 
接着，在本发明的波动齿轮装置的波动发生器中，使可挠性齿轮挠曲成非圆形来与刚性齿轮局部啮合，并使两齿轮的啮合位置沿周向移动，使因两齿轮的齿数差而引起的相对旋转发生在两齿轮之间，其特征是， 
上述波动发生器具有刚性凸轮板及波形轴承， 
上述波形轴承包括： 
非圆形轨道面，该非圆形轨道面形成在上述刚性凸轮板上； 
可挠性轨道圈，该可挠性轨道圈能沿半径方向挠曲，在挠曲之前的状态下具有圆形轨道面； 
多个滚动体，这些滚动体以能滚动的状态插入到在上述非圆形轨道面与上述圆形轨道面之间形成的轨道中； 
插入孔，该插入孔形成在上述刚性轨道构件上，以供上述滚动体插入上述轨道；以及 
塞子，该塞子封闭上述插入孔， 
上述可挠性轨道圈因插入上述轨道的上述滚动体而挠曲，使得上述圆形轨道面挠曲成与上述非圆形轨道面相似的形状， 
上述非圆形轨道面的非圆形是由能在沿正圆的圆周方向等间隔的多处与正圆内切的封闭曲线或外切的封闭曲线确定的形状。 
在此，上述刚性齿轮是刚性内齿齿轮，上述可挠性齿轮是可挠性外齿齿轮，在上述波动发生器安装在上述可挠性外齿齿轮的内侧时，将上述非圆形轨道面形成在上述刚性凸轮板的外周面上，将上述圆形轨道面形成在上述可挠性轨道圈的内周面上。此时，较为理想的是，上述非圆形轨道面的非圆形是能与正圆内切的封闭曲线，上述插入孔形成在相对于确定上述非圆形轨道面的上述封闭曲线的与上述正圆内切的部位沿周向偏移的位置上。 
当上述非圆形轨道面是椭圆形轨道面时，较为理想的是，上述插入孔形成在相对于确定上述椭圆形轨道面的椭圆的长轴沿周向偏移的位置上。 此外，将上述插入孔形成在以确定上述椭圆形轨道面的椭圆短轴为中心周向上90°范围内的位置是较为理想的。更为理想的是，上述插入孔形成在确定上述椭圆形轨道面的椭圆的短轴上的位置。 
与上述相反，在上述刚性齿轮是刚性外齿齿轮、上述可挠性齿轮是可挠性内齿齿轮、上述可挠性内齿齿轮安装于上述波动发生器的内侧、上述非圆形轨道面形成于上述刚性凸轮板的内周面、上述圆形轨道面形成于上述可挠性轨道圈的外周面时，较为理想的是，上述非圆形轨道面的非圆形是能与正圆外切的封闭曲线，上述插入孔形成在相对于确定上述非圆形轨道面的上述封闭曲线的与上述正圆外切的部位沿周向偏移的位置上。 
在此，当上述非圆形轨道面是椭圆形轨道面时，较为理想的是，上述插入孔形成在相对于确定上述椭圆形轨道面的椭圆的短轴沿周向偏移的位置上。此外，将上述插入孔形成在以确定上述椭圆形轨道面的椭圆的长轴为中心周向上90°范围内的位置是较为理想的。更为理想的是，上述插入孔形成在确定上述椭圆形轨道面的椭圆的长轴上的位置。 
接着，本发明的波动齿轮装置具有：刚性齿轮；可挠性齿轮，该可挠性齿轮与上述刚性齿轮同心配置；以及波动发生器，在该波动发生器中，使上述可挠性齿轮挠曲成非圆形来与上述刚性齿轮局部啮合，并使两齿轮的啮合位置沿周向移动，使因两齿轮的齿数差而引起的相对旋转产生在两齿轮之间，其特征是，上述波动发生器是具有上述结构的波形轴承的波动发生器。 
发明效果 
在本发明的非圆形轴承中，由于将滚动体从插入孔插入，因此，即便可挠性轨道圈因插入的滚动体而挠曲成非圆形，使得该可挠性轨道圈与刚性轨道构件之间的轨道宽度变窄之后，也能简单地插入剩余的滚动体。因此，能与一般的圆环状的轴承的情形同样简单地进行滚动体的插入作业。 
此外，在本发明的非圆形轴承中，将插入孔形成在偏离作用有较大负载位置的位置或是几乎没有作用有负载的位置上。因此，能避免在非圆形轨道面上出现因插入孔形成位置处产生的台阶而导致的剥落等不良情况， 以致使轴承寿命降低。 
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的波动齿轮装置的示意纵剖视图。 
图2是表示图1的波动齿轮装置的啮合状态的说明图。 
图3是表示图1的波动齿轮装置的波动发生器的主视图。 
图4是用于表示图3的波动发生器的滚珠插入孔的部位的局部剖视图。 
图5是表示本发明实施方式2的波动齿轮装置的说明图。 
图6是表示本发明实施方式3的波动齿轮装置的说明图。 
图7是表示本发明实施方式4的波动齿轮装置的说明图。 
具体实施方式
以下，参照附图对适用本发明的波动齿轮装置的实施方式进行说明。 
(实施方式1) 
图1是本实施方式1的波动齿轮装置的纵剖视图，图2是表示波动齿轮装置的啮合状态的示意图。波动齿轮装置1具有刚性内齿齿轮2、配置在该刚性内齿齿轮2内侧的杯形可挠性外齿齿轮3及嵌入该可挠性外齿齿轮3内侧的椭圆形轮廓的波动发生器4。圆形可挠性外齿齿轮3的形成有外齿3a的部分因波动发生器4而挠曲成椭圆形。外齿3a的椭圆形长轴Lmax方向上的两端部分与圆形的刚性内齿齿轮2的内齿2a啮合。 
波动发生器4与电动机轴等高速旋转输入轴连结。当波动发生器4旋转时，两齿轮2、3的啮合位置沿圆周方向移动，在两齿轮2、3之间产生因它们的齿数差引起的相对旋转。例如，刚性内齿齿轮2被固定成不旋转，可挠性外齿齿轮3与负载一侧的构件连接，从可挠性外齿齿轮3获取的减速旋转被传递至负载一侧的构件。 
图3是表示波动发生器4的主视图。参照图1、图3进行说明，波动发生器4包括椭圆形轮廓的刚性凸轮板5(刚性轨道构件)和安装于该刚性凸轮板5外周的波形轴承7(椭圆形轴承)。波形轴承7包括在刚性凸轮板 5的椭圆形外周面5a上形成的椭圆形轨道面5b。此外，包括薄壁的可挠性轨道圈8，该可挠性轨道圈8配置成将椭圆形轨道面5b的外侧围成同心状的状态，并能沿半径方向挠曲。可挠性轨道圈8的初始形状是圆形，在初始状态下，可挠性轨道圈8的内周面为圆形轨道面8a。在椭圆形轨道面5b与可挠性轨道圈8的圆形轨道面8a之间形成的轨道9上以能滚动的状态插入多个滚珠10，圆形的可挠性轨道圈8因插入轨道9的滚珠10而挠曲成椭圆形。 
在此，在刚性凸轮板5上形成有用于供滚珠10插入轨道9的滚珠插入孔11。该滚珠插入孔11被安装于其中的塞子12封闭。塞子12被旋紧螺栓13等旋紧零件旋紧固定于刚性凸轮板5。滚珠插入孔11形成于刚性凸轮板5的椭圆的短轴Lmin上的位置。 
图4是表示滚珠插入孔11的一部分的局部剖视图。参照图3、图4来进行说明，滚珠插入孔11是从刚性凸轮板5中心朝半径方向延伸的具有一定宽度的矩形剖面的孔，并且是从刚性凸轮板5的一端面5c具有该刚性凸轮板5的厚度方向的一半深度的孔。 
塞子12呈与滚珠插入孔11互补的形状，整体上为长方体形状。塞子12的外侧端面12a确定因滚珠插入孔11而缺损的刚性凸轮板5的端面5c的部位。塞子12的内侧端面12b是与刚性凸轮板5的滚珠插入孔11的底面11a紧贴的面，在该内侧端面12b的靠轨道9一侧的角落部位形成有轨道面部分12c，该轨道面部分12c用于确定因滚珠插入孔11而缺损的椭圆形轨道面5b的部位。此外，塞子12两侧的侧面12d、12e分别与滚珠插入孔11左右的内侧侧面紧贴。而且，在塞子12上形成有从外侧端面12a贯穿至内侧端面12b的螺孔12f，在螺栓插入孔11的底面11a上也形成有螺孔11b。通过将旋紧螺栓13旋紧至上述螺孔12f、11b，塞子12被旋紧固定于刚性凸轮板5。 
在如上所述构成的波动齿轮装置1中，波形齿轮7在被刚性凸轮板5挠曲成椭圆形的状态下嵌入可挠性外齿齿轮3的内侧，从而将可挠性外齿齿轮3和与高速旋转输入轴连结的刚性凸轮板5保持成能相对旋转的状态。 即，通过使插入刚性凸轮板5及可挠性轨道圈8之间的滚珠10沿上述轨道面5b、8a进行滚动运动，能使刚性凸轮板5及可挠性外齿齿轮3以较小的转矩顺畅地相对旋转。 
波形轴承7被刚性凸轮板5挠曲成椭圆形，位于椭圆形的长轴Lmax两端的一个或多个滚珠10a被紧紧地夹在椭圆形轨道面5b与圆形轨道面8a之间，从而形成与上述轨道面点接触并进行滚动运动的状态。位于长轴Lmax两端之外部分的剩下的滚珠10在轨道面5b、8a之间被保持成具有间隙且能自由滚动运动的状态。 
因此，当在波动齿轮装置1上作用有转矩时，在波动发生器4的位于刚性凸轮板5的长轴Lmax两端侧的部分作用有最大的负载。如图3所示，一般而言，在以长轴Lmax为中心的大约90°的角度范围内的部位作用有负载，离长轴Lmax越远，负载越小。此外，波动发生器4的位于短轴Lmin两端侧的部分实质上没有作用有负载，且作用在以短轴Lmin为中心的大约90°的角度范围内的部位上的负载很小。 
滚珠插入孔11位于在波动齿轮装置1上作用有转矩时实质上没有作用有负载的椭圆的短轴Lmin上。因此，不会用很大的力将滚珠10按压到对螺栓插入孔11进行封闭的塞子12的轨道面部分12c与刚性凸轮板5侧的椭圆形轨道面5b侧的部分之间的接缝部分上。因此，能避免出现剥落等不良情况而使轴承寿命降低这样的问题。 
此外，在组装波动发生器4时，能将滚珠10从滚珠插入孔11插入。在滚珠插入作业中，需要在通过所插入的滚珠10使圆形的可挠性轨道圈8挠曲成椭圆形的同时强制插入滚珠10，随着滚珠10的插入，可挠性轨道圈8变形而使最大轨道宽度变窄，使得滚珠插入作业变得困难。在本例中，由于将滚珠10从滚珠插入孔11插入，因此，与以往相比，能容易地进行滚珠10的插入作业。 
而且，由于滚珠插入孔11形成在实质上没有作用有负载的短轴上的位置，因此，在滚珠插入时等情况下，几乎不可能对椭圆形轨道面5b、圆形轨道面8a造成损伤。因此，能避免因在滚珠插入时等情况下出现的轨道面 的损伤而使轴承寿命降低这样的问题。此外，在组装时弄错滚珠数等情况下，也能比以往更简单地进行再组装。 
另外，在本例中，滚珠插入孔11形成在刚性凸轮板5的椭圆的短轴Lmin上的位置。滚珠插入孔11只要形成在几乎没有作用有负载的部位或负载非常小的部位即可。也就是说，能形成在刚性凸轮板5的远离负载作用区域的部位，即形成在以短轴Lmin为中心两侧的90°的角度范围内的部位。 
(实施方式2) 
图5是表示适用本发明实施方式2的波动齿轮装置的说明图。波动齿轮装置20在最靠内侧处配置有刚性外齿齿轮22。圆环状的可挠性内齿齿轮23以同心状围住刚性外齿齿轮22的状态配置。具有椭圆形内周面的圆环状的波动发生器24以同心状围住可挠性内齿齿轮23的状态配置。 
波动发生器24包括圆环状的刚性凸轮板25(刚性轨道构件)和安装于该刚性凸轮板25内侧的波形轴承27。波形轴承27的外圈与刚性凸轮板25一体形成。即，在刚性凸轮板25的椭圆形内周面上形成有波形轴承27的椭圆形轨道面25b。波形轴承27的内圈由能朝半径方向挠曲的圆形的可挠性轨道圈28形成，在该可挠性轨道圈28的圆形外周面上形成有圆形轨道面28a。多个滚珠30以能滚动的状态插入到形成于上述椭圆形轨道面25b与圆形轨道面28a之间的轨道29，可挠性轨道圈28因插入的滚珠30而挠曲成椭圆形。 
根据上述结构的波动发生器24，其内侧的圆环状的可挠性内齿齿轮23被挠曲成椭圆形，位于椭圆的短轴Lmin两端的内齿与内侧的刚性外齿齿轮22的外齿啮合。例如，当波动发生器24被固定成不能旋转，刚性外齿齿轮22在电动机等旋转驱动源的驱动下旋转时，两齿轮22、23的啮合位置会沿周向移动，在两齿轮之间会产生因两齿轮的齿数差而出现的相对旋转。能从可挠性内齿齿轮23获取上述旋转。 
在上述结构的波动齿轮装置20上作用有转矩时，在波动发生器24的与两齿轮22、23的啮合位置相对应的部位、即椭圆的短轴Lmin的两端部 分作用有较大的负载，而在椭圆的长轴Lmax的两端部分实质上没有作用有负载。这种关系与实施方式1的波动齿轮装置1的情形是相反的。 
在此，在波动齿轮装置20的波动发生器24中，在其刚性凸轮板25上以位于长轴Lmax上的方式形成有滚珠插入孔31。上述滚珠插入孔31被塞子32封闭。滚珠插入孔31能与实施方式1的滚珠插入孔11同样地形成在刚性凸轮板25的端面上。在本例中，形成从刚性凸轮板25的圆形外周面沿半径方向贯穿至圆形轨道面的具有圆形剖面的通孔，来作为滚珠插入孔31。圆柱状的塞子32被从外侧安装到上述滚珠插入孔31中，并被销33等固定于刚性凸轮板25。在塞子32的前端面上形成有轨道面部分，该轨道面部分确定因滚珠插入孔31而缺损的椭圆形轨道面的部位。 
在如上所述构成的波动齿轮装置20中，也能简单地进行波动齿轮装置20的波动发生器24组装时的滚珠插入动作。此外，也能避免因形成滚珠插入孔而导致的轴承寿命降低等的问题，并能避免在滚珠插入时造成轨道面损伤。 
(实施方式3) 
上述实施方式是有关作为非圆形轴承的一例的椭圆形轴承的实施方式。本发明也能适用于椭圆形轴承以外的非圆形轴承。 
图6是表示实施方式3的波动齿轮装置40的说明图。波动齿轮装置40具有刚性内齿齿轮42、配置在该刚性内齿齿轮42内侧的可挠性外齿齿轮43及嵌入该可挠性外齿齿轮43内侧的非圆形轮廓的波动发生器44。圆形可挠性外齿齿轮43的形成有外齿43a的部分因波动发生器44而挠曲成非圆形。 
波动发生器44包括非圆形轮廓的刚性凸轮板45(刚性轨道构件)和安装于该刚性凸轮板45外周的波形轴承47(非圆形轴承)。波形轴承47包括在刚性凸轮板45的非圆形外周面45a上形成的非圆形轨道面45b。此外，包括薄壁的可挠性轨道圈48，该可挠性轨道圈48配置成将非圆形轨道面45b的外侧围成同心状的状态，并能沿半径方向挠曲。可挠性轨道圈48的初始形状(挠曲前的形状)是圆形，在初始状态下，可挠性轨道圈48的 内周面为圆形轨道面48a。在形成于非圆形轨道面45b与可挠性轨道圈48的圆形轨道面48a之间的轨道49上，以能转动的状态插入有多个滚珠50。 
可挠性轨道圈48因插入的滚珠50而沿半径方向挠曲，其圆形轨道面48a挠曲成与非圆形轨道面45b相似的形状。非圆形轨道面45b的非圆形由能在沿正圆的圆周方向等间隔的多个部位与正圆内切的封闭曲线确定。在本例中，非圆形轨道面45b是被称为三突瓣的形状，其由能在沿正圆的圆周方向等间隔的三个部位与正圆内切的封闭曲线确定。也可以由能在沿正圆的圆周方向等间隔的四处以上的多个部位与正圆内切的封闭曲线来确定非圆形轨道面45b的非圆形。 
因为上述形状的波动发生器44，可挠性外齿齿轮43挠曲成与该波动发生器44的非圆形轮廓相似的形状，外齿43a在圆周方向上的三处位置与内齿42a啮合。 
波动发生器44与电动机轴等高速旋转输入轴连结。一旦波动发生器44旋转，两齿轮42、43的啮合位置沿圆周方向移动，在两齿轮42、43之间产生因它们的齿数差而引起的相对旋转。例如，刚性内齿齿轮42被固定成不旋转，可挠性外齿齿轮43与负载一侧的构件连接，从可挠性外齿齿轮43获取的减速旋转被传递至负载一侧的构件。另外，此时两齿轮42、43的齿数差被设定为3n个(n为正整数)，一般被设定为差三个。 
在此，在刚性凸轮板45上形成有用于供滚珠50插入轨道49的滚珠插入孔51。该滚珠插入孔51被安装于其中的塞子52封闭。塞子52被旋紧螺栓53等旋紧零件旋紧固定于刚性凸轮板45。滚珠插入孔51的位置被配置在刚性凸轮板45上波动发生器44的非圆形轮廓形状与正圆内切的三处内切位置中相邻的两处内切位置的中间。 
(实施方式4) 
如图7所示，在采用可挠性内齿齿轮63配置于刚性外齿齿轮62外侧的结构的波动齿轮装置60的情况下，也能使用椭圆形之外的非圆形轮廓的波动发生器64。此时，作为波动发生器64的非圆形轮廓，只要使用在沿正圆的圆周方向等间隔的多处部位与正圆外切的封闭曲线即可。例如，能使 用在三处外切的封闭曲线。波形轴承67安装在波动发生器64与可挠性内齿齿轮63之间，并将波动发生器64和可挠性内齿齿轮63保持成能相对旋转的状态。 
波动发生器64包括非圆形轮廓的刚性凸轮板65(刚性轨道构件)和安装于该刚性凸轮板65内周的波形轴承67(非圆形轴承)。波形轴承67包括在刚性凸轮板65的非圆形内周面上形成的非圆形轨道面65b。此外，在波形轴承67的内侧，同心状地设置有能沿半径方向挠曲的薄壁的可挠性轨道圈68。可挠性轨道圈68的初始形状(挠曲前的形状)是圆形，在初始状态下，可挠性轨道圈68的外周面为圆形轨道面68a。在形成于非圆形轨道面65b与可挠性轨道圈68的圆形轨道面68a之间的轨道69上，以能滚动的状态插入有多个滚珠70。供滚珠70插入的插入孔71配置在从波动发生器64的非圆形轮廓与正圆外切的部位偏移的位置上，插入孔71被塞子72封闭。 
(其它实施方式) 
在上述实施方式中，将滚珠插入孔设置在一处，但根据不同情况，也可以将滚珠插入孔设置在多处。此时，较为理想的是，将滚珠插入孔配置在从波形轴承的非圆形轨道面与正圆内切的部位或外切的部位偏移的位置上。 
此外，在上述实施方式中，使用非圆形轴承作为波动齿轮装置的波动发生器的波形轴承。本发明的非圆形轴承还能用于波动发生器的波形轴承之外的用途。 
此外，在上述实施方式中，波形轴承是滚珠轴承，但也可以使用具有辊子等滚珠之外的滚动体的轴承。 
(符号说明) 
1、20、40、60  波动齿轮装置 
2、42  刚性内齿齿轮 
22、62  刚性外齿齿轮 
2a、42a  内齿 
3、43  可挠性外齿齿轮 
23、63  可挠性内齿齿轮 
3a、43a  外齿 
4、24、44、64  波动发生器 
5、25、45、65  刚性凸轮板 
5a、45a  外周面 
5b、25b、45b、65b  轨道面 
5c  端面 
7、27、47、67  波形轴承 
8、28、48、68  可挠性轨道圈 
8a、28a、48a、68a  圆形轨道面 
9、29、49、69  轨道 
10、10a、30、50、70  滚珠 
11、31、51、71  滚珠插入孔 
11a  底面 
11b  螺孔 
12、32、52、72  塞子 
12a  外侧端面 
12b  内侧端面 
12c  轨道面部分 
12d、12e  侧面 
12f  螺孔 
13、53  旋紧螺栓 

Claims (11)

1.一种波动齿轮装置(1、20、40、60)的波动发生器(4、24、44、64)，使可挠性齿轮(3、23、43、63)挠曲成非圆形来与刚性齿轮(2、22、42、62)局部啮合，并使两齿轮(2、3、22、23、42、43、62、63)的啮合位置沿周向移动，使因两齿轮的齿数差而引起的相对旋转发生在两齿轮之间，其特征在于，
所述波动发生器(4、24、44、64)具有刚性凸轮板(5、25、45、65)及波形轴承(7、27、47、67)，
所述波形轴承(7、27、47、67)包括：
非圆形轨道面(5b、25b、45b、65b)，该非圆形轨道面形成在所述刚性凸轮板(5、25、45、65)上；
可挠性轨道圈(8、28、48、68)，该可挠性轨道圈能沿半径方向挠曲，在挠曲之前的初始状态下具有圆形轨道面(8a、28a、48a、68a)；
多个滚动体(10、30、50、70)，这些滚动体以能滚动的状态插入到在所述非圆形轨道面(5b、25b、45b、65b)与所述圆形轨道面(8a、28a、48a、68a)之间形成的轨道(9、29、49、69)中；
插入孔(11、31、51、71)，该插入孔形成在所述刚性凸轮板(5、25、45、65)上，以供所述滚动体(10、30、50、70)插入所述轨道(9、29、49、69)；以及
塞子(12、32、52、72)，该塞子封闭所述插入孔(11、31、51、71)，
所述可挠性轨道圈(8、28、48、68)因插入所述轨道(9、29、49、69)的所述滚动体(10、30、50、70)而挠曲，使得所述圆形轨道面(8a、28a、48a、68a)挠曲成与所述非圆形轨道面相似的形状，
所述非圆形轨道面(5b、25b、45b、65b)的非圆形是由能在沿正圆的圆周方向等间隔的多处与正圆内切的封闭曲线或外切的封闭曲线确定的形状，
所述插入孔(11、31、51、71)形成在相对于所述封闭曲线中的、与所述正圆内切的内切部位或是与所述正圆外切的外切部位沿周向偏移的位置处，
所述塞子(12、32、52、72)呈与所述插入孔(11、31、51、71)互补的形状，其外侧端部(12a)确定因所述插入孔(11、31、51、71)而缺损的所述刚性凸轮板(5)的端面(5c)的部位，
所述塞子(12、32、52、72)的内侧端面(12b)是与刚性凸轮板(5)的所述插入孔(11、31、51、71)的底面(11a)紧贴的面，在所述内侧端面(12b)的靠轨道(9)一侧的角落部分形成有轨道面部分(12c)，该轨道面部分(12c)用于确定因插入孔(11、31、51、71)而缺损的非圆形轨道面(5b)的部位，
所述塞子(12、32、52、72)两侧的侧面(12d、12e)分别与所述插入孔(11、31、51、71)的左右内侧的侧面紧贴。
2.如权利要求1所述的波动发生器(4、44)，其特征在于，
所述刚性齿轮是刚性内齿齿轮(2、42)，
所述可挠性齿轮是可挠性外齿齿轮(3、43)，
所述波动发生器(4、44)安装在所述可挠性外齿齿轮(3、43)的内侧，
所述非圆形轨道面(5b、45b)形成于所述刚性凸轮板(5、45)的外周面，
所述圆形轨道面(8a、48a)形成于所述可挠性轨道圈(8、48)的内周面，
所述非圆形轨道面的非圆形是由能与正圆内切的封闭曲线确定的形状，
所述插入孔(11、51)形成在相对于确定所述非圆形轨道面(5b、45b)的所述封闭曲线的与所述正圆内切的部位沿周向偏移的位置上。
3.如权利要求2所述的波动发生器(4)，其特征在于，
所述非圆形轨道面是椭圆形轨道面(5b)，
所述插入孔(11)形成在相对于确定所述椭圆形轨道面(5b)的椭圆的长轴(Lmax)沿周向偏移的位置上。
4.如权利要求3所述的波动发生器(4)，其特征在于，
所述插入孔(11)形成在以确定所述椭圆形轨道面(5b)的椭圆的短轴(Lmin)为中心周向上90°范围内的位置上。
5.如权利要求3所述的波动发生器(4)，其特征在于，
所述插入孔(11)形成在确定所述椭圆形轨道面(5b)的椭圆的短轴(Lmin)上的位置。
6.如权利要求1所述的波动发生器(24、64)，其特征在于，
所述刚性齿轮是刚性外齿齿轮(22、62)，
所述可挠性齿轮是可挠性内齿齿轮(23、63)，
所述可挠性内齿齿轮(23、63)安装在所述波动发生器(24、64)的内侧，
所述非圆形轨道面(25b、65b)形成于所述刚性凸轮板(25、65)的内周面，
所述圆形轨道面(28a、68a)形成于所述可挠性轨道圈(28、68)的外周面，
所述非圆形轨道面(25b、65b)的非圆形是由能与正圆外切的封闭曲线确定的形状，
所述插入孔(31、71)形成在相对于确定所述非圆形轨道面(5b、25b)的所述封闭曲线的与所述正圆外切的部位沿周向偏移的位置上。
7.如权利要求6所述的波动发生器(24)，其特征在于，
所述非圆形轨道面是椭圆形轨道面，
所述插入孔(31)形成在相对于确定所述椭圆形轨道面(25b)的椭圆的短轴(Lmin)沿周向偏移的位置上。
8.如权利要求7所述的波动发生器(24)，其特征在于，
所述插入孔(31)形成在以确定所述椭圆形轨道面(25b)的椭圆的长轴(Lmax)为中心周向上90°范围内的位置。
9.如权利要求7所述的波动发生器(24)，其特征在于，
所述插入孔(31)形成在确定所述椭圆形轨道面(25b)的椭圆的长轴(Lmax)上的位置。
10.一种波动齿轮装置(1、40)，具有：刚性内齿齿轮(2、42)；可挠性外齿齿轮(3、43)，该可挠性外齿齿轮与所述刚性内齿齿轮(2、42)同心配置；以及波动发生器(4、44)，在该波动发生器中，使所述可挠性外齿齿轮(3、43)挠曲成椭圆形来与所述刚性内齿齿轮(2、42)局部啮合，并使两齿轮(2、3、42、43)的啮合位置沿周向移动，使因两齿轮的齿数差而引起的相对旋转发生在两齿轮之间，其特征在于，
所述波动发生器(4、44)是权利要求1至5中任一项所述的波动发生器。
11.一种波动齿轮装置(20、60)，具有：刚性外齿齿轮(22、62)；可挠性内齿齿轮(23、63)，该可挠性内齿齿轮与所述刚性外齿齿轮(22、62)同心配置；以及波动发生器(24、64)，在该波动发生器中，使所述可挠性内齿齿轮(23、63)挠曲成椭圆形来与所述刚性外齿齿轮(22、62)局部啮合，并使两齿轮(22、23、62、63)的啮合位置沿周向移动，使因两齿轮的齿数差而引起的相对旋转发生在两齿轮之间，其特征在于，
所述波动发生器(24、64)是权利要求6至9中任一项所述的波动发生器。
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