CN105358870A - 将被驱动构件紧固于波动齿轮装置单元的紧固结构及波动齿轮装置单元 - Google Patents

Abstract

将压板(6)临时固定于波动齿轮装置单元(1)的杯状的可挠性外齿齿轮(4)的轴套(4c)。利用紧固螺栓(24)，将被驱动构件即第二臂(22)安装于波动齿轮装置单元(1)的输出凸缘(7)的外侧的端面(7a)。将紧固螺栓(24)从第二臂(22)的各螺栓插入孔(23)中经由凸缘侧螺栓通孔(16)及轴套侧螺栓通孔(15)而与压板(6)的塞孔(14)螺纹接合并固定。能够实现一种将被驱动构件紧固于波动齿轮装置单元的紧固结构，在紧固结构中，能容易地进行输出凸缘的孔加工，且轴套、输出凸缘及被驱动构件的紧固所需的紧固螺栓的根数只要较少即可。

Description

将被驱动构件紧固于波动齿轮装置单元的紧固结构及波动齿轮装置单元

技术领域

本发明涉及一种将被驱动构件紧固于波动齿轮装置单元的减速旋转输出元件即杯状的可挠性外齿齿轮的紧固结构以及在该紧固结构中使用的波动齿轮装置单元。

背景技术

作为波动齿轮装置单元，公知一种使用专利文献1记载的杯状的可挠性外齿齿轮的单元。在这种波动齿轮装置单元中，在圆筒状的外壳的内周侧的部位形成有刚性内齿齿轮，在刚性内齿齿轮的内侧配置有杯状的可挠性外齿齿轮。在可挠性外齿齿轮的对杯状底面部分进行限定的轴套上同轴地固定有输出凸缘。

当使用者在使用波动齿轮装置单元时，将电动机轴安装到该波动齿轮装置单元的输入侧的波动产生器，将被驱动构件安装到上述波动齿轮装置单元的输出凸缘的外侧端面。从电动机轴输入到波动产生器的高速旋转被从输出凸缘取出作为减速旋转输出。利用减速旋转输出，对安装于输出凸缘的被驱动构件进行驱动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002–339990号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述结构的波动齿轮装置单元中，利用紧固螺栓使输出凸缘同轴地紧固到杯状的可挠性外齿齿轮的轴套。在轴套上沿着圆周方向以规定的角度间隔形成有螺栓通孔(切孔)，在输出凸缘的与螺栓通孔相对应的位置处形成有第一塞孔(螺纹孔)。紧固螺栓从轴套一侧经由螺栓通孔而与塞孔螺纹接合，而使输出凸缘同轴地紧固到轴套。

另外，为了能在使用者侧将被驱动构件紧固于输出凸缘，在输出凸缘上也沿着圆周方向以规定的角度间隔形成有第二塞孔。在被驱动构件的与第二塞孔相对应的位置处形成有螺栓通孔。通过将紧固螺栓从被驱动构件一侧经由螺栓通孔而与第二塞孔螺纹接合，而使被驱动构件紧固到输出凸缘。

这样，需要预先在输出凸缘上沿着圆周方向以规定的角度间隔形成两种塞孔。由于需要形成许多个塞孔，因此，在孔加工上耗费工时，紧固螺栓的需要根数也较多。另外，需要确保能供许多个塞孔排列的空间，因此，不利于输出凸缘的小型化。

本发明所要解决的技术问题在于提供一种将被驱动构件紧固于波动齿轮装置单元的紧固结构及在上述紧固结构中使用的波动齿轮装置单元，其中，在上述紧固结构中，容易进行输出凸缘的孔加工，可挠性外齿齿轮的轴套、输出凸缘以及被驱动构件的紧固所需的紧固螺栓的根数只要较少即可实现。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，在本发明的将被驱动构件紧固于波动齿轮装置单元的紧固结构中，波动齿轮装置单元具有：

轴套，上述轴套形成于杯状的可挠性外齿齿轮的杯状底面部分；

输出凸缘，上述输出凸缘定位固定于上述轴套的第一端面；

按压构件，上述按压构件临时固定于上述轴套的与上述第一端面相反一侧的第二端面；

多个轴套侧螺栓通孔，多个上述轴套侧螺栓通孔在上述轴套中绕单元中心轴线以规定的角度间隔形成；

多个凸缘侧螺栓通孔，多个上述凸缘侧螺栓通孔形成于上述输出凸缘的与各上述轴套侧螺栓通孔相对应的位置；以及

多个塞孔，多个上述塞孔形成于上述按压构件的与各上述凸缘侧螺栓通孔相对应的位置。

另外，上述被驱动构件具有多个被驱动构件侧螺栓通孔，多个上述被驱动构件侧螺栓通孔形成于与各上述凸缘侧螺栓通孔相对应的位置。

此外，上述被驱动构件安装在上述输出凸缘的与上述轴套相反一侧的端面上，在各上述被驱动构件侧螺栓通孔中，紧固螺栓经由上述凸缘侧螺栓通孔及上述轴套侧螺栓通孔而与上述塞孔螺纹接合并固定，利用上述紧固螺栓将上述被驱动构件、上述输出凸缘、上述轴套及上述按压构件紧固。

使用为了将被驱动构件紧固于输出凸缘而采用的紧固螺栓，将被驱动构件、输出凸缘、轴套及压板紧固。因而，与需要设置将输出凸缘紧固于轴套的紧固螺栓和将被驱动构件紧固于输出凸缘的紧固螺栓的现有的紧固方法相比，能减少所需的紧固螺栓的根数。

另外，不需要在输出凸缘中形成塞孔，只要形成螺栓通孔即可。此外，与现有这样预先形成两种塞孔的情况相比，螺栓通孔的个数只要较少即可。因此，能容易地进行输出凸缘的孔加工，此外，能够实现输出凸缘的小型化及轻型化。

另外，按压构件临时固定于轴套。因而，在为了临时固定而使用例如螺栓的情况下，临时固定用的螺栓的根数较少即可，此外，上述螺栓的尺寸也较小即可。

因而，根据本发明，能够用较少的部件数且以较少的设置空间实现波动齿轮装置单元与被驱动构件的紧固结构。藉此，有利于波动齿轮装置单元的小型化及轻型化、以及装入有上述波动齿轮装置单元的机构的小型化及轻型化。

附图说明

图1是适用本发明的波动齿轮装置单元的输出侧的端视图及纵剖视图。

图2是表示将被驱动构件紧固于图1的波动齿轮装置单元的方法的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图，对将被驱动构件紧固于适用本发明的波动齿轮装置单元的紧固结构的实施方式进行说明。

图1(a)及图1(b)是在本实施方式的紧固结构中使用的波动齿轮装置单元的输出侧的端视图及纵剖视图。波动齿轮装置单元1包括圆筒状的单元外壳2。在单元外壳2中的单元中心轴线1a的一侧的输入侧IN的端部，形成有固定宽度的大径的圆环状凸缘2a。在圆环状凸缘2a上一体形成有刚性内齿齿轮3，在该刚性内齿齿轮3的圆形内周面上形成有内齿3a。也能够将刚性内齿齿轮3形成为与单元外壳2不同的构件，并紧固固定于单元外壳2。

在一体形成有刚性内齿齿轮3的单元外壳2的内侧同轴配置有呈杯状的可挠性外齿齿轮4。可挠性外齿齿轮4配置成使开口端朝向输入侧IN的状态。可挠性外齿齿轮4包括：能沿半径方向挠曲的圆筒状主体部4a；与圆筒状主体部4a中的输出侧OUT的端连续并朝半径方向的内侧延伸的膜片4b；与膜片4b的内周缘连续形成的圆环状的轴套4c；以及形成在圆筒状主体部4a的开口端侧的外周面部分的外齿4d。利用膜片4b及轴套4c，限定杯状的底面部分。

在圆筒状主体部4a中的形成有外齿4d的部分的内侧，嵌入有椭圆状轮廓的波动产生器5。波动产生器5包括：中空输入轴5a；安装于上述中空输入轴5a的外周面的椭圆状轮廓的刚性塞5b；以及安装于上述刚性塞5b的外周面的波形轴承5c。波形轴承5c是包括能沿半径方向挠曲的内圈及外圈的球轴承。利用波动产生器5使可挠性外齿齿轮4挠曲成椭圆状，使位于上述可挠性外齿齿轮4的长轴的两端部分的外齿4d与刚性内齿齿轮3的内齿3a啮合。

在可挠性外齿齿轮的轴套4c的输入侧IN的端面4e上同轴地安装有圆环状的压板6。在压板6的内周缘部分形成有朝输出侧OUT突出的圆环部6a。圆环部6a嵌入到轴套4c的中空部。在轴套4c的输出侧OUT的端面4f上同轴地安装有圆环状的输出凸缘7。压板6临时固定在轴套4c上。作为用于将压板6临时固定于轴套4c的方式，能够使用小螺钉、螺栓、销及粘接剂等。

例如，利用多根临时固定用的小螺钉8，将压板6临时固定于轴套4c。在本例中，在压板6中以90度的间隔形成有四个小螺钉通孔9。在轴套4c中也形成有四条小螺钉通孔10，在输出凸缘7中形成有四条小螺钉孔11。通过将小螺钉8从压板6一侧螺纹接合，从而将压板6临时固定于轴套4c一侧。

在轴套4c中形成有多个定位用的销孔12，在输出凸缘7中也形成有相同个数的销孔13。在本例中，以90度的间隔分别形成有四个销孔12、13。在对应的销孔12、13中打入定位销，来将轴套4c和输出凸缘7以同轴状态定位固定。

另外，在压板6中以规定的角度间隔形成有多个塞孔(日文：タップ孔)14。在本例中，以等角度的间隔形成有八个塞孔14。在轴套4c中的与塞孔14相对应的位置处，分别形成有轴套侧螺栓通孔15。同样地，在输出凸缘7中也在与轴套侧螺栓通孔15相对应的位置处，分别形成有凸缘侧螺栓通孔16。

接着，输出凸缘7经由交叉滚子轴承(日文：クロスローラーベアリング)17而被单元外壳2支承成能自由旋转的状态。本例的交叉滚子轴承17的内圈17a一体形成于输出凸缘7的外周面。交叉滚子轴承17的外圈17b一体形成于单元外壳2的输出侧OUT的端部。也可以将内圈17a形成为与输出凸缘7不同的构件，并紧固固定于输出凸缘7。同样地，也可以将外圈17b形成为与单元外壳2不同的构件，并紧固固定于单元外壳2。

上述结构的波动齿轮装置单元1例如组装在水平多关节型机器人的臂驱动机构中使用。在这种情况下，如图1(b)中的假想线所示，将驱动电动机20的电动机轴20a连接固定于波动产生器5的中空输入轴5a。单元外壳2固定在臂驱动机构的固定侧的第一臂21上。将被驱动构件固定于输出凸缘7。在图示的例子中，被驱动构件即第二臂22的后端部的圆形端面22a与输出凸缘7的输出侧OUT的圆形端面7a重叠，在这种状态下，将第二臂22固定在输出凸缘7上。

当利用驱动电动机20使波动产生器5高速旋转时，可挠性外齿齿轮4与刚性内齿齿轮3的啮合位置沿圆周方向移动。藉此，与两个齿轮3、4的齿数差相对应地，在两个齿轮3、4间发生相对旋转。刚性内齿齿轮3固定在第一臂21侧，不旋转。可挠性外齿齿轮4旋转，并经由固定于该可挠性外齿齿轮4的轴套4c上的输出凸缘7取出减速旋转输出。利用减速旋转输出，使第二臂22绕单元中心轴线1a回旋。

图2是表示将波动齿轮装置单元1安装到第二臂22上的步骤的说明图。波动齿轮装置单元1在波动产生器5拆卸的状态下，发货到使用者方。另外，压板6处于临时固定在轴套4c一侧的状态。

另一方面，在被驱动构件即第二臂22的后端部22b绕第二臂22的回旋中心线以恒定的角度间隔形成有螺栓插入孔23。在本例中，与波动齿轮装置单元1的输出凸缘7的凸缘侧螺栓通孔16对应地形成有八个螺栓插入孔23。

将第二臂22的后端部22b处的圆形端面22a与波动齿轮装置单元1的输出凸缘7的端面7a定位并使它们重合。在这种状态下，从第二臂22侧将紧固螺栓24插入到各螺栓插入孔23中。紧固螺栓24经由螺栓插入孔23、凸缘侧螺栓通孔16及轴套侧螺栓通孔15而与形成于压板6的塞孔14螺纹接合。通过使八根紧固螺栓24与塞孔14螺纹接合并固定，使输出凸缘7紧固于被驱动构件即第二臂22。即，在第二臂22与压板6之间夹持有输出凸缘7及轴套4c的状态下，利用紧固螺栓24将这四个构件共同紧固。另外，临时固定状态的压板6处于正式紧固于轴套4c的状态。

另外，在安装第二臂22之前，进行将单元外壳2安装到第一臂21上的作业以及将波动产生器5安装到电动机轴20a并安装到可挠性外齿齿轮的内侧的作业。

Claims (2)

1.一种将被驱动构件(22)紧固于波动齿轮装置单元(1)的紧固结构，其特征在于，所述波动齿轮装置单元(1)具有：

轴套(4c)，所述轴套(4c)形成于杯状的可挠性外齿齿轮(4)的杯状底面部分；

输出凸缘(7)，所述输出凸缘(7)定位固定于所述轴套(4c)的第一端面(4f)；

按压构件(6)，所述按压构件(6)临时固定于所述轴套(4c)的与所述第一端面(4f)相反一侧的第二端面；

多个轴套侧螺栓通孔(15)，多个所述轴套侧螺栓通孔(15)在所述轴套(4c)中绕单元中心轴线以规定的角度间隔形成；

多个凸缘侧螺栓通孔(16)，多个所述凸缘侧螺栓通孔(16)形成于所述输出凸缘(7)中的与各所述轴套侧螺栓通孔(15)相对应的位置；以及

多个塞孔(14)，多个所述塞孔(14)形成于所述按压构件(6)中的与各所述凸缘侧螺栓通孔(16)相对应的位置，

所述被驱动构件(22)具有多个被驱动构件侧螺栓通孔(23)，多个所述被驱动构件侧螺栓通孔(23)形成在与各所述凸缘侧螺栓通孔(16)相对应的位置处，

所述被驱动构件(22)安装在所述输出凸缘(7)中的与所述轴套(4c)相反一侧的端面(7a)上，

在各所述被驱动构件侧螺栓通孔(23)中，紧固螺栓(24)经由所述凸缘侧螺栓通孔(16)及所述轴套侧螺栓通孔(15)而与所述塞孔(14)螺纹接合并固定，

利用所述紧固螺栓(24)，将所述被驱动构件(22)、所述输出凸缘(7)、所述轴套(4c)及所述按压构件(6)紧固。

2.一种波动齿轮装置单元(1)，在权利要求1所述的紧固结构中使用，其特征在于，具有：

轴套(4c)，所述轴套(4c)形成于杯状的可挠性外齿齿轮(4)的杯状底面部分；

输出凸缘(7)，所述输出凸缘(7)定位固定于所述轴套(4c)的第一端面(4f)；

按压构件(6)，所述按压构件(6)临时固定于所述轴套(4c)的与所述第一端面(4f)相反一侧的第二端面；

多个轴套侧螺栓通孔(15)，多个所述轴套侧螺栓通孔(15)在所述轴套(4c)中绕单元中心轴线以规定的角度间隔形成；

多个凸缘侧螺栓通孔(16)，多个所述凸缘侧螺栓通孔(16)形成于所述输出凸缘(7)中的与各所述轴套侧螺栓通孔(15)相对应的位置；以及

多个塞孔(14)，多个所述塞孔(14)形成于所述按压构件(6)的与各所述凸缘侧螺栓通孔(16)相对应的位置。