CN107850187B - 波动齿轮装置以及波动发生器 - Google Patents

Abstract

扁平型波动齿轮装置(1)的波动发生器(5)具有配置于2个波动轴承(13、14)之间的插入部件(15)。插入部件(15)通过压装以及接合剂而固定于插塞(11)的椭圆状外周面(12)。插入部件(15)的内圈抵接部(23)从中心轴线(1a)的方向抵接于波动轴承(13、14)的内圈(16a、19)。在扁平型波动齿轮装置(1)的动作状态下，能够防止这些波动轴承(13、14)因作用于波动轴承(13、14)的推力而相对于插塞(11)在中心轴线(1a)的方向上移动。

Description

波动齿轮装置以及波动发生器

技术领域

本发明涉及被称之为扁平型波动齿轮装置的波动齿轮装置的波动发生器，涉及具备多个、例如2个波动轴承的波动发生器。

背景技术

如专利文献1所公开的那样，扁平型波动齿轮装置包括：2个刚性的内齿齿轮、1个圆筒状的柔性的外齿齿轮、以及1个波动发生器。波动发生器包括：椭圆状轮廓的刚性的插塞、以及压装于该插塞的椭圆状外周面的波动轴承。

在波动发生器上安装有对该波动发生器沿着轴线方向移动进行限制的移动限制机构。对于移动限制机构，从波动发生器的插塞向轴线方向的两侧突出的部件由配置于波动发生器的两侧的轴承支撑、或者与板抵接，由此，对波动发生器的插塞沿着轴线方向移动进行限制。

作为扁平型波动齿轮装置的波动发生器，已知具备2个波动轴承，其被非专利文献1公开。2个波动轴承压装于插塞的椭圆状外周面。通过使用2个波动轴承，能够使外齿齿轮与2个内齿齿轮分别可靠地啮合。

如图5所示，非专利文献1中公开的波动发生器100中，2个波动轴承113、114通过压装而固定于插塞111的外周面112。在这些波动轴承113、114之间配置有保持器压板124，以使滚珠保持器117、121不会沿着轴线方向从两个波动轴承113、114脱落。保持器压板124为具备比插塞111的外周面112大一圈的中心孔的环状部件，以具有游隙的状态与插塞111以及两个波动轴承113、114对置。

专利文献

专利文献1：日本特开2011-11097 6号公报

非专利文献

非专利文献1：“製品情報，FRシリースコンポーネント(产品信息，FR系列组件)”、[online]，株式会社Harmonic Drive Systems、[2015年4月9日检索]、网址＜URL:http://www.hds.co.jp/products/lineup/hd/01sr07_fr_2a/＞

发明内容

在此，像非专利文献1中公开的波动发生器那样，2个波动轴承压装于插塞外周面的结构的波动发生器中，存在如下待解决的课题。

波动齿轮装置中，在机制方面，推力作用于波动发生器。如图5中的箭头A、B所示，推力与动作状态相对应地向相反方向作用。在此，如果在异常的高扭矩下使波动齿轮装置动作，则较大的推力作用于波动发生器的波动轴承。如果推力大于由对插塞的压力所带来的固定力，则波动轴承有可能相对于插塞沿着轴线方向移动。

即便使用专利文献1中记载的移动限制机构来约束插塞的移动，也无法防止波动轴承的移动。另外，还有时因装置的零部件布局而无法在波动轴承的两侧的空间配置移动限制机构。

此外，作用于波动轴承的推力有时向使2个波动轴承彼此接近的方向作用。如果2个波动轴承因推力而向接近的方向移动，则夹持保持器压板，两个波动轴承从轴线方向挤压。其结果，有可能使较大的滑动阻力作用于各波动轴承，从而阻碍波动轴承顺利地旋转。

本发明的课题在于：提供一种能够防止或者抑制波动轴承因推力而移动的波动发生器、以及具备该波动发生器的波动齿轮装置。

本发明是一种波动齿轮装置的波动发生器，其中，使外齿齿轮弯曲变形成非圆形而与第一、第二内齿齿轮分别局部地啮合，并使所述外齿齿轮与所述第一、第二内齿齿轮的啮合位置沿着圆周方向移动，

所述波动齿轮装置的波动发生器的特征在于，包括：

刚性的插塞；

非圆形外周面，其形成于所述插塞的外周面；

第一、第二波动轴承，它们压装于所述非圆形外周面；以及

插入部件，

所述第一、第二波动轴承以在所述插塞的中心轴线的方向上隔开规定的间隔的方式配置，

所述插入部件在所述中心轴线的方向上配置于所述第一、第二波动轴承之间，

所述插入部件具备内圈抵接部以及保持器压紧部，

所述内圈抵接部从所述中心轴线的方向与所述第一、第二波动轴承各自的内圈抵接，

所述保持器压紧部从所述中心轴线的方向与所述第一、第二波动轴承各自的滚珠保持器对置，

所述内圈抵接部一体形成于所述插塞，或者，固定于所述插塞的所述外周面以使其不会在所述中心轴线的方向上移动，

所述保持器压紧部一体形成于所述内圈抵接部，或者，固定于所述内圈抵接部以使其不会在所述中心轴线的方向上移动。

如果使波动齿轮装置在异常的高扭矩下动作，则较大的推力作用于邻接的第一、第二波动轴承。

有时较大的推力沿着中心轴线的方向向使第一、第二波动轴承彼此接近的方向作用于第一、第二波动轴承。第一、第二波动轴承各自的内圈从中心轴线的方向与固定于插塞的插入部件的内圈抵接部抵接。因此，第一、第二波动轴承不会移动。另外，插入部件的保持器压紧部相对于第一、第二波动轴承的滚珠保持器而言分别在中心轴线的方向上保持在适当的位置，因此，两个滚珠保持器也不会成陷入夹持保持器压紧部而在轴线方向上挤压的状态。

有时较大的推力沿着中心轴线的方向以相同方向作用于第一、第二波动轴承。作用于第一、第二波动轴承的推力被各波动轴承相对于插塞的压装部分以及插入部件相对于插塞的固定部分分担。由此，能够防止或者抑制第一、第二波动轴承沿着推力的作用方向移动。

在此，考虑较大的推力沿着中心轴线的方向向使第一、第二波动轴承彼此分离的方向作用于第一、第二波动轴承。为了阻止此时第一、第二波动轴承在轴线方向上的移动，例如只要在插塞的轴线方向上的两侧的端面安装内圈压板、并使这些内圈压板从轴线方向与第一、第二波动轴承的内圈抵接或者对置即可。

还可以将第一、第二波动轴承的内圈敛缝固定于插塞的非圆形外周面，以此代替配置内圈压板，从而阻止该内圈在轴线方向上移动。即，在第一、第二波动轴承压装于插塞的非圆形外周面的状态下，通过从中心轴线的方向的两侧向插塞施力而使该插塞变形，由此，可以将第一、第二波动轴承的内圈敛缝固定于非圆形外周面。

本发明中，通过将所述内圈抵接部从所述中心轴线的方向压装于所述插塞的所述外周面，能够将其固定于该外周面。这种情况下，能够将所述保持器压紧部一体形成于所述内圈抵接部。换言之，可以将内圈抵接部和保持器压紧部制作为一个零部件来压装并固定于插塞。

另外，能够将所述内圈抵接部一体形成于所述插塞。这种情况下，作为所述保持器压紧部，可以使用C型挡圈。所述C型挡圈嵌入于圆环状的沟槽，该圆环状的沟槽形成于所述内圈抵接部的外周面，由此，所述C型挡圈固定于该内圈抵接部。如果作为保持器压紧部使用C型挡圈，则能够简单地进行将保持器压紧部组装于形成于插塞的内圈抵接部的作业。

接下来，本发明的波动齿轮装置的特征在于，包括：

刚性的第一内齿齿轮；

刚性的第二内齿齿轮，其同轴地配置于所述第一内齿齿轮的旁边；

柔性的外齿齿轮，其同轴地配置于所述第一、第二内齿齿轮的内侧，并能够与所述第一、第二内齿齿轮啮合；以及

波动发生器，其使所述外齿齿轮弯曲变形成非圆形而与所述第一、第二内齿齿轮局部地啮合，并使所述外齿齿轮与所述第一、第二内齿齿轮的啮合位置沿着圆周方向移动，

所述波动发生器包括：刚性的插塞；非圆形外周面，其形成于所述插塞的外周面；第一、第二波动轴承，它们压装于所述非圆形外周面；以及插入部件，

所述第一、第二波动轴承以在所述插塞的中心轴线的方向上隔开规定的间隔的方式同轴地配置，

所述插入部件在所述中心轴线的方向上配置于所述第一、第二波动轴承之间，

所述插入部件具备内圈抵接部以及保持器压紧部，

所述内圈抵接部从所述中心轴线的方向与所述第一、第二波动轴承各自的内圈抵接，

所述保持器压紧部从沿着所述中心轴线的方向与所述第一、第二波动轴承各自的滚珠保持器对置，

所述内圈抵接部一体形成于所述插塞，或者，固定于所述插塞的所述外周面以使其不会在所述中心轴线的方向上移动，

所述保持器压紧部一体形成于所述内圈抵接部，或者，固定于所述内圈抵接部以使其不会在所述中心轴线的方向上移动。

通过将所述内圈抵接部从所述中心轴线的方向压装于所述插塞的所述外周面，能够将其固定于该外周面。这种情况下，能够将所述保持器压紧部一体形成于所述内圈抵接部。

还可以将所述内圈抵接部一体形成于所述插塞。这种情况下，将作为所述保持器压紧部的C型挡圈嵌入于圆环状的沟槽，该圆环状的沟槽形成于所述内圈抵接部的外周面，由此，所述C型挡圈能够固定于该内圈抵接部。

另外，优选地，具有第一、第二内圈压板，该第一、第二内圈压板分别安装于所述插塞在所述中心轴线的方向上的两侧的端面，在所述第一内圈压板与所述内圈抵接部之间夹持有所述第一波动轴承的所述内圈，在所述第二内圈压板与所述内圈抵接部之间夹持有所述第二波动轴承的所述内圈。

还可以取而代之，将压装于所述非圆形外周面的所述第一、第二波动轴承通过由从所述中心轴线的方向的两侧向所述插塞施力所导致的该插塞的变形而敛缝固定于所述非圆形外周面。

附图说明

图1是表示应用了本发明的扁平型波动齿轮装置的纵向截面图以及主视图。

图2是图1的扁平型波动齿轮装置的局部放大截面图。

图3是表示图1的波动发生器的另一例的局部放大截面图。

图4是表示图1的波动发生器的再一例的局部放大截面图。

图5是表示扁平型波动齿轮装置的局部放大截面图。

具体实施方式

以下，参照附图，对应用了本发明的扁平型波动齿轮装置的实施方式进行说明。

图1(a)是表示本实施方式所涉及的扁平型波动齿轮装置的纵向截面图，图1(b)是其主视图，且省略一部分。扁平型波动齿轮装置1包括：固定侧的内齿齿轮2及输出侧的内齿齿轮3、呈圆筒状的柔性的外齿齿轮4、以及波动发生器5。

内齿齿轮2、3以在中心轴线1a的方向上隔开一点点间隙的方式同轴地排列。外齿齿轮4同轴地配置于内齿齿轮2、3的内侧。外齿齿轮4具备包含内齿齿轮2、3的齿宽。对于外齿齿轮4的外齿4a，其齿宽方向上的一侧的部分与第一内齿齿轮2的内齿2a对置，另一侧的部分与第二内齿齿轮3的内齿3a对置。

波动发生器5使外齿齿轮4弯曲变形成非圆形、本例中为椭圆状，而在椭圆形状的长轴L的位置与内齿齿轮2、3啮合。当波动发生器5旋转时，外齿齿轮4与内齿齿轮2、3之间的啮合位置沿着圆周方向移动。

例如，输出侧的内齿齿轮3的齿数比固定侧的内齿齿轮2的齿数少2n个(n为正整数)。内齿齿轮3和外齿齿轮4的齿数相同。在波动发生器5旋转一周期间，外齿齿轮4相对于固定侧的内齿齿轮2相对旋转与齿数差相对应的角度。输出侧的内齿齿轮3与外齿齿轮4一体地旋转。内齿齿轮3的旋转向未图示的负荷部件侧输出。

图2是扁平型波动齿轮装置1的局部放大截面图。参照图1、图2进行说明，波动发生器5包括：刚性的插塞11；椭圆状外周面12，其形成于插塞11的外周面；第一、第二波动轴承13、14，它们从中心轴线1a的方向压装于椭圆状外周面12，从而接合固定；以及环状的插入部件15，其配置于这些波动轴承之间。

第一、第二波动轴承13、14在椭圆状外周面12上以沿着中心轴线1a的方向隔开一点点间隔的方式同轴地排列。第一波动轴承13包括：内圈16a；外圈16b；滚珠保持器17，其配置于内圈16a与外圈16b之间；以及多个滚珠18，它们通过滚珠保持器17而在圆周方向上以一定的间隔保持为转动自如的状态。第二波动轴承14也为相同结构，包括内圈19、外圈20、滚珠保持器21以及滚珠22。

插入部件15在中心轴线1a的方向上位于第一、第二波动轴承13、14之间。插入部件15具有在中心轴线1a的方向上对称的截面形状，并包括：宽度较大的环状的内圈抵接部23，其形成于插入部件15的内周侧；宽度较窄的环状的保持器压紧部24，其一体形成于插入部件15的外周侧。插塞11具有圆盘状的内圈压板25、26，圆盘状的内圈压板25、26固定于插塞11的两侧的端面的外周侧部分。

插入部件15的内圈抵接部23在中心轴线1a的方向上的两侧的圆环状的端面分别抵接于第一、第二波动轴承13、14的内圈16a、19的圆环状的端面。插入部件15的保持器压紧部24在中心轴线1a的方向上的两侧的圆环状的端面分别以一点点间隙与第一、第二波动轴承13、14的滚珠保持器17、21的圆环状的端面对置。

本例中，插入部件15的内圈抵接部23从中心轴线1a的方向压装于插塞11的椭圆状外周面12，并且，通过接合剂进行固定。由此，插入部件15固定于插塞11的椭圆状外周面12，以使其不会在中心轴线1a的方向上移动。

另一方面，安装于插塞11的内圈压板25的外周缘部分从插塞11的椭圆状外周面12稍微向半径方向的外侧突出，并与第一波动轴承13的内圈16a的圆环状的端面对置。由此，内圈16a在中心轴线1a的方向上被夹持于插入部件15的内圈抵接部23与第一内圈压板25的外周缘部分之间。同样地，另一方的内圈压板26的外周缘部分与第二波动轴承14的内圈19的圆环状的端面对置。由此，内圈19被夹持于插入部件15的内圈抵接部23与第二内圈压板26的外周缘部分之间。

在扁平型波动齿轮装置1的动作状态下，推力作用于第一、第二波动轴承13、14。在推力向使第一、第二波动轴承13、14彼此接近的方向作用的情况下，位于第一、第二波动轴承13、14之间的插入部件15的内圈抵接部23作为隔板发挥作用，从而防止第一、第二波动轴承13、14在中心轴线1a的方向上移动。

在推力相对于第一、第二波动轴承13、14而言向相同方向作用的情况下，推力被第一、第二波动轴承13、14的压装固定部分和插入部件15的压装固定部分分担。由此，防止或者抑制第一、第二波动轴承13、14沿着中心轴线1a的方向移动。

在推力向使第一、第二波动轴承13、14彼此分离的方向作用的情况下，第一、第二波动轴承13、14在中心轴线1a的方向上的移动被位于它们两侧的内圈压板25、26阻止。由此，能够可靠地防止第一、第二波动轴承13、14从插塞11沿着中心轴线1a的方向移动。

(波动发生器的另一例)

在此，插入部件15的内圈抵接部23通过压装以及接合剂而固定于插塞11。还可以取而代之，将插入部件15的内圈抵接部23一体形成于插塞11。

图3是表示插入部件的内圈抵接部一体形成于插塞的波动发生器的局部放大截面图。该图中示出的波动发生器5A的基本构成与上述的波动发生器5相同，因此，对插入部件15A进行说明。

插入部件15A包括内圈抵接部23A以及保持器压紧部24A。内圈抵接部23A为从插塞11的椭圆状外周面向半径方向的外侧突出的一定厚度、一定宽度的圆环状突起。保持器压紧部24A为C型挡圈。C型挡圈嵌入于圆环状的沟槽23a，该圆环状的沟槽23a形成于内圈抵接部23A的圆形外周面，由此，C型挡圈固定于内圈抵接部23A，以使其不会在中心轴线1a的方向上移动。

通过使用具备插入部件15A的波动发生器5A的扁平型波动齿轮装置1A，也能得到与上述的扁平型波动齿轮装置1同样的作用效果。另外，只要将C型挡圈嵌入于沟槽23a即可，因此，与将插入部件15A压装于插塞11的椭圆状外周面的情形相比，插入部件15A的组装作业变得容易。

接下来，上述的波动发生器5、5A中，使用一对内圈压板25、26来阻止因向使它们彼此分离的方向作用的推力而导致的第一、第二波动轴承13、14移动。作为阻止像这样的移动的机构，可以采用将第一、第二波动轴承13、14的内圈16a、19敛缝固定于插塞11的椭圆状外周面12的机构来代替配置内圈压板25、26。

作为具体的方法，如图4中的箭头31、32所示，使用冲头等工具，从中心轴线1a的方向对插塞11的两侧的端面11a、11b中的外周缘侧的部分赋予凹痕，使该插塞11的椭圆状外周面12的两侧的部分变形，将内圈16a、19敛缝固定于该椭圆状外周面12。只要在端面11a、11b的外周侧的部分沿着圆周方向以等间隔对多处赋予凹痕即可。具备像这样构成的波动发生器5B的波动齿轮装置1B中，也能得到与使用上述的波动发生器5、5A的情形同样的作用效果。

此外，上述的各例中，波动发生器的插塞具备椭圆状外周面，使外齿齿轮弯曲变形成椭圆状，从而在2处与内齿齿轮啮合。还可以通过波动发生器的插塞使外齿齿轮弯曲变形成三叶形状而在圆周方向上的3处与内齿齿轮啮合。这种情况下，只要使固定侧的内齿齿轮与外齿齿轮的齿数差为3n(n为正整数)即可。

Claims (10)

1.一种波动齿轮装置的波动发生器，其中，使外齿齿轮弯曲变形成非圆形而与第一内齿齿轮、第二内齿齿轮分别局部地啮合，并使所述外齿齿轮与所述第一内齿齿轮、第二内齿齿轮的啮合位置沿着圆周方向移动，

所述波动齿轮装置的波动发生器的特征在于，包括：

刚性的插塞；

非圆形外周面，其形成于所述插塞的外周面；

第一波动轴承、第二波动轴承，它们压装于所述非圆形外周面；以及

插入部件，

所述第一波动轴承、第二波动轴承以在所述插塞的中心轴线的方向上隔开规定的间隔的方式配置，

所述插入部件在所述中心轴线的方向上配置于所述第一波动轴承、第二波动轴承之间，

所述插入部件具备内圈抵接部以及保持器压紧部，

所述内圈抵接部从所述中心轴线的方向与所述第一波动轴承、第二波动轴承各自的内圈抵接，

所述保持器压紧部从所述中心轴线的方向与所述第一波动轴承、第二波动轴承各自的滚珠保持器对置，

所述内圈抵接部一体形成于所述插塞，或者，固定于所述插塞的所述外周面以使所述内圈抵接部不会在所述中心轴线的方向上移动，

所述保持器压紧部一体形成于所述内圈抵接部，或者，固定于所述内圈抵接部以使所述保持器压紧部不会在所述中心轴线的方向上移动。

2.根据权利要求1所述的波动齿轮装置的波动发生器，其特征在于，

所述内圈抵接部从所述中心轴线的方向压装于所述插塞的所述外周面，由此固定于该外周面，

所述保持器压紧部一体形成于所述内圈抵接部。

3.根据权利要求1所述的波动齿轮装置的波动发生器，其特征在于，

所述内圈抵接部一体形成于所述插塞，

所述保持器压紧部为C型挡圈，

所述C型挡圈嵌入于圆环状的沟槽，该圆环状的沟槽形成于所述内圈抵接部的外周面，由此，所述C型挡圈固定于该内圈抵接部。

4.根据权利要求1所述的波动齿轮装置的波动发生器，其特征在于，

具有第一内圈压板、第二内圈压板，该第一内圈压板、第二内圈压板分别安装于所述插塞在所述中心轴线的方向上的两侧的端面，

在所述第一内圈压板与所述内圈抵接部之间夹持有所述第一波动轴承的所述内圈，

在所述第二内圈压板与所述内圈抵接部之间夹持有所述第二波动轴承的所述内圈。

5.根据权利要求1所述的波动齿轮装置的波动发生器，其特征在于，

压装于所述非圆形外周面的所述第一波动轴承、第二波动轴承通过由从所述中心轴线的方向的两侧向所述插塞施力所导致的该插塞的变形而敛缝固定于所述非圆形外周面。

6.一种波动齿轮装置，其特征在于，包括：

刚性的第一内齿齿轮；

刚性的第二内齿齿轮，其同轴地配置于所述第一内齿齿轮的旁边；

柔性的外齿齿轮，其同轴地配置于所述第一内齿齿轮、第二内齿齿轮的内侧，并能够与所述第一内齿齿轮、第二内齿齿轮啮合；以及

波动发生器，其使所述外齿齿轮弯曲变形成非圆形而与所述第一内齿齿轮、第二内齿齿轮局部地啮合，并使所述外齿齿轮与所述第一内齿齿轮、第二内齿齿轮的啮合位置沿着圆周方向移动，

所述波动发生器包括：刚性的插塞；非圆形外周面，其形成于所述插塞的外周面；第一波动轴承、第二波动轴承，它们压装于所述非圆形外周面；以及插入部件，

所述第一波动轴承、第二波动轴承以在所述插塞的中心轴线的方向上隔开规定的间隔的方式配置，

所述插入部件在所述中心轴线的方向上配置于所述第一波动轴承、第二波动轴承之间，

所述插入部件具备内圈抵接部以及保持器压紧部，

所述内圈抵接部从所述中心轴线的方向与所述第一波动轴承、第二波动轴承各自的内圈抵接，

所述保持器压紧部从所述中心轴线的方向与所述第一波动轴承、第二波动轴承各自的滚珠保持器对置，

所述内圈抵接部一体形成于所述插塞，或者，固定于所述插塞的所述外周面以使所述内圈抵接部不会在所述中心轴线的方向上移动，

所述保持器压紧部一体形成于所述内圈抵接部，或者，固定于所述内圈抵接部以使其不会在沿着所述中心轴线的方向上移动。

7.根据权利要求6所述的波动齿轮装置，其特征在于，

所述内圈抵接部从所述中心轴线的方向压装于所述插塞的所述外周面，由此固定于该外周面，

所述保持器压紧部一体形成于所述内圈抵接部。

8.根据权利要求6所述的波动齿轮装置，其特征在于，

所述内圈抵接部一体形成于所述插塞，

所述保持器压紧部为C型挡圈，

所述C型挡圈嵌入于圆环状的沟槽，该圆环状的沟槽形成于所述内圈抵接部的外周面，由此，所述C型挡圈固定于该内圈抵接部。

9.根据权利要求6所述的波动齿轮装置，其特征在于，

具有第一内圈压板、第二内圈压板，该第一内圈压板、第二内圈压板分别安装于所述插塞在所述中心轴线的方向上的两侧的端面，

在所述第一内圈压板与所述内圈抵接部之间夹持有所述第一波动轴承的所述内圈，

在所述第二内圈压板与所述内圈抵接部之间夹持有所述第二波动轴承的所述内圈。

10.根据权利要求6所述的波动齿轮装置，其特征在于，

压装于所述非圆形外周面的所述第一波动轴承、第二波动轴承通过由从所述中心轴线的方向的两侧向所述插塞施力所导致的该插塞的变形而敛缝固定于所述非圆形外周面。

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