CN108027020A - 波动齿轮装置的波动发生器 - Google Patents

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Abstract

波动齿轮装置(1)的波动发生器(5)使柔性外齿齿轮(4)弯曲变形成椭圆状而与刚性内齿齿轮(2、3)啮合，并使两齿轮(2、3)的啮合位置在圆周方向上移动。在波动发生器(5)的刚性插塞(6)的内侧固定插塞支撑环(11)而一体化。刚性插塞(6)由铁系材料形成，插塞支撑环(11)由刚性比铁系材料高的高刚性材料形成。能够得到抑制刚性插塞(6)的变形而具有较大的中空部(9)的波动发生器(5)。

Description

波动齿轮装置的波动发生器
技术领域
本发明涉及波动齿轮装置的波动发生器，该波动发生器使柔性外齿齿轮弯曲变形成非圆形而与刚性内齿齿轮啮合，并使两齿轮的啮合位置在圆周方向上移动。
背景技术
作为波动齿轮装置，已知有：能够在半径方向上弯曲变形的柔性外齿齿轮呈杯状的杯型波动齿轮装置、呈礼帽状的礼帽型波动齿轮装置、以及呈圆筒形状的扁平型波动齿轮装置。另外，关于这些波动齿轮装置，已知有：具有贯穿其中心部分而延伸的中空部的中空型波动齿轮装置。
在普通的波动齿轮装置中，能够在半径方向上弯曲变形的柔性外齿齿轮同轴地配置于刚性内齿齿轮的内侧，在该柔性外齿齿轮的内侧安装有波动发生器。因此，中空型波动齿轮装置的中空部的大小一般由形成于在最内侧配置的波动发生器的中空部的直径规定。波动发生器具有：由刚体形成的插塞、以及安装于该插塞的外周面的波动发生器轴承，中空部形成于插塞。
另一方面，波动齿轮装置的波动发生器一般由铁系原材料(钢材)制造。在专利文献1中，为了实现轻量化而提出了一种铝合金制的波动发生器，在专利文献2中，为了实现轻量化和散热性而提出了一种钛合金制的波动发生器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-318338号公报
专利文献2：日本特开2002-333055号公报
发明内容
在此，在中空型波动齿轮装置中，为了加大其中空直径，需要加大：贯穿波动发生器的插塞而延伸的中空部的内径。如果加大中空部的内径，则插塞的半径方向的厚度减小，插塞的刚性降低。
其结果，在制造波动齿轮装置时，在将波动发生器轴承压装于插塞的外周面之时，插塞有可能在半径方向上发生变形。例如，形成于插塞的其它部件安装用的圆形外周面有可能变形成椭圆状。另外，在波动齿轮装置运转时，在较大负载作用之时，插塞在半径方向上发生变形而使得由该插塞规定的外齿齿轮的弯曲形状发生变化，有可能无法维持外齿齿轮与内齿齿轮之间的正常啮合。
本发明的课题在于提供一种能够抑制插塞的变形而形成较大的中空部的波动齿轮装置的波动发生器。
为了解决上述课题，本发明的波动齿轮装置的波动发生器使柔性外齿齿轮弯曲变形成非圆形而与刚性内齿齿轮啮合，并使两齿轮的啮合位置在圆周方向上移动，其特征在于，具有：筒状的刚性插塞，其具有非圆形的外周面；波动发生器轴承，其安装于所述外周面；以及插塞支撑环，其同轴地固定于所述刚性插塞的内周面；所述刚性插塞由铁系材料形成，所述插塞支撑环由刚性比所述铁系材料高的高刚性材料形成。
在本发明的波动发生器中，在筒状的刚性插塞、即、具有中空部的刚性插塞的内周面，固定有刚性比该刚性插塞高的插塞支撑环。通过插塞支撑环，能够防止或者抑制由铁系材料(钢材)构成的刚性插塞在制造波动发生器时发生变形，另外，能够防止或者抑制因运转时的负载而发生变形。
在此，作为所述高刚性材料，可以使用超硬合金、陶瓷、或者复合材料。作为复合材料包括：金属基复合材料(MMC)、纤维强化塑料(FRP)、纤维强化金属(FRM)、陶瓷复合材料。
另外，可以通过压装或者热配来将所述插塞支撑环固定于所述刚性插塞的内周面。
此外，优选，使所述插塞支撑环的高刚性材料的线性膨胀系数与所述刚性插塞的铁系材料的线性膨胀率相同，或者比所述刚性插塞的铁系材料的线性膨胀率高。
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主视图和纵向剖视图。
图2是表示图1的扁平型波动齿轮装置的波动发生器的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对具有应用了本发明的波动发生器的波动齿轮装置的实施方式进行说明。
图1(a)是本实施方式涉及的扁平型波动齿轮装置的主视图，图1(b)是其纵向剖视图。图2是表示扁平型波动齿轮装置的波动发生器的示意图。扁平型波动齿轮装置1具有：同轴地并列配置的静止侧刚性内齿齿轮2和驱动侧刚性内齿齿轮3。在刚性内齿齿轮2、3的内侧同轴地配置有：呈圆筒形状的能够在半径方向上弯曲变形的柔性外齿齿轮4，在柔性外齿齿轮4的内侧安装有椭圆状轮廓的波动发生器5。
波动发生器5具有：刚性插塞6、该刚性插塞6、安装于其椭圆状轮廓的外周面6a的波动发生器轴承7、以及同轴地固定于刚性插塞6的内侧的插塞支撑环8。由插塞支撑环8的圆形内周面8a来规定：贯穿波动发生器5的中心而延伸的中空部9。
通常，驱动侧刚性内齿齿轮3和柔性外齿齿轮4具有相同的齿数，静止侧刚性内齿齿轮2的齿数比柔性外齿齿轮4多2个。波动发生器5使得柔性外齿齿轮4弯曲变形成椭圆状，在椭圆形状的长轴L1的两端位置，使柔性外齿齿轮4与刚性内齿齿轮2、3啮合。马达等旋转驱动机构(未图示)使得波动发生器5旋转时，啮合位置在圆周方向上移动，柔性外齿齿轮4相对于静止侧刚性内齿齿轮2旋转，从与柔性外齿齿轮4一体旋转的驱动侧刚性内齿齿轮3向未图示的负载侧输出减速旋转。
在此，波动发生器5的刚性插塞6由铁系材料(钢材)形成。插塞支撑环8由刚性比铁系材料高的(杨氏模量高)材料形成。例如、由超硬合金、陶瓷、或者复合材料形成。
刚性插塞6和插塞支撑环8例如、通过将插塞支撑环8压装或者热配于刚性插塞6的圆形内周面而彼此固定成为一体。
通过固定于刚性插塞6内周面的插塞支撑环8，来防止或者抑制波动发生器5的刚性插塞6向半径方向的变形。因此，能够防止或者抑制制造时和运转时刚性插塞6发生不希望的变形，能够实现具有较大的中空部9的波动发生器5。
(其他实施方式)
上述例是将本发明领用于扁平型波动齿轮装置时的例子。对于杯型波动齿轮装置或者礼帽型波动齿轮装置的波动发生器，也同样能够应用本发明。
另外，在上述例子中，波动发生器5是椭圆状轮廓的波动发生器，使柔性外齿齿轮4弯曲变形成椭圆状。也可以使波动发生器5的轮廓形状为三叶状，在圆周方向上的等角度间隔的3个位置使柔性外齿齿轮与刚性内齿齿轮啮合。

Claims (4)

1.一种波动齿轮装置的波动发生器，
该波动发生器使柔性的外齿齿轮弯曲变形成非圆形而与刚性内齿齿轮啮合，并使两齿轮的啮合位置在圆周方向上移动，其特征在于，具有：
筒状的刚性插塞，其具有非圆形外周面，
波动发生器轴承，其安装于所述外周面，以及
插塞支撑环，其同轴地固定于所述刚性插塞的内周面；
所述刚性插塞由铁系材料形成，
所述插塞支撑环由刚性比所述铁系材料高的高刚性材料形成。
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，
所述高刚性材料是超硬合金、陶瓷、或者复合材料。
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，
所述插塞支撑环通过压装或者热配而固定于所述刚性插塞的内周面。
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，
所述插塞支撑环的高刚性材料的线性膨胀系数与所述刚性插塞的铁系材料的线性膨胀率相同，或者比所述刚性插塞的铁系材料的线性膨胀率高。
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