CN108368919A - 扁平型波动齿轮装置 - Google Patents

Abstract

用于限制扁平型波动齿轮装置(1)的可挠性外齿轮(4)的轴线方向(1a)的移动的按压机构(10)具有以浮动状态安装于第一凹部(21)的第一按压构件(11)和以浮动状态安装于第二凹部(22)的第二按压构件(12)。能将可挠性外齿轮(4)的轴线方向的移动限制在不会对实际使用造成影响的范围内。此外，与采用配置于固定位置的构件来限制可挠性外齿轮的移动的情况相比，能减少可挠性外齿轮(4)与第一按压构件(11)、第二按压构件(12)之间产生的滑动磨损。

Description

扁平型波动齿轮装置

技术领域

本发明涉及一种扁平型波动齿轮装置，在两个刚性内齿轮的内侧配置有圆筒状的可挠性外齿轮。此外，更详细而言，涉及对可挠性外齿轮朝轴线方向的移动进行限制的按压机构。

背景技术

在扁平型波动齿轮装置中，与两个刚性内齿轮啮合的圆筒状的可挠性外齿轮因运转时作用的推力而沿轴线方向移动。因此，需要对可挠性外齿轮的轴线方向的移动进行抑制的零件。在专利文献1中，在外齿轮的两侧，配置用于对上述移动进行限制的限制构件，通过对该限制构件与供该限制构件滑动的构件之间的摩擦系数进行调节，从而减少外齿轮端部的磨损。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013－177938号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

现有的、用于对外齿轮的轴线方向的移动进行限制的零件配置于轴线方向上确定的位置。当运转时旋转的外齿轮沿轴线方向移动时，外齿轮与配置于确定的位置的限制用零件抵接，在上述零件之间产生滑动摩擦。难以充分抑制因与限制用零件之间的滑动导致的外齿轮的端部的磨损。

本发明的技术问题鉴于上述点而作，其目的在于提供一种扁平型波动齿轮装置，能将外齿轮的轴线方向的移动限制在不会对实际使用造成影响的范围内,能充分抑制因限制外齿轮的轴线方向的移动导致的外齿轮的端部的磨损。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明的扁平型波动齿轮装置包括：

第一刚性内齿轮；

第二刚性内齿轮；

圆筒形状的可挠性外齿轮，上述可挠性外齿轮能与上述第一刚性内齿轮、第二刚性内齿轮啮合；

波动发生器，上述波动发生器用于使上述可挠性外齿轮挠曲成非圆形而与上述第一刚性内齿轮、第二刚性内齿轮分别局部地啮合，并使上述啮合位置沿圆周方向移动；以及

按压机构，上述按压机构用于对上述可挠性外齿轮的轴线方向的移动进行限制。

此外，上述按压机构包括：

圆环状的第一按压构件、第二按压构件，上述第一按压构件、第二按压构件用于对上述可挠性外齿轮的轴线方向的移动进行限制；

圆环状的第一凹部，上述第一凹部供上述第一按压构件以沿上述轴线方向和半径方向仅能移动规定量且能旋转的浮动状态安装；以及

圆环状的第二凹部，上述第二凹部供上述第二按压构件以上述浮动状态安装。

此外，上述第一按压构件与上述可挠性外齿轮的上述轴线方向的一方侧的第一外齿轮端面相对，上述第二按压构件与上述可挠性外齿轮的上述轴线方向的另一方侧的第二外齿轮端面相对。

限制上述可挠性外齿轮朝上述轴线方向的移动的上述第一按压构件、第二按压构件以浮动状态安装于上述第一凹部、第二凹部。因此，能将上述可挠性外齿轮的上述轴线方向的移动限制在不会对实际使用造成影响的范围内。此外，与在上述轴线方向上固定的位置配置按压构件的情况相比，能减少上述可挠性外齿轮与上述第一按压构件、第二按压构件之间产生的滑动磨损。

在本发明的扁平型波动齿轮装置中，在具有供上述第一刚性内齿轮安装的第一壳体和供上述第二刚性内齿轮安装的第二壳体的情况下，第一凹部能够形成于上述第一壳体与上述第一刚性内齿轮中的、上述第一外齿轮端面侧的第一内齿轮端面之间。此外，上述第二凹部能够形成于上述第二壳体与上述第二刚性内齿轮中的、上述第二外齿轮端面侧的第二内齿轮端面之间。

此外，也能够将上述第一凹部形成于第一壳体自身，将上述第二凹部形成于第二壳体自身。

此外，也能够采用其它构件来形成第一凹部、第二凹部。例如，在具有安装于第一壳体和第一刚性内齿轮中的至少一方的第一构件的情况下，能够使第一凹部形成于第一构件自身、或者第一构件与第一壳体这两个构件之间、或者第一构件与第一刚性内齿轮这两个构件之间、或者第一构件与第一壳体与第一刚性内齿轮这三个构件之间。

例如，在具有安装于第二壳体和第二刚性内齿轮中的至少一方的第二构件的情况下，能够使第二凹部形成于第二构件自身、或者第二构件与第二壳体这两个构件之间、或者第二构件与第二刚性内齿轮这两个构件之间、或者第二构件与第二壳体与第二刚性内齿轮这三个构件之间。

还能够将上述第一凹部形成于上述第一刚性齿轮中的内齿形成部分以外的部分，使上述第二凹部形成于上述第二刚性齿轮中的内齿形成部分以外的部分。

另外，在形成第一凹部、第二凹部时，还能够将上述形成方法组合来应用。例如，能够将第一凹部、第二凹部中的一方的凹部形成于刚性内齿轮，将另一方的凹部形成于壳体。还能够将一方的凹部形成于刚性内齿轮或壳体，将另一方的凹部形成于刚性内齿轮与壳体这两个构件之间。

较为理想的是，上述第一凹部、第二凹部为朝半径方向的内侧开口的凹部。当扁平型波动齿轮装置运转时，供第一按压构件、第二按压构件安装的第一凹部、第二凹部利用离心力处于充分润滑的状态。藉此，能减少相对于上述第一按压构件、第二按压构件滑动的上述可挠性外齿轮的上述第一外齿轮端面、第二外齿轮端面的磨损。

较为理想的是，上述第一按压构件、第二按压构件的表面硬度比上述可挠性外齿轮的上述第一外齿轮端面、第二外齿轮端面的表面硬度低。藉此，能减少上述可挠性外齿轮中的与上述第一按压构件、第二按压构件接触的上述第一外齿轮端面、第二外齿轮端面上产生的滑动磨损。

例如，能够将上述第一按压构件、第二按压构件的表面硬度设定为上述可挠性外齿轮的上述第一外齿轮端面、第二外齿轮端面的表面硬度的90％～99％范围内的值。

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一例的纵剖视图和横剖视图。

图2是表示对图1的扁平型波动齿轮装置的可挠性外齿轮的轴线方向的移动进行限制的按压机构的局部放大纵剖视图。

图3是表示应用了本发明的扁平型波动齿轮装置的三个例子的半剖视图。

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的(a)是本实施方式的扁平型波动齿轮装置的纵剖视图，图1的(b)是本实施方式的扁平型波动齿轮装置的横剖视图。扁平型波动齿轮装置1包括：第一刚性内齿轮2；第二刚性内齿轮3；圆筒状的可挠性外齿轮4，上述可挠性外齿轮4同轴地配置于上述第一刚性内齿轮2、第二刚性内齿轮3的内侧；以及椭圆状轮廓的波动发生器5，上述波动发生器5嵌入可挠性外齿轮4的内侧。可挠性外齿轮4通过波动发生器5而挠曲成椭圆状，在其椭圆形状的长轴L上的位置，分别与第一刚性内齿轮2和第二刚性内齿轮3啮合。

例如，第一刚性内齿轮2以不旋转的方式固定于固定侧壳体(第一壳体)6。第二刚性内齿轮3固定于旋转侧壳体7。旋转侧壳体通过未图示的轴承，被固定侧壳体6支承成能自由旋转的状态。第二刚性内齿轮3的齿数比第一刚性内齿轮2的齿数少2n个(n是正整数)。可挠性外齿轮4的齿数与第二刚性内齿轮3的齿数相同。此外，波动发生器5被电动机等驱动而旋转。

当波动发生器5旋转时，第一刚性内齿轮2、第二刚性内齿轮3与可挠性外齿轮4之间的啮合位置沿圆周方向移动。由于第一刚性内齿轮2的齿数比可挠性外齿轮4的齿数多2n个，因此，可挠性外齿轮4相对于固定侧的第一刚性内齿轮2会产生与齿数差对应的相对旋转。由于另一方的第二刚性内齿轮3的齿数与可挠性外齿轮4的齿数相同，因此，第二刚性内齿轮3与可挠性外齿轮4一体地旋转。上述第二刚性内齿轮3与驱动对象的负载侧的构件(未图示)连结，第二刚性内齿轮3的输出旋转通过旋转侧壳体7(输出轴)而被输出至负载侧。

在此，在扁平型波动齿轮装置1中，附设有按压机构10，该按压机构10用于对运转时可挠性外齿轮4向轴线方向1a的移动进行限制。按压机构10包括第一按压构件11和第二按压构件12，上述构件形成为圆环形状。

图2是表示扁平型波动齿轮装置1的按压机构10的部分的局部放大纵剖视图。参照上述附图进行说明，按压机构10包括：由圆环状的板构成的第一按压构件11、第二按压构件12；以及供第一按压构件11、第二按压构件12以浮动的状态安装的第一凹部21、第二凹部22。

第一按压构件11在轴线方向1a上与可挠性外齿轮4的轴线方向1a的一方的端面即第一外齿轮端面4a相对。第二按压构件12在轴线方向1a上与可挠性外齿轮4的轴线方向1a的另一方的端面即第二外齿轮端面4b相对。

第一凹部21是朝半径方向的内侧开口的圆环状凹部，形成于固定侧壳体6与第一刚性内齿轮2之间。固定侧壳体6包括矩形截面的圆环状突部6a。圆环状突部6a沿第一刚性内齿轮2中的与第二刚性内齿轮3相反侧的第一内齿轮端面2a朝半径方向的内侧突出。圆环状突部6a的圆形内周面6b位于比可挠性外齿轮4的第一外齿轮端面4a更靠半径方向的内侧的位置。在上述圆形内周面6b中的第一内齿轮端面2a侧的部分，形成有朝第一内齿轮端面2a和半径方向的内侧开口的圆环状槽6c。利用上述圆环状槽6c和与该圆环状槽6c相对的、第一内齿轮端面2a的内周侧的端面部分，形成矩形截面的圆环状的第一凹部21。

安装于第一凹部21的第一按压构件11是矩形截面的圆环状的板，其一侧的圆环状端面11a在轴线方向1a上与可挠性外齿轮4的第一外齿轮端面4a相对。第一按压构件11没有固定于固定侧壳体6和第一刚性内齿轮2，此外，其宽度(轴向方向1a的厚度)比第一凹部21的宽度小，其高度也比第一凹部21的深度小。因此，第一按压构件11以浮动的状态安装于第一凹部21。即，第一按压构件11在第一凹部21内，以仅能沿轴线方向1a和半径方向移动规定量的状态安装于第一凹部21，此外，以能旋转的状态安装于第一凹部21。

在此，为了抑制可挠性外齿轮4的第一外齿轮端面4a的滑动磨损，第一按压构件11的圆环状端面11a的表面硬度设定为上述第一外齿轮端面4a的表面硬度的90％～99％的程度。即，以第一按压构件11的表面硬度比可挠性外齿轮4的表面硬度低，且与上述可挠性外齿轮4的表面硬度接近的方式，选择上述第一按压构件11的材料。或者，通过在第一按压构件11的圆环状端面11a施加热处理等表面处理来调节其表面硬度。

另一方的第二按压构件12和第二凹部22是在轴线方向1a上与第一按压构件11、第一凹部21左右对称的结构。即，第二凹部22是朝半径方向的内侧开口的圆环状凹部，形成于旋转侧壳体7与第二刚性内齿轮3之间。旋转侧壳体7包括矩形截面的圆环状突部7a。圆环状突部7a沿第二刚性内齿轮3中的与第一刚性内齿轮2相反侧的第二内齿轮端面3a朝半径方向的内侧突出。圆环状突部7a的圆形内周面7b位于比可挠性外齿轮4的第二外齿轮端面4b更靠半径方向的内侧的位置。在上述圆形内周面7b中的第二内齿轮端面3a侧的部分，形成有朝第二内齿轮端面3a和半径方向的内侧开口的圆环状槽7c。利用上述圆环状槽7c和与该圆环状槽7c相对的、第二内齿轮端面3a的内周侧的端面部分，形成矩形截面的圆环状的第二凹部22。

安装于第二凹部22的第二按压构件12是矩形截面的圆环状的板，其一侧的圆环状端面12a在轴线方向1a上与可挠性外齿轮4的第二外齿轮端面4b相对。第二按压构件12没有固定于旋转侧壳体7和第二刚性内齿轮3，此外，其宽度(轴向方向1a的厚度)比第二凹部22的宽度小，其高度也比第二凹部22的深度小。因此，第二按压构件12以浮动的状态安装于第二凹部22。即，第二按压构件12在第二凹部22内，以仅能沿轴线方向1a和半径方向移动规定量的状态安装于第二凹部22，此外，以能旋转的状态安装于第二凹部22。

在此，为了抑制可挠性外齿轮4的第二外齿轮端面4b的滑动磨损，第二按压构件12的圆环状端面12a的表面硬度设定为上述第二外齿轮端面4b的表面硬度的90％～99％的程度。即，以第二按压构件12的表面硬度比可挠性外齿轮4的表面硬度低，且与上述可挠性外齿轮4的表面硬度接近的方式，选择上述第二按压构件12的材料。或者，通过在第二按压构件12的圆环状端面12a施加热处理等表面处理来调节其表面硬度。

当扁平型波动齿轮装置1运转时，在可挠性外齿轮4作用有推力，该可挠性外齿轮4沿轴线方向1a移动。在可挠性外齿轮4的两侧配置有第一按压构件11、第二按压构件12。例如，当可挠性外齿轮4向第一刚性内齿轮2侧移动时，其第一外齿轮端面4a与第一按压构件11的圆环状端面11a抵接，从而限制其移动。

由于第一按压构件11以浮动的状态安装于第一凹部21，因此，第一外齿轮端面4a由多余的力按压于第一按压构件11，在上述状态下能防止两构件滑动。此外，由于第一按压构件11的圆环状端面11a的表面硬度比第一外齿轮端面4a的表面硬度低，因此，能抑制在第一外齿轮端面4a侧产生滑动磨损。此外，通过由高速旋转的波动发生器5产生的离心力而使润滑剂朝外周侧移动，从而进入朝半径方向的内侧开口的第一凹部21、第二凹部22，上述第一凹部21、第二凹部22作润滑剂积存部起作用。因此，安装于其中的第一按压构件11、第二按压构件12与其它构件之间的滑动部分处于充分润滑的状态，能减少上述构件上产生的滑动磨损。

另外，需要对与可挠性外齿轮4接触的第一按压构件11、第二按压构件12的圆环状端面11a、12a施加热处理等表面处理，以调节表面硬度。由于上述圆环状端面11a、12a的面积较小，因此，能将由热处理等表面处理导致的成本上升控制在最小限度。

在本示例中，作为第一按压构件11、第二按压构件12采用矩形截面的圆环状的板。此外，第一按压构件11、第二按压构件12的截面形状也可以采用矩形截面以外的截面形状，例如圆形、椭圆形等的截面形状。此外，第一凹部21、第二凹部22的截面形状也可以采用矩形截面以外的截面形状，例如半圆形的截面形状。

(其它实施方式)

在上述示例中，在固定侧壳体与第一刚性内齿轮之间、旋转侧壳体与第二刚性内齿轮之间，分别形成有第一凹部、第二凹部。例如，如图3的(a)所示，也可以在第一刚性内齿轮2的内齿形成部分以外的部位处形成有用于安装第一按压构件11的第一凹部21，在第二刚性内齿轮3的内齿形成部分以外的部位处形成有用于安装第二按压构件12的第二凹部22。

此外，如图3的(b)所示，也可以在固定侧壳体6形成用于安装第一按压构件11的第一凹部21，在旋转侧壳体7形成用于安装第二按压构件12的第二凹部22。

此外，也可以采用刚性内齿轮2和3、壳体6和7以外的构件来形成第一凹部21、第二凹部22。例如，如图3的(c)所示，还可以将第一构件31安装于固定侧壳体6，在上述第一构件31与第一刚性内齿轮2这两个构件之间形成第一凹部21，将第二构件32安装于旋转侧壳体7，在上述第二构件32与第二刚性内齿轮3这两个构件之间形成第二凹部22。

另一方面，在上述扁平型波动齿轮装置中，可挠性外齿轮挠曲成椭圆状，但即使在可挠性外齿轮挠曲成椭圆形以外的非圆形并与刚性内齿轮啮合的结构的扁平型波动齿轮装置中，本发明也同样适用。

Claims (9)

1.一种扁平型波动齿轮装置，其特征在于，包括：

第一刚性内齿轮；

第二刚性内齿轮；

圆筒形状的可挠性外齿轮，所述可挠性外齿轮能与所述第一刚性内齿轮、第二刚性内齿轮啮合；

波动发生器，所述波动发生器用于使所述可挠性外齿轮挠曲成非圆形而与所述第一刚性内齿轮、第二刚性内齿轮分别局部地啮合，并使所述啮合位置沿圆周方向移动；以及

按压机构，所述按压机构用于对所述可挠性外齿轮的轴线方向的移动进行限制，

所述按压机构包括：

圆环状的第一按压构件、第二按压构件，所述第一按压构件、第二按压构件用于对所述可挠性外齿轮的轴线方向的移动进行限制；

圆环状的第一凹部，所述第一凹部供所述第一按压构件以沿所述轴线方向和半径方向仅能移动规定量且沿该第一凹部的圆周方向能移动的浮动状态安装；

圆环状的第二凹部，所述第二凹部供所述第二按压构件以所述浮动状态安装；

第一构件，所述第一构件形成有所述第一凹部；以及

第二构件，所述第二构件形成有所述第二凹部，

所述第一按压构件与所述可挠性外齿轮的所述轴线方向的一方侧的第一外齿轮端面相对，所述第二按压构件与所述可挠性外齿轮的所述轴线方向的另一方侧的第二外齿轮端面相对。

2.如权利要求1所述的扁平型波动齿轮装置，其特征在于，具有：

第一壳体，所述第一壳体供所述第一刚性内齿轮安装；以及

第二壳体，所述第二壳体供所述第二刚性内齿轮安装，

所述第一凹部形成于所述第一壳体与所述第一刚性内齿轮中的、所述第一外齿轮端面侧的第一内齿轮端面之间，

所述第二凹部形成于所述第二壳体与所述第二刚性内齿轮中的、所述第二外齿轮端面侧的第二内齿轮端面之间。

3.如权利要求1所述的扁平型波动齿轮装置，其特征在于，具有：

第一壳体，所述第一壳体供所述第一刚性内齿轮安装；以及

第二壳体，所述第二壳体供所述第二刚性内齿轮安装，

所述第一凹部形成于所述第一壳体，

所述第二凹部形成于所述第二壳体。

4.如权利要求1所述的扁平型波动齿轮装置，其特征在于，具有：

第一壳体，所述第一壳体供所述第一刚性内齿轮安装；

第二壳体，所述第二壳体供所述第二刚性内齿轮安装；

第一构件，所述第一构件安装于所述第一壳体和所述第一刚性内齿轮中的至少一方；以及

第二构件，所述第二构件安装于所述第二壳体和所述第二刚性内齿轮中的至少一方，

所述第一凹部形成于所述第一构件、或所述第一构件与所述第一壳体这两个构件之间、或所述第一构件与所述第一刚性内齿轮这两个构件之间，或者形成于所述第一构件与所述第一壳体与所述第一刚性内齿轮这三个构件之间，

所述第二凹部形成于所述第二构件、或所述第二构件与所述第二壳体这两个构件之间、或所述第二构件与所述第二刚性内齿轮这两个构件之间，或者形成于所述第二构件与所述第二壳体与所述第二刚性内齿轮这三个构件之间。

5.如权利要求1所述的扁平型波动齿轮装置，其特征在于，

所述第一凹部形成于第一刚性内齿轮中的内齿形成部分以外的部位，

所述第二凹部形成于所述第二刚性内齿轮中的内齿形成部分以外的部位。

6.如权利要求1所述的扁平型波动齿轮装置，其特征在于，

所述第一凹部、第二凹部朝半径方向的内侧开口。

7.如权利要求1所述的扁平型波动齿轮装置，其特征在于，

所述第一按压构件、第二按压构件的表面硬度比所述可挠性外齿轮的所述第一外齿轮端面、第二外齿轮端面的表面硬度低。

8.如权利要求1所述的扁平型波动齿轮装置，其特征在于，

所述第一按压构件、第二按压构件的表面硬度是所述可挠性外齿轮的所述第一外齿轮端面、第二外齿轮端面的表面硬度的90％～99％范围内的值。

9.如权利要求1所述的扁平型波动齿轮装置，其特征在于，具有：

第一壳体，所述第一壳体供所述第一刚性内齿轮安装；以及

第二壳体，所述第二壳体供所述第二刚性内齿轮安装，

所述第一凹部在半径方向朝内侧开口，形成于所述第一壳体与所述第一刚性内齿轮中的、所述第一外齿轮端面侧的第一内齿轮端面之间，

所述第二凹部朝半径方向的内侧开口，形成于所述第二壳体与所述第二刚性内齿轮中的、所述第二外齿轮端面侧的第二内齿轮端面之间，

所述第一按压构件、第二按压构件的表面硬度是所述可挠性外齿轮的所述第一外齿轮端面、第二外齿轮端面的表面硬度的90％～99％范围内的值。