CN110462258A - 礼帽型波动齿轮装置 - Google Patents

Abstract

礼帽型波动齿轮装置(1)具有将内齿齿轮(2)和外齿齿轮(3)支承为能够相对旋转的交叉滚子轴承(5)，该轴承的内外圈之间的第一间隙部分(54)由油封(6)封闭，其第二间隙部分(55)与外齿齿轮(3)的外周侧的齿轮侧间隙部分(8)连通。第二间隙部分(55)与齿轮侧间隙部分(8)之间由轴承密封件(9)分隔。利用轴承密封件(9)阻止过量的润滑剂从齿轮侧间隙部分(8)向第二间隙部分(55)流入。能够使得流入至轴承内的过量的润滑剂从第二间隙部分(55)向齿轮侧间隙部分(8)返回。由此防止轴承内的过量的润滑剂从油封(6)向外部泄漏。

Description

礼帽型波动齿轮装置

技术领域

本发明涉及一种礼帽型波动齿轮装置，特别是涉及具备将内齿齿轮和外齿齿轮支承为能够相对旋转的状态的交叉滚子轴承等轴承的礼帽型波动齿轮装置。

背景技术

在礼帽型波动齿轮装置中，在内齿齿轮与外齿齿轮之间配置有轴承、例如交叉滚子轴承，内齿齿轮和外齿齿轮以能够相对旋转的状态被支承。在交叉滚子轴承中，在滚子的两侧形成的内外圈之间的间隙部分中的、向外部开口的外侧的间隙部分由油封封闭，由此防止润滑剂向外部漏出。专利文献1、2中记载有该结构的礼帽型波动齿轮装置。

在外齿齿轮的外周侧，以使得在半径方向上挠曲的外齿齿轮不会与其外周侧的部件发生干涉的方式设置有间隙。在专利文献1中，在外齿齿轮、与将该外齿齿轮的外周包围的交叉滚子轴承的内圈之间，沿着外齿齿轮的圆筒状主体部以及隔膜而形成有环状截面的间隙。在专利文献2中，在外齿齿轮、与在将该外齿齿轮的外周包围的交叉滚子轴承的内圈固定的内齿齿轮的内周侧部分之间形成有环状截面的间隙。

专利文献1：日本特开2000-186718号公报

专利文献2：日本特开2007-16838号公报

发明内容

沿着外齿齿轮的外周表面而形成的间隙从外齿齿轮和内齿齿轮的啮合部分延伸至交叉滚子轴承的内侧的端面。内圈与外圈之间的间隙在交叉滚子轴承的内侧的端面开口。沿着外齿齿轮的外周表面而形成的间隙与上述间隙连通。

当波动齿轮装置动作时，外齿齿轮反复在半径方向上挠曲，另外，外齿齿轮或内齿齿轮进行旋转。伴随着上述动作，供给至啮合部分的润滑剂通过沿着外齿齿轮的外周表面而形成的间隙向外周侧挤出，并从交叉滚子轴承的间隙向其内部流入。由于交叉滚子轴承的相反侧的间隙由油封封闭，因此使得润滑剂积存于交叉滚子轴承内。然而，若过量的润滑剂流入至交叉滚子轴承内，则有可能产生润滑剂从油封向外部的泄漏。

本发明的目的在于提供一种礼帽型波动齿轮装置，其能够防止或抑制润滑剂从将外齿齿轮和内齿齿轮支承为能够相对旋转的轴承向外部泄漏。

为了解决上述课题，本发明的礼帽型波动齿轮装置具有：

刚性的内齿齿轮；

形成为礼帽形状的外齿齿轮，其具备挠性的圆筒状主体部、外齿、隔膜以及环状的刚性凸台，所述圆筒状主体部同轴地配置于所述内齿齿轮的内侧，所述外齿形成于所述圆筒状主体部，所述隔膜从所述圆筒状主体部的端部向半径方向的外侧扩展，所述刚性凸台形成为与所述隔膜的外周缘连续；

波动发生器，其使所述外齿齿轮的所述圆筒状主体部挠曲成非圆形而使得所述外齿与所述内齿齿轮的内齿啮合，并使所述外齿相对于所述内齿的啮合位置在圆周方向上旋转；

轴承，其以所述内齿齿轮以及所述外齿齿轮能够相对旋转的状态支承所述内齿齿轮以及所述外齿齿轮；

环状截面的齿轮侧间隙部分，其从所述外齿齿轮的所述隔膜的所述外周缘沿着所述隔膜以及所述圆筒状主体部而延伸至所述内齿与所述外齿的啮合部分；

在所述轴承的一方的第一端面开口的内圈与外圈之间的环状截面的第一间隙部分、以及在所述轴承的另一方的第二端面开口的所述内圈与所述外圈之间的环状截面的第二间隙部分；

油封，其将所述第一间隙部分封闭；以及

轴承密封件，其对所述第二间隙部分与所述齿轮侧间隙部分之间进行分隔，

所述轴承密封件以能够阻止润滑剂从所述齿轮侧间隙部分向所述第二间隙部分流入、且润滑剂能够从所述第二间隙部分向所述齿轮侧间隙部分流出的方式，从所述齿轮侧间隙部分侧对与所述齿轮侧间隙部分连通的所述第二间隙部分的开口端进行封锁。

利用轴承密封件将齿轮侧间隙部分与轴承侧的第二间隙部分之间隔断，由此防止或抑制过量的润滑剂流入至轴承内。另外，流入至轴承内的过量的润滑剂能够经由轴承密封件而向齿轮侧间隙部分返回。能够防止或抑制流入至轴承内的过量的润滑剂经由油封而向外部漏出。

另外，与利用通常的油封将第二间隙部分封闭的情况不同，能够利用轴承密封件而使得润滑剂从轴承侧的第二间隙部分向齿轮侧间隙部分流出。能够使得供给至轴承内的过量的润滑剂在从油封侧漏出之前通过轴承密封件而向齿轮侧间隙部分返回。

在本发明的礼帽型波动齿轮装置中，可以将所述轴承的所述内圈在中心轴线的方向上配置于所述隔膜与所述内齿齿轮之间、且直接固定于所述内齿齿轮。可以将所述外圈直接固定于所述刚性凸台。在该情况下，所述齿轮侧间隙自所述啮合部分起而形成有：轴线方向间隙部分，其形成于所述圆筒状主体部与所述内圈的内周面之间；以及半径方向间隙部分，其形成于所述隔膜与所述内圈的端面之间，所述第二间隙的所述开口端位于所述半径方向间隙部分的外周端侧的部分。另外，在该情况下，可以在所述轴承密封件形成：环状的外周侧密封部分，其将所述外圈与所述刚性凸台之间的接合面封闭；以及环状的内周侧密封部分，其从所述外周侧密封部分向所述半径方向间隙部分内延伸、且将所述第二间隙的开口端封闭。

轴承密封件的外周侧密封部分将外圈与刚性凸台之间的接合面封闭。无需用于将外圈与刚性凸台之间的接合面封闭的O型环等其他密封部件。

此处，能够以将所述内圈的所述开口端所处的内圈端面覆盖的状态而将环状的轴承密封用板安装于该内圈端面，并能够将所述轴承密封件的所述内周侧密封部分以能够相对于所述轴承密封用板滑动的状态按压于所述轴承密封用板。

由于轴承密封件固定于外圈侧，因此，其内周侧密封部分沿着内圈端面而相对地进行滑动。有时在内圈端面形成有台阶、缝隙等。在内圈端面滑动的内周侧密封部分有可能因台阶、缝隙等而受到损伤、或者导致其密封性下降。通过安装轴承密封用板、且使得内周侧密封部分沿着该安装轴承密封用板的平坦的表面滑动而能够避免上述弊端。

例如，在滚动体从形成于内圈的插入孔插入于内外圈之间的类型的轴承的情况下，在内圈端面、且在插入孔与将该插入孔封锁的栓之间形成有台阶或者缝隙。在该情况下，只要将轴承密封用板安装于内圈端面并将插入孔以及栓覆盖遮挡即可。

接下来，对于轴承而言，为了可靠地防止润滑剂经由油封而向外部漏出，可以在所述第一间隙部分内、且在相对于所述油封而在滚动体侧相邻的位置配置环状的隔板。所述隔板例如压入固定于所述内圈的外周面。另外，利用所述隔板、以及与该隔板对置的所述外圈的内周面部分而在它们彼此间形成迷宫式密封。

可以取代配置隔板的方式而在所述第一间隙部分、且在相对于所述油封而在滚动体侧相邻的位置配置由无纺布或者其他多孔质材料构成的环状的片材。所述片材例如只要夹入于所述外圈与所述油封之间即可。

附图说明

图1(a)是示出应用了本发明的礼帽型波动齿轮装置的一例的概要纵剖视图，图1(b)是其概要端面图。

图2是礼帽型波动齿轮装置的局部剖视图。

图3是示出使用外圈分割型的交叉滚子轴承的情况的局部剖视图。

图4(a)及图4(b)分别是示出轴承的油封构造的例子的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图对应用了本发明的礼帽型波动齿轮装置的实施方式进行说明。以下所述的实施方式示出了本发明的一例，本发明并不限定于以下实施方式的构造。

图1(a)是示出礼帽型波动齿轮装置的概要纵剖视图，图1(b)是其概要端面图，示出了利用b-b线进行剖切时的截面、以及利用a-a线进行剖切时的端面。图2是礼帽型波动齿轮装置的局部剖视图。礼帽型波动齿轮装置1(以下，简称为“波动齿轮装置1”。)具备：刚性的内齿齿轮2；挠性的外齿齿轮3，其同轴地配置于内齿齿轮2的内侧；波动发生器4，其配置于外齿齿轮3的内侧；以及交叉滚子轴承5(以下，简称为“轴承5”。)，其以内齿齿轮2以及外齿齿轮3能够相对旋转的状态支承内齿齿轮2以及外齿齿轮3。

内齿齿轮2具备内齿22，该内齿22形成于近似矩形截面的圆环状部件21的圆形内周面。外齿齿轮3形成为礼帽形状，并具备：圆筒状主体部31，其能够在半径方向上挠曲；外齿32，其形成于上述圆筒状主体部31的前端开口侧的外周面部分；圆盘状的隔膜33，其从圆筒状主体部31的后端部分向半径方向的外侧扩展；以及矩形截面的圆环状的刚性凸台34，其形成为与上述隔膜33的外周缘连续。波动发生器4使外齿齿轮3的圆筒状主体部31挠曲成非圆形、例如椭圆形而使得外齿32与内齿22啮合，并使得外齿32相对于内齿22的啮合位置在圆周方向上旋转。

轴承5配置为同轴地将外齿齿轮3的圆筒状主体部31包围的状态。轴承5的内圈51在中心轴线1a的方向上位于外齿齿轮3的隔膜33与内齿齿轮2之间，并同轴地固定于内齿齿轮2的圆环状端面23。轴承5的外圈52配置为与刚性凸台34相邻、且同轴地固定于刚性凸台34的圆环状端面34a。在轴承5的内圈51与外圈52之间形成有插入有滚子53的矩形截面的轨道槽。在轨道槽的两侧形成有第一间隙部分54以及第二间隙部分55。位于内齿齿轮2侧的第一间隙部分54从轴承5的一个端面向外部开口，第二间隙部分55在轴承5的另一个端面开口。向外部开口的第一间隙部分54由油封6封闭。

在波动齿轮装置1形成有环状截面的齿轮侧间隙部分8，该齿轮侧间隙部分8从内齿22和外齿32的啮合部分7沿着外齿齿轮3的圆筒状主体部31以及隔膜33而延伸。齿轮侧间隙部分8自啮合部分7起具备：轴线方向间隙部分8a，其形成于圆筒状主体部31与内圈51的内周面之间；以及半径方向间隙部分8b，其形成于隔膜33与内圈51之间。轴承侧的第二间隙部分55的开口端55a位于半径方向间隙部分8b的外周端侧的部分。

半径方向间隙部分8b与轴承侧的第二间隙部分55之间由圆环状的轴承密封件9分隔。在本例中，从半径方向间隙部分8b侧利用圆环状的轴承密封件9对第二间隙部分55的开口端55a进行封锁。轴承密封件9是能够阻止润滑剂从齿轮侧间隙部分8向第二间隙部分55流入、且能够使得润滑剂从第二间隙部分55向齿轮侧间隙部分8流出的密封件。

轴承5是滚子53从形成于内圈51的插入孔56插入于内圈51与外圈52之间的轨道槽内的形式的轴承。插入孔56在从内圈端面51b至内圈内周面51c的范围开口。插入孔56由安装于该插入孔56的栓57封锁。L型截面的圆环状的轴承密封用板10安装成将内圈端面51b和内圈内周面51c的一部分覆盖的状态。利用轴承密封用板10将插入孔56、栓57以及它们之间的台阶、缝隙等覆盖遮挡。轴承密封用板10例如为金属板。

轴承密封件9具备：圆环状的外周侧密封部分9a，其将外圈52与刚性凸台34之间的接合面(52a、34a)封闭；以及环状的内周侧密封部分9b，其从外周侧密封部分9a向半径方向间隙部分8b内延伸、且将第二间隙部分55的开口端55a封闭。

外周侧密封部分9a由金属环和丁腈橡胶等合成橡胶构成，大致形成为长方形截面。与刚性凸台34的圆环状端面34a接触的外圈52的端面52a在其内周缘部分形成有矩形截面的切口部。外周侧密封部分9a装配于该切口部。由合成橡胶构成的内周侧密封部分9b(密封唇部)从外周侧密封部分9a的内周缘部分以比该部分更细的宽度向朝向内圈侧倾斜的方向延伸。内周侧密封部分9b的前端部分9c(唇前端部分)以能够相对于轴承密封用板10滑动的状态被按压于轴承密封用板10。间隙部分8c形成于轴承密封件9与隔膜33之间。利用间隙部分8c使得因波动发生器4而挠曲的外齿齿轮3的隔膜33不会与轴承密封件9发生干涉。

本例的波动齿轮装置1具备作为止回阀而发挥功能的轴承密封件9。阻止用于对啮合部分7等进行润滑的润滑剂从齿轮侧间隙部分8向轴承5的内侧的第二间隙部分55流入。能够防止或抑制过量的润滑剂流入至轴承5的内部(第二间隙部分55、轨道槽部分、第一间隙部分54)。另外，在过量的润滑剂流入至轴承5的内部的情况下，过量的润滑剂在从外侧的油封6向外部漏出之前通过轴承密封件9而向齿轮侧间隙部分8侧返回。因而，能够防止或抑制润滑剂从轴承5的油封6向外部漏出。

(外圈分割型的交叉滚子轴承的情况)

上述交叉滚子轴承5是滚子53从形成于内圈51的插入孔56插入的轴承。也可以采用外圈分割型的交叉滚子轴承。

图3是示出使用了外圈分割型的交叉滚子轴承的礼帽型波动齿轮装置的局部剖视图。礼帽型波动齿轮装置1A的基本结构与上述波动齿轮装置1相同，因此，对相应的部位标注相同的附图标记并省略它们的说明。本例的交叉滚子轴承5A具备：内圈58；外圈59，其包括同轴地固定于轴线方向的2个外圈片59a、59b；以及多个滚子60，它们插入于上述内圈58与外圈59之间。轴承密封件9的内周侧密封部分9b的前端部分9c从外圈片59a侧超过第二间隙部分55的开口端55a而延伸至内圈58的内圈端面58a。另外，内周侧密封部分9b的前端部分9c以能够相对于内圈58的内圈端面58a滑动的状态被按压于内圈58的内圈端面58a，由此将开口端55a封闭。

(油封的其他例子)

图4(a)及图4(b)是示出将交叉滚子轴承5的外侧的第一间隙部分54封闭的油封构造的2个例子的局部放大剖视图。可以取代上述油封6而使用上述油封构造。

图4(a)所示的油封构造6A在第一间隙部分54、且相对于油封6而在滚子53侧与油封6相邻的位置配置有隔板12。隔板12例如由树脂材料形成且形成为L型截面形状，并具备：圆环状部分12a；以及压入用圆筒部12b，其一体形成于圆环状部分12a的内周缘部分。压入用圆筒部12b压入固定于内圈51的外周面51d。

与隔板12的台阶状轮廓的外周面部分12c对应的台阶状轮廓的内周面部分52e形成于外圈52的内周面。上述外周面部分12c和内周面部分52e隔开微小的间隙而对置，在彼此间形成迷宫式密封。利用隔板12和油封6而可靠地防止润滑剂向外部漏出。

图4(b)所示的油封构造6B在第一间隙部分54、且相对于油封6而在滚子53侧与油封6相邻的位置配置有由无纺布、其他多孔质材料构成的圆环状的片材13。例如，可以采用Himelon(商品名)片材。

片材13夹入于在外圈52的内周面部分形成的圆环状的台阶面52f与压入固定于外圈内周面的油封6之间。利用片材13和油封6可靠地防止润滑剂向外部漏出。另外，从外部通过油封6而向内部侵入的异物被片材13捕捉，由此能够可靠地防止异物侵入至轨道槽内。

[其他实施方式]

在上述实施方式中，为了以内齿齿轮和外齿齿轮能够相对旋转的状态支承内齿齿轮和外齿齿轮而使用了交叉滚子轴承5。也可以取代交叉滚子轴承5而使用多列滚珠轴承等其他轴承。

Claims (7)

1.一种礼帽型波动齿轮装置，其中，

所述礼帽型波动齿轮装置具有：

刚性的内齿齿轮；

礼帽形状的外齿齿轮，其具备挠性的圆筒状主体部、外齿、隔膜以及环状的刚性凸台，所述圆筒状主体部同轴地配置于所述内齿齿轮的内侧，所述外齿形成于所述圆筒状主体部，所述隔膜从所述圆筒状主体部的端部向半径方向的外侧扩展，所述刚性凸台形成为与所述隔膜的外周缘连续；

波动发生器，其使所述外齿齿轮的所述圆筒状主体部挠曲成非圆形而使得所述外齿与所述内齿齿轮的内齿啮合，并使所述外齿相对于所述内齿的啮合位置在圆周方向上旋转；

轴承，其以所述内齿齿轮以及所述外齿齿轮能够相对旋转的状态支承所述内齿齿轮以及所述外齿齿轮；

环状截面的齿轮侧间隙部分，其从所述隔膜的所述外周缘沿着所述隔膜以及所述圆筒状主体部而延伸至所述内齿与所述外齿的啮合部分；

在所述轴承的一方的第一端面开口的内圈与外圈之间的第一间隙部分、以及在所述轴承的另一方的第二端面开口的所述内圈与所述外圈之间的第二间隙部分；

油封，其将所述第一间隙部分封闭；以及

轴承密封件，其对所述第二间隙部分与所述齿轮侧间隙部分之间进行分隔，

所述轴承密封件以能够阻止润滑剂从所述齿轮侧间隙部分向所述第二间隙部分流入、且润滑剂能够从所述第二间隙部分向所述齿轮侧间隙部分流出的方式，从所述齿轮侧间隙部分侧对与所述齿轮侧间隙部分连通的所述第二间隙部分的开口端进行封锁。

2.根据权利要求1所述的礼帽型波动齿轮装置，其中，

所述轴承的所述内圈在中心轴线的方向上配置于所述隔膜与所述内齿齿轮之间、且同轴地固定于所述内齿齿轮，

所述轴承的所述外圈同轴地固定于所述刚性凸台，

在所述齿轮侧间隙部分自所述啮合部分起而形成有：轴线方向间隙部分，其形成于所述圆筒状主体部与所述内圈的内周面之间；以及半径方向间隙部分，其形成于所述隔膜与所述内圈的端面之间，

所述第二间隙部分的所述开口端位于所述半径方向间隙部分的外周端侧的部分，

所述轴承密封件具备：

环状的外周侧密封部分，其将所述外圈与所述刚性凸台之间的接合面封闭；以及

环状的内周侧密封部分，其从所述外周侧密封部分向所述半径方向间隙部分内延伸、且将所述第二间隙部分的所述开口端封锁。

3.根据权利要求2所述的礼帽型波动齿轮装置，其中，

所述礼帽型波动齿轮装置还具有环状的轴承密封用板，该轴承密封用板以将所述内圈的所述第二间隙部分的所述开口端所处的内圈端面覆盖的状态安装于该内圈端面，

所述轴承密封件的所述内周侧密封部分以能够在所述轴承密封用板上滑动的状态被按压于所述轴承密封用板。

4.根据权利要求3所述的礼帽型波动齿轮装置，其中，

所述轴承的所述内圈具备：插入孔，其用于将滚动体插入于所述内圈与所述外圈之间；以及栓，其将所述插入孔封锁，

所述插入孔在所述内圈端面开口，

所述插入孔以及所述栓由所述轴承密封用板覆盖遮挡。

5.根据权利要求1所述的礼帽型波动齿轮装置，其中，

相对于所述第一间隙部分处的所述油封，在所述轴承的滚动体侧与所述第一间隙部分处的所述油封相邻的位置还配置有环状的隔板，

所述隔板固定于所述内圈，

在所述隔板和与该隔板对置的所述外圈的内周面部分之间形成迷宫式密封。

6.根据权利要求1所述的礼帽型波动齿轮装置，其中，

相对于所述第一间隙部分处的所述油封，在所述轴承的滚动体侧与所述第一间隙部分处的所述油封相邻的位置还配置有由多孔质材料构成的环状的片材。

7.根据权利要求1所述的礼帽型波动齿轮装置，其中，

所述礼帽型波动齿轮装置还具有环状的轴承密封用板，该轴承密封用板以将所述内圈的所述第二间隙部分的所述开口端所处的内圈端面覆盖的状态安装于该内圈端面，

所述轴承是交叉滚子轴承，

所述交叉滚子轴承的所述内圈具备：插入孔，其用于将滚动体插入于所述内圈与所述外圈之间；以及栓，其将所述插入孔封锁，

所述插入孔在所述内圈端面开口，

所述轴承密封用板以将所述插入孔以及所述栓覆盖遮挡的状态安装于所述内圈端面，

所述内圈在轴线方向上位于所述隔膜与所述内齿齿轮之间、且同轴地固定于所述内齿齿轮，

所述外圈同轴地固定于所述刚性凸台，

在所述齿轮侧间隙部分自所述啮合部分起而形成有：轴线方向间隙部分，其形成于所述圆筒状主体部与所述内圈的内周面之间；以及半径方向间隙部分，其形成于所述隔膜与所述内圈的端面之间，

所述第二间隙部分的所述开口端位于所述半径方向间隙部分的外周端侧的部分，

所述轴承密封件具备：

环状的外周侧密封部分，其将所述外圈与所述刚性凸台之间的接合面封闭；以及

环状的内周侧密封部分，其从所述外周侧密封部分向所述半径方向间隙部分内延伸、且将所述第二间隙部分的所述开口端封锁，

所述轴承密封件的所述内周侧密封部分以能够在所述轴承密封用板上滑动的状态被按压于所述轴承密封用板。