CN111336219A - 挠曲啮合式齿轮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明能够减少外齿轮与限制部件的磨损。本发明的挠曲啮合式齿轮装置(1)具有:起振体(10A);外齿轮(12),被起振体挠曲变形;第1内齿轮(22g)及第2内齿轮(23g),与外齿轮啮合;及限制部件(36、37),与外齿轮的轴向端面抵接从而限制该外齿轮沿轴向移动,其中,外齿轮具有筒状的基底部(121)及设置于基底部的外周侧的外齿部(122),外齿部在其轴向端部具有随着朝向轴向外侧而外径逐渐变小的外侧倾斜部(123),基底部在其轴向端部具有随着朝向轴向外侧而内径逐渐变大的内侧倾斜部(124)。
Description
本申请主张基于2018年12月18日申请的日本专利申请第2018-235954号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种挠曲啮合式齿轮装置。
背景技术
以往,有一种挠曲啮合式齿轮装置,其具备挠曲变形的筒型的外齿轮(参考例如专利文献1)。在该外齿轮中,经由起振体轴承内嵌有起振体,通过使起振体在内侧进行旋转,该外齿轮挠曲变形。而且,外齿轮与具有刚性的内齿轮啮合。
专利文献1:日本特开2018-91444号公报
上述以往的挠曲啮合式齿轮装置的筒型的外齿轮在轴向上并不受限制,因此为了限制其位置,在外齿轮的轴向两侧配置有板体。
因此,外齿轮的轴向端部会与板体滑动接触从而产生磨损粉末,并且该磨损粉末会附着于周围,可能会成为妨碍良好的动作或造成周围部件的破损、故障等的原因。
发明内容
本发明的目的在于减少外齿轮的磨损。
本发明为挠曲啮合式齿轮装置,其具有:
起振体;
外齿轮,被所述起振体挠曲变形;
第1内齿轮及第2内齿轮,与所述外齿轮啮合;及
限制部件,与所述外齿轮的轴向端面抵接从而限制该外齿轮沿轴向移动,
其中,
所述外齿轮具有筒状的基底部及设置于基底部的外周侧的外齿部,
所述外齿部在其轴向端部具有随着朝向轴向外侧而外径逐渐变小的外侧倾斜部,
所述基底部在其轴向端部具有随着朝向轴向外侧而内径逐渐变大的内侧倾斜部。
根据本发明,能够减少外齿轮的磨损。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的挠曲啮合式齿轮装置的轴向剖视图。
图2中(A)表示外齿轮的轴向剖视图,图2中(B)表示外齿轮的轴向上的一端部的放大轴向剖视图。
图3中(A)表示另一例(1)的外齿轮的轴向剖视图,图3中(B)表示另一例(1)的外齿轮的轴向上的一端部的放大轴向剖视图。
图4中(A)表示另一例(2)的外齿轮的轴向剖视图,图4中(B)表示另一例(2)的外齿轮的轴向上的一端部的放大轴向剖视图。
图5中(A)表示另一例(3)的外齿轮的轴向剖视图,图5中(B)表示另一例(3)的外齿轮的轴向上的一端部的放大轴向剖视图。
图中:1-挠曲啮合式齿轮装置,10-起振体轴,10A-起振体,10B、10C-轴部,12-外齿轮,12A~12C-外齿轮,22g-第1内齿轮,23g-第2内齿轮,36、37-间隔圈(限制部件),121、121B、121C-基底部,122、122A、122C-外齿部,123、123A、123C-外侧倾斜部,124、124B、124C-内侧倾斜部,O1-旋转轴,e-末端,r1、r2、rc1、rc2-半径(曲率半径),t0、ta0、tb0、tc0-最大厚度,t1、t2、ta1、tb2、tc1、tc2-径向范围,w1、w2、wa1、wb2、wc1、wc2-轴向范围。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[挠曲啮合式齿轮装置]
图1表示本发明的实施方式所涉及的挠曲啮合式齿轮装置1的轴向剖视图。在本说明书中,将沿旋转轴O1的方向定义为“轴向”,将与旋转轴O1垂直的方向定义为“径向”,将以旋转轴O1为中心的旋转方向定义为“周向”。
如图1所示,挠曲啮合式齿轮装置1具备起振体轴10、被起振体轴10挠曲变形的外齿轮12、与外齿轮12啮合的两个内齿轮22g、23g及起振体轴承15。而且,挠曲啮合式齿轮装置1还具备第1外壳22、内齿轮部件23、第2外壳24、第1罩体26、第2罩体27、轴承31、轴承32、主轴承33、密封用O型环34、密封用O型环35、密封用O型环38、油封41、油封42及油封43。
[起振体轴]
起振体轴10为中空轴状,且其具有与旋转轴O1垂直的截面外形呈椭圆状的起振体10A及设置于起振体10A的轴向上的两侧且与旋转轴O1垂直的截面外形呈圆形的轴部10B、10C。另外,椭圆状并不只限定于几何学上严格意义上的椭圆形,还包括大致椭圆形。起振体轴10以旋转轴O1为中心进行旋转,起振体10A的与旋转轴O1垂直的截面(称作轴垂直截面)的外形形状的中心与旋转轴O1一致。
[内齿轮]
两个内齿轮(第1内齿轮、第2内齿轮)22g、23g以旋转轴O1为中心在起振体轴10的周围进行旋转。
这些内齿轮22g、23g沿轴向排列设置,外齿轮12具有足以与两个内齿轮22g、23g啮合的齿宽。即,两个内齿轮22g、23g中的一个与外齿轮12的比其轴向中央更靠一侧的齿部啮合,另一个与外齿轮12的与其轴向中央更靠另一侧的齿部啮合。
内齿轮22g通过在第1外壳22的内周部的相应部位设置内齿而构成。内齿轮23g通过在内齿轮部件23的内周部的相应部位设置内齿而构成。
[外齿轮]
外齿轮12为具有挠性的圆筒状金属,且在其外周设置有齿。该外齿轮12的特征在于其轴向截面形状,关于该轴向截面形状的详细内容将在后面叙述。
[起振体轴承]
起振体轴承15配置于起振体10A与外齿轮12之间。起振体轴承15具有多个滚动体(滚子)15A、外圈15B及保持多个滚动体15A的保持器15C。多个滚动体15A具有配置于一侧内齿轮22g的径向内侧且沿周向排列的第1组滚动体15A及配置于另一侧内齿轮23g的径向内侧且沿周向排列的第2组滚动体15A。多个滚动体15A将起振体10A的外周面及外圈15B的内周面作为滚动面而进行转动。起振体轴承15也可以具有与起振体10A分体的内圈。
[间隔圈]
外齿轮12在沿轴向并不受限制且未从外部被保持的状态下,其可能会沿轴向产生移动。
因此,在外齿轮12、外圈15B及保持器15C的轴向上的两侧设置有与它们抵接而限制它们沿轴向移动的限制部件(即,间隔圈36、37)。
在该实施方式中,例示了这些间隔圈36、37由与外齿轮12相比更硬的金属材料制成的情况,但并不只限定于与外齿轮12相比更硬的金属材料。
[外壳及罩体]
第1外壳22及第2外壳24例如通过未图示的螺栓等连结部件彼此连结,从而覆盖内齿轮22g、23g及外齿轮12的径向外侧。
如前述,在第1外壳22的内周部的局部设置有内齿,其与第1内齿轮22g构成为一体。
第2外壳24在其内周部的局部具有成为主轴承33的外圈的部分。第2外壳24与主轴承33的外圈构成为一体。
内齿轮部件23的至少一部分配置于第2外壳24的径向内侧且起振体轴10的径向外侧。而且,内齿轮部件23在其外周部的局部具有成为主轴承33的内圈的部分。内齿轮部件23与主轴承33的内圈构成为一体。
并且,内齿轮部件23在其内周部的局部设置有内齿,其与第2内齿轮23g构成为一体。
第1罩体26通过螺栓等连结部件与第1外壳22连结,从而覆盖起振体轴10的一端侧的外周部。
第2罩体27覆盖起振体轴10的另一端侧的外周部。在第2罩体27及内齿轮部件23设置有朝向负荷侧端部沿轴向连续延伸的螺栓连结用孔27h、23h。在将挠曲啮合式齿轮装置1与外部的对象装置进行连接时,第2罩体27与内齿轮部件23经由螺栓连结用孔27h、23h一同紧固于对象装置的被驱动部件。螺栓连结用孔27h、23h设置于周向上的多个部位。在第2罩体27及内齿轮部件23设置有用于将两者临时固定的螺栓孔27j、23j。
[各种轴承]
主轴承33例如为交叉滚子轴承,且其配置于内齿轮部件23与第2外壳24之间。第2外壳24经由主轴承33将内齿轮部件23支承为旋转自如。主轴承33具有与内齿轮部件23一体化的内圈、与第2外壳24一体化的外圈及配置于内圈与外圈之间的多个滚动体。另外,主轴承33也可以由在内齿轮部件23与第2外壳24之间沿轴向分开的多个轴承(角接触球轴承、圆锥滚子轴承等)构成。
轴承31例如为球轴承,且其配置于起振体轴10的轴部10B与第1罩体26之间。第1罩体26经由轴承31将起振体轴10支承为旋转自如。
在起振体轴10的与轴承31的配置部位相邻(在轴向上的中央侧)的位置设置有外径变大的台阶h1。在第1罩体26的与轴承31的配置部位相邻(在轴向上的一端侧)的位置设置有内径变小的台阶h2。在轴向上,轴承31配置于台阶h1与台阶h2之间。即,轴承31通过锁扣嵌合结构分别安装于第1罩体26及起振体轴10,台阶h1、h2在轴向上对轴承31进行定位。
轴承32例如为球轴承,且其配置于起振体轴10的轴部10C与第2罩体27之间。第2罩体27经由轴承32将起振体轴10支承为旋转自如。
在起振体轴10的与轴承32的配置部位相邻(在轴向上的中央侧)的位置设置有外径变大的台阶h3。在第2罩体27的与轴承32的配置部位相邻(在轴向上的另一端侧)的位置设置有内径变小的台阶h4。在轴向上,轴承32配置于台阶h3与台阶h4之间。即,轴承32通过锁扣嵌合结构分别安装于第2罩体27及起振体轴10,台阶h3、h4在轴向上对轴承32进行定位。
[油封及O型环]
一侧油封41在轴向的一端部配置于起振体轴10与第1罩体26之间,从而抑制润滑剂向轴向外侧的流出。
另一侧油封42在轴向的另一端部配置于起振体轴10与第2罩体27之间,从而抑制润滑剂向轴向外侧的流出。
油封43配置于第2外壳24与内齿轮部件23之间,从而抑制润滑剂从该部分的流出。
密封用O型环34、35、38分别密封第1外壳22与第1罩体26之间、第1外壳22与第2外壳24之间、内齿轮部件23与第2罩体27之间,从而抑制润滑剂的泄漏。即,本实施方式的挠曲啮合式齿轮装置1的内部空间(外齿轮12及主轴承33所在空间)为封入有润滑剂的润滑剂封入空间,并且被O型环34、35、38及油封41、42、43密封。
[外齿轮的形状]
图2中(A)表示外齿轮12的轴向剖视图,图2中(B)表示外齿轮12的轴向上的一端部的放大轴向剖视图。
外齿轮12具有筒状的基底部121及设置于基底部121的外周侧的外齿部122。
外齿轮12以基底部121的宽度方向及外齿部122的齿宽方向与轴向平行的方式经由起振体轴承15设置于起振体10A的外周。
而且,外齿部122在其轴向上的两侧端部具有随着朝向轴向外侧而外径逐渐变小的外侧倾斜部123,基底部121在其轴向上的两侧端部具有随着朝向轴向外侧而内径逐渐变大的内侧倾斜部124。
另外,外侧倾斜部123及内侧倾斜部124也可以仅设置于外齿轮12的轴向上的一侧端部。该点在后述的图3~图5的例子中也相同。
另外,轴向外侧是指:相对于基底部121或外齿部122的轴向上的中心部的轴向上的两端部侧。
并且,在图2中(B)中仅图示了外齿轮12的轴向上的一端部侧的外侧倾斜部123及内侧倾斜部124,但是,外齿轮12的轴向上的另一端部侧的外侧倾斜部123及内侧倾斜部124为以与轴向垂直的对称面为中心对称的形状,因此,在此主要对外齿轮12的轴向上的一端部侧的外侧倾斜部123及内侧倾斜部124进行说明。
外侧倾斜部123的轴截面形状呈随着朝向轴向外侧而朝向径向内侧(旋转轴O1侧)方向直线状倾斜的形状。
并且,内侧倾斜部124的轴截面形状呈随着朝向轴向外侧而朝向径向外侧(与旋转轴O1相反的一侧)的方向直线状倾斜的形状。
而且,外侧倾斜部123的轴向范围(轴向上的宽度)w1宽于内侧倾斜部124的轴向范围w2(w1>w2)。
并且,外侧倾斜部123的径向范围(径向上的宽度)t1宽于内侧倾斜部124的径向范围(径向上的宽度)t2(t1>t2)。
并且,在此虽然例示了外侧倾斜部123的相对于轴向的倾斜角度大于内侧倾斜部124的倾斜角度的情况,但并不只限定于此,也可以将外侧倾斜部123与内侧倾斜部124的倾斜角度设为相等,还可以将内侧倾斜部124的倾斜角度设为大于外侧倾斜部123的倾斜角度。
并且,如下式(1)所示,外侧倾斜部123的径向范围t1的尺寸与内侧倾斜部124的径向范围t2的尺寸的总和优选设为至少外齿轮12的径向最大厚度t0的1/2以上,如下式(2)所示,更优选设为2/3以上。另外,外齿轮12的径向最大厚度t0是指:从基底部121的内周面至外齿部122的齿顶为止的径向上的宽度。
t1+t2≥t0×1/2……(1)
t1+t2≥t0×2/3……(2)
并且,外侧倾斜部123的径向内侧的末端e达到基底部121。即,外侧倾斜部123的径向范围t1大于外齿部122整体的径向范围th(t1>th),且外侧倾斜部123的外周的圆锥面从外齿部122延伸至基底部121。
并且,在上面规定了外侧倾斜部123的径向范围t1与内侧倾斜部124的径向范围t2之间的大小关系及它们在外齿轮12的径向最大厚度t0中所占比例,但在满足上述条件的范围内,内侧倾斜部124的径向范围t2应设为至少0.1[mm]以上,优选设为0.2[mm]。
[动作说明]
若起振体轴10通过马达等驱动源的驱动而进行旋转,则起振体10A的运动传递至外齿轮12。此时,外齿轮12被限制为对应于起振体10A的外周面的形状,从轴向观察时挠曲为具有长轴部分及短轴部分的椭圆形状。而且,外齿轮12在长轴部分与被固定的第1内齿轮22g啮合。因此,外齿轮12并不以与起振体10A相同的旋转速度进行旋转,而是起振体10A在外齿轮12的内侧相对旋转。而且,伴随该相对旋转,外齿轮12以长轴位置及短轴位置沿周向移动的方式挠曲变形。该变形的周期与起振体轴10的旋转周期成比例。
在外齿轮12挠曲变形时,由于其长轴位置移动,因而外齿轮12与第1内齿轮22g的啮合位置沿旋转方向发生变化。在此,例如,若将外齿轮12的齿数设为100且将第1内齿轮22g的齿数设为102,则啮合位置每旋转一周,外齿轮12与第1内齿轮22g啮合的齿逐渐错开,由此外齿轮12进行旋转(自转)。若设为上述的齿数,则起振体轴10的旋转运动以100:2的减速比减速后传递至外齿轮12。
另一方面,由于外齿轮12还与第2内齿轮23g啮合,因此,通过起振体轴10的旋转,外齿轮12与第2内齿轮23g的啮合位置也沿旋转方向发生变化。在此,若将第2内齿轮23g的齿数设为与外齿轮12的齿数为相同,则外齿轮12与第2内齿轮23g并不会相对旋转,外齿轮12的旋转运动以1:1的减速比传递到第2内齿轮23g。由此,起振体轴10的旋转运动以100:2的减速比减速后传递至内齿轮部件23及第2罩体27,并且该旋转运动输出至被驱动部件。
在传递上述旋转运动时,外齿轮12与沿轴向排列的第1内齿轮22g及第2内齿轮23g啮合,因此施加有以旋转轴为中心的转矩。其结果,外齿轮12的轴向两端部的与轴向垂直的端面会产生斜向倾斜。
如此,假设在外齿轮12的轴向两端部的与轴向垂直的端面未形成有外侧倾斜部123及内侧倾斜部124,则外齿轮12的外齿部122的呈直角的外周侧的角部或基底部121的呈直角的内周侧的角部会以接触于间隔圈36、37的状态进行滑动,外齿轮12会产生磨损粉末的同时较大地磨损。
然而,在外齿轮12的轴向两端部形成有外侧倾斜部123及内侧倾斜部124。因此,外侧倾斜部123及内侧倾斜部124相对于间隔圈36、37以面接触的方式进行滑动或利用呈钝角的角部进行滑动,因此能够抑制磨损。
[外齿轮的形状的另一例(1)]
在此,根据图3对外齿轮的形状的另一例(1)进行说明。
图3中(A)表示具有其他形状的外齿轮12A的轴向剖视图,图3中(B)表示具有其他形状的外齿轮12A的轴向上的一端部的放大轴向剖视图。
在以下说明中,对外齿轮12A中的与外齿轮12相同的结构部分标注与外齿轮12相同的符号,并省略重复说明。
外齿轮12A具有筒状的基底部121及设置于基底部121的外周侧的外齿部122A。
而且,外齿部122A在其轴向两侧的端部具有随着朝向轴向外侧而外径逐渐变小的外侧倾斜部123A。
另外,在外齿轮12A中,轴向两侧的外侧倾斜部123A也为以与轴向垂直的对称面为中心对称的形状,因此对一侧的外侧倾斜部123A进行说明。
外侧倾斜部123A的轴截面形状呈随着朝向轴向外侧而朝向径向内侧(旋转轴O1侧)方向曲线状倾斜的形状。在此例示了外侧倾斜部123A为圆弧状的情况,尤其例示了形成在90°的角度范围的圆弧状的情况。
但是,外侧倾斜部123A也可以并不形成在90°的角度范围,只要是凸向径向外侧的曲线状,则也可以不是圆弧。
该外侧倾斜部123A的轴向范围wa1宽于内侧倾斜部124的轴向范围w2(wa1>w2),外侧倾斜部123A的径向范围ta1宽于内侧倾斜部124的径向范围t2(ta1>t2)。
另外,外侧倾斜部123A的径向范围ta1及轴向范围wa1与外侧倾斜部123A的轴向截面形状的圆弧的半径r1一致。(wa1=ta1=r1)。
并且,外侧倾斜部123A的径向范围ta1的尺寸与内侧倾斜部124的径向范围t2的尺寸的总和设为至少外齿轮12A的径向最大厚度ta0的1/2以上(下式(3)),更优选设为2/3以上(下式(4))。
ta1+t2≥ta0×1/2……(3)
ta1+t2≥ta0×2/3……(4)
并且,外侧倾斜部123A的径向内侧的末端e(圆弧形状的末端)到达基底部121。即,外侧倾斜部123的径向范围ta1大于外齿部122A整体的径向范围tah(ta1>tah)。
[外齿轮的形状的另一例(2)]
根据图4对外齿轮的形状的另一例(2)进行说明。
图4中(A)表示具有其他形状的外齿轮12B的轴向剖视图,图4中(B)表示具有其他形状的外齿轮12B的轴向上的一端部的放大轴向剖视图。
在以下说明中,对外齿轮12B中的与外齿轮12或12A相同的结构部分标注与外齿轮12、12A相同的符号,并省略重复说明。
外齿轮12B具有筒状的基底部121B及设置于基底部121B的外周侧的外齿部122A。
而且,基底部121B在其轴向两侧的端部具有随着朝向轴向外侧而内径逐渐变大的内侧倾斜部124B。
另外,在外齿轮12B中,轴向两侧的内侧倾斜部124B也为以与轴向垂直的对称面为中心对称的形状,因此对一侧的内侧倾斜部124B进行说明。
内侧倾斜部124B的轴截面形状呈随着朝向轴向外侧而朝向径向外侧(与旋转轴O1相反的一侧)方向曲线状倾斜的形状。在此例示了内侧倾斜部124B为圆弧状的情况,尤其例示了形成在90°的角度范围的圆弧状的情况。
但是,内侧倾斜部124B也可以并不形成在90°的角度范围,只要是凸向径向内侧的曲线状,则也可以不是圆弧。
该内侧倾斜部124B的轴向范围wb2小于外侧倾斜部123A的轴向范围wa1(wa1>wb2),内侧倾斜部124B的径向范围tb2窄于外侧倾斜部123A的径向范围ta1(ta1>tb2)。
另外,内侧倾斜部124B的径向范围tb2及轴向范围wb2与内侧倾斜部124B的轴向截面形状的圆弧的半径r2一致。(wb2=tb2=r2)。
并且,外侧倾斜部123A的径向范围ta1与内侧倾斜部124B的径向范围tb2的尺寸的总和与外齿轮12B的径向最大厚度tb0一致(下式(5))。
但是,外侧倾斜部123A的径向范围ta1的尺寸与内侧倾斜部124B的径向范围tb2的尺寸的总和只要为外齿轮12B的径向最大厚度tb0的1/2以上即可(下式(6)),更优选为2/3以上(下式(7))。
ta1+tb2=tb0……(5)
ta1+tb2≥tb0×1/2……(6)
ta1+tb2≥tb0×2/3……(7)
并且,外侧倾斜部123A及内侧倾斜部124B的轴向截面均为圆弧状(曲线形状),且外侧倾斜部123A的径向内侧的末端部与内侧倾斜部124B的径向外侧的末端部连续。
这里所说的连续是指:外侧倾斜部123A的径向内侧的末端部上的切线与内侧倾斜部124B的径向外侧的末端部上的切线相同。
[外齿轮的形状的另一例(3)]
根据图5对外齿轮的形状的另一例(3)进行说明。
图5中(A)表示具有其他形状的外齿轮12C的轴向剖视图,图5中(B)表示具有其他形状的外齿轮12C的轴向上的一端部的放大轴向剖视图。
在以下说明中,对外齿轮12C中的与外齿轮12相同的结构部分标注与外齿轮12相同的符号,并省略重复说明。
外齿轮12C具有筒状的基底部121C及设置于基底部121C的外周侧的外齿部122C。
外齿轮12C以基底部121C的宽度方向及外齿部122C的齿宽方向与轴向平行的方式经由起振体轴承15设置于起振体10A的外周。
而且,外齿部122C在其轴向两侧的端部具有随着朝向轴向外侧而外径逐渐变小的外侧倾斜部123C,基底部121C在其轴向两侧的端部具有随着朝向轴向外侧而内径逐渐变大的内侧倾斜部124C。
另外,在外齿轮12C中,轴向两侧的外侧倾斜部123C及内侧倾斜部124C也为以与轴向垂直的对称面为中心对称的形状,因此对一侧的外侧倾斜部123C及内侧倾斜部124C进行说明。
外侧倾斜部123C的轴截面形状呈随着朝向轴向外侧而朝向径向内侧(旋转轴O1侧)方向曲线状倾斜的形状。在此例示了外侧倾斜部123C为圆弧状的情况,尤其例示了形成在90°的角度范围的圆弧状的情况。
但是,外侧倾斜部123C也可以并不形成在90°的角度范围,只要是凸向径向外侧的曲线状,则也可以不是圆弧。
内侧倾斜部124C的轴截面形状呈随着朝向轴向外侧而朝向径向外侧(与旋转轴O1相反的一侧)方向曲线状倾斜的形状。在此,例示了内侧倾斜部124C为圆弧状的情况,尤其例示了形成在90°的角度范围的圆弧状的情况。
但是,内侧倾斜部124C也可以并不形成在90°的角度范围,只要是凸向径向内侧的曲线状,则也可以不是圆弧。
外侧倾斜部123C的轴向范围wc1与内侧倾斜部124C的轴向范围wc2相等(wc1=wc2),外侧倾斜部123C的径向范围tc1与内侧倾斜部124C的径向范围tc2相等(tc1=tc2)。
并且,外侧倾斜部123C的轴向截面形状的圆弧的半径rc1与内侧倾斜部124C的轴向截面形状的圆弧的半径rc2相等,且该半径还与轴向范围wc1、轴向范围wc2、径向范围tc1及径向范围tc2一致(rc1=rc2=wc1=wc2=tc1=tc2)。
并且,外侧倾斜部123C的径向范围tc1的尺寸及内侧倾斜部124C的径向范围tc2的尺寸均与外齿轮12C的径向最大厚度tc0的1/2一致(下式(8))。
但是,外侧倾斜部123C的径向范围tc1的尺寸与内侧倾斜部124C的径向范围tc2的尺寸的总和只要为外齿轮12C的径向最大厚度tc0的1/2以上即可(下式(9)),更优选为2/3以上(下式(10))。
tc1=tc2=tc0×1/2……(8)
tc1+tc2≥tc0×1/2……(9)
tc1+tc2≥tc0×2/3……(10)
并且,外侧倾斜部123C及内侧倾斜部124C的轴向截面均为圆弧状(曲线形状),且外侧倾斜部123C的径向内侧的末端部与内侧倾斜部124C的径向外侧的末端部连续。
这里所说的连续是指:外侧倾斜部123C的径向内侧的末端部上的切线与内侧倾斜部124C的径向外侧的末端部上的切线相同。
即,在该外齿轮12C中,轴向端部中的轴向截面形状呈半径rc1(=rc2)的半圆弧状。
[本发明的实施方式的技术效果]
如上所述,挠曲啮合式齿轮装置1在外齿轮12的外齿部122具有外侧倾斜部123,在基底部121具有内侧倾斜部124。
因此,在外齿轮12的轴向两端部的端面产生了倾斜的情况下,避免角度尖锐的角部相对于间隔圈36、37滑动接触,通过外侧倾斜部123或内侧倾斜部124能够缓解接触压力并进行滑动,能够减少外齿轮12或间隔圈36、37的磨损,抑制磨损粉末的产生,从而能够减少内部中的动作的妨碍或周围部件的破损、故障等的产生。
并且,外齿轮12A~12C也能够获得相同的效果。
并且,在外齿轮12中,外侧倾斜部123的轴向范围w1宽于内侧倾斜部124的轴向范围w2,但在外齿轮12的轴向两端部的端面产生了倾斜的情况下,径向外侧部分与间隔圈36、37滑动接触的频度会更高,因此根据上述结构,无需将外齿轮12的轴向端部的径向厚度设为过小,即可更有效地减少外齿轮12或间隔圈36、37的磨损。
并且,外齿轮12A、12B也能够获得相同的效果。
并且,在外齿轮12中,外侧倾斜部123的径向范围t1宽于内侧倾斜部124的径向范围t2,但是,如前述,径向外侧部分与间隔圈36、37滑动接触的频度更高,因此根据上述结构,无需将外齿轮12的轴向端部的径向厚度设为过小,即可更有效地减少外齿轮12或间隔圈36、37的磨损。
并且,外齿轮12A、12B也能够获得相同的效果。
并且,在外齿轮12A中,外侧倾斜部123A的轴向截面设为曲线形状,内侧倾斜部124的轴向截面设为直线形状。若将轴向截面设为曲线形状,则磨损的减少效果优异,若将轴向截面设为直线形状,则易加工性优异。因此,通过将滑动接触频度更高的外侧倾斜部123A设为曲线形状,能够提高磨损减少效果并且能够确保易加工性。
并且,在外齿轮12B中,外侧倾斜部123A及内侧倾斜部124B的轴向截面均设为曲线形状,并且外侧倾斜部123A的曲率半径r1设为大于内侧倾斜部124B的曲率半径r2。
由此,能够获得更高的磨损减少效果,并且能够利用外侧倾斜部123A及内侧倾斜部124B根据滑动接触频度而均衡地减少磨损。
并且,在外齿轮12B中,外侧倾斜部123A及内侧倾斜部124B的轴向截面均为曲线形状,且外侧倾斜部123A的径向内侧的末端部与内侧倾斜部124B的径向外侧的末端部连续。
因此,不管外齿轮12B的轴向两端部的端面的倾斜方向如何,均能够有效地减缓相对于间隔圈36、37的接触压力,从而能够获得更高的磨损减少效果。
并且,外齿轮12C也能够获得相同的效果。
并且,在外齿轮12中,外侧倾斜部123的径向范围t1的尺寸与内侧倾斜部124的径向范围t2的尺寸的总和设为外齿轮12的径向最大厚度t0的1/2以上,因此,在外齿轮12的轴向两端部的端面的倾斜方向上的广范围内能够减缓对间隔圈36、37的接触压力,从而能够获得更高的磨损减少效果。
并且,外齿轮12A~12C也能够获得相同的效果。
并且,在外齿轮12中,外侧倾斜部123的径向内侧的末端达到基底部121。因此,能够将外侧倾斜部123形成为更广范围,从而能够更有效地减少滑动接触频度更高的径向外侧中的外齿轮12或间隔圈36、37的磨损。
并且,外齿轮12A、12B也能够获得相同的效果。
[其他]
上述实施方式中示出的细部在不脱离本发明宗旨的范围内能够进行适当变更。
例如,在上述的挠曲啮合式齿轮装置1中,作为限制部件,例示了间隔圈36、37,但是,能够抵接于外齿轮12而能够限制其轴向移动的所有部件或结构均可作为限制部件。例如,可以采用如下结构:将第1罩体26或第2罩体27配置于外齿轮12的轴向两侧并与外齿轮12抵接从而限制其轴向移动的结构。或者,轴承31、32的外圈也可以兼作限制部件。
并且,在挠曲啮合式齿轮装置1的动作说明中,例示了固定第1内齿轮22g,且使第2内齿轮23g旋转的情况,但并不只限于此,第1内齿轮22g及第2内齿轮23g中的任一个均可以设为固定侧。
Claims (8)
1.一种挠曲啮合式齿轮装置,其具有:
起振体;
外齿轮,被所述起振体挠曲变形;
第1内齿轮及第2内齿轮,与所述外齿轮啮合;及
限制部件,与所述外齿轮的轴向端面抵接从而限制该外齿轮沿轴向移动,
所述挠曲啮合式齿轮装置的特征在于,
所述外齿轮具有筒状的基底部及设置于该基底部的外周侧的外齿部,
所述外齿部在其轴向端部具有随着朝向轴向外侧而外径逐渐变小的外侧倾斜部,
所述基底部在其轴向端部具有随着朝向轴向外侧而内径逐渐变大的内侧倾斜部。
2.根据权利要求1所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述外侧倾斜部的轴向范围宽于所述内侧倾斜部的轴向范围。
3.根据权利要求1或2所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述外侧倾斜部的径向范围宽于所述内侧倾斜部的径向范围。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述外侧倾斜部及所述内侧倾斜部的轴向截面均为曲线形状,并且所述外侧倾斜部的曲率半径比所述内侧倾斜部的曲率半径更大。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述外侧倾斜部及所述内侧倾斜部的轴向截面均为曲线形状,并且所述外侧倾斜部的径向内侧的末端部与所述内侧倾斜部的径向外侧的末端部连续。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述外侧倾斜部的轴向截面为曲线形状,
所述内侧倾斜部的轴向截面为直线形状。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述外侧倾斜部的径向范围的尺寸与所述内侧倾斜部的径向范围的尺寸的总和为所述外齿轮的径向最大厚度的1/2以上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述外侧倾斜部的径向内侧的末端达到所述基底部。
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