CN114245852A - 单元式的波动齿轮装置 - Google Patents

Abstract

单元式的波动齿轮装置(1)具备：将内齿齿轮(2)与外齿齿轮(3)支承为能够相对旋转的状态的交叉滚子轴承(5)，两个齿轮(2、3)的啮合部分(7)由润滑脂润滑。在外齿齿轮(3)的外周形成有与啮合部分(7)以及交叉滚子轴承(5)的轨道槽(53)连通的间隙(8)。从啮合部分(7)向间隙(8)挤出的润滑脂的一部分通过形成于内齿齿轮(2)的贯通孔(10)而流出，并向啮合部分(7)回流。能够抑制润滑脂从交叉滚子轴承(5)的油封(9)向单元外侧漏出。

Description

单元式的波动齿轮装置

技术领域

本发明涉及具备将刚性的内齿齿轮和挠性的外齿齿轮支承为能够相对旋转的状态的轴承的单元式的波动齿轮装置，更详细而言，涉及利用润滑脂对内齿齿轮与外齿齿轮之间的啮合部分进行润滑的单元式的波动齿轮装置。

背景技术

作为单元式的波动齿轮装置，已知具备刚性的内齿齿轮、挠性的外齿齿轮、以及将这两个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结构。专利文献1、2中对上述结构的波动齿轮装置进行了记载。

关于专利文献1记载的波动齿轮装置，交叉滚子轴承配置为将礼帽形状的外齿齿轮的圆筒状主体部包围的状态。交叉滚子轴承的外圈与在外齿齿轮的隔膜的外周缘形成的圆环状的凸台紧固连结，交叉滚子轴承的内圈固定于内齿齿轮。在外齿齿轮的圆筒状主体部及隔膜与交叉滚子轴承的内圈之间，为了不使双方的部件彼此干涉而形成有规定的间隙。间隙与内齿齿轮和外齿齿轮的啮合部分连通，并且与交叉滚子轴承的内外圈之间的轨道槽连通。关于专利文献2记载的波动齿轮装置，交叉滚子轴承配置为将呈杯状的外齿齿轮的圆筒状主体部包围的状态。在外齿齿轮的圆筒状主体部及隔膜与交叉滚子轴承的内圈之间形成有规定的间隙。间隙与内齿齿轮和外齿齿轮的啮合部分以及交叉滚子轴承的轨道槽连通。

此外，专利文献3中提出了如下方案：为了将从波动齿轮装置的外部供给的润滑油向波动齿轮装置的内部引导而在外齿齿轮形成油供给孔。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/091522号

专利文献2：国际公开第2014/203293号

专利文献3：日本特许第4877804号公报

发明内容

关于单元式的波动齿轮装置，有时利用预先涂敷或填充于啮合部分的润滑脂进行两个齿轮的啮合部分的润滑。在啮合部分，因波动发生器而使得外齿齿轮的圆筒状主体部的外齿形成部分反复在半径方向上挠曲。通过外齿形成部分在半径方向上反复挠曲而产生的泵压效应，从由润滑脂润滑的啮合部分将润滑脂挤出。挤出的润滑脂向形成于外齿齿轮的圆筒状主体部与交叉滚子轴承的内圈之间的间隙流入。

流入间隙的润滑脂通过该间隙而向交叉滚子轴承的内外圈之间的轨道槽流动。一般情况下，交叉滚子轴承的面对单元外侧的内外圈之间由油封密封。然而，若因流入轨道槽的润滑脂而使得轨道槽的内压升高，则有可能导致润滑脂从油封向外部漏出。

鉴于这一点，本发明的目的在于提供一种单元式的波动齿轮装置，其能够防止或抑制润滑脂从在将内齿齿轮和外齿齿轮支承为能够相对旋转的状态的轴承安装的油封向单元外漏出。

作为本发明的对象的单元式的波动齿轮装置具备：

刚性的内齿齿轮；

挠性的外齿齿轮，其同轴地配置于内齿齿轮的内侧；

轴承，其将内齿齿轮与外齿齿轮支承为能够相对旋转的状态；

波动发生器，其用于使内齿齿轮与外齿齿轮之间产生与它们的齿数差相应的相对旋转；

润滑脂，其涂敷或填充于内齿齿轮的内齿与外齿齿轮的外齿的啮合部分；以及

间隙，其形成为将外齿齿轮的外周包围的状态，

外齿齿轮具备：圆筒状主体部，其同轴地配置于内齿齿轮的内侧，并能够在半径方向上挠曲；以及圆盘状的隔膜，其从圆筒状主体部的一端即内端向半径方向的外侧或内侧延伸，

外齿形成于：与内齿齿轮的内齿对置的圆筒状主体部的另一端即开口端那一侧的外周面部分，

波动发生器构成为：使圆筒状主体部在半径方向上挠曲而使得外齿在局部与内齿啮合，若驱动波动发生器旋转，则会使得与内齿啮合的外齿的位置沿圆周方向移动，

间隙沿着外齿齿轮的圆筒状主体部的外周面而形成，并与啮合部分以及轴承的轨道槽连通。

本发明的特征在于，在上述结构的单元式的波动齿轮装置中，

内齿齿轮具备：隔着啮合部分而位于外齿齿轮的隔膜那一侧的内侧端面部分和位于外齿齿轮的开口端那一侧的外侧端面部分；以及从内侧端面部分贯通延伸到外侧端面部分的贯通孔，

内侧端面部分面对间隙，

贯通孔与间隙连通。

关于涂敷或填充于两个齿轮的啮合部分的润滑脂，通过因波动发生器反复在半径方向上挠曲的外齿齿轮的圆筒状主体部的泵压效应而朝隔膜的方向挤出。从啮合部分挤出的润滑脂向沿着外齿齿轮的圆筒状主体部的外周面而形成的间隙流出。

从啮合部分向间隙挤出的润滑脂的一部分通过贯通孔而向啮合部分的相反侧流出，所以，能够减少通过间隙而向轴承的轨道槽流入的润滑脂的量。能够减少到达轴承的轨道槽的润滑脂的量，所以，能够防止或抑制润滑脂经由将轨道槽密封的油封而向单元外侧漏出。此外，能够使通过内齿齿轮的贯通孔而流出到外齿齿轮的开口端那一侧的润滑脂向啮合部分回流。

在此，贯通孔只要在内齿齿轮沿着其圆周方向以等角度间隔或不同的角度间隔而形成即可。另外，贯通孔的截面形状可以设为圆形、椭圆、多边形以及其他形状。

附图说明

图1是示出应用本发明的单元式的波动齿轮装置的立体图。

图2是示出图1的单元式的波动齿轮装置的概要纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对应用本发明的单元式的波动齿轮装置的实施方式进行说明。此外，本发明并不限定于以下叙述的实施方式。

图1是示出本发明的实施方式所涉及的单元式的波动齿轮装置的立体图，图2是其概要纵剖视图。单元式的波动齿轮装置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；波动发生器4；交叉滚子轴承5，其将内齿齿轮2与外齿齿轮3支承为能够相对旋转的状态；以及输出轴6，其将减速旋转输出。

内齿齿轮2具备：圆环状的齿轮主体部分21，其截面呈矩形；以及壳体部分22，其从上述齿轮主体部分21在沿着中心轴线1a的方向上以圆环状而突出。在齿轮主体部分21的圆形内周面形成有内齿23。在齿轮主体部分21的外周侧部分沿圆周方向以规定的角度间隔而形成有螺栓孔24。内齿齿轮2例如如假想线所示那样紧固连结固定于马达凸缘11a。

外齿齿轮3呈杯状，并具备：圆筒状主体部31，其能够在半径方向上挠曲；圆盘状的隔膜32，其从上述圆筒状主体部31的一端即内端向半径方向的内侧延伸；以及刚性的圆盘状的凸台33，其一体形成于隔膜的内周缘。在圆筒状主体部31的另一端即开口端34那一侧的外周面部分形成有外齿35。外齿35形成于与内齿齿轮2的内齿23对置的位置，并能够与内齿23啮合。将作为润滑剂的润滑脂(未图示)涂敷或填充于内齿齿轮2的内齿23与外齿齿轮3的外齿35的啮合部分7。

波动发生器4具备：圆筒状的轮毂41，其与由假想线所示的马达轴11b等输入旋转轴连结；刚性的凸轮板43，其借助十字头联轴器42而装配于上述轮毂41的外周面；以及波动轴承45，其装配于凸轮板43的椭圆状外周面44。凸轮板43借助波动轴承45而以能够旋转的状态装配于外齿齿轮3的圆筒状主体部31的形成有外齿35的部分的内侧，并使得外齿35的形成部分挠曲成椭圆形。挠曲成椭圆形的外齿齿轮3的外齿35在椭圆形的长轴方向的两端及其附近处与内齿23啮合。

在本例中，交叉滚子轴承5具备：内圈51，其一体形成于输出轴6；分割型的外圈52；截面呈矩形的轨道槽53，其形成于内圈51与外圈52之间；多个滚子54，它们以能够滚动的状态插入于轨道槽53。外圈52利用紧固连结螺栓55而同轴地固定于内齿齿轮2的壳体部分22。在内圈51与外圈52之间且在轨道槽53的两侧形成有环状间隙56、57。外侧的环状间隙57由油封9密封，以使得润滑剂等不会向单元外侧漏出。此外，用于将内齿齿轮2与外齿齿轮3支承为能够相对旋转的状态的轴承并不限定于交叉滚子轴承5。当然可以使用滚珠轴承等轴承。

一体形成有内圈51的输出轴6同轴地固定于外齿齿轮3的凸台33。例如，利用紧固连结机构61夹持输出轴6且将凸台33与未图示的输出侧部件同轴地紧固连结固定。

在此，以将外齿齿轮3的外周侧包围的状态形成间隙8，以使得因波动发生器4而在半径方向上挠曲的外齿齿轮3的外齿35以外的部位不会与内齿齿轮2以及交叉滚子轴承5发生干涉。间隙8沿着外齿齿轮3的圆筒状主体部31的外周面而形成。在本例中，在圆筒状主体部31、与一体形成于将圆筒状主体部31包围的内齿齿轮2的壳体部分22之间形成有间隙8。

间隙8的中心轴线1a方向上的一端与啮合部分7的隔膜侧的内端部71连通。间隙8的另一端经由交叉滚子轴承的内圈51和外圈52之间的内侧的环状间隙56而与轨道槽53连通。

另外，在内齿齿轮2的齿轮主体部分21，形成有在沿着中心轴线1a的方向上贯通并延伸的润滑脂流通用的贯通孔10。贯通孔10具备：内侧开口端10a，其与间隙8连通；以及外侧开口端10b，其向单元外侧空间12开口，啮合部分7的开口端34侧的外端部72向该单元外侧空间12露出。在本例中，内侧开口端10a向与齿轮主体部分21的面对间隙8的内侧端面部分21a开口。外侧开口端10b向齿轮主体部分21的相反侧的外侧端面部分21b开口。因此，啮合部分7位于内侧端面部分21a与外侧端面部分21b之间。

对该结构的波动齿轮装置1的动作进行说明。利用未图示的马达等驱动波动发生器4旋转。通过波动发生器4的旋转而使得外齿齿轮3与内齿齿轮2的啮合位置沿圆周方向移动，在两个齿轮2、3之间产生与上述齿轮的齿数差相应的相对旋转。例如，将内齿齿轮2固定，从外齿齿轮3借助输出轴6而将减速旋转输出。

在外齿齿轮3的相对于内齿齿轮2的啮合部分7，若波动发生器4旋转，则圆筒状主体部31反复在半径方向上挠曲。因该挠曲而在啮合部分7产生将润滑脂向隔膜32的方向挤出的泵压效应。挤出的润滑脂通过间隙8而朝向交叉滚子轴承5的轨道槽53流动。

间隙8经由形成于内齿齿轮2的贯通孔10而与单元外侧空间12连通。在间隙8流动的润滑脂的一部分流向轨道槽53，剩余部分通过贯通孔10而向单元外侧空间12流出。单元外侧空间12例如形成于波动齿轮装置1与马达凸缘11a之间，啮合部分7的外端部72向单元外侧空间12露出。漏出到单元外侧空间12的润滑脂从外端部72向啮合部分7回流。通过预先形成润滑脂流通用的贯通孔10，能够减少到达交叉滚子轴承5的轨道槽53的润滑脂的量。因而，能够防止或抑制润滑脂经由油封9而向单元外部漏出。

(其他实施方式)

上述实施方式是：将本发明应用于具备杯状的外齿齿轮的波动齿轮装置的情况下的例子。本发明同样还能够应用于：具备礼帽形状的外齿齿轮的单元式的波动齿轮装置。即便在该情况下，也预先在其内齿齿轮形成润滑脂流通用的贯通孔。从外齿齿轮与内齿齿轮的啮合部分挤出的润滑脂的一部分通过贯通孔而向规定的单元外侧空间侧流出。由此，能够防止或抑制润滑脂从在将外齿齿轮与内齿齿轮保持为能够相对旋转的状态的轴承安装的油封向单元外部泄漏。

Claims (4)

1.一种单元式的波动齿轮装置，其特征在于，

该单元式的波动齿轮装置具备：

刚性的内齿齿轮；

挠性的外齿齿轮，其同轴地配置于所述内齿齿轮的内侧；

轴承，其将所述内齿齿轮与所述外齿齿轮支承为能够相对旋转的状态；

波动发生器，其用于使所述内齿齿轮与所述外齿齿轮之间产生与它们的齿数差相应的相对旋转；

润滑脂，其涂敷或填充于所述内齿齿轮的内齿与所述外齿齿轮的外齿的啮合部分；以及

间隙，其形成为将所述外齿齿轮的外周包围的状态，

所述外齿齿轮具备：圆筒状主体部，其同轴地配置于所述内齿齿轮的内侧，并能够在半径方向上挠曲；以及圆盘状的隔膜，其从所述圆筒状主体部的一端即内端向半径方向的外侧或内侧延伸，

所述外齿形成于：与所述内齿齿轮的所述内齿对置的所述圆筒状主体部的另一端即开口端那一侧的外周面部分，

所述波动发生器构成为：使所述圆筒状主体部在半径方向上挠曲而使得所述外齿与所述内齿啮合，若驱动所述波动发生器旋转，则会使得与所述内齿啮合的所述外齿的位置沿圆周方向移动，

所述间隙沿着所述外齿齿轮的所述圆筒状主体部的外周面而形成，并与所述啮合部分以及所述轴承的轨道槽连通，

所述内齿齿轮具备：隔着所述啮合部分而位于所述隔膜那一侧的内侧端面部分和位于所述开口端那一侧的外侧端面部分；以及从所述内侧端面部分贯通延伸到所述外侧端面部分的贯通孔，

所述内侧端面部分面对所述间隙，

所述贯通孔与所述间隙连通。

2.根据权利要求1所述的单元式的波动齿轮装置，其特征在于，

所述贯通孔在所述内齿齿轮沿着其圆周方向以等角度间隔或不同的角度间隔而形成有多个。

3.根据权利要求1所述的单元式的波动齿轮装置，其特征在于，

所述贯通孔的截面形状为圆形、椭圆或多边形。

4.根据权利要求1所述的单元式的波动齿轮装置，其特征在于，

所述外齿齿轮形成为：所述隔膜从所述圆筒状主体部的所述内端向所述半径方向的内侧延伸的杯状，

所述内齿齿轮具备壳体部分，该壳体部分从所述内侧端面部分那一侧的部位朝向所述轴承呈圆环状地延伸，并将所述外齿齿轮的所述圆筒状主体部同轴地包围，

所述间隙是形成于所述圆筒状主体部与所述壳体部分之间的圆环状的间隙。

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