CN115479115A - 挠性外齿齿轮、波动齿轮装置以及机器人装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供挠性外齿齿轮、波动齿轮装置以及机器人装置。挠性外齿齿轮具有筒状的挠性筒状体部、多个外齿以及凸缘部。挠性筒状体部以中心轴线为中心而沿轴向延伸。多个外齿从挠性筒状体部的轴向一侧的端部向径向外侧突出。凸缘部从挠性筒状体部的轴向另一侧的端部向径向外侧扩展。挠性筒状体部具有筒状的第1体部和筒状的第2体部。第1体部沿轴向延伸。第2体部配置在比第1体部靠轴向另一侧的位置，并沿轴向延伸。外齿从第1体部的径向外侧面向径向外侧突出。在沿着中心轴线的剖面中，第1体部的径向内侧面配置在比第2体部的径向内侧面靠径向外侧的位置。

Description

挠性外齿齿轮、波动齿轮装置以及机器人装置

技术领域

本发明涉及挠性外齿齿轮、波动齿轮装置以及机器人装置。

背景技术

以往，已知有具有刚性内齿齿轮和挠性外齿齿轮的波动齿轮装置。这种波动齿轮装置主要用作减速器。关于现有的波动齿轮装置，例如在日本公开公报特开2000-055147号公报中公开。

日本公开公报特开2000-055147号公报的礼帽型的波动齿轮装置(5)具有环状的刚性内齿齿轮、挠性外齿齿轮(51)以及椭圆形的波动发生器。波动发生器嵌入至挠性外齿齿轮(51)的内侧。挠性外齿齿轮(51)的一部分配置在刚性内齿齿轮的内侧。另外，挠性外齿齿轮(51)具有圆筒状齿部(510)、圆筒状的体部(511)、环状的隔膜(512)以及环状的凸台513(段落0005、图4等)。圆筒状齿部(510)和体部(511)沿着中心轴线(图4中的单点划线)延伸。在圆筒状齿部(510)上形成有与体部(511)的一端连续的外齿(514)。隔膜(512)从体部(511)的另一端开口缘向半径方向的外侧扩展。凸台(513)与隔膜(512)的外周缘一体地形成。凸台(513)的沿着中心轴线的方向的宽度比隔膜(513)的沿着中心轴线的方向的宽度大。

另外，挠性外齿齿轮(51)通过波动发生器而挠曲成椭圆形，形成于该椭圆形状的长轴方向的两端的部分的外齿(514)与形成于刚性内齿齿轮的内周面的内齿啮合。当波动发生器通过马达旋转轴线等而旋转时，两齿轮的啮合位置在圆周方向上移动。而且，在两齿轮之间产生与内齿与外齿(514)的齿数差对应的相对旋转。这里，如日本公开公报特开2000-055147号公报的图4所示那样，圆筒状齿部(510)和体部(511)沿着中心轴线(图4中的单点划线)延伸。因此，通过变更包含这些部位的挠性外齿齿轮的形状，能够在内侧配置更大的波动发生器，并且为了能够抑制挠性外齿齿轮整体的重量，还有改善的余地。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够变更挠性外齿齿轮的形状，在内侧配置更大的波动发生器，并且能够抑制挠性外齿齿轮整体的重量的技术。

本发明的例示性的实施方式为挠性外齿齿轮，其具有：挠性筒状体部，其呈以中心轴线为中心而沿轴向延伸的筒状；多个外齿，该多个外齿从所述挠性筒状体部的轴向一侧的端部向径向外侧突出；以及凸缘部，其从所述挠性筒状体部的轴向另一侧的端部向径向外侧扩展，所述挠性筒状体部具有：第1体部，其呈沿轴向延伸的筒状；以及第2体部，其配置在比所述第1体部靠轴向另一侧的位置，呈沿轴向延伸的筒状，所述外齿从所述第1体部的径向外侧面向径向外侧突出，其特征在于，在沿着所述中心轴线的剖面中，所述第1体部的径向内侧面配置在比所述第2体部的径向内侧面靠径向外侧的位置。

本发明的例示性的实施方式为波动齿轮装置，其特征在于，该波动齿轮装置具有：刚性内齿齿轮，其在内周面具有多个内齿，该刚性内齿齿轮以所述中心轴线为中心而呈圆环状扩展；波动发生器，其在所述刚性内齿齿轮的径向内侧以所述中心轴线为中心进行旋转，该波动发生器具有根据周向的位置而不同的外径；以及上述的挠性外齿齿轮，其具有与所述刚性内齿齿轮的所述多个内齿局部啮合的所述外齿，所述波动发生器具有：非正圆凸轮，其以所述中心轴线为中心进行旋转，该非正圆凸轮具有根据周向的位置而不同的外径；以及挠性轴承，其在内圈上固定有所述非正圆凸轮，该挠性轴承的外圈与所述挠性外齿齿轮接触，所述挠性外齿齿轮和所述刚性内齿齿轮在所述挠性外齿齿轮的所述第1体部的径向内侧面被所述波动发生器按压的同时，随着所述非正圆凸轮的旋转而一边使所述内齿与所述外齿的啮合位置沿周向移动一边由于所述内齿与所述外齿的齿数的不同而相互相对地旋转。

本发明的例示性的实施方式为机器人，其特征在于，该机器人搭载有上述的挠性外齿齿轮。

本发明的例示性的实施方式为机器人，其特征在于，该机器人搭载有上述的波动齿轮装置。

根据本发明，挠性外齿齿轮中的在径向外侧面形成有外齿的第1体部的径向内侧面配置在比第2体部靠径向外侧的位置，该第2体部位于比第1体部靠轴向另一侧的位置。由此，能够在第1体部的径向内侧配置直径更大的波动发生器。其结果为，能够在减轻施加于外齿的负载的同时，实现传递扭矩大的波动齿轮装置。另外，通过减小第2体部的直径，能够抑制包含第2体部的挠性外齿齿轮整体的重量。另外，根据本发明，波动齿轮装置和机器人具有上述的挠性外齿齿轮，因此，在搭载于波动齿轮装置和机器人的挠性外齿齿轮中，能够在减轻施加于外齿的负载的同时，增大传递扭矩。另外，通过减小第2体部的直径，能够抑制包含第2体部的挠性外齿齿轮整体的重量。

由以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是第1实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。

图2是第1实施方式的波动齿轮装置的横剖视图。

图3是第1实施方式的挠性外齿齿轮的局部纵剖视图。

图4是第1实施方式的挠性筒状体部的横剖视图。

图5是第2实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本申请的例示性的实施方式进行说明。另外，在本申请中，将与后述的波动齿轮装置的中心轴线平行的方向称为“轴向”，将与波动齿轮装置的中心轴线垂直的方向称为“径向”，将沿着以波动齿轮装置的中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。另外，在本申请中，在后述的图1、图3、图5中，以轴向作为左右方向、以右侧作为“轴向一侧”、以左侧作为“轴向另一侧”而对各部的形状、位置关系进行说明。但是，并不意图通过该左右方向的定义来限定本发明的挠性外齿齿轮、波动齿轮装置以及机器人装置使用时的朝向。另外，在本申请中，所谓“平行的方向”也包括大致平行的方向。另外，在本申请中，所谓“垂直的方向”也包括大致垂直的方向。

＜1.第1实施方式＞

以下，对本发明的第1实施方式的波动齿轮装置100的结构进行说明。图1是第1实施方式的波动齿轮装置100的纵剖视图。图2是从轴向观察图1的I-I位置时的波动齿轮装置100的横剖视图。另外，在图2中，示意性地示出后述的内齿11和外齿23的形状。

本实施方式的波动齿轮装置100是利用后述的刚性内齿齿轮10与后述的挠性外齿齿轮20的差动对输入的旋转运动进行变速的装置。具有本实施方式的挠性外齿齿轮20的波动齿轮装置100搭载在省略了图示的机器人装置的关节上，用作对从电动机得到的旋转运动进行减速并输出的减速器。但是，本发明的波动齿轮装置100也可以组装到辅助套装，转台，机床的分度盘，轮椅，无人搬运车等其他设备，实现各种旋转运动。由于机器人装置具有后述的波动齿轮装置100或者挠性外齿齿轮20，因此在搭载于机器人的波动齿轮装置100中，在外齿23与刚性内齿齿轮10的内齿11啮合时，能够在减轻施加于外齿23的负载的同时增大传递扭矩。另外，能够抑制搭载于机器人装置的挠性外齿齿轮20的重量。

如图1和图2所示，波动齿轮装置100具有刚性内齿齿轮10、第1连结部151、第2连结部152、挠性外齿齿轮20以及波动发生器30。另外，在波动齿轮装置100设置有用于从外部得到动力的输入部(省略图示)。输入部例如与电动机的旋转部连接，以中心轴线9为中心而沿轴向呈圆柱状延伸。另外，输入部与电动机的旋转部一起以中心轴线9为中心进行旋转。

刚性内齿齿轮10是以中心轴线9为中心而呈圆环状扩展的部件。刚性内齿齿轮10的刚性远高于后述的挠性筒状体部21的刚性。因此，刚性内齿齿轮10实质上能够被视为刚体。如图2所示，在刚性内齿齿轮10的内周面形成有多个内齿11。多个内齿11沿着周向以一定的间距排列。另外，在刚性内齿齿轮10设置有多个(在本实施方式中为8个)贯通孔102。多个贯通孔102以中心轴线9为中心而沿周向等间隔地排列。另外，各贯通孔102沿轴向贯穿刚性内齿齿轮10。刚性内齿齿轮10通过将分别贯穿8个贯通孔102的螺钉螺纹紧固于与刚性内齿齿轮10的轴向另一侧相邻的第1连结部151的后述的螺纹孔153而固定于第1连结部151。另外，在刚性内齿齿轮10的轴向一侧固定有用于输出减速后的动力的输出轴(省略图示)。

第1连结部151是以中心轴线9为中心而沿轴向呈圆筒状延伸的部件。在第1连结部151的径向外侧配置有第2连结部152。第2连结部152具有比第1连结部151的外径稍大的内径，是以中心轴线9为中心而沿轴向呈圆筒状延伸的部件。第1连结部151和第2连结部152均具有较高的刚性。另外，在第1连结部151设置有用于供贯穿上述刚性内齿齿轮10的贯通孔102的螺钉插入的多个螺纹孔153。另外，在第2连结部152设置有用于供为了与挠性外齿齿轮20连接而另外设置的螺钉(省略图示)插入的多个贯通孔154。各贯通孔154沿轴向贯穿第2连结部152。

第1连结部151通过轴承16而以能够旋转的方式与第2连结部152连接。本实施方式的轴承16使用交叉滚子轴承。如图1所示，轴承16在第2连结部152的内周面与第1连结部151的外周面之间具有多个圆筒滚子161。多个圆筒滚子161在设置于第2连结部152的内周面的环状的V槽与设置于第1连结部151的外周面的环状的V槽之间以交替地改变朝向的方式配置。由此，在允许第1连结部151相对于第2连结部152的旋转的同时，第2连结部152与第1连结部151高刚性地连接。这样的交叉滚子轴承即使不像球轴承那样一对使用，也能够在轴向和径向上得到足够的刚性。即，通过使用交叉滚子轴承，能够减少设置于波动齿轮装置100的轴承(bearing)的数量。由此，能够降低轴承16的重量，并且能够抑制轴承16的轴向的尺寸。

图3是第1实施方式的挠性外齿齿轮20的局部纵剖视图。如图1至图3所示，挠性外齿齿轮20具有筒状的挠性筒状体部21、环状的凸缘部22以及多个外齿23。挠性筒状体部21是以中心轴线9为中心而沿轴向延伸的部位。另外，挠性筒状体部21是具有挠性且能够在径向上挠曲的圆筒状的部位。在挠性筒状体部21的径向外侧面(参照图3的径向外侧面71)形成有多个外齿23。多个外齿23分别从挠性筒状体部21的包含轴向一侧的端部在内的一部分向径向外侧突出。如图2所示，多个外齿23沿着周向以一定的间距排列。

凸缘部22是从挠性筒状体部21的轴向另一侧的端部向径向外侧扩展的部位。另外，凸缘部22是比挠性筒状体部21难以挠曲的平板环状的部位。在凸缘部22的径向外侧的部分设置有多个贯通孔220。各贯通孔220沿轴向贯穿凸缘部22。而且，凸缘部22通过将贯穿第2连结部152的贯通孔154和凸缘部22的贯通孔220的螺钉螺纹紧固于配置有波动齿轮装置100的壳体而在轴向上固定于该壳体。

挠性筒状体部21具有筒状的第1体部211、筒状的第2体部212以及连接部213。第1体部211在挠性筒状体部21的轴向一侧沿轴向延伸。另外，第1体部211位于刚性内齿齿轮10的径向内侧。多个外齿23分别从第1体部211的径向外侧面71向径向外侧突出。即，挠性外齿齿轮20在第1体部211的径向外侧面71具有多个外齿23。另外，如后所述，外齿23在挠性筒状体部21被波动发生器30从径向内侧按压时，与刚性内齿齿轮10的多个内齿11局部啮合。

第2体部212配置在比第1体部211靠轴向另一侧的位置，并且该第2体部212沿轴向延伸。连接部213位于第1体部211与第2体部212的轴向之间，随着朝向轴向一侧而向径向外侧扩展。另外，本实施方式的连接部213相对于中心轴线9的倾斜角度θ为5度以上且30度以下。但是，连接部213相对于中心轴线9的倾斜角度θ只要大致为45度以下即可。通过设置这样的连接部213，与第1体部211和第2体部212经由垂直的台阶相连的情况相比，能够使挠性外齿齿轮20成为更容易挠曲的构造。

另外，通过挠性外齿齿轮20具有上述的构造，在沿着挠性外齿齿轮20的中心轴线9的剖面中，第1体部211的径向内侧面72配置在比第2体部212的径向内侧面73靠径向外侧的位置。由此，能够增大第1体部211的内径，因此能够在第1体部211的径向内侧配置直径更大的波动发生器30。其结果为，如后所述，在外齿23与刚性内齿齿轮10的内齿11啮合时，能够在减轻施加于外齿23的负载的同时，增大传递扭矩。

另外，另一方面，通过减小第2体部212的直径，能够抑制包含第2体部212的挠性外齿齿轮20整体的重量。并且，通过这样挠性外齿齿轮20具有在第2体部212的附近沿径向凹陷的形状，能够在该凹陷的部位设置润滑脂积存部。在该情况下，随着挠性外齿齿轮20以中心轴线9为中心的旋转，润滑脂由于离心力而到达多个外齿23。其结果为，在外齿23与刚性内齿齿轮10的内齿11啮合时，能够进一步减轻施加于外齿23的负载。

另外，在本实施方式中，在沿着挠性外齿齿轮20的中心轴线9的剖面中，第1体部211的径向内侧面72配置在比第2体部212的径向外侧面74进一步靠径向外侧的位置。由此，能够进一步增大第1体部211的内径，因此能够在第1体部211的径向内侧配置直径更大的波动发生器30。

但是，也可以是，在沿着挠性外齿齿轮20的中心轴线9的剖面中，第1体部211的径向内侧面72的径向位置与第2体部212的径向外侧面74的径向位置彼此大致相等。由此，能够在第1体部211和第2体部212没有形成在径向的极端不同的位置的同时，抑制挠性外齿齿轮20的极端的变形。

另外，本实施方式的第2体部212具有扩径部214。扩径部214在沿着第2体部212的中心轴线9的剖面中的轴向另一侧的端部随着朝向轴向另一侧而向径向外侧呈曲面状扩展。而且，扩径部214与第1体部211的径向外侧面71的轴向另一侧的端部在轴向上对置地配置。即，扩径部214与第1体部211的径向外侧面71在与中心轴线9平行的轴线上重叠。通过使挠性筒状体部21形成为这样的构造，能够提高包含扩径部214的挠性外齿齿轮20整体的刚性。

另外，凸缘部22与扩径部214的轴向另一侧且径向外侧的端部连接。而且，凸缘部22的轴向的宽度从与该扩径部214连接的径向内侧的端部至径向外侧的端部是恒定的。由此，能够使包含凸缘部22的波动齿轮装置100整体在轴向上小型化。

本实施方式的挠性外齿齿轮20的材料使用不锈钢。但是，挠性外齿齿轮20的材料也可以使用碳的含量比较少的钢铁或者使用铝等。由此，能够根据挠性外齿齿轮20所要求的特性来适当选择材料，从而提高设计挠性外齿齿轮20时的自由度。

另外，挠性外齿齿轮20例如是能够以板状的材料为基础，通过“冲压加工”制成筒形状的部件后，通过“磨边加工”或“切削加工”而成型为最终的形状。另外，外齿23能够通过一边将辊按压于上述筒形状的部件一边使该辊滚动而成型。图4是第1实施方式的挠性筒状体部21的横剖视图。在通过一边按压辊一边使该辊滚动来成型外齿23的情况下，如图4所示，第1体部211的径向内侧面72成为沿着外齿23的外形的凹凸形状。由此，能够利用辊而高效地形成挠性外齿齿轮20的外齿23。

另外，在通过一边将辊按压于上述筒形状的部件一边使辊与中心轴线9平行地滚动而形成外齿23的情况下，如图3所示，外齿23的齿线230与中心轴线9平行。由此，通过使外齿23的齿线230与中心轴线9平行，挠性外齿齿轮20的批量生产性提高。但是，也可以一边将辊按压于上述筒形状的部件，一边使辊以随着朝向轴向一侧而朝向径向外侧的方式倾斜地滚动。在该情况下，成型后的外齿23的径向外侧的部位的齿线随着朝向轴向一侧而向径向外侧倾斜。由此，能够使挠性外齿齿轮20的外齿23的齿线230适当地形成为合适的形状。

如图1所示，挠性筒状体部21的包含轴向一侧的端部在内的一部分配置于刚性内齿齿轮10的径向内侧。上述刚性内齿齿轮10所具有的内齿11的齿数与挠性外齿齿轮20所具有的外齿23的齿数稍有不同。

波动发生器30是用于使挠性外齿齿轮20挠曲变形的机构。波动发生器30具有非正圆凸轮31和挠性轴承32。波动发生器30在刚性内齿齿轮10和第1体部211的径向内侧如后述那样以中心轴线9为中心进行旋转。

非正圆凸轮31是以中心轴线9为中心而呈环状扩展的部件。非正圆凸轮31的内周面例如使用沿轴向延伸的固定部件的键103而以不能相互相对地旋转的方式固定在用于从波动齿轮装置100的外部得到动力的输入部的外周面。由此，非正圆凸轮31与输入部一起以中心轴线9为中心而以减速前的转速进行旋转。但是，非正圆凸轮31也可以使用粘接或压入等其他方法而固定于输入部。本实施方式的非正圆凸轮31具有椭圆形的凸轮轮廓。即，非正圆凸轮31具有根据周向的位置而不同的外径。

挠性轴承32是位于刚性内齿齿轮10和第1体部211的径向内侧的挠性的轴承。挠性轴承32具有内圈321、多个滚珠322以及能够弹性变形的外圈323。内圈321固定于非正圆凸轮31的外周面。多个滚珠322介于内圈321与外圈323之间，并沿着周向排列。外圈323经由内圈321和滚珠322弹性变形(挠曲变形)，以反映出旋转的非正圆凸轮31的凸轮轮廓。另外，外圈323与第1体部211的径向内侧面72接触。这样，本实施方式的挠性轴承32使用球轴承。但是，也可以代替球轴承而使用滚子轴承等其他方式的轴承。

另外，如图1所示，在本实施方式中，在沿着挠性轴承32的中心轴线9的剖面中，外圈323的外周面324配置于比挠性筒状体部21的第2体部212的径向外侧面74稍靠径向外侧的位置。即，在本实施方式中，由于能够使用直径更大的挠性轴承32，因此能够抑制在输入部旋转时使挠性轴承32挠曲的旋转扭矩。其结果为，能够进一步抑制输入损失。

在这样的结构的波动齿轮装置100中，当上述的输入部以减速前的转速进行旋转时，波动发生器30的非正圆凸轮31和挠性轴承32一体地以中心轴线9为中心而进行旋转。如上所述，波动发生器30具有根据周向的位置而不同的外径。因此，挠性筒状体部21随着波动发生器30以中心轴线9为中心的旋转，在其第1体部211的径向内侧面72被波动发生器30按压而沿径向挠曲的同时，如图2所示那样沿轴向观察时该挠性筒状体部21变形为椭圆状。而且，在非正圆凸轮31所形成的椭圆的长轴的两端的两个部位的径向外侧附近，挠性外齿齿轮20的外齿23与刚性内齿齿轮10的内齿11啮合。在非正圆凸轮31所形成的椭圆的短轴的两端的两个部位的径向外侧附近，挠性外齿齿轮20的外齿23与刚性内齿齿轮10的内齿11不啮合。即，在本实施方式中，外齿23与内齿11在周向上彼此部分地啮合。

当非正圆凸轮31旋转时，非正圆凸轮31所形成的椭圆的长轴的两端的位置沿周向移动，因此外齿23与内齿11的啮合位置也沿周向移动。这里，如上所述，刚性内齿齿轮10的内齿11的齿数与挠性外齿齿轮20的外齿23的齿数稍有不同。因此，在非正圆凸轮31每旋转1周时，内齿11与外齿23的啮合位置稍微变化。另一方面，在本实施方式中，挠性外齿齿轮20与第2连结部152一起固定于配置有波动齿轮装置100的壳体，因此不会在周向上旋转。其结果为，刚性内齿齿轮10、第1连结部151以及输出轴(省略图示)相对于挠性外齿齿轮20以减速后的转速进行旋转。即，挠性外齿齿轮20与刚性内齿齿轮10和输出轴在挠性外齿齿轮20的第1体部211的径向内侧面72被波动发生器30按压的同时，随着非正圆凸轮31的旋转，一边使挠性外齿齿轮20的外齿23与刚性内齿齿轮10的内齿11的啮合位置沿周向移动一边由于外齿23与内齿11的齿数的不同而相互相对地旋转。由此，在波动齿轮装置100中，在外齿23与刚性内齿齿轮10的内齿11啮合时，能够在减轻施加于外齿23的负载的同时，增大传递扭矩。另外，能够抑制挠性外齿齿轮20的重量。

＜2.第2实施方式＞

接着，对本发明的第2实施方式的波动齿轮装置100B的结构进行说明。另外，以下，以与第1实施方式的不同点为中心进行说明，对于与第1实施方式相同的部分，省略一部分的重复说明。图5是第2实施方式的波动齿轮装置100B的纵剖视图。

如图5所示，波动齿轮装置100B具有刚性内齿齿轮10B、第1连结部151B、第2连结部152B、挠性外齿齿轮20B、波动发生器30B、第1支承部件41B、第2支承部件42B、第1支承轴承51B以及第2支承轴承52B。另外，在波动齿轮装置100B设置有用于从外部得到动力的输入部(省略图示)。由于本实施方式的刚性内齿齿轮10B、第1连结部151B、第2连结部152B、挠性外齿齿轮20B、波动发生器30B以及输入部具有与第1实施方式的刚性内齿齿轮10、第1连结部151、第2连结部152、挠性外齿齿轮20、波动发生器30以及输入部同等的结构，因此省略重复说明。

第1支承部件41B是在刚性内齿齿轮10B的轴向一侧且波动发生器30B的非正圆凸轮31B的径向外侧以中心轴线9B为中心而呈圆环板状扩展的部件。在第1支承部件41B设置有多个贯通孔410B。各贯通孔410B沿轴向贯穿第1支承部件41B。另外，在刚性内齿齿轮10B设置有多个贯通孔102B。各贯通孔102B在沿轴向贯穿刚性内齿齿轮10B的同时，与第1支承部件41B的贯通孔410B连续。第1支承部件41B和刚性内齿齿轮10B通过将贯穿贯通孔410B和贯通孔102B的螺钉81B螺纹紧固于与刚性内齿齿轮10B的轴向另一侧相邻的第1连结部151B的螺纹孔153B而固定于第1连结部151B。另外，在第1支承部件41B的轴向一侧固定有用于输出减速后的动力的输出轴(省略图示)。

第2支承部件42B是在挠性外齿齿轮20B的凸缘部22B的轴向另一侧且波动发生器30B的非正圆凸轮31B的径向外侧以中心轴线9B为中心而呈圆环板状扩展的部件。在第2支承部件42B上设置有多个贯通孔420B。各贯通孔420B沿轴向贯穿第2支承部件42B。另外，在凸缘部22B上设置有多个贯通孔220B。各贯通孔220B在沿轴向贯穿凸缘部22B的同时，与第2支承部件42B的贯通孔420B连续。并且，在与凸缘部22B的轴向一侧相邻的第2连结部152B上设置有多个贯通孔154B。各贯通孔154B在沿轴向贯穿第2连结部152B的同时，与凸缘部22B的贯通孔220B连续。第2支承部件42B、挠性外齿齿轮20B的凸缘部22B以及第2连结部152B通过将贯穿贯通孔420B、贯通孔220B以及贯通孔154B的螺钉螺纹紧固于配置有波动齿轮装置100B的壳体而在轴向上固定于该壳体。

第1支承轴承51B是位于第1支承部件41B的径向内侧且非正圆凸轮31B的径向外侧的轴承。第1支承轴承51B具有内圈511B、多个滚珠512B以及外圈513B。内圈511B固定于非正圆凸轮31B的外周面。多个滚珠512B介于内圈511B与外圈513B之间，并沿着周向排列。外圈513B固定于第1支承部件41B的内周面。由此，第1支承部件41B、刚性内齿齿轮10B以及第1连结部151B能够相对于包含非正圆凸轮31B的波动发生器30B而相对于中心轴线9B相对地旋转。另外，在本实施方式中，通过具有第1支承部件41B和第1支承轴承51B，能够将第1支承部件41B、刚性内齿齿轮10B以及第1连结部151B支承为能够相对于包含非正圆凸轮31B的波动发生器30B更稳定地相对旋转。

第2支承轴承52B是位于第2支承部件42B的径向内侧且非正圆凸轮31B的径向外侧的轴承。第2支承轴承52B具有内圈521B、多个滚珠522B以及外圈523B。内圈521B固定于非正圆凸轮31B的外周面。多个滚珠522B介于内圈521B与外圈523B之间，并沿着周向排列。外圈523B固定于第2支承部件42B的内周面。由此，包含非正圆凸轮31B的波动发生器30B被支承为能够相对于第2支承部件42B、包含凸缘部22B的挠性外齿齿轮20B以及第2连结部152B旋转。另外，在本实施方式中，通过具有第2支承部件42B和第2支承轴承52B，能够将包含非正圆凸轮31B的波动发生器30B支承为能够相对于第2支承部件42B、包含凸缘部22B的挠性外齿齿轮20B以及第2连结部152B更稳定地旋转。

在这样的结构的波动齿轮装置100B中，当上述的输入部以减速前的转速进行旋转时，波动发生器30B的非正圆凸轮31B和挠性轴承32B一体地以中心轴线9B为中心而进行旋转。波动发生器30B具有根据周向的位置而不同的外径。因此，挠性外齿齿轮20B的挠性筒状体部21B随着波动发生器30B以中心轴线9B为中心的旋转，一边被从径向内侧按压一边沿径向挠曲，而沿轴向观察时变形为椭圆状。而且，在非正圆凸轮31B所形成的椭圆的长轴的两端的两个部位的径向外侧附近，挠性外齿齿轮20B的外齿23B与刚性内齿齿轮10B的内齿11B啮合。在非正圆凸轮31B所形成的椭圆的短轴的两端的两个部位的径向外侧附近，挠性外齿齿轮20B的外齿23B与刚性内齿齿轮10B的内齿11B不啮合。即，在本实施方式中，外齿23B与内齿11B在周向上彼此部分地啮合。

当非正圆凸轮31B旋转时，非正圆凸轮31B所形成的椭圆的长轴的两端的位置沿周向移动，因此外齿23B与内齿11B的啮合位置也沿周向移动。这里，刚性内齿齿轮10B的内齿11B的齿数与挠性外齿齿轮20B的外齿23B的齿数稍有不同。因此，在非正圆凸轮31B每旋转1周时，内齿11B与外齿23B的啮合位置稍微变化。另一方面，在本实施方式中，挠性外齿齿轮20B与第2连结部152B和第2支承部件42B一起固定于配置有波动齿轮装置100B的壳体，因此不会在周向上旋转。其结果为，刚性内齿齿轮10B、第1连结部151B、第1支承部件41B以及输出轴(省略图示)相对于挠性外齿齿轮20B以减速后的转速进行旋转。即，挠性外齿齿轮20B与刚性内齿齿轮10B和输出轴在挠性筒状体部21B被波动发生器30B按压的同时，随着非正圆凸轮31B的旋转，一边使挠性外齿齿轮20B的外齿23B与刚性内齿齿轮10B的内齿11B的啮合位置沿周向移动，一边由于外齿23B与内齿11B的齿数的不同而相互相对地旋转。

＜3.变形例＞

以上，对本发明的例示性的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式。

在上述的第1实施方式中，挠性外齿齿轮20和第2连结部152具有如下结构：固定于配置有波动齿轮装置100的壳体而不会在周向上旋转。但是，也可以代替这样的结构，而具有如下结构：刚性内齿齿轮10和第1连结部151固定于配置有波动齿轮装置100的壳体而不会在周向上旋转。而且，只要在挠性外齿齿轮20的凸缘部22上固定有用于输出减速后的动力的输出轴(省略图示)即可。

在该情况下，首先，当非正圆凸轮31旋转时，非正圆凸轮31所形成的椭圆的长轴的两端的位置沿周向移动，因此外齿23与内齿11的啮合位置也沿周向移动。另外，刚性内齿齿轮10的内齿11的齿数与挠性外齿齿轮20的外齿23的齿数稍有不同。因此，在非正圆凸轮31每旋转1周时，内齿11与外齿23的啮合位置稍微变化。另一方面，刚性内齿齿轮10和第1连结部151固定于配置有波动齿轮装置100的壳体，因此不会在周向上旋转。其结果为，挠性外齿齿轮20、第2连结部152以及输出轴相对于刚性内齿齿轮10和第1连结部151以减速后的转速进行旋转。即，挠性外齿齿轮20、第2连结部152以及输出轴一边使挠性外齿齿轮20的外齿23与刚性内齿齿轮10的内齿11的啮合位置沿周向移动一边由于外齿23与内齿11的齿数的不同而相对于刚性内齿齿轮10相对地旋转。

在上述的实施方式中，在挠性外齿齿轮的挠性筒状体部设置有随着朝向轴向一侧而向径向外侧扩展的1个连接部。然而，设置于挠性筒状体部的连接部的数量也可以为2个以上。

另外，关于挠性外齿齿轮、波动齿轮装置以及机器人装置的细部的形状，也可以与上述实施方式的各图所示的形状不同。

本申请例如能够利用于挠性外齿齿轮、波动齿轮装置以及机器人装置。

Claims (17)

1.一种挠性外齿齿轮，其具有：

挠性筒状体部，其呈以中心轴线为中心而沿轴向延伸的筒状；

多个外齿，该多个外齿从所述挠性筒状体部的轴向一侧的端部向径向外侧突出；以及

凸缘部，其从所述挠性筒状体部的轴向另一侧的端部向径向外侧扩展，

所述挠性筒状体部具有：

第1体部，其呈沿轴向延伸的筒状；以及

第2体部，其配置在比所述第1体部靠轴向另一侧的位置，呈沿轴向延伸的筒状，

所述外齿从所述第1体部的径向外侧面向径向外侧突出，

其特征在于，

在沿着所述中心轴线的剖面中，所述第1体部的径向内侧面配置在比所述第2体部的径向内侧面靠径向外侧的位置。

2.根据权利要求1所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

在沿着所述中心轴线的剖面中，所述第1体部的径向内侧面配置在比所述第2体部的径向外侧面靠径向外侧的位置。

3.根据权利要求1或2所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

在沿着所述中心轴线的剖面中，所述第1体部的径向内侧面的径向位置与所述第2体部的径向外侧面的径向位置彼此相等。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述第2体部具有扩径部，该扩径部在沿着所述中心轴线的剖面中的轴向另一侧的端部处随着朝向轴向另一侧而向径向外侧扩展，

所述第1体部的径向外侧面与所述扩径部在轴向上对置地配置。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述挠性筒状体部还具有连接部，该连接部位于所述第1体部与所述第2体部的轴向之间并随着朝向轴向一侧而向径向外侧扩展。

6.根据权利要求5所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述连接部相对于所述中心轴线的倾斜角度为45度以下。

7.根据权利要求5或6所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述连接部相对于所述中心轴线的倾斜角度为30度以下。

8.根据权利要求5至7中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述连接部相对于所述中心轴线的倾斜角度为5度以上。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述外齿的齿线与所述中心轴线平行。

10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述外齿中的径向外侧的部位的齿线随着朝向轴向一侧而向径向外侧倾斜。

11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述第1体部的径向内侧面具有沿着所述外齿的外形的凹凸形状。

12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述挠性外齿齿轮的材料为不锈钢、钢铁或者铝。

13.根据权利要求4所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述凸缘部的轴向的宽度从与所述扩径部连接的径向内侧的端部至径向外侧的端部是恒定的。

14.一种波动齿轮装置，其特征在于，

该波动齿轮装置具有：

刚性内齿齿轮，其在内周面具有多个内齿，该刚性内齿齿轮以所述中心轴线为中心而呈圆环状扩展；

波动发生器，其在所述刚性内齿齿轮的径向内侧以所述中心轴线为中心进行旋转，该波动发生器具有根据周向的位置而不同的外径；以及

权利要求1至13中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其具有与所述刚性内齿齿轮的所述多个内齿局部啮合的所述外齿，

所述波动发生器具有：

非正圆凸轮，其以所述中心轴线为中心进行旋转，该非正圆凸轮具有根据周向的位置而不同的外径；以及

挠性轴承，其在内圈上固定有所述非正圆凸轮，该挠性轴承的外圈与所述挠性外齿齿轮接触，

所述挠性外齿齿轮和所述刚性内齿齿轮在所述挠性外齿齿轮的所述第1体部的径向内侧面被所述波动发生器按压的同时，随着所述非正圆凸轮的旋转而一边使所述内齿与所述外齿的啮合位置沿周向移动一边由于所述内齿与所述外齿的齿数的不同而相互相对地旋转。

15.根据权利要求14所述的波动齿轮装置，其特征在于，

在沿着所述中心轴线的剖面中，所述挠性轴承的所述外圈的外周面配置在比所述第2体部的径向外侧面靠径向外侧的位置。

16.一种机器人装置，其特征在于，

该机器人装置搭载有权利要求1至13中的任意一项所述的挠性外齿齿轮。

17.一种机器人装置，其特征在于，

该机器人装置搭载有权利要求14或15所述的波动齿轮装置。

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