CN116146670A - 挠性外齿齿轮、波动减速器及机器人 - Google Patents
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Abstract
挠性外齿齿轮具有筒状的躯干部及隔膜部。躯干部沿包括中心轴线方向的分量的方向延伸。隔膜部从躯干部的轴向一端部沿包括径向的分量的方向延伸。躯干部具有第一躯干部及第二躯干部。第一躯干部配置于躯干部中的轴向一侧,且具有挠性。第二躯干部比第一躯干部靠轴向另一侧地配置。第二躯干部具有多个外齿。多个外齿分别朝径向外侧突出,且沿周向排列。隔膜部的厚度的最大值为外齿的从径向外端至第二躯干部的径向内侧面的长度的两倍以下,第一躯干部的厚度的最小值为隔膜部的厚度的最大值的一半以下。由此,能确保隔膜部和第二躯干部的刚性,并使第一躯干部在径向上良好地挠曲。
Description
技术领域
本发明涉及挠性外齿齿轮、波动减速器及机器人。
背景技术
以往,已知一种具备挠性外齿齿轮和内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(日本专利公开公报特开平02-283941号公报)。
日本专利公开公报特开平02-283941号公报的应变波动齿轮装置具有:应变齿轮10,其具有外齿20;齿圈14,其具有内齿22;以及波形产生器12,其使应变齿轮10与齿圈14之间产生相对旋转。应变齿轮10由具有0.015D~0.03D(D:应变齿轮的内径)的均一厚度的应变齿轮坯形成。此外,应变齿轮10具有:在开口端的周围形成有外齿20的圆筒部;以及由具有圆筒部的厚度的一半厚度的隔膜35构成的端部。
此外,应变齿轮10的开口端与波形产生器12接触而变形成椭圆形。由此,应变齿轮10的外齿20沿着椭圆形的长轴的各侧与齿圈14的内齿22卡合。这里,应变齿轮10的外齿20的数量与齿圈14的内齿22的数量彼此不同。由此,通过波形产生器12的旋转,应变齿轮10与齿圈14彼此相对移动。不过,如上所述,应变齿轮10的圆筒部是比隔膜35厚的结构,因此被认为难以挠曲。
发明内容
本发明的目的是提供一种技术,通过使挠性外齿齿轮更良好地挠曲,从而能够使外齿与内齿齿轮的内齿更平滑地啮合。
本发明的示例性的实施方式是挠性外齿齿轮,具有:筒状的躯干部,所述躯干部沿包括中心轴线方向的分量的方向延伸;以及隔膜部,所述隔膜部从所述躯干部的轴向一端部沿包括径向的分量的方向延伸,所述躯干部具有:第一躯干部,所述第一躯干部配置于轴向一侧,且具有挠性;以及第二躯干部,所述第二躯干部比所述第一躯干部靠轴向另一侧地配置,所述第二躯干部具有多个外齿,多个所述外齿朝径向外侧突出且沿周向排列,所述隔膜部的厚度的最大值为所述外齿的从径向外端至所述第二躯干部的径向内侧面的长度的两倍以下,所述第一躯干部的厚度的最小值为所述隔膜部的厚度的最大值的一半以下。
本发明的示例性的另一实施方式是波动减速器,具有:上述挠性外齿齿轮;波动产生器,所述波动产生器配置于所述第二躯干部的径向内侧;以及内齿齿轮,所述内齿齿轮配置于所述第二躯干部的径向外侧,所述内齿齿轮具有从径向内侧面朝径向内侧突出的多个内齿,所述多个外齿的一部分与所述多个内齿的一部分啮合。
本发明的示例性的又一实施方式是机器人,具有上述波动减速器。
根据本发明,在挠性外齿齿轮中,能够使包括第一躯干部的躯干部整体良好地挠曲。此外,在装设于波动减速器和机器人的挠性外齿齿轮中,能够使包括第一躯干部的躯干部整体良好地挠曲。
有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是机器人的概要图。
图2是波动减速器的纵剖视图。
图3是波动减速器的横剖视图。
图4是挠性外齿齿轮的局部纵剖视图。
图5是变形例的挠性外齿齿轮的局部纵剖视图。
图6是将图3的一部分放大后的图。
(符号说明)
1波动减速器
9中心轴线
10内齿齿轮
11内齿
20挠性外齿齿轮
21躯干部
22隔膜部
23、23k、23(k+1)外齿
23o、23(o+1)周向中心
24连接部
30波动产生器
31凸轮
32挠性轴承
40输出部
100机器人
101底座框架
102臂
103马达
211第一躯干部
212第二躯干部
具体实施方式
以下参照附图,对本申请的示例性实施方式进行说明。
<1.关于机器人>
图1是装设有一实施方式的波动减速器1的机器人100的概要图。机器人100例如是在工业产品的制造线中进行部件的搬运、加工、组装等作业的所谓的产业用机器人。如图1所示,机器人100具有波动减速器1。在本实施方式中,机器人100具有底座框架101、臂102、马达103及波动减速器1。由此,在装设于机器人100的波动减速器1中,能够使包括下述第一躯干部211的躯干部21整体良好地挠曲。
臂102相对于底座框架101被支承为能旋转。马达103和波动减速器1被装入底座框架101与臂102之间的关节部。当向马达103供给驱动电流时,从马达103输出旋转运动。此外,从马达103输出的旋转运动通过波动减速器1被减速,并传递至臂102。由此,臂102相对于底座框架101以减速后的速度转动。
<2.波动减速器的结构>
<2-1.波动减速器的整体的结构>
接着,对波动减速器1的整体的结构进行说明。
另外,以下分别将与波动减速器1的中心轴线9平行的方向称为“轴向”,将与波动减速器1的中心轴线9正交的方向称为“径向”,将沿着以波动减速器1的中心轴线9为中心的圆弧的方向称为“周向”。其中,上述“平行的方向”也包括大致平行的方向。此外,上述“正交的方向”也包括大致正交的方向。此外,在本申请中,下述图2、图4和图5中,以轴向为左右方向,将左侧作为“轴向一侧”,将右侧作为“轴向另一侧”,对各部的形状、位置关系进行说明。
图2是一实施方式的波动减速器1的纵剖视图。图3是从图2中的A-A位置观察的波动减速器1的横剖视图。为了避免图的繁杂化,在图3中省略了表示截面的阴影线。如上所述,波动减速器1装设于机器人100的关节部,使从马达103输入的旋转运动减速并输出。更具体而言,波动减速器1是利用下述内齿齿轮10与挠性外齿齿轮20的差动来将从马达103获得的第一旋转速度的旋转运动减速至比第一旋转速度低的第二旋转速度的装置。
如图2和图3所示,波动减速器1具有内齿齿轮10、挠性外齿齿轮20及波动产生器30。此外,本实施方式的波动减速器1还具有外圈151、内圈152及输出部40。
此外,波动减速器1设置有用于从马达103获得动力的输入部件104。输入部件104以中心轴线9为中心沿轴向呈筒状延伸。在输入部件104的径向内侧插入有马达103的输出轴。此外,输入部件104与马达103的输出轴彼此以无法相对旋转的方式固定。由此,输入部件104与马达103的旋转部一起以中心轴线9为中心按第一旋转速度旋转。另外,输入部件104与输出轴也可以是同一部件。
内齿齿轮10是以中心轴线9为中心的圆环状的齿轮。内齿齿轮10相对于机器人100的底座框架101固定。内齿齿轮10与中心轴线9同轴地配置。此外,如下所述,挠性外齿齿轮20具有第二躯干部212。内齿齿轮10配置于第二躯干部212的径向外侧。内齿齿轮10的刚性与挠性外齿齿轮20的下述躯干部21的刚性相比足够高。因此,内齿齿轮10实质上能视为刚体。内齿齿轮10具有多个内齿11。多个内齿11从内齿齿轮10的径向内侧面朝径向内侧突出。多个内齿11在内齿齿轮10的内侧面处沿周向按一定的间距排列。
内齿齿轮10设有多个贯穿孔110。在本实施方式中,贯穿孔110的数量是8。8个贯穿孔110分别沿轴向贯穿内齿齿轮10。此外,8个贯穿孔110以中心轴线9为中心沿周向等间隔地排列。通过将分别贯穿8个贯穿孔110的螺钉(省略图示)与机器人100的底座框架101紧固,将内齿齿轮10固定于底座框架101。此外,内齿齿轮10设有多个螺钉孔111。多个螺钉孔111分别从内齿齿轮10的轴向一侧的端面朝轴向另一侧凹陷。另外,螺钉孔111也可以是贯穿孔。
挠性外齿齿轮20是能够挠曲变形的有底环状的齿轮。如下所述,挠性外齿齿轮20经由输出部40和内圈152固定于机器人100的臂102。挠性外齿齿轮20被支承为能以中心轴线9为中心旋转。图4是将挠性外齿齿轮20的一部分放大后的纵剖视图。如图2~图4所示,挠性外齿齿轮20具有筒状的躯干部21及隔膜部22。
躯干部21在包括中心轴线9方向的分量的方向上延伸。本实施方式中,躯干部21以中心轴线9为中心沿轴向呈筒状延伸。而且,躯干部21具有挠性,是能在径向上挠曲的部位。尤其,躯干部21的轴向另一侧的端部(以下称为“轴向另一端部”)是自由端,因此,与其他部分相比能大幅地在径向上变位。此外,躯干部21的轴向另一端部位于波动产生器30的径向外侧且内齿齿轮10的径向内侧。
躯干部21具有第一躯干部211及第二躯干部212。第一躯干部211配置于躯干部21的轴向一侧,且具有挠性。第一躯干部211是在径向上能挠曲的筒状的部位。
第二躯干部212配置为比第一躯干部211靠轴向另一侧。此外,第二躯干部212位于内齿齿轮10的径向内侧。第二躯干部212具有多个外齿23。多个外齿23沿着周向排列。此外,多个外齿23分别朝径向外侧突出。此外,多个外齿23沿周向以固定的间距排列。此外,如在下文中详细说明地,挠性轴承32的外圈323与第二躯干部212的内周面接触。由此,多个外齿23的一部分与多个内齿11的一部分啮合。即,当躯干部21由波动产生器30从径向内侧按压时,多个外齿23的一部分与内齿齿轮10的多个内齿11的一部分啮合。另外,内齿齿轮10所具有的内齿11的数量与挠性外齿齿轮20所具有的外齿23的数量略微不同。
隔膜部22是从躯干部21的轴向一侧的端部(以下称为“轴向一端部”)沿包含径向的分量的方向延伸的部位。即,隔膜部22从躯干部21的轴向一端部沿包含径向的分量的方向延伸。本实施方式中,隔膜部22从躯干部21的轴向一端部朝径向内侧扩展。此外,隔膜部22以中心轴线9为中心地呈环状扩展。隔膜部22是与躯干部21相比不易挠曲的平板状的部位。通过隔膜部22具有上述构造,能够使挠性外齿齿轮20在径向上小型化。隔膜部22形成有多个贯穿孔220。多个贯穿孔220分别沿轴向贯穿隔膜部22。另外,隔膜部22也可以从躯干部21的轴向一端部朝径向外侧扩展。
隔膜部22的厚度t(a)在隔膜部22的径向内端至径向外端的范围内大致固定。另外,在本实施方式中,隔膜部22的厚度t(a)是轴向的宽度。由此,在制造挠性外齿齿轮20时,与隔膜部22的厚度t(a)不固定的情况相比,能够容易地制造隔膜部22。
不过,也可以是,隔膜部22的厚度t(a)在隔膜部22的径向内端至径向外端的范围内不固定。例如,如图5的变形例所示,也可以在隔膜部22的径向内侧形成有与隔膜部22相比轴向的厚度更大的厚壁部25。此外,隔膜部22也可以是厚度随着靠近厚壁部25而在轴向上逐渐变大。上述多个贯穿孔220也可以设置于厚壁部25。
躯干部21还具有连接部24。连接部24沿具有轴向和径向双方的分量的方向延伸。连接部24将第一躯干部211的轴向一端部与隔膜部22的径向端部连接。本实施方式中,连接部24将第一躯干部211的轴向一端部与隔膜部22的径向外侧的端部连接。
另外,在后面描述挠性外齿齿轮20的更详细的结构。
波动产生器30是使躯干部21产生周期性挠曲变形的机构。波动产生器30配置于第二躯干部212的径向内侧。本实施方式的波动产生器30具有凸轮31及挠性轴承32。此外,凸轮31及挠性轴承32分别以中心轴线9为中心地呈环状扩展。凸轮31以彼此无法相对旋转的方式固定于输入部件104的外周面,被支承为能以中心轴线9为中心旋转。本实施方式的凸轮31具有椭圆形的凸轮轮廓。即,凸轮31的径向外侧面在沿轴向观察时呈椭圆形,具有根据周向位置而不同的外径。挠性轴承32是能够挠曲变形的轴承。挠性轴承32配置于凸轮31的径向外侧面与挠性外齿齿轮20的躯干部21的径向内侧面之间。因此,凸轮31与躯干部21以不同的旋转速度旋转。
挠性轴承32具有内圈321、多个滚珠322、能弹性变形的外圈323。内圈321与凸轮31的径向外侧面接触。多个滚珠322介于内圈321与外圈323之间,并沿周向排列。外圈323以沿着旋转的凸轮31的凸轮轮廓的方式隔着内圈321及滚珠322弹性变形(挠曲变形)。此外,外圈323与挠性外齿齿轮20的躯干部21的径向内侧面接触。因此,躯干部21也变形为沿着凸轮31的径向外侧面的椭圆形。其结果是,在相当于该椭圆的长轴的两端的两处,挠性外齿齿轮20的外齿23与内齿齿轮10的内齿11啮合。不过,在周向的其他位置处,外齿23与内齿11不啮合。如此,对本实施方式的挠性轴承32使用滚珠轴承。不过,也可以使用滚柱轴承等其他方式的轴承来代替滚珠轴承。
当驱动马达103时,凸轮31与马达103的旋转部及输入部件104一起以中心轴线9为中心按第一旋转速度旋转。由此,挠性外齿齿轮20的上述椭圆的长轴也以第一旋转速度旋转。如此,外齿23与内齿11的啮合位置也在周向上以第一旋转速度变化。此外,如上所述,内齿齿轮10的内齿11的数量与挠性外齿齿轮20的外齿23的数量略微不同。由于上述齿数的差,凸轮31每旋转一周时,外齿23与内齿11啮合的组合在周向上略微变化。这里,如上所述,内齿齿轮10固定于机器人100的底座框架101,不旋转。其结果是,相对于内齿齿轮10和底座框架101,挠性外齿齿轮20以中心轴线9为中心,以低于第一旋转速度的第二旋转速度旋转。
外圈151是以中心轴线9为中心呈圆环状扩展的部件。外圈151及内圈152均具有高刚性。此外,外圈151设有多个贯穿孔153。多个贯穿孔153分别沿轴向贯穿外圈151。通过将分别贯穿多个贯穿孔153的多个螺钉154紧固于与外圈151的轴向另一侧相邻的内齿齿轮10的多个螺钉孔111,将外圈151固定于内齿齿轮10。
内圈152配置于外圈151的径向内侧。内圈152是以中心轴线9为中心呈圆环状扩展的部件。此外,机器人100的臂102固定于内圈152。内圈152具有比外圈151的内径稍小的外径。此外,内圈152设有多个螺钉孔155。多个螺钉孔155分别从内圈152的轴向另一侧的端面朝向轴向一侧地形成。
内圈152通过轴承16能旋转地连接于外圈151。本实施方式的轴承16使用交叉滚子轴承。如图2所示,轴承16在外圈151的内周面与内圈152的外周面之间具有多个圆筒滚子161。多个圆筒滚子161在设置于外圈151的内周面的环状V槽与设置于内圈152的外周面的环状V槽之间使朝向交替改变地配置。由此,在允许内圈152相对于外圈151的旋转的同时,将内圈152与外圈151高刚性地连接。上述交叉滚子轴承即便没有像滚珠轴承那样以一对的方式使用,也能在轴向和径向上获得足够的刚性。即,通过使用交叉滚子轴承,能够减少设置在波动减速器1上的轴承(bearing)的数量。由此,能够降低轴承16的重量,且能够抑制轴承16的轴向的尺寸。
输出部40是用于将减速后的动力取出的部件。输出部40沿中心轴线9呈圆筒状延伸。如图2所示,输出部40的轴向另一端部形成有朝径向外侧扩展的输出凸缘部401。此外,输出凸缘部401设有多个贯穿孔400。多个贯穿孔400分别沿轴向贯穿输出凸缘部401。
如图2所示,在输出凸缘部401的轴向一侧配置有挠性外齿齿轮20的隔膜部22。此外,在隔膜部22的轴向一侧夹设有垫圈17,还配置有内圈152。另外,配置的垫圈17的片数可以是一片,也可以是多片。此外,也可以不必配置垫圈17。由此,能够容易地调节挠性外齿齿轮20及输出部40相对于内圈152的周向的位置。
此外,垫圈17设有多个贯穿孔170。多个贯穿孔170分别沿轴向贯穿垫圈17。通过将分别贯穿挠性外齿齿轮20的多个贯穿孔220和输出部40的多个贯穿孔400的多个螺钉156经由垫圈17的多个贯穿孔170紧固于内圈152的多个螺钉孔155,将挠性外齿齿轮20和输出部40沿轴向固定于内圈152。由此,内圈152、挠性外齿齿轮20和输出部40相互以无法相对旋转的方式连接。
这里,如上所述,内圈152相对于外圈151和内齿齿轮10经由轴承16被支承为能旋转。由此,固定于内圈152的挠性外齿齿轮20、输出部40及机器人100的臂102能相对于固定有内齿齿轮10的底座框架101以中心轴线9为中心旋转。其结果是,当驱动马达103时,挠性外齿齿轮20和臂102按比作为马达103的输出的第一旋转速度低的第二旋转速度以中心轴线9为中心旋转。
<2-2.挠性外齿齿轮的详细结构>
接着,对挠性外齿齿轮20的更详细的结构进行说明。另外,在以下的说明中,所谓包括第一躯干部211和第二躯干部212的躯干部21的厚度,在躯干部21相对于中心轴线9倾斜的情况下,表示相对于躯干部21延伸的方向的法线方向的厚度,在躯干部21与中心轴线9平行的情况下,表示径向的厚度。
挠性外齿齿轮20例如能在以板状的材料为基础通过冲压加工制作成筒形的中间部件之后,通过拉深加工(日文:しぼり加工)或切削加工来成型为最终的形状。此外,外齿23能通过一边将辊按压于上述中间部件一边使辊转动来成型。本实施方式中,作为外齿23,以正齿轮的方式形成沿着轴向的齿。另外,外齿23的从径向外端至径向内端的长度t(d)可以根据轴向和周向的位置变化。此外,外齿23的从径向外端至第二躯干部212的径向内侧面的长度t(c)也可以根据轴向和周向的位置变化。
此外,本实施方式的挠性外齿齿轮20的材料使用不锈钢。不过,挠性外齿齿轮20的材料也可以使用碳含量比较少的钢铁或铝等。
图6是将图3的一部分放大后的图。如图6所示,以下,将挠性外齿齿轮20的周向相邻的两个外齿23依次称为“外齿23k”和“外齿23(k+1)”。此外,将“外齿23k”的周向中心称为“周向中心23o”,将“外齿23(k+1)”的周向中心称为“周向中心23(o+1)”。本实施方式中,周向中心23o与周向中心23(o+1)之间的周向的距离即周向的间隔cp大于图4和图5所示的第一躯干部211的厚度t(b)中的径向上最薄的部位的值的两倍。即,在周向相邻的外齿23k、23(k+1)中,各外齿23k、23(k+1)的周向中心23o、周向中心23(o+1)的周向的间隔cp大于第一躯干部211的厚度t(b)的最小值min{t(b)}的两倍。如此,本实施方式中,通过使相邻的外齿23k、23(k+1)的周向的间距更长,能够更容易地将外齿23成型。
此外,本实施方式中,周向中心23o与周向中心23(o+1)之间的周向的距离即周向的间隔cp也大于图4和图5所示的隔膜部22的厚度t(a)中的轴向上最薄的部位的值。即,在周向相邻的外齿23k、23(k+1)中,各外齿23k、23(k+1)的周向中心23o、周向中心23(o+1)的周向的间隔cp大于隔膜部22的厚度t(a)的最小值min{t(a)}。如此,本实施方式中,通过使相邻的外齿23k、23(k+1)的周向的间距更长,能够更容易地将外齿23成型。
此外,本实施方式中,外齿23的从径向外端至径向内端的长度t(d)的最大值max{t(d)}大于第一躯干部211的厚度t(b)的最小值min{t(b)}。如此,通过使外齿23的从径向外端至径向内端的长度t(d)的最大值max{t(d)}大于第一躯干部211的厚度t(b)的最小值min{t(b)},即一定程度上在径向上将外齿23设置得较长,外齿23与内齿齿轮10的内齿11良好地啮合。由此,在波动减速器1中,能够进一步精度良好地传递转矩。
此外,本实施方式中,外齿23的径向外端与径向内端的径向中点cm处的、外齿23的齿厚ct的最大值max{ct}小于第一躯干部211的厚度t(b)的最小值min{t(b)}。如此,通过抑制外齿23的齿厚ct,能够提高外齿23的成型自由度。此外,外齿23与内齿齿轮10的内齿11的啮合进一步变好。另外,齿厚ct可以根据轴向而变化。轴向上齿厚ct最大的区域中的齿厚ct的最大值max{ct}小于第一躯干部211的厚度t(b)的最小值min{t(b)}即可。
此外,在本实施方式中,外齿23的从径向外端至第二躯干部212的径向内侧面的长度t(c)的最大值max{t(c)}大于第一躯干部211的厚度t(b)的最小值min{t(b)},且小于第一躯干部211的厚度t(b)的最小值min{t(b)}的两倍。如此,通过使外齿23的从径向外端至第二躯干部212的径向内侧面的长度t(c)的最大值max{t(c)}大于第一躯干部211的厚度t(b)的最小值min{t(b)},在一定程度上确保用于与内齿齿轮10的内齿11良好地啮合的外齿23的径向的长度,且通过小于第一躯干部211的厚度t(b)的最小值min{t(b)}的两倍,能够抑制外齿23在径向上过长。其结果是,能提外齿23的刚性。另外,外齿23的从径向外端至第二躯干部212的径向内侧面的长度t(c)以及第一躯干部211的厚度t(b)可以分别是根据轴向位置而不同的值。在这种情况下,对外齿23的从径向外端至第二躯干部212的径向内侧面的长度t(c)以及第一躯干部211的厚度t(b)各自成为最大或最小的区域中的各值进行比较即可。
此外,如图4所示,在本实施方式中,隔膜部22的厚度t(a)与外齿23的从径向外端至第二躯干部212的径向内侧面的长度t(c)大致相同。由此,相比于隔膜部22的厚度t(a)与外齿23的从径向外端至第二躯干部212的径向内侧面的长度t(c)不同的情况,能够容易地制造挠性外齿齿轮20。
此外,在本实施方式中,隔膜部22的厚度t(a)中的轴向最厚的部位的值为外齿23的从径向外端至第二躯干部212的径向内侧面的长度t(c)的两倍以下。即,隔膜部22的厚度t(a)的最大值max{t(a)}为外齿23的从径向外端至第二躯干部212的径向内侧面的长度t(c)的两倍以下。此外,挠性外齿齿轮20的筒状的躯干部21中的、位于隔膜部22侧的第一躯干部211的厚度t(b)中的径向最薄的部位的值为隔膜部22的厚度t(a)中的轴向最厚的部位的值的一半以下。即,第一躯干部211的厚度t(b)的最小值min{t(b)}为隔膜部22的厚度t(a)的最大值max{t(a)}的一半以下。如此,通过抑制第一躯干部211的厚度t(b),在确保隔膜部22和第二躯干部212的刚性的同时,能够使第一躯干部211在径向上良好地挠曲。其结果是,能够使包括第一躯干部211的躯干部21整体良好地挠曲。此外,通过使波动减速器1具有挠性外齿齿轮20,能够实现第一躯干部211良好地挠曲的波动减速器1。
此外,本实施方式中,第一躯干部211的厚度t(b)的最小值min{t(b)}小于隔膜部22的厚度t(a)的最大值max{t(a)}的一半。由此,能确保隔膜部22和第二躯干部212的刚性,并且能使第一躯干部211在径向上更良好地挠曲。并且,本实施方式中,第一躯干部211的厚度t(b)的最小值min{t(b)}小于隔膜部22的厚度t(a)的最小值min{t(a)}的一半。由此,能确保隔膜部22和第二躯干部212的刚性,并且能使第一躯干部211在径向上进一步良好地挠曲。
此外,如上所述,在本实施方式的挠性外齿齿轮20的第一躯干部211与隔膜部22之间还设置有连接部24。连接部24将第一躯干部211的轴向一端部与隔膜部22的径向外侧的端部连接,并且沿具有轴向和径向双方的分量的方向延伸。由此,能兼顾第一躯干部211的挠性和隔膜部22的刚性,并且能将第一躯干部211与隔膜部22牢固地连接。
此外,连接部24在沿着中心轴线9的截面中呈沿具有轴向和径向双方的分量的方向弯曲的弧状。如图2、图4和图5所示,本实施方式中,连接部24在沿着中心轴线9的纵截面中沿具有轴向和径向双方的分量的方向以圆弧状弯曲。此外,连接部24的曲率半径的最大值为第一躯干部211的厚度t(b)的十倍以下。如此,通过设置以高曲率弯曲的连接部24,能确保躯干部21的挠曲容易度,并且缓和连接部24处的应力集中。即,通过使连接部24具有上述结构,例如相比于第一躯干部211与隔膜部22直角连接的情况,能够缓和连接部24处的应力集中。
<3.变形例>
以上,对本发明的示例性实施方式进行了说明,但本发明并不限于上述实施方式。各部件和各部位的结构可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当组合或置换。
此外,挠性外齿齿轮、波动减速器和机器人的细节部分的形状也可以与上述实施方式的各图所示的形状不同。
本申请例如能用于挠性外齿齿轮、波动减速器和机器人。
Claims (14)
1.一种挠性外齿齿轮,具有:
筒状的躯干部,所述躯干部沿包括中心轴线方向的分量的方向延伸;以及
隔膜部,所述隔膜部从所述躯干部的轴向一端部沿包括径向的分量的方向延伸,
所述躯干部具有:
第一躯干部,所述第一躯干部配置于轴向一侧,且具有挠性;以及
第二躯干部,所述第二躯干部比所述第一躯干部靠轴向另一侧地配置,
所述第二躯干部具有多个外齿,多个所述外齿朝径向外侧突出且沿周向排列,
其特征是,
所述隔膜部的厚度的最大值为所述外齿的从径向外端至所述第二躯干部的径向内侧面的长度的两倍以下,
所述第一躯干部的厚度的最小值为所述隔膜部的厚度的最大值的一半以下。
2.根据权利要求1所述的挠性外齿齿轮,其特征是,
所述隔膜部的厚度在所述隔膜部的径向内端至径向外端的范围内大致固定。
3.根据权利要求2所述的挠性外齿齿轮,其特征是,
所述隔膜部的厚度与所述外齿的从径向外端至所述第二躯干部的径向内侧面的长度大致相同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的挠性外齿齿轮,其特征是,
所述第一躯干部的厚度的最小值为所述隔膜部的厚度的最小值的一半以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的挠性外齿齿轮,其特征是,
所述外齿的从径向外端至所述第二躯干部的径向内侧面的长度的最大值大于所述第一躯干部的厚度的最小值,且小于所述第一躯干部的厚度的最小值的两倍。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的挠性外齿齿轮,其特征是,
所述外齿的从径向外端至径向内端的长度的最大值大于所述第一躯干部的厚度的最小值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的挠性外齿齿轮,其特征是,
在周向相邻的所述外齿中,各所述外齿的周向中心的周向的间隔大于所述第一躯干部的厚度的最小值的两倍。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的挠性外齿齿轮,其特征是,
在周向相邻的所述外齿中,各所述外齿的周向中心的周向的间隔大于所述隔膜部的厚度的最小值。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的挠性外齿齿轮,其特征是,
所述外齿的径向外端与径向内端的径向中点处的所述外齿的齿厚的最大值小于所述第一躯干部的厚度的最小值。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的挠性外齿齿轮,其特征是,
所述躯干部具有连接部,所述连接部将所述第一躯干部的轴向一端部与所述隔膜部的径向端部连接,
所述连接部沿具有轴向和径向双方的分量的方向延伸。
11.根据权利要求10所述的挠性外齿齿轮,其特征是,
在沿着所述中心轴线的截面中,所述连接部呈沿具有轴向和径向双方的分量的方向弯曲的弧状,
所述连接部的曲率半径的最大值为所述第一躯干部的厚度的十倍以下。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的挠性外齿齿轮,其特征是,
所述第一躯干部的厚度的最小值小于所述隔膜部的厚度的最大值的一半。
13.一种波动减速器,其特征是,具有:
权利要求1至12中任一项所述的挠性外齿齿轮;
波动产生器,所述波动产生器配置于所述第二躯干部的径向内侧;以及
内齿齿轮,所述内齿齿轮配置于所述第二躯干部的径向外侧,
所述内齿齿轮具有从径向内侧面朝径向内侧突出的多个内齿,所述多个外齿的一部分与所述多个内齿的一部分啮合。
14.一种机器人,其特征是,
具有权利要求13所述的波动减速器。
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