TW201305464A - 附有複合滾動軸承的內齒輪單元及諧波齒輪裝置 - Google Patents

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Abstract

諧波齒輪裝置(30)，是使用「具備止推軸承用第1滾子(53)、第2滾子(54)、徑向軸承用第3滾子(55)」的複合滾動軸承(38)，作為以自由相對轉的的狀態支承著第1剛性內齒齒輪(31)與可撓性外齒齒輪(33)的軸承。相較於交叉滾子軸承(Cross Roller Bearings)和角接觸軸承(angular contact bearing)，複合滾動軸承(38)能以較少的設置空間實現高剛性的軸承。由於複合滾動軸承(38)的內輪部分(51)與第1剛性內齒齒輪(31)被一體化而成為單一零件，因此不需要用來連結上述構件的安裝部。可實現具備高剛性之扁平的諧波齒輪裝置。

Description

附有複合滾動軸承的內齒輪單元及諧波齒輪裝置
本發明是關於：具備「可承受徑向方向與推力方向之荷重的複合滾動軸承」的內齒齒輪單元、及採用該內齒齒輪單元所構成諧波齒輪裝置。
在工作機械、機械手臂之類的驅動機構中，採用小型且緊密的諧波齒輪裝置作為減速機。諧波齒輪裝置，是由剛性內齒齒輪、可撓性外齒齒輪及波動產生器的3個零件所構成，剛性內齒齒輪與可撓性外齒齒輪是透過軸承而支承成可自由相對滾動的狀態。就諧波齒輪裝置而言，主要已知有：其可撓性外齒齒輪呈現杯狀，而被稱為杯型者；其可撓性外齒齒輪呈現煙囪管帽(chimney pot)形狀，而被稱為煙囪管帽型者；及其可撓性外齒齒輪呈現圓筒形狀，而被稱為平面型者。
在專利文獻1(日本特開2001-336588號公報)中揭示一種杯型的諧波齒輪裝置，在專利文獻2(日本特開平09-280325號公報)中揭示一種煙囪管帽型的諧波齒輪裝置，在專利文獻3(日本特開2009-156461號公報，第6圖)中揭示一種平面型的諧波齒輪裝置。此外，在專利文獻1、2中揭示：採用交叉滾子軸承，將剛性內齒齒輪與可撓性外齒齒輪支撐成可自由相對滾動狀態的機構。
另外，本案的申請人，在專利文獻4中提出一種：可承受徑向方向與推力方向之雙方荷重的複合滾動軸承。
[專利文獻1]日本特開2001-336588號公報
[專利文獻2]日本特開平09-280325號公報
[專利文獻3]日本特開2009-156461號公報
[專利文獻4]WO2005/103515號公報
在現今的該類物品中，倘若縮小諧波齒輪裝置之軸線方向的尺寸以達成其扁平化，軸承的尺寸將隨之縮小，必然導致軸承的剛性下降。因為這個緣故，在要求高剛性的場合中，諧波齒輪裝置的扁平化有其限度。
有鑑於這點，本發明的課題在於提出一種附有複合滾動軸承內齒齒輪單元，該附有複合滾動軸承內齒齒輪單元適合「既能保持高剛性，又能用來實現諧波齒輪裝置等齒輪式減速機的扁平化」。
此外，本發明的課題在於提出一種：採用「附有複合滾動軸承內齒齒輪單元」所構成之扁平且高剛性的諧波齒輪裝置。
為了解決上述的課題，本發明的附有複合滾動軸承內齒齒輪單元，其特徵為：具有內齒齒輪與複合滾動軸承，前述內齒齒輪具備：第1端面與第2端面、及圓形外周面與圓形內周面，該第1端面與第2端面是從內齒齒輪之滾動中心軸線的方向相互地形成對峙，且朝「垂直於該滾動中心軸線的方向」延伸，而該圓形外周面與圓形內周面是位於前述第1端面與前述第2端面之間，前述複合滾動軸承具備：一體形成於前述內齒齒輪的內輪部分、外輪、以自由滾動的狀態插入前述內輪部分與前述外輪之間的複數個第1滾動體、複數個第2滾動體及複數個第3滾動體，前述內輪部分具備：形成於前述內齒齒輪之前述第1端面的第1內輪軌道面、和形成於前述內齒齒輪之前述第2端面的第2內輪軌道面、及形成於前述內齒齒輪之前述圓形外周面的第3內輪軌道面，前述外輪具備：與前述第1內輪軌道面相對峙的第1外輪軌道面、和與前述第2內輪軌道面相對峙的第2外輪軌道面、及與前述第3內輪軌道面相對峙的第3外輪軌道面，在前述第1內輪軌道面與前述第1外輪軌道面之間，插入有止推軸承用的前述第1滾動體，在前述第2內輪軌道面與前述第2外輪軌道面之間，插入有止推軸承用的前述第2滾動體，在前述第3內輪軌道面與前述第3外輪軌道面之間，插入有徑向軸承用的前述第3滾動體。
在本發明中，前述外輪是由第1端板、第2端板及圓筒構件所構成，該第1端板具備「形成有前述第1外輪軌道面」的端面；該第2端板具備「形成有前述第2外輪軌道面」的端面；該圓筒構件被挾持於前述第1端板與前述第2端板之間，並且具備「形成有前述第3外輪軌道面」的圓形內周面。
此外，可形成以下的構造：具有止推軸承用的第1保持具、止推軸承用的第2保持具及徑向軸承用的一對第3保持具部分；該止推軸承用的第1保持具，是以自由滾動的狀態將前述第1滾動體保持於前述第1內輪軌道面與前述第1外輪軌道面之間；該止推軸承用的第2保持具，是以自由滾動的狀態將前述第2滾動體保持於前述第2內輪軌道面與前述第2外輪軌道面之間；該徑向軸承用的一對第3保持具部分，是從前述第1保持具與前述第2保持具的端側延伸於前述第3內輪軌道面與前述第3外輪軌道面之間，且以自由滾動的狀態將前述第3滾動體保持於前述第3內輪軌道面與前述第3外輪軌道面之間。
不僅如此，最好是採用圓柱狀的滾子來作為前述第1、第2及第3滾動體。也可以採用滾珠作為滾動體，來取代上述的圓柱狀滾子。
接著，本發明的諧波齒輪裝置，其特徵為：具有：圓環狀的剛性內齒齒輪；和可撓性外齒齒輪，該可撓性外齒齒輪在前述剛性內齒齒輪的內側被配置成同軸狀態；和波動產生器，該波動產生器是將前述可撓性外齒齒輪彎折成非圓形後使該可撓性外齒齒輪的外齒在圓周方向上局部地嚙合於前述剛性內齒齒輪的內齒，並藉由使上述兩齒輪的嚙合位置朝圓周方向移動，而在兩齒輪之間產生相對滾動；及複合滾動軸承，該複合滾動軸承是以自由相對滾動的狀態，支承前述剛性內齒齒輪與前述可撓性外齒齒輪，前述剛性內齒齒輪具備：第1端面與第2端面、及圓形外周面與圓形內周面，該第1端面與第2端面是從內齒齒輪之滾動中心軸線的方向相互地形成對峙，且朝「垂直於該滾動中心軸線的方向」延伸，而該圓形外周面與圓形內周面是位於前述第1端面與前述第2端面之間，前述複合滾動軸承具備：一體形成於前述內齒齒輪的內輪部分、外輪、以自由滾動的狀態插入前述內輪部分與前述外輪之間的複數個第1滾動體、複數個第2滾動體及複數個第3滾動體，前述內輪部分具備：形成於前述內齒齒輪之前述第1端面的第1內輪軌道面、和形成於前述內齒齒輪之前述第2端面的第2內輪軌道面、及形成於前述內齒齒輪之前述圓形外周面的第3內輪軌道面，前述外輪具備：與前述第1內輪軌道面相對峙的第1外輪軌道面、和與前述第2內輪軌道面相對峙的第2外輪軌道面、及與前述第3內輪軌道面相對峙的第3外輪軌道面，在前述第1內輪軌道面與前述第1外輪軌道面之間，插入有止推軸承用的前述第1滾動體，在前述第2內輪軌道面與前述第2外輪軌道面之間，插入有止推軸承用的前述第2滾動體，在前述第3內輪軌道面與前述第3外輪軌道面之間，插入有徑向軸承用的前述第3滾動體。
在本發明中，使用具備「用來支承止推力的第1、2滾動體；及用來支承徑向力的第3滾動體」的複合滾動軸承，作為以自由相對滾動的狀態支承著剛性內齒齒輪與可撓性外齒齒輪的軸承。相較於傳統的交叉滾子軸承或角接觸軸承，複合滾動軸承能以較少的設置空間實現高剛性。此外，由於複合滾動軸承的內輪與剛性內齒齒輪形成一體化而成為單一零件，因此不需要用來連結前述兩個構件的安裝部，有利於諧波齒輪裝置的小型化、緊密化。據此，根據本發明，能以高剛性實現扁平的諧波齒輪裝置。
在本發明中，前述外輪是由第1端板、第2端板及圓筒構件所構成，該第1端板具備形成有前述第1外輪軌道面的端面；該第2端板具備形成有前述第2外輪軌道面的端面；該圓筒構件被挾持於前述第1端板與前述第2端板之間，且具備形成有前述第3外輪軌道面的圓形內周面。
其次，在將本發明應用於煙囪管帽型之諧波齒輪裝置的場合中，前述可撓性外齒齒輪是具備下述構件之煙囪管帽形狀的外齒齒輪：可朝半徑方向彎曲的圓筒部、和從該圓筒部的一端朝半徑方向的外側擴張的圓盤狀膜片、和連接於該膜片之外周緣的圓環狀輪轂、及形成於前述圓筒部的另一端側之外周面部分的前述外齒。在該場合中，前述輪轂是被固定在前述複合滾動軸承的前述第1端板與前述第2端板之中的其中一個的端板、或者作為該端板的一部分而形成一體。
此外，在將本發明應用於杯型之諧波齒輪裝置的場合中，前述可撓性外齒齒輪是具備以下構件的杯狀外齒齒輪：可朝半徑方向彎曲的圓筒部、和從該圓筒部的一端朝半徑方向的內側延伸的圓盤狀膜片、和連接於該膜片之內周緣的圓盤狀或者圓環狀的輪轂、及形成於前述圓筒部的另一端側之外周面部分的前述外齒。在該場合中，前述輪轂是被固定在前述複合滾動軸承的前述第1端板與前述第2端板之中的其中一個的端板、或者作為該端板的一部分而形成一體。
不僅如此，在將本發明應用於平面型之諧波齒輪裝置的場合中，具有第2剛性內齒齒輪，該第2剛性內齒齒輪被配置在前述剛性內齒齒輪、及「前述外輪的前述第1端板與前述第2端板之中」的其中一個的端板之間，前述可撓性外齒齒輪，是沿著可朝半徑方向彎曲之圓筒部的圓形外周面而形成前述外齒之圓筒形狀的外齒齒輪，前述第2剛性內齒齒輪，是被固定於前述端板、或者作為該端板的一部分而形成一體，前述可撓性外齒齒輪的齒數，是少於剛性內齒齒輪的齒數，且與前述第2剛性內齒齒輪的齒數相同，前述可撓性外齒齒輪，是藉由前述波動產生器而彎折成非圓形，並局部地嚙合於前述剛性內齒齒輪及前述第2剛性內齒齒輪。
以下，參考圖面說明使用本發明之附有複合滾動軸承內齒齒輪單元及諧波齒輪裝置的實施形態。
(附有複合滾動軸承內齒齒輪單元)
第1圖，是顯示附有複合滾動軸承內齒齒輪單元的剖面圖。附有複合滾動軸承內齒齒輪單元1具有內齒齒輪2與複合滾動軸承3。內齒齒輪2是由矩形剖面的圓環狀構件所形成，其兩側的第1端面4及第2端面5，是朝垂直於裝置中心軸線1a的方向延伸的平坦面，在上述的第1端面4與第2端面5的外周緣之間形成有圓形外周面6，在上述的第1端面4與第2端面5的內周緣之間形成有圓形內周面7。在圓形內周面7，沿著其圓周方向形成有內齒8。
複合滾動軸承3具備：一體形成於內齒齒輪2的內輪部分11、外輪12、以自由滾動的狀態插入內輪部分11與外輪12間之止推軸承用的複數個第1滾子13(第1滾動體)、止推軸承用的複數個第2滾子14(第2滾動體)及徑向軸承用的複數個第3滾子15(第3滾動體)。內輪部分11，是由「形成於位在內齒齒輪2的第1端面4之外周緣側部分」的第1內輪軌道面16、和「形成於位在內齒齒輪2的第2端面5之外周緣側部分」的第2內輪軌道面17、及「形成於內齒齒輪2之圓形外周面6」的第3內輪軌道面18所形成的部分。外輪12具備：從裝置中心軸線1a的方向，以一定的間隔對第1內輪軌道面16形成對峙的第1外輪軌道面19；和從裝置中心軸線1a的方向，以一定的間隔對第2內輪軌道面17形成對峙的第2外輪軌道面20；及從裝置半徑方向的外側，以一定的間隔對第3內輪軌道面18形成對峙的第3外輪軌道面21。
止推軸承用的複數個第1滾子13，是以自由滾動的狀態插入第1內輪軌道面16與第1外輪軌道面19之間。止推軸承用的複數個第2滾子14，是以自由滾動的狀態插入第2內輪軌道面17與第2外輪軌道面20之間。此外，徑向軸承用的複數個第3滾子15，是以自由滾動的狀態插入第3內輪軌道面18與第3外輪軌道面21之間。而為了負荷容量的提升以及歪斜(skew)對策，最好是採用滾針(needle roller)型的徑向軸承。
在本發明中，外輪12是由以下3種構件所構成：具備「形成有第1外輪軌道面19」之內側端面的第1端板22；和具備「形成有第2外輪軌道面20」之內側端面的第2端板23；及在第1端板22與第2端板23之間被挾持成同軸狀態，且具備「形成有第3外輪軌道面21」之圓形內周面的圓筒構件24。上述的3種構件是藉由複數支固定螺栓25(在圖中以一點鎖線表示)而彼此固定。而第1端板22、第2端板23及圓筒構件24的外徑尺寸形成相同，而形成於第1、第2端板22、23之中心貫穿孔22b、23b的直徑，是大於內齒齒輪2的內徑。
接著，將止推軸承用的第1保持具26插入第1內輪軌道面16與第1外輪軌道面19之間。在第1保持具26，沿著圓周方向以一定的角度間隔形成有滾子保持孔26a，第1滾子13是以自由滾動的狀態保持於各滾子保持孔內。同樣地，在另一側的第2內輪軌道面17與第2外輪軌道面20之間也插入有止推軸承用的第2保持具27，在第2保持具27，也同樣沿著圓周方向以一定的角度間隔形成有滾子保持孔27a。在各滾子保持孔27a，第2滾子14是以自由滾動的狀態被保持。雖然在本例中是採用圓柱狀的滾子作為滾動體，但也可以採用其他形狀的滾動體。
在止推軸承用的第1保持具26與第2保持具27的外周緣端形成有：彎折成直角，且朝向彼此接近的方向延伸的徑向軸承用第3保持具部分26b、27b。藉由這些保持具部分26b、27b，決定第3滾子15之推力方向(裝置中心軸線1a的方向)的位置。
上述構造的附有複合滾動軸承內齒齒輪單元1，可作為齒輪式減速機的內齒齒輪使用，該複合滾動軸承3，可作為用來支承「對內齒齒輪形成相對滾動的齒輪或者滾動軸」的軸承使用。藉由採用附有複合滾動軸承內齒齒輪單元1，可實現扁平且高剛性的齒輪式減速機。
(平面型的諧波齒輪裝置)
第2圖(a)、(b)為採用了本發明之平面型諧波齒輪裝置的前視圖及剖面圖，第3圖則是放大的部分剖面圖。諧波齒輪裝置30具有圓環狀的第1、第2剛性內齒齒輪31、32；和可撓性外齒齒輪33；及波動產生器37，該可撓性外齒齒輪33是在上述第1、第2剛性內齒齒輪31、32的內側配置成同軸狀態；該波動產生器37，是將可撓性外齒齒輪33彎折成非圓形後，使該可撓性外齒齒輪33的外齒34在圓周方向上局部地嚙合於第1、第2剛性內齒齒輪31、32的內齒35、36，並促使該嚙合位置朝圓周方向移動。此外，諧波齒輪裝置30具有：以自由相對滾動的狀態支承第1剛性內齒齒輪31與可撓性外齒齒輪33的複合滾動軸承38。
可撓性外齒齒輪33，是形成「沿著可朝半徑方向彎曲之圓筒部的圓形外周面，形成有外齒34」的圓筒形狀之平面型的外齒齒輪。該可撓性外齒齒輪33的齒數，少於第1剛性內齒齒輪31的齒數，與第2剛性內齒齒輪32的齒數相同。在本例中，波動產生器37具有橢圓狀的輪廓，將可撓性外齒齒輪33彎折成橢圓狀，使其外齒34在橢圓狀曲線之長軸兩端的2個部位，嚙合於第1剛性內齒齒輪31的內齒35與第2剛性內齒齒輪32的內齒36。在該場合中，相對於第1剛性內齒齒輪31的齒數，第2剛性內齒齒輪32的齒數及可撓性外齒齒輪33的齒數僅略少2n齒(n為正的整數)，通常是少2齒。
波動產生器37被連結固定於圖面中未顯示的馬達輸出軸之類的滾動構件。一旦波動產生器37滾動，將使第1剛性內齒齒輪31、第2剛性內齒齒輪32與可撓性外齒齒輪33之間的嚙合位置朝圓周方向移動。由於第2剛性內齒齒輪32與可撓性外齒齒輪33的齒數相同，因此在該兩者之間不會產生相對滾動，而是形成一體地滾動。相對於此，第1剛性內齒齒輪31與可撓性外齒齒輪33，則對應於其齒數的差值而產生相對滾動。舉例來說，倘若將第1剛性內齒齒輪31固定成不會滾動時，可由可撓性外齒齒輪33經由第2剛性內齒齒輪32而輸出「相較於波動產生器37的滾動，已被大幅減速」的滾動。藉此，可驅動「連結固定於第2剛性內齒齒輪32」之負荷側的構件滾動。
接著，針對各部分的構造進行說明。首先，第1剛性內齒齒輪31是由「剖面形狀呈矩形之剛體」的圓環狀構件所形成，其兩側的第1端面44與第2端面45，是朝垂直於裝置中心軸線30a的方向延伸的平坦面，在上述的第1端面44與第2端面45的外周緣之間形成有圓形外周面46，在其內周緣之間形成有圓形內周面47。在圓形內周面47，沿著其圓周方向形成有內齒35。
複合滾動軸承38具備：一體形成於第1剛性內齒齒輪31的內輪部分51、外輪52、以自由滾動的狀態插入內輪部分51與外輪52之間的止推軸承用的複數個第1滾子53(第1滾動體)、止推軸承用的複數個第2滾子54(第2滾動體)及徑向軸承用的複數個第3滾子55(第3滾動體)。內輪部分51，是由形成於「第1剛性內齒齒輪31之第1端面44的外周緣側部分」的第1內輪軌道面56、和形成於「第1剛性內齒齒輪31之第2端面45的外周緣側部分」的第2內輪軌道面57、及形成於「第1剛性內齒齒輪31之圓形外周面46」的第3內輪軌道面58所形成的部分。外輪52具備：從裝置中心軸線30a的方向以一定的間隔對第1內輪軌道面56形成對峙第1外輪軌道面59、和從裝置中心軸線30a的方向以一定的間隔對第2內輪軌道面57形成對峙的第2外輪軌道面60、及從裝置半徑方向的外側以一定的間隔對第3內輪軌道面58形成對峙的第3外輪軌道面61。
止推軸承用的複數個第1滾子53，是以自由滾動的狀態插入第1內輪軌道面56與第1外輪軌道面59之間。止推軸承用的複數個第2滾子54，是以自由滾動的狀態插入第2內輪軌道面57與第2外輪軌道面60之間。此外，徑向軸承用的複數個第3滾子55，是以自由滾動的狀態插入第3內輪軌道面58與第3外輪軌道面61之間。而為了負荷容量的提升以及歪斜對策，最好是採用滾針型的徑向軸承。
在本例中，外輪52是由以下的3種構件所構成：具備「形成有第1外輪軌道面59」之內側端面的第1端板62；和具備「形成有第2外輪軌道面60」之內側端面的第2端板63；及在第1端板62與第2端板63之間被挾持成同軸狀態，且具備「形成有第3外輪軌道面61」之圓形內周面的圓筒構件64。上述的3種構件是藉由複數支固定螺栓65(在圖中以一點鎖線表示)而彼此固定。而第1端板62、第2端板63及圓筒構件64的外徑尺寸形成相同，而形成於第1端板62之中心貫穿孔62b的直徑，是大於第1剛性內齒齒輪31的內徑，而形成於第2端板63之中心貫穿孔63b的直徑則與第1剛性內齒齒輪31的內徑大致相等。
接著，將止推用的第1保持具66插入第1內輪軌道面56與第1外輪軌道面59之間。在第1保持具66，沿著圓周方向以一定的角度間隔形成有滾子保持孔66a，第1滾子53是以自由滾動的狀態被保持於各滾子保持孔內。同樣地，在另一側的第2內輪軌道面57與第2外輪軌道面60之間也插入有止推軸承用的第2保持具67，在該第2保持具67也同樣沿著圓周方向以一定的角度間隔形成有滾子保持孔67a。在各滾子保持孔67a，第2滾子54是以自由滾動的狀態被保持。雖然在本例中是採用圓柱狀的滾子作為滾動體，但也可以採用其他形狀的滾動體。
在止推軸承用的第1保持具66與第2保持具67的外周緣端形成有：被彎折成直角，且朝彼此接近的方向延伸的徑向軸承用第3保持具部分66b、67b。藉由上述的保持具部分66b、67b，決定第3滾子55之推力方向(裝置中心軸線30a的方向)的位置。
在本例中，第2剛性內齒齒輪32位於第1剛性內齒齒輪31與外輪52的第2端板63之間，並由固定螺栓(圖面中未顯示)鎖緊固定於第2端板63。換言之，位於第2端板63之內周緣側的部分，成為「在外側附有些微段差」的段差部63c，且在該段差部63c的內側端面部分鎖緊固定有第2剛性內齒齒輪32。就替代方案而言，也可以使第2剛性內齒齒輪32一體形成於第2端板63之內周緣側的部分。換言之，第2端板63與第2剛性內齒齒輪32也可以由單一零件所形成。
在形成上述構造的平面型諧波齒輪裝置30中，使用複合滾動軸承38作為「以自由相對滾動的狀態支承著第1剛性內齒齒輪31與可撓性外齒齒輪33」的軸承，該複合滾動軸承38是具備一對止推軸承用第1、第2滾子53、54；及徑向軸承用第3滾子55的3滾子軸承。相較於傳統的交叉滾子軸承或角接觸軸承，複合滾動軸承38能以較少的設置空間實現高剛性。此外，由於複合滾動軸承38的內輪部分51一體形成於第1剛性內齒齒輪31而成為單一零件，因此不需要用來連結上述構件的，而有利於諧波齒輪裝置的小型、緊密化。據此，可獲得高剛性之扁平的平面型諧波齒輪裝置30。
(煙囪管帽型的諧波齒輪裝置)
第4圖是顯示採用本發明之煙囪管帽型的諧波齒輪裝置的剖面圖。諧波齒輪裝置70具有：圓環狀的剛性內齒齒輪71；和可撓性外齒齒輪72，該可撓性外齒齒輪72在內齒齒輪71的內側被配置成同軸狀態；和波動產生器75，該波動產生器75將可撓性外齒齒輪72彎折成非圓形後，使該可撓性外齒齒輪72的外齒73在圓周方向上局部地嚙合於剛性內齒齒輪71的內齒74，並藉由使上述兩齒輪71、72的嚙合位置朝圓周方向移動，而使兩齒輪71、72之間產生相對滾動；及複合滾動軸承76，該複合滾動軸承76是以自由相對滾動的狀態支著成剛性內齒齒輪71與可撓性外齒齒輪72。
在本例中，由於剛性內齒齒輪71與複合滾動軸承76，與第1圖所示之附有複合滾動軸承內齒齒輪單元1的內齒齒輪2及複合滾動軸承3形成相同的構造，因此省略詳細的說明。此外，在第4圖中，與第1圖之各部相對應的部位是標示相同的圖號。
可撓性外齒齒輪72，是具備以下構件之煙囪管帽形狀的外齒齒輪：可朝半徑方向彎曲的圓筒部72a；和從該圓筒部72a的一端朝向半徑方向外側擴張之圓盤狀的膜片72b；和連接於該膜片72b的外周緣之圓環狀的輪轂72c；及形成於圓筒部72a的另一端側之外周面部分的外齒73。輪轂72c被固定於複合滾動軸承76的第1端板22。也可以作為第1端板22的一部分而形成一體以取代上述的構造。此外，當然也能將輪轂72c一體形成或者固定於第2端板23側。
然而，雖然本例為煙囪管帽型之諧波齒輪裝置的例子，但本發明同樣可適用於杯型的諧波齒輪裝置。杯型之諧波齒輪裝置的可撓性外齒齒輪，是具備以下構件的杯狀外齒齒輪：可朝半徑方向彎曲的圓筒部；和從該圓筒部的一端朝半徑方向內側延伸之圓盤狀的膜片；和連接於該膜片之內周緣的圓盤狀或者圓環狀的輪轂；及形成於圓筒部之另一端側的外周面部分的外齒。在該場合中，也可以將輪轂固定於複合滾動軸承的第1端板與第2端板中之其中一個的端板、或者作為該端板的一部分而一體形成。
(其他的實施形態)
雖然上述的各例，是將本發明的附有複合滾動軸承內齒齒輪單元應用於諧波齒輪裝置之場合的例子，但本發明同樣可適用於諧波齒輪裝置以外之齒輪式減速機的內齒齒輪。舉例來說，可採用本發明的附有複合滾動軸承內齒齒輪單元，作為行星齒輪減速機中的內齒齒輪，藉由複合滾動軸承把太陽齒輪或者行星齒輪架等，對內齒齒輪支承成自由相對滾動的狀態。藉此，可實現高剛性之扁平的行星齒輪減速機。
1．．．附有複合滾動軸承的內齒齒輪單元
1a．．．裝置中心軸線
2．．．內齒齒輪
3．．．複合滾動軸承
4．．．第1端面
5．．．第2端面
6．．．圓形外周面
7．．．圓形內周面
8．．．內齒
11．．．內輪部分
12．．．外輪
13．．．第1滾子(第1滾動體)
14．．．第2滾子(第2滾動體)
15．．．第3滾子(第3滾動體)
16．．．第1內輪軌道面
17．．．第2內輪軌道面
18．．．第3內輪軌道面
19．．．第1外輪軌道面
20．．．第2外輪軌道面
21．．．第3外輪軌道面
22．．．第1端板
22b．．．中心貫穿孔
23．．．第2端板
23b．．．中心貫穿孔
24．．．圓筒構件
25．．．固定螺栓
26．．．第1保持具
26a．．．滾子保持孔
26b．．．第3保持具部分
27．．．第2保持具
27a．．．滾子保持孔
27b．．．第3保持具部分
30．．．諧波齒輪裝置
30a．．．裝置中心軸線
31．．．第1剛性內齒齒輪
32．．．第2剛性內齒齒輪
33．．．可撓性外齒齒輪
34．．．外齒
35．．．內齒
36．．．內齒
37．．．波動產生器
38．．．複合滾動軸承
44．．．第1端面
45．．．第2端面
46．．．圓形外周面
47．．．圓形內周面
51．．．內輪部分
52．．．外輪
53．．．第1滾子
54．．．第2滾子
55．．．第3滾子
56．．．第1內輪軌道面
57．．．第2內輪軌道面
58．．．第3內輪軌道面
59．．．第1外輪軌道面
60．．．第2外輪軌道面
61．．．第3外輪軌道面
62．．．第1端板
62b．．．中心貫穿孔
63．．．第2端板
63b．．．中心貫穿孔
63c．．．段差部
64．．．圓筒構件
65．．．固定螺栓
66．．．第1保持具
66a．．．滾子保持孔
66b．．．第3保持具部分
67．．．第2保持具
67a．．．滾子保持孔
67b．．．第3保持具部分
70．．．諧波齒輪裝置
71．．．剛性內齒齒輪
72．．．可撓性外齒齒輪
72a．．．圓筒部
72b．．．膜片
72c．．．輪轂
73．．．外齒
74．．．內齒
75．．．波動產生器
76．．．複合滾動軸承
第1圖：是顯示採用了本發明的附有複合滾動軸承內齒齒輪單元的剖面圖。
第2圖：是顯示採用了本發明之平面型的諧波齒輪裝置的前視圖及剖面圖。
第3圖：是顯示第2圖的諧波齒輪裝置之放大剖面圖。
第4圖：是顯示採用了本發明之煙囪管帽型的諧波齒輪裝置的剖面圖。
30．．．諧波齒輪裝置
30a．．．裝置中心軸線
31．．．第1剛性內齒齒輪
32．．．第2剛性內齒齒輪
33．．．可撓性外齒齒輪
34．．．外齒
35．．．內齒
36．．．內齒
37．．．波動產生器
38．．．複合滾動軸承

Claims (11)

  1. 一種附有複合滾動軸承內齒齒輪單元，其特徵為：具有內齒齒輪與複合滾動軸承，前述內齒齒輪具備第1端面與第2端面、及圓形外周面與圓形內周面，且在前述圓形內周面形成有內齒，該第1端面與第2端面是從內齒齒輪之滾動中心軸線的方向彼此形成對峙，且朝垂直於該滾動中心軸線的方向延伸；該圓形外周面與圓形內周面是位於前述第1端面與前述第2端面之間，前述複合滾動軸承具備：一體形成於前述內齒齒輪的內輪部分、外輪、以自由滾動的狀態插入前述內輪部分與前述外輪之間的複數個第1滾動體、複數個第2滾動體及複數個第3滾動體，前述內輪部分具備：形成於前述內齒齒輪之前述第1端面的第1內輪軌道面、和形成於前述內齒齒輪之前述第2端面的第2內輪軌道面、及形成於前述內齒齒輪之前述圓形外周面的第3內輪軌道面，前述外輪具備：與前述第1內輪軌道面形成對峙的第1外輪軌道面、和與前述第2內輪軌道面形成對峙的第2外輪軌道面、及與前述第3內輪軌道面形成對峙的第3夕外輪軌道面，在前述第1內輪軌道面與前述第1外輪軌道面之間，插入有止推軸承用的前述第1滾動體，在前述第2內輪軌道面與前述第2外輪軌道面之間，插入有止推軸承用的前述第2滾動體，在前述第3內輪軌道面與前述第3外輪軌道面之間，插入有徑向軸承用的前述第3滾動體。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的附有複合滾動軸承內齒齒輪單元，其中前述外輪是由第1端板、第2端板及圓筒構件所構成，該第1端板具備形成有前述第1外輪軌道面的端面；該第2端板具備形成有前述第2外輪軌道面的端面；該圓筒構件被挾持於前述第1端板與前述第2端板之間，並且具備形成有前述第3外輪軌道面的圓形內周面。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載的附有複合滾動軸承內齒齒輪單元，其中具有止推軸承用的第1保持具、止推軸承用的第2保持具、及徑向軸承用的一對第3保持具部分，該止推軸承用的第1保持具，是以自由滾動的狀態，將前述第1滾動體保持於前述第1內輪軌道面與前述第1外輪軌道面之間，該止推軸承用的第2保持具，是以自由滾動的狀態，將前述第2滾動體保持於前述第2內輪軌道面與前述第2外輪軌道面之間，該徑向軸承用的一對第3保持具部分，是從前述第1保持具與前述第2保持具的端部朝前述第3內輪軌道面與前述第3外輪軌道面之間延伸，且以自由滾動的狀態，將前述第3滾動體保持於前述第3內輪軌道面與前述第3外輪軌道面之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載的附有複合滾動軸承內齒齒輪單元，其中前述第1、第2及第3滾動體為圓柱狀的滾子。
  5. 一種諧波齒輪裝置，其特徵為：具有圓環狀的剛性內齒齒輪、可撓性外齒齒輪、波動產生器及複合滾動軸承，該可撓性外齒齒輪，在前述剛性內齒齒輪的內側被配置成同軸狀態，該波動產生器，將前述可撓性外齒齒輪彎折成非圓形而使該可撓性外齒齒輪的外齒在圓周方向上局部地嚙合於前述剛性內齒齒輪的內齒，並藉由促使上述兩齒輪的嚙合位置朝圓周方向移動，而在兩齒輪之間產生相對滾動，該複合滾動軸承，是以自由相對滾動的狀態，支承著前述剛性內齒齒輪與前述可撓性外齒齒輪，前述剛性內齒齒輪具備第1端面與第2端面、及圓形外周面與圓形內周面，且在前述圓形內周面形成有內齒，該第1端面與第2端面是從剛性內齒齒輪之滾動中心軸線的方向彼此形成對峙，且朝垂直於該滾動中心軸線的方向延伸；該圓形外周面與圓形內周面是位於前述第1端面與前述第2端面之間，前述複合滾動軸承具備：一體形成於前述內齒齒輪的內輪部分、外輪、以自由滾動的狀態插入前述內輪部分與前述外輪之間的複數個第1滾動體、複數個第2滾動體及複數個第3滾動體，前述內輪部分具備：形成於前述內齒齒輪之前述第1端面的第1內輪軌道面、和形成於前述內齒齒輪之前述第2端面的第2內輪軌道面、及形成於前述內齒齒輪之前述圓形外周面的第3內輪軌道面，前述外輪具備：與前述第1內輪軌道面形成對峙的第1外輪軌道面、和與前述第2內輪軌道面形成對峙的第2外輪軌道面、及與前述第3內輪軌道面形成對峙的第3外輪軌道面，在前述第1內輪軌道面與前述第1外輪軌道面之間，插入有止推軸承用的前述第1滾動體，在前述第2內輪軌道面與前述第2外輪軌道面之間，插入有止推軸承用的前述第2滾動體，在前述第3內輪軌道面與前述第3外輪軌道面之間，插入有徑向軸承用的前述第3滾動體。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載的諧波齒輪裝置，其中前述外輪是由第1端板、第2端板及圓筒構件所構成，該第1端板具備形成有前述第1外輪軌道面的端面；該第2端板具備形成有前述第2外輪軌道面的端面；該圓筒構件被挾持於前述第1端板與前述第2端板之間，並且具備形成有前述第3外輪軌道面的圓形內周面。
  7. 如申請專利範圍第5項所記載的諧波齒輪裝置，其中具有止推軸承用的第1保持具、止推軸承用的第2保持具、及徑向軸承用的一對第3保持具部分，該止推軸承用的第1保持具，是以自由滾動的狀態，將前述第1滾動體保持於前述第1內輪軌道面與前述第1外輪軌道面之間，該止推軸承用的第2保持具，是以自由滾動的狀態，將前述第2滾動體保持於前述第2內輪軌道面與前述第2外輪軌道面之間，該徑向軸承用的一對第3保持具部分，是從前述第1保持具與前述第2保持具的端部朝前述第3內輪軌道面與前述第3外輪軌道面之間延伸，且以自由滾動的狀態，將前述第3滾動體保持於前述第3內輪軌道面與前述第3外輪軌道面之間。
  8. 如申請專利範圍第5項所記載的諧波齒輪裝置，其中前述第1、第2及第3滾動體為圓柱狀的滾子。
  9. 如申請專利範圍第6、7或8項所記載的諧波齒輪裝置，其中前述可撓性外齒齒輪是具備下述構件之煙囪管帽形狀的可撓性外齒齒輪：可朝半徑方向彎曲的圓筒部、和從該圓筒部的一端朝半徑方向的外側擴張的圓盤狀膜片、和連接於該膜片之外周緣的圓環狀輪轂、及形成於前述圓筒部的另一端側之外周面部分的前述外齒，前述輪轂是被固定在前述複合滾動軸承的前述第1端板與前述第2端板之中的其中一個的端板、或者作為該端板的一部分而形成一體。
  10. 如申請專利範圍第6、7或8項所記載的諧波齒輪裝置，其中前述可撓性外齒齒輪是具備下述構件之杯狀的可撓性外齒齒輪：可朝半徑方向彎曲的圓筒部、和從該圓筒部的一端朝半徑方向的內側延伸的圓盤狀膜片、和連接於該膜片之內周緣的圓盤狀或者圓環狀的輪轂、及形成於前述圓筒部的另一端側之外周面部分的前述外齒，前述輪轂是被固定在前述複合滾動軸承的前述第1端板與前述第2端板之中的其中一個的端板、或者作為該端板的一部分而形成一體。
  11. 如申請專利範圍第6、7或8項所記載的諧波齒輪裝置，其中具有第2剛性內齒齒輪，該第2剛性內齒齒輪被配置在：前述剛性內齒齒輪、與前述外輪的前述第1端板及前述第2端板中的其中一個端板之間，前述可撓性外齒齒輪，是沿著可朝半徑方向彎曲之圓筒部的圓形外周面而形成前述外齒之圓筒形狀的可撓性外齒齒輪，前述第2剛性內齒齒輪，是被固定於前述端板、或者作為該端板的一部分而形成一體，前述可撓性外齒齒輪的齒數，是少於剛性內齒齒輪的齒數，且與前述第2剛性內齒齒輪的齒數相同，前述可撓性外齒齒輪，是由前述波動產生器彎折成非圓形，並局部地嚙合於前述剛性內齒齒輪及前述第2剛性內齒齒輪。
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