TW201638495A

TW201638495A - 諧波齒輪裝置的可撓性外齒齒輪與軸構件的緊固連結構造

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Publication number: TW201638495A
Application number: TW104139936A
Authority: TW
Inventors: 保科達郎; 小林優; 長井啓
Original assignee: 和諧驅動系統股份有限公司
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2016-11-01
Also published as: JP6342015B2; CN107002824B; US20170335941A1; TWI658222B; EP3228902B1; JPWO2016088277A1; CN107002824A; EP3228902A1; WO2016088277A1; US10508726B2; EP3228902A4; KR20170080692A; KR101906818B1

Abstract

形成於諧波齒輪裝置之可撓性外齒齒輪(3)的輪轂(7)的輪轂側緊固連結面(12)、與輸出軸(11)的軸側緊固連結面(13)，是由螺栓(15)所緊固連結地固定。輪轂側緊固連結面(12)，是由「將其直徑線(16)作為稜線，並以特定的角度交會」之對稱的2個傾斜面所限制的凸側緊固連結面。軸側緊固連結面(13)，是由「將其直徑線作為谷線，並以特定的角度交會」之對稱的2個傾斜面所限制的凹側緊固連結面。傾斜面的傾斜角度，被設定為2度~16度之範圍內的值。僅利用螺栓緊固連結，便能確保與「併用螺栓、銷的緊固連結場合」同等以上的傳遞轉矩。

Description

諧波齒輪裝置的可撓性外齒齒輪與軸構件的緊固連結構造

本發明關於：在諧波齒輪裝置中，用來將其可撓性外齒齒輪同軸地緊固連結固定於軸構件的緊固連結構造。

就諧波齒輪裝置而言，已知有具備杯型或者煙囪型之可撓性外齒齒輪的諧波齒輪裝置。在諧波齒輪裝置中，譬如是將可撓性外齒齒輪設為減速轉動輸出零件，減速轉動是從可撓性外齒齒輪傳遞至輸出軸。此外，在專利文獻1所揭示的諧波齒輪裝置中，由輸入軸傳遞至可撓性外齒齒輪的轉動，經減速後從剛性內齒齒輪側輸出。

可撓性外齒齒輪與輸出軸、輸入軸之類的軸構件間的緊固連結，是採下述方式執行：藉由螺栓緊固連結，將形成於可撓性外齒齒輪的剛性輪轂，同軸地緊固連結固定於輸出軸。舉例來說，在專利文獻1中，可撓性外齒齒輪的輪轂被挾持於按壓板與輸入軸之間，並在該狀態下，藉由螺栓同軸地緊固連結固定於輸入軸。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平05-248502號公報

在此，在「於可撓性外齒齒輪、與緊固連結地固定於可撓性外齒齒輪的軸構件之間，必須傳遞大量轉矩」的場合中，採用了「併用螺栓與銷的緊固連結構造」。在併用銷的緊固連結構造的場合中，必須以極高的加工精確度來形成銷孔，使得加工成本變得非常高。

本發明的課題在於提供一種：不會使可撓性外齒齒輪的輪轂與軸構件之間的連結尺寸(輪轂的軸方向長度)增加，僅利用螺栓緊固連結，便能獲得與「併用螺栓、銷的緊固連結場合」同等以上之傳遞轉矩的緊固連結構造。

此外，本發明的課題在於提供一種：採用上述嶄新的緊固連結構造，將可撓性外齒齒輪的輪轂與軸構件緊固連結地固定的諧波齒輪裝置。

為了解決上述的課題，本發明之諧波齒輪裝置的可撓性外齒齒輪與軸構件的緊固連結構造，其特徵為具有：圓環狀或者圓形的輪轂側緊固連結面，形成於可撓性外齒齒輪之剛性的輪轂的端面；和軸側緊固連結面，形成於軸構件的端面，該軸構件同軸地緊固連結固定於前述輪轂；及鎖緊用零件，在使前述輪轂側緊固連結面與前述軸側緊固連結面同軸地抵接的狀態下，將前述輪轂及前述軸構件緊固連結地固定於其中心軸線的方向上，前述輪轂側緊固連結面及前述軸側緊固連結面之其中一個緊固連結面，是將該緊固連結面的直徑線作為稜線並以特定的角度交會，且相對於「包含前述稜線及前述中心軸線」的平面，由對稱的第1及第2傾斜面所限制的凸側緊固連結面，前述輪轂側緊固連結面及前述軸側緊固連結面之其中的另一個緊固連結面，是將該緊固連結面的直徑線作為谷線並以特定的角度交會，且相對於「包含前述谷線及前述中心軸線」的平面，由對稱的第3及第4傾斜面所限制的凹側緊固連結面，倘若將「直交於前述中心軸線的平面」設為軸直交平面，前述第1~第4傾斜面之分別相對於前述軸直交平面的傾斜角度，被設定成2度~16度之範圍內的值。

在本發明的緊固連結構造中，輪轂側緊固連結面及軸側緊固連結面之其中一個緊固連結面，是由對稱的第1、第2的2個傾斜面所限制的凸側緊固連結面，另一的緊固連結面是由對稱的第3、第4的2個傾斜面所限制的凹側緊固連結面。此外，用來限制緊固連結面的第1~第4傾斜面是2度~16度的小傾斜角度。根據本案的發明人的實驗可確認得知：本發明的緊固連結構造可傳遞與「併用螺栓及銷，將傳統直交於軸的平坦面彼此予以緊固連結地固定的場合」同等以上的轉矩。

此外，相較於銷孔加工，本發明之緊固連結構造的各緊固連結面的加工更為容易。據此，相較於「將傳統以來，併用螺栓及銷將軸直交平面彼此予以緊固連結地固定的場合」，能以更簡單的加工，實現可傳遞同等以上之轉矩的緊固連結構造。此外，不必為了提高傳遞轉矩，而增加輪轂的軸方向尺寸。

不僅如此，在本發明的緊固連結構造中，在可撓性外齒齒輪與軸構件之間傳遞特定轉矩時所必需的軸力，能以較小的力量達成。可減少上述構件間之緊固連結用螺栓的數量，或者能縮小所使用之螺栓的尺寸。據此，可達成雙方構件之緊固部分的省空間化。此外，因為以上的緣故，在形成有「貫穿輪轂中心而延伸之中空部」的場合中，可以在不增大輪轂外徑的狀態下，增大中空部的直徑。

在本發明中，如以上所述，「用來限制各緊固連結面之第1~第4傾斜面」相對於前述軸直交平面的傾斜角度，分別被設定為2度~16度之範圍內的值。

根據本案的發明人的實驗，可確認得知：在傾斜角度未滿2度的場合中，傳遞轉矩無法充分地增大。亦即，可確認得知：難以確保與傳統場合(雙方的緊固連結面是平行於軸直交面的平坦面，併用螺栓與銷將這些緊固連結面予以緊固連結的場合)中所獲得之傳遞轉矩同等以上的傳遞轉矩。

相反地，在採用超過16度之傾斜角度的場合中，為了形成「具備這種大傾斜角度之傾斜面」的緊固連結面，將導致可撓性外齒齒輪之輪轂的軸方向尺寸(厚度尺寸)大幅地增加，並不具實用性。藉由使傾斜角度形成16度以下，形成緊固連結用的2個傾斜面時所必需之中心軸線方向的軸方向尺寸，可充分小於可撓性外齒齒輪的輪轂之一般的厚度尺寸。

在本發明的緊固連結構造中，用來限定前述凸側緊固連結面之前述第1、第2傾斜面的前述傾斜角度，相較於用來限制前述凹側緊固連結面之前述第3、第4傾斜面的前述傾斜角度，最好是僅小於0.5度~1.5度範圍內的值。

如此一來，藉由使凸側緊固連結面的傾斜角度略小於凹側緊固連結面的傾斜角度，可提高雙方之緊固連結面的接觸率。亦即，在藉由螺栓之類的鎖緊用零件將雙方的緊固連結面於軸線方向上鎖緊連結的場合中，凸側緊固連結面的第1、第2傾斜面之傾斜方向的外周緣部分，最先抵接於凹側緊固連結面的第3、第4傾斜面之傾斜方向的外周緣部分。伴隨著螺栓等鎖緊用零件之軸力的增加，雙方的緊固連結面之傾斜面形成塑性變形，抵接面積將從雙方之傾斜方向的外周緣側朝向中心側擴張。因此，雙方的緊固連結面可確實地從軸線方向緊固連結地固定，能確實地形成傳遞轉矩大的緊固連結構造。

接著，本發明的諧波齒輪裝置，其特徵為具有：剛性內齒齒輪；和可撓性外齒齒輪；及將前述可撓性外齒齒輪朝半徑方向折彎後嚙合於前述剛性內齒齒輪，並促使兩齒輪之嚙合位置朝圓周方向移動的諧波產生器，前述可撓性外齒齒輪，具備同軸地緊固連結固定於軸構件的輪轂，在前述輪轂形成有：用於上述緊固連結構造的前述輪轂側緊固連結面。

此外，本發明的諧波齒輪裝置，其特徵為具有：剛性內齒齒輪；和可撓性外齒齒輪；和將前述可撓性外齒齒輪朝半徑方向折彎後嚙合於前述剛性內齒齒輪，並促使兩齒輪之嚙合位置朝圓周方向移動的諧波產生器；及藉由鎖緊用零件而同軸地緊固連結固定於「形成在前述可撓性外齒齒輪之輪轂」的軸構件，前述輪轂與前述軸構件，是由上述的緊固連結構造所緊固連結地固定。

1‧‧‧諧波齒輪裝置

1a‧‧‧中心軸線

2‧‧‧剛性內齒齒輪

3、3A、3B‧‧‧可撓性外齒輪

4‧‧‧諧波產生器

5‧‧‧圓筒狀本體

6‧‧‧膜片(diaphragm)

6a‧‧‧端面

7、7B‧‧‧輪轂

7a‧‧‧端面

8‧‧‧外齒

9‧‧‧內齒

11‧‧‧輸出軸

11A、11B‧‧‧軸構件

12、12B‧‧‧輪轂側緊固連結面(凸側緊固連結面)

12A‧‧‧輪轂側緊固連結面(凹側緊固連結面)

12a‧‧‧第1傾斜面

12b‧‧‧第2傾斜面

13、13B‧‧‧軸側緊固連結面(凹側緊固連結面)

13A‧‧‧軸側緊固連結面(凸側緊固連結面)

13a‧‧‧第3傾斜面

13b‧‧‧第4傾斜面

14、14B‧‧‧按壓構件

15、15B‧‧‧螺栓

16‧‧‧直徑線(稜線)

17‧‧‧直徑線(谷線)

18‧‧‧軸直交平面

19‧‧‧螺栓孔

31‧‧‧第1銷

32‧‧‧第2銷

41‧‧‧第1凸面側銷安裝溝

42‧‧‧第2凸面側銷安裝溝

51‧‧‧第1凹面側銷安裝溝

52‧‧‧第2凹面側銷安裝溝

第1圖：是顯示採用了本發明之諧波齒輪裝置的概略剖面圖。

第2圖A：是顯示第1圖之可撓性外齒齒輪的輪轂與輸出軸之緊固連結構造的局部剖面圖。

第2圖B：是顯示第2圖A之可撓性外齒齒輪與輸出軸已分離之狀態的說明圖。

第2圖C：是顯示第2圖A之可撓性外齒齒輪的輪轂側緊固連結面之形狀的說明圖。

第3圖：是顯示第2圖B中圓框III所圈選處的局部放大剖面圖。

第4圖：為顯示對各種緊固連結構造的傳遞轉矩(transmission torque)進行了比較之實驗結果的圖表。

第5圖A：是顯示緊固連結構造之其他例子的說明圖。

第5圖B：是顯示第5圖A的輪轂側緊固連結面之形狀的說明圖。

第6圖：是顯示緊固連結構造之其他例子的說明圖。

第7圖：(a1)~(a3)是顯示「採用了本發明之緊固連結構造中凹側緊固連結面之部分」的側視圖、俯視圖及立體圖，(b1)~(b3)是顯示「凸側緊固連結面之部分」的側視圖、俯視圖及立體圖，(c)是顯示「在(b2)的C-C線處切斷之部分」的局部剖面圖。

第8圖：將凹側緊固連結面部分的半部切除，以顯示「第7圖所示的凸側緊固連結面部分、與凹部緊固連結面部分重疊之狀態」的立體圖。

第9圖：是顯示「已將銷安裝於凸面側安裝溝之緊固連結前的狀態」及「已將銷安裝於凸面側安裝溝與凹面側安裝溝間之緊固連結後的狀態」的說明圖。

以下，參考圖面說明具備「採用了本發明的緊固連結構造」之諧波齒輪裝置的實施形態。

(實施形態1)

第1圖，是顯示實施形態1之諧波齒輪裝置的概略構造圖。諧波齒輪裝置1具備：圓環狀的剛性內齒齒輪2、和同軸地配置於該內側之杯型的可撓性外齒齒輪3、及配置於該內側之橢圓形輪廓的諧波產生器4。杯型的可撓性外齒齒輪3具備：可朝半徑方向撓曲的圓筒狀本體5；和從該圓筒狀本體5的其中一端朝半徑方向的內側延伸之圓環狀的膜片6；及一體形成於膜片6內周緣之圓環狀的剛性輪轂7。在圓筒狀本體5之另一開口端側的外周面部分形成有外齒8，該外齒8可與剛性內齒齒輪2的內齒9嚙合(咬合)。

可撓性外齒齒輪3的外齒8部分，被嵌入其內側的的諧波產生器4彎折成橢圓狀，而位於橢圓狀之長軸方向的兩端的外齒8，嚙合於的內齒9。諧波產生器4，是由馬達等圖面中未顯示的驅動源所轉動驅動。一旦諧波產生器4轉動，兩齒輪2、3的嚙合位置便朝周方向移動。兩齒輪的齒數差被設定為2n(n為正整數)。

一旦諧波產生器4轉動1圈，將僅以對應於齒數差的角度，在兩齒輪2、3間產生相對轉動。舉例來說，一旦將剛性內齒齒輪2固定成不能轉動，可撓性外齒齒輪3便成為減速轉動輸出零件，並從該處輸出減速轉動。在可撓性外齒齒輪3的輪轂7，輸出軸11同軸地由按壓構件14與螺栓15所緊固連結地固定，減速轉動從輸出軸11傳遞至圖面中未顯示的被驅動構件。

第2圖A，是顯示可撓性外齒齒輪3的輪轂7與輸出軸11之緊固連結構造的局部剖面圖，第2圖B，是顯示可撓性外齒齒輪3與輸出軸11已分離之狀態的說明圖，第2圖C，是顯示形成於輪轂7之輪轂側緊固連結面的說明圖。此外，第3圖是顯示第2圖B中圓框III所圈選處的局部放大圖。

參考這些圖面進行說明，本例之輪轂7與輸出軸11的緊固連結構造，是由以下所構成：形成於輪轂7外側之圓環狀端面的輪轂側緊固連結面12、和形成於輸出軸11之軸端面的軸側緊固連結面13、和圓盤狀的按壓構件14、及複數根緊固連結用的螺栓15。

輪轂7，被挾持於按壓構件14與輸出軸11之間，藉由從按壓構件14側安裝的複數根螺栓15，緊固連結地固定於輸出軸11側。如此一來，輪轂側緊固連結面12在同軸地抵接於軸側緊固連結面13的狀態下，彼此形成緊固連結。

輪轂側緊固連結面12，如第2圖B、第2圖 C所示，是由「將該輪轂側緊固連結面12的直徑線16作為稜線，並以特定的角度交會」的第1傾斜面12a及第2傾斜面12b所限制的凸側緊固連結面。第1、第2傾斜面12a、12b，相對於包含直徑線16(稜線)及中心軸線1a的平面，是對稱的傾斜面。

相對於此，軸側緊固連結面13，如第2圖B所示，是形成略與輪轂側緊固連結面12互補之形狀的凹側緊固連結面，是由「將軸側緊固連結面13的直徑線17作為谷線，並以特定的角度交會」的第3傾斜面13a及第4傾斜面13b所限制的凹側緊固連結面。第3、第4傾斜面13a、13b，相對於包含直徑線17(谷線)及中心軸線1a的平面，是對稱的半圓形傾斜面。

在本文中，輪轂7如第3圖所示，中心軸線1a方向之外側的端面被作為輪轂側緊固連結面12，相反側之內側的端面7a，是從膜片6的端面6a起連續延伸的平坦面。該端面7a，是延伸在「直交於中心軸線1a之方向」的面。如以下所述，各傾斜面12a、12b、13a、13b的傾斜角度被設成較小的值，相較於輪轂7之中心軸線1a方向的最大厚度尺寸L(7)，輪轂側緊固連結面12中之中心軸線1a方向的軸方向尺寸L(12)非常地小。

輪轂側緊固連結面12之第1傾斜面12a的傾斜角度，相對於「直交於中心軸線1a的軸直交平面18」，被設定成2度~16度之範圍內的值。因此，與第1傾斜面12a對稱的第2傾斜面12b，是朝向相反方向以相同的傾斜角度形成傾斜。

軸側緊固連結面13之第3傾斜面13a的傾斜角度，與第1傾斜角面12a朝相同方向傾斜，其傾斜角度θ(13a)，也是相對於軸直交平面18被設定成2度~16度之範圍內的值。與第3傾斜面13a對稱的第4傾斜面13b，是朝向相反方向以相同的傾斜角度形成傾斜。

在本例中如第3圖所示，凸側緊固連結面亦即輪轂側緊固連結面12之第1、第2傾斜面12a、12b的傾斜角度，較另一側的凹側緊固連結面亦即軸側緊固連結面13之第3、第4傾斜面13a、13b的傾斜角度，僅更小1度±0.5度之範圍內的角度△θ。

接著，如第2圖B所示，在輸出軸11，朝軸側緊固連結面13開口的螺栓孔19以一定的節距(pitch)形成於圓周方向。如第2圖A、第2圖B所示，在輪轂7及按壓構件14，螺栓插通孔20、21分別採用與螺栓孔19相同的節距形成於圓周方向。藉由將上述的三個構件11、7、14重疊成同軸，並從按壓構件14側將螺栓15鎖緊，可將輪轂7與輸出軸11緊固連結地固定。

在這種結構的緊固連結構造中，一旦輪轂側緊固連結面12的第1、第2傾斜面12a、12b及軸側緊固連結面13的第3、第4傾斜面13a、13b的傾斜角度變大，傳遞轉矩也將隨之變大。根據本案的發明人的實驗，可確認得知：只要使傾斜角度成為2度以上，便能傳遞與傳統之緊固連結構造同等以上的轉矩。亦即，可傳遞與「輪轂側緊固連結面12、軸側緊固連結面13是直交於中心軸線1a的平坦面，併用螺栓與銷將輪轂7與輸出軸11予以緊固連結的場合中所獲得之傳遞轉矩」同等以上的轉矩。

另外，倘若將傾斜角度加大，輪轂側緊固連結面12的軸方向尺寸L(12)也將隨之變大，輪轂7的厚度也有必要增加。其結果，導致輪轂7與輸出軸11之緊固連結部分的連結尺寸變大。考慮到一般所使用的杯型(或者煙囪型)之可撓性外齒齒輪3的輪轂7的厚度尺寸，傾斜角度θ(12a)、θ(13a)形成16度以下者具有實用性。

第4圖，是顯示本例之緊固連結構造的傳遞轉矩、與其他構造緊固連結構造進行了比較的其中一個實驗結果的圖表。分別對諧波齒輪裝置A及B測量了「具備不同緊固連結構造時」的傳遞轉矩。在圖面中，所謂的「螺栓緊固連結」是指：將輪轂側緊固連結面12及軸側緊固連結面13作為一起直交於中心軸線1a的平坦面，且僅使用螺栓，將雙方的面予以緊固連結地固定的場合。所謂的「螺栓+銷緊固連結」是指：將輪轂側緊固連結面12及軸側緊固連結面13作為一起直交於中心軸線1a的平坦面，且併用螺栓與銷，將雙方的面予以緊固連結地固定的場合。所謂的「2凹凸面」是指：本例之緊固連結構造的場合，且將傾斜角度θ(12a)設為5.9度，將傾斜角度θ(13a)設為6.0度。

針對各個場合，使其他的條件一致且進行了實驗後，如圖面所示，可確認得知：藉由本例的緊固連結構造，可獲得與「併用螺栓與銷的場合」相同的傳遞轉矩。

(實施形態2)

第5圖A，是顯示採用了本發明之緊固連結構造的其他例子的說明圖，第5圖B，是顯示該輪轂側緊固連結面的說明圖。在上述圖面所示的例子中，是將形成於可撓性外齒齒輪3A之圓環狀輪轂7A的輪轂側緊固連結面12A作為凹側緊固連結面，將軸構件11A的軸側緊固連結面13A作為凸側緊固連結面。除此之外，與實施形態1的構造相同。

(實施形態3)

第6圖，是顯示採用了本發明之緊固連結構造的另外一個例子的說明圖。在該圖面所示的例子中，可撓性外齒齒輪3B之輪轂7B的輪轂側緊固連結面12B，是由對稱的2個傾斜面所形成的凸側緊固連結面，軸構件11B的軸側緊固連結面13B，是由對稱的2個傾斜面所形成的凹側緊固連結面。輪轂側緊固連結面12B與軸側緊固連結面13B，是由按壓構件14B及螺栓15B所緊固連結地固定。螺栓15B，將按壓構件14B、輪轂7B及軸構件11B緊固連結地固定成同軸。

在各實施形態中，第1~第4傾斜面是平坦的傾斜面。舉例來說，也可以將輪轂側緊固連結面作為凸側緊固連結面，且藉由「由凸曲面所形成」的第1、第2傾斜曲面所限制，將軸側緊固連結面作為凹側緊固連結面，且藉由「由凹曲面所形成」的第3、第4傾斜曲面所限制。在該場合中，只要使包含「各緊固連結面之傾斜方向的外周緣端」、「各緊固連結面形成交叉的直徑線」的傾斜平面，與軸直交平面所形成的傾斜角度，成為2度~16度之範圍內的值即可。

(實施形態4)

在上述的實施形態1~3的緊固連結構造中，當令「被2個對稱的第1、第2傾斜面所限制的凸側緊固連結面」與「被2個對稱的第3、第4傾斜面所限制的凹側緊固連結面」形成同軸地接合時，最好能輕易地執行前述緊固連結面的定心(centering)。

一旦使凸側緊固連結面的第1、第2傾斜面與凹側緊固連結面的第3、第4傾斜面彼此接合時，在這些傾斜面的傾斜方向中，將執行雙方之傾斜面的定心。然而，在直交於傾斜方向的方向，亦即凸側緊固連結面的稜線方向(凹側緊固連結面的谷線方向)中，並無法自動地對雙方的緊固連結面定位。

在如以下所述之實施形態4的緊固連結構造中，在雙方的緊固連結面形成有：朝直交於前述稜線及谷線之方向延伸的銷安裝溝。在銷已安裝於雙方緊固連結面的銷安裝溝之間的狀態下，雙方的緊固連結面從中心軸線的方向重疊。如此一來，雙方的緊固連結面在直交於「限制這些緊固連結面之傾斜面的稜線(谷線)」之方向上的定心，可藉由銷執行。

傳統上，為了使作為緊固連結對象之2構件的轉動軸接合，在雙方的緊固連結面設置：可從中心軸線的方向彼此配合之凹凸狀的配合部。根據實施形態4的緊固連結構造，不須在緊固連結面之外周側的部分設置上述凹凸狀的配合部，便能執行雙方之緊固連結面的定心。換言之，僅藉由雙方的緊固連結面便能定心。

第7圖，是顯示實施形態4之緊固連結構造的圖，第7圖(a1)~(a3)是顯示「緊固連結構造的凹側緊固連結面之部分」的側視圖、俯視圖及立體圖，第7圖(b1)~(b3)是顯示「凸側緊固連結面之部分」的側視圖、俯視圖及立體圖，第7圖(c)是顯示「在第7圖(b2)的C-C線處切斷之部分」的局部剖面圖。第8圖，將凹側緊固連結面部分的半部切除，以顯示「第7圖所示的凸側緊固連結面部分、與凹部緊固連結面部分重疊之狀態」的立體圖。

這些圖面所示的緊固連結構造，為第1圖~第4圖所示之實施形態1的緊固連結構造的變形例，顯示該緊固連結構造的凸側緊固連結面及凹側緊固連結面。對應於第1圖~第4圖所示之緊固連結構造中各部分的部分(構件)，標示相同的圖號並省略其說明。

實施形態4的緊固連結構造具有：凸側緊固連結面12，是形成於可撓性外齒齒輪3之剛性輪轂7端面的圓環狀的輪轂側緊固連結面；和凹側緊固連結面13，是形成於同軸地緊固連結固定於輪轂7之輸出軸11(軸構件)端面的軸側緊固連結面；複數根螺栓(圖面中未顯示)，在使凸側緊固連結面12及凹側緊固連結面13抵接成同軸的狀態下，將前述兩個緊固連結面緊固連結地固定於中心軸線1a的方向上；及定心用的2根細長圓柱形的第1銷31和第2銷32，被安裝於凸側緊固連結面12與凹側緊固連結面13之間。在實際的緊固連結時，與第1圖~第4圖所示的緊固連結構造的場合相同，雖然使用按壓構件14，但在第7圖、第8圖中則省略。

凸側緊固連結面12，是將「沿著該緊固連結面12之一條直徑線的線」作為稜線16而以特定的角度交叉(交會)，相對於含有該稜線16及中心軸線1a的平面，由對稱的第1、第2傾斜面12a、12b所限制。凹側緊固連結面13，是將「沿著該緊固連結面13之一條直徑線的線」作為谷線17而以特定的角度交叉(交會)，相對於含有該谷線17及中心軸線1a的平面，由對稱的第3、第4傾斜面13a、13b所限制。

在此，在凸側緊固連結面12形成有：朝向「沿著直交於稜線16之直徑線的方向」延伸的第1凸面側銷安裝溝41及第2凸面側銷安裝溝42。同樣地，在凹側緊固連結面13也形成有：朝向「沿著直交於谷線17之直徑線的方向」延伸的第1凹面側銷安裝溝51及第2凹面側銷安裝溝52。如第8圖所示，凸側緊固連結面12及凹側緊固連結面13，在使稜線16及谷線17對齊，且將第1、第2銷31、32分別安裝於第1、第2凸面側銷安裝溝41、42及第1、第2凹面側銷安裝溝51、52之間的狀態下，彼此是由螺栓所緊固連結地固定。

更詳細地說，第1、第2凸面側銷安裝溝41、42，是將中心軸線1a作為中心且延伸成「形成對稱的直線狀」之具有一定寬度、深度的溝。同樣地，第1、第2凹面側銷安裝溝51、52，也是將中心軸線1a作為中心且以形成對稱的一定寬度延伸成直線狀之具有一定寬度、深度的溝。第1、第2凸面側銷安裝溝41、42；與第1、第2凹面側銷安裝溝51、52形成於：通過中心軸線之直徑方向上的對應位置。在本例中，由於第1、第2凸面側銷安裝溝41、42；第1、第2凹面側銷安裝溝51、52，皆是具有相同形狀、尺寸的溝，故以下針對第1凸面側銷安裝溝41、第1凹面側銷安裝溝51、第1銷31進行說明。

第9圖(a)，是顯示「已將第1銷31安裝於第1凸面側銷安裝溝41之緊固連結前的狀態」的說明圖，第9圖(b)是顯示「已將第1銷31安裝於第1凸面側銷安裝溝41與第1凹面側銷安裝溝51間之緊固連結後的狀態」的說明圖。

從第7圖(c)、第9圖(a)可得知，第1凸面側銷安裝溝41，形成具備「較第1銷31的外徑更寬闊」之矩形的溝開口部41a、及「較第1銷31的外徑更狹窄」之矩形的溝底部41b的溝剖面形狀。舉例來說，倘若將第1銷31安裝於第1凸面側銷安裝溝41，便如第7圖(c)、第9圖(a)所示，第1銷31的圓形外周面，將由溝底部41b之兩側的開口緣41c、41d以線接觸的狀態支承。

如第8圖、第9圖(b)所示，被安裝於輪轂側的第1凸面側銷安裝溝41與輸出軸側的第1凹面側銷安裝溝51之間的第1銷31形成：從中心軸線1a方向的兩側，不會晃動地被挾持於「第1凸面側銷安裝溝41的左右開口緣41c、41d」、及「第1凹面側銷安裝溝51之溝底部的左右開口緣51c、51d(圖面中未顯示)」之間的狀態。

亦即如第9圖(a)所示，第1銷31從第1凸面側銷安裝溝41突出一半以上。一旦挾持著第1銷31且將輪轂7及輸出軸11緊固連結，將如第9圖(b)所示，第1凸面側銷安裝溝41、第1凹面側銷安裝溝51的開口緣41c、41d、51c、51d如斜線所示地產生塑性變形，藉此將第1銷31的位置固定，而執行由第1銷所產生的定位。此外，開口緣形成塑性變形的部分，由於在第1凸面側銷安裝溝41處確保了充分的退避部(寬闊的溝開口部41a、51a)，因此並不會對欲鎖緊之對象側的緊固連結面產生干涉。

在這樣的緊固連結狀態下，於雙方的緊固連結面12、13之間，由前述的稜線16與谷線17來執行「直交於該稜線16、谷線17之方向」的定位。此外，由被安裝在「直交於稜線16(谷線17)之直徑線方向」的第1、第2銷31、32，執行稜線16(谷線17)方向的定位。由於執行上述直交之兩個方向的定位，因此形成「雙方緊固連結面12、13的中心軸線1a一致」的定心狀態。

如此一來，基於實施形態4之諧波齒輪裝置的可撓性外齒齒輪與軸構件的緊固連結構造具有：形成於可撓性外齒齒輪之剛性的輪轂端面之圓環狀或者圓形的輪轂側緊固連結面；和形成在「同軸地緊固連結固定於前述輪轂之軸構件端面」的軸側緊固連結面；和在使前述輪轂側緊固連結面與前述軸側緊固連結面抵接成同軸的狀態下，將前述輪轂及前述軸構件，緊固連結地固定於前述中心軸線方向上的鎖緊用零件；及被安裝於前述輪轂側緊固連結面與前述軸側緊固連結面之間的定心用銷。

此外，前述輪轂側緊固連結面及前述軸側緊固連結面之其中一個緊固連結面，是將該緊固連結面的直徑線作為稜線並以特定的角度交會，且相對於「包含前述稜線及前述中心軸線」的平面，由第1及第2傾斜面所限制的凸側緊固連結面。前述輪轂側緊固連結面及前述軸側緊固連結面之其中的另一個緊固連結面，是將該緊固連結面的直徑線作為谷線並以特定的角度交會，且相對於「包含前述谷線及前述中心軸線」的平面，由第3及第4傾斜面所限制的凹側緊固連結面。

前述凸側緊固連結面具備：朝向「直交於前述稜線的方向」延伸的凸面側銷安裝溝，前述凹側緊固連結面具備：朝向「直交於前述谷線的方向」延伸的凹面側銷安裝溝。前述凸側緊固連結面及前述凹側緊固連結面，在使前述稜線及前述谷線對齊，且將前述銷安裝於前述凸面側銷安裝溝及前述凹面側銷安裝溝之間的狀態下，彼此緊固連結地固定。

而在實施形態4的緊固連結構造中，就銷而言，是採用第1銷及第2銷。就凸面側銷安裝溝而言，是採用將中心軸線作為中心且形成對稱的第1凸面側銷安裝溝及第2凸面側銷安裝溝。就凹面側銷安裝溝而言，是採用將中心軸線作為中心且形成對稱的第1凹面側銷安裝溝及第2凹面側銷安裝溝。第1銷被安裝於第1凸面側銷安裝溝及第1凹面側銷安裝溝之間，第2銷被安裝於第2凸面側銷安裝溝及第2凹面側銷安裝溝之間。

此外，就銷而言，是採用一般使用的圓柱狀銷。凸面側銷安裝溝及凹面側銷安裝溝，分別形成具備「較銷的外徑更寬闊的溝開口部」、及「較銷的外徑更狹窄的溝底部」的溝剖面形狀。被安裝於凸面側銷安裝溝與凹面側銷安裝溝之間的銷，在線接觸於溝底部之左右一對開口緣的狀態下，從中心軸線方向的兩側，被挾持於「其中一個左右一對的前述開口緣」、及「另一個左右一對的前述開口緣」之間。

1a‧‧‧中心軸線

3‧‧‧可撓性外齒輪

5‧‧‧圓筒狀本體

6‧‧‧膜片

7‧‧‧輪轂

8‧‧‧外齒

11‧‧‧輸出軸

12‧‧‧輪轂側緊固連結面(凸側緊固連結面)

13‧‧‧軸側緊固連結面(凹側緊固連結面)

14‧‧‧按壓構件

15‧‧‧螺栓

19‧‧‧螺栓孔

20、21‧‧‧螺栓插通孔

Claims

一種諧波齒輪裝置的可撓性外齒齒輪與軸構件的緊固連結構造，其特徵為：具有：圓環狀或者圓形的輪轂側緊固連結面，形成於可撓性外齒齒輪之剛性的輪轂的端面；和軸側緊固連結面，形成於軸構件的端面，該軸構件同軸地緊固連結固定於前述輪轂；及鎖緊用零件，在使前述輪轂側緊固連結面與前述軸側緊固連結面同軸地抵接的狀態下，將前述輪轂及前述軸構件緊固連結地固定於其中心軸線的方向上，前述輪轂側緊固連結面及前述軸側緊固連結面之其中一個緊固連結面，是將該緊固連結面的直徑線作為稜線並以特定的角度交會，且相對於包含前述稜線及前述中心軸線的平面，由對稱的第1及第2傾斜面所限制的凸側緊固連結面，前述輪轂側緊固連結面及前述軸側緊固連結面之其中的另一個緊固連結面，是將該緊固連結面的直徑線作為谷線並以特定的角度交會，且相對於包含前述谷線及前述中心軸線的平面，由對稱的第3及第4傾斜面所限制的凹側緊固連結面，倘若將直交於前述中心軸線的平面作為軸直交平面，前述第1~第4傾斜面之分別相對於前述軸直交平面的傾斜角度，是2度~16度之範圍內的值。
如申請專利範圍第1項所記載的諧波齒輪裝置的可撓性外齒齒輪與軸構件的緊固連結構造，其中前述輪轂側緊固連結面的前述中心軸線方向的軸方向尺寸，是較前述輪轂之前述中心軸線方向的厚度尺寸更小。
如申請專利範圍第1項所記載的諧波齒輪裝置的可撓性外齒齒輪與軸構件的緊固連結構造，其中限制前述凸側緊固連結面之前述第1、第2傾斜面的前述傾斜角度，相較於限制前述凹側緊固連結面之前述第3、第4傾斜面的前述傾斜角度，僅小於0.5度~1.5度之範圍內的角度。
一種諧波齒輪裝置，其特徵為：具有：剛性內齒齒輪；和可撓性外齒齒輪；及將前述可撓性外齒齒輪朝半徑方向折彎後嚙合於前述剛性內齒齒輪，並促使兩齒輪的嚙合位置朝圓周方向移動的諧波產生器，前述可撓性外齒齒輪，具備同軸地緊固連結固定於軸構件的輪轂，在前述輪轂形成有：用於請求項1、2或3所記載之緊固連結構造的前述輪轂側緊固連結面。
一種諧波齒輪裝置，其特徵為：具有：剛性內齒齒輪；和可撓性外齒齒輪；和將前述可撓性外齒齒輪朝半徑方向折彎後嚙合於前述剛性內齒齒輪，並促使兩齒輪的嚙合位置朝圓周方向移動的諧波產生器；及藉由鎖緊用零件，同軸地緊固連結固定於形成在前述可撓性外齒齒輪之輪轂的軸構件，前述輪轂及前述軸構件，是由請求項1、2或3所記載的緊固連結構造所緊固連結地固定。