TWI614427B - 撓曲嚙合式齒輪裝置 - Google Patents

Description

撓曲嚙合式齒輪裝置

本發明係有關一種撓曲嚙合式齒輪裝置。

專利文獻1中公開有具備起振體、藉由該起振體的旋轉撓曲變形之外齒輪、及該外齒輪內接嚙合之內齒輪之撓曲嚙合式齒輪裝置。該撓曲嚙合式齒輪裝置中，藉由使用被稱為“十字滑塊聯軸器”之連結構件來連結驅動軸和起振體，從而減少定心作業。另外，即使組裝時驅動軸與內齒輪之間存在偏芯(亦稱為內齒輪的軸心的偏心)，十字滑塊聯軸器亦能夠容許其偏芯並防止性能及壽命的下降。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開昭60-241550號公報

然而，專利文獻1所示之撓曲嚙合式齒輪裝置中，設 有用於固定內齒輪之螺栓孔。因此，撓曲嚙合式齒輪裝置的徑向尺寸只能變得更大。

因此，本發明是為解決前述問題而完成的，其課題在於提供一種能夠容許撓曲嚙合式齒輪裝置的內齒輪的軸心的偏心，並抑制徑向尺寸的增加之撓曲嚙合式齒輪裝置。

本發明是藉由如下方式來解決前述課題的，一種具備起振體、藉由該起振體的旋轉撓曲變形之外齒輪、及該外齒輪內接嚙合之內齒輪之撓曲嚙合式齒輪裝置中，前述內齒輪與連結有該內齒輪之支撐構件藉由容許該內齒輪的軸心向徑向位移之連接構件連結。

本發明中，內齒輪與支撐構件藉由連接構件連結，因此，能夠容許內齒輪的軸心向徑向位移。而且，用連接構件連結內齒輪和支撐構件，因此能夠抑制徑向尺寸的增加。

依本發明，能夠容許撓曲嚙合式齒輪裝置的內齒輪的軸心的偏心，並抑制徑向尺寸的增加。

1、101、201、301‧‧‧驅動軸

2、102、202、302‧‧‧止動構件

6、106、206、306‧‧‧起振體

10、110、110A、110B、210、210A、210B、310‧‧‧起振體軸承

20、120、120A、120B、220、220A、220B、320‧‧‧外齒輪

21、40A、140A、240A、321、340A‧‧‧凸緣部

22、140B、240B、322‧‧‧圓筒部

24、324‧‧‧外齒

28、128A、128B、228A、228B、328‧‧‧內齒

30、130、130A、130B、230、230A、230B、330‧‧‧內齒輪

31‧‧‧螺栓孔

32、134、134A、134B、234、234A、234B、334‧‧‧連接構件

33‧‧‧驅動構件

34‧‧‧中間構件

36、136、236、336‧‧‧固定側構件

38、138、238、338‧‧‧輔助外殼

40、140、240、340‧‧‧驅動軸外殼

42、142、242、342‧‧‧第1固定構件

44、144、244、344‧‧‧第2固定構件

50、100、200、300‧‧‧撓曲嚙合式齒輪裝置

52、152、252、352‧‧‧輸出側構件

101A、201A‧‧‧鍵

106A、134AC、134BC、140C、154D、234AC、234BC、240C、254D‧‧‧貫穿孔

112、212‧‧‧內環

114A、114B、214A、214B‧‧‧軸承保持架

116A、116B、216A、216B‧‧‧滾子

118A、118B、218A、218B‧‧‧外環

130AA、130BA、140AA、140AB、140AC、154A、154B、154C、230AA、230BA、240AA、240AB、254A、254B、254C‧‧‧凹部(包括內周凹部、外周凹部)

130AAA、130AB、130AC、130BB、134AAA、134ABA、134AE、134AF、140AAA、140D、154E、230AB、230AC、230BB、232A、232B、234AAA、234ABA、234AE、234AF、240AAA、240D、254E、340D、342A‧‧‧側面(包括對向面)

130AAB‧‧‧底面

134AA、134AB、134BA、134BB、234AA、234AB、234BA、234BB、334B‧‧‧凸部

134AAB、134ABB、234AAB、234ABB‧‧‧外周面

134AAC、134ABC、140AAB、140AAC、140ABB、 234AAC、234ABC、240AAB、240AAC、240ABB‧‧‧內周面(包括內側內周面、外側內周面)

146、246‧‧‧第3固定構件

148、150‧‧‧對接構件

154、254‧‧‧第1輸出構件

156、256‧‧‧第2輸出構件

158、258‧‧‧第3輸出構件

232‧‧‧低摩擦構件

234AD、234BD‧‧‧延伸部

Br、Mb‧‧‧軸承

O‧‧‧軸向

Og‧‧‧O型環槽

Os1、Os2‧‧‧油封

Pt‧‧‧間隔

第1圖係表示包括本發明的第1實施形態之撓曲嚙合式齒輪裝置之整體結構的一例之剖面圖。

第2圖係僅表示第1圖的撓曲嚙合式齒輪裝置附近之剖面圖。

第3圖係表示第2圖的撓曲嚙合式齒輪裝置和連接構件之立體圖。

第4圖係表示第1圖中之內齒輪附近的構件之分解剖面圖。

第5圖係表示第4圖的減速用內齒輪之立體圖(A)和前視圖(B)。

第6圖係表示第4圖的第1連接構件之立體圖(A)和前視圖(B)。

第7圖係表示第4圖的驅動軸外殼之立體圖(A)和前視圖(B)。

第8圖係表示第4圖的第1輸出構件之立體圖(A)和前視圖(B)。

第9圖係表示包括本發明的第2實施形態之撓曲嚙合式齒輪裝置之整體結構的一例之剖面圖。

第10圖係僅表示第9圖的撓曲嚙合式齒輪裝置附近之剖面圖。

第11圖係表示第9圖中之內齒輪附近的構件之分解剖面圖。

第12圖係表示第11圖的第1連接構件之立體圖(A)和前視圖(B)。

第13圖係表示第11圖的驅動軸外殼之立體圖(A)和前視圖(B)。

第14圖係表示第11圖的第1輸出構件之立體圖(A)和前視圖(B)。

第15圖係表示本發明的第3實施形態之撓曲嚙合式齒輪裝置的一例之剖面圖。

第16圖係表示相對於本實施形態作為比較例的撓曲嚙合式齒輪裝置之剖面圖。

以下，參閱第1圖~第8圖對本發明的第1實施形態進行詳細說明。

首先，對於本實施形態的整體結構進行概要說明。

如第1圖、第2圖所示，撓曲嚙合式齒輪裝置100的基本結構具備，藉由起振體106的旋轉撓曲變形之外齒輪120、配置在起振體106與外齒輪120之間的起振體軸承110、及外齒輪120內接嚙合之內齒輪130。撓曲嚙合式齒輪裝置100為具有減速用內齒輪(第1內齒輪)130A和輸出用內齒輪(第2內齒輪)130B作為內齒輪130之筒形。如第1圖所示，撓曲嚙合式齒輪裝置100構成為被固定側構件136支撐，且藉由驅動軸101旋轉驅動並將輸出傳遞至輸出側構件152。另外，驅動軸101為從作為驅動源之未圖示之馬達延伸之馬達軸。如第2圖所示，從起振體106的一端側插入驅動軸101，用止動構件102限制向軸向O的移動。

接著，對固定側構件136和輸出側構件152進行說 明。

如第1圖所示，前述固定側構件136具有輔助外殼138、驅動軸外殼(第1支撐構件)140、第1固定構件142、第2固定構件144、及第3固定構件146。輔助外殼138為圓筒形狀。輔助外殼138支撐嵌入有驅動軸101之油封Os1，並與驅動軸外殼140連接。驅動軸外殼140具有圓筒形狀的圓筒部140B和構成其圓筒部140B的一端側之凸緣部140A。圓筒部140B在其貫穿孔140C內側(第4圖)經由2個軸承Br支撐驅動軸101。並且，凸緣部140A經由第1連接構件134A支撐減速用內齒輪130A(凸緣部140A與減速用內齒輪130A的連結結構在後面進行敘述)。並且，在支撐有凸緣部140A的第1連接構件134A之位置的徑向外側，固定有第1固定構件142。相反在支撐有凸緣部140A的第1連接構件134A之位置的徑向內側，存在圓環形狀的對接構件(限制構件)148。

如第1圖、第2圖所示，對接構件148配置於撓曲嚙合式齒輪裝置100和凸緣部140A之間，以便與外齒輪120及起振體軸承110的端面相對向。亦即，對接構件148配置於外齒輪120及起振體軸承110的軸向O側部且限制外齒輪120及起振體軸承110的軸向O移動。對接構件148例如由滑動性高的材料形成。同時，對接構件148的硬度比凸緣部140A高(例如HRC35以上)。

如第1圖所示，在第1固定構件142固定有第2固定 構件144。第1固定構件142和第2固定構件144均為圓環形狀，且配置於輸出側構件152的徑向外側。第1固定構件142在其外周固定於第3固定構件146。第3固定構件146與未圖示之固定壁一體化。

如第1圖所示，前述輸出側構件152具有第1輸出構件(第2支撐構件)154、第2輸出構件156、及第3輸出構件158。第1輸出構件154為圓環形狀，經由第2連接構件134B支撐輸出用內齒輪130B(第1輸出構件154與輸出用內齒輪130B的連結結構在後面進行敘述)。在連結有第1輸出構件154的第2連接構件134B之部份的徑向內側，存在圓環形狀的對接構件(限制構件)150。對接構件150配置在撓曲嚙合式齒輪裝置100與第1輸出構件154之間，以便與外齒輪120及起振體軸承110的端面相對向(對接構件150與對接構件148為相同的形狀且相同的材質)。在第1輸出構件154與第1固定構件142之間配置有主軸承Mb(交叉滾子環、角接觸球軸承、及圓錐滾子軸承等)。第2輸出構件156為圓板形狀，且固定於第1輸出構件154。在第2輸出構件156與第2固定構件144之間配置有被第2固定構件144支撐之油封Os2。第3輸出構件158亦是圓板形狀，且固定於第2輸出構件156。第3輸出構件158與未圖示之機械裝置連接。

接著，對撓曲嚙合式齒輪裝置100的各構成要件進行說明。另外，本實施形態中，與起振體106的軸向O垂直 的截面為大致橢圓形狀。因此，本實施形態中，從其軸心至起振體106的外周的距離為最大之位置稱為長軸位置，連結2個長軸位置之直線延伸之方向稱為長軸方向。同時，本實施形態中，從其軸心至起振體106的外周的距離為最小之位置稱為短軸位置，連結2個短軸位置之直線延伸之方向稱為短軸方向。

如第2圖、第3圖所示，起振體106為與軸向O垂直的截面為大致橢圓形的圓筒形狀。並且，在起振體106的中心設有插入有驅動軸101之貫穿孔106A。並且，在貫穿孔106A設有鍵槽106B，起振體106與驅動軸101藉由鍵101A連結，以便起振體106與驅動軸101一體旋轉。在此，從短軸位置的軸心至起振體106的外周的距離比從長軸位置的軸心至起振體106的外周的距離短。亦即，在短軸位置，藉由在外齒輪120與減速用內齒輪130A之間產生間隙，來實現非嚙合狀態。另一方面，在長軸位置的附近，實現外齒輪120與減速用內齒輪130A的嚙合狀態。

如第2圖所示，起振體110(110A、110B)與減速用內齒輪130A、輸出用內齒輪130B對應，且在軸向O上並排配置2個。起振體軸承110A、110B均為相同結構。因此，以下對起振體軸承110A進行說明，而基本省略對起振體軸承110B的說明。

如第2圖所示，起振體軸承110A由內環112、軸承保持架114A、作為滾動體的滾子116A、及外環118A構 成。

如第2圖所示，內環112與起振體軸承110B共用，且由撓性的材料形成。內環112配置於起振體106側。並且，內環112的內周面與起振體106抵接，內環112與起振體106一體旋轉。軸承保持架114A收容滾子116A，並限制滾子116A在周方向上的位置及姿勢。滾子116A為圓柱形狀(包括滾針形狀)。因此，與滾動體為球之情況相比，增加了滾子116A與內環112及外環118A接觸之部份。亦即，藉由使用滾子116A，能夠增大起振體軸承110A的傳遞轉矩，並延長壽命。外環118A配置於滾子116A及軸承保持架114A的外周。外環118A亦由撓性的材料形成。外環118A藉由起振體106的旋轉與配置在其外周之外齒輪120一同撓曲變形。

如第2圖所示，外齒輪120由與減速用內齒輪130A、輸出用內齒輪130B對應且並排設置於軸向O之外齒輪120A、120B構成。外齒輪120A與減速用內齒輪130A內接嚙合。外齒輪120A由未圖示之基構件及外齒構成。基構件為具有支撐外齒之撓性之筒狀構件，且與外齒輪120B的基構件共用。並且，外齒輪120A配置於起振體軸承110A的外周，並藉由起振體106的旋轉而撓曲變形。外齒依據次擺線曲線來決定齒形，以實現理論嚙合。

如第2圖所示，外齒輪120B與輸出用內齒輪130B內接嚙合。並且，外齒輪120B與外齒輪120A同樣地由基構件及外齒構成。外齒輪120B的外齒雖然在軸向O與 外齒輪120A的外齒分離，但由相同的個數、相同的形狀構成。

如第2圖所示，構成內齒輪130之減速用內齒輪130A、輸出用內齒輪130B幾乎為相同的外徑Dd(第5圖(B))，且並排設置於軸向O。內齒輪130由具有剛性之構件形成。減速用內齒輪130A具備比外齒輪120A的外齒的齒數多i(i為2以上)的內齒128A。內齒128A以與依據次擺線曲線之外齒理論嚙合之方式形成(輸出用內齒輪130B的內齒128B亦相同)。減速用內齒輪130A藉由與外齒輪120A嚙合來對起振體106的旋轉進行減速。另外，減速用內齒輪130A與第1連接構件134A的連結結構在後面進行敘述(輸出用內齒輪130B亦在後面進行敘述)。

另一方面，輸出用內齒輪130B具備與外齒輪120B的外齒的齒數相同齒數的內齒128B。從輸出用內齒輪130B向外部輸出與外齒輪120B的自轉相同的旋轉。

另外，在撓曲嚙合式齒輪裝置100中封入有潤滑劑。並且，其潤滑劑對外齒輪120與內齒輪130之嚙合部份等進行潤滑。

接著，主要利用第3圖~第8圖對從包括第1連接構件134A、第2連接構件134B、及內齒輪130之驅動軸外殼140到第1輸出構件154之間的結構進行說明。

如第3圖、第4圖所示，減速用內齒輪130A和驅動軸外殼140，藉由容許減速用內齒輪130A的軸心向徑向 位移之第1連接構件134A連結。同時，輸出用內齒輪130B和第1輸出構件154，藉由容許輸出用內齒輪130B的軸心向徑向位移之第2連接構件134B連結。亦即，本實施形態中，減速用內齒輪130A與驅動軸外殼140的連結結構、及輸出用內齒輪130B與第1輸出構件154的連結結構由相同的十字滑塊聯軸器機構構成。在此，雖然減速用內齒輪130A與輸出用內齒輪130B的齒數不同，但減速用內齒輪130A和輸出用內齒輪130B具有相同的連結結構。並且，第1連接構件134A和第2連接構件134B為相同形狀。因此，以下，對減速用內齒輪130A與驅動軸外殼140的連結結構進行說明，而基本省略對輸出用內齒輪130B與第1輸出構件154的連結結構的說明。另外，連接構件134具有第1連接構件134A和第2連接構件134B，支撐構件具有驅動軸外殼140和第1輸出構件154。因此，可以說內齒輪130與支撐構件藉由容許內齒輪130的軸心向徑向位移之連接構件134連結。

以下，對實現上述連結結構之各要件的形狀進行說明。

首先，如第4圖、第5圖(A)、(B)所示，在減速用內齒輪130A(外徑Dd)的第1連接構件134A側的側面130AC設有2個凹部130AA。設有2個凹部130AA的位置在沿減速用內齒輪130A的外周的位置為內齒128A的外側的位置，且相對於減速用內齒輪130A的中心彼此偏離180度相位的位置。亦即，如第5圖(B)所示，2 個凹部130AA在周方向上的中心線在同一條直線上，將其方向作為X方向。並且，與凹部130AA的周方向相對向之側面130AAA分別與X方向平行。另外，符號Ld為在凹部130AA之側面130AAA之間的距離(凹部130AA的周方向寬度)。並且，符號Lg為2個凹部130AA的底面130AAB之間的距離。

另外，在與減速用內齒輪130A的輸出用內齒輪130B相對向之對向面130AB實施低摩擦處理。亦即，本實施形態中，對向面130AB與輸出用內齒輪130B的對向面130BB之間的摩擦係數μ0比沒有實施低摩擦處理時的對向面130AB與對向面130BB之間的摩擦係數μ1小(μ0<μ1)。作為低摩擦處理的具體例子，可以是使表面粗糙度比以往減少之表面的研磨加工。或者，亦可以將能夠降低摩擦係數之潤滑性高的材料(二硫化鉬、石墨、DLC、PTFE等氟系樹脂等)作為主成份之膜形成於對向面130AB。另外，這種低摩擦處理亦可以同時在輸出用內齒輪130B的對向面130BB上實施(或者，亦可以在輸出用內齒輪的對向面實施低摩擦處理時，在減速用內齒輪的對向面不實施低摩擦處理)。

如第3圖、第4圖、第6圖(A)、(B)所示，第1連接構件134A為在中心具有貫穿孔134AC之圓環形狀(外徑Dj)。在第1連接構件134A的軸向O的兩側面134AE、134AF分別設有2個凸部134AA和2個凸部134AB。凸部134AA(134AB)的內周面134AAC (134ABC)的位置和外周面134AAB(134ABB)的位置在徑向分別與第1連接構件134A本身的內周面的位置和外周面的位置相同。因此，由直徑Lb規定之貫穿孔134AC的大小為，即使減速用內齒輪130A的軸心的偏心為最大且減速用內齒輪130A向徑向相對位移，第1連接構件134A的2個凸部134AA的內周面134AAC亦不會與減速用內齒輪130A的2個凹部130AA的底面130AAB接觸之大小。

如第6圖(A)、(B)所示，一側面134AE中，設有2個凸部134AA的位置為相對於第1連接構件134A的中心彼此偏離180度相位的位置。如第6圖(B)所示，亦即，2個凸部134AA在周方向上的中心線在同一條直線上且與X方向一致(因此，貫穿孔134AC的直徑Lb為2個凸部134AA的內周面134AAC之間的距離。並且，外徑Dj為2個凸部134AA的外周面134AAB之間的距離)。並且，與凸部134AA的周方向相對向之側面134AAA分別與X方向平行。另外，符號Ljy為在凸部134AA的側面134AAA之間的距離(凸部134AA的周方向寬度)。

如第6圖(A)、(B)所示，另一側面134AF中，設有2個凸部134AB的位置亦為相對於第1連接構件134A的中心彼此偏離180度相位的位置。如第6圖(B)所示，亦即，2個凸部134AB在周方向上的中心線在同一條直線上，將其方向作為Y方向(因此，貫穿孔134AC 的直徑Lb為2個凸部134AB的內周面134ABC之間的距離。並且，外徑Dj為2個凸部134AB的外周面134ABB之間的距離)。另外，Y方向與X方向正交。並且，與凸部134AB的周方向相對向之側面134ABA分別與Y方向平行。另外，符號Ljx為在凸部134AB的側面134ABA之間的距離(凸部134AB的周方向寬度)。

在此，凸部134AA與凸部134AB為相同形狀，凸部134AA的周方向寬度Ljy與凸部134AB的周方向寬度Ljx相同(Ljy=Ljx)。亦即，側面134AE和側面134AF雖然相位偏離90度，但形狀相同。並且，凸部134AA(凸部134AB)的軸向O高度比凹部130AA的軸向O深度小。並且，凸部134AA的周方向寬度Ljy比凹部130AA的周方向寬度Ld稍微窄(Ljy<Ld)。並且，外徑Dj與外徑Dd基本相同(Dj≒Dd)。並且，2個凸部134AA的內周面134AAC之間的距離Lb比2個凹部130AA的底面130AAB之間的距離Lg相應地大(Lb>Lg+α、α>0)。

因此，2個凸部134AA分別設為可嵌合於2個凹部130AA。此時，在第6圖(B)中，藉由配置2個凸部134AA(配置2個凹部130AA)，可限制第1連接構件134A相對於減速用內齒輪130A向Y方向的相對移動。然而，能夠容許第1連接構件134A相對於減速用內齒輪130A向X方向的相對移動(例如1mm以下)。亦即，減速用內齒輪130A與第1連接構件134A軸向O相對向， 且連結為能夠向徑向的一個方向(第6圖(B)的X方向)相對位移。如此，藉由2個凸部134AA與2個凹部130AA嵌合，使減速用內齒輪130A和第1連接構件134A在周方向上連結為一體。

另外，輸出用內齒輪130B和第2連接構件134B亦是以相同之方式連結。並且，凸部134AA和凹部130AA的形狀沒有特別限定，只要是內齒輪130(減速用內齒輪130A、輸出用內齒輪130B)與連接構件134(第1連接構件134A、第2連接構件134B)能夠向徑向相對位移，且在周方向上連結為一體之形狀即可。

如第4圖、第7圖(A)、(B)所示，驅動軸外殼140具有凸緣部140A和圓筒部140B。如第7圖(A)、(B)所示，凸緣部140A在中心具有貫穿孔140C。並且，在凸緣部140A的側面140D以同心圓狀形成有內周凹部140AC、外周凹部140AB。內周凹部140AC的最大內徑Ls比對接構件148的外徑大。同時，在軸向O，從內周凹部140AC的底面至間隔Pt的前端的高度僅比對接構件148的軸向O厚度大一點。因此，內周凹部140AC能夠收容整個對接構件148。

如第7圖(A)、(B)所示，外周凹部140AB隔著間隔Pt形成於內周凹部140AC的外側。外周凹部140AB由最小內徑Lp和最大內徑Dw規定。最小內徑Lp比第1連接構件134A的貫穿孔134AC的直徑Lb小(Lp<Lb)，最大內徑Dw比第1連接構件134A的外徑Dj大 (Dw>Dj)。在外周凹部140AB，在軸向O還設有2個凹部140AA。凹部140AA的內側內周面140AAC的位置和外側內周面140AAB的位置在徑向分別與最小內徑Lp的位置和最大內徑Dw的位置相同。設有2個凹部140AA的位置為相對於凸緣部140A的中心彼此偏離180度相位的位置。亦即，如第7圖(B)所示，2個凹部140AA在周方向上的中心線在同一條直線上且與Y方向一致(因此，最小內徑Lp為2個凹部140AA的內側內周面140AAC之間的距離。並且，最大內徑Dw為2個凹部140AA的外側內周面140AAB之間的距離)。並且，與凹部140AA的周方向相對向之側面140AAA分別與Y方向平行。另外，符號Lw為在凹部140AA的側面140AAA之間的距離(凹部140AA的周方向寬度)。

在此，外周凹部140AB的最小內徑Lp為，即使減速用內齒輪130A的軸心的偏心為最大且減速用內齒輪130A和第1連接構件134A向徑向相對位移，凸緣部140A的間隔Pt亦不會與第1連接構件134A接觸之大小。亦即，外周凹部140AB的最小內徑Lp比第1連接構件134A的貫穿孔134AC的直徑Lb相應地小。換言之，2個凹部140AA的內側內周面140AAC之間的距離Lp比2個凸部134AB的內周面134ABC之間的距離Lb相應地小(Lb>Lp+β、β>0)。並且，外周凹部140AB的最大內徑Dw為，即使減速用內齒輪130A的軸心的偏心為最大且減速用內齒輪130A與第1連接構件134A向徑向相對位移， 外周凹部140AB的內周面140ABB亦不會與第1連接構件134A的外周及減速用內齒輪130A的外周接觸之大小。亦即，外周凹部140AB的最大內徑Dw比外徑Dd、外徑Dj相應地大。換言之，2個凹部140AA的外側內周面140AAB之間的距離Dw比2個凸部134AB的外周面134ABB之間的距離Dj相應地大(Dw>Dj(Dd)+β、β>0)。並且，凸部134AB(凸部134AA)的軸向O高度比凹部140AA的軸向O深度小。並且，凸部134AB的周方向寬度Ljx比凹部140AA的周方向寬度Lw稍微窄(Ljx<Lw)。

因此，2個凸部134AB能夠分別與2個凹部140AA嵌合。此時，第7圖(B)中，藉由配置2個凹部140AA(配置2個凸部134AB)，可限制第1連接構件134A相對於驅動軸外殼140向X方向相對移動。然而，能夠容許第1連接構件134A相對於驅動軸外殼140向Y方向相對移動(例如1mm以下)。亦即，驅動軸外殼140與第1連接構件134A在軸向O相對向，且連結為能夠在徑向的一個方向(第7圖(B)的Y方向)相對位移。如此，藉由2個凸部134AB與2個凹部140AA的嵌合，驅動軸外殼140與第1連接構件134A在周方向上連結為一體。另外，第7圖(A)、(B)中，符號Og表示O型環槽。

如第8圖(A)、(B)所示，第1輸出構件154的側面154E具備與第7圖(A)、(B)所示之驅動軸外殼140的側面140D的第1連接構件134A的連結有關之部份 及配置對接構件148之部份相同的形狀。亦即，側面154E在貫穿孔154D的徑向外側依次具備內周凹部154C、間隔Pt、外周凹部154B。並且，彼此的內周凹部154C、間隔Pt、外周凹部154B的形狀及配置亦相同(Do=Dw、Lr=Ls、Lq=Lp)。並且，設置於外周凹部154B的2個凹部154A的形狀及外周凹部154B上的配置分別與2個凹部140AA相同(Lo=Lw)。

另外，如上述，第1連接構件134A和第2連接構件134B為相同形狀。亦即，如第4圖所示，第2連接構件134B亦是在中心具有貫穿孔134BC之圓環形狀。亦即，貫穿孔134BC的直徑為直徑Lb，第2連接構件134B的外徑為外徑Dj。並且，設置於第2連接構件134B的軸向O的兩側面之2個凸部134BA和2個凸部134BB的形狀及第2連接構件134B上的配置亦分別與2個凸部134AA和2個凸部134AB相同。

因此，如第4圖所示，2個凸部134BB能夠分別與2個凹部154A嵌合。此時，第8圖(B)中，藉由配置2個凹部154A(配置2個凸部134BB)，可限制第2連接構件134B相對於第1輸出構件154向X方向相對移動。然而，能夠容許第2連接構件134B相對於第1輸出構件154向Y方向相對移動(例如1mm以下)。亦即，第1輸出構件154與第2連接構件134B在軸向O相對向，且連結為能夠向徑向的一個方向(第8圖(B)的Y方向)相對位移。如此，藉由2個凸部134BB和2個凹部154A 的嵌合，第1輸出構件154與第2連接構件134B在周方向上連結為一體。

另外，凸部134AB、134BB和凹部140AA、154A的形狀沒有特別限定，只要是支撐構件(驅動軸外殼140、第1輸出構件154)與連接構件134(134A、134B)能夠向徑向相對位移，且在周方向上連結為一體之形狀即可。

接著，主要利用第1圖、第2圖對撓曲嚙合式齒輪裝置100的動作進行說明。

藉由驅動軸101的旋轉，若起振體106旋轉，則外齒輪120A藉由其旋轉狀態，經由起振體軸承110A撓曲變形。此時，外齒輪120B亦經由起振體軸承110B，與外齒輪120A同相位撓曲變形。

外齒輪120A、120B因起振體106而撓曲變形，從而外齒輪120A的外齒與減速用內齒輪130A的內齒128A嚙合。同樣地，外齒輪120B的外齒與輸出用內齒輪130B的內齒128B嚙合。

外齒輪120A與減速用內齒輪130A的嚙合位置隨著起振體106的長軸位置的移動而旋轉移動。在此，若起振體106旋轉1圈，則外齒輪120A的旋轉相位僅延遲與減速用內齒輪130A的齒數差。亦即，能夠以((外齒輪120A的齒數-減速用內齒輪130A的齒數)/外齒輪120A的齒數)之方式求出基於減速用內齒輪130A之減速比。具體數值的減速比為((100-102)/100=-1/50)。在此，“-”表示輸入輸出為反向旋轉的關係。

外齒輪120B與輸出用內齒輪130B之齒數均相同，因此外齒輪120B與輸出用內齒輪130B互相嚙合的部份不移動，而是相同的齒彼此嚙合。因此，從輸出用內齒輪130B輸出與外齒輪120B的自轉相同的旋轉。其結果，能夠從輸出用內齒輪130B取出將起振體106的旋轉減速至(-1/50)之輸出。亦即，驅動軸101的旋轉減速至(-1/50)，能夠藉由輸出側構件152取出其輸出。

另外，驅動軸101從減速用內齒輪130A(輸出用內齒輪130B)的軸心向Y方向僅偏離規定之量時，減速用內齒輪130A與第1連接構件134A成一體(輸出用內齒輪130B與第2連接構件134B成一體)，相對於驅動軸外殼140(第1輸出構件154)向Y方向僅位移該規定之量。驅動軸101從減速用內齒輪130A(輸出用內齒輪130B)的軸心向X方向僅偏離規定之量時，減速用內齒輪130A(輸出用內齒輪130B)相對於第1連接構件134A及驅動軸外殼140(第2連接構件134B及第1輸出構件154)向X方向僅位移該規定之量。由此，連接構件134能夠單獨容許減速用內齒輪130A、輸出用內齒輪130B各自的軸心向徑向位移。藉此，藉由連接構件134能夠減少組裝撓曲嚙合式齒輪裝置100時的定心作業。

另外，如本實施形態所示之筒形撓曲嚙合式齒輪裝置中，藉由連接構件連結驅動軸和起振體，則起振體與2個內齒輪對應且由能夠單獨位移之2個部份構成。亦即，此時，與2個內齒輪分別對應的外齒輪的部份向彼此不同之 方向位移，從而在外齒輪產生段差，且在外齒輪產生剪切應力。

然而，本實施形態中，驅動軸101上沒有安裝連接構件134。因此，本實施形態中，在外齒輪120不會產生上述剪切應力，而能夠容許偏心並使外齒輪120的壽命延長。並且，本實施形態中，能夠以間單的結構實現起振體106與驅動軸101的連結。

並且，本實施形態中，不需要將內齒輪130牢固地固定於支撐構件上(驅動軸外殼140、第1輸出構件154)。亦即，本實施形態中，可以不需要將內齒輪130用於固定在驅動軸外殼140、第1輸出構件154之螺栓孔等結構，且能夠使內齒輪130的徑向厚度達到必要最小限度。

並且，本實施形態中，減速用內齒輪130A和輸出用內齒輪130B還未被固定，因此能夠向軸向O位移。但是，在減速用內齒輪130A和輸出用內齒輪130B的對向面130AB、130BB實施低摩擦處理。因此，即使減速用內齒輪130A和輸出用內齒輪130B在軸向O位移並互相接觸，且因減速用內齒輪130A與輸出用內齒輪130B的速度差產生摩擦，亦能夠減少其摩擦損失。

並且，本實施形態中，對接構件148、150的硬度比凸緣部140A高，且由滑動性高的材料形成。因此，即使外齒輪120及起振體軸承110的端面與對接構件148、150接觸，亦很難產生磨損粉末，能夠防止因磨損產生之 效率的下降及因磨損粉末導致之潤滑油的污染。同時，對接構件148、150還能夠限制外齒輪120及起振體軸承110向軸向O移動。另外，並不限定於此，對接構件亦可以僅由樹脂(滑動阻力低且耐熱高分子樹脂的PEEK材、尼龍、氟素系樹脂等)形成。

並且，本實施形態中，第1連接構件134A與第2連接構件134B為相同形狀。亦即，能夠增加共用的構件的比例，因此構件管理較容易，並且還能夠促進構件的低成本化。除此之外，第1連接構件134A和第2連接構件134B沒有方向性。因此，可以忽視第1連接構件134A和第2連接構件134B的朝向，從而能夠輕鬆地將第1連接構件134A、第2連接構件134B組裝於內齒輪130。

因此，在本實施形態中，能夠容許撓曲嚙合式齒輪裝置100的內齒輪130的軸心的偏心，並抑制撓曲嚙合式齒輪裝置100的徑向尺寸的增加。

第1實施形態中，連接構件134與對接構件148、150分體，但本發明並不限定於此，亦可以是如第9圖~第14圖所示之第2實施形態。另外，各圖分別表示：第9圖係表示包括本發明的第2實施形態之撓曲嚙合式齒輪裝置之整體結構的一例之剖面圖，第10圖係僅表示第9圖的撓曲嚙合式齒輪裝置附近之剖面圖，第11圖係表示第9圖中之內齒輪附近的構件之分解剖面圖，第12圖係表示第11圖的第1連接構件之立體圖(A)和前視圖(B)，第13圖係表示第11圖的驅動軸外殼之立體圖 (A)和前視圖(B)，第14圖係表示第11圖的第1輸出構件之立體圖(A)和前視圖(B)。

第2實施形態的撓曲嚙合式齒輪裝置200與第1實施形態同樣地為筒形，第1連接構件234A、第2連接構件234B具備相當於對接構件之延伸部234AD、234BD。亦即，對接構件與連接構件一體形成。因此，關於與第1實施形態的撓曲嚙合式齒輪裝置100相同的構成要件和動作，由於符號的後兩位數字相同，而省略說明。

如第10圖、第11圖所示，在本實施形態中，減速用內齒輪230A和驅動軸外殼240藉由容許減速用內齒輪230A的軸心向徑向位移之第1連接構件234A連結。同時，輸出用內齒輪230B和第1輸出構件254藉由容許輸出用內齒輪230B的軸心向徑向位移之第2連接構件234B連結。亦即，在本實施形態中，減速用內齒輪230A與驅動軸外殼240的連結結構、及輸出用內齒輪230B與第1輸出構件254的連結結構分別構成十字滑塊聯軸器。因此，以下對實現上述連結結構之各要件的形狀進行說明。另外，以下，基本對與上述實施形態不同的減速用內齒輪230A與驅動軸外殼240的連結結構的部份進行說明，而關於輸出用內齒輪230B與第1輸出構件254的連結結構、其他的功能及結構，只共用符號的後兩位數字而省略重複說明。

首先，如第11圖所示，在減速用內齒輪230A的第1連接構件234A側的側面230AC設有2個凹部230AA。側 面230AC的結構與第1實施形態相同，因此省略說明。但是，在與減速用內齒輪230A的輸出用內齒輪230B相對向之對向面230AB與第1實施形態不同，沒有實施能夠減少與輸出用內齒輪230B接觸時的摩擦損失之低摩擦處理。相反，如第11圖所示，本實施形態中，覆蓋減速用內齒輪230A的對向面230AB的絕大部份之圓環形狀的低摩擦構件232，配置於減速用內齒輪230A與輸出用內齒輪230B之間。

在低摩擦構件232中，減速用內齒輪230A的對向面230AB與低摩擦構件232的側面232A之間的摩擦係數μ2比減速用內齒輪230A的對向面230AB與輸出用內齒輪230B的對向面230BB之間的摩擦係數μ3小(μ2<μ3)。亦即，在側面232A實施與第1實施形態相同的低摩擦處理。亦即，亦可以相對於側面232A進行使表面粗糙度比以往減少之表面的研磨加工。或者，亦可以將能夠降低摩擦係數的潤滑性高的材料(二硫化鉬、石墨、DLC、PTFE等氟系樹脂等)作為主成份之膜形成於側面232A。另外，這種低摩擦處理亦可以同時在與輸出用內齒輪230B相對向之側面232B上實施(或者，亦可以在輸出用內齒輪的對向面實施低摩擦處理時，在減速用內齒輪的對向面不實施低摩擦處理)。當然，亦可以將能夠降低摩擦係數的潤滑性高的上述材料等作為主成份形成低摩擦構件232本身。

因此，與第1實施形態同樣地，能夠減少藉由輸出用 內齒輪230B相對於減速用內齒輪230A的旋轉產生之摩擦損失。同時，藉由對向面230AB的低摩擦處理，可消除使減速用內齒輪230A的齒輪精度惡化之風險。並且，能夠與減速用內齒輪230A分體形成低摩擦構件232，因此能夠縮短撓曲嚙合式齒輪裝置200的製造週期，且能夠提高減速用內齒輪230A的合格率。

如第11圖、第12圖(A)、(B)所示，第1連接構件234A為在中心具有貫穿孔234AC之圓環形狀(外徑Dj)。與第1實施形態同樣地，在第1連接構件234A的軸向O的兩側面234AE、234AF分別設有2個凸部234AA和2個凸部234AB 。2個凸部234AA和2個凸部234AB的形狀和功能實際上與第1實施形態相同，因此省略其說明。但是，本實施形態中，與第1實施形態的第1連接構件134A不同，在第1連接構件234A的2個凸部234AA(2個凸部234AB)的徑向內側一體設置有以圓環形狀延伸之延伸部234AD。該延伸部234AD相當於第1實施形態的對接構件148。亦即，第1連接構件234A配置於外齒輪220及起振體210的軸向O側部且限制外齒輪220及起振體軸承210向軸向O移動。延伸部234AD(可以是整個第1連接構件234A，亦可以是僅延伸部234AD的表面)的硬度比凸緣部240A高(例如HRC35以上)。因此，即使與外齒輪220及起振體軸承210的端面接觸，亦很難產生磨損粉末，能夠防止因磨損產生之效率的下降及因磨損粉末導致的潤滑油的污染。此時，除了材料的硬 化處理之外，還能夠使用例如鎢作為材料，或適用DLC等。並且，延伸部234AD(可以是整個第1連接構件234A，亦可以是僅延伸部234AD的表面)，例如可以由滑動性高的材料(包括能夠降低前述摩擦係數的滑動性高的材料)形成。此時，能夠減少在外齒輪220及起振體軸承210的端面產生之摩擦損失。另外，設置於延伸部234AD的徑向內側之貫穿孔234AC(直徑Di)為，比外齒輪220的最小直徑小，並且即使減速用內齒輪230A的軸心的偏心為最大且減速用內齒輪230A向徑向相對位移，亦不會與驅動軸201接觸之大小。

另外，如第13圖(A)、(B)、第14圖(A)、(B)分別所示，驅動軸外殼240、第1輸出構件254與第1實施形態的驅動軸外殼140、第1輸出構件154為大致相同的結構。但是，換言之，對接構件與第1連接構件234A一體化，因此僅有無間隔Pt這點不同。因此，省略對驅動軸外殼240和第1輸出構件254的說明。

另外，與本實施形態不同，換言之，亦可是對接構件與內齒輪一體化。但是，內齒輪是由插齒刀等刀具切齒形成之齒形。因此，考慮到插齒刀等刀具的後刀面，對接構件的形狀受其刀具的限制。亦即，此時，即使將對接構件和內齒輪一體化，亦很難在軸向O上緊湊化。或者，亦可以考慮將對接構件和起振體(或者驅動軸)一體化。但是，此時，由於起振體(或者驅動軸)高速旋轉，因此對接構件能夠高速旋轉。亦即，與對接構件一體化之起振體 (或者驅動軸)與外齒輪和起振體軸承的旋轉速度有很大差距，因此會使因摩擦產生之效率下降及外齒輪和起振體軸承的磨損增加。

相反，本實施形態中，可以說連接構件234與對接構件一體化。因此，對接構件不會單獨存在，因此組件個數較少，組件管理較容易。並且，沒有間隔Pt，因此驅動軸外殼240和第1輸出構件254的加工亦較容易。並且，連接構件234與外齒輪220及起振體軸承210的速度差與起振體206和連接構件234的速度差相比較小。因此，能夠減少因連接構件234與外齒輪220及起振體軸承210的接觸產生之摩擦損失及摩擦粉末的產生。

上述實施形態中，撓曲嚙合式齒輪裝置均為具備減速用內齒輪和輸出用內齒輪這兩個之筒形，但本發明並不限定於此，亦可以是如第15圖所示之第3實施形態。第15圖係表示本發明的第3實施形態之撓曲嚙合式齒輪裝置的一例之剖面圖。另外，第16圖係表示相對於本實施形態作為比較例之撓曲嚙合式齒輪裝置之剖面圖。

第3實施形態的撓曲嚙合式齒輪裝置300與第1、第2實施形態不同，為具備1個內齒輪330之杯型(或者高筒禮帽型)。外齒輪320具備凸緣部321、圓筒部322及外齒324。並且，在外齒輪320的凸緣部321連接有輸出側構件352，能夠將外齒輪320的旋轉作為輸出而取出。並且，外齒輪320具備與內齒輪330的齒數不同的齒數。亦即，內齒輪330具備與第1、第2實施形態所示之減速 用內齒輪相同的功能。因此，本實施形態中，關於與上述實施形態的撓曲嚙合式齒輪裝置相同的構成要件和動作，由於符號的後兩位數字相同，而省略說明。

如第15圖所示，本實施形態中，內齒輪330和連結有內齒輪330之第1固定構件342藉由連接構件334連結。其連接構件334之連結結構與上述實施形態大致相同。但是，本實施形態中，與連接構件334連結的是第1固定構件342。亦即，與連接構件334連結的第1固定構件342的軸向O的側面342A的形狀與上述實施形態中所示之驅動軸外殼的凸緣部的軸向O的側面的形狀為大致相同的結構。另外，本實施形態中，驅動軸外殼340的軸向O的側面340D僅限制內齒輪330向軸向O的移動。因此，本實施形態中，可以不需要上述實施形態中所示之內齒輪的側面的低摩擦處理及將低摩擦構件配置於內齒輪之間。

另外，第16圖中表示相對於與本實施形態相同類型的撓曲嚙合式齒輪裝置50，藉由連接構件32連結驅動軸1和起振體6之比較例。在此，連接構件32由與驅動軸1連結之驅動構件33及與驅動構件33連結之中間構件34構成。因此，在該比較例中，能夠容許驅動軸1與內齒輪30之間的偏心。然而，該比較例中，連接構件32由驅動構件33和中間構件34這兩個構件構成，因此驅動軸1與起振體6的連結結構變複雜。並且，需要將內齒輪30用於固定在第1固定構件42之螺栓孔31，因此內齒輪30 本身向徑向變大。

相反，本實施形態中，如第15圖所示，與上述實施形態同樣地，無需在內齒輪330設置螺栓孔，且能夠在徑向上使內齒輪330的大小達到必要最小限度。亦即，在本實施形態中，相比第16圖所示之比較例，能夠縮小撓曲嚙合式齒輪裝置300的徑向尺寸。並且，即使產生驅動軸301的偏心，組件個數亦不會增加，而能夠輕鬆地連結驅動軸301和起振體306。

列舉上述實施形態對本發明進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態。亦即，眾所周知，在不脫離本發明的主旨範圍內能夠進行改良及設計的變更。

在上述實施形態中，起振體軸承具有內環及外環，但本發明並不限定於此，起振體的外周部份亦可以作為內環。並且，亦可以不具有外環，例如，亦可以是滾子直接可旋轉地支撐外齒輪且外齒輪的內周部份作為外環。並且，在筒形撓曲嚙合式齒輪裝置中，轉動體可以不是滾子，而是球。

並且，在上述實施形態中，外齒為依據次擺線曲線之齒形，但本發明並不限定於此。外齒可以是圓弧齒形，亦可以使用其他齒形。內齒亦是同樣地，齒形沒有特別限定，能夠採用各種齒形。

並且，連接構件並不限定於上述實施形態的結構，只要是容許內齒輪的軸心向徑向位移，且將內齒輪和支撐構件在周方向上連結為一體之結構即可。

[產業上的可利用性]

本發明能夠廣泛地適用於具備筒形、杯型、或者高筒禮帽型的外齒輪的撓曲嚙合式齒輪裝置。

100‧‧‧撓曲嚙合式齒輪裝置

101‧‧‧驅動軸

102‧‧‧止動構件

106‧‧‧起振體

110‧‧‧起振體軸承

120‧‧‧外齒輪

130‧‧‧內齒輪

130A、130B‧‧‧連接構件

134A‧‧‧第1連接構件

134B‧‧‧第2連接構件

136‧‧‧固定側構件

138‧‧‧輔助外殼

140‧‧‧驅動軸外殼

140A‧‧‧凸緣部

140B‧‧‧圓筒部

142‧‧‧第1固定構件

144‧‧‧第2固定構件

146‧‧‧第3固定構件

148、150‧‧‧對接構件

152‧‧‧輸出側構件

154‧‧‧第1輸出構件

156‧‧‧第2輸出構件

158‧‧‧第3輸出構件

O‧‧‧軸向

Os1、Os2‧‧‧油封

Br、Mb‧‧‧軸承

Claims (6)

1. 一種撓曲嚙合式齒輪裝置，係具備起振體、藉由該起振體的旋轉撓曲變形之外齒輪、及該外齒輪內接嚙合之內齒輸之撓曲嚙合式齒輪裝置，其特徵為，具有容許前述內齒輪的軸心向徑向位移，且將前述內齒輪及支撐構件在周方向為連結一體之連接構件；前述連接構件，與前述內齒輪及前述支撐構件為不同構件，前述連接構件與前述內齒輪，連結為能朝徑向的第1方向相對位移，前述連接構件與前述支撐構件，連結為能朝與前述第1方向正交的徑向的第2方向相對位移。
2. 一種撓曲嚙合式齒輪裝置，係具備起振體、藉由該起振體的旋轉撓曲變形之外齒輪、及該外齒輪內接嚙合之內齒輪之撓曲嚙合式齒輪裝置，其特徵為，具有容許前述內齒輪的軸心向徑向位移，且將前述內齒輪及支撐構件在周方向為連結一體之連接構件；係具有第1內齒輪及第2內齒輪來作為前述內齒輪之筒形撓曲嚙合式齒輪裝置，其中，前述支撐構件具有連結有前述第1內齒輪之第1支撐構件、連結有前述第2內齒輪之第2支撐構件，前述連接構件具有：第1連接構件，容許前述第1內齒輪的軸心向徑向位移並連結該第1內齒輪與前述第1支撐構件；及 第2連接構件，容許前述第2內齒輪的軸心向徑向位移並連結該第2內齒輪與前述第2連接構件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之撓曲嚙合式齒輪裝置，其中，在前述第1內齒輪和前述第2內齒輪的對向面的至少其中之一上實施低摩擦處理。
4. 如申請專利範圍第2或3項所述之撓曲嚙合式齒輪裝置，其中，在前述第1內齒輪與前述第2內齒輪之間配置有低摩擦構件。
5. 一種撓曲嚙合式齒輪裝置，係具備起振體、藉由該起振體的旋轉撓曲變形之外齒輪、及該外齒輪內接嚙合之內齒輪之撓曲嚙合式齒輪裝置，其特徵為，具有容許前述內齒輪的軸心向徑向位移，且將前述內齒輪及支撐構件在周方向為連結一體之連接構件；前述撓曲嚙合式齒輪裝置具有配置於前述外齒輪的軸向側部，且限制該外齒輪的軸向移動的限制構件，該限制構件與前述連接構件一體形成。
6. 如申請專利範圍第5項所述之撓曲嚙合式齒輪裝置，其中，前述限制構件的硬度比前述支撐構件高。