TWI654384B - Harmonic gear device and method for manufacturing multilayer hollow body - Google Patents

Harmonic gear device and method for manufacturing multilayer hollow body

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TWI654384B
TWI654384B TW104107738A TW104107738A TWI654384B TW I654384 B TWI654384 B TW I654384B TW 104107738 A TW104107738 A TW 104107738A TW 104107738 A TW104107738 A TW 104107738A TW I654384 B TWI654384 B TW I654384B
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小林優
清澤芳秀
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日商和諧驅動系統股份有限公司
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Abstract

一種諧波齒輪裝置(1)之諧波產生器(4)的波形插塞(11)，係具備：形成有橢圓形之波形插塞外周面(12)之金屬製的外側中空體(21)；形成有波形插塞內周面(15)之金屬製的內側中空體(22)；以及夾在外側中空體(21)與內側中空體(22)之間的中間中空體(23)。中間中空體(23)係具備CFRP層(25、26)。可確保必要的剛性，以及可實現一種可形成較大中空部之輕量的波形插塞。若使用該波形插塞，即可實現一種：提高跳齒所產生的負荷扭矩，且具有大中空部之輕量的諧波齒輪裝置。

Description

諧波齒輪裝置及多層中空體的製造方法
本發明係關於一種諧波齒輪裝置之諧波產生器的波形插塞、及剛性內齒齒輪。此外，又關於一種用於波形插塞及剛性內齒齒輪之製造的多層中空體的製造方法。
一種諧波齒輪裝置，係藉由諧波產生器將可撓性外齒齒輪彎折成橢圓形，使其局部嚙合於剛性內齒齒輪，並使諧波產生器旋轉，讓兩齒輪的嚙合位置朝周方向移動。藉由如此，在兩齒輪之間即產生僅兩齒輪之齒數差的相對旋轉。
若將其中一側的齒輪固定成不旋轉的話，輸入到諧波產生器的旋轉就會從另一側的齒輪輸出對應於兩齒輪之齒數差而減速的減速旋轉。將可撓性外齒齒輪彎折成橢圓形的諧波產生器，通常是具備：具有橢圓形外周面的金屬製之剛性插塞；以及安裝在該橢圓形外周面的波形軸承。
做為諧波齒輪裝置，一種中空型的諧波齒輪 裝置是廣為人知，該中空型的諧波齒輪裝置是在其中心部分，有中空部朝向軸線方向貫穿並延伸。中空型的諧波齒輪裝置，係使用圓筒狀的波形插塞來做為其諧波產生器的波形插塞，該圓筒狀的波形插塞是具有貫穿其中心部並延伸的中空部。
在此，是謀求一種增大諧波齒輪裝置的使用扭矩、以及大中空徑。當使用扭矩較大時，若增大中空徑的話，恐怕會有諧波齒輪裝置發生跳齒(ratcheting：意指齒部受到磨損而呈棘齒化)的疑慮。特別是扁平型、煙囪型的諧波齒輪裝置，為了形成更大內徑的中空部，必須在波形插塞形成更大的中空部。一旦在波形插塞形成較大的中空部，其厚度就會變小，其半徑方向的剛性就會降低。如此一來，在兩齒輪之間，跳齒所產生的負荷扭矩也會下降。為了避免這種情況，就須要一種：即使是有限的剖面形狀(厚度、寬度)也具有高剛性的波形插塞。
一般而言，比波形插塞的材料所使用的鋼(縱彈性率：210GPa)具有更大縱彈性率的材料，較為人知的有：陶瓷(氧化鋁：350GPa、氮化矽：320GPa)、碳纖維強化塑膠(在以下，也有稱之為「CFRP」的情形)。
碳纖維強化塑膠係根據使用碳纖維的彈性率，而具有55~400GPa之大範圍的縱彈性係數。使用CFRP的素材係揭示於專利文獻1中。在該專利文獻1中，係提案一種使用三明治型構造的素材，該三明治型構造係為：在形成機械手臂之曲臂(fork)的矩形筒狀的框 架，於制振板的表背面層合上碳纖維強化塑膠層(在以下，也有稱之為「CFRP層」的情形)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特開2013-180357號公報
在此，因為陶瓷的加工性不佳，所以不適合用來做為波形插塞的素材。此外，雖可考慮使用在專利文獻1中所提案之三明治構造的素材來製造波形插塞，但是該素材的表背面是由CFRP層所決定，其加工性不佳。
在波形插塞的外周面須要加工高精度的橢圓形，且為了安裝馬達軸等，也必須在其內周部施加複雜的加工。因此，波形插塞在被要求高剛性的同時，也要求其外周部與內周部能施以高精細的加工。在以往，沒有滿足這二項要求的適當素材可用來做為波形插塞的素材。
另一方面，諧波齒輪裝置的剛性內齒齒輪，除了要求高剛性，也同時要求可在其內周面高精度地加工內齒。又，剛性內齒齒輪有時是藉由其外周面，透過滾子軸承等的軸承來支撐著可撓性外齒齒輪。在此情形下，有時會在剛性內齒齒輪的外周面一體形成軸承內輪軌道面，將諧波齒輪裝置構成為小型、輕量。所以，剛性內齒齒輪 除了要求高剛性外，也同時要求可在其外周面高精度地加工軸承軌道面等。
鑑於以上各點，本發明的課題即為提供一種具有諧波產生器的諧波齒輪裝置，該諧波產生器係具有：以用有限的剖面(厚度、寬度)仍可確保較大的剛性，並且具有優異加工性的波形插塞。
此外，本發明的課題又提供一種諧波齒輪裝置，其係可抑制跳齒所產生之負荷扭矩的下降，並且可形成較大的中空部。
更進一步，本發明的課題可提供一種具有剛性內齒齒輪的諧波齒輪裝置，該剛性內齒齒輪係以有限的剖面(厚度、寬度)仍可確保較大的剛性，並且具有優異的加工性。
另一方面，本發明的課題又提案一種：用於製造波形插塞與剛性內齒齒輪的多層中空體的製造方法，該波形插塞是以有限的剖面(厚度、寬度)仍可確保較大的剛性，並且具有優異的加工性。
為了解決上述課題，本發明的諧波齒輪裝置係具有：剛性內齒齒輪；可撓性外齒齒輪；以及諧波產生器，該諧波產生器係將上述可撓性外齒齒輪 彎折成橢圓形等非圓形，使其局部嚙合於上述剛性內齒齒輪，並使該兩齒輪的嚙合位置朝向圓周方向移動，上述諧波產生器係具備：形成有橢圓形等非圓形之插塞外周面的中空狀波形插塞；以及安裝在上述插塞外周面的波形軸承，上述剛性內齒齒輪與上述波形插塞中的至少其中一方，是由多層中空體所形成，上述多層中空體係具備：金屬製的外側中空體；金屬製的內側中空體；以及夾在上述外側中空體與上述內側中空體之間的中間中空體，上述中間中空體係具備：金屬製的第1中空體；夾在上述第1中空體的外周面、與上述外側中空體的內周面之間的第1碳纖維強化塑膠層；以及夾在上述第1中空體的內周面、與上述內側中空體的外周面之間的第2碳纖維強化塑膠層。
本發明的諧波齒輪裝置，其波形插塞或剛性內齒齒輪、或者是該兩者，是由：夾著CFRP層，層合了外側中空體與內側中空體的多層中空體所形成。這和由單一金屬素材所形成的波形插塞、剛性內齒齒輪相較，這些構件可用有限的剖面(厚度與寬度)來確保較大的剛性，更為輕量。此外，多層中空體的外周面是由金屬製的外側中空體所決定，其內周面是由金屬製的內側中空體所決定。因此，對多層中空體的外周部分與內周部分施以加工較為容易，故適合用來做為波形插塞、剛性內齒齒輪的素材。
再者，藉由層合複數個CFRP層，即可確保波形插塞之剛性等的機械強度的等方性，並且可提高波形插塞的剛性，可謀求其輕量化。
在本發明中，當上述波形插塞是由上述多層中空體所形成時，在上述外側中空體的外周面係形成有上述插塞外周面。這和波形插塞是由單一金屬素材所形成的波形插塞相較，可用有限的剖面(厚度及寬度)來確保較大的剛性，可謀求輕量化。因此，除了可確保必要的剛性外，還可實踐可形成較大中空部之輕量的波形插塞。
此外，波形插塞的外周部分是由金屬製的外側中空體所形成，其內周部分是由金屬製的內側中空體所形成。所以，可輕易地將波形插塞的外周面，極精度地加工為橢圓形外周面等的非圓形外周面，且可輕易地在其內周部分施以馬達軸安裝用的複雜加工。
本發明的諧波齒輪裝置是使用：可以有限的剖面來確保較大的剛性、且加工性優異的波形插塞。所以，即使在波形插塞形成較大的中空部，仍可確保該波形插塞的剛性。因此，可撓性外齒齒輪可確實地被諧波產生器所支撐，故可抑制跳齒所產生之負荷扭矩下降的問題，可實踐一種：可形成較大中空部之輕量的諧波齒輪裝置。
上述外側中空體、上述內側中空體、上述第1中空體的金屬素材，可使用：鋼、不鏽鋼、鋁合金或鈦合金中的任一種。亦可用彼此不同的金屬素材來製造各中空體。
接下來，一種用於上述構成之波形插塞之多層中空體的製造方法，其特徵為：包括如下步驟：製造第1中空層合體的步驟，該步驟是在用來形成上述內側中空體之內側中空體胚料(blank)的外周面，層合上述第2碳纖維強化塑膠層；製造第2中空層合體的步驟，該步驟是在用來形成上述第1中空體之第1中空體胚料的外周面，層合上述第1碳纖維強化塑膠層；製造第3中空層合體的步驟，該步驟是將上述第1中空層合體壓入上述第2中空層合體，將上述第2碳纖維強化塑膠層固定在上述第1中空體胚料的內周面；製造第4中空層合體的步驟，該步驟是將上述第3中空層合體壓入用來形成上述外側中空體的外側中空體胚料，將上述第1碳纖維強化塑膠層固定在上述外側中空體胚料的內周面；以及施加後加工的步驟，該步驟是對上述第4中空層合體的上述外側中空體胚料、與上述第4中空層合體之上述內側中空體胚料中的至少其中一方施加後加工。
另一方面，剛性內齒齒輪可以是由多層中空體所形成。此時，內齒係形成在多層中空體之上述內側中空體的內周面。此外，也有在上述外側中空體的外周面形成滾珠軸承或滾子軸承的內輪軌道面的情況。
本發明的剛性內齒齒輪係由夾著CFRP層，層合了外筒與內筒的多層中空體所形成。這和由單一的金 屬素材所形成的剛性內齒齒輪相較，可用有限的剖面(厚度與寬度)來確保較大的剛性，可謀求其輕量化。
此外，剛性內齒齒輪的外周部分是由金屬製的外側中空體所形成，其內周部分是由金屬製的內側中空體所形成。因此，可輕易地在其內周面，高精度地加工成內齒。並且，也可輕易地在其外周面精度優良地一體形成軸承外輪軌道面。
接下來，一種用於製造上述構成之剛性內齒齒輪之多層中空體的製造方法，其特徵為：包括如下步驟：製造第1中空層合體的步驟，該步驟是在用來形成上述內側中空體之內側中空體胚料(blank)的外周面，層合上述第2碳纖維強化塑膠層；製造第2中空層合體的步驟，該步驟是在用來形成上述第1中空體之第1中空體胚料的外周面，層合上述第1碳纖維強化塑膠層；製造第3中空層合體的步驟，該步驟是將上述第1中空層合體壓入上述第2中空層合體，將上述第2碳纖維強化塑膠層固定在上述第1中空體胚料的內周面；製造第4中空層合體的步驟，該步驟是將上述第3中空層合體壓入用來形成上述外側中空體的外側中空體胚料，將上述第1碳纖維強化塑膠層固定在上述外側中空體胚料的內周面；以及在上述第4中空層合體之上述內側中空體胚料的內周 面，加工內齒的步驟。
1‧‧‧諧波齒輪裝置
2，2A‧‧‧剛性內齒齒輪
3‧‧‧可撓性外齒齒輪
4‧‧‧諧波產生器
5‧‧‧圓筒狀筒體部
6‧‧‧膜片
7‧‧‧外齒
8‧‧‧內齒
9‧‧‧交叉滾子軸承
9a‧‧‧內輪軌道面
9b‧‧‧外輪
11，11B‧‧‧波形插塞
11a‧‧‧軸線
12‧‧‧波形插塞外周面
13‧‧‧波形軸承
14‧‧‧中空部
15‧‧‧波形插塞內周面
21‧‧‧外側中空體
21b‧‧‧內周面
21A‧‧‧外側中空體胚料
22‧‧‧內側中空體
22a‧‧‧外周面
22A‧‧‧內側中空體胚料
23‧‧‧中間中空體
24‧‧‧第1中空體
24a‧‧‧外周面
24b‧‧‧內周面
24A‧‧‧第1中空體胚料
25‧‧‧第1碳纖維強化塑膠層(第1CFRP層)
26‧‧‧第2碳纖維強化塑膠層(第2CFRP層)
27‧‧‧第2中空體
28‧‧‧第3CFRP層
31‧‧‧第1中空層合體
32‧‧‧第2中空層合體
33‧‧‧第3中空層合體
34‧‧‧第4中空層合體
108‧‧‧內齒
109a‧‧‧內輪軌道面
121‧‧‧外側中空體
122‧‧‧內側中空體
123‧‧‧中間中空體
124‧‧‧第1中空體
125‧‧‧第1CFRP層
126‧‧‧第2CFRP層
2C1，2C2‧‧‧剛性內齒齒輪
2D1，2D2‧‧‧剛性內齒齒輪
[圖1]a、b、c係為顯示適用本發明之煙囪型的諧波齒輪裝置之左側面圖、縱剖面圖以及右側面圖。
[圖2]a係為顯示圖1之諧波齒輪裝置之諧波產生器的波形插塞的剖面構成的模式圖，b為波形插塞之其他實施例的模式圖。
[圖3]為圖2之波形插塞的製造順序的說明圖。
[圖4]係顯示由多層中空體所形成之剛性內齒齒輪的剖面圖。
[圖5]a、b、c係為顯示可適用本發明之諧波齒輪裝置的三個實施例的縱剖面圖。
以下茲參照圖面來說明適用本發明之諧波齒輪裝置的實施形態。圖1(a)、(b)以及(c)係為本實施形態之煙囪型諧波齒輪裝置的左側面圖、縱剖面圖以及右側面圖。
諧波齒輪裝置1係具備：圓環狀的剛性內齒齒輪2；同軸地配置在該內側的煙囪型可撓性外齒齒輪3；以及同軸地嵌置在可撓性外齒齒輪3之內側的諧波產生器4。可撓性外齒齒輪3係具備：可朝向半徑方向彎曲 的圓筒狀筒體部5；從該圓筒狀筒體部5之一側的端部朝向半徑方向的外側伸展的膜片6；以及形成在圓筒狀筒體部5之另一側之開口端那一側的外周面部分的外齒7。剛性內齒齒輪2係透過交叉滾子軸承9，以可相對自由旋轉的狀態支承著可撓性外齒齒輪3。在本例中，交叉滾子軸承9的內輪軌道面9a係形成在剛性內齒齒輪2的圓形外周面。可撓性外齒齒輪3係同軸地連結於交叉滾子軸承9的外輪9b。
可撓性外齒齒輪3之外齒7的形成部分，係被諧波產生器4彎折成非圓形，一般而言是彎折成橢圓形，該橢圓形之長軸兩端的外齒7的局部是嚙合於剛性內齒齒輪2之內齒8的局部。諧波產生器4係被無圖示的馬達所旋轉驅動。諧波產生器4係具備：剛性的波形插塞11；以及安裝在該波形插塞11之橢圓形波形插塞外周面12，被彎折成橢圓形的波形軸承13。在波形插塞11係形成有中空部14，該中空部14的中心部朝向軸線11a的方向貫通。
(波形插塞)
圖2(a)係為波形插塞11之剖面構成的模式圖。波形插塞11係由包含CFRP層的多層中空體所形成，具有：由形成有橢圓形之波形插塞外周面12的金屬製圓筒所形成的外側中空體21；由形成有波形插塞內周面15之金屬製圓筒所形成的內側中空體22；以及夾在外側中空體21 與內側中空體22之間的中間中空體23。
中間中空體23係具備：由金屬製圓筒所形成的第1中空體24；夾在第1中空體24的外周面24a、與外側中空體21的內周面21b之間的第1碳纖維強化塑膠層25；以及夾在第1中空體24的內周面24b、與內側中空體22的外周面22a之間的第2碳纖維強化塑膠層26。
外側中空體21、內側中空體22以及第1中空體24的素材，係可使用：鋼、不鏽鋼、鋁合金以及鈦合金等。通常是使用碳鋼S45C。各中空體21、22、24可使用相同的素材，也可使用彼此不同的素材。此外，也可以是外側中空體21、內側中空體22使用相同的素材，而中間的第1中空體24使用其他的素材。
在第1、第2CFRP層25、26中，係藉由線狀繞線(filament winding)來捲繞碳纖維，該線狀繞線是依預定密度將預插入的片狀繞線(sheet winding)或碳纖維，朝預定方向捲繞在樹脂母材上。捲繞方向可以是圓周方向、或不同於圓周方向。第1、第2CFRP層的捲繞方向也可以互為不同。
用於第1、第2CFRP層25、26的樹脂係可使用強度較高的環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂，通常是使用環氧樹脂。做為碳纖維係可使用：瀝青系、PAN系的任一種碳纖維，但若從加工性、彈性、熱傳導、減低振動能等的觀點來看，以使用瀝青系為佳。
再者，第1、第2CFRP層25、26之碳纖維的 體積分率Vf，不管是在線狀繞線、或片狀繞線的任一種情況下，都可設定為55~65%。若從樹脂部與碳纖維之接合強度的觀點來看，最佳值為Vf65%。
更進一步，為了縮小環狀波形插塞11之直徑方向的彎曲，以將其圓周方向的拉伸彈性率加大為佳。這只要將第1、第2CFRP層25、26之碳纖維的捲繞方向設為圓周方向(0deg配向)即可。CFRP層的厚度較薄時，例如未達大約1.5mm時，只要0deg配向即可。但是，當CFRP層的厚度增加時，為了配合該厚度而將其全體的強度設定在預定程度以上時，則以在0deg配向上組合45deg配向為佳。
又如圖2(b)所示，也可使用構成有中間中空體23的波形插塞11B。此時的中間中空體23，除了圖2(a)所示的第1中空體24、第1、第2CFRP層25、26以外，又追加了由金屬製圓筒所構成之內側的第2中空體27與第3CFRP層28。
再者，做為一種諧波齒輪裝置的諧波產生器，以附有歐丹(Oldham)機構者是廣為人知。例如：在日本發明專利的4155420號公報的圖6中，所記載之附有歐丹機構的諧波產生器即廣為人知。即使是在此情況下，本發明亦可適用於構成諧波產生器之歐丹機構的各種波形插塞。
(波形插塞的製造方法)
接下來，圖3係顯示上記構成之波形插塞11之製造方法(多層中空體的製造方法)之一例的說明圖。參照圖3來加以說明的話，首先，要製造：用來形成內側中空體22之圓筒狀的內側中空體胚料22A；用來形成第1中空體24之圓筒狀的第1中空體胚料24A；以及用來形成外側中空體21之圓筒狀的外側中空體胚料21A(步驟ST1-1、ST1-2、ST1-3)。也可以使用由金屬製之圓棒所形成的胚料來取代內側中空體胚料22A。
接下來，在內側中空體胚料22A的圓形外周面層合上第2碳纖維強化塑膠層26，製造第1中空層合體31(ST2-1)。同樣地，在第1中空體胚料24A的圓形外周面層合上第1碳纖維強化塑膠層25，製造第2中空層合體32(ST2-2)。
再來，將第1中空層合體31壓入第2中空層合體32的圓形內周面並加熱，利用黏著劑將第2CFRP層26與第2中空層合體32的圓形內周面之間黏著固定。如此一來，即可獲得第3中空層合體33(步驟ST3)。然後，將第3中空層合體33壓入外側中空體胚料21A的圓形內周面，利用黏著劑將第1碳纖維強化塑膠層25與外側中空體胚料21A的圓形內周面之間黏著固定。如此一來即可獲得第4中空層合體34(步驟ST4)。
最後，對第4中空層合體34之外側中空體胚料21A的圓形外周面施以加工，形成橢圓形的波形插塞外周面12。此外，又對第4中空層合體34之內側中空體胚 料22A施以後加工，在形成螺栓孔等的同時，又形成預定直徑的中空部14(步驟ST5)。經過這樣的步驟，即製造出波形插塞11。
(剛性內齒齒輪的實施例)
接下來，也可以由具有CFRP層的多層中空體來製造上述的剛性內齒齒輪2。圖4係顯示由多層中空體所形成之剛性內齒齒輪2A的剖面圖，剛性內齒齒輪2A可用於取代圖1所示的剛性內齒齒輪2。
剛性內齒齒輪2A係具備：外側中空體121；內側中空體122；以及夾在外側中空體121與內側中空體122之間的中間中空體123，該外側中空體121是由：形成有交叉滾子軸承(無圖示)之內輪軌道面109a的金屬製圓筒所形成；該內側中空體122是由：形成有內齒108的金屬製圓筒所形成。中間中空體123為多層中空體，和圖2(a)所示者相同，是由：第1中空體124；第1、第2CFRP層125、126所構成。中間中空體123也可以和圖2(b)所示者相同，為追加了由金屬製圓筒所形成之內側的第2中空體、以及第3CFRP層的構成。
具有用於製造剛性內齒齒輪2A之CFRP層的多層中空體的製造方法，係可採用相同於圖3所示之用於波形插塞之多層中空體的製造方法。在剛性內齒齒輪2A的製造步驟中，包括了：在已製造之多層中空體的內周面加工內齒108的步驟；以及在其外周面加工內輪軌道面 109a的步驟等。
(其他實施形態)
適用本發明的上述剛性內齒齒輪2A，其交叉滾子軸承的內輪軌道面109a為一體形成，也就是可用於圖1所示之單元型諧波齒輪裝置者。本發明亦可適用於各種構造的剛性內齒齒輪，該剛性內齒齒輪是用於：除了圖1所示之單元型諧波齒輪裝置以外的各種構造之諧波齒輪裝置。
例如：圖5(a)為杯型諧波齒輪裝置的縱剖面圖，圖5(b)為扁平型諧波齒輪裝置的縱剖面圖，該扁平型諧波齒輪裝置是具有：具備單列滾珠軸承的諧波產生器，圖5(c)則為扁平型諧波齒輪裝置的縱剖面圖，該扁平型諧波齒輪裝置是具有：具備複數列滾珠軸承的諧波產生器。於圖5(a)所示的剛性內齒齒輪2B；於圖5(b)所示的2個剛性內齒齒輪2C1、2C2；以及於圖5(c)所示的2個剛性內齒齒輪2D1、2D2，都可由本發明的多層中空體所製造。

Claims (6)

  1. 一種諧波齒輪裝置，其特徵為：具有：剛性內齒齒輪；可撓性外齒齒輪；以及諧波產生器，該諧波產生器係將上述可撓性外齒齒輪彎折成非圓形，使其局部嚙合於上述剛性內齒齒輪，並使該兩齒輪的嚙合位置朝向圓周方向移動，上述諧波產生器係具備：形成有非圓形之插塞外周面的中空狀波形插塞；以及安裝在上述插塞外周面的波形軸承，上述剛性內齒齒輪與上述波形插塞中的至少其中一方，是由多層中空體所形成，上述多層中空體係具備：金屬製的外側中空體；金屬製的內側中空體；以及夾在上述外側中空體與上述內側中空體之間的中間中空體，上述中間中空體係具備：金屬製的第1中空體；夾在上述第1中空體的外周面、與上述外側中空體的內周面之間的第1碳纖維強化塑膠層；以及夾在上述第1中空體的內周面、與上述內側中空體的外周面之間的第2碳纖維強化塑膠層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之諧波齒輪裝置，其中，上述波形插塞係由上述多層中空體所形成， 在上述外側中空體的外周面係形成有上述插塞外周面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之諧波齒輪裝置，其中，上述剛性內齒齒輪係為上述多層中空體，在上述內側中空體的內周面係形成有內齒。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之諧波齒輪裝置，其中，上述外側中空體與上述內側中空體的素材係為：鋼、不鏽鋼、鋁合金或鈦合金中的任一種。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之諧波齒輪裝置，其中，上述第1中空體的素材係為：鋼、不鏽鋼、鋁合金或鈦合金中的任一種。
  6. 一種多層中空體的製造方法，其係用於製造申請專利範圍第1項所述的波形插塞或剛性內齒齒輪，其特徵為：包括如下步驟：製造第1中空層合體的步驟，該步驟是在用來形成上述內側中空體之內側中空體胚料的外周面，層合上述第2碳纖維強化塑膠層；製造第2中空層合體的步驟，該步驟是在用來形成上述第1中空體之第1中空體胚料的外周面，層合上述第1碳纖維強化塑膠層；製造第3中空層合體的步驟，該步驟是將上述第1中 空層合體壓入上述第2中空層合體，將上述第2碳纖維強化塑膠層固定在上述第1中空體胚料的內周面；製造第4中空層合體的步驟，該步驟是將上述第3中空層合體壓入用來形成上述外側中空體的外側中空體胚料，將上述第1碳纖維強化塑膠層固定在上述外側中空體胚料的內周面；以及施加後加工的步驟，該步驟是對上述第4中空層合體的上述外側中空體胚料、與上述第4中空層合體之上述內側中空體胚料中的至少其中一方施加後加工。
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