TWI758503B - 諧波齒輪裝置 - Google Patents
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Abstract
一種諧波齒輪裝置(1),係在外齒齒輪(3)的內周面部分(16)形成沒有接觸到外周面(27)的離隙溝(30)(relief groove),該外齒齒輪(3)的內周面部分(16)是接觸到鄰接於可撓性外齒齒輪(3)之內周面部分(16)的諧波產生器(4)之外輪(24)的外周面(27)。離隙溝(30)是形成在包括滾球軌道溝(28)的區域。離隙溝(30)的溝深度,是從溝寬度方向之兩側的溝端起,朝向設於溝寬度方向中途的溝最深部(34)逐漸增加。藉由離隙溝(30)的設置,即可使作用於外齒齒輪(3)之諧波產生器(4)的按壓力,在齒交線方向上的分布平緩。可提昇外齒齒輪(3)的齒底疲勞強度、以及傳達扭矩容量。
Description
本發明係有關一種諧波齒輪裝置,其係可緩和發生在可撓性齒輪的應力,該可撓性齒輪是被諧波產生器彎折成非圓形。
典型的諧波齒輪裝置係具備:剛性的內齒齒輪;可撓性的外齒齒輪;以及諧波產生器。外齒齒輪係被諧波產生器朝半徑方向彎折,局部地嚙合於內齒齒輪。當使諧波產生器旋轉,兩齒輪的嚙合位置朝向圓周方向移動,在兩齒輪之間就會產生因為兩齒輪之齒數差所引起的相對旋轉。
通常,諧波產生器係具備:橢圓形輪廓的剛性插塞;以及安裝在該外周面的波形軸承。波形軸承係具備:可朝向半徑方向彎折的外輪與內輪;以及以可轉動的狀態安裝在該外輪與內輪之間的複數個滾珠。波形軸承係安裝在剛性插塞的非圓形外周面、以及外齒齒輪的內周面之間,將外齒齒輪與剛性插塞保持在可相對旋轉的狀態。
例如:以諧波產生器的剛性插塞為旋轉輸入要素,以內齒齒輪或外齒齒輪為減速旋轉輸出要素。剛性插塞係一邊使波形軸承與外齒齒輪的各部分反覆朝向半徑方向移位,一邊旋轉。波形軸承的內輪係與剛性插塞一起高速旋轉,其外輪是與外齒齒輪成為一體而旋轉。插入到內外輪之間的滾珠,是沿著外輪與內輪的軌道面轉動。藉由如此,剛性插塞與外齒齒輪即可用較小的扭矩,平順地相對旋轉。
在專利文獻1中,係記載具有杯型或禮帽型之外齒齒輪的諧波齒輪裝置。在專利文獻2中,則是記載具有圓筒狀之外齒齒輪的扁平型諧波齒輪裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 國際公開第2016/092636號 [專利文獻2] 特開2009-156462號公報
[發明所欲解決之課題]
在諧波齒輪裝置中,扭矩傳達是藉由內齒齒輪與外齒齒輪的嚙合部分來進行。外齒齒輪之外齒的齒底疲勞強度,在決定傳達扭矩時即為重要因素。降低發生在齒底的應力,可有效於提高外齒的齒底疲勞強度。彎折外齒齒輪之諧波產生器的按壓力(滾珠荷重),在外齒之齒交線方向的滾珠中心位置會變大。只要可使諧波產生器的按壓力在齒交線方向上的分布平順,即有利於提昇外齒齒輪的齒底疲勞強度、以及裝置的傳達扭矩容量。
鑑於此點,本發明的目的即在於提供一種諧波齒輪裝置,其係使諧波產生器對於外齒齒輪的按壓力,在齒交線方向上的分布平順,而可降低產生在外齒齒輪的應力。 [用以解決課題的手段]
適用本發明之扁平型的諧波齒輪裝置,其特徵為: 具有: 剛性的內齒齒輪; 可撓性的外齒齒輪,該可撓性的外齒齒輪係同軸地配置在上述內齒齒輪的內側,可嚙合於上述內齒齒輪; 諧波產生器,該諧波產生器係同軸地配置在上述外齒齒輪的內側,將上述外齒齒輪彎折成非圓形,而局部嚙合於上述內齒齒輪,當被旋轉驅動,即可使上述外齒齒輪嚙合於上述內齒齒輪的嚙合位置朝向圓周方向移動;以及 1條離隙溝(release groove),該離隙溝是朝向圓周方向延伸,該圓周方向是形成在上述外齒齒輪、以及上述諧波產生器之間的面接觸部分, 上述外齒齒輪,係為可朝向半徑方向彎折之圓筒狀的齒輪, 上述諧波產生器,係具備:剛性插塞;以及安裝在上述外齒齒輪與上述剛性插塞之間的波形軸承, 上述波形軸承,係具備:外輪與內輪;以及安裝在該外輪與內輪之間的複數個滾珠, 上述面接觸部分,係為上述外齒齒輪的內周面、以及上述外輪的外周面, 上述離隙溝,係形成在:上述外齒齒輪的上述內周面、與上述外輪的上述外周面中,至少是上述外輪的上述外周面, 上述離隙溝中,沿著上述外齒齒輪之齒交線方向之方向的溝寬度,是和形成在上述外輪之內周面的滾珠軌道溝的軌道寬度相同, 上述離隙溝中,沿著上述齒交線方向之方向兩側的第1、第2溝端,係分別位在:對應上述滾珠軌道溝之兩側溝端的位置, 上述離隙溝的溝最深部,係在沿著上述齒交線方向的方向上,位在對應於上述滾珠之中心的位置, 上述離隙溝的溝深度,係分別從上述第1、第2溝端起逐漸增加,一直到上述溝最深部為止。
當為扁平型的諧波齒輪裝置時,通常,呈圓筒狀的可撓性外齒齒輪,其齒交線方向的各部分係被諧波產生器以相同的彎折量,朝向半徑方向彎折。此外,波形軸承的滾珠中心係位在外齒之齒交線方向的中心。所以,如上述般,是以離隙溝之溝寬度方向的中心為對應滾珠中心的位置,使離隙溝的溝寬度和滾珠軌道溝的寬度相同。又,使離隙溝的溝深度,是從兩側的溝端開始逐漸增加,一直到設在溝寬度方向之中心的溝最深部為止。溝最深部的溝深度以設定在0.02mm以下為佳。
如此一來,離隙溝即會形成在:面接觸部分中,對應於形成在外輪之滾珠軌道溝的區域。離隙溝的溝寬度係和滾珠軌道溝的軌道寬度相同。離隙溝的溝深度,係從溝寬度方向之兩側的溝端,朝向設在溝寬度方向之途中的溝最深部逐漸增加。藉由離隙溝的設置,在面接觸部分,包括諧波產生器作用於外齒齒輪的按壓力變成最大之滾珠中心的區域,就會形成沒有彼此接觸的部分。可在齒交線方向上,使作用於外齒齒輪的按壓力分布平順。如此一來,即可減低發生在外齒齒輪之齒底部分的最大應力,可提昇外齒齒輪的傳達扭矩容量。
接下來,適用本發明之杯型或禮帽型的諧波齒輪裝置,其特徵為:具有: 剛性的內齒齒輪; 可撓性的外齒齒輪,該可撓性的外齒齒輪係同軸地配置在上述內齒齒輪的內側,可嚙合於上述內齒齒輪; 諧波產生器,該諧波產生器係同軸地配置在上述外齒齒輪的內側,將上述外齒齒輪彎折成非圓形,而局部嚙合於上述內齒齒輪,當受到旋轉驅動,即可使上述外齒齒輪嚙合於上述內齒齒輪的嚙合位置朝向圓周方向移動;以及 1條離隙溝,該離隙溝是朝向圓周方向延伸,該圓周方向是形成在上述外齒齒輪、以及上述諧波產生器之間的面接觸部分, 上述外齒齒輪,係為杯型或禮帽型的外齒齒輪,具備:可朝向半徑方向彎折的圓筒狀筒體部;從該圓筒狀筒體部之一側的端部朝向半徑方向延伸的膜片;以及外齒,該外齒是在上述圓筒狀筒體部之另一側端部中,即,開口端那一側的部分,形成於其外周面部分, 上述諧波產生器,係具備:剛性插塞;以及波形軸承,上述波形軸承係安裝在:上述外齒齒輪的上述圓筒狀筒體部中形成有上述外齒的部分、以及上述剛性插塞之間,上述波形軸承係具備:外輪與內輪;以及安裝在該外輪與內輪之間的複數個滾珠, 上述面接觸部分,係為上述外齒齒輪的內周面、以及上述外輪的外周面, 上述離隙溝,係形成在:上述外齒齒輪的上述內周面、與上述外輪的上述外周面中,至少是上述外輪的上述外周面, 上述離隙溝之沿著上述外齒齒輪之齒交線方向之方向的溝寬度,是比形成在上述外輪之內周面的滾珠軌道溝的軌道寬度為寬, 上述離隙溝之沿著上述齒交線方向之方向兩側的第1、第2溝端中,上述圓筒狀筒體部之上述開口端側的上述第1溝端,係位在:上述滾珠軌道溝中對應於上述開口端側的端部, 上述離隙溝的溝最深部,係位在:在沿著上述齒交線方向的方向上,從對應於上述滾珠之中心的位置,一直到上述外齒之有效齒寬度的中心為止之間, 上述離隙溝的溝深度,在沿著上述齒交線方向的方向上,分別從上述第1、第2溝端起逐漸增加,一直到上述溝最深部為止。
當為杯型或禮帽型的諧波齒輪裝置時,外齒齒輪係為杯型或禮帽型的外齒齒輪,具有:圓筒狀筒體部;從該圓筒狀筒體部之其中一側的端部朝向半徑方向延伸的膜片;以及外齒,該外齒係形成在圓筒狀筒體部之另一側的端部,即,開口端側的外周面部分。此種形狀的外齒齒輪,是因為諧波產生器而發生錐形(coning)的彎折。此時,相對於外齒之齒交線方向的中心,波形軸承的滾珠中心有時會朝向外齒齒輪的開口端那一側移位。
考量這些問題點,在適用本發明之杯型或禮帽型的諧波齒輪裝置中,即如上述般,使離隙溝的溝寬度大於滾珠軌道溝的寬度,在離隙溝的溝端中,使開口端側的第1溝端做為對應滾珠軌道溝之開口端側之端部的位置,並使離隙溝的溝最深部位在:從對應滾珠中心的位置,一直到對應外齒之有效齒寬度之中心的位置為止之間。
例如:將離隙溝的溝寬度設定在:從和滾珠軌道溝之軌道寬度相同的寬度起,一直到該1.1倍的寬度為止的範圍內,在離隙溝的溝端中,使開口端側的第1溝端做為對應於滾珠軌道溝之開口端側之端部的位置,使離隙溝的溝最深部位在:從對應滾珠中心的位置開始,朝向膜片側,一直到距離軌道寬度之0.1倍的位置為止之間。一旦如此形成了離隙溝,即可使離隙溝的溝最深部位在作用較大按壓力的區域。即使是在此情形下,溝最深部的溝深度仍以在0.02mm以下為宜。
如此一來,離隙溝即形成在:面接觸部分中,包括對應於形成在外輪之滾珠軌道溝之區域的區域。離隙溝的溝寬度係大於滾珠軌道溝的軌道寬度。離隙溝的溝深度,是從溝寬度方向之兩側的溝端,朝向設在溝寬度方向途中的溝最深部逐漸增加。藉由離隙溝的設置,在面接觸部分,包括諧波產生器作用於外齒齒輪之按壓力變成最大的滾珠中心的區域,就會形成沒有彼此接觸的部分。可在齒交線方向上,使作用於外齒齒輪的按壓力分布平順。如此一來,即可減低發生在外齒齒輪之齒底部分的最大應力,可提昇外齒齒輪的傳達扭矩容量。
針對各個裝置,在滿足上述條件的範圍內,只要以離隙溝的寬度、深度、形狀為主,再來考量、決定外齒齒輪的內周面部分與外輪的外周面之間的接觸面壓、以及縱彈性係數即可。
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。以下的實施形態係有關杯型的諧波齒輪裝置者。本發明亦可適用於禮帽型的諧波齒輪裝置、或扁平型的諧波齒輪裝置。
圖1A係有關實施形態之諧波齒輪裝置的概略端面圖,圖1B為該概略縱剖面圖。如這些圖所示,諧波齒輪裝置1係具備:圓環狀之剛性的內齒齒輪2;同軸地配置
在該內側之杯型的可撓性外齒齒輪3;以及嵌入其內側的諧波產生器4。
外齒齒輪3係被諧波產生器4彎折成橢圓形。在被諧波產生器4彎折的外齒齒輪3中,於橢圓形之長軸Lmax之兩端的2處,形成嚙合於內齒齒輪2的嚙合部分。在圖1A中,被單點鏈線所包圍的部分即為嚙合部分5a、5b。
當諧波產生器4因馬達等(無圖示)而旋轉時,兩齒輪2、3的嚙合部分5a、5b就會朝向內齒齒輪2的圓周方向移動。當嚙合部分5a、5b旋轉1周,在兩齒輪2、3之間就會產生僅為兩齒輪2、3之齒數差份量的相對旋轉。內齒齒輪2與外齒齒輪3之間的齒數差為2n齒(n:正整數),例如為2齒(n=1)。例如:當將內齒齒輪2固定為不會旋轉時,則可從外齒齒輪3的那一側,讀取諧波產生器4的旋轉,做為大幅度減速的減速旋轉。
內齒齒輪2係具備:大約呈長方形剖面的圓環狀構件6;以及形成在於該圓環狀構件6之圓形內周面的內齒7。外齒齒輪3係具備:可朝向半徑方向彎折的圓筒狀筒體部11;從該圓筒狀筒體部11的後端11a,朝向半徑方向內側延伸的圓盤狀膜片12;連接於膜片12之內周緣之剛體的圓環狀輪轂13;以及形成於圓筒狀筒體部11之開口端11b側的外周面部分的外齒14。
諧波產生器4係具備:圓筒狀的剛性凸出部(hub)21;安裝在其外周面的剛性插塞(剛性的波形插塞)
22;以及安裝在剛性插塞22之橢圓形輪廓之外周面22a的波形軸承23。波形軸承23係具備:可撓性的外輪24;可撓性的內輪25;以及以可轉動的方式被安裝在該外輪與內輪之間的複數個滾珠26。安裝在剛性插塞22之外周面22a的波形軸承23,其外輪外周面27係被彎折成橢圓形輪廓。在外齒齒輪3中,圓筒狀筒體部11之形成有外齒14的外齒形成部分15,係被外輪外周面27從內側壓向外側,而被彎折成對應於輪廓形狀的橢圓形。
在此,於外齒齒輪3與諧波產生器4之間的面接觸部分,係形成有朝向圓周方向延伸的1條離隙溝30。面接觸部分係形成在:外齒齒輪3之外齒形成部分15的內周面部分16、與諧波產生器4之波形軸承23之外輪24的外輪外周面27之間。離隙溝30是形成在:內周面部分16與外輪外周面27的至少其中一方。在本例中,是形成在外輪24的外輪外周面27。
圖2A係顯示形成有離隙溝30之部分的部分放大剖面圖。在波形軸承23中,於外輪24的內周面係形成有由既定曲率之彎曲面所形成的滾珠軌道溝28。滾珠軌道溝28係具備固定的軌道寬度w2。滾珠軌道溝28之寬度方向的中心,係和滾珠中心26a一致。
離隙溝30的溝寬度w1,在沿著外齒14之齒交線方向的方向上,係相同或大於形成在外輪24之滾珠軌道溝28的軌道寬度w2。在本例中,是設定為軌道寬度w2的1.1倍的尺寸。
再者,在離隙溝30之溝寬度方向(沿著外齒14之齒交線方向的方向)兩側的第1溝端31、第2溝端32中,外齒齒輪3之開口端11b側的第2溝端32,係位在:對應於滾珠軌道溝28之開口端11b側之端部28b的位置。因此,在本例中,離隙溝30之另一側的第1溝端31是位在:從滾珠軌道溝28之另一側的端部28a,距離軌道寬度w2之0.1倍的位置。離隙溝30之溝寬度方向的中心33,係位在比滾珠中心26a更靠近膜片那一側的位置。
離隙溝30的溝最深部34,係設在:從對應滾珠中心26a的位置,一直到對應外齒14之有效齒寬度w3之中心14a的位置為止之間。在本例中,係設在:從滾珠中心26a,朝向膜片側,一直到距離軌道寬度w2之0.1倍的位置為止之間。例如:溝最深部34係位在溝寬度方向的中心33。又,溝最深部34的溝深度係設定在0.02mm以下。更進一步,離隙溝30的溝深度,係從溝寬度方向之兩側的溝端31、32起逐漸增加,一直到溝最深部34為止。
在本例的諧波齒輪裝置1中,於外齒齒輪3與諧波產生器4之間的面接觸部分,係形成有離隙溝30。亦即,在外齒齒輪3的內周面部分16、與波形軸承23之外輪24的外輪外周面27之間,使包括滾珠正上方之位置的部分是沒有接觸般地彼此有間隙(分開)。在外齒齒輪3的外齒形成部分15,可緩和作用於滾珠正上方之部分的應力。亦即,可將來自波形軸承23側之作用於外齒形成部分15的按壓力,在齒交線方向上的分布予以平坦化。藉由如此,即可使外齒14的齒面荷重分布平坦化,在齒交線方向上的各位置,使外齒14能適當地嚙合於內齒7。有利於提昇外齒齒輪3的齒底疲勞強度、以及裝置的傳達扭矩容量。
此外,離隙溝30在外齒齒輪3的內周面部分、與波形軸承的外輪外周面之間,具有做為潤滑劑儲存部的功能。藉由如此,可提昇這些滑動面的潤滑性。
圖2B係顯示在外輪24側形成離隙溝之實施例的部分放大剖面圖。即使是在此情況下,離隙溝30A的溝寬度、形狀、形成範圍,仍然是和離隙溝30的情況相同。如圖2C所示,也可以在外齒齒輪3的內周面部分16、以及外輪的外輪外周面27雙方都形成離隙溝30B、30C。例如:將離隙溝30B、30C設定成線對稱的形狀。此外,只要將各離隙溝30B、30C之溝最深部之溝深度的合計,設定在0.02mm以下即可。又,圖2B、2C中,對應於圖2A的部位係賦予相同的符號。
[其他實施形態] 本發明亦可適用於扁平型的諧波齒輪裝置。在扁平型諧波齒輪裝置的情況下,如專利文獻2(特開2009-156462號公報)等所記載般,具有呈圓筒狀之可撓性的外齒齒輪。通常,外齒齒輪之齒交線方向的各部分,是被諧波產生器以相同的彎折量朝向半徑方向彎折。此外,波形軸承的滾珠中心係位在外齒之齒交線方向的中心。因此,以離隙溝之溝寬度方向的中心為對應滾珠中心的位置,使離隙溝的溝寬度與滾珠軌道溝的寬度相同。又,使離隙溝的溝深度,從兩側的溝端起逐漸增加,一直到設於溝寬度方向之中心的溝最深部為止。即使是在此情況下,溝最深部的溝深度仍以設在0.02mm以下為佳。
圖3為顯示適用本發明之扁平型諧波齒輪裝置的主要部分的說明圖。扁平型的諧波齒輪裝置120,係具備:剛性的內齒齒輪121、122;同軸地配置在內齒齒輪121、122之內側,可分別嚙合於內齒齒輪121、122的可撓性外齒齒輪123;以及諧波產生器124,該諧波產生器124係同軸地配置在外齒齒輪123的內側,將外齒齒輪123彎折成非圓形,而分別局部嚙合於內齒齒輪121、122,當受到旋轉驅動時,使外齒齒輪123嚙合於內齒齒輪121、122的嚙合位置朝向圓周方向移動。在外齒齒輪123與諧波產生器124之間的面接觸部分,係形成有朝向圓周方向延伸的1條離隙溝125。
外齒齒輪123係為可朝向半徑方向彎折之圓筒狀的齒輪。諧波產生器124係具備:剛性插塞126;以及安裝在外齒齒輪123與剛性插塞126之間的波形軸承127。波形軸承127係具備:外輪128與內輪129;以及安裝在該外輪與內輪之間的複數個滾珠130。
在此,外齒齒輪123與諧波產生器124之間的面接觸部分,係為外齒齒輪123的內周面131、與外輪128的外周面132。在圖示例中,離隙溝125係形成在:外齒齒輪123的內周面131與外輪128的外周面132中,外輪128的外周面132。也可以是形成在內周面131、或者是形成在內周面131與外周面132雙方。
離隙溝125的溝寬度,也就是沿著外齒齒輪123之齒交線方向之方向的溝寬度,係和形成在外輪128之內周面133的滾珠軌道溝134的軌道寬度w2相同。離隙溝125中,沿著齒交線方向之方向兩側的第1、第2溝端135、136,係分別位在對應滾珠軌道134之兩側的溝端137、138的位置。離隙溝125的溝最深部139係位在:在沿著齒交線方向的方向上,對應於滾珠130之中心的位置。離隙溝125的溝深度,分別從第1、第2溝端135、136起逐漸增加,一直到溝最深部139為止。
接下來,圖4係顯示可適用本發明之諧波齒輪裝置的概略橫剖面圖。諧波齒輪裝置140係具有:剛性的內齒齒輪142(剛性齒輪);配置在其內側之可撓性的外齒齒輪143(可撓性齒輪);以及嵌入至其內側之非圓形輪廓的諧波產生器144。外齒齒輪143之形成有外齒的部分,係被諧波產生器144彎折成非圓形。
諧波產生器144係具備:非圓形輪廓的剛性凸輪板146;以及安裝在其外周的波形軸承147。剛性凸輪板146之非圓形外周面146a係由閉曲線所決定,該閉曲線相對於真圓,係可沿著其圓周方向,在等間距的複數個位置內接於該真圓。在本例中,非圓形外周面146a係為三葉狀(三股狀),由閉曲線所決定,該閉曲線相對於真圓,係可沿著其圓周方向,在等間距的3處內接於該真圓。非圓形外周面也可以是由閉曲線所決定,該閉曲線相對於真圓,係可沿著其圓周方向,在等間距的4處以上的複數個位置內接於該真圓。
外齒齒輪143係被這種形狀的諧波產生器144彎折成沿著該諧波產生器144的非圓形輪廓的形狀,在角度間隔120°的3處,形成嚙合於內齒齒輪142的嚙合部分145a、145b、145c。
在諧波產生器144係連結有馬達等高速旋轉輸入軸。當諧波產生器144旋轉,兩齒輪142、143的嚙合位置會朝向圓周方向移動,在兩齒輪142、143之間產生因為兩齒輪之齒數差所引起的相對旋轉。例如:將內齒齒輪142固定成不會旋轉,使外齒齒輪143連結在負荷側的構件,從外齒齒輪143讀取減速旋轉並傳達給負荷側的構件。此時,兩齒輪142、143的齒數差是設定為3n齒(n為正整數)。
在諧波產生器144之波形軸承147之外輪148的外周面148a、與可撓性外齒齒輪143的內周面部分143a之間的面接觸部分,係形成有離隙溝150。離隙溝150係形成在:外周面148a、內周面部分143a、或者外周面148a與內周面部分143a雙方。
如此,本發明亦可適用於:將外齒齒輪彎折成橢圓形以外之非圓形構造的杯型或禮帽型的諧波齒輪裝置、或者是扁平型的諧波齒輪裝置。
1:諧波齒輪裝置
2:內齒齒輪
3:外齒齒輪
4:諧波產生器
5a、5b:嚙合部分
6:圓環狀構件
7:內齒
11:圓筒狀筒體部
11a:後端
11b:開口端
12:膜片
13:輪轂
14:外齒
14a:中心
15:外齒形成部分
16:內周面部分
21:剛性凸出部
22:剛性插塞
22a:外周面
23:波形軸承
24:外輪
25:內輪
26:滾珠
26a:滾珠中心
27:外輪外周面
28:滾珠軌道溝
28a:端部
28b:端部
30:離隙溝
30A:離隙溝
30B、30C:離隙溝
31:第1溝端
32:第2溝端
33:中心
34:溝最深部
120:諧波齒輪裝置
121、122:內齒齒輪
123:外齒齒輪
124:諧波產生器
125:離隙溝
126:剛性插塞
127:波形軸承
128:外輪
129:內輪
130:滾珠
131:內周面
132‧‧‧外周面133‧‧‧內周面134‧‧‧滾珠軌道溝135‧‧‧第1溝端136‧‧‧第2溝端137、138‧‧‧溝端139‧‧‧溝最深部140‧‧‧諧波齒輪裝置142‧‧‧內齒齒輪143‧‧‧外齒齒輪143a‧‧‧內周面部分144‧‧‧諧波產生器145a、145b、145c‧‧‧嚙合部分146‧‧‧剛性凸輪板146a‧‧‧非圓形外周面147‧‧‧波形軸承148‧‧‧外輪148a‧‧‧外周面150‧‧‧離隙溝
[圖1A]為適用本發明之諧波齒輪裝置的概略端面圖。
[圖1B]為圖1A之諧波齒輪裝置的概略剖面圖。
[圖2A]為顯示圖1中形成有離隙溝之部分的部分放大剖面圖。
[圖2B]為顯示離隙溝之其他實施例的部分放大剖面圖。
[圖2C]為顯示離隙溝之另一實施例的部分放大剖面圖。
[圖3]為適用本發明之扁平型諧波齒輪裝置之主要部分的說明圖。
[圖4]為適用本發明之諧波齒輪裝置之實施例的說明圖。
1:諧波齒輪裝置
2:內齒齒輪
3:外齒齒輪
4:諧波產生器
7:內齒
11b:開口端
14:外齒
14a:中心
15:外齒形成部分
16:內周面部分
22:剛性插塞
23:波形軸承
24:外輪
25:內輪
26:滾珠
26a:滾珠中心
27:外輪外周面
28:滾珠軌道溝
28a:滾珠軌道溝的另一端
28b:端部
30:離隙溝
31,32:溝端
34(33):溝最深部(溝幅方向的中心)
w1:溝寬度
w2:軌道寬度
w3:齒寬度
Claims (5)
- 一種諧波齒輪裝置,其特徵為: 具有: 剛性的內齒齒輪; 可撓性的外齒齒輪,該可撓性的外齒齒輪係同軸地配置在上述內齒齒輪的內側,可嚙合於上述內齒齒輪; 諧波產生器,該諧波產生器係同軸地配置在上述外齒齒輪的內側,將上述外齒齒輪彎折成非圓形,而局部嚙合於上述內齒齒輪,當被旋轉驅動,即可使上述外齒齒輪嚙合於上述內齒齒輪的嚙合位置朝向圓周方向移動;以及 1條離隙溝,該離隙溝是朝向圓周方向延伸,該圓周方向是形成在上述外齒齒輪、以及上述諧波產生器之間的面接觸部分, 上述外齒齒輪,係為可朝向半徑方向彎折之圓筒狀的齒輪, 上述諧波產生器,係具備:剛性插塞;以及安裝在上述外齒齒輪與上述剛性插塞之間的波形軸承, 上述波形軸承,係具備:外輪與內輪;以及安裝在該外輪與內輪之間的複數個滾珠, 上述面接觸部分,係為上述外齒齒輪的內周面、以及上述外輪的外周面, 上述離隙溝,係形成在:上述外齒齒輪的上述內周面與上述外輪的上述外周面中,至少是上述外輪的上述外周面, 上述離隙溝中,沿著上述外齒齒輪之齒交線方向之方向的溝寬度,係和形成在上述外輪之內周面的滾珠軌道溝的軌道寬度相同, 上述離隙溝中,沿著上述齒交線方向之方向兩側的第1、第2溝端,係分別位在:對應上述滾珠軌道溝之兩側溝端的位置, 上述離隙溝的溝最深部,係在沿著上述齒交線方向的方向上,位在對應於上述滾珠之中心的位置, 上述離隙溝的溝深度,係分別從上述第1、第2溝端起逐漸增加,一直到上述溝最深部為止。
- 如請求項1的諧波齒輪裝置,其中, 上述溝最深部的溝深度,為0.02mm以下。
- 一種諧波齒輪裝置,其特徵為: 具有: 剛性的內齒齒輪; 可撓性的外齒齒輪,該可撓性的外齒齒輪係同軸地配置在上述內齒齒輪的內側,可嚙合於上述內齒齒輪; 諧波產生器,該諧波產生器係同軸地配置在上述外齒齒輪的內側,將上述外齒齒輪彎折成非圓形,而局部嚙合於上述內齒齒輪,當被旋轉驅動,即可使上述外齒齒輪嚙合於上述內齒齒輪的嚙合位置朝向圓周方向移動;以及 1條離隙溝,該離隙溝是朝向圓周方向延伸,該圓周方向是形成在上述外齒齒輪、以及上述諧波產生器之間的面接觸部分, 上述外齒齒輪,係為杯型或禮帽型的外齒齒輪,具備:可朝向半徑方向彎折的圓筒狀筒體部;從該圓筒狀筒體部之一側的端部朝向半徑方向延伸的膜片;以及外齒,該外齒是在上述圓筒狀筒體部之另一側的端部,即,開口端那一側的部分,形成於其外周面部分, 上述諧波產生器,係具備:剛性插塞;以及波形軸承,上述波形軸承係安裝在:上述外齒齒輪的上述圓筒狀筒體部中形成有上述外齒的部分、以及上述剛性插塞之間,上述波形軸承係具備:外輪與內輪;以及安裝在該外輪與內輪之間的複數個滾珠, 上述面接觸部分,係為上述外齒齒輪的內周面、以及上述外輪的外周面, 上述離隙溝,係形成在:上述外齒齒輪的上述內周面與上述外輪的上述外周面中,至少是上述外輪的上述外周面, 上述離隙溝之沿著上述外齒之齒交線方向之方向的溝寬度,係大於形成在上述外輪之內周面的滾珠軌道溝的軌道寬度, 上述離隙溝之沿著上述齒交線方向之方向兩側的第1、第2溝端中,上述圓筒狀筒體部之上述開口端側的上述第1溝端,係位在:上述滾珠軌道溝中對應於上述開口端側的端部, 上述離隙溝的溝最深部,係位在:在沿著上述齒交線方向的方向上,從對應於上述滾珠之中心的位置,一直到上述外齒之有效齒寬度的中心為止之間。 上述離隙溝的溝深度,在沿著上述齒交線方向的方向上,分別從上述第1、第2溝端起逐漸增加,一直到上述溝最深部為止。
- 如請求項3的諧波齒輪裝置,其中, 上述離隙溝的上述溝寬度,係為上述滾珠軌道溝之上述軌道寬度的1.1倍以下, 上述離隙溝的上述溝最深部,係位在:從對應上述滾珠之中心的位置,朝向上述膜片側,一直到距離上述軌道寬度之0.1倍的位置為止之間。
- 如請求項3或4的諧波齒輪裝置,其中, 上述溝最深部的溝深度,係為0.02mm以下。
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