諧波齒輪裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種諧波齒輪裝置，特別涉及對于所謂的扁平型而言優(yōu)選的諧波齒輪
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]已有的扁平(flat)型諧波齒輪裝置具有剛性的第I內(nèi)齒輪、剛性的第2內(nèi)齒輪、柔性行星齒輪和波動發(fā)生器，前述第2內(nèi)齒輪與前述第I內(nèi)齒輪并排設置，前述柔性行星齒輪配置于前述第1、第2內(nèi)齒輪的內(nèi)周側(cè)，在徑向上被撓曲，膨出部分和前述第1、第2內(nèi)齒輪嚙合，前述波動發(fā)生器內(nèi)嵌于前述柔性行星齒輪，使前述柔性行星齒輪撓曲。在該扁平型的諧波齒輪裝置中，若前述波動發(fā)生器旋轉(zhuǎn)，則借助凸輪作用柔性行星齒輪描繪的橢圓連續(xù)變化，利用這一動作，使內(nèi)齒輪和柔性行星齒輪的局部嚙合位置在圓周方向上移動，由此，對應前述第I內(nèi)齒輪和前述第2內(nèi)齒輪的齒數(shù)差，在兩內(nèi)齒輪之間發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)。
[0003]設為該扁平型有下述優(yōu)點:整體形狀緊湊，而且柔性行星齒輪構(gòu)成為簡單的圓筒狀，因此在旋轉(zhuǎn)中不施加過度的應力，呈柔性的同時也能夠維持充分的形狀保持性。
[0004]專利文獻1:日本特開平2-221740號公報。
[0005]專利文獻2:日本特開2009-156462號公報。
[0006]另外，諧波齒輪裝置由于其工作原理，對于齒輪彼此的嚙合本來就不需要齒隙，相反在用于機械臂等的情況下需要提高停止精度，因此要求實現(xiàn)無齒隙的嚙合。
[0007]應此要求，提出了下述方案:在屬于同樣的諧波齒輪裝置的杯型中，利用其杯體形狀施加預載荷，由此實現(xiàn)無齒隙的嚙合。
[0008]另一方面，在扁平型中，由于前述結(jié)構(gòu)上的特征，柔性行星齒輪構(gòu)成為圓筒形，因此不能期望像杯型那樣的預載荷。
[0009]在專利文獻I中，提出了下述方案:對于扁平型，提高柔性行星齒輪的橢圓度，由此形成大的撓曲部分，利用該撓曲部分的預載荷，實現(xiàn)無齒隙的嚙合。但是，在該方案中，強行形成大的撓曲部分，因此在發(fā)生急劇的扭矩變化的情況下，變得容易發(fā)生跳齒。而且，關于齒隙的改善效果，也和杯型相比明顯遜色。
[0010]另外，在專利文獻2中，提出了下述方案:對于扁平型，提高齒形的形狀精度，由此實現(xiàn)無齒隙的嚙合。但是，在該方案中，齒輪制作上的負擔過大，并不現(xiàn)實。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明是著眼于前述以往的問題而作出的，其目的在于提供一種新穎且實用的諧波齒輪裝置，該諧波齒輪裝置能夠?qū)⒈馄叫偷男螤钌系膬?yōu)點直接發(fā)揮出來，而且，不需要高度的尺寸精度和特別的調(diào)整機構(gòu)便能夠?qū)崿F(xiàn)理想的無齒隙嚙合。
[0012]本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將內(nèi)齒輪的基部設為有彈性的，該內(nèi)齒輪側(cè)彈性地接擋外齒輪，能夠?qū)崿F(xiàn)兩齒輪的理想的無齒隙的嚙合，并且，能夠減輕該內(nèi)齒輪側(cè)的磨損，阻止永久變形，長久地確保前述無齒隙的嚙合，基于這一見解，完成了本發(fā)明。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案I的發(fā)明為一種諧波齒輪裝置，該諧波齒輪裝置具有第I內(nèi)齒輪、第2內(nèi)齒輪、柔性行星齒輪和波動發(fā)生器，前述第2內(nèi)齒輪與前述第I內(nèi)齒輪并排設置，前述柔性行星齒輪配置于前述第1、第2內(nèi)齒輪的內(nèi)周側(cè)，在徑向上被撓曲，和前述第1、第2內(nèi)齒輪局部地嚙合，前述波動發(fā)生器配置于前述柔性行星齒輪的內(nèi)側(cè)，借助旋轉(zhuǎn)使前述柔性行星齒輪在連續(xù)地變形的同時發(fā)生撓曲，諧波齒輪裝置借助前述波動發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)，對應前述第I內(nèi)齒輪和前述第2內(nèi)齒輪的齒數(shù)差，使兩內(nèi)齒輪之間發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，其特征在于，前述第1、第2內(nèi)齒輪的基部有彈性且懸臂式連接于剛性的安裝部，而且前述第1、第2內(nèi)齒輪相對于前述柔性行星齒輪的軸向相對移動被限制。
[0014]技術(shù)方案2的發(fā)明為一種諧波齒輪裝置，在如技術(shù)方案I中所述的諧波齒輪裝置中，其特征在于，第1、第2內(nèi)齒輪由薄壁體構(gòu)成。
[0015]技術(shù)方案3的發(fā)明為一種諧波齒輪裝置，在如技術(shù)方案2中所述的諧波齒輪裝置中，其特征在于，在第1、第2內(nèi)齒輪的外周側(cè)配置有支承圈。
[0016]技術(shù)方案4的發(fā)明為一種諧波齒輪裝置，在如技術(shù)方案2或3中所述的諧波齒輪裝置中，其特征在于，第1、第2內(nèi)齒輪由圓錐齒輪構(gòu)成，柔性行星齒輪由雙圓錐齒輪構(gòu)成，前述柔性行星齒輪的兩個錐形面?zhèn)确謩e被夾入至前述內(nèi)齒輪側(cè)，軸向的相對移動被限制。
[0017]技術(shù)方案5的發(fā)明為一種諧波齒輪裝置，在如技術(shù)方案I至4中任一項所述的諧波齒輪裝置中，其特征在于，波動發(fā)生器具有3個以上的嚙合對應突起部，前述嚙合對應突起部向外側(cè)伸出，使第1、第2內(nèi)齒輪和柔性行星齒輪嚙合。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的諧波齒輪裝置，能夠?qū)⒈馄叫偷男螤钌系膬?yōu)點直接發(fā)揮，而且，不需要高度的尺寸精度和特別的調(diào)整機構(gòu)便能夠?qū)崿F(xiàn)理想的無齒隙嚙合。
【附圖說明】
[0019]圖1是涉及本發(fā)明的第一實施方式的扁平型諧波齒輪裝置的分解立體圖。
[0020]圖2是圖1的波動發(fā)生器的分解立體圖。
[0021]圖3是圖1的(組裝后)諧波齒輪裝置的局部剖視立體圖。
[0022]圖4是圖3的諧波齒輪裝置的嚙合狀態(tài)的說明圖。
[0023]圖5是用于說明圖3的諧波齒輪裝置的軸向移動調(diào)整功能的剖視圖。
[0024]圖6是用于說明軸向移動后的嚙合狀態(tài)的剖視圖。
[0025]圖7是圖3的諧波齒輪裝置的嚙合迀移圖。
[0026]圖8是涉及本發(fā)明的第二實施方式的(組裝后)諧波齒輪裝置的立體圖。
[0027]圖9是圖8的諧波齒輪裝置的剖視圖。
【具體實施方式】
[0028]關于涉及本發(fā)明的第一實施方式的諧波齒輪裝置1，參照附圖進行說明。
[0029]如圖1所示，該諧波齒輪裝置I具有固定側(cè)內(nèi)齒輪3、旋轉(zhuǎn)側(cè)內(nèi)齒輪11、柔性行星齒輪19和波動發(fā)生器27，全部由金屬材料構(gòu)成。
[0030]固定側(cè)內(nèi)齒輪3的基部5整體為大致圓筒狀，但是其內(nèi)周側(cè)輪廓形成為剖視圓錐狀，其內(nèi)周側(cè)錐形面上刻有內(nèi)齒7，構(gòu)成為圓錐內(nèi)齒輪?；?為薄壁狀且基部5整體有彈性。在基部5的擴徑側(cè)端部上安裝有剛性的安裝部9。
[0031]旋轉(zhuǎn)側(cè)內(nèi)齒輪11的基部13、內(nèi)齒15和安裝部17也形成為和固定側(cè)內(nèi)齒輪3相同。
[0032]但是，旋轉(zhuǎn)側(cè)內(nèi)齒輪11的齒數(shù)比固定側(cè)內(nèi)齒輪3的齒數(shù)少，為-3 (減去3)。內(nèi)齒輪3、11的基部5、13分別為大致相同的形狀，因此使齒寬和齒高不同，來實現(xiàn)前述齒數(shù)的不同。
[0033]柔性行星齒輪19的基部21整體為大致圓筒狀，但是外周側(cè)輪廓形成為剖視呈雙圓錐狀，在該基部21的外周側(cè)錐形面上分別刻有外齒23、25，構(gòu)成為雙圓錐齒輪。柔性行星齒輪19為薄壁狀且整體有彈性，以隨著來自內(nèi)外周側(cè)的按壓而發(fā)生撓曲的方式構(gòu)成。
[0034]如圖2所示，波動發(fā)生器27具有外側(cè)輪廓為大致三角形的凸輪部29和外嵌于凸輪部29的波動軸承31，凸輪部29的中空部為馬達的旋轉(zhuǎn)軸(省略圖示)的連接部。波動軸承31具有內(nèi)環(huán)37、外環(huán)39和借助保持器33保持的多個滾珠35。內(nèi)環(huán)37固定于凸輪部29的外周，外環(huán)39嵌合于柔性行星齒輪19的內(nèi)周側(cè)。
[0035]諧波齒輪裝置I借助前述部件的組合構(gòu)成，如圖3所示，固定側(cè)內(nèi)齒輪3與旋轉(zhuǎn)側(cè)內(nèi)齒輪11并排設置，在前述固定側(cè)內(nèi)齒輪3和旋轉(zhuǎn)側(cè)內(nèi)齒輪11的內(nèi)周側(cè)配置有柔性行星齒輪19，固定側(cè)內(nèi)齒輪3的內(nèi)齒7和柔性行星齒輪19的外齒23嚙合，旋轉(zhuǎn)側(cè)內(nèi)齒輪11的內(nèi)齒15和柔性行星齒輪19的外齒25嚙合。在柔性行星齒輪19中內(nèi)嵌有波動發(fā)生器27。
[0036]波動發(fā)生器27的凸輪部29的外周輪廓為大致三角形