[发明专利]波动齿轮装置的挠性外齿齿轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种能使波动齿轮装置的负载能力提高的新型形状的挠性外齿齿轮。

背景技术

作为波动齿轮装置，公知波动齿轮装置的挠性外齿齿轮形成为杯状的杯型的波动齿轮装置，在图4中表示了杯型的波动齿轮装置的纵截面。如该图所示，波动齿轮装置1A包括：圆环状的刚性内齿齿轮2A；杯状的挠性外齿齿轮3A，其以与刚性内齿齿轮2A同轴的状态配置在刚性内齿齿轮2A的内侧；椭圆状轮廓的波动产生器4A，其嵌入在挠性外齿齿轮3A的内侧，使该挠性外齿齿轮3A挠曲成椭圆状而一部分与刚性内齿齿轮2A啮合。

杯状的挠性外齿齿轮3A包括：一定厚度的轴套5A，其为圆盘状的刚体；膜片板6A，其从轴套5A的圆形外周面向径向的外侧延伸，能向平面外侧挠曲；圆筒状主体部7A，其与膜片板6A的圆形外周缘连续并在装置中心轴线的方向上延伸且能朝径向挠曲；外齿8A，其形成于圆筒状主体部7A的开口端侧的外周面部分。

利用波动产生器4A使挠性外齿齿轮3A的形成有外齿8A的圆筒状主体部7A的部分挠曲为椭圆状，位于该椭圆状曲线的长轴方向的两端的外齿8A与刚性内齿齿轮2A的内齿9A啮合。在两齿轮2A、3A间存在2n(n为正整数，一般来说n=1)个齿数差，因此当波动产生器4A旋转时，两个齿轮的啮合位置沿周向移动而在两个齿轮2A、3A之间发生与齿数差对应的相对旋转。通过将一方的齿轮固定为不旋转，将另一方的齿轮支承为旋转自如的状态，使被支承为旋转自如的齿轮以与波动产生器4A的转速相比大幅减速了的转速进行旋转。

在此，如图5(a)所示，在波动产生器4A的作用下挠曲为椭圆状的杯状的挠性外齿齿轮3A的圆筒状主体部7A的变形前的状态的截面为正圆形。在利用波动产生器4A使圆筒状主体部7A挠曲为椭圆状后，在包含该椭圆状曲线的长轴的截面上，如图5(b)所示，圆筒状主体部7A成为从膜片板6A侧向开口端7a侧朝外侧逐渐扩宽的状态。相反，在包含椭圆状曲线的短轴的截面上，如图5(c)所示，圆筒状主体部7A成为从膜片板6A侧向开口端侧朝内侧变窄的状态。

为了使圆筒状主体部7A的开口端7a侧的部分挠曲为椭圆状，使圆筒状主体部7A与刚性的轴套5A之间通过膜片板6A相连。如图5(b)所示，在包含椭圆状曲线的长轴的截面上，膜片板6A以朝向轴套5A的根部分为中心如箭头所示地反翘。与此相对的是，在包含短轴的截面上，如图5(c)所示，膜片板6A向开口端7a侧稍微歪斜。当圆筒状主体部7A的开口端7a侧的各部分沿径向反复挠曲时，在膜片板6A上在沿装置中心轴线1a的前后方向反复产生弯曲变形。由此，由转矩传递产生的剪切应力和与弯曲变形相应产生的弯曲应力一并作用于膜片板6A。

因此，为了能使产生于膜片板6A的上述应力的组合应力减小，且能传递较大的转矩，对膜片板6A的截面形状进行了设计。在专利文献1(日本专利实开昭61－173851号公报)中提出了用于使膜片板的与轴套的连接点部分的应力集中得到缓和的截面形状。在专利文献2(日本专利特开平6－17888号公报)中，将膜片板的与轴套相连的根部分的厚度设定为膜片板的最小壁厚的3倍以上，并且使壁厚从与轴套相连的根部分向径向的外周缘逐渐减小，来防止在轴长较短的杯状的挠性外齿齿轮上发生过度的应力集中。在专利文献3(日本专利特开2006－57684号公报)中提出了在高减速比的杯型的波动齿轮装置中，对用于提高负载能力的膜片板的各部分的板厚进行规定的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利实开昭61－173851号公报

专利文献2：日本专利特开平6－17888号公报

专利文献3：日本专利特开2006－57684号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在此，在以往的杯状的挠性外齿齿轮中，虽然考虑了膜片板的板厚、特别是安装于轴套的部分的板厚变化，但却未考虑膜片板的除该部分以外的形状。即，如上述专利文献1～3所示，典型的膜片板的截面形状由与轴套的内侧端面连续而向与装置中心轴线正交的径向的外侧延伸的平坦的内侧端面、与轴套的圆形外周面连续而向径向的外侧延伸的外侧端面进行规定，且膜片板的截面形状整体沿与装置中心轴线正交的方向(径向)延伸。

本发明要解决的技术问题在于提出一种为了提高波动齿轮装置的负载能力，而对以往未被考虑的膜片板的形状实施改良后得到的杯状的挠性外齿齿轮。

解决技术问题所采用的技术方案