[发明专利]波动齿轮装置及波动发生器

说明书

波动齿轮装置(1)的波动发生器(4)利用多个固体位移元件(12)使挠性的外齿齿轮(3)挠曲为非圆形而相对于刚性的内齿齿轮(2)在局部啮合。固体位移元件(12)通过使单晶型或者多晶型的长方形的板状元件弯曲成圆弧形状而形成，通过通电而能够使得固体位移元件(12)从圆弧形状(12A)变形为半径比该圆弧形状的圆弧半径小的半圆形状(12B)。能够实现利用伴随着固体位移元件(12)的变形的、刚性、变形量以及变形力的变化而能够承受较大的负荷扭矩的波动发生器。

技术领域

本发明涉及使用能够因通电而伸缩的固体位移元件的波动齿轮装置的波动发生器、以及具备该波动发生器的波动齿轮装置。

背景技术

波动齿轮装置的波动发生器使挠性的外齿齿轮挠曲为非圆形而与刚性的内齿齿轮在局部啮合，并通过使两齿轮的啮合位置在周向上移动而使得两齿轮之间产生与齿数差相应的相对旋转。作为波动发生器，已知如专利文献1、2中所提出的那样使用作为能够因通电而伸缩的固体位移元件的压电元件的波动发生器。

该结构的波动发生器中，使用多个压电元件使外齿齿轮的圆周方向上的各部分在半径方向上以恒定的振幅及周期而反复挠曲，从而使得外齿齿轮相对于内齿齿轮的啮合位置在圆周方向上移动。由此，在两齿轮之间产生与外齿齿轮和内齿齿轮的齿数差相应的相对旋转。

专利文献

专利文献1：日本特开2011－152026号公报

专利文献2：日本特开2007－71242号公报

发明内容

以往的使用固体位移元件的波动发生器无法实现为了使外齿齿轮挠曲所需的足够的变形，另外，多数情况下半径方向上的刚性不够充分。因此，多数情况下难以作为产生较大的负荷扭矩的波动齿轮装置的波动发生器而实现实用化。

本发明的课题在于，提供一种能够利用弯曲形成为圆弧形状的板状的位移元件的刚性、变形量以及变形力而承受较大的负荷扭矩的波动齿轮装置的波动发生器、以及具备该波动发生器的波动齿轮装置。

为了解决上述课题，本发明是一种波动齿轮装置的波动发生器，其利用多个固体位移元件使挠性的外齿齿轮的圆周方向上的各部分在半径方向上以规定的振幅及周期而挠曲，由此使得所述外齿齿轮相对于刚性的内齿齿轮的啮合位置在圆周方向上移动，从而在所述外齿齿轮和所述内齿齿轮的两齿轮之间产生与所述外齿齿轮和所述内齿齿轮的齿数差相应的相对旋转，所述波动齿轮装置的波动发生器的特征在于，使单晶型或者多晶型的长方形的板状元件弯曲成圆弧形状而形成所述固体位移元件，通过通电而能够使得所述固体位移元件从所述圆弧形状变形为半径比该圆弧形状的圆弧半径小的半圆形状，借助变形为所述半圆形状的所述固体位移元件而挠曲的所述外齿齿轮的部分与所述内齿齿轮啮合。

固体位移元件在从扁平的圆弧形状朝接近半圆形状的方向变形时，直至半圆形状附近为止，与圆弧的弦方向上的变形量相比，半径方向上的变形量更大，因此，能够使其凸侧面的顶点大幅移位。另外，如果变形为半圆形状，则与比其更扁平的圆弧形状的变形状态的情况相比，固体位移元件的半径方向上的刚性格外提高。

因此，通过使固体位移元件变形为半圆形状，能够使被该固体位移元件按压的外齿齿轮的部分在半径方向上大幅变形，从而能够可靠地与内齿齿轮啮合。另外，虽然在两齿轮的啮合位置处作用于固体位移元件的半径方向载荷最大，但是，该位置处的固体位移元件变形为半圆形状，从而刚性非常高。因此，能够实现利用固体位移元件在半径方向上的较大的位移和刚性的强度而能够承受较大的负荷扭矩的波动发生器。

此处，当将所述固体位移元件的所述半圆形状的所述半径设为Ro、将所述圆弧半径设为R时，优选它们的关系满足以下条件式。

1＜R/Ro＜2