波动发生器及波动齿轮装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用椭圆形轮廓的波动发生器使圆筒状的外齿齿轮弯曲成椭圆形而与第一、第二内齿齿轮发生部分啮合的波动齿轮装置。更为详细地说，涉及波动发生器的椭圆形轮廓的改良。
【背景技术】
[0002]一般而言，扁平型的波动齿轮装置包括:固定成不旋转的静止侧内齿齿轮；能够旋转驱动的驱动侧内齿齿轮；能够在半径方向上烧曲的圆筒状的外齿齿轮；以及使外齿齿轮弯曲成椭圆形的波动发生器。由波动发生器弯曲成椭圆形的外齿齿轮于椭圆形的长径方向的两端部处，其齿线方向的一方侧的外齿部分与静止侧内齿齿轮啮合，其齿线方向的另一方侧的外齿部分与驱动侧内齿齿轮啮合。外齿齿轮的齿数与驱动侧内齿齿轮的齿数相同，比静止侧内齿齿轮的齿数少两个。
[0003]当作为旋转输入构件的波动发生器旋转时，外齿齿轮与静止侧内齿齿轮的啮合位置及外齿齿轮与驱动侧内齿齿轮的啮合位置在圆周方向上移动。当波动发生器旋转一周时，外齿齿轮相对于静止侧内齿齿轮旋转与齿数差对应的量。驱动侧内齿齿轮因与外齿齿轮的齿数相同，因而与外齿齿轮成为一体地发生旋转。波动发生器的旋转相应于齿数差而减速，并从作为减速旋转输出构件的驱动侧内齿齿轮输出减速旋转。
[0004]扁平型的波动齿轮装置的波动发生器包括由椭圆形轮廓的刚性体构成的波动发生器塞，在该波动发生器塞的外周面上装配有包括可挠性的内外圈的波动发生器轴承。专利文献I记述了一种波动发生器轴承，该波动发生器轴承包括对分别对应于静止侧内齿齿轮及驱动侧内齿齿轮的外齿齿轮的部分进行支承的两列滚珠。
[0005]专利文献2记述了一种波动发生器，该波动发生器的波动发生器塞由在轴线方向上分割成一对的椭圆体形成，各椭圆体分别通过波动发生器轴承使外齿齿轮弯曲成椭圆形。一对椭圆体设定成形状相同但处于相互间旋转了规定角度的状态。
[0006]专利文献3记述了一种波动发生器，该波动发生器由相同形状的第一凸轮及第二凸轮构成波动发生器塞，第一、第二凸轮以相互旋转了 90度的状态装配。
[0007]专利文献4中，由本发明人等提出一种确定波动发生器塞的椭圆形轮廓的塞形状曲线的方案。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本专利特开平5-132292号公报
[0011]专利文献2:日本专利实开平1-122543号公报
[0012]专利文献3:日本专利特开2013-15191号公报
[0013]专利文献4:日本专利特开平11-351341号公报
【发明内容】
[0014]发明所要解决的技术问题
[0015]在现有的扁平型的波动齿轮装置中，采用单一的曲线作为确定波动发生器的椭圆形的轮廓形状的形状曲线。即，外齿齿轮在其齿线方向的各部分弯曲成相同的椭圆形状，并与静止侧内齿齿轮及驱动侧内齿齿轮的双方啮合。或者，如专利文献2、3记述的那样，在改变相同椭圆形状的相位的状态下，使外齿齿轮与静止侧及驱动侧内齿齿轮啮合。
[0016]发生相对旋转的静止侧内齿齿轮及外齿齿轮之间与一体旋转的驱动侧内齿齿轮及外齿齿轮之间，其相互间的啮合状态、应力发生状态等机械或力学特征存在差异。在不考虑这些差异的情况下使外齿齿轮挠曲成在其齿线方向上形成相同的椭圆形曲线的情形下，与静止侧内齿齿轮嗤合的外齿齿轮的部分所发生的应力分布状态、发生应力的大小及变形状态和与驱动侧内齿齿轮嗤合的外齿齿轮的部分所发生的应力分布状态、发生应力的大小及变形状态会产生很大差异。
[0017]为此，在波动发生器中，支承与静止侧内齿齿轮啮合的外齿齿轮的部分的波动发生器轴承和支承与驱动侧内齿齿轮啮合的外齿齿轮的部分的波动发生器轴承之间的滚珠负荷分布存在很大差异，滚珠负荷的最大值也增大。由此，存在波动发生器轴承的寿命短的担虑。
[0018]在现有技术中，未曾对该问题加以考虑。有关确定波动发生器的轮廓形状的形状曲线，丝毫未曾从采用一种兼备适于使外齿齿轮挠曲而与静止侧内齿齿轮啮合的形状曲线及适于使外齿齿轮挠曲而与驱动侧内齿齿轮啮合的形状曲线的波动发生器方面着眼研宄，也未提出这方面的方案。
[0019]本发明的技术问题在于，提供一种波动齿轮装置的波动发生器，该波动齿轮装置的波动发生器具备的轮廓形状能够使外齿齿轮挠曲成适于与静止侧内齿齿轮啮合的形状同时能够使外齿齿轮挠曲成适于与驱动侧内齿齿轮啮合的形状。
[0020]另外，本发明的技术问题在于，提供一种具备该种新型波动发生器的波动齿轮装置。
[0021]解决技术问题所采用的技术方案
[0022]为解决上述技术问题，本发明提供一种波动齿轮装置的波动发生器，使在半径方向上能够挠曲的圆筒状的外齿齿轮挠曲成椭圆形而与刚性的第一内齿齿轮及与该第一内齿齿轮相邻且同轴配置的刚性的第二内齿齿轮的双方发生部分啮合，包括:第一波动发生器部分，该第一波动发生器部分使所述外齿齿轮的齿线方向的一方侧的第一外齿齿轮部分挠曲成椭圆形而与所述第一内齿齿轮发生部分啮合；以及第二波动发生器部分，该第二波动发生器部分使所述外齿齿轮的齿线方向的另一方侧的第二外齿齿轮部分挠曲成椭圆形而与所述第二内齿齿轮发生啮合，若设η为正整数，则所述第一内齿齿轮的齿数比所述外齿齿轮的齿数多2η个，所述第二内齿齿轮的齿数与所述外齿齿轮的齿数相同，所述第一波动发生器部分具备由第一椭圆形曲线确定的椭圆形轮廓，所述第二波动发生器部分具备由第二椭圆形曲线确定的椭圆形轮廓，所述第一椭圆形曲线的周长与所述第二椭圆形曲线的周长相等，所述第一椭圆形曲线的长径与所述第二椭圆形曲线的长径相等，所述第一椭圆形曲线的短径短于所述第二椭圆形曲线的短径。
[0023]一般而言，所述第一波动发生器部分包括:具备第一椭圆形外周面的第一波动发生器塞；以及装配于该第一波动发生器塞的所述第一椭圆形外周面上的挠曲成椭圆形的第一波动发生器轴承。同样地，所述第二波动发生器部分包括:具备第二椭圆形外周面的第二波动发生器塞；以及装配于该第二波动发生器塞的所述第二椭圆形外周面上的挠曲成椭圆形的第二波动发生器轴承。在此情形下，第一波动发生器部分的第一椭圆形外周面由第一椭圆形曲线确定，第二波动发生器部分的第二椭圆形外周面由第二椭圆形曲线确定。
[0024]另外，提供一种波动齿轮装置，其特征在于，包括:刚性的内齿齿轮；配置于所述内齿齿轮的内侧的、在半径方向上能够挠曲的外齿齿轮；以及使所述外齿齿轮挠曲成椭圆形而与所述内齿齿轮发生部分啮合的波动发生器，所述内齿齿轮包括:第一内齿齿轮；以及与该第一内齿齿轮相邻且同轴配置的第二内齿齿轮，所述外齿齿轮在其齿线方向的一方侧包括能够与所述第一内齿齿轮啮合的第一外齿齿轮部分，在所述齿线方向的另一方侧包括能够与所述第二内齿齿轮啮合的第二外齿齿轮部分，设η为正整数，则所述第一内齿齿轮的齿数比所述外齿齿轮的齿数多2η个，所述第二内齿齿轮的齿数与所述外齿齿轮的齿数相同，所述波动发生器在其轴线方向上的一方侧包括使所述第一外齿齿轮部分挠曲成椭圆形而与所述第一内齿齿轮发生部分啮合的第一波动发生器部分，在所述轴线方向上的另一方侧包括使所述第二外齿齿轮部分烧曲成椭圆形而与所述第二内齿齿轮发生部分嗤合的第二波动发生器部分，所述第一波动发生器部分具备由第一椭圆形曲线确定的椭圆形轮廓，所述第二波动发生器部分具备由第二椭圆形曲线确定的椭圆形轮廓，所述第一椭圆形曲线的周长与所述第二椭圆形曲线的周长相等，所述第一椭圆形曲线的长径与所述第二椭圆形曲线的长径相等，所述第一椭圆形曲线的短径短于所述第二椭圆形曲线的短径。
[0025]在将波动齿轮装置用作减速机的情况下，一般而言，将波动发生器用作旋转输入构件，将所述第一内齿齿轮用作固定成不旋转的静止侧内齿齿轮，而将所述第二内齿齿轮用作成为能够旋转的驱动侧内齿齿轮的减速旋转输出构件。
[0026]发明效果
[0027]本发明的波动发生器使第一外齿齿轮部分沿第一椭圆形曲线挠曲，使第二外齿齿轮部分沿第二椭圆形曲线挠曲。因此，第二内齿齿轮与第二外齿齿轮部分间的啮合位置和第一内齿齿轮与第一外齿齿轮部分间的啮合位置相比，移动至椭圆形曲线的长径位置侧。
[0028]使第一、第二外齿齿轮部分沿相同的椭圆形曲线挠曲的情况下，即使第一内齿齿轮与第一外齿齿轮部分的啮合状态良好，第二内齿齿轮与第二外齿齿轮部分之间的啮合也存在发生齿尖干扰等缺陷的担虑。依据本发明，能够防止或抑制该种弊害的产生，因此能够使第一内齿齿轮与第一外齿齿轮部分间的啮合状态、第二内齿齿轮与第二外齿齿轮部分之间的啮合状态的双方维持于良好状态。
[0029]并且，依据本发明，与使用以单一的椭圆形曲线确定轮廓形状的波动发生器的情形相比，能够抑制支承与第一内齿齿轮啮合的第一外齿齿轮部分的第一波动发生器轴承的负荷分布和支承与第二内齿齿轮啮合的第二外齿齿轮部分的第二波动发生器轴承的负荷分布的差异。除此之外，能够使双方的负荷分布均一化，还能够降低最大发生应力。藉此，能够实现波动发生器轴承的寿命的提高。
【附图说明】
[0030]图1是表示采用了本发明的扁平型的波动齿轮装置的立体图。
[0031]图2(a)是图1的波动齿轮装置的纵向剖视图，图2(b)是其分解立体图。
[0032]图3(a)是表示确定图1的波动齿轮装置的波动发生器塞的椭圆形外周面的第一、第二椭圆形曲线之一例的曲线图，图3(b)是示意性表示波动发生器塞的椭圆形外周面形状的说明图。
【具体实施方式】
[0033]以下，参照附图，对采用了本发明的扁平型的波动齿轮装置的实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的扁平型的波动齿轮装置的立体图。图2(a)是其纵向剖视图，图2(b)是其分解立体图。参照这些附图，对扁平型的波动齿轮装置的整体结构进行说明。
[0034]波动齿轮装置I包括呈圆环状的刚性的第一内齿齿轮2S及呈圆环状的刚性的第二内齿齿轮2D。第一、第二内齿齿轮2S、2D以同轴状态并列配置成在中心轴线Ia的方向上开离微小的间隙。第一内齿齿轮2S是以不发生旋转的方式固定于未图示的固定侧部件的静止侧内齿齿轮。第二内齿齿轮2D是能够旋转的驱动侧内齿齿轮。
[0035]在静止侧的第一内齿齿轮2S及驱动侧的第二内齿齿轮2D的内侧，以同轴状态配置有在半径方向上能够挠曲的圆筒状的外齿齿轮4。当外齿齿轮4挠曲成椭圆形时，其椭圆形的长径位置的两端部分能够与第