杯型波动齿轮装置单元的制作方法
【专利摘要】一种杯型波动齿轮装置单元，其包括：单元轴承(11)，该单元轴承(11)使内齿齿轮(3)和外齿齿轮(4)能相对旋转地对内齿齿轮(3)和外齿齿轮(4)进行保持，在装置轴线(1a)的方向上将外齿齿轮(4)相对于内齿齿轮(3)定位；以及支承轴承(7)，该支承轴承(7)使内齿齿轮(3)和波动产生器(5)能相对旋转地对内齿齿轮(3)和波动产生器(5)进行保持，在装置轴线(1a)的方向上将波动产生器(5)相对于内齿齿轮(3)定位。利用支承轴承(7)对装入在外齿齿轮(4)内侧的波动产生器(5)相对于外齿齿轮(4)在装置轴线(1a)的方向上的位置进行确定。
【专利说明】杯型波动齿轮装置单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种杯型波动齿轮装置单元，在沿装置轴线的方向将波动产生器定位了的状态下装入有该波动产生器。
【背景技术】
[0002]波动齿轮装置由刚性的内齿齿轮、挠性的外齿齿轮及波动产生器这三个构件构成。在专利文献I中提出了一种杯型波动齿轮装置的简易单元。该简易单元除了包括刚性的内齿齿轮、形成杯状的挠性的外齿齿轮及波动产生器以外，还包括单元外壳、输出凸缘及单元轴承。
[0003]内齿齿轮固定在单元外壳的一方的第一端。外齿齿轮在单元外壳的另一方的第二端侧具有刚性的轴毂，在该轴毂上固定有输出凸缘。在输出凸缘的外周面与单元外壳的第二端之间安装有单元轴承。利用单元轴承将输出凸缘以能相对于单元外壳进行旋转的方式支承于单元外壳。因而，外齿齿轮被支承成能相对于内齿齿轮进行旋转。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开2002 - 339990号公报
[0007]在专利文献I公开的波动齿轮装置的简易单元中，进行将波动产生器安装于电动机轴等输入轴的作业，以及将安装于输入轴的波动产生器装入到外齿齿轮的内侧的作业。在该情况下，需要进行沿装置轴线方向对装入的波动产生器进行定位等的作业。
[0008]这样，在简易单元的情况下，需要在用户侧进行与零件的安装相关的设计、安装零件的准备、安装零件的组装。另外，也可能发生由设计不良导致的故障。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的在于，为了解决这种问题，提出一种在沿装置轴线方向将波动产生器定位了的状态下装入有该波动产生器的杯型波动齿轮装置单元。
[0010]本实用新型的杯型波动齿轮装置单元的特征在于，包括:刚性的内齿齿轮；挠性的外齿齿轮，该挠性的外齿齿轮形成为杯状，配置在上述内齿齿轮的内侧；波动产生器，该波动产生器安装在上述外齿齿轮的内侧，使上述外齿齿轮挠曲为非圆形而一部分与上述内齿齿轮啮合，随着该波动产生器的旋转，使两个齿轮的啮合位置沿周向进行移动；单元轴承，该单元轴承使上述内齿齿轮和上述外齿齿轮能相对旋转地对上述内齿齿轮和上述外齿齿轮进行保持，在装置轴线方向上将上述外齿齿轮相对于上述内齿齿轮定位；以及支承轴承，该支承轴承使上述内齿齿轮和上述波动产生器能相对旋转地对上述内齿齿轮和上述波动产生器进行保持，在上述装置轴线方向上将上述波动产生器相对于上述内齿齿轮定位。
[0011]在本实用新型的杯型波动齿轮装置单元中，利用单元轴承确定外齿齿轮相对于内齿齿轮在装置轴线方向上的位置，利用支承轴承确定波动产生器相对于内齿齿轮在装置轴线方向上的位置。因而，相对于外齿齿轮，装入在外齿齿轮的内侧的波动产生器在装置轴线方向上的位置确定。用户只要进行将电动机轴等输入轴安装于波动产生器的作业即可。由此，不必在用户侧进行与零件的安装相关的设计，以及零件的准备，也能避免由组装、设计的不良引发的故障。
[0012]在本实用新型的杯型波动齿轮装置单元中，优选的是，上述波动产生器具有刚性的凸轮板，该凸轮板与从上述外齿齿轮的开口端朝向该外齿齿轮的外侧延伸的旋转轴形成为一体，朝向上述旋转轴延伸的支承板与上述内齿齿轮形成为一体，上述支承轴承安装在上述旋转轴与上述支承板之间。
[0013]通过采用与内齿齿轮形成为一体的支承板以及与波动产生器的构成零件形成为一体的旋转轴，能够以较少的零件件数简单地构成支承轴承的安装部。
[0014]在该情况下，本实用新型的杯型波动齿轮装置单元可以构成为如下结构。即，杯型波动齿轮装置单元具有将上述外齿齿轮环绕的筒状的单元外壳，上述外齿齿轮在装置轴线方向上与上述开口端相反一侧的端部具有刚性的轴毂(boss)，上述内齿齿轮固定在上述单元外壳的上述开口端一侧的端部，上述单元轴承是安装在上述单元外壳的另一方端部与上述外齿齿轮的上述轴毂之间的交叉滚子轴承。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是表示应用了本实用新型的杯型波动齿轮装置单元的纵剖视图。
[0016](符号说明)
[0017]I…波动齿轮装置单元；la…装置轴线；2…单元外壳；2a…圆环状端面；2b…圆环状端面；3…内齿齿轮;3a…端部;3b…内齿;4…外齿齿轮;4a…开口端;4b…外齿;4c…轴毂；5…波动产生器；6…旋转轴；6a...内圈定位用的台阶面；7…支承轴承；7a...夕卜圈；7tr..内圈；7c...滚珠；8…输出凸缘；9…压紧构件；10…紧固螺栓；11…交叉滚子轴承；lla…外圈；llb...内圈轨道面；IIc…棍子；12...紧固螺栓；13…支承板；13a…圆环状部分；13b…内周缘部；14…轴承保持件；14a…圆盘状部分；14b…保持件主体部；14c…外圈定位用的台阶面；15...螺钉；16…外圈定位部；18...内圈定位部；20...凸轮板；20a...夕卜周面；21...圆盘状部分；21a…中心侧圆盘部分；21b…倾斜圆盘部分；21c…外周侧圆盘部分；22...圆环状部分；23…护圈压紧件；30…波动产生器轴承；31…外圈;32…内圈;33…滚珠；34…护圈
【具体实施方式】
[0018]以下，参照附图对应用了本实用新型的杯型波动齿轮装置单元的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，将杯型波动齿轮装置单元称为“波动齿轮装置单元”。
[0019](整体结构)
[0020]图1是表示本实用新型的实施方式的波动齿轮装置单元的纵剖视图。波动齿轮装置单元I具有圆筒状的单元外壳2。在单元外壳2的装置轴线Ia方向的一方端、即朝向输入侧的圆环状端面2a上，与单元外壳2同轴地固定有圆环状的刚性的内齿齿轮3。在内齿齿轮3的内侧,与内齿齿轮3同轴地配置有杯状的挠性的外齿齿轮4。将外齿齿轮4配置为开口端4a朝向输入侧的状态。在外齿齿轮4中的形成有外齿4b的部分的内侧，与外齿齿轮4同轴地安装有波动产生器5。旋转轴6从波动产生器5的中心部朝向输入侧突出。旋转轴6借助支承轴承7以旋转自如的状态支承在内齿齿轮3侦U。
[0021]在外齿齿轮4中的杯状的底面中央部分形成有圆环状的轴毂4c。轴毂4c是比外齿齿轮4中的其它部分的壁厚厚的刚体部分。相对于轴毂4c，在输出侧(装置轴线Ia的方向上的与输入侧相反的一侧)与轴毂4c同轴地配置有圆盘状的输出凸缘8。在将轴毂4c夹持在输出凸缘8与安装在轴毂4c的输入侧的圆环状的压紧构件9之间的状态下，利用多根紧固螺栓10将轴毂4c固定于输出凸缘8。
[0022]利用单元外壳2，借助单元轴承、即交叉滚子轴承11将输出凸缘8支承成旋转自如的状态。因而，固定有输出凸缘8的外齿齿轮4能借助交叉滚子轴承11以相对于固定于单元外壳2的内齿齿轮3旋转自如的状态，支承于内齿齿轮3。
[0023]交叉滚子轴承11的圆环状的外圈Ila与单元外壳2的输出侧的圆环状端面2b同轴地固定于该圆环状端面2b。在本例中，利用多根紧固螺栓12使外圈11a、单元外壳2及内齿齿轮3旋紧固定。交叉滚子轴承11的内圈与输出凸缘8的外周部分形成为一体，在输出凸缘8的圆形外周面上形成有V形截面的内圈轨道面lib。在形成于外圈Ila的外圈轨道面与内圈轨道面Ilb之间以能滚动的状态插入有多个辊子11c。例如也可以采用多列球轴承来代替交叉滚子轴承11。
[0024]在此，在内齿齿轮3中的输入侧的圆环状的内齿端部3a—体地形成有圆盘状的支承板13。在支承板13的外周缘部分，沿装置轴线Ia形成有向输出侧稍微突出的圆环状部分13a,圆环状部分13a与内齿端部3a相连。在支承板13的圆形的内周缘部13b的输出侦牝利用多根螺钉15将轴承保持件14与内周缘部13b同轴地固定。也可以使轴承保持件14与支承板13形成为一体。
[0025]轴承保持件14包括:固定于支承板13的内周缘部13b的圆盘状部分14a ;以及从该圆盘状部分14a的内周缘朝向输出侧在沿着装置轴线Ia的方向上延伸的圆环状的保持件主体部14b。在保持件主体部14b和旋转轴6的与该保持件主体部14b相对的外周面部分之间安装有支承轴承7。
[0026]支承轴承7的外圈7a安装于保持件主体部14b的内周面。利用形成在保持件主体部14b的输出侧的前端缘的外圈定位用的台阶面14c和安装于保持件主体部14b的输入侧的端部内周面的外圈定位部16,将外圈7a定位在装置轴线Ia的方向上。支承轴承7的内圈7b安装于旋转轴6的外周面。利用形成于旋转轴6的外周面的内圈定位用的台阶面6a和安装于该外周面的内圈定位部18,将内圈7b定位在装置轴线Ia的方向上。多个滚珠7c以能滚动的状态插入在上述外圈7a与内圈7b之间。支承轴承7是球轴承，但也可以使用交叉滚子轴承等。
[0027]波动产生器5包括圆盘状的刚性的凸轮板20和波动产生器轴承30。凸轮板20的外周面20a为非圆形外周面，例如为椭圆状外周面，在该楕圆状外周面20a上安装有波动产生器轴承30。
[0028]凸轮板20包括圆盘状部分21和圆环状部分22，该圆环状部分22以将圆盘状部分21的外周缘环绕的状态与圆盘状部分21形成为一体。圆环状部分22的外周面成为凸轮板20的外周面20a。圆盘状部分21包括:沿与装置轴线Ia正交的方向扩展的中心侧圆盘部分21a ;从该中心侧圆盘部分21a的外周缘沿向输入侧倾斜的方向扩展的倾斜圆盘部分21b ;以及从该倾斜圆盘部分21b的外周缘沿与装置轴线Ia正交的方向扩展的外周侧圆盘部分21c。旋转轴6与中心侧圆盘部分21a形成为一体。圆环状的护圈压紧件23与圆环状部分22的输出侧的端部形成为一体，该护圈压紧件23在向输入侧呈圆环状突出后，朝向与装置轴线Ia正交的外侧延伸。
[0029]波动产生器轴承30包括能沿径向挠曲的外圈31及内圈32、安装在上述外圈31与内圈32之间的多个滚珠33、以及沿圆周方向以一定的间隔对滚珠33进行保持的护圈34。以外圈31和内圈32的装置轴线Ia方向的中心(宽度方向的中心)与滚珠33的中心一致的状态配置外圈31和内圈32。另外，外圈31的宽度比内圈32的宽度大。
[0030]在波动齿轮装置单元I中，外齿齿轮4的形成有外齿4b的部分因波动产生器5而挠曲为非圆形、例如楕圆状，夕卜齿4b与内齿齿轮3的内齿3b在椭圆形状的长轴方向的两处位置啮合。旋转轴6与电动机轴等输入轴连接，进行高速旋转。
[0031]当利用经由旋转轴6输入的高速旋转使波动产生器5进行旋转时，两个齿轮3、4的啮合位置沿周向进行移动。当波动产生器5旋转一周时，两个齿轮3、4以两个齿轮3、4的齿数差的量进行相对旋转。通常，将内齿齿轮3固定为不旋转，使外齿齿轮4相对于波动产生器5的旋转以大幅减速了的转速进行旋转。外齿齿轮4的减速旋转从输出凸缘8输出，而传递到未图示的被驱动侧的构件。
[0032]在该结构的波动齿轮装置单元I中，利用支承轴承7对装入在外齿齿轮4中的波动产生器5进行装置轴线Ia方向上的定位。用户只要将电动机轴等输入轴安装到与波动产生器5的凸轮板20形成为一体的旋转轴6即可。由此，不必在用户侧进行与波动齿轮装置单元I的安装相关的设计、以及安装用的零件的准备。另外，也不必进行组装于外齿齿轮4的波动产生器5的装置轴线Ia方向上的定位作业，以及对波动产生器5的歪斜(倾斜)进行调整的作业。其结果是，也能避免由组装、设计的不良引发的故障。
[0033]此外，在内齿齿轮3的一部分形成有作为波动产生器支承零件发挥功能的支承板13。由此，能够减少用于对支承轴承7进行支承的零件件数。另外，利用一个支承轴承7对波动产生器5进行支承。由此，能够实现轻型且紧凑结构的波动齿轮装置单元。
【权利要求】
1.一种杯型波动齿轮装置单元(1)，其特征在于，包括: 刚性的内齿齿轮⑶； 挠性的外齿齿轮(4),该挠性的外齿齿轮(4)形成为杯状,配置在所述内齿齿轮(3)的内侧； 波动产生器(5)，该波动产生器(5)安装在所述外齿齿轮(4)的内侧，使所述外齿齿轮(4)挠曲为非圆形而一部分与所述内齿齿轮(3)啮合，随着该波动产生器(5)的旋转，使两个齿轮(3、4)的啮合位置沿周向进行移动； 单元轴承(11)，该单元轴承(11)使所述内齿齿轮(3)和所述外齿齿轮(4)能相对旋转地对所述内齿齿轮(3)和所述外齿齿轮(4)进行保持，在装置轴线(Ia)方向上将所述外齿齿轮(4)相对于所述内齿齿轮(3)定位；以及 支承轴承(7)，该支承轴承(7)使所述内齿齿轮(3)和所述波动产生器(5)能相对旋转地对所述内齿齿轮(3)和所述波动产生器(5)进行保持，在所述装置轴线(Ia)方向上将所述波动产生器(5)相对于所述内齿齿轮(3)定位。
2.如权利要求1所述的杯型波动齿轮装置单元(I)，其特征在于， 所述波动产生器(5)具有刚性的凸轮板(20)，该凸轮板(20)与从所述外齿齿轮(4)的开口端朝向该外齿齿轮(4)的外侧沿所述装置轴线(Ia)方向延伸的旋转轴(6)形成为一体， 朝向所述旋转轴(6)延伸的支承板(13)与所述内齿齿轮(3)形成为一体， 所述支承轴承(7)安装在所述旋转轴(6)与所述支承板(13)之间。
3.如权利要求2所述的杯型波动齿轮装置单元(I)，其特征在于， 在所述支承板(13)的内周缘部具有与所述支承板(13)形成为一体或安装于所述支承板(13)的轴承保持件(14)， 所述支承轴承(7)安装在所述轴承保持件(14)与所述旋转轴￠)的外周面之间。
4.如权利要求3所述的杯型波动齿轮装置单元(I)，其特征在于， 该杯型波动齿轮装置单元(I)具有将所述外齿齿轮(4)环绕的筒状的单元外壳(2)，所述外齿齿轮(4)在所述装置轴线(Ia)方向上与所述开口端相反的一侧的端部具有刚性的轴毂(4c), 所述内齿齿轮(3)固定在所述单元外壳(2)的所述开口端一侧的端部(2a)， 所述单元轴承(11)安装在所述单元外壳(2)的另一方端部(2b)与所述外齿齿轮(4)的所述轴毂(4c)之间。
5.如权利要求4所述的杯型波动齿轮装置单元(I)，其特征在于， 具有与所述轴毂(4c)同轴安装的输出凸缘(8)， 所述单元轴承(11)安装在所述输出凸缘(8)与所述单元外壳(2)之间。
6.如权利要求5所述的杯型波动齿轮装置单元(I)，其特征在于， 所述单元轴承(11)是交叉滚子轴承，其包括:与所述输出凸缘(8)的外周面形成为一体或安装在该外周面上的内圈；安装在所述单元外壳(2)的所述另一方端部(2b)的外圈(Ila);以及安装在所述内圈与外圈(Ila)之间的多个辊子。
【文档编号】F16H1/28GK203962875SQ201420368572
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】黑木润一, 清泽芳秀 申请人:谐波传动系统有限公司