谐波齿轮减速机的制作方法

本实用新型是关于一种谐波齿轮减速机，尤其是关于一种具有异质材料所构成的刚轮的谐波齿轮减速机。

背景技术：

谐波齿轮减速机是一种具有精度高、背隙小、减速比高、重量轻、体积小、承载能力大、效率高等优点的传动装置，已广泛使用在航天、机器人、工具机、光学仪器等精密机具上。此外，太阳能旋转结构，也可以适用。

图1显示公知谐波齿轮减速机的分解图。如图1所示，公知谐波齿轮减速机100主要包含有一刚轮101、一柔轮103及一发波器102(或称波产生器)。刚轮101的内侧环面包含形成有多个内齿的内齿部111。柔轮103的外侧环面包含形成有多个外齿的外齿部112。内齿部111啮合传动地啮合外齿部112，发波器102可转动地设于柔轮103内。发波器102包含凸轮130及设于凸轮130外侧的轴承140。

图2显示公知谐波齿轮减速机的示意图。如图2所示，发波器102的轮廓形状一般为椭圆形、且与动力源联结，当动力源转动时，柔轮103的内壁因与发波器102的外周轮廓结合而产生变形，使得刚轮101的内齿和柔轮103的外齿，两者间在发波器102长轴处大致上完全啮合，而在发波器102短轴处完全脱离。因为刚轮101的内齿和柔轮103的外齿间存在齿数差异，故而动力源持续运转时达到高减速比的效果。

现在机器人本体厂商在新机型的设计时对关节的整体重量、尺寸和散热等均有较高的要求，因此减速器在设计之初就要融入整体结构的规划；另一方面，未来多数机器人谐波减速器将会以标准关节模组的设计方式发展，模组化是为了安装方便、更小、更轻，实施方式是谐波减速机和电机一体化，以设计出更紧凑的本体、缩小安装空间，也同时减少加工和组装精度的累积误差。

有鉴于此，本实用新型对谐波齿轮减速机的结构改进，提供了一种制造简单的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种谐波齿轮减速机，其利用接合部将本体部及齿形成部接合，其刚轮使用异质材料为基材。

依据本实用新型一实施例，一种谐波齿轮减速机包含有刚轮、柔轮及发波器。刚轮具有一内齿部。柔轮套设于发波器，并被设置于刚轮之内，且具有一外齿部，该外齿部部分啮合于该内齿部。刚轮包含一齿形成部、一接合部及一本体部，而且接合部位于本体部及齿形成部之间，该接合部能将本体部及齿形成部接合。

于一实施例中，本体部的刚性相异于齿形成部的刚性。

于一实施例中，本体部的刚性，大于齿形成部的刚性。

于一实施例中，接合部为一铆钉或一螺丝，该接合部能将本体部及齿形成部固定。

于一实施例中，接合部为一利用压力处理或热处理所形成的接着层。较佳的情况是，接着层为一焊接层、一固相接合层或压合层。于一实施例中，接着层是利用非填料方式形成的接着层。

综上所述，依据本实用新型一实施例，其利用接合部将本体部及齿形成部接合，适合使谐波齿轮减速机和其他电机一体化的制造。于一实施例中，其刚轮使用异质材料为基材，适于在不影响刚轮与其他电机结合时所需的刚性的情况下，制造刚轮的内齿部。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1显示公知谐波齿轮减速机的分解图。

图2显示公知谐波齿轮减速机的示意图。

图3显示本实用新型一实施例的谐波齿轮减速机的示意图。

图4显示本实用新型一实施例的谐波齿轮减速机的刚轮与其他电机结构的组合的示意图。

主要元件标号说明：

100：谐波齿轮减速机

101：刚轮

102：发波器

103：柔轮

111：内齿部

112：外齿部

130：凸轮

140：轴承

200：谐波齿轮减速机

201：刚轮

202：发波器

203：柔轮

211：内齿部

212：外齿部

231：本体部

232：接合部

233：齿形成部

300：其他电机结构

311：滚子

312：轴承

具体实施方式

为达到减速机模组化整合设计的目的，依据本实用新型一实施例，其利用接合部将本体部及齿形成部接合，适合使谐波齿轮减速机和其他电机一体化的制造。于一实施例中，刚轮使用异质材料为基材，而设计出更紧凑的本体。以下，将参照附图，更详细地说明本实用新型，其中相同的标号将用于识别多个视点的相同或近似的元件。应注意的是，附图应以标号的取向方向观看。

图3显示本实用新型一实施例的谐波齿轮减速机的示意图。如图3所示，谐波齿轮减速机200包含一刚轮201、一柔轮203及一发波器202。刚轮201的内侧包含一具有多个咬合齿的内齿部211。柔轮203设置于刚轮201之内且其外侧包含一具有多个咬合齿的外齿部212，外齿部212部分啮合于内齿部211。发波器202设置于柔轮203内，较佳地柔轮203套设于发波器202。刚轮201包含一齿形成部233、一接合部232及一本体部231，接合部232位于本体部231及齿形成部233之间，用以将本体部231及齿形成部233接合。内齿部211形成在齿形成部233的内侧面。

于一实施例中，本体部231的材质相异于齿形成部233。较佳的情况是，本体部231的材质的刚性，可以设成大于齿形成部233的材质的刚性。图4显示本实用新型一实施例的谐波齿轮减速机的刚轮与其他电机结构的组合的示意图。如图4所示，谐波齿轮减速机200的刚轮201与其他电机结构300组合在一起。其他电机结构300例如可以包含一滚子311及一轴承312。

于一实施例中，刚轮201的本体部231可以使用与其他电机结构300的轴承312相同的材质。于一实施例中，本体部231可以与其他电机结构300的轴承312是一体成型。由于滚子311及轴承312容易磨损，因此需要使用刚性较大的材料，因此本体部231采用刚性较大的材料，举例而言可以为HRC(洛氏硬度)58～60。然而，刚性较大时，不容易加工，且要加工时需要额外的热处理，因此不易形成内齿部211。于本实施例，由于本体部231的材质相异于齿形成部233，因此可以采用刚性较低的材质，举例而言可以为HRC 28，而较容易对齿形成部233进行加工，能够较容易地加工形成内齿部211。

于一实施例中，由于刚轮201的本体部231及齿形成部233是使用异质材料为基材，分别制造，因此需要再利用一接合部232，将本体部231及齿形成部233接合。如图3所示，于一实施例中，接合部232为一利用压力处理或热处理所形成的接着层。较佳的情况是，接着层为一焊接层、一固相接合层或一压合层。于一实施例中，接着层是利用非填料方式形成。金属之间的压合、焊接、固相接合(材料在低于熔点的温度，以固体状态直接接合)。于一实施例，因应产品的需求，亦可以为其他材料例如树脂与金属的接合，使用粘合剂的方法、熔化树脂接合的方法(融着法)。

于一实施例中，接合部可以为一铆钉或一螺丝(未图示)，用以将本体部231及齿形成部233固定。

综上所述，依据本实用新型一实施例，其利用接合部将本体部231及齿形成部233接合，适合使谐波齿轮减速机200和其他电机一体化的制造。于一实施例中，其刚轮201使用异质材料为基材，适于在不影响刚轮201与其他电机结合时所需的刚性的情况下，使用较低的刚性的材料来制造刚轮201的内齿部211。依据前述设计，能够使谐波减速器200适合于标准关节模组的设计，方便模组化，因此达到安装方便、体积更小、重量更轻，容易使谐波减速机200和其他电机结构一体化，能够设计出更紧凑的本体，能够缩小安装空间，也同时减少加工和组装精度的累积误差。

已详细地说明本实用新型，相同的方法还能够用很多种方法来改变，这是很明显的。该些变形不应视为脱离本实用新型的精神和范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。