中空型波动齿轮装置的制作方法

本发明涉及一种波动齿轮装置，特别是涉及一种具备：在轴线方向上贯穿中心部分而延伸的中空部的中空型波动齿轮装置。

背景技术：

例如，专利文献1(国际公开第2015/001582号公报)中记载有中空型波动齿轮装置。根据专利文献1所记载的中空型波动齿轮装置，在刚性的内齿齿轮的内侧同轴地配置有柔性的礼帽形状的外齿齿轮，在外齿齿轮的内侧同轴地配置有波动发生器，中空旋转轴以同轴状态来贯穿波动发生器的中心部分。波动发生器具有：波动发生器插塞，其具备椭圆状外周面；以及波动发生器轴承，其装配于椭圆状外周面与外齿齿轮的内周面之间。波动发生器插塞一体地形成于：作为输入轴的中空旋转轴。即，在中空旋转轴的圆形外周面的一部分形成有椭圆状外周面，形成有椭圆状外周面的轴部分作为波动发生器插塞而发挥功能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/001582号公报

技术实现要素：

在中空型波动齿轮装置中，有时不是增大装置外径而要求其中空部的大径化。另外，为了装置的轻量化，有时要求波动发生器插塞的减薄化。如果为了满足这种要求而实现一体地形成有波动发生器插塞的中空部的大径化、中空旋转轴或者波动发生器插塞的减薄化，就会因为波动发生器的刚性降低的原因也会引起扭矩性能下降。

本发明的目的在于提供一种中空型波动齿轮装置，在为了中空部的大径化等而将中空旋转轴或者波动发生器插塞实施了减薄化的情况下，能够防止或抑制扭矩性能下降。

为了解决上述问题，本发明的所述中空型波动齿轮装置具有：

刚性的内齿齿轮；

外齿齿轮，其同轴地配置于所述内齿齿轮的内侧，且具备形成有能够与所述内齿齿轮的内齿啮合的外齿的柔性的圆筒部；

波动发生器，其同轴地配置于所述外齿齿轮的所述圆筒部的内侧，使所述圆筒部弯曲变形成椭圆状，并在圆周方向上的2处位置而使之与所述内齿齿轮的内齿啮合，一旦被驱动旋转，就会使得所述外齿与所述内齿之间的啮合位置在圆周方向上移动；以及

中空旋转轴，其以同轴状态来贯穿所述波动发生器并延伸，所述中空型波动齿轮装置的特征在于，

所述波动发生器具有：

波动发生器插塞，其具备椭圆状外周面；

插塞加强部，其用于提高所述波动发生器插塞的刚性而被设置；以及波动发生器轴承，其装配于所述椭圆状外周面与所述外齿齿轮的所述圆筒部的内周面之间，

在所述中空旋转轴一体地形成有：对所述波动发生器插塞进行规定的第1轴部分、以及对所述插塞加强部进行规定的第2轴部分，

在所述中空旋转轴中，所述插塞加强部形成于：在所述中空旋转轴的中心轴线的方向上与所述波动发生器插塞相邻的位置，

所述插塞加强部的半径方向上的厚度大于所述波动发生器插塞的半径方向上的厚度。

在本发明的中空型波动齿轮装置中，与中空旋转轴上的波动发生器插塞相邻地，形成有：厚度比该波动发生器插塞的厚度还厚的插塞加强部。利用与波动发生器插塞相邻地以点状而形成的刚性较高的插塞加强部，对波动发生器插塞进行加强。即使为了增大中空旋转轴的中空部而使得中空旋转轴形成为较薄的厚度，也能够防止或抑制波动发生器插塞的刚性的降低，从而能够抑制扭矩性能(棘轮扭矩)的降低。另外，在中空旋转轴中，厚度较厚的插塞加强部仅是局部地形成于波动发生器插塞的相邻位置，因此，能够将中空旋转轴的重量增加、惯量的增加抑制在最小限度。

在此，中空旋转轴中的波动发生器插塞以及插塞加强部的内周面形成为：在所述中心轴线的方向上的各位置呈直径相同的圆形内周面。在该情况下，插塞加强部的外周面在中心轴线的方向上的各位置处形成为：比对波动发生器插塞的椭圆状外周面进行规定的椭圆形状的长径还大的外径。在中空旋转轴的外周面侧形成厚度凸起，来形成为厚度较厚的插塞加强部，因此，能够确保中空部的直径。

另外，在中空旋转轴中，能够利用与波动发生器插塞相邻地以点状而形成的厚度较厚的插塞加强部，来作为波动发生器插塞的配重件。例如，将插塞加强部的外周面设制成：相对于波动发生器插塞的椭圆状外周面，以中心轴线为中心而具有90度的相位差的椭圆状外周面。

并且，在杯型或者礼帽型的波动齿轮装置的情况下，能够在杯形状或者礼帽形状的外齿齿轮的圆筒部的内周面与中空旋转轴的外周面之间，形成出死角空间。如果利用该死角空间而配置厚度较厚的插塞加强部，则不需要波动齿轮装置的其他部分的设计变更等。

附图说明

图1是表示应用了本发明的中空型波动齿轮装置的概略纵向剖面图、概略横向剖面图、以及表示各部分的轮廓形状的说明图。

图2是表示具备插塞加强部的中空型波动齿轮装置的例子的概略纵向剖面图以及概略横向剖面图。

图3是表示具备插塞加强部的中空型波动齿轮装置的其他例子的概略纵向剖面图。

图4是表示具备插塞加强部的杯型波动齿轮装置的例子的概略纵向剖面图以及概略横向剖面图。

符号说明

1中空型波动齿轮装置1a中心轴线

2内齿齿轮2a内齿

3外齿齿轮3a外齿

3b圆筒部3c隔膜

3d凸台4交叉滚子轴承

4a内圈4b外圈

5波动发生器5a波动发生器插塞

5b波动发生器轴承5c椭圆状外周面

5d插塞加强部6中空旋转轴

6a轴端部6d轴端部

6e圆形内周面6f圆形外周面

6g圆形外周面7装置中空部

21中空型波动齿轮装置21a中心轴线

25波动发生器25a波动发生器插塞

25b波动发生器轴承25c椭圆状外周面

25d插塞加强部26中空旋转轴

26e圆形内周面26f圆形外周面

31中空型波动齿轮装置31a中心轴线

35波动发生器35a波动发生器插塞

35b波动发生器轴承35c椭圆状外周面

35d插塞加强部35e圆形外周面

35f圆形内周面35g圆环状端面

36中空旋转轴41杯型波动齿轮装置

41a中心轴线42内齿齿轮

42a内齿43外齿齿轮

43a外齿43b圆筒部

43c隔膜43d凸台

44波动发生器45波动发生器插塞

45a椭圆状外周面45b插塞圆筒部

45c肋部45d内侧圆筒部

45e轴孔46插塞加强部

46a圆形内周面46b圆形外周面

47波动发生器轴承

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式所涉及的中空型波动齿轮装置的实施方式进行说明。

图1(a)是表示实施方式所涉及的中空型波动齿轮装置的概略纵向剖面图，图1(b)是其概略横向剖面图。中空型波动齿轮装置1具备形成为圆环形状的刚性的内齿齿轮2。在内齿齿轮2的内侧，在同轴状态下配置有：形成为礼帽形状的柔性的外齿齿轮3。外齿齿轮3的外齿3a能够与内齿齿轮2的内齿2a啮合。利用轴承、本例中为交叉滚子轴承4，将内齿齿轮2和外齿齿轮3保持为相对旋转自如的状态。在外齿齿轮3的内侧，以同轴状态配置有波动发生器5。中空旋转轴6(中空输入轴)以同轴状态来贯穿波动发生器5的中心部分。中空旋转轴6的中空部是：在中心轴线1a的方向上贯穿延伸的装置中空部7。

在中空型波动齿轮装置1中，利用波动发生器5，使外齿齿轮3弯曲变形成椭圆状，该外齿齿轮3是在其长轴l1的两端而与内齿齿轮2啮合。如果通过借助中空旋转轴6而被传递来的旋转力，使得波动发生器5进行旋转，则两个齿轮2、3的啮合位置就会在圆周方向上移动，在两个齿轮2、3之间产生出：与两个齿轮2、3的齿数差相对应的相对旋转。如果将内齿齿轮2进行固定，减速旋转就会从外齿齿轮3被输出。

下面，对各部分的构造进行说明。利用未图示的螺栓，将内齿齿轮2同轴地紧紧固定于交叉滚子轴承4的内圈4a的端面。外齿齿轮3具备：能够在半径方向上弯曲的圆筒部3b、从圆筒部3b的一端朝向半径方向的外侧延伸的隔膜3c、以及一体地形成于隔膜3c的外周缘的呈圆环形状的刚性的凸台3d。在圆筒部3b的另一端的外周面部分形成有外齿3a。交叉滚子轴承4配置于凸台3d与内齿齿轮2之间。利用未图示的螺栓，将外齿齿轮3的凸台3d同轴地紧紧固定于交叉滚子轴承4的外圈4b。

波动发生器5具备：刚性的波动发生器插塞5a、以及波动发生器轴承5b。波动发生器插塞5a的外周面形成为椭圆状外周面5c。波动发生器轴承5b装配于：椭圆状外周面5c与外齿齿轮3的圆筒部3b的内周面之间。另外，为了提高波动发生器插塞5a的刚性而将插塞加强部5d配备于波动发生器5。

中空旋转轴6贯穿波动发生器5的中心部分且朝向中心轴线1a的方向的两侧延伸。马达旋转轴等未图示的旋转轴同轴地连结固定于：中空旋转轴6的一个轴端部6a。在本例中，在中空旋转轴6，一体地形成有:对波动发生器插塞5a进行规定的插塞轴部分、以及对插塞加强部5d进行规定的插塞加强轴部分。

中空旋转轴6是从其输入侧的轴端部6a至相反侧的轴端部6d，具备：实质上内径相同的圆形内周面6e，通过圆形内周面6e，对装置中空部7进行规定。中空旋转轴6在从其输入侧的轴端部6a侧朝向相反侧的轴端部6d的中途的轴部分，一体地形成有：波动发生器插塞5a以及插塞加强部5d。中空旋转轴6的、形成有波动发生器插塞5a以及插塞加强部5d的轴部分以外的轴部分构成为：实质上外径相同的圆形外周面6g。

在中空旋转轴6中，且在中心轴线1a的方向上与波动发生器插塞5a相邻的位置，形成有插塞加强部5d。插塞加强部5d的半径方向上的厚度大于波动发生器插塞5a的半径方向上的厚度。参照图1(a)、图1(c)，对插塞加强部5d、波动发生器插塞5a、以及上述部分以外的中空旋转轴6的轮廓形状进行说明。如这些图所示，在本例中，插塞加强部5d具备圆形外周面6f，该圆形外周面6f的外径大于：对波动发生器插塞5a的椭圆状外周面5c进行规定的椭圆形状的长径。另外，波动发生器插塞5a在外齿齿轮3的圆筒部3b的内部，被配置于与外齿3a相对应的位置，插塞加强部5d以位于圆筒部3b的内部的方式形成于：在轴端部6d侧而与波动发生器插塞5a相邻的位置。

在中空型波动齿轮装置1中，与中空旋转轴6中的波动发生器插塞5a相邻地形成有：厚度比该波动发生器插塞5a的厚度还厚的插塞加强部5d。利用与波动发生器插塞5a相邻地形成为点状的刚性较高的插塞加强部5d，对波动发生器插塞5a进行加强。为了使装置中空部7实现大径化，即使将中空旋转轴6设制成较薄的厚度，也能够利用插塞加强部5d，来防止或抑制波动发生器插塞5a的刚性下降。另外，由于在波动发生器插塞5a的相邻位置以点状来形成有厚度较厚的插塞加强部5d，因此，能够对波动发生器插塞5a赋予所需的刚性，并且，能够将中空旋转轴6的重量增加、惯量的增加抑制在最小限度。因而，能够抑制中空型波动齿轮装置1的棘轮扭矩(ratchetingtorque)降低。

另外，在本例中，插塞加强部5d是：在中空旋转轴6的外周面，以点状来形成厚度凸起的部分，中空旋转轴6的内周面在中心轴线1a的方向上的各位置处都形成为相同直径的圆形内周面6e。在中空旋转轴6的圆形外周面侧形成厚度凸起，从而形成为厚度较厚的插塞加强部5d，因此，能够使中空旋转轴6的装置中空部7形成为较大的内径。

此外，利用在礼帽形状的外齿齿轮3的圆筒部3b的内周面与中空旋转轴6的外周面之间形成出的死角空间，来形成厚度较厚的插塞加强部5d。不需要中空型波动齿轮装置1的其他部分的形状等的设计变更。

在此，在中空旋转轴6中，能够利用与波动发生器插塞5a相邻地以点状形成的厚度较厚的插塞加强部5d，来作为波动发生器插塞5a的配重件。在该情况下，例如，只要将插塞加强部5d的圆形外周面6f设制成为：相对于波动发生器插塞5a的椭圆状外周面5c，以中心轴线1a为中心而具有90度的相位差的椭圆状外周面等，由此在波动发生器插塞5a与插塞加强部5d之间，实现中空旋转轴6的旋转时的重量平衡即可。

(具备插塞加强部的中空型波动齿轮装置的例子)

图2(a)是表示具备插塞加强部的中空型波动齿轮装置的其他例子的概略纵向剖面图，图2(b)是其概略横向剖面图。中空型波动齿轮装置21的基本结构与上述实施方式的中空型波动齿轮装置1相同，因此，对于所对应的部位标注相同的符号，并将其说明省略。下面，对不同的部分进行说明。

即使在中空型波动齿轮装置21中，波动发生器25也具备刚性的波动发生器插塞25a、以及波动发生器轴承25b。波动发生器插塞25a的外周面为椭圆状外周面25c。波动发生器轴承25b装配于椭圆状外周面25c与外齿齿轮3的圆筒部3b的内周面之间。另外，为了提高波动发生器插塞25a的刚性而在波动发生器25配备有插塞加强部25d。

波动发生器插塞25a一体地形成于中空旋转轴26的外周面侧的部分。即，中空旋转轴26的圆形外周面26f的一部分以恒定宽度向半径方向的外侧突出而形成椭圆状外周面25c。插塞加强部25d一体地形成于中空旋转轴26的内周面侧的部分。即，在中空旋转轴26中的一体地形成有波动发生器插塞25a的轴部分，其圆形内周面26e在整周上以恒定宽度而向半径方向的内侧突出，由此形成出：内周面厚度凸起部分亦即插塞加强部25d。插塞加强部25d在中心轴线21a的方向上的宽度被设定为：包括形成有波动发生器插塞25a的部分在内的尺寸。

在中空型波动齿轮装置21中，在中空旋转轴26中的形成有波动发生器插塞25a的轴部分，形成有：由内周面厚度凸起部分规定出来的插塞加强部25d。利用由在中空旋转轴26的内周面以点状形成的内周面厚度凸起部分构成的插塞加强部25d，而对波动发生器插塞25a进行加强。在整体上减薄中空旋转轴26而实现其轻量化的情况下，利用插塞加强部25d，能够防止或抑制：厚度较薄的波动发生器插塞25a的刚性降低。另外，插塞加强部25d设置于中空旋转轴26的一部分，因此，能够将中空旋转轴26的重量增加、惯量的增加抑制在最小限度。因而，能够抑制下述情况下的中空型波动齿轮装置1的棘轮扭矩的降低，即：将一体地形成有波动发生器插塞25a的中空旋转轴26进行减薄而实现轻量化的情况。

(具备插塞加强部的中空型波动齿轮装置的其他例子)

图3是表示具备插塞加强部的中空型波动齿轮装置的其他例子的纵向剖面图。中空型波动齿轮装置31的基本结构与前述的实施方式的中空型波动齿轮装置1的情况相同，因此，对于对应的部分使用相同的符号并将其说明省略。下面，对不同的部分进行说明。

在中空型波动齿轮装置31中，波动发生器35具备：波动发生器插塞35a、以及波动发生器轴承35b。波动发生器插塞35a一体地形成于中空旋转轴36的一部分。在波动发生器插塞35a的外周面形成有椭圆状外周面35c。波动发生器轴承35b装配于：椭圆状外周面35c与外齿齿轮3的圆筒部3b的内周面之间。另外，在中空旋转轴36一体地形成有用于提高波动发生器插塞35a的刚性的插塞加强部35d。

详细说明，本例的中空旋转轴36由如下部分形成，即：呈小径的圆筒形状的波动发生器插塞35a(插塞圆筒部)、以及以同轴状态而与该波动发生器插塞35a的一侧连接起来的且呈大径的圆筒形状的插塞加强部35d。在波动发生器插塞35a的圆形外周面35e形成有：朝向外侧突出的恒定宽度的椭圆状外周面35c。

与波动发生器插塞35a的端部连接起来的插塞加强部35d是在沿着中心轴线31a的方向上从波动发生器插塞35a延伸出，并从外齿齿轮3的圆筒部3b的开口端朝向该圆筒部3b的外侧突出，且是处于在中心轴线31a的方向上与波动发生器轴承35b相邻的位置。插塞加强部35d具备比波动发生器插塞35a的厚度还厚的厚度，其圆形内周面35f的内径与波动发生器插塞35a的外径基本相同。波动发生器插塞35a的圆环状端面35g位于该圆形内周面35f的端部。插塞加强部35d形成为：用于供马达旋转轴等旋转轴插入固定的轴孔部分，被插入的旋转轴(未图示)与圆环状端面35g抵接而进行其轴线方向上的定位。

为了增大：一体地形成有波动发生器插塞35a的中空旋转轴36的中空部的内径，另外，为了实现其轻量化、惯量的降低化，有时会减薄中空旋转轴36的厚度。如果将中空旋转轴36设制成较薄的厚度，则波动发生器插塞35a也变为较薄的厚度，其刚性就会降低，这样有时就无法确保：为了使外齿齿轮3弯曲变形成椭圆状而可靠地与内齿齿轮2啮合所需的刚性。

在本例中，在中空旋转轴36形成有：用于对波动发生器插塞35a进行加强的插塞加强部35d。利用该插塞加强部35d，能够增大装置中空部7的内径，另外，能够对波动发生器插塞35a赋予所需的刚性。从而，能够实现形成有波动发生器插塞35a的中空旋转轴36的轻量化，同时还能够确保其刚性而防止或抑制棘轮扭矩的降低。

(具备插塞加强部的杯型波动齿轮装置的例子)

图4(a)是表示具备插塞加强部的杯型波动齿轮装置的概略纵向剖面图，图4(b)是其概略横向剖面图。杯型波动齿轮装置41具备：同轴地配置于刚性的内齿齿轮42的内侧位置的杯形状的柔性的外齿齿轮43。外齿齿轮43具备：形成有能够与内齿齿轮42的内齿42a啮合的外齿43a的柔性的圆筒部43b。在外齿齿轮43的圆筒部43b的内侧，同轴地配置有波动发生器44。波动发生器44使得外齿齿轮43的圆筒部43b弯曲变形成椭圆状，并在椭圆的长轴两端的2处位置而使外齿齿轮43的外齿43a与内齿齿轮42的内齿42a进行局部啮合。波动发生器44一旦旋转，外齿43a与内齿42a的啮合位置就会在圆周方向上移动，在两个齿轮42、43之间产生出：与两个齿轮42、43的齿数差相应的相对旋转。

外齿齿轮43具备：从圆筒部43b的一侧的第1端沿着半径方向延伸的隔膜43c、以及在隔膜43c的内周缘形成的刚性的环状的凸台43d。在圆筒部43b的另一侧的第2端侧的部分，形成有外齿43a。

波动发生器44具有：具备椭圆状外周面45a的波动发生器插塞45、为了提高波动发生器插塞45的刚性而配置的插塞加强部46、以及装配于椭圆状外周面45a与外齿齿轮43的圆筒部43b的内周面之间的波动发生器轴承47。

波动发生器插塞45具备：形成有椭圆状外周面45a的插塞圆筒部45b、从插塞圆筒部45b的内周面朝向半径方向的内侧延伸的圆盘状的肋部45c、以及在肋部45c的中心部分同轴地形成的内侧圆筒部45d。在该内侧圆筒部45d形成有：贯穿内侧圆筒部45d而延伸的轴孔45e。

插塞加强部46是：与插塞圆筒部45b的外齿齿轮43的隔膜43c侧的端部相连接地形成的环状部分。该插塞加强部46的半径方向上的厚度比插塞圆筒部45b的厚度还厚。在本例中，插塞加强部46具备：其直径与插塞圆筒部45b的直径相同的圆形内周面46a。另外，插塞加强部46具备：其外径大于对插塞圆筒部45b的椭圆状外周面45a进行规定的椭圆形状的长轴的外径的圆形外周面46b。

此外，可以利用插塞加强部46，来作为波动发生器插塞45的配重件。在该情况下，例如，并非将插塞加强部46的外周面设制成圆形外周面，而是设制成：相对于波动发生器插塞45的椭圆状外周面45a而言，以中心轴线41a为中心而具有90度的相位差的椭圆状外周面。

为了波动发生器插塞45的轻量化、惯量的降低化，有时会减薄作为其构成部分的插塞圆筒部45b、肋部45c等的厚度。如果将上述部分设制为较薄的厚度，波动发生器插塞45的刚性就会降低，有时就无法确保：为了使外齿齿轮43弯曲变形成椭圆状而可靠地与内齿齿轮42啮合所需的刚性。在本例中，为了对波动发生器插塞45进行加强，使该插塞圆筒部45b的端部沿中心轴线41a的方向延长，并将延长的部分形成为厚度较厚的插塞加强部46。利用插塞加强部46，对波动发生器插塞45赋予所需的刚性。通过将插塞加强部46的重量增加、惯量的增加抑制在最小限度，能够实现波动发生器插塞45的轻量化，同时还能够确保其刚性而防止或抑制棘轮扭矩的降低。