波动发生器
阅读：1054发布：2020-05-11
专利汇可以提供波动发生器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且波动 齿轮 装置(11)的 外齿 齿轮(13)由波动发生器(14)挠曲成沿着椭圆状曲线的形状。外齿齿轮(13)在椭圆状曲线的长径 位置 与内齿齿轮(12) 啮合 。上述两处啮合位置(L1)沿着齿线方向(A))在两齿轮(12、13)的周向上逐渐变化。能增加参加到与内齿齿轮(12)的啮合的外齿齿轮(13)的外齿(13e)的数量。能实现刚性较高、可降低振动噪声的波动齿轮装置。，下面是波动发生器专利的具体信息内容。
1.一种波动齿轮装置或摩擦卡合式的波动装置的波动发生器，其特征在于，具有：
刚性的波动发生器塞子，该波动发生器塞子包括椭圆状周面，该椭圆状周面将可挠性构件挠曲成椭圆状，该可挠性构件包括波动齿轮装置中的可挠性的外齿齿轮或可挠性的内齿齿轮、或者摩擦卡合式的波动装置中的摩擦卡合外周面或摩擦卡合内周面，以及波动发生器滚动轴承，该波动发生器滚动轴承嵌入所述波动发生器塞子的外周面或内周面，
所述波动发生器滚动轴承包括可挠性的外圈及可挠性的内圈，
所述波动发生器滚动轴承的所述外圈或所述内圈由所述椭圆状周面挠曲成椭圆状，所述椭圆状周面在中心轴线的方向的各位置处用与所述中心轴线正交的平面剖开的情况下的轮廓形状由以所述中心轴线为中心的椭圆状曲线限定，
所述椭圆状周面包括所述中心轴线的方向上的至少规定宽度的周面部分，所述周面部分中的所述椭圆状曲线的长径位置沿着所述中心轴线的方向绕着该中心轴线逐渐变化。
2.如权利要求1所述的波动发生器，其特征在于，
所述周面部分中的所述椭圆状曲线的长径位置在从所述周面部分的所述中心轴线的方向的一端到另一端为止之间在180度以下的角度范围内变化。
3.如权利要求1所述的波动发生器，其特征在于，
所述周面部分中的所述椭圆状曲线的长径位置在沿着所述中心轴线的方向绕着所述中心轴线朝一方向逐渐变化之后、朝相反方向逐渐变化。
4.如权利要求3所述的波动发生器，其特征在于，
所述周面部分中的所述椭圆状曲线的所述长径位置在所述周面部分中的所述中心轴线的方向的一端及另一端处位于同一旋转位置，
在所述一端及另一端的中间位置处，位于相对于所述旋转位置旋转90度以下的角度后的位置。
5.如权利要求1至4中任一项所述的波动发生器，其特征在于，
所述椭圆状曲线的长径尺寸沿着所述中心轴线的方向从所述椭圆状周面的一端朝另一端逐渐减小。
波动发生器
技术领域
[0002] 本发明涉及同时与刚性的齿轮啮合的可挠性的齿轮的齿数较多的波动齿轮装置、可挠性构件的摩擦卡合面与刚性构件的摩擦卡合面的卡合部分较长的摩擦卡合式的波动装置。另外，本发明还涉及为了将可挠性的齿轮或可挠性构件挠曲而使用的波动发生器。
背景技术
[0003] 波动齿轮装置由刚性的内齿齿轮、具有可挠性(能弹性变形)的外齿齿轮及波动发生器构成，没有通常的齿轮那样的背隙，能以一级获得较大的减速比。作为典型的波动齿轮装置，已知有专利文献1中公开的包括杯形状的外齿齿轮的杯型的波动齿轮装置、专利文献2中公开的包括礼帽形状的外齿齿轮的礼帽型波动齿轮装置、以及专利文献3中公开的包括圆筒状的外齿齿轮的扁平型波动齿轮装置。
[0004] 在波动齿轮装置中，利用波动发生器将外齿齿轮挠曲成非圆形、典型而言挠曲成椭圆形，外齿齿轮在椭圆状的长轴方向的两处部位与内齿齿轮啮合。当利用电动机等使波动发生器旋转时，两齿轮的啮合位置在圆周方向上移动，在两齿轮之间产生与两齿轮的齿数差相应的相对旋转。通过固定一方的齿轮，能从另一方的齿轮输出减速旋转输出。在专利文献4中，提出了一种对外齿齿轮进行挠曲的波动发生器的形状。
[0005] 另外，作为波动齿轮装置已知有，在刚性的外齿齿轮的外周侧配置可挠性的内齿齿轮，在该内齿齿轮的外周侧配置有波动发生器。
[0006] 此外，也已知有专利文献5、6中提出的摩擦卡合式的波动装置。摩擦卡合式的波动装置包括：刚性构件，该刚性构件具有圆形的摩擦卡合内周面；可挠性构件，该可挠性构件具有配置于刚性构件内侧的圆形的摩擦卡合外周面；以及波动发生器，该波动发生器配置于摩擦卡合外周面的内侧。当利用波动发生器将可挠性构件挠曲成非圆形、例如椭圆状时，圆形的摩擦卡合外周面挠曲成椭圆状。藉此，形成了摩擦卡合外周面中的与长径位置相当的部分与刚性构件的圆形的摩擦卡合内周面摩擦卡合的状态。
[0007] 当使波动发生器旋转时，两构件的摩擦卡合位置在周向上移动。摩擦卡合外周面的周长比摩擦卡合内周面短规定量。由此，当波动发生器旋转一周时，在两构件之间产生周长量的相对旋转。通过以不旋转的方式固定一方构件，能从另一方构件输出减速旋转。
[0008] 在摩擦卡合式的波动装置中，也已知有在刚性构件的外侧配置有可挠性构件，利用配置于其外侧的波动发生器挠曲可挠性构件以与刚性构件摩擦卡合的结构。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1：日本专利特开2012－072912号公报
[0012] 专利文献2：日本专利特开2009－257510号公报
[0013] 专利文献3：日本专利特开2009－156462号公报
[0014] 专利文献4：日本专利特许第4067037号公报
[0015] 专利文献5：日本专利特开2007－71242号公报
[0016] 专利文献6：日本专利特开平06－241285号公报
发明内容
[0017] 发明要解决的技术问题
[0018] 此处，波动齿轮装置包括必须弹性变形的外齿齿轮或内齿齿轮，因此，与使刚性的齿轮彼此啮合的情况相比，可能保持刚性不足。另外，还是没有用于进一步降低因一边进行反复的弹性变形一边进行旋转的外齿齿轮或内齿齿轮而产生的振动噪声的方案。因此，根据用途，可能振动噪声成为阻碍而不能使用波动齿轮装置。
[0019] 另外，在摩擦卡合式的波动装置的情况下，摩擦卡合部分较少，因此，刚性较低。期望能增长摩擦卡合部分。
[0020] 本发明的技术问题鉴于上述点，其目的在于提供一种刚性较高、可降低振动噪声的波动齿轮装置及摩擦卡合式的波动装置、以及在上述波动齿轮装置及摩擦卡合式的波动装置中使用的波动发生器。
[0021] 解决技术问题所采用的技术方案
[0022] 为了解决上述技术问题，在本发明的波动齿轮装置中，通过增加与内齿齿轮啮合的外齿齿轮的齿数，来提高刚性。即，以沿着外齿齿轮的齿线方向使外齿齿轮与内齿齿轮的啮合位置在周向上逐渐变化的方式挠曲外齿齿轮。另外，以能形成上述两齿轮的啮合状态的方式，将用于挠曲外齿齿轮的波动发生器的外周面形状设定为恰当的形状。
[0023] 即，本发明的波动齿轮装置的特征是，具有刚性的内齿齿轮、可挠性的外齿齿轮、以及将上述外齿齿轮挠曲成非圆形而与上述内齿齿轮啮合的波动发生器，上述外齿齿轮与上述内齿齿轮的啮合位置是在上述外齿齿轮的齿线方向的各轴垂直截面上沿着上述外齿齿轮与上述内齿齿轮的周向分离的多个位置，在沿着上述齿线方向观察的情况下，上述啮合位置分别朝上述周向逐渐变化。
[0024] 典型而言，上述波动发生器将上述外齿齿轮挠曲成沿着椭圆状曲线的形状。该情况下的两齿轮的上述啮合位置是上述椭圆状曲线的长径位置。
[0025] 目前，在齿线方向的各轴垂直截面中，外齿齿轮以形成同相的椭圆状曲线的方式加以挠曲，在各截面中，椭圆状曲线的长径位置是相同的。两齿轮的啮合位置是椭圆状曲线的长径所在的两处部位，在齿线方向的各轴垂直截面中是同一位置。
[0026] 与此相对，在本发明中，外齿齿轮在齿线方向的各轴垂直截面中以形成沿着椭圆状曲线的形状的方式加以挠曲，但各截面中的椭圆状曲线绕着中心轴线相位不同，上述长径位置是周向的不同位置。换言之，外齿齿轮在齿线方向的各截面中的沿周向的不同位置处与内齿齿轮啮合。因此，与内齿齿轮啮合的外齿齿轮的齿数增多。由此，能提高波动齿轮装置的刚性，能提高棘轮转矩(ratcheting torque)、传递转矩。
[0027] 另外，目前，外齿齿轮中的齿线方向的各部以同一相位在半径方向上反复挠曲。与此相对，在本发明中，外齿齿轮的齿线方向的各部以不同的相位在半径方向上反复挠曲。因此，能降低因外齿齿轮的弹性变形而引起的振动噪声。
[0028] 此处，在本发明中，上述外齿齿轮从上述齿线方向的一端朝另一端以上述长径位置绕着上述椭圆状曲线的中心朝一方向逐渐变化的方式加以挠曲。
[0029] 例如，上述外齿齿轮在从上述齿线方向的一端至另一端之间以上述长径位置绕着上述中心在180度以下的角度范围内变化的方式加以挠曲。在长径位置变化180度的情况下，外齿齿轮的大致全部外齿同时参加到与内齿齿轮的啮合中。由此，对于提高啮合刚性是有利的。
[0030] 另外，有时，上述外齿齿轮从上述齿线方向的一端朝另一端以上述长径位置绕着上述中心在朝一方向逐渐变化后、朝相反方向逐渐变化的方式加以挠曲。
[0031] 例如，上述外齿齿轮从上述齿线方向的一端朝另一端以上述长径位置绕着上述中心在朝一方向变化了90度以下的角度之后、朝相反方向变化90度以下的角度的方式加以挠曲。
[0033] 在本发明中，上述外齿齿轮是包括圆筒状主体部、隔膜及外齿的杯形状或礼帽形状的外齿齿轮，其中，上述隔膜从上述圆筒状主体部的一端沿半径方向延伸，上述外齿形成于上述圆筒状主体部的另一端的部位的外周面，在该情况下，上述波动发生器将上述圆筒状主体部中的形成有上述外齿的外齿形成部分挠曲成沿着上述椭圆状曲线的形状。
[0034] 接着，本发明能应用于在刚性的外齿齿轮的外周侧配置有可挠性的内齿齿轮的波动齿轮装置。本发明的波动齿轮装置的特征是，具有刚性的外齿齿轮、可挠性的内齿齿轮、以及将上述内齿齿轮挠曲成沿着椭圆状曲线的形状而与上述外齿齿轮啮合的波动发生器，上述内齿齿轮与上述外齿齿轮的啮合位置是在上述内齿齿轮的齿线方向的各轴垂直截面上的上述椭圆状曲线的长径位置，在沿着上述内齿齿轮的齿线方向观察的情况下，上述啮合位置分别朝上述周向逐渐变化。
[0035] 此处，有时，上述内齿齿轮从上述齿线方向的一端朝另一端以上述长径位置绕着上述椭圆状曲线的中心朝一方向逐渐变化的方式加以挠曲。例如，上述内齿齿轮在从上述齿线方向的一端至另一端之间以上述长径位置绕着上述中心在180度以下的角度范围内变化的方式加以挠曲。
[0036] 另外，有时，上述内齿齿轮从上述齿线方向的一端朝另一端以上述长径位置绕着上述中心在朝一方向逐渐变化后、朝相反方向逐渐变化的方式加以挠曲。例如，上述内齿齿轮以上述长径位置在上述齿线方向的一端及另一端处位于同一旋转位置、在上述一端及另一端的中间的位置处位于相对于上述旋转位置绕着上述中心旋转90度以下的角度后的位置的方式加以挠曲。
[0037] 另一方面，本发明也能应用于摩擦卡合式的波动装置。本发明的摩擦卡合式的波动装置的特征是，包括：刚性构件，该刚性构件具有圆形的摩擦卡合内周面；可挠性构件，该可挠性构件具有圆形的摩擦卡合外周面；以及波动发生器，该波动发生器将上述可挠性构件的上述摩擦卡合外周面挠曲成沿着椭圆状曲线的形状而与上述刚性构件的上述摩擦卡合内周面摩擦卡合，上述摩擦卡合外周面与上述摩擦卡合内周面的摩擦卡合位置是上述摩擦卡合外周面在装置中心轴线的方向的各轴垂直截面上的上述椭圆状曲线的长径位置，在沿着上述装置中心轴线观察的情况下，上述摩擦卡合位置分别在上述摩擦卡合外周面的周向上逐渐变化。
[0038] 同样地，本发明也能应用于在刚性构件的外周侧配置有可挠性构件的波动装置。该情况下的摩擦卡合式的波动装置的特征是，包括：可挠性构件，该可挠性构件具有圆形的摩擦卡合内周面；刚性构件，该刚性构件具有圆形的摩擦卡合外周面；以及波动发生器，该波动发生器将上述可挠性构件的上述摩擦卡合内周面挠曲成沿着椭圆状曲线的形状而与上述刚性构件的上述摩擦卡合外周面摩擦卡合，上述摩擦卡合内周面与上述摩擦卡合外周面的摩擦卡合位置是上述摩擦卡合内周面在装置中心轴线的方向的各轴垂直截面上的上述椭圆状曲线的长径位置，在沿着上述装置中心轴线观察的情况下，上述摩擦卡合位置分别在上述摩擦卡合内周面的周向上逐渐变化。
[0039] 此处，在上述摩擦卡合式的波动装置中，上述可挠性构件从上述装置中心轴线的方向的一端朝另一端以上述长径位置绕着上述椭圆状曲线的中心朝一方向逐渐变化的方式加以挠曲。例如，上述可挠性构件在从上述装置中心轴线的方向的一端至另一端之间以上述长径位置绕着上述中心在180度以下的角度范围内变化的方式加以挠曲。
[0040] 另外，上述可挠性构件从上述装置中心轴线的方向的一端朝另一端以上述长径位置绕着上述中心在朝一方向逐渐变化后、朝相反方向逐渐变化的方式加以挠曲。例如，上述可挠性构件以上述长径位置在上述装置中心轴线的方向的一端及另一端处位于同一旋转位置、在上述一端及另一端的中间的位置处位于相对于上述旋转位置绕着上述中心旋转90度以下的角度后的位置的方式加以挠曲。
[0041] 接着，本发明的波动发生器的特征是，包括椭圆状周面，该椭圆状周面将可挠性构件挠曲成椭圆状，该可挠性构件包括波动齿轮装置中的可挠性的外齿齿轮或可挠性的内齿齿轮、或者摩擦卡合式的波动装置中的摩擦卡合外周面或摩擦卡合内周面，上述椭圆状周面在中心轴线的方向的各位置处用与上述中心轴线正交的平面剖开的情况下的轮廓形状由以上述中心轴线为中心的椭圆状曲线限定，上述椭圆状周面包括上述中心轴线的方向上的至少规定宽度的周面部分，上述周面部分中的上述椭圆状曲线的长径部分沿着上述中心轴线的方向绕着该中心轴线逐渐变化。
[0042] 例如，上述周面部分中的上述椭圆状曲线的长径位置在从上述周面部分的上述中心轴线的方向的一端到另一端为止之间绕着上述中心轴线在180度以下的角度范围内变化。
[0043] 或者，上述周面部分中的上述椭圆状曲线的长径位置在沿着上述中心轴线的方向绕着上述中心轴线朝一方向逐渐变化之后、朝相反方向逐渐变化。在该情况下，例如上述周面部分中的上述椭圆状曲线的上述长径位置在上述周面部分中的上述中心轴线的方向的一端及另一端处位于同一旋转位置，在上述一端及另一端的中间位置处，位于相对于上述旋转位置旋转90度以下的角度后的位置。
[0044] 此处，例如，在杯形状的外齿齿轮、礼帽形状的外齿齿轮中，在上述开口端一侧的外周面形成有外齿，与从隔膜一侧起的距离大致成比例地增加朝半径方向的挠曲量。与这种齿线方向中的挠曲量的变化相对应的方式，使波动发生器的椭圆状外周面的长径的长度变化是较为理想的。即，上述椭圆状曲线的长径尺寸沿着上述中心轴线的方向从上述椭圆状周面的一端朝另一端逐渐减小是较为理想的。
[0045] 另外，典型的波动发生器包括：刚性的波动发生器塞子，该波动发生器塞子具有上述椭圆状周面；以及波动发生器滚动轴承，该波动发生器滚动轴承嵌入上述波动发生器塞子的外周面或内周面，上述波动发生器滚动轴承包括可挠性的外圈及可挠性的内圈，上述波动发生器滚动轴承的上述外圈或上述内圈由上述椭圆状周面挠曲成椭圆状。
[0046] 另外，作为波动发生器，已知有一种利用磁力或压电效果将包括可挠性的外齿齿轮或可挠性的内齿齿轮或摩擦卡合内周面或摩擦卡合外周面的可挠性构件挠曲成椭圆状的形式的波动发生器。也能使用上述形式的波动发生器，将包括可挠性的外齿齿轮、可挠性的内齿齿轮、摩擦卡合内周面或摩擦卡合外周面的可挠性构件如上所述那样进行挠曲。附图说明
[0047] 图1是表示应用了本发明的扁平型波动齿轮装置的说明图。
[0048] 图2是表示扁平型波动齿轮装置在齿线方向(tooth trace direction)上的啮合状态等的说明图。
[0049] 图3是表示扁平型波动齿轮装置的外齿齿轮的啮合位置的说明图。
[0050] 图4是表示应用了本发明的杯型波动齿轮装置的说明图。
[0051] 图5是表示扁平型波动齿轮装置在齿线方向上的啮合状态等的说明图。
[0052] 图6是表示杯型波动齿轮装置的外齿齿轮的啮合位置的说明图。
具体实施方式
[0053] 以下，参照附图说明应用了本发明的波动齿轮装置的实施方式。
[0054] [实施方式一]
[0055] 图1(a)及图1(b)是表示应用了本发明的扁平型波动齿轮装置的纵剖图及分解立体图。
[0056] 在扁平型波动齿轮装置1中，在两片刚性的内齿齿轮、即内齿齿轮2S及内齿齿轮2D的内侧配置有一片可挠性的外齿齿轮3。外齿齿轮3包括能朝半径方向进行挠曲的圆筒状主体部3a和形成于该圆筒状主体部3a的圆形外周面的外齿3b，并呈简洁的形状。
[0057] 外齿齿轮3利用安装于其内侧的椭圆状轮廓的波动发生器4呈椭圆状地挠曲，并分别与内齿齿轮2S、2D局部啮合。当使波动发生器4旋转时，外齿齿轮3与两片内齿齿轮2S、2D之间的啮合位置分别在周向上移动。
[0058] 一方的内齿齿轮2D的齿数与外齿齿轮3相同，另一方的内齿齿轮2S的齿数比外齿齿轮3多。一般，多2n个(n：正整数)。因此，外齿齿轮3与齿数相同的内齿齿轮2D一体地旋转，并在与齿数不同的内齿齿数2S之间产生基于两齿轮的齿数差的相对旋转。通过以不旋转的方式对一方的内齿齿轮2S进行固定，从而由另一方的内齿齿轮2D输出减速旋转。
[0059] 波动发生器4由包括椭圆状外周面5的一定厚度的刚性的塞子(plug)6和安装于该塞子6的椭圆状外周面5的一对波动发生器轴承7构成。波动发生器轴承7包括能在半径方向上进行挠曲的外圈7a(S)、7a(D)、内圈7b(S)、7b(D)，并安装于塞子6与外齿齿轮3之间。波动发生器轴承7在整体上挠曲成沿着塞子6的椭圆状外周面5的椭圆状。由此，外齿齿轮3也挠曲成沿着塞子6的椭圆状外周面5的椭圆状，其长径位置的外齿与内齿齿轮2S、2D的内齿啮合。在本例中，恰当地对波动发生器4的塞子6的椭圆状外周面5的轮廓形状进行设定，以形成以下所述的外齿齿轮3的挠曲状态。
[0060] 图2是表示内齿齿轮2及外齿齿轮3在齿线方向的各位置的轴垂直截面上的啮合状态的说明图。图2(a1)示出了齿线方向的各位置，图2(a2)是外齿齿轮3的局部放大剖视图，图2(b1)～图2(b5)示出了外齿齿轮3在齿线方向的各位置b1～b5的轴垂直截面。
[0061] 外齿齿轮3在齿线方向A的各位置b1～b5的轴垂直截面上由波动发生器4挠曲成椭圆状。具体而言，外齿齿轮3的齿底的轮圈中立圆被挠曲成椭圆状曲线C。另外，外齿齿轮3以齿线方向A的各位置b1～b5的轴垂直截面上的椭圆状曲线C的长径位置L沿着齿线方向A绕着装置的旋转中心轴线1a(绕着椭圆状曲线C的中心)变化的方式进行挠曲。这样挠曲的外齿齿轮3在齿线方向A的各位置b1～b5的轴垂直截面上的椭圆状曲线C的长径位置L处与内齿齿轮2S、2D的内齿2a(S)、2a(D)啮合。
[0062] 在图示的例子中，齿线方向A的各位置b1～b5的轴垂直截面上的椭圆状曲线C的长径位置L从齿线方向A的一端的位置b1朝另一端的位置b5绕着旋转中心轴线1a沿着同一方向连续地逐渐变化。也可以沿着齿线方向A每隔一定的距离按一定的角度逐级朝同一方向逐渐变化。另外，相对于齿线方向A的一端的位置b1的椭圆状曲线C，在位置b2处时，椭圆状曲线C位于顺时针旋转45度后的位置，在位置b3(齿线方向的中央)时，椭圆状曲线C位于顺时针旋转90度后的位置，在位置b4时，椭圆状曲线C位于顺时针旋转135度后的位置，在位置b5时，椭圆状曲线C位于顺时针旋转180度后的位置。
[0063] 在各位置b1～b5处，外齿齿轮3的外齿3b在椭圆状曲线C的长径位置L处与内齿齿轮2S、2D的内齿2a(S)、2a(D)啮合。因此，外齿齿轮3与内齿齿轮2S、2D的啮合位置从齿线方向的一端的位置b1朝齿线方向A在周向上逐渐移动。即，如图3中由曲线3c所示，在沿着齿线方向A观察的情况下，大致所有外齿3b的各自一部分同时与内齿2a(S)、2a(D)啮合。
[0064] 目前，外齿齿轮3在齿线方向的整体范围中被挠曲成同一相位的椭圆状曲线，外齿齿轮3与内齿齿轮2S、2D的啮合位置仅为长径方向上的两处。因此，与现有技术相比，两齿轮的啮合区域是大致相同的，但大致全部外齿3b同时参加至啮合，因此，两齿轮的啮合刚性提高，能提供较大的传递转矩容量的波动齿轮装置1。
[0065] 另外，外齿齿轮3的周向上的不同部分在齿线方向A的各位置处朝半径方向的外侧或内侧挠曲。因此，与周向的同一位置一边朝半径方向的外侧及内侧挠曲、一边进行旋转的现有波动齿轮装置相比，能抑制因外齿齿轮3的弹性变形而引起的振动噪声的产生。
[0066] [实施方式二]
[0067] 图4(a)及图4(b)是表示应用了本发明的杯型波动齿轮装置的纵剖图及分解立体图。在杯型波动齿轮装置11中，配置于刚性的内齿齿轮12的内侧的外齿齿轮13呈杯形状。外齿齿轮13包括：圆筒状主体部13a，该圆筒状主体部13a能在半径方向上挠曲；隔膜13b，该隔膜13b从圆筒状主体部13a的后端朝半径方向的内侧延伸；以及壁厚的圆环状或圆盘状的轴套13c，该轴套13c是与隔膜13b的内周缘连续地形成的。圆筒状主体部13a的前端开口侧的部分是外齿形成部分13d，在其外周面部分形成有外齿13e。
[0068] 外齿齿轮13的圆筒状主体部13a由安装于其外齿形成部分13d的内侧的椭圆状轮廓的波动发生器14挠曲成椭圆状，外齿13e与内齿齿轮12的内齿12a局部啮合。当波动发生器14旋转时，两齿轮12、13的啮合位置在周向上移动，在两齿轮之间会产生与两齿轮12、13的齿数差相对应的相对旋转。通过将一方的齿轮、例如内齿齿轮12固定成不旋转，从另一方杯形状的外齿齿轮13输出减速旋转。
[0069] 波动发生器14包括：呈圆环状的一定厚度的刚性的塞子16；以及波动发生器轴承17，该波动发生器轴承17安装于塞子16的椭圆状外周面15。波动发生器轴承17包括能在半径方向上挠曲的外圈17a、内圈17b，其安装于塞子(plug)16与外齿齿轮13之间。波动发生器轴承17在整体上挠曲成沿着塞子16的椭圆状外周面15的椭圆状。由此，外齿齿轮13也挠曲成沿着塞子16的椭圆状外周面15的椭圆状，其长径位置的两端的外齿13e与内齿齿轮12的内齿12a啮合。在本例中，恰当地对波动发生器14的塞子16的椭圆状外周面15的轮廓形状进行设定，以形成以下所述的外齿齿轮13的外齿形成部分13d的挠曲状态。
[0070] 图5是表示内齿齿轮12及外齿齿轮13在齿线方向的各位置的轴垂直截面上的啮合状态的说明图。图5(a1)示出了齿线方向的各位置，图5(a2)是外齿齿轮13的局部放大剖视图，图5(b11)～图5(b13)示出了外齿齿轮13在齿线方向的各位置b11～b13的轴垂直截面。
[0071] 外齿齿轮13的外齿形成部分13d在齿线方向A的各位置b11～b13的轴垂直截面上由波动发生器14挠曲成椭圆状。具体而言，外齿齿轮13的齿底的轮圈中立圆被挠曲成椭圆状曲线C1。另外，外齿齿轮13被挠曲成齿线方向A的各位置b11～b13的轴垂直截面上的椭圆状曲线C1的长径位置L沿着齿线方向A绕着装置的旋转中心轴线11a逐渐变化。这样挠曲的外齿齿轮13在齿线方向A的各位置b11～b13的轴垂直截面上的椭圆状曲线C1的长径位置L1处与内齿齿轮12的内齿12a啮合。
[0072] 在图示的例子中，齿线方向A的各位置b11～b13的轴垂直截面上的椭圆状曲线C1的长径位置L1从齿线方向A的一端的位置b11朝另一端的位置b13绕着旋转中心轴线11a(绕着椭圆状曲线C1的中心)沿着同一方向连续地逐渐变化。也可以沿着齿线方向每隔一定的距离按一定的角度逐级朝同一方向逐渐变化。另外，相对于齿线方向A的一端的位置b11的椭圆状曲线C1，在位置b12(齿线方向的中央)处时，椭圆状曲线C1位于顺时针旋转45度后的位置，在另一端的位置b13处时，椭圆状曲线C1位于顺时针旋转90度后的位置。
[0073] 在各位置b11～b13处，外齿齿轮13的外齿13e在椭圆状曲线C1的长径位置L1处与内齿齿轮12的内齿12a啮合。因此，外齿齿轮13与内齿齿轮12的啮合位置从齿线方向的一端的位置b11朝齿线方向在周向上连续地移动。即，如图6中由曲线13C所示，在沿着齿线方向A观察的情况下，大致半周的外齿13e的各自一部分同时与内齿12a啮合。
[0074] 此处，杯形状的外齿齿轮13的圆筒状主体部13a根据从隔膜13b一侧起的距离增加朝半径方向的挠曲量。将外齿形成部分13d在其齿线方向A上挠曲成同一椭圆状曲线C1会对外齿形成部分13d作用无用的应力。
[0075] 在本例中，外齿齿轮13的外齿形成部分13d在齿线方向A的各位置的轴垂直截面上的椭圆状曲线C1的长径的长度从齿线方向A的内侧端的位置b13朝另一方开口端一侧的位置b11逐渐增大。藉此，能以不产生过剩应力的方式挠曲外齿齿轮13。
[0076] 在现有的杯型波动齿轮装置中，外齿齿轮13在齿线方向的整体范围中被挠曲成同一相位的椭圆状曲线，外齿齿轮13与内齿齿轮12的啮合位置仅为长径方向上的两处。因此，与现有技术相比，本例的杯型波动齿轮装置的两齿轮12、13的啮合区域是大致相同的，但大致半周的外齿13e同时参加到啮合。由此，两齿轮12、13的啮合刚性提高，能实现较大的传递转矩容量的波动齿轮装置。
[0077] 另外，外齿齿轮13的周向上的不同部分在齿线方向A的各位置处朝半径方向的外侧或内侧挠曲。因此，与周向的同一位置一边朝半径方向的外侧及内侧挠曲、一边进行旋转的现有波动齿轮装置相比，能抑制因外齿齿轮13的弹性变形而引起的振动噪声的产生。
[0078] [其他实施方式]
[0079] (1)上述例子是将本发明应用于扁平型波动齿轮装置及杯型波动齿轮装置的情况下的例子。与杯型波动齿轮装置的情况相同，能将本发明应用于礼帽型波动齿轮装置。
[0080] (2)在上述例子中，将外齿齿轮沿着齿线方向以两齿轮的啮合位置在周向的同一方向上移动的方式加以挠曲。作为替代，也可将外齿齿轮从齿线方向的一端朝另一端以齿线方向的各位置的轴垂直截面上的椭圆状曲线的长径位置在周向的同一方向上逐渐变化之后、从齿线方向的中途位置朝周向的相反方向逐渐变化的方式加以挠曲。
[0081] 这样的话，以齿线方向的中途位置作为中心，使相反朝向的轴向推力作用于啮合部分。因此，左右的轴向推力相互抵消，因此，也能省略用于承受推力的轴承。
[0082] (3)在上述例子中，挠曲成椭圆状的可挠性的外齿齿轮的啮合位置(椭圆状曲线的长径位置)在齿线方向的全体范围中在周向上逐渐变化。例如，也可在图1所示的扁平型波动齿轮装置中，使与一方的内齿齿轮2S啮合的外齿齿轮3的部分的啮合位置在沿着齿线方向进行观察的情况下沿周向移动，并使与另一方的内齿齿轮2D啮合的外齿齿轮3的部分的啮合位置不在周向上移动。因此，只要使限定波动发生器4的椭圆状外周面5中的内齿内齿2S一侧的外周面部分的椭圆状曲线的长径位置沿着轴线方向逐渐变化，并使内径齿轮2D一侧的外周面部分的长径位置位于在周向上确定的位置即可。
[0083] (4)在上述例子中，将外齿齿轮挠曲成椭圆状而与内齿齿轮啮合。在该情况下，外齿齿轮和内齿齿轮的齿数差被设定为2n个。作为替代，也能将外齿齿轮以在周向上的三处位置与内齿齿轮啮合的方式挠曲成非圆形。在该情况下，两齿轮的齿数差被设定为3n个。
[0084] 在该情况下，在外齿齿轮中的齿线方向的各轴垂直截面上，以该外齿齿轮的齿底的轮圈中立圆成为非圆形曲线的方式在半径方向上挠曲该外齿齿轮，使该外齿齿轮在周向上分离的多个位置与内齿齿轮啮合。换言之，以能这样挠曲外齿齿轮的方式恰当地设定波动发生器的外周面形状。
[0085] 此处，非圆形曲线是在多个部位与圆内接的曲线，在内接位置处，外齿齿轮与内齿齿轮啮合。此外，外齿齿轮被挠曲成齿线方向的各轴垂直截面上的非圆形曲线的内接位置沿着齿线方向在周向上变化。
[0086] (5)本发明也能应用于在刚性的外齿齿轮的外周侧配置有可挠性的内齿齿轮、并利用波动发生器挠曲内齿齿轮而使其与外齿齿轮啮合的结构的波动齿轮装置。
[0087] (6)本发明也同样能应用于专利文献5、6中提出的摩擦卡合式的波动装置。
[0088] (7)本发明也同样能应用于专利文献5中提出的使用压电元件的波动发生器等。
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