波动齿轮装置
阅读：116发布：2020-05-13
专利汇可以提供波动齿轮装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且波动 齿轮 装置具有在内周面具有的内齿刚性内齿齿轮、波动发生器及柔性 外齿 齿轮。波动发生器以中 心轴 为中心而旋转，根据周方向的 位置 而具有不同的外径。柔性外齿齿轮在外周面具有相对于刚性内齿齿轮的内齿而局部咬合的外齿，内周面伴随波动发生器的旋转而受到推动，由此，一边使内齿与外齿的咬合位置沿周方向移动，一边根据内齿与外齿的齿数不同而相对于刚性内齿齿轮相对旋转。波动发生器被固定于以中心轴为中心而旋转的输入部。柔性外齿齿轮在周方向上的内齿与外齿咬合的位置，向随着朝向柔性外齿齿轮的另一端部而缩径的方向倾斜，刚性内齿齿轮配置为能调整相对于输入部的轴向位置。无须降低内齿及外齿的齿高，而能够对内齿与外齿的间隙进行调整。，下面是波动齿轮装置专利的具体信息内容。
1.一种波动齿轮装置，其包括：
刚性内齿齿轮，在内周面具有内齿，以中心轴为中心而呈圆环状扩展；
波动发生器，在所述刚性内齿齿轮的径向内侧，以所述中心轴为中心而旋转，且根据周方向的位置而具有不同的外径；以及
柔性外齿齿轮，在外周面具有相对于所述刚性内齿齿轮的内齿而局部咬合的外齿，内周面伴随所述波动发生器的旋转而受到推动，由此，一边使所述内齿与所述外齿的咬合位置沿周方向移动，一边根据所述内齿与所述外齿的齿数不同而相对于所述刚性内齿齿轮相对旋转，所述波动齿轮装置的特征在于，
所述波动发生器被固定于以所述中心轴为中心而旋转的输入部，
所述柔性外齿齿轮具有：
柔性筒状主体部，在一端部具有所述外齿，以所述中心轴为中心而沿轴向呈筒状延伸；
以及
平板部，从所述柔性筒状主体部的另一端部沿径向扩展，
所述柔性筒状主体部在周方向上的所述内齿与所述外齿咬合的位置，向随着朝向所述柔性筒状主体部的另一端部而缩径的方向倾斜，
所述刚性内齿齿轮配置为能调整相对于所述输入部的轴向位置。
2.根据权利要求1所述的波动齿轮装置，其特征在于，还包括：
凸缘部，经由第一轴承而配置于所述输入部的径向外侧，
所述凸缘部与所述刚性内齿齿轮经由一个或多个垫片而在轴向上受到固定。
3.根据权利要求1所述的波动齿轮装置，其特征在于，还包括：
壳体，经由第一轴承而配置于所述输入部的径向外侧；以及
凸缘部，直接或间接地固定于所述刚性内齿齿轮，
所述壳体与所述凸缘部经由一个或多个垫片而在轴向上受到固定。
4.根据权利要求1所述的波动齿轮装置，其特征在于，还包括：
壳体，经由第一轴承而配置于所述输入部的径向外侧；
凸缘部，直接或间接地固定于所述刚性内齿齿轮；以及
螺母，具有与所述凸缘部相同的内径，
形成在所述壳体的外周面的公螺纹分别螺合于形成在所述凸缘部的内周面的母螺纹和形成在所述螺母的内周面的母螺纹，
所述螺母与所述凸缘部在轴向上接触。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的波动齿轮装置，其特征在于，
在周方向上的所述内齿与所述外齿咬合的位置，使所述内齿的齿向延长的直线、与使所述外齿的齿向延长的直线在所述中心轴上的一点交叉。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的波动齿轮装置，其特征在于，
所述柔性筒状主体部在周方向上的所述内齿与所述外齿未咬合的位置，向随着朝向所述柔性筒状主体部的另一端部而扩径的方向倾斜。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的波动齿轮装置，其特征在于，
所述内齿及所述外齿在彼此咬合的位置分别形成伞齿轮。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的波动齿轮装置，其特征在于，
所述波动发生器具有：
非正圆凸轮，以所述中心轴为中心而旋转，根据周方向的位置而具有不同的外径；以及柔性的第二轴承，所述非正圆凸轮被固定于内轮，且外轮与所述柔性外齿齿轮接触，伴随所述非正圆凸轮的旋转，所述内齿与所述外齿的咬合位置沿周方向移动。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的波动齿轮装置，其特征在于，
所述波动发生器具有：
多个第三轴承，以所述中心轴为中心而彼此在周方向上隔开间隔地配置；以及轴承架，被固定于所述输入部，分别保持多个所述第三轴承，
多个所述第三轴承直接或间接地接触所述柔性外齿齿轮，并且从所述输入部经由所述轴承架而旋转，由此，以所述中心轴为中心公转并且自转。
10.根据权利要求9所述的波动齿轮装置，其特征在于，
所述波动发生器还具有滚子，所述滚子被固定于多个所述第三轴承的外轮，多个所述第三轴承经由所述滚子而接触至所述柔性外齿齿轮，由此来自转。
11.根据权利要求10所述的波动齿轮装置，其特征在于，
所述滚子的外径为所述柔性筒状主体部的内径的三分之一倍以上且二分之一倍以下。
12.根据权利要求9所述的波动齿轮装置，其特征在于，
所述波动发生器具有：
两个所述第三轴承，以所述中心轴为中心而彼此在周方向上隔开180度的间隔地配置；
以及
两个第四轴承，以所述中心轴为中心而在周方向上从所述两个第三轴承隔开90度的间隔地配置，
所述轴承架分别保持所述两个第三轴承与所述两个第四轴承，所述两个第四轴承直接或间接地接触至所述柔性外齿齿轮，且从所述输入部经由所述轴承架而旋转，由此，以所述中心轴为中心而公转并且自转。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的波动齿轮装置，其特征在于，
所述输入部经由电动机的旋转轴与摩擦联轴节而连接。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的波动齿轮装置，其特征在于，
所述平板部从所述柔性筒状主体部的另一端部朝径向内侧扩展。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的波动齿轮装置，其特征在于，
所述平板部从所述柔性筒状主体部的另一端部朝径向外侧扩展。
波动齿轮装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种波动齿轮装置。
背景技术
[0002] 以往，已知有一种波动齿轮装置，其包括刚性内齿齿轮与柔性外齿齿轮。此种波动齿轮装置主要被用作减速机。对于以往的波动齿轮装置，例如在日本专利特开2011-7206号公报中有所公开。所述日本专利特开2011-7206号公报中公开的波动齿轮装置除了刚性齿轮(circular spline)(刚性内齿齿轮)与柔性齿轮(flex spline)(柔性外齿齿轮)以外，还具有波发生器(wave generator)(波动发生器)。在刚性齿轮的内周面，形成有内齿。在柔性齿轮的外周面，形成有外齿。波发生器是使柔性齿轮挠曲成椭圆形而使外齿局部地咬合于内齿，并且使咬合位置沿圆周方向移动。
[0003] 而且，在日本专利特开2011-7206号公报所公开的波动齿轮装置中，挠曲成椭圆形的柔性齿轮的长轴位置上的半径方向的挠曲量随着朝向开口端而渐增。因此，对于刚性齿轮的内齿及柔性齿轮的外齿，分别以齿高随着朝向开口端渐减的方式，而在齿顶面部分形成有锥形(taper)面。由此来调整内齿与外齿的间隙，抑制内齿与外齿在咬合的状态下彼此干涉的现象。
[0004] 专利文献1：日本专利特开2011-7206号公报
发明内容
[0005] [发明所要解决的问题]
[0006] 在日本专利特开2011-7206号公报中公开了：在刚性齿轮及柔性齿轮的制造阶段，对成为内齿及外齿的齿齿面的部分分别实施锥形加工，进而实施切齿加工(直线加工)，从而形成具有锥形面的内齿及外齿。但是，由于对内齿及外齿进行锥形加工而使齿高渐减，因而存在内齿及外齿的强度下降，进而从外齿向内齿的旋转传递效率下降之虞。而且，存在对于将包含刚性齿轮及柔性齿轮的波动齿轮装置组装后的内齿与外齿的间隙难以确保高精度，且成本增大之虞。
[0007] 本发明的目的在于提供一种技术，无须降低内齿及外齿的齿高，而能够对将包含刚性内齿齿轮及柔性外齿齿轮的波动齿轮装置予以组装后的内齿与外齿的间隙进行调整。
[0008] [解决问题的技术手段]
[0009] 本申请的例示性的第一发明是一种波动齿轮装置，其包括：刚性内齿齿轮，在内周面具有内齿，以中心轴为中心而呈圆环状扩展；波动发生器，在所述刚性内齿齿轮的径向内侧，以所述中心轴为中心而旋转，且根据周方向的位置而具有不同的外径；以及柔性外齿齿轮，在外周面具有相对于所述刚性内齿齿轮的内齿而局部咬合的外齿，内周面伴随所述波动发生器的旋转而受到推动，由此，一边使所述内齿与所述外齿的咬合位置沿周方向移动，一边根据所述内齿与所述外齿的齿数不同而相对于所述刚性内齿齿轮相对旋转，其中，所述波动发生器被固定于以所述中心轴为中心而旋转的输入部，所述柔性外齿齿轮具有：柔性筒状主体部，在一端部具有所述外齿，以所述中心轴为中心而沿轴向呈筒状延伸；以及平板部，从所述柔性筒状主体部的另一端部沿径向扩展，所述柔性筒状主体部在周方向上的所述内齿与所述外齿咬合的位置，向随着朝向所述柔性筒状主体部的另一端部而缩径的方向倾斜，所述刚性内齿齿轮配置为能调整相对于所述输入部的轴向位置。
[0010] [发明的效果]
[0011] 根据本发明的观点，具有内齿的刚性内齿齿轮相对于固定有波动发生器的输入部而可调整轴向位置地配置，所述波动发生器推动具有外齿的柔性筒状主体部的内周面并旋转。由此，无须降低内齿及外齿的齿高，而能够对将包含刚性内齿齿轮及柔性外齿齿轮的波动齿轮装置予以组装后的内齿与外齿的间隙进行调整。附图说明
[0012] 图1是第一实施方式的波动齿轮装置的纵剖面图。
[0013] 图2是第一实施方式的波动齿轮装置的横剖面图。
[0014] 图3是第一实施方式的波动齿轮装置的局部纵剖面图。
[0015] 图4是第一实施方式的波动齿轮装置的局部纵剖面图。
[0016] 图5是第二实施方式的波动齿轮装置的纵剖面图。
[0017] 图6是第二实施方式的波动齿轮装置的横剖面图。
[0018] 图7是第二实施方式的波动齿轮装置的局部纵剖面图。
[0019] 图8是第三实施方式的波动齿轮装置的纵剖面图。
[0020] 图9是第四实施方式的波动齿轮装置及电动机的纵剖面图。
[0021] [符号的说明]
[0022] 9、9B、9C、9D：中心轴
[0023] 10、10B、10C：刚性内齿齿轮
[0024] 11、11B：内齿
[0025] 13、13C、13D：螺丝
[0026] 14、14B：垫片
[0027] 16B：轴承
[0028] 20、20B、20C：柔性外齿齿轮
[0029] 21、21B：外齿
[0030] 25、25B：柔性筒状主体部
[0031] 26、26B：平板部
[0032] 30、30B、30C：波动发生器
[0033] 31：非正圆凸轮
[0034] 32：波动轴承(第二轴承)
[0035] 33B：轴承架
[0036] 34B：按压轴承(第三轴承)
[0037] 35B：滚子
[0038] 36B：辅助轴承(第四轴承)
[0039] 40、40B、40C：凸缘部
[0040] 41、41B、41C：支撑轴承(第一轴承)
[0041] 50B、50C：壳体
[0042] 60C：螺母
[0043] 100、100B、100C、100D：波动齿轮装置
[0044] 101、101B、101C、101D：输入部
[0045] 102、102B、140、153B、260B、400B：贯穿孔
[0046] 103：固定构件
[0047] 111、211：齿向
[0048] 151B：第一连结部
[0049] 152B：第二连结部
[0050] 161B：圆筒滚子
[0051] 200：电动机
[0052] 201：旋转轴
[0053] 202D：摩擦联轴节部
[0054] 203D：切槽
[0055] 251、251B、251C：咬合部
[0056] 252、252B：位置
[0057] 321、341B、361B、411、411B：内轮
[0058] 322、342B、362B、412、412B：滚珠
[0059] 323、343B、363B、413、413B：外轮
[0060] 331B：轴承支撑部
[0062] 501B：壳体筒状部
[0063] 502B：壳体平板部
[0064] 503C：公螺纹
具体实施方式
[0065] 以下，一边参照附图，一边说明本申请的例示性的实施方式。另外，本申请中，分别将与后述的波动齿轮装置的中心轴平行的方向称作“轴向”，将与波动齿轮装置的中心轴正交的方向称作“径向”，将沿着以波动齿轮装置的中心轴为中心的圆弧的方向称作“周方向”。而且，本申请中，在后述的图1、图3、图4、图5、图7、图8、图9中，将轴向设为左右方向，将右侧(右端部)设为“轴向的其中一侧(一端部)”，将左侧(左端部)设为“轴向的另一侧(另一端部)”，对各部的形状或位置关系进行说明。但是，并不意图通过所述左右方向的定义来限定本发明的波动齿轮装置的使用时的方向。而且，本申请中，所谓“平行的方向”，也包含大致平行的方向。而且，本申请中，所谓“正交的方向”，也包含大致正交的方向。
[0066] ＜1.第一实施方式＞
[0067] ＜1-1.波动齿轮装置的结构＞
[0068] 以下，对本发明的第一实施方式的波动齿轮装置100的结构进行说明。图1是第一实施方式的波动齿轮装置100的纵剖面图。图2是从图1的A-A位置观察时的波动齿轮装置100的横剖面图。另外，图1及后述的图3、图4、图8、图9中，夸张地显示了后述的波动轴承32的外轮323的外周面的倾斜。
[0069] 本实施方式的波动齿轮装置100是利用后述的刚性内齿齿轮10与后述的柔性外齿齿轮20的差动，来对所输入的旋转运动进行变速的装置。波动齿轮装置100例如被装入小型机器人(robot)的关节内，用作使从电动机获得的旋转运动减速并输出的减速机。但是，本发明的波动齿轮装置100也可装入可穿戴式机器人(assist suite)、转台、机床的分度盘、轮椅、无人搬运车等其他设备中，以实现各种旋转运动。
[0070] 如图1及图2所示，波动齿轮装置100具有刚性内齿齿轮10、柔性外齿齿轮20、波动发生器30及凸缘部40。而且，在波动齿轮装置100中，设有用于从外部获得动力的输入部101。输入部101是以中心轴9为中心而沿轴向呈圆柱状地延伸。而且，输入部101以中心轴9为中心而旋转。详细如后所述，输入部101轴支撑于波动齿轮装置100。
[0071] 刚性内齿齿轮10是以中心轴9为中心呈圆环状扩展的构件。刚性内齿齿轮10的刚性远高于后述的柔性筒状主体部25的刚性。因此，刚性内齿齿轮10能够实质上视为刚体。如图2所示，刚性内齿齿轮10在内周面具有多个内齿11。多个内齿11沿着周方向而以固定的间距排列。本实施方式的多个内齿11形成有相对于中心轴9而倾斜的伞齿轮。在刚性内齿齿轮10中，设有用于供后述的螺丝13插入的多个(本实施方式中为八个)贯穿孔102。多个贯穿孔
102以中心轴9为中心而在周方向上等间隔地排列。各贯穿孔102沿轴向贯穿刚性内齿齿轮
10。而且，刚性内齿齿轮10相对于后述的凸缘部40而沿轴向间接地固定。详细将后述。
102以中心轴9为中心而在周方向上等间隔地排列。各贯穿孔102沿轴向贯穿刚性内齿齿轮
10。而且，刚性内齿齿轮10相对于后述的凸缘部40而沿轴向间接地固定。详细将后述。
[0072] 柔性外齿齿轮20具有柔性筒状主体部25及平板部26。柔性筒状主体部25是以中心轴9为中心而沿轴向呈筒状延伸的部位。而且，柔性筒状主体部25是具有柔性，可在径向上挠曲的圆筒状部分。平板部26是从柔性筒状主体部25的另一端部朝径向内侧扩展的部位。而且，平板部26是比柔性筒状主体部25难挠曲的平板状部分。
[0073] 如图1所示，柔性筒状主体部25的一端部配置于刚性内齿齿轮10的径向内侧。柔性外齿齿轮20在一端部附近的外周面具有多个外齿21。多个外齿21沿着周方向而以固定的间距排列。在多个外齿21与刚性内齿齿轮10的内齿11咬合的位置(以下称作“咬合部251”，详细将后述)，所述多个外齿21形成相对于中心轴9而倾斜的伞齿轮。所述刚性内齿齿轮10所具有的内齿11的齿数与所述柔性外齿齿轮20所具有的外齿21的齿数稍有不同。在平板部26的中央，固定有用于导出减速后的动力的输出轴(图示省略)。
[0074] 波动发生器30是用于使柔性外齿齿轮20挠曲变形的机构。波动发生器30具有非正圆凸轮31与波动轴承32(第二轴承)。
[0075] 非正圆凸轮31是以中心轴9为中心呈环状扩展的构件。非正圆凸轮31的内周面例如使用沿轴向延伸的固定构件103，彼此不能相对旋转地固定于输入部101的外周面。由此，非正圆凸轮31跟输入部101一同，以中心轴9为中心而以减速前的转速来旋转。但是，非正圆凸轮31也可使用粘合或压入等其他方法而固定于输入部101。本实施方式的非正圆凸轮31具有椭圆形的凸轮轮廓(cam profile)。即，非正圆凸轮31根据周方向的位置而具有不同的外径。
[0076] 波动轴承32是位于刚性内齿齿轮10的径向内侧的柔性轴承。波动轴承32具有内轮321、多个滚珠(ball)322及可弹性变形的外轮323。内轮321被固定于非正圆凸轮31的外周面。多个滚珠322介于内轮321与外轮323之间，沿周方向排列。外轮323经由内轮321及滚珠
322而弹性变形(挠曲变形)，以反映旋转的非正圆凸轮31的凸轮轮廓。而且，外轮323接触至柔性筒状主体部25的具有外齿21的部位的内周面。这样，对于本实施方式的波动轴承32，使用滚珠轴承(ball bearing)。但是，也可取代滚珠轴承而使用滚子轴承(roll bearing)等其他方式的轴承。波动发生器30根据周方向的位置而具有不同的外径，且在刚性内齿齿轮
10的径向内侧，以中心轴9为中心而以减速前的转速来旋转。
322而弹性变形(挠曲变形)，以反映旋转的非正圆凸轮31的凸轮轮廓。而且，外轮323接触至柔性筒状主体部25的具有外齿21的部位的内周面。这样，对于本实施方式的波动轴承32，使用滚珠轴承(ball bearing)。但是，也可取代滚珠轴承而使用滚子轴承(roll bearing)等其他方式的轴承。波动发生器30根据周方向的位置而具有不同的外径，且在刚性内齿齿轮
10的径向内侧，以中心轴9为中心而以减速前的转速来旋转。
[0077] 凸缘部40是在输入部101的周围以中心轴9为中心呈圆环状扩展的构件。凸缘部40被固定于搭载波动齿轮装置100的装置的框体。凸缘部40经由支撑轴承41(第一轴承)而配置于输入部101的径向外侧。支撑轴承41具有内轮411、多个滚珠412及外轮413。内轮411被固定于输入部101的外周面。多个滚珠412介于内轮411与外轮413之间，且沿周方向排列。外轮413被固定于凸缘部40的内周面。由此，凸缘部40经由支撑轴承41而以中心轴9为中心可旋转地轴支撑输入部101。这样，对于支撑轴承41，使用滚珠轴承。但是，也可取代滚珠轴承而使用滚子轴承等其他方式的轴承。
[0078] 此种结构的波动齿轮装置100中，当所述输入部101以减速前的转速旋转时，输入部101及非正圆凸轮31一体地旋转。而且，伴随非正圆凸轮31的旋转，经由波动轴承32，柔性外齿齿轮20的柔性筒状主体部25的具有外齿21的部位的内周面受到推动，由此，柔性筒状主体部25挠曲变形成椭圆状。并且，柔性筒状主体部25在非正圆凸轮31所形成的椭圆的长轴的两端这两处的径向外侧附近，向随着朝向一端部而扩径的方向(随着朝向另一端部而缩径的方向)倾斜。由此，在椭圆的长轴的两端这两处的径向外侧附近，外齿21与内齿11咬合。
[0079] 另外，柔性筒状主体部25在非正圆凸轮31所形成的椭圆的短轴的两端这两处的径向外侧附近，向随着朝向一端部而缩径的方向(随着朝向另一端部而扩径的方向)倾斜。由此，在椭圆的短轴的两端这两处的径向外侧附近，外齿21与内齿11不咬合。即，本实施方式中，外齿21与内齿11彼此在周方向上局部地(在咬合部251)咬合。
[0080] 当非正圆凸轮31旋转时，非正圆凸轮31所形成的椭圆的长轴的两端的位置沿周方向移动，因此外齿21与内齿11的咬合部251也沿周方向移动。此处，如上所述，刚性内齿齿轮10的内齿11的齿数与柔性外齿齿轮20的外齿21的齿数稍有不同。因此，非正圆凸轮31每旋转一圈，内齿11与外齿21的咬合部251都会稍许变化。其结果，相对于刚性内齿齿轮10，柔性外齿齿轮20及输出轴以经减速的转速而旋转。即，柔性外齿齿轮20及输出轴一边使柔性外齿齿轮20的外齿21与刚性内齿齿轮10的内齿11的咬合部251沿周方向移动，一边因外齿21与内齿11的齿数不同而相对于刚性内齿齿轮10相对旋转。
[0081] ＜1-2.刚性内齿齿轮、柔性外齿齿轮以及波动轴承的详细结构＞
[0082] 接下来，对刚性内齿齿轮10、柔性外齿齿轮20以及波动轴承32的详细结构进行说明。图3及图4是第一实施方式的波动齿轮装置100的局部纵剖面图。另外，图3图示了波动齿轮装置100中的、周方向上的柔性外齿齿轮20的外齿21与刚性内齿齿轮10的内齿11的咬合部251附近的结构。图4图示了波动齿轮装置100中的、周方向上的柔性外齿齿轮20的外齿21与刚性内齿齿轮10的内齿11未咬合的位置252附近的结构。以下，除了图3及图4以外，还适当参照图1及图2。
[0083] 如图3所示，柔性筒状主体部25在周方向上的柔性外齿齿轮20的外齿21与刚性内齿齿轮10的内齿11的咬合部251处，向随着朝向另一端部而缩径的方向(朝向径向内侧)倾斜。而且，刚性内齿齿轮10的内周面遍及周方向的整周，随着朝向另一端部而朝向径向内侧倾斜。在所述周方向上的内齿11与外齿21的咬合部251处，将刚性内齿齿轮10的内齿11的齿向111延长的直线、与将柔性外齿齿轮20的外齿21的齿向211延长的直线在中心轴9上的一点处交叉。
[0084] 此处，刚性内齿齿轮10经由垫片14而在轴向上固定于凸缘部40。具体而言，首先，在将包含刚性内齿齿轮10及柔性外齿齿轮20的波动齿轮装置100予以组装的中途或组装后的调整阶段，将垫片14夹入刚性内齿齿轮10与凸缘部40的轴向之间。垫片14是以中心轴9为中心呈圆环状扩展的树脂制或金属制的构件。本实施方式的垫片14的内径稍大于刚性内齿齿轮10的内径。垫片14的外径稍小于刚性内齿齿轮10的外径。夹入的垫片14的片数既可为一片，也可为多片。而且，夹入的垫片14的片数也可为0片(即，不夹入)。由此，能够对刚性内齿齿轮10相对于凸缘部40的轴向位置进行调整。而且，在各垫片14上设有贯穿孔140。贯穿孔140沿轴向贯穿垫片14。在调整好刚性内齿齿轮10的轴向位置后，经由刚性内齿齿轮10的贯穿孔102及垫片14的贯穿孔140来利用螺丝13进行固定，由此，将刚性内齿齿轮10及垫片14在轴向上固定于凸缘部40。由此，刚性内齿齿轮10相对于凸缘部40的轴向位置得到固定。
[0085] 而且，如上所述，输入部101经由支撑轴承41而轴支撑于凸缘部40的径向内侧。即，刚性内齿齿轮10是可调整相对于输入部101的轴向位置地配置。进而，一边推动柔性筒状主体部25的内周面一边旋转的波动发生器30被固定于输入部101的外周面。在柔性筒状主体部25的外周面，形成有外齿21。在刚性内齿齿轮10的内周面，形成有内齿11。如上所述，在波动齿轮装置100中的、周方向上的内齿11与外齿21的咬合部251处，内齿11的齿向111及外齿21的齿向211均随着朝向另一端部而朝向径向内侧倾斜。因此，通过使用垫片14来调整刚性内齿齿轮10的轴向位置，从而能够在波动齿轮装置100的周方向上的内齿11与外齿21的咬合部251处，调整内齿11与外齿21之间的轴向及径向的间隙。因此，无须降低内齿11及外齿
21的齿高，而能够调整内齿11与外齿21之间的轴向及径向的间隙，因此既能抑制内齿11及外齿21的强度下降，又能抑制从外齿21向内齿11的旋转传递效率的下降。而且，能够使用简易的结构来调整内齿11与外齿21之间的轴向及径向的间隙，因此能够抑制间隙调整所耗费的成本的增大。
21的齿高，而能够调整内齿11与外齿21之间的轴向及径向的间隙，因此既能抑制内齿11及外齿21的强度下降，又能抑制从外齿21向内齿11的旋转传递效率的下降。而且，能够使用简易的结构来调整内齿11与外齿21之间的轴向及径向的间隙，因此能够抑制间隙调整所耗费的成本的增大。
[0086] 另外，如图3所示，波动轴承32的外轮323的外周面被加工成另一端部附近呈圆滑的凸状曲面。在波动齿轮装置100的周方向上的内齿11与外齿21的咬合部251处，柔性筒状主体部25的内周面接触至波动轴承32的外轮323的另一端部附近。在所述接触部位附近，外轮323的外周面形成为曲面状，由此来抑制柔性筒状主体部25及外轮323的磨损或损伤。
[0087] 而且，如图4所示，波动轴承32的外轮323的外周面被加工成一端部附近呈圆滑的凸状曲面。柔性筒状主体部25在周方向上的柔性外齿齿轮20的外齿21与刚性内齿齿轮10的内齿11未咬合的位置252处，向随着朝向一端部而缩径的方向(朝向径向内侧)倾斜。并且，在波动齿轮装置100的周方向上的内齿11与外齿21未咬合的位置252处，柔性筒状主体部25的内周面接触至波动轴承32的外轮323的一端部附近。在所述接触部位附近，外轮323的外周面形成为曲面状，由此来抑制柔性筒状主体部25及外轮323的磨损或损伤。
[0088] ＜2.第二实施方式＞
[0089] 继而，对本发明的第二实施方式的波动齿轮装置100B的结构进行说明。另外，以下，主要对与第一实施方式的不同点进行说明，而对于与第一实施方式同等的部分则省略重复说明。
[0090] 图5是第二实施方式的波动齿轮装置100B的纵剖面图。图6是从图5的B-B位置观察时的波动齿轮装置100B的横剖面图。如图5及图6所示，波动齿轮装置100B具有刚性内齿齿轮10B、柔性外齿齿轮20B、波动发生器30B、凸缘部40B及壳体50B。
[0091] 刚性内齿齿轮10B是以中心轴9B为中心呈圆环状扩展的构件。如图6所示，刚性内齿齿轮10B在内周面具有多个内齿11B。多个内齿11B沿着周方向而以固定的间距排列。在刚性内齿齿轮10B中，设有用于供螺丝(图示省略)插入的多个(本实施方式中为八个)贯穿孔102B。多个贯穿孔102B以中心轴9B为中心而在周方向上等间隔地排列。各贯穿孔102B沿轴向贯穿刚性内齿齿轮10B。刚性内齿齿轮10B经由贯穿孔102B而螺固，由此被固定于在轴向的其中一侧邻接的第一连结部151B。在刚性内齿齿轮10B的轴向的另一侧，固定有用于导出减速后的动力的输出轴(图示省略)。
[0092] 第一连结部151B是以中心轴9B为中心而沿轴向呈圆筒状延伸的构件。并且，在第一连结部151B的径向外侧，配置有第二连结部152B。第二连结部152B是具有比第一连结部151B的外径稍大的内径，且以中心轴9B为中心而沿轴向呈圆筒状延伸的构件。而且，第一连结部151B及第二连结部152B均具有高刚性。在第二连结部152B中，设有用于供螺丝(图示省略)插入的多个贯穿孔153B。各贯穿孔153B沿轴向贯穿第二连结部152B。
[0093] 第一连结部151B通过轴承16B可旋转地连接于第二连结部152B。对于本实施方式的轴承16B，使用交叉滚子轴承(cross roll bearing)。如图5所示，轴承16B在第二连结部152B的内周面与第一连结部151B的外周面之间，具有多个圆筒滚子161B。多个圆筒滚子
161B是在第二连结部152B的内周面上所设的环状的V槽、与第一连结部151B的外周面上所设的环状的V槽之间，一边交替地改变方向一边配置。由此，既允许第一连结部151B相对于第二连结部152B的旋转，又彼此高刚性地连接。此种交叉滚子轴承即便不像滚珠轴承那样使用一对，也能够在轴向及径向上获得所需的刚性。即，通过使用交叉滚子轴承，能够减少波动齿轮装置100B中所设的轴承(bearing)的数量。由此，能够降低轴承16B的重量，并且能够抑制轴承16B的轴向尺寸。
161B是在第二连结部152B的内周面上所设的环状的V槽、与第一连结部151B的外周面上所设的环状的V槽之间，一边交替地改变方向一边配置。由此，既允许第一连结部151B相对于第二连结部152B的旋转，又彼此高刚性地连接。此种交叉滚子轴承即便不像滚珠轴承那样使用一对，也能够在轴向及径向上获得所需的刚性。即，通过使用交叉滚子轴承，能够减少波动齿轮装置100B中所设的轴承(bearing)的数量。由此，能够降低轴承16B的重量，并且能够抑制轴承16B的轴向尺寸。
[0094] 柔性外齿齿轮20B具有柔性筒状主体部25B与平板部26B。柔性筒状主体部25B是以中心轴9B为中心而沿轴向呈筒状延伸的部位。平板部26B是从柔性筒状主体部25B的一端部朝径向外侧扩展的部位。在平板部26B的径向外侧的部位，设有沿轴向贯穿平板部26B的多个贯穿孔260B。各贯穿孔260B沿轴向贯穿平板部26B。并且，平板部26B的径向外侧的部位被夹入第二连结部152B与后述的凸缘部40B的轴向之间，并经由第二连结部152B的贯穿孔153B及平板部26B的贯穿孔260B而螺固，由此受到固定。
[0095] 波动发生器30B是用于使柔性外齿齿轮20B挠曲变形的机构。波动发生器30B具有轴承架33B、多个按压轴承34B(第三轴承)、多个滚子35B及多个辅助轴承36B(第四轴承)。
[0096] 轴承架33B是以中心轴9B为中心而沿轴向呈圆筒状延伸的构件。轴承架33B分别保持后述的多个按压轴承34B及后述的多个辅助轴承36B。轴承架33B的内周面是彼此不能相对旋转地固定于输入部101B的外周面。由此，轴承架33B跟输入部101B一同，以中心轴9B为中心而以减速前的转速来旋转。
[0097] 如图5及图6所示，在轴承架33B中，固定有四个轴承支撑部331B。四个轴承支撑部331B是以中心轴9B为中心而彼此在周方向上隔开90度的间隔而设。各轴承支撑部331B具有高刚性。在四个轴承支撑部331B中的彼此相向的两个中，分别固定有按压轴承34B，且随着朝向另一端部而朝向径向外侧倾斜。而且，在四个轴承支撑部331B中的剩余的两个中，分别固定有辅助轴承36B，且随着朝向另一端部而朝向径向内侧倾斜。
[0098] 本实施方式中，两个按压轴承34B以中心轴9B为中心而彼此在周方向上隔开180度的间隔而配置。各按压轴承34B具有内轮341B、多个滚珠342B及外轮343B。内轮341B沿着倾斜而固定于轴承支撑部331B。多个滚珠342B介于内轮341B与外轮343B之间。在外轮343B中，固定有后述的滚子35B。这样，对于按压轴承34B，使用滚珠轴承。但是，也可取代滚珠轴承而使用滚子轴承等其他方式的轴承。而且，按压轴承34B的个数只要为多个即可，并不限定于两个。
[0099] 滚子35B位于刚性内齿齿轮10B的径向内侧。如上所述，滚子35B被固定于按压轴承34B的外轮343B。滚子35B是具有柔性筒状主体部25B的内径的三分之一倍以上且二分之一倍以下的大小的外径的环状圆板。而且，滚子35B为金属制或树脂制，与柔性筒状主体部25B中的、位于内齿11B与外齿21B的咬合部251B处的部位的内周面接触而承受摩擦力。按压轴承34B经由滚子35B而间接地接触至柔性外齿齿轮20B，且通过所述摩擦力而自转。进而，按压轴承34B跟滚子35B一同，经由输入部101B及轴承架33B而以中心轴9B为中心来以减速前的转速公转(旋转)。即，按压轴承34B以中心轴9B为中心而公转并且自转。但是，按压轴承
34B也可不经由滚子35B而直接接触至柔性外齿齿轮20B。
34B也可不经由滚子35B而直接接触至柔性外齿齿轮20B。
[0100] 而且，本实施方式中，两个辅助轴承36B以中心轴9B为中心，分别在周方向上从两个按压轴承34B隔开90度的间隔而配置。各辅助轴承36B具有内轮361B、多个滚珠362B及外轮363B。内轮361B沿着倾斜而固定于轴承支撑部331B。多个滚珠362B介于内轮361B与外轮363B之间。这样，对于辅助轴承36B，使用滚珠轴承。但是，也可取代滚珠轴承而使用滚子轴承等其他方式的轴承。而且，辅助轴承36B的个数并不限定于两个。
[0101] 如图6所示，柔性筒状主体部25B的内周面在周方向上的、与滚子35B接触的两处附近扩径。另一方面，柔性筒状主体部25B的内周面在周方向上的、以中心轴9B为中心而在周方向上从两个按压轴承34B隔开90度的位置252B处，与辅助轴承36B的外轮363B接触。由此，此位置处的柔性筒状主体部25B的过度缩径得到抑制。并且，两个辅助轴承36B的外轮363B分别直接接触至柔性筒状主体部25B的内周面而承受摩擦力，由此来自转。进而，辅助轴承36B经由输入部101B及轴承架33B而以中心轴9B为中心来以减速前的转速公转(旋转)。即，辅助轴承36B以中心轴9B为中心而公转并且自转。但是，辅助轴承36B也可经由滚子等其他构件而间接接触至柔性筒状主体部25B的内周面。
[0102] 凸缘部40B是在输入部101B及后述的壳体50B的周围，以中心轴9B为中心而呈圆环状扩展的构件。如上所述，在凸缘部40B的径向外侧的部位，通过螺固而固定有柔性外齿齿轮20B的平板部26B及第二连结部152B。而且，在凸缘部40B的径向内侧的部位，设有沿轴向贯穿凸缘部40B的贯穿孔400B。贯穿孔400B沿轴向贯穿凸缘部40B。凸缘部40B的径向内侧的部位在轴向上间接地固定于后述的壳体50B。详细将后述。
[0103] 壳体50B经由支撑轴承41B而配置于输入部101B的径向外侧。支撑轴承41B具有内轮411B、多个滚珠412B及外轮413B。内轮411B被固定于输入部101B的外周面。多个滚珠412B介于内轮411B与外轮413B之间，且沿周方向排列。外轮413B被固定于壳体50B的内周面。由此，壳体50B经由支撑轴承41B而以中心轴9B为中心来可旋转地轴支撑输入部101B。而且，壳体50B被直接或间接地固定于搭载波动齿轮装置100B的装置的框体。
[0104] 在此种结构的波动齿轮装置100B中，当所述输入部101B以减速前的转速旋转时，输入部101B、轴承架33B、按压轴承34B、滚子35B及辅助轴承36B以中心轴9B为中心而一体地旋转。而且，伴随着以中心轴9B为中心的按压轴承34B的旋转(公转)，柔性外齿齿轮20B的柔性筒状主体部25B的内周面经由滚子35B而受到推动，由此，柔性筒状主体部25B挠曲变形成椭圆状。并且，柔性筒状主体部25B在两个按压轴承34B的径向外侧附近，向随着朝向另一端部而扩径的方向倾斜。由此，在两个按压轴承34B的径向外侧附近，柔性外齿齿轮20B的外齿21B与刚性内齿齿轮10B的内齿11B咬合。
[0105] 另外，柔性筒状主体部25B在周方向上的、以中心轴9B为中心而在周方向上从两个按压轴承34B隔开90度的位置252B的径向外侧，向随着朝向另一端部而缩径的方向倾斜。由此，在所述两处附近，柔性外齿齿轮20B的外齿21B与刚性内齿齿轮10B的内齿11B未咬合。即，本实施方式中构成为柔性外齿齿轮20B的外齿21B与刚性内齿齿轮10B的内齿11B彼此在周方向上局部地(在咬合部251B处)咬合。
[0106] 当两个按压轴承34B公转时，柔性外齿齿轮20B的外齿21B与刚性内齿齿轮10B的内齿11B的咬合部251B也沿周方向移动。此处，刚性内齿齿轮10B的内齿11B的齿数与柔性外齿齿轮20B的外齿21B的齿数稍有不同。因此，每当两个按压轴承34B公转一圈，内齿11B与外齿21B的咬合部251B会沿周方向稍许变化。本实施方式中，柔性外齿齿轮20B被固定于凸缘部
40B，因此不沿周方向旋转。其结果，刚性内齿齿轮10B及输出轴相对于柔性外齿齿轮20B而以经减速的转速来旋转。即，刚性内齿齿轮10B及输出轴一边使柔性外齿齿轮20B的外齿21B与刚性内齿齿轮10B的内齿11B的咬合部251B沿周方向移动，一边因外齿21B与内齿11B的齿数不同而相对于柔性外齿齿轮20B相对旋转。
40B，因此不沿周方向旋转。其结果，刚性内齿齿轮10B及输出轴相对于柔性外齿齿轮20B而以经减速的转速来旋转。即，刚性内齿齿轮10B及输出轴一边使柔性外齿齿轮20B的外齿21B与刚性内齿齿轮10B的内齿11B的咬合部251B沿周方向移动，一边因外齿21B与内齿11B的齿数不同而相对于柔性外齿齿轮20B相对旋转。
[0107] 图7是第二实施方式的波动齿轮装置100B的局部纵剖面图。另外，图7图示了凸缘部40B与壳体50B的固定位置附近的结构。壳体50B具有壳体筒状部501B及壳体平板部502B。壳体筒状部501B是以中心轴9B为中心而沿轴向呈圆筒状延伸的部位。在壳体筒状部501B的内周面，固定有支撑轴承41B的外轮413B。壳体平板部502B是从壳体筒状部501B的另一端部朝径向外侧扩展的部位。
[0108] 如图7所示，凸缘部40B经由垫片14B而在轴向上固定于壳体平板部502B。具体而言，首先，在将波动齿轮装置100B予以组装的中途或组装后的调整阶段，将垫片14B夹入凸缘部40B与壳体平板部502B的轴向之间。夹入的垫片14B的片数既可为一片，也可为多片。而且，夹入的垫片14B的片数也可为0片(即，不夹入)。由此，能够对凸缘部40B相对于壳体平板部502B的轴向位置进行调整。而且，在各垫片14B上，设有贯穿孔140B。贯穿孔140B沿轴向贯穿垫片14B。在对凸缘部40B的轴向位置进行调整后，经由凸缘部40B的贯穿孔400B及垫片14B的贯穿孔140B而利用螺丝13B固定于壳体平板部502B，由此来将凸缘部40B及垫片14B在轴向上固定于壳体50B。由此，凸缘部40B相对于壳体50B的轴向位置受到固定。
[0109] 而且，如上所述，输入部101B经由支撑轴承41B而轴支撑于壳体50B的径向内侧。进而，在输入部101B的外周面，固定有推动柔性筒状主体部25B的内周面并旋转的波动发生器30B。在柔性筒状主体部25B的外周面，形成有外齿21B。而且，在可旋转地支撑于凸缘部40B的刚性内齿齿轮10B的内周面，形成有内齿11B。如图5所示，在波动齿轮装置100B中的、周方向上的内齿11B与外齿21B的咬合部251B处，内齿11B的齿向及外齿21B的齿向均随着朝向另一端部而朝向径向外侧倾斜。因此，通过使用垫片14B来调整可旋转地支撑具有内齿11B的刚性内齿齿轮10B的凸缘部40B的轴向位置，从而能够在波动齿轮装置100B的周方向上的内齿11B与外齿21B的咬合部251B位置处，调整内齿11B与外齿21B之间的轴向及径向的间隙。
因此，无须降低内齿11B及外齿21B的齿高，而能够调整内齿11B与外齿21B之间的轴向及径向的间隙，因此既能抑制内齿11B及外齿21B的强度下降，又能抑制从外齿21B向内齿11B的旋转传递效率的下降。而且，能够使用简易的结构来调整内齿11B与外齿21B之间的轴向及径向的间隙，因此能够抑制间隙的调整所耗费的成本的增大。
因此，无须降低内齿11B及外齿21B的齿高，而能够调整内齿11B与外齿21B之间的轴向及径向的间隙，因此既能抑制内齿11B及外齿21B的强度下降，又能抑制从外齿21B向内齿11B的旋转传递效率的下降。而且，能够使用简易的结构来调整内齿11B与外齿21B之间的轴向及径向的间隙，因此能够抑制间隙的调整所耗费的成本的增大。
[0110] ＜3.第三实施方式＞
[0111] 继而，对本发明的第三实施方式的波动齿轮装置100C的结构进行说明。另外，以下，主要对与第一实施方式及第二实施方式的不同点进行说明，对于与第一实施方式及第二实施方式同等的部分，则省略重复说明。
[0112] 图8是第三实施方式的波动齿轮装置100C的纵剖面图。如图8所示，波动齿轮装置100C具有刚性内齿齿轮10C、柔性外齿齿轮20C、波动发生器30C、凸缘部40C、壳体50C及螺母
60C。关于刚性内齿齿轮10C、柔性外齿齿轮20C及波动发生器30C，由于具有与第一实施方式的刚性内齿齿轮10、柔性外齿齿轮20及波动发生器30同等的结构，因此省略重复说明。但是，本实施方式的刚性内齿齿轮10C未经由垫片而在轴向上直接固定于凸缘部40C。
60C。关于刚性内齿齿轮10C、柔性外齿齿轮20C及波动发生器30C，由于具有与第一实施方式的刚性内齿齿轮10、柔性外齿齿轮20及波动发生器30同等的结构，因此省略重复说明。但是，本实施方式的刚性内齿齿轮10C未经由垫片而在轴向上直接固定于凸缘部40C。
[0113] 凸缘部40C是在输入部101C及后述的壳体50C的周围以中心轴9C为中心而呈圆环状扩展的构件。如上所述，刚性内齿齿轮10C利用螺丝13C而在轴向上固定于凸缘部40C。而且，在凸缘部40C的内周面，形成有母螺纹401C。
[0114] 壳体50C是以中心轴9C为中心而沿轴向呈圆筒状延伸的构件。壳体50C被直接或间接地固定于搭载波动齿轮装置100C的装置的框体。壳体50C经由支撑轴承41C而配置于输入部101C的径向外侧。壳体50C经由支撑轴承41C而以中心轴9C为中心来可旋转地轴支撑输入部101C。而且，在壳体50C的外周面，形成有公螺纹503C。公螺纹503C螺合于凸缘部40C的母螺纹401C。由此，凸缘部40C是可调整相对于壳体50C的轴向位置地配置。
[0115] 螺母60C是在输入部101C及后述的壳体50C的周围，以中心轴9C为中心而呈圆环状扩展的构件。螺母60C位于凸缘部40C的轴向的其中一侧。而且，螺母60C具有与凸缘部40C相同的内径。在螺母60C的内周面，形成有母螺纹601C。壳体50C的公螺纹503C螺合于母螺纹601C。由此，螺母60C是可调整相对于壳体50C的轴向位置地配置。进而，螺母60C在轴向上接触至凸缘部40C，由此，凸缘部40C相对于壳体50C的轴向位置得到固定。
[0116] 本实施方式通过具有所述结构，从而与第一实施方式及第二实施方式同样地，能够在波动齿轮装置100C的周方向上的刚性内齿齿轮10C的内齿与柔性外齿齿轮20C的外齿的咬合部251C处，对内齿与外齿之间的轴向及径向的间隙进行调整。
[0117] ＜4.第四实施方式＞
[0118] 继而，对本发明的第四实施方式的波动齿轮装置100D的结构进行说明。另外，以下，以与第一实施方式至第三实施方式的不同点为中心进行说明，而对于与第一实施方式至第三实施方式同等的部分，则省略重复说明。
[0119] 图9是第四实施方式的波动齿轮装置100D的纵剖面图。如图9所示，输入部101D在一端部具有与电动机200的旋转轴201摩擦结合的摩擦联轴节部202D。摩擦联轴节部202D包含沿中心轴9D方向被切断的切槽203D、及螺合于中心轴9D的直角方向的螺丝13D。输入部101D经由摩擦联轴节202D而沿轴向连接于电动机200的旋转轴201。具体而言，输入部101D通过将旋转轴201插入摩擦联轴节部202D并对螺丝13D进行紧固，从而通过从电动机200获得的动力而以中心轴9D为中心来旋转。由此，波动齿轮装置100D无须另行使用通用联轴器，能够以较少的零件个数而缩小轴向尺寸，来获得电动机200与波动齿轮装置100D的一体结构。
[0120] ＜5.变形例＞
[0121] 以上，对本发明的例示性的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于所述实施方式。
[0122] 所述的第一实施方式中，具有在刚性内齿齿轮10与凸缘部40的轴向之间夹着垫片14的结构，第二实施方式中，具有在凸缘部40B与壳体平板部502B的轴向之间夹着垫片14B的结构。但是，在第一实施方式中公开的、具有非正圆凸轮的波动齿轮装置中，也可具有在凸缘部与壳体的轴向之间夹着垫片的结构。而且，在第二实施方式中公开的、具有保持按压轴承的轴承架的波动齿轮装置中，也可具有在经由第一连结部可旋转地支撑刚性内齿齿轮的第二连结部或平板部与凸缘部的轴向之间夹着垫片的结构。换言之，只要具有能够对刚性内齿齿轮、或者直接或间接地固定于刚性内齿齿轮的凸缘部的轴向位置进行调整的结构即可。
[0123] 所述的实施方式中，是使用垫片或螺母来调整刚性内齿齿轮相对于输入部的轴向位置。但是，除了垫片或螺母以外，还可使用弹簧、凸轮等构件来调整刚性内齿齿轮相对于输入部的轴向位置。
[0124] 对于构成所述波动齿轮装置的各构件的材料，例如使用高强度的金属。但是，各构件的材料只要能够耐受使用时的负载即可，未必限定于金属。
[0125] 而且，对于波动齿轮装置的细节部分的形状，也可与所述实施方式的各附图中所示的形状不同。
[0126] [产业上的可利用性]
[0127] 本申请能够利用于波动齿轮装置。
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