專利名稱：撓曲嚙合式齒輪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如能夠作為減速器或增速器使用的撓曲嚙合式齒輪裝置。
背景技術(shù)：
撓曲嚙合式齒輪裝置主要包括3種部件環(huán)狀且具有剛性的內(nèi)齒輪；裝配于內(nèi)齒輪的內(nèi)側(cè)、環(huán)狀且具有撓性的外齒輪；使外齒輪在半徑方向上彎曲并且相對于內(nèi)齒輪部分嚙合的同時能夠使兩齒輪的嚙合位置在周向上移動、且為橢圓形的起振體(例如，參考專利文獻1)。在撓曲嚙合式齒輪裝置中，外周側(cè)具有軸承的起振體嵌入外齒輪的內(nèi)側(cè)，旋轉(zhuǎn)起振體，外齒輪就會與軸承的外圈共同產(chǎn)生彈性變形，并且在橢圓形的長軸部分與內(nèi)齒輪嚙合。此外，在外齒輪及內(nèi)齒輪上設(shè)定齒數(shù)差，從而能夠?qū)擙X數(shù)差使進行傳遞的旋轉(zhuǎn)速度減速。專利文獻1 日本專利公開文獻第2002-349645號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明解決的問題然而，在撓曲嚙合式齒輪裝置中，由于外齒輪不斷地彎曲為橢圓形來與內(nèi)齒輪嚙合，所以呈現(xiàn)大范圍內(nèi)施有荷載的狀態(tài)。因此，如果起振體旋轉(zhuǎn)，就可能在相互接觸的軸承外圈的外周面與外齒輪的內(nèi)周面之間產(chǎn)生蠕變(creep)，也就是滑動。施有的荷載越大，該蠕變越明顯，有可能成為因異常磨耗而引起破損或雜音的原因。上述蠕變比較容易在設(shè)置于起振體外周的軸承與外齒輪之間呈現(xiàn)過盈量不足的狀態(tài)下荷載向周向移動的情況中發(fā)生，通過在該外齒輪與軸承之間賦予充分的過盈量，可以在一定程度上防止所述蠕變的發(fā)生。但是，由于設(shè)置于起振體外周的軸承其外圈會產(chǎn)生變形成為橢圓形狀，所以將起振體及軸承嵌入外齒輪進行組裝之后，很難在外齒輪與軸承的外圈之間施加足夠的過盈量。因此，難以充分地抑制設(shè)置于起振體外周的軸承其外輪與外齒輪之間的蠕變。此外，如果在外齒輪與軸承外輪之間強行施加過盈量，將裝配有軸承的起振體嵌入到外齒輪的內(nèi)側(cè)時，就會在外齒輪上產(chǎn)生變形，可能嚙合狀態(tài)就會發(fā)生改變并且動力傳遞難以順暢地進行。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠防止在外齒輪與設(shè)置于起振體外周的軸承之間產(chǎn)生蠕變、并且能夠獲得順暢的動力傳遞性能的撓曲嚙合式齒輪裝置。解決問題的方案本發(fā)明的撓曲嚙合式齒輪裝置能夠解決上述問題，且包括具有剛性的內(nèi)齒輪； 外齒輪，內(nèi)接于所述內(nèi)齒輪并且具有能夠使其進行嚙合的撓性；起振體，通過所述軸承嵌入所述外齒輪的內(nèi)側(cè)并且使所述外齒輪撓性變形，能夠使所述內(nèi)齒輪與所述外齒輪嚙合。該撓曲嚙合式齒輪裝置的特征在于，在所述外齒輪的內(nèi)周面與所述軸承的外周面之間夾有彈性體。本發(fā)明的撓曲嚙合式齒輪裝置中，優(yōu)選地，在所述外齒輪的內(nèi)周面及所述軸承的外周面中的至少一者上形成用于保持彈性體的溝槽部。并且，優(yōu)選地，所述溝槽部設(shè)置于所述軸承的外周面。本發(fā)明的撓曲嚙合式齒輪裝置中，優(yōu)選地，所述彈性體夾在所述外齒輪的內(nèi)周面與所述軸承的外周面之間遍及整個圓周。本發(fā)明的撓曲嚙合式齒輪裝置中，優(yōu)選地，所述彈性體在所述外齒輪的內(nèi)周面與所述軸承的外周面之間沿旋轉(zhuǎn)軸方向夾在多個位置處。本發(fā)明的撓曲嚙合式齒輪裝置中，優(yōu)選地，該撓曲嚙合式齒輪裝置是具有從所述外齒輪向旋轉(zhuǎn)軸方向延伸的延展部的杯型或者禮帽型齒輪裝置，夾在所述外齒輪的內(nèi)周面與所述軸承的外周面之間沿旋轉(zhuǎn)軸方向的多個位置處的所述彈性體其大小、形狀、或者材質(zhì)中的至少一者各不相同。并且，優(yōu)選地，所述延展部側(cè)的彈性體其大小或者彈性模量比所述延展部相反側(cè)的彈性體小。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的撓曲嚙合式齒輪裝置，能夠防止在外齒輪與設(shè)置于起振體外周的軸承之間產(chǎn)生蠕變，獲得順暢的動力傳遞性能。


圖1是示出本發(fā)明涉及的撓曲嚙合式齒輪裝置的一個實施例的整體結(jié)構(gòu)的主視圖。圖2是示出圖1的撓曲嚙合式齒輪裝置的整體結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖3是示出構(gòu)成圖1的撓曲嚙合式齒輪裝置的外齒輪及軸承的剖面圖。圖4是示出圖3的軸承的剖面圖。圖5是示出不同于圖3所示外齒輪及軸承的實施例的剖面圖。圖6是示出不同于圖3所示外齒輪及軸承的實施例的剖面圖。圖7是示出圖6的軸承的剖面圖。圖8是示出不同于圖3的外齒輪及軸承的實施例的剖面圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明涉及的撓曲嚙合式齒輪裝置的實施例進行說明。圖1及圖2所示撓曲嚙合式齒輪裝置11適用于減速器或增速器，具備具有剛性的內(nèi)齒輪12 ；外齒輪13，內(nèi)接于內(nèi)齒輪12并且具有能夠使其進行嚙合的撓性；起振體14， 通過軸承31嵌入外齒輪13的內(nèi)側(cè)并且使外齒輪13撓性變形，能夠使內(nèi)齒輪12與外齒輪 13嚙合。外齒輪13具有筒狀的殼部21，該殼部21其旋轉(zhuǎn)軸方向的一端側(cè)呈開口狀。該殼部21的另一端設(shè)置有向半徑方向的內(nèi)側(cè)延展且為圓環(huán)狀的擋板22，擋板22上沿其內(nèi)周緣一體地形成有圓環(huán)狀的凸起部22a。殼部21的一端側(cè)沿其外周部分形成有多個外齒23，殼部21從形成有該外齒23的旋轉(zhuǎn)軸方向的一端側(cè)向另一端側(cè)延展。并且，設(shè)定殼部21上沿旋轉(zhuǎn)軸方向向另一端側(cè)延展的部分為延展部21a。由此，撓曲嚙合式齒輪裝置11是具有外齒輪13的杯型齒輪裝置，該外齒輪13具有殼部21及擋板22并且形成為杯子狀。內(nèi)齒輪12形成為環(huán)狀，其內(nèi)周部分形成有多個內(nèi)齒M。并且，該內(nèi)齒輪12在周向上間隔地設(shè)置有可供螺栓(圖示省略)插通的多個裝配孔25，通過將插入所述裝配孔25的螺栓螺合到各種裝置的外殼等部位的螺孔中，能夠?qū)?nèi)齒輪12固定于這些裝置的外殼上。此外，外齒輪13的齒數(shù)設(shè)定為比內(nèi)齒輪12少。內(nèi)齒輪12與外齒輪13的齒數(shù)差設(shè)定為例如相差2片左右。并且，外齒輪13的外齒23能夠嚙合于內(nèi)齒輪12的內(nèi)齒24。起振體14的外形形成為橢圓形，其外周設(shè)置有軸承31。并且，起振體14通過該軸承31嵌入外齒輪13的內(nèi)側(cè)。也可以在外齒輪13的內(nèi)側(cè)設(shè)置軸承31，并且在其內(nèi)側(cè)嵌入起振體14。起振體14具有剛性，因此形成在其中心的輸入軸孔沈可供具有鍵觀的輸入軸 29插入。輸入軸孔沈上形成有供鍵觀卡合的鍵槽27，在輸入軸四插入并且進行旋轉(zhuǎn)時， 起振體與輸入軸四一體旋轉(zhuǎn)。如圖1至圖3所示，軸承31包括內(nèi)側(cè)嵌入起振體14的內(nèi)圈32 ；嵌入到外齒輪13 內(nèi)側(cè)的外圈33 ；可轉(zhuǎn)動地配置于內(nèi)圈32與外圈33之間的多個球狀的轉(zhuǎn)動體34。內(nèi)圈32 的外周面及外圈33的內(nèi)周面分別形成有剖面觀察呈圓弧狀的轉(zhuǎn)動面32a、33a，由該轉(zhuǎn)動面 32a、33a使轉(zhuǎn)動體34獲得收納。此外，軸承31不僅限于球狀的轉(zhuǎn)動體，例如還可以是圓柱狀。此外，外齒輪13的內(nèi)周面15與軸承31的外圈33的外周面(軸承的外周面)35 之間夾有剖面為圓形的多個彈性體41。該彈性體41可以由例如橡膠或者有機系的彈性樹脂等彈性材料形成，分別在軸承31的圓周方向上形成為環(huán)狀，呈所謂的“0型環(huán)”形態(tài)。如圖4所示，軸承31的外圈33其外周面35上，沿旋轉(zhuǎn)軸方向在多個處位置(本實施方式為2處)處間隔地形成有遍及圓周方向的溝槽部33b，該溝槽部3 中分別收容有彈性體41。從而，各彈性體41在外齒輪13的內(nèi)周面15與軸承31的外圈33的外周面35之間配置于旋轉(zhuǎn)軸方向的多個位置處。各彈性體41由外齒輪13及軸承31的外圈33夾持并在徑向上壓縮。從而，不僅能夠保證內(nèi)周面15與外周面35之間的接觸阻力(摩擦阻力)， 還能通過彈性體41的反彈力來保證外齒輪13的內(nèi)周面15與軸承31的外圈33的外周面 35的接觸阻力。由以上方式構(gòu)成的撓曲捏合式齒輪裝置11中，如果通過輸入軸四使起振體14旋轉(zhuǎn)，外齒輪13的外齒23與內(nèi)齒輪12的內(nèi)齒M的嚙合位置就會沿圓周方向移動。并且，外齒輪13與內(nèi)齒輪12存在齒數(shù)差會引起外齒輪13與內(nèi)齒輪12的相對旋轉(zhuǎn)。從而，能夠從外齒輪13取出因齒數(shù)差而減速的旋轉(zhuǎn)輸出。此時，在撓曲捏合式齒輪裝置11中，外齒輪13不斷地彎曲為橢圓形，并且，由于外齒輪13與內(nèi)齒輪12嚙合，所以呈現(xiàn)大范圍內(nèi)施有荷載的狀態(tài)。本實施方式的撓曲捏合式齒輪裝置11中，即使未在外齒輪13與軸承31的外圈33之間強行地設(shè)置過盈量，也能在外齒輪13的內(nèi)周面15與外圈33的外周面35彼此接觸的面之間即將產(chǎn)生間隙時，通過外齒輪13與外圈33之間夾有的彈性體41的反彈力來保證外齒輪13與外圈33之間的接觸阻力。從而，即使未在外齒輪13與軸承31的外圈33之間強行設(shè)置過盈量，也能防止外齒輪 13與外圈33之間產(chǎn)生蠕變，因此能夠可靠地防止因蠕變所產(chǎn)生的異常磨耗而引起破損或雜音的發(fā)生?？傊軌蚍乐箵锨鷩Ш鲜烬X輪裝置11在外齒輪13與軸承31的外圈35之間因為蠕變而不符合要求，并且能夠發(fā)揮順暢的動力傳遞性能。并且，由于外圈33的外周面35上形成有溝槽部33b，溝槽部33b中收納有彈性體 41，所以能夠防止配置于指定位置處的彈性體41錯位，并且能夠通過彈性體41維持防止蠕變的效果。此外，在上述撓曲嚙合式齒輪裝置11中，軸承31的外圈33的外周面35上形成有收納彈性體41的溝槽部33b，但是也可以如圖5所示，在外齒輪13的內(nèi)周面15上形成收納彈性體41的溝槽部13a。這種情況下，能夠防止配置于指定位置的彈性體41錯位，并且能夠通過彈性體41維持蠕變的防止效果。然而，外圈33與外齒輪13相比其強度較大，所以優(yōu)選在外圈33上設(shè)置收納彈性體41的溝槽部33b。此外，由于在外齒輪13與軸承31之間在環(huán)形方向的整個圓周上夾持有彈性體41， 所以旋轉(zhuǎn)起振體14時，能夠始終沿著整個圓周對軸承31的外圈33與外齒輪13之間的蠕變的產(chǎn)生進行防止。此外，由于彈性體31在外齒輪13與軸承31之間沿旋轉(zhuǎn)軸方向夾于多個位置處，所以能夠在旋轉(zhuǎn)軸方向的多個位置處較為均衡地防止外圈33與外齒輪13之間
產(chǎn)生蠕變。此外，上述實施方式中，對杯型的撓曲嚙合式齒輪裝置11進行了舉例說明，但是本發(fā)明并不限于杯型，同樣適用于禮帽型或筒型(扁平型)的撓曲嚙合式齒輪裝置。此外， 禮帽型或筒形的結(jié)構(gòu)本身為公知內(nèi)容，例如已經(jīng)在日本專利公開文獻特開平08-166052號公報、特開平02-275147號公報上公開，所以省略其說明。然而，如果杯型或禮帽型撓曲嚙合式齒輪裝置11具備有底的筒狀外齒輪13，則外齒輪13與具備擋板22的延展部21a的一側(cè)相比，作為延展部21a的相反側(cè)的開口側(cè)(圖2 中為右側(cè))比較容易彈性變形(比較容易以外圈33的延展部21a側(cè)為支點來擴大范圍)。 因此，如果橢圓形的起振體14通過軸承31嵌入外齒輪13，在外齒輪13上延展部21a的相反側(cè)，與軸承31之間比較容易產(chǎn)生縫隙。因此，外齒輪13與軸承31的外圈33越靠近外齒輪13的延展部21a的相反側(cè)(開口側(cè))其縫隙越容易變大，并且更容易產(chǎn)生蠕變。由此，作為沿旋轉(zhuǎn)軸方向間隔地設(shè)置有多個的彈性體41，如圖6及圖7所示，優(yōu)選設(shè)置為力學上各不相同的彈性體。這里所述力學上的各不相同是指彈性體41在外齒輪13 與外圈33之間所產(chǎn)生的接觸阻力的大小不同。例如，可以設(shè)定延展部21a側(cè)的溝槽部33c 小于延展部21a的相反側(cè)的溝槽部33d，使用尺寸比延展部21a相反側(cè)的彈性體41b小的彈性體41a作為延展部21a側(cè)的彈性體，分別收納于溝槽部33c、33d中。即，延展部21a相反側(cè)的彈性體41b與延展部21a側(cè)的彈性體41a相比，其反彈力較大，彈性形變量也大。從而，通過在旋轉(zhuǎn)軸方向觀察外齒輪13與外圈33之間縫隙容易變小的一側(cè)設(shè)置接觸阻力比較難以增大的彈性體41a，并且在旋轉(zhuǎn)軸方向觀察外齒輪13與外圈33之間縫隙容易增大的一側(cè)設(shè)置在力學上接觸阻力比較容易增大的彈性體41b，能夠在旋轉(zhuǎn)軸方向上均衡地防止蠕變發(fā)生。此外，這種情況下，如圖8所示，還可以在外齒輪13的內(nèi)周面15上設(shè)置大小不同的溝槽部1313、13(，收納大小不同的彈性體41￡1、4113。此外，不改變彈性體的大小，通過材質(zhì)變更等來改變其彈性模量，或者使其形狀不同，也能獲得在力學上不同的彈性體。例如，使用比延展部21a相反側(cè)的彈性體41b彈性模量小的彈性體作為延展部21a側(cè)的彈性體41a，能夠在旋轉(zhuǎn)軸方向均衡地防止所述蠕變的發(fā)生。還可以不設(shè)置軸承31的外圈33上用于收納彈性體41的溝槽部33b、或外齒輪13 的溝槽部13a。此外，彈性體41優(yōu)選設(shè)置在外齒輪13與軸承31的外圈之間環(huán)形方向的整個區(qū)域，但是也可以在外齒輪13與軸承31之間的環(huán)形方向上間隔地設(shè)置彈性體41，或者只在環(huán)形方向的一部分不設(shè)置彈性體41。進一步地，彈性體41的材質(zhì)或形狀并不限于上述實施方式的示例。例如，還可以采用在齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)軸方向的剖面觀察呈現(xiàn)圓形以外(例如方形)的彈性體作為彈性體 41，彈性體41的內(nèi)部可以為實心也可以為中空。例如，彈性體41為中空時，其中空部可以遍及環(huán)形方向置入螺旋彈簧。此外，彈性體41的形狀可以是能夠夾在外齒輪13與軸承31 的外圈33之間存在于整個旋轉(zhuǎn)軸方向或部分旋轉(zhuǎn)軸方向的片狀。此外，對于彈性體41的材質(zhì)并不限定于樹脂，只要是具有彈性的材質(zhì)即可，例如可以為金屬片簧等。此外，上述實施方式中均對彈性體41配置于外齒輪13的內(nèi)周面15與軸承31的外圈33的外周面35之間的旋轉(zhuǎn)軸方向的2處位置的情況進行了例示，但是并不限于2處位置的形式。例如，還可以只在旋轉(zhuǎn)軸方向的1處位置、或3處以上的位置上設(shè)置彈性體。符號說明
11撓曲嚙合式齒輪裝置
12內(nèi)齒輪
13外齒輪
13a、13b、13c、33b、33c、33d 溝槽部
14起振體
15外齒輪的內(nèi)周面
31軸承
35軸承的外周面
41、41a、41b 彈性體
權(quán)利要求
1.撓曲嚙合式齒輪裝置，包括具有剛性的內(nèi)齒輪；外齒輪，內(nèi)接于所述內(nèi)齒輪并且具有使其能夠進行嚙合的撓性；起振體，通過所述軸承嵌入所述外齒輪的內(nèi)側(cè)并且使所述外齒輪撓性變形，能夠使所述內(nèi)齒輪與所述外齒輪嚙合，其特征在于，在所述外齒輪的內(nèi)周面與所述軸承的外周面之間夾有彈性體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撓曲嚙合式齒輪裝置，其特征在于，在所述外齒輪的內(nèi)周面及所述軸承的外周面中的至少一者上，形成有用于收納所述彈性體的溝槽部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的撓曲嚙合式齒輪裝置，其特征在于，所述溝槽部，設(shè)置于所述軸承的外周面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的撓曲嚙合式齒輪裝置，其特征在于，所述彈性體，夾在所述外齒輪的內(nèi)周面與所述軸承的外周面之間遍及整個圓周。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的撓曲嚙合式齒輪裝置，其特征在于，所述彈性體夾在所述外齒輪的內(nèi)周面與所述軸承的外周面之間存在于旋轉(zhuǎn)軸方向的多個位置處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的撓曲嚙合式齒輪裝置，其特征在于，該撓曲嚙合式齒輪裝置是具有從所述外齒輪向旋轉(zhuǎn)軸方向延伸的延展部的杯型或者禮帽型齒輪裝置，夾在所述外齒輪的內(nèi)周面與所述軸承的外周面之間存在于旋轉(zhuǎn)軸方向的多個位置處的所述彈性體其大小、形狀、或者材質(zhì)中的至少一者各不相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的撓曲嚙合式齒輪裝置，其特征在于，所述延展部側(cè)的彈性體，其大小或者彈性模量比所述延展部相反側(cè)的彈性模量小。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠防止在外齒輪與設(shè)置于起振體外周的軸承之間產(chǎn)生蠕變、并且能夠獲得順暢的動力傳遞性能的撓曲嚙合式齒輪裝置。該撓曲嚙合式齒輪裝置(11)包括具有剛性的內(nèi)齒輪(12)；外齒輪(13)，內(nèi)接于內(nèi)齒輪(12)并且具有使其能夠進行嚙合的撓性；起振體(14)，通過軸承(31)嵌入外齒輪(13)的內(nèi)側(cè)并且使外齒輪(13)撓性變形，能夠使內(nèi)齒輪(12)與外齒輪(13)嚙合，其中，外齒輪(13)的內(nèi)周面15與軸承(31)的外圈(33)的外周面(35)之間夾有彈性體(41)。
文檔編號F16H1/32GK102401090SQ20111018444
公開日2012年4月4日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者吉田真司, 黑須優(yōu)一 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社