TW201947138A - 波動齒輪裝置 - Google Patents

Abstract

波動齒輪裝置具有在內周面具有的內齒剛性內齒齒輪、波動發生器及柔性外齒齒輪。波動發生器以中心軸為中心而旋轉，根據周方向的位置而具有不同的外徑。柔性外齒齒輪在外周面具有相對於剛性內齒齒輪的內齒而局部咬合的外齒，內周面伴隨波動發生器的旋轉而受到推動，由此，一邊使內齒與外齒的咬合位置沿周方向移動，一邊根據內齒與外齒的齒數不同而相對於剛性內齒齒輪相對旋轉。波動發生器被固定於以中心軸為中心而旋轉的輸入部。柔性外齒齒輪在周方向上的內齒與外齒咬合的位置，向隨著朝向柔性外齒齒輪的另一端部而縮徑的方向傾斜，剛性內齒齒輪配置為能調整相對於輸入部的軸向位置。無須降低內齒及外齒的齒高，而能夠對內齒與外齒的間隙進行調整。

Description

波動齒輪裝置

本發明是有關於一種波動齒輪裝置。

以往，已知有一種波動齒輪裝置，其包括剛性內齒齒輪與柔性外齒齒輪。此種波動齒輪裝置主要被用作減速機。對於以往的波動齒輪裝置，例如在日本專利特開2011-7206號公報中有所公開。所述日本專利特開2011-7206號公報中公開的波動齒輪裝置除了剛性齒輪（circular spline）（剛性內齒齒輪）與柔性齒輪（flex spline）（柔性外齒齒輪）以外，還具有波發生器（wave generator）（波動發生器）。在剛性齒輪的內周面，形成有內齒。在柔性齒輪的外周面，形成有外齒。波發生器是使柔性齒輪撓曲成橢圓形而使外齒局部地咬合於內齒，並且使咬合位置沿圓周方向移動。

而且，在日本專利特開2011-7206號公報所公開的波動齒輪裝置中，撓曲成橢圓形的柔性齒輪的長軸位置上的半徑方向的撓曲量隨著朝向開口端而漸增。因此，對於剛性齒輪的內齒及柔性齒輪的外齒，分別以齒高隨著朝向開口端漸減的方式，而在齒頂面部分形成有錐形（taper）面。由此來調整內齒與外齒的間隙，抑制內齒與外齒在咬合的狀態下彼此干涉的現象。
專利文獻1：日本專利特開2011-7206號公報

[發明所要解決的問題]
在日本專利特開2011-7206號公報中公開了：在剛性齒輪及柔性齒輪的製造階段，對成為內齒及外齒的齒齒面的部分分別實施錐形加工，進而實施切齒加工（直線加工），從而形成具有錐形面的內齒及外齒。但是，由於對內齒及外齒進行錐形加工而使齒高漸減，因而存在內齒及外齒的強度下降，進而從外齒向內齒的旋轉傳遞效率下降之虞。而且，存在對於將包含剛性齒輪及柔性齒輪的波動齒輪裝置組裝後的內齒與外齒的間隙難以確保高精度，且成本增大之虞。

本發明的目的在於提供一種技術，無須降低內齒及外齒的齒高，而能夠對將包含剛性內齒齒輪及柔性外齒齒輪的波動齒輪裝置予以組裝後的內齒與外齒的間隙進行調整。

[解決問題的技術手段]
本申請的例示性的第一發明是一種波動齒輪裝置，其包括：剛性內齒齒輪，在內周面具有內齒，以中心軸為中心而呈圓環狀擴展；波動發生器，在所述剛性內齒齒輪的徑向內側，以所述中心軸為中心而旋轉，且根據周方向的位置而具有不同的外徑；以及柔性外齒齒輪，在外周面具有相對於所述剛性內齒齒輪的內齒而局部咬合的外齒，內周面伴隨所述波動發生器的旋轉而受到推動，由此，一邊使所述內齒與所述外齒的咬合位置沿周方向移動，一邊根據所述內齒與所述外齒的齒數不同而相對於所述剛性內齒齒輪相對旋轉，其中，所述波動發生器被固定於以所述中心軸為中心而旋轉的輸入部，所述柔性外齒齒輪具有：柔性筒狀主體部，在一端部具有所述外齒，以所述中心軸為中心而沿軸向呈筒狀延伸；以及平板部，從所述柔性筒狀主體部的另一端部沿徑向擴展，所述柔性筒狀主體部在周方向上的所述內齒與所述外齒咬合的位置，向隨著朝向所述柔性筒狀主體部的另一端部而縮徑的方向傾斜，所述剛性內齒齒輪配置為能調整相對於所述輸入部的軸向位置。

[發明的效果]
根據本發明的觀點，具有內齒的剛性內齒齒輪相對於固定有波動發生器的輸入部而可調整軸向位置地配置，所述波動發生器推動具有外齒的柔性筒狀主體部的內周面並旋轉。由此，無須降低內齒及外齒的齒高，而能夠對將包含剛性內齒齒輪及柔性外齒齒輪的波動齒輪裝置予以組裝後的內齒與外齒的間隙進行調整。

以下，一邊參照附圖，一邊說明本申請的例示性的實施方式。另外，本申請中，分別將與後述的波動齒輪裝置的中心軸平行的方向稱作“軸向”，將與波動齒輪裝置的中心軸正交的方向稱作“徑向”，將沿著以波動齒輪裝置的中心軸為中心的圓弧的方向稱作“周方向”。而且，本申請中，在後述的圖1、圖3、圖4、圖5、圖7、圖8、圖9中，將軸向設為左右方向，將右側（右端部）設為“軸向的其中一側（一端部）”，將左側（左端部）設為“軸向的另一側（另一端部）”，對各部的形狀或位置關係進行說明。但是，並不意圖通過所述左右方向的定義來限定本發明的波動齒輪裝置的使用時的方向。而且，本申請中，所謂“平行的方向”，也包含大致平行的方向。而且，本申請中，所謂“正交的方向”，也包含大致正交的方向。

＜1.第一實施方式＞
＜1-1.波動齒輪裝置的結構＞
以下，對本發明的第一實施方式的波動齒輪裝置100的結構進行說明。圖1是第一實施方式的波動齒輪裝置100的縱剖面圖。圖2是從圖1的A-A位置觀察時的波動齒輪裝置100的橫剖面圖。另外，圖1及後述的圖3、圖4、圖8、圖9中，誇張地顯示了後述的波動軸承32的外輪323的外周面的傾斜。

本實施方式的波動齒輪裝置100是利用後述的剛性內齒齒輪10與後述的柔性外齒齒輪20的差動，來對所輸入的旋轉運動進行變速的裝置。波動齒輪裝置100例如被裝入小型機器人（robot）的關節內，用作使從電動機獲得的旋轉運動減速並輸出的減速機。但是，本發明的波動齒輪裝置100也可裝入可穿戴式機器人（assist suite）、轉檯、機床的分度盤、輪椅、無人搬運車等其他設備中，以實現各種旋轉運動。

如圖1及圖2所示，波動齒輪裝置100具有剛性內齒齒輪10、柔性外齒齒輪20、波動發生器30及凸緣部40。而且，在波動齒輪裝置100中，設有用於從外部獲得動力的輸入部101。輸入部101是以中心軸9為中心而沿軸向呈圓柱狀地延伸。而且，輸入部101以中心軸9為中心而旋轉。詳細如後所述，輸入部101軸支撐於波動齒輪裝置100。

剛性內齒齒輪10是以中心軸9為中心呈圓環狀擴展的構件。剛性內齒齒輪10的剛性遠高於後述的柔性筒狀主體部25的剛性。因此，剛性內齒齒輪10能夠實質上視為剛體。如圖2所示，剛性內齒齒輪10在內周面具有多個內齒11。多個內齒11沿著周方向而以固定的間距排列。本實施方式的多個內齒11形成有相對於中心軸9而傾斜的傘齒輪。在剛性內齒齒輪10中，設有用於供後述的螺絲13插入的多個（本實施方式中為八個）貫穿孔102。多個貫穿孔102以中心軸9為中心而在周方向上等間隔地排列。各貫穿孔102沿軸向貫穿剛性內齒齒輪10。而且，剛性內齒齒輪10相對於後述的凸緣部40而沿軸向間接地固定。詳細將後述。

柔性外齒齒輪20具有柔性筒狀主體部25及平板部26。柔性筒狀主體部25是以中心軸9為中心而沿軸向呈筒狀延伸的部位。而且，柔性筒狀主體部25是具有柔性，可在徑向上撓曲的圓筒狀部分。平板部26是從柔性筒狀主體部25的另一端部朝徑向內側擴展的部位。而且，平板部26是比柔性筒狀主體部25難撓曲的平板狀部分。

如圖1所示，柔性筒狀主體部25的一端部配置於剛性內齒齒輪10的徑向內側。柔性外齒齒輪20在一端部附近的外周面具有多個外齒21。多個外齒21沿著周方向而以固定的間距排列。在多個外齒21與剛性內齒齒輪10的內齒11咬合的位置（以下稱作“咬合部251”，詳細將後述），所述多個外齒21形成相對於中心軸9而傾斜的傘齒輪。所述剛性內齒齒輪10所具有的內齒11的齒數與所述柔性外齒齒輪20所具有的外齒21的齒數稍有不同。在平板部26的中央，固定有用於導出減速後的動力的輸出軸（圖示省略）。

波動發生器30是用於使柔性外齒齒輪20撓曲變形的機構。波動發生器30具有非正圓凸輪31與波動軸承32（第二軸承）。

非正圓凸輪31是以中心軸9為中心呈環狀擴展的構件。非正圓凸輪31的內周面例如使用沿軸向延伸的固定構件103，彼此不能相對旋轉地固定於輸入部101的外周面。由此，非正圓凸輪31跟輸入部101一同，以中心軸9為中心而以減速前的轉速來旋轉。但是，非正圓凸輪31也可使用黏合或壓入等其他方法而固定於輸入部101。本實施方式的非正圓凸輪31具有橢圓形的凸輪輪廓（cam profile）。即，非正圓凸輪31根據周方向的位置而具有不同的外徑。

波動軸承32是位於剛性內齒齒輪10的徑向內側的柔性軸承。波動軸承32具有內輪321、多個滾珠（ball）322及可彈性變形的外輪323。內輪321被固定於非正圓凸輪31的外周面。多個滾珠322介於內輪321與外輪323之間，沿周方向排列。外輪323經由內輪321及滾珠322而彈性變形（撓曲變形），以反映旋轉的非正圓凸輪31的凸輪輪廓。而且，外輪323接觸至柔性筒狀主體部25的具有外齒21的部位的內周面。這樣，對於本實施方式的波動軸承32，使用滾珠軸承（ball bearing）。但是，也可取代滾珠軸承而使用滾子軸承（roll bearing）等其他方式的軸承。波動發生器30根據周方向的位置而具有不同的外徑，且在剛性內齒齒輪10的徑向內側，以中心軸9為中心而以減速前的轉速來旋轉。

凸緣部40是在輸入部101的周圍以中心軸9為中心呈圓環狀擴展的構件。凸緣部40被固定於搭載波動齒輪裝置100的裝置的框體。凸緣部40經由支撐軸承41（第一軸承）而配置於輸入部101的徑向外側。支撐軸承41具有內輪411、多個滾珠412及外輪413。內輪411被固定於輸入部101的外周面。多個滾珠412介於內輪411與外輪413之間，且沿周方向排列。外輪413被固定於凸緣部40的內周面。由此，凸緣部40經由支撐軸承41而以中心軸9為中心可旋轉地軸支撐輸入部101。這樣，對於支撐軸承41，使用滾珠軸承。但是，也可取代滾珠軸承而使用滾子軸承等其他方式的軸承。

此種結構的波動齒輪裝置100中，當所述輸入部101以減速前的轉速旋轉時，輸入部101及非正圓凸輪31一體地旋轉。而且，伴隨非正圓凸輪31的旋轉，經由波動軸承32，柔性外齒齒輪20的柔性筒狀主體部25的具有外齒21的部位的內周面受到推動，由此，柔性筒狀主體部25撓曲變形成橢圓狀。並且，柔性筒狀主體部25在非正圓凸輪31所形成的橢圓的長軸的兩端這兩處的徑向外側附近，向隨著朝向一端部而擴徑的方向（隨著朝向另一端部而縮徑的方向）傾斜。由此，在橢圓的長軸的兩端這兩處的徑向外側附近，外齒21與內齒11咬合。

另外，柔性筒狀主體部25在非正圓凸輪31所形成的橢圓的短軸的兩端這兩處的徑向外側附近，向隨著朝向一端部而縮徑的方向（隨著朝向另一端部而擴徑的方向）傾斜。由此，在橢圓的短軸的兩端這兩處的徑向外側附近，外齒21與內齒11不咬合。即，本實施方式中，外齒21與內齒11彼此在周方向上局部地（在咬合部251）咬合。

當非正圓凸輪31旋轉時，非正圓凸輪31所形成的橢圓的長軸的兩端的位置沿周方向移動，因此外齒21與內齒11的咬合部251也沿周方向移動。此處，如上所述，剛性內齒齒輪10的內齒11的齒數與柔性外齒齒輪20的外齒21的齒數稍有不同。因此，非正圓凸輪31每旋轉一圈，內齒11與外齒21的咬合部251都會稍許變化。其結果，相對於剛性內齒齒輪10，柔性外齒齒輪20及輸出軸以經減速的轉速而旋轉。即，柔性外齒齒輪20及輸出軸一邊使柔性外齒齒輪20的外齒21與剛性內齒齒輪10的內齒11的咬合部251沿周方向移動，一邊因外齒21與內齒11的齒數不同而相對於剛性內齒齒輪10相對旋轉。

＜1-2.剛性內齒齒輪、柔性外齒齒輪以及波動軸承的詳細結構＞
接下來，對剛性內齒齒輪10、柔性外齒齒輪20以及波動軸承32的詳細結構進行說明。圖3及圖4是第一實施方式的波動齒輪裝置100的局部縱剖面圖。另外，圖3圖示了波動齒輪裝置100中的、周方向上的柔性外齒齒輪20的外齒21與剛性內齒齒輪10的內齒11的咬合部251附近的結構。圖4圖示了波動齒輪裝置100中的、周方向上的柔性外齒齒輪20的外齒21與剛性內齒齒輪10的內齒11未咬合的位置252附近的結構。以下，除了圖3及圖4以外，還適當參照圖1及圖2。

如圖3所示，柔性筒狀主體部25在周方向上的柔性外齒齒輪20的外齒21與剛性內齒齒輪10的內齒11的咬合部251處，向隨著朝向另一端部而縮徑的方向（朝向徑向內側）傾斜。而且，剛性內齒齒輪10的內周面遍及周方向的整周，隨著朝向另一端部而朝向徑向內側傾斜。在所述周方向上的內齒11與外齒21的咬合部251處，將剛性內齒齒輪10的內齒11的齒向111延長的直線、與將柔性外齒齒輪20的外齒21的齒向211延長的直線在中心軸9上的一點處交叉。

此處，剛性內齒齒輪10經由墊片14而在軸向上固定於凸緣部40。具體而言，首先，在將包含剛性內齒齒輪10及柔性外齒齒輪20的波動齒輪裝置100予以組裝的中途或組裝後的調整階段，將墊片14夾入剛性內齒齒輪10與凸緣部40的軸向之間。墊片14是以中心軸9為中心呈圓環狀擴展的樹脂製或金屬製的構件。本實施方式的墊片14的內徑稍大於剛性內齒齒輪10的內徑。墊片14的外徑稍小於剛性內齒齒輪10的外徑。夾入的墊片14的片數既可為一片，也可為多片。而且，夾入的墊片14的片數也可為0片（即，不夾入）。由此，能夠對剛性內齒齒輪10相對於凸緣部40的軸向位置進行調整。而且，在各墊片14上設有貫穿孔140。貫穿孔140沿軸向貫穿墊片14。在調整好剛性內齒齒輪10的軸向位置後，經由剛性內齒齒輪10的貫穿孔102及墊片14的貫穿孔140來利用螺絲13進行固定，由此，將剛性內齒齒輪10及墊片14在軸向上固定於凸緣部40。由此，剛性內齒齒輪10相對於凸緣部40的軸向位置得到固定。

而且，如上所述，輸入部101經由支撐軸承41而軸支撐於凸緣部40的徑向內側。即，剛性內齒齒輪10是可調整相對於輸入部101的軸向位置地配置。進而，一邊推動柔性筒狀主體部25的內周面一邊旋轉的波動發生器30被固定於輸入部101的外周面。在柔性筒狀主體部25的外周面，形成有外齒21。在剛性內齒齒輪10的內周面，形成有內齒11。如上所述，在波動齒輪裝置100中的、周方向上的內齒11與外齒21的咬合部251處，內齒11的齒向111及外齒21的齒向211均隨著朝向另一端部而朝向徑向內側傾斜。因此，通過使用墊片14來調整剛性內齒齒輪10的軸向位置，從而能夠在波動齒輪裝置100的周方向上的內齒11與外齒21的咬合部251處，調整內齒11與外齒21之間的軸向及徑向的間隙。因此，無須降低內齒11及外齒21的齒高，而能夠調整內齒11與外齒21之間的軸向及徑向的間隙，因此既能抑制內齒11及外齒21的強度下降，又能抑制從外齒21向內齒11的旋轉傳遞效率的下降。而且，能夠使用簡易的結構來調整內齒11與外齒21之間的軸向及徑向的間隙，因此能夠抑制間隙調整所耗費的成本的增大。

另外，如圖3所示，波動軸承32的外輪323的外周面被加工成另一端部附近呈圓滑的凸狀曲面。在波動齒輪裝置100的周方向上的內齒11與外齒21的咬合部251處，柔性筒狀主體部25的內周面接觸至波動軸承32的外輪323的另一端部附近。在所述接觸部位附近，外輪323的外周面形成為曲面狀，由此來抑制柔性筒狀主體部25及外輪323的磨損或損傷。

而且，如圖4所示，波動軸承32的外輪323的外周面被加工成一端部附近呈圓滑的凸狀曲面。柔性筒狀主體部25在周方向上的柔性外齒齒輪20的外齒21與剛性內齒齒輪10的內齒11未咬合的位置252處，向隨著朝向一端部而縮徑的方向（朝向徑向內側）傾斜。並且，在波動齒輪裝置100的周方向上的內齒11與外齒21未咬合的位置252處，柔性筒狀主體部25的內周面接觸至波動軸承32的外輪323的一端部附近。在所述接觸部位附近，外輪323的外周面形成為曲面狀，由此來抑制柔性筒狀主體部25及外輪323的磨損或損傷。

＜2.第二實施方式＞
繼而，對本發明的第二實施方式的波動齒輪裝置100B的結構進行說明。另外，以下，主要對與第一實施方式的不同點進行說明，而對於與第一實施方式同等的部分則省略重複說明。

圖5是第二實施方式的波動齒輪裝置100B的縱剖面圖。圖6是從圖5的B-B位置觀察時的波動齒輪裝置100B的橫剖面圖。如圖5及圖6所示，波動齒輪裝置100B具有剛性內齒齒輪10B、柔性外齒齒輪20B、波動發生器30B、凸緣部40B及殼體50B。

剛性內齒齒輪10B是以中心軸9B為中心呈圓環狀擴展的構件。如圖6所示，剛性內齒齒輪10B在內周面具有多個內齒11B。多個內齒11B沿著周方向而以固定的間距排列。在剛性內齒齒輪10B中，設有用於供螺絲（圖示省略）插入的多個（本實施方式中為八個）貫穿孔102B。多個貫穿孔102B以中心軸9B為中心而在周方向上等間隔地排列。各貫穿孔102B沿軸向貫穿剛性內齒齒輪10B。剛性內齒齒輪10B經由貫穿孔102B而螺固，由此被固定於在軸向的其中一側鄰接的第一連結部151B。在剛性內齒齒輪10B的軸向的另一側，固定有用於導出減速後的動力的輸出軸（圖示省略）。

第一連結部151B是以中心軸9B為中心而沿軸向呈圓筒狀延伸的構件。並且，在第一連結部151B的徑向外側，配置有第二連結部152B。第二連結部152B是具有比第一連結部151B的外徑稍大的內徑，且以中心軸9B為中心而沿軸向呈圓筒狀延伸的構件。而且，第一連結部151B及第二連結部152B均具有高剛性。在第二連結部152B中，設有用於供螺絲（圖示省略）插入的多個貫穿孔153B。各貫穿孔153B沿軸向貫穿第二連結部152B。

第一連結部151B通過軸承16B可旋轉地連接於第二連結部152B。對於本實施方式的軸承16B，使用交叉滾子軸承（cross roll bearing）。如圖5所示，軸承16B在第二連結部152B的內周面與第一連結部151B的外周面之間，具有多個圓筒滾子161B。多個圓筒滾子161B是在第二連結部152B的內周面上所設的環狀的V槽、與第一連結部151B的外周面上所設的環狀的V槽之間，一邊交替地改變方向一邊配置。由此，既允許第一連結部151B相對於第二連結部152B的旋轉，又彼此高剛性地連接。此種交叉滾子軸承即便不像滾珠軸承那樣使用一對，也能夠在軸向及徑向上獲得所需的剛性。即，通過使用交叉滾子軸承，能夠減少波動齒輪裝置100B中所設的軸承（bearing）的數量。由此，能夠降低軸承16B的重量，並且能夠抑制軸承16B的軸向尺寸。

柔性外齒齒輪20B具有柔性筒狀主體部25B與平板部26B。柔性筒狀主體部25B是以中心軸9B為中心而沿軸向呈筒狀延伸的部位。平板部26B是從柔性筒狀主體部25B的一端部朝徑向外側擴展的部位。在平板部26B的徑向外側的部位，設有沿軸向貫穿平板部26B的多個貫穿孔260B。各貫穿孔260B沿軸向貫穿平板部26B。並且，平板部26B的徑向外側的部位被夾入第二連結部152B與後述的凸緣部40B的軸向之間，並經由第二連結部152B的貫穿孔153B及平板部26B的貫穿孔260B而螺固，由此受到固定。

波動發生器30B是用於使柔性外齒齒輪20B撓曲變形的機構。波動發生器30B具有軸承架33B、多個按壓軸承34B（第三軸承）、多個滾子35B及多個輔助軸承36B（第四軸承）。

軸承架33B是以中心軸9B為中心而沿軸向呈圓筒狀延伸的構件。軸承架33B分別保持後述的多個按壓軸承34B及後述的多個輔助軸承36B。軸承架33B的內周面是彼此不能相對旋轉地固定於輸入部101B的外周面。由此，軸承架33B跟輸入部101B一同，以中心軸9B為中心而以減速前的轉速來旋轉。

如圖5及圖6所示，在軸承架33B中，固定有四個軸承支撐部331B。四個軸承支撐部331B是以中心軸9B為中心而彼此在周方向上隔開90度的間隔而設。各軸承支撐部331B具有高剛性。在四個軸承支撐部331B中的彼此相向的兩個中，分別固定有按壓軸承34B，且隨著朝向另一端部而朝向徑向外側傾斜。而且，在四個軸承支撐部331B中的剩餘的兩個中，分別固定有輔助軸承36B，且隨著朝向另一端部而朝向徑向內側傾斜。

本實施方式中，兩個按壓軸承34B以中心軸9B為中心而彼此在周方向上隔開180度的間隔而配置。各按壓軸承34B具有內輪341B、多個滾珠342B及外輪343B。內輪341B沿著傾斜而固定於軸承支撐部331B。多個滾珠342B介於內輪341B與外輪343B之間。在外輪343B中，固定有後述的滾子35B。這樣，對於按壓軸承34B，使用滾珠軸承。但是，也可取代滾珠軸承而使用滾子軸承等其他方式的軸承。而且，按壓軸承34B的個數只要為多個即可，並不限定於兩個。

滾子35B位於剛性內齒齒輪10B的徑向內側。如上所述，滾子35B被固定於按壓軸承34B的外輪343B。滾子35B是具有柔性筒狀主體部25B的內徑的三分之一倍以上且二分之一倍以下的大小的外徑的環狀圓板。而且，滾子35B為金屬製或樹脂製，與柔性筒狀主體部25B中的、位於內齒11B與外齒21B的咬合部251B處的部位的內周面接觸而承受摩擦力。按壓軸承34B經由滾子35B而間接地接觸至柔性外齒齒輪20B，且通過所述摩擦力而自轉。進而，按壓軸承34B跟滾子35B一同，經由輸入部101B及軸承架33B而以中心軸9B為中心來以減速前的轉速公轉（旋轉）。即，按壓軸承34B以中心軸9B為中心而公轉並且自轉。但是，按壓軸承34B也可不經由滾子35B而直接接觸至柔性外齒齒輪20B。

而且，本實施方式中，兩個輔助軸承36B以中心軸9B為中心，分別在周方向上從兩個按壓軸承34B隔開90度的間隔而配置。各輔助軸承36B具有內輪361B、多個滾珠362B及外輪363B。內輪361B沿著傾斜而固定於軸承支撐部331B。多個滾珠362B介於內輪361B與外輪363B之間。這樣，對於輔助軸承36B，使用滾珠軸承。但是，也可取代滾珠軸承而使用滾子軸承等其他方式的軸承。而且，輔助軸承36B的個數並不限定於兩個。

如圖6所示，柔性筒狀主體部25B的內周面在周方向上的、與滾子35B接觸的兩處附近擴徑。另一方面，柔性筒狀主體部25B的內周面在周方向上的、以中心軸9B為中心而在周方向上從兩個按壓軸承34B隔開90度的位置252B處，與輔助軸承36B的外輪363B接觸。由此，此位置處的柔性筒狀主體部25B的過度縮徑得到抑制。並且，兩個輔助軸承36B的外輪363B分別直接接觸至柔性筒狀主體部25B的內周面而承受摩擦力，由此來自轉。進而，輔助軸承36B經由輸入部101B及軸承架33B而以中心軸9B為中心來以減速前的轉速公轉（旋轉）。即，輔助軸承36B以中心軸9B為中心而公轉並且自轉。但是，輔助軸承36B也可經由滾子等其他構件而間接接觸至柔性筒狀主體部25B的內周面。

凸緣部40B是在輸入部101B及後述的殼體50B的周圍，以中心軸9B為中心而呈圓環狀擴展的構件。如上所述，在凸緣部40B的徑向外側的部位，通過螺固而固定有柔性外齒齒輪20B的平板部26B及第二連結部152B。而且，在凸緣部40B的徑向內側的部位，設有沿軸向貫穿凸緣部40B的貫穿孔400B。貫穿孔400B沿軸向貫穿凸緣部40B。凸緣部40B的徑向內側的部位在軸向上間接地固定於後述的殼體50B。詳細將後述。

殼體50B經由支撐軸承41B而配置於輸入部101B的徑向外側。支撐軸承41B具有內輪411B、多個滾珠412B及外輪413B。內輪411B被固定於輸入部101B的外周面。多個滾珠412B介於內輪411B與外輪413B之間，且沿周方向排列。外輪413B被固定於殼體50B的內周面。由此，殼體50B經由支撐軸承41B而以中心軸9B為中心來可旋轉地軸支撐輸入部101B。而且，殼體50B被直接或間接地固定於搭載波動齒輪裝置100B的裝置的框體。

在此種結構的波動齒輪裝置100B中，當所述輸入部101B以減速前的轉速旋轉時，輸入部101B、軸承架33B、按壓軸承34B、滾子35B及輔助軸承36B以中心軸9B為中心而一體地旋轉。而且，伴隨著以中心軸9B為中心的按壓軸承34B的旋轉（公轉），柔性外齒齒輪20B的柔性筒狀主體部25B的內周面經由滾子35B而受到推動，由此，柔性筒狀主體部25B撓曲變形成橢圓狀。並且，柔性筒狀主體部25B在兩個按壓軸承34B的徑向外側附近，向隨著朝向另一端部而擴徑的方向傾斜。由此，在兩個按壓軸承34B的徑向外側附近，柔性外齒齒輪20B的外齒21B與剛性內齒齒輪10B的內齒11B咬合。

另外，柔性筒狀主體部25B在周方向上的、以中心軸9B為中心而在周方向上從兩個按壓軸承34B隔開90度的位置252B的徑向外側，向隨著朝向另一端部而縮徑的方向傾斜。由此，在所述兩處附近，柔性外齒齒輪20B的外齒21B與剛性內齒齒輪10B的內齒11B未咬合。即，本實施方式中構成為柔性外齒齒輪20B的外齒21B與剛性內齒齒輪10B的內齒11B彼此在周方向上局部地（在咬合部251B處）咬合。

當兩個按壓軸承34B公轉時，柔性外齒齒輪20B的外齒21B與剛性內齒齒輪10B的內齒11B的咬合部251B也沿周方向移動。此處，剛性內齒齒輪10B的內齒11B的齒數與柔性外齒齒輪20B的外齒21B的齒數稍有不同。因此，每當兩個按壓軸承34B公轉一圈，內齒11B與外齒21B的咬合部251B會沿周方向稍許變化。本實施方式中，柔性外齒齒輪20B被固定於凸緣部40B，因此不沿周方向旋轉。其結果，剛性內齒齒輪10B及輸出軸相對於柔性外齒齒輪20B而以經減速的轉速來旋轉。即，剛性內齒齒輪10B及輸出軸一邊使柔性外齒齒輪20B的外齒21B與剛性內齒齒輪10B的內齒11B的咬合部251B沿周方向移動，一邊因外齒21B與內齒11B的齒數不同而相對於柔性外齒齒輪20B相對旋轉。

圖7是第二實施方式的波動齒輪裝置100B的局部縱剖面圖。另外，圖7圖示了凸緣部40B與殼體50B的固定位置附近的結構。殼體50B具有殼體筒狀部501B及殼體平板部502B。殼體筒狀部501B是以中心軸9B為中心而沿軸向呈圓筒狀延伸的部位。在殼體筒狀部501B的內周面，固定有支撐軸承41B的外輪413B。殼體平板部502B是從殼體筒狀部501B的另一端部朝徑向外側擴展的部位。

如圖7所示，凸緣部40B經由墊片14B而在軸向上固定於殼體平板部502B。具體而言，首先，在將波動齒輪裝置100B予以組裝的中途或組裝後的調整階段，將墊片14B夾入凸緣部40B與殼體平板部502B的軸向之間。夾入的墊片14B的片數既可為一片，也可為多片。而且，夾入的墊片14B的片數也可為0片（即，不夾入）。由此，能夠對凸緣部40B相對於殼體平板部502B的軸向位置進行調整。而且，在各墊片14B上，設有貫穿孔140B。貫穿孔140B沿軸向貫穿墊片14B。在對凸緣部40B的軸向位置進行調整後，經由凸緣部40B的貫穿孔400B及墊片14B的貫穿孔140B而利用螺絲13B固定於殼體平板部502B，由此來將凸緣部40B及墊片14B在軸向上固定於殼體50B。由此，凸緣部40B相對於殼體50B的軸向位置受到固定。

而且，如上所述，輸入部101B經由支撐軸承41B而軸支撐於殼體50B的徑向內側。進而，在輸入部101B的外周面，固定有推動柔性筒狀主體部25B的內周面並旋轉的波動發生器30B。在柔性筒狀主體部25B的外周面，形成有外齒21B。而且，在可旋轉地支撐於凸緣部40B的剛性內齒齒輪10B的內周面，形成有內齒11B。如圖5所示，在波動齒輪裝置100B中的、周方向上的內齒11B與外齒21B的咬合部251B處，內齒11B的齒向及外齒21B的齒向均隨著朝向另一端部而朝向徑向外側傾斜。因此，通過使用墊片14B來調整可旋轉地支撐具有內齒11B的剛性內齒齒輪10B的凸緣部40B的軸向位置，從而能夠在波動齒輪裝置100B的周方向上的內齒11B與外齒21B的咬合部251B位置處，調整內齒11B與外齒21B之間的軸向及徑向的間隙。因此，無須降低內齒11B及外齒21B的齒高，而能夠調整內齒11B與外齒21B之間的軸向及徑向的間隙，因此既能抑制內齒11B及外齒21B的強度下降，又能抑制從外齒21B向內齒11B的旋轉傳遞效率的下降。而且，能夠使用簡易的結構來調整內齒11B與外齒21B之間的軸向及徑向的間隙，因此能夠抑制間隙的調整所耗費的成本的增大。

＜3.第三實施方式＞
繼而，對本發明的第三實施方式的波動齒輪裝置100C的結構進行說明。另外，以下，主要對與第一實施方式及第二實施方式的不同點進行說明，對於與第一實施方式及第二實施方式同等的部分，則省略重複說明。

圖8是第三實施方式的波動齒輪裝置100C的縱剖面圖。如圖8所示，波動齒輪裝置100C具有剛性內齒齒輪10C、柔性外齒齒輪20C、波動發生器30C、凸緣部40C、殼體50C及螺母60C。關於剛性內齒齒輪10C、柔性外齒齒輪20C及波動發生器30C，由於具有與第一實施方式的剛性內齒齒輪10、柔性外齒齒輪20及波動發生器30同等的結構，因此省略重複說明。但是，本實施方式的剛性內齒齒輪10C未經由墊片而在軸向上直接固定於凸緣部40C。

凸緣部40C是在輸入部101C及後述的殼體50C的周圍以中心軸9C為中心而呈圓環狀擴展的構件。如上所述，剛性內齒齒輪10C利用螺絲13C而在軸向上固定於凸緣部40C。而且，在凸緣部40C的內周面，形成有母螺紋401C。

殼體50C是以中心軸9C為中心而沿軸向呈圓筒狀延伸的構件。殼體50C被直接或間接地固定於搭載波動齒輪裝置100C的裝置的框體。殼體50C經由支撐軸承41C而配置於輸入部101C的徑向外側。殼體50C經由支撐軸承41C而以中心軸9C為中心來可旋轉地軸支撐輸入部101C。而且，在殼體50C的外周面，形成有公螺紋503C。公螺紋503C螺合於凸緣部40C的母螺紋401C。由此，凸緣部40C是可調整相對於殼體50C的軸向位置地配置。

螺母60C是在輸入部101C及後述的殼體50C的周圍，以中心軸9C為中心而呈圓環狀擴展的構件。螺母60C位於凸緣部40C的軸向的其中一側。而且，螺母60C具有與凸緣部40C相同的內徑。在螺母60C的內周面，形成有母螺紋601C。殼體50C的公螺紋503C螺合於母螺紋601C。由此，螺母60C是可調整相對於殼體50C的軸向位置地配置。進而，螺母60C在軸向上接觸至凸緣部40C，由此，凸緣部40C相對於殼體50C的軸向位置得到固定。

本實施方式通過具有所述結構，從而與第一實施方式及第二實施方式同樣地，能夠在波動齒輪裝置100C的周方向上的剛性內齒齒輪10C的內齒與柔性外齒齒輪20C的外齒的咬合部251C處，對內齒與外齒之間的軸向及徑向的間隙進行調整。

＜4.第四實施方式＞
繼而，對本發明的第四實施方式的波動齒輪裝置100D的結構進行說明。另外，以下，以與第一實施方式至第三實施方式的不同點為中心進行說明，而對於與第一實施方式至第三實施方式同等的部分，則省略重複說明。

圖9是第四實施方式的波動齒輪裝置100D的縱剖面圖。如圖9所示，輸入部101D在一端部具有與電動機200的旋轉軸201摩擦結合的摩擦聯軸節部202D。摩擦聯軸節部202D包含沿中心軸9D方向被切斷的切槽203D、及螺合於中心軸9D的直角方向的螺絲13D。輸入部101D經由摩擦聯軸節202D而沿軸向連接於電動機200的旋轉軸201。具體而言，輸入部101D通過將旋轉軸201插入摩擦聯軸節部202D並對螺絲13D進行緊固，從而通過從電動機200獲得的動力而以中心軸9D為中心來旋轉。由此，波動齒輪裝置100D無須另行使用通用聯軸器，能夠以較少的零件個數而縮小軸向尺寸，來獲得電動機200與波動齒輪裝置100D的一體結構。

＜5.變形例＞
以上，對本發明的例示性的實施方式進行了說明，但本發明並不限定於所述實施方式。

所述的第一實施方式中，具有在剛性內齒齒輪10與凸緣部40的軸向之間夾著墊片14的結構，第二實施方式中，具有在凸緣部40B與殼體平板部502B的軸向之間夾著墊片14B的結構。但是，在第一實施方式中公開的、具有非正圓凸輪的波動齒輪裝置中，也可具有在凸緣部與殼體的軸向之間夾著墊片的結構。而且，在第二實施方式中公開的、具有保持按壓軸承的軸承架的波動齒輪裝置中，也可具有在經由第一連結部可旋轉地支撐剛性內齒齒輪的第二連結部或平板部與凸緣部的軸向之間夾著墊片的結構。換言之，只要具有能夠對剛性內齒齒輪、或者直接或間接地固定於剛性內齒齒輪的凸緣部的軸向位置進行調整的結構即可。

所述的實施方式中，是使用墊片或螺母來調整剛性內齒齒輪相對於輸入部的軸向位置。但是，除了墊片或螺母以外，還可使用彈簧、凸輪等構件來調整剛性內齒齒輪相對於輸入部的軸向位置。

對於構成所述波動齒輪裝置的各構件的材料，例如使用高強度的金屬。但是，各構件的材料只要能夠耐受使用時的負載即可，未必限定於金屬。

而且，對於波動齒輪裝置的細節部分的形狀，也可與所述實施方式的各圖中所示的形狀不同。

[產業上的可利用性]
本申請能夠利用於波動齒輪裝置。

9、9B、9C、9D‧‧‧中心軸

10、10B、10C‧‧‧剛性內齒齒輪

11、11B‧‧‧內齒

13、13C、13D‧‧‧螺絲

14、14B‧‧‧墊片

16B‧‧‧軸承

20、20B、20C‧‧‧柔性外齒齒輪

21、21B‧‧‧外齒

25、25B‧‧‧柔性筒狀主體部

26、26B‧‧‧平板部

30、30B、30C‧‧‧波動發生器

31‧‧‧非正圓凸輪

32‧‧‧波動軸承（第二軸承）

33B‧‧‧軸承架

34B‧‧‧按壓軸承（第三軸承）

35B‧‧‧滾子

36B‧‧‧輔助軸承（第四軸承）

40、40B、40C‧‧‧凸緣部

41、41B、41C‧‧‧支撐軸承（第一軸承）

50B、50C‧‧‧殼體

60C‧‧‧螺母

100、100B、100C、100D‧‧‧波動齒輪裝置

101、101B、101C、101D‧‧‧輸入部

102、102B、140、153B、260B、400B‧‧‧貫穿孔

103‧‧‧固定構件

111、211‧‧‧齒向

151B‧‧‧第一連結部

152B‧‧‧第二連結部

161B‧‧‧圓筒滾子

200‧‧‧電動機

201‧‧‧旋轉軸

202D‧‧‧摩擦聯軸節部

203D‧‧‧切槽

251、251B、251C‧‧‧咬合部

252、252B‧‧‧位置

321、341B、361B、411、411B‧‧‧內輪

322、342B、362B、412、412B‧‧‧滾珠

323、343B、363B、413、413B‧‧‧外輪

331B‧‧‧軸承支撐部

401C、601C‧‧‧母螺紋

501B‧‧‧殼體筒狀部

502B‧‧‧殼體平板部

503C‧‧‧公螺紋

圖1是第一實施方式的波動齒輪裝置的縱剖面圖。

圖2是第一實施方式的波動齒輪裝置的橫剖面圖。

圖3是第一實施方式的波動齒輪裝置的局部縱剖面圖。

圖4是第一實施方式的波動齒輪裝置的局部縱剖面圖。

圖5是第二實施方式的波動齒輪裝置的縱剖面圖。

圖6是第二實施方式的波動齒輪裝置的橫剖面圖。

圖7是第二實施方式的波動齒輪裝置的局部縱剖面圖。

圖8是第三實施方式的波動齒輪裝置的縱剖面圖。

圖9是第四實施方式的波動齒輪裝置及電動機的縱剖面圖。

Claims (15)

1. 一種波動齒輪裝置，其包括： 剛性內齒齒輪，在內周面具有內齒，以中心軸為中心而呈圓環狀擴展； 波動發生器，在所述剛性內齒齒輪的徑向內側，以所述中心軸為中心而旋轉，且根據周方向的位置而具有不同的外徑；以及 柔性外齒齒輪，在外周面具有相對於所述剛性內齒齒輪的內齒而局部咬合的外齒，內周面伴隨所述波動發生器的旋轉而受到推動，由此，一邊使所述內齒與所述外齒的咬合位置沿周方向移動，一邊根據所述內齒與所述外齒的齒數不同而相對於所述剛性內齒齒輪相對旋轉，所述波動齒輪裝置的特徵在於： 所述波動發生器被固定於以所述中心軸為中心而旋轉的輸入部， 所述柔性外齒齒輪具有： 柔性筒狀主體部，在一端部具有所述外齒，以所述中心軸為中心而沿軸向呈筒狀延伸；以及 平板部，從所述柔性筒狀主體部的另一端部沿徑向擴展， 所述柔性筒狀主體部在周方向上的所述內齒與所述外齒咬合的位置，向隨著朝向所述柔性筒狀主體部的另一端部而縮徑的方向傾斜， 所述剛性內齒齒輪配置為能調整相對於所述輸入部的軸向位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的波動齒輪裝置，還包括： 凸緣部，經由第一軸承而配置於所述輸入部的徑向外側， 所述凸緣部與所述剛性內齒齒輪經由一個或多個墊片而在軸向上受到固定。
3. 如申請專利範圍第1項所述的波動齒輪裝置，還包括： 殼體，經由第一軸承而配置於所述輸入部的徑向外側；以及 凸緣部，直接或間接地固定於所述剛性內齒齒輪， 所述殼體與所述凸緣部經由一個或多個墊片而在軸向上受到固定。
4. 如申請專利範圍第1項所述的波動齒輪裝置，還包括： 殼體，經由第一軸承而配置於所述輸入部的徑向外側； 凸緣部，直接或間接地固定於所述剛性內齒齒輪；以及 螺母，具有與所述凸緣部相同的內徑， 形成在所述殼體的外周面的公螺紋分別螺合於形成在所述凸緣部的內周面的母螺紋和形成在所述螺母的內周面的母螺紋， 所述螺母與所述凸緣部在軸向上接觸。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的波動齒輪裝置，其中 在周方向上的所述內齒與所述外齒咬合的位置，使所述內齒的齒向延長的直線、與使所述外齒的齒向延長的直線在所述中心軸上的一點交叉。
6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的波動齒輪裝置，其中 所述柔性筒狀主體部在周方向上的所述內齒與所述外齒未咬合的位置，向隨著朝向所述柔性筒狀主體部的另一端部而擴徑的方向傾斜。
7. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的波動齒輪裝置，其中 所述內齒及所述外齒在彼此咬合的位置分別形成傘齒輪。
8. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的波動齒輪裝置，其中 所述波動發生器具有： 非正圓凸輪，以所述中心軸為中心而旋轉，根據周方向的位置而具有不同的外徑；以及 柔性的第二軸承，所述非正圓凸輪被固定於內輪，且外輪與所述柔性外齒齒輪接觸， 伴隨所述非正圓凸輪的旋轉，所述內齒與所述外齒的咬合位置沿周方向移動。
9. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的波動齒輪裝置，其中 所述波動發生器具有： 多個第三軸承，以所述中心軸為中心而彼此在周方向上隔開間隔地配置；以及 軸承架，被固定於所述輸入部，分別保持多個所述第三軸承， 多個所述第三軸承直接或間接地接觸所述柔性外齒齒輪，並且從所述輸入部經由所述軸承架而旋轉，由此，以所述中心軸為中心公轉並且自轉。
10. 如申請專利範圍第9項所述的波動齒輪裝置，其中 所述波動發生器還具有滾子，所述滾子被固定於多個所述第三軸承的外輪， 多個所述第三軸承經由所述滾子而接觸至所述柔性外齒齒輪，由此來自轉。
11. 如申請專利範圍第10項所述的波動齒輪裝置，其中 所述滾子的外徑為所述柔性筒狀主體部的內徑的三分之一倍以上且二分之一倍以下。
12. 如申請專利範圍第9項所述的波動齒輪裝置，其中 所述波動發生器具有： 兩個所述第三軸承，以所述中心軸為中心而彼此在周方向上隔開180度的間隔地配置；以及 兩個第四軸承，以所述中心軸為中心而在周方向上從所述兩個第三軸承隔開90度的間隔地配置， 所述軸承架分別保持所述兩個第三軸承與所述兩個第四軸承，所述兩個第四軸承直接或間接地接觸至所述柔性外齒齒輪，且從所述輸入部經由所述軸承架而旋轉，由此，以所述中心軸為中心而公轉並且自轉。
13. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的波動齒輪裝置，其中 所述輸入部經由電動機的旋轉軸與摩擦聯軸節而連接。
14. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的波動齒輪裝置，其中 所述平板部從所述柔性筒狀主體部的另一端部朝徑向內側擴展。
15. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的波動齒輪裝置，其中 所述平板部從所述柔性筒狀主體部的另一端部朝徑向外側擴展。