雙聯型波動齒輪裝置的製作方法
2023-05-12 21:50:52

本發明涉及包括一對內齒齒輪、能夠在半徑方向上彎曲變形的圓筒狀的外齒齒輪以及波動發生器的波動齒輪裝置。
背景技術:
具備圓筒狀的外齒齒輪的波動齒輪裝置通常包括:被固定而不旋轉的靜止側內齒齒輪、作為旋轉輸入元件的波動發生器、作為減速旋轉輸出元件的驅動側內齒齒輪、以及能夠與靜止側內齒齒輪及驅動側內齒齒輪嚙合且能夠在半徑方向上彎曲變形的圓筒狀的外齒齒輪。在典型的波動齒輪裝置中,外齒齒輪被彎曲變形成橢圓狀而在橢圓形狀的長軸兩端的位置能夠與靜止側及驅動側的內齒齒輪嚙合。
專利文獻1、5中記載有一種一般的波動齒輪裝置,該波動齒輪裝置的靜止側內齒齒輪的齒數比外齒齒輪多2個,驅動側內齒齒輪的齒數與外齒齒輪相同。此處,專利文獻1中,外齒齒輪的外齒在其齒線方向的中央部分被分成兩個部分,一方的外齒部分能夠與靜止側內齒齒輪嚙合,另一方的外齒部分能夠與驅動側內齒齒輪嚙合。另外,專利文獻5中記載有外齒齒輪的輪緣厚度對外齒齒輪的齒底疲勞強度造成較大影響的內容。
這些專利文獻1、5中所公開的波動齒輪裝置中,如果波動發生器旋轉,則外齒齒輪以對應於與靜止側內齒齒輪的齒數差的速比進行減速旋轉。從與外齒齒輪一體旋轉的驅動側內齒齒輪,輸出外齒齒輪的減速旋轉。
專利文獻2中記載有一種波動齒輪裝置,該波動齒輪裝置的靜止側內齒齒輪的齒數比外齒齒輪多2個,驅動側內齒齒輪的齒數比外齒齒輪少2個。該波動齒輪裝置中,如果波動發生器旋轉,則外齒齒輪以對應於與靜止側內齒齒輪的齒數差的速比進行減速旋轉。外齒齒輪的旋轉以對應於該外齒齒輪與驅動側內齒齒輪之間的齒數差的速比進行加速而從驅動側內齒齒輪輸出。從驅動側內齒齒輪輸出的旋轉成為:以相對於輸入給波動發生器的輸入旋轉而言比速比50要小的速比進行減速的減速旋轉。
另一方面,專利文獻3、4中記載有一種波動齒輪裝置,該波動齒輪裝置包括具備2列球軸承的波動發生器。該形式的波動發生器由具備橢圓狀輪廓的外周面的剛性插塞和安裝於該外周面的2列球軸承構成。柔性外齒齒輪通過被彎曲變形成橢圓狀的各球軸承的外圈的外周面的長軸兩端的部分而被推向半徑方向的外側,從而保持與第一、第二剛性內齒齒輪的嚙合。
專利文獻
專利文獻1:日本特開2011-112214號公報
專利文獻2:日本特開平02-275147號公報
專利文獻3:日本特開平01-91151號公報
專利文獻4:日本特開平02-275147號公報
專利文獻5:日本特開2008-180259號公報
技術實現要素:
此處,作為外齒齒輪,考慮使用:在能夠在半徑方向上彎曲變形的圓筒體的外周面形成有能夠與一方的第一內齒齒輪嚙合的第一外齒和能夠與另一方的第二內齒齒輪嚙合且齒數與第一外齒不同的第二外齒的外齒齒輪。由此,與專利文獻2中記載的波動齒輪裝置同樣地,能夠在第一外齒與第一內齒齒輪之間進行減速或者加速,即使在第二外齒與第二內齒齒輪之間也能夠進行減速或者加速。因此,能夠實現速比不足50的波動齒輪裝置。另外,與專利文獻2中記載的波動齒輪裝置相比,能夠以更高的自由度來設計速比不足50的波動齒輪裝置。
本說明書中,將具備在能夠彎曲變形的圓筒體的外周面形成有齒數不同的第一、第二外齒的外齒齒輪的波動齒輪裝置稱為「雙聯型(dual type)波動齒輪裝置」。
雙聯型波動齒輪裝置中,外齒齒輪的第一外齒及第二外齒形成於共通的圓筒體的外周面,它們的齒底輪緣部彼此連接。如果圓筒體通過波動發生器而彎曲變形成橢圓狀,則齒數不同的第一、第二外齒分別與不同的內齒齒輪嚙合。
此處,在通過波動發生器將外齒齒輪彎曲變形成橢圓狀的情況下,形成於外齒齒輪的第一、第二外齒以半徑方向的相同量進行彎曲變形。第一、第二外齒的齒數不同,模數也不同。第一外齒能夠以良好的狀態與第一內齒齒輪的內齒嚙合的彎曲量、和第二外齒能夠以良好的狀態與第二內齒齒輪的內齒嚙合的彎曲量彼此不同。
因此,即使一方的外齒能夠以良好的狀態與內齒嚙合,另一方的外齒也可能相對於內齒的嚙合量不足,或者相對於內齒的嚙合量過剩。如果外齒相對於內齒的嚙合量不足,則傳送扭矩容量降低,波動齒輪裝置的負載容量降低。另外,如果外齒相對於內齒的嚙合量過剩,則雙方的齒發生幹涉,使得它們的耐磨損性降低。另外,如果第一、第二外齒與內齒的嚙合狀態不同,則第一、第二外齒的齒底疲勞強度的平衡惡化。此外,波動發生器中的對第一、第二外齒進行支撐的第一、第二波動軸承的軸承球載荷分布的變動幅度有可能增大,導致波動軸承的壽命惡化。
以往,對雙聯型波動齒輪裝置沒有作出任何提案。因此,絲毫沒有關注於使齒數不同的左右的第一、第二外齒以相同的彎曲量進行彎曲變形時的與內齒齒輪的嚙合狀態及嚙合狀態所引起的弊端。
本發明的課題鑑於這一點,提供一種下述的雙聯型波動齒輪裝置:適當地設定第一、第二外齒的齒廓,以便能夠使齒數不同的第一、第二外齒適當地彎曲變形而在與各內齒齒輪之間形成良好的嚙合狀態。
為了解決上述的課題,本發明的雙聯型波動齒輪裝置的特徵在於,包括:
剛性的第一內齒齒輪,所述剛性的第一內齒齒輪形成有第一內齒;
剛性的第二內齒齒輪,所述剛性的第二內齒齒輪與所述第一內齒齒輪同軸地並列配置,且形成有第二內齒;
柔性的外齒齒輪,所述柔性的外齒齒輪同軸地配置於所述第一、第二內齒齒輪的內側,且在能夠在半徑方向上彎曲變形的圓筒體的外周面形成有能夠與所述第一內齒嚙合的第一外齒以及能夠與所述第二內齒嚙合且齒數與所述第一外齒不同的第二外齒;以及
波動發生器,所述波動發生器使所述外齒齒輪彎曲變形成橢圓狀,從而,使所述第一外齒與所述第一內齒局部嚙合,使所述第二外齒與所述第二內齒局部嚙合,
當所述第一外齒的齒數為Zf1,所述第二外齒的齒數為Zf2,n為正整數時,
Zf1=Zf2-2n,
相對而言,所述第一外齒是齒數較少的外齒,所述第二外齒是齒數較多的外齒,
使所述第一外齒的模數為m1,使所述第二外齒的模數為m2,
使n1、n2為正整數,將所述第一外齒與所述第一內齒的齒數差表示為2n1,將所述第二外齒與所述第二內齒的齒數差表示為2n2,
將彎曲變形成橢圓狀的所述第一外齒的長軸位置的半徑方向彎曲量的理論值d1以及所述第二外齒的半徑方向彎曲量的理論值d2分別表示為:
d1=m1n1
d2=m2n2,
當通過所述波動發生器彎曲變形的所述第一、第二外齒的半徑方向彎曲量為d時,該半徑方向彎曲量d為:
dd2,
當以所述第一外齒的節圓為中心,在所述第一外齒的齒廓處的總齒高的50%的範圍內的齒面的各部分所畫出的齒廓切線與齒廓中心線之間所成的角的平均值為第一平均壓力角α1,
以所述第二外齒的節圓為中心,在所述第二外齒的齒廓處的總齒高的50%的範圍內的齒面的各部分所畫出的齒廓切線與所述第二外齒的齒廓中心線之間所成的角的平均值為第二平均壓力角α2時,設定為:
α1>α2。
此處,優選為,所述第一、第二平均壓力角α1、α2滿足以下關係:
0.29α1<α2<0.75α1。
本發明中,使齒數不同的第一、第二外齒以相同的彎曲量彎曲變形成橢圓狀而與第一、第二內齒分別嚙合。在齒數較少的第一外齒這一側,其彎曲量比理論值要少。通過使第一外齒的平均壓力角增大,能夠使齒廓的齒厚變厚。由此,能夠消除嚙合時的進入量較少的第一外齒與第一內齒之間的嚙合不足,能夠形成良好的嚙合狀態。
相對於此,在齒數較多的第二外齒這一側,其彎曲量比理論值要多。通過使第二外齒的平均壓力角減小,能夠使齒廓的齒厚變薄。由此,能夠消除嚙合時的進入量較多的第二外齒與第二內齒之間的幹涉,能夠形成良好的嚙合狀態。
其結果,能夠消除:第一外齒與第一內齒的嚙合狀態以及第二外齒與第二內齒的嚙合狀態的惡化所引起的波動齒輪裝置的負載容量的降低、第一、第二外齒之間的齒底疲勞強度的平衡的惡化、外齒齒輪及內齒齒輪的耐磨損性的降低等弊端。另外,在支撐第一、第二外齒的波動發生器中,能夠抑制其第一、第二波動軸承的軸承球載荷分布的變動幅度,能夠防止波動軸承的壽命降低。
本發明中,優選為,當所述第一外齒的齒底輪緣的厚度為t(1),所述第二外齒的齒底輪緣的輪緣厚度為t(2)時,這些輪緣厚度t(1)、t(2)為:
t(1)<t(2)。
像這樣使齒數較多的外齒的輪緣厚度比另一個齒數較少的外齒的輪緣厚度厚。由此,能夠獲得第一、第二外齒的齒底疲勞強度的平衡。
接下來,本發明中,優選為,
所述波動發生器包括:
剛性的插塞;
橢圓狀輪廓的外周面,所述橢圓狀輪廓的外周面形成於所述插塞的外周面;
第一波動軸承,所述第一波動軸承安裝於所述外周面,由支撐所述第一外齒的球軸承構成;以及
第二波動軸承,所述第二波動軸承安裝於所述外周面,由支撐所述第二外齒的球軸承構成。
另外,雙聯型波動齒輪裝置中,可以如下設定各齒的齒數的關係。即,所述第一外齒的齒數與所述第一內齒的齒數不同,所述第二外齒的齒數與所述第二內齒的齒數不同。
具體而言,所述第一外齒的齒數比所述第一內齒的齒數少,所述第一內齒的齒數與所述第二內齒的齒數相同。
此外,雙聯型波動齒輪裝置通常用作減速器。在這種情況下,例如所述波動發生器是旋轉輸入元件,所述第一內齒齒輪及所述第二內齒齒輪中的一方是被固定而不旋轉的靜止側內齒齒輪,另一方是作為減速旋轉輸出元件的驅動側內齒齒輪。
附圖說明
圖1是應用了本發明的雙聯型波動齒輪裝置的端面圖及縱向截面圖。
圖2是圖1的雙聯型波動齒輪裝置的示意圖。
圖3是圖1的波動齒輪裝置的局部放大截面圖。
圖4是表示圖1的外齒齒輪的彎曲變形狀態的說明圖。
圖5是表示圖1的外齒齒輪的第一、第二外齒的齒廓的說明圖。
具體實施方式
以下,參照附圖,對應用了本發明的雙聯型波動齒輪裝置的實施方式進行說明。
[波動齒輪裝置的整體構成]
圖1是表示本發明的實施方式所涉及的雙聯型(dual type)波動齒輪裝置(以下、僅稱為「波動齒輪裝置」。)的端面圖及縱向截面圖,圖2是其示意圖。波動齒輪裝置1用作例如減速器,包括:圓環狀的剛性的第一內齒齒輪2、圓環狀的剛性的第二內齒齒輪3、由能夠在半徑方向上彎曲變形的薄彈性體構成的圓筒形狀的柔性的外齒齒輪4、以及橢圓狀輪廓的波動發生器5。
第一、第二內齒齒輪2、3在中心軸線1a的方向上以具有規定的間隙的方式同軸地並列配置。本例中,第一內齒齒輪2是被固定而不旋轉的靜止側內齒齒輪,其第一內齒2a的齒數為Zc1。第二內齒齒輪3是被支撐為能夠自由旋轉的狀態的驅動側內齒齒輪,其第二內齒3a的齒數為Zc2。第二內齒齒輪3是波動齒輪裝置1的減速旋轉輸出元件。
圓筒形狀的外齒齒輪4同軸地配置於第一、第二內齒齒輪2、3的內側。外齒齒輪4包括:能夠在半徑方向上彎曲變形的薄彈性體亦即圓筒體6、形成於該圓筒體6的圓形外周面的第一外齒7及第二外齒8、以及形成於這些外齒之間的作為刀具退避部起作用的間隙9(參照圖3)。第一外齒7在圓筒體6的圓形外周面形成於中心軸線1a的方向上的一側,第二外齒8形成於另一方的第二內齒3a這一側。這些第一、第二外齒7、8形成為以中心軸線1a的方向為齒線方向。
即,第一外齒7形成於與第一內齒2a對置的一側,其齒數為Zf1,能夠與第一內齒2a嚙合。第二外齒8形成於與第二內齒3a對置的一側,其齒數為Zf2,能夠與第二內齒3a嚙合。這些齒數Zf1、Zf2不同。
波動發生器5包括:橢圓狀輪廓的剛性插塞11、安裝於該剛性插塞11的橢圓狀外周面的第一波動軸承12及第二波動軸承13。第一、第二波動軸承12、13由球軸承構成。
波動發生器5嵌入於外齒齒輪4的圓筒體6的內周面,將圓筒體6彎曲變形成橢圓狀。因此,第一、第二外齒7、8也彎曲變形成橢圓狀。彎曲變形成橢圓狀的外齒齒輪4在其橢圓形狀的長軸Lmax的兩端位置能夠與第一、第二內齒齒輪2、3嚙合。即,第一外齒7在橢圓形狀的長軸的兩端位置能夠與第一內齒2a嚙合,第二外齒8在長軸的兩端位置能夠與第二內齒3a嚙合。
波動發生器5是波動齒輪裝置1的輸入旋轉元件。波動發生器5的剛性插塞11具備軸孔11c,在此,同軸地連結固定有輸入旋轉軸10(參照圖2)。例如連結固定有馬達輸出軸。如果波動發生器5旋轉,則外齒齒輪4的第一外齒7與靜止側的第一內齒2a的嚙合位置以及外齒齒輪4的第二外齒8與驅動側的第二內齒3a的嚙合位置在圓周方向上發生移動。
第一外齒7的齒數Zf1與第二外齒8的齒數Zf2不同,本例中,第二外齒的齒數Zf2較多。另外,第一內齒2a的齒數Zc1與第一外齒7的齒數Zf1不同,本例中,第一內齒2a的齒數Zc1較多。第二內齒3a的齒數Zc2與第二外齒8的齒數Zf2不同,本例中,第二內齒3a的齒數Zc2較少。
本例中,外齒齒輪4彎曲變形成橢圓狀而在圓周方向的2處與內齒齒輪2、3嚙合。因此,當n0為正整數時,第一外齒7的齒數Zf1與第二外齒8的齒數Zf2的差值為2n0個。同樣地,當n1為正整數時,第一內齒2a的齒數Zc1與第一外齒7的齒數Zf1的差值為2n1個。當n2為正整數時,第二內齒3a的齒數Zc2與第二外齒8的齒數Zf2的差值為2n2個。
Zf1=Zf2+2n0
Zc1=Zf1+2n1
Zc2=Zf2-2n2
作為具體例,各齒數如下設定(n0=n1=n2=1)。
Zc1=62
Zf1=60
Zc2=62
Zf2=64
第一內齒齒輪2與第一外齒7之間的速比R1、第二內齒齒輪3與第二外齒8之間的速比R2分別如下。
i1=1/R1=(Zf1-Zc1)/Zf1=(60-62)/60=-1/30
i2=1/R2=(Zf2-Zc2)/Zf2=(64-62)/64=1/32
因此,得到R1=-30、R2=32。
波動齒輪裝置1的速比R使用了速比R1、R2並用下式表示。因此,根據本發明,能夠實現速比非常小(低減速比)的波動齒輪裝置。(另外,速比的負號表示輸出旋轉的方向是與輸入旋轉的方向相反的方向。)
R=(R1*R2-R1)/(-R1+R2)
=(-30×32+30)/(30+32)
=-930/62
=-15
由此,根據本例的波動齒輪裝置1,能夠得到不足50、例如比30低很多的速比。另外,與以往不同,作為外齒齒輪的外齒,形成有齒數、模數不同的第一外齒7及第二外齒8。因此,與以往相比,能夠容易地實現用於設定速比的設計的自由度較高且速比較低的波動齒輪裝置。
[外齒齒輪的構成]
圖3是圖1的波動齒輪裝置1的局部放大截面圖。主要參照該圖,對形成於外齒齒輪4的第一、第二外齒7、8進行詳細的說明。本例中,第一、第二外齒7、8能夠嚙合的第一、第二內齒2a、3a的齒寬實質上是相同的。因此,以圓筒體6的齒線方向的中央位置6a為中心,以對稱的狀態來形成齒寬相同的第一外齒7及第二外齒8。在第一內齒2a、第二內齒3a的齒寬彼此不同的情況下,與此對應,第一外齒7、第二外齒8的齒寬也不相同。
在第一、第二外齒7、8之間形成有在齒線方向上具備規定的寬度的間隙9。間隙9作為用於將第一、第二外齒7、8切齒的切齒用刀具的刀具退避部起作用。
(第一、第二外齒的輪緣厚度)
第一外齒7及第二外齒8的齒底輪緣的輪緣厚度如下設定。當第一外齒7的輪緣厚度為第一輪緣厚度t(1),第二外齒8的輪緣厚度為第二輪緣厚度t(2)時,齒數較多的第二外齒8的第二輪緣厚度t(2)設定為比齒數較少的第一外齒7的第一輪緣厚度t(1)要厚。
t(1)<t(2)
(第一、第二外齒的彎曲量)
本例的外齒齒輪4的第一、第二外齒7、8通過具備2列波動軸承12、13的波動發生器5而被彎曲變形成共通的橢圓形狀。使第一外齒7的模數為m1、第二外齒8的模數為m2。第一外齒7與第一內齒2a的齒數差為2n1,第二外齒8與第二內齒3a的齒數差為2n2。因此,可以將彎曲變形成橢圓狀的第一外齒7的長軸位置Lmax處的半徑方向彎曲量的理論值d1以及所述第二外齒8的半徑方向彎曲量的理論值d2分別表示為:
d1=m1n1
d2=m2n2。
在形成於相同的圓筒體6的外周面的齒數不同的第一、第二外齒7、8的情況下,兩者的節圓直徑大致相同。因此,通常齒數較多的外齒的半徑方向彎曲量的理論值mn較小。
本例中,使通過波動發生器5而彎曲變形的第一、第二外齒7、8的半徑方向彎曲量為共通的彎曲量d。該半徑方向彎曲量d為:
dd2。
圖4是誇張地表示外齒齒輪4的彎曲變形狀態的說明圖。參照該圖4進行說明,在將外齒齒輪4彎曲變形成橢圓狀之前的正圓的狀態下,以通過其圓筒體(齒底輪緣)6的厚度中央的圓為輪緣中性圓C。該輪緣中性圓C因將外齒齒輪4彎曲變形成橢圓狀而變形為橢圓狀。將其稱為橢圓狀輪緣中性曲線C1。
外齒齒輪4的半徑方向彎曲量d是橢圓狀輪緣中性曲線C1上的長軸Lmax的半徑與輪緣中性圓C的半徑之間的差值。使外齒齒輪的模數為m,以2n(n:正整數)為與內齒齒輪的齒數差,以κ為偏位係數,表示為κmn。κ=1時的半徑方向彎曲量mn是外齒齒輪的節圓直徑除以將剛性內齒輪固定時的減速比而得到的值,其是半徑方向彎曲量的理論值(標準偏位的彎曲量)。
本例中,如上所述,齒數較少的第一外齒7的彎曲變形狀態設定為比理論值少的彎曲量(κ1的正偏位的彎曲量)。
(第一、第二外齒的平均壓力角)
圖5(a)是表示規定第一外齒7的齒廓的壓力角的說明圖,圖5(b)是表示規定第二外齒8的齒廓的壓力角的說明圖。參照這些圖,對本例的第一、第二外齒7、8的齒廓的壓力角進行說明。
圖5(a)中,關於第一外齒7的一個齒廓70,以其節圓PC1為中心,使確定齒廓70的總齒高h1的50%的範圍的主要齒面區域為A1。求出:在該主要齒面區域A1內的齒面的各部分所畫出的齒廓切線與齒廓70的齒廓中心線之間所成的角的平均值,將其作為第一平均壓力角α1。
同樣地,圖5(b)中,關於第二外齒8的一個齒廓80,以其節圓PC2為中心,以確定齒廓80的總齒高h2的50%的範圍的齒面區域為主要齒面區域A2。求出:在規定該主要齒面區域A2的齒面的各部分所畫出的齒廓切線與齒廓80的齒廓中心線之間所成的角的平均值,將其作為第二平均壓力角α2。
本例中,齒數較少的第一外齒7的第一平均壓力角α1設定成:比齒數較多的第二外齒8的第二平均壓力角α2要大(α1>α2)。例如第一、第二平均壓力角α1、α2的關係如下設定。
α2≒0.31α1
根據本發明的發明人的實驗,確認了優選如下設定第一、第二平均壓力角α1、α2的關係。
0.29α1<α2<0.75α1
通過如上所述地設定齒數不同的第一、第二外齒7、8的齒廓的平均壓力角,能夠使這兩個外齒7、8均以良好的嚙合狀態與各內齒齒輪嚙合。另外,確認到了:第一、第二外齒7、8的耐磨損性得到改善,第一、第二外齒7、8的齒底疲勞強度的平衡也得到改善。此外,還確認到了:能夠使分別對第一、第二外齒7、8進行支撐的波動發生器5的2排波動軸承12、13的軸承球的載荷分布均勻化,能夠延長波動軸承12、13的壽命。
(間隙:刀具退避部)
接下來,再次參照圖3,對形成在第一、第二外齒7、8之間的間隙9進行說明。如上所述,該間隙9作為用於將第一、第二外齒7、8切齒的切齒用刀具的刀具退避部起作用。
間隙9在齒線方向上具有規定的寬度,在齒線方向的中央部分具有在齒高方向上最深的最深部。本例中,在從齒厚方向觀察的情況下,齒線方向的中央部分成為通過在齒線方向上平行延伸的直線而被確定的最深部9a。確定第一外齒7的齒線方向的內側端面7a的凹圓弧曲線、以及規定第二外齒8的齒線方向的內側端面8a的凹圓弧曲線平滑地連結於最深部9a的齒線方向的兩端。也可以將最深部9a確定為凹曲面,並將兩側的內側端面7a、8a確定為傾斜直線。另外,還可以將最深部9a確定為直線,並將兩側的內側端面7a、8a確定為傾斜直線。
本例的間隙9的齒線方向的寬度是隨著從最深部9a朝向齒高方向而漸漸增加的。其齒線方向上的最大寬度L1是:從第一外齒7的齒頂圓的齒線方向的內側端7b至第二外齒8的齒頂圓的齒線方向的內側端8b為止的齒線方向的距離。
此處,當第一外齒7的齒線方向的外端7c至第二外齒8的齒線方向的外端8c為止的寬度為L,間隙9在齒線方向上的最大寬度為L1時,設定為:
0.1L<L1<0.3L。
另外,間隙9的最深部9a的深度如下設定。當第一外齒7的齒高為h1,第二外齒8的齒高為h2,第一外齒7的齒頂齒面7d至最深部9a為止的齒高方向的深度為t1,第二外齒8的齒頂齒面8d至最深部9a為止的齒高方向的深度為t2時,設定為:
0.9h1<t1<1.3h1
0.9h2<t2<1.3h2。
雙聯型波動齒輪裝置1的外齒齒輪4中,用於將第一、第二外齒7、8切齒的切齒用刀具也不同。因此,在外齒齒輪4的齒線方向的中央部分亦即在第一外齒7與第二外齒8之間形成有作為刀具退避部起作用的間隙9。
通過如何形成該間隙9,能夠對齒線方向上的第一外齒7相對於第一內齒2a的齒接觸及齒面載荷分布造成較大的影響。同樣地,對齒線方向上的第二外齒8相對於第二內齒3a的齒接觸及齒面載荷分布也造成較大的影響。
如上所述,著眼於這一點,將間隙9的最大寬度L1設定在外齒齒輪4的寬度L的0.1倍~0.3倍的範圍內,將其最大深度t1、t2設定在第一、第二外齒7、8的齒高h1、h2的0.9倍~1.3倍的範圍內。通過像這樣地形成間隙9,確認到了:能夠將第一、第二外齒7、8的齒線方向的齒面載荷分布均勻化,齒接觸也能夠在第一、第二外齒7、8相對於第一、第二內齒2a、3a的齒線方向的各位置維持在良好的狀態。
[波動發生器的軸承球的中心間距離]
接下來,參照圖3,對第一、第二波動軸承12、13的軸承球的中心間距離進行說明。
波動發生器5的剛性插塞11構成為:在其中心軸線的方向的一側形成有一定寬度的橢圓形輪廓的第一外周面11a,在另一側形成有一定寬度的橢圓狀輪廓的第二外周面11b。第一外周面11a和第二外周面11b是形狀相同且相位相同的橢圓形狀的外周面。
在第一外周面11a上,以彎曲變形成橢圓狀的狀態安裝有第一波動軸承12,在第二外周面11b上,以彎曲變形成橢圓狀的狀態安裝有第二波動軸承13。第一、第二波動軸承12、13是尺寸相同的軸承。
第一波動軸承12及第二波動軸承13的軸承球中心12a、13a位於:在齒寬方向上距外齒齒輪4的齒寬方向的中央位置6a的距離相等的位置。另外,軸承球中心間距離設定為:隨著間隙9的最大寬度L1的增加而增加。此外,當軸承球中心間距離為Lo時,該球中心間距離Lo設定為下式所示的範圍內的值。
0.35L<Lo<0.7L
以往,為了增大外齒齒輪的支撐面積,使用了具備2列球軸承的波動發生器。沒有對球中心間距離作任何考慮,2列球軸承配置成靠近外齒齒輪的齒寬方向上的中央部分。
本例中,擴大2列波動軸承12、13的球中心間距離Lo,以便提高齒數不同的第一、第二外齒7、8的支撐剛性,能夠使相對於內齒2a、3a的齒接觸在各外齒7、8的齒線方向的各位置得到改善。即,如上所述,隨著形成於第一、第二外齒7、8之間的作為刀具退避部起作用的間隙9的齒線方向的最大寬度L1的增加而擴大(增加)球中心間距離Lo。另外,使球中心間距離Lo的增減範圍相對於外齒齒輪4的寬度L而言在0.35倍~0.7倍的範圍。
由此,可以配置第一、第二波動軸承12、13,以使得根據所形成的間隙9的寬度,分別相對於第一、第二外齒7、8而言,球中心位於齒線方向上的適當位置。由此,在第一、第二外齒7、8各自的齒寬方向的各位置,能夠通過第一、第二波動軸承12、13來可靠地支撐第一、第二外齒7、8(能夠提高波動發生器5的支撐剛性。)。
其結果,能夠使第一、第二外齒7、8的齒寬方向的各位置的齒接觸得到改善,能夠提高這些外齒的齒底疲勞強度。另外,能夠使波動發生器5的各波動軸承12、13處的軸承球載荷分布平均化,能夠降低其最大載荷,因此,能夠使波動發生器5的壽命得到改善。
[其它實施方式]
另外,上述的例子中,使第一內齒齒輪2為靜止側內齒齒輪,使第二內齒齒輪3為驅動側內齒齒輪(減速旋轉輸出部件)。反之,還可以使第一內齒齒輪2為驅動側內齒齒輪(減速旋轉輸出部件),使第二內齒齒輪3為靜止側內齒齒輪。