柔輪和諧波齒輪裝置的製作方法

2023-10-05 03:25:19

專利名稱：柔輪和諧波齒輪裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種作為諧波齒輪裝置的部件的柔輪，具體來說，涉及柔輪形狀的改進，以便能夠減小中空諧波齒輪裝置的外直徑。
背景技術：
諧波齒輪裝置一般地知道有杯型、"大禮帽"型和平型，杯型具有杯形的
柔輪(見專利文獻1);"大禮帽"型具有形狀類似頂帽的柔輪(見專利文獻
2);平型具有圓柱形的柔輪(見專利文獻3)。在杯型和"大禮帽"型中，在
柔輪上形成有附連凸緣或凸臺。凸緣或凸臺是剛性構件，形狀像圓盤或環。靜
止側構件或負載側構件可靠地聯接到凸緣或凸臺。
當使用具有穿透和延伸通過中心的中空部分的杯型中空諧波齒輪裝置時，
限定柔輪杯形的底部表面部分的附連凸緣必須具有形成在其中的中空部分；因此，其局限性在於，不能增大中空直徑。相反，當使用"大禮帽"型中空諧波齒輪裝置時，附連凸緣對中空直徑不施加限制。然而，由於附連凸緣向外變寬，所以，附連凸緣部分具有諧波齒輪裝置的最大外徑，諧波齒輪裝置不可避免地具有比杯型裝置大的外徑。
〔專利文獻1〕 JP-A2007-231996
〔專利文獻2〕 JP-A2000-186718
(專利文獻3) JP-A02-27514
發明內容
現有技術沒有提供適於製造能使中空直徑增大而同時減小外徑的中空諧波齒輪裝置的柔輪。
鑑於以上所述，本發明的目的是提供一種用於諧波齒輪裝置的柔輪，其中，中空直徑可以增加而不增加外徑。
3本發明的另一目的是提供使用該新穎柔輪的諧波齒輪裝置。為了解決上述問題，根據本發明，提供一種作為諧波齒輪裝置(1)的結構部件的柔輪(3)，諧波齒輪裝置(1)的柔輪(3)的特徵在於，包括徑向可
彎曲圓柱體(31);與圓柱體(31)的開口端(31a)相連續的圓盤形隔膜(32)，該圓盤形隔膜(32)可沿徑向方向向外彎曲和延伸；與隔膜(32)的外周邊緣(32a)相連續的剛性環形凸緣(33);以及形成在圓柱體(31)另一開口端(31b)上的圓柱體(31)的外周緣表面部分上的外部齒(34);其中，環形凸緣(33)具有從隔膜(32)的外周邊緣(32a)延伸出並沿遠離圓柱體(31)的方向成直角彎曲的第一環形部分(33a)，以及一是第一環形部分(33a)前端上以均勻寬度處向內突出固定的量的區域的第二環形部分(33b)。
當沿該裝置的軸線(la)方向觀察時，要求環形凸緣(33)位於形成圓盤形隔膜(32)的該區域之內。
根據另一方面，諧波齒輪裝置(1)的特徵在於，包括剛性的圓輪(2)、上述結構的柔輪(3)，以及波發生器(4)，波發生器用來將柔輪(3)彎曲成橢圓形，致使沿著橢圓形的主軸線在每一端部處與圓輪(2)嚙合，並致使嚙合位置沿周向移動，由此，兩個輪(2、 3)根據其間齒數之差以關聯方式轉動。
當諧波齒輪裝置是中空諧波齒輪裝置時，在波發生器(4)的波塞(41)的中心部分內可形成通孔(43)。
括在括號內的標號用於以下描述的本發明的實施例中，標號的利用旨在便於理解，但不應看作將本發明局限於所述的實施例。〔本發明的效果〕
在本發明的柔輪中，環形凸緣由第一環形部分和第二環形部分構成，前者從隔膜外周邊緣彎成直角，而後者以均勻寬度從第一環形部分的前端向內突出；沿裝置的軸線方向觀看時，環形凸緣能設置在形成有隔膜的區域之內。
因此，根據本發明，外徑可減小到超過"大禮帽"形柔輪的程度。此外，當製造中空諧波齒輪裝置時，與採用杯形柔輪的情形相比，可更容易增大該中空直徑。
因此，在採用本發明的柔輪的中空諧波齒輪裝置中，可形成大的中空直徑而外徑不會顯著增加。


圖1是應用本發明的中空諧波齒輪裝置的縱向截面圖；圖2是(a)顯示圖1柔輪的縱向截面圖，(b)顯示常規"大禮帽"形柔輪的縱向截面圖，以及(c)顯示常規的杯形柔輪的縱向截面圖；圖3是圖l柔輪的正視圖；圖4是圖l柔輪的後視圖；以及圖5是圖l柔輪的平面圖。
附圖標記列表清單
1諧波齒輪裝置
2圓輪(circular spline)
21內部齒
柔輪(flexspline)
31圓柱體
31a開口端
31b開口端
32隔膜
32a外周邊緣
33環形凸緣
33a第一環形部分
33b第二環形部分
33c螺紋孔
4波發生器(wave generator)
41波塞(wave plug)
41a外周緣表面
42波軸承(wave bearing)
43通孔
具體實施例方式
下面參照附圖來描述應用本發明的柔輪和諧波齒輪裝置的實施例。圖1是顯示應用本發明的中空諧波齒輪裝置的一實例的縱向截面圖。諧波齒輪裝置1包括剛性的圓輪2;柔輪3;以及橢圓形的中空波發生器4。
內部齒21形成在圓輪2的內周緣表面上。柔輪3設置在同軸線狀態中的圓
輪2內，柔輪3包括可徑向彎曲的圓柱體31;與圓柱體31的開口端31a相連續的圓盤形隔膜32，該隔膜32沿徑向方向向外彎曲和延伸；與隔膜32的外周邊緣32a相連續的剛性、環形凸緣33;以及形成在圓柱體31另一開口端31b上的圓柱體31的外周緣表面部分上的外部齒34。外部齒34能夠與內部齒21嚙合。
波發生器4包括由具有橢圓形外周緣表面41a的剛性構件製成的波塞41 ，以及配裝到波塞41的橢圓形外周緣表面41a內的波軸承42。波塞41是中空結構，並在中心部分具有通孔43。波軸承42包括可徑向彎曲的外軌道和內軌道。
圖2 (a)是柔輪3的縱向截面圖，而圖3、 4和5分別示出柔輪3的正視圖、後視圖和平面圖。如這些附圖所示，柔輪3的環形凸緣33的形狀源自從隔膜32的外周邊緣32a延伸出並沿遠離圓柱體31的方向成直角彎曲的第一環形部分33a，以及作為是第一環形部分33a前端上以均勻寬度處向內突出固定的量的區域的第二環形部分33b，第二環形部分33b具有矩形的橫截面。第二環形部分33b的徑向寬度基本上是隔膜32寬度的一半，螺紋的附連孔33c沿第二環形部分33b的周緣成等角度距離形成。因此，當沿裝置的軸線la方向觀看時，環形凸緣33位於形成有隔膜32的區域內。
在上述結構的中空諧波齒輪裝置1中，波發生器4配裝柔輪3的形成有外部齒34的部分內，形成有該外部齒34的部分彎曲成橢圓形。於是，橢圓形主軸線的任一端部分上的外部齒34與剛性圓輪2的內部齒21嚙合。當波發生器4轉動時，兩個輪2、 3相嚙合的位置沿周向移動，根據輪之間齒數之差，兩個輪2、 3以相關聯的方式轉動。齒數之差通常為2n (這裡n為正整數)，通常柔輪3少兩個齒。圓輪2可靠地固定在靜止側的構件上，柔輪3的環形凸緣33聯接到負載側的構件上，負載側的構件以源自柔輪3的減低的轉速被驅動。在本實例的中空諧波齒輪裝置1中，柔輪3的環形凸緣33的形狀由兩部分組成從隔膜32的外周邊緣32a延伸出並沿裝置軸線la的方向彎曲的第一環形部分33a，以及作為第一環形部分33a前端上向內加厚部分的第二環形部分33b。
如圖2所示，本發明柔輪的外徑可做得小於常規"大禮帽"形柔輪3A (見圖2 (b))。此外，中空直徑不像傳統杯形柔輪3B (見圖2 (c))那樣受環形凸緣的限制，中空直徑可做得其大小與常規"大禮帽"形柔輪大小相同。因此，可以外直徑增加最少的方式獲得大的中空直徑的諧波齒輪裝置。
權利要求
1.一種作為諧波齒輪裝置(1)的結構部件的柔輪(3)，其特徵在於，所述諧波齒輪裝置(1)的所述柔輪(3)包括徑向可彎曲圓柱體(31)；圓盤形隔膜(32)，所述圓盤形隔膜(32)與所述圓柱體(31)的一開口端(31a)相連續，所述圓盤形隔膜(32)沿徑向方向向外彎曲和延伸；剛性環形凸緣(33)，所述環形凸緣(33)與所述隔膜(32)的外周邊緣(32a)相連續；以及外部齒(34)，所述外部齒(34)形成在所述圓柱體(31)另一開口端(31b)上的所述圓柱體(31)的外周緣表面部分上；其中，所述環形凸緣(33)具有從所述隔膜(32)的所述外周邊緣(32a)延伸出並沿遠離所述圓柱體(31)的方向成直角彎曲的第一環形部分(33a)，以及作為所述第一環形部分(33a)前端上以均勻寬度向內突出固定的量的區域的第二環形部分(33b)。
2. 如權利要求1所述的諧波齒輪裝置(1)的柔輪(3)，其特徵在於，當沿所述裝置的軸線(la)方向觀察時，所述環形凸緣(33)位於形成有所述圓盤形隔膜(32)的區域之內。
3. —種諧波齒輪裝置(1)，其特徵在於，包括剛性圓輪(2)，如權利要求1或2所述的柔輪(3)，以及波發生器(4)，所述波發生器(4)用來將所述柔輪(3)彎曲成橢圓形，致使沿著所述橢圓形的主軸線在每一端部處與所述圓輪(2)嚙合，並致使嚙合位置沿周向移動，由此，兩個輪(2、 3)根據其間齒數之差以關聯方式轉動。
4. 如權利要求3所述的諧波齒輪裝置(1)，其特徵在於，所述波發生器(4)包括由橢圓形輪廓的剛性構件製成的波塞(41)，以及配裝到所述波塞(41)的橢圓形外周緣表面內的波軸承(42);其中所述波塞(41)是在中心部分內具有通孔(43)的中空波塞。
全文摘要
在諧波齒輪裝置(1)的柔輪(3)內，柔輪的(3)的環形凸緣(33)由第一環形部分(33a)和第二環形部分(33b)構成，前者從隔膜(32)的外周邊緣(32a)彎曲成直角，而後者從第一環形部分(33a)前端以均勻寬度處向內突出。當沿該裝置的軸線(1a)方向觀察時，環形凸緣能夠位於形成圓盤形隔膜(32)的該區域之內。外徑可減小到超過「大禮帽」形柔輪的程度；此外，當製造中空諧波齒輪裝置時，與採用杯形柔輪的情形相比，可更容易增大中空直徑。
文檔編號F16H57/00GK101561031SQ20091013282
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月17日 優先權日2008年4月18日
發明者金井覺 申請人:諧波傳動系統有限公司