1.本发明涉及波动齿轮装置和机器人。
背景技术:2.以往,已知有使电动机的旋转运动减速并输出的减速器。例如,在日本特开2009-257409号公报中记载了现有的减速器。日本特开2009-257409号公报的减速器是具有刚性齿轮(30)、柔性齿轮(40)以及波发生器(50)的所谓的波动齿轮装置。
3.专利文献1:日本特开2009-257409号公报
4.波动齿轮装置具有能够得到较高的减速比,齿隙较小,并且也比较容易小型化的优点。然而,在日本特开2009-257409号公报的构造中,利用螺钉(115)将柔性齿轮(40)固定于交叉滚子轴承(70)的内圈(73)。而且,该螺钉(115)从杯状的柔性齿轮(40)的内侧插入。因此,存在如下问题:在组装了包含柔性齿轮(40)和波发生器(50)的减速机构之后,无法将作为输出部件的内圈(73)固定于作为挠性外齿齿轮的柔性齿轮(40)。
技术实现要素:5.本发明的目的在于提供在波动齿轮装置中能够在不限制减速机构的组装过程的情况下将输出部件固定于挠性外齿齿轮或刚性内齿齿轮的构造。
6.本技术的第1发明为一种波动齿轮装置,其具有:输入部件,其以中心轴线为中心以第1转速进行旋转;减速机构,其将所述输入部件的旋转运动转换为比所述第1转速低的第2转速的旋转运动;以及输出部件,其以所述中心轴线为中心以所述第2转速进行旋转,所述减速机构具有:非正圆的波动发生器,其与所述输入部件一起以所述中心轴线为中心以所述第1转速进行旋转;挠性外齿齿轮,其具有位于所述波动发生器的径向外侧的挠性的筒状部,在所述筒状部的外周面具有多个外齿;以及刚性内齿齿轮,其位于所述筒状部的径向外侧,在以所述中心轴线为中心的圆环状的内周面具有多个内齿,所述刚性内齿齿轮的所述内齿的数量与所述挠性外齿齿轮的所述外齿的数量是不同的,所述多个外齿中的一部分外齿通过被所述波动发生器按压而与所述内齿啮合,随着所述波动发生器的旋转,所述内齿与所述外齿的啮合位置以所述第1转速沿周向移动,由于所述内齿与所述外齿的齿数之差,所述刚性内齿齿轮和所述挠性外齿齿轮中的任意一方相对于所述刚性内齿齿轮和所述挠性外齿齿轮中的另一方以所述第2转速进行旋转,其特征在于,所述刚性内齿齿轮和所述挠性外齿齿轮中的所述一方位于所述输出部件的轴向一侧,所述输出部件通过从轴向另一侧插入的螺栓而固定于所述挠性外齿齿轮和所述刚性内齿齿轮中的所述一方。
7.本技术的第2发明为一种波动齿轮装置,其具有:波动发生器,其能够以中心轴线为中心进行旋转;挠性外齿齿轮,其配置于所述波动发生器的径向外侧,具有向径向外侧突出的多个外齿;刚性内齿齿轮,其配置于所述挠性外齿齿轮的径向外侧,具有向径向内侧突出并与所述外齿的一部分啮合的内齿;以及输出部件,其特征在于,所述挠性外齿齿轮和所述刚性内齿齿轮中的至少一方配置在比所述输出部件靠轴向一侧的位置,所述输出部件通
过能够从轴向另一侧插入的固定部件而与所述挠性外齿齿轮和所述刚性内齿齿轮中的所述一方固定。
8.根据本技术的第1发明,刚性内齿齿轮和挠性外齿齿轮中的任意一方位于输出部件的轴向一侧。而且,输出部件通过从轴向另一侧插入的螺栓而固定于挠性外齿齿轮或刚性内齿齿轮。因此,能够在不限制减速机构的组装过程的情况下将输出部件固定于挠性外齿齿轮或刚性内齿齿轮。
9.根据本技术的第2发明,刚性内齿齿轮和挠性外齿齿轮中的任意一方位于输出部件的轴向一侧。而且,输出部件通过从轴向另一侧插入的固定部件而固定于挠性外齿齿轮或刚性内齿齿轮。因此,能够在不限制减速机构的组装过程的情况下将输出部件固定于挠性外齿齿轮或刚性内齿齿轮。
10.由以下的本发明优选实施方式的详细说明,参照附图,可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。
附图说明
11.图1是第1实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。
12.图2是第1实施方式的波动齿轮装置的横剖视图。
13.图3是第2实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。
14.图4是第3实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。
15.图5是第4实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。
16.图6是第5实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。
17.图7是第6实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。
18.图8是第7实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。
19.图9是第8实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。
20.图10是示出制造第8实施方式的波动齿轮装置时的情形的图。
21.图11是第9实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。
22.图12是第10实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。
23.图13是机器人的概要图。
具体实施方式
24.以下,参照附图对本发明的例示性的实施方式进行说明。另外,在本技术中,将与波动齿轮装置的中心轴线平行的方向称为“轴向”,将与中心轴线垂直的方向称为“径向”,将沿着以中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。但是,上述“平行的方向”也包括大致平行的方向。另外,上述“垂直的方向”也包括大致垂直的方向。
25.另外,在本技术中,“转速”表示每单位时间的旋转数,即旋转的速度。
26.<1.第1实施方式>
27.<1-1.波动齿轮装置的结构>
28.图1是本发明的第1实施方式的波动齿轮装置1的纵剖视图。图2是从图1的a-a位置观察的波动齿轮装置1的横剖视图。在图2中,为了避免附图的繁杂化,省略了表示剖面的剖面线和各齿轮的齿的图示。
29.该波动齿轮装置1是将输入到输入部件10的第1转速的旋转运动减速为比第1转速低的第2转速的旋转运动并输出的装置(波动齿轮减速器)。波动齿轮装置1例如与电动机一起组装在机器人的关节上来使用。但是,波动齿轮装置1也可以用于辅助套装、无人搬运台车等其他装置。
30.如图1和图2所示,本实施方式的波动齿轮装置1具有输入部件10、减速机构20以及输出部件40。另外,在图1中,用双点划线表示输入部件10。
31.输入部件10是以中心轴线9为中心以减速前的第1转速进行旋转的部件。本实施方式的输入部件10是沿轴向延伸的柱状的输入轴。输入部件10经由齿轮、传送带、接轴器等动力传递机构与电动机的输出轴连接。当驱动电动机时,利用从电动机提供的驱动力使输入部件10以中心轴线9为中心以第1转速进行旋转。
32.减速机构20是将输入部件10的旋转运动转换为比第1转速低的第2转速的旋转运动并向输出部件40传递的机构。如图1和图2所示,减速机构20具有刚性内齿齿轮21、挠性外齿齿轮22以及波动发生器23。
33.刚性内齿齿轮21是在内周面具有多个内齿211的圆环状的齿轮。刚性内齿齿轮21例如直接固定于电动机的外壳、或者经由其他部件固定于电动机的外壳。刚性内齿齿轮21与中心轴线9同轴地配置。另外,刚性内齿齿轮21位于挠性外齿齿轮22的后述的筒状部221的径向外侧。刚性内齿齿轮21的刚性远高于挠性外齿齿轮22的筒状部221的刚性。因此,刚性内齿齿轮21实质上可以视为刚体。刚性内齿齿轮21具有以中心轴线9为中心的圆环状的内周面。多个内齿211在该内周面沿周向以一定的间距排列。各内齿211朝向径向内侧突出。
34.挠性外齿齿轮22是能够挠曲变形的环状的齿轮。挠性外齿齿轮22被支承为能够以中心轴线9为中心进行旋转。挠性外齿齿轮22具有筒状部221和盘形部222。筒状部221在中心轴线9的周围沿轴向呈筒状延伸。筒状部221的轴向一侧的端部位于波动发生器23的径向外侧且刚性内齿齿轮21的径向内侧。筒状部221由于具有挠性,因此能够在径向上变形。尤其是,筒状部221的轴向一侧的端部由于是自由端,因此能够比其他部分在径向上更大幅地位移。
35.挠性外齿齿轮22具有多个外齿223。多个外齿223设置于筒状部221的轴向一侧的端部附近的外周面。多个外齿223沿周向以一定的间距排列。各外齿223朝向径向外侧突出。上述刚性内齿齿轮21所具有的内齿211的数量与挠性外齿齿轮22所具有的外齿223的数量稍有不同。
36.盘形部222具有薄壁部224和厚壁部225。薄壁部224从筒状部221的轴向另一侧的端部朝向径向内侧呈平板状扩展,并且沿与中心轴线9垂直的方向呈圆环状扩展。厚壁部225是位于薄壁部224的径向内侧的圆环状的部分。厚壁部225的轴向的尺寸大于薄壁部224的轴向的尺寸。厚壁部225位于后述的输出基座部41的轴向一侧。
37.另外,挠性外齿齿轮22具有中央孔226和多个螺栓紧固孔227。中央孔226位于厚壁部225的径向内侧。中央孔226沿轴向贯穿盘形部222的中央(径向中心)。多个螺栓紧固孔227位于比中央孔226靠径向外侧的位置。多个螺栓紧固孔227以中心轴线9为中心沿周向等间隔地设置。各螺栓紧固孔227沿轴向贯穿厚壁部225。在螺栓紧固孔227中形成有内螺纹。
38.波动发生器23是使挠性外齿齿轮22的筒状部221发生周期性的挠曲变形的机构。波动发生器23具有凸轮231和挠性轴承232。凸轮231固定于输入部件10。因此,凸轮231与输
入部件10一起以中心轴线9为中心以第1转速进行旋转。另外,输入部件10和凸轮231也可以由一个部件形成。沿轴向观察时,凸轮231的外周面为椭圆形。挠性轴承232介于凸轮231的外周面与挠性外齿齿轮22的筒状部221的内周面之间。因此,凸轮231和筒状部221能够以不同的转速进行旋转。
39.挠性轴承232的内圈与凸轮231的外周面接触。挠性轴承232的外圈与挠性外齿齿轮22的筒状部221的内周面接触。因此,挠性外齿齿轮22的筒状部221变形为沿着凸轮231的外周面的椭圆形状。于是,在相当于该椭圆的长轴的两端的2个部位,筒状部221被向径向外侧按压,由此挠性外齿齿轮22的一部分外齿223与刚性内齿齿轮21的内齿211啮合。在周向的其他位置,外齿223与内齿211不啮合。
40.当从电动机向输入部件10输入驱动力时,凸轮231与输入部件10一起以中心轴线9为中心以第1转速进行旋转。由此,挠性外齿齿轮22的上述椭圆的长轴也以第1转速进行旋转。于是,外齿223与内齿211的啮合位置也在周向上以第1转速发生变化。另外,如上所述,刚性内齿齿轮21的内齿211的数量与挠性外齿齿轮22的外齿223的数量稍有不同。由于该齿数之差,在凸轮231每旋转一周时,外齿223与内齿211的啮合位置在周向上稍微变化。其结果为,挠性外齿齿轮22相对于刚性内齿齿轮21以中心轴线9为中心以比第1转速低的第2转速进行旋转。
41.输出部件40以中心轴线9为中心以第2转速进行旋转。另外,挠性外齿齿轮22固定于输出部件40。因此,输出部件40与挠性外齿齿轮22一起以中心轴线9为中心以减速后的第2转速进行旋转。本实施方式的输出部件40具有大致平板状的输出基座部41和凸部43。输出基座部41的至少一部分位于比减速机构20靠轴向另一侧的位置。输出基座部41沿与中心轴线9垂直的方向扩展。
42.输出基座部41具有多个螺栓插入孔411。多个螺栓插入孔411设置于在轴向上与挠性外齿齿轮22的螺栓紧固孔227重叠的位置。即,多个螺栓插入孔411以中心轴线9为中心沿周向等间隔地设置。各螺栓插入孔411沿轴向贯穿输出基座部41。
43.凸部43从输出基座部41的中央(径向中心)朝向轴向一侧突出。输入部件10和凸部43沿着中心轴线9同轴地配置。凸部43插入到挠性外齿齿轮22的中央孔226中。
44.凸部43的至少一部分在径向上与挠性外齿齿轮22接触。更具体而言,凸部43具有支承面431和圆锥部432。支承面431是沿轴向延伸的圆筒状的面。支承面431与挠性外齿齿轮22的中央孔226的内周面接触。由此,挠性外齿齿轮22和输出部件40相对于中心轴线9高精度地同轴定位。圆锥部432位于比支承面431靠轴向一侧的位置。圆锥部432的直径随着朝向轴向一侧而逐渐缩小。
45.<1-2.波动齿轮装置的制造方法>
46.在制造波动齿轮装置1时,首先组装减速机构20。即,将挠性外齿齿轮22配置于波动发生器23的径向外侧,将刚性内齿齿轮21配置于挠性外齿齿轮22的径向外侧。
47.接着,将输出部件40组装于挠性外齿齿轮22。具体而言,使输出部件40从挠性外齿齿轮22的轴向另一侧沿着中心轴线9接近轴向一侧。然后,将输出部件40的凸部43插入到挠性外齿齿轮22的中央孔226中。此时,以挠性外齿齿轮22的螺栓紧固孔227与输出部件40的螺栓插入孔411在轴向上重叠的方式将输出部件40相对于挠性外齿齿轮22在周向上定位。
48.在本实施方式的构造中,凸部43的轴向一侧的端部成为圆锥部432。因此,凸部43
能够容易地插入到中央孔226中。另外,在组装了减速机构20的时刻,即使挠性外齿齿轮22的姿势相对于刚性内齿齿轮21稍微倾斜,通过将凸部43插入到中央孔226中,中央孔226的内周面被圆锥部432的外周面引导,也能够矫正挠性外齿齿轮22的姿势。由此,能够将刚性内齿齿轮21和挠性外齿齿轮22相对于中心轴线9高精度地同轴配置。另外,能够将挠性外齿齿轮22和输出部件40相对于中心轴线9高精度地同轴配置。
49.之后,将作为固定部件的第1螺栓61从输出部件40的轴向另一侧插入到输出部件40的螺栓插入孔411和挠性外齿齿轮22的螺栓紧固孔227中。然后,将第1螺栓61紧固在设置于螺栓紧固孔227的内螺纹上。由此,将输出部件40固定于挠性外齿齿轮22的厚壁部225。
50.在本实施方式的构造中,输出部件40的凸部43的支承面431与挠性外齿齿轮22的中央孔226的内周面接触。因此,在紧固第1螺栓61时,即使力沿相对于轴向倾斜的方向作用于输出部件40,也能够抑制输出部件40相对于挠性外齿齿轮22倾斜。
51.如上所述,在本实施方式的构造中,将输出部件40从不存在波动发生器23的轴向另一侧插入于挠性外齿齿轮22。然后,输出部件40通过从轴向另一侧插入的第1螺栓61而固定于挠性外齿齿轮22。因此,能够在不限制减速机构20的组装过程的情况下将输出部件40固定于挠性外齿齿轮22。
52.另外,在上述过程中,在完全组装了减速机构20之后,将输出部件40固定于挠性外齿齿轮22。然而,在固定输出部件40之前,无需完全组装减速机构20。例如,也可以在仅组装了减速机构20中的刚性内齿齿轮21和挠性外齿齿轮22之后,将输出部件40固定于挠性外齿齿轮22,最后安装波动发生器23。
53.另外,在关于本实施方式的图1中,将刚性内齿齿轮21作为固定元件、将挠性外齿齿轮22作为旋转元件而进行了说明,但也可以将挠性外齿齿轮22作为固定元件、将刚性内齿齿轮21作为旋转元件。
54.<2.第2实施方式>
55.接着,对本发明的第2实施方式进行说明。图3是第2实施方式的波动齿轮装置1的纵剖视图。以下以与上述实施方式的不同点为中心进行说明。另外,关于与上述实施方式相同的部分,省略重复说明。
56.图3的输出部件40具有圆筒状的输出壁部42。输出壁部42从输出基座部41的外周部朝向轴向一侧延伸。输出壁部42位于比凸部43靠径向外侧的位置。减速机构20位于输出壁部42的径向内侧。这样,能够在杯状的输出部件40的内部收纳减速机构20。由此,能够构成减速机构20不向外部露出的波动齿轮装置1。另外,能够在输出壁部42的外周面固定作为驱动对象的部件。因此,能够使波动齿轮装置1和作为驱动对象的部件整体在轴向上薄型化。
57.<3.第3实施方式>
58.接着,对本发明的第3实施方式进行说明。图4是第3实施方式的波动齿轮装置1的纵剖视图。以下以与上述实施方式的不同点为中心进行说明。另外,关于与上述实施方式相同的部分,省略重复说明。
59.图4的输出部件40具有输出轴45。输出轴45从输出基座部41沿着中心轴线9向轴向另一侧延伸。这样,能够在比减速机构20靠轴向另一侧的位置处,将作为驱动对象的部件固定于输出轴45。因此,能够使波动齿轮装置1和作为驱动对象的部件整体在径向上小型化。
另外,作为驱动对象的部件例如有齿轮、传送带、接轴器等。
60.<4.第4实施方式>
61.接着,对本发明的第4实施方式进行说明。图5是第4实施方式的波动齿轮装置1的纵剖视图。以下以与上述实施方式的不同点为中心进行说明。另外,关于与上述实施方式相同的部分,省略重复说明。
62.在图5的波动齿轮装置1中,输入部件10为联轴器。电动机的输出轴能够与作为输入部件10的联轴器直接连接。这样,与使其他部件介于电动机的输出轴与波动齿轮装置1的输入部件10之间的情况相比,能够使电动机和波动齿轮装置1整体在轴向上小型化。
63.另外,图5的波动齿轮装置1具有壳体30。壳体30是在内部收纳减速机构20的大致杯状的部件。壳体30例如固定于电动机的外壳。壳体30具有大致平板状的壳体基座部31和圆筒状的壳体壁部32。壳体基座部31的至少一部分位于比减速机构20靠轴向一侧的位置。壳体基座部31沿与中心轴线9垂直的方向扩展。刚性内齿齿轮21通过第2螺栓62而固定于壳体基座部31。壳体壁部32从壳体基座部31的外周部朝向轴向另一侧延伸。减速机构20位于壳体壁部32的径向内侧。由此,能够构成减速机构20不向外部露出的波动齿轮装置1。
64.另外,壳体30也可以不一定在内部收纳减速机构20的整体。例如也可以是,减速机构20的一部分配置于壳体30的内部,减速机构20的其他部分配置于壳体30的外部。
65.输入侧轴承51介于壳体基座部31与输入部件10之间的径向的间隙。输入侧轴承51例如使用球轴承。输入侧轴承51的内圈固定于输入部件10的外周面。输入侧轴承51的外圈固定于壳体基座部31的内周面。由此,输入部件10被支承为能够相对于壳体30旋转。另外,输入侧轴承51也可以是球轴承以外的轴承。
66.图5的输出部件40与第2实施方式同样地具有输出壁部42。输出壁部42从输出基座部41的外周部朝向轴向一侧延伸。输出壁部42插入于壳体壁部32的径向内侧。即,输出壁部42位于壳体壁部32的径向内侧。这样,只要将壳体壁部32和输出壁部42以在径向上重叠的方式配置,就能够使壳体30和输出部件40整体在轴向上小型化。因此,能够使波动齿轮装置1在轴向上薄型化。
67.第1外侧轴承521和第2外侧轴承522介于壳体壁部32的内周面与输出壁部42的外周面之间的径向的间隙。由此,壳体壁部32和输出壁部42能够相对旋转。第2外侧轴承522位于比第1外侧轴承521靠轴向另一侧的位置。第1外侧轴承521和第2外侧轴承522例如使用球轴承。第1外侧轴承521的外圈和第2外侧轴承522的外圈固定于壳体壁部32的内周面。第1外侧轴承521的内圈和第2外侧轴承522的内圈固定于输出壁部42的外周面。壳体壁部32经由第1外侧轴承521和第2外侧轴承522将输出壁部42支承为能够旋转。由此,输出部件40被支承为能够相对于壳体30旋转。另外,第1外侧轴承521和第2外侧轴承522也可以是球轴承以外的轴承。
68.在制造波动齿轮装置1时,第1外侧轴承521的外圈和第2外侧轴承522的外圈沿着壳体壁部32的内周面在轴向上滑动。由此,凸部43能够以与中心轴线9维持同轴的状态向轴向一侧移动。
69.在如本实施方式那样为通过壳体30和输出部件40来覆盖减速机构20的轴向的两侧和径向的外侧的构造的情况下,在波动齿轮装置1的制造工序中,在配置了壳体30和输出部件40之后,无法在壳体30和输出部件40的内部的空间进行螺栓的紧固作业。因此,无法通
过从轴向一侧插入的螺栓来固定挠性外齿齿轮22和输出部件40。然而,在该波动齿轮装置1中,能够通过从轴向另一侧插入的第1螺栓61来固定挠性外齿齿轮22和输出部件40。因此,在波动齿轮装置1的制造工序中,在配置了壳体30和输出部件40之后,能够固定挠性外齿齿轮22和输出部件40。
70.<5.第5实施方式>
71.接着,对本发明的第5实施方式进行说明。图6是第5实施方式的波动齿轮装置1的纵剖视图。以下以与上述实施方式的不同点为中心进行说明。另外,关于与上述实施方式相同的部分,省略重复说明。
72.图6的波动齿轮装置1例如组装在无人搬运台车的车轮上来使用。在图6的例子中,电动机70直接连结于波动齿轮装置1的轴向一侧。而且,电动机70的输出轴为波动齿轮装置1的输入部件10。这样,相较于使电动机70的输出轴与波动齿轮装置1的输入部件10为分体部件的情况,能够减少部件数量。另外,能够使电动机70和波动齿轮装置1整体在轴向上小型化。
73.另外,图6的波动齿轮装置1具有与第4实施方式同样的壳体30。壳体30具有大致平板状的壳体基座部31和圆筒状的壳体壁部32。另外,图6的输出部件40与第2实施方式和第4实施方式同样地具有输出壁部42。
74.但是,在图6的例子中,壳体壁部32插入于输出壁部42的径向内侧。即,壳体壁部32位于输出壁部42的径向内侧。第1外侧轴承521和第2外侧轴承522介于壳体壁部32的外周面与输出壁部42的内周面之间。在这样的配置中,通过将壳体壁部32和输出壁部42以在径向上重叠的方式配置,也能够使壳体30和输出部件40整体在轴向上小型化。因此,能够使波动齿轮装置1在轴向上薄型化。
75.在制造波动齿轮装置1时,输出壁部42的内周面沿着第1外侧轴承521的外圈和第2外侧轴承522的外圈在轴向上滑动。由此,凸部43能够以与中心轴线9维持同轴的状态向轴向一侧移动。
76.另外,图6的波动齿轮装置1还具有圆环状的轮胎80。轮胎80固定于输出壁部42的外周面。轮胎80例如是橡胶制的。这样,在轮胎80的径向内侧配置减速机构20。由此,能够使用于使轮胎80旋转的机构在轴向上薄型化。另外,波动齿轮装置1也可以在输出壁部42与轮胎80之间还具有轮子。
77.<6.第6实施方式>
78.接着,对本发明的第6实施方式进行说明。图7是第6实施方式的波动齿轮装置1的纵剖视图。以下以与上述实施方式的不同点为中心进行说明。另外,关于与上述实施方式相同的部分,省略重复说明。
79.图7的输入部件10是沿轴向延伸的圆筒状的中空轴。另外,图7的波动齿轮装置1具有非旋转轴72。非旋转轴72贯穿输入部件10并沿轴向延伸。非旋转轴72的轴向一侧的端部位于比壳体30靠轴向一侧的位置。非旋转轴72的轴向另一侧的端部位于比输出部件40靠轴向另一侧的位置。非旋转轴72例如固定于电动机70的外壳或外部的框架。因此,非旋转轴72不以中心轴线9为中心进行旋转。
80.输出侧轴承53介于非旋转轴72与输出部件40之间的径向的间隙。输出侧轴承53例如使用球轴承。输出侧轴承53的内圈固定于非旋转轴72的外周面。输出侧轴承53的外圈固
定于输出部件40的内周部。由此,输出部件40被支承为能够相对于非旋转轴72旋转。另外,输出侧轴承53也可以是球轴承以外的轴承。
81.外侧轴承523介于壳体基座部31的外周面与输出壁部42的内周面之间的径向的间隙。输出部件40被外侧轴承523和输出侧轴承53支承为能够旋转。
82.<7.第7实施方式>
83.接着,对本发明的第7实施方式进行说明。图8是第7实施方式的波动齿轮装置1的纵剖视图。以下以与上述实施方式的不同点为中心进行说明。另外,关于与上述实施方式相同的部分,省略重复说明。
84.图8的输出部件40具有圆柱状或圆筒状的输出轴45。输出轴45从输出基座部41沿着中心轴线9向轴向另一侧延伸。这样,能够在比减速机构20靠轴向另一侧的位置处,将作为驱动对象的部件固定于输出轴45。
85.另外,在图8的例子中,壳体30具有第1罩部33和第2罩部34。第1罩部33和第2罩部34位于比减速机构20靠轴向另一侧的位置。第1罩部33从壳体壁部32的轴向另一侧的端部朝向径向内侧以及轴向另一侧呈阶梯状缩径并延伸。但是,第1罩部33也可以呈从壳体壁部32的轴向另一侧的端部向径向内侧延伸的圆环状。第2罩部34从第1罩部33的内周部朝向轴向另一侧呈圆筒状延伸。输出轴45位于第2罩部34的径向内侧。
86.一对输出侧轴承53介于输出轴45与第2罩部34之间的径向的间隙。输出侧轴承53例如使用球轴承。一对输出侧轴承53的内圈固定于输出轴45的外周面。一对输出侧轴承53的外圈固定于第2罩部34的内周面。由此,输出部件40被支承为能够相对于壳体30旋转。另外,输出侧轴承53也可以是球轴承以外的轴承。
87.<8.第8实施方式>
88.接着,对本发明的第8实施方式进行说明。图9是第8实施方式的波动齿轮装置1的纵剖视图。以下以与上述实施方式的不同点为中心进行说明。另外,关于与上述实施方式相同的部分,省略重复说明。
89.在图9的例子中,减速机构20具有套环24。套环24是以中心轴线9为中心的圆环状的部件。套环24位于挠性外齿齿轮22的盘形部222的轴向一侧。更具体而言,套环24位于厚壁部225的轴向一侧。套环24具有多个螺栓紧固孔241。螺栓紧固孔241从套环24的轴向另一侧的面朝向轴向一侧延伸。在螺栓紧固孔241中形成有内螺纹。
90.另外,在本实施方式中,挠性外齿齿轮22的厚壁部225具有多个螺栓插入孔228。螺栓插入孔228沿轴向贯穿厚壁部225。
91.图10是示出制造第8实施方式的波动齿轮装置1时的情形的图。如图10所示,在制造波动齿轮装置1时,首先将输入部件10和减速机构20组装于壳体30。由此,准备包含输入部件10、刚性内齿齿轮21、挠性外齿齿轮22、波动发生器23、套环24、壳体30以及输入侧轴承51的第1单元u1。
92.波动发生器23的凸轮231具有第1止动面233。第1止动面233与套环24的轴向一侧的面在轴向上对置。另外,壳体基座部31具有第2止动面311。第2止动面311与挠性外齿齿轮22的筒状部221的轴向一侧的端部在轴向上对置。在准备了第1单元u1的时刻,套环24的轴向一侧的端面与凸轮231的第1止动面233接触,或者筒状部221的轴向一侧的端部与壳体30的第2止动面311接触。
93.另外,本实施方式的凸轮231具有引导突起234。引导突起234从第1止动面233的周围朝向轴向另一侧突出。引导突起234呈以中心轴线9为中心的圆环状。但是,引导突起234也可以是沿周向隔开间隔地配置的多个突起。套环24以间隙配合的状态向引导突起234的径向内侧插入。由此,套环24相对于凸轮231在径向上被定位。
94.接着,将第1外侧轴承521和第2外侧轴承522组装于输出部件40。由此,准备包含输出部件40、第1外侧轴承521以及第2外侧轴承522的第2单元u2。
95.接着,如图10中的空心箭头所示那样,使第2单元u2从第1单元u1的轴向另一侧向轴向一侧接近。然后,将第2单元u2插入于壳体壁部32的内侧。由此,将第2单元u2组装于第1单元u1。之后,将挡圈36安装于形成在壳体壁部32的内周面的槽35。由此,防止了第2单元u2从第1单元u1脱落。
96.此时,以使套环24的螺栓紧固孔241、挠性外齿齿轮22的螺栓插入孔228以及输出部件40的螺栓插入孔411在径向上重叠的方式将套环24、挠性外齿齿轮22以及输出部件40在周向上定位。
97.在将第2单元u2组装于第1单元u1时,能够以使凸部43的中心与中心轴线9一致的方式将第2单元u2相对于第1单元u1逐渐定位。输出部件40的凸部43插入于挠性外齿齿轮22和套环24的径向内侧。由此,将挠性外齿齿轮22和套环24相对于输出部件40定位。在本实施方式的构造中,凸部43的轴向一侧的端部成为圆锥部432。因此,凸部43能够容易地插入到挠性外齿齿轮22的中央孔226中。
98.另外,在组装第1单元u1时,即使挠性外齿齿轮22的姿势相对于刚性内齿齿轮21稍微倾斜,通过将凸部43插入到中央孔226中,中央孔226的内周面被圆锥部432的外周面引导,也能够矫正挠性外齿齿轮22的姿势。另外,在紧固第1螺栓61时,即使力沿相对于轴向倾斜的方向作用于输出部件40,也能够抑制挠性外齿齿轮22相对于输出部件40倾斜。另外,通过使圆锥部432的外周面与中央孔226的内周面接触,能够使挠性外齿齿轮22相对于输出部件40在径向上定位。由此,能够将挠性外齿齿轮22和输出部件40相对于中心轴线9高精度地同轴配置。
99.之后,将作为固定部件的第1螺栓61从输出部件40的轴向另一侧插入到输出部件40的螺栓插入孔411、挠性外齿齿轮22的螺栓插入孔228以及套环24的螺栓紧固孔241中。然后,将第1螺栓61紧固在设置于螺栓紧固孔241的内螺纹上。由此,套环24、挠性外齿齿轮22以及输出部件40被固定。挠性外齿齿轮22的厚壁部225以夹持在输出基座部41与套环24之间的状态被固定。
100.通过第1螺栓61的紧固,挠性外齿齿轮22的厚壁部225的轴向另一侧的面与输出基座部41的轴向一侧的面紧贴。另外,通过第1螺栓61的紧固,套环24的轴向另一侧的面与挠性外齿齿轮22的厚壁部225的轴向一侧的面紧贴。由此,挠性外齿齿轮22在轴向上被高精度地定位。另外,在套环24的轴向一侧的面与凸轮231的第1止动面233之间形成有适当的轴向的间隙l1。另外,在挠性外齿齿轮22的筒状部221的轴向一侧的端部与第2止动面311之间形成有适当的轴向的间隙l2。
101.如上所述,在本实施方式的构造中,将输出部件40从不存在壳体30的轴向另一侧插入于挠性外齿齿轮22。然后,输出部件40通过从轴向另一侧插入的第1螺栓61而固定于挠性外齿齿轮22。因此,在将第2单元u2组装于第1单元u1之后,能够将输出部件40固定于挠性
外齿齿轮22。
102.<9.第9实施方式>
103.接着,对本发明的第9实施方式进行说明。图11是第9实施方式的波动齿轮装置1的纵剖视图。以下以与上述实施方式的不同点为中心进行说明。另外,关于与上述实施方式相同的部分,省略重复说明。
104.图11的挠性外齿齿轮22具有筒状部221和盘形部222。筒状部221在中心轴线9的周围沿轴向呈筒状延伸。筒状部221的轴向另一侧的端部位于波动发生器23的径向外侧且刚性内齿齿轮21的径向内侧。筒状部221由于具有挠性,因此能够在径向上变形。尤其是,筒状部221的轴向另一侧的端部由于是自由端,因此能够比其他部分在径向上更大幅地位移。多个外齿223设置于筒状部221的轴向另一侧的端部附近的外周面。
105.盘形部222具有薄壁部224和厚壁部225。薄壁部224从筒状部221的轴向一侧的端部朝向径向外侧呈平板状扩展并且沿与中心轴线9垂直的方向呈圆环状扩展。厚壁部225是位于薄壁部224的径向外侧的圆环状的部分。厚壁部225的轴向的尺寸大于薄壁部224的轴向的尺寸。厚壁部225通过第3螺栓63而固定于壳体30。
106.图11的刚性内齿齿轮21位于输出基座部41的轴向一侧。而且,刚性内齿齿轮21与输出部件40通过第1螺栓61而固定。这样,在本实施方式中,挠性外齿齿轮22固定于壳体30,刚性内齿齿轮21固定于输出部件40。因此,在驱动波动齿轮装置1时,挠性外齿齿轮22不旋转,刚性内齿齿轮21相对于挠性外齿齿轮22以中心轴线9为中心以比第1转速低的第2转速进行旋转。
107.在图11的构造中,输出部件40从轴向另一侧插入于刚性内齿齿轮21。而且,输出部件40通过从轴向另一侧插入的第1螺栓61而固定于刚性内齿齿轮21。因此,能够在不限制减速机构20的组装过程的情况下将输出部件40固定于刚性内齿齿轮21。
108.在图11中,在插入输出部件40之前,间隙l1=0,但在通过第1螺栓61进行固定之后,形成图11所示的间隙l1。
109.另外,图11的输出部件40具有凸部43。凸部43从输出基座部41朝向轴向一侧突出。凸部43的外周面与刚性内齿齿轮21的内周面在径向上接触。由此,刚性内齿齿轮21和输出部件40相对于中心轴线9高精度地同轴定位。
110.<10.第10实施方式>
111.接着,对本发明的第10实施方式进行说明。图12是第10实施方式的波动齿轮装置1的纵剖视图。以下以与上述实施方式的不同点为中心进行说明。另外,关于与上述实施方式相同的部分,省略重复说明。
112.图12的波动齿轮装置1具有一个外侧轴承52。外侧轴承52介于壳体壁部32的内周面与输出壁部42的外周面之间的径向的间隙。图12的外侧轴承52是交叉滚子轴承。交叉滚子轴承在外圈与内圈之间具有多个辊。多个辊以朝向交替改变的方式配置在设置于外圈的内周面的v字状的槽与设置于内圈的外周面的v字状的槽之间。这样的交叉滚子轴承即使不像球轴承那样以一对的方式使用,也能够得到所需的刚性。因此,能够在减少外侧轴承52的数量同时将输出部件40稳定地支承于壳体30。
113.另外,图12的波动齿轮装置1具有输出侧轴承53。输出侧轴承53介于输入部件10与输出部件40之间的径向的间隙。输出侧轴承53例如使用球轴承。输出侧轴承53的内圈固定
于输入部件10的外周面。输出侧轴承53的外圈固定于输出部件40的内周面。由此,输入部件10被支承为能够相对于输出部件40旋转。另外,输出侧轴承53也可以是球轴承以外的轴承。
114.<11.变形例>
115.以上,对本发明的第1实施方式~第10实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式。
116.在上述实施方式中,凸轮231的外周面为椭圆形。然而,凸轮231的外周面也可以为椭圆形以外的非正圆形状。另外,也可以省略挠性轴承232,仅由凸轮231构成波动发生器23。
117.另外,关于波动齿轮装置的细部的形状,也可以与本技术的各图所示的形状不同。另外,也可以在不产生矛盾的范围内对在上述各实施方式或变形例中出现的各要素适当地进行取舍选择。
118.<12.机器人>
119.图13是具有波动齿轮装置1的机器人100的概要图。机器人100例如是在工业产品的生产线上进行部件的搬运、加工、组装等作业的、所谓的工业用机器人。如图13所示,机器人100具有基座框架101、臂102、波动齿轮装置1以及电动机70。波动齿轮装置1和电动机70组装在基座框架101与臂102之间的关节部上。由此,能够实现具有能够在不限制减速机构20的组装过程的情况下将输出部件40固定于挠性外齿齿轮22或刚性内齿齿轮21的构造的波动齿轮装置1的机器人100。
120.基座框架101固定于波动齿轮装置1的壳体30和电动机70的外壳中的任意一方。电动机70的输出轴固定于波动齿轮装置1的输入部件10。臂102固定于波动齿轮装置1的输出部件40。在驱动电动机70时,输入部件10与电动机70的输出轴一起以第1转速进行旋转。而且,臂102与输出部件40一起以第2转速进行旋转。
121.本发明能够利用于波动齿轮装置和机器人。