挠曲花键和具有挠曲花键的啮合型齿轮设备制造技术

一种在啮合类型齿轮设备中使用的挠曲花键包括： 附着部分； 与所述附着部分相连并能够弹性变形的薄厚度管形部分； 形成在管形部分末端的外齿部分，所述末端远离所述附着部分； 所述薄厚度管形部分被形成为至少一部分是锥形，该锥形从所述附着部分向所述外齿方向逐渐地倾斜。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在啮合类型齿轮设备(波动(wave motion)齿轮设备)中使用的挠曲花键(flex spline)以及一种具有该挠曲花键的啮合类型齿轮设备。在加工挠曲花键的内圆筒表面时，挠曲花键1的齿部分1c和相反端的附着部分1a(凸起部分)被一车床卡盘夹持，在所述齿部和附着部分围绕轴线转动时，车刀和挠曲花键在轴向方向相对运动，从而实现切削加工。为了实现这个目的，在普通的挠曲花键1中，如图4A所示，薄厚度的管形部分1b被形成为笔直的圆柱形形状。也就是图4A所示形状。附着部分(凸起部分)1a一侧的内径d1与薄厚度的管形部分1b一侧的内径d2相同，也就是d1＝d2。d1和d2都比将在下文介绍的圆花键5的内齿5a的节径d0小。在这种普通的啮合类型齿轮设备(波动齿轮设备)中，通常附着部分(凸起部分)1a被构造的难以变形，以便固定挠曲花键1并输出扭矩。另一方面，在普通的啮合类型齿轮设备(波动齿轮设备)中，如申请号为JP17888/1994的日本专利和日本技术173851/1986中所介绍的那样，挠曲花键1的齿部分1c被形成在薄厚度的管形部分1b上，挠曲花键1外侧上的齿部分1c可以和圆花键5的齿部分5a啮合。具有形成为椭圆形的凸起部的波发生器3通过轴承4在薄厚度管形部分1b的末端被插入内径部分。挠曲花键1外侧上的齿部分1c采用这种方式和圆花键5的齿部分5a啮合，因此，通过波发生器3，挠曲花键1变形，挠曲花键1的齿部分1c的半径部分即波发生器3的椭圆主轴线所在位置变得位于变形之前的半径部分的外侧。如上所述，挠曲花键1的管形部分被形成为笔直的圆柱形形状。因此在挠曲花键1内，波发生器3被插入所述管形部分的内径部分内，附着部分1a不变形。相反如图4B所示，在波发生器3的作用下，薄厚度的管形部分1b的齿部分1c向外膨胀，变形后的挠曲花键1的齿间曲线变得不和圆花键5的齿间曲线平行，从而在齿部分形成锥角α。因此，挠曲花键1的外齿1c和圆花键5的内齿5a之间的啮合深度在齿宽方向上(也就是挠曲花键1的轴向方向)变化。由于啮合深度在齿宽方向上变化，负载不能均匀地施加在齿的整个宽度上，而是集中地施加在齿的一部分上。通常虽然挠曲花键1的外齿1c和圆花键5的内齿5a中每个齿都是正(直)齿，但是在外齿1c和圆花键5的内齿5a之间不能获得正常的啮合状态。此外，由于上述锥角α的影响，当沿挠曲花键1的轴向方向看时，波发生器3仅仅在它的一端与挠曲花键1的内径部分接触。因此位于波发生器3和挠曲花键1之间的轴承4的寿命被降低，波发生器3和挠曲花键1之间的啮合刚度也下降。此外，即使在波发生器3和挠曲花键1之间使用具有很大承载能力的滚柱轴承，由于上述锥角α以及由所述锥角α引起的波发生器3的一端侧接触状态，滚柱轴承的滚柱倾斜，从而轴承的内轮和外轮被滚柱肩部磨损或磨坏。因此不能使用这种滚柱轴承。挠曲花键1的长度(沿挠曲花键1体部的轴向方向)越短，上述现有技术中所存在的问题就越显著。此外，本专利技术的另一个目的是提供一种具有这样的挠曲花键的啮合类型齿轮设备(波动齿轮设备)。通过一种在啮合类型齿轮设备中使用的挠曲花键实现了上述目的，所述挠曲花键包括附着部分；与所述附着部分相连的并能够弹性变形的薄厚度管形部分；形成在管形部分末端的外齿部分，所述末端远离所述附着部分；其特征在于所述薄厚度管形部分被形成圆锥形，从所述附着部分向所述外齿方向倾斜。根据本专利技术，通过考虑挠曲花键的整体刚度和变形，分析当将波发生器插入时所引起的最大锥角α。因此使用一种圆锥形结构作为在自由状态下挠曲花键的结构，该圆锥形的锥角略小于上述锥角α，圆锥方向与锥角α的方向相反。从而挠曲花键齿部的锥角α被消除，从而消除或减少了啮合状态下的挠曲花键和圆花键之间的锥角。在此情况下，符合本专利技术的薄厚度管形部分被形成为从所述附着部分向所述外齿方向逐渐倾斜的圆锥形。此外，符合本专利技术的薄厚度管形部分可以沿轴向方向在一预定长度上在附着部分一侧被形成圆柱形状，在外齿部分一侧被形成为与所述圆柱形相连的圆锥形，从而向外齿侧方向倾斜。本专利技术的附着部分在多种情况下与输出提取元件相连。因此当挠曲花键被构造成盖形时，所述附着部分可以是作为盖底部(隔板)的突出部分而形成的凸起部分。在一些情况下，挠曲花键被构造成没有底部的管形。在此情况下，附着部分可以作为环形被形成在管形部分齿部相反端上。此外，本专利技术提供一种具有这种挠曲花键的啮合类型齿轮设备。这种啮合类型齿轮设备包括挠曲花键，它包括附着部分；与所述附着部分相连并能够弹性变形的薄厚度管形部分，形成在管形部分末端的外齿部分，所述末端远离所述附着部分。所述啮合类型齿轮设备还包括具有内齿的圆花键，所述内齿与所述挠曲花键的外齿啮合；还包括使挠曲花键弹性变形的波发生器；其特征在于所述薄厚度管形部分被形成为从所述附着部分向所述外齿方向倾斜的锥形，所述波发生器具有多排与所述挠曲花键内周表面邻接的轴承。另一种方案是，所述薄厚度管形部分被形成为从所述附着部分向所述外齿方向倾斜的锥形，所述波发生器具有与所述挠曲花键内周表面邻接的滚柱轴承。在这些情况下，挠曲花键的薄厚度管形部分可以被形成为从所述附着部分向所述外齿方向均匀地倾斜的锥形。另一种方案是，挠曲花键的薄厚度管形部分被形成为在靠近所述附着部分一侧具有笔直的圆柱形形状，在靠近外齿一侧具有锥形形状，从而向外齿一侧倾斜，所述锥形形状与所述圆柱形形状相连。本专利技术所介绍的内容涉及日本专利申请P2001-376965(申请日为2001年12月11日)中所包含的主题，上述专利申请被结合在本申请文献中。图2A～2C显示了本专利技术第二实施例，其中图2A是一个横截面视图，显示了盖形的挠曲花键，该花键被形成为在轴向方向上具有一预定长度的圆柱形形状，被形成在所述附着部分一侧，被形成在从上述圆柱形开始的外齿侧部分，向外齿末端方向倾斜，图2B是一个横截面视图，显示了具有图2A所示挠曲花键的啮合类型齿轮设备(波动齿轮设备)的一个实施例，图2C是一个横截面视图，显示了具有图2A所示挠曲花键的啮合类型齿轮设备(波动齿轮设备)的另一个实施例。图3A和3B显示了本专利技术另一个实施例，其中图3A是一个横截面视图，显示了被形成为没有底部的圆柱形状以及被形成为向末端倾斜的圆锥形状的挠曲花键，图3B是一个横截面视图，显示了具有图3A所示挠曲花键的啮合类型齿轮设备(波动齿轮设备)。图4A和4B显示了一种通用类型设备，其中，图4A是一个显示了挠曲花键的横截面视图，图4B是一个横截面视图，显示了具有图4A所示挠曲花键的啮合类型齿轮设备(波动齿轮设备)。优选实施例介绍下文将结合附图详细地介绍本专利技术的实施例。附图说明图1A是一个显示了符合本专利技术第一实施例的挠曲花键的横截面视图。使用具有高疲劳强度的特殊钢制造挠曲花键1。符合图1A所示实施例的挠曲花键1被构造成具有底部的盖形，从所述底部1d(隔板)突起的凸起部分被用作本专利技术的附着部分1a。具有一薄厚度的管形部分1b通过底部1d(隔板)与所述附着部分1a联接，外齿1c被形成在所述管形部分1b的末端的外侧上。在这个实施例中，管形部分1b被形成为圆锥形，它从附着部分1a逐渐地向外齿1c一侧倾斜。如图1A所示，对于挠曲花键1的管形部分1b来说，靠近附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏猷，吉川敏夫，
申请(专利权)人：帝人制机株式会社，
类型：发明
国别省市：