波动齿轮装置及波动发生器制造方法及图纸

波动齿轮装置(1)的波动发生器(4)将外齿齿轮(3)挠曲成沿椭圆状闭合曲线(C0)的形状，在长轴(Lmax)两端的2处，形成外齿齿轮(3)的与内齿齿轮(2)啮合的啮合部分(5a、5b)，使啮合部分(5a、5b)沿圆周方向进行移动。椭圆状闭合曲线(C0)呈非点对称的形状。例如，椭圆状闭合曲线(C0)是不以短轴(Lmin)为对称轴而仅以长轴(Lmax)为对称轴的线对称的闭合曲线。在非点对称的状态下在长轴方向的两端形成啮合部分(5a、5b)。通过在长轴的2处啮合部分选择不同的形状，能够减少由伴随波动发生器(4)的旋转产生的二次角度传递误差成分所导致的振动。

Wave gear unit and wave generator

The wave generator (4) of the wave gear device (1) flexes the outer tooth gear (3) to the shape of an elliptic closed curve (C0), and forms the meshing parts (5a, 5b) of the outer tooth gear (3) and the inner tooth gear (2) at two ends of the long shaft (Lmax), so that the meshing parts (5a, 5b) move in the circumferential direction. The elliptic closed curve (C0) is in the shape of non-point symmetry. For example, an elliptical closed curve (C0) is a line symmetric closed curve that does not take the minor axis (lmin) as the axis of symmetry, but only takes the major axis (Lmax) as the axis of symmetry. In the state of non-point symmetry, meshing parts (5a, 5b) are formed at both ends of the long axis direction. By selecting different shapes in the two engagement parts of the long shaft, the vibration caused by the secondary angle transmission error component generated by the rotation of the wave generator (4) can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】波动齿轮装置及波动发生器
本专利技术涉及波动齿轮装置，特别涉及将外齿齿轮挠曲成非圆形而使该外齿齿轮与内齿齿轮在2处或更多处的部位啮合的波动发生器。
技术介绍
在波动齿轮装置中，通过波动发生器，挠性的外齿齿轮被挠曲成非圆形，以使得在周向上以等角度间隔在2处或更多处的部位与内齿齿轮啮合。例如，外齿齿轮被挠曲成椭圆状，在其椭圆状的形状上的长轴两端的2处，形成与内齿齿轮的啮合部分。在外齿齿轮被挠曲成三叶形状(3瓣形状)的情况下，在圆周方向上的120°间隔的3处，形成与内齿齿轮的啮合部分。如果在该状态下，利用马达等使波动发生器进行旋转，则两齿轮的啮合部分沿内齿齿轮的圆周方向进行移动。两齿轮的啮合部分每转一周，两齿轮之间就会发生它们的齿数差的量的相对旋转。如果将一个齿轮固定为不旋转，则从另一个齿轮获取减速旋转。两齿轮的齿数差被设为啮合部分的数量的整数倍。在被波动发生器挠曲成非圆形的外齿齿轮中，各啮合部分的形状是相同的。例如，在将外齿齿轮挠曲成椭圆状而在2处与内齿齿轮啮合的情况下，外齿齿轮被挠曲成以其中心为对称点的点对称的椭圆状的形状。在长轴的两端形成的外齿齿轮的啮合部分的形状是相同的。在使外齿齿轮在3处与内齿齿轮啮合的情况下，外齿齿轮被挠曲成绕其中心每旋转120°则形状变得一致的3次对称的形状。外齿齿轮中的3处啮合部分的形状是相同的。在专利文献1、2中，提出了通过波动发生器将外齿齿轮挠曲成椭圆状而在2处位置使外齿齿轮与内齿齿轮啮合的波动齿轮装置。在专利文献1中，记载了作为对外齿齿轮的挠曲形状进行规定的波动插塞的轮廓形状，使用由余弦成分构成的卵形曲线、混合圆弧、4力形状等。在专利文献2中，提出了通过具有大于或等于4项傅立叶展开项的切线极坐标表示式表达的波动插塞的椭圆状的形状。专利文献专利文献1：日本专利第4067037号公报专利文献2：日本专利第2916012号公报
技术实现思路
在这里，由于被挠曲成椭圆状的外齿齿轮在其长轴两端的2处与内齿齿轮啮合，因此波动发生器每旋转1周，长轴(啮合部分)从同一位置经过2次。外齿齿轮的圆周方向的各部分进行在半径方向上以一定的振幅反复挠曲的波动运动。波动发生器每旋转1周，波动运动是2个周期的振动。因此，在外齿齿轮被挠曲成椭圆状的波动齿轮装置中，该波动齿轮装置产生的角度传递误差中包含波动发生器旋转1周时的2个周期的振动成分，该二次振动成分比其他次数的振动成分大。同样地，由于被挠曲成三叶状的外齿齿轮在120°的角度间隔的3处与内齿齿轮啮合，因此波动发生器每旋转1周，啮合部分从同一位置经过3次。外齿齿轮的圆周方向的各部分进行在半径方向上以一定的振幅反复挠曲的波动运动。波动发生器每旋转1周，波动运动是3个周期的振动。在这种情况下，该波动齿轮装置产生的角度传递误差中包含波动发生器旋转1周时的3个周期的振动成分，该三次振动成分比其他次数的振动成分大。波动齿轮装置的角度传递误差是由于两齿轮的齿部的加工误差、波动发生器及两齿轮的偏心、倾斜等组装误差等所导致发生的。二次或三次振动成分会引起安装了波动齿轮装置的装置的共振，成为驱动系统例如运送系统的定位不良等的原因。另外，在要求机械臂等高精度的运动轨迹的用途中，由于这种振动成分，有时不能实现维持满足要求水平的精度的驱动。这种问题在具有刚性的外齿齿轮和挠性的内齿齿轮且将内齿齿轮挠曲成非圆形而与外齿齿轮局部啮合的结构的波动齿轮装置中也会发生。本专利技术的目的在于提供一种波动齿轮装置及波动发生器，它们能够减少由角度传递误差成分所导致的振动，该角度传递误差成分是输入旋转每旋转1周而以与啮合部分的位置数对应的周期产生的。为了解决上述的课题，本专利技术的波动齿轮装置具有：刚性齿轮；挠性齿轮，其能够与刚性齿轮啮合；以及波动发生器，其将挠性齿轮挠曲成非圆形而形成与刚性齿轮啮合的啮合部分，并使啮合部分沿刚性齿轮的圆周方向进行移动。波动发生器将挠性齿轮挠曲为：在挠性齿轮的周向上，以等角度间隔在2处或更多处部位形成与刚性齿轮啮合的啮合部分。另外，对于至少2处啮合部分而言，它们的形状互不相同。输入旋转每旋转1周，被挠曲成非圆形的挠性齿轮的各啮合部分分别经过刚性齿轮的圆周方向上的同一位置。形状不同的啮合部分之间，与刚性齿轮啮合的啮合状态也不同。在一个啮合部分经过的情况下和另一个啮合部分经过的情况下，啮合状态不同，因此角度传递误差的出现方式(时刻、大小)也不相同。其结果，能够减少由输入旋转每旋转1周而以与啮合部分的位置数对应的周期产生的角度传递误差成分所导致的振动。例如，波动齿轮装置具有：刚性的内齿齿轮；挠性的外齿齿轮，其能够与内齿齿轮啮合；以及波动发生器，其将外齿齿轮挠曲成非圆形，以使得在外齿齿轮的周向上，以等角度间隔在2处或更多处位置形成所述外齿齿轮与内齿齿轮啮合的啮合部分，使啮合部分沿内齿齿轮的圆周方向进行移动。在通过波动发生器将外齿齿轮挠曲成沿椭圆状闭合曲线的形状，以使得在2处形成不同形状的啮合部分的情况下，只要使该椭圆状闭合曲线为非点对称的闭合曲线即可。例如，只要使椭圆状闭合曲线为不以该椭圆状闭合曲线的短轴为对称轴而仅以长轴为对称轴的线对称的闭合曲线即可。有时通过波动发生器将外齿齿轮挠曲成沿非圆形的闭合曲线的形状，以使得在3处形成啮合部分。在这种情况下，例如，在对外齿齿轮的挠曲形状进行规定的闭合曲线上，使对啮合部分分别进行规定的3处曲线部分为互不相同的形状。作为波动发生器，可以使用具有刚性的波动插塞以及在波动插塞的插塞外周面与外齿齿轮的内周面之间安装的波动轴承的波动发生器。在这种情况下，通过插塞外周面的轮廓形状来规定外齿齿轮的非圆形的挠曲形状。另外，作为波动发生器，可以使用具有与外齿齿轮的内周面抵接而将该外齿齿轮挠曲成非圆形的多个辊子。另外，本专利技术涉及一种波动齿轮装置的波动发生器，其将外齿齿轮挠曲成沿椭圆状闭合曲线的形状，在椭圆状闭合曲线的长轴两端的2处，形成外齿齿轮的与内齿齿轮啮合的啮合部分，使啮合部分沿内齿齿轮的圆周方向进行移动。本专利技术的波动发生器具有刚性的波动插塞和在波动插塞的插塞外周面与外齿齿轮的内周面之间安装的波动轴承。插塞外周面的轮廓形状是基于椭圆状闭合曲线而规定的。另外，椭圆状闭合曲线是不以该椭圆状闭合曲线的短轴为对称轴而仅以长轴为对称轴的线对称的闭合曲线。另外，本专利技术的波动齿轮装置的波动发生器具有：多个辊，它们与外齿齿轮的内周面抵接而将该外齿齿轮挠曲成沿椭圆状闭合曲线的形状；以及辊保持部件，其将多个辊保持在沿该椭圆状闭合曲线的不同位置，以使得多个辊内切于椭圆状闭合曲线。椭圆状闭合曲线是不以该椭圆状闭合曲线的短轴为对称轴而仅以长轴为对称轴的线对称的闭合曲线。在本说明书中，“椭圆状闭合曲线”代表由形状不同的多个椭圆曲线的组合、与椭圆曲线近似的圆弧等曲线的组合、椭圆曲线和与椭圆曲线近似的曲线的组合等构成的闭合曲线。例如，将椭圆状闭合曲线上的短轴的一侧的曲线部分和短轴的另一侧的曲线部分通过相互不同的形状的椭圆进行规定。将这些曲线部分的两端在短轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波动齿轮装置，其具有：/n刚性齿轮；/n挠性齿轮，其能够与所述刚性齿轮啮合；以及/n波动发生器，其将所述挠性齿轮挠曲成非圆形而形成与所述刚性齿轮啮合的啮合部分，使该啮合部分沿所述刚性齿轮的圆周方向进行移动，/n其中，/n所述波动发生器将所述挠性齿轮挠曲为：在所述挠性齿轮的周向上以等角度间隔在2处或更多处部位形成啮合部分，/n对于至少2处所述啮合部分而言，它们的形状互不相同。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种波动齿轮装置，其具有：
刚性齿轮；
挠性齿轮，其能够与所述刚性齿轮啮合；以及
波动发生器，其将所述挠性齿轮挠曲成非圆形而形成与所述刚性齿轮啮合的啮合部分，使该啮合部分沿所述刚性齿轮的圆周方向进行移动，
其中，
所述波动发生器将所述挠性齿轮挠曲为：在所述挠性齿轮的周向上以等角度间隔在2处或更多处部位形成啮合部分，
对于至少2处所述啮合部分而言，它们的形状互不相同。


2.根据权利要求1所述的波动齿轮装置，其中，
所述刚性齿轮为内齿齿轮，所述挠性齿轮为外齿齿轮。


3.根据权利要求2所述的波动齿轮装置，其中，
所述波动发生器将所述外齿齿轮挠曲成沿椭圆状闭合曲线的形状，以使得在2处形成所述啮合部分，
所述椭圆状闭合曲线为非点对称的闭合曲线。


4.根据权利要求3所述的波动齿轮装置，其中，
所述椭圆状闭合曲线是不以该椭圆状闭合曲线的短轴为对称轴而仅以该椭圆状闭合曲线的长轴为对称轴的线对称的闭合曲线。


5.根据权利要求2所述的波动齿轮装置，其中，
所述波动发生器将所述外齿齿轮挠曲成沿非圆形的闭合曲线的形状，以使得在3处形成所述啮合部分，
在所述闭合曲线上，对所述啮合部分分别进行规定的3处曲线部分的形状互不相同。


6.根据权利要求2所述的波动齿轮装置，其中，
所述波动发生器具有刚性的波动插塞以及在所述波动插塞的插塞外周面与所述外齿齿轮的内周面之间安装的波动轴承...

【专利技术属性】
技术研发人员：金山尚树，
申请(专利权)人：谐波传动系统有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP