CN110185766A - 挠性外齿齿轮以及具有挠性外齿齿轮的波动齿轮装置 - Google Patents

Abstract

提供挠性外齿齿轮以及具有挠性外齿齿轮的波动齿轮装置，挠性外齿齿轮具有隔膜部和筒状的主体部。所述筒状的主体部在轴向的一端部包含形成有所述外齿的齿轮部。所述隔膜部与所述主体部的轴向的另一端部连接，向与所述外齿的旋转中心轴线垂直的方向扩展。另外，所述主体部和所述隔膜部中的至少任意一方包含沿周向在整周排列有多个开口部的变形调整部。

Description

挠性外齿齿轮以及具有挠性外齿齿轮的波动齿轮装置

技术领域

本发明涉及挠性外齿齿轮以及具有挠性外齿齿轮的波动齿轮装置。

背景技术

以往，公知有挠性外齿齿轮以及具有挠性外齿齿轮的波动齿轮装置。这种波动齿轮装置主要作为减速器而被使用。关于以往的波动齿轮装置，例如在国际公开第2013/175531号公报中有所公开。该国际公开第2013/175531号公报中公开的波动齿轮装置所具有的挠性外齿齿轮具有：圆筒状主体部(31)；隔膜(33)，其连续地形成在该圆筒状主体部的一端；以及外齿(36)，其形成在圆筒状主体部的另一端侧的部位的外周面部分。圆筒状主体部中的形成有外齿的外齿形成部分具有被按压部分(38a)和槽(38d)。该被按压部分是被波动发生器向半径方向的外侧按压的部位。所述槽形成于在隔膜侧与被按压部分相邻的位置。

在国际公开第2013/175531号公报中，由于将槽(38d)形成在不影响外齿的齿底强度的部分而使局部变薄，因此能够降低波动发生器的反作用力。

但是，在使用国际公开第2013/175531号公报所记载的技术的情况下，由于挠性外齿齿轮的圆筒状主体部在形成有槽(38d)的部分局部变薄，因而产生强度不足，有可能使挠性外齿齿轮相对于转矩而扭转。在该情况下，从波动发生器输入的动力不能快速地传递至挠性外齿齿轮，有可能使动力的传递效率降低。进一步来说，在国际公开第2013/175531号公报所记载的技术中，没有特别给出用于改善外齿与内齿的齿接触性的措施，在这点上存在改善的余地。

发明内容

本发明就是鉴于以上情况而完成的，其潜在的目的在于，使内齿与外齿的啮合位置的齿接触良好，并且提高动力的传递效率。

本发明要解决的问题如上所述，下面对用于解决该课题的手段及其效果进行说明。

在本申请例示的一个实施方式中，挠性外齿齿轮具有外齿、筒状的主体部、以及隔膜部。外齿存在于挠性外齿齿轮的外周面。外齿与圆环状的刚性内齿齿轮的内齿局部啮合。挠性外齿齿轮通过使其内周面随着非正圆凸轮的旋转而被按压，从而一边使内齿与外齿的啮合位置沿其周向移动，一边相对于刚性内齿齿轮进行相对旋转。筒状的主体部在轴向的一端部包含齿轮部。齿轮部形成有外齿。隔膜部与主体部的轴向的另一端部连接，向与外齿的旋转中心轴线垂直的方向扩展。另外，主体部和隔膜部中的至少任意一方包含变形调整部。变形调整部包含多个开口部。多个开口部沿周向排列于变形调整部的整周。

波动齿轮装置包含上述挠性外齿齿轮、刚性内齿齿轮、非正圆凸轮以及波动发生器。波动发生器使非正圆凸轮以旋转中心轴线为中心进行旋转。

根据本申请的例示的一个实施方式，能够使内齿与外齿的啮合位置的齿接触良好，并且通过降低挠性外齿齿轮的弹性变形时的变形阻力，能够提高动力的传递效率。并且，由于波动齿轮装置具有上述挠性外齿齿轮，因此能够提高波动齿轮装置的动力的传递效率。

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

图1是第1实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。

图2是对第1实施方式的波动齿轮装置的内齿与外齿的啮合进行说明的横剖视图。

图3是第1实施方式的挠性外齿齿轮的筒状的主体部的展开图。

图4A是示出第1实施方式的挠性外齿齿轮的主体部在某相位角向径向外侧挠曲由此使外齿向径向外侧扩展的情形的剖视图。

图4B是示出第1实施方式的挠性外齿齿轮的主体部在与图4A所示的相位角不同的相位角向径向外侧挠曲由此使外齿向径向外侧扩展的情形的剖视图。

图5A是示出第1实施方式的挠性外齿齿轮的主体部在某相位角向径向内侧挠曲由此使外齿向径向内侧缩窄的情形的剖视图。

图5B是示出第1实施方式的挠性外齿齿轮的主体部在与图5A所示的相位角不同的相位角向径向内侧挠曲由此使外齿向径向内侧缩窄的情形的剖视图。

图6是第1实施方式的变形例1的挠性外齿齿轮的筒状的主体部的展开图。

图7是第1实施方式的变形例2的挠性外齿齿轮的筒状的主体部的展开图。

图8是第2实施方式的挠性外齿齿轮的俯视图。

图9A是示出第2实施方式的挠性外齿齿轮的隔膜部在某相位角向外齿的相反侧挠曲由此使外齿向径向外侧扩展的情形的剖视图。

图9B是示出第2实施方式的挠性外齿齿轮的隔膜部在与图9A所示的相位角不同的相位角向外齿的相反侧挠曲由此使外齿向径向外侧扩展的情形的剖视图。

图10A是示出第2实施方式的挠性外齿齿轮的隔膜部在某相位角向外齿侧挠曲由此使外齿向内侧缩窄的情形的剖视图。

图10B是示出第2实施方式的挠性外齿齿轮的隔膜部在与图10A所示的相位角不同的相位角向外齿侧挠曲由此使外齿向径向内侧缩窄的情形的剖视图。

图11是第3实施方式的波动齿轮装置的纵剖视图。

图12是第3实施方式的挠性外齿齿轮的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本申请的例示的实施方式进行说明。另外，在本申请中，将与波动齿轮装置的中心轴线平行的方向称为“轴向”，将与波动齿轮装置的中心轴线垂直的方向称为“径向”，将沿以波动齿轮装置的中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。另外，在本申请中，“平行方向”也包含大致平行的方向。另外，在本申请中，“垂直方向”也包含大致垂直的方向。另外，在本说明书中，有时以轴向作为上下方向进行说明，但这并不意味着限定波动齿轮装置使用时的朝向等。

＜1.第1实施方式＞

＜1-1.波动齿轮装置的结构＞

以下，参照图1和图2对本发明的第1实施方式的波动齿轮装置100的结构进行说明。图1是第1实施方式的波动齿轮装置100的纵剖视图。图2是从图1中II-II所示的方向观察时的波动齿轮装置100的横剖视图。

本实施方式的波动齿轮装置100是利用后述的刚性内齿齿轮10与挠性外齿齿轮20的差动而使输入的旋转动力变速的装置。波动齿轮装置100作为例如组装于小型机器人的关节而对从马达得到的动力进行减速的减速器而使用。如图1和图2所示，波动齿轮装置100具有刚性内齿齿轮10、挠性外齿齿轮20以及波动发生器30。

刚性内齿齿轮10是以图1所示的旋转中心轴线C为中心的圆环状的部件。刚性内齿齿轮10的刚性远高于后述的齿轮部23的刚性。因此，刚性内齿齿轮10实质上可以视为刚体。刚性内齿齿轮10在内周面具有多个内齿11。多个内齿11沿周向以一定的间距排列。刚性内齿齿轮10固定于搭载有波动齿轮装置100的装置的框体。

挠性外齿齿轮20是具有平板部22和圆筒状的主体部21的部件。圆筒状的主体部21在其轴向的一端部(下端部)包含在外周面(外表面)形成有多个外齿29的齿轮部23。主体部21是能够沿径向挠曲的部分。筒状的主体部21的轴向的另一端部(上端部)与比齿轮部23难以挠曲的平板部22的外周端部连接。

平板部22以与旋转中心轴线C垂直的方式呈平面状扩展。平板部22具有圆环板状的固定部25和隔膜部24。隔膜部24配置于靠近与主体部21的连接部位的一侧，是壁厚比固定部25薄的部位。隔膜部24相对于主体部21朝向径向内侧延伸。隔膜部24具有圆环状的形状，具有比挠性薄壁部23小的挠性。

固定部25是配置在隔膜部24的内周侧的具有一定的壁厚的部位。固定部25的挠性远小于隔膜部24的挠性。在固定部25的中央固定有用于取出减速后的动力的输出轴(未示出)。在固定该输出轴时，为了供螺栓等紧固件***，而使用沿周向设置于固定部25的多个贯通孔25a。

波动发生器30是用于使挠性外齿齿轮20的齿轮部23沿径向挠曲变形为非正圆形状的机构。波动发生器30具有非正圆凸轮31和波动轴承33。

本实施方式的非正圆凸轮31具有椭圆形的凸轮轮廓。如图1和图2所示，非正圆凸轮31配置在挠性外齿齿轮20的齿轮部23的径向内侧。输入轴(未示出)以不能进行相对旋转的方式固定于非正圆凸轮31的中央。该输入轴和非正圆凸轮31利用从外部的马达(未示出)得到的动力，以旋转中心轴线C为中心，以减速前的转速进行旋转。

波动轴承33具有内圈331、多个滚珠332、以及能够弹性变形的外圈333。内圈331固定于非正圆凸轮31的外周面。外圈333固定于挠性外齿齿轮20的齿轮部23的内周面。多个滚珠332介于内圈331和外圈333之间，沿周向排列。外圈333以反映旋转的非正圆凸轮31的凸轮轮廓的方式，隔着内圈331和滚珠332进行弹性变形(挠曲变形)。

在这种结构的波动齿轮装置100中，当向上述输入轴提供动力时，输入轴和非正圆凸轮31一体地进行旋转。另外，随着非正圆凸轮31的旋转，挠性外齿齿轮20的齿轮部23的内周面被隔着波动轴承33向径向外侧按压，从而使齿轮部23挠曲变形为椭圆状。由此，如图2所示，在齿轮部23所呈的椭圆的长轴的两端的2个部位，外齿29与内齿11啮合。这时，在所述椭圆的2个部位以外的相位位置，外齿29不与内齿11啮合。

在非正圆凸轮31旋转时，所述椭圆的长轴的位置沿周向移动，因此外齿29与内齿11的啮合位置也沿周向移动。这里，刚性内齿齿轮10的内齿11的数量与挠性外齿齿轮20的外齿29的数量稍有不同。因此，非正圆凸轮31每旋转1周，内齿11与外齿29的啮合位置稍有变化。其结果为，挠性外齿齿轮20和上述输出轴以相对于刚性内齿齿轮10被减速了的转速进行旋转。由此，能够向装置的外部取出被减速了的动力。

在这里，通常在具有挠性外齿齿轮的波动齿轮装置中，期望进一步提高动力的传递效率。为了提高动力的传递效率，考虑通过提高挠性齿轮的挠性而使内齿与外齿更好地啮合。但是，在单纯提高挠性外齿齿轮的挠性的情况下，沿着该挠性外齿齿轮的旋转中心轴线的截面形状会产生锥旋(Coning)，即从隔膜部侧到齿轮部侧挠曲逐渐增加。如果产生锥旋，则会产生如下问题：外齿的齿向相对于轴向倾斜，导致外齿与内齿一端接触。在外齿与内齿一端接触的情况下，齿轮的滚动损耗增大，进而导致动力的传递效力降低。因此，需要能够提高挠性外齿齿轮向非正圆形状的挠性并且改善内齿与外齿的齿接触的新技术。

在这一点上，本实施方式的挠性外齿齿轮20在细节上具有能够有助于提高向非正圆形状的挠性并且使内齿11与外齿29的齿接触良好进而提高动力的传递效率的特征结构。

＜1-2.挠性外齿齿轮的详细结构＞

以下，参照图3～图5B，对挠性外齿齿轮20的细节的结构及其功能进行说明。图3示出了将挠性外齿齿轮20的主体部21展开为平面状的情形。图4A～图5B略微夸张地示出了挠性外齿齿轮20的主体部21向径向外侧或内侧挠曲的情形。另外，图4A～图5B中的双向箭头示出了变形调整部26向径向内侧或外侧挠曲的量。

如图3所示，本实施方式的挠性外齿齿轮20在主体部21上包含变形调整部26。本实施方式的变形调整部26在主体部21的轴向上，在与隔膜部24连接的一侧与设置有齿轮部23的一侧之间的位置呈带状设置在整周上。

在变形调整部26中，多个开口部26a沿周向规则地排列在整周上。本实施方式的开口部26a是三角形状，更特别的是相对于轴向线对称的等腰三角形状。该等腰三角形状的各角部呈平滑的圆弧状。另外，如图3所示，在周向上相邻的开口部26a的等腰三角形的顶角(顶点)相对于沿周向延伸的假想圆周线L1相互朝相反侧而配置。由此，在相邻的开口部26a的等腰三角形的等腰与等腰之间设置有相对于轴向倾斜的臂部26b、26c。更详细而言，相对于轴向向一侧倾斜的第1臂部26b与相对于轴向向另一侧倾斜的第2臂部26c沿周向交替配置。这样，本实施方式的变形调整部26整体为所谓的桁架构造。

这里，桁架构造具有如下性质：一方面对于与配置有多个臂部的面平行的力发挥较高的刚性，另一方面对于与该面垂直的力容易变形。因此，桁架构造的变形调整部26一方面对于周向的扭转力具有较高刚性，另一方面在径向上容易变形。本实施方式的挠性外齿齿轮20包含桁架构造的变形调整部26，从而提高了向非正圆形状的挠性，并且抑制了相对于转矩的扭转。

以下主要参照图4A～图5B，对变形调整部26所发挥的功能进行更加具体的说明。

在齿轮部23的内周面(图3所示的面的背面)被波动发生器30按压时，存在图3的(a)的相位位置是所述椭圆的长轴的位置的时机。这时的主体部21的情形由图4A示出。如图4A所示，由于被波动轴承33的外圈333按压，因此如果对轴向整体进行观察，则主体部21向径向外侧挠曲。这时，主体部21中的变形调整部26具有容易向与该调整部26的面垂直的方向即径向外侧挠曲的性质。因此，在利用沿着轴向的截面观察主体部21时，与其他部分相比，该变形调整部26的部分向径向外侧大幅度挠曲。这样，由于变形调整部26吸收了大部分的径向的变形，因此齿轮部23的部分不太向径向外侧挠曲。由此，能够使在长轴的位置的外齿29的齿向大致与轴向平行。换言之，由于变形调整部26像所谓的平行弹簧一样发挥作用，因此能够防止外齿29向内齿11倾斜而与内齿11一端接触。

另外，也存在图3的(b)的相位位置是所述椭圆的长轴的位置的时机。这时的主体部21的情形参考图4B而示出。如图4B所示，在这种情况下，径向的挠曲(变形)的大部分被桁架构造的变形调整部26吸收，因此外齿29的齿向保持接近与轴向平行的状态。

另外，主体部21反映出波动发生器30的非正圆凸轮31的旋转而进行形状变化，存在图3的(c)的相位位置是所述椭圆的短轴的位置的时机。这时的主体部21的情形由图5A示出。如图5A所示，随着波动轴承33的外圈333的位置沉入径向内侧，如果对轴向整体进行观察，则主体部21向径向内侧挠曲。这里，主体部21中的变形调整部26具有容易向径向内侧挠曲的性质。因此，在沿轴向观察主体部21时，与其他部分相比，该变形调整部26的部分向径向内侧大幅度挠曲。这样，由于变形调整部26吸收大部分的径向的变形，因此齿轮部23的部分不太向径向外侧挠曲。

同样，存在图3的(d)的相位位置是所述椭圆的短轴的位置的时机。这时的主体部21的情形参考图5B而示出。如图5B所示，在该情况下，桁架构造的变形调整部26吸收大部分的径向的挠曲(变形)，因此齿轮部23的部分不太向径向外侧挠曲。

这样，在本实施方式的挠性外齿齿轮20中，利用在轴向上位于远离齿轮部23的部位的变形调整部26吸收向径向内侧/外侧的挠曲，从而能够在所有的相位位置保持为使外齿29的齿向接近与轴向平行的状态。由此，能够使与内齿11的齿接触良好。

另一方面，变形调整部26在与该变形调整部26的面平行的方向上具有较高的刚性。由此，像本实施方式这样，即使在挠性外齿齿轮20上设置变形调整部26，对于该挠性外齿齿轮20的扭转方向的刚性也不受损。由此，能够没有延迟地传递从波动发生器30输入的动力。

如上所示，本实施方式的挠性外齿齿轮20具有隔膜部24和筒状的主体部21。主体部21在其轴向的一端部包含形成有外齿29的齿轮部23。隔膜部24与主体部21的轴向的另一端部连接，在与旋转中心轴线C垂直的方向上呈圆环状扩展。并且，在主体部21上包含沿周向在整周规则地排列有多个开口部26a的变形调整部26。

由此，通过适当地设置开口部26a，能够使变形调整部26容易在径向上变形，并且不易在周向上变形。即，能够提高挠性外齿齿轮20在径向的挠性，因此能够使内齿11与外齿29的啮合位置的齿接触良好。同时，能够确保挠性外齿齿轮20在周向的刚性，因此能够高精度地传递从非正圆凸轮31输入的动力。作为结果，能够提高动力的传递效率。

此外，在本实施方式中，如上所述，由于内齿11与外齿29的啮合位置的齿接触良好，因此省去了像以往那样的为了改善齿接触而适当地对齿型施加修改等设计上的麻烦。进一步来说，挠性外齿齿轮20的主体部21变形为非正圆形状时的阻力变小，因此能够使减速器高效率地运转。另外，由于能够降低刚性内齿齿轮10与挠性外齿齿轮20之间的滚动损耗，因此在这点上也能够高效率地运转。

另外，在本实施方式的挠性外齿齿轮20中，开口部26a是三角形状，变形调整部26整体为桁架构造。由此，能够使变形调整部26容易在径向上变形，并且不易在周向上变形。由此，能够提高挠性外齿齿轮20向非正圆形状的挠性，并且能够抑制相对于转矩的扭转。其结果为，能够使内齿11与外齿29的啮合位置的齿接触更加良好，并且能够提高动力的传递效率。

另外，在本实施方式的挠性外齿齿轮20中，开口部26a是相对于轴向线对称的等腰三角形状。另外，在周向上相邻的开口部26a的等腰三角形的顶角(顶点)相对于沿周向延伸的假想圆周线L1相互朝向相反侧而配置。由此，能够使主体部21沿径向延伸的位移力与主体部21沿径向收缩的位移力大致相等。换言之，通过将开口部26a的等腰三角形呈交错状配置，能够取得向主体部21的径向外侧的位移力与向径向内侧的位移力的平衡。其结果为，能够提高挠性外齿齿轮20的主体部21向非正圆形状的挠性。

另外，在本实施方式中，如图3所示，在沿假想圆周线L1观察变形调整部26时，设置有开口部26a的部位与设置有具有径向的厚度(壁厚)的臂部21的部位交替配置。由此，与没有开口部26a(变形调整部26)的结构的情况相比，利用较小的力就能够使主体部21向径向挠曲。因此，提高了主体部21的挠性。

另外，主体部21包含本实施方式的挠性外齿齿轮20的变形调整部26。由此，通过将开口部26a以例如像本实施方式这样构成桁架构造的方式适当地设置在主体部21上，能够使变形调整部26容易在径向上变形，并且不易在周向上变形。换言之，能够使挠性外齿齿轮20容易挠曲成非正圆形状，并且在扭转方向具有刚性。因此，能够使内齿11与外齿29的啮合位置的齿接触良好，并且能够高精度地传递从非正圆凸轮31输入的动力。

另外，在本实施方式的挠性外齿齿轮20中，相对于主体部21，隔膜部24向径向内侧延伸。由此，能够实现所谓的杯型的挠性外齿齿轮20，该挠性外齿齿轮20能够使齿接触良好，并且能够提高动力的传递效率。

＜1-3.第1实施方式的变形例1＞

以下，参照图6对第1实施方式的变形例1的挠性外齿齿轮40进行说明。另外，在以下的说明中，有时对与第1实施方式所示的部件相同的结构/功能的部件，标注相同的标号，并省略重复的说明。对以下进行说明的其他实施方式和变形例，也做同样处理。图6示出了将本变形例的挠性外齿齿轮40的主体部21呈平面状展开的情形。

在第1实施方式的变形例1的挠性外齿齿轮40中代替变形调整部26而具有变形调整部46，在这一点上与第1实施方式的挠性外齿齿轮20不同。如图6所示，本变形例的变形调整部46在主体部21的轴向上与设置有齿轮部23的一侧相邻，在整周设置为带状。

在变形调整部46中，多个开口部46a沿周向在整周等间隔地排列。本实施方式的开口部46a是相对于轴向线对称的等腰三角形状。与第1实施方式的开口部26a的等腰三角形的顶角相比，本变形例的开口部46a的等腰三角形的顶角较大。开口部的等腰三角形的顶角的大小可以设定为各种各样，例如可以设定为主体部21的轴向的长度越短，该等腰三角形的顶角越大。换言之，也可以将顶角的大小设定为与主体部21的轴向的长度成反比。由此，与主体部21的轴向的长度无关而能够设置合适的桁架构造。由此，易于使挠性外齿齿轮40小型化。

＜1-4.第1实施方式的变形例2＞

以下参照图7对第1实施方式的变形例2的挠性外齿齿轮50进行说明。图7示出了使本变形例的挠性外齿齿轮50的主体部21呈平面状展开的情形。

在第1实施方式的变形例2的挠性外齿齿轮50中，代替变形调整部26而具有变形调整部56，在这一点上与第1实施方式的挠性外齿齿轮20不同。如图7所示，本变形例的变形调整部56在主体部21的轴向上，在接近设置有齿轮部23的一侧的位置，在整周设置为带状。

在变形调整部56中，多个开口部56a、56b分别沿周向在整周等间隔地排列。更详细而言，变形调整部56分别具有多个第1开口部56a和第2开口部56b，其中，第1开口部56a配置在主体部21的轴向的第1位置，第2开口部56b配置在主体部21的轴向的第2位置。第1开口部56a和第2开口部56b沿周向交替配置。第1开口部56a和第2开口部56b都具有沿周向呈缝状延伸的形状。

根据本实施方式的结构，能够防止挠性外齿齿轮50的刚性在周向的局部相位位置上极度变弱。由此，能够使挠性外齿齿轮50成为针对相对于转矩的扭转较强的形状。

＜2.第2实施方式＞

以下，参照图8～图10B，对第2实施方式的挠性外齿齿轮60的细节的结构及其功能进行说明。图8示出了第2实施方式的挠性外齿齿轮60的俯视图。

在第2实施方式的挠性外齿齿轮60中，代替变形调整部26而具有变形调整部66，在这一点上与第1实施方式的挠性外齿齿轮20不同。如图8所示，本实施方式的挠性外齿齿轮60在隔膜部24上包含变形调整部66。本实施方式的变形调整部66在隔膜部24的整周设置为圆环状。

在变形调整部66中，多个开口部66a、66b沿周向在整周规则地排列。更详细而言，在本实施方式的变形调整部66中，等腰三角形状的第1开口部66a和顶角比该第1开口部66a的等腰三角形小的等腰三角形状的第2开口部66b分别沿周向等间隔地设置。另外，在本实施方式中，第1开口部66a与第2开口部66b沿周向交替地隔开间隔而配置。

第1开口部66a的等腰三角形相对于径向线对称，并且顶角朝向旋转中心轴线C侧(径向内侧)。第2开口部66b的等腰三角形相对于径向线对称，并且顶角朝向径向外侧。换言之，第1开口部66a所成的等腰三角形与第2开口部66b所成的等腰三角形相对于沿着周向延伸的假想圆周线L2以相互朝向径向的相反侧的方式交替配置。由此，在相邻的开口部66a、66b的等腰三角形的等腰与等腰之间，相对于径向稍微倾斜的臂部66c沿周向隔开间隔而设置。这样，本实施方式的变形调整部66整体成为所谓的桁架构造。

本实施方式的挠性外齿齿轮60包含桁架构造的变形调整部66，从而使隔膜部24容易在轴向上变形，并且不易在周向上变形。另外，在图8的例子中，不管径向的位置如何，臂部66c的周向的宽度是恒定的。但是，也可以使臂部66c的周向的宽度随着朝向径向内侧而变大。

以下主要参照图9A～图10B对变形调整部66所发挥的功能进行更具体的说明。图9A～图10B稍微夸张地示出了挠性外齿齿轮60的主体部21向径向外侧或内侧挠曲的情形。另外，图9A～图10B的双向箭头示出了变形调整部66进行伸缩的方向。

在齿轮部23的内周面被波动发生器30按压时，存在在某相位位置主体部21的外径与所述椭圆的长轴的长度大致一致的时机。图9A示出了这时的主体部21的局部的情形。在图9A示出的相位位置，主体部21的内表面被波动轴承33的外圈333按压，从而使挠性外齿齿轮60的外径向径向外侧扩展。这时，挠性外齿齿轮60的各部位中的变形调整部66具有容易在与该变形调整部66的面垂直的方向即轴向挠曲的性质。因此，在挠性外齿齿轮60的外径相对变大的相位位置上，挠性外齿齿轮60成为以使该变形调整部66的外周部向径向外侧并且向轴向的波动发生器30的相反侧稍微位移的方式进行延伸的姿势。即，变形调整部66吸收大部分的挠性外齿齿轮60向径向外侧的变形(挠曲)。由此，在该相位位置上的挠性外齿齿轮60的外径是以保持外齿29的齿向与轴向大致平行的方式而进行扩展的状态。换言之，变形调整部66像所谓的平行弹簧一样发挥功能，因此不会使外齿29与内齿11一端接触，实现了良好的齿接触。

另外，在图9B中示出了其他的相位位置的情形，即主体部21的外径与所述椭圆的长轴的长度大致一致的时机的情形。如图9B所示，在该情况下也是，桁架构造的变形调整部66吸收了大部分的挠性外齿齿轮60的径向和轴向的变形(挠曲)，因此外齿29的齿向保持接近与轴向平行的状态。

此外，主体部21反映波动发生器30的非正圆凸轮31的旋转而进行形状变化，在某相位位置上，存在主体部21的外径与所述椭圆的短轴的长度大致一致的时机。在图10A中示出了这时的主体部21的局部的情形。在图10A所示的相位位置上，通过使主体部21的内表面随着波动轴承33的外圈333的形状变化而沉入旋转中心轴线C侧，从而成为挠性外齿齿轮60的外径向径向内侧缩窄的状态。这时，挠性外齿齿轮60的各部分中的变形调整部66具有容易向与该变形调整部66的面垂直的方向即轴向挠曲的性质。因此，在挠性外齿齿轮60的外径相对变小的相位位置上，挠性外齿齿轮60成为以使该变形调整部66的外周部位于径向内侧且位于轴向的外齿29侧的方式缩小的姿势。即，变形调整部66吸收了大部分的挠性外齿齿轮60向径向内侧的变形(挠曲)，如图10A所示，该变形调整部66弯曲为平缓的S状。由此，该相位位置的挠性外齿齿轮60的外径以保持外齿29的齿向大致与轴向平行的方式而进行缩小。换言之，变形调整部66像所谓的平行弹簧一样发挥功能，因此外齿29保持与内齿11大致平行的状态而使外齿29远离内齿11。

另外，图10B示出了其他的相位位置上的情形，即主体部21的外径与所述椭圆的短轴的长度大致一致的时机的情形。如图10B所示，在该情况下也是，桁架构造的变形调整部66吸收了大部分的挠性外齿齿轮60的径向和轴向的变形(挠曲)，因此外齿29的齿向保持接近与轴向平行的状态。

这样，在本实施方式的挠性外齿齿轮60中，利用在轴向上位于远离齿轮部23的部位的变形调整部66来吸收向径向和轴向的挠曲，从而能够在所有的相位位置上保持外齿29的齿向接近与轴向平行的状态。由此，能够使与内齿11的齿接触良好。

另一方面，变形调整部66在与该变形调整部66的面平行的方向上具有较高的刚性。由此，像本实施方式这样，即使在挠性外齿齿轮60的隔膜部24上设置变形调整部66，也不损耗对该挠性外齿齿轮60的扭转方向的刚性。由此，能够没有延迟地传递从波动发生器30输入的动力。

如上所示，本实施方式的挠性外齿齿轮60具有筒状的主体部21和隔膜部24。主体部21在其轴向的一端部包含形成有外齿29的齿轮部23。隔膜部24与主体部21的轴向的另一端部连接，在与旋转中心轴线C垂直的方向上呈圆环状扩展。并且，在隔膜部24上包含沿周向在整周规则地排列有多个开口部66a、66b的变形调整部66。

由此，通过适当地设置开口部66a、66b，能够使变形调整部66容易在轴向变形，并且不容易在周向变形。即，通过提高挠性外齿齿轮60(变形调整部66)向轴向的位移性，能够提高挠性外齿齿轮60(主体部21)向径向的挠性，因此能够使内齿11与外齿29的啮合位置的齿接触良好。同时，能够确保挠性外齿齿轮60的周向的刚性，因此能够高精度的传递从非正圆凸轮31输入的动力。其结果为，能够提高动力的传递效率。

另外，本实施方式的隔膜部24代替变形调整部26而包含变形调整部66，除了这一点，与第1实施方式的隔膜部24相同。这里，通常假定存在想要将与隔膜部24连接的固定部25的轴向的厚度设定得较大的情况。即，为了在固定部25上穿设用于将螺栓等紧固件***的贯通孔25a，必须使平板部22的轴向的壁厚增厚的情况等。在该情况下，如果使用像本实施方式这样的变形调整部66，则也能够确保固定部25的轴向的厚度，并且容易实现挠性外齿齿轮20所要求的挠性。

＜3.第3实施方式＞

以下，参照图11和图12，对第3实施方式的挠性外齿齿轮70的细节的结构进行说明。图11示出了具有本实施方式的挠性外齿齿轮70的波动齿轮装置200的纵剖视图。图12示出了本实施方式的挠性外齿齿轮70的俯视图。

本实施方式的挠性外齿齿轮70代替第1实施方式中的隔膜部24而具有隔膜部74，主要在这一点等上与第1实施方式的挠性外齿齿轮20不同。

隔膜部74是配置在接近与主体部21连接的部位的一侧并且壁厚比固定部25薄的部位。隔膜部74相对于主体部21朝向径向外侧延伸。隔膜部74具有圆环状的形状，具有比齿轮部23小的挠性。隔膜部74的外周部与圆环状的固定部25连接。

另外，本实施方式的挠性外齿齿轮70代替第1实施方式中的变形调整部26而具有图12所示的变形调整部76。上述隔膜部74包含本实施方式的变形调整部76。本实施方式的变形调整部76在隔膜部24的整周设置为圆环状。

在变形调整部76中，多个开口部76a、76b沿周向在整周规则地配置。更详细而言，在本实施方式的变形调整部76中包含配置于径向的第1位置的多个第1开口部76a和配置于径向的第2位置的多个第2开口部76b。第1开口部76a和第2开口部76b分别沿周向等间隔地配置。第1开口部76a和第2开口部76b沿周向交替配置。

本实施方式的挠性外齿齿轮70包含如下构造的变形调整部76：径向的位置相互不同的第1开口部76a和第2开口部76b沿周向交替配置，从而使隔膜部74容易沿轴向位移，并且不易沿周向位移。

在本实施方式的挠性外齿齿轮70中也是，与上述的第1实施方式和第2实施方式的挠性外齿齿轮20、60同样，能够使外齿29与内齿11的齿接触良好，并且能够提高动力的传递效率。

如上所示，在本实施方式的挠性外齿齿轮70中，隔膜部74相对于主体部21向径向外侧延伸。由此，能够实现能够使齿接触良好并且能够提高动力的传递效率的礼帽型的挠性外齿齿轮70。

另外，具有上述实施方式和变形例中的任意一个的挠性外齿齿轮的波动齿轮装置100、200均具有刚性内齿齿轮10和波动发生器30。波动发生器30包含非正圆凸轮31，使该非正圆凸轮31以旋转中心轴线C为中心进行旋转。由此，由于能够提高挠性外齿齿轮的径向或轴向的挠性，因此能够使内齿11与外齿29的啮合位置的齿接触良好。同时，能够确保挠性外齿齿轮的周向的刚性，因此能够高精度地传递从非正圆凸轮31输入的动力而向外部输出。

＜4.其他的变形例＞

以上对本发明所例示的实施方式进行了说明，但是本发明并不限于上述实施方式，只要不脱离其主旨，可以对上述结构进行各种改变。

在上述实施方式中例示了几个变形调整部的开口部的形状。但是，可以代替上述形状而使开口部的形状呈向径向或轴向中的至少任意一方延伸的缝状。在该情况下，也可是沿周向等间隔地、例如呈放射状设置该开口部。在该结构的情况下，能够使各开口部沿周向形成较细的形状。由此，能够使挠性外齿齿轮成为应力不易集中于周向的局部的部位的稳定的构造。

在上述实施方式中，变形调整部的开口部设置于主体部21或隔膜部24(74)中的任意一方。但是，也可以取而代之，使各开口部跨越主体部21和隔膜部24(74)双方。在该结构的情况下，增加了布置开口部时的自由度。由此，能够更容易地设置适当的开口部。

在上述实施方式中示出了变形调整部的开口部形成为三角形状，更特定为等腰三角形状的例子。但是，也可以取而代之，使开口部为直角三角形状。在该情况下，也可以使相邻的朝向不同的直角三角形之间配置为长方形状，并且使该长方形布置为沿周向在整周等间隔地排列。或者，也可以使开口部的形状为圆形状、椭圆形状、矩形状或长孔形状等。另外，也可以在变形调整部上混合形状不同的多个种类的开口部。例如，也可以使相对于轴向线对称的等腰三角形状的第1开口部和与该第1开口部形状不同(例如矩形状)的第2开口部沿周向交替配置。

或者，也可以使变形调整部的开口部为顶点朝向隔膜部24(平板部22)一侧的三角形状，该开口部沿周向排列成1列。

变形调整部也可以不跨越主体部21和隔膜部24(74)双方而分开配置。

另外，可以将上述实施方式和变形例中出现的各要素在不发生矛盾的范围内适当地进行组合。例如，也可以在礼帽型的挠性外齿齿轮的筒状的主体部上设置变形调整部。

本申请能够在例如挠性外齿齿轮和具有该挠性外齿齿轮的波动齿轮装置中使用。

Claims (18)

1.一种挠性外齿齿轮，在该挠性外齿齿轮的外周面具有与圆环状的刚性内齿齿轮的内齿局部啮合的外齿，该挠性外齿齿轮的内周面随着非正圆凸轮的旋转而被按压，从而一边使所述内齿与所述外齿的啮合位置沿该挠性外齿齿轮的周向移动，一边相对于所述刚性内齿齿轮进行相对旋转，其特征在于，

该挠性外齿齿轮具有：

筒状的主体部，其在轴向的一端部包含形成有所述外齿的齿轮部；以及

隔膜部，其与所述主体部的轴向的另一端部连接，向与所述外齿的旋转中心轴线垂直的方向扩展，

所述主体部和所述隔膜部中的至少任意一方包含沿周向在整周排列有多个开口部的变形调整部。

2.根据权利要求1所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述开口部是顶点朝向所述隔膜部侧的三角形状。

3.根据权利要求1所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述开口部是三角形状，所述变形调整部整体是桁架构造。

4.根据权利要求3所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述开口部是相对于轴向线对称的等腰三角形状，在周向上相邻的所述开口部的所述等腰三角形的顶角相对于沿周向延伸的假想圆周线相互朝相反侧而配置。

5.根据权利要求4所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

在沿所述假想圆周线观察所述变形调整部时，所述开口部与作为所述主体部或所述隔膜部的一部分的臂部交替配置。

6.根据权利要求1所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述多个开口部具有：

第1开口部，其在径向和轴向中的任意方向的第1位置沿周向排列，分别沿周向呈缝状延伸；以及

第2开口部，其在所述径向和轴向中的任意方向的与所述第1位置不同的第2位置沿周向排列，分别沿周向呈缝状延伸，

所述第1开口部与所述第2开口部沿周向交替配置。

7.根据权利要求1所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述开口部具有沿径向和轴向中的至少任意一方延伸的缝形状，沿周向等间隔地设置。

8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述多个开口部具有：

相对于轴向线对称的等腰三角形状的第1开口部；以及

与第1开口部形状不同的第2开口部，

所述第1开口部和所述第2开口部沿周向交替配置。

9.根据权利要求1～7中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述变形调整部包含于所述主体部。

10.根据权利要求1～7中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述变形调整部包含于所述隔膜部。

11.根据权利要求1～7中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述变形调整部的所述开口部跨越所述主体部和所述隔膜部双方。

12.根据权利要求10所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述变形调整部在沿周向相邻的所述开口部之间具有臂部，

所述臂部的周向的宽度随着朝向径向内侧而变大。

13.根据权利要求11所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述变形调整部在沿周向相邻的所述开口部之间具有臂部，

所述臂部的周向的宽度随着朝向径向内侧而变大。

14.根据权利要求1～7中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述开口部具有圆弧状的角部。

15.根据权利要求1～7中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述多个开口部沿周向规则地排列。

16.根据权利要求1～7中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述隔膜部相对于所述主体部朝向径向内侧延伸。

17.根据权利要求1～7中的任意一项所述的挠性外齿齿轮，其特征在于，

所述隔膜部相对于所述主体部朝向径向外侧延伸。

18.一种波动齿轮装置，其特征在于，

该波动齿轮装置具有：

权利要求1～7中的任意一项所述的挠性外齿齿轮；

所述刚性内齿齿轮；以及

波动发生器，其包含所述非正圆凸轮，使该非正圆凸轮以所述旋转中心轴线为中心进行旋转。