CN111795119A - 齿轮装置及齿轮装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种能够实现轻型化的同时能够抑制旋转精确度的下降的齿轮装置。本发明的齿轮装置(100)具备内齿轮(18)及与内齿轮(18)啮合的外齿轮(14),其中,内齿轮(18)由树脂制成,外齿轮(14)由线膨胀系数比树脂的线膨胀系数小的材料制成,使用本齿轮装置之前内齿轮(18)的PCD及外齿轮(14)的PCD设定为,使空程基于使用本齿轮装置时的内齿轮(18)与外齿轮(14)之间的热膨胀量之差而成为0min以上且15min以下。
Description
本申请主张基于2019年4月9日申请的日本专利申请第2019-074120号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种齿轮装置及齿轮装置的制造方法。
背景技术
已知有一种具有外齿轮及内齿轮的齿轮装置。本申请人在专利文献1中公开了一种防止齿轮发热的齿轮装置。该齿轮装置为具备挠曲变形的外齿轮及与外齿轮啮合的内齿轮的挠曲啮合式齿轮装置,其中,外齿轮及内齿轮中的一个齿轮由树脂制成,另一个齿轮则由导热系数比树脂的导热系数高的高导热性材料制成。
专利文献1:日本特开2018-155313号公报
若为了实现齿轮装置的轻型化而由树脂制成外齿轮及内齿轮中的一个齿轮,则基于金属与树脂之间的线膨胀系数之差,在使用齿轮装置时,齿轮彼此之间的间隙会变宽,会导致旋转精确度下降。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的之一在于提供一种能够实现轻型化的同时能够抑制旋转精确度的下降的齿轮装置。
为了解决上述课题,本发明的一种实施方式的齿轮装置具备内齿轮及与内齿轮啮合的外齿轮,在该齿轮装置中,内齿轮由树脂制成,外齿轮由线膨胀系数比树脂的线膨胀系数小的材料制成,使用本齿轮装置之前的内齿轮的PCD及外齿轮的PCD设定为,使空程基于使用本齿轮装置时的内齿轮与外齿轮之间的热膨胀量之差而成为0min以上且15min以下。
另外,以上构成要件的任意组合或将本发明的构成要件及表述在方法、***等之间相互替换的方式也作为本发明的方式而有效。
根据本发明,提供一种能够实现轻型化的同时能够抑制旋转精确度的下降的齿轮装置。
附图说明
图1为表示第1实施方式所涉及的齿轮装置的侧视剖视图。
图2为用于说明图1的齿轮装置的空程的图。
图3为表示图1的齿轮装置的外齿轮与内齿轮的PCD之差和空程之间的关系的图。
图4为表示图1的齿轮装置的外齿轮与内齿轮的PCD之差和齿面压力之间的关系的图。
图中:12-起振体,14-外齿轮,16-起振体轴承,18-内齿轮,20-支承部件,22-轴承壳体,24-主轴承,26-轴承,100-齿轮装置,S200-制造方法。
具体实施方式
首先,对为何提出本发明的原委进行说明。本发明人对具有彼此啮合的外齿轮及内齿轮的齿轮装置进行研究得到了以下见解。关于由树脂制成的内齿轮与由线膨胀系数比该树脂的线膨胀系数小的材料制成的外齿轮啮合在一起的齿轮装置,在随着该齿轮装置的使用而温度上升的状态(以下,称为“使用时”)下,因热膨胀量之差,齿轮彼此之间的周向上的游隙会增大,这会导致空程增大。在齿轮装置中,若使用时的空程较大,则有时难以应对要求高精确度的用途,因而其用途受限。
本发明人等发现,只要使用时的齿轮装置的空程在0min以上且15min以下的范围内,便能够应对要求高精确度的用途。
并且,本发明人等反复研究发现,在内齿轮由树脂制成的情况下,即使在使用齿轮装置而温度上升之前的状态(以下,称为“使用之前”)下内齿轮与外齿轮以过盈配合方式啮合,也能够毫不逊色于间隙配合时地进行启动。其原因可以认为如下:树脂制的内齿轮的柔性高,因此其表面会基于压缩应力而弹性变形。由此可知,能够比较灵活地设定温度上升之前的空程(或者,也可以表述为啮合状态)。
并且确认到,若使用之前的内齿轮与外齿轮以过盈配合方式啮合,则能够减少使用时的空程。
基于这些见解,本发明人等为了使齿轮装置还能够应对要求高精确度的用途而提出了以使用时的空程作为基准而设定使用齿轮装置之前的内齿轮的PCD及外齿轮的PCD的本发明的结构。以下,参考具体实施例对本发明的内容进行说明。
以下,参考附图对本发明的优选实施方式进行说明。在实施方式及变形例中,对相同或相等的构成要件及部件标注相同的符号,并适当省略重复说明。并且,在各附图中,为了便于理解,适当放大或缩小表示部件的尺寸。并且,在各附图中,省略了对实施方式的说明并不重要的部件的一部分。
并且,包括第1、第2等序数的术语用于说明各种构成要件,但是,该术语仅用于将一个构成要件区别于其他构成要件的目的,该术语并不用于限定构成要件。并且,对于具有共同点的各个构成要件,在名称的开头标注“第1、第2”等字样并在符号的末尾标注“-A、-B”等字样以进行区分,而在统称时则省略这些字样。
[第1实施方式]
首先,对第1实施方式所涉及的齿轮装置100的整体结构进行说明。图1为表示第1实施方式的齿轮装置100的侧视剖视图。齿轮装置100为使与内齿轮18-A、18-B啮合的外齿轮14挠曲变形的同时旋转以使外齿轮14自转从而输出其自转成分的挠曲啮合式齿轮装置。本实施方式的齿轮装置为利用减速用内齿轮18-A及输出用内齿轮18-B来将起振体12的旋转进行减速后进行输出的所谓的筒型的挠曲啮合式齿轮装置。
齿轮装置100主要具备:起振体12;外齿轮14;起振体轴承16-A、16-B;内齿轮18-A、18-B;支承部件20;及轴承壳体22-A、22-B。以下,有时将沿着起振体12的旋转中心线的方向简称为“轴向X”,将以该旋转中心线La为中心的周向及径向简称为“周向”及“径向”。
起振体12为具有刚性的筒状部件,其作为输入旋转的输入轴而发挥作用。来自马达等驱动装置的旋转输入于起振体12。在起振体12的内周侧形成有供配线等插穿的轴孔12a。起振体12通过驱动轴的旋转而以自身轴心为旋转中心进行旋转。另外,驱动装置配置于比起振体12更靠轴向X上的一侧(图中右侧)。以下,将轴向X上的一侧称为输入侧,将另一侧(图中左侧)称为输入相反侧。
起振体12具有中间轴部12b、位于比中间轴部12b更靠输入侧的输入侧轴部12c及位于比中间轴部12b更靠输入相反侧的输入相反侧轴部12d。中间轴部12b的与轴向X正交的截面的外周形状呈椭圆形。输入侧轴部12c及输入相反侧轴部12d的与该轴向X正交的截面的外周形状呈圆形。本说明书中的“椭圆”并不只限于几何学严格意义上的椭圆,还包括大致椭圆。
外齿轮14配置于起振体12的中间轴部12b的外周侧。外齿轮14为具有挠性的筒状部件。外齿轮14具有筒状的基底部14a及在基底部14a的外周侧与该基底部14a形成为一体的第1外齿部14b及第2外齿部14c。第1外齿部14b配置于轴向X上的输入侧且与后述的减速用内齿轮18-A啮合。第2外齿部14c配置于轴向X上的输入相反侧且与后述的输出用内齿轮18-B啮合。第1外齿部14b及第2外齿部14c的与起振体12的中间轴部12b的长轴方向上的两侧相对应的部分与内齿轮18啮合。
若起振体12进行旋转,则起振体12的中间轴部12b经由起振体轴承16使外齿轮14挠曲变形为椭圆形。此时,外齿轮14以其与内齿轮18-A之间的啮合位置沿周向发生变化并且顺应起振体12的中间轴部12b的形状的方式挠曲变形。
起振体轴承16配置于起振体12的中间轴部12b与外齿轮14之间。起振体轴承16包括:第1起振体轴承16-A,配置于外齿轮14的第1外齿部14b与起振体12之间、及第2起振体轴承16-B,配置于外齿轮14的第2外齿部14c与起振体12之间。起振体12经由起振体轴承16将外齿轮14支承为旋转自如。
各起振体轴承16分别具有多个第1滚动体16a、第1内圈16b及第1外圈16c。本实施方式的第1滚动体16a为球体,但其也可以是滚子等。本实施方式的第1内圈16b由起振体12的中间轴部12b的外周面构成,但也可以由与起振体12不同的另一部件构成。第1外圈16c具有挠性。若起振体12进行旋转,则起振体12的中间轴部12b经由第1滚动体16a使第1外圈16c挠曲变形为椭圆形。
内齿轮18为具有刚性的环状部件。内齿轮18配置于外齿轮14的第1外齿部14b和第2外齿部14c的外周侧。本实施方式的内齿轮18包括:减速用内齿轮18-A(第1内齿轮),其配置于轴向X上的输入侧;及输出用内齿轮18-B(第2内齿轮),其配置于轴向X上的输入相反侧。
减速用内齿轮18-A具有与外齿轮14的第1外齿部14b啮合的第1内齿部18a。第1内齿部18a的内齿数比第1外齿部14b的外齿数多出2i(i为1以上的自然数)个。由此,若起振体12进行旋转,则起振体12的旋转以对应于第1内齿部18a与第1外齿部14b之间的齿数差的减速比减速后使外齿轮14自转。另外,减速用内齿轮18-A具有形成有供螺栓B1拧入的螺栓孔的连结部18b。该螺栓B1用于将减速用内齿轮18-A与输入侧轴承壳体22-A连结在一起。
输出用内齿轮18-B具有与外齿轮14的第2外齿部14c啮合的第2内齿部18c。第2内齿部18c的内齿数与第2外齿部14c的外齿数相同。由此,若起振体12进行旋转,则与外齿轮14的自转成分相同速度的旋转输出至输出用内齿轮18-B。
支承部件20具有经由主轴承24将输出用内齿轮18-B支承为旋转自如的外筒部20a。外筒部20a配置在比减速用内齿轮18-A的第1内齿部18a更靠径向外侧。本实施方式的支承部件20与减速用内齿轮18-A构成为单一部件的一部分,其形成为一体。在外筒部20a形成有供用于与外部部件连结的螺栓(未图示)插穿的插通孔20b。外部部件配置于齿轮装置100的外部且具有支承齿轮装置100的作用。
主轴承24具有多个第2滚动体24a、第2内圈24b及第2外圈24c。本实施方式的第2滚动体24a为球体,但也可以是滚子等。本实施方式的第2内圈24b由输出用内齿轮18-B的外周面构成,但也可以由与输出用内齿轮18-B不同的另一部件构成。第2外圈24c由支承部件20的外筒部20a的内周面构成,但也可以由与支承部件20不同的另一部件构成。
轴承壳体22沿起振体12的轴向X隔着间隔配置。轴承壳体22包括:输入侧轴承壳体22-A,其配置于轴向X上的输入侧;及输入相反侧轴承壳体22-B,其配置于轴向X上的输入相反侧。
输入侧轴承壳体22-A通过螺栓B1连结于减速用内齿轮18-A从而与减速用内齿轮18-A成为一体。输入侧轴承壳体22-A作为与减速用内齿轮18-A连结在一起并且与外齿轮14的输入侧端面抵接的第1抵接部件而发挥作用。
输入相反侧轴承壳体22-B通过螺栓B2连结于输出用内齿轮18-B从而与输出用内齿轮18-B成为一体。输入相反侧轴承壳体22-B作为与输出用内齿轮18-B连结在一起并且与外齿轮14的输入相反侧端面抵接的第2抵接部件而发挥作用。
在输入侧轴承壳体22-A与起振体12的输入侧轴部12c之间以及在输入相反侧轴承壳体22-B与起振体12的输入相反侧轴部12d之间配置有轴承26。一对轴承壳体22-A、22-B经由轴承26将起振体12双支承为旋转自如。各轴承26具有多个第3滚动体26a、第3内圈26b及第3外圈26c。
输入相反侧轴承壳体22-B及输出用内齿轮18-B通过螺栓(未图示)连结于被驱动装置。被驱动装置配置在比起振体12更靠轴向X上的输入相反侧。在输入相反侧轴承壳体22-B形成有供螺栓(未图示)的轴部插穿的插通孔22a。在输出用内齿轮18-B形成有供该螺栓拧入的内螺纹孔18d。
接着,对上述齿轮装置100的动作进行说明。若起振体12随着驱动装置的驱动轴旋转而旋转,则外齿轮14以其与内齿轮18之间的啮合位置沿周向发生变化并且顺应起振体12的中间轴部12b的形状的方式连续挠曲变形。起振体12每旋转一次,第1外齿部14b相对于减速用内齿轮18-A相对旋转(自转)相当于其与减速用内齿轮18-A的第1内齿部18a之间的齿数差的量。此时,起振体12的旋转以对应于第1外齿部14b与第1内齿部18a之间的齿数差的减速比减速后使外齿轮14自转。输出用内齿轮18-B的第2内齿部18c的齿数与第2外齿部14c的齿数相同。因此,在起振体12的旋转前后,输出用内齿轮18-B与第2外齿部14c之间的啮合位置不会发生变化,其与第2外齿部14c以相同的自转成分进行同步旋转。该输出用内齿轮18-B的旋转从输出用内齿轮18-B传递至被驱动装置。其结果,起振体12的旋转被减速后从输出用内齿轮18-B输出至被驱动装置。
在此,本实施方式的齿轮装置100的特征在于,内齿轮18由树脂制成,外齿轮14由线膨胀系数比内齿轮18的树脂的线膨胀系数小的材料(以下,“低膨胀材料”)制成。即,减速用内齿轮18-A及输出用内齿轮18-B均由树脂制成。另外,在本实施方式中,包括支承部件20在内的减速用内齿轮18-A均由树脂制成。作为一例,用于制作内齿轮18的树脂可以使用聚氟乙烯、聚酰胺、PEEK等通用的工程塑料等,而且也可以使用与碳纤维等的复合材料及酚醛树脂材料。
并且,外齿轮14由低膨胀材料制成。详细而言,外齿轮14整体(即,基底部14a、第1外齿部14b及第2外齿部14c)均由低膨胀材料制成。作为一例,用于制作外齿轮14的低膨胀材料可以使用铁、铝等金属。外齿轮14还可以由线膨胀系数比内齿轮18的树脂的线膨胀系数小的其他树脂等制成。
另外,除了内齿轮及外齿轮以外的其他部件的材料并不受特别限定,在本实施方式中,输入侧轴承壳体22-A及输入相反侧轴承壳体22-B由树脂制成,起振体12、各轴承及各螺栓由金属制成。尤其,除了外齿轮14由金属制成之外,起振体12及起振体轴承16也由金属制成,因此,能够使在内齿轮18与外齿轮14之间的啮合部产生的热量按照导热系数高的外齿轮14→起振体轴承16→起振体12的顺序传递从而释放到外部。
在使用齿轮装置100时,若内齿轮18与外齿轮14之间的啮合部位发热,则内齿轮18的热膨胀量变得大于外齿轮14的热膨胀量。因此,基于热膨胀量之差,内齿轮18与外齿轮14的PCD(Pitch Circle Diameter:节圆直径)之差会变大。若该PCD之差变大,则内齿轮18的内齿与外齿轮14的外齿之间的周向上的间隙会增大,会导致空程变大。
下面,对内齿轮18及外齿轮14的PCD进行说明。在本说明书中,齿轮的PCD是指:通过齿尖与齿根之间的中央的圆的直径。
接着,对齿轮装置100的空程进行说明。图2为用于说明空程的图。在本说明书中,空程的定义如下。若在固定齿轮装置的起振体12(高速轴)的状态下从输入相反侧轴承壳体22-B(低速轴)侧缓慢地施加负载直至额定转矩并测定去载为止的负载及低速轴的位移(扭转角)并示出其关系,则可获得如图2所示的刚性的磁滞曲线。空程定义为,在额定转矩±3%点上的扭转角。
接着,对本实施方式的空程进行说明。如上所述,只要使用时的齿轮装置100的空程在0min以上且15min以下的范围内,便能够应对要求高精确度的用途。因此,在本实施方式中,以使使用时的空程成为0min以上且15min以下的方式设定使用齿轮装置100之前的内齿轮18与外齿轮14的PCD之差ΔD。另外,差ΔD为从内齿轮18的PCD减去外齿轮14的PCD的差,若该差为正值,则表示内齿轮18的PCD大于外齿轮14的PCD,若该差为负值,则表示内齿轮18的PCD小于外齿轮14的PCD。
以下,对为了使使用时的空程在规定范围内而设定内齿轮18与外齿轮14的PCD之差ΔD的方法的一例进行说明。另外,若使用时的空程小于0min,则齿轮装置100的转矩损失会变大,因此将使用时的空程设定为0min以上。另外,本实施方式中的PCD为将内齿轮18及外齿轮14组装成齿轮装置100之前的状态(单个组件的状态)下的PCD。
图3为表示使用之前的内齿轮18与外齿轮14的PCD之差ΔD和使用时的空程RM之间的关系的图。该曲线图中的PCD之差ΔD与空程RM是通过模拟试验求出的。该曲线图的横轴表示使用之前(本实施方式中为20℃下)的内齿轮18与外齿轮14的PCD之差ΔD除以内齿轮18的PCD(即,Dt)而得的比率ΔD/Dt。该曲线图的纵轴表示使用时(本实施方式中为50℃下)的齿轮装置100的空程RM的大小。由图3可知,使用之前的比率ΔD/Dt为0以下时,使用时的空程成为15min以下。
另外,使用之前的比率ΔD/Dt可以从内齿轮及外齿轮的设计值确定。使用时的温度上升量可以通过实验求出。另外,在本实施方式中,关于齿轮装置100的温度,测定了与内齿轮成为一体的部件的外周的温度。具体而言,测定了支承部件20的外周的温度。该点在其他实施方式中也相同。在该例子中,温度上升量为20℃~30℃,而在模拟试验中采用了30℃。
同样地,能够求出使使用时的空程成为0min以上的使用之前的比率ΔD/Dt。在该例子中,使用之前的比率ΔD/Dt被确定为-0.0011以上。并且,能够求出使使用时的空程成为15min以下的使用之前的比率ΔD/Dt,在该例子中,使用之前的比率ΔD/Dt被确定为0以下。由此,通过将使用之前的比率ΔD/Dt设定在-0.0011~0的范围内,能够使使用时的空程成为0min以上且15min以下。该设定方法为一例,只要能够使使用时的空程成为0min以上且15min以下,则也可以利用其他方法设定使用之前的比率ΔD/Dt。
如上所述,通过相对于外齿轮14的PCD减小内齿轮18的PCD(=减小比率ΔD/Dt),能够减少使用时的空程。但是,根据比率ΔD/Dt,齿面所受的齿面压力Pf会变得过大,有时会导致齿轮装置100的可靠性下降。因此,本发明人等对比率ΔD/Dt与齿面压力Pf之间的关系进行了研究。
图4为表示内齿轮18与外齿轮14的PCD之差ΔD和齿面所受的齿面压力Pf之间的关系的曲线图。在该曲线图中,将使用之前的温度设定为20℃并通过模拟试验求出了此时的比率ΔD/Dt和齿面压力Pf。该曲线图的横轴表示比率ΔD/Dt。该曲线图的纵轴表示内齿轮18的齿面所受的齿面压力Pf的大小,且其在图中位置越高表示齿面压力Pf也越高,其位置越低表示齿面压力Pf也越低。
如图4所示,若比率ΔD/Dt变大,则啮合齿数相应地减少,因此由1齿承受的压力会增加,会导致齿面压力Pf变高。若比率ΔD/Dt变小,则啮合齿数相应增加,因此由1齿承受的压力会减少,会导致齿面压力Pf变低。但是在比率ΔD/Dt为负值的区域中,内齿轮18与外齿轮14成为过盈配合,因而过盈量会增加,会导致齿面压力Pf变高。
因此,比率ΔD/Dt优选设定在齿面压力Pf不会变得过大的范围内。从该齿面压力Pf的观点考虑,内齿轮18与外齿轮14的PCD之差ΔD可以设定在使用之前的齿面压力Pf不超过规定值的范围内。作为一例,使用之前的比率ΔD/Dt可以设定在-0.0015~0的范围内。另外,在该范围与从使用时的空程的观点出发而设定的范围不同时,可以将比率ΔD/Dt设定在这两个范围彼此重叠的范围内。
在本实施方式中,通过如此设定使用之前的内齿轮18及外齿轮14的PCD,即使随着齿轮装置100的使用而温度上升,也能够将空程抑制在0min以上且15min以下的范围内。此时,能够应对要求高精确度的用途。
在上述结构的齿轮装置100中,在使用之前,外齿轮14的PCD也可以大于内齿轮18的PCD。已经确认到,即使外齿轮14的PCD大于内齿轮18的PCD,也能够使齿轮装置毫不逊色于间隙配合时地进行动作。在该结构中,外齿轮14与内齿轮18在使用之前成为过盈配合的状态,因此,即使在使用时温度上升,也能够将空程抑制在规定的范围内。
[第2实施方式]
下面,对本发明的第2实施方式所涉及的齿轮装置100进行说明。在第2实施方式的附图及说明中,对与第1实施方式相同或相等的构成要件及部件标注相同的符号。适当省略对与第1实施方式重复的内容进行说明。
本实施方式的齿轮装置100具备内齿轮18及与内齿轮18啮合的外齿轮14,其中,内齿轮18由树脂制成,外齿轮14由线膨胀系数比该树脂的线膨胀系数小的材料制成,并且在齿轮装置100的温度为20℃的状态下的外齿轮14的PCD设为大于内齿轮18的PCD,以便在齿轮装置100的温度为40℃以上且50℃以下的范围内时的空程成为0min以上且15min以下。
例如,根据外齿轮14与内齿轮18的材料的线膨胀系数、20℃(低温时)与40℃以上且50℃以下(高温时)之间的温度差、齿轮装置100的高温时的空程(0min以上且15min以下)来决定低温时的外齿轮14的PCD与内齿轮18的PCD。此时,将低温时的外齿轮14的PCD设为大于内齿轮18的PCD。外齿轮14及内齿轮18的PCD与空程之间的关系可以像图3所示的例子那样通过模拟试验或实验来确定。
根据本实施方式,外齿轮14与内齿轮18在20℃下处于过盈配合状态,因此,即使使用时的温度上升到40℃以上且50℃以下,也能够将空程抑制在0min以上且15min以下的范围内。此时,能够应对通用的用途。
以上为有关第2实施方式的说明。
[第3实施方式]
接着,对本发明的第3实施方式所涉及的齿轮装置的制造方法S200进行说明。在第3实施方式的附图及说明中,对与第1实施方式相同或相等的构成要件及部件标注相同的符号。适当省略对与第1实施方式重复的内容进行说明。本实施方式的制造方法S200为制造上述齿轮装置100的方法,其包括将外齿轮14以过盈配合方式嵌入于内齿轮18的嵌入步骤。
根据该方式,将外齿轮14以过盈配合方式嵌入于内齿轮18,因此,即使使用时出现热膨胀,也能够将空程抑制得较小。
在上述嵌入步骤中,可以将内齿轮18加热之后进行嵌入。此时,若加热内齿轮18,则基于热膨胀导致内齿轮18的PCD变大,因而嵌入变得轻松。并且,由于能够轻松地进行嵌入,因而能够防止内齿轮18及外齿轮14在嵌入时受损。对内齿轮18的加热可以使用烘干器或烤炉。内齿轮18的加热温度可以通过模拟试验或实验来设定。
在上述嵌入步骤中,也可以将外齿轮14冷却之后进行嵌入。此时,若外齿轮14被冷却,则其会收缩导致外齿轮14的PCD减小,因而嵌入变得轻松。并且,由于能够轻松地进行嵌入,因而能够防止内齿轮18及外齿轮14在嵌入时受损。外齿轮14的冷却可以使用液氮或干冰。外齿轮14的冷却温度可以通过模拟试验或实验来设定。
以上为有关第3实施方式的说明。
以上,对本发明的实施方式的例子进行了详细说明。上述实施方式均只不过是本发明的具体实施例而已。实施方式的内容并不用于限定本发明的技术范围,在不脱离技术方案中规定的发明的思想的范围内,可以进行构成要件的变更、追加、删除等很多设计变更。在上述实施方式中,关于能够进行这种设计变更的内容,附加了“实施方式的”及“在实施方式中”等字样来进行了说明,但这并不表示没有这种字样的内容就不允许进行设计变更。并且,在附图的截面标注的阴影线并不限定标注有阴影线的对象的材质。
以下,对变形例进行说明。在变形例的附图及说明中,对与实施方式相同或相等的构成要件及部件标注相同的符号。适当省略对与实施方式重复的内容进行说明,并重点对与实施方式不同的结构进行说明。
[变形例]
在第1实施方式的说明中,示出了组装之前(单件状态)的外齿轮的PCD大于内齿轮的PCD的例子,但本发明并不只限于此。例如,在主轴承24具有内圈的情况下,也可以将组装之前的外齿轮的PCD设定为小于内齿轮的PCD。此时,可以将主轴承24的内圈以过盈配合方式外嵌于输出侧的内齿轮18-B使得内齿轮18-B向径向内侧变形,从而使组装成齿轮装置之后的外齿轮的PCD大于内齿轮的PCD。
在第1实施方式的说明中,示出了齿轮装置为具有筒型的外齿轮的挠曲啮合式减速装置(有时称作波动齿轮装置)的例子,但本发明并不只限于此。例如,齿轮装置也可以是杯型或礼帽型的挠曲啮合式减速装置。
在第1实施方式的说明中,示出了齿轮装置为挠曲啮合式减速装置的例子,但本发明并不只限于此,本发明能够适用于具有彼此啮合的内齿轮及外齿轮的各种齿轮装置。例如,齿轮装置也可以是所谓的中心曲柄式的偏心摆动型齿轮装置、在内齿轮的从轴心偏移的位置配置有多个曲轴的所谓的分配式的偏心摆动型减速装置或简单行星齿轮装置等。
在第3实施方式中,对将外齿轮14冷却之后进行嵌入的方法和将内齿轮18加热之后进行嵌入的方法进行了说明,但也可以将冷却后的外齿轮14嵌入于加热后的内齿轮18。此时,能够更加轻松地进行嵌入。
上述各变形例也具有与上述实施方式相同的作用效果。
上述各实施方式及变形例的任意组合也作为本发明的实施方式而有效。通过组合而产生的新的实施方式兼具所组合的各实施方式及变形例各自的效果。
Claims (8)
1.一种齿轮装置,其具备内齿轮及与所述内齿轮啮合的外齿轮,所述齿轮装置的特征在于,
所述内齿轮由树脂制成,
所述外齿轮由线膨胀系数比所述树脂的线膨胀系数小的材料制成,
使用所述齿轮装置之前的所述内齿轮的PCD及所述外齿轮的PCD设定为,使空程基于使用所述齿轮装置时的所述内齿轮与所述外齿轮之间的热膨胀量之差而成为0min以上且15min以下。
2.根据权利要求1所述的齿轮装置,其特征在于,
设定将所述内齿轮及所述外齿轮组装成所述齿轮装置的状态下并且使用所述齿轮装置之前的所述内齿轮的PCD与所述外齿轮的PCD。
3.根据权利要求2所述的齿轮装置,其特征在于,
在将所述内齿轮及所述外齿轮组装成所述齿轮装置的状态下并且在使用本齿轮装置之前,所述外齿轮的PCD大于所述内齿轮的PCD。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的齿轮装置,其特征在于,
在将所述内齿轮及所述外齿轮组装成所述齿轮装置之前的状态下,所述外齿轮的PCD大于所述内齿轮的PCD。
5.一种齿轮装置,其具备内齿轮及与所述内齿轮啮合的外齿轮,所述齿轮装置的特征在于,
所述内齿轮由树脂制成,
所述外齿轮由线膨胀系数比所述树脂的线膨胀系数小的材料制成,
在所述齿轮装置的温度为20℃的状态下,将所述外齿轮的PCD设定为大于所述内齿轮的PCD,以使空程在所述齿轮装置的温度达到40℃以上且50℃以下的范围内时成为0min以上且15min以下。
6.一种齿轮装置的制造方法,所述齿轮装置具备内齿轮及与所述内齿轮啮合的外齿轮,所述内齿轮由树脂制成,所述外齿轮由线膨胀系数比所述树脂的线膨胀系数小的材料制成,所述齿轮装置的制造方法的特征在于,包括:
嵌入步骤,将所述外齿轮以过盈配合方式嵌入于所述内齿轮。
7.根据权利要求6所述的齿轮装置的制造方法,其特征在于,
在所述嵌入步骤中,将所述内齿轮加热之后进行嵌入。
8.根据权利要求6或7所述的齿轮装置的制造方法,其特征在于,
在所述嵌入步骤中,将所述外齿轮冷却之后进行嵌入。
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