CN112873271B - 齿轮装置及机器人 - Google Patents

Abstract

齿轮装置及机器人。提供一种降低因齿轮装置的锥旋而使轴承的轨道面、滚珠发生劣化、破损的可能性的技术。齿轮装置具备：内齿齿轮、挠性的外齿齿轮和波动发生器。波动发生器具有椭圆形状的凸轮和轴承。内圈具有供多个滚珠接触的内圈轨道面和一对内圈肩部。在短轴的位置，第一内圈肩部的高度高于第二内圈肩部，在长轴的位置，第二内圈肩部的高度高于第一内圈肩部。

Description

齿轮装置及机器人

技术领域

本公开涉及齿轮装置及具备齿轮装置的机器人。

背景技术

在机器人中，通常，为了驱动机器人臂的关节部，而在电动机的驱动轴设置减速器。作为这种减速器，例如已知有专利文献1所记载的齿轮装置。

该齿轮装置具备：圆环状的内齿齿轮；挠性的外齿齿轮，与内齿齿轮局部啮合；以及波动发生器，与外齿齿轮的内周面接触并使内齿齿轮和外齿齿轮的啮合位置在绕旋转轴的周向上移动。波动发生器具有：凸轮，具备具有长轴和短轴的椭圆形状的外周面；以及轴承，配置在外齿齿轮的内周面和凸轮的外周面之间。轴承是多个滚珠保持在内圈与外圈之间的深槽滚珠轴承。内圈和外圈分别形成有成为滚珠的轨道面的槽。

记载有在这样的齿轮装置中，当椭圆形状的波动发生器嵌入外齿齿轮时，在外齿齿轮产生被称为锥旋的变形。锥旋为如下变形：在长轴附近，外齿齿轮的开口向外侧打开，在短轴附近，外齿齿轮的开口在内侧变窄。在专利文献1中公开了减少外齿齿轮的圆筒部的内周面与轴承的外圈的外周面的间隙，以解决外齿齿轮所连接的输出轴的扭转刚性因锥旋而降低的问题。

专利文献1：日本特开2015-209931号公报

然而，本公开的发明人发现了存在作为由锥旋引起的其他问题的如下问题：在长轴、短轴的位置，滚珠碰到轴承的轨道面的边缘，轨道面、滚珠有可能发生劣化、破损。

发明内容

根据本公开的第一方式，提供了一种齿轮装置。该齿轮装置具备：内齿齿轮；具有挠性的外齿齿轮，与所述内齿齿轮局部啮合，相对于所述内齿齿轮绕旋转轴相对地旋转；以及波动发生器，与所述外齿齿轮的内周面接触，使所述内齿齿轮与所述外齿齿轮的啮合位置在绕所述旋转轴的周向上移动。所述波动发生器具有：凸轮，具备具有长轴和短轴的椭圆形外周面；以及轴承，配置在所述外齿齿轮的所述内周面与所述凸轮的所述外周面之间。所述轴承具有：内圈、外圈和多个滚珠，所述多个滚珠配置在所述内圈与所述外圈之间。所述内圈具有：内圈轨道面，供所述多个滚珠接触；以及一对内圈肩部，在以包含所述旋转轴的剖面进行观察的剖面视角下，所述一对内圈肩部与所述内圈轨道面相邻并向所述外圈侧突出。所述外齿齿轮具有：第一端部，在沿所述旋转轴的方向开口；以及与所述第一端部相反的一侧的第二端部。所述波动发生器在所述外齿齿轮的与距所述第二端部相比更靠近所述第一端部的位置嵌入所述外齿齿轮的所述内周面。所述一对内圈肩部具有：第一内圈肩部，靠近所述第一端部；以及第二内圈肩部，比所述第一内圈肩部更靠近所述第二端部，在所述短轴的位置，所述第一内圈肩部的高度大于所述第二内圈肩部的高度，在所述长轴的位置，所述第二内圈肩部的高度大于所述第一内圈肩部的高度。

据本公开的第二方式，提供了一种机器人。该机器人具备：第一部件，构成基座或臂；第二部件，构成相对于所述第一部件可转动地设置的臂；以及齿轮装置，从所述第一部件和所述第二部件的一侧向另一侧传递驱动力。所述齿轮装置具备：内齿齿轮；具有挠性的外齿齿轮，与所述内齿齿轮局部啮合，相对于所述内齿齿轮绕旋转轴相对地旋转；以及波动发生器，与所述外齿齿轮的内周面接触，使所述内齿齿轮与所述外齿齿轮的啮合位置在绕所述旋转轴的周向上移动。所述波动发生器具有：凸轮，具备具有长轴和短轴的椭圆形外周面；以及轴承，配置在所述外齿齿轮的所述内周面与所述凸轮的所述外周面之间。所述轴承具有：内圈、外圈和多个滚珠，所述多个滚珠配置在所述内圈与所述外圈之间。所述内圈具有：内圈轨道面，供所述多个滚珠接触；以及一对内圈肩部，在以包含所述旋转轴的剖面进行观察的剖面视角下，所述一对内圈肩部与所述内圈轨道面相邻并向所述外圈侧突出。所述外齿齿轮具有：第一端部，在沿着所述旋转轴的方向开口；以及与所述第一端部相反的一侧的第二端部。所述波动发生器在所述外齿齿轮的与距所述第二端部相比更靠近所述第一端部的位置嵌入所述外齿齿轮的所述内周面。所述一对内圈肩部具有：第一内圈肩部，靠近所述第一端部；以及第二内圈肩部，比所述第一内圈肩部更靠近所述第二端部，在所述短轴的位置，所述第一内圈肩部的高度大于所述第二内圈肩部的高度，在所述长轴的位置，所述第二内圈肩部的高度大于所述第一内圈肩部的高度。

附图说明

图1是表示本公开的机器人的实施方式的概略构成的图。

图2是表示本公开的实施方式所涉及的齿轮装置的分解立体图。

图3是图2所示的齿轮装置的纵剖视图。

图4是图2所示的齿轮装置的主视图。

图5是表示现有的齿轮装置的长轴的轴承状态的说明图。

图6是表示现有的齿轮装置的短轴的轴承状态的说明图。

图7是表示一实施方式的齿轮装置的长轴的轴承状态的说明图。

图8是图7的轴承的放大图。

图9是表示与图7相同的齿轮装置的短轴的轴承状态的说明图。

图10是图9的轴承的放大图。

图11是表示内圈肩部的高度从长轴到短轴的变化的示例的曲线图。

图12是表示内圈肩部的高度从长轴到短轴的变化的另一示例的曲线图。

附图标记说明：

1…齿轮装置、2…内齿齿轮、3…外齿齿轮、4…波动发生器、23…内齿、31…主体部、32…底部、33…外齿、35…开口、41…凸轮、42…轴承、100…机器人、110…控制装置、111…基座、120…机器人臂、121～126…臂、130…手、131、132…手指、140…力检测器、150…电机、311…内周面、321、322…孔、331…第一端部、332…第二端部、411…轴部、412…凸轮部、421…内圈、422…滚珠、423…外圈、431…内圈轨道面、432a…第一内圈肩部、432b…第二内圈肩部、441…外圈轨道面、442a…第一外圈肩部、442b…第二外圈肩部、444…外周面。

具体实施方式

图1是表示本公开的机器人的实施方式的概略构成的图。图1所示的机器人100是六轴垂直多关节机器人，例如，能够进行精密设备、构成精密设备的部件的供料、卸料、输送以及组装等作业。

机器人100具有：基座111；机器人臂120，与基座111连接；以及力检测器140和手130，设置在机器人臂120的前端部。另外，机器人100具有控制装置110，该控制装置110对产生使机器人臂120驱动的动力的多个驱动源进行控制。驱动源包括电机150和齿轮装置1。

基座111是将机器人100安装在任意的设置部位的部分。需要指出，基座111的设置部位没有特别限定，例如可列举：地板、墙壁、天花板、可移动的台车上等。

机器人臂120具有：第一臂121、第二臂122、第三臂123、第四臂124、第五臂125和第六臂126，它们从基端侧朝向前端侧依次连结。第一臂121与基座111连接。第六臂126的前端例如可装卸地安装有手130等末端执行器，该手130把持各种部件等。该手130具有两根手指131、132，能够利用手指131、132把持例如各种部件等。

基座111设置有驱动源，该驱动源具有驱动第一臂121的伺服电机等电机150和作为减速器的齿轮装置1。另外，虽然未图示，但各臂121～126也分别设置有具有电机和减速器的多个驱动源。并且，各驱动源由控制装置110控制。

在这种机器人100中，齿轮装置1从作为第一部件的基座111和作为第二部件的第一臂121中的一方向另一方传递驱动力。更具体地，齿轮装置1从基座111侧向第一臂121侧传递使第一臂121相对于基座111转动的驱动力。在此，通过齿轮装置1作为减速器发挥功能，能够将来自电机150的驱动力的旋转减速并使第一臂121相对于基座111转动。需要指出，“转动”包括相对于某中心点向一个方向或包含其相反方向在内的两个方向移动，以及相对于某中心点旋转。

这样，机器人100具备：基座111，是构成基座的第一部件；第一臂121，是构成相对于基座111可转动地设置的臂的第二部件；以及齿轮装置1，从基座111和第一臂121中的一方向另一方传递驱动力。

需要指出，也可以将从第二臂122至第六臂126中从第一臂121侧起依次选择的任意数量的臂作为“第二部件”。即，也可以说如下结构体是“第二部件”：包括第一臂121、以及第二臂122至第六臂126中从第一臂121侧起依次选择的任意数量的臂。例如，可以说包括第一臂121和第二臂122的结构体是“第二部件”，也可以说机器人臂120整体是“第二部件”。此外，“第二部件”可以包括手130。即，也可以说包括机器人臂120及手130的结构体是“第二部件”。

如上所述的机器人100具备在下面说明的齿轮装置1。下面，作为本公开的齿轮装置的一个示例，对齿轮装置1进行说明。

图2是表示本公开的一实施方式所涉及的齿轮装置的分解立体图。图3是图2所示的齿轮装置的纵剖视图。图4是图2所示的齿轮装置的主视图。需要指出，在各图中，为了便于说明，根据需要适当夸张地对各部的尺寸进行图示，各部间的尺寸比不一定与实际的尺寸比一致。

图2至图4所示的齿轮装置1是波动齿轮装置，例如用作减速器。该齿轮装置1具有：刚性的内齿齿轮2；具有挠性的外齿齿轮3，与内齿齿轮2局部啮合，相对于内齿齿轮2绕旋转轴a相对地旋转；以及波动发生器4，与外齿齿轮3的内周面接触，使内齿齿轮2与外齿齿轮3的啮合位置在绕旋转轴a的周向上移动。另外，虽然未图示，但根据需要在齿轮装置1内的滑动部及接触部适当配置有润滑脂等润滑剂。例如，外齿齿轮3的内周面涂布有润滑脂而作为润滑脂积存部发挥功能。

在本实施方式中，内齿齿轮2固定于作为上述的机器人100的第一部件的基座111，外齿齿轮3连接于作为上述的机器人100的第二部件的第一臂121，波动发生器4连接于上述的机器人100的电机150的旋转轴。

当电机150的旋转轴进行旋转时，波动发生器4以与电机150相同的旋转速度进行旋转。而且，内齿齿轮2及外齿齿轮3由于齿数相互不同，因此相互啮合位置在周向上移动，同时因这些齿数差而导致绕轴线a相对地旋转。轴线a也称为“旋转轴a”。在本实施方式中，由于内齿齿轮2的齿数比外齿齿轮3的齿数多，因此能够使外齿齿轮3以低于电机150的旋转速度的旋转速度进行旋转。即，能够实现以波动发生器4为输入轴侧，以外齿齿轮3为输出轴侧的减速器。

需要指出，内齿齿轮2、外齿齿轮3以及波动发生器4的连接方式不限于上述的方式，例如，将外齿齿轮3固定于基座111，将内齿齿轮2连接于第一臂121，也能够将齿轮装置1用作减速器。另外，将外齿齿轮3与电机150的旋转轴连接，也能够将齿轮装置1用作减速器，在该情况下，只要将波动发生器4固定于基座111，将内齿齿轮2连接于第一臂121即可。另外，当将齿轮装置1用作增速器时，只要使上述的作为输入侧的电机150侧和作为输出侧的第一臂121侧的关系反过来即可。

下面，简单说明齿轮装置1的构成。如图2至图4所示，内齿齿轮2是由在径向实质上不挠曲的刚体构成的齿轮，且是具有内齿23的环状齿轮。在本实施方式中，内齿齿轮2是正齿轮。即，内齿23具有相对于轴线a平行的齿线。需要指出，内齿23的齿线也可以相对于轴线a倾斜。即，内齿齿轮2也可以是斜齿轮或人字齿轮。

外齿齿轮3***至内齿齿轮2的内侧。该外齿齿轮3是具有可在径向挠曲变形的挠性的齿轮，是具有与内齿齿轮2的内齿23啮合的外齿33的外齿齿轮。另外，外齿齿轮3的齿数少于内齿齿轮2的齿数。这样，通过外齿齿轮3及内齿齿轮2的齿数互不相同，能够实现减速器。

在本实施方式中，外齿齿轮3为在图3的轴线a方向的左端具体而言具有开口35的杯状，其外周面形成有外齿33。在此，外齿齿轮3具有底部32和绕轴线a的圆筒状的主体部31，该底部32连接于主体部31的轴线a方向上的一端部侧即图3的轴线a方向的右侧。

如图3所示，在外齿齿轮3的底部32形成有沿轴线a贯通的孔321和在孔321的周围贯通的多个孔322。孔321能够供输出侧的未图示的轴体***。另外，孔322能够作为螺纹孔使用，以***用于将输出侧的轴体固定在底部32的螺钉。需要指出，这些孔适当设置即可，也可以省略。

如图3和图4所示，波动发生器4配置在外齿齿轮3的内侧，能够绕轴线a旋转。并且，波动发生器4使外齿齿轮3的主体部31的横截面变形为长轴La及短轴Lb的椭圆形或长圆形，并使外齿33与内齿齿轮2的内齿23啮合。在此，外齿齿轮3及内齿齿轮2以能够绕同一轴线a旋转的方式相互内外啮合。

外齿齿轮3在沿着轴线a的方向上具有两个端部331、332。两个端部331、332中，开口35侧的端部331称为“第一端部331”，与第一端部331相反侧的端部332称为“第二端部332”。第一端部331可以说是在沿轴线a的方向上开口的端部。第一端部331附近的主体部31是产生因锥旋导致的较大变形的部分。锥旋是指在图4所示的长轴La侧主体部31相对于轴线a向外侧打开，在短轴Lb侧主体部31相对于轴线a向内侧变窄的三维变形。第二端部332是在波动发生器4嵌合于外齿齿轮3时比第一端部331发生更大变形的端部。另外，第二端部332是外齿齿轮3的底部32侧的端部。

波动发生器4具有凸轮41和轴承42，该轴承42装配在凸轮41的外周。凸轮41具有绕轴线a旋转的轴部411和从轴部411的一端部向外侧突出的凸轮部412。在此，在从沿着轴线a的方向观察时，凸轮部412的外周面形成为以图3及图4中的上下方向为长轴La的椭圆形或长圆形。轴承42具有挠性的内圈421和外圈423、以及配置在它们之间的多个滚珠422。

在此，内圈421嵌入凸轮41的凸轮部412的外周面，沿着凸轮部412的外周面弹性变形为椭圆形或长圆形。伴随于此，外圈423也弹性变形为椭圆形或长圆形。外圈423的外周面444与主体部31的内周面311抵接。另外，内圈421的外周面和外圈423的内周面分别成为边沿周向引导多个滚珠422边使其滚动的轨道面431、441。这些轨道面431、441的横截面呈半径比滚珠422的半径稍大的圆弧。另外，多个滚珠422由未图示的保持器保持，以使相互在周向的间隔保持为恒定。

这样的波动发生器4中，随着凸轮41绕轴线a旋转，凸轮部412的朝向改变，伴随于此，外圈423也发生变形，使内齿齿轮2及外齿齿轮3彼此的啮合位置沿周向移动。需要指出，此时，内圈421固定设置于凸轮部412的外周面，因此变形状态不变。

需要指出，轴承42根据JIS B 1521：2012制成。本公开的距离、尺寸的测量根据JISB 1515-2进行。

图5是表示现有的齿轮装置的长轴La的轴承42状态的说明图，图6是表示现有的齿轮装置的短轴Lb的轴承42状态的说明图。由于波动发生器4为椭圆形状，因此在长轴La侧，向外侧推压外齿齿轮3，在短轴Lb侧，向内侧推压外齿齿轮3，从而发生变形。此时，轴承42的外圈423沿着外齿齿轮3的内表面发生变形。即，轴承42的外圈423在长轴La侧以向外侧打开的方式变形，在短轴Lb侧以向内侧关闭的方式变形。由于该变形，轴承42的外圈423在长轴La侧向外齿齿轮3的第二端部332侧移动，在短轴Lb侧向外齿齿轮3的第一端部331侧移动。随着这样的外圈423的移动，轴承42的滚珠422也在长轴La侧向第二端部332侧移动，在短轴Lb侧向第一端部331侧移动。其结果如图5所示，在长轴La的位置，滚珠422在轴承42的内圈滚道面431中以靠向第二端部332一侧的边缘的方式移动。另一方面，如图6所示，在短轴Lb的位置，滚珠422在轴承42的内圈滚道面431中以靠向第一端部331侧的边缘的方式移动。当滚珠422移动而靠向内圈轨道面431的边缘时，滚珠422与轴承42的内圈421的接触面积减小，应力变高，存在内圈轨道面431、滚珠422容易发生劣化、破损的问题。本公开为了解决这样的问题，对内圈轨道面431的边缘的高度进行了研究。

图7是表示一实施方式的齿轮装置1的长轴La的轴承42状态的说明图，图8是图7的轴承42的放大图。轴承42的内圈421具有供滚珠422接触的内圈轨道面431和一对内圈肩部432a、432b，在包含旋转轴a的剖面进行观察的剖面视角下，一对内圈肩部432a、432b与内圈轨道面431相邻并向外圈423侧突出。第一内圈肩部432a是比外齿齿轮3的第二端部332更靠近第一端部331的肩部，第二内圈肩部432b是比外齿齿轮3的第一端部331更靠近第二端部332的肩部。第一内圈肩部432a具有高度H1a，第二内圈肩部432b具有高度H1b。高度H1a、H1b是从内圈轨道面431的底部进行测量的高度。如这些图所示，在长轴La的位置，第二内圈肩部432b的高度H1b设定为大于第一内圈肩部432a的高度H1a。其结果是，在长轴La的位置，即使滚珠422靠近第二内圈肩部432b侧，由于内圈轨道面431的边缘变高，因此能够将滚珠422和内圈轨道面431的边缘之间的应力抑制得低。其结果是，能够降低内圈轨道面431或滚珠422发生劣化、破损的可能性。另外，由于在长轴La侧，第一内圈肩部432a的高度H1a低，所以还具有能够容易地从该部分***滚珠422的优点。需要指出，若为了看出是第一端部331侧或是第二端部332侧或者为了看出与长轴组合的位置而对内圈421进行标记，则能够正确且高效地组装波动发生器4。或者，也可以为了看出是第一端部331侧或是第二端部332侧、以及看出与长轴组合的位置而对内圈421进行标记。与长轴组合的位置例如是指第二内圈肩部432b中高度H1b为最大值的部分。

与内圈421同样，轴承42的外圈423也具有供滚珠422接触的外圈轨道面441和一对外圈肩部442a、442b，在包含旋转轴a的剖面进行观察的剖面视角下，一对外圈肩部442a、442b与外圈轨道面441相邻并向内圈421侧突出。第一外圈肩部442a是比外齿齿轮3的第二端部332更靠近第一端部331的肩部，第二外圈肩部442b是比外齿齿轮3的第一端部331更靠近第二端部332的肩部。第一外圈肩部442a具有高度H2a，第二外圈肩部442b具有高度H2b。高度H2a、H2b是从外圈轨道面441的底部进行测量的高度。在该例中，无论在长轴La还是在短轴Lb，第一外圈肩部442a的高度H2a都大于第二外圈肩部442b的高度H2b。根据该结构，能够降低滚珠422碰到外圈轨道面441的边缘而使外圈轨道面441、滚珠422发生劣化、破损的可能性。但是，考虑到组装轴承42时滚珠422的装入容易度，也可以将第一外圈肩部442a的高度H2a设定为与第二外圈肩部442b的高度H2b相等。

图9是表示与图7相同的实施方式的齿轮装置1的短轴Lb处的轴承42状态的说明图，图10是图9的轴承42的放大图。如这些图所示，在短轴Lb的位置，第一内圈肩部432a的高度H1a设定为大于第二内圈肩部432b的高度H1b。其结果是，在短轴Lb的位置，即使滚珠422靠近第一内圈肩部432a侧，由于内圈轨道面431的边缘变高，因此能够将滚珠422和内圈轨道面431的边缘之间的应力抑制得低。其结果是，能够降低内圈轨道面431、滚珠422发生劣化、破损的可能性。

图11是表示第一内圈肩部432a的高度H1a和第二内圈肩部432b的高度H1b从长轴到短轴的变化的示例的曲线图。虚线表示第一内圈肩部432a的高度H1a的变化，实线表示第二内圈肩部432b的高度H1b的变化。如图7～图10中所述，在本实施方式中，在短轴Lb的位置，第一内圈肩部432a的高度H1a大于第二内圈肩部432b的高度H1b，在长轴La的位置，第二内圈肩部432b的高度H1b大于第一内圈肩部432a的高度H1a。另外，在图11的示例中，第一内圈肩部432a的高度H1a和第二内圈肩部432b的高度H1b从短轴Lb的位置朝向长轴La的位置分别单调变化。在此，“单调变化”这一语句是指一阶导数为0以下的广义的单调减少，或者一阶导数为0以上的广义的单调增加。广义的单调减少也称为单调不增加，广义的单调增加也称为单调不减少。若使第一内圈肩部432a的高度H1a和第二内圈肩部432b的高度H1b分别单调变化，则能够进一步降低在长轴La附近、短轴Lb附近滚珠422碰到内圈轨道面431的边缘而使内圈轨道面431或滚珠422发生劣化、破损的可能性。

内圈轨道面431的深度，即从内圈轨道面431的凹状的槽的底部到内圈轨道面431的边缘的高度优选为例如0.20mm以上。换言之，第一内圈肩部432a的高度H1a的最小值优选为例如0.20mm以上。另外，第一内圈肩部432a的高度H1a的最大值与最小值之差优选设定在例如0.10mm～0.30mm的范围。第二内圈肩部432b的高度H1b也同样。这些优选的值是相对于尺寸为1.7英寸的齿轮装置1的值，并根据齿轮装置1的尺寸而发生变化。

在图11的示例中，进一步将轴承42的外周划分为包含短轴Lb的位置的短轴区间和包含长轴La的位置的长轴区间。短轴区间是以短轴Lb为中心的±45度的区间，长轴区间是以长轴La为中心的±45度的区间。在该例中，在短轴区间，第一内圈肩部432a的高度H1a大于第二内圈肩部432b的高度H1b，另外，在长轴区间，第二内圈肩部432b的高度H1b大于第一内圈肩部432a的高度H1a。在该构成中，能够进一步降低在内圈421的整周上滚珠422碰到内圈轨道面431的边缘而使内圈轨道面431、滚珠422产生劣化、破损的可能性。

在图11的示例中，进一步地，在短轴Lb的位置的第一内圈肩部432a的高度H1b和在长轴La的位置的第二内圈肩部432b的高度H1b相等。另外，在长轴La的位置的第一内圈肩部432a的高度H1a和在短轴Lb的位置的第二内圈肩部432b的高度H1b也相等。根据这些构成，能够使轴承42为简单的构成。

图12是表示内圈421肩部的高度从长轴到短轴的变化的另一示例的曲线图。与图11的示例相同，在该例中也在短轴Lb的位置，第一内圈肩部432a的高度H1a大于第二内圈肩部432b的高度H1b，在长轴La的位置，第二内圈肩部432b的高度H1b大于第一内圈肩部432a的高度H1a。在该例中，进一步地，第一内圈肩部432a的高度H1a和第二内圈肩部432b的高度H1b在包含短轴Lb的位置的第一区间P1和包含长轴La的位置的第二区间P2中分别为恒定的。在该构成中，能够进一步降低滚珠422碰到内圈轨道面431的边缘而使内圈轨道面431、滚珠422发生劣化、破损的可能性。第一区间P1优选为例如以短轴Lb为中心的±30度以上且±40度以下的范围，第二区间P2优选为以长轴La为中心的±30度以上且±40度以下的范围。

如上所述，在上述实施方式中，在短轴Lb的位置，第一内圈肩部432a的高度H1a大于第二内圈肩部432b的高度H1b，在长轴La的位置，第二内圈肩部432b的高度H1b大于第一内圈肩部432a的高度H1a。其结果是，由于在内圈421中，在短轴Lb的位置，能够利用第一内圈肩部432a支承滚珠422，在长轴La的位置，能够利用第二内圈肩部432b支承滚珠422，因此能够降低滚珠422碰到内圈轨道面431的边缘而使内圈轨道面431、滚珠422发生劣化、破损的可能性。

在上述的实施方式中，使用了杯型的外齿齿轮3，但也可以换成使用帽型的外齿齿轮。帽型的外齿齿轮具有凸缘部来代替底部32。凸缘部设置在旋转轴a方向上的第二端部332侧，向远离旋转轴a的方向突出。在具有帽型的外齿齿轮的齿轮装置中，也能够应用上述的图5～图12中说明的构成，由此，能够得到与上述的效果相同的效果。

本公开不限于上述的实施方式，在不脱离其精神的范围内能够以各种方式实现。例如，本公开也能够通过以下方式(aspect)实现。为了解决本公开的课题的一部分或全部，或者为了实现本公开的效果的一部分或全部，与下面记载的各方式中的技术特征对应的上述实施方式中的技术特征可以适当地替换、组合。另外，如果该技术特征不作为本说明书中必须的内容进行说明，则可以适当删除。

(1)根据本公开的第一方式，提供了一种齿轮装置。该齿轮装置具备：内齿齿轮；具有挠性的外齿齿轮，与所述内齿齿轮局部啮合，相对于所述内齿齿轮绕旋转轴相对地旋转；以及波动发生器，与所述外齿齿轮的内周面接触，使所述内齿齿轮与所述外齿齿轮的啮合位置在绕所述旋转轴的周向上移动。所述波动发生器具有：凸轮，具备具有长轴和短轴的椭圆形外周面；以及轴承，配置在所述外齿齿轮的所述内周面与所述凸轮的所述外周面之间。所述轴承具有：内圈、外圈和多个滚珠，所述多个滚珠配置在所述内圈与所述外圈之间。所述内圈具有：内圈轨道面，供所述多个滚珠接触；以及一对内圈肩部，在以包含所述旋转轴的剖面进行观察的剖面视角下，所述一对内圈肩部与所述内圈轨道面相邻并向所述外圈侧突出。沿所述旋转轴的所述外齿齿轮具有：开口的第一端部以及与所述第一端部相反侧的第二端部。所述波动发生器在所述外齿齿轮的与距所述第二端部相比更靠近所述第一端部的位置嵌入所述外齿齿轮的所述内周面。所述一对内圈肩部具有：第一内圈肩部，比所述第二端部更靠近所述第一端部；以及第二内圈肩部，比所述第一端部更靠近所述第二端部，在所述短轴的位置，所述第一内圈肩部的高度大于所述第二内圈肩部的高度，在所述长轴的位置，所述第二内圈肩部的高度大于所述第一内圈肩部的高度。

根据该齿轮装置，内圈中的在短轴的位置，能够利用第一内圈肩部支承滚珠，在长轴的位置，能够利用第二内圈肩部支承滚珠，因此能够降低滚珠碰到内圈轨道面的边缘而使内圈轨道面、滚珠发生劣化、破损的可能性。

(2)在上述齿轮装置中，也可以是，所述第一内圈肩部的高度和所述第二内圈肩部的高度从所述短轴的位置朝向所述长轴的位置分别单调变化。

根据该齿轮装置，第一内圈肩部的高度和第二内圈肩部的高度分别单调变化，因此能够进一步降低在长轴附近或短轴附近滚珠碰到内圈轨道面的边缘而使内圈轨道面或滚珠发生劣化或破损的可能性。

(3)在上述齿轮装置中，也可以是，所述第一内圈肩部的高度和所述第二内圈肩部的高度在包含所述短轴的位置的第一区间和包含所述长轴的位置的第二区间中分别为恒定的。

根据该齿轮装置，能够进一步降低滚珠碰到内圈轨道面的边缘而使内圈轨道面、滚珠发生劣化、破损的可能性。

(4)在上述齿轮装置中，也可以是，在所述短轴位置的所述第一内圈肩部的高度和所述长轴位置的所述第二内圈肩部的高度相等。

根据该齿轮装置，能够使轴承为简单的构成。

(5)在上述齿轮装置中，也可以是，所述长轴的位置的所述第一内圈肩部的高度和所述短轴的位置的所述第二内圈肩部的高度相等。

根据该齿轮装置，能够使轴承为简单的构成。

(6)在上述齿轮装置中，也可以是，所述外圈具有：外圈轨道面，供所述多个滚珠接触；以及一对外圈肩部，在以包含所述旋转轴的剖面进行观察的剖面视角下，所述一对外圈肩部与所述外圈轨道面相邻并向所述内圈侧突出，所述一对外圈肩部具有：第一外圈肩部，比所述第二端部更靠近所述第一端部；以及第二外圈肩部，比所述第一端部更靠近所述第二端部，所述第一外圈肩部的高度大于所述第二外圈肩部的高度。

根据该齿轮装置，能够进一步降低滚珠碰到外圈轨道面的边缘而使外圈轨道面、滚珠发生劣化、破损的可能性。

(7)根据本公开的第二实施例，提供了一种机器人。该机器人具备：第一部件，构成基座或臂；第二部件，构成相对于所述第一部件可转动地设置的臂；以及齿轮装置，从所述第一部件和所述第二部件的一侧向另一侧传递驱动力。所述齿轮装置具备：内齿齿轮；具有挠性的外齿齿轮，与所述内齿齿轮局部啮合，相对于所述内齿齿轮绕旋转轴相对地旋转；以及波动发生器，与所述外齿齿轮的内周面接触，使所述内齿齿轮与所述外齿齿轮的啮合位置在绕所述旋转轴的周向上移动。所述波动发生器具有：凸轮，具备具有长轴和短轴的椭圆形外周面；以及轴承，配置在所述外齿齿轮的所述内周面与所述凸轮的所述外周面之间。所述轴承具有：内圈、外圈和多个滚珠，所述多个滚珠配置在所述内圈与所述外圈之间。所述内圈具有：内圈轨道面，供所述多个滚珠接触；以及一对内圈肩部，在以包含所述旋转轴的剖面进行观察的剖面视角下，所述一对内圈肩部与所述内圈轨道面相邻并向所述外圈侧突出。沿所述旋转轴的所述外齿齿轮具有：开口的第一端部以及与所述第一端部相反侧的第二端部。所述波动发生器在所述外齿齿轮的比所述第二端部靠近所述第一端部的位置嵌入所述外齿齿轮的所述内周面。所述一对内圈肩部具有：第一内圈肩部，比所述第二端部更靠近所述第一端部；以及第二内圈肩部，比所述第一端部更靠近所述第二端部，在所述短轴的位置，所述第一内圈肩部的高度大于所述第二内圈肩部的高度，在所述长轴的位置，所述第二内圈肩部的高度大于所述第一内圈肩部的高度。

根据该机器人，在内圈中的短轴的位置，能够利用第一内圈肩部支承滚珠，在长轴的位置，能够利用第二内圈肩部支承滚珠，因此能够降低滚珠碰到内圈轨道面的边缘而使内圈轨道面、滚珠发生劣化、破损的可能性。

Claims (7)

1.一种齿轮装置，其特征在于，具备：

内齿齿轮；

具有挠性的外齿齿轮，与所述内齿齿轮局部啮合，相对于所述内齿齿轮绕旋转轴相对地旋转；以及

波动发生器，与所述外齿齿轮的内周面接触，使所述内齿齿轮与所述外齿齿轮的啮合位置在绕所述旋转轴的周向上移动，

所述波动发生器具有：凸轮，具备具有长轴和短轴的椭圆形外周面；以及轴承，配置在所述外齿齿轮的所述内周面与所述凸轮的所述外周面之间，

所述轴承具有：内圈、外圈和多个滚珠，所述多个滚珠配置在所述内圈与所述外圈之间，

所述内圈具有：内圈轨道面，供所述多个滚珠接触；以及一对内圈肩部，在以包含所述旋转轴的剖面进行观察的剖面视角下，所述一对内圈肩部与所述内圈轨道面相邻并向所述外圈一侧突出，

所述外齿齿轮具有：第一端部，在沿着所述旋转轴的方向上开口；以及与所述第一端部相反侧的第二端部，

所述波动发生器在所述外齿齿轮的与距所述第二端部相比更靠近所述第一端部的位置嵌入所述外齿齿轮的所述内周面，

所述一对内圈肩部具有：第一内圈肩部，靠近所述第一端部；以及第二内圈肩部，比所述第一内圈肩部更靠近所述第二端部，

在所述短轴的位置，所述第一内圈肩部的高度大于所述第二内圈肩部的高度，在所述长轴的位置，所述第二内圈肩部的高度大于所述第一内圈肩部的高度。

2.根据权利要求1所述的齿轮装置，其特征在于，

所述第一内圈肩部的高度和所述第二内圈肩部的高度从所述短轴的位置朝向所述长轴的位置分别单调变化。

3.根据权利要求1所述的齿轮装置，其特征在于，

所述第一内圈肩部的高度和所述第二内圈肩部的高度在包含所述短轴的位置的第一区间和包含所述长轴的位置的第二区间中分别为恒定的。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的齿轮装置，其特征在于，

在所述短轴的位置的所述第一内圈肩部的高度和在所述长轴的位置的所述第二内圈肩部的高度相等。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的齿轮装置，其特征在于，

在所述长轴的位置的所述第一内圈肩部的高度和在所述短轴的位置的所述第二内圈肩部的高度相等。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的齿轮装置，其特征在于，

所述外圈具有：外圈轨道面，供所述多个滚珠接触；以及一对外圈肩部，在以包含所述旋转轴的剖面进行观察的剖面视角下，所述一对外圈肩部与所述外圈轨道面相邻并向所述内圈侧突出，

所述一对外圈肩部具有：第一外圈肩部，靠近所述第一端部；以及第二外圈肩部，比所述第一内圈肩部更靠近所述第二端部，

所述第一外圈肩部的高度大于所述第二外圈肩部的高度。

7.一种机器人，其特征在于，具备：

第一部件，构成基座或臂；

第二部件，构成相对于所述第一部件可转动地设置的臂；以及

齿轮装置，从所述第一部件和所述第二部件中的一方向另一方传递驱动力，

所述齿轮装置具备：

内齿齿轮；

具有挠性的外齿齿轮，与所述内齿齿轮局部啮合，相对于所述内齿齿轮绕旋转轴相对地旋转；以及

波动发生器，与所述外齿齿轮的内周面接触，使所述内齿齿轮与所述外齿齿轮的啮合位置在绕所述旋转轴的周向上移动，

所述波动发生器具有：凸轮，具备具有长轴和短轴的椭圆形外周面；以及轴承，配置在所述外齿齿轮的所述内周面与所述凸轮的所述外周面之间，

所述轴承具有：内圈、外圈和多个滚珠，所述多个滚珠配置在所述内圈和所述外圈之间，

所述内圈具有：内圈轨道面，供所述多个滚珠接触；以及一对内圈肩部，在以包含所述旋转轴的剖面进行观察的剖面视角下，所述一对内圈肩部与所述内圈轨道面相邻并向所述外圈侧突出，

所述外齿齿轮具有：第一端部，在沿着所述旋转轴的方向上开口；以及与所述第一端部相反的一侧的第二端部，

所述波动发生器在所述外齿齿轮的与距所述第二端部相比更靠近所述第一端部的位置嵌入所述外齿齿轮的所述内周面，

所述一对内圈肩部具有：第一内圈肩部，靠近所述第一端部；第二内圈肩部，比所述第一内圈肩部更靠近所述第二端部，

在所述短轴的位置，所述第一内圈肩部的高度大于所述第二内圈肩部的高度，在所述长轴的位置，所述第二内圈肩部的高度大于所述第一内圈肩部的高度。

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