TWI632310B

TWI632310B - Harmonic gear unit

Info

Publication number: TWI632310B
Application number: TW103130996A
Authority: TW
Inventors: 保科達郎; 笹原政勝
Original assignee: 和諧驅動系統股份有限公司
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2018-08-11
Also published as: TW201533351A; CN104937309A; JPWO2015045008A1; US9644728B2; KR20150085049A; WO2015045008A1; DE112013005950T5; CN104937309B; KR101699813B1; US20150316134A1; JP6091631B2

Abstract

諧波齒輪裝置(1)之第1、第2外齒齒輪部分(7、9)，係藉由諧波產生器(10)而撓曲成橢圓狀，並與第1、第2內齒齒輪(2、4)嚙合。第1、第2外齒齒輪部分(7、9)，係以成為繞旋轉中心線(1a)使相位旋轉90度後之橢圓狀的方式撓曲。在第1、第2外齒齒輪部分(7、9)之間，係形成沒有變形而仍保持圓形剖面形狀的耦合用外齒齒輪部分(8)。耦合用外齒齒輪部分(8)，係可維持在與耦合用內齒齒輪(3)嚙合結合的狀態。諧波齒輪裝置(1)之嚙合剛性較高，且可以傳遞較大的扭矩。

Description

諧波齒輪裝置

本發明係關於一種能夠傳遞較大之扭矩(torque)的扁平(flat)型之諧波齒輪裝置。

諧波齒輪裝置，係由剛性之內齒齒輪、能夠朝向半徑方向撓曲的可撓性之外齒齒輪、及諧波產生器所構成。與一般之由剛體齒輪之組合所構成的齒輪減速機有所不同，其沒有齒輪背隙(back lash)，而可以以1段獲得較大的減速比。作為典型的諧波齒輪裝置，已知的有專利文獻1所揭示之具備圓筒狀之外齒齒輪的扁平型之諧波齒輪裝置。

扁平型之諧波齒輪裝置，係具備：二片剛性之內齒齒輪，其係在同軸狀態下並列配置；圓筒狀之可撓性的外齒齒輪，其係能夠與此等的內齒齒輪嚙合；以及諧波產生器，其係將外齒齒輪撓曲成橢圓狀並與雙方的內齒齒輪嚙合。其中一方的第1內齒齒輪和外齒齒輪的齒數相同，另一方的第2內齒齒輪的齒數則多2n齒(n：正的整數)，通常是多二片。

當在以不旋轉之方式固定齒數較多的第2內齒齒輪之狀態下藉由馬達來旋轉驅動諧波產生器時，就會在外齒齒輪產生與齒數差相應的相對旋轉。另一方的第1內齒齒輪之齒數係與外齒齒輪之齒數相同，且與該外齒齒輪一體旋轉。因而，外齒齒輪之旋轉，可從該第1內齒齒輪輸出至負載側。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2009-156462號公報

諧波齒輪裝置係具備必須彈性變形的外齒齒輪。因此，與使剛體之齒輪彼此嚙合的情況相較，諧波齒輪裝置會有保持剛性不足，無法確保較大之傳遞扭矩的情況。

本發明之課題係在於提供一種與習知扁平型之諧波齒輪裝置相較能夠傳遞較大之扭矩的諧波齒輪裝置。

本發明之諧波齒輪裝置，其特徵為，具有：筒體，其係能夠朝向半徑方向撓曲；及第1外齒齒輪部分及第2外齒齒輪部分，其係形成於前述筒體中之遠離該筒體之中心軸線之方向的部位；及耦合(coupling)用外齒齒輪部分，其係形成於前述筒體中之位於前述中心軸線之方向的前述第1外齒齒輪部分及前述第2外齒齒輪部分之間；及諧波產生器，其係以使前述耦合用外齒齒輪部分成為圓形剖面形狀，前述第1、第2外齒齒輪部分成為非圓形之剖面形狀的方式，將前述筒體朝向半徑方向撓曲；及第1內齒齒輪，其係與藉由前述諧波產生器所撓曲的前述第1外齒齒輪部分局部性地相互嚙合；及第2內齒齒輪，其係與藉由前述諧波產生器所撓曲的前述第2外齒齒輪部分局部性地相互嚙合；以及耦合用內齒齒輪，其係與前述耦合用外齒齒輪部分嚙合結合。

在藉由諧波產生器所撓曲的筒體中，第1、第2外齒齒輪部分係撓曲成非圓形剖面形狀，且分別與第1、第2內齒齒輪局部性地相互嚙合。相對於此，耦合用外齒齒輪部分係成為圓形剖面形狀(或是，維持圓形剖面形狀)，且在全周，維持與耦合用內齒齒輪的嚙合。因而，可以提高諧波齒輪裝置之嚙合剛性且加大經由可撓性之筒體而傳遞的傳遞扭矩。

一般而言，藉由諧波產生器，第1、第2外齒齒輪部分係可撓曲成橢圓狀。在此情況下，前述第1外齒齒輪部分，係藉由前述諧波產生器，而撓曲成沿著第1橢圓狀曲線的形狀，前述第2外齒齒輪部分，係藉由前述諧波產生器，而撓曲成沿著第2橢圓狀曲線的形狀。又，相對於前述第1橢圓狀曲線的長軸位置，前述第2橢圓狀曲線的長軸位置，係位在以前述中心軸線為中心而旋轉90度後的位置。

在此情況下，較佳為：前述第1、第2外齒齒輪部分，係從前述耦合用外齒齒輪部分朝向前述中心軸線之方向位在等距離的位置，前述第1外齒齒輪部分，係藉由前述諧波產生器，而撓曲成沿著橢圓狀曲線的形狀，前述第2外齒齒輪部分，係藉由前述諧波產生器，而撓曲成沿著以前述中心軸線為中心而旋轉90度後的前述橢圓狀曲線之形狀。

可撓性之筒體中的兩側之第1、第2外齒齒輪部分，係在相位相差90度的狀態下，撓曲成相同的橢圓狀剖面形狀，並以第1、第2內齒齒輪嚙合。結果，可以將位於第1、第2外齒齒輪部分之間的耦合用外齒齒輪部分保持成圓形剖面形狀。

為了將第1、第2外齒齒輪部分如上述般地撓曲成橢圓狀，前述諧波產生器，係具備：以一體旋轉之方式相互地連結的第1諧波產生器及第2諧波產生器，前述第1諧波產生器之輪廓形狀，係藉由前述第1橢圓狀曲線所限定，前述第2諧波產生器之輪廓形狀，係藉由前述第2橢圓狀曲線所限定。

在將可撓性外齒齒輪撓曲成橢圓狀的情況下，當將前述第1內齒齒輪及前述第2內齒齒輪之齒數，設為第1齒數時，前述第1外齒齒輪部分及前述第2外齒齒輪部分之齒數，就設為比前述第1齒數少2n齒(n：正的整數)的第2齒數。在將諧波齒輪裝置作為減速機來使用的情況下，係將前述第1、第2諧波產生器設為旋轉輸入要件。若以不旋轉之方式固定前述第1、第2內齒齒輪的話，則前述耦合用內齒齒輪就成為減速旋轉輸出要件。反之，若以不旋轉之方式固定前述耦合用內齒齒輪的話，則前述第1、第2內齒齒輪就成為減速旋轉輸出要件。

第1、第2外齒齒輪部分及耦合用外齒齒輪部分，係可以遠離中心軸線之方向而個別地形成。取而代之，也可以將形成於筒體之外周面的外齒中的齒交線方向之兩側的部分作為前述第1、第2外齒齒輪部分來使用，且將齒交線方向之中央部分作為前述耦合用外齒齒輪部分來使用。

又，為了提高耦合用外齒齒輪部分和耦合用內齒齒輪之嚙合結合強度，較佳是配置：從內側支撐前述耦合用外齒齒輪部分的托環(back-up ring)。

1、40‧‧‧諧波齒輪裝置

1a、30a‧‧‧旋轉中心線(中心軸線)

2、41‧‧‧第1內齒齒輪

2a、3a、4a‧‧‧內齒

3、43‧‧‧耦合用內齒齒輪

4、42‧‧‧第2內齒齒輪

5‧‧‧可撓性外齒齒輪

6、44、50‧‧‧圓筒體

7、51‧‧‧第1外齒齒輪部分

7a‧‧‧第1外齒

8、53‧‧‧耦合用外齒齒輪部分

8a‧‧‧耦合用外齒

9、52‧‧‧第2外齒齒輪部分

9a‧‧‧第2外齒

10‧‧‧諧波產生器

11、61‧‧‧第1諧波產生器

12、62‧‧‧第2諧波產生器

13‧‧‧連結構件

14、17、64、66‧‧‧剛性栓塞

15、18‧‧‧波浪型軸承

16、19‧‧‧中心貫通孔

20‧‧‧長軸

21‧‧‧短軸

22a、22b、23a、23b‧‧‧嚙合位置

24、70‧‧‧托環

30‧‧‧臂迴旋機構

31‧‧‧殼體

32‧‧‧開口部

33‧‧‧迴旋臂

34、35‧‧‧端板部分

34a、35a‧‧‧貫通孔

45、46‧‧‧軸承

65、67‧‧‧諧波產生器軸承

IIB‧‧‧中央位置

第1圖係本發明之實施形態1的諧波齒輪裝置之概略縱剖視圖。

第2圖(A)至(C)係第1圖的諧波齒輪裝置之一方的端視圖、顯示軸線方向之中央部的縱剖面之說明圖、以及另一方的端視圖。

第3圖係本發明之實施形態2的臂迴旋機構之立體圖。

第4圖(A)及(B)係第3圖之臂迴旋機構的端視圖及概略縱剖視圖。

以下，參照圖式說明應用本發明的諧波齒輪裝置之實施形態。

(實施形態1)

第1圖係顯示實施形態1之諧波齒輪裝置的概略縱剖視圖。第2圖(A)係在第1圖中從箭頭IIA之側觀察諧波齒輪裝置的情況之端視圖，第2圖(B)係顯示將諧波齒輪裝置在第1圖中以裝置軸線方向之中央位置IIB予以切斷的情況之剖面的說明圖，第2圖(C)係在第1圖中從箭頭IIC之側觀察諧波齒輪裝置的情況之端視圖。

諧波齒輪裝置1，係具備圓環狀之第1內齒齒輪2、圓環狀之耦合用內齒齒輪3及圓環狀之第2內齒齒輪4，作為剛性內齒齒輪。內齒齒輪2至4，係沿著其等之旋轉中心線1a，以此順序呈同軸地配置。耦合用內齒齒輪3，係在旋轉中心線1a之方向，位於第1、第2內齒齒輪2、4之間的中央。

在內齒齒輪2至4之內側，係呈同軸地配置有可撓性外齒齒輪5。可撓性外齒齒輪5係具備能夠朝向半徑方向撓曲的圓筒體6。在圓筒體6之圓形外周面，係沿著旋轉中心線1a之方向，以一定之間隔，依順序形成有第1外齒7a、耦合用外齒8a及第2外齒9a。

圓筒體6中之形成有第1外齒7a的部分為第1外齒齒輪部分7。第1外齒齒輪部分7，係從內側與第1內齒齒輪2對峙，且能夠與該第1內齒齒輪2之內齒2a嚙合。圓筒體6中之形成有耦合用外齒8a的部分為耦合用外齒齒輪部分8。耦合用外齒齒輪部分8，係從內側與耦合用內齒齒輪3對峙，且與該耦合用內齒齒輪3之內齒3a嚙合結合。圓筒體6中之形成有第2外齒9a的部分為第2外齒齒輪部分9。第2外齒齒輪部分9，係從內側與第2內齒齒輪4對峙，且能夠與該第2內齒齒輪4之內齒4a嚙合。

在可撓性外齒齒輪5之內側係呈同軸地配置有諧波產生器10。諧波產生器10係具備第1諧波產生器11及第2諧波產生器12。第1、第2諧波產生器11、12，係藉由連結構件13，以一體旋轉之方式，呈同軸地連結。第1諧波產生器11係嵌入可撓性外齒齒輪5中的第1外齒齒輪部分7之內側，第2諧波產生器12係嵌入可撓性外齒齒輪5中的第2外齒齒輪部分9之內側。

第1諧波產生器11，係具備：剛性栓塞 (plug)14；以及裝設於該剛性栓塞14之外周面的波浪型軸承(wave bearing)15。剛性栓塞14之輪廓形狀係形成為橢圓狀曲線。波浪型軸承15係具備有能夠朝向半徑方向撓曲之內座圈(inner race)及外座圈(outer race)的滾珠軸承。與第1外齒齒輪部分7之內周面相接的外座圈之輪廓形狀係仿照剛性栓塞14而形成為橢圓狀曲線。因而，第1諧波產生器11所嵌入的第1外齒齒輪部分7係撓曲成沿著橢圓狀曲線的形狀。撓曲成橢圓狀的第1外齒齒輪部分7，係在橢圓的長軸方向之兩端部分，與第1內齒齒輪2嚙合。另外，在剛性栓塞14係形成有用以連結未圖示之輸入旋轉軸的中心貫通孔16。

另一方的第2諧波產生器12也是同一結構，具備剛性栓塞17和波浪型軸承18，且在剛性栓塞17形成有中心貫通孔19。第2諧波產生器12所嵌入的第2外齒齒輪部分9係撓曲成沿著橢圓狀曲線的形狀。撓曲成橢圓狀的第2外齒齒輪部分9，係在橢圓的長軸方向之兩端部分，與第2內齒齒輪4嚙合。

雖然第1諧波產生器11之橢圓狀的輪廓形狀和第2諧波產生器12之橢圓狀的輪廓形狀為相同，但是雙方的橢圓之輪廓形狀，係處於以旋轉中心線1a為中心而相位旋轉90度後的關係。亦即，雙方的橢圓狀之輪廓形狀的長軸位置，係處於以旋轉中心線1a為中心，相互地旋轉90度後的位置。因而，撓曲成沿著橢圓狀曲線之形狀的第1外齒齒輪部分7和第2外齒齒輪部分9，也是以旋轉中心軸1a為中心，並在相位旋轉90度後之狀態下，分別撓曲成沿著橢圓狀曲線的形狀。

如第2圖(A)所示，第1外齒齒輪部分7，係以使橫軸成為長軸20、縱軸成為短軸21的方式，撓曲成沿著橢圓狀曲線的形狀。相對於此，如第2圖(C)所示，第2外齒齒輪部分9，係以使橫軸成為短軸21、縱軸成為長軸20的方式，撓曲成沿著橢圓狀曲線的形狀。因而，相對於第1外齒齒輪部分7與第1內齒齒輪2之嚙合位置22a、22b，第2外齒齒輪部分9與第2內齒齒輪4之嚙合位置23a、23b，係成為繞旋轉中心線1a旋轉90度後的位置。

如第2圖(B)所示，可撓性外齒齒輪5之圓筒體6，係在旋轉中心線1a之方向中的第1外齒齒輪部分7與第2外齒齒輪部分9之間的中央位置IIB，可不變形地維持正圓狀態。耦合用外齒齒輪部分8，係形成於包含該正圓狀態之部分在內的圓筒體6之部分。因而，耦合用外齒齒輪部分8，係對具備有與此對應之節圓直徑(pitch circle diameter)的耦合用內齒齒輪3，在全周，維持嚙合結合的狀態。

其次，在圓筒體6中的耦合用外齒齒輪部分8之內周面部分，嵌入有一定寬度的托環24。藉由托環24，可保持耦合用外齒齒輪部分8與耦合用內齒齒輪3之嚙合結合，且強化此等之間的結合力。

諧波齒輪裝置1之各齒輪的齒數，係例如設定如下。第1內齒齒輪2之齒數Z(2)和第2內齒齒輪4之齒數Z(4)為相同。第1外齒齒輪部分7之齒數Z(7)和第2外齒齒輪部分9之齒數Z(9)為相同。此等的齒數Z(7)、Z(9)，係比第1、第2內齒齒輪2、4之齒數Z(2)、Z(4)少2n齒(n：正的整數)。在典型上，係少2齒。另一方面，耦合用內齒齒輪3之齒數Z(3)，係與耦合用外齒齒輪部分8之齒數Z(8)相同。例如，此等的齒數Z(3)、Z(8)，係與第1、第2外齒齒輪部分7、9之齒數Z(7)、Z(9)相同。

在將如此構成的諧波齒輪裝置1作為減速機來使用的情況下，第1、第2諧波產生器11、12為旋轉輸入要件，且與馬達軸等之輸入旋轉軸(未圖示)連結。在此情況下，例如，第1、第2內齒齒輪2、4係以不旋轉之方式所固定。耦合用內齒齒輪3係形成為減速旋轉輸出要件，且與未圖示之負載側的構件連結。

當第1、第2諧波產生器11、12高速旋轉時，可撓性外齒齒輪5中之撓曲成橢圓狀的第1外齒齒輪部分7與第1內齒齒輪2之嚙合位置、及第2外齒齒輪部分9與第2內齒齒輪4之嚙合位置，就同步地朝向同一圓周方向移動。結果，可撓性外齒齒輪5，係對固定側之第1、第2內齒齒輪2、4，以與齒數差相應的相對旋轉速度旋轉。由於可撓性外齒齒輪5之耦合用外齒齒輪部分8係與耦合用內齒齒輪3嚙合結合，所以耦合用內齒齒輪3會與可撓性外齒齒輪5成為一體而旋轉。因而，可撓性外齒齒輪5之旋轉可經由耦合用內齒齒輪3而輸出至負載側。

相對於此，在以不旋轉之方式固定耦合用內齒齒輪3的情況下，第1、第2內齒齒輪2、4是形成為減速旋轉輸出要件。此等的一方、或是雙方，是與未圖示之負載側的構件連結。

(實施形態2)

第3圖係顯示組入應用本發明之諧波齒輪裝置後的臂迴旋機構之立體圖。第4圖(A)係臂迴旋機構之端視圖，第4圖(B)係其概略縱剖視圖。

臂迴旋機構30係具備殼體(casing)31，而在殼體31之圓弧狀的上面，係及於180度以上之角度範圍地形成有開口部32。從開口部32朝向上方突出有圓柱狀的迴旋臂33。迴旋臂33，係藉由內置於殼體31的諧波齒輪裝置40，而能夠沿著開口部32迴旋於既定的角度範圍內。

當將沿著迴旋臂33之旋轉中心線30a的方向設為臂迴旋機構30之前後方向時，就在殼體31之前後的端板部分34、35，形成有以旋轉中心線30a為中心的圓形之貫通孔34a、35a。經由此等的貫通孔34a、35a，旋轉驅動側之軸構件(未圖示)，可***殼體31內，且連結固定於內置的諧波齒輪裝置40之旋轉輸入要件。

當參照第4圖加以說明時，諧波齒輪裝置40，係具備：呈同軸地配置於前後的端板部分34、35之間的剛性之第1內齒齒輪41、剛性之第2內齒齒輪42及耦合用內齒齒輪43。圓環狀之第1內齒齒輪41，係固定於前側的端板部分34之內側的側面，圓環狀之第2內齒齒輪42係固定於後側的端板部分35之內側的側面。

在呈同軸地包圍第1、第2內齒齒輪41、42的狀態下，配置有剛性之圓筒體44。圓筒體44，係中介前後的軸承45、46，而旋轉自如地支撐於第1、第2內齒齒輪41、42之外周面。在圓筒體44之圓形外周面係一體形成有圓筒狀之迴旋臂33，且在其圓形內周面，一體形成有耦合用內齒齒輪43。耦合用內齒齒輪43，係配置於位在旋轉中心線30a之方向上的第1、第2內齒齒輪41、42之間的中央。

在第1、第2內齒齒輪41、42及耦合用內齒齒輪43之內側，係呈同軸地配置有能夠朝向半徑方向撓曲的圓筒體50。圓筒體50係在前後的端板部分34、35之間，以其中心軸線一致於旋轉中心線30a的方式所配置。在圓筒體50中，在該圓筒體50之中心軸線的方向之前側的端部，係形成有能夠與第1內齒齒輪41嚙合的第1外齒齒輪部分51。在圓筒體50中的後側之端部，係形成有能夠與第2內齒齒輪42嚙合的第2外齒齒輪部分52。又，在圓筒體50中之位於中心軸線之方向的中央之部位，係形成有與耦合用內齒齒輪43嚙合結合的耦合用外齒齒輪部分53。藉由此等第1、第2外齒齒輪部分51、52及耦合用外齒齒輪部分53，可形成可撓性外齒齒輪。

在圓筒體50之內側，係呈同軸地配置有成為一體而旋轉的第1諧波產生器61及第2諧波產生器62。藉由第1諧波產生器61，第1外齒齒輪部分51係可撓曲成橢圓狀，並對第1內齒齒輪41在橢圓形狀之長軸的兩端之部位嚙合。藉由第2諧波產生器62，第2外齒齒輪部分52係可撓曲成橢圓狀，並對第2內齒齒輪42在橢圓形狀之長軸的兩端之部位嚙合。

第1諧波產生器61，係具備：剛性栓塞64，其係形成於剛性之圓筒體63中的前側之端部；以及諧波產生器軸承65，其係嵌設於剛性栓塞64之外周面。剛性栓塞64之外周面，係形成為由橢圓狀曲線所限定的輪廓形狀。諧波產生器軸承65係具備可撓性之內外座圈，而其外座圈外周面之輪廓形狀，係成為仿照剛性栓塞64之橢圓狀的輪廓形狀所得之形狀。因而，第1諧波產生器61所嵌入的第1外齒齒輪部分51也可撓曲成橢圓狀。

同樣地，第2諧波產生器62，係具備：剛性栓塞66，其係形成於圓筒體63之後側的端部；以及諧波產生器軸承67，其係嵌設於該剛性栓塞66之外周面。剛性栓塞66之外周面，係形成為由橢圓狀曲線所限定的輪廓形狀。諧波產生器軸承67係具備可撓性之內外座圈，而其外座圈外周面之輪廓形狀，係成為仿照剛性栓塞66之橢圓狀的輪廓形狀所得之形狀。因而，第2諧波產生器62所嵌入的第2外齒齒輪部分52也可撓曲成橢圓狀。

在此，限定剛性栓塞64之輪廓形狀的第1橢圓狀曲線、和限定剛性栓塞66之輪廓形狀的第2橢圓狀曲線，為相同的橢圓狀曲線。但是，相對於第1橢圓狀曲線，第2橢圓狀曲線係使相位旋轉90度。在以旋轉中心線30a為中心的旋轉方向中，第2橢圓狀曲線之短軸位置是與第1橢圓狀曲線之長軸位置一致，且第2橢圓狀曲線之長軸位置是與第1橢圓狀曲線之短軸位置一致。

因而，圓筒體50之前側的第1外齒齒輪部分51和後側的第2外齒齒輪部分52也同樣地，撓曲成相位彼此旋轉90度後的橢圓狀。結果，位於第1、第2外齒齒輪部分51、52之中間的耦合用外齒齒輪部分53不會變形，而可維持作為初期形狀的圓形剖面形狀。因而，耦合用外齒齒輪部分53，係可對耦合用內齒齒輪43維持嚙合結合狀態。

在此，在可撓性之圓筒體50的內周面，係嵌入有托環70。托環70，係嵌入圓筒體50上所形成的耦合用外齒齒輪部分53之內周面部分。耦合用外齒齒輪部分53，係可藉由托環70而保持在正圓狀態。藉此，可確實地維持耦合用外齒齒輪部分53與耦合用內齒齒輪43之嚙合結合狀態。

諧波齒輪裝置40之各齒輪的齒數，係例如設定如下。第1內齒齒輪41之齒數Z(41)和第2內齒齒輪42之齒數Z(42)為相同。第1外齒齒輪部分51之齒數Z(51)和第2外齒齒輪部分52之齒數Z(52)為相同。此等的齒數Z(51)、Z(52)，係比第1、第2內齒齒輪41、42之齒數Z(41)、Z(42)少2n齒(n：正的整數)。在典型上，係少2齒。另一方面，耦合用內齒齒輪43之齒數Z(43)，係與耦合用外齒齒輪部分53之齒數Z(53)相同。例如，此等的齒數Z(43)、Z(53)，係與第1、第2外齒齒輪部分51、52之齒數Z(51)、Z(52)相同。

在此構成的臂迴旋機構30中，第1、第2諧波產生器61、62為旋轉輸入要件，且連結固定於馬達軸等之輸入旋轉軸(未圖示)。第1、第2內齒齒輪41、42為固定於殼體31的固定側要件。耦合用內齒齒輪43為減速旋轉輸出要件。

當第1、第2諧波產生器61、62高速旋轉時，撓曲成橢圓狀的第1外齒齒輪部分51與第1內齒齒輪41之嚙合位置、及第2外齒齒輪部分52與第2內齒齒輪42之嚙合位置，就同步地朝向同一圓周方向移動。結果，形成有第1、第2外齒齒輪部分51、52的圓筒體50，係對固定側之第1、第2內齒齒輪41、42，以與齒數差相應的相對旋轉速度旋轉。

由於耦合用外齒齒輪部分53係與耦合用內齒齒輪43嚙合結合，所以耦合用內齒齒輪43會與圓筒體50成為一體而旋轉。因而，一體形成有耦合用內齒齒輪43之屬於剛體的圓筒體44、及一體形成於該圓筒體44的迴旋臂33，也與圓筒體50一體旋轉。在本例中，如第4圖(A)所示，在超過180度的既定之有限角度範圍內，迴旋臂33能夠在任意之角度位置迴旋驅動。

(其他實施形態)

另外，在上述之實施形態中，係將第1、第2外齒齒輪部分撓曲成橢圓狀。取而代之，也能夠將第1、第2外齒齒輪部分撓曲成三葉(three lobe)狀之形狀。在此情況下，在圓周方向之三處，第1、第2外齒齒輪部分係與第1、第2內齒齒輪嚙合。而成為：將第1、第2外齒齒輪部分之三葉狀之形狀，繞旋轉中心線，旋轉60度後的相位關係。藉此，位於第1、第2外齒齒輪部分間之中央的耦合用外齒齒輪部分沒有撓曲而仍保持在大致正圓狀態。另外，第1、第2外齒齒輪部分之齒數，係對第1、第2內齒齒輪之齒數，設定成少3n齒的齒數。

Claims

一種諧波齒輪裝置(1；40)，其特徵為，具有：筒體(6；50)，其係能夠朝向半徑方向撓曲；及第1外齒齒輪部分(7；51)及第2外齒齒輪部分(9；52)，其係形成於前述筒體(6；50)中之遠離該筒體之中心軸線(1a；30a)之方向的部位；及耦合用外齒齒輪部分(8；53)，其係形成於前述筒體(6；50)中之位於前述中心軸線(1a、30a)之方向的前述第1外齒齒輪部分(7；51)及前述第2外齒齒輪部分(9；52)之間；及諧波產生器(11、12；61、62)，其係以使前述耦合用外齒齒輪部分(8；53)成為圓形剖面形狀，前述第1、第2外齒齒輪部分(7、9；51、52)成為非圓形之剖面形狀的方式，將前述筒體(6；50)朝向半徑方向撓曲；及第1內齒齒輪(2；41)，其係與藉由前述諧波產生器(11、12；61、62)所撓曲的前述第1外齒齒輪部分(7；51)局部性地相互嚙合；及第2內齒齒輪(4；42)，其係與藉由前述諧波產生器(11、12；61、62)所撓曲的前述第2外齒齒輪部分(9；52)局部性地相互嚙合；以及耦合用內齒齒輪(3；43)，其係對前述耦合用外齒齒輪部分(8；53)，在全周嚙合結合。
如申請專利範圍第1項所述的諧波齒輪裝置(1； 40)，其中，前述第1外齒齒輪部分(7；51)，係藉由前述諧波產生器(11、12；61、62)，而撓曲成沿著第1橢圓狀曲線的形狀，前述第2外齒齒輪部分(9；52)，係藉由前述諧波產生器(11、12；61、62)，而撓曲成沿著第2橢圓狀曲線的形狀，相對於前述第1橢圓狀曲線的長軸位置，前述第2橢圓狀曲線的長軸位置，係位在以前述中心軸線(1a；30a)為中心而旋轉90度後的位置。
如申請專利範圍第2項所述的諧波齒輪裝置(1；40)，其中，前述第1、第2外齒齒輪部分(7、9；51、52)，係從前述耦合用外齒齒輪部分(8；53)朝向前述中心軸線(1a；30a)之方向位在等距離的位置，前述第1橢圓狀曲線和前述第2橢圓狀曲線，為相位相差90度的相同之橢圓狀曲線。
如申請專利範圍第2項所述的諧波齒輪裝置(1；40)，其中，前述諧波產生器，係具備：以一體旋轉之方式相互地連結的第1諧波產生器(11；61)及第2諧波產生器(12；62)，前述第1諧波產生器(11；61)之輪廓形狀，係藉由前述第1橢圓狀曲線所限定，前述第2諧波產生器(12；62)之輪廓形狀，係藉由前述第2橢圓狀曲線所限定。
如申請專利範圍第3項所述的諧波齒輪裝置(1； 40)，其中，前述諧波產生器，係具備：以一體旋轉之方式相互地連結的第1諧波產生器(11；61)及第2諧波產生器(12；62)，前述第1諧波產生器(11；61)之輪廓形狀，係藉由前述第1橢圓狀曲線所限定，前述第2諧波產生器(12；62)之輪廓形狀，係藉由前述第2橢圓狀曲線所限定。
如申請專利範圍第4或5項所述的諧波齒輪裝置(1；40)，其中，前述第1內齒齒輪(2；41)之齒數及前述第2內齒齒輪(4；42)之齒數，同為第1齒數，當將n設為正的整數時，前述第1外齒齒輪部分(7；51)之齒數及前述第2外齒齒輪部分(9；52)之齒數，同為比前述第1齒數少2n齒的第2齒數，前述第1、第2諧波產生器(11、12；61、62)為旋轉輸入要件，在前述第1、第2內齒齒輪(2、4；41、42)以不旋轉之方式被固定的情況，前述耦合用內齒齒輪(3；43)為減速旋轉輸出要件，在前述耦合用內齒齒輪(3；43)以不旋轉之方式被固定的情況，前述第1、第2內齒齒輪(2、4；41、42)為減速旋轉輸出要件。
如申請專利範圍第1至5項中任一項所述的諧波齒輪裝置(1；40)，其中，前述第1內齒齒輪(2；41)及前述第2內齒齒輪(4；42)係以一體旋轉之方式相互地連結。
如申請專利範圍第1至5項中任一項所述的諧波齒輪裝置(1；40)，其中，並具備：形成於前述筒體(6；50)之外周面的外齒，前述外齒中的齒交線方向之一方端部為前述第1外齒齒輪部分(7；51)，另一方端部為前述第2外齒齒輪部分(9；52)，前述外齒中的前述齒交線方向之中央部分為前述耦合用外齒齒輪部分(8；53)。
如申請專利範圍第1至5項中任一項所述的諧波齒輪裝置(1；40)，其中，並具有：從內側支撐前述耦合用外齒齒輪部分(8；53)的托環(24；70)。