[发明专利]波动齿轮装置的外齿齿轮

说明书

在波动齿轮装置的礼帽形状的外齿齿轮(3)中，如果隔膜(20)的隔膜主体部分(22)的内周端(A)、中央部(B)以及外周端(C)的厚度设为t(A)、t(B)以及t(C)、且该弯曲部分(23)的主体部侧端部(D)的厚度设为t(D)，则t(A)＞t(C)＞t(D)＞t(B)。另外，在以中央部(B)的厚度为基准的情况下，与以往的礼帽形状的外齿齿轮相比，隔膜(20)的内周端(A)的厚度设定得更厚。能够防止因高负荷扭矩下的轴向力引起的隔膜的断裂，能够实现疲劳强度较高的外齿齿轮。

技术领域

本发明涉及一种组装有礼帽形状的挠性的外齿齿轮的礼帽型的波动齿轮装置。更详细而言，本发明涉及一种提高作用有高负荷扭矩的运转状态下的疲劳强度的波动齿轮装置的外齿齿轮。

背景技术

礼帽型的波动齿轮装置的外齿齿轮具有：圆筒状的主体部；隔膜，其相对于上述主体部的一端连续地向半径方向的外侧扩展；以及环状的厚壁的凸台，其相对于隔膜的外周端连续。在主体部的前端侧开口端的外周部分，朝向周向而一体成型有外齿。

对于这种形状的外齿齿轮，由于隔膜向半径方向的外侧扩展，因此，与组装有杯状的外齿齿轮的杯型的波动齿轮装置相比，装置的外径尺寸有所增大。为了减小装置的外径尺寸，只要减小隔膜的外径即可。然而，因波动发生器而使得主体部反复在半径方向上挠曲，并且因该主体部的变形而导致较大的弯曲应力反复作用于隔膜。因此，如果减小隔膜的直径，则在隔膜的内周端部及外周端部所产生的应力与之成反比地增大，从而在这些部分产生应力集中，因此并非为优选方式。

专利文献1中提出了如下方案：对于礼帽型的波动齿轮装置，使得在因波动发生器而挠曲的外齿齿轮的隔膜产生的应力集中缓和而提高强度。对于专利文献1所公开的外齿齿轮而言，隔膜的厚度设为在内周端及外周端处比它们之间的中央部更厚，由此使得隔膜的应力集中缓和。

专利文献2中提出了专利文献1所记载的发明的改良发明。在该专利文献2中，外齿齿轮的隔膜部的厚度设为在内周端最大、且在内周端与外周端之间的中央部最小。由此，使得外齿齿轮的隔膜部的应力集中进一步缓和，从而能够使隔膜部的应力状态实现均匀化。

专利文献3中提出了如下方案：为了规定隔膜的凸台的根部的截面形状而使用流线。

专利文献

专利文献1：日本实开平3-118346号公报

专利文献2：日本特许第3580506号公报

专利文献3：日本实开昭61-173851号公报

发明内容

以往，通过考虑了由波动发生器引起的椭圆状的挠曲变形、作用的负荷扭矩、外齿齿轮的安装误差的应力解析而进行礼帽形状的外齿齿轮的隔膜形状的设计。以开发出能够应对高负荷的产品为目的，进一步提升了现行的负荷而进行了外齿齿轮的耐久试验。根据现行的应力解析，虽然设想为即便在该提升后的负荷下隔膜也不会发生疲劳破坏，但是，根据耐久试验结果，在隔膜确认到疲劳破坏。

本发明的发明人基于应力解析等而研究了隔膜断裂的原因，在应力解析中考虑了因负荷扭矩而引起的、在外齿齿轮所产生的轴向力(thrust)的影响。其结果，能够确认：在应力解析中也能够再现实际的高负荷扭矩状态下的外齿齿轮的耐久试验中所观察到的隔膜的断裂现象。

本发明的发明人着眼于因以往的外齿齿轮的隔膜形状的设计中并未考虑的负荷扭矩而引起的轴向力。本发明的发明人以此为基础，考虑了轴向力的影响而设计了隔膜形状。结果发现：由于考虑了因负荷扭矩而引起的轴向力，从而，即使在高负荷扭矩的状态下，也能够抑制隔膜的断裂并能够提高外齿齿轮的耐久性。

基于以上这种新的见解，本发明的目的在于提供一种波动齿轮装置的外齿齿轮，其具有能够使得高负荷扭矩下的隔膜的疲劳强度提高的隔膜形状。