本申請(qǐng)主張基于2015年11月27日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)第2015-231899號(hào)的優(yōu)先權(quán)。該日本申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考援用于本說(shuō)明書(shū)中。
本發(fā)明涉及一種撓曲嚙合式齒輪裝置及其起振體的制造方法。
背景技術(shù):
作為小型且重量輕而且能夠得到高減速比的齒輪裝置,已知有撓曲嚙合式齒輪裝置。該裝置由如下部件構(gòu)成:具有剛性的內(nèi)齒輪;具有撓性的外齒輪,配置于內(nèi)齒輪的內(nèi)側(cè);及起振體,經(jīng)由軸承使外齒輪向半徑方向撓曲以使其在兩處與內(nèi)齒輪局部嚙合,并且使嚙合位置在周向上移動(dòng)。
以往,提出有省略了軸承的內(nèi)圈的撓曲嚙合式齒輪裝置,換言之將軸承的內(nèi)圈與起振體設(shè)為一體的撓曲嚙合式齒輪裝置(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本實(shí)開(kāi)平5-1048號(hào)公報(bào)
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的撓曲嚙合式齒輪裝置中,由于能夠省略軸承的內(nèi)圈,因此能夠減少組件件數(shù),從而能夠降低制造成本。然而,期待進(jìn)一步降低制造成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于這種狀況而完成的,其目的在于提供一種能夠以更低廉的價(jià)格制造的撓曲嚙合式齒輪裝置。
為了解決上述課題,本發(fā)明的一種實(shí)施方式的撓曲嚙合式齒輪裝置具備:起振體;外齒輪;內(nèi)齒輪,與外齒輪嚙合;及軸承,配置于起振體與外齒輪之間。起振體的外周面構(gòu)成軸承的滾動(dòng)體的滾動(dòng)面,起振體包括:第1區(qū)域,隨著距起振體的表面的深度變深,硬度以第1變化率變低或者與距表面的深度無(wú)關(guān)地硬度恒定;及第2區(qū)域,為與第1區(qū)域連續(xù)的區(qū)域,且隨著深度變深,硬度以大于第1變化率的第2變化率變低。包含在以長(zhǎng)軸方向?yàn)橹行牡摹?0度范圍內(nèi)的規(guī)定范圍上的第1區(qū)域的深度比短軸方向上的第1區(qū)域的深度更深。
本發(fā)明另一種實(shí)施方式為撓曲嚙合式齒輪裝置。該裝置具備:起振體;外齒輪;內(nèi)齒輪,與外齒輪嚙合;及軸承,配置于起振體與外齒輪之間。起振體的外周面構(gòu)成軸承的滾動(dòng)體的滾動(dòng)面,在將起振體的表面的最大硬度設(shè)為h時(shí),具有0.8h以上的硬度的層在包含在以長(zhǎng)軸方向?yàn)橹行牡摹?0度范圍內(nèi)的規(guī)定范圍上的厚度比在短軸方向上的厚度更厚。
本發(fā)明又一實(shí)施方式也是撓曲嚙合式齒輪裝置。該裝置具備:起振體;外齒輪;內(nèi)齒輪,與外齒輪嚙合;及軸承,配置于起振體與外齒輪之間。起振體的外周面構(gòu)成軸承的滾動(dòng)體的滾動(dòng)面,起振體的包含在以長(zhǎng)軸方向?yàn)橹行牡摹?0度范圍內(nèi)的規(guī)定范圍中的表面硬度高于短軸方向上的表面硬度。
本發(fā)明又一實(shí)施方式也是撓曲嚙合式齒輪裝置。該裝置具備:起振體;外齒輪;內(nèi)齒輪,與外齒輪嚙合;及軸承,配置于起振體與外齒輪之間。起振體的外周面構(gòu)成軸承的滾動(dòng)體的滾動(dòng)面,具有維氏硬度550hv以上的硬度的層在包含在以長(zhǎng)軸方向?yàn)橹行牡摹?0度范圍內(nèi)的規(guī)定范圍上的厚度比在短軸方向上的厚度更厚。
根據(jù)這些實(shí)施方式,起振體的表面附近的硬度在長(zhǎng)軸方向附近的規(guī)定范圍上比較高,而在短軸方向上比較低。此時(shí)可以采用如下制造方法:到表面固化處理工序?yàn)橹?,使加工?duì)象物的剖面實(shí)質(zhì)上維持圓形,在精加工工序中將加工對(duì)象物加工成其剖面實(shí)質(zhì)上成為橢圓形,由此獲得起振體。因此,能夠降低起振體的制造成本。
另外,將以上構(gòu)成要件的任意組合、或本發(fā)明的構(gòu)成要件或表現(xiàn)在方法、裝置、系統(tǒng)等之間相互替換的方式也作為本發(fā)明的方式有效。
根據(jù)本發(fā)明,可以提供一種能夠以更低廉的價(jià)格制造的撓曲嚙合式齒輪裝置。
附圖說(shuō)明
圖1是表示實(shí)施方式所涉及的撓曲嚙合式齒輪裝置的剖視圖。
圖2(a)~圖2(c)是用于說(shuō)明比較例所涉及的起振體的制造方法的圖。
圖3(a)~圖3(c)是用于說(shuō)明實(shí)施方式所涉及的起振體的制造方法的圖。
圖4是表示圖1的起振體的相對(duì)于距外周面(表面)的深度的硬度變化的曲線(xiàn)圖。
圖5是表示圖1的起振體的相對(duì)于距外周面(表面)的深度的硬度變化的曲線(xiàn)圖。
圖6是表示圖1的起振體的相對(duì)于距外周面(表面)的深度的硬度變化的曲線(xiàn)圖。
圖7是表示變形例所涉及的起振體的圖。
圖中:8-軸承,10-起振體,23-滾動(dòng)體,30-外齒輪,40-內(nèi)齒輪,100-撓曲嚙合式齒輪裝置。
具體實(shí)施方式
以下,在各附圖中,對(duì)相同或相等的構(gòu)成要件、部件標(biāo)注相同的符號(hào),并適當(dāng)省略重復(fù)說(shuō)明。并且,為了便于理解,在各附圖中適當(dāng)放大或縮小表示部件的尺寸。并且,在各附圖中,省略表示對(duì)實(shí)施方式的說(shuō)明并不重要的部件的一部分。
實(shí)施方式所涉及的撓曲嚙合式齒輪裝置適于用作將馬達(dá)的高速旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)換為低速旋轉(zhuǎn)輸出而進(jìn)行輸出的減速機(jī)構(gòu)。例如,適于用作在機(jī)械手的關(guān)節(jié)部分使用的致動(dòng)器的減速機(jī)。
圖1是表示實(shí)施方式所涉及的撓曲嚙合式齒輪裝置100的剖視圖。撓曲嚙合式齒輪裝置100固定于固定壁4(例如,機(jī)械手的第1部件)。撓曲嚙合式齒輪裝置100對(duì)輸入的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速,并將其輸出給輸出裝置6(例如,機(jī)械手的第2部件)。撓曲嚙合式齒輪裝置100具備起振體10、軸承20、外齒輪30、內(nèi)齒輪40及輸入軸50。
起振體10為沿著旋轉(zhuǎn)軸r延伸的部件,其與旋轉(zhuǎn)軸r正交的剖面呈大致橢圓形。在起振體10形成有以旋轉(zhuǎn)軸r為中心的輸入軸孔11。輸入軸50經(jīng)由軸承8旋轉(zhuǎn)自如地支承于固定壁4。輸入軸50的一端插入到輸入軸孔11,并且通過(guò)例如粘結(jié)或壓入或者鍵連結(jié)等而與起振體10在旋轉(zhuǎn)方向上連結(jié)。輸入軸50的另一端例如連接于馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源。起振體10隨著輸入軸50的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
軸承20的滾動(dòng)體23(后述)在起振體10的外周面10a滾動(dòng)。即,起振體10的外周面10a側(cè)作為軸承20的內(nèi)圈而發(fā)揮作用,起振體10的外周面10a作為滾動(dòng)體23的滾動(dòng)面而發(fā)揮作用。
軸承20為支承外齒輪30的軸承,該軸承20包括第1軸承20a和第2軸承20b。第1軸承20a位于比第2軸承20b更靠固定壁4側(cè)(圖1中為右側(cè))。第1軸承20a包括多個(gè)第1滾動(dòng)體23a和第1外圈部件24a。第2軸承20b包括多個(gè)第2滾動(dòng)體23b和第2外圈部件24b。
多個(gè)第1滾動(dòng)體23a均具有大致圓柱形形狀,并且以其軸向與旋轉(zhuǎn)軸r方向大致平行的狀態(tài)沿周向隔著規(guī)定間隔而設(shè)置。第1滾動(dòng)體23a被未圖示的保持器保持為轉(zhuǎn)動(dòng)自如。第2滾動(dòng)體23b以與第1滾動(dòng)體23a相同的方式構(gòu)成。以下,有時(shí)將第1滾動(dòng)體23a和第2滾動(dòng)體23b統(tǒng)稱(chēng)為“滾動(dòng)體23”。
第1外圈部件24a環(huán)繞多個(gè)第1滾動(dòng)體23a。第1外圈部件24a具有撓性,在起振體10嵌入于軸承20的情況下,第1外圈部件24a經(jīng)由第1滾動(dòng)體23a而被撓曲成橢圓狀。若起振體10旋轉(zhuǎn),則第1外圈部件24a對(duì)應(yīng)起振體10的形狀而連續(xù)變形。第2外圈部件24b以與第1外圈部件24a相同的方式構(gòu)成。第2外圈部件24b與第1外圈部件24a形成為分體。另外,第2外圈部件24b也可以與第1外圈部件24a形成為一體。
外齒輪30為具有撓性的環(huán)狀的部件,在其內(nèi)側(cè)嵌入有起振體10及軸承20。外齒輪30通過(guò)起振體10及軸承20的嵌入而被撓曲成橢圓狀。若起振體10旋轉(zhuǎn),則外齒輪30對(duì)應(yīng)起振體10的形狀而連續(xù)變形。外齒輪30包括供第1軸承20a嵌入的第1外齒輪30a和供第2軸承20b嵌入的第2外齒輪30b。第1外齒輪30a與第2外齒輪30b形成為單一的基體材料,且齒數(shù)相同。
內(nèi)齒輪40包括第1內(nèi)齒輪40a和第2內(nèi)齒輪40b。第1內(nèi)齒輪40a與第2內(nèi)齒輪40b形成為分體。第1內(nèi)齒輪40a為具有剛性的環(huán)狀的部件。第1內(nèi)齒輪40a環(huán)繞被撓曲成橢圓狀的第1外齒輪30a,并且起振體10的長(zhǎng)軸附近的規(guī)定區(qū)域與第1外齒輪30a嚙合。第1內(nèi)齒輪40a的齒數(shù)多于第1外齒輪30a的齒數(shù)。在第1內(nèi)齒輪40a形成有沿旋轉(zhuǎn)軸r方向貫穿的多個(gè)螺栓插穿孔41a。通過(guò)將螺栓42a插入該螺栓插穿孔41a中并使其與形成于固定壁4的螺紋孔4a螺合,從而將撓曲嚙合式齒輪裝置100固定于固定壁4。
第2內(nèi)齒輪40b為具有剛性的環(huán)狀的部件。第2內(nèi)齒輪40b環(huán)繞被撓曲成橢圓狀的第2外齒輪30b,并且起振體10的長(zhǎng)軸附近的規(guī)定區(qū)域與第2外齒輪30b嚙合。第2內(nèi)齒輪40b的齒數(shù)與第2外齒輪30b的齒數(shù)相同。在第2內(nèi)齒輪40b形成有沿旋轉(zhuǎn)軸r方向貫穿的多個(gè)螺栓插穿孔41b。通過(guò)將螺栓42b插入該螺栓插穿孔41b中并使其與形成于輸出裝置6的螺紋孔6a螺合,從而連接撓曲嚙合式齒輪裝置100與輸出裝置6。由此,撓曲嚙合式齒輪裝置100的輸出傳遞至輸出裝置6。
下面,對(duì)上述結(jié)構(gòu)的撓曲嚙合式齒輪裝置100的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在此,舉例說(shuō)明第1外齒輪30a的齒數(shù)為100、第2外齒輪30b的齒數(shù)為100、第1內(nèi)齒輪40a的齒數(shù)為102、第2內(nèi)齒輪40b的齒數(shù)為100時(shí)的情況。
在第1外齒輪30a的橢圓形狀的長(zhǎng)軸方向上的兩處與第1內(nèi)齒輪40a嚙合的狀態(tài)下,若起振體10通過(guò)輸入軸50的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),則第1外齒輪30a與第1內(nèi)齒輪40a的嚙合位置也隨之在周向上移動(dòng)。由于第1外齒輪30a的齒數(shù)與第1內(nèi)齒輪40a的齒數(shù)不同,因此,此時(shí)第1外齒輪30a相對(duì)于第1內(nèi)齒輪40a進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在實(shí)施方式中,由于第1內(nèi)齒輪40a處于固定狀態(tài),因此第1外齒輪30a自轉(zhuǎn)與齒數(shù)差相當(dāng)?shù)牧?。即,起振體10的旋轉(zhuǎn)大幅減速,并輸出至第1外齒輪30a。該減速比如下。
減速比=(第1外齒輪30a的齒數(shù)-第1內(nèi)齒輪40a的齒數(shù))/第1外齒輪30a的齒數(shù)
=(100-102)/100
=-1/50
由于第2外齒輪30b與第1外齒輪30a形成為一體,因此第2外齒輪30b與第1外齒輪30a一體地旋轉(zhuǎn)。由于第2外齒輪30b的齒數(shù)與第2內(nèi)齒輪40b的齒數(shù)相同,因此不產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn),第2外齒輪30b與第2內(nèi)齒輪40b一體地旋轉(zhuǎn)。因此,與第1外齒輪30a的自轉(zhuǎn)相同的旋轉(zhuǎn)輸出至第2內(nèi)齒輪40b。其結(jié)果,能夠從第2內(nèi)齒輪40b輸出將起振體10(輸入軸50)的旋轉(zhuǎn)減速至-1/50的輸出。
接著,對(duì)起振體10的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)及其制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
如上所述,起振體10的外周面10a作為滾動(dòng)體23的滾動(dòng)面而發(fā)揮作用。因此,要求起振體10的外周面10a(即表面)及其內(nèi)側(cè)附近具有比較高的硬度。作為一例,要求起振體10具有洛氏硬度hrc60(維氏硬度700hv)左右的硬度。另一方面,在起振體10形成有以旋轉(zhuǎn)軸r為中心的輸入軸孔11。并且,有時(shí)在起振體10的固定壁4側(cè)的端面或輸出裝置6側(cè)的端面還形成有用于結(jié)合規(guī)定的部件的螺紋孔。即,在起振體10還存在不要求具有與表面相當(dāng)?shù)挠捕榷鴱募庸さ挠^點(diǎn)考慮反而要求具有比較低的硬度(例如,洛氏硬度hrc30(維氏硬度300hv)以下)的部分。因此,起振體10通常形成為只有外周面10a及其內(nèi)側(cè)附近較硬。以下,先對(duì)要與實(shí)施方式進(jìn)行比較的比較例所涉及的起振體110的結(jié)構(gòu)及其制造方法進(jìn)行說(shuō)明,然后對(duì)實(shí)施方式所涉及的起振體10的結(jié)構(gòu)及其制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖2(a)~圖2(c)是用于說(shuō)明比較例所涉及的起振體110的制造方法的圖。比較例所涉及的起振體110制造方法包括“坯件加工工序”、“表面固化處理工序”及“精加工工序”。
在坯件加工工序中,對(duì)剖面實(shí)質(zhì)上為圓形的第1原部件71的外周側(cè)進(jìn)行切削,形成剖面實(shí)質(zhì)上為橢圓形的第2原部件172。尤其,如圖2(a)所示,在坯件加工工序中,形成具有與作為完成品的起振體110的橢圓形剖面實(shí)質(zhì)上相似的橢圓形剖面的第2原部件172。
在表面固化處理工序中,對(duì)第2原部件172實(shí)施滲碳熱處理或高頻熱處理等熱處理。由此,如圖2(b)所示,第2原部件172的外周側(cè)得到固化,從而形成高硬度部112。
在精加工工序中,對(duì)經(jīng)過(guò)表面固化處理后的第2原部件172的外周側(cè)進(jìn)行研磨,形成所希望的形狀、尺寸、表面狀態(tài)的起振體110。尤其,在精加工工序中,將剖面實(shí)質(zhì)上為橢圓形的第2原部件172的整個(gè)外周側(cè)研磨比較均等的厚度,從而形成剖面實(shí)質(zhì)上同樣為橢圓形的起振體110。因此,如圖2(c)所示,在起振體110留有厚度比較均等的高硬度部112。
如此,根據(jù)比較例所涉及的制造方法,能夠形成只有外周面110a及其內(nèi)側(cè)附近比較硬的起振體110。然而,根據(jù)比較例所涉及的制造方法,由于在坯件加工工序中將加工對(duì)象加工成其剖面實(shí)質(zhì)上成為橢圓形,因此不僅在精加工工序中,在坯件加工工序中也需要進(jìn)行偏心研磨,會(huì)導(dǎo)致起振體的制造成本上升。因此,在實(shí)施方式中,通過(guò)對(duì)起振體10的結(jié)構(gòu)及制造方法進(jìn)行改進(jìn)來(lái)降低其制造成本。
如上所述,由于起振體10的外周面10a作為滾動(dòng)體23的滾動(dòng)面而發(fā)揮作用,因此要求起振體10的外周面10a及其內(nèi)側(cè)附近具有比較高的硬度。然而,更準(zhǔn)確而言,由于起振體10的長(zhǎng)軸附近的規(guī)定區(qū)域受到嚙合載荷而起振體10的短軸方向的兩個(gè)區(qū)域(即,外周面10a與短軸的兩個(gè)交點(diǎn)的附近)不受?chē)Ш陷d荷,因此允許起振體10的外周面10a及其內(nèi)側(cè)附近中的起振體10的短軸方向的兩個(gè)區(qū)域具有比較低的硬度。由此,本發(fā)明人等想到了實(shí)施方式所涉及的起振體10的制造方法。
圖3(a)~圖3(c)是用于說(shuō)明實(shí)施方式所涉及的起振體10的制造方法的圖。與比較例所涉及的起振體110的制造方法相同,實(shí)施方式所涉及的起振體10的制造方法也包括“坯件加工工序”、“表面固化處理工序”及“精加工工序”。
如圖3(a)所示,在坯件加工工序中,將剖面實(shí)質(zhì)上為圓形的第1原部件71的整個(gè)外周側(cè)切削比較均等的厚度,從而形成剖面實(shí)質(zhì)上為圓形且外徑小于第1原部件71的外徑的第2原部件72。
在表面固化處理工序中,與比較例相同,對(duì)第2原部件72實(shí)施滲碳熱處理或高頻熱處理等熱處理。由此,如圖3(b)所示,第2原部件72的外周側(cè)得到固化,從而形成高硬度部12。
在精加工工序中,對(duì)經(jīng)過(guò)表面固化處理后的第2原部件72的外周側(cè)進(jìn)行研磨,形成所希望的形狀、尺寸、表面狀態(tài)的起振體10。尤其,在精加工工序中,對(duì)剖面實(shí)質(zhì)上為圓形的第2原部件72的外周側(cè)進(jìn)行切削,形成剖面實(shí)質(zhì)上為橢圓形的起振體10。因此,如圖3(c)所示,在起振體10中,與短軸方向相比,在長(zhǎng)軸方向上殘留更厚的高硬度部12。
如此,根據(jù)實(shí)施方式所涉及的制造方法,能夠形成外周面10a及其內(nèi)側(cè)附近中的至少與長(zhǎng)軸附近的規(guī)定區(qū)域相對(duì)應(yīng)的部分比較硬的起振體10。并且,與比較例不同,在坯件加工工序中,將加工對(duì)象加工成其剖面實(shí)質(zhì)上成為圓形,因此在坯件加工工序中無(wú)需進(jìn)行偏心研磨,從而能夠降低起振體10的制造成本。
另外,發(fā)明人等針對(duì)利用實(shí)施方式所涉及的制造方法制造出的起振體10,從外周面10a朝向中心測(cè)定了硬度。圖4~圖6是表示起振體10的相對(duì)于距外周面10a(表面)的深度的硬度變化的曲線(xiàn)圖。圖4~圖6中示出對(duì)在表面固化處理工序中實(shí)施了滲碳熱處理的起振體10進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果。因此,測(cè)定方法依照jisb0557中所規(guī)定的測(cè)定方法。對(duì)于在表面固化處理工序中實(shí)施了高頻熱處理的起振體10,只要依照jisg0559進(jìn)行測(cè)定即可。另外,“起振體表面的硬度”是指,通過(guò)上述測(cè)定方法在相當(dāng)于維氏硬度試驗(yàn)的凹陷的對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的2.5倍的深度位置測(cè)定的硬度。
在圖4~圖6中,縱軸表示硬度,橫軸表示起振體10的從外周面10a朝向中心的方向上的距離(深度)。曲線(xiàn)81為從長(zhǎng)軸上的外周面10a部分朝向中心測(cè)定硬度的曲線(xiàn)。曲線(xiàn)82為從短軸上的外周面10a部分朝向中心測(cè)定硬度的曲線(xiàn)。
在圖4的例子中,曲線(xiàn)81包括:第1部分81a(以下,將與該第1部分81a相對(duì)應(yīng)的起振體10的區(qū)域稱(chēng)為“長(zhǎng)軸方向的第1區(qū)域”),相對(duì)于距外周面10a的距離(深度)的硬度以第1變化率比較緩慢地下降或恒定;第2部分81b(以下,將與該第2部分81b相對(duì)應(yīng)的起振體10的區(qū)域稱(chēng)為“長(zhǎng)軸方向的第2區(qū)域”),為與第1部分81a連續(xù)的部分,且相對(duì)于距外周面10a的距離的硬度以高于第1變化率的第2變化率比較陡峭地下降;及第3部分81c,為與第2部分81b連續(xù)的部分,且相對(duì)于距外周面10a的距離的硬度恒定。
同樣,曲線(xiàn)82包括:第1部分82a(以下,將與該第1部分82a相對(duì)應(yīng)的起振體10的區(qū)域稱(chēng)為“短軸方向的第1區(qū)域”),相對(duì)于距外周面10a的距離的硬度以第1變化率比較緩慢地下降或恒定;第2部分82b(以下,將與該第2部分82b相對(duì)應(yīng)的起振體10的區(qū)域稱(chēng)為“短軸方向的第2區(qū)域”),為與第1部分82a連續(xù)的部分,且相對(duì)于距外周面10a的距離的硬度以高于第1變化率的第2變化率比較陡峭地下降;及第3部分82c,為與第2部分82b連續(xù)的部分,且相對(duì)于距外周面10a的距離的硬度恒定。
曲線(xiàn)82呈將曲線(xiàn)81向左位移的形狀,曲線(xiàn)82的第1部分82a短于曲線(xiàn)81的第1部分81a。即,與長(zhǎng)軸方向相比,第1區(qū)域的層在短軸方向上更薄。這是因?yàn)椋诰庸すば蛑?,通過(guò)偏心研磨比與長(zhǎng)軸方向相對(duì)應(yīng)的高硬度部12的部分更厚地切削與短軸方向相對(duì)應(yīng)的高硬度部12的部分。
在圖5的例子中,曲線(xiàn)82比圖4的例子更向左位移,曲線(xiàn)82中不存在第1部分82a。即,在短軸方向上不存在第1區(qū)域的層。在精加工工序中,通過(guò)偏心研磨較深地切削與短軸方向相對(duì)應(yīng)的高硬度部12的部分時(shí),出現(xiàn)該現(xiàn)象。
在圖6的例子中,曲線(xiàn)82比圖5的例子更向左位移,曲線(xiàn)82中不存在第1部分82a及第2部分82b。即,在短軸方向上不存在第1區(qū)域及第2區(qū)域。在精加工工序中,通過(guò)偏心研磨完全切削與短軸方向相對(duì)應(yīng)的高硬度部12的部分時(shí),出現(xiàn)該現(xiàn)象。
由圖4~圖6明確可知,在利用實(shí)施方式所涉及的制造方法制造出的起振體10中,長(zhǎng)軸方向上的外周面10a及其內(nèi)側(cè)附近的硬度比較高。并且,可知具有規(guī)定硬度(例如最大硬度h(即長(zhǎng)軸與外周面10a的交點(diǎn)的硬度h)的80%的硬度0.8h)以上的硬度的層長(zhǎng)軸方向上的厚度比在短軸方向上的厚度更厚。具體而言,當(dāng)最大硬度h為要求起振體10的長(zhǎng)軸方向上的表面所具有的硬度時(shí),即最大硬度h為洛氏硬度hrc60(維氏硬度700hv)時(shí),其80%的硬度0.8h成為洛氏硬度hrc52(維氏硬度550hv)。即,可知在利用實(shí)施方式所涉及的制造方法制造出的起振體10中,具有洛氏硬度hrc52(維氏硬度550hv)以上的硬度的層在長(zhǎng)軸方向上的厚度比在短軸方向上的厚度更厚。
并且,由圖4~圖6明確可知,長(zhǎng)軸方向上的表面的硬度與短軸方向上的表面的硬度相同或比其高。尤其,在較深地切削了與短軸方向相對(duì)應(yīng)的高硬度部12的部分的圖5、圖6的例子中,長(zhǎng)軸方向上的表面的硬度比短軸方向上的表面的硬度更硬。
根據(jù)以上說(shuō)明的實(shí)施方式所涉及的撓曲嚙合式齒輪裝置100,起振體10的外周面10a及其內(nèi)側(cè)附近中的長(zhǎng)軸附近的規(guī)定區(qū)域具有比較高的硬度,短軸方向的兩個(gè)區(qū)域具有比較低的硬度。并且,其可以通過(guò)如下方式形成:在坯件加工工序中將加工對(duì)象物加工成其剖面實(shí)質(zhì)上成為圓形且在最后的精加工工序中將加工對(duì)象物加工成其剖面實(shí)質(zhì)上成為橢圓形。因此,為了形成起振體10只需進(jìn)行一次偏心研磨處理,因此可以抑制制造成本上升。
以上,對(duì)實(shí)施方式所涉及的撓曲嚙合式齒輪裝置的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作進(jìn)行了說(shuō)明。但該實(shí)施方式為例示,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解這些各構(gòu)成要件的組合存在各種變形例,并且這樣的變形例也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
(變形例1)
在實(shí)施方式中,對(duì)起振體10的長(zhǎng)軸方向的兩個(gè)區(qū)域受到嚙合載荷的情況進(jìn)行了說(shuō)明,但并不限于此。根據(jù)外齒輪30和內(nèi)齒輪40的齒形的設(shè)計(jì),有時(shí)出現(xiàn)嚙合范圍從長(zhǎng)軸方向偏離的情況。一般而言,嚙合范圍會(huì)落在長(zhǎng)軸方向的±40度范圍內(nèi)。
圖7是表示變形例所涉及的起振體的圖。該變形例表示嚙合范圍從長(zhǎng)軸方向偏離的情況。在嚙合范圍從長(zhǎng)軸方向偏離的情況下,要求從該長(zhǎng)軸方向偏離且包含在以長(zhǎng)軸方向?yàn)橹行牡摹?0度范圍內(nèi)的嚙合范圍a具有比較高的硬度。因此,起振體形成為從長(zhǎng)軸方向偏離的嚙合范圍a上的第1區(qū)域的深度比短軸方向上的第1區(qū)域的深度更深?;蛘?并且,起振體形成為嚙合范圍a中的表面硬度高于短軸方向上的表面硬度。
或者/并且,起振體可以形成為具有規(guī)定硬度(例如最大硬度h(在此為嚙合范圍a的硬度h)的80%的硬度0.8h)以上的硬度的層在嚙合范圍a上的厚度比在短軸方向上的厚度更厚。當(dāng)最大硬度h為要求嚙合范圍a上的表面所具有的硬度時(shí),即最大硬度h為洛氏硬度hrc60(維氏硬度700hv)時(shí),其80%的硬度0.8h成為洛氏硬度hrc52(維氏硬度550hv)。因此,此時(shí),起振體形成為具有洛氏硬度hrc52(維氏硬度550hv)以上的硬度的層在嚙合范圍a上的厚度比短軸方向上的厚度更厚。
另一方面,在嚙合范圍從長(zhǎng)軸方向偏離的情況下,長(zhǎng)軸方向不要求具有較高的硬度。因此,可以切除長(zhǎng)軸部分(例如圖7的斜線(xiàn)部分)。在該情況下,長(zhǎng)軸方向的高硬度部被切削,導(dǎo)致長(zhǎng)軸方向的高硬度部變薄或者高硬度部被去除。
(變形例2)
實(shí)施方式中雖然沒(méi)有特別提及,但滾動(dòng)體23不會(huì)與起振體10的外周面10a中的比第1滾動(dòng)體23a更靠固定壁4側(cè)(圖1中為右側(cè))的部分、比第2滾動(dòng)體23b更靠輸出裝置6側(cè)(圖1中為左側(cè))的部分及第1滾動(dòng)體23a與第2滾動(dòng)體23b之間的部分接觸,因此這些部分不會(huì)受到載荷。因此,對(duì)這些部分而言,即使是長(zhǎng)軸方向的兩個(gè)區(qū)域,也允許具有比較低的硬度。因此,可以將起振體10形成為使長(zhǎng)軸方向的兩個(gè)區(qū)域中的與第1滾動(dòng)體23a或第2滾動(dòng)體23b接觸的外周面10a及其內(nèi)側(cè)附近的區(qū)域具有較高的硬度。
(變形例3)
在實(shí)施方式中,對(duì)起振體實(shí)施熱處理作為表面固化處理的情況進(jìn)行了說(shuō)明,但并不限于此。在表面固化處理中,對(duì)起振體也可以實(shí)施例如熔融處理、干式鍍覆處理、其他處理。
(變形例4)
在實(shí)施方式中,對(duì)滾動(dòng)體為大致圓柱形的圓柱滾子的情況進(jìn)行了說(shuō)明,但并不限于此。滾動(dòng)體也可以是例如圓球或圓錐滾子。
(變形例5)
在實(shí)施方式中,對(duì)具有兩個(gè)內(nèi)齒輪(第1內(nèi)齒輪40a、第2內(nèi)齒輪40b)且外齒輪30為筒形的平坦型的撓曲嚙合式齒輪裝置進(jìn)行了說(shuō)明,但并不限于此。第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式的技術(shù)思想也可以適用于內(nèi)齒輪為一個(gè)的杯型、禮帽型及其他類(lèi)型的撓曲嚙合式齒輪裝置。
上述實(shí)施方式及變形例的任意組合也作為本發(fā)明的實(shí)施方式而有用。通過(guò)組合而產(chǎn)生的新的實(shí)施方式兼具組合的實(shí)施方式及變形例各自的效果。