谐波式减速机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CN104565219A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.04.29(21)申请号201310530660.6(22)申请日2013.10.29(71)申请人上银科技股份有限公司地址中国台湾台中市南屯区精科路7号(72)发明人郭长信(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人丁纪铁(51)Int.Cl.F16H1/32(2006.01)F16H55/17(2006.01)F16H57/021(2012.01)权利要求书1页说明书5页附图8页(54)发明名称谐波式减速机构(57)摘要本发明公开了一种谐波式减速机构，包含：一设有为2（ｎ＋1）齿数的刚性内齿轮；一穿设于该刚性内齿轮并设有为2ｎ齿数的挠性外齿轮，且该挠性外齿轮具有与该刚性内齿轮模数m相同的模数ｍ；一穿设于该挠性外齿轮的挠性轴承；一穿设于该挠性轴承的波产生轮；本发明通过使啮合的齿数增加，使每一齿的节距误差被平均而减少，而提高传动精度、增加可传动的扭力，另可使挠性轴承可平滑转动。CN104565219ACN104565219A权利要求书1/1页1.一种谐波式减速机构，其特征在于：包含：一刚性内齿轮，中空状，其上设有为2（ｎ＋1）的齿数、及模数为ｍ；一挠性外齿轮，中空状，穿设于所述刚性内齿轮中，并设有为2ｎ的齿数、及与所述刚性内齿轮模数相同的模数ｍ；一挠性轴承，中空状，穿设于所述挠性外齿轮中；一波产生轮，穿设于所述挠性轴承中；其中，定义所述挠性轴承内径至该挠性外齿轮节径间的厚度为t，所述波产生轮的剖面的轮廓线由第一段曲线、第二段曲线、第三段曲线、及第四段曲线依序相接所围成，且令该第一、三段曲线的曲率半径为Ｒ，并满足下列关系式：Ｒ＝ｍ（ｎ＋1）－ｔ；该第一、三段曲线的圆心角为角度量ｋ度，并满足下列关系式：10＜ｋ≦60；另外，所述第二、四段曲线能够一次微分，且在该第二、四段曲线与该第一、三段曲线相接的端点能够一次微分。2.如权利要求1所述的谐波式减速机构，其特征在于：所述刚性内齿轮与该挠性外齿轮的齿形在有效区域内齿形相同。3.如权利要求2所述的谐波式减速机构，其特征在于：所述刚性内齿轮与该挠性外齿轮的各齿形为渐开线齿形。4.如权利要求1所述的谐波式减速机构，其特征在于：所述第二、四段曲线为半椭圆形的等角比例压缩。5.如权利要求1所述的谐波式减速机构，其特征在于：所述第一、三段曲线的圆心角为角度量ｋ度，并满足下列关系式：20≦ｋ≦40。6.如权利要求1所述的谐波式减速机构，其特征在于：所述波产生轮的第二、四段曲线为半椭圆形的等角比例压缩，并以Ｘ2／Ｒ2＋Ｙ2／ｂ2＝1椭圆方程式的等角比例压缩，Ｒ为该第一段曲线、或第三段曲线的曲率半径，b为该波产生轮的短轴半径。7.如权利要求6所述的谐波式减速机构，其特征在于：所述波产生轮的第二、四段曲线为中的任一点的坐标为﹛Ｘ（θ），Ｙ（θ）﹜；Ｘ（θ）＝Ｒcos［（θ－α）π／（π－2α）］；Ｙ（θ）＝ｂsin［（θ－α）π／（π－2α）］；α为该圆心角ｋ的二分之一。8.如权利要求1所述的谐波式减速机构，其特征在于：所述第一段曲线及第三段曲线相对波产生轮的中心为对称；而该第二段曲线及第四段曲线相对波产生轮的中心为对称。2CN104565219A说明书1/5页谐波式减速机构技术领域[0001]本发明涉及减速机构，特别是指一种谐波式减速机构。背景技术[0002]参阅图1所示，显示US7178427B号谐波式减速机构的一图式，包含一刚性内齿轮11、一穿设于该刚性内齿轮11的挠性外齿轮12、一穿设于该挠性外齿轮12的挠性轴承13、及一穿设于该挠性轴承13的波产生轮14，该波产生轮14转动时是顶推挠性轴承13及挠性外齿轮12变形，以驱动该挠性外齿轮12依序在不同位置的啮合齿和该刚性内齿轮11所相对应的啮合齿啮合，并藉由该刚性内齿轮11与挠性外齿轮12所设计的齿数差，来产生一减速传动效用。[0003]然而，由于该波产生轮14是呈椭圆形，被该波产生轮14带动的挠性外齿轮12也呈椭圆状，反观该刚性内齿轮11为圆形状，因此使得该挠性外齿轮12与刚性内齿轮11间真正有相互啮合的地方只有两个点，相互啮合的齿数少，而具有每齿受力高、接触压力大、承受力矩大等缺陷。[0004]而为使啮合齿数增加，现有技术研究了非常多的齿型，以使啮合的齿数增加，但是由于特殊的齿型的公齿15型和母齿16型间有很大的轮廓上的差异，反而使每一齿的接触区域都不大，此导致齿面的接触压力变大而磨耗增加。例如：图2所示的US3996816B图式、图3所示的US5456139B图式、图4所示的US4974470B图式、图5所示的US4823638B图式、图6所示的US8028603