將該曲線部分的從拐點(diǎn)(A)到上述底點(diǎn)⑶為止的第一曲線部分(AB)以上述底點(diǎn)⑶為相似的中心縮小為λ倍(O < λ< I)后獲得的曲線，上述第二相似曲線是以端點(diǎn)(C)為相似的中心將以下曲線設(shè)為(1-λ)/λ倍后獲得的曲線，其中，所述以下曲線是通過以上述第一相似曲線(BC)中的與上述底點(diǎn)(B)相反一側(cè)的端點(diǎn)(C)作為中心將該第一相似曲線(BC)旋轉(zhuǎn)180度而獲得的曲線，上述第一齒形生成曲線是由上述第二相似曲線(AC)限定的上述外齒的齒頂齒形在從上述移動軌跡(Mc)的上述拐點(diǎn)(A)移動至該移動軌跡(Mc)的頂點(diǎn)(D)的過程中生成于上述內(nèi)齒(24)的曲線，上述第二齒形生成曲線是由上述第一相似曲線(BC)限定的上述內(nèi)齒的齒頂齒形在從上述拐點(diǎn)(A)移動至上述頂點(diǎn)(D)的移動中生成于上述外齒(34)的曲線。
[0024]此處，杯形狀或禮帽形狀的撓性外齒輪(3)包括撓性的圓筒狀主體部(31)和從該圓筒狀主體部(31)的后端朝半徑方向延伸的隔膜(32)，在上述圓筒狀主體部(31)的前端開口(31a) —側(cè)的外周面部分形成有上述外齒(34)。上述外齒(34)的撓曲量沿著齒向方向從上述隔膜(32) —側(cè)的內(nèi)端部(34b)朝上述前端開口(31a) —側(cè)的開口端部(34a)與距上述隔膜(32)的距離成比例地增加。
[0025]在該情況下，在本發(fā)明的波動齒輪裝置(I)中，當(dāng)將上述外齒(34)中的上述開口端部(34a)與上述內(nèi)端部(34b)之間的齒向方向的任意位置設(shè)為主截面位置時，該主截面位置的上述外齒(34)的齒形是由上述第一相似曲線和上述第一齒形生成曲線限定的基本外齒齒形。上述外齒(34)中的齒向方向上的上述主截面位置以外的位置的齒形形狀是對上述基本外齒齒形施加了基于上述撓曲量的變位后形成的變位齒形。即，上述外齒(34)的從上述主截面位置到上述開口端部(34a)的齒向方向的各位置的齒形形狀是通過以各位置的上述基本外齒齒形所描繪出的上述移動軌跡的頂部與上述主截面位置中的上述移動軌跡(Mc)的頂部相切的方式施加變位而獲得的，上述外齒(34)的從上述主截面位置到上述內(nèi)端部(34b)的齒向方向的各位置的齒形形狀是通過以各位置的上述基本外齒齒形所描繪出的上述移動軌跡的底部與上述主截面位置中的上述移動軌跡(Mc)的底部相切的方式施加變位而獲得的。
[0026]另外，理想的是，對上述內(nèi)齒(24)的齒根齒形及上述外齒(34)的齒根齒形分別施加修正，以與對象的齒頂齒形保持所需要的頂隙。
【附圖說明】
[0027]圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的波動齒輪裝置的一例的示意主視圖。
[0028]圖2是表示杯形狀及禮帽形狀的撓性外齒輪的撓曲狀況的說明圖，圖2(a)示出了變形前的狀態(tài)，圖2(b)示出了包括變形為橢圓形的撓性外齒輪的長軸在內(nèi)的截面的狀態(tài)，圖2(c)示出了包括變形為橢圓形的撓性外齒輪的短軸在內(nèi)的截面的狀態(tài)。
[0029]圖3A是表示通過齒條將外齒的齒向方向的內(nèi)端部、主截面、開口端部的各位置中的兩齒輪的相對運(yùn)動近似后的情況下獲得的外齒的移動軌跡的圖表。
[0030]圖3B是表示通過齒條將外齒的齒向方向的內(nèi)端部、主截面、開口端部的各位置中的兩齒輪的相對運(yùn)動近似后的情況下獲得的施加了變位后的外齒的移動軌跡的圖表。
[0031]圖4是表示對由外齒在撓性外齒輪的主截面位置的移動軌跡導(dǎo)出的兩齒輪各自齒頂?shù)幕君X形進(jìn)行限定的相似曲線的說明圖。
[0032]圖5是表示撓性外齒輪的齒向的中央附近的形狀的圖表。
[0033]圖6是表示施加了變位后的撓性外齒輪的齒的齒向方向的輪廓的說明圖。
[0034]圖7(a)、圖7(b)及圖7(c)分別是表示開口端部、主截面及內(nèi)端部中的撓性外齒輪的齒的移動軌跡和撓性外齒輪及剛性內(nèi)齒輪的齒條近似的嚙合的說明圖。
【具體實施方式】
[0035](波動齒輪裝置的結(jié)構(gòu))
[0036]圖1是本發(fā)明的對象即波動齒輪裝置的主視圖。圖2(a)?圖2(c)是表示使波動齒輪裝置的撓性外齒輪的開口部撓曲成橢圓狀的狀況的剖視圖，圖2(a)示出了變形前的狀態(tài)，圖2(b)示出了包括變形后的橢圓形的長軸在內(nèi)的截面，圖2(c)示出了包括變形后的橢圓的短軸在內(nèi)的截面。另外，在圖2(a)?圖2(c)中，實線表示杯狀的撓性外齒輪的隔膜及軸套的部分，虛線表示禮帽狀的撓性外齒輪的隔膜及軸套的部分。
[0037]如上述圖所示，波動齒輪裝置I包括:圓環(huán)狀的剛性內(nèi)齒輪2 ;配置于該剛性內(nèi)齒輪2的內(nèi)側(cè)的撓性外齒輪3 ;以及嵌入該撓性外齒輪3的內(nèi)側(cè)的橢圓狀輪廓的波動發(fā)生器4。剛性內(nèi)齒輪2和變形前的撓性外齒輪3是模數(shù)為m的正齒輪。剛性內(nèi)齒輪2和撓性外齒輪3的齒數(shù)差為2n(n為正整數(shù))，波動齒輪裝置I的圓形的撓性外齒輪3因橢圓狀輪廓的波動發(fā)生器4而撓曲成橢圓狀。在撓曲成橢圓狀的撓性外齒輪3的長軸LI方向的兩端部分的附近，撓性外齒輪3與剛性內(nèi)齒輪2嚙合。
[0038]當(dāng)波動發(fā)生器4旋轉(zhuǎn)時，兩齒輪2、3的嚙合位置在周向上移動，在兩齒輪2、3之間會產(chǎn)生與兩齒輪的齒數(shù)差相對應(yīng)的相對旋轉(zhuǎn)。撓性外齒輪3包括:撓性的圓筒狀主體部31 ;隔膜32，該隔膜32與圓筒狀主體部31的一端即后端31b連續(xù)并在半徑方向上擴(kuò)大；軸套33，該軸套33與隔膜32連續(xù)；以及外齒34，該外齒34形成于圓筒狀主體部31的另一端即開口端31a的一側(cè)的外周面部分。
[0039]橢圓狀輪廓的波動發(fā)生器4嵌入圓筒狀主體部31的外齒形成部分的內(nèi)周面部分。利用波動發(fā)生器4使圓筒狀主體部31從其隔膜側(cè)的后端31b朝開口端31a向半徑方向的外側(cè)或內(nèi)側(cè)撓曲的撓曲量逐漸增大。如圖2(b)所示，在包括橢圓狀曲線的長軸LI的截面中，朝外側(cè)的撓曲量與從后端31b朝開口端31a的距離成比例地逐漸增大。如圖2(c)所示，在包括橢圓狀曲線的短軸L2的截面中，朝內(nèi)側(cè)的撓曲量與從后端31b朝開口端31a的距離成比例地逐漸增大。形成于開口端31a側(cè)的外周面部分的外齒34也從其齒向方向的內(nèi)端部34b朝開口側(cè)的開口端部34a與距后端31b的距離成比例地使撓曲量逐漸增大。
[0040]在外齒34的齒向方向上的任意位置的軸直角截面中，通過撓曲成橢圓狀之前的外齒34的齒底緣的厚度方向的中央處的圓是輪緣中性圓。與此相對，將通過撓曲成橢圓狀之后的齒底緣(rim)的厚度方向的中央處的橢圓狀曲線稱為輪緣中性曲線。橢圓狀的輪緣中性曲線的長軸位置處的相對于輪緣中性圓的長軸方向的撓曲量w將K (包含I的實數(shù))設(shè)為撓曲系數(shù)，并由2Kmn表示。本發(fā)明的撓性外齒輪3的齒形為負(fù)偏位齒形(negativedeflect1n tooth profile)，其開口端31a的燒曲系數(shù)κ被設(shè)定為O < κ < I。
[0041]S卩，將撓性外齒輪3的外齒34的齒數(shù)設(shè)為Zf，將剛性內(nèi)齒輪2的內(nèi)齒24的齒數(shù)設(shè)為Ze，將波動齒輪裝置I的減速比設(shè)為R( = Zf/(Zc- Zf) = ZF/2n)，將撓性外齒輪3的節(jié)圓直角mZF除以減速比R之后獲得的值(mZ F/R = 2mn)設(shè)為長軸方向的正規(guī)(標(biāo)準(zhǔn))的撓曲量w。。波動齒輪裝置I 一般被設(shè)計成在撓性外齒輪3的齒向方向上的波動發(fā)生器4的波動軸承(wave bearing)的滾珠中心所在的部位以正規(guī)的燒曲量W。( = 2mn)燒曲。燒曲系數(shù)κ表示撓性外齒輪3的齒向方向的各軸直角截面的撓曲量w除以正規(guī)的撓曲量后獲得的值。因此，在外齒34中，能獲得正規(guī)的撓曲量W。的位置的撓曲系數(shù)為κ =1，比這小的撓曲量w的截面位置的撓曲系數(shù)為κ <1，比這大的撓曲量w的截面位