CN118140074A - 谐波齿轮装置、谐波齿轮装置的制造方法、机器人用关节装置和齿轮部件 - Google Patents

Abstract

一种谐波齿轮装置。谐波齿轮装置包括刚性内齿轮(2)、挠性外齿轮(3)和波发生器(4)。波发生器具有以旋转轴为中心被旋转驱动的非圆形状的凸轮(41)、和装配于凸轮的外侧的轴承(42)。谐波齿轮装置伴随着凸轮的旋转而使挠性外齿轮(3)变形，使外齿(31)的一部分与内齿(21)的一部分啮合，从而使挠性外齿轮(3)按照与刚性内齿轮(2)的齿数差而相对于刚性内齿轮(2)进行相对旋转。外齿(31)与内齿(21)的至少一者包含滚压面(300)。以及该谐波齿轮装置的制造方法、含有该谐波齿轮装置的机器人用关节装置、用于该谐波齿轮装置的齿轮部件。

Description

谐波齿轮装置、谐波齿轮装置的制造方法、机器人用关节装置和齿轮部件

相关申请的交叉引用

本申请基于申请号为特愿2021-174097、申请日为2021年10月25日的日本专利申请提出，并要求该日本专利申请的优先权，该日本专利申请的全部内容在此引入本申请作为参考。

技术领域

本公开一般涉及谐波齿轮装置、谐波齿轮装置的制造方法、机器人用关节装置和齿轮部件，更详细地说，涉及包括刚性内齿轮、挠性外齿轮和波发生器的谐波齿轮装置、谐波齿轮装置的制造方法、机器人用关节装置和齿轮部件。

背景技术

在专利文献1中公开了通过渗氮处理进行谐波齿轮装置(挠曲啮合式齿轮装置)中的挠性外齿轮的表面处理。

谐波齿轮装置具有：环状的刚性内齿轮；配置于其内侧的杯形的挠性外齿轮；和嵌入其内侧的椭圆形的波发生器。挠性外齿轮包括圆筒状的躯体部和形成于躯体部的外周面的外齿。挠性外齿轮通过波发生器而挠曲为椭圆形，位于该椭圆形状的长轴方向的两端的外齿的部分与形成于刚性内齿轮的内周面的内齿啮合。

当波发生器通过电动机等旋转时，两齿轮的啮合位置沿圆周方向移动，在两齿轮之间产生与内齿和外齿的齿数差(2N(N为正整数))相应的相对旋转。此处，当刚性内齿轮一侧被固定时，能够从挠性外齿轮一侧得到与 两齿轮的齿数差相应地被大幅减速了的旋转输出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-59153号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在上述那样的谐波齿轮装置中，位于挠曲为椭圆形的挠性外齿轮的长轴方向的两端的外齿如楔子那样推压刚性内齿轮的内齿，由此外齿与内齿啮合而得到旋转输出。因此，特别是在外齿与内齿的接触部位处，在外齿被推压至内齿的状态下，外齿与内齿相互摩擦。因此，在外齿与内齿的接触部位，产生因磨损而引起的损失，会导致表面的粗糙、因磨损粉而引起的生锈以及因磨损粉进入波发生器的内侧而引起的波发生器(的轴承)的损伤等，谐波齿轮装置的动力传递效率有可能下降。

本公开正是鉴于上述事由而作出的，其目的在于提供一种难以产生动力传递效率下降的谐波齿轮装置、谐波齿轮装置的制造方法、机器人用关节装置和齿轮部件。

用于解决技术问题的方案

本公开的一方式的谐波齿轮装置包括刚性内齿轮、挠性外齿轮和波发生器。所述刚性内齿轮是具有内齿的环状的部件。所述挠性外齿轮是具有外齿且配置于所述刚性内齿轮的内侧的环状的部件。所述波发生器具有以旋转轴为中心被旋转驱动的非圆形状的凸轮、和装配于所述凸轮的外侧的轴承。所述波发生器配置于挠性外齿轮的内侧，并使所述挠性外齿轮产生挠曲。所述谐波齿轮装置伴随着所述凸轮的旋转而使所述挠性外齿轮变形，使所述外齿的一部分与所述内齿的一部分啮合，从而使所述挠性外齿轮按照与所述刚性内齿轮的齿数差而相对于所述刚性内齿轮进行相对旋转。所 述外齿与所述内齿的至少一者包含滚压面。

本公开的一方式的谐波齿轮装置的制造方法具有：准备成为所述刚性内齿轮的基础的第一基材的工序；准备成为所述挠性外齿轮的基础的第二基材的工序；在所述第一基材形成所述内齿的工序；在所述第二基材形成所述外齿的工序；和在所述外齿和所述内齿的至少一者通过塑性加工形成所述滚压面的工序。

本公开的一方式的机器人用关节装置包括：所述谐波齿轮装置；第一构件，固定于所述刚性内齿轮；和第二构件，固定于所述挠性外齿轮。

本公开的一方式的齿轮部件用作所述谐波齿轮装置的所述刚性内齿轮或所述挠性外齿轮。

发明效果

根据本公开，具有以下优点：能够提供一种难以产生动力传递效率下降的谐波齿轮装置、谐波齿轮装置的制造方法、机器人用关节装置和齿轮部件。

附图说明

图1A是示出实施方式的谐波齿轮装置的概略结构的剖视图。

图1B是图1A的区域Z1的放大图。

图2A是从旋转轴的输入侧观察到的上述谐波齿轮装置的概略图。

图2B是图2A的区域Z1的放大图。

图3A是从旋转轴的输出侧观察到的上述谐波齿轮装置的概略的分解立体图。

图3B是从旋转轴的输入侧观察到的上述谐波齿轮装置的概略的分解立体图。

图4是示出包含上述谐波齿轮装置的致动器的概略结构的剖视图。

图5是对相当于图1B的范围放大主要部分而得的概略剖视图。

图6A是表示图5的区域Z1中的挠性外齿轮的内周面的表面状态的概略图。

图6B是表示图5的区域Z2中的挠性外齿轮的内周面的表面状态的概略图。

图7是图2B的区域Z1的放大概略图。

图8A是表示图7的区域Z1中的外齿的表面状态的概略图。

图8B是表示图7的区域Z2中的外齿的表面状态的概略图。

图9是用于示出上述谐波齿轮装置的渐缩面的长轴侧和短轴侧的动作的概念性说明图。

图10是示出使用了上述谐波齿轮装置的机器人的一例的剖视图。

图11是示出上述谐波齿轮装置的挠性外齿轮的内周面的加工的工序的概略说明图。

图12A是示出上述谐波齿轮装置的挠性外齿轮的内周面的加工所使用的滚压辊和卡盘构件的概略剖视图。

图12B是示出上述谐波齿轮装置的挠性外齿轮的内周面的加工所使用的滚压辊和卡盘构件的概略侧视图。

图13A是示出变形例的卡盘构件的概略剖视图。

图13B是图13A的区域Z1的概略放大图。

图14是示出上述谐波齿轮装置的挠性外齿轮的外齿的加工的工序的概略说明图。

图15A是示出上述谐波齿轮装置的挠性外齿轮的外齿的加工所使用的滚刀的概略剖视图。

图15B是示出上述谐波齿轮装置的挠性外齿轮的外齿的加工所使用的滚刀的概略侧视图。

图16A是示出上述谐波齿轮装置的挠性外齿轮的外齿的加工所使用的工具的概略剖视图。

图16B是示出上述谐波齿轮装置的挠性外齿轮的外齿的加工所使用的工具的概略侧视图。

图17A是示出实施方式的变形例的谐波齿轮装置的概略结构的剖视图。

图17B是图17A的区域Z1的放大图。

图18A是示出实施方式的谐波齿轮装置的主要部分的概略图。

图18B是表示图18A的区域Z1中的内齿的表面状态的概略图。

图18C是表示图18B的区域Z2中的内齿的表面状态的概略图。

具体实施方式

(1)概要

以下，对于本实施方式所涉及的谐波齿轮装置1的概要，参照图1A～图5进行说明。本公开中所参照的附图均为示意图，图中的各结构要素的大小和厚度各自的比不一定限于反映实际的尺寸比。例如，图2A～图3B中的、内齿21和外齿31的齿形、尺寸和齿数等均仅是为了说明而示意性地表示，并非限定于图示的形状的意思。

本实施方式所涉及的谐波齿轮装置1是包括刚性内齿轮2、挠性外齿轮3和波发生器4的齿轮装置。该谐波齿轮装置1中，在环状的刚性内齿轮2的内侧配置有环状的挠性外齿轮3，进一步在挠性外齿轮3的内侧配置有波发生器4。波发生器4通过使挠性外齿轮3挠曲为非圆形状，从而使挠性外齿轮3的外齿31与刚性内齿轮2的内齿21局部性地啮合。当波发生器4旋转时，内齿21与外齿31的啮合位置沿刚性内齿轮2的圆周方向移动，并在两齿轮(刚性内齿轮2和挠性外齿轮3)之间产生使挠性外齿轮3按照与刚性内齿轮2的齿数差进行的相对旋转。此处，如果刚性内齿轮2被固定，则挠性外齿轮3伴随着两齿轮的相对旋转而旋转。其结果是，可从挠性外齿轮3获得与两齿轮的齿数差相应地以比较高的减速比减速了的旋转输出。

另外，使挠性外齿轮3产生挠曲的波发生器4具有以输入侧的旋转轴Ax1(参照图1A)为中心被旋转驱动的非圆形状的凸轮41、和轴承42。轴承42配置于凸轮41的外周面411与挠性外齿轮3的内周面301之间。轴承42的内圈422固定于凸轮41的外周面411，轴承42的外圈421经由滚珠状的滚动体423被凸轮41按压而产生弹性变形。此处，由于通过滚动体423滚动，外圈421能够相对于内圈422相对旋转，因此当非圆形状的凸轮41旋转时，内圈422的旋转不传递至外圈421，而是在被凸轮41按压的挠性外齿轮3的外齿31发生谐波运动。由于发生外齿31的谐波运动，所以如上所述内齿21与外齿31的啮合位置沿刚性内齿轮2的圆周方向移动，从而使挠性外齿轮3产生与刚性内齿轮2之间的相对旋转。

总之，在这种谐波齿轮装置1中，具有轴承42的波发生器4一边使挠性外齿轮3挠曲一边实现通过内齿21与外齿31的啮合而进行的动力传递。

在这种谐波齿轮装置1中，特别是如果长期使用，则伴随着嵌入挠性外齿轮3的内侧的波发生器4的旋转，在挠性外齿轮3与波发生器4的接触部位可能产生微动磨损(fretting wear)。若产生微动磨损，则导致表面的粗糙、因磨损粉而引起的生锈以及因磨损粉进入波发生器4的内侧而引起的波发生器4(的轴承42)的损伤等，可能影响谐波齿轮装置1的可靠性。

作为一例，若由于表面的粗糙或者生锈而阻碍挠性外齿轮3的变形追随性，则波发生器4的旋转需要额外的能量，从而导致动力传递效率的下降或者因施加于轴承42的负载增加而引起的寿命缩短等。另外，当磨损粉进入轴承42时，以磨损粉向轴承42的外圈421或内圈422与滚动体423之间的咬入而产生的压痕为起源，外圈421、内圈422和滚动体423的任一者的表面都可能产生损伤。这样的损伤(表面起源型的剥落)导致谐波齿轮装置1的品质和特性等的恶化，因此结果会导致谐波齿轮装置1的可靠性的下降。因此，本实施方式的谐波齿轮装置1通过以下的结构抑制微动 磨损的产生，难以产生可靠性的下降。

即，如图1A～图3B所示，本实施方式的谐波齿轮装置1包括具有内齿21的环状的刚性内齿轮2、具有外齿31的环状的挠性外齿轮3和波发生器4。挠性外齿轮3配置于刚性内齿轮2的内侧。波发生器4配置于挠性外齿轮3的内侧，并使挠性外齿轮3产生挠曲。波发生器4具有：非圆形的凸轮41，以旋转轴Ax1为中心被旋转驱动；和轴承42，装配于凸轮41的外侧。谐波齿轮装置1伴随着凸轮41的旋转而使挠性外齿轮3变形，使外齿31的一部分与内齿21的一部分啮合，从而使挠性外齿轮3按照与刚性内齿轮2的齿数差而相对于刚性内齿轮2进行相对旋转。此处，如图5所示，挠性外齿轮3的内周面301中的位于外齿31的背侧的第一区域R1与除第一区域R1以外的第二区域R2相比表面粗糙度小。

根据该方式，挠性外齿轮3中的与轴承42的接触部位成为容易维持被润滑剂Lb1(参照图4)覆盖的状态的表面状态。总之，在挠性外齿轮3的内周面301中的、供轴承42推压的外齿31的背侧部位设有表面粗糙度比其他的表面粗糙度小的第一区域R1，因此该部位容易维持被润滑剂Lb1覆盖的状态。

也就是说，本实施方式的谐波齿轮装置1通过防止在外圈421与挠性外齿轮3的接触部位处润滑剂Lb1不足或枯竭的“润滑剂耗尽”，来抑制微动磨损的发生。进一步而言，通过将表面粗糙度比第二区域R2小的第一区域R1设于挠性外齿轮3的内周面301中的外齿31的背侧，从而在挠性外齿轮3与波发生器4的接触部位维持充分的润滑剂Lb1。其结果，挠性外齿轮3中的与轴承42(的外圈421)的接触部位的表面成为被润滑剂Lb1覆盖的状态，微动磨损的发生得以抑制。由此，在本实施方式的谐波齿轮装置1中，难以产生因轴承42(的外圈421)与挠性外齿轮3之间的微动磨损而引起的不良情况，能够提供难以产生可靠性下降的谐波齿轮装置1。并且，本实施方式的谐波齿轮装置1即使在长期使用之际也难以产生可靠 性的下降，因此还带来了谐波齿轮装置1的传递效率的改善、寿命延长和性能提高。

另外，在这种谐波齿轮装置1中，位于挠曲为椭圆形(非圆形状)的挠性外齿轮3的长轴方向的两端的外齿31如楔子那样推压刚性内齿轮2的内齿21，由此外齿31与内齿21啮合而得到旋转输出。因此，特别是在外齿31与内齿21的接触部位处，在外齿31被推压至内齿21的状态下，外齿31与内齿21相互摩擦。因此，在外齿31与内齿21的接触部位会产生因摩擦而引起的损失，导致表面的粗糙、因磨损粉而引起的生锈以及因磨损粉进入波发生器4的内侧而引起的波发生器4的损伤等，可能影响谐波齿轮装置1的可靠性。

即，若因外齿31与内齿21的摩擦而引起的损失、或者表面的粗糙或是生锈的产生而阻碍挠性外齿轮3的变形追随性，则波发生器4的旋转需要额外的能量，从而导致动力传递效率的下降。因此，本实施方式的谐波齿轮装置1通过以下结构，减少外齿31与内齿21的摩擦，由此难以产生动力传递效率的下降。

如图2B所示，在本实施方式的谐波齿轮装置1中，外齿31与内齿21的至少一者包含滚压面300。滚压面300不是通过切削加工那样剪切金属的晶粒的加工形成的，而是通过不剪切金属的晶粒的加工(滚压加工)而形成的。因此，外齿31与内齿21的至少一者所包含的滚压面300成为金属的晶粒没有被剪切的、平滑的表面状态。

根据该状态，由于外齿31与内齿21的摩擦减少，因此因外齿31与内齿21的摩擦而引起的损失减少，从而难以产生谐波齿轮装置1的动力传递效率的下降。另外，由于抑制因摩擦引起的表面的粗糙、又或是生锈，因此也难以阻碍挠性外齿轮3的变形追随性，波发生器4的旋转不容易需要额外的能量，从而抑制动力传递效率的下降。结果是，能够提供难以产生动力传递效率的下降的谐波齿轮装置1。

滚压面300只要设于外齿31与内齿21的至少一者即可。在本公开中，在区分分别设于外齿31与内齿21的滚压面的情况下，将设于外齿31的滚压面300称为“第一滚压面”，将设于内齿21的滚压面200(参照图18A)称为“第二滚压面”。在本实施方式中，作为一例，滚压面300仅设于外齿31与内齿21中的外齿31。换言之，在本实施方式中，滚压面300包含设于外齿31的“第一滚压面”。另一方面，关于内齿21侧的滚压面(第二滚压面)将在其他实施方式说明。

另外，如图4所示，本实施方式所涉及的谐波齿轮装置1与驱动源101和输出部102一起构成致动器100。换言之，本实施方式的致动器100包括谐波齿轮装置1、驱动源101和输出部102。驱动源101使波发生器4旋转。输出部102将刚性内齿轮2和挠性外齿轮3的任一者的旋转力作为输出取出。

另外，如图4所示，本实施方式的谐波齿轮装置1与第一构件131和第二构件132一起构成机器人用关节装置130。换言之，本实施方式的机器人用关节装置130包括谐波齿轮装置1、第一构件131和第二构件132。第一构件131固定于刚性内齿轮2。第二构件132固定于挠性外齿轮3。由此，在谐波齿轮装置1中，挠性外齿轮3产生与刚性内齿轮2之间的相对旋转，由此机器人用关节装置130中的第一构件131与第二构件132进行相对旋转。

根据本实施方式的机器人用关节装置130，具有难以产生谐波齿轮装置1的可靠性下降的优点。另外，根据本实施方式的机器人用关节装置130，具有难以产生动力传递效率下降的优点。

(2)定义

本公开中所说的“环状”是指至少在俯视时在内侧形成包围而成的空间(区域)的圈(环)那样的形状，并不限于在俯视时为正圆的圆形状(圆环状)，例如也可以是椭圆形状和多边形状等。进一步，例如也可以是如 杯状的挠性外齿轮3那样具有底部322之类的形状，若其躯体部321为环状，则称为“环状”的挠性外齿轮3。

本公开中所提及的“刚性”是指在对物体施加外力而物体要变形时，物体抵抗该变形的性质。换言之，拥有刚性的物体即使施加外力也难以变形。另外，本公开中所提及的“挠性”是指在对物体施加外力时，物体发生弹性变形(挠曲)的性质。换言之，拥有挠性的物体在被施加外力时容易发生弹性变形。因此，“刚性”和“挠性”是相反的意思。

特别在本公开中，刚性内齿轮2的“刚性”和挠性外齿轮3的“挠性”按相对的意思来使用。即，刚性内齿轮2的“刚性”是指至少与挠性外齿轮3相比，刚性内齿轮2拥有相对高的刚性，也就是说即使对刚性内齿轮2施加外力也难以变形。同样，挠性外齿轮3的“挠性”是指至少与刚性内齿轮2相比，挠性外齿轮3具有相对高的挠性，也就是说挠性外齿轮3在被施加外力时容易弹性变形。

另外，在本公开中，有时将旋转轴Ax1的一方侧(图1A的右侧)称为“输入侧”，并将旋转轴Ax1的另一侧(图1A的左侧)称为“输出侧”。也就是说，在图1A的例子中，挠性外齿轮3在旋转轴Ax1的“输入侧”具有开口面35。但是，“输入侧”和“输出侧”只不过是为了说明而赋予的标签，并非限定从谐波齿轮装置1观察到的输入和输出的位置关系的意思。

本公开中所提及的“非圆形状”是指不是正圆的形状，例如包含椭圆形状和长圆形状等。作为本实施方式中的一例，波发生器4的非圆形状的凸轮41为椭圆形状。也就是说，在本实施方式中，波发生器4使挠性外齿轮3挠曲为椭圆形状。

在本公开中所说的“椭圆形状”是指正圆被压扁而使彼此正交的长轴与短轴的交点位于中心这样的形状全体，并不限于由与一个平面上的某两定点的距离之和为恒定的点的集合构成的曲线即数学上的“椭圆”。也就 是说，本实施方式中的凸轮41既可以是如数学上的“椭圆”那样由与一个平面上的某两定点的距离之和为恒定的点的集合构成的曲线状，也可以不是数学上的“椭圆”而是像长圆那样的椭圆形状。如上所述，本公开中所参照的附图均为示意图，图中的各结构要素的大小和厚度各自的比不一定限于反映实际的尺寸比。因此，例如在图2A中，将波发生器4的凸轮41的形状设为稍大的椭圆形状，但是并无限定实际的凸轮41的形状的意思。

在本公开中所说的“旋转轴”是指成为旋转体的旋转运动的中心的虚拟的轴(直线)。也就是说，旋转轴Ax1是不伴有实体的虚拟轴。波发生器4以旋转轴Ax1为中心进行旋转运动。

在本公开中所说的“内齿”和“外齿”分别是指多个“齿”的集合(组)而不是单体的“齿”。也就是说，刚性内齿轮2的内齿21由形成于刚性内齿轮2的内周面的多个齿的集合构成。同样，挠性外齿轮3的外齿31由形成于挠性外齿轮3的外周面的多个齿的集合构成。

在本公开中所说的“平行”是指只要是一平面上的两条直线延长至任何位置都不相交的情况，也就是说除二者间的角度严格为0度(或180度)的情况之外，二者间的角度处于相对于0度收敛在几度(例如小于10度)左右的误差范围的关系。同样，本公开所说的“正交”是指除二者间的角度严格地以90度相交的情况之外，二者间的角度相对于90度收敛在几度(例如小于10度)左右的误差范围的关系。

(3)构成

以下，参照图1A～图4来说明本实施方式的谐波齿轮装置1、致动器100和机器人用关节装置130的详细结构。

图1A是示出谐波齿轮装置1的概略结构的剖视图，图1B是图1A的区域Z1的放大图。图2A是从旋转轴Ax1的输入侧(图1A的右侧)观察到的谐波齿轮装置1的概略图，图2B是图2A的区域Z1的放大图。图3A从旋转轴Ax1的输出侧(图1A的左侧)观察到的、谐波齿轮装置1的概 略的分解立体图。图3B是从旋转轴Ax1的输入侧观察到的、谐波齿轮装置1的概略的分解立体图。图4是示出包含谐波齿轮装置1的致动器100和机器人用关节装置130的概略结构的剖视图。

(3.1)谐波齿轮装置

如上所述，本实施方式的谐波齿轮装置1包括刚性内齿轮2、挠性外齿轮3和波发生器4。在本实施方式中，作为谐波齿轮装置1的结构要素的刚性内齿轮2、挠性外齿轮3和波发生器4的材质为不锈钢、铸铁、机械结构用碳素钢、铬钼钢、磷青铜或铝青铜等金属。此处所说的金属包含实施了渗氮处理等表面处理的金属。

另外，在本实施方式中，作为谐波齿轮装置1的一例，例示杯型的波动减速装置。也就是说，在本实施方式的谐波齿轮装置1中使用形成为杯状的挠性外齿轮3。波发生器4以被收容于杯状的挠性外齿轮3内的方式与挠性外齿轮3进行组合。

另外，作为本实施方式中的一例，谐波齿轮装置1在刚性内齿轮2固定于输入侧壳体111(参照图4)和输出侧壳体112(参照图4)等的状态下被使用。由此，伴随着刚性内齿轮2与挠性外齿轮3的相对旋转，挠性外齿轮3相对于固定构件(输入侧壳体111等)进行相对旋转。

进一步，在本实施方式中，在将谐波齿轮装置1用于致动器100的情况下，通过向波发生器4施加作为输入的旋转力，从而能够从挠性外齿轮3取出作为输出的旋转力。也就是说，谐波齿轮装置1将波发生器4的旋转作为输入旋转，并将挠性外齿轮3的旋转作为输出旋转而动作。由此，在谐波齿轮装置1中，能够得到相对于输入旋转以较高的减速比减速了的输出旋转。

进一步，在本实施方式的谐波齿轮装置1中，输入侧的旋转轴Ax1和输出侧的旋转轴Ax2在同一直线上。换言之，输入侧的旋转轴Ax1和输出侧的旋转轴Ax2为同轴。此处，输入侧的旋转轴Ax1是施加有输入旋转的 波发生器4的旋转中心，输出侧的旋转轴Ax1是产生输出旋转的挠性外齿轮3的旋转中心。也就是说，在谐波齿轮装置1中，在同轴上，能够得到相对于输入旋转以较高的减速比减速了的输出旋转。

刚性内齿轮2也称为刚轮(circular spline)，其为具有内齿21的环状的部件。在本实施方式中，刚性内齿轮2具有至少内周面在俯视时为正圆的圆环状。在圆环状的刚性内齿轮2的内周面，沿着刚性内齿轮2的圆周方向形成有内齿21。构成内齿21的多个齿为全部相同的形状，且以等间距设置在刚性内齿轮2的内周面的圆周方向的整个区域。也就是说，内齿21的节圆在俯视观察下为正圆。另外，刚性内齿轮2在旋转轴Ax1的方向上具有规定的厚度。内齿21均形成于刚性内齿轮2的厚度方向的整个长度上。内齿21的齿向都与旋转轴Ax1平行。

如上所述，刚性内齿轮2固定于输入侧壳体111(参照图4)和输出侧壳体112(参照图4)等。因此，在刚性内齿轮2形成有固定用的多个固定孔22(参照图3A和图3B)。

挠性外齿轮3也称为柔轮(flex spline)，其为具有外齿31的环状的部件。在本实施方式中，挠性外齿轮3是使用比较薄壁的金属弹性体(金属板)形成为杯状的部件。也就是说，挠性外齿轮3由于其厚度比较小(薄)而拥有挠性。挠性外齿轮3具有杯状的主体部32。主体部32具有躯体部321和底部322。在挠性外齿轮3未产生弹性变形的状态下，躯体部321的至少内周面301具有在俯视时为正圆的圆筒状。躯体部321的中心轴与旋转轴Ax1一致。底部322配置于躯体部321的一方的开口面，并具有在俯视时为正圆的圆盘状。底部322配置于躯体部321的一对开口面中的、靠旋转轴Ax1的输出侧的开口面。根据上述内容，主体部32通过躯体部321和底部322的整体实现在旋转轴Ax1的输入侧开放的、有底的圆筒状即杯状的形状。换言之，在挠性外齿轮3的旋转轴Ax1的方向上的与底部322相反一侧的端面形成有开口面35。也就是说，挠性外齿轮3是在齿向方向 D1的一侧(此处为旋转轴Ax1的输入侧)具有开口面35的筒状。在本实施方式中，躯体部321和底部322由一个金属构件一体形成，由此能够实现无缝的主体部32。

此处，以在躯体部321的内侧嵌入非圆形状(椭圆形状)的波发生器4的方式使波发生器4与挠性外齿轮3组合。由此，挠性外齿轮3从内侧朝向外侧地、从波发生器4受到径向方向(与旋转轴Ax1正交的方向)的外力，由此弹性变形为非圆形状。在本实施方式中，通过使波发生器4与挠性外齿轮3组合，挠性外齿轮3的躯体部321弹性变形为椭圆形状。也就是说，挠性外齿轮3未产生弹性变形的状态是指波发生器4未与挠性外齿轮3组合的状态。相反，挠性外齿轮3产生弹性变形的状态是指波发生器4与挠性外齿轮3组合好的状态。

更详细地说，波发生器4嵌入躯体部321的内周面301中的与底部322相反一侧(旋转轴Ax1的输入侧)的端部。换言之，波发生器4嵌入挠性外齿轮3的躯体部321中的、旋转轴Ax1的方向上的开口面35侧的端部。因此，在挠性外齿轮3产生弹性变形的状态下，挠性外齿轮3在旋转轴Ax1的方向上的开口面35侧的端部处变形得比底部322侧的端部大，成为更接近椭圆形状的形状。根据这样的在旋转轴Ax1的方向上的变形量的不同，在挠性外齿轮3产生弹性变形的状态下，挠性外齿轮3的躯体部321的内周面301包含相对于旋转轴Ax1倾斜的渐缩面302(参照图9)。

另外，在躯体部321的外周面中的至少与底部322相反的一侧(旋转轴Ax1的输入侧)的端部沿着躯体部321的圆周方向形成有外齿31。换言之，外齿31设于挠性外齿轮3的躯体部321中的、至少在旋转轴Ax1的方向上的开口面35侧的端部。构成外齿31的多个齿为全部相同的形状，且以等间距设置在挠性外齿轮3的外周面的圆周方向的整个区域。也就是说，外齿31的节圆在挠性外齿轮3未产生弹性变形的状态下，在俯视时为正圆。外齿31仅形成于从躯体部321的开口面35侧(旋转轴Ax1的输入侧)的 端缘起的一定宽度的范围内。具体而言，在躯体部321中的、在旋转轴Ax1的方向上至少供波发生器4嵌入的部分(开口面35侧的端部)且在外周面形成有外齿31。外齿31的齿向均与旋转轴Ax1平行。

总之，在本实施方式的谐波齿轮装置1中，刚性内齿轮2的内齿21和挠性外齿轮3的外齿31的任一齿向均与旋转轴Ax1平行。由此，在本实施方式中，“齿向方向D1”为与旋转轴Ax1平行的方向。并且，内齿21的齿向方向D1的尺寸是内齿21的齿宽，同样，外齿31的齿向方向D1的尺寸是外齿31的齿宽，因此齿向方向D1与齿宽方向同义。

如上所述，在本实施方式中，挠性外齿轮3的旋转作为输出旋转被取出。因此，在挠性外齿轮3安装有致动器100的输出部102(参照图4)。在挠性外齿轮3的底部322形成有用于安装作为输出部102的轴的多个安装孔33。进一步，在底部322的中央部形成有穿透孔34。底部322中的穿透孔34的周围比底部322的其他部位壁厚。

如此构成的挠性外齿轮3配置于刚性内齿轮2的内侧。此处，挠性外齿轮3以仅躯体部321的外周面中的与底部322相反的一侧(旋转轴Ax1的输入侧)的端部插入于刚性内齿轮2的内侧的方式与刚性内齿轮2进行组合。也就是说，挠性外齿轮3的躯体部321中的、在旋转轴Ax1的方向上供波发生器4嵌入的部分(开口面35侧的端部)插入于刚性内齿轮2的内侧。此处，在挠性外齿轮3的外周面形成有外齿31，并在刚性内齿轮2的内周面形成有内齿21。因此，在挠性外齿轮3配置于刚性内齿轮2的内侧的状态下，外齿31与内齿21彼此相对。

此处，刚性内齿轮2中的内齿21的齿数比挠性外齿轮3的外齿31的齿数多2N(N为正整数)。作为本实施方式的一例，N为“1”，挠性外齿轮3的(外齿31的)齿数比刚性内齿轮2的(内齿21的)齿数多“2”。这种挠性外齿轮3与刚性内齿轮2的齿数差规定了谐波齿轮装置1中的、输出旋转相对于输入旋转而言的减速比。

此处，在本实施方式中，作为一例，如图1A和图1B所示，以外齿31的齿向方向D1的中心与内齿21的齿向方向D1的中心相对的方式设定旋转轴Ax1的方向上的挠性外齿轮3与刚性内齿轮2的相对位置。也就是说，在挠性外齿轮3的外齿31与刚性内齿轮2的内齿21中，齿向方向D1的中心的位置对准旋转轴Ax1的方向的同一位置。另外，在本实施方式中，外齿31的齿向方向D1的尺寸(齿宽)比内齿21的齿向方向D1的尺寸(齿宽)大。因此，在与旋转轴Ax1平行的方向上，内齿21收敛于外齿31的齿向的范围内。换言之，外齿31相对于内齿21向齿向方向D1的至少一侧突出。在本实施方式中，外齿31相对于内齿21向齿向方向D1的两侧(旋转轴Ax1的输入侧和输出侧)突出。

此处，在挠性外齿轮3未产生弹性变形的状态(挠性外齿轮3未与波发生器4组合的状态)下，描绘正圆的外齿31的节圆设定为比同样描绘正圆的内齿21的节圆小一圈。也就是说，在挠性外齿轮3未产生弹性变形的状态下，外齿31与内齿21隔着间隙相对，彼此未啮合。

另一方面，在挠性外齿轮3产生弹性变形的状态(波发生器4与挠性外齿轮3组合好的状态)下，由于躯体部321挠曲为椭圆形状(非圆形状)，所以挠性外齿轮3的外齿31与刚性内齿轮2的内齿21局部地啮合。也就是说，如图2A所示，挠性外齿轮3的躯体部321(的至少开口面35侧的端部)弹性变形为椭圆形状，由此位于椭圆形状的长轴方向的两端的外齿31与内齿21啮合。换言之，椭圆形状的外齿31的节圆的长径与正圆形状的内齿21的节圆的直径一致，椭圆形状的外齿31的节圆的短径比正圆形状的内齿21的节圆的直径小。如此，当挠性外齿轮3产生弹性变形时，构成外齿31的多个齿中的一部分齿与构成内齿21的多个齿中的一部分齿啮合。从结果来看，在谐波齿轮装置1中，能够使外齿31的一部分与内齿21的一部分啮合。

波发生器4也称为波形发生器(wave generator)，其是使挠性外齿轮3 产生挠曲，从而使挠性外齿轮3的外齿31产生谐波运动的部件。在本实施方式中，波发生器4是俯视时外周形状为非圆形状、具体而言为椭圆形状的部件。

波发生器4具有非圆形状(此处为椭圆形状)的凸轮41和装配于凸轮41的外周的轴承42。也就是说，凸轮41与轴承42组合成在轴承42的内圈422的内侧嵌入有非圆形状(椭圆形状)的凸轮41。由此，轴承42从内圈422的内侧朝向外侧受到来自凸轮41的径向方向(与旋转轴Ax1正交的方向)的外力，从而弹性变形为非圆形状。也就是说，轴承42未产生弹性变形的状态是指凸轮41未与轴承42组合的状态。相反，轴承42产生弹性变形的状态是指凸轮41与轴承42组合好的状态。

凸轮41是以输入侧的旋转轴Ax1为中心被旋转驱动的非圆形状(此处为椭圆形状)的部件。凸轮41具有外周面411(参照图1B)，至少外周面411由在俯视时为椭圆形状的金属板构成。凸轮41在旋转轴Ax1的方向(也就是说齿向方向D1)上拥有规定的厚度。由此，凸轮41具有与刚性内齿轮2同等程度的刚性。但是，凸轮41的厚度与刚性内齿轮2的厚度相比小(薄)。如上所述，在本实施方式中，将波发生器4的旋转作为输入旋转。因此，在波发生器4安装有致动器100的输入部103(参照图4)。在波发生器4的凸轮41的中央部形成有用于安装作为输入部103的轴的凸轮孔43。

轴承42具有外圈421、内圈422和多个滚动体423。在本实施方式中，作为一例，轴承42由使用球体状的滚珠作为滚动体423的深沟球轴承构成。

外圈421和内圈422均为环状的部件。外圈421和内圈422均是使用壁较薄的金属弹性体(金属板)形成为环状的部件。也就是说，外圈421和内圈422由于其厚度比较小(薄)而均拥有挠性。在本实施方式中，外圈421和内圈422在轴承42未产生弹性变形的状态(凸轮41未与轴承42组合的状态)下，均具有俯视时为正圆的、圆环状。内圈422比外圈421小一圈并配置于外圈421的内侧。此处，外圈421的内径比内圈422的外 径大，因此在外圈421的内周面425与内圈422的外周面之间产生间隙。

多个滚动体423配置于外圈421与内圈422之间的间隙。多个滚动体423沿外圈421的圆周方向排列配置。多个滚动体423为全部相同的形状的金属球(滚珠)，且以等间距设置在外圈421的圆周方向的整个区域。此处虽然未特别图示，但是轴承42还具有保持器，多个滚动体423通过保持器被保持于外圈421与内圈422之间。

另外，在本实施方式中，作为一例，外圈421和内圈422的宽度方向(与旋转轴Ax1平行的方向)的尺寸与凸轮41的厚度相同。也就是说，外圈421和内圈422的宽度方向的尺寸比刚性内齿轮2的厚度小。

通过这种轴承42的结构，凸轮41与轴承42组合，由此轴承42的内圈422固定于凸轮41，内圈422弹性变形为与凸轮41的外周形状相似的椭圆形状。此时，轴承42的外圈421经由多个滚动体423被内圈422按压而弹性变形为椭圆形状。由此，轴承42的外圈421和内圈422均弹性变形为椭圆形状。如此，在轴承42产生弹性变形的状态(凸轮41与轴承42组合好的状态)下，外圈421和内圈422成为彼此相似的椭圆形状。

即使是在轴承42产生弹性变形的状态下，由于多个滚动体423介于外圈421与内圈422之间，所以外圈421与内圈422之间的间隙在外圈421的整周被维持为大致恒定。并且，在该状态下，通过外圈421与内圈422之间的多个滚动体423滚动，从而外圈421能够相对于内圈422进行相对旋转。由此，在轴承42产生弹性变形的状态下，当凸轮41以旋转轴Ax1为中心旋转时，凸轮41的旋转不传动至外圈421，而内圈422的弹性变形经由多个滚动体423传动至外圈421。也就是说，在波发生器4中，当凸轮41以旋转轴Ax1为中心旋转时，外圈421以由外圈421仿效的椭圆形状的长轴以旋转轴Ax1为中心进行旋转的方式弹性变形。因此，作为波发生器4整体而言，从旋转轴Ax1的输入侧观察到的、成为椭圆形状的波发生器4的外周形状以其长轴以旋转轴Ax1为中心进行旋转的方式伴随着凸轮41的 旋转而变化。

如此构成的波发生器4配置于挠性外齿轮3的内侧。此处，挠性外齿轮3以仅躯体部321的内周面301中的与底部322相反一侧(开口面35侧)的端部与波发生器4嵌合的方式与波发生器4组合。此时，波发生器4的轴承42配置于凸轮41的外周面411与挠性外齿轮3的内周面301之间。此处，在轴承42未产生弹性变形的状态(凸轮41未与轴承42组合的状态)下的外圈421的外径与同样未产生弹性变形状态下的挠性外齿轮3(躯体部321)的内径相同。因此，波发生器4中的外圈421的外周面424(参照图5)遍及轴承42的圆周方向的整周而与挠性外齿轮3的内周面301相接。由此，在挠性外齿轮3产生了弹性变形的状态(波发生器4与挠性外齿轮3组合的状态)下，躯体部321挠曲为椭圆形状(非圆形状)。在该状态下，挠性外齿轮3相对于轴承42的外圈421被固定。

但是，由于只是挠性外齿轮3与波发生器4嵌合，因此挠性外齿轮3与轴承42的外圈421并不是完全固定。因此，如上所述，在挠性外齿轮3与嵌入挠性外齿轮3的内侧的外圈421之间，虽说微小但还是会产生间隙X1(参照图1B)。严格来说，外圈421的外周面424的直径比挠性外齿轮3的内周面301的直径稍小，因此外圈421与挠性外齿轮3之间的间隙X1不会被完全填埋，至少局部地产生间隙X1。并且，也存在这样的间隙X1的影响，伴随着波发生器4的凸轮41旋转而外圈421和挠性外齿轮3产生弹性变形，在外圈421与挠性外齿轮3之间可能产生相对旋转。该相对旋转例如是凸轮41的转速的几千分之一或者几百分之一左右的旋转，但是由于这样的相对旋转而使外圈421与挠性外齿轮3产生相对相互摩擦是微动磨损的一个原因。

本公开所说的“间隙”是指在2个物体的相对面之间可能产生的空间，即使这2个物体不分离也可能在两者之间产生间隙。也就是说，即使2个物体接触，在这2个物体之间虽说微小但还是有可能产生间隙。在挠性外 齿轮3与嵌入挠性外齿轮3的内侧的外圈421之间，在相互相对的外圈421的外周面424与挠性外齿轮3的内周面301之间产生间隙X1。但是，由于基本上外圈421的外周面424与挠性外齿轮3的内周面301接触，因此两者间不会产生大的间隙X1。因此，外圈421与挠性外齿轮3之间的间隙X1是在外圈421的外周面424与挠性外齿轮3的内周面301之间可局部产生的微小的间隙。作为一例，在外圈421的外周面424与挠性外齿轮3的内周面301产生能够供润滑剂Lb1浸透的程度的微观的间隙X1。

如图2A所示，在上述构成的谐波齿轮装置1中，通过挠性外齿轮3的躯体部321挠曲为椭圆形状(非圆形状)，从而挠性外齿轮3的外齿31与刚性内齿轮2的内齿21局部性地啮合。也就是说，通过挠性外齿轮3(的躯体部321)弹性变形为椭圆形状，从而与该椭圆形状的长轴方向的两端相当的两部位的外齿31啮合于内齿21。并且，当凸轮41以旋转轴Ax1为中心旋转时，凸轮41的旋转不传动至外圈421和挠性外齿轮3，而内圈422的弹性变形经由多个滚动体423传动至外圈421和挠性外齿轮3。因此，从旋转轴Ax1的输入侧观察到的、成为椭圆形的挠性外齿轮3的外周形状以其长轴以旋转轴Ax1为中心进行旋转的方式伴随着凸轮41的旋转而变化。

其结果，在形成于挠性外齿轮3的外周面的外齿31发生谐波运动。由于发生外齿31的谐波运动，所以内齿21与外齿31的啮合位置沿刚性内齿轮2的圆周方向移动，从而在挠性外齿轮3与刚性内齿轮2之间产生相对旋转。也就是说，外齿31由于在挠性外齿轮3(的躯体部321)所形成的椭圆形状的长轴方向的两端处与内齿21啮合，所以通过该椭圆形状的长轴以旋转轴Ax1为中心进行旋转，从而使内齿21与外齿31的啮合位置移动。如此，对于本实施方式所涉及的谐波齿轮装置1而言，伴随着以旋转轴Ax1为中心的波发生器4的旋转而使挠性外齿轮3变形，使外齿31的一部分与内齿21的一部分啮合，从而使挠性外齿轮3按照与刚性内齿轮2的齿数差而进行旋转。

另外，如上所述，在谐波齿轮装置1中，挠性外齿轮3与刚性内齿轮2的齿数差规定了在谐波齿轮装置1中的、输出旋转相对于输入旋转而言的减速比。也就是说，在将刚性内齿轮2的齿数设为“V1”、将挠性外齿轮3的齿数设为“V2”的情况下，减速比R1以下述式1表示。

R1＝V2/(V1-V2)……(式1)

总而言之，刚性内齿轮2与挠性外齿轮3的齿数差(V1-V2)越小则减速比R1越大。作为一例，若刚性内齿轮2的齿数V1为“72”且挠性外齿轮3的齿数V2为“70”，其齿数差(V1-V2)为“2”，则根据上述式1，减速比R1为“35”。在这样的情况下，从旋转轴Ax1的输入侧观察时，当凸轮41以旋转轴Ax1为中心顺时针旋转一周(360度)时，挠性外齿轮3以旋转轴Ax1为中心逆时针仅旋转齿数差“2”的量(即、10.3度)。

根据本实施方式所涉及的谐波齿轮装置1，如此高的减速比R1能够由一级的齿轮(刚性内齿轮2与挠性外齿轮3)的组合来实现。

另外，波齿轮装置1只要至少包括刚性内齿轮2、挠性外齿轮3和波发生器4即可，还可以包括例如“(3.2)致动器”一栏中说明的花键衬套113等作为构成要素。

(3.2)致动器

接下来，对于本实施方式所涉及的致动器100的结构进行更详细的说明。

如图4所示，本实施方式所涉及的致动器100包括本实施方式的谐波齿轮装置1、驱动源101和输出部102。也就是说，致动器100除了构成谐波齿轮装置1的刚性内齿轮2、挠性外齿轮3和波发生器4，还包括驱动源101和输出部102。另外，致动器100除了谐波齿轮装置1、驱动源101和输出部102之外，还包括输入部103、输入侧壳体111、输出侧壳体112、花键衬套113、间隔件114、第一止挡件115、第二止挡件116和安装板117。另外，在本实施方式中，致动器100还包括输入侧轴承118、119，输入侧 油封120，输出侧轴承121、122和输出侧油封123。

在本实施方式中，致动器100中的、除驱动源101、输入侧油封120和输出侧油封123以外的部件的材质为不锈钢、铸铁、机械结构用碳素钢、铬钼钢、磷青铜或铝青铜等金属。

驱动源101是电动机(电动机)等动力的产生源。驱动源101所产生的动力传递至谐波齿轮装置1中的波发生器4的凸轮41。具体而言，驱动源101与作为输入部103的轴连接，驱动源101所产生的动力经由输入部103传递至凸轮41。由此，驱动源101能够使凸轮41旋转。

输出部102是沿着输出侧的旋转轴Ax2配置的圆柱状的轴。作为输出部102的轴的中心轴与旋转轴Ax2一致。输出部102通过输出侧壳体112保持为能够以旋转轴Ax2为中心旋转。输出部102固定于挠性外齿轮3中的主体部32的底部322，并以旋转轴Ax2为中心与挠性外齿轮3一起旋转。也就是说，输出部102将挠性外齿轮3的旋转力作为输出而取出。

输入部103是沿着输入侧的旋转轴Ax1配置的圆柱状的轴。作为输入部103的轴的中心轴与旋转轴Ax1一致。输入部103通过输入侧壳体111保持为能够以旋转轴Ax1为中心旋转。输入部103安装于波发生器4的凸轮41，并以旋转轴Ax1为中心与凸轮41一起旋转。也就是说，输入部103将驱动源101所产生的动力(旋转力)作为输入传递至凸轮41。如上所述，在本实施方式中，输入侧的旋转轴Ax1与输出侧的旋转轴Ax2位于同一直线上，因此输入部103与输出部102位于同轴上。

输入侧壳体111经由输入侧轴承118、119将输入部103保持为输入部103能够旋转。一对输入侧轴承118、119沿着旋转轴Ax1空出间隔而排列配置。在本实施方式中，作为输入部103的轴贯通输入侧壳体111，且输入部103的前端部从输入侧壳体111中的旋转轴Ax1的输入侧的端面(图4的右端面)突出。输入侧壳体111的旋转轴Ax1的输入侧的端面中的与输入部103之间的间隙由输入侧油封120堵塞。

输出侧壳体112经由输出侧轴承121、122将输出部102保持为输出部102能够旋转。一对输出侧轴承121、122沿着旋转轴Ax2空出间距而排列配置。在本实施方式中，作为输出部102的轴贯通输出侧壳体112，且输出部102的前端部从输出侧壳体112中的旋转轴Ax1的输出侧的端面(图4的左端面)突出。输出侧壳体112的旋转轴Ax1的输出侧的端面中的与输出部102之间的间隙由输出侧油封123堵塞。

此处，如图4所示，输入侧壳体111和输出侧壳体112在从与旋转轴Ax1平行的方向、即齿向方向D1的两侧夹着谐波齿轮装置1的刚性内齿轮2的状态下相互结合。具体而言，输入侧壳体111从旋转轴Ax1的输入侧与刚性内齿轮2接触，输出侧壳体112从旋转轴Ax1的输出侧与刚性内齿轮2接触。如此，在将刚性内齿轮2夹持于输入侧壳体111与输出侧壳体112之间的状态下，穿过多个固定孔22利用螺钉(螺栓)使输入侧壳体111与输出侧壳体112紧固固定。由此，输入侧壳体111、输出侧壳体112和刚性内齿轮2彼此结合而成为一体。换言之，刚性内齿轮2与输入侧壳体111和输出侧壳体112一起构成致动器100的外轮廓。

花键衬套113是用于将作为输入部103的轴连接于凸轮41的筒状部件。花键衬套113插入于形成在凸轮41的凸轮孔43，作为输入部103的轴以贯通花键衬套113的方式插入于花键衬套113。此处，在以旋转轴Ax1为中心的旋转方向上，花键衬套113相对于凸轮41和输入部103这两者的移动被限制，在与旋转轴Ax1平行的方向上，花键衬套113至少能够相对于输入部103移动。由此，作为输入部103与凸轮41的连结结构，能够实现花键连结结构。由此，凸轮41能够相对于输入部103沿着旋转轴Ax1移动，并以旋转轴Ax1为中心与输入部103一起旋转。

间隔件114是填补花键衬套113与凸轮41之间的间隙的部件。第一止挡件115是防止花键衬套113从凸轮41脱落的部件。第一止挡件115例如由E型圈构成，安装于花键衬套113中的从凸轮41观察时旋转轴Ax1的输 入侧的位置。第二止挡件116是防止输入部103从花键衬套113脱落的部件。第二止挡件116例如由E型圈构成，以从旋转轴Ax1的输出侧与花键衬套113接触的方式安装于输入部103。

安装板117是用于将作为输出部102的轴安装于挠性外齿轮3的底部322的部件。具体而言，在将底部322中的穿透孔34的周围的部分夹持于安装板117与输出部102的凸缘部之间的状态下，穿过多个安装孔33利用螺钉(螺栓)使安装板117与凸缘部紧固固定。由此，在挠性外齿轮3的底部322固定有作为输出部102的轴。

但是，在本实施方式中，在由输入侧壳体111、输出侧壳体112和刚性内齿轮2构成的致动器100的外轮廓的内侧封入有润滑剂Lb1。也就是说，在被输入侧壳体111、输出侧壳体112和刚性内齿轮2包围的空间内存在能够贮存液态或凝胶态的润滑剂Lb1的“润滑剂储存处”。

即，在本实施方式的谐波齿轮装置1中，例如在内齿21与外齿31的啮合部分和轴承42的外圈421与内圈422之间等注入有液态或凝胶态的润滑剂Lb1。作为一例，润滑剂Lb1是液态的润滑油(油液)。并且，在谐波齿轮装置1使用时，润滑剂Lb1也进入轴承42的外圈421(外周面424)与挠性外齿轮3之间的间隙X1。

如图4所示，在本实施方式中，作为一例，以润滑剂Lb1的液面位于比输出侧轴承121、122的下端更靠下方的方式仅在致动器100的外轮廓的下部(铅垂方向的下部)贮存润滑剂Lb1。因此，关于外齿31和轴承42的外圈421等，在图4的状态下，仅旋转方向上的一部分浸于润滑剂Lb1。当输出部102从该状态伴随着输入部103的旋转而旋转时，外圈421和挠性外齿轮3也围绕旋转轴Ax1旋转，因此结果是外齿31和轴承42的外圈421等在整个旋转方向上浸于润滑剂Lb1。

(3.3)机器人用关节装置

接下来，对本实施方式的机器人用关节装置130的结构进行更详细的 说明。

如图4所示，本实施方式的机器人用关节装置130包括本实施方式的谐波齿轮装置1、第一构件131和第二构件132。也就是说，机器人用关节装置130除了构成谐波齿轮装置1的刚性内齿轮2、挠性外齿轮3和波发生器4，还包括第一构件131和第二构件132。

第一构件131是固定于刚性内齿轮2的构件，第二构件132是固定于挠性外齿轮3的构件。因此，在谐波齿轮装置1中，在挠性外齿轮3与刚性内齿轮2之间产生相对旋转，由此在第一构件131与第二构件132之间也产生相对旋转。如此，机器人用关节装置130构成经由谐波齿轮装置1将2个以上的构件(第一构件131和第二构件132)以相互可动的状态连结(可动连结)时的结合部位。

此处，第一构件131和第二构件132只要分别直接或间接地固定于刚性内齿轮2和挠性外齿轮3即可。在图4的例子中，第一构件131通过与输出侧壳体112结合，从而间接地与刚性内齿轮2结合(固定)。同样，第二构件132通过与输出部102结合，从而间接地与挠性外齿轮3结合(固定)。

在这样构成的机器人用关节装置130中，例如，当在由驱动源101产生的动力的作用下波发生器4的凸轮41旋转时，在挠性外齿轮3与刚性内齿轮2之间产生相对旋转。并且，伴随着挠性外齿轮3与刚性内齿轮2的相对旋转，在第一构件131与第二构件132之间，以输出侧的旋转轴Ax2(与输入侧的旋转轴Ax1同轴)为中心产生相对旋转。结果是，根据机器人用关节装置130，能够将经由谐波齿轮装置1连结的第一构件131和第二构件132驱动成以旋转轴Ax1为中心相对地旋转。由此，机器人用关节装置130能够实现各种各样的机器人的关节机构。

(4)各部的详细的结构

接下来，参照图1A～图2B、图5～图8B对本实施方式的谐波齿轮装置 1的各部的更详细的结构进行更详细的说明。

图5对相当于图1B的范围放大主要部分而得的概略剖视图。图6A是表示图5的区域Z1中的挠性外齿轮3的内周面301的表面状态的概略图，图6B是表示图5的区域Z2中的挠性外齿轮3的内周面301的表面状态的概略图。图7是图2B的区域Z1放大概略图。图8A是表示图7的区域Z1中的外齿31的表面状态的概略图，图8B是表示图7的区域Z2中的外齿31的表面状态的概略图。

(4.1)贯通孔

如图1A和图1B所示，在本实施方式中，在轴承42的外圈421与挠性外齿轮3中的外齿31的至少一者设有贯通孔H1，该贯通孔H1沿着径向方向贯通且与外圈421和挠性外齿轮3之间的间隙X1相连。也就是说，轴承42的外圈421中的成为多个滚动体423的滚动面的内周面425(参照图5)、以及、挠性外齿轮3的外齿31中的成为与内齿21的啮合面的外周面这两者中的至少一者通过贯通孔H1而与间隙X1相通。因此，能够通过贯通孔H1将润滑剂Lb1供给至外圈421与挠性外齿轮3之间的间隙X1。

也就是说，本实施方式的谐波齿轮装置1通过设置贯通孔H1，能够经由贯通孔H1将润滑剂Lb1供给至挠性外齿轮3与波发生器4接触部位，由此在接触部位维持充分的润滑剂Lb1。其结果，防止“润滑剂耗尽”，外圈421与挠性外齿轮3的接触部位的表面成为被润滑剂Lb1覆盖的状态，抑制微动磨损的发生。由此，在本实施方式的谐波齿轮装置1中，难以产生因外圈421与挠性外齿轮3之间的微动磨损而引起的不良情况，能够提供难以产生可靠性的下降的谐波齿轮装置1。

但是，贯通孔H1只要设于外圈421与挠性外齿轮3中的外齿31的至少一者即可。在本公开中，在对分别设于外圈421与挠性外齿轮3中的外齿31的贯通孔H1进行区分的情况下，将设于外圈421的贯通孔H1称为“第一贯通孔”，将设于挠性外齿轮3的外齿31的贯通孔H2(参照图17B) 称为“第二贯通孔”。在本实施方式中，作为一例，贯通孔H1仅设于外圈421与挠性外齿轮3中的外齿31之中的外圈421。换言之，在本实施方式中，贯通孔H1包含设于外圈421“第一贯通孔”。另一方面，关于挠性外齿轮3的外齿31侧的贯通孔H2(第二贯通孔)在“(8)变形例”中进行说明。

另外，本公开所说的“沿着径向方向贯通”是指沿着径向方向、也就是与旋转轴Ax1正交的方向即径向贯通。即，只要是如本实施方式那样设于外圈421的贯通孔H1，则贯通孔H1只要在外圈421的径向方向的两面即内周面425和外周面424之间贯通即可，例如，也可以相对于径向方向倾斜。

此处，首先参照图5对本实施方式中的贯通孔H1的形状和尺寸进行说明。

设于外圈421的贯通孔H1(第一贯通孔)沿着径向方向贯通外圈421。由此，贯通孔H1的一侧的开口面面向外圈421与挠性外齿轮3之间的间隙X1，贯通孔H1的另一侧的开口面在外圈421的内周面425开口。因此，贯通孔H1的一端与外圈421和挠性外齿轮3之间的间隙X1相连，另一端与外圈421的内周面425和内圈422的外周面之间的空间相连。因此，配置有多个滚动体423的外圈421的内周面425与内圈422的外周面之间的空间隔着贯通孔H1而与外圈421和挠性外齿轮3之间的间隙X1连通。

另外，贯通孔H1是与径向方向正交的剖面形状为圆形(正圆)状的圆孔。在本实施方式中，作为一例，贯通孔H1的中心线与径向方向平行。也就是说，贯通孔H1是从外圈421的内周面425到外周面424沿着径向方向笔直延伸的孔。进一步，贯通孔H1的与径向方向正交的剖面形状在径向方向上的贯通孔H1的全长范围内为相同形状。也就是说，在贯通孔H1的内部形成有圆柱状的空间。

此处，贯通孔H1的径φ1(参照图5)是多个滚动体423各自的径φ2 (参照图5)的0.1倍以下和1.0mm以下这两者中较小的一方。此处所说的贯通孔H1的径φ1在贯通孔H1的剖面形状为正圆的情况下是指贯通孔H1的直径，在贯通孔H1的剖面形状为非圆形状(例如椭圆形状)的情况下是指贯通孔H1的短轴方向的尺寸。在本实施方式中，作为一例，贯通孔H1的径φ1为滚动体423的径φ2的0.1倍以下且1.0mm以下。根据这样的贯通孔H1的径φ1，通过贯通孔H1能够将润滑剂Lb1高效地供给至外圈421与挠性外齿轮3之间的间隙X1。

根据以上说明的结构，外圈421与内圈422之间的空间隔着贯通孔H1与外圈421和挠性外齿轮3之间的间隙X1相连，因此外圈421与内圈422之间的润滑剂Lb1通过贯通孔H1供给至间隙X1。在图5中，用虚线箭头示意性地表示贯通孔H1内的润滑剂Lb1的流动。特别是当轴承42动作而多个滚动体423旋转时，滚动体423作为泵发挥功能，能够将外圈421与内圈422之间的润滑剂Lb1经由贯通孔H1送入间隙X1。其结果，防止在外圈421与挠性外齿轮3的接触部位处润滑剂Lb1不足或枯竭的“润滑剂耗尽”，容易抑制微动磨损的发生。

总之，本实施方式的谐波齿轮装置1包括泵结构，该泵结构在挠性外齿轮3相对于刚性内齿轮2相对旋转时，通过贯通孔H1将润滑剂Lb1供给至间隙X1。在挠性外齿轮3相对于刚性内齿轮2相对旋转时，轴承42的多个滚动体423沿外圈421的周向滚动，因此如上所示，多个滚动体423作为泵发挥功能。也就是说，多个滚动体423构成泵结构。特别是，在本实施方式中，滚动体423在外圈421与内圈422之间的空间内滚动，由此外圈421与内圈422之间的空间内的压力升高，因此处于外圈421与内圈422之间的润滑剂Lb1通过贯通孔H1被挤出至间隙X1侧。如此，滚动体423构成叶片泵那样的容积型的泵，以充分的压力将润滑剂Lb1挤出至间隙X1侧，因此容易将充分的润滑剂Lb1供给至间隙X1内。

另外，贯通孔H1中的、外圈421的内周面425侧的开口面在形成于外 圈421的内周面425的滚动槽426的底面开口。也就是说，在外圈421的内周面425的宽度方向(齿向方向D1)的中央部形成有遍及外圈421的整周且沿周向延伸的滚动槽426，多个滚动体423沿着滚动槽426滚动。在内圈422的外周面也形成有同样的滚动槽427，多个滚动体423以被夹入的方式保持于这些相互相对的滚动槽426、427间。并且，贯通孔H1以在外圈421的滚动槽426的底面开口的方式配置于外圈421的宽度方向(齿向方向D1)上的形成有滚动槽426的范围内。

进一步，在本实施方式中，贯通孔H1在与旋转轴Ax1平行的方向(齿向方向D1)上配置于与多个滚动体423的中心相同的位置。换言之，贯通孔H1配置于外圈421的宽度方向(齿向方向D1)上的滚动槽426的中心。根据该结构，多个滚动体423的中心在贯通孔H1的开口面通过，在滚动体423旋转时，滚动体423作为泵高效地发挥作用，从而容易将润滑剂Lb1经由贯通孔H1送入间隙X1。进一步，可知外圈421与挠性外齿轮3主要在外圈421的宽度方向(齿向方向D1)的两端部接触。因此，贯通孔H1形成于外圈421的宽度方向(齿向方向D1)上的中心，由此在外圈421与挠性外齿轮3接触之际，难以产生因贯通孔H1而引起的外圈421的强度的下降。

此处，如图5所示，滚动槽426、427形成为与外圈421的周向正交的剖面形状为圆弧状。并且，滚动槽426、427的剖面形状的圆弧的曲率比多个滚动体423各自的曲率大。换言之，滚动槽426、427的剖面形状的圆弧的曲率半径比滚动体423的曲率半径小。因此，在多个滚动体423以被夹入的方式保持于滚动槽426、427之间的状态下，在滚动槽426、427的底面与各滚动体423的表面之间确保有一定程度的间隙。也就是说，如图5所示，各滚动体423在外圈421中的滚动槽426的宽度方向(齿向方向D1)的两端缘和内圈422中的滚动槽427的宽度方向(齿向方向D1)的两端缘总计四处被4点支承。但是，由于实际中在外圈421与内圈422之间相对 地施加推力方向(与旋转轴Ax1平行的方向)的负载，因此滚动体423由成为相互斜向相对的关系的一对端缘支承。

因此，在滚动槽426的底面形成的贯通孔H1的开口面隔着上述间隙而与滚动体423的表面相对。总之，在本实施方式中，在径向方向上，在多个滚动体423的轨道与设于外圈421的(第一)贯通孔H1的外圈421的内周面425侧的开口面之间确保有规定值以上的距离。也就是说，即使在滚动体423存在于与贯通孔H1对应的位置的状态下，在贯通孔H1的开口面与滚动体423之间也确保有规定值以上的距离(间隙)，贯通孔H1不会被滚动体423封闭。由此，在多个滚动体423滚动之际，即使滚动体423在贯通孔H1上通过，也不与贯通孔H1的开口缘碰撞。其结果，在滚动体423在贯通孔H1上通过之际，能够避免因滚动体423与贯通孔H1的开口缘碰撞而产生冲击，容易保护外圈421和滚动体423等免受冲击。

(4.2)贯通孔的数量和配置

接下来，参照图2A和图2B对本实施方式的贯通孔H1的数量和配置进行说明。

如图2A所示，贯通孔H1包含以沿外圈421的周向排列的方式设于外圈421的多个第一贯通孔。在本实施方式中，贯通孔H1仅由设于外圈421的第一贯通孔构成，因此多个贯通孔H1全部沿外圈421的周向排列配置。在本实施方式中，作为一例，在外圈421设有3个贯通孔H1。因此，能够在外圈421的周向的多个部位(在本实施方式中为3处)通过贯通孔H1将润滑剂Lb1供给至外圈421与挠性外齿轮3之间的间隙X1。其结果，与贯通孔H1在外圈421的周向上仅设于1处的情况相比，变得容易遍及间隙X1处的外圈421的周向的整个区域地供给润滑剂Lb1。

此处，如图2A所示，多个贯通孔H1(第一贯通孔)的间隔P1是多个滚动体423的间隔P2的倍数以外的值。在本实施方式中，作为一例，轴承42具有26个滚动体423，并在外圈421具有3个贯通孔H1。并且，26个 滚动体423和3个贯通孔H1分别在外圈421的周向上等间距(等间隔)地设置。因此，外圈421的周向上的3个贯通孔H1的间隔P1为120度(＝360度÷3)，外圈421的周向上的26个滚动体423的间隔P2为13.85度(＝360度÷26)。此处，间隔P1是以围绕旋转轴Ax1的角度来表示沿外圈421的周向相邻的2个贯通孔H1的中心间距离的值，同样，间隔P2是以围绕旋转轴Ax1的角度表示沿外圈421的周向相邻的2个滚动体423的中心间距离的值。在本实施方式中，为了这样即使对多个滚动体423的间隔P2(13.85度)乘以任何整数也与多个贯通孔H1的间隔P1(120度)不一致，将间隔P1设为不能被间隔P2整除那样的值。

由此，滚动体423不同时存在于与所有的贯通孔H1对应的位置。也就是说，在1个滚动体423位于与1个贯通孔H1对应的位置的状态下，滚动体423不位于与另外2个贯通孔H1对应的位置。因此，在本实施方式的谐波齿轮装置1中，能够避免多个滚动体423同时嵌进(或拔出)多个贯通孔H1时可能产生的比较大的冲击的发生，容易保护外圈421和滚动体423等免受冲击。另外，与滚动体423位于所有的贯通孔H1上的情况相比，基于滚动体423的滚动的泵作用也高效。

(4.3)挠性外齿轮的内周面的表面状态

接下来，参照图5、图6A和图6B对本实施方式的挠性外齿轮3的内周面301的表面状态进行说明。

如上所述，在本实施方式中，位于挠性外齿轮3的内周面301中的外齿31的背侧的第一区域R1形成为表面粗糙度比除第一区域R1以外的第二区域R2小。也就是说，挠性外齿轮3的内周面301包含表面粗糙度相互不同的第一区域R1与第二区域R2。并且，如图5所示，第一区域R1设于内周面301中的至少外齿31的背侧部位。第一区域R1与第二区域R2相比表面粗糙度小，也就是说第一区域R1具有更平滑的表面状态。波发生器4的轴承42与这样设于外齿31的背侧部位的第一区域R1接触。

总之，在挠性外齿轮3的内周面301中的第一区域R1与嵌入挠性外齿轮3的内侧的轴承42的外圈421之间虽说微小但还是会产生间隙X1。通过使润滑剂Lb1浸透到该间隙X1，抑制挠性外齿轮3与外圈421的接触部位处的微动磨损的发生。即，在本实施方式中，在第一区域R1与波发生器4的(轴承42的)外周面424之间保持有润滑剂Lb1。并且，如第一区域R1那样，通过使挠性外齿轮3的内周面301成为局部平滑的表面状态，从而润滑剂Lb1容易停留于挠性外齿轮3中的与波发生器4的接触部位，在接触部位能够维持充分的润滑剂Lb1。

另外，在本实施方式中，第一区域R1至少在与旋转轴Ax1平行的方向(齿向方向D1)上设于与波发生器4的(轴承42的)外周面424相对的面的整个区域。也就是说，如图5所示，挠性外齿轮3的内周面301中的与轴承42的外周面424相对的面的整个区域作为第一区域R1具有平滑的表面状态。其结果，挠性外齿轮3的内周面301中的与波发生器4的接触部位成为被润滑剂Lb1覆盖的状态，抑制微动磨损的发生。

此处，第一区域R1例如不是通过切削加工那样剪切金属的晶粒的加工而是通过不剪切金属的晶粒的加工(滚压加工)而形成的。因此，设于内周面301中的至少外齿31的背侧部位的第一区域R1成为金属的晶粒没有被剪切的、平滑的表面状态。另一方面，表面粗糙度相对大的第二区域R2例如通过切削加工、磨削加工或珩磨加工那样剪切金属的晶粒而形成。因此，内周面301中的第二区域R2成为金属的晶粒被剪切的表面状态。即，在本实施方式中，第一区域R1为滚压面，第二区域R2为切削面。这样，通过在第一区域R1和第二区域R2采用不同的加工，能够容易地调节第一区域R1与第二区域R2的表面粗糙度。

另外，第一区域R1设于挠性外齿轮3的内周面301中的、旋转轴Ax1的方向上的开口面35侧的端缘。也就是说，在本实施方式中，挠性外齿轮3是在外齿31的齿向方向D1的一侧(此处为旋转轴Ax1的输入侧)具有 开口面35的筒状。第一区域R1与开口面35连接。这样，通过在开口面35侧的端缘设置第一区域R1，在波发生器4从开口面35侧嵌入挠性外齿轮3之际，难以产生波发生器4卡挂于挠性外齿轮3的内周面301的情况。

如将挠性外齿轮3的内周面301的一部分(图5的区域Z1)放大的图6A所示，第一区域R1主要成为晶粒没有被剪切的平滑的表面状态。对此，如将挠性外齿轮3的内周面301的一部分(图5的区域Z2)放大的图6B所示，第二区域R2主要成为晶粒被剪切的表面状态。在本实施方式中，作为一例，“表面粗糙度”是由与旋转轴Ax1平行的方向(齿向方向D1)上的算数平均粗糙度(Ra)求出的值。如图6A和图6B所示表明，在规定了齿向方向D1的单位长度W1(作为一例0.25mm)和纵向倍率的方向的单位长度Y1(作为一例1μm)的情况下，第一区域R1的表面粗糙度比第二区域R2的表面粗糙度小。

此处，第一区域R1的表面粗糙度优选为第二区域R2的表面粗糙度的1/40倍以上且1/10倍以下。第一区域R1的表面粗糙度不限于第二区域R2的表面粗糙度的1/40倍以上，例如也可以1/80倍以上、1/50倍以上、1/30倍以上或1/20倍以上等。同样，第一区域R1的表面粗糙度不限于第二区域R2的表面粗糙度的1/10倍以下，例如也可以为1/2倍以下、1/5倍以下、1/16倍以下或1/20倍以下等。这样，第一区域R1的表面粗糙度为比第二区域R2的表面粗糙度足够小的值，因此润滑剂Lb1容易停留在第一区域R1处。作为一例，第一区域R1的表面粗糙度优选为Ra0.01以上且Ra0.1以下，在该情况下优选为第二区域R2的表面粗糙度(Ra)的1/10倍以下。

即，在通过对挠性外齿轮3的内周面301例如实施如切削加工、磨削加工或珩磨加工那样剪切金属组织的晶粒的加工而形成的第二区域R2中，在晶界产生鳞状的“毛刺”(凸部)。另一方面，在通过对挠性外齿轮3的内周面301例如实施如滚压加工那样不剪切金属组织的晶粒的加工而形成的第一区域R1中，不产生这样的鳞状的“毛刺”，而实现平滑的表面状 态。但是，“表面粗糙度”不限于与旋转轴Ax1平行的方向(齿向方向D1)上的算数平均粗糙度(Ra)。“表面粗糙度”可以是例如挠性外齿轮3的周向上的算数平均粗糙度(Ra)或者最大高度(Ry)、十点平均粗糙度(Rz)、凹凸的平均间隔(Sm)、局部山顶的平均间隔(S)又或是负载长度率(tp)等。

另外，为了使润滑剂Lb1容易浸透于挠性外齿轮3与外圈421之间的间隙X1，优选至少挠性外齿轮3的内周面301中的第一区域R1和外圈421的外周面424不具有防油性。

(4.4)外齿的表面状态

接下来，参照图7、图8A和图8B对本实施方式中的外齿31的表面状态进行说明。

如上所述，在本实施方式中，在外齿31设有不是通过剪切金属的晶粒的加工(滚压加工)而形成的滚压面300(第一滚压面)。因此，如图7所示，外齿31所含的滚压面300成为金属的晶粒没有被剪切、平滑的表面状态。由此，外齿31与内齿21的摩擦减少，从而因外齿31与内齿21的摩擦而引起的损失减少，难以产生谐波齿轮装置1的动力传递效率的下降。

特别是在本实施方式中，滚压面300仅设于外齿31与内齿21中的外齿31。总之，滚压面300至少设于外齿31，且表面粗糙度比内齿21小。滚压面300是通过不剪切金属的晶粒的加工(滚压加工)而形成的面，因此例如与切削加工、磨削加工或珩磨加工那样剪切金属的晶粒的加工而形成的内齿21相比，滚压面300的表面粗糙度当然变小。并且，通过将这样平滑的表面状态的滚压面300设于相对于刚性内齿轮2的内齿21如楔子那样被推压的外齿31，进一步减少外齿31与内齿21的摩擦。

另外，滚压面300仅设于挠性外齿轮3(的躯体部321)的外周面中的外齿31。也就是说，外齿31设于挠性外齿轮3的外周面，挠性外齿轮3的外周面中的除外齿31以外的部位通过例如切削加工、磨削加工或珩磨加工 那样剪切金属的晶粒的加工而形成。由此，外齿31中的滚压面300与挠性外齿轮3的外周面中的除外齿31以外的部位相比表面粗糙度小。由此，仅对挠性外齿轮3的外周面中的必要的部位实施滚压加工即可，具有提高加工性的优点。

此处，滚压面300设于外齿31与内齿21至少一者中的齿顶313、213以外的部位。也就是说，如图7所示，外齿31具有齿根312、齿顶313和齿高方向的中间部分314，而外齿31的滚压面300设于齿顶313以外的部位(齿根312和中间部分314等)。在本实施方式中，滚压面300仅为外齿31的表面中的齿根312和齿高方向的中间部分314，齿顶313例如通过切削加工、磨削加工或珩磨加工那样剪切金属的晶粒的加工而形成。因此，滚压面300即齿根312和齿高方向的中间部分314的表面与不是滚压面300的齿顶313相比表面粗糙度小。由此，滚压面300(齿根312和齿高方向的中间部分314的表面)相当于挠性外齿轮3的内周面301中的第一区域R1，不是滚压面300的齿顶313的表面相当于第二区域R2。

这样，通过将滚压面300设于齿顶313以外的部位(齿根312和中间部分314等)，容易减少外齿31与内齿21的摩擦。总之，即使是内齿21与外齿31啮合了的状态，如图7所示，也在外齿31的齿顶313与内齿21的齿根212之间确保有空隙G1。并且，外齿31利用齿顶313以外的部位(齿根312和中间部分314等)与内齿21接触，因此通过在齿顶313以外的部位设有滚压面，容易减少外齿31与内齿21的摩擦。

另外，在本实施方式中，滚压面300包含设于齿向方向D1的至少一侧的端部的齿向修整部310(参照图1B)。本公开所说的“齿向修整”是指齿向方向D1的修整，外齿31的齿向修整部310是外齿31中的实施齿向修整的部位。根据齿向修整，能够对齿轮的正规的齿向形状赋予特意的鼓起，或者改变螺旋角。作为齿向修整的代表性的加工，有凸面加工和铲齿加工(端部起伏)。凸面加工是以使齿轮的齿向方向D1的中央部为凸的方式朝 向齿向方向D1的中央部使之具有圆角的加工。铲齿加工是使齿向方向D1的两端部适度地避开的加工方法。凸面加工为朝向中央部使之具有圆角那样的遍及齿向方向D1的大致全长的加工，与此相对，铲齿加工是仅使齿向方向D1的两端部避开的加工。无论是凸面加工还是铲齿加工，都是通过使齿线方向D1的两端部的齿厚比中央部小，从而能够使与匹配齿轮的齿接触位置靠近齿线方向D1的中心附近。通过这样的齿向修整，抑制因齿轮的制作误差或组装误差而导致的齿接触偏向齿向方向D1的一端部的“单侧接触”，特别是齿向方向D1的端部(齿宽端部)处的应力集中得以缓和，齿接触得以改善。关于齿向修整部310，详情在“(4.6)齿向修整”一栏进行说明。

如将外齿31的齿根312的一部分(图7的区域Z1)放大的图8A所示，在外齿31中的、设有滚压面300的齿根312及中间部分314等处，主要成为晶粒不被剪切的平滑的表面状态。对此，如将外齿31的齿顶313的一部分(图7的区域Z2)放大的图8B所示，在没有设有滚压面300的齿顶313处，主要成为晶粒被剪切的表面状态。如图8A和图8B所示表明，在规定了齿向方向D1的单位长度W1(作为一例0.25mm)和纵向倍率的方向的单位长度Y1(作为一例1μm)的情况下，齿根312(滚压面300)的表面粗糙度比齿顶313的表面粗糙度小。

此处，滚压面300的表面粗糙度优选为齿顶313的表面粗糙度的1/64倍以上且1/10倍以下。滚压面300的表面粗糙度不限于齿顶313的表面粗糙度的1/64倍以上，例如也可以为1/80倍以上、1/50倍以上、1/30倍以上或1/16倍以上等。同样，滚压面300的表面粗糙度不限于齿顶313的表面粗糙度的1/10倍以下，例如也可以为1/2倍以下、1/5倍以下、1/12倍以下或1/16倍以下等。这样，滚压面300(齿根312和中间部分314)的表面粗糙度为与齿顶313的表面粗糙度相比足够小的值，因此在齿根312和中间部分314处容易减少与内齿21之间的摩擦。作为一例，滚压面300的表面 粗糙度优选为Ra0.01以上且Ra0.2以下，在该情况下优选齿顶313的表面粗糙度(Ra)的1/10倍以下。

即，在通过对挠性外齿轮3的外周面实施例如切削加工、磨削加工或珩磨加工那样剪切金属组织的晶粒的加工而形成的外齿31的表面，本来在晶界产生鳞状的“毛刺”(凸部)。另一方面，在通过对外齿31实施例如滚压加工那样不剪切金属组织的晶粒的加工而形成的滚压面300中，不产生这样的鳞状的“毛刺”，而实现平滑的表面状态。

另外，外齿31中的齿高方向的中间部分314的表面硬度至少比齿顶313高。具体来说，例如，利用激光淬火等能够局部地进行热处理的方法仅对外齿31的中间部分314局部地实施热处理，从而外齿31的表面硬度被局部提高。作为一例，外齿31的齿顶313的表面硬度为HRC40，而中间部分314的表面硬度为HRC60左右。

谐波齿轮装置1如果长期使用，则例如由于内齿21与外齿31的接触而可能产生因缺损或磨损等引起的金属粉或渗氮物等异物。在本实施方式中，局部提高了外齿31的表面硬度，由此，与提高挠性外齿轮3的整体的表面硬度的情况相比，不易损伤韧性，从而能够维持对挠性外齿轮3的变形的耐性。在此基础上，关于挠性外齿轮3的外齿31中的、实际能够与内齿21接触的齿高方向的中间部分314，通过提升表面硬度，能够抑制因基于与内齿21的接触产生的外齿31的缺损或磨损等而引起的金属粉或渗氮物等异物的产生。

(4.5)表面硬度

接下来，对本实施方式中的内齿21和外齿31的表面硬度进行说明。

如上所述，在本实施方式中，内齿21的表面硬度比外齿31的表面硬度低。也就是说，外齿31的表面的硬度比内齿21的表面的硬度高(硬)。本公开所说的“硬度”是指物体的坚硬程度，金属的硬度例如由以一定的压力推压钢球而形成的凹坑的大小来表示。具体而言，作为金属的硬度的 一例，有洛氏硬度(HRC)、布氏硬度(HB)、维氏硬度(HV)或肖氏硬度(Hs)等。在本实施方式中，只要没有特别否认，就是利用维氏硬度(HV)表示硬度。作为提高金属部件的硬度(变硬)的手段，例如有合金化或热处理等。

在本实施方式中，挠性外齿轮3的外齿31的表面由高硬度且高韧性(强韧)的材质构成，刚性内齿轮2的内齿21由硬度比外齿31低的材质构成。在本实施方式中，作为一例，外齿31使用对由日本产业规格(JIS：Japanese Industrial Standards)规定为“SNCM439”的镍铬钼钢实施了热处理(淬火回火)而得的材料。内齿21使用由日本产业规格(JIS)规定为“FCD800-2”的球状石墨铸铁。

进一步，与外齿31相比相对低硬度的内齿21的表面硬度优选为HV350以下。在本实施方式中，作为一例，内齿21的表面硬度在HV250以上且小于HV350的范围内进行选择。内齿21的表面硬度的下限值不限于HV250，例如也可以是HV150、HV160、HV170、HV180、HV190、HV200、HV210、HV220、HV230或HV240等。同样，内齿21的表面硬度的上限值不限于HV350，例如也可以是HV360、HV370、HV380、HV390、HV400、HV410、HV420、HV430、HV440或HV450等。

对此，与内齿21相比相对高硬度的外齿31的表面硬度优选为HV380以上。在本实施方式中，作为一例，外齿31的表面硬度在HV380以上且HV450以下的范围内进行选择。外齿31的表面硬度的下限值不限于HV380，例如也可以是HV280、HV290、HV300、HV310、HV320、HV330、HV340、HV350、HV360或HV370等。同样，内齿21的表面硬度的上限值不限于HV450，例如也可以是HV460、HV470、HV480、HV490、HV500、HV510、HV520、HV530、HV540或HV550等。

另外，在本实施方式中，内齿21的表面硬度与外齿31的表面硬度之差为HV50以上。也就是说，外齿31的表面硬度设定为比内齿21的表面 硬度高HV50以上。总之，例如，如果内齿21的表面硬度为HV350，则外齿31的表面硬度为HV400以上。另外，如果外齿31的表面硬度为HV380，则内齿21的表面硬度为HV330以下。内齿21的表面硬度与外齿31的表面硬度之差不限于HV50以上，例如也可以是HV20以上、HV30以上或HV40以上。进一步，内齿21的表面硬度与外齿31的表面硬度之差优选更大，例如，更优选为HV60以上、HV70以上、HV80以上、HV90以上或HV100以上。如果内齿21的表面硬度与外齿31的表面硬度之差为HV100以上，则在内齿21的表面硬度为HV350时，外齿31的表面硬度为HV450以上。

如上所述，在本实施方式中，内齿21的表面硬度设定为比外齿31的表面硬度更低。因此，在谐波齿轮装置1动作时，当内齿21与外齿31接触时，表面硬度相对低的内齿21比外齿31积极地磨损。在表面硬度不同的2个部件(内齿21和外齿31)接触时，相对软质的内齿21的磨损推进，由此相对硬质的外齿31的磨损被抑制。也就是说，在谐波齿轮装置1的使用初期的阶段，由于内齿21的齿面适度地磨损，所以内齿21与外齿31之间的真实接触面积扩大，面压力下降，因此难以产生外齿31的磨损。而且，在如本实施方式那样内齿21的表面硬度为HV350以下的情况下，即使通过内齿21与外齿31的接触，因内齿21的缺损或磨损等而产生异物，该异物也是比较软质的。总之，通过将容易在谐波齿轮装置1的使用初期产生的因磨损而引起的异物设为从比较软质的内齿21出来的软质异物，例如，即使异物进入轴承42也能够抑制对轴承42的损害。结果，例如，抑制对轴承42的损害大的硬质异物的产生量等。特别是当内齿21的表面硬度与外齿31的表面硬度之差如HV50以上那样为比较大的值时，上述效果显著。

进一步，通过使用球状石墨铸铁作为内齿21的材料，在内齿21的初期磨损时，能够期待抑制内齿21与外齿31的齿面烧蚀的效果。由此，能够得到内齿21与外齿31的啮合部位处的润滑效果，能够提高波动齿轮装 置1中的动力传递效率。

内齿21以及外齿31的表面硬度并非必须用维氏硬度(HV)来规定，也可以用其他硬度、例如洛氏硬度(HRC)、布氏硬度(HB)或肖氏硬度(Hs)来规定内齿21以及外齿31的表面硬度。

具体而言，在用洛氏硬度规定表面硬度的情况下，内齿21的表面硬度优选为HRC30以下。作为一例，内齿21的表面硬度在HRC20以上且小于HRC30的范围内进行选择。内齿21的表面硬度的下限值不限于HRC20、例如也可以是HRC10、HRC15或HRC25等。同样，内齿21的表面硬度的上限值不限于HRC30，例如也可以是HRC35、HRC40或HRC45等。

对此，外齿31的表面硬度优选为HRC40以上。作为一例，外齿31的表面硬度在HRC40以上且HRC60以下的范围内选择。外齿31的表面硬度的下限值不限于HRC40，例如也可以是HRC30或HRC35等。同样，外齿31的表面硬度的上限值不限于HRC60，例如也可以是HRC50、HRC55，HRC65，HRC70或HRC75等。

另外，由于挠性外齿轮3与波发生器4(轴承42的外圈421)之间的微动磨损，因缺损或磨损等而产生的异物比较硬质。也就是说，表面硬度比较高的挠性外齿轮3与轴承42的外圈421的接触而产生的异物比如上述那样从内齿21出来的软质异物硬。当从挠性外齿轮3或外圈421出来的硬质异物进入轴承42时，以异物向外圈421或内圈422与滚动体423之间的咬入而引起的压痕为起源，外圈421、内圈422以及滚动体423的任一者的表面都可能产生损伤。这样的损伤(表面起源型的剥落)导致谐波齿轮装置1的品质和特性等的恶化，因此结果会导致谐波齿轮装置1的可靠性的下降。

但是，如上所述，在本实施方式的谐波齿轮装置1中，通过将表面粗糙度小的第一区域R1设于挠性外齿轮3的内周面301中的外齿31的背侧，从而在挠性外齿轮3与波发生器4的接触部位维持充分的润滑剂Lb1。因此， 挠性外齿轮3中的与轴承42(的外圈421)的接触部位的表面成为被润滑剂Lb1覆盖的状态，能够抑制微动磨损的发生，因此原本就抑制从挠性外齿轮3或外圈421出来的音质的异物的产生。结果，例如，变得难以产生比较硬质的异物进入轴承42而引起的损伤，特别是即使长期使用时也难以产生可靠性的下降，因此，进而带来谐波齿轮装置1的传递效率的改善、寿命延长和性能提高。

(4.6)齿向修整

接下来，对本实施方式中的内齿21以及外齿31的齿向修整进行说明。

作为前提，如图1B所示，内齿21具有齿根212以及齿顶213。内齿21设置于刚性内齿轮2的内周面，因此内齿21的齿根212相当于刚性内齿轮2的内周面，齿顶213从刚性内齿轮2的内周面朝向内侧(刚性内齿轮2的中心)突出。

另一方面，如图1B所示，外齿31具有齿根312和齿顶313。外齿31设置于挠性外齿轮3(的躯体部321)的外周面，因此外齿31的齿根312相当于挠性外齿轮3(的躯体部321)的外周面，齿顶313从挠性外齿轮3(的躯体部321)的外周面朝向外侧突出。

在内齿21与外齿31的啮合位置处，外齿31的齿顶313插入内齿21的相邻的一对齿顶213之间，从而内齿21与外齿31啮合。此时，外齿31的齿顶313与内齿21的齿根212相对，内齿21的齿顶213与外齿31的齿根312相对。并且，理想的情况是，在内齿21的齿根212与外齿31的齿顶313之间、在外齿31的齿根312与内齿21的齿顶213之间，确保微小的间隙。在该状态下，内齿21和外齿31的在齿厚方向上相对的齿面彼此接触，进行刚性内齿轮2与挠性外齿轮3之间的动力传递。

进一步，内齿21在齿向方向D1的两端部具有倒角部211。倒角部211是朝向齿向方向D1的两侧减小内齿21的突出量的C面，基本上是对内齿21与外齿31的啮合没有帮助的部位。也就是说，内齿21的倒角部211在 内齿21与外齿31的啮合位置处也不与外齿31相接。同样，外齿31在齿向方向D1的两端部具有倒角部311。倒角部311是朝向齿向方向D1的两侧减小内齿21的突出量的C面，基本上是对内齿21与外齿31的啮合没有帮助的部位。也就是说，外齿31的倒角部311在内齿21与外齿31的啮合位置处也不与内齿21相接。

在此，在本实施方式中，刚性内齿轮2的内齿21具有齿向修整部210。也就是说，波动齿轮装置1至少对内齿21实施齿向修整。内齿21的齿向修整部210设置于齿向方向D1的至少一侧的端部。换言之，内齿21在内齿21的齿向方向D1的至少一侧的端部具有齿向修整部210。在本实施方式中，齿向修整部210设置于内齿21的齿向方向D1的两端部。

另外，在本实施方式中，挠性外齿轮3的外齿31也具有齿向修整部310。也就是说，谐波齿轮装置1不仅对内齿21而且对外齿31也实施齿向修整。外齿的齿向修整部210设于齿向方向D1的至少一侧的端部。换言之，外齿31在外齿31的齿向方向D1的至少一侧的端部具有齿向修整部310。在本实施方式中，齿向修整部310设于外齿31的齿向方向D1的两端部。

这样，在本实施方式的波动齿轮装置1中，内齿21和外齿31中的至少一者具有齿向修整部210、310。利用齿向修整部210、310，能够难以产生因内齿21与外齿31的过度的齿接触而引起的应力集中，结果是，能够改善该内齿21与外齿31的齿接触。由此，难以产生由内齿21与外齿31的接触产生的缺损或磨损等而引起的异物，能够实现难以产生可靠性降低的波动齿轮装置1。

(5)作用

接下来，对本实施方式的波动齿轮装置1的作用更详细地进行说明。

如上所述，在波动齿轮装置1中，特别是如果长期使用，则伴随着嵌入挠性外齿轮3的内侧的波发生器4的旋转，在挠性外齿轮3与波发生器4的接触部位可能产生微动磨损。并且，若产生微动磨损，则导致表面的粗 糙、因磨损粉而引起的生锈以及因磨损粉进入波发生器4的内侧而引起的波发生器4(的轴承42)的损伤等，可能影响谐波齿轮装置1的可靠性。

作为产生这样的微动磨损的原因，考虑是在挠性外齿轮3与波发生器4的接触部位发生了润滑剂Lb1不足或枯竭的“润滑剂耗尽”。即，推定原本挠性外齿轮3与波发生器4的接触部位处于因在润滑剂Lb1不充分的状态下产生接触面之间的微振动而容易产生微动磨损的环境。作为成为容易产生这样的微动磨损的环境的理由，具体考虑下述两个理由。

第一个理由是挠性外齿轮3频繁地反复进行弹性变形。也就是说，在波发生器4的凸轮41旋转一周期间，挠性外齿轮3反复进行2次一个方向(例如图2A的上下方向)成为椭圆形状的长轴的弹性变形。因此，通过凸轮41高速旋转，挠性外齿轮3高速地反复进行弹性变形，伴随着该弹性变形的反复进行，容易在挠性外齿轮3与波发生器4的接触部位产生振动。结果是，在挠性外齿轮3与波发生器4的接触部位，在润滑剂Lb1不充分的状态下产生微振动。

更详细地说，在挠性外齿轮3产生弹性变形的状态下，挠性外齿轮3在旋转轴Ax1的方向上的开口面35侧的端部处变形得比底部322侧的端部大，成为更接近椭圆形状的形状。因此，在挠性外齿轮3产生弹性变形的状态下，如图9所示，挠性外齿轮3的躯体部321的内周面301包括相对于旋转轴Ax1倾斜了倾斜角度θ1的渐缩面302。并且，渐缩面302的倾斜角度θ1伴随着挠性外齿轮3的弹性变形而变化。也就是说，在从开口面35侧观察挠性外齿轮3时，在椭圆形状的长轴方向的两端部，渐缩面302的倾斜角度θ1为最大(图9的“长轴侧”)，在椭圆形状的短轴方向的两端部，渐缩面302的倾斜角度θ1为最小(图9的“短轴侧”)。因此，通过挠性外齿轮3频繁地反复进行弹性变形，渐缩面302的倾斜角度θ1也高速变化，由此，挠性外齿轮3的内周面301(渐缩面302)以反复冲击外圈421的外周面424的方式振动。这样，通过产生伴随着冲击的微振动，结果 是，在挠性外齿轮3与波发生器4的接触部位容易产生微动磨损。

第二个理由是外圈421与挠性外齿轮3之间的相对旋转为低速。也就是说，由于外圈421与挠性外齿轮3之间的间隙X1的影响，与波发生器4的凸轮41旋转而外圈421和挠性外齿轮3产生弹性变形相伴随地，在外圈421与挠性外齿轮3之间可能产生相对旋转。然而，该相对旋转例如是凸轮41的转速的几千分之一或几百分之一程度的低速旋转。因此，在外圈421与挠性外齿轮3之间的间隙X1中，无法期待利用该相对旋转来使润滑剂Lb1流动，从而处于不利于在其接触部位形成由润滑剂Lb1形成的膜(油膜)的环境。尽管如此，由于在外圈421与挠性外齿轮3之间可能产生相对旋转，因此外圈421与挠性外齿轮3相对地相互摩擦，成为容易产生微动磨损的环境。

在本实施方式的谐波齿轮装置1中，根据上述那样的理由，能够将润滑剂Lb1强制地供给至处于容易产生微动磨损的环境的外圈421与挠性外齿轮3之间的接触部位。即，谐波齿轮装置1能够经由贯通孔H1将润滑剂Lb1供给至挠性外齿轮3与波发生器4接触部位，由此在接触部位维持充分的润滑剂Lb1。这样，通过防止在外圈421与挠性外齿轮3的接触部位处润滑剂Lb1不足或枯竭的“润滑剂耗尽”，从而抑制微动磨损的发生。

另外，在本实施方式的谐波齿轮装置1中，位于挠性外齿轮3的内周面301中的外齿31的背侧的第一区域R1形成为表面粗糙度比第一区域R1以外的第二区域R2小。因此，如第一区域R1那样，通过使挠性外齿轮3的内周面301成为局部平滑的表面状态，从而润滑剂Lb1容易停留于挠性外齿轮3中的与波发生器4的接触部位，在接触部位能够维持充分的润滑剂Lb1。由此，能够更进一步防止在外圈421与挠性外齿轮3的接触部位处润滑剂Lb1不足或枯竭的“润滑剂耗尽”，抑制微动磨损的发生。

其结果，外圈421与挠性外齿轮3的接触部位的表面成为被润滑剂Lb1覆盖的状态，抑制微动磨损的发生。由此，在本实施方式的谐波齿轮装置1 中，能够提供难以产生因外圈421与挠性外齿轮3之间的微动磨损而因起的不良情况，且难以产生可靠性的下降的谐波齿轮装置1。并且，本实施方式的谐波齿轮装置1即使在长期使用特之际也难以产生可靠性的下降，因此还带来谐波齿轮装置1的传递效率的改善、寿命延长和性能提高。

即，谐波齿轮装置1将润滑剂Lb1供给至外圈421与挠性外齿轮3的接触部位，因此难以阻碍挠性外齿轮3的变形追随性，并带来动力传递效率的提高和基于施加于轴承42的负载的减少的寿命延长等。进一步，还防止因微动磨损产生的磨损粉进入轴承42等情况，因此也可减少因磨损粉的咬入而引起的以压痕为起源的损伤(表面起源型的剥落)的发生。因此，作为谐波齿轮装置1可期待寿命延长和性能提高。

特别是在着眼于外圈421的周向的一部分的情况下，在仅在致动器100的外轮廓的下部存在润滑剂储存处的结构中(参照图4)，如果没有贯通孔H1，则仅在该着眼部位通过润滑剂储存处时，润滑剂Lb1才能够浸入间隙X1。并且，由于外圈421的旋转与内圈422的旋转相比为低速，因此润滑剂Lb1可浸入间隙X1的频率低。对此，在本实施方式的波动齿轮装置1中，由于设置有贯通孔H1，因此在外圈421的着眼部位通过润滑剂储存处时，仅向外圈421与内圈422之间补充润滑剂Lb1，就能够也对间隙X1供给润滑剂Lb1。也就是说，补充到外圈421与内圈422之间的润滑剂Lb1穿过贯通孔H1向间隙X1供给，因此在外圈421的整周上难以产生与挠性外齿轮3的接触部位的“润滑剂耗尽”。

另外，在本实施方式中，当轴承42动作而使多个滚动体423旋转时，滚动体423作为泵发挥功能，由此能够将润滑剂Lb1经由贯通孔H1强制地送入间隙X1。进一步，位于挠性外齿轮3的内周面301中的外齿31的背侧的第一区域R1的表面粗糙度形成得小。根据这些结构，经由贯通孔H1供给至间隙X1的润滑剂Lb1容易停留于挠性外齿轮3的内周面301，从而能够高效地消除在该间隙X1的润滑剂耗尽。进一步，挠性外齿轮3反复进 行弹性变形，渐缩面302的倾斜角度θ1高速地变化也有助于润滑剂Lb1在该间隙X1扩散。并且，不仅能够实现润滑剂耗尽的抑制，例如，还能够实现在润滑剂Lb1容易固化的低温环境下的谐波齿轮装置1的启动性的改善。

(6)应用例

接下来，参照图10对本实施方式的谐波齿轮装置1、致动器100和机器人用关节装置130的应用例进行说明。

图10是示出采用了本实施方式所涉及的谐波齿轮装置1的机器人9的一例的剖视图。该机器人9是水平多关节机器人、即所谓的柔性组合机器人臂(SCARA：Selective Compliance Assembly Robot Arm)型机器人。

如图10所示，机器人9包括2个机器人用关节装置130(包含谐波齿轮装置1)和连杆91。2个机器人用关节装置130分别设于机器人9中的2个部位的关节部。连杆91将2个部位的机器人用关节装置130连结。在图10的例子中，谐波齿轮装置1不是杯型，而是由礼帽型的波动减速装置构成。也就是说，在图10例示的谐波齿轮装置1中，采用形成为礼帽状的挠性外齿轮3。

(7)制造方法

接下来，参照图11～图16B对本实施方式的谐波齿轮装置1的制造方法进行说明。

图11是示出挠性外齿轮3的内周面301的加工的工序的概略说明图。图12A是示出挠性外齿轮3的内周面301的加工所使用的滚压辊T1和卡盘构件T2的概略剖视图，图12B是其概略侧视图。图13A是示出变形例的卡盘构件T2的概略剖视图，图13B是图13A的区域Z1的概略放大图。图14是示出挠性外齿轮3的外齿31的加工的工序的概略说明图。图15A是外齿31的加工所使用的滚刀T3的概略主视图，图15B是其概略侧视图。图16A是示出外齿31的滚压面300的加工所使用的的工具T4的概略主视 图，图16B是其概略侧视图。

(7.1)挠性外齿轮的内周面的加工

首先，对本实施方式的谐波齿轮装置1的制造方法中的、关于挠性外齿轮3的内周面301的加工的方法进行说明。

如图11所示，本实施方式的谐波齿轮装置1的制造方法具有准备工序(工序P11)和塑性加工工序(工序P13)。准备工序是准备成为挠性外齿轮3的基础的基材3A的工序。塑性加工工序是在基材3A的内周面301通过塑性加工形成第一区域R1的工序。即，在本制造方法中，作业者首先在准备工序中准备具有内周面301的筒状的基材3A。基材3A的内周面301例如通过对金属构件的切削加工、磨削加工或珩磨加工而形成。也就是说，在准备工序中准备的基材3A的内周面301与第二区域R2同样，内周面301的整个区域处于金属的晶粒被剪切的表面状态。

然后，作业者在塑性加工工序中，通过对基材3A的内周面301的一部分实施塑性加工，从而形成在内周面301包含第一区域R1(滚压面)和第二区域R2(切削面)的挠性外齿轮3。在本实施方式中，作为一例，在塑性加工工序进行的塑性加工是使用滚压辊T1的滚光加工。滚光加工是滚压加工的一种，用滚压辊T1的辊T12(参照图12A)将金属表面压平从而形成光滑的表面状态。也就是说，在塑性加工工序中，在使高硬度的金属制的辊T12压接于基材3A的内周面301的状态下，以在内周面301上滚动的方式使辊T12沿内周面301的周向移动，由此使内周面301塑性变形，形成第一区域R1。

更详细地说，在塑性加工工序中使用如图12A和图12B所示那样的滚压辊T1。图12A相当于图12B的A1-A1线剖面。滚压辊T1具有：主轴部T11，构成为能够以中心轴Ax3为中心旋转(自转)；和多个辊T12，保持于主轴部T11的外周部。多个(此处作为一例为8个)辊T12在主轴部T11的周向上等间隔地配置。各辊T12形成为圆柱状，并以能够以与中心轴Ax3 平行的中心轴Ax4为中心旋转(自转)的状态保持于主轴部T11。在将这样的滚压辊T1插入基材3A内的状态下，通过以中心轴Ax3为中心(在图12B的例子中为逆时针方向)旋转驱动主轴部T11，由此多个辊T12分别以中心轴Ax4为中心(在图12B的例子中为顺时针方向)旋转。此时，与基材3A的内周面301相接的多个辊T12以在内周面301上滚动的方式一边移动一边进行滚压(图11的工序P13)。根据这样的塑性加工工序，不仅能够形成平滑的表面状态的第一区域R1，还能够期待耐磨耗性的提升和疲劳强度的提高等表面改性。

另外，在本实施方式中，还具有至少在塑性加工工序时，用卡盘构件T2从外周面侧卡紧基材3A的卡紧工序(工序P12)。由此，在辊T12被推压于基材3A的内周面301的状态下，能够抑制基材3A自身向外周侧扩展的变形，从而能够高效地进行对内周面301的滚压。

如图12A和图12B所示，卡盘构件T2整体上形成为在与中心轴Ax3平行的方向的两侧开口的圆筒状。卡盘构件T2具有在周向上连续一体地形成的本体部T21和在周向上被分割成多个的多个单片T22。多个单片T22与本体部T21的轴向的一侧的端缘(在图12A为右端缘)连接。多个单片T22以与本体部T21的连结部为支点向中心轴Ax3侧挠曲，由此被多个单片T22包围的部位的内径缩小。因此，如图11所示，从卡盘构件T2中的多个单片T22侧插入基材3A(工序P11)，之后，通过从外侧紧固多个单片T22，卡盘构件T2从外周侧卡紧基材3A。

然后，在从外周面侧利用卡盘构件T2卡紧(保持)筒状的基材3A的状态下，将滚压辊T1插入于基材3A内，并以轴Ax3为中心旋转滚压辊T1(工序P13)。在通过塑性加工(滚光加工)形成第一区域R1之后，从基材3A内拔出滚压辊T1，且解除多个单片T22的紧固，由此解除卡盘构件T2对基材3A的卡紧(工序P14)。在该状态下，能够从卡盘构件T2取出基材3A。

另外，在本实施方式中，在塑性加工工序中，没有形成挠性外齿轮3的外周面的外齿31。也就是说，图11所示的基材3A处于没有形成外齿31的状态。关于用于形成外齿31的工序，详情在“(7.2)外齿的加工”一栏中进行说明。即，本实施方式的谐波齿轮装置1的制造方法在塑性加工工序之后还具有在基材3A的外周面形成外齿31的工序。由此，在外齿31的背侧的位置形成第一区域R1的塑性加工工序中，能够避免在外齿31产生变形等不良情况的发生。

在形成外齿31之后，有对基材3A实施例如喷丸硬化加工或形成化成被膜的表面处理等的情况。在喷丸硬化加工中，通过投射小的球状投射材料对表面赋予改性硬化，能够实现挠性外齿轮3的疲劳强度的提高。优选在进行这些喷丸硬化加工或表面处理等之际，对滚压加工后的基材3A的内周面(特别是第一区域R1)进行养护(掩蔽)。由此，滚压加工后的基材3A的内周面不易受到喷丸硬化加工或表面处理等的影响。

另外，在本实施方式中，通过旋转驱动滚压辊T1(的主轴部T11)，进行塑性加工，但不限于此，只要在滚压辊T1的主轴部T11与基材3A之间产生相对的旋转就可以。例如，也可以在固定了滚压辊T1的主轴部T11的状态下，通过旋转驱动卡盘构件T2，使基材3A相对于滚压辊T1的主轴部T11相对旋转，由此进行塑性加工。

另外，如图13A和图13B所示，卡盘构件T2也可以具有与基材3A的外周面对应的形状的内周面T221。图13A和图13B所示的卡盘构件T2的多个单片T22的内周面T221形成为沿着切齿前、也就是外齿31形成前的基材3A的外周面的形状的形状。具体而言，如图13B所述，在切齿前的基材3A的外周面且在开口面35侧设有膨胀部31A。该膨胀部31A设于基材3A的周向的整个区域，形成为比其他部位壁厚。并且，多个单片T22的内周面T221具有与该膨胀部31A对应的形状的凹陷，在用卡盘构件T2卡紧基材3A的状态下，膨胀部31A嵌于该凹陷。

即，在图13A和图13B的例子中，卡盘构件T2具有与基材3A的外周面对应的形状的内周面T221，且构成为能够在周向上分割为多个单片T22。根据该结构，在塑性加工工序中，能够遍及基材3A的外周面的整个区域利用卡盘构件T2承受来自滚压辊T1的滚压力。因此，例如对挠性外齿轮3的躯体部321与外齿31的边界部分也施加因滚压而产生的压缩残留应力。也就是说，除挠性外齿轮3的外齿31部分之外，关于躯体部321部分也由滚压加工面构成内周面301，能够实现至少对外齿31与躯体部321的边界部分也施加因滚压加工而产生的压缩残留应力的结构。由此，使挠性外齿轮3薄壁且在压缩残留应力的作用下改善韧性(提高容许应力)，能够维持对挠性外齿轮3的变形的耐性。

(7.2)外齿的加工

接下来，对本实施方式的谐波齿轮装置1的制造方法中的、关于挠性外齿轮3的外齿31的加工的方法进行说明。

如图14所示，本实施方式的谐波齿轮装置1的制造方法具有工序P21、工序P22和工序P23。工序P21是准备成为挠性外齿轮3的基础的(第二)基材3A的工序。工序P22是在(第二)基材3A形成外齿31的工序。工序P23是在外齿31通过塑性加工形成滚压面300的工序。即，在该制造方法中，作业者首先在工序P21中准备具有膨胀部31A的基材3A。在本实施方式中，在工序P21准备的(第二)基材3A处于在上述塑性加工工序中对内周面301实施了塑性加工(滚压加工)而形成第一区域R1的状态。然后，在工序P22中，例如通过切削加工、磨削加工或珩磨加工等在膨胀部31A形成外齿31。也就是说，在工序P23形成滚压面300之前的基材3A的外齿31与第二区域R2同样，外齿31的整个区域处于金属的晶粒被剪切的表面状态。

另外，在实施方式中，由于在外齿31形成(第一)滚压面300，因此制造方法具有上述工序P21～P22(参照图14)，但是如其他实施方式那样， 在内齿21形成(第二)滚压面200的情况下，工序P21～P23置换为如下。即，工序P21为准备成为刚性内齿轮2的基础的第一基材的工序。工序P22为在第一基材形成内齿21的工序。工序P23为在内齿通过塑性加工形成滚压面200的工序。

此处，在第一基材形成内齿21的工序和在(第二)基材3A形成外齿31的工序P22中的至少一者包含切削加工。具体而言，内齿21和外齿31通过使用旋转驱动滚刀T3的滚刀盘的切齿加工(滚刀加工)而形成。也就是说，在基材3A形成外齿31的工序P22中，如图14所示，作业者通过利用滚刀盘以中心轴Ax5为中心旋转驱动被推压于基材3A的膨胀部31A的滚刀T3，切削膨胀部31A从而形成外齿31。此时，伴随着滚刀T3的旋转，基材3A也以旋转轴Ax1为中心旋转，由此遍及基材3A的外周面的整周形成外齿31。

更详细地说，在工序P22中，使用如图15A和图15B那样的、滚刀T3。滚刀T3具有构成为能够以中心轴Ax5为中心旋转(自转)的圆筒部T31和从圆筒部T31的外周面突出的多个刃部T32。多个刃部T32以成为以中心轴Ax5为中心的螺旋状的方式排列成一列进行配置。在图14、图15A和图15B中，用假想线(双点划线)表示由多个刃部T32构成的列(刃列)的外形，省略一部分的刃部T32的图示。在将这样的滚刀T3的多个刃部T32推压于基材3A的膨胀部31A的状态下，一边使基材3A以旋转轴Ax1为中心旋转，一边利用滚刀盘以中心轴Ax5为中心(在图15B的例子中为顺时针)旋转驱动圆筒部T31。此时，通过滚刀T3的刃部T32切削基材3A膨胀部31A，以与中心轴Ax5平行的方向上的多个刃部T32的间距同等的间距形成外齿31(图14的工序P22)。

另外，根据基于这样的切削加工(滚刀加工)的切齿，虽然形成外齿31，但是该外齿31的表面与第二区域R2相同，其整个区域成为金属的晶粒被剪切的表面状态。也就是说，在外齿31的表面产生与滚刀T3的进给 量等对应的鳞状的刀痕。在本实施方式中，在工序P22后的工序P23中，通过塑性加工在外齿31形成滚压面300，由此将这样的产生作为刀痕的凹凸的外齿31的表面压平，从而实现平滑的表面状态。

具体而言，在工序P23中，塑性加工使用如图16A和图16B所示那样的工具T4，该工具T4具有与切削加工所使用的滚刀T3相同的间距的肋T42。工具T4具有构成为能够以中心轴Ax5为中心旋转(自转)的圆筒部T41和从圆筒部T41的外周面突出的肋T42。肋T42形成为以中心轴Ax5为中心的螺旋状。此处，圆筒部T41具有与滚刀T3的圆筒部T31相同的形状，肋T42具有与由滚刀T3的多个刃部T32构成的列(刃列)的外形相同的形状。也就是说，工具T4相当于去掉滚刀T3的刃部T32的形状，且能够代替滚刀T3装配于滚刀盘。

在将这样的工具T4的肋T42推压于基材3A的外齿31的状态下，一边使基材3A以旋转轴Ax1为中心旋转，一边利用滚刀盘以中心轴Ax5为中心(在图16B的例子中为顺时针)旋转驱动圆筒部T41。此时，在工具T4的肋T42压接于外齿31的状态下，使外齿31的表面产生塑性变形，形成滚压面300(图14的工序P23)。由此，连同在切齿时产生的刀痕一起因晶粒的剪切而产生的晶界被压扁，从而实现平滑的表面状态的滚压面300。结果是，对于作业者而言，使用工具T4代替滚刀T3，仅进行与滚刀加工同样的滚刀盘的操作就能够在外齿31容易地形成滚压面300。

另外，工具T4通过进行与滚刀T3同样的动作而在外齿31形成滚压面300，因此能够通过滚压进行凸面加工或铲齿加工(端部起伏)等加工。由此，能够容易实现包含齿向修整部310的滚压面300。

(7.3)其他

在制造本实施方式的谐波齿轮装置1之际，特别是在制造外圈421时，优选实施避免因设置贯通孔H1而导致的强度下降的对策。

作为一例，在形成贯通孔H1的开孔工序后，进行对外圈421(特别是 成为滚动面的内周面425)进行表面加工的表面加工工序。也就是说，为了避免贯通孔H1成为外圈421的割裂的起源，优选在外圈421中的贯通孔H1周边残留压缩残留应力。因此，优选在对外圈421进行淬火等表面加工工序之前，形成贯通孔H1，并残留基于热处理而产生的压缩残留应力。或者，也可以在热处理后对外圈421的贯通孔H1周边实施投射小的球状投射材材料对表面赋予改性硬化的喷丸硬化加工等，由此提高外圈421的疲劳强度。

(8)变形例

上述实施方式只不过是本公开的各种实施方式的一种。实施方式只要能够实现本公开的目的，就可以根据设计等进行各种变更。另外，本公开参照的附图都是示意性的图，图中的各结构要素的大小及厚度各自的比未必反映实际的尺寸比。以下，列举实施方式的变形例。以下说明的变形例可以适当组合适用。

贯通孔H1也可以处于在与旋转轴Ax1平行的方向(齿向方向D1)上从多个滚动体423的中心偏离的位置。作为一例，贯通孔H1配置于从滚动体423的中心向开口面35侧偏离的位置，也就是配置于在齿向方向D1上滚动体423的中心与开口面35之间的位置。根据该结构，具有以下优点：即使从滚动体423对形成有贯通孔H1的构件(此处为外圈421)沿径向方向施加大的负载，该负载也难以作用于贯通孔H1的周边，难以产生以贯通孔H1为起源的割裂等。

另外，贯通孔H1也可以在与旋转轴Ax1平行的方向(齿向方向D1)上设于多个部位。另外，在径向方向上，贯通孔H1的间隙X1侧的开口面积也可以比与间隙X1相反一侧的开口面积小。即，在设于外圈421的(第一)贯通孔H1中，成为间隙X1侧的外周面424侧的贯通孔H1的开口面积比成为与间隙X1相反一侧的内周面425侧的贯通孔H1的开口面积小。由此，能够提高通过贯通孔H1供给至间隙X1的润滑剂Lb1的压力。

图17A和图17B示出实施方式的变形例，与图1A和图1B相当的剖视图。在图17A和图17B所示的谐波齿轮装置1A中，(第二)贯通孔H2设于挠性外齿轮3的外齿31。换言之，在本变形例中，贯通孔H2包含设于挠性外齿轮3的外齿31的“第二贯通孔”。设于挠性外齿轮3的外齿31部分的贯通孔H2、也就是设于在旋转轴Ax1方向上与轴承42对应的部位的贯通孔H2沿着径向方向贯通挠性外齿轮3。由此，贯通孔H2的一侧的开口面面向外圈421与挠性外齿轮3之间的间隙X1，贯通孔H2的另一侧的开口面在挠性外齿轮3的外齿31中的成为与内齿21的啮合面的外周面开口。因此，贯通孔H2的一端与外圈421和挠性外齿轮3之间的间隙X1相连，另一端与外齿31和内齿21之间的空间相连。因此，外齿31与内齿21之间的空间经由贯通孔H2与外圈421和挠性外齿轮3之间的间隙X1连通。由此，处于外齿31与内齿21之间的空间的润滑剂Lb1能够通过贯通孔H2供给至外圈421与挠性外齿轮3之间的间隙X1。

在挠性外齿轮3相对于刚性内齿轮2相对旋转时，外齿31的一部分与内齿21啮合，因此外齿31和内齿21作为泵发挥功能。也就是说，外齿31和内齿21构成泵。在本变形例中，通过外齿31与内齿21啮合，提高外齿31与内齿21之间的空间内的压力，因此处于外齿31与内齿21之间的润滑剂Lb1通过贯通孔H2被挤出至间隙X1侧。这样，外齿31和内齿21构成叶片泵那样容积型的泵，以充分的压力将润滑剂Lb1挤出至间隙X1侧，因此容易将充分的润滑剂Lb1供给至间隙X1内。

此处，如图17B所示，(第二)贯通孔H2在与旋转轴Ax1平行的方向(齿向方向D1)上位于外齿31中的中心与开口面35侧的端部之间。另外，(第二)贯通孔H2配置于外齿31的齿根312和齿顶313中的齿顶313。由此，与在齿根312形成有贯通孔H2的情况相比，通过在齿顶313形成有贯通孔H2，难以产生以贯通孔H2为起源的割裂等。

另外，贯通孔H1、H2也可以设于外圈421和挠性外齿轮3的外齿31 双方。在该情况下，处于轴承42的外圈421与内圈422之间的空间的润滑剂Lb1能够通过贯通孔H1供给至外圈421与挠性外齿轮3之间的间隙X1。进一步，处于外齿31与内齿21之间的空间的润滑剂Lb1能够通过贯通孔H2供给至外圈421与挠性外齿轮3之间的间隙X1。因此，能够将润滑剂Lb1从径向方向的两侧(内侧和外侧)供给至间隙X1。此处，优选在(第一)贯通孔H1与(第二)贯通孔H2中，内齿21的在齿向方向D1上的位置不同。

另外，对内齿21和外齿31实施齿形修整并不是谐波齿轮装置1必不可少的结构。例如，也可以对内齿21与外齿31的至少一者不实施齿形修整。

另外，在径向方向上，在多个滚动体423的轨道与设于外圈421的(第一)贯通孔H1的开口面之间确保有规定值以上的距离并不是谐波齿轮装置1必不可少的结构。也就是说，也可以在滚动体423存在于与贯通孔H1对应的位置的状态下，在贯通孔H1的开口面与滚动体423之间不产生间隙，由滚动体423封闭贯通孔H1。

另外，在轴承42中，各滚动体423被4点支承也不是谐波齿轮装置1必不可少的结构，例如，也可以是各滚动体423被2点支承的结构。

另外，谐波齿轮装置1不限于实施方式所说明的杯型，例如，也可以是礼帽型、环型、差动型、扁平型(薄饼型)或盾牌型等。例如，即使是图10所例示那样的礼帽型的谐波齿轮装置1，与杯型同样，也具有在齿向方向D1的一侧具有开口面35的筒状的挠性外齿轮3。也就是说，礼帽状的挠性外齿轮3在旋转轴Ax1的一侧的端部具有凸缘部，在与凸缘部相反一侧的端部具有开口面35。即使是礼帽状的挠性外齿轮3，在开口面35侧的端部也具有外齿31，且嵌入有波发生器4。

另外，致动器100的结构也不限于实施方式中说明的结构，可以进行适当的改变。例如，关于输入部103与凸轮41的连结结构，不限于花键连 结结构，也可以使用十字头联轴器等。通过使用十字头联轴器作为输入部103与凸轮41的连结结构，能够抵消输入侧的旋转轴Ax1与波发生器4(凸轮41)之间的偏心，进一步能够抵消刚性内齿轮2与挠性外齿轮3的偏心。进一步，凸轮41也可以不能相对于输入部103沿着旋转轴Ax1移动。

另外，本实施方式的谐波齿轮装置1、致动器100和机器人用关节装置130的应用例不限于如上所述的水平多关节机器人，例如也可以是水平多关节机器人以外的工业用机器人或者是工业用以外的机器人等。在水平多关节机器人以外的产业用机器人中，作为一例，存在垂直多关节型机器人或平行连杆型机器人等。在产业用以外的机器人中，作为一例，有家庭用机器人、护理用机器人或医疗用机器人等。

另外，轴承42不限于深沟球轴承，例如也可以是角接触球轴承等。进一步，轴承42不限于球轴承，例如也可以是滚动体423由不是滚珠状的“滚子”构成的、圆筒滚子轴承、针状滚子轴承或圆锥滚子轴承等滚子轴承。即使是这样的滚珠状(球体状)以外的滚动体423，也会因滚动体423转动而产生压力差，滚动体423作为泵结构发挥功能。

另外，谐波齿轮装置1、致动器100或机器人用关节装置130的各结构要素的材质不限于金属，例如也可以是工程塑料等树脂。

另外，润滑剂Lb1不限于润滑油(油液)等液态的物质，也可以是润滑脂等凝胶态的物质。

另外，贯通孔H1的数量和配置不限于实施方式所说明的数量和配置。例如，贯通孔H1也可以设置1个、2个或4个以上。进一步，在设有多个贯通孔H1的情况下，多个贯通孔H1的间隔P1也可以是多个滚动体423的间隔P2的倍数，多个贯通孔H1配置为等间距也不是必不可少的。

另外，挠性外齿轮3的内周面301的加工所使用的滚压辊T1和卡盘构件T2不限于上述的结构，能够进行适当变更。同样，关于外齿31的加工所使用的滚刀T3和工具T4也不限于上述的结构，能够进行适当变更。作 为一例，也可以以滚刀T3的由多个刃部T32构成的列(刃列)从其中途切换至工具T4的肋T42的方式使得滚刀T3与工具T4一体化。

如图18A、图18B和图18C所示，本实施方式的谐波齿轮装置1B在滚压面200设于刚性内齿轮2的内齿21这一方面与上述实施方式的谐波齿轮装置1不同。以下，关于与实施方式1同样的结构，标注相同的附图标记而适当省略说明。图18A是图2B的区域Z1的放大概略图。图18B是表示图18A的区域Z1中的内齿21的表面状态的概略图，图18C是表示图18A的区域Z2中的内齿21的表面状态的概略图。

即，在本实施方式中，滚压面200仅设于外齿31与内齿21中的内齿21。换言之，在本实施方式中，滚压面200是设于刚性内齿轮2的内齿21的“第二滚压面”。关于(第二)滚压面200，也与上述实施方式的(第一)滚压面300相同，通过不剪切金属的晶粒的加工(滚压加工)来形成。

另外，在设于内齿21的滚压面200(第二滚压面)中，也与外齿31的滚压面300(第一滚压面)相同，优选在齿顶213以外的部位(齿根212等)设置滚压面300。也就是说，如将内齿21的齿根212的一部分(图18A的区域Z1)放大的图18B所示，在内齿21中的设有滚压面200的齿根212等处，主要成为晶粒不被剪切的平滑的表面状态。对此，如将内齿21的齿顶213的一部分(图18A的区域Z2)放大的图18C所示，在没有设有滚压面200的齿顶213处，主要成为晶粒被剪切的表面状态。并且，表明齿根212(滚压面200)的表面粗糙度比齿顶213的表面粗糙度小。

如本实施方式那样，即使是在内齿21设有滚压面200的结构，由于外齿31与内齿21的摩擦减少，因此因外齿31与内齿21的摩擦而引起的损失也减少，从而难以产生谐波齿轮装置1B的动力传递效率的下降。另外，由于抑制因摩擦引起的表面的粗糙又或是生锈，因此也难以阻碍挠性外齿轮3的变形追随性，波发生器4的旋转不容易需要额外的能量，从而抑制动力传递效率的下降。结果是，能够提供难以产生动力传递效率的下降的 谐波齿轮装置1B。

作为实施方式的变形例，滚压面200、300设于内齿21和外齿31两者。

本实施方式的结构(包含变形例在内)可以与上述实施方式所说明的结构(包含变形例在内)适当组合来应用。

(总结)

如上所说明，第一方式的谐波齿轮装置(1、1A、1B)包括刚性内齿轮(2)、挠性外齿轮(3)和波发生器(4)。刚性内齿轮(2)是具有内齿(21)的环状的部件。挠性外齿轮(3)是具有外齿(31)且配置于刚性内齿轮(2)的内侧的环状的部件。波发生器(4)具有：非圆形状的凸轮(41)，以旋转轴(Ax1)为中心被旋转驱动；和轴承(42)，装配于凸轮(41)的外侧。波发生器(4)配置于挠性外齿轮(3)的内侧，并使挠性外齿轮(3)产生挠曲。谐波齿轮装置(1、1A、1B)伴随着凸轮(41)的旋转而使挠性外齿轮(3)变形，使外齿(31)的一部分与内齿(21)的一部分啮合，从而使挠性外齿轮(3)根据与刚性内齿轮(2)的齿数差而相对于刚性内齿轮(2)进行相对旋转。外齿(31)与内齿(21)的至少一者包含滚压面(300、200)。

根据该方式，由于外齿(31)与内齿(21)的摩擦减少，因此因外齿(31)与内齿(21)的摩擦而引起的损失减少，从而难以产生谐波齿轮装置(1、1A、1B)的动力传递效率的下降。另外，由于抑制了基于摩擦的表面粗糙、又或是生锈，因此也难以阻碍挠性外齿轮(3)的变形追随性，波发生器(4)的旋转不容易需要额外的能量，从而抑制动力传递效率的下降。结果是，能够提供难以产生动力传递效率的下降的谐波齿轮装置(1、1A、1B)。

根据第一方式，在第二方式的谐波齿轮装置(1、1A、1B)中，滚压面(300、200)设于外齿(31)和内齿(21)的至少一者中的除齿顶(313、213)以外的部位。

根据该方式，容易减少外齿(31)与内齿(21)的摩擦。

根据第一或第二方式，在第三方式的谐波齿轮装置(1、1A、1B)中，滚压面(300、200)包含设于齿向方向(D1)的至少一侧的端部的齿向修整部(310、210)。

根据该方式，齿向方向(D1)的端部(齿宽端部)处的应力集中得到缓和，齿接触得以改善。

根据第一～第三中任一项的方式，在第四方式的谐波齿轮装置(1、1A、1B)中，滚压面(300)至少设于外齿(31)，且滚压面的表面粗糙度比内齿(21)小。

根据该方式，容易减少外齿(31)与内齿(21)的摩擦。

根据第一～第四中任一项的方式，在第五方式的谐波齿轮装置(1、1A、1B)中，滚压面(300)仅设于挠性外齿轮(3)的外周面中的外齿(31)。

根据该方式，只要对挠性外齿轮(3)的外周面中的必要的部位实施滚压加工即可，具有提高加工性的优点。

第六方式的谐波齿轮装置(1、1A、1B)的制造方法是第一～第五中任一项的方式的谐波齿轮装置(1、1A、1B)的制造方法，具有：准备成为刚性内齿轮(2)的基础的第一基材的工序；准备成为挠性外齿轮(3)的基础的第二基材(3A)的工序；在第一基材形成内齿(21)的工序；在第二基材(3A)形成外齿(31)的工序；和在外齿(31)和内齿(21)的至少一者通过塑性加工形成滚压面(300、200)的工序。

根据该方式，能够提供一种外齿(31)与内齿(21)的摩擦减少且难以产生动力传递效率的下降的谐波齿轮装置(1、1A、1B)。

根据第六方式，在第七方式的谐波齿轮装置(1、1A、1B)的制造方法中，在第一基材形成内齿(21)的工序和在第二基材(3A)形成外齿(31)的工序的至少一者包含切削加工。

根据该方式，能够缩短内齿(21)与外齿(31)的形成所需要的时间。

根据第七方式，在第八方式的谐波齿轮装置(1、1A、1B)的制造方法中，塑性加工使用具有与切削加工所使用的滚刀(T3)相同间距的肋(T42)的工具(T4)来进行。

根据该方式，使用工具(T4)代替滚刀(T3)，仅进行与滚刀加工同样的滚刀盘的操作就能够容易地形成滚压面(300、200)。

第九方式的机器人用关节装置(130)包括：第一～第五中任一方式的谐波齿轮装置(1、1A、1B)；固定于刚性内齿轮(2)的第一构件(131)；和固定于挠性外齿轮(3)的第二构件(132)。

根据该方式，能够提供一种外齿(31)与内齿(21)的摩擦减少且难以产生动力传递效率的下降的机器人用关节装置(130)。

第十方式的齿轮部件用作第一～第五中任一方式的谐波齿轮装置(1、1A、1B)的刚性内齿轮(2)或挠性外齿轮(3)。

根据该方式，能够提供一种外齿(31)与内齿(21)的摩擦减少且难以产生动力传递效率的下降的齿轮部件。

关于第二～第五方式的结构，不是谐波齿轮装置(1、1A、1B)必不可少的结构，能够适当省略。关于第七或第八方式的结构，不是谐波齿轮装置(1、1A、1B)的制造方法必不可少的结构，能够适当省略。

附图标记说明

1、1A、1B 谐波齿轮装置

2 刚性内齿轮(齿轮部件)

3 挠性外齿轮(齿轮部件)

3A (第二)基材

4 波发生器

21 内齿

31 外齿

41 凸轮

42 轴承

130 机器人用关节装置

131 第一构件

132 第二构件

200 (第二)滚压面

300 (第一)滚压面

210、310 齿向修整部

213、313 齿顶

Ax1 旋转轴

D1 齿向方向

T3 滚刀

T4 工具

T42 肋

工业实用性

根据本公开实施例，能够提供一种难以产生动力传递效率下降的谐波齿轮装置、谐波齿轮装置的制造方法、机器人用关节装置和齿轮部件。

Claims (10)

1. 一种谐波齿轮装置，包括：

   环状的刚性内齿轮，具有内齿；

   环状的挠性外齿轮，具有外齿并配置于所述刚性内齿轮的内侧；和

   波发生器，具有以旋转轴为中心被旋转驱动的非圆形状的凸轮、和装配于所述凸轮的外侧的轴承，所述波发生器配置于所述挠性外齿轮的内侧，使所述挠性外齿轮产生挠曲，

   伴随着所述凸轮的旋转而使所述挠性外齿轮变形，使所述外齿的一部分与所述内齿的一部分啮合，从而使所述挠性外齿轮按照与所述刚性内齿轮的齿数差而相对于所述刚性内齿轮进行相对旋转，其中，

   所述外齿与所述内齿的至少一者包含滚压面。
2. 根据权利要求1所述的谐波齿轮装置，其中，

   所述滚压面设于所述外齿和所述内齿的至少一者中的除齿顶以外的部位。
3. 根据权利要求1或2所述的谐波齿轮装置，其中，

   所述滚压面包含设于齿向方向的至少一侧的端部的齿向修整部。
4. 根据权利要求1～3中任一项所述的谐波齿轮装置，其中，

   所述滚压面至少设于所述外齿，且所述滚压面的表面粗糙度比所述内齿小。
5. 根据权利要求1～4中任一项所述的谐波齿轮装置，其中，

   所述滚压面仅设于所述挠性外齿轮的外周面中的所述外齿。
6. 一种谐波齿轮装置的制造方法，是权利要求1～5中任一项所述的谐波齿轮装置的制造方法，其中，所述制造方法具有：

   准备成为所述刚性内齿轮的基础的第一基材的工序；

   准备成为所述挠性外齿轮的基础的第二基材的工序；

   在所述第一基材形成所述内齿的工序；

   在所述第二基材形成所述外齿的工序；和

   在所述外齿和所述内齿的至少一者通过塑性加工形成所述滚压面的工序。
7. 根据权利要求6所述的谐波齿轮装置的制造方法，其中，

   在所述第一基材形成所述内齿的工序和在所述第二基材形成所述外齿的工序的至少一者包含切削加工。
8. 根据权利要求7所述的谐波齿轮装置的制造方法，其中，

   所述塑性加工使用具有与所述切削加工所使用的滚刀相同间距的肋的工具来进行。
9. 一种机器人用关节装置，其中，包括：

   权利要求1～5中任一项所述的谐波齿轮装置；

   第一构件，固定于所述刚性内齿轮；和

   第二构件，固定于所述挠性外齿轮。
10. 一种齿轮部件，其中，所述齿轮部件用作权利要求1～5中任一项所述的谐波齿轮装置的所述刚性内齿轮或所述挠性外齿轮。