JP2012167770A - 外歯歯車の製造方法、減速機、及びクラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】調和減速機に用いることが可能な可撓性を有する外歯歯車として、取り扱い性に優れ、所定の位置に組み込んだ状態では外歯を内歯と適切に噛み合わせて所期の機能を発揮することが可能な外歯歯車の製造方法を提供する。
【解決手段】内周面に軸方向に延びるスリットを周方向に沿って所定間隔で形成した内歯に噛み合う外歯２１を備えた可撓性を有する外歯歯車２の製造方法として、内周面に軸方向に延びる歯及びスリットを周方向に沿って所定間隔で形成し、外周面を平滑な面に形成した可撓性を有する環状部材Ｒを裏返し、この裏返し工程によって外歯２１として利用可能な歯を外周面に表出させる方法を採用した。
【選択図】図１

Description

本発明は、内歯歯車の内歯と噛み合う外歯を有する外歯歯車の製造方法、及びその製造方法によって製造された外歯歯車を備えた減速機、クラッチに関するものである。

従来より、相互に噛み合う内歯及び外歯をそれぞれ有する内歯歯車と外歯歯車によって構成される歯車機構を利用した減速機が知られている。特に、簡単な構成でありながら高い減速比を得ることができる減速機として、剛性が高い内歯歯車と、この内歯歯車の内歯に外歯を噛み合わせることができる程度に全体が楕円形状に撓み得る外歯歯車と、外歯歯車を内側から外側に向けて押圧して外歯歯車の外歯の一部を内歯歯車の内歯に噛み合わせた状態で回転することにより、噛み合わせ位置を移動させながら可撓性外歯歯車の楕円形状を回転させるウエーブジェネレータとを備えた減速機（調和減速機）が知られている（例えば特許文献１）。

特開２００７−２０５４５０号公報

ところで、外歯歯車は、外周面に歯を形成したものであるため、外歯歯車単体として製造された後の時点から歯車機構として機能する所定の位置に組み込まれる時点まで外歯が外部に露出した状態となる。したがって、外歯歯車単体として製造された後の時点から組込処理を行うまでの間に外歯が他の物との接触によって損傷するおそれがある。また、外歯歯車単体として製造された後から組込処理を行うまでの間、外部に露出する外歯同士の溝（スリット）に粉塵が入り込むおそれもある。このような外歯の損傷やスリットに粉塵が入り込んだ場合には、外歯歯車を所定の位置に組み込んだ状態において内歯との適切な噛み合いを得られず、所期の機能を発揮し難いものとなってしまうおそれがある。

したがって、外歯歯車には慎重且つ丁寧な取り扱いが要求され、特に、製造場所から組込処理現場まで外歯歯車を移動させる際には、丁寧な運搬や梱包が要求される。

このように取り扱いを慎重にせざるを得ない外歯歯車を適用することについて、その取り扱い難さを改善しようとする試みはこれまでなされなかったのが現状である。

本発明は、このような問題に着目してなされたものであって、主たる目的は、取り扱い性の向上を図り、所定の位置に組み込んだ状態では外歯を内歯と適切に噛み合って所期の機能を発揮することが可能な外歯歯車の製造方法、及びその製造方法によって製造された外歯歯車を備えた減速機、及びクラッチを提供することにある。

すなわち本発明は、可撓性を有する外歯歯車の製造方法に関するものであり、内周面に歯を形成した可撓性を有する環状部材を裏返し、この裏返し工程により外歯として利用可能な歯を外周面に表出させることを特徴としている。

このような方法で外歯歯車を製造すれば、裏返し工程の前の時点では環状部材のスリットが外周面に露出することがないため、外歯が外周面に常に露出している従来の外歯歯車と比較して、環状部材を裏返すまで内周面に存在する歯が他の部材と干渉して損傷する可能性を皆無若しくは限りなく皆無に近付けることができる。また、本発明に係る製造方法で製造する外歯歯車は、外歯を外周面に常に露出させている従来の外歯歯車と比較して、環状部材を裏返すまでの時点において内周面に存在する歯同士の溝（スリット）に粉塵が入り込む可能性も格段に低くすることができる。

したがって、内周面に歯を形成した環状部材として製造された時点から所定位置に組み込む直前までは内歯歯車の状態としておけば、この期間（歯車単体として製造された後の時点から組込処理を行うまでの時点）に内周面に形成した歯が他の部材と干渉したり、内周面に形成した歯同士の溝（スリット）に粉塵が入り込むという不具合を防止・抑制することができる。

そして、本発明によれば、歯の損傷やスリットに粉塵が入り込んだ場合に生じ得る不具合、つまり、外歯歯車を所定の位置に組み込んだ状態において内歯歯車の内歯との適切な噛み合い状態を実現できず、所期の機能を発揮し難いものとなってしまうという不具合を解消することができる。また、従来であれば常に慎重且つ丁寧な取り扱いが要求されていた外歯歯車を、本発明に係る製造方法で製造すれば、裏返すまでの取り扱いが断然容易になるという効果も得ることができる。

このように、本発明に係る外歯歯車の製造方法は、内周面に歯を形成した内歯歯車といえる形態の環状部材を、可撓性を利用して裏返すことにより外歯歯車として機能させるという斬新な発想により、上述した効果を得ることができる。特に、これまで改善が試みられなかった取り扱い性の向上を実現することができる点は本発明特有の顕著な効果である。

また、本発明に係る外歯歯車の製造方法では、環状部材として、例えば金型等を用いて所定サイズに個別に製造した環状部材を適用することも可能であるが、内周面に軸方向に延びる歯及びスリットを周方向に沿って所定間隔で形成し、外周面を平滑な面に形成した長尺の円筒状の部材を所定サイズに切断した環状部材を適用することができる。このような環状部材であれば効率良く量産することができ、外歯歯車を製造する際の低コスト化に役立つ。

また、本発明の減速機は、上述した製造方法によって製造した外歯歯車と、内周面に外歯歯車の外歯の歯数と異なる歯数の内歯を有する第１内歯歯車と、第１内歯歯車の内側に配置した外歯歯車を内側から外側に押圧し変形させて外歯の一部を第１内歯歯車の内歯に噛み合わせるウエーブジェネレータ（波動発生器）と、外歯歯車の回転を規制し得る回転規制部材とを備えていることを特徴としている。ここで、「外歯歯車の外歯の歯数と異なる歯数の内歯」とは、「外歯歯車の外歯の歯数よりも多い歯数の内歯」、「外歯歯車の外歯の歯数よりも少ない歯数の内歯」、これら何れの態様も包含する意味である。

このような減速機であれば、環状部材を裏返し、この裏返し工程により外歯として利用可能な歯を外周面に表出させた外歯歯車を適用しているため、外歯として機能する部分が環状部材を裏返す前の時点で不意に他の部材と干渉して損傷する事態を防止・抑制することができるため、環状部材を裏返して外歯歯車として機能させる状態では、ウェーブジェネレータがこの外歯歯車を内側から外側に向けて押圧して変形させることにより、外歯歯車の外歯と第１内歯歯車の内歯との適切な噛み合わせを実現することができる。

そして、ウェーブジェネレータに入力軸を設け（接続し）、第１内歯歯車を出力側内歯歯車として機能させ、外歯歯車とは相対回転しない回転規制部材を外部から固定した固定側部材とすれば、ウェーブジェネレータの回転により外歯と第１内歯歯車の内歯との噛み合い位置を移動させて、出力側内歯歯車（第１内歯歯車）を固定側部材（回転規制部材）に対して回転させることができる（第１使用態様）。また、外歯歯車とは相対回転しない回転規制部材を出力側部材として機能させ、第１内歯歯車を外部から固定した固定側内歯歯車として機能させれば、ウェーブジェネレータの回転により外歯と第１内歯歯車の内歯との噛み合い位置を移動させて、回転規制部材を固定側内歯歯車（第１内歯歯車）に対して回転させることができる（第２使用態様）。これら何れの態様においても、第１内歯歯車の内歯と外歯歯車の外歯との歯数差で決まる減速比で出力側内歯歯車（第１内歯歯車）または出力側部材（回転規制部材）を、固定側部材（回転規制部材）または固定側内歯歯車（第１内歯歯車）に対して所定角度だけ相対回転させることができる。ここで、回転規制部材として、第１内歯歯車と同軸上に配置され且つ内周面に外歯歯車の外歯と同一モジュールの内歯を有する第２内歯歯車を適用すれば、この第２内歯歯車の内歯を外歯に噛み合わせることにより、外歯歯車の回転を好適に規制することができる。なお、第２内歯歯車の内歯の歯数は外歯歯車の外歯の歯数と同数であっても、異なっていても構わない。さらに、外歯歯車、第１内歯歯車及び第２内歯歯車を同軸上に配置し、この同軸上にウェーブジェネレータの回転中心軸を一致させれば、つまり、ウェーブジェネレータの回転中心軸と、各歯車（外歯歯車、第１内歯歯車、第２内歯歯車）の回転中心軸とを一致させれば、減速機全体の小型化及び薄型化を実現することができる。

また、本発明に係るクラッチは、上述した構成を有する減速機と、減速機を、ウェーブジェネレータの回転動作に伴って第１内歯歯車を所定の減速比で回転させることが可能な動力伝達状態と、前記ウェーブジェネレータの回転動力を第１内歯歯車に伝達不能な遮断状態との間で切り替えるクラッチ駆動部とを備えていることを特徴としている。

このようなクラッチであれば、上述した作用効果、つまり、環状部材を裏返して外周面に外歯を表出させた外歯歯車を適用することにより、外歯として機能する部分が環状部材を裏返す前の時点で不意に他の部材と干渉して損傷する事態を防止・抑制することができ、環状部材を裏返して外歯歯車として機能させる状態では、ウェーブジェネレータがこの外歯歯車を内側から外側に向けて押圧して変形させることにより、外歯歯車の外歯と第１内歯歯車の内歯との適切な噛み合わせを実現することができるという効果を奏する。

そして、本発明のクラッチは、クラッチ駆動部によって減速機を動力伝達状態にし、この状態でウェーブジェネレータが回転すれば、第１内歯歯車を回転規制部材（例えば上述の第２内歯歯車）に対して、第１内歯歯車の内歯と外歯歯車の外歯との歯数差で決まる減速比で回転させることができる。また、本発明のクラッチは、クラッチ駆動部によって減速機を遮断状態にすれば、この状態でウェーブジェネレータが回転しても、この回転動力が第１内歯歯車に伝達することがなく、第１内歯歯車を静止させておくことができる。

本発明によれば、当初は内周面に歯を形成している環状部材を裏返すことによって外歯歯車として機能させるという斬新な技術的思想に基づき、従来の外歯歯車と比較して取り扱い性に優れ、内歯と適切に噛み合わせることが可能な外歯歯車の製造方法、及びその製造方法によって製造された外歯歯車を備えた減速機、及びクラッチを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る減速機の全体分解図。 同実施形態に係る外歯歯車の全体図。 同外歯歯車の平面図。 同実施形態における第１内歯歯車の平面図。 同底面図。 図４のａ−ａ線断面図。 同実施形態における第１内歯歯車を底面側から見た全体図。 同実施形態における第２内歯歯車の平面図。 同底面図。 図８のａ−ａ線断面図。 同実施形態における第２内歯歯車の全体図。 同実施形態に係る減速機の動作原理図。 同実施形態におけるホルダの全体図。 同平面図。 同側面図。 同実施形態に係る減速機の動作原理図。 同実施形態で用いる環状部材の全体図。 同実施形態における筒状部材の全体図。 本発明の第２実施形態に係るクラッチの全体分解図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

〈第１実施形態〉第１実施形態に係る減速機１は、図１（減速機１の分解組付図）に示すように、外周面に外歯２１を有する外歯歯車２と、内周面に外歯歯車２の外歯２１の歯数よりも多い歯数の内歯３１を有する第１内歯歯車３と、内周面に外歯歯車２の外歯２１の歯数と同数の内歯４１を有する第２内歯歯車４と、外歯歯車２を内側から外側に向けて押圧して変形させ、所定の押圧ポイントで外歯２１と第１内歯歯車３の内歯３１及び第２内歯歯車４の内歯３１に噛み合わせるウエーブジェネレータ５とを備えた調和減速機あるいは撓み噛み合い式減速機と称されるものである。ここで、第２内歯歯車４は、外歯２１と同数の内歯４１を外歯２１に噛み合わせることによって外歯歯車２の回転を規制し得るものであり、本発明における「回転規制部材」の具体的な一例である。

外歯歯車２は、図２及び図３に示すように、外周面に多数の外歯２１を有し、内周面を平滑面にしたものである。外歯２１は、所定ピッチで軸方向に沿って形成した多数のスリット２１ｓと、周方向に隣り合うスリット２１ｓ同士の間に形成される歯２１ｔとによって構成されている。外歯歯車２は、作業者が手指で簡単に内周面を外向きに裏返すことが可能な可撓性を有する。また、外歯歯車２の外径は第１内歯歯車３の内径よりも小さく、外歯２１の歯数は第１内歯歯車３の内歯３１の歯数よりも２ｎ（ｎは正の整数）だけ少なく設定している。

第１内歯歯車３は、剛性の高い素材から形成されたものである。本実施形態では、第１内歯歯車３として、図４〜図７（図４〜図７は、第１内歯歯車３の平面図、底面図、図４のａ−ａ線断面図、底面側から見た全体図である）に示すように、高さ方向略中央部に蓋部３２を有し、この蓋部３２を境にした下側領域の内周面に内歯３１を形成するとともに、蓋部３２を境にした上側領域に適宜の形状をなすボス部３３を形成した一体成形品を適用している。なお、蓋部３２の中央部には図示しない出力軸を一体回転可能に保持する出力軸保持孔３４を形成している。

第２内歯歯車４は、剛性の高い素材から形成されたものである。本実施形態では、第２内歯歯車４として、図８〜図１１（図８〜図１１は、第２内歯歯車４の平面図、底面図、図８のａ−ａ線断面図、全体図である）に示すように、底部４２を有し、この底部４２よりも上方領域の内周面に内歯４１を形成した一体成形品を適用している。この第２内歯歯車４は、第１内歯歯車３のうち内歯３１を形成した内周面の内径と同じ内径の内周面に外歯歯車２の外歯２１と同数の内歯４１を形成したものである。なお、外歯２１、内歯３１、内歯４１は全て同一モジュールである。底部４２は、中央部に入力軸６が回転自在な状態で挿入可能な入力軸挿入孔４３を形成し、上向き面を平滑な面とする一方で、下向き面に、第２内歯歯車４全体を適宜の手段や構造で所定の固定部材（図示省略）に回転不能に固定するロック部材７に係合可能な係合部４４を設けている。そして、係合部４４をロック部材７の係合凹部（図示省略）に係合させて、ロック部材７を固定部材に固定することによって第２内歯歯車４を回転不能な状態に維持することができる。したがって、本実施形態では、第２内歯歯車４が外部から固定された固定側内歯歯車（固定側部材）として機能する。

このような２つの内歯歯車（第１内歯歯車３、第２内歯歯車４）を同軸上に配置した状態で第１内歯歯車３のうち内歯３１を形成した下側領域の内部空間と第２内歯歯車４の内部空間が相互に連通し、この連通する内部空間に外歯歯車２及びウエーブジェネレータ５を、両内歯歯車（第１内歯歯車３、第２内歯歯車４）と同軸上に配置している。これにより、減速機１全体のコンパクト化を実現している。そして、図１２に示すように、ウエーブジェネレータ５（具体的には後述するローラ５１）による押圧ポイントでは外歯歯車２の外歯２１は、第１内歯歯車３の内歯３１及び第２内歯歯車４の内歯３１に同時に噛み合うことになる。なお、図１２では、説明の便宜上、第１内歯歯車３の内歯３１を第２内歯歯車４の内歯４１よりも細い線で示している。

ウエーブジェネレータ５は、外歯歯車２の内側に配置され、外歯歯車２の外歯２１の一部を第１内歯歯車３の内歯３１及び第２内歯歯車４の内歯４１に噛み合わせるようにこの外歯歯車２を楕円筒形に変形させるものである。本実施形態では、図１に示すように、に示すように、ウエーブジェネレータ５として、一対のローラ５１と、これらローラ５１を保持するホルダ５２とを備えたものを適用している。ホルダ５２は、図１３〜図１５（図１３〜図１５は、ホルダ５２の全体図、平面図、側面図である）に示すように、入力軸６を一体回転可能に保持する入力軸保持部５２１と、高さ方向に対をなしてローラ５１を相対回転可能に支持するローラ支持板５２２とを有する。本実施形態では、入力軸６の先端部分を断面視形状Ｄ字状にし、入力軸保持部５２１の開口形状を入力軸６の断面視形状に対応させている。また、一対のローラ５１は、入力軸６を中心に点対称となる位置にローラ支持板５２２によって回転自在に保持され、その外周面の一部がローラ支持板５２２の外縁よりも外側に露出し得るように設定されている。このような各部品からなるウエーブジェネレータ５は、図１２に示すように、一対のローラ５１によって外歯歯車２の内側の２点を外側に向けて押圧することで可撓性の外歯歯車２を楕円筒状に変形させて、押圧した箇所（押圧ポイント）に対応する外歯２１を対面する第１内歯歯車３の内歯３１及び第２内歯歯車４の内歯４１に噛み合わせることができる。

このような本実施形態に係る調和減速機１では、例えば図示しないモータによって入力軸６を回転駆動させると、２箇所の押圧ポイントで外歯歯車２の外歯２１の一部を第１内歯歯車３の内歯３１及び第２内歯歯車４の内歯４１に噛み合わせているウエーブジェネレータ５が入力軸６と一体回転して押圧ポイントを周方向に変える（図１２及び図１６参照）。ここで、第２内歯歯車４は外部から回転不能に固定されているため、外歯歯車２は、外歯歯車２に対して相対回転しない第２内歯歯車４の内歯４１と外歯２１との噛み合い部分を足場として、両内歯（第１内歯歯車３の内歯３１、第２内歯歯車４の内歯４１）と外歯２１との良好な噛み合い状態を維持しながら、ウエーブジェネレータ５の回転動作に応じて外歯２１と外歯２１の歯数とは異なる歯数の内歯３１との噛み合い位置を外歯２１と内歯３１との歯数差分だけ周方向に変えることができる。ウエーブジェネレータ５のうち、ホルダ５２は入力軸６と一体回転する一方で、ホルダ５２に保持された各ローラ５１は外歯歯車２の内周面（平滑面）を押圧しながら転動する。このようなウエーブジェネレータ５の回転動作に伴って押圧ポイントが移動する。この際、楕円形状を保った外歯歯車２の変形方向が漸次変化する。そして、本実施形態に係る減速機１は、ウエーブジェネレータ５（具体的にはホルダ５２）が一回転すると、外歯歯車２に噛み合っている出力側の内歯歯車（本実施形態では第１内歯歯車３）を第２内歯歯車４に対して所定角度分だけ回転させることができる。固定側内歯歯車（第２内歯歯車４）に対する出力側内歯歯車（第１内歯歯車３）の回転角度は、外歯歯車２の外歯２１の歯数と、両内歯歯車３，４のうち外歯２１と異なる歯数の内歯（本実施形態では第１内歯歯車３の内歯３１）との差に基づく値となる。

このように、ウエーブジェネレータ５の回転によって出力側内歯歯車（第１内歯歯車３）を、内歯（本実施形態では第１内歯歯車３の内歯３１）と外歯２１との歯数差で決まる減速比で減速回転させることができる。ここで、外歯歯車２の外歯２１が何れか一方の内歯歯車（本実施形態では第１内歯歯車３）の内歯３１よりも２ｎ（ｎは正の整数）だけ歯数が少なくなっているため、出力側となる第１内歯歯車３は、入力軸６に加えられた回転数よりも少ない回転数で回転する。これにより、入力軸６に入力する回転速度を減速して出力側内歯歯車３から出力することができる。

そして、本実施形態では、外歯歯車２として、図１７に示す環状部材Ｒを裏返したものを適用している。

環状部材Ｒは、図１８に示すように、内周面に軸方向に沿って延びる歯Ｔｔ及びスリットＴｓを周方向に沿って所定ピッチで形成し、外周面を凹凸のないフラットな平滑面に設定した長尺の筒状部材Ｔを所定サイズに軸方向と直交する方向に切断したものである。この環状部材Ｒは、可撓性及び弾性に優れた素材からなるものである。

従来の外歯歯車は、外歯歯車単体として製造（加工・成形）された後の時点から内歯歯車と噛み合い得る所定の位置に組み込まれる時点まで常に外歯が外部に露出した状態であった。したがって、外歯歯車単体として製造された後の時点から組込処理を行うまでの間に外歯が他の部材との干渉によって損傷したり、歯同士の溝（スリット）に粉塵が入り込む不具合が生じないように慎重且つ丁寧に取り扱わざるを得なかった。

本発明者は、このような不具合を解消すべく熟考を重ねた結果、可撓性に富む環状部材Ｒを裏返し、この裏返し工程によって、当初は内周面に形成される内歯Ｒ１を外周面に露出させて外歯２１として機能させるという斬新なアイデアに基づく外歯歯車２を想到するに至った。

このような技術的思想に基づいて製造した外歯歯車２は、環状部材Ｒを裏返すことなくそのままの状態、つまり歯Ｒｔを内向きにした状態で取り扱うことによって、歯が常に外部に露出している状態と比較して、歯Ｒｔが他の部材と干渉して損傷したり、歯Ｒｔ同士の溝（スリットＲｓ）に粉塵が入り込む可能性をゼロ若しくは限りなくゼロに近付けることができる。

したがって、内周面に内歯Ｒ１を形成した環状部材Ｒとして製造された時点（本実施形態では長尺の筒状部材Ｔを所定サイズに切断した時点）から、内歯歯車３，４と係合し得る所定位置に組み込む直前の時点まで裏返さなければ、この期間（環状部材Ｒとして製造された直後の時点から組込処理を行う直前までの時点）に内周面に形成した歯Ｒｔが他の部材と干渉したり、歯Ｒｔ同士の溝（スリットＲｓ）に粉塵が入り込むという不具合の発生を防止・抑制することができ、裏返す時点までの取り扱い易さが飛躍的に向上する。

そして、所定位置に組み込む直前で環状部材Ｒを裏返して外歯歯車２として用いることによって、歯の損傷やスリットに粉塵が入り込んだ場合に生じ得る不具合、つまり、外歯歯車を所定の位置に組み込んだ状態において内歯歯車の内歯との適切な噛み合い状態を実現できず、所期の機能を発揮し難いものになってしまうという不具合を解消することができる。

しかも、環状部材Ｒを裏返す処理は素材の可撓性及び弾性により作業者が手指で簡単に行うことができるため、多大な労力や専用機械の導入を必要とすることなく、取り扱い性の向上を実現することができる。

特に、環状部材Ｒが、歯数、歯のモジュール（ピッチ円直径を歯数で除した値）、歯厚、歯幅、直径（歯先円直径、ピッチ円直径、歯底円直径）などをそれぞれ異ならせて多種類存在するものであれば、所望の値（減速比などを考慮して求められる値）と一致する環状部材Ｒを選択して適用することにより、歯数やモジュールの変更にも低コストで対応することができる点である。

そして、本実施形態に係る調和減速機１は、環状部材Ｒを裏返して歯Ｒｔを外周面に表出させた外歯歯車２を適用しているため、上述した種々の効果を奏し、ウエーブジェネレータ５がこの外歯歯車２を内側から外側に向けて押圧して変形させることにより、外歯歯車２の外歯２１と各内歯歯車の内歯３１（第１内歯歯車３の内歯３１，第２内歯歯車４の内歯４１）との適切な噛み合わせを実現することができ、所望の減速比を得ることが可能である。

また、環状部材Ｒとして弾性に富むものを適用することにより、裏返して外歯歯車２として機能し得る状態で所定位置に組み込んだ状態において、ウエーブジェネレータ５（特に外歯歯車２を内側から外側に向けて押圧する部分、本実施形態であればローラ５１）との相対位置が多少ずれていた場合であっても、弾性によってそのズレを吸収することが可能であるため、多少の位置ズレや寸法誤差を許容することができる。さらに、弾性に富む素材からなる環状部材Ｒを裏返して外歯歯車２として用いることによって、素材の弾性により内歯（第１内歯歯車３の内歯３１，第２内歯歯車４の内歯４１）との噛み合い時に生じ得る打撃音や摩擦音を小さくすることもでき、低騒音での駆動が実現できる。加えて、弾性に優れ且つ質量も小さい環状部材Ｒを適用した場合には、外歯歯車２の軽量化も同時に図ることができる。

〈第２実施形態〉第２実施形態に係るクラッチＣは、図１９に示すように、減速機１と、この減速機１を、ウエーブジェネレータ５の回転動作に伴って第１内歯歯車３を所定の減速比で回転させることが可能な動力伝達状態と、ウエーブジェネレータ５の回転動力を第１内歯歯車３に伝達不能な遮断状態との間で切り替えるクラッチ駆動部８とを備えたものである。

減速機１は、第１実施形態で述べた調和減速機１に準じるものであり、詳細な説明は省略する。すなわち、本実施形態では、第１内歯歯車３が出力側内歯歯車として機能するとともに、第２内歯歯車４が外部から固定され得る固定側内歯歯車（固定側部材）として機能する。

クラッチ駆動部８は、電磁ソレノイドを用いて構成したものである。電磁ソレノイドは、内部のコイルを通電することによって磁気回路を形成する電磁コイル部８１と、電磁コイル部８１に対して入力軸６（シャフト）の軸方向に摺動可能なスライド部材８２と、電磁コイル部８１とスライド部材８２との間に配置した弾性部材８３とを備えたものである。

電磁コイル部８１は、図示しない外部電源から供給される電力によって内部のコイルが通電可能な周知のものである。また、本実施形態に係るクラッチＣ全体を図示しない取付対象物に取り付けた際に、取付対象物の所定箇所に係合してクラッチＣ全体の回転を規制する回り止め部８１１をこの電磁コイル部８１に設けている。なお、電磁コイル部８１の下方に配置したモータＭも図示しない外部電源から供給される電力によって駆動するものである。

スライド部材８２は、固定側内歯歯車（第２内歯歯車４）の下向き面に配置したロック部材７に係合可能なロック部８２１を有し、ロック部８２１がロック部材７に係合するロック位置と、ロック部８２１がロック部材７に係合しないアンロック位置との間で入力軸６（シャフト）の軸方向に移動可能なものである。なお、このスライド部材８２は、入力軸６（シャフト）の軸方向にのみ移動が可能であり、入力軸６（シャフト）回りの回転は規制されている。

弾性部材８３は、スライド部材８２をアンロック位置に向かって付勢するものであり、本実施形態では例えばウェーブバネを用いて構成している。

そして、本実施形態に係るクラッチＣは、図示しない外部電源から電磁コイル部８１内のコイルに通電された状態では、電磁コイル部８１に磁気回路が発生し、電磁力の作用によってスライド部材８２を電磁コイル部８１に吸着する。その結果、スライド部材８２は、弾性部材８３を圧縮して、ロック部８２１をロック部材７に係合させたロック位置に位置付けられ、固定側内歯歯車（第２内歯歯車４）はスライド部材８２及びロック部材７により回転不能な状態となる。

この状態で入力軸６を回転駆動させてウエーブジェネレータ５を回転させると、上述した第１実施形態で述べた動作原理に基づいて、出力側内歯歯車（第１内歯歯車３）が固定側内歯歯車（第２内歯歯車４）に対して所定の減速比で減速されて所定方向に回転する。

つまり、本実施形態にクラッチＣは、電磁コイル部８１への通電をＯＮにすると、調和減速機１の固定側内歯歯車（第２内歯歯車４）の回転を規制することによって減速機１を動力伝達状態（接続状態）とし、入力軸６の回転（トルク）を減速して駆動出力側である第１内歯歯車３に伝達し、第１内歯歯車３を所定の速度で回転駆動させることができる。

一方、図示しない外部電源から電磁コイル部８１内のコイルに通電されない状態では、電磁コイル部８１に磁気回路は発生せず、スライド部材８２は弾性部材８３によりアンロック位置に向かって付勢される。その結果、スライド部材８２はアンロック位置に位置付けられ、スライド部材８２及び回転規制部材７による固定側内歯歯車（第２内歯歯車４）の回転不能状態（固定状態）は解除される。

この状態で、第２内歯歯車４はスライド部材８２に対してフリーとなり、第１内歯歯車３と第２内歯歯車４は外歯歯車２により互いに固定された状態となる。この状態で仮に、出力側内歯歯車（第１内歯歯車３）を外部から回転させると、第１内歯歯車３、第２内歯歯車４及び外歯歯車２は一体的に回転し、外歯歯車２の内周面がウェーブジェネレータ５のローラ５１の周囲を空転する状態となる。そのとき、ウェーブジェネレータ５はモータＭの空転トルクにより保持され回転しない。また、同じ状態でモータＭが回転した場合、出力側内歯歯車（第１内歯歯車３）の負荷トルクが一定値以上であれば同様の作用により、出力側内歯歯車（第１内歯歯車３）は回転しない。

つまり、本実施形態に係るクラッチＣは、電磁コイル部８１への通電をＯＦＦにすると、調和減速機１のうち外部から固定され得る固定側内歯歯車（第２内歯歯車４）をフリーな状態にすることによって減速機１を遮断状態とし、入力軸６及び入力軸６と一体回転するウエーブジェネレータ５と駆動出力側である第１内歯歯車３とを切り離して入力軸６及びウエーブジェネレータ５の回転（トルク）の第１内歯歯車３への伝達を遮断することができる。

そして、本実施形態のクラッチＣは、第１実施形態と同様に、減速機１の外歯歯車２として、環状部材Ｒを裏返して製造したものを適用しているため、上述した種々の作用効果を奏し、減速機１が動力伝達状態にある場合には、出力側内歯歯車（第１内歯歯車３）を所望の減速比で回転させることが可能である。

また、本実施形態のクラッチＣにおいては、調和減速機１及びクラッチ駆動部８（電磁ソレノイド）を同軸上に組み込んでいるため、組立作業性を向上するとともにクラッチ駆動部８（電磁ソレノイド）の配置スペースを削減してクラッチＣ全体の薄型化及び小型化を実現することができる。

また、電磁コイル部８１への通電をＯＮとした状態で減速機１が動力伝達状態（ＯＮ状態）となるため、クラッチＣを作動させない時間（ＯＦＦ時間）の方が作動させる時間（ＯＮ時間）よりも長い使用態様では通電時間を短縮することができ、消費電力の削減にも寄与する。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、環状部材として、内周面に軸方向に延びる歯及びスリットを周方向に沿って所定間隔で形成し、外周面を平滑な面に形成した長尺の円筒状の部材を所定サイズに切断したものを例示したが、例えば金型等を用いて所定サイズに個別に製造した環状部材を適用することもできる。また、環状部材は、内周面に軸方向に延びる歯及びスリットを周方向に沿って所定間隔で形成した可撓性を有するものであればよく、環状部材として、外周面に、例えばウェーブジェネレータとの摩擦を高めるための凹凸処理を施したものなど、外周面が平滑な面ではないものを適用しても構わない。

また、上述した各実施形態では、回転規制部材として、外歯歯車の外歯の歯数と同数の歯数の内歯を有する第２内歯歯車を例示したが、外歯の歯数よりも多い歯数の内歯を有する第２内歯歯車、または外歯の歯数よりも少ない歯数の内歯を有する第２内歯歯車を回転規制部材として用いることができる。さらには、回転規制部材として、外歯歯車のうちウェーブジェネレータによる外歯と第１内歯歯車の内歯との噛み合い動作に支障を来さない部分（保持対象部分）を保持する保持部を備え、保持部で外歯歯車の保持対象部分を保持することによって外歯歯車の回転を規制し得るものを適用してもよい。ここで、保持部は、外歯歯車の内周面または外周面の何れか一方の面のみに接触するもの、あるいは外歯歯車の内周面及び外周面の両面に接触する（外歯歯車を厚み方向に挟み込む）もの、これら何れの態様であっても構わない。つまり、外歯歯車における保持対象部分は、一方の面のみであってもよいし、両面であってもよい。また、保持部を複数備えた回転規制部材を適用することもできる。

また、第１内歯歯車として、外歯歯車の外歯の歯数よりも少ない歯数の内歯を有するものを適用することもできる。この場合、第１内歯歯車の内側に配置する外歯歯車の外径が内歯歯車の内径よりも大きくなる。このような寸法関係において第１内歯歯車の内歯と外歯歯車の外歯とを部分的に適切に噛み合わせことができるように、ウェーブジェネレータは、外歯歯車のうち第１内歯歯車の内歯と噛み合う部分を内側から外側に押圧して変形させる機能と、第１内歯歯車の内歯と噛み合わない部分を外歯歯車の内周側に撓ませて変形させる機能とを有するものであることが好ましい。

また、内周面に外歯歯車の外歯の歯数と異なる歯数の内歯を有する第１内歯歯車を外部から固定した固定側内歯歯車（固定側部材）として機能させるとともに、外歯歯車の回転を規制し得る回転規制部材を、固定側内歯歯車（固定側部材）に対して相対回転可能な出力側部材（回転規制部材として第２内歯歯車を用いれば、この第２内歯歯車を出力側内歯歯車）として機能させる態様を採用することもできる。なお、同軸上に配置した第１内歯歯車及び回転規制部材（第２内歯歯車）の何れを固定側部材（固定側内歯歯車）とし、他方を出力側部材（出力側内歯歯車）とするかは、これらを組み込んだ状態で設計上決まるようにすることも可能であるし、あるいは、適宜の切替機構により選択できるようにしても構わない。

また、ウエーブジェネレータ（波動発生器）として、楕円形をした剛性カム板と、その外周に嵌め込まれたボールベアリングとを備え、楕円形の長軸両端の２か所で外歯歯車を内側から外側に向けて押圧するものを適用しても構わない。

上述した第２実施形態では、クラッチとして、電磁コイル部への通電をＯＦＦすることによって、スライド部材をアンロック位置に向かって付勢する弾性部材の付勢力でスライド部材をアンロック位置に位置付け、ウェーブジェネレータから出力側内歯歯車への駆動伝達を遮断可能にした遮断状態になる態様を例示したが、弾性部材の配置箇所を適宜変更して、スライド部材をロック位置に向かって付勢するように構成し、電磁コイル部への通電をＯＦＦした場合に、弾性部材の付勢力でスライド部材をロック位置に位置付け、ウェーブジェネレータから出力側内歯歯車への駆動伝達が可能な動力伝達状態になるように設定したクラッチを適用することも可能である。このようなクラッチは、電磁コイル部への通電をＯＦＦにした状態で動力伝達状態となるため、クラッチのＯＦＦ時間がＯＮ時間よりも長い使用態様での消費電力を削減することができる。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…減速機
２…外歯歯車
２１…外歯
３…第１内歯歯車
３１…内歯
４…回転規制部材，第２内歯歯車
４１…内歯
５…ウエーブジェネレータ
８…クラッチ駆動部
Ｃ…クラッチ
Ｒ…環状部材
Ｔ…円筒状の部材（筒状部材）

Claims (6)

1. 可撓性を有する外歯歯車の製造方法であって、
   内周面に歯を形成した可撓性を有する環状部材を裏返し、この裏返し工程により外歯として利用可能な前記歯を外周面に表出させることを特徴とする外歯歯車の製造方法。
2. 前記環状部材が、内周面に軸方向に延びる歯及びスリットを周方向に沿って所定間隔で形成し、外周面を平滑な面に形成した長尺の円筒状の部材を所定サイズに切断したものである請求項１に記載の外歯歯車の製造方法。
3. 請求項１又は２記載の製造方法によって製造した外歯歯車と、
   内周面に前記外歯歯車の外歯の歯数と異なる歯数の内歯を有する第１内歯歯車と、
   前記第１内歯歯車の内側に配置した前記外歯歯車を内側から外側に押圧し変形させて前記外歯の一部を前記第１内歯歯車の内歯に噛み合わせるウエーブジェネレータと、
   前記外歯歯車の回転を規制し得る回転規制部材とを備えていることを特徴とする減速機。
4. 前記回転規制部材が、前記第１内歯歯車と同軸上に配置され且つ内周面に前記外歯歯車の外歯の同一モジュールの内歯を有する第２内歯歯車である請求項３に記載の減速機。
5. 前記外歯歯車、前記第１内歯歯車及び前記第２内歯歯車を同軸上に配置し、この同軸上に前記ウェーブジェネレータの回転中心軸を一致させている請求項４に記載の減速機。
6. 請求項３乃至５の何れかに記載の減速機と、
   当該減速機を、前記ウェーブジェネレータの回転動作に伴って前記第１内歯歯車を所定の減速比で回転させることが可能な動力伝達状態と、前記ウェーブジェネレータの回転動力を前記第１内歯歯車に伝達不能な遮断状態との間で切り替えるクラッチ駆動部とを備えていることを特徴とするクラッチ。

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