JP2013181636A - 撓み噛合い式歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特に外歯歯車の長寿命化を図ることで撓み噛合い式歯車装置の長寿命化を可能とする。
【解決手段】起振体１０４と、外歯歯車１２０と、内歯歯車１３０と、を備えた撓み噛合い式歯車装置１００であって、外歯歯車１２０Ａと起振体１０４との間に配置される起振体軸受１１０Ａと、外歯歯車１２０Ｂと起振体１０４との間に配置される起振体軸受１１０Ｂと、起振体軸受１１０Ａと起振体軸受１１０Ｂとの間に配置される起振体軸受１１０Ｃと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、撓み噛合い式歯車装置に関する。

特許文献１に示す撓み噛合い式歯車装置は、起振体と、該起振体の外周に互いに並列配置され該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の第１、第２外歯歯車と、該第１外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、前記第２外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第２内歯歯車と、を備えている。

特開２００９−２９９７６５号公報

特許文献１に記載されているような撓み噛合い式歯車装置において、その寿命を延ばすには第１、第２内歯歯車（内歯歯車と総称する）との噛合いで繰り返し負荷を受ける第１、第２外歯歯車（外歯歯車と総称する）の寿命を延ばすことが重要となる。

そこで、本発明は、前記の問題点を解決するべくなされたもので、特に外歯歯車の長寿命化を図ることで長寿命化が可能な撓み噛合い式歯車装置を提供することを課題とする。

本発明は、起振体と、該起振体の外周に互いに並列配置され該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の第１、第２外歯歯車と、該第１外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、前記第２外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第２内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置であって、前記第１外歯歯車と前記起振体との間に配置される第１主軸受と、前記第２外歯歯車と該起振体との間に配置される第２主軸受と、該第１主軸受と該第２主軸受との間に配置される補助軸受と、を備えることにより、前記課題を解決したものである。

即ち、本発明においては、筒形状の第１、第２外歯歯車をそれぞれ支持する第１、第２主軸受以外に、第１主軸受と該第２主軸受との間に配置される補助軸受を備える。このため、第１、第２内歯歯車との噛合いによって生じる第１、第２外歯歯車（外歯歯車と総称する）の径方向内側への力（噛合い荷重と称する）を、第１、第２主軸受だけでなく、補助軸受でも支持することとなる。即ち、第１、第２軸受と補助軸受とが並ぶ軸方向では、噛合い荷重を外歯歯車の第１、第２主軸受、及び補助軸受のそれぞれの位置に分散することができる。このため、軸方向の第１、第２主軸受の間で外歯歯車の歯底に発生する曲げ応力（第１主軸受の転動体を支点とした外歯歯車の曲げ応力および第２主軸受の転動体を支点とした外歯歯車の曲げ応力）を補助軸受の存在により低減することが可能となる。同時に、当該噛合い荷重を従来にはなかった補助軸受でも支持することとなるので、第１、第２主軸受にかかる噛合い荷重を低減でき、第１、第２主軸受の長寿命化も併せて図ることが可能となる。

本発明によれば、特に外歯歯車の長寿命化を図ることで撓み噛合い式歯車装置の長寿命化が可能となる。

本発明の第１実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の一例を示す分解斜視図 同じく撓み噛合い式歯車装置の一例を示す断面図 同じく起振体を示す正面図（Ａ）と断面図（Ｂ） 本発明の第１〜第３実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の起振体軸受部分の一例を示す断面図 本発明の効果を説明するための起振体軸受部分の一例を示す断面図 本発明の効果を説明するための外歯歯車の径方向から見た際の起振体軸受の転動体の配置の一例を示す透視図 ピッチ円半径を説明するための模式図

以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態の一例を詳細に説明する。

最初に、本実施形態の全体構成について、概略的に説明する。

撓み噛合い式歯車装置１００は、図１、図２に示す如く、起振体１０４と、起振体１０４の外周に互いに並列配置され起振体１０４の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の外歯歯車１２０Ａ、１２０Ｂ（外歯歯車１２０Ａ、１２０Ｂを併せて、外歯歯車１２０と総称する）と、外歯歯車１２０Ａが内接噛合する剛性を有した減速用内歯歯車１３０Ａ（第１内歯歯車）と、外歯歯車１２０Ｂが内接噛合する剛性を有した出力用内歯歯車１３０Ｂ（第２内歯歯車）と、を備えている（なお、減速用内歯歯車１３０Ａと出力用内歯歯車１３０Ｂを併せて、内歯歯車１３０と総称する）。そして、撓み噛合い式歯車装置１００は、起振体軸受１１０Ａ（第１主軸受）と、起振体軸受１１０Ｂ（第２主軸受）と、起振体軸受１１０Ｃ（補助軸受）と、を備える。起振体軸受１１０Ａは外歯歯車１２０Ａと起振体１０４との間に配置され、起振体軸受１１０Ｂは外歯歯車１２０Ｂと起振体１０４との間に配置され、起振体軸受１１０Ｃは起振体軸受１１０Ａと起振体軸受１１０Ｂとの間に配置される。なお、起振体軸受１１０Ａ〜１１０Ｃは、起振体軸受１１０と総称する。

以下、各構成要素について詳細に説明を行う。

起振体１０４は、図２、図３に示す如く、略柱形状である。詳しく説明すると、起振体１０４は、偏心（偏心量Ｌ）した位置を中心とする一定の曲率半径ｒ１による噛合い範囲ＦＡを備え、複数の曲率半径を組み合わせた形状とされている。そして、起振体１０４は、噛合い範囲ＦＡで、外歯歯車１２０Ａ、１２０Ｂと減速用内歯歯車１３０Ａ、出力用内歯歯車１３０Ｂとの噛合い状態を実現するようにされている。起振体１０４には、中央に図示せぬ入力軸が挿入される入力軸孔１０６が形成されている。入力軸が挿入され回転した際に、起振体１０４が入力軸と一体で回転するように、入力軸孔１０６にはキー溝１０８が設けられている。

起振体軸受１１０は、図２、図４（Ａ）に示す如く、起振体１０４の外側と外歯歯車１２０の内側との間に配置される軸受である。起振体軸受１１０のうち、起振体軸受１１０Ａは主に外歯歯車１２０Ａを回転可能に支持し、起振体軸受１１０Ｂは主に外歯歯車１２０Ｂを回転可能に支持し、起振体軸受１１０Ｃは外歯歯車１２０Ａと外歯歯車１２０Ｂとにほぼ均等に覆われ、それらを回転可能に支持している。起振体軸受１１０Ａ〜１１０Ｃはそれぞれ、内輪１１２Ａ〜１１２Ｃと、転動体１１６Ａ〜１１６Ｃと、外輪１１８Ａ〜１１８Ｃと、を備えている。内輪１１２Ａ〜１１２Ｃは、起振体１０４の外周に接触配置され、転動体１１６Ａ〜１１６Ｃの内側に配置されている。なお、転動体１１６Ａ〜１１６Ｃはボールであり図示せぬ保持器に回転可能に保持されている。外輪１１８Ａ〜１１８Ｃは、転動体１１６Ａ〜１１６Ｃの外側に配置される。外輪１１８Ａ〜１１８Ｃは、起振体１０４の回転により撓み変形し、その外側に配置される外歯歯車１２０をその径方向Ｒ（図２）に変形させる。

そして、図２、図４（Ａ）に示す如く、内輪１１２Ａ〜１１２Ｃ、外輪１１８Ａ〜１１８Ｃ、及び転動体１１６Ａ〜１１６Ｃの形状はそれぞれ同一とされている。そして、図７に示す如く、起振体軸受１１０Ａ〜１１０Ｃを構成する転動体１１６Ａ〜１１６Ｃの中心までのピッチ円半径Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃは同一とされている（ピッチ円半径Ｒａ（Ｒｂ、Ｒｃ）は、起振体軸受１１０Ａ（１１０Ｂ、１１０Ｃ）の起振体１０４への組み込み前の状態で、起振体軸受１１０Ａ（１１０Ｂ、１１０Ｃ）の転動体１１６Ａ（１１６Ｂ、１１６Ｃ）の公転に伴う転動体１１６Ａ（１１６Ｂ、１１６Ｃ）の中心の軌跡であるピッチ円ＰＣａ（ＰＣｂ、ＰＣｃ）の半径をいうものとする）。なお、図４（Ａ）では、起振体軸受１１０Ａ〜１１０Ｃを起振体１０４へ組み込んだ状態で示しているが、ここでのピッチ円半径Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃの値は起振体軸受１１０Ａ〜１１０Ｃの起振体１０４への組み込み前の状態を示しており、必ずしも、図４（Ａ）における起振体１０４の回転軸中心から転動体１１６Ａ〜１１６Ｃの中心までの距離を正確に示しているわけではない（図４（Ｂ）、（Ｃ）も同様）。更に、内輪１１２Ａ〜１１２Ｃ、外輪１１８Ａ〜１１８Ｃ、及び転動体１１６Ａ〜１１６Ｃはそれぞれ、起振体軸受１１０Ａ〜１１０Ｃにおいて独立した形態とされている。つまり、起振体軸受１１０Ａ〜１１０Ｃは、それぞれ別個に独立した（一体化されていない）内輪、外輪、転動体を有している。なお、本実施形態においては、起振体軸受１１０Ａ（１１０Ｂ）を構成する転動体１１６Ａ（１１６Ｂ）の数よりも起振体軸受１１０Ｃを構成する転動体１１６Ｃの数が多く、転動体１１６Ａ（１１６Ｂ）の数と転動体１１６Ｃの数とが互いに異なるようにされている。即ち、起振体軸受１１０Ａと起振体軸受１１０Ｂとは同じ数の転動体１１６Ａ、１１６Ｂを有している。

外歯歯車１２０は、図１、図２に示す如く、基部材１２２と、外歯１２４（１２４Ａ、１２４Ｂ）と、から構成され筒形状とされている。基部材１２２は、可撓性を有した筒状部材であり、起振体軸受１１０の外側に配置される。図２に示す如く、外歯１２４は軸方向Ｏに分割された形態であるが、それぞれを支持する基部材１２２が一体とされ共通とされている。なお、外歯１２４は、理論噛合を実現するようにトロコイド曲線に基づいて歯形が決定されている。

減速用内歯歯車１３０Ａは、図１、図２に示す如く、剛性を有した部材で形成されている。減速用内歯歯車１３０Ａは、外歯歯車１２０Ａの外歯１２４Ａの歯数よりもｉ（ｉ＝２、４、・・・）枚だけ多い歯数の内歯１２８Ａを備える。減速用内歯歯車１３０Ａには、撓み噛合い式歯車装置１００を固定するための部材がボルト孔１３２Ａを介して固定される。減速用内歯歯車１３０Ａは、外歯歯車１２０Ａと噛合することによって、起振体１０４の回転の減速に寄与する。内歯１２８Ａは、トロコイド曲線に基づいた外歯１２４Ａに理論噛合するように成形されている。

一方、出力用内歯歯車１３０Ｂも、図１、図２に示す如く、減速用内歯歯車１３０Ａと同様に、剛性を有した部材で形成されている。出力用内歯歯車１３０Ｂは、外歯歯車１２０Ｂの外歯１２４Ｂの歯数と同一の内歯１２８Ｂの歯数を備えている（等速伝達）。出力用内歯歯車１３０Ｂには、撓み噛合い式歯車装置１００からの出力が伝達される部材がボルト孔１３２Ｂを介して固定される。

次に、撓み噛合い式歯車装置１００の動作について、図１を用いて説明する。

図示せぬ入力軸の回転により、起振体１０４が回転すると、その回転状態に応じて、外歯歯車１２０が起振体軸受１１０を介して撓み変形する（即ち、外歯歯車１２０Ｂは外歯歯車１２０Ａと同位相で撓み変形する）。

外歯歯車１２０が起振体１０４で撓み変形されることにより、噛合い範囲ＦＡで、外歯１２４が径方向Ｒ（図２）で外側に移動して、内歯歯車１３０の内歯１２８に噛合する。

噛合に際して、外歯１２４は、軸方向Ｏにおいて、減速用内歯歯車１３０Ａに噛合する部分（外歯１２４Ａ）と出力用内歯歯車１３０Ｂに噛合する部分（外歯１２４Ｂ）とに分割されている。このため、外歯歯車１２０Ａと減速用内歯歯車１３０Ａとが噛合する際に、仮に外歯１２４Ｂに変形などがあってもその変形で外歯１２４Ａに変形を生じさせることがない。同様に、外歯歯車１２０Ｂと出力用内歯歯車１３０Ｂとが噛合する際に、仮に外歯１２４Ａに変形などがあってもその変形で外歯１２４Ｂに変形を生じることがない。つまり、外歯１２４を分割しておくことで、一方の外歯１２４Ａ（１２４Ｂ）の変形で他方の外歯１２４Ｂ（１２４Ａ）を変形させてその噛合関係を悪化させるといったことを防ぐことができる。

外歯歯車１２０Ａと減速用内歯歯車１３０Ａとの噛合位置は、起振体１０４の回転に伴い回転移動する。ここで、起振体１０４が１回転すると、外歯歯車１２０Ａは減速用内歯歯車１３０Ａとの歯数差だけ、回転位相が遅れる。つまり、減速用内歯歯車１３０Ａによる外歯歯車１２０Ａの減速比は（（外歯歯車１２０Ａの歯数―減速用内歯歯車１３０Ａの歯数）／外歯歯車１２０Ａの歯数）として求めることができる。

外歯歯車１２０Ｂと出力用内歯歯車１３０Ｂとは共に歯数が同一であるので、外歯歯車１２０Ｂと出力用内歯歯車１３０Ｂとは互いに噛合する部分が移動することなく、同一の歯同士で噛合することとなる。このため、出力用内歯歯車１３０Ｂから外歯歯車１２０Ｂ（外歯歯車１２０Ａ）の自転と同一の回転が出力される。結果として、出力用内歯歯車１３０Ｂに接続された部材は、入力軸の回転を減速用内歯歯車１３０Ａによる減速比に基づいて減速した出力を取り出すことができる。

本実施形態においては、筒形状の外歯歯車１２０Ａ、１２０Ｂをそれぞれ支持する起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂ以外に、起振体軸受１１０Ｃを備える。このため、内歯歯車１３０との噛合いによって生じる径方向Ｒの内側への力（噛合い荷重）を、起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂだけでなく、起振体軸受１１０Ｃでも支持することとなる。即ち、起振体軸受１１０Ａ〜１１０Ｃが並ぶ軸方向Ｏでは、噛合い荷重を外歯歯車１２０の起振体軸受１１０Ａ〜１１０Ｃのそれぞれの位置に分散することができる。このため、軸方向Ｏの起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂの間で外歯歯車１２０の歯底に発生する曲げ応力（起振体軸受１１０Ａの転動体１１６Ａを支点とした外歯歯車１２０の曲げ応力および起振体軸受１１０Ｂの転動体１１６Ｂを支点とした外歯歯車１２０の曲げ応力）を起振体軸受１１０Ｃの存在により低減することが可能となる。同時に、当該噛合い荷重を従来にはなかった起振体軸受１１０Ｃでも支持するので、起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂにかかる噛合い荷重を低減でき、起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂの長寿命化も併せて図ることが可能となる。

また、本実施形態においては、内輪１１２Ａ〜１１２Ｃ、外輪１１８Ａ〜１１８Ｃ、及び転動体１１６Ａ〜１１６Ｃの形状はそれぞれ同一とされている。しかし、転動体１１６Ａ、１１６Ｂの数よりも転動体１１６Ｃの数が多く、転動体１１６Ａ、１１６Ｂの数と転動体１１６Ｃの数とは互いに異なっている。このため、転動体１１６Ａ、１１６Ｂと転動体１１６Ｃの位置が起振体軸受１１０の周方向で異なることで、その周方向においても（起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂ）の転動体１１６Ａ、１１６Ｂの間の外歯歯車１２０の歯底に発生する曲げ応力を起振体軸受１１０Ｃの転動体１１６Ｃの存在により低減することが可能となる。図５を用いて詳しく説明すると、従来、筒形状の外歯歯車２０Ａ、２０Ｂに対して、転動体軸受１０Ａ、１０Ｂが内歯歯車の数に対応して２つとされ、転動体軸受１０Ａ、１０Ｂの転動体１６Ａ、１６Ｂの数が同数とされているとする。すると、図５（Ａ）に示す如く、転動体１６Ａと転動体１６Ｂとが、起振体の回転に伴って生ずる公転位相で同一となり、周方向で同じ位置（即ち図５（Ａ）に示す如く軸方向Ｏで重なる位置）となる可能性が高い。このような状況で、図５（Ｂ）に示す如く、内歯歯車との噛合いによる噛合い荷重が外歯歯車２０Ａ、２０Ｂに白抜き矢印の如くかかると、転動体１６Ａ、１６Ｂと転動体１６Ａ、１６Ｂとの間で外歯歯車２０Ａ、２０Ｂが撓み、外歯歯車２０Ａ、２０Ｂに曲げ応力が発生することとなる。しかし、本実施形態においては、図５（Ｃ）、図６（Ｂ）に示す如く、転動体１１６Ａ、１１６Ｂの数と転動体１１６Ｃの数とは互いに異なるので、転動体１１６Ａ、１１６Ｂと転動体１１６Ｃの位置が周方向で異なる。このため、白抜き矢印で示す噛合い荷重が外歯歯車１２０Ａ、１２０Ｂにかかっても、転動体１１６Ｃの存在により外歯歯車１２０Ａ、１２０Ｂの撓みを防止できるので、外歯歯車１２０Ａ、１２０Ｂの歯底に発生する曲げ応力を低減することとなる。なお、図６（Ｂ）の２点鎖線矢印は、転動体１１６Ａ〜１１６Ｃの公転方向を示している（図６（Ａ）において同様）。

同時に、内輪１１２Ａ〜１１２Ｃ、外輪１１８Ａ〜１１８Ｃ、及び転動体１１６Ａ〜１１６Ｃの形状はそれぞれ同一とされ、且ついずれも一体化されておらす独立した形態とされている。このため、起振体軸受１１０Ａ〜１１０Ｃの入手がし易く、それらをすべて同様に扱う（組み込みや管理など）ことができ、低コストで撓み噛合い式歯車装置１００を製造することができる。

また、本実施形態においては、転動体１１６Ａ〜１１６Ｃがすべてボールであることから、転動体にころを使うよりも起振体軸受１１０を低コストで構成することができる。

即ち、本実施形態においては、特に外歯歯車１２０の長寿命化を図ることで撓み噛合い式歯車装置１００の長寿命化が可能になる。

本発明について第１実施形態を挙げて説明したが、本発明は第１実施形態に限定されるものではない。即ち本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでも無い。

例えば第１実施形態においては、起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂと起振体軸受１１０Ｃとは構成が互いに異なるようにするため、内輪１１２Ａ〜１１２Ｃ、外輪１１８Ａ〜１１８Ｃ、及び転動体１１６Ａ〜１１６Ｃの形状はそれぞれ同一としながらも、転動体１１６Ａ、１１６Ｂの数よりも転動体１１６Ｃの数が多くされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図４（Ｂ）に示す第２実施形態の如くであってもよい。なお、起振体軸受２１０Ｃと起振体２０４以外はすべて第１実施形態と同じなので、起振体軸受２１０Ｃと起振体２０４以外については符号の下２桁を同一として重複する説明は省略する。また、起振体軸受２１０Ｃと起振体２０４についても第１実施形態の起振体軸受１１０Ｃと起振体１０４と同一の部分については符号の下２桁を同一として重複する説明は省略する。

第２実施形態では、図４（Ｂ）に示す如く、起振体軸受２１０Ａ、２１０Ｂを構成する転動体２１６Ａ、２１６Ｂの大きさよりも起振体軸受２１０Ｃを構成する転動体２１６Ｃの大きさを小さくすることによって、起振体軸受２１０Ａ、２１０Ｂと起振体軸受２１０Ｃとは構成が互いに異なるようにされている。ここで、起振体軸受２１０Ｃの外輪２１８Ｃの外径は、外輪２１８Ａ、２１８Ｂの外径と同一とされている。そして、内輪２１２Ｃの厚み及び外輪２１８Ｃの厚みは内輪２１２Ａ、２１２Ｂ及び外輪２１８Ａ、２１８Ｂと比べて相応に薄くされている分、内輪２１２Ｃの内径および外径が内輪２１２Ａ、２１２Ｂの内径よりも大きくされている。このため、起振体２０４には、内輪２１２Ｃの内側にくる部分に凸部２０４Ａが一体的に設けられている。また、図４（Ｂ）に示す如く、転動体２１６Ａ、２１６Ｂの中心までのピッチ円半径Ｒａ、Ｒｂと転動体２１６Ｃの中心までのピッチ円半径Ｒｃは互いに異なっている。そして、転動体２１６Ｃの数は、転動体２１６Ａ、２１６Ｂの数よりも多くされている。このような構成により、転動体２１６Ｃの起振体２０４の外周を回る公転速度及び転動体２１６Ｃの周方向位置が、転動体２１６Ａ、２１６Ｂの起振体２０４の外周を回る公転速度及び転動体２１６Ａ、２１６Ｂの周方向位置と異なるようにされている。つまり、本実施形態においても、図５（Ｃ）、図６（Ｂ）のような転動体の配置を生じさせることができる。

このため、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、起振体軸受２１０Ａ、２１０Ｂの間の（転動体２１６Ａ、２１６Ｂの）外歯歯車２２０の歯底に発生する曲げ応力を、軸方向Ｏと周方向の両方向において、起振体軸受２１０Ｃ（の転動体２１６Ｃ）の存在により低減することが可能となる。

或いは、図４（Ｃ）に示す第３実施形態の如くであってもよい。なお、第３実施形態は、起振体軸受３１０Ｃ以外はすべて第１実施形態と同じなので、起振体軸受３１０Ｃ以外については符号の下２桁を同一として重複する説明は省略する。また、起振体軸受３１０Ｃについても第１実施形態の起振体軸受１１０Ｃと同一の部分については符号の下２桁を同一として重複する説明は省略する。

第３実施形態においては、図４（Ｃ）に示す如く、転動体３１６Ａ、３１６Ｂの大きさと転動体３１６Ｃの大きさとを同一としながら、内輪３１２Ｃの厚みを内輪３１２Ａ、３１２Ｂの厚みよりも厚くし且つ外輪３１８Ｃの厚みを外輪３１８Ａ、３１８Ｂの厚みよりも薄くすることで、起振体軸受３１０Ａ、３１０Ｂと起振体軸受３１０Ｃとは構成が互いに異なるようにされている。即ち、図４（Ｃ）で示す如く、起振体軸受３１０Ｃの外径及び内径は起振体軸受３１０Ａ、３１０Ｂの外径及び内径と同一とされている。このため、本実施形態においては、第１実施形態と同様に起振体３０４の外形形状の加工が容易である。また、図４（Ｃ）に示す如く、転動体３１６Ａ、３１６Ｂの中心までのピッチ円半径Ｒａ、Ｒｂと転動体３１６Ｃの中心までのピッチ円半径Ｒｃは互いに異なっている。そして、転動体３１６Ｃの数は、転動体３１６Ａ、３１６Ｂの数よりも多くされている。このような構成により、転動体３１６Ｃの起振体３０４の外周を回る公転速度及び転動体３１６Ｃの周方向位置が、転動体３１６Ａ、３１６Ｂの起振体３０４の外周を回る公転速度及び転動体３１６Ａ、３１６Ｂの周方向位置と異なるようにされている。つまり、本実施形態においても、図５（Ｃ）、図６（Ｂ）のような転動体の配置を生じさせることができる。

このため、本実施形態においても、上記実施形態と同様に、起振体軸受３１０Ａ、３１０Ｂの（転動体３１６Ａ、３１６Ｂの）間の外歯歯車３２０の歯底に発生する曲げ応力を、軸方向Ｏと周方向の両方向において、起振体軸受３１０Ｃの（転動体３１６Ｃの）存在により低減することが可能となる。

第２実施形態においては、転動体２１６Ａ、２１６Ｂの大きさよりも転動体２１６Ｃの大きさが小さくされ、外輪２１８Ｃの外径が外輪２１８Ａ、２１８Ｂの外径と同一とされ且つ内輪２１２Ｃの内径が内輪２１２Ａ、２１２Ｂよりも大きくされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、補助軸受となる起振体軸受の内輪が厚くされ、凸部２０４Ａを設げずに第１、第２主軸受となる起振体軸受の内輪の内径と同一とされていてもよい。或いは、補助軸受となる起振体軸受の転動体の中心までのピッチ円半径Ｒｃが、第１、第２主軸受となる起振体軸受の転動体の中心までのピッチ円半径Ｒａ、Ｒｂと同一或いはそれよりも小さくてもよい。その際には、補助軸受となる起振体軸受の外輪が第１、第２主軸受となる起振体軸受の外輪よりも厚くされていてもよいし、補助軸受となる起振体軸受の外輪に接する外歯歯車の内周面に凸部が一体的に設けられていてもよい。或いは、補助軸受となる起振体軸受の転動体の大きさが主軸受となる起振体軸受の転動体の大きさよりも逆に大きくされていてもよい。その際には、補助軸受となる起振体軸受の配置される部分の起振体の外径が第１、第２主助軸受となる起振体軸受の配置される部分の起振体の外径の部分に比べて小さくなっていてもよいし、或いは補助軸受となる起振体軸受の配置される部分の外歯歯車の内径が第１、第２主助軸受となる起振体軸受の配置される部分の外歯歯車の内径に比べて大きくなっていてもよい。

第３実施形態においては、転動体３１６Ａ、３１６Ｂの大きさは転動体３１６Ｃの大きさと同一とされ、外輪３１８Ｃの厚みが薄くされることで外輪３１８Ｃの外径が外輪３１８Ａ、３１８Ｂの外径と同一とされ且つ内輪３１２Ｃの厚みが厚くされることで内輪３１２Ｃの内径が内輪３１２Ａ、３１２Ｂの内径と同一とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、補助軸受となる起振体軸受の内輪も薄くされ第１、第２主軸受となる起振体軸受の内輪の内径よりも大きくされ、その部分の内側にくる起振体に凸部が一体的に設けられていてもよい。或いは、補助軸受となる起振体軸受の転動体の中心までのピッチ円半径Ｒｃが第１、第２主軸受となる起振体軸受の転動体の中心までのピッチ円半径Ｒａ、Ｒｂよりも小さくてもよい。その際には、補助軸受となる起振体軸受の外輪が第１、第２主軸受となる起振体軸受の外輪よりも厚くされていてもよいし、補助軸受となる起振体軸受の外輪に接する外歯歯車の内周面に凸部が一体的に設けられていてもよい。

第２、第３実施形態においては、第１、第２主軸受となる起振体軸受を構成する転動体の数と補助軸受となる起振体軸受を構成する転動体の数とが互いに異なるようにされていたが、本発明はこれに限定されずに、同一の数とされていてもよい。そうであっても、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）の構成は担保される。同時に、第１、第２主軸受となる起振体軸受と補助軸受となる起振体軸受とは構成が互いに異なる構成とすることができる。

また、上記実施形態においては、第１、第２主軸受となる起振体軸受と補助軸受となる起振体軸受とは構成が互いに異なるようされていたが、本発明はこれに限定されずに、すべての起振体軸受が同一構成であってもよい。例えば、第１実施形態の転動体１１６Ｃの数を転動体１１６Ａ、１１６Ｂの数と同一としてもよい。その際には、図６（Ａ）に示すように、転動体１１７Ａ〜１１７Ｃのすべての公転位相がそろう可能性があるが、少なくとも外歯歯車１２１の歯底に発生する曲げ応力を、軸方向Ｏにおいて低減することが可能となる。

また、上記実施形態においては、第１、第２主軸受となる起振体軸受が同一の構成とされていたが、本発明はこれに限定されずに、互いに異なるように構成されていてもよい。

また、上記実施形態においては、撓み噛合い式歯車装置が内輪、転動体、保持器、及び外輪を有する起振体軸受を備えていたが、本発明はこれに限定されず、起振体軸受は必ずしも内輪、転動体、保持器、及び外輪を有する必要はない。例えば、内輪がなく起振体と一体とされていてもよいし、保持器がなくてもよいし、外輪がなく転動体が直接的に外歯歯車を回転可能に支持してもよい。

また、上記実施形態においては、補助軸受となる起振体軸受が１つであったが、本発明はこれに限定されずに、補助軸受となる起振体軸受が複数であってもよい。

また、上記実施形態においては、すべて起振体軸受がそれぞれ独立した内輪、外輪、及び転動体を備えていたが、本発明はこれに限定されない。例えば内輪や外輪が主軸受と補助軸受とですべて一体或いは内輪や外輪の一部が一体で共通とされていてもよい。

また、上記実施形態においては、転動体がボールであったが、本発明はこれに限定されずに、転動体がニードルを含む円筒形状のころであってもよい。

また、上記実施形態においては、外歯にトロコイド曲線に基づいた歯形としたが、本発明はこれに限定されない。外歯は、円弧歯形でもよいし、その他の歯形を用いてもよい。

また、上記実施形態においては、転動体の数を異ならせるために、補助軸受の転動体の数を主軸受の転動体の数よりも多くしていたが、本発明はこれに限定されず、主軸受の転動体の数を補助軸受の転動体の数よりも多くしてもよい。

本発明は、筒形状の外歯歯車を有する撓み噛合い式歯車装置に対して広く適用可能である。

１００…撓み噛合い式歯車装置
１０４、２０４、３０４…起振体
１０Ａ、１０Ｂ、１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ、３１０Ａ、３１０Ｂ、３１０Ｃ…起振体軸受
１２Ａ、１２Ａ、１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、２１２Ａ、２１２Ｂ、２１２Ｃ、３１２Ａ、３１２Ｂ、３１２Ｃ…内輪
１６Ａ、１６Ｂ、１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃ、１１７Ａ、１１７Ｂ、１１７Ｃ、２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ、３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ…転動体
１８Ａ、１８Ｂ、１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｃ、２１８Ａ、２１８Ｂ、２１８Ｃ、３１８Ａ、３１８Ｂ、３１８Ｃ…外輪
２０Ａ、２０Ｂ、１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２１、２２０、２２０Ａ、２２０Ｂ、３２０、３２０Ａ、３２０Ｂ…外歯歯車
１２４、１２４Ａ、１２４Ｂ…外歯
１２８、１２８Ａ、１２８Ｂ…内歯
１３０…内歯歯車
１３０Ａ…減速用内歯歯車
１３０Ｂ…出力用内歯歯車

Claims (7)

1. 起振体と、該起振体の外周に互いに並列配置され該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の第１、第２外歯歯車と、該第１外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、前記第２外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第２内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置であって、
   前記第１外歯歯車と前記起振体との間に配置される第１主軸受と、
   前記第２外歯歯車と該起振体との間に配置される第２主軸受と、
   該第１主軸受と該第２主軸受との間に配置される補助軸受と、
   を備えることを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
2. 請求項１において、
   前記第１、第２主軸受と前記補助軸受とは構成が互いに異なる
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
3. 請求項２において、
   前記第１、第２主軸受を構成する転動体の数と前記補助軸受を構成する転動体の数とが互いに異なる
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
4. 請求項３において、更に、
   前記第１、第２主軸受及び前記補助軸受はそれぞれ、前記転動体の内側に配置される内輪と、該転動体の外側に配置される外輪とを備え、
   該内輪、該外輪、及び該転動体の形状はそれぞれ同一とされている
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
5. 請求項２または３において、
   前記第１、第２主軸受を構成する転動体の大きさと前記補助軸受を構成する転動体の大きさとは互いに異なる
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
6. 請求項２、３、５のいずれかにおいて、
   前記第１、第２主軸受を構成する転動体の中心までのピッチ円半径と前記補助軸受を構成する転動体の中心までのピッチ円半径は互いに異なる
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかにおいて、
   前記第１、第２主軸受及び前記補助軸受はそれぞれ、転動体と、該転動体の内側に配置される内輪と、該転動体の外側に配置される外輪とを備え、
   該転動体、該内輪、及び該外輪はそれぞれ、前記第１、第２主軸受、及び前記補助軸受において独立した形態とされている
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。

Images