JP2014052035A - 波動歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造でねじり剛性を向上させる。
【解決手段】波動歯車装置１０は、剛性内歯車２０と、可撓性外歯車３０と、波動発生器４０と、を備えている。剛性内歯車２０は、可撓性外歯車３０の取付部３２に向かって順次配置された第１内歯車２１０、第２内歯車２２０及び第３内歯車２３０を有している。各内歯車２１０，２２０，２３０は、互いに同じ数の複数の内歯２１１，２２１，２３１を有している。第２内歯車２２０及び第３内歯車２３０は、第１内歯車２１０に対して回転軸Ｘ−Ｘまわりに互いに反対方向に位相をずらして配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、剛性内歯車、可撓性外歯車及び波動発生器を備えた波動歯車装置に関するものである。

一般に、軽量・コンパクトであり、一段の減速で高い減速比が得られる減速機として、波動歯車装置が知られている。

この波動歯車装置は、環状の剛性内歯車と、その内側に配置された可撓性外歯車と、その内側に配置された楕円形状の波動発生器とを備えている。可撓性外歯車は楕円形状の波動発生器により撓まされ、剛性内歯車に対して楕円形状の長軸方向の２箇所で噛合っている。さらに、可撓性外歯車は剛性内歯車より歯数が２×ｎ枚（ｎは正の整数）だけ少ないため、波動発生器を回転させると、これに伴って両歯車の２箇所の噛合い位置も周方向に移動し、この結果、両歯車には歯数差に応じた相対回転が生じ、高い減速比が得られる。

可撓性外歯車は、外歯が形成されている胴部の一端が半径方向の内側または外側に延びて被取付部材の取付部を有する、いわゆるカップ型またはシルクハット型に形成されているのが一般的である。

カップ型またはシルクハット型の可撓性外歯車には、その胴部の内側に波動発生器が嵌め込まれている。そのため、可撓性外歯車の胴部は、胴部の取付部の側から回転軸方向に遠ざかるに従って胴部の撓み量が増加するように撓まされる。したがって、楕円形状の長軸上に位置する噛合い位置においては、取付部の側からの距離が最も遠く胴部の撓み量が最も大きい位置でのみ両歯車の歯面が接触しており、その位置より取付部の側では両歯車の歯面は接触してない。また、長軸上に位置しない両歯車の噛合いにおいても、可撓性外歯車の歯筋方向と剛性内歯車の歯筋方向が平行でないために歯筋方向の限定された範囲でのみの接触となる。

これに対して、可撓性外歯車が楕円形状に撓ませられたときに可撓性外歯車の外歯の歯筋方向と剛性内歯車の内歯の歯筋方向とが平行となるように、予め外歯の歯筋方向を回転軸方向に対して傾斜させた波動歯車装置が提案されている（特許文献１参照）。また、可撓性外歯車の外歯にエンドリリーフ加工を施した波動歯車装置も提案されている（特許文献２参照）。

特開昭６２−７５１５３号公報 特開平２−６２４６１号公報

しかしながら、上記特許文献１，２では、可撓性外歯車の外歯を形成する際には、胴部を楕円形状に撓ませた状態で歯切りを行う等、複雑な加工作業が必要である。このような複雑な加工作業を行うには、特別な治具が必要であり、生産コストが増大すると共に、加工に要する時間もかかるため、生産性も低下する。

このような観点から、可撓性外歯車は、円筒の軸方向に平行な歯筋の単純な平歯車に形成することが望まれている。しかし、このような可撓性外歯車では、可撓性外歯車を撓ませて可撓性外歯車と剛性内歯車とを噛合わせた場合に両歯車の歯筋方向が平行ではなくなるため、噛合いの接触範囲が限られる。このため可撓性外歯車は、周方向にねじれが生じやすくなり、充分なねじり剛性が得られなかった。

本発明は、簡単な構造でねじり剛性を向上させることができる波動歯車装置を提供することを目的とするものである。

本発明の波動歯車装置は、剛性内歯車と、前記剛性内歯車の内側に配置された可撓性外歯車と、前記可撓性外歯車を楕円形状に撓めて前記剛性内歯車に対して部分的に噛合わせると共に、回転軸まわりに回転することで噛合わせ部分を周方向に移動させる波動発生器と、を備え、前記可撓性外歯車は、円筒状の胴部と、前記胴部の外周面に設けられた複数の外歯と、前記胴部に接続され、被取付部材に取り付けられる取付部と、を備え、前記剛性内歯車は、互いに同じ数の複数の内歯を有し、前記取付部に向かって順次配置された第１内歯車、第２内歯車及び第３内歯車を備え、前記第２内歯車及び前記第３内歯車は、前記第１内歯車に対して前記回転軸まわりに互いに反対方向に位相をずらして配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、剛性内歯車が第１、第２及び第３内歯車を有し、第２及び第３内歯車を第１内歯車に対して位相をずらす簡単な構造で、可撓性外歯車の周方向のねじれを小さくすることができ、波動歯車装置のねじり剛性を向上させることができる。

第１実施形態に係る波動歯車装置の概略構成を示す説明図である。 切断面Ａ−Ａに沿う波動歯車装置の断面図である。 波動発生器により弾性変形した可撓性外歯車を示す断面模式図である。 矢印Ｃ方向から見たときの噛合わせ部分における長軸上に位置する可撓性外歯車の外歯と剛性内歯車の内歯との噛合いの状態を示す模式図である。 矢印Ｃ方向から見たときの噛合わせ部分における長軸から最も離れた位置での剛性内歯車と可撓性外歯車との噛合いの状態を示す模式図である。 可撓性外歯車の楕円形状の長軸から離れた位置での可撓性外歯車の外歯と剛性内歯車の内歯との噛合い状態を示す断面模式図である。 第２実施形態に係る波動歯車装置の概略構成を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る波動歯車装置の概略構成を示す説明図であり、図１（ａ）は波動歯車装置の正面図、図１（ｂ）は波動歯車装置の側面図である。図２は、図１（ａ）の切断面Ａ−Ａに沿う波動歯車装置の断面図である。

図１及び図２に示すように、波動歯車装置１０は、回転軸Ｘ−Ｘに同軸に配置された、剛性内歯車２０、可撓性外歯車３０及び波動発生器４０を備えた波動歯車減速機である。

剛性内歯車２０は、図１（ｂ）及び図２に示すように、円環状の剛性部材で形成された、第１内歯車２１０、第２内歯車２２０、第３内歯車２３０及び第４内歯車２４０を有して構成される。これら第１〜第４内歯車２１０，２２０，２３０，２４０は、回転軸Ｘ−Ｘの方向に並設されている。各内歯車２１０，２２０，２３０，２４０には、図２に示すように、それぞれ複数の内歯２１１，２２１，２３１，２４１が形成されている。各内歯車２１０，２２０，２３０，２４０の内歯の数は、互いに同じ数に設定されており、例えば１０２枚である。また、各内歯車２１０，２２０，２３０，２４０の内歯の形状及び大きさも互いに同一に設定されている。

また、第１〜第４内歯車２１０〜２４０には、図１（ａ）に示すように、不図示の固定部材に取付けるための固定ボルト用孔２２と、第１〜第４内歯車２１０〜２４０の周方向の位置関係を固定するための位置決めピン孔２３とがそれぞれ形成されている。

可撓性外歯車３０は、図２に示すように、円筒状の薄肉の胴部３１と、胴部３１の第１端部３１ａに接続された取付部３２と、を有している。可撓性外歯車３０は、取付部３２に対して反対側が開口するカップ形状に形成された、いわゆるカップ型の可撓性外歯車である。取付部３２は、胴部３１の第１端部３１ａから半径方向内側に延びる板状に形成されている。そして、この取付部３２には、固定ボルト用孔３２ａが形成されており、不図示のボルトにより被取付部材（例えば出力軸部材）が取り付けられる。

第１〜第４内歯車２１０，２２０，２３０，２４０は、開口端３１ｅから取付部３２に向かって、第１、第２、第３、第４内歯車２１０，２２０，２３０，２４０の順に順次配置されている。つまり、第１内歯車２１０に対する取付部３２の側に第２内歯車２２０が配置されており、第２内歯車２２０に対する取付部３２の側に第３内歯車２３０が配置されており、第３内歯車２３０に対する取付部３２の側に第４内歯車２４０が配置されている。

可撓性外歯車３０は、胴部３１の外周面３１ｃであって、カップの開口側の端部である第２端部３１ｂに設けられた、剛性内歯車２０より歯数が少ない複数の外歯３３を有している。例えば、可撓性外歯車３０の外歯３３の歯数は、１００枚であり、剛性内歯車２０の内歯の歯数（１０２枚）よりも２枚少なく設定されている。外歯３３は、胴部３１に弾性変形がない状態で歯筋方向が胴部３１の外周面３１ｃに沿う方向と平行となるように形成されている。可撓性外歯車３０は、外歯３３が剛性内歯車２０の内歯に対向するように、剛性内歯車２０の内側に配置されている。

波動発生器４０は、可撓性外歯車３０の内側、即ち胴部３１の内側に嵌め込まれ、胴部３１の第２端部３１ｂにおける胴部３１の内周面３１ｄに接触して、胴部３１を半径方向に撓めて楕円形状に弾性変形させるものである。

波動発生器４０は、楕円状カム４１と、楕円状カム４１の外周に設けられ、弾性変形が可能な薄肉の軸受４２とを有しており、楕円状カム４１には、不図示の入力軸部材が取り付けられる入力軸取付ボルト孔４３が形成されている。

可撓性外歯車３０が楕円形状に弾性変形することで、剛性内歯車２０と可撓性外歯車３０とは、楕円形状の長軸上の２箇所の噛合わせ部分Ｐ，Ｑ（図１（ａ））において、それぞれ複数歯による部分的な噛み合いを生じている。そして、波動発生器４０が回転軸Ｘ−Ｘまわりに回転することで、剛性内歯車２０と可撓性外歯車３０との噛合わせ部分Ｐ，Ｑが周方向に移動する。そして、可撓性外歯車３０は、剛性内歯車２０と可撓性外歯車３０との歯数差に基づく減速比で、波動発生器４０の回転速度に対して減速した回転速度で回転する。

図３は、波動発生器４０により弾性変形した可撓性外歯車３０を示す断面模式図である。図３（ａ）は楕円形状の長軸を含む切断面Ａ−Ａに沿う可撓性外歯車３０の断面模式図、図３（ｂ）は楕円形状の短軸を含む切断面Ｂ−Ｂに沿う可撓性外歯車３０の断面模式図である。可撓性外歯車３０の楕円形状の長軸を含む切断面Ａ−Ａ上においては、胴部３１は、第１端部３１ａから第２端部３１ｂに向かって距離に応じて半径方向外側への撓み量が増加し、胴部３１の開口端３１ｅで半径方向外側への撓み量が最大となっている。逆に、可撓性外歯車３０の楕円形状の短軸を含む切断面Ｂ−Ｂ上においては、胴部３１は、第１端部３１ａから第２端部３１ｂに向かって距離に応じて半径方向内側への撓み量が増加し、胴部３１の開口端３１ｅで半径方向内側への撓み量が最大となっている。この可撓性外歯車３０の胴部３１の撓み量が取付部３２の側からの距離に応じて変化する現象をコーニングと呼ぶ。

本第１実施形態では、第２内歯車２２０及び第３内歯車２３０は、第１内歯車２１０に対して回転軸Ｘ−Ｘまわりに互いに反対方向に位相をずらして配置されている。また、第４内歯車２４０は、第１内歯車２１０と位相を一致させた状態で配置されている。

図４は、図２中矢印Ｃ方向から見たときの噛合わせ部分Ｐにおける長軸上に位置する可撓性外歯車３０の外歯と剛性内歯車２０の内歯との噛合いの状態を示す模式図である。なお、矢印Ｃ方向は、回転軸Ｘ−Ｘと平行に可撓性外歯車３０の胴部３１の開口端３１ｅから取付部３２側に向かう方向である。また、長軸上に位置する可撓性外歯車３０の外歯３３を外歯３３_１（図１参照）とする。

図４（ａ）は第１内歯車２１０と可撓性外歯車３０との位置関係を示している。図４（ｂ）は第２内歯車２２０と可撓性外歯車３０との位置関係を示している。図４（ｃ）は第３内歯車２３０と可撓性外歯車３０との位置関係を示している。図４（ｄ）は第４内歯車２４０と可撓性外歯車３０との位置関係を示している。

また、図４中に示される一点鎖線はそれぞれ、可撓性外歯車３０の長軸上に位置する歯の歯形中心線３４、第２内歯車２２０の長軸上に位置する歯の歯形中心線２２４、第３内歯車２３０の長軸上に位置する歯の歯形中心線２３４である。

図４（ａ）に示すように、胴部３１の開口端３１ｅに最も近い第１内歯車２１０と可撓性外歯車３０との噛合い状態は、外歯３３_１が最も第１内歯車２１０の歯溝に入り込んだ噛合い状態である。各外歯３３は、歯元と歯先との間に形成された第１歯面３３ａ及び第２歯面３３ｂを有しており、外歯３３_１における両方の歯面３３ａ，３３ｂが第１内歯車２１０の内歯２１１に接触している。ここで、胴部３１の開口端３１ｅから見て外歯３３の左歯面を第１歯面３３ａとし、右歯面を第２歯面３３ｂとして説明するが、右歯面を第１歯面、左歯面を第２歯面としてもよい。

第２内歯車２２０は、図４（ｂ）に示すように、第１内歯車２１０に対して回転軸Ｘ−Ｘまわりに第１角度θ１、位相をずらした状態で配置されている。このとき、可撓性外歯車３０の外歯３３と剛性内歯車２０の内歯とが噛合う範囲内でずらしている。

第１角度θ１は、噛合わせ部分Ｐのいずれかの外歯３３において、第１歯面３３ａが第２内歯車２２０の内歯２２１に接触するように設定されているのがよい。本第１実施形態では、第１角度θ１は、長軸上に位置する外歯３３_１において、第１歯面３３ａが第２内歯車２２０の内歯２２１に接触するように設定されている。即ち、外歯３３_１の第１歯面３３ａが第２内歯車２２０の内歯２２１に接触するように、第２内歯車２２０を周方向の時計回りに歯形中心線３４と歯形中心線２２４とのなす第１角度θ１だけずらしている。

また、第３内歯車２３０は、図４（ｃ）に示すように、第１内歯車２１０に対して回転軸Ｘ−Ｘまわりに第２内歯車２２０とは反対方向に第２角度θ２、位相をずらした状態で配置されている。このとき、可撓性外歯車３０の外歯と剛性内歯車２０の内歯とが噛合う範囲内でずらしている。

第２角度θ２は、噛合わせ部分Ｐのいずれかの外歯３３において、第２歯面３３ｂが第３内歯車２３０の内歯２３１に接触するように設定されているのがよい。本第１実施形態では、第２角度θ２は、長軸上に位置する外歯３３_１において、第２歯面３３ｂが第３内歯車２３０の内歯２３１に接触するように設定されている。即ち、第２歯面３３ｂが第３内歯車２３０の内歯２３１に接触するように、第３内歯車２３０を周方向の反時計回りに歯形中心線３４と歯形中心線２３４とのなす第２角度θ２だけずらしている。

第１角度θ１と第２角度θ２とは、異なる値に設定してもよいが、同一の値に設定すると各噛合わせ部分Ｐ，Ｑにおいて長軸を中心に噛合い状態が左右対称となるため、同一の値に設定するのが好ましい。

なお、本第１実施形態では、噛合わせ部分Ｐと噛合わせ部分Ｑとは、回転軸Ｘ−Ｘを中心に点対称であるため、噛合わせ部分Ｑにおける長軸上に位置する外歯３３においても同様に各内歯車２１０〜２３０に接触する。

次に、図４（ｄ）に示すように、第４内歯車２４０は、第１内歯車２１０に対して周方向に位相をずらすことなく、第１内歯車２１０と位相が一致するように配置されている。このとき、可撓性外歯車３０の楕円形状の長軸上の外歯３３_１は、コーニングの現象に起因して、第４内歯車２４０の内歯２４１とは接触しないが、長軸からずれた位置の外歯３３では、第４内歯車２４０の内歯２４１と接触するものがある。

図５は、図２中矢印Ｃ方向から見たときの噛合わせ部分Ｐにおける長軸から最も離れた位置での剛性内歯車２０と可撓性外歯車３０との噛合いの状態を示す模式図である。図５（ａ）は第１内歯車２１０と可撓性外歯車３０との位置関係を示している。図５（ｂ）は第２内歯車２２０と可撓性外歯車３０との位置関係を示している。図５（ｃ）は第３内歯車２３０と可撓性外歯車３０との位置関係を示している。図５（ｄ）は第４内歯車２４０と可撓性外歯車３０との位置関係を示している。

ここで、図３に示すように、可撓性外歯車３０は、楕円形状の長軸に対しては、半径方向外側に撓み、楕円形状の短軸に対しては、半径方向内側に撓んでいる。したがって、長軸及びその近傍の外歯３３は、第１内歯車２１０の内歯２１１に接触しているが、長軸から離れるに連れて、第１内歯車２１０の内歯２１１から離間すると共に、第４内歯車２４０の内歯２４１に近接する。

従って、例えば楕円形状の長軸から最も離れた位置では、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、内歯車２１０〜２３０の内歯２１１〜２３１と、可撓性外歯車３０の外歯３３とは接触していない。一方、図５（ｄ）に示すように、楕円形状の長軸から最も離れた位置においては、第４内歯車２４０の内歯２４１と可撓性外歯車３０の外歯３３の歯面３３ｂにおける取付部３２側に位置する部分とが接触している。

ここで、噛合わせ部分Ｐ，Ｑにおける両歯車２０，３０の噛合いの状態は、楕円形状の長軸に対して対称となっている。

仮に、長軸上で歯面を接触させるために、第４内歯車２４０を第１内歯車２１０に対して周方向のどちらか一方にずらして配置した場合、噛合わせ部分Ｐ，Ｑの対称性が損なわれる。

これに対し、本第１実施形態では、第４内歯車２４０は、第１内歯車２１０に対して周方向へずらすことなく、第１内歯車２１０と位相を一致させた状態で配置されている。したがって、噛合わせ部分Ｐ，Ｑの対称性が損なわれない。

ところで、第１内歯車２１０には、位置決めピン２４が挿通される第１位置決めピン孔２１３が設けられている（図１参照）。また、第２内歯車２２０には、第１内歯車２１０に対して第１角度θ１だけ位相をずらした状態で第１位置決めピン孔２１３に連通し、位置決めピン２４が挿通される第２位置決めピン孔２２３が設けられている。また、第３内歯車２３０には、第１内歯車２１０に対して第２角度θ１だけ位相をずらした状態で位置決めピン孔２１３，２２３に連通し、位置決めピン２４が挿通される第３位置決めピン孔２３３が設けられている。また、第４内歯車２４０には、第１内歯車２１０に位相を一致させた状態で位置決めピン孔２１３，２２３，２３３に連通し、位置決めピン２４が挿通される第４位置決めピン孔２４３が設けられている。これら位置決めピン孔２１３，２２３，２３３，２４３からなる位置決めピン孔２３に位置決めピン２４を挿通することで、内歯車２１０に対して内歯車２２０，２３０，２４０を簡単かつ正確に位置決めすることができる。

これにより、各内歯車２１０，２２，２３０，２４０が位置決めされた状態で各内歯車２１０，２２０，２３０，２４０に形成された固定ボルト用孔２２（図１参照）が同軸となる。

以上、本第１実施形態では、第２内歯車２２０及び第３内歯車２３０を第１内歯車２１０に対して互いに反対方向に位相をずらす簡単な構造でありながら、可撓性外歯車３０の周方向のねじれが小さくなり、波動歯車装置１０のねじり剛性が向上する。

特に、本第１実施形態では、可撓性外歯車３０の外歯３３の第１歯面３３ａを第２内歯車２２０の内歯２２１に接触させ、第２歯面３３ｂを第３内歯車２３０の内歯２３１に接触させている。従って、エンドリーフ加工等の特別な加工を外歯３３に施さなくても、剛性内歯車２０に対する可撓性外歯車３０の歯筋方向の噛合いの接触範囲を増大させることが可能となる。これにより、より効果的に可撓性外歯車３０の周方向のねじれを小さくすることができ、より効果的に波動歯車装置１０のねじり剛性を向上させることができる。

更に、本第１実施形態では、外歯３３_１の両方の歯面３３ａ，３３ｂが第１内歯車２１０の内歯２１１に接触している。仮に剛性内歯車を二分割して位相をずらした場合には、剛性内歯車において、可撓性外歯車の外歯に作用するモーメントが大となり、外歯に過大な応力が作用する可能性がある。これに対し、本第１実施形態では、外歯３３_１の第１歯面３３ａが第１内歯車２１０及び第２内歯車２２０に接触し、外歯３３_１の第２歯面３３ｂが第１内歯車２１０及び第３内歯車２３０に接触することになる。したがって、可撓性外歯車３０の外歯３３に作用する応力を緩和することができ、伝達トルクを大きくすることができる。

また、剛性内歯車２０を構成する複数の内歯車２１０〜２４０がプレス加工によって成形される場合には、加工時間の短縮化と多量生産化が可能となり、大幅なコストダウンが見込まれる。

以上の説明では、可撓性外歯車３０の楕円形状の長軸上に位置する外歯３３_１と剛性内歯車２０の内歯との噛合いを基準として、剛性内歯車２０の内歯車２２０，２３０をずらす角度θ１，θ２を設定したが、これに限定するものではない。噛合わせ部分Ｐ（Ｑ）における長軸上から離れた外歯を噛合いの基準として、角度θ１，θ２を設定してもよい。

即ち、第２内歯車２２０は、複数の外歯３３のうち噛合わせ部分Ｐ（Ｑ）のいずれかの外歯における第１歯面３３ａが内歯２２１に接触するよう、第１内歯車２１０に対して回転軸Ｘ−Ｘまわりに第１角度θ１、位相をずらして配置されていればよい。同様に、第３内歯車２３０は、噛合わせ部分Ｐ（Ｑ）のいずれかの外歯における第２歯面３３ｂが内歯２３１に接触するよう、第１内歯車２１０に対して回転軸Ｘ−Ｘまわりに第２内歯車２２０とは反対方向に第２角度θ２、位相をずらして配置されていればよい。

例えば、図１に示す長軸上の外歯３３_１に対して可撓性外歯車３０の開口端３１ｅから見て長軸から右５歯目の外歯３３_２、及び外歯３３_１に対して可撓性外歯車３０の開口端３１ｅから見て長軸から左５歯目の外歯３３_３を基準としてもよい。

図６は、可撓性外歯車の楕円形状の長軸から離れた位置での可撓性外歯車の外歯と剛性内歯車の内歯との噛合い状態を示す断面模式図である。図６（ａ）は可撓性外歯車の開口端から見て長軸から右５歯目の外歯との噛合いを示し、図６（ｂ）は可撓性外歯車の開口端から見て長軸から左５歯目の外歯との噛合いを示している。例えば、図６（ａ）に示すように、長軸から右５歯目の外歯３３_２において、第１歯面３３ａが内歯２２１に接触するように、第２内歯車２２０を第１角度θ１、位相をずらしてもよい。更に、図６（ｂ）に示すように、長軸から左５歯目の外歯３３_３において、第２歯面３３ｂが内歯２３１に接触するように、第３内歯車２３０を第２角度θ２、第２内歯車２２０とは反対方向に位相をずらしてもよい。

このとき、外歯３３_２の第１歯面３３ａは、第１内歯車２１０の内歯２１１に接触し、外歯３３３の第２歯面３３ｂは、第１内歯車２１０の内歯２１１に接触している。

これによっても、外歯３３における歯筋方向の噛合いの接触範囲が増大し、波動歯車装置１０のねじり剛性を向上させることができる。また、可撓性外歯車３０の外歯３３に作用する応力を緩和することができ、伝達トルクを大きくすることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る波動歯車装置について説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る波動歯車装置の概略構成を示す説明図である。図７（ａ）は波動歯車装置を正面から見て一部分を断面で表した図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の切断面Ａ−Ａに沿う波動歯車装置の断面図である。なお、本第２実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。

図７に示すように、本第２実施形態の波動歯車装置１０Ａは、上記第１実施形態と略同様の構成の剛性内歯車２０と、可撓性外歯車３０と、波動発生器４０とを備えている。

波動歯車装置１０Ａは、第１内歯車２１０〜第４内歯車２４０の外周面を囲うように設けられた環状部材５１を備えている。

環状部材５１には、少なくとも１つの内歯車、本第２実施形態では、第２内歯車２２０の外周面に向かって貫通し、第２内歯車２２０の外周面に当接し得る調整用のねじ５３のねじ込み量を調整可能な調整用のねじ孔５２が設けられている。

詳述すると、環状部材５１は、回転軸Ｘ−Ｘと同軸にかつ剛性内歯車２０の半径方向の外側に配置されている。そして、環状部材５１には、ねじ孔５２が複数（図７（ａ）では６つ）、所定間隔で形成されている。これら複数のねじ孔５２には、ねじ５３がねじ込まれている。そして、各ねじ５３の先端は、剛性内歯車２０の外周面に接触している。

これにより、本第２実施形態によれば、ねじ５３のねじ込み量を調整することで、剛性内歯車２０の第２内歯車２２０を半径方向に微小移動もしくは弾性変形させることができる。したがって、第２内歯車２２０の回転軸Ｘ−Ｘに対する偏心成分や歯切りの加工精度に起因する噛合いの接触範囲の低下を防止することが可能である。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

上記実施形態では、可撓性外歯車３０がカップ型である場合について説明したが、取付部３２の概略断面形状が、図２の破線で示したように、胴部３１の第１端部３１ａから半径方向外側に延びた形状である、いわゆる、シルクハット型であってもよい。

また、上記実施形態では、外歯３３の第１歯面３３ａが第２内歯車２２０の内歯２２１に接触し、外歯３３の第２歯面３３ｂが第３内歯車２３０の内歯２３１に接触するように、第２及び第３内歯車２２０，２３０の位相をずらしたがこれに限定するものではない。

第１内歯車２１０に対して第２及び第３内歯車２２０，２３０の位相をずらした際に、第２及び第３内歯車２２０，２３０の両方又は片方が外歯の歯面に接触していない状態であってもよい。

つまり、可撓性外歯車３０の外歯３３が剛性内歯車２０の内歯に噛み合うことができれば、角度θ１，θ２は、任意に設定することができる。剛性内歯車２０と可撓性外歯車３０との間にトルクが作用した際には、位相をずらしていない場合よりも、ねじれ角度が小さくなり、ねじり剛性が向上する。

また、上記実施形態では、剛性内歯車２０が、第１〜第４内歯車２１０〜２４０で構成される場合について説明したが、剛性内歯車２０は、少なくとも３つの内歯車２１０，２２０，２３０を備えていればよく、また、第４内歯車２４０は省略してもよい。

また、上記第２実施形態では、位置決めピン孔２３及び位置決めピン２４を省略したが、第２内歯車２２０を半径方向に弾性変形可能であれば、位置決めピン孔２３及び位置決めピン２４を設けてもよい。

また、上記第２実施形態では、調整対象が第２内歯車２２０である場合について説明したが、調整対象が内歯車２１０，２２０，２３０，２４０のうちのいずれであってもよい。調整対象の内歯車に対応して環状部材５１に調整用のねじ孔５２を設け、調整対象の内歯車を調整用のねじ５３で調整すればよい。

１０…波動歯車装置、２０…剛性内歯車、３０…可撓性外歯車、３１…胴部、３２…取付部、３３…外歯、３３ａ…第１歯面、３３ｂ…第２歯面、４０…波動発生器、２１０…第１内歯車、２１１…内歯、２２０…第２内歯車、２２１…内歯、２３０…第３内歯車、２３１…内歯、Ｐ，Ｑ…噛合わせ部分

Claims (5)

1. 剛性内歯車と、
   前記剛性内歯車の内側に配置された可撓性外歯車と、
   前記可撓性外歯車を楕円形状に撓めて前記剛性内歯車に対して部分的に噛合わせると共に、回転軸まわりに回転することで噛合わせ部分を周方向に移動させる波動発生器と、を備え、
   前記可撓性外歯車は、
   円筒状の胴部と、
   前記胴部の外周面に設けられた複数の外歯と、
   前記胴部に接続され、被取付部材に取り付けられる取付部と、を備え、
   前記剛性内歯車は、
   互いに同じ数の複数の内歯を有し、前記取付部に向かって順次配置された第１内歯車、第２内歯車及び第３内歯車を備え、
   前記第２内歯車及び前記第３内歯車は、前記第１内歯車に対して前記回転軸まわりに互いに反対方向に位相をずらして配置されていることを特徴とする波動歯車装置。
2. 前記各外歯は、歯元と歯先との間に形成された第１歯面及び第２歯面を有し、
   前記第２内歯車は、前記複数の外歯のうち前記噛合わせ部分のいずれかの外歯における前記第１歯面が、前記第２内歯車の内歯に接触するよう、前記第１内歯車に対して前記回転軸まわりに第１角度、位相をずらして配置され、
   前記第３内歯車は、前記複数の外歯のうち前記噛合わせ部分のいずれかの外歯における前記第２歯面が、前記第３内歯車の内歯に接触するよう、前記第１内歯車に対して前記回転軸まわりに前記第２内歯車とは反対方向に第２角度、位相をずらして配置されていることを特徴とする請求項１に記載の波動歯車装置。
3. 位置決めピンを更に備え、
   前記第１内歯車には、前記位置決めピンが挿通される第１位置決めピン孔が設けられ、
   前記第２内歯車には、前記第１内歯車に対して位相をずらした状態で前記第１位置決めピン孔に連通し、前記位置決めピンが挿通される第２位置決めピン孔が設けられ、
   前記第３内歯車には、前記第１内歯車に対して位相をずらした状態で前記第１位置決めピン孔に連通し、前記位置決めピンが挿通される第３位置決めピン孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の波動歯車装置。
4. 前記第１内歯車、前記第２内歯車及び前記第３内歯車のうち、少なくとも１つの内歯車の外周面を囲うように設けられた環状部材を備え、
   前記環状部材には、前記少なくとも１つの内歯車の外周面に向かって貫通し、前記少なくとも１つの内歯車の外周面に当接し得るねじのねじ込み量を調整可能なねじ孔が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の波動歯車装置。
5. 前記剛性内歯車は、前記第１内歯車、前記第２内歯車及び前記第３内歯車と同じ数の複数の内歯を有し、前記第３内歯車に対して前記取付部の側に前記第１内歯車と位相を一致させた状態で配置された第４内歯車を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の波動歯車装置。

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