JP2019086087A - 可撓性外歯歯車および波動歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性外歯歯車を、容易に製造できる技術を提供する。【解決手段】可撓性外歯歯車２０は、外周面に外歯２１を有する。外歯は、円環状の剛性内歯歯車の内歯に対して部分的に噛み合う。可撓性外歯歯車は、非真円カムの回転に伴って押されることにより、内歯と外歯との噛み合い位置をその周方向に移動させながら、剛性内歯歯車に対して相対回転する。可撓性外歯歯車は、第１部２７と第２部２８とを有する。第１部は、外歯が形成される筒状の可撓性薄肉部２５を含む。第２部は、外歯の回転中心軸に対して垂直な方向に広がる平板部２６を含む。第２部は、第１部に対して接合されることで、第１部と一体化される。【選択図】図３

Description

本発明は、可撓性外歯歯車および波動歯車装置に関する。

従来、可撓性外歯歯車を備える波動歯車装置が知られている。この種の波動歯車装置は、主に減速機として用いられる。従来の波動歯車装置については、例えば、特開２０１１−１９６４２３号公報に開示されている。この特開２０１１−１９６４２３号公報に開示された波動歯車装置は、内歯が形成された剛性内歯歯車と、外歯が形成された可撓性外歯歯車と、可撓性外歯歯車を半径方向に撓ませて外歯を内歯に噛み合せるとともに、噛み合わせ位置を円周方向に移動させることにより剛性内歯歯車および可撓性外歯歯車の間に相対回転運動を発生させる波動発生器と、を備えている。

また、特開２０１１−１９６４２３号公報に記載の可撓性外歯歯車は、胴部と円板部とを備える。胴部は、その外周面に外歯が形成される。円板部は、外歯の回転中心軸に対して垂直な平面をなす。この円板部の中央に、前記相対回転運動を外部に取り出すための出力軸が固定される。
特開２０１１−１９６４２３号公報

このような構成の可撓性外歯歯車において、胴部は、波動発生器が駆動されることにより楕円状の撓み変形を繰り返す部分なので、撓み変形し易い薄肉状に形成される。一方、円板部は、出力軸を固定する部分なので、剛性の高い厚肉状に形成される。

可撓性外歯歯車は、一般的には、鍛造により胴部と円板部とが一体的に形成される。しかしながら、鍛造では、肉厚の異なる複数の部位を有する部材を、精度よく製造することが困難である。このため、鍛造加工後に、各部の撓み性、剛性等の特性を好適化するために、切削加工により、可撓性外歯歯車を仕上げることが必要であった。

特開２０１１−１９６４２３号公報では、可撓性外歯歯車の耐久性を向上させるために、胴部と円板部とを別体として、互いに係合している。しかしながら、胴部と円板部とを別体とすると、波動歯車装置を、局所的ながたつきを抑えて精度よく駆動させることが困難と考えられる。

本発明の目的は、各部の必要な特性を満たす可撓性外歯歯車を、容易に製造できる技術を提供することである。

本発明の可撓性外歯歯車は、円環状の剛性内歯歯車の内歯に対して部分的に噛み合う外歯をその外周面に有し、その内周面が非真円カムの回転に伴って押されることにより、前記内歯と前記外歯との噛み合い位置をその周方向に移動させながら、前記剛性内歯歯車に対して相対回転する。この可撓性外歯歯車は、第１部と第２部とを少なくとも有する。前記第１部は、前記外歯が形成される筒状の可撓性薄肉部を含む。前記第２部は、前記外歯の回転中心軸に対して垂直な方向に広がる平板部を含む。前記第２部は、前記第１部に対して接合されることで当該第１部と一体化される。

本発明の観点によれば、各部の必要な特性を満たす可撓性外歯歯車を、容易に製造できる。

図１は、第１実施形態に係る波動歯車装置の縦断面図である。 図２は、第１実施形態に係る波動歯車装置の横断面図である。 図３は、第１実施形態に係る可撓性外歯歯車の縦断面図である。 図４は、第１実施形態に係る可撓性外歯歯車の分解縦断面図である。 図５は、可撓性外歯歯車の製造手順を示すフローチャートである。 図６は、第１実施形態の変形例１に係る可撓性外歯歯車の縦断面図である。 図７は、第１実施形態の変形例２に係る可撓性外歯歯車の縦断面図である。 図８は、第１実施形態の変形例３に係る可撓性外歯歯車の縦断面図である。 図９は、第１実施形態の変形例４に係る可撓性外歯歯車の縦断面図である。 図１０は、第２実施形態に係る可撓性外歯歯車の縦断面図である。 図１１は、第２実施形態の変形例に係る可撓性外歯歯車の縦断面図である。

以下、本願の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、波動歯車装置の中心軸と平行な方向を「軸方向」、波動歯車装置の中心軸に直交する方向を「径方向」、波動歯車装置の中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。

また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．波動歯車装置の構成＞
以下では、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る波動歯車装置１００の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る波動歯車装置１００の縦断面図である。図２は、図１のII−II位置から見たときの波動歯車装置１００の横断面図である。

本実施形態の波動歯車装置１００は、後述する剛性内歯歯車１０と可撓性外歯歯車２０との差動を利用して、入力された回転運動を変速する装置である。波動歯車装置１００は、例えば、小型ロボットの関節に組み込まれ、モータから得られる動力を減速する減速機として用いられる。

図１および図２に示すように、波動歯車装置１００は、剛性内歯歯車１０と、可撓性外歯歯車２０と、波動発生器３０と、を備えている。

剛性内歯歯車１０は、回転中心軸Ｃを中心とする円環状の部材である。剛性内歯歯車１０の剛性は、後述する可撓性薄肉部２５の剛性よりも、はるかに高い。したがって、剛性内歯歯車１０は、実質的に剛体とみなすことができる。剛性内歯歯車１０は、内周面に複数の内歯を有する。複数の内歯１１は、周方向に沿って、一定のピッチで配列される。剛性内歯歯車１０は、波動歯車装置１００が搭載される装置の枠体に固定される。

可撓性外歯歯車２０は、可撓性薄肉部２５と平板部２６とを有する部材である。可撓性薄肉部２５は、半径方向に撓み可能な円筒状の部分である。平板部２６は、可撓性薄肉部２５よりも撓み難い平板状の部分である。図１および図２に示すように、可撓性外歯歯車２０は、剛性内歯歯車１０の内側に配置される。可撓性薄肉部２５は、外周面に複数の外歯２１を有する。複数の外歯２１は、周方向に沿って、一定のピッチで配列される。上述の剛性内歯歯車１０が有する内歯１１の数と、可撓性外歯歯車２０が有する外歯２１の数とは、僅かに相違する。平板部２６の中央には、減速後の動力を取り出すための出力軸（図示省略）が固定される。

波動発生器３０は、可撓性外歯歯車２０を撓み変形させるための機構である。波動発生器３０は、非真円カム３１と、波動ベアリング３３と、を有する。

本実施形態の非真円カム３１は、楕円形のカムプロフィールを有する。図１及び図２に示すように、非真円カム３１は、可撓性外歯歯車２０の可撓性薄肉部２５の径方向内側に配置される。非真円カム３１の中央には、入力軸（図示省略）が相対回転不能に固定される。入力軸および非真円カム３１は、外部のモータ（図示省略）から得られる動力によって、減速前の回転数で回転する。

波動ベアリング３３は、内輪３３１と、複数のボール３３２と、弾性変形可能な外輪３３３と、を有する。内輪３３１は、非真円カム３１の外周面に固定される。外輪３３３は、可撓性外歯歯車２０の可撓性薄肉部２５の内周面に固定される。複数のボール３３２は、内輪３３１と外輪３３３との間に介在し、周方向に沿って配列される。外輪３３３は、回転される非真円カム３１のカムプロフィールを反映するように、内輪３３１およびボール３３２を介して弾性変形（撓み変形）する。

このような構成の波動歯車装置１００において、上記の入力軸に動力が供給されると、入力軸および非真円カム３１が一体的に回転する。また、非真円カム３１の回転に伴って、波動ベアリング３３を介して、可撓性外歯歯車２０の可撓性薄肉部２５の内周面が押されることにより、可撓性薄肉部２５が楕円状に撓み変形する。これにより、図２のように、可撓性薄肉部２５がなす楕円の長軸の両端の２箇所で、外歯２１と内歯１１とが噛み合う。この際、前記楕円の前記２箇所以外の位相位置では、外歯２１と内歯１１とは噛み合わない。

非真円カム３１が回転すると、前記楕円の長軸の位置が周方向に移動するので、外歯２１と内歯１１との噛み合い位置も周方向に移動する。ここで、上述のように、剛性内歯歯車１０の内歯１１の数と、可撓性外歯歯車２０の外歯２１の数とは、僅かに相違する。このため、非真円カム３１の１回転ごとに、内歯１１と外歯２１との噛み合い位置が僅かに変化する。その結果、剛性内歯歯車１０に対して可撓性外歯歯車２０および出力軸が、減速された回転数で回転する。

＜１−２．可撓性外歯歯車の構成＞
次に、可撓性外歯歯車２０の構成について、図３および図４を参照してより具体的に説明する。図３は、第１実施形態に係る可撓性外歯歯車２０の縦断面図である。図４は、図３の可撓性外歯歯車２０を構成する第１部２７および第２部２８を説明するための分解縦断面図である。

図３および図４に示すように、本実施形態の可撓性外歯歯車２０は、可撓性薄肉部２５、平板部２６、および筒状腕部２９を有する。

可撓性薄肉部２５は、径方向に撓み変形可能な筒状の部分である。可撓性薄肉部２５の径方向の厚みは、平板部２６の軸方向の厚みよりも薄い。複数の外歯２１は、可撓性薄肉部２５の外周面に形成される。平板部２６は、可撓性薄肉部２５よりも剛性の高い円板形状の部分である。平板部２６は、回転中心軸Ｃ（図１参照）に対して垂直に広がる。また、平板部２６は、可撓性薄肉部２５に対し、径方向内側に向かって広がる。

筒状腕部２９は、可撓性薄肉部２５の軸方向の一端部と平板部２６の外周部とを繋ぐ、円筒状の部分である。筒状腕部２９の径方向の厚みは、平板部２６の軸方向の厚みよりも薄い。可撓性薄肉部２５と平板部２６との間に筒状腕部２９を設けることで、可撓性薄肉部２５が楕円状の撓み変形を繰り返しても、可撓性外歯歯車２０に掛かる応力の分布が局所的に集中してしまうことを緩和できる。筒状腕部２９の軸方向中途部は、非真円カム３１を回転させたときに掛かる応力の分布が相対的に少ない領域となる。図３及び図４に示すように、筒状腕部２９は、第１部２７と第２部２８とに跨って形成される。

図４に示すように、可撓性外歯歯車２０は、第１部２７と第２部２８とを接合することにより形成される。可撓性薄肉部２５と、筒状腕部２９の一部とは、第１部２７に含まれる。平板部２６と、筒状腕部２９の前記一部以外の部分は、第２部２８に含まれる。

接合前の第１部２７は、接合面２７Ａを有する。接合面２７Ａは、第１部２７の軸方向の両端部のうち、可撓性薄肉部２５とは反対側の端部である。また、接合前の第２部２８は、接合面２８Ａを有する。接合面２８Ａは、第２部２８の両端部のうち、平板部２６とは反対側の端部に位置する。これらの接合面２７Ａ，２８Ａは、第１部２７と第２部２８とを接合するときに、互いに接触する平坦な面である。

＜１−３．可撓性外歯歯車の製造工程＞
次に、可撓性外歯歯車２０の製造工程について、図５を参照して詳細に説明する。図５は、可撓性外歯歯車２０の製造手順を示すフローチャートである。

可撓性外歯歯車２０を製造するときには、まず、可撓性外歯歯車２０の一部である第１部２７が、鍛造加工により製造される（ステップＳ１）。より詳細には、第１部２７は、鍛造によって大まかな形状に加工された後、切削により細部の加工がされる。加えて、接合面２７Ａが研磨されて、鏡面に磨き上げられる。

ステップＳ１と同時に、またはこれと前後して、可撓性外歯歯車２０の他の一部である第２部２８が、鍛造加工により製造される（ステップＳ２）。より詳細には、第２部２８は、鍛造によって大まかな形状に加工された後、切削により細部の加工がされる。加えて、接合面２８Ａが研磨されて、鏡面に磨き上げられる。

続いて、第１部２７の接合面２７Ａと、第２部２８の接合面２８Ａと、が突き合わされて、拡散接合される（ステップＳ３）。詳述すると、接合面２７Ａ，２８Ａを突き合わせて、その合わせ面を電極の間に挟んだ状態で、第１部２７と第２部２８とを互いに押圧しながら、電極間に交流電流を供給する。すると、第１部２７の材料と、第２部２８の材料とが、通電により自己発熱するとともに、合わせ面が接触抵抗により発熱する。これにより、第１部２７と第２部２８との接合部２３（図３を参照）に分子の移動が生じ、第１部２７の分子と、第２部２８の分子と、が入り混じる。その結果、第１部２７と第２部２８とが高強度で接合される。すなわち、拡散接合により、第１部２７と第２部２８とが、接合部２３において接合されて一体化する。

続いて、第１部２７と第２部２８とを接合したものを、さらに切削すること等により、可撓性外歯歯車２０が仕上げられる（ステップＳ４）。これにより、可撓性外歯歯車２０の各部の肉厚等が整えられる。

このような工程で可撓性外歯歯車２０を製造すれば、以下のような点で有利である。すなわち、可撓性薄肉部２５は、楕円状の撓み変形が繰り返される部分であるので、高いバネ性（可撓性）が要求される。一方、平板部２６は、一般的に出力軸をネジ等の締結具を用いて固定する部分であるので、高い剛性や、ある程度以上の厚みが要求される。上記の製造工程によれば、このような異なる可撓性や剛性が要求される複数の部分を、個別の工程（ステップＳ１，Ｓ２）で製造することが可能となる。よって、第１部２７と第２部２８とで異なる弾性率の材料を採用したり、第１部２７と第２部２８とで異なる加工処理を施したりすることが容易となる。結果として、各部の特性を満たす可撓性外歯歯車２０を容易に製造することができる。

拡散接合による接合は、とりわけ、第１部２７と第２部２８とで異なる材料を採用した場合に好適である。即ち、異種材料を接合することは、一般的には困難であることが多いが、上記の拡散接合（ダイレクト接合）を用いれば、短時間で高強度に接合することが可能となる。

第１部２７および第２部２８の材料には、例えば、鉄等の金属が用いられる。ただし、第１部２７には、第２部２８よりも弾性率の小さい（変形しやすい）材料を用いることが好ましい。このようにすれば、外歯２１が形成される可撓性薄肉部２５を撓みやすくする一方、出力軸が固定される平板部２６の剛性を高くすることが容易にできる。

また、本実施形態の可撓性外歯歯車２０では、非真円カム３１を回転させたときに掛かる応力の分布が相対的に少ない領域である筒状腕部２９の中途部に、接合部２３が形成される。すなわち、外歯２１が形成される可撓性薄肉部２５からも、平板部２６からも、離れた位置に、接合部２３が形成される。これにより、接合部２３に無理な力が掛かって可撓性外歯歯車２０が第１部２７と第２部２８とに分裂してしまうことを防止できる。このように、可撓性外歯歯車２０の可撓性薄肉部２５が撓み変形を繰り返しても、応力が集中し難い部位に、接合部２３を形成することで、可撓性外歯歯車２０の耐久性を向上させることができる。

以上ように、本実施形態によれば、剛性を要する平板部２６と、可撓性を要する可撓性薄肉部２５とを併せ持つ、いわゆるカップ型の可撓性外歯歯車２０を、効率よく製造することができる。

＜１−４．第１実施形態の変形例１＞
以下では、図６を参照して、第１実施形態の変形例１に係る可撓性外歯歯車４０の構成について説明する。図６は、第１実施形態の変形例１に係る可撓性外歯歯車４０の縦断面図である。なお、以下の説明においては、第１実施形態で既に説明した部材や部位と同様の部材・部位については、第１実施形態で付したのと同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図６の可撓性外歯歯車４０も、第１実施形態の可撓性外歯歯車２０と同様に、平板部２６と可撓性薄肉部２５とが、筒状腕部２９によって接続された形状を有する。また、この可撓性外歯歯車４０も、第１部４７と第２部４８とを拡散接合することにより製造される。

可撓性薄肉部２５の大部分は、第１部４７に含まれている。平板部２６および筒状腕部２９は、第２部４８に含まれている。本変形例１では、第１部４７と第２部４８とを接合する接合部４３の位置が、第１実施形態における接合部２３の位置とは異なっている。本変形例１の接合部４３は、筒状腕部２９を軸方向に垂直な面で切ったときの断面よりも、その断面積が大きい箇所に、形成されている。

より具体的には、本変形例１に係る接合部４３は、可撓性薄肉部２５の上端部に設けられている。なお、本変形例１において接合部４３が設けられる箇所は、可撓性薄肉部２５の外歯２１が形成されている箇所よりも筒状腕部２９に近い箇所であればよい。例えば、図６に図示した位置よりもさらに筒状腕部２９に近い位置に、接合部４３が設けられていてもよい。

この構成によれば、第１部４７と第２部４８との接合部４３の面積が大きく確保される。したがって、第１部４７と第２部４８とが、より一層強固に接合される。

＜１−５．第１実施形態の変形例２＞
以下では、図７を参照して、第１実施形態の変形例２に係る可撓性外歯歯車５０の構成について説明する。図７は、第１実施形態の変形例２に係る可撓性外歯歯車５０の縦断面図である。

図７の可撓性外歯歯車５０も、上述した可撓性外歯歯車２０，４０と同様に、平板部２６と可撓性薄肉部２５とが、筒状腕部２９によって接続された形状を有する。また、この可撓性外歯歯車５０も、第１部５７と第２部５８とを拡散接合することにより製造される。

可撓性薄肉部２５および筒状腕部２９は、第１部５７に含まれている。平板部２６の大部分は、第２部５８に含まれている。本変形例２では、第１部５７と第２部５８とを接合する接合部５３の位置が、第１実施形態およびその変形例１における接合部２３，４３の位置とは異なっている。本変形例１の接合部５３は、筒状腕部２９を軸方向に垂直な面で切ったときの断面よりも、その断面積が大きい箇所に、形成されている。

より具体的には、本変形例２に係る接合部５３は、平板部２６の底部に設けられている。なお、本変形例２において接合部５３が設けられる箇所は、極力、平板部２６の大部分が第２部５８に含まれるような箇所に設定することが好ましい。別の言い方をすれば、平板部２６のうち、なるべく筒状腕部２９に近い位置に、接合部５３を設けることが好ましい。

この構成によっても、第１部５７と第２部５８との接合部５３の面積が大きく確保される。したがって、第１部５７と第２部５８とが、より一層強固に接続される。

＜１−６．第１実施形態の変形例３＞
以下では、図８を参照して、第１実施形態の変形例３に係る可撓性外歯歯車６０の構成について説明する。図８は、第１実施形態の変形例３に係る可撓性外歯歯車６０の縦断面図である。なお、図８中の、大きい２点鎖線で示した円の中には、小さい２点鎖線の円で囲んだ箇所の拡大図を示している。

図８の可撓性外歯歯車６０も、上述した可撓性外歯歯車２０，４０，５０と同様に、平板部２６と可撓性薄肉部２５とが、筒状腕部２９によって接続された形状を有する。また、この可撓性外歯歯車６０も、第１部６７と第２部６８とを拡散接合することにより製造される。

本変形例３においても、第１実施形態に係る可撓性外歯歯車２０と同様に、第１部６７と第２部６８とを接合する接合部６３が、筒状腕部２９の中途部に設けられている。しかしながら、本変形例３では、接合部６３が、可撓性外歯歯車６０の回転中心軸Ｃに対して垂直な仮想平面に対して傾いている。別の言い方をすれば、接合部６３を構成する面が、径方向に対して傾斜している。

この構成によれば、第１部６７と第２部６８との接合部６３の面積が、第１実施形態の接合部２３の面積よりも大きくなる。したがって、第１部６７と第２部６８とがより一層強固に接合される。

＜１−７．第１実施形態の変形例４＞
以下では、図９を参照して、第１実施形態の変形例４に係る可撓性外歯歯車７０の構成について説明する。図９は、第１実施形態の変形例４に係る可撓性外歯歯車７０の縦断面図である。

図９の可撓性外歯歯車７０も、上述した可撓性外歯歯車２０，４０，５０，６０と同様に、平板部２６と可撓性薄肉部２５とが、筒状腕部２９によって接続された形状を有する。また、この可撓性外歯歯車７０も、第１部７７と第２部７８とを拡散接合することにより製造される。

可撓性薄肉部２５および筒状腕部２９は、第１部７７に含まれている。平板部２６は、第２部７８に含まれている。本変形例４では、第１部７７と第２部７８とを接合する接合部７３の位置が、第１実施形態およびその変形例１〜３における接合部２３，４３，５３，６３の位置とは異なっている。本変形例４の接合部７３は、平板部２６と筒状腕部２９とを接続する角部に設けられている。この角部も、非真円カム３１を回転させたときに掛かる応力の分布が相対的に少ない領域に相当する。

この構成によれば、非真円カム３１を回転させて繰り返し可撓性薄肉部２５を撓み変形させても、接合部７３に無理な力が掛かりにくい。したがって、可撓性外歯歯車７０の破損を防止することができる。

＜２−１．第２実施形態＞
以下では、図１０を参照して、第２実施形態に係る可撓性外歯歯車８０の構成について説明する。図１０は、第２実施形態に係る可撓性外歯歯車８０の縦断面図である。

本実施形態に係る可撓性外歯歯車８０は、第１実施形態と同様の剛性内歯歯車１０および波動発生器３０と組み合わされて、波動歯車装置１００を構成する。本実施形態の可撓性外歯歯車８０は、平板部８６と、可撓性薄肉部２５とが、筒状腕部８９によって接続された形状を有する。また、可撓性外歯歯車８０は、第１部８７と第２部８８とを接合することにより製造される。

本実施形態の可撓性外歯歯車８０は、平板部８６が、外歯２１を有する可撓性薄肉部２５に対して、径方向外側に向かって広がっている点で、第１実施形態およびその変形例と相違する。平板部８６は、円環状である。平板部８６には、可撓性外歯歯車８０の剛性内歯歯車１０に対する相対回転運動を外部に取り出すための出力軸が固定される。そのため、平板部８６は、剛性の高い厚肉状に形成される。具体的には、平板部８６の軸方向の厚みは、可撓性薄肉部２５の径方向の厚みよりも厚い。

筒状腕部８９は、可撓性薄肉部２５の軸方向の一端部と平板部８６の内周部とを繋ぐ、円環状の部分である。筒状腕部２９の、可撓性薄肉部２５に接続される端部とは反対側の端部は、径方向外側に向かってフランジ状に広がる。筒状腕部８９の径方向または軸方向の厚みは、平板部８６の軸方向の厚みよりも薄い。

本実施形態では、可撓性薄肉部２５および筒状腕部８９は、第１部８７に含まれている。平板部８６は、第２部８８に含まれている。可撓性外歯歯車８０は、第１部８７と第２部８８とを接合部８３で拡散接合することにより得られる。より具体的には、接合部８３は、筒状腕部８９の前記フランジ状の部分の外周部と、平板部８６の内周部と、の間に位置する。

この構成によれば、平板部８６の内周部の全周に亘って、第１部８７と第２部８８との接合面（合わせ面）が確保される。このため、接合部８３の面積を広くとることができる。よって、第１部８７と第２部８８とを強固に接合できる。

このように、本実施形態によれば、剛性を要する平板部８６と、可撓性を要する可撓性薄肉部２５とを併せ持つ、いわゆるシルクハット型の可撓性外歯歯車８０を、効率よく製造できる。

＜２−２．第２実施形態の変形例＞
以下では、図１１を参照して、第２実施形態の変形例に係る可撓性外歯歯車９０の構成について説明する。図１１は、第２実施形態の変形例に係る可撓性外歯歯車９０の縦断面図である。

図１１の可撓性外歯歯車９０も、上述した可撓性外歯歯車８０と同様に、可撓性薄肉部２５と、平板部８６とが、筒状腕部８９によって接続された形状を有する。また、この可撓性外歯歯車９０も、第１部９７と第２部９８とを拡散接合することにより製造される。

可撓性薄肉部２５および筒状腕部８９は、第１部９７に含まれている。平板部８６の大部分、より具体的には平板部８６の底部を除く部分は、第２部９８に含まれている。本変形例では、第１部９７と第２部９８とを接合する接合部９３の位置が、第２実施形態における接合部８３の位置とは異なっている。本変形例の接合部９３は、平板部８６の底部付近に、円環状に設けられている。これにより、第１部９７と第２部９８との接合面（合わせ面）の面積が、第２実施形態よりも大きくなる。

このように、本変形例によっても、剛性を要する平板部８６と、可撓性を要する可撓性薄肉部２５とを併せ持つ、いわゆるシルクハット型の可撓性外歯歯車９０を、効率よく製造できる。また、第２実施形態の接合部８３と比べて、その接合部９３の面積を大きく確保できる。このため、第１部９７と第２部９８とをより一層強固に接合できる。

＜３．その他の変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態では、可撓性外歯歯車は、第１部と第２部とを接合することにより製造されていた。しかしながら、可撓性外歯歯車は、第１部および第２部を含む３つ以上の部材を接合することにより、製造されてもよい。

また、上記の実施形態では、第１部と第２部とに、弾性率の異なる材料を用いることを説明した。しかしながら、第１部と第２部とに、弾性率以外の特性が異なる材料を用いてもよい。例えば、第１部と第２部とに、バネ性、圧力耐性、繰り返し荷重に対する耐性、または硬度が異なる材料を用いてもよい。また、第１部と第２部とに、同一の材料を用いてもよい。

また、上記の実施形態では、第１部は、鍛造により製造されていた。しかしながら、第１部は、プレス加工等の他の工法により製造されてもよい。また、上記の実施形態では、第２部は、鍛造により製造されていた。しかしながら、第２部は、プレス加工等の他の工法により製造されてもよい。

また、上記の実施形態で示した可撓性外歯歯車の製造工程において、各工程の順序を一部入れ替えたり、或いは他の工程がさらに追加されたりしてもよい。

上記の実施形態では、可撓性外歯歯車に対し、「縦」、「横」、「底」等の方向性を付して説明したが、これらは、波動歯車装置の使用時の向きを限定するものではない。

また、波動歯車装置の細部の形状等については、本願の各図に示されたものと異なっていてもよい。また、上記の実施形態または変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本願は、可撓性外歯歯車および波動歯車装置に利用できる。

１０ 剛性内歯歯車
１１ 内歯
２０，４０，５０，６０，７０，８０，９０ 可撓性外歯歯車
２１ 外歯
２３，４３，５３，６３，７３，８３，９３ 接合部
２５ 可撓性薄肉部
２６，８６ 平板部
２７，４７，５７，６７，７７，８７，９７ 第１部
２７Ａ 接合面
２８，４８，５８，６８，７８，８８，９８ 第２部
２８Ａ 接合面
２９，８９ 筒状腕部
３０ 波動発生器
３１ 非真円カム
３３ 波動ベアリング
１００ ：波動歯車装置

Claims (11)

1. 円環状の剛性内歯歯車の内歯に対して部分的に噛み合う外歯をその外周面に有し、その内周面が非真円カムの回転に伴って押されることにより、前記内歯と前記外歯との噛み合い位置をその周方向に移動させながら、前記剛性内歯歯車に対して相対回転する、可撓性外歯歯車であって、
   前記外歯が形成される筒状の可撓性薄肉部を含む第１部と、
   前記外歯の回転中心軸に対して垂直な方向に広がる平板部を含み、前記第１部に対して接合されることで当該第１部と一体化される第２部と、
   を少なくとも有する可撓性外歯歯車。
2. 請求項１に記載の可撓性外歯歯車であって、
   前記第１部と前記第２部との間に、拡散接合された接合部を有する可撓性外歯歯車。
3. 請求項２に記載の可撓性外歯歯車であって、
   前記非真円カムを回転させたときに掛かる応力の分布が相対的に少ない領域に、前記接合部が形成される可撓性外歯歯車。
4. 請求項３に記載の可撓性外歯歯車であって、
   前記外歯が形成される前記可撓性薄肉部からも、前記平板部からも、離れた位置に、前記接合部が形成される可撓性外歯歯車。
5. 請求項４に記載の可撓性外歯歯車であって、
   前記外歯と前記平板部との間において軸方向に延びる筒状腕部を有し、
   前記筒状腕部に前記接合部が形成される可撓性外歯歯車。
6. 請求項２から請求項４までの何れか１項に記載の可撓性外歯歯車であって、
   前記外歯と前記平板部との間において軸方向に延びる筒状腕部を有し、
   前記筒状腕部よりも断面積の大きい箇所に、前記接合部が形成される可撓性外歯歯車。
7. 請求項２から請求項６までの何れか１項に記載の可撓性外歯歯車であって、
   前記接合部が、前記回転中心軸に対して垂直な仮想平面に対して傾いている可撓性外歯歯車。
8. 請求項１から請求項７までの何れか１項に記載の可撓性外歯歯車であって、
   前記第１部をなす材料の弾性率は、前記第２部をなす材料の弾性率よりも小さい、可撓性外歯歯車。
9. 請求項１から請求項８までの何れか１項に記載の可撓性外歯歯車であって、
   前記平板部は、前記外歯が形成される前記筒状の部分に対し、径方向内側に向かって広がる可撓性外歯歯車。
10. 請求項１から請求項８までの何れか１項に記載の可撓性外歯歯車であって、
    前記平板部は、前記外歯が形成される前記筒状の部分に対し、径方向外側に向かって広がる可撓性外歯歯車。
11. 請求項１から請求項１０までの何れか１項に記載の可撓性外歯歯車と、
    前記剛性内歯歯車と、
    前記非真円カムを含む波動発生器と、
    を備える波動歯車装置。

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