JP2021167650A - 歯車装置およびロボット - Google Patents

Abstract

【課題】外歯の歯面と内歯の歯面との間に潤滑剤が留まりやすく、長寿命化が図られた歯車装置、および、かかる歯車装置を備えるロボットを提供すること。【解決手段】内歯歯車と、前記内歯歯車に部分的に噛み合って前記内歯歯車に対して回転軸まわりに相対的に回転し、可撓性を有する外歯歯車と、前記外歯歯車の内側に設けられ、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置を前記回転軸まわりの周方向に移動させる波動発生器と、を有し、前記外歯歯車は、外歯歯面を有する外歯を備え、前記外歯歯面は、前記外歯の歯すじの方向と交差する方向に延在し、かつ、前記歯すじの方向に隣り合って並ぶ第１凸部および第２凸部を含む外歯凸パターンを備え、前記第１凸部と前記第２凸部との距離は、８０μｍ以上５２０μｍ以下であることを特徴とする歯車装置。【選択図】図９

Description

本発明は、歯車装置およびロボットに関するものである。

少なくとも１つのアームを含むロボットアームを備えるロボットでは、例えば、ロボットアームの関節部をモーター駆動により回動させる。モーターの回転は、減速機により減速され、ロボットアームに伝達される。

このような減速機として、特許文献１に記載されている波動歯車装置が知られている。特許文献１に記載の波動歯車装置は、円環状をした剛性内歯歯車と、この内側に配置されているコップ状の可撓性外歯歯車と、この外歯歯車の内側に嵌め込まれた楕円形輪郭を有する波動発生器と、により構成されている。

剛性内歯歯車は、内歯を備え、可撓性外歯歯車は、外歯を備えている。内歯および外歯は、互いに噛み合い可能になっている。また、両歯車の歯面の摩擦接触部分には、基油粘度が高くせん断安定性のあるグリースが充填されている。

特開２００２−３４９６８１号公報

しかしながら、歯車の歯面の表面状態によっては、摩擦接触部分にグリースを留めることができず、波動歯車装置の短寿命化を招くおそれがある。そこで、摩擦接触部分を改善することで、波動歯車装置の長寿命化を図ることが課題となっている。

本発明の適用例に係る歯車装置は、
内歯歯車と、
前記内歯歯車に部分的に噛み合って前記内歯歯車に対して回転軸まわりに相対的に回転し、可撓性を有する外歯歯車と、
前記外歯歯車の内側に設けられ、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置を前記回転軸まわりの周方向に移動させる波動発生器と、
を有し、
前記外歯歯車は、外歯歯面を有する外歯を備え、
前記外歯歯面は、前記外歯の歯すじの方向と交差する方向に延在し、かつ、前記歯すじの方向に隣り合って並ぶ第１凸部および第２凸部を含む外歯凸パターンを備え、
前記第１凸部と前記第２凸部との距離は、８０μｍ以上５２０μｍ以下であることを特徴とする。

本発明の適用例に係るロボットは、
第１部材と、
前記第１部材に対して回動する第２部材と、
前記第１部材に対して前記第２部材を相対的に回動させる駆動力を伝達する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の歯車装置と、
前記歯車装置に向けて前記駆動力を出力する駆動源と、
を備えることを特徴とする。

実施形態に係るロボットの概略構成を示す側面図である。 第１実施形態に係る歯車装置を示す縦断面図である。 図２に示す歯車装置本体の分解斜視図である。 図２に示す歯車装置本体の正面図であって軸線ａ方向から見た図である。 図３に示す可撓性歯車が備える外歯近傍の部分拡大図である。 図３に示す剛性歯車が備える内歯近傍の部分拡大図である。 図３に示す剛性歯車が備える内歯と可撓性歯車が備える外歯とが噛み合った状態を部分的に拡大して示す斜視図である。 図７の噛み合い位置の部分拡大断面図である。 距離Ｓと歯車装置の寿命との関係を示すグラフである。 距離Ｓとトルク伝達効率との関係を示すグラフである。 距離Ｓと起動トルクとの関係を示すグラフである。 図５に示す可撓性歯車の平面図である。 第２実施形態に係る歯車装置を示す部分断面斜視図である。 第３実施形態に係る歯車装置を示す部分断面斜視図である。 第４実施形態に係る歯車装置を示す縦断面図である。

以下、本発明の歯車装置およびロボットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

１．ロボット
まず、本実施形態に係るロボットについて簡単に説明する。

図１は、実施形態に係るロボットの概略構成を示す側面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図１中の基台側を「基端側」、その反対側、すなわちエンドエフェクター側を「先端側」と言う。なお、本明細書における「方向」は、軸に沿う一方側の方向とその反対方向の双方を含む。

図１に示すロボット１００は、例えば、精密機器やこれを構成する部品の給材、除材、搬送および組立等の作業に用いられるロボットである。このロボット１００は、図１に示すように、基台１１０と、第１アーム１２０と、第２アーム１３０と、作業ヘッド１４０と、エンドエフェクター１５０と、配管１６０と、を有している。以下、ロボット１００の各部を順次簡単に説明する。

基台１１０は、例えば、図示しない床面にボルト等によって固定されている。基台１１０の内部には、ロボット１００を統括制御する制御装置１９０が設置されている。また、基台１１０には、基台１１０に対して鉛直方向に沿う第１軸Ｊ１まわりに回動可能に第１アーム１２０が連結している。すなわち、基台１１０に対して第１アーム１２０が相対的に回動している。

ここで、基台１１０内には、第１アーム１２０を回動させる駆動力を発生させる第１モーターであるモーター１７０（駆動源）と、モーター１７０の駆動力の回転を減速する第１減速機である歯車装置１０と、が設置されている。歯車装置１０の入力軸は、モーター１７０の回転軸に連結され、歯車装置１０の出力軸は、第１アーム１２０に連結されている。そのため、モーター１７０が駆動し、その駆動力が歯車装置１０を介して第１アーム１２０に伝達されると、第１アーム１２０が基台１１０に対して第１軸Ｊ１まわりに水平面内で相対的に回動する。すなわち、モーター１７０は、歯車装置１０に向けて駆動力を出力する駆動源である。

第１アーム１２０の先端部には、第１アーム１２０に対して第２軸Ｊ２まわりに回動可能な第２アーム１３０が連結している。第２アーム１３０内には、図示しないが、第２アーム１３０を回動させる駆動力を発生させる第２モーターと、第２モーターの駆動力の回転を減速する第２減速機と、が設置されている。そして、第２モーターの駆動力が第２減速機を介して第２アーム１３０に伝達されることにより、第２アーム１３０が第１アーム１２０に対して第２軸Ｊ２まわりに水平面内で回動する。

第２アーム１３０の先端部には、作業ヘッド１４０が配置されている。作業ヘッド１４０は、第２アーム１３０の先端部に同軸的に配置された図示しないスプラインナットおよびボールネジナットに挿通されたスプラインシャフト１４１を有している。スプラインシャフト１４１は、第２アーム１３０に対して、図１に示す第３軸Ｊ３まわりに回転可能であり、かつ、上下方向に移動可能となっている。

第２アーム１３０内には、図示しないが、回転モーターおよび昇降モーターが配置されている。回転モーターの駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってスプラインナットに伝達され、スプラインナットが正逆回転すると、スプラインシャフト１４１が鉛直方向に沿う第３軸Ｊ３まわりに正逆回転する。

一方、昇降モーターの駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってボールネジナットに伝達され、ボールネジナットが正逆回転すると、スプラインシャフト１４１が上下に移動する。

スプラインシャフト１４１の先端部には、エンドエフェクター１５０が連結されている。エンドエフェクター１５０としては、特に限定されず、例えば、被搬送物を把持するもの、被加工物を加工するもの等が挙げられる。

第２アーム１３０内に配置された各電子部品、例えば第２モーター、回転モーター、昇降モーター等に接続される複数の配線は、第２アーム１３０と基台１１０とを連結する管状の配管１６０内を通って基台１１０内まで引き回されている。さらに、かかる複数の配線は、基台１１０内でまとめられることによって、モーター１７０および図示しないエンコーダーに接続される配線とともに、基台１１０内に設置された制御装置１９０まで引き回される。

以上のように、ロボット１００は、第１部材である基台１１０と、基台１１０に対して回動可能に設けられている第２部材である第１アーム１２０と、基台１１０および第１アーム１２０の一方側から他方側へ駆動力を伝達する歯車装置１０と、歯車装置１０に向けて駆動力を出力する駆動源であるモーター１７０と、を備える。

なお、第１アーム１２０および第２アーム１３０をまとめて「第２部材」と捉えてもよい。また、「第２部材」が、第１アーム１２０および第２アーム１３０に加え、さらに、作業ヘッド１４０およびエンドエフェクター１５０を含んでいてもよい。

また、本実施形態では、第１減速機が歯車装置１０で構成されているが、第２減速機が歯車装置１０で構成されていてもよく、また、第１減速機および第２減速機の双方が歯車装置１０で構成されていてもよい。第２減速機が歯車装置１０で構成されている場合、第１アーム１２０を「第１部材」と捉え、第２アーム１３０を「第２部材」と捉えればよい。

また、本実施形態では、モーター１７０および歯車装置１０は基台１１０に設けられているが、モーター１７０および歯車装置１０を第１アーム１２０に設けるようにしてもよい。この場合、歯車装置１０の出力軸を基台１１０に連結すればよい。

２．第１実施形態に係る歯車装置
次に、第１実施形態に係る歯車装置について説明する。

図２は、第１実施形態に係る歯車装置を示す縦断面図である。図３は、図２に示す歯車装置本体の分解斜視図である。図４は、図２に示す歯車装置本体の正面図であって軸線ａ方向から見た図である。図５は、図３に示す可撓性歯車３が備える外歯３３近傍の部分拡大図である。図６は、図３に示す剛性歯車２が備える内歯２３近傍の部分拡大図である。図７は、図３に示す剛性歯車２が備える内歯２３と可撓性歯車３が備える外歯３３とが噛み合った状態を部分的に拡大して示す斜視図である。図８は、図７の噛み合い位置の部分拡大断面図である。なお、各図では、説明の便宜上、必要に応じて各部の寸法を適宜誇張して図示しており、また、各部間の寸法比は実際の寸法比とは必ずしも一致しない。

図２に示す歯車装置１０は、波動歯車装置であり、例えば減速機として用いられる。この歯車装置１０は、歯車装置本体１と、歯車装置本体１を収納しているケース５と、を有し、これらが一体化されている。ここで、歯車装置１０のケース５内には、潤滑剤Ｇが配置されている。以下、歯車装置１０の各部を説明する。なお、ケース５は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。

２．１．歯車装置本体
歯車装置本体１は、内歯歯車である剛性歯車２と、剛性歯車２の内側に配置されているカップ型の外歯歯車である可撓性歯車３と、可撓性歯車３の内側に配置されている波動発生器４と、を有している。

本実施形態では、剛性歯車２が前述したロボット１００の基台１１０（第１部材）にケース５を介して接続され、可撓性歯車３が前述したロボット１００の第１アーム１２０（第２部材）に接続され、波動発生器４が前述したロボット１００の基台１１０に配置されているモーター１７０の回転軸に接続されている。

モーター１７０の回転軸が回転すると、波動発生器４はモーター１７０の回転軸と同じ回転速度で回転する。そして、剛性歯車２および可撓性歯車３は、互いに歯数が異なるため、互いの噛み合い位置が周方向に移動しながら軸線ａまわりに相対的に回転する。本実施形態では剛性歯車２の歯数の方が可撓性歯車３の歯数より多いため、モーター１７０の回転軸の回転速度よりも低い回転速度で可撓性歯車３を回転させることができる。すなわち、波動発生器４を入力軸側、可撓性歯車３を出力軸側とする減速機を実現することができる。

なお、ケース５の形態によっては、可撓性歯車３を基台１１０に接続し、剛性歯車２を第１アーム１２０に接続しても、歯車装置１０を減速機として用いることができる。また、可撓性歯車３にモーター１７０の回転軸を接続しても、歯車装置１０を減速機として用いることができ、この場合、波動発生器４を基台１１０に接続し、剛性歯車２を第１アーム１２０に接続すればよい。また、歯車装置１０を増速機として用いる場合、すなわちモーター１７０の回転軸の回転速度よりも高い回転速度で可撓性歯車３を回転させる場合、前述した入力側と出力側との関係を反対にすればよい。

図２、図３および図６に示すように、剛性歯車２は、径方向に実質的に撓まない剛体で構成された歯車であって、内歯２３を有するリング状の内歯歯車である。本実施形態では、剛性歯車２は平歯車である。すなわち、内歯２３は、軸線ａ（軸方向Ａ）に対して平行な歯すじを有する。なお、内歯２３の歯すじは、軸線ａに対して傾斜していてもよい。すなわち、剛性歯車２は、はすば歯車またはやまば歯車であってもよい。

図２、図３および図７に示すように、可撓性歯車３は、剛性歯車２の内側に挿通されている。この可撓性歯車３は、径方向に撓み変形可能な可撓性を有する歯車であって、剛性歯車２の内歯２３の一部に噛み合う外歯３３を有する外歯歯車である。外歯３３は、図５に示すように、軸線ａ（軸方向Ａ）に対して平行な歯すじ３３０を有する。また、可撓性歯車３の歯数は、剛性歯車２の歯数よりも少ない。このように可撓性歯車３および剛性歯車２の歯数が互いに異なることにより、減速機を実現することができる。

本実施形態では、可撓性歯車３は、軸線ａ方向での一端、すなわち図２中右側の端部が開口した開口部３６を有するカップ状をなし、その開口部３６から他端に向かって外歯３３が形成されている。ここで、可撓性歯車３は、軸線ａまわりの筒状をなす胴部３１と、胴部３１の軸線ａ方向での他端部に接続されている底部３２と、を有する。これにより、底部３２に比べ、外歯３３が設けられた開口部３６が径方向に撓み易くなるので、剛性歯車２に対する可撓性歯車３の良好な撓み噛み合いを実現することができる。さらに、例えば出力軸となる軸６２が接続されている底部３２の剛性を高めることができる。このようなことから歯車装置１０は、バックラッシュが非常に小さく、反転を繰り返す用途に適していて、また同時噛み合い歯数の比率が大きく、１枚の歯にかかる力が小さくなるため、高トルク容量を得ることもできる。

図２および図３に示すように、波動発生器４は、可撓性歯車３の内側に配置され、軸線ａまわりに回転可能である。そして、波動発生器４は、可撓性歯車３の開口部３６の横断面を楕円形または長円形に変形させることにより、可撓性歯車３の外歯３３を剛性歯車２の内歯２３に噛み合わせる。この楕円形または長円形の長軸をＬａとし、短軸をＬｂとする。可撓性歯車３および剛性歯車２は、同一の軸線ａまわりに回転可能なように、互いに内外で噛み合わされている。

本実施形態では、波動発生器４は、カム４１と、カム４１の外周に装着されている軸受４２と、を有している。カム４１は、軸線ａまわりに回転する軸部４１１と、軸部４１１の一端部から外側に突出しているカム部４１２と、を有している。

軸部４１１には、例えば入力軸となる軸６１が接続されている。カム部４１２の外周面は、軸線ａに沿った方向から見たときに、楕円形または長円形をなしている。軸受４２は、可撓性の内輪４２１および外輪４２３と、これらの間に配置されている複数のボール４２２と、を有している。ここで、内輪４２１は、カム４１のカム部４１２の外周面に嵌め込まれ、カム部４１２の外周面に沿って楕円形または長円形に弾性変形している。それに伴って、外輪４２３も楕円形または長円形に弾性変形している。また、内輪４２１の外周面および外輪４２３の内周面は、それぞれ、複数のボール４２２を周方向に沿って案内しつつ転動させる軌道面を有している。また、複数のボール４２２は、互いの周方向での間隔を一定に保つように図示しない保持器により保持されている。なお、軸受４２内には、図示しないグリースが配置されている。このグリースは、後述する潤滑剤Ｇと同じであっても異なっていてもよい。

このような波動発生器４は、カム４１の軸線ａまわりの回転に伴って、カム部４１２の向きが変わり、それに伴って、外輪４２３の外周面も変形し、剛性歯車２および可撓性歯車３の互いの噛み合い位置を周方向に移動させる。

剛性歯車２、可撓性歯車３および波動発生器４は、それぞれ、例えば、鋳鉄、ニッケルクロムモリブデン鋼、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）、マルエージング鋼、析出硬化型ステンレス鋼等の鉄系材料等の金属材料で構成されている。

特に、可撓性歯車３は、好ましくはニッケルクロムモリブデン鋼を主材料として構成されている。ニッケルクロムモリブデン鋼は、適切な熱処理によって強靭な鋼となり、疲労強度等の機械的特性が優れているため、繰返し応力が作用する可撓性歯車３の構成材料として適している。

ニッケルクロムモリブデン鋼としては、例えば、ＪＩＳ Ｇ ４０５３：２０１６に規定されている種類の鋼材が挙げられる。具体的には、ＪＩＳ規格に規定されている記号として、ＳＮＣＭ２２０、ＳＮＣＭ２４０、ＳＮＣＭ４１５、ＳＮＣＭ４２０、ＳＮＣＭ４３１、ＳＮＣＭ４３９、ＳＮＣＭ４４７、ＳＮＣＭ６１６、ＳＮＣＭ６２５、ＳＮＣＭ６３０、ＳＮＣＭ８１５等の鋼材が挙げられる。このうち、可撓性歯車３の構成材料として用いるニッケルクロムモリブデン鋼としては、機械的特性に優れるという観点から、特にＳＮＣＭ４３９を用いることが好ましい。

なお、可撓性歯車３の構成材料は、ニッケルクロムモリブデン鋼以外の材料を含んでいてもよい。すなわち、可撓性歯車３は、ニッケルクロムモリブデン鋼とそれ以外の材料とが複合してなる複合材料で構成されていてもよい。

一方、内歯歯車である剛性歯車２は、好ましくは球状黒鉛鋳鉄で構成される。球状黒鉛鋳鉄は、含まれる黒鉛粒子が潤滑剤の働きをするため、剛性歯車２の内歯２３が凝着しにくくなる。このため、剛性歯車２の低摩耗化を図ることができ、剛性歯車２の長寿命化を図ることができる。

球状黒鉛鋳鉄としては、例えば、ＪＩＳ Ｇ ５５０２：２００１に規定されている種類の材料が挙げられる。具体的には、ＪＩＳ規格に規定されている記号として、ＦＣＤ３５０−２２、ＦＣＤ３５０−２２Ｌ、ＦＣＤ４００−１８、ＦＣＤ４００−１８Ｌ、ＦＣＤ４００−１５、ＦＣＤ４００−１０、ＦＣＤ４５０−１０、ＦＣＤ５００−７、ＦＣＤ６００−３、ＦＣＤ７００−２、ＦＣＤ８００−２、ＦＣＤ９００等が挙げられる。

２．２．ケース
図２に示すケース５は、軸受１３を介して軸６１を支持している略板状の蓋体１１と、軸受１４を介して軸６２を支持しているカップ状の本体１２と、を有する。ここで、蓋体１１と本体１２とは連結されて空間を構成しており、その空間には、前述した歯車装置本体１が収納されている。また、蓋体１１および本体１２の少なくとも一方には、前述した歯車装置本体１の剛性歯車２が例えばネジ止め等により固定されている。

蓋体１１の内壁面１１１は、可撓性歯車３の開口部３６を覆うように軸線ａに垂直な方向に拡がる形状をなしている。また、本体１２の内壁面１２１は、可撓性歯車３の外周面および底面に沿った形状をなしている。このようなケース５は、前述したロボット１００の基台１１０に固定されている。ここで、蓋体１１は、基台１１０と別体であって、例えばネジ止め等により基台１１０に固定されていてもよいし、基台１１０と一体であってもよい。また、蓋体１１と本体１２とを備えるケース５の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、金属材料、セラミックス材料等が挙げられる。

２．３．潤滑剤
潤滑剤Ｇは、例えばグリース、すなわち半固体状潤滑剤であり、噛み合い部である剛性歯車２と可撓性歯車３との間、および、接触部・摺動部である可撓性歯車３と波動発生器４との間、のうちの少なくとも一方に配置されている。以下、これら噛み合い部や接触部・摺動部のことを「潤滑対象部」という。このような潤滑対象部に潤滑剤Ｇを供給することにより、当該潤滑対象部の摩擦を低減することができる。

潤滑剤Ｇは、例えば、基油と、増ちょう剤と、有機モリブデン化合物と、を含む。
基油としては、例えば、パラフィン系、ナフテン系等の鉱油、ポリオレフィン、エステル、シリコーン等の合成油が挙げられ、これらのうちの１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。また、増ちょう剤としては、例えば、カルシウム石けん、カルシウム複合石けん、ナトリウム石けん、アルミニウム石けん、リチウム石けん、リチウム複合石けん等の石けん系、また、ポリウレア、ナトリウムテレフタラメート、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、有機ベントナイト、シリカゲル等の非石けん系等が挙げられ、これらのうちの１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。このように、基油および増ちょう剤を組成として含んでいる潤滑剤Ｇは、増ちょう剤が形成する３次元構造体が複雑に絡み合って基油を保持しており、その保持した基油を少しずつしみ出させることで潤滑作用を発揮する。

２．４．可撓性歯車の凸パターン
可撓性歯車３は、図３および図４に示すように、多数の外歯３３を有するカップ状の歯車である。各外歯３３は、図５に示すように、外歯歯面３３１と、外歯歯面３３１に接続する歯底面３３２および歯先面３３３と、を有している。このうち、少なくとも外歯歯面３３１は、図５に示すように、複数の凸部７１を有している。各凸部７１は、外歯３３の歯すじ３３０に交差する方向であって、例えば径方向Ｒの成分を有する方向に延在している。また、各凸部７１は、互いにほぼ平行に延在しており、かつ、外歯歯面３３１内において、軸方向Ａに並んでいる。このような複数の凸部７１により、図５に示す外歯凸パターン７が構成されている。

なお、凸部７１同士は、完全に平行でなくてもよい。また、凸部７１同士が互いに交差していたり、凸部７１が途中で分岐していたりしてもよい。また、凸部７１が延在する方向は、歯すじ３３０に交差する方向であればよく、図示した方向に限定されない。さらに、凸部７１は、途中で曲がったり、途切れたりしていてもよい。

凸部７１とは、その周囲よりも突出した部分のことをいう。図５では、歯すじ３３０に交差するように線状に延びる凸部７１の先端部を線で示している。このような凸部７１は、凸条とも呼ばれる。なお、凸部７１の突出高さは、外歯３３の大きさに比べて非常に低いので、図５および図７では凸部７１の高さを表現していない。

一方、剛性歯車２は、図３および図４に示すように、多数の内歯２３を有するリング状の歯車である。この内歯２３は、図６に示すように、それぞれ、内歯歯面２３１と、内歯歯面２３１に接続する歯底面２３２および歯先面２３３と、を有している。剛性歯車２が備える内歯２３の内歯歯面２３１は、特に限定されず、図８に示すような平坦面であってもよいし、後述するように、複数の凸部を含む内歯凸パターンを有していてもよい。

ここで、可撓性歯車３が備える多数の外歯３３のうち、一部は、図７に示すように、剛性歯車２が備える内歯２３と噛み合っている。噛み合い位置では、図８に示すように、外歯歯面３３１と内歯歯面２３１とが近接して対向し、一部が接触する。この接触点８を介してトルクが伝達される。

外歯歯面３３１と内歯歯面２３１との接触点８では、大きな摩擦力が発生する。この摩擦力は、外歯歯面３３１や内歯歯面２３１の劣化を生じさせる原因となる。このため、接触点８やその近傍に対して、図８に示すように、潤滑剤Ｇを供給して潤滑性を付与することにより、摩擦力を低減させる必要がある。

そこで、噛み合い位置には、例えば可撓性歯車３の内側に配置しておいた潤滑剤Ｇが徐々に供給されるようになっている。これにより、外歯歯面３３１と内歯歯面２３１との接触点８の潤滑性が高められ、円滑なトルク伝達が実現されるととも、長寿命化が図られる。

具体的には、図２に示すように、可撓性歯車３の内側には空間があり、その空間に潤滑剤Ｇが配置されている。この潤滑剤Ｇは、図２に矢印Ａ１で示すように、軸受４２を介して可撓性歯車３の開口部３６から外側に流れ出す。また、可撓性歯車３の外部に流れ出した潤滑剤Ｇは、図７および図８に矢印Ａ２で示すように、外歯歯面３３１と内歯歯面２３１との間に流れ込む。したがって、外歯歯面３３１と内歯歯面２３１との間に潤滑剤Ｇが留まっていれば、接触点８の潤滑性が良好に保たれることになる。

外歯歯面３３１には、前述したように、複数の凸部７１が設けられている。この凸部７１は、外歯歯面３３１における潤滑剤Ｇの保持性を左右する。つまり、凸部７１は、歯すじ３３０に交差する方向に延在しているため、その密度を調整することによって、矢印Ａ２の方向での潤滑剤Ｇの流れを最適化することができる。

具体的には、図８は、図７に示す接触点８近傍の断面図であるが、図８に示す複数の凸部７１のうち、互いに隣り合う２つを、第１凸部７１１および第２凸部７１２とする。このとき、凸部７１が並ぶ方向において、第１凸部７１１と第２凸部７１２との距離をＳ［μｍ］とする。距離Ｓは、第１凸部７１１の先端部と第２凸部７１２の先端部との距離として求められる。本実施形態では、この距離Ｓを、８０μｍ以上５２０μｍ以下に設定している。

すなわち、本実施形態に係る歯車装置１０は、剛性歯車２（内歯歯車）と、外歯歯面３３１を有する外歯３３を備える可撓性歯車３（外歯歯車）と、可撓性歯車３の内側に設けられている波動発生器４と、を有する。可撓性歯車３は、剛性歯車２に部分的に噛み合って、剛性歯車２に対して軸線ａ（回転軸）まわりに相対的に回転し、可撓性を有する歯車である。波動発生器４は、剛性歯車２と可撓性歯車３との噛み合い位置を軸線ａまわりの周方向に移動させる。

外歯歯面３３１は、外歯３３の歯すじ３３０の方向と交差する方向に延在し、かつ、歯すじ３３０の方向に隣り合って並ぶ第１凸部７１１および第２凸部７１２を含む外歯凸パターン７を備えている。そして、第１凸部７１１と第２凸部７１２との距離Ｓは、８０μｍ以上５２０μｍ以下である。

このような構成によれば、凸部７１の密度が最適化されるため、図７および図８に矢印Ａ２で示す潤滑剤Ｇの流れを適度に規制することができる。つまり、凸部７１は、潤滑剤Ｇの流れに対して交差する方向に延在しているため、その凸部７１の密度を最適化することにより、潤滑剤Ｇの流れに対する抵抗を制御することができる。距離Ｓが前記範囲内であれば、外歯歯面３３１と内歯歯面２３１との間に存在していた潤滑剤Ｇがすぐに流れ出してしまったり、矢印Ａ２で示すように流れる潤滑剤Ｇが外歯歯面３３１と内歯歯面２３１との間に流れ込みにくくなったりするのを抑制することができる。これにより、外歯歯面３３１と内歯歯面２３１との間に潤滑剤Ｇが留まりやすくなり、潤滑性を長期にわたって維持することができる。その結果、歯車装置１０の長寿命化を図ることができる。

なお、外歯歯面３３１では、その少なくとも一部、具体的には、凸部７１の延在方向の長さ５００μｍ以上の領域において、第１凸部７１１と第２凸部７１２との距離Ｓが前記範囲内にあればよいが、外歯歯面３３１の全面積のうち、３０％以上の領域において距離Ｓが前記範囲内にあることが好ましく、５０％以上の領域において距離Ｓが前記範囲内にあることがより好ましく、６５％以上の領域において距離Ｓが前記範囲内にあることがさらに好ましい。これにより、上記の効果がより確実に得られる。

また、距離Ｓは、軸方向Ａにおける、第１凸部７１１の先端部と第２凸部７１２の先端部との距離を測定することで求められる。なお、距離Ｓは、第１凸部７１１の全長にわたって分布する１０点以上における測定値の平均値であってもよい。

また、第１凸部７１１と第２凸部７１２との距離Ｓは、１６０μｍ以上５１０μｍ以下であることが好ましい。これにより、歯車装置１０の寿命をより長くすることができる。

さらに、第１凸部７１１と第２凸部７１２との距離Ｓは、３００μｍ以上４５０μｍ以下であることが好ましい。これにより、歯車装置１０の寿命を特に長くすることができる。

なお、距離Ｓが前記下限値未満である場合、潤滑剤Ｇが外歯歯面３３１と内歯歯面２３１との間に留まりやすい反面、外部から入り込みにくくなる。このため、新たな潤滑剤Ｇの供給が不足して、潤滑性が低下しやすくなり、歯車装置１０の耐久性、およびトルク伝達効率のような駆動性が低下する。一方、距離Ｓが前記上限値を超えた場合、潤滑剤Ｇが流出しやすくなるため、長期にわたる潤滑剤Ｇの保持性に劣る。

ここで、図９は、距離Ｓと歯車装置１０の寿命との関係を示すグラフである。図９の横軸は、距離Ｓである。図９の縦軸は、歯車装置１０の寿命を示す対数軸である。

図９に示すように、距離Ｓが８０μｍ未満の範囲、および、距離Ｓが５２０μｍ超の範囲では、歯車装置１０において、約１千万回という寿命を確保することが難しい。これに対し、前述したように、距離Ｓが８０μｍ以上５２０μｍ以下の範囲では、約１千万回の寿命を確保することができる。この寿命は、歯車装置１０を備えるロボット１００の稼働パターン例に基づいて連続稼働時間に換算した場合、１年程度に相当する。つまり、歯車装置１０における約１千万回という寿命は、ロボット１００を、１日２４時間を連続稼働させ、それを１年間続けられることが可能な寿命である。この寿命は、ロボット１００の寿命として必要最低限の寿命であるため、約１千万回という歯車装置１０の寿命も、歯車装置１０が最低限満たすべき寿命として十分であるといえる。

なお、歯車装置１０の寿命は、例えば、次のようにして求められる。
まず、歯車装置１０の入力軸に回転数３０００ｒｐｍ、平均負荷トルク５０Ｎｍ、ピークトルク６０Ｎｍでトルクを入力し、連続運転を行う。次に、歯車装置１０が破損するまでの入力軸の回転数を計数する。このようにして求めた回転数を、歯車装置１０の寿命とする。

また、図９に示すように、距離Ｓが前述した１６０μｍ以上５１０μｍ以下の範囲では、歯車装置１０において、約１億回の寿命を確保することができる。この寿命は、歯車装置１０を備えるロボット１００の寿命としてより十分な寿命である。

さらに、図９に示すように、距離Ｓが前述した３００μｍ以上４５０μｍ以下の範囲では、歯車装置１０において、約１０億回の寿命を確保することができる。この寿命は、歯車装置１０を備えるロボット１００の寿命として特に十分な寿命である。

図１０は、距離Ｓとトルク伝達効率との関係を示すグラフである。図１１は、距離Ｓと起動トルクとの関係を示すグラフである。図１０の横軸および図１１の横軸は、それぞれ距離Ｓであり、図１０の縦軸はトルク伝達効率であり、図１１の縦軸は起動トルクである。

図１０に示すように、距離Ｓが１００μｍ以上５００μｍ以下の範囲では、歯車装置１０において、トルク伝達効率が約６７％以上であり、十分に高いトルク伝達効率が得られている。特に、距離Ｓが３００μｍ以上４５０μｍ以下の範囲では、約７１％以上というさらに良好なトルク伝達効率が得られる。

なお、トルク伝達効率は、歯車装置１０の入力軸に回転数２０００ｒｐｍで入力したトルクに対する、出力軸から出力されたトルクの割合である。

また、図１１に示すように、距離Ｓが１００μｍ以上５００μｍ以下の範囲では、歯車装置１０において、起動トルクが約０．０３２Ｎｍ以下であり、十分に低い起動トルクが得られている。特に、距離Ｓが３００μｍ以上４５０μｍ以下の範囲では、約０．０２５Ｎｍ以下というさらに良好な起動トルクが得られる。
なお、起動トルクは、停止している入力軸が１°動くのに要したトルクである。

前述した外歯凸パターン７は、いかなる方法で形成されたものであってもよい。外歯凸パターン７の形成方法としては、例えば、切削、研削のような機械加工、ローレット加工のような転造加工、サンドブラスト、ショットブラストのような研磨加工、鋳造のような成型加工等が挙げられる。このうち、機械加工によれば、精度の高い外歯凸パターン７を形成することができる。

また、図８に示す凸部７１の突出高さｈは、特に限定されないが、０．０１μｍ以上３０μｍ以下であるのが好ましく、０．１０μｍ以上１０μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、内歯２３と外歯３３との接触面積を最適化することができる。その結果、剛性歯車２と可撓性歯車３との間の潤滑性を高めつつ、凸部７１に著しい欠損等の変形が生じるのを抑制して、トルク伝達特性の大きな変化が生じるのを抑制することができる。なお、凸部７１の突出高さｈとは、図８に示すように、凸部７１の頂部と、凸部７１同士に形成される凹形状の底部と、の距離のことをいう。

また、凸部７１の延在方向は、歯すじ３３０に交差する方向であればよいが、好ましくは凸部７１の延在方向と歯すじ３３０との交差角が６０°以上９０°以下とされ、より好ましくは前記交差角が７５°以上９０°以下とされる。これにより、潤滑剤Ｇの保持性をより最適化することができる。

また、外歯３３は、前述したように、外歯歯面３３１と、外歯歯面３３１に接続する歯底面３３２および歯先面３３３と、を備えている。そして、第１凸部７１１および第２凸部７１２は、外歯歯面３３１だけに設けられていてもよいが、図８に示す第１凸部７１１および第２凸部７１２は、外歯歯面３３１だけでなく、図５に示すように、外歯歯面３３１から歯底面３３２および歯先面３３３まで延在していてもよい。

このような構成によれば、１つの外歯歯面３３１とそれに対向する１つの内歯歯面２３１との接触点８やその近傍に位置する潤滑剤Ｇが、歯底面３３２を介して周方向Ｃに隣り合う接触点８に移動しやすくなる。同様に、１つの外歯歯面３３１とそれに対向する１つの内歯歯面２３１との接触点８に位置する潤滑剤Ｇが、歯先面３３３を介して周方向Ｃに隣り合う接触点８に移動しやすくなる。これにより、潤滑剤Ｇを可撓性歯車３全体にわたってより均一に行き渡らせることができる。その結果、局所的に潤滑剤Ｇが不足するという事態を避けることができ、歯車装置１０の寿命をより延ばすことができる。なお、このような潤滑剤Ｇの移動は、可撓性歯車３の回転に伴う遠心力が駆動力となるため、特に起こりやすい。

図１２は、図５に示す可撓性歯車３の平面図である。図１２に示す可撓性歯車３では、凸部７１が螺旋を描くように連続している。つまり、１つの外歯３３に設けられる複数の凸部７１は、他の外歯３３を介して互いにつながっている。したがって、図１２に示す外歯凸パターン７は、軸線ａ（回転軸）まわりの螺旋状に延在している。

このような構成によれば、凸部７１同士の間に形成される凹部についても、螺旋状に連続した溝となる。このため、凹部をたどるように潤滑剤Ｇが移動しやすくなる。これにより、潤滑剤Ｇを可撓性歯車３全体にわたってさらに均一に行き渡らせることができる。その結果、歯車装置１０の寿命をさらに延ばすことができる。

また、本実施形態に係るロボット１００は、第１部材である基台１１０と、基台１１０に対して回動する第２部材である第１アーム１２０と、基台１１０に対して第１アーム１２０を相対的に回動させる駆動力を伝達する歯車装置１０と、歯車装置１０に向けて駆動力を出力する駆動源であるモーター１７０と、を有している。

このような構成によれば、歯車装置１０において長寿命化が図られるため、メンテナンスの手間がかからず、取り扱い性が良好なロボット１００を実現することができる。

可撓性歯車３の外径は、特に限定されないが、７５ｍｍ以下である場合には、上述した効果がより有効になる。具体的には、可撓性歯車３の外径が７５ｍｍ超である場合、可撓性歯車３の内側の空間が十分に大きいため、あらかじめ多量の潤滑剤Ｇを配置しておくことができる。そうすると、潤滑剤Ｇが流れ出して接触点８やその近傍に供給される期間は、潤滑剤Ｇの量に依存するため、十分に長く確保することができる。一方、可撓性歯車３の外径が７５ｍｍ以下である場合、あらかじめ配置しておける潤滑剤Ｇの量は、より少なくなる。特にこの外径の範囲では、従来の歯車装置を使用した場合、ロボット１００の寿命よりも潤滑剤Ｇが枯渇する確率が高くなる。

これに対し、本実施形態に係る歯車装置１０を使用した場合、接触点８やその近傍における潤滑剤Ｇの保持性を最適化することができるので、潤滑剤Ｇが枯渇するまでの期間を十分に長く確保することができる。これにより、外径が７５ｍｍ以下という比較的小径の可撓性歯車３を用いた場合でも、歯車装置１０の長寿命化を図ることができる。また、このような小径の可撓性歯車３を用いることができれば、歯車装置１０の小型化が図られる。これにより、ロボット１００の小型化にも寄与することができる。なお、可撓性歯車３の外径は、好ましくは３０ｍｍ以上７５ｍｍ以下である。

３．第２実施形態に係る歯車装置
次に、第２実施形態に係る歯車装置について説明する。
図１３は、第２実施形態に係る歯車装置を示す部分断面斜視図である。

本実施形態は、剛性歯車の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１３において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

本実施形態に係る歯車装置１０ａの剛性歯車２ａ（内歯歯車）は、図１３に示すように、内歯歯面２３１を有する内歯２３を備えている。この内歯歯面２３１は、前述した外歯凸パターン７と同じ内歯凸パターン７ａを備えている。この内歯凸パターン７ａは、内歯２３の歯すじ２３０に交差する方向であって、例えば径方向Ｒの成分を有する方向に沿って延在する複数の凸部７１ａを有している。各凸部７１ａは、互いにほぼ平行に延在しており、かつ、内歯歯面２３１内において、軸方向Ａに並んでいる。したがって、凸部７１ａは、内歯歯面２３１に設けられているということ以外、凸部７１と同様である。そして、外歯凸パターン７と同じ内歯凸パターン７ａとは、このような凸部７１ａを複数備えていることをいう。

なお、前述した凸部７１同士の距離Ｓは、８０μｍ以上５２０μｍ以下とされているが、凸部７１ａ同士の距離Ｓａも、同様に、８０μｍ以上５２０μｍ以下であることが好ましい。これにより、内歯歯面２３１においても、潤滑剤Ｇの保持性が高まり、外歯歯面３３１と内歯歯面２３１との間に、より潤滑剤Ｇを留めやすくなる。その結果、歯車装置１０ａのさらなる長寿命化を図ることができる。

以上のような第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
なお、第１実施形態に係る外歯凸パターン７についての説明は、本実施形態に係る内歯凸パターン７ａにも適用可能である。また、剛性歯車２ａの凸部７１ａ同士の距離は、必ずしも上記範囲に限定されず、上記範囲外であってもよい。

４．第３実施形態に係る歯車装置
次に、第３実施形態に係る歯車装置について説明する。
図１４は、第３実施形態に係る歯車装置を示す部分断面斜視図である。

本実施形態は、剛性歯車の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１４において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

本実施形態に係る歯車装置１０ｂの剛性歯車２ｂ（内歯歯車）は、図１４に示すように、内歯歯面２３１を有する内歯２３を備えている。この内歯歯面２３１は、前述した外歯凸パターン７と異なる内歯凸パターン７ｂを備えている。この内歯凸パターン７ｂは、内歯２３の歯すじ２３０に平行な成分を有する方向に延在する複数の凸部７１ｂを有している。各凸部７１ｂは、互いにほぼ平行に延在している。外歯凸パターン７と異なる内歯凸パターン７ｂとは、このような複数の凸部７１ｂを備えていることをいう。

このような構成によれば、外歯凸パターン７における凸部７１の延在方向と、内歯凸パターン７ｂにおける凸部７１ｂの延在方向と、が交差する。つまり、凸部７１ｂの延在方向は、図７および図８に矢印Ａ２で示す潤滑剤Ｇの流れに対して交差することになる。このため、可撓性歯車３の回転に伴う遠心力によって、外歯歯面３３１と内歯歯面２３１との間から潤滑剤Ｇが、接触点８から流れ出してしまうのを抑制することができる。これにより、外歯歯面３３１と内歯歯面２３１との間に潤滑剤Ｇが留まりやすくなり、歯車装置１０のさらなる長寿命化を図ることができる。

なお、凸部７１ｂ同士の距離Ｓｂは、特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、２０μｍ以上８０μｍ以下であるのがより好ましい。このような範囲であれば、潤滑剤Ｇが凸部７１ｂに沿って流れるのを最小限に抑えつつ、外歯歯面３３１に対する内歯歯面２３１の接触面積を確保して、トルク伝達効率の低下を抑えることができる。
以上のような第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

５．第４実施形態に係る歯車装置
次に、第４実施形態に係る歯車装置について説明する。
図１５は、第４実施形態に係る歯車装置を示す縦断面図である。

本実施形態は、可撓性歯車の構成およびそれに伴うケースの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１５において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

図１５に示す歯車装置１０Ｂは、歯車装置本体１Ｂと、歯車装置本体１Ｂを収納しているケース５Ｂと、を有する。なお、ケース５Ｂは、省略してもよい。

歯車装置１０Ｂは、剛性歯車２の内側に配置されているハット型、すなわち縁つき帽子型の外歯歯車である可撓性歯車３Ｂを有している。この可撓性歯車３Ｂは、筒状の胴部３１の一端部に接続され軸線ａとは反対側に突出しているフランジ部３２Ｂを有する。フランジ部３２Ｂには、図示しない出力軸が取り付けられている。そして、可撓性歯車３Ｂの外歯３３の構成は、第１実施形態に係る可撓性歯車３の外歯３３の構成と同様である。

ケース５Ｂは、軸受１３を介して、例えば入力軸となる軸６１を支持している略板状の蓋体１１Ｂと、前述した可撓性歯車３Ｂのフランジ部３２Ｂに取り付けられているクロスローラーベアリング１８と、を有する。

蓋体１１Ｂは、剛性歯車２の一方、すなわち図１５中右側の側面に対して例えばネジ止め等により固定されている。クロスローラーベアリング１８は、内輪１５と、外輪１６と、これらの間に配置されている複数のコロ１７と、を有する。内輪１５は、可撓性歯車３の胴部３１の外周に沿って設けられ、剛性歯車２の他方、すなわち図１５中左側の側面に対して例えばネジ止め等により固定されている。外輪１６は、前述した可撓性歯車３Ｂのフランジ部３２Ｂに例えばネジ止め等により固定されている。

また、蓋体１１Ｂの内壁面１１１Ｂは、可撓性歯車３Ｂの開口部３６を覆うように軸線ａに垂直な方向に拡がる形状をなしている。また、クロスローラーベアリング１８の内輪１５の内壁面１５１は、可撓性歯車３Ｂの胴部３１の外周面に沿った形状をなしている。
以上のような第４実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

以上、本発明の歯車装置およびロボットを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、前記実施形態の各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、前記実施形態に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

また、前述した実施形態では、ロボットが備える基台が「第１部材」、第１アームが「第２部材」であり、第１部材から第２部材へ駆動力を伝達する歯車装置について説明したが、本発明は、これに限定されず、第ｎアームが「第１部材」、第（ｎ＋１）アームが「第２部材」であり、第ｎアームおよび第（ｎ＋１）アームの一方から他方へ駆動力を伝達する歯車装置についても適用可能である。なお、ｎは１以上の整数である。また、第２部材から第１部材へ駆動力を伝達する歯車装置についても適用可能である。

また、前述した実施形態では、水平多関節ロボットについて説明したが、本発明のロボットは、これに限定されず、例えば、ロボットの関節数は任意であり、さらに、垂直多関節ロボットにも適用可能である。

また、前述した実施形態では、歯車装置をロボットに組み込む場合を例に説明したが、本発明の歯車装置は、互いに回動する第１部材および第２部材の一方側から他方側へ駆動力を伝達する構成を有する各種機器に組み込んで用いることもできる。

１…歯車装置本体、１Ｂ…歯車装置本体、２…剛性歯車、２ａ…剛性歯車、２ｂ…剛性歯車、３…可撓性歯車、３Ｂ…可撓性歯車、４…波動発生器、５…ケース、５Ｂ…ケース、７…外歯凸パターン、７ａ…内歯凸パターン、７ｂ…内歯凸パターン、８…接触点、１０…歯車装置、１０Ｂ…歯車装置、１０ａ…歯車装置、１０ｂ…歯車装置、１１…蓋体、１１Ｂ…蓋体、１２…本体、１３…軸受、１４…軸受、１５…内輪、１６…外輪、１７…コロ、１８…クロスローラーベアリング、２３…内歯、３１…胴部、３２…底部、３２Ｂ…フランジ部、３３…外歯、３６…開口部、４１…カム、４２…軸受、６１…軸、６２…軸、７１…凸部、７１ａ…凸部、７１ｂ…凸部、１００…ロボット、１１０…基台、１１１…内壁面、１１１Ｂ…内壁面、１２０…第１アーム、１２１…内壁面、１３０…第２アーム、１４０…作業ヘッド、１４１…スプラインシャフト、１５０…エンドエフェクター、１５１…内壁面、１６０…配管、１７０…モーター、１９０…制御装置、２３０…歯すじ、２３１…内歯歯面、２３２…歯底面、２３３…歯先面、３３０…歯すじ、３３１…外歯歯面、３３２…歯底面、３３３…歯先面、４１１…軸部、４１２…カム部、４２１…内輪、４２２…ボール、４２３…外輪、７１１…第１凸部、７１２…第２凸部、Ａ…軸方向、Ａ１…矢印、Ａ２…矢印、Ｃ…周方向、Ｇ…潤滑剤、Ｊ１…第１軸、Ｊ２…第２軸、Ｊ３…第３軸、Ｒ…径方向、Ｓ…距離、Ｓａ…距離、Ｓｂ…距離、ａ…軸線、ｈ…突出高さ

Claims (8)

1. 内歯歯車と、
   前記内歯歯車に部分的に噛み合って前記内歯歯車に対して回転軸まわりに相対的に回転し、可撓性を有する外歯歯車と、
   前記外歯歯車の内側に設けられ、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置を前記回転軸まわりの周方向に移動させる波動発生器と、
   を有し、
   前記外歯歯車は、外歯歯面を有する外歯を備え、
   前記外歯歯面は、前記外歯の歯すじの方向と交差する方向に延在し、かつ、前記歯すじの方向に隣り合って並ぶ第１凸部および第２凸部を含む外歯凸パターンを備え、
   前記第１凸部と前記第２凸部との距離は、８０μｍ以上５２０μｍ以下であることを特徴とする歯車装置。
2. 前記第１凸部と前記第２凸部との距離は、１６０μｍ以上５１０μｍ以下である請求項１に記載の歯車装置。
3. 前記第１凸部と前記第２凸部との距離は、３００μｍ以上４５０μｍ以下である請求項１に記載の歯車装置。
4. 前記外歯は、前記外歯歯面と、前記外歯歯面に接続する歯底面および歯先面と、を備え、
   前記第１凸部および前記第２凸部は、前記外歯歯面から前記歯底面および前記歯先面まで延在している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の歯車装置。
5. 前記外歯凸パターンは、前記回転軸まわりの螺旋状に延在している請求項４に記載の歯車装置。
6. 前記内歯歯車は、内歯歯面を有する内歯を備え、
   前記内歯歯面は、前記外歯凸パターンと同じ内歯凸パターンを備える請求項１ないし５のいずれか１項に記載の歯車装置。
7. 前記内歯歯車は、内歯歯面を有する内歯を備え、
   前記内歯歯面は、前記外歯凸パターンと異なる内歯凸パターンを備える請求項１ないし５のいずれか１項に記載の歯車装置。
8. 第１部材と、
   前記第１部材に対して回動する第２部材と、
   前記第１部材に対して前記第２部材を相対的に回動させる駆動力を伝達する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の歯車装置と、
   前記歯車装置に向けて前記駆動力を出力する駆動源と、
   を備えることを特徴とするロボット。

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