JP2021173299A - 歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な噛み合い状態を維持することができる歯車装置を提供する。【解決手段】歯車装置２は、入力歯車１０及び出力歯車１２と、入力歯車１０及び出力歯車１２の一方を他方に対して差動回転させるように、入力歯車１０及び出力歯車１２とそれぞれ凹凸係合部５６，５８を介して噛み合う中間歯車１４とを備える。凹凸係合部５６は、入力歯車１０に形成された凸歯３０ａと、中間歯車１４に形成された凹歯５２ａとを有する。凹歯５２ａは、凸歯３０ａに対向して配置された当接面６０と、当接面６０の中間歯車１４の周方向における両端部からそれぞれ立設され、互いに対向して配置された一対の係合面６２，６４とを含む。凸歯３０ａは、凹歯５２ａの一対の係合面６２，６４のうち一方と係合し、且つ、当接面６０に当接する。【選択図】図６

Description

本発明は、複数の歯車を備えた歯車装置に関する。

複数の歯車を備えることにより、入力される回転角と出力される回転角との比である伝達比を変化させるための歯車装置が知られている。例えば特許文献１には、第１の軸線の回りに回転可能な入力部材及び出力部材と、入力部材及び出力部材を差動回転可能に連結する内輪と、内輪の外周面側に転動輪を介して回転可能に支持された外輪と、外輪を回転駆動するモータとを備える歯車装置が開示されている。内輪及び外輪の各中心軸線としての第２の軸線は、第１の軸線に対して傾斜している。

内輪は、凹凸係合部を介して入力部材（又は出力部材）と動力伝達可能に係合されている。凹凸係合部は、入力部材（又は出力部材）に形成された凸部と、内輪に形成され且つ凸部と係合する凹部とを有している。

特開２００９−１０１８０２号公報

近年、製造コストの低減化の観点から、歯車装置の各部品の製造方法を研削加工から鍛造加工にシフトすることが提案されている。これにより、歯車装置の各部品を最終形状に近い形状に加工する、いわゆるニアネットシェイプ化を図ることが可能となる。

しかしながら、歯車装置の各部品を鍛造加工により製造した場合には、研削加工により製造した場合と比べて加工精度が劣るため、隣り合う２つの凸部（又は隣り合う２つの凹部）のピッチの誤差が大きくなる。その結果、凸部と凹部とが正しく係合しなくなるため、凹凸係合部において凸部と凹部との干渉が発生し、入力部材（又は出力部材）が内輪から浮き上がるという課題が生じる。

また、上述した従来の歯車装置では、入力部材（又は出力部材）と内輪とを互いに近付ける方向に予圧を付与しているが、凸部と凹部との干渉に起因して、凹凸係合部において凸部と凹部との間で摺動が発生する。その結果、伝達トルクが変動するとともに、異音が発生するという課題が生じる。

本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、その目的は、良好な噛み合い状態を維持することができる歯車装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る歯車装置は、第１の軸線を中心として配置された第１の歯車及び第２の歯車と、前記第１の歯車と前記第２の歯車との間において、前記第１の軸線に対して傾斜した第２の軸線を中心として配置された中間歯車であって、前記第１の歯車及び前記第２の歯車の一方を他方に対して差動回転させるように、前記第１の歯車及び前記第２の歯車とそれぞれ第１の凹凸係合部及び第２の凹凸係合部を介して噛み合う中間歯車と、を備え、前記第１の凹凸係合部は、前記第１の歯車及び前記中間歯車の一方に形成された第１の凸歯と、前記第１の歯車及び前記中間歯車の他方に形成された第１の凹歯と、を有し、前記第１の凹歯は、前記第１の凸歯に対向して配置された第１の当接面と、前記第１の当接面の前記第１の歯車及び前記中間歯車の他方の周方向における両端部からそれぞれ立設され、互いに対向して配置された一対の第１の係合面と、を含み、前記第１の凸歯は、前記第１の凹歯の前記一対の第１の係合面のうち一方と係合し、且つ、前記第１の当接面に当接する。

本発明の一態様に係る歯車装置によれば、良好な噛み合い状態を維持することができる。

実施の形態に係る歯車装置を示す断面図である。 実施の形態に係る入力歯車を示す平面図である。 実施の形態に係る出力歯車を示す平面図である。 実施の形態に係る中間歯車の入力歯車に対向する側を示す平面図である。 実施の形態に係る中間歯車の出力歯車に対向する側を示す平面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線による、実施の形態に係る第１の凹凸係合部の断面図である。 図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線による、実施の形態に係る第２の凹凸係合部の断面図である。 比較例に係る歯車装置の凹凸係合部を示す断面図である。

次に、本発明に係る歯車装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。さらに、以下の実施の形態及び特許請求の範囲において、平行及び直交等の、相対的な方向又は姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向又は姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が平行であるとは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。

（実施の形態）
まず、図１〜図５を参照しながら、実施の形態に係る歯車装置２の全体構成について説明する。図１は、実施の形態に係る歯車装置２を示す断面図である。図２は、実施の形態に係る入力歯車１０を示す平面図である。図３は、実施の形態に係る出力歯車１２を示す平面図である。図４は、実施の形態に係る中間歯車１４の入力歯車１０に対向する側を示す平面図である。図５は、実施の形態に係る中間歯車１４の出力歯車１２に対向する側を示す平面図である。なお、説明の都合上、図１では、入力軸６、出力軸８、凸歯３０，４０及び凹歯５２，５４については、断面ではなく側面を図示してある。

図１に示すように、歯車装置２は、ハウジング４と、入力軸６と、出力軸８と、入力歯車１０（第１の歯車の一例）と、出力歯車１２（第２の歯車の一例）と、中間歯車１４とを備えている。

歯車装置２は、入力される回転角、回転力又は回転速度を変化させて出力するための装置である。本実施の形態では、歯車装置２は、入力軸６の回転速度よりも小さな回転速度で出力軸８を回転させる、いわゆるニューテーションギヤ減速機として機能する。

ハウジング４は、第１の軸線１６を中心（中心軸線）として配置された中空円柱状のハウジングである。ハウジング４の内部には、入力歯車１０、出力歯車１２及び中間歯車１４を収容するための収容空間１８が形成されている。ハウジング４の一端部４ａの第１の軸線１６上における部位には、入力軸６を回転可能に挿通するための円形状の貫通孔２０が形成されている。ハウジング４の他端部４ｂの第１の軸線１６上における部位には、出力軸８を回転可能に挿通するための円形状の貫通孔２２が形成されている。なお、図示しないが、ハウジング４は、入力軸６側に配置されたアッパーハウジングと、出力軸８側に配置されたロアハウジングとをネジ等で互いに嵌合させることにより構成される。

入力軸６は、第１の軸線１６を中心（中心軸線）として配置された円柱状の軸体である。入力軸６は、ハウジング４の貫通孔２０に配置されたベアリング（図示せず）に回転可能に支持されている。これにより、入力軸６は、第１の軸線１６を中心に回転可能である。また、入力軸６のうちハウジング４の収容空間１８に配置された部位には、入力軸６よりも外径の大きい円柱状の傾斜部２４が形成されている。傾斜部２４は、第１の軸線１６に対して所定の角度θ（例えば２〜５°）だけ傾斜した第２の軸線２６を中心（中心軸線）として配置されている。

出力軸８は、第１の軸線１６を中心（中心軸線）として配置された円柱状の軸体である。出力軸８は、ハウジング４の貫通孔２２に配置されたベアリング（図示せず）に回転可能に支持されている。これにより、出力軸８は、第１の軸線１６を中心に回転可能である。

入力歯車１０は、第１の軸線１６を中心（中心軸線）として配置された円盤状の歯車である。入力歯車１０は、ハウジング４の収容空間１８に配置され、ハウジング４の一端部４ａに固定されている。入力歯車１０の径中心には、ハウジング４の貫通孔２０と連通する円形状の貫通孔２８が形成されている。入力歯車１０の貫通孔２８には、入力軸６が回転可能に挿通される。

図１及び図２に示すように、入力歯車１０の中間歯車１４に対向する側の面には、入力歯車１０の径方向に沿って延びる半円柱状の凸歯３０（第１の凸歯の一例）が複数配置されている。具体的には、複数の凸歯３０は、入力歯車１０の周方向に沿って円環状に並んで配置されることにより、入力歯車１０の径中心（第１の軸線１６）を中心として放射状に配置されている。凸歯３０の数は、例えば３８個である。なお、凸歯３０は、例えば入力歯車１０の中間歯車１４に対向する側の面に形成された半円柱状の溝部３２に、円柱状のころ部材３４が半分だけ埋め込まれることにより構成される。すなわち、凸歯３０は、溝部３２から半円柱状に突出したころ部材３４により構成される。

図１に示すように、出力歯車１２は、第１の軸線１６を中心（中心軸線）として配置された円盤状の歯車である。出力歯車１２は、ハウジング４の収容空間１８に配置され、接続部材３６を介して出力軸８に固定されている。これにより、出力歯車１２は、出力軸８と一体に第１の軸線１６を中心に回転可能である。出力歯車１２の径中心には、円形状の貫通孔３８が形成されている。出力歯車１２の貫通孔３８には、入力軸６が回転可能に挿通される。

図１及び図３に示すように、出力歯車１２の中間歯車１４に対向する側の面には、出力歯車１２の径方向に沿って延びる半円柱状の凸歯４０（第２の凸歯の一例）が複数配置されている。具体的には、複数の凸歯４０は、出力歯車１２の周方向に沿って円環状に並んで配置されることにより、出力歯車１２の径中心（第１の軸線１６）を中心として放射状に配置されている。凸歯４０の数は、入力歯車１０の凸歯３０の数とは異なる数であり、例えば４０個である。なお、凸歯４０は、例えば出力歯車１２の中間歯車１４に対向する側の面に形成された半円柱状の溝部４２に、円柱状のころ部材４４が半分だけ埋め込まれることにより構成される。すなわち、凸歯４０は、溝部４２から半円柱状に突出したころ部材４４により構成される。

図１に示すように、中間歯車１４は、入力歯車１０と出力歯車１２との間において、第２の軸線２６を中心（中心軸線）として配置された円盤状の歯車である。中間歯車１４は、ハウジング４の収容空間１８に配置され、第２の軸線２６を中心に回転可能である。中間歯車１４は、円環状の内輪部４６と、内輪部４６の外周面側に配置された円環状の外輪部４８と、内輪部４６と外輪部４８との間に介在された複数の転動体５０とを有する。内輪部４６の内周面側には、入力軸６に形成された傾斜部２４が固定されている。なお、図４及び図５では、傾斜部２４を断面で図示してある。複数の転動体５０は、内輪部４６及び外輪部４８の各周方向に沿って間隔を置いて配置されている。複数の転動体５０の各々は、例えば玉ころ等で構成されている。

図１及び図４に示すように、中間歯車１４の外輪部４８の入力歯車１０に対向する側の面には、外輪部４８の径方向に沿って延びる凹歯５２（第１の凹歯の一例）が複数配置されている。具体的には、複数の凹歯５２は、外輪部４８の周方向に沿って円環状に並んで配置されることにより、外輪部４８の径中心（第２の軸線２６）を中心として放射状に配置されている。凹歯５２の数は、入力歯車１０の凸歯３０の数とは異なる数であり、例えば４０個である。凹歯５２の形状については、後で詳述する。

図１及び図５に示すように、中間歯車１４の外輪部４８の出力歯車１２に対向する側の面には、外輪部４８の径方向に沿って延びる凹歯５４（第２の凹歯の一例）が複数配置されている。具体的には、複数の凹歯５４は、外輪部４８の周方向に沿って円環状に並んで配置されることにより、外輪部４８の径中心（第２の軸線２６）を中心として放射状に配置されている。凹歯５４の数は、入力歯車１０の凸歯３０の数とは異なる数であり、例えば４０個である。凹歯５４の形状については、後で詳述する。

図１に示すように、中間歯車１４の第２の軸線２６が、入力歯車１０及び出力歯車１２の第１の軸線１６に対して所定の角度θだけ傾斜していることにより、中間歯車１４は、入力歯車１０及び出力歯車１２の一方を他方に対して差動回転させるように、入力歯車１０及び出力歯車１２とそれぞれ凹凸係合部５６（第１の凹凸係合部の一例）及び凹凸係合部５８（第２の凹凸係合部の一例）を介して噛み合っている。凹凸係合部５６では、入力歯車１０の複数の凸歯３０のうち一部の凸歯３０と、中間歯車１４の複数の凹歯５２のうち一部の凹歯５２とが互いに係合している。また、凹凸係合部５８では、出力歯車１２の複数の凸歯４０のうち一部の凸歯４０と、中間歯車１４の複数の凹歯５４のうち一部の凹歯５４とが互いに係合している。凹凸係合部５６及び凹凸係合部５８の各構成については、後述する。

次に、実施の形態に係る歯車装置２の動作について説明する。入力軸６が回転することにより、入力軸６の傾斜部２４に固定された内輪部４６は、入力軸６の回転に伴って歳差運動する。すなわち、内輪部４６は、第２の軸線２６と直交する姿勢（中心軸線が第２の軸線２６に平行な姿勢）を保ちながら、入力軸６によって回転駆動される。また、外輪部４８は、第２の軸線２６と直交する姿勢を保ちながら、内輪部４６の回転に伴って歳差運動して、中間歯車１４は入力歯車１０及び出力歯車１２の各々と噛み合う。

この時、入力歯車１０の凸歯３０の数と中間歯車１４の凹歯５２の数との差に応じて、入力歯車１０と中間歯車１４との間で差動回転が発生する。具体的には、入力軸６が回転することにより、第１の軸線１６に対して傾斜した姿勢を保ちながら回転する中間歯車１４は、入力歯車１０との噛み合い位置（凹凸係合部５６）を入力歯車１０の周方向にずらしながら回転するとともに、出力歯車１２との噛み合い位置（凹凸係合部５８）を出力歯車１２の周方向にずらしながら回転する。

中間歯車１４の凹歯５２の数（４０個）は、入力歯車１０の凸歯３０の数（３８個）よりも２個だけ多い。そのため、入力軸６が１回転した場合に、中間歯車１４は、凹歯５２の数と凸歯３０の数との差「２」に相当する量だけ位相が進む。すなわち、入力軸６が３６０°回転した場合に、中間歯車１４は、３６０°×２／４０＝１８°だけ回転する。したがって、入力軸６が２０回転する間に、中間歯車１４は１回転する。

また、中間歯車１４の凹歯５４の数（４０個）は、出力歯車１２の凸歯４０の数（４０個）と同数である。そのため、出力歯車１２は、中間歯車１４の回転と同相で回転する。すなわち、中間歯車１４が１回転する間に、出力歯車１２も１回転する。すなわち、入力軸６が２０回転することにより、中間歯車１４が１回転し、その結果、出力歯車１２及び出力軸８の各々も１回転する。

以上のようにして、出力歯車１２は、入力歯車１０に対して差動回転する。すなわち、本実施の形態において、歯車装置２は、入力軸６と出力軸８とが同軸であり、且つ、減速比が１／２０であるニューテーションギヤ減速機として機能する。

このように構成された歯車装置２は、例えば車両用の電動パワーステアリング装置におけるパワーアシスト用の減速機として用いられる。この場合、入力軸６は、パワーアシスト用のモータと接続され、出力軸８は、車両のステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトにギア等を介して接続される。

ここで、図６及び図７を参照しながら、凹凸係合部５６及び凹凸係合部５８の各構成について詳細に説明する。図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線による、実施の形態に係る凹凸係合部５６の断面図である。図７は、図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線による、実施の形態に係る凹凸係合部５８の断面図である。

図６に示すように、凹凸係合部５６は、入力歯車１０の複数の凸歯３０のうち中間歯車１４に最も近接している凸歯３０ａと、中間歯車１４の複数の凹歯５２のうち入力歯車１０に最も近接している凹歯５２ａとを有している。なお、中間歯車１４が入力歯車１０に対して図６の矢印Ｐで示す方向に回転するのに伴い、凹凸係合部５６は、入力歯車１０の周方向に図６の矢印Ｐで示す方向にずれていくようになる。

凹歯５２ａは、当接面６０（第１の当接面の一例）と、一対の係合面６２，６４（一対の第１の係合面の一例）とを含んでいる。当接面６０は、凸歯３０ａに対向して配置され、平面状に形成されている。一対の係合面６２，６４は、当接面６０の中間歯車１４の周方向における両端部からそれぞれ立設され、互いに対向して配置されている。すなわち、一対の係合面６２，６４は、当接面６０の中間歯車１４の周方向における両端部からそれぞれ互いに離隔する方向に延びている。一対の係合面６２，６４の各断面形状は、例えば平面状に形成されている。なお、凹歯５２ａ以外の他の凹歯５２についても、凹歯５２ａと同様に構成されている。

凹凸係合部５６では、凸歯３０ａは、凹歯５２ａの一対の係合面６２，６４のうち一方の係合面６２と動力伝達可能に係合し、且つ、当接面６０に当接する。この時、入力歯車１０と中間歯車１４とを互いに近付ける方向に予圧を付与することにより、凸歯３０ａが当接面６０に当接する。また、凸歯３０ａは、凹歯５２ａの一対の係合面６２，６４のうち他方の係合面６４とは係合しない。図６において、凸歯３０ａと一方の係合面６２とが係合する点を星印で表し、凸歯３０と当接面６０とが当接する点を黒丸で表している。なお、中間歯車１４が入力歯車１０に対して図６の矢印Ｐで示す方向とは反対方向に回転する場合には、凹凸係合部５６では、凸歯３０ａは、凹歯５２ａの一対の係合面６２，６４のうち他方の係合面６４と動力伝達可能に係合し、且つ、当接面６０に当接する。この時、凸歯３０ａは、凹歯５２ａの一対の係合面６２，６４のうち一方の係合面６２とは係合しない。

なお、凹凸係合部５６の両側に隣接する箇所では、凸歯３０ｂは、凹歯５２ｂの一対の係合面６２，６４のうち一方の係合面６２と係合するが、当接面６０には当接しない。同様に、凸歯３０ｃは、凹歯５２ｃの一対の係合面６２，６４のうち一方の係合面６２と係合するが、当接面６０には当接しない。すなわち、凹凸係合部５６の１箇所でのみ、凸歯３０ａが当接面６０に当接し、凹凸係合部５６以外の箇所では、凸歯３０（凸歯３０ａ以外の凸歯３０）は当接面６０に当接しない。

また、本実施の形態では、凹凸係合部５６の両側に隣接する箇所では、凸歯３０ｂ，３０ｃはそれぞれ、凹歯５２ｂ，５２ｃの各々の一方の係合面６２と係合するようにしたが、必ずしも一方の係合面６２と係合しなくてもよい。

図７に示すように、凹凸係合部５８は、出力歯車１２の複数の凸歯４０のうち中間歯車１４に最も近接している凸歯４０ａと、中間歯車１４の複数の凹歯５４のうち出力歯車１２に最も近接している凹歯５４ａとを有している。なお、中間歯車１４が出力歯車１２に対して図７の矢印Ｑで示す方向に回転するのに伴い、凹凸係合部５８は、出力歯車１２の周方向に図７の矢印Ｑで示す方向にずれていくようになる。

凹歯５４ａは、当接面６６（第２の当接面の一例）と、一対の係合面６８，７０（一対の第２の係合面の一例）とを含んでいる。当接面６６は、凸歯４０ａに対向して配置され、平面状に形成されている。一対の係合面６８，７０は、当接面６６の中間歯車１４の周方向における両端部からそれぞれ立設され、互いに対向して配置されている。すなわち、一対の係合面６８，７０は、当接面６６の中間歯車１４の周方向における両端部からそれぞれ互いに離隔する方向に延びている。一対の係合面６８，７０の各断面形状は、例えば平面状に形成されている。なお、凹歯５４ａ以外の他の凹歯５４についても、凹歯５４ａと同様に構成されている。

凹凸係合部５８では、凸歯４０ａは、凹歯５４ａの一対の係合面６８，７０のうち一方の係合面６８と動力伝達可能に係合し、且つ、当接面６６に当接する。この時、出力歯車１２と中間歯車１４とを互いに近付ける方向に予圧を付与することにより、凸歯４０ａが当接面６６に当接する。また、凸歯４０ａは、凹歯５４ａの一対の係合面６８，７０のうち他方の係合面７０とは係合しない。図７において、凸歯４０ａと一方の係合面６８とが係合する点を星印で表し、凸歯４０ａと当接面６６とが当接する点を黒丸で表している。なお、中間歯車１４が出力歯車１２に対して図７の矢印Ｑで示す方向とは反対方向に回転する場合には、凹凸係合部５８では、凸歯４０ａは、凹歯５４ａの一対の係合面６８，７０のうち他方の係合面７０と動力伝達可能に係合し、且つ、当接面６６に当接する。この時、凸歯４０ａは、凹歯５４ａの一対の係合面６８，７０のうち一方の係合面６８とは係合しない。

なお、凹凸係合部５８の両側に隣接する箇所では、凸歯４０ｂは、凹歯５４ｂの一対の係合面６８，７０のうち一方の係合面６８と係合するが、当接面６６には当接しない。同様に、凸歯４０ｃは、凹歯５４ｃの一対の係合面６８，７０のうち一方の係合面６８と係合するが、当接面６６には当接しない。すなわち、凹凸係合部５８の１箇所でのみ、凸歯４０ａが当接面６６に当接し、凹凸係合部５８以外の箇所では、凸歯４０（凸歯４０ａ以外の凸歯４０）は当接面６６に当接しない。

また、本実施の形態では、凹凸係合部５８の両側に隣接する箇所では、凸歯４０ｂ，４０ｃはそれぞれ、凹歯５４ｂ，５４ｃの各々の一方の係合面６８と係合するようにしたが、必ずしも一方の係合面６８と係合しなくてもよい。

以下、比較例に係る歯車装置１００の凹凸係合部１０２と比較しながら、本実施の形態の歯車装置２により得られる効果について説明する。図８は、比較例に係る歯車装置１００の凹凸係合部１０２を示す断面図である。

図８に示すように、比較例に係る歯車装置１００では、入力歯車１０４の複数の凸歯１０６の各々は、本実施の形態に係る歯車装置２の凸歯３０，４０と同様に、半円柱状に形成されている。また、中間歯車１０８の複数の凹歯１１０の各々は、本実施の形態に係る歯車装置２の凹歯５２，５４とは異なり、ゴシックアーク状に形成されている。すなわち、複数の凹歯１１０の各々は、互いに対向する凸面状の一対の係合面１１２，１１４を含んでいる。

凹凸係合部１０２は、入力歯車１０４の複数の凸歯１０６のうち中間歯車１０８に最も近接している凸歯１０６ａと、中間歯車１０８の複数の凹歯１１０のうち入力歯車１０４に最も近接している凹歯１１０ａとを有している。凸歯１０６ａは、凹歯１１０ａの一対の係合面１１２，１１４の両方と係合する。図８において、凸歯１０６ａと凹歯１１０ａの一対の係合面１１２，１１４の各々とが係合する点を星印で表している。

なお、凹凸係合部１０２の両側に隣接する箇所では、凸歯１０６ｂは、凹歯１１０ｂの一対の係合面１１２，１１４のうち一方の係合面１１２のみと係合する。同様に、凸歯１０６ｃは、凹歯１１０ｃの一対の係合面１１２，１１４のうち一方の係合面１１２のみと係合する。

しかしながら、このような凹凸係合部１０２の構成では、歯車装置１００の各部品を鍛造加工により製造した場合には、研削加工により製造した場合と比べて加工精度が劣るため、隣り合う２つの凸歯１０６のピッチ（例えば、凸歯１０６ａと凸歯１０６ｂのピッチ）の誤差が大きくなる。その結果、凸歯１０６ａと凹歯１１０ａとが正しく係合しなくなる（例えば、凸歯１０６ａが凹歯１１０ａの一対の係合面１１２，１１４のいずれか一方としか係合しなくなる）ため、凹凸係合部１０２において凸歯１０６ａと凹歯１１０ａとの干渉が発生し、入力歯車１０４が中間歯車１０８から浮き上がるという課題が生じる。

また、上述した歯車装置１００では、入力歯車１０４と中間歯車１０８とを互いに近付ける方向に予圧を付与しているが、凸歯１０６ａと凹歯１１０ａとの干渉に起因して、凹凸係合部１０２において凸歯１０６ａと凹歯１１０ａとの間で摺動が発生する。その結果、伝達トルクが変動するとともに、異音が発生するという課題が生じる。

これに対して、本実施の形態に係る歯車装置２は、第１の軸線１６を中心として配置された入力歯車１０及び出力歯車１２と、入力歯車１０と出力歯車１２との間において、第１の軸線１６に対して傾斜した第２の軸線２６を中心として配置された中間歯車１４であって、入力歯車１０及び出力歯車１２の一方を他方に対して差動回転させるように、入力歯車１０及び出力歯車１２とそれぞれ凹凸係合部５６，５８を介して噛み合う中間歯車１４とを備える。凹凸係合部５６は、入力歯車１０に形成された凸歯３０ａと、中間歯車１４に形成された凹歯５２ａとを有する。凹歯５２ａは、凸歯３０ａに対向して配置された当接面６０と、当接面６０の中間歯車１４の周方向における両端部からそれぞれ立設され、互いに対向して配置された一対の係合面６２，６４とを含む。凸歯３０ａは、凹歯５２ａの一対の係合面６２，６４のうち一方と係合し、且つ、当接面６０に当接する。

これによれば、図６に示すように、凹凸係合部５６では、凸歯３０ａは、中間歯車１４の回転方向において凹歯５２ａの一対の係合面６２，６４のうち一方の係合面６２と動力伝達可能に係合し、且つ、中間歯車１４の回転方向に直交する方向（第２の軸線２６の方向）において当接面６０に当接する。歯車装置２の各部品を鍛造加工により製造した場合には、隣り合う２つの凸歯３０のピッチ（例えば、凸歯３０ａと凸歯３０ｂのピッチ）の誤差が大きくなる。このような場合であっても、凸歯３０ａは、当接面６０に当接したままの状態で、凹歯５２ａの一対の係合面６２，６４のうち他方の係合面６４との間の隙間に逃げることができる。その結果、凹凸係合部５６において凸歯３０ａと凹歯５２ａとの干渉が発生するのを抑制することができ、入力歯車１０が中間歯車１４から浮き上がるのを抑制することができる。また、凹凸係合部５６において凸歯３０ａと凹歯５２ａとの間で摺動が発生するのを抑制することができるので、伝達トルクが変動するのを抑制することができるとともに、異音が発生するのを抑制することができる。

また、本実施の形態において、当接面６０は、平面状に形成されている。

これによれば、凹凸係合部５６において、凸歯３０ａを当接面６０に安定して当接させることができる。

また、本実施の形態において、凹凸係合部５８は、出力歯車１２に形成された凸歯４０ａと、中間歯車１４に形成された凹歯５４ａとを有する。凹歯５４ａは、凸歯４０ａに対向して配置された当接面６６と、当接面６６の中間歯車１４の周方向における両端部からそれぞれ立設され、互いに対向して配置された一対の係合面６８，７０とを含む。凸歯４０ａは、凹歯５４ａの一対の係合面６８，７０のうち一方と係合し、且つ、当接面６６に当接する。

これによれば、図７に示すように、凹凸係合部５８では、凸歯４０ａは、中間歯車１４の回転方向において凹歯５４ａの一対の係合面６８，７０のうち一方の係合面６８と動力伝達可能に係合し、且つ、中間歯車１４の回転方向に直交する方向（第２の軸線２６の方向）において当接面６６に当接する。歯車装置２の各部品を鍛造加工により製造した場合には、隣り合う２つの凸歯４０のピッチ（例えば、凸歯４０ａと凸歯４０ｂのピッチ）の誤差が大きくなる。このような場合であっても、凸歯４０ａは、当接面６６に当接したままの状態で、凹歯５４ａの一対の係合面６８，７０のうち他方の係合面７０との間の隙間に逃げることができる。その結果、凹凸係合部５８において凸歯４０ａと凹歯５４ａとの干渉が発生するのを抑制することができ、出力歯車１２が中間歯車１４から浮き上がるのを抑制することができる。また、凹凸係合部５８において凸歯４０ａと凹歯５４ａとの間で摺動が発生するのを抑制することができるので、伝達トルクが変動するのを抑制することができるとともに、異音が発生するのを抑制することができる。

また、本実施の形態において、当接面６６は、平面状に形成されている。

これによれば、凹凸係合部５８において、凸歯４０ａを当接面６６に安定して当接させることができる。

（変形例等）
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、特許請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思い付く各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。

上記実施の形態では、入力歯車１０を第１の歯車、出力歯車１２を第２の歯車として説明したが、これとは反対に、入力歯車１０を第２の歯車、出力歯車１２を第１の歯車としてもよい。この場合、入力歯車１０の凸歯３０が第２の凸歯、中間歯車１４の凹歯５２が第２の凹歯、出力歯車１２の凸歯４０が第１の凸歯、中間歯車１４の凹歯５４が第１の凹歯、凹凸係合部５６が第２の凹凸係合部、凹凸係合部５８が第１の凹凸係合部となる。また、当接面６０が第２の当接面、一対の係合面６２，６４が一対の第２の係合面、当接面６６が第１の当接面、一対の係合面６８，７０が一対の第１の係合面となる。

上記実施の形態では、入力歯車１０に複数の凸歯３０を形成し、中間歯車１４に複数の凹歯５２を形成したが、これとは反対に、入力歯車１０に複数の凹歯５２を形成し、中間歯車１４に複数の凸歯３０を形成してもよい。同様に、上記実施の形態では、出力歯車１２に複数の凸歯４０を形成し、中間歯車１４に複数の凹歯５４を形成したが、これとは反対に、出力歯車１２に複数の凹歯５４を形成し、中間歯車１４に複数の凸歯４０を形成してもよい。

上記実施の形態では、中間歯車１４が入力歯車１０及び出力歯車１２とそれぞれ凹凸係合部５６，５８を介して噛み合うようにしたが、凹凸係合部５６，５８の少なくとも一方のみ、上述した当接面及び一対の係合面を有するように構成してもよい。

上記実施の形態では、当接面６０（６６）を平面状に形成したが、これに限定されず、例えば凸面状又は凹面状等に形成してもよい。

上記実施の形態では、一対の係合面６２，６４（６８，７０）の各々を平面状に形成したが、これに限定されず、凸面状又は凹面状等に形成してもよい。

また、凸歯３０（４０）の歯筋をクラウニングにより円弧状に形成してもよい。

本発明に係る歯車装置は、例えば、車両用の電動パワーステアリング装置に搭載されるニューテーションギヤ減速機等として適用可能である。

２，１００：歯車装置、４：ハウジング、４ａ：一端部、４ｂ：他端部、６：入力軸、８：出力軸、１０，１０４：入力歯車、１２：出力歯車、１４，１０８：中間歯車、１６：第１の軸線、１８：収容空間、２０，２２，２８，３８：貫通孔、２４：傾斜部、２６：第２の軸線、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，１０６，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ：凸歯、３２，４２：溝部、３４，４４：ころ部材、３６：接続部材、４６：内輪部、４８：外輪部、５０：転動体、５２，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５４，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ：凹歯、５６，５８，１０２：凹凸係合部、６０，６６：当接面、６２，６４，６８，７０，１１２，１１４：係合面

Claims (4)

1. 第１の軸線を中心として配置された第１の歯車及び第２の歯車と、
   前記第１の歯車と前記第２の歯車との間において、前記第１の軸線に対して傾斜した第２の軸線を中心として配置された中間歯車であって、前記第１の歯車及び前記第２の歯車の一方を他方に対して差動回転させるように、前記第１の歯車及び前記第２の歯車とそれぞれ第１の凹凸係合部及び第２の凹凸係合部を介して噛み合う中間歯車と、を備え、
   前記第１の凹凸係合部は、
   前記第１の歯車及び前記中間歯車の一方に形成された第１の凸歯と、
   前記第１の歯車及び前記中間歯車の他方に形成された第１の凹歯と、を有し、
   前記第１の凹歯は、
   前記第１の凸歯に対向して配置された第１の当接面と、
   前記第１の当接面の前記第１の歯車及び前記中間歯車の他方の周方向における両端部からそれぞれ立設され、互いに対向して配置された一対の第１の係合面と、を含み、
   前記第１の凸歯は、前記第１の凹歯の前記一対の第１の係合面のうち一方と係合し、且つ、前記第１の当接面に当接する
   歯車装置。
2. 前記第１の当接面は、平面状に形成されている
   請求項１に記載の歯車装置。
3. 前記第２の凹凸係合部は、
   前記第２の歯車及び前記中間歯車の一方に形成された第２の凸歯と、
   前記第２の歯車及び前記中間歯車の他方に形成された第２の凹歯と、を有し、
   前記第２の凹歯は、
   前記第２の凸歯に対向して配置された第２の当接面と、
   前記第２の当接面の前記第２の歯車及び前記中間歯車の他方の周方向における両端部からそれぞれ立設され、互いに対向して配置された一対の第２の係合面と、を含み、
   前記第２の凸歯は、前記第２の凹歯の前記一対の第２の係合面のうち一方と係合し、且つ、前記第２の当接面に当接する
   請求項１又は２に記載の歯車装置。
4. 前記第２の当接面は、平面状に形成されている
   請求項３に記載の歯車装置。

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