JP5812897B2 - 撓み噛合い式歯車装置 - Google Patents

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外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に並設され前記外歯歯車と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２０１１−１１０９７６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は、外歯歯車が筒形状であることから、外歯歯車が軸方向で固定されていない。このため、撓み噛合い式歯車装置の外歯歯車の軸方向の側方に配置される部材（側方部材）のほうに外歯歯車が移動して、外歯歯車と側方部材とがぶつかり摩擦ロスを発生させるおそれがある。ここで、特許文献１には、外歯歯車が軸方向に移動することを制限する移動制限プレートが外歯歯車の軸方向端部（端面）に当接して側方部材などに固定配置されている。しかしながら、この移動制限プレートは外歯歯車の内周面と起振体の外周面との摩擦抵抗の増大を防止するためのものであり、特許文献１では外歯歯車と移動制限プレートとがぶつかることで生じる摩擦ロスについては考慮されていなかった。即ち、特許文献１は、側方部材のほうに外歯歯車が移動して、外歯歯車と側方部材とがぶつかり摩擦ロスを発生させるという問題については何ら解決手段を提起していなかった。

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、外歯歯車と外歯歯車の軸方向の側方に配置される部材とのぶつかりによって生じる摩擦ロスを低減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外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に並設され前記外歯歯車と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において、前記外歯歯車の軸方向の側方に配置される側方部材と該外歯歯車との間に、該外歯歯車の該軸方向への移動を規制する規制部材が配置され、該外歯歯車の端面と前記側方部材との間の摩擦係数よりも、前記規制部材と該側方部材との間の摩擦係数が小さくされ、前記外歯歯車と前記起振体との間に配置される軸受を備え、該軸受は転動体と該転動体の外側に配置される外輪とを有し、前記外歯歯車の軸方向長が該外輪の軸方向長より短くされ、該外輪の外周に前記軸方向で該外歯歯車に隣接して前記規制部材が配置され、該外輪と前記側方部材との間の隙間よりも、該規制部材の該軸方向の厚みが大きくされていることにより、前記課題を解決したものである。あるいは、該外輪の外周に前記軸方向で該外歯歯車に隣接して前記規制部材が配置され、該規制部材が、該外輪の外周及び該外歯歯車の端面に接触することにより、前記課題を解決したものである。あるいは、該外輪の外周に前記軸方向で該外歯歯車に隣接して前記規制部材が配置され、該規制部材のヤング率が、該外歯歯車のヤング率よりも小さくされていることにより、前記課題を解決したものである。

本発明においては、側方部材と外歯歯車との間に規制部材を配置する。そして、外歯歯車の端面と前記側方部材との間の摩擦係数よりも、前記規制部材と該側方部材との間の摩擦係数を小さくしている。即ち、本発明では、第１、第２内歯歯車との噛合によって生じる外歯歯車の径方向の運動と自転運動とが側方部材と外歯歯車との間に配置される規制部材に伝達され、摩擦係数の小さい規制部材と側方部材とがぶつかり、そこで摺動がなされることとなる。つまり、本発明は、摩擦係数の大きい外歯歯車の端面と側方部材との直接的なぶつかりによって生じる摩擦ロスに比べ、摩擦ロスを小さくすることができる。

なお、本発明は、起振体と、該起振体の外周に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外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に並設され前記外歯歯車と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において、前記外歯歯車の軸方向の側方に配置される側方部材と該外歯歯車との間に、該外歯歯車の該軸方向への移動を規制する規制部材が配置され、該外歯歯車の端面と前記側方部材との間の摩擦係数よりも、前記規制部材と該側方部材との間の摩擦係数が小さくされ、前記外歯歯車と前記起振体との間に配置される軸受を備え、該軸受は転動体と該転動体の外側に配置される外輪とを有し、前記規制部材が、前記外歯歯車に隣接して配置される外歯規制部と、該外歯規制部の軸方向端部から径方向内側に突出し前記側方部材と前記外輪との間に配置され、該外輪の前記軸方向への移動を規制する外輪規制部と、該外輪規制部の径方向内側端部から前記外輪の径方向内側に突出する突出部と、を備え、該外輪と前記側方部材との間の隙間よりも、該突出部の前記軸方向の厚みが大きくされている構成としても同様の効果を奏する。

本発明によれば、外歯歯車と外歯歯車の軸方向の側方に配置される部材とのぶつかりによって生じる摩擦ロスを低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の全体構成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２実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の全体構成の一例を示す断面図 本発明の第３実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の全体構成の一例を示す断面図 本発明の第４実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の全体構成の一例を示す断面図 本発明の第５実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の全体構成の一例を示す断面図

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に示す如く、起振体１０４と、起振体１０４の外周に配置され起振体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（１２０）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、減速用内歯歯車１３０Ａに並設され外歯歯車１２０Ｂと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、単に内歯歯車１３０とも称する）。そして、外歯歯車１２０の軸方向Ｏの側方に配置される固定壁１３６、出力装置１３８（側方部材）と外歯歯車１２０との間に、外歯歯車１２０の軸方向Ｏへの移動を規制する第１規制部材１５０Ａ、第２規制部材１５０Ｂ（規制部材１５０）がそれぞれ配置されている。ここで、外歯歯車１２０の端面１２０ＡＣ、１２０ＢＣ（側方部材側端面）と固定壁１３６、出力装置１３８の内側面１３６Ａ、１３８Ａ（外歯歯車側面）との間の摩擦係数μ０よりも、規制部材１５０の外側端面１５０ＡＡ、１５０ＢＡ（側方部材側端面）と固定壁１３６、出力装置１３８の内側面１３６Ａ、１３８Ａとの間の摩擦係数μ１が小さくされている。

起振体１０４は、図１、図２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、中央に入力軸１０２が挿入される入力軸孔１０６が形成されている。入力軸１０２が挿入され回転した際に、起振体１０４が入力軸１０２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。なお、入力軸１０２は、軸受１４０、１４２を介して固定壁１３６に回転可能に軸支されている。

起振体軸受１１０は、図１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１１０Ａ（１１０Ｂ）は、内輪１１２、保持器１１４Ａ（１１４Ｂ）、転動体としてのころ１１６Ａ（１１６Ｂ）と、外輪１１８Ａ（１１８Ｂ）と、から構成される。内輪１１２は、起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂに対して一体化されており、起振体１０４の外周に接触配置され、ころ１１６Ａ、１１６Ｂに接触している。ころ１１６Ａ（１１６Ｂ）は保持器１１４Ａ（１１４Ｂ）に回転可能に保持されている。なお、ころ１１６Ａ（１１６Ｂ）は、円柱形状であればよく、ニードル形状も含む。転動体としては、ボールを用いてもよい。外輪１１８Ａ（１１８Ｂ）は、ころ１１６Ａ（１１６Ｂ）の外側に配置される。外輪１１８（１１８Ａ、１１８Ｂ）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をその径方向に変形させる。

外歯歯車１２０は、図１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１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。また、外歯歯車１２０の軸方向長Ｌ１は、外輪１１８の軸方向長Ｌ２（外輪１１８Ａ及び外輪１１８Ｂの軸方向長の和）より短くされている。外輪１１８の外周には、軸方向Ｏで外歯歯車１２０の両側の端面１２０ＡＣ、１２０ＢＣに隣接して第１、第２規制部材１５０Ａ、１５０Ｂがそれぞれ配置されている。なお、本実施形態においては、第１、第２規制部材１５０Ａ、１５０Ｂは、外輪１１８の外周及び外歯歯車１２０の端面１２０ＡＣ、１２０ＢＣとは隙間のない状態で配置されているが、いずれとの間にも隙間があってもよい。

第１、第２規制部材１５０Ａ、１５０Ｂ（規制部材１５０）は、樹脂（摺動抵抗が低く耐熱性高分子樹脂のＰＥＥＫ材、ナイロン、フッ素系樹脂など）でできており、外歯歯車１２０が内歯歯車１３０と噛合う際に、内歯歯車１３０と接触しない外形を有するリング形状とされている。そして、規制部材１５０のヤング率は外歯歯車１２０のヤング率よりも小さくされており、外輪１１８に追従して容易に撓むことが可能とされている。規制部材１５０の軸方向Ｏの厚みＴｏは、外輪１１８と出力装置１３８（固定壁１３６）との間の隙間Ｇｐよりも大きくされている。

減速用内歯歯車１３０Ａは、図１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を固定する固定壁１３６がボルト孔１３２Ａを介してボルト１３４Ａで固定される。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出力装置１３８がボルト孔１３２Ｂを介してボルト１３４Ｂで固定される。

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。

入力軸１０２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が径方向で外側に移動して、内歯歯車１３０の内歯１２８に噛合する。

そして、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、固定壁１３６に固定された減速用内歯歯車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に接続された出力装置１３８は、入力軸１０２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、固定壁１３６、出力装置１３８と外歯歯車１２０との間に、規制部材１５０が配置されている。ここで、外歯歯車１２０、固定部材１３６、及び出力装置１３８はそれぞれ、素材が金属とされ、規制部材１５０の素材は樹脂とされている。このため、外歯歯車１２０の端面１２０ＡＣ、１２０ＢＣと固定壁１３６、出力装置１３８の内側面１３６Ａ、１３８Ａとの間の摩擦係数μ０よりも、規制部材１５０の外側端面１５０ＡＡ、１５０ＢＡと固定壁１３６、出力装置１３８の内側面１３６Ａ、１３８Ａとの間の摩擦係数μ１を小さくしている。即ち、内歯歯車１３０との噛合により外歯歯車１２０が軸方向Ｏに移動しても、噛合によって生じる外歯歯車１２０の径方向の運動と自転運動とが規制部材１５０に伝達され、摩擦係数μ１の小さい規制部材１５０の外側端面１５０ＡＡ、１５０ＢＡと固定壁１３６、出力装置１３８の内側面１３６Ａ、１３８Ａとがぶつかり、そこで摺動がなされることとなる。つまり、摩擦係数μ０の大きい外歯歯車１２０の端面１２０ＡＣ、１２０ＢＣと固定壁１３６、出力装置１３８の内側面１３６Ａ、１３８Ａとの直接的なぶつかりによって生じる摩擦ロス（例えば外歯１２４が固定壁１３６、出力装置１３８に噛み込むことなどによるロスを含む）に比べ、摩擦ロスを小さくすることができる。

また、本実施形態においては、外歯歯車１２０の軸方向長Ｌ１が外輪１１８の軸方向長Ｌ２より短くされ、外輪１１８の外周に軸方向Ｏで外歯歯車１２０に隣接して規制部材１５０が配置されている。このため、確実に、外歯１２４による固定壁１３６、出力装置１３８への直接的なぶつかり（噛み込みを含む）を防止することができる。同時に、規制部材１５０が外輪１１８の外周及び外歯歯車１２０の端面１２０ＡＣ、１２０ＢＣと隙間なく接触した状態とされて、外歯歯車１２０と規制部材１５０とが同じ動きをするので、外歯歯車１２０との間で規制部材１５０がすり減ることを回避できる。そして、外輪１１８と固定壁１３６、出力装置１３８との間の隙間Ｇｐよりも、規制部材１５０の軸方向Ｏの厚みＴｏが大きくされている。このため、規制部材１５０に例えば外歯歯車１２０から力が加わり規制部材１５０が軸方向Ｏへ移動しても、規制部材１５０が外輪１１８の外周から外れることなく、安定して摩擦ロスの低減の効果を維持することができる。

また、本実施形態においては、規制部材１５０のヤング率が外歯歯車１２０のヤング率よりも小さくされている。このため、規制部材１５０は、外輪１１８の撓みに遅れることなく追従して外歯歯車１２０と同時に撓む（弾性変形する）ことができる。このため、規制部材１５０の外歯歯車１２０によるすり減りを更に防止することができる。

即ち、本実施形態においては、外歯歯車１２０と外歯歯車１２０の軸方向Ｏの側方に配置される固定壁１３６、出力装置１３８とのぶつかりによって生じる摩擦ロスを低減することができる。

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、規制部材１５０は外歯歯車１２０の端面１２０ＡＣ、１２０ＢＣにだけに配置されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図３に示す第２実施形態の如くであってもよい。なお、規制部材２５０以外はすべて第１実施形態と同じなので、規制部材２５０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、規制部材２５０についても第１実施形態の規制部材１５０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３に示す如く、更に、規制部材２５０は、固定壁２３６、出力装置２３８と外輪２１８との間に、外輪２１８の軸方向Ｏへの移動を規制する外輪規制部２５０ＡＤ、２５０ＢＤを備えている。即ち、外輪規制部２５０ＡＤ、２５０ＢＤは、外歯規制部２５０ＡＣ、２５０ＢＣ（軸方向Ｏで外歯歯車２２０に隣接して配置され、外歯歯車２２０の軸方向Ｏへの移動を規制する部分）の軸方向端部から外歯歯車２２０の径方向内側に突出した形態とされている。

本実施形態においては、外歯歯車２２０だけでなく、外輪２１８が軸方向Ｏに移動して固定壁２３６、出力装置２３８に直接的にぶつかることを回避できるので、外輪２１８によって生じる摩擦ロスを低減することも可能となる。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、規制部材２５０の外歯規制部２５０ＡＣ、２５０ＢＣが外輪２１８の外周及び外歯歯車２２０の端部と隙間なく接触した状態とされて、外歯歯車２２０と規制部材２５０が同じ動きをする。このため、外歯歯車２２０との間で規制部材２５０がすり減ることを回避できる。そして、外輪２１８と固定壁２３６、出力装置２３８との間の隙間Ｇｐよりも、外歯規制部２５０ＡＣ、２５０ＢＣの軸方向Ｏの厚みＴｏが大きくされている。このため、規制部材２５０の外歯規制部２５０ＡＣ、２５０ＢＣが外輪２１８の外周から外れることなく、安定して摩擦ロスの低減の効果を維持することができる。なお、本実施形態においては、外輪規制部２５０ＡＤ、２５０ＢＤが外輪２１８の厚みを超えて径方向内側に伸びているが、外輪規制部はわずかに外輪にかかる程度であってもよいし、外輪規制部は丁度外輪の厚みと同程度に伸びていてもよい。

或いは、図４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、規制部材３５０以外はすべて第１実施形態と同じなので、規制部材３５０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、規制部材３５０についても第２実施形態の規制部材２５０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、更に、規制部材３５０が、外輪３１８の内側に突出する突出部３５０ＡＥ、３５０ＢＥを備えている。即ち、突出部３５０ＡＥ、３５０ＢＥは、外輪規制部３５０ＡＤ、３５０ＢＤ（第２実施形態の外輪規制部２５０ＡＤ、２５０ＢＤのうちの外輪２１８の厚みに対応した長さの部分）から径方向内側に設けられている。そして、本実施形態においては、突出部３５０ＡＥ、３５０ＢＥは外輪３１８の内周に当接するとともに、軸方向Ｏで起振体軸受３１０の保持器３１４Ａ、３１４Ｂに接触するような形態とされているが、突出部と外輪の内周とが当接していなくてもよいし、保持器に接触していなくてもよい。そして、外輪３１８と固定壁３３６、出力装置３３８との間の隙間Ｇｐよりも、突出部３５０ＡＥ、３５０ＢＥと外歯規制部３５０ＡＣ、３５０ＢＣの両方の軸方向Ｏの厚みＴｒ、Ｔｏが大きくされている。そして、本実施形態においては、外輪３１８が外歯規制部３５０ＡＣ、３５０ＢＣと突出部３５０ＡＥ、３５０ＢＥとで隙間なく挟持されているが、隙間があってもよい。

このため、本実施形態においては、第２実施形態に比べて、更に、規制部材３５０は外輪３１８の変形に追従することができ外歯歯車３２０と同じ動きをする。このため、第２実施形態で得られる効果に加え、外歯歯車３２０との間で規制部材３５０がすり減ることを更に回避できる。

また、上記実施形態においては、外歯歯車の軸方向長Ｌ１が外輪の軸方向長Ｌ２より短くされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図５に示す第４実施形態の如く、外歯歯車４２０の軸方向長が外輪４１８の軸方向長と同等であってもよい。なお、規制部材４５０と外歯歯車４２０以外はすべて上記実施形態と同じなので、規制部材４５０と外歯歯車４２０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、規制部材４５０と外歯歯車４２０についても、上記実施形態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４実施形態においては、規制部材４５０が、外歯規制部４５０ＡＣ、４５０ＢＣに加え、外輪規制部４５０ＡＤ、４５０ＢＤと、突出部４５０ＡＥ、４５０ＢＥと、を備える。外輪規制部４５０ＡＤ、４５０ＢＤは、外歯規制部４５０ＡＣ、４５０ＢＣの軸方向厚みと同一の厚みを備え、外輪４１８の軸方向Ｏへの移動を規制する。突出部４５０ＡＥ、４５０ＢＥは、外輪規制部４５０ＡＤ、４５０ＢＤから外歯歯車４２０の径方向内側に設けられており、外輪４１８の内側に突出している。そして、本実施形態においても、突出部４５０ＡＥ、４５０ＢＥは外輪４１８の内周に当接するとともに、軸方向Ｏで起振体軸受４１０の保持器４１４Ａ、４１４Ｂに接触するような形態とされているが、突出部と外輪の内周とが当接していなくてもよいし、保持器に接触していなくてもよい。更に、外輪４１８と固定壁４３６、出力装置４３８との間の隙間Ｇｐよりも、突出部４５０ＡＥ、４５０ＢＥの軸方向Ｏの厚みＴｒが大きくされている。

このため、本実施形態においては、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、外歯歯車４２０だけでなく、外輪４１８が軸方向Ｏに移動して固定壁４３６、出力装置４３８に直接的にぶつかることを回避できるので、外輪４１８によって生じる摩擦ロスを低減することが可能となる。そして、外歯歯車４２０との間で規制部材４５０がすり減ることも回避できる。更に、規制部材４５０の突出部４５０ＡＥ、４５０ＢＥが外輪４１８の内周から外れることなく、安定して摩擦ロスの低減の効果を維持することができる。

更に、本実施形態においては、外歯歯車４２０を上記実施形態に比べて軸方向長を短くしなくて済むので、上記実施形態に比べて大きなトルク伝達や長寿命化が可能となる。

或いは、図６に示す第５実施形態の如くであってもよい。なお、第５実施形態は、規制部材５５０以外はすべて第４実施形態と同じなので、規制部材５５０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、規制部材５５０についても上記実施形態の規制部材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５実施形態においては、上記実施形態と同様に、固定壁５３６、出力装置５３８と外歯歯車５２０との間に、外歯歯車５２０の軸方向Ｏへの移動を規制する規制部材５５０が配置されている。そして、第５実施形態においては、外歯歯車５２０の端面５２０ＡＣ、５２０ＢＣと固定壁５３６、出力装置５３８の内側面５３６Ａ、５３８Ａとの間の摩擦係数μ０よりも、外歯歯車５２０の端面５２０ＡＣ、５２０ＢＣと規制部材５５０の内側端面５５０ＡＢ、５５０ＢＢ（外歯歯車側端面）との間の摩擦係数μ２が小さくされている。そして、規制部材５５０は、リング形状の平板部材とされている。

本実施形態においては、内歯歯車５３０との噛合によって生じる外歯歯車５２０の径方向の運動と自転運動とが、固定壁５３６、出力装置５３８と外歯歯車５２０との間に配置される規制部材５５０に伝達される。即ち、摩擦係数μ２の小さい規制部材５５０の内側端面５５０ＡＢ、５５０ＢＢと外歯歯車５２０の端面５２０ＡＣ、５２０ＢＣとがぶつかり、そこで摺動がなされることとなる。つまり、本実施形態においては、上記実施形態と同様に、摩擦係数μ０の大きい外歯歯車５２０の端面５２０ＡＣ、５２０ＢＣと固定壁５３６、出力装置５３８の内側面５３６Ａ、５３８Ａとの直接的なぶつかりによって生じる摩擦ロス（例えば外歯５２４が固定壁５３６、出力装置５３８に噛み込むことなどによるロスを含む）に比べ、摩擦ロスを小さくすることができる。しかも、本実施形態では、規制部材５５０は外輪５１８と固定壁５３６、出力装置５３８との間にも配置されているので、外輪５１８による摩擦ロスも低減することができる。

なお、規制部材５５０は、固定壁５３６、出力装置５３８にそれぞれ固定してもよいし、固定壁５３６、出力装置５３８にそれぞれ図示せぬ凹みを設けてそこに規制部材５５０を配置し、規制部材５５０が固定壁５３６、出力装置５３８に対して摺動可能とされていてもよい。

本実施形態においては、規制部材５５０が、外歯歯車５２０及び外輪５１８と固定壁５３６、出力装置５３８との間にも配置されていたが、外歯歯車と固定壁、出力装置の間だけに規制部材が配置されていてもよい。また、上記実施形態においても、第５実施形態の如く外歯歯車の端面と固定壁、出力装置の内側面との間の摩擦係数μ０よりも、外歯歯車の端面と規制部材の内側端面との間の摩擦係数μ２が小さくされて、規制部材が外歯歯車に対して摺動可能とされていてもよいし、規制部材が外歯歯車や外輪に固定されていてもよい。

また、上記実施形態においては、固定壁、出力装置、及び外歯歯車が金属で規制部材が樹脂とされていることで摩擦係数の大小を変えていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、固定壁、出力装置、及び外歯歯車が鉄系の金属であれば、規制部材が銅やアルミなどを主成分とする摺動性の高い金属としてもよい。或いは、規制部材が固定壁、出力装置、及び外歯歯車と同一の素材であっても、互いに表面処理、仕上げが異なるようにされているだけでもよい。このような構成の違いによっても摩擦係数の大小を変えることができる。

また、上記実施形態においては、外歯歯車の両側の端面に同じ規制部材が配置されていたが、本発明はこれに限定されず、外歯歯車のいずれか一方の端面に規制部材が配置されているだけでもよいし、第１規制部材と第２規制部材とが異なる構成（形状や素材）であってもよい。

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、保持器、転動体、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、保持器、転動体、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、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、外輪と固定壁、出力装置（側方部材）との間の隙間Ｇｐよりも、第１実施形態の規制部材、第２、第３実施形態の外歯規制部、及び第３、第４実施形態の突出部の軸方向Ｏの厚みがいずれも大きくされていたが、本発明はこれに限定されず、いずれの厚みも隙間Ｇｐより小さくされていてもよいし、外歯規制部と突出部のうちのいずれかだけの厚みが隙間Ｇｐより小さくされていてもよい。

また、上記実施形態においては、規制部材のヤング率が外歯歯車のヤング率よりも小さくされていたが、本発明はこれに限定されず、規制部材のヤング率が外歯歯車のヤング率以上とされていてもよい。

また、第５実施形態においては、規制部材がリング形状の平板部材とされていたが、本発明はこれに限定されず、リング形状とされていなくてもよい。

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、側方部材が内歯歯車に固定された固定壁及び出力装置とされていたが、本発明はこれに限定されず、側方部材が内歯歯車に固定されている必要はなく、外歯歯車の軸方向Ｏの側方に配置される部材を広く側方部材としてよい。

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、２００、３００、４００、５００…撓み噛合い式歯車装置
１０４、２０４、３０４、４０４、５０４…起振体
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、２１０、２１０Ａ、２１０Ｂ、３１０、３１０Ａ、３１０Ｂ、４１０、４１０Ａ、４１０Ｂ、５１０、５１０Ａ、５１０Ｂ…起振体軸受
１１２、２１２、３１２、４１２、５１２…内輪
１１４Ａ、１１４Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂ、３１４Ａ、３１４Ｂ、４１４Ａ、４１４Ｂ、５１４Ａ、５１４Ｂ…保持器
１１８、１１８Ａ、１１８Ｂ、２１８、２１８Ａ、２１８Ｂ、３１８、３１８Ａ、３１８Ｂ、４１８、４１８Ａ、４１８Ｂ、５１８、５１８Ａ、５１８Ｂ…外輪
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、２２０、２２０Ａ、２２０Ｂ、３２０、３２０Ａ、３２０Ｂ、４２０、４２０Ａ、４２０Ｂ、５２０、５２０Ａ、５２０Ｂ…外歯歯車
１２０ＡＣ、１２０ＢＣ、５２０ＡＣ、５２０ＢＣ…端面
１２４、１２４Ａ、１２４Ｂ、２２４、２２４Ａ、２２４Ｂ、３２４、３２４Ａ、３２４Ｂ、４２４、４２４Ａ、４２４Ｂ、５２４、５２４Ａ、５２４Ｂ…外歯
１２８、１２８Ａ、１２８Ｂ、２２８、２２８Ａ、２２８Ｂ、３２８、３２８Ａ、３２８Ｂ、４２８、４２８Ａ、４２８Ｂ、５２８、５２８Ａ、５２８Ｂ…内歯
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０…内歯歯車
１３０Ａ、２３０Ａ、３３０Ａ、４３０Ａ、５３０Ａ…減速用内歯歯車
１３０Ｂ、２３０Ｂ、３３０Ｂ、４３０Ｂ、５３０Ｂ…出力用内歯歯車
１３６、２３６、３３６、４３６、５３６…固定壁
１３６Ａ、１３８Ａ、５３６Ａ、５３８Ａ…内側面
１３８、２３８、３３８、４３８、５３８…出力装置
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０…規制部材
１５０Ａ、２５０Ａ、３５０Ａ、４５０Ａ、５５０Ａ…第１規制部材
１５０Ｂ、２５０Ｂ、３５０Ｂ、４５０Ｂ、５５０Ｂ…第２規制部材
１５０ＡＡ、１５０ＢＡ…外側端面
２５０ＡＣ、２５０ＢＣ、３５０ＡＣ、３５０ＢＣ、４５０ＡＣ、４５０ＢＣ…外歯規制部
２５０ＡＤ、２５０ＢＤ、３５０ＡＤ、３５０ＢＤ、４５０ＡＤ、４５０ＢＤ…外輪規制部
３５０ＡＥ、３５０ＢＥ、４５０ＡＥ、４５０ＢＥ…突出部
５５０ＡＢ、５５０ＢＢ…内側端面

Claims (8)

1. 起振体と、該起振体の外周に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外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に並設され前記外歯歯車と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において、
   前記外歯歯車の軸方向の側方に配置される側方部材と該外歯歯車との間に、該外歯歯車の該軸方向への移動を規制する規制部材が配置され、
   該外歯歯車の端面と前記側方部材との間の摩擦係数よりも、前記規制部材と該側方部材との間の摩擦係数が小さくされ、
   前記外歯歯車と前記起振体との間に配置される軸受を備え、
   該軸受は転動体と該転動体の外側に配置される外輪とを有し、
   前記外歯歯車の軸方向長が該外輪の軸方向長より短くされ、
   該外輪の外周に前記軸方向で該外歯歯車に隣接して前記規制部材が配置され、
   該外輪と前記側方部材との間の隙間よりも、該規制部材の該軸方向の厚みが大きくされている
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
2. 起振体と、該起振体の外周に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外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に並設され前記外歯歯車と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において、
   前記外歯歯車の軸方向の側方に配置される側方部材と該外歯歯車との間に、該外歯歯車の該軸方向への移動を規制する規制部材が配置され、
   該外歯歯車の端面と前記側方部材との間の摩擦係数よりも、前記規制部材と該側方部材との間の摩擦係数が小さくされ、
   前記外歯歯車と前記起振体との間に配置される軸受を備え、
   該軸受は転動体と該転動体の外側に配置される外輪とを有し、
   前記外歯歯車の軸方向長が該外輪の軸方向長より短くされ、
   該外輪の外周に前記軸方向で該外歯歯車に隣接して前記規制部材が配置され、
   該規制部材が、該外輪の外周及び該外歯歯車の端面に接触する
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
3. 起振体と、該起振体の外周に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外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に並設され前記外歯歯車と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において、
   前記外歯歯車の軸方向の側方に配置される側方部材と該外歯歯車との間に、該外歯歯車の該軸方向への移動を規制する規制部材が配置され、
   該外歯歯車の端面と前記側方部材との間の摩擦係数よりも、前記規制部材と該側方部材との間の摩擦係数が小さくされ、
   前記外歯歯車と前記起振体との間に配置される軸受を備え、
   該軸受は転動体と該転動体の外側に配置される外輪とを有し、
   前記外歯歯車の軸方向長が該外輪の軸方向長より短くされ、
   該外輪の外周に前記軸方向で該外歯歯車に隣接して前記規制部材が配置され、
   該規制部材のヤング率が、該外歯歯車のヤング率よりも小さくされている
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、更に、
   前記規制部材は、前記外歯歯車に隣接して配置される外歯規制部と、該外歯規制部の軸方向端部から径方向内側に突出し前記側方部材と前記外輪との間に配置され、該外輪の前記軸方向への移動を規制する外輪規制部と、を備える
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
5. 請求項４において、更に、
   前記規制部材は、前記外輪規制部の径方向内側端部から前記外輪の径方向内側に突出する突出部を備える
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
6. 起振体と、該起振体の外周に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外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に並設され前記外歯歯車と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において、
   前記外歯歯車の軸方向の側方に配置される側方部材と該外歯歯車との間に、該外歯歯車の該軸方向への移動を規制する規制部材が配置され、
   該外歯歯車の端面と前記側方部材との間の摩擦係数よりも、前記規制部材と該側方部材との間の摩擦係数が小さくされ、
   前記外歯歯車と前記起振体との間に配置される軸受を備え、
   該軸受は転動体と該転動体の外側に配置される外輪とを有し、
   前記規制部材は、前記外歯歯車に隣接して配置される外歯規制部と、該外歯規制部の軸方向端部から径方向内側に突出し前記側方部材と前記外輪との間に配置され、該外輪の前記軸方向への移動を規制する外輪規制部と、該外輪規制部の径方向内側端部から前記外輪の径方向内側に突出する突出部と、を備え、
   該外輪と前記側方部材との間の隙間よりも、該突出部の前記軸方向の厚みが大きくされている
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
7. 請求項５または６において、
   前記突出部は、前記外輪の内周に接触するとともに、前記軸受の転動体を保持する保持器に接触する
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
8. 請求項１、２及び６のいずれかにおいて、
   前記規制部材のヤング率は、前記外歯歯車のヤング率よりも小さくされている
   ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。

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