JP6018512B2

JP6018512B2 - 撓み噛合い式歯車装置及びその製造方法

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Publication number: JP6018512B2
Application number: JP2013019959A
Authority: JP
Inventors: 真司吉田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2033-02-04
Also published as: JP2014152784A

Description

本発明は、撓み噛合い式歯車装置及びその製造方法に関する。

特許文献１に、断面が非円形の起振体と、該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した外歯歯車と、該起振体と該外歯歯車との間に配置される起振体軸受と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置が開示されている。

特開２００９−２９９７６５号公報

特許文献１で示すような撓み噛合い式歯車装置を組み立てる際には、真円形（単なる円形とも称する）の起振体軸受を起振体の形状に合わせて撓ませたうえで嵌め込むようにしている。即ち、起振体の外周に起振体軸受を配置させるこの工程は、非常に組立性が悪い。

そこで、本発明は、前記問題点を解決するべくなされたもので、起振体と起振体軸受との組立性を向上可能な撓み噛合い式歯車装置及びその製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、断面が非円形の起振体と、該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した外歯歯車と、該起振体と該外歯歯車との間に配置される起振体軸受と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、前記起振体が、第１の部分と第２の部分とを含み、該第１の部分と第２の部分が別体に構成され、該第１の部分と第２の部分とが互いに接触する接触面を有するとともに、該第１の部分と第２の部分の少なくとも一方が、前記起振体の軸心を含む断面で見たときに楔形状とされ、該第１の部分と第２の部分とが前記接触面同士を接触させた状態で固定され、該第１の部分が、前記起振体の短軸部分を含み、前記第２の部分が、前記起振体の長軸部分を含み、該第１の部分の外周面と第２の部分の内周面が接触し、該第２の部分が該第１の部分に外嵌された状態で固定されることにより、前記課題を解決したものである。あるいは、断面が非円形の起振体と、該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した外歯歯車と、該起振体と該外歯歯車との間に配置される起振体軸受と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、前記起振体が、第１の部分と第２の部分とを含み、該第１の部分と第２の部分が別体に構成され、該第１の部分と第２の部分とが互いに接触する接触面を有するとともに、該第１の部分と第２の部分の少なくとも一方が、前記起振体の軸心を含む断面で見たときに楔形状とされ、該第１の部分と第２の部分とが前記接触面同士を接触させた状態で固定され、前記第２の部分が、前記第１の部分の軸方向端面に対向し該第１の部分に固定される固定部を有することにより、前記課題を解決したものである。

本発明では、起振体を第１の部分と第２の部分とに分割し、互いの接触面で少なくとも一方が楔形状とされている。つまり、第１の部分と第２の部分の接触面が軸方向に対して傾斜しており、第１の部分と第２の部分の少なくとも一方を楔として利用することができる。即ち、第１の部分に対して相対的に第２の部分を接触面に沿ってスライドさせることで、起振体の形状を本来の非円形へと連続的に変形させることが可能となる。加えて、第１の部分と第２の部分とは接触面同士を接触させた状態で固定することができる。つまり、変形した起振体はその形状のままで安定的に保持される。

なお、本発明は、断面が非円形の起振体と、該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した外歯歯車と、該起振体と該外歯歯車との間に配置される起振体軸受と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置の製造方法において、前記起振体が、第１の部分と第２の部分とを含み、該第１の部分と第２の部分が別体に構成され、且つ該第１の部分と第２の部分とが互いに接触する接触面を有するとともに、該第１の部分と第２の部分の少なくとも一方が、前記起振体の軸心を含む断面で見たときに楔形状とされる形態であって、前記起振体軸受の内輪部分の内側に前記第１の部分を組込む工程と、該起振体軸受の外輪部分までが完成した状態で、前記第２の部分の前記接触面を、前記第１の部分の前記接触面に接触させスライドさせて該第２の部分を前記内輪部分の内側に組込む工程と、該第１の部分と該第２の部分とを固定する工程と、を含むことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置の製造方法と捉えることもできる。

本発明によれば、起振体と起振体軸受との組立性を向上させることが可能となる。

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斜視図図１の軸心を含む断面図図２の矢視III−III線に沿う起振体及び起振体軸受の断面図図２の起振体の拡大図第１実施形態に係る起振体の形状を説明するための第１象限の形状のみの拡大図（２円弧形状（Ａ）、３円弧形状（Ｂ））第１実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の組立手順を説明するための起振体及び起振体軸受の断面図（本体部のみが起振体軸受の内側に配置（Ａ）、補完部も起振体軸受の内側に配置（Ｂ））本発明の第２実施形態に係る起振体の概略斜視図本発明の第３実施形態に係る起振体の概略斜視図

以下、図１〜図６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、図２に示す如く、断面が非円形の起振体１０４と、起振体１０４の回転により撓み変形される可撓性を有した外歯歯車１２０と、起振体１０４と外歯歯車１２０との間に配置される起振体軸受１１０と、外歯歯車１２０が内接噛合する剛性を有した減速用内歯歯車１３０Ａ、出力用内歯歯車１３０Ｂ（内歯歯車１３０）と、を有する。ここで、起振体１０４は、互いに分割された本体部（第１の部分）１０４Ａと補完部（第２の部分）１０４Ｂとを含んでいる。そして、本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとは、本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとが互いに接触する接触面１０４ＡＢ、１０４ＢＢを有するとともに、本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとがそれぞれ楔形状とされている。また、本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとは接触面１０４ＡＢ、１０４ＢＢ同士を接触させた状態で固定されている。

以下、各構成要素について詳細に説明を行う。

起振体１０４は、図２〜図５に示す如く、断面が非円形の略柱形状であり、中央に図示せぬ入力軸が挿入される入力軸孔１０７が形成されている。入力軸が挿入され回転した際に、起振体１０４が入力軸と一体で回転するように、入力軸孔１０７にはキー溝１０８が設けられている。起振体１０４の詳細は後述する。

起振体軸受１１０（１１０Ａ、１１０Ｂ）は、図１に示す如く、軸方向Ｏに２つ並べて配置されている。そして、起振体軸受１１０は、起振体１０４の外周と外歯歯車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はともに、同一の構成であり、内輪（内輪部分）１１２はどちらにも共通とされている。このため、以下、起振体軸受１１０Ａについて説明し、起振体軸受１１０Ｂについての説明は省略する。

起振体軸受１１０Ａは、図１〜図３に示す如く、内輪１１２と、リテーナ１１４Ａ、転動体としてのころ１１６Ａと、外輪（外輪部分）１１８Ａと、から構成される。内輪１１２は、可撓性の素材で形成されている。内輪１１２は起振体１０４側に配置され、内輪１１２の内周面は起振体１０４と当接して、内輪１１２は起振体１０４と一体で回転する。リテーナ１１４Ａは、ころ１１６Ａを収容し、ころ１１６Ａの周方向における位置及び姿勢を規制する。ころ１１６Ａは、円柱形状（ニードル形状を含む）である。このため、転動体が球である場合に比べて、ころ１１６Ａが内輪１１２及び外輪１１８Ａと接触する部分を増加させている。つまり、ころ１１６Ａを用いることにより、起振体軸受１１０Ａの伝達トルクを増大させ、かつ長寿命化させることができる。外輪１１８Ａは、ころ１１６Ａ及びリテーナ１１４Ａの外周に配置される。外輪１１８Ａも、可撓性の素材で形成されている。外輪１１８Ａは、その外周に配置される外歯歯車１２０Ａと共に起振体１０４の回転により撓み変形する。

外歯歯車１２０Ａは、図１、図２に示す如く、減速用内歯歯車１３０Ａと内接噛合する。外歯歯車１２０Ａは、基部材１２２と、外歯１２４Ａとから構成される。基部材１２２は、外歯１２４Ａを支持する可撓性を有した筒状部材であり、起振体軸受１１０の外側に配置されている。外歯１２４Ａ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。

外歯歯車１２０Ｂは、図１、図２に示す如く、出力用内歯歯車１３０Ｂと内接噛合する。そして、外歯歯車１２０Ｂは、外歯歯車１２０Ａと同様に、基部材１２２と、外歯１２４Ｂとから構成される。外歯１２４Ｂは、外歯１２４Ａと同一の数、同一の形状で構成されている。ここで、基部材１２２は、外歯１２４Ａと外歯１２４Ｂとを共通に支持する。このため、起振体１０４の偏心量は、同位相で外歯１２４Ａと外歯１２４Ｂに伝えられる。

減速用内歯歯車１３０Ａ、出力用内歯歯車１３０Ｂは、図１、図２に示す如く、起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂに対応して軸方向Ｏに並べて配置されている。減速用内歯歯車１３０Ａは、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は２以上）多い歯数の内歯１２８Ａを備える。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（内歯１２８Ｂも同様）。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の回転を減速する。なお、減速用内歯歯車１３０Ａは、例えば図示せぬ固定壁にボルト孔１３２Ａを介して固定されている。

一方、出力用内歯歯車１３０Ｂも、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の歯数と同一の歯数の内歯１２８Ｂを備える。出力用内歯歯車１３０Ｂからは、外歯歯車１２０Ｂの自転と同一の回転が外部に出力される。なお、出力用内歯歯車１３０Ｂは、例えば図示せぬ出力装置にボルト孔１３２Ｂを介して固定されている。

次に、起振体１０４について、図２〜図５を用いて、以下に詳細に説明する。

起振体１０４は、図３、図５に示す如く、本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとに分割されている。本体部１０４Ａは起振体１０４の短軸Ｙ部分を含んでいる。その短軸Ｙ部分では、外歯歯車１２０と内歯歯車１３０との間に隙間が生じ、非噛合い状態が実現される。本体部１０４Ａは、単一の部材で構成されている。

一方で、補完部１０４Ｂは、図３、図５に示す如く、起振体１０４の長軸Ｘ部分を含んでいる。その長軸Ｘ部分では、外歯歯車１２０と内歯歯車１３０との噛合い状態が実現されている。補完部１０４Ｂは、起振体１０４の２つの長軸Ｘ部分それぞれに対応して個別に設けられている。補完部１０４Ｂは、本体部１０４Ａの軸方向端面１０４ＡＡに対向し本体部１０４Ａに固定される固定部１０４ＢＡを有する。固定部１０４ＢＡには、ボルト１０５の頭部が収納可能とされたボルト孔１０４ＢＡＢが設けられている（図２、図４では固定部１０４ＢＡそれぞれに１つのボルト孔１０４ＢＡＢのみが示してあるが、紙面奥行き方向にボルト孔１０４ＢＡＢが複数備えられていてもよい）。そして、ボルト孔１０４ＢＡＢにボルト１０５が挿入され、本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとが接触面１０４ＡＢ、１０４ＢＢ同士を接触させた状態で固定される。言い換えれば、補完部１０４Ｂは本体部１０４Ａに外嵌された状態で固定される。

図２に示す如く、本体部１０４Ａの接触面（外周面）１０４ＡＢは軸方向Ｏに対して傾斜角度αで傾斜しており、補完部１０４Ｂの接触面（内周面）１０４ＢＢは軸方向Ｏに対して接触面１０４ＡＢの傾斜方向とは反対側に同じ傾斜角度αで傾斜している。即ち、本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとは、互いに接触する接触面１０４ＡＢ、１０４ＢＢを有するとともに、それぞれ楔形状とされている。このため、本体部１０４Ａの接触面１０４ＡＢに沿って補完部１０４Ｂをスライドさせることで、補完部１０４Ｂの軸方向形状を軸方向Ｏに対して変化させることなく平行に保ったまま、起振体１０４の長軸Ｘ部分の突出量を変化させることができる。なお、接触面１０４ＡＢ、１０４ＢＢの傾斜角度αは、起振体１０４の変形量・剛性や接触面１０４ＡＢ、１０４ＢＢの摩擦係数（補完部１０４Ｂのスライドの容易性）や本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとの固定のしやすさなどを考慮して適宜定めることができる。

起振体１０４の長軸Ｘ部分の突出量（起振体１０４の変形量）を調整する際には、図４に示す如く、補完部１０４Ｂの固定部１０４ＢＡの軸方向端面１０４ＢＡＡと本体部１０４Ａの軸方向端面１０４ＡＡとの間にシム１０６を介挿することで実現することができる。例えば、所定の厚み（例えば数μｍ厚）のシム１０６を入れた際の起振体１０４の形状を設計上の理論形状としておく。すると、実際に加工された起振体１０４においての加工誤差を吸収することが可能となる。つまり、そのシム１０６を入れない場合には、長軸Ｘ部分の突出量を多くでき、別の厚みのシム１０６を追加することで、長軸Ｘ部分の突出量を少なくすることが可能となる。なお、長軸Ｘ部分の突出量（起振体１０４の変形量）は接触面１０４ＡＢ、１０４ＢＢの傾斜角度αとの関係で容易に求めることができる。

なお、起振体１０４は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、偏心した位置を中心とする一定の曲率半径の形状の噛合い範囲ＦＡを備えている。ここで、本体部１０４Ａは、断面が最大とされる軸方向端面１０４ＡＣ（図４）でも、起振体１０４の周長と等価の周長を持つ真円の径方向内側に入る形状とされている。即ち、本体部１０４Ａは、起振体軸受１１０の内輪１１２の内側に内輪１１２の形状をほとんど撓ませることなく、配置させることが可能とされている。

例えば、図５（Ａ）に示す如く、起振体１０４は２円弧から構成されていてもよい。この場合には、偏心量Ｌ１の位置を中心とする曲率半径Ｒ１で長軸Ｘから角度θの範囲で噛合い範囲ＦＡが規定される（なお、図５（Ａ）は起振体１０４の形状の第１象限のみを表している。他の象限の形状は、起振体１０４の形状の第１象限の長軸対称や短軸対称で求めることができる。図５（Ｂ）も同様）。なお、それ以外の部分の形状は、曲率半径Ｒ２（＞Ｒ１）で定められ、非噛合い範囲ＳＡとされている。この場合には、特に、起振体１０４の形状の設計を容易に行うことが可能となる。そして、この場合の本体部１０４Ａは、図５（Ａ）で示す破線よりも短軸Ｙ側で分割されている（なお、図５（Ａ）で示す２点鎖線は、起振体１０４の周長と等価の周長を持つ曲率半径Ｒｒの真円を示す（図５（Ｂ）も同じ））。ここで、図５（Ａ）に示す如く、破線と起振体１０４の外周線（実線）との交点は噛合い範囲ＦＡに入っている。このため、実際には、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２とのつなぎ部分よりも短軸Ｙ側、即ち、非噛合い範囲ＳＡで、起振体１０４が本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとに分割されているほうが好ましい。

或いは、図５（Ｂ）に示す如く、起振体１０４は３円弧から構成されていてもよい。この場合には、偏心量Ｌ２の位置を中心とする曲率半径ｒ１で長軸Ｘから角度θ１の範囲で噛合い範囲ＦＡが規定される。なお、それ以外の部分の形状は、曲率半径ｒ２（＜ｒ１）、ｒ３（＞ｒ１）で定められ、それぞれ非噛合い範囲ＳＡ、ＴＡとされている。この場合には、曲率半径ｒ２が曲率半径ｒ１よりも小さくされているので、噛合い範囲ＦＡ以外における外歯歯車１２０と内歯歯車１３０との歯形の干渉を確実に防止することが可能となる。なお、この場合の本体部１０４Ａは、図５（Ｂ）で示す破線よりも短軸Ｙ側で分割されている。なお、図５（Ｂ）に示す如く、破線と起振体１０４の外周線（実線）との交点は非噛合い範囲ＳＡに入っている。

次に、撓み噛合い式歯車装置１００の動作について、主に図１、図２を用いて説明する。

図示しない入力軸の回転により、起振体１０４が回転すると、その回転状態に応じて、起振体軸受１１０Ａを介して、外歯歯車１２０Ａが撓み変形する。このとき、外歯歯車１２０Ｂも、起振体軸受１１０Ｂを介して、外歯歯車１２０Ａと同位相で撓み変形する。

外歯歯車１２０Ａ、１２０Ｂ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、外歯歯車１２０Ａの外歯１２４Ａが減速用内歯歯車１３０Ａの内歯１２８Ａに噛合する。同様に、外歯歯車１２０Ｂの外歯１２４Ｂが出力用内歯歯車１３０Ｂの内歯１２８Ｂに噛合する。

このとき、起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂのころ１１６Ａ、１１６Ｂは円柱形状であるので、耐荷重が大きく、起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂを長寿命化及び伝達トルクを向上させることができる。同時に、円柱形状のころ１１６Ａ、１１６Ｂは、外歯歯車１２０Ａ、１２０Ｂの基部材１２２を軸方向Ｏに平行に撓み変形させる。このため、起振体軸受１１０Ａ、１１０Ｂは、外歯１２４Ａ、１２４Ｂと内歯１２８Ａ、１２８Ｂの寿命を延ばすと共に、高いトルク伝達を維持させる。

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の長軸Ｘの移動に伴い、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、減速用内歯歯車１３０Ａによる減速比は（（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）で求めることができる。具体的な数値による減速比は（（１００−１０２）／１００＝−１／５０）となる。ここで、「−」は入出力が逆回転の関係となることを示している。

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からは起振体１０４の回転を（−１／５０）に減速した出力を取り出すことができる。

次に、撓み噛合い式歯車装置１００の製造方法について、主に図６（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。

まず、起振体軸受１１０を内輪１１２から外輪１１８Ａ、１１８Ｂまで組み上げておく。その際に、外歯歯車１２０を外輪１１８Ａ、１１８Ｂの外周に配置させておく。

次に、図６（Ａ）に示す如く、起振体軸受１１０の内輪１１２の内側に本体部１０４Ａを組込む。

次に、図６（Ｂ）に示す如く、補完部１０４Ｂの接触面１０４ＢＢを、本体部１０４Ａの接触面１０４ＡＢに接触させスライドさせて補完部１０４Ｂを内輪１１２の内側に組込む。補完部１０４Ｂをスライドさせる際には、例えば打ち込みなどで適切な力を補完部１０４Ｂに与える。なお、この工程は、起振体軸受１１０の外輪１１８Ａ、１１８Ｂまでが完成した状態で行われればよい。即ち、内輪の内側に本体部を組込む際には、起振体軸受が組み上がった状態でなくてもよい。

次に、本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとをボルト１０５で固定する。このときに、必要に応じてシム１０６を補完部１０４Ｂの固定部１０４ＢＡと本体部１０４Ａとの間に介挿し、長軸Ｘ部分の突出量を調整する。長軸Ｘ部分の突出量は、本体部１０４Ａの軸方向端面１０４ＡＡと固定部１０４ＢＡの軸方向端面１０４ＢＡＡとの距離が基準となり、決定される。

そして、内歯歯車１３０を外歯歯車１２０の外周に配置させることで、撓み噛合い式歯車装置１００が製造される。

従来、撓み噛合い式歯車装置において、起振体軸受を組み立てた状態で起振体軸受を変形させ起振体の外周に起振体軸受を配置させるのには大きな力を要する。このため、手作業で起振体の外周に起振体軸受を配置させようとすると、起振体軸受を分解した状態として、起振体に組込むこととなる。即ち、まず、内輪のみを撓ませて起振体の外周に配置する。それから、リテーナでころを保持させた状態で、ころを内輪の外周に配置する。そして、外輪を撓ませてころの外周に外輪を配置させることとなる。しかしながら、このような工程で外輪を変形させて組込もうとすると、外輪ところのエッジとがぶつかり、ころがリテーナから外れたり弾き飛ばされたり、外輪に傷がついたりするおそれがあった。

これに対して、本実施形態においては、起振体１０４を本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとに分割し、互いの接触面１０４ＡＢ、１０４ＢＢで互いが楔形状とされている。つまり、本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂの互い接触面１０４ＡＢ、１０４ＢＢが軸方向Ｏに対して傾斜しており、互いを楔として利用することができる。即ち、本体部１０４Ａに対して補完部１０４Ｂを接触面１０４ＡＢに沿ってスライドさせることで、起振体１０４の形状を本来の非円形へ連続的に変形させることが可能となる。このため、外歯歯車１２０が配置され組み立てた状態の起振体軸受１１０を容易に起振体１０４の形状に合わせて撓ませることができる。即ち、ころ１１６Ａ、１１６Ｂによって外輪１１８Ａ、１１８Ｂを傷つけるといったおそれがない。同時に、起振体軸受１１０の局所的な箇所に過剰な力を加えて起振体軸受１１０を起振体１０４と異なる形状に塑性変形させるといったことも防止できる。

加えて、本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとは接触面１０４ＡＢ、１０４ＢＢ同士を接触させた状態で固定することができる。つまり、変形した起振体１０４はその形状のままで安定的に保持される。

なお、起振体軸受１１０の外周には、起振体１０４を組込む前に外歯歯車１２０を配置させている。即ち、外歯歯車１２０の組込みを従来よりも容易できる。同時に、起振体１０４の組込み時に、起振体軸受１１０と外歯歯車１２０とを同時に撓ませるので、外歯歯車１２０の組込み工数も少なくすることができる。なお、これに限らず、起振体を組込んだ後に起振体軸受の外周に外歯歯車を配置させてもよい。例えば、後述するカップ型の外歯歯車の場合には、起振体を組込んだ後にその外歯歯車を組込むのがよい。

また、本実施形態においては、本体部１０４Ａが起振体１０４の短軸Ｙ部分を含み、補完部１０４Ｂが起振体１０４の長軸Ｘ部分を含んでいる。更に、本体部１０４Ａが起振体１０４の周長と等価の周長を持つ真円の径方向内側に入る形状とされている。このため、起振体軸受１１０の内輪１１２の内側に、内輪１１２をほとんど変形させることなく、本体部１０４Ａを容易に配置することができる。なお、これに限らず、本体部が起振体の周長と等価の周長を持つ真円の径方向内側に入る形状とされていなくてもよい。本体部が起振体の短軸Ｙ部分を含み、補完部が起振体の長軸Ｘ部分を含んでいる限りにおいては、従来よりも本体部の起振体軸受の内輪の内側への組込みを相応に容易とすることができる。

また、本実施形態においては、補完部１０４Ｂが起振体１０４の２つの長軸Ｘ部分それぞれに対応して個別に設けられている。このため、２つの補完部１０４Ｂはそれぞれ、高い精度で加工することができる。また、シム１０６を用いることで、個別に長軸Ｘ部分の突出量を調整でき加工誤差を高精度に吸収して固定することが可能である。なお、これに限らず、２つの補完部が一体となっていてもよい。

また、本実施形態においては、本体部１０４Ａが単一の部材で構成されている。なお、これに限らず、本体部が複数の部材から構成されていてもよい。

また、本実施形態においては、補完部１０４Ｂが本体部１０４Ａの軸方向端面１０４ＡＡに対向し本体部１０４Ａに固定される固定部１０４ＢＡを有する。このため、本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとを容易に固定することができる。そして、固定部１０４ＢＡと本体部１０４Ａとの間にシム１０６が介挿される。このため、固定部１０４ＢＡの軸方向端面１０４ＢＡＡとシム１０６、シム１０６と本体部１０４Ａの軸方向端面１０４ＡＡとが当たる状態に固定することで、長軸Ｘ部分の突出量を容易に調整でき安定してその状態を維持することができる。即ち、シム１０６により起振体１０４の加工誤差の吸収をすることも容易となる。なお、固定部１０ＢＡで用いられるのはボルト１０５である必要はなく、固定を可能とするピンなどを用いてもよい。また、これに限らず、固定部の位置は特に限定されない。そして、シムが必ずしも必須ではない。

従って、本実施形態においては、撓み噛合い式歯車装置１００の組立性の向上が可能とされている。なお、本実施形態においては、起振体１０４は本体部１０４Ａと２つの補完部１０４Ｂとに分割されているだけで、固定のためのボルト１０５以外に特に起振体１０４の組込みに他の構成要素を用いていない。そして、長軸Ｘ部分の突出量を調整するに際しても、シム１０６を更に用いるだけの構成である。即ち、撓み噛合い式歯車装置１００の生産性向上は、起振体１０４を分割しながらも部品点数の増加を最小限に抑えながら、且つ構造を複雑化しないで実現することができる。

なお、本実施形態においては、本体部１０４Ａに対して補完部１０４Ｂを接触面１０４ＡＢに沿ってスライドさせていた。しかし、逆に補完部を起振体軸受の内輪の内側に組込んだ後に、その補完部に対して本体部を接触面に沿ってスライドさせて本体部を内輪の内側に組込んでもよい。

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、接触面１０４ＡＢ、１０４ＢＢによって本体部１０４Ａと補完部１０４Ｂとが共に楔形状とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図７に示す第２実施形態の如く、接触面２０４ＡＢ、２０４ＢＢが互いに平行となり、補完部２０４Ｂのみが楔形状となってもよい。なお、起振体２０４以外はすべて第１実施形態と同様の構成なので、起振体２０４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、第１実施形態においては、第１の部分としての本体部１０４Ａが起振体１０４の短軸Ｙ部分を含み、第２の部分としての補完部１０４Ｂが起振体１０４の長軸Ｘ部分を含むようにされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図８に示す第３実施形態の如く、起振体３０４が等しい形状となる第１、第２の部分としての２つの補完部３０４Ａ、３０４Ｂに分割され、互いに短軸Ｙ部分と長軸Ｘ部分とを含むようにしてもよい。なお、起振体３０４以外はすべて第１実施形態と同様の構成なので、起振体３０４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。この場合には、部品点数を第１実施形態よりも少なくできるため、低コストかつ長軸Ｘ部分の突出量の調整も容易にすることが可能となる。

或いは、第１、第２の部分のいずれかだけ、若しくは第１、第２の部分のいずれもが長軸Ｘ部分或いは短軸Ｙ部分を含まないとされていてもよい。

また、上記実施形態においては、起振体軸受１１０が転動体としてころ１１６Ａ、１１６Ｂ、及び外輪１１８Ａ、１１８Ｂを有していたが、本発明はこれに限定されず、転動体は必ずしもころでなくてもよい。例えば玉であってもよい。また、外輪を有する必要もなく、例えば、ころが直接的に外歯歯車を回転可能に支持して外歯歯車の内周部分が外輪部分とされていてもよい。

また、上記実施形態においては、外歯を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、上記実施形態では、対象が出力用内歯歯車１３０Ｂから減速された出力を取り出す筒型の撓み噛合い式歯車装置１００であったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、起振体軸受と外歯歯車とがそれぞれ１つとされ、出力用内歯歯車を用いずに、当該外歯歯車の軸方向片側の側部が解放されたいわゆるカップ型（若しくはシルクハット型）の撓み変形する外歯歯車を有する撓み噛合い式歯車装置に適用しても構わない。

本発明は、断面が非円形の起振体を備えた撓み噛合い式歯車装置に対して広く適用可能である。

１００…撓み噛合い式歯車装置
１０４、２０４、３０４…起振体
１０４Ａ、２０４Ａ…本体部
１０４Ｂ、２０４Ｂ、３０４Ａ、３０４Ｂ…補完部
１０４ＡＢ、１０４ＢＢ、２０４ＡＢ、２０４ＢＢ、３０４ＡＢ、３０４ＢＢ…接触面
１０５…ボルト
１０６…シム
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ…起振体軸受
１１２…内輪
１１４Ａ、１１４Ｂ…リテーナ
１１６Ａ、１１６Ｂ…ころ
１１８Ａ、１１８Ｂ…外輪
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ…外歯歯車
１２２…基部材
１２４、１２４Ａ、１２４Ｂ…外歯
１２８、１２８Ａ、１２８Ｂ…内歯
１３０、１３０Ａ…減速用内歯歯車（内歯歯車）
１３０Ｂ…出力用内歯歯車
Ｏ…軸方向
Ｘ…起振体の長軸
Ｙ…起振体の短軸

Claims

断面が非円形の起振体と、該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した外歯歯車と、該起振体と該外歯歯車との間に配置される起振体軸受と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、
前記起振体は、第１の部分と第２の部分とを含み、該第１の部分と第２の部分は別体に構成され、
該第１の部分と第２の部分とが互いに接触する接触面を有するとともに、該第１の部分と第２の部分の少なくとも一方が、前記起振体の軸心を含む断面で見たときに楔形状とされ、
該第１の部分と第２の部分とは前記接触面同士を接触させた状態で固定され、
該第１の部分は、前記起振体の短軸部分を含み、
前記第２の部分は、前記起振体の長軸部分を含み、
該第１の部分の外周面と第２の部分の内周面が接触し、
該第２の部分が該第１の部分に外嵌された状態で固定される
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
請求項１において、
前記第２の部分は、前記起振体の２つの前記長軸部分それぞれに対応して個別に設けられる
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
請求項１または２において、
前記第２の部分は、前記第１の部分の軸方向端面に対向し該第１の部分に固定される固定部を有する
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
断面が非円形の起振体と、該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した外歯歯車と、該起振体と該外歯歯車との間に配置される起振体軸受と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置において、
前記起振体は、第１の部分と第２の部分とを含み、該第１の部分と第２の部分は別体に構成され、
該第１の部分と第２の部分とが互いに接触する接触面を有するとともに、該第１の部分と第２の部分の少なくとも一方が、前記起振体の軸心を含む断面で見たときに楔形状とされ、
該第１の部分と第２の部分とは前記接触面同士を接触させた状態で固定され、
前記第２の部分は、前記第１の部分の軸方向端面に対向し該第１の部分に固定される固定部を有する
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
請求項３または４において、
前記固定部と前記第１の部分との間にシムが介挿される
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記第１の部分は、単一の部材で構成される
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記第１の部分は、前記起振体の周長と等価の周長を持つ真円の径方向内側に入る形状とされている
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
断面が非円形の起振体と、該起振体の回転により撓み変形される可撓性を有した外歯歯車と、該起振体と該外歯歯車との間に配置される起振体軸受と、該外歯歯車が内接噛合する剛性を有した内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置の製造方法において、
前記起振体は、第１の部分と第２の部分とを含み、該第１の部分と第２の部分は別体に構成され、且つ該第１の部分と第２の部分とが互いに接触する接触面を有するとともに、該第１の部分と第２の部分の少なくとも一方が、前記起振体の軸心を含む断面で見たときに楔形状とされる形態であって、
前記起振体軸受の内輪部分の内側に前記第１の部分を組込む工程と、
該起振体軸受の外輪部分までが完成した状態で、前記第２の部分の前記接触面を、前記第１の部分の前記接触面に接触させスライドさせて該第２の部分を前記内輪部分の内側に組込む工程と、
該第１の部分と該第２の部分とを固定する工程と、
を含む
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置の製造方法。