JP7386608B2 - 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。

従来より、撓み変形する筒型の外歯歯車を備えた撓み噛合い式歯車装置がある（例えば特許文献１を参照）。この外歯歯車は、起振体軸受を介して起振体が内嵌され、起振体が内側で回転することで撓み変形する。さらに、外歯歯車は剛性を有する内歯歯車と噛合う。

特開２０１８－９１４４４号公報

上記従来の撓み噛合い式歯車装置は、筒型の外歯歯車が軸方向については拘束されていないので、位置を規制するために、外歯歯車の軸方向の両側にプレートを配置していた。
このため、外歯歯車の軸方向の端部がプレートに摺接して摩耗粉が生じ、周囲に付着して、良好な動作の妨げや周囲の部材の破損、故障等の原因となるおそれがあった。

本発明は、外歯歯車の摩耗低減を図ることを目的とする。

本発明は、起振体を有する起振体軸と、
前記起振体により撓み変形される外歯歯車と、
前記外歯歯車と噛合う第１内歯歯車および第２内歯歯車と、
前記外歯歯車の軸方向端面と当接し、当該外歯歯車の軸方向移動を規制する規制部材と、
前記起振体軸を回転自在に支持する支持部材と、
を有する撓み噛合い式歯車装置であって、
前記規制部材は、前記支持部材および前記外歯歯車とは別体に構成され、軸方向において、前記支持部材と前記外歯歯車の間に配置され、
前記外歯歯車は、筒状の基部と、基部の外周側に設けられた外歯部と、を有し、
前記外歯部は、その軸方向端部に、軸方向外側に行くに従って外径が徐々に小さくなる外側傾斜部を有し、
前記基部は、その軸方向端部に、軸方向外側に行くに従って内径が徐々に大きくなる内側傾斜部を有する。

本発明によれば、外歯歯車の摩耗低減を図ることができる。

本発明の実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置の軸方向断面図である。 図２（Ａ）は外歯歯車の軸方向断面図、図２（Ｂ）は外歯歯車の軸方向の一端部における拡大した軸方向断面図を示す。 図３（Ａ）は他の例(1)の外歯歯車の軸方向断面図、図３（Ｂ）は他の例(1)の外歯歯車の軸方向の一端部における拡大した軸方向断面図を示す。 図４（Ａ）は他の例(2)の外歯歯車の軸方向断面図、図４（Ｂ）は他の例(2)の外歯歯車の軸方向の一端部における拡大した軸方向断面図を示す。 図５（Ａ）は他の例(3)の外歯歯車の軸方向断面図、図５（Ｂ）は他の例(3)の外歯歯車の軸方向の一端部における拡大した軸方向断面図を示す。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

［撓み噛合い式歯車装置］
図１は本発明の実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置１の軸方向断面図を示す。本明細書では、回転軸Ｏ１に沿った方向を「軸方向」、回転軸Ｏ１から垂直な方向を「径方向」、回転軸Ｏ１を中心とする回転方向を「周方向」と定義する。

撓み噛合い式歯車装置１は、図１に示すように、起振体軸１０、起振体軸１０により撓み変形される外歯歯車１２、外歯歯車１２と噛合う２つの内歯歯車２２ｇ、２３ｇ、及び、起振体軸受１５を備える。さらに、撓み噛合い式歯車装置１は、第１ケーシング２２、内歯歯車部材２３、第２ケーシング２４、第１カバー２６、第２カバー２７、軸受３１、３２及び主軸受３３、シール用のＯリング３４，３５，３８及びオイルシール４１，４２，４３を備える。

［起振体軸］
起振体軸１０は、中空軸状であり、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が楕円状である起振体１０Ａと、起振体１０Ａの軸方向の両側に設けられ回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が円形である軸部１０Ｂ、１０Ｃとを有する。なお、楕円状とは、幾何学的に厳密な楕円に限定されるものではなく、略楕円を含む。起振体軸１０は、回転軸Ｏ１を中心に回転し、起振体１０Ａの回転軸Ｏ１に垂直な断面（軸垂直断面とする）の外形形状の中心は回転軸Ｏ１と一致する。

［内歯歯車］
２つの内歯歯車（第１内歯歯車、第２内歯歯車）２２ｇ、２３ｇは、回転軸Ｏ１を中心として起振体軸１０の周囲で回転を行う。
これらの内歯歯車２２ｇ、２３ｇは、軸方向に並んで設けられており、外歯歯車１２は、二つの内歯歯車２２ｇ、２３ｇと噛合することが可能な十分な歯幅を有している。即ち、二つの内歯歯車２２ｇ、２３ｇの一方が、外歯歯車１２の軸方向の中央より片側の歯部に噛合し、他方が、外歯歯車１２の軸方向の中央よりもう一方の片側の歯部に噛合する。内歯歯車２２ｇは、第１ケーシング２２の内周部の該当箇所に内歯が設けられて構成される。内歯歯車２３ｇは、内歯歯車部材２３の内周部の該当箇所に内歯が設けられて構成される。

［外歯歯車］
外歯歯車１２は、可撓性を有する円筒状の金属であり、外周に歯が設けられている。この外歯歯車１２は、その軸方向断面形状に特徴を有するが、当該軸方向断面形状の詳細については後述する。

［起振体軸受］
起振体軸受１５は、起振体１０Ａと外歯歯車１２との間に配置される。起振体軸受１５は、複数の転動体（コロ）１５Ａと、外輪１５Ｂと、複数の転動体１５Ａを保持する保持器１５Ｃとを有する。複数の転動体１５Ａは、一方の内歯歯車２２ｇの径方向内方に配置され、周方向に並ぶ第１群の転動体１５Ａと、他方の内歯歯車２３ｇの径方向内方に配置され、周方向に並ぶ第２群の転動体１５Ａとを有する。複数の転動体１５Ａは、起振体１０Ａの外周面と外輪１５Ｂの内周面とを転動面として転動する。起振体軸受１５は、起振体１０Ａとは別体の内輪を有してもよい。

［スペーサリング］
外歯歯車１２は、軸方向について拘束されておらず、外部から保持しない状態では軸方向に移動を生じるおそれがある。
このため、外歯歯車１２、外輪１５Ｂ及び保持器１５Ｃの軸方向の両側には、これらに当接して、これらの軸方向の移動を規制する規制部材としてのスペーサリング３６、３７が設けられている。
この実施形態では、これらスペーサリング３６，３７が、外歯歯車１２よりも硬質の金属材料で形成されている場合を例示するが、外歯歯車１２より硬質な金属材料に限定されるものではない。

［ケーシング及びカバー］
第１ケーシング２２及び第２ケーシング２４は、例えば、図示しないボルト等の連結部材により互いに連結されて、内歯歯車２２ｇ、２３ｇ及び外歯歯車１２の径方向外方を覆う。
前述したように、第１ケーシング２２は、内周部の一部に内歯が設けられており、第１内歯歯車２２ｇと一体的に構成されている。
第２ケーシング２４は、内周部の一部に主軸受３３の外輪となる部分を有している。第２ケーシング２４は、主軸受３３の外輪と一体的に構成されている。

内歯歯車部材２３は、第２ケーシング２４の径方向内方でかつ起振体軸１０の径方向外方に、少なくとも一部が配置されている。そして、内歯歯車部材２３は、外周部の一部に主軸受３３の内輪となる部分を有している。内歯歯車部材２３は、主軸受３３の内輪と一体的に構成されている。
また、内歯歯車部材２３は、内周部の一部に内歯が設けられており、第２内歯歯車２３ｇと一体的に構成されている。

第１カバー２６は、ボルト等の連結部材により第１ケーシング２２と連結されて、起振体軸１０の一端側における外周部を覆う。

第２カバー２７は、起振体軸１０の他端側における外周部を覆う。第２カバー２７及び内歯歯車部材２３には、負荷側の端部に軸方向に一続きに延びるボルト連結用穴２７ｈ、２３ｈが設けられている。撓み噛合い式歯車装置１が外部の相手装置と接続される際、第２カバー２７と内歯歯車部材２３はボルト連結用穴２７ｈ、２３ｈを介して相手装置の被駆動部材に共締めにより連結される。ボルト連結用穴２７ｈ、２３ｈは、周方向の複数の箇所に設けられている。第２カバー２７及び内歯歯車部材２３には、両者を仮止めするためのボルト穴２７ｊ、２３ｊが設けられている。

［各種の軸受］
主軸受３３は、例えばクロスローラ軸受であり、内歯歯車部材２３と第２ケーシング２４との間に配置される。第２ケーシング２４は、主軸受３３を介して内歯歯車部材２３を回転自在に支持する。主軸受３３は、内歯歯車部材２３と一体化された内輪と、第２ケーシング２４と一体化された外輪と、内輪と外輪との間に配置される複数の転動体とを有する。なお、主軸受３３は、内歯歯車部材２３と第２ケーシング２４との間で、軸方向に離間した複数の軸受（アンギュラ玉軸受、テーパ軸受等）から構成されてもよい。

軸受３１は、例えば玉軸受であり、起振体軸１０の軸部１０Ｂと第１カバー２６との間に配置される。第１カバー２６は、軸受３１を介して起振体軸１０を回転自在に支持する。
起振体軸１０には、軸受３１の配置箇所に隣接して（軸方向の中央側に）外径が大きくなるように変化する段差ｈ１が設けられている。第１カバー２６には、軸受３１の配置箇所に隣接して（軸方向の一端側に）内径が小さくなるように変化する段差ｈ２が設けられている。軸方向において、軸受３１は、段差ｈ１、ｈ２の間に配置される。つまり、軸受３１は、第１カバー２６及び起振体軸１０のそれぞれに対してインロー嵌合構造によって取り付けられ、段差ｈ１、ｈ２が軸受３１の軸方向の位置決めを行う。

軸受３２は、例えば玉軸受であり、起振体軸１０の軸部１０Ｃと第２カバー２７との間に配置される。第２カバー２７は、軸受３２を介して起振体軸１０を回転自在に支持する。
起振体軸１０には、軸受３２の配置箇所に隣接して（軸方向の中央側に）外径が大きくなるように変化する段差ｈ３が設けられている。第２カバー２７には、軸受３２の配置箇所に隣接して（軸方向の他端側に）内径が小さくなるように変化する段差ｈ４が設けられている。軸方向において、軸受３２は、段差ｈ３、ｈ４の間に配置される。つまり、軸受３２は、第２カバー２７及び起振体軸１０のそれぞれに対してインロー嵌合構造によって取り付けられ、段差ｈ３、ｈ４が軸受３２の軸方向の位置決めを行う。

［オイルシール及びＯリング］
一方のオイルシール４１は、軸方向の一端部で、起振体軸１０と第１カバー２６との間に配置され、軸方向外側への潤滑剤の流出を抑制する。
もう一方のオイルシール４２は、軸方向の他端部で、起振体軸１０と第２カバー２７との間に配置され、軸方向外側への潤滑剤の流出を抑制する。
オイルシール４３は、第２ケーシング２４と内歯歯車部材２３との間に配置され、この部分からの潤滑剤の流出を抑制する。

シール用のＯリング３４，３５，３８は、それぞれ、第１ケーシング２２と第１カバー２６との間、第１ケーシング２２と第２ケーシング２４との間、内歯歯車部材２３と第２カバー２７との間を、シールし、潤滑剤の漏れを抑止する。つまり、本実施形態の撓み噛合い式歯車装置１の内部空間（外歯歯車１２や主軸受３３の存在する空間）は、潤滑剤が封入される潤滑剤封入空間とされ、Ｏリング３４，３５，３８やオイルシール４１，４２，４３によって密封されている。

［外歯歯車の形状］
図２（Ａ）は外歯歯車１２の軸方向断面図、図２（Ｂ）は外歯歯車１２の軸方向の一端部における拡大した軸方向断面図を示す。
外歯歯車１２は、筒状の基部１２１と、基部１２１の外周側に設けられた外歯部１２２とを有している。
外歯歯車１２は、基部１２１の幅方向及び外歯部１２２の歯幅方向が軸方向に平行となるように、起振体軸受１５を介して起振体１０Ａの外周に設けられている。

そして、外歯部１２２は、その軸方向両側の端部に、軸方向外側に行くに従って外径が徐々に小さくなる外側傾斜部１２３を有し、基部１２１は、その軸方向両側の端部に、軸方向外側に行くに従って内径が徐々に大きくなる内側傾斜部１２４を有している。
なお、外側傾斜部１２３及び内側傾斜部１２４は、外歯歯車１２の軸方向一方側の端部のみに設けられてもよい。後述する図３～図５の例も同様である。

なお、軸方向外側とは、基部１２１又は外歯部１２２の軸方向における中心部に対する軸方向両端部側を示す。
また、図２（Ｂ）では外歯歯車１２の軸方向の一端部側の外側傾斜部１２３及び内側傾斜部１２４のみを図示しているが、外歯歯車１２の軸方向の他端部側の外側傾斜部１２３及び内側傾斜部１２４は、軸方向に垂直な対称面を中心として対称形状であるので、主に、外歯歯車１２の軸方向の一端部側の外側傾斜部１２３及び内側傾斜部１２４について説明する。

外側傾斜部１２３は、軸断面形状が、軸方向外側に向かうにつれて径方向内側（回転軸Ｏ１側）に向かう方向に直線的に傾斜した形状となっている。
また、内側傾斜部１２４は、軸断面形状が、軸方向外側に向かうにつれて径方向外側（回転軸Ｏ１とは逆側）に向かう方向に直線的に傾斜した形状となっている。
そして、外側傾斜部１２３の軸方向範囲（軸方向の幅）ｗ１は、内側傾斜部１２４の軸方向範囲ｗ２より広くなっている（ｗ１＞ｗ２）。
また、外側傾斜部１２３の径方向範囲（径方向の幅）ｔ１が、内側傾斜部１２４の径方向範囲（径方向の幅）ｔ２より広くなっている（ｔ１＞ｔ２）。
また、外側傾斜部１２３の軸方向に対する傾斜角度が内側傾斜部１２４より大きな場合を例示しているが、これに限定されず、外側傾斜部１２３と内側傾斜部１２４と等しくしてもよいし、内側傾斜部１２４を外側傾斜部１２３より大きくしてもよい。

また、外側傾斜部１２３の径方向範囲ｔ１の寸法と内側傾斜部１２４の径方向範囲ｔ２の寸法の合計は、次式(1)に示すように、少なくとも外歯歯車１２の径方向の最大厚みｔ０の1/2以上とすることが望ましく、次式(2)に示すように、2/3以上とすることがより望ましい。なお、外歯歯車１２の径方向の最大厚みｔ０とは、基部１２１の内周面から外歯部１２２の歯先までの径方向の幅を示す。
ｔ１＋ｔ２≧ｔ０＊１／２ …(1)
ｔ１＋ｔ２≧ｔ０＊２／３ …(2)

また、外側傾斜部１２３の径方向内側の終端ｅは基部１２１に達している。つまり、外側傾斜部１２３の径方向範囲ｔ１は、外歯部１２２の全体的な径方向範囲ｔｈよりも大きくなっており（ｔ１＞ｔｈ）、外側傾斜部１２３の外周の円錐面が外歯部１２２から基部１２１にまで及んでいる。

また、外側傾斜部１２３の径方向範囲ｔ１と内側傾斜部１２４の径方向範囲ｔ２の大小関係並びにこれらが外歯歯車１２の径方向の最大厚みｔ０を占める割合を上記に規定したが、これらの条件を満たす範囲で、内側傾斜部１２４の径方向範囲ｔ２は、少なくとも0.1[mm]以上、望ましくは、0.2[mm]以上とすべきである。

［動作説明］
モータ等の駆動源により起振体軸１０の回転駆動が行われると、起振体１０Ａの運動が外歯歯車１２に伝わる。このとき、外歯歯車１２は、起振体１０Ａの外周面に沿った形状に規制され、軸方向から見て、長軸部分と短軸部分とを有する楕円形状に撓んでいる。さらに、外歯歯車１２は、固定された第１内歯歯車２２ｇと長軸部分で噛合っている。このため、外歯歯車１２は起振体１０Ａと同じ回転速度で回転することはなく、外歯歯車１２の内側で起振体１０Ａが相対的に回転する。そして、この相対的な回転に伴って、外歯歯車１２は長軸位置と短軸位置とが周方向に移動するように撓み変形する。この変形の周期は、起振体軸１０の回転周期に比例する。

外歯歯車１２が撓み変形する際、その長軸位置が移動することで、外歯歯車１２と第１内歯歯車２２ｇとの噛合う位置が回転方向に変化する。ここで、例えば、外歯歯車１２の歯数が１００で、第１内歯歯車２２ｇの歯数が１０２だとすると、噛合う位置が一周するごとに、外歯歯車１２と第１内歯歯車２２ｇとの噛合う歯がずれていき、これにより外歯歯車１２が回転（自転）する。上記の歯数であれば、起振体軸１０の回転運動は減速比１００：２で減速されて外歯歯車１２に伝達される。

一方、外歯歯車１２は第２内歯歯車２３ｇとも噛合っているため、起振体軸１０の回転によって外歯歯車１２と体２内歯歯車２３ｇとの噛合う位置も回転方向に変化する。ここで、第２内歯歯車２３ｇの歯数と外歯歯車１２の歯数とが同数であるとすると、外歯歯車１２と第２内歯歯車２３ｇとは相対的に回転せず、外歯歯車１２の回転運動が減速比１：１で第２内歯歯車２３ｇへ伝達される。これらによって、起振体軸１０の回転運動が減速比１００：２で減速されて、内歯歯車部材２３及び第２カバー２７へ伝達され、この回転運動が被駆動部材に出力される。

上記回転運動の伝達時において、外歯歯車１２は、軸方向に並んだ第１内歯歯車２２ｇ及び第２内歯歯車２３ｇに噛合しているので、回転軸を中心とする捻りトルクが加わる。その結果、外歯歯車１２の軸方向両端部の軸方向に垂直な端面は斜めに傾斜を生じる。
このように、外歯歯車１２の軸方向両端部の軸方向に垂直な端面に、外側傾斜部１２３及び内側傾斜部１２４が仮に形成されていない場合には、外歯歯車１２の外歯部１２２の直角をなす外周側の角部や基部１２１の直角をなす内周側の角部がスペーサリング３６，３７に突き当てられた状態で摺動を生じ、外歯歯車１２は摩耗粉を生じながら大きく摩耗する。
しかしながら、外歯歯車１２の軸方向両端部には、外側傾斜部１２３及び内側傾斜部１２４が形成されている。このため、外側傾斜部１２３及び内側傾斜部１２４は、スペーサリング３６，３７に対して面接触又は鈍角となる角部で摺動するので、摩耗を抑制する。

［外歯歯車の形状の他の例(1)］
ここで、図３に基づいて外歯歯車の形状の他の例(1)について説明する。
図３（Ａ）は他の形状を有する外歯歯車１２Ａの軸方向断面図、図３（Ｂ）は他の形状を有する外歯歯車１２Ａの軸方向の一端部における拡大した軸方向断面図を示す。
以下の説明において、外歯歯車１２Ａにおいて外歯歯車１２と同一の構成部分は外歯歯車１２と同じ符号を付して重複する説明は省略する。

外歯歯車１２Ａは、筒状の基部１２１と、基部１２１の外周側に設けられた外歯部１２２Ａとを有している。
そして、外歯部１２２Ａは、その軸方向両側の端部に、軸方向外側に行くに従って外径が徐々に小さくなる外側傾斜部１２３Ａを有している。
なお、外歯歯車１２Ａも、また、軸方向両側の外側傾斜部１２３Ａは、軸方向に垂直な対称面を中心として対称形状であるので、一方の外側傾斜部１２３Ａについて説明する。

外側傾斜部１２３Ａは、軸断面形状が、軸方向外側に向かうにつれて径方向内側（回転軸Ｏ１側）に向かう方向に曲線的に傾斜した形状となっている。特に、ここでは、外側傾斜部１２３Ａが円弧状、さらには、90°の角度範囲で形成された円弧状である場合を例示する。
但し、外側傾斜部１２３Ａは90°の角度範囲でなくともよいし、径方向外側に凸となる曲線状であれば円弧でなくともよい。

この外側傾斜部１２３Ａの軸方向範囲ｗａ１は、内側傾斜部１２４の軸方向範囲ｗ２より広く（ｗａ１＞ｗ２）、外側傾斜部１２３Ａの径方向範囲ｔａ１は、内側傾斜部１２４の径方向範囲ｔ２より広くなっている（ｔａ１＞ｔ２）。
なお、外側傾斜部１２３Ａの径方向範囲ｔａ１及び軸方向範囲ｗａ１は、外側傾斜部１２３Ａの軸方向断面形状の円弧の半径ｒ１と一致している。（ｗａ１＝ｔａ１＝ｒ１）。

また、外側傾斜部１２３Ａの径方向範囲ｔａ１の寸法と内側傾斜部１２４の径方向範囲ｔ２の寸法の合計は、少なくとも外歯歯車１２Ａの径方向の最大厚みｔａ０の1/2以上（次式(3)）、より望ましくは、2/3以上としている（次式(4)）。
ｔａ１＋ｔ２≧ｔａ０＊１／２ …(3)
ｔａ１＋ｔ２≧ｔａ０＊２／３ …(4)

また、外側傾斜部１２３Ａの径方向内側の終端ｅ（円弧形状の終端）は基部１２１に達している。つまり、外側傾斜部１２３の径方向範囲ｔａ１は、外歯部１２２Ａの全体的な径方向範囲ｔａｈよりも大きくなっている（ｔａ１＞ｔａｈ）。

［外歯歯車の形状の他の例(2)］
図４に基づいて外歯歯車の形状の他の例(2)について説明する。
図４（Ａ）は他の形状を有する外歯歯車１２Ｂの軸方向断面図、図４（Ｂ）は他の形状を有する外歯歯車１２Ｂの軸方向の一端部における拡大した軸方向断面図を示す。
以下の説明において、外歯歯車１２Ｂにおいて外歯歯車１２又は１２Ａと同一の構成部分は外歯歯車１２，１２Ａと同じ符号を付して重複する説明は省略する。

外歯歯車１２Ｂは、筒状の基部１２１Ｂと、基部１２１Ｂの外周側に設けられた外歯部１２２Ａとを有している。
そして、基部１２１Ｂは、その軸方向両側の端部に、軸方向外側に行くに従って内径が徐々に大きくなる内側傾斜部１２４Ｂを有している。
なお、外歯歯車１２Ｂも、また、軸方向両側の内側傾斜部１２４Ｂは、軸方向に垂直な対称面を中心として対称形状であるので、一方の内側傾斜部１２４Ｂについて説明する。

内側傾斜部１２４Ｂは、軸断面形状が、軸方向外側に向かうにつれて径方向外側（回転軸Ｏ１とは逆側）に向かう方向に曲線的に傾斜した形状となっている。特に、ここでは、内側傾斜部１２４Ｂが円弧状、さらには、90°の角度範囲で形成された円弧状である場合を例示する。
但し、内側傾斜部１２４Ｂは90°の角度範囲でなくともよいし、径方向内側に凸となる曲線状であれば円弧でなくともよい。

この内側傾斜部１２４Ｂの軸方向範囲ｗｂ２は、外側傾斜部１２３Ａの軸方向範囲ｗａ１より狭く（ｗａ１＞ｗｂ２）、内側傾斜部１２４Ｂの径方向範囲ｔｂ２は、外側傾斜部１２３Ａの径方向範囲ｔａ１より狭くなっている（ｔａ１＞ｔｂ２）。
なお、内側傾斜部１２４Ｂの径方向範囲ｔｂ２及び軸方向範囲ｗｂ２は、内側傾斜部１２４Ｂの軸方向断面形状の円弧の半径ｒ２と一致している。（ｗｂ２＝ｔｂ２＝ｒ２）。

また、外側傾斜部１２３Ａの径方向範囲ｔａ１と内側傾斜部１２４Ｂの径方向範囲ｔｂ２の寸法の合計は外歯歯車１２Ｂの径方向の最大厚みｔｂ０と一致している（次式(5)）。
但し、外側傾斜部１２３Ａの径方向範囲ｔａ１の寸法と内側傾斜部１２４Ｂの径方向範囲ｔｂ２の寸法の合計は、外歯歯車１２Ｂの径方向の最大厚みｔｂ０の1/2以上であればよく（次式(6)）、2/3以上であればより望ましい（次式(7)）。
ｔａ１＋ｔｂ２＝ｔｂ０ …(5)
ｔａ１＋ｔｂ２≧ｔｂ０＊１／２ …(6)
ｔａ１＋ｔｂ２≧ｔｂ０＊２／３ …(7)

また、外側傾斜部１２３Ａと内側傾斜部１２４Ｂは、軸方向断面が共に円弧状（曲線形状）であって、外側傾斜部１２３Ａの径方向内側の終端部と内側傾斜部１２４Ｂの径方向外側の終端部とが連続している。
ここでいう連続とは、外側傾斜部１２３Ａの径方向内側の終端部における接線と内側傾斜部１２４Ｂの径方向外側の終端部における接線が共通であることを示す。

［外歯歯車の形状の他の例(3)］
図５に基づいて外歯歯車の形状の他の例(3)について説明する。
図５（Ａ）は他の形状を有する外歯歯車１２Ｃの軸方向断面図、図５（Ｂ）は他の形状を有する外歯歯車１２Ｃの軸方向の一端部における拡大した軸方向断面図を示す。
以下の説明において、外歯歯車１２Ｃにおいて外歯歯車１２と同一の構成部分は外歯歯車１２と同じ符号を付して重複する説明は省略する。

外歯歯車１２Ｃは、筒状の基部１２１Ｃと、基部１２１Ｃの外周側に設けられた外歯部１２２Ｃとを有している。
外歯歯車１２Ｃは、基部１２１Ｃの幅方向及び外歯部１２２Ｃの歯幅方向が軸方向に平行となるように、起振体軸受１５を介して起振体１０Ａの外周に設けられている。

そして、外歯部１２２Ｃは、その軸方向両側の端部に、軸方向外側に行くに従って外径が徐々に小さくなる外側傾斜部１２３Ｃを有し、基部１２１Ｃは、その軸方向両側の端部に、軸方向外側に行くに従って内径が徐々に大きくなる内側傾斜部１２４Ｃを有している。
なお、外歯歯車１２Ｃも、また、軸方向両側の外側傾斜部１２３Ｃ及び内側傾斜部１２４Ｃは、軸方向に垂直な対称面を中心として対称形状であるので、一方の外側傾斜部１２３Ｃ及び内側傾斜部１２４Ｃについて説明する。

外側傾斜部１２３Ｃは、軸断面形状が、軸方向外側に向かうにつれて径方向内側（回転軸Ｏ１側）に向かう方向に曲線的に傾斜した形状となっている。特に、ここでは、外側傾斜部１２３Ｃが円弧状、さらには、90°の角度範囲で形成された円弧状である場合を例示する。
但し、外側傾斜部１２３Ｃは90°の角度範囲でなくともよいし、径方向外側に凸となる曲線状であれば円弧でなくともよい。

内側傾斜部１２４Ｃは、軸断面形状が、軸方向外側に向かうにつれて径方向外側（回転軸Ｏ１とは逆側）に向かう方向に曲線的に傾斜した形状となっている。特に、ここでは、内側傾斜部１２４Ｃが円弧状、さらには、90°の角度範囲で形成された円弧状である場合を例示する。
但し、内側傾斜部１２４Ｃは90°の角度範囲でなくともよいし、径方向内側に凸となる曲線状であれば円弧でなくともよい。

外側傾斜部１２３Ｃの軸方向範囲ｗｃ１と内側傾斜部１２４Ｃの軸方向範囲ｗｃ２とは等しく（ｗｃ１＝ｗｃ２）、外側傾斜部１２３Ｃの径方向範囲ｔｃ１と内側傾斜部１２４Ｃの径方向範囲ｔｃ２とは等しくなっている（ｔｃ１＝ｔｃ２）。
また、外側傾斜部１２３Ｃの軸方向断面形状の円弧の半径ｒｃ１と内側傾斜部１２４Ｃの軸方向断面形状の円弧の半径ｒｃ２は等しく、これらと軸方向範囲ｗｃ１、軸方向範囲ｗｃ２、径方向範囲ｔｃ１及び径方向範囲ｔｃ２も一致している（ｒｃ１＝ｒｃ２＝ｗｃ１＝ｗｃ２＝ｔｃ１＝ｔｃ２）。

また、外側傾斜部１２３Ｃの径方向範囲ｔｃ１の寸法と内側傾斜部１２４Ｃの径方向範囲ｔｃ２の寸法は、いずれも、外歯歯車１２Ｃの径方向の最大厚みｔｃ０の1/2と一致している（次式(8)）。
但し、外側傾斜部１２３Ｃの径方向範囲ｔｃ１の寸法と内側傾斜部１２４Ｃの径方向範囲ｔｃ２の寸法の合計は、外歯歯車１２Ｂの径方向の最大厚みｔｃ０の1/2以上であればよく（次式(9)）、2/3以上であればより望ましい（次式(10)）。
ｔｃ１＝ｔｃ２＝ｔｃ０＊１／２ …(8)
ｔｃ１＋ｔｃ２≧ｔｃ０＊１／２ …(9)
ｔｃ１＋ｔｃ２≧ｔｃ０＊２／３ …(10)

また、外側傾斜部１２３Ｃと内側傾斜部１２４Ｃは、軸方向断面が共に円弧状（曲線形状）であって、外側傾斜部１２３Ｃの径方向内側の終端部と内側傾斜部１２４Ｃの径方向外側の終端部とが連続している。
ここでいう連続とは、外側傾斜部１２３Ｃの径方向内側の終端部における接線と内側傾斜部１２４Ｃの径方向外側の終端部における接線が共通であることを示す。
つまり、この外歯歯車１２Ｃでは、軸方向端部における軸方向断面形状が半径ｒｃ１（＝ｒｃ２）の半円弧状となっている。

［本発明の実施形態の技術的効果］
以上のように、撓み噛合い式歯車装置１は、外歯歯車１２の外歯部１２２に外側傾斜部１２３を有し、基部１２１に内側傾斜部１２４を有している。
このため、外歯歯車１２の軸方向両端部の端面に傾斜を生じた場合に、スペーサリング３６，３７に対して角度が鋭い角部での摺接を回避し、外側傾斜部１２３又は内側傾斜部１２４による接触圧を緩和して摺動させることができ、外歯歯車１２やスペーサリング３６，３７の摩耗を低減し、摩耗粉の発生を抑制して、内部での動作の妨げや周囲の部材の破損、故障等の発生を低減することが可能となる。
また、外歯歯車１２Ａ～１２Ｃについても同じ効果を得ることができる。

また、外歯歯車１２では、外側傾斜部１２３の軸方向範囲ｗ１が内側傾斜部１２４の軸方向範囲ｗ２より広くしているが、外歯歯車１２の軸方向両端部の端面に傾斜を生じた場合には、径方向の外側の方がスペーサリング３６，３７に摺接する頻度が高いので、上記構成により、外歯歯車１２の軸方向端部の径方向厚みを小さくし過ぎることなく、外歯歯車１２やスペーサリング３６，３７の摩耗をより効果的に低減することが可能となる。
また、外歯歯車１２Ａ，１２Ｂについても同じ効果を得ることができる。

また、外歯歯車１２では、外側傾斜部１２３の径方向範囲ｔ１が内側傾斜部１２４の径方向範囲ｔ２より広くしているが、前述したように、径方向の外側の方がスペーサリング３６，３７に摺接する頻度が高いので、上記構成により、外歯歯車１２の軸方向端部の径方向厚みを小さくし過ぎることなく、外歯歯車１２やスペーサリング３６，３７の摩耗をより効果的に低減することが可能となる。
また、外歯歯車１２Ａ，１２Ｂについても同じ効果を得ることができる。

また、外歯歯車１２Ａでは、外側傾斜部１２３Ａの軸方向断面を曲線形状とし、内側傾斜部１２４の軸方向断面を直線形状としている。軸方向断面を曲線形状とする場合には、摩耗低減の効果に優れ、軸方向断面を直線形状とする場合には加工容易性に優れる。従って、摺接頻度の高い外側傾斜部１２３Ａを曲線形状とすることで摩耗低減効果を高めつつ加工容易性を確保することが可能となる。

また、外歯歯車１２Ｂでは、外側傾斜部１２３Ａ、内側傾斜部１２４Ｂともに軸方向断面を曲線形状とし、外側傾斜部１２３Ａの曲率半径ｒ１を内側傾斜部１２４Ｂの曲率半径ｒ２よりも大きくしている。
これにより、さらに高い摩耗低減効果を得ると共に外側傾斜部１２３Ａと内側傾斜部１２４Ｂとで摺接頻度に応じてバランスよく摩耗低減を図ることが可能となる。

また、外歯歯車１２Ｂでは、外側傾斜部１２３Ａおよび内側傾斜部１２４Ｂはともに軸方向断面が曲線形状であり、外側傾斜部１２３Ａの径方向内側の終端部と内側傾斜部１２４Ｂの径方向外側の終端部とが連続している。
このため、外歯歯車１２Ｂの軸方向両端部の端面の傾斜方向に拘わらず、スペーサリング３６，３７に対する接触圧を効果的に緩和することができ、より高い摩耗低減効果を得ることが可能となる。
また、外歯歯車１２Ｃについても同じ効果を得ることができる。

また、外歯歯車１２では、外側傾斜部１２３の径方向範囲ｔ１の寸法と内側傾斜部１２４の径方向範囲ｔ２の寸法の合計を外歯歯車１２の径方向の最大厚みｔ０の1/2以上としているので、外歯歯車１２の軸方向両端部の端面の傾斜方向の広範囲でスペーサリング３６，３７に対する接触圧を緩和することができ、より高い摩耗低減効果を得ることが可能となる。
また、外歯歯車１２Ａ～１２Ｃについても同じ効果を得ることができる。

また、外歯歯車１２では、外側傾斜部１２３の径方向内側の終端は基部１２１に達している。このため、外側傾斜部１２３を広範囲に形成することができ、摺接する頻度が高い径方向の外側における、外歯歯車１２やスペーサリング３６，３７の摩耗をより効果的に低減することが可能となる。
また、外歯歯車１２Ａ，１２Ｂについても同じ効果を得ることができる。

［その他］
上述した実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した撓み噛合い式歯車装置１では、規制部材としてスペーサリング３６，３７を例示したが、外歯歯車１２に当接して軸方向の移動を規制することが可能なあらゆる部材や構造を規制部材とすることが可能である。例えば、第１カバー２６や第２カバー２７が外歯歯車１２の軸方向の両側に配置され、当接することで軸方向の移動を規制する構造としても良い。或いは、軸受３１，３２の外輪が規制部材を兼ねても良い。

また、撓み噛合い式歯車装置１の動作説明では、第１内歯歯車２２ｇを固定し、第２内歯歯車２３ｇを回転させる場合を例示したが、これに限らず、第１内歯歯車２２ｇと第２内歯歯車２３ｇのいずれを固定側としてもよい。

１ 撓み噛合い式歯車装置
１０ 起振体軸
１０Ａ 起振体
１０Ｂ、１０Ｃ 軸部
１２ 外歯歯車
１２Ａ～１２Ｃ 外歯歯車
２２ｇ 第１内歯歯車
２３ｇ 第２内歯歯車
３６、３７ スペーサリング（規制部材）
１２１，１２１Ｂ，１２１Ｃ 基部
１２２，１２２Ａ，１２２Ｃ 外歯部
１２３，１２３Ａ，１２３Ｃ 外側傾斜部
１２４，１２４Ｂ，１２４Ｃ 内側傾斜部
Ｏ１ 回転軸
ｅ 終端
ｒ１，ｒ２，ｒｃ１，ｒｃ２ 半径（曲率半径）
ｔ０，ｔａ０，ｔｂ０，ｔｃ０ 最大厚み
ｔ１，ｔ２，ｔａ１，ｔｂ２，ｔｃ１，ｔｃ２ 径方向範囲
ｗ１，ｗ２，ｗａ１，ｗｂ２，ｗｃ１，ｗｃ２ 軸方向範囲

Claims (8)

1. 起振体を有する起振体軸と、
   前記起振体の径方向外側に配置され、当該起振体により撓み変形される外歯歯車と、
   前記外歯歯車と噛合う第１内歯歯車および第２内歯歯車と、
   前記外歯歯車の軸方向端面と当接し、当該外歯歯車の軸方向移動を規制する規制部材と、
   前記起振体軸を回転自在に支持する支持部材と、
   を有する撓み噛合い式歯車装置であって、
   前記規制部材は、前記支持部材および前記外歯歯車とは別体に構成され、軸方向におい
   て、前記支持部材と前記外歯歯車の間に配置され、
   前記外歯歯車は、筒状の基部と、基部の外周側に設けられた外歯部と、を有し、
   前記外歯部は、その軸方向端部に、軸方向外側に行くに従って外径が徐々に小さくなる外側傾斜部を有し、
   前記基部は、その軸方向端部に、軸方向外側に行くに従って内径が徐々に大きくなる内側傾斜部を有し、
   前記内側傾斜部の径方向範囲は、0.1mm以上であり、前記内側傾斜部の軸方向範囲が、前記内側傾斜部の径方向範囲より広い撓み噛合い式歯車装置。
2. 前記起振体軸と前記支持部材の間に配置される支持軸受を有し、
   前記規制部材は、前記支持部材および前記支持軸受の両方と軸方向に対向し、
   前記外歯部の径方向範囲は、前記基部の径方向範囲より大きく、
   前記外側傾斜部の径方向長さは、前記内側傾斜部の径方向長さよりも大きく、
   前記外歯部は、前記外側傾斜部の径方向内側の終端は前記基部に達している、
   請求項１に記載の撓み噛合い式歯車装置。
3. 前記外歯歯車と起振体との間に起振体軸受を有し、
   前記基部よりも径方向内側において、前記起振体軸受の外輪と前記内側傾斜部の間には
   、隙間が設けられている
   請求項１又は２に記載の撓み噛合い式歯車装置。
4. 前記外側傾斜部および前記内側傾斜部はともに軸方向断面が曲線形状であり、前記外側
   傾斜部の方が曲率半径が大きい、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。
5. 前記外側傾斜部および前記内側傾斜部はともに軸方向断面が曲線形状であり、前記外側
   傾斜部の径方向内側の終端部と前記内側傾斜部の径方向外側の終端部とが連続している、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。
6. 前記外側傾斜部は、軸方向断面が曲線形状であり、
   前記内側傾斜部は、軸方向断面が直線形状である、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。
7. 前記外側傾斜部の径方向範囲の寸法と前記内側傾斜部の径方向範囲の寸法の合計が、前
   記外歯歯車の径方向の最大厚みの2/3以上である、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。
8. 前記外側傾斜部の径方向範囲および軸方向範囲は、一致している、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。

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