WO2019111409A1 - カップ型の波動歯車装置 - Google Patents

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教夫 城越
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株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H49/00—Other gearings
    • F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H49/00—Other gearings
    • F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • F16H2049/003—Features of the flexsplines therefor

Definitions

  • the present invention relates to a wave gear device, and more particularly to a cup-shaped wave gear device provided with a cup-shaped flexible external gear.
  • Patent Document 1 proposes a wave gear device provided with an external gear of this shape.
  • the open end portion where the external teeth are formed is radially outward toward the open end at all circumferential positions. It becomes a tapered shape that spreads out.
  • a wave generator for bending an external gear in an elliptical shape is a plug which is a rigid body having an elliptical outer peripheral surface, and an open end of the elliptical outer peripheral surface of the plug and a cylindrical body of the external gear. And a wave bearing mounted between the side parts.
  • the cylindrical body of the external gear has a large taper angle toward the opening end, the gap between the outer ring of the wave bearing and the inner peripheral surface of the opening end of the cylindrical body is Contact falls into an overlying condition.
  • the present invention has been made focusing on a conventional external gear provided with a tapered cylindrical body.
  • An object of the present invention is to have an external gear having a tapered cylindrical body suitable for manufacturing by molding such as press molding, forging, casting and the like and capable of alleviating adverse effects caused by contact of a wave bearing. It is an object of the present invention to provide a cup-shaped wave gear device.
  • the cup-shaped wave gear device of the present invention includes a rigid internal gear, a flexible external gear, and a wave generator.
  • the external gear includes: a radially deformable cylindrical body; a diaphragm extending from a rear end, which is one end of the cylindrical body, toward a central axis of the cylindrical body; And an outer tooth formed on an outer peripheral surface portion on the side of the open end which is the other end of the cylindrical body portion.
  • the wave generator bends the portion of the cylindrical body portion on the side of the open end where the external teeth are formed in an elliptical shape, and engages the intermeshing gear with the internal gear at a plurality of circumferentially separated positions.
  • the cylindrical body of the external gear is shaped to satisfy the following conditions. That is, in the state before being bent by the wave generator, the inner diameter of the cylindrical body has the smallest inner diameter at the rear end (rear inner diameter), and gradually increases from the rear end toward the open end.
  • the outer diameter of the cylindrical body also has the smallest outer diameter at its rear end and gradually increases from the rear end toward the open end.
  • the minor diameter of the elliptical inner peripheral surface of the open end of the cylindrical body is equal to or smaller than the inner diameter of the rear end of the cylindrical body. . That is, assuming that the rear end inner diameter which is the minimum inner diameter is D, and the minor diameter of the elliptical inner peripheral surface of the open end of the cylindrical body portion is D1 when bent by the wave generator, D1 ⁇ D It is.
  • the initial shape (the shape before being bent) of the cylindrical body of the external gear is a tapered shape which slightly spreads toward the side of the open end.
  • the external gear can be shaped to have a cutting margin in the case of manufacturing by die forming such as forging, casting, press forming and the like.
  • the cylindrical body in the elliptically bent state is as follows. At the major axis position of the oval shape of the part on the side of the open end where the external teeth are formed, it is in a tapered state in which it spreads radially outward slightly toward the open end. On the other hand, at the minor axis position, no inclination toward the open end, or a reverse taper state in which the diameter slightly narrows inward in the radial direction is formed. Since the taper angle of the cylindrical body is small, the contact of the wave bearing due to the inclination of the open end portion is also alleviated at the long axis position where the meshing state of both gears is formed.
  • the diaphragm it is possible to use a disk-shaped diaphragm having a predetermined thickness extending in the orthogonal direction orthogonal to the central axis from the rear end of the cylindrical body.
  • the diaphragm it is possible to use a frusto-conical diaphragm which extends in a direction inclined at a predetermined angle with respect to the direction orthogonal to the central axis from the rear end.
  • a frusto-conical diaphragm which extends in a direction inclined at a predetermined angle with respect to the direction orthogonal to the central axis from the rear end.
  • a tapered diaphragm having a predetermined thickness whose inside diameter and the inside diameter gradually decrease from the rear end of the cylindrical body toward the opposite side to the opening end along the central axis.
  • the portion connected to the rear end of the cylindrical body has the largest outer diameter and the largest inner diameter
  • the portion connected to the boss has the smallest outer diameter and the smallest inner diameter
  • (A) is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows the wave gear apparatus to which this invention is applied
  • (b) is the schematic end view.
  • (A) is a longitudinal cross-sectional view showing the external gear before being bent in an elliptical shape
  • (b) is a vertical cross-sectional view showing a cross-section including the major axis in the elliptically bent state
  • c) is a longitudinal cross-sectional view showing a cross section including the minor axis in an elliptically bent state.
  • (A) is an explanatory view showing a tapered shape of a cylindrical body of a cup-shaped external gear
  • (b) is a circular inner peripheral surface shape at the rear end, a circular inner peripheral surface shape at the opening end, and an opening
  • FIG. 1 (a) is a schematic longitudinal sectional view showing a cup type wave gear device to which the present invention is applied
  • FIG. 1 (b) is a schematic end view thereof.
  • the cup-shaped wave gear device 1 (hereinafter simply referred to as "wave gear device 1") comprises a ring-shaped rigid internal gear 2 and a cup-shaped flexible outside arranged coaxially on the inside. A tooth gear 3 and a wave generator 4 fitted to the inside are provided.
  • the cup-shaped external gear 3 is connected to the cylindrical body portion 11, a disk-shaped diaphragm 12 extending radially inward from the rear end 11 a at one end, and the inner peripheral edge of the diaphragm 12.
  • a boss 13 which is an annular rigid body and an external tooth 3a formed on an outer peripheral surface portion on the side of an open end 11b which is the other end of the cylindrical body portion 11 are provided.
  • the initial shape of the cylindrical body portion 11 is a tapered shape which is slightly expanded from the rear end 11a toward the opening end 11b.
  • the diaphragm 12 has a curved portion 12a smoothly connected to the rear end 11a of the cylindrical body 11 and curved perpendicularly to the central axis 1a, and a diaphragm linearly extending in the radial direction from the end of the curved portion 12a.
  • a main body portion 12 b and a boss side root portion 12 c having a thickness gradually increasing continuously with the inner peripheral edge of the diaphragm main portion 12 b and being connected to the boss 13 are provided.
  • the wave generator 4 includes a cylindrical hub 21, a plug 23 attached to the outer circumferential surface thereof via an Oldham joint 22, and a wave bearing 25 attached to an elliptical outer circumferential surface 24 of the plug 23.
  • the wave bearing 25 in this example is a ball bearing.
  • the wave generator 4 is fitted inside the portion of the cylindrical body 11 of the external gear 3 on which the external teeth 3 a are formed.
  • the portion on the open end 11 b side of the perfectly circular cylindrical body portion 11 is bent into an elliptical shape by the wave generator 4.
  • the external teeth 3a bent into an elliptical shape mesh with the internal teeth 2a of the internal gear 2 at both ends of the major axis Lmax of the elliptical shape.
  • FIG. 2 (a) is a longitudinal sectional view showing the external gear 3 in an initial state before being bent in an elliptical shape
  • FIG. 2 (b) is a cross section including the major axis Lmax in the bent in an elliptical shape
  • 2 (c) is a longitudinal sectional view showing a cross section including the minor axis Lmin in a state of being bent in an elliptical shape
  • FIG. 3 (a) is an explanatory view showing the tapered shape of the cylindrical barrel of the cup-shaped external gear
  • FIG. 3 (b) is a circular inner peripheral surface shape of the rear end 11a before bending, the open end 11b. It is explanatory drawing which shows the circular inner peripheral surface shape before bending of 1, and the elliptical inner peripheral surface shape after bending of opening end 11b.
  • FIG. 2 (a) shows the initial state of the cylindrical body 11 of the external gear 3, that is, the state before the wave generator 4 is fitted inside and bent into an elliptical shape.
  • the inner circumferential surface shape of each position in the direction of the central axis 1a is a perfect circle.
  • the cylindrical body portion 11 has a tapered shape that spreads from the rear end 11 a toward the opening end 11 b.
  • the inner diameter of the cylindrical body portion 11 in the initial state has a minimum rear end inner diameter D at the rear end 11a and gradually increases from the rear end 11a toward the opening end 11b.
  • the opening end inner diameter Do is maximum.
  • the inner circumferential surface 11c of the cylindrical body 11 is radially outward in a linear manner at a constant taper angle from the rear end 11a to the open end 11b. It has spread to Further, the cylindrical body portion 11 has substantially the same thickness, and the outer diameter of the outer peripheral surface 11 d of the cylindrical body portion 11 is directed from the rear end 11 a to the external teeth 3 a on the open end 11 b side, It tapers in a straight line with a constant taper.
  • the external gear 3 as a whole has a shape having a cutting margin in the case of manufacturing by die forming such as forging, casting, and press forming.
  • the open end 11b of the cylindrical body 11 has an elliptical inner circumference. It becomes a face.
  • the ellipse defining the elliptical inner circumferential surface is C (D1, D2), the minor axis is D1, and the major axis is D2.
  • C (D) be a true circle defining the rear end inner peripheral surface of the rear end 11a of the cylindrical body 11 before bending, let D be its inner diameter (rear end inner diameter), and the inner periphery of the open end of the open end 11b.
  • C (Do) be a true circle defining a surface, and its inner diameter be Do.
  • the minor diameter D1, the major diameter D2, the inner diameter D of the rear end 11a, and the inner diameter Do of the open end 11b satisfy the following relationship. D1 ⁇ D ⁇ Do ⁇ D2
  • the portion of the cylindrical body 11 where the external teeth 3a are formed is slightly radially outward toward the open end 11b at the position of the major axis Lmax of the elliptical shape. It spreads into a tapered state.
  • the portion in which the external teeth 3a are formed is in a non-inclined state toward the open end 11b or in a reverse taper state in which it slightly narrows radially inward. .
  • FIGS. 4 (a) to 4 (d) are explanatory views showing examples of external gears provided with diaphragms of different shapes.
  • the parts corresponding to the parts of the external gear 3 are denoted by the same reference numerals.
  • the diaphragm 12A of the external gear 3A shown in FIG. 4 (a) is at a predetermined angle opposite to the open end 11b from the rear end 11a of the cylindrical body 11 with respect to the direction perpendicular to the central axis 1a. It has a frusto-conical shape extending in the direction of inclination.
  • the diaphragm 12B of the external gear 3B shown in FIG. 4B has a flat truncated cone shape which is inclined toward the open end 11b at a slight angle from the rear end 11a of the cylindrical body 11 There is.
  • the inner diameter and the inner diameter gradually decrease from the rear end 11a of the cylindrical body 11 toward the opposite side to the open end 11b along the central axis 1a.
  • the outer peripheral surface of the diaphragm 12C is defined by a convex curved surface, and the inner peripheral surface is defined by a concave curved surface.
  • the inner diameter and the inner diameter gradually decrease from the rear end 11a of the cylindrical body 11 toward the opposite side to the open end 11b along the central axis 1a. It has a tapered shape with a predetermined thickness.
  • the outer peripheral surface of the diaphragm 12D is defined by a convex curved surface and a concave curved surface, and the inner peripheral surface is defined by a concave curved surface and a convex curved surface.
  • the external gear 3A to 3D of any shape has a tapered cylindrical body portion 11.
  • the portion connected to the rear end 11a of the cylindrical body 11 has the maximum outer diameter and the maximum inner diameter
  • the portion connected to the boss 13 has the minimum outer diameter and the minimum inner diameter.
  • the external gears 3A to 3D provided with these diaphragms 12A to 12D can be used instead of the external gear 3 described above.

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Abstract

波動歯車装置（１）は、剛性の内歯歯車（２）、可撓性の外歯歯車（３）、および波動発生器（４）を有している。波動発生器（４）によって撓められる前の状態において、外歯歯車（３）の円筒状胴部（１１）の内径は、その後端内径Ｄが最小であり、後端（１１ａ）から開口端（１１ｂ）に向けて漸増している。波動発生器（４）によって撓められた状態において、円筒状胴部（１１）の開口端（１１ｂ）の楕円状内周面の短径をＤ１とすると、Ｄ１≦Ｄである。テーパー形状の円筒状胴部（１１）を備えた外歯歯車（３）は、鋳造等の型成形による製造に適し、ウエーブベアリングの過度な片当たりも緩和できる。

Description

カップ型の波動歯車装置
　本発明は波動歯車装置に関し、特に、カップ形状の可撓性の外歯歯車を備えたカップ型の波動歯車装置に関する。
　カップ型の波動歯車装置として、カップ形状の外歯歯車における円筒状胴部をテーパー形状にしたものが知られている。特許文献１には、この形状の外歯歯車を備えた波動歯車装置が提案されている。
　特許文献１に記載の波動歯車装置では、外歯歯車の円筒状胴部におけるダイヤフラム側の後端の半径を、当該円筒状胴部の開口端部分を楕円状に撓めるための回転伝達部材（波動発生器）の楕円状輪郭の短軸半径よりも小さくしている。外歯歯車の開口端部分が楕円状に撓められた状態において、外歯が形成されている開口端部分は、円周方向の全ての位置において、開口端の側に向かって半径方向の外側に広がるテーパー形状になる。
特開２０１７－１３７８８２号公報
　外歯歯車を楕円状に撓めるための波動発生器は、一般に、楕円状外周面を備えた剛体であるプラグと、プラグの楕円状外周面と外歯歯車の円筒状胴部の開口端側の部分との間に装着されるウエーブベアリングとから構成される。外歯歯車の円筒状胴部に、その開口端側に向けて大きなテーパー角が付いている場合には、ウエーブベアリングの外輪と、円筒状胴部の開口端側の内周面部分との間の接触が、過度に片当たりした状態に陥る。
　片当たり状態で、外歯が形成されている開口端部分がウエーブベアリングによって支持されると、各部分に不必要なスラスト力が作用する、内歯歯車に対する外歯歯車のかみ合い深さが歯筋方向において大きく相違して適切なかみ合い状態を形成できない、等の弊害が生じる。歯筋方向のかみ合い状態を改善するためには、内歯歯車を円錐歯形にするなどの対応策を講ずる必要があり、製造コストが上昇するなどの弊害も伴う。
　本発明は、従来におけるテーパー形状の円筒状胴部を備えた外歯歯車に着目してなされたものである。本発明の目的は、プレス成形、鍛造、鋳造等の型成形による製造に適し、かつ、ウエーブベアリングの片当たりに起因する弊害を緩和できるテーパー形状の円筒状胴部を備えた外歯歯車を有する、カップ型の波動歯車装置を提供することにある。
　本発明のカップ型の波動歯車装置は、剛性の内歯歯車、可撓性の外歯歯車、および波動発生器を備えている。外歯歯車は、半径方向に撓み可能な円筒状胴部、この円筒状胴部の一方の端である後端から円筒状胴部の中心軸線の側に向けて延びるダイヤフラム、このダイヤフラムの中心側の部分に形成された剛体の円環状あるいは円盤状のボス、および、円筒状胴部の他方の端である開口端の側の外周面部分に形成した外歯を備えている。また、波動発生器は、円筒状胴部における外歯が形成されている開口端の側の部分を楕円形状に撓めて、円周方向に離れた複数の位置において内歯歯車にかみ合うかみ合い部分を形成している。
　さらに、外歯歯車の円筒状胴部は以下の条件を満たす形状をしている。すなわち、波動発生器によって撓められる前の状態において、円筒状胴部の内径は、その後端の内径（後端内径）が最小であり、当該後端から開口端に向けて漸増している。円筒状胴部の外径も、その後端の外径が最小であり、当該後端から開口端に向けて漸増している。また、波動発生器によって撓められた状態において、円筒状胴部の開口端の楕円状内周面の短径は、円筒状胴部の後端内径と同一、あるいは当該後端内径よりも小さい。すなわち、最小内径となっている後端内径をＤとし、波動発生器によって撓められた状態において、円筒状胴部の開口端の楕円状内周面の短径をＤ１とすると、
　　Ｄ１≦Ｄ
である。
　本発明の波動歯車装置において、外歯歯車の円筒状胴部の初期形状（撓められる前の形状）は、その開口端の側に向かって僅かに広がるテーパー形状である。外歯歯車を、鍛造、鋳造、プレス成形などの型成形によって製造する場合における抜き代を持った形状にできる。
　また、楕円状に撓められた状態の円筒状胴部は次のようになる。外歯が形成されている開口端の側の部分の楕円形状の長軸位置では、開口端に向かって半径方向の外方に僅かに広がるテーパー状態になる。これに対して、短軸位置では、開口端に向かって傾きの無い状態、あるいは半径方向の内方に僅かに窄まる逆テーパー状態が形成される。円筒状胴部のテーパー角は僅かであるので、両歯車のかみ合い状態が形成される長軸位置において、開口端の部分の傾きに起因するウエーブベアリングの片当たりも緩和される。
　ここで、ダイヤフラムとして、円筒状胴部の後端から中心軸線に直交する直交方向に延びる所定厚さの円盤状ダイヤフラムを用いることができる。
　また、ダイヤフラムとして、後端から中心軸線に直交する方向に対して所定の角度で傾斜する方向に延びる円錐台状ダイヤフラムを用いることもできる。例えば、ダイヤフラムとして、円筒状胴部の後端から、中心軸線に沿って開口端とは反対側に向けて内径および内径が漸減している所定厚さの先細り形状のダイヤフラムを用いることができる。
　いずれの形状のダイヤフラムにおいても、円筒状胴部の後端に繋がっている部分が最大外径、最大内径となり、ボスに繋がっている部分が最小外径、最小内径になる。
（ａ）は本発明を適用した波動歯車装置を示す概略縦断面図、（ｂ）はその概略端面図である。 （ａ）は楕円状に撓められる前の外歯歯車を示す縦断面図であり、（ｂ）は楕円状に撓められた状態における長軸を含む断面を示す縦断面図であり、（ｃ）は楕円状に撓められた状態における短軸を含む断面を示す縦断面図である。 （ａ）はカップ形状の外歯歯車の円筒状胴部のテーパー形状を示す説明図であり、（ｂ）は、その後端の円形内周面形状、開口端の円形内周面形状、および開口端の楕円状内周面形状を示す説明図である。 異なる形状のダイヤフラムを備えた外歯歯車の例を示す説明図である。
　以下に、図面を参照して本発明を適用したカップ型の波動歯車装置の実施の形態を説明する。図１（ａ）は本発明を適用したカップ型の波動歯車装置を示す概略縦断面図であり、（ｂ）はその概略端面図である。カップ型の波動歯車装置１（以下、単に、「波動歯車装置１」という。）は、円環状の剛性の内歯歯車２と、この内側に同軸に配置されたカップ形状の可撓性の外歯歯車３と、この内側に嵌めた波動発生器４とを備えている。
　カップ形状の外歯歯車３は、円筒状胴部１１と、この一方の端である後端１１ａから半径方向の内方に延びている円盤状のダイヤフラム１２と、ダイヤフラム１２の内周縁に繋がっている円環状の剛体であるボス１３と、円筒状胴部１１の他方の端である開口端１１ｂの側の外周面部分に形成した外歯３ａとを備えている。円筒状胴部１１の初期形状は、後端１１ａから開口端１１ｂに向かって僅かに広がっているテーパー形状である。
　ダイヤフラム１２は、円筒状胴部１１の後端１１ａに滑らかに繋がり中心軸線１ａの側に直角に湾曲している湾曲部分１２ａと、湾曲部分１２ａの端から半径方向に直線状に延びているダイヤフラム本体部分１２ｂと、ダイヤフラム本体部分１２ｂの内周縁に連続して厚みが漸増してボス１３に繋がっているボス側付け根部分１２ｃとを備えている。
　波動発生器４は、円筒状のハブ２１と、その外周面にオルダム継手２２を介して取り付けたプラグ２３と、このプラグ２３の楕円状外周面２４に装着したウエーブベアリング２５とを備えている。本例のウエーブベアリング２５はボールベアリングからなる。波動発生器４は、外歯歯車３の円筒状胴部１１における外歯３ａが形成されている部分の内側に嵌め込まれている。波動発生器４によって真円の円筒状胴部１１の開口端１１ｂの側の部分が楕円形状に撓められている。楕円形状に撓められた外歯３ａは、楕円形状の長軸Ｌｍａｘの両端において内歯歯車２の内歯２ａにかみ合っている。
　波動発生器４が回転すると、内歯歯車２に対する外歯歯車３のかみ合い位置が円周方向に移動する。この結果、公知のように、両歯車２、３の歯数差に応じた相対回転が両歯車の間に発生し、一方の歯車を固定し、他方の歯車から減速回転を取り出すことができる。
　図２（ａ）は楕円状に撓められる前の初期状態の外歯歯車３を示す縦断面図であり、図２（ｂ）は楕円状に撓められた状態における長軸Ｌｍａｘを含む断面を示す縦断面図であり、図２（ｃ）は楕円状に撓められた状態における短軸Ｌｍｉｎを含む断面を示す縦断面図である。図３（ａ）はカップ形状の外歯歯車の円筒状胴部のテーパー形状を示す説明図であり、図３（ｂ）は、その後端１１ａの撓み前の円形内周面形状、開口端１１ｂの撓み前の円形内周面形状、および開口端１１ｂの撓み後の楕円状内周面形状を示す説明図である。
　図２（ａ）は、外歯歯車３の円筒状胴部１１の初期状態、すなわち、波動発生器４が内部に嵌め込まれて楕円状に撓められる前の状態を示してある。この状態では、中心軸線１ａの方向における各位置の内周面形状は真円である。また、円筒状胴部１１は、後端１１ａから開口端１１ｂに向かって広がるテーパー形状をしている。具体的には、初期状態の円筒状胴部１１の内径は、その後端１１ａにおける後端内径Ｄが最小であり、当該後端１１ａから開口端１１ｂに向けて漸増しており、開口端１１ｂの開口端内径Ｄｏが最大となっている。
　本例では、中心軸線１ａを含む断面で見た場合に、円筒状胴部１１の内周面１１ｃは、後端１１ａから開口端１１ｂまで、一定のテーパー角で直線状に半径方向の外方に広がっている。また、円筒状胴部１１はほぼ同一の板厚であり、円筒状胴部１１の外周面１１ｄにおいても、その外径が、後端１１ａから開口端１１ｂの側の外歯３ａに向けて、一定のテーパーで直線状に漸増している。外歯歯車３は、全体として、鍛造、鋳造、プレス成形などの型成形によって製造する場合における抜き代を持った形状となっている。
　図２（ｂ）、図２（ｃ）、図３に示すように、波動発生器４によって楕円状に撓められた後の状態では、円筒状胴部１１の開口端１１ｂは楕円状内周面となる。楕円状内周面を規定する楕円をＣ（Ｄ１，Ｄ２）、その短径をＤ１、その長径をＤ２とする。また、撓み前の円筒状胴部１１の後端１１ａの後端内周面を規定する真円をＣ（Ｄ）、その内径（後端内径）をＤとし、開口端１１ｂの開口端内周面を規定する真円をＣ（Ｄｏ）、その内径をＤｏとする。短径Ｄ１、長径Ｄ２、後端１１ａの内径Ｄ、および開口端１１ｂの内径Ｄｏは、次の関係を満たしている。
　　Ｄ１≦Ｄ＜Ｄｏ＜Ｄ２
　楕円状に撓められた状態では、円筒状胴部１１における外歯３ａが形成されている部分は、楕円形状の長軸Ｌｍａｘの位置では、開口端１１ｂに向かって半径方向の外方に僅かに広がるテーパー状態になる。これに対して、短軸Ｌｍｉｎの位置では、外歯３ａが形成されている部分は、開口端１１ｂに向かって傾きの無い状態、あるいは半径方向の内方に僅かに窄まる逆テーパー状態になる。円筒状胴部１１のテーパー角は僅かであるので、内歯２ａと外歯３ａのかみ合い状態が形成される長軸Ｌｍａｘの位置において、開口端１１ｂの部分の傾きに起因するウエーブベアリング２５の片当たりが緩和される。
　なお、テーパー形状の円筒状胴部１１において、内周面１１ｃおよび外周面１１ｄを、中心軸線１ａを含む断面で見た場合に、後端１１ａから開口端１１ｂに向けて、凸曲線あるいは凹曲線によって規定することも可能である。また、内周面１１ｃと外周面１１ｄとに、異なるテーパー角を付けることも可能である。
　図４（ａ）～（ｄ）は、異なる形状のダイヤフラムを備えた外歯歯車の各例を示す説明図である。これらの図において、上記の外歯歯車３の各部に対応する部位には同一の符号を付してある。
　図４（ａ）に示す外歯歯車３Ａのダイヤフラム１２Ａは、円筒状胴部１１の後端１１ａから、その中心軸線１ａに直交方向に対して、開口端１１ｂとは反対側に所定の角度で傾斜する方向に延びる円錐台形状をしている。図４（ｂ）に示す外歯歯車３Ｂのダイヤフラム１２Ｂは、逆に、円筒状胴部１１の後端１１ａから、僅かな角度で、開口端１１ｂの側に傾斜する扁平円錐台形状をしている。
　図４（ｃ）に示す外歯歯車３Ｃのダイヤフラム１２Ｃは、円筒状胴部１１の後端１１ａから、中心軸線１ａに沿って開口端１１ｂとは反対側に向けて内径および内径が漸減している先細り形状をしている。ダイヤフラム１２Ｃの外周面は凸曲面によって規定され、その内周面は凹曲面によって規定されている。図４（ｄ）に示す外歯歯車３Ｄのダイヤフラム１２Ｄも、円筒状胴部１１の後端１１ａから、中心軸線１ａに沿って開口端１１ｂとは反対側に向けて内径および内径が漸減している所定厚さの先細り形状をしている。ダイヤフラム１２Ｄの外周面は凸曲面および凹曲面によって規定され、その内周面は凹曲面および凸曲面によって規定されている。
　いずれの形状の外歯歯車３Ａ～３Ｄにおいても、テーパー形状の円筒状胴部１１を備えている。また、ダイヤフラム１２Ａ～１２Ｄにおいて、円筒状胴部１１の後端１１ａに繋がっている部分が最大外径、最大内径となり、ボス１３に繋がっている部分が最小外径、最小内径になる。これらのダイヤフラム１２Ａ～１２Ｄを備えた外歯歯車３Ａ～３Ｄを、上記の外歯歯車３の代わりに用いることができる。
 

Claims (2)

  1. 　剛性の内歯歯車、可撓性の外歯歯車、および波動発生器を備え、
    　前記外歯歯車は、半径方向に撓み可能な円筒状胴部、この円筒状胴部の一方の端である後端から前記円筒状胴部の中心軸線の側に向けて延びるダイヤフラム、このダイヤフラムの中心側の部分に形成された剛体の円環状あるいは円盤状のボス、および、前記円筒状胴部の他方の端である開口端の側の外周面部分に形成した外歯を備えており、
    　前記波動発生器は、前記円筒状胴部における前記開口端の側の部分を楕円形状に撓めて、円周方向に離れた複数の位置において、前記外歯歯車の外歯が前記内歯歯車の内歯にかみ合うかみ合い部分を形成しており、
    　前記波動発生器によって撓められる前の状態において、前記円筒状胴部の内径は、前記後端における後端内径が最小であり、当該後端から前記開口端に向けて漸増しており、前記円筒状胴部の外径は、前記後端において最小であり、当該後端から前記開口端に向けて漸増しており、
    　前記波動発生器によって撓められた状態において、前記円筒状胴部の前記開口端の楕円状内周面の短径は、前記円筒状胴部の前記後端の内径と同一、あるいは当該後端の内径よりも小さいカップ型の波動歯車装置。
  2. 　請求項１において、
    　前記ダイヤフラムは、
    　前記円筒状胴部の前記後端から前記中心軸線に直交する直交方向に延びる所定厚さの円盤状のダイヤフラム、または、
    　前記後端から前記直交方向に対して所定の角度で傾斜する方向に延びる円錐台状のダイヤフラムであるカップ型の波動歯車装置。
     
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