JP5337008B2

JP5337008B2 - 撓み噛合い式歯車装置、及びその外歯歯車の製造方法

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Publication number: JP5337008B2
Application number: JP2009272351A
Authority: JP
Inventors: 真司吉田; 学安藤; 史人田中
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2029-11-30
Also published as: JP2011112214A

Description

本発明は、撓み噛合い式歯車装置、及びその外歯歯車の製造方法に関する。

特許文献１には、図７に示されるような撓み噛合い式歯車装置１が示されている。

この撓み噛合い式歯車装置１は、可撓性を有した筒形状の外歯歯車２と、外歯歯車２の歯数より多い歯数を有すると共に、外歯歯車２が撓みながら内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車３と、第１内歯歯車３に軸方向に並設され外歯歯車２と同数の歯数を有すると共に、外歯歯車２が同時に内接噛合する剛性を有した第２内歯歯車４と、を備えている。

図８を合わせて参照して、第１内歯歯車３と外歯歯車２の第１歯部５（第１内歯歯車３との噛合部分）が噛合っており、第２内歯歯車４と外歯歯車２の第２歯部６（第２内歯歯車４との噛合部分）が噛合っている。第１歯部５と第２歯部６は、それぞれ第１、第２内歯歯車３、４から力Ｆ１、Ｆ２を受けている。力Ｆ１と力Ｆ２は、（第１歯部５と第２歯部６をそれぞれ異なる方向へ回転させようとする）反対向きの力である。第１歯部５と第２歯部６の境界部分７において、外歯歯車２の歯厚Ｔ２が、第１歯部５と第２歯部６の歯厚Ｔ１より薄く形成されている（Ｔ２＜Ｔ１）。

実開平１−９１１５１（第６図）

しかしながら、力Ｆ１、Ｆ２は、第１、第２歯部５、６をそれぞれ異なる方向に倒そうとするため、外歯歯車２の第１、第２歯部５、６の歯面が全体的に捩れてしまい、第１、第２歯部５、６と第１、第２内歯歯車３、４の間それぞれの一部のみが強く接触して（片当りが発生して）摩耗が生じ易い。

本発明では、上記の問題を解決するために、外歯歯車と内歯歯車の噛合い時の片当りによる歯面の摩耗を防止し、高耐久且つ長寿命な外歯歯車を備えた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、可撓性を有した外歯歯車と、該外歯歯車の歯数より多い歯数を有すると共に、該外歯歯車が撓みながら内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に軸方向に並設され前記外歯歯車と同数の歯数を有すると共に、該外歯歯車が同時に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、前記外歯歯車が、前記第１または第２内歯歯車と内接噛合する歯部と、該歯部の内側において該歯部を支持する土台部と、を有しており、該土台部が軸方向に連続的に一体となって形成されていると共に、前記歯部の少なくとも歯先部分が、前記第１内歯歯車と噛合する部分と前記第２内歯歯車と噛合する部分とで、前記外歯歯車の全周に亘って軸方向に不連続であり、前記歯先部分が、前記第１内歯歯車と噛合する第１ころと、前記第２内歯歯車と噛合する第２ころと、で構成され、前記歯部が、該第１ころを支持する第１支持部と、該第２ころを支持する第２支持部を有しており、該第１支持部の該第２支持部側の軸方向端面を第１支持境界面、該第２支持部の該第１支持部側の軸方向端面を第２支持境界面としたときに、前記第１ころが、前記第２支持境界面を軸方向に超えて移動することができないとともに、前記第２ころが、前記第１支持境界面を軸方向に超えて移動することができない構成とすることにより、上記課題を解決した。

本発明は、外歯歯車の歯部の少なくとも歯先部分が、第１内歯歯車と噛合する部分と第２内歯歯車と噛合する部分とで、外歯歯車の全周に亘って軸方向に不連続である構成を採用している。該不連続の部分は、第１、第２内歯歯車とそれぞれ噛合する外歯歯車の歯面に生じる変形の影響を、軸方向に並設する（外歯歯車の）他方側に及び難くし、外歯歯車の第１内歯歯車と噛合する部分と第２内歯歯車と噛合する部分は、それぞれ円周方向に逆方向で、且つ軸方向と平行な状態のまま変形することができる。よって、本発明は、外歯歯車の歯面のねじれを防止することにより、これに伴って生じる外歯歯車と第１、第２内歯歯車の歯面の一部が局所的に接触する不安定な片当りを防止し、両歯車間に生じる摩耗を低減することができる。

また、本発明は、可撓性を有した外歯歯車と、該外歯歯車の歯数より多い歯数を有すると共に、該外歯歯車が撓みながら内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に軸方向に並設され前記外歯歯車と同数の歯数を有すると共に、該外歯歯車が同時に内接噛合する剛性を有した第２内歯歯車と、を備え、該外歯歯車が、前記第１または第２内歯歯車と内接噛合する歯部を有しており、該歯部の少なくとも歯先部分が、前記第１内歯歯車と噛合する第１ころと、前記第２内歯歯車と噛合する第２ころと、で構成され、前記歯部が、該第１ころを支持する第１支持部と、該第２ころを支持する第２支持部を有しており、該第１支持部の該第２支持部側の軸方向端面を第１支持境界面、該第２支持部の該第１支持部側の軸方向端面を第２支持境界面としたときに、前記第１ころが、前記第２支持境界面を軸方向に超えて移動することができないとともに、前記第２ころが、前記第１支持境界面を軸方向に超えて移動することができない撓み噛合い式歯車装置の前記外歯歯車の製造方法であって、前記外歯歯車となる部材における少なくとも歯先に相当する部分を、前記第１内歯歯車に対応する第１歯先相当部と前記第２内歯歯車に対応する第２歯先相当部とに、前記外歯歯車の全周に亘って分割する不連続部分を形成する不連続部形成工程と、前記外歯歯車となる部材の外周部に、軸方向に同一の歯形を形成する歯形形成工程と、を有する製造方法と捉えることもできる。

本製造方法によれば、外歯歯車となる部材に対して、軸方向を通して同一の歯形を加工することができると共に、不連続の部分を容易に加工することができ、低コストで且つ高効率に外歯歯車を製造することができる。

本発明は、外歯歯車と内歯歯車の噛合い時の片当りによる歯面の摩耗を防止し、高耐久且つ長寿命な外歯歯車を備えた撓み噛合い式歯車装置を提供することができる。

本発明の比較例にかかる撓み噛合い式歯車装置の縦断面図図１の矢示II部の拡大図図１に示す撓み噛合い式歯車装置に組み込まれた外歯歯車の斜視図本発明の実施形態の一例にかかる撓み噛合い式歯車装置の縦断面図図４の矢示Ｖ部の拡大図図４に示す撓み噛合い式歯車装置に組み込まれた外歯歯車の斜視図従来の撓み噛合い式歯車装置の縦断面図従来の撓み噛合い式歯車装置の外歯歯車の一部の斜視図

以下、図面に基づいて本発明の比較例を詳細に説明する。

図１は、本発明の比較例が適用された撓み噛合い式歯車装置Ｇ１の縦断面図である。また、図２は、図１の矢示II部の拡大図であり、図３は、撓み噛合い式歯車装置Ｇ１に組み込まれた外歯歯車１０４の斜視図である。

先ず、撓み噛合い式歯車装置Ｇ１の概略構成から説明する。

撓み噛合い式歯車装置Ｇ１は、起振体１０２と、起振体１０２の外周に配置され、可撓性を有した筒形状の外歯歯車１０４と、外歯歯車１０４の歯数より多い歯数を有すると共に、外歯歯車１０４が撓みながら内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車１０８と、第１内歯歯車１０８に軸方向に並設され外歯歯車１０４と同数の歯数を有すると共に、外歯歯車１０４が同時に内接噛合する剛性を有した第２内歯歯車１１０と、を備えている。

起振体１０２の外周には、第１、第２起振体軸受１１４、１１６が配置されており、第１、第２起振体軸受１１４、１１６の外側には、外歯歯車１０４が配置されている。

起振体１０２は軸直角断面が楕円形（又は略楕円形）の形状であり、該起振体１０２は自身の外側に配置されている外歯歯車１０４を略楕円形に撓めている。起振体１０２は、軸受１３６、１４０により両持ち支持されているとともに、ボルト穴１１２に挿入されるボルト（図示略）により、図示せぬ駆動源側の部材に連結されている。

第１起振体軸受１１４は、後述する外歯歯車１０４の第１歯部（第１内歯歯車１０８と内接噛合する部分）１０４Ａ１を支持する軸受であって、半径方向内側（起振体１０２側）から、（第２起振体軸受１１６と共通の）共通内輪１１８と、第１保持器１２０と、第１転動体１２２と、第１外輪１２４とから構成されている。第２起振体軸受１１６は、後述する外歯歯車１０４の第２歯部（第２内歯歯車１１０と内接噛合する部分）１０４Ａ２を支持する軸受であって、共通内輪１１８と、第２保持器１２６と、第２転動体１２８と、第２外輪１３０とから構成とされている（図２参照）。

前記共通内輪１１８は、該起振体１０２と接して、該起振体１０２と一体で回転し、起振体１０２と同位相で偏心する。前記第１、第２保持器１２０、１２６は、円柱形状の第１、第２転動体１２２、１２８を、共通内輪１１８及び外輪１２４、１３０に沿って回転可能に保持している。

外歯歯車１０４の構成については、後に詳述する。

第１内歯歯車１０８は剛性体であり、外歯歯車１０４が撓みながら内接噛合している。また、第１内歯歯車１０８は、外歯歯車１０４の歯数よりも２ｉ（ｉは１以上の正の整数）だけ多い歯数を有している。第１内歯歯車１０８は、第２入力側フランジ体１３９に一体的に形成されている。第２入力側フランジ体１３９は、ボルト穴１３２を介して図示せぬ固定部に固定されている。このため、第１内歯歯車１０８は、後述する外歯歯車１０４の第１歯部１０４Ａ１と噛合することによって、起振体１０２の回転を減速する作用に寄与する。

なお、第２入力側フランジ体１３９は、第１入力側フランジ体１３８、ケーシング１４８と、ボルト１４１及びボルト穴１３２に挿入される図示せぬボルトにより、一体化（固定）されている。

第２内歯歯車１１０は、第１内歯歯車１０８に軸方向に並設され、第１内歯歯車１０８と同様に、剛性体であり、外歯歯車１０４が同時に内接噛合している。また、第２内歯歯車１１０は、外歯歯車１０４と同数の歯数を有している。つまり、第２内歯歯車１１０の歯数は、第１内歯歯車１０８の歯数よりも２ｉだけ少なくなっている。第２内歯歯車１１０は、第１出力側フランジ体１４２に一体的に形成されている。第１出力側フランジ体１４２は、自身とケーシング１４８の間に配置されたクロスローラ軸受１４６により回転自在に支持されている。また、第１出力側フランジ体１４２は、ボルト穴１３４を介して、第２出力側フランジ体１４４及び図示せぬ相手部材に取付けられている。このため、第１、第２出力側フランジ体１４２、１４４、相手部材は、一体的に回転する。

ここで、外歯歯車１０４の構成について説明する。

外歯歯車１０４は、起振体１０２の外周に（第１、第２起振体軸受１１４、１１６を介して）配置され、該起振体１０２の回転により撓み変形される可撓性を有した筒形状の歯車である。外歯歯車１０４は、略楕円形の起振体１０２により非円形に撓み変形されており、その長軸の部分で円形の第１、第２内歯歯車１０８、１１０と噛合している。

外歯歯車１０４は、筒状の土台部１０４Ｂと土台部１０４Ｂの外周に一体形成された歯部１０４Ａから構成されている。

歯部１０４Ａは、第１、第２内歯歯車１０８、１１０と内接噛合する第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２から構成されている。

第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２の歯先部分１０４Ｔ１、１０４Ｔ２は、第１歯先部分１０４Ｔ１（第１内歯歯車と噛合する部分）と第２歯先部分１０４Ｔ２（前記第２内歯歯車と噛合する部分）とで、溝部分１０４Ｃを介して外歯歯車１０４の全周に亘って軸方向に不連続である。

この溝部分１０４Ｃは、外歯歯車１０４の軸方向に所定の幅Ｘ１を有しており、外歯歯車１０４の第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２の第１、第２歯先部分１０４Ｔ１、１０４Ｔ２から第１、第２歯底１０４Ｕ１、１０４Ｕ２まで到達している。つまり、外歯歯車１０４は、該溝部分１０４Ｃにより、第１歯部１０４Ａ１と第２歯部１０４Ａ２とに分割・分離されている。

第１、第２内歯歯車１０８、１１０は、それぞれボルト穴１３２、１３４に挿入されるボルト（図示略）により、図示せぬ外部部材に連結されており、軸方向の移動が規制されている。

軸受１３６、１４０は、それぞれ第１入力側フランジ体１３８、第２出力側フランジ体１４４に組み込まれており、軸受１３６、１４０間の距離は、一定に保持されている。

外歯歯車１０４は、軸受１３６、１４０間に隙間を有して配置されており、軸方向に移動することができる。これは、製造上の誤差等によらず、外歯歯車１０４を該軸受１３６、１４０の間に組み付けることができるようにするとともに、外歯歯車１０４と軸受１３６、１４０が強く擦れて磨耗することを防止するためである。

この外歯歯車１０４の軸方向の移動幅（軸方向に固定状態にある第１、第２内歯歯車１０８、１１０に対する軸方向の相対移動幅）は、具体的には以下のように設定されている。即ち、第１内歯歯車１０８の第２内歯歯車１１０側の軸方向端面を第１境界面１０８Ａ、第２内歯歯車１１０の第１内歯歯車１０８側の軸方向端面を第２境界面１１０Ａとしたときに、外歯歯車１０４が、第１、第２内歯歯車１０８、１１０に対して、軸方向に移動したとしても、外歯歯車１０４の第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２の溝部分１０４Ｃが、第１境界面１０８Ａまたは第２境界面１１０Ａを軸方向に超えて移動できないようになっている。つまり、第１歯部１０４Ａ１と第２内歯歯車１１０、第２歯部１０４Ａ２と第１内歯歯車１０８が径方向に重ならないようになっている。この調整は、軸受１３６、１４０間の距離（言い換えれば、外歯歯車１０４と軸受１３６、１４０との間のすき間）、外歯歯車１０４の溝部分１０４Ｃの幅Ｘ１、第１境界面１０８Ａと第２境界面１１０Ａとの間の幅Ｘ２等の設定により行うことができる。

つまり、外歯歯車１０４の第１歯部１０４Ａ１は、必ず第２内歯歯車１１０側の第２境界面１１０Ａよりも第１内歯歯車１０８側で回転する。第２歯部１０４Ａ２も、必ず第１内歯歯車１０８側の第１境界面１０８Ａよりも第２内歯歯車１１０側で回転する。

これにより、外歯歯車１０４の第１歯部１０４Ａ１が、第１内歯歯車１０８と第２内歯歯車１１０とに同時に噛合することが防止されると共に、第２歯部１０４Ａ２が、第２内歯歯車１１０と第１内歯歯車１０８とに同時に噛合することが防止される。

一方、土台部１０４Ｂは、軸方向に連続的に一体となって形成されている。この比較例では、土台部１０４Ｂは、第１、第２起振体軸受１１４、１１６の外側で、且つ第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２の内側に配置されており、第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２を支持する可撓性を有した筒状部材である。

次に、撓み噛合い式歯車装置Ｇ１の作用について説明する。

図示せぬ駆動源側の部材の回転により、起振体１０２が回転すると、楕円形の長軸の回転位置に応じて、第１、第２起振体軸受１１４、１１６を介して、外歯歯車１０４の第１歯部１０４Ａ１、第２歯部１０４Ａ２が、同位相で撓み変形する。これにより、楕円形の長軸の回転移動に従って、外歯歯車１０４の第１歯部１０４Ａ１と第１内歯歯車１０８の噛合位置が移動する。

ここで、起振体１０２が１回転すると、第１歯部１０４Ａ１は第１内歯歯車１０８との歯数差だけ、回転位相がずれる。第１内歯歯車１０８による減速比は、（（第１歯部１０４Ａ１の歯数―第１内歯歯車１０８の歯数）／第１歯部１０４Ａ１の歯数）で求めることができる。この比較例での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。

一方、第２歯部１０４Ａ２も撓み変形はするが、該第２歯部１０４Ａ２と第２内歯歯車１１０は共に歯数が同一であるので、第２歯部１０４Ａ２と第２内歯歯車１１０とは互いに噛合する部分が移動することなく、常に同一の歯同士で、噛合することとなる。このため、第２歯部１０４Ａ２の自転と同一の回転が、第２内歯歯車１１０から出力される。結果として、第２内歯歯車１１０からは起振体１０２の回転を（−１／５０）に減速した回転を取り出すことができる。

ここで、外歯歯車１０４の作用について説明する。

本比較例において、溝部分１０４Ｃは、外歯歯車１０４の軸方向に所定の幅Ｘ１を有しており、且つ、外歯歯車１０４の歯底１０４Ｕまで深く到達しているため、第１歯部１０４Ａ１と第２歯部１０４Ａ２間の空間が大きい。このため、第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２と第１、第２内歯歯車１０８、１１０のそれぞれの噛合により生じる変形の影響が相互に及び難く、第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２は、それぞれ円周方向に逆方向で、且つ軸方向と平行な状態のまま変形することができる。この結果、外歯歯車１０４の第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２の歯面がねじれることによって引き起こされる片当りが防止され、該歯面が摩耗するのを防止できる。

また、第１内歯歯車１０８の第２内歯歯車１１０側の軸方向端面を第１境界面１０８Ａ、第２内歯歯車１１０の第１内歯歯車１０８側の軸方向端面を第２境界面１１０Ａとしたときに、外歯歯車１０４と、第１、第２内歯歯車１０８、１１０が、相対的に軸方向に移動したとしても、第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２の溝部分１０４Ｃが、第１境界面１０８Ａまたは第２境界面１１０Ａを軸方向に超えて移動できないように各部の寸法が設定されている。このため、外歯歯車１０４の第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２のいずれかと、互いに回転速度が異なる第１、第２内歯歯車１０８、１１０の双方と、が同時に直接噛合しようとするのを防止でき、第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２、あるいは第１、第２内歯歯車１０８、１１０の特に、エッジ部が破損してしまうことを効果的に防止することができる。これにより、外歯歯車１０４と第１、第２内歯歯車１０８、１１０の良好な噛合関係（破損の恐れのない噛合関係）を長期間に渡って確保することができる。

更に、本比較例では、第１、第２起振体軸受１１４、１１６も、第１、第２保持器１２０、１２６、第１、第２転動体１２２、１２８、第１、第２外輪１２４、１３０が、それぞれ軸方向にそれぞれ１つずつ配置されている。これにより、第１、第２起振体軸受１１４、１１６は、それぞれ微妙に異なる動きを円滑に行うことができる。このため、第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２と第１、第２内歯歯車１０８、１１０の噛合による変形による影響は、それぞれ軸方向に並設されている第２、第１起振体軸受１１６、１１４に及ぼさない。この効果は、上述した溝部分１０４Ｃによる効果と相まって、間接的に第１歯部１０４Ａ１と第２歯部１０４Ａ２間に生じる異なる動きをより円滑にすることができる。

また、グリース等の潤滑剤が、溝部分１０４Ｃに溜り、適度に外歯歯車１０４の第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２と第１、第２内歯歯車１０８、１１０の噛合面に供給されるため、第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２と第１、第２内歯歯車１０８、１１０との噛合を更に滑らかにすることができる。

よって、本比較例は、外歯歯車１０４と第１、第２内歯歯車１０８、１１０の噛合い時の片当りによる各歯車１０４、１０８、１１０の歯面の摩耗を防止し、高耐久且つ長寿命な外歯歯車１０４を備えた撓み噛合い式歯車装置Ｇ１を提供することができる。

なお、撓み噛合い式歯車装置Ｇ１に係る外歯歯車１０４を実際に製造する場合には、外歯歯車１０４となる部材（円筒状の部材）における歯部（１０４Ａ）を、第１内歯歯車１０８に対応する第１歯部（第１歯先相当部）（１０４Ａ１）と第２内歯歯車１１０に対応する第２歯部（第２歯先相当部）（１０４Ａ２）とに全周に亘って分割・分離するために、外歯歯車１０４となる部材の外周から溝部分（不連続部分）１０４Ｃを形成する不連続部形成工程と、外歯歯車１０４となる部材の外周部に、軸方向に同一の第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２の歯形を形成する歯形形成工程と、を有する製造方法を採用するとよい。この製造方法によれば、第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２を軸方向に不連続にし、第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２の一方の変形による影響を、第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２の他方に及ぼさないようにすることができるとともに、同一の歯形を外歯歯車１０４の第１、第２歯部１０４Ａ１、１０４Ａ２に対して、軸方向を通して一挙に加工し、低コストで且つ高効率に外歯歯車１０４を製造することができる。

なお、不連続部形成工程と歯形形成工程は、どちらの工程を先に行ってもよい。

次に、本発明の実施形態の一例について説明する。

図４は、本発明の実施形態例が適用された撓み噛合い式歯車装置Ｇ２の縦断面図である。また、図５は、図４における矢示Ｖ部の拡大図であり、図６は、撓み噛合い式歯車装置Ｇ２に組み込まれた外歯歯車２０４の斜視図である。

本実施形態においても、外歯歯車２０４は、歯部２０４Ａと土台部２０４Ｂから構成されている。

歯部２０４Ａの歯先部分は、第１内歯歯車２０８と噛合する第１ころ（ピン状部材）２０４Ｄ１と、第２内歯歯車２１０と噛合する第２ころ２０４Ｄ２とで構成とされ、外歯歯車２０４の全周に亘って不連続とされている。第１ころ２０４Ｄ１と第２ころ２０４Ｄ２の隙間（不連続の部分）２０４Ｃ１は、外歯歯車２０４の軸方向に所定の幅Ｘ３を有している。歯先部分が回転可能な第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２により構成されているので、外歯歯車２０４と第１、第２内歯歯車２０８、２１０の噛合をより滑らかにすることができる。

また、歯部２０４Ａの歯先部分以外の部分は、第１、第２支持部２０４Ｅ１、２０４Ｅ２により構成されている。

より具体的には、第１支持部２０４Ｅ１は、第１ころ２０４Ｄ１を支持しており、第２支持部２０４Ｅ２は、第２ころ２０４Ｄ２を支持している。該第１、第２支持部２０４Ｅ１、２０４Ｅ２は、それぞれ第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２の曲率とほぼ同一の凹部の形状になっており、第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２が円滑に回転できるようになっている。第１支持部２０４Ｅ１、第２支持部２０４Ｅ２は軸方向に不連続になっている。

つまり、隙間２０４Ｃ１と、第１支持部２０４Ｅ１と第２支持部２０４Ｅ２の溝部分２０４Ｃ２が、不連続の部分２０４Ｃを形成している。本実施形態において、不連続の部分２０４Ｃは、外歯歯車２０４の歯部２０４Ａの歯先２０４Ｔ１、２０４Ｔ２から歯底２０４Ｕ１、２０４Ｕ２まで到達している。

一方、土台部２０４Ｂは、軸方向に連続的に一体となって形成されており、第１、第２支持部２０４Ｅ１、２０４Ｅ２の内側において第１、第２支持部２０４Ｅ１、２０４Ｅ２と一体に形成されている。

第１、第２内歯歯車２０８、２１０は、それぞれボルト穴２３２、２３４に挿入されるボルト（図示略）により、図示せぬ外部部材に連結されており、軸方向の移動が規制されている。

軸受２３６、２４０は、それぞれ第１入力側フランジ体２３８、第２出力側フランジ体２４４に組み込まれており、軸受２３６、２４０の軸間距離は、一定に保持されている。

第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２は、軸受２３６、２４０間に隙間を有して配置されており、軸方向に移動することができる。これは、製造上の誤差等によらず、第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２（および土台部２０４Ｂ）を該軸受２３６、２４０の間に組み付けることができるようにするとともに、第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２（および土台部２０４Ｂ）と軸受２３６、２４０が強く擦れて磨耗することを防止するためである。

この第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２の軸方向の移動幅は、具体的には以下のように設定されている。即ち、第１支持部２０４Ｅ１の第２支持部２０４Ｅ２側の軸方向端面を第１支持境界面２０４Ｆ１、第２支持部２０４Ｅ２の第１支持部２０４Ｅ１側の軸方向端面を第２支持境界面２０４Ｆ２としたときに、第１ころ２０４Ｄ１が、第２支持境界面２０４Ｆ２を軸方向に超えて移動することができず、また、第２ころ２０４Ｄ２が第１支持境界面２０４Ｆ１を軸方向に超えて移動することができないようになっている。つまり、これにより、第１ころ２０４Ｄ１の第２ころ２０４Ｄ２側の軸方向端面が、第２支持境界面２０４Ｆ２に接触することを防止できる。第２ころ２０４Ｄ２についても同様に、第２ころ２０４Ｄ２の第１ころ２０４Ｄ１側の軸方向端面が、第１支持境界面２０４Ｆ１に接触することを防止できる。これにより、第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２が変形して片当りが発生するのを効果的に防止できる。この調整は、軸受２３６、２４０間の距離、第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２の長さ、第１、第２支持部２０４Ｅ１、２０４Ｅ２間の距離Ｘ４等を適宜設定することにより行われる。

更に、第１内歯歯車２０８の第２内歯歯車２１０側の軸方向端面を第１境界面２０８Ａ、第２内歯歯車２１０の第１内歯歯車２０８側の軸方向端面を第２境界面２１０Ａとしたときに、該第１、第２境界面２０８Ａ、２１０Ａは、（隙間２０４Ｃ１を中心として）前記第１、第２支持境界面２０４Ｆ１、２０４Ｆ２よりも軸方向外側にある。このため、本実施形態においても、該第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２（即ち、外歯歯車２０４）が、第１、第２内歯歯車２０８、２１０に対して、軸方向に移動したとしても、隙間（不連続部分）２０４Ｃ１が、第１境界面２０８Ａまたは第２境界面２１０Ａを軸方向に超えて移動できないようになっている。このため、外歯歯車２０４の第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２のいずれかと、互いに回転速度が異なる第１、第２内歯歯車２０８、２１０の双方と、が同時に直接噛合しようとするのを防止でき、第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２と、第１、第２内歯歯車２０８、２１０の特に、エッジ部が破損してしまうことを効果的に防止することができる。これにより、外歯歯車２０４（第１、第２ころ２０４Ｄ１、２０４Ｄ２）と第１、第２内歯歯車２０８、２１０の良好な噛合関係（破損の恐れのない噛合関係）を長期間に渡って確保することができる。

よって、本実施形態においても、外歯歯車２０４と第１、第２内歯歯車２０８、２１０の噛合い時の片当りによる各歯車２０４、２０８、２１０の歯面の摩耗を防止し、高耐久且つ長寿命な外歯歯車２０４を備えた撓み噛合い式歯車装置Ｇ２を提供することができる。

他の部材については、同一又は類似する機能を有するため、先の比較例と下２桁が同一の符号を図面上で付すに留め、重複説明を省略する。

なお、ころを支持する支持部材は、土台部と別部材であってもよいし、土台部と一体であってもよい。

また、比較例において、不連続の部分は、外歯歯車の軸方向に幅の広い「溝」となっているが、例えば、極めて幅の狭いスリット等でもよく、実施形態のように「ころ」のような別部材で歯先部分を構成するときは、不連続の部分の軸方向の幅は「零」でもよい。

また、実施形態に記載されている構成部品・要素のうち、特に記載されていないものであっても、構成部品の寸法、材質、形状、その他相対配置などは特に特定的な断りがない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

１０４…外歯歯車
１０４Ａ…（外歯歯車の）歯部
１０４Ａ１…（歯部の）第１内歯歯車と噛合する部分
１０４Ａ２…（歯部の）第２内歯歯車と噛合する部分
１０４Ｂ…（外歯歯車の）土台部
１０４Ｔ１、１０４Ｔ２…（外歯歯車の）歯先部分
１０８…第１内歯歯車
１１０…第２内歯歯車
Ｇ１…撓み噛合い式歯車装置

Claims

可撓性を有した外歯歯車と、該外歯歯車の歯数より多い歯数を有すると共に、該外歯歯車が撓みながら内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に軸方向に並設され前記外歯歯車と同数の歯数を有すると共に、該外歯歯車が同時に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、
前記外歯歯車が、前記第１または第２内歯歯車と内接噛合する歯部と、該歯部の内側において該歯部を支持する土台部と、を有しており、
該土台部が軸方向に連続的に一体となって形成されていると共に、
前記歯部の少なくとも歯先部分が、前記第１内歯歯車と噛合する部分と前記第２内歯歯車と噛合する部分とで、前記外歯歯車の全周に亘って軸方向に不連続であり、
前記歯先部分が、前記第１内歯歯車と噛合する第１ころと、前記第２内歯歯車と噛合する第２ころと、で構成され、
前記歯部が、該第１ころを支持する第１支持部と、該第２ころを支持する第２支持部を有しており、
該第１支持部の該第２支持部側の軸方向端面を第１支持境界面、該第２支持部の該第１支持部側の軸方向端面を第２支持境界面としたときに、
前記第１ころが、前記第２支持境界面を軸方向に超えて移動することができないとともに、前記第２ころが、前記第１支持境界面を軸方向に超えて移動することができない
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、
前記不連続の部分は、前記外歯歯車の前記歯部の歯先から歯底まで到達している
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、
前記不連続の部分は、前記外歯歯車の軸方向に所定の幅を有している
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記第１内歯歯車の前記第２内歯歯車側の軸方向端面を第１境界面、該第２内歯歯車の該第１内歯歯車側の軸方向端面を第２境界面としたときに、
前記外歯歯車と、前記第１または第２内歯歯車が、相対的に軸方向に移動したとしても、該外歯歯車の前記歯部の前記不連続の部分が、該第１または第２境界面を軸方向に超えて移動できない
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置。
可撓性を有した外歯歯車と、該外歯歯車の歯数より多い歯数を有すると共に、該外歯歯車が撓みながら内接噛合する剛性を有した第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に軸方向に並設され前記外歯歯車と同数の歯数を有すると共に、該外歯歯車が同時に内接噛合する剛性を有した第２内歯歯車と、を備え、該外歯歯車が、前記第１または第２内歯歯車と内接噛合する歯部を有しており、該歯部の少なくとも歯先部分が、前記第１内歯歯車と噛合する第１ころと、前記第２内歯歯車と噛合する第２ころと、で構成され、前記歯部が、該第１ころを支持する第１支持部と、該第２ころを支持する第２支持部を有しており、該第１支持部の該第２支持部側の軸方向端面を第１支持境界面、該第２支持部の該第１支持部側の軸方向端面を第２支持境界面としたときに、前記第１ころが、前記第２支持境界面を軸方向に超えて移動することができないとともに、前記第２ころが、前記第１支持境界面を軸方向に超えて移動することができない撓み噛合い式歯車装置の前記外歯歯車の製造方法であって、
前記外歯歯車となる部材における少なくとも歯先に相当する部分を、前記第１内歯歯車に対応する第１歯先相当部と前記第２内歯歯車に対応する第２歯先相当部とに、前記外歯歯車の全周に亘って分割する不連続部分を形成する不連続部形成工程と、
前記外歯歯車となる部材の外周部に、軸方向に同一の歯形を形成する歯形形成工程と、を有する
ことを特徴とする撓み噛合い式歯車装置の外歯歯車の製造方法。