JP7080790B2 - 撓み噛合い式歯車装置及び内歯歯車の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、撓み噛合い式歯車装置及び内歯歯車の製造方法に関する。

以前より、２つの内歯歯車を有する撓み噛合い式歯車装置が実用化されている（例えば特許文献１を参照）。このような撓み噛合い式歯車装置は、２つの内歯歯車が、撓み変形する外歯歯車と噛み合い、入力された回転運動を減速する。

特開２０１８－０９６５１０号公報

撓み噛合い式歯車装置において、２つの内歯歯車は各々の中心軸（回転軸）が同一線上に位置するように設計される。２つの内歯歯車の各中心軸にずれがあると、例えば回転精度が悪化するという課題が生じる。しかしながら、内歯歯車の素材に内歯を形成する工程では、内歯歯車の中心軸に公差が生じる。

本発明は、２つの内歯歯車を高い精度で芯出しできる撓み噛合い式歯車装置及び内歯歯車の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る撓み噛合い式歯車装置は、
起振体と、前記起振体により撓み変形される外歯歯車と、前記外歯歯車と噛み合う第１内歯歯車と、前記第１内歯歯車と軸方向に並んで配置され、前記外歯歯車と噛み合う第２内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置であって、
前記第２内歯歯車の歯底径が、前記第１内歯歯車の歯先径よりも小さい構成とした。

本発明に係る製造方法は、
起振体と、前記起振体により撓み変形される外歯歯車と、前記外歯歯車と噛み合う第１内歯歯車と、前記第１内歯歯車と軸方向に並んで配置され、前記外歯歯車と噛み合いかつ前記第１内歯歯車とは歯数の異なる第２内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置における前記第１内歯歯車及び前記第２内歯歯車の製造方法であって、
前記第１内歯歯車の第１素材と前記第２内歯歯車の第２素材とを軸方向に並べてチャッキングし、チャッキングし直すことなく前記第１素材及び前記第２素材に内歯を加工する方法とした。

本発明によれば、第１内歯歯車と第２内歯歯車とを高い精度で芯出しできる撓み噛合い式歯車装置及び内歯歯車の製造方法を提供できる。

本発明の実施形態１に係る撓み噛合い式歯車装置の断面図（Ａ）及び外歯歯車周辺の拡大図（Ｂ）である。 本発明の実施形態１に係る第１内歯歯車及び第２内歯歯車の製造方法を説明する図（Ａ）及びその一部拡大図（Ｂ）である。 内歯加工時における第１内歯歯車及び第２内歯歯車を軸方向から見た平面図（Ａ）及び内歯部の拡大図（Ｂ）である。 本発明の実施形態２に係る撓み噛合い式歯車装置の断面図である。 本発明の実施形態２に係る第１内歯歯車及び第２内歯歯車の製造方法を説明する図（Ａ）及びその一部拡大図（Ｂ）である。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る撓み噛合い式歯車装置の断面図（Ａ）及び外歯歯車周辺の拡大図（Ｂ）である。

実施形態１の撓み噛合い式歯車装置１は、撓み変形する外歯歯車３２と第１内歯歯車４１に設けられた第１内歯部４１Ｇ及び第２内歯歯車４２に設けられた第２内歯部４２Ｇとの噛合いにより、入力された回転運動を減速して出力する装置である。撓み噛合い式歯車装置１は、起振体軸３０、起振体軸受３１、外歯歯車３２、第１内歯歯車４１、第２内歯歯車４２、ケーシング４３、第１カバー４４、第２カバー４５、軸受４６、４７、主軸受４８及びストッパーリング５１、５２を備える。

起振体軸３０は、回転軸Ｏ１を中心に回転する中空筒状の軸であり、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が楕円状の起振体３０Ａと、起振体３０Ａの軸方向の両側に設けられた軸部３０Ｂ、３０Ｃとを有する。楕円状は、幾何学的に厳密な楕円である必要はなく、略楕円を含む。軸部３０Ｂ、３０Ｃは、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が円形の軸である。

外歯歯車３２は、可撓性を有する円筒状の部材であり、外周に歯が設けられている。第１内歯歯車４１は、剛性を有する環状の部材であり、内周部の一部に複数の内歯ｔ１を有する第１内歯部４１Ｇが設けられている。第２内歯歯車４２は、剛性を有する環状の部材であり、内周部の一部に複数の内歯ｔ２を有する第２内歯部４２Ｇが設けられている。第１内歯部４１Ｇと第２内歯部４２Ｇとは軸方向に並べられ、外歯歯車３２と噛み合う。第１内歯部４１Ｇの歯数と外歯歯車３２の歯数とは異なる一方、第２内歯部４２Ｇの歯数と外歯歯車３２の歯数とは一致する。

起振体軸受３１は、例えばコロ軸受であり、起振体３０Ａと外歯歯車３２との間に配置される。起振体３０Ａと外歯歯車３２とは、起振体軸受３１を介して互いに相対的に回転可能に支持される。

ストッパーリング５１、５２は、外歯歯車３２及び起振体軸受３１の軸方向の両側に配置され、外歯歯車３２及び起振体軸受３１の軸方向の移動を規制する。

ケーシング４３は、第２内歯歯車４２の外周側を覆う。ケーシング４３の内周部には、基準面Ｓ１１と、主軸受４８の外輪部４３ｏとが形成されている。外輪部４３ｏは、基準面Ｓ１１に対して高い位置精度で形成されている。

第１カバー４４は、第１内歯歯車４１と連結され、外歯歯車３２と第１内歯歯車４１との噛合い箇所を軸方向の反出力側から覆う。第１カバー４４と起振体軸３０の軸部３０Ｂとの間には軸受４６が配置され、起振体軸３０は回転自在に第１カバー４４に支持される。

第２カバー４５は、第２内歯歯車４２と連結され、外歯歯車３２と第２内歯歯車４２との噛合い箇所を軸方向の出力側から覆う。第２カバー４５と起振体軸３０の軸部３０Ｃとの間には軸受４７が配置され、起振体軸３０は回転自在に第２カバー４５に支持される。

第１内歯歯車４１は、前述した第１内歯部４１Ｇに加えて、外周部の一部に設けられたインロー面Ｓ１を有する。インロー面Ｓ１は、ケーシング４３の基準面Ｓ１１にインロー嵌合されている。詳細は後述するが、インロー面Ｓ１に対して第１内歯部４１Ｇの内歯ｔ１は高い位置精度で加工されている。さらに、前述したように、基準面Ｓ１１に対して主軸受４８の外輪部４３ｏが高い位置精度で形成されている。これらの構成により、主軸受４８の外輪部４３ｏの中心軸と、第１内歯部４１Ｇの内歯ｔ１の中心軸とが、高い精度で同一線上に合った構成が実現されている。

第１内歯歯車４１は、加えて、第１カバー４４と連結するための連結穴ｈ１１と、ケーシング４３と連結するための連結穴ｈ１２と、装置外の固定部材と連結するための連結穴ｈ１３とを有する。さらに、第１内歯歯車４１は、撓み噛合い式歯車装置１として組み立てられた状態において、内圧の上昇を防ぐ空気穴として機能する連結穴Ｈ１（図２（Ａ）、図３（Ａ））を有する。なお、図１の断面には連結穴Ｈ１は現れていない。連結穴Ｈ１は、回転軸Ｏ１を中心とする同一半径の円周上の複数箇所に設けられており（図３（Ａ）を参照）、連結穴Ｈ１が設けられる第１内歯歯車４１の半径位置は、連結穴ｈ１１が設けられる第１内歯歯車４１の半径位置とほぼ一致する。連結穴Ｈ１は、加工工程において部材の連結に利用されるため、連結穴と呼んでいる。

第２内歯歯車４２は、前述した第２内歯部４２Ｇに加えて、外周部に設けられた基準面Ｓ４と、基準面Ｓ４に対して高い位置精度で加工された主軸受４８の内輪部４２ｉとを有する。詳細は後述するが、内歯ｔ２は基準面Ｓ４に対して高い位置精度で加工されている。これらの構成により、主軸受４８の内輪部４２ｉの中心軸と、複数の内歯ｔ２の中心軸とが高い精度で同一線上に合った構成が実現されている。

第２内歯歯車４２は、加えて、第２カバー４５と連結するための連結穴Ｈ２と、インロー面Ｓ２と、減速された動力を出力する相手部材との連結用に使用される連結穴ｈ２２とを有する。インロー面Ｓ２は、内歯ｔ２の加工工程において使用されるもので、撓み噛合い式歯車装置１として組み立てられた段階では、他の部材とのインロー嵌合には使用されない。連結穴Ｈ２は、第２カバー４５との連結に使用される一方、内歯ｔ２の加工工程において、別の部材との連結に使用される。

図１（Ｂ）に示すように、第１内歯部４１Ｇに設けられた複数の内歯ｔ１の歯先径は、第２内歯部４２Ｇに設けられた複数の内歯ｔ２の歯底径よりも大きい。外歯歯車３２には、第１内歯部４１Ｇの内歯ｔ１に対応する第１外歯部３２Ｊと、第２内歯部４２Ｇの内歯ｔ２に対応する第２外歯部３２Ｋとが、軸方向に並んで設けられている。内歯ｔ１、ｔ２の径の差に対応して、第１外歯部３２Ｊの歯先径は、第２外歯部３２Ｋの歯先径よりも大きい。なお、図１（Ｂ）の例では、加えて、第１外歯部３２Ｊの歯底径が、第２外歯部３２Ｋの歯底径よりも大きく、両者の歯丈は同一である。第１外歯部３２Ｊと第２外歯部３２Ｋとは、これに限定されず、上記の歯先径の関係を有すればよい。さらに、外歯歯車３２には、第１外歯部３２Ｊと第２外歯部３２Ｋとの間に、外歯の加工時に、歯先径を切り替えるための曲率を有する傾斜部３２Ｒが設けられている。

＜減速動作＞
図示略のモータ等から回転運動が入力され、起振体軸３０が回転すると、起振体３０Ａの運動が外歯歯車３２に伝わる。このとき、外歯歯車３２は、起振体３０Ａ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３２は、固定された第１内歯歯車４１における第１内歯部４１Ｇと長軸部分で噛合っている。このため、外歯歯車３２は起振体３０Ａと同じ回転速度で回転することはなく、外歯歯車３２の内側で起振体３０Ａ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３２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３０の回転周期に比例する。

外歯歯車３２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３２と第１内歯部４１Ｇとの噛み合う位置が回転方向に変化する。ここで、外歯歯車３２の歯数が１００で、第１内歯部４１Ｇの歯数が１０２だとすると、噛み合う位置が一周するごとに、外歯歯車３２と第１内歯部４１Ｇとの噛み合う歯がずれていき、これにより外歯歯車３２が回転（自転）する。上記の歯数であれば、起振体軸３０の回転運動は減速比１００：２で減速されて外歯歯車３２に伝達される。

一方、外歯歯車３２は第２内歯歯車４２における第２内歯部４２Ｇとも噛合っているため、起振体軸３０の回転によって外歯歯車３２と第２内歯部４２Ｇとの噛み合う位置も回転方向に変化する。一方、第２内歯部４２Ｇの歯数と外歯歯車３２の歯数とは一致しているため、外歯歯車３２と第２内歯部４２Ｇとは相対的に回転せず、外歯歯車３２の回転運動が減速比１：１で第２内歯歯車４２へ伝達される。これらによって、起振体軸３０の回転運動が減速比１００：２で減速されて、第２内歯歯車４２及び第２カバー４５へ伝達される。そして、この減速された回転運動が相手部材に出力される。

＜第１内歯歯車及び第２内歯歯車の製造方法＞
図２は、本発明の実施形態１に係る第１内歯歯車及び第２内歯歯車の製造方法を説明する図（Ａ）及びその一部拡大図（Ｂ）である。図３は、内歯加工時における第１内歯歯車及び第２内歯歯車を軸方向から見た平面図（Ａ）及び内歯部の拡大図（Ｂ）である。

第１内歯歯車４１及び第２内歯歯車４２は、図２（Ａ）に示すように、環状の部材である第１素材１０と、環状の部材である第２素材２０とからそれぞれ製造される。内歯が形成されるより前、第１素材１０と第２素材２０とには、内歯が形成される内面部Ｐ１、Ｐ２と、互いにインロー嵌合されるインロー面Ｓ１、Ｓ２（図２（Ｂ）を参照）と、互いに同一ピッチ円径に配置された複数の連結穴Ｈ１、Ｈ２とがそれぞれ形成される。さらに、第２素材２０には、外周部に円柱側面形状の基準面Ｓ４が形成される。

第１素材１０のインロー面Ｓ１、並びに、第２素材２０のインロー面Ｓ２及び基準面Ｓ４は、高い位置精度で加工される。

内歯の加工工程の前段において、先ず、第１素材１０と第２素材２０とは、図２（Ａ）に示すように、インロー面Ｓ１、Ｓ２の箇所でインロー嵌合され、かつ、連結穴Ｈ１、Ｈ２を介してボルト等の連結部材Ｂ１により連結され、これらによって一体化される。連結部材Ｂ１による連結は、周方向の複数の箇所（例えば４箇所）で行われる（図３（Ａ）を参照）。そして、この状態で、第２素材２０の基準面Ｓ４がチャッキング装置Ｆの治具Ｆ１にチャッキングされる。言い換えれば、第１素材１０及び第２素材２０は軸方向に連結されて、一体的にチャッキング装置Ｆの治具Ｆ１にチャッキングされる。軸方向とは、第１素材１０及び第２素材２０が第１内歯歯車４１及び第２内歯歯車４２になったときの回転軸（複数の内歯の中心軸）に沿った方向を意味する。チャッキング装置Ｆは、油圧により径方向内方に向かう大きな荷重を治具Ｆ１に加えて第２素材２０の基準面Ｓ４をチャッキングする。

チャッキングされる際、第２素材２０は、撓み噛合い式歯車装置１として組み立てられるときの向きとは、軸方向において逆向きにされる（軸方向の向きを反転させた状態で第１素材１０と連結されている）。これにより、内歯がそれぞれ加工される一方の内面部Ｐ１と他方の内面部Ｐ２との間に比較的に大きな距離が確保される。

なお、撓み噛合い式歯車装置１が組み立てられた段階では、第１内歯歯車４１のインロー面Ｓ１は、他の部材（ケーシング４３の基準面Ｓ１１）にインロー嵌合され、第１内歯歯車４１の連結穴Ｈ１は空気穴として利用され、第２内歯歯車４２のインロー面Ｓ２は、他の部材との嵌合に利用されない。

内歯の加工工程では、チャッキング装置Ｆに第１素材１０及び第２素材２０が一体的に固定された状態で、歯切り用の工具Ｅが軸方向の一方（本実施形態においては第１素材１０側）から挿入されて、第１素材１０の内面部Ｐ１と第２素材２０の内面部Ｐ２とに内歯ｔ１、ｔ２（図３を参照）を加工する。内歯ｔ１、ｔ２の加工中、チャッキングし直されることなく、一度のチャッキングで内面部Ｐ１、Ｐ２の両方に内歯が加工される。内面部Ｐ１に加工する内歯ｔ１の歯数と、内面部Ｐ２に加工する内歯ｔ２の歯数は異なり、内面部Ｐ１に内歯ｔ１を加工する工具Ｅと、内面部Ｐ２に内歯ｔ２を加工する工具Ｅとは、異なる種類の工具が用いられてもよい。歯切り用の工具Ｅとしては、例えばスカイビングカッター又はギヤシェイパー工具などを適用できる。

第２素材２０の内面部Ｐ２への加工中、工具Ｅが内面部Ｐ１の内歯ｔ１と干渉しないよう、内面部Ｐ２の内歯ｔ２は、内面部Ｐ１の内歯ｔ１よりも小径に形成される。具体的には、内面部Ｐ２の内歯ｔ２の歯底径φ２は、内面部Ｐ１の内歯ｔ１の歯先径φ１よりも小さく形成される（図３（Ｂ）を参照）。

内歯ｔ１、ｔ２の加工中、基準面Ｓ４がチャッキングされていることで、基準面Ｓ４の中心軸と、複数の内歯ｔ２の中心軸とが高い精度で同一線上に合わされた加工が実現される。さらに、基準面Ｓ４に対して高い位置精度で加工されたインロー面Ｓ２に、第１素材１０のインロー面Ｓ１がインロー嵌合されていることで、インロー面Ｓ１の中心軸と複数の内歯ｔ１の中心軸とが高い精度で同一線上に合わされた加工が実現される。

内歯ｔ１、ｔ２が形成されたら、チャッキング装置Ｆから第１素材１０と第２素材２０とが外され、かつ、第１素材１０と第２素材２０との連結が解かれる。その後、その他の部位（例えば主軸受４８の内輪部４２ｉ）の本加工が行われて、第１内歯歯車４１及び第２内歯歯車４２の加工が完了する。内輪部４２ｉ（図１を参照）は、基準面Ｓ４に対して高い位置精度で加工される。

＜撓み噛合い式歯車装置の実施形態効果＞
以上のように、実施形態１の撓み噛合い式歯車装置１によれば、第２内歯歯車４２の内歯ｔ２の歯底径が、第１内歯歯車４１の内歯ｔ１の歯先径よりも小さい。この構成によれば、内歯の加工時に、第１内歯歯車４１（第１素材１０）と第２内歯歯車４２（第２素材２０）とを一体的にチャッキングし、チャッキングし直されることなく、軸方向の一方から歯切り用の工具Ｅを挿入して内歯ｔ１、ｔ２を加工できる。したがって、第１内歯歯車４１の複数の内歯ｔ１の中心軸と第２内歯歯車４２の複数の内歯ｔ２の中心軸とが高い精度で同一線上に合うように組み立てられた撓み噛合い式歯車装置１を実現できる。これにより、上記の中心軸のズレにより減速運転中に起振体軸受３１へ及ぼされる余分な負荷が減り、起振体軸受３１の寿命を向上でき、また、撓み噛合い式歯車装置１の回転精度を向上できる。

第２内歯歯車４２の内歯ｔ２は、第１内歯歯車４１の内歯ｔ１と比較して、径が小さい分、歯面に大きな荷重が加えられる。しかしながら、実施形態１の撓み噛合い式歯車装置１によれば、第２内歯歯車４２の内歯ｔ２の歯数が、外歯歯車３２の歯数と一致する。これにより、第２内歯歯車４２の内歯ｔ２と、外歯歯車３２の外歯との噛合い位置がずれていく噛合いが生じず、その分、内歯ｔ２の摩耗が生じにくい。そして、摩耗が生じにくい第２内歯歯車４２の内歯ｔ２に、大きな荷重が加えられるようにすることで、内歯ｔ２の耐久性が、第１内歯歯車４１の内歯ｔ１と比較して大きく低下することを抑制できる。

さらに、実施形態１の撓み噛合い式歯車装置１によれば、第１内歯歯車４１と第２内歯歯車４２とは、互いにインロー嵌合可能なインロー面Ｓ１、Ｓ２を有する。これにより、内歯ｔ１、ｔ２の加工工程において、インロー面Ｓ１、Ｓ２をインロー嵌合させて、第１内歯歯車４１となる第１素材１０と第２内歯歯車４２となる第２素材２０とを高い位置精度で連結することができる。これにより、高い精度で互いの中心軸を同一線上に合わせることのできる第１内歯歯車４１と第２内歯歯車４２との加工が可能となる。

さらに、実施形態１の撓み噛合い式歯車装置１によれば、撓み噛合い式歯車装置１として組み立てられた状態において、インロー面Ｓ１、Ｓ２は互いにインロー嵌合されておらず、一方のインロー面Ｓ１はケーシング４３の基準面Ｓ１１とインロー嵌合されている。インロー面Ｓ１、Ｓ２が互いにインロー嵌合されないことから、第１内歯歯車４１と第２内歯歯車４２との相対的な回転が可能となる。さらに、インロー面Ｓ１がケーシング４３とインロー嵌合されることで、他の部位（実施形態１では主軸受４８）を含めて、第１内歯歯車４１と第２内歯歯車４２との高い精度の芯出し（中心軸を合わせること）を実現できる。

さらに、実施形態１の撓み噛合い式歯車装置１によれば、インロー面Ｓ１、Ｓ２は、撓み噛合い式歯車装置１が組み立てられた状態で、軸方向の同一方（本実施形態では出力側）に設けられている。すなわち、内歯ｔ１、ｔ２の加工時には、第１素材１０（第１内歯歯車４１）と第２素材２０（第２内歯歯車４２）との一方の軸方向の向きを逆転して、インロー嵌合することができる。これにより、内歯の加工時に、内歯ｔ１の加工位置と、内歯ｔ２の加工位置とを軸方向に離すことができ、内歯ｔ１、ｔ２の一方の加工時に他方が工具Ｅに干渉することを容易に回避できる。

さらに、実施形態１の撓み噛合い式歯車装置１によれば、第１内歯歯車４１と第２内歯歯車４２とに、互いを連結部材Ｂ１で連結可能な連結穴Ｈ１、Ｈ２が設けられている。そして、これら連結穴Ｈ１、Ｈ２と連結部材Ｂ１とを用いた連結によって、内歯ｔ１、ｔ２の加工工程において第１素材１０（第１内歯歯車４１）と第２素材２０（第２内歯歯車４２）とを高い強度で連結することができる。これにより、内歯ｔ１、ｔ２の加工中に第１素材１０と第２素材２０との連結位置がずれるようなことが回避され、第１内歯歯車４１及び第２内歯歯車４２の歩留まりを向上できる。

さらに、実施形態１の撓み噛合い式歯車装置１によれば、第２内歯歯車４２の連結穴Ｈ２が、撓み噛合い式歯車装置１として組み立てられたときに、第２カバー４５と連結する際に使用されている。これにより、加工時と組立後とで、連結穴Ｈ２を有効に活用することができる。

さらに、実施形態１の撓み噛合い式歯車装置１によれば、外歯歯車３２のうち第１外歯部３２Ｊの歯先径が第２外歯部３２Ｋの歯先径よりも大きい。これにより、互いに内歯の径が異なる第１内歯歯車４１の内歯ｔ１と第２内歯歯車４２の内歯ｔ２とに対応して、これらと外歯歯車３２との噛合いを実現できる。

＜製造方法の実施形態効果＞
実施形態１の内歯歯車の製造方法によれば、第１内歯歯車４１となる第１素材１０と、第２内歯歯車４２となる第２素材２０とを軸方向に並べてチャッキングし、チャッキングし直すことなく（第１内歯歯車４１の加工後、一度チャッキングを解除して、チャッキングをし直してから第２内歯歯車４２の加工を行うのではなく）、第１素材１０に内歯ｔ１を加工し、第２素材２０に内歯ｔ２を加工する。内歯の加工工程においては、チャッキング時に中心軸がずれる要素がある。しかしながら、上記の製造方法によれば、チャッキング時に生じる軸ズレの公差が、内歯ｔ１の加工時と内歯ｔ２の加工時との両方に生じることがなく、複数の内歯ｔ１の中心軸と複数の内歯ｔ２の中心軸とが高い精度で同一線上に合った状態で、内歯ｔ１、ｔ２を形成することができる。したがって、撓み噛合い式歯車装置１を組み立てたときに、高い精度で芯出しできる第１内歯歯車４１と第２内歯歯車４２とを製造できる。

さらに、実施形態１の内歯歯車の製造方法によれば、工具Ｅを軸方向の同一方から挿入して第１素材１０の内歯ｔ１と、第２素材２０の内歯ｔ２とを加工する。これにより、工具Ｅの移動装置を内歯ｔ１の加工時と内歯ｔ２の加工時とで共通化でき、加工時における複数の内歯ｔ１の中心軸と複数の内歯ｔ２の中心軸との軸ズレを抑制できる。したがって、撓み噛合い式歯車装置１を組み立てたときに、高い精度で芯出しできる第１内歯歯車４１と第２内歯歯車４２とを製造できる。

さらに、実施形態１の内歯歯車の製造方法によれば、第１素材１０と第２素材２０とが軸方向に連結された状態で、両方の内歯ｔ１、ｔ２を加工する。これにより、第１素材１０と第２素材２０との連結箇所を基準に、複数の内歯ｔ１の中心軸と、複数の内歯ｔ２の中心軸とが、同一線上に合うように、第１内歯歯車４１と第２内歯歯車４２とを製造できる。そして、このような第１内歯歯車４１と第２内歯歯車４２とを用いることで、高い回転精度が得られる撓み噛合い式歯車装置１を実現できる。

（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２に係る撓み噛合い式歯車装置の断面図である。

実施形態２の撓み噛合い式歯車装置１Ａは、第１内歯歯車４１Ａ及び第２内歯歯車４２Ａの一部の形状及び一部の機能が異なる。その他の構成要素は、実施形態１の撓み噛合い式歯車装置１と同様であり、同一の構成要素については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

第１内歯歯車４１Ａは、第１内歯部４１Ｇに加えて、外周部の一部に設けられたインロー面Ｓ６を有する。インロー面Ｓ６は、ケーシング４３の基準面Ｓ１１とインロー嵌合される一方、内歯ｔ１の加工工程においては、治具Ｆ２と嵌合される。詳細は後述するが、インロー面Ｓ６に対して第１内歯部４１Ｇの内歯ｔ１は高い位置精度で加工されている。さらに、ケーシング４３の基準面Ｓ１１に対して主軸受４８の外輪部４３ｏが高い位置精度で形成されている。これらの構成により、主軸受４８の外輪部４３ｏの中心軸と、第１内歯部４１Ｇの内歯ｔ１の中心軸とが、高い精度で同一線上に合った構成が実現されている。

第２内歯歯車４２Ａは、第２内歯部４２Ｇに加えて、外周部に設けられた基準面Ｓ８と、基準面Ｓ８に対して高い位置精度で加工された主軸受４８の内輪部４２ｉとを有する。詳細は後述するが、内歯ｔ２は基準面Ｓ８に対して高い位置精度で加工されている。これらの構成により、主軸受４８の内輪部４２ｉの中心軸と、複数の内歯ｔ２の中心軸とが高い精度で同一線上に合った構成が実現されている。

第２内歯歯車４２Ａは、さらに、減速された動力を出力する相手部材と連結するための連結穴ｈ２２と、第２カバー４５と連結するための連結穴ｈ２３とを有する。

＜第１内歯歯車及び第２内歯歯車の製造方法＞
図５は、本発明の実施形態２に係る第１内歯歯車及び第２内歯歯車の製造方法を説明する図（Ａ）及びその一部拡大図（Ｂ）である。

実施形態２の製造方法は、第１素材１０Ａと第２素材２０Ａとの固定構造が異なる他は実施形態１の製造方法と同様である。以下では、異なる部分のみ詳細に説明する。実施形態１と同一の符号を付した部分は、実施形態１と同様の構造を有し、実施形態１と同様に作用する。

第１内歯歯車４１Ａ及び第２内歯歯車４２Ａは、図５（Ａ）に示すように、環状の部材である第１素材１０Ａと、環状の部材である第２素材２０Ａとからそれぞれ製造される。内歯が形成されるより前、図５（Ａ）に示すように、第１素材１０Ａには、チャッキング装置Ｆの治具Ｆ２の一部にインロー嵌合するインロー面Ｓ６と、内歯が形成される内面部Ｐ１とが形成される。加えて、第２素材２０Ａには、チャッキング装置Ｆの治具Ｆ２に把持される基準面Ｓ８と、内歯が形成される内面部Ｐ２とが形成される。第１素材１０Ａのインロー面Ｓ６と、第２素材２０Ａの基準面Ｓ８とは、円筒側面形状であり、高い位置精度で加工される。

チャッキング装置Ｆの治具Ｆ２には、第１素材１０Ａのインロー面Ｓ６に嵌合する嵌合部Ｕ１と、第２素材２０Ａの基準面Ｓ８を把持する把持部Ｕ２と、が設けられている。

内歯の加工工程の前段では、第２素材２０Ａの基準面Ｓ８が治具Ｆ２の把持部Ｕ２で把持される。同時に、第１素材１０Ａと第２素材２０Ａとが軸方向に当接され、かつ、第１素材１０Ａのインロー面Ｓ６が治具Ｆ２の嵌合部Ｕ１に嵌合される。チャッキング装置Ｆは、油圧により治具Ｆ２に径方向内方に向かう大きな荷重を加え、これにより、第１素材１０Ａと第２素材２０Ａとが軸方向に並んでチャッキング装置Ｆにチャッキングされる。実施形態２の製造方法では、実施形態１と異なり、第１素材１０Ａと第２素材２０Ａとは連結されることなく一体的にチャッキングされる。

チャッキングされる際、第２素材２０Ａは、撓み噛合い式歯車装置１Ａとして組み立てられるときの向きとは、軸方向において逆向きにされ、これにより、内歯が加工される一方の内面部Ｐ１と他方の内面部Ｐ２との間に比較的に大きな距離が確保される。

内面部Ｐ１、Ｐ２への内歯ｔ１、ｔ２の加工から、主軸受４８の内輪部４２ｉ（図４を参照）などのその他の部位の本加工までは、実施形態１と同様に行われる。

＜撓み噛合い式歯車装置の実施形態効果＞
以上のように、実施形態２の撓み噛合い式歯車装置１Ａは、実施形態１と同様に、第２内歯歯車４２Ａの内歯ｔ２の歯底径が第１内歯歯車４１Ａの内歯ｔ１の歯先径よりも小さい構成、第２内歯歯車４２Ａの内歯ｔ２の歯数が外歯歯車３２の歯数と一致する構成、外歯歯車３２のうち第１外歯部３２Ｊの歯先径が第２外歯部３２Ｋの歯先径よりも大きい構成を、有する。したがって、実施形態２の撓み噛合い式歯車装置１Ａにおいても、実施形態１で説明したこれらの構成に関する効果が同様に得られる。

＜製造方法の実施形態効果＞
実施形態２の内歯歯車の製造方法は、実施形態１の製造方法と同様に、第１素材１０Ａと第２素材２０Ａとを軸方向に並べてチャッキングし、チャッキングをし直すことなく、内歯ｔ１、ｔ２を加工する方法、並びに、工具Ｅを軸方向の同一方から挿入して内歯ｔ１、ｔ２を加工する方法を採用している。したがって、実施形態２の内歯歯車の製造方法においても、実施形態１で説明したこれらの方法に関する効果が同様に得られる。

さらに、実施形態２の内歯歯車の製造方法によれば、先ず、第１素材１０Ａにケーシング４３とインロー嵌合されるインロー面Ｓ６が形成される。その後、治具Ｆ２にインロー面Ｓ６をインロー嵌合させた状態で、第１素材１０Ａ及び第２素材２０Ａをチャッキングし、これらに内歯ｔ１、ｔ２が加工される。したがって、第１素材１０Ａのインロー面Ｓ６と、第２素材２０Ａの固定部（基準面Ｓ８）とを基準に、高い精度で芯出しできる第１内歯歯車４１Ａと第２内歯歯車４２Ａとを製造できる。

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、実施形態１では、製造工程で第１素材１０と第２素材２０とをインロー嵌合させるインロー面Ｓ１、Ｓ２のうち、撓み噛合い式歯車装置１として組み立てられたときに、第１素材（第１内歯歯車４１）１０のインロー面Ｓ１が他の部材とインロー嵌合する構成を示した。しかし、撓み噛合い式歯車装置として組み立てられたときに、第２素材（第２内歯歯車）のインロー面が他の部材とインロー嵌合してもよいし、これら両方のインロー面が他の部材とインロー嵌合してもよい。あるいは、これら両方のインロー面とも他の部材とインロー嵌合されなくてもよい。同様に、実施形態１では、製造工程で第１素材１０と第２素材２０とを連結する連結穴Ｈ１、Ｈ２のうち、撓み噛合い式歯車装置１として組み立てられたときに、第２素材の連結穴Ｈ２が他の部材との連結に使用される構成を示した。しかし、撓み噛合い式歯車装置として組み立てられたときに、第１素材の連結穴が他の部材と連結するために使用されてもよいし、第１素材と第２素材との両方の連結穴が、他の部材と連結するために使用されなくてもよい。また、上記実施形態では、撓み噛合い式歯車装置１として組み立てられたときに、空気穴として機能する穴を、内歯の加工工程で第２素材２０と第１素材１０とを連結するために使用される連結穴Ｈ１とする構成を示した。しかし、第１カバー４４と連結するための連結穴ｈ１１が、内歯の加工工程で第２素材２０と第１素材１０とを連結するために使用される構成としてもよい。

また、上記の実施形態１、２では、内歯歯車の製造工程において、第２素材を、撓み噛合い式歯車装置として組み立てられた状態とは軸方向において逆向きに固定する例を示したが、逆向きにしないで第１素材と第２素材とを軸方向に並べて内歯を加工してもよい。あるいは、内歯歯車の製造工程で、第１素材を、又は第１素材及び第２素材の両方を、撓み噛合い式歯車装置として組み立てられた状態とは軸方向において逆向きに固定し、この状態で内歯を加工してもよい。これらの場合、これらの固定方法に合わせて、第１素材と第２素材とをインロー嵌合、連結部材による連結、又はこれら両方が可能なように、インロー面と連結穴を設けてもよい。

また、上記の実施形態２では、治具に第１素材のインロー面をインロー嵌合させて第１素材を固定する例を示したが、第２素材をインロー嵌合させてもよいし、第１素材と第２素材との両方をインロー嵌合させてもよい。あるいは、インロー嵌合させずに、第１素材と第２素材との両方を治具で例えば油圧により把持して固定してもよい。

また、上記の実施形態１、２では、２つの内歯歯車のうち一方の内歯歯車の歯先径よりも歯底径が小さい内歯歯車（第２内歯歯車）が出力側に配置され、一方の内歯歯車の歯底径よりも歯先径が大きい内歯歯車（第１内歯歯車）が反出力側に配置される例を示した。そして、この配置において、出力側に配置される内歯歯車（第２内歯歯車）の歯数を外歯歯車の歯数と同数にした。しかしながら、第１内歯歯車と第２内歯歯車との配置は、これに限られず、上記の配置とは逆転した配置としてもよい。すなわち、２つの内歯歯車のうち一方の内歯歯車の歯先径よりも歯底径が小さい内歯歯車（第２内歯歯車）が反出力側に配置され、一方の内歯歯車の歯底径よりも歯先径が大きい内歯歯車（第１内歯歯車）が出力側に配置されてもよい。さらに、この配置においては反出力側に配置される内歯歯車（第２内歯歯車）の歯数を外歯歯車の歯数と同数にしてもよい。また、第２内歯歯車の歯数は、外歯歯車の歯数と異なっていてもよい。その他、実施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。

１、１Ａ 撓み噛合い式歯車装置
１０、１０Ａ 第１素材
４１、４１Ａ 第１内歯歯車
４１Ｇ 第１内歯部
Ｐ１、Ｐ２ 内面部
ｔ１、ｔ２ 内歯
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ６ インロー面
Ｈ１、Ｈ２ 連結穴
２０、２０Ａ 第２素材
４２、４２Ａ 第２内歯歯車
４２Ｇ 第２内歯部
４２ｉ 内輪部
Ｓ４、Ｓ８ 基準面
Ｂ１ 連結部材
Ｅ 工具
Ｆ チャッキング装置
Ｆ１、Ｆ２ 治具
３２ 外歯歯車
３２Ｊ 第１外歯部
３２Ｋ 第２外歯部
４３ ケーシング
４３ｏ 外輪部
４８ 主軸受

Claims (13)

1. 起振体と、前記起振体により撓み変形される外歯歯車と、前記外歯歯車と噛み合う第１内歯歯車と、前記第１内歯歯車と軸方向に並んで配置され、前記外歯歯車と噛み合う第２内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置であって、
   前記第２内歯歯車の歯底径が、前記第１内歯歯車の歯先径よりも小さい、
   撓み噛合い式歯車装置。
2. 前記第２内歯歯車は、前記外歯歯車と同じ歯数を有する、
   請求項１記載の撓み噛合い式歯車装置。
3. 前記第１内歯歯車と前記第２内歯歯車とは、互いにインロー嵌合可能なインロー面を有する、請求項１又は請求項２に記載の撓み噛合い式歯車装置。
4. 前記第１内歯歯車の前記インロー面及び前記第２内歯歯車の前記インロー面は、前記撓み噛合い式歯車装置として組み立てられた状態で、互いに嵌合していない、あるいは、
   前記第１内歯歯車の前記インロー面及び前記第２内歯歯車の前記インロー面の少なくとも一方は、前記撓み噛合い式歯車装置として組み立てられた状態で、前記第１内歯歯車及び前記第２内歯歯車とは異なる部材とインロー嵌合している、
   請求項３記載の撓み噛合い式歯車装置。
5. 前記第１内歯歯車の前記インロー面及び前記第２内歯歯車の前記インロー面は、前記撓み噛合い式歯車装置として組み立てられた状態で、軸方向の同一方に設けられている、
   請求項３又は請求項４に記載の撓み噛合い式歯車装置。
6. 前記第１内歯歯車及び前記第２内歯歯車は、互いを連結する連結部材を配置可能な互いのピッチ円径の等しい連結穴を有する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。
7. 前記第１内歯歯車の前記連結穴及び前記第２内歯歯車の前記連結穴の少なくとも一方は、前記撓み噛合い式歯車装置として組み立てられた状態で、前記第１内歯歯車及び前記第２内歯歯車とは異なる部材との連結に使用される、
   請求項６記載の撓み噛合い式歯車装置。
8. 前記外歯歯車のうち前記第１内歯歯車と噛み合う第１外歯部の歯先径は、前記第２内歯歯車と噛み合う第２外歯部の歯先径よりも大きい、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。
9. 起振体と、前記起振体により撓み変形される外歯歯車と、前記外歯歯車と噛み合う第１内歯歯車と、前記第１内歯歯車と軸方向に並んで配置され、前記外歯歯車と噛み合いかつ前記第１内歯歯車とは歯数の異なる第２内歯歯車と、を備えた撓み噛合い式歯車装置における前記第１内歯歯車及び前記第２内歯歯車の製造方法であって、
   前記第１内歯歯車の第１素材と前記第２内歯歯車の第２素材とを軸方向に並べてチャッキングし、チャッキングをし直すことなく前記第１素材及び前記第２素材に内歯を加工する内歯歯車の製造方法。
10. 前記第１素材の内歯の加工時と前記第２素材の内歯の加工時とで、内歯を加工する工具を軸方向の同一方から挿入する、
    請求項９に記載の内歯歯車の製造方法。
11. 前記第１素材及び前記第２素材が軸方向に連結された状態で、前記第１素材と前記第２素材とをチャッキングし、前記第１素材及び前記第２素材に内歯を加工する、
    請求項９又は請求項１０に記載の内歯歯車の製造方法。
12. 前記第１素材及び前記第２素材の少なくとも一方を、前記撓み噛合い式歯車装置として組み立てられた状態とは軸方向の向きを反転させた状態で、前記第１素材及び前記第２素材を軸方向に連結する、
    請求項１１記載の内歯歯車の製造方法。
13. 前記第１素材及び前記第２素材の少なくとも一方にインロー面を形成し、
    治具に前記インロー面をインロー嵌合させた状態で、前記第１素材と前記第２素材とをチャッキングし、前記第１素材及び前記第２素材に内歯を加工する、
    請求項９から請求項１２のいずれか一項に記載の内歯歯車の製造方法。

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