(57)【要約】【課題】歯車の製造を容易にすることができる波動減速装置を提供する。【解決手段】波動減速装置１は、軸線Ｘ１方向に延びる入力軸１０と、軸線Ｘ１方向に延びる出力軸２０と、入力軸１０に接続された回転押圧部材３０と、出力軸２０に接続された可撓性を有する可撓性歯車５０と、可撓性歯車５０と軸線Ｘ１方向において対向する、軸線Ｘ１周りに回転不能な固定歯車６０とを備え、回転押圧部材３０は、可撓性歯車５０上を回転して軸線Ｘ１周りに環状に移動可能である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びる入力軸と、
前記軸線方向に延びる出力軸と、
前記入力軸に接続された回転押圧部材と、
前記出力軸に接続された可撓性を有する可撓性歯車と、
前記可撓性歯車と前記軸線方向において対向する、前記軸線周りに回転不能な固定歯車とを備え、
前記回転押圧部材は、前記可撓性歯車上を回転して前記軸線周りに環状に移動可能であることを特徴とする波動減速装置。
【請求項２】
前記可撓性歯車は、前記軸線方向において出力側に面する面である歯形成面と、該歯形成面に背向する面である被押圧面と、前記歯形成面に前記軸線周りに環状に配列された複数の歯とを有しており、
前記固定歯車は、前記軸線方向において入力側に面する歯形成面と、該歯形成面に前記軸線周りに環状に前記可撓性歯車の歯に対向して配列された複数の歯とを有しており、
前記可撓性歯車の歯の数は、前記固定歯車の歯の数と異なり、
前記回転押圧部材は、前記可撓性歯車の被押圧面に前記入力側から当接して前記可撓性歯車の歯の一部を前記固定歯車の歯の一部と噛み合わせる押圧部材を少なくとも１つ有しており、
前記押圧部材は、前記可撓性歯車の被押圧面上を回転して前記軸線周りに環状に移動可能であることを特徴とする請求項１記載の波動減速装置。
【請求項３】
前記押圧部材は、内周側から外周側に向かって延びる部材である回転体軸部と、該回転体軸部に軸支された少なくとも１つの回転体とを有していることを特徴とする請求項２記載の波動減速装置。
【請求項４】
前記押圧部材は、前記回転体を２つ有しており、
前記２つの回転体は、前記可撓性歯車の被押圧面の周方向に所定の間隔を空けて並んで配置されていることを特徴とする請求項３記載の波動減速装置。
【請求項５】
前記出力側に面する面である押付面を更に備え、
前記押付面は、前記軸線方向において前記回転押圧部材の前記押圧部材よりも入力側に設けられており、
前記回転押圧部材は、前記押付面上を回転して前記軸線周りに環状に移動可能である押付部材を少なくとも１つ有していることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項記載の波動減速装置。
【請求項６】
前記押付部材は、前記押圧部材に連結されていることを特徴とする請求項５記載の波動減速装置。
【請求項７】
前記押圧部材は、前記可撓性歯車の被押圧面の周方向に並ぶ２つの回転体が連結されており、
前記２つの回転体の間には、前記２つの回転体の前記可撓性歯車の被押圧面の周方向における間隔を調整する押圧力付加機構が設けられていることを特徴とする請求項６記載の波動減速装置。
【請求項８】
前記押圧力付加機構は、前記２つの回転体を前記可撓性歯車の被押圧面の周方向において互いに引き付ける弾性部材と、前記２つの回転体の前記間隔が所定の間隔まで減少した際に互いに当接する係止部とを有していることを特徴とする請求項７記載の波動減速装置。
【請求項９】
前記押付部材は、前記回転押圧部材において、前記押圧部材の設けられている側とは前記軸線方向において反対側に設けられていることを特徴とする請求項５記載の波動減速装置。
【請求項１０】
前記押圧部材を２つ有しており、該押圧部材は、前記軸線を挟んで互いに背向して配置されていることを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項記載の波動減速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波動減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、小型で高い減速比を必要とする減速装置等に、波動減速装置が用いられている。従来の波動減速装置は、例えば、入力軸に取り付けられた波動発生器と呼ばれる楕円円盤状の回転機構、転がり軸受け、可撓性歯車及び固定歯車を有している。固定歯車は円筒面上に内周側に向かって形成されており、可撓性歯車は内周側から転がり軸受けを介して回転する波動発生器に押されて、固定歯車に内周側から部分的に噛み合うようになっている。固定歯車と可撓性歯車とが有する歯の数は異なっており、この歯数の差により、入力軸の回転が、可撓性歯車を介して減速されて出力軸に伝達される（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第２９０６１４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
波動減速装置においては、動力の適切な伝達のために、歯車の噛み合いが適切に調整されている必要がある。このため、可撓性歯車及び固定歯車の歯は、精度良く加工されている必要がある。しかしながら、従来の波動減速装置の可撓性歯車及び固定歯車は、有底円筒状又は円筒状であり、円筒状部分の内周面や外周面に歯を形成しており、歯の加工は難しく歯車の製造は難しかった。このように、従来の波動減速装置に対しては、歯車の製造を容易にすることができる構造が求められていた。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、歯車の製造を容易にすることができる波動減速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る波動減速装置は、軸線方向に延びる入力軸と、前記軸線方向に延びる出力軸と、前記入力軸に接続された回転押圧部材と、前記出力軸に接続された可撓性を有する可撓性歯車と、前記可撓性歯車と前記軸線方向において対向する、前記軸線周りに回転不能な固定歯車とを備え、前記回転押圧部材は、前記可撓性歯車上を回転して前記軸線周りに環状に移動可能であることを特徴とする。
【０００７】
前記可撓性歯車は、前記軸線方向において出力側に面する面である歯形成面と、該歯形成面に背向する面である被押圧面と、前記歯形成面に前記軸線周りに環状に配列された複数の歯とを有しており、前記固定歯車は、前記軸線方向において入力側に面する歯形成面と、該歯形成面に前記軸線周りに環状に前記可撓性歯車の歯に対向して配列された複数の歯とを有しており、前記可撓性歯車の歯の数は、前記固定歯車の歯の数と異なり、前記回転押圧部材は、前記可撓性歯車の被押圧面に前記入力側から当接して前記可撓性歯車の歯の一部を前記固定歯車の歯の一部と噛み合わせる押圧部材を少なくとも１つ有しており、前記押圧部材は、前記可撓性歯車の被押圧面上を回転して前記軸線周りに環状に移動可能であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様に係る波動減速装置において、前記押圧部材は、内周側から外周側に向かって延びる部材である回転体軸部と、該回転体軸部に軸支された少なくとも１つの回転体とを有している。
【０００９】
本発明の一態様に係る波動減速装置において、前記押圧部材は、前記回転体を２つ有しており、前記２つの回転体は、前記可撓性歯車の被押圧面の周方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。
【００１０】
本発明の一態様に係る波動減速装置において、前記出力側に面する面である押付面を更に備え、前記押付面は、前記軸線方向において移動不能に、前記軸線方向において前記回転押圧部材の前記押圧部材よりも入力側に設けられており、前記回転押圧部材は、前記押付面上を回転して前記軸線周りに環状に移動可能である押付部材を少なくとも１つ有している。
【００１１】
本発明の一態様に係る波動減速装置において、前記押付部材は、前記押圧部材に連結されている。
【００１２】
本発明の一態様に係る波動減速装置において、前記押圧部材は、前記可撓性歯車の被押圧面の周方向に並ぶ２つの回転体が連結されており、前記２つの回転体の間には、前記２つの回転体の前記可撓性歯車の被押圧面の周方向における間隔を調整する押圧力付加機構が設けられている。
【００１３】
本発明の一態様に係る波動減速装置において、前記押圧力付加機構は、前記２つの回転体を前記可撓性歯車の被押圧面の周方向において互いに引き付ける弾性部材と、前記２つの回転体の前記間隔が所定の間隔まで減少した際に互いに当接する係止部とを有している。
【００１４】
本発明の一態様に係る波動減速装置において、前記押付部材は、前記回転押圧部材において、前記押圧部材の設けられている側とは前記軸線方向において反対側に設けられている。
【００１５】
本発明の一態様に係る波動減速装置において、前記押圧部材を２つ有しており、該押圧部材は、前記軸線を挟んで互いに背向して配置されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る波動減速装置によれば、歯車の製造を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る波動減速装置の外観構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る波動減速装置をケースを除いた状態で示す、波動減速装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る波動減速装置をケースを除いた状態で示す、波動減速装置の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る波動減速装置の構成を概略的に示す断面斜視図である。
【図５】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】図５における拡大断面図である。
【図７】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図７における拡大断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る波動減速装置の回転押圧部材の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る波動減速装置の回転押圧部材の構成を概略的に示す側面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る波動減速装置の可撓性歯車の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る波動減速装置の可撓性歯車の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る波動減速装置の可撓性歯車の構成を概略的に示す別の方向から見た分解斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る波動減速装置の固定歯車の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る波動減速装置の変形例における回転押圧部材、可撓性歯車及び固定歯車の構成を概略的に示す側面図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る波動減速装置の変形例における回転押圧部材、可撓性歯車及び固定歯車の構成を概略的に示す側面図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る波動減速装置の変形例における回転押圧部材、可撓性歯車及び固定歯車の構成を概略的に示す側面図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る波動減速装置の変形例における回転押圧部材、可撓性歯車及び固定歯車の構成を概略的に示す側面図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る波動減速装置の変形例における回転押圧部材、可撓性歯車及び固定歯車の構成を概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る波動減速装置１の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、波動減速装置１をケース２を除いた状態で示す、波動減速装置１の構成を概略的に示す斜視図である。図３は、波動減速装置１をケース２を除いた状態で示す、波動減速装置１の構成を概略的に示す分解斜視図であり、図４は、波動減速装置１の構成を概略的に示す断面斜視図である。図５は、図１におけるＡ−Ａ断面図であり、図６は、図５における拡大断面図である。図７は、図１におけるＢ−Ｂ断面図であり、図８は、図７における拡大断面図である。図１〜８に示すように、本発明の実施の形態に係る波動減速装置１は、軸線Ｘ１方向に延びる入力軸１０と、軸線Ｘ１方向に延びる出力軸２０と、入力軸１０に接続された回転押圧部材３０と、出力軸２０に接続された可撓性を有する可撓性歯車５０と、可撓性歯車５０と軸線Ｘ１方向において対向する、軸線Ｘ１周りに回転不能な固定歯車６０とを備え、回転押圧部材３０は、可撓性歯車５０上を回転して軸線Ｘ１周りに環状に移動可能である。
【００２０】
可撓性歯車５０は、軸線Ｘ１方向において出力側に面する面である歯形成面としての出力方向面５１ａ（後述する図９参照）と、出力方向面５１ａに背向する面である被押圧面としての入力方向面５１ｂと、出力方向面５１ａに軸線Ｘ１周りに環状に配列された複数の歯５２とを有している。固定歯車６０は、軸線Ｘ１方向において入力側に面する歯形成面としての入力方向面６１ｂと、入力方向面６１ｂに軸線Ｘ１周りに環状に可撓性歯車５０の歯５２に対向して配列された複数の歯６２とを有している。可撓性歯車５０の歯５２の数は、固定歯車６０の歯６２の数と異なっている。回転押圧部材３０は、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂに入力側から当接して可撓性歯車５０の歯５２の一部を固定歯車６０の歯６２の一部と噛み合わせる押圧部材３１を少なくとも１つ有している。押圧部材３１は、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂ上を回転して軸線Ｘ１周りに環状に移動可能である。なお、図５，６に示す一点鎖線は、可撓性歯車基体５１の出力方向面５１ａに配列された複数の歯５２と固定歯車基体６１の入力方向面６１ｂに配列された複数の歯６２との噛み合い線を示している。以下、波動減速装置１の構成について具体的に説明する。
【００２１】
図９は、本発明の実施の形態に係る波動減速装置１の回転押圧部材３０の構成を概略的に示す斜視図であり、図１０は、波動減速装置１の回転押圧部材３０の構成を概略的に示す側面図である。図１〜１０に示すように、波動減速装置１において、回転押圧部材３０は、例えば、四隅が面取りされた正方形板状又は略正方形板状に形成されており、例えば、金属等により形成されている。回転押圧部材３０の軸線Ｘ１方向における入力側を向いた入力方向面３０ｂには、入力方向面３０ｂの中心から入力軸１０が立設されている。入力軸１０は、軸線Ｘ１方向に沿って延びる細長の円柱棒状又は略円柱棒状に形成されており、例えば、金属等により形成されている。入力軸１０は、回転押圧部材３０と一体に形成されている。入力軸１０及び回転押圧部材３０は、同軸に配設されており、軸線Ｘ１を中心軸としている。入力軸１０は、シールドベアリング等の軸受１１に回転可能に軸支されている。軸受１１の外周面１１ａは、後述するケース２に固定されている。
【００２２】
押圧部材３１は、内周側から外周側に向かって延びる部材である回転体軸部としてのベアリング支持部３４，３５と、各ベアリング支持部３４，３５に軸支された少なくとも１つの回転体としてのボールベアリング３６，３７とを有している。本実施の形態においては、回転押圧部材３０は、押圧部材３１を２つ有しており、押圧部材３１は、軸線Ｘ１を挟んで互いに背向して配置されている。具体的には、回転押圧部材３０は、軸線Ｘ１方向と夫々平行に延びる一対の平行な矩形状又は略矩形状の平坦面３２，３３を有している。一対の平坦面３２，３３には、夫々一対の平坦面３２，３３に直交する軸線xＸ２を中心又は略中心とする円柱状又は略円柱状の押圧部材３１の回転体軸部としての一対のベアリング支持部３４，３５が立設されている。一対のベアリング支持部３４，３５には、夫々上述した押圧部材３１の回転体としての一対のボールベアリング３６，３７が設けられている。一対のボールベアリング３６，３７の内周面３６ａ、３７ａは、一対のベアリング支持部３４，３５の外周面３４ａ、３５ａに夫々固定されている。一対のボールベアリング３６，３７は、同軸に配設されており、軸線Ｘ２を中心軸としている。一対のボールベアリング３６，３７の外周面３６ｂ、３７ｂは、可撓性歯車５０の被押圧面としての入力方向面５１ｂに当接可能となっている。
【００２３】
また、回転押圧部材３０は、後述する押付面としての出力方向面７０ａ上を回転して軸線Ｘ１周りに環状に移動可能である押付部材４５としてのボールベアリング４２，４３を少なくとも１つ有している。本実施の形態においては、回転押圧部材３０は２つのボールベアリング４２，４３を有している。具体的には、回転押圧部材３０は、軸線Ｘ１方向と夫々平行に延びる一対の平行な矩形状又は略矩形状の平坦面３８，３９を有している。一対の平坦面３８，３９には、軸線Ｘ２よりも入力側に距離Ｌだけずれた位置において一対の平坦面３８，３９にそれぞれ直交する軸線Ｘ３を中心又は略中心とする円柱状又は略円柱状の一対のベアリング支持部４０，４１が立設されている。なお、軸線Ｘ３は、軸線Ｘ２に対しても垂直に延びていてもよい。一対のベアリング支持部４０，４１には、夫々一対のボールベアリング４２，４３が設けられている。一対のボールベアリング４２，４３の内周面４２ａ、４３ａは、一対のベアリング支持部４０，４１の外周面４０ａ、４１ａに夫々固定されている。一対のボールベアリング４２，４３は、同軸に配設されており、軸線Ｘ３を中心軸としている。一対のボールベアリング４２，４３の外周面４２ｂ，４３ｂは、出力方向面７０ａに回転可能に接触している。なお、回転押圧部材３０の軸線Ｘ１方向における出力側（一方の側）を向いた出力方向面３０ａには、出力方向面３０ａの中心又は略中心周りに円盤状に広がる出力軸２０及び後述する可撓性歯車基体５１のプレート部５３の逃げ空間４４が形成されている。
【００２４】
図１１は、本発明の実施の形態に係る波動減速装置１の可撓性歯車５０の構成を概略的に示す斜視図である。図１２は、波動減速装置１の可撓性歯車５０の構成を概略的に示す分解斜視図であり、図１３は、波動減速装置１の可撓性歯車５０の構成を概略的に示す別の方向から見た分解斜視図である。図１〜８及び１１〜１３に示すように、波動減速装置１において、可撓性歯車５０は、円盤状又は略円盤状の可撓性歯車基体５１を有している。可撓性歯車基体５１は、軸線Ｘ１方向に撓み可能な厚さを有する金属等により形成されている。可撓性歯車基体５１は、例えば、板ばね材から形成されている。可撓性歯車基体５１の中心又は略中心には、可撓性歯車基体５１の軸線Ｘ１方向における入力側を向いた被押圧面としての入力方向面５１ｂと出力側を向いた歯形成面としての出力方向面５１ａとの間で可撓性歯車基体５１を貫通した貫通孔５１ｃが形成されている。可撓性歯車基体５１の貫通孔５１ｃには、出力軸２０が挿通されている。出力軸２０は、軸線Ｘ１方向に沿って延びる細長の円柱棒状又は略円柱棒状に形成されており、例えば、金属等により形成されている。出力軸２０の直径は、可撓性歯車基体５１の貫通孔５１ｃの直径と同一又は略同一の直径となっており、入力軸１０の直径よりも大きくなっている。なお、出力軸２０は、可撓性歯車基体５１と一体に形成されていてもよい。
【００２５】
出力軸２０の入力側の端部近傍において出力軸２０の外周面には、出力軸２０の直径よりも大きい円環状又は略円環状のフランジ部２１ａが設けられている。また、可撓性歯車は、円環状又は略円環状のプレート部５３を有しており、プレート部５３は、フランジ部２１と同一又は略同一の大きさとなっている。プレート部５３には、プレート部５３の軸線Ｘ１方向における出力側を向いた出力方向面５３ａと入力側を向いた入力方向面５３ｂとの間でプレート部５３を貫通した貫通孔５３ｃが形成されている。プレート部５３の貫通孔５３ｃの直径は、可撓性歯車基体５１の貫通孔５１ｃ及び出力軸２０と同一又は略同一の直径となっている。プレート部５３の貫通孔５３ｃには、出力軸２０の入力側の端部２０ａが挿通されている。
【００２６】
フランジ部２１ａには、ねじ穴２２が複数形成されており、また、可撓性歯車基体５１及びプレート部５３にはねじ穴２２に対応する位置に貫通孔５１ｄ及び貫通孔５４が夫々形成されており、可撓性歯車基体５１は、フランジ部２１ａ及びプレート部５３に挟まれて、貫通孔５１ｄ，５４に挿通されたボルト５５がねじ穴２２に螺合されることによりフランジ部２１とプレート部５３との間に挟持されて固定されている。出力軸２０、可撓性歯車基体５１及びプレート部５３は、同軸に配設されており、軸線Ｘ１を中心軸線としている。
【００２７】
また、出力軸２０の入力側の端部近傍において出力軸２０の外周面には、フランジ部２１ａの軸線Ｘ１方向における出力側を向いた面と隣接して一体に形成されており、フランジ部２１ａの直径よりも小さい円環状又は略円環状のフランジ部２１ｂが設けられている。フランジ部２１ｂの出力方向面２１ｃは、後述する軸受２３の内輪の入力方向面２３ｂと接するようになっており、出力軸２０の軸線Ｘ１方向における位置決めをするようになっている。出力軸２０は、ボールベアリングやシールドベアリング等の軸受２３，２４に回転可能に軸支されている。軸受２３，２４の外周面２３ａ，２４ａは、後述する固定歯車６０に固定されている。
【００２８】
板バネ材等で形成された可撓性歯車基体５１は、可撓性歯車基体５１の出力方向面５１ａに配列された複数の歯５２と固定歯車基体６１の入力方向面６１ｂに配列された複数の歯６２とを部分的に噛み合わせるために、回転押圧部材３０に配設された押圧部３１である一対のボールベアリング３６, ３７によって軸線Ｘ１方向に撓まされている。つまり、可撓性歯車５０は常に軸線Ｘ１方向における出力方向に付勢されている。この時、可撓性歯車基体５１と結合されているフランジ部２１ａ、２１ｂ、プレート部５３及び出力軸２０は一体となって可撓性歯車５０を形成しているため、出力軸２０及びフランジ部２１ｂにも軸線Ｘ１方向における出力方向に付勢力が加えられている。また、フランジ部２１ｂの出力方向面２１ｃは、軸受２３の内輪の入力方向面２３ｂと接触しており軸受２３の外周面２３ａは、固定歯車基体６１のフランジ部６３の貫通孔６３ａに係止されているので、この軸受２３の外輪に対して内輪は軸線Ｘ１方向における出力方向に付勢力が加わることとなる。つまり、軸受２３には所謂プリロードが加えられることとなり、外輪に対して内輪はガタがなく、正確に同軸となる。また、出力軸２０の軸線Ｘ１方向の位置も規定することができる。このように、板バネ材等で形成された可撓性歯車基体５１は、軸受２３に対するプリロード付勢バネとしての役割も有している。
【００２９】
可撓性歯車基体５１の出力方向面５１ａの複数の歯５２は、夫々径方向に延びる可撓性歯車基体５１の外縁から内周側に向かって所定の長さを有する平歯であり、一部が後述する固定歯車６０の複数の歯６２と噛み合うようになっている。可撓性歯車基体５１の歯５２の数は、例えば、２００歯である。
【００３０】
図１４は、本発明の実施の形態に係る波動減速装置１の固定歯車６０の構成を概略的に示す斜視図である。図１〜８及び１４に示すように、波動減速装置１において、固定歯車６０は、軸線Ｘ１を中心又は略中心とする円盤状又は略円盤状の固定歯車基体６１を有している。固定歯車基体６１は、例えば、軸線Ｘ１方向に所定の厚さを有しており、金属等により形成されている。固定歯車基体６１の中心又は略中心には、固定歯車基体６１の軸線Ｘ１方向における入力側を向いた歯形成面としての入力方向面６１ｂと出力側を向いた出力方向面６１ａとの間で固定歯車基体６１を貫通した貫通孔６１ｃが形成されている。固定歯車基体６１の出力方向面６１ａにおける内周側の端部には、出力側に向かって延びる軸線Ｘ１を中心又は略中心とする円筒状又は略円筒状のフランジ部６３が設けられている。固定歯車基体６１の貫通孔６１ｃ及びフランジ部６３の貫通孔６３ａには、出力軸２０が挿通されている。軸受２３，２４の外周面２３ａ，２４ａは、フランジ部６３の貫通孔６３ａに係止されている。
【００３１】
固定歯車基体６１の入力方向面６１ｂの複数の歯６２は、夫々可撓性歯車基体５１の複数の歯５２と対向する位置に可撓性歯車基体５１の複数の歯５２と同一又は略同一の長さを有する平歯であり、一部が可撓性歯車５０の複数の歯５２と噛み合うようになっている。固定歯車基体６１の歯６２の数は、可撓性歯車５０の歯５２の数より多くなっており、例えば、２０２歯であり、可撓性歯車５０の歯５２の数よりも２歯分だけ多くなっている。なお、固定歯車基体６１の歯６２の数と、可撓性歯車５０の歯５２の数との関係は上述のものに限られず、固定歯車基体６１の歯６２の数は、可撓性歯車５０の歯５２の数より少なくなっていてもよい。この場合には、出力軸２０が、固定歯車基体６１の歯６２の数が可撓性歯車５０の歯５２の数より多い場合に入力軸１０を回転させた際の出力軸２０の回転方向とは逆の方向に回転することとなる。
【００３２】
図１〜８に示すように、波動減速装置１において、ケース２は、入力軸１０を軸支し、回転押圧部材３０、可撓性歯車５０、及び固定歯車６０を内部に収容する。具体的には、ケース２は、有底円筒状又は有底略円筒状の部材であり、回転押圧部材３０、可撓性歯車５０、及び固定歯車６０を収容可能に形成された所定の深さを有する凹部である収容凹部３が形成されている。ケース２は、例えば、金属等により形成されている。ケース２は、円盤状又は略円盤状の円盤部４と、円盤部４の出力側の出力方向面４ａから立設された円筒状又は略円筒状の円筒部５とを備えている。円筒部５は、例えば、円盤部４の外縁に形成されている。なお、ケース２における円筒部５の配設位置はこれに限らず、円筒部５は、ケース２において円盤部４の外縁よりも内側に形成されていてもよい。円筒部５は、円盤部４と一体に形成されている。円盤部４及び円筒部５は、同軸に配設されており、軸線Ｘ１を中心軸線としている。
【００３３】
円盤部４の中心又は略中心には、円盤部４の軸線Ｘ１方向における出力側を向いた出力方向面４ａと入力側を向いた入力方向面４ｂとの間で円盤部４を貫通した貫通孔４ｃが形成されている。円盤部４の出力方向面４ａにおける内周側の端部には、出力側に向かって延びる軸線Ｘ１を中心又は略中心とする円筒状又は略円筒状のフランジ部６が設けられている。円盤部４の貫通孔４ｃ及びフランジ部６には、入力軸１０が挿通されている。円盤部４の貫通孔４ｃ及びフランジ部６の内周面の直径は、入力軸１０の直径よりも大きくなっている。円盤部４及びフランジ部６は、同軸に配設されており、軸線Ｘ１を中心軸線としている。軸受１１の外周面１１ａは、フランジ部６の内周面に固定されている。
【００３４】
また、波動減速装置１は、出力側に面する面である押付面としての出力方向面７０ａを更に備えている。押付面としての出力方向面７０ａは、軸線Ｘ１方向において回転押圧部材３０の押圧部材３１よりも入力側に設けられている。具体的には、ケース２内には、軸線Ｘ１方向において回転押圧部材３０に接触する接触部７０が設けられている。接触部７０は、ケース２の収容凹部３内において円盤部４の出力方向面４ａに対向して設けられている。接触部７０は、円盤状又は略円盤状に形成されており、軸線Ｘ１に直交する断面において、接触部７０は、収容凹部３と同一又は略同一の形状となっている。接触部７０には、接触部７０の軸線Ｘ１方向における出力側を向いた押付面としての出力方向面７０ａと入力側を向いた入力方向面７０ｂとの間で接触部７０を貫通した、軸線Ｘ１を中心又は略中心とする貫通孔７０ｃが形成されている。接触部７０の貫通孔７０ｃには、フランジ部６が挿通されている。出力方向面７０ａは、軸線Ｘ１に直交又は略直交する平面又は略平面である。接触部７０の貫通孔７０ｃの直径は、フランジ部６の外周面と同一又は略同一の直径となっている。接触部７０は、出力方向面７０ａにおいて回転押圧部材３０の一対の押付部材４５としてのボールベアリング４２，４３の外周面４２ｂ，４３ｂと接触している。なお、ケース２における接触部７０は別体である場合に限らず、接触部７０は、ケース２と一体であってもよい。この場合、円盤部４の出力方向面４ａが押付面として機能する。また、接触部７０は、ケース２内において軸線Ｘ１方向に移動可能（位置調整可能）になっていてもよい。
【００３５】
続いて、上述した構成を有する波動減速装置１の動作について説明する。波動減速装置１において、入力軸１０が駆動されて軸線Ｘ１周りに回転すると、回転押圧部材３０が軸線Ｘ１周りに回転する。回転押圧部材３０が回転すると、一対のボールベアリング３６，３７が可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂ上を回転（自転）して軸線Ｘ１周りに環状に移動（公転）すると共に、一対のボールベアリング４２，４３が接触部７０の出力方向面７０ａ上を回転（自転）して軸線Ｘ１周りに環状に移動（公転）する。一対のボールベアリング３６，３７が軸線Ｘ１周りに環状に移動して、一対のボールベアリング３６，３７が可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂ上を押圧すると、可撓性歯車５０の可撓性歯車基体５１が出力側に撓んで可撓性歯車５０の歯５２の一部が固定歯車６０の歯６２の一部と噛み合う。固定歯車６０の歯６２の数は２０２歯であり、可撓性歯車５０の歯５２の数は固定歯車６０の歯６２の数より２歯だけ少ない２００歯である。波動減速装置１では、公知の波動歯車装置と同様の原理によって、可撓性歯車５０の歯５２の数と固定歯車６０の歯６２の数との差により入力軸１０の回転を、回転押圧部材３０、可撓性歯車５０及び固定歯車６０を介して減速して出力軸２０に伝達することができる。
【００３６】
本発明の実施の形態に係る波動減速装置１では、回転押圧部材３０が、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂに入力側から当接して可撓性歯車５０の歯５２の一部を固定歯車６０の歯６２の一部と噛み合わせる押圧部材３１を少なくとも１つ有しており、押圧部材３１が、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂ上を回転して軸線Ｘ１周りに環状に移動する。このため、回転押圧部材３０が回転すると、押圧部材３１が可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂ上を回転（自転）して軸線Ｘ１周りに環状に移動（公転）し、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂを押圧することで、可撓性歯車５０の可撓性歯車基体５１が出力側に撓んで可撓性歯車５０の歯５２の一部と固定歯車６０の歯６２の一部とを噛み合わせることができる。このように、波動減速装置１では、押圧部材３１を可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂ上を回転させて軸線Ｘ１周りに環状に移動するだけで、可撓性歯車５０の歯５２の一部と固定歯車６０の歯６２の一部とを噛み合わせることができ、従来のように、カム等により可撓性歯車５０を押圧する場合よりも容易に波動減速装置１を動作させることができる。
【００３７】
上述のように本発明の実施の形態に係る波動減速装置１においては、可撓性歯車５０において、歯５２は、平面又は略平面状の出力方向面５１ａに形成されており、また、固定歯車６０において、歯６２は、平面又は略平面状の入力方向面６１ｂに形成されている。このため、波動減速装置１では、従来のように、可撓性歯車や固定歯車、駆動歯車の円筒状部分の内周面や外周面に歯を形成する必要がなく、平面又は略平面を加工することにより歯を形成でき、複雑な歯の加工をする必要がないため、歯の加工が容易となり、歯車の製造を容易にすることができる。
【００３８】
このように、本発明の実施の形態に係る波動減速装置１によれば、歯車の製造を容易にすることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。
【００４０】
例えば、上述の波動減速装置１においては、押圧部材３１として一対のボールベアリング３６，３７が、また、押付部材４５として一対のボールベアリング４２，４３が設けられている場合を一例に本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、押圧部材は、押付部材を一体に有する、図１５〜１９に示すような押圧部材８０，９０，１００であってもよい。
【００４１】
例えば、図１５に示すように、波動減速装置１は、押圧部材３１及び押付部材４５に代えて押圧部材８０及び押付部材８１を夫々有していてもよい。具体的には、押付部材８１は、押圧部材８０に連結されており、押付部材８１は、回転押圧部材３０において、押圧部材８０の設けられている側とは軸線Ｘ１方向において反対側（入力側）に設けられている。具体的には、押圧部材８０は１つの回転体８４を有しており、押付部材８１は１つの回転体８５を有しており、夫々軸線Ｘ１方向に延びる板状又は略板状の一対の対向する保持部材８２，８３の間に、回転体８４及び８５は設けられている。保持部材８２，８３の出力側の端部に、回転体８４は回転可能に軸支されている。回転体８４の少なくとも出力側の一部は、保持部材８２，８３よりも外側にはみ出ている。また、回転体８４の少なくとも一部は、回転押圧部材３０の出力方向面３０ａよりも出力側に出っ張っている。回転体８４の中心軸線は、軸線Ｘ１に垂直又は略垂直である。回転体８４は、例えばボールベアリングである。回転体８４は、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂ上を回転して軸線Ｘ１周りに環状に移動可能である。
【００４２】
また、保持部材８２，８３の入力側の端部には、回転体８５が回転可能に軸支されている。回転体８５の少なくとも入力側の一部は、保持部材８２，８３よりも外側にはみ出ている。また、回転体８５の少なくとも一部は、回転押圧部材３０の入力方向面３０ｂよりも入力側に出っ張っている。回転体８５の中心軸線は、軸線軸線Ｘ１に垂直又は略垂直である。回転体８５は、例えばボールベアリングである。回転体８５は、接触部７０の出力方向面７０ａ上を回転して軸線Ｘ１周りに環状に移動可能である。このように、波動減速装置１の本変形例では、押付部材８１が押圧部材８０に連結されていることで、波動減速装置１を更に容易に製造することができる。なお、押圧部材８０及び押付部材８１は、回転押圧部材３０の一対の平坦面３２，３３の一方にのみ設けられていてもよい。保持部材８２，８３の構成は公知の構成でよく、詳細な説明は省略する。
【００４３】
また、図１５の変形例において、回転体８４と回転体８５とは同径又は略同径であるが、回転体８４と回転体８５とは異なる径であってもよい。例えば、図１６に示すように、押圧部材８０は、回転体８４よりも大径の回転体８６を有していてもよい。波動減速装置１の本変形例では、押圧部材８０が大径の回転体８６を有していることで、可撓性歯車５０と固定歯車６０との噛み合い幅を増大させ、それによって、出力トルクを増大させることができる。
【００４４】
また、図１５の変形例として、図１７に示すように、押圧部材９０は、回転体９１，９２を有しており、２つの回転体９１，９２は、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂの周方向（図１７の矢印ａ方向）に所定の間隔を空けて並んで配置されている。また、押付部材９５は、軸線Ｘ１方向において押圧部材９０に並んで押圧部材９０に連結されている。押付部材９５は１つの回転体９６を有している。具体的には、例えば三角板状又は略三角板状の互いに対向する一対の板状の保持部材９３，９４の間に、回転体９１，９２及び９６が設けられており、回転押圧部材３０の一対の平坦面３２，３３夫々に、保持部材９４を介してこの保持部材９３，９４の間に設けられた押圧部材９０及び押付部材９５が固定されている。回転体９１，９２は、保持部材９３，９４の間において出力側に、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂの周方向に並んで回転可能に支持されている。また、回転体９６は、保持部材９３，９４の間において入力側に、回転可能に支持されている。
【００４５】
回転体９１，９２は、例えばボールベアリングである。回転体９１，９２は、保持部材９３，９４の出力側の２つの角部分の一方の角部分の近傍に軸支されており、回転体９１，９２の少なくとも出力側の一部は、保持部材９３，９４よりも外側にはみ出ている。また、回転体９１，９２の少なくとも一部は、回転押圧部材３０の出力方向面３０ａよりも出力側に出っ張っている。回転体９１の中心軸線及び回転体９２の中心軸線は、軸線Ｘ１に垂直又は略垂直であり、軸線Ｘ１方向において同一又は略同一の位置に位置している。また、回転体９１，９２は、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂの周方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。回転体９１，９２は、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂ上を回転して軸線Ｘ１周りに環状に移動可能である。
【００４６】
回転体９６は、保持部材９３，９４の入力側の角部分の近傍に、回転可能に軸支されており、回転体９６の少なくとも入力側の一部は、保持部材９３，９４よりも外側にはみ出ている。また、回転体９６の少なくとも一部は、回転押圧部材３０の入力方向面３０ｂよりも入力側に出っ張っている。回転体９６の中心軸線は、軸線Ｘ１に垂直又は略垂直である。回転体９６は、例えばボールベアリングである。回転体９６は、接触部７０の出力方向面７０ａ上を回転して軸線Ｘ１周りに環状に移動可能である。
【００４７】
このように、波動減速装置１の変形例では、押圧部材９０として２つの回転体９１，９２が可撓性歯車５０の被押圧面としての入力方向面５１ｂの周方向に所定の間隔を空けて並んで配置されていることで、回転体９１と回転体９２との間で可撓性歯車５０を押圧することができる。このため、可撓性歯車５０と固定歯車６０との噛み合い幅を増大することができ、波動減速装置１の出力トルクを増加させることができる。また、本変形例においては、２つの回転体９１，９２の入力方向面５１ｂの周方向における間隔を空けることにより、可撓性歯車５０と固定歯車６０との噛み合い幅を増大しており、回転体９１，９２を大きくすることなくこの噛み合い幅を大きくすることができる。つまり、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂと接触部７０の出力方向面７０ａとの間の間隔を広げることなく、可撓性歯車５０と固定歯車６０との噛み合い幅を増大することができる。なお、押圧部材９０及び押付部材９５は、回転押圧部材３０の一対の平坦面３２，３３の一方にのみ設けられていてもよい。また、図示の変形例においては、回転体９１，９２と回転体９６とは同径又は略同径であるが、回転体９１，９２と回転体９６とは異なる径であってもよい。保持部材９３，９４の構成は公知の構成でよく、詳細な説明は省略する。
【００４８】
また、図１７の変形例として、図１８に示すように、押圧部材１００は、回転体１０１，１０２を有しており、２つの回転体１０１，１０２は、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂの周方向（図１８の矢印ａ方向）に所定の間隔を空けて並んで配置されている。２つの回転体１０１，１０２の間には、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂの周方向における、２つの回転体１０１，１０２の間隔（以下、回転体間隔ともいう。）を調整する押圧力付加機構１０３が設けられている。また、押圧力付加機構１０３は、一対の保持部材１１３、１１４と、２つの回転体１０１，１０２を可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂの周方向において互いに引き付ける弾性部材１０５と、２つの回転体１０１，１０２の間隔が所定の間隔まで減少した際に互いに当接する係止部１０７とを有している。
【００４９】
具体的には、一対の平坦面３２，３３の各々には、軸線Ｘ１に直交する軸線Ｘ４を中心又は略中心とする円柱状又は略円柱状のベアリング支持部１０９が立設されている。ベアリング支持部１０９には、押付部材１１１が回転可能に支持されている。押付部材１１１は、１つの回転体１１２を有している。回転体１１２は、例えばボールベアリングである。回転体１１２は、接触部７０の出力方向面７０ａ上を回転して軸線Ｘ１周りに環状に移動可能である。また、ベアリング支持部１０９には、板状又は略板状の一対の保持部材１１３（１１３ａ、１１３ｂ），１１４（１１４ａ、１１４ｂ）が設けられている。
【００５０】
保持部材１１３，１１４の出力側の端部には、回転体１０１，１０２が回転可能に支持されている。回転体１０１，１０２の中心軸線は、軸線Ｘ１に直交又は略直交しており、また、ベアリング支持部１０９から同一又は略同一の距離の位置に位置している。回転体１０１，１０２は、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂ上を回転して軸線Ｘ１周りに環状に移動可能である。
【００５１】
保持部材１１３と保持部材１１４との間には、上述したように、回転体１０１，１０２の回転体間隔を調整する押圧力付加機構１０３が設けられている。押圧力付加機構１０３は弾性部材１０５を有しており、弾性部材１０５は、例えば引っ張りばねであり、弾性部材１０５の一端が保持部材１１３に、弾性部材１０５の他端が保持部材１１４に取り付けられており、保持部材１１３及び保持部材１１４の出力側の端部を互いに近づく方向に引っ張っている。これにより、回転体１０１，１０２は、軸線Ｘ１の出力方向に付勢される。また、押圧力付加機構１０３は、係止部１０７を有しており、係止部１０７は保持部材１１３の出力側の端部から保持部材１１４の出力側の端部に向かって延びる板状の一方側係止片１０７ａと、保持部材１１４の出力側の端部から保持部材１１３の出力側の端部に向かって延びる板状の他方側係止片１０７ｂとを有している。
【００５２】
一方側係止片１０７ａは、保持部材１１３の出力側の端部に固定されており、他方側係止片１０７ｂは、保持部材１１４の出力側の端部に固定されている。一方側係止片１０７ａ及び他方側係止片１０７ｂは、弾性部材１０５により入力方向面５１ｂの周方向において互いに引き付けられており、回転体１０１，１０２の間隔が所定の間隔（最小間隔）となって、先端部において当接する。また、回転体１０１，１０２に、回転体１０１，１０２が互いに離間する方向の力が加わると、一方側係止片１０７ａ及び他方側係止片１０７ｂは、弾性部材１０５の力に抗して離間する。
【００５３】
このように、波動減速装置１の本変形例では、２つの回転体１０１，１０２の間に、押圧力付加機構１０３が設けられているので、回転体１０１，１０２は軸線Ｘ１の出力方向に付勢される。そのため、回転体１０１，１０２による可撓性歯車５０の押圧力を一定に保つことができる。
【００５４】
また、図１８の変形例として、図１９に示すように、保持部材１１３（１１３ａ、１１３ｂ），１１４（１１４ａ、１１４ｂ）間の開き量調整部材１１５を有していてもよい。この場合には、ケース２に工具穴を設け、開き量調整部材１１５の操作口をケース２の工具穴に合わせておくことにより、波動減速装置１を組み立てた後であっても、保持部材１１３，１１４の開き量を外部から調整することができる。保持部材１１３，１１４を開く方向に移動させたとき、回転体１０１，１０２は軸線Ｘ１方向において、入力方向に移動する。つまり、回転体１０１，１０２は、軸線Ｘ１方向において押付部材１１１に近づき、固定歯車６０との距離が遠くなる。これにより、回転体１０１，１０２が可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂを押圧する軸線Ｘ１方向の位置が入力方向側に変化する。このように、保持部材１１３，１１４間の開き量を調整することによって、回転体１０１，１０２の軸線Ｘ１方向の位置を調整することができ、可撓性歯車５０の入力方向面５１ｂを押圧し撓ませる量を変化させることが可能となる。従って、可撓性歯車５０と固定歯車６０との噛み合い量の調整をすることができる。なお、開き量調整部材１１５は、例えばリンク機構やボールねじ、送りねじ等である。開き量調整部材１１５の構成は公知の構成でよく、詳細な説明は省略する。
【００５５】
なお、図１〜１４に示した本実施の形態における回転押圧部材３０は、図１５〜１９に示した本実施の形態の変形例における押圧部材８０，９０，１００を構成要素の一部とした回転押圧部材３０よりも軸線Ｘ１方向において回転押圧部材３０全体の厚さを小さくすることができる。また、図１６に示した本実施の形態の変形例における押圧部材８０は、図１５に示した本実施の形態の変形例における押圧部材８０よりも出力トルクを大きくすることができる。また、図１７、図１８に示した本実施の形態の変形例における押圧部材９０及び１００は、図１〜１０に示した本実施の形態における押圧部材３１、図１５、図１６に示した本実施の形態の変形例における押圧部材８０よりも出力トルクを大きくすることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１…波動減速装置、２…ケース、３…収容凹部、４…円盤部、４ａ…出力方向面、４ｂ…入力方向面、４ｃ…貫通孔、５…円筒部、６…フランジ部、１０…入力軸、１１…軸受、１１ａ…外周面、２０…出力軸、２０ａ…端部、２１ａ，２１ｂ…フランジ部、２１ｃ…出力方向面、２２…ねじ穴、２３，２４…軸受、２３ａ，２４ａ…外周面、２３ｂ…入力方向面、３０…回転押圧部材、３０ａ…出力方向面、３０ｂ…入力方向面、３１，８０，９０，１００…押圧部材、３２，３３…平坦面、３４，３５，１０９…ベアリング支持部、３４ａ，３５ａ…外周面、３６，３７…ボールベアリング、３６ａ，３７ａ…内周面、３６ｂ，３７ｂ…外周面、３８，３９…平坦面、４０，４１…ベアリング支持部、４０ａ，４１ａ…外周面、４２，４３…ボールベアリング、４２ａ，４３ａ…内周面、４２ｂ，４３ｂ…外周面、４４…逃げ空間、４５，８１，９１，１１１・・・押付部材、５０…可撓性歯車、５１…可撓性歯車基体、５１ａ…出力方向面、５１ｂ…入力方向面、５１ｃ，５１ｄ…貫通孔、５２…歯、５３…プレート部、５３ａ…出力方向面、５３ｂ…入力方向面、５３ｃ，５４…貫通孔、５５・・・ボルト、６０…固定歯車、６１…固定歯車基体、６１ａ…出力方向面、６１ｂ…入力方向面、６１ｃ…貫通孔、６２…歯、６３…フランジ部、７０…接触部、７０ａ…出力方向面、７０ｂ…入力方向面、７０ｃ…貫通孔、８４，８５，８６，９１，９２，９６，１０１，１０２，１１２…回転体、８２，８３，９３，９４，１１３，１１４…保持部材、１０３…押圧力付加機構、１０５…弾性部材、１０７…係止部、１０７ａ…一方側係止片、１０７ｂ…他方側係止片、１１５…開き量調整部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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