(57)【要約】【課題】動作中において良好な噛み合い状態を維持することのできる歯車装置を提供すること。【解決手段】歯車装置１０は、第一軸線Ｌａを中心として配置された第一歯車１１０及び第二歯車１２０と、第一軸線Ｌａに対して傾いた第二軸線Ｌｂを中心として配置された中間歯車１３０とを備える。中間歯車１３０は、第一歯車１１０及び第二歯車１２０の一方を他方に対して差動回転させるように、第一歯車１１０及び第二歯車１２０に噛み合う。第一歯１１１、第一中間歯１３６、第二中間歯１３８、及び第二歯１２１のうちの少なくとも一つである特定歯の少なくとも一部は、径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるよう形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一軸線を中心として配置された第一歯車及び第二歯車と、
前記第一歯車及び前記第二歯車の間において、前記第一軸線に対して傾いた第二軸線を中心として配置された中間歯車であって、前記第一歯車及び前記第二歯車の一方を他方に対して差動回転させるように、前記第一歯車及び前記第二歯車に噛み合う中間歯車とを備え、
前記第一歯車は、前記中間歯車に対向して設けられた、前記中間歯車と噛み合う第一歯を複数有し、
前記第二歯車は、前記中間歯車に対向して設けられた、前記中間歯車と噛み合う第二歯を複数有し、
前記中間歯車は、前記第一歯と係合する第一中間歯を複数有し、かつ、前記第二歯と係合する第二中間歯を複数有し、
前記第一歯、前記第一中間歯、前記第二中間歯、及び前記第二歯のうちの少なくとも一つである特定歯の少なくとも一部は、径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるよう形成されている
歯車装置。
【請求項２】
前記特定歯の前記少なくとも一部は、前記径方向の外側に向かうほど歯すじの傾きが大きくなるように歯すじが曲線状に形成されている
請求項１記載の歯車装置。
【請求項３】
前記特定歯は、前記径方向の全体にわたって、前記径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるよう形成されている
請求項１または２記載の歯車装置。
【請求項４】
さらに、
前記第一歯車、前記第二歯車、及び前記中間歯車を収容するハウジングを備え、
前記第一歯車は前記ハウジングに固定されており、
前記中間歯車は、複数の前記第一中間歯及び複数の第二中間歯を有する円環状の外輪部と、前記外輪部の中央部に配置され、前記外輪部を回転可能に支持する内輪部とを有し、
前記内輪部は、前記第一軸線を中心に回転する入力軸に、前記第二軸線と直交する姿勢で固定されており、
前記入力軸が外部の駆動力によって回転することで、前記第二歯車は、前記第一歯車に対して差動回転する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の歯車を備える歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の歯車を備えることで、入力される回転角を変化させて出力する歯車装置が存在する。例えば、特許文献１には、第１の軸線の回りに回転可能な入力部材及び出力部材と、入力部材及び出力部材を差動回転可能に連結する内輪と、外輪を回転駆動可能なモータとを備える伝達比可変機構が開示されている。この伝達比可変機構では、内輪および外輪の中心軸線としての第２の軸線が、第１の軸線に対して傾斜している。この構成によれば、入力される回転角と出力される回転角との比である伝達比を、同一軸上で変更することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０３１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の伝達比可変機構のように、歯が設けられた面同士を向い合せて複数の歯車を噛み合わせる構造を有する歯車装置において、歯車間における噛み合いのズレ（歯飛び）を抑制するために、噛み合う２つの歯車を互いに近づけるように予圧を付与する場合がある。この場合、歯飛びの抑制の観点からは予圧が高いことが好ましいが、予圧の高さは、例えば伝達トルクの損失の要因ともなりうる。従って、歯車装置における歯飛びの抑制を実現するための構造として、予圧を付与する構造とは異なる構造が求められる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数の歯車を備える歯車装置であって、動作中において良好な噛み合い状態を維持することができる歯車装置を提供することを目的とする。
【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、本発明の一態様に係る歯車装置は、第一軸線を中心として配置された第一歯車及び第二歯車と、前記第一歯車及び前記第二歯車の間において、前記第一軸線に対して傾いた第二軸線を中心として配置された中間歯車であって、前記第一歯車及び前記第二歯車の一方を他方に対して差動回転させるように、前記第一歯車及び前記第二歯車に噛み合う中間歯車とを備え、前記第一歯車は、前記中間歯車に対向して設けられた、前記中間歯車と噛み合う第一歯を複数有し、前記第二歯車は、前記中間歯車に対向して設けられた、前記中間歯車と噛み合う第二歯を複数有し、前記中間歯車は、前記第一歯と係合する第一中間歯を複数有し、かつ、前記第二歯と係合する第二中間歯を複数有し、前記第一歯、前記第一中間歯、前記第二中間歯、及び前記第二歯のうちの少なくとも一つである特定歯の少なくとも一部は、前記径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるよう形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の歯車を備える歯車装置であって、動作中において良好な噛み合い状態を維持することができる歯車装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る歯車装置の構成概要を示す断面図である。
【図２】実施の形態に係る第一歯車の構成概要を示す平面図である。
【図３】実施の形態に係る第二歯車の構成概要を示す平面図である。
【図４】実施の形態に係る中間歯車の構成概要を示す平面図である。
【図５】実施の形態に係る第一歯車と中間歯車との噛み合い状態を示す断面図である。
【図６】実施の形態に係る第一歯車が有する第一歯の側面図である。
【図７】実施の形態に係る第一歯と第一中間歯との通常時における係合状態を示す側面図である。
【図８】第一中間歯が通常時よりも浮いた状態における第一歯と第一中間歯との係合状態を示す側面図である。
【図９】実施の形態の変形例に係る第一歯と第一中間歯との通常時における係合状態を示す側面図である。
【図１０】実施の形態の変形例に係る第一中間歯が通常時よりも浮いた状態における第一歯と第一中間歯との係合状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態及びその変形例について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態及び変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態及び変形例おける構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１０】
また、図面は、本発明を示すために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、及び比率とは異なる場合がある。さらに、以下の実施の形態及び特許請求の範囲において、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が平行である、とは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。
【００１１】
（実施の形態）
まず、図１〜図５を用いて、実施の形態に係る歯車装置１０の全般的な構成を説明する。図１は、実施の形態に係る歯車装置１０の構成概要を示す断面図である。なお、図１では、入力軸１５０、出力軸１６０、及び、各歯車（１１０、１２０、１３０）が有する歯については断面ではなく側面が図示されている。また、図１では、歯車装置１０の基本構造が簡易的に図示されており、例えば入力軸１５０及び出力軸１６０のそれぞれを回動可能に支持するベアリング装置等の要素の図示は省略されている。
【００１２】
図２は、実施の形態に係る第一歯車１１０の構成概要を示す平面図であり、図３は、実施の形態に係る第二歯車１２０の構成概要を示す平面図であり、図４は、実施の形態に係る中間歯車１３０の構成概要を示す平面図である。図５は、第一歯車１１０と中間歯車１３０との噛み合い状態を示す断面図であり、具体的には、図２のＶ−Ｖ線の位置における当該噛み合い状態が図示されている。
【００１３】
歯車装置１０は、入力される回転角、回転力、あるいは回転速度を変化させて出力する装置である。本実施の形態では、歯車装置１０は、入力軸１５０の回転速度より小さな回転速度で出力軸１６０を回転させる減速機として機能する。
【００１４】
図１に示すように、歯車装置１０は、第一歯車１１０と第二歯車１２０と中間歯車１３０とを備える。第一歯車１１０及び第二歯車１２０は、第一軸線Ｌａを中心として配置された円盤状の歯車である。中間歯車１３０は、第一歯車１１０及び第二歯車１２０の間において、第一軸線Ｌａに対して傾いた第二軸線Ｌｂを中心として配置された円盤状の歯車である。また、中間歯車１３０は、第一歯車１１０及び第二歯車１２０の一方を他方に対して差動回転させるように、第一歯車１１０及び第二歯車１２０に噛み合っている。
【００１５】
第一歯車１１０は、図１及び図２に示すように、中間歯車１３０に対向して設けられた第一歯１１１を複数有している。具体的には、第一歯車１１０の本体である第一本体部１１４の中間歯車１３０側の面に、複数の第一歯１１１が環状に並んで配置されている。第一本体部１１４の中央部には、入力軸１５０が貫通する貫通孔１１５が形成されている。
【００１６】
第二歯車１２０は、図１及び図３に示すように、中間歯車１３０に対向して設けられた第二歯１２１を複数有している。具体的には、第二歯車１２０の本体である第二本体部１２４の中間歯車１３０側の面に、複数の第二歯１２１が環状に並んで配置されている。第二本体部１２４の中央部には、入力軸１５０が貫通する貫通孔１２５が形成されている。
【００１７】
中間歯車１３０は、図１及び図４に示すように、第一歯１１１と係合する第一中間歯１３６を複数有し、かつ、第二歯１２１と係合する第二中間歯１３８を複数有している。より詳細には、中間歯車１３０は、平面視における中間歯車１３０の中央部分を構成する内輪部１３１と、内輪部１３１に複数のベアリング１３２によって回転自在に支持された外輪部１３５とを有する。複数の第一中間歯１３６及び複数の第二中間歯１３８は、図１に示すように、外輪部１３５に配置されている。また、本実施の形態では、第一中間歯１３６及び第二中間歯１３８のそれぞれは、外輪部１３５に形成された２つの凹部の間の凸部によって形成されている。例えば、第一中間歯１３６は、図５に示すように、それぞれが第一歯１１１に対応した形状の２つの凹部１３７の間の凸部によって形成されている。
【００１８】
なお、図４では、中間歯車１３０の、第一歯車１１０側の構造のみが図示されているが、第二歯車１２０側の構成は、第一歯車１１０側の構造と共通するため、その図示は省略する。
【００１９】
このように複数の歯車を備える歯車装置１０において、中間歯車１３０は、第一軸線Ｌａを中心として回転する入力軸１５０に接続されている。具体的には、入力軸１５０は、第一軸線Ｌａに対して傾斜した傾斜部１５１を有し、傾斜部１５１に中間歯車１３０の内輪部１３１が固定されている。傾斜部１５１は、入力軸１５０よりも外径が大きな円柱状の部分であり軸線は第二軸線Ｌｂに平行である。傾斜部１５１に固定された内輪部１３１は、入力軸１５０の回転に伴って歳差運動する。つまり、内輪部１３１は、第二軸線Ｌｂに直交する姿勢（中心軸が第二軸線Ｌｂに平行な姿勢）を保ちながら、入力軸１５０によって回転駆動される。
【００２０】
また、外輪部１３５も第二軸線Ｌｂに直交する姿勢を維持しつつ、内輪部１３１が回転することで歳差運動しながら、第一歯車１１０及び第二歯車１２０と噛み合う。
【００２１】
ここで、本実施の形態では、第一歯車１１０は、第一歯車１１０、第二歯車１２０、中間歯車１３０を収容するハウジング１００に固定されている。また、第二歯車１２０には、接続部材１６５を介して出力軸１６０が固定されており、第二歯車１２０は、出力軸１６０とともに回動自在にハウジング１００に保持されている。
【００２２】
また、本実施の形態では、第一歯１１１の数をＴ１、第二歯１２１の数をＴ２、第一中間歯１３６の数をＴｍ１、第二中間歯１３８の数をＴｍ２とした場合、Ｔ１＜Ｔｍ１であり、かつ、Ｔｍ１＝Ｔｍ２＝Ｔ２である。例えば、Ｔ１＝３８であり、Ｔｍ１＝Ｔｍ２＝Ｔ２＝４０である。
【００２３】
この場合、入力軸１５０が回転することで、図１に示すように傾いた姿勢を維持しながら回転する中間歯車１３０は、第一歯車１１０との噛み合い位置を、第一歯車１１０の周方向にずらしながら回転する。また、中間歯車１３０の第一中間歯１３６の数Ｔｍ１は、第一歯車１１０の第一歯１１１の数Ｔ１よりも２だけ多い。そのため、入力軸１５０が１回転した場合、第一中間歯１３６を有する外輪部１３５は、Ｔｍ１とＴ１との差（２）に相当する量だけ位相が進む。つまり、入力軸１５０が３６０°回転した場合、外輪部１３５は、３６０°×２／４０＝１８°だけ回転する。従って、入力軸１５０が２０回転することで、外輪部１３５は１回転する。
【００２４】
また、外輪部１３５が有する第二中間歯１３８の数Ｔｍ２は、第二歯車１２０の第二歯１２１の数Ｔ２と同数（４０）であり、第二歯車１２０は、外輪部１３５の回転と同相で回転する。つまり、外輪部１３５が１回転する場合、それに伴って、第二歯車１２０も１回転する。すなわち、入力軸１５０が２０回転することで外輪部１３５が１回転し、その結果、第二歯車１２０及び出力軸１６０も１回転する。このように、第二歯車１２０は第一歯車１１０に対して差動回転する。つまり、本実施の形態において、歯車装置１０は、入力軸１５０と出力軸１６０とが同軸であって、かつ、減速比が１／２０の減速機である。
【００２５】
このように構成された歯車装置１０は、例えば、パワーステアリング装置におけるパワーアシスト用の減速機として用いられる。この場合、入力軸１５０の回転軸である第一軸Ｌａ上にパワーアシスト用のモータの軸が配置され、モータの軸と入力軸１５０とが接続される。また、出力軸１６０は、例えば、ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトにギア等を介して、あるいは直接、回転駆動力を加えるように配置される。
【００２６】
このように、歯車装置１０は、モータの軸と同軸上で減速できる。そのため、例えばコラムアシスト式のパワーステアリング装置におけるパワーアシスト用の減速機として歯車装置１０を用いた場合、パワーアシスト用モータを、ステアリグシャフトと平行に、あるいは平行かつ同軸に配置できる。その結果、パワーアシスト用モータが、例えば、ステアリングコラムの周辺における計器等の配置の自由度を阻害する可能性が低下する。
【００２７】
ここで、歯車装置１０では、歯が設けられた面同士を向い合せて複数の歯車を噛み合わせている。例えば、第一歯車１１０と中間歯車１３０とは、図５に示すように噛み合わされる。具体的には、第一歯１１１と第一中間歯１３６とが斜面同士で接触し、かつ、入力軸１５０が回転することで、第一中間歯１３６には例えば図５における右方向または左方向に移動させようとする力が作用する。その結果、第一中間歯１３６が第一歯１１１を乗り越える可能性が生じる。つまり、第一歯車１１０と中間歯車１３０との間において歯飛びが生じる可能性がある。
【００２８】
このような歯飛びを抑制するために、例えば、中間歯車１３０に、第一歯車１１０の方向（Ｚ軸マイナス方向）の予圧を付与することが考えられる。中間歯車１３０に予圧を付与する構造としては、バネ等の弾性部材を用いて入力軸１５０をＺ軸マイナス方向に付勢する構造が例示される。しかしながら、この場合、中間歯車１３０において付勢力が作用する位置と、第一中間歯１３６の位置とが一致しないため、付勢力を、第一中間歯１３６を第一歯車１１０に噛み合わせるための力として効率よく利用することができない。また、中間歯車１３０に付与する予圧を高めた場合、トルクの損失または中間歯車１３０の変形等の別の問題も生じうる。
【００２９】
そこで、本実施の形態に係る歯車装置１０では、互いに噛み合う（係合する）歯の少なくとも一方を、歯たけ（歯の高さ）が径方向における外側に行くほど高くなるように形成し、これにより、歯飛びを抑制する構造が採用されている。この特徴について図６〜図８を用いて説明する。
【００３０】
図６は、実施の形態に係る第一歯車１１０が有する第一歯１１１の側面図である。図７は、実施の形態に係る第一歯１１１と第一中間歯１３６との通常時における係合状態を示す側面図である。図８は、第一中間歯１３６が通常時よりも浮いた状態における第一歯１１１と第一中間歯１３６との係合状態を示す側面図である。なお、第一歯１１１は、特定歯の一例である。
【００３１】
図６に示すように、本実施の形態において第一歯車１１０が有する第一歯１１１は、第一本体部１１４の中間歯車１３０側の面に立設されており、歯たけｈは、第一歯車１１０の径方向における外側に向かうほど高くなっている。
【００３２】
これにより、例えば図７に示すように、通常時において第一歯１１１と第一中間歯１３６とが適切に係合するとともに、図８に示すように、第一歯１１１が通常時よりも浮いた状態においても、第一中間歯１３６との係合状態が維持される。
【００３３】
ここで、第一中間歯１３６は、中間歯車１３０の外輪部１３５に配置されているため、第一中間歯１３６が浮く場合、単に、第一歯車１１０に対して垂直に離れる方向に移動するのではなく、例えば、中間歯車１３０の中央部を中心に回動するように移動する。つまり、第一中間歯１３６の移動の軌跡は、径方向における外側に向かう成分を含む。従って、第一歯１１１は、通常時における第一中間歯１３６の位置（図７参照）よりも、径方向における外側の部分が他の部分よりも高くなっていることで、第一中間歯１３６の径方向における外側の端部が、第一歯１１１を乗り越える可能性が低減される。
【００３４】
すなわち、第一中間歯１３６において、上方向の移動量（図８参照）が最も大きくなる部分である、第一中間歯１３６の径方向における外側の端部が第一歯１１１を乗り越えないように、第一歯１１１を形成する。これにより、第一中間歯１３６が第一歯１１１を乗り越えること、すなわち歯飛びが抑制される。
【００３５】
なお、本実施の形態では、第一歯１１１は、図６に示すように、径方向の全体にわたって、径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるよう形成されている。つまり、第一歯１１１は、歯すじ１１２が左端から右端にかけて高くなるように形成されている。しかし、第一歯１１１の一部のみが歯たけが高くなるよう形成されていてもよい。例えば、通常時における第一中間歯１３６の位置（図７参照）よりも、径方向における外側の部分のみが、径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるように形成されていてもよい。また、第一歯１１１の歯たけは、連続的に高くなっている必要はない。例えば、通常時において第一中間歯１３６と重複する部分（側面視における重複部分、以下同じ）は一定の高さｈ１であり、第一中間歯１３６よりも、径方向における外側の部分の高さが一定の高さｈ２（ｈ２＞ｈ１）であってもよい。
【００３６】
例えば、第一歯１１１の、通常時における第一中間歯１３６との重複部分の高さを、中間歯車１３０と第一歯車１１０との噛み合い位置の周方向への移動が可能な範囲において可能な限り高くし、かつ、その径方向外側の歯たけをさらに高くしてもよい。これにより、歯車装置１０の動作時における第一歯車１１０と中間歯車１３０との適切な噛み合いを保証するとともに、第一歯車１１０と中間歯車１３０との間における歯飛びの抑制が実現される。
【００３７】
また、第一歯車１１０と中間歯車１３０との間における歯飛びを抑制するためには、第一歯１１１及び第一中間歯１３６の少なくとも一方が、径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるように形成されていればよい。例えば、第一歯１１１及び第一中間歯１３６のうちの、第一中間歯１３６のみが径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるように形成されていてもよい。また、第一歯１１１及び第一中間歯１３６の両方が、径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるように形成されていてもよい。いずれの場合であっても、第一歯１１１及び第一中間歯１３６の一方に対する他方の乗り越え、すなわち、第一歯車１１０と中間歯車１３０との間における歯飛びが抑制される。
【００３８】
また、図６〜図８では、第一歯１１１及び第一中間歯１３６の構造上の関係を図示し、その説明を行ったが、第二歯車１２０と中間歯車１３０との間においても歯飛びの問題は生じうる。そのため、本実施の形態では、第二歯１２１は、第一歯１１１と同様に、径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるように形成されている。これにより、第二歯車１２０と中間歯車１３０との間における歯飛びが抑制される。また、この効果は、第二歯１２１及び第二中間歯１３８の少なくとも一方における少なくとも一部が、径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるように形成されていることで得ることができる。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態に係る歯車装置１０は、第一軸線Ｌａを中心として配置された第一歯車１１０及び第二歯車１２０と、第一歯車１１０及び第二歯車１２０の間において、第一軸線Ｌａに対して傾いた第二軸線Ｌｂを中心として配置された中間歯車１３０とを備える。中間歯車１３０は、第一歯車１１０及び第二歯車１２０の一方を他方に対して差動回転させるように、第一歯車１１０及び第二歯車１２０に噛み合う。第一歯車１１０は、中間歯車１３０に対向して設けられた、中間歯車１３０と噛み合う第一歯１１１を複数有する。第二歯車１２０は、中間歯車１３０に対向して設けられた、中間歯車１３０と噛み合う第二歯１２１を複数有する。中間歯車１３０は、第一歯１１１と係合する第一中間歯１３６を複数有し、かつ、第二歯１２１と係合する第二中間歯１３８を複数有する。第一歯１１１、第一中間歯１３６、第二中間歯１３８、及び第二歯１２１のうちの少なくとも一つである特定歯の少なくとも一部は、径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるよう形成されている。
【００４０】
図６〜図８に示す例では、特定歯としての第一歯１１１が、径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるよう形成されている。これにより、第一歯１１１から離れる方向であって、かつ、径方向における外側に向かう方向に移動する第一中間歯１３６が、第一歯１１１を乗り越える可能性が低減される。つまり、第一歯車１１０と中間歯車１３０との間における歯飛びが抑制される。すなわち、本実施の形態に係る歯車装置１０によれば、動作中において良好な噛み合い状態を維持することができる。
【００４１】
また、本実施の形態において、特定歯である第一歯１１１は、径方向の全体にわたって、径方向における外側に向かうほど歯たけが高くなるよう形成されている。
【００４２】
この構成によれば、例えば、第一歯１１１における、第一中間歯１３６の乗り越えを阻止できる範囲が比較的に広く（歯すじ方向に長く）なる。そのため、例えば振動等の影響により第一中間歯１３６が予想外の挙動をした場合であっても、第一中間歯１３６が第一歯１１１を乗り超える可能性が低減される。
【００４３】
また、本実施の形態に係る歯車装置１０は、第一歯車１１０、第二歯車１２０、及び中間歯車１３０を収容するハウジング１００を備え、第一歯車１１０はハウジング１００に固定されている。中間歯車１３０は、複数の第一中間歯１３６及び複数の第二中間歯１３８を有する円環状の外輪部１３５と、外輪部１３５の中央部に配置され、外輪部１３５を回転可能に支持する内輪部１３１とを有する。内輪部１３１は、第一軸線Ｌａを中心に回転する入力軸１５０に、第二軸線Ｌｂと直交する姿勢で固定されている。入力軸１５０が外部の駆動力によって回転することで、第二歯車１２０は、第一歯車１１０に対して差動回転する。
【００４４】
この構成によれば、例えば、第一歯車１１０は、歯車装置１０の外装体であるハウジング１００に固定されるため、ベアリング装置等の第一歯車１１０を回転自在に支持する構造は不要である。
【００４５】
なお、第一歯車１１０は、ハウジング１００に直接的に固定されていなくてもよい。例えば、第一歯車１１０と接続された部材、または、第一歯車１１０と接触する部材を介して第一歯車１１０がハウジング１００に固定されてもよい。
【００４６】
以上、実施の形態に係る歯車装置１０について説明したが、歯車装置１０は、図６〜図８に示す態様とは異なる態様の歯車を備えてもよい。そこで、以下に、具体例として、第一歯車１１０が有する第一歯についての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。
【００４７】
（変形例）
図９は、実施の形態の変形例に係る第一歯１１１ａと第一中間歯１３６との通常時における係合状態を示す側面図である。図１０は、第一中間歯１３６が通常時よりも浮いた状態における第一歯１１１ａと第一中間歯１３６との係合状態を示す側面図である。なお、本変形例における第一歯１１１ａは、特定歯の一例である。
【００４８】
図９に示すように、本変形例では、第一歯車１１０の径方向における第一歯１１１ａの少なくとも一部は、径方向の外側に向かうほど歯すじ１１２ａの傾きが大きくなるように歯すじ１１２ａが曲線状に形成されている。
【００４９】
この場合であっても、第一歯１１１ａから離れる方向であって、かつ、径方向における外側に向かう方向に移動する第一中間歯１３６が、第一歯１１１ａを乗り越える可能性が低減される。すなわち、第一歯車１１０と中間歯車１３０との間における歯飛びが抑制される。
【００５０】
具体的には、第一中間歯１３６は、中間歯車１３０の外輪部１３５に設けられており、外輪部１３５は、内輪部１３１に複数のベアリング１３２によって回転自在に支持されている。つまり、中間歯車１３０は連続的な剛体ではなく、内輪部１３１と外輪部１３５とが複数のベアリング１３２を介して接続されることで構成された部材である。従って、外輪部１３５は、内輪部１３１に対して、第二軸線Ｌｂまわりに回転するだけでなく、例えば、ごく僅かではあるが、外輪部１３５の外縁が第一歯車１１０から離れるように傾く可能性がある。例えば、上述のように、中間歯車１３０に、第一歯車１１０の方向（Ｚ軸マイナス方向）の予圧を付与した場合、その予圧は、内輪部１３１を第一歯車１１０の方向に近づけるように作用する。その結果、内輪部１３１の外周に配置された外輪部１３５は、外縁が第一歯車１１０から離れるように傾く可能性がある。また、歯車装置１０の動作中において、第一中間歯１３６が、第一歯１１１ａを乗り越えようとする際にも、外輪部１３５は、外縁が第一歯車１１０から離れるように傾く可能性がある。
【００５１】
このように、外輪部１３５の、内輪部１３０に対する傾きが生じた場合、図１０に示すように、第一中間歯１３６は回動するように動く。そのため、第一歯１１１ａの歯すじ１１２ａが、第一中間歯１３６の回動の軌跡に沿うように湾曲していることで、例えば、第一中間歯１３６が図１０に示すように動いた場合における、第一中間歯１３６と第一歯１１１ａとの接触面積の低下が抑制される。これにより、歯車装置１０の動作中において、第一中間歯１３６と第一歯１１１ａとがより適切に係合し、その結果、中間歯車１３０と第一歯車１１０ａとの良好な噛み合い状態が維持される。
【００５２】
（他の実施の形態）
以上、本発明に係る歯車装置について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【００５３】
例えば、実施の形態では、第一歯車１１０がハウジング１００に固定されているとしたが、第一歯車１１０は、第一軸線Ｌａを中心として回転してもよい。この場合、第一歯車１１０の回転量に、第二歯車１２０の第一歯車１１０に対する差動回転に相当する回転量が加えられて、出力軸１６０が回転する。
【００５４】
また、例えば、中間歯車１３０の内輪部１３１を固定し（回転を規制し）、かつ、第一歯車１１０あるいはハウジング１００を第一軸線Ｌａを中心として回転させてもよい。例えば、外部の駆動力により第一歯車１１０を回転させた場合、中間歯車１３０の外輪部１３５が回転する。このとき、第一中間歯１３６の数Ｔｍ１と第一歯１１１の数Ｔ１（Ｔ１＜Ｔｍ１）との差に相当する量だけ、中間歯車１３０の位相が後退する。具体的には、Ｔ１＝３８であり、Ｔｍ１＝４０の場合、第一歯１１１が１回転したときに、中間歯車１３０の外輪部１３５は、３８／４０回転する。このとき、第二中間歯１３８の数Ｔｍ２と第二歯１２１の数Ｔ２とが同じであれば、第二歯１２１も３８／４０回転し、これにより、出力軸１６０も３８／４０回転する。つまり、この場合、歯車装置１０は、減速比が１９／２０の差動減速機として機能する。
【００５５】
また、歯車装置１０は、パワーステアリング装置におけるパワーアシスト用及びパワーステアリングの入力軸駆動用の減速機として用いられるとしたが、歯車装置１０は、パワーステアリング装置以外の、各種の機械及び装置における減速機として採用することが可能である。
【００５６】
また、第一歯１１１、第一中間歯１３６、第二中間歯１３８、及び第二歯１２１の歯数及び歯の形状は、上記実施の形態及び図面で説明した歯数及び歯の形状には限定されない。例えば、歯車装置１０の用途、歯車装置１０に要求される能力、または、歯車装置１０の製造コスト等に応じて、これらの歯数及び歯の形状等が適宜決定されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、例えば、自動車等の移動体または産業機械等に搭載される歯車装置として有用である。
【符号の説明】
【００５８】
１０：歯車装置、１００：ハウジング、１１０，１１０ａ：第一歯車、１１１，１１１ａ：第一歯、１１２，１１２ａ：歯すじ、１１４：第一本体部、１１５，１２５：貫通孔、１２０：第二歯車、１２１：第二歯、１２４：第二本体部、１３０：中間歯車、１３１：内輪部、１３２：ベアリング、１３５：外輪部、１３６：第一中間歯、１３７：凹部、１３８：第二中間歯、１５０：入力軸、１５１：傾斜部、１６０：出力軸、１６５：接続部材
【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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