(57)【要約】【課題】従来に比して軸方向に小型化した撓み噛み合い式歯車装置を提供する。【解決手段】本発明に係る撓み噛み合い式歯車装置は、入力軸１と、出力軸７と、回転部材６に形成され、回転中心０と同一の回転中心を有する回転歯車６１と、固定される固定部材５に形成され、回転中心０と同一の回転中心を有する固定歯車５１と、固定歯車５１および回転歯車６１に噛合するとともに、可撓性を有する固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６により形成された可撓性部材と、可撓性部材を撓ませることにより、可撓性部材を部分的に固定歯車５１および回転歯車６１に噛合させ、回転歯車６１を回転させる、入力軸１の一方端に接続される可撓性歯車回転機構２と、を備える撓み噛み合い式歯車装置である。可撓性歯車、可撓性歯車回転機構２、回転歯車６１および固定歯車５１が回転中心０を中心とする同心円状に配置されている。【選択図】図３
2011058602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、
前記入力軸と同一の回転中心を有する出力軸と、
前記入力軸および前記出力軸を回転可能に支持する支持部材と、
前記回転中心と同一の回転中心を有する態様で前記出力軸と接続される回転部材に形成され、前記回転中心と同一の回転中心を有する回転歯車と、
前記支持部材に固定される固定部材に形成され、前記回転中心と同一の回転中心を有する固定歯車と、
前記回転歯車および前記固定歯車に噛合するとともに、可撓性を有する可撓性部材に形成された可撓性歯車と、
前記可撓性歯車を撓ませることにより、前記可撓性歯車を部分的に前記回転歯車および前記固定歯車に噛合させ、前記入力軸の回転に対応して該噛合の位置を連続的に変化させることにより前記回転歯車を回転させるための、前記入力軸の一方端に接続される可撓性歯車回転機構とを備える撓み噛み合い式歯車装置において、
前記可撓性歯車、前記可撓性歯車回転機構、前記回転歯車および前記固定歯車が前記回転中心を中心とする同心円状に配置されていることを特徴とする撓み噛み合い式歯車装置。
【請求項２】
前記可撓性歯車は、前記回転歯車と噛合する回転歯車用可撓性歯車および、前記固定歯車と噛合する固定歯車用可撓性歯車とからなり、
前記回転歯車用可撓性歯車と前記固定歯車用可撓性歯車とが連動して回転することを特徴とする請求項１に記載の撓み噛み合い式歯車装置。
【請求項３】
前記可撓性歯車回転機構は転がり軸受を介して前記可撓性歯車を撓ませることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の撓み噛み合い式歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撓み噛み合い式歯車装置に係り、詳しくは軸方向に小型化した撓み噛み合い式歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撓み噛み合い式歯車装置を利用した減速機が、小型で高い減速比を必要とする用途に用いられている。撓み噛み合い式歯車装置は金属の弾性変形（撓み）を利用して、歯車を噛み合わせる歯車装置であり（例えば、特許文献１〜３、参照。）、減速機として構成した一例を以下に示す。
【０００３】
図６および図７に示すように、撓み噛み合い式歯車装置を適応した減速機は、入力軸１０１、一般にウェッブジェネレータと呼ばれる筒状可撓性歯車回転機構１０２、フレックススプラインと呼ばれる筒状可撓性歯車１４１、サーキュラ・スプラインと呼ばれる固定歯車１５１および回転歯車１６１、出力軸１０７等から構成されている。
【０００４】
より詳細には、入力軸１０１の一方端に円盤状の筒状可撓性歯車回転機構１０２が回転中心１００に対して垂直に取り付けられている。筒状可撓性歯車回転機構１０２は略円柱状であるが、回転中心１００に対して垂直な断面は厳密には円形ではなく、楕円形を成している。そのため筒状可撓性歯車回転機構１０２が入力軸１０１とともに回転すると、長径部と短径部で軌道が異なる。
【０００５】
図６および図７に示すように、この筒状可撓性歯車回転機構１０２が、転がり軸受１０３を介して、外周面に筒状可撓性歯車１４１が形成された可撓性の筒状部材１０４の内周面に嵌め込まれる。筒状可撓性歯車１４１は可撓性を有するため、筒状可撓性歯車回転機構１０２と相似形である楕円形に変形させられる。
【０００６】
更に、筒状可撓性歯車１４１を取り囲むように、固定される剛性の筒状部材１０５の内周面に形成された固定歯車１５１と、回転可能な剛性の筒状部材１０６の内周面に形成された回転歯車１６１とが配設される。固定歯車１５１および回転歯車１６１は剛性を有し、その形は、筒状可撓性歯車回転機構１０２によって変形させられた筒状可撓性歯車１４１の長径部分の歯と噛合するように、いずれも形成されている。
【０００７】
回転可能な剛性の筒状部材１０６は出力軸１０７に固定されているため、回転歯車１６１が回転することにより出力軸１０７も回転する。また固定歯車１５１と回転歯車１６１とは互いに歯数が変えてあり、その歯数の差により減速比が決定される。
【０００８】
この撓み噛み合い式歯車装置を適応した減速機の動作時の状態を図８に示す。図８（ａ）〜（ｄ）はＡ−Ａ断面を軸方向において入力側（以下、単に「入力側」という。）から見た図であって、主として筒状可撓性歯車１４１と固定歯車１５１との関係を説明する図である。一方、図８（ｅ）〜（ｈ）はＢ−Ｂ断面を入力側から見た図であって、主として筒状可撓性歯車１４１と回転歯車１６１との関係を説明する図である。
【０００９】
楕円形の筒状可撓性歯車回転機構１０２によって転がり軸受１０３を介して筒状可撓性歯車１４１が楕円形に変形させられているため、例えば、図８（ａ）および（ｅ）に示すように、図中の上部と下部において、筒状可撓性歯車１４１は固定歯車１５１および回転歯車１６１、と噛合している。なお、図８（ａ）および（ｅ）において、矢印で示された箇所において互いに噛合している筒状可撓性歯車１４１、固定歯車１５１および回転歯車１６１のそれぞれ１歯を、目印のためドットによる網掛け表示をしている。次に、図８（ｂ）および（ｆ）に示すように、筒状可撓性歯車回転機構１０２が１／４回転、即ち９０°回転すると、図中の左部と右部において、筒状可撓性歯車１４１は固定歯車１５１および回転歯車１６１、と噛合している。ここで、筒状可撓性歯車回転機構１０２と筒状可撓性歯車１４１とは固定されていないため、筒状可撓性歯車回転機構１０２、即ち入力軸１の回転運動は直接的に筒状可撓性歯車１４１および回転歯車１６１に伝達されるわけではない。一方において、筒状可撓性歯車回転機構１０２は楕円形であるため、長径部と短径部との軌道の差によって生ずる波動は筒状可撓性歯車１４１を撓ませることにより伝達される。また、筒状可撓性歯車１４１は転がり軸受１０３を介して筒状可撓性歯車回転機構１０２に押しつけられているため、筒状可撓性歯車回転機構１０２と筒状可撓性歯車１４１との間に生ずる摩擦を小さくすることができる。従って、摩擦によるエネルギーロスを減ずることができるとともに、騒音の発生を抑制できる。
【００１０】
更に、図８（ｃ）および（ｇ）に示すように、筒状可撓性歯車回転機構１０２が１／２回転、即ち１８０°回転すると、再び図中の上部と下部において、筒状可撓性歯車１４１は固定歯車１５１、と噛合する。このとき上部において固定歯車１５１、と噛合する筒状可撓性歯車１４１の歯は、網掛け目印した歯とは異なっている。一方、回転歯車１６１、と噛合する筒状可撓性歯車１４１の歯は、網掛け目印した歯と同一である。
【００１１】
かかる結果は筒状可撓性歯車１４１、固定歯車１５１、回転歯車１６１の歯数により生じている。例えば、筒状可撓性歯車１４１が歯数１００で構成されており、固定歯車１５１が歯数１０２で構成されているとともに、回転歯車１６１が歯数１００で構成されているとする。この場合、筒状可撓性歯車回転機構１０２が半回転するごとに筒状可撓性歯車１４１と固定歯車１５１とは歯数の差である２の１／２である１歯ずれるが、筒状可撓性歯車１４１と回転歯車１６１とは歯数の差がないためずれが生じない。従って、図８（ｄ）および（ｈ）に示すように、その後、筒状可撓性歯車回転機構１０２が１回転、即ち３６０°回転すると、筒状可撓性歯車１４１と固定歯車１５１とはちょうど２歯分ずれた歯が噛合することとなる。この場合においても筒状可撓性歯車１４１と回転歯車１６１とはずれが生じない。結果として、固定歯車１５１と回転歯車１６１とは２歯分ずれることになる。ここで固定歯車１５１を固定すれば、筒状可撓性歯車回転機構１０２、即ち入力軸１が１回転する毎に、回転歯車１６１および回転歯車１６１に同軸に固定されている出力軸７は２／１００回転する。つまり、減速比は２／１００となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２９５０８号公報
【特許文献２】特開２００６−４６３６９号公報
【特許文献３】特開２００６−３４９０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このように、撓み噛み合い式歯車装置は筒状可撓性歯車回転機構１０２を介して歯数の異なる固定歯車１５１と回転歯車１６１とを噛合させるため、小型で高い減速比を得ることができる。しかし、固定される剛性の筒状部材１０５および回転可能な剛性の筒状部材１０６が軸方向に並列する構造であるため、軸方向の小型化に限界がある。従って、軸方向の大きさを非常に小さくすることが求められる用途に使用することが困難となる。
【００１４】
本発明は、係る状況に鑑みてなされたもので、上記従来に比して軸方向に小型化した撓み噛み合い式歯車装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る撓み噛み合い式歯車装置は、入力軸と、前記入力軸と同一の回転中心を有する出力軸と、前記入力軸および前記出力軸を回転可能に支持する支持部材とを備える。また、前記回転中心と同一の回転中心を有する態様で前記出力軸と接続される回転部材に形成され、前記回転中心と同一の回転中心を有する回転歯車と、前記支持部材に固定される固定部材に形成され、前記回転中心と同一の回転中心を有する固定歯車と、前記回転歯車および前記固定歯車に噛合するとともに、可撓性を有する可撓性部材に形成された可撓性歯車とを備える。更に、前記可撓性歯車を撓ませることにより、前記可撓性歯車を部分的に前記回転歯車および前記固定歯車に噛合させ、前記入力軸の回転に対応して該噛合の位置を連続的に変化させることにより前記回転歯車を回転させる、前記入力軸の一方端に接続される可撓性歯車回転機構とを有する撓み噛み合い式歯車装置である。ここで、前記可撓性歯車、前記可撓性歯車回転機構、前記回転歯車および前記固定歯車が前記回転中心を中心とする同心円状に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によると、可撓性歯車、可撓性歯車回転機構、回転歯車および固定歯車が回転中心を中心とする同心円状に配置されているため、回転歯車および固定歯車が軸方向に並列して配設されていた上記従来に比して、軸方向の大きさを小さくすることができる。従って、軸方向に小型化された撓み噛み合い式歯車装置を提供できる。
【００１７】
本発明に係る撓み噛み合い式歯車装置は、前記可撓性歯車は、前記回転歯車と噛合する回転歯車用可撓性歯車および、前記固定歯車と噛合する固定歯車用可撓性歯車とからなり、前記回転歯車用可撓性歯車と前記固定歯車用可撓性歯車とが連動して回転することが好ましい。
【００１８】
上記構成によると、可撓性歯車が、回転歯車と噛合する回転歯車用可撓性歯車および、固定歯車と噛合する固定歯車用可撓性歯車とからなるため、可撓性歯車、可撓性歯車回転機構、回転歯車および固定歯車が回転中心を中心とする同心円状に配置することが容易である。更に、回転歯車用可撓性歯車の歯数と固定歯車用可撓性歯車の歯数とを変えることも可能となるため、撓み噛み合い式歯車装置の設計自由度が大きくなる。また、回転歯車用可撓性歯車と固定歯車用可撓性歯車とが連動して回転するため、可撓性歯車が１つである場合と同様に、入力軸の回転に対応して噛合の位置を連続的に変化させることにより回転歯車を回転させることができる。
【００１９】
本発明に係る撓み噛み合い式歯車装置は、前記可撓性歯車回転機構は転がり軸受を介して前記可撓性歯車を撓ませることが好ましい。
上記構成によると、可撓性歯車回転機構は転がり軸受を介して可撓性歯車を撓ませるため、可撓性歯車回転機構が直接的に可撓性歯車を撓ませる場合に比して、可撓性歯車回転機構と可撓性歯車との間に生ずる摩擦を小さくすることができる。従って、摩擦によるエネルギーロスを減ずることができるとともに、騒音の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、上記従来に比して軸方向に小型化した撓み噛み合い式歯車装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る撓み噛み合い式歯車装置の一実施形態について説明する図面であって、撓み噛み合い式歯車装置の分解斜視図である。
【図２】本発明に係る撓み噛み合い式歯車装置の一実施形態について説明する図面であって、撓み噛み合い式歯車装置の斜視図である。
【図３】本発明に係る撓み噛み合い式歯車装置の一実施形態について説明する図面であって、（ａ）は固定歯車用可撓性歯車の波頂部と固定歯車とが噛合するとともに、回転歯車用可撓性歯車の波頂部と回転歯車とが噛合した状態を示す軸方向断面図であって、（ｂ）は固定歯車用可撓性歯車の波頂部と固定歯車との間に隙間が生じているとともに、回転歯車用可撓性歯車の波頂部と回転歯車との間に隙間が生じている状態を示す軸方向断面図である。
【図４】本発明に係る撓み噛み合い式歯車装置の一実施形態について説明する図面であって、撓み噛み合い式歯車装置の動作状態を示す模式図である。（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ０°、９０°、１８０°、３６０°のときの回転軸に垂直な面における断面図である。
【図５】本発明に係る撓み噛み合い式歯車装置の変形例について説明する図面であって、（ａ）軸方向において出力側から可撓性歯車回転機構を見た模式図であり、（ｂ）は同可撓性歯車回転機構が組み込まれた状態を示す、回転軸に垂直な面における断面図である。
【図６】従来の撓み噛み合い式歯車装置について説明する図面であって、撓み噛み合い式歯車装置の分解斜視図である。
【図７】従来の撓み噛み合い式歯車装置について説明する図面であって、撓み噛み合い式歯車装置の軸方向断面図である。
【図８】従来の撓み噛み合い式歯車装置について説明する図面であって、撓み噛み合い式歯車装置の動作状態を示す模式図である。（ａ）〜（ｄ）は図６におけるＡ−Ａ断面から見た模式図であり、（ｅ）〜（ｈ）は図６におけるＢ−Ｂ断面から見た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した撓み噛み合い式歯車装置を適応した減速機の一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１〜３に示すように、撓み噛み合い式歯車装置を適応した減速機は、入力軸１、可撓性歯車回転機構２、固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６からなる可撓性歯車、固定歯車５１および回転歯車６１、出力軸７等から構成されている。なお、可撓性歯車回転機構２は一般にウェッブジェネレータと呼ばれており、固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６からなる可撓性歯車はフレックススプラインと呼ばれている。同様に、固定歯車５１および回転歯車６１はサーキュラ・スプラインと呼ばれている。
【００２３】
ここで、可撓性を有する固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６からなる可撓性歯車が、機能的には上記従来の可撓性の筒状可撓性歯車１４１に対応し、固定歯車５１および回転歯車６１が、機能的には上記従来の固定歯車１５１および回転歯車１６１に対応する。固定される剛性の固定部材５と固定される剛性の筒状部材１０５との関係、および回転可能な剛性の回転部材６と回転可能な剛性の筒状部材１０６との関係についても同様である。また、その他の構成部材の基本的機能についても、概要において上記従来と同様であるため、共通する部分については説明を一部省略し、異なる部分のみ詳説する。
【００２４】
本実施形態においては、固定歯車５１および回転歯車６１が回転中心０を中心とする同心円状に配置されていることを特徴とする。その為、従来のように軸方向に固定歯車５１および回転歯車６１を並列して配設する必要がない。従って、軸方向の大きさを従来に比して抑制することができ、軸方向に小型化された撓み噛み合い式歯車装置を供給することができる。
【００２５】
具体的には、図１に示すように、入力軸１の軸方向において出力側（以下、単に、「出力側」とする。）の端部には、略有底短円筒状の可撓性歯車回転機構２がその底部において接続されている。可撓性歯車回転機構２の外周面２１には、径方向において外方（以下、単に、「外方」とする。）に滑らかに突出した２つの外方突出部２３が、互いに対向する位置に設けられている。一方、内周面２２にも、径方向において内方（以下、単に、「内方」とする。）に滑らかに突出した２つの内方突出部２４が、互いに対向する位置に設けられている。この外方突出部２３および内方突出部２４は周方向において同じ位置に設けられているため、可撓性歯車回転機構２の略円筒部分は正確には円筒形ではない。可撓性歯車回転機構２の外方には、柔軟性を有する短円筒状の転がり軸受３１が配設されており、更に転がり軸受３１外方には可撓性を有する略円筒状の固定歯車用可撓性部材４１が配設されている。固定歯車用可撓性部材４１の外周面には固定歯車用可撓性歯車４５が形成されているため、可撓性歯車回転機構２の外周面２１に形成されている外方突出部２３により、柔軟性を有する転がり軸受３１を介して固定歯車用可撓性部材４１が撓ませられることにより、固定歯車用可撓性歯車４５の外方突出部２３に対応する箇所が外方に突出する。
【００２６】
一方、固定歯車用可撓性部材４１の更に外方には、略短円筒状の固定部材５が配設されている。固定部材５の内周面には、固定歯車５１が形成されているため、図３（ａ）に示すように、上述した固定歯車用可撓性歯車４５の外方に突出した部分と（以下、「波頂部」という。）噛合する。なお、図３（ｂ）に示すように、固定歯車用可撓性歯車４５の波頂部以外の箇所においては、固定歯車用可撓性歯車４５と固定歯車５１との間に隙間が生じ、噛合しない部分が生する。
【００２７】
また、可撓性歯車回転機構２の内方には、柔軟性を有する略環状の転がり軸受３２が配設されている。転がり軸受３２の更に内方には、可撓性を有する略円環状の回転歯車用可撓性部材４２が配設されているとともに、この回転歯車用可撓性部材４２の内周面には回転歯車用可撓性歯車４６が形成されている。従って、可撓性歯車回転機構２の内周面に形成されている内方突出部２４により、柔軟性を有する転がり軸受３２を介して回転歯車用可撓性部材４２が撓ませられるため、回転歯車用可撓性歯車４６の一部が内方に突出する。
【００２８】
一方、回転歯車用可撓性部材４２の更に内方には、略有底円筒状の回転部材６が配設されている。回転部材６の外周面には略円環状の回転歯車６１が形成されているため、図３（ａ）に示すように、上述した回転歯車用可撓性歯車４６の内方に突出した部分と噛合する。この回転部材６の出力側に位置する底部には出力軸７が回転中心を同一とする態様で、接続されている。なお、図３（ｂ）に示すように、回転歯車用可撓性歯車４６の波頂部以外の箇所においては、回転歯車用可撓性歯車４６と回転歯車６１との間に隙間が生じ、噛合しない部分が発生する。
【００２９】
また、固定歯車用可撓性部材４１と回転歯車用可撓性部材４２は出力側の端部において円環状の連絡部材４７によって互いに接続され、一体化して可撓性部材４を形成している。その為、固定歯車用可撓性部材４１と回転歯車用可撓性部材４２とは常に連動して回転する。
【００３０】
上述したように、可撓性歯車回転機構２の底部の中央部には入力軸１が、回転中心０を共有する態様で固定されている。その為、入力軸１の回転は可撓性歯車回転機構２に直接的に伝達される。一方、回転部材６の底部には出力軸７が回転中心０を同一とする態様で、接続されているため、回転部材６の回転は出力軸７に直接的に伝達される。なお、入力軸１、出力軸７は図示しない支持部材に回転可能に支持され、固定部材５は同じく支持部材に固定される。
【００３１】
この撓み噛み合い式歯車装置を適応した減速機の動作時の状態を図４に示す。図４（ａ）〜（ｄ）は軸方向に垂直な方向から見た模式図である。なお、噛み合い部分を表示するため、図４（ａ）〜（ｄ）において連絡部材４７は記載していない。
【００３２】
上述のように、楕円形の可撓性歯車回転機構２によって転がり軸受３１および３２を介して固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６が波形に変形させられている。従って、例えば、図４（ａ）に示すように、図中の上部および下部において、固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６は固定歯車５１および回転歯車６１とそれぞれ噛合している。なお図４（ａ）において、上部において互いに噛合している固定歯車用可撓性歯車４５および固定歯車５１、回転歯車用可撓性歯車４６および回転歯車６１の歯のそれぞれ１歯を目印のためドットによる網掛け表示をしている。次に図４（ｂ）に示すように、可撓性歯車回転機構２が１／４回転、即ち９０°回転すると、右部と左部において、固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６は固定歯車５１および回転歯車６１とそれぞれ噛合している。ここで、可撓性歯車回転機構２と固定歯車用可撓性部材４１および回転歯車用可撓性部材４２とは固定されていないため、可撓性歯車回転機構２、即ち入力軸１の回転運動は直接的に固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６に伝達されるわけではない。一方において、可撓性歯車回転機構２の外周面２１には外方に突出する外方突出部２３を有するとともに内周面２２には内方に突出する内方突出部２４を有するため、可撓性歯車回転機構２が回転することによって生ずる波動は固定歯車用可撓性部材４１および回転歯車用可撓性部材４２を撓ませることにより伝達される。また、固定歯車用可撓性部材４１および回転歯車用可撓性部材４２は転がり軸受３１および３２を介して可撓性歯車回転機構２に押しつけられているため、可撓性歯車回転機構２と固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６との間に生ずる摩擦を小さくすることができる。従って、摩擦によるエネルギーロスを減ずることができるとともに、騒音の発生を抑制できる。
【００３３】
更に、図４（ｃ）に示すように、可撓性歯車回転機構２が１／２回転、即ち１８０°回転すると、再び図中の上部および下部において、固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６は固定歯車５１および回転歯車６１とそれぞれ噛合する。このとき上部において固定歯車５１と噛合する固定歯車用可撓性歯車４５の歯は、網掛け目印した歯とは異なっている。一方、上部において回転歯車６１と噛合する回転歯車用可撓性歯車４６の歯は、網掛け目印した歯と同一である。例えば、固定歯車用可撓性歯車４５が歯数１００で構成されており、固定歯車５１が歯数１０２で構成されていれば、固定歯車用可撓性歯車４５と固定歯車５１とはちょうど１歯分ずれた歯が噛合することとなる。また、固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６は上述のように連絡部材４７により接続されている為、常に連動して回転する。従って、固定歯車用可撓性歯車４５と回転歯車用可撓性歯車４６との間には、ずれは生じない。更に回転歯車用可撓性歯車４６および回転歯車６１が共に歯数１００で構成されていれば歯数が同一であるため、回転歯車用可撓性歯車４６と回転歯車６１との間にもずれは生じない。結果として、回転歯車６１と固定歯車５１との間に１歯のずれが生ずる。
【００３４】
更に、図４（ｄ）に示すように、可撓性歯車回転機構２が１回転、即ち３６０°回転すると、固定歯車５１と回転歯車６１との間のずれはちょうど２歯分となる。即ち、可撓性歯車回転機構２が１回転する毎に、回転歯車６１と固定歯車５１とは２歯ずつずれることとなる。ここで固定歯車５１を固定すれば、可撓性歯車回転機構２、即ち入力軸１が１回転する毎に回転歯車６１と同軸に固定されている出力軸７は２／１００回転する。つまり、減速比は２／１００となる。
【００３５】
上記説明したように、本実施形態においても、上記従来と同様に小型で高い減速比が得られる減速装置を構成することができる。上記従来においては、固定歯車１５１および回転歯車１６１が軸方向に並列する構造であり、両者を合わせた軸方向の長さａが必要となるため、軸方向の小型化が困難であった。これに比して、本実施形態においては、固定歯車５１、回転歯車６１、固定歯車用可撓性歯車４５、回転歯車用可撓性歯車４６が回転中心０に対して同心円状に配置されているため、固定歯車５１および回転歯車６１の軸方向の幅以上に撓み噛み合い式歯車装置の軸方向の大きさを大きくする必要がない。従って、上記従来に比して、撓み噛み合い式歯車装置の軸方向の長さを小さくすることが可能となる。
【００３６】
上記実施形態の撓み噛み合い式歯車装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、固定歯車用可撓性歯車４５、回転歯車用可撓性歯車４６、可撓性歯車回転機構２、固定歯車５１および回転歯車６１が回転中心０を中心とする同心円状に配置されている。従って、回転歯車６１および固定歯車５１が軸方向に並列して配設されていた上記従来に比して、軸方向の大きさを小さくすることができる。よって、軸方向に小型化された撓み噛み合い式歯車装置を提供できる。
【００３７】
（２）上記実施形態では、可撓性歯車が、回転歯車６１と噛合する回転歯車用可撓性歯車４６および固定歯車５１と噛合する固定歯車用可撓性歯車４５からなるため、可撓性歯車、可撓性歯車回転機構２、回転歯車６１および固定歯車５１を回転中心０を中心とする同心円状に配置することが容易である。より具体的には、可撓性歯車を機能的に２つに分割することにより、回転歯車６１および固定歯車５１とそれぞれ個別に噛合させることができるため、同心円状に配置することが容易となる。
【００３８】
（３）また、上記実施形態では、連絡部材４７を介して、回転歯車用可撓性歯車４６と固定歯車用可撓性歯車４５とが接続されていることにより連動して回転するため、可撓性歯車が１つである場合と同様に、入力軸１の回転に対応して噛合の位置を連続的に変化させることにより回転歯車６１を回転させることができる。
【００３９】
（４）上記実施形態では、可撓性歯車回転機構２は転がり軸受３１を介して固定歯車用可撓性歯車４５を撓ませるとともに転がり軸受３２を介して回転歯車用可撓性歯車４６を撓ませる。そのため、可撓性歯車回転機構２が直接的に固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６を撓ませる場合に比して、可撓性歯車回転機構２と固定歯車用可撓性歯車４５および回転歯車用可撓性歯車４６との間に生ずる摩擦を小さくすることができる。従って、摩擦によるエネルギーロスを減ずることができるとともに、騒音の発生を抑制できる。
【００４０】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、転がり軸受３１および３２として、玉軸受を使用しているが、他の構成であっても良い。例えば、円すいころ軸受や針状ころ軸受であっても良く、更には滑り軸受であっても良い。当該箇所に掛かる負荷や回転速度に対応して、適切なものを用いることができる。
【００４１】
・上記実施形態では、転がり軸受３１および３２として、玉軸受を使用しているが、係る箇所でのエネルギーロスや騒音の発生が問題とならないのであれば、転がり軸受３１および３２を割愛し、コストダウンを図っても良い。転がり軸受３１および３２を割愛した場合には、径方向の小型化が可能となる。
【００４２】
・上記実施形態において、可撓性歯車回転機構２の外周面２１には外方突出部２３が２箇所に形成されており、内周面２２には内方突出部２４が２箇所に形成されているが、他の構成であっても良い。例えば、外方突出部２３および内方突出部２４が３つ以上であっても良い。要は、固定歯車用可撓性歯車４５の波頂点部分の歯と固定歯車５１の歯の一部が噛合するとともに、回転歯車用可撓性歯車４６の波頂点部分の歯と回転歯車６１の歯の一部が噛合すれば良いのであるから、外方突出部２３および内方突出部２４の数は結合強度、可撓性の程度および工作容易性により合目的的に決定すればよい。
【００４３】
・また、上記実施形態において、可撓性歯車回転機構２の外周面２１には外方に突出する外方突出部２３を有するとともに内周面２２には内方に突出する内方突出部２４とを有し、外方突出部２３と内方突出部２４とは回転方向において同位置にあるが、他の構成であっても良い。位相のずれが特に問題とならなければ、例えば、図５（ａ）に示すように、回転方向において１／４回転（９０°）ずれた位置に外方突出部２３と内方突出部２４とがあっても良い。この場合、図５（ｂ）に示すように、固定歯車用可撓性歯車４５と固定歯車５１との噛合位置と、回転歯車用可撓性歯車４６と回転歯車６１との噛合位置も１／４回転（９０°）ずれた位置となる。この場合であっても、可撓性歯車回転機構２が一回転するごとに固定歯車５１と回転歯車６１との位置関係が２歯分ずれることに違いはなく、同様の減速効果を得ることができる。また、可撓性歯車回転機構２の厚みを略一定とできるため、コストダウンに資する。
【００４４】
・また、上記実施形態において、径方向において外方から内方に向かい、順に固定歯車５１、固定歯車用可撓性歯車４５、可撓性歯車回転機構２、回転歯車用可撓性歯車４６、回転歯車６１の順に同心円状に配置されているが、他の構成であっても良い。例えば、回転歯車６１、回転歯車用可撓性歯車４６、可撓性歯車回転機構２、固定歯車用可撓性歯車４５、固定歯車５１の順であっても良い。目的に応じて固定歯車と回転歯車を換えることにより、設計自由度が大きくなる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、撓み噛み合い式歯車装置に係り、詳しくは軸方向に小型化した撓み噛み合い式歯車装置に関するため、小型かつ高減速比が必要な分野において広く利用が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
０・・・回転中心、１・・・入力軸、２・・・可撓性歯車回転機構、４・・・可撓性部材、５・・・固定部材、６・・・回転部材、７・・・出力軸、２１・・・外周面、２２・・・内周面、２３・・・外方突出部、２４・・・内方突出部、３１・・・転がり軸受、３２・・・転がり軸受、４１・・・固定歯車用可撓性部材、４２・・・回転歯車用可撓性部材、４５・・・固定歯車用可撓性歯車、４６・・・回転歯車用可撓性歯車、４７・・・連絡部材、５１・・・固定歯車、６１・・・回転歯車、１００・・・回転中心、１０１・・・入力軸、１０２・・・筒状可撓性歯車回転機構、１０３・・・転がり軸受、１０４・・・可撓性の筒状部材、１０５・・・筒状部材、１０６・・・筒状部材、１０７・・・出力軸、１４１・・・筒状可撓性歯車、１５１・・・固定歯車、１６１・・・回転歯車。
【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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