(57)【要約】【課題】波動歯車のセルフロック性を維持するとともに、ウェーブジェネレータの摺動抵抗を増加させない波動歯車装置を提供する。【解決手段】ハウジングに対して固定され所定の歯数の第１内歯を有する固定内歯部材と、固定内歯部材と同軸線上に並べて配置され第１内歯と異なる歯数の第２内歯を有する出力内歯部材と、第１内歯及び第２内歯と部分的に噛合する外歯を有し可撓性を有する環状に形成された環状部材と、両端位置で環状部材の内周面を第１内歯及び第２内歯に対して押圧することで外歯を第１内歯及び第２内歯に噛合させる押圧部を有する入力回転部材と、を備え、環状部材の内周面との間で所定の隙間を設けて配置され、出力内歯部材からの同軸線回りの荷重によって環状部材を内側に撓ませる力が働く際に、環状部材の内周面に接触して該可撓部材の該内側への撓みを阻止する撓み阻止部を、押圧部に近接した位置に備える。【選択図】図３
2015224684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに対して固定され所定の歯数の第１内歯を有する固定内歯部材と、
前記固定内歯部材と同軸線上に軸線方向に並べて前記ハウジングに回転可能に支承され前記第１内歯と異なる歯数の第２内歯を有する出力内歯部材と、
前記第１内歯及び前記第２内歯と噛合するとともに前記第１内歯及び前記第２内歯の少なくとも一方よりも歯数の少ない外歯を有し、可撓性を有する環状に形成された環状部材と、
前記ハウジングに前記同軸線上に回転可能に支承され、前記同軸線と直交する直線上の前記同軸線から等距離の両端位置で前記環状部材の内周面と当接して前記外歯を前記第１内歯及び第２内歯に噛合させる押圧部を有する入力回転部材と、
を備えた波動歯車装置であって、
前記入力回転部材は、前記環状部材の前記内周面との間に所定の隙間を有し、前記出力内歯部材からの前記同軸線回りの荷重によって前記環状部材を内側に撓ませる力が働く際に、前記環状部材の前記内側への撓みを阻止する撓み阻止部を、前記押圧部に近接した位置に備える波動歯車装置。
【請求項２】
前記撓み阻止部は、前記出力内歯部材から前記環状部材に前記荷重が作用した際に、前記環状部材を内側に撓ませる大きな引張り応力が作用する位置に対向して設けられる請求項１に記載の波動歯車装置。
【請求項３】
前記撓み阻止部は、前記入力回転部材において前記押圧部の両側に設けられる請求項１又は２に記載の波動歯車装置。
【請求項４】
前記撓み阻止部は、前記入力回転部材に設けられ前記同軸線に平行な軸心を有する回転支持軸に回転自在に支承された補助ローラである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の波動歯車装置。
【請求項５】
前記押圧部は、前記入力回転部材において前記同軸線と直交する直線上の前記同軸線から等距離の位置に前記同軸線に平行な軸心を備えて設けられた支持軸に回転自在に支承され、前記環状部材の内周面を転動するローラであり、
前記ローラは、前記環状部材が掛装可能な幅の円周面を備え、該円周面の軸方向の端部のうち少なくとも前記ローラが組付けられる前記入力回転部材とは反対側に位置する前記円周面の先端部には、前記環状部材と前記ローラとの軸方向の相対移動を規制するリブが周設される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の波動歯車装置。
【請求項６】
前記押圧部は、前記入力回転部材において前記同軸線と直交する直線上の前記同軸線から等距離の位置に前記同軸線に平行な軸心を備えて設けられた支持軸に回転自在に支承され、前記環状部材の内周面を転動するローラであり、
前記入力回転部材は、前記ローラの外径よりも径方向に突出して前記環状部材の幅方向の両端面に当接する環状部材規制部を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の波動歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波動歯車装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
波動歯車装置は、撓み噛み合い式の歯車装置であって、小型で高効率の減速機として種々の用途に用いられている。この波動歯車装置は、内歯を有するサーキュラスプライン（内歯部材）と、外歯を有し可撓性のあるフレックススプライン（環状部材）と、フレックススプラインを楕円形に撓ませて内歯と外歯を部分的に噛合させるウェーブジェネレータ（入力回転部材）とを備える。そして、回転駆動力を入力されるウェーブジェネレータが内歯と外歯の噛合部位を周方向に回転させ、これにより生じるサーキュラスプラインとフレックススプラインの差動により回転駆動力を減速している。
【０００３】
このような波動歯車装置として、例えば、特許文献１には、実施例７にウェーブジェネレータとして、楕円形状のものに換えて、入力軸に直交する点対称位置にフレックススプラインの内周面を長径方向に押圧する一対の主ローラを有する支持体と、支持体の中央部から直交方向に延び先端部に形成された扇形状部がフレックススプラインの内周面を短径方向に押圧するテンショナーとで形成されたものが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、フレックススプラインの内側で回転可能な回転板と、該回転板に自転可能かつ楕円形の長軸上に取付けられた一対の第１ローラと、第１ローラの両側に近接し長軸方向に平行に対向させて自転可能に取付けられた二対の第２ローラとを備え、これらの三対のローラがフレックススプラインの内周面に摺動自在に当接することで、フレックススプラインに楕円形の長軸を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８８７４０号公報
【特許文献２】実公平０４−０４８３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、波動歯車装置は、出力側にあるサーキュラスプライン（出力内歯部材）側から逆回転トルクが付加された場合には、図１５に示すように、フレックススプライン（環状部材）１０２からウェーブジェネレータ（入力回転部材）１０３への反力ＲＦは、ウェーブジェネレータ（入力回転部材）１０３の回転中心に向かって働くため、フレックススプライン１０２からウェーブジェネレータ１０３へは逆回転トルクが伝わりにくい。そのため、波動歯車装置には本来、出力側にあるサーキュラスプライン（出力内歯部材）側からの逆回転によって入力側のウェーブジェネレータ１０３が回転しないというセルフロック性が確保されている。
【０００７】
しかし、特許文献１の波動歯車装置は、ハウジングに固定されたサーキュラスプライン１０１とサーキュラスプライン１０１に軸方向に並べて配置された出力側サーキュラスプライン１０５との両方の内歯に跨ってフレックススプライン１０２の外歯が噛合しているものである。出力側サーキュラスプライン１０５側から逆回転トルクが付加された場合に、フレックススプラインは、回転軸を中心に捩れるとともに、図１６及び図１７に示すように、ウェーブジェネレータ１０３のローラ１０４が、フレックススプライン１０２と接触している位置から、ローラ１０４の回転方向に少しずれた位置で、フレックススプライン１０２の一部が内側に撓む現象が生じる場合がある。この場合、フレックススプライン１０２からの反力ＲＦは、図１７に示すように、ウェーブジェネレータ１０３の回転方向の成分ＲＦ１を生じるため、その回転成分の力がウェーブジェネレータ１０３の回転をとどめる回転方向の摩擦力よりも大きくなった場合には、前述のセルフロック性を失わせるという問題があった。
【０００８】
このフレックススプラインの一部が内側に撓む現象について、特許文献２の波動歯車装置では、第１ローラの両側に近接して設けられた第２ローラによって、上記撓みを押し止めることができ、セルフロック性を維持できると思われる。
【０００９】
しかし、一対の第１ローラに加えて二対の第２ローラが、フレックススプラインに常時当接して摺動することとなるため、ウェーブジェネレータの回転抵抗（摺動抵抗）が大きくなり、トルクの伝達にロスが生じるという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、波動歯車のセルフロック性を確保するとともに、ウェーブジェネレータの摺動抵抗を増加させない波動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】
【００１１】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ハウジングに対して固定され所定の歯数の第１内歯を有する固定内歯部材と、前記固定内歯部材と同軸線上に軸線方向に並べて前記ハウジングに回転可能に支承され前記第１内歯と異なる歯数の第２内歯を有する出力内歯部材と、前記第１内歯及び前記第２内歯と噛合するとともに前記第１内歯及び前記第２内歯の少なくとも一方よりも歯数の少ない外歯を有し、可撓性を有する環状に形成された環状部材と、前記ハウジングに前記同軸線上に回転可能に支承され、前記同軸線と直交する直線上の前記同軸線から等距離の両端位置で前記環状部材の内周面と当接して前記外歯を前記第１内歯及び第２内歯に噛合させる押圧部を有する入力回転部材と、を備えた波動歯車装置であって、前記入力回転部材は、前記環状部材の前記内周面との間に所定の隙間を有し、前記出力内歯部材からの前記同軸線回りの荷重によって前記環状部材を内側に撓ませる力が働く際に、前記環状部材の前記内側への撓みを阻止する撓み阻止部を、前記押圧部に近接した位置に備えることである。
【００１２】
これによると、環状部材の内周面を押圧する押圧部に近接して設けられた撓み阻止部は、内周面との間で所定の隙間を設けて配置されているので、入力回転部材からの回転トルクの入力で入力回転部材が環状部材の内側を回転する通常の稼働状態では接触しない。そして、出力内歯部材からの同軸線回りの回転トルクが付加されると、環状部材の出力内歯部材に噛合している外歯部分には回転しようとするトルクが付加されるとともに、環状部材の固定内歯部材に噛合している外歯部分には回転しないで止まろうとするトルクが付加される。そのため、環状部材は同軸線回りに捩れを生じるとともに、出力内歯部材に噛合している環状部材の外歯部分の出力内歯部材により回転される回転方向前方の内側部分において、内側に撓もうとする部位が生じる。このように、同軸線回りの荷重によって前記環状部材を内側に撓ませる力が働く際に、撓み阻止部が環状部材の内周面に接触して可撓部材の内側への撓みを阻止する。そのため、内側に撓むことによる入力回転部材への回転方向への力の発生を防止することで、波動歯車装置のセルフロック性を確保することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記撓み阻止部は、前記出力内歯部材からの前記荷重が作用した際に、前記環状部材を内側に撓ませる大きな引張り応力が作用する位置に対向して設けられる請求項１に記載の波動歯車装置とすることである。
【００１４】
これによると、例えば、予め数値解析によって、出力内歯部材からの荷重が作用した際に、環状部材を内側に撓ませる大きな引張り応力が作用する位置を求め、入力回転部材の当該位置に対向させて撓み阻止部を配置することで、極めて効率的な撓み防止を図ることができ、無駄のない波動歯車装置とすることができる。
【００１５】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記撓み阻止部は、前記入力回転部材において前記押圧部の両側に設けられる請求項１又は２に記載の波動歯車装置とすることである。
【００１６】
これによると、出力内歯部材からの回転軸回りの荷重が、いずれの回転方向から付加される場合であっても、押圧部の両側に設けられたいずれかの撓み阻止部によって環状部材が内側に撓むのを阻止することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、前記撓み阻止部は、前記入力部材に設けられ前記回転軸に平行な軸心を有する回転支持軸に回転自在に支承された補助ローラである請求項１又は２に記載の波動歯車装置とすることである。
【００１８】
これによると、撓み阻止部が環状部材の内周面に接触した場合にも、補助ローラの滑らかな回転によって入力回転部材自体の回転にブレーキを生じることなく円滑に波動歯車装置を作動することができる。
【００１９】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、前記押圧部は、前記入力回転部材において前記同軸線と直交する直線上の前記同軸線から等距離の位置に前記同軸線に平行な軸心を備えて設けられた支持軸に回転自在に支承され、前記環状部材の内周面を転動するローラであり、前記ローラは、前記環状部材が掛装可能な幅の円周面を備え、該円周面の軸方向の端部のうち少なくとも前記ローラが組付けられる前記入力回転部材とは反対側に位置する前記円周面の先端部には、前記環状部材と前記ローラとの軸方向の相対移動を規制するリブが周設される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の波動歯車装置とすることである。
【００２０】
これによると、ローラの円周面の先端部に周設されたリブによって、環状部材とローラとの軸方向の相対移動や環状部材の同軸線方向の変形を規制することで、出力内歯部材から回転軸回りの回転トルクが付加されたときに環状部材に生じる捩れを抑制し、環状部材が内側に撓むことを抑制して波動歯車装置のセルフロック性を確保することができる。
【００２１】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、前記押圧部は、前記入力回転部材において前記同軸線と直交する直線上の前記同軸線から等距離の位置に前記同軸線に平行な軸心を備えて設けられた支持軸に回転自在に支承され、前記環状部材の内周面を転動するローラであり、前記入力回転部材は、前記ローラの外径よりも径方向に突出して前記環状部材の幅方向の両端面に当接する環状部材規制部を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の波動歯車装置とすることである。
【００２２】
これによると、入力回転部材に設けられた環状部材規制部によって環状部材とローラとの同軸線方向の相対移動や環状部材の同軸線方向の変形を規制するので、出力内歯部材から同軸線回りの回転トルクが付加されたときに環状部材に生じる捩れを抑制し、環状部材が内側に撓むことを抑制して波動歯車装置のセルフロック性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態における波動歯車装置の断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】入力回転部材と出力内歯部材との組み合わせ状況を示す概要図である。
【図４】環状部材に出力内歯部材より回転軸回りの荷重が付加された際の応力を数値解析した斜視図である。
【図５】環状部材に出力内歯部材より回転軸回りの荷重が付加された際の応力を数値解析した側面図である。
【図６】押圧部をローラとし、撓み阻止部を補助ローラとした他の変形例を示す図である。
【図７】ローラの一端部に環状部材の幅方向の一端部をおさえるリブを周設した第２実施形態を示す図である。
【図８】一端部にリブが周設されたローラを示す斜視図である。
【図９】両端部にリブが周設されたローラを示す斜視図である。
【図１０】ローラの両端部に環状部材の幅方向の両端部をおさえるリブを周設した他の変形例を示す図である。
【図１１】入力回転部材の端部に環状部材規制部設けた第３の実施形態を示す図である。
【図１２】図１１が示すXII−XII断面を模式的に表現した図である。
【図１３】図１１の断面の別例を模式的に表現した図である。
【図１４】図１１の断面の別例を模式的に表現した図である。
【図１５】従来のセルフロック性を示す模式図である。
【図１６】従来の課題を示す説明図である。
【図１７】従来の課題を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜実施例１＞
本発明の波動歯車装置を具体化した第１の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
本実施形態において、波動歯車装置１は、ハウジングＨに回転可能に支持された入力軸２から回転駆動力を入力し、所定の変速比により減速した後に出力軸３から出力する撓み噛み合い式の歯車装置である。ハウジングＨは、内側に変速機構を収容するための筒状部を有する固定部材である。入力軸２および出力軸３は、ハウジングＨに対して同軸線Ａｘ回りに相対回転可能な軸部材である。
【００２５】
（波動歯車装置１の構成）
波動歯車装置１は、図１に示すように、固定内歯部材（サーキュラスプライン）１０と、出力内歯部材（サーキュラスプライン）２０と、環状部材（フレックススプライン）３０と、波動発生機構４０と、回転軸（センターシャフト）５０を備える。固定内歯部材１０は、環状であり、その中心軸線が同軸線Ａｘとなるようにボルト締結によりハウジングＨの筒状部に一体的に固定されている。また、固定内歯部材１０の内周面には、図２に示すように、複数の第１内歯１１が形成されている。固定内歯部材１０の歯数、第１内歯１１に係る形状、材料などの詳細については後述する。
【００２６】
出力内歯部材２０は、環状であり、その中心軸線が同軸線Ａｘとなるように出力軸３の軸方向端部に形成されたフランジ部３ａに一体形成されている。これにより、固定内歯部材１０および出力内歯部材２０は、波動歯車装置１において同軸線Ａｘ上に配置されていることになる。また、出力内歯部材２０の内周面には、固定内歯部材１０の第１内歯１１とは歯数の異なる複数の第２内歯２１が形成されている。出力内歯部材２０の歯数、第２内歯２１に係る形状、材料などの詳細については後述する。
【００２７】
環状部材３０は、固定内歯部材１０および出力内歯部材２０の内側に配置され、少なくとも径方向に可撓性を備えている。また、環状部材３０の外周面には、例えば、樹脂材料により形成された外歯３１が形成されている。環状部材３０の外歯３１は、図１に示すように、第１内歯１１および第２内歯２１に跨る歯幅に設定され、本実施形態においては、出力内歯部材２０よりも、例えば２歯少ない歯数に設定されている。この外歯３１の詳細については後述する。
【００２８】
波動発生機構４０は、環状部材３０を内周側から楕円形に撓ませるとともに、楕円形をなす環状部材３０の形状を回転させる機構である。この波動発生機構４０は、図１および図２に示すように、入力回転部材（ウエーブジェネレータ）４１と、押圧部としての２つのローラ４２を有する。入力回転部材４１は、略長方形状からなり、入力回転部材１が回転する中心軸線が同軸線Ａｘとなるように入力軸２の軸方向端部に一体的に形成されている。また、入力回転部材４１の端面には、同軸線Ａｘ方向に延びる２本の支持軸４１１が同軸線Ａｘを中心に対称な位置（等距離の両端位置）に設けられている。２つのローラ４２は、入力回転部材４１の２本の支持軸４１１にそれぞれ支持され、支持軸４１１を中心として回転可能となっている。
【００２９】
入力回転部材４１の長方形状の角部は、円弧面が形成されて前記ローラ４２に近接して設けられた撓み阻止部４３を構成する。撓み阻止部４３は、図３に示すように、環状部材３０が形成する楕円形状の軌道（環状部材３０の内周面）とは所定の隙間ｔを設けて配置されている。波動歯車装置１の通常の稼働状態では、撓み阻止部４３と環状部材３０の内周面とは所定の隙間ｔによって接触しないよう構成される。
【００３０】
また、図３において、各ローラ４２は、その外周面が環状部材３０の内周面を押圧し、環状部材３０を楕円形に撓ませている。このとき、環状部材３０は、長方形状の長辺方向に位置する部位の外歯３１が固定内歯部材１０の第１内歯１１および出力内歯部材２０の第２内歯２１と噛合している。即ち、環状部材３０の外歯３１のうち、楕円形の短軸方向に位置する部位の外歯３１は、第１内歯１１および第２内歯２１から離脱している状態にある。このように、波動発生機構４０は、各内歯１１，２１と外歯３１を部分的に噛合させている。
【００３１】
さらに、また、入力軸２の回転に伴って波動発生機構４０の入力回転部材４１が回転すると、各ローラ４２が環状部材３０を押圧する部位が移動することになる。これにより、波動発生機構４０は、楕円形をなす環状部材３０の形状を回転させ、各内歯１１，２１と外歯３１の噛合部位を周方向に回転させている。
【００３２】
回転軸５０は、中実の軸部材であって、その回転の中心軸線が同軸線Ａｘとなるように、軸方向一端が入力軸２の円筒内周面に嵌合して固定されている。回転軸５０の軸方向他端は、出力軸３のフランジ部３ａの内周側に挿入され、軸受５１を介して支持されている。これにより、入力軸２および出力軸３は、回転軸５０を介して相対回転可能に且つ相互に支持し合う構成とし、動作の安定化を図っている。
【００３３】
撓み阻止部４３の配置位置は、例えば、図４及び図５に示すような有限要素法による数値解析によって求められる。なお、本実施形態における数値解析図は、特許図面への掲載性を考慮して引張り応力、圧縮応力の表示、及び引張り応力・圧縮応力による環状部材３０の変位を、できるだけ簡略化して表示する。
【００３４】
そして、環状部材３０の内側において、大きな引張り応力が作用する部位は大きく内側に撓むと考えられるため、この大きな引張り応力が作用する部位に対応する位置に撓み阻止部４３を配置する。
【００３５】
図４及び図５では、環状部材３０において、圧縮応力が生じる部位から引張り応力が生じる部位まで濃淡で表示している。すなわち、大きな引張り応力が生じる部位ほど濃い灰色で表示し、圧縮応力が生じている部位ほど淡い灰色で表示している。また、図４において、外歯３１のうち中央の３歯の奥側が第１内歯１１（図略）に噛合し、中央の３歯の手前側が第２内歯２１（図略）に噛合した状態である。そのため、出力内歯部材２０より反時計回りの回転軸まわりの荷重Ｋが付加された場合、中央の３歯の手前側半分は左側へ変位し、中央の３歯の奥側半分は時計回りの反力Ｒが生じる。そのため、環状部材３０は同軸線Ａｘ回りに捩れるとともに、外歯３１の図４における向かって右側の斜面中央付近に引張り応力が生じる。
【００３６】
また、環状部材３０の手前側の白線で示す輪郭ＳＬは荷重の付加のない状態での外歯３１の形状を示しており、出力内歯部材２０より反時計回りの同軸線Ａｘまわりの荷重によって、環状部材３０の左手前側が内側に変位していることを示している。そして、環状部材３０の図４及び図５の左下側の内側に大きな引張り応力（色が濃くなっている部位）が生じ、この内側の引張り応力によって環状部材３０の左手前側は内側に撓んでいると考えられる。そのため、この内側に大きな引張り応力が生じる部位に対応する位置に撓み阻止部４３を入力回転部材４１に配置することで、所定の隙間ｔがゼロになり、撓み阻止部４３に相対する位置で撓み阻止部４３と固定内歯部材１０とが環状部材３０を挟んで係止されるため、各ローラ４２によって環状部材３０が入力回転部材４１および撓み阻止部４３の同軸線Ａｘを中心とする回転方向へ係止部位よりも引き込まれること、および環状部材３０の左手前側が内側に変位することが確実に防止される。すなわち、このように環状部材３０の内側で大きな引張り応力が生じる部位に対応する位置に、撓み阻止部４３を配置することで、効率よく環状部材３０の内側への撓みを阻止することができ、内側への撓みによる入力回転部材４１の回転を抑制して波動歯車装置１のセルフロック性を確保することができる。
【００３７】
（第１内歯１１，第２内歯２１、外歯３１などの詳細構成）
次に、入力側の固定内歯部材１０の第１内歯１１、出力側の出力内歯部材２０の第２内歯２１、および環状部材３０の外歯３１の詳細構成について説明する。固定内歯部材１０と出力内歯部材２０は、上述したように異なる歯数に設定されており、本実施形態においては、例えば、固定内歯部材１０の第１内歯１１の歯数を「７４」、出力内歯部材２０の第２内歯２１の歯数を「７２」に設定している。また、環状部材３０は、上述したように出力内歯部材２０より２歯少ない歯数に設定され、本実施形態においては歯数を「７０」に設定している。
【００３８】
ここで、第１内歯１１、第２内歯２１、および外歯３１は、樹脂材料により形成されている。より具体的には、第１内歯１１および第２内歯２１は、初期的な変形を有しない樹脂材料として、例えば、ポリアセタールやポリアミドなどの汎用エンジニアプラスチックにより形成されている。また、固定内歯部材１０と出力内歯部材２０は、上述したように互いに異なる歯数に設定されるが、歯先円および歯底円が等しくなるように形成されている。このように第１内歯１１および第２内歯２１の諸元は相違するものであるが、本実施形態においては、これらを勘案してそれぞれを形成する樹脂材料を選択することによって、全体として両内歯１１，２１の剛性が等しくなるようにしている。
【００３９】
また、外歯３１は、初期撓みなどによる応力を考慮して、汎用エンジニアプラスチックの他に、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）や芳香族ポリアミドなどの高強度材である樹脂材料により形成されている。そのため、第１内歯１１および第２内歯２１は、可撓性のある環状部材３０の外歯３１よりも硬質の樹脂材料により形成され、当該外歯３１よりも剛性が高くなるように構成されている。
【００４０】
（波動歯車装置１の作用および効果）
このような構成からなる波動歯車装置１では、外歯３１が固定内歯部材１０の第１内歯１１および出力内歯部材２０の第２内歯２１に跨って噛合するものとしている。入力回転部材４１が回転することで、入力回転部材４１の両端部に設けられたローラ４２に押圧されることで噛合された第１内歯１１及び第２内歯２１と、外歯３１との噛合部が回転する。入力回転部材４１が、例えば反時計回りに１回転したときに、環状部材３０は時計回りに４歯分回転し、出力内歯部材２０は時計回りに２歯分回転する。このように入力回転部材４１より入力された回転が減速されて出力内歯部材２０より出力される通常の稼働状態において、撓み阻止部４３は、環状部材３０の内周面との間に設けられた所定の隙間ｔによって、環状部材３０との接触が防止される。これによって、通常の稼働状態での入力回転部材４１の回転抵抗（摺動抵抗）を増加させることなく、トルクの伝達にロスが生じることを防止することができる。
【００４１】
上記の記載で明らかなように、本実施形態の波動歯車装置１によると、環状部材３０の内周面を押圧するローラ（押圧部）４２の両側に近接して設けられた撓み阻止部４３は、内周面との間で所定の隙間ｔを設けて配置されているので、入力回転部材４１からの回転トルクの入力で入力回転部材４１が環状部材３０の内側を回転する場合には接触しない。出力内歯部材２０からの同軸線Ａｘ回りの回転トルクが付加されると、環状部材３０の出力内歯部材２０に噛合している外歯３１の噛合部分には回転しようとするトルクが付加されるとともに、環状部材３０の固定内歯部材１０に噛合している外歯３１の噛合部分には回転しないで止まろうとする反力としてのトルクが付加される。そのため、環状部材３０は、同軸線Ａｘ回りの捩れを生じるとともに、出力内歯部材２０に噛合している環状部材３０の出力内歯部材２０により回転される回転方向前方の内側部分において、内側に撓もうとする部分が生じる。このように、同軸線Ａｘ回りの荷重によって環状部材３０が内側に撓む力が働く際に、撓み阻止部４３が環状部材３０の内周面に接触して環状部材３０の内側への撓みを阻止する。そのため、環状部材３０の内側への撓みよる入力回転部材４１への回転方向への力の発生を防止することで、波動歯車装置１のセルフロック性を確保することができる。
【００４２】
また、予め数値解析によって、出力内歯部材２０からの荷重が作用した際に、環状部材３０を内側に撓ませる大きな引張り応力が作用する位置を求め、当該位置に対向させて撓み阻止部４３を配置することで、極めて効率的な撓み防止を図ることができ、無駄のない波動歯車装置１とすることができる。
【００４３】
また、撓み阻止部４３が、ローラ４２の両側に設けられているので、出力内歯部材２０からの同軸線Ａｘ回りの荷重が、いずれの回転方向から付加される場合であっても、撓み阻止部４３によって環状部材３０が内側に撓むのを阻止することができる。
【００４４】
また、押圧部がローラ４２である場合、ローラ４２による摩擦の軽減によって環状部材３０が内側に撓んだ時に入力回転部材４１が回転し易い場合やローラ４２の径が小径であって撓みによる影響を受け易い場合でも、撓み阻止部４３によって撓みが防止され、波動歯車装置１のセルフロック性を確保することができる。
【００４５】
なお、本実施形態では、撓み阻止部４３を円弧面としたが、これに限定されず、図６に示すように、入力回転部材４５に設けられ同軸線Ａｘに平行な軸心を有する回転支持軸４６に回転自在に支承された補助ローラ４８でもよい。
【００４６】
この場合、補助ローラ４８が環状部材３０の内周面に接触した場合にも、補助ローラ４８が転動自在に接触するため、摩擦抵抗を低減する。これによって、撓み阻止部である補助ローラ４８が接触した場合においても入力回転部材４５自体の回転にブレーキを生じにくくして円滑に波動歯車装置１を作動することができる。
【００４７】
また、押圧部について本実施形態では、入力回転部材４１において、同軸線Ａｘと直交する直線上の同軸線Ａｘから等距離の位置に同軸線Ａｘに平行な軸心を備えて設けられた支持軸４１１に、回転自在に支承されて環状部材３０の内周面を転動するローラ４２としたが、これに限定されず、例えば、入力回転部材の端部を円弧状に形成して押圧部するものでもよい。
また、押圧部を円弧状に形成した場合において、撓み阻止部を補助ローラとしてもよい。
【００４８】
＜実施例２＞
次に、本発明の波動歯車装置を具体化した第２の実施形態について図７〜図１０を参照して説明する。本実施形態において、入力回転部材６０の両端部に設けられたローラ６２は、環状部材３０が掛装可能な幅の円周面６２１を備え、該円周面６２１の軸方向の端部のうち、ローラ６２が組付けられる入力回転部材６０とは反対側に位置する円周面６２１の先端部には、図７及び図８に示すように、環状部材３０とローラ６２との軸方向の相対移動を規制するリブ６４が周設されている点において、第１の実施形態と相違する。その他の構成は第１実施形態と同様であるので、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００４９】
これによると、ローラ６２の円周面６２１の先端部に周設されたリブ６４によって、環状部材３０とローラ６２との軸方向の相対移動や環状部材３０の軸方向の変形を規制することで、出力内歯部材２０から同軸線Ａｘ回りの回転トルクが付加されたときに環状部材３０に生じる捩れを抑制し、環状部材３０が内側に撓むことを抑制して波動歯車装置のセルフロック性を確保することができる。
【００５０】
なお、ローラの円周面６２１の先端部に周設されるリブ６４は、図９に示すように、円周面６２１の両端部にリブ６４が夫々周設されるローラ６５でもよい。
【００５１】
また、ローラは、図１０に示すように、支持軸４１１に沿って二つ並べられたローラ６８（６８ａ，６８ｂ）でも良く、この場合二つのローラ６８ａ，６８ｂの円周面の幅方向の長さを合計した長さが、リブ６４とリブ６４との間に環状部材３０を掛装できる長さとなる。固定内歯部材１０に当接する環状部材３０の部位と出力内歯部材２０に当接する環状部材３０の部位とに、夫々対応させた、例えば、異なった材質や異なった径のローラ６８ａ，６８ｂを配置することが可能である。
【００５２】
＜実施例３＞
次に、本発明の波動歯車装置を具体化した第３の実施形態について図１１〜図１４を参照して説明する。本実施形態において、入力回転部材７０は、両端部に組付けられたローラ７２の外径よりも径方向に突出して環状部材３０の幅方向の両端面に当接する環状部材規制部７４を有する点において第１の実施形態と相違する。その他の構成は第１実施形態と同様であるので、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００５３】
これによると、入力回転部材７０に設けられた環状部材規制部７４によって環状部材３０とローラ７２との軸方向の相対移動や環状部材３０の同軸線Ａｘ回りの変形を規制するので、出力内歯部材２０から同軸線Ａｘ回りの回転トルクが付加されたときに環状部材３０に生じる捩れを抑制し、環状部材３０が内側に撓むことを抑制して波動歯車装置のセルフロック性を確保することができる。
【００５４】
なお、図１３に示すように、入力回転部材７６を十字形状のものとし、短径方向にテンショナーを配し、ローラ７２の外径よりも径方向に突出した部分に環状部材規制部７８を設けたものでもよく、図１４に示すように、四角形状の入力回転部材８０の対向する２辺の中央付近にローラ７２を対に配置するとともに、四角形状の円弧状に形成された４つの角部に夫々環状部材規制部８２を設けたものでもよい。
【００５５】
また、本実施形態において、第１内歯の歯数を７４、第２内歯の歯数を７２、外歯の歯数を７０としたが、これに限定されず、例えば第１内歯の歯数を８０、第２内歯の歯数を８２、外歯の歯数を７８としてもよい。この場合、出力内歯部材は、本実施形態とは逆方向に回転する。
【００５６】
また、「第１内歯及び第２内歯の少なくとも一方よりも歯数の少ない外歯」とは、外歯の歯数と第１内歯及び第２内歯の一方の歯数とが同じ歯数である場合を含み、外歯の歯数が第１内歯及び第２内歯のいずれかの歯数よりも大きい場合を除く概念である。
また、環状部材を樹脂製としたが、これに限定されず、例えば可撓性のある合金製でもよい。
【００５７】
斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はそのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。
【符号の説明】
【００５８】
１：波動歯車装置、  ２：入力軸、  ３：出力軸、  １０：固定内歯部材、  １１：第１内歯、  ２０：出力内歯部材、  ２１：第２内歯、  ３０：環状部材、  ３１：外歯、  ４０：波動発生機構、  ４１：入力回転部材、  ４１１：支持軸、  ４２：ローラ、  ４３：撓み阻止部、  ４５：入力回転部材、  ４６：回転支持軸、  ４８：補助ローラ、  ５０：回転軸、  ５１：軸受、  ６０：入力回転部材、  ６２１：円周面、  ６４：リブ、  ６５：ローラ、  ７０：入力回転部材、  ７２：ローラ、  ７４：環状部材規制部、  Ｈ：ハウジング、  Ａｘ：同軸線。
【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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