(57)【要約】【課題】目的とする回転出力を優れた耐久性や信頼性をもって得ることができると共に、回転出力の取り出し方をより大きな自由度で選択することが可能となる、新規な構造のフレクスプラインと、それを用いた波動歯車装置を提供すること。【解決手段】波動歯車装置１０のフレクスプライン１２であって、外歯を備えた筒状部４０が周方向に並ぶ複数のピン部材１８によって構成されており、筒状部４０が周方向で部分的にウェーブジェネレータ１６によって外周へ押し広げられてピン部材１８がサーキュラスプライン１４の内歯４４に噛合すると共に、筒状部４０の周方向の他の部分ではピン部材１８が保持手段４２によってサーキュラスプライン１４の内歯４４と噛合せずに保持される。更に、ピン部材１８の両端部を支持する第一のピン支持部材２０と第二のピン支持部材２２の少なくとも一方に対して出力部材６６と固定部材６４の何れか一方が取り付けられるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に並ぶ複数の内歯を内周面に備えた環状のサーキュラスプラインに内挿される筒状部を有しており、該筒状部の外周面には該内歯とは異なる数の複数の外歯が周方向に並んで形成されていると共に、該筒状部に内挿されたウェーブジェネレータによって該筒状部が周方向で部分的に外周へ押し広げられて該筒状部の該外歯が該サーキュラスプラインの該内歯と周方向で部分的に噛合されるようになっている波動歯車装置用のフレクスプラインにおいて、
前記外歯を備えた前記筒状部が周方向に並んで配設される複数のピン部材によって構成されていると共に、それらピン部材を前記ウェーブジェネレータの外周面で保持する保持手段が設けられており、該筒状部が周方向で部分的に該ウェーブジェネレータによって外周へ押し広げられることで該ピン部材が前記サーキュラスプラインの前記内歯に噛合せしめられると共に、該筒状部の周方向の他の部分では該ピン部材が該保持手段によって該サーキュラスプラインの該内歯に対して噛合せずに内周へ離れた位置に保持されるようにされている一方、
該複数のピン部材の両端部の各一方を支持する第一のピン支持部材と第二のピン支持部材が設けられていると共に、
該第一のピン支持部材と該第二のピン支持部材の少なくとも一方には、前記フレクスプラインとともに回転する出力部材と該フレクスプラインの回転を阻止する固定部材の何れか一方が取り付けられるようにしたことを特徴とする波動歯車装置用のフレクスプライン。
【請求項２】
前記ピン部材の軸方向で対向配置された前記第一のピン支持部材と前記第二のピン支持部材には対向面に開口するピン挿入凹所がそれぞれ形成されて、該ピン部材の両端部がそれら第一のピン支持部材の該ピン挿入凹所と第二のピン支持部材の該ピン挿入凹所の各一方に挿入されており、該ピン部材の両端部が該ピン挿入凹所の内周面に対して前記筒状部の周方向で係止されていると共に、該ピン部材の両端部が該ピン挿入凹所内で該筒状部の径方向への移動を許容されている請求項１に記載の波動歯車装置用のフレクスプライン。
【請求項３】
前記ピン挿入凹所が前記筒状部の周方向で連続して形成されていると共に、該ピン挿入凹所において深さの深い部分と浅い部分が設けられており、前記第一のピン支持部材における該ピン挿入凹所の深い部分と前記第二のピン支持部材における該ピン挿入凹所の浅い部分が軸方向で対向していると共に、該第一のピン支持部材における該ピン挿入凹所の浅い部分と該第二のピン支持部材における該ピン挿入凹所の深い部分が軸方向で対向している請求項２に記載の波動歯車装置用のフレクスプライン。
【請求項４】
前記ピン部材を前記ウェーブジェネレータの外周面で弾性的に保持する前記保持手段が環状とされて、該保持手段が複数の該ピン部材で構成された前記筒状部に外嵌されている請求項１〜３の何れか一項に記載の波動歯車装置用のフレクスプライン。
【請求項５】
前記ピン部材と前記第一のピン支持部材と前記第二のピン支持部材の少なくとも一つが合成樹脂で形成されている請求項１〜４の何れか一項に記載の波動歯車装置用のフレクスプライン。
【請求項６】
前記第一のピン支持部材と前記第二のピン支持部材の両方が、前記フレクスプラインとともに回転する出力部材と該フレクスプラインの回転を阻止する固定部材との何れか一方に取り付けられる請求項１〜５の何れか一項に記載の波動歯車装置用のフレクスプライン。
【請求項７】
円環状で内周面に内歯を形成されたサーキュラスプラインを備えていると共に、該サーキュラスプラインの内周にフレクスプラインの筒状部が挿入されており、該フレクスプラインの該筒状部の外周面には該サーキュラスプラインの該内歯とは異なる数の外歯が形成されていると共に、該フレクスプラインの内周にはウェーブジェネレータが挿入されており、該フレクスプラインの該筒状部が該ウェーブジェネレータによって周方向で部分的に外周へ押し広げられて、該ウェーブジェネレータによって押し広げられた部分の該外歯が該サーキュラスプラインの該内歯と噛合されている波動歯車装置において、
前記フレクスプラインとして請求項１〜６の何れか一項に記載のものを用いたことを特徴とする波動歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波動歯車装置を構成するフレクスプラインと、それを用いた波動歯車装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばロボットの関節駆動に用いられる精密減速機などとして、波動歯車装置の適用が検討されている。波動歯車装置は、特許第５１６５１２０号公報（特許文献１）や特開平５−２６３０５号公報（特許文献２）などに示されているように、一般的に、サーキュラスプラインにフレクスプラインが内挿され、さらにフレクスプラインにウェーブジェネレータが内挿された構造を有している。また、サーキュラスプラインの内周面に周方向に並ぶ内歯が形成されていると共に、フレクスプラインには、内歯と対応する外歯を内歯とは異なる数で外周面に備えた筒状部が設けられている。このフレクスプラインの筒状部が径方向で弾性的に撓み変形可能とされており、非円形断面の外周面を有するウェーブジェネレータが筒状部に内挿されることにより、筒状部が周方向で部分的に外周へ押し広げられて、サーキュラスプラインの内歯とフレクスプラインの外歯がウェーブジェネレータによる筒状部の押し広げ部位で噛合されている。
【０００３】
そして、サーキュラスプラインとフレクスプラインの何れか一方を固定した状態で、ウェーブジェネレータをモータなどからの入力によって回転させて、それら内歯と外歯の噛み合い位置を周方向で順次に移動させることにより、サーキュラスプラインとフレクスプラインの何れか他方から外歯と内歯の数の差に応じて減速された回転出力が得られるようになっている。
【０００４】
ところで、特許文献１，２に示されている波動歯車装置のフレクスプラインは、筒状部がウェーブジェネレータによって繰り返し撓み変形せしめられることから、比較的に小さな入力によって変形し得ると共に、繰り返しの入力に対する高度な耐久性が求められる。それ故、従来のフレクスプラインは、一般的に、靱性に優れたニッケル−モリブデン鋼などの金属によって形成されている。
【０００５】
しかしながら、強度に優れるニッケル−モリブデン鋼で形成されたフレクスプラインにおいて、筒状部の弾性的な撓み変形を容易に生ぜしめるためには、筒状部を非常に薄くする必要がある。したがって、現状の波動歯車装置のフレクスプラインは、簡単に量産可能な型成形などでは製造することが難しく、鍛造素材を高精度に切削加工する必要があり、製造が極めて困難であると共に、非常に高価であるという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１，２のようなカップ状のフレクスプラインを備える波動歯車装置では、フレクスプラインに対してウェーブジェネレータを挿入することから、フレクスプラインから回転出力を取り出す場合に、フレクスプラインの底側へ偏った位置で出力される。それ故、ロボットの関節駆動に波動歯車装置を適用する場合などに、関節部の小型化の妨げになるおそれがあると共に、振動が発生するおそれもあった。また、フレクスプラインを固定してサーキュラスプラインから回転出力を取り出す場合には、フレクスプラインを底側で片持ち状に支持する必要があって、耐久性が確保し難くなる他、装置の大型化が問題になるなどの不具合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５１６５１２０号公報
【特許文献２】特開平５−２６３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、目的とする回転出力を優れた耐久性や信頼性をもって得ることができると共に、回転出力の取り出し方をより大きな自由度で選択することが可能となる、新規な構造のフレクスプラインと、それを用いた波動歯車装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
【００１０】
すなわち、本発明の第一の態様は、周方向に並ぶ複数の内歯を内周面に備えた環状のサーキュラスプラインに内挿される筒状部を有しており、該筒状部の外周面には該内歯とは異なる数の複数の外歯が周方向に並んで形成されていると共に、該筒状部に内挿されたウェーブジェネレータによって該筒状部が周方向で部分的に外周へ押し広げられて該筒状部の該外歯が該サーキュラスプラインの該内歯と周方向で部分的に噛合されるようになっている波動歯車装置用のフレクスプラインにおいて、前記外歯を備えた前記筒状部が周方向に並んで配設される複数のピン部材によって構成されていると共に、それらピン部材を前記ウェーブジェネレータの外周面で保持する保持手段が設けられており、該筒状部が周方向で部分的に該ウェーブジェネレータによって外周へ押し広げられることで該ピン部材が前記サーキュラスプラインの前記内歯に噛合せしめられると共に、該筒状部の周方向の他の部分では該ピン部材が該保持手段によって該サーキュラスプラインの該内歯に対して噛合せずに内周へ離れた位置に保持されるようにされている一方、該複数のピン部材の両端部の各一方を支持する第一のピン支持部材と第二のピン支持部材が設けられていると共に、該第一のピン支持部材と該第二のピン支持部材の少なくとも一方には、前記フレクスプラインとともに回転する出力部材と該フレクスプラインの回転を阻止する固定部材の何れか一方が取り付けられるようにしたことを、特徴とする。
【００１１】
このような第一の態様に従う構造とされた波動歯車装置用のフレクスプラインによれば、外歯を備えた筒状部が周方向に並んで配設された複数のピン部材によって構成されており、それらピン部材がサーキュラスプラインの内歯と噛み合う構造とされている。このように、外歯を備えた筒状部が複数のピン部材を周方向に並べた構造とされていることにより、切削加工による高精度な成形を要することなく簡単に得ることができる筒状部によって、内歯との周方向部分的な噛合いを実現できると共に、優れた耐久性も得ることができる。
【００１２】
また、筒状部の周方向に並ぶ複数のピン部材は、一方の端部が第一のピン支持部材によって支持されていると共に、他方の端部が第二のピン支持部材によって支持されている。このようにピン部材が両端部を支持されていることによって、入力に対するピン部材の移動や変形などが安定して生ぜしめられて、例えばウェーブジェネレータによって外周側へ押し広げられる際などにピン部材の作動の安定化が図られる。更に、ピン部材に作用する外力をピン部材の両端部で受けることにより、耐荷重性やトルク伝達効率の向上なども実現される。
【００１３】
また、ピン部材の両端部に第一のピン支持部材と第二のピン支持部材が設けられることにより、それら第一のピン支持部材と第二のピン支持部材の少なくとも一方に対して、フレクスプラインとともに回転して回転出力を取り出す出力部材と、フレクスプラインを回転不能に支持する固定部材との何れかを、選択的に取り付けることができる。これにより、本態様に係るフレクスプラインでは、出力部材または固定部材の配置や構造に対応し易くなる。更に、筒状部の両端部に出力部材を取り付けることによって、筒状部の両側から回転出力を得ることが可能になると共に、筒状部の両端部に固定部材を取り付けることによって、フレクスプラインの安定した支持や耐久性の向上などが図られる。
【００１４】
本発明の第二の態様は、第一の態様に記載された波動歯車装置用のフレクスプラインにおいて、前記ピン部材の軸方向で対向配置された前記第一のピン支持部材と前記第二のピン支持部材には対向面に開口するピン挿入凹所がそれぞれ形成されて、該ピン部材の両端部がそれら第一のピン支持部材の該ピン挿入凹所と第二のピン支持部材の該ピン挿入凹所の各一方に挿入されており、該ピン部材の両端部が該ピン挿入凹所の内周面に対して前記筒状部の周方向で係止されていると共に、該ピン部材の両端部が該ピン挿入凹所内で該筒状部の径方向への移動を許容されているものである。
【００１５】
第二の態様によれば、ピン部材の両端部がピン挿入凹所の内周面に対して筒状部の周方向で係止されていることから、ピン部材によって構成される外歯がサーキュラスプラインの内歯に噛合することでピン部材に作用する力が、ピン部材の両端部とピン挿入凹所の内周面の係止によって第一のピン支持部材と第二のピン支持部材へ効率的に伝達される。
【００１６】
また、ピン部材がピン挿入凹所内で筒状部の径方向への移動することにより、筒状部がウェーブジェネレータによって周方向で部分的に押し広げられて、ピン部材がサーキュラスプラインの内歯と周方向で部分的に噛合するようになっている。このように、ピン部材が第一のピン支持部材および第二のピン支持部材とは別体とされて、ピン部材が第一のピン支持部材および第二のピン支持部材に対して筒状部の径方向で相対変位可能とされていることにより、ウェーブジェネレータによる筒状部の周方向部分的な押し広げが容易に生じると共に、押し広げによってピン部材と内歯が噛み合う領域を大きく得ることができる。
【００１７】
本発明の第三の態様は、第二の態様に記載された波動歯車装置用のフレクスプラインにおいて、前記ピン挿入凹所が前記筒状部の周方向で連続して形成されていると共に、該ピン挿入凹所において深さの深い部分と浅い部分が設けられており、前記第一のピン支持部材における該ピン挿入凹所の深い部分と前記第二のピン支持部材における該ピン挿入凹所の浅い部分が軸方向で対向していると共に、該第一のピン支持部材における該ピン挿入凹所の浅い部分と該第二のピン支持部材における該ピン挿入凹所の深い部分が軸方向で対向しているものである。
【００１８】
第三の態様によれば、ピン挿入凹所の深い部分と浅い部分の間で段差が形成されることから、ピン挿入凹所の深い部分に挿入されたピン部材の端部の外周面が、筒状部の周方向で段差に当接係止されることによって、ピン部材から第一のピン支持部材および第二のピン支持部材に対して周方向の力が効率的に伝達される。それ故、第一のピン支持部材と第二のピン支持部材の少なくとも一方に対して、回転不能に支持する固定部材を取り付けることにより固定部材に対して回転出力の反力が及ぼされる一方、回転出力を伝達する出力部材を取り付けることにより、出力部材に対して回転出力が及ぼされる。
【００１９】
本発明の第四の態様は、第一〜第三の何れか１つの態様に記載された波動歯車装置用のフレクスプラインにおいて、前記ピン部材を前記ウェーブジェネレータの外周面で弾性的に保持する前記保持手段が環状とされて、該保持手段が複数の該ピン部材で構成された前記筒状部に外嵌されているものである。
【００２０】
第四の態様によれば、筒状部におけるウェーブジェネレータによって押し広げられた状態と押し広げられた状態からの復帰および保持が、例えばゴムや高分子エラストマ、ばね鋼などで形成される保持手段の弾性によって容易に実現される。しかも、環状の弾性体を筒状部のピン部材で構成される部分に外嵌することで、ピン部材がウェーブジェネレータの外周面に沿った位置で容易に保持される。
【００２１】
本発明の第五の態様は、第一〜第四の何れか１つの態様に記載された波動歯車装置用のフレクスプラインにおいて、前記ピン部材と前記第一のピン支持部材と前記第二のピン支持部材の少なくとも一つが合成樹脂で形成されているものである。
【００２２】
第五の態様によれば、従来は金属製であったフレクスプラインを少なくとも一部において合成樹脂製とすることで、軽量化と製造の容易化が図られる。しかも、ピン部材と第一のピン支持部材と第二のピン支持部材は、従来のフレクスプラインに比して形状や寸法の精度に対する要求が比較的に低く、何れも射出成形などによって簡単に形成することが可能である。
【００２３】
本発明の第六の態様は、第一〜第五の何れか１つの態様に記載された波動歯車装置用のフレクスプラインにおいて、前記第一のピン支持部材と前記第二のピン支持部材の両方が、取り付けられた部材の回転出力を伝達する出力部材と、取り付けられた部材の回転を阻止する固定部材との何れか一方に取り付けられると共に、前記サーキュラスプラインが該出力部材と該固定部材の何れか他方に取り付けられるものである。
【００２４】
第六の態様によれば、第一のピン支持部材と第二のピン支持部材の両方を出力部材に取り付けることによって、フレクスプラインの軸方向両側から回転出力を取り出すことができる。一方、第一のピン支持部材と第二のピン支持部材の両方を固定部材に取り付けることによって、フレクスプラインの軸方向両側を支持することができることから、片側だけを支持する場合に比して耐久性の向上が図られると共に、より大きな回転出力の反力を支持可能となり得る。
【００２５】
本発明の第七の態様は、円環状で内周面に内歯を形成されたサーキュラスプラインを備えていると共に、該サーキュラスプラインの内周にフレクスプラインの筒状部が挿入されており、該フレクスプラインの該筒状部の外周面には該サーキュラスプラインの該内歯とは異なる数の外歯が形成されていると共に、該フレクスプラインの内周にはウェーブジェネレータが挿入されており、該フレクスプラインの該筒状部が該ウェーブジェネレータによって周方向で部分的に外周へ押し広げられて、該ウェーブジェネレータによって押し広げられた部分の該外歯が該サーキュラスプラインの該内歯と噛合されている波動歯車装置において、前記フレクスプラインとして第一〜第六の何れか１つの態様に記載されたものを用いたことを、特徴とする。
【００２６】
このような第七の態様に従う構造とされた波動歯車装置によれば、従来の波動歯車装置において製造が困難で高価であったフレクスプラインが、本発明に係る構造とされることで簡単かつ安価に製造可能となることから、波動歯車装置を従来よりも簡単に製造して安価に提供することが可能になる。
【００２７】
さらに、フレクスプラインの両側において、目的とする回転出力を取り出したり、回転出力の反力を受けたりすることが可能となることから、回転出力の伝達機構やフレクスプラインの回転を阻止する支持機構などの設計自由度が大きく得られると共に、回転出力時の作動を高い信頼性をもって実現することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、外歯を備えた筒状部が周方向に並んで支持された複数のピン部材によって構成されていることから、従来のフレクスプラインのように筒状部を切削加工して高精度に成形する必要がなく、フレクスプラインを簡単に得ることができる。また、筒状部を構成する複数のピン部材の両端部に第一のピン支持部材と第二のピン支持部材の各一方が取り付けられていることから、それら複数のピン部材が第一のピン支持部材と第二のピン支持部材によって安定して支持される。更に、フレクスプラインから他部材への回転出力の伝達またはフレクスプラインの回転の阻止が、第一のピン支持部材と第二のピン支持部材の少なくとも一方によって選択的に実現可能であることから、各種構造の回転出力の伝達機構またはフレクスプラインの回転阻止機構に対応し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第一の実施形態としての波動歯車装置の斜視図。
【図２】図１の波動歯車装置を分解して示す図。
【図３】図１に示す波動歯車装置の斜視断面図。
【図４】図１に示す波動歯車装置の正面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ断面図。
【図７】図１に示す波動歯車装置を構成する第一のピン支持部材の斜視図。
【図８】図７に示す第一のピン支持部材の要部拡大断面図。
【図９】図１に示す波動歯車装置を構成する第二のピン支持部材の斜視図。
【図１０】図１に示す波動歯車装置からサーキュラスプラインとピン部材の幾つかを取り外した状態を示す斜視図。
【図１１】本発明の第二の実施形態としての波動歯車装置を構成するピン部材の斜視図であって、（ａ）は外歯部がウェーブジェネレータによって押されていない状態を、（ｂ）は外歯部がウェーブジェネレータによって押された状態を、それぞれ示す。
【図１２】本発明の第三の実施形態としての波動歯車装置を構成するピン部材の斜視図。
【図１３】本発明の第四の実施形態としての波動歯車装置の要部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
図１には、本発明の第一の実施形態としての波動歯車装置１０が示されている。波動歯車装置１０は、図２〜６に示すように、フレクスプライン１２と、サーキュラスプライン１４と、ウェーブジェネレータ１６とによって構成されている。
【００３２】
フレクスプライン１２は、複数のピン部材１８の一方の端部に第一のピン支持部材２０が取り付けられていると共に、複数のピン部材１８の他方の端部に第二のピン支持部材２２が取り付けられた構造を有している。
【００３３】
ピン部材１８は、ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂で形成された硬質の部材であって、小径の略円柱形状を有している。
【００３４】
第一のピン支持部材２０は、ピン部材１８と同様の合成樹脂で形成された硬質の部材であって、図７に示すように、略円環板形状を有しており、外周部分２４が後述する出力部材６６に取り付けられるようになっていると共に、内周部分２６がピン部材１８の一方の端部に取り付けられるようになっている。
【００３５】
さらに、第一のピン支持部材２０の内周部分２６には、径方向中間部分で軸方向端面に開口する有底の第一のピン挿入凹所２８が形成されている。第一のピン挿入凹所２８は、周方向の全周に亘って連続して形成されており、図８に示すように、深さの深い部分３０と浅い部分３２が周方向で交互に設けられている。これらの深い部分３０と浅い部分３２は、何れも第一のピン支持部材２０の径方向を長軸とする略長円形断面を有しており、各複数が第一のピン支持部材２０の全周に亘って配されている。更に、第一のピン支持部材２０の周方向で隣り合う深い部分３０と浅い部分３２が隣接部分で相互に連通されていることにより、第一のピン支持部材２０の内周部分２６には、深い部分３０と浅い部分３２の各複数を備えた第一のピン挿入凹所２８が全周に亘って連続して形成されている。なお、第一のピン挿入凹所２８の深い部分３０と浅い部分３２の合計数は、ピン部材１８の数と同じとされている。
【００３６】
第二のピン支持部材２２は、ピン部材１８と同様の合成樹脂で形成された硬質の部材であって、図９に示すように、略円環板形状を有している。なお、第二のピン支持部材２２は、第一のピン支持部材２０の内周部分２６と対応する構造とされている。
【００３７】
さらに、第二のピン支持部材２２には、径方向中間部分で軸方向端面に開口する有底の第二のピン挿入凹所３４が形成されている。第二のピン挿入凹所３４は、周方向の全周に亘って連続して形成されており、深さの深い部分３６と浅い部分３８が周方向で交互に設けられている。これらの深い部分３６と浅い部分３８は、何れも第二のピン支持部材２２の径方向を長軸とする略長円形断面を有しており、各複数が第二のピン支持部材２２の全周に亘って配されている。更に、第二のピン支持部材２２の周方向で隣り合う深い部分３６と浅い部分３８が隣接部分で相互に連通されていることにより、第二のピン支持部材２２には、深い部分３６と浅い部分３８の各複数を備えた第二のピン挿入凹所３４が全周に亘って連続して形成されている。
【００３８】
なお、第二のピン支持部材２２の第二のピン挿入凹所３４は、第一のピン支持部材２０の第一のピン挿入凹所２８と略同じ形状や大きさで形成されている。また、第一，第二のピン支持部材２０，２２の第一，第二のピン挿入凹所２８，３４における深い部分３０，３６および浅い部分３２，３８の各開口形状が単一とされており、更に第一のピン支持部材２０の深い部分３０と第二のピン支持部材２２の浅い部分３８が相互に同数とされていると共に、第一のピン支持部材２０の浅い部分３２と第二のピン支持部材２２の深い部分３６が相互に同数とされている。
【００３９】
そして、図５，６，１０に示すように、複数のピン部材１８の軸方向一方の端部が第一のピン支持部材２０の第一のピン挿入凹所２８に差し入れられて、それらピン部材１８の軸方向一方の端部が第一のピン支持部材２０によって支持されており、複数のピン部材１８が周方向に並んで配設されている。ピン部材１８は、第一のピン挿入凹所２８における複数の深い部分３０と複数の浅い部分３２に対して各一つが挿入されており、深い部分３０に挿入されたピン部材１８と浅い部分３２に挿入されたピン部材１８が、軸方向で相互にずれている。
【００４０】
また、複数のピン部材１８の軸方向他方の端部が第二のピン支持部材２２の第二のピン挿入凹所３４に差し入れられて、それらピン部材１８の軸方向他方の端部が第二のピン支持部材２２によって支持されており、複数のピン部材１８が周方向に並んで配設されている。ピン部材１８は、第二のピン挿入凹所３４における複数の深い部分３６と複数の浅い部分３８に対して各一つが挿入されており、深い部分３６に挿入されたピン部材１８と浅い部分３８に挿入されたピン部材１８が、軸方向で相互にずれている。
【００４１】
ここにおいて、第一のピン支持部材２０と第二のピン支持部材２２が軸方向で対向して配置されており、第一のピン挿入凹所２８と第二のピン挿入凹所３４が軸方向で向き合って開口している。更に、第一のピン支持部材２０と第二のピン支持部材２２は、周方向の向きが相対的に決められており、第一のピン挿入凹所２８の深い部分３０と第二のピン挿入凹所３４の浅い部分３８が軸方向で対向していると共に、第一のピン挿入凹所２８の浅い部分３２と第二のピン挿入凹所３４の深い部分３６が軸方向で対向している。これにより、図５，６に示すように、第一のピン挿入凹所２８の深い部分３０と第二のピン挿入凹所３４の浅い部分３８の対向間に配設されるピン部材１８ａと、第一のピン挿入凹所２８の浅い部分３２と第二のピン挿入凹所３４の深い部分３６の対向間に配設されるピン部材１８ｂが、軸方向で相互にずれた位置に配設されている。
【００４２】
さらに、第一のピン支持部材２０の深い部分３０に挿入されたピン部材１８ａの端部は、第一のピン支持部材２０の周方向で浅い部分３２に対して係止されており、ピン部材１８ａの一方の端部が第一のピン挿入凹所２８の内面に対して筒状部４０の周方向で係止されている。更にまた、第二のピン支持部材２２の深い部分３６に挿入されたピン部材１８ｂの端部は、第二のピン支持部材２２の周方向で浅い部分３８に対して係止されており、ピン部材１８ｂの他方の端部が第二のピン挿入凹所３４の内面に対して筒状部４０の周方向で係止されている。
【００４３】
また、ピン部材１８が円形断面を有しているとともに第一のピン挿入凹所２８と第二のピン挿入凹所３４が長円形断面を有していることから、第一のピン挿入凹所２８と第二のピン挿入凹所３４の開口の長軸方向となる第一，第二のピン支持部材２０，２２の径方向で、ピン部材１８が第一，第二のピン支持部材２０，２２に対して相対的に移動可能とされている。なお、第一のピン挿入凹所２８と第二のピン挿入凹所３４の大きさと形状によって、ピン部材１８の移動量が制限されている。
【００４４】
また、複数（本実施形態では５０個）のピン部材１８が、第一，第二のピン支持部材２０，２２によって軸方向両端部を支持されて、周方向に並んで配置されていることにより、ピン部材１８における第一，第二のピン支持部材２０，２２の第一，第二のピン挿入凹所２８，３４から突出した部位によって、筒状部４０が構成されている。この筒状部４０は、複数のピン部材１８によって構成されていることから、ピン部材１８の断面形状に応じて周方向に並ぶ凹凸が外周面に形成されており、筒状部４０の外周面を構成するピン部材１８の外側部分によって外歯が形成されている。要するに、フレクスプライン１２では、外周面に外歯を備えた筒状部４０が、周方向に並ぶ複数のピン部材１８によって構成されている。本実施形態の外歯は、歯面が略半円筒状とされており、周方向に並んで配置されているが、外歯は半円柱状に限定されず、ピン部材１８の形状に応じて多角柱状などの場合もあり得る。
【００４５】
また、筒状部４０には、保持手段としての弾性保持体４２が取り付けられている。弾性保持体４２は、環状とされてゴムやエラストマなどの弾性材料で形成されており、複数のピン部材１８で形成された筒状部４０の第一のピン支持部材２０側の端部に外嵌されている。更に、弾性保持体４２の内径寸法は、ピン部材１８を第一，第二のピン挿入凹所２８，３４の内周端に配置した際の筒状部４０の外径寸法よりも僅かに小さくされており、筒状部４０に弾性保持体４２が外嵌されることで、筒状部４０に対して内周向きの弾性的な付勢力が常時及ぼされるようになっている。
【００４６】
かくの如き構造とされたフレクスプライン１２には、図３，５，６に示すように、サーキュラスプライン１４およびウェーブジェネレータ１６が組み付けられる。
【００４７】
サーキュラスプライン１４は、合成樹脂や金属で形成された硬質の部材であって、略円筒形状乃至は円環形状を有していると共に、内周面にはフレクスプライン１２のピン部材１８と対応する形状の内歯４４が形成されている。内歯４４は外歯を構成するピン部材１８とは異なる数が形成されて、内歯４４の数がピン部材１８の数に対してローブ数（後述するウェーブジェネレータ１６の長軸の数）の整数倍だけ多く形成されており、本実施形態では５２個の内歯４４が周方向に並んで形成されている。
【００４８】
そして、サーキュラスプライン１４の内周には、フレクスプライン１２の筒状部４０が内挿されている。また、第一のピン支持部材２０は、サーキュラスプライン１４よりも軸方向外側に配設されており、第一のピン支持部材２０の外周部分２４がサーキュラスプライン１４の軸方向端面に対して周方向へ回転変位可能とされている。更に、本実施形態のサーキュラスプライン１４は、内歯４４が第一のピン支持部材２０側に偏倚して設けられて、内歯４４よりも第二のピン支持部材２２側が大径とされており、かかる大径部分に第二のピン支持部材２２が挿入されて回転変位可能に配設されている。
【００４９】
ウェーブジェネレータ１６は、図３，５，６に示すように、筒状とされた押圧筒部材４６と、押圧筒部材４６に挿入される板状の入力軸部材４８とを備えている。
【００５０】
押圧筒部材４６は、合成樹脂や金属で形成された硬質の部材であって、全体として筒状とされていると共に、軸方向に貫通するねじ孔５０が周方向の複数箇所に形成されて軸方向の両端面に開口している。更に、押圧筒部材４６の内周面は、全体として略円筒形状とされていると共に、径方向で対向する部分には、押圧筒部材４６の内周面に開口して軸方向に延びる係止溝５２，５２が形成されており、押圧筒部材４６の内径寸法が係止溝５２，５２の形成部分で部分的に大きくされている。
【００５１】
さらに、押圧筒部材４６の外周面は、楕円筒形状乃至は長円筒形状とされている。そして、押圧筒部材４６における短軸方向の外径寸法が、ピン部材１８が第一，第二のピン挿入凹所２８，３４の内周端に位置する筒状部４０の最小内径寸法に対して略同じか僅かに小さくされている一方、押圧筒部材４６における長軸方向の外径寸法が、筒状部４０の最小内径寸法に対して大きくされている。
【００５２】
入力軸部材４８は、板状とされており、幅の広い挿入部５４と幅の狭い入力部５６を備えている。この入力軸部材４８は、押圧筒部材４６の係止溝５２，５２の幅と略同じ大きさの厚さを有しており、挿入部５４の幅方向両端部が押圧筒部材４６の係止溝５２，５２に挿入される。なお、入力軸部材４８は、板状に限定されるものではなく、例えば、押圧筒部材４６の中央穴に挿入可能な円筒形状や円柱形状とされていると共に、外周面に押圧筒部材４６の係止溝５２，５２に挿入係止される突出部分を有する構造なども採用され得る。
【００５３】
この入力軸部材４８は、図６に示すように、押圧筒部材４６の軸方向一方の端面に第一の抜止め部材５８が取り付けられると共に、押圧筒部材４６の軸方向他方の端面に第二の抜止め部材６０が取り付けられることにより、押圧筒部材４６から抜けることなく保持されている。第一の抜止め部材５８は、略円環形状とされて、内径寸法が押圧筒部材４６の係止溝５２，５２を外れた部分の内径寸法と略同じとされており、第一の抜止め部材５８が押圧筒部材４６の軸方向端面に重ね合わされてねじ孔５０に螺着される図示しないねじによって固定されることにより、係止溝５２，５２の軸方向一方の開口が第一の抜止め部材５８によって塞がれる。一方、第二の抜止め部材６０は、略円環板形状とされて、内径寸法が第一の抜止め部材５８の内径寸法と略同じとされており、第二の抜止め部材６０が押圧筒部材４６の軸方向端面に重ね合わされてねじ孔５０に螺着される図示しないねじによって固定されることにより、係止溝５２，５２の軸方向他方の開口が第二の抜止め部材６０によって塞がれる。このように、係止溝５２，５２の軸方向両側の開口が第一，第二の抜止め部材５８，６０によって塞がれることにより、入力軸部材４８が第一，第二の抜止め部材５８，６０の対向間で位置決めされて、入力軸部材４８が押圧筒部材４６に対する組み付け状態に保持されている。
【００５４】
なお、本実施形態に示すウェーブジェネレータ１６の具体的な構造はあくまでも例示であって、ウェーブジェネレータの構造は適宜に変更され得る。即ち、押圧筒部材４６で構成されて入力軸部材４８が省略された構造のウェーブジェネレータを採用して、後述する電動モータ６８の回転軸７０が押圧筒部材４６に接続されるようにしても良い。更に、例えば、略楕円筒形乃至は長円筒形の外周面を備える柱状のウェーブジェネレータを採用することもできる。
【００５５】
そして、ウェーブジェネレータ１６は、フレクスプライン１２に内挿される。すなわち、ウェーブジェネレータ１６は、押圧筒部材４６の大径部分がフレクスプライン１２の筒状部４０の内周へ挿入されている。更に、筒状部４０を構成するピン部材１８は、弾性保持体４２によって内周へ向かって付勢されていることにより、押圧筒部材４６の大径部分の外周面に押し当てられた状態で弾性的に保持されて、押圧筒部材４６の外周面に沿って並んでいる。なお、本実施形態では、全てのピン部材１８が押圧筒部材４６の外周面に当接して保持されているが、押圧筒部材４６の長軸方向の両側（図６の上下両側）に位置するピン部材１８が押圧筒部材４６の外周面に当接していれば、押圧筒部材４６の短軸方向（図５の左右両側）の両側に位置するピン部材１８は、押圧筒部材４６の外周面から離れて保持されていても良い。
【００５６】
また、ウェーブジェネレータ１６の第一の抜止め部材５８が第一のピン支持部材２０に挿入されていると共に、第一の抜止め部材５８に形成された突部６２が第一のピン支持部材２０の軸方向外側に配置されている。これにより、第一のピン支持部材２０は、ウェーブジェネレータ１６に対して、相対回転を許容されつつ軸方向および軸直角方向で位置決めされている。
【００５７】
さらに、ウェーブジェネレータ１６の押圧筒部材４６の小径部分が、フレクスプライン１２の第二のピン支持部材２２の内周へ挿入されていると共に、ウェーブジェネレータ１６の第二の抜止め部材６０の外周端部が、第二のピン支持部材２２の軸方向外側に配置されている。これにより、第二のピン支持部材２２は、ウェーブジェネレータ１６に対して、相対回転を許容されつつ軸方向および軸直角方向で位置決めされている。
【００５８】
なお、図中では明示されていないが、サーキュラスプライン１４とウェーブジェネレータ１６およびフレクスプライン１２は、軸方向の相対変位量が制限されていることが望ましい。尤も、例えば、サーキュラスプライン１４に取り付けられる固定部材６４（後述）と、フレクスプライン１２に取り付けられる出力部材６６（後述）が、波動歯車装置１０の軸方向で位置決めされている場合などには、サーキュラスプライン１４とフレクスプライン１２およびウェーブジェネレータ１６は軸方向の相対変位量を制限する構造を備えていなくても良い。
【００５９】
かくの如き構造とされた波動歯車装置１０では、ウェーブジェネレータ１６を構成する押圧筒部材４６の長軸方向（図６の上下方向）の外周面が筒状部４０の内周面に押し当てられて、筒状部４０が周方向で部分的に外周へ押し広げられている。すなわち、押圧筒部材４６の長軸方向の外周面に当接する複数のピン部材１８が、押圧筒部材４６によって外周側へ押されて第一，第二のピン挿入凹所２８，３４の外周端まで移動することにより、それらピン部材１８が位置する部分において筒状部４０が周方向で部分的に外周へ押し広げられている。本実施形態では、押圧筒部材４６の外周面が楕円筒形状乃至は長円筒形状とされて、ウェーブジェネレータ１６のローブ数が２とされていることから、筒状部４０が周方向の２箇所で外周へ押し広げられている。
【００６０】
このように、筒状部４０がウェーブジェネレータ１６によって周方向で部分的に外周へ押し広げられることにより、筒状部４０の押し広げられた部位を構成する複数のピン部材１８が、サーキュラスプライン１４側へ押し込まれて、サーキュラスプライン１４の内歯４４と噛み合わされている。要するに、全周に亘って配されたピン部材１８において、ウェーブジェネレータ１６の長軸方向の２箇所に位置する複数だけが内歯４４に噛み合わされており、筒状部４０の外歯とサーキュラスプライン１４の内歯４４が周方向で部分的に噛合している。
【００６１】
さらに、ウェーブジェネレータ１６を構成する押圧筒部材４６の短軸方向では、図５に示すように、フレクスプライン１２の筒状部４０がウェーブジェネレータ１６によって外周へ押し広げられることなく、弾性保持体４２の弾性によってウェーブジェネレータ１６の外周面に沿って保持されている。これにより、ウェーブジェネレータ１６の押圧筒部材４６の短軸方向において、ピン部材１８がサーキュラスプライン１４の内歯４４に対して内周へ離れて位置せしめられており、外歯と内歯４４の噛み合いが回避されている。
【００６２】
これらにより、フレクスプライン１２の外歯を構成するピン部材１８と、サーキュラスプライン１４の内歯４４は、周方向で部分的に噛み合わされており、本実施形態では、ピン部材１８と内歯４４が、ウェーブジェネレータ１６の長軸方向の両側において噛み合わされている。
【００６３】
本実施形態では、筒状部４０を構成するピン部材１８が第一，第二のピン支持部材２０，２２に対して径方向へ変位可能とされていることから、ピン部材１８の外周側への変位量を大きな自由度で設定することが可能とされている。従って、ピン部材１８の長さに拘わらずピン部材１８と内歯４４を噛み合わせることができて、波動歯車装置１０を軸方向で小型化することも可能となる。
【００６４】
このような構造とされた波動歯車装置１０は、例えば、以下のようにして作動せしめられる。すなわち、波動歯車装置１０は、例えば、図６に示すように、サーキュラスプライン１４が固定部材６４に取り付けられると共に、フレクスプライン１２が出力部材６６に取り付けられる。そして、サーキュラスプライン１４が固定部材６４によって回転不能に支持されると共に、出力部材６６がフレクスプライン１２とともに回転することにより、波動歯車装置１０によって減速された回転出力が出力部材６６によって外部に出力される。本実施形態では、フレクスプライン１２を構成する第一のピン支持部材２０と第二のピン支持部材２２の両方が、出力部材６６に取り付けられている。更に、ウェーブジェネレータ１６の入力軸部材４８を電動モータ６８の回転軸７０に取り付けて、入力軸部材４８を電動モータ６８によって回転駆動可能とする。
【００６５】
そして、ウェーブジェネレータ１６の入力軸部材４８に電動モータ６８の回転駆動力を入力して、ウェーブジェネレータ１６をサーキュラスプライン１４に対して相対的に回転させる。これにより、ウェーブジェネレータ１６の回転に伴ってウェーブジェネレータ１６の長軸の向きが周方向へ変化することから、サーキュラスプライン１４の内歯４４と噛み合うフレクスプライン１２のピン部材１８の位置が、ウェーブジェネレータ１６の回転に伴って周方向で順に変化していく。ここにおいて、外歯を構成するフレクスプライン１２のピン部材１８の数と、サーキュラスプライン１４の内歯４４の数とが互いに異なっていることから、ピン部材１８と内歯４４を周方向で順に噛み合わせていくと、ウェーブジェネレータ１６が一周する時点で、フレクスプライン１２は、ピン部材１８と内歯４４の数の差と大きさに応じてウェーブジェネレータ１６の回転方向とは逆向きに回転する。これにより、ウェーブジェネレータ１６への入力に対して、歯１８，４４の数に応じた比率で減速された出力をフレクスプライン１２から得ることができる。なお、本実施形態では、外歯としてのピン部材１８が５０個、サーキュラスプライン１４の内歯４４が５２個とされていることから、減速比は５０：２とされている。
【００６６】
本実施形態では、フレクスプライン１２の第一のピン支持部材２０と第二のピン支持部材２２の両方が、出力部材６６に取り付けられている。これにより、フレクスプライン１２の回転出力が軸方向両側で出力部材６６に及ぼされて、フレクスプライン１２の軸方向両側において目的とする回転出力をバランス良く得ることができることから、出力時の振動や歪みが低減される。
【００６７】
また、第一のピン支持部材２０における第一のピン挿入凹所２８の深い部分３０と第二のピン支持部材２２における第二のピン挿入凹所３４の浅い部分３８が対向していると共に、第一のピン挿入凹所２８の浅い部分３２と第二のピン挿入凹所３４の深い部分３６が対向している。そして、ピン部材１８は、第一のピン挿入凹所２８の深い部分３０に挿入された端部が、第一のピン支持部材２０に周方向で当接係止されると共に、第二のピン挿入凹所３４の深い部分３６に挿入された端部が、第二のピン支持部材２２に周方向で当接係止される。これにより、フレクスプライン１２においてサーキュラスプライン１４の内歯４４との噛み合いによってピン部材１８に作用する周方向の力が、第一，第二のピン支持部材２０，２２へ効率的に伝達されて、回転出力として出力部材６６に及ぼされる。更に、よりトルクの大きな回転出力を発生する場合にも、ピン部材１８から第一，第二のピン支持部材２０，２２への力の伝達が有効に生じる。
【００６８】
このような本実施形態に従う構造とされた波動歯車装置１０によれば、外歯を備えた筒状部４０が周方向に並んで配設された複数のピン部材１８によって構成されている。それ故、フレクスプライン１２を高度な切削加工などを要することなく簡単に形成することができると共に、外歯（ピン部材１８）と内歯４４との周方向で部分的な噛合いがピン部材１８の移動によって簡単に実現されると共に、優れた耐久性も得ることができる。
【００６９】
ピン部材１８が第一，第二のピン挿入凹所２８，３４内で筒状部４０の径方向へ移動することにより、筒状部４０がウェーブジェネレータ１６によって周方向で部分的に押し広げられて、押し広げられた部分のピン部材１８がサーキュラスプライン１４の内歯４４と噛合するようになっている。このように、ピン部材１８が第一，第二のピン支持部材２０，２２とは別体とされて、ピン部材１８が第一，第二のピン支持部材２０，２２に対して筒状部４０の径方向で相対変位可能とされていることにより、ウェーブジェネレータ１６による筒状部４０の部分的な押し広げが容易に生じると共に、押し広げによってピン部材１８と内歯４４が噛み合う領域を大きく得ることができる。
【００７０】
さらに、ピン部材１８が弾性保持体４２によってウェーブジェネレータ１６の外周面で弾性的に保持されていることから、筒状部４０がウェーブジェネレータ１６によって弾性保持体４２の弾性に抗して押し広げられると共に、押し広げられた状態からの弾性保持体４２の弾性に基づく復帰および保持が容易に実現される。しかも、ピン部材１８がウェーブジェネレータ１６の外周面で弾性的に保持された状態が、環状の弾性体を筒状部４０のピン部材１８で構成される部分に外嵌する簡単な態様によって維持される。
【００７１】
また、フレクスプライン１２を構成するピン部材１８と第一，第二のピン支持部材２０，２２が何れも合成樹脂で形成されていることから、金属製のフレクスプラインに比して軽量化と製造の容易化が図られる。しかも、フレクスプライン１２がピン部材１８と第一，第二のピン支持部材２０，２２を組み合わせた構造とされていることにより、全体を一体的に形成して金属の弾性を利用する従来構造のフレクスプラインに比して、各部品の形状や寸法の精度を比較的に低くすることが可能であり、それらピン部材１８と第一のピン支持部材２０と第二のピン支持部材２２を何れも射出成形などによって簡単に形成することが可能である。
【００７２】
また、筒状部４０の周方向に並ぶ複数のピン部材１８の両端部が、第一のピン支持部材２０と第二のピン支持部材２２の各一方に取り付けられており、第一のピン支持部材２０と第二のピン支持部材２２の何れからも出力が得られるようになっている。これにより、出力部材６６の配置や構造の各種態様に対応し易くなると共に、本実施形態のようにフレクスプライン１２の軸方向両側から出力部材６６に出力を伝達することも可能となる。
【００７３】
しかも、ピン部材１８に作用する力がピン部材１８の両端部において第一，第二のピン支持部材２０，２２に伝達されることから、耐荷重性や回転出力のトルク伝達効率の向上なども実現される。本実施形態では、第一のピン挿入凹所２８の深い部分３０と浅い部分３２の間に形成される段差に対して、ピン部材１８の一方の端部の外周面が筒状部４０の周方向で当接係止される一方、第二のピン挿入凹所３４の深い部分３６と浅い部分３８の間に形成される段差に対して、ピン部材１８の他方の端部の外周面が筒状部４０の周方向で当接係止される。これにより、ピン部材１８から第一，第二のピン支持部材２０，２２への力の伝達効率が高められて、出力部材６６に及ぼされる回転出力を効率的に得ることができる。
【００７４】
さらに、ピン部材１８の両端部が第一，第二のピン支持部材２０，２２によって支持されていることにより、ウェーブジェネレータ１６からの入力などに対してピン部材１８の変位が安定して生ぜしめられて、作動の安定化が図られる。
【００７５】
図１１には、本発明の第二の実施形態としての波動歯車装置のフレクスプラインを構成するピン部材８０が示されている。ピン部材８０は、図示しない第一のピン支持部材と第二のピン支持部材に固定される連結軸部８２と、連結軸部８２の軸方向中間部分を軸直角方向に貫通する外歯部８４を備えている。
【００７６】
より詳細には、連結軸部８２は、略矩形ロッド形状を有する硬質の部材であって、長さ方向の中間部分には、フレクスプラインの径方向に貫通する挿通孔８６が形成されている。一方、外歯部８４は、連結軸部８２の挿通孔８６に対応する形状を有するロッド状部材であって、フレクスプラインの外周側に位置する端部が、フレクスプラインの外周側へ向けて次第に狭幅となるテーパ部８８とされている。
【００７７】
そして、連結軸部８２の挿通孔８６に外歯部８４がフレクスプラインの径方向で挿通されることにより、本実施形態のピン部材８０が構成されている。外歯部８４は、連結軸部８２の挿通孔８６に対して非固着で挿通されており、図１１の（ａ）と（ｂ）に示すように、連結軸部８２に対して相対的に変位可能とされている。
【００７８】
このような構造とされたピン部材８０は、図示しない環状の第一，第二のピン支持部材によって連結軸部８２の両端部９０，９０の各一方が支持されて、複数のピン部材８０が周方向に並んで筒状部を構成するように配置される。更に、連結軸部８２の両端部９０，９０は、第一，第二のピン支持部材の各一方に接着やボルト固定、機械的な係合などの手段で固定されており、連結軸部８２の第一，第二のピン支持部材に対する相対変位が防止されている。
【００７９】
また、連結軸部８２は、挿通孔８６が筒状部の径方向に貫通するように配置されており、外歯部８４が連結軸部８２の挿通孔８６に対して筒状部の径方向に挿通されている。更に、外歯部８４は、テーパ部８８が筒状部の外周側となるように配置されており、筒状部の内周側に位置する外歯部８４の端面が図示しないウェーブジェネレータの外周面に当接するようになっている。
【００８０】
そして、外歯部８４は、ウェーブジェネレータの短軸部分の外周面に当接した状態において、図１１（ａ）に示すように、連結軸部８２の表面９２に対する突出量が小さくされている。これにより、外歯部８４のテーパ部８８が図示しないサーキュラスプラインの内歯に対して内周側に離れて位置しており、フレクスプラインの外歯を構成する外歯部８４とサーキュラスプラインの内歯の噛み合いが回避されている。
【００８１】
一方、外歯部８４がウェーブジェネレータの長軸部分の外周面に当接した状態では、図１１（ｂ）に示すように、連結軸部８２の表面９２に対する突出量が大きくなって、外歯部８４のテーパ部８８が図示しないサーキュラスプラインの内歯と噛合する。これにより、フレクスプラインとサーキュラスプラインの間で回転出力が発生することから、ウェーブジェネレータへの入力が減速されてフレクスプライン又はサーキュラスプラインから取り出されるようになっている。
【００８２】
このように、第一，第二のピン支持部材は、必ずしもピン部材の相対変位を許容し得るように取り付けられる必要はなく、第一，第二のピン支持部材がピン部材に対して固定されていても良い。なお、本実施形態では、連結軸部８２が第一，第二のピン支持部材とは別体とされているが、第一，第二のピン支持部材の少なくとも一方と一体で形成されていても良い。
【００８３】
図１２には、本発明の第三の実施形態としての波動歯車装置のフレクスプラインを構成するピン部材１００が示されている。ピン部材１００は、小径の円形ロッド状を呈する連結軸部１０２に外歯部１０４が外挿された構造を有している。
【００８４】
外歯部１０４は、硬質の合成樹脂や金属などで形成されており、略円柱形状とされていると共に、連結軸部１０２が挿通される挿通孔１０６を備えている。挿通孔１０６は、略一定の長円形断面で軸方向に貫通しており、短軸方向の内法寸法が連結軸部１０２の外径寸法と略同じか僅かに大きくされていると共に、長軸方向の内法寸法が連結軸部１０２の外径寸法よりも大きくされている。これにより、外歯部１０４は、挿通孔１０６の短軸方向で連結軸部１０２に対する相対変位を制限されていると共に、挿通孔１０６の長軸方向で連結軸部１０２に対する相対変位を挿通孔１０６の短軸方向よりも大きく許容されている。
【００８５】
そして、ピン部材１００は、連結軸部１０２の両端部１０８，１０８が第一，第二のピン支持部材に固定されて、複数のピン部材１００が筒状に並んで配設されることにより、それらピン部材１００によって筒状部が構成されている。このように、複数のピン部材１００が第一，第二のピン支持部材に取り付けられることにより、本実施形態のフレクスプラインが構成されている。なお、フレクスプラインの外歯は、ピン部材１００の外歯部１０４によって形成されている。
【００８６】
かくの如き構造を有するフレクスプラインでは、外歯を構成する外歯部１０４が連結軸部１０２に対して径方向で相対的に移動可能とされている。これにより、フレクスプラインの筒状部に挿入される図示しないウェーブジェネレータが、筒状部の周方向で部分的に外歯部１０４を径方向外側へ押すことにより、押された外歯部１０４が連結軸部１０２に対して径方向外側へ移動して、筒状部がウェーブジェネレータによって周方向で部分的に外周へ押し広げられるようになっている。
【００８７】
このような本実施形態に従う構造とされたピン部材１００を備える波動歯車装置においても、連結軸部１０２の両端部を第一，第二のピン支持部材に固定してピン部材１００の安定した支持を実現しながら、連結軸部１０２に対する外歯部１０４の相対移動によってフレクスプラインの外歯とサーキュラスプラインの内歯の周方向部分的な噛み合わせを可能とすることができる。なお、連結軸部１０２と外歯部１０４の断面形状は、特に限定されるものではなく、例えば多角形断面であっても良い。更に、外歯部１０４に形成される挿通孔１０６の孔断面形状は、連結軸部１０２の断面形状や、要求される外歯部１０４の連結軸部１０２に対する移動量などに応じて適宜に変更され得る。
【００８８】
図１３には、本発明の第四の実施形態としての波動歯車装置１１０の一部が示されている。波動歯車装置１１０は、サーキュラスプライン１１２とフレクスプライン１１４とウェーブジェネレータ１１６を備えている。なお、以下の説明において、第一の実施形態と実質的に同一であると把握される部材および部位については、図中に同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００８９】
より詳細には、サーキュラスプライン１１２は、全体として大径の円筒形状を有する硬質の部材であって、軸方向中間部分に内歯４４が形成されている。
【００９０】
フレクスプライン１１４は、筒状に並んだピン部材１１８の両端部が、第一のピン支持部材２０と第二のピン支持部材２２によって支持された構造を有している。ピン部材１１８は、両端部が第一のピン支持部材２０の第一のピン挿入凹所２８と第二のピン支持部材２２の第二のピン挿入凹所３４に挿入されて、両端部が第一，第二のピン支持部材２０，２２の各一方に固定されている。第一，第二のピン挿入凹所２８，３４は、ピン部材１１８の断面と略同じ形状および大きさの断面で形成されており、本実施形態では円形断面を有している。
【００９１】
さらに、ピン部材１１８は、軸直角方向の入力に対して、弾性的な曲げ変形が生じ得るようにされている。なお、ピン部材１１８は、後述するウェーブジェネレータ１１６による軸直角方向の入力時に、湾曲して外周へ押し広げられることによりサーキュラスプライン１１２の内歯４４と噛み合うと共に、ウェーブジェネレータ１１６による入力が解除された状態においてピン部材１１８と内歯４４の噛み合いが解除されるように、入力に対する曲げ変形の大きさが設定される。
【００９２】
ウェーブジェネレータ１１６は、押圧筒部材１２０を備えている。押圧筒部材１２０は、全体として略円筒形状とされていると共に、軸方向中間部分には径方向一方向の両側へ向けて突出する当接突部１２２，１２２が形成されている。当接突部１２２は、外周へ向けて凸となるなだらかな山形とされており、押圧筒部材１２０の周方向の２箇所に形成されている。これにより、本実施形態のウェーブジェネレータ１１６のローブ数が２とされている。なお、ウェーブジェネレータ１１６は、第一の実施形態のウェーブジェネレータ１６と同様に、図示しない電動モータの回転軸に接続されて、電動モータの回転駆動力によって周方向に回転するようになっている。
【００９３】
そして、サーキュラスプライン１１２の内周へフレクスプライン１１４の筒状部４０と第二のピン支持部材２２が挿入されていると共に、フレクスプライン１１４の内周へウェーブジェネレータ１１６が挿入されている。
【００９４】
かくの如き構造とされた波動歯車装置１１０は、ウェーブジェネレータ１１６における押圧筒部材１２０の当接突部１２２，１２２が、フレクスプライン１１４における筒状部４０の軸方向中間部分に対して周方向部分的に押し当てられる。これにより、ピン部材１１８の軸方向中間部分が曲げ変形によって外周側へ押し広げられることから、ピン部材１１８の軸方向中間部分が外周側へ押し広げられて、サーキュラスプライン１１２の内歯４４と噛み合うようになっている。
【００９５】
一方、ウェーブジェネレータ１１６の押圧筒部材１２０における当接突部１２２，１２２を周方向に外れた部分では、押圧筒部材１２０の外周面がピン部材１１８に対して内周へ離れていることから、図１３に二点鎖線で示すようにピン部材１１８が直線的に延びており、ピン部材１１８とサーキュラスプライン１１２の内歯４４が径方向に離れて相互に噛み合わないようになっている。
【００９６】
本実施形態の波動歯車装置１１０において示すように、フレクスプライン１１４の外歯とサーキュラスプライン１１２の内歯４４の噛み合いが、ピン部材１１８の弾性変形によって生じるようにすることもできる。これによれば、より簡単な構造のピン部材１１８を採用することができると共に、ピン部材１１８を第一，第二のピン支持部材２０，２２に固定することで、ピン部材１１８の安定した支持が実現される。
【００９７】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、ピン部材は円柱形状に限定されず、例えば多角柱形状などの非円形断面を有する形状であっても良い。なお、第一，第二のピン支持部材におけるピン部材の取付構造やサーキュラスプライン１４の内歯４４の形状などは、ピン部材の形状に合わせて適宜に変更される。
【００９８】
また、外歯を構成するピン部材１８の数と内歯４４の数、更にはそれらの数の差は、ウェーブジェネレータ１６のローブ数や、要求される減速比などに応じて、適宜に変更され得る。
【００９９】
また、弾性保持体の具体的な構造は、前記実施形態に示す筒状部４０に外嵌されるリング状に限定されない。すなわち、第一，第二のピン支持部材２０，２２の第一，第二のピン挿入凹所２８，３４の内周面とピン部材１８の外周面との間に弾性保持体を配しても良く、例えば第一，第二のピン挿入凹所２８，３４の内周面をゴム層で覆う他、ピン部材１８の両端部の外周面をゴム層で覆うことによっても実現され得る。
【０１００】
さらにまた、ピン部材１８をウェーブジェネレータ１６の外周面で保持する保持手段としては、部材の弾性によるものに限定されず、例えば、ウェーブジェネレータ１６の外周面とピン部材１８の間で磁気的な吸引力を作用させて、ピン部材１８がウェーブジェネレータ１６の外周面に吸着保持されるようにしても良い。
【０１０１】
前記実施形態では、フレクスプライン１２が樹脂製とされているが、フレクスプライン１２の形成材料は特に限定されるものではなく、たとえば鉄やアルミニウム合金などの金属製であっても良い。即ち、フレクスプライン１２を構成するピン部材１８と第一, 第二のピン支持部材２０，２２などは、何れも形成材料を限定されるものではなく、合成樹脂や金属などの各種材料によって形成することができる。
【０１０２】
また、ウェーブジェネレータ１６は、例えば、可撓性の内輪と外輪とを備えるボールベアリングの内周に楕円板状のカム板が配されて、カム板がボールベアリングの内輪に固定されている構造なども、採用され得る。このようなボールベアリングを配した構造を採用すれば、ウェーブジェネレータ１６とフレクスプライン１２との間で摩擦による動力伝達効率の低下が抑えられる。なお、ウェーブジェネレータ１６のローブ数は３以上であっても良く、一般的に外歯１８と内歯４４の歯数の差がローブ数の整数倍に設定される。
【０１０３】
また、前記実施形態では、サーキュラスプライン１４に固定部材６４が取り付けられて、サーキュラスプライン１４が回転不能に固定されると共に、フレクスプライン１２に出力部材６６が取り付けられて、フレクスプライン１２の回転が出力として取り出されるようにされているが、フレクスプライン１２に固定部材６４が取り付けられて、フレクスプライン１２が回転不能に固定されると共に、サーキュラスプライン１４に出力部材６６が取り付けられて、サーキュラスプライン１４の回転が出力として取り出されるようにしても良い。
【符号の説明】
【０１０４】
１０，１１０：波動歯車装置、１２，１１４：フレクスプライン、１４，１１２：サーキュラスプライン、１６，１１６：ウェーブジェネレータ、１８，８０，１００，１１８：ピン部材、２０：第一のピン支持部材、２２：第二のピン支持部材、２８：第一のピン挿入凹所、３０：深い部分、３２：浅い部分、３４：第二のピン挿入凹所、３６：深い部分、３８：浅い部分、４０：筒状部、４２：弾性保持体（保持手段）、４４内歯、６４：固定部材、６６：出力部材
【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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