【手続補正書】
【提出日】平成25年2月26日(2013.2.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹歯と凸歯が周方向に連続して形成され、当該凹歯が相手歯車の凸歯に噛合することにより前記相手歯車との間で動力伝達可能な揺動歯車の加工方法であって、
前記揺動歯車は、前記相手歯車の回転中心軸に対して交差する交差軸を中心として回転する歯車であり、
前記相手歯車の凸歯の外周面における当該凸歯の基準軸直交方向の断面形状は、円弧状に形成され、
前記相手歯車と前記揺動歯車との間で動力を伝達する際における前記揺動歯車に対する前記相手歯車の凸歯の相対動作軌跡は、
前記相手歯車の凸歯の基準位置を、前記円盤状ワークの凹歯形成面に接する面に直交する方向に移動させる第一直動軸と、
前記相手歯車の凸歯の基準位置を、前記円盤状ワークの凹歯形成面に接する面上であって、前記揺動歯車の凹歯の歯溝方向に移動させる第二直動軸と、
前記相手歯車の凸歯の基準位置を、前記円盤状ワークの凹歯形成面に接する面上であって、前記第二直動軸に直交する方向に移動させる第三直動軸と、
前記相手歯車の凸歯の基準位置を前記第一直動軸の回りに回転させる第四回転軸と、
前記相手歯車の凸歯の基準位置を前記第三直動軸の回りに回転させる第五回転軸と、
前記揺動歯車の回転中心軸に一致し前記揺動歯車の回転位相を割り出す第六割出軸と、
により表わされ、
前記加工方法は、
前記第四回転軸を前記第六割出軸に一致させた場合における前記第一直動軸、前記第二直動軸、前記第三直動軸、前記第五回転軸および前記第六割出軸による前記相手歯車の凸歯の前記相対動作軌跡を算出し、
算出された前記相対動作軌跡に基づいて、前記円盤状ワークおよび前記加工工具の少なくとも一方を移動させることを特徴とする揺動歯車の加工方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記相手歯車の凸歯の数と前記揺動歯車の凹歯の数が異なることを特徴とする揺動歯車の加工方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
さらに、前記凸歯の歯長さが無限長と考えた場合に、前記第二直動軸における前記相手歯車の凸歯の基準位置の動作を前記第三直動軸の上にて行うとした場合における前記第一直動軸、前記第三直動軸、前記第五回転軸および前記第六割出軸による前記相手歯車の凸歯の前記相対動作軌跡を算出し、
算出された前記相対動作軌跡に基づいて、前記円盤状ワークおよび前記加工工具の少なくとも一方を移動させることを特徴とする揺動歯車の加工方法。
【請求項４】
請求項１または２において、
さらに、前記相手歯車の凸歯の歯長さが無限長と考えた場合に、前記第三直動軸における前記相手歯車の凸歯の基準位置の動作を前記第二直動軸の上にて行うとした場合における前記第一直動軸、前記第二直動軸、前記第五回転軸および前記第六割出軸による前記相手歯車の凸歯の前記相対動作軌跡を算出し、
算出された前記相対動作軌跡に基づいて、前記円盤状ワークおよび前記加工工具の少なくとも一方を移動させることを特徴とする揺動歯車の加工方法。
【請求項５】
請求項１または２において、
さらに、前記第五回転軸における前記相手歯車の凸歯の基準位置の動作を、前記第一直動軸と前記第二直動軸の動作に分解して、前記第一直動軸、前記第二直動軸、前記第三直動軸および前記第六割出軸による前記相手歯車の凸歯の前記相対動作軌跡を算出し、
算出された前記相対動作軌跡に基づいて、前記円盤状ワークおよび前記加工工具の少なくとも一方を移動させることを特徴とする揺動歯車の加工方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】揺動歯車の加工方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、揺動歯車の加工方法に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、揺動歯車の加工方法として新しい加工方法を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、動力伝達する際における相手歯車の凸歯と揺動歯車の凹歯との相対動作軌跡において、平行な２つの回転軸を共通化させることにより、回転軸を１軸削除することとした。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項１に係る発明の特徴は、
凹歯と凸歯が周方向に連続して形成され、当該凹歯が相手歯車の凸歯に噛合することにより前記相手歯車との間で動力伝達可能な揺動歯車の加工方法であって、
前記揺動歯車は、前記相手歯車の回転中心軸に対して交差する交差軸を中心として回転する歯車であり、
前記相手歯車の凸歯の外周面における当該凸歯の基準軸直交方向の断面形状は、円弧状に形成され、
前記相手歯車と前記揺動歯車との間で動力を伝達する際における前記揺動歯車に対する前記相手歯車の凸歯の相対動作軌跡は、
前記相手歯車の凸歯の基準位置を、前記円盤状ワークの凹歯形成面に接する面に直交する方向に移動させる第一直動軸と、
前記相手歯車の凸歯の基準位置を、前記円盤状ワークの凹歯形成面に接する面上であって、前記揺動歯車の凹歯の歯溝方向に移動させる第二直動軸と、
前記相手歯車の凸歯の基準位置を、前記円盤状ワークの凹歯形成面に接する面上であって、前記第二直動軸に直交する方向に移動させる第三直動軸と、
前記相手歯車の凸歯の基準位置を前記第一直動軸の回りに回転させる第四回転軸と、
前記相手歯車の凸歯の基準位置を前記第三直動軸の回りに回転させる第五回転軸と、
前記揺動歯車の回転中心軸に一致し前記揺動歯車の回転位相を割り出す第六割出軸と、
により表わされ、
前記加工方法は、
前記第四回転軸を前記第六割出軸に一致させた場合における前記第一直動軸、前記第二直動軸、前記第三直動軸、前記第五回転軸および前記第六割出軸による前記相手歯車の凸歯の前記相対動作軌跡を算出し、
算出された前記相対動作軌跡に基づいて、前記円盤状ワークおよび前記加工工具の少なくとも一方を移動させることである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記相手歯車の凸歯の数と前記揺動歯車の凹歯の数が異なることである。
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または２において、さらに、前記凸歯の歯長さが無限長と考えた場合に、前記第二直動軸における前記相手歯車の凸歯の基準位置の動作を前記第三直動軸の上にて行うとした場合における前記第一直動軸、前記第三直動軸、前記第五回転軸および前記第六割出軸による前記相手歯車の凸歯の前記相対動作軌跡を算出し、算出された前記相対動作軌跡に基づいて、前記円盤状ワークおよび前記加工工具の少なくとも一方を移動させることである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、ＮＣ工作機械を用いて、揺動歯車の凹歯を加工することが可能となる。つまり、種々の形状の揺動歯車に対して、同一のＮＣ工作機械で加工することができる。そして、第四回転軸の動作を省略して、５つの軸によって加工ができる。つまり、加工装置の軸構成を最大で５つある構成のものを適用できる。具体的には、３つの直動軸と２つの回転軸を有する加工装置により、揺動歯車の凹歯を加工することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
ここで、相手歯車に対して交差軸を中心として回転する揺動歯車（以下、「交差軸を有する揺動歯車」とも称する）において、相手歯車と揺動歯車との噛み合い率は高くなる。そのため、小型化、高強度化および静粛性を図ることが可能となる。一方で、良好な歯当たりを実現するためには、非常に高い精度の歯面形状を形成する必要があり、歯面形状の加工が容易ではないという問題がある。これに対して、本発明によれば、交差軸を有する揺動歯車の凹歯を、容易にかつ高精度に形成することができる。その結果、本発明によれば、従来と同程度の精度にする場合には加工コストを低減することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、相手歯車の歯数と揺動歯車の歯数が異なるため、相手歯車と揺動歯車とが差動回転しながら動力伝達可能な構成となる。そして、両者の歯数が異なるため、揺動歯車の凹歯の形状が非常に複雑な形状となる。このような場合であっても、本発明を適用することで、確実に揺動歯車の凹歯を加工することができる。なお、相手歯車の歯数と揺動歯車の歯数が同一である場合、すなわち同じ回転数で回転しながら動力伝達する場合にも、本発明の加工方法を適用できることは言うまでもない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、第四回転軸に加えて第二直動軸の動作を省略して、４つの軸によって加工ができる。つまり、加工装置の軸構成を最大で４つある構成のものを適用できる。具体的には、２つの直動軸と２つの回転軸を有する加工装置により、揺動歯車の凹歯を加工することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、第四回転軸に加えて第三直動軸の動作を省略して、４つの軸によって加工ができる。つまり、加工装置の軸構成を最大で４つある構成のものを適用できる。具体的には、２つの直動軸と２つの回転軸を有する加工装置により、揺動歯車の凹歯を加工することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項５に係る発明によれば、第四回転軸に加えて第五回転軸を省略して、４つの軸によって加工ができる。つまり、加工装置の軸構成を最大で４つある構成のものを適用できる。具体的には、３つの直動軸と１つの回転軸を有する加工装置により、揺動歯車の凹歯を加工することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
【図１】揺動型歯車装置の軸方向断面図である。（ａ）は凸歯ピンが固定軸本体および出力軸本体に対して別体に形成されている場合を示し、（ｂ）は凸歯ピンが固定軸本体および出力軸本体に対して一体に形成されている場合を示す。
【図２】凸歯ピン（凸歯）と揺動歯車の噛み合い部の拡大図であって、凸歯ピンの軸方向から見た図である。（ａ）は凸歯ピンが固定軸に対して別体形成されている場合を示し、（ｂ）は凸歯ピンが固定軸に対して一体形成されている場合を示す。
【図３】揺動凹歯の斜視図である。
【図４】（ａ）は、揺動凹歯を揺動歯車の径方向外方から見た図である。（ｂ）は、揺動凹歯を揺動歯車の回転中心軸方向から見た図である。
【図５】第一実施形態における処理を示すフローチャートである。
【図６】揺動歯車の揺動凹歯と凸歯ピン（凸歯）との相対的な動作を示す図である。（ａ１）は、凸歯ピンが揺動凹歯に噛み合う前の状態の両者の相対位置における揺動歯車の回転中心軸方向から見た図である。（ａ２）は、（ａ１）の右側から見た図である。（ｂ１）は、凸歯ピンが揺動凹歯に噛み合っている状態の両者の相対位置における揺動歯車の回転中心軸方向から見た図である。（ｂ２）は、（ｂ１）の右側から見た図である。（ｃ１）は、凸歯ピンが揺動凹歯に対して噛み合い状態から離れた時の状態の両者の相対位置における揺動歯車の回転中心軸方向から見た図である。（ｃ２）は、（ｃ１）の右側から見た図である。図５において、凸歯ピンの基準軸（凸歯ピンの長手方向の一点鎖線）および凸歯ピンの中心位置（黒丸）を示す。
【図７】（ａ）は、揺動歯車の回転中心軸方向から見た場合における、揺動歯車に対する凸歯ピンの基準軸および凸歯ピンの中心位置の動作軌跡を示す図である。（ｂ）揺動歯車の径方向から見た場合における、揺動歯車に対する凸歯ピンの基準軸および凸歯ピンの中心位置の動作軌跡を示す図である。丸の中の数字は、軸番号に一致する。
【図８】第一実施形態において、第四回転軸の動作を第六割出軸と第三直動軸に分解する場合の説明図である。つまり、凸歯ピンの中心位置を第三直動軸の上に移動させる場合の図である。
【図９】トロイダル砥石（円盤状工具）を示す図である。（ａ）は、トロイダル砥石を当該回転軸方向から見た図であり、（ｂ）は、径方向から見た図である。
【図１０】加工工具としての回転ベルト砥石を示し、（ａ）は、回転ベルト砥石の回転軸方向から見た図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】第一実施形態において、必要とする工作機械の軸構成を説明する図である。（ａ）は第二直動軸および第三直動軸に平行な平面における工作機械の軸構成を示し、（ｂ）は、第一直動軸および第二直動軸に平行な平面における工作機械の軸構成を示す。丸の中の数字は、軸番号に一致する。
【図１２】第二実施形態において、第四回転軸の動作を第六割出軸と第二直動軸に分解する場合の説明図である。つまり、凸歯ピンの中心位置を第二直動軸の上に移動させる場合の図である。
【図１３】第三実施形態において、第二直動軸の動作を第一直動軸と第三直動軸に分解する場合の概念説明図である。（ａ）は、第二直動軸と第三直動軸を通る平面における図である。（ｂ）は、第一直動軸と第二直動軸を通る平面における図である。
【図１４】第三実施形態において、（ａ）は、第二直動軸と第三直動軸を通る平面における凸歯ピンの中心位置を成分分解する場合の図であり、（ｂ）は、第一直動軸と第二直動軸を通る平面における凸歯ピンの中心位置を成分分解する場合の図である。
【図１５】第三実施形態において、必要とする工作機械の軸構成を説明する図である。（ａ）は第二直動軸および第三直動軸に平行な平面における工作機械の軸構成を示し、（ｂ）は、第一直動軸および第二直動軸に平行な平面における工作機械の軸構成を示す。丸の中の数字は、軸番号に一致する。
【図１６】第四実施形態において、第三直動軸の動作を第一直動軸と第二直動軸に分解する場合の概念説明図である。（ａ）は、第二直動軸と第三直動軸を通る平面における図である。（ｂ）は、第一直動軸と第二直動軸を通る平面における図である。
【図１７】第四実施形態において、（ａ）は、第二直動軸と第三直動軸を通る平面における凸歯ピンの中心位置を成分分解する場合の図であり、（ｂ）は、第一直動軸と第二直動軸を通る平面における凸歯ピンの中心位置を成分分解する場合の図である。
【図１８】第四実施形態において、必要とする工作機械の軸構成を説明する図である。（ａ）は第二直動軸および第三直動軸に平行な平面における工作機械の軸構成を示し、（ｂ）は、第一直動軸および第二直動軸に平行な平面における工作機械の軸構成を示す。丸の中の数字は、軸番号に一致する。
【図１９】第五実施形態において、第一直動軸と第二直動軸に平行な平面において、トロイダル砥石の回転軸の移動を示す図である。
【図２０】第五実施形態において、トロイダル砥石を揺動凹歯の歯溝方向に対して１箇所の切り込み位置にて切り込み動作を行った場合における揺動凹歯の加工形状を示す図である。（ａ）は、揺動歯車の回転中心軸方向から見た図であり、（ｂ）は、（ａ）の右側から見た図である。
【図２１】第五実施形態において、トロイダル砥石を揺動凹歯の歯溝方向に対して３箇所の切り込み位置にて切り込み動作を行う場合の説明図である。
【図２２】第五実施形態における処理を示すフローチャートである。
【図２３】第六実施形態において、交差軸を有する揺動歯車により構成される動力伝達装置の断面図である。（ａ）は凸歯ピンが入力軸本体に対して別体に形成されている場合を示し、（ｂ）は凸歯ピンが入力軸本体に対して一体に形成されている場合を示す。
【図２４】その他の変形態様における凸歯を示す図である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
以下、本発明の揺動歯車の加工方法を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。ここで、揺動歯車の回転中心軸と相手歯車の回転中心軸とが交差する場合における揺動歯車と相手歯車との関係を２組有するものが、揺動歯車装置となる。本実施形態においては、揺動型歯車装置の揺動歯車の加工方法および加工装置を例に挙げて説明する。なお、以下の説明において、固定軸１２および出力軸１３が本発明の「相手歯車」に相当する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
揺動型歯車装置は、減速機として用いられ、非常に大きな減速比を得ることができる減速機として注目されている。この揺動型歯車装置は、図１（ａ）に示すように、主として、入力軸１１と、固定軸１２（本発明の「相手歯車」に相当）と、出力軸１３（本発明の「相手歯車」に相当）と、外輪１４と、内輪１５（本発明の「揺動歯車」に相当）と、転動体１６とを備えている。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
内輪１５（本発明の「揺動歯車」に相当する）は、ほぼ円筒状に形成されている。この内輪１５の外周面には、転動面１５ａが形成されている。さらに、内輪１５の軸方向一方（図１（ａ）の右側）の端面には、周方向に等間隔に複数（Ｇ２）個の揺動凹歯１５ｂが形成されている。また、内輪１５の軸方向他方（図１（ａ）の左側）の端面には、周方向に等間隔に複数（Ｇ３）個の揺動凹歯１５ｃが形成されている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
また、揺動歯車１５は、相手歯車（固定軸１２または出力軸１３）に対して交差軸を中心として回転する揺動歯車である。このような構成であるため、両者の歯車の噛み合い率は高くなる。そのため、小型化、高強度化および静粛性を図ることが可能となる。一方で、良好な歯当たりを実現するためには、非常に高い精度の歯面形状を形成する必要があり、歯面形状の加工が容易ではないという問題がある。これに対して、本実施形態の加工方法を適用することにより、交差軸を有する揺動歯車１５の揺動凹歯１５ｂ、１５ｃを、容易にかつ高精度に形成することができる。その結果、従来と同程度の精度にする場合には加工コストを低減することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
＜第六実施形態＞
上記第一〜第五実施形態においては、揺動型歯車装置の揺動歯車を加工対象としての加工方法について説明した。揺動型歯車装置は、それぞれの回転中心軸が交差する揺動歯車と相手歯車との関係を２組有する構成である。このような揺動歯車と相手歯車との関係を１組有する構成からなる動力伝達装置について図２３（ａ）（ｂ）を参照して説明する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
出力軸１１５（本発明の「揺動歯車」に相当する）は、第一実施形態における内輪（揺動歯車）１５のうち一方の端面形状がほぼ共通する。つまり、出力軸１１５の軸方向一方（図２３（ａ）（ｂ）の左側）の端面には、周方向に等間隔に複数（Ｇ２）個の凹歯１１５ｂが形成されている。この出力軸１１５は、回転中心軸Ａに対して傾斜した回転中心軸Ｂを中心に回転可能となるように、軸受を介して図示しないハウジングに支持されている。そして、出力軸１１５の軸方向他方（図２３（ａ）（ｂ）の右側）は、他の動力伝達部材に連結される。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
１１：入力軸、  １１ａ：傾斜面
１２：固定軸、  １２ａ：固定軸本体、  １２ｂ：凸歯ピン
１２Ｃ：ピン中心点、  １２Ｘ：基準軸
１３：出力軸、  １３ａ：出力軸本体、  １３ｂ：凸歯ピン
１４：外輪
１５：内輪（揺動歯車）、  １５ａ：転動面、  １５ｂ，１５ｃ：揺動凹歯
１５Ｘ：歯溝方向
１６：転動体
３０：トロイダル砥石