特許 6091710 フラット型波動歯車装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6091710

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】フラット型波動歯車装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20170227BHJP

【ＦＩ】

   F16H1/32 B

【請求項の数】12

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-524604(P2016-524604)

(86)(22)【出願日】2015年5月29日

(86)【国際出願番号】JP2015065630

【審査請求日】2016年4月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】390040051

【氏名又は名称】株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ

(74)【代理人】

【識別番号】100090170

【弁理士】

【氏名又は名称】横沢 志郎

(72)【発明者】

【氏名】小林 優

(72)【発明者】

【氏名】保科 達郎

【審査官】 高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６１−００１７５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０５−０７９０８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０５−１０６６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７７９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８９０３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ １／３２

Ｆ１６Ｈ ４９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１剛性歯車と、
前記第１剛性歯車の隣に同軸に配置された第２剛性歯車と、
前記第１、第２剛性歯車の外周側あるいは内周側に同軸に配置した円筒状の可撓性歯車と、
前記可撓性歯車を非円形に撓めて、前記第１、第２剛性歯車に対して、それぞれ部分的にかみ合わせ、かみ合わせ位置を円周方向に移動させる波動発生器と、
前記第１剛性歯車の歯部において全周に亘って形成された第１溝と、
前記可撓性歯車の歯部において、前記第１溝に対峙するように全周に亘って形成された第２溝と、
第１、第２溝の間に配置された半径方向に撓み可能な第１リングと
を有しており、
前記第１リングは、前記第１剛性歯車と前記可撓性歯車とのかみ合い位置において、装置中心軸線に沿った方向から前記第１、第２溝のそれぞれの溝内周面に係合可能であるフラット型波動歯車装置。

【請求項2】

前記第１剛性歯車の歯数は前記可撓性歯車の歯数と同一であり、
前記第２剛性歯車の歯数は前記第１剛性歯車の歯数よりも多く、
前記第２剛性歯車は回転しないように固定されており、
前記波動発生器が回転すると、前記可撓性歯車は前記第２剛性歯車に対して歯数差に応じて相対回転し、前記第１剛性歯車は前記可撓性歯車と一体となって回転する請求項１に記載のフラット型波動歯車装置。

【請求項3】

前記第１溝は、前記第１剛性歯車における前記第２剛性歯車の側の端から前記装置中心軸線の方向に、前記第１剛性歯車の歯幅の１／２以上離れた位置に形成されている請求項１に記載のフラット型波動歯車装置。

【請求項4】

前記第１リングの外径と内径の差の１／２は、前記可撓性歯車の歯丈と同一あるいはそれ以下の値である請求項１に記載のフラット型波動歯車装置。

【請求項5】

前記第２剛性歯車の歯部において全周に亘って形成された第３溝と、
前記可撓性歯車の歯部において、前記第３溝に対峙するように全周に亘って形成された第４溝と、
前記第３、第４溝の間に配置された半径方向に撓み可能な第２リングと
を有しており、
前記第２リングは、前記第２剛性歯車と前記可撓性歯車とのかみ合い位置において、装置中心軸線に沿った方向から前記第３、第４溝のそれぞれの溝内周面に係合可能である請求項１に記載のフラット型波動歯車装置。

【請求項6】

前記第３溝は、前記第２剛性歯車における前記第１剛性歯車の側の端から前記装置中心軸線の方向に、前記第２剛性歯車の歯幅の１／２以上離れた位置に形成されている請求項５に記載のフラット型波動歯車装置。

【請求項7】

前記第２リングの外径と内径の差の１／２は、前記第２剛性歯車あるいは前記可撓性歯車の歯丈と同一あるいはそれ以下の値である請求項５に記載のフラット型波動歯車装置。

【請求項8】

前記第１剛性歯車は第１内歯車であり、
前記第２剛性歯車は第２内歯車であり、
前記可撓性歯車は外歯車であり、
前記波動発生器は、前記外歯車を楕円状形状に撓めて、当該楕円状形状の長軸両端において前記外歯車を前記第１、第２内歯車にかみ合わせており、
前記第１内歯車の歯数は前記外歯車の歯数と同一であり、
前記第２内歯車の歯数は、ｎを正の整数とすると、前記第１内歯車の歯数よりも２ｎ枚多く、
前記第２内歯車は回転しないように固定されており、
前記波動発生器の１回転毎に、前記外歯車は前記第２内歯車に対して歯数差分だけ相対回転し、前記第１内歯車は前記外歯車と一体となって回転する請求項１に記載のフラット型波動歯車装置。

【請求項9】

前記第１溝は、前記第１内歯車における前記第２内歯車の側の端から前記装置中心軸線の方向に、前記第１内歯車の歯幅の１／２以上離れた位置に形成されている請求項８に記載のフラット型波動歯車装置。

【請求項10】

前記第１リングの内径は、前記外歯車に形成した前記第２溝における溝底の径と同一であり、
前記第２溝の溝底の径は、楕円状形状に撓められる前の前記外歯車の歯底円径よりも大きく、
前記第１内歯車に形成した前記第１溝の溝底の径は、楕円状形状に撓められた前記第１リングの長径よりも大きい請求項８に記載のフラット型波動歯車装置。

【請求項11】

前記第１リングの外径と内径の差の１／２は、前記外歯車の歯丈と同一あるいはそれ以下の値である請求項１０に記載のフラット型波動歯車装置。

【請求項12】

前記第１リングは、
板ばねを渦巻き状に巻いて構成したリング、
ガーターばねからなるリング、
板ばねをベローズ状に湾曲させながら構成したベローズ形状リング、または、
斜め巻コイルスプリングからなるリング
である請求項１１に記載のフラット型波動歯車装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、２つの剛性歯車と、波動発生器によって半径方向に撓められて剛性歯車のそれぞれに対して部分的にかみ合う円筒状の可撓性歯車とを備えたフラット型波動歯車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種のフラット型波動歯車装置としては、２つの剛性の内歯車と、これらの内側に配置された円筒状の可撓性の外歯車とを備えたものが一般的に知られている。フラット型波動歯車装置においては、その機構上、運転中に、内歯車と外歯車のかみ合いによって両歯車の間にスラスト力が発生し、外歯車が装置中心軸線の方向に移動する。すなわち、両歯車共に、ねじれ角が０°の平歯車であるにも拘わらず、波動歯車装置特有のかみ合い時のウォーキング現象に起因して、スラスト力が発生する。

【0003】

図６に示すように、一般的なフラット型波動歯車装置１００では、一方の内歯車１０２が回転しないようにハウジング１０１に固定され、他方の内歯車１０３はハウジング１０１によって回転自在に支持される。この内歯車１０３は外歯車１０４と一体となって回転する。波動発生器１０５はモーター１０６によって回転駆動され、内歯車１０３の回転は、当該内歯車１０３に同軸に固定した出力軸１０７から出力される。減速運転時には固定側の内歯車１０２の側に向かうスラスト力が発生し、増速運転時には逆に回転側の内歯車１０３の側に向かうスラスト力が発生する。

【0004】

スラスト力による装置中心軸線１００ａの方向への移動を規制するために、外歯車１０４の両側に、その移動を規制するための寄り止め部１０８、１０９（図において一点鎖線で囲む部位）が設けられている。また、外歯車１０４に作用するスラスト力は、外歯車１０４が装置中心軸線１００ａの方向に移動しているときには最大となり、外歯車１０４が寄り止め部１０８あるいは１０９に突き当たって移動しない状態のスラスト力の約３倍から４倍と大きな値を示す。

【0005】

特許文献１、２に記載のフラット型波動歯車装置においては、スラスト力によって外歯車が軸線方向に移動しないように、外歯車の両側に規制部材を配置している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１−１１０９７６号公報

【特許文献2】特開２０１３−１７７９３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

フラット型波動歯車装置において、外歯車の装置中心軸線の方向の移動を規制するために、その両側に、寄り止め部あるいは規制部材を配置すると、その分、装置の大型化、コスト高を招く。また、外歯車の装置中心軸線の方向の両側に、寄り止め部あるいは規制部材を配置すると、外歯車の両側を経由して両歯車のかみ合い部分に至る潤滑剤の流れが阻害されることがある。この結果、潤滑不足に起因してかみ合い部分の摩耗量が増加する等の弊害が生じる。

【0008】

本発明の課題は、このような点に鑑みて、可撓性歯車の装置中心軸線の方向の両側に寄り止め部、規制部材等の部材を配置することなく、可撓性歯車の移動を規制可能な機構を備えたフラット型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】

本発明のフラット型波動歯車装置は、
第１剛性歯車と、
前記第１剛性歯車の隣に同軸に配置された第２剛性歯車と、
前記第１、第２剛性歯車の外周側あるいは内周側に同軸に配置した円筒状の可撓性歯車と、
前記可撓性歯車を非円形に撓めて、前記第１、第２剛性歯車に対して、それぞれ部分的にかみ合わせ、かみ合わせ位置を円周方向に移動させる波動発生器と、
前記第１剛性歯車の歯部において全周に亘って形成された第１溝と、
前記可撓性歯車の歯部において、前記第１溝に対峙するように全周に亘って形成された第２溝と、
第１、第２溝の間に配置された半径方向に撓み可能な第１リングと
を有しており、
前記第１リングは、前記第１剛性歯車と前記可撓性歯車とのかみ合い位置において、装置中心軸線に沿った方向から前記第１、第２溝のそれぞれの溝内周面に係合可能であることを特徴としている。

【0010】

本発明では、可撓性歯車が、第１剛性歯車に対して、装置中心軸線の方向に移動することを阻止するための機構が、第１剛性歯車の歯部に形成した第１溝、可撓性歯車の歯部に形成した第２溝、および、第１リングから構成される。

【0011】

可撓性歯車が第１剛性歯車に対して装置中心軸線の方向に移動すると、第１剛性歯車の側の第１溝に対して、可撓性歯車の側の第２溝も同一方向に移動する。第１、第２溝に装着されている第１リングは、両歯車のかみ合い位置において、装置中心軸線の方向の一方の側において、第１溝の溝内周面に係合し、他方の側において第２溝の溝内周面に係合する。よって、第１リングは、可撓性歯車の移動を規制するための部材として機能する。可撓性歯車の両側にその移動を規制するための部材を配置することなく、第１剛性歯車に対する可撓性歯車の移動が規制される。

【0012】

一般的なフラット型波動歯車装置では、前記第１剛性歯車の歯数は前記可撓性歯車の歯数と同一であり、前記第２剛性歯車の歯数は前記第１剛性歯車の歯数よりも多く、前記第２剛性歯車は回転しないように、装置ハウジング等に固定される。

【0013】

この場合には、前記波動発生器が回転すると、前記可撓性歯車は前記第２剛性歯車に対して歯数差に応じて相対回転し、前記第１剛性歯車は前記可撓性歯車と一体となって回転する。これらの歯車の間に装着されている第１リングも、これらの歯車と実質的に一体となって回転する。よって、波動歯車装置の性能低下などの弊害の発生を抑制しつつ、可撓性歯車の移動を規制できる。

【0014】

本発明において、前記第１溝は、前記第１剛性歯車における前記第２剛性歯車の側の端から前記装置中心軸線の方向に、前記第１剛性歯車の歯幅の１／２以上離れた位置に形成されていることが望ましい。

【0015】

第１、第２剛性歯車と可撓性歯車との間のかみ合い領域において、歯幅方向における中央から外側に外れた位置に第１、第２溝が配置される。これにより、第１、第２溝を設けたことによって引き起こされる両歯車のかみ合いによる歯面応力の増加など影響を小さくできる。

【0016】

ここで、前記第１リングの外径と内径の差の１／２は、前記可撓性歯車の歯丈と同一あるいはそれ以下の値としておけばよい。

【0017】

次に、第２剛性歯車と可撓性歯車との間にもリングを配置することが可能である。この場合には、本発明のフラット型波動歯車装置には、上記構成に加えて、前記第２剛性歯車の歯部において全周に亘って形成された第３溝と、前記可撓性歯車の歯部において、前記第３溝に対峙するように全周に亘って形成された第４溝と、前記第３、第４溝の間に配置された可撓性の第２リングとが設けられる。前記第２リングは、前記第２剛性歯車と前記可撓性歯車とのかみ合い位置において、装置中心軸線に沿った方向から前記第３、第４溝のそれぞれの溝内周面に係合可能な状態に配置される。

【0018】

この場合においても、前記第３溝は、前記第２剛性歯車における前記第１剛性歯車の側の端から前記装置中心軸線の方向に、前記第２剛性歯車の歯幅の１／２以上離れた位置に形成されていることが望ましい。

【0019】

また、前記第２リングの外径と内径の差の１／２は、前記可撓性歯車の歯丈と同一あるいはそれ以下の値であることが望ましい。

【0020】

次に、本発明を適用した典型的なフラット型波動歯車装置においては、前記第１剛性歯車は第１内歯車であり、前記第２剛性歯車は第２内歯車であり、前記可撓性歯車は外歯車であり、前記波動発生器は、前記外歯車を楕円状形状に撓めて、当該楕円状形状の長軸両端において前記外歯車を前記第１、第２内歯車にかみ合わせており、前記第１内歯車の歯数は前記外歯車の歯数と同一であり、前記第２内歯車の歯数は、ｎを正の整数とすると、前記第１内歯車の歯数よりも２ｎ枚多く、前記第２内歯車は回転しないように固定されており、前記波動発生器の１回転毎に、前記外歯車は前記第２内歯車に対して歯数差分だけ相対回転し、前記第１内歯車は前記外歯車と一体となって回転する。

【0021】

この場合においても、前記第１溝は、前記第１内歯車における前記第２内歯車の側の端から前記装置中心軸線の方向に、前記第１内歯車の歯幅の１／２以上離れた位置に形成されていることが望ましい。

【0022】

また、第１リングが外歯車と一体となって楕円状形状に撓められるように、前記第１リングの内径は、前記外歯車に形成した前記第２溝における溝底の径と同一であることが望ましい。

【0023】

また、第２溝を設けたことにより、可撓性歯車の歯底リムの肉厚が薄くなり、歯底疲労強度の低下を招くことの無いように、前記第２溝の溝底径は、前記外歯車の歯底円径よりも大きいことが望ましい。

【0024】

さらに、両歯車のかみ合い位置である、楕円状形状の長軸両端において、楕円状形状に撓められた第１リングの外周面部分が第１内歯車に干渉しないように、前記第１内歯車に形成した前記第１溝の溝底の径は、楕円状形状に撓められた前記第１リングの長軸位置における外径よりも大きいことが望ましい。

【0025】

また、この場合において、前記第１リングの外径と内径の差の１／２を、前記第１内歯車あるいは前記外歯車の歯丈と同一あるいはそれ以下の値にしておけばよい。

【0026】

第１リングとしては、その中心軸線の方向の剛性が高く、半径方向に撓み易く、かつ、全体として半径方向に容易に押し窄め、押し広げることができることが望ましい。このような特性を備えた第１リングとして、斜め巻コイルスプリングからなるリングを用いることができる。また、板ばねを渦巻き状に巻いて構成したリング、ガーターばねからなるリング、板ばねをベローズ状に湾曲させながら構成したベローズ形状リングなどを用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】（ａ）は本発明を適用したフラット型波動歯車装置を示す縦断面図、（ｂ）はその正面図である。

【図2】（ａ）は図１のフラット型波動歯車装置の一部を拡大して示す部分拡大縦断面図、（ｂ）はリングの装着部分を示す説明図である。

【図3】（ａ）はリングの装着部分を示す説明図、（ｂ）は第１、第２溝の断面形状を示す説明図である。

【図4】（ａ）、（ｂ）はリングに必要とされる特性を示す説明図、（ｃ）、（ｄ）はリングを示す説明図である。

【図5】（ａ）は本発明を適用可能なフラット型波動歯車装置の別の例を示す半縦断面図、（ｂ）はその半正面図である。

【図6】従来のフラット型波動歯車装置を示す概略縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下に、図面を参照して、本発明を適用したフラット型波動歯車装置の実施の形態を説明する。

【0029】

図１（ａ）は本実施の形態に係るフラット型波動歯車装置を示す縦断面図であり、図１（ｂ）はその正面図である。フラット型波動歯車装置１は、剛性歯車である固定側の内歯車２および出力側（回転側）の内歯車３と、可撓性歯車である円筒状の外歯車４と、波動発生器５とを備えている。

【0030】

内歯車２、３は、装置中心軸線１ａの方向に僅かの隙間を空けて、同軸に配列されている。外歯車４は内歯車２、３の内側に同軸に配置されている。外歯車４は内歯車２、３を包含する歯幅を備えている。外歯車４の外歯４ａは、その歯幅方向の一方の側の部分が内歯車２の内歯２ａに対峙し、他方の側の部分が内歯車３の内歯３ａに対峙している。

【0031】

波動発生器５は、外歯車４を非円形、本例では楕円状形状に撓めて、内歯車２、３に対して、楕円状形状の長軸Ｌの位置においてかみ合わせている。波動発生器５が回転すると、外歯車４と内歯車２、３との間のかみ合い位置が円周方向に移動する。

【0032】

例えば、固定側の内歯車２の歯数に比べて、出力側の内歯車３の歯数が２ｎ枚少ない（ｎは正の整数）。内歯車３と外歯車４の歯数は同一である。波動発生器５が１回転する間に、外歯車４は、固定側の内歯車２に対して歯数差分に対応する角度だけ相対回転する。出力側の内歯車３は外歯車４と一体となって回転する。内歯車３の回転が不図示の負荷部材の側に出力される。

【0033】

図２（ａ）はフラット型波動歯車装置１の一部分を拡大して示す部分拡大縦断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の一部を更に拡大して示す説明図である。

【0034】

これらの図に示すように、出力側の内歯車３の内歯３ａの部分には、内側に開口している内周溝１１（第１溝）が形成されている。内周溝１１は内歯３ａに対して、その歯幅方向に直交する方向に、全周に亘って形成されている。外歯車４の外歯４ａにも、内周溝１１に対峙する部位に、全周に亘って外側に開口する外周溝１２（第２溝）が形成されている。内周溝１１、外周溝１２の間には、半径方向に撓み可能な可撓性のリング１３が装着されている。リング１３は円形断面をしている。

【0035】

図３（ａ）は内周溝１１、外周溝１２およびリング１３を示す説明図であり、図３（ｂ）は内周溝１１および外周溝１２の断面形状を示す説明図である。図２、図３を参照して、内周溝１１、外周溝１２、リング１３を更に詳しく説明する。

【0036】

内周溝１１、外周溝１２の断面形状および溝底径、並びに、リング１３の断面形状および大きさは、以下に述べるように適切に設定されている。また、内歯車３と外歯車４とのかみ合い位置、すなわち、長軸位置において、リング１３は、装置中心軸線１ａに沿った方向から、内周溝１１、外周溝１２のそれぞれの左右の溝内周側面１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂに係合可能である。

【0037】

本例では、内周溝１１は矩形断面の溝であり、その溝幅はリング１３の直径ｄと同一か僅かに広い。また、内周溝１１は、内歯車３における他方の内歯車２の側の端から装置中心軸線１ａ（図１参照）の方向に、当該内歯車３の歯幅Ｗの１／２以上離れた距離Ｌ１の位置に形成されている。例えば、凡そ、２／３離れた位置に形成されている。歯幅方向における中央よりも外側の位置は、両歯車３、４のかみ合いによる歯面応力の影響が小さい。よって、内周溝１１、外周溝１２を形成したことに起因して、両歯車３、４の歯面応力が大幅に増加する等の弊害を最小限に抑えることができる。

【0038】

次に、リング１３は、外歯車４と一体となって楕円状形状に撓められるように、その内径Ｄｉ（１３）が、外歯車４に形成した外周溝１２における溝底径Ｄ（１２）とほぼ同一である。また、リング１３の円形輪郭の直径ｄ、すなわち、その外径Ｄｏ（１３）と内径Ｄｉ（１３）の差の１／２は、外歯車４の歯丈Ｌ（４ａ）と同一、あるいは、それよりも僅かに小さな寸法に設定されている。

【0039】

一方、外歯車４の側の外周溝１２は、略半円形断面の溝であり、その開口端の溝幅はリング１３の直径ｄと同一か、僅かに広い。半円形溝を形成することにより、応力集中が緩和され、歯底疲労強度の低下を抑制できる。また、外周溝１２の溝底の径Ｄ（１２）は、外歯車４の歯底円径Ｄ（４ａ）よりも僅かに大きくなるように設定されている。円弧状断面の外周溝１２によって、断面欠損に伴う応力集中を緩和でき、歯底疲労強度の低下を抑制できる。

【0040】

また、内歯車３の側の内周溝１１の溝底径Ｄ（１１）は、楕円状形状に撓められた可撓性リング１３の長軸位置における外径よりも大きくなるように設定されている。これにより、両歯車３、４のかみ合い位置（長軸両端）において、楕円状形状に撓められた可撓性リング１３の外周面部分が内歯車３の側に干渉することがない。

【0041】

次に、図４（ａ）および（ｂ）は、リング１３に要求される特性を示す説明図である。リング１３は、図４（ａ）に示すように軸方向剛性が高いことが要求される。これにより、外歯車４の移動を確実に規制できる。

【0042】

また、リング１３は、図４（ｂ）に示すように、その半径方向に撓み易く、外周溝１２に装着した状態において、その溝底に沿った楕円状形状になることが必要である。さらに、リング１３は、全体として、その外周側から半径方向の内側に作用する力によって容易に均一に小径となるように押し窄めることができ、その内周側から半径方向の外方に作用する力によって容易に均一に大径となるように押し広げることができることが必要である。これにより、リング１３の組み付けを容易に行うことができる。

【0043】

このような特性を備えたリング１３としては、板ばねを渦巻き状に巻いて構成したリングを用いることができる。また、密着巻きのコイルスプリングの両端を連結してリングにしたガーターばねを用いることができる。さらに、図４（ｃ）に示すように、一定幅の板ばねをベローズ状に湾曲させながらリングにしたベローズ形状リングを用いることができる。また、図４（ｄ）に示すように、斜め巻コイルスプリングから構成したリングを用いることが望ましい。なお、これら以外のリングであっても、上記特性を備えたリングであれば用いることができる。

【0044】

なお、内歯車３の内周溝１１と外歯車４の外周溝１２との間に、次の手順により、リング１３を組み付けることができる。まず、リング１３を押し広げて、真円状態の外歯車４の外周溝１２に装着する。リング１３が装着された外歯車４を、内歯車２、３の内側に装着する。

【0045】

この場合、外歯車４に装着したリング１３の外径と、内歯車２、３の歯先円とが、僅かにオーバーラップすることがある。リング１３は、半径方向の内側に押し窄めることが可能な弾性を備えているので、リング１３を弾性変形させて、外歯車４を内歯車２、３の内側に装着できる。外歯車４を内歯車２、３に装着すると、リング１３が、外歯車４の外周溝１２と、内歯車３の内周溝１１との間に装着された状態が形成される。

【0046】

この後に、波動発生器５を、外歯車４の内周面に装着する。これにより、外歯車４が楕円状形状に撓められ、その長軸の両端において、内歯車２、３とかみ合った状態になる。外歯車４と内歯車３のかみ合い位置においては、図２、図３に示すように、リング１３は、装置中心軸線１ａの方向から、内周溝１１、外周溝１２の溝内周側面１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂに係合可能な状態になる。

【0047】

上記のように構成したフラット型波動歯車装置１の運転時には、内歯車２、３と外歯車４とのかみ合いによって生じるスラスト力による外歯車４の装置中心軸線１ａの方向への移動が、リング１３と溝内周側面１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂとの係合によって規制される。

【0048】

例えば、図３（ａ）に示すように、外歯車４が矢印Ａ１の方向に移動しようとすると、リング１３に対して、内周溝１１の溝内周側面１１ｂ、外周溝１２の溝内周側面１２ａが相対的に接近して、当該リング１３に両側から押し付けられる。内歯車３は回転自在に支持されているが、装置中心軸線１ａの方向の移動は拘束されている。

【0049】

したがって、外歯車４は、外周溝１２の溝内周側面１２ａ、リング１３および内周溝１１の溝内周側面１１ｂを介して、内歯車３の側に係合し、矢印Ａ１の方向の移動が規制される。外歯車４の逆方向（矢印Ａ２の方向）への移動も同様にして規制される。

【0050】

外歯車４の移動を規制するために、その装置中心軸線１ａの方向の両側に、規制部材を配置する必要がない。よって、外歯車４の両側を経由して、外歯車４と内歯車２、３とのかみ合い部分に潤滑剤を供給する供給経路を確保できる。図６に示すように、外歯車の両側に規制部材である寄り止め部が配置されている場合は、かみ合い部への潤滑不足に起因する摩耗が発生しやすいが、本例では、このような摩耗を防止できる。

【0051】

（変形例）
上記のフラット型波動歯車装置１では、出力側の内歯車３と外歯車４との間に、外歯車４の移動を規制するための機構（内周溝１１、外周溝１２、リング１３）を設けている。これに加えて、他方の固定側の内歯車２と外歯車４との間に、同様な機構を設けてもよい。

【0052】

この場合には、図２（ａ）において想像線で示すように、内歯車２の内歯２ａにおいてその全周に亘って内周溝２１を形成する。外歯車４には、内周溝２１に対峙する位置において、全周に亘って外周溝２２を形成する。これら内周溝２１と外周溝２２の間に、可撓性のリング２３を装着する。

【0053】

この場合においても、内周溝２１の形成位置は、内歯車３の側の端から歯幅の１／２以上離れた位置とすることが望ましい。また、内周溝２１、外周溝２２、リング２３の各部の寸法は、上記の内周溝１１、外周溝１２およびリング１３の場合と同様な関係に設定することが望ましい。

【0054】

また、この場合には、固定側の内歯車２と外歯車４との間には、歯数差に応じた相対回転が生じる。内歯車２の矩形断面の内周溝２１と円形断面の可撓性リング２３との間は接触面積が小さい（図３参照）。したがって、内歯車２とリング２３との間に生じる滑り摩擦力は小さい。

【0055】

（その他の実施の形態）
図５（ａ）は、本発明を適用可能な別の構成のフラット型波動歯車装置の例を示す半断面図であり、図５（ｂ）はその半正面図である。これらの図に示すフラット型波動歯車装置３０は、剛性歯車である第１外歯車３２および第２外歯車３３と、これらの外側に同軸に配置した円筒形状をした可撓性歯車である内歯車３４と、内歯車３４の外側に嵌めた波動発生器３５とを備えている。

【0056】

内歯車３４は、半径方向に撓み可能な円筒状胴部３４ｃと、この円筒状胴部３４ｃの円形内周面に形成された内歯３４ａ、３４ｂを備えている。内歯３４ａ、３４ｂは、第１、第２外歯車３２、３３の外歯３２ａ、３３ａにかみ合い可能である。

【0057】

波動発生器３５は、楕円状内周面を備えた一定厚さの剛性のプラグ３５ａと、このプラグ３５ａの楕円状内周面に装着した一対の波動発生器軸受け３５ｂから構成されている。波動発生器軸受け３５ｂは全体として、プラグ３５ａの楕円状内周面に沿った楕円状形状に撓められている。よって、内歯車３４もプラグ３５ａの楕円状内周面に沿った楕円状形状に撓められ、その短径位置の内歯３４ａ、３４ｂが第１、第２外歯車３２、３３の第１、第２外歯３２ａ、３３ａのそれぞれにかみ合っている。波動発生器３５を回転すると、内歯車３４と第１、第２外歯車３２、３３との間のかみ合い位置がそれぞれ周方向に移動する。

【0058】

この構成のフラット型波動歯車装置３０において、第１外歯車３２と内歯車３４との間に、内歯車３４の移動を規制するための外周溝４１、内周溝４２およびリング４３を配置することができる。同様に、第２外歯車３３と内歯車３４との間に、内歯車３４の移動を規制するための外周溝、内周溝およびリングを配置することができる。

【要約】

フラット型波動歯車装置（１）は、可撓性の外歯車（４）が剛性の内歯車（２、３）に対して装置中心軸線（１ａ）の方向に移動することを阻止するための機構を備えている。この機構は、内歯車（３）の内歯（３ａ）に形成した内周溝（１１）、外歯車（４）の外歯（４ａ）に形成した外周溝（１２）、および、内周溝（１１）と外周溝（１２）の間に装着した可撓性のリング（１３）を備えている。リング（１３）は、両歯車（２、４）のかみ合い位置において、装置中心軸線（１ａ）の方向から、溝内周側面（１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ）に係合可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】