特許 6704296 ギア装置、インボリュート歯車の製造方法及びギア装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6704296

(24)【登録日】2020年5月14日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】ギア装置、インボリュート歯車の製造方法及びギア装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/28 20060101AFI20200525BHJP

   F16H 1/32 20060101ALI20200525BHJP

   F16H 55/08 20060101ALI20200525BHJP

   B23F 19/04 20060101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   F16H1/28

   F16H1/32 A

   F16H55/08

   B23F19/04

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-107107(P2016-107107)

(22)【出願日】2016年5月30日

(65)【公開番号】特開2017-214941(P2017-214941A)

(43)【公開日】2017年12月7日

【審査請求日】2019年4月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100137143

【弁理士】

【氏名又は名称】玉串 幸久

(72)【発明者】

【氏名】三好 洋之

【審査官】 岡本 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０１８９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１１３９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１７８１１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ １／２８

Ｂ２３Ｆ １９／０４

Ｆ１６Ｈ １／３２

Ｆ１６Ｈ ５５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インボリュート歯車として形成された複数のスパーギアと、
前記複数のスパーギアに噛み合い、前記複数のスパーギアを同期回転させるインプットギアと、を備え、
前記複数のスパーギアそれぞれは、歯形方向に延びる研磨目が形成された歯面を有し、
前記複数のスパーギアのうち１つの前記歯形方向における粗さ曲線の最大山高さは、前記複数のスパーギアのうち前記１つの歯筋方向における粗さ曲線の最大山高さよりも小さい
ギア装置。

【請求項2】

前記インプットギアは、歯形方向に延びる研磨目が形成された歯面を有する
請求項１に記載のギア装置。

【請求項3】

前記複数のスパーギアのうち１つの前記歯形方向における粗さ曲線から得られた算術平均粗さは、前記複数のスパーギアのうち前記１つの歯筋方向における粗さ曲線から得られた算術平均粗さよりも小さい
請求項１又は２に記載のギア装置。

【請求項4】

前記インプットギアおよび前記スパーギアの少なくとも一方における、前記インプットギアと前記スパーギアとが接触しない歯元部分に、前記研磨目は、形成されていない
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギア装置。

【請求項5】

所定の回転軸を取り囲む複数の内歯が形成された内周面を有する外筒と、
前記複数の内歯と噛み合う揺動歯車と、
前記複数のスパーギアにそれぞれ連結され、且つ、前記インプットギアから入力された駆動力に応じて、前記揺動歯車の中心が前記回転軸周りを周回するように、前記揺動歯車に揺動回転を与える複数のクランク軸組立体と、
前記複数のクランク軸組立体を支持し、且つ、前記外筒に対して、前記回転軸周りに相対的に回転するキャリアと、を備え、
前記揺動歯車は、歯形方向に延びる研磨目が形成された歯面を有する
請求項１又は２に記載のギア装置。

【請求項6】

前記複数のスパーギアのうち１つの前記歯形方向における粗さ曲線の最大山高さは、前記揺動歯車の歯形方向における粗さ曲線の最大山高さよりも小さい
請求項５に記載のギア装置。

【請求項7】

第１インボリュート歯車と、前記第１インボリュート歯車に噛み合う第２インボリュート歯車と、を駆動する工程と、
前記第１インボリュート歯車と前記第２インボリュート歯車との噛合部分に遊離砥粒を供給する工程と、を備え、
前記第２インボリュート歯車の歯数は、素数である
インボリュート歯車の製造方法。

【請求項8】

前記第２インボリュート歯車は、前記第１インボリュート歯車よりも多い歯数を有する
請求項７に記載の製造方法。

【請求項9】

前記第２インボリュート歯車は、前記第１インボリュート歯車よりも大きな歯丈を有する
請求項７又は８に記載の製造方法。

【請求項10】

前記第１インボリュート歯車と前記第２インボリュート歯車とを駆動する工程は、前記第１インボリュート歯車を前記第２インボリュート歯車に押しつける力を付与することを含む
請求項９に記載の製造方法。

【請求項11】

インボリュート歯車として形成され、且つ、ギア装置に組み込まれた複数のスパーギアに噛み合うインプットギアを駆動する工程と、
前記インプットギアと前記複数のスパーギアとの噛合部分に遊離砥粒を供給する工程と、
前記インプットギアと前記スパーギアとが噛合った状態で、両ギアを回転させることにより前記噛合部分を研磨する工程と、を備える
ギア装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ギア装置からの騒音を低減する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

産業用ロボット、工作機械や車両といった様々な技術分野において、様々なギア装置が開発されている（特許文献１を参照）。特許文献１は、複数のスパーギアを有するギア装置を開示する。インプットギアは、複数のスパーギアそれぞれに噛み合い、これらのギアを同期回転させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−２１５５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

インプットギアは、他の部位よりも高い速度で回転するので、インプットギアと複数のスパーギアとの噛合部分は、大きな騒音を生じやすい。高い精度で形成された歯面を有するスパーギアの使用は、上述の騒音を低減するために有用である。しかしながら、複数のスパーギアの間での歯面形状の完全な一致は、現実的でない。例えば、ギア装置を製造する製造者が、多数のスパーギアから最も高い精度を有する３つのスパーギアを選択しても、３つのスパーギアの間には、歯面形状の差異が存在する。加えて、インプットギアと噛み合うスパーギアの回転中心が、設計において定められた回転中心からずれることも、大きい騒音を引き起こし得る。この場合、スパーギアの交換は、騒音レベルの低減に貢献しない。したがって、従来の設計技術或いは製造技術は、インプットギアと複数のスパーギアとの噛合部分からの騒音を十分に低減することはできていない。

【0005】

本発明は、インプットギアと複数のスパーギアとの噛合部分から発生する騒音を低減する技術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】

【0006】

本発明の一局面に係るギア装置は、インボリュート歯車として形成された複数のスパーギアと、前記複数のスパーギアに噛み合い、前記複数のスパーギアを同期回転させるインプットギアと、を備える。前記複数のスパーギアそれぞれは、歯形方向に延びる研磨目が形成された歯面を有する。前記複数のスパーギアのうち１つの前記歯形方向における粗さ曲線の最大山高さは、前記複数のスパーギアのうち前記１つの歯筋方向における粗さ曲線の最大山高さよりも小さい。

【0007】

上記構成によれば、複数のスパーギアそれぞれは、歯形方向に延びる研磨目が形成された歯面を有するので、複数のスパーギアそれぞれの歯面とインプットギアの歯面との間の摺動の方向は、研磨目に沿う。したがって、複数のスパーギアの歯面形状が完全に一致していなくても、或いは、複数のスパーギアの回転中心が、設計上の回転中心からずれていても、大きな騒音は、インプットギアと複数のスパーギアとの間の噛合部分から生じにくくなる。また上記構成によれば、複数のスパーギアのうち１つの歯形方向における粗さ曲線の最大山高さは、複数のスパーギアのうち１つの歯筋方向における粗さ曲線の最大山高さよりも小さいので、スパーギアの歯面がインプットギアの歯面上に擦れている間に生ずる騒音は、効果的に低減される。

【0008】

上記構成に関して、前記インプットギアは、歯形方向に延びる研磨目が形成された歯面を有してもよい。

【0009】

上記構成によれば、インプットギアは、歯形方向に延びる研磨目が形成された歯面を有するので、複数のスパーギアそれぞれの歯面とインプットギアの歯面との間の摺動の方向は、インプットギア及び複数のスパーギアに形成された研磨目に沿う。したがって、大きな騒音は、インプットギアと複数のスパーギアとの間の噛合部分から生じにくくなる。

【0012】

上記構成に関して、前記複数のスパーギアのうち１つの前記歯形方向における粗さ曲線から得られた算術平均粗さは、前記複数のスパーギアのうち前記１つの歯筋方向における粗さ曲線から得られた算術平均粗さよりも小さくてもよい。

【0013】

上記構成によれば、複数のスパーギアのうち１つの歯形方向における粗さ曲線から得られた算術平均粗さは、複数のスパーギアのうち１つの歯筋方向における粗さ曲線から得られた算術平均粗さよりも小さいので、スパーギアの歯面がインプットギアの歯面に擦れている間に生ずる騒音は、効果的に低減される。

【0014】

上記構成に関して、インプットギアおよびスパーギアの少なくとも一方、より好ましくは両方における、インプットギアとスパーギアとが接触しない歯元部分に、前記研磨目は形成されていなくてもよい。

【0015】

上記構成によれば、複数のスパーギアにおけるインプットギアと接触しない歯元部分および/またはインプットギアにおけるスパーギアと接触しない歯元部分には、相手の歯は当たらないので、この部分については研磨目が形成されていなくても、低い騒音レベルは達成される。

【0016】

上記構成に関して、ギア装置は、所定の回転軸を取り囲む複数の内歯が形成された内周面を有する外筒と、前記複数の内歯と噛み合う揺動歯車と、前記複数のスパーギアにそれぞれ連結され、且つ、前記インプットギアから入力された駆動力に応じて、前記揺動歯車の中心が前記回転軸周りを周回するように、前記揺動歯車に揺動回転を与える複数のクランク軸組立体と、前記複数のクランク軸組立体を支持し、且つ、前記外筒に対して、前記回転軸周りに相対的に回転するキャリアと、を備えてもよい。前記揺動歯車は、歯形方向に延びる研磨目が形成された歯面を有してもよい。

【0017】

上記構成によれば、揺動歯車は、歯形方向に延びる研磨目が形成された歯面を有するので、外筒に形成された複数の内歯それぞれの歯面と揺動歯車の歯面との間の摺動の方向は、揺動歯車に形成された研磨目に沿う。したがって、大きな騒音は、揺動歯車と複数の内歯との間の噛合部分から生じにくくなる。

【0018】

上記構成に関して、前記複数のスパーギアのうち１つの前記歯形方向における粗さ曲線の最大山高さは、前記揺動歯車の歯形方向における粗さ曲線の最大山高さよりも小さくてもよい。

【0019】

上記構成によれば、複数のスパーギアのうち１つの歯形方向における粗さ曲線の最大山高さは、揺動歯車の歯形方向における粗さ曲線の最大山高さよりも小さいので、大きな騒音は、インプットギアと複数のスパーギアとの間の噛合部分から生じにくくなる。

【0020】

本発明の他の局面に係るインボリュート歯車の製造方法は、第１インボリュート歯車と、前記第１インボリュート歯車に噛み合う第２インボリュート歯車と、を駆動する工程と、前記第１インボリュート歯車と前記第２インボリュート歯車との噛合部分に遊離砥粒を供給する工程と、を備える。前記第２インボリュート歯車の歯数は、素数である。

【0021】

上記構成によれば、遊離砥粒は、第１インボリュート歯車と第２インボリュート歯車との噛合部分に供給されるので、歯形方向に延びる研磨目が、第１インボリュート歯車及び第２インボリュート歯車の歯面に形成される。第１インボリュート歯車又は第２インボリュート歯車の歯面と他の歯車の歯面との間の摺動の方向は、第１インボリュート歯車又は第２インボリュート歯車の歯面に形成された研磨目に沿うので、大きな騒音は、第１インボリュート歯車又は第２インボリュート歯車と他の歯車との噛合部分から生じにくくなる。また上記構成によれば、第２インボリュート歯車の歯数は、素数であるので、第１インボリュート歯車の歯は、第２インボリュート歯車の相異なる歯と衝突しやすくなる。この結果、第１インボリュート歯車の複数の歯間において、形状は均一化される。

【0022】

上記構成に関して、前記第２インボリュート歯車は、前記第１インボリュート歯車よりも多い歯数を有してもよい。

【0023】

上記構成によれば、第２インボリュート歯車は、前記第１インボリュート歯車よりも多い歯数を有するので、第２インボリュート歯車は、第１インボリュート歯車よりも摩耗しにくい。したがって、第２インボリュート歯車は、第１インボリュート歯車の歯面を研磨するための研磨具として好適に利用可能である。

【0026】

上記構成に関して、前記第２インボリュート歯車は、前記第１インボリュート歯車よりも大きな歯丈を有してもよい。

【0027】

上記構成によれば、第２インボリュート歯車は、第１インボリュート歯車よりも大きな歯丈を有するので、第１インボリュート歯車の歯面には、歯形方向に十分に長い研磨目が形成される。

【0028】

上記構成に関して、前記第１インボリュート歯車と前記第２インボリュート歯車とを駆動する工程は、前記第１インボリュート歯車を前記第２インボリュート歯車に押しつける力を付与することを含んでもよい。

【0029】

上記構成によれば、第１インボリュート歯車と第２インボリュート歯車とを駆動する工程は、第１インボリュート歯車を第２インボリュート歯車に押しつける力を付与することを含むので、第１インボリュート歯車の歯面には、歯形方向に十分に長い研磨目が形成される。

【0030】

上記構成に関して、前記第１インボリュート歯車は、前記第２インボリュート歯車とモジュールにおいて等しくてもよい。

【0031】

上記構成によれば、第１インボリュート歯車は、第２インボリュート歯車とモジュールにおいて等しいので、第１インボリュート歯車は、第２インボリュート歯車と適切に噛み合うことができる。

【0032】

本発明の更に他の局面に係るギア装置の製造方法は、インボリュート歯車として形成され、且つ、ギア装置に組み込まれた複数のスパーギアに噛み合うインプットギアを駆動する工程と、前記インプットギアと前記複数のスパーギアとの噛合部分に遊離砥粒を供給する工程と、インプットギアとスパーギアとが噛合った状態で、両ギアを回転させることにより前記噛合部分を研磨する工程と、を備える。

【0033】

上記構成によれば、インボリュート歯車として形成され、且つ、ギア装置に組み込まれた複数のスパーギアに噛み合うインプットギアが駆動されるので、遊離砥粒は、インプットギア及び複数のスパーギアの噛合部分からの騒音が低減されるように、インプットギア及び複数のスパーギアの歯面を自動的に研磨することができる。

【発明の効果】

【0034】

上述の技術は、インプットギアと複数のスパーギアとの噛合部分から発生する騒音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】第１実施形態のギア装置の概略的な正面図である。

【図2】図１に示されるギア装置のスパーギア又はインプットギアの外歯の概略的な斜視図である。

【図3】図２に示される外歯の歯面から得られる例示的な粗さ曲線である。

【図4】図２に示される外歯の歯面から得られる例示的な粗さ曲線である。

【図5】第２実施形態のギア装置の概略的な断面図である。

【図6】図５に示されるＡ−Ａ線に沿う概略的な断面図である。

【図7】第３実施形態の研磨装置の概念図である。

【図8】第４実施形態のギア装置の概略的な正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

＜第１実施形態＞
本発明者等は、低い騒音レベルを達成することができるギア装置を開発した。第１実施形態において、低い騒音レベルを達成することができる例示的なギア装置が説明される。

【0037】

図１は、第１実施形態のギア装置１００の概略的な正面図である。図１を参照して、ギア装置１００が説明される。

【0038】

ギア装置１００は、３つのスパーギア１１１，１１２，１１３と、インプットギア１２０と、を備える。スパーギア１１１，１１２，１１３それぞれは、インボリュート歯車として形成される。同様に、インプットギア１２０も、インボリュート歯車として形成される。

【0039】

図１は、回転軸ＲＡＸと、３つの伝達軸ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３と、を示す。伝達軸ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３は、回転軸ＲＡＸを中心とする仮想円上に略等間隔に配置される。インプットギア１２０は、回転軸ＲＡＸ周りに回転する。スパーギア１１１は、伝達軸ＴＸ１周りに回転する。スパーギア１１２は、伝達軸ＴＸ２周りに回転する。スパーギア１１３は、伝達軸ＴＸ３周りに回転する。

【0040】

インプットギア１２０は、スパーギア１１１，１１２，１１３に噛み合う。インプットギア１２０が、回転軸ＲＡＸ周りに回転すると、スパーギア１１１，１１２，１１３は、同期回転する。

【0041】

図２は、外歯１３０の概略的な斜視図である。図１及び図２を参照して、ギア装置１００が更に説明される。外歯１３０に関する説明は、スパーギア１１１，１１２，１１３それぞれの歯に適用される。追加的に、外歯１３０に関する説明は、インプットギア１２０の歯に適用されてもよい。

【0042】

以下の説明において、「歯形方向」との用語は、歯元から歯先へ延びる方向又は歯先から歯元へ延びる方向を意味する。「歯筋方向」との用語は、歯形方向に直交する方向を意味する。

【0043】

外歯１３０の歯面には、歯形方向に延びる研磨目が形成される。研磨目は、スパーギア１１１，１１２，１１３とインプットギア１２０との噛み合い部分へ供給された遊離砥粒によって形成されてもよいし、他の研磨技術によって形成されてもよい。本実施形態の原理は、研磨目を形成するための特定の研磨技術に限定されない。

【0044】

図３は、外歯１３０の歯面から得られる例示的な粗さ曲線を表す。図２及び図３を参照して、外歯１３０の歯面の表面粗さが説明される。

【0045】

図３の左図は、外歯１３０の歯面を歯形方向へなぞる触針から得られたデータである。図３の右図は、外歯１３０の歯面を歯筋方向へなぞる触針から得られたデータである。図３は、左図のデータから得られる最大山高さを、記号「Ｒｐ１」で表し、右図のデータから得られる最大山高さを、記号「Ｒｐ２」で表す。

【0046】

左図に関して、歯形方向の研磨処理の結果、粗さ曲線のピークをなす部分は削られるので、最大山高さＲｐ１は、左図の最大山高さＲｐ２よりも非常に小さくなる。したがって、外歯１３０の歯面と他の歯車の歯面との摺擦によって生ずる騒音のレベルは、非常に小さくなる。

【0047】

図４は、外歯１３０の歯面の算術平均粗さを表す。図２乃至図４を参照して、外歯１３０の歯面の算術平均粗さが説明される。

【0048】

図４に示されるデータは、図３に示されるデータと同一である。すなわち、図４の左図は、外歯１３０の歯面を歯形方向へなぞる触針から得られたデータである。図４の右図は、外歯１３０の歯面を歯筋方向へなぞる触針から得られたデータである。図４に示される実線は、山側の粗さ曲線を表す。図４に示される点線は、谷側の粗さ曲線を表す。

【0049】

図４は、左図のデータから得られる算術平均粗さを、記号「Ｒａ１」で表し、右図のデータから得られる算術平均粗さを、記号「Ｒａ２」で表す。左図に関して、歯形方向の研磨処理の結果、粗さ曲線のピークをなす部分は削られるので、算術平均粗さＲａ１は、左図の算術平均粗さＲａ２よりも小さくなる。したがって、外歯１３０の歯面と他の歯車の歯面との摺擦によって生ずる騒音のレベルは、非常に小さくなる。

【0050】

＜第２実施形態＞
ギア装置は、複数のスパーギアを同期回転させるための様々な内部構造を有することができる。第２実施形態において、ギア装置の例示的な構造が説明される。

【0051】

図５は、第２実施形態のギア装置１００の概略的な断面図である。図６は、図５に示されるＡ−Ａ線に沿う概略的な断面図である。図１、図５及び図６を参照して、ギア装置１００が説明される。

【0052】

第１実施形態に関連して説明された如く、ギア装置１００は、インプットギア１２０を備える。ギア装置１００は、外筒２１０と、キャリア２２０と、３つのクランク軸組立体３００と、歯車部４００と、２つの主軸受６１０，６２０と、を備える。第１実施形態に関連して説明された３つのスパーギア１１１，１１２，１１３は、３つのクランク軸組立体３００にそれぞれ組み込まれる。図５は、スパーギア１１１が組み込まれたクランク軸組立体３００のみを示す。

【0053】

第１実施形態に関連して説明された如く、インプットギア１２０は、回転軸ＲＡＸ周りに回転し、駆動力を３つのスパーギア１１１，１１２，１１３へ伝達する。この結果、スパーギア１１１，１１２，１１３がそれぞれ取り付けられた３つのクランク軸組立体３００は、伝達軸ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３周りにそれぞれ回転する。３つのクランク軸組立体３００の回転は、外筒２１０及びキャリア２２０によって囲まれた内部空間内に配置された歯車部４００に伝達される。

【0054】

図５に示される如く、２つの主軸受６１０，６２０は、外筒２１０と、外筒２１０によって取り囲まれたキャリア２２０と、の間に形成された環状空間に嵌め込まれる。２つの主軸受６１０，６２０それぞれは、外筒２１０とキャリア２２０との間での相対的な回転運動を可能にする。２つの主軸受６１０，６２０の共通の中心軸は、インプットギア１２０の回転軸ＲＡＸに一致してもよい。外筒２１０及びキャリア２２０のうち一方は、歯車部４００に伝達された駆動力によって、回転軸ＲＡＸ周りに回転される。外筒２１０及びキャリア２２０のうち他方は、ギア装置１００が取り付けられる相手部材（図示せず）に固定される。

【0055】

図５に示される如く、外筒２１０は、略円筒状のケース２１１と、複数の内歯ピン２１２と、を含む。ケース２１１は、キャリア２２０と協働して、クランク軸組立体３００及び歯車部４００が収容される円柱状の内部空間を形成する。複数の内歯ピン２１２は、ケース２１１の内周面に沿って環状に並べられ、内歯環を形成する。

【0056】

複数の内歯ピン２１２それぞれは、回転軸ＲＡＸの延出方向に延びる略円柱状の部材である。複数の内歯ピン２１２それぞれは、ケース２１１の内周面に形成された溝部に嵌入される。したがって、複数の内歯ピン２１２それぞれは、ケース２１１によって適切に保持される。

【0057】

図５に示される如く、複数の内歯ピン２１２は、回転軸ＲＡＸ周りに環状に略一定間隔で配置される。複数の内歯ピン２１２それぞれの半周面は、ケース２１１の内周面から回転軸ＲＡＸに向けて突出する。したがって、複数の内歯ピン２１２は、歯車部４００と噛み合う複数の内歯として機能する。本実施形態において、内歯は、複数の内歯ピン２１２それぞれによって例示される。

【0058】

図５に示される如く、キャリア２２０は、基部２３０と、端板２４０と、を含む。キャリア２２０は、全体的に、円筒状である。端板２４０は、略円板形状である。端板２４０の周面は、外筒２１０によって部分的に取り囲まれる。主軸受６２０は、端板２４０の周面と外筒２１０との間に形成された環状の空隙に嵌め込まれる。

【0059】

基部２３０は、略円板状の基板部２３１（図５を参照）と、３つのシャフト部２３２（図６を参照）と、を含む。基板部２３１の周面は、外筒２１０によって部分的に取り囲まれる。主軸受６１０は、基板部２３１の周面と外筒２１０との間に形成された環状の空隙に嵌め込まれる。基板部２３１は、回転軸ＲＡＸの延設方向において、端板２４０から離間する。基板部２３１は、端板２４０と略同軸である。すなわち、回転軸ＲＡＸは、基板部２３１及び端板２４０の中心軸に相当する。

【0060】

基板部２３１は、内面２３３と、内面２３３とは反対側の外面２３４と、を含む。内面２３３は、歯車部４００に対向する。内面２３３及び外面２３４は、回転軸ＲＡＸに直交する仮想平面（図示せず）に沿う。

【0061】

中央貫通孔２３５（図５を参照）及び３つの保持貫通孔２３６（図５は、３つの保持貫通孔２３６のうち１つを示す）は、基板部２３１に形成される。中央貫通孔２３５は、回転軸ＲＡＸに沿って、内面２３３と外面２３４との間で延びる。回転軸ＲＡＸは、中央貫通孔２３５の中心軸に相当する。３つの保持貫通孔２３６の中心軸は、回転軸ＲＡＸに略平行な３つの伝達軸ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３（図５は、伝達軸ＴＸ１のみを示す）にそれぞれ一致する。３つの保持貫通孔２３６は、３つの伝達軸ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３に沿って内面２３３と外面２３４との間で延びる。クランク軸組立体３００の一部は、保持貫通孔２３６内に配置される。

【0062】

端板２４０は、内面２４３と、内面２４３とは反対側の外面２４４と、を含む。内面２４３は、歯車部４００に対向する。内面２４３及び外面２４４は、回転軸ＲＡＸに直交する仮想平面（図示せず）に沿う。

【0063】

中央貫通孔２４５（図５を参照）及び３つの保持貫通孔２４６（図５は、３つの保持貫通孔２４６のうち１つを示す）は、端板２４０に形成される。中央貫通孔２４５は、回転軸ＲＡＸに沿って、内面２４３と外面２４４との間で延びる。回転軸ＲＡＸは、中央貫通孔２４５の中心軸に相当する。３つの保持貫通孔２４６は、３つの伝達軸ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３に沿って内面２４３と外面２４４との間でそれぞれ延びる。３つの伝達軸ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３は、３つの保持貫通孔２４６の中心軸にそれぞれ相当する。クランク軸組立体３００の一部は、保持貫通孔２４６内に配置される。端板２４０に形成された３つの保持貫通孔２４６は、基板部２３１に形成された３つの保持貫通孔２３６とそれぞれ略同軸である。

【0064】

３つのシャフト部２３２それぞれは、基板部２３１の内面２３３から端板２４０の内面２４３に向けて延びる。端板２４０は、３つのシャフト部２３２それぞれの先端面に接続される。端板２４０は、リーマボルト、位置決めピンや他の適切な固定技術によって、３つのシャフト部２３２それぞれの先端面に接続されてもよい。本実施形態の原理は、端板２４０と３つのシャフト部２３２それぞれとの間の特定の接続技術に限定されない。

【0065】

図５に示される如く、歯車部４００は、基板部２３１の内面２３３と端板２４０の内面２４３との間に配置される。３つのシャフト部２３２は、歯車部４００を貫通し、端板２４０に接続される。

【0066】

図５に示される如く、歯車部４００は、２つの揺動歯車４１０，４２０を含む。揺動歯車４１０は、端板２４０と揺動歯車４２０との間に配置される。揺動歯車４２０は、基板部２３１と揺動歯車４１０との間に配置される。揺動歯車４１０，４２０は、共通の設計図面に基づいて形成されたトロコイド歯車やサイクロイド歯車であってもよい。

【0067】

揺動歯車４１０，４２０それぞれは、ケース２１１の内壁に向けて突出する複数の外歯４３０（図６を参照）を含む。クランク軸組立体３００が、伝達軸ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３周りに回転すると、揺動歯車４１０，４２０は、複数の外歯４３０を複数の内歯ピン２１２に噛み合わせながら、ケース２１１内を周回移動（すなわち、揺動回転）する。この間、揺動歯車４１０，４２０の中心は、回転軸ＲＡＸ周りを周回することとなる。外筒２１０又はキャリア２２０の回転は、揺動歯車４１０，４２０の揺動回転によって引き起こされる。

【0068】

スパーギア１１１，１１２，１１３は、インボリュート歯車のため、スパーギア１１１，１１２，１１３とインプットギア１２０との噛合部分から生ずる騒音は、トロコイド歯車の揺動歯車４１０，４２０と外筒２１０との噛合部分から生ずる騒音よりも大きくなりやすい。したがって、スパーギア１１１，１１２，１１３の歯面の歯形方向に延びる粗さ曲線の最大山高さは、揺動歯車４１０，４２０の歯面の歯形方向に延びる粗さ曲線の最大山高さよりも小さい値に設定される。

【0069】

必要に応じて、スパーギア１１１，１１２，１１３と同様に、揺動歯車４１０，４２０は、歯形方向に延びる研磨目が形成された歯面を有してもよい。この場合、揺動歯車４１０，４２０と外筒２１０との噛合部分から生ずる騒音は、非常に低いレベルに抑えられる。揺動歯車４１０，４２０の研磨目は、遊離砥粒や研磨フィルムによって形成されてもよい。本実施形態の原理は、揺動歯車４１０，４２０に研磨目を形成するための特定の研磨技術に限定されない。

【0070】

中央貫通孔４１１は、揺動歯車４１０の中心に形成される。中央貫通孔４２１は、揺動歯車４２０の中心に形成される。中央貫通孔４１１は、端板２４０の中央貫通孔２４５と揺動歯車４２０の中央貫通孔４２１とに連通する。中央貫通孔４２１は、基板部２３１の中央貫通孔２３５と揺動歯車４１０の中央貫通孔４１１とに連通する。

【0071】

図６に示される如く、３つの円形貫通孔４２２が、揺動歯車４２０に形成される。同様に、３つの円形貫通孔が、揺動歯車４１０に形成される。揺動歯車４２０の円形貫通孔４２２及び揺動歯車４１０の円形貫通孔は、基板部２３１及び端板２４０の保持貫通孔２３６，２４６と協働して、クランク軸組立体３００が収容される収容空間を形成する。

【0072】

３つの台形貫通孔４１３（図５は、３つの台形貫通孔４１３のうち１つを示す）は、揺動歯車４１０に形成される。３つの台形貫通孔４２３（図６を参照）は、揺動歯車４２０に形成される。キャリア２２０のシャフト部２３２は、台形貫通孔４１３，４２３を貫通する。台形貫通孔４１３，４２３の大きさは、シャフト部２３２と干渉しないように定められる。

【0073】

３つのクランク軸組立体３００それぞれは、クランク軸３２０と、２つのジャーナル軸受３３１，３３２と、２つのクランク軸受３４１，３４２と、を含む。クランク軸３２０は、第１ジャーナル３２１と、第２ジャーナル３２２と、第１偏心部３２３と、第２偏心部３２４と、を含む。第１ジャーナル３２１は、端板２４０の保持貫通孔２４６に挿入される。第２ジャーナル３２２は、基板部２３１の保持貫通孔２３６に挿入される。ジャーナル軸受３３１は、第１ジャーナル３２１と保持貫通孔２４６を形成する端板２４０の内壁との間の環状空間に嵌め込まれる。この結果、第１ジャーナル３２１は、端板２４０に連結される。ジャーナル軸受３３２は、第２ジャーナル３２２と保持貫通孔２３６を形成する基板部２３１の内壁との間の環状空間に嵌め込まれる。この結果、第２ジャーナル３２２は、基板部２３１に連結される。したがって、キャリア２２０は、３つのクランク軸組立体３００を適切に支持することができる。図１に示される如く、スパーギア１１１，１１２，１１３それぞれは、対応する第１ジャーナル３２１にスプライン結合される。

【0074】

第１偏心部３２３は、第１ジャーナル３２１と第２偏心部３２４との間に位置する。第２偏心部３２４は、第２ジャーナル３２２と第１偏心部３２３との間に位置する。クランク軸受３４１は、第１偏心部３２３と円形貫通孔を形成する揺動歯車４１０の内壁との間の環状空間に嵌め込まれる。この結果、揺動歯車４１０は、第１偏心部３２３に取り付けられる。クランク軸受３４２は、第２偏心部３２４と円形貫通孔４２２を形成する揺動歯車４２０の内壁との間の環状空間に嵌め込まれる。この結果、揺動歯車４２０は、第２偏心部３２４に取り付けられる。

【0075】

第１ジャーナル３２１は、第２ジャーナル３２２と略同軸であり、対応する伝達軸（すなわち、伝達軸ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３のうち１つ）周りで回転する。第１偏心部３２３及び第２偏心部３２４それぞれは、円柱状に形成され、対応する伝達軸から偏心している。第１偏心部３２３及び第２偏心部３２４それぞれは、対応する伝達軸に対して偏心回転し、揺動歯車４１０，４２０に揺動回転を与える。外筒２１０が固定されているならば、揺動歯車４１０，４２０の揺動回転は、回転軸ＲＡＸ周りのクランク軸３２０の周回運動に変換される。端板２４０及び基板部２３１は、第１ジャーナル３２１及び第２ジャーナル３２２にそれぞれ連結されているので、クランク軸３２０の周回運動は、回転軸ＲＡＸ周りの端板２４０及び基板部２３１の回転運動に変換される。揺動歯車４１０，４２０間の周回位相差は、第１偏心部３２３と第２偏心部３２４との間の偏心方向の差異によって決定される。キャリア２２０が固定されているならば、揺動歯車４１０，４２０の揺動回転は、回転軸ＲＡＸ周りの外筒２１０の回転運動に変換される。

【0076】

＜第３実施形態＞
歯形方向に延びる研磨目は、様々な方法によって形成されてもよい。遊離砥粒が、研磨目の形成に利用されるならば、研磨目は、容易に形成される。第３実施形態において、歯形方向に延びる研磨目を形成するための例示的な研磨技術が説明される。

【0077】

図７は、第３実施形態の研磨装置１４０の概念図である。図１及び図７を参照して、研磨装置１４０が説明される。

【0078】

図７は、研磨装置１４０に加えて、第１インボリュート歯車１５０を示す。第１インボリュート歯車１５０は、研磨装置１４０に取り付けられる。研磨装置１４０は、第１インボリュート歯車１５０を回転可能に保持するシャフト部材（図示せず）を備えてもよい。第１インボリュート歯車１５０は、インプットギア１２０として用いられてもよい。代替的に、第１インボリュート歯車１５０は、スパーギア１１１，１１２，１１３のうち１つとして用いられてもよい。

【0079】

研磨装置１４０は、第２インボリュート歯車１６０を含む。第２インボリュート歯車１６０は、第１インボリュート歯車１５０の歯面を研磨する専用の工具として利用されてもよい。代替的に、第２インボリュート歯車１６０は、研磨装置１４０から取り外され、スパーギア１１１，１１２，１１３のうち１つとして用いられてもよい。

【0080】

研磨装置１４０は、ノズル１４１を更に含む。遊離砥粒は、ノズル１４１から吹き出され、第１インボリュート歯車１５０と第２インボリュート歯車１６０との噛合部分に供給される。

【0081】

研磨作業を行う作業者は、第１インボリュート歯車１５０を研磨装置１４０に取り付け、第２インボリュート歯車１６０に噛み合わせる。第１インボリュート歯車１５０と第２インボリュート歯車１６０との適切な噛み合いのために、第１インボリュート歯車１５０のモジュールは、第２インボリュート歯車１６０のモジュールに一致される。

【0082】

作業者は、その後、第２インボリュート歯車１６０を駆動し、第１インボリュート歯車１５０と第２インボリュート歯車１６０とを回転させる。作業者は、遊離砥粒を、ノズル１４１から噴射させる。この結果、遊離砥粒は、第１インボリュート歯車１５０と第２インボリュート歯車１６０との噛合部分に供給される。

【0083】

第１インボリュート歯車１５０と第２インボリュート歯車１６０との噛合部分において、第１インボリュート歯車１５０の歯面は、第２インボリュート歯車１６０の歯面に対して、歯形方向に相対的に移動する。遊離砥粒は、第１インボリュート歯車１５０の歯面と第２インボリュート歯車１６０の歯面との間に介在するので、第１インボリュート歯車１５０及び第２インボリュート歯車１６０の歯面には、歯形方向に延びる研磨目が効率的に形成される。

【0084】

遊離砥粒は、第１インボリュート歯車１５０の歯面と第２インボリュート歯車１６０の歯面との間の接触圧力が高い部分（すなわち、第１インボリュート歯車１５０及び第２インボリュート歯車１６０のピッチ円直径に対応する歯面領域）において、第１インボリュート歯車１５０及び第２インボリュート歯車１６０の歯面を効率的に研磨することができる。

【0085】

図７に示されるように、第２インボリュート歯車１６０は、第１インボリュート歯車１５０よりも多くの歯を有する。したがって、第２インボリュート歯車１６０は、第１インボリュート歯車１５０よりも摩耗しにくい。作業者は、第２インボリュート歯車１６０を他の歯車の研磨に引き続き利用することができる。

【0086】

第２インボリュート歯車１６０の歯数は、素数であってもよい。この場合、第１インボリュート歯車１５０の特定の歯面が、第２インボリュート歯車１６０の特定の歯面に接触する頻度は非常に小さくなる。このことは、第１インボリュート歯車１５０の１つの歯面が、第２インボリュート歯車１６０の様々な歯面に対して摺擦されることを意味する。したがって、第１インボリュート歯車１５０の歯面形状は、第１インボリュート歯車１５０の全歯に亘って、均一化される。

【0087】

研磨装置１４０は、第１インボリュート歯車１５０を第２インボリュート歯車１６０に押しつけるための機構（たとえば、バネ機構やシリンダ機構：図示せず）を有してもよい。この場合、作業者は、第１インボリュート歯車１５０を第２インボリュート歯車１６０に押しつけ、第２インボリュート歯車１６０を駆動してもよい。この結果、第１インボリュート歯車１５０に形成される研磨目は歯形方向に長くなる。

【0088】

第２インボリュート歯車１６０は、第１インボリュート歯車１５０よりも歯丈において大きくてもよい。この場合も、第１インボリュート歯車１５０に形成される研磨目は歯形方向に長くなる。

【0089】

＜第４実施形態＞
第３実施形態に関連して説明された研磨技術は、ギア装置に直接的に適用されてもよい。第４実施形態において、ギア装置に組み込まれたスパーギア及びインプットギアの歯面を同時に研磨するための例示的な研磨技術が説明される。

【0090】

図８は、研磨処理を受けるギア装置１００の概略的な正面図である。図８を参照して、ギア装置１００に対する研磨処理が説明される。

【0091】

図８は、箱体１４２を示す。研磨作業を行う作業者は、箱体１４２を外筒２１０に被せ、外筒２１０及びキャリア２２０を、スパーギア１１１，１１２，１１３とインプットギア１２０との噛合部分から隔離する。外筒２１０及びキャリア２２０のうち一方は、箱体１４２内で固定されてもよい。

【0092】

作業者は、その後、インプットギア１２０を駆動する。この結果、スパーギア１１１，１１２，１１３は、インプットギア１２０とともに回転する。第３実施形態と同様に、作業者は、スパーギア１１１，１１２，１１３とインプットギア１２０との噛合部分に遊離砥粒を供給する。この結果、スパーギア１１１，１１２，１１３及びインプットギア１２０それぞれの歯面には、歯形方向に延びる研磨目が形成される。

【0093】

インプットギア１２０及びスパーギア１１１，１１２，１１３の取付誤差や他の製造誤差は、スパーギア１１１，１１２，１１３及びインプットギア１２０の歯面の研磨に反映される。したがって、スパーギア１１１，１１２，１１３及びインプットギア１２０の歯面は、ギア装置１００の固有の特性に自動的に適合されることになる。たとえば、歯面間の接触圧が高い部位は、遊離砥粒によって多く研磨される。一方、接触圧が低い部位は、遊離砥粒によってあまり研磨されない。この結果、設計値に近い接触圧が得られることとなる。

【0094】

遊離砥粒の供給の間、空気といった気体が、箱体１４２内に供給されてもよい。箱体１４２内の環境は、供給された気体によって高圧に保たれる。この結果、外筒２１０、キャリア２２０及び内部のギア機構（図示せず）は、遊離砥粒から保護される。

【0095】

上述の様々な実施形態に関連して説明された設計原理は、様々なギア装置に適用可能である。上述の様々な実施形態のうち１つに関連して説明された様々な特徴のうち一部が、他のもう１つの実施形態に関連して説明されたギア装置に適用されてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0096】

上述の実施形態の原理は、様々なギア装置に好適に利用される。

【符号の説明】

【0097】

１００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ギア装置
１１１，１１２，１１３・・・・・・・・・・・・・・・・・スパーギア
１２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・インプットギア
１５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第１インボリュート歯車
１６０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２インボリュート歯車
２１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外筒
２１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内歯ピン
２２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・キャリア
３００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クランク軸組立体
４１０，４２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・揺動歯車
ＲＡＸ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】