特許 7355410 ハーモニック減速裝置

(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】

(24)【登録日】2023-09-25

(45)【発行日】2023-10-03

(54)【発明の名称】ハーモニック減速裝置

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20230926BHJP

【ＦＩ】

F16H1/32 B

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022006221

(22)【出願日】2022-01-19

(65)【公開番号】P2022119725

(43)【公開日】2022-08-17

【審査請求日】2022-01-19

(31)【優先権主張番号】63/145,481

(32)【優先日】2021-02-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】110141063

(32)【優先日】2021-11-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】521435732

【氏名又は名称】盟英科技股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】謝 昆儒

(72)【発明者】

【氏名】李 昌霖

(72)【発明者】

【氏名】李 東祐

(72)【発明者】

【氏名】▲ウー▼ 慶輝

【審査官】鷲巣 直哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０６０４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２０３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３３４１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動ユニットに接続され、中心軸を中心に回転するように前記駆動ユニットによって駆動する波発生器と、
複数の第１の外歯車構造と、複数の第２の外歯車構造と、各第１の外歯車構造と各第２の外歯車構造との間に配置される分割溝とを外周部に配置すると共に、前記波発生器の外周部と接続される、可撓性歯車と、
前記複数の第１の外歯車構造と噛み合うための複数の第１の内歯車構造を有する第１の剛性歯車と、前記複数の第２の外歯車構造と噛み合うための複数の第２の内歯車構造を有する第２の剛性歯車と、それぞれ定義された２つの剛性歯車と、
を備え、
前記第１の剛性歯車に含まれる前記第１の内歯車構造の数は、前記可撓性歯車に含まれる前記第１の外歯車構造の数と同じであり、前記第２の剛性歯車に含まれる前記第２の内歯車構造の数は、前記可撓性歯車に含まれる前記第２の外歯車構造の数よりも多くされ、前記第１の剛性歯車の互いに反対側である側では、それぞれ内周側及び外周側と定義され、前記第２の剛性歯車の互いに反対側である側では、それぞれ内周側及び外周側と定義され、前記第１の剛性歯車は前記第２の剛性歯車の近傍に配置され、前記第１の剛性歯車における前記内周側と前記第２の剛性歯車における前記内周側は、互いに対向して配置され、前記第１の剛性歯車における各前記第１の内歯車構造は、第１の上面及び４つの第１の連結面を有し、４つの前記第１の連結面はそれぞれ前記第１の上面４つのエッジに接続されており、各前記第１の上面と断面となす第１の交線と、前記中心軸に平行となる第１の水平ラインとなす第１の角度は０．１～５度であり、前記断面において、前記第１の交線と前記中心軸との直線距離は、前記第１の剛性歯車における前記内周側から前記第１の剛性歯車における前記外周側に向かって徐々に減少し、前記断面における法線方向と前記中心軸は互いに垂直となり、かつ、前記中心軸は前記断面を通過し、
前記可撓性歯車が前記波発生器によって駆動される場合、前記可撓性歯車の径方向の変形の最大の寸法は可撓性歯車長軸として定義され、前記可撓性歯車の径方向の変形の最小の寸法は可撓性歯車短軸として定義され、
前記可撓性歯車長軸をＣ _Ｌ と、前記可撓性歯車短軸をＣ _Ｓ と、各前記第１の内歯車構造における第１の歯部面幅をＬ _１ と、前記第１の角度をθ _１ とすると、Ｃ _Ｌ 、Ｃ _Ｓ 、Ｌ _１ 、θ _１ はθ _１ ＝Ｃ _１ ＊ｔａｎ ^－１ （（Ｃ _Ｌ －Ｃ _Ｓ ）／（４＊Ｌ _１ ））の関係式を満たし、ただし、０．０８≦Ｃ _１ ≦０．４５である
ことを特徴とする、ハーモニック減速裝置。

【請求項2】

前記第２の剛性歯車における各前記第２の内歯車構造は、第２の上面及び４つの第２の連結面を有し、４つの前記第２の連結面と前記第２の上面における４つのエッジに接続されており、各前記第２の上面と前記断面となす第２の交線と、前記中心軸に平行となる第２の水平ラインとなす、第２の角度は０．１～５度であり、かつ、前記断面において、前記第２の交線と前記中心軸との直線距離は、前記第２の剛性歯車における前記内周側から前記第２の剛性歯車の前記外周側に向かって徐々に減少する、請求項１に記載のハーモニック減速裝置。

【請求項3】

前記可撓性歯車が前記波発生器によって駆動される場合、前記可撓性歯車の径方向の変形の最大の寸法は可撓性歯車長軸と、前記可撓性歯車の径方向の変形の最小の寸法は可撓性歯車短軸と定義され、
前記可撓性歯車長軸をＣ_Ｌと、前記可撓性歯車短軸をＣ_Ｓと、各前記第２の内歯車構造における第２の歯部面幅をＬ_２と、前記第２の角度をθ_２とすると、Ｃ_Ｌ、Ｃ_Ｓ、Ｌ_２、θ_２は、θ_２＝Ｃ_２＊ｔａｎ^－１（（Ｃ_Ｌ－Ｃ_Ｓ）／（４＊Ｌ_２））の関係式を満たし、ただし、０．０８≦Ｃ_２≦０．４５である、請求項２に記載のハーモニック減速裝置。

【請求項4】

前記可撓性歯車に環状本体が定義され、各前記第１の外歯車構造は前記環状本体の外周部に形成され、各前記第２の外歯車構造は前記環状本体の外周部に形成され、かつ、複数の前記第１の外歯車構造と複数の前記第２の外歯車構造との間に前記分割溝が形成される、請求項１に記載のハーモニック減速裝置。

【請求項5】

前記第１の外歯車構造の歯先円（Ａｄｄｅｎｄｕｍ Ｃｉｒｃｌｅ）直径をＤ_ａ１と、前記第１の外歯車構造の歯元円（Ｄｅｄｅｎｄｕｍ Ｃｉｒｃｌｅ）直径をＤ_ｆ１と、前記第２の外歯車構造の歯先円（Ａｄｄｅｎｄｕｍ Ｃｉｒｃｌｅ）直径をＤ_ａ２と、前記第２の外歯車構造の歯元円（Ｄｅｄｅｎｄｕｍ Ｃｉｒｃｌｅ）直径をＤ_ｆ２と、前記分割溝の幅をＷ_Ｇとすると、
Ｄ_ｆ１＜Ｄ_ｆ２である場合、Ｄ_ｆ１、Ｄ_ａ２、Ｗ_Ｇは次の関係式を満し、

Ｄ_ｆ１＞Ｄ_ｆ２である場合、Ｄ_ａ１、Ｄ_ｆ２、Ｗ_Ｇは次の関係式を満し、

前記可撓性歯車に第１の環状部、第２の環状部及び連結環状部が定義され、前記第１の環状部の一方側部は、前記連結環状部と接続し、前記連結環状部の一方側部は前記第２の環状部と接続し、複数の前記第１の外歯車構造が前記第１の環状部の外周部に形成され、複数の前記第２の外歯車構造は前記第２の環状部の外周部に形成され、前記連結環状部の外周部、複数の前記第１の外歯車構造及び複数の前記第２の外歯車構造は共に前記分割溝を形成し、前記第１の環状部の厚みをｔ_１と、前記第２の環状部の厚みをｔ_２と、前記連結環状部の厚みをｔ_３と、前記可撓性歯車の内径をＤ_ｂとすると、ｔ_１＝（Ｄ_ｆ１－Ｄ_ｂ）／２であり、ｔ_２＝（Ｄ_ｆ２－Ｄ_ｂ）／２であり、かつ、ｔ_１＜ｔ_２である場合、ｔ_１≦ｔ_３≦ｔ_２となり、ｔ_１＞ｔ_２である場合、ｔ_２≦ｔ_３≦ｔ_１となる、請求項４に記載のハーモニック減速裝置。

【請求項6】

各第１の外歯車構造及び各前記第２の外歯車構造は同様な形状に形成される、請求項１に記載のハーモニック減速裝置。

【請求項7】

各前記第１の外歯車構造と各前記第２の外歯車構造とは異なる形状に形成され、各前記第１の外歯車構造又は各前記第２の外歯車構造は直線状の歯車構造として構成される、請求項１に記載のハーモニック減速裝置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、減速装置に関し、特に２つの剛性歯車を備えるハーモニック減速裝置に関する。

【背景技術】

【0002】

図１を参照されたい。図１は、２つの剛体歯車を有する従来のハーモニック減速裝置の部分断面図である。２つの剛体歯車を有する従来のハーモニック減速裝置において、可撓性歯車Ｆが波発生器ＷＧの外周部に取り付けられた後、可撓性歯車Ｆの外歯車構造Ｆ１が変形する。変形した外歯車構造Ｆ１と、２つの剛性歯車Ｒ１、Ｒ２がそれぞれ含む２つの内歯車構造Ｒ１１、Ｒ１２の内周側との間に干渉問題が発生する（すなわち、図１の囲み部分Ａで干渉問題が発生する）。このようにして、可撓性歯車と２つの剛性歯車Ｒ１、Ｒ２との間の噛み合わせ効率が低下するため、２つの剛性歯車を有するハーモニック減速裝置の寿命が短くなってしまうのである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

上記のような従来の技術的不備に対して、本発明は、２つの剛体歯車を有する従来のハーモニック減速裝置の低いメッシュ効率と低い寿命を改善するように主に構成されたハーモニック減速裝置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明に係る特定の実施形態において、ハーモニック減速裝置は、波発生器、可撓性歯車及び２つの剛性歯車を含む。波発生器は駆動ユニットに接続されるように構成されており、前記波動発生器は、中心軸に対して回転するように前記駆動ユニットによって駆動されるように構成されている。可撓性歯車と波発生器の外周部に接続されている。可撓性歯車の外周部には複数の第１の外歯車構造、複数の第２の外歯車構造及び分割溝を有し、分割溝は各第１の外歯車構造及び各第２の外歯車構造の間に位置し、２つの剛性歯車のそれぞれは、第１の剛性歯車と第２の剛性歯車に定義される。第１の剛性歯車は、複数の第１の内歯車構造を含み、第２の剛性歯車は複数の第２の内歯車構造を含む、複数の第１の内歯車構造は、複数の第１の外歯車構造と噛み合うために用いられる。複数の第２の内歯車構造は複数の第２の外歯車構造と噛み合うために用いられる。第１の剛性歯車に含まれる第１の内歯車構造の数量は、可撓性歯車に含まれるのと同じである。第２の剛性歯車に含まれる第２の内歯車構造の数量は、可撓性歯車に含まれる第２の外歯車構造よりも多いとなる。第１の剛性歯車の互いに反対側である側では、それぞれ内周側と外周側に定義される。第２の剛性歯車の互いに反対側である側では、それぞれ内周側及び外周側と定義される。第１の剛性歯車は第２の剛性歯車の近傍に配置される。かつ、第１の剛性歯車の内周側と第２の剛性歯車の内周側は、互いに対向して配置される。第１の剛性歯車における各第１の内歯車構造は、第１の上面及び４つの第１の連結面を含む。４つの第１の連結面は、第１の上面４つのエッジに接続されている。各第１の上面と断面とが定義された第１の交線と、中心軸に平行となる第１の水平ラインと、なす第１の角度は０．１度～５度である。かつ、断面において、第１の交線と中心軸との直線距離は、第１の剛性歯車の内周側から第１の剛性歯車の外周側に向かって徐々に減少する。断面の法線方向と中心軸とは互いに垂直となり、かつ、中心軸は断面を通過する。

【発明の効果】

【0005】

前記上記を纏めて、本発明に係るハーモニック減速裝置は、第１の角度、第２の角度及び分割溝の設計によって、可撓性歯車における第１の外歯車構造と第１の剛性歯車における第１の内歯車構造との噛み合わせ効率、並びに、可撓性歯車における第２の外歯車構造と第２の剛性歯車における第２の内歯車構造との噛み合わせ効率を高めることができると共に、ハーモニック減速裝置の寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】従来の２つの剛性歯車を有するハーモニック減速裝置を示す部分模式図である。

【図2】本発明に係るハーモニック減速裝置を示す模式図である。

【図3】本発明に係るハーモニック減速裝置を示す断面模式図である。

【図4】本発明に係るハーモニック減速裝置を示す分解模式図である。

【図5】図２の断面線Ｖ－Ｖを示す断面模式図である。

【図6】図５を示す局部拡大模式図である。

【図7】本発明に係るハーモニック減速裝置の第１の剛性歯車及び第２の剛性歯車を示す断面模式図である。

【図8】本発明に係るハーモニック減速裝置の第１の剛性歯車を示す局部断面模式図である。

【図9】本発明に係るハーモニック減速裝置の第２の剛性歯車を示す局部断面模式図である。

【図10】本発明に係るハーモニック減速裝置の可撓性歯車を示す局部断面模式図である。

【図11】本発明に係るハーモニック減速裝置の可撓性歯車の変形前と変形後を示す模式図である。

【図12】本発明に係るハーモニック減速裝置の可撓性歯車を示す局部断面模式図である。

【図13】本発明に係るハーモニック減速裝置の可撓性歯車を示す断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するためのものではない。

【0008】

図２乃至図６を参照されたい。本発明に係るハーモニック減速裝置１００は、波発生器１、可撓性歯車２及び２つの剛性歯車を含む。波発生器１の外周部に可撓性歯車２が設けられ、可撓性歯車２の外周部に２つの剛性歯車が設けられる。説明の便宜上、以降の説明において、２つの剛性歯車をそれぞれ第１の剛性歯車３及び第２の剛性歯車４と定義すると共に、第１の剛性歯車３及び第２の剛性歯車４のそれぞれに含まれる内歯車構造をそれぞれ、第１の内歯車構造３１及び第２の内歯車構造４１と定義する。

【0009】

波発生器（Ｗａｖｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１は、例えば、例えば、モータのシャフトやモータのロータ等の駆動ユニットに接続される。波発生器１は、中心軸ＣＰに対して相対的に回転するように駆動部によって駆動されるように構成されている。

【0010】

可撓性歯車２と波発生器１との外周部が互いに連結される。可撓性歯車２に環状本体２Ａが定義される。各第１の外歯車構造２１は、環状本体２Ａの外周に形成される。各第２の外歯車構造２２は環状本体２Ａの外周に形成される。複数の第１の外歯車構造２１と複数の第２の外歯車構造２２との間に分割溝２Ｂが形成される。

【0011】

特定の実施形態において、各第１の外歯車構造２１の各々の構造（形状）は、各第２の外歯車構造２２の各々の構造と完全に同じであってもよい。かつ、可撓性歯車２に含まれる第１の外歯車構造２１の数量は、可撓性歯車２に含まれる第２の外歯車構造２２の数は同じであってもよいが、上記の例に制限されない。別の実施形態において、各第１の外歯車構造２１の各々の構造（形状）は、各第２の外歯車構造２２の各々の構造と異なってあってもよい。例えば、第１の外歯車構造２１の各々は、直線状の歯車構造に構成され、第２外歯車構造体２２の各々は、直線状の歯車構造に構成されなくてもよい。

【0012】

第１の剛性歯車３は複数の第１の内歯車構造３１を含む。第１の剛性歯車３に含まれる複数の第１の内歯車構造３１は、可撓性歯車２における複数の第１の外歯車構造２１と互いに噛み合うように用いられる。第２の剛性歯車４は複数の第２の内歯車構造４１を含む。第２の剛性歯車４に含まれる複数の第２の内歯車構造４１は、可撓性歯車２における複数の第２の外歯車構造２２と互いに噛み合うように用いられる。実際では、第２の剛性歯車４は外部の出力部材と接続してもよい。例えば、第２の剛性歯車４は車輪、作業アームなどに直接または間接的に接続するように用いられる。

【0013】

第１の剛性歯車３は第２の剛性歯車４の近傍に配置される。かつ、第１の剛性歯車３の互いに反対側である側では、それぞれ内周側３Ａ及び一外周側３Ｂと定義される。第２の剛性歯車４の互いに反対側である側では、それぞれ内周側４Ａ及び外周側４Ｂと定義される。第１の剛性歯車３の内周側３Ａと第２の剛性歯車４の内周側４Ａとは互いに対向するように配置される。

【0014】

上記のように、前記特定の実施例において、可撓性歯車２に含まれる第１の外歯車構造２１の数は、可撓性歯車２に含まれる第２の外歯車構造２２の数と同じであってもよいし、第１の剛性歯車３に含まれる第１の内歯車構造３１の数は、可撓性歯車２に含まれる第１の外歯車構造２１の数と同じであってもよい。また、第２の剛性歯車４に含まれる第２の内歯車構造４１の数は可撓性歯車２に含まれる第２の外歯車構造２２の数よりも多いとされてもよい。

【0015】

上記を踏まえて、駆動ユニットによって波発生器１が駆動されると、波発生器１は、可撓性歯車２が曲げ変形を繰り返すように可撓性歯車２を駆動し、それによって、可撓性歯車２における複数の第１の外歯車構造２１の一部は、第１の剛性歯車３における複数の第１の内歯車構造３１の一部と互いに噛み合うようになる。第１の剛性歯車３に含まれる第１の内歯車構造３１の数は可撓性歯車２に含まれる第１の外歯車構造２１の数と同じであるため、可撓性歯車２が曲げ変形を繰り返すにあたって、可撓性歯車２は第１の剛性歯車３に対し回転されない。なお、曲げ変形を繰り返している可撓性歯車２における一部の第２の外歯車構造２２は第２の剛性歯車４における一部の第２の内歯車構造４１と互いに噛み合うようになる。可撓性歯車２に含まれる第２の外歯車構造２２の数は第２の剛性歯車４に含まれる第２の内歯車構造４１の数と異なっているため、第２の剛性歯車４は回転するように、曲げ変形を繰り返している可撓性歯車２に駆動される。このように、駆動ユニットに入力された高速回転動力は、第２の剛性歯車４によって対応的により低い回転速度で出力される。

【0016】

図４乃至図８を共に参照されたい。第１の剛性歯車３における各第１の内歯車構造３１は上面３１１及び４つの連結面３１２を含む。４つの連結面３１２は上面３１１における４つのエッジに接続されている。各上面３１１と断面Ｓとなす交線３１１１と、中心軸ＣＰに平行となる第１の水平ラインＨ１と、なす第１の角度θ１は０．１～５度である。かつ、断面Ｓにおける交線３１１１と中心軸ＣＰとの直線距離は内周側３Ａから外周側３Ｂに向かって徐々に減少する。なかでも、断面Ｓにおける法線方向Ｎと中心軸ＣＰは互いに垂直となり、中心軸ＣＰは断面Ｓを通過する。

【0017】

同様に、第２の剛性歯車４における各第２の内歯車構造４１は上面４１１及び４つの連結面４１２を含む。４つの連結面４１２は上面４１１における４つのエッジに接続されている。各上面４１１と断面Ｓとなす交線４１１１と、中心軸ＣＰに平行となる第２の水平ラインＨ２となす第２の角度θ２は０．１～５度である。かつ、断面Ｓにおける交線４１１１と中心軸ＣＰとの直線距離Ｄ２は内周側４Ａから外周側４Ｂに向かって徐々に減少する。

【0018】

上記に示すように、前記第１の角度θ１、第２の角度θ２及び分割溝２Ｂ等の設計によって、可撓性歯車２の軸方向の位置決めができるため、可撓性歯車２と２つの剛性歯車とのとの噛み合わせ効率（Ｍｅｓｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）及びハーモニック減速裝置１００の負荷能力を高めることができると共に、ハーモニック減速裝置１００の全体的な使用寿命を延長することができる。

【0019】

図１、図２、図４及び図５に示すように、従来のハーモニック減速裝置Ｑにおいて、可撓性歯車Ｆの外周に本発明における可撓性歯車２に設けられる分割溝２Ｂを有しないため、従来の可撓性歯車Ｆが波発生器ＷＧの外周に取り付けられた場合、可撓性歯車Ｆの外歯車構造Ｆ１に比較的大きな変形が発生するのみならず、２つの剛性歯車Ｒ１、Ｒ２と可撓性歯車Ｆとが互いに組み合わせた後、可撓性歯車Ｆにおける外歯車構造Ｆ１が既に変形されたため、可撓性歯車Ｆの軸方向の変位が出がちとなるため、２つの剛性歯車Ｒ１、Ｒ２における内歯車構造Ｒ１１、Ｒ２１と可撓性歯車Ｆと外歯車構造Ｆ１との噛み合わせ効率が低下し、ハーモニック減速裝置Ｑ全体的な寿命が短くなってしまう。

【0020】

また、従来のハーモニック減速裝置Ｑでは、可撓性歯車Ｆにおける外歯車構造Ｆ１に比較的大きな変形が発生するため、従来のハーモニック減速裝置Ｑが作動する場合、可撓性歯車Ｆは左右にぶれやすくなる。一方、本発明に係るハーモニック減速裝置１００は、可撓性歯車２に分割溝２Ｂが設けられること、例えば、図８に示すような第１の角度θ１、及び例えば、図９に示すような第２の角度θ２等の設計によって、ハーモニック減速裝置１００が作動している時、可撓性歯車２は比較的に左右にぶれにくくなる。

【0021】

図７乃至図１２を参照されたい。好ましい実施形態において、可撓性歯車２が波発生器によって駆動される場合、可撓性歯車２の径方向の変形の最大の寸法は、可撓性歯車長軸Ｃ_Ｌとして定義され、可撓性歯車２の径方向の変形の最小の寸法は、可撓性歯車短軸Ｃ_Ｓとして定義されるとする。そして、各第１の内歯車構造３１の第１の歯部面幅がＬ_１と、第１の角度がθ_１と、各第２の内歯車構造４１における第２の歯部面幅がＬ_２と、第２の角度がθ_２と定義されるとする場合、Ｃ_Ｌ、Ｃ_Ｓ、Ｌ_１、θ_１は、θ_１＝Ｃ_１＊ｔａｎ^－１（（Ｃ_Ｌ－Ｃ_Ｓ）／（４＊Ｌ_１））の関係式を満たす。なかでも、０．０８≦Ｃ_１≦０．４５である。また、Ｃ_Ｌ、Ｃ_Ｓ、Ｌ_２、θ_２は、θ_２＝Ｃ_２＊ｔａｎ^－１（（Ｃ_Ｌ－Ｃ_Ｓ）／（４＊Ｌ_２）））の関係式を満たす。なかでも、０．０８≦Ｃ_２≦０．４５である。このように、可撓性歯車２、第１の剛性歯車３及び第２の剛性歯車４は従来の構成よりも優れたとの噛み合わせ効率を得ることができる。

【0022】

図７乃至図１３を参照されたい。好ましい実施形態において、可撓性歯車２の環状本体２Ａに、第１の環状部２Ａ１、第２の環状部２Ａ２及び連結環状部２Ａ３がそれぞれ定義される。第１の環状部２Ａ１の一方側部は、連結環状部２Ａ３と接続され、連結環状部２Ａ３の他方側は、第２の環状部２Ａ２と接続される。複数の第１の外歯車構造２１は、第１の環状部２Ａ１の外周に形成され、複数の第２の外歯車構造２２は第２の環状部２Ａ２の外周に形成される。連結環状部２Ａ３の外周部、複数の第１の外歯車構造２１及び複数の第２の外歯車構造２２は共に分割溝２Ｂを形成する。第１の外歯車構造２１の歯先円（Ａｄｄｅｎｄｕｍ Ｃｉｒｃｌｅ）直径をＤ_ａ１と、第１の外歯車構造２１の歯元円（Ｄｅｄｅｎｄｕｍ Ｃｉｒｃｌｅ）直径をＤ_ｆ１と、第２の外歯車構造２２の歯先円（Ａｄｄｅｎｄｕｍ Ｃｉｒｃｌｅ）直径をＤ_ａ２と、第２の外歯車構造２２の歯元円（Ｄｅｄｅｎｄｕｍ Ｃｉｒｃｌｅ）直径をＤ_ｆ２と、分割溝２Ｂの幅をＷ_Ｇとすると、Ｄ_ｆ１＜Ｄ_ｆ２である場合、Ｄ_ｆ１、Ｄ_ａ２、Ｗ_Ｇは次の関係式を満たす。

【0023】

ただし、３．５≦Ｒ≦２０．８である。

【0024】

なかでも、Ｄ_ｆ１＞Ｄ_ｆ２である場合、Ｄ_ｆ２、Ｄ_ａ１、Ｗ_Ｇは次の関係式を満たす。

ただし、３．５≦Ｒ≦２０．８である。

【0025】

なかでも、第１の環状部２Ａ１の厚みをｔ_１と、第２の環状部２Ａ２の厚みをｔ_２と、連結環状部２Ａ３の厚みをｔ_３と、可撓性歯車２の内径をＤ_ｂとすると、ｔ_１＝（Ｄ_ｆ１－Ｄ_ｂ）／２であり、ｔ_２＝（Ｄ_ｆ２－Ｄ_ｂ）／２である。また、ｔ_１＜ｔ_２であれば、ｔ_１≦ｔ_３≦ｔ_２となり、ｔ_１＞ｔ_２であれば、ｔ_２≦ｔ_３≦ｔ_１となる。

【0026】

上記のように、前記上述した設計によって、可撓性歯車２、第１の剛性歯車３と第２の剛性歯車４とは、従来の技術よりもより優れた噛み合わせ効率を達することができる。

【0027】

上記を纏めて、前記本発明に係るハーモニック減速裝置は、第１の角度、第２の角度及び分割溝の設計によって、可撓性歯車における第１の外歯車構造と第１の剛性歯車における第１の内歯車構造との噛み合わせ効率、並びに、可撓性歯車における第２の外歯車構造と第２の剛性歯車における第２の内歯車構造との噛み合わせ効率を効果的に向上させることができると共に、ハーモニック減速裝置の使用年限を延長し得る。また、第１の角度、第２の角度及び可撓性歯車の上記関連パラメータが上記の関係式を満たすことによって、可撓性歯車と第１の剛性歯車との噛み合わせ効率、並びに、可撓性歯車と第２の剛性歯車との噛み合わせ効率をさらに向上させることができる。

【0028】

以上に開示された内容は本発明の好ましい実施形態に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。そのため、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。

【符号の説明】

【0029】

Ｑ ： ハーモニック減速裝置
Ｆ ： 可撓性歯車
Ｆ１ ： 外歯車構造
ＷＧ ： 波発生器
Ｒ１、Ｒ２ ： 剛性歯車
Ｒ１１、Ｒ２１ ： 内歯車構造
Ａ ： 囲み部分
１００ ： ハーモニック減速裝置
１ ： 波発生器
２ ： 可撓性歯車
２Ａ ： 環状本体
２Ａ１ ： 第１の環状部
２Ａ２ ： 第２の環状部
２Ａ３ ： 連結環状部
２Ｂ ： 分割溝
２１ ： 第１の外歯車構造
２２ ： 第２の外歯車構造
３ ： 第１の剛性歯車
３Ａ ： 内周側
３Ｂ ： 外周側
３１ ： 第１の内歯車構造
３１１ ： 上面
３１１１ ： 交線
３１２ ： 連結面
４ ： 第２の剛性歯車
４Ａ ： 内周側
４Ｂ ： 外周側
４１ ： 第２の内歯車構造
４１１ ： 上面
４１１１ ： 交線
４１２ ： 連結面
ＣＰ ： 中心軸
Ｓ ： 断面
Ｎ ： 法線方向
Ｈ１ ： 第１の水平ライン
Ｈ２ ： 第２の水平ライン
θ１ ： 第１の角度
θ２ ： 第２の角度
Ｄ１ ： 直線距離
Ｄ２ ： 直線距離
Ｃ_Ｌ ： 可撓性歯車長軸
Ｃ_Ｓ ： 可撓性歯車短軸
Ｄ_ｂ ： 可撓性歯車の内径
Ｄ_ａ１ ： 第１の外歯車構造歯先円直径の歯頂部円直径
Ｄ_ｆ１ ： 第１の外歯車構造歯元円直径の歯根部円直径
Ｄ_ａ２ ： 第２の外歯車構造歯先円直径の歯頂部円直径
Ｄ_ｆ２ ： 第２の外歯車構造歯元円直径の歯根部円直径
Ｌ_１ ： 第１の歯部面幅
Ｌ_２ ： 第２の歯部面幅
ｔ_１ ： 第１の環状部の厚み
ｔ_２ ： 第２の環状部の厚み
ｔ_３ ： 連結環状部の厚み
Ｗ_Ｇ ： 分割溝の幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】