特許 7585096 波動歯車装置の製造方法

(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】

(24)【登録日】2024-11-08

(45)【発行日】2024-11-18

(54)【発明の名称】波動歯車装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20241111BHJP

【ＦＩ】

F16H1/32 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021035652

(22)【出願日】2021-03-05

(65)【公開番号】P2022135691

(43)【公開日】2022-09-15

【審査請求日】2024-02-27

(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】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(72)【発明者】

【氏名】今井 雅

(72)【発明者】

【氏名】浅川 雄一

【審査官】畔津 圭介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１８３８８０（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】

内歯歯車の寸法を測定する工程と、
前記内歯歯車の径方向内側に配置され、前記内歯歯車に噛み合わされるとともに撓み性を有する外歯歯車の寸法を測定する工程と、
前記外歯歯車の径方向内側に配置され撓み性を有する軸受の寸法を測定する工程と、
前記内歯歯車、前記外歯歯車、及び前記軸受のそれぞれの測定結果の寸法に基づいて、前記軸受の径方向内側に配置されて前記外歯歯車を非円形に撓ませる楕円カムを、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置が一定となるように加工する工程と、を有する波動歯車装置の製造方法。

【請求項2】

前記楕円カムを加工する工程において、複数の楕円研削加工プログラムから選択された楕円研削加工プログラムを使用して前記楕円カムが加工される請求項１に記載の波動歯車装置の製造方法。

【請求項3】

前記内歯歯車の測定箇所は、ビトゥイーンピン径である請求項１または２に記載の波動歯車装置の製造方法。

【請求項4】

前記外歯歯車の測定箇所は、オーバーピン径である請求項１～３のいずれか１項に記載の波動歯車装置の製造方法。

【請求項5】

前記楕円カムを加工する工程において、前記測定結果に基づいて前記楕円カムの長軸寸法を決定するとともに、前記楕円カムの周長を変えないように前記楕円カムの加工寸法が設定される請求項１～４のいずれか１項に記載の波動歯車装置の製造方法。

【請求項6】

内歯歯車の寸法を測定する工程と、
前記内歯歯車の径方向内側に配置され、前記内歯歯車に噛み合わされるとともに撓み性を有する外歯歯車の寸法を、測定する工程と、
前記外歯歯車の径方向内側に配置され撓み性を有する軸受の寸法を測定する工程と、
前記内歯歯車、前記外歯歯車、及び前記軸受のそれぞれの測定結果の寸法に基づいて、前記軸受の径方向内側に配置されて前記外歯歯車を非円形に撓ませる楕円カムを、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置が一定となるように加工する工程と、を有し、
前記楕円カムを加工する工程において、複数の楕円研削加工プログラムから選択された楕円研削加工プログラムを使用して前記楕円カムが加工され、
前記内歯歯車の測定箇所は、ビトゥイーンピン径であり、
前記外歯歯車の測定箇所は、オーバーピン径であり、
前記楕円カムを加工する工程において、前記測定結果に基づいて前記楕円カムの長軸寸法を決定するとともに、前記楕円カムの周長を変えないように前記楕円カムの加工寸法が設定される波動歯車装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、波動歯車装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

産業用ロボットや工作機械等においては、モーター等の駆動源の回転を減速するために減速装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の減速装置は、ウェーブジェネレーター（ＷＧ）、サーキュラスプライン（ＣＳ）、フレックススプライン（ＦＳ）を有する波動歯車装置である。
歯車は極小モジュールであることから、加工誤差の累積により噛み合い位置の変化量がモジュール比で大きくなるため、一般的には適正な噛み合い位置に調整して組み立てる必要がある。上記の特許文献１における波動歯車装置も同様の調整方法が採用されている。すなわち、波動歯車装置のサーキュラスプライン（内歯歯車）とフレックススプライン（外歯歯車）との噛み合い位置の調整方法の一例として、ウェーブジェネレーターが組み込まれ、楕円変形させた外歯歯車の長軸部におけるオーバーピン径を測定し、組み合わせとなる内歯歯車が理論通りの噛み合い位置となるように歯切りを狙い加工（転位量調整）する製造方法が行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－４１６００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の内歯歯車と外歯歯車との噛み合い位置の調整方法の場合、内歯歯車の歯形は個体ごとに転位させた状態となる。すなわち、従来の場合には、内歯歯車は外歯歯車との歯形の噛み合い状態が異なるため、減速機性能のばらつきや歯面の耐久性が低下する可能性があった。

【0006】

本発明は、適正な噛み合い位置を調整する際の歯形転位による減速機性能のばらつきを抑制することができ、歯面の耐久性を向上させることができる波動歯車装置の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る波動歯車装置の製造方法は、内歯歯車の寸法を測定する工程と、前記内歯歯車の径方向内側に配置され、前記内歯歯車に噛み合わされるとともに撓み性を有する外歯歯車の寸法を測定する工程と、前記外歯歯車の径方向内側に配置され撓み性を有する軸受の寸法を測定する工程と、前記内歯歯車、前記外歯歯車、及び前記軸受のそれぞれの測定結果の寸法に基づいて、前記軸受の径方向内側に配置されて前記外歯歯車を非円形に撓ませる楕円カムを、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置が一定となるように加工する工程と、を有する。

【0008】

このように構成することで、先行して加工された内歯歯車、外歯歯車、及び軸受のそれぞれの測定結果の寸法から決定された楕円形状の狙い値に合わせた理論的な楕円形状の楕円カムを製造することができる。つまり、本発明では、従来のような歯形を狙い加工する方法ではなく、波動歯車装置毎に楕円の長軸形状が異なる楕円カムを加工することができる。そして、上記狙い値に合わせて加工した長軸形状が異なる楕円カムを外歯歯車に組み込み弾性変形量を変化させることで、理論的歯形を維持したまま外歯歯車の長軸部オーバーピン径の調整が可能となる。これにより、内歯歯車の転位の歯形変化による減速機性能のばらつきを抑制することができ、歯面の耐久性を向上させることができる。

【0009】

前記楕円カムを加工する工程において、複数の楕円研削加工プログラムから選択された楕円研削加工プログラムを使用して前記楕円カムが加工されるようにしても良い。

【0010】

前記内歯歯車の測定箇所は、ビトゥイーンピン径であることが望ましい。

【0011】

前記外歯歯車の測定箇所は、オーバーピン径であることが望ましい。

【0012】

前記楕円カムを加工する工程において、前記測定結果に基づいて前記楕円カムの長軸寸法を決定するとともに、前記楕円カムの周長を変えないように前記楕円カムの加工寸法が設定されることが望ましい。

【0013】

本発明の他の態様に係る波動歯車装置の製造方法は、内歯歯車の寸法を測定する工程と、前記内歯歯車の径方向内側に配置され、前記内歯歯車に噛み合わされるとともに撓み性を有する外歯歯車の寸法を、測定する工程と、前記外歯歯車の径方向内側に配置され撓み性を有する軸受の寸法を測定する工程と、前記内歯歯車、前記外歯歯車、及び前記軸受のそれぞれの測定結果の寸法に基づいて、前記軸受の径方向内側に配置されて前記外歯歯車を非円形に撓ませる楕円カムを、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置が一定となるように加工する工程と、を有し、前記楕円カムを加工する工程において、複数の楕円研削加工プログラムから選択された楕円研削加工プログラムを使用して前記楕円カムが加工され、前記内歯歯車の測定箇所は、ビトゥイーンピン径であり、前記外歯歯車の測定箇所は、オーバーピン径であり、前記楕円カムを加工する工程において、前記測定結果に基づいて前記楕円カムの長軸寸法を決定するとともに、前記楕円カムの周長を変えないように前記楕円カムの加工寸法が設定される。

【0014】

このように構成することで、先行して加工された内歯歯車、外歯歯車、及び軸受のそれぞれの測定結果の寸法から決定された楕円形状の狙い値に合わせた理論的な楕円形状の楕円カムを製造することができる。つまり、本発明では、従来のような歯形を狙い加工する方法ではなく、波動歯車装置毎に楕円の長軸形状が異なる楕円カムを加工することができる。そして、上記狙い値に合わせて加工した長軸形状が異なる楕円カムを外歯歯車に組み込み弾性変形量を変化させることで、理論的歯形を維持したまま外歯歯車の長軸部オーバーピン径の調整が可能となる。これにより、内歯歯車の転位の歯形変化による減速機性能のばらつきを抑制することができ、歯面の耐久性を向上させることができる。
本発明では、内歯歯車、外歯歯車、及び軸受のそれぞれの測定結果の寸法から決定された楕円形状の狙い値に合わせた最適な楕円研削加工プログラムを選定し、その選定した楕円研削加工プログラムによって狙い値に対して公差が小さく精度の高い楕円カムを加工することができる。
本発明では、内歯歯車の測定箇所がトゥイーンピン径であるので、精度よく、かつ簡単に内歯歯車の寸法を測定することができる。
本発明では、外歯歯車の測定箇所がオーバーピン径であるので、精度よく、かつ簡単に外歯歯車の寸法を測定することができる。
本発明では、楕円カムを加工する工程において、測定結果に基づいて楕円カムの長軸寸法を決定するとともに、楕円カムの周長を変えないように楕円カムの加工寸法が設定されている。このため、内歯歯車、外歯歯車、及び軸受のそれぞれの測定結果の寸法から楕円形状の長軸部の長さを決定して楕円形状の狙い値を設定することができる。

【発明の効果】

【0018】

上述の波動歯車装置の製造方法は、適正な噛み合い位置を調整する際の歯形転位による減速機性能のばらつきを抑制することができ、歯面の耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態の波動歯車装置を備えた産業用ロボットの側面図。

【図2】実施形態の波動歯車装置の断面図。

【図3】実施形態の波動歯車装置の製造方法を示すフローチャートの図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する各実施形態と変形例においては、共通部分に同一符号を付し、重複する説明を一部省略するものとする。

【0021】

図１は、駆動部に減速機付きモーターに設けられる波動歯車装置１０を採用した産業用ロボット（以下、単にロボット１という）の側面図である。
本実施形態のロボット１は、例えば精密機器等の部品を供給、搬出、搬送、および組立等の作業に用いられる産業用ロボットである。ロボット１は、基台１１と、第１アーム１２と、第２アーム１３と、作業ヘッド１４と、エンドエフェクタ１５と、を備えている。

【0022】

基台１１には、軸線Ｊまわりに回動可能な第１アーム１２が連結されている。第１アーム１２には、軸線Ｊに平行な軸線まわりに回動可能な第２アーム１３が連結されている。第２アーム１３の先端部には、エンドエフェクタ１５を連結させた作業ヘッド１４が設けられている。基台１１の内部には、サーボモーター等のモーター１６と、モーター１６の回転を減速する減速機である波動歯車装置１０と、が設けられている。第１アーム１２は、モーター１６の駆動力によって回動される。波動歯車装置１０の入力軸がモーター１６の回転軸に連結され、波動歯車装置１０の出力軸が第１アーム１２に連結されている。モーター１６の駆動力が波動歯車装置１０を介して第１アーム１２に伝達されると、第１アーム１２が軸線Ｊまわりに水平面内で回動する。

【0023】

図２は、波動歯車装置１０の断面図（軸線Ｊを含む平面に沿って切断した図）である。なお、図２に示す波動歯車装置１０の形状、寸法は一例であって、実際の寸法とは一致しない。

【0024】

波動歯車装置１０は、例えば減速機として用いられる。波動歯車装置１０は、内歯歯車２と、内歯歯車２の内側に配置されているカップ型の外歯歯車３と、外歯歯車３の内側に配置されている波動発生器４Ａと、を有している。波動歯車装置１０の各部には、グリース等の潤滑剤が適宜充填されている。波動発生器４Ａは、楕円カム４と、楕円カム４の外周面に嵌め込まれた軸受５とで構成されている。

【0025】

本実施形態では、図１に示すように、内歯歯車２がロボット１の基台１１に接続され、外歯歯車３が第１アーム１２に接続され、楕円カム４が前述した不図示のモーターの回転軸に嵌め合い、ネジ止め等により接続されている。

【0026】

波動歯車装置１０では、モーターの回転軸が回転すると、楕円カム４はモーターの回転軸と同じ回転速度で回転する。そして、内歯歯車２および外歯歯車３は、互いに歯数が異なるため、互いの噛み合い位置が周方向に移動しながら、これらの歯数差に起因して軸線Ｊ（回転軸）まわりに相対的に回転する。本実施形態では、内歯歯車２の歯数の方が外歯歯車３の歯数より多いため、モーターの回転軸の回転速度よりも低い回転速度で内歯歯車２に対して外歯歯車３を回転させることができる。これにより、楕円カム４を入力軸側、外歯歯車３を出力軸側とする減速機を実現することができる。

【0027】

内歯歯車２、外歯歯車３および楕円カム４の接続形態は、前述した形態に限定されることはない。例えば、外歯歯車３をロボット１の基台１１に対して固定し、内歯歯車２を第１アーム１２に対して接続しても、波動歯車装置１０を減速機として用いることができる。また、外歯歯車３をモーターの回転軸に接続しても、波動歯車装置１０を減速機として用いることが可能である。

【0028】

内歯歯車２は、内歯２１を有し、剛体で構成されたリング状の歯車である。

【0029】

外歯歯車３は、内歯歯車２の内側に挿通されている。外歯歯車３は、内歯歯車２の内歯２１に噛み合う外歯３１を有している。外歯歯車３は、径方向に撓み変形可能な可撓性歯車である。すなわち、外歯歯車３は、撓み性を有している。外歯歯車３の歯数は、内歯歯車２の歯数よりも少ない。このように外歯歯車３および内歯歯車２の歯数が互いに異なることにより、減速機を実現することができる。

【0030】

本実施形態の外歯歯車３は、カップ型である。外歯歯車３の外周面には、外歯３１が形成されている。外歯歯車３は、例えば、一端部（図２で紙面に直交する方向の一端部）が開口している筒状の胴部３０と、胴部３０の他端部から径方向内側に延びている底部と、を有する。胴部３０は、軸線Ｊと同軸に配置され、内歯歯車２に噛み合う外歯３１を有する。底部は、例えば出力側の軸体がねじ止め等により取り付けられる。

【0031】

波動発生器４Ａは、外歯歯車３の内側に配置され、軸線Ｊまわりに回転可能である。波動発生器４Ａは、外歯歯車３の胴部３０の横断面を長軸Ｌａおよび短軸Ｌｂとする楕円形または長円形に変形させて外歯３１を内歯歯車２の内歯２１に噛み合わせる。ここで、外歯歯車３および内歯歯車２は、同一の軸線Ｊ回りに回転可能に互いに内外で噛み合わされている。

【0032】

楕円カム４の外周には、軸受５が装着されている。楕円カム４は、軸線Ｊ回りに回転する軸部４１を有している。楕円カム４の外周面は、軸線Ｊに沿った方向から見たときに、図２中の上下方向を長軸Ｌａとする楕円形または長円形をなしている。

【0033】

軸受５は、可撓性の内輪５１および外輪５２と、これらの間に配置されている複数のボール５３と、を有している。内輪５１は、楕円カム４の外周面４ａに嵌め込まれ、楕円カム４の外周面４ａに沿って楕円形または長円形に弾性変形している。それに伴って、外輪５２も楕円形または長円形に弾性変形している。すなわち、軸受５は、撓み性を有している。ここで、撓み性とは、撓み変形可能であることである。外輪５２の外周面は、胴部３０の内周面に接触している。また、内輪５１の外周面および外輪５２の内周面は、それぞれ複数のボール５３を軸線Ｊ回りに回転する方向である周方向に沿って案内させつつ転動させる軌道面となっている。また、複数のボール５３は、互いの周方向での間隔を一定に保つように、図示しない保持器により保持されているが、軸受５が保持器を有しない構造であってもよい。

【0034】

波動発生器４Ａは、楕円カム４が軸線Ｊ回りに回転することに伴って、その向き（長軸Ｌａの向き）が変わり、それに伴って外輪５２も変形し、内歯歯車２および外歯歯車３の互いの噛み合い位置を周方向に移動させる。なお、このとき、内輪５１は、楕円カム４の外周面４ａに対して固定的に設置されているため、変形状態は変わらない。すなわ、内輪５１および外輪５２の周長は、楕円カム４の回転によって変化しない構成となっている。

【0035】

本実施形態の波動歯車装置１０は、後述する製造方法によって製造される。楕円カム４は、製造方法によって寸法が測定された内歯歯車２、外歯歯車３、及び軸受５のそれぞれの測定結果の寸法に基づいて加工されることにより製造される。
ここで、内歯歯車２と外歯歯車３との噛み合い位置を基準値（設計値）に対して±５μｍ程度の範囲内に調整される。
後述する波動歯車装置１０の製造方法を採用することにより、内歯歯車２、外歯歯車３および波動発生器４Ａの各部品の加工精度を数μｍレベルまで高めることができ、前述したような範囲内の噛み合い位置を実現することが可能となる。

【0036】

次に、上述した構成の波動歯車装置１０の製造方法について、図３に示す波動歯車装置１０の製造方法を示すフローチャートと図２に示す波動歯車装置１０の断面図を用いて詳細に説明する。

【0037】

波動歯車装置１０の製造方法は、主に、内歯歯車２（ＣＳ）の寸法を測定する工程と、外歯歯車３（ＦＳ）の寸法を測定する工程と、軸受５の寸法を測定する工程と、内歯歯車２、外歯歯車３、及び軸受５のそれぞれの測定結果の寸法に基づいて（ＷＧの）楕円カム４を加工する工程と、を有する。

【0038】

先ず、準備工程として、内歯歯車２、外歯歯車３および軸受５を製造し、図３に示すステップＳ１～Ｓ４の測定工程を行う。これら３つの部品の製造時には、寸法ばらつきが極力無いように製造管理を行う。
第１ステップＳ１では、外歯歯車３（ＦＳ）の寸法を測定する。第１ステップＳ１における外歯歯車３の測定箇所は、オーバーピン径である。オーバーピン径とは、歯溝にボールやピンを入れ、隣り合うピンの外側寸法である。外歯歯車３は、オーバーピン径を測定することにより外径Ｌ２を求めることができる。外歯歯車３の測定箇所は、オーバーピン径であることに限定されることはなく、他の測定箇所としてもよい。例えば、非接触歯車歯形測定装置を用いた測定方法を採用することも可能である。
第２ステップＳ２は、外歯歯車３の軸受穴３２の直径（内径）を測定する。

【0039】

第３ステップＳ３では、内歯歯車２（ＣＳ）の寸法を測定する。第３ステップＳ３における内歯歯車２の測定箇所は、ビトゥイーンピン径である。ビトゥイーンピン径とは、歯溝にボールやピンを入れ、隣り合うピンの内側寸法である。内歯歯車２は、ビトゥイーンピン径を測定することにより内径Ｌ１を求めることができる。内歯歯車２の測定箇所は、ビトゥイーンピン径であることに限定されることはなく、他の測定箇所としてもよい。例えば、非接触歯車歯形測定装置を用いた測定方法を採用することも可能である。

【0040】

第４ステップＳ４では、軸受５の厚さ寸法を測定する。測定される軸受５の厚さＬ３は、内輪５１の外周面と外輪５２の内周面との間の距離である。軸受５の厚さＬ３の測定には、マイクロメーターを用いることができる。

【0041】

内歯歯車２の内径Ｌ１および外歯歯車３の外径Ｌ２のそれぞれの公差（基準値に対して許容される誤差の最大寸法と最小寸法との差）は、例えば±１０μｍに設定される。一方、軸受５の厚さＬ３の公差は、例えば±１５μｍに設定される。内歯歯車２、外歯歯車３および軸受５の寸法ばらつきを後述する楕円カム４の寸法によって吸収して、内歯歯車２と外歯歯車３との噛み合い位置を基準値（設計値）に対して例えば±５μｍ程度の範囲内に調整することができる。また、内歯歯車２および外歯歯車３は、それぞれ単一の部品で構成されるため、軸受５に比べて寸法ばらつきを小さくすることが容易である。なお、各部品の寸法の基準値は、内歯歯車２と外歯歯車３との噛み合い位置が基準値となる設計値である。

【0042】

これら３つの部品の形成方法としては、特に限定されず、各種機械加工および各種成形方法を用いることができる。外歯歯車３、内歯歯車２および軸受５の構成材料としては、金属材料で構成されていることが好ましい。特に、機械的特性および加工性に優れ、比較的安価であることから、鉄系材料を用いることが好ましい。鉄系材料としては、特に限定されないが、例えば、鋳鉄、ニッケルクロムモリブデン鋼、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）、マルエージング鋼、析出硬化型ステンレス鋼等が挙げられる。

【0043】

外歯歯車３を測定する第１ステップＳ１と第２ステップＳ２、内歯歯車２を測定する第３ステップＳ３および軸受５を測定する第４ステップＳ４の順序は特に限定されることなく、これらのステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を並行に行うことも可能である。

【0044】

次に、第５ステップＳ５において、上述した内歯歯車２、外歯歯車３および軸受５のそれぞれの測定結果の寸法に基づいて楕円カム４を加工する。具体的には、第５ステップＳ５における楕円カム４を加工する工程では、測定結果に基づいて楕円カム４の長軸寸法Ｌ４を狙い値として決定するとともに、楕円カム４の周長を変えないように楕円カム４の加工寸法を設定する。楕円カム４の短軸寸法Ｌ５は、長軸寸法Ｌ４と周長から求められる。
このように設定され加工される楕円カム４は、軸受５の圧入部である周長を維持しつつ長軸寸法Ｌ４を変化させることで、外歯歯車３の組み込み後の弾性変形量が変わり、外歯歯車３と内歯歯車２の噛み合い位置を調整することができる。そのため、第５ステップＳ５では、内歯歯車と外歯歯車との噛み合い位置の従来の調整方法、すなわちウェーブジェネレーターが組み込まれ、楕円変形させた外歯歯車の長軸部におけるオーバーピン径を測定し、組み合わせとなる内歯歯車が理論通りの噛み合い位置となるように歯切りを狙い加工を行う調整が不要となる。

【0045】

続いて、第６ステップＳ６では、第５ステップＳ５で設定された楕円カム４の加工寸法に対応する最適な楕円カム４を切削により加工する。
なお、楕円カム４の加工は、楕円形状で理論的な噛み合い位置に調整するため、歯形は内歯歯車２や外歯歯車３と同じ加工条件とすることが好ましい。

【0046】

楕円カム４の構成材料としては、金属材料で構成されていることが好ましい。特に、機械的特性および加工性に優れ、比較的安価であることから、鉄系材料を用いることが好ましい。鉄系材料としては、特に限定されないが、例えば、鋳鉄、ニッケルクロムモリブデン鋼、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）、マルエージング鋼、析出硬化型ステンレス鋼等が挙げられる。

【0047】

次に、第７ステップＳ７では、第６ステップＳ６で加工した楕円カム４の長軸部の長さ（長軸寸法Ｌ４）を測定し、その長軸寸法Ｌ４が第５ステップＳ５で決定した狙い値と比較する。そして、測定した長軸寸法Ｌ４が狙い値に対して許容公差内の場合（Ｓ７：ＹＥＳ）には、第８ステップＳ８において波動歯車装置１０の組み立てが行われる。一方、測定した長軸寸法Ｌ４が狙い値に対して許容公差外の場合（Ｓ７：ＮＯ）には、第６ステップＳ６に戻り、再び第５ステップＳ５で設定された楕円カム４の加工寸法に対応する最適な楕円カム４を切削により加工する。
これにより、楕円カム４は、ステップＳ１～Ｓ４で先行して測定した内歯歯車２、外歯歯車３および軸受５の寸法に対する公差が例えば±２μｍの高精度な楕円カム４を製造することができる。

【0048】

第８ステップＳ８の組立工程では、第６ステップＳ６および第７ステップＳ７で加工された楕円カム４の中心軸（軸線Ｊ）から遠ざかる方向に向かって、楕円カム４、軸受５、外歯歯車３、内歯歯車２をこの順で内外に並ぶように組み立てる。すなわち、図２に示す波動歯車装置１０を組み立てる。

【0049】

以上のように、本実施形態の波動歯車装置１０の製造方法では、内歯歯車２の寸法を測定する工程と、外歯歯車３の寸法を測定する工程と、軸受５の寸法を測定する工程と、内歯歯車２、外歯歯車３、及び軸受５のそれぞれの測定結果の寸法に基づいて楕円カム４を加工する工程と、を有している。
このため、先行して加工された内歯歯車２、外歯歯車３、及び軸受５のそれぞれの測定結果の寸法から決定された楕円形状の狙い値に合わせた理論的な楕円形状の楕円カム４を製造することができる。つまり、本実施形態では、従来のような歯形を狙い加工する方法ではなく、波動歯車装置１０毎に楕円の長軸形状が異なる楕円カム４を加工することができる。そして、上記狙い値に合わせて加工した長軸形状が異なる楕円カム４を外歯歯車３に組み込み弾性変形量を変化させることで、理論的歯形を維持したまま外歯歯車３の長軸部オーバーピン径の調整が可能となる。これにより、内歯歯車２の転位の歯形変化による減速機性能のばらつきを抑制することができ、歯面の耐久性を向上させることができる。

【0050】

なお、本実施形態の波動歯車装置１０の製造方法では、内歯歯車２の測定箇所がトゥイーンピン径であるので、精度よく、かつ簡単に内歯歯車２の寸法を測定することができる。

【0051】

さらに、本実施形態の波動歯車装置１０の製造方法では、外歯歯車３の測定箇所がオーバーピン径であるので、精度よく、かつ簡単に外歯歯車３の寸法を測定することができる。

【0052】

さらに、本実施形態では、楕円カム４を加工する工程において、測定結果に基づいて楕円カム４の長軸寸法Ｌ４を決定するとともに、楕円カム４の周長を変えないように楕円カム４の加工寸法が設定されている。このため、内歯歯車２、外歯歯車３、及び軸受５のそれぞれの測定結果の寸法から楕円形状の長軸部の長さを決定して楕円形状の狙い値を設定することができる。

【0053】

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
例えば、楕円カム４の形状は上述した実施形態（図２）に限定されることはなく、上述した実施形態のような標準楕円でもよいし、特殊楕円であってかまわない。

【0054】

また、波動歯車装置としては、上記実施形態では外歯歯車３がカップ型であるカップタイプに適用したものを一例としているが、外歯歯車３がハット型であるシルクハットタイプや、これら以外の形状の外歯歯車である波動歯車装置にも適用することができる。

【0055】

また、上述した実施形態では、波動歯車装置１０の適用対象として産業用ロボットについて説明したが、本発明の波動歯車装置は、これに限定されず、例えば、工作機械や自動車等に適用することができる。

【0056】

例えば、楕円カム４を加工する工程において、予め用意された複数の楕円研削加工プログラムから選択された楕円研削加工プログラムを使用して楕円カム４が加工される製造方法を採用してもよい。
具体的には、上述した実施形態の波動歯車装置１０の製造方法において、第５ステップＳ５と第６ステップＳ６との間に、楕円カム４を加工する工程で複数の楕円研削加工プログラムから１つの楕円研削加工プログラムを選択するステップ（以下、第１０ステップＳ１０とする）を設けることができる。この場合、複数の楕円研削加工プログラムを予め加工機に設定しておく。この第１０ステップＳ１０では、第５ステップＳ５で設定された楕円カム４の加工寸法に対応する最適な楕円研削加工プログラムが選定される。そして、第６ステップＳ６において、第１０ステップＳ１０で選択された楕円研削加工プログラムを使用して楕円カム４を切削により加工することができる。
この場合には、内歯歯車２、外歯歯車３、及び軸受５のそれぞれの測定結果の寸法から決定された楕円形状の狙い値に合わせた最適な楕円研削加工プログラムを選定し、その選定した楕円研削加工プログラムによって狙い値に対して公差が小さく精度の高い楕円カム４を加工することができる。

【0057】

さらに、楕円カム４を加工する工程において、測定結果に基づいて楕円カム４の長軸寸法Ｌ４を決定するとともに、楕円カム４の周長を変えないように楕円カム４の加工寸法を設定してこれを狙い値とする製造方法としているが、楕円カム４の楕円形状の狙い値の決定方法はこれに限定されることはなく、他の決定方法を採用することも可能である。
であっても良い。

【符号の説明】

【0058】

１…ロボット、２…内歯歯車、３…外歯歯車、４Ａ…波動発生器、４…楕円カム、５…軸受、１０…波動歯車装置、２１…内歯、３１…外歯、４１…軸部、５１…内輪、５３…ボール、５２…外輪、Ｌ１…内歯歯車の内径、Ｌ２…外歯歯車の外径、Ｌ３…軸受の厚さ、Ｌ４…長軸寸法、Ｌ５…短軸寸法、Ｌａ…長軸、Ｌｂ…短軸、Ｊ…軸線

【図1】

【図2】

【図3】