CN110873154A - 挠曲啮合式齿轮装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够实现轻质化，并且能够应对齿轮发热的挠曲啮合式齿轮装置。本发明的挠曲啮合式齿轮装置具备：起振体(12)；外齿轮(14)，其被起振体(12)挠曲变形；及内齿轮(18)，其与外齿轮(14)啮合，外齿轮(14)和内齿轮(18)中的其中一个齿轮由树脂制成，外齿轮(14)和内齿轮(18)中的另一个齿轮由比树脂的导热系数高，并且比树脂的耐磨性高的高导热性材料制成，在外齿轮(14)和内齿轮(18)的啮合范围内，所述其中一个齿轮的齿厚比所述另一个齿轮的齿厚大。

Description

挠曲啮合式齿轮装置

本申请主张基于2018年9月4日申请的日本专利申请第2018-165077号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种挠曲啮合式齿轮装置。

背景技术

作为能够得到高减速比的小型齿轮装置，已知有挠曲啮合式齿轮装置。近年来，随着齿轮装置的用途的多样化，有时要求该种挠曲啮合式齿轮装置的轻质化。作为满足该要求的挠曲啮合式齿轮装置，专利文献1中公开了内齿轮及外齿轮均使用了树脂的挠曲啮合式齿轮装置。

专利文献1：日本特开2013-170611号公报

然而，若齿轮使用树脂，则在齿轮的啮合部位发热的情况下，受到热老化的影响，齿轮的寿命会降低。目前，尚未提出解决了该问题的挠曲啮合式齿轮装置，因此期待提出解决了该问题的挠曲啮合式齿轮装置。

发明内容

本发明的一种实施方式是鉴于这种情况而完成的，其目的之一在于提供一种能够实现轻质化，并且能够应对齿轮发热的挠曲啮合式齿轮装置。

本发明的一种实施方式涉及一种挠曲啮合式齿轮装置，其具备：起振体；外齿轮，其被所述起振体挠曲变形；及内齿轮，其与所述外齿轮啮合，所述挠曲啮合式齿轮装置的特征在于，所述外齿轮和所述内齿轮中的其中一个齿轮由树脂制成，所述外齿轮和所述内齿轮中的另一个齿轮由比所述树脂的导热系数高，并且比所述树脂的耐磨性高的高导热性材料制成，在所述外齿轮和所述内齿轮的啮合范围内，所述其中一个齿轮的齿厚比所述另一个齿轮的齿厚大。

发明效果

根据本发明的挠曲啮合式齿轮装置，能够实现轻质化，并且能够应对齿轮发热。

附图说明

图1为表示第1实施方式的齿轮装置的侧面剖视图。

图2为从轴向观察第1实施方式的内齿轮的一部分及外齿轮的图。

图3为图2的放大图。

图4为表示第2实施方式的齿轮装置的侧面剖视图。

图5为表示第3实施方式的齿轮装置的侧面剖视图。

图6为表示第4实施方式的齿轮装置的侧面剖视图。

图7为表示第5实施方式的齿轮装置的侧面剖视图。

图8为表示第6实施方式的齿轮装置的侧面剖视图。

图9为表示第7实施方式的齿轮装置的局部放大图。

图中：10-齿轮装置，12-起振体，14-外齿轮，14a-基部，14b-第1外齿，14c-第2外齿，14g-槽部，14h-凸部，16-起振体轴承，16e-外轮侧滚动面，18-内齿轮，18-A-减速用内齿轮(第1内齿轮)，18-B-输出用内齿轮(第2内齿轮)，20-支承部件，22-A-输入侧轴承套(第1抵接部件)，22-B-输入相反侧轴承套(第2抵接部件)。

具体实施方式

以下，在实施方式及变形例中，对相同的构成要件标注相同的符号，并省略重复说明。并且，在各附图中，为了便于说明，适当省略构成要件的一部分，或者适当放大或缩小表示构成要件的尺寸。并且，对具有共同点的各个构成要件，在名称的开头标注“第1、第2”等，并且在符号的末尾标注“-A、-B”等来进行区分，并在统称时将这些省略。

(第1实施方式)

图1为表示第1实施方式的齿轮装置10的侧面剖视图。齿轮装置10为挠曲啮合式齿轮装置，其通过使与内齿轮18-A、18-B啮合的外齿轮14挠曲变形并且旋转，从而使外齿轮14自转，并输出该自转成分。本实施方式的齿轮装置为使用减速用内齿轮18-A及输出用内齿轮18-B来对起振体12的旋转进行减速后进行输出的所谓的筒形的挠曲啮合式齿轮装置。

齿轮装置10主要具备：起振体12；外齿轮14；起振体轴承16-A、16-B；内齿轮18-A、18-B；支承部件20及轴承套22-A、22-B。以下，有时将沿起振体12的旋转中心线La的方向简称为“轴向X”，将围绕该旋转中心线La的周向及径向简称为“周向”及“径向”。

起振体12为具有刚性的筒状部件。在起振体12，经由键等连结有马达等驱动装置的驱动轴(未图示)。在起振体12形成有插穿配线等的轴孔12a。起振体12通过驱动轴的驱动以自身的轴心作为旋转中心进行旋转。另外，驱动装置配置在起振体12的轴向X上的一侧(图中为右侧)。以下，将轴向X上的一侧称为输入侧，将轴向X上的另一侧(图中为左侧)称为输入相反侧。

起振体12具有中间轴部12b、位于比中间轴部12b更靠输入侧的输入侧轴部12c及位于比中间轴部12b更靠输入相反侧的输入相反侧轴部12d。中间轴部12b的与轴向X正交的剖面的外周形状呈椭圆状。输入侧轴部12c及输入相反侧轴部12d的与轴向X正交的剖面的外周形状呈圆形。本说明书中的“椭圆”并不只限于几何学上的严格意义上的椭圆，还包括大致椭圆。

外齿轮14配置于起振体12的中间轴部12b的外周侧。外齿轮14为具有挠性的筒状部件。外齿轮14具有筒状的外齿基部14a、设置于外齿基部14a的外周部的多个第1外齿14b-A及第2外齿14b-B。第1外齿14b-A配置于轴向X的输入侧，并与后述的减速用内齿轮18-A啮合。第2外齿14b-B配置于轴向X的输入相反侧，并与后述的输出用内齿轮18-B啮合。第1外齿14b-A及第2外齿14b-B的对应于起振体12的中间轴部12b的长轴方向上的两侧的部分与内齿轮18啮合。本实施方式的第1外齿14b-A及第2外齿14b-B与外齿基部14a形成为一体，但可以与外齿基部14a设置成分体。

随着起振体12的旋转，起振体12的中间轴部12b经由起振体轴承16使外齿轮14挠曲变形为椭圆状。此时，外齿轮14与内齿轮18-A的啮合位置沿周向变化，并且挠曲变形为与起振体12的中间轴部12b的形状相对应的形状。

起振体轴承16配置于起振体12的中间轴部12b与外齿轮14之间。起振体轴承16包括配置于外齿轮14的第1外齿14b-A与起振体12之间的第1起振体轴承16-A及配置于外齿轮14的第2外齿14b-B与起振体12之间的第2起振体轴承16-B。起振体12经由起振体轴承16将外齿轮14支承为旋转自如。

各起振体轴承16分别具有多个第1滚动体16a、第1内圈16b及第1外圈16c。本实施方式的第1滚动体16a为球体。本实施方式的第1内圈16b由起振体12的中间轴部12b的外周面构成，该外周面构成供第1滚动体16a进行滚动的内圈侧滚动面16d。虽然第1内圈16b兼作起振体12，但可以由与起振体12不同的部件构成。

本实施方式的第1外圈16c由与外齿轮14不同的部件制成。第1外圈16c具有挠性。随着起振体12的旋转，被起振体12的中间轴部12b经由第1滚动体16a使第1外圈16c挠曲变形为椭圆状。

内齿轮18为具有刚性的环状部件。内齿轮18配置于外齿轮14的第1外齿14b-A或第2外齿14b-B的外周侧。本实施方式的内齿轮18包括配置于轴向X的输入侧的减速用内齿轮18-A(第1内齿轮)及配置于轴向X的输入相反侧的输出用内齿轮18-B(第2内齿轮)。

减速用内齿轮18-A具有筒状的第1内齿基部18a-A及设置于第1内齿基部18a-A的内周部的多个第1内齿18b-A。第1内齿18b-A与外齿轮14的第1外齿14b-A啮合。本实施方式的第1内齿18b-A与第1内齿基部18a-A形成为一体，但可以与第1内齿基部18a-A设置成分体。

第1内齿18b-A的齿数比第1外齿14b-A的齿数多2i(i为1以上的自然数)个。由此，若起振体12进行旋转，则起振体12的旋转以对应于第1内齿18b-A与第1外齿14b-A的齿数差的减速比进行减速后使外齿轮14自转。另外，减速用内齿轮18-A具有形成有拧入螺栓B1的螺栓孔的连结部18c。该螺栓B1用于将减速用内齿轮18-A连结于输入侧轴承套22-A。

输出用内齿轮18-B具有筒状的第2内齿基部18a-B及设置于第2内齿基部18a-B的内周部的多个第2内齿18b-B。第2内齿18b-B与外齿轮14的第2外齿14b-B啮合。本实施方式的第2内齿18b-B与第2内齿基部18a-B形成为一体，但可以与第2内齿基部18a-B设置成分体。

第2内齿18b-B的齿数与第2外齿14b-B的齿数相同。由此，若起振体12进行旋转，则与外齿轮14的自转成分相同大小的旋转输出至输出用内齿轮18-B。

支承部件20具有外筒部20a，该外筒部20a经由主轴承24将输出用内齿轮18-B支承为旋转自如。外筒部20a配置于比减速用内齿轮18-A的第1内齿18b-A更靠径向外侧。本实施方式的支承部件20与减速用内齿轮18-A构成为单一部件的一部分，相互成为一体。在外筒部20a形成有插穿孔20b，该插穿孔20b用于插穿与外部部件连结时使用的螺栓B2。外部部件配置于齿轮装置10的外部，具有支承齿轮装置10的作用。

主轴承24具有多个第2滚动体24a、第2内圈24b及第2外圈24c。本实施方式的第2滚动体24a为球体，但可以为滚子等。本实施方式的第2内圈24b由输出用内齿轮18-B的外周面构成，但可以由与输出用内齿轮18-B不同的部件构成。第2外圈24c由支承部件20的外筒部20a的内周面构成，但可以由与支承部件20不同的其他部件构成。

轴承套22沿起振体12的轴向X隔着间隔而配置。轴承套22包括配置于轴向X的输入侧的输入侧轴承套22-A及配置于轴向X的输入相反侧的输入相反侧轴承套22-B。

输入侧轴承套22-A通过螺栓B1与减速用内齿轮18-A连结而成为一体。输入侧轴承套22-A与减速用内齿轮18-A连结，并且发挥与外齿轮14的输入侧端面抵接的第1抵接部件的功能。

输入相反侧轴承套22-B通过螺栓B3与输出用内齿轮18-B连结而成为一体。输入相反侧轴承套22-B与输出用内齿轮18-B连结，并且发挥与外齿轮14的输入相反侧端面抵接的第2抵接部件的功能。

在输入侧轴承套22-A与起振体12的输入侧轴部12c之间以及在输入相反侧轴承套22-B与起振体12的输入相反侧轴部12d之间配置有轴承26。一对轴承套22-A、22-B经由轴承26将起振体12双支承为旋转自如。各轴承26具有多个第3滚动体26a、第3内圈26b及第3外圈26c。

输入相反侧轴承套22-B和输出用内齿轮18-B使用螺栓B4而与被驱动装置连结。被驱动装置通过起振体12而配置于轴向X的输入相反侧。在输入相反侧轴承套22-B形成有插穿螺栓B4的轴部的插穿孔22a。在输出用内齿轮18-B形成有拧入该螺栓B4的内螺纹孔18d。

下面，对以上的齿轮装置10的动作进行说明。若驱动装置的驱动轴进行旋转，则起振体12与驱动轴一同旋转。若起振体12进行旋转，则外齿轮14与内齿轮18的啮合位置沿周向变化，并且外齿轮14对应于起振体12的中间轴部12b的形状而连续挠曲变形。起振体12每旋转一次，外齿轮14相对于减速用内齿轮18-A旋转(自转)相当于外齿轮14与减速用内齿轮18-A的第1内齿18b-A的齿数差的量。此时，起振体12的旋转以对应于与第1内齿18b-A的齿数差的减速比进行减速后使外齿轮14自转。输出用内齿轮18-B的第2内齿18b-B与第2外齿14b-B的齿数相同。因此，输出用内齿轮18-B与外齿轮14的相对啮合位置在起振体12旋转一次前后不变，输出用内齿轮18-B以与外齿轮14相同的自转成分与外齿轮14同步旋转。该输出用内齿轮18-B的旋转从输出用内齿轮18-B传递至被驱动装置。其结果，起振体12的旋转被减速后从输出用内齿轮18-B输出至被驱动装置。

在此，第1实施方式的齿轮装置10的特征点在于，上述的构成要件的一部分由树脂制成，其他构成要件由后述的高导热性材料制成。

详细而言，第1实施方式的齿轮装置10中，外齿轮14及内齿轮18中的其中一个齿轮由树脂制成。本实施方式中，内齿轮18由树脂制成。更详细而言，减速用内齿轮18-A、输出用内齿轮18-B均由树脂制成。以下，为了便于说明，将制成外齿轮14及内齿轮18中的其中一个齿轮的树脂称为齿轮用树脂。这里的齿轮用树脂例如使用聚缩醛、聚酰胺等通用工程塑料等。

并且，作为外齿轮14及内齿轮18中的另一个齿轮的外齿轮14由高导热性材料制成。详细而言，外齿轮14整体，即，外齿基部14a、第1外齿14b-A及第2外齿14b-B均由高导热性材料制成。该高导热性材料是指，比齿轮用树脂的导热系数[W/(m·K)]高的材料。在本实施方式中，作为该高导热性材料，使用铁、铝等金属，但是，也可以使用导热系数比齿轮用树脂的导热系数更高的其它树脂等。

(A)由此，在内齿轮18与外齿轮14的啮合部位发热时，从其啮合部位通过高导热性材料的外齿轮14朝向其它部位的传热得到促进，在其它部位上的散热得到促进。这里的其它部位中，除了外齿轮14的啮合部位以外的部位以外，还包括外齿轮14以外的部件(在本实施方式中为后述的轴承套22)。因此，能够抑制因内齿轮18与外齿轮14的啮合部位的发热而引起的内齿轮18及外齿轮14的高温化。其结果，能够防止内齿轮18及外齿轮14受到热老化的影响而导致其寿命降低，内齿轮18及外齿轮14能够得到良好的耐久性。因此，通过外齿轮14和内齿轮18中的其中一个使用齿轮用树脂而能够实现轻质化，并且能够应对齿轮发热。

从向其它部位传递在齿轮的啮合部位产成的热量的观点考虑，高导热性材料的导热系数越是比齿轮用树脂的导热系数大越好。从该观点考虑，优选将高导热性材料的导热系数设定为例如齿轮用树脂的导热系数的10.0倍以上。

通常，在挠曲啮合式齿轮装置10中，配置于外齿轮14的外周侧的内齿轮18的体积比外齿轮14的体积大。在本实施方式中，该大体积的内齿轮18由齿轮用树脂制成，因此与由齿轮用树脂制成体积更小的外齿轮14相比，能够更有效地实现轻质化。

然而，容纳外齿轮14的容纳空间28形成在内齿轮18与起振体12之间，并且位于与齿轮装置10的周围的外部空间30分开的靠里侧的部位。因此，在外齿轮14的容纳空间28与外部空间30之间空气难以流通，在该容纳空间28容易聚积从外齿轮14散发的热量。尤其，该容纳空间28还形成在通过轴承套22和轴承26而夹在轴向X的两侧的部位，更容易聚积热量。接着，对用于促进存在于这种容易聚积热量的部位的外齿轮14的散热的改善进行说明。

如上所述，输入侧轴承套22-A及输入相反侧轴承套22-B发挥抵接于外齿轮14的抵接部件的功能。这些轴承套22的其中一部分向外部空间30露出。这里的一部分是指，例如，面向轴承套22的轴向X外侧的面或径向外侧的外周面。这些轴承套22由比上述的齿轮用树脂的导热系数高的高导热性材料制成。在本实施方式中，作为该高导热性材料使用具有与外齿轮14的导热系数相同的金属，但只要比齿轮用树脂的导热系数大，则该具体例并不受特别限定。例如，轴承套22可以使用与外齿轮14不同的材料制成。

由此，能够向与外齿轮14抵接的轴承套22传递外齿轮14的热量，还能够从轴承套22散发外齿轮14的热量。因此，能够通过增加在齿轮的啮合部位产生热量的散热部位来进一步抑制内齿轮18和外齿轮14的高温化。尤其，由于能够从轴承套22向周围的外部空间30散热，因此从配置于容纳空间28的外齿轮14向外部空间30的散热得到促进，并且能够有效地抑制内齿轮18和外齿轮14的高温化。

另外，本实施方式的齿轮装置10为了实现轻质化，起振体轴承16的第1外圈16c、轴承26的第3外圈26c及第3内圈26b、起振体12均由树脂制成。这些可以由与内齿轮18的导热系数相同的齿轮用树脂制成，也可以由其他树脂制成。起振体轴承16的第1滚动体16a、主轴承24的第2滚动体24a及轴承26的第3滚动体26a由金属制成。这是由于轴承的滚动体的要求强度大于外圈和内圈的要求强度。

并且，支承部件20制成与减速用内齿轮18-A相同的单一部件的一部分，因此与减速用内齿轮18-A同样地由齿轮用树脂制成。

并且，除此以外，本实施方式的齿轮装置10具备用于连结由树脂制成的部件与其他部件的螺栓B1、B3。对于本实施方式而言，这里的“由树脂制成的部件”与“其他部件”的组合为减速用内齿轮18-A与输入侧轴承套22-A的组合，或输出用内齿轮18-B与输入相反侧轴承套22-B的组合。

该螺栓B1、B3与外齿轮14等同样地由作为高导热性材料的金属制成。由此，即使是由散热量小的树脂制成的部件，也能够通过由高导热性材料制成的螺栓B1、B3来促进散热，并能够抑制该部件的热老化。另外，在本实施方式中，从促进传热及散热的观点考虑，对该“其他部件”由高导热性材料制成的例子进行了说明，但也可以由齿轮用树脂制成。

然而，在使用树脂制齿轮的情况下，由于树脂比金属等的耐磨性低，因此在该齿面上的磨损成为问题。若齿面上的磨损发展，则会成为齿折损的原因，因此需要其措施。以下，对为了实现其措施的改善点进行说明。

在本实施方式中，制成作为上述“另一个齿轮”的外齿轮14的高导热性材料的耐磨性比制成作为“其中一个齿轮”的内齿轮18的齿轮用树脂高。以下，将“其中一个齿轮”称为树脂制齿轮40，将该“另一个齿轮”称为高耐磨性齿轮42。本说明书中所说明的“高导热性材料”均指比齿轮用树脂的耐磨性高的材料。作为满足这种条件的高导热性材料，使用如上述的铁、铝等金属，但也可以使用与齿轮用树脂不同的其他树脂等。

这里的“耐磨性高”是指，在相同滑动条件下，通过磨损试验而在所提及的齿轮上使与齿轮不同的其他配合部件滑动时，比磨损量小。即，制成高耐磨性齿轮42的高导热性材料的比磨损量比制成树脂制齿轮40的齿轮用树脂小。该磨损试验是通过测定磨损量来进行，该磨损量是使配合部件从齿轮切出的样品的被滑动面上滑动时的磨损量。该“相同滑动条件”是指，样品的被滑动面或配合部件的表面粗糙度、配合部件的材料相同，并且润滑剂的有无或润滑剂的组成等润滑条件相同。比磨损量[mm²/kgf]是使用向被滑动面垂直赋予的荷载[kgf]、以将该荷载赋予到被滑动面的状态下使配合部件滑动时的滑动距离[mm]、通过该滑动的样品的磨损量[mm³]，并通过以下式(1)表示。

比磨损量＝磨损量/(滑动距离×荷载)……(1)

图2是从内齿轮18的一部分或外齿轮14的轴向观察的图，图3是图2的放大图。在本实施方式中，在外齿轮14和内齿轮18的啮合范围Re内，树脂制齿轮40的齿厚比高耐磨性齿轮42的齿厚大。这里的“啮合范围Re”是指，在外齿轮14和内齿轮18的齿面内，啮合时相互接触的范围。

将沿通过内齿轮18的内齿18b的周向中心位置和起振体12的旋转中心线La(参考图2)的半径线Lb的方向作为内齿18b的齿高方向Pb。内齿轮18的齿厚是指，与该内齿18b的齿高方向Pb及齿线方向(轴向X)正交的方向上的内齿18b的尺寸。外齿轮14的齿厚是指，以将外齿轮14外嵌到正圆状的芯材(未图示)时为基准的尺寸，该正圆状的芯材具有能够将可挠曲变形的外齿轮14无松弛地外嵌的直径。在该基准的条件下，将沿通过外齿轮14的外齿14b的周向中心位置和芯材的中心的半径线Lc的方向设为外齿14b的齿高方向Pc。外齿轮14的齿厚是指，在该基准的条件下，与该外齿14b的齿高方向Pc及齿线方向(轴向X)正交的方向上的外齿14b的尺寸。

这里的“树脂制齿轮40的齿厚比高耐磨性齿轮42的齿厚大”是指满足接下来说明的(1)～(3)中的任意条件。在本实施方式中，满足(1)～(3)的所有条件，但可以仅满足任一个条件。

(1)在上述啮合范围Re内，树脂制齿轮40的齿厚的最小值Lx-min比高耐磨性齿轮42的齿厚的最小值Ly-min大。

(2)在上述啮合范围Re内的齿高方向的中心位置，树脂制齿轮40的齿厚Lx-cen比高耐磨性齿轮42的齿厚Ly-cen大。

(3)在上述啮合范围Re内，树脂制齿轮40的齿厚的最大值Lx-max比高耐磨性齿轮42的齿厚的最大值Ly-max大。

满足(1)的条件是指，在啮合范围Re的整个区域中，树脂制齿轮40的齿厚比高耐磨性齿轮42的齿厚的最小值Ly-min大。

由此，在外齿轮14和内齿轮18的啮合范围Re内，与将树脂制齿轮40的齿厚与高耐磨性齿轮42的齿厚设为相同的情况相比，在树脂制齿轮40的齿(本例中为内齿18b)的齿面磨损时，变得容易确保齿的强度。随此，能够减轻树脂制齿轮40的齿的折损风险，能够实现齿轮装置10的长寿命化。

在使用树脂制的齿轮的情况下，由于树脂的刚性比金属的刚性低，因此由赋予到树脂制齿轮40的齿面部位的荷载引起的齿的弯曲变形量增加。这将成为树脂制齿轮40与高耐磨性齿轮42之间的啮合误差或棘轮(脱齿)的原因。在这方面，根据本实施方式，树脂制齿轮40的齿厚比高耐磨性齿轮42的齿厚大。因此，在外齿轮14和内齿轮18的啮合范围Re内，与将树脂制齿轮40的齿厚与高耐磨性齿轮42的齿厚设为相同的情况相比，能够实现树脂制齿轮40的齿的高刚性化，并且能够减小该齿的弯曲变形量。随此，能够实现树脂制齿轮40与高耐磨性齿轮42之间的啮合误差的降低和基于棘轮扭矩的提高的棘轮的抑制。

尤其，在本实施方式中，由于满足上述(1)的条件，因此在包括在啮合范围Re内成为最小值的部位的范围内，变得更容易得到上述各种效果。这里的上述各种效果是指，树脂制齿轮40的齿面磨损时容易确保齿的强度的效果，或能够实现啮合误差的降低、棘轮的抑制的效果。从更容易获得这些效果的观点考虑，在上述啮合范围Re内，树脂制齿轮40的齿厚的最小值Lx-min优选被设定为高耐磨性齿轮42的齿厚的最小值Ly-min的2.5倍以上的大小。

在本实施方式中，由于满足上述(2)的条件，因此在包括成为啮合范围Re的中心位置的部位的齿高方向的宽范围内，变得容易得到上述各种效果。从更容易获得这种效果的观点考虑，在上述啮合范围Re内的齿高方向的中心位置，树脂制齿轮40的齿厚Lx-cen优选设定为高耐磨性齿轮42的齿厚Ly-cen的1.6倍以上的大小。

在本实施方式中，由于满足上述(3)的条件，因此在包括啮合范围Re内成为最大值的部位的范围内，变得容易得到上述各种效果。

在本实施方式中，在上述啮合范围Re内，树脂制齿轮40的齿厚的最小值Lxmin为高耐磨性齿轮42的齿厚的最大值Ly-max以上。这意味着在啮合范围Re的整个区域内，树脂制齿轮40的齿厚比高耐磨性齿轮42的齿厚的最大值Ly-max大。由此，在啮合范围Re的整个区域内，变得进一步容易得到上述各种效果。

制成高耐磨性齿轮42的高导热性材料为金属，其刚性比制成树脂制齿轮40的树脂大。因此，即使如前所述的通过增大齿厚而对树脂制齿轮40的齿(本例中为内齿18b)进行高刚性化，也抑制对金属制的高耐磨性齿轮42的齿(本例中为外齿14b)的不良影响，并且可得到上述各种效果。

树脂制齿轮40为内齿轮18，高耐磨性齿轮42为外齿轮14，该内齿轮18的齿厚比外齿轮14的齿厚变大。因此，与将内齿轮18的齿厚与外齿轮14的齿厚设为相同的情况相比，外齿轮14的外齿14b的体积减少外齿轮14的齿厚相对于内齿轮18的齿厚变薄的量，并且能够减轻外齿轮14的挠曲变形中所需要的力。随此，可避免伴随外齿轮14的挠曲变形的能量损失，并且能够实现齿轮装置10的高传递效率化。

(第2实施方式)

图4为表示第2实施方式的齿轮装置10的侧面剖视图。与第1实施方式同样地，本实施方式的外齿轮14构成高耐磨性齿轮42，内齿轮18构成树脂制齿轮40。与第1实施方式同样地，树脂制齿轮40(内齿轮18)的齿厚比高耐磨性齿轮42(外齿轮14)的齿厚大。

本实施方式的滚动体16a为滚子。本实施方式的滚动体16a为其外周面沿轴向X设置的圆柱滚子。本实施方式的滚动体16a围绕沿轴向X的旋转轴线进行旋转。

本实施方式的第1外圈16c由外齿轮14的内周面构成，该内周面构成用于转动第1滚动体16a的外轮侧滚动面16e。外齿轮14兼作起振体轴承16的第1外圈16c。

在实现挠曲啮合式齿轮装置的传递效率的高效率化的方面，为了降低挠曲变形部位的能量损失而削减挠曲变形部位的体积较为有效。外齿轮14的内周面制成供转动滚动体16a的外轮侧滚动面16e，能够挠曲变形的第1外圈16c并不是与外齿轮14分体设置的结构。因此，由于与外齿轮14一同挠曲变形的外圈并未与外齿轮14分体设置，因而能够避免该外圈挠曲变形引起的能量损失，能够实现齿轮装置10的高传递效率化。

并且，在将内齿轮18及外齿轮14这双方设为金属制的情况下，通常，由于内齿轮18和外齿轮14的齿面上的磨损而容易先产生外齿轮14的内周面上的剥落磨损，此处成为在内齿轮18及外齿轮14中的强度最弱的最弱部。因此，在该情况下，通常，与外齿轮14分体地设置起振体轴承16的外圈，能够实现寿命的提高。

在本实施方式中，内齿轮18为树脂制，外齿轮14为耐磨性比齿轮用树脂高的高导热性材料制。在该情况下，内齿轮18的齿面上的磨损比外齿轮14的内周面上的剥落磨损更容易进行。尤其该倾向在高导热性材料为金属的情况下增强。因此，内齿轮18及外齿轮14中，内齿轮18的齿面成为最弱部，外齿轮14的内周面不会成为最弱部。因此，为了实现如前所述的齿轮装置10的高传递效率化而设为不与外齿轮14分体地设置起振体轴承16的外圈的结构的情况下，也具有能够排除对寿命的影响的优点。

(第3实施方式)

图5为表示第3实施方式的齿轮装置10的侧面剖视图。在本实施方式中，用于促进对存在于容易聚积热量的部位的外齿轮14的散热的其他改善进行说明。在第1实施方式中，作为这种改善，对由高导热性材料制成轴承套22的例子进行了说明。在本实施方式中，为了实现该改善，由高导热性材料制成起振体12及起振体轴承16，而不是制成轴承套22。

详细而言，在本实施方式中，各个起振体轴承16的第1滚动体16a及第1外圈16c以及起振体12由作为高导热性材料的金属制成。在起振体轴承16具有与起振体12分体的第1内圈16b的情况下，只要第1内圈16b也由高导热性材料制成即可。在本实施方式中，作为该高导热性材料，使用具有与外齿轮14的导热系数相同的金属，但只要导热系数比齿轮用树脂大，该具体例并不受特别限定。例如，起振体12及起振体轴承16可以使用与外齿轮14不同的材料制成。

另外，该起振体12的一部分向外部空间30露出。这里的一部分是指，起振体12的轴向X两端部的外周面或面向轴向X外侧的端面等。

通过以上结构，能够通过与外齿轮14抵接的起振体轴承16而向起振体12传递外齿轮14的热量，还能够从起振体轴承16和起振体12散发外齿轮14的热量。因此，通过增加在齿轮的啮合部位产生热量的散热部位，更能够抑制内齿轮18及外齿轮14的高温化。尤其，能够从起振体12向周围的外部空间30散热，并且能够从起振体12向与起振体12连接的驱动装置的驱动轴散热。因此，从配置于容纳空间28的外齿轮14向外部空间30及驱动轴的散热得到促进，并且能够有效地抑制内齿轮18及外齿轮14的高温化。

并且，由于起振体12由金属制成，因此具有以下优点。起振体12通常容易成为大外径、随着弯矩的增加而容易赋予大负载、且也容易增加要求强度。在这方面，由于起振体12由金属制成，因此与起振体12由齿轮用树脂制成的情况相比，变得更容易确保起振体12的要求强度。因此，能够实现齿轮装置10的轻质化及应对齿轮发热，并且变得容易确保起振体12的要求强度。

在本实施方式中，也与第1实施方式同样地，通过外齿轮14和内齿轮18中的其中一个使用齿轮用树脂，能够实现轻质化，并且能够应对齿轮发热。

并且，与第1实施方式同样地，树脂制齿轮40(内齿轮18)的齿厚比高耐磨性齿轮42(外齿轮14)的齿厚大。由此，与第1实施方式同样地，可得到上述各种效果。

另外，在本实施方式中，轴承套22由齿轮用树脂制成，但与第1实施方式同样地，可以由高导热性材料制成。并且，在本实施方式中，外齿轮14、内齿轮18、主轴承24、轴承26等其他构成要件由与第1实施方式相同的材料制成。即，外齿轮14、主轴承24的第2滚动体24a及轴承26的第3滚动体26a由作为高导热性材料的金属制成，内齿轮18、轴承26的第3外圈26c及第3内圈26b由齿轮用树脂制成。

(第4实施方式)

图6为表示第4实施方式的齿轮装置10的侧面剖视图。在第1～第3实施方式中，对外齿轮14由高导热性材料制成，内齿轮18由齿轮用树脂制成的例子进行了说明。在本实施方式中，外齿轮14由齿轮用树脂制成，内齿轮18由高导热性材料制成。详细而言，内齿轮18中的输出用内齿轮18-B由高导热性材料制成，减速用内齿轮18-A由齿轮用树脂制成。外齿轮14、减速用内齿轮18-A构成树脂制齿轮40，输出用内齿轮18-B构成高耐磨性齿轮42。在本实施方式中也与第1实施方式同样地，树脂制齿轮40(外齿轮14)的齿厚比高耐磨性齿轮42(减速用内齿轮18-A)的齿厚大。由此，与第1实施方式同样地，可得到上述各种效果。

通过本实施方式，在内齿轮18与外齿轮14的啮合部位发热时，从该啮合部位通过高导热性材料的输出用内齿轮18-B而朝向其它部位的传热得到促进，在其它部位上的散热得到促进。这里的其它部位中包括输出用内齿轮18-B的啮合部位以外的部位。因此，与上述(A)中所记载的内容同样地，能够抑制由输出用内齿轮18-B与外齿轮14的啮合部位的发热引起的输出用内齿轮18-B和外齿轮14的高温化。其结果，能够防止输出用内齿轮18-B及外齿轮14受到热老化的影响而导致其寿命降低，输出用内齿轮18-B及外齿轮14能够得到良好的耐久性。因此，通过外齿轮14和内齿轮18中的其中一个使用齿轮用树脂而能够实现轻质化，并且能够应对齿轮发热。

并且，由于输出用内齿轮18-B由作为高导热性材料的金属制成，因此具有如下优点。由于输出用内齿轮18-B与被驱动装置连结，因此有时从被驱动装置赋予使旋转中心线La倾斜的弯矩。随此，容易向与外齿轮14的啮合部位及主轴承24的转动面赋予大负载，容易增加要求强度。在这方面，由于输出用内齿轮18-B由金属制成，因此与输出用内齿轮18-B由齿轮用树脂制成的情况相比，变得更容易确保输出用内齿轮18-B的要求强度。因此，能够实现齿轮装置10的轻质化及应对齿轮发热，并且变得容易确保输出用内齿轮18-B的要求强度。

另外，本实施方式的齿轮装置10为了实现轻质化，起振体轴承16的第1外圈16c、轴承26的第3外圈26c及第3内圈26b、起振体12、轴承套22均由树脂制成。这些可以由与外齿轮14的热传递率相同的齿轮用树脂制成，也可以由其他树脂制成。起振体轴承16的第1滚动体16a、主轴承24的第2滚动体24a及轴承26的第3滚动体26a由金属制成。这是由于轴承的滚动体的要求强度比其它部位高。并且，除此以外，本实施方式的螺栓B1、B3与第1实施方式及第3实施方式同样地，由作为高导热性材料的金属制成。

在本实施方式中，对仅输出用内齿轮18-B由高导热性材料制成，减速用内齿轮18-A由齿轮用树脂制成的例子进行了说明。除此以外，减速用内齿轮18-A及输出用内齿轮18-B这两者可以由高导热性材料制成，也可以仅减速用内齿轮18-A由高导热性材料制成。可以由高耐磨性齿轮42构成减速用内齿轮18-A及输出用内齿轮18-B这两者，也可以由高耐磨性齿轮42仅构成减速用内齿轮18-A。任何情况下，外齿轮14由齿轮用树脂制成。

并且，在本实施方式中，对由高导热性材料制成内齿轮18，并且由树脂制成起振体12、起振体轴承16的第1外圈16c、轴承套22的例子进行了说明。这样，即使由高导热性材料制成内齿轮18的情况下，也可以由高导热性材料制成起振体12、起振体轴承16及轴承套22，详细而言，可以由金属制成。

(第5实施方式)

图7为表示第5实施方式的齿轮装置10的侧面剖视图。在图1～图6的例子中，对输入相反侧轴承套22-B与输出用内齿轮18-B为分体的例子进行了说明。

本实施方式的输入相反侧轴承套22-B与输出用内齿轮18-B构成为同一部件的一部分，相互成为一体。这意味着输出用内齿轮18-B兼具轴承套22的功能。兼具轴承套22的功能的输出用内齿轮18-B由齿轮用树脂制成。

关于齿轮用树脂与高导热性材料的组合，在除此以外的方面与第3实施方式相同。即，起振体12、外齿轮14、起振体轴承16的第1滚动体16a、主轴承24的第2滚动体24a及轴承26的第3滚动体26a由作为高导热性材料的金属制成。输入侧轴承套22-A、减速用内齿轮18-A、起振体轴承16的第1外圈16c、轴承26的第3外圈26c及第3内圈26b由树脂制成。

在本实施方式中，也与其他实施方式同样地，通过在外齿轮14及内齿轮18中的其中一个使用齿轮用树脂，从而能够实现轻质化，并且能够应对齿轮发热。并且，与第1实施方式同样地，树脂制齿轮40(内齿轮18)的齿厚比高耐磨性齿轮42(外齿轮14)的齿厚大。由此，与第1实施方式同样地，可得到上述各种效果。

(第6实施方式)

图8为表示第6实施方式的齿轮装置10的侧面剖视图。在第1～第5实施方式中，对筒形的挠曲啮合式齿轮装置进行了说明。在本实施方式中，对不使用输出用内齿轮18-B而仅使用单个减速用内齿轮18-A并对起振体12的旋转进行减速而输出的所谓的礼帽型挠曲啮合式减速装置进行说明。

外齿轮14具有筒状的外齿基部14a及从外齿基部14a的输入侧的端部向径向外侧突出的凸缘部14d。外齿轮14的外齿基部14a与凸缘部14d呈礼帽状。外齿基部14a的输入相反侧部分形成为比外齿基部14a的输入侧部分厚。外齿轮14具有在外齿基部14a的输入相反侧部分的外周侧与外齿基部14a形成为一体的第1外齿14b-A。

外齿轮14具有形成有拧入螺栓B1的螺栓孔的连结部14e。该螺栓B1用于将外齿轮14与输入侧轴承套22-A连结。连结部14e设置于凸缘部14d的径向外侧。

外齿轮14与支承部件20成为一体，该承部件20具有经由主轴承24将减速用内齿轮18-A支承为旋转自如的外筒部20a。本实施方式的支承部件20与外齿轮14构成单一部件的一部分，由此相互成为一体。

减速用内齿轮18-A与第1实施方式同样地，是具有刚性的环状部件。减速用内齿轮18-A配置于外齿轮14的第1外齿14b-A的外周侧。减速用内齿轮18-A具有与外齿轮14的第1外齿14b-A啮合的第1内齿18b-A。与第1实施方式同样地，第1内齿18b-A的齿数比第1外齿14b-A的齿数多2i个。

减速用内齿轮18-A使用螺栓B5与被驱动装置连结。在减速用内齿轮18-A形成有拧入该螺栓B5的内螺纹孔18e。

本实施方式的输入相反侧轴承套22-B与减速用内齿轮18-A构成为同一部件的一部分，相互成为一体。这意味着减速用内齿轮18-A兼具输入相反侧轴承套22-B的功能。兼具该输入相反侧轴承套22-B的功能的减速用内齿轮18-A与起振体12的输入相反侧轴部12d之间配置有轴承26。

下面，对以上的齿轮装置10的动作进行说明。若驱动装置的驱动轴进行旋转，则起振体12与驱动轴一同旋转。若起振体12进行旋转，则外齿轮14与减速用内齿轮18-A的啮合位置沿周向变化，并且外齿轮14对应于起振体12的中间轴部12b的形状而连续挠曲变形。若起振体12进行旋转，则在外齿轮14和减速用内齿轮18-A中产生根据外齿轮14的第1外齿14b-A与减速用内齿轮18-A的第1内齿18b-A的齿数差的相对旋转。在本实施方式中，外齿轮14使用螺栓B2而固定于外部部件。因此，通过起振体12的旋转而减速用内齿轮18-A相对于外齿轮14旋转，且该旋转被输出至被驱动装置。此时，起振体12的旋转以对应于外齿轮14与内齿轮18的齿数差的减速比进行减速后被输出。其结果，起振体12的旋转被减速后从减速用内齿轮18-A输出至被驱动装置。

在此，本实施方式的齿轮装置10中，外齿轮14由齿轮用树脂制成，减速用内齿轮18-A由作为高导热性材料的金属制成。由外齿轮14构成树脂制齿轮40，由减速用内齿轮18-A构成高耐磨性齿轮42。与第1实施方式同样地，树脂制齿轮40(外齿轮14)的齿厚比高耐磨性齿轮42(减速用内齿轮18-A)的齿厚大。由此，与第1实施方式同样地，可得到上述各种效果。另外，支承部件20构成与外齿轮14相同的单一部件的一部分，因此与外齿轮14同样地由齿轮用树脂制成制成。

关于齿轮用树脂与高导热性材料的组合，在除此以外的方面与第4实施方式相同。即，起振体12、起振体轴承16的第1外圈16c、输入侧轴承套22-A、轴承26的第3外圈26c及第3内圈26b由树脂制成。起振体轴承16的第1滚动体16a、主轴承24的第2滚动体24a及轴承26的第3滚动体26a由金属制成。螺栓B1由作为高导热性材料的金属制成。

在以上齿轮装置10中，外齿轮14和内齿轮18中的其中一个齿轮由齿轮用树脂制成，另一个齿轮由高导热性材料制成。因此，与其他实施方式同样地，通过在其中一个齿轮使用齿轮用树脂而能够实现轻质化，并且能够应对齿轮发热。

并且，配置于减速用内齿轮18-A的外周侧的支承部件20通常容易成为比减速用内齿轮18-A大的体积。在本实施方式中，该支承部件20也与外齿轮14一同由齿轮用树脂制成，因此与由金属制成支承部件20相比，可有效地实现轻质化。

在本实施方式中，不使用输出用内齿轮18-B而仅使用单数的减速用内齿轮18-A并对起振体12的旋转进行减速而输出。因此，与使用输出用内齿轮18-B的情况相比，可减少内齿轮18与外齿轮14的啮合部位。这意味着与使用输出用内齿轮18-B的情况相比，齿轮的发热部位减少，由此能够使内齿轮18及外齿轮14成为不易高温化的状况。因此，外齿轮14及内齿轮18变得不易受热老化的影响，并能够防止由该热老化的影响引起的内齿轮18及外齿轮14的寿命降低。

另外，在本实施方式中，对减速用内齿轮18-A与被驱动装置连结，且与外齿轮14成为一体的支承部件20被固定于外部部件的例子进行了说明。除此以外，减速用内齿轮18-A可以被固定于外部部件，且与外齿轮14成为一体的支承部件20可以连结于被驱动装置。在该情况下，若起振体12进行旋转，则起振体12的旋转通过外齿轮14及减速用内齿轮18-A而被减速，并且通过外齿轮14及支承部件20而向被驱动装置输出。

(第7实施方式)

图9为表示第7实施方式的齿轮装置10的局部放大图。本实施方式的齿轮装置10与第4实施方式的齿轮装置10相比，主要在外齿轮14的结构上具有差异。

外齿轮14与上述实施方式同样地，具有外齿基部14a、与第1内齿轮18啮合的第1外齿14b-A、与第2内齿轮18啮合的第2外齿14b-B。另外，在本实施方式中，也与第4实施方式同样地，外齿轮14由齿轮用树脂制成，起振体12、起振体轴承16的第1外圈16c及输入侧轴承套22-A由树脂制成。并且，减速用内齿轮18-A、输出用内齿轮18-B、起振体轴承16的第1滚动体16a由作为高导热性材料的金属制成。外齿轮14构成树脂制齿轮40，内齿轮18-A、18-B构成高耐磨性齿轮42。与第1实施方式同样地，树脂制齿轮40(外齿轮14)的齿厚比高耐磨性齿轮42(内齿轮18)的齿厚大。由此，与第1实施方式同样地，可得到上述各种效果。

外齿轮14的第1外齿14b-A和第2外齿14b-B在与第1内齿轮18或第2内齿轮18啮合时，被赋予相互沿周向的反方向的力。其结果，第1外齿14b-A和第2外齿14b-B的齿面变得容易扭曲，且变得容易产生只有齿面的一部分与内齿轮18的内齿18b-A、18b-B强力接触的一端接触。

作为其措施，外齿轮14具有设置于第1外齿14b-A与第2外齿14b-B之间的槽部14g。该槽部14g设置成包括从第1外齿14b-A及第2外齿14b-B各自的齿尖至齿根的径向范围，并使第1外齿14b-A与第2外齿14b-B沿轴向X分离。由此，即使在第1外齿14b-A与第2外齿14b-B被赋予相互沿周向的反方向的力的情况下，其力的影响也不易相互波及，能够抑制一端接触的产生。

在此，本实施方式的外齿轮14在槽部14g的径向内侧具有设置于外齿轮14的内周侧的凸部14h。凸部14h从外齿基部14a向径向内侧突出。凸部14h在遍及槽部14g的轴向X的总长的范围内，设置成比槽部14g靠径向内侧。即，从径向观察凸部14h时，在遍及槽部14g的总长的范围内，配置成与槽部14g重叠。凸部14h配置在第1起振体轴承16-A与第2起振体轴承16-B之间。

由此，能够通过凸部14h加强外齿轮14的槽部14g周围的部位，能够实现提高对该槽部14g周围部位的扭曲的强度。并且，还具有能够在不导致增大起振体轴承16与内齿轮18之间的外齿轮14的周向尺寸的状态下进行加强的优点。除此以外，还具有能够利用第1起振体轴承16-A与第2起振体轴承16-B之间的空间来进行加强的优点。并且，外齿轮14由齿轮用树脂制成，虽然与金属相比其不易确保强度，但还具有能够通过凸部14h确保强度的优点。

另外，在本实施方式中，对具有凸部14h的外齿轮14由齿轮用树脂制成的例子进行了说明，但具有凸部14h的外齿轮14可以由高导热性材料制成，详细而言，可以由金属制成。

以上，对本发明的实施方式的例子进行了详细说明。上述实施方式只不过是用于实施本发明的具体例。实施方式的内容并不限定本发明的技术范围，在不脱离权利要求书中所规定的发明的思想的范围内，能够进行构成要件的变更、追加、删除等多种的设计变更。在上述实施方式中，对于能够进行这种设计变更的内容，附加了“实施方式的”、“在实施方式中”等标记来进行了说明，但是，这并不意味着没有这种标记的内容就不允许设计变更。并且，在附图的截面标注的阴影线并不用于限定标注有阴影线的对象的材质。

关于齿轮装置10的构成要件，只要外齿轮14和内齿轮18中的其中一个齿轮由树脂制成，且另一个齿轮由高导热性材料制成，则其他构成要件的材料并不受特别限定。例如，作为除了外齿轮14及内齿轮18以外的构成要件，有起振体12、起振体轴承16、主轴承24、轴承套22、轴承26、螺栓B1、B3等，对于这些，无论外齿轮14和内齿轮18的材料如何，都可以使用树脂及高导热性材料中的任一个。

挠曲啮合式齿轮装置的种类并不受特别限定，除了筒侧、礼帽型以外，还可以是所谓的杯型等。

对减速用内齿轮18-A和支承部件20构成单一部件的一部分，且相互成为一体的例子进行了说明。除此以外，也可以将这些作为单独的部件而设置，并通过连结而成为一体。

关于抵接部件，将轴承套22作为例子进行了说明，但只要是与外齿轮14抵接的部件即可，其具体例并不受特别限定。

根据第3实施方式～第7实施方式，在外齿轮14的内周面上也可以设置外轮侧滚动面16e。

在内齿轮18-A、18-B由树脂制成，且外齿轮14由高导热性材料制成的情况下，在实施方式中，对将内齿轮18-A、18-B这两者的齿厚设为比外齿轮14的齿厚大的例子进行了说明，但并不受限定。在该情况下，只要内齿轮18-A、18-B中的至少一个齿厚比外齿轮14的齿厚大即可。

并且，在内齿轮18-A、18-B由高导热性材料制成，且外齿轮14由树脂制成的情况下，只要外齿轮14的齿厚比内齿轮18-A、18-B中的至少一个齿厚大即可。

Claims (7)

1.一种挠曲啮合式齿轮装置，其具备：

起振体；

外齿轮，其被所述起振体挠曲变形；及

内齿轮，其与所述外齿轮啮合，

所述挠曲啮合式齿轮装置的特征在于，

所述外齿轮和所述内齿轮中的其中一个齿轮由树脂制成，

所述外齿轮和所述内齿轮中的另一个齿轮由比所述树脂的导热系数高，并且比所述树脂的耐磨性高的高导热性材料制成，

在所述外齿轮和所述内齿轮的啮合范围内，所述其中一个齿轮的齿厚比所述另一个齿轮的齿厚大。

2.根据权利要求1所述的挠曲啮合式齿轮装置，其特征在于，

在所述啮合范围内，所述其中一个齿轮的齿厚的最小值比所述另一个齿轮的齿厚的最小值大。

3.根据权利要求1或2所述的挠曲啮合式齿轮装置，其特征在于，

在所述啮合范围内的齿高方向的中心位置，所述其中一个齿轮的齿厚比所述另一个齿轮的齿厚大。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置，其特征在于，

在所述啮合范围内，所述其中一个齿轮的齿厚的最小值为所述另一个齿轮的齿厚的最大值以上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置，其特征在于，

所述高导热性材料为金属。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置，其特征在于，

所述其中一个齿轮为所述内齿轮，

所述另一个齿轮为所述外齿轮。

7.根据权利要求6所述的挠曲啮合式齿轮装置，其具备：

起振体轴承，配置于所述起振体与所述外齿轮之间，

所述挠曲啮合式齿轮装置的特征在于，

所述外齿轮的内周面构成供所述起振体轴承的滚动体滚动的外轮侧滚动面。

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