JP2018199203A - Robot and gear device - Google Patents

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JP2018199203A
JP2018199203A JP2017166330A JP2017166330A JP2018199203A JP 2018199203 A JP2018199203 A JP 2018199203A JP 2017166330 A JP2017166330 A JP 2017166330A JP 2017166330 A JP2017166330 A JP 2017166330A JP 2018199203 A JP2018199203 A JP 2018199203A
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JP
Japan
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gear
lubricant
external gear
mass
internal gear
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JP2017166330A
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功刀 正尚
Masanao Kunugi
正尚 功刀
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Abstract

To provide a robot capable of prolonging a service life of a gear device, and the gear device.SOLUTION: A gear device includes: an internal gear; a flexible external gear partially meshing with the internal gear; a wave generator being brought into contact with an inner peripheral surface of the external gear and moving a meshing position of the internal gear and the external gear in a circumferential direction; and lubricant disposed at a lubrication object part being at least one part between the internal gear and the external gear and between the external gear and the wave generator. The lubricant contains base oil, a thickening agent, and an organic molybdenum compound, and has an oil separation degree falling within a range of 4 mass% or more and of 13.8 mass% or less.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ロボットおよび歯車装置に関するものである。   The present invention relates to a robot and a gear device.

少なくとも1つのアームを含んで構成されたロボットアームを備えるロボットでは、例えば、ロボットアームの関節部をモーターにより駆動するが、一般に、そのモーターからの駆動力の回転を減速機(歯車装置)により減速することが行われている。   In a robot including a robot arm configured to include at least one arm, for example, a joint portion of the robot arm is driven by a motor. In general, rotation of the driving force from the motor is reduced by a reduction gear (gear device). To be done.

このような減速機として、例えば、特許文献1に記載されているような減速機が知られている。特許文献1に記載の減速機は、サーキュラ・スプライン、フレクスプライン、ウェーブ・ジェネレータから構成されている。この減速機では、サーキュラ・スプラインを固定し、ウェーブ・ジェネレータを回すとフレクスプラインは弾性変形し、サーキュラ・スプラインとのかみ合い位置が順次移動して行く。ここで、ウェーブ・ジェネレータが1回転したときフレクスプラインは、サーキュラ・スプラインより歯数が2枚少ないのでその分だけ、ウェーブ・ジェネレータの回転方向とは逆の方向に移動する。そして、一般には、その動きを出力として取り出す。   As such a speed reducer, for example, a speed reducer described in Patent Document 1 is known. The speed reducer described in Patent Document 1 includes a circular spline, a flex spline, and a wave generator. In this speed reducer, when the circular spline is fixed and the wave generator is turned, the flexspline is elastically deformed, and the meshing position with the circular spline moves sequentially. Here, when the wave generator makes one revolution, the flexspline has two fewer teeth than the circular spline, and accordingly moves in the direction opposite to the rotation direction of the wave generator. In general, the movement is taken out as an output.

また、特許文献1に記載の減速機は、脂肪族炭化水素油とポリメタクリレートを併用した基油と、増ちょう剤と、を含むグリースをウェーブ・ジェネレータとフレクスプラインの間の潤滑に用いる。特許文献1には、このグリースに、二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤を添加することが開示されている。   Moreover, the speed reducer described in Patent Document 1 uses a grease containing a base oil in which an aliphatic hydrocarbon oil and polymethacrylate are used together, and a thickener for lubrication between the wave generator and the flexspline. Patent Document 1 discloses that a solid lubricant such as molybdenum disulfide and graphite is added to the grease.

特開平3−179094号公報JP-A-3-179904

しかし、特許文献1に記載の減速機は、グリースの潤滑性能が十分でなく、例えばロボットに用いた場合に、可撓性歯車の破損が早期に生じやすいという課題がある。   However, the speed reducer described in Patent Document 1 has insufficient lubrication performance of grease, and has a problem that, for example, when used in a robot, the flexible gear is easily damaged.

ここで、潤滑剤の潤滑性能を高める手段の1つとして、潤滑剤に有機モリブデン化合物を添加することが挙げられる。しかし、一般に、有機モリブデン化合物の粒径は約10μm程度と大きいため、単に有機モリブデン化合物を用いると、有機モリブデン化合物が増ちょう剤から基油がしみ出すことを阻害し、潤滑剤の潤滑性能を十分に高めることが難しい。   Here, as one of means for improving the lubricating performance of the lubricant, an organic molybdenum compound can be added to the lubricant. However, since the particle diameter of the organic molybdenum compound is generally as large as about 10 μm, simply using the organic molybdenum compound inhibits the organic molybdenum compound from exuding the base oil from the thickener, thereby improving the lubricating performance of the lubricant. It is difficult to raise enough.

本発明の目的は、歯車装置の長寿命化を図ることができるロボットおよび歯車装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a robot and a gear device that can extend the life of the gear device.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following application examples or forms.

本適用例のロボットは、第1部材と、
前記第1部材に対して回動可能に設けられている第2部材と、
前記第1部材および前記第2部材の一方側から他方側へ駆動力を伝達する歯車装置と、を備え、
前記歯車装置は、
内歯歯車と、
前記内歯歯車に部分的に噛み合う可撓性の外歯歯車と、
前記外歯歯車の内周面に接触し、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置を周方向に移動させる波動発生器と、
前記内歯歯車と前記外歯歯車との間および前記外歯歯車と前記波動発生器との間のうちの少なくとも一方に配置されている潤滑剤と、を有し、
前記内歯歯車、前記外歯歯車および前記波動発生器のうちの一つが前記第1部材に対して接続され、他の一つが前記第2部材に対して接続され、
前記潤滑剤は、基油と、増ちょう剤と、有機モリブデン化合物と、を含み、かつ、離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にあることを特徴とする。
The robot of this application example includes a first member,
A second member rotatably provided with respect to the first member;
A gear device that transmits a driving force from one side to the other side of the first member and the second member,
The gear device is
An internal gear,
A flexible external gear partially meshed with the internal gear;
A wave generator that contacts an inner peripheral surface of the external gear and moves a meshing position of the internal gear and the external gear in a circumferential direction;
A lubricant disposed between at least one of the internal gear and the external gear and between the external gear and the wave generator;
One of the internal gear, the external gear and the wave generator is connected to the first member, and the other is connected to the second member.
The lubricant includes a base oil, a thickener, and an organic molybdenum compound, and has a degree of oil separation within a range of 4% by mass to 13.8% by mass.

このようなロボットによれば、潤滑対象部である内歯歯車と外歯歯車との間、および潤滑対象部である外歯歯車と波動発生器との間のうちの、少なくとも一方に配置されている潤滑剤が有機モリブデン化合物を含んでいるため、潤滑対象部(特に内歯歯車と外歯歯車との噛み合い部)における摩擦を効果的に低減することができる。その上で、当該潤滑剤の離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にあることにより、当該潤滑剤が有機モリブデン化合物を含んでいても、増ちょう剤からの基油のしみ出しが阻害され難くなり、潤滑対象部(特に外歯歯車と波動発生器との接触部)へ安定的に基油を供給することができる。このように、当該潤滑剤が有機モリブデン化合物による優れた摩擦低減効果を発揮させつつ、増ちょう剤からの基油のしみ出しによって潤滑対象部へ安定的に基油を供給することができ、その結果、歯車装置の長寿命化を図ることができる。   According to such a robot, it is arranged between at least one of the internal gear and the external gear that are the lubrication target part, and between the external gear and the wave generator that is the lubrication target part. Since the lubricant contained contains the organic molybdenum compound, it is possible to effectively reduce the friction in the lubrication target portion (particularly, the meshing portion between the internal gear and the external gear). In addition, since the oil separation degree of the lubricant is in the range of 4% by mass or more and 13.8% by mass or less, the base oil from the thickener is contained even if the lubricant contains an organic molybdenum compound. It is difficult for the seepage to be inhibited, and the base oil can be stably supplied to the lubrication target portion (particularly, the contact portion between the external gear and the wave generator). Thus, the lubricant can stably supply the base oil to the lubrication target part by the exudation of the base oil from the thickener, while exhibiting the excellent friction reducing effect by the organic molybdenum compound. As a result, the life of the gear device can be extended.

本適用例のロボットでは、前記潤滑剤のちょう度は、325以上365以下の範囲内にあることが好ましい。   In the robot according to this application example, it is preferable that the consistency of the lubricant is in a range of 325 to 365.

これにより、潤滑対象部に潤滑剤を留めやすくすることができる。また、潤滑剤の離油度を前述した範囲内とすることが容易になるという利点もある。   As a result, the lubricant can be easily retained on the lubrication target portion. In addition, there is an advantage that the oil separation degree of the lubricant can be easily set within the above-described range.

本適用例のロボットでは、前記潤滑剤の滴点は、248℃以上270℃以下の範囲内にあることが好ましい。   In the robot of this application example, it is preferable that the dropping point of the lubricant is in a range of 248 ° C. or higher and 270 ° C. or lower.

これにより、潤滑剤のちょう度を最適化しつつ、潤滑剤の耐熱性を優れたものとすることができる。   Thereby, the heat resistance of the lubricant can be made excellent while optimizing the consistency of the lubricant.

本適用例のロボットでは、前記増ちょう剤は、リチウム複合石けんを含むことが好ましい。   In the robot according to this application example, it is preferable that the thickener includes a lithium composite soap.

これにより、潤滑剤の滴点を高くすることができ、潤滑剤の耐熱性を優れたものとすることができる。   Thereby, the dropping point of the lubricant can be increased, and the heat resistance of the lubricant can be improved.

本適用例のロボットでは、前記内歯歯車はクロムモリブデン鋼を材料としていることが好ましい。   In the robot of this application example, it is preferable that the internal gear is made of chromium molybdenum steel.

これにより、内歯歯車は良好な疲労強度を得ることができ、長寿命化の図れた歯車装置を実現することができる。   Thereby, the internal gear can obtain good fatigue strength, and a gear device with a long life can be realized.

本適用例のロボットでは、前記外歯歯車はニッケルクロムモリブデン鋼を材料としていることが好ましい。   In the robot of this application example, it is preferable that the external gear is made of nickel chrome molybdenum steel.

これにより、可撓性歯車の歯の摩耗を低減することができ、更に長寿命化の図れた歯車装置を実現することができる。   As a result, the wear of the teeth of the flexible gear can be reduced, and a gear device with a longer life can be realized.

本適用例の歯車装置は、内歯歯車と、
前記内歯歯車に部分的に噛み合う可撓性の外歯歯車と、
前記外歯歯車の内周面に接触し、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置を周方向に移動させる波動発生器と、
前記内歯歯車と前記外歯歯車との間および前記外歯歯車と前記波動発生器との間のうちの少なくとも一方に配置されている潤滑剤と、を有し、
前記潤滑剤は、基油と、増ちょう剤と、有機モリブデン化合物と、を含み、かつ、離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にあることを特徴とする。
The gear device of this application example includes an internal gear,
A flexible external gear partially meshed with the internal gear;
A wave generator that contacts an inner peripheral surface of the external gear and moves a meshing position of the internal gear and the external gear in a circumferential direction;
A lubricant disposed between at least one of the internal gear and the external gear and between the external gear and the wave generator;
The lubricant includes a base oil, a thickener, and an organic molybdenum compound, and has a degree of oil separation within a range of 4% by mass to 13.8% by mass.

このような歯車装置によれば、潤滑対象部である内歯歯車と外歯歯車との間、および潤滑対象部である外歯歯車と波動発生器との間のうちの、少なくとも一方に配置されている潤滑剤が有機モリブデン化合物を含んでいるため、潤滑対象部(特に内歯歯車と外歯歯車との噛み合い部)における摩擦を効果的に低減することができる。その上で、当該潤滑剤の離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にあることにより、当該潤滑剤が有機モリブデン化合物を含んでいても、増ちょう剤からの基油のしみ出しが阻害され難くなり、潤滑対象部(特に外歯歯車と波動発生器との接触部)へ安定的に基油を供給することができる。このように、当該潤滑剤が有機モリブデン化合物による優れた摩擦低減効果を発揮させつつ、増ちょう剤からのしみ出しによって潤滑対象部へ安定的に基油を供給することができ、その結果、歯車装置の長寿命化を図ることができる。   According to such a gear device, it is disposed at least one of the internal gear and the external gear that are the lubrication target portion and between the external gear and the wave generator that is the lubrication target portion. Since the lubricant which contains the organomolybdenum compound, it is possible to effectively reduce the friction in the lubrication target portion (particularly the meshing portion between the internal gear and the external gear). In addition, since the oil separation degree of the lubricant is in the range of 4% by mass or more and 13.8% by mass or less, the base oil from the thickener is contained even if the lubricant contains an organic molybdenum compound. It is difficult for the seepage to be inhibited, and the base oil can be stably supplied to the lubrication target portion (particularly, the contact portion between the external gear and the wave generator). As described above, the lubricant can stably supply the base oil to the lubrication target portion by the exudation from the thickener while exhibiting the excellent friction reducing effect of the organic molybdenum compound. The lifetime of the apparatus can be extended.

本適用例の歯車装置は、内歯歯車と、
前記内歯歯車に内接噛合しつつ揺動回転する外歯歯車と、
前記内歯歯車と前記外歯歯車との間に配置されている潤滑剤と、を有し、
前記潤滑剤は、基油と、増ちょう剤と、有機モリブデン化合物と、を含み、かつ、離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にあることを特徴とする。
The gear device of this application example includes an internal gear,
An external gear that oscillates and rotates while internally meshing with the internal gear;
A lubricant disposed between the internal gear and the external gear,
The lubricant includes a base oil, a thickener, and an organic molybdenum compound, and has a degree of oil separation within a range of 4% by mass to 13.8% by mass.

このような歯車装置によれば、内歯歯車と外歯歯車との間である潤滑対象部に配置されている潤滑剤が有機モリブデン化合物を含んでいるため、潤滑対象部における摩擦を効果的に低減することができる。その上で、当該潤滑剤の離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にあることにより、当該潤滑剤が有機モリブデン化合物を含んでいても、増ちょう剤からの基油のしみ出しが阻害され難くなり、潤滑対象部へ安定的に基油を供給することができる。このように、当該潤滑剤が有機モリブデン化合物による優れた摩擦低減効果を発揮させつつ、増ちょう剤からのしみ出しによって潤滑対象部へ安定的に基油を供給することができ、その結果、歯車装置の長寿命化を図ることができる。   According to such a gear device, since the lubricant disposed in the lubrication target portion between the internal gear and the external gear contains the organic molybdenum compound, the friction in the lubrication target portion is effectively reduced. Can be reduced. In addition, since the oil separation degree of the lubricant is in the range of 4% by mass or more and 13.8% by mass or less, the base oil from the thickener is contained even if the lubricant contains an organic molybdenum compound. The exudation becomes difficult to be inhibited, and the base oil can be stably supplied to the lubrication target portion. As described above, the lubricant can stably supply the base oil to the lubrication target portion by the exudation from the thickener while exhibiting the excellent friction reducing effect of the organic molybdenum compound. The lifetime of the apparatus can be extended.

本発明の実施形態に係るロボットの概略構成を示す側面図である。It is a side view showing a schematic structure of a robot concerning an embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る歯車装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the gear apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図2に示す歯車装置の正面図である。It is a front view of the gear apparatus shown in FIG. 本発明の第2実施形態に係る歯車装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the gear apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る歯車装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the gear apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図5に示す歯車装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the gear apparatus shown in FIG. 潤滑剤の離油度と歯車装置の寿命との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the oil separation degree of a lubrication agent, and the lifetime of a gear apparatus. 実施例1に係る潤滑剤に含まれる有機モリブデン化合物の状態を示す拡大写真である。2 is an enlarged photograph showing a state of an organomolybdenum compound contained in a lubricant according to Example 1. FIG. 比較例3に係る潤滑剤に含まれる有機モリブデン化合物の状態を示す拡大写真である。6 is an enlarged photograph showing a state of an organomolybdenum compound contained in a lubricant according to Comparative Example 3.

以下、本発明のロボットおよび歯車装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, a robot and a gear device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

1.ロボット
まず、本発明のロボットの実施形態について簡単に説明する。
1. Robot First, an embodiment of the robot of the present invention will be briefly described.

図1は、本発明の実施形態に係るロボットの概略構成を示す側面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図1中の基台側を「基端側」、その反対側(エンドエフェクター側)を「先端側」と言う。また、図1の上下方向を「鉛直方向」とし、左右方向を「水平方向」とする。   FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a robot according to an embodiment of the present invention. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”. Further, the base side in FIG. 1 is referred to as “base end side”, and the opposite side (end effector side) is referred to as “tip side”. Further, the vertical direction in FIG. 1 is defined as “vertical direction”, and the horizontal direction is defined as “horizontal direction”.

図1に示すロボット100は、例えば、精密機器やこれを構成する部品(対象物)の給材、除材、搬送および組立等の作業に用いられるロボットである。このロボット100は、図1に示すように、基台110と、第1アーム120と、第2アーム130と、作業ヘッド140と、エンドエフェクター150と、配線引き回し部160と、を有している。以下、ロボット100の各部を順次簡単に説明する。   A robot 100 shown in FIG. 1 is, for example, a robot used for operations such as feeding, removing, transporting, and assembling precision instruments and parts (objects) constituting the precision equipment. As shown in FIG. 1, the robot 100 includes a base 110, a first arm 120, a second arm 130, a work head 140, an end effector 150, and a wiring routing unit 160. . Hereinafter, each part of the robot 100 will be briefly described.

基台110は、例えば、図示しない床面にボルト等によって固定されている。基台110の内部には、ロボット100を統括制御する制御装置190が設置されている。また、基台110には、基台110に対して鉛直方向に沿う第1軸J1(回動軸)まわりに回動可能に第1アーム120が連結している。   The base 110 is fixed to a floor surface (not shown) with bolts or the like, for example. A control device 190 that performs overall control of the robot 100 is installed inside the base 110. In addition, a first arm 120 is connected to the base 110 so as to be rotatable around a first axis J <b> 1 (rotating axis) along the vertical direction with respect to the base 110.

ここで、基台110内には、第1アーム120を回動させる駆動力を発生させるサーボモーター等の第1モーターであるモーター170と、モーター170の駆動力の回転を減速する第1減速機である歯車装置10と、を有する駆動源が設置されている。歯車装置10の入力軸は、モーター170の回転軸に連結され、歯車装置10の出力軸は、第1アーム120に連結されている。そのため、モーター170が駆動し、その駆動力が歯車装置10を介して第1アーム120に伝達されると、第1アーム120が基台110に対して第1軸J1まわりに水平面内で回動する。   Here, in the base 110, a motor 170 that is a first motor such as a servo motor that generates a driving force for rotating the first arm 120, and a first reduction device that decelerates the rotation of the driving force of the motor 170. A driving source having a gear device 10 is installed. The input shaft of the gear device 10 is connected to the rotation shaft of the motor 170, and the output shaft of the gear device 10 is connected to the first arm 120. Therefore, when the motor 170 is driven and the driving force is transmitted to the first arm 120 via the gear device 10, the first arm 120 rotates in the horizontal plane around the first axis J1 with respect to the base 110. To do.

第1アーム120の先端部には、第1アーム120に対して鉛直方向に沿う第2軸J2(回動軸)まわりに回動可能に第2アーム130が連結している。第2アーム130内には、図示しないが、第2アーム130を回動させる駆動力を発生させる第2モーターと、第2モーターの駆動力の回転を減速する第2減速機とを有する駆動源が設置されている。そして、第2モーターの駆動力が第2減速機を介して第2アーム130に伝達されることにより、第2アーム130が第1アーム120に対して第2軸J2まわりに水平面内で回動する。   A second arm 130 is connected to the distal end portion of the first arm 120 so as to be rotatable about a second axis J2 (rotating axis) along the vertical direction with respect to the first arm 120. Although not shown in the figure, the second arm 130 has a second motor that generates a driving force for rotating the second arm 130 and a second power reducer that decelerates the rotation of the driving force of the second motor. Is installed. Then, when the driving force of the second motor is transmitted to the second arm 130 via the second reduction gear, the second arm 130 rotates in the horizontal plane around the second axis J2 with respect to the first arm 120. To do.

第2アーム130の先端部には、作業ヘッド140が配置されている。作業ヘッド140は、第2アーム130の先端部に同軸的に配置されたスプラインナットおよびボールネジナット(ともに図示せず)に挿通されたスプラインシャフト141を有している。スプラインシャフト141は、第2アーム130に対して、その軸J3まわりに回転可能であり、かつ、上下方向に移動(昇降)可能となっている。   A work head 140 is disposed at the tip of the second arm 130. The working head 140 has a spline shaft 141 inserted through a spline nut and a ball screw nut (both not shown) arranged coaxially at the tip of the second arm 130. The spline shaft 141 can rotate around the axis J3 with respect to the second arm 130 and can move (elevate) in the vertical direction.

第2アーム130内には、図示しないが、回転モーターおよび昇降モーターが配置されている。回転モーターの駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってスプラインナットに伝達され、スプラインナットが正逆回転すると、スプラインシャフト141が鉛直方向に沿う軸J3まわりに正逆回転する。   Although not shown, a rotation motor and a lifting motor are disposed in the second arm 130. The driving force of the rotary motor is transmitted to the spline nut by a driving force transmission mechanism (not shown), and when the spline nut rotates forward and backward, the spline shaft 141 rotates forward and backward about the axis J3 along the vertical direction.

一方、昇降モーターの駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってボールネジナットに伝達され、ボールネジナットが正逆回転すると、スプラインシャフト141が上下に移動する。   On the other hand, the driving force of the lifting motor is transmitted to the ball screw nut by a driving force transmission mechanism (not shown), and when the ball screw nut rotates forward and backward, the spline shaft 141 moves up and down.

スプラインシャフト141の先端部(下端部)には、エンドエフェクター150が連結されている。エンドエフェクター150としては、特に限定されず、例えば、被搬送物を把持するもの、被加工物を加工するもの等が挙げられる。   An end effector 150 is connected to the tip (lower end) of the spline shaft 141. The end effector 150 is not particularly limited, and examples thereof include an object that grips the object to be conveyed and an object that processes the object to be processed.

第2アーム130内に配置された各電子部品(例えば、第2モーター、回転モーター、昇降モーター等)に接続される複数の配線は、第2アーム130と基台110とを連結する管状の配線引き回し部160内を通って基台110内まで引き回されている。さらに、かかる複数の配線は、基台110内でまとめられることによって、モーター170および図示しないエンコーダーに接続される配線とともに、基台110内に設置された制御装置190まで引き回される。   A plurality of wires connected to each electronic component (for example, a second motor, a rotary motor, a lifting motor, etc.) arranged in the second arm 130 are tubular wires that connect the second arm 130 and the base 110. It is routed into the base 110 through the routing unit 160. Further, the plurality of wirings are collected in the base 110, and are routed to the control device 190 installed in the base 110 together with wirings connected to the motor 170 and an encoder (not shown).

以上のように、ロボット100は、第1部材である基台110と、基台110に対して回動可能に設けられている第2部材である第1アーム120と、基台110および第1アーム120の一方側から他方側へ駆動力を伝達する歯車装置10と、を備える。   As described above, the robot 100 includes the base 110 that is the first member, the first arm 120 that is the second member provided to be rotatable with respect to the base 110, the base 110, and the first A gear device 10 that transmits a driving force from one side of the arm 120 to the other side.

なお、第1アーム120および第2アーム130をまとめて「第2部材」と捉えてもよい。また、「第2部材」が、第1アーム120および第2アーム130に加え、さらに、作業ヘッド140およびエンドエフェクター150を含んでいてもよい。   The first arm 120 and the second arm 130 may be collectively regarded as a “second member”. In addition to the first arm 120 and the second arm 130, the “second member” may further include a work head 140 and an end effector 150.

また、本実施形態では、第1減速機が歯車装置10で構成されているが、第2減速機が歯車装置10で構成されていてもよく、また、第1減速機および第2減速機の双方が歯車装置10で構成されていてもよい。第2減速機が歯車装置10で構成されている場合、第1アーム120を「第1部材」と捉え、第2アーム130を「第2部材」と捉えればよい。また、歯車装置10に代えて、後述する歯車装置10Bまたは200を用いてもよい。   In the present embodiment, the first reduction gear is configured by the gear device 10, but the second reduction device may be configured by the gear device 10, and the first reduction gear and the second reduction gear may be provided. Both may be constituted by the gear unit 10. When the second reduction gear is configured by the gear device 10, the first arm 120 may be regarded as a “first member” and the second arm 130 may be regarded as a “second member”. Moreover, it replaces with the gear apparatus 10 and may use the gear apparatus 10B or 200 mentioned later.

また、本実施形態では、モーター170および歯車装置10は基台110に設けられているが、モーター170および歯車装置10は第1アーム120に設けられていてもよい。この場合、歯車装置10の出力軸を基台110に連結すればよい。   In the present embodiment, the motor 170 and the gear device 10 are provided on the base 110, but the motor 170 and the gear device 10 may be provided on the first arm 120. In this case, the output shaft of the gear device 10 may be connected to the base 110.

2.歯車装置
以下、本発明の歯車装置の実施形態について説明する。
2. Gear Device Hereinafter, an embodiment of a gear device of the present invention will be described.

<第1実施形態>
図2は、本発明の第1実施形態に係る歯車装置を示す縦断面図である。図3は、図2に示す歯車装置の正面図である。なお、各図では、説明の便宜上、必要に応じて各部の寸法を適宜誇張して図示しており、また、各部間の寸法比は実際の寸法比とは必ずしも一致しない。
<First Embodiment>
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the gear device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a front view of the gear device shown in FIG. In each drawing, for convenience of explanation, the dimensions of each part are appropriately exaggerated as necessary, and the dimension ratio between the parts does not necessarily match the actual dimension ratio.

図2に示す歯車装置10は、波動歯車装置であり、例えば減速機として用いられる。この歯車装置10は、歯車装置本体1と、歯車装置本体1を収納しているケース5と、を有し、これらが一体化されている。ここで、歯車装置10のケース5内には、潤滑剤Gが配置されている。以下、歯車装置10の各部を説明する。なお、ケース5は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。   A gear device 10 shown in FIG. 2 is a wave gear device, and is used, for example, as a speed reducer. The gear device 10 includes a gear device main body 1 and a case 5 that houses the gear device main body 1, and these are integrated. Here, the lubricant G is disposed in the case 5 of the gear device 10. Hereinafter, each part of the gear device 10 will be described. Note that the case 5 may be provided as necessary and may be omitted.

(歯車装置本体)
歯車装置本体1は、内歯歯車である剛性歯車2と、剛性歯車2の内側に配置されているカップ型の外歯歯車である可撓性歯車3と、可撓性歯車3の内側に配置されている波動発生器4と、を有している。
(Gear device body)
The gear device main body 1 includes a rigid gear 2 that is an internal gear, a flexible gear 3 that is a cup-type external gear disposed inside the rigid gear 2, and an inner side of the flexible gear 3. A wave generator 4.

本実施形態では、剛性歯車2が前述したロボット100の基台110(第1部材)にケース5を介して固定(接続)され、可撓性歯車3が前述したロボット100の第1アーム120(第2部材)に接続され、波動発生器4が前述したロボット100の基台110に配置されているモーター170の回転軸に接続されている。   In the present embodiment, the rigid gear 2 is fixed (connected) to the base 110 (first member) of the robot 100 described above via the case 5, and the flexible gear 3 is connected to the first arm 120 ( The wave generator 4 is connected to the rotating shaft of the motor 170 arranged on the base 110 of the robot 100 described above.

モーター170の回転軸が回転する(すなわち駆動力が発生する)と、波動発生器4はモーター170の回転軸と同じ回転速度で回転する。そして、剛性歯車2および可撓性歯車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軸線aまわりに相対的に回転する。本実施形態では剛性歯車2の歯数の方が可撓性歯車3の歯数より多いため、モーター170の回転軸の回転速度よりも低い回転速度で可撓性歯車3を回転させることができる。すなわち、波動発生器4を入力軸側、可撓性歯車3を出力軸側とする減速機を実現することができる。   When the rotation shaft of the motor 170 rotates (that is, when a driving force is generated), the wave generator 4 rotates at the same rotation speed as the rotation shaft of the motor 170. Since the rigid gear 2 and the flexible gear 3 have different numbers of teeth, the meshing positions of the rigid gear 2 and the flexible gear 3 rotate relatively around the axis a while moving in the circumferential direction. In the present embodiment, since the number of teeth of the rigid gear 2 is larger than the number of teeth of the flexible gear 3, the flexible gear 3 can be rotated at a rotational speed lower than the rotational speed of the rotating shaft of the motor 170. . That is, it is possible to realize a reduction gear having the wave generator 4 on the input shaft side and the flexible gear 3 on the output shaft side.

なお、ケース5の形態によっては、可撓性歯車3を基台110に固定(接続)し、剛性歯車2を第1アーム120に接続しても、歯車装置10を減速機として用いることができる。また、可撓性歯車3にモーター170の回転軸を接続しても、歯車装置10を減速機として用いることができ、この場合、波動発生器4を基台110に固定(接続)し、剛性歯車2を第1アーム120に接続すればよい。また、歯車装置10を増速機として用いる場合(モーター170の回転軸の回転速度よりも高い回転速度で可撓性歯車3を回転させる場合)、前述した入力側と出力側との関係を反対にすればよい。   Depending on the form of the case 5, the gear device 10 can be used as a speed reducer even when the flexible gear 3 is fixed (connected) to the base 110 and the rigid gear 2 is connected to the first arm 120. . Further, even if the rotating shaft of the motor 170 is connected to the flexible gear 3, the gear device 10 can be used as a speed reducer. In this case, the wave generator 4 is fixed (connected) to the base 110 and is rigid. The gear 2 may be connected to the first arm 120. Further, when the gear device 10 is used as a speed increaser (when the flexible gear 3 is rotated at a rotational speed higher than the rotational speed of the rotating shaft of the motor 170), the relationship between the input side and the output side described above is reversed. You can do it.

図2および図3に示すように、剛性歯車2は、径方向に実質的に撓まない剛体で構成された歯車であって、内歯23を有するリング状の内歯歯車である。本実施形態では、剛性歯車2は平歯車である。すなわち、内歯23は、軸線aに対して平行な歯スジを有する。なお、内歯23の歯スジは、軸線aに対して傾斜していてもよい。すなわち、剛性歯車2は、はすば歯車またはやまば歯車であってもよい。   As shown in FIGS. 2 and 3, the rigid gear 2 is a gear formed of a rigid body that does not substantially bend in the radial direction, and is a ring-shaped internal gear having internal teeth 23. In the present embodiment, the rigid gear 2 is a spur gear. That is, the internal teeth 23 have tooth lines parallel to the axis a. In addition, the tooth stripe of the internal tooth 23 may be inclined with respect to the axis line a. That is, the rigid gear 2 may be a helical gear or a helical gear.

図2および図3に示すように、可撓性歯車3は、剛性歯車2の内側に挿通されている。この可撓性歯車3は、径方向に撓み変形可能な可撓性を有する歯車であって、剛性歯車2の内歯23に噛み合う外歯33(歯)を有する外歯歯車である。また、可撓性歯車3の歯数は、剛性歯車2の歯数よりも少ない。このように可撓性歯車3および剛性歯車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。   As shown in FIGS. 2 and 3, the flexible gear 3 is inserted inside the rigid gear 2. The flexible gear 3 is a gear having flexibility that can be bent and deformed in the radial direction, and has external teeth 33 (teeth) that mesh with the internal teeth 23 of the rigid gear 2. Further, the number of teeth of the flexible gear 3 is smaller than the number of teeth of the rigid gear 2. Thus, the reduction gear can be realized by the number of teeth of the flexible gear 3 and the rigid gear 2 being different from each other.

本実施形態では、可撓性歯車3は、軸線a方向での一端(図2中右側の端部)が開口した開口部36を有するカップ状をなし、その開口部36から他端に向かって外歯33が形成されている。ここで、可撓性歯車3は、軸線aまわりの筒状(より具体的には円筒状)の胴部31(筒部)と、胴部31の軸線a方向での他端部に接続されている底部32と、を有する。これにより、胴部31の底部32に比べ開口部36の端部を径方向に撓み易くなるので、剛性歯車2に対する可撓性歯車3の良好な撓み噛み合いを実現することができる。さらに、軸62(例えば出力軸)が接続されている底部32の剛性を高めることができる。このようなことから歯車装置10は、バックラッシュが非常に小さく、反転を繰り返す用途に適していて、また同時噛み合い歯数の比率が大きいために1枚の歯にかかる力が小さくなり高トルク容量を得ることもできる。そのような過酷な用途に使うことが可能であるため、潤滑剤には高い潤滑性能が求められている。   In the present embodiment, the flexible gear 3 has a cup shape having an opening 36 with one end (the right end in FIG. 2) opened in the direction of the axis a, and the opening 36 toward the other end. External teeth 33 are formed. Here, the flexible gear 3 is connected to a cylindrical (more specifically, cylindrical) barrel 31 (tubular) around the axis a and the other end of the barrel 31 in the axis a direction. And a bottom 32. Accordingly, the end portion of the opening portion 36 is easily bent in the radial direction as compared with the bottom portion 32 of the body portion 31, so that a good bending engagement of the flexible gear 3 with the rigid gear 2 can be realized. Furthermore, the rigidity of the bottom 32 to which the shaft 62 (for example, the output shaft) is connected can be increased. For this reason, the gear unit 10 has a very small backlash and is suitable for applications that repeat reversal, and since the ratio of the number of simultaneously meshing teeth is large, the force applied to one tooth is small, and the high torque capacity You can also get Since it can be used for such severe applications, the lubricant is required to have high lubrication performance.

図2および図3に示すように、波動発生器4は、可撓性歯車3の内側に配置され、軸線aまわりに回転可能である。そして、波動発生器4は、可撓性歯車3の開口部36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33を剛性歯車2の内歯23に噛み合わせる。ここで、可撓性歯車3および剛性歯車2は、同一の軸線aまわりに回転可能に互いに内外で噛み合わされることとなる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the wave generator 4 is disposed inside the flexible gear 3 and is rotatable around the axis a. Then, the wave generator 4 deforms the cross section of the opening 36 of the flexible gear 3 into an oval shape or an oval shape having the major axis La and the minor axis Lb, and the outer teeth 33 are transformed into the inner teeth of the rigid gear 2. 23. Here, the flexible gear 3 and the rigid gear 2 are engaged with each other inside and outside so as to be rotatable around the same axis a.

本実施形態では、波動発生器4は、カム41と、カム41の外周に装着されている軸受42と、を有している。カム41は、軸線aまわりに回転する軸部411と、軸部411の一端部から外側に突出しているカム部412と、を有している。   In the present embodiment, the wave generator 4 includes a cam 41 and a bearing 42 attached to the outer periphery of the cam 41. The cam 41 includes a shaft portion 411 that rotates around the axis line a, and a cam portion 412 that protrudes outward from one end portion of the shaft portion 411.

軸部411には、軸61(例えば入力軸)が接続されている。カム部412の外周面は、軸線aに沿った方向から見たときに、楕円形または長円形をなしている。軸受42は、可撓性の内輪421および外輪423と、これらの間に配置されている複数のボール422と、を有している。ここで、内輪421は、カム41のカム部412の外周面に嵌め込まれ、カム部412の外周面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423も楕円形または長円形に弾性変形している。また、内輪421の外周面および外輪423の内周面は、それぞれ、複数のボール422を周方向に沿って案内させつつ転動させる軌道面を有している。また、複数のボール422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。なお、軸受42内には、図示しないグリースが配置されている。このグリースは、後述する潤滑剤Gと同じであっても異なっていてもよい。   A shaft 61 (for example, an input shaft) is connected to the shaft portion 411. The outer peripheral surface of the cam portion 412 is elliptical or oval when viewed from the direction along the axis a. The bearing 42 includes a flexible inner ring 421 and an outer ring 423, and a plurality of balls 422 disposed therebetween. Here, the inner ring 421 is fitted into the outer peripheral surface of the cam portion 412 of the cam 41 and is elastically deformed into an elliptical shape or an oval shape along the outer peripheral surface of the cam portion 412. Accordingly, the outer ring 423 is also elastically deformed into an elliptical shape or an oval shape. Moreover, the outer peripheral surface of the inner ring 421 and the inner peripheral surface of the outer ring 423 each have a raceway surface that rolls the plurality of balls 422 while guiding them along the circumferential direction. Further, the plurality of balls 422 are held by a holder (not shown) so as to keep the interval in the circumferential direction constant. In the bearing 42, grease (not shown) is arranged. This grease may be the same as or different from the lubricant G described later.

このような波動発生器4は、カム41の軸線aまわりの回転に伴って、カム部412の向きが変わり、それに伴って、外輪423の外周面も変形し、剛性歯車2および可撓性歯車3の互いの噛み合い位置を周方向に移動させる。   In such a wave generator 4, as the cam 41 rotates around the axis a, the direction of the cam portion 412 changes, and accordingly, the outer peripheral surface of the outer ring 423 also deforms, and the rigid gear 2 and the flexible gear 3 are moved in the circumferential direction.

また、剛性歯車2、可撓性歯車3および波動発生器4は、それぞれ、金属材料で構成されていることが好ましく、特に、機械的特性および加工性に優れ、かつ、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。かかる鉄系材料としては、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)、マルエージング鋼および析出硬化型ステンレス鋼のうちのいずれか1つであることが好ましい。特に剛性歯車2にクロムモリブデン鋼(例えばSCM435)を用いると、例えば球状黒鉛鋳鉄(ダクタイル鋳鉄)と比べて低い硬度であっても良好な疲労強度を有しているので、歯車装置10の長寿命化を図ることができる。さらに可撓性歯車3にはニッケルクロムモリブデン鋼(例えばSNCM439)を用いると、クロムモリブデン鋼を用いた剛性歯車2よりも硬度を高くすることができるので、可撓性歯車3の歯の摩耗を低減することができ、歯車装置10の長寿命化を更に図ることができる。なお、剛性歯車2および波動発生器4は、それぞれ、実質的な剛体であるため、セラミックス材料等で構成することも可能であるが、可撓性歯車3との強度のバランスから、金属材料を用いることが好ましい。これらの部材の強度差が大きすぎると、強度の低い側の部材が極端に摩耗しやすくなり、その結果、歯車装置10の寿命が短くなってしまう。   The rigid gear 2, the flexible gear 3, and the wave generator 4 are each preferably made of a metal material, and are particularly excellent in mechanical characteristics and workability and relatively inexpensive. Therefore, it is preferable to use an iron-based material. Although it does not specifically limit as this iron-type material, For example, it is preferable that it is any one of cast iron, nickel chromium molybdenum steel, chromium molybdenum steel (SCM), maraging steel, and precipitation hardening type stainless steel. In particular, when chromium molybdenum steel (for example, SCM435) is used for the rigid gear 2, it has a good fatigue strength even if it has a lower hardness than, for example, spheroidal graphite cast iron (ductile cast iron). Can be achieved. Further, if nickel chrome molybdenum steel (for example, SNCM439) is used for the flexible gear 3, the hardness can be made higher than that of the rigid gear 2 using chrome molybdenum steel. Thus, the life of the gear device 10 can be further extended. The rigid gear 2 and the wave generator 4 are substantially rigid bodies, and can be made of a ceramic material or the like. However, from the balance of strength with the flexible gear 3, a metal material is used. It is preferable to use it. If the difference in strength between these members is too large, the member on the lower strength side is extremely easily worn, and as a result, the life of the gear unit 10 is shortened.

(ケース)
図2に示すケース5は、軸受13を介して軸61(例えば入力軸)を支持している略板状の蓋体11と、軸受14を介して軸62(例えば出力軸)を支持しているカップ状の本体12と、を有する。ここで、蓋体11と本体12とは連結(固定)されて空間を構成しており、その空間には、前述した歯車装置本体1が収納されている。また、蓋体11および本体12の少なくとも一方には、前述した歯車装置本体1の剛性歯車2が例えばネジ止め等により固定されている。
(Case)
The case 5 shown in FIG. 2 supports a substantially plate-like lid body 11 that supports a shaft 61 (for example, an input shaft) through a bearing 13 and a shaft 62 (for example, an output shaft) through a bearing 14. And a cup-shaped main body 12. Here, the lid body 11 and the main body 12 are connected (fixed) to form a space, and the gear device main body 1 described above is accommodated in the space. The rigid gear 2 of the gear device main body 1 described above is fixed to at least one of the lid body 11 and the main body 12 by, for example, screwing or the like.

蓋体11の内壁面111は、可撓性歯車3の開口部36を覆うように軸線aに垂直な方向に拡がる形状をなしている。また、本体12の内壁面121は、可撓性歯車3の外周面および底面に沿った形状をなしている。このようなケース5は、前述したロボット100の基台110に固定されている。ここで、蓋体11は、基台110と別体であって、例えばネジ止め等により基台110に固定されていてもよいし、基台110と一体であってもよい。また、ケース5(蓋体11、本体12)の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、金属材料、セラミックス材料等が挙げられる。   The inner wall surface 111 of the lid 11 has a shape that extends in a direction perpendicular to the axis a so as to cover the opening 36 of the flexible gear 3. Further, the inner wall surface 121 of the main body 12 has a shape along the outer peripheral surface and the bottom surface of the flexible gear 3. Such a case 5 is fixed to the base 110 of the robot 100 described above. Here, the lid body 11 is a separate body from the base 110 and may be fixed to the base 110 by, for example, screwing or the like, or may be integral with the base 110. Moreover, it does not specifically limit as a constituent material of case 5 (the cover body 11 and the main body 12), For example, a metal material, a ceramic material, etc. are mentioned.

(潤滑剤)
潤滑剤Gは、グリース(半固体状潤滑剤)であり、潤滑対象部である剛性歯車2と可撓性歯車3との間(噛み合い部)、および潤滑対象部である可撓性歯車3と波動発生器4との間(接触部・摺動部)のうちの少なくとも一方(以下、単に「潤滑対象部」ともいう)に配置されている。これにより、当該潤滑対象部の摩擦を低減することができる。
(lubricant)
The lubricant G is grease (semi-solid lubricant), between the rigid gear 2 that is a lubrication target part and the flexible gear 3 (meshing part), and the flexible gear 3 that is a lubrication target part. It is arranged at least one of the wave generators 4 (contact portion / sliding portion) (hereinafter also simply referred to as “lubrication target portion”). Thereby, the friction of the said lubrication object part can be reduced.

この潤滑剤Gは、基油および増ちょう剤を含んでいる。基油としては、例えば、パラフィン系、ナフテン系等の鉱油(精製鉱物油)、ポリオレフィン、エステル、シリコーン等の合成油が挙げられ、これらのうちの1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。また、増ちょう剤としては、例えば、カルシウム石けん、カルシウム複合石けん、ナトリウム石けん、アルミニウム石けん、リチウム石けん、リチウム複合石けん等の石けん系、また、ポリウレア、ナトリウムテレフタメート、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、有機ベントナイト、シリカゲル等の非石けん系等が挙げられ、これらのうちの1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。このように、基油および増ちょう剤を組成として含んでいる潤滑剤G(グリース)は、増ちょう剤が形成する3次元構造体が複雑に絡み合って基油を保持しており、その保持した基油を少しずつしみ出させることで潤滑作用を発揮する。   This lubricant G contains a base oil and a thickener. Examples of the base oil include paraffinic and naphthenic mineral oils (refined mineral oils), synthetic oils such as polyolefins, esters, and silicones. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination. Can be used. Examples of the thickener include soaps such as calcium soap, calcium composite soap, sodium soap, aluminum soap, lithium soap, lithium composite soap, and polyurea, sodium terephthalate, polytetrafluoroethylene (PTFE). Non-soap type such as organic bentonite and silica gel can be used, and one of these can be used alone or in combination of two or more. As described above, the lubricant G (grease) containing the base oil and the thickener as a composition holds the base oil by complicatedly intertwining the three-dimensional structure formed by the thickener. Lubricates by letting out the base oil little by little.

ここで、潤滑剤G中における基油の含有量が75質量%以上85質量%以下であり、かつ、潤滑剤G中における増ちょう剤の含有量が10質量%以上20質量%以下であることが好ましい。これにより、潤滑剤Gの潤滑性能を高めることができる。   Here, the content of the base oil in the lubricant G is 75% by mass or more and 85% by mass or less, and the content of the thickener in the lubricant G is 10% by mass or more and 20% by mass or less. Is preferred. Thereby, the lubrication performance of the lubricant G can be enhanced.

また、潤滑剤Gは、有機モリブデン化合物を含んでいる。有機モリブデン化合物は、固体潤滑剤または極圧剤として機能する。これにより、潤滑対象部における摩擦を効果的に低減することができ、潤滑対象部が極圧潤滑状態となっても、焼き付きやスカッフィングを効果的に防止することができる。特に、有機モリブデン化合物は、二硫化モリブデンと同等の極圧性および耐摩耗性を発揮し、しかも、二硫化モリブデンに比べて酸化安定性に優れる。そのため、潤滑剤Gの長寿命化を図ることができる。   Further, the lubricant G contains an organic molybdenum compound. The organomolybdenum compound functions as a solid lubricant or extreme pressure agent. Thereby, the friction in the lubrication target portion can be effectively reduced, and seizure and scuffing can be effectively prevented even when the lubrication target portion is in the extreme pressure lubrication state. In particular, the organomolybdenum compound exhibits extreme pressure and wear resistance equivalent to those of molybdenum disulfide, and is excellent in oxidation stability as compared with molybdenum disulfide. Therefore, the life of the lubricant G can be extended.

ここで、有機モリブデン化合物は、粒子状態で潤滑剤Gに添加されるが、歯車装置10で使用されると分解反応することで潤滑対象部に被膜を形成して摩擦係数を下げる効果がある。このため有機モリブデン化合物は、極めて小さいバックラッシュで噛み合う剛性歯車2と可撓性歯車3との噛み合い部や、可撓性歯車3と波動発生器4との間の極めて小さい隙間の潤滑に適している。これに対し、二硫化モリブデンの場合は、潤滑対象部における摩擦を低減するためには、潤滑対象部に付着しても粒子状態を維持していなければならず、剛性歯車2と可撓性歯車3との噛み合い部や、可撓性歯車3と波動発生器4との接触部における潤滑に適しているとは言えない。   Here, the organomolybdenum compound is added to the lubricant G in the form of particles, but when used in the gear device 10, the organic molybdenum compound has an effect of forming a coating on the lubrication target portion and lowering the friction coefficient by being decomposed. For this reason, the organomolybdenum compound is suitable for lubrication of the meshing portion of the rigid gear 2 and the flexible gear 3 that mesh with very small backlash and the extremely small gap between the flexible gear 3 and the wave generator 4. Yes. On the other hand, in the case of molybdenum disulfide, in order to reduce the friction in the lubrication target part, the particle state must be maintained even if it adheres to the lubrication target part, and the rigid gear 2 and the flexible gear 3 is not suitable for lubrication in the meshing portion with the contact portion 3 or the contact portion between the flexible gear 3 and the wave generator 4.

また、潤滑剤G中における有機モリブデン化合物の含有量は、例えば、1質量%以上5質量%以下であることが好ましい。これにより、有機モリブデン化合物の極圧剤としての性能が発揮されやすくなり、潤滑剤Gの特性向上が顕著となる。なお、極圧剤または固体潤滑剤として、有機モリブデン化合物の他に、ジアルキルジチオリン酸亜鉛等の他の極圧剤を併用してもよい。   Further, the content of the organomolybdenum compound in the lubricant G is preferably, for example, from 1% by mass to 5% by mass. As a result, the performance of the organic molybdenum compound as an extreme pressure agent is easily exhibited, and the characteristics of the lubricant G are significantly improved. In addition to the organic molybdenum compound, other extreme pressure agents such as zinc dialkyldithiophosphate may be used in combination as the extreme pressure agent or solid lubricant.

ここで、有機モリブデン化合物の平均粒径は、一般に、10μm程度と比較的大きい。そのため、単に潤滑剤Gに有機モリブデン化合物を添加すると、有機モリブデン化合物の粒子の影響により、潤滑剤Gの増ちょう剤からの基油のしみ出しが阻害されて少なくなり、潤滑対象部の潤滑不足を招く場合がある。例えば、可撓性歯車3と波動発生器4との接触部は、その隙間が小さいためにグリース全体が供給されることは難しく、増ちょう剤からしみ出た基油が供給されることが重要であるので、潤滑不足を招きやすい。   Here, the average particle diameter of the organomolybdenum compound is generally as large as about 10 μm. Therefore, simply adding an organomolybdenum compound to the lubricant G hinders the exudation of the base oil from the thickener of the lubricant G due to the influence of the particles of the organomolybdenum compound, resulting in insufficient lubrication of the lubrication target part. May be invited. For example, since the gap between the flexible gear 3 and the wave generator 4 is small, it is difficult to supply the entire grease, and it is important that the base oil that exudes from the thickener is supplied. Therefore, it is easy to cause insufficient lubrication.

そこで、潤滑剤Gの離油度は、4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にある。これにより、潤滑剤Gの増ちょう剤からの基油のしみ出しが阻害され難くなり、潤滑対象部(特に可撓性歯車3と波動発生器4との接触部)へ安定的に基油を供給することができる。このように、当該潤滑剤Gが有機モリブデン化合物による優れた摩擦低減効果を発揮させつつ増ちょう剤からの基油のしみ出しによって潤滑対象部へ安定的に基油を供給することができ、その結果、歯車装置10の長寿命化を図ることができる。なお、「離油度」とは、増ちょう剤からの基油をしみ出させる能力を示す指標であり、JIS K2220に規定されている測定方法に準拠して測定される。   Therefore, the oil separation degree of the lubricant G is in the range of 4% by mass to 13.8% by mass. This makes it difficult to prevent the base oil from seeping out from the thickener of the lubricant G, and stably supplies the base oil to the lubrication target portion (particularly the contact portion between the flexible gear 3 and the wave generator 4). Can be supplied. Thus, the lubricant G can stably supply the base oil to the lubrication target part by the base oil oozing out from the thickener while exhibiting the excellent friction reducing effect by the organomolybdenum compound. As a result, the life of the gear device 10 can be extended. The “oil separation degree” is an index indicating the ability to exude the base oil from the thickener, and is measured according to the measurement method defined in JIS K2220.

ここで、前述したような潤滑剤Gの離油度による効果を高める観点から、潤滑剤Gに添加する有機モリブデン化合物(固体潤滑剤または極圧剤)の平均粒径は、1μm以上10μm以下の範囲内にあることが好ましい。   Here, from the viewpoint of enhancing the effect due to the oil separation degree of the lubricant G as described above, the average particle size of the organic molybdenum compound (solid lubricant or extreme pressure agent) added to the lubricant G is 1 μm or more and 10 μm or less. It is preferable to be within the range.

また、潤滑剤Gの離油度は、4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にあればよいが、6質量%以上11質量%以下の範囲内にあることが好ましく、6質量%以上10質量%以下の範囲内にあることがより好ましい(図7参照)。これにより、歯車装置10の寿命をより長くすることができる。   Further, the oil separation degree of the lubricant G may be in the range of 4% by mass or more and 13.8% by mass or less, but is preferably in the range of 6% by mass or more and 11% by mass or less. More preferably, it is in the range of 10% by mass or less (see FIG. 7). Thereby, the lifetime of the gear apparatus 10 can be made longer.

ここで、離油度は、ちょう度が大きくなる(すなわち軟らかくなる)ほど、大きくなる傾向を示し、ちょう度に対してある程度の相関関係を有する。したがって、例えば、基油および増ちょう剤の配合比に応じてちょう度を調整することで、所望の離油度の潤滑剤Gを得ることができる。   Here, the oil separation degree tends to increase as the consistency increases (that is, becomes softer), and has a certain degree of correlation with the consistency. Therefore, for example, the lubricant G having a desired oil separation degree can be obtained by adjusting the consistency according to the blending ratio of the base oil and the thickener.

また、潤滑剤Gのちょう度は、325以上365以下の範囲内にあることが好ましく、330以上360以下の範囲内にあることがより好ましく、335以上355以下の範囲内にあることがさらに好ましい。これにより、潤滑対象部に潤滑剤Gを留めやすくすることができる。また、潤滑剤Gの離油度を前述した範囲内とすることが容易となるという利点もある。これに対し、潤滑剤Gのちょう度が小さすぎると、前述した離油度の範囲となる基油および増ちょう剤の選定が難しく、また、潤滑剤Gの流動性が不十分となり、剛性歯車2と可撓性歯車3との噛み合い部に十分に潤滑剤Gを供給することが難しくなる。一方、潤滑剤Gのちょう度が大きすぎると、潤滑剤Gの流動性が高くなり過ぎて、歯車装置10の外部(例えば、ケース5内の不本意な位置またはケース5の外部)へ潤滑剤Gが漏れやすくなるため、剛性歯車2と可撓性歯車3との噛み合い部への潤滑剤Gの供給が不安定となり、かえって、当該噛み合い部における潤滑不良を生じやすくなる。なお、「ちょう度」は、グリースの硬さを表す指標であり、JIS K2220に規定されている測定方法に準拠して測定される。   The consistency of the lubricant G is preferably in the range of 325 to 365, more preferably in the range of 330 to 360, and still more preferably in the range of 335 to 355. . Thereby, the lubricant G can be easily retained on the lubrication target portion. Further, there is an advantage that the oil separation degree of the lubricant G can be easily set within the above-described range. On the other hand, if the consistency of the lubricant G is too small, it is difficult to select the base oil and the thickener that fall within the above-mentioned range of oil separation, and the fluidity of the lubricant G becomes insufficient, resulting in a rigid gear. It becomes difficult to sufficiently supply the lubricant G to the meshing part between the flexible gear 3 and the flexible gear 3. On the other hand, if the consistency of the lubricant G is too large, the fluidity of the lubricant G becomes too high, and the lubricant is moved to the outside of the gear device 10 (for example, an unintentional position in the case 5 or the outside of the case 5). Since G easily leaks, the supply of the lubricant G to the meshing portion between the rigid gear 2 and the flexible gear 3 becomes unstable, and on the contrary, poor lubrication tends to occur at the meshing portion. “Consistency” is an index representing the hardness of grease, and is measured in accordance with a measurement method defined in JIS K2220.

また、潤滑剤Gの滴点は、248℃以上270℃以下の範囲内にあることが好ましい。これにより、潤滑剤Gのちょう度を最適化しつつ、潤滑剤Gの耐熱性を優れたものとすることができる。なお、「滴点」とは、グリース構造が破壊され、半固体から液状に変わる時の温度をいい、JIS K2220に規定されている測定方法に準拠して測定される。   The dropping point of the lubricant G is preferably in the range of 248 ° C. or higher and 270 ° C. or lower. Thereby, the heat resistance of the lubricant G can be made excellent while optimizing the consistency of the lubricant G. “Drip point” refers to the temperature at which the grease structure is destroyed and changes from a semi-solid to a liquid state, and is measured according to the measurement method defined in JIS K2220.

ここで、潤滑剤Gに用いる増ちょう剤は、前述した増ちょう剤の中でも、リチウム複合石けんを用いることが好ましい。すなわち、潤滑剤Gに用いる増ちょう剤は、リチウム複合石けんを含むことが好ましい。これにより、潤滑剤Gの滴点を高くすることができ、潤滑剤Gの耐熱性を優れたものとすることができる。なお、リチウム複合石けんを増ちょう剤として用いる場合、リチウム複合石けんを単独で増ちょう剤として用いてもよいし、他の増ちょう剤とリチウム複合石けんを混合して用いてもよい。他の増ちょう剤とリチウム複合石けんを混合して用いる場合、全増ちょう剤中におけるリチウム複合石けんの含有量が70質量%以上であることが好ましい。   Here, the thickener used for the lubricant G is preferably lithium composite soap among the thickeners described above. That is, it is preferable that the thickener used for the lubricant G contains a lithium composite soap. Thereby, the dropping point of the lubricant G can be increased, and the heat resistance of the lubricant G can be improved. In addition, when using lithium composite soap as a thickener, you may use lithium composite soap independently as a thickener, and may mix and use another thickener and lithium composite soap. When other thickeners and lithium composite soap are mixed and used, the content of lithium composite soap in the total thickener is preferably 70% by mass or more.

また、潤滑剤Gは、前述した基油、増ちょう剤および極圧剤(有機モリブデン化合物)の他に、酸化防止剤、防錆剤等の添加剤、また、黒鉛、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の固体潤滑剤等を含んでいてもよい。   In addition to the base oil, thickener, and extreme pressure agent (organic molybdenum compound), the lubricant G includes additives such as antioxidants and rust inhibitors, graphite, molybdenum disulfide, polytetra A solid lubricant such as fluoroethylene (PTFE) may be included.

以上のように、歯車装置10は、内歯歯車である剛性歯車2と、剛性歯車2に部分的に噛み合う可撓性の外歯歯車である可撓性歯車3と、可撓性歯車3の内周面に接触し、剛性歯車2と可撓性歯車3との噛み合い位置を周方向に移動させる波動発生器4と、剛性歯車2と可撓性歯車3との間および可撓性歯車3と波動発生器4との間のうちの少なくとも一方(潤滑対象部)に配置されている潤滑剤Gと、を有する。ここで、剛性歯車2、可撓性歯車3および波動発生器4のうちの2つの部材(本実施形態では剛性歯車2および可撓性歯車3)のうちの一つの部材(本実施形態では剛性歯車2)が基台110(第1部材)に対して接続され、他の一つの部材(本実施形態では可撓性歯車3)が第1アーム120(第2部材)に対して接続されている。特に、潤滑剤Gは、基油と、増ちょう剤と、有機モリブデン化合物と、を含み、かつ、離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にある。   As described above, the gear device 10 includes the rigid gear 2 that is an internal gear, the flexible gear 3 that is a flexible external gear partially meshed with the rigid gear 2, and the flexible gear 3. A wave generator 4 that contacts the inner peripheral surface and moves the meshing position of the rigid gear 2 and the flexible gear 3 in the circumferential direction, and between the rigid gear 2 and the flexible gear 3 and the flexible gear 3. And a lubricant G disposed in at least one (the lubrication target part) between the wave generator 4 and the wave generator 4. Here, one of the two members (the rigid gear 2 and the flexible gear 3 in the present embodiment) out of the rigid gear 2, the flexible gear 3, and the wave generator 4 (the rigid gear in the present embodiment). The gear 2) is connected to the base 110 (first member), and the other member (the flexible gear 3 in this embodiment) is connected to the first arm 120 (second member). Yes. In particular, the lubricant G includes a base oil, a thickener, and an organomolybdenum compound, and has a degree of oil separation in the range of 4% by mass to 13.8% by mass.

このような歯車装置10によれば、潤滑対象部に配置されている潤滑剤Gが有機モリブデン化合物を含んでいるため、潤滑対象部(特に剛性歯車2と可撓性歯車3との噛み合い部)における摩擦を効果的に低減することができる。その上で、当該潤滑剤Gの離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にあることにより、潤滑剤Gの増ちょう剤からの基油のしみ出しが阻害され難くなり、潤滑対象部(特に可撓性歯車3と波動発生器4との接触部)へ安定的に基油を供給することができる。このように、当該潤滑剤Gが有機モリブデン化合物による優れた摩擦低減効果を発揮させつつ増ちょう剤からの基油のしみ出しによって潤滑対象部へ安定的に基油を供給することができ、その結果、歯車装置10の長寿命化を図ることができる。   According to such a gear device 10, since the lubricant G arranged in the lubrication target portion contains the organic molybdenum compound, the lubrication target portion (particularly, the meshing portion between the rigid gear 2 and the flexible gear 3). Friction can be effectively reduced. In addition, when the oil separation degree of the lubricant G is in the range of 4% by mass or more and 13.8% by mass or less, the exudation of the base oil from the thickener of the lubricant G is hardly inhibited. The base oil can be stably supplied to the lubrication target portion (particularly, the contact portion between the flexible gear 3 and the wave generator 4). Thus, the lubricant G can stably supply the base oil to the lubrication target part by the base oil oozing out from the thickener while exhibiting the excellent friction reducing effect by the organomolybdenum compound. As a result, the life of the gear device 10 can be extended.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図4は、本発明の第2実施形態に係る歯車装置を示す縦断面図である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a gear device according to the second embodiment of the present invention.

本実施形態は、外歯歯車の構成およびそれに伴うケースの構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図4において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。   The present embodiment is the same as the first embodiment described above except that the configuration of the external gear and the configuration of the case accompanying it are different. In the following description, the present embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.

図4に示す歯車装置10Bは、歯車装置本体1Bと、歯車装置本体1Bを収納しているケース5Bと、を有する。なお、ケース5Bは、省略してもよい。   A gear device 10B shown in FIG. 4 includes a gear device main body 1B and a case 5B housing the gear device main body 1B. Case 5B may be omitted.

歯車装置10Bは、剛性歯車2の内側に配置されているハット型(縁つき帽子型)の外歯歯車である可撓性歯車3Bを有している。この可撓性歯車3Bは、筒状の胴部31の一端部に接続され軸線aとは反対側に突出しているフランジ部32B(接続部)を有する。フランジ部32Bには、図示しない出力軸が取り付けられている。   The gear device 10 </ b> B includes a flexible gear 3 </ b> B that is a hat-type (edge-cap type) external gear disposed inside the rigid gear 2. This flexible gear 3 </ b> B has a flange portion 32 </ b> B (connection portion) that is connected to one end portion of the cylindrical body portion 31 and protrudes on the opposite side to the axis line “a”. An output shaft (not shown) is attached to the flange portion 32B.

ケース5Bは、軸受13を介して軸61(例えば入力軸)を支持している略板状の蓋体11Bと、前述した可撓性歯車3Bのフランジ部32Bに取り付けられているクロスローラーベアリング18と、を有する。   The case 5B includes a substantially plate-like lid 11B that supports a shaft 61 (for example, an input shaft) via a bearing 13, and the cross roller bearing 18 that is attached to the flange portion 32B of the flexible gear 3B described above. And having.

ここで、蓋体11Bは、剛性歯車2の一方(図4中右側)の側面に対して例えばネジ止め等により固定されている。また、クロスローラーベアリング18は、内輪15と、外輪16と、これらの間に配置されている複数のコロ17と、を有する。そして、内輪15は、可撓性歯車3の胴部31の外周に沿って設けられ、剛性歯車2の他方(図4中左側)の側面に例えばネジ止め等により固定されている。一方、外輪16は、前述した可撓性歯車3Bのフランジ部32Bの胴部31側の面に例えばネジ止め等により固定されている。   Here, the lid 11B is fixed to one side (right side in FIG. 4) of the rigid gear 2 by, for example, screwing or the like. Moreover, the cross roller bearing 18 has the inner ring | wheel 15, the outer ring | wheel 16, and the several roller 17 arrange | positioned among these. And the inner ring | wheel 15 is provided along the outer periphery of the trunk | drum 31 of the flexible gearwheel 3, and is being fixed to the other side (left side in FIG. 4) of the rigid gearwheel 2 by screwing etc., for example. On the other hand, the outer ring 16 is fixed to the surface of the flange portion 32B of the flexible gear 3B described above on the body portion 31 side by, for example, screwing or the like.

また、蓋体11Bの内壁面111Bは、可撓性歯車3Bの開口部36を覆うように軸線aに垂直な方向に拡がる形状をなしている。また、クロスローラーベアリング18の内輪15の内壁面151は、可撓性歯車3Bの胴部31の外周面に沿った形状をなしている。   Further, the inner wall surface 111B of the lid 11B has a shape that expands in a direction perpendicular to the axis a so as to cover the opening 36 of the flexible gear 3B. Further, the inner wall surface 151 of the inner ring 15 of the cross roller bearing 18 has a shape along the outer peripheral surface of the trunk portion 31 of the flexible gear 3B.

以上のような歯車装置10Bは、剛性歯車2と可撓性歯車3Bとの間および可撓性歯車3Bと波動発生器4との間のうちの少なくとも一方(潤滑対象部)に配置されている潤滑剤Gを有する。ここで、剛性歯車2、可撓性歯車3Bおよび波動発生器4のうちの一つの部材が基台110(第1部材)に対して接続され、他の一つの部材が第1アーム120(第2部材)に対して接続されている。特に、潤滑剤Gは、前述した第1実施形態で述べたように、有機モリブデン化合物を含み、かつ、離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にある。   The gear device 10B as described above is disposed in at least one (the lubrication target portion) between the rigid gear 2 and the flexible gear 3B and between the flexible gear 3B and the wave generator 4. Lubricant G is included. Here, one member of the rigid gear 2, the flexible gear 3B, and the wave generator 4 is connected to the base 110 (first member), and the other member is the first arm 120 (first member). 2 members). In particular, as described in the first embodiment, the lubricant G includes an organomolybdenum compound and has a degree of oil separation in the range of 4% by mass to 13.8% by mass.

以上説明したような第2実施形態によっても、歯車装置10Bの長寿命化を図ることができる。   According to the second embodiment as described above, the life of the gear device 10B can be extended.

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

図5は、本発明の第3実施形態に係る歯車装置を示す分解斜視図である。図6は、図5に示す歯車装置の縦断面図である。   FIG. 5 is an exploded perspective view showing a gear device according to a third embodiment of the present invention. 6 is a longitudinal sectional view of the gear device shown in FIG.

なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。   In the following description, the present embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.

図5および図6に示す歯車装置200は、円柱状の外形を有する本体部202を備えている。本体部202の軸線方向での一方側には、第1回転軸203が設けられ、一方、本体部202の軸線方向での他方側には、第2回転軸204が設けられている。第1回転軸203および第2回転軸204は、互いに同一の中心軸205を中心として回動する。ここで、中心軸205は、本体部202の軸線と同一線上に配置されている。本体部202を固定した状態で第1回転軸203を回動させると、その回動が後述するような本体部202内の機構によって減速されて第2回転軸204から出力される。つまり、第1回転軸203が高速回転する入力軸であり、第2回転軸204が低速回転する出力軸となる。   A gear device 200 shown in FIGS. 5 and 6 includes a main body 202 having a cylindrical outer shape. A first rotating shaft 203 is provided on one side of the main body 202 in the axial direction, and a second rotating shaft 204 is provided on the other side of the main body 202 in the axial direction. The first rotating shaft 203 and the second rotating shaft 204 rotate around the same central axis 205. Here, the central axis 205 is arranged on the same line as the axis of the main body 202. When the first rotating shaft 203 is rotated with the main body portion 202 fixed, the rotation is decelerated by a mechanism in the main body portion 202 as will be described later and output from the second rotating shaft 204. That is, the first rotating shaft 203 is an input shaft that rotates at a high speed, and the second rotating shaft 204 is an output shaft that rotates at a low speed.

図5に示すように、歯車装置200は、空洞部206cを有する円筒形のリングギア206を備えている。リングギア206の内周には、複数のギア歯206aが形成されている。また、リングギア206の内側には、リングギア206の内周よりも少し小さい外周を有する第1公転ギア207および第2公転ギア208が設置されている。第1公転ギア207の外周には、ギア歯206aの歯数よりも少ない数の複数のギア歯207aが配置され、第2公転ギア208の外周には、ギア歯207aの歯数と同じ数の複数のギア歯208aが配置されている。そして、ギア歯207aおよびギア歯208aがギア歯206aと噛み合っている。ここで、内歯歯車であるリングギア206と外歯歯車である第1公転ギア207および第2公転ギア208との噛み合い部には、前述した第1実施形態の潤滑剤Gと同様の潤滑剤Gが配置されている。   As shown in FIG. 5, the gear device 200 includes a cylindrical ring gear 206 having a hollow portion 206c. A plurality of gear teeth 206 a are formed on the inner periphery of the ring gear 206. A first revolving gear 207 and a second revolving gear 208 having an outer periphery slightly smaller than the inner periphery of the ring gear 206 are installed inside the ring gear 206. A plurality of gear teeth 207a smaller than the number of gear teeth 206a is arranged on the outer periphery of the first revolution gear 207, and the same number of teeth as the gear teeth 207a is arranged on the outer periphery of the second revolution gear 208. A plurality of gear teeth 208a are arranged. The gear teeth 207a and the gear teeth 208a mesh with the gear teeth 206a. Here, a lubricant similar to the lubricant G of the first embodiment described above is formed in a meshing portion between the ring gear 206 as an internal gear and the first revolving gear 207 and the second revolving gear 208 as external gears. G is arranged.

第1公転ギア207の中央には、軸孔207bが設けられ、同様に、第2公転ギア208の中央には、軸孔208bが設けられている。軸孔207bには、第1ベアリング209が設置され、同様に、軸孔208bには、第2ベアリング210が設置されている。   A shaft hole 207 b is provided at the center of the first revolution gear 207, and similarly, a shaft hole 208 b is provided at the center of the second revolution gear 208. A first bearing 209 is installed in the shaft hole 207b, and similarly, a second bearing 210 is installed in the shaft hole 208b.

第1回転軸203には、中心軸205に対して互いに反対側に同量偏心している円形カムである第1偏心カム211および第2偏心カム212が設置されている。そして、第1偏心カム211が第1ベアリング209の内輪に設置され、同様に、第2偏心カム212が第2ベアリング210の内輪に設置されている。これにより、ギア歯207aがギア歯206aと噛み合う部分と、ギア歯208aがギア歯206aと噛み合う部分との間に、中心軸205が位置している。   The first rotating shaft 203 is provided with a first eccentric cam 211 and a second eccentric cam 212 which are circular cams that are eccentric by the same amount on the opposite sides with respect to the central shaft 205. The first eccentric cam 211 is installed on the inner ring of the first bearing 209, and similarly, the second eccentric cam 212 is installed on the inner ring of the second bearing 210. As a result, the center shaft 205 is located between the portion where the gear teeth 207a mesh with the gear teeth 206a and the portion where the gear teeth 208a mesh with the gear teeth 206a.

第1公転ギア207には、第1公転ギア207の中央を中心とする同心円上の4か所に第1貫通孔207cが設けられている。同様に、第2公転ギア208には、第2公転ギア208の中央を中心とする同心円上の4か所に第2貫通孔208cが設けられている。各第1貫通孔207cおよび各第2貫通孔208cには、それぞれ、第1公転ギア207の自転の動きを取り出すための貫通ピン213が挿入されている。各第1貫通孔207cの内周壁には、弾性を有する略円筒形の第1弾性部214が圧入により嵌めこまれている。同様に、各第2貫通孔208cの内周壁には、弾性を有する略円筒形の第2弾性部215が圧入により嵌めこまれている。ここで、貫通ピン213は、第1弾性部214および第2弾性部215の内側を貫通している。   The first revolving gear 207 is provided with first through holes 207 c at four locations on concentric circles centering on the center of the first revolving gear 207. Similarly, the second revolving gear 208 is provided with second through holes 208 c at four locations on a concentric circle centered on the center of the second revolving gear 208. A through pin 213 for taking out the rotation movement of the first revolving gear 207 is inserted into each first through hole 207c and each second through hole 208c. A substantially cylindrical first elastic portion 214 having elasticity is fitted into the inner peripheral wall of each first through hole 207c by press-fitting. Similarly, a substantially cylindrical second elastic portion 215 having elasticity is fitted into the inner peripheral wall of each second through-hole 208c by press-fitting. Here, the penetration pin 213 penetrates the inside of the first elastic part 214 and the second elastic part 215.

各貫通ピン213は、本体部202の第1回転軸203側において、円板状の下蓋板216に取り付けられ、第2回転軸204側において、ナット217によって円板状の上蓋板218に固定されている。下蓋板216および上蓋板218は、中心軸205の軸方向に沿って並んでおり、リングギア206に対して回動可能となるように隙間をもってリングギア206を挟んでいる。   Each penetrating pin 213 is attached to the disc-shaped lower lid plate 216 on the first rotating shaft 203 side of the main body 202, and is attached to the disc-shaped upper lid plate 218 by a nut 217 on the second rotating shaft 204 side. It is fixed. The lower cover plate 216 and the upper cover plate 218 are arranged along the axial direction of the central shaft 205 and sandwich the ring gear 206 with a gap so as to be rotatable with respect to the ring gear 206.

下蓋板216の中央には、第1回転軸203が挿入されている中心孔216aが形成されている。そして、第1回転軸203の第1偏心カム211および第2偏心カム212側の一端部が下蓋板216から本体部202内へ突出し、第1回転軸203の他端部が下蓋板216から本体部202外に突出している。上蓋板218の中央には、第2回転軸204が固定されている。そして、上蓋板218の回転に伴って、上蓋板218の回転トルクが第2回転軸204に伝達される。   A center hole 216a into which the first rotation shaft 203 is inserted is formed at the center of the lower lid plate 216. One end portions of the first rotating shaft 203 on the first eccentric cam 211 side and the second eccentric cam 212 side protrude from the lower lid plate 216 into the main body portion 202, and the other end portion of the first rotating shaft 203 is the lower lid plate 216. Protrudes from the main body 202 to the outside. A second rotating shaft 204 is fixed at the center of the upper lid plate 218. As the upper lid plate 218 rotates, the rotational torque of the upper lid plate 218 is transmitted to the second rotating shaft 204.

以上のように、歯車装置200は、内歯歯車であるリングギア206と、リングギア206に内接噛合しつつ揺動回転する外歯歯車である第1公転ギア207および第2公転ギア208と、リングギア206と第1公転ギア207および第2公転ギア208との間(潤滑対象部)に配置されている潤滑剤Gと、を有する。そして、潤滑剤Gは、基油と、増ちょう剤と、有機モリブデン化合物と、を含み、かつ、離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にある。これにより、歯車装置200の長寿命化を図ることができる。   As described above, the gear device 200 includes the ring gear 206, which is an internal gear, and the first revolving gear 207 and the second revolving gear 208, which are external gears that oscillate and rotate while meshing with the ring gear 206. And a lubricant G disposed between the ring gear 206 and the first revolving gear 207 and the second revolving gear 208 (parts to be lubricated). The lubricant G includes a base oil, a thickener, and an organic molybdenum compound, and has a degree of oil separation in the range of 4% by mass to 13.8% by mass. Thereby, lifetime improvement of the gear apparatus 200 can be achieved.

以上、本発明のロボットおよび歯車装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。   The robot and gear device of the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is an arbitrary configuration having the same function. Can be substituted. In addition, any other component may be added to the present invention.

前述した実施形態では、ロボットが備える基台が「第1部材」、第1アームが「第2部材」であり、第1部材から第2部材へ駆動力を伝達する歯車装置について説明したが、本発明は、これに限定されず、第n(nは1以上の整数)アームが「第1部材」、第(n+1)アームが「第2部材」であり、第nアームおよび第(n+1)アームの一方から他方へ駆動力を伝達する歯車装置についても適用可能である。また、第2部材から第1部材へ駆動力を伝達する歯車装置についても適用可能である。   In the above-described embodiment, the base provided in the robot is the “first member”, the first arm is the “second member”, and the gear device that transmits the driving force from the first member to the second member has been described. The present invention is not limited to this, and the nth (n is an integer of 1 or more) arm is the “first member”, the (n + 1) th arm is the “second member”, and the nth arm and the (n + 1) th arm The present invention can also be applied to a gear device that transmits a driving force from one arm to the other. The present invention can also be applied to a gear device that transmits a driving force from the second member to the first member.

また、前述した実施形態では、ロボット水平多関節ロボットについて説明したが、本発明のロボットは、これに限定されず、例えば、ロボットの関節数は任意であり、また、垂直多関節ロボットにも適用可能である。   In the above-described embodiment, the robot horizontal articulated robot has been described. However, the robot of the present invention is not limited to this, for example, the number of joints of the robot is arbitrary, and is also applicable to a vertical articulated robot. Is possible.

また、前述した実施形態では、歯車装置をロボットに組み込む場合を例に説明したが、本発明の歯車装置は、互いに回動する第1部材および第2部材の一方側から他方側へ駆動力を伝達する構成を有する各種機器に組み込んで用いることができる。   In the above-described embodiment, the case where the gear device is incorporated into the robot has been described as an example. However, the gear device of the present invention applies a driving force from one side to the other side of the first member and the second member that rotate with respect to each other. It can be used by being incorporated into various devices having a transmission structure.

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
1.歯車装置(減速機)の製造
(実施例1)
図2に示すような構成の歯車装置を製造した。
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.
1. Production of gear device (reduction gear) (Example 1)
A gear device having the structure shown in FIG. 2 was manufactured.

ここで、製造した歯車装置は、内歯歯車の外径φ70、内歯歯車の内径および外歯歯車の外径(かみ合い基準円直径)φ53、減速比80であった。また、内歯歯車の構成材料としてクロムモリブデン鋼(SCM435)、外歯歯車の構成材料としてニッケルクロムモリブデン鋼(SNCM439)を用いた。   Here, the manufactured gear device had an outer diameter φ70 of the internal gear, an inner diameter of the internal gear, an outer diameter of the external gear (meshing reference circle diameter) φ53, and a reduction ratio 80. Further, chromium molybdenum steel (SCM435) was used as the constituent material of the internal gear, and nickel chromium molybdenum steel (SNCM439) was used as the constituent material of the external gear.

また、潤滑剤として、基油(鉱油):80質量%、増ちょう剤としてのリチウム(Li)複合石けん:15質量%、極圧剤としての有機モリブデン化合物(有機Mo):4質量%、2,6−ジ−ターシャリ−ブチル−4−クレゾール:1質量%を含み、ちょう度325、離油度4質量%、滴点270℃のグリースを用いた。   Further, as lubricant, base oil (mineral oil): 80% by mass, lithium (Li) composite soap as thickener: 15% by mass, organic molybdenum compound (organic Mo) as extreme pressure agent: 4% by mass, 2 , 6-di-tert-butyl-4-cresol: 1% by weight, a grease having a consistency of 325, an oil separation of 4% by weight, and a dropping point of 270 ° C. was used.

(実施例2〜5、比較例1〜4)
潤滑剤の増ちょう度、離油度、滴点および増ちょう剤の種類を表1に示すようにしたこと以外は、前述した実施例1と同様にして歯車装置を製造した。
(Examples 2-5, Comparative Examples 1-4)
A gear device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the thickening degree, oil separation degree, dropping point, and type of thickening agent were as shown in Table 1.

ここで、実施例2〜5および比較例1、2で用いた潤滑剤は、それぞれ、実施例1で用いた潤滑剤と構成成分の種類が同じであるが、基油(鉱油)と増ちょう剤との配合比が異なる。また、比較例3、4で用いた潤滑剤は、それぞれ、増ちょう剤としてリチウム(Li)石けんを用い、構成成分の配合比を適宜調整した。   Here, the lubricants used in Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 have the same types of constituents as the lubricant used in Example 1, but the base oil (mineral oil) is increased. The compounding ratio with the agent is different. In addition, the lubricants used in Comparative Examples 3 and 4 each used lithium (Li) soap as a thickener, and appropriately adjusted the blending ratio of the constituent components.

Figure 2018199203
Figure 2018199203

2.評価
前述した1.で得られた各歯車装置について、入力軸回転数(入力軸回転速度):3000rpm、平均負荷トルク70Nmにて連続運転を行い、歯車装置が破損するまでの入力軸の総回転数を測定した。また、その結果を寿命として表1に併せて示す。
2. Evaluation As described above. For each gear device obtained in the above, continuous operation was performed at an input shaft rotational speed (input shaft rotational speed) of 3000 rpm and an average load torque of 70 Nm, and the total rotational speed of the input shaft until the gear device was damaged was measured. The results are also shown in Table 1 as the lifetime.

表1から明らかなように、各実施例は、各比較例に比べて、寿命が格段に長くなっていることがわかる。   As can be seen from Table 1, each example has a significantly longer life than each comparative example.

図7は、潤滑剤の離油度と歯車装置の寿命との関係を示すグラフである。構成成分の種類が同一の実施例2〜5および比較例1、2について、離油度と寿命との関係を見てみると、図7に示すように、離油度が4〜13.8質量%の範囲内にあるとき、歯車装置の寿命が格段に長くなることがわかる。   FIG. 7 is a graph showing the relationship between the oil separation degree of the lubricant and the life of the gear unit. Regarding Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 having the same component type, the relationship between the oil separation degree and the service life is as shown in FIG. It can be seen that the life of the gear unit is significantly increased when it is within the range of mass%.

図8は、実施例1に係る潤滑剤に含まれる有機モリブデン化合物の状態を示す拡大写真である。図9は、比較例3に係る潤滑剤に含まれる有機モリブデン化合物の状態を示す拡大写真である。実施例1と比較例3とを比較したとき、図8、9に示すように有機モリブデン化合物の粒径が同じであっても、表1の結果から、実施例1は、比較例3に比べて寿命が格段に長いことがわかる。   FIG. 8 is an enlarged photograph showing the state of the organomolybdenum compound contained in the lubricant according to Example 1. FIG. 9 is an enlarged photograph showing the state of the organomolybdenum compound contained in the lubricant according to Comparative Example 3. When Example 1 and Comparative Example 3 were compared, even if the particle size of the organomolybdenum compound was the same as shown in FIGS. 8 and 9, Example 1 was compared with Comparative Example 3 from the results in Table 1. It can be seen that the service life is much longer.

1…歯車装置本体、1B…歯車装置本体、2…剛性歯車(内歯歯車)、3…可撓性歯車(外歯歯車)、3B…可撓性歯車(外歯歯車)、4…波動発生器、5…ケース、5B…ケース、10…歯車装置、10B…歯車装置、11…蓋体、11B…蓋体、12…本体、13…軸受、14…軸受、15…内輪、16…外輪、17…コロ、18…クロスローラーベアリング、23…内歯、31…胴部、32…底部、32B…フランジ部、33…外歯、36…開口部、41…カム、42…軸受、61…軸、62…軸、100…ロボット、110…基台、111…内壁面、111B…内壁面、120…第1アーム、121…内壁面、130…第2アーム、140…作業ヘッド、141…スプラインシャフト、150…エンドエフェクター、151…内壁面、160…配線引き回し部、170…モーター、190…制御装置、200…歯車装置、202…本体部、203…第1回転軸、204…第2回転軸、205…中心軸、206…リングギア、206a…ギア歯、206c…空洞部、207…第1公転ギア、207a…ギア歯、207b…軸孔、207c…第1貫通孔、208…第2公転ギア、208a…ギア歯、208b…軸孔、208c…第2貫通孔、209…第1ベアリング、210…第2ベアリング、211…第1偏心カム、212…第2偏心カム、213…貫通ピン、214…第1弾性部、215…第2弾性部、216…下蓋板、216a…中心孔、217…ナット、218…上蓋板、411…軸部、412…カム部、421…内輪、422…ボール、423…外輪、G…潤滑剤、J1…第1軸、J2…第2軸、J3…軸、La…長軸、Lb…短軸、a…軸線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gear apparatus main body, 1B ... Gear apparatus main body, 2 ... Rigid gear (internal gear), 3 ... Flexible gear (external gear), 3B ... Flexible gear (external gear), 4 ... Wave generation 5 ... case 5B ... case 10 ... gear device 10B ... gear device 11 ... lid body 11B ... lid body 12 ... main body 13 ... bearing 14 ... bearing 15 ... inner ring 16 ... outer ring 17 ... Roller, 18 ... Cross roller bearing, 23 ... Internal teeth, 31 ... Body, 32 ... Bottom, 32B ... Flange, 33 ... External teeth, 36 ... Opening, 41 ... Cam, 42 ... Bearing, 61 ... Shaft , 62 ... shaft, 100 ... robot, 110 ... base, 111 ... inner wall surface, 111B ... inner wall surface, 120 ... first arm, 121 ... inner wall surface, 130 ... second arm, 140 ... work head, 141 ... spline shaft 150 ... End effector 151 ... Inner wall surface DESCRIPTION OF SYMBOLS 160 ... Wiring routing part, 170 ... Motor, 190 ... Control apparatus, 200 ... Gear apparatus, 202 ... Main-body part, 203 ... 1st rotating shaft, 204 ... 2nd rotating shaft, 205 ... Center axis, 206 ... Ring gear, 206a ... gear teeth, 206c ... cavity, 207 ... first revolving gear, 207a ... gear teeth, 207b ... shaft hole, 207c ... first through hole, 208 ... second revolving gear, 208a ... gear teeth, 208b ... shaft hole, 208c ... second through hole, 209 ... first bearing, 210 ... second bearing, 211 ... first eccentric cam, 212 ... second eccentric cam, 213 ... through pin, 214 ... first elastic part, 215 ... second elasticity Part, 216 ... lower cover plate, 216a ... center hole, 217 ... nut, 218 ... upper cover plate, 411 ... shaft part, 412 ... cam part, 421 ... inner ring, 422 ... ball, 423 ... outer ring, G ... lubricant, 1 ... first axis, J2 ... second shaft, J3 ... shaft, La ... major axis, Lb ... minor axis, a ... axis

Claims (8)

第1部材と、
前記第1部材に対して回動可能に設けられている第2部材と、
前記第1部材および前記第2部材の一方側から他方側へ駆動力を伝達する歯車装置と、を備え、
前記歯車装置は、
内歯歯車と、
前記内歯歯車に部分的に噛み合う可撓性の外歯歯車と、
前記外歯歯車の内周面に接触し、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置を周方向に移動させる波動発生器と、
前記内歯歯車と前記外歯歯車との間および前記外歯歯車と前記波動発生器との間のうちの少なくとも一方に配置されている潤滑剤と、を有し、
前記内歯歯車、前記外歯歯車および前記波動発生器のうちの一つが前記第1部材に対して接続され、他の一つが前記第2部材に対して接続され、
前記潤滑剤は、基油と、増ちょう剤と、有機モリブデン化合物と、を含み、かつ、離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にあることを特徴とするロボット。
A first member;
A second member rotatably provided with respect to the first member;
A gear device that transmits a driving force from one side to the other side of the first member and the second member,
The gear device is
An internal gear,
A flexible external gear partially meshed with the internal gear;
A wave generator that contacts an inner peripheral surface of the external gear and moves a meshing position of the internal gear and the external gear in a circumferential direction;
A lubricant disposed between at least one of the internal gear and the external gear and between the external gear and the wave generator;
One of the internal gear, the external gear and the wave generator is connected to the first member, and the other is connected to the second member.
The lubricant includes a base oil, a thickener, and an organomolybdenum compound, and has a degree of oil separation in a range of 4% by mass to 13.8% by mass.
前記潤滑剤のちょう度は、325以上365以下の範囲内にある請求項1に記載のロボット。   The robot according to claim 1, wherein the consistency of the lubricant is in a range of 325 to 365. 前記潤滑剤の滴点は、248℃以上270℃以下の範囲内にある請求項1または2に記載のロボット。   The robot according to claim 1, wherein a dropping point of the lubricant is in a range of 248 ° C. or more and 270 ° C. or less. 前記増ちょう剤は、リチウム複合石けんを含む請求項1ないし3のいずれか1項に記載のロボット。   The robot according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickener includes lithium composite soap. 前記内歯歯車はクロムモリブデン鋼を材料としている請求項1ないし4のいずれか1項に記載のロボット。   The robot according to claim 1, wherein the internal gear is made of chromium molybdenum steel. 前記外歯歯車はニッケルクロムモリブデン鋼を材料としている請求項5に記載のロボット。   The robot according to claim 5, wherein the external gear is made of nickel chrome molybdenum steel. 内歯歯車と、
前記内歯歯車に部分的に噛み合う可撓性の外歯歯車と、
前記外歯歯車の内周面に接触し、前記内歯歯車と前記外歯歯車との噛み合い位置を周方向に移動させる波動発生器と、
前記内歯歯車と前記外歯歯車との間および前記外歯歯車と前記波動発生器との間のうちの少なくとも一方に配置されている潤滑剤と、を有し、
前記潤滑剤は、基油と、増ちょう剤と、有機モリブデン化合物と、を含み、かつ、離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にあることを特徴とする歯車装置。
An internal gear,
A flexible external gear partially meshed with the internal gear;
A wave generator that contacts an inner peripheral surface of the external gear and moves a meshing position of the internal gear and the external gear in a circumferential direction;
A lubricant disposed between at least one of the internal gear and the external gear and between the external gear and the wave generator;
The lubricant includes a base oil, a thickener, and an organic molybdenum compound, and has a degree of oil separation within a range of 4% by mass to 13.8% by mass. .
内歯歯車と、
前記内歯歯車に内接噛合しつつ揺動回転する外歯歯車と、
前記内歯歯車と前記外歯歯車との間に配置されている潤滑剤と、を有し、
前記潤滑剤は、基油と、増ちょう剤と、有機モリブデン化合物と、を含み、かつ、離油度が4質量%以上13.8質量%以下の範囲内にあることを特徴とする歯車装置。
An internal gear,
An external gear that oscillates and rotates while internally meshing with the internal gear;
A lubricant disposed between the internal gear and the external gear,
The lubricant includes a base oil, a thickener, and an organic molybdenum compound, and has a degree of oil separation within a range of 4% by mass to 13.8% by mass. .
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