JP2022105356A - 撓み噛合い式歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外歯歯車の耐久性を損なうことなく潤滑剤の漏出を抑制する。【解決手段】起振体１０Ａと、起振体１０Ａにより撓み変形される外歯歯車１１と、外歯歯車１１と噛合う内歯歯車と、内歯歯車が設けられた内歯部材３１を支持する主軸受３８と、主軸受３８よりも外部空間側に配置されたシール部材４５と、を備えたカップ型またはシルクハット型の撓み噛合い式歯車装置１であって、主軸受３８の内輪部材３２は、主軸受３８とシール部材４５の間の第１空間Ｓ１と、主軸受３８に対して第１空間Ｓ１よりも歯車装置内部側の第２空間Ｓ２とに連通する連通路３９を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、撓み噛合い式歯車装置に関する。

従来のシルクハット型やカップ型の撓み噛合い式歯車装置では、内歯歯車を支持する部材と外歯歯車を支持する部材とを相対回転可能な状態で支持する主軸受を備え、両歯車の噛合い部分が潤滑剤にて潤滑されている。
このような撓み噛合い式歯車装置では、外歯歯車の撓みに起因するポンプ効果により両歯車の噛合い部分から押し出される潤滑剤が、主軸受までの間の空間や隙間を通じて流通している。
この場合、両歯車の噛合い部分から主軸受の軌道溝に向かう潤滑剤が外部に漏出しないように、主軸受の近くには、オイルシールが設けられている。
しかしながら、潤滑剤が主軸受とオイルシールの間に溜まってしまうと、オイルシールから外部に潤滑剤の漏れが生じ易くなる。
このため、従来の撓み噛合い式歯車装置では、外歯歯車のダイヤフラムに流通孔を設け、別空間に潤滑剤を逃がす構造を採っていた（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０２０／１００３０９号

しかしながら、上記従来技術では、外歯歯車のダイヤフラムに流通孔を設けていることから、外歯歯車の強度低下によって耐久性の低下を生じるおそれがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、外歯歯車の耐久性を損なうことなく潤滑剤の漏出を抑制することを目的とする。

本発明は、
起振体と、
前記起振体により撓み変形される外歯歯車と、
前記外歯歯車と噛合う内歯歯車と、
前記内歯歯車が設けられた内歯部材を支持する主軸受と、
前記主軸受よりも外部空間側に配置されたシール部材と、
を備えたカップ型またはシルクハット型の撓み噛合い式歯車装置であって、
前記主軸受の内輪部材は、前記主軸受と前記シール部材の間の第１空間と、前記主軸受に対して前記第１空間よりも前記歯車装置内部側の第２空間と、に連通する連通路を有する構成とする。

本発明によれば、外歯歯車の耐久性を損なうことなく潤滑剤の漏出を抑制することが可能となる。

第１実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置を示す軸方向断面図である。 内輪部材の周辺の軸方向断面図である。 内輪部材を軸方向から見た図である。 案内部の他の例を示す内輪部材の拡大断面図である。 第２実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置を示す軸方向断面図である。 内輪部材の軸方向断面図である。 内輪部材を軸方向から見た図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［撓み噛合い式歯車装置の構成］
図１は本発明に係る撓み噛合い式歯車装置１を示す軸方向断面図、図２は後述する内輪部材３２の周辺の軸方向断面図、図３は内輪部材３２を軸方向から見た図である。なお、図１の断面図は、図３に示したＶ－Ｖ線に沿った断面を示している。
これらの図に示すように、撓み噛合い式歯車装置１は、シルクハット型の撓み噛合い式歯車装置であり、起振体軸１０、外歯歯車１１、内歯部材３１、内輪部材３２、起振体軸受１２、ケーシング３３、第１カバー３４、第２カバー３５、主軸受３８を備える。

［起振体軸］
起振体軸１０は、回転軸Ｏ１を中心に回転する中空筒状の軸であり、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が非円形（例えば楕円状）の起振体１０Ａと、起振体１０Ａの軸方向の両側に設けられた軸部１０Ｂ、１０Ｃとを有する。楕円状は、幾何学的に厳密な楕円に限定されるものではなく、略楕円を含む。軸部１０Ｂ、１０Ｃは、回転軸Ｏ１に垂直な断面の
外形が円形の軸である。
なお、以下の説明では、回転軸Ｏ１に沿った方向を「軸方向」、回転軸Ｏ１に垂直な方向を「径方向」、回転軸Ｏ１を中心とする回転方向を「周方向」という。また、軸方向のうち、外部の被駆動部材と連結されて減速された運動を当該被駆動部材に出力する側（図中の左側）を「出力側」といい、出力側とは反対側（図中の右側）を「反出力側」という。

［起振体軸受］
起振体軸受１２は、例えば転がり玉軸受であり、起振体１０Ａと外歯歯車１１との間に配置される。起振体１０Ａと外歯歯車１１とは、起振体軸受１２を介して相対回転可能となっている。
起振体軸受１２は、外歯歯車１１に内嵌された外輪１２１と、起振体１０Ａに外嵌された内輪１２２と、複数の転動体１２３と、複数の転動体１２３を保持する保持器１２４とを有する。
複数の転動体１２３は、外輪１２１と内輪１２２との間で周方向に並んで配置され、外輪１２１の内周面と内輪１２２の外周面とを転走面としている。

外輪１２１は、半径方向に撓み可能な可撓性を有しており、起振体１０Ａによって楕円状に撓められる。そして、起振体軸１０の回転により起振体１０Ａの楕円の長軸の両端部が周回すると、外輪１２１も、楕円の長軸の両端部の位置が周回するように撓みを生じる。なお、内輪１２２は、剛性を有し、起振体１０Ａの外周に嵌合固定される。

なお、起振体軸受１２は、転がり玉軸受に限らず、他の軸受、例えば、ニードルやコロを転動体とする軸受等を利用しても良い。

［外歯歯車］
外歯歯車１１は、半径方向に撓み可能な円筒部１１１と、この円筒部１１１の軸方向一端部（例えば、出力側端部）から半径方向外側に延出された円環平板状のダイヤフラム１１２と、ダイヤフラム１１２の外縁からさらに半径方向外側に延出された円環平板状の取付板１１３と、円筒部１１１の軸方向他端部（例えば、反出力側端部）の外周面に形成された外歯１１４とを備えている。
外歯歯車１１は、上記円筒部１１１、ダイヤフラム１１２、取付板１１３及び外歯１１４が略シルクハット形状となるように一体的に形成されている。

円筒部１１１は、可撓性を有するとともに回転軸Ｏ１を中心とする円筒状である。軸方向について、円筒部１１１の外歯１１４の形成位置の内側には、起振体軸１０の起振体１０Ａ及び起振体軸受１２が位置しており、起振体１０Ａによって楕円状に撓められる。起振体軸１０の回転により起振体１０Ａの楕円の長軸の両端部が周回すると、円筒部１１１の外歯１１４も、楕円の長軸の両端部の位置が周回するように撓みを生じる。この楕円の長軸の両端部に相当する位置において、外歯１１４が後述する内歯部材３１の内歯３１４にかみ合っている。

ダイヤフラム１１２は、フランジ状を呈しており、円筒部１１１と同程度の厚さで形成されている。
ダイヤフラム１１２の外周に設けられた取付板１１３は、ダイヤフラム１１２よりも肉厚であり、剛性を有する。
取付板１１３は、全周に渡ってケーシング３３と第２カバー３５とに挟持される。ケーシング３３、取付板１１３及び第２カバー３５の各々には、軸方向に一続きに延びるボルト連結用穴が設けられている。撓み噛合い式歯車装置１が装置外部の被駆動部材（図示略）と接続される際、ケーシング３３、取付板１１３及び第２カバー３５は、各々のボルト連結用穴を介して連結部材である図示しないボルトにより被駆動部材に共締めにより一体的に連結される。これらボルト連結用穴は、周方向の複数の箇所に設けられている。

［ケーシング］
ケーシング３３は、略円筒状であって、内歯部材３１及び内輪部材３２を径方向外側から覆う。ケーシング３３は、軸方向における一方（出力側）に内周が縮径した厚肉部３３１を有し、軸方向における他方（反出力側）に内周が厚肉部３３１より拡径した薄肉部３３２を有する。厚肉部３３１と薄肉部３３２の外径は等しい。
ケーシング３３は、厚肉部３３１の内周部が主軸受３８の外輪となっており、主軸受３８の転動体３８１が転走する転走溝が形成されている。

［内歯部材］
内歯部材３１は、回転軸Ｏ１を中心とする円環状であって、内周に内歯３１４が形成され、外歯歯車１１の外歯１１４に噛合する。
内歯部材３１は、内輪部材３２の反出力側に配置され、内歯部材３１の反出力側には、さらに、前述した第１カバー３４が配置される。
第１カバー３４、内歯部材３１、内輪部材３２の各々には、軸方向に一続きに延びるボルト連結用穴が設けられ、ボルト５１によって一体的に連結される。ボルト連結用穴は、周方向に複数形成されている。

また、第１カバー３４、内歯部材３１及び内輪部材３２には、撓み噛合い式歯車装置１を装置外部の支持部材（図示略）と接続するためのボルト連結用穴も軸方向に一続きに設けられている。
支持部材と接続する際には、図示しないボルトにより、第１カバー３４、内歯部材３１及び内輪部材３２は、支持部材に共締めにより連結される。このボルト連結用穴も、周方向に複数形成されている。

［内輪部材］
内輪部材３２は、回転軸Ｏ１を中心とする短尺の円筒状であって、軸方向における出力側の外周部は、主軸受３８の内輪となっており、主軸受３８の転動体３８１の転走面が形成され、転送溝が形成されている。

［主軸受］
主軸受３８は、例えば、クロスローラベアリングからなり、前述したように、ケーシング３３の厚肉部３３１の内周部が外輪、内輪部材３２の外周部が内輪となり、これらの間に転動体３８１を有する。
前述したように、ケーシング３３、外歯歯車１１及び第２カバー３５は一体的に連結され、第１カバー３４、内歯部材３１及び内輪部材３２も一体的に連結される。主軸受３８は、これら二組の連結体の間にあって、回転軸Ｏ１を中心とした相互の回転を可能としている。つまり、主軸受３８は、内輪部材３２を介して内歯部材３１を回転自在に支持している。
なお、主軸受３８は、クロスローラベアリングに限らず、他の軸受から構成してもよい。

［第１カバー及び第２カバー］
第１カバー３４は、ボルト５１により内歯部材３１及び内輪部材３２と連結され、内歯部材３１を軸方向の反出力側から覆う。第１カバー３４と起振体軸１０の軸部１０Ｂとの間には軸受３６（例えば玉軸受）が設けられている。第１カバー３４は、当該軸受３６を介して起振体軸１０を回転軸Ｏ１中心で回転自在に支持している。

第２カバー３５は、図示しないボルトによりケーシング３３及び外歯歯車１１と連結された状態で、ケーシング３３及び外歯歯車１１を軸方向の出力側から覆う。第２カバー３５と起振体軸１０の軸部１０Ｃとの間には軸受３７（例えば、玉軸受）が設けられている。第２カバー３５は、当該軸受３７を介して起振体軸１０を回転軸Ｏ１中心で回転自在に支持している。

［撓み噛合い式歯車装置の内部の潤滑剤の移動について］
撓み噛合い式歯車装置１は、潤滑剤（例えば、グリース）をシールするシール部材としてオイルシール４３，４４，４５及びＯリング４６，４７，４８，４９を備える。
オイルシール４３は、軸受３６よりも軸方向の反出力側であって、起振体軸１０の軸部１０Ｂと第１カバー３４との間に配置され、反出力側への潤滑剤の流出を抑制する。
オイルシール４４は、軸受３７よりも軸方向の出力側であって、起振体軸１０の軸部１０Ｃと第２カバー３５との間に配置され、出力側への潤滑剤の流出を抑制する。
オイルシール４５は、ケーシング３３と内歯部材３１との間に配置され、反出力側への潤滑剤の流出を抑制する。なお、オイルシール４５は、主軸受３８の内輪部材３２と一体回転する部材と、外輪側の部材（外輪側の部材と一体的に回転する部材を含む）との間であって、主軸受３８よりも外部空間側に配置されていればよく、内周側部材および外周側部材は特に限定されてない。
Ｏリング４６，４７，４８，４９は、それぞれ、内歯部材３１と第１カバー３４との間、内歯部材３１と内輪部材３２との間、ケーシング３３と外歯歯車１１との間、第２カバー３５と外歯歯車１１との間にそれぞれ設けられ、これらの間で潤滑剤が流出することを抑制する。

撓み噛合い式歯車装置１の内側には、上記オイルシール４３，４４，４５及びＯリング４６，４７，４８，４９によって潤滑剤がシールされた密閉空間が形成される。当該密閉空間は、第１～第３空間Ｓ１～Ｓ３に区画される。なお、第１～第３空間Ｓ１～Ｓ３の間での潤滑剤の移動は可能である。

第１空間Ｓ１は、径方向について内歯部材３１及び内輪部材３２とケーシング３３の間であって、軸方向について主軸受３８とオイルシール４５の間となる領域に形成される。オイルシール４５は、第１空間Ｓ１と外部空間の境界に位置するので、「主軸受よりも外部空間側に配置されたシール部材」に相当する。
内輪部材３２とケーシング３３の間には、主軸受３８の転動体３８１よりも反出力側に第１すき間部ｎ１と第２すき間部ｎ２が存在し、第１空間Ｓ１はこれらを含んでいる。

第１すき間部ｎ１は、内輪部材３２とケーシング３３の厚肉部３３１との間であって、転動体３８１の反出力側に隣接している。
第２すき間部ｎ２は、内輪部材３２とケーシング３３の薄肉部３３２との間であって、第１すき間部ｎ１とオイルシール４５との間に位置する。
第１すき間部ｎ１と第２すき間部ｎ２は、いずれも、回転軸Ｏ１を中心として全周に渡って形成されている。
また、第１すき間部ｎ１は、第２すき間部ｎ２に比して、径方向の幅が狭くなっている。

第２空間Ｓ２は、外歯１１４と内歯３１４の噛合い部を含み、内歯部材３１及び内輪部材３２と外歯歯車１１との間となる領域に形成される。
撓み噛合い式歯車装置１において、外歯１１４と内歯３１４の噛合い部に供給された潤滑剤が各オイルシール４３～４５に到達するまでの移動経路における噛合い部に近い方を「歯車装置内部側」と定義する。
上記定義に従う場合、第２空間Ｓ２は、「前記主軸受に対して前記第１空間よりも歯車装置内部側」に位置しているといえる。

また、第２空間Ｓ２は、内輪部材３２の内周と外歯歯車１１の円筒部１１１の外周との間に位置する第３すき間部ｎ３と、内輪部材３２の出力側の端面と外歯歯車１１のダイヤフラム１１２の間に位置する第４すき間部ｎ４とを有する。

第３すき間部ｎ３は、外歯１１４と内歯３１４の噛合い部に対して出力側から隣接している。内輪部材３２の内周は、反出力側（噛合い部側）が出力側よりも拡径しており、第３すき間部ｎ３は、噛合い部側端部の径方向の幅が広くなっている。
第４すき間部ｎ４は、第３すき間部ｎ３の出力側の端部から主軸受３８の転動体３８１の出力側に連通している。
第３すき間部ｎ３と第４すき間部ｎ４は、いずれも、回転軸Ｏ１を中心として全周に渡って形成されている。

第３空間Ｓ３は、起振体軸１０と外歯歯車１１の円筒部１１１との間となる領域と、外歯歯車１１のダイヤフラム１１２と第２カバー３５との間となる領域を有する。これらの領域は、いずれも、回転軸Ｏ１を中心として全周に渡って形成されている。
第３空間Ｓ３内には、軸受３６，３７及び起振体軸受１２が配置されている。

潤滑剤は、主に、外歯１１４と内歯３１４の噛合い部と軸受３６，３７、起振体軸受１２及び主軸受３８に供給される。
この場合、外歯１１４と内歯３１４の噛合い部に供給された潤滑剤は、撓みを生じる外歯１１４のポンプ効果により噛合い部の外側に移動が生じ易い。
噛合い部から第２空間Ｓ２側に移動した潤滑剤は、第３すき間部ｎ３から第４すき間部ｎ４を経て主軸受３８の転動体３８１の出力側のすき間に到達し、さらに、転動体３８１を通過して第１空間Ｓ１に到達する。
第１空間Ｓ１に到達した潤滑剤が、仮に、これより先の移動経路が存在しない場合には、第１空間Ｓ１内に溜まり、オイルシール４５から外部空間に漏出するおそれが生じる。

そこで、撓み噛合い式歯車装置１は、内輪部材３２に、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とに連通する連通路３９を設けている。
図２に示すように、この連通路３９は、内輪部材３２の内周から外周にかけて径方向に沿って貫通した貫通孔であり、図３に示すように、周方向について均一間隔で四つ形成されている。なお、連通路３９の個数は、任意であり、適宜、増減可能である。

軸方向における各連通路３９の配置は、主軸受３８の転動体３８１とオイルシール４５の軸方向中央よりもオイルシール４５寄りとなっている。より詳細には、転動体３８１の軸方向における反出力側端部から連通路３９の中心位置までの距離をｌ１、オイルシール４５の軸方向における出力側端部から連通路３９の中心位置までの距離をｌ２とした場合、連通路３９は、ｌ１＞ｌ２となるように軸方向の配置が設定されている。
また、各連通路３９は、径方向における外側の端部が第２すき間部ｎ２に臨む配置となっている。

転動体３８１の近くでは、内輪となる内輪部材３２と外輪となるケーシング３３の厚肉部３３１との相対的な回転により潤滑剤が撹拌されて流動状態にあるので、連通路３９に潤滑剤が入りにくく、当該連通路３９を通過してオイルシール４５に到達し得る。
このため、連通路３９を主軸受３８から離れて（オイルシール４５寄りに）配置することで、流動が収まった潤滑剤を効果的に連通路３９に導くことができる。
また、潤滑剤は、幅の狭い第１すき間部ｎ１よりも幅の広い第２すき間部ｎ２の方が移動速度が低減するので、第２すき間部ｎ２に臨むように連通路３９を配置とすることにより、潤滑剤をより効果的に連通路３９に導くことが可能である。

また、内輪部材３２の外周面上であって、各連通路３９の径方向外側の端部には、当該各連通路３９に潤滑剤を案内する案内部としての第１凹部３９１が形成されている。さらに、内輪部材３２の内周面上であって、各連通路３９の径方向内側の端部には、第２凹部３９２が形成されている。
第１凹部３９１は、内輪部材３２の外周面上を全周に渡って形成された環状溝である。第２凹部３９２は、内輪部材３２の内周面上を全周に渡って形成された環状溝である。
各連通路３９の径方向外側の端部は、第１凹部３９１の溝内底面において開口し、各連通路３９の径方向内側の端部は、第２凹部３９２の溝内底面において開口している。
第１凹部３９１及び第２凹部３９２は、軸方向の幅が、連通路３９の内径よりも広く設定されている。

［撓み噛合い式歯車装置の動作］
続いて、撓み噛合い式歯車装置１の減速動作について説明する。
ここでは、被駆動部材（図示略）がケーシング３３、外歯歯車１１及び第２カバー３５に連結され、支持部材（図示略）が第１カバー３４、内輪部材３２及び内歯部材３１に連結され、支持部材に対して被駆動部材が出力側となって減速動作を行う場合を例示する。

モータ等の駆動源により起振体軸１０の回転駆動が行われると、起振体１０Ａの運動が起振体軸受１２を介して外歯歯車１１に伝わる。このとき、外歯歯車１１の外歯１１４は、起振体１０Ａの外周面に沿った形状に規制され、軸方向から見て、長軸部分と短軸部分とを有する楕円形状に撓んでいる。さらに、外歯１１４は、長軸部分に対応する位置で、支持部材によって固定的に支持された内歯部材３１の内歯３１４と噛合っている。このため、外歯歯車１１は起振体１０Ａと同じ回転速度で回転することはなく、外歯１１４の内側で起振体１０Ａが相対的に回転する。そして、この相対的な回転に伴って、外歯１１４は長軸部分に対応する位置と短軸部分に対応する位置とが周方向に移動するように撓み変形する。この変形の周期は、起振体軸１０の回転周期に比例する。

外歯１１４が撓み変形する際、その長軸部分に対応する位置が移動することで、外歯１１４と内歯３１４との噛合う位置が回転方向に変化する。ここで、例えば、外歯１１４の歯数が１００で、内歯３１４の歯数が１０２だとすると、噛合う位置が一周するごとに、外歯１１４と内歯３１４との噛合う歯がずれていき、これにより外歯歯車１１が回転（自転）する。上記の歯数であれば、起振体軸１０の回転運動は減速比１００：２で減速されて外歯歯車１１に伝達される。この場合、減速比は「５０」となる。

一方、外歯歯車１１は、ケーシング３３及び第２カバー３５と共に被駆動部材に連結されているため、起振体軸１０の回転運動が減速比１００：２で被駆動部材に出力される。

一方、撓み噛合い式歯車装置１内において、外歯１１４と内歯３１４との噛合い部に供給された潤滑剤は、上記減速回転の伝達動作に伴い、噛合い部からポンプ効果により移動を生じる。
上記噛合い部から第２空間Ｓ２に移動した潤滑剤は、主軸受３８に到達し、さらに、転動体３８１を通過して第１空間Ｓ１に到達する。
潤滑剤は、第１空間Ｓ１の第１すき間部ｎ１から第２すき間部ｎ２に移動すると、環状溝からなる第１凹部３９１内に侵入する。第１凹部３９１の溝内底面には、複数箇所に連通路３９の一端部が開口しているので、第１凹部３９１内の潤滑剤は、各連通路３９内に導かれ、第２空間Ｓ２に戻される。
第２空間Ｓ２に戻された潤滑剤は、その一部が、再び、外歯１１４と内歯３１４との噛合い部に供給されて、潤滑を行い、また、他の一部の潤滑剤は、第２空間Ｓ２－第１空間Ｓ１－連通路３９－第２空間Ｓ２へと移動して循環する。

［第１実施形態の技術的効果］
上記撓み噛合い式歯車装置１は、主軸受３８とオイルシール４５の間の第１空間Ｓ１と主軸受３８に対して第１空間Ｓ１よりも歯車装置内部側の第２空間Ｓ２とに連通する連通路３９を有している。
このため、外歯１１４と内歯３１４との噛合い部に供給された潤滑剤が第２空間Ｓ２に移動し、さらに、主軸受３８を通じて第１空間Ｓ１に到達した場合、連通路３９を通じて、再び、第２空間Ｓ２に戻すことができる。
従って、第１空間Ｓ１内に潤滑剤が増加して、オイルシール４５から装置外部に漏出することを効果的に抑制することが可能となる。
特に、連通路３９を径方向に沿った貫通孔で構成したので、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２への経路長の短縮化を図ることができ、潤滑剤の移動をより効果的に行うことが可能となる。
また、従来のような外歯歯車に貫通孔を設ける構造ではないので、外歯歯車１１の耐久性の低下を回避し、撓み噛合い式歯車装置１の長寿命化、メンテナンス性の向上を図ることが可能となる。

また、第２空間Ｓ２が、外歯１１４と内歯３１４の噛合い部が存在する空間である場合、噛合い部に供給された潤滑剤が、第２空間Ｓ２を通じて第１空間Ｓ１に移動を生じるが、連通路３９が潤滑剤を第２空間Ｓ２に戻すので、潤滑剤の循環経路が構成され、オイルシール４５からの潤滑剤の漏出をより効果的に抑制することが可能となる。
さらに、第２空間Ｓ２に噛合い部が存在する場合、循環して戻された潤滑剤を噛合い部に再び供給して潤滑を行うことが可能となり、潤滑剤の消費を低減して、装置の長寿命化或いはメンテナンス性の向上を図ることが可能となる。

また、内輪部材３２は、連通路３９に潤滑剤を案内する案内部としての第１凹部３９１を有しているので、潤滑剤を効果的に連通路３９に導くことができ、潤滑剤を効果的に移動させて、潤滑剤の漏出をより効果的に抑制することが可能となる。
また、連通路３９は、第１凹部３９１の底面に開口しているので、第１凹部３９１に入った潤滑剤を効果的に連通路３９に導くことが可能である。
さらに、第１凹部３９１が環状溝であるため、内輪部材３２の広範囲で潤滑剤を回収して、連通路３９に導くことが出来るので、さらに効果的に潤滑剤の漏出を抑制することが可能となる。

また、内輪部材３２は、第２凹部３９２を有し、連通路３９は、第２凹部３９２の底面に開口しているため、第２空間Ｓ２に戻された潤滑剤を排出しやすく、また、広範囲に供給することができる。
特に、第２凹部３９２が環状溝である場合には、内輪部材３２の全周に渡るように潤滑剤を広範囲に供給することができる。

また、主軸受３８の外輪と内輪の間の径方向すき間に相当する第１空間Ｓ１は、転動体３８１に隣接する第１すき間部ｎ１と、当該第１すき間部ｎ１よりも大きい第２すき間部ｎ２とを有し、連通路３９は、第２すき間部ｎ２に開口している。
前述したように、幅の広い第２すき間部ｎ２の方が潤滑剤の移動速度が低減するので、第２すき間部ｎ２に連通路３９を配置とすることにより、潤滑剤をより効果的に連通路３９に導くことが可能となる。

また、連通路３９は、主軸受３８の転動体３８１とオイルシール４５の軸方向中央よりもオイルシール４５寄りに設けられている。このため、転動体３８１の近くで内輪部材３２と厚肉部３３１との相対的な回転により撹拌されて流動する潤滑剤ではなく、そこから離隔して流動が収まった状態の潤滑剤を捉えることができ、潤滑剤をより効果的に連通路３９に導くことが可能となる。

［その他］
なお、上記撓み噛合い式歯車装置１において、第１カバー３４，内歯部材３１及び内輪部材３２が支持部材に固定され、ケーシング３３、外歯歯車１１及び第２カバー３５が被駆動部材に連結され減速動作を行う場合を例示したが、ケーシング３３、外歯歯車１１及び第２カバー３５が支持部材に固定され、第１カバー３４，内歯部材３１及び内輪部材３２が被駆動部材に連結され減速動作を行う構成としても良い。

また、前述した案内部は、環状溝からなる第１凹部３９１である場合を例示したが、図４に示すように、案内部は、内輪部材３２の外周であって、連通路３９よりも反出力側において、潤滑剤の反出力側への移動を抑制する壁３９１ａによって構成しても良い。壁３９１ａは、内輪部材３２の外周の全周に形成しても良い。この場合、壁３９１ａによってせき止められた潤滑剤を当該壁３９１ａの出力側近傍に設けられた連通路３９に効果的に導くことができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［撓み噛合い式歯車装置の構成］
図５は本発明に係る撓み噛合い式歯車装置１Ａを示す軸方向断面図、図６は後述する内輪部材３２Ａの軸方向断面図、図７は内輪部材３２Ａを軸方向から見た図である。なお、図５の断面図は、図７に示したＵ－Ｕ線に沿った断面を示している。
これらの図に示すように、撓み噛合い式歯車装置１Ａは、カップ型の撓み噛合い式歯車装置であり、起振体１０１Ａ、外歯歯車１１Ａ、内歯部材３１Ａ、内輪部材３２Ａ、起振体軸受１２、カバー３４Ａ、主軸受３８Ａを備える。

［起振体］
起振体１０１Ａは、回転軸Ｏ１を中心に回転する中空筒状の軸であり、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が前述した起振体１０Ａと同じ非円形となっている。
なお、この撓み噛合い式歯車装置１Ａの説明も、回転軸Ｏ１に沿った方向を「軸方向」、回転軸Ｏ１に垂直な方向を「径方向」、回転軸Ｏ１を中心とする回転方向を「周方向」、という。また、軸方向のうち、外部の被駆動部材と連結されて減速された運動を当該被駆動部材に出力する側（図中の左側）を「出力側」といい、出力側とは反対側（図中の右側）を「反出力側」という。

起振体軸受１２は、起振体１０１Ａと外歯歯車１１Ａとの間に配置される。起振体軸受１２の構成は、前述した起振体軸受１２と同一なので、説明は省略する。

［外歯歯車］
外歯歯車１１Ａは、半径方向に撓み可能な円筒部１１１Ａと、この円筒部１１１Ａの軸方向一端部（例えば、出力側端部）から半径方向内側に延出された円環平板状のダイヤフラム１１２Ａと、ダイヤフラム１１２Ａの内縁からさらに半径方向内側に延出された円環平板状の取付板１１３Ａと、円筒部１１１Ａの軸方向他端部（例えば、反出力側端部）の外周面に形成された外歯１１４Ａとを備えている。
外歯歯車１１Ａは、上記円筒部１１１Ａ、ダイヤフラム１１２Ａ、取付板１１３Ａ及び外歯１１４Ａが略カップ形状となるように一体的に形成されている。

円筒部１１１Ａは、可撓性を有するとともに回転軸Ｏ１を中心とする円筒状である。軸方向について、円筒部１１１Ａの外歯１１４Ａの形成位置の内側には、起振体１０１Ａ及び起振体軸受１２が位置している。
外歯歯車１１Ａの外歯１１４Ａも、起振体１０１Ａによって楕円状に撓められて内歯部材３１Ａの内歯３１４Ａに噛合する。

ダイヤフラム１１２Ａは、略円形平板状であり、その内周に設けられた取付板１１３Ａは、ダイヤフラム１１２Ａよりも肉厚であって剛性を有する。
取付板１１３Ａは、ダイヤフラム１１２Ａよりも出力側に突出しており、内輪部材３２Ａの反出力側の端面に形成された円形の凹部３２１Ａに嵌合し、複数のボルト５２Ａ（一つのみ図示）により内輪部材３２Ａに固定される。

［内歯部材］
内歯部材３１Ａは、その出力側の端部にボルト５１Ａによって取り付けられたカバー３４Ａと一体となって回転軸Ｏ１を中心とする略円筒状に構成されている。
内歯部材３１Ａの反出力側端部における外周には、フランジ３１１Ａが設けられている。フランジ３１１Ａには、軸方向に沿って貫通した取付孔が周方向に沿って複数設けられている。これらの取付孔は、例えば、撓み噛合い式歯車装置１Ａを支持部材に連結する場合に使用される。

内歯部材３１Ａの反出力側端部における内周には、内歯３１４Ａが形成され、外歯歯車１１Ａの外歯１１４Ａに噛合する。
また、内歯部材３１Ａの出力側端部における内周部とカバー３４Ａの内周部は、主軸受３８Ａの外輪となっている。内歯部材３１Ａの出力側端部における内周部には、主軸受３８Ａの転動体３８１Ａが転走する転走溝の反出力側の半分が形成されており、カバー３４Ａの内周部には、主軸受３８Ａの転動体３８１Ａが転走する転走溝の出力側の半分が形成されている。

［内輪部材］
内輪部材３２Ａは、短尺の円筒部材であり、一体的に連結された内歯部材３１Ａ及びカバー３４Ａの出力側端部の内側に配置されている。内輪部材３２Ａと、一体的に連結された内歯部材３１Ａ及びカバー３４Ａとの間には、主軸受３８Ａが設けられ、回転軸Ｏ１を中心として互いに回転可能となっている。
また、内輪部材３２Ａの反出力側端部における外周部は、主軸受３８Ａの内輪となっており、主軸受３８Ａの転動体３８１Ａの転走面が形成され，転送溝が形成されている。

［主軸受］
主軸受３８Ａは、例えば、クロスローラベアリングからなり、前述したように、内歯部材３１Ａ及びカバー３４Ａの内周部が外輪、内輪部材３２Ａの外周部が内輪となり、これらの間に転動体３８１Ａを有する。
そして、主軸受３８Ａは、内歯部材３１Ａ及びカバー３４Ａの連結体に対する内輪部材３２Ａの回転軸Ｏ１回りの相対的な回転を可能としている。つまり、主軸受３８Ａは、内歯部材３１Ａを回転自在に支持している。
なお、主軸受３８Ａは、クロスローラベアリングに限らず、他の軸受から構成してもよい。

［撓み噛合い式歯車装置の内部の潤滑剤の移動について］
撓み噛合い式歯車装置１Ａは、内歯部材３１Ａに図示しない支持部材が連結された状態で、内歯部材３１Ａよりも反出力側については、潤滑剤の漏出が抑制されるようにシールされる。
さらに、内輪部材３２Ａの中央開口部には、キャップ４３Ａが取り付けられ、中央開口部からの潤滑剤がシールされている。
また、カバー３４Ａの出力側端部の内周と内輪部材３２Ａの出力側端部の外周との間には、オイルシール４５Ａが設けられ、潤滑剤がシールされている。

撓み噛合い式歯車装置１Ａの内側には、上記各構成によって潤滑剤がシールされた密閉空間が形成される。当該密閉空間は、第１～第３空間Ｓ１１～Ｓ１３に区画される。なお、第１～第３空間Ｓ１１～Ｓ１３の間での潤滑剤の移動は可能である。

第１空間Ｓ１１は、径方向について内輪部材３２Ａとカバー３４Ａの間であって、軸方向について主軸受３８Ａの転動体３８１Ａとオイルシール４５Ａの間となる領域に形成される。

第２空間Ｓ１２は、外歯１１４Ａと内歯３１４Ａの噛合い部を含み、内歯部材３１Ａと外歯歯車１１Ａとの間となる領域に形成される。
第２空間Ｓ１２は、「前記主軸受に対して前記第１空間よりも歯車装置内部側」に位置している。

第３空間Ｓ１３は、外歯歯車１１Ａ及び内輪部材３２Ａの内側領域を有する。第３空間Ｓ１３内には、起振体軸受１２や起振体１０１Ａが配置されている。

そして、内輪部材３２Ａには、当該内輪部材３２Ａの外周であって第１空間Ｓ１１に直面する位置から当該内輪部材３２Ａの反出力側端面における第２空間Ｓ１２に直面する位置に貫通する連通路３９Ａが形成されている。
図７に示すように、この連通路３９Ａは、周方向について均一間隔で四つ形成されている。なお、連通路３９Ａの個数は、任意であり、適宜、増減可能である。

また、各連通路３９Ａの第１空間Ｓ１１に直面する端部には、当該各連通路３９Ａに潤滑剤を案内する案内部としての第１凹部３９１Ａが形成されている。
また、各連通路３９Ａの第２空間Ｓ１２に直面する端部には、第２凹部３９２Ａが形成されている。
第１凹部３９１Ａ及び第２凹部３９２Ａは、いずれも、連通路３９Ａよりも幾分内径が大きな円形の凹部である。なお、第１凹部３９１Ａと第２凹部３９２Ａは、それぞれ、回転軸Ｏ１を中心とする円周溝としても良い。

［撓み噛合い式歯車装置の動作］
被駆動部材（図示略）が内輪部材３２Ａに連結され、支持部材（図示略）が内歯部材３１Ａに連結され、支持部材に対して被駆動部材が出力側となって減速動作を行う場合を例示する。
モータ等の駆動源により起振体１０１Ａの回転駆動が行われると、起振体１０１Ａの運動が起振体軸受１２を介して外歯歯車１１Ａに伝わり、外歯１１４Ａは、起振体１０１Ａの外周面形状における長軸部分に対応する位置で、内歯３１４Ａに噛合する。
外歯１１４Ａと内歯３１４Ａの噛み合い位置が起振体１０１Ａの回転方向に移動すると、外歯１１４Ａと内歯３１４Ａの歯数差によって定まる減速比に従って、外歯歯車１１Ａが回転し、起振体１０１Ａの回転運動が減速比で被駆動部材に出力される。

一方、撓み噛合い式歯車装置１Ａ内において、外歯１１４Ａと内歯３１４Ａとの噛合い部に供給された潤滑剤は、上記減速回転の伝達動作に伴い、噛合い部からポンプ効果により移動を生じる。
上記噛合い部から第２空間Ｓ１２に移動した潤滑剤は、主軸受３８Ａに到達し、さらに、転動体３８１Ａを通過して第１空間Ｓ１１に到達する。
そして、潤滑剤は、各連通路３９Ａの第１凹部３９１Ａ内に侵入し、各連通路３９Ａを通じて第２空間Ｓ１２に戻される。

［第２実施形態の技術的効果］
上記撓み噛合い式歯車装置１Ａは、主軸受３８Ａとオイルシール４５Ａの間の第１空間Ｓ１１と主軸受３８Ａに対して第１空間Ｓ１１よりも歯車装置内部側の第２空間Ｓ１２とに連通する連通路３９Ａを有している。
このため、外歯１１４Ａと内歯３１４Ａとの噛合い部に供給された潤滑剤が第２空間Ｓ１２に移動し、さらに、主軸受３８Ａを通じて第１空間Ｓ１１に到達した場合、連通路３９Ａを通じて、再び、第２空間Ｓ２に戻すことができる。
従って、オイルシール４５Ａから装置外部に漏出することを効果的に抑制することが可能となる。
また、従来のような外歯歯車に貫通孔を設ける構造ではないので、外歯歯車１１Ａの耐久性の低下を回避し、撓み噛合い式歯車装置１Ａの長寿命化、メンテナンス性の向上を図ることが可能となる。

［その他］
なお、上記撓み噛合い式歯車装置１Ａの場合も、内歯部材３１Ａが支持部材に固定され、内輪部材３２Ａが被駆動部材に連結され減速動作を行う場合を例示したが、内輪部材３２Ａが支持部材に固定され、内歯部材３１Ａが被駆動部材に連結され減速動作を行う構成としても良い。

また、撓み噛合い式歯車装置１Ａの内輪部材３２Ａの連通路３９Ａは、第１空間Ｓ１１と第２空間Ｓ１２とを連通する構成を例示したが、第１空間Ｓ１１と第３空間Ｓ１３とを連通する構成としても良い。

以上、本発明の第１及び第２実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限られない。各実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、連通路３９、３９Ａは、第１空間と第２空間に連通していれば、その形態は特に限定されず、例えば途中で蛇行するような形態でもよいし、案内部として第１凹部や第２凹部を備えなくてもよい。また、第２空間は、内歯歯車と外歯歯車の噛合い部が存在しない空間であってもよい。

１，１Ａ 撓み噛合い式歯車装置
１０ 起振体軸
１０Ａ，１０１Ａ 起振体
１１，１１Ａ 外歯歯車
１１１，１１１Ａ円筒部
１１２，１１２Ａ ダイヤフラム
１１３，１１３Ａ 取付板
１１４，１１４Ａ 外歯
１２ 起振体軸受
３１，３１Ａ 内歯部材
３１４，３１４Ａ 内歯
３２，３２Ａ 内輪部材
３２１Ａ 凹部
３３ ケーシング
３３１ 厚肉部
３３２ 薄肉部
３６，３７ 軸受
３８，３８Ａ 主軸受
３８１，３８１Ａ 転動体
３９，３９Ａ 連通路
３９１ 第１凹部（案内部）
３９２ 第２凹部
３９１ａ 壁（案内部）
４３，４４，４５，４５Ａ オイルシール（シール部材）
４６，４７，４８，４９ Ｏリング
Ｏ１ 回転軸
ｎ１ 第１すき間部
ｎ２ 第２すき間部
ｎ３ 第３すき間部
ｎ４ 第４すき間部
Ｓ１，Ｓ１１ 第１空間
Ｓ２，Ｓ１２ 第２空間
Ｓ３，Ｓ１３ 第３空間

Claims (10)

1. 起振体と、
   前記起振体により撓み変形される外歯歯車と、
   前記外歯歯車と噛合う内歯歯車と、
   前記内歯歯車が設けられた内歯部材を支持する主軸受と、
   前記主軸受よりも外部空間側に配置されたシール部材と、
   を備えたカップ型またはシルクハット型の撓み噛合い式歯車装置であって、
   前記主軸受の内輪部材は、前記主軸受と前記シール部材の間の第１空間と、前記主軸受に対して前記第１空間よりも前記歯車装置内部側の第２空間と、に連通する連通路を有する
   撓み噛合い式歯車装置。
2. 前記第２空間は、前記外歯歯車と内歯歯車の噛合い部が存在する空間である
   請求項１に記載の撓み噛合い式歯車装置。
3. 前記連通路は、径方向に沿った貫通孔である
   請求項１又は２に記載の撓み噛合い式歯車装置。
4. 前記内輪部材は、前記連通路に潤滑剤を案内する案内部を有する
   請求項１から３のいずれか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。
5. 前記案内部は、第１凹部であり、前記連通路は、前記第１凹部の底面に開口している
   請求項４に記載の撓み噛合い式歯車装置。
6. 前記第１凹部は、環状溝である
   請求項５に記載の撓み噛合い式歯車装置。
7. 前記内輪部材は、第２凹部を有し、前記連通路は、前記第２凹部の底面に開口している
   請求項１から６のいずれか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。
8. 前記第２凹部は、環状溝である
   請求項７に記載の撓み噛合い式歯車装置。
9. 前記主軸受の外輪と内輪の間の径方向すき間は、転動体に隣接する第１すき間部と、当該第１すき間部よりも大きい第２すき間部を有し、
   前記連通路は、前記第２すき間部に開口する
   請求項１から８のいずれか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。
10. 前記連通路は、前記主軸受の転動体と前記シール部材の軸方向中央よりも前記シール部材寄りに設けられる
    請求項１から９のいずれか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。

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