JP2697900B2 - 波動歯車装置 - Google Patents

波動歯車装置

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JP2697900B2 JP11585289A JP11585289A JP2697900B2 JP 2697900 B2 JP2697900 B2 JP 2697900B2 JP 11585289 A JP11585289 A JP 11585289A JP 11585289 A JP11585289 A JP 11585289A JP 2697900 B2 JP2697900 B2 JP 2697900B2
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滝沢  浩
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H49/00Other gearings
    • F16H49/001Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は波動歯車装置に関し、特に潤滑機構を改良し
た波動歯車装置に関する。
〔従来の技術〕
フレクスプライン内面と波動発生器の軸受外周面との
接触部には微動摩耗(フレッティングコロージョン)が
発生しやすく、波動歯車装置の破損の原因となることが
多い。微動摩耗が発生するのは、フレクスプラインと波
動発生器の軸受とは密着して作動するので、フレクスプ
ライン内面と軸受外周面との間にはクリアランスがほと
んど生ぜず、このため潤滑剤が十分に供給されないから
である。
この微動摩耗の発生を防止するため、従来から種々の
方法が提案されている。例えば、波動発生器を両面から
シールし、波動発生器の軸受内部に潤滑剤(主にグリー
ス)を保持できるようにした機構、スポンジ状部材から
なり潤滑剤を含浸させたリング状部材を波動発生器の軸
受に近接して配置する機構、潤滑剤を収納する室を有す
るリング状部材をフレクスプライン内面に取付け、潤滑
剤収納部が波動発生器の軸受に近接するようにした機構
等がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、これらの潤滑機構はいずれも、フレク
スプライン内面と軸受外周面とのクリアランスがほとん
どない状態のまま潤滑剤を供給するものであり、このた
め必ずしも潤滑剤が十分には供給され得なかった。
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、フレク
スプライン内面と軸受外周面との間の潤滑を確実に行う
ことができる。潤滑機構を備えた波動歯車装置を提供す
ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するため、本発明に係る波動歯車装置
は、波動発生器を間に挟む両側のうち少なくともいずれ
か一方の側に円板状部材を備えている。この円板状部材
は、フレクスプラインが楕円形に撓んだときの該楕円形
の短径より大きく、長径より大きくない直径を有し、楕
円形と同心に波動発生器に近接して設けられる。
円板状部材とフレクスプラインとで囲まれた空間には
潤滑剤(主にグリース)が満たされ、この潤滑剤によ
り、次に述べるように、フレクスプライン内面と軸受外
周面との間の潤滑が行われる。
〔作 用〕
円板状部材は、フレクスプラインが楕円形に撓んだ時
のその楕円形の短径より大きい直径を有するため、楕円
形の短軸上においてフレクスプラインと接触する。波動
発生器の回転に伴い、この接触位置は移動するのでフレ
クスプライン内面と円板状部材との摩擦による熱が発生
する。この熱により、グリースから波状のベースオイル
分が抽出される。これとともに、円板状部材は楕円形の
短軸上においてフレクスプラインと軸受外周面との間に
クリアランスを強制的につくり出す。一方、楕円形の長
軸上においては、円板状部材の直径は楕円形の長径より
小さいため、円板状部材とフレクスプラインとの間にク
リアランスを生じ、このクリアランスから液状ベースオ
イル分が波動発生器側に流れ込む。このベースオイル分
が流れ込んだ箇所が楕円形の短径になるようにフレクス
プラインが撓むとき、前述のようにフレクスプラインと
軸受外周面との間にクリアランスがつくり出されるの
で、このクリアランスにベースオイル分が流れ込み、所
望の潤滑が行われる。
〔実施例〕 第1図(a)、(b)に本発明に係る波動歯車装置の
一実施例を示す。同図(a)はフレクスプラインの軸線
を通る平図で切断した時の断面図、同図(b)は正面図
である。
波動歯車装置1はサーキュラスプライン2、カップ状
のフレクスプライン3およびフレクスプライン3を楕円
形に撓めてサーキュラスプライン2に部分的に噛み合わ
せる波動発生器4からなる。波動発生器4は楕円形板5
とその外周に嵌合した可撓性軸受6とからなる。波動発
生器4は楕円形板5において入力軸7と、フレクスプラ
イン3はその閉端部において出力軸8と連結している。
この波動歯車装置1には、フレクスプライン3内部に
円板状部材9が設けられている。この円板状部材9は、
フレクスプライン3の軸線と同心の状態で波動発生器4
に近接して、かつほぼ平行に取付けられており、その直
径はフレクスプライン3が楕円形に撓んだときのその楕
円形の短径より大きく、かつ長径より小さい。また、円
板状部材9にはその中心から外周に向かって低くなるテ
ーパ10が付けられており、フレクスプライン3とテーパ
10とで囲まれる空間にはグリース11が満たされている。
この波動歯車装置1の潤滑は次のように行われる。
入力軸7の回転に伴い波動発生器4が回転すると波動
発生器4により楕円形に変形しているフレクスプライン
3とサーキュラスプライン2との噛み合い位置が順次移
動して行く。円板状部材9はこの楕円形の短径よりも大
きい直径をするので、第1図(b)に示すように、この
楕円形の短軸X軸上において円板状部材9とフレクスプ
ライン3内面とは接触し、波動発生器4の回転に伴い、
フレクスプライン3内面と円板状部材9とは接触したま
ま、その接触位置は波動発生器4の回転方向と同じ方向
に移動する。波動発生器4は高速回転しているので、こ
の接触により摩擦熱を生じる。グリース11は円板状部材
9に隣接して存在しているので、この摩擦熱によりグリ
ース11のベースオイル分が液体となって抽出され、円板
状部材9の外周付近に溜まる。
円板状部材9の直径はフレクスプライン3の楕円形の
長径よりも小さいので、第1図(b)に示す楕円形の長
軸Y軸上においては、第2図(a)に示すように、円板
状部材9の外周とフレクスプライン3の内面との間にク
リアランス12を生じる。円板状部材9の外周付近に溜ま
っていた液状ベースオイル分は、第2図(a)の矢印で
示すように、フレクスプライン3内面に沿ってこのクリ
アランス12を通り、波動発生器4の軸受6に向かって流
れ込む。
一方、円板状部材9の直径はフレクスプライン3の楕
円形の短径よりも大きいので、第1図(b)に示す楕円
形の短軸X軸上においては、第2図(b)に示すよう
に、円板状部材9とフレクスプライン3内面とが当接す
ることにより、軸受6外周面とフレクスプライン3内面
との間に強制的にクリアランス13がつくられる。このた
め、クリアランス12を通って軸受6方向に流れ込んでい
たグリース11の液状ベースオイル分が溜まっている箇所
が楕円形の短径となるようにフレクスプライン3が撓む
と、液状ベースオイル分はフレクスプライン3内面に沿
ってクリアランス13に流れ込む。
この液状ベースオイル分が流れ込んだ部分が楕円形の
長径となるようにフレクスプライン3が撓むと、第2図
(a)に示すように、フレクスプライン3内面と軸受6
外周面とは密着した状態になり、クリアランス13に流れ
込んだベースオイル分によってフレクスプライン3内面
と軸受6外周面との間の潤滑がなされる。
なお、円板状部材9にはテーパ10が設けられているの
で、グリース11は円板状部材9の外周方向に誘導され、
以上述べた潤滑作用が行われ易くなる。
また、第3図に示すように、円板状部材9には軸受6
に対向する部分に孔14を設け、さらに、外周縁部には切
り欠き15を設けても良い。孔14により、孔14を通過して
グリース11が軸受6に達するので軸受6自体の潤滑が行
われる。また、切り欠き15により、グリース11の液状ベ
ースオイル分が円板状部材9を経て軸受6方向により多
量に流れ易くなる。
本発明は以上の実施例に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載された発明の範囲内において種々の
変更が可能であり、それらも本発明の範囲に包含される
ものである。
例えば、本実施例においては、円板状部材9はフレク
スプライン3閉端部に取付けたが、波動発生器4に取付
けることもできる。この場合は、入力軸7をフレクスプ
ライン3内部に突出させて、その突出端に軸受を介して
円板状部材9を取付ける。軸受を介することにより、円
板状部材9の回転を最小限に抑えることができ、円板状
部材9の回転による慣性力を低くすることができる。
また、円板状部材9は波動歯車装置1の使用方向によ
り、波動発生器4の入力軸7が突出している側に設ける
ことも可能である。特に、波動歯車装置1を出力軸8が
鉛直下向きになるように使用する場合には、円板状部材
9を入力軸7が突出している側(すなわち、波動発生器
4の上方)に設け、グリースを円板状部材9の上方に配
置すれば、重力の作用を受けてグリースのベースオイル
分は軸受6方向に流れ込みやすくなるので、円板状部材
9は入力軸7突出側に設ける方が適している。
なお、波動発生器4を間に挟んで両側に円板状部材9
を設けても良い。
さらに、円板状部材9の材質は金属、非金属を問わな
いが、円板状部材9自体を、例えば含油含金のような潤
滑性のある材質で形成しても良い。
円板状部材9の直径は本実施例においては、楕円形の
長径よりも小さいものとして説明したが、楕円形の長径
より大きくなければ良く、結局次のようであれば良い。
(短径)<(円板状部材直径)≦(長径) 〔発明の効果〕 本発明に係る波動歯車装置においては、フレクスプラ
イン内面と波動発生器の軸受外周面との間に強制的にク
リアランスを設けるので潤滑剤を十分に供給することが
でき、微動摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明に係る波動歯車装置をフレクスプ
ラインの軸線を通る平面で切断した場合の断面図、同図
(b)は正面図、第2図(a)は楕円形の長軸上におい
て円板状部材とフレクスプラインとの間にクリアランス
が形成される状態を示す概略図、同図(b)は楕円形の
短軸上において波動発生器の軸受とフレクスプラインと
の間にクリアランスが形成される状態を示す概略図、第
3図は円板状部材の平面図である。 〔符号の説明〕 1……波動歯車装置、2……サーキュラスプライン 3……フレクスプライン、4……波動発生器 5……楕円形板、6……可撓性軸受 7……入力軸、8……出力軸 9……円板状部材、10……テーパ 11……グリース、12、13……クリアランス 14……孔、15……切り欠き

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サーキュラスプライン、フレクスプライン
    および前記フレクスプラインを楕円形に撓めて前記サー
    キュラスプラインに部分的に噛み合わせる波動発生器か
    らなる波動歯車装置において、 前記波動発生器を間に挟む両側のうち少なくともいずれ
    か一方の側に、前記フレクスプラインが楕円形に撓んだ
    ときの該楕円形の短径より大きく、長径より大きくない
    直径を有する円板状部材を前記楕円形と同心に、前記波
    動発生器に近接して設けたことを特徴とする波動歯車装
    置。
  2. 【請求項2】前記円板状部材は、前記波動発生器外周に
    対向する部分に設けられた孔または外周縁部に形成され
    た切り欠きのうちの少なくともいずれか一方を有してい
    ることを特徴とする請求項(1)記載の波動歯車装置。
  3. 【請求項3】前記円板状部材には中心から外周に向かっ
    て低くなるテーパが付けられていることを特徴とする請
    求項(1)または(2)記載の波動歯車装置。
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