JP7145601B2

JP7145601B2 - 撓み噛み合い式歯車装置

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Publication number: JP7145601B2
Application number: JP2017204323A
Authority: JP
Inventors: 光拡田村
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2022-10-03
Anticipated expiration: 2037-10-23
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Description

本発明は、撓み噛み合い式歯車装置に関する。

高減速比を得られる小型の歯車装置として、撓み噛み合い式歯車装置が知られている。近年、歯車装置の用途が多様化しており、この種の撓み噛み合い式歯車装置で軽量化が要請されることがある。この要請に応えるものとして、特許文献１には、内歯歯車と外歯歯車に樹脂を用いた撓み噛み合い式歯車装置が開示されている。

特開２０１３－１７０６１１号公報

ところで、歯車に樹脂を用いると、歯車の噛合箇所が発熱した場合に、熱劣化の影響による歯車の寿命の低下が懸念される。この対策を講じた撓み噛み合い式歯車装置は未だ提案されておらず、その提案が望まれる。

本発明のある態様は、こうした状況に鑑みてなされ、その目的の１つは、軽量化を図りつつ、歯車の発熱対策を図れる撓み噛み合い式歯車装置を提供することにある。

本発明のある態様は撓み噛み合い式歯車装置に関し、起振体と、前記起振体により撓み変形する外歯歯車と、前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、を備えた撓み噛み合い式歯車装置であって、前記内歯歯車が樹脂により構成され、前記外歯歯車が前記樹脂よりも熱伝導率が高い高熱伝導材料により構成され、前記起振体軸受は、前記外歯歯車の内周面を転動する転動体を有する。

本発明によれば、軽量化を図りつつ、歯車の発熱対策を図れる。

第１実施形態の歯車装置を示す側面断面図である。図１の一部の拡大図である。図３（ａ）は、外歯歯車と内歯歯車の噛合状態を模式的に示す正面断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の範囲Ａの一部を拡大した図である。第２実施形態の歯車装置の一部を示す側面断面図である。

以下、実施形態、変形例では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略したり、構成要素の寸法を適宜拡大、縮小して示す。

（第１の実施の形態）
図１は、第１実施形態の歯車装置１０を示す側面断面図である。歯車装置１０は、内歯歯車と噛み合う外歯歯車を撓み変形させつつ内歯歯車に対する噛合位置を周方向に変えることで外歯歯車を自転させ、その自転成分を出力する撓み噛み合い式歯車装置である。本実施形態の歯車装置は、減速用内歯歯車１８－Ａと出力用内歯歯車１８－Ｂを用いて起振体１２の回転を減速して出力する、いわゆる筒型の撓み噛み合い式歯車装置である。

歯車装置１０は、主に、起振体１２と、外歯歯車１４と、起振体軸受１６－Ａ、１６－Ｂと、内歯歯車１８－Ａ、１８－Ｂと、支持部材２０と、軸受ハウジング２２－Ａ、２２－Ｂと、を備える。以下、起振体１２の回転中心線Ｌａに沿う方向を単に「軸方向Ｘ」といい、その回転中心線Ｌａ周りの周方向、径方向に関して、単に「周方向」、「径方向」ということがある。

起振体１２は、剛性を持つ筒状部材である。起振体１２には、キー等を用いて、モータ等の駆動装置の駆動軸（不図示）が連結される。起振体１２は、駆動軸によって、自らの軸芯を回転中心として回転させられる。なお、駆動装置は、起振体１２より軸方向Ｘの一方側（図中右側）に配置される。以下、軸方向Ｘの一方側を入力側といい、他方側（図中左側）を反入力側という。

起振体１２には、起振体軸受１６－Ａ、１６－Ｂの径方向内側に形成されるホロー部１２ａを有する。ホロー部１２ａは、起振体１２の径方向中央部を軸方向Ｘに貫通する。ホロー部１２ａには配線等の挿通部材（不図示）が挿通される。起振体１２にホロー部１２ａが形成されることにより、歯車装置１０の軽量化を図れる。

起振体１２は、中間軸部１２ｂと、中間軸部１２ｂより入力側にある入力側軸部１２ｃと、中間軸部１２ｂより反入力側にある反入力側軸部１２ｄとを有する。これら中間軸部１２ｂ、入力側軸部１２ｃ及び反入力側軸部１２ｄは、ホロー部１２ａの径方向外側に設けられる。中間軸部１２ｂは、その軸方向Ｘに直交する断面の外周形状が楕円状をなす。入力側軸部１２ｃ及び反入力側軸部１２ｄは、その軸方向Ｘに直交する断面の外周形状が円状をなす。本明細書での「楕円」とは、幾何学的に厳密な楕円に限定されず、略楕円も含まれる。

外歯歯車１４は、起振体１２の中間軸部１２ｂの外周側に配置される。外歯歯車１４は、可撓性を持つ筒状部材である。外歯歯車１４は、筒状の基部１４ａと、基部１４ａの外周側に基部１４ａと一体的に形成された第１外歯部１４ｂ及び第２外歯部１４ｃとを有する。第１外歯部１４ｂは入力側に配置され、後述する減速用内歯歯車１８－Ａと噛み合う。第２外歯部１４ｃは反入力側に配置され、後述する出力用内歯歯車１８－Ｂと噛み合う。第１外歯部１４ｂと第２外歯部１４ｃは、起振体１２の中間軸部１２ｂの長軸方向両側部分が内歯歯車１８と噛み合う。

外歯歯車１４は、起振体１２の回転に追従して、起振体１２の中間軸部１２ｂにより起振体軸受１６を介して楕円状に撓み変形させられる。このとき、外歯歯車１４は、内歯歯車１８－Ａ、１８－Ｂとの噛合位置を周方向に変えつつ、起振体１２の中間軸部１２ｂの形状に合うように撓み変形させられる。

起振体軸受１６－Ａ、１６－Ｂは、起振体１２の中間軸部１２ｂと外歯歯車１４の間に配置される。起振体軸受１６－Ａ、１６－Ｂには、外歯歯車１４の第１外歯部１４ｂと起振体１２の間に配置される第１起振体軸受１６－Ａと、外歯歯車１４の第２外歯部１４ｃと起振体１２の間に配置される第２起振体軸受１６－Ｂとが含まれる。起振体１２は、起振体軸受１６－Ａ、１６－Ｂを介して外歯歯車１４を回転自在に支持する。複数の起振体軸受１６－Ａ、１６－Ｂは、複数の起振体軸受１６－Ａ、１６－Ｂに対して軸方向Ｘの両側に配置されるリング状の変位規制部材２８に当たることで軸方向Ｘでの変位が規制される。

以下、共通点のある別々の構成要素に関して、名称の冒頭に「第１、第２」と付し、符号の末尾に「－Ａ、－Ｂ」と付して区別した場合、総称するときはこれらを省略する。たとえば、第１起振体軸受１６－Ａ、第２起振体軸受１６－Ｂは、総称するとき「起振体軸受１６」と記載する。

起振体軸受１６は、複数の転動体１６ａと、リテーナ１６ｂとを有する。リテーナ１６ｂは、複数の転動体１６ａの相対位置を保持するとともに複数の転動体１６ａを回転自在に支持する。

本実施形態の転動体１６ａはころである。本実施形態の転動体１６ａは、その外周面が軸方向Ｘに沿って設けられる円筒ころである。本実施形態の転動体１６ａは、軸方向Ｘに沿った回転軸線周りに回転する。

本実施形態の転動体１６ａは、外歯歯車１４の内周面を転動する。外歯歯車１４の内周面は起振体軸受１６の外輪を兼ねることになる。起振体軸受１６は、転動体１６ａが転動する撓み変形可能な外輪を有しない構成となる。

本実施形態の転動体１６ａは、起振体１２の中間軸部１２ｂの外周面を転動し、その起振体１２の外周面は転動体１６ａが転動する内側転動面３０として機能する。起振体１２の外周面は起振体軸受１６－Ａ、１６－Ｂの内輪を兼ねることになる。起振体軸受１６は転動体１６ａが転動する内輪を有しない構成となる。

内歯歯車１８－Ａ、１８－Ｂは、起振体１２の回転に追従して変形しない程度の剛性を持つ環状部材である。内歯歯車１８－Ａ、１８－Ｂは、外歯歯車１４の第１外歯部１４ｂや第２外歯部１４ｃの外周側に配置される。本実施形態の内歯歯車１８－Ａ、１８－Ｂには、入力側に配置される減速用内歯歯車１８－Ａ（第１内歯歯車）と、反入力側に配置される出力用内歯歯車１８－Ｂ（第２内歯歯車）とが含まれる。

減速用内歯歯車１８－Ａは、外歯歯車１４の第１外歯部１４ｂが噛み合う第１内歯部１８ａを有する。第１内歯部１８ａの内歯数は第１外歯部１４ｂの外歯数より２ｉ（ｉは１以上の自然数）だけ多い。これにより、起振体１２が回転したとき、第１内歯部１８ａと第１外歯部１４ｂの歯数差に応じた減速比で起振体１２の回転が減速されて外歯歯車１４が自転する。

出力用内歯歯車１８－Ｂは、外歯歯車１４の第２外歯部１４ｃが噛み合う第２内歯部１８ｃを有する。第２内歯部１８ｃの内歯数は第２外歯部１４ｃの外歯数と同数である。これにより、起振体１２が回転したとき、出力用内歯歯車１８－Ｂには、外歯歯車１４の自転成分と同じ大きさの回転が出力される。

支持部材２０は、出力用内歯歯車１８－Ｂに対して径方向外側に配置され、その出力用内歯歯車１８－Ｂを主軸受２４を介して回転自在に支持する。本実施形態の支持部材２０は締まり嵌め、中間嵌め等を用いて減速用内歯歯車１８－Ａと一体化される。本実施形態の支持部材２０と減速用内歯歯車１８－Ａは別体であるが、単一の部材の一部を構成していてもよい。

軸受ハウジング２２は、軸方向Ｘに間隔を空けて配置される。軸受ハウジング２２には、入力側に配置される入力側軸受ハウジング２２－Ａと、反入力側に配置される反入力側軸受ハウジング２２－Ｂとが含まれる。入力側軸受ハウジング２２－Ａは、ボルトＢ１等を用いて減速用内歯歯車１８－Ａと一体化される。反入力側軸受ハウジング２２－Ｂは、ボルトＢ３等を用いて出力用内歯歯車１８－Ｂと一体化される。

入力側軸受ハウジング２２－Ａと起振体１２の入力側軸部１２ｃとの間や、反入力側軸受ハウジング２２－Ｂと起振体１２の反入力側軸部１２ｄとの間には軸受２６が配置される。一対の軸受ハウジング２２－Ａ、２２－Ｂは、起振体１２を軸受２６を介して回転自在に両持ち支持する。

以上の歯車装置１０の動作を説明する。駆動装置の駆動軸が回転すると、駆動軸とともに起振体１２が回転する。起振体１２が回転すると、内歯歯車１８との噛合位置を周方向に変えつつ、起振体１２の中間軸部１２ｂの形状に合うように外歯歯車１４が連続的に撓み変形させられる。これにより、第１外歯部１４ｂは、起振体１２が一回転するごとに、減速用内歯歯車１８－Ａの第１内歯部１８ａとの歯数差に相当する分、減速用内歯歯車１８－Ａに対して相対回転（自転）する。このとき、起振体１２の回転は、第１内歯部１８ａとの歯数差に応じた減速比で減速されて外歯歯車１４が自転する。出力用内歯歯車１８－Ｂの第２内歯部１８ｃは、第２外歯部１４ｃと歯数が同じである。よって、出力用内歯歯車１８－Ｂは、起振体１２が一回転した前後で第２外歯部１４ｃとの相対的な噛合位置が変わらないまま、外歯歯車１４と同じ自転成分で同期して回転する。この出力用内歯歯車１８－Ｂの回転は出力用内歯歯車１８－Ｂから被駆動装置に伝達される。この結果、起振体１２の回転が減速されて出力用内歯歯車１８－Ｂから被駆動装置に出力される。

ここで、第１実施形態の歯車装置１０では、内歯歯車１８が樹脂により構成され、外歯歯車１４が高熱伝導材料により構成される点に一つの特徴がある。この内歯歯車１８を構成する樹脂（以下、歯車用樹脂という）は、たとえば、ポリアセタール、ポリアミド等の汎用エンジニアプラスチック等である。本発明の「樹脂」には、樹脂と他素材との複合材料も含まれる。この複合材料とは、たとえば、炭素繊維強化樹脂やガラス繊維強化樹脂等である。本実施形態では減速用内歯歯車１８－Ａ及び出力用内歯歯車１８－Ｂの両方が歯車用樹脂により構成される。なお、減速用内歯歯車１８－Ａ及び出力用内歯歯車１８－Ｂの一方のみが歯車用樹脂により構成されてもよい。

外歯歯車１４は、その全体、つまり、基部１４ａ、第１外歯部１４ｂ及び第２外歯部１４ｃのそれぞれが高熱伝導材料により構成される。この高熱伝導材料は、歯車用樹脂よりも熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］が高い素材、つまり、歯車用樹脂より熱が伝わり易い素材をいう。本実施形態では、この高熱伝導材料として鉄、アルミニウム等の金属を用いているが、歯車用樹脂より熱伝導率の大きい他の樹脂等が用いられてもよい。

これにより、内歯歯車１８と外歯歯車１４の噛合箇所が発熱したとき、その噛合箇所から高熱伝導材料の外歯歯車１４を通して他の箇所への伝熱が促進され、その他の箇所での放熱が促進される。ここでの他の箇所には、外歯歯車１４の噛合箇所以外で外歯歯車１４の一部となる箇所の他、外歯歯車１４以外の部材（たとえば、起振体軸受１６）が含まれる。よって、内歯歯車１８と外歯歯車１４の噛合箇所での発熱による内歯歯車１８や外歯歯車１４の高温化を抑制できる。この結果、熱劣化の影響による内歯歯車１８や外歯歯車１４の寿命の低下を防止でき、内歯歯車１８や外歯歯車１４に関して良好な耐久性を得られる。このため、内歯歯車１８に歯車用樹脂を用いることで軽量化を図りつつ、歯車の発熱対策を図れる。

高熱伝導材料は、歯車の噛合箇所で生じる熱を他の箇所へ伝熱させる観点から、歯車用樹脂より熱伝導率が大きいほど好ましい。この観点から、高熱伝導材料の熱伝導率は、たとえば、歯車用樹脂の熱伝導率の１０．０倍以上となるように設定されると好ましい。

撓み噛み合い式歯車装置１０では、通常、外歯歯車１４の径方向外側に配置される内歯歯車１８の方が外歯歯車１４よりが大体積になる。本実施形態では、この大体積の内歯歯車１８を歯車用樹脂により構成しているため、小体積の外歯歯車１４を歯車用樹脂により構成するより、効果的に軽量化を図れる。

撓み噛み合い式歯車装置の伝達効率の高効率化を図るうえでは、撓み変形箇所でのエネルギー損失を低減させるために、撓み変形箇所の体積の削減が有効となる。ここで、起振体軸受１６は、外歯歯車１４の内周面を転動する転動体１６ａを有しており、転動体１６ａが転動する撓み変形可能な外輪を有しない構成である。よって、外歯歯車１４とともに撓み変形する外輪がない分、その外輪の撓み変形に伴うエネルギー損失を避けられ、歯車装置１０の高伝達効率化を図れる。

また、転動体１６ａとして球体を用いたうえで、起振体軸受１６の外輪を省略した場合、外歯歯車１４の内周面と転動体１６ａとの間での軸方向Ｘでの接触面積が小さくなる。これに伴い、転動体１６ａから外歯歯車１４に伝達される荷重の軸方向分布が不均一になり、内歯歯車１８との噛合箇所に外歯歯車１４から伝達される荷重の歯筋方向（軸方向Ｘ）での分布が不均一となる。この点、転動体１６ａとしてころを用いた場合、起振体軸受１６の外輪を省略しても、外歯歯車１４の内周面と転動体１６ａとの間での軸方向Ｘでの接触面積が大きくなる。これにより、転動体１６ａから外歯歯車１４に伝達される荷重の軸方向分布の均一化により、内歯歯車１８との噛合箇所に外歯歯車１４から伝達される荷重の歯筋方向（軸方向Ｘ）での分布を均一化でき、これらの歯当たり状態を安定化できる。

また、本実施形態の高熱伝導材料は、歯車用樹脂より弾性定数［Ｐａ］が大きいものが用いられる。高熱伝導材料の弾性定数は、たとえば、歯車用樹脂の弾性定数の１０倍以上となるように設定される。これは、たとえば、前述の汎用エンジニアプラスチックと金属の組み合わせにより実現される。

このように高熱伝導材料の弾性定数が歯車用樹脂の弾性定数より大きいということは、高熱伝導材料を弾性変形させるために付与すべき荷重が歯車用樹脂より大きく、弾性変形に伴うエネルギー損失が歯車用樹脂より大きくなることを意味する。よって、このような弾性定数の高熱伝導材料を外歯歯車１４に用いた場合、歯車用樹脂の弾性定数と同じ、又は、小さい弾性定数の高熱伝導材料を用いた場合と比べ、歯車装置１０の伝達効率が低下し易くなる。このように歯車装置１０の伝達効率が低下し易くなる構造のもとでも、前述のように、起振体軸受１６の外輪をなくすことで、歯車装置１０の高伝達効率化を図れる利点がある。

歯車装置１０の他の特徴を説明する。図２は、図１の一部の拡大図である。前述の通り、起振体軸受１６の転動体１６ａは起振体１２の中間軸部１２ｂの外周面を転動する。この中間軸部１２ｂは、転動体１６ａが外周面を転動する転動体転動部１２ｅを構成する。

外歯歯車１４の径方向の肉厚Ｔａは、この転動体転動部１２ｅの径方向の肉厚Ｔｂより小さくなるように設定される。外歯歯車１４の肉厚Ｔａ、転動体転動部１２ｅの肉厚Ｔｂは、それらの全周に亘る範囲の中で最も薄い箇所での肉厚をいう。外歯歯車１４の肉厚Ｔａは、具体的には、外歯歯車１４の歯底１４ｄから外歯歯車１４の内周面１４ｅまでの径方向での寸法をいう。この外歯歯車１４の肉厚Ｔａは、外歯歯車１４を起振体１２から取り外して真円にした状態のもとで測定される。図２では、説明の便宜から、起振体１２に取り付けた状態のもとでの肉厚Ｔａを示す。この利点を説明する。

図３（ａ）は、外歯歯車１４と内歯歯車１８の噛合状態を模式的に示す正面断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の範囲Ａの一部を拡大した図である。外歯歯車１４が楕円状に撓み変形したとき、内歯歯車１８には、通常、外歯歯車１４の長軸方向両側部分１４ｆが噛み合い、その長軸方向両側部分１４ｆ以外の箇所が当たらない状態となる。このとき、複数の転動体１６ａに接触する外歯歯車１４の接触点の間の部分（以下、接触点間部分１４ｈという）は、外歯歯車１４の撓み変形に伴う復元力Ｆａにより径方向内側に近づくように変形しようとする。

ここで、外歯歯車１４の肉厚Ｔａが起振体１２の肉厚Ｔｂより大きい場合、その条件を満たさない場合と比べ、外歯歯車１４の接触点間部分１４ｈが径方向内側に近づくように変形し難くなる。図３（ｂ）の例でいうと、外歯歯車１４の接触点間部分１４ｈが実線の箇所まで変形し難くなり、二点鎖線の箇所に位置し易くなるということである。この結果、外歯歯車１４の長軸方向両側部分１４ｆの近傍では接触点間部分１４ｈが内歯歯車１８に当たるべきでないにもかかわらず、その内歯歯車１８に意図せず当たる事態が生じ易くなる。

（Ａ）この点、外歯歯車１４の肉厚Ｔａを起振体１２の肉厚Ｔｂより小さくしておけば、その条件を満たさない場合と比べ、外歯歯車１４の接触点間部分１４ｈを撓み変形に伴う復元力Ｆａにより径方向内側に近づくように変形させ易くなる。これにより、外歯歯車１４の肉厚Ｔａが起振体１２の肉厚Ｔｂより小さい条件を満たさない場合と比べ、外歯歯車１４の長軸方向両側部分１４ｆの近傍で接触点間部分１４ｈが内歯歯車１８に意図せず当たる事態を避け易くなる。

（Ｂ）また、転動体１６ａに球体を用いた場合、軸方向Ｘに沿った断面において、転動体１６ａが転動する内側転動面３０を凹面状にすることができ、転動体１６ａと内側転動面３０の間での接触面積を大きくできる。一方、転動体１６ａにころを用いた場合、図１に示すように、軸方向Ｘに沿った断面において、転動体１６ａと内側転動面３０が直線状をなす。この結果、転動体１６ａに球体を用いて内側転動面３０を凹面状にした場合と比べ、転動体１６ａと内側転動面３０の間での接触面積が小さくなり、転動体１６ａと内側転動面３０の間での面圧が高くなり、内側転動面３０を持つ部材（起振体１２）に要求される強度が大きくなる。ここで、本実施形態では、起振体１２の肉厚Ｔｂが外歯歯車１４の肉厚Ｔａより大きいため、その条件を満たさない場合と比べ、起振体１２の要求強度を確保し易くなる。

なお、本実施形態では軽量化を図る観点から、支持部材２０、軸受ハウジング２２が歯車用樹脂等の樹脂により構成される。また、転動体の転動に伴う摩耗に対する強度を確保する観点から、起振体軸受１６、主軸受２４、軸受２６は金属で構成される。同様の観点から、起振体軸受１６の転動体１６ａが転動する内側転動面３０を持つ起振体１２も金属で構成される。ここで軸受が転動体、外輪、内輪を有する場合、それら全てが金属で構成されることを想定しているが、一部を金属で構成して、残りを歯車用樹脂等の樹脂で構成してもよい。

（第２の実施の形態）
図４は、第２実施形態の歯車装置１０の一部を示す側面断面図である。本実施形態の歯車装置１０は、第１実施形態と比べて、起振体軸受１６の点で相違する。起振体軸受１６は、複数の転動体１６ａと、リテーナ１６ｂの他に、内輪１６ｃを有する。内輪１６ｃは、複数の転動体１６ａや起振体１２とは別体である。内輪１６ｃは、複数の転動体１６ａと起振体１２の中間軸部１２ｂの間に配置される。内輪１６ｃは、その軸方向Ｘに直交する断面の外周形状が楕円状をなす。内輪１６ｃは、起振体１２の中間軸部１２ｂと一体的に回転可能に設けられる。本実施形態では、第１起振体軸受１６－Ａと第２起振体軸受１６－Ｂで単数の内輪１６ｃが共用されている。

複数の転動体１６ａは、第１実施形態と異なり、起振体１２の中間軸部１２ｂの外周面ではなく、内輪１６ｃの外周面を転動している。転動体１６ａが転動する内側転動面３０は内輪１６ｃの外周面に設けられることになる。このとき、外歯歯車１４の径方向の肉厚Ｔａは、内輪１６ｃの径方向の肉厚Ｔｃより小さくなるように設定される。ここでの外歯歯車１４の肉厚Ｔａの定義は、前述の通りである。また、内輪１６ｃの肉厚Ｔｃは、前述と同様、その全周に亘る範囲の中で最も薄い箇所での肉厚をいう。

これにより、前述の（Ａ）と同様の効果を得られる。つまり、外歯歯車１４の肉厚Ｔａを内輪１６ｃの肉厚Ｔｃより小さくしておけば、その条件を満たさない場合と比べ、外歯歯車１４の接触点間部分１４ｈ（図３参照）を撓み変形に伴う復元力Ｆａにより径方向内側に近づくように変形させ易くなる。これにより、外歯歯車１４の肉厚Ｔａが内輪１６ｃの肉厚Ｔｃより小さい条件を満たさない場合と比べ、外歯歯車１４の長軸方向両側部分１４ｆの近傍で接触点間部分１４ｈが内歯歯車１８に当たる事態を避け易くなる。

また、前述の（Ｂ）と同様の効果を得られる。つまり、転動体１６ａにころを用いた場合、転動体１６ａに球体を用いて内側転動面３０を凹面状にした場合と比べ、転動体１６ａと内側転動面３０の間での面圧が高くなり、内側転動面３０を持つ部材（内輪１６ｃ）に要求される強度が大きくなる。ここで、内輪１６ｃの肉厚Ｔｃは外歯歯車１４の肉厚Ｔａより大きいため、その条件を満たさない場合と比べ、内輪１６ｃの要求強度を確保し易くなる。

また、第２実施形態の起振体１２は樹脂、詳しくは歯車用樹脂により構成される。内輪１６ｃは金属により構成される。この金属は、たとえば、鋼材等の鉄系素材である。この利点を説明する。

起振体１２を樹脂により構成した場合、起振体１２を金属により構成した場合と比べ、軽量化を容易に図れ、その軽量化を通じて慣性モーメントの低減を図れる。よって、歯車装置１０の他の回転要素より高速に回転する起振体１２を加減速するときに駆動装置により付与すべきトルクを軽減できる利点がある。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。また、図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

歯車装置１０の構成要素は、内歯歯車１８が樹脂、外歯歯車１４が高熱伝導材料により構成されていれば、その他の構成要素の素材は特に限定されない。たとえば、他の構成要素として、起振体１２、起振体軸受１６、軸受ハウジング２２、主軸受２４、軸受２６等がある。これらは、外歯歯車１４と内歯歯車１８の素材にかかわりなく、樹脂及び高熱伝導材料の何れが用いられてもよい。

撓み噛み合い式歯車装置の種類は特に限定されない。たとえば、筒型の撓み噛み合い式歯車装置の他に、シルクハット型、カップ型等の撓み噛み合い式歯車装置でもよい。

起振体軸受１６の転動体１６ａは円筒ころである例を説明したが、円錐ころ等の他のころでもよいし、球体でもよい。

高熱伝導材料は歯車用樹脂より弾性定数が大きい例を説明したが、歯車用樹脂と同じ、又は、歯車用樹脂より小さい弾性定数でもよい。

第１実施形態の外歯歯車１４の肉厚Ｔａは、起振体１２の転動体転動部１２ｅの肉厚Ｔｂと同じ、又は、その肉厚Ｔｂより大きくともよい。また、第２実施形態の外歯歯車１４の肉厚Ｔａは、起振体軸受１６の内輪１６ｃの肉厚Ｔｃと同じ、又は、その肉厚Ｔｃより大きくともよい。

１０…歯車装置、１２…起振体、１２ａ…ホロー部、１２ｅ…転動体転動部、１４…外歯歯車、１６－Ａ、１６－Ｂ…起振体軸受、１６ａ…転動体、１６ｃ…内輪、１８－Ａ、１８－Ｂ…内歯歯車。

Claims

軸方向と直交する断面の外周形状が楕円状をなす起振体と、
前記起振体により撓み変形する外歯歯車と、
前記起振体と前記外歯歯車の間に配置される起振体軸受と、
前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、を備えた撓み噛み合い式歯車装置であって、
前記内歯歯車が樹脂により構成され、
前記外歯歯車が前記樹脂よりも熱伝導率が高い高熱伝導材料により構成され、
前記起振体軸受は、前記外歯歯車の内周面を転動する転動体を有し、
前記起振体及び前記起振体軸受は、金属により構成される撓み噛み合い式歯車装置。
前記高熱伝導材料は、前記樹脂よりも弾性定数が大きい請求項１に記載の撓み噛み合い
式歯車装置。
前記起振体は、前記起振体軸受が配置される中間軸部と、前記中間軸部よりも入力側に
ある入力側軸部と、前記中間軸部よりも反入力側にある反入力側軸部と、軸方向に貫通す
るホロー部と、を有し、
前記ホロー部の前記中間軸部における内径は、前記ホロー部の前記入力側軸部及び前記
反入力側軸部における内径より大きい請求項１または２に記載の撓み噛み合い式歯車装置
。
前記内歯歯車として、第１内歯歯車及び第２内歯歯車を有し、
前記第１内歯歯車と前記第２内歯歯車とを相対回転自在に支持する主軸受を有し、
前記主軸受は、金属により構成される請求項１から３のいずれかに記載の撓み噛み合い
式歯車装置。