WO2015151146A1 - 波動歯車装置および多層中空体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
剛性内歯歯車と、
可撓性外歯歯車と、
前記可撓性外歯歯車を楕円状等の非円形に撓めて前記剛性内歯歯車に部分的にかみ合わせ、これら両歯車のかみ合い位置を円周方向に移動させるウエーブジェネレータと、
を有し、
前記ウエーブジェネレータは、楕円状等の非円形のプラグ外周面が形成された中空状のウエーブプラグと、前記プラグ外周面に装着したウエーブベアリングとを備え、
前記剛性内歯歯車および前記ウエーブプラグのうちの少なくとも一方は多層中空体から形成されており、
前記多層中空体は、金属製の外側中空体と、金属製の内側中空体と、前記外側中空体と前記内側中空体の間に挟まれた中間中空体とを備え、
前記中間中空体は、少なくとも一層の炭素繊維強化プラスチック層を備えていることを特徴としている。
を備えていることが望ましい。複数のCFRP層を積層することにより、ウエーブプラグの剛性等の機械的強度の等方性を確保し、かつ、ウエーブプラグの剛性を高め、その軽量化を図ることができる。
前記内側中空体を形成するための内側中空体ブランク材の外周面に、前記第2炭素繊維強化プラスチック層を積層して第1中空積層体を製造する工程と、
前記第1中空体を形成するための第1中空体ブランク材の外周面に、前記第1炭素繊維強化プラスチック層を積層して、第2中空積層体を製造する工程と、
前記第2中空積層体に前記第1中空積層体を圧入し、前記第2炭素繊維強化プラスチック層を前記第1中空体ブランク材の内周面に固定して、第3中空積層体を製造する工程と、
前記外側中空体を形成するための外側中空体ブランク材に前記第3中空積層体を圧入し、前記第1炭素繊維強化プラスチック層を前記外側中空体ブランク材の内周面に固定して、第4中空積層体を製造する工程と、
前記第4中空積層体の前記外側中空体ブランク材、および、前記第4中空積層体の前記内側中空体ブランク材の少なくとも一方に後加工を施す工程と、
を含むことを特徴としている。
前記内側中空体を形成するための内側中空体ブランク材の外周面に、前記第2炭素繊維強化プラスチック層を積層して第1中空積層体を製造する工程と、
前記第1中空体を形成するための第1中空体ブランク材の外周面に、前記第1炭素繊維強化プラスチック層を積層して、第2中空積層体を製造する工程と、
前記第2中空積層体に前記第1中空積層体を圧入し、前記第2炭素繊維強化プラスチック層を前記第1中空体ブランク材の内周面に固定して、第3中空積層体を製造する工程と、
前記外側中空体を形成するための外側中空体ブランク材に前記第3中空積層体を圧入し、前記第1炭素繊維強化プラスチック層を前記外側中空体ブランク材の内周面に固定して、第4中空積層体を製造する工程と、
前記第4中空積層体の前記内側中空体ブランク材の内周面に内歯を加工する工程と、
を含むことを特徴としている。
図2(a)はウエーブプラグ11の断面構成を示す模式図である。ウエーブプラグ11はCFRP層を含む多層中空体から形成されており、楕円状のプラグ外周面12が形成された金属製円筒からなる外側中空体21と、ウエーブプラグ内周面15が形成された金属製円筒からなる内側中空体22と、外側中空体21と内側中空体22の間に挟まれている中間中空体23とを備えている。
次に、図3は、上記構成のウエーブプラグ11の製造方法(多層中空体の製造方法)の一例を示す説明図である。図3を参照して説明すると、まず、内側中空体22を形成するための円筒状の内側中空体ブランク材22A、第1中空体24を形成するための円筒状の第1中空体ブランク材24A、および外側中空体21を形成するための円筒状の外側中空体ブランク材21Aを製造する(工程ST1-1、ST1-2、ST1-3)。内側中空体ブランク材22Aの代わりに、金属製の丸棒からなるブランク材を用いることも可能である。
次に、上記の剛性内歯歯車2を、CFRP層を備えた多層中空体から製造することも可能である。図4に多層中空体から形成した剛性内歯歯車2Aを示す断面図であり、剛性内歯歯車2Aは図1に示す剛性内歯歯車2の代わりに用いることができる。
本発明を適用した上記の剛性内歯歯車2Aは、クロスローラーベアリングの内輪軌道面109aが一体形成され、所謂、図1に示すユニット型の波動歯車装置に用いられるものである。本発明は、図1に示すユニット型の波動歯車装置以外の各種形態の波動歯車装置に用いる各種構造の剛性内歯歯車にも適用可能である。
Claims (7)
- 剛性内歯歯車と、
可撓性外歯歯車と、
前記可撓性外歯歯車を非円形に撓めて前記剛性内歯歯車に部分的にかみ合わせ、これら両歯車のかみ合い位置を円周方向に移動させるウエーブジェネレータと、
を有し、
前記ウエーブジェネレータは、非円形のプラグ外周面が形成された中空状のウエーブプラグと、前記プラグ外周面に装着したウエーブベアリングとを備え、
前記剛性内歯歯車および前記ウエーブプラグのうちの少なくとも一方は多層中空体から形成されており、
前記多層中空体は、金属製の外側中空体と、金属製の内側中空体と、前記外側中空体と前記内側中空体の間に挟まれた中間中空体とを備え、
前記中間中空体は、少なくとも一層の炭素繊維強化プラスチック層を備えていることを特徴とする波動歯車装置。 - 前記ウエーブプラグは前記多層中空体から形成され、
前記外側中空体の外周面に前記プラグ外周面が形成されている、
請求項1に記載の波動歯車装置。 - 前記剛性内歯歯車は前記多層中空体であり、
前記内側中空体の内周面には内歯が形成されている、
請求項1に記載の波動歯車装置。 - 前記外側中空体および前記内側中空体の素材は、鋼、ステンレススチール、アルミニウム合金およびチタン合金のうちのいずれか一つである請求項1に記載の波動歯車装置。
- 前記中間中空体は、
金属製の第1中空体と、
前記第1中空体の外周面と前記外側中空体の内周面との間に挟まれた第1炭素繊維強化プラスチック層と、
前記第1中空体の内周面と前記内側中空体の外周面との間に挟まれた第2炭素繊維強化プラスチック層と、
を備えている請求項1に記載の波動歯車装置。 - 前記第1中空体の素材は、鋼、ステンレススチール、アルミニウム合金およびチタン合金のうちのいずれか一つである請求項5に記載の波動歯車装置。
- 請求項5に記載のウエーブプラグあるいは剛性内歯歯車を製造するために用いる多層中空体の製造方法であって、
前記内側中空体を形成するための内側中空体ブランク材の外周面に、前記第2炭素繊維強化プラスチック層を積層して第1中空積層体を製造する工程と、
前記第1中空体を形成するための第1中空体ブランク材の外周面に、前記第1炭素繊維強化プラスチック層を積層して、第2中空積層体を製造する工程と、
前記第2中空積層体に前記第1中空積層体を圧入し、前記第2炭素繊維強化プラスチック層を前記第1中空体ブランク材の内周面に固定して、第3中空積層体を製造する工程と、
前記外側中空体を形成するための外側中空体ブランク材に前記第3中空積層体を圧入し、前記第1炭素繊維強化プラスチック層を前記外側中空体ブランク材の内周面に固定して、第4中空積層体を製造する工程と、
前記第4中空積層体の前記外側中空体ブランク材、および、前記第4中空積層体の前記内側中空体ブランク材の少なくとも一方に後加工を施す工程と、
を含むことを特徴とする多層中空体の製造方法。
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