(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性の内歯歯車と、
前記内歯歯車の内側に同軸に配置された可撓性の円筒状胴部、当該円筒状胴部に形成された外歯、前記円筒状胴部の端から半径方向の外方に広がるダイヤフラム、および、当該ダイヤフラムの外周縁に連続して形成した環状の剛性ボスを備えたシルクハット形状の外歯歯車と、
前記外歯歯車の前記円筒状胴部を非円形に撓めて前記外歯を前記内歯歯車の内歯にかみ合わせ、前記内歯に対する前記外歯のかみ合い位置を円周方向に回転させる波動発生器と、
前記内歯歯車および前記外歯歯車を相対回転可能な状態で支持しているベアリングと、
前記ダイヤフラムの前記外周縁から、当該ダイヤフラムおよび前記円筒状胴部に沿って、前記内歯および前記外歯のかみ合い部分まで延びている環状断面の歯車側隙間部分と、
前記ベアリングにおける一方の第１端面に開口している内輪と外輪との間の第１隙間部分、および、前記ベアリングにおける他方の第２端面に開口している前記内輪と前記外輪との間の第２隙間部分と、
前記第１隙間部分を封止しているオイルシールと、
前記第２隙間部分と前記歯車側隙間部分との間を仕切っているベアリングシールと、
を有しており、
前記ベアリングシールは、前記歯車側隙間部分から前記第２隙間部分への潤滑剤の流入を阻止可能で、かつ、前記第２隙間部分から前記歯車側隙間部分への潤滑剤の流出が可能となるように、前記歯車側隙間部分に連通している前記第２隙間部分の開口端を、前記歯車側隙間部分の側から封鎖しているシルクハット型波動歯車装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ベアリングの前記内輪は、中心軸線の方向において、前記ダイヤフラムと前記内歯歯車との間に位置し、前記内歯歯車に同軸に固定されており、
前記ベアリングの前記外輪は、前記剛性ボスに同軸に固定されており、
前記歯車側隙間部分には、前記かみ合い部分から、前記円筒状胴部と前記内輪の内周面との間に形成されている軸線方向隙間部分と、前記ダイヤフラムと前記内輪の端面との間に形成されている半径方向隙間部分とが形成されており、
前記半径方向隙間部分の外周端側の部分に、前記第２隙間部分の前記開口端が位置しており、
前記ベアリングシールは、
前記外輪と前記剛性ボスとの間の接合面を封止している環状の外周側シール部分と、
前記外周側シール部分から前記半径方向隙間部分内に延びて、前記第２隙間部分の前記開口端を封鎖している環状の内周側シール部分と、
を備えているシルクハット型波動歯車装置。
【請求項３】
請求項２において、更に、
前記内輪における前記第２隙間部分の前記開口端が位置する内輪端面を覆う状態に、当該内輪端面に取り付けた環状のベアリングシール用プレートを有しており、
前記ベアリングシールの前記内周側シール部分は、前記ベアリングシール用プレートに摺動可能な状態で押し付けられているシルクハット型波動歯車装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記ベアリングの前記内輪は、前記内輪および前記外輪の間に転動体を挿入するための挿入穴、および、当該挿入穴を封鎖している栓を備えており、
前記挿入穴は、前記内輪端面に開口しており、
前記挿入穴および前記栓は、前記ベアリングシール用プレートによって覆い隠されているシルクハット型波動歯車装置。
【請求項５】
請求項１において、更に、
前記第１隙間部分における前記オイルシールに対して、前記ベアリングの転動体の側に隣接した位置に、環状の仕切りプレートが配置されており、
前記仕切りプレートは前記内輪に固定されており、
前記仕切りプレートと当該仕切りプレートに対峙する前記外輪の内周面部分との間には、ラビリンスシールが形成されているシルクハット型波動歯車装置。
【請求項６】
請求項１において、更に、
前記第１隙間部分における前記オイルシールに対して、前記ベアリングの転動体の側に隣接した位置に、多孔質素材からなる環状のシートが配置されているシルクハット型波動歯車装置。
【請求項７】
請求項１において、更に、
前記内輪における前記第２隙間部分の前記開口端が位置する内輪端面を覆う状態に、当該内輪端面に取り付けた環状のベアリングシール用プレートを有しており、
前記ベアリングはクロスローラベアリングであり、
前記クロスローラベアリングの前記内輪は、前記内輪および前記外輪の間に転動体を挿入するための挿入穴、および、当該挿入穴を封鎖している栓を備えており、
前記挿入穴は前記内輪端面に開口しており、
前記ベアリングシール用プレートは、前記挿入穴および前記栓を覆い隠す状態で前記内輪端面に取り付けられており、
前記内輪は、軸線方向において前記ダイヤフラムと前記内歯歯車との間に位置し、前記内歯歯車に同軸に固定されており、
前記外輪は、前記剛性ボスに同軸に固定されており、
前記歯車側隙間部分には、前記かみ合い部分から、前記円筒状胴部と前記内輪の内周面との間に形成されている軸線方向隙間部分と、前記ダイヤフラムと前記内輪の端面との間に形成されている半径方向隙間部分とが形成されており、
前記半径方向隙間部分の外周端側の部分に、前記第２隙間部分の前記開口端が位置しており、
前記ベアリングシールは、
前記外輪と前記剛性ボスとの間の接合面を封止している環状の外周側シール部分と、
前記外周側シール部分から前記半径方向隙間部分内に延びて、前記第２隙間部分の前記開口端を封鎖している環状の内周側シール部分と
を備えており、
前記ベアリングシールの前記内周側シール部分は、前記ベアリングシール用プレートに摺動可能な状態で押し付けられているシルクハット型波動歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシルクハット型波動歯車装置に関し、特に、内歯歯車と外歯歯車を相対回転可能な状態で支持しているクロスローラベアリング等のベアリングを備えたシルクハット型波動歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シルクハット型波動歯車装置では、内歯歯車と外歯歯車との間に、ベアリング、例えば、クロスローラベアリングが配置され、内歯歯車と外歯歯車とが相対回転可能な状態で支持される。クロスローラベアリングにおいて、コロの両側に形成されている内外輪の間の隙間部分のうち、外部に開口する外側の隙間部分は、オイルシールによって封止され、外部への潤滑剤の漏出を防止している。この構成のシルクハット型波動歯車装置は、特許文献１、２に記載されている。【０００３】
外歯歯車の外周側には、半径方向に撓む外歯歯車が、その外周側の部品に干渉しないように、隙間が設けられている。特許文献１においては、外歯歯車と、この外周を取り囲むクロスローラベアリングの内輪との間に、外歯歯車の円筒状胴部およびダイヤフラムに沿って環状断面の隙間が形成されている。特許文献２においては、外歯歯車と、この外周を取り囲むクロスローラベアリングの内輪に固定された内歯歯車の内周側部分との間に、環状断面の隙間が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８６７１８号公報
【特許文献２】特開２００７−１６８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
外歯歯車の外周表面に沿って形成されている隙間は、外歯歯車と内歯歯車とのかみ合い部分から、クロスローラベアリングの内側の端面まで延びている。クロスローラベアリングの内側の端面には、内輪と外輪との間の隙間が開口している。この隙間に、外歯歯車の外周表面に沿って形成されている隙間が連通している。【０００６】
波動歯車装置の動作時においては、外歯歯車が繰り返し半径方向に撓められ、また、外歯歯車あるいは内歯歯車が回転する。このような動作に伴って、かみ合い部分に供給されている潤滑剤が、外歯歯車の外周表面に沿って形成されている隙間を通って、外周側に押し出され、クロスローラベアリングの隙間からその内部に流入する。クロスローラベアリングにおける反対側の隙間はオイルシールによって封止されているので、潤滑剤はクロスローラベアリング内に留まる。しかしながら、過剰な量の潤滑剤がクロスローラベアリング内に流入すると、オイルシールから外部に潤滑剤漏れが発生するおそれがある。【０００７】
本発明の目的は、外歯歯車と内歯歯車を相対回転可能に支持しているベアリングから外部への潤滑剤漏れを防止あるいは抑制可能なシルクハット型波動歯車装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明のシルクハット型波動歯車装置は、
剛性の内歯歯車と、
前記内歯歯車の内側に同軸に配置された可撓性の円筒状胴部、当該円筒状胴部に形成された外歯、前記円筒状胴部の端から半径方向の外方に広がるダイヤフラム、および、当該ダイヤフラムの外周縁に連続して形成した環状の剛性ボスを備えたシルクハット形状をしている外歯歯車と、
前記外歯歯車の前記円筒状胴部を非円形に撓めて前記外歯を前記内歯歯車の内歯にかみ合わせ、前記内歯に対する前記外歯のかみ合い位置を円周方向に回転させる波動発生器と、
前記内歯歯車および前記外歯歯車を相対回転可能な状態で支持しているベアリングと、
前記外歯歯車における前記ダイヤフラムの前記外周縁から、当該ダイヤフラムおよび前記円筒状胴部に沿って、前記内歯および前記外歯のかみ合い部分まで延びている環状断面の歯車側隙間部分と、
前記ベアリングにおける一方の第１端面に開口している内輪と外輪との間の環状断面の第１隙間部分、および、前記ベアリングにおける他方の第２端面に開口している前記内輪と前記外輪との間の環状断面の第２隙間部分と、
前記第１隙間部分を封止しているオイルシールと、
前記第２隙間部分と前記歯車側隙間部分との間を仕切っているベアリングシールと、
を有しており、
前記ベアリングシールは、前記歯車側隙間部分から前記第２隙間部分への潤滑剤の流入を阻止可能で、かつ、前記第２隙間部分から前記歯車側隙間部分への潤滑剤の流出が可能となるように、前記歯車側隙間部分に連通している前記第２隙間部分の開口端を、前記歯車側隙間部分の側から封鎖している。【０００９】
ベアリングシールによって、歯車側隙間部分とベアリング側の第２隙間部分との間が遮断され、ベアリング内に、過剰な量の潤滑剤が流入することが防止あるいは抑制される。また、ベアリング内に流入した過剰な潤滑剤は、ベアリングシールを介して、歯車側隙間部分に戻ることが可能である。ベアリング内に流入した過剰な潤滑剤が、オイルシールを介して、外部に漏れ出てしまうことを、防止あるいは抑制できる。【００１０】
また、第２隙間部分を通常のオイルシールを用いて封止する場合とは異なり、ベアリングシールでは、ベアリング側の第２隙間部分から歯車側隙間部分への潤滑剤の流出が可能である。ベアリング内に供給された過剰な潤滑剤を、オイルシールの側から漏れ出る前に、ベアリングシールを通って歯車側隙間部分に戻すことができる。【００１１】
本発明のシルクハット型波動歯車装置において、前記ベアリングの前記内輪を、中心軸線の方向において、前記ダイヤフラムと前記内歯歯車との間に配置し、前記内歯歯車に対して、直接、固定することができる。前記外輪を、前記剛性ボスに対して、直接、固定することができる。この場合、前記歯車側隙間には、前記かみ合い部分から、前記円筒状胴部と前記内輪の内周面との間に形成されている軸線方向隙間部分と、前記ダイヤフラムと前記内輪の端面との間に形成されている半径方向隙間部分とが形成され、前記半径方向隙間部分の外周端側の部分に、前記第２隙間の前記開口端が位置する。また、この場合には、前記ベアリングシールには、前記外輪と前記剛性ボスとの間の接合面を封止している環状の外周側シール部分と、前記外周側シール部分から前記半径方向隙間部分内に延びて、前記第２隙間の開口端を封止している環状の内周側シール部分とを形成することができる。【００１２】
ベアリングシールの外周側シール部分は、外輪と剛性ボスとの間の接合面を封止する。外輪と剛性ボスとの間の接合面を封止するために、Ｏリング等の別のシール部材が不要になる。【００１３】
ここで、前記内輪における前記開口端が位置する内輪端面を覆う状態に、当該内輪端面に環状のベアリングシール用プレートを取り付け、前記ベアリングシールの前記内周側シール部分を、前記ベアリングシール用プレートに対して摺動可能な状態で押し付けることができる。【００１４】
ベアリングシールは外輪の側に固定されるので、その内周側シール部分は、内輪端面に沿って相対的に摺動する。内輪端面に段差、切れ目などが付いている場合がある。内輪端面を摺動する内周側シール部分が、段差、切れ目等によって損傷し、あるいは、そのシール性が低下するおそれがある。このような弊害は、ベアリングシール用プレートを取り付け、その平坦な表面に沿って内周側シール部分を摺動させることにより、回避できる。【００１５】
例えば、内輪に形成した挿入穴から転動体を内外輪の間に挿入するタイプのベアリングの場合には、内輪端面には、挿入穴と、ここを封鎖している栓との間に、段差あるいは切れ目ができる。この場合に、ベアリングシール用プレートを内輪端面に取り付けて、挿入穴および栓を覆い隠せばよい。【００１６】
次に、ベアリングにおいて、オイルシールを介して外部に潤滑剤が漏出することを確実に防止するために、前記第１隙間部分内において、前記オイルシールに対して転動体の側に隣接した位置に、環状の仕切りプレートを配置してもよい。前記仕切りプレートは、例えば、前記内輪の外周面に圧入固定する。また、前記仕切りプレートと、当該仕切りプレートに対峙する前記外輪の内周面部分とによって、これらの間に、ラビリンスシールを形成する。【００１７】
仕切りプレートを配置する代わりに、前記第１隙間部分において、前記オイルシールに対して転動体の側に隣接した位置に、不織布その他の多孔質素材からなる環状のシートを配置してもよい。前記シートは、例えば、前記外輪と前記オイルシールとの間に挟み込めばよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）本発明を適用したシルクハット型波動歯車装置の一例を示す概略縦断面図であり、（ｂ）はその概略端面図である。
【図２】シルクハット型波動歯車装置の部分断面図である。
【図３】外輪分割型のクロスローラベアリングを用いる場合を示す部分断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、ベアリングのオイルシール構造の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したシルクハット型波動歯車装置の実施の形態を説明する。以下に述べる実施の形態は、本発明の一例を示すものであり、本発明は以下の実施の形態の構造に限定されるものではない。
【００２０】
図１（ａ）はシルクハット型波動歯車装置を示す概略縦断面図であり、図１（ｂ）はその概略端面図であり、ｂ−ｂ線で切断した場合の断面、およびａ−ａ線で切断した場合の端面を示す。図２はシルクハット型波動歯車装置の部分断面図である。シルクハット型波動歯車装置１（以下、単に「波動歯車装置１」と呼ぶ。）は、剛性の内歯歯車２と、内歯歯車２の内側に同軸に配置された可撓性の外歯歯車３と、外歯歯車３の内側に配置された波動発生器４と、内歯歯車２および外歯歯車３を相対回転可能な状態で支持しているクロスローラベアリング５（以下、単に「ベアリング５」と呼ぶ。）とを備えている。
【００２１】
内歯歯車２は、ほぼ矩形断面の円環状部材２１の円形内周面に形成された内歯２２を備えている。外歯歯車３はシルクハット形状をしており、半径方向に撓み可能な円筒状胴部３１、当該円筒状胴部３１の前端開口の側の外周面部分に形成された外歯３２、円筒状胴部３１の後端部分から半径方向の外方に広がる円盤状のダイヤフラム３３、および、当該ダイヤフラム３３の外周縁に連続して形成した矩形断面の円環状の剛性ボス３４を備えている。波動発生器４は、外歯歯車３の円筒状胴部３１を非円形、例えば楕円形に撓めて、外歯３２を内歯２２にかみ合わせ、内歯２２に対する外歯３２のかみ合い位置を円周方向に回転させる。
【００２２】
ベアリング５は、外歯歯車３の円筒状胴部３１を同軸に取り囲む状態に配置されている。ベアリング５の内輪５１は、中心軸線１ａの方向において、外歯歯車３のダイヤフラム３３と内歯歯車２との間に位置し、内歯歯車２の円環状端面２３に同軸に固定されている。ベアリング５の外輪５２は、剛性ボス３４に隣接配置され、剛性ボス３４の円環状端面３４ａに同軸に固定されている。ベアリング５における内輪５１と外輪５２の間には、コロ５３が挿入された矩形断面の軌道溝が形成されている。軌道溝の両側には、第１隙間部分５４と第２隙間部分５５とが形成されている。内歯歯車２の側に位置する第１隙間部分５４は、ベアリング５の一方の端面から外部に開口しており、第２隙間部分５５は、ベアリング５の他方の端面に開口している。外部に開口する第１隙間部分５４は、オイルシール６によって封止されている。
【００２３】
波動歯車装置１には、内歯２２と外歯３２のかみ合い部分７から、外歯歯車３の円筒状胴部３１およびダイヤフラム３３に沿って延びている環状断面の歯車側隙間部分８が形成されている。歯車側隙間部分８は、かみ合い部分７から、円筒状胴部３１と内輪５１の内周面との間に形成されている軸線方向隙間部分８ａと、ダイヤフラム３３と内輪５１との間に形成されている半径方向隙間部分８ｂとを備えている。半径方向隙間部分８ｂにおける外周端側の部分に、ベアリング側の第２隙間部分５５の開口端５５ａが位置している。
【００２４】
半径方向隙間部分８ｂとベアリング側の第２隙間部分５５との間は、円環状のベアリングシール９によって仕切られている。本例では、第２隙間部分５５の開口端５５ａは、半径方向隙間部分８ｂの側から、円環状のベアリングシール９によって封鎖されている。ベアリングシール９は、歯車側隙間部分８から第２隙間部分５５への潤滑剤の流入を阻止可能であり、かつ、第２隙間部分５５から歯車側隙間部分８への潤滑剤の流出が可能なシールである。
【００２５】
ベアリング５は、内輪５１に形成した挿入穴５６から、内輪５１と外輪５２との間の軌道溝内にコロ５３を挿入する形式のベアリングである。挿入穴５６は、内輪端面５１ｂから内輪内周面５１ｃに掛けて、開口している。挿入穴５６は、そこに取り付けた栓５７によって封鎖されている。内輪端面５１ｂと内輪内周面５１ｃの一部分とを覆う状態に、Ｌ型断面の円環状のベアリングシール用プレート１０が取り付けられている。ベアリングシール用プレート１０によって、挿入穴５６、栓５７および、それらの間の段差、切れ目等が覆い隠されている。ベアリングシール用プレート１０は例えば金属板である。
【００２６】
ベアリングシール９は、外輪５２と剛性ボス３４との間の接合面（５２ａ、３４ａ）を封止している円環状の外周側シール部分９ａと、外周側シール部分９ａから半径方向隙間部分８ｂ内に延びて、第２隙間部分５５の開口端５５ａを封止している環状の内周側シール部分９ｂとを備えている。
【００２７】
外周側シール部分９ａは、金属環とニトリルゴム等の合成ゴムから構成され、ほぼ長方形断面をしている。剛性ボス３４の円環状端面３４ａに接する外輪５２の端面５２ａには、その内周縁部分に，矩形断面の切り欠き部が形成されている。この切り欠き部に、外周側シール部分９ａが装着されている。外周側シール部分９ａの内周縁部分からは、それよりも細幅で合成ゴムからなる内周側シール部分９ｂ（シールリップ部）が内輪側に向けて傾斜した方向に延びている。内周側シール部分９ｂの先端部分９ｃ（リップ先端部分）は、ベアリングシール用プレート１０に対して摺動可能な状態で押し付けられている。ベアリングシール９とダイヤフラム３３との間には、隙間部分８ｃが形成されている。隙間部分８ｃによって、波動発生器４によって撓められる外歯歯車３のダイヤフラム３３が、ベアリングシール９に干渉しない。
【００２８】
本例の波動歯車装置１は、逆止め弁として機能するベアリングシール９を備えている。かみ合い部分７などを潤滑するための潤滑剤が、歯車側隙間部分８からベアリング５の内側の第２隙間部分５５に流れ込むことが阻止される。ベアリング５の内部（第２隙間部分５５、軌道溝部分、第１隙間部分５４）に、過剰な量の潤滑剤が流入することを防止あるいは抑制できる。また、ベアリング５の内部に過剰な潤滑剤が流入した場合には、過剰な潤滑剤は、外側のオイルシール６から外部に漏れ出る前に、ベアリングシール９を通って歯車側隙間部分８の側に戻る。よって、ベアリング５のオイルシール６から外部に潤滑剤が漏れ出ることを防止あるいは抑制できる。
【００２９】
（外輪分割型のクロスローラベアリングの場合）
上記のクロスローラベアリング５は、内輪５１に形成した挿入穴５６からコロ５３を挿入するベアリングである。外輪分割型のクロスローラベアリングを用いてもよい。
【００３０】
図３は、外輪分割型のクロスローラベアリングを用いたシルクハット型波動歯車装置を示す部分断面図である。シルクハット型波動歯車装置１Ａの基本構成は上記の波動歯車装置１と同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。本例のクロスローラベアリング５Ａは、内輪５８と、軸線方向に同軸に固定された２個の外輪片５９ａ、５９ｂからなる外輪５９と、これらの間に挿入された複数個のコロ６０とを備えている。ベアリングシール９の内周側シール部分９ｂの先端部分９ｃは、外輪片５９ａの側から、第２隙間部分５５の開口端５５ａを超えて、内輪５８の内輪端面５８ａまで延びている。また、内周側シール部分９ｂの先端部分９ｃは、内輪５８の内輪端面５８ａに対して、摺動可能な状態で押圧されて、開口端５５ａを封止している。
【００３１】
（オイルシールの別の例）
図４（ａ）および図４（ｂ）は、クロスローラベアリング５の外側の第１隙間部分５４を封止しているオイルシール構造の２例を示す部分拡大断面図である。これらのオイルシール構造を、上記のオイルシール６の代わりに用いることができる。
【００３２】
図４（ａ）に示すオイルシール構造６Ａは、第１隙間部分５４において、オイルシール６に対してコロ５３の側に隣接した位置に、仕切りプレート１２が配置されている。仕切りプレート１２は、例えば樹脂素材から形成されたＬ型断面形状をしており、円環状部分１２ａと、円環状部分１２ａの内周縁部分に一体形成した圧入用円筒部１２ｂとを備えている。圧入用円筒部１２ｂが内輪５１の外周面５１ｄに圧入固定される。
【００３３】
仕切りプレート１２の階段状輪郭の外周面部分１２ｃに対応する階段状輪郭の内周面部分５２ｅが外輪５２の内周面に形成されている。これらの外周面部分１２ｃと内周面部分５２ｅとは微小な隙間で対峙し、これらの間にラビリンスシールが形成される。仕切りプレート１２とオイルシール６とによって、潤滑剤が外部に漏れ出ることが確実に防止される。
【００３４】
図４（ｂ）に示すオイルシール構造６Ｂは、第１隙間部分５４において、オイルシール６に対してコロ５３の側に隣接した位置に、不織布、その他の多孔質素材からなる円環状のシート１３が配置されている。例えば、ヒメロン（商品名）シートを用いることができる。
【００３５】
シート１３は、外輪５２の内周面部分に形成した円環状の段差面５２ｆと、外輪内周面に圧入固定されたオイルシール６との間に挟み込まれている。シート１３とオイルシール６とによって、潤滑剤が外部に漏れ出ることが確実に防止される。また、外部からオイルシール６を通って内部に侵入する異物がシート１３に捕捉され、軌道溝内に侵入することを確実に防止できる。
【００３６】
［その他の実施の形態］
上記の実施の形態では、内歯歯車と外歯歯車を相対回転可能な状態で支持するために、クロスローラベアリング５を用いている。クロスローラベアリング５の代わりに、複列ボールベアリング等の他のベアリングを用いてもよい。
【図１】
0006695646.tif 000002
【図２】
0006695646.tif 000003
【図３】
0006695646.tif 000004
【図４】
0006695646.tif 000005