(57)【要約】      （修正有）【課題】寿命を延長し摩損を減少させる事が可能な潤滑式波動歯車装置を提供する。【解決手段】剛性サーキュラ・スプライン２０、可とう性フレックススプライン３０、ウェーブ・ジェネレータ４０およびスポイラー５０を備える。可とう性フレックススプラインは剛性サーキュラ・スプラインの内部に回転可能なように配置され、かつ剛性サーキュラ・スプラインと噛み合う。ウェーブ・ジェネレータはベアリング４１、楕円状リング４２および軸連結器４３を有する。ベアリングは可とう性フレックススプラインの内部に配置される。楕円状リングはベアリング内に配置され、軸連結器は楕円状リングに連結される。スポイラーはウェーブ・ジェネレータの軸連結器に連結され、かつウェーブ・ジェネレータと可とう性フレックススプラインとの間に形成されたチャンバー内に据えられる。スポイラーはチャンバー内の潤滑油をウェーブ・ジェネレータの方向に向かって流動させる。【選択図】図２
2017020537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性サーキュラ・スプライン、可とう性フレックススプライン、ウェーブ・ジェネレータおよび少なくとも一つのスポイラーを備え、
前記可とう性フレックススプラインは、前記剛性サーキュラ・スプラインの内部に回転可能なように配置され、かつ前記剛性サーキュラ・スプラインと噛み合い、
前記ウェーブ・ジェネレータは、ベアリング、楕円状リングおよび軸連結器を有し、前記ベアリングは前記可とう性フレックススプラインの内部に配置され、前記楕円状リングは前記ベアリング内に配置され、前記軸連結器は前記楕円状リングに連結されるため、前記ウェーブ・ジェネレータと前記可とう性フレックススプラインとの間にチャンバーが形成され、
前記スポイラーは、前記チャンバー内に位置するように前記ウェーブ・ジェネレータの前記軸連結器に連結されるため、前記軸連結器の駆動力によって前記軸連結器の軸心を中心に円周軌道に沿って回転することができることを特徴とする潤滑式波動歯車装置。  
【請求項２】
前記スポイラーは、アーム部および作動部を有し、前記アーム部は一端が前記軸連結器に締め付けられ、他端が前記作動部に連結され、かつ延長方向が前記軸連結器の軸方向に垂直であり、前記作動部は前記アーム部から前記ウェーブ・ジェネレータと反対方向に伸びることを特徴とする特徴１に記載の潤滑式波動歯車装置。  
【請求項３】
前記作動部は、少なくとも一つのガイド面を有し、前記ガイド面は前記スポイラーの前進方向に向かうことを特徴とする特徴２に記載の潤滑式波動歯車装置。
【請求項４】
前記スポイラーの前記ガイド面と一つの参考面とは角度をなし、前記角度は５０度から８５度までであることを特徴とする特徴３に記載の潤滑式波動歯車装置。
【請求項５】
前記楕円状リングと前記軸連結器とは、接続・回転盤によって連結され、前記接続・回転盤は二つの相対する側面に形成された少なくとも一つの第一凸状部と、二つの相対する側面に形成された少なくとも一つの第二凸状部とを有し、前記楕円状リングは少なくとも一つの第一凹状部を有し、前記第一凹状部によって前記接続・回転盤の前記第一凸状部に嵌合され、前記軸連結器は少なくとも一つの第二凹状部を有し、前記第二凹状部によって前記接続・回転盤の第二凸状部に嵌合されることを特徴とする特徴１に記載の潤滑式波動歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波動歯車装置、特に潤滑式波動歯車装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
波動歯車装置は高減速比をもつ減速機である。従来の構造は剛性サーキュラ・スプラインと、可とう性フレックススプラインと、ウェーブ・ジェネレータとを備える。ウェーブ・ジェネレータは可とう性フレックススプラインの内部に回転できるように配置される。可とう性フレックススプラインは剛性サーキュラ・スプラインの内部に回転できるように配置され、かつウェーブ・ジェネレータにより楕円状にたわめられる。ウェーブ・ジェネレータが動力源により駆動され、回転する際、剛性サーキュラ・スプラインおよび可とう性フレックススプラインは、ウェーブ・ジェネレータの長軸に対応する歯が互いに噛み合い、ウェーブ・ジェネレータの短軸に対応する歯が完全に離れた状態になる。剛性サーキュラ・スプラインおよび可とう性フレックススプラインは歯数に差があるため、ウェーブ・ジェネレータを持続的に回転させれば、歯数の差により高減速比を実現させ、高トルクを生じることができる。
【０００３】
波動歯車装置の使用寿命を延長し、摩損を減少させるために潤滑処理を採用する従来技術において、特許文献１は剛性サーキュラ・スプラインの給油通路を介して可とう性フレックススプラインに潤滑油を注入し、ウェーブ・ジェネレータに潤滑効果を生じることを提示した。しかしながら、波動歯車装置が稼動すれば、可とう性フレックススプラインに弾性変形を持続させるため、給油孔のあたりに応力集中が起こり、可とう性フレックススプラインの構造を損壊させるという現象が発生する。一方、特許文献２は可とう性フレックススプラインとウェーブ・ジェネレータとの間の接触部位に固体の潤滑剤を配置することを提示した。しかしながら、固定の潤滑剤は潤滑効果がそれほど好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ７，９０５，４２６号公報
【特許文献２】ＵＳ６，６２７，１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、潤滑処理を充分に行い、使用寿命を延長し、摩損を減少させることが可能な潤滑式波動歯車装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、潤滑式波動歯車装置は、剛性サーキュラ・スプライン、可とう性フレックススプライン、ウェーブ・ジェネレータおよび少なくとも一つのスポイラーを備える。可とう性フレックススプラインは剛性サーキュラ・スプラインの内部に回転可能なように配置され、かつ剛性サーキュラ・スプラインと噛み合う。ウェーブ・ジェネレータはベアリング、楕円状リングおよび軸連結器を有する。ベアリングは可とう性フレックススプラインの内部に配置される。楕円状リングはベアリング内に配置され、軸連結器は楕円状リングに連結されるため、ウェーブ・ジェネレータと可とう性フレックススプラインとの間にチャンバーが形成される。スポイラーはチャンバー内に位置するようにウェーブ・ジェネレータの軸連結器に連結されるため、軸連結器の駆動力によって軸連結器の軸心を中心に円周軌道に沿って回転することができる。
【０００７】
上述した構造により、軸連結器が動力源の駆動力を受けると回転する際、スポイラーは軸連結器の回転に伴ってチャンバー内の潤滑油をウェーブ・ジェネレータに流入させ、ウェーブ・ジェネレータのベアリングに潤滑効果を充分に生じると同時に、剛性サーキュラ・スプラインと可とう性フレックススプラインとの噛み合い側歯面に溢れた潤滑油を流入させ、潤滑効果を生じるため、全体構造の寿命を延長し、摩損を減少させることができる。
【０００８】
好ましい場合、スポイラーは前進方向に向かうガイド面を有し、ガイド面によって潤滑油の流動効率を増大させる。
【０００９】
好ましい場合、軸連結器の軸心は両側にスポイラーを別々に有する。二つのスポイラーの円周軌道と軸連結器の軸心との間の距離は一致しなくてもよいため、スポイラーの作動範囲を増大させ、潤滑効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による潤滑式波動歯車装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による潤滑式波動歯車装置を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による潤滑式波動歯車のスポイラーを示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による潤滑式波動歯車の別のスポイラーを示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による潤滑式波動歯車の別のスポイラーを示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態による潤滑式波動歯車の別のスポイラーを示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態による潤滑式波動歯車においてウェーブ・ジェネレータとスポイラーとが結合した状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態による潤滑式波動歯車を示す断面図である。
【図９】図７に示した二つのスポイラーと軸連結器の軸心との間の距離が一致する状態を示す底面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による潤滑式波動歯車において二つのスポイラーと軸連結器の軸心との間の距離が一致しない状態を示す断面図である。
【図１１】図９に示した二つのスポイラーと軸連結器の軸心との間の距離が一致しない状態を示す底面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による潤滑式波動歯車のスポイラーを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（一実施形態）
図１および図２に示すように、本発明の一実施形態による潤滑式波動歯車装置１０は、剛性サーキュラ・スプライン２０、可とう性フレックススプライン３０、ウェーブ・ジェネレータ４０および二つのスポイラー５０を備える。本実施形態において、スポイラー５０の数が一つ以上であればよい。二つであれば最も好ましい。
【００１２】
可とう性フレックススプライン３０は、剛性サーキュラ・スプライン２０と噛み合うように剛性サーキュラ・スプライン２０の内部に配置される。
【００１３】
図２および図７に示すように、ウェーブ・ジェネレータ４０は、ベアリング４１、楕円状リング４２、軸連結器４３および接続・回転盤４４を有する。ベアリング４１は可とう性フレックススプライン３０内に配置される。楕円状リング４２はベアリング４１内に配置される。軸連結器４３と楕円状リング４２とは接続・回転盤４４によって連結される。接続・回転盤４４は二つの相対する側面に形成された第一凸状部４５と、二つの相対する側面に形成された第二凸状部４６とを有する。楕円状リング４２は接続・回転盤４４に向かう側面に二つの相対する第一凹状部４７を有する。軸連結器４３は外周辺縁部に二つの相対する第二凹状部４８を有する。上述した構造により、図８に示すように楕円状リング４２の第一凹状部４７と接続・回転盤４４の第一凸状部４５とを嵌め合わせ、図７に示すように軸連結器４３の第二凹状部４８と接続・回転盤４４の第二凹状部４６とを嵌め合わせれば、軸連結器４３と楕円状リング４２の組立が完成する。一方、図８に示すように、ウェーブ・ジェネレータ４０が可とう性フレックススプライン３０内に装着されれば、ウェーブ・ジェネレータ４０と可とう性フレックススプライン３０との間にチャンバー４９が形成される。チャンバー４９は潤滑油の保管に用いられる。
【００１４】
図７および図８に示すように、スポイラー５０は、チャンバー４９内に配置され、アーム部５１、作動部５２および締付ユニット５３を有する。アーム部５１は一端が作動部５２に連結され、他端が締付ユニット５３によって軸連結器４３上のチャンバー４９に向かう一端に締め付けられ、かつ延長方向が軸連結器４３の軸方向に垂直である。作動部５２はアーム部５１からウェーブ・ジェネレータ４０と反対方向に伸び、かつガイド面５４を有する。図３、図５および図７に示すように、ガイド面５４は軸連結器４３の駆動力によってスポイラー５０を前進させる方向に向かう。ガイド面５４は形が特に限定されず、斜面（図３参照）または円弧面（図５参照）になってもよい。図９に示すように、スポイラー５０に軸連結器４３が駆動力を生じる際、スポイラー５０の作動部５２は軸連結器４３の軸心Ｃを中心に円周軌道Ｐ１、Ｐ２に沿って回転することによってチャンバー４９内の潤滑油の流動を妨害する。本実施形態において、軸連結器４３の軸心Ｃと二つのスポイラー５０の作動部５２の円周軌道Ｐ１、Ｐ２との間の距離Ｄ１、Ｄ２は同じである。
【００１５】
図１、図２および図８に示すように、潤滑油の漏出を防止するために、本発明はさらに漏出防止用キャップ６０を備える。漏出防止用キャップ６０はウェーブ・ジェネレータ４０を遮蔽するように剛性サーキュラ・スプライン２０の一端に配置され、かつ穿孔６２を有する。軸連結器４３は漏出防止用キャップ６０の穿孔６２を貫通する。
【００１６】
軸連結器４３が動力源の駆動力を受けると回転する際、スポイラー５０は作動部５２によってチャンバー４９内の潤滑油の流動を妨害する。このとき潤滑油は作動部５２のガイド面５４に沿ってウェーブ・ジェネレータ４０に流入させ、ウェーブ・ジェネレータ４０のベアリング４１に潤滑効果を生じる。同時に溢れた潤滑油は剛性サーキュラ・スプライン２０と可とう性フレックススプライン３０との噛み合い側歯面に流入し、一方、潤滑油は漏出防止用キャップ６０に遮断されるため、剛性サーキュラ・スプライン２０、可とう性フレックススプライン３０およびウェーブ・ジェネレータ４０をめぐり回って流れ、潤滑効果を持続させることができる。
【００１７】
本実施形態において、スポイラー５０はガイド面５４一つしかないため、潤滑油を流動させる際、単一方向にしか向かって回転できない。スポイラー５０の回転方向は上述に限らず、限定されなくてもよい。図４および図６に示すように、スポイラー５０の作動部５２は二つのガイド面５４を有する。二つのガイド面５４はアーム部５１を中心に対称的に形成されるため、スポイラー５０は時計回りに回転しても逆時計回りに回転しても潤滑油を順調に流動させ、潤滑効果を向上させることができる。図１０および図１１に示すように、スポイラー５０の作動範囲を増大させるために、軸連結器４３の軸心Ｃと二つのスポイラー５０の作動部５２の円周軌道Ｐ１、Ｐ２との間の距離Ｄ１、Ｄ２は一致しない。上述した構造により、軸連結器４３の駆動力によって二つのスポイラー５０が回転する際、二つのスポイラー５０の作動部５２は作動範囲が重ならないため、流動妨害作用を充分に発揮できる。
【００１８】
（数１）
５０°＜θ＜８５°
【００１９】
図１２に示すように、スポイラー５０のガイド面５４と軸心Ｃに垂直の参考面Ｐとは角度θをなす。角度θは数式１を満たす。角度θが５０°以上である場合、潤滑油はガイド面５４に沿って上に流動することができる。角度θが５０°以下である場合、可とう性フレックススプライン３０の作動を妨害しないという条件下でスポイラー５０の長さが制限されることを配慮しなければならないため、可とう性フレックススプライン３０の底部に潤滑油の流動を妨害する作用を低下させる。従って、角度θは５０°以上に限定される。
【００２０】
上述したとおり、本発明潤滑式波動歯車装置１０はスポイラー５０によってウェーブ・ジェネレータ４０のベアリング４１に潤滑効果を充分に生じることができるだけでなく、剛性サーキュラ・スプライン２０と可とう性フレックススプライン３０との噛み合い側歯面に潤滑効果を生じることができるため、従来の技術に対し、全体構造の使用寿命を延長し、摩損を減少させることは確実にされる。
【符号の説明】
【００２１】
１０：潤滑式波動歯車装置、  
２０：剛性サーキュラ・スプライン、
３０：可とう性フレックススプライン、
４０：ウェーブ・ジェネレータ、
４１：ベアリング、
４２：楕円状リング、
４３：軸連結器、
４４：接続・回転盤、
Ｃ：軸心、
４５：第一凸状部
４６：第二凸状部、
４７：第一凹状部、
４８：第二凹状部、
４９：チャンバー、
５０：スポイラー、
５１：アーム部、
５２：作動部、
５３：締付ユニット、
５４：ガイド面、
Ｐ１、Ｐ２：円周軌道、
Ｄ１、Ｄ２：距離、
６０：漏出防止用キャップ、
６２：穿孔、
Ｐ：参考面、
θ：角度
【図１】
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【図２】
2017020537.tif 000004
【図３】
2017020537.tif 000005
【図４】
2017020537.tif 000006
【図５】
2017020537.tif 000007
【図６】
2017020537.tif 000008
【図７】
2017020537.tif 000009
【図８】
2017020537.tif 000010
【図９】
2017020537.tif 000011
【図１０】
2017020537.tif 000012
【図１１】
2017020537.tif 000013
【図１２】
2017020537.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月7日(2016.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性サーキュラ・スプライン、可とう性フレックススプライン、ウェーブ・ジェネレータおよび少なくとも二つのスポイラーを備え、
前記可とう性フレックススプラインは、前記剛性サーキュラ・スプラインの内部に回転可能なように配置され、かつ前記剛性サーキュラ・スプラインと噛み合い、
前記ウェーブ・ジェネレータは、ベアリング、楕円状リングおよび軸連結器を有し、前記ベアリングは前記可とう性フレックススプラインの内部に配置され、前記楕円状リングは前記ベアリング内に配置され、前記軸連結器は前記楕円状リングに連結されるため、前記ウェーブ・ジェネレータと前記可とう性フレックススプラインとの間にチャンバーが形成され、
それぞれの前記スポイラーは、前記チャンバー内に位置するように前記ウェーブ・ジェネレータの前記軸連結器に連結され、前記軸連結器の駆動力によって前記軸連結器の軸心を中心とする互いに異なる半径の円周軌道に沿って回転する作動部を有することを特徴とする潤滑式波動歯車装置。
【請求項２】
前記スポイラーは、アーム部を有し、前記アーム部は一端が前記軸連結器に締め付けられ、他端が前記作動部に連結され、かつ延長方向が前記軸連結器の軸方向に垂直であり、前記作動部は前記アーム部から前記ウェーブ・ジェネレータと反対方向に伸びることを特徴とする請求項１に記載の潤滑式波動歯車装置。
【請求項３】
前記作動部は、少なくとも一つのガイド面を有し、前記ガイド面は前記円周軌道と交わることを特徴とする請求項２に記載の潤滑式波動歯車装置。
【請求項４】
前記スポイラーの前記ガイド面と前記軸心に垂直な参考面とは角度をなし、前記角度は５０度から８５度までであることを特徴とする請求項３に記載の潤滑式波動歯車装置。
【請求項５】
前記楕円状リングと前記軸連結器とは、接続・回転盤によって連結され、前記接続・回転盤は二つの相対する側面に形成された少なくとも一つの第一凸状部と、二つの相対する側面に形成された少なくとも一つの第二凸状部とを有し、前記楕円状リングは少なくとも一つの第一凹状部を有し、前記第一凹状部によって前記接続・回転盤の前記第一凸状部に嵌合され、前記軸連結器は少なくとも一つの第二凹状部を有し、前記第二凹状部によって前記接続・回転盤の第二凸状部に嵌合されることを特徴とする請求項１に記載の潤滑式波動歯車装置。