特許 5694552 波動歯車装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5694552

(24)【登録日】2015年2月13日

(45)【発行日】2015年4月1日

(54)【発明の名称】波動歯車装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20150312BHJP

【ＦＩ】

   F16H1/32 B

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-538753(P2013-538753)

(86)(22)【出願日】2013年1月9日

(86)【国際出願番号】JP2013000032

(87)【国際公開番号】WO2014108932

(87)【国際公開日】20140717

【審査請求日】2013年9月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】390040051

【氏名又は名称】株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ

(74)【代理人】

【識別番号】100090170

【弁理士】

【氏名又は名称】横沢 志郎

(72)【発明者】

【氏名】小林 優

(72)【発明者】

【氏名】本多 由季

【審査官】 広瀬 功次

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５７−１０２７４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０５−２４８５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０５７０５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

剛性内歯歯車と、
非円形に撓み可能な円筒状胴部、前記円筒状胴部の後側開口端から半径方向の内方に延びるダイヤフラム、および前記ダイヤフラムの内周縁に形成した円盤状あるいは円環状のボスを備えたカップ形状の可撓性外歯歯車と、
前記円筒状胴部の前側開口端の側の外歯形成部分の内側に装着されており、前記円筒状胴部を非円形に撓めて、前記可撓性外歯歯車を前記剛性内歯歯車に対して部分的に噛み合わせると共に、これら両歯車の噛み合い位置を円周方向に移動させる波動発生器と、
前記可撓性外歯歯車と一体となって回転し、前記円筒状胴部の内部空間を、前記波動発生器の側の前側内部空間および前記ダイヤフラムの側の後側内部空間に仕切る仕切り機構と、
出力フランジと、
押さえ部材と、
前記押さえ部材と前記出力フランジの間に前記ボスを挟んだ状態で、これら三部材を締結固定する締結ボルトと、
を有し、
前記仕切り機構は、円盤形状の支持部材と、当該支持部材の外周面に沿って形成した円形溝に装着され、前記円筒状胴部に追従して弾性変形可能な弾性体とを備え、
前記弾性体は、前記波動発生器と前記ダイヤフラムの間の部位において、全周に亘って前記円筒状胴部の内周面との接触状態を維持し、
前記支持部材は、前記押さえ部材にネジ止めされているか、あるいは、当該押さえ部材に一体形成されていることを特徴とする波動歯車装置。

【請求項2】

前記押さえ部材は、円筒部分と、この円筒部分の開口端から半径方向の外方に広がっている円盤状部分とを備え、
前記円筒部分は、前記ボスおよび前記出力フランジのそれぞれに形成した中空穴に嵌め込まれて、前記ボスと前記出力フランジを同軸となるように位置決めしており、
前記円盤状部分と前記出力フランジの間に、前記ボスを挟んだ状態で、前記締結ボルトによって、これら三部材が締結固定されている請求項１に記載の波動歯車装置。

【請求項3】

前記支持部材は、前記押さえ部材の前記円盤部分に一体形成されている請求項２に記載の波動歯車装置。

【請求項4】

前記支持部材は、前記波動発生器に対峙する端面を備え、
前記端面は、前記波動発生器の中心軸線上に中心が位置する円錐状の凹面である請求項１ないし３のうちのいずれか一つの項に記載の波動歯車装置。

【請求項5】

前記支持部分は、鋼、非鉄金属、または、プラスチックから形成されている請求項１ないし４のうちのいずれか一つの項に記載の波動歯車装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カップ形状あるいはシルクハット形状の可撓性外歯歯車を備えた波動歯車装置に関する。特に、可撓性外歯歯車の内部の潤滑剤充填体積が大幅に低減された波動歯車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

波動歯車装置としては、カップ形状の可撓性外歯歯車を備えたカップ型波動歯車装置、およびシルクハット形状の可撓性外歯歯車を備えたシルクハット型波動歯車装置が知られている。カップ形状の可撓性外歯歯車では、非円形に撓み可能な円筒状胴部の前側開口端の側の部位の外周面部分に外歯が形成され、その後側開口端には、半径方向の内方に延びるダイヤフラムが形成され、ダイヤフラムの内周縁には、円盤状あるいは円環状のボスが形成されている。ダイヤフラムおよびボスが、カップ形状の底の部分に該当する。可撓性外歯歯車は、ボスを介して、負荷側部材などの部材に締結固定される。シルクハット形状の可撓性外歯歯車では、円筒状胴部の前側開口端の外周面部分に外歯が形成され、その後側開口端には、半径方向の外方に延びるダイヤフラムが形成され、ダイヤフラムの外周縁には円環状のボスが形成されている。ダイヤフラムおよびボスが、シルクハット形状の庇の部分に該当する。

【0003】

カップ型波動歯車装置あるいはシルクハット型波動歯車装置においては、その可撓性外歯歯車の内部空間に充填した潤滑剤によって、潤滑対象の各接触部が潤滑される。特許文献１には、可撓性外歯歯車の内部に、オイルタンクを配置する方法が提案されている。オイルタンクの外周面等には微細な孔が形成されている。オイルタンクが可撓性外歯歯車と共に回転すると、タンク内部に貯留されているオイルが孔から可撓性外歯歯車の内部空間に吐出する。内部空間に吐出した潤滑剤によって各部が潤滑される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−０６４３０４号公報

【特許文献2】特開平０９−２５０６１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

カップ形状あるいはシルクハット形状の可撓性外歯歯車の内側には、大きな内部空間が形成されている。すなわち、可撓性外歯歯車の円筒状胴部の内側は、波動発生器が装着されている部分を除き、大きな内部空間として残っている。運転姿勢の如何に拘わりなく、波動歯車装置の各接触部に潤滑できるように、潤滑剤（オイル、グリース）を、この大きな内部空間を埋めるように充填する必要がある。このため、潤滑剤の充填量が多くなり、また、潤滑剤が外部に漏れ出る危険性も高い。

【0006】

可撓性外歯歯車の内部空間にオイルタンクを配置する場合には、内部空間に潤滑剤を充填する場合に比べて、潤滑剤の充填量が少なくて済む。しかし、オイルタンクに充填されている潤滑剤は、可撓性外歯歯車の内部空間に吐出され、内部空間を介して各潤滑対象部分に供給される。オイルタンクが内部空間に比べて小さい場合には、オイルタンクから吐出した潤滑剤は内部空間において拡散してしまうので、各潤滑対象部分に十分な潤滑剤を供給できないことがある。

【0007】

したがって、オイルタンクを使用する場合にも、内部空間に対応した大きなオイルタンクを使用することが望ましい。これにより、オイルタンクから吐出した潤滑剤を、各潤滑対象部分に確実に供給できるが、潤滑剤の充填量が多くなってしまう。また、可撓性外歯歯車に、多量の潤滑剤が充填されたオイルタンクが連結されていると、可撓性外歯歯車の回転負荷が増加し、波動歯車装置の特性を低下させるおそれもある。

【0008】

本発明の課題は、カップ形状あるいはシルクハット形状の可撓性外歯歯車の内部空間に充填する潤滑剤が少なくて済み、運転姿勢に拘わらず、各潤滑対象部分に潤滑剤を確実に供給できる波動歯車装置を提案することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するために、本発明の波動歯車装置は、
剛性内歯歯車と、
非円形に撓み可能な円筒状胴部、前記円筒状胴部の後側開口端から半径方向の内方あるいは外方に延びるダイヤフラム、および前記ダイヤフラムの内周縁あるいは外周縁に形成した円盤状あるいは円環状のボスを備えた可撓性外歯歯車と、
前記円筒状胴部の前側開口端の側の外歯形成部分の内側に装着されており、前記円筒状胴部を非円形に撓めて、前記可撓性外歯歯車を前記剛性内歯歯車に対して部分的に噛み合わせると共に、これら両歯車の噛み合い位置を円周方向に移動させる波動発生器と、
前記可撓性外歯歯車と一体となって回転し、前記円筒状胴部の内部空間を、前記波動発生器の側の前側内部空間および前記ダイヤフラムの側の後側内部空間に仕切る仕切り機構と、
を有していることを特徴としている。

【0010】

可撓性外歯歯車の内部空間、すなわち、その円筒状胴部の内部空間は、仕切り機構によって前側内部空間と後側内部空間に仕切られる。潤滑剤は、潤滑が必要とされる波動発生器の側の後側内部空間に充填される。必要な容量の潤滑剤を充填できるように、後側内部空間の容量が設定される。可撓性外歯歯車の内部空間を満たすように潤滑剤を充填する場合に比べて、潤滑剤の充填量を低減できる。

【0011】

後側内部空間に充填した潤滑剤は、潤滑対象部分（波動発生器の各接触部、波動発生器と可撓性外歯歯車の内周面との間の接触部等）に直接、接触した状態になる。したがって、各潤滑対象部分に対して確実に潤滑剤を供給できる。

【0012】

仕切り機構は可撓性外歯歯車と一緒に回転する。仕切り機構を設けても、可撓性外歯歯車には、回転による抵抗の増加が実質的に発生しない。よって、仕切り機構を設けたことによる波動歯車装置の効率低下を回避できる。

【0013】

本発明の波動歯車装置において、前記仕切り機構は、前記円筒状胴部に追従して弾性変形可能な弾性体を備えていることが望ましい。この場合、弾性体は、前記波動発生器と前記ダイヤフラムの間の部位において、全周に亘って前記円筒状胴部の内周面と接触状態を維持する。

【0014】

弾性体によって、前側内部空間と後側内部空間の間が確実にシールされる。よって、後側内部空間に充填した潤滑剤が前側内部空間の側に漏れ出ることがない。

【0015】

可撓性外歯歯車の円筒状胴部の各部は繰り返し半径方向に撓められる振動部分である。この円筒状胴部の内周面に常に接触している弾性体によって、円筒状胴部に発生する高次振動の発生が抑制される。また、弾性体によって可撓性外歯歯車の固有振動数をずらして共振の発生を抑制することもできる。

【0016】

前記仕切り機構を、前記弾性体と、当該弾性体を支持する支持部材とを備えた構成とすることができる。この場合には、前記支持部材の外周面に、当該外周面に沿って円形溝が形成され、前記円形溝に前記弾性体が装着される。

【0017】

前記支持部材における前記波動発生器に対峙する端面は、前側内部空間に充填される潤滑剤にせん断力の勾配をつける形状とすることが望ましい。例えば、前記波動発生器の中心軸線に直交する平坦面、あるいは前記中心軸線上の位置を中心とする円錐状の凹面とすればよい。

【0018】

前記支持部材は、可撓性外歯歯車と同期回転するので大きな力が作用しない。したがって、支持部材の材質として、鋼、アルミニウム等の非鉄金属、プラスチックを用いることができる。

【0019】

可撓性外歯歯車は、そのボスを介して、出力フランジに締結固定される場合がある。この場合、カップ形状の可撓性外歯歯車は、押さえ部材と出力フランジの間にボスを挟んだ状態で、これらの三部材が同軸状態で締結ボルトによって締結固定される。前記支持部材を、前記押さえ部材に取り付けておくことができる。または、前記支持部材を、前記押さえ部材に一体形成しておくことができる（換言すると、前記支持部材と前記押さえ部材を単一部材とすることができる）。

【0020】

シルクハット形状の可撓性外歯歯車の場合には、そのボスが、円盤状の出力フランジの外周部分に同軸に締結固定される。したがって、支持部材を、ネジ締結あるいはボルト締結によって、出力フランジの中心部分に、同軸に締結固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施の形態１のカップ型波動歯車装置を示す縦断面図である。

【図2】図１の変形例を示す縦断面図である。

【図3】図１の変形例を示す縦断面図である。

【図4】図１の変形例を示す縦断面図である。

【図5】本発明の実施の形態２のシルクハット型波動歯車装置を示す縦断面図である。

【図6】図５の変形例を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下に、図面を参照して、本発明を適用した各実施の形態の波動歯車装置を説明する。

【0023】

［実施の形態１］
図１は、本発明を適用したカップ型波動歯車装置を示す縦断面図である。カップ型波動歯車装置１は、筒状の装置ハウジング２を有している。装置ハウジング２の後側（図面における下側）には、クロスローラーベアリング３を介して、円盤状の出力フランジ４が回転自在の状態で取り付けられている。

【0024】

装置ハウジング２の外周部には取付けフランジ２ａが形成されており、ここには、円周方向に所定のピッチでボルト穴２ｂが形成されている。装置ハウジング２の前端部の円形内周面には内歯５ａが形成されている。この前端部が、剛性内歯歯車５として機能する。換言すると、装置ハウジング２に剛性内歯歯車５が一体形成されている。装置ハウジング２の内部には、カップ形状の可撓性外歯歯車６が同軸に配置されている。可撓性外歯歯車６の内側には波動発生器７が同軸に装着されている。波動発生器７は可撓性外歯歯車６を非円形、例えば楕円状に撓めて、剛性内歯歯車５に対して部分的に噛み合わせる。

【0025】

波動発生器７は、入力軸連結用の軸穴８ａを備えた剛性のプラグ８と、このプラグ８の楕円状の外周面に装着したウエーブベアリング９とを備えている。ウエーブベアリング９は半径方向に撓み可能な軌道輪を備えたベアリングであり、プラグ８に装着された状態では、その外輪外周面が楕円状に撓められている。プラグ８の軸穴８ａに挿入される入力軸１０は、締結ボルト１１等によってプラグ８に同軸に締結固定される。入力軸１０を介してモーター等からの出力回転が波動発生器７に入力される。

【0026】

可撓性外歯歯車６は、非円形に撓み可能な円筒状胴部６ａを備えている。この円筒状胴部６ａの前側開口端６ｂの側の外周面部分には、外歯６ｃが形成されている。円筒状胴部６ａにおける外歯６ｃが形成されている部分を外歯形成部分６ｄと呼ぶ。円筒状胴部６ａの後側開口端６ｅからは、半径方向の内方にダイヤフラム６ｆが延びている。ダイヤフラム６ｆの内周縁に連続して、円環状のボス６ｇが形成されている。

【0027】

可撓性外歯歯車６における円筒状胴部６ａの外歯形成部分６ｄの内側に、波動発生器７が装着されている。外歯形成部分６ｄは波動発生器７によって楕円形状に撓められ、楕円形状の長軸の両端に位置する外歯６ｃが剛性内歯歯車５の内歯５ａに噛み合っている。

【0028】

可撓性外歯歯車６のボス６ｇは、円環状の押さえ部材１２と出力フランジ４の間に挟まれた状態で、複数本の締結ボルト１３によって、出力フランジ４に対して同軸に締結固定されている。押さえ部材１２には、円筒部分１２ａと、この円筒部分１２ａの前側開口端から半径方向の外方に広がっている円盤状部分１２ｂとが形成されている。円筒部分１２ａは、ボス６ｇの前側から、その中空穴および出力フランジ４の中空穴に嵌め込まれ、ボス６ｇと出力フランジ４を同軸となるように位置決めしている。円盤状部分１２ｂと出力フランジ４の間にボス６ｇを挟んだ状態で、締結ボルト１３によって、これらの三部材が締結固定されている。

【0029】

ここで、カップ形状の可撓性外歯歯車６の内側には、仕切り機構１５が組み込まれている。可撓性外歯歯車６の円筒状胴部６ａの内部空間１４は、仕切り機構１５によって、波動発生器７の側の前側内部空間１４ａとダイヤフラム６ｆの側の後側内部空間１４ｂに仕切られている。仕切り機構１５は、支持部材１６および弾性体１７を備えている。支持部材１６は、全体として円盤形状をしており、押さえ部材１２に対して、同軸にネジ止めされている。弾性体１７は円形断面をした弾性リングであり、支持部材１６の円形外周面１６ａに形成した矩形断面の円形溝１６ｂに装着されている。

【0030】

更に詳しく説明すると、支持部材１６の後側端面１６ｃには、同軸状態で後方に突出した小径軸部１６ｄが形成されている。小径軸部１６ｄは、押さえ部材１２の円筒部分１２ａの中空部に嵌め込まれている。これにより、支持部材１６は、押さえ部材１２に対して同軸となるように、位置決めされている。支持部材１６の前側端面１６ｅは、波動発生器７に対峙する側の端面であり、装置中心軸線１ａに直交する平坦な円形端面である。この前側端面１６ｅの中心部には締結ボルト１１の頭部に干渉しないように、円形凹部１６ｆが形成されている。

【0031】

弾性体１７は、可撓性外歯歯車６の円筒状胴部６ａの内周面６ｈに対して、ダイヤフラム６ｆと波動発生器７の間の部位において接触している。すなわち、円筒状胴部６ａの内周面６ｈに対して、外歯形成部分６ｄと後側開口端６ｅの間の部位において接触している。弾性体１７は、その円形断面が所定量だけ直径方向に押し潰された状態で、内周面６ｈの全周に亘って接触している。したがって、円筒状胴部６ａが波動発生器７によって楕円状に撓められた状態においても、弾性体１７における円周方向の各部は、円筒状胴部６ａの撓みに追従して弾性変形して、内周面６ｈに対する接触状態が維持される。

【0032】

支持部材１６は、可撓性外歯歯車６と一体回転するので、動作時に大きな応力は作用しない。したがって、支持部材１６の材質は、鋼、アルミニウム等の非鉄金属、プラスチックのいずれでもよい。弾性体１７はゴム素材から形成でき、円形断面の弾性リング、リップ形状の弾性リングなどを用いることができる。弾性体１７は円筒状胴部６ａに追従して半径方向に弾性変形して内周面６ｈに対して全周に亘って接触した状態が形成できればよいので、全体として半径方向に撓み可能なリング状の部材でもよい。

【0033】

この構成のカップ型波動歯車装置１では、入力軸１０を介して波動発生器７にモータ（図示せず）等から回転が入力される。波動発生器７が回転すると、剛性内歯歯車５と可撓性外歯歯車６の噛み合い位置が円周方向に移動する。外歯６ｃの歯数は内歯５ａよりも２ｎ枚（ｎ：正の整数）少ない。通常は２枚少ない。よって、両歯車５、６の間に相対回転が発生する。剛性内歯歯車５が回転しないように固定されている場合には、可撓性外歯歯車６が、波動発生器７に入力された入力回転数に比べて大幅に減速された回転数で回転し、この減速回転が、出力フランジ４から出力される。

【0034】

可撓性外歯歯車６の内部空間１４は、仕切り機構１５によって前側内部空間１４ａと後側内部空間１４ｂに仕切られている。前側内部空間１４ａには潤滑剤（オイル、グリース）が充填されている。この潤滑剤によって、波動発生器７の各接触部、波動発生器７と可撓性外歯歯車６の間の接触部等への潤滑が行われる。

【0035】

可撓性外歯歯車６の円筒状胴部６ａの各部は、波動発生器７の回転に伴って、繰り返し半径方向の内外に撓められる。仕切り機構１５の弾性体１７は、その円周方向の各部が押し潰された状態で円筒状胴部６ａの内周面６ｈに接触している。したがって、円筒状胴部６ａの円周方向の各部が半径方向の内外に撓められると、それに追従して、弾性体１７の円周方向の各部が直径方向に弾性変形する。よって、弾性体１７は、円筒状胴部６ａの内周面６ｈに対して、全周に亘って、接触した状態が維持される。すなわち、前側内部空間１４ａと後側内部空間１４ｂの間がシール状態に保持され、潤滑剤が後側内部空間１４ｂに漏れ出ることが防止される。

【0036】

また、支持部材１６の前側端面１６ｅは平坦面であり、波動発生器７のプラグ８における平坦な後端面８ｂに対して後側から所定の間隔で対峙している。これらの部材１６、８は異なる速度で回転し、これらの間に充填されている潤滑剤によって前側内部空間１４ａの外周側の各接触部に対する潤滑が行われる。すなわち、前側端面１６ｅは、オイル潤滑においては、リフトコーンとして機能し、グリース潤滑においては、潤滑対象の接触部近傍に位置するグリース保持壁として機能する。

【0037】

（仕切り機構の変形例１）
図２は、上記のカップ型波動歯車装置１の仕切り機構１５の変形例１を示す縦断面図である。図２に示す仕切り機構１５Ａでは、その支持部材１６Ａが押さえ部材１２に一体形成されている。換言すると、押さえ部材１２と支持部材１６Ａは、単一の部品から形成されており、押さえ部材１２には支持部材１６Ａとして機能する部分（支持部分）が形成されている。この場合には、支持部材１６Ａを押さえ部材１２に固定するためのネジ等の締結具が不要である。

【0038】

（仕切り機構の変形例２）
図３は、上記のカップ型波動歯車装置の仕切り機構１５の変形例２を示す縦断面図である。図３に示す仕切り機構１５Ｂでは、その支持部材１６Ｂの前側端面１６ｅは、装置中心軸線１ａを中心とする凹状の円錐面によって規定されている。これ以外の仕切り機構１５Ｂの構成は、前述の仕切り機構１５と同一である。

【0039】

（仕切り機構の変形例３）
図４は、上記のカップ型波動歯車装置の仕切り機構１５の変形例３を示す縦断面図である。図４に示す仕切り機構１５Ｃでは、その支持部材１６Ｃが押さえ部材１２に一体形成されている。また、支持部材１６Ｃの前側端面１６ｅは、装置中心軸線１ａを中心とする凹状の円錐面によって規定されている。これ以外の仕切り機構１５Ｃの構成は、前述の仕切り機構１５Ｂと同一である。

【0040】

［実施の形態２］
図５は、本発明を適用したシルクハット型波動歯車装置を示す縦断面図である。シルクハット型波動歯車装置１００は、前方（図においては上方）に開口した装置ハウジング１０２を備えている。装置ハウジング１０２は、円形内周面に内歯１０５ａが形成されている円環状の剛性内歯歯車１０５と、クロスローラーベアリング１０３とによって構成されている。剛性内歯歯車１０５は、クロスローラーベアリング１０３の内輪１０３ａの前側端面に、同軸に締結固定されている。クロスローラーベアリング１０３の外輪１０３ｂの後側端面には、円盤状の出力フランジ１０４が同軸に締結固定されている。

【0041】

装置ハウジング１０２の内部には、シルクハット形状の可撓性外歯歯車１０６が同軸に配置されている。可撓性外歯歯車１０６の内側には波動発生器１０７が同軸に装着されている。波動発生器１０７は可撓性外歯歯車１０６を例えば楕円状に撓めて、剛性内歯歯車１０５に対して部分的に噛み合わせている。

【0042】

波動発生器１０７は、入力軸連結用の軸穴１０８ａを備えた剛性のプラグ１０８と、このプラグ１０８の楕円状の外周面に装着したウエーブベアリング１０９とを備えている。ウエーブベアリング１０９は半径方向に撓み可能な軌道輪を備えたベアリングであり、プラグ１０８に装着された状態では、その外輪外周面が楕円状に撓められている。プラグ１０８の軸穴１０８ａに挿入される入力軸１１０は、締結ボルト１１１等によってプラグ１０８に同軸に締結固定される。入力軸１１０を介してモーター等からの出力回転が波動発生器１０７に入力される。

【0043】

可撓性外歯歯車１０６は、非円形に撓み可能な円筒状胴部１０６ａを備えている。この円筒状胴部１０６ａの前側開口端１０６ｂの側の外周面部分には、外歯１０６ｃが形成されている。円筒状胴部１０６ａにおける外歯１０６ｃが形成されている部分を外歯形成部分１０６ｄと呼ぶ。円筒状胴部１０６ａの後側開口端１０６ｅからは、半径方向の外方にダイヤフラム１０６ｆが延びている。ダイヤフラム１０６ｆの外周縁に連続して、円環状のボス１０６ｇが形成されている。

【0044】

可撓性外歯歯車１０６における円筒状胴部１０６ａの外歯形成部分１０６ｄの内側に、波動発生器１０７が装着されている。外歯形成部分１０６ｄは波動発生器１０７によって楕円形状に撓められ、楕円形状の長軸の両端に位置する外歯１０６ｃが剛性内歯歯車１０５の内歯１０５ａに噛み合っている。

【0045】

可撓性外歯歯車１０６のボス１０６ｇは、出力フランジ１０４の前側端面１０４ａの外周側部分とクロスローラーベアリング１０３の外輪１０３ｂの後側端面１０３ｃとの間に挟まれている。この状態で、複数本の締結ボルト１１３によって、三部材が同軸に締結固定されている。

【0046】

シルクハット形状の可撓性外歯歯車１０６の内側には、仕切り機構１１５が組み込まれている。可撓性外歯歯車１０６の円筒状胴部１０６ａの内部空間１１４は、仕切り機構１１５によって、波動発生器１０７の側の前側内部空間１１４ａとダイヤフラム１０６ｆの側の後側内部空間１１４ｂに仕切られている。仕切り機構１１５は、支持部材１１６および弾性体１１７を備えている。支持部材１１６は、全体として円盤形状をしており、出力フランジ１０４に対して、同軸に締結固定されている。弾性体１１７は円形断面をした弾性リングであり、支持部材１１６の円形外周面１１６ａに形成した矩形断面の円形溝１１６ｂに装着されている。

【0047】

更に詳しく説明すると、支持部材１１６の後側端面１１６ｃには、その中心部に、同軸状態で後方に突出した小径軸部１１６ｄが形成されている。小径軸部１１６ｄの外周面には雄ネジ１１６ｇが切られている。出力フランジ１０４の中心部には、円形断面の凹部１０４ｂが形成されており、この円形内周面には、雄ネジ１１６ｇをねじ込み可能な雌ねじ１０４ｃが切られている。支持部材１１６を出力フランジ１０４にねじ込むことにより、支持部材１１６は出力フランジ１０４に締結固定されている。支持部材１１６における前側端面１１６ｅは、波動発生器１０７に対峙する側の端面であり、装置中心軸線１０１ａに直交する平坦な円形端面である。この前側端面１１６ｅの中心部には締結ボルト１１１の頭部に干渉しないように、円形凹部１１６ｆが形成されている。

【0048】

弾性体１１７は、可撓性外歯歯車１０６の円筒状胴部１０６ａの内周面１０６ｈに対して、ダイヤフラム１０６ｆと波動発生器１０７の間の部位において接触している。すなわち、円筒状胴部１０６ａの内周面１０６ｈに対して、外歯形成部分１０６ｄと後側開口端１０６ｅの間の部位において接触している。弾性体１１７は、その円形断面が所定量だけ直径方向に押し潰された状態で、内周面１０６ｈの全周に亘って接触している。したがって、円筒状胴部１０６ａが波動発生器１０７によって楕円状に撓められた状態においても、弾性体１１７における円周方向の各部は、円筒状胴部１０６ａの撓みに追従して弾性変形して、内周面１０６ｈに対する接触状態が維持される。

【0049】

支持部材１１６は、可撓性外歯歯車１０６と一体回転するので、動作時に大きな応力は作用しない。したがって、支持部材１１６の材質は、鋼、アルミニウム等の非鉄金属、プラスチックのいずれでもよい。弾性体１１７はゴム素材から形成でき、円形断面の弾性リング、リップ形状の弾性リングなどを用いることができる。弾性体１１７は円筒状胴部１０６ａに追従して半径方向に弾性変形して内周面１０６ｈに対して全周に亘って接触した状態が形成できればよいので、全体として半径方向に撓み可能なリング状の部材でもよい。

【0050】

この構成のシルクハット型波動歯車装置１００では、入力軸１１０を介して波動発生器１０７にモータ（図示せず）等から回転が入力される。波動発生器１０７が回転すると、剛性内歯歯車１０５と可撓性外歯歯車１０６の噛み合い位置が円周方向に移動する。外歯１０６ｃの歯数は内歯１０５ａよりも２ｎ枚（ｎ：正の整数）少ない。通常は２枚少ない。よって、両歯車１０５、１０６の間に相対回転が発生する。剛性内歯歯車１０５が回転しないように固定されている場合には、可撓性外歯歯車１０６が、波動発生器１０７に入力された入力回転数に比べて大幅に減速された回転数で回転し、この減速回転が、出力フランジ１０４から出力される。

【0051】

可撓性外歯歯車１０６の内部空間１１４は、仕切り機構１１５によって前側内部空間１１４ａと後側内部空間１１４ｂに仕切られている。前側内部空間１１４ａには潤滑剤（オイル、グリース）が充填されている。この潤滑剤によって、波動発生器１０７の各接触部、波動発生器１０７と可撓性外歯歯車１０６の間の接触部等への潤滑が行われる。

【0052】

可撓性外歯歯車１０６の円筒状胴部１０６ａの各部は、波動発生器１０７の回転に伴って、繰り返し半径方向の内外に撓められる。仕切り機構１１５の弾性体１１７は、その円周方向の各部が押し潰された状態で円筒状胴部１０６ａの内周面１０６ｈに接触している。したがって、円筒状胴部１０６ａの円周方向の各部が半径方向の内外に撓められると、それに追従して、弾性体１１７の円周方向の各部が直径方向に弾性変形する。よって、弾性体１１７は、円筒状胴部１０６ａの内周面１０６ｈに対して、全周に亘って、接触した状態が維持される。すなわち、前側内部空間１１４ａと後側内部空間１１４ｂの間がシール状態に保持され、潤滑剤が後側内部空間１１４ｂに漏れ出ることが防止される。

【0053】

また、支持部材１１６の前側端面１１６ｅは平坦面であり、波動発生器１０７のプラグ１０８における平坦な後端面１０８ｂに対して後側から所定の間隔で対峙している。これらの部材１１６、１０８は異なる速度で回転し、これらの間に充填されている潤滑剤によって前側内部空間１１４ａの外周側の各接触部に対する潤滑が行われる。すなわち、前側端面１１６ｅは、オイル潤滑においては、リフトコーンとして機能し、グリース潤滑においては、潤滑対象の接触部近傍に位置するグリース保持壁として機能する。

【0054】

（仕切り機構の変形例）
図６は、上記のシルクハット型波動歯車装置１００の仕切り機構１１５の変形例を示す縦断面図である。図６に示す仕切り機構１１５Ａでは、その支持部材１１６Ａが、同心円上に配置された複数本の締結ボルト１１９によって、出力フランジ１０４Ａに同軸に締結固定されている。したがって、小径軸部、雄ネジ、円形凹部、雌ネジは形成されていない。この代わりに、支持部材１１６Ａおよび出力フランジ１０４Ａに、同心円上に位置するように複数のボルト穴が形成されている。これ以外の仕切り機構１１５Ａの構成は、前述の仕切り機構１１５と同一である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】