特開 2023-132418 構成部品及び動力伝達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023132418

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】構成部品及び動力伝達装置

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/20 20060101AFI20230914BHJP

   F16J 15/3292 20160101ALN20230914BHJP

【ＦＩ】

F16J15/20

F16J15/3292

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022037724

(22)【出願日】2022-03-11

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】村越 温子

(72)【発明者】

【氏名】仲谷 斗喜也

【テーマコード（参考）】

3J043

【Ｆターム（参考）】

3J043AA16

3J043BA07

3J043CA01

3J043CA02

3J043CA08

3J043CB13

3J043CB30

3J043DA03

3J043DA20

(57)【要約】      （修正有）

【課題】各種の構成部品の摺動の影響の抑制を図る。
【解決手段】動力伝達装置の構成部品４３であって、構成部品の少なくとも摺動部４３４は、ポアソン比が負の材料４３４ｂとポアソン比が正の材料４３４ａで構成されている。摺動部は、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料とにより構成されている部分が、全体としてポアソン比が０以上としても良いし、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料で構成されている部分は、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料との積層構造としてもよい。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

動力伝達装置の構成部品であって、
前記構成部品の少なくとも摺動部は、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料で構成されている構成部品。

【請求項2】

前記摺動部は、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料とにより構成されている部分が、全体としてポアソン比が0以上である
請求項１に記載の構成部品。

【請求項3】

前記構成部品は、オイルシールであって、
心金と前記摺動部としてのリップ部との間の腰部が、ポアソン比が正の材料により構成されている
請求項１又は２に記載の構成部品。

【請求項4】

前記構成部品の、当該構成部品が配置されている部材に対して相対運動を行わずに接する部分も、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料で構成されている
請求項１から３のいずれか一項に記載の構成部品。

【請求項5】

前記構成部品の、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料で構成されている部分は、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料とが積層されている
請求項１から４のいずれか一項に記載の構成部品。

【請求項6】

前記構成部品の、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料で構成されている部分は、前記構成部品の荷重方向に層状となってポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料とが重なって配置される
請求項５に記載の構成部品。

【請求項7】

前記構成部品は、転動体であって、
前記摺動部となる前記転動体は、ポアソン比が正の材料とポアソン比が負の材料で構成されている
請求項１に記載の構成部品。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載の構成部品を有する動力伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、構成部品及び動力伝達装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、動力伝達装置としての減速装置には、相対的に回転を行う外筒とキャリアとの間に構成部品としてのシール部材が設けられ、内部の潤滑剤の漏出を防止していた（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－２１９１３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記シール部材は、弾性を有するシール材料から形成されており、例えば、減速装置の駆動により内圧が上昇して軸方向の加圧力を受けると、シール部材は径方向の歪みが生じてキャリアと摺動するリップ部の接触圧が上昇し、摩耗が生じやすくなるという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、シール部材を含む各種の構成部品の摺動の影響の抑制を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、
動力伝達装置の構成部品であって、
前記構成部品の少なくとも摺動部は、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料で構成されている。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、構成部品の摺動の影響の抑制を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態に係る動力伝達装置としての撓み噛合い式歯車装置を示す軸方向断面図である。

【図2】オイルシールの軸方向断面図である。

【図3】ポアソン比が正の材料とポアソン比が負の材料とを格子状に配置した例を示す軸方向断面図である。

【図4】軸受及びその転動体の軸方向断面図である。

【図5】図５（Ａ）は動力伝達装置としてのピストン－シリンダ機構の一部を切り欠いた斜視図、図５（Ｂ）はピストンの往復動作方向に沿ったＯリングの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0009】

［撓み噛合い式歯車装置の構成］
図１は動力伝達装置として例示する撓み噛合い式歯車装置１を示す軸方向断面図である。なお、この断面図は、上半分が後述する起振体１０Ａの短軸方向に沿った断面を図示し、下半分が起振体１０Ａの長軸方向に沿った断面を図示している。

【0010】

図１に示すように、撓み噛合い式歯車装置１は、筒型の撓み噛合い式歯車装置であり、起振体軸１０、外歯歯車１１、内歯歯車としての第１内歯歯車３１Ｇ及び第２内歯歯車３２Ｇ、起振体軸受１２、ケーシング３３、第１カバー３４、第２カバー３５を備える。

【0011】

起振体軸１０は、回転軸Ｏ１を中心に回転する中空筒状の軸であり、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が非円形（例えば楕円状）の起振体１０Ａと、起振体１０Ａの軸方向の両側に設けられた軸部１０Ｂ、１０Ｃとを有する。楕円状は、幾何学的に厳密な楕円に限定されるものではなく、略楕円を含む。軸部１０Ｂ、１０Ｃは、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が円形の軸である。
なお、以下の説明では、回転軸Ｏ１に沿った方向を「軸方向」、回転軸Ｏ１に垂直な方向を「径方向」、回転軸Ｏ１を中心とする回転方向を「周方向」という。また、軸方向のうち、外部の被駆動部材と連結されて減速された運動を当該被駆動部材に出力する側（図中の左側）を「出力側」といい、出力側とは反対側（図中の右側）を「反出力側」という。

【0012】

外歯歯車１１は、可撓性を有するとともに回転軸Ｏ１を中心とする円筒状の部材であり、外周に歯が設けられている。

【0013】

第１内歯歯車３１Ｇと第２内歯歯車３２Ｇは、回転軸Ｏ１を中心として起振体軸１０の周囲で回転を行う。これら第１内歯歯車３１Ｇと第２内歯歯車３２Ｇは、軸方向に並んで設けられ、外歯歯車１１と噛合している。具体的には、第１内歯歯車３１Ｇ及び第２内歯歯車３２Ｇの一方が、外歯歯車１１の軸方向の中央より片側の歯部に噛合し、他方が、外歯歯車１１の軸方向の中央よりもう一方の片側の歯部に噛合する。
このうち、第１内歯歯車３１Ｇは、第１内歯歯車部材３１の内周部の該当箇所に内歯が設けられて構成される。一方、第２内歯歯車３２Ｇは、第２内歯歯車部材３２の内周部の該当箇所に内歯が設けられて構成される。

【0014】

起振体軸受１２は、例えばコロ軸受であり、起振体１０Ａと外歯歯車１１との間に配置される。起振体１０Ａと外歯歯車１１とは、起振体軸受１２を介して相対回転可能となっている。
起振体軸受１２は、外歯歯車１１の内側に嵌入される外輪１２ａと、複数の転動体（コロ）１２ｂと、複数の転動体１２ｂを保持する保持器１２ｃとを有する。
複数の転動体１２ｂは、第１内歯歯車３１Ｇの径方向内方に配置され、周方向に並ぶ第１群の転動体１２ｂと、第２内歯歯車３２Ｇの径方向内方に配置され、周方向に並ぶ第２群の転動体１２ｂとを有する。これらの転動体１２ｂは、起振体１０Ａの外周面と外輪１２ａの内周面とを転走面として転動する。外輪１２ａは、複数の転動体１２ｂの配列に対応して同形状のものが軸方向に二つ並んで設けられている。なお、起振体軸受１２は、起振体１０Ａとは別体の内輪を有してもよい。

【0015】

起振体軸受１２及び外歯歯車１１の軸方向の両側には、これらに当接して、これらの軸方向の移動を規制する規制部材としてのスペーサリング４１、４２が設けられている。

【0016】

ケーシング３３は、ボルト５１により第１内歯歯車部材３１と連結され、第２内歯歯車３２Ｇの外径側を覆う。ケーシング３３は、内周部に形成された主軸受３８（例えばクロスローラ軸受）の外輪部を有しており、当該主軸受３８を介して第２内歯歯車部材３２を回転自在に支持している。撓み噛合い式歯車装置１が外部の相手装置と接続される際、ケーシング３３と第１内歯歯車部材３１は相手装置に共締めにより連結される。

【0017】

第１カバー３４は、ボルト５２により第１内歯歯車部材３１と連結され、外歯歯車１１と第１内歯歯車３１Ｇとの噛合い箇所を軸方向の反出力側から覆う。第１カバー３４と起振体軸１０の軸部１０Ｂとの間には軸受３６（例えば玉軸受）が配置されており、第１カバー３４は、当該軸受３６を介して起振体軸１０を回転自在に支持している。

【0018】

第２カバー３５は、ボルト５３により第２内歯歯車部材３２と連結され、外歯歯車１１と第２内歯歯車３２Ｇとの噛合い箇所を軸方向の出力側から覆う。第２カバー３５と起振体軸１０の軸部１０Ｃとの間には軸受３７（例えば玉軸受）が配置されており、第２カバー３５は、当該軸受３７を介して起振体軸１０を回転自在に支持している。撓み噛合い式歯車装置１が外部の相手装置と接続される際、第２カバー３５と第２内歯歯車部材３２は、相手装置の被駆動部材に共締めにより連結され、減速された回転を当該被駆動部材に出力する。

【0019】

さらに、撓み噛合い式歯車装置１は、構成部品としてのシール用のオイルシール４３，４４，４５及びＯリング４６，４７，４８を備える。
オイルシール４３は、軸方向の反出力側の端部で、起振体軸１０の軸部１０Ｂと第１カバー３４との間に配置され、反出力側への潤滑剤の流出を抑制する。オイルシール４４は、軸方向の出力側の端部で、起振体軸１０の軸部１０Ｃと第２カバー３５との間に配置され、出力側への潤滑剤の流出を抑制する。オイルシール４５は、ケーシング３３と第２内歯歯車部材３２との間に配置され、この部分からの潤滑剤の流出を抑制する。
Ｏリング４６，４７，４８は、第１内歯歯車部材３１と第１カバー３４との間、第１内歯歯車部材３１とケーシング３３との間、第２内歯歯車部材３２と第２カバー３５との間にそれぞれ設けられ、これらの間で潤滑剤が移動することを抑制する。

【0020】

［オイルシールの特徴的な構造］
撓み噛合い式歯車装置１が有するオイルシール４３，４４，４５の特徴的な構造について詳細に説明する。
オイルシール４３，４４，４５は、その構造が共通するので、ここではオイルシール４３について詳細に説明する。図２はオイルシール４３の軸方向断面図である。なお、図２における左右方向が軸方向、図２における上下方向が径方向を示している。
オイルシール４３は、回転軸Ｏ１を中心とする全周に渡って、その断面が図２に示す断面と同一となる回転体からなる。

【0021】

オイルシール４３は、径方向の外側に位置するケーシング３３と径方向（図２における上下方向）の内側に位置する第２内歯歯車部材３２からなる二部材の間に配置されている。
オイルシール４３は、ケーシング３３の内周にはめ込まれる円筒状の嵌め合い部４３１と、潤滑剤の封入空間Ｓと外部空間とを仕切る仕切り部４３２と、仕切り部４３２の径方向内側の端縁部から封入空間Ｓ側に延出された腰部４３３と、腰部４３３の先端部において径方向内側に突出した摺動部としてのシールリップ部４３４と、嵌め合い部４３１及び仕切り部４３２に内蔵された断面略Ｌ字状の金属環からなる心金４３５と、シールリップ部４３４を径方向内側に加圧するスプリング４３６とを備えている。
なお、「摺動部」とは、摺動面から連続して形成される部分、より好ましくは、摺動面に対して垂直な方向を含んで連続して形成される部分をいう。また、換言すると、外圧によって外圧に沿った方向とその直交方向とに歪みを生じ、当該直交方向の歪みが摺動面に直接的に伝わる部分をいう。

【0022】

嵌め合い部４３１は、前述したように円筒状であって、その外周面がケーシング３３の内周面に密接している。
仕切り部４３２は、嵌め合い部４３１における封入空間Ｓの外側寄りの端部を閉塞するように嵌め合い部４３１と一体的に形成されている。嵌め合い部４３１の径方向内側は、封入空間Ｓの一部となっており、仕切り部４３２は、シールリップ部４３４と一体となって嵌め合い部４３１を閉塞して、封入空間Ｓと外部空間とを仕切っている。

【0023】

心金４３５は、嵌め合い部４３１の内側端部近傍から仕切り部４３２のほぼ全域に渡って内蔵されており、嵌め合い部４３１や仕切り部４３２を構成する材料よりも高い剛性を有する。心金４３５は、嵌め合い部４３１や仕切り部４３２の構成材料により被覆されている。
心金４３５は、その高い剛性により、嵌め合い部４３１や仕切り部４３２の撓みを抑制している。

【0024】

腰部４３３は、仕切り部４３２と一体的に形成されており、嵌め合い部４３１の径方向内側に位置している。腰部４３３は、可撓性を有し、シールリップ部４３４を弾性的に支持している。

【0025】

シールリップ部４３４は、径方向内側に凸となる断面形状であり、全周に渡ってその先端部が第２内歯歯車部材３２の外周面に接することで潤滑剤のシールを図っている。
スプリング４３６は、シールリップ部４３４の外周側を一周する、例えば、無端環状のコイルスプリングからなり、周方向に収縮することにより、シールリップ部４３４を径方向内側に加圧する。

【0026】

オイルシール４３のシールリップ部４３４の先端部は、第２内歯歯車部材３２の外周面との摺動により、凝着摩耗が発生する。凝着摩耗とは、摺動面にある微小な凹凸同士が高い圧力によって結合し、これらが摩擦によって破壊するとき、結合部の周辺が脱落して摩耗粉になることである。
このような凝着摩耗時の摩耗量を見積もる基本式として、以下のホルムの摩耗式(1)が知られている。
W=zARl …(1)
（W：摩耗量、AR：真実接触面積、l：摩擦距離、z：摩擦係数）

【0027】

この摩耗式は、真実接触部で真に付着する現状を基とした凝着摩耗が起きることを示しており、正のポアソン比を有する材料が接触するときの荷重をP、材料の流動圧力をpmとすると、真実接触面積ARは次式(2)となる。
AR =P/pm …(2)

【0028】

ここでポアソン比とは、物体に単軸応力が働くときに、応力方向に直交する方向に発生する横ひずみを応力方向に発生する縦ひずみで除して-1を乗じた数値のことをいう。
従って、ポアソン比が正の数値となる物体の場合、例えば、応力を受けて圧縮される縦ひずみが生じると、応力方向に直交する方向には、膨張する横ひずみが発生する。
従来のオイルシールは、心金４３５やスプリング４３６を除いて、シールリップ部を含む全体が、主に、ポアソン比が正となる材料のみから形成されていた。

【0029】

そして、前述の式(2)は正のポアソン比を有する材料が荷重を受けると真実接触面積（以下、接触面積とする）が増え、摩耗量が増えることを示す。
例えば、従来のオイルシールは、シールリップ部が正のポアソン材料からなる樹脂であるために、温度上昇に伴う内圧上昇により、シールリップ部が軸方向に圧力（圧縮応力：図２の黒矢印参照）を受けると、径方向に膨張する横ひずみが発生して、シールリップ部の緊縛力が上昇し、シールリップ部の接触面積が大きくなって凝着摩耗が顕著に発生していた。

【0030】

このような従来のオイルシールに生じる凝着摩耗を抑制するために、本実施形態に示すオイルシール４３は、シールリップ部４３４が、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料とにより構成されている。
ポアソン比が正の材料としては、鋼、アルミ、樹脂など様々な材料を利用することができる。
ポアソン比が負の材料としては、例えば、ペンタグラフェン等のメタマテリアル材料、3D造形技術を用いて形成された３次元単位格子構造の集合体等の特殊構造材料、紙（特殊構造に折りたたまれたものを含む）など構造によってポアソン比が負の材料や素材自体のポアソン比が負の材料を利用することができる。

【0031】

具体的には、図２に示すように、オイルシール４３のシールリップ部４３４は、ポアソン比が正の材料の層４３４ａとポアソン比が負の材料の層４３４ｂとが径方向に交互に積層されるように形成されている。ポアソン比が正の材料の各層４３４ａとポアソン比が負の材料の各層４３４ｂは、いずれも、回転軸Ｏ１を中心とする略円筒状である。なお、第２内歯歯車部材３２の外周面に直接的に摺接するシールリップ部４３４の最内周層は、ポアソン比が正の材料の層４３４ａからなることが好ましいが、ポアソン比が負の材料とすることもできる。

【0032】

また、ポアソン比が正の材料の層４３４ａとポアソン比が負の材料の層４３４ｂとから形成されたシールリップ部４３４について、軸方向を縦ひずみ、径方向を横ひずみとした場合の全体的なポアソン比は、0以上であって、ポアソン比が正の材料のみからなる場合よりも小さく、その半分以下であることが好ましく、0に近いポアソン比であることがより好ましい。

【0033】

なお、ポアソン比が正の材料の各層４３４ａとポアソン比が負の材料の各層４３４ｂは、いずれも、層面が回転軸Ｏ１に完全に平行とならずに、幾分傾斜を生じていてもよい。
即ち、ポアソン比が正の材料の各層４３４ａとポアソン比が負の材料の各層４３４ｂは、シールリップ部４３４の全体的なポアソン比が上記の数値範囲の条件を満たす範囲で各層４３４ａ，４３４ｂの層面が軸方向に対して傾斜を生じてもよい。
なお、各層４３４ａ，４３４ｂの層面の向きは、オイルシール４３が、撓み噛合い式歯車装置１に装着されていない状態ではなく、ケーシング３３と第２内歯歯車部材３２の間に配置されている状態での向きを示すものとする。

【0034】

また、オイルシール４３における、当該オイルシール４３が配置されているケーシング３３に対して相対運動を行わずに接する部分、即ち、前述した嵌め合い部４３１も、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料とにより構成されている。
なお、「相対運動を行わずに接する部分」とは、相互間が接着や溶着等が行われていないために、相手側の部材に対して微細な摺動を生じ得るが、回転や直動などの相対運動をしない部分をいう。

【0035】

具体的には、図２に示すように、嵌め合い部４３１は、ポアソン比が正の材料の層４３１ａとポアソン比が負の材料の層４３１ｂとが径方向に交互に繰り返し並ぶように形成されている。この場合も、ポアソン比が正の材料の各層４３１ａとポアソン比が負の材料の各層４３１ｂは、いずれも、回転軸Ｏ１を中心とする略円筒状である。また、ケーシング３３の内周面に直接的に密接する嵌め合い部４３１の最外周層は、ポアソン比が正の材料の層４３１ａからなる。

【0036】

この嵌め合い部４３１の場合も、軸方向を縦ひずみ、径方向を横ひずみとした場合のポアソン比は0以上であって、ポアソン比が正の材料のみからなる場合よりも小さく、その半分以下であることが好ましく、0に近いポアソン比であることがより好ましい。
また、各層４３１ａ，４３１ｂも、層面は回転軸Ｏ１に完全に平行とならずに、全体的なポアソン比が上記の条件を満たす範囲で傾斜を生じていてもよい。

【0037】

一方、仕切り部４３２と腰部４３３は、例えば樹脂等のポアソン比が正の材料のみから形成されている。

【0038】

なお、オイルシール４３のシールリップ部４３４及び嵌め合い部４３１におけるポアソン比が正の材料の層とポアソン比が負の材料の層からなる部分は、層状構造に限定されない。例えば、ポアソン比が正の材料に対して、ポアソン比が負の材料からなる粉体、粒状体、セル、小片等を混成させてもよい。

【0039】

また、オイルシール４３の嵌め合い部４３１及びシールリップ部４３４におけるポアソン比が正の材料からなる部分４３１ｃ，４３４ｃとポアソン比が負の材料からなる部分４３１ｄ，４３４ｄは、図３に示すように、軸方向断面から見て互い違いに並んだ格子状となるように軸回りに配置してもよい。なお、図３に示す格子数は例示であり、格子の単位を微細として、格子数をより多くしてもよい。

【0040】

［発明の実施形態における技術的効果］
以上のように、撓み噛合い式歯車装置１が有するオイルシール４３は、摺動部としてのシールリップ部４３４が、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料で構成されているので、潤滑剤の封入空間Ｓの内部圧力の上昇によって軸方向の圧力（圧縮応力）を受けた場合であっても、径方向に膨張する歪みを抑制することができる。これにより、シールリップ部４３４の先端部における接触面積の増加を抑えることができ、摩耗量の低減を図ることが可能となる。

【0041】

また、オイルシール４３は、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料とにより構成されているシールリップ部４３４が全体としてポアソン比が0以上となるように構成されている。
このため、軸方向の圧力（圧縮応力）を受けた場合に、径方向に収縮するように歪みが発生せず、面圧を一定以上に維持することができる。従って、オイルシール４３のシール性を損なうことなく、摩耗量の低減を図ることが可能となる。

【0042】

また、オイルシール４３の腰部４３３は、ポアソン比が正の材料により構成されているので、潤滑剤の封入空間Ｓの内部圧力の上昇時における軸方向の圧力（圧縮応力）を受けた場合に、径方向に膨張するように歪みが発生して、その先端部で支持するシールリップ部４３４の面圧を良好に維持することが可能となる。

【0043】

また、オイルシール４３における、ケーシング３３に対して相対運動を行わずに接する嵌め合い部４３１も、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料で構成されている。
嵌め合い部４３１は、ケーシング３３に対してシールリップ部４３４のような相対運動は生じないが、撓み噛合い式歯車装置１の作動時に微細な摺動が生じる可能性がある。従って、嵌め合い部４３１もポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料で構成されることにより、潤滑剤の封入空間Ｓの内部圧力の上昇時における接触面積の増加を抑えることができ、摩耗量の低減を図ることが可能となる。
また、嵌め合い部４３１も、全体としてポアソン比が0以上となるように構成されているので、シール性を損なうことなく、摩耗量の低減を図ることが可能となる。

【0044】

また、オイルシール４３のシールリップ部４３４及び嵌め合い部４３１は、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料とが積層されている。特に、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料で構成されている部分は、構成部品の圧縮荷重方向に層状となってポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料とが重なって配置されている。
このため、各層の層面に対向する方向に生じる歪み量について、層面に沿ってより均一化が図られ、面圧のバラつきが抑制され、よりシール性を維持しつつ摩耗量のさらなる低減を図ることが可能となる。

【0045】

なお、上記オイルシール４３に関する技術的効果は、オイルシール４４，４５についても同様のことがいえる。
そして、上記各オイルシール４３～４５を備える撓み噛合い式歯車装置１は、各オイルシール４３～４５がシール性を維持しつつ摩耗量の低減を図ることができるので、メンテナンス頻度を低減すると共に、長期間に渡って安定的に動作を行うことが可能となる。

【0046】

［軸受の転動体への適用］
例えば、撓み噛合い式歯車装置１に設けられた軸受３６，３７の転動体（構成部品）についても、ポアソン比が負となる材料を適用することが可能である。軸受３６と軸受３７とは同一構造なので、軸受３６への適用について説明する。

【0047】

図４は軸受３６及びその転動体３６１の軸方向断面図を示す。なお、図４における左右方向が軸方向、図４における上下方向が径方向を示している。
軸受３６は、主に、径方向の外側に位置する外輪３６２と、径方向の内側に位置する内輪３６３と、外輪３６２と内輪３６３からなる二部材の間に配置された転動体３６１とを有する。軸受３６は、転がり玉軸受けであり、転動体３６１は、球体である。転動体３６１は、球体表面全体が外輪３６２の転走面及び内輪３６３の転走面に摺接し得るので、転動体３６１の全体が摺動部となる。

【0048】

具体的には、図４に示すように、転動体３６１は、その中心から球殻状のポアソン比が正の材料の層３６１ａと球殻状のポアソン比が負の材料の層３６１ｂとが径方向に交互に繰り返し並ぶように積層されている。この場合、ポアソン比が正の材料の各層３６１ａとポアソン比が負の材料の各層３６１ｂは、いずれも、同一の点を中心とする球殻状である。
また、外輪３６２の転走面及び内輪３６３の転走面に直接的に摺接する転動体３６１の最外層は、ポアソン比が正の材料の層３６１ａとすることが好ましいが、ポアソン比が負の材料の層とすることもできる。なお、転動体３６１の中心部は、球殻ではなく球体となるが、当該球体は、ポアソン比が正の材料とポアソン比が負の材料のいずれで形成してもよい。

【0049】

転動体３６１の場合、いずれかの直径方向を縦ひずみとし、これに直交する他の直径方向を横ひずみとした場合の全体的なポアソン比は0以上であって、ポアソン比が正の材料のみからなる場合よりも小さく、その半分以下であることが好ましく、0に近いポアソン比であることがより好ましい。

【0050】

上記軸受３６は、摺動部としての転動体３６１が、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料で構成されているので、潤滑剤の封入空間Ｓの内部圧力の上昇によって軸方向の圧力（圧縮応力）を受けた場合であっても、径方向に膨張する歪みを抑制することができる。これにより、転動体３６１の外輪３６２の転走面及び内輪３６３の転走面に対する接触面積の増加を抑えることができ、摩耗量の低減を図ることが可能となる。

【0051】

また、転動体３６１は、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料とにより構成され、直径方向について全体としてポアソン比が0以上となるように構成されている。
このため、いずれかの直径方向（軸受３６における軸方向）の圧力（圧縮応力）を受けた場合に、これに直交する直径方向（軸受３６における径方向）に収縮するように歪みが発生せず、すき間の発生を抑制することができる。従って、軸受３６に支持された起振体軸１０の安定的な回転を維持しつつ、転動体３６１の摩耗量の低減を図ることが可能となる。
また、軸受３７も軸受３６と同一の技術的効果を奏する。

【0052】

また、撓み噛合い式歯車装置１の主軸受３８や起振体軸受１２の転動体についても、ポアソン比が負の材料を適用することが可能である。
主軸受３８や起振体軸受１２の転動体は、円柱体であるため、転動体は、ポアソン比が正の材料の層とポアソン比が負の材料の層とが転動体の径方向に交互に繰り返し並ぶように形成される。即ち、ポアソン比が正の材料の各層とポアソン比が負の材料の各層が、いずれも略円筒状となる。また、転走面との摺接面となる転動体の最外周層は、ポアソン比が正の材料の層からなる。
また、転動体の場合も、軸方向を縦ひずみ、径方向を横ひずみとした場合の全体的なポアソン比は0以上であって、ポアソン比が正の材料のみからなる場合よりも小さく、その半分以下であることが好ましく、0に近いポアソン比であることがより好ましい。

【0053】

これらの主軸受３８や起振体軸受１２に支持された各部材の安定的な回転を維持しつつ、転動体の摩耗量の低減を図ることが可能となる。

【0054】

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限られない。
例えば、上記実施形態では、動力伝達装置として撓み噛合い式歯車装置を例示したが、本発明は、オイルシールや軸受の転動体等の、他の構成部品と摺動する摺動部を有する構成部品を備えるものであれば、種別を問わず、あらゆる動力伝達装置に適用可能である。
例えば、本発明は、撓み噛合い式歯車装置に限らず、偏心揺動型減速装置、平行軸歯車減速機、その他の歯車装置、トラクションドライブ機構、トランスミッション、湿式ブレーキ、ポンプ、カム機構等のあらゆる動力伝達装置で使用されるオイルシールや軸受等の構成部品について、ポアソン比が負の材料の適用を図ることができる。

【0055】

また、ポアソン比が負となる材料を適用する構成部品については、オイルシールや軸受の転動体に限定されない。
例えば、動力伝達装置がカム機構である場合、主節に摺接する従節についてコロ等の転動体を利用する場合があるが、この転動体についても、前述した軸受の転動体と同様の構造を適用することが可能である。

【0056】

また、動力伝達装置において利用される構成部品として、Ｏリングへの適用も可能である。
図５（Ａ）は動力伝達装置としてのピストン－シリンダ機構６０の一部を切り欠いた斜視図、図５（Ｂ）はピストンの往復動作方向に沿ったＯリングの断面図である。

【0057】

ピストン－シリンダ機構６０は、シリンダ６１とピストン６２とを有し、これらの間にＯリング６３が装備されている。
図５（Ｂ）に示すように、Ｏリング６３は、環状体であって、当該Ｏリング６３の外周部は、シリンダ６１の内周面に摺接するので、「摺動部」に相当する。一方、Ｏリング６３の内周部は、ピストン６２の外周面に対して殆ど摺動しないので、前述したオイルシール４３の嵌め合い部４３１と同様に、「相対運動を行わずに接する部分」に相当する。
また、図５（Ｂ）における左右方向が軸方向、図５（Ｂ）における上下方向が径方向を示している。

【0058】

具体的には、Ｏリング６３は、ポアソン比が正の材料の層６３１とポアソン比が負の材料の層６３２とが径方向に交互に繰り返し並ぶように形成されている。この場合も、ポアソン比が正の材料の各層６３１とポアソン比が負の材料の各層６３２は、いずれも、略円筒状である。また、シリンダ６１の内周面に直接的に摺接するＯリング６３の最外周層と、ピストン６２の外周面に直接的に摺接するＯリング６３の最内周層とは、ポアソン比が正の材料の層６３１とすることが好ましいが、ポアソン比が負の材料の層とすることもできる。

【0059】

また、Ｏリング６３の場合も、軸方向を縦ひずみ、径方向を横ひずみとした場合の全体的なポアソン比は0以上であって、ポアソン比が正の材料のみからなる場合よりも小さく、その半分以下であることが好ましく、0に近いポアソン比であることがより好ましい。
また、各層６３１，６３２の場合も、ピストン６２の往復動作方向（軸方向）に完全に平行とならずに、全体的なポアソン比が上記の条件を満たす範囲で傾斜を生じていてもよい。

【0060】

上記Ｏリング６３は、ポアソン比が負の材料とポアソン比が正の材料で構成されているので、シリンダ６１の内部圧力の上昇によってピストン６２の往復動作方向の圧力（圧縮応力）を受けた場合であっても、径方向に膨張する歪みを抑制することができる。これにより、Ｏリング６３の外周部と内周部の接触面積の増加を抑えることができ、摩耗量の低減を図ることが可能となる。

【0061】

また、Ｏリング６３について、軸方向を縦ひずみ、径方向を横ひずみとした場合の全体的なポアソン比を0以上とすることにより、ピストン６２の往復動作方向の圧力を受けた場合に、径方向に収縮するように歪みが発生せず、面圧を一定以上に維持することができる。従って、Ｏリング６３のシール性を損なうことなく、摩耗量の低減を図ることが可能となる。

【0062】

なお、図５では断面略矩形となるＯリング６３を例示したが、断面形状に限定はなく、例えば、断面円形であってもよい。

【符号の説明】

【0063】

１ 撓み噛合い式歯車装置（動力伝達装置）
１２ 起振体軸受
１２ｂ 転動体（構成部品）
３３ ケーシング
３６，３７ 軸受
３６１ 転動体（構成部品）
３８ 主軸受
４３，４４，４５ オイルシール（構成部品）
４６，４７，４８，６３ Ｏリング
６０ ピストン－シリンダ機構
６１ シリンダ
６２ ピストン
３６１ａ，３６１ｂ，４３１ａ，４３１ｂ，４３４ａ，４３４ｂ，６３１，６３２ 層
３６２ 外輪
３６３ 内輪
４３１ 嵌め合い部
４３２ 仕切り部
４３３ 腰部
４３４ シールリップ部（摺動部）
Ｏ１ 回転軸
Ｓ 封入空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】