特開 2024-73082 歯車装置

(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】P2024073082

(43)【公開日】2024-05-29

(54)【発明の名称】歯車装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20240522BHJP

   F16H 55/06 20060101ALI20240522BHJP

【ＦＩ】

F16H1/32 B

F16H55/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022184087

(22)【出願日】2022-11-17

(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】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100116274

【弁理士】

【氏名又は名称】富所 輝観夫

(72)【発明者】

【氏名】田村 光拡

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 真大

【テーマコード（参考）】

3J027

3J030

【Ｆターム（参考）】

3J027FA22

3J027FB01

3J027FB21

3J027FB32

3J027GA01

3J027GB03

3J027GC08

3J027GC22

3J027GD04

3J027GD08

3J027GD12

3J027GE11

3J027GE14

3J030BA01

3J030BC01

3J030BC02

(57)【要約】

【課題】樹脂歯車の低コスト化を図りつつ、樹脂歯車の耐久性への影響を抑えることのできる歯車装置を提供する。
【解決手段】第１樹脂材料により構成される樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂと、第２樹脂材料により構成され、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂに連結される被連結部材５２Ａ、５２Ｂと、を備える歯車装置であって、第１樹脂材料は、第１母材樹脂に第１強化繊維が充填された繊維強化樹脂であり、第２樹脂材料は、第２母材樹脂に第２強化繊維が充填された繊維強化樹脂であり、第２樹脂材料における第２強化繊維の繊維含有率は、第１樹脂材料における第１強化繊維の繊維含有率よりも大きい歯車装置。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１樹脂材料により構成される樹脂歯車と、
第２樹脂材料により構成され、前記樹脂歯車に連結される被連結部材と、を備える歯車装置であって、
前記第１樹脂材料は、第１母材樹脂に第１強化繊維が充填された繊維強化樹脂であり、
前記第２樹脂材料は、第２母材樹脂に第２強化繊維が充填された繊維強化樹脂であり、
前記第２樹脂材料における前記第２強化繊維の繊維含有率は、前記第１樹脂材料における前記第１強化繊維の繊維含有率よりも大きい歯車装置。

【請求項2】

前記第１強化繊維は、前記第２強化繊維よりも熱伝導率が大きい請求項１に記載の歯車装置。

【請求項3】

前記第１母材樹脂と前記第２母材樹脂は互いに材質が異なる請求項１に記載の歯車装置。

【請求項4】

前記第２母材樹脂は、前記第１母材樹脂よりもガラス転移点が低い請求項３に記載の歯車装置。

【請求項5】

前記第１母材樹脂は、前記第２母材樹脂よりもヤング率が低い請求項３に記載の歯車装置。

【請求項6】

前記樹脂歯車と前記被連結部材はボルトにより締結される請求項１に記載の歯車装置。

【請求項7】

前記被連結部材は、軸受を支持する軸受ハウジングである請求項１に記載の歯車装置。

【請求項8】

前記軸受ハウジングは、回転軸受を支持する回転軸受ハウジングと、主軸受を支持する主軸受ハウジングとを含む請求項７に記載の歯車装置。

【請求項9】

前記被連結部材は、共通の前記樹脂歯車に連結される複数の被連結部材を含み、
前記複数の被連結部材のそれぞれにおける前記第２強化繊維の繊維含有率は、前記複数の被連結部材に共通の前記樹脂歯車における前記第１強化繊維の繊維含有率よりも大きい請求項１に記載の歯車装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、歯車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

歯車装置は、その用途によっては軽量化を要請される場合がある。この要請に応えるため、特許文献１は、樹脂材料により構成される樹脂歯車と、樹脂歯車に連結され樹脂材料により構成される被連結部材（特許文献１では軸受ハウジング）とを備える歯車装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１５５３１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願発明者は、樹脂歯車の低コスト化を図りつつ、樹脂歯車の耐久性への影響を抑えるための新たなアイデアを見出した。

【0005】

本開示の目的の１つは、樹脂歯車の低コスト化を図りつつ、樹脂歯車の耐久性への影響を抑えることのできる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】

【0006】

本開示のある態様の歯車装置は、第１樹脂材料により構成される樹脂歯車と、第１樹脂材料とは異なる第２樹脂材料により構成され、前記樹脂歯車に連結される被連結部材と、を備える歯車装置であって、前記第１樹脂材料は、第１母材樹脂に第１強化繊維が充填されており、前記第２樹脂材料は、第２母材樹脂に第２強化繊維が充填されており、前記第２樹脂材料における前記第２強化繊維の繊維含有率は、前記第１樹脂材料における前記第１強化繊維の繊維含有率よりも大きい。

【発明の効果】

【0007】

本開示の歯車装置によれば、樹脂歯車の低コスト化を図りつつ、樹脂歯車の耐久性への影響を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態の歯車装置を示す側面断面図である。

【図2】図１の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示を実施するための実施形態を説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面では、説明の便宜のため、適宜、構成要素を省略、拡大、縮小する。図面は符号の向きに合わせて見るものとする。

【0010】

まず、実施形態の歯車装置を想到するに至った背景から説明する。樹脂歯車を用いる場合、高温時に樹脂歯車の樹脂部分が低剛性化することで、樹脂歯車の耐久性の低下を招く。この対策として、樹脂歯車を繊維強化樹脂により構成し、強化繊維により高温時の剛性を確保する場合がある。繊維強化樹脂を用いる場合、強化繊維は一般的には高コストであるため、その使用量の削減による低コスト化が要請される。これを実現するため、仮に、樹脂歯車と被連結部材の双方を繊維強化樹脂により構成し、双方の強化繊維の繊維含有率（後述する）を同じ大きさのまま単純に低下させると、高温時の低剛性化により耐久性を損ない兼ねないという問題がある。

【0011】

ここで、樹脂歯車における第１強化繊維の繊維含有率Ｖｆ１と被連結部材における第２強化繊維の繊維含有率Ｖｆ２を想定する。本願発明者は、前述の問題への対策として、樹脂歯車の繊維含有率Ｖｆ１を被連結部材の繊維含有率Ｖｆ２よりも小さくすることが有効であるとの新たな着想を得た。これにより、樹脂歯車の繊維含有率Ｖｆ１を被連結部材の繊維含有率Ｖｆ２と同じにする場合と比べ、第１強化繊維の使用量の削減により樹脂歯車の低コスト化を図ることができるようになる。特に、樹脂歯車は、通常、歯車装置の他の構成部材と比べて部品コストが高い傾向にある。このような樹脂歯車の低コスト化を図ることで、歯車装置全体のコストを効率的に下げることができる。

【0012】

また、被連結部材の繊維含有率Ｖｆ２を樹脂歯車の繊維含有率Ｖｆ１と同じにする場合（双方の繊維含有率を同じ大きさのまま単純に低下させる場合）と比べ、被連結部材そのものの高温時の剛性を確保できるようになる。このように高温時の剛性を確保した被連結部材に樹脂歯車を連結することで、樹脂歯車と被連結部材を組み合わせた系全体の高温時の剛性を確保できるようになる。ひいては、樹脂歯車の低コスト化のために第１強化繊維の使用量を削減したとしても、樹脂歯車と被連結部材を組み合わせた系全体により高温時の剛性を確保することで、耐久性への影響を抑えることができるようになる。以下、以上の背景のもとでなされた実施形態の歯車装置を説明する。

【0013】

図１を参照する。歯車装置１０は、被駆動機械の一部として被駆動機械に組み込まれる。被駆動機械は、例えば、産業機械（工作機械、建設機械等）、ロボット（産業用ロボット、サービスロボット等）、輸送機器（コンベア、車両等）等の各種機械である。

【0014】

本実施形態では、歯車装置１０として、筒型の撓み噛合い式歯車装置１０を例に説明する。この歯車装置１０は、起振体１２と、起振体１２により撓み変形する撓み歯車１４と、撓み歯車１４と噛み合う噛合歯車１６Ａ、１６Ｂと、起振体１２と撓み歯車１４との間に配置される起振体軸受１８と、撓み歯車１４の軸方向移動を規制する規制部材２０と、を備える。この他に、歯車装置１０は、ケーシング２２と、軸受２６Ａ～２６Ｃと、軸受２６Ａ～２６Ｃを支持する軸受ハウジング２８Ａ～２８Ｃと、を備える。以下、説明の便宜から、噛合歯車１６Ａ、１６Ｂの軸方向一側（図１の紙面右側）を入力側といい、軸方向他側（図１の紙面左側）を反入力側という。

【0015】

歯車装置１０は、外部の駆動源３０（第１外部部材）から回転が入力される入力部材と、外部の被駆動部材３２（第２外部部材）に回転を出力する出力部材と、外部の被固定部材３４（第３外部部材）に固定される固定部材とを、備える。ここでは入力部材が起振体１２を含む起振体軸２４、出力部材が軸受ハウジング２８Ｂ、固定部材がケーシング２２である例を説明する。駆動源３０は、例えば、モータであるが、この他にもギヤモータ、エンジン等でもよい。被駆動部材３２及び被固定部材３４は、例えば、被駆動機械の一部となる。出力部材は、ボルト、リベット等の連結部材（不図示）を用いて被駆動部材３２に連結される。固定部材は、ボルト、リベット等の連結部材を用いて被固定部材３４に連結される。

【0016】

図２を参照する。起振体１２は、起振体軸２４の一部となる。起振体軸２４は、歯車装置１０の運転時に回転する回転軸４０の一例となる。ここでの回転軸４０は外部から回転が入力される入力部材となる例を示すが、外部に回転を出力する出力部材となってもよい。起振体軸２４は、起振体１２の他に、起振体１２の軸方向両側に設けられる軸部２４ａを備える。起振体軸２４の中央部には軸方向に貫通するホロー部２４ｂが形成される。起振体１２の軸方向に直交する断面において、起振体１２の外周部の形状は楕円状をなし、軸部２４ａの外周部の形状は円状をなす。ここでの「楕円」とは、幾何学的に厳密な楕円に限定されず、略楕円も含まれる。

【0017】

撓み歯車１４は、起振体１２の回転に追従して撓み変形する可撓性を有する筒状部材である。撓み歯車１４及び噛合歯車１６Ａ、１６Ｂの一方は外歯歯車となり、他方は内歯歯車となる。ここでは撓み歯車１４が外歯歯車であり、噛合歯車１６Ａ、１６Ｂが内歯歯車となる例を説明する。

【0018】

噛合歯車１６Ａ、１６Ｂは、起振体１２の回転に追従して撓み変形しない程度の剛性を持つ。噛合歯車１６Ａ、１６Ｂは、入力側に配置される入力側噛合歯車１６Ａと、反入力側に配置される反入力側噛合歯車１６Ｂとを含む。入力側噛合歯車１６Ａは、撓み歯車１４の入力側部分の歯（外歯）と噛み合う。反入力側噛合歯車１６Ｂは、撓み歯車１４の反入力側部分の歯（内歯）と噛み合う。入力側噛合歯車１６Ａは、撓み歯車１４の歯数（例えば、１００）とは異なる歯数（例えば、１０２）を持ち、反入力側噛合歯車１６Ｂは、撓み歯車１４の外歯数と同数の内歯数を持つ。

【0019】

ケーシング２２は、歯車装置１０の外周部の少なくとも一部を構成する。本実施形態のケーシング２２は、入力側噛合歯車１６Ａが兼ねているケーシング部材２２ａと、ケーシング部材２２ａに連結される主軸受ハウジング２８Ｃとを備える。入力側噛合歯車１６Ａが兼ねるケーシング部材２２ａは被固定部材３４に接触している。

【0020】

軸受２６Ａ～２６Ｃは、回転軸４０を支持する回転軸受２６Ａ、２６Ｂと、ケーシング２２の径方向内側に配置される内側部材（ここでは反入力側噛合歯車１６Ｂ）とケーシング２２との間に配置される主軸受２６Ｃとを含む。回転軸受２６Ａ、２６Ｂは、入力側に配置される入力側回転軸受２６Ａと、反入力側に配置される反入力側回転軸受２６Ｂとを含む。回転軸受２６Ａ、２６Ｂには、撓み歯車１４等の歯車と回転軸４０との間に配置される歯車軸受（ここでは起振体軸受１８）は含まれない。回転軸受２６Ａ、２６Ｂは玉軸受を例に示すが、その具体例は特に限定されず、ローラ軸受等の各種軸受でもよい。主軸受２６Ｃは玉軸受を例に示すが、その具体例は特に限定されず、ローラ軸受、クロスローラ軸受、アンギュラ玉軸受、テーパ軸受等の各種軸受でもよい。なお、主軸受２６Ｃは、歯車装置１０の出力部材を支持する軸受であり、回転軸受２６Ａ、２６Ｂが配置される部材よりも相対回転速度が小さい部材間に配置される軸受である。

【0021】

軸受ハウジング２８Ａ～２８Ｃは、回転軸受２６Ａ、２６Ｂを支持する回転軸受ハウジング２８Ａ、２８Ｂと、主軸受２６Ｃを支持する前述の主軸受ハウジング２８Ｃとを含む。回転軸受ハウジング２８Ａ、２８Ｂは、入力側回転軸受２６Ａを支持する入力側回転軸受ハウジング２８Ａと、反入力側回転軸受２６Ｂを支持する反入力側回転軸受ハウジング２８Ｂとを含む。本実施形態の回転軸受２６Ａ、２６Ｂは、回転軸４０を構成する起振体軸２４の軸部２４ａと回転軸受ハウジング２８Ａ、２８Ｂとの間に配置される。

【0022】

本実施形態の歯車装置１０の動作を説明する。起振体１２が回転すると、起振体１２の形状に合わせた楕円状をなすように撓み歯車１４が撓み変形する。このように撓み歯車１４が撓み変形すると、撓み歯車１４と噛合歯車１６Ａ、１６Ｂの噛合位置が起振体１２の回転方向に変化する。このとき、異なる歯数を持つ撓み歯車１４と入力側噛合歯車１６Ａの噛合位置が一周する毎に、これらの噛み合う歯が周方向にずれていく。この結果、これらのうちの一方（本実施形態では撓み歯車１４）が自転し、その自転成分が出力回転として出力部材により取り出される。本実施形態において、撓み歯車１４と反入力側噛合歯車１６Ｂは、互いに同じ歯数を持つため同期し、撓み歯車１４の自転成分は、撓み歯車１４と同期する反入力側噛合歯車１６Ｂを通して、出力部材としての反入力側回転軸受ハウジング２８Ｂにより取り出される。このとき、入力部材（起振体１２）に入力された入力回転に対して、撓み歯車１４と入力側噛合歯車１６Ａの歯数差に応じた変速比で変速（ここでは減速）された出力回転が出力部材により取り出される。

【0023】

ここで、歯車装置１０は、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂと、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂに連結される被連結部材５２Ａ、５２Ｂと、を備える。本実施形態の樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂは、入力側噛合歯車１６Ａである第１樹脂歯車５０Ａと、反入力側噛合歯車１６Ｂである第２樹脂歯車５０Ｂとを含む。本実施形態の被連結部材５２Ａ、５２Ｂは、第１樹脂歯車５０Ａに連結される複数の第１被連結部材５２Ａと、第２樹脂歯車５０Ｂに連結される第２被連結部材５２Ｂとを含む。本実施形態において、複数の第１被連結部材５２Ａは入力側回転軸受ハウジング２８Ａと主軸受ハウジング２８Ｃであり、第２被連結部材５２Ｂは反入力側回転軸受ハウジング２８Ｂである。

【0024】

被連結部材５２Ａ、５２Ｂは、連結部材Ｂ１、Ｂ２により樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂに連結される。本実施形態の連結部材Ｂ１、Ｂ２はボルトであるが、その具体例は特に限定されず、リベット等の各種連結手段を用いてもよい。ボルトを用いる場合、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂと被連結部材５２Ａ、５２Ｂは、そのボルトにより締結される。複数の第１被連結部材５２Ａのそれぞれは個別の第１連結部材Ｂ１（図１も参照）により共通の第１樹脂歯車５０Ａに連結される。第２被連結部材５２Ｂは、第２連結部材Ｂ２（図１参照）により第２樹脂歯車５０Ｂに連結される。

【0025】

樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂは、第１樹脂材料により構成される。樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂに連結される被連結部材５２Ａ、５２Ｂは、その樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂの第１樹脂材料とは異なる第２樹脂材料により構成される。第１被連結部材５２Ａは、第１樹脂歯車５０Ａの第１樹脂材料とは異なる第２樹脂材料により構成され、第２被連結部材５２Ｂは、第２樹脂歯車５０Ｂの第１樹脂材料とは異なる第２樹脂材料により構成されるということである。第１樹脂材料は、第１母材樹脂に第１強化繊維が充填された繊維強化樹脂である。第２樹脂材料は、第２母材樹脂に第２強化繊維が充填された繊維強化樹脂である。樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂ及び被連結部材５２Ａ、５２Ｂを樹脂材料にすることで軽量化を図りつつ、強化繊維を充填することで高温時の高剛性化を図ることができる。

【0026】

本実施形態において第１母材樹脂と第２母材樹脂とは互いに材質が異なっている。詳しくは、第２母材樹脂は、第１母材樹脂よりもガラス転移点（Ｔｇ）が低くなる。ここでのガラス転移点（ガラス転移温度）とは、樹脂の耐熱性の指標となる温度（℃）であり、樹脂のガラス状態とゴム状態との境界となる値をいう。このガラス転移点は、例えば、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠した示差走査熱量測定により測定される。

【0027】

第１母材樹脂、第２母材樹脂のそれぞれは、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ、Ｔｇ：１４３℃～１６０℃）、反芳香族ポリアミド（Ｔｇ：９０℃～１３５℃）、ポリアミド６（ＰＡ６、Ｔｇ：５０℃程度）、ポリアミド６６（ＰＡ６６、Ｔｇ：５０℃程度）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、Ｔｇ：７０℃程度）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ、Ｔｇ：８０℃程度）、ポリスチレン（ＰＳ、Ｔｇ：１００℃程度）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ、Ｔｇ：７０℃程度）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ、Ｔｇ：８８℃程度）、ポリエチレン（ＰＥ、Ｔｇ：－１２５℃）、ポリプロピレン（ＰＰ、Ｔｇ：０℃）、ポリアセタール（ＰＯＭ、Ｔｇ：－５０℃）等から選択される樹脂により構成してもよい。ここでは、樹脂のグレード、組成等により違いのあるガラス転移点Ｔｇについて、その範囲を挙げている。例えば、第２母材樹脂はＰＰＳであり、第１母材樹脂はＰＥＥＫである。ここで挙げた樹脂は一例に過ぎず、第２母材樹脂のガラス転移点を第１母材樹脂よりも低くすることができれば、各種樹脂を第１母材樹脂、第２母材樹脂に採用してもよい。

【0028】

なお、本実施形態の第１母材樹脂は、第２母材樹脂よりもヤング率（ＭＰａ）が高くなる。前述した樹脂のうちの一部の樹脂のヤング率（ＭＰａ）は、例えば、ＰＥＥＫ：３５００～２２３００、ＰＰＳ：３３００、ＰＡ６：２６００、ＰＳ：２３００～３３００、ＰＥ：１０７０～１０９０、ＰＰ：１１００～１６００等となる。

【0029】

第１強化繊維と第２強化繊維は互いに材質が異なっている。詳しくは、第１強化繊維は、第２強化繊維よりも熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））が大きくなる。これを実現するうえで、例えば、第１強化繊維は炭素繊維等により構成され、第２強化繊維はガラス繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、ボロン繊維等により構成される。熱伝導率は、例えば、炭素繊維の場合は１０以上、ガラス繊維の場合は１程度、アラミド繊維の場合は０．１～１程度となる。

【0030】

第２樹脂材料における第２強化繊維の繊維含有率Ｖｆ２は、第１樹脂材料における第１強化繊維の繊維含有率Ｖｆ１よりも大きくしている。ここでの繊維含有率とは、言及している樹脂材料の全体積に対する強化繊維の体積の割合（体積％）をいう。例えば、第１樹脂材料の全体積に対する第１強化繊維の体積の割合が第１樹脂材料における第１強化繊維の繊維含有率Ｖｆ１となる。この繊維含有率は、例えば、ＪＩＳ Ｋ７０７５に準拠した燃焼法により測定されてもよい。繊維含有率Ｖｆ２は、例えば、繊維含有率Ｖｆ１よりも１０％以上大きくなる。ここで説明する繊維含有率Ｖｆ１、Ｖｆ２の高低関係は、互いに連結される樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂと被連結部材５２Ａ、５２Ｂの間で満たされていればよく、互いに連結されていない部材間で満たされる必要はない。例えば、ここで説明した繊維含有率Ｖｆ１、Ｖｆ２の高低関係は、互いに連結される第１樹脂歯車５０Ａと第１被連結部材５２Ａの間で満たされていればよく、第１樹脂歯車５０Ａと第２被連結部材５２Ｂとの間では満たされる必要はない。

【0031】

本実施形態の樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂは、第１母材樹脂としてのＰＥＥＫに第１強化繊維として炭素繊維を含有させたものであり、繊維含有率Ｖｆ１は３０％である。また、被連結部材５２Ａ、５２Ｂは、第２母材樹脂としてのＰＰＳに第２強化繊維としてガラス繊維を含有させたものであり、繊維含有率Ｖｆ２は６０％である。ここで、繊維含有率Ｖｆ１および繊維含有率Ｖｆ２は、母材樹脂の種類、含有させる強化繊維の種類、歯車装置１０の用途において要求される強度や耐久性に応じて、繊維含有率Ｖｆ２が繊維含有率Ｖｆ１よりも大きくなる条件で適宜選択される。繊維含有率Ｖｆ１は１０～４０％が好ましく、より幅広い用途に適用可能とするためには２０～３０％がより好ましい。また、繊維含有率Ｖｆ２は、４０～７０％が好ましく、より幅広い用途に適用可能とするためには５０～７０％がより好ましく、製造の容易性を考慮すると５０～６０％がさらに好ましい。

【0032】

以上の歯車装置１０の効果を説明する。被連結部材５２Ａ、５２Ｂの繊維含有率Ｖｆ２は、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂの繊維含有率Ｖｆ１よりも大きくなる。よって、前述の通り、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂの低コスト化のために第１強化繊維の使用量を削減したとしても、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂと被連結部材５２Ａ、５２Ｂを組み合わせた系全体により高温時の剛性を確保することで、耐久性への影響を抑えることができる。

【0033】

第１強化繊維は、第２強化繊維よりも熱伝導率が大きくなる。これにより、第１強化繊維の熱伝導率を第２強化繊維の熱伝導率よりも小さくする場合と比べ、第１強化繊維を通した熱伝導を促進できる。これにより、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂを含む歯車対（ここでは樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂと撓み歯車１４）の噛み合いにより歯車対に生じた熱を外部に逃がす抜熱性を高めることができる。このように抜熱性を高めることで歯車対の温度を低下させることができ、高温化による樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂの低剛性化を抑制でき、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂの耐久性への影響を更に抑えることができる。このとき、歯車対で生じた熱は、例えば、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂ→被固定部材３４（外部部材）の順で熱伝導により外部に逃がしたり、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂの周囲の外部空間への放熱により外部に逃がすことができる。

【0034】

このように第１強化繊維の熱伝導率が高くなるほど、強化繊維が更に高コストとなり易い。本実施形態によれば、前述のように、被連結部材５２Ａ、５２Ｂの繊維含有率Ｖｆ２を樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂの繊維含有率Ｖｆ１よりも大きくしている。よって、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂの繊維含有率Ｖｆ１を被連結部材５２Ａ、５２Ｂの繊維含有率Ｖｆ２と同じにする場合と比べ、高コストになり易い第１強化繊維の使用量を効果的に削減でき、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂの効果的な低コスト化を図ることができる。

【0035】

第２母材樹脂は、第１母材樹脂よりもガラス転移点が低くなる。よって、第２母材樹脂のガラス転移点を第１母材樹脂よりも高くする場合と比べ、第２母材樹脂に使用できる安価な素材の選択肢を広げることができる。ひいては、安価な素材を選択することで、歯車装置１０の低コスト化を図ることができる。また、本実施形態においては、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂと被連結部材５２Ａ、５２Ｂを組み合わせた系全体により高温時の剛性を確保する発想である。このため、第１母材樹脂に安価な素材を選択することで、歯車装置１０の低コスト化を図ることができる。つまり、樹脂歯車に使用される樹脂には、通常、耐久性を考慮してガラス転移点の高いＰＥＥＫが使用される。しかし、本実施形態によれば、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂに使用される母材樹脂として、ＰＥＥＫよりもガラス転移点の低い、具体的にはガラス転移点が１４０度未満の安価な樹脂を使用できる。

【0036】

樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂと被連結部材５２Ａ、５２Ｂはボルトにより締結される。よって、ボルトの締結力によって、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂと被連結部材５２Ａ、５２Ｂを組み合わせた系全体を更に高剛性化することができる。

【0037】

複数の第１被連結部材５２Ａそれぞれの繊維含有率Ｖｆ２は、複数の第１被連結部材５２Ａが連結される共通の第１樹脂歯車５０Ａの繊維含有率Ｖｆ１よりも大きくなる。これにより、複数の第１被連結部材５２Ａそれぞれの繊維含有率Ｖｆ２を第１樹脂歯車５０Ａの繊維含有率Ｖｆ１と同じにする場合と比べ、複数の第１被連結部材５２Ａそれぞれの高温時の剛性を確保することができる。よって、第１樹脂歯車５０Ａと複数の第１被連結部材５２Ａとを組み合わせた系全体により高温時の更なる剛性を確保できる。ひいては、第１樹脂歯車５０Ａの低コスト化のために第１強化繊維の使用量を削減したとしても、耐久性への影響を更に抑えることができる。

【0038】

なお、複数の樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂのそれぞれは、組成及び繊維含有率の全てが同じ第１樹脂材料により構成されてもよいし、そのうちの少なくとも一つが異なる第１樹脂材料により構成されてもよい。複数の被連結部材５２Ａ、５２Ｂのそれぞれは、組成及び繊維含有率の全てが同じ第２樹脂材料により構成されてもよいし、そのうちの少なくとも一つが異なる第２樹脂材料により構成されてもよい。

【0039】

樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂ、被連結部材５２Ａ、５２Ｂ以外の部材の素材は特に限定されない。ここでは、起振体１２（起振体軸２４）、撓み歯車１４、起振体軸受１８、連結部材Ｂ１、Ｂ２等に関して、鋼、アルミニウム等の金属を用いた金属材料により構成する例を示すが、これらは樹脂材料により構成されてもよい。金属材料により構成する場合、金属を主成分としていればよく、その金属のみにより構成される場合のほか、その金属を主成分とする合金（合金鋼、アルミニウム合金等）により構成してもよい。ここでいう金属材料、樹脂材料により構成するうえで、言及している素材により主材が構成されていればよく、主材のみのより構成されてもよいし、主材（金属、樹脂）と他素材との複合材料（繊維強化樹脂、繊維強化金属）により構成されていてもよい。

【0040】

次に、ここまで説明した各構成要素の変形形態を説明する。

【0041】

歯車装置１０の具体的な種類は特に限定されず、例えば、単純遊星歯車装置、直交軸歯車装置、平行軸歯車装置、偏心揺動歯車装置等の各種歯車装置であってもよい。偏心揺動歯車装置の場合、外歯歯車又は内歯歯車の軸線上にクランク軸が配置されるセンタークランクタイプ、その軸線からオフセットした位置に複数のクランク軸が配置される振り分けタイプのいずれでもよい。撓み噛合い式歯車装置の場合、筒型の他に、カップ型、シルクハット型等でもよい。

【0042】

軸受ハウジング２８Ｂに替えてケーシング２２を出力部材とし、ケーシング２２に替えて軸受ハウジング２８Ａ、２８Ｂのいずれかを固定部材としてもよい。歯車装置１０は、回転軸４０が入力部材となる減速装置として機能する例を説明した。この他にも、歯車装置１０は回転軸４０が出力部材となる増速装置として機能してもよい。この場合、ケーシング２２、軸受ハウジング２８Ａ、２８Ｂ等が入力部材となればよい。

【0043】

樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂは、噛合歯車１６Ａ、１６Ｂ（内歯歯車）を例に説明したが、その具体例は特に限定されない。樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂは、例えば、内歯歯車、外歯歯車、平歯車、傘歯車、ねじ歯車、はす歯歯車等のいずれでもよい。

【0044】

被連結部材５２Ａ、５２Ｂは軸受ハウジング２８Ａ～２８Ｃを例に説明したが、その具体例は特に限定されない。被連結部材５２Ａ、５２Ｂは、例えば、歯車に対して軸方向に配置され軸受を支持しないカバー、キャリヤ等であってもよい。被連結部材５２Ａ、５２Ｂが軸受ハウジング２８Ａ～２８Ｃである場合、軸受ハウジング２８Ａ～２８Ｃは、回転軸受ハウジング２８Ａ、２８Ｂ及び主軸受ハウジング２８Ｃのうちの一方のみであってもよいし、それ以外の軸受ハウジングであってもよい。

【0045】

第１樹脂材料と第２樹脂材料は繊維含有率が異なっていればよく、母材樹脂及び強化繊維それぞれの組成、材質の異同は問わない。例えば、第１強化繊維と第２強化繊維は同じ組成、材質であってもよい。また、第１母材樹脂と第２母材樹脂は同じ組成、材質であってもよい。例えば、第１強化繊維と第２強化繊維を同じ材質とし、第１母材樹脂と第２母材樹脂を異なる材質としてもよい。また、第１強化繊維と第２強化繊維を異なる材質とし、第１母材樹脂と第２母材樹脂を同じ材質としてもよい。第１強化繊維は、第２強化繊維よりも熱伝導率が小さくともよい。第２母材樹脂は、第１母材樹脂よりもガラス転移点が高くともよい。

【0046】

第１母材樹脂は、第２母材樹脂よりもヤング率を低くしてもよい。これにより、第２母材樹脂よりもヤング率を高くする場合と比べ、第１母材樹脂に使用できる安価な素材の選択肢を広げることができる。ひいては、安価な素材を選択することで、部品コストが高い傾向にある樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂの更なる低コスト化を図ることができる。これを実現するうえで、好ましくは、第１強化繊維のヤング率を第２強化繊維よりも高くしておき、樹脂歯車５０Ａ、５０Ｂ全体の剛性を確保しておくとよい。なお、強化繊維のヤング率（ＧＰａ）は、例えば、炭素繊維：２３０～９３５、ガラス繊維：７２～７５、アラミド繊維：７０～１１２となる。

【0047】

以上の実施形態及び変形形態は例示である。これらを抽象化した技術的思想は、実施形態及び変形形態の内容に限定的に解釈されるべきではない。実施形態及び変形形態の内容は、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態」との表記を付して強調している。しかしながら、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。

【符号の説明】

【0048】

１０…歯車装置、４０…回転軸、２６Ａ、２６Ｂ…回転軸受、２６Ｃ…主軸受、２８Ａ、２８Ｂ…回転軸受ハウジング、２８Ｃ…主軸受ハウジング、５０Ａ、５０Ｂ…樹脂歯車、５２Ａ、５２Ｂ…被連結部材。

【図1】

【図2】