特許 7607543 撓み噛合い式歯車装置

(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】

(24)【登録日】2024-12-19

(45)【発行日】2024-12-27

(54)【発明の名称】撓み噛合い式歯車装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20241220BHJP

【ＦＩ】

F16H1/32 B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021162782

(22)【出願日】2021-10-01

(65)【公開番号】P2023053628

(43)【公開日】2023-04-13

【審査請求日】2024-01-17

(73)【特許権者】

【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】久保 智愛

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－０１９０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２００３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３３７６０（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】

起振体と、前記起振体により撓み変形する外歯歯車と、前記起振体と前記外歯歯車との間に配置される起振体軸受と、を備えた撓み噛合い式歯車装置であって、
前記起振体軸受は、前記外歯歯車の内周に嵌合する外輪を有し、
前記外歯歯車の内周面と前記外輪の外周面とのうち少なくとも前記外輪の外周面は、含油性素材により構成され、
前記含油性素材の層の径方向内側に当該含油性素材よりもヤング率が大きい素材により構成される高剛性層を有し、当該高剛性層の内周に転走面が形成され、
前記含油性素材の層は、軸方向に沿って複数並んで形成され、
前記複数の前記含油性素材の層の軸方向の間に隙間領域が形成されている撓み噛合い式歯車装置。

【請求項2】

起振体と、前記起振体により撓み変形する外歯歯車と、前記起振体と前記外歯歯車との間に配置される起振体軸受と、を備えた撓み噛合い式歯車装置であって、
前記起振体軸受は、前記外歯歯車の内周に嵌合する外輪を有し、
前記外歯歯車の内周面と前記外輪の外周面とのうち少なくとも一方の面は、含油性素材により構成され、
前記含油性素材は、焼結金属である撓み噛合い式歯車装置。

【請求項3】

起振体と、前記起振体により撓み変形する外歯歯車と、前記起振体と前記外歯歯車との間に配置される起振体軸受と、を備えた撓み噛合い式歯車装置であって、
前記起振体軸受は、前記外歯歯車の内周に嵌合する外輪を有し、
前記外歯歯車の内周面と前記外輪の外周面とのうち少なくとも前記外歯歯車の内周面は、含油性素材により構成され、
前記含油性素材の層の径方向外側に当該含油性素材よりもヤング率が大きい素材により構成される高剛性層を有し、当該高剛性層に外歯が形成され、
前記外歯歯車の前記含油性素材の層は、軸方向の幅が前記外輪よりも狭い撓み噛合い式歯車装置。

【請求項4】

起振体と、前記起振体により撓み変形する外歯歯車と、前記起振体と前記外歯歯車との間に配置される起振体軸受と、を備えた撓み噛合い式歯車装置であって、
前記起振体軸受は、前記外歯歯車の内周に嵌合する外輪を有し、
前記外歯歯車の内周面と前記外輪の外周面とのうち少なくとも前記外輪の外周面は、含油性素材により構成され、
前記含油性素材の層の径方向内側に当該含油性素材よりもヤング率が大きい素材により構成される高剛性層を有し、当該高剛性層の内周に転走面が形成され、
軸方向に並んだ複数の転動体と、軸方向に並んだ複数の前記外輪とを有し、
複数の前記外輪の前記含油性素材の層は、径方向の内側に擁する前記転動体よりも軸方向の幅が広い撓み噛合い式歯車装置。

【請求項5】

前記外歯歯車の内周面が前記含油性素材により構成され、
前記含油性素材の層の径方向外側に当該含油性素材よりもヤング率が大きい素材により構成される高剛性層を有し、当該高剛性層に外歯が形成される請求項２に記載の撓み噛合い式歯車装置。

【請求項6】

前記外歯歯車の前記含油性素材の層は、軸方向の幅が前記外輪よりも狭い請求項５に記載の撓み噛合い式歯車装置。

【請求項7】

前記外輪の外周面が含油性素材により構成され、
前記含油性素材の層の径方向内側に当該含油性素材よりもヤング率が大きい素材により構成される高剛性層を有し、当該高剛性層の内周に転走面が形成される請求項２に記載の撓み噛合い式歯車装置。

【請求項8】

前記含油性素材の層と前記高剛性層との境界面は接合されている請求項１，請求項３から請求項７のいずれか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撓み噛合い式歯車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、撓み変形する外歯歯車を備えた撓み噛合い式歯車装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。外歯歯車は、起振体軸受を介して内嵌された起振体が回転することで撓み変形する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５３３７００８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

撓み変形する外歯歯車と起振体軸受の外輪との間では、長軸側で強く接触して界面の潤滑剤が外部に漏れ出し、フレッチング等の摩耗が発生する場合がある。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、外歯歯車と起振体軸受の外輪との間の摩耗を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、起振体と、前記起振体により撓み変形する外歯歯車と、前記起振体と前記外歯歯車との間に配置される起振体軸受と、を備えた撓み噛合い式歯車装置であって、
前記起振体軸受は、前記外歯歯車の内周に嵌合する外輪を有し、
前記外歯歯車の内周面と前記外輪の外周面とのうち少なくとも一方の面は、含油性素材により構成されている構成を基本とする。
さらに、本発明の一つ目は、基本の構成に加えて、
前記外輪の外周面が、含油性素材により構成され、
前記含油性素材の層の径方向内側に当該含油性素材よりもヤング率が大きい素材により構成される高剛性層を有し、当該高剛性層の内周に転走面が形成され、
前記含油性素材の層は、軸方向に沿って複数並んで形成され、
前記複数の前記含油性素材の層の軸方向の間に隙間領域が形成されている構成とした。
さらに、本発明の二つ目は、基本の構成に加えて、
前記含油性素材は、焼結金属である構成とした。
さらに、本発明の三つ目は、基本の構成に加えて、
外歯歯車の内周面は、含油性素材により構成され、
前記含油性素材の層の径方向外側に当該含油性素材よりもヤング率が大きい素材により構成される高剛性層を有し、当該高剛性層に外歯が形成され、
前記外歯歯車の前記含油性素材の層は、軸方向の幅が前記外輪よりも狭くなる構成とした。
さらに、本発明の四つ目は、基本の構成に加えて、
外輪の外周面は、含油性素材により構成され、
前記含油性素材の層の径方向内側に当該含油性素材よりもヤング率が大きい素材により構成される高剛性層を有し、当該高剛性層の内周に転走面が形成され、
軸方向に並んだ複数の転動体と、軸方向に並んだ複数の前記外輪とを有し、
複数の前記外輪の前記含油性素材の層は、径方向の内側に擁する前記転動体よりも軸方向の幅が広くなる構成とした。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、外歯歯車と起振体軸受の外輪との間の摩耗を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る撓み噛合い式歯車装置を示す断面図である。

【図2】外歯歯車及び含油性素材層を有する起振体軸受の外輪の軸垂直断面図である。

【図3】図２の外歯歯車及び起振体軸受の外輪の軸方向に沿った拡大断面図である。

【図4】図４（Ａ）～図４（Ｃ）は図２の領域Ｅにおける拡大断面図である。

【図5】含油性素材層を有する外歯歯車及び起振体軸受の外輪の軸垂直断面図である。

【図6】図６（Ａ）～図６（Ｃ）は図５の外歯歯車及び起振体軸受の外輪の軸方向に沿った拡大断面図である。

【図7】図７（Ａ）～図７（Ｃ）は図５の領域Ｆにおける拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

［撓み噛合い式歯車装置の構成］
図１は、本発明に係る撓み噛合い式歯車装置１を示す軸方向断面図である。図１に示す撓み噛合い式歯車装置１の上半分は後述する起振体１０Ａの短軸を含む軸方向断面であり、撓み噛合い式歯車装置１の下半分は起振体１０Ａの長軸を含む軸方向断面である。
この図に示すように、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、第１内歯歯車３１Ｇ及び第２内歯歯車３２Ｇ、２つの起振体軸受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】

２つの起振体軸受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、２つの起振体軸受１２を介して相対回転可能となっている。
各起振体軸受１２は、可撓性を有するとともに外歯歯車１１の内周に嵌入される外輪１２３と、複数の転動体（コロ）１２２と、複数の転動体１２２を保持する保持器１２１とを有する。複数の転動体１２２は、周方向に並べられ、起振体１０Ａの外周面と外輪１２３の内周面とを転走面として転動する。本実施形態においては、起振体１０Ａの外周面が内輪側転走面を構成しているが、これに限定されるものではなく、起振体に１０Ａとは別に内輪を有してもよい。
２つの起振体軸受１２は、軸方向に並設されており、第１内歯歯車３１Ｇの径方向内方に配置された第１起振体軸受１２Ａと、第２内歯歯車３２Ｇの径方向内方に配置された第２起振体軸受１２Ｂとを含む。以下、第１起振体軸受１２Ａの構成要素には「Ａ」、第２起振体軸受１２Ｂの構成要素には「Ｂ」の符号を末尾に付してこれらを識別する場合がある（図２参照）。

【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、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、これらの間から潤滑剤が流出することを抑制する。
これにより、潤滑剤は、オイルシール４３～４５とＯリング４６～４８とでシールされた撓み噛合い式歯車装置１内部のシール空間Ｓ内に封入される。

【0020】

［撓み噛合い式歯車装置の減速動作］
続いて、撓み噛合い式歯車装置１の減速動作について説明する。
モータ等の駆動源により起振体軸１０の回転駆動が行われると、起振体１０Ａの運動が外歯歯車１１に伝わる。このとき、外歯歯車１１は、起振体１０Ａの外周面に沿った形状に規制され、軸方向から見て、長軸部分と短軸部分とを有する楕円形状に撓んでいる。さらに、外歯歯車１１は、固定された第１内歯歯車３１Ｇと長軸部分で噛合っている。このため、外歯歯車１１は起振体１０Ａと同じ回転速度で回転することはなく、外歯歯車１１の内側で起振体１０Ａが相対的に回転する。そして、この相対的な回転に伴って、外歯歯車１１は長軸位置と短軸位置とが周方向に移動するように撓み変形する。この変形の周期は、起振体軸１０の回転周期に比例する。

【0021】

外歯歯車１１が撓み変形する際、その長軸位置が移動することで、外歯歯車１１と第１内歯歯車３１Ｇとの噛合う位置が回転方向に変化する。ここで、例えば、外歯歯車１１の歯数が１００で、第１内歯歯車３１Ｇの歯数が１０２だとすると、噛合う位置が一周するごとに、外歯歯車１１と第１内歯歯車３１Ｇとの噛合う歯がずれていき、これにより外歯歯車１１が回転（自転）する。上記の歯数であれば、起振体軸１０の回転運動は減速比１００：２で減速されて外歯歯車１１に伝達される。この場合、減速比は「５０」となる。

【0022】

一方、外歯歯車１１は第２内歯歯車３２Ｇとも噛合っているため、起振体軸１０の回転によって外歯歯車１１と第２内歯歯車３２Ｇとの噛合う位置も回転方向に変化する。ここで、第２内歯歯車３２Ｇの歯数と外歯歯車１１の歯数とが同数であるとすると、外歯歯車１１と第２内歯歯車３２Ｇとは相対的に回転せず、外歯歯車１１の回転運動が減速比１：１で第２内歯歯車３２Ｇへ伝達される。これらによって、起振体軸１０の回転運動が減速比１００：２で減速されて、第２内歯歯車部材３２及び第２カバー３５へ伝達され、この回転運動が被駆動部材に出力される。

【0023】

［外歯歯車と起振体軸受の外輪の構造的な特徴(1)］
撓み噛合い式歯車装置１では、外歯歯車１１の内周面と各起振体軸受１２の外輪１２３の外周面とのうち少なくとも一方の面が含油性素材により構成されていることを構造的な特徴としている。
図２～図４は、各起振体軸受１２の外輪１２３の外周面が含油性素材により構成されている例を示す。これらの図により、外歯歯車１１と各起振体軸受１２の外輪１２３の構造的な特徴についてより詳細に説明する。

【0024】

図２は外歯歯車１１及び起振体軸受１２の外輪１２３の軸垂直断面図である。なお、図２において、外歯歯車１１の外歯については図示を省略している。
図２に示すように、起振体軸受１２の外輪１２３は、いずれも、外周面を含む外周側に含油性素材の層（以下、含油性素材層１２４とする）を有し、含油性素材層１２４の径方向内側に、当該含油性素材層１２４よりもヤング率が大きい素材により構成された高剛性層１２５を有する。高剛性層１２５の内周面は、転動体１２２の転走面となる。

【0025】

高剛性層１２５は、鋳鉄や鋼材（例えば、高炭素クロム軸受鋼鋼材等）から構成されている。
含油性素材層１２４は、焼結金属、多孔質材料、含油性樹脂等により構成されており、高剛性層１２５よりもヤング率は小さくなるが、素材の構造により、高剛性層１２５や外輪１２３よりも多量の潤滑剤を含浸することができる。
含油性素材層１２４は、摺動する相手部材（外歯歯車１１）に対する適度な耐摩耗性が確保可能であれば、焼結金属、多孔質材料、含油性樹脂等のいずれの素材でもよいが、ここでは、焼結金属からなる場合を例示する。
また、外輪１２３の含油性素材層１２４と摺動する外歯歯車１１は、鋼材（例えば、クロムモリブデン鋼鋼材等）から構成されている。

【0026】

焼結金属としては、粉末焼結、金網又はエッチング部レートの積層焼結、ファイバー焼結等のいずれの方法で形成されたものであってもよい。焼結金属材料としては、鉄、ステンレス、銅合金、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、モリブデン、タングステン、タンタル、ホウ化ジルコニウム等を用いることができるが、これらの中で耐摩耗性に優れる材質を選択してもよい。

【0027】

含油性素材層１２４と高剛性層１２５とは、接合により一体化されている。例えば、含油性素材層１２４の内周面と高剛性層１２５の外周面とは、拡散接合により接合されている。なお、含油性素材層１２４と高剛性層１２５の接合は、拡散接合に限定されないが、相互の接合面の金属被膜の一部または全部の消失を伴う接合であることが好ましく、さらには、含油性素材層１２４と高剛性層１２５の素材の溶融を伴わない接合であることが好ましい。

【0028】

図３は外歯歯車１１及び起振体軸受１２の外輪１２３の軸方向に沿った拡大断面図である。図３では上方が径方向内側、下方が径方向外側となる。
図示のように、各起振体軸受１２の外輪１２３の含油性素材層１２４は、当該外輪１２３が径方向の内側に擁する転動体１２２（の転走面）よりも軸方向の幅が広く、径方向から見て、転動体１２２（の転走面）が含油性素材層１２４の内側となるように設定されている。
これにより、起振体軸１０の回転により起振体１０Ａの長軸位置が周方向に移動すると、転動体１２２から押圧されながら外輪１２３の外周面と外歯歯車１１の内周面とが摺動する。その際、転動体１２２が押圧する範囲全体が含油性素材層１２４の範囲内となるので、転動体１２２が押圧する範囲において潤滑剤が十分確保され、摺動の円滑化を図ることができる。

【0029】

さらに、含油性素材層１２４は、高剛性層１２５よりも軸方向の幅が狭く、径方向から見て、含油性素材層１２４が高剛性層１２５の内側となるように設定されている。
このように、含油性素材層１２４が高剛性層１２５よりも軸方向の幅が狭いことにより、外歯歯車１１と外輪１２３との間において、含油性素材層１２４の両側に隙間領域ｎ１を形成することができる。これらの隙間領域ｎ１は、潤滑剤溜まりとなるので、外歯歯車１１と外輪１２３の間に安定的に潤滑剤を供給することができ、良好な潤滑を行うことができる。

【0030】

図４（Ａ）～図４（Ｃ）は図２の領域Ｅにおける拡大断面図であり、各図は外輪１２３の含油性素材層１２４と高剛性層１２５の径方向の厚さの比率が異なる例を示している。図４（Ａ）は含油性素材層１２４と高剛性層１２５の厚さが等しく、図４（Ｂ）は含油性素材層１２４が高剛性層１２５よりも厚く、図４（Ｃ）は含油性素材層１２４よりも高剛性層１２５が厚い例を示す。
図４（Ｂ）の例では、含油性素材層１２４が高剛性層１２５よりも厚いので、外歯歯車１１と外輪１２３の間により多くの潤滑剤を安定的に供給することができる。図４（Ｃ）の例では、含油性素材層１２４よりも高剛性層１２５が厚いので、外輪１２３の強度を高く維持することができる。図４（Ａ）の例では、含油性素材層１２４と高剛性層１２５の厚さが等しいので、強度と潤滑性についてバランスのよい外輪１２３を提供することができる。

【0031】

［外歯歯車と起振体軸受の外輪の構造的な特徴(2)］
図５～図７は、外歯歯車１１の内周面が含油性素材により構成されている例を示す。これらの図により、外歯歯車１１と各起振体軸受１２の外輪１２３の構造的な特徴についてより詳細に説明する。

【0032】

図５は外歯歯車１１及び起振体軸受１２の外輪１２３の軸垂直断面図である。なお、図５の場合も外歯歯車１１の外歯については図示を省略している。
図５に示すように、外歯歯車１１は、内周面を含む内周側に含油性素材の層（以下、含油性素材層１１１とする）を有し、含油性素材層１１１の径方向外側に、当該含油性素材層１１１よりもヤング率が大きい素材により構成された高剛性層１１２を有する。

【0033】

高剛性層１１２は、鋼材（例えば、クロムモリブデン鋼鋼材等）から構成されており、その外周には外歯が形成されている。
含油性素材層１１１は、前述した、外輪１２３の含油性素材層１２４と同じ焼結金属、多孔質材料、含油性樹脂等から構成されており、ここでも焼結金属からなる場合を例示する。
また、含油性素材層１１１と高剛性層１１２とは、拡散接合により接合されている。
また、外歯歯車１１の含油性素材層１１１と摺動する起振体軸受１２の外輪１２３は、全体が前述した高剛性層１２５の材料（鋼材）から構成されている。

【0034】

図６（Ａ）～図６（Ｃ）は外歯歯車１１及び起振体軸受１２の外輪１２３の軸方向に沿った拡大断面図である。これらの図では上方が径方向内側、下方が径方向外側となる。
図６（Ａ）は外歯歯車１１の内周側において軸方向のほぼ全幅に渡って含油性素材層１１１が一体的に設けられた例を示し、図６（Ｂ）は外歯歯車１１の内周側において含油性素材層１１１が軸方向に並んで複数（二つ）設けられた例を示し、図６（Ｃ）は外歯歯車１１の内周側において含油性素材層１１１が軸方向に並んで複数（二つ）設けられ且つ軸方向の幅が図６（Ｂ）の例よりも狭い例を示す。

【0035】

図６（Ａ）に示すように、外歯歯車１１の含油性素材層１１１は、軸方向について高剛性層１１２と同じ幅で全幅に渡って設けられている。また、含油性素材層１１１は、径方向から見て二つの転動体１２２の転走面を全て含む範囲となるように設定されている。
これにより、起振体軸１０の回転により起振体１０Ａの長軸位置が周方向に移動すると、外歯歯車１１の含油性素材層１１１は、二つの起振体軸受１２の転動体１２２から外輪１２３を介して押圧されて撓み変形を生じ、各外輪１２３の外周面が外歯歯車１１の含油性素材層１１１の内周面を押圧しながら摺動する。その際、各転動体１２２が押圧する範囲全体が含油性素材層１１１の範囲内となるので、各転動体１２２が押圧する範囲に潤滑剤が十分に確保され、摺動の円滑化を図ることができる。

【0036】

一方、図６（Ｂ）の構成の場合、含油性素材層１１１が軸方向の中央部に設けられた溝を介して二つ設けられている。この場合、二つの含油性素材層１１１の間の溝に隙間領域ｎ２を形成することができる。この隙間領域ｎ２は、潤滑剤溜まりとなるので、外歯歯車１１と外輪１２３の間に安定的に潤滑剤を供給することができ、良好な潤滑を行うことができる。
また、各含油性素材層１１１は、いずれも転動体１２２よりも軸方向に幅広であって、径方向から見て各転走面を含む範囲に設けられている。

【0037】

また、図６（Ｃ）の構成の場合、含油性素材層１１１が軸方向の中央部に設けられた溝を介して二つ設けられ、さらに、二つの含油性素材層１１１の全体的な軸方向の幅（溝を含む二つの含油性素材層１１１の合計幅）を、二つの外輪１２３の全体的な軸方向の幅（合計幅）よりも狭くしている。
また、この場合も、各含油性素材層１１１は、いずれも転動体１２２よりも軸方向に幅広であって、径方向から見て各転走面を含む範囲に設けられている。
この場合、二つの含油性素材層１１１の軸方向の両外側にも隙間領域ｎ２を形成することができる。従って、これら複数の隙間領域ｎ２が潤滑剤溜まりとなるので、外歯歯車１１と外輪１２３の間にさらに安定的に潤滑剤を供給することができ、良好な潤滑を行うことができる。
なお、図６（Ｃ）の構成の場合、軸方向の両端部の隙間領域ｎ２を潤滑剤溜まりとすることができるので、二つの含油性素材層１１１の間の溝による隙間領域ｎ２を形成しなくともよい。

【0038】

図７（Ａ）～図７（Ｃ）は図５の領域Ｆにおける拡大断面図であり、各図は外歯歯車１１の含油性素材層１１１と高剛性層１１２の径方向の厚さの比率が異なる例を示している。図７（Ａ）は含油性素材層１１１と高剛性層１１２の厚さが等しく、図７（Ｂ）は含油性素材層１１１が高剛性層１１２よりも厚く、図７（Ｃ）は含油性素材層１１１よりも高剛性層１１２が厚い例を示す。
図７（Ｂ）の例では、含油性素材層１１１が高剛性層１１２よりも厚いので、外歯歯車１１と外輪１２３の間により多くの潤滑剤を安定的に供給することができる。図７（Ｃ）の例では、含油性素材層１１１よりも高剛性層１１２が厚いので、外歯歯車１１の強度を高く維持することができる。図７（Ａ）の例では、含油性素材層１１１と高剛性層１１２の厚さが等しいので、強度と潤滑性についてバランスのよい外歯歯車１１を提供することができる。

【0039】

［本実施形態の技術的効果］
以上のように、本実施形態によれば、撓み噛合い式歯車装置１は、外歯歯車１１の内周側又は起振体軸受１２の外輪１２３の外周側に含油性素材層１１１又は１２４を有するので、外歯歯車１１と起振体軸受１２の外輪１２３との間に潤滑剤が保持されやすくなり、外歯歯車１１と起振体軸受１２の外輪１２３との間の摩耗を抑制することができる。
また、起振体軸１０の回転により外歯歯車１１と起振体軸受１２の外輪１２３の界面が長軸側で強く接触した場合でも、含油性素材層１１１又は１２４が潤滑剤を保持するので、潤滑剤が外部に漏れ出して不足することがなく、フレッチング等の摩耗を効果的に抑制することが可能となる。
特に、含油性素材層１１１，１２４を焼結金属とした場合には、強度や耐摩耗性を確保しつつ潤滑剤を保持することができるため、フレッチング等の摩耗をより長く効果的に抑制することが可能となる。

【0040】

また、外歯歯車１１の内周側に含油性素材層１１１を有し、含油性素材層１１１の径方向外側に高剛性層１１２を有する構成の場合、外歯歯車１１が強度を維持しつつ起振体軸受１２の外輪１２３との間で潤滑性も維持することが可能となる。
同様に、起振体軸受１２の外輪１２３の外周側に含油性素材層１２４を有し、含油性素材層１２４の径方向内側に高剛性層１２５を有する構成の場合も、外輪１２３が強度を維持しつつ外歯歯車１１との間で潤滑性を維持することが可能となる。

【0041】

また、図６（Ｂ）に示すように、外歯歯車１１の含油性素材層１１１が軸方向に並んで複数（上記実施形態では二つ）設けられている場合には、含油性素材層１１１と含油性素材層１１１との間に隙間領域ｎ２が形成され、当該隙間領域ｎ２を潤滑剤溜まりとすることができ、外歯歯車１１と起振体軸受１２の外輪１２３の潤滑性をさらに高めることが可能となる。
さらに、図６（Ｃ）に示すように、外歯歯車１１の含油性素材層１１１の全体的な軸方向の幅が起振体軸受１２の外輪１２３の全体的な軸方向の幅よりも狭くした場合には、外歯歯車１１の二つの含油性素材層１１１の軸方向両外側にも隙間領域ｎ２を設けることができ、これらを潤滑剤溜まりとすることにより、外歯歯車１１と起振体軸受１２の外輪１２３の潤滑性をさらに高めることが可能となる。

【0042】

また、図３に示すように、軸方向に並んだ複数（上記実施形態では二つ）の外輪１２３の外周に含油性素材層１２４を設け、各含油性素材層１２４を径方向の内側に擁する転動体１２２よりも軸方向の幅を広くした場合には、起振体軸１０の回転により長軸位置で各転動体１２２により外輪１２３及び外歯歯車１１が強く押圧される範囲について、各含油性素材層１２４が潤滑剤を良好に供給することができるので、各転動体１２２の押圧により外輪１２３と外歯歯車１１の間から潤滑剤が外部に漏れ出して不足することが効果的に抑制され、フレッチング等の摩耗をより効果的に抑制することが可能となる。

【0043】

また、外歯歯車１１又は起振体軸受１２の外輪１２３において、含油性素材層１１１又は１２４と高剛性層１１２又は１２５とが拡散接合等により接合されている場合、嵌め合いによる嵌合と異なり、含油性素材層１１１又は１２４に加わる周方向の引っ張り応力又は圧縮応力を抑制することができるので、含油性素材層１１１又は１２４を保護し、その強度を維持することが可能となる。

【0044】

［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、撓み噛合い式歯車装置１として筒型の噛合い式歯車装置を例に挙げて説明した。しかし、本発明は、これに限定されず、例えばカップ型又はシルクハット型の撓み噛合い式歯車装置などにも好適に適用できる。
その他、上記実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0045】

１ 撓み噛合い式歯車装置
１０ 起振体軸
１０Ａ 起振体
１０Ｂ、１０Ｃ 軸部
１１ 外歯歯車
１２ 起振体軸受
１１１，１２４ 含油性素材層
１１２，１２５ 高剛性層
１２２ 転動体（コロ）
１２３ 外輪
Ｏ１ 回転軸
ｎ１ 隙間領域
ｎ２ 隙間領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】