JP2001304382A - 中空型波動歯車装置の潤滑剤漏れ防止機構 - Google Patents
中空型波動歯車装置の潤滑剤漏れ防止機構Info
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Abstract
接配置したモータの側に潤滑剤が漏れ出ることを確実に
防止可能な潤滑剤漏れ防止機構を提案すること。 【解決手段】 中空型波動歯車装置2の波動発生器23
における剛性カム板231と中空出力軸5の外周面51
aの間にはラビリンスシール101が配置され、これら
の間の潤滑剤流路10の開口10aを波動歯車装置内部
のウエーブベアリング232の近傍位置まで立ち上げ、
潤滑剤が漏れにくいようにしている。また、この開口1
0aに連続する部分にはテーパ状の流路部分10bを形
成し、漏れ出そうとする潤滑剤を遠心力によって波動歯
車装置内部に強制的に戻すようにしている。従って、潤
滑剤が出力軸5の外周面を伝わって外部に漏れ出すこと
を効果的に防止できる。
Description
置において潤滑剤が外部の漏れ出ることを確実に防止可
能な潤滑剤漏れ防止機構に関するものである。また、本
発明は、中空型波動歯車装置および中空型モータを備え
た中空モータにおいて中空型波動歯車装置から中空モー
タ側に潤滑剤が漏れ出ることを確実に防止可能な潤滑剤
漏れ防止機構に関するものである。
ータと中空型波動歯車装置を同軸状態で隣接配置した構
成の中空アクチュエータが知られている。この中空アク
チュエータでは、中空型波動歯車装置に充填されている
潤滑剤が中空モータ側に漏れ出すことの無いようにオイ
ルシール等の接触シールやラビリンスシール等の非接触
シールが配置されている。
あるオイルシールは摩擦抵抗があり、アクチュエータの
効率低下を引き起こし、また、高速運転時の発熱が大き
いので運転条件が制約を受ける等の問題点がある。
ルは、長寿命化を達成可能な低粘度(低ちょう度)グリ
スを使用する場合には、信頼性に欠けるという問題点が
ある。
造を用いて外部に潤滑剤が漏れ出ることを確実に防止可
能な中空型波動歯車装置の潤滑剤漏れ防止機構を提案す
ることにある。
を用いて、中空型波動歯車装置から隣接配置されている
中空モータや外部に潤滑剤が漏れ出ることを確実に防止
可能な中空アクチュエータの潤滑剤漏れ防止機構を提案
することにある。
めに、本発明の中空型波動歯車装置の潤滑剤漏れ防止機
構では、中空型波動歯車装置と中空入力軸と中空出力軸
とを有し、前記中空型波動歯車装置は、環状の剛性内歯
歯車と、この内側に配置されていると共に中心に貫通孔
が形成されている可撓性外歯歯車と、この内側に嵌め込
まれていると共に中心に貫通孔が形成されている波動発
生器とを備え、この波動発生器は前記貫通孔が形成され
ている剛性カム板と、この剛性カム板の外周面に嵌めた
ベアリングとを備えており、前記波動発生器には、当該
波動発生器の前記貫通孔に前記中空入力軸の端部が差し
込まれて同軸状態で連結され、前記可撓性外歯歯車に
は、当該可撓性外歯歯車の前記貫通孔に前記中空出力軸
が貫通して同軸状態で連結され、この中空出力軸の端部
は前記波動発生器の前記貫通孔の内部にまで延びてお
り、前記中空出力軸の外周面には環状の潤滑剤隔離部材
が固定され、この潤滑材隔離部材と前記波動発生器側面
との間に形成される環状の出力側潤滑材流路の環状開口
が、前記波動発生器の前記ベアリングの近傍位置に形成
されていることを特徴としている。
開口につながっている当該出力側潤滑剤流路の部分は、
前記波動発生器に向かって外方に広がるテーパ状流路部
分とされていることが望ましい。
出力軸の前記端部の外周面と前記波動発生器の前記貫通
孔の内周面との隙間に連通しており、この隙間には、出
力側ラビリンスシールを形成することが望ましい。
る中空出力軸と波動発生器との隙間を潤滑剤隔離部材で
覆って、その隙間開口を波動発生器のベアリング近傍位
置まで延ばしてある。従って、潤滑剤の漏れ出しを抑制
できる。
で、波動発生器および中空出力軸に取り付けた潤滑剤隔
離部剤が高速回転すると、これらの間に侵入あるいは滞
留している潤滑剤が遠心力によって外側に押し戻される
ので、潤滑剤が外部に漏れ出ることが抑制される。
ンスシールによってシールされており、当該ラビリンス
シールの位置まで侵入する潤滑剤は上記にように抑制さ
れ、また、当該部分に至った潤滑剤はラビリンスシール
によって外部に漏れ出ることが確実に防止される。
記の構成に加えて、前記波動発生器における前記潤滑材
隔離部材とは反対側の位置に、前記中空入力軸を回転自
在に支持している入力軸支持部材を有し、この入力軸支
持部材と前記波動発生器の剛性カム板の側面との間には
環状の入力側潤滑剤流路が形成され、この入力側潤滑剤
流路の環状開口は前記ベアリングの近傍に位置している
ことを特徴としている。
開口につながっている当該入力側潤滑剤流路の部分は、
前記波動発生器に向かって外方に広がるテーパ状流路部
分とされていることが望ましい。
空入力軸の外周面と前記入力軸支持部材に形成した円形
内周面との隙間に連通しており、この隙間には、入力側
ラビリンスシールが形成されていることが望ましい。
においても潤滑剤漏れ防止機構を取り付ければ、当該入
力側から潤滑剤が外部に漏れ出ることも確実に防止され
る。
剤漏れ防止機構に関するものであり、中空型モータと中
空型波動歯車装置と中空入力軸と中空出力軸とを有し、
前記中空型モータの中心にはモータ出力軸としての前記
中空入力軸が貫通しており、前記中空型波動歯車装置
は、環状の剛性内歯歯車と、この内側に配置されている
と共に中心に貫通孔が形成されている可撓性外歯歯車
と、この内側に嵌め込まれていると共に中心に貫通孔が
形成されている波動発生器とを備え、この波動発生器は
前記貫通孔が形成されている剛性カム板と、この剛性カ
ム板の外周面に嵌めたベアリングとを備えており、前記
波動発生器には、当該波動発生器の前記貫通孔に前記中
空入力軸の端部がが差し込まれて同軸状態で連結され、
前記可撓性外歯歯車には、当該可撓性外歯歯車の前記貫
通孔に前記中空出力軸が貫通して同軸状態で連結され、
この中空出力軸の端部は前記波動発生器の前記貫通孔の
内部にまで延びており、前記中空入力軸は回転自在の状
態で入力軸支持部材によって支持され、当該入力軸支持
部材は前記中空型モータと前記中空型波動歯車装置を仕
切っている仕切り壁として機能しており、この入力軸支
持部材と前記波動発生器の剛性カム板の側面との間には
環状の入力側潤滑剤流路が形成され、この入力側潤滑剤
流路の環状開口は前記ベアリングの近傍に位置している
ことを特徴としている。
状開口につながっている当該入力側潤滑剤流路の部分
は、前記波動発生器に向かって外方に広がるテーパ状流
路部分とされていることが望ましい。また、前記入力側
潤滑剤流路は、前記中空入力軸の外周面と前記入力軸支
持部材に形成した円形内周面との隙間に連通しており、
この隙間には、入力側ラビリンスシールが形成されてい
ることが望ましい。
潤滑剤漏れ防止機構を配置することが望ましい。すなわ
ち、前記波動発生器における前記入力軸支持部材とは反
対側の位置には、前記中空出力軸の外周面部分に環状の
潤滑剤隔離部材が固定され、この潤滑材隔離部材と前記
波動発生器側面との間に形成される環状の出力側潤滑材
流路の環状開口が、前記波動発生器の前記ベアリングの
近傍位置に形成されていることが望ましい。また、前記
出力側潤滑剤流路の前記環状開口につながっている当該
出力側潤滑剤流路の部分は、前記波動発生器に向かって
外方に広がるテーパ状流路部分とされていることが望ま
しい。さらには、前記出力側潤滑剤流路は、前記中空出
力軸の前記端部の外周面と前記波動発生器の前記貫通孔
の内周面との隙間に連通しており、この隙間には、出力
側ラビリンスシールが形成されていることが望ましい。
を適用した中空アクチュエータの潤滑剤漏れ防止機構の
例を説明する。
である。この図を参照して説明すると、本例の中空アク
チュエータ1は、中空型波動歯車装置2と、中空型AC
サーボモータ3とを有し、中空型波動歯車装置2には、
中空入力軸4および中空出力軸5が同軸状態で連結され
ている。中空入力軸4は中空ACサーボモータ3の出力
軸である。
力軸(モータ出力軸)4の外周面に固着されたロータ3
1と、このロータ31の外周を取り囲む状態に配置され
たステータコイル32を備えている。ステータコイル3
2は円筒状のアクチュエータハウジング11の内周面に
固定されている。このアクチュエータハウジング11の
一端には円盤状端板12が固定されており、この端板1
2の中心孔に取り付けた軸受け13によって中空入力軸
4の一端側の部分が回転自在に支持されている。
は円盤状端板14が一体形成されており、この端板14
の中心孔に取り付けた軸受け15によって中空入力軸4
の他端部分が回転自在に支持されている。本例では、こ
の端板14は中空型ACサーボモータ3と中空型波動歯
車装置2の仕切り壁として機能していると共に、後述の
ように、中空型波動歯車装置2の構成部品である剛性内
歯歯車が一体形成されている。
入力軸(モータ出力軸)4の回転速度、回転位置を検出
するためのロータリエンコーダ6が取り付けられてい
る。
に一体形成されている剛性内歯歯車部分21と、この内
側に配置されているカップ形状をした可撓性外歯歯車2
2と、この内側に嵌めた楕円形輪郭の波動発生器23と
を備えている。カップ形状の可撓性外歯歯車22は、円
筒状胴部221と、この一端から半径方向の内側に延び
る円環状のダイヤフラム222と、このダイヤフラム2
22の内周端に連続して形成したボス223と、円筒状
胴部221の開口端部外周面に形成した外歯224とを
備えており、ボス223の中心には貫通孔225が形成
されている。
231と、この外周面に嵌めた可撓性軌道輪を備えたウ
エーブベアリング232とを備えており、波動発生器2
3の中心には貫通孔233が形成されている。波動発生
器23によって可撓性外歯歯車22の外歯形成部分は楕
円形に撓められ、その楕円形の長軸方向の両端位置に位
置する外歯の部分を剛性内歯歯車部分21の内歯の部分
にかみ合わせている。波動発生器23が回転すると、こ
れらの両歯車の噛み合い位置が円周方向に移動し、両歯
車の歯数差に応じて大幅に減速された減速回転が可撓性
外歯歯車22から取出される。
1の貫通孔235には中空入力軸(モータ出力軸)4の
端部41が差し込まれて、同軸状態で連結固定されてい
る。この中空入力軸4の内部には回転自在の状態で中空
出力軸5が貫通して、その端部51が中空入力軸端部4
1から突出している。この端部51の先端部分52が、
ボス223の貫通孔225に差し込まれ、同軸状態で連
結固定されている。このボス223は、その外周面が円
盤状出力部材7にスプライン結合等によって連結固定さ
れており、この出力部材7はクロスローラベアリング8
を介して、アクチュエータハウジング11によって回転
自在の状態で支持されている。
置2に形成した潤滑材漏れ防止機構の部分を取出して示
す部分拡大断面図である。図1および図2を参照して本
例の潤滑材漏れ防止機構を説明する。
材漏れ防止機構を説明する。中空出力軸5の端部51の
外周面部分51aにおけるボス223の隣接位置には、
L形断面をした環状の潤滑剤隔離部材9が固着されてい
る。この潤滑剤隔離部材9の筒状部分91は波動発生器
23における剛性カム板231の側面近傍位置まで延び
ている。剛性カム板231の側面からは、筒状部分91
と中空出力軸端部51の外周部分51aとの間に差し込
まれた筒状部分236が延びている。これらの潤滑剤隔
離部材9、剛性カム板の筒状部分236および中空出力
軸端部外周面51aによって、コの字状に入り組んだ潤
滑材流路10が形成されている。また、潤滑剤隔離部材
9の筒状部分91の先端と剛性カム板側面との間に形成
されている潤滑材流路開口10aは、ウエーブベアリン
グ232の近傍まで立ち上がった位置とされている。
している潤滑材流路部分は波動発生器23の側に向けて
外側に広がったテーパ状流路部分10bとされている。
すなわち、潤滑剤材隔離部材9の筒状部分91の先端に
形成した環状のテーパ面91aと、これに対応するよう
に、剛性カム板側面に形成された環状のテーパ面237
とによって、このようなテーパ状流路部分10bが区画
形成されている。
面235と中空出力軸の端部外周面51aの間には、ラ
ビリンスシール101が配置されている。本例では、外
周面51aの側にラビリンスリングが取り付けられてい
る。
は、中空型波動歯車装置2の内部から中空出力軸5の外
周面を伝って外部に漏れ出る潤滑剤の流路開口10aが
ウエーブベアリング232の近傍位置まで立ち上がった
位置にあるので、潤滑剤の漏れ量を低減できる。また、
運転停止中等に潤滑剤流路10内に侵入してそこに滞留
している潤滑剤は、運転中においては、テーパ状流路部
分10bが回転することにより生ずる遠心力によって外
部に押出される。すなわち、中空型波動歯車装置内に戻
される。また、ラビリンスシール101の側から潤滑剤
が中空型波動歯車装置内部に向けて吸引される。よっ
て、潤滑剤の漏れが抑制される。さらには、ラビリンス
シール101によって、潤滑剤が外部に漏れ出ることが
確実に防止される。
剤漏れ防止機構を説明する。この場合においても、潤滑
剤の漏れ出す可能性のある中空入力軸4の外周面4aと
端板14の内周面14aの間の潤滑剤流路110にはラ
ビリンスシール111が配置され、中空型ACサーボモ
ータ内部に潤滑剤が侵入しないようにしている。
折り曲げて半径方向の外側に立ち上げると共に、立ち上
げた潤滑剤流路部分112の開口112aをウエーブベ
アリング232の近傍位置としてある。さらには、この
開口112aに連続している潤滑剤流路部分を波動発生
器側に向けて外側に広がったテーパ状流路部分112b
としてある。
防止機構においても、潤滑剤が漏れ出す開口112aが
ウエーブベアリング近傍位置まで立ち上がっているの
で、漏れ出し量が低減される。また、開口112aに連
続した部分はテーパ状流路部分112bとしてあるの
で、運転中において、この部分に侵入あるいは滞留して
いる潤滑剤は遠心力によって、中空型波動歯車装置内に
戻される。よって、潤滑剤が中空入力軸外周面を伝わっ
て中空型ACサーボモータ側に漏れ出してしまうことを
確実に防止できる。
れ防止機構では、中空型波動歯車装置において潤滑剤が
外部あるいは隣接配置されている中空型ACサーボモー
タ側に漏れ出す潤滑剤漏れ出し開口を波動発生器のベア
リング近傍位置まで断ち上げて、潤滑剤の漏れが少なく
なるようにしてある。
をテーパ状流路部分とすることにより、運転中において
当該テーパ状流路部分に侵入あるいは滞留している潤滑
剤を遠心力によって中空型波動歯車装置内部に強制的に
戻すようにしている。
非接触シールであるラビリンスシールを配置して、潤滑
剤の漏れを防止している。
部から外部、あるいは隣接配置されているモータの側に
潤滑剤が漏れ出てしまうことを確実に防止することがで
きる。
である。
部分拡大断面図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 中空型波動歯車装置と中空入力軸と中空
出力軸とを有し、 前記中空型波動歯車装置は、環状の剛性内歯歯車と、こ
の内側に配置されていると共に中心に貫通孔が形成され
ている可撓性外歯歯車と、この内側に嵌め込まれている
と共に中心に貫通孔が形成されている波動発生器とを備
え、この波動発生器は前記貫通孔が形成されている剛性
カム板と、この剛性カム板の外周面に嵌めたベアリング
とを備えており、 前記波動発生器には、当該波動発生器の前記貫通孔に前
記中空入力軸の端部がが差し込まれて同軸状態で連結さ
れ、前記可撓性外歯歯車には、当該可撓性外歯歯車の前
記貫通孔に前記中空出力軸が貫通して同軸状態で連結さ
れ、この中空出力軸の端部は前記波動発生器の前記貫通
孔の内部にまで延びており、 前記中空出力軸の外周面には環状の潤滑剤隔離部材が固
定され、この潤滑材隔離部材と前記波動発生器側面との
間に形成される環状の出力側潤滑材流路の環状開口が、
前記波動発生器の前記ベアリングの近傍位置に形成され
ていることを特徴とする中空型波動歯車装置の潤滑剤漏
れ防止機構。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記出力側潤滑剤流路の前記環状開口につながっている
当該出力側潤滑剤流路の部分は、前記波動発生器に向か
って外方に広がるテーパ状流路部分とされていることを
特徴とする中空型波動歯車装置の潤滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項3】 請求項1または2において、 前記出力側潤滑剤流路は、前記中空出力軸の前記端部の
外周面と前記波動発生器の前記貫通孔の内周面との隙間
に連通しており、この隙間には、出力側ラビリンスシー
ルが形成されていることを特徴とする中空型波動歯車装
置の潤滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のうちのいずれかの項
において、 前記波動発生器における前記潤滑材隔離部材とは反対側
の位置に、前記中空入力軸を回転自在に支持している入
力軸支持部材を有し、 この入力軸支持部材と前記波動発生器の剛性カム板の側
面との間には環状の入力側潤滑剤流路が形成され、この
入力側潤滑剤流路の環状開口は前記ベアリングの近傍に
位置していることを特徴とする中空型波動歯車装置の潤
滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項5】 請求項4において、 前記入力側潤滑剤流路の前記環状開口につながっている
当該入力側潤滑剤流路の部分は、前記波動発生器に向か
って外方に広がるテーパ状流路部分とされていることを
特徴とする中空型波動歯車装置の潤滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項6】 請求項4または5において、 前記入力側潤滑剤流路は、前記中空入力軸の外周面と前
記入力軸支持部材に形成した円形内周面との隙間に連通
しており、この隙間には、入力側ラビリンスシールが形
成されていることを特徴とする中空型波動歯車装置の潤
滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項7】 中空型波動歯車装置と中空入力軸と中空
出力軸とを有し、 前記中空型波動歯車装置は、環状の剛性内歯歯車と、こ
の内側に配置されていると共に中心に貫通孔が形成され
ている可撓性外歯歯車と、この内側に嵌め込まれている
と共に中心に貫通孔が形成されている波動発生器とを備
え、この波動発生器は前記貫通孔が形成されている剛性
カム板と、この剛性カム板の外周面に嵌めたベアリング
とを備えており、 前記波動発生器には、当該波動発生器の前記貫通孔に前
記中空入力軸の端部がが差し込まれて同軸状態で連結さ
れ、前記可撓性外歯歯車には、当該可撓性外歯歯車の前
記貫通孔に前記中空出力軸が貫通して同軸状態で連結さ
れ、この中空出力軸の端部は前記波動発生器の前記貫通
孔の内部にまで延びており、 前記中空入力軸は回転自在の状態で入力軸支持部材によ
って支持されており、 この入力軸支持部材と前記波動発生器の剛性カム板の側
面との間には環状の入力側潤滑剤流路が形成され、この
入力側潤滑剤流路の環状開口は前記ベアリングの近傍に
位置していることを特徴とする中空型波動歯車装置の潤
滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項8】 請求項7において、 前記入力側潤滑剤流路の前記環状開口につながっている
当該入力側潤滑剤流路の部分は、前記波動発生器に向か
って外方に広がるテーパ状流路部分とされていることを
特徴とする中空型波動歯車装置の潤滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項9】 請求項7または8において、 前記入力側潤滑剤流路は、前記中空入力軸の外周面と前
記入力軸支持部材に形成した円形内周面との隙間に連通
しており、この隙間には、入力側ラビリンスシールが形
成されていることを特徴とする中空型波動歯車装置の潤
滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項10】 中空型モータと中空型波動歯車装置と
中空入力軸と中空出力軸とを有し、 前記中空型モータの中心にはモータ出力軸としての前記
中空入力軸が貫通しており、 前記中空型波動歯車装置は、環状の剛性内歯歯車と、こ
の内側に配置されていると共に中心に貫通孔が形成され
ている可撓性外歯歯車と、この内側に嵌め込まれている
と共に中心に貫通孔が形成されている波動発生器とを備
え、この波動発生器は前記貫通孔が形成されている剛性
カム板と、この剛性カム板の外周面に嵌めたベアリング
とを備えており、 前記波動発生器には、当該波動発生器の前記貫通孔に前
記中空入力軸の端部がが差し込まれて同軸状態で連結さ
れ、前記可撓性外歯歯車には、当該可撓性外歯歯車の前
記貫通孔に前記中空出力軸が貫通して同軸状態で連結さ
れ、この中空出力軸の端部は前記波動発生器の前記貫通
孔の内部にまで延びており、 前記中空入力軸は回転自在の状態で入力軸支持部材によ
って支持され、当該入力軸支持部材は前記中空型モータ
と前記中空型波動歯車装置を仕切っている仕切り壁とし
て機能しており、 この入力軸支持部材と前記波動発生器の剛性カム板の側
面との間には環状の入力側潤滑剤流路が形成され、この
入力側潤滑剤流路の環状開口は前記ベアリングの近傍に
位置していることを特徴とする中空アクチュエータの潤
滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項11】 請求項10において、 前記入力側潤滑剤流路の前記環状開口につながっている
当該入力側潤滑剤流路の部分は、前記波動発生器に向か
って外方に広がるテーパ状流路部分とされていることを
特徴とする中空アクチュエータの潤滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項12】 請求項10または11において、 前記入力側潤滑剤流路は、前記中空入力軸の外周面と前
記入力軸支持部材に形成した円形内周面との隙間に連通
しており、この隙間には、入力側ラビリンスシールが形
成されていることを特徴とする中空アクチュエータの潤
滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項13】 請求項10ないし12のうちのいずれ
かの項において、 前記波動発生器における前記入力軸支持部材とは反対側
の位置には、前記中空出力軸の外周面部分に環状の潤滑
剤隔離部材が固定され、この潤滑材隔離部材と前記波動
発生器側面との間に形成される環状の出力側潤滑材流路
の環状開口が、前記波動発生器の前記ベアリングの近傍
位置に形成されていることを特徴とする中空アクチュエ
ータの潤滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項14】 請求項10ないし13のうちのいずれ
かの項において、 前記出力側潤滑剤流路の前記環状開口につながっている
当該出力側潤滑剤流路の部分は、前記波動発生器に向か
って外方に広がるテーパ状流路部分とされていることを
特徴とする中空アクチュエータの潤滑剤漏れ防止機構。 - 【請求項15】 請求項10ないし14のうちのいずれ
かの項において、 前記出力側潤滑剤流路は、前記中空出力軸の前記端部の
外周面と前記波動発生器の前記貫通孔の内周面との隙間
に連通しており、この隙間には、出力側ラビリンスシー
ルが形成されていることを特徴とする中空アクチュエー
タの潤滑剤漏れ防止機構。
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