JP2006132726A - Gear device and harmonic reducer - Google Patents

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JP2006132726A JP2004324887A JP2004324887A JP2006132726A JP 2006132726 A JP2006132726 A JP 2006132726A JP 2004324887 A JP2004324887 A JP 2004324887A JP 2004324887 A JP2004324887 A JP 2004324887A JP 2006132726 A JP2006132726 A JP 2006132726A
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Hiroyuki Kanazawa
宏幸 金澤
Ei Tsuzuki
鋭 都築
Masaru Higuchi
優 樋口
Kazuhiko Nishimura
一彦 西村
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gear device having superior wear resistance and capable of elongating its service life, and a harmonic reducer utilizing the same. <P>SOLUTION: In this harmonic reducer comprising a plastic flex spline 12 and a circular spline 11 engaged with each other, the tooth surface of an external tooth 12a of the flex spline 12 is composed of polyether aromatic ketone resin or condensed polycyclic polynuclear aromatic resin, and the tooth surface of an internal tooth 11a of the circular spline 11 is composed of polyphenylene sulfide resin, polyether aromatic ketone resin or condensed polycyclic polynuclear aromatic resin. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、互いに噛み合うプラスチックス製の第一の歯車と第二の歯車とを備えた歯車装置及びこれを利用する調和型減速機に関する。   The present invention relates to a gear device including a first gear and a second gear made of plastics meshing with each other and a harmonic reduction device using the gear device.

互いに噛み合うプラスチックス製の第一の歯車と第二の歯車とを備えた歯車装置においては、例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等のプラスチックス材料を歯車に用いたものが知られている。   In a gear device including a first gear and a second gear made of plastics meshing with each other, for example, plastic materials such as polyacetal (POM) resin, polyamide (PA) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin are used. Those used for gears are known.

特開平２−００８５４２号公報JP-A-2-008542 特開平１１−２７０６５５号公報JP 11-270655 A

前述したようなプラスチック材料を歯車に用いた歯車装置においては、より優れた耐摩耗性を有してさらなる長寿命化を図ったものが強く求められており、特に、調和型減速機においては、当該要求が極めて強かった。   In the gear device using the plastic material as described above for the gear, there is a strong demand for a longer wear life with better wear resistance. The request was very strong.

このようなことから、本発明は、より優れた耐摩耗性を有してさらなる長寿命化を図ることができる歯車装置及びこれを利用する調和型減速機を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a gear device that has higher wear resistance and can achieve a longer life, and a harmonic reduction device that uses the gear device.

前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る歯車装置は、互いに噛み合うプラスチックス製の第一の歯車と第二の歯車とを備えた歯車装置において、前記第一の歯車の歯面が、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂又は縮合多環多核芳香族系樹脂からなり、前記第二の歯車の歯面が、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂、縮合多環多核芳香族系樹脂のいずれかからなることを特徴とする。   A gear device according to a first invention for solving the above-described problem is a gear device including a first gear made of plastics and a second gear meshing with each other, and the teeth of the first gear. The surface is made of a polyether aromatic ketone resin or a condensed polycyclic polynuclear aromatic resin, and the tooth surface of the second gear is a polyphenylene sulfide resin, a polyether aromatic ketone resin, a condensed polycyclic polynuclear aromatic It consists of any one of group resin.

第二番目の発明に係る歯車装置は、第一番目の発明において、前記第一の歯車が、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂からなることを特徴とする。   The gear device according to a second aspect is characterized in that, in the first aspect, the first gear is made of a polyether aromatic ketone-based resin.

第三番目の発明に係る歯車装置は、第一番目の発明において、前記第一の歯車が、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のいずれかにポリエーテル芳香族ケトン系樹脂を被覆したものからなることを特徴とする。   A gear device according to a third invention is the gear device according to the first invention, wherein the first gear covers a polyether aromatic ketone resin on any one of a polyacetal resin, a polyamide resin, and a polyphenylene sulfide resin. It is characterized by comprising.

第四番目の発明に係る歯車装置は、第一番目の発明において、前記第一の歯車が、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のいずれかに縮合多環多核芳香族系樹脂を被覆したものからなることを特徴とする。   A gear device according to a fourth invention is the gear device according to the first invention, wherein the first gear is condensed to any one of a polyether aromatic ketone resin, a polyacetal resin, a polyamide resin, and a polyphenylene sulfide resin. It consists of what coat | covered the polycyclic polynuclear aromatic resin.

第五番目の発明に係る歯車装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記第二の歯車が、ポリフェニレンサルファイド系樹脂又はポリエーテル芳香族ケトン系樹脂からなることを特徴とする。   A gear device according to a fifth invention is characterized in that, in any one of the first to fourth inventions, the second gear is made of a polyphenylene sulfide-based resin or a polyether aromatic ketone-based resin. To do.

第六番目の発明に係る歯車装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記第二の歯車が、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂のいずれかにポリフェニレンサルファイド系樹脂を被覆したものからなることを特徴とする。   A gear device according to a sixth invention is the gear device according to any one of the first to fourth inventions, wherein the second gear is any one of a polyether aromatic ketone resin, a polyacetal resin, and a polyamide resin. It is characterized by comprising a polyphenylene sulfide-based resin coated.

第七番目の発明に係る歯車装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記第二の歯車が、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のいずれかにポリエーテル芳香族ケトン系樹脂を被覆したものからなることを特徴とする。   A gear device according to a seventh invention is the gear device according to any one of the first to fourth inventions, wherein the second gear is a polyether in any of a polyacetal resin, a polyamide resin, and a polyphenylene sulfide resin. It consists of what coat | covered the aromatic ketone type resin.

第八番目の発明に係る歯車装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記第二の歯車が、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のいずれかに縮合多環多核芳香族系樹脂を被覆したものからなることを特徴とする。   A gear device according to an eighth invention is the gear device according to any one of the first to fourth inventions, wherein the second gear is a polyether aromatic ketone resin, a polyacetal resin, a polyamide resin, a polyphenylene sulfide. It consists of what coat | covered the condensed polycyclic polynuclear aromatic-type resin to any one of the system resin.

第九番目の発明に係る歯車装置は、第一番目から第八番目の発明のいずれかにおいて、前記第一の歯車の歯面及び前記第二の歯車の歯面の少なくとも一方が、カーボン又はメタル製のファイバ又はチップを含有していることを特徴とする。   A gear device according to a ninth invention is the gear device according to any one of the first to eighth inventions, wherein at least one of the tooth surface of the first gear and the tooth surface of the second gear is carbon or metal. It contains a manufactured fiber or tip.

また、前述した課題を解決するための、第十番目の発明に係る調和型減速機は、第一番目から第九番目の発明のいずれかの歯車装置を利用する調和型減速機であって、前記第一の歯車がフレックススプラインであり、前記第二の歯車がサーキュラスプラインであることを特徴とする。   Moreover, the harmonic reduction gear according to the tenth invention for solving the above-described problem is a harmonic reduction gear using any one of the gear devices of the first to ninth inventions, The first gear is a flex spline, and the second gear is a circular spline.

第十一番目の発明に係る調和型減速機は、第十番目の発明において、前記フレックススプラインを回転させるウエーブジェネレータに送風フィンを設けたことを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the tenth aspect of the invention, the wave generator for rotating the flex spline is provided with a blower fin.

第十二番目の発明に係る調和型減速機は、第十一番目の発明において、前記サーキュラスプライン及び前記フレックススプラインに通風孔が形成されていることを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the twelfth aspect of the invention, a ventilating hole is formed in the circular spline and the flex spline.

本発明に係る歯車装置及びこれを利用する調和型減速機によれば、互いに噛み合う第一の歯車の歯面と第二の歯車の歯面とが各々上述したような各種の材料からなるので、より優れた耐摩耗性を発現することができ、さらなる長寿命化を図ることができる。   According to the gear device according to the present invention and the harmonized speed reducer using the gear device, the tooth surface of the first gear and the tooth surface of the second gear meshing with each other are made of various materials as described above. Excellent wear resistance can be exhibited, and the life can be further extended.

本発明に係る歯車装置及びこれを利用する調和型減速機の実施形態を図面に基づいて以下に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。   Embodiments of a gear device according to the present invention and a harmonized speed reducer using the gear device will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.

［第一番目の実施形態］
本発明に係る歯車装置及びこれを利用する調和型減速機の第一番目の実施形態を図１に基づいて説明する。図１は、調和型減速機の概略構成図である。 [First embodiment]
A first embodiment of a gear device according to the present invention and a harmonized speed reducer using the gear device will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a harmonized speed reducer.

図１に示すように、内周面に内歯１１ａを一体的に設けられて固定保持された円筒型をなす内歯歯車であるサーキュラスプライン１１の内部には、外周面に外歯１２ａを一体的に設けられた可撓性を有する円筒型の外歯歯車であるフレックススプライン１２が配設されており、当該フレックススプライン１２は、その外径が上記サーキュラスプライン１１の内径よりも小さくなっていると共に、外歯１２ａの歯数が上記サーキュラスプライン１１の内歯１１ａの歯数よりも２ｎ（ｎは正の整数）だけ少なくなっている。   As shown in FIG. 1, external teeth 12 a are integrally formed on the outer peripheral surface of a circular spline 11, which is a cylindrical internal gear that is integrally provided with inner teeth 11 a on the inner peripheral surface. A flex spline 12 which is a cylindrical external gear having flexibility is provided, and the outer diameter of the flex spline 12 is smaller than the inner diameter of the circular spline 11. At the same time, the number of teeth of the external teeth 12a is smaller than the number of teeth of the internal teeth 11a of the circular spline 11 by 2n (n is a positive integer).

前記フレックススプライン１２の内側には、棒状のウエーブジェネレータ１３が配設されており、当該ウエーブジェネレータ１３は、当該フレックススプライン１２を内側から外側に向けて突っ張って当該フレックススプライン１２の前記外歯１２ａの一部を前記サーキュラスプライン１１の内歯１１ａに噛み合わせるように当該フレックススプライン１２を楕円筒形に変形させるようになっている。   A rod-shaped wave generator 13 is disposed inside the flex spline 12, and the wave generator 13 stretches the flex spline 12 from the inside to the outside to form the external teeth 12 a of the flex spline 12. The flex spline 12 is deformed into an elliptical cylinder so that a part thereof meshes with the internal teeth 11a of the circular spline 11.

前記ウエーブジェネレータ１３には、入力軸１４が前記フレックススプライン１２と同軸をなすようにして連結されている。前記フレックススプライン１２の軸心部分には、出力軸１５が連結されている。   An input shaft 14 is connected to the wave generator 13 so as to be coaxial with the flex spline 12. An output shaft 15 is connected to the shaft center portion of the flex spline 12.

また、第一の歯車であるフレックススプライン１２は、少なくとも外歯１２ａの歯面が、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂又は縮合多環多核芳香族系樹脂からなっている。すなわち、フレックススプライン１２は、例えば、全体がポリエーテル芳香族ケトン系樹脂からなるものや、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のいずれかを母材にして、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂を被覆したものや、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のいずれかを母材にして、縮合多環多核芳香族系樹脂を被覆したものからなっている。   Further, the flex spline 12 as the first gear has at least the tooth surfaces of the external teeth 12a made of a polyether aromatic ketone resin or a condensed polycyclic polynuclear aromatic resin. That is, the flex spline 12 is made of, for example, a polyether aromatic ketone type resin based on a polyether aromatic ketone type resin, a polyacetal resin, a polyamide resin, or a polyphenylene sulfide resin. It consists of a resin-coated one, a polyether aromatic ketone-based resin, a polyacetal-based resin, a polyamide-based resin, or a polyphenylene sulfide-based resin as a base material and a coated polycyclic polynuclear aromatic-based resin. ing.

他方、第二の歯車であるサーキュラスプライン１１は、少なくとも内歯１１ａの歯面が、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂、縮合多環多核芳香族系樹脂のいずれかからなっている。すなわち、サーキュラスプライン１１は、例えば、ポリフェニレンサルファイド系樹脂又はポリエーテル芳香族ケトン系樹脂からなるものや、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂のいずれかを母材にして、ポリフェニレンサルファイド系樹脂を被覆したものや、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のいずれかを母材にして、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂を被覆したものや、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のいずれかを母材にして、縮合多環多核芳香族系樹脂を被覆したものからなっている。   On the other hand, in the circular spline 11 as the second gear, at least the tooth surface of the inner teeth 11a is made of any of polyphenylene sulfide resin, polyether aromatic ketone resin, and condensed polycyclic polynuclear aromatic resin. . That is, the circular spline 11 is made of, for example, a polyphenylene sulfide resin or a polyether aromatic ketone resin, a polyether aromatic ketone resin, a polyacetal resin, or a polyamide resin as a base material. Those coated with polyphenylene sulfide resin, those coated with polyether aromatic ketone resin using any of polyacetal resin, polyamide resin and polyphenylene sulfide resin as the base material, and polyether aromatic ketone resin It consists of a resin, polyacetal-based resin, polyamide-based resin, or polyphenylene sulfide-based resin coated with a condensed polycyclic polynuclear aromatic resin.

ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂は、ベースとなるポリエーテル芳香族ケトンが、高分子量タイプ（分子量：約１．１×１０5程度、４００℃溶融粘度：約４５００ｋＮｓ／ｍ2程度）や、高分子量タイプと低分子量タイプ（分子量：８．５×１０4程度、４００℃溶融粘度：約１５００ｋＮｓ／ｍ2程度）との混合物が挙げられ、ベースとなるポリエーテル芳香族ケトン（４０〜９０重量％）に対して、チタン酸カリウム繊維や芳香族ポリアミド繊維やカーボン繊維等の繊維状充填物を含有（５〜３０重量％）すると共に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の固体潤滑剤を含有（５〜３０重量％）していると好ましい。 Polyether aromatic ketone resin is based on a polyether aromatic ketone having a high molecular weight type (molecular weight: about 1.1 × 10 5 , 400 ° C. melt viscosity: about 4500 kNs / m 2 ) And a mixture of a low molecular weight type (molecular weight: about 8.5 × 10 4 , 400 ° C. melt viscosity: about 1500 kNs / m 2 ), and a polyether aromatic ketone as a base (40 to 90% by weight) In contrast, it contains fibrous fillers such as potassium titanate fibers, aromatic polyamide fibers and carbon fibers (5 to 30% by weight) and contains a solid lubricant such as polytetrafluoroethylene (PTFE) (5 ~ 30% by weight).

ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）系樹脂は、ベースとなるＰＰＳ（４０〜９０重量％）に対して、チタン酸カリウム繊維や芳香族ポリアミド繊維やカーボン繊維等の繊維状充填材を含有（５〜３０重量％）すると共に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の固体潤滑剤を含有（５〜３０重量％）していると好ましい。   Polyphenylene sulfide (PPS) resin contains fibrous fillers such as potassium titanate fiber, aromatic polyamide fiber, and carbon fiber with respect to PPS (40 to 90% by weight) as a base (5 to 30% by weight). And a solid lubricant such as polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferably contained (5 to 30% by weight).

縮合多環多核芳香族（ＣＯＰＮＡ）系樹脂は、黒鉛やガラス繊維等を含有していると好ましい（例えば、株式会社大西ライト工業所製「ＳＫレジン（商品名）」等）。   The condensed polycyclic polynuclear aromatic (COPNA) resin preferably contains graphite or glass fiber (for example, “SK resin (trade name)” manufactured by Onishi Light Industrial Co., Ltd.).

このような本実施形態に係る調和型減速機１０においては、入力軸１４に回転力が加わると、フレックススプライン１２の外歯１２ａの一部をサーキュラスプライン１１の内歯１１ａに噛み合わせているウエーブジェネレータ１３が当該入力軸１４と一体的に回転することにより、フレックススプライン１２がサーキュラスプライン１１に対して相対的に回転し、出力軸１５が回転駆動される。   In such a harmonized speed reducer 10 according to this embodiment, when a rotational force is applied to the input shaft 14, a wave in which a part of the outer teeth 12 a of the flex spline 12 is engaged with the inner teeth 11 a of the circular spline 11. When the generator 13 rotates integrally with the input shaft 14, the flex spline 12 rotates relative to the circular spline 11 and the output shaft 15 is driven to rotate.

ここで、フレックススプライン１２の外歯１２ａの歯数がサーキュラスプライン１１の内歯１１ａの歯数よりも２ｎ（ｎは正の整数）だけ少なくなっているため、出力軸１５は、入力軸１４に加えられた回転数よりも少ない回転数で回転する。これにより、入力軸１４に入力する回転速度を減速して出力軸１５から出力することができる。   Here, since the number of external teeth 12a of the flex spline 12 is 2n (n is a positive integer) less than the number of internal teeth 11a of the circular spline 11, the output shaft 15 is connected to the input shaft 14. Rotates at a speed less than the applied speed. As a result, the rotational speed input to the input shaft 14 can be reduced and output from the output shaft 15.

このとき、サーキュラスプライン１１の内歯１１ａの歯面及びフレックススプライン１２の外歯１２ａの歯面が、上述したような材料からなっているので、耐摩耗性を向上させて発熱の抑制及び繰り返し疲労を低減することができ、さらなる長寿命化を図ることができる。   At this time, since the tooth surfaces of the inner teeth 11a of the circular spline 11 and the tooth surfaces of the outer teeth 12a of the flex spline 12 are made of the above-described materials, the wear resistance is improved, heat generation is suppressed, and repeated fatigue. Can be reduced, and the life can be further extended.

また、フレックススプライン１２の少なくとも外歯１２ａの歯面が、高分子量タイプ（分子量：約１．１×１０5程度、４００℃溶融粘度：約４５００ｋＮｓ／ｍ2程度）のポリエーテル芳香族ケトン系樹脂（高耐熱強度性）からなり、サーキュラスプライン１１の少なくとも内歯１１ａの歯面が、繊維状充填材を含有すると共に固体潤滑剤を含有するポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）系樹脂（相手材への機械的損傷性が低い）からなると、耐摩耗性をより向上させて発熱の抑制及び繰り返し疲労をより低減することができ、さらなる長寿命化をより図ることができる。 Further, at least the external tooth 12a of the flex spline 12 has a high molecular weight type (molecular weight: about 1.1 × 10 5 , 400 ° C. melt viscosity: about 4500 kNs / m 2 ) polyether aromatic ketone resin Polyphenylene sulfide (PPS) resin (mechanical to the other material) in which at least the tooth surface of the inner teeth 11a of the circular spline 11 contains a fibrous filler and a solid lubricant. If the damage resistance is low), the wear resistance can be further improved, heat generation can be suppressed and repeated fatigue can be further reduced, and the life can be further extended.

また、フレックススプライン１２の少なくとも外歯１２ａの歯面が、固体潤滑剤を含有しているポリエーテル芳香族ケトン系樹脂（高耐摩耗性）からなり、サーキュラスプライン１１の少なくとも内歯１１ａの歯面が、繊維状充填材を含有すると共に固体潤滑剤を含有するポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）系樹脂（相手材への機械的損傷性が低い）からなると、耐摩耗性をより向上させて発熱の抑制及び繰り返し疲労をより低減することができ、さらなる長寿命化をより図ることができる。   Further, at least the tooth surfaces of the external teeth 12a of the flex spline 12 are made of a polyether aromatic ketone resin (high wear resistance) containing a solid lubricant, and the tooth surfaces of at least the internal teeth 11a of the circular spline 11 are used. However, when it is made of a polyphenylene sulfide (PPS) -based resin (low mechanical damage to the counterpart material) containing a fibrous filler and a solid lubricant, the wear resistance is further improved and heat generation is suppressed. Repeated fatigue can be further reduced, and the life can be further extended.

また、フレックススプライン１２の少なくとも外歯１２ａの歯面が、固体潤滑剤を含有しているポリエーテル芳香族ケトン系樹脂（高耐摩耗性）からなり、サーキュラスプライン１１の少なくとも内歯１１ａの歯面が、繊維状充填材を含有すると共に固体潤滑剤を含有するポリエーテル芳香族ケトン系樹脂（高耐摩耗性）からなると、耐摩耗性をより向上させて発熱の抑制及び繰り返し疲労をより低減することができ、さらなる長寿命化をより図ることができる。   Further, at least the tooth surfaces of the external teeth 12a of the flex spline 12 are made of a polyether aromatic ketone resin (high wear resistance) containing a solid lubricant, and the tooth surfaces of at least the internal teeth 11a of the circular spline 11 are used. However, when it is made of a polyether aromatic ketone-based resin (high wear resistance) containing a fibrous filler and a solid lubricant, the wear resistance is further improved to suppress heat generation and reduce repeated fatigue. It is possible to further increase the service life.

また、サーキュラスプライン１１やフレックススプライン１２の全体又は母材が、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂（高耐熱強度性）からなると、サーキュラスプライン１１やフレックススプライン１２の強度をさらに高めることができるので、曲げ疲労に対する効果を向上させることができる。   Further, if the entire circular spline 11 or flex spline 12 or the base material is made of a polyether aromatic ketone resin (high heat resistance), the strength of the circular spline 11 or flex spline 12 can be further increased. The effect on fatigue can be improved.

他方、サーキュラスプライン１１やフレックススプライン１２の母材が、ポリアセタール系樹脂やポリアミド系樹脂やポリフェニレンサルファイド系樹脂からなると、サーキュラスプライン１１やフレックススプライン１２のコストを抑えることができ、低コスト化を図ることができる。   On the other hand, if the base material of the circular spline 11 or the flex spline 12 is made of a polyacetal resin, a polyamide resin, or a polyphenylene sulfide resin, the cost of the circular spline 11 or the flex spline 12 can be suppressed, and the cost can be reduced. Can do.

［第二番目の実施形態］
本発明に係る歯車装置及びこれを利用する調和型減速機の第二番目の実施形態を図２に基づいて説明する。図２は、調和型減速機の概略構成図である。ただし、前述した第一番目の実施形態で説明した部分と同様な部分については、前述した第一番目の実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した第一番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。 [Second Embodiment]
A gear device according to the present invention and a second embodiment of a harmonized speed reducer using the gear device will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a harmonized speed reducer. However, for parts similar to those described in the first embodiment, the same reference numerals as those used in the description of the first embodiment are used, so that the first A description overlapping with the description in the embodiment is omitted.

図２に示すように、ウエーブジェネレータ１３には、送風フィン２６が複数立設されている。サーキュラスプライン１１及びフレックススプライン１２には、通風孔２１ｂ，２２ｂが複数形成されている。   As shown in FIG. 2, the air generator 13 is provided with a plurality of ventilation fins 26. In the circular spline 11 and the flex spline 12, a plurality of ventilation holes 21b and 22b are formed.

また、サーキュラスプライン１１及びフレックススプライン１２は、熱伝導率の高いカーボン又はメタル製のファイバ又はチップを全体に含有している。   Further, the circular spline 11 and the flex spline 12 contain a carbon or metal fiber or tip having a high thermal conductivity as a whole.

このような本実施形態に係る調和型減速機２０においては、入力軸１４に回転力が加わると、前述した第一番目の実施形態に係る調和型減速機１０の場合と同様に、ウエーブジェネレータ１３及びフレックススプライン１２を介して出力軸１５を入力軸１４よりも小さい回転速度で回転駆動することができる。   In the harmonic reduction device 20 according to this embodiment, when a rotational force is applied to the input shaft 14, the wave generator 13 is the same as in the case of the harmonic reduction device 10 according to the first embodiment described above. In addition, the output shaft 15 can be driven to rotate at a rotational speed smaller than that of the input shaft 14 via the flex spline 12.

このとき、ウエーブジェネレータ１３の回転に伴って、前記送風フィン２６から風が送られ、前記サーキュラスプライン１１及び前記フレックススプライン１２が風冷されるので、サーキュラスプライン１１及びフレックススプライン１２は、作動による発熱が除去され、熱による強度低下が抑制される。   At this time, with the rotation of the wave generator 13, wind is sent from the blow fins 26, and the circular spline 11 and the flex spline 12 are cooled by air, so that the circular spline 11 and the flex spline 12 generate heat due to operation. Is removed, and strength reduction due to heat is suppressed.

したがって、本実施形態に係る調和型減速機２０によれば、前述した第一番目の実施形態に係る調和型減速機１０の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、第一番目の実施形態に係る調和型減速機１０の場合よりも、発熱の抑制及び繰り返し疲労をさらに低減することができ、さらなる長寿命化を図ることができる。   Therefore, according to the harmonic reduction device 20 according to the present embodiment, the same effect as that of the harmonic reduction device 10 according to the first embodiment described above can be obtained. As compared with the case of the harmonized speed reducer 10 according to the second embodiment, the suppression of heat generation and repeated fatigue can be further reduced, and the life can be further extended.

また、サーキュラスプライン１１及びフレックススプライン１２に通風孔２１ｂ，２２ｂが形成されているので、放熱効果をさらに高めることができ、発熱の抑制効果をより高めることができる。   Moreover, since the vent holes 21b and 22b are formed in the circular spline 11 and the flex spline 12, the heat radiation effect can be further enhanced, and the heat generation suppression effect can be further enhanced.

また、サーキュラスプライン１１及びフレックススプライン１２が、熱伝導率の高いカーボン又はメタル製のファイバ又はチップを含有しているので、放熱効果をさらに高めることができ、発熱の抑制効果をより高めることができる。   Further, since the circular spline 11 and the flex spline 12 contain carbon or metal fibers or chips having high thermal conductivity, the heat dissipation effect can be further increased, and the heat generation suppression effect can be further increased. .

なお、本実施形態では、カーボン又はメタル製のファイバ又はチップを全体に含有しているサーキュラスプライン１１及びフレックススプライン１２を適用するようにしたが、サーキュラスプライン１１の内歯１１ａの歯面及びフレックススプライン１２の外歯１２ａの歯面の少なくとも一方がカーボン又はメタル製のファイバ又はチップを含有していれば、放熱効果の向上を図ることができる。   In the present embodiment, the circular spline 11 and the flex spline 12 containing the fiber or tip made of carbon or metal as a whole are applied. However, the tooth surface of the internal tooth 11a of the circular spline 11 and the flex spline are used. If at least one of the tooth surfaces of the 12 external teeth 12a contains a carbon or metal fiber or chip, the heat dissipation effect can be improved.

［他の実施形態］
前述した第一、二番目の実施形態では、調和型減速機に適用した場合について説明したが、本発明は、これに限らず、互いに噛み合うプラスチックス製の第一の歯車と第二の歯車とを備えた歯車装置であれば、前述した第一、二番目の実施形態の場合と同様にして適用することができる。 [Other Embodiments]
In the first and second embodiments described above, the case where the present invention is applied to a harmonized speed reducer has been described. However, the present invention is not limited to this, and the first gear and the second gear made of plastics that mesh with each other. Can be applied in the same manner as in the first and second embodiments described above.

本発明に係る歯車装置及びこれを利用する調和型減速機の効果を確認するために行った試験を以下に説明する。   Tests conducted to confirm the effects of the gear device according to the present invention and the harmonized speed reducer using the gear device will be described below.

［試験Ａ］
〈試験方法〉
下記の表１に記載した材料からなる歯車１〜５を各種組み合わせて歯車試験機により噛み合わせて回転試験を行い（試験Ａ１〜Ａ４）、試験後の摩耗量を測定した。 [Test A]
<Test method>
A rotation test was performed by combining various gears 1 to 5 made of the materials described in Table 1 below with a gear testing machine (tests A1 to A4), and the amount of wear after the test was measured.

Figure 2006132726
Figure 2006132726

なお、ポリエーテル芳香族ケトン（高分子量タイプ）は、ビクトレックス社製「ＰＥＥＫ ４５０Ｇ（商品名）」、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）は、東レ社製「トレリナ Ａ９００（商品名）」、ポリアセタール（ＰＯＭ）は、ポリプラスチックス社製「ジュラコン ＮＷ０２（商品名）」、ポリアミド（ＰＡ）は、クラレ社製「ジェネスタ N１００１Ａ（商品名）」、固体潤滑剤は、旭硝子社製ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）「フルオン Ｌ１６９Ｊ（商品名）」、繊維状充填材は、帝人社製芳香族ポリアミド繊維「テクノーラ（商品名）」（繊維径：１２μｍ、繊維長：３ｍｍ）を用いた。   Polyether aromatic ketone (high molecular weight type) is “PEEK 450G (trade name)” manufactured by Victrex, and polyphenylene sulfide (PPS) is “Torelina A900 (trade name)”, polyacetal (POM) manufactured by Toray. Is "Duracon NW02 (trade name)" manufactured by Polyplastics, Polyamide (PA) is "Genesta N1001A (trade name)" manufactured by Kuraray, and the solid lubricant is polytetrafluoroethylene (PTFE) "made by Asahi Glass Co., Ltd." “Fullon L169J (trade name)” and the fibrous filler used were Teijin's aromatic polyamide fibers “Technola (trade name)” (fiber diameter: 12 μm, fiber length: 3 mm).

〈試験条件〉
・歯車歯数：３０
・歯車モジュール：１
・グリース：なし
・バックラッシ：０．２ｍｍ
・入力回転数：８００ｒｐｍ
・負荷トルク：０．６Ｎｍ
・負荷時間：５０時間 <Test conditions>
・ Number of gear teeth: 30
・ Gear module: 1
・ Grease: None ・ Backlash: 0.2 mm
・ Input rotation speed: 800rpm
・ Load torque: 0.6 Nm
・ Loading time: 50 hours

〈試験結果〉
試験結果を下記の表２に示す。 <Test results>
The test results are shown in Table 2 below.

Figure 2006132726
Figure 2006132726

上記表２からわかるように、駆動歯車に歯車１（ポリエーテル芳香族ケトン）を用いた場合、従動歯車に歯車２，３（ＰＰＳ）を用いると（試験Ａ１，Ａ２）、従動歯車に歯車４（ＰＯＭ）を用いたとき（試験Ａ３）よりも摩耗量が非常に少なく、従動歯車に歯車５（ＰＡ）を用いたとき（試験Ａ４）よりも摩耗量が著しく少なかった。   As can be seen from Table 2 above, when gear 1 (polyether aromatic ketone) is used as the drive gear, if gears 2 and 3 (PPS) are used as the driven gear (tests A1 and A2), gear 4 is used as the driven gear. The amount of wear was much smaller than when (POM) was used (Test A3), and the amount of wear was significantly less than when Gear 5 (PA) was used as the driven gear (Test A4).

［試験Ｂ］
〈試験方法〉
下記の表３に記載した材料からなる歯車６〜９を各種組み合わせて歯車試験機により噛み合わせて回転試験を行い（試験Ｂ１〜Ｂ４）、試験後の摩耗量を測定した。 [Test B]
<Test method>
Various combinations of gears 6 to 9 made of the materials shown in Table 3 below were meshed with a gear testing machine to perform a rotation test (tests B1 to B4), and the amount of wear after the test was measured.

Figure 2006132726
Figure 2006132726

なお、ポリエーテル芳香族ケトン（高分子量タイプ）は、ビクトレックス社製「ＰＥＥＫ ４５０Ｐ（商品名）」、ポリエーテル芳香族ケトン（低分子量タイプ）は、ビクトレックス社製「ＰＥＥＫ １５０Ｐ（商品名）」、それ以外は、試験Ａと同一のものを用いた。   Polyether aromatic ketone (high molecular weight type) is “PEEK 450P (trade name)” manufactured by Victrex, and polyether aromatic ketone (low molecular weight type) is “PEEK 150P (trade name) manufactured by Victrex. Otherwise, the same test A was used.

〈試験条件〉
・負荷トルク：１．２Ｎｍ
・負荷時間：１２０時間
・その他は試験Ａと同一 <Test conditions>
・ Load torque: 1.2Nm
・ Loading time: 120 hours ・ Others are the same as test A

〈試験結果〉
試験結果を下記の表４に示す。 <Test results>
The test results are shown in Table 4 below.

Figure 2006132726
Figure 2006132726

上記表４からわかるように、試験Ｂ１〜Ｂ４は、いずれも摩耗量が非常に少なかった。   As can be seen from Table 4 above, all the tests B1 to B4 had very little wear.

本発明に係る歯車装置及びこれを利用する調和型減速機は、より優れた耐摩耗性を有してさらなる長寿命化を図ることができることから、産業上、極めて有益に利用することができる。   The gear device according to the present invention and the harmonized speed reducer using the gear device can be used extremely beneficially industrially because they have higher wear resistance and can achieve a longer life.

本発明に係る調和型減速機の第一番目の実施形態の概略構成図である。It is a schematic block diagram of 1st embodiment of the harmony reduction gear which concerns on this invention. 本発明に係る調和型減速機の第二番目の実施形態の概略構成図である。It is a schematic block diagram of 2nd embodiment of the harmonic reduction gear which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 調和型減速機
１１ サーキュラスプライン
１１ａ 内歯
１２ フレックススプライン
１２ａ 外歯
１３ ウエーブジェネレータ
１４ 入力軸
１５ 出力軸
２０ 調和型減速機
２１ｂ 通風孔
２２ｂ 通風孔
２６ 送風フィン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Harmonic reduction gear 11 Circular spline 11a Inner tooth 12 Flex spline 12a Outer tooth 13 Wave generator 14 Input shaft 15 Output shaft 20 Harmonic reduction gear 21b Ventilation hole 22b Ventilation hole 26 Blower fin

Claims (12)

互いに噛み合うプラスチックス製の第一の歯車と第二の歯車とを備えた歯車装置において、
前記第一の歯車の歯面が、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂又は縮合多環多核芳香族系樹脂からなり、
前記第二の歯車の歯面が、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂、縮合多環多核芳香族系樹脂のいずれかからなる
ことを特徴とする歯車装置。 In a gear device comprising a first gear and a second gear made of plastics meshing with each other,
The tooth surface of the first gear is made of a polyether aromatic ketone resin or a condensed polycyclic polynuclear aromatic resin,
The gear device, wherein the tooth surface of the second gear is made of any one of a polyphenylene sulfide resin, a polyether aromatic ketone resin, and a condensed polycyclic polynuclear aromatic resin. 請求項１において、
前記第一の歯車が、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂からなる
ことを特徴とする歯車装置。 In claim 1,
The gear unit, wherein the first gear is made of a polyether aromatic ketone-based resin. 請求項１において、
前記第一の歯車が、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のいずれかにポリエーテル芳香族ケトン系樹脂を被覆したものからなる
ことを特徴とする歯車装置。 In claim 1,
The gear device, wherein the first gear is made of a polyacetal resin, a polyamide resin, or a polyphenylene sulfide resin coated with a polyether aromatic ketone resin. 請求項１において、
前記第一の歯車が、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のいずれかに縮合多環多核芳香族系樹脂を被覆したものからなる
ことを特徴とする歯車装置。 In claim 1,
The first gear is composed of a polyether aromatic ketone resin, polyacetal resin, polyamide resin, or polyphenylene sulfide resin coated with a condensed polycyclic polynuclear aromatic resin. Gear device. 請求項１から請求項４のいずれかにおいて、
前記第二の歯車が、ポリフェニレンサルファイド系樹脂又はポリエーテル芳香族ケトン系樹脂からなる
ことを特徴とする歯車装置。 In any one of Claims 1-4,
The gear device is characterized in that the second gear is made of polyphenylene sulfide-based resin or polyether aromatic ketone-based resin. 請求項１から請求項４のいずれかにおいて、
前記第二の歯車が、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂のいずれかにポリフェニレンサルファイド系樹脂を被覆したものからなる
ことを特徴とする歯車装置。 In any one of Claims 1-4,
The gear device, wherein the second gear is made of a polyether aromatic ketone resin, a polyacetal resin, or a polyamide resin coated with a polyphenylene sulfide resin. 請求項１から請求項４のいずれかにおいて、
前記第二の歯車が、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のいずれかにポリエーテル芳香族ケトン系樹脂を被覆したものからなる
ことを特徴とする歯車装置。 In any one of Claims 1-4,
The gear device, wherein the second gear is made of a polyacetal resin, a polyamide resin, or a polyphenylene sulfide resin coated with a polyether aromatic ketone resin. 請求項１から請求項４のいずれかにおいて、
前記第二の歯車が、ポリエーテル芳香族ケトン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のいずれかに縮合多環多核芳香族系樹脂を被覆したものからなる
ことを特徴とする歯車装置。 In any one of Claims 1-4,
The second gear is composed of a polyether aromatic ketone resin, a polyacetal resin, a polyamide resin, or a polyphenylene sulfide resin coated with a condensed polycyclic polynuclear aromatic resin. Gear device. 請求項１から請求項８のいずれかにおいて、
前記第一の歯車の歯面及び前記第二の歯車の歯面の少なくとも一方が、カーボン又はメタル製のファイバ又はチップを含有している
ことを特徴とする歯車装置。 In any one of Claims 1-8,
At least one of the tooth surface of the first gear and the tooth surface of the second gear contains a carbon or metal fiber or tip. 請求項１から請求項９のいずれかの歯車装置を利用する調和型減速機であって、
前記第一の歯車がフレックススプラインであり、
前記第二の歯車がサーキュラスプラインである
ことを特徴とする調和型減速機。 A harmonic type speed reducer using the gear device according to any one of claims 1 to 9,
The first gear is a flex spline;
The harmonic gear reducer, wherein the second gear is a circular spline. 請求項１０において、
前記フレックススプラインを回転させるウエーブジェネレータに送風フィンを設けた
ことを特徴とする調和型減速機。 In claim 10,
A harmonized speed reducer characterized in that a blower fin is provided in a wave generator for rotating the flexspline. 請求項１１において、
前記サーキュラスプライン及び前記フレックススプラインに通風孔が形成されている
ことを特徴とする調和型減速機。 In claim 11,
Ventilation holes are formed in the circular spline and the flex spline.
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