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JPH11166597A - 回転導入機 - Google Patents

回転導入機

Info

Publication number
JPH11166597A
JPH11166597A JP9331340A JP33134097A JPH11166597A JP H11166597 A JPH11166597 A JP H11166597A JP 9331340 A JP9331340 A JP 9331340A JP 33134097 A JP33134097 A JP 33134097A JP H11166597 A JPH11166597 A JP H11166597A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spacer
rotation
output shaft
introducing machine
flexible external
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9331340A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshimi Yamagishi
俊実 山岸
Yukio Sawada
幸夫 澤田
Yoshio Yamaguchi
好夫 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harmonic Drive Systems Inc
Ferrotec Material Technologies Corp
Original Assignee
Harmonic Drive Systems Inc
Ferrotec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harmonic Drive Systems Inc, Ferrotec Corp filed Critical Harmonic Drive Systems Inc
Priority to JP9331340A priority Critical patent/JPH11166597A/ja
Priority to US09/203,578 priority patent/US6119553A/en
Publication of JPH11166597A publication Critical patent/JPH11166597A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/664Retaining the liquid in or near the bearing
    • F16C33/6644Retaining the liquid in or near the bearing by a magnetic field acting on a magnetic liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H49/00Other gearings
    • F16H49/001Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0402Cleaning of lubricants, e.g. filters or magnets
    • F16H57/0404Lubricant filters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撓み噛み合い式歯車機構を利用した回転導入
機の真空側に位置する被潤滑部分の潤滑を適切に行うこ
とにより、回転導入機の長寿命化と回転導入機からの塵
の発生を防止すること。 【解決手段】 回転導入機1は、撓み噛み合い式歯車機
構4を介して大気側空間100から真空側空間200に
回転を導入する。真空側の位置する回転出力軸5のボー
ルベアリング13、14の間には磁化された第1のスペ
ーサ15が配置され、このスペーサ15からボールベア
リング13、回転出力軸の軸部分51、ボールベアリン
グ14を通る磁気回路が構成されている。ボールベアリ
ング13、14の部分を潤滑する潤滑剤として磁性流体
が充填されており、磁性流体は、磁気回路により発生し
ている磁力によってボールベアリング13、14の部分
に保持されるので、当該部分が常に適切に潤滑される。
また、当該部分に保持された磁性流体によって、ボール
ベアリング13、14から発生する摩耗粉等の塵が捕捉
され、真空側に漏れ出ることも防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、仕切り壁により気
密状態で仕切られた異なる作業環境の間で回転力等の動
力を伝達するための回転導入機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造装置等においては、真空ポン
プによって高真空状態に保持された反応室内にウエハを
配置して反応ガスを導入してCVD法等によって薄膜の
形成を行なっている。反応室内でのワークの搬送は気密
状態のままで行う必要があり、そのための搬送機構にお
いては、反応室内においてワークを実際に把持するアー
ム部分と、反応室の外部からアーム部分に動力を伝達す
るための駆動機構との間が気密状態で完全に仕切られて
いる必要がある。また、反応室の側は塵等の発生を極力
抑える必要がある。このために、反応室内のアーム部分
の駆動機構は摩耗粉、潤滑剤のミスト等が発生しない機
構が望ましい。
【0003】従来において、完全に仕切られた異なる作
業空間の間で一方の側から他方の側に動力を伝達するた
めの機構としては、マグネットカップリングを用いた機
構、ベローズを用いた機構、磁気シールを用いた機構が
知られている。また、本願人の一方は、先に、実開平1
−116798号公報等において、撓み噛み合い式歯車
機構を利用した回転導入機を提案している。
【0004】この撓み噛み合い式歯車機構を利用した回
転導入機は、仕切られた作業空間の間で、高トルク・高
回転精度で回転力を伝達することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、撓み
噛み合い式歯車機構を利用した回転導入機における被潤
滑部分の潤滑を長期間に渡って適切に行うことを可能と
し、以て、当該回転導入機の長寿命化を達成することに
ある。
【0006】また、本発明の課題は、撓み噛み合い式歯
車機構を利用した回転導入機における摩耗粉等の塵の発
生を抑制できる機構を提案することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、第1の空間に配置された回転入力軸
と、第2の空間に配置された回転出力軸と、前記回転入
力軸を介して導入された回転運動を前記回転出力軸の側
に伝達する撓み噛み合い式歯車機構とを有し、当該撓み
噛み合い式歯車機構は、環状の剛性内歯歯車と、可撓性
外歯歯車と、前記可撓性外歯歯車を半径方向に撓めて前
記剛性内歯歯車に部分的に噛み合わせると共に噛み合わ
せ位置を円周方向に移動させる波動発生器とを備え、前
記波動発生器には前記回転入力軸が連結され、前記剛性
内歯歯車には前記回転出力軸が連結され、前記可撓性外
歯歯車が、前記第1および第2の空間を気密状態で仕切
っている仕切り壁の一部として用いられている回転導入
機において、前記回転出力軸を回転自在に支持している
軸受け機構と、この軸受け機構における被潤滑部分を潤
滑するための潤滑剤としての磁性流体と、当該磁性流体
を前記被潤滑部分に保持するための磁力を発生している
磁気回路とを有することを特徴としている。
【0008】前記軸受け機構の典型的な構成は、前記回
転出力軸を回転自在に支持している第1および第2の転
がり軸受けと、これらの間隔を一定に保持するために当
該第1および第2の転がり軸受けの外輪の間に挿入され
た第1のスペーサとを備えたものである。この場合に
は、前記第1のスペーサは、回転導入機軸線方向に着磁
された磁石部材と、当該磁石部材と前記第1の転がり軸
受けの側の外輪の間に挿入された第1のスペーサ片と、
前記磁石部材と前記第2の転がり軸受けの側の外輪の間
に挿入された第2のスペーサ片とを備えた構成とされ
る。また、前記第1および第2の転がり軸受けと、少な
くとも前記第1および第2の転がり軸受けによって支持
されている前記回転出力軸の部分は、磁性体とされる。
この結果、前記磁気回路は、前記第1のスペーサから、
前記第1の転がり軸受けと、前記回転出力軸と、前記第
2の転がり軸受けを介して、当該第1のスペーサに戻る
経路に沿って形成される。
【0009】ここで、前記第1のスペーサは、前記磁石
部材と前記第1および第2のスペーサ片とが一体化され
た単一部材とすることもできる。
【0010】また、一般には、前記軸受け機構は、前記
第1および第2の転がり軸受けの内輪の間に挿入された
第2のスペーサも備えた構成とされる。この場合には、
前記第2のスペーサを磁性体とし、前記回転出力軸を非
磁性体とすることができる。この結果、前記磁気回路
は、前記第1のスペーサから、前記第1の転がり軸受け
と、前記第2のスペーサと、前記第2の転がり軸受けを
介して、当該第1のスペーサに戻る経路に沿って形成さ
れる。
【0011】このように構成した本発明の回転導入機に
おいては、軸受け機構の被潤滑部分、例えば、軸受けの
転動体と軌道面との間の転がり接触部分は、磁性流体に
よって潤滑される。潤滑剤としての磁性流体は、磁気回
路によって、被潤滑部分に保持され、軸受け機構の転が
り運動によって転がり接触部分から排斥されることがな
いので、被潤滑部分を効率良く潤滑できる。この結果、
従来のように潤滑剤として真空グリースや固体潤滑剤を
用いる場合に比べて、長期に渡って充分な潤滑を行うこ
とが可能になり、回転導入機の長寿命化を実現できる。
【0012】また、磁気回路によって磁性流体が被潤滑
部分に保持されるので、被潤滑部分から発生する摩耗粉
等の塵は、被潤滑部分に保持されている磁性流体に捕捉
され、当該部分から他の部分に飛散あるいは流出するこ
とが無いという効果も得られる。
【0013】本発明の回転導入機において、被潤滑部分
の潤滑性能を一層改善するためには、前記軸受け機構の
前記被潤滑部分の表面に、固体潤滑被膜を形成すること
が望ましい。
【0014】一方、本発明の回転導入機は、上記の構成
に加えて、あるいは、上記の構成とは別個に、前記剛性
内歯歯車と前記可撓性外歯歯車の噛み合い部分を潤滑す
るための潤滑剤としての磁性流体と、当該磁性流体を前
記噛み合い部分に保持するための磁力を発生している第
2の磁気回路とを有することを特徴としている。この場
合においても、剛性内歯歯車と可撓性外歯歯車の噛み合
い部分に対する潤滑が長期間に渡って適切に行われる。
この結果、回転導入機の長寿命化を実現することができ
る。
【0015】この場合においては、前記剛性内歯歯車、
前記可撓性外歯歯車、および前記波動発生器の転がり軸
受けの外輪のうちの少なくとも一つの部材を、回転導入
機軸線方向に着磁しておけば、前記第2の磁気回路が、
着磁された前記部材によって形成される。
【0016】なお、剛性内歯歯車の内歯表面および可撓
性外歯歯車の外歯表面にも固体潤滑被膜を形成すれば、
両歯車の噛み合い部分の潤滑性能を一段と向上でき、ま
た、噛み合い部分からの発塵を一層抑制することができ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を適用した回転導入機を説明する。
【0018】(全体構成)図1には、本発明を適用した
回転導入機を半断面の状態で示してある。図示の回転導
入機1は、大気側である第1の空間100と、真空側で
ある第2の空間200とを気密状態に仕切っている仕切
り壁300に装着されたものであり、第1の空間100
の側に配置されている駆動源(図示せず)からの回転
を、減速して、第2の空間200の側に導入するための
ものである。
【0019】この回転導入機1は、中空のケーシング2
と、この中に回転導入機軸線1aを中心として同軸状態
に配置された回転入力軸3、撓み噛み合い式歯車機構
4、および回転出力軸5とを有している。回転入力軸3
は撓み噛み合い式歯車機構4の波動発生器43に連結さ
れており、回転出力軸5は撓み噛み合い式歯車機構4の
剛性内歯歯車41に連結されている。ケーシング2は、
円筒状の胴部21と、この胴部21の前端を封鎖してい
る鍔広のフランジ22と、胴部21の他端を封鎖してい
る底壁23とを備えている。フランジ22は胴部21に
一体形成されており、その外周側の部分には円周方向に
等角度間隔で複数のボルト孔24が形成され、これらの
ボルト孔24の内側にはOリング25が装着されてい
る。
【0020】ボルト孔24に装着した締結用ボルト(図
示せず)によって当該フランジ22を仕切り壁300に
固定することにより、回転導入機1を仕切り壁300に
装着することができる。装着状態においては、仕切り壁
300およびフランジ22に形成されている軸孔301
および26に回転出力軸4が回転自在の状態で貫通し、
その出力軸4の先端側の部分が第2の空間200の側に
突出した状態となる。また、Oリング25によって、フ
ランジ22と仕切り壁300の間は気密シールされた状
態となる。
【0021】図2には、ケーシング2の内部に配置され
ている撓み噛み合い式歯車機構4と、回転入力軸3と、
ケーシング2の底壁23を取り出して示してある。図1
および図2を参照して説明すると、ケーシング2の内部
に配置された撓み噛み合い式歯車機構4は、剛性内歯歯
車41と、この内側に配置されている可撓性外歯歯車4
2と、この内側に嵌め込まれている波動発生器43を備
えている。剛性内歯歯車41は円環形状をしており、そ
の内周面に内歯41aが形成されている。
【0022】この内側に同心状態に配置されている可撓
性外歯歯車42は、円筒状の胴部42aと、この円筒状
の胴部42aの一端を封鎖している円板状端壁部分42
bと、円筒状の胴部42aの他端側に連続していると共
に底壁23の側に向けてラッパ状に広がっているラッパ
状部分42cと、このラッパ状部分42cの開口縁に取
りつけた円環状端板部分42dとを備えており、円筒状
の胴部42aの外周面に外歯42eが形成されている。
この外歯42eは内歯41aと噛み合い可能であり、一
般的には、内歯41aに比べて2n枚(nは整数)だけ
歯数が少ない。
【0023】本例では、円筒状の胴部42aとラッパ状
部分42cとが一体物として形成されており、円板状端
壁部分42bは溶接等によって胴部42aの開口縁に対
して気密状態で接合され、円環状端板部分42dも溶接
等によってラッパ状部分42cの開口縁に対して気密状
態で接合されている。また、本例では、外歯42eの歯
数は内歯41aに対して2枚少ない歯数とされている。
【0024】可撓性外歯歯車42における外歯42eが
形成されている部分の内側には、波動発生器43が嵌め
込まれている。本例の波動発生器43は、楕円形の輪郭
をした剛性カム板43aと、この剛性カム板43aの外
周面と可撓性外歯歯車の胴部42aの内周面の間に嵌め
込まれたボールベアリング43bとを備えている。剛性
カム板43aの中心には、回転入力軸3の端部を差し込
み固定可能な連結用の軸孔43cが形成されており、こ
こに回転入力軸3が同軸状態で連結固定されている。
【0025】回転入力軸3は、波動発生器43からケー
シング2の底壁23を貫通して、第1の空間100の側
に突出している。ケーシング2の底壁23は、ケーシン
グ2の胴部21に取り付け固定されている円環状のフラ
ンジ23aと、このフランジ23aの内側に同心状に装
着固定された円筒状のホルダ23bとを備えている。ホ
ルダ23bの中心には回転入力軸3を通すための軸孔2
3cが形成されており、ここを貫通して延びる回転入力
軸3は、一対のボールベアリング11、12によって、
ホルダ23bの側に回転自在に支持されている。また、
フランジ23aの内側の環状の端面23dには、その内
周縁から軸線方向1aに延びる薄肉の円筒状部分23e
が形成されており、この円筒状部分23eの先端部分の
外周縁には、上記構成の可撓性外歯歯車42の円環状端
板部分42dの内周縁に形成した折り曲げ部分42fに
気密状態で接合されている。
【0026】次に、再び図1を参照して、剛性内歯歯車
41に連結されている回転出力軸5の側の構成を説明す
る。回転出力軸5におけるケーシング2の内部に配置さ
れている軸部分51の端には、その中心に円形断面の可
撓性外歯歯車挿入用の盲孔53が形成されている。この
盲名53には、可撓性外歯歯車42の円筒状の胴部42
aにおける外歯形成部分を除く部分が差し込まれてい
る。また、当該盲孔53を取り囲んでいる円環状の端面
には、剛性内歯歯車41が締結用ボルト55によって締
結固定されいる。このようにして、当該剛性内歯歯車4
1の内歯41aと可撓性外歯歯車42の外歯42eとが
噛み合い可能な状態で対峙しており、当該外歯42eが
形成されている部分の内側に楕円形の波動発生器43が
嵌め込まれている。
【0027】回転出力軸5の軸部分51の外周側には、
軸線方向1aに一定の間隔を開けて第1および第2のボ
ールベアリング13、14が配置されており、これらの
ボールベアリング13、14によって回転出力軸5は、
ケーシング2の内周面に対して回転自在に支持されてい
る。これら第1および第2のボールベアリング13、1
4の外輪13a、14aの間には円環状の第1のスペー
サ15が挟まれており、第2のボールベアリングの外環
14aとケーシングの底壁23の間にも、同じく円環状
の第3のスペーサ16が挟まれている。さらに、第1の
ボールベアリング13の外輪13aはケーシング2の内
周面に形成した円環状段面2aに当接している。このよ
うに、第1および第3のスペーサ15、16、並びに円
環状段面2aによって第1および第2のボールベアリン
グ13、14の外輪13a、14aの軸線方向の位置が
規定されている。
【0028】これに対して、ボールベアリング13、1
4の内輪13b、14bの間には円環状の第2のスペー
サ17が挟まれており、第2のボールベアリングの内輪
14bは回転出力軸5の軸部分51の端に形成した円環
状段面51aに当接しており、さらに、第1のボールベ
アリングの内輪13bは回転出力軸5の軸部分51の外
周に固定したナット18に当接している。このように、
第2のスペーサ17、円環状段面51a、およびナット
18によって、第1および第2のボールベアリング1
3、14の内輪13b、14bの軸線方向の位置が規定
されている。
【0029】このように、本例では、回転出力軸5の軸
受け機構は、第1および第2のボールベアリング13、
14と、第1および第2のスペーサ15、17を含む構
成となっている。
【0030】上記のように構成された本例の回転導入機
1では、仕切り壁300に取りつけたケーシング2と、
ケーシング2に取りつけたフランジ23と、このフラン
ジ23に取りつけた可撓性外歯歯車42によって、回転
入力軸3の側の空間100と、回転出力軸5の側の空間
200とが完全に気密状態で仕切られている。
【0031】回転入力軸3がモータ等によって高速回転
すると、撓み噛み合い式歯車機構4によって減速された
回転が剛性内歯歯車41を介して回転出力軸5の側に導
入される。撓み噛み合い式歯車機構4の減速原理は公知
であるので本明細書ではその説明を省略する。
【0032】(潤滑機構)次に、上記のように構成され
ている本例の回転導入機1における潤滑機構について説
明する。回転導入機1のケーシング2の内部には潤滑剤
としての磁性流体が充填され、被潤滑部分に対する潤滑
が行われる。回転出力軸5の側(空間200の側)の被
潤滑部分としては、第1および第2のボールベアリング
13、14の部分と、剛性内歯歯車41の内歯41aと
可撓性外歯歯車42の外歯42eとの噛み合い部分が含
まれる。また、回転入力軸3の側(空間100の側)の
被潤滑部分としては、ボールベアリング11、12の部
分と、波動発生器43のボールベアリング43bの部分
が含まれる。
【0033】ここで、本例では、真空側の被潤滑部分で
ある第1および第2のボールベアリング13、14の部
分と、剛性内歯歯車41と可撓性外歯歯車42の噛み合
い部分の潤滑を長期間に渡って適切に行うことができる
ようにするために、磁性流体をこれらの部分に保持する
磁気回路が構成されている。
【0034】この磁気回路を構成するために、第1のス
ペーサ15はフェライト系あるいはマルテンサイト系ス
テンレス等の強磁性体から形成されている。また、図1
に示すように、軸線方向1aの端がN極、S極となるよ
うに着磁されている。さらに、回転出力軸5の少なくと
も軸部分51は磁性体から形成されている。これに加え
て、ボールベアリング13、14も一般的に使用されて
いる金属製のものであり、磁性体である。これに対し
て、第2のスペーサ17は非磁性体とされている。
【0035】従って、本例では、図3(a)に示すよう
に、磁束が矢印で示す方向に流れる磁気回路が構成され
る。すなわち、永久磁石である第1のスペーサ15か
ら、ボールベアリング13、回転出力軸5の軸部分5
1、ボールベアリング14を経由して、再び第1のスペ
ーサ15に戻る磁気回路が構成される。この結果、図3
(b)に示すように、各ボールベアリング13、14の
各ボール13c、14cと、外輪13a、14aおよび
内輪13b、14bの軌道面との点接触部分近傍の磁束
密度が高くなり、磁性流体が点接触部分の近傍に捕捉さ
れた状態が形成される。
【0036】このように、本例の回転導入機1では、そ
の真空側の被潤滑部分であるボールベアリング13、1
4の接触部分に潤滑剤としての磁性流体を磁力によって
保持している。従って、ボールベアリング13、14の
転がり運動によって当該部分から潤滑剤が排斥されるこ
とがなく、充分な潤滑剤を常に接触部分に供給する状態
が形成される。よって、ボールベアリングの長寿命化、
ひいては回転導入機1の長寿命化を実現できる。
【0037】また、ボールベアリング13、14の接触
部分の周囲が磁性流体で覆われた状態が形成されるの
で、当該接触部分で発生した微小な摩耗粉等の塵が磁性
流体によって捕捉され、周囲に飛散することがない。こ
の結果、塵等が回転導入機1の側から真空側の空間20
0に漏れ出ることが防止される。
【0038】一方、剛性内歯歯車41と可撓性外歯歯車
42の噛み合い部分の潤滑機構も同様に構成できる。す
なわち、剛性内歯歯車41、可撓性外歯歯車42、ある
いは波動発生器43のボールベアリング43bの外輪4
3eを、軸線方向1aに着磁する。このようにすれば、
両歯車の噛み合い部分に磁性流体が磁力により吸引され
保持される。この結果、噛み合い部分に対して常に充分
な潤滑剤を供給でき、また、噛み合い部分から発生する
微小な塵が磁性流体によって捕捉され、真空側の空間2
00に流出することが防止される。
【0039】(磁気回路の別の例)上述したボールベア
リング13、14の部分の磁気回路は次のように構成し
てもよい。
【0040】まず、上記の例では回転出力軸5の軸部分
51を磁性体とし、第2のスペーサ17を非磁性体とし
てあるが、この逆に、軸部分51を非磁性体とし、第2
のスペーサ17を磁性体としてもよい。
【0041】また、図4に示すように、第1のスペーサ
15を直接に磁化する代わりに、当該第1のスペーサ1
5を、第1および第12のスペーサ片15a、15b
と、これらのスペーサ片の間に挟み込んだ永久磁石15
cの三部材から構成してもよい。
【0042】(その他の実施の形態)なお、上記構成の
回転導入機においては、軸受け機構の被潤滑部分の表面
に、固体潤滑被膜を形成してもよい。例えば、第1およ
び第2のボールベアリングのボール表面、軌道面等にP
TFE等の固体潤滑被膜を形成すれば、潤滑性能を一段
と向上させることができ、また、当該部分からの発塵も
抑制できる。
【0043】同様に、剛性内歯歯車と可撓性外歯歯車の
歯部の表面に固体潤滑被膜を形成した場合にも同様な効
果が得られる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の撓み噛み
合い式歯車機構を利用した回転導入機は、潤滑剤として
磁性流体を利用すると共に、磁性流体を被潤滑部分に保
持するための磁力を発生する磁気回路を備えた構成とな
っている。従って、被潤滑部分を構成している部材の転
がり接触運動等により潤滑剤が当該部分から排斥される
ことなく、当該被潤滑部分に対して常に充分な潤滑を行
うことができる。よって、被潤滑部分の長寿命化、ひい
ては回転導入機の長寿命化を実現できる。
【0045】また、このように磁性流体を磁力によって
被潤滑部分に保持しているので、磁性流体によって被潤
滑部分が覆われた状態が形成される。この結果、被潤滑
部分から発生する微小な摩耗粉等の塵が磁性流体によっ
て捕捉され、外部に放出されることも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した回転導入機を半断面の状態で
示す概略構成図である。
【図2】図1の回転導入機における撓み噛み合い式歯車
機構、回転入力軸およびケーシングの底壁の部分を取り
出して示す概略構成図である。
【図3】図1の回転導入機における磁気回路が構成され
ている被潤滑部分を示す説明図、およびボールベアリン
グの点接触部分を示す説明図である。
【図4】図3に示す磁気回路の別の例を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 回転導入機 2 ケーシング 23 底壁 3 回転入力軸 4 撓み噛み合い式歯車機構 41 剛性内歯歯車 41a 内歯 42 可撓性外歯歯車 42e 外歯 43 波動発生器 5 回転出力軸 51 軸部分 13,14 ボールベアリング 13a,14a 外輪 13b,14b 内輪 13c,14c ボール 15 第1のスペーサ 15a 第1のスペーサ片 15b 第2のスペーサ片 15c 永久磁石 17 第2のスペーサ 100 大気側の空間 200 真空側の空間 300 仕切り壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤田 幸夫 長野県南安曇郡穂高町大字牧1856−1 株 式会社ハーモニック・ドライブ・システム ズ穂高工場内 (72)発明者 山口 好夫 千葉県松戸市秋山389−9

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の空間に配置された回転入力軸と、
    第2の空間に配置された回転出力軸と、前記回転入力軸
    を介して導入された回転運動を前記回転出力軸の側に伝
    達する撓み噛み合い式歯車機構とを有し、当該撓み噛み
    合い式歯車機構は、環状の剛性内歯歯車と、可撓性外歯
    歯車と、前記可撓性外歯歯車を半径方向に撓めて前記剛
    性内歯歯車に部分的に噛み合わせると共に噛み合わせ位
    置を円周方向に移動させる波動発生器とを備え、前記波
    動発生器には前記回転入力軸が連結され、前記剛性内歯
    歯車には前記回転出力軸が連結され、前記可撓性外歯歯
    車が、前記第1および第2の空間を気密状態で仕切って
    いる仕切り壁の一部として用いられている回転導入機に
    おいて、 前記回転出力軸を回転自在に支持している軸受け機構
    と、この軸受け機構における被潤滑部分を潤滑するため
    の潤滑剤としての磁性流体と、当該磁性流体を前記被潤
    滑部分に保持するための磁力を発生している磁気回路と
    を有することを特徴とする回転導入機。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記軸受け機構は、
    前記回転出力軸を回転自在に支持している第1および第
    2の転がり軸受けと、これらの間隔を一定に保持するた
    めに当該第1および第2の転がり軸受けの外輪の間に挿
    入された第1のスペーサとを備えており、 前記第1のスペーサは、回転導入機軸線方向に着磁され
    た磁石部材と、当該磁石部材と前記第1の転がり軸受け
    の側の外輪の間に挿入された第1のスペーサ片と、前記
    磁石部材と前記第2の転がり軸受けの側の外輪の間に挿
    入された第2のスペーサ片とを備えており、 前記第1および第2の転がり軸受けと、少なくとも前記
    第1および第2の転がり軸受けによって支持されている
    前記回転出力軸の部分は、磁性体であり、 前記磁気回路は、前記第1のスペーサから、前記第1の
    転がり軸受けと、前記回転出力軸と、前記第2の転がり
    軸受けを介して、当該第1のスペーサに戻る経路に沿っ
    て形成されていることを特徴とする回転導入機。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記第1のスペーサ
    は、前記磁石部材と前記第1および第2のスペーサ片と
    が一体化された単一部材であることを特徴とする回転導
    入機。
  4. 【請求項4】 請求項2または3において、前記第1お
    よび第2の転がり軸受けの内輪の間に挿入された第2の
    スペーサを備え、 前記第2のスペーサは磁性体であり、前記回転出力軸は
    非磁性体であり、 前記磁気回路は、前記第1のスペーサから、前記第1の
    転がり軸受けと、前記第2のスペーサと、前記第2の転
    がり軸受けを介して、当該第1のスペーサに戻る経路に
    沿って形成されていることを特徴とする回転導入機。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のうちの何れかの項に
    おいて、前記軸受け機構の前記被潤滑部分の表面には、
    固体潤滑被膜が形成されていることを特徴とする回転導
    入機。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のうちの何れかの項に
    おいて、前記剛性内歯歯車と前記可撓性外歯歯車の噛み
    合い部分を潤滑するための潤滑剤としての磁性流体と、
    当該磁性流体を前記噛み合い部分に保持するための磁力
    を発生している第2の磁気回路とを有することを特徴と
    する回転導入機。
  7. 【請求項7】 請求項6において、 前記波動発生器は、前記可撓性外歯歯車の内側に嵌め込
    まれた転がり軸受けを備えており、 前記剛性内歯歯車、前記可撓性外歯歯車、および前記波
    動発生器の転がり軸受けの外輪のうちの少なくとも一つ
    の部材が、回転導入機軸線方向に着磁されており、 前記第2の磁気回路は、着磁された前記部材によって形
    成されていることを特徴とする回転導入機。
  8. 【請求項8】 第1の空間に配置された回転入力軸と、
    第2の空間に配置された回転出力軸と、前記回転入力軸
    を介して導入された回転運動を前記回転出力軸の側に伝
    達する撓み噛み合い式歯車機構とを有し、当該撓み噛み
    合い式歯車機構は、環状の剛性内歯歯車と、可撓性外歯
    歯車と、前記可撓性外歯歯車を半径方向に撓めて前記剛
    性内歯歯車に部分的に噛み合わせると共に噛み合わせ位
    置を円周方向に移動させる波動発生器とを備え、前記波
    動発生器には前記回転入力軸が連結され、前記剛性内歯
    歯車には前記回転出力軸が連結され、前記可撓性外歯歯
    車が、前記第1および第2の空間を気密状態で仕切って
    いる仕切り壁の一部として用いられている回転導入機に
    おいて、 前記剛性内歯歯車と前記可撓性外歯歯車の噛み合い部分
    を潤滑するための潤滑剤としての磁性流体と、当該磁性
    流体を前記噛み合い部分に保持するための磁力を発生し
    ている磁気回路とを有することを特徴とする回転導入
    機。
  9. 【請求項9】 請求項8において、 前記波動発生器は、前記可撓性外歯歯車の内側に嵌め込
    まれた転がり軸受けを備えており、 前記剛性内歯歯車、前記可撓性外歯歯車、および前記波
    動発生器の転がり軸受けの外輪のうちの少なくとも一つ
    の部材が、回転導入機軸線方向に着磁されており、 前記磁気回路は、着磁された前記部材によって形成され
    ていることを特徴とする回転導入機。
  10. 【請求項10】 請求項8または9において、前記剛性
    内歯歯車の内歯表面および前記可撓性外歯歯車の外歯表
    面には、固体潤滑被膜が形成されていることを特徴とす
    る回転導入機。
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