ピーク高調波減速機ポリエーテルエーテルケトン（ピーク）複合材料をハーモニックドライブ構造に適用した革新的な精密減速装置です。従来のハーモニック減速機の高い減速比特性とPEEK材料の軽量化の利点を兼ね備えています。以下は、構造的特徴、材料革新、性能パラメータ、そして応用分野の4つの側面から詳細にご紹介いたします。
I. 構造上の特徴
ピークハーモニック減速機は、波動発生器-フレキシブルギア-リジッドギアという古典的なハーモニックドライブ構造を採用しています。ハーモニック減速機の核心的な革新は、フレキシブルギアの一体型射出成形に50％長ガラス繊維強化PEEKを使用し、リジッドギアの内輪はPEEK-金属インサート構造（スチールベース+ PEEK歯面）を採用していることです。波動発生器ベアリングの外輪はPEEK自己潤滑ケージと一体化されており、従来のハーモニック減速機のグリースへの依存を排除しています。全体構造はトポロジー最適化を通じて設計され、フレキシブルギアの壁厚公差は±0.01mm以内に制御され、噛み合い時の一貫した弾性変形を保証します。
II. 材料イノベーション
軽量化の画期的進歩: ピーク フレキシブル ギアの密度はわずか 1.5g/cm³ で、スチール フレキシブル ギアに比べて重量が 60% 軽減され、慣性モーメントが 45% 低下し、ロボット ジョイントの動的応答速度が大幅に向上します。
疲労耐性: 繊維配向の最適化により、ピーク フレキシブル ギアの曲げ疲労寿命は 10⁸ サイクル (定格荷重下) に達し、鋼レベルの 85% に近づきます。
摩擦の最適化：PEEK歯面の摩擦係数は0.05（乾燥摩擦条件）と低く、剛性ギア歯面のPTFEコーティングと組み合わせることで、オイルなしでも静かな動作（騒音）が可能になります。≤55dB）。
3. コアパフォーマンスパラメータ
減速比範囲：50:1～320:1（単段変速）、多段直列接続をサポートし、10,000:1の超高減速比を実現
定格トルク: 3～50 N・m（対応モデルHX-14～HX-50）では、ピークトルクは定格値の2倍に達する可能性があります。
精度指標：バックラッシュ≤1分、送信エラー≤30秒角、ねじり剛性≥20 北・メートル/ラジアン
環境適応性：動作温度 -40℃180まで℃真空環境にも対応（10℃でも安定動作可能）⁻⁶良い）
IV. 代表的な応用分野
協働ロボット：UR5eロボットの第6軸などのエンドエフェクタの手首関節は、軽量かつ高精度な把持を実現
医療機器: 無菌環境と低電磁干渉への適合が求められる外科用ロボットアーム（ダ ヴィンチ Xiなど）の小動作関節
航空宇宙: 衛星姿勢制御機構、ドローンの機械アーム、真空適応性と軽量特性を利用して打ち上げコストを削減します。
PEEK製ハーモニック減速機：炭素繊維強化PEEK（CF/ピーク）を用いたハーモニック減速機は、変形応力を鋼鉄の1/7に低減し、減衰特性を向上させ、共振リスクを低減します。フレキシブルギアと剛性ギアの接触歯数を47%増加させることで、疲労寿命を大幅に延長し、サイクル回数は金属製フレキシブルギアの29,000回から564,000回に増加します。
PEEK高調波減速機：CF/PEEKは優れた性能を発揮します
比強度や耐摩耗性などの利点に加え、金属ベースのショートシリンダーと比較してPEEK高調波減速機CF/ピーク 製の ピーク ハーモニック リデューサーには、次の機能があります。①変形応力が低い②優れた減衰特性により、共振の可能性を効果的に低減します。③フレキシブルギアとリジッドギアの歯間の接触歯数と噛み合い面積の増加により、PEEKハーモニック減速機の耐荷重性と耐衝撃性が向上します。④優れた疲労寿命など
（1）金属製の短円筒型ハーモニック減速機と比較して、同一荷重下におけるPEEK系複合材料の変形応力は鋼鉄の1/7に過ぎません。そのため、軸方向寸法が小さい場合、設計構造においてより大きなギアモジュールとラジアル変形係数を選択でき、設計の自由度が高まります。
（２）PEEK系複合材料製高調波減速機全体の固有振動数は金属系に比べて40～45％高く、PEEK系複合材料製PEEK高調波減速機は減衰特性が優れており、共振の可能性を効果的に低減できることが分かる。
（3）定格運転条件（荷重20N·m、回転速度2000rad/分）において、PEEK複合材料製ハーモニック減速機の噛み合い歯数は52対に増加し、金属製に比べて47%増加しました。フレキシブルギアとリジッドギアの歯間の接触歯数と噛み合い面積の増加により、ギアペアの噛み合い面積が拡大し、接触圧力がより多くのギア歯面に分散されるため、PEEKハーモニック減速機の耐荷重性と耐衝撃性が向上します。
（4）同じ構造において、CF/PEEKショートシリンダ型ハーモニック減速機は疲労寿命が優れています。従来の金属製ハーモニック減速機は変形応力が過大で、29,000サイクルに達するとフレキシブルギアの歯が静的破損を起こします。PEEK複合材料製のフレキシブルギアは、564,000サイクルで939.5時間の疲労寿命が期待できます。
