CN101059163A - 摆动内啮合行星齿轮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摆动内啮合行星齿轮装置(110),旨在实现基本性能的提高及进一步的成本降低。该摆动内啮合行星齿轮装置具有内齿齿轮(122)以及与该内齿齿轮(122)内啮合的外齿齿轮(118、120),并且该外齿齿轮(118、120)或所述内齿齿轮(122)的某一方,通过形成于输入轴(偏心体轴)(112)上的偏心体(114、116)而进行摆动回转,该装置具有设置在偏心体(114、116)的外周(114A、116A)与(摆动的)外齿齿轮(118、120)之间的滑动促进体(134、136),以及支持输入轴(偏心体轴)(112)的偏心体轴用轴承(138、139),并且,偏心体轴用轴承(138、139)与所述滑动促进体(134、136)为相同的结构(都为滚针轴承)。
Description
技术领域
本发明涉及一种摆动内啮合行星齿轮装置。
背景技术
一种摆动内啮合行星齿轮装置被广为利用,该装置构成为具有内齿齿轮以及与该内齿齿轮内啮合的外齿齿轮,并且该内齿齿轮或外齿齿轮的某一方通过形成于偏心体轴上的偏心体而进行摆动回转。
例如,在专利文献1中,公开了一种如图2所示的行星齿轮装置。该行星齿轮装置10具备:输入轴12;第1、第2偏心体14、16;第1、第2外齿齿轮18、20;内齿齿轮22;相对回转输出机构K;以及作为输出要素的第1、第2支持法兰24、26。上述第1、第2外齿齿轮18、20沿轴方向排成2列,其目的在于增大传递容量。
上述输入轴12为具有大直径的空心部12H的空心轴(hollowshaft),被设置在行星齿轮装置10的半径方向中央处。输入轴12兼用作偏心体轴,上述第1、第2偏心体14、16一体地形成在该输入轴12的外周上。第1、第2偏心体14、16的偏心相位相互错开180度。
在第1、第2偏心体14、16的外周与第1、第2外齿齿轮18、20之间,设置有辊状的第1、第2滑动促进体34、36。此外,输入轴(偏心体轴)12通过圆锥辊轴承(偏心体轴用轴承)38、39被第1、第2法兰24、26支持着。
上述相对回转输出机构K,是由形成于第1、第2外齿齿轮18、20上的第1、第2内销孔40、42和与该内销孔40、42相贯通的内销44以及内辊43而实现的。
如果通过未图示的马达使输入轴12回转,则第1、第2偏心体14、16与该输入轴12一体地进行偏心回转。因此,若输入轴12回转1次,则安装在该偏心体14、16的外周上的外齿齿轮18、20摆动1次。其结果为,相对于处于停止状态的内齿齿轮22,第1、第2外齿齿轮18、20分别相对回转相当于与内齿齿轮22的齿数差的量。该相对回转,是通过第1、第2内销孔40、42和内辊43以及内销44(相对回转输出机构K),从第1、第2法兰24、26的某一侧作为减速输出而输出的。
专利文献1:日本特开2000-65162号公报
发明内容
在该种行星齿轮装置的领域中,也力求提高基本性能并实现进一步的成本降低。本发明将应对这样的要求作为要解决的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明提出了一种摆动内啮合行星齿轮装置,具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内啮合的外齿齿轮,该外齿齿轮或内齿齿轮的某一方通过形成于偏心体轴上的偏心体而进行摆动回转,其特征在于,该摆动内啮合行星齿轮装置具有:设置在上述偏心体的外周和上述摆动回转的齿轮之间的滑动促进体;以及支持上述偏心体轴的偏心体轴用轴承;并且上述滑动促进体和上述偏心体轴用轴承为相同的结构。
对于摆动内啮合行星齿轮装置,必须构成为摆动齿轮(摆动的内齿齿轮或外齿齿轮)能够在偏心体的外周上平滑地滑动。因此,在偏心体和摆动齿轮之间,大多设置有某种滑动促进体。
滑动促进体,其与支持偏心体轴的偏心体轴用轴承所必须的功能(例如,处理扭矩大小和承受轴向负荷等)不同,所以现有技术基于这种功能完全不同的观点分别单独地设计,并根据最合理的成本计算分别采用了最佳的部件。
然而,在本发明中,使该滑动促进体和偏心体轴用轴承为相同的结构。在这里所谓的相同的结构,指的是用于实现各功能的本体部件(转动体)是彼此都具有共同规格的所谓相同零件。
所谓使滑动促进体和偏心体轴承为相同结构,定性而言,首先会使人认为将导致滑动促进体的品质过剩。但是,该部分采用优质的滑动促进体,可以在包括减少装置整体的振动/噪音在内的提高回转质量、降低能损等方面获得良好的效果,而且,(从提高滑动促进体的耐久性来看)也可能获得可以长期确保该良好效果的优点。
而且,因为使回转体的种类为1种,所以零件种类减少,并且零件的在库管理或组装管理的负担减轻,因此,总体的成本反而降低。此外,因为是相同的种类(形状相同),所以在各个部件的组装和定位的方法等方面,也可以获得容易进行更简单设计的优点(后述)。
本发明可以提高基本的性能,同时实现进一步的成本降低。
附图说明
图1是表示涉及本发明的实施方式的内啮合行星齿轮装置的一个例子的纵向剖视图。
图2是表示现有的内啮合行星齿轮装置的一个例子的纵向剖面图。
符号说明
110…(摆动内啮合)行星齿轮装置
112…输入轴(偏心体轴)
112H…空心部
114、116…第1、第2偏心体
114A、116A…外周
118、120…第1、第2外齿齿轮
122…内齿齿轮
124、126…第1、第2支持法兰
124A、126A…第1、第2台阶部
127…外壳
134、136…偏心体轴用轴承
134N、136N…滚针(回转体)
138、139…滑动促进体
138N、139N…滚针(回转体)
146、148…角接触轴承
160、162…止推垫圈
S1、S2…间隙
具体实施方式
根据以下附图,对本发明的实施方式的例子进行详细说明。
图1是示出涉及本发明的实施方式的一个例子的行星齿轮装置的、与图2相当的纵向剖视图。
若概略说明,则该行星齿轮装置110具有:输入轴112;第1、第2偏心体114、116;第1、第2外齿齿轮118、120;内齿齿轮122;相对回转输出机构K1;以及作为输出要素的第1、第2支持法兰124、126。第1、第2外齿齿轮的118、120沿轴方向排成2列,目的在于增大传递容量。
上述输入轴112为具有空心部112H的空心轴(中空轴),通过螺栓(仅图示螺栓孔113)能够与在图1中设置在行星齿轮装置110右侧的未图示的马达侧的输出部件进行动力的传递与承受。输入轴112设置在装置整体的半径方向中央处,兼用作偏心体轴,并且,通过偏心体轴用轴承138、139被第1、第2支持法兰的124、126支持着。
偏心体轴用轴承138、139具体为滚针轴承。第1、第2法兰的124、126兼为偏心体轴用轴承138、139的外圈,输入轴(偏心体轴)112兼为内圈。也就是说,偏心体轴用轴承138、139的作为本体部件(回转体)的滚针(针状辊)138N、139N,直接与输入轴(偏心体轴)112和第1、第2支持法兰124、126相接触。
上述第1、第2偏心体114、116一体地形成在也起到偏心体轴的作用的输入轴112的外周上。各偏心体114、116的外周114A、116A的中心Oe1、Oe2相对于输入轴112的轴心Oi仅偏心规定量ΔE1。第1、第2偏心体114、116,其偏心相位互相错开180度。
上述第1、第2外齿齿轮118、120,通过滑动促进体134、136分别安装在第1、第2偏心体114、116的外周114A、116A上。滑动促进体134、136具体也为滚针轴承。第1、第2外齿齿轮118、120兼为作为滑动促进体134、136的轴承的外圈,与输入轴(偏心体轴)112一体的第1、第2偏心体114、116兼为内圈。也就是说,滑动促进体134、136也是,其作为本体部件(转动体)的滚针(针状辊)134N、136N直接与第1、第2偏心体114、116和第1、第2外齿齿轮118、120相接触。
该滑动促进体134,136的作为转动体的滚针134N、136N,与上述偏心体轴用轴承138、139的作为转动体的滚针138N、139N是由完全相同的零件构成的。
各外齿齿轮的118、120具有贯通该外齿齿轮118、120的第1、第2内销孔140、142。在第1、第2内销孔140、142中贯通有内销144,该内销144的外周与内辊143游隙嵌合。内销144被分别嵌入第1、第2支持法兰124、126中。相对回转输出机构K1,具体是通过该内销孔140、142和内销144(内辊143)的游隙嵌合结构而实现的。
第1、第2外齿齿轮118、120与单一的内齿齿轮122所保持的内齿(销)122A内啮合。内齿齿轮122与外壳127被一体化。
上述第1、第2支持法兰124、126,通过角接触轴承146、148被外壳127所支持,并在中间设置了衬套149之后通过行星齿轮架螺栓150而被一体化。第1、第2支持法兰124、126成为角接触轴承146、148的转送面(内圈)。为此(为了成为转送面)实施淬火,这时,与滚针138N及139N之间的转送面也同时淬火,从而能够实现制造的成本降低和时间缩短。另外,在本实施方式中,第2支持法兰126起到对未图示的对象机械的输出轴的作用。
在第1支持法兰124上形成有第1台阶部124A,此外,在第2支持法兰126上形成有第2台阶部126A。上述滑动促进体134、136和偏心体轴用轴承138、139,是在轴方向上相邻接的状态下被组装的。也就是说,偏心体轴用轴承138、139的作为转动体的滚针138N、139N,以及滑动促进体134、136的作为转动体的滚针134N、136N通过止推垫圈160、162来限制滑动,并在轴方向上定位,该止推垫圈160、162被组装在其轴方向最端部、即滚针138N的端部138No以及滚针139N的端部139No。止推垫圈160、162分别以与上述第1支持法兰124的第1台阶部124A以及第2支持法兰126的第2台阶部126A之间具有间隙S1、S2的方式,在轴方向上各设置2片,根据这样的构成,使偏心体轴用轴承134、136和滑动促进体138、139全部都承受到相同的轴向负荷。另外,在轴方向上各设置2片止推垫圈160、162,是为了获得更良好的滑动特性。
接下来,对该行星齿轮装置110的作用进行说明。
如果通过未图示的马达驱动输入轴112回转,则第1、第2偏心体114、116与该输入轴112一体地(互为逆相位地)进行偏心回转。第1、第2外齿齿轮118、120通过滑动促进体134、136安装在该偏心体114、116的外周114A,116A上,因此,若输入轴112回转1次,则第1、第2外齿齿轮118、120分别摆动1次。其结果为,相对于处于停止状态的内齿齿轮122,第1、第2外齿齿轮118、120分别相对回转相当于与内齿齿轮122的齿数差的量。该相对回转通过第1、第2内销孔140、142以及内销144(相对回转输出机构K1),向第1、第2支持法兰124、126侧输出。因此,能够实现相当于(内齿齿轮122与第1、第2外齿齿轮118、120之间的齿数差)/(第1、第2外齿齿轮118、120的齿数)的减速比的减速。减速输出从第2支持法兰126侧被提供给对象机械。
这里,滑动促进体134、136以及偏心体轴用轴承138、139,都采用滚针轴承,而且,在结构上不具有专用的内外圈,而仅具有作为转动体的滚针134N、136N、138N、139N,因此,其半径方向上的高度(厚度)H1较小。所以,对于行星齿轮装置110的外径d1,能够形成具有比现有技术大的内径D1的空心部112H,反之,在空心部112H内径D1相同的情况下,能够使行星齿轮装置110的外径d1控制得比现有技术更小。
此外,偏心体轴用轴承138、139以及滑动促进体134、136,其轴方向上的最端部、即滚针138N的端部138No以及滚针139N的端部139No,通过止推垫圈160、162来限制滑动,并在轴方向上定位,因此,无论从输入轴112侧的哪一个轴方向施加轴向负荷,滑动促进体134、136和偏心体轴用轴承138、139都能够承受到相等的轴向负荷。并且,由于仅4个轴承138、139、134、136的最外端由止推垫圈160、162按压,因此结构也简单。而且,由于止推垫圈160、162以存有间隙S1、S2的方式被设置在第1支持法兰124的第1台阶部124A以及第2支持法兰126的第2台阶部126A之间,所以使得各滚针134N、136N、138N、139N彼此在轴方向上不会因强力而互相干涉,因此可以常时确保极平滑的回转或滑动。
另外,在上述实施方式中,特别是为了确保输入轴112的空心部112H的内径D1尽可能大,使偏心体轴用轴承138、139以及滑动促进体134、136全部都由不具有专用的内外圈的滚针轴承构成,但在本发明中,关于偏心体轴用轴承及滑动促进体的轴承的形式,并不特别地限定为滚针轴承。此外,也不禁止使用专用的部件作为轴承的内圈或外圈。
进一步,输入轴(偏心体轴)不一定必须是具有空心部的空心轴,例如,实心轴也可以适用于本发明。
此外,本发明也可以适用于使内齿齿轮在偏心体的周围进行摆动的内齿摆动内啮合行星齿轮装置,并能够获得同样的效果。
产业上的可利用性
本发明能够适用于所有用途的内啮合行星齿轮装置。
Claims (8)
1、一种摆动内啮合行星齿轮装置,具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内啮合的外齿齿轮,该外齿齿轮或内齿齿轮的某一方通过形成于偏心体轴上的偏心体而进行摆动回转,其特征在于,
该摆动内啮合行星齿轮装置具有:
设置在上述偏心体的外周和上述摆动回转的齿轮之间的滑动促进体;以及
支持上述偏心体轴的偏心体轴用轴承;并且
上述滑动促进体和上述偏心体轴用轴承为相同的结构。
2、如权利要求1所述的摆动内啮合行星齿轮装置,其特征在于,
上述滑动促进体及偏心体轴用轴承都是由滚针轴承构成的。
3、如权利要求2所述的摆动内啮合行星齿轮装置,其特征在于,
上述偏心体轴兼为上述滚针轴承的内圈。
4、如权利要求2或3所述的摆动内啮合行星齿轮装置,其特征在于,
上述摆动回转的齿轮以及支持上述偏心体轴用轴承的支持体,分别兼为上述滚针轴承的外圈。
5、如权利要求2~4中任意一项所述的摆动内啮合行星齿轮装置,其特征在于,
上述滚针轴承的轴方向位置,通过止推垫圈来限制,该止推垫圈与该滚针轴承的轴方向最端部之间具有间隙而组装。
6、如权利要求4所述的摆动内啮合行星齿轮装置,其特征在于,
上述支持体通过轴承而被可回转地支持在外壳上,支持体兼为该轴承的内圈。
7、如权利要求6所述的摆动内啮合行星齿轮装置,其特征在于,
上述止推垫圈的轴方向位置通过支持体来限制,该支持体支持着上述偏心体轴用轴承。
8、如权利要求7所述的摆动内啮合行星齿轮装置,其特征在于,
在轴方向上重叠设置多片上述止推垫圈。
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Application publication date: 20071024 |