CN101158385B - 平行轴齿轮动力传递装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低成本、并且设置在机器人或输送机等的主机中时的收纳性良好、并且对于低噪音化也能够容易地对应的传递装置。在壳体(30)内收容有将输入轴(28)的旋转减速而传递到输出轴(32)的减速部(R)的平行轴齿轮动力传递装置(20)中，将减速部(R)用第1～第3平行轴齿轮机构(Rd1～Rd3)构成，并且将壳体(30)做成在描绘以输出轴(32)的轴心(O1)为中心的虚拟圆(VC1)时、至少3面(P1～P3)与该虚拟圆(VC1)接触、并且其中的两面(P1、P2)从其余的面(P3)朝向输入轴(28)存在侧以(θ1、θ2)展开的结构。

Description

平行轴齿轮动力传递装置
技术领域
本发明涉及适合于物流设备等的用途、特别是链输送机及带输送机、辊输送机等输送机用途的、能够进行各种安装，并且轻量、结构紧凑、高效率的平行轴齿轮动力传递装置。
背景技术
在驱动输送机等的主机的情况下，有在从马达等的驱动源到该主机的驱动轴的动力传递装置中组装正交变换机构的情况(例如参照专利文献1)。
这是因为，一般马达在其轴向上较长，所以偶尔会产生例如通过将该马达的轴向变换为直角方向能够实现结构紧凑的设置的状况。
在这种动力传递装置中，特别重现了使从输出轴的轴心到该动力传递装置的特定的半径方向的最外周部分的尺寸尽可能短的设计。这是因为，通过使该尺寸变短，能够缩短例如从动力传递的输出轴到输送机的上表面(链上表面、辊上表面、带上表面)的距离，能够实现包括动力传递装置在内的输送机整体的结构紧凑化，并且多个臂的联动运动及有关从输送机向输送机的交接的设计等变得非常容易。
在上述专利文献1中，公开了使壳体的形状为大致长方体、通过巧妙设置输出轴的轴心、安装螺栓孔的位置、以及可安装面的关系、将从输出轴的轴心到齿轮箱的特定的外周面的尺寸设计得特别短的技术。
【专利文献1】日本专利第2628983号公报
但是，正交轴类的减速机构与平行轴类的减速机构相比，大体上成本较高、并且动力传递装置自身的制造也不一定容易的情况较多。特别是，在如专利文献1的技术那样采用低噪音而效率较高的准双曲面齿轮减速机构等时，在成本及组装的容易性的方面与平行轴类相比必定会成为不利的状况。
发明内容
本发明是为了解决这样的问题而做出的，其目的是提供一种低成本、并且设置在机器人或输送机等的主机中时的收纳性良好、并且对于低噪音化也能够容易地对应的平行轴齿轮动力传递装置。
本发明的平行轴齿轮动力传递装置，在壳体内收容有将输入轴的旋转减速而传递到输出轴的减速部，其特征在于，上述减速部由平行轴齿轮机构构成，并且上述壳体为在描绘以上述输出轴的轴心为中心的虚拟圆时、至少两面与该虚拟圆接触、并且该两面朝向上述输入轴存在侧展开的结构。
本发明提供一种平行轴齿轮动力传递装置，该动力传递装置在壳体内收容有将输入轴的旋转减速而传递到输出轴的减速部，其特征在于，上述减速部由平行轴齿轮机构构成，并且上述壳体为在描绘以上述输出轴的轴心为中心的虚拟圆时、至少3面与该虚拟圆接触、并且其中的两面从其余的面朝向上述输入轴存在侧展开的结构，由此，解决了上述问题。
在本发明中，不是采用在成本方面容易不利的正交减速机构，而基本上采用成本较低、组装作业不特殊、并且(如果需要)也容易通过使用斜齿类的齿轮实现低噪音化的平行轴类的减速机构。在采用平行轴类的减速机构的情况下，必然将马达(的马达轴)与输送机等的主机的驱动轴平行地配置，但在本发明中，通过巧妙设置壳体的形状，尽量防止该平行轴齿轮动力传递装置的输出轴的轴心与主机的驱动轴的轴心的距离变长，所以对于空间性的不良状况也能够毫无问题地消除(后述)。
发明的效果：根据本发明，成本较低，并且设置到机器人或输送机等的主机中时的收纳性良好，并且(如果需要)对于低噪音化也能够容易地对应。
附图说明
图1是表示在有关本发明的实施方式的一例的动力传递装置的减速机的第1壳体块中组装了各齿轮的状态的主视图。
图2是沿着图1的箭头II-II线的展开剖视图。
图3是上述动力传递装置的后视图。
图4是其主视图。
图5(A)～(C)是表示上述动力传递装置的安装形态的变化的示意图。
图6是表示第1面与第2面没有展开的动力传递装置的安装形态的例子的比较图。
图7是表示本发明的另一实施方式的一例的相当于图2的展开剖视图。
图8是同样相当于图4的主视图。
图9是表示本发明的再另一实施方式的一例的略示主视图。
具体实施方式
以下，基于附图详细地说明有关本发明的平行轴齿轮动力传递装置的实施方式的一例。
图1是表示在该平行轴齿轮动力传递装置的减速机的第1壳体块(后述)中组装了平行轴类的各齿轮的状况的主视图，图2是沿着图1的箭头II-II线的展开剖视图，图3是平行轴齿轮动力传递装置的后视图(从图1的纸面背侧观察的外形图)，图4是从马达安装侧观察省略了输出轴及马达的平行轴齿轮动力传递装置的主视图。
首先，主要参照图2说明整体结构。
该平行轴齿轮动力传递装置20是连结马达22与减速机24的装置。马达22在马达轴22A的前端具备第1斜齿小齿轮26。该马达轴22A兼用作减速机24的输入轴28。
减速机24在壳体30内收容有减速部R。减速部R是将输入轴28的旋转减速而传递给输出轴32的机构，具备第1～第3的3级平行轴齿轮机构Rd1～Rd3。第1平行轴齿轮机构Rd1由形成在输入轴28上的上述第1斜齿小齿轮26、和组装在第1中间轴34上而与上述第1斜齿小齿轮啮合的第1斜齿齿轮36构成。第2平行轴齿轮机构Rd2由与第1中间轴34一体地旋转的第2斜齿小齿轮38、和组装在第2中间轴40上而与该第2斜齿小齿轮38啮合的第2斜齿齿轮42构成。第3平行轴齿轮机构Rd3由与第2中间轴40一体地旋转的第3斜齿小齿轮44、和组装在输出轴32上而与该第3斜齿小齿轮44啮合的输出齿轮(第3斜齿齿轮)46构成。输出轴32为具有沿着其轴心O1形成的贯通孔32A的空心轴。
输入轴28的旋转被这些第1～第3平行轴齿轮机构Rd1～Rd3以3级减速，被传递给输出轴32。由图2可知，包括输入轴28(马达轴22A)及输出轴32，所有的轴是平行的。
壳体30在输出轴32的轴向(即所有轴的轴向)上由第1壳体30A和第2壳体30B的两个构成，由图2的右上部分地抽出表示那样，通过螺入到螺栓孔50中的螺栓52而被相互连结。
一起参照图1、图3、图4，该壳体30为在描绘以输出轴32的轴心O1为中心的虚拟圆VC1时、其中的3面(第1面P1～第3面P3)与该虚拟圆VC1接触的形状。即，3个面P1～P3任一到输出轴32的轴心O1的距离R1相等。此外，是该3个面P1～P3中的两个面(第1面P1及第2面P2)从其余的1面(第3面P3)朝向输入轴28存在一侧以角度θ1、θ2展开(P1面与P3面以及P2面与P3面形成钝角α1、α2)的结构。另外，在该实施方式中，展开角度θ1＝θ2。即，第1面P1与第2面P2相对于包括输入轴28的轴心O2与输出轴32的轴心O1两者的中央面S1对称地形成。
由图1及图2可知，在输出齿轮46的齿顶圆46A与壳体30(的第1壳体块30A)的内表面30A1之间，仅设有用标号Δ1表示的很小的间隙，设计为，使由第1面P1～第3面P3形成的输出齿轮46周围的壳体30的大小尽量小。
如果更具体地说明，则一般输出轴28侧的齿轮(26、36等)的操作转矩较小、尺寸也较小，但输出轴32侧的齿轮(特别是输出齿轮46)的操作转矩较大，所以尺寸也设计得较大。由此，定性地讲，相对于壳体30在空间上，输入轴侧比输出轴侧更有富余(能够将壳体设计得更小)。但是，在本实施方式中，勉强将输出齿轮46抑制为与第1齿轮36大致相同的大小而进行布置以使其齿顶圆46A不会大型化，并且做成了朝向空间上反而有富余的输入轴侧以θ1、θ2展开的结构。通过该结构，第1面P1～第3面P3在交线56、58上相互以钝角α1、α2(在该实施方式中α1＝α2)相交，不仅是能够单纯地使壳体30的输出轴32周围的半径方向的尺寸变小，而且向主机的收纳性也变得更好，能够实现结构紧凑的安装(后述)。
另外，该展开的程度(展开角度θ1、θ2)优选地设定为能够与该减速机24组合的各种容量的马达中的最大的马达收纳的大小、即马达22的半径方向的最大外周部收纳在该第1面P1及第2面P2的内侧中的范围。另外，图2、图3的标号54是将该平行轴齿轮动力传递装置20固定在未图示的主机固定部件上而阻止转动的转矩臂，54A是设在转矩臂54上的安装孔。此外，图4的标号22C是马达安装用孔。
接着，一边说明将该平行轴齿轮动力传递装置20作为主机而组装到链输送机60中时的结构，一边说明该平行轴齿轮动力传递装置20的作用。
在将该平行轴齿轮动力传递装置20组装到链输送机60中时，如图5(A)～图5(C)所示那样进行。在图5(A)所示的安装中，首先，为了收纳到链输送机60的宽度内，使驱动轴62贯通到平行轴齿轮动力传递装置20的输出轴32的贯通孔32A中。
接着，调节其安装角度，以使第1面P1与链输送机60的链上表面(输送机上表面)70平行，利用转矩臂54(参照图2、图3)将平行轴齿轮动力传递装置20固定在链输送机60的未图示的固定部件上而阻止转动。平行轴齿轮动力传递装置20的输出轴32的旋转经由插入在其贯通孔32A中的链输送机60的驱动轴62、组装在该驱动轴62上的链轮(或滑轮)64向链输送机60侧传递。
但是，平行轴齿轮动力传递装置20必须安装为，使得不会有其一部分伸出到比链面70靠上方，并且必须安装为，使其不会伸出到终端附近的半径面72的半径方向外侧。这是为了使在链上表面70上输送的被输送无74与平行轴齿轮动力传递装置20不会相互干涉或碰撞。
在本实施方式中，关于链上表面70或半径面72两者能够进行向链输送机60的结构紧凑的安装。这是因为第1面P1与第3面P3、以及第2面P2与第3面P3在其交线56、58的部分处相互以钝角α1、α2相交而得到的作用效果。图6中表示比较例。例如，如果与具有相同的虚拟圆VC1、并且第2面(P2)与第3面(P3)相互以直角相交的减速机(24)相比较，在这样的第2面(P2)与第3面(P3)相互以直角相交的减速机(24)的情况下，其交线(56)、(58)与输出轴32的轴心O1的距离L1具有虚拟圆VC1的半径R1的√2倍的尺寸。因此，该轴心O1必然会成为离开链上表面(70)、或半径面(72)相当远的距离(L1+Δ2)。相对于此，有关本实施方式的平行轴齿轮动力传递装置20能够使从输出轴32的轴心O1到交线56、68的尺寸抑制为仅比虚拟圆VC1的半径R1稍大的尺寸L2+Δ2。由于可知L1＞L2，所以能够将到链上表面70或半径面72的距离缩短该量(L1-L2)。
回到图5，由于平行轴齿轮动力传递装置20的第1面P1及第2面P2相对于中央面(包括输入轴28的轴心O2及输出轴32的轴心O1两者的面)S1对称地形成，所以即使在图5(C)所示那样的(第2面P2与链上表面70平行那样的)安装时，也能够得到完全同样的作用效果。
进而，如图5(B)所示，通过安装为，使得第3面P3与链上表面70平行，能够安装平行轴齿轮动力传递装置20，以使其在与链上表面70成直角的方向(图5的正下方向)上较长、在与输送机70平行的方向(输送机行进方向：图5的左右方向)上成为最短的尺寸。在此情况下，也能够将输出轴32的轴心O1与链上表面70的距离抑制为L2+Δ2。结果，相对于链上表面70能够以3种安装形态(对于图5(A)～图5(C)，如果包括马达的朝向为相反侧的安装，则为共计6种形态)的安装。
并且，这些安装都是以平行轴齿轮动力传递装置20自身吊悬在链输送机60的驱动轴62自身上的形态进行的，所以平行轴齿轮动力传递装置20不会从链输送机60的输送机宽度(与图5的纸面正交的方向的尺寸)突出，所以即使安装了平行轴齿轮动力传递装置20，对于链输送机60也不会使宽度多余地增大。
进而，由于输出齿轮46的周围被3个面(第1面P1～第3面P3)包围，所以能够在该第1面P1～第3面P3相交的两个交线56、58附近确保些许的空间SP1、SP2，这里，能够与该交线56、58平行地配置共计两根用来将第1、第2壳体块30A、30B连结的“相应的大小”的上述螺栓52。在该螺栓52上，经由转矩臂54施加有对应于要使第1、第2壳体块30A、30B相互绕输出轴旋转的转矩的剪切应力。但是，由于能够配置两根相应的大小的螺栓52，所以能够确保充分的强度。
此外，由于通过平行轴类的斜齿小齿轮与斜齿齿轮的组合构成减速部R，所以是低成本，组装较容易，并且低噪音。
在图7、图8中，表示本发明的另一实施方式。
该实施方式的基本结构与前面的实施方式相同。不同的地方是使由第2平行轴齿轮机构Pd102得到的减速比较之前面的实施方式稍小、使减速机124整体的减速比变小、并且作为马达122而连结了比前面的实施方式的马达22大型且强力的马达。但是，除此以外的许多部件(第2壳体块130B(特别是其马达安装用孔122C)、第2斜齿小齿轮138、第2斜齿齿轮142、以及马达122以外的部件)与前面的实施方式相同，并且，在此情况下马达122的半径方向的最大外周部也收纳在第1面P101及第2面P102的内侧，所以(虽然采用了比有关前面的实施方式的马达22大的马达122，)对于例如与前面的实施方式相同的链输送机(图示省略)也能够以完全同样的安装位置同样地安装。对于其他结构，由于与前面的实施方式同样，所以在图中仅对于后两位相同或类似的部分赋予相同的标号，而省略重复的说明。
接着，图9中表示本发明的再另一实施方式。
该实施方式中的平行轴齿轮动力传递装置220是4面(第1面P201～第4面P204)相对于以输出轴232的轴心O201为中心的虚拟圆VC201接触、并且其中的两面(第1面P201及第2面P202)从其余的两面(第3面P203及第4面P204)朝向输入轴228存在一侧以θ201、θ202展开的结构(θ201＝θ202)。该展开的两面(第1面P201及第2面P202)相对于包含输入轴228的轴心O202及输出轴232的轴心O201两者的面S201对称地形成。根据该实施方式，相对于未图示的输送机面能够进行8种形态(面P201、P202、P203、P204分别相对于输送机上表面平行地配置的4种形态、以及马达的方向与这4种形态不同的4种形态)的安装。此外，即使在搭载相同的输出齿轮的情况下(即使虚拟圆VC201的大小相同)，也能够将从输出轴232的轴心O201到输送机上表面(图示省略)的距离进一步缩短没有了从虚拟圆突出的部分的量。其他结构基本上与前面的实施方式相同，所以在图中仅对于相同或类似的部分赋予后两位相同的标号，而省略重复的说明。
另外，在上述实施方式中，都将输出轴的周围的壳体用3面或4面的“平面”形成，但在本发明中，只要第1面与第2面以平面展开就足够，例如，对应于上述实施方式的第3面、第4面的部分也可以形成为与输出轴相同(或者大致同心)的圆筒形状。
工业实用性
本发明能够得到是低成本、并且设置在机器人或输送机等的主机中时的收纳性良好、并且对于低噪音化也能够容易地对应的动力传递装置。

Claims (6)

1.一种平行轴齿轮动力传递装置，在壳体内收容有将输入轴的旋转减速而传递到输出轴的减速部，其特征在于，
上述减速部由平行轴齿轮机构构成，并且
上述壳体为在描绘以上述输出轴的轴心为中心的虚拟圆时、至少两面与该虚拟圆接触、并且该两面朝向上述输入轴存在侧展开的结构。
2.如权利要求1所述的平行轴齿轮动力传递装置，其特征在于，
上述壳体的上述两面以外的其它面与上述虚拟圆接触、并且上述两面从该其它面朝向上述输入轴存在侧展开。
3.如权利要求1或2所述的平行轴齿轮动力传递装置，其特征在于，
上述两面相对于包括上述输入轴的轴心及输出轴的轴心两者的面对称地形成。
4.如权利要求1或2所述的平行轴齿轮动力传递装置，其特征在于，
上述输出轴为具有沿着其轴心形成的贯通孔的空心轴。
5.如权利要求2所述的平行轴齿轮动力传递装置，其特征在于，
上述壳体在上述输出轴的轴向上由两个以上的壳体块构成，并且在上述两面以及上述其它面相交的两个交线的附近，与该交线平行地配置有连结上述壳体块的螺栓。
6.如权利要求1或2所述的平行轴齿轮动力传递装置，其特征在于，
将对上述输入轴赋予驱动力的马达与上述壳体相连结，并且
将该马达的半径方向的最大外周部收纳在上述两面的内侧。
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