CN101251166A - 摆动内啮合行星齿轮装置及其偏心体轴的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种部件个数少且可进行轴向短的设计的摆动内啮合行星齿轮装置。在内齿轮(128)的内侧使外齿轮(124)经由偏心体(122)摆动转动，由此经由配置在该外齿轮(124)的轴向两侧的一对第1、第2托架(132、134)而取出该内齿轮(128)和外齿轮(124)的相对转动，在该结构的摆动内啮合行星齿轮装置(112)中，偏心体轴(120)经由滚针(150、152)支持在第1、第2托架(132、134)上，在形成在偏心体轴(120)上的台阶部(170、172)和第1、第2托架(132、134)之间配置进行偏心体轴(120)的轴向的移动限制的垫圈(推力承受机构)(174、176)。

Description

摆动内啮合行星齿轮装置及其偏心体轴的制造方法
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
例如在专利文献1中公开有一种摆动内啮合行星齿轮装置，其构成为，通过在内齿轮的内侧使外齿轮经由偏心体摆动转动，由此经由配置在该外齿轮的轴向两侧的一对托架，而取出该内齿轮和外齿轮的相对转动。并且，同一申请人提出了对该专利文献1的构造进行了改良的构造。图2、图3表示该改良后的摆动内啮合行星齿轮装置。
在该摆动内啮合行星齿轮装置12中，在输入轴14上形成恒星齿轮16。恒星齿轮16同时与多个(在该例中为3个)传动齿轮18啮合。
各传动齿轮18分别组装在设置多个(在该例中为3个)的偏心体轴20上。在各偏心体轴20上，以180度的相位设置有偏心体22(22A、22B)。当输入轴14转动时，由上述传动齿轮18驱动3个偏心体轴，处于该3个偏心体轴20的轴向相同位置上的3个偏心体22A、或者22B，分别以相同相位向同一方向转动。2个外齿轮24(24A、24B)分别嵌合在这些偏心体22(22A、22B)的外周。由此，该2个外齿轮24A、24B对应于各偏心体22A、22B的运动，以180度的相位差进行偏心转动。
偏心体22和外齿轮24的嵌合为经由滚珠或滚子(在该例中为滚子)26的“滚动嵌合”。外齿轮24与内齿轮28内啮合。
内齿轮28与壳体30一体化，其内齿由滚子状的销28P构成。外齿轮24和内齿轮28被设定为较少的齿数差(例如1～6程度的齿数差)。
在外齿轮24的轴向的两侧设置有第1、第2托架32、34。第1、第2托架32、34经由螺栓40及托架销42相互连接，其整体经由圆锥滚子轴承36、38而自由转动地支持在壳体30上。
在上述专利文献1中，上述偏心体轴20由“圆锥滚子轴承”支持在上述第1、第2托架32、34上，但是在该改良构造中，经由滚针(轴承)50、52进行支持，相对于专利文献1的构造，实现节省空间化及高容量化。但是，滚针50、52在其功能上不能单独承受推力方向的反力(没有定位功能)，所以在偏心体轴20的图的左端侧配置挡圈60、62，并且在图的右端侧配置球轴承64，并通过挡圈66、68来限制该球轴承64的轴向运动，由此该限定偏心体轴20的轴向位置。
在该构成的摆动内啮合行星齿轮装置12中，输入轴14的转动经由传动齿轮18在减速后传递到各偏心体轴20上，并使各偏心体轴20的偏心体22以相同的相位转动，由此能够使外齿轮24摆动。结果，由此产生外齿轮24和内齿轮28的啮合位置依次偏离的现象，因此在偏心体轴20每一次转动中，能够在该外齿轮24和内齿轮28之间产生相当于的两个齿轮24、28的齿数差的相对位移。
在壳体30(内齿轮28)被固定时，该相对位移能够从1对第1、第2托架32、34侧取出，并在第1、第2托架32、34的自转被限制时，能够将该相对位移作为壳体30侧的转动(框转动)取出。
专利文献1：日本特开2004-138094号公报
但是，作为这种构造的内啮合行星齿轮装置，由滚针轴承进行偏心体轴的支持，因此虽然确实(例如与在专利文献1中采用的圆锥滚子轴承相比较)可得到径向的省空间、高容量的效果，但是存在的缺点为，为了该滚针轴承的轴向的定位，另外并用有球轴承，部件数量增加，并且装置整体在轴向上变长。
发明内容
本发明是为了解决这种现有的问题而进行的，其课题为提供一种部件个数少、且轴向短的内啮合行星齿轮装置。
本发明为，一种摆动内啮合行星齿轮装置，具有：内齿轮；摆动转动的同时与该内齿轮内啮合的外齿轮；使该外齿轮进行上述摆动转动的偏心体；具有该偏心体的偏心轴；以及，配置在上述外齿轮的轴向两侧、可转动地支持上述偏心体轴的一对托架；在该摆动内啮合行星齿轮装置中，上述偏心体轴通过滚针轴承支持在上述托架上，在该偏心体轴上形成台阶部，且在该台阶部和上述一对托架之间配置有进行偏心体轴的轴向的移动限制的推力挡盖机构；由此本发明解决了上述课题。
偏心体轴通过滚针轴承支持在一对托架上，且利用台阶部、经由推力挡盖机构而由该1对托架进行轴向的移动限制。因此，不仅半径方向的容量高，对于偏心体轴的推力方向的运动也能够承受可靠的反力。
并且，由于能够省略球轴承的设置，因此轴向能够缩短，还能够实现低成本化。并且，由于在轴向的尺寸设计上出现余量，因此如后所述，如果需要，也可以在偏心体轴的端部形成用于加工该偏心体轴的止转用的夹具安装部，在该情况下，偏心体轴的加工能够通过一次装卡、且用同一个加工机械一次加工完成，不仅能够实现缩短加工工时数及加工时间，还能够进一步提高偏心体轴的加工本身的精度。
根据本发明，能够得到部件个数少、且可进行轴向短的设计的摆动内啮合行星齿轮装置。
附图说明
图1为本发明实施方式的一例的内啮合行星齿轮装置的纵截面图。
图2为表示现有的内啮合行星齿轮装置的一例的纵截面图。
图3为沿图2的向视III-III线的截面图。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的实施方式的一例进行详细说明。
该摆动内啮合行星齿轮装置112具有：内齿轮128；边摆动转动边与该内齿轮128内啮合的外齿轮124；使该外齿轮124进行上述摆动转动的偏心体122；具有该偏心体122的偏心体轴120；以及，配置在外齿轮124的轴向两侧，可转动地支持偏心体轴120的一对第1、第2托架132、134。
以下，进行更详细的说明。
输入轴114可以与未图示的马达的输出轴相连接。在输入轴114的前端一体地形成有恒星齿轮116。恒星齿轮116与多个(在本例中为3个)传动齿轮118同时啮合。
各传动齿轮118分别组装在设有多个(在本例中为3个)的偏心体轴120上，并能够同时驱动3个偏心体轴120。在各偏心体轴120上，以180度的相位设置有偏心体122(122A、122B)。并且，在3个偏心体轴120上，处于各轴的轴向相同位置的合计3个偏心体122A、或122B被组装为，能够分别以相同相位在相同方向上转动。
2个外齿轮124(124A、124B)分别嵌合在这些偏心体122(122A、122B)的外周上。偏心体122和外齿轮124的嵌合为经由滚子126的滚动嵌合。将外齿轮124在轴向上并列配置两个(124A、124B)，是用于确保传递容量。各外齿轮124的轴向间隔由衬垫125规定。外齿轮124与内齿轮128内啮合。
内齿轮128与壳体130一体化，其内齿由滚子状的销128P构成。外齿轮124和内齿轮128被设定为具有较少的齿数差(例如1～6程度的齿数差)。
在外齿轮124的轴向的两侧设置有第1、第2托架132、134。第1、第2托架132、134经由螺栓140及从第2托架134一体地突出形成的连接部134A而相互连接，其整体通过角接触球轴承136、138可转动地支持在壳体130上。
上述偏心体轴120通过滚针150、152支持在第1、第2托架132、134上。通过偏心体轴120作为内轮、第1、第2托架132、134作为外轮分别起作用，滚针150、152构成“滚针轴承”。但是，由于滚针150、152无法单独承受推力方向的反力，因此在本实施方式中为了偏心体轴120的轴向的定位，采用了如下的构成。
即，在偏心体轴120上形成台阶部170、172。在该基础上，利用该台阶部170、172，而在该台阶部170、172和第1、第2托架132、134之间配置进行偏心体轴120的轴向的移动限制的垫圈(推力挡盖机构)174、176。以往，为了形成偏心体122而在该偏心体122的位移方向上形成台阶部，但在这里，在偏心体轴120上，不仅在位移方向上、沿全周(也在反位移方向上)积极地形成台阶部170、172，在该台阶部170、172的端面上能够承受推力方向的反力。
垫圈174、176通过与第1、第2托架132、134抵接，由此通过台阶部170、172进行偏心体轴120的轴向的定位，并且通过在其间夹入滚子126、传动齿轮118和另一个的滚子126，由此也进行这些部件126、118、126的轴向的定位。另外，垫圈174、176被配置为，能够相对于第1、第2托架132、134以及台阶部170、172任意一个转动。
另外，图的符号167、169为限制滚针150、152的轴向的移动的滚针压板。并且，符号142为用于连接第1、第2托架132、134和相对部件(被驱动机械)的螺栓孔，180为夹具安装部(在本例中为圆形截面，单也可以为非圆形断面)，用于安装在加工偏心体轴120时用于进行其止转的夹具(图示略)。
下面对该摆动内啮合行星齿轮装置112的作用进行说明。
当输入轴114转动时，3个偏心轴体120经由与该输入轴114啮合的传动齿轮118而同时减速转动。结果，一体地安装在各个偏心轴体120上的偏心体122以相同相位转动，外齿轮124与内齿轮128内啮合的同时摆动转动。由于内齿轮128与壳体130一体化、并处于被固定的状态，因此当偏心体轴120转动一周时，外齿轮124经由偏心体122而摆动转动，并产生该外齿轮124与内齿轮128的啮合位置依次偏移的现象。
这时，由于外齿轮124比内齿轮128齿数仅(在本实施方式中仅为1)稍微少，因此相对于处于固定状态的内齿轮128、相位仅偏移(自转)与齿数差相当的量。因此，偏心体轴120以与该自转成分相当的速度围绕输入轴114公转，支持该偏心体轴120的第1、第2托架132、134以与该公转速度相当的速度转动。由于第1、第2托架132、134经由螺栓140及连接部134A连接，因此第1、第2托架132、134成为一体(成为一个大的整体)而缓慢转动，并驱动经过螺栓孔142连接的未图示的相对部件(被驱动机械)。
另外，如本实施方式那样，在壳体130(内齿轮128)被固定时，外齿轮124和内齿轮128的相对位移能够从第1、第2托架132、134侧取出，在为第1、第2托架132、134的自转被限制的构成时，通过该第1、第2托架132、134的自转限制，而能够将该相对位移作为壳体130侧的转动(框转动)取出。
这里，该实施方式的内啮合行星齿轮装置112，在外齿轮124的两侧具有第1、第2托架132、134，3个偏心体轴120由该第1、第2托架132、134两端支持，支持刚性高，能够使外齿轮124在稳定的状态下摆动转动。
各偏心体轴120经由滚针150、152而被支持在第1、第2托架132、134上，各偏心体122和外齿轮124也经由滚子126而相互嵌合，各要素能够非常顺畅地转动，且传递容量高。并且，偏心体轴120在第1、第2托架132、134之间仅通过2个垫圈174、176而在轴向上定位，低成本、部件个数少，组装容易。
并且，由于垫圈174、176被组装为，相对于偏心体轴120、并且相对于第1、第2托架132、134都能够相对转动，因此能够减低各个抵接面上的相对转动速度，并能够较高地维持耐久性。
并且，由于能够省略球轴承64的配置，因此能够缩短轴向的尺寸，结果，在偏心体轴120的端部能够形成用于加工偏心体轴120的止转用的夹具安装部180，并且能够缩短装置整体的轴向长X1(球轴承64不存在的量)。
下面，对该工具安装部180的作用进行说明。
在图2、图3表示的现有的摇动内啮合行星齿轮12中，为了尽量缩短其轴向长X0，没有形成夹具安装部(即安装被称为“ケレ”(一种夹头)的止转装置的部分)。因此，加工偏心体轴20时，不得不在重新夹装一次再对轴向上的一半进行加工，存在加工工时数多、耗费加工时间、并且难以较高维持包含偏心体的偏心体轴的加工精度的问题。
但是，在本实施方式中，能够根据上述作用效果在装置的轴向尺寸上具有设计上的余地，因此在偏心体轴120的端部形成止转用的夹具安装部180。结果，通过对偏心体122的外周和非偏心体部(安装滚针150、152的部分)双方，仅进行一次“在支点P1，P2上夹住偏心体轴120的基础上，由安装在夹具安装部180上的夹具进行止转”的装卡，能够使用同一个凸轮磨床(图示略)一次地加工，能够短时间、简单且高精度地加工偏心体轴120。
另外，在本实施方式中，如上所述在偏心体122和外齿轮124之间配置滚子126，当在该部分也可以配置与支持偏心体轴120的滚针150、152相同规格的滚针(滚针轴承)。
并且，在上述实施方式中，考虑到轴向长度的缩短以及低成本化，而在一侧各使用一个垫圈作为“推力承受机构”，但是也可在一侧使用多个。在此情况下，通过将相邻的垫圈相互自由相对转动地组装，能够减小各部件(托架、垫圈、台阶部)之间的相对转动(摩擦)，并可进行耐久性更高、更加低振动、低噪音的运转。
并且，本发明的推力承受机构不仅限于垫圈，例如，在缩短轴向的要求不是那么强烈时，也可配置具有任意转动机构的推力承受机构。
以往，在导入这种内啮合行星齿轮装置的领域中，能够用作更低成本、轴向长度短且可得到稳定的转动性能的改良品。

Claims (5)

1、一种摆动内啮合行星齿轮装置，具有：内齿轮；外齿轮，摆动转动的同时与该内齿轮内啮合；偏心体，使该外齿轮进行上述摆动转动；具有该偏心体的偏心体轴；以及一对托架，配置在上述外齿轮的轴向两侧，且可转动地支持上述偏心体轴；其特征在于，
上述偏心体轴通过滚针轴承支持在上述托架上，在该偏心体轴上形成有台阶部，且在该台阶部和上述一对托架之间分别配置有进行偏心体轴的轴向的移动限制的推力挡盖机构。
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，
上述推力挡盖机构为垫圈。
3、如权利要求1或2所述的摆动内啮合行星齿轮装置，其特征在于，
上述推力挡盖机构被配置为，能够与上述一对托架及上述台阶部的任一个相对转动。
4、如权利要求1至3中任一项所述的摆动内啮合行星齿轮装置，其特征在于，
在上述偏心体轴的端部形成有用于加工上述偏心体轴的止转用的夹具安装部。
5、一种摆动内啮合行星齿轮装置的偏心体轴的制造方法，其特征在于，
对于权利要求4所述的偏心体轴，
在通过上述夹具安装部而防止了偏心体轴的转动的状态下，
用同一次装卡、用同一凸轮磨床对该偏心体轴的偏心体及非偏心体的双方进行加工。
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