CN101581359B

CN101581359B - 减速器的输出部结构

Info

Publication number: CN101581359B
Application number: CN2009101329072A
Authority: CN
Inventors: 石塚正幸
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: TWI369457B; DE102009019040A1; TW201000786A; KR20090119713A; JP5074292B2; JP2009275853A; CN101581359A; KR101033810B1

Abstract

本发明的减速器的输出部结构能够削减零件数量，放宽制造时尺寸的管理，以低成本且准确的尺寸精度连接减速器和对方设备。具备构成大轴承(52)的内圈构件(54)、转动构件(56)及外圈构件(58)，内圈构件作为减速器(22)的输出构件与对方设备(24)的被驱动轴连接，外圈构件的外周(58B)与减速器(22)(第二)的主体壳(46)的内周(46A)的一部分及对方设备(24)连接壳(50)的内周(50A)的一部分嵌合，作为提供安装时的基准的接合部(E2、E3)发挥功能。大轴承(52)通过内圈构件、转动构件及外圈构件，承担上述内圈构件(54)和与该内圈构件(54)连接的被驱动轴的两方向的轴向负载。

Description

减速器的输出部结构

技术领域

本发明涉及用于将减速器连接到对方设备(被驱动设备)上的减速器的输出部结构。

背景技术

减速器将马达等驱动源的旋转减速，然后传递至对方设备的被驱动轴。因此，在减速器的输出侧上，需要将减速器的主体壳(固定系统)连接到对方设备的连接壳上。此外，需要将减速器的输出构件(旋转系统)连接到对方设备的被驱动轴上。

图3表示专利文献1所公开的减速器2。

在减速器2的主体壳4的内周4A上配置有一对轴承6、8，通过该一对轴承6、8，输出构件10可自由旋转地支撑在主体壳4上。

在该基本结构下，该减速器2的主体壳(固定系统)4利用在减速器2的主体壳4的外周4B上形成的接合部E1，连接到对方设备12的连接壳14上。另外，在该说明书中“接合部”是指，2个构件抵接时作为各构件的安装位置的基准的嵌合部。即，在减速器2的主体壳4的外周4B上形成的接合部E1与对方设备12的连接壳14的内周14A嵌合，从而使减速器2的主体壳4与对方设备12的连接壳14的轴心对准，并且在轴向上进行对位。

此外，通过轴承6、8支撑在主体壳4上的输出构件(旋转系统)10在该专利文献1的例子中为实心的输出轴，通过未进行图示的键(key)与对方设备12的被驱动轴(省略图示)连接。

专利文献1：日本特开2006-226347号公报

但是，在这样的输出部结构中，例如，为了使减速器的主体壳的外周作为接合部发挥作用，需要准确地进行加工。此外，由于主体壳的内周也构成轴承的承受面，所以也需要精密地进行加工。支撑输出构件的轴承不论是使用通用件，还是自制，都需要对其内圈、外圈、转动体的全部进行包括间隙的尺寸管理在内的相应的尺寸管理。而且，输出构件的外周也当然需要精密地进行加工。

换而言之，若不正确地管理减速器的主体壳的外周以及内周、轴承的外圈的外周以及内周、转动体的直径，轴承的内圈的外周以及内周、还有输出构件的外周这些全部的半径方向的尺寸，则由于误差的积累，不能够使减速器的主体壳的轴心与对方设备的连接壳的轴心或者减速器的输出构件的轴心与对方设备的被驱动轴的轴心准确地一致。因此，要求对上述各部制造时的尺寸进行严格的管理，而且，零件数量也多，制造成本容易升高。

发明内容

本发明是为了解决这样的现有问题而做出的，其课题是削减零件数量，并且放宽制造时尺寸的管理，能够以低成本且准确的尺寸精度连接减速器和对方设备。

本发明为了解决上述课题，在构成为能够将减速器安装在被驱动设备上的减速器的输出部结构中，具备：内圈构件，构成轴承的内圈；转动构件，构成上述轴承的转动体；外圈构件，构成上述轴承的外圈；上述内圈构件作为上述减速器的输出构件与上述对方设备的被驱动轴侧连接，上述外圈构件与减速器的主体壳的内周以及上述对方设备的连接壳的内周嵌合，作为提供安装时的基准的接合部发挥功能，上述轴承通过上述内圈构件、转动构件以及外圈构件，承担上述内圈构件以及与该内圈构件连接的上述被驱动轴的两方向的轴向负载。

根据本发明，输出侧作为整体构成巨大的轴承，该轴承的内圈作为输出构件发挥功能，并且外圈的外周作为减速器的主体壳以及对方设备的连接壳双方的接合部直接发挥功能。因此，能够削减零件数量，并且能够削减要求精密尺寸管理的部位的数量，从而能够在低成本下维持准确的尺寸精度。

根据本发明，能够放宽制造时尺寸的管理以及零件的管理，以低成本并且准确的尺寸精度连接减速器和对方设备。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的一个例子的减速器的剖视图。

图2是表示本发明的其他实施方式的一个例子的减速器的剖视图

图3是表示现有减速器的输出部结构的一个例子的减速器的剖视图

附图标记说明

20…马达

22…减速器

24…对方设备

26…马达壳

28…第一主体壳

30…减速部

32…马达轴

36…连接轴

38…太阳齿轮

42…行星齿轮

44…内齿齿轮

46…第二主体壳

48…行星轮架

50…连接壳

52…大轴承

54…内圈构件

54A…V槽

56…转动构件

58…外圈构件

58A…V槽

60、64…螺钉

62…输出轴部件

T1…轨道平面

E2…减速器侧接合部

E3…对方设备侧接合部

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式的一个例子。

图1是表示本发明实施方式一个例子的减速器的输出部结构的剖视图。在本例中，示出了将与马达20一体化的减速器22连接到对方设备(被驱动设备)24上的状态。

马达20在马达壳26的凸缘部26A上通过螺钉(省略图示，仅图示中心线)与减速器22的第一主体壳28连接。马达20的马达轴32与具备摩擦连结机构34的连接轴36连接。连接轴36通过球轴承40支撑在减速器22的第一主体壳28上。在连接轴36的中空部36A中，压入与减速器22的输入轴相当的太阳齿轮38。

减速器22具备单纯为行星齿轮机构的减速部30。减速部30具有上述太阳齿轮38、在该太阳齿轮38的周围自转并公转的多个行星齿轮42以及该行星齿轮42所内接啮合的内齿齿轮44。行星齿轮42经由滚针轴承43被行星销45支撑。行星销45被支撑在行星轮架48上。因此，行星轮架48与行星齿轮42的公转同步进行自转。在本例中，行星轮架48由行星轮架板48A和行星轮架销48B构成，通过螺钉60连结并固定在后述的内圈构件54上。即，在该减速器22中，由行星轮架48以及内圈构件54构成输出构件，行星轮架48的旋转作为该减速器22的输出旋转从内圈构件54取得。另外，内齿齿轮44与减速器22的第二主体壳46一体化。

在连接有马达20的状态下，将螺钉(省略图示)插入第二主体壳46的螺钉插入孔49，将减速器22连结并固定在对方设备24的连接壳50上。

以下，详细说明该减速器22的输出部结构。

该输出部结构具备大轴承52作为其主要构成要素。该大轴承52具备：内圈构件54，构成该大轴承52的内圈；转动构件56，构成该大轴承52的转动体；外圈构件58，构成该大轴承52的外圈。

大轴承52的内圈构件54为大致圆柱状的部件，如上述那样通过螺钉60与减速部30的上述行星轮架48连接，与该行星轮架48一起作为减速器22的“输出构件”发挥功能。在本实施方式中，输出轴部件62通过螺钉64从图的左侧附设在该内圈构件54上，通过键(仅图示键槽62A)连接在对方设备24的未图示的被驱动轴侧，从而成为传递动力的结构。另外，也可以代替附设有输出轴部件62的动力传递，例如利用螺钉64的螺钉孔66使对方设备24的被驱动轴直接与内圈构件54连接。在内圈构件54中，形成有组装了转动构件56的开度90度的V槽54A，并且形成也与后述的外圈构件58对应的开度90度的V槽58A。

大轴承52的转动构件56由直径和轴长相等的辊(图示略)构成，使该辊互相改变90度朝向，组装在上述内圈构件54的V槽54A和外圈构件58的V槽58A之间。由此，大轴承52作为整体构成所谓的交叉滚子轴承。在交叉滚子轴承中，转动构件56的轨道平面(包括转动构件56重心的与轴O1垂直的平面)T1仅存在一个面，此外，在结构上，能够承担径向负载和两方向的轴向负载。另外，通过在外圈构件58的一部分于半径方向上贯通形成的组装孔71按个组装该转动构件56。

大轴承52的外圈构件58兼有减速器22的端部壳的功能。外圈构件58的外周58B为无阶梯的单纯的圆筒形状。在本实施方式中，利用该外圈构件58的外周58B为无阶梯的单纯的圆筒形状的特点，通过所谓无心磨床(centerless grinder)磨削加工该外圈构件58的外周58B。作为无心磨床已知有由工件支架(省略图示)支撑工件(在本例中为外圈构件58)，使用2个砂轮进行磨削的装置，能够将构件加工得极其接近正圆。

外圈构件58的外周58B作为与减速器22的第二主体壳46的内周46A(的一部分)嵌合的减速器侧接合部E2，以及与对方设备24的连接壳50的内周50A(的一部分)嵌合的对方设备侧接合部E3发挥功能。即，通过该减速器侧接合部E2以及对方设备侧接合部E3的功能，第二主体壳46以及大轴承52各自的轴心O1一致。此外，通过使对方设备24的连接壳50的端面50C与第二主体壳46的凸缘部46B的端面46C抵接，进行连接壳50的位于外圈构件58的外周58B上的轴向定位。另外，第二主体壳46的凸缘部46B没有形成在该第二主体壳46整个圆周方向，而以所谓“耳部”的形态，在圆周方向的4个位置上稍稍向轴向延伸，并且突出形成在半径方向上。

从图1中可以得知，在本实施方式中，外圈构件58的外周58B的大部分与对方设备24的连接壳50嵌合。即，外圈构件58的外周58B的大部分作为对方设备24的连接壳50的接合部发挥功能。

若从其与转动构件56的关系来看，在外圈构件58的外周58B上，在减速器侧接合部E2和对方设备侧接合部E3中，较长地设定对方设备侧接合部E3。此外，上述转动构件56的轨道平面T1控制在该较长设定的对方设备侧接合部E3的半径方向内侧的范围内。

另外，本实施方式的输出部作为整体形成大的轴承，内圈构件54以及外圈构件58并不是由所谓“轴承钢”形成。因此，转动构件56的传送面(内圈构件54的V槽54A，外圈构件58的V槽58A)需要另外进行硬化处理。因此，该V槽54A、58A的附近原料变硬，由此为了避免在该变硬的附近进行加工，而不将行星销45的销孔46或螺钉孔66等各孔类形成为“贯通孔”，结果在柔软的部分上容易地且高精度地形成各孔类。在形状上，作为结果，在内圈构件54上，存在与完全没有形成孔的(全部实心的)轴垂直的截面P1。

另外，图1的附图标记70是油封，该油封为了密封减速器22的内外，配置在内圈构件54和外圈构件58之间。

接着，说明具有上述输出部结构的齿轮传动马达的作用。

若使马达20的输出轴32旋转，则通过连接轴36减速器22的输入轴即太阳齿轮38旋转。在该减速器22中，由于减速部30的内齿齿轮44为固定状态，所以行星齿轮42的公转成分从行星轮架48被取出。行星轮架48通过螺钉60与大轴承52的内圈构件54一体化，内圈构件54通过螺钉64与输出轴部件62连接，因此，结果，输出轴部件62旋转，从而通过未图示的键使对方设备的被驱动轴旋转。

在此，内圈构件54通过交叉滚子型的转动构件56被支撑在外圈构件58上，因此能够承担这些径向负载和两方向的轴向负载的全部，结果，也能够应对内圈构件54的轴振摆(转矩成分)。

此外，行星轮架48(行星轮架板48A以及行星轮架销48)与该被稳定支撑的内圈构件54一体化，因此能够省略行星轮架板48A的外周的轴承。

进一步，交叉滚子型的转动构件56由相互错开90度而组装的“辊”构成，因此，几乎没有间隙(与内圈构件54以及外圈构件58之间的间隙)，能够以高的装配精度组装内圈构件54以及外圈构件58。此外，转动构件56的轨道平面T1仅有1个面，因此，若需要则能够将大轴承52的轴向厚度设计为更薄。

活用外圈构件58的外周58B为无阶梯的单纯的圆筒形状，通过无心磨床磨削加工外圈构件58的外周58B，因此能够将外圈构件58的外周58B加工得极其接近正圆。此外，外圈构件58通过该接近正圆的外周58B嵌合到减速器22的第二主体壳46的凸缘部46B以及对方设备24的连接壳50上。在此，在嵌合有减速器22的第二主体壳46的减速器侧接合部E2，以及嵌合有对方设备24的连接壳50的对方设备侧接合部E3中，更长地设定对方设备侧接合部E3(实际上，外周58B大致整个面)。因此，结果，外圈构件58在其接近正圆的外周58B的大致整个面上被嵌合支撑。特别是，在本实施方式中，没有较长地设定与“减速器22”嵌合的减速器侧接合部E2，而较长地设定与“对方设备24”嵌合的对方设备侧接合部E3，因此通过所谓对方设备的大质量的构件来进行嵌合支撑。因此，能够照原样利用对方设备的连接壳的刚性作为支撑的基础，能够确保更高的刚性。

进一步，这样，在以高刚性稳定支撑的外圈构件58的对方设备侧接合部E3的半径方向内侧配置有转动构件56的传送面T1，因此(与例如接合部的轴向尺寸短，在从该接合部轴向位置远离的位置的半径方向内侧具有转动构件56的传送面的结构相比)能够极其稳定地承受从转动构件56侧传递来的径向负载和轴向负载，或振摆等转矩负载。

无需与上述的现有例子详细地进行比较即可知，在本实施方式中能够将要求进行严格尺寸管理的加工面的个数控制在最小限度内，误差的积累减少与此相对应的部分，能够进行确保了高尺寸精度的装配。

另外，在上述实施方式中上述大轴承52作为整体构成交叉滚子轴承，但在本发明中，不一定需要作为整体构成交叉滚子轴承。例如，也可以如图2所示，在内圈构件154和外圈构件158之间，作为“转动构件”配置能够承受轴向一侧的轴向负载的第一转动构件156A，和在轴向与该第一转动构件156A分离配置的能够承受轴向另一侧的轴向负载的第二转动构件156B，大轴承152(存在第一、第二转动构件156A、156B的轨道平面T101A、T101B的2个面)构成为斜置轴承。此时，大轴承152也能够通过内圈构件154，第一、第二转动构件156A、156B以及外圈构件158，作为整体承担内圈构件154以及与该内圈构件154连接的对方设备124的被驱动轴(省略图示)的两方向的轴向负载，从而能够得到与上述相同的作用效果。

另外，在这样转动构件156的轨道平面具有T101A、T101B这2个面的轴承结构的情况下，该2个轨道平面T101A、T101B都存在于较长设定的接合部(在本实施方式中为对方构件侧接合部E103)的半径方向内侧即可。由此，再加上各轨道平面T101A、T101B在轴向分离这一点，对于内圈构件154的轴振摆尤其能够得到良好的支撑特性。

对于其他的结构，与上述实施方式大致相同，因此，在图中，对于与图1所示的结构相同或功能相同的部分，在图2中后两位标注与图1相同的附图标记，省略重复说明。

另外，在上述实施方式中，外圈构件的外周为无阶梯的单纯的圆筒形状，(活用该单纯的形状)通过无心磨床进行磨削加工，由此高精度地加工构成接合部的外圈构件的外周。但是，在本发明中，外圈构件的外周的形状为无阶梯的单纯的圆筒形状不是必要的，例如，在使对方设备的连接壳的嵌合在外圈构件的轴向的途中终止的情况下，可以形成阶梯。即，在本发明中，对于使对方设备的连接壳或减速器的主体壳相对于外圈构件的外周嵌合成哪种程度，没有特别的限定。即使在无阶梯的圆筒形状的情况下，也可以不必使整个外周成为接合部。

内圈构件的形状也不限定于上述形状，各孔可以形成为(例如在半径方向上有足够空间时)贯通孔。此时，能够进一步缩短内圈构件的轴向长度。

此外，减速器具体的减速部的结构也不限定于上述结构。

产业上的可利用性

本发明能够作为各种减速器的输出部的结构进行广泛利用。

Claims

1.一种减速器的输出部结构，构成为能够将减速器安装在作为对方设备的被驱动设备上，其特征在于，具备：

内圈构件，构成轴承的内圈；

转动构件，构成上述轴承的转动体；以及

外圈构件，构成上述轴承的外圈；

上述内圈构件作为上述减速器的输出构件与上述对方设备的被驱动轴侧连接，

上述外圈构件与减速器的主体壳的内周以及上述对方设备的连接壳的内周嵌合，作为提供安装时的基准的接合部发挥功能，

上述轴承通过上述内圈构件、转动构件以及外圈构件，承担上述内圈构件以及与该内圈构件连接的上述被驱动轴在作为该被驱动轴的轴向一侧和轴向另一侧的两方向上的轴向负载。

2.根据权利要求1所述的减速器的输出部结构，其特征在于，

上述外圈构件的外周为无阶梯的单纯的圆筒形状。

3.根据权利要求1或2所述的减速器的输出部结构，其特征在于，

在上述外圈构件外周上的上述减速器的主体壳所嵌合的减速器侧接合部和上述外圈构件外周上的对方设备的连接壳所嵌合的对方设备侧接合部中，将任意一方设定为长于另一方，并且，包括上述转动构件重心的与上述输出构件的轴垂直的平面存在于该较长设定一方的接合部的半径方向内侧。

4.根据权利要求1或2所述的减速器的输出部结构，其特征在于，

上述轴承为包括上述转动构件重心的与上述输出构件的轴垂直的平面仅存在1个面的交叉滚子轴承。

5.根据权利要求1或2所述的减速器的输出部结构，其特征在于，

上述轴承作为上述转动构件具备：第一转动构件，能够承受轴向一侧的轴向负载；以及第二转动构件，与该第一转动构件在轴向上分离配置，能够承受轴向另一侧的轴向负载，上述轴承是包括上述第一、第二转动构件重心的与上述输出构件的轴垂直的平面存在2个面的轴承。