CN102654174B - 减速装置及其系列 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于，提供一种与现有技术相比小型且减速比范围宽、具有涡轮机构的减速装置。减速装置(10)具备发动机M、连结于发动机M的第一减速单元(20)、和第二减速单元(30)。第一减速单元(20)具有作为锥齿轮机构的准双曲面齿轮机构(22)和作为圆柱齿轮机构的斜齿轮机构(24)，第二减速单元(30)具有涡轮机构(32)。从发动机M到最终输出轴(34)的动力传递路径为U字状，因此减速装置(10)的整体尺寸与现有减速装置相比更小。通过将作为圆柱齿轮机构的斜齿轮机构(24)设成多级，能够提供具有宽范围的减速比的减速装置。

Description

减速装置及其系列

技术领域

本发明涉及一种减速输出发动机动力的减速装置，特别地，涉及发动机动力经锥齿轮机构、圆柱齿轮和涡轮机构而输出的减速装置(以下，简称为”减速装置”)及其系列(series)。

背景技术

对所有机械产品而言都有小型化的需求，对减速装置也不例外。另外，不仅要求小型，还要求在一个减速装置中具有宽范围的减速比。而且，从节能、节电的要求出发，需要动力传递效率良好。

因此，开发了组合多个减速机单元，从而能在一个减速装置中实现宽范围的减速比的减速装置及其系列。其中，涡轮机构安静性优异，因此提出了很多利用涡轮机构的减速装置。作为其一例列举如下。

现有技术文献

专利文献1：特开2003-278846号公报

专利文献2：特开2006-200605号公报

在专利文献1中公开了一种使减速机和发动机的组合-选择容易并灵活应对使用用途且能合理使用的齿轮传动马达(gearedmotor)用减速装置、齿轮传动马达及其系列。该减速装置中，连结于发动机的输入轴与直交轴型减速机连结，直交轴型减速机的输出轴与平行轴型减速机连结，平行轴型减速机的输出轴为最终输出轴并与外部装置连结。作为直交轴型减速机的一例，可列举涡轮机构，但在该结构中，不得不放大涡轮机构以得到高减速比，从而无法维持减速装置的小型尺寸。而且，在提高涡轮机构减速比的情况下，由于其齿轮特性而使动力传递效率降低，因此需要增大发动机的容量，从而无法满足节能、节电的要求。另外，为了得到大的减速比，提出了在发动机和直交轴型减速机之间再夹入一个平行轴型减速机的结构，但是该构成无法实现进一步小型化。

在专利文献2中公开了一种可由一般技术人员进行减速单元连结操作且利用减速单元的组合来实现宽幅减速比的减速装置。该减速装置中，连结于发动机的输入轴与多级斜齿轮单元连结，多级斜齿轮单元的输出轴与涡轮单元连结，涡轮单元的中空轴与外部装置连结。如果利用该结构，可提供动力传递效率优秀且实现了高减速比的减速装置。然而，存在装置的长度变长且缺乏小型性的问题。

发明内容

本发明要解决的课题

因此，本发明鉴于上述的问题，其目的在于提供一种与现有技术相比小型且减速比范围宽、动力传达效率优异的具有涡轮机构的减速装置。

解决课题的方法

本发明通过以下第一方案的减速装置解决了上述的课题，该减速装置的特征在于，具备：发动机；第一减速单元，其具有锥齿轮机构和圆柱齿轮机构，所述锥齿轮机构连结于该发动机，所述圆柱齿轮机构具有连结于该锥齿轮机构的中空输出轴；第二减速单元，其具有蜗杆轴突出的涡轮机构，

所述第一减速单元和第二减速单元通过在所述中空输出轴中插入所述蜗杆轴而连结，且所述第一、第二减速单元凹窝结合。

以下第二至第四方案为第一方案的优选方案。

另外，第二方案的减速装置，其中，圆柱齿轮机构以多级形式构成也可以。

另外，第三方案的减速装置，优选地，具备连接第一减速单元和第二减速单元的接合器，该接合器与第一减速单元和第二减速单元分别凹窝结合。

另外，第四方案的减速装置，优选地，用于紧固第一减速单元和第二减速单元或接合器、或者第二减速单元和接合器的多个螺栓的间隔相等，并且多个螺栓的中心配置在同一圆上，而且蜗杆轴和中空输出轴的中心与圆的中心处于同一位置。

此外，第五方案是一种第一至第四方案的任一方案的减速装置的系列，其能够组合具有多个减速比的第一减速单元的群(group)和具有多个减速比的第二减速单元的群。

发明效果

根据第一方案的发明，由于减速装置在第一减速单元上具有由锥齿轮机构构成的直交轴型减速机并在第二减速单元上具有由涡轮机构构成的直交轴型减速机，因此，发动机的动力直交两次而传递。根据该构成，从发动机到最终输出轴的动力传递路径呈U字状，因此与现有的具有普通L字状的动力传递路径的减速装置相比，能够使减速装置的整体尺寸变小。因此，可设置在迄今为止无法设置的空间中。另外，第一减速单元具有锥齿轮机构和平行齿轮机构两种减速机构，并且，第二减速单元具有涡轮机构，因此能够容易制造具有范围较宽的减速比的减速单元。此外，通过在第一减速单元的中空输出轴中插入第二减速单元的蜗杆轴而连结，并通过凹窝结合来确保这些轴的同芯度，因此能够简便地进行减速单元的分离-连结操作。

另外，根据第二方案的发明，由于圆柱齿轮机构为多级结构，因此与第一方案的发明相比，能够制造具有较宽范围的减速比的减速装置。另外，如果通过将圆柱齿轮机构设成多级结构来增大减速比，则无需提高涡轮机构的减速比，因此有利于实现小型化、节能、节电。

另外，根据第三方案的发明，由于具备连接第一减速单元和第二减速单元的接合器，因此就能通过选择与各减速单元相吻合的接合器来连结两个减速单元。即，即使是螺栓配置间隔不同的减速单元，也能通过介入接合器来连结，因此能够增加两个减速单元组合的变化。另外，接合器和两个减速单元是凹窝结合，因此能够确保同芯度并能够简便地进行分离-连结操作。

另外，根据第四方案的发明，用于固定第一减速单元和第二减速单元或接合器的连结、或者固定第二减速单元和接合器的连结的、多个螺栓的间隔相等，且蜗杆轴和中空输出轴的中心与连结多个螺栓中心的圆的中心位置相同，因此可将第一减速单元改变角度而安装在第二减速单元。即，无需增加加工或新制造部件而能够容易避开减速装置周边的障碍物。

而且，如第五方案的发明那样，如果将具有各种减速比的第一减速单元和第二减速单元进行系列化，就能够根据组合情况迅速提供满足所有规格要求的减速装置，另外，根据使用环境，通过交换第一减速单元和第二减速单元，能够事后改变减速比。

附图说明

图1是将本发明的第一实施方案的一部分作为剖面的主视图。

图2是本发明的第一实施方案的示意图。

图3是将本发明的第二实施方案的一部分作为剖面的主视图。

图4是本发明的第二实施方案的示意图。

图5是本发明的第三实施方案的示意图。

图6是图1的沿6-6线的剖面图。

图7是将第一减速单元改变角度而安装在第二减速单元的侧视图。

附图标记说明

10减速装置

12螺栓

20第一减速单元

22锥齿轮机构(准双曲面齿轮机构)

24圆柱齿轮机构(斜齿轮机构)

26中空输出轴

30第二减速单元

32涡轮机构

32a蜗杆轴

40接合器

42螺栓

具体实施方案

以下，参照图1-7对本发明的实施方案进行说明。但是，本发明不限于该实施方案。

图1是将本发明的减速装置10的一部分作为剖面的主视图。减速装置10具备发动机M、连结于发动机M的第一减速单元20、和第二减速单元30。第一减速单元20具有作为锥齿轮机构的准双曲面齿轮(hypoidgear)机构22和作为圆柱齿轮机构的斜齿轮(helicalgear)机构24，第二减速单元30具有涡轮机构32。然而，发动机M的动力传递到准双曲面齿轮机构输入齿轮22a，并减速传递至准双曲面齿轮机构输出齿轮22b。接着，该动力从设在准双曲面齿轮机构输出齿轮22b轴上的斜齿轮机构输入齿轮24a减速传递至斜齿轮机构输出齿轮24b和作为其轴的中空输出轴26。另外，该动力通过连结于中空输出轴26的蜗杆轴32a从涡轮机构输入齿轮32b减速传递至涡轮机构输出齿轮32c。该涡轮机构输出齿轮32c的轴成为最终输出轴34。图1中，最终输出轴34是中空的，但也可以是实心的。此时，如图2箭头所示，从发动机M到最终输出轴34的动力传递路径呈U字状，因此，与现有的具有通常L字状的动力传递路径的减速装置相比，能使减速装置10的整体尺寸变小。另外，如图1所示，能通过将蜗杆轴32a插入中空输出轴26来连结两个减速单元，进而在两个减速单元上形成凹窝(inlow)结合部52来确保蜗杆轴32a和中空输出轴26的同芯度，因此，能够容易进行分离-连结操作。此外，蜗杆轴32a和中空输出轴26被键式(key)紧固(締結)，两个减速单元连结后通过多个螺栓12来紧固。

接着，图3是将在第一减速单元20和第二减速单元30之间具备接合器(adapter)40的本发明的第二实施方案的减速装置10a的一部分作为剖面的主视图。发动机M的动力传递路径与第一实施方案相同，因此省略其说明。在第一减速单元20和接合器40之间形成凹窝结合部52，另外在接合器40和第二减速单元30之间形成凹窝结合部54，从而确保蜗杆轴32a和中空输出轴26的同芯度。此外，第一减速单元20和接合器40用螺栓12紧固，接合器40和第二减速单元30用螺栓42紧固。因此，与第一实施方案相同地容易进行分离-连结操作。

在此，对两个减速单元的连结结构进行说明。图2、4是本发明的第一实施方案和第二实施方案的结构的示意图。如图2所示，本发明的第一实施方案中，第一减速单元20和第二减速单元30能以分离-连结部50为界进行装卸。根据该结构，能够使具有多个减速比的减速单元系列化，另外，通过交换第一减速单元20或第二减速单元30的任一个，能事后实现与使用环境相应的减速比。接着，如图4所示，本发明的第二实施方案中，第一减速单元20和接合器40能以分离-连结部50为界进行装卸，且接合器40和第二减速单元30能以分离-连结部51为界进行装卸。根据该结构，即使用于固定第一减速单元20和第二减速单元30的连结的螺栓的配置间隔不同，也可以通过介入接合器40来连结两个减速单元。即，通过选择与减速单元相吻合的接合器40，使可安装的减速单元的种类增加。

但是，根据本发明的第一实施方案和第二实施方案的结构，即，通过图2、4所示的一组准双曲面齿轮机构22、斜齿轮机构24、涡轮机构32的组合，能够制造一个1/25-1/3600的作为减速装置具有宽幅减速比的减速装置的系列。而且，如图5所示，使作为圆柱齿轮机构的斜齿轮机构24具有两级结构，由此能够制造具有达到1/12000的减速比的减速装置的系列。特别地，制造减速比大的减速装置的时候，如果将圆柱齿轮机构设成多级结构，则与具有一组圆柱齿轮机构的结构相比，就无需增大涡轮机构的减速比，因此，能够避免伴随涡轮机构减速比的增大而出现的涡轮机构的尺寸增大、动力传递效率变差。

接着，对用于固定两个减速单元之间、各减速单元和接合器之间连接的螺栓的配置间隔进行说明。图6的(a)是图1的沿6-6线的剖面图。而且，(b)、(c)是分别设置多个螺栓配置间隔不同的接合器时沿6-6线的剖面图。如(a)、(b)所示，多个螺栓12的配置间隔相等，蜗杆轴32a的中心与连结螺栓中心的圆C的中心处于同一位置。另外，如(c)所示，使多个螺栓42的中心在同一圆周上并使配置间隔相等，由此，如图7所示，能使第一减速单元20改变角度而连结在第二减速单元30，例如，当试图避开妨碍物时，能够无需增加加工或新制造部件而应付所述情况。

如上述说明，根据本发明，通过具备第一减速单元和第二减速单元，能够提供与现有技术相比小型且具有减速比范围较宽的减速装置，其中第一减速单元具备圆柱齿轮机构，该圆柱齿轮机构具有锥齿轮机构和连结于锥齿轮机构的中空输出轴，第二减速单元具备蜗杆轴突出的涡轮机构。另外，通过在中空输出轴中插入蜗杆轴，两个减速单元连结且两个减速单元凹窝结合，因此普通操作人员能容易进行分离-连结操作。因此，对于销售者而言，有能将具有宽范围减速比的各减速单元系列化而进行销售的优势，另外，对于使用者而言有通过交换各减速单元，能事后调节与使用环境相应的减速比的优势。而且，通过在两个减速单元之间介入接合器，能够增加用于安装的减速单元的种类。另外，能提供如下减速装置：使用于固定两个减速单元之间或两个减速单元和接合器之间的连接的螺栓配置在连结各螺栓中心的同一圆上且使配置间隔相等，并使蜗杆轴和中空输出轴的中心与连结螺栓中心的圆的中心处于同一位置，由此能够将两个减速单元改变角度而连结在一起，即使在设置处有妨碍物，也无需增加加工或新制造部件而应付所述情况。

Claims (3)

1.一种减速装置，其特征在于，

具备：发动机；第一减速单元，其具有锥齿轮机构和圆柱齿轮机构，所述锥齿轮机构连结于该发动机，所述圆柱齿轮机构具有连结于该锥齿轮机构的中空输出轴；第二减速单元，其具有蜗杆轴突出的蜗轮机构，

并且具备连接所述第一减速单元和第二减速单元的接合器，

所述第一减速单元和第二减速单元通过与所述接合器分别凹窝结合，并在所述中空输出轴中插入所述蜗杆轴而连结，

用于紧固第二减速单元和接合器的多个螺栓的间隔相等，并且所述多个螺栓的中心配置在同一圆上，而且所述蜗杆轴和中空输出轴的中心与所述圆的中心处于同一位置。

2.权利要求1所述的减速装置，其中，所述圆柱齿轮机构以多级形式构成。

3.一种权利要求1或2所述的减速装置的系列，其能够组合具有多个减速比的所述第一减速单元的群和具有多个减速比的所述第二减速单元的群。