CN102713347A - 齿轮传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种齿轮传动装置，具有内齿齿轮和外齿齿轮，该外齿齿轮与该内齿齿轮啮合并且相对于该内齿齿轮作偏心转动。内齿齿轮的构成包括第1凹部和内齿销，该第1凹部沿圆周方向依次形成在壳体的内周面上，该内齿销插入该第1凹部中。在壳体的内周面上还形成有第2凹部，该第2凹部形成在从第1凹部的中心起沿圆周方向相当于外齿齿轮的齿距的距离内。第2凹部用于保持润滑剂。

Description

齿轮传动装置

技术领域

本申请要求申请日为2010年1月7日的日本发明专利申请第2010-001941号的优先权，本说明书参照并援引上述申请的所有内容。本发明涉及一种偏心转动式齿轮传动装置，尤其是涉及一种齿轮传动装置的内齿齿轮结构，该齿轮传动装置具有内齿齿轮和外齿齿轮，该外齿齿轮与该内齿齿轮啮合并且相对于该内齿齿轮作偏心转动。

背景技术

人们公知如下一种齿轮传动装置，其内齿齿轮和外齿齿轮啮合且其中之一的齿轮相对于另一齿轮作偏心转动。这种齿轮传动装置有时被称为偏心转动式齿轮传动装置。在偏心转动式齿轮传动装置中，内齿齿轮的齿数与外齿齿轮的齿数不同。若是外齿齿轮作偏心转动的类型，外齿齿轮支承在支架上。外齿齿轮和内齿齿轮啮合且作偏心转动时，对应于两齿轮的齿数之差，支架相对于内齿齿轮缓慢转动。在日本发明专利公开公报特开平5-180278号中公开有上述齿轮传动装置的一个例子。在以下说明中，将日本发明专利公开公报特开平5-180278号称为专利文献1。如专利文献1所示，内齿齿轮大多由多个槽和多个圆柱形部件构成，该槽沿圆周方向形成在壳体的内周面上，该圆柱形部件分别插入各槽中。另外，若是内齿齿轮作偏心转动类型的齿轮传动装置，内齿齿轮支承在支架上。内齿齿轮作偏心转动时，支架随之相对于内齿齿轮缓慢转动。

在齿轮传动装置中，为降低内齿齿轮和外齿齿轮之间的磨耗，向壳体内封入润滑剂。既有外齿齿轮完全浸入润滑剂中的类型，又有只是外齿齿轮的一部分浸入润滑剂中的类型。若为后者，外齿齿轮和内齿齿轮作相对转动时，润滑剂随之在壳体内移动。这样，润滑剂会遍布到外齿齿轮的所有齿和内齿齿轮的所有齿上。

如专利文献1的图3所示，在外齿齿轮和内齿齿轮啮合之处，外齿齿轮的齿顶和壳体的内周面之间的间隙变窄。因此，润滑剂会从内齿齿轮和外齿齿轮之间被挤出。这样，留在壳体内周面（内齿齿轮的齿之间）的润滑剂的量变得较少。一般情况下，由于偏心转动式齿轮传动装置的齿轮比大，浸入润滑剂中的部分（内齿齿轮的齿或外齿齿轮的齿）转动一周的速度较低。因此，向壳体内周面与内齿齿轮的齿之间供应润滑剂的速度较低。对于偏心转动式齿轮传动装置，人们期待着其具有以下结构：保持在内齿齿轮的齿之间（壳体内周面）的润滑剂更多。

如上所述，在偏心转动式齿轮传动装置中，有外齿齿轮作偏心转动的类型和内齿齿轮作偏心转动的类型。在以下说明中，说明外齿齿轮作偏心转动的类型。另外，对于外齿齿轮作偏心转动的类型，还有外齿齿轮作偏心转动且支架也转动的类型和内齿齿轮随外齿齿轮的偏心转动而转动的类型。在以下说明中，说明外齿齿轮作偏心转动且支架也转动的类型。还有，本发明所公开的技术方案能够适用于上述所有类型的齿轮传动装置。

发明内容

与现有技术中的齿轮传动装置相比，采用本说明书所公开的技术方案的齿轮传动装置，能使保持在齿和齿之间的润滑剂更多。该齿轮传动装置具有内齿齿轮和外齿齿轮，该外齿齿轮与该内齿齿轮啮合并且相对于该内齿齿轮作偏心转动。内齿齿轮的构成包括第1凹部和圆柱形部件，该第1凹部沿圆周方向依次形成在壳体的内周面上，该圆柱形部件插入第1凹部中。还有，在壳体的内周面上还形成有第2凹部，该第2凹部形成在从第1凹部的中心起沿圆周方向相当于外齿齿轮的齿距的距离内。上述齿轮传动装置中，在内齿齿轮和外齿齿轮啮合之处，也能够将润滑剂保持在第2凹部中。

在本说明书所公开的齿轮传动装置的一个实施方式中，上述第2凹部的形成位置也可以是从第1凹部的中心起相当于外齿齿轮的齿距的一半的位置。对于适用了齿轮传动装置的装置，作为输出动力的转动，有时要求该齿轮传动装置能向正反两个方向转动。即，外齿齿轮（支架）不仅向一个方向（正方向）转动，有时还要向反方向转动。如果第2凹部形成在上述位置，不论向正反方向的哪一方转动，外齿齿轮的齿顶与第2凹部的相对运动都相同。因此本发明能够实现以下齿轮传动装置：其第2凹部附近的润滑剂的流动方式不会因转动方向的不同而产生偏差。

【发明效果】

采用本说明书所公开的技术方案时，能够提供如下一种齿轮传动装置：能使保持在内齿齿轮的齿之间的润滑剂更多。

附图说明

图1是表示齿轮传动装置的剖面图。

图2是表示图1中用虚线Ⅱ围起的范围的放大剖面图。

具体实施方式

图1是表示沿与其轴线方向（轴线100a）垂直相交的面剖切齿轮传动装置100而得的剖面图。为使附图更清晰，对于部分零件省略了表示剖面的剖面线。齿轮传动装置100具有外齿齿轮2和内齿齿轮5。内齿齿轮5由齿轮传动装置100的壳体4和内齿销6构成。另外，内齿销6是圆柱形部件的一个例子。壳体4的内周面为圆柱形，内齿销6插入形成在壳体4的内周面的槽中。关于内齿齿轮5的详细情况将在后面进行叙述。

在外齿齿轮2上形成有通孔14、16和22。通孔22形成在外齿齿轮2的中央。与通孔22相比，通孔14和16形成在外齿齿轮2的径向方向上的外侧。通孔14和16沿外齿齿轮2的圆周方向交错形成。通孔14形成有3个，偏心体12经圆柱滚子轴承10卡合在各个通孔14中。偏心体12形成在曲轴8上。曲轴8朝向与附图垂直相交的方向、即齿轮传动装置100的轴线100a的方向延伸。附图标记8a表示曲轴8的轴线。轴线8a平行于轴线100a。曲轴8的两端支承在支架上且能转动。在轴线100a的方向上，支架由位于外齿齿轮2的两侧的1对圆板（省略其图示）和用于连接该1对圆板的轴18构成。曲轴8的各端分别支承在1对圆板上。

通孔16形成有3个，上述轴18贯穿各个通孔16。由于轴18是支架的一部分，所以在以下说明中，有时将轴18称为支架18。在轴18上设有螺孔20。利用螺孔20，轴18被螺栓紧固在上述圆板上。通孔22在齿轮传动装置100的轴线100a的方向上贯通。能使配线、配管等穿过通孔22中。

当曲轴8转动时偏心体12围绕轴线8a作偏心转动。卡合在偏心体12上的外齿齿轮2与内齿齿轮5啮合且作偏心转动。在齿轮传动装置100中，内齿齿轮5的所有齿（内齿销6）始终与外齿齿轮2接触。即，外齿齿轮2边改变与内齿齿轮5的啮合程度边相对于内齿齿轮5作偏心转动。外齿齿轮2的齿数与内齿齿轮5的齿数（内齿销6的数量）不同。因此，当外齿齿轮2作偏心转动时，对应于外齿齿轮2和内齿齿轮5的齿数之差，对外齿齿轮2进行支承的支架18转动。即，当曲轴8转动时支架18相对于壳体4转动。支架18的轴线等同于齿轮传动装置100的轴线100a。支架18相当于齿轮传动装置100的输出轴。

如上所述，支架18随着曲轴8的转动而在壳体4的内侧转动。若将齿轮传动装置设置成输出轴的轴线（即轴线100a）呈水平状态时，润滑剂会因外齿齿轮2的转动而被提供。因此，只要向壳体4内注入能使外齿齿轮2的一部分浸入的量的润滑剂，就能够将润滑剂提供到所有内齿齿轮5的齿之间（壳体4的内周面）。

参照图2说明内齿齿轮5。图2是表示图1中用虚线Ⅱ围起的范围的放大图，表示外齿齿轮2和内齿齿轮5之间紧密啮合之处。如上所述，内齿齿轮5由壳体4和内齿销6构成。多个销插入槽36沿圆周方向依次形成在壳体4的内周面30上。多个销插入槽36沿圆周方向等间隔地形成在内周面30上。各个销插入槽36沿轴线100a（参照图1）延伸。销插入槽36中插入有内齿销6。销插入槽36的节距（内齿齿轮5的齿距）Pa与外齿齿轮2的齿距Pb相等。因此，在外齿齿轮2和内齿齿轮5之间紧密啮合之处，外齿齿轮2的齿顶位于相邻的内齿销6之间。换言之，外齿齿轮2的齿顶位于相邻的销插入槽36之间。

润滑油槽38形成在相邻的销插入槽36之间的壳体4的内周面30上。相邻的销插入槽36之间都形成有润滑油槽38（也可参照图1）。换言之，所有相邻的2个销插入槽36之间的空间内均形成有润滑油槽38。销插入槽36是“第1凹部”的一个例子，润滑油槽38是“第2凹部”的一个例子。设置润滑油槽38的目的在于存留润滑剂。润滑油槽38可以是圆形凹部，也可以是沿轴线100a的方向延伸的凹部。另外，销插入槽36和润滑油槽38也可沿轴线100a的方向延伸到壳体4的内周面的两端。只要润滑油槽38是形成在壳体4的内周面30上的凹部，其形状可以是任意的。

本实施例中的润滑油槽38沿壳体4的圆周方向形成在从销插入槽36的中心起相当于外齿齿轮2的齿距Pb的一半的位置。即，润滑油槽38形成在相邻的2个销插入槽36的中点之处。如图2所示，在外齿齿轮2和内齿齿轮5之间紧密啮合之处，外齿齿轮2的齿底正对着内齿销6的中心（即销插入槽36的中心）。外齿齿轮2的齿顶则正对着润滑油槽38。即使外齿齿轮2的齿顶接近壳体4的内周面30，也可在润滑油槽38中保持润滑剂。如果没有形成润滑油槽38，在外齿齿轮2的齿顶接近壳体4的内周面30时，润滑剂会从由相邻的2个内齿销6和其间的壳体内周面30划定的空间中被挤出。在本实施例的齿轮传动装置100中，由于在内齿齿轮5的内周面形成有用于保持润滑剂的润滑油槽38，所以能在内齿齿轮5的齿和齿之间保持更多的润滑剂。这样，与现有技术中的齿轮传动装置相比，本发明能降低内齿齿轮5和外齿齿轮2之间的磨耗。

还有，润滑油槽38的形成位置只要是从销插入槽36的中心起相当于外齿齿轮2的齿距Pb的距离内即可。即，只要是在相邻的2个销插入槽36之间，润滑油槽38可形成在任何一个位置上。与润滑油槽38的位置无关，本发明能在壳体4的内周面30上保持润滑剂。但是如上所述，优选润滑油槽38的形成位置为相邻的2个销插入槽36的中点。在齿轮传动装置100中，外齿齿轮2的齿顶则正对着相邻的2个销插入槽36的中点。即，在相邻的2个销插入槽36的中点之处，外齿齿轮2的齿顶最接近壳体4的内周面30。通过在上述位置设置润滑油槽38，可使润滑油槽38中的润滑剂易于供应给外齿齿轮2。这样，能使内齿齿轮5和外齿齿轮2之间的油膜难以破裂。

对于适用了齿轮传动装置的某些装置，齿轮传动装置100的外齿齿轮2（支架18）相对于壳体4有时正转而有时反转。例如将齿轮传动装置用于机械手的关节时，要求该齿轮传动装置能够向正反两个方向转动。因此，外齿齿轮2的齿顶相对于壳体4的内周面30，有时从图2的纸面右侧接近而有时从左侧接近。如果润滑油槽38形成在相邻的2个销插入槽36的中点之处，不论外齿齿轮2朝向正反方向的哪一方转动，虽有左右方向的不同，外齿齿轮2的齿顶与润滑油槽38的相对运动都相同。即，不论向正反方向的哪一方转动，虽有流动方向的不同，但在润滑油槽38附近的润滑剂的流动方向是相同的。通过在相邻的2个销插入槽36的中点之处形成润滑油槽38，可使保持在润滑油槽38中的润滑剂的量不会因转动方向不同而产生偏差。

如图1所示，在齿轮传动装置100中，所有的销插入槽36中都嵌入有内齿销6。因此，能够由外齿齿轮2向内齿齿轮5传递较大的扭矩。更详细地讲，如果所有的销插入槽36中都嵌入有内齿销6，外齿齿轮2和内齿齿轮5之间的总啮合面积会增大。这样，能在外齿齿轮2和内齿齿轮5之间传递较大的扭矩。这意味着，传递相同的扭矩时，外齿齿轮2和内齿齿轮5之间的总啮合面积越大，施加给齿轮的载荷变得越小。如果施加给齿轮的载荷较小，那么例如噪音会变得较小。

在齿轮传动装置100中，有时不向等间隔地形成的销插入槽36的若干个中插入内齿销6。这时，有外齿齿轮2的2个以上的齿顶位于相邻的内齿销6之间。即使在此时，只要润滑油槽38形成在从销插入槽36的中心起相当于外齿齿轮的齿距Pb的距离内，就能使内齿齿轮5和外齿齿轮2之间的油膜难以破裂。

另外，取出若干个内齿销6时，润滑剂还可以保持在销插入槽36中。但是，如上所述，在内齿齿轮5和外齿齿轮2接近之处，外齿齿轮2的齿底正对着销插入槽36，外齿齿轮2的齿顶正对着润滑油槽38。在外齿齿轮2的齿顶正对着的位置，外齿齿轮2和壳体4的内周面30之间的间隙变得最小。通过在外齿齿轮2的齿顶正对着的位置设置润滑油槽38，能有效地减少内齿齿轮5和外齿齿轮2之间的油膜破裂的问题。

还有，优选在所有相邻的销插入槽之间都形成润滑油槽，也可在部分相邻的销插入槽之间形成润滑油槽。或者是在内齿齿轮（壳体）的朝向已经预先确定为铅垂方向时，只在内齿齿轮不浸入润滑剂中的部分形成润滑油槽。如上所述，外齿齿轮与内齿齿轮作相对转动。即使不在相邻的销插入槽之间的整个区域都形成润滑油槽，随着外齿齿轮（支架）的转动，润滑剂也会从润滑油槽或浸入润滑剂中的部分提供给其他部分。另外，在上述实施例中，在相邻的销插入槽之间形成有一个润滑油槽，但也可在相邻的销插入槽之间形成多个润滑油槽。

下面叙述有关偏心转动式齿轮传动装置的注意事项。如上所述，在齿轮传动装置100中，由形成在壳体4的内周面30上的销插入槽36和内齿销6构成内齿齿轮5。以下将该类型的内齿齿轮称为内齿销式齿轮。内齿销能在销插入槽内转动。因此，即使是弯曲成圆弧形的齿面，由于在内齿齿轮和外齿齿轮之间不产生相对滑动，所以内齿销式齿轮在扭矩传递特性或静音性方面表现优异。因此，内齿销式齿轮适用于偏心转动式齿轮传动装置而被广泛使用。请大家注意，在现有技术中，对于壳体内周面的形状，除了销插入槽以外，人们并未给以关注。

上面详细说明了本发明的具体实施例，但是这些实施例只是几个示例而已，并不用来限定本专利申请的保护范围。本专利申请的权利要求书中所记载的技术方案包含对上述示例的具体实施例进行各种变型、改变后的技术方案。本说明书或者附图中所说明的技术特征，并不局限于申请时权利要求书中所述的组合，其单独或者通过各种组合而具有技术实用性。另外，虽然本说明书或者附图所示的技术方案能同时实现多个目的，但是只要实现其中的一个目的其也具有技术实用性。

Claims (3)

1.一种齿轮传动装置，具有内齿齿轮和外齿齿轮，该外齿齿轮与该内齿齿轮啮合并且相对于该内齿齿轮作偏心转动，

上述内齿齿轮的构成包括第1凹部和圆柱形部件，该第1凹部沿圆周方向依次形成在壳体的内周面上，该圆柱形部件插入该第1凹部中，其特征在于，

在壳体的内周面上还形成有第2凹部，该第2凹部形成在从第1凹部的中心起沿圆周方向相当于外齿齿轮的齿距的距离内。

2.根据权利要求1所述的齿轮传动装置，其特征在于，

上述第2凹部的形成位置是从第1凹部的中心起相当于上述齿距的一半的位置。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮传动装置，其特征在于，

在所有相邻的第1凹部之间都形成有第2凹部。

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