CN102840279B - 摆动内啮合型减速装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分配型的摆动内啮合型减速装置(Go)，其具备具有第1、第2偏心体(31A～33A、31B～33B)并在从第1、第2外齿轮(12A、12B)的中心偏移的位置贯穿该第1、第2外齿轮的多个偏心体轴(21～23)，且具备：一对第1、第2轮架体(42A、42B)，设置于第1、第2外齿轮的轴向两侧并将偏心体轴双支承为旋转自如；多个轮架销(71～73)，在从第1、第2外齿轮(12A、12B)的中心偏移的位置贯穿该第1、第2外齿轮，并且连结第1、第2轮架体，并且，将第1、第2外齿轮(12A、12B)的轮架销孔(94～96)(和/或偏心体轴孔)的半径方向外侧部分(Pc1～Pc3)的轴向厚度(d1)形成为厚于在圆周方向上与该半径方向外侧部分邻接的部分的轴向厚度(d2)。

Description

摆动内啮合型减速装置

技术领域

本发明涉及一种摆动内啮合型减速装置。

背景技术

专利文献1中公开有外齿轮在摆动的同时内啮合于内齿轮的摆动内啮合型减速装置。专利文献1中，作为这种减速装置，公开有2种类型的减速装置。

其中的1种类型称为中心曲柄型，用于摆动外齿轮的偏心体直接设置于配置在减速装置的中央的输入轴上，且外齿轮通过配置于该中央的兼作偏心体轴的输入轴的旋转而摆动。

另一方面，另外1种类型称为分配型，有多个具备用于摆动外齿轮的偏心体的偏心体轴，且多个偏心体轴分别在从输入轴的轴心偏移的位置贯穿外齿轮，外齿轮通过该多个偏心体轴同时旋转而摆动。

在任一类型的减速装置中，外齿轮的齿数稍微(专利文献1的例子中为“2个”)少于内齿轮的齿数。例如，在固定内齿轮的状态下，若具备偏心体的偏心体轴旋转1次，则外齿轮与内齿轮内啮合的同时摆动，并且相对于该内齿轮相对旋转与齿数差相当的量(自转)。因此，能够通过将该外齿轮的自转成分作为减速装置的输出旋转而输出，从而以1级实现较大的减速。

在专利文献1中一并公开有，为了降低由外齿轮的摆动旋转引起的噪音·振动，而在整个圆周方向上将该外齿轮运行时的弹性变形均衡化，为此主动在外齿轮上形成“弹性变形控制孔”。

专利文献1：日本特开2008-240852号公告(图2、图3、第[0005]段)

但是，在上述2种类型中，为分配型即多个偏心体轴贯穿外齿轮的类型的减速装置时，通常为了旋转自如地双支承偏心体轴，将一对轮架体设置于外齿轮的轴向两侧的情况较多。此时，该一对轮架体通过贯穿外齿轮的轮架销连结。其结果，指出有如下问题，即，除多个偏心体轴以外，多个轮架销也贯穿外齿轮，在结构上外齿轮的强度较易变低。

在该状况下，实际上，为了防止弹簧常数(扭曲刚性)根据外齿轮的圆周方向位置(相位)而不同所导致的旋转精确度恶化或降低运行中由外齿轮的摆动旋转引起的噪音或振动，而在外齿轮进一步追加形成“弹性变形控制孔”的做法在设计技术上极难。

发明内容

本发明是鉴于这种实际情况而完成的，尤其以如下为课题，在一种分配型的摆动内啮合型减速装置中，通过进一步提高外齿轮的强度，并且降低根据圆周方向位置(相位)的该外齿轮的弹簧常数之差，从而谋求旋转精确度的提高，并更加有效地降低该外齿轮的噪音或振动。

本发明是通过如下结构来解决上述课题的，一种摆动内啮合型减速装置，其具备外齿轮、该外齿轮所内啮合的内齿轮及多个偏心体轴，该偏心体轴具备用于使所述外齿轮摆动的偏心体并且在从所述外齿轮的中心偏移的位置贯穿该外齿轮，并且所述摆动内啮合型减速装置具备：一对轮架体，设置于所述外齿轮的轴向两侧，并将所述偏心体轴双支承为旋转自如；及多个轮架销，在从所述外齿轮的中心偏移的位置贯穿该外齿轮，并且连结所述一对轮架体，并且，所述外齿轮的所述轮架销所贯穿的轮架销孔或所述偏心体轴所贯穿的偏心体轴孔的半径方向外侧部分的轴向厚度同在圆周方向上与该半径方向外侧部分邻接的部分的轴向厚度相比形成得较厚。

本发明中，着眼于在分配型的摆动内啮合型减速装置的外齿轮中在强度上成为问题的部分(较弱的部分)为轮架销孔或偏心体轴孔的半径方向外侧部分，将该部分轴向厚度形成为厚于在圆周方向上与该部分邻接的部分。

其结果，能够通过主动加强外齿轮的“强度上较弱的部分”来合理提高整个外齿轮的强度，并且尤其能够在整个圆周方向将外齿轮的耐变形特性(弹簧常数)更加均匀化，其结果，能够提高旋转精确度，并且还能够降低由外齿轮的摆动旋转引起的噪音·振动。

根据本发明，一种分配型的摆动内啮合型减速装置通过进一步提高外齿轮的强度，并且降低根据圆周方向位置(相位)的该外齿轮弹簧常数之差，从而谋求旋转精确度的提高，能够更加有效降低该外齿轮的噪音或振动。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的分配型的摆动内啮合型减速装置的结构例的截面图。

图2是表示上述实施方式中的外齿轮的形状的主视图。

图3是表示上述实施方式中的外齿轮的形状的立体图。

图4是表示本发明的其他实施方式的一例所涉及的分配型的摆动内啮合型减速装置中的外齿轮的形状的立体图。

图中：12A、12B-第1、第2外齿轮，14-内齿轮，21、22、23-偏心体轴，31A～33A、31B～33B-第1、第2偏心体，40-外壳，42A、42B-第1、第2轮架体，71、72、73-轮架销，87、89、90-分配齿轮，91、92、93-偏心体轴孔，94、95、96-轮架销孔，Pc1、Pc2、Pc3-轮架销孔的半径方向外侧部分。

具体实施方式

以下根据附图详细说明本发明的实施方式的一例。

图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的分配型的摆动内啮合型减速装置的结构例的截面图。

该减速装置Go具备第1、第2外齿轮12A、12B、该第1、第2外齿轮12A、12B分别内啮合的内齿轮14及多个(在该例子中为3根)偏心体轴21、22、23(仅图示偏心体轴21)。3根偏心体轴21、22、23在从该第1、第2外齿轮12A、12B的中心偏移的位置分别贯穿第1、第2外齿轮12A、12B，并且，以等间隔配置于同一圆周上。偏心体轴21、22、23分别具备有用于摆动第1外齿轮12A的第1偏心体31A、32A、33A(仅图示31A)。另外，偏心体轴21、22、23分别具备有用于摆动第2外齿轮12B的第2偏心体31B、32B、33B(仅图示31B)。第1偏心体31A、32A、33A其偏心相位对齐，3根偏心体轴21、22、23同时旋转，由此可经第1滚子25A、26A、27A(仅图示滚子25A)摆动第1外齿轮12A。第2偏心体31B、32B、33B其偏心相位以与第1偏心体31A、32A、33A错开180度的状态对齐，且3根偏心体轴21、22、23同时旋转，由此可经第2滚子25B、26B、27B(仅图示滚子25B)摆动第2外齿轮12B。

第1、第2外齿轮12A、12B的外齿由次摆线形状的齿形构成，内齿轮14的内齿由圆柱状的销14A构成。销14A旋转自如地支承于内齿轮主体14B。另外，在该例子中，内齿轮主体14B与外壳40成为一体。第1、第2外齿轮12A、12B的齿数仅比内齿轮14的齿数(销14A的数量)稍多(在该例子中为“1个”)。

第1、第2外齿轮12A、12B的轴向两侧配置有一对第1、第2轮架体42A、42B。第1、第2轮架体42A、42B经角接触滚子轴承51A、52A、53A(仅图示角接触滚子轴承51A)及角接触滚子轴承51B、52B、53B(仅图示角接触滚子轴承51B)而旋转自如地双支承(两端支承)所述3根偏心体轴21、22、23。另外，第1、第2轮架体42A、42B分别经角接触滚子轴承61A、61B支承于外壳40。而且，第1、第2轮架体42A、42B通过分别贯穿第1、第2外齿轮12A、12B的多个(在该例子中为3根)轮架销71、72、73(仅图示轮架销71)来连结。各轮架销71、72、73在从第1、第2外齿轮12A、12B的中心偏移的位置贯穿该第1、第2外齿轮12A、12B，并且以等间隔配置在同一圆周上。在该例子中，各轮架销71、72、73与第1轮架体42A成为一体，并通过螺栓75、76、78(仅图示螺栓75)与第2轮架体42B连结。第1轮架体42A(或第2轮架体42B)与未图示的被驱动体连结。

另一方面，减速装置Go的中央可插入输入轴80。输入轴80具备可经键(仅图示键槽80A)与未图示的马达的马达轴连结的联轴部80B，并支承于马达轴。输入轴80的前端垂直切割形成有小齿轮82。小齿轮82与3个分配齿轮87、89、90(仅图示分配齿轮87)啮合。分配齿轮87、89、90经花键84、85、86(仅图示花键84)分别固定在所述偏心体轴21、22、23上。

根据该结构，可经3个分配齿轮87、89、90同时向3根偏心体轴21、22、23传递输入轴80的旋转。

在此，结合并参照图2及图3更加详细说明第1外齿轮12A的结构。图2是第1外齿轮12A的主视图，图3是第1外齿轮12A的立体图。另外，第2外齿轮12B也只是将轴向的朝向设为反方向来组装而已，作为部件则与第1外齿轮12A的形状完全相同。

从图2、图3明确可知，第1外齿轮12A上形成有所述输入轴80贯穿的中心孔88、3根偏心体轴21、22、23分别贯穿的3个偏心体轴孔91、92、93及3个轮架销71、72、73分别贯穿的3个轮架销孔94、95、96。3个偏心体轴孔91、92、93对应3根偏心体轴21、22、23的配置位置而形成。即，3个偏心体轴孔91、92、93也在从第1、第2外齿轮12A、12B的中心偏移的位置以等间隔形成于同一圆周上。

与此相同，3个轮架销孔94、95、96也对应3个轮架销71、72、73的配置位置而在从第1、第2外齿轮12A、12B的中心偏移的位置以等间隔形成于同一圆周上。

偏心体轴孔91、92、93为圆形，但是轮架销孔94、95、96呈半径方向外侧的尺寸较大的扇形状。这是因为轮架销71、72、73为了确保强度而使自身的截面形状呈这种扇形状。因此，该第1外齿轮12A的轮架销孔94、95、96的半径方向外侧部分(在图2中用斜线指出的部分)Pc1、Pc2、Pc3极其窄，该部分Pc1、Pc2、Pc3的强度(刚性)同在圆周方向上与该部分Pc1、Pc2、Pc3邻接的部分Ps1、Ps2、Ps3相比易变低。

因此，在本实施方式中，将该轮架销孔94、95、96的半径方向外侧部分Pc1、Pc2、Pc3的轴向厚度d1形成为厚于(在圆周方向上邻接的部分Ps1、Ps2、Ps3的轴向厚度d2)(d1＞d2)。即，轮架销孔94、95、96的半径方向外侧部分Pc1、Pc2、Pc3形成有轴向厚度d1的厚壁部97、98、99。

在该实施方式中，厚壁部97、98、99的圆周方向的形成范围成为相当于分别与轮架销孔94、95、96的圆周方向的最大尺寸对应的中心角θ1、θ2、θ3的大小。即，在轮架销孔94、95、96的半径方向外侧部分Pc1、Pc2、Pc3中，越靠半径方向外侧越扩大厚壁部97、98、99的圆周方向的形成范围。换言之，使轮架销孔94、95、96的圆周方向端部与半径方向外侧部分Pc1、Pc2、Pc3的圆周方向端部(在半径方向上)成为同一直线上。而且，厚壁部97、98、99的半径方向的形成范围为从轮架销孔94、95、96的最外周部分到第1外齿轮12A的外齿的齿顶部分。即，厚壁部97、98、99的外周部直接形成第1外齿轮12A的外齿。

另外，如图1所示，在该实施方式中，厚壁部97、98、99形成于第1、第2外齿轮12A、12B的相互对置的面的一侧，并且通过该厚壁部97、98、99彼此相互接触，从而还作为进行第1、第2外齿轮12A、12B的轴向位置限制的突出部发挥作用。

接着，说明该减速装置Go的作用。

若输入轴80旋转，则通过形成于该输入轴80的前端的小齿轮82与3个分配齿轮87、89、90啮合而使3根偏心体轴21、22、23同时向相同方向减速旋转。其结果，偏心体轴21、22、23使第1偏心体31A、32A、33A及第2偏心体31B、32B、33B分别以相同相位向相同方向旋转。因此，偏心体轴21、22、23的旋转经第1、第2滚子25A、26A、27A、25B、26B、27B传递至第1、第2外齿轮12A、12B，第1、第2外齿轮12A、12B内接于内齿轮14的同时摆动旋转。

内齿轮14的内齿轮主体14B固定于外壳40(成为一体)。因此，若第1、第2外齿轮12A、12B摆动旋转，则该第1、第2外齿轮12A、12B与内齿轮14的啮合位置依次移动。

通过该啮合位置的移动，偏心体轴21、22、23每旋转1圈，第1、第2外齿轮12A、12B的相位相对于处于固定状态的内齿轮仅错开(自转)与齿数差(在该实施方式中为“1个”)相当的量。因此，各偏心体轴21、22、23以相当于该自转成分的速度绕减速装置Go的轴心O1公转，通过轮架销71、72、73连结的第1、第2轮架体42A、42B成为一体并以相当于该公转速度的速度旋转。其结果，驱动与第1、第2轮架体42A、42B中的任一个连结的未图示的被驱动体。

另外，该实施方式中，通过固定外壳40而使第1、第2轮架体42A、42B旋转的形态装配，但由于外壳40与第1、第2轮架体42A、42B的旋转是相对的，因此若为固定第1、第2轮架体42A、42B的情况，则外壳40旋转，可用作所谓“框旋转输出”的减速装置。

在此，第1、第2外齿轮12A、12B在摆动的同时与内齿轮14啮合时，从内齿轮14侧接受反作用力而弹性变形。(若为未形成厚壁部97、98、99的情况)则该弹性变形的程度在圆周方向上不恒定，且尤其是强度上较弱的轮架销孔94、95、96的半径方向外侧部分Pc1、Pc2、Pc3存在较大地变形的倾向。而且，每当在轮架销孔94、95、96的半径方向外侧部分Pc1、Pc2、Pc3成为与内齿轮14的啮合位置时周期地产生该弹性变形。因此，噪音或振动容易变大。

然而，在本实施方式中，由于在该强度上较弱的轮架销孔94、95、96的半径方向外侧部分Pc1、Pc2、Pc3形成有轴向厚度d1较厚的厚壁部97、98、99，因此可以提高该部分Pc1、Pc2、Pc3的强度(刚性)，且可增大第1、第2外齿轮12A、12B整体的强度，并且第1、第2外齿轮12A、12B的弹性变形程度在整个圆周方向整体上更加均匀化。因此，第1、第2外齿轮12A、12B能够与内齿轮14极其顺滑地啮合，从而能够提高旋转精确度，并且更加有效地降低噪音或振动。

而且，该实施方式中，由于将第1、第2外齿轮12A、12B的厚壁部97、98、99形成于相互对置的面的一侧，并且，使厚壁部97、98、99彼此接触，因此还能够将该厚壁部97、98、99用作用于进行第1、第2外齿轮12A、12B的轴向位置限制的突出部(无需其他的限制部件)。

另外，在本发明中形成厚壁部时可考虑几种变更。

例如，在上述实施方式中，将厚壁部仅形成于轮架销孔的半径方向外侧部分，但是由于偏心体轴孔的半径方向外侧部分也存在强度上变弱的倾向，因此除了轮架销孔的半径方向外侧部分以外，还可在该偏心体轴孔的半径方向外侧部分形成厚壁部。

将该具体的形成例示于图4。

在图4的实施方式中，首先，与之前的实施方式相同地，在外齿轮110的轮架销孔111、112、113的半径方向外侧部分Pc11、Pc12、Pc13形成具有(比在圆周方向上与该半径方向外侧部分Pc11、Pc12、Pc13邻接的部分Ps1～Ps6的轴向厚度d4)厚的轴向厚度d5的厚壁部131～133。而且，在偏心体轴孔121、122、123的半径方向外侧部分Pe11、Pe12、Pe13也形成具有(比在圆周方向上与该半径方向外侧部分Pe11、Pe12、Pe13邻接的部分Ps1～Ps6的轴向厚度d4)厚的轴向厚度d6的厚壁部141～143。

在此，由于在轮架销孔111、112、113的半径方向外侧部分Pc11、Pc12、Pc13与偏心体轴孔121、122、123的半径方向外侧部分Pe11、Pe12、Pe13中“强度下降的程度”不同，因此将强度下降的危险较小的偏心体轴孔121、122、123的半径方向外侧部分Pe11、Pe12、Pe13的厚壁部141～143的轴向厚度d6设定为小于轮架销孔111、112、113的半径方向外侧部分Pc11、Pc12、Pc13的厚壁部131～133的轴向厚度d5(d6＜d5)。

即，上述情况为，较厚形成的部分的轴向厚度(厚壁部131～133的轴向厚度d5、141～143的轴向厚度d6)在圆周方向上不同(d5≠d6)，其结果耐变形特性在整周的圆周方向上更加均匀化。

而且，在之前的实施方式中，将第1、第2外齿轮的厚壁部仅形成于相互对置的面的一侧，但是在该图4的实施方式中，相对于外齿轮110的轴向中心110c对称地形成厚壁部131、132、133、141、142、143。如此，若相对于外齿轮110的轴向中心110c对称地形成厚壁部131、132、133、141、142、143，则可获得在外齿轮110与内齿轮14啮合时更加不易产生使该外齿轮110倾斜之类的力矩这样的优点。而且，也可以不考虑组装时的轴向的朝向，因此组装轻松性也提高。

而且，在上述实施方式中，各厚壁部的上升部分的厚度以台阶状发生变化，但是该图4的实施方式中，各厚壁部131、132、133、141、142、143的上升部分131f、132f、133f、141f、142f、143f倾斜形成(上升部分131f、132f、133f、141f、142f、143f的轴向厚度在圆周方向上慢慢地(在本实施方式中为曲线地)发生变化)。由此，可进一步防止外齿轮110的根据圆周方向位置(相位)的弹簧常数在各厚壁部131、132、133、141、142、143的上升部分131f、132f、133f、141f、142f、143f的附近骤变。

其他结构与之前的实施方式相同，可获得相同的作用效果。

另外，作为其他变形例，也可形成为在单个(同一)厚壁部内，轴向厚度在圆周方向上更加多层次或更加平稳地发生变化。例如，虽然没有图示形成形态，但是也可使图4的各厚壁部131～133在圆周方向上的轴向厚度以该厚壁部131～133各自的圆周方向的上升部分131f、132f、133f、端部131e、132e、133e及中心部131c、132c、133c的顺序变厚，以形成“山形厚壁部”。由此，能够更加提高耐变形特性(弹簧常数)在外齿轮整周上的均匀性，相应地能够使外齿轮110顺滑地与内齿轮14啮合，从而能够提高旋转精确度，并且进一步降低该外齿轮110的噪音或振动。

而且，在上述实施方式中，在轮架销孔及偏心体轴孔的大小及配置的关系上，对于轮架销孔的半径方向外侧部分总是使其形成厚壁部，但是在本发明中，也可根据轮架销孔及偏心体轴孔的形成形态，仅在偏心体轴孔的半径方向外侧部分形成厚壁部。而且，例如在偏心体轴孔大于轮架销孔时等，也可形成为偏心体轴孔的半径方向外侧部分的厚度大于轮架销孔的半径方向外侧部分的厚度。

在上述实施方式中，3根偏心体轴在从外齿轮的中心偏移的位置以等间隔设置于同一圆周上，但是并不限定于此，只要从外齿轮的中心偏移，也可从同一圆周上偏离配置，或非等间隔地配置。而且，并不限定于3根，也可为多根。

对于轮架销也同样地只要从外齿轮的中心偏移，则也可从同一圆周上偏离配置，或非等间隔地配置。而且，并不限定于3根，也可为多根。

本申请主张基于2011年6月24日申请的日本专利申请第2011-141247号的优先权。其申请的全部内容通过参照援用于本说明书中。

Claims (3)

1.一种摆动内啮合型减速装置，其具备外齿轮、该外齿轮所内啮合的内齿轮及多个偏心体轴，该偏心体轴具备用于使所述外齿轮摆动的偏心体并且在从所述外齿轮的中心偏移的位置贯穿该外齿轮，其特征在于，

具备：一对轮架体，设置于所述外齿轮的轴向两侧，并将所述偏心体轴双支承为旋转自如；及

多个轮架销，在从所述外齿轮的中心偏移的位置贯穿该外齿轮，并且连结所述一对轮架体，并且，

所述外齿轮的所述轮架销所贯穿的轮架销孔或所述偏心体轴所贯穿的偏心体轴孔的半径方向外侧部分的轴向厚度同在圆周方向上与该半径方向外侧部分邻接的部分的轴向厚度相比形成得较厚，

在单个的形成得较厚的厚壁部内，所述厚壁部的轴向厚度在圆周方向上不同，

在所述厚壁部的上升部分中，轴向厚度在圆周方向上慢慢地发生变化。

2.如权利要求1所述的摆动内啮合型减速装置，其特征在于，

所述外齿轮的所述轮架销孔及所述偏心体轴孔双方的半径方向外侧部分的轴向厚度同在圆周方向上与所述双方的半径方向外侧部分邻接的部分的轴向厚度相比形成得较厚，并且，所述偏心体轴孔的半径方向外侧部分的轴向厚度与所述轮架销孔的半径方向外侧部分的轴向厚度不同。

3.如权利要求2所述的摆动内啮合型减速装置，其特征在于，

所述偏心体轴孔的半径方向外侧部分的轴向厚度小于所述轮架销孔的半径方向外侧部分的轴向厚度。