CN103216608B - 减速装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减速装置，其无须将构造复杂化，即使施加强烈冲击而减速机内的一部分（连结部件）被破坏，也可以在结构上防止旋转外壳等脱落，从而可以提高减速装置的安全性。作为减速装置（300）具备：设置在旋转外壳（317）上的环形部件（313）、内接于环形部件（313）的内侧部件（312）、配置在内侧部件（312）的轴向两侧的第1支承块、第2支承块（314）、（315）、连结第1支承块、第2支承块（314）、（315）的连结部件（323），将第1支承块（314）固定在固定部（308）上，从旋转外壳（317）导出旋转，并且，该外壳（317）与固定部（308）或第1支承块（314）的至少一部分彼此具备间隙（350）地相互对置。

Description

减速装置

本申请是申请日为2010年3月16日，申请号为201010135967.2，发明名称为“减速装置”的原申请的分案申请。

技术领域

本申请主张基于2009年3月16日申请的日本专利申请第2009-63211号的优先权。该申请的全部内容通过参照援用在本说明书中。

本发明涉及一种减速装置。

背景技术

在专利文献1示出如图8所示的减速机30。

图8为该减速机30的纵剖面图。

减速机30具备：输入轴32、在该输入轴32的周围进行偏心摆动旋转的外齿轮34、具有与该外齿轮34微少的齿数差并被固定在外壳36且外齿轮34所内啮合的内齿轮38、配置于外齿轮34的轴向两侧的第1、第2支承块40、41。在此例中成为如下结构，偏心体轴50在轴向上贯通外齿轮34的同时，将上述内齿轮38以及外齿轮34的相对旋转传递到第1支承块40及第2支承块41上。

第1支承块40与传动销68通过传动销68的阶梯部68B与未图示的螺栓被坚固地连结。并且，第2支承块41与传动销68通过传动销68的阶梯部68C与凸缘螺栓77被坚固地连结。由此，在通常运行时，第1、第2支承块40、41不会从外壳36脱落。然而，万一传动销68或凸缘螺栓77断裂，则会有第1支承块40从外壳36脱落的忧虑。因此，在以往的例子中，研究了如下对策。

在该外壳36的端部36A（图8的左侧端部）上，设有具备突起部70A的板70。在第1支承块40上形成有与该突起部70A对置的凸形的对置部40A。该对置部40A的外径d1设定成大于上述突起部70A的内径D1。即、该突起部70A与对置部40A从轴向来看时其一部分彼此相互重叠。由此，即使传动销68或凸缘螺栓77被破坏，也可以通过该突起部70A与对置部40A的啮合，防止第1支承块40从外壳36脱落。

即、在外壳被固定而该外壳内部的轴（例如输出轴）进行旋转的类型的减速机中，即使减速机的内部被破坏，也可以通过该突起部，在结构上防止与轴一体化的部件与该外壳分离，从而防止从外壳脱落。

专利文献1：日本特开2004-138094（权利要求1、图1）

然而，在设为固定第2支承块41并从外壳36导出旋转的结构时，若传动销68或凸缘螺栓77折断，则外壳36本身就会与第1支承块40一起掉下来。

发明内容

本发明是为解决如上以往的问题而完成的，其课题在于：尤其在从外壳导出旋转的减速装置中，即使传动销等连结部件被破坏，也可以在结构上防止旋转外壳或包括旋转外壳的减速机的大部分脱落，从而提高减速装置的安全性。

本发明通过设成如下结构解决上述课题：减速装置，具备：设置于外壳的环形部件；内接于该环形部件的内侧部件；配置于该内侧部件的轴向两侧的第1支承块、第2支承块；连结该第1支承块、第2支承块的连结部件，将上述第1支承块固定在固定部，从上述外壳导出旋转，并且，该旋转的外壳与上述固定部或第1支承块的至少一部分彼此具备间隙地相互对置。

在本发明中，将上述第1支承块固定在固定部，从上述外壳导出旋转，并且，该旋转的外壳与上述固定部或第1支承块具备间隙地相互对置。

由此，发生如连结部件断裂的情况时，对于从外壳导出旋转的减速装置，由于外壳与固定部或第1支承块具备间隙地对置，所以在上述对置部分可使外壳与固定部或第1支承块卡住，从而防止作为减速机整体脱落。

并且，通过外壳与上述固定部或第1支承块具备产生迷宫效果的间隙，可以防止粉屑或冷却剂的流入。

根据本发明，无须将结构复杂化，即使施加强烈冲击而减速机内的一部分（连结部件）被破坏，也可以在结构上防止旋转外壳或包括该旋转外壳的减速机的大部分脱落，从而提高减速装置的安全性。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的减速机的纵剖面图。

图2是实施方式1所涉及的减速机的B部放大图。

图3是本发明的实施方式2所涉及的减速机的纵剖面图。

图4是图2所示的脱落防止机构与其他脱落防止机构的比较图。

图5是组装驱动装置的自动换刀装置的整体简要立体图。

图6是图5的自动换刀装置的驱动装置的纵剖面图。

图7是图6的刀具库的主视图。

图8是在减速机内部具备突起部的以往的减速机的纵剖面图。

图中：300—减速装置、308—固定部、310—减速机、312—外齿轮（内侧部件）、313—内齿轮（环形部件）、314—第1支承块、315—第2支承块、317—旋转外壳（外壳）、319—圆板、323—内销（连结部件）、327—垫圈、350—间隙

具体实施方式

为了明确减速装置300的用途，为了方便，首先对自动换刀装置1进行说明。

在图5至图7中分别表示了自动换刀装置的整体简要立体图、自动换刀装置的驱动装置的纵剖面图、刀具库的主视图。

加工中心等的自动换刀装置1自动进行从其外周备有很多刀具4的刀具库3取出所需的刀具4并与安装在头部5的刀具4进行替换的工作。

该自动换刀装置1具有在外壳2内具备多个刀具4的刀具库3。该刀具库3为圆盘形状，并且放射状地配置有不同种类的刀具4。并且，该刀具库3可通过安装在刀具库3的电动机10进行旋转。

一方面，在该自动换刀装置1中具备用于向刀具4传递动力的头部5。并且，头部5可在上下方向（图5中为上下方向）进退，并构成为可从刀具库3接收刀具4。

通过上述结构，头部5根据未图示的加工对象物以及加工内容选择适当的刀具4，并进行加工（例如开孔加工、切削加工等）。

减速机310与固定部308通过基于螺栓328的连结来固定第1支承块314与固定部308。并且，刀具库3以进一步遮盖减速机310的罩320的方式被连结固定在减速机310的与固定体相反一侧。刀具库3通过设在减速机310的外壳317上的螺栓380被连结固定在外壳317。

该减速机310是所谓的摆动内啮合型行星齿轮减速机，从外壳317输出动力。其结果，通过外壳317与螺栓380一体化的刀具库本体171进行旋转。

在如上述的自动换刀装置中，伴随加工而飞散出粉屑或冷却剂（切削油），这些粉屑或冷却剂也有可能侵入到减速装置300中。

下面，对本发明的实施方式的一例所涉及的减速装置300的结构进行说明。

图1示出本发明的实施方式1所涉及的减速装置300的纵剖面图。另外，图2示出为防止减速机脱落而设置的圆板319与在第1支承块314的轴向上对置的面的放大图。

首先，说明减速装置300的简要结构。

减速装置300主要由减速机310、安装该减速机310的驱动源（省略图示）的固定部308构成。

另外，附图标记302示出插入电动机（驱动源）的电动机轴（均省略图示）的凹部。

电动机的输出轴的电动机轴与设置在固定部308的中继轴303连结。在中继轴303的前端切削而形成的小齿轮304与锥齿轮（伞齿轮）307啮合。该锥齿轮307通过螺栓305连结固定在减速机310的输入轴311的一端。另外，构成为小齿轮304的轴心Ｏ2与锥齿轮307的轴心Ｏ1形成预定角度A。

减速机310的结构成为如下。

本实施方式所涉及的减速机310具备设在旋转外壳（外壳）317的内齿轮（环形部件）313、内接在内齿轮313的外齿轮（内侧部件）312、配置在外齿轮312的轴向两侧的第1、第2支承块314、315、连结第1、第2支承块314、315的内销（连结部件）323。

本发明的“旋转外壳317”定义为，不仅包含旋转外壳317，如实施方式中的圆板319，也包含被一体固定在旋转外壳317的部件。

外齿轮312成为如下结构：摆动地内啮合在该内齿轮313上，限制该外齿轮312的自转的同时由设置内齿轮313的旋转外壳317导出输出（后述）。

在输入轴311一体形成有三个偏心体326（326A、326B、326C）。在该偏心体326的外周通过滚子334（334A、334B、334C）组装有上述外齿轮312。

另外，各偏心体326的偏心相位分别偏移120度，外齿轮312的偏心相位差为120度。

外齿轮312具备稍少于内齿轮313的齿数。并且，外齿轮312具备贯通该外齿轮312的内销孔325。内销323间隙嵌合在该内销孔325。

一方面，内齿轮313由旋转自如地安装于旋转外壳317的内周的外销（滚子）340构成。

在外齿轮312的轴向固定部308一侧（驱动源一侧）以及与固定部相反一侧（与驱动源相反一侧）分别配置第1、第2支承块314、315。在本实施方式中，驱动源（电动机）一侧、即固定部308一侧的第1支承块314通过螺栓328被固定在该固定部308。在该第1支承块314一体形成有内销323（圆周方向上有多个，但仅图示了一个）。内销323通过螺栓316与圆板形的第2支承块315连结固定。即，内销323限制外齿轮312的自转的同时，作为连结第1、第2支承块314、315的连结部件发挥作用。

另外，在内销323的外周作为滑动促进部件安装有内辊324。

接着，说明关于减速机310的防止脱落以及粉屑等的流入防止机构。

本实施方式中，成为旋转外壳317（更具体地通过螺栓318被连结在旋转外壳317的圆板319）与第1支承块314具备间隙350并相互对置的结构。

首先，说明圆板319与第1支承块314相互对置的结构。

旋转外壳317中，在该旋转外壳317的轴向固定部308的侧端部，通过螺栓318设有圆板319。圆板319具备比旋转外壳317更突出于半径方向内侧的突出部319J。并且，安装在该减速装置300的与固定部相反一侧的罩320，通过螺栓321被固定在旋转外壳317。对被固定在该旋转外壳317上的圆板319进行固定的螺栓318的断裂应力，设定成大于对减速装置300的与固定部相反一侧的罩320进行止动的螺栓321的断裂应力。这是由于在内销323断裂时，螺栓318所支承的旋转外壳317与第2支承块的重量大于螺栓321所支承的第2支承块315的重量。

在固定部308的第1支承块314一侧的端部上形成有台阶部314B，并且，圆板319的内周部319C面对于该台阶部314B。圆板319在与旋转外壳317的轴Ｏ1交叉的面P1上具有朝与驱动源相反一侧的第1面319A。

相对应地，第1支承块314具备在其轴向驱动源一侧的端部外周附近朝向驱动源一侧，并与该第1面319A以非接触对置的第2面314A。

由于具备第2面314A的第1支承块314的外径d1大于具备第1面319A的圆板319的内径D1，因此第1面319A与第2面314A从轴向方向观察时重叠。

另外，与旋转外壳317一体形成的圆板319与固定部308以及第1支承块314具备间隙350。间隙350在本实施方式中为了围绕圆板319的端部外周（为了获得迷宫效果）形成コ字型剖面。该间隙350的宽度X由考虑到冷却剂的种类与粉屑的大小的圆板319的内径以及轴向厚度而决定。

在该旋转外壳317与圆板319之间，在圆周方向具有间隙的垫圈327被啮合配置在螺栓318上。

另外，第1支承块314与输入轴311之间配置有轴承322A，在第2支承块315与输入轴311之间配置有轴承322C，在第1支承块314与旋转外壳317之间配置有轴承322B，在第2支承块315与旋转外壳317之间配置有轴承322D。

在本实施方式中，驱动源一侧的第1支承块314被固定在固定部308上。并且，由于第1支承块314通过一体形成的内销323而连结固定有第2支承块315，因此内销323或第2支承块315也连结固定在固定部308上。

接着，说明减速装置300的作用。

对未图示的电动机（驱动源）输入旋转指示，则电动机轴仅旋转被指示的量（角度）。该电动机轴的旋转通过中继轴303被传递到小齿轮304，进而，被传递到与该小齿轮304啮合的锥齿轮307。由于该锥齿轮307被连结固定在减速机310的输入轴311上，因此输入轴311就旋转。

若输入轴311旋转，则被形成在输入轴311的偏心体326就旋转。其结果，通过滚子334装载于偏心体326的外周的外齿轮312进行摆动旋转。在本实施方式中，内销323贯通外齿轮312，并且，该内销323通过第1支承块314被固定在固定部308上，因此该外齿轮312的自转受限制。由此，与外齿轮312啮合的内齿轮313以相当于（内齿轮313与外齿轮312的齿数差）/（内齿轮313的齿数）的减速比对外齿轮312进行相对地变位（自转）。该内齿轮313的自转从一体形成的内齿轮313的旋转外壳317导出。

另外，由于圆板319以均不与第1支承块314、或与该第1支承块314一体化的固定部308接触的状态被设置，因此对通常运行时的减速机310的旋转不给予任何影响。一方面，第2支承块315与内销323进行坚固地连结。从而，在通常运行时，第2支承块315或旋转外壳317不会从包括第1支承块314的固定部308一侧脱落。

然而，在发生冲撞等任何事故时，这种结构的减速机310中，乍看坚固的内销323或螺栓316有时断裂。

因此，对该断裂没有任何顾虑的结构中，若内销323或螺栓316断裂，那么第2支承块315或旋转外壳317就失去其支承基础，而有可能发生与旋转外壳317一同脱落。

然而，在本实施方式中，圆板319的轴向的与固定部相反一侧的第1面319A与第1支承块314的固定部308一侧的端面的第2面314A，由于从轴向上看时相互重叠，因此即使施加强烈冲击而使减速机310内的内销323或螺栓316被破坏，第1面319A也会卡在第2面314A上，从而在结构上防止旋转外壳317脱落等，因此能够提高减速装置300的安全性。另外，由于罩320设置成遮盖第2支承块315，因此也可以防止由第2支承块315的落下引起的2次损失。

并且，为了便于在原来与固定部308分离的第1支承块314的端部形成第2面314A，由于不需要凸状与凸状的卡合，因此尽管第1、第2面319A、314A的形状在半径方向上具有重叠，也不会发生减速装置300的组装上的灵活性或简易性降低的不便。

另外，通过旋转外壳317与螺栓318连结的圆板319与固定部308或第1支承块314，考虑到粉屑等的大小，成为具备宽度X的间隙350而相互对置的结构。由此，圆板319与固定部308或第1支承块314构成错综复杂的通道，要流入到其中的流体的压力损失增大，并且流入量减少，从而能够发挥密封的功效（迷宫效果）。其结果，可以防止减速装置300周边的加工对象物的粉屑或冷却剂的流入。由此，可以防止比圆板319还位于减速机310内侧的油封341的损伤等。

并且，在旋转外壳317与圆板319之间垫圈327被卡合配置在螺栓318上，从而确保圆周方向的间隙。由此，例如即使冷却剂通过台阶部314B进入减速机310内，也使该冷却剂在减速机310内由于重力而朝垂直下方移动，并从通过该垫圈327确保的圆周方向的间隙排出到减速机310外部。

该圆周方向的间隙根据垫圈327的厚度T被调整。该间隙的宽为粉屑不进入而冷却剂易于排出的宽度，考虑冷却剂的粘度与粉屑的大小而决定。

如上，无须将结构复杂化，即使施加强烈的冲击而减速机310内的一部分被破坏，也可以在结构上防止旋转外壳317或包括该旋转外壳317的减速机310的大部分脱落，同时防止粉体或液体流入到内部，并且可以提高减速装置300的安全性。

即，用一种结构就可以实现防止旋转外壳317等脱落与防止冷却剂等的流入的两种功能。

另外，在上述实施方式中，虽然为了使第1面319A与第2面314A对置，作为使圆板319面对的空间设置了台阶部314B（图2），但也可以将固定部308的外周设计成小于圆板内周D1a，并由此无须设置台阶部而仅使第1面319a1与第2面314a2对置（图4（a））。即，可以仅在第1支承块314一侧或仅在固定部308一侧设置台阶（图示的例中仅在固定部308b一侧形成了台阶），并在这里设置第2面308b2，与第1面319b1相互对置（图4（b））。

并且，也可将在旋转外壳317c或317d一侧构成凹部以及在第1支承块314c或固定部308d侧构成进入该凹部的凸部，并通过使两者对置而形成第1面317c1、317d1、第2面314c2、308d2（图4（c）、（d））。并且，也可以使第1支承块314e或固定部308f的凸部与旋转外壳317e、317f对置，从而形成第1面319e1、319f1、第2面314e2、308f2（图4（e）、（f））。另外，也可以通过仅在第1支承块314g一侧或固定部308h一侧设置凹部，并将卡合在该凹部的凸部设置在旋转外壳317上而形成第1面319g1、319h1、第2面314g2、308h2（图4（g）、（h））。如此，第1面与第2面的形成方法并不限于上述例子。特别是，当通过组合阶梯部或凸部、与凹部而形成第1面、第2面时，凸部、凹部未必在全周连续，例如也可以是通过从四方朝半径方向内侧形成的凸部而形成第1面或第2面的结构。

上述情况下，为了防止由粉屑引起的油封341的损伤，使之在比油封341更靠固定部308一侧（与驱动源相反一侧）对置。更优选为具有可以获得迷宫效果的宽度X的间隙350并相互对置。

另外，为了使进入台阶部314B的冷却剂顺利移动（进入的一部分流出），作为确保圆周方向间隙的部件使用了垫圈327，但不用垫圈327而用专门设计的部件也可以。并且，也可以根本不配置垫圈327等确保间隙的部件。

另外，若是在内销323断裂时可以支承减速机整体310的部件，则也可以将两个螺栓318、321的断裂应力设计成相同大小。然而，根据上述功能的关系，当螺栓321的断裂应力大于螺栓318时，即与本实施方式的螺栓318、321的断裂应力的大小关系相反是不优选的。

本发明例如也可以适用于图3示出的减速装置400。

该减速装置400中，未图示的电动机（驱动源）的动力，通过在中继轴403前端切削而形成的小齿轮404与锥齿轮（伞齿轮）407啮合，被传递到输入轴411。在输入轴411上形成有传动小齿轮430。并且，传动小齿轮430与三个分配齿轮431（图3中仅图示了一个）同时啮合。该分配齿轮431与三个偏心体轴432（图3中仅图示了一个）形成为一体化。

三个偏心体轴432具备在各自轴向相同位置上从轴心以同相位偏心的两组共6个的偏心体426（在图示的例子中仅图示了其中的两个426A、426B）。在该偏心体426上通过滚子434（仅图示了434A、434B）嵌合有外齿轮412（412A、412B）。

在外齿轮412的轴向两侧（驱动源一侧及与驱动源相反一侧）配置有第1、第2支承块414、415，并通过轴承422B、422D相对旋转自如地支承旋转外壳417。第2支承块415利用螺栓416并通过轮架体（连结部件）423与第1支承块414连结固定。通过这些结构，外齿轮412的自传被限制的状态下，在与旋转外壳417一体形成的内齿轮413上进行摆动并内啮合。

在本实施方式中，为了在发生冲撞等而轮架体423断裂时，可以采用与上面的实施方式相同的结构，同样，可以防止旋转外壳417及第2支承块415的脱落。由于该结构本身与上面的实施方式相同，因此具备相同或类似的功能的部件上附加与上面的实施方式后两位相同的符号，并省略了重复说明。

另外，可适用本发明的减速装置的种类并没有限定。除了摆动内啮合型减速装置以外，例如，也可以适用于具有该恒星齿轮、外啮合于该恒星齿轮的行星齿轮（内侧部件）、该行星齿轮所内啮合的内齿轮（环形部件）、旋转自如地保持行星辊的连结部件的外壳旋转式的简单行星齿轮型减速装置。

除了简单行星式齿轮减速装置以外，同样也可以适用于具有与外壳形成一体化的环辊（环形部件）、内接于环辊的行星辊（内侧部件）、具备与保持部件（行星）辊的外周面大致相同的曲率的凹圆弧状的剖面并从外周侧旋转自如地保持行星辊的连结部件的外壳旋转式摩擦减速装置上，并且可以获得相同的作用效果。

并且，在上述实施方式中，为了实现防止脱落与防止流入的两种效果，虽然具有可以获得迷宫效果的间隙并使其相互对置，但只要实现防止脱落的效果，那么间隙的大小就不成问题。

Claims (9)

1.一种外壳旋转式减速装置，具备：设置于外壳的环形部件；内接于该环形部件的内侧部件；配置于该内侧部件的轴向两侧的第1支承块、第2支承块；以及，连结该第1支承块、第2支承块的连结部件，其特征在于，

将上述第1支承块固定在固定部，从上述外壳导出旋转，并且，该旋转的外壳与上述固定部以及第1支承块具备间隙地相互对置。

2.如权利要求1所述的外壳旋转式减速装置，其特征在于，

上述外壳具有在与上述外壳的轴交叉的面上朝向本身的与驱动源相反一侧而形成的第1面，

上述第1支承块具有与该第1面以非接触地对置的第2面。

3.如权利要求1所述的外壳旋转式减速装置，其特征在于，

在上述固定部的第1支承块一侧的端部形成有台阶部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的外壳旋转式减速装置，其特征在于，

在上述外壳的轴向驱动源一侧的端部固定有圆板，所述圆板具有与该外壳相比向半径方向内侧突出的突出部，该圆板的上述突出部与上述固定部以及第1支承块具有间隙地相互对置。

5.如权利要求4所述的外壳旋转式减速装置，其特征在于，

在上述外壳与上述圆板之间配置有可确保间隙的部件。

6.如权利要求5所述的外壳旋转式减速装置，其特征在于，

上述圆板通过螺栓被固定在上述外壳上，并且，在该外壳与上述圆板之间，在上述螺栓上具备垫圈，所述垫圈兼有作为可确保上述间隙的部件的功能。

7.如权利要求4所述的外壳旋转式减速装置，其特征在于，

上述圆板通过螺栓被固定在上述外壳上，并且，该减速装置的与驱动源相反一侧的罩通过螺栓被固定在上述外壳上，且固定上述圆板的螺栓的断裂应力设定为大于对上述减速装置的与驱动源相反一侧的罩进行固定的螺栓的断裂应力。

8.如权利要求5所述的外壳旋转式减速装置，其特征在于，

上述圆板通过螺栓被固定在上述外壳上，并且，该减速装置的与驱动源相反一侧的罩通过螺栓被固定在上述外壳上，且固定上述圆板的螺栓的断裂应力设定为大于对上述减速装置的与驱动源相反一侧的罩进行固定的螺栓的断裂应力。

9.如权利要求6所述的外壳旋转式减速装置，其特征在于，

上述圆板通过螺栓被固定在上述外壳上，并且，该减速装置的与驱动源相反一侧的罩通过螺栓被固定在上述外壳上，且固定上述圆板的螺栓的断裂应力设定为大于对上述减速装置的与驱动源相反一侧的罩进行固定的螺栓的断裂应力。