CN103248170A - 齿轮马达及齿轮马达用连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够使马达的马达轴的轴心与行星齿轮装置的轮架的轴心准确地一致的齿轮马达及齿轮马达用连接器。本发明的齿轮马达（10）经由连接器（16）连结轮架（43）与壳体（54）相对旋转的行星齿轮装置（12）和马达（14），轮架具备凸部（50），该凸部在连接器（16）侧向轴向突出，并且在外周具有与该连接器相对的第1锁扣面（X1），并且马达具备与该连接器相对的第2锁扣面（X2），连接器成为如下形状，即，在径向中央具有向轴向贯穿的贯穿孔（16A），并且在贯穿孔的一端侧的内周（16A1）具有与第1锁扣面对应的相对第1锁扣面即第3锁扣面（Y1），且在贯穿孔的另一端侧的内周（16A2）具有与第2锁扣面对应的相对第2锁扣面即第4锁扣面（Y2）。

Description

齿轮马达及齿轮马达用连接器

技术领域

本发明涉及一种齿轮马达及齿轮马达用连接器。

背景技术

专利文献1中公开有所谓框架旋转式行星齿轮装置，其固定行星齿轮装置的轮架，使与内齿轮成为一体的壳体旋转。该行星此轮装置中，作为驱动源的马达固定于轮架。

连接器介于马达与轮架之间，中介该马达和轮架的连结。连接器在轴向一侧的侧面形成台阶部作为与轮架相对的锁扣面，并且在轴向另一侧形成台阶部作为与马达相对的锁扣面。

即，该齿轮马达用连接器通过该2个锁扣面的存在而使马达的马达轴的轴心与行星齿轮装置的轮架的轴心一致。

专利文献1：日本实开平5-87731号公报（图5）

但是，包括专利文献1中公开的连接器在内，以往的齿轮马达用连接器的轮架侧的锁扣面和马达侧的锁扣面分别设为形成于轴向相反侧的面的台阶部，因此加工时必须从各自的一侧进行单独加工（重新夹紧材料的加工）。因此很难使轮架侧的锁扣面和马达侧的锁扣面的轴心准确地吻合，其结果存在马达的马达轴的旋转轴心容易与行星齿轮装置的轮架的旋转轴心偏离的问题。

发明内容

本发明是为了解决如上以往问题而完成的，其课题在于提供一种能够使马达的马达轴的轴心与行星齿轮装置的轮架的轴心更加准确地一致的齿轮马达及齿轮马达用连接器。

本发明通过采用如下结构解决上述问题，一种齿轮马达，其经由连接器连结轮架与壳体相对旋转的行星齿轮装置和马达，所述轮架或马达中的一方具备凸部，该凸部在所述连接器侧向轴向突出，并且在外周具有与该连接器相对的第1锁扣面，所述轮架或马达中的另一方具备与该连接器相对的第2锁扣面，所述连接器成为如下形状，即，在径向中央具有向轴向贯穿的贯穿孔，并且在所述贯穿孔的一端侧的内周具有与所述第1锁扣面对应的第3锁扣面，且在所述贯穿孔的另一端侧的内周或该连接器的另一端侧的外周具备与所述第2锁扣面对应的第4锁扣面。

本发明中，在行星齿轮装置的轮架及马达中的任意一方形成由凸部的外周形成的“第1锁扣面”。并且，在行星齿轮装置的轮架及马达中的任意另一方形成“第2锁扣面”。

该第2锁扣面可为基于凸部的面也可为基于凹部的面。并且，第1锁扣面、第2锁扣面均可直接利用原本形成于行星齿轮装置或马达的锁扣面。

另一方面，连接器在径向中央具备向轴向贯穿的贯穿孔，在该贯穿孔的一端侧的内周形成与所述第1锁扣面对应的“第3锁扣面”。并且，在贯穿孔的另一端侧的内周，或者该连接器的另一端侧的外周形成与所述第2锁扣面对应的“第4锁扣面”。

由此，连接器能够通过“同时加工”来形成第3锁扣面及第4锁扣面。在此，“同时加工”不仅是指时间上的同时加工而且还指仅通过对工作机械一次性放置材料（在保持同一夹紧动作的状态下无需重新抓紧）就可进行2个加工（可更换工具）。

即，本发明的结构所涉及的连接器中，由于能够通过同时加工使轴心更准确地一致来形成第3锁扣面、第4锁扣面双方，因此，其结果能够使马达的轴心与行星齿轮装置的轮架的轴心更准确地一致。

另外，在着眼于连接器自身时，本发明还能够理解为如下：“一种齿轮马达用连接器，其用于连结马达和行星齿轮装置的轮架，其特征在于，成为如下形状，即，在径向中央具有向轴向贯穿的贯穿孔，并且在所述贯穿孔的一端部的内周具备与形成于所述轮架或马达侧中的任一侧的第1锁扣面相对的第3锁扣面，并且在所述贯穿孔的另一端部的内周或该连接器的外周具备与形成于所述轮架或马达中的另一侧的第2锁扣面相对的第4锁扣面”。

发明效果

能够提供一种能够使马达的马达轴的轴心与行星齿轮装置的轮架的轴心更准确地一致的齿轮马达及齿轮马达用连接器。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的齿轮马达的结构的整体截面图。

图中：10-齿轮马达，12-行星齿轮减速机，14-马达，16-连接器，50-凸部，X1-第1锁扣面，X2-第2锁扣面，Y1-相对第1锁扣面，Y2-相对第2锁扣面。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式的一例进行详细说明。

图1是表示本发明所涉及的工作机械用齿轮马达10的整体截面图。

该齿轮马达10经由连接器16连结行星齿轮减速机（行星齿轮装置）12与马达14。

从行星齿轮减速机（行星齿轮装置）12进行说明。

该行星齿轮减速机12是被称为摆动内啮合型的减速机，与输入轴18一体地具备有3个偏心体21～23。各偏心体21～23的偏心方向各偏离120度，相对输入轴18的轴心O1分别仅偏心δe（为了方便起见，图1中，示出左侧的偏心体21向最下侧偏心的状态、右侧的偏心体23向最上侧偏心的状态）。

3片外齿轮31～33经由滚子25～27分别能够摆动地嵌合于各偏心体21～23。外齿轮31～33上沿圆周方向分别形成有多个内辊孔31A～33A。内辊孔31A～33A中贯穿有覆盖（作为滑动促进体的）内辊36的内销38。内销38与设置于外齿轮31～33的轴向侧部的第1轮架41成为一体。

第1轮架41经由内销38及螺栓44而与设置于外齿轮31～33的轴向相反侧的侧部的第2轮架42成为一体，由此构成轮架43。并且，第1轮架41经由螺栓46连结于外部的固定板48而被固定。因此，第1轮架41、第2轮架42双方均维持固定状态，所述马达14经由连接器16而固定于该处于固定状态的轮架43（具体而言为其第2轮架42）。

返回到驱动系统的说明，外齿轮31～33与内齿轮52内啮合。该实施方式中，内齿轮52包括与壳体54成为一体的内齿轮主体52A及旋转自如地支承于该内齿轮主体52A且构成内齿轮52的内齿的外销52B。内齿轮52的内齿数（外销52B的根数）仅稍微多出外齿轮31～33的外齿数（该实施方式中仅为1个）。因此，每当偏心体21～23伴随输入轴18的旋转而旋转1圈时，外齿轮31～33以被内销38及内辊36限制自转的状态摆动1次，其结果，内齿轮52的内齿轮主体52A相对外齿轮31～33偏离（自转）1齿量的圆周方向的相位。由此，能够使与内齿轮主体52A成为一体的行星齿轮减速机12的壳体54旋转（所谓框架旋转）。

本实施方式中，壳体54的旋转经由螺栓56传递至驱动链轮（动力传递部件）58。

另外，在后面详细叙述的连接器16其最外径（连结进行螺栓59的固定的边缘（图1中仅图示1个）16E的最外面形状的圆的外径而不是圆筒部分的外径）da设定成小于驱动链轮58的最内径Dp（da＜Dp）。

本实施方式中，经由连接器16及螺栓57、59连结行星齿轮减速机12与马达14。在此，对经由连接器16的该行星齿轮减速机12与马达14的连结结构进行详细说明。

作为行星齿轮减速机12的驱动源的马达14设想为与各种连结设备（省略图示）连结使用的通用马达。马达14的马达轴14A经由摩擦卡合式联轴器60与行星齿轮减速机12的输入轴18连结。这是为了避免用于确保定位的精确度而存在侧隙的键或花键所形成的连结。该联轴器60的结构自身众所周知，其拆卸形成于连接器16的工具插入孔16H的盖17，从该工具插入孔16H插入紧固用扳手（省略图示），通过拧入联轴器60的未图示的螺纹部，使该联轴器60缩径，并以较强的压力使输入轴18的凹面18A的内周摩擦结合于马达轴14A的外周。

这样，摩擦卡合式联轴器60通过摩擦使马达轴14A和行星齿轮减速机12的输入轴18等牢固地成为一体，因此不像基于键或花键的连结，基本上不具有吸收连结的轴彼此的轴心偏离的功能。因此，其为输入轴18的轴心O1与马达轴14A的轴心O2的偏离影响容易显现的连结方式，在该意义上也可以说是尤其有效地发挥本发明的作用效果的连结方式。

本实施方式中，行星齿轮减速机12的轮架43（更准确为其第2轮架42）上形成有沿轴向向连接器16侧突出且外周具有与连接器16相对的第1锁扣面X1的凸部50。该凸部50为设想作为锁扣面加以应用而原本形成于该第2轮架42，本实施方式中直接应用该凸部50。当然也可以是为了实施本发明而从一开始就有目的地形成的凸部。另外，凸部50的轴心与轮架43的轴心O1一致。

另外，该实施方式中，该凸部50被设为筒状凸部，该凸部50的内周上配置有密封行星齿轮减速机12的内外的油封51的一部分。

另一方面，马达14在马达罩14B上具备沿轴向向连接器16侧突出且在外周具有与连接器16相对的第2锁扣面X2的凸部64。该凸部64也是设想作为锁扣面加以应用而原本形成于该马达14的马达罩14B的凸部，本实施方式中直接应用该凸部64。当然也可以是为了实施本发明而从一开始就有目的地形成的凸部。

本发明中，轮架43或马达14中的任意一方必须具有如此向轴向突出并且“在外周具有第1锁扣面的凸部”。但是，从上述说明中可知，该实施方式中，碰巧轮架43及马达14双方都原本就具有符合该凸部要件的凸部50、64，因此能够将本发明所涉及的“在外周具有第1锁扣面的凸部”理解为凸部50也可理解为凸部64。在此，为了方便起见，将形成于轮架43侧的凸部50理解为本发明所涉及的“在外周具有第1锁扣面X1的凸部”，将马达14侧的凸部64理解为本发明所涉及的“具有第2锁扣面X2的凸部”来进行说明。

连接器16设定成其最外径da与马达14的外径（da）相同。如前述，该最外径da小于驱动链轮58的最内径Dp。

连接器16整体呈筒状且在径向中央具有向轴向贯穿的贯穿孔16A。贯穿孔16A中，一端侧的内周16A1的内径D1被设为与形成于轮架43的凸部50的外周的第1锁扣面X1的外径d1对应的内径，该贯穿孔16A的一端侧的内周16A1具有与形成于轮架43的第1锁扣面X1对应的相对第1锁扣面（第3锁扣面）Y1。即，由轮架43的第1锁扣面X1和连接器16的相对第1锁扣面Y1构成轮架-连接器之间的第1锁扣部XY1。

并且，该贯穿孔16A的另一端侧的内周16A2的内径D2被设为与形成于马达14的凸部64的外周的第2锁扣面X2的外径d2对应的内径，在该贯穿孔16A的另一端侧的内周16A2具有与形成于马达14的马达罩14B的第2锁扣面X2对应的相对第2锁扣面（第4锁扣面）Y2。即，由马达14的马达罩14B的第2锁扣面X2和连接器16的相对第2锁扣面Y2构成马达-连接器之间的第2锁扣部XY2。

相对第1锁扣面Y1及相对第2锁扣面Y2通过切削或磨削被高精度地进行了加工。形成于相对第2锁扣面Y2的轴向内侧的台阶部16A3取决于用于高精度地形成该相对第2锁扣面Y2的切削量（磨削量）。相对第1锁扣面Y1的内径D1小于相对第2锁扣面Y2的内径D2（D1＜D2）。

接着，对该齿轮马达的作用进行说明。

首先，从该齿轮马达10的驱动系统的作用开始进行简单说明，若行星齿轮减速机12的输入轴18通过马达14的旋转而经由摩擦卡合式联轴器60以无侧隙的状态一体地旋转，则形成于输入轴18的偏心体21～23以相同转速进行旋转。由此，经由滚子25～27嵌合于该偏心体21～23的外周的外齿轮31～33进行摆动。外齿轮31～33通过贯穿与处于固定状态的第1轮架41成为一体的内销38（以及内辊36）而被限制自转。因此，外齿轮31～33边摆动边内接于内齿轮52，由此，当输入轴18及偏心体21～23每旋转1圈时，内齿轮52（内齿轮主体52A）相对该外齿轮31～33其圆周方向的相位仅偏离与外齿轮31～33的齿数差量（1齿量）。由此实现相当于1/（内齿轮的齿数）的减速比的减速。内齿轮主体52A与壳体54成为一体，壳体54经由螺栓56与驱动链轮58成为一体，因此最终驱动链轮58通过输入轴18的旋转，而以1/（内齿轮的齿数）的减速比进行旋转。

该齿轮马达10的行星齿轮减速机12是被称为摆动内啮合型的类型的减速机，能够以1级实现高减速比，并且，多个齿同时啮合，外齿与内齿几乎没有侧隙，例如与为了得到相同减速比需要多级减速级的平行轴型减速机相比侧隙较少。通过该结构所涉及的摆动内啮合型行星齿轮减速机12，能够对传递到输入轴18的旋转以几乎没有侧隙的状态大幅减速，并且能够作为驱动链轮58的输出来取出。

在此，本实施方式中，为了极小地设定马达14与行星齿轮减速机12之间的侧隙，马达轴14A与行星齿轮减速机12的输入轴18通过摩擦卡合式联轴器60以径向无游隙的状态连结。因此，若马达轴14A的轴心O2与输入轴18的轴心O1没有准确地一致，则易成为发生振动的原因。

然而，该实施方式中，连接器16具有贯穿孔16A，在该贯穿孔16A的一端侧的内周16A1形成有与轮架43侧的第1锁扣面X1对应的相对第1锁扣面Y1，在另一端侧形成有与马达14侧的第2锁扣面X2对应的相对2锁扣面Y2。并且，相对第1锁扣面Y1的内径D1小于相对第2锁扣面Y2的内径D2（D1＜D2）。因此，通过将连接器16以从外周侧夹紧的状态从连接器16的马达14侧进行加工（插入工具），能够将相对第2锁扣面Y2及相对第1锁扣面Y1双方（虽然进行工具位置改变、或工具替换）以该顺序同时加工且连续加工。

另外，当相对第2锁扣面Y2的内径小于相对第1锁扣面Y1的内径时，若从轮架侧进行加工，则能够轻易地进行同时加工。当相对第1锁扣面Y1与相对第2锁扣面Y2的内径相同时，能够从任意一侧用同一工具一口气进行加工。

本实施方式中，能够通过同时加工使连接器16的相对第1锁扣面Y1的轴心O3及相对第2锁扣面Y2的轴心O4几乎完全一致，因此能够经由连接器16使马达轴14A的轴心O2与行星齿轮减速机12的轮架43（输入轴18）的轴心O1准确地一致。由此，能够大幅降低该齿轮马达10的振动，能够进一步提高所组装的工作机械的定位精确度，且能够实现减少噪音、抑制油脂泄漏、防止耐久性降低等。

并且，连接器16能够通过将联轴器60容纳于其贯穿孔16A中，来防止该联轴器60以暴露的状态旋转，还兼具联轴器60的保护罩功能。

并且，连接器16的最外径da设定成小于驱动链轮（动力传递部件）58的最内径Dp，因此能够在保持安装有连接器16的状态（该实施方式中以进一步安装与连接器16相同直径的马达14的状态）下直接更换驱动链轮58。

并且，该实施方式中构成为，轮架43侧的凸部50被设为筒状凸部，密封行星齿轮减速机12的内外的油封51的一部分位于该该凸部50的内周，因此能够将该凸部50的轴向宽度的一部分有效地用作油封51的设置空间。因此，若有需要，则例如还能够设计变更为并列设置2个油封51的结构。

另外，上述实施方式中，将连接器16的相对第1锁扣面Y1及相对第2锁扣面Y2双方形成于贯穿孔16A的内周，但本发明中，只要与轮架或马达中任意一方的（形成于凸部的外周的）第1锁扣面相对的“相对第1锁扣面”形成于贯穿孔的内周，则另一侧的相对第2锁扣面未必一定要形成于内周侧。即，当轮架或马达中的另一侧的第2锁扣面形成于（凹部的）内周时，相对第2锁扣面可形成于连接器的外周侧。

即使为这种结构，只要相对第1锁扣面形成于连接器的贯穿孔的内周，则能够通过相同的（抓紧另一侧的端部以外的）夹具来同时加工该侧的端部内周侧的相对第1锁扣面与另一侧的端部外周侧的相对第2锁扣面。换言之，只要在轮架及马达中的至少一方形成有由“凸部”外周形成的第1锁扣面，则能够适用本发明。

在该观点上，本发明所涉及的连接器只要被设为“在径向中央具有向轴向贯穿的贯穿孔，并且在所述贯穿孔的一端部内周具备与形成于所述轮架或马达中的任意一方侧的第1锁扣面相对的相对第1锁扣面，并且在该贯穿孔的另一端部的内周或该连接器的外周具备与形成于所述轮架或马达中的另一方侧的第2锁扣面对应的相对第2锁扣面的形状”即可。

本发明所涉及的齿轮马达或连接器，其用途没有特别限定，也能够适用于工作机械以外的用途（例如产业用机械手等用途），能够得到上述效果。

并且，本发明中，当马达轴与行星齿轮减速机的输入轴通过基于摩擦卡合式的联轴器（很难吸收径向偏离的联轴器）连结时，能够得到最显著的效果，但马达轴与行星齿轮减速机构的输入轴原本无需一定要通过摩擦卡合式联轴器连结，也可通过基于键或花键的卡合来连结。例如，当通过（能够良好地吸收径向的轴心偏离的）花键连结来连结马达轴和行星齿轮减速机的输入轴等时，与连接器的相对第1锁扣面及相对第2锁扣面的轴心的相同性相结合，能够几乎彻底防止发生由于马达轴和输入轴的轴心偏离而导致的不良情况。相反，马达轴也可兼作输入轴。

并且，上述实施方式中，作为行星齿轮装置，例示了输入轴配置成与轮架的轴心一致且兼作偏心体轴的摆动内啮合型行星齿轮减速机，但本发明中，行星齿轮装置的具体形式没有特别限定，例如即使为在从轮架的轴心偏移的位置具有多个偏心体轴的被称为所谓分配式的摆动内啮合型行星齿轮装置或简单行星齿轮装置等，同样也能够适用，可得到同样的作用效果。

并且，上述实施方式中，动力传递部件为驱动链轮，但本发明所涉及的动力传递部件不限定于此，例如也可为带轮。

本申请主张基于2012年2月6日申请的日本专利申请第2012-023542号的优先权。其申请的全部内容通过参照援用于该说明书中。

Claims (5)

1.一种齿轮马达，其经由连接器来连结行星齿轮装置和马达，所述行星齿轮装置中轮架与壳体相对旋转，所述齿轮马达的特征在于，

所述轮架或马达中的一个具备凸部，所述凸部沿轴向向所述连接器侧突出，并且在外周具有与该连接器相对的第1锁扣面，并且

所述轮架或马达中的另一个具备与该连接器相对的第2锁扣面，

所述连接器成为如下形状，即，在径向中央具有向轴向贯穿的贯穿孔，并且在所述贯穿孔的一端侧的内周具有与所述第1锁扣面对应的第3锁扣面，且在所述贯穿孔的另一端侧的内周或该连接器的另一端侧的外周具备与所述第2锁扣面对应的第4锁扣面。

2.如权利要求1所述的齿轮马达，其特征在于，

在所述壳体的外周安装动力传递部件，并且将所述连接器的最外径形成为小于该动力传递部件的最内径。

3.如权利要求1或2所述的齿轮马达，其特征在于，

在外周具有所述第1锁扣面的凸部存在于所述轮架侧，并且该凸部被设为筒状凸部，密封该行星齿轮装置的内外的油封的至少一部分位于该筒状凸部的内周。

4.如权利要求1～3中任一项所述的齿轮马达，其特征在于，

所述连接器的所述贯穿孔中容纳连结所述马达的马达轴与所述行星齿轮装置的输入轴的联轴器，所述连接器兼作该联轴器的保护罩。

5.一种齿轮马达用连接器，其用于连结马达和行星齿轮装置的轮架，其特征在于，

所述齿轮马达用连接器成为如下形状，即，在径向中央具有向轴向贯穿的贯穿孔，并且，

在所述贯穿孔的一端部内周具备与形成于所述轮架侧或马达侧中的任意一侧的第1锁扣面相对的第3锁扣面，并且，

在所述贯穿孔的另一端部的内周或该连接器的外周具备与形成于所述轮架侧或马达侧中的另一侧的第2锁扣面对应的第4锁扣面。

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