CN103291847A - 行星减速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种行星减速器，其降低连接一对轮架体的连接部件与轮架体的抵接面压曲的可能性。减速器（10）具备：第1及第2轮架体（34、38），其配置于外齿轮（行星齿轮）（24、26）的轴向两侧；多个轮架销（42），其分别贯穿插入到在外齿轮（24、26）形成的轮架销孔（24B、26B）中并连接轮架体（34、38）。轮架销（42）具有与轮架体（34）的轴向内侧面抵接的抵接部（42C）。与轮架销（42）的其他部分相比，抵接部（42C）被扩径，在轮架体（34）上的与抵接部（42C）抵接的部位形成有锪孔部（34B）。

Description

行星减速器

技术领域

本发明一般涉及一种减速器，尤其涉及一种使用行星齿轮机构的行星减速器。

背景技术

已知有一种摆动内啮合型的行星减速器，其具有：一对轮架体，所述一对轮架体配置于摆动的外齿轮的轴向两侧；多个内销，所述多个内销穿过在外齿轮形成的销孔并配置于两个轮架体之间；及内齿轮，所述内齿轮与外齿轮内啮合。在该减速器中，外齿轮作为所谓的行星齿轮发挥作用，外齿轮与内齿轮的相对旋转作为减速输出而被输出。在专利文献1中公开了组装有这种行星减速器的铁路车辆用驱动单元。

专利文献1：日本特开2010-169247号公报

在专利文献1所记载的技术中，连接一对轮架体的内销具有中央的大径部和轴向两端的小径部，形成于小径部的外周面的外螺纹紧固于轮架体。并且，从大径部缩径成小径部的阶梯差部分与轮架体的表面相抵接。在该结构中，基于紧固的轴向压缩应力和基于车重的弯曲应力作用于内销。因此，较高的压缩应力作用于轮架体的抵接面，存在着抵接面压曲的危险。

发明内容

本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的在于提供一种在行星减速器中降低连接一对轮架体的连接部件与轮架体的抵接面压曲的可能性的技术。

本发明的一个形态的行星减速器具备：一对轮架体，所述一对轮架体配置于行星齿轮的轴向两侧；和多个连接部件，所述多个连接部件连接一对轮架体。连接部件具有与轮架体的轴向内侧面抵接的抵接部，抵接部相对于与该抵接部相邻的轴向两侧的部分被扩径。

根据该形态，通过在连接一对轮架体的连接部件设置被扩径的抵接部，能够相对于以往扩大与连接部件抵接的轮架体的接合面面积，因此能够降低施加于接合面的每单位面积的压缩载荷，能够降低接合面压曲的可能性。

另外，以上构成要素的任意组合、本发明的构成要素和表达在方法、装置、系统等之间进行相互替换作为本发明形态也是有效的。

根据本发明，在行星减速器中，能够降低连接一对轮架体的连接部件与轮架体的抵接面压曲的可能性。

附图说明

图1是表示组装有本发明的一实施方式所涉及的减速器的叉车的车轮驱动装置的结构的剖视图。

图2是沿图1的D-D线的减速器的剖视图。

图3是现有技术所涉及的减速器的轮架销附近的放大剖视图。

图4是图1所示的减速器的轮架销附近的放大剖视图。

标号说明

10-减速机，12-马达，16-输入轴，24、26外齿轮，24A、26A-内销孔，24B、26B-轮架销孔，28-内齿轮，30-壳体，34-第1轮架体，34B-锪孔部，38-第2轮架体，40-内销，42-轮架销，42C-抵接部，46、47-主轴承，52、54-角接触球轴承，100-车轮驱动装置。

具体实施方式

图1表示组装有本发明的一实施方式所涉及的减速器10的叉车的车轮驱动装置100的结构。图1是沿包含车轮驱动装置100的车轮、马达、减速器的中心轴的垂直面剖开时的剖视图。

减速器10是被称作偏心摆动啮合型的行星齿轮减速器的一种。

马达12的输出轴12A经花键14与减速器10的输入轴16相连接。输入轴16配置于后述的外齿轮24、26的半径方向中央。在输入轴16一体地形成有与该输入轴16轴心错开的2个偏心体18、20。2个偏心体18、20相互以180度的相位差偏心。另外，偏心体18、20可以在与输入轴16分体构成的基础上，通过键等固定于输入轴。

在各偏心体18、20的外周隔着滚子轴承21、23以能够摆动的方式外嵌有2个外齿轮24、26。外齿轮24、26分别与内齿轮28内啮合。

内齿轮28主要由下述部件构成：圆筒状的内齿销28A、28B，其构成内齿；保持销28C，其贯穿内齿销28A、28B并将内齿销28A、28B保持成旋转自如；及内齿轮主体28D，其将保持销28C支承成旋转自如，并且与壳体30成为一体。

内齿轮28的内齿的齿数、即内齿销28A、28B的数量比外齿轮24、26的外齿的齿数稍多（在该实施方式中仅多1个）。

在外齿轮24、26的轴向车身侧配置有在车身框架（未图示）固定的第1轮架体34，在外齿轮24、26的与轴向车身侧相反的一侧配置有第2轮架体38，所述第2轮架体38经轮架螺栓36及轮架销42与第1轮架体34成为一体。在第2轮架体38一体地形成有内销40。

图2是沿图1的D-D线的减速器的剖视图。如图示，外齿轮24（虽未图示，但外齿轮26也是相同的）在相对于其轴心偏移的位置等间隔地形成有12个直径相同的贯通孔。其中，在以120度的等间隔配置的3个孔中贯穿插入有轮架销42，剩余的9个孔中贯穿插入有内销40。因此，虽然将前者叫作轮架销孔24B，将后者叫作内销孔24A，但其形状及半径方向位置并无差异。在外齿轮24的外周形成有波形的齿，该齿与内齿轮28的内齿销28A上接触同时移动，由此外齿轮24能够在以中心轴为法线的面内摆动。虽未图示，但除了相对外齿轮24具有180度相位差这一点以外，外齿轮26也是相同的。

回到图1，内销40以留有间隙的状态贯穿插入到在外齿轮24、26贯通形成的内销孔24A、26A，内销40的末端嵌入第1轮架体34的凹部34A。内销40隔着滑动促进部件44与在外齿轮24、26形成的内销孔24A、26A的一部分抵接，从而限制外齿轮24、26的自转而仅容许其摆动。

内销40仅压入凹部34A，并未通过螺栓等固定。可以说内销是有助于第1轮架体34及第2轮架体38与外齿轮24、26之间的动力传递的连接部件。

轮架销42以留有间隙的状态贯穿插入到在外齿轮24、26贯通形成的轮架销孔24B、26B，直径扩大（扩径）的抵接部42C抵接于第1轮架体34的车身相反侧面。轮架销42与第1轮架体34通过轮架螺栓36紧固在一起。在第1轮架体34形成有供轮架螺栓36贯穿插入的贯通孔34C及锪孔部34B，在轮架销42的轴向端面形成有供轮架螺栓36拧入的螺纹孔42E。并且，在第2轮架体38形成有内螺纹孔38A，所述内螺纹孔38A与轮架销42的车身相反侧末端的外螺纹紧固从而将轮架销42与第2轮架体38连接起来。

轮架销42未与外齿轮24、26的轮架销孔24B、26B接触，并不有助于限制外齿轮24、26的自转。可以说轮架销42是仅有助于第1轮架体34与第2轮架体38之间的连接的连接部件。

减速器10的壳体30经一对主轴承46、47旋转自如地支承于在车身框架固定的第1轮架体34及第2轮架体38。壳体30的轴向车身相反侧的端面通过螺栓49与车轮部件48连接，在该车轮部件48安装有叉车（未图示）的轮胎50。减速器10容纳于轮胎50的轴向范围内（图1的双点划线的范围内）。

在形成于第2轮架体38的外周面的螺纹孔中螺合有轴承螺母56，在将第2轮架体38、壳体30及主轴承46、47组装起来时，通过改变轴承螺母56的推进深度，能够调整施加于主轴承46、47的预压力。

减速器10的输入部件即输入轴16经以正面配合方式配置的一对角接触球轴承52、54旋转自如地支承于第1轮架体34及第2轮架体38。角接触球轴承52、54各自具有滚动体52A、54A及外圈52B、54B，但没有内圈。作为代替，在输入轴16形成有滚动面52C、54C，它们作为角接触轴承的内圈发挥作用。另外，不限于该结构，也可以配置分体的内圈。

在形成于第2轮架体38的内周面的螺纹孔中螺合有轴承螺母39，在将第1轮架体34、第2轮架体38及角接触球轴承52、54组装起来时，通过改变轴承螺母39的推进深度，能够调整施加于角接触球轴承52、54的预压力。

车身侧的角接触球轴承52的轴向移动受第1轮架体34的凹部34D和输入轴16的滚动面52C的限制。车身相反侧的角接触球轴承54的轴向移动受拧入到第2轮架体38的轴承螺母39的台阶部39A和输入轴16的滚动面54C的限制。因此，通过第1轮架体34及轴承螺母39，输入轴16的轴向移动相对于任一方向均受限，从而将输入轴16无松动地轴向定位。

接着，说明车轮驱动装置100的作用。

马达12的输出轴12A的旋转经花键14传递至减速器10的输入轴16。当输入轴16旋转时，偏心体18、20的外周进行偏心运动，经滚子轴承21、23使外齿轮24、26摆动。通过该摆动，产生外齿轮24、26的外齿与内齿轮28的内齿销28A、28B的啮合位置顺序偏移的现象。

外齿轮24、26与内齿轮28的齿数差设定为1，并且，各外齿轮24、26的自转受在固定于车身框架的第1轮架体34固定的内销40限制。因此，输入轴16每旋转一圈，内齿轮28相对于自转受限的外齿轮24、26仅自转（旋转）相当于齿数差的量。其结果，通过输入轴16的旋转，与内齿轮主体28D成为一体的壳体30以减速为1/（内齿轮的齿数）的转速进行旋转。通过壳体30的旋转，经通过螺栓49固定于壳体30的车轮部件48使叉车的轮胎50旋转。

接着，对现有技术所涉及的减速器结构的问题点进行说明。

图3是现有技术所涉及的减速器10’的轮架销附近的放大剖视图，图4是图1所示的减速器10的轮架销附近的放大剖视图。现有技术的减速器未示出整体图，但图3中表示的轮架销附近以外的结构与图1的减速器10相同。

参照图3，现有技术所涉及的减速器10’的轮架销42’在贯穿插入外齿轮24、26的大径部42B’与插入第1轮架体34’的小径部42D’之间形成有阶梯差部分42C’，该阶梯差部分42C’与位于第1轮架体34’的车身相反侧的接合面34B’相抵接。为了确保内销与外齿轮之间的传递转矩，难以扩大在外齿轮24、26形成的轮架销孔24B’、26B’的直径，因此轮架销42’的大径部42B’的直径也受限。因此，轮架销42’与第1轮架体34’的接合面34B’的抵接面积变得非常小。

轮架销42’通过螺栓36’紧固于两个轮架体34’、38’，因此轮架销42’始终存在轴向压缩应力的作用。并且，在组装有减速器10’的叉车中，除了车重还被施加装载物的重量，因此对轮架销42’施加了较大的弯曲载荷。该弯曲载荷和上述的压缩应力作用于轮架销42’，因此较高的压缩应力作用于与阶梯差部分42C’抵接的第1轮架体34’的接合面34B’，有导致接合面压曲之虞。

一旦产生压曲，马达轴与减速器的输入轴的轴心就会偏离。并且，若接合面34B’由于压曲而凹陷，则对由第1轮架体34’或第2轮架体38’支承的角接触球轴承施加的预压力降低或成为零。如此一来，会发生车轮驱动装置的刚性下降，并且产生由轴偏离引起轮胎偏磨，或者轮胎的外倾角变大等问题。

为了防止这种接合面的压曲，在本实施方式中，如图4所示，在轮架销42形成直径相对于两侧相邻的圆柱形部分42B及42D扩大了的抵接部42C。根据该形状，与轮架销42抵接的第1轮架体34的接合面面积与以往相比扩大了，因此每单位面积的压缩载荷下降，能够大幅地降低接合面压曲的可能性。

从图4可知，抵接部42C的靠第1轮架体34侧为平坦面且直径为最大径，并且抵接部42C的直径朝向第2轮架体38侧直线性地缩径并达到与圆柱形部分42B相同直径。因此，抵接部42C的第1轮架体34侧变得大于贯穿插入有轮架销42的外齿轮24、26的轮架销孔24B、26B。因此，通过在第1轮架体34形成锪孔部34B，从而制造出用于容纳直径扩大了的轮架销42的抵接部42C的空间。

在图4中，在轮架销42的靠第1轮架体34侧形成有抵接部42C，在轮架销42的靠第2轮架体38侧未形成有扩径的抵接部。其原因在于，相对于第1轮架体34是通过铸造而成型，第2轮架体38是通过锻造而成型的，因此第1轮架体34的材料的压缩强度比第2轮架体38差而易产生压曲。然而，在轮架销42的靠第2轮架体38侧也可以形成有扩径的抵接部。另外，不限于铸造、锻造，只要第1轮架体34与第2轮架体38由压缩强度不同的材料形成，则能够相同地适用本实施方式。

如以上说明，根据本实施方式，由于与以往相比能够将与连接一对轮架体的轮架销抵接的轮架体的接合面面积扩大，因此施加于接合面的每单位面积的压缩载荷下降，能够降低接合面压曲的可能性。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。这些实施方式为示例，它们的各构成要素的组合可以存在多种变形例，并且这样的变形例也在本发明范围内，这对本领域技术人员来讲是可以理解的。

本说明书中的输入轴、输出轴之类的用语是仅着眼于动力的输入输出目标的词汇，并不限于轴形状的部件。

在实施方式中，以输入轴（偏心体轴）16配置于内齿轮28的中心的类型的偏心摆动啮合型的行星齿轮减速器为例进行了说明。然而，不限于这种类型的减速器，例如，对于在从内齿轮的中心偏移的位置配置多条偏心体轴的类型的行星齿轮减速器也能够适用本发明。

在实施方式中，对于固定第1轮架体34及第2轮架体38并从壳体30输出旋转的结构进行了说明。然而，也可以构成为固定壳体30并从第1轮架体34及第2轮架体38输出旋转的结构。在该情况下，外齿轮24、26的自转成分经内销40传递至第1轮架体34及第2轮架体38。

在实施方式中，说明了以下内容：有助于一对轮架体与外齿轮之间的动力传递的连接部件即内销与仅有助于轮架体彼此之间的连接的连接部件即轮架销为分别的结构，降低了与轮架销的抵接部抵接的轮架体的接合面处的压缩应力。然而，也存在不具备轮架销且内销具有动力传递与轮架体连接的两种作用的结构的偏心摆动型行星减速器。在这种行星减速器中，能够通过将扩径的抵接部形成于内销来适用本发明。

并且，在实施方式中，以偏心摆动啮合型的行星齿轮减速器为例进行了说明，但在使用简单行星齿轮机构的减速器中，对于连接在行星齿轮的两侧配置的轮架体的连接部件的与轮架体接合面抵接的抵接部，也能够适用本发明。

并且，本发明所涉及的减速器不限于叉车的车轮驱动装置，能够组装于需要相对于输入轴对输出轴进行减速的各种装置。

本申请主张基于2012年2月22日申请的日本专利申请第2012-036494号的优先权。该申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

Claims (5)

1.一种行星减速器，其特征在于，

所述行星减速器具备：

一对轮架体，所述一对轮架体配置于行星齿轮的轴向两侧；及

多个连接部件，所述多个连接部件连接所述一对轮架体，

所述连接部件具有与所述轮架体的轴向内侧面抵接的抵接部，

所述抵接部相对于与该抵接部相邻的轴向两侧的部分被扩径。

2.如权利要求1所述的行星减速器，其特征在于，

在所述轮架体的轴向内侧面中供所述连接部件的抵接部抵接的部分形成有锪孔部。

3.如权利要求1或2所述的行星减速器，其特征在于，

所述一对轮架体支承轴承，所述轴承将该减速器的输入轴或输出轴支承为能够旋转。

4.如权利要求1～3中任一项所述的行星减速器，其特征在于，

所述一对轮架体分别由不同的材料形成，位于与由压缩强度小的材料形成的轮架体抵接的一侧的所述连接部件的抵接部被扩径。

5.如权利要求1～4中任一项所述的行星减速器，其特征在于，

所述多个连接部件分别贯穿插入到在所述行星齿轮形成的贯通孔中，并且所述多个连接部件包括有助于轮架体与所述行星齿轮之间的动力传递的第1连接部件及有助于一对轮架体的连接的第2连接部件，

所述第1连接部件的至少一端压入到在所述轮架体的轴向内侧面形成的孔中，所述抵接部设置于所述第2连接部件。

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