CN103291850B - 偏心摆动型减速装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不具有所谓主轴承的偏心摆动型减速装置，其在将该减速装置组装于主机之前等，通过简单的结构有效地保护减速装置自身。偏心摆动型减速装置，其具有内齿轮（52）和外齿轮（50A、50B），该内齿轮由圆筒状的外销（52C）构成内齿，该外齿轮与该内齿轮（52）内啮合，将内齿轮与外齿轮的相对旋转作为轮架（59、56、58）和与内齿轮一体化的外壳（54）的相对旋转来取出，其中：在外壳与轮架（59）之间未配置主轴承，而具备限制部件（84、85），该限制部件设置于外壳并具有限制外销的轴向移动的外销限制部（84A、85A），并且该限制部件具有外齿轮限制部（84B、85B），该外齿轮限制部从外销限制部向径向内侧延伸，限制外齿轮的轴向移动。

Description

偏心摆动型减速装置

技术领域

本发明涉及一种偏心摆动型减速装置。

背景技术

在专利文献1中，公开有例如适合使用于工业用机械手的关节驱动的偏心摆动型减速装置。该减速装置构成为，支承于轮架的外齿轮一边摆动一边与内齿轮啮合，将该啮合时产生的两个齿轮的相对旋转取出。

所述内齿轮与外齿轮的相对旋转作为与该内齿轮主体一体化的外壳与轮架的相对旋转而被取出。为此，外壳与轮架设为能够经被称为“主轴承”的直径较大的轴承相对旋转。

专利文献1：日本特开2010-156430号公报

在此，根据被组装减速装置的工业机械(被驱动装置)，或者根据该工业机械的用途，从工业机械侧向减速装置的主轴承反向输入的力矩有时变得非常大，因此提出有用设置于“工业机械侧”的轴承机构承受该力矩的结构。根据该结构，如在后面详述，作为结果能够在减速装置侧将主轴承排除。

但是，另一方面，当为不具有这种主轴承的减速装置时，若搬运时或组装时操作不慎，则会容易产生各部件在减速装置内的位置错位或重要部分损伤等不良情况。

发明内容

本发明是设想这种情况而完成的，其课题在于提供一种不具有所谓主轴承的偏心摆动型减速装置，其在将该减速装置组装于主机之前等，通过简单的结构有效地保护减速装置自身。

本发明的偏心摆动型减速装置通过设为如下结构来解决上述课题，一种偏心摆动型减速装置，具有内齿轮和外齿轮，该内齿轮由圆筒状的外销构成内齿，该外齿轮与该内齿轮内啮合，并且将所述内齿轮与外齿轮的相对旋转作为轮架与外壳的相对旋转来取出，该外壳与所述内齿轮成为一体，其中，在所述外壳与轮架之间未配置主轴承，具备限制部件，该限制部件设置于所述外壳，且具有限制所述外销的轴向移动的外销限制部，并且该限制部件具有外齿轮限制部，该外齿轮限制部从所述外销限制部向径向内侧延伸，并限制所述外齿轮的轴向移动。

在本发明中，更有效地活用限制内齿轮的外销的轴向移动的限制部件。即，在本发明中，使该限制部件向径向内侧延伸，使该限制部件兼具限制外齿轮相对于外壳的轴向移动的功能。由此，能够以简单的结构限制外齿轮相对于外壳的轴向移动。

在偏心摆动型减速装置中，外齿轮以限制相对于轮架的轴向移动的状态而组装。因此，通过限制外齿轮相对于外壳的轴向移动，其结果能够有效地限制减速装置整体的轴向移动(尤其是轮架与外壳的轴向相对移动)。

而且，该限制部件在减速装置被组装于主机之后也能够维持安装的状态。根据本发明，在不具有所谓主轴承的偏心摆动型减速装置中，能够在将该减速装置组装于主机之前等，通过简单的结构有效地保护减速装置自身。

附图说明

图1是本发明的实施方式的一例所涉及的减速装置的(沿图3的箭头I-I线的)剖视图。

图2是同样沿图3的箭头II-II线的剖视图。

图3是沿图1的箭头III-III线的剖视图。

图4是沿图1的箭头IV-IV线的剖视图。

图5是图1的主要部分放大图。

图中：12：减速装置，30、32、34：偏心体轴，50A、50B：外齿轮，52：内齿轮，52C：外销，56、58：第1轮架、第2轮架，59：轮架，84、85：限制部件，84A、85A：外销限制部，84B、85B：外齿轮限制部，84S、85S：对应台阶部。

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是本发明的实施方式的一例所涉及的偏心摆动型减速装置的(沿图3的箭头I-I线的)剖视图，图2是同样沿图3的箭头II-II线的剖视图，图3、图4分别是沿图1的箭头III-III线、IV-IV线的剖视图。即，图1～图4只是剖面线不同，均表示相同的减速装置。

该减速装置为被称为偏心摆动型的类型的减速装置，具有内齿轮和与该内齿轮内啮合的外齿轮，将内齿轮与外齿轮的相对旋转作为轮架与外壳的相对旋转来取出。以下，具体地进行说明。

减速装置12设为通过形成于未图示的马达的马达轴前端的小齿轮驱动输入齿轮13的结构。输入齿轮13经花键14与传动轴15一体化。在传动轴15上一体形成有传动小齿轮16。传动小齿轮16与中心齿轮18啮合。中心齿轮18经滚针20旋转自如地支承于中心轴部件22的外周。另外，中心轴部件22在径向中央具备有直径较大的中空部22A。

中心齿轮18与所述传动小齿轮16啮合，并且也同时与偏心体轴齿轮24、26、28啮合。各偏心体轴齿轮24、26、28分别与偏心体轴30、32、34一体化。偏心体轴30具备偏心体36A、36B。偏心体轴32具备偏心体38A、38B(仅图示38A)。偏心体轴34具备偏心体40A、40B(仅图示40A)。各偏心体36A、38A、40A(36B、38B、40B)相对于偏心体轴30、32、34的轴心O1偏心δe。在偏心体36A、38A、40A上经滚子42A、44A、46A嵌合有外齿轮50A。与此相同，在偏心体36B、38B、40B上经滚子42B、44B、46B(均未图示)嵌合有外齿轮50B。外齿轮50A、50B的偏心相位差为180度。

在外齿轮50A、50B的轴向两侧，配置有第1轮架56、第2轮架58。但是，在第1轮架56、第2轮架58与外壳54之间，未配置(若是通常的减速装置则配置的)所谓主轴承(后述)。第1轮架56、第2轮架58被从第2轮架58一体突出的轮架销60(参考图2)及螺栓63连结并一体化，作为整体构成减速装置12的轮架59。

所述偏心体轴30、32、34分别经一对圆锥滚子轴承74、76旋转自如地支承于形成于第1轮架56的3个偏心体轴孔62、64、66(仅图示62)及形成于第2轮架58的3个偏心体轴孔68、70、72(仅图示68)。

配置于第1轮架56侧的圆锥滚子轴承74经隔离物79与嵌入于第1轮架56的挡圈78抵接，并且经引导圈80与形成于偏心体轴30、32、34的台阶部30B、32B、34B(仅将30B图示于图1)抵接。配置于第2轮架58侧的圆锥滚子轴承76与第2轮架58的台阶部58A抵接，并且经引导圈84与形成于偏心体轴30、32、34的台阶部30C、32C、34C(仅将30C图示于图1)抵接。隔离物79具有垫片的功能，能够改变并选择其厚度(轴向尺寸)。在挡圈78及台阶部58A之间经一对圆锥滚子轴承74、76组装偏心体轴30、32、34，从而进行该偏心体轴30、32、34相对于第1轮架56、第2轮架58的定位(及加压调整)。

在外齿轮50A、50B之间，夹有插入环81。而且，外齿轮50A、50B在偏心体轴30、32、34上，经插入环81被第1轮架56的凸部56P及第2轮架58的凸部58P夹持，从而限制相对于偏心体轴30、32、34(相对于轮架59)的轴向移动。

外齿轮50A、50B以稍微向径向施加力的状态与内齿轮52内啮合。

内齿轮52包括内齿轮主体52A、外销槽52B及圆筒状的外销52C，该内齿轮主体与外壳54一体化，该外销槽形成于该内齿轮主体52A，该圆筒状的外销旋转自如地支承于该外销槽52B，并且构成该内齿轮52的内齿。如图3所示，在该实施方式中，原本应有120个的内齿(外销52C)中，以每2个交替地间隔的状态进行配置。内齿轮52的实际的内齿数量(外销52C的本来的根数)相当于未间隔的数量，在该例子中为120。即，内齿轮52的内齿数量比外齿轮50A、50B的外齿数量“118”仅稍微多一点(在该例子中仅多“2”个)。

其中，在该实施方式中，外齿轮50A、50B通过限制部件84、85(及挡圈86、87)相对于外壳54(即内齿轮主体52A)在轴向上被限制。

在该实施方式所涉及的偏心摆动型减速装置12中，原封不动地确保有“应组装主轴承的空间P1、P2”，以便也能够作为使用于通常用途即需要主轴承的用途的减速装置来制造。此外，在本实施方式中，利用该“应组装主轴承的空间”，在该空间配置限制部件84、85及固定部件即挡圈86、87。

若结合参考图5来更具体地进行说明，限制部件84、85作为环状部件设置于(与内齿轮主体52A一体化的)外壳54。限制部件84、85分别具有外销限制部84A、85A，而且具有外齿轮限制部84B、85B，该外销限制部限制内齿轮52的外销52C的轴向移动，该外齿轮限制部从该外销限制部84A、85A向径向内侧延伸，并且限制外齿轮50A、50B的轴向移动。

限制部件84、85被组装成由于挡圈86、87从而无法相对于外壳54在轴向上移动。挡圈86、87嵌入于形成于该外壳54的凹部54A、54B。

挡圈86、87的厚度d1为外销52C的直径d3的大致2分之1。限制部件84、85具有比其更大的(外销52C的直径d3的1/2以上的)厚度d2(d1＜d2)。如果挡圈86、87及限制部件84、85只单纯是为了限制外销52C的轴向移动，则不需要这种厚度(轴向尺寸)d1、d2，但该实施方式中，由于使挡圈86、87及限制部件84、85兼具经外齿轮50A、50B相对于外壳54在轴向上定位第1轮架56、第2轮架58的功能，因此双方均设为这种较厚的轴向厚度d1、d2。

另一方面，在外齿轮50A、50B的侧面上，以使抵接面50A3、50B3向限制部件84、85侧突出的方式分别形成有台阶部50A1、50A2、50B1、50B2。而且，在该台阶部50A1与台阶部50A2和台阶部50B1与台阶部50B2之间，形成有与限制部件84、85的抵接面50A3、50B3。

与此相对，在限制部件84、85上，分别形成有与其中的台阶部50A1、50B1相对应且径向内侧更远离外齿轮50A、50B(向限制部件84、85的厚度方向内侧凹陷)的对应台阶部84S、85S。而且，该对应台阶部84S、85S的径向外侧构成限制外销52C的轴向移动的所述外销限制部84A、85A，径向内侧构成限制外齿轮50A、50B的轴向移动的所述外齿轮限制部84B、85B。

另外，外齿轮限制部84B、85B和外齿轮50A、50B的抵接面50A3、50B3终归只是保护用，因此无需实际“抵接”。反而是具有极其窄的间隙来“相对”为更佳，以免在通常运行时成为旋转阻力。

该实施方式中，考虑到润滑性，限制部件84、85由铸件构成。另一方面，挡圈86、87由钢系金属构成。因此，考虑到各自的强度，将限制部件84、85的轴向厚度d2设为大于挡圈86、87的轴向厚度d1(d1＜d2)。

另外，该限制部件84、85的对应台阶部84S、85S对称地形成于该限制部件84、85的轴向两侧部。即，第1轮架56侧的限制部件84与第2轮架58侧的限制部件85为完全相同的部件。

限制部件84、85的外齿轮限制部84B、85B形成于即便在外齿轮50A、50B向最小偏心方向摆动时(即便为图1的外齿轮50B的状态)该外齿轮限制部84B、85B也能够与外齿轮50A、50B的抵接面50A3、50B3抵接的径向位置。

而且，形成于外齿轮50A、50B的侧面的台阶部50A1、50B1和形成于限制部件84、85的对应台阶部84S、85S设为如下，即即便在外齿轮50A、50B向最大偏心方向摆动时(即便为图1的外齿轮50A的状态)，也只在径向上偏离δr1，该台阶部50A1和对应台阶部84S(或者台阶部50B1与对应台阶部85S)在径向上互不干扰。

另外，该减速装置12具有将该减速装置12的内外密封的油封OL1～OL3。而且，在外壳54的轴向侧面54E与相向的第1轮架56的轴向侧面56E之间，确保有用于防止干扰两者的相对旋转的间隙S1。而且，图的符号70为减速装置12的侧盖。

在此，参考图2，对该减速装置12用于驱动工业用机械手90而组装的结构例进行说明。该减速装置12例如设为如图2所示来组装于工业用机械手90，由此尽管未配置主轴承，能够使第1轮架56、第2轮架58相对于外壳54顺滑地旋转。

工业用机械手90具备第1臂92和第2臂94。减速装置12的外壳54(即内齿轮52的内齿轮主体52A)经螺栓(仅图示头部和轴线：以下相同)97与第1臂92连结。减速装置12的第1轮架56经螺栓98与第2臂94连结。而且，在第2臂94上通过该螺栓99安装有环型块96。

第1臂92与第2臂94经环型块96通过交叉滚子轴承100连结得相对旋转自如。交叉滚子轴承100通过在外圈100A与内圈100B之间以90度的角度交替地组装滚子100C而成，能够由1个交叉滚子轴承承受径向荷载及推力荷载双方。符号102、104分别为交叉滚子轴承100的定位部件。

该减速装置12通过组装于这种工业用机械手90，即便无主轴承也能够使该工业用机械手90的第1臂92与第2臂94无障碍地相对旋转。

接着，对该实施方式所涉及的偏心摆动型减速装置12的作用进行说明。

在使未图示的马达运行而驱动输入齿轮13时，经花键14与该输入齿轮13连结的传动轴15旋转并传递至传动小齿轮16。在传动小齿轮16旋转时，与该传动小齿轮16啮合的中心齿轮18旋转。在中心齿轮18旋转时，3个偏心体轴齿轮24、26、28旋转，由此，3根偏心体轴30、32、34以相同转速向相同方向旋转。

其结果，经滚子42A、44A、46A与偏心体轴30、32、34上的偏心体36A、38A、40A嵌合的外齿轮50A摆动。而且与此同时，经滚子42B、44B、46B与3根偏心体轴30、32、34上的偏心体36B、38B、40B嵌合的外齿轮50B也(以与外齿轮50A180度的相位差)摆动。

两外齿轮50A、50B一同与内齿轮52内啮合，且内齿轮52的内齿的齿数(未间隔的本来的外销52C的根数)比外齿轮50A、50B的外齿的齿数仅多2。因此，在偏心体30、32、34每旋转1次时(外齿轮50A、50B每摆动1次时)，外齿轮50A、50B的圆周方向的相位相对于内齿轮52错位齿数之差。即，从内齿轮52观察时，外齿轮50A、50B仅旋转2/118。

该相对旋转作为与内齿轮52的内齿轮主体52A一体化的外壳54与轮架59(第1轮架56、第2轮架58)的相对旋转来被取出。其结果，能够使与外壳54一体化的第1臂92和与第1轮架56一体化的第2臂94互相相对旋转。

假设，当在工业用机械手90的运行中向第1臂92或者第2臂94施加任何冲击而输入该冲击荷载、力矩时，能够通过交叉滚子轴承100可靠地阻止该冲击荷载、力矩。

由于交叉滚子轴承100通过在外圈100A与内圈100B之间以90度的角度交替地组装滚子100C而成，因此能够以1个交叉滚子轴承承受径向荷载及推力荷载双方，且几乎没有侧隙。因此，第1轮架56经第2臂94、环型块96、交叉滚子轴承100及第1臂92相对于(与第1臂92一体化的)外壳54在轴向及径向上被准确地定位。

另一方面，由于本减速装置12中未配置主轴承，因此在减速装置12未作为其中的一个构成要件组装于工业用机械手90时，有可能发生各种不良情况。

由于该不良情况并非以往明确地意识到的不良情况，因此若比较仔细地进行说明，则例如当以将第1轮架56的外齿轮相反侧的轴向侧面朝向下侧的方式将减速装置12载置于未图示的操作台上时，由于减速装置12的外壳54自身为较重的物体，因此因其自身重量，外壳54与第1轮架56之间的轴向间隙S1(参考图1)就会变窄，有可能损伤油封OL1～OL3等。相同现象在以将第2轮架58的外齿轮相反侧的侧面朝向下侧的方式将减速装置12载置于操作台上时也产生，同样有可能损伤油封OL1～OL3等。除此以外，即便为在组装操作中的小小的冲击，也有可能导致外壳54与轮架59易相对移动。

然而，在本实施方式中，经挡圈86、87相对于外壳54在轴向上被固定的限制部件84、85不但具有外销限制部84A、85A，还具有外齿轮限制部84B、85B。因此，若外齿轮50A、50B欲相对于外壳54在轴向上移动，则该外齿轮限制部84B、85B中的某一方与该外齿轮50A、50B的抵接面50A3、50B3抵接，并且与插入环81一同限制该外齿轮50A、50B的轴向移动。

因此，还限制经凸部56P、58P与外齿轮50A、50B(夹着插入环81)抵接的第1、第2轮架56、58相对于外壳54的轴向移动。第1、第2轮架56、58经轮架销60及螺栓63坚固地连结。偏心体轴30、32、34经一对圆锥滚子轴承74、76限制相对于第1、第2轮架56、58的轴向移动。

进而，包括外齿轮50A、50B在内，减速装置12内的各部件以经一对圆锥滚子轴承74、76组装在形成于第1轮架56、第2轮架58的偏心体轴孔的3根偏心体轴30、32、34为基准，通过紧密啮合的外齿轮50A、50B的外齿与内齿轮52的内齿即外销52C的抵接而在径向上被定位。因此，其结果，由于减速装置12即便在未组装于工业用机械手90的状态下，作为整体也成为1个较大的块，因此即便无主轴承也能够有效地保护减速装置12内的各部件。

本实施方式中，由于在外齿轮50A、50B的侧面上形成有台阶部50A1、50A2、50B1、50B2，且在限制部件84、85上形成有与其中的台阶部50A1、50B1相对应的对应台阶部84S、85S，因此能够更可靠地抑制这种外壳54与轮架59的移动、错位的产生。

而且，在本实施方式中，由于限制部件84、85的对应台阶部84S、85S对称地形成于该限制部件84、85的轴向两侧部，因此能够将限制部件84、85设为相同的部件，并且在组装该限制部件时无需考虑轴向的外侧与内侧(不会产生组装方向的外侧与内侧的失误)。

并且，在本实施方式中，限制部件84、85的外齿轮限制部84B、85B形成于即便外齿轮50A、50B向最小偏心方向摆动时也能够与外齿轮50A、50B的抵接面50A3、50B3抵接的径向位置，因此无论欲组装的减速装置12的外齿轮50A、50B以任何偏心状态停止，也一定能够限制外齿轮50A、50B在“整周”上的轴向移动。

进而，在上述实施方式中，由于限制部件84、85通过固定部件即挡圈86、87固定于外壳54，且将限制部件84、85的轴向尺寸形成为厚于该挡圈86、87的轴向尺寸，因此即使较大的冲击施加于减速装置12的外壳54或者第1轮架56、第2轮架58等，也能够可靠地维持外齿轮50A、50B(乃至第1轮架56、第2轮架58)与外壳54在轴向上的位置关系。

并且，在上述实施方式中构成为，具有与具有主轴承的其他减速装置公用的外壳(54)，且在该其他减速装置的配置主轴承的空间P1、P2配置所述限制部件84、85及限制部件84、85的固定部件即挡圈86、87中的至少一方(上述例子中为双方)，因此能够与具有主轴承的其他减速装置之间，最大限地共用包括外壳(54)在内的部件。

另外，在上述外齿轮及限制部件上形成台阶部或对应台阶部的结构在本发明中并不是必须的结构，无需一定要在外齿轮上设置台阶部，限制部件也可例如设为单纯的环形状。

而且，在本发明中，无需一定要在限制部件的两侧部设置外齿轮限制部，也可设为例如仅在限制部件的轴向单侧形成有台阶部的结构。而且，在上述实施方式中，以外齿轮侧为凸而限制部件侧为凹的方式设置了台阶部，但也可以以外齿轮侧为凹而限制部件侧为凸的方式设置台阶部。

并且，本发明若设为在外齿轮至少向最大偏心方向摆动时限制部件的外齿轮限制部与外齿轮的抵接面能够抵接的结构，则即便在向最小偏心方向偏心时不抵接(虽然无法进行外齿轮的整周上的限制)，也能够实现限制自身。

而且，本发明对于固定部件即挡圈与限制部件的厚度关系的结构也并不一定限定于上述结构，总之，包括原材料的选择在内，只要挡圈及限制部件相对于假想为有施加可能性的荷载具有充分的强度即可。限制部件的原材料也并非如上述实施方式一定由铸件构成，也可以由强度更高的钢系金属构成。

进而，对究竟如何将限制部件固定于外壳，本发明也并非特别限定于上述实施方式的例子，例如，若外壳由多个外壳部件构成，且能够以用该多个外壳部件直接夹持限制部件的结构将限制部件固定于外壳，则无需用于固定限制部件的(挡圈等)另外设置的固定部件。

并且，本发明原本并非必须与具有该主轴承的减速装置共用化部件，也并非一定要在应配置主轴承的空间配置限制部件、限制部件的固定部件。

并且，在上述实施方式中，示出在从减速装置的轴心偏移的位置具备多个偏心体轴的偏心摆动型减速装置，但本发明所涉及的偏心摆动型减速装置并不限定于该类型的结构，例如，也能够适用于如在减速装置的径向中央仅具有1根偏心体轴的类型的偏心摆动型减速装置，并能够获得同样的作用效果。

本申请主张基于2012年2月24日申请的日本专利申请第2012-039410号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

Claims (6)

1.一种偏心摆动型减速装置，其具有内齿轮和外齿轮，且所述内齿轮由圆筒状的外销构成内齿，所述外齿轮与所述内齿轮内啮合，并且将所述内齿轮与外齿轮的相对旋转作为轮架与外壳的相对旋转来取出，该外壳与所述内齿轮成为一体，所述偏心摆动型减速装置的特征在于，

在所述外壳与轮架之间未配置主轴承，

所述偏心摆动型减速装置具备限制部件，该限制部件设置于所述外壳，且具有限制所述外销的轴向移动的外销限制部，并且

该限制部件具有外齿轮限制部，该外齿轮限制部从所述外销限制部向径向内侧延伸，并限制所述外齿轮的轴向移动，

在所述外齿轮的所述限制部件侧的侧面上形成有台阶部，在所述限制部件上形成有与该外齿轮的台阶部相对应的对应台阶部。

2.如权利要求1所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，

所述对应台阶部形成于所述限制部件的轴向两侧部。

3.如权利要求1所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，

所述限制部件的所述外齿轮限制部形成于即使在所述外齿轮向最小偏心方向摆动时也始终能够与所述外齿轮的侧面抵接的径向位置。

4.如权利要求2所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，

所述限制部件的所述外齿轮限制部形成于即使在所述外齿轮向最小偏心方向摆动时也始终能够与所述外齿轮的侧面抵接的径向位置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，

所述限制部件通过固定于所述外壳的挡圈而轴向固定于所述外壳，且轴向尺寸比该挡圈厚。

6.如权利要求1至4中任一项所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，

该减速装置具有与具有所述主轴承的其他减速装置通用的外壳，在该其他减速装置的配置主轴承的空间中配置有所述限制部件及该限制部件的固定部件的至少其中之一。