CN103968053B - 行星齿轮装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种行星齿轮装置，其更加缓和销部件的根部的应力集中，并且圆滑地维持该销部件与滑动促进部件的滑动。本发明的行星齿轮装置（G1），其具备：外齿轮即行星齿轮（22、24）；轮架即凸缘部件（32、34），其配置于该外齿轮的轴向侧部；内销即销部件（28），其一体形成于该轮架且贯穿外齿轮上设置的贯穿孔（22A、24A）；及作为滑动促进部件的滑动辊（44），其配置于该内销与外齿轮之间，其中，内销（28）的根部（28B）形成有圆角部（50），该圆角部（50）的轮架（34）侧的终端（50E）的直径（d3）大于滑动辊的凸缘部件侧端部（44E）的最内径（D3），而且具备移动限制部件（56），其限制滑动辊（44）向内销（28）的根部（28B）侧的移动。

Description

行星齿轮装置

技术领域

本申请主张基于2013年1月30日申请的日本专利申请第2013-016265号的优先权。其申请的所有内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种行星齿轮装置。

背景技术

专利文献1中公开有一种用于驱动工业用机器人的手臂的行星齿轮装置。

该行星齿轮装置具备：外齿轮（行星齿轮）及齿数稍微多于该外齿轮的内齿轮，通过使外齿轮摆动的同时与内齿轮内啮合，从而将该外齿轮的自转成分作为输出取出。

该行星齿轮装置在外齿轮的轴向两侧具备作为输出部件的凸缘部件。在凸缘部件一体地突出形成有多个销部件。销部件贯穿外齿轮上设置的贯穿孔，与该外齿轮（的贯穿孔的内周面）接触／滑动的同时将所述外齿轮的自转成分取出至凸缘部件侧。

因此，在销部件与外齿轮之间配置有滑动促进部件。而且，在销部件的根部形成有圆角部（轴截面为圆弧状的根部）。

专利文献1：日本特开2006-263878号公报（图1、图2）

以往，销部件的圆角部的凸缘部件侧的终端的直径被控制在小于滑动促进部件的凸缘部件侧端部的最内径。这是因为，如果将圆角部的凸缘部件侧的终端的直径设定为大于滑动促进部件的凸缘部件侧端部的最内径，则导致滑动促进部件跨到该圆角部上，且导致变得无法顺滑地维持该销部件与滑动促进部件之间的滑动。因此，终归存在无法确保该圆角部的形成半径较大，且应力容易集中在销部件的根部的问题。

发明内容

本发明是为了解决以往这种问题而完成的，其课题在于更加缓和销部件的根部的应力集中，并且顺滑地维持该销部件和滑动促进部件的滑动。

本发明通过如下结构而解决了上述课题，一种行星齿轮装置，其具备：行星齿轮；凸缘部件，其配置于该行星齿轮的轴向侧部；销部件，其一体形成于该凸缘部件且贯穿所述行星齿轮上设置的贯穿孔；及滑动促进部件，其配置于该销部件与所述行星齿轮之间，其中，在所述销部件的根部形成有圆角部，该圆角部的凸缘部件侧的终端的直径大于所述滑动促进部件的凸缘部件侧端部的最内径，且所述行星齿轮装置具备移动限制部件，且该移动限制部件限制所述滑动促进部件向所述销部件的根部侧的移动。

在本发明中，在从凸缘部件一体形成的销部件的根部形成圆角部时，将该圆角部的凸缘部件侧的终端的直径形成为大于滑动促进部件的凸缘部件侧端部的最内径。而且，另一方面，具备移动限制部件，其限制滑动促进部件向所述销部件的根部侧的移动。

由此，由于能够增大销部件的根部的圆角部的形成半径，从而能够更加缓和在该根部的应力集中，并且能够防止该滑动促进部件的端部跨上圆角部，并能够顺滑地维持销部件与滑动促进部件的滑动。

根据本发明，能够更加缓和销部件的根部的应力集中，并且能够顺滑地维持该销部件和滑动促进部件的滑动。

附图说明

图1是本发明的实施方式的一例所涉及的行星齿轮装置的主要部分剖视图。

图2是图1的行星齿轮装置的整体剖视图。

图3是从负载侧观察图1的外齿轮的主视图。

图4是图1的外齿轮的立体图。

图5是本发明的另一实施方式的一例所涉及的行星齿轮装置的整体剖视图。

图6是图5的主要部分放大剖视图。

图7是从负载侧观察图5的外齿轮的主视图。

图中：G1-行星齿轮装置，12-输入轴，14、16-偏心体，22、24-外齿轮（行星齿轮），22A、24A-贯穿孔，26-内齿轮，28-内销（销部件），28B-根部，32、34-轮架，44-滑动促进部件，44E-轮架侧端部（凸缘部件侧端部），50-圆角部，50E-圆角部的终端，56-移动限制部件。

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行星齿轮装置的主要部分剖视图，图2是图1的行星齿轮装置的整体剖视图。

首先，从行星齿轮装置G1的整体概略结构进行说明。该行星齿轮装置G1是被称为偏心摆动型的行星齿轮装置。

行星齿轮装置G1的输入轴12由具有空心部12A的空心轴构成。输入轴12经由键12B与马达13的马达轴13A连结。在输入轴12一体形成有偏心体14、16。

偏心体14、16的轴心Ｏ2、Ｏ3相对于输入轴12的轴心Ｏ1分别偏心与偏心量Δe1相应的量。在该例中，偏心体14、16的偏心相位差为180度。

偏心体14、16的外周配置有滚子轴承18、20。外齿轮（行星齿轮）22、24能够摆动地组装于滚子轴承18、20的外周。外齿轮22、24分别与内齿轮26内啮合。

内齿轮26主要包括：与壳体31一体化的内齿轮主体26A、支承于该内齿轮主体26A的圆柱状的外销26B、及旋转自如地外嵌于该外销26B并且构成内齿轮26的“内齿”的辊26C。内齿轮26的内齿数（辊26C的数）仅比外齿轮22、24的外齿数略多一些（该例中仅多1个）。

外齿轮22、24在从其轴心（与Ｏ2、Ｏ3相同）偏移的位置上沿圆周方向以36度的间隔设置有多个（该例中为10个）贯穿孔22A、24A。而且，外齿轮22、24的轴向两侧部配置有一对轮架（凸缘部件）32、34。轮架32、34经由角接触球轴承40、42支承于壳体31。角接触球轴承40、42不具有专用的内圈，轮架32、34的外周部兼用作该角接触球轴承40、42的内圈。另外，轮架32、34经由轴承35、37支承所述输入轴12。

从负载侧的轮架34一体形成有内销（销部件）28。在此，所谓“从轮架34一体形成有内销28”是指内销28从最开始自轮架34突出形成而作为“单一部件”。即，例如，不包括由与凸缘部件分体设置的部件构成的销部件通过压入等与凸缘部件连结而被一体化的概念。

具体而言，内销28对应于外齿轮22、24的贯穿孔22A、24A而突出形成有10根，分别贯穿外齿轮22、24的贯穿孔22A、24A。轮架34与输出轴48一体化。

另外，负载相反侧的轮架32中，在该轮架32的外齿轮22、24侧的侧面形成有凹部32D。内销28以其前端28T嵌入于该凹部32D的状态，通过螺栓45连结轮架32和轮架34。

在内销28与外齿轮22、24（的贯穿孔22A、24A的内周面）之间配置有作为滑动促进部件的滑动辊44。滑动辊44始终与外齿轮22、24的贯穿孔22A、24A的内周面的一部分抵接，而在未抵接的一侧，与该贯穿孔22A、24A之间分别确保有相当于偏心体14、16的偏心量Δe1的2倍的大小（2·Δe1）的间隙。

在此，对内销28的根部附近的结构进行详细说明。

在内销28的根部28B形成有圆角部50。圆角部50是基本上为了确保内销28的外周的精加工时的精加工余量（切削余量）的同时确保工具的退避量而形成的，但本实施方式中，在维持形成半径r1的状态下延伸，圆角部50的轮架（凸缘部件）34侧的终端50E上的直径（自内销28的轴心Ｏ5的距离的2倍）被设为d3（终端50E设定于比相当于最内径D3的位置50C更靠外周侧）。另外，“轮架34侧的终端50E上的直径d3”不是始终表现为完整的“圆的直径”状态，例如，如图1、图2所示，为了确保轴承37的容纳空间其一部分被切断，在被切段侧中，有时外观上的终端为用符号50F表示的位置。这时的“轮架34侧的终端50E的直径d3”是指以将未被切断的圆弧部分作为基础弥补被切断后的圆弧的符号50E、50G作为直径的直径（d3）。

该实施方式中，该圆角部50的轮架34侧的终端50E的直径d3形成为大于滑动辊44的轮架34侧端部44E的最内径D3（d3＞D3）。顺便说一下，如图1所示，如果滑动辊44的轮架34侧端部44E侧的内径的一部分被倒角加工的情况下，该“滑动辊44的轮架34侧端部44E的最内径D3”变成大于滑动辊44的最内径D5的尺寸。

该设定（d3＞D3）为如下设定：即若滑动辊44向圆角部50的终端50E侧移动，则导致该滑动辊44跨到圆角部50上。因此，该实施方式中，在凸缘部件34与滑动促进部件44之间，设置有限制该滑动辊44在内销28的轴向上向圆角部50的终端50E侧移动的移动限制部件56。

移动限制部件56限制滑动辊44的轮架34侧端部44E比相当于圆角部50中的最内径D3的位置50C更向圆角部50的终端50E侧的移动。换言之，移动限制部件56在滑动辊44跨上圆角部50之前，限制该滑动辊44向圆角部50的终端50E侧（内销28的根部28B侧）移动。由此，能够避免该滑动辊44与圆角部50的终端50E的附近的冲突／干涉。

另外，滑动辊44向内销28的轴向轮架32侧的移动，通过该轮架32的轴向侧面32A而被限制。

在该实施方式中，移动限制部件56相对于（多个内销28的）各内销28的滑动辊44分别设置于各内销28的轮架34侧。在移动限制部件56的滑动辊44侧形成有与该滑动辊44抵接的第1抵接面56A。而且，在移动限制部件56的轮架34侧形成有与该轮架34抵接的第2抵接面56B。移动限制部件56的第1抵接面56A与第2抵接面56B之间形成为内周面56C及外周面56D均朝向轮架34侧而相对于内销28的轴心Ｏ5以角度θ扩开的形状（喇叭形状）。

移动限制部件56的第2抵接面56B侧的内径D8被设定为与圆角部50的轮架34侧的终端50E的直径d3相同（或者更大）（D8≥d3），在避免了移动限制部件56和圆角部50的干涉的基础上，能够使该第2抵接面56B与轮架34抵接。

另外，在本实施方式中，如图3、图4所示，在外齿轮24的贯穿孔24A的四周设置有锪孔部24F，移动限制部件56几乎全部容纳于外齿轮24的该锪孔部24F的内侧。该结构并非是实施本发明的必须结构，但在本实施方式中由于取较大的圆角部50，且滑动辊44与轮架34之间夹有移动限制部件56，所以内销28的根部28B的最小径部（圆角部50的最小径部）50S与滑动辊44及外齿轮24的荷载点P1之间的距离L1容易变大。因此，通过形成锪孔部24F来缩短内销28的根部28B的最小径部（圆角部50的最小径部）50S与滑动辊44及外齿轮24的荷载点P1之间的距离L1，从而缓和该不良状态。另外，在此所谓的“锪孔部24F”是指“在外齿轮24的轴向侧面的贯穿孔24A的外围与该贯穿孔24A的至少一部分连续形成的凹部空间”。但是，该定义中的“凹部空间”的概念不包括阶梯部的概念。由此，例如只有外齿轮的齿部形成较长的轴向长度时的齿部以外的部分不符合该凹部空间。

接着，对该偏心摆动型的行星齿轮装置G1的作用进行说明。

输入轴12进行旋转，则与该输入轴12一体化的偏心体14、16就偏心旋转，经由滚子轴承18、20组装于该偏心体14、16的外周的外齿轮22、24以180度的相位差摆动。外齿轮22、24与内齿轮26内啮合，且该实施方式中，内齿轮主体26A与壳体31一体化。因此，输入轴12每旋转1次，外齿轮22、24相对于内齿轮26（壳体31）相对旋转（自转）相当于齿数差的量（该例子中为相当于1齿量）。

外齿轮22、24的自转成分经由贯穿该外齿轮22、24的贯穿孔22A、24A的滑动辊44及内销28，传递到轮架32、34，该轮架32、34相对于壳体31以与外齿轮22、24的自转成分相同的速度进行相对旋转。其结果，能够从与轮架34一体化的输出轴48取出减速输出。

在此，对内销28的圆角部50附近的作用进行详细说明。

以往，限制滑动辊44向内销28的轴向轮架34侧的移动是通过该轮架34的轴向侧面进行的。因此，基本上圆角部50的终端50E的直径不会设定成大于滑动辊44的轮架34侧端部44E的最内径D3，由此，圆角部50的形成半径r1不得不变小，产生较大的应力集中。

相对于此，在本实施方式中，将圆角部50的轮架（凸缘部件）34侧的终端50E的直径d3主动地形成为大于滑动辊44的轮架34侧端部44E的最内径D3（d3＞D3），然后，通过配置移动限制部件56来防止发生滑动辊44跨上该圆角部50的状况。

即，移动限制部件56限制滑动辊44的轮架34侧端部44E与相当于圆角部50中的“滑动辊44的轮架34侧端部44E的最内径D3”的位置50C相比，更向圆角部50的终端50E侧的移动。由此，能够使圆角部50的形成半径r1足够大，可比以往更加缓和应力集中，并且能够有效地防止圆角部50和滑动辊44的轮架34侧端部44E发生干涉，能够顺滑地维持该内销28与滑动辊44的滑动。

尤其，在本实施方式中，由于在滑动辊44的轮架34侧（凸缘部件侧）设置有移动限制部件56，所以能够容易地限制滑动辊44向轮架34侧移动。

而且，相对于多个内销28的各内销28的滑动辊44分别设置有移动限制部件56，因此移动限制部件56能够抵接于滑动辊44的轮架34侧端部44E的整周，从而抑制该滑动辊44的倾斜，并能够维持该滑动辊44更加顺滑地旋转。并且，因为对外齿轮22、24进行锪孔时，也仅对贯穿孔22A、24A的周围进行锪孔即可（因为无需对外齿轮22、24进行较大的锪孔），因此对外齿轮22、24的加工也容易。

而且，由于移动限制部件56形成为朝向轮架34侧以角度θ扩开的形状（喇叭形状），因此即使圆角部50的轮架34侧的终端50E的直径d3形成为大于滑动辊44的轮架34侧端部44E的最内径D3，也能够以横跨该圆角部50的状态（不与圆角部50干涉）配置移动限制部件56。

图5中示出本发明的另一实施方式的一例所涉及的行星齿轮装置G2的整体剖面。图6是进一步放大表示图5的主要部分的主要部分放大剖视图。另外，关于与以上实施方式相同或功能上相同的部分，仅标注后两位数字与上述实施方式的符号相同的符号，省略重复说明。

在该实施方式中，也在内销128的根部128B形成有圆角部150，该圆角部150的轮架134侧的终端150E的直径d103形成为大于滑动辊144的轮架134侧端部144E的最内径D103（终端150E设定在比相当于最内径D103的位置150C更靠外周侧）。而且，设置有限制作为滑动促进部件的滑动辊144向内销128的轴向上的圆角部150的终端150E侧移动的、与外齿轮124一体的移动限制部件156。

该移动限制部件156不像上述实施方式相对于各内销128的滑动辊144而分别设置，而是突出形成为单一的环形状，所述单一的环形状具有稍微小于各滑动辊144的外切圆的直径（自外齿轮124的轴心Ｏ103的距离）D110的内径（自外齿轮124的轴心Ｏ103的距离）D112。通过该移动限制部件156的阶梯面156A限制各滑动辊144向圆角部150的终端150E侧的移动。

即，以上实施方式中，在各内销28（各销部件）的滑动辊44分别设置有移动限制部件56，但该实施方式中，配置有与多个滑动辊144的外切圆的附近同时接触的单一的较大环形状的移动限制部件156。该结构有（因为不具有分别相对于各内销128的滑动辊144的移动限制部件）部件件数较少且能够进一步缩减组装件数的优点。

另外，该移动限制部件156也可构成为配置不与外齿轮124一体化而是独立的单一的较大环状的移动限制部件156。

另外，（不论一体，还是分体）如以单一的移动限制部件156限制多个滑动辊144的移动时，例如如图5～图7所示，设置从外齿轮124的所有贯穿孔124A的外切圆的附近至内切圆的附近的较大的单一的锪孔部124F。尤其，在本发明中，在行星齿轮设置锪孔部的结构并非是必须的。

而且，虽未图示，例如在这种行星齿轮装置中，轮架（凸缘部件）仅配置于外齿轮（行星齿轮）的轴向单侧，内销（销部件）以悬臂状态从轮架一体地突出的结构是公知的，本发明也可以适用于这种偏心摆动型的行星齿轮装置。采用销部件以悬臂状态从凸缘部件突出形成的结构时，例如使滑动辊（滑动促进部件）由向径向内侧突出的“带有凸缘”构成，并使该凸缘的部分与销部件的前端面抵接，则能够使该“凸缘”作为移动限制部件发挥功能，并能够限制滑动辊向圆角部的终端侧移动。

最主要的是，本发明既可适用于销部件以双支承状态支承于凸缘部件的行星齿轮装置，也可适用于以悬臂状态支承的行星齿轮装置。而且移动限制部件可配置于移动促进部件的内销的根部侧（凸缘部件侧）或前端侧的任一侧，并且，既可以为独立部件，也可以为与外齿轮或滑动促进部件等的以往存在的部件一体化的部件，另外，移动限制部件既可以为同时限制各滑动促进部件的单一的滑动促进部件，而且也可以为相对于各滑动促进部件分别设置的部件。

并且，在上述实施方式中，圆柱形的滑动辊作为滑动促进部件而被采用，但本发明所涉及的滑动促进部件并不限定于此，例如也可以由类似滚针或滚子的滚动体构成。以类似滚针或滚子的滚动体构成滑动促进部件时，本发明中所谓“滑动促进部件的凸缘部件侧端部的最内径”对应于该滚针或滚子的最内切圆直径。

而且，在上述实施方式中，将本发明均适用于偏心摆动型的行星齿轮装置，但本发明的适用范围并不限定于此。例如，简单行星齿轮装置构成为具有行星齿轮、配置于该行星齿轮的轴向侧部的轮架（凸缘部件）、一体形成于该轮架且贯穿设置于行星齿轮的贯穿孔的同时旋转自如地支承行星齿轮的行星销（销部件）、及在该行星销与行星齿轮之间配置的滚针轴承或滚子轴承（滑动促进部件）时，也能够将本发明以与上述实施方式相同的结构适用于简单行星齿轮装置。

Claims (5)

1.一种行星齿轮装置，其具备：

行星齿轮；凸缘部件，其配置于该行星齿轮的轴向侧部；销部件，其一体形成于该凸缘部件且贯穿所述行星齿轮上设置的贯穿孔；及滑动促进部件，其以能够沿轴向移动的方式配置于该销部件与所述行星齿轮之间，该行星齿轮装置的特征在于，

在所述销部件的根部形成有圆角部，该圆角部的凸缘部件侧的终端的直径大于所述滑动促进部件的凸缘部件侧端部的最内径，而且

所述行星齿轮装置具备移动限制部件，且该移动限制部件限制所述滑动促进部件向所述销部件的根部侧的移动。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮装置，其特征在于，

所述销部件的所述根部侧设置有所述移动限制部件。

3.根据权利要求1或2所述的行星齿轮装置，其特征在于，

所述行星齿轮装置具有多个所述销部件，对于各销部件的所述滑动促进部件分别设置有所述移动限制部件。

4.根据权利要求1或2所述的行星齿轮装置，其特征在于，

所述移动限制部件形成为朝向所述凸缘部件侧扩开的形状。

5.根据权利要求3所述的行星齿轮装置，其特征在于，

所述移动限制部件形成为朝向所述凸缘部件侧扩开的形状。