CN104565220A - 齿轮装置系列 - Google Patents

Abstract

本发明提供能以更低成本构成低减速比～高减速比的齿轮装置的齿轮装置系列，包括第1齿轮装置和第2齿轮装置，第1齿轮装置和第2齿轮装置具备：内齿轮，具有内齿轮主体及配置于内齿轮主体的多个销部件且由销部件构成内齿；罩部件，连结于内齿轮主体，其中，第1齿轮装置和第2齿轮装置通用罩部件，在该罩部件设置有保持槽，第2齿轮装置具有比第1齿轮装置多的销部件，并且销部件的直径更小。第1齿轮装置的内齿轮主体具有保持销部件的轴向一部分的侧面整周的保持孔，第1齿轮装置的销部件未保持在罩部件的保持槽，而是保持在内齿轮主体的保持孔。在第2齿轮装置的内齿轮主体未设置有销部件的保持孔，第2齿轮装置的销部件保持在罩部件的保持槽。

Description

齿轮装置系列

本申请主张基于2013年10月28日申请的日本专利申请第2013-223768号的优先权。该日本申请的所有内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种齿轮装置系列。

背景技术

专利文献1中公开有一种偏心摆动型齿轮装置，其外齿轮摆动的同时与内齿轮内啮合，并将该外齿轮与内齿轮的相对旋转作为减速输出而输出。

该齿轮装置中的内齿轮具备内齿轮主体和配置于该内齿轮主体的多个销部件，该销部件构成该内齿轮的内齿。

在内齿轮主体上设置有用于保持销部件的保持孔，销部件以其轴向一部分的侧面整周被保持在该保持孔的状态保持在内齿轮主体。

专利文献1：日本特公平8-6784号公报(图4)

具有这种内齿轮的齿轮装置的减速比依赖于外齿轮和内齿轮的齿数差及齿数而决定。齿数差相同时，高减速比的齿轮装置与低减速比的齿轮装置相比，有内齿的数量(销部件的数量)变多并且销部件的直径变小的倾向。因此，高减速比的齿轮装置在加工用于保持内齿轮主体的销部件的保持孔时，必须加工很多直径较小的保持孔，从而存在加工成本上升的问题。

发明内容

本发明是为了解决这种现有问题而完成的，其课题在于提供一种能够以更低成本构成低减速比～高减速比的齿轮装置的齿轮装置系列。

本发明通过如下结构解决上述课题：一种包括第1齿轮装置和第2齿轮装置的齿轮装置系列，所述第1齿轮装置和第2齿轮装置具备：内齿轮，具有内齿轮主体及配置于该内齿轮主体的多个销部件并且由该销部件构成内齿；及罩部件，连结于所述内齿轮主体，其中，所述第1齿轮装置和第2齿轮装置通用所述罩部件，在该罩部件上设置有用于保持所述销部件的保持槽，所述第2齿轮装置具有比所述第1齿轮装置多的所述销部件，所述第2齿轮装置的销部件的直径小于所述第1齿轮装置的销部件的直径，所述第1齿轮装置的所述内齿轮主体具有保持所述销部件的轴向一部分的侧面整周的保持孔，所述第1齿轮装置的销部件未保持在所述罩部件的保持槽，而是保持在所述内齿轮主体的所述保持孔，在所述第2齿轮装置的内齿轮主体未设置有所述销部件的保持孔，该第2齿轮装置的销部件保持在所述罩部件的所述保持槽。

在本发明的齿轮装置系列中，作为其构成要件包括第1齿轮装置和第2齿轮装置，所述第1齿轮装置的销部件的数量较少(内齿的数量较少)且直径较大，所述第2齿轮装置的销部件的数量较多(内齿的数量较多)且直径较小。

第1齿轮装置和第2齿轮装置通用连结于内齿轮主体的罩部件。在罩部件设置有用于保持销部件的保持槽。并且，在本系列中，只有在第1齿轮装置的内齿轮主体形成有保持销部件的轴向一部分的侧面整周的保持孔。

并且，第1齿轮装置的销部件未保持在罩部件的保持槽，而是保持在内齿轮主体的保持孔，另一方面，第2齿轮装置的销部件保持在罩部件的保持槽。

由此，第1齿轮装置和第2齿轮装置均能够以低成本制造。

根据本发明，可以得到能够以更低成本构成低减速比～高减速比的齿轮装置的齿轮装置系列。

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装置系列的第1齿轮装置的整体结构的剖视图。

图2是沿图1的向视Ⅱ-Ⅱ线的局部放大剖视图。

图3是表示图1的内齿轮附近的结构的局部放大剖视图。

图4是表示上述齿轮装置系列的第2齿轮装置的内齿轮附近的结构的局部放大剖视图。

图5是沿图3的向视Ⅴ-Ⅴ线的剖视图。

图6是沿图4的向视Ⅵ-Ⅵ线的剖视图。

图中：110、210-第1、2齿轮装置，114、214-外齿轮，116、216-内齿轮，117、217-内齿轮主体，119、219-销部件，150、250-罩部件，160、260-保持槽。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式的一例所涉及的齿轮装置系列的结构进行详细说明。

若从概要开始说明，则在本发明的齿轮装置系列中，作为其构成要件包括内齿轮的内齿由销部件构成的第1齿轮装置和第2齿轮装置。

由于第1齿轮装置和第2齿轮装置除了内齿轮周边的结构不同之外，具有相同的结构，因此在这里首先对第1齿轮装置的整体结构进行说明，接着，着眼于第1齿轮装置和第2齿轮装置的差异来进行说明。

图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的齿轮装置系列的第1齿轮装置110的整体结构的剖视图，图2是沿图1的向视Ⅱ-Ⅱ线的局部放大剖视图。

该第1齿轮装置110通过2个偏心体112使2个外齿轮114摆动的同时使外齿轮与内齿轮116内啮合，并将在内齿轮116与外齿轮114之间产生的相对旋转作为输出而输出。

第1齿轮装置110的输入轴111与马达118的马达轴120一体化。输入轴111经由键122与偏心体轴124连结。在偏心体轴124上一体形成有所述2个偏心体112。在偏心体112的外周经由偏心体轴承126以能够摆动的方式组装有外齿轮114。外齿轮114摆动的同时与内齿轮116内啮合。

即，第1齿轮装置110为在内齿轮116的径向中央仅存在1根偏心体轴124的被称为中央曲柄式偏心摆动型齿轮装置。具备2个并列的外齿轮114是为了想要确保所需的传递容量及通过偏离偏心相位来确保旋转平衡性。

外齿轮114的齿形为次摆线齿形，内齿轮116的齿形为圆弧齿形。如图3的放大图所示，在该实施方式中，内齿轮116具备与壳体128一体化的内齿轮主体117及配置于该内齿轮主体117的多个圆柱状的销部件119，并且由销部件119构成上述圆弧齿形的内齿。另外，为了顺畅地进行与外齿轮114之间的滑动，在销部件119的外周外嵌有辊部件119S作为滑动促进部件。由此，在该实施方式中，实际上还可以理解为由该辊部件119S构成内齿轮116的内齿。如此，在本实施方式的第1齿轮装置110中，由外嵌有辊部件119S的销部件119构成内齿。即，在本发明中，“由销部件构成内齿”不仅包括由销部件本身直接构成内齿的情况，还包括将辊部件外嵌于销部件，并通过这两者构成内齿的情况。

内齿轮116的内齿的数量(销部件119或者辊部件119S的数量)稍微多于(在该例中仅多1个)外齿轮114的外齿的数量。

关于内齿轮116的附近的结构，之后进行详述。

外齿轮114具备贯穿该外齿轮114的内销孔114A。在内销孔114A中间隙配合有内销132。在内销132的外周配置有内辊138作为滑动促进部件。内辊138与内销孔114A之间确保有相当于偏心体112的偏心量的2倍的间隙δ1。在外齿轮114的轴向侧部配置有凸缘体134，内销132被压入且固定于该凸缘体134的内销保持孔134A中。凸缘体134与输出轴136(图1)一体化。输出轴136被一对圆锥滚子轴承137支承。

接着，对本实施方式的齿轮装置系列的第1齿轮装置110和第2齿轮装置210进行详细说明。另外，对于第1齿轮装置110的各部件标注100系列的符号，对于第2齿轮装置210的各部件标注200系列的符号，且对于与已说明的第1齿轮装置110的部件对应的第2齿轮装置210的部件，适当标注后两位数字相同的符号而进行说明。

为了满足用户的各种要求，齿轮装置较多的以“系列”提供大小(传递容量)及减速比不同的多个齿轮装置。本实施方式所涉及的齿轮装置系列的第1齿轮装置110和第2齿轮装置210的减速比不同，第2齿轮装置210为高减速比(相对于输入轴211的第2齿轮装置210的输出轴236的转速比相对于输入轴111的第1齿轮装置110的输出轴136的转速慢)。

为了便于理解减速比，首先，简单说明第1齿轮装置110的减速作用。该减速作用在第2齿轮装置210中也相同。

再次参考图1，若随着马达118的马达轴120的旋转，与该马达轴120一体化的第1齿轮装置110的输入轴111旋转，则经由键122与输入轴111连结的偏心体轴124旋转。若偏心体轴124旋转，则与该偏心体轴124一体形成的偏心体112旋转，且输入轴111每旋转1次，外齿轮114经由偏心体轴承126摆动旋转1次。结果，产生外齿轮114与内齿轮116的啮合位置依次偏离的现象，外齿轮114相对于处于固定状态的内齿轮116相对旋转(自转)与内齿轮116的齿数差相当的量，即“1齿量”。该自转成分经由内销132传递至配置于外齿轮114的轴向侧部的凸缘体134，导致与凸缘体134一体化的输出轴136旋转。结果，能够实现相当于(内齿轮116与外齿轮114的齿数差)/(外齿轮114的齿数)的减速比的减速。

在本实施方式所涉及的齿轮装置系列的第1齿轮装置110和第2齿轮装置210中，由于齿数差为“1”，所以减速比成为1/(外齿轮114、214的齿数)，即1/(内齿轮116、216的齿数-1)。

换言之，低减速比的第1齿轮装置110中内齿轮116的内齿的齿数(销部件的数量)较少，且齿高(销部件119的直径)较大。相反，与第1齿轮装置110相比，高减速比的第2齿轮装置210中内齿轮216的内齿的齿数较多，且齿高(销部件219的直径)较小。即，高减速比的第2齿轮装置210比低减速比的第1齿轮装置110具有更多的销部件219，并且，第2齿轮装置210的销部件219的直径小于第1齿轮装置110的销部件119。

以往，就内齿轮而言，首先在内齿轮主体的材料上以贯穿孔的形式形成沿轴向能够嵌合销部件的保持孔，接着通过切削等削去该保持孔的径向内侧部分而形成截面半圆形的“销槽”，并使销部件和外齿轮在削去的部分中啮合。但是，该制造方法在制造高减速比的第2齿轮装置的内齿轮时，要形成的保持孔的数量较多，并且需要去除切削时在销槽的边缘产生的“毛刺”等，因此产生加工工作量变得非常多，耗费加工成本的问题。

与此相对，在近几年采用在内齿轮主体的材料上使用刨齿机直接形成截面为半圆形的销槽的方法。在这种齿轮装置中，尤其是齿数差为“1”的情况下，销部件配置于销槽与外齿轮之间，因此采用该方法也不会使销部件从销槽脱离。但是，该方法因只在销槽与外齿轮之间配置销部件，因此存在如下问题：随着外齿轮的偏心摆动，销部件容易在径向移动，导致运行时产生噪音。

因此，在本实施方式所涉及的齿轮装置系列中，以如下结构(通用或者区别)形成第1齿轮装置110和第2齿轮装置210，尤其是内齿轮116、216，使得能够简单且以低成本制造这两者。

如上说明，图3是表示第1齿轮装置110的内齿轮116附近的结构的局部放大剖视图，图4是表示第2齿轮装置210的内齿轮216附近的结构的局部放大剖视图。

首先，从在第1齿轮装置110和第2齿轮装置210中通用的结构开始说明，第1齿轮装置110和第2齿轮装置210的内齿轮116、216这两者均具有内齿轮主体117、217及配置于该内齿轮主体117、217的多个销部件119、219，并由该销部件119、219构成内齿。

并且，内齿轮主体117、217从轴向两侧经由螺栓152、252连结有罩部件150、250。具体而言，罩部件150、250分别由配置于比内齿轮116、216更靠近轴向负载侧的负载侧罩部件150A、250A，及配置于比该内齿轮116、216更靠近轴向负载相反侧的负载相反侧罩部件150B、250B构成。罩部件150、250在第1齿轮装置110和第2齿轮装置210中通用。

具体而言，第1齿轮装置110的负载侧罩部件150A与第2齿轮装置210的负载侧罩部件250A彼此通用，第1齿轮装置110的负载相反侧罩部件150B与第2齿轮装置210的负载相反侧罩部件250B彼此通用。

在罩部件150、250(负载侧罩部件150A、250A及负载相反侧罩部件150B、250B)分别设置有用于保持销部件119、219的保持槽160、260。

具体而言，在第1齿轮装置110和第2齿轮装置210的负载侧罩部件150A、250A分别形成有负载侧保持槽160A、260A，该负载侧保持槽在上述负载侧罩部件150A、250A的轴向负载相反侧的表面150A1、250A1从负载相反侧通过切削形成为连续的环状。并且，在第1齿轮装置110和第2齿轮装置210的负载相反侧罩部件150B、250B分别形成有负载相反侧保持槽160B、260B，该负载相反侧保持槽在上述负载相反侧罩部件150B、250B的轴向负载侧的表面150B1、250B1从负载侧通过切削形成为连续的环状。

第1齿轮装置110和第2齿轮装置210的负载侧罩部件150A和250A及负载相反侧罩部件150B和250B包括该负载侧保持槽160A、260A及负载相反侧保持槽160B、260B通用。

内齿轮主体117、217兼作第1齿轮装置110和第2齿轮装置210的壳体主体，由该内齿轮主体117、217及第1罩部件150和第2罩部件250构成第1齿轮装置110和第2齿轮装置210的壳体。由此，能够将构成壳体的大型部件(或者材料)通用，因此可得到大幅度降低成本的效果。

接着，第1齿轮装置110及第2齿轮装置210的区别如下。

第1齿轮装置110的内齿轮主体117具有保持销部件119的轴向一部分119A、119B的侧面整周的保持孔(贯通孔)164。具体而言，在外齿轮114的负载侧具有负载侧保持孔164A，在外齿轮114的负载相反侧具有负载相反侧保持孔164B。第1齿轮装置110的销部件119未保持在前述的负载侧及负载相反侧罩部件150A、150B的负载侧及负载相反侧保持槽160A、160B，而是被内齿轮主体117的该保持孔164(负载侧保持孔164A及负载相反侧保持孔164B)两端保持。

另外，在本实施方式中，在销部件119外嵌有作为滑动促进部件的辊部件119S，因此，该销部件119的两端支承作为过渡配合更可靠地进行支承。但是，当然也可采用间隙配合使销部件119本身旋转。

另一方面，如图4的放大图所示，在第2齿轮装置210的内齿轮主体217未设有销部件219的保持孔。通过刨齿机等仅形成有限制销部件219的周向位置的截面为半圆形的销槽215。并且，该第2齿轮装置210的销部件219被负载侧及负载相反侧罩部件250A、250B的保持槽260(负载侧保持槽260A及负载相反侧保持槽260B)两端保持，其径向移动受到限制。

因此，(具有销部件119的旋转较快的倾向的)第1齿轮装置110的销部件119的轴向一部分119A、119B的侧面整周被保持孔164(负载侧保持孔164A及负载相反侧保持孔164B)两端保持，从而在径向和周向上均被可靠地保持。结果，不管外齿轮114的偏心摆动的状态如何，都能够可靠地保持销部件119，并且运行时不易产生噪音。

并且，关于(销部件219的数量较多的)第2齿轮装置210，由于未设置作为保持销部件219的侧面整周的贯穿孔的保持孔，因此尤其能够大幅削减内齿轮主体217的加工工作量。并且，由于第2齿轮装置210的销部件219通过形成于内齿轮主体217的截面为半圆形的销槽215在周向上被限位，并且被负载侧及负载相反侧罩部件250A、250B的保持槽260(负载侧保持槽260A及负载相反侧保持槽260B)两端保持，由此其径向移动受到限制，因此仍是不管外齿轮214的偏心摆动的状态如何，都能够可靠地保持销部件219。

而且，该结构尤其在限制第2齿轮装置210的销部件219的径向移动时，无需如同利用例如插入环等从径向内侧支承销部件的方法那样需要“另外的部件”。即，通过插入环等从径向内侧支承销部件的情况下，若减速比不同则销部件的直径也不同，因此需要准备每个减速比专用的插入环，从而导致用于构成系列的组件件数大幅增加，但是根据该结构，不会产生组件件数的增加。

另外，关于这一点，如果以统一销部件的最内径的方式组装销部件，则只用一种插入环的种类即可。但是，在该情况下，高减速比的第2齿轮装置的销部件的节圆直径趋于小于低减速比的第1齿轮装置的销部件的节圆直径，因此不优选。

然而，关于这一点，在本系列中也得到了较佳的倾向。

即，在本系列中，罩部件150、250(负载侧罩部件150A、250A及负载相反侧罩部件150B、250B)的保持槽160、260(负载侧保持槽160A、260A及负载相反侧保持槽160B、260B)的中心圆直径(最内周圆d1及最外周圆d2的中心的直径)d3设为大于第1齿轮装置110的保持孔164的中心圆直径d4(从内齿轮116的轴心到保持孔164的中心为止的距离的2倍)。换言之，这与如下情况的意思大致相同，即卡合于保持槽260的第2齿轮装置210的销部件219的节圆直径Pcd2(≈d3)大于第1齿轮装置110的销部件119的节圆直径Pcd1(≈d4)(一并参考图5、图6)。

根据该结构，不仅减速比较大而传递更大的转矩，还可以使直径较小的第2齿轮装置210的销部件219的节圆直径Pcd2大于第1齿轮装置110的销部件119的节圆直径Pcd1。因此，能够更加充分地确保第2齿轮装置210的销部件219的耐久性，并且在强度方面能够得到非常合理的倾向。

另外，如上所述，在本系列中，在第1齿轮装置110的销部件119的外周，为了使与外齿轮114之间的滑动顺畅，外嵌有辊部件119S作为滑动促进部件。但是，另一方面，在第2齿轮装置210的销部件219上未外嵌有辊部件。根据该区别，尤其能够有效地降低具有外齿轮114与销部件119之间的滑动变大的倾向的第1齿轮装置110的销部件119的滑动阻力，并且，在滑动比较小且销部件的根数较多的第2齿轮装置210中(通过不设置辊部件)能够降低制造成本。即，能够合理地兼顾确保降低滑动阻力的作用效果和成本的降低。另外，关于该辊部件的外嵌，如果重视降低滑动阻力的作用效果，则可以(无区别地)在第1齿轮装置110和第2齿轮装置210这两者中采用，如果重视成本的降低，则可以不在两者中采用。

另外，在本系列中，在销部件119的外周外嵌有辊部件119S的第1齿轮装置110中，内齿轮主体117的负载侧保持孔164A的形成部117A的内径D1(从内齿轮116的轴心到形成部117A的内周的距离)大于外嵌于该销部件119的辊部件119S的最内径D2(从内齿轮116的轴心到辊部件119S的外周的距离的最小值)。由此，不管辊部件119S是否存在，都能够将外齿轮114从负载侧轻松地组装。另外，关于内齿轮主体117的负载相反侧保持孔164B的形成部117B的内径D3，由于不产生组装外齿轮114的问题，所以形成为小于辊部件119S的最内径D2，从而提高形成部117B的强度。该结构为对外嵌有辊部件的齿轮装置尤其有利的结构。由此，能够从该关系成立的一侧(保持孔的形成部的内径形成为大于外嵌于销部件的辊部件的最内径的一侧：负载侧或者负载相反侧)轻松地组装外齿轮。另外，还可设为形成部117B的内径D3＞辊部件119S的最内径D2＞形成部117A的内径D1。

另外，在上述齿轮装置系列中，采用了具有在该齿轮装置的径向中心具有使外齿轮偏心摆动的偏心体轴的中心曲柄式偏心摆动型减速机构的齿轮装置，但本发明所涉及的齿轮装置系列的减速机构并不限定于该结构。例如，能够适用于被称为所谓的分配型的偏心摆动型齿轮装置，该分配型的偏心摆动型齿轮装置在齿轮装置的从径向中心偏离的位置具备多根具有使外齿轮摆动的偏心体的偏心体轴，并且通过使各偏心体轴同步旋转，从而使外齿轮摆动。而且，即使不是偏心摆动型齿轮装置，也能够适用于以圆弧齿形构成内齿轮的各种齿轮装置。

并且，在上述齿轮装置系列中，示出外齿轮的外齿与内齿轮的内齿的齿数差为“1”的例子，但是外齿轮与内齿轮的齿数差也可以是例如2以上。在上述结构所涉及的偏心摆动型齿轮装置的情况下，在齿数差为2以上的n时，减速比为n/(内齿轮的齿数-n)。因此，在齿数差维持为相同时，减速比越大销部件的数量越多，并且，具有销部件的直径变小的倾向，但在齿数差不同时，减速比和销部件的数量及直径之间的关系未必具有该倾向。在本发明所涉及的齿轮装置系列中，第2齿轮装置定义为(不管减速比如何)具有更多的销部件，并且销部件的直径更小的一方。由此，均能以低成本制造第1齿轮装置和第2齿轮装置。

Claims (6)

1.一种包括第1齿轮装置和第2齿轮装置的齿轮装置系列，所述第1齿轮装置和第2齿轮装置具备：内齿轮，具有内齿轮主体及配置于该内齿轮主体的多个销部件并且由该销部件构成内齿；及罩部件，连结于所述内齿轮主体，所述齿轮装置系列的特征在于，

所述第1齿轮装置和第2齿轮装置通用所述罩部件，

在该罩部件上设置有用于保持所述销部件的保持槽，

所述第2齿轮装置具有比所述第1齿轮装置多的所述销部件，

所述第2齿轮装置的销部件的直径小于所述第1齿轮装置的销部件的直径，

所述第1齿轮装置的所述内齿轮主体具有保持所述销部件的轴向一部分的侧面整周的保持孔，

所述第1齿轮装置的销部件未保持在所述罩部件的保持槽，而是保持在所述内齿轮主体的所述保持孔，

在所述第2齿轮装置的内齿轮主体未设置有所述销部件的保持孔，该第2齿轮装置的销部件保持在所述罩部件的所述保持槽。

2.根据权利要求1所述的齿轮装置系列，其特征在于，

所述罩部件的所述保持槽形成为连续的环状。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮装置系列，其特征在于

所述罩部件的所述保持槽的中心圆直径大于所述第1齿轮装置的所述保持孔的中心圆直径。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的齿轮装置系列，其特征在于，

所述罩部件具有：第1罩部件，配置于比所述内齿轮更靠轴向负载侧；及第2罩部件，配置于比该内齿轮更靠轴向负载相反侧，在该第1罩部件和第2罩部件这两者设置有所述保持槽。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的齿轮装置系列，其特征在于，

在所述销部件的外周外嵌有辊部件，

所述内齿轮主体的所述保持孔的形成部的内径大于外嵌于该销部件的辊部件的最内径。

6.根据权利要求5所述的齿轮装置系列，其特征在于，

所述保持孔形成于所述内齿轮主体的负载侧和负载相反侧这两侧，

一侧的该保持孔的形成部的内径大于所述辊部件的最内径，

另一侧的该保持孔的形成部的内径小于所述辊部件的最内径。