CN104620020A - 齿轮传动装置和其使用的曲轴结构体 - Google Patents

Abstract

一种齿轮传动装置，其具有内齿轮、外齿轮、曲轴以及支承构件。曲轴借助一对第1圆柱滚子轴承被双支承于支承构件。曲轴的偏心体借助第2圆柱滚子轴承与外齿轮的通孔卡合。在曲轴的轴向上，第1环形构件和第2环形构件配置在比第1圆柱滚子轴承靠外侧的位置。第1环形构件固定于曲轴。第1环形构件的外径比第1圆柱滚子轴承的外径小。第2环形构件固定于支承构件。第2环形构件的内径比第1圆柱滚子轴承的外径小。

Description

齿轮传动装置和其使用的曲轴结构体

技术领域

本申请基于2012年9月13日提出申请的日本国专利出愿第2012-202000号主张优先权。在该说明书中参照并引用该申请的全部内容。本说明书涉及齿轮传动装置和其使用的曲轴结构体。

背景技术

公知有一种外齿轮一边与内齿轮啮合一边相对地进行偏心旋转的齿轮传动装置。在日本特开2008-202764号公报中公开有如下齿轮传动装置：该齿轮传动装置使设置于曲轴的偏心体与设置于外齿轮的通孔卡合，并使外齿轮偏心旋转。在以下的说明中，将日本特开2008-202764号公报称为专利文献1。偏心体设置于曲轴的轴向的中间。在专利文献1的齿轮传动装置中，曲轴的轴部借助第1的圆柱滚子轴承(以下称为第1圆柱滚子轴承)支承于支承构件。在设置于上述外齿轮的通孔和偏心体之间夹设有第2的圆柱滚子轴承(以下称为第2圆柱滚子轴承)。另外，垫圈配置在第1圆柱滚子轴承和偏心体之间。也能够说是将垫圈配置在第1圆柱滚子轴承和第2圆柱滚子轴承之间。垫圈配置为与第1圆柱滚子轴承的轴承中心轴同轴。在专利文献1中，通过使垫圈与支承构件接触，来限制曲轴沿轴向移动。另外，垫圈也限制第2圆柱滚子轴承沿轴向移动。

发明内容

在专利文献1的齿轮传动装置的情况下，为了使垫圈与支承构件接触，而需要使垫圈的外径比第1圆柱滚子轴承的外径大。而且，垫圈的中心自第2圆柱滚子轴承的中心偏移。为了可靠地限制第2圆柱滚子轴承沿轴向移动，还需要使垫圈的外径增大与偏移的量相对应的大小。其结果，在从轴向观察曲轴时，垫圈的外周的局部位于比第2圆柱滚子轴承的外周的局部靠外侧的位置。即、在沿轴向观察曲轴时，垫圈的外周的局部位于比外齿轮的通孔的局部靠外侧的位置。

在制造专利文献1的齿轮传动装置的情况下，根据上述那样的特征，在将垫圈和第1圆柱滚子轴承安装到曲轴之前，必须将外齿轮安装到曲轴(偏心体)上。即、需要在将外齿轮安装到偏心体之后，将垫圈和第1圆柱滚子轴承安装到曲轴的轴部上。因此，专利文献1的齿轮传动装置的组装作业繁杂。本说明书提供一种组装作业的效率优异的齿轮传动装置和其使用的曲轴结构体。

本说明书公开的齿轮传动装置具有内齿轮、外齿轮、曲轴以及支承曲轴的支承构件。外齿轮一边与内齿轮啮合一边相对地进行偏心旋转。曲轴具有偏心体，该偏心体与形成于内齿轮和外齿轮中的一个齿轮上的通孔卡合。曲轴使与偏心体卡合的齿轮(内齿轮或者外齿轮)偏心旋转。支承构件在比偏心体靠曲轴的轴向的外侧的位置双支承曲轴。该齿轮传动装置还具有一对第1圆柱滚子轴承、第2圆柱滚子轴承、第1环形构件以及第2环形构件。一对第1圆柱滚子轴承夹设在曲轴的轴部和支承构件之间。第2圆柱滚子轴承在曲轴的轴向上配置在一对第1圆柱滚子轴承之间，并且夹设在上述通孔(形成于内齿轮和外齿轮中的一个齿轮上的通孔)与偏心体之间。另外，第2圆柱滚子轴承的外周位于比第1圆柱滚子轴承的外周靠外侧的位置。第1环形构件在曲轴的轴向上的比一对第1圆柱滚子轴承靠外侧的位置固定于曲轴，并且其外径比一对第1圆柱滚子轴承的外径小。第2环形构件在曲轴的轴向上的比第1环形构件靠外侧的位置固定于支承构件，并且其内径比第1圆柱滚子轴承的外径小。在以下的说明中，主要对外齿轮进行偏心旋转的类型的齿轮传动装置进行说明。但是，本说明书所公开的技术也可应用于内齿轮进行偏心旋转的类型的齿轮传动装置。

在上述齿轮传动装置的情况下，第1环形构件的外径比第1圆柱滚子轴承的外径小。另外，从轴向观察曲轴时，第2圆柱滚子轴承的外周位于比第1圆柱滚子轴承的外周靠外侧的位置。即、外齿轮的通孔的直径比第1圆柱滚子轴承的外径大。因此，在组装齿轮传动装置时，在将第1环形构件、第1圆柱滚子轴承以及第2圆柱滚子轴承安装于曲轴的状态下，能够将外齿轮安装于偏心体。换言之，在将外齿轮安装于曲轴后，无需将第1圆柱滚子轴承等安装于曲轴。因此，本说明书公开的齿轮传动装置能够比以往的齿轮传动装置容易地进行组装作业。

本说明书公开的曲轴结构体具有曲轴、一对第1圆柱滚子轴承、第2圆柱滚子轴承以及第1环形构件。曲轴在轴向的中间具有偏心体。一对第1圆柱滚子轴承在曲轴的轴向上的比偏心体靠外侧的位置安装于曲轴的轴部分。第2圆柱滚子轴承安装于偏心体，被一对第1圆柱滚子轴承限制沿轴向的移动。第2圆柱滚子轴承的外周位于比第1圆柱滚子轴承的外周靠外侧的位置。第1环形构件在曲轴的轴向上的比一对第1圆柱滚子轴承靠外侧的位置固定于曲轴。另外，第1环形构件限制一对第1圆柱滚子轴承的沿轴向的移动。第1环形构件的外径比一对第1圆柱滚子轴承的外径小。

附图说明

图1表示第1实施例的齿轮传动装置的剖视图。

图2表示由图1的虚线II围成的范围的放大图。

图3表示第1实施例的齿轮传动装置所使用的曲轴结构体的剖视图。

图4是表示用于说明第1实施例的齿轮传动装置的制造工序的图。

图5表示第2实施例的齿轮传动装置的剖视图。

具体实施方式

以下，记载了本说明书公开的实施例的几个技术特征。另外，以下记载的事项各自独立地具有技术上的有用性。

(特征1)在曲轴的轴向上，第3环形构件可以配置在第1圆柱滚子轴承和第1环形构件之间。在该情况下，第3环形构件的外径比第1环形构件的外径和第2环形构件的内径大为佳。采用这样的结构，不使第1环形构件和第2环形构件接触，就能够抑制曲轴的沿轴向的移动。

(特征2)在曲轴的轴向上，曲轴的一个端部可以从支承构件的端面突出出来。在将曲轴安装于支承构件后，能够将输入齿轮等安装于曲轴。

实施例

(第1实施例)

参照图1、图2，说明齿轮传动装置100。在以下的说明中，在对存在有多个的同种零件共通的特征进行说明的情况下，将省略附图标记的字母。齿轮传动装置100是外齿轮36(36X、36Y)一边与内齿轮40啮合一边进行偏心旋转的类型的减速装置。齿轮传动装置100利用外齿轮36和内齿轮40的齿数差，增大被传递到曲轴26的扭矩(使旋转减速)并从齿轮架10输出。换言之，利用外齿轮36和内齿轮40的齿数差，使齿轮架10相对于壳体2旋转。以下，对齿轮传动装置100进行详细说明。

如图1所示，齿轮传动装置100具有内齿轮40、齿轮架10、曲轴26、以及两个外齿轮36X、36Y。内齿轮40包含壳体2和配置于壳体2的内周的多个内齿销38。利用一对角接触球轴承4将齿轮架10与内齿轮40同轴地支承于壳体2。一对角接触球轴承4限制齿轮架10相对于壳体2沿轴向和径向移动。

齿轮架10具有第1板件10a和第2板件10c。在第1板件10a和第2板件10c上分别形成有沿轴线48方向延伸的通孔22、46。柱状部10b从第1板件10a朝向第2板件10c延伸，并将柱状部10b和第2板件10c固定。齿轮架10的柱状部10b穿过外齿轮36的通孔12(12X、12Y)。在通孔12的内壁和柱状部10b之间确保有间隙。另外，轴线48是齿轮架10和内齿轮40的轴线。齿轮架10支承曲轴26和外齿轮36。

曲轴26的轴线44与轴线48平行。即、曲轴26在自轴线48偏移的位置上与轴线48平行地延伸。曲轴26具有轴部30和两个偏心体28(28X、28Y)。曲轴26被一对第1圆柱滚子轴承32(32X、32Y)支承于齿轮架10。各个第1圆柱滚子轴承32夹设在曲轴26的轴部30和齿轮架10之间。更详细而言，轴部30借助第1圆柱滚子轴承32嵌入齿轮架10的通孔22、46。另外，一对第1圆柱滚子轴承32在轴线44方向上配置在比偏心体28靠外侧的位置。换言之，在轴线44方向上，偏心体28配置在一对第1圆柱滚子轴承32之间。

曲轴26相对于齿轮架10被双支承。换言之，齿轮架10在轴线44方向上的比偏心体28靠外侧的位置支承曲轴26的两端。曲轴26的一个端部26a从齿轮架10(第2板件10c)的端面10d突出出来。花键槽42形成于端部26a的周面。在花键槽42中能够安装用于传递马达(省略图示)的扭矩的输入齿轮(省略图示)。在后文描述曲轴26的详细情况。

偏心体28借助第2圆柱滚子轴承34(34X、34Y)卡合于外齿轮36。更具体而言，偏心体28X借助第2圆柱滚子轴承34X卡合于外齿轮36X的通孔24X。偏心体28Y借助第2圆柱滚子轴承34Y卡合于外齿轮36Y的通孔24Y。第2圆柱滚子轴承34在轴线44方向上配置在一对第1圆柱滚子轴承32(32X、32Y)之间。一对第1圆柱滚子轴承32限制第2圆柱滚子轴承34沿轴向移动。外齿轮36借助曲轴26支承于齿轮架10。

简单说明齿轮传动装置100的动作。当未图示的马达的扭矩传递到曲轴26时，偏心体28相对于轴线44偏心旋转。外齿轮36伴随着偏心体28的偏心旋转，一边与内齿轮40啮合一边进行偏心旋转。外齿轮36的齿数和内齿轮40的齿数(内齿销38的数量)不同。如上所述，外齿轮36支承于齿轮架10，内齿轮40形成于壳体2的内周面。因此，当外齿轮36偏心旋转时，根据外齿轮36和内齿轮40的齿数差，齿轮架10相对于壳体2旋转。

参照图2，对曲轴26和曲轴26的周围的零件进行说明。如上所述，曲轴26借助第1圆柱滚子轴承32支承于齿轮架10。第1圆柱滚子轴承32X具有环状的保持架32aX和多个辊子32bX。第1圆柱滚子轴承32Y具有环状的保持架32aY和多个辊子32bY。保持架32a保持相邻的辊子32b彼此的间隔。

偏心体28借助第2圆柱滚子轴承34嵌合于外齿轮36的通孔24。第2圆柱滚子轴承34X具有环状的保持架34aX和多个辊子34bX。第2圆柱滚子轴承34Y具有环状的保持架34aY和多个辊子34bY。保持架34a保持相邻的辊子34b彼此的间隔。

止动环64(64X、64Y)固定于曲轴26的两端。止动环64在轴线44(参照图1)方向上配置在比第1圆柱滚子轴承32靠外侧的位置。换言之，在轴线44方向上，第1圆柱滚子轴承32X和32Y配置在止动环64X和64Y之间。止动环64相当于第1环形构件。止动环64的外径70比第1圆柱滚子轴承32的外径72小。

止动环60X嵌入被形成于通孔22的壁面的槽中。止动环60Y嵌入被形成于通孔46的壁面的槽中。止动环60X、60Y在轴线44方向上配置在比第1圆柱滚子轴承32靠外侧的位置。即、在轴线44方向上，第1圆柱滚子轴承32和第2圆柱滚子轴承34配置在止动环60X和60Y之间。止动环60相当于第2环形构件。止动环60的内径74比第1圆柱滚子轴承32的外径72小。

在止动环64和第1圆柱滚子轴承32之间配置有垫圈62(62X、62Y)。即、垫圈62在轴线44方向上配置在比第1圆柱滚子轴承32靠外侧的位置。第1圆柱滚子轴承32配置在垫圈62X和62Y之间。垫圈62相当于第3环形构件。

垫圈62配置为与第1圆柱滚子轴承32的轴承中心轴同轴(与图1的轴线44同轴)。另外，垫圈62未固定于曲轴26和齿轮架10中的任一者上。因此，垫圈62可相对于曲轴26和齿轮架10这两者相对地旋转。另外，也能够说是将垫圈62配置在止动环60和第1圆柱滚子轴承32之间。如图2所示，垫圈62的外径比止动环64的外径70和止动环60的内径74大。

保持架32aX的轴线44方向的一个端面与垫圈62接触。保持架32aX的另一个端面与保持架34aX的轴线44方向的一个端面接触。保持架34aX的另一个端面与保持架34aY的轴线44方向的一个端面接触。保持架34aY的另一个端面与保持架32aY的轴线44方向的一个端面接触。保持架32aY的另一个端面与垫圈62Y接触。

止动环64在轴线44方向上的比垫圈62靠外侧的位置固定于曲轴26。利用止动环64限制垫圈62、第1圆柱滚子轴承32以及第2圆柱滚子轴承34相对于曲轴26沿轴线44方向移动。即、利用止动环64将曲轴26、第1圆柱滚子轴承32以及第2圆柱滚子轴承34一体化。另外，止动环60X、60Y用于限制垫圈62、第1圆柱滚子轴承32以及第2圆柱滚子轴承34沿轴线44方向移动。即、止动环60X、60Y限制曲轴26相对于齿轮架10沿轴向(轴线44方向)移动。

第2圆柱滚子轴承34的外径76比第1圆柱滚子轴承32的外径72大。即、通孔24的直径比第1圆柱滚子轴承32的外径72大。另外，第2圆柱滚子轴承34的外周位于比第1圆柱滚子轴承32的外周靠外侧的位置。更具体而言，从轴线44方向观察时，第1圆柱滚子轴承32的外周位于比第2圆柱滚子轴承34的外周靠内侧的位置。因此，在将第1圆柱滚子轴承32安装于曲轴26的状态下，能够借助第2圆柱滚子轴承34将偏心体28嵌入通孔24。

参照图3、图4，说明齿轮传动装置100的制造工序的一部分。首先，如图3所示，将止动环64、垫圈62、第1圆柱滚子轴承32以及第2圆柱滚子轴承34组装到曲轴26上。如上所述，利用止动环64限制垫圈62、第1圆柱滚子轴承32以及第2圆柱滚子轴承34相对于曲轴26沿轴线44方向移动。利用止动环64将曲轴26、垫圈62、第1圆柱滚子轴承32以及第2圆柱滚子轴承34一体化，并形成曲轴结构体80。

接着，如图4所示，将曲轴结构体80嵌入外齿轮36的通孔24。更详细而言，使第1圆柱滚子轴承32穿过通孔24，并借助第2圆柱滚子轴承34将偏心体28嵌入通孔24。之后，曲轴26的轴部30借助第1圆柱滚子轴承32嵌入齿轮架10的通孔22、46(也参照图1)。

说明齿轮传动装置100的优点。如上所述，第1圆柱滚子轴承32的外径72比通孔24的直径76(第2圆柱滚子轴承34的外径)小(参照图2)。因此，能够预先完成曲轴结构体80，再将外齿轮36组装到曲轴26上。换言之，在将曲轴26和外齿轮36组装在一起后，无需进一步将轴承安装于曲轴26。齿轮传动装置100与以往的齿轮传动装置相比，能够将制造工序简单化。

说明齿轮传动装置100的其他优点。垫圈62夹设在止动环60和第1圆柱滚子轴承32之间。垫圈62的外径比止动环60的内径74大。止动环60和第1圆柱滚子轴承32不会直接接触。另外，垫圈62能够相对于止动环60和第1圆柱滚子轴承32这两者进行相对地旋转。通过使用垫圈62，能够抑制第1圆柱滚子轴承32(保持架32a)和止动环60产生磨损。另外，垫圈62也夹设在止动环64和第1圆柱滚子轴承32之间。通过使用垫圈62，也能够抑制第1圆柱滚子轴承32(保持架32a)和止动环64产生磨损。另外，垫圈62的外径比止动环64的外径70大，因此，不使止动环64和止动环60接触，就能够将曲轴26支承于齿轮架10。

如图1所示，在第1板件10a的中央形成有沿着轴线48方向延伸的通孔14。在外齿轮36(36X、36Y)的中央形成有通孔16(16X、16Y)。在第2板件10c的中央形成有沿着轴线48方向延伸的通孔52。利用通孔14、16以及52，能够在齿轮传动装置100的中央形成沿着轴线44方向延伸的通孔18。能够使线缆、布线等穿过通孔18内。

油封6配置在齿轮架10(第1板件10a)和壳体2之间。利用油封6，能够防止齿轮传动装置100内的润滑剂等泄露到齿轮传动装置100的外部。另外，根据需要，可以在通孔14、16以及52内配置筒状的构件。能够防止齿轮传动装置100内的润滑剂等泄露到通孔18内。

如上所述，曲轴26的端部26a从齿轮架10(第2板件10c)的端面10d突出出来。另外，花键槽42形成于端部26a的周面。因此，在使曲轴26支承于齿轮架10后，能够将输入齿轮(省略图示)安装于曲轴26。换言之，在从曲轴26拆下了输入齿轮的状态下，能够使曲轴26(曲轴结构体80)嵌入外齿轮36的通孔24。因此，能够在曲轴26上安装比通孔24直径大的输入齿轮。此外，在将曲轴26支承于齿轮架10的状态下，能够将输入齿轮安装于曲轴26，因此，作业性较佳。

(第2实施例)

参照图5，说明第2实施例的齿轮传动装置200。齿轮传动装置200的曲轴结构体280的形状与第1实施例的齿轮传动装置100的曲轴结构体的形状不同。对于齿轮传动装置200而言，针对与齿轮传动装置100实质上相同的零件，标注相同的附图标记或者后两位数字相同的附图标记而省略说明。

在曲轴26的两端固定有止动环264(264X、264Y)。止动环264在轴线44方向上配置在比第1圆柱滚子轴承32靠外侧的位置。止动环264相当于第1环形构件。止动环60X被嵌入通孔22中，止动环60Y被嵌入通孔46中。止动环60在轴线44方向上配置在比止动环264靠外侧的位置。因此，止动环60在轴线44方向上配置在比第1圆柱滚子轴承32靠外侧的位置。止动环60相当于第2环形构件。

止动环60的内径比止动环264的外径小。因此，通过使止动环60和止动环264接触，来限制曲轴结构体280的沿轴向(轴线44方向)的移动。另外，在曲轴结构体280的情况下，止动环264与第1圆柱滚子轴承32接触。即、曲轴结构体280与曲轴结构体80(参照图3)相比，无需垫圈62。能够以比齿轮传动装置100少的零件数量制造出齿轮传动装置200。

在上述实施例中，针对外齿轮进行偏心旋转的齿轮传动装置进行说明。但是，本说明书所公开的技术也能够应用于内齿轮进行偏心旋转的齿轮传动装置中。重要的是，将安装于曲轴的轴承、环形构件的外径调整到供偏心体卡合的齿轮(外齿轮或者内齿轮)的通孔的直径以下。

以上，详细地说明了本发明的具体例，但这些只不过是例示，并不限定权利要求书的范围。在权利要求书的范围内所记载的技术中，包含对以上所例示的具体例进行各种变形、变更而得到的技术方案。本说明书或者附图中说明的技术特征通过单独或各种组合来发挥技术上的有用性，并不限定于申请时的权利要求项所记载的组合。另外，本说明书或附图所例示的技术能够同时实现多个目的，实现其中之一的目的的技术本身具有技术上的有用性。

Claims (5)

1.一种齿轮传动装置，其中，其具有：

内齿轮；

外齿轮，其一边与内齿轮啮合一边相对地进行偏心旋转；

曲轴，其具有偏心体，该偏心体与形成于内齿轮和外齿轮中的一个齿轮上的通孔卡合，并且该曲轴使所述内齿轮和外齿轮中的一个齿轮偏心旋转；

支承构件，其在比所述偏心体靠曲轴的轴向的外侧的位置双支承曲轴；

一对第1圆柱滚子轴承，其夹设在曲轴的轴部和支承构件之间；

第2圆柱滚子轴承，其在曲轴的轴向上配置在一对第1圆柱滚子轴承之间，并且夹设在所述通孔与偏心体之间，其外周位于比第1圆柱滚子轴承的外周靠外侧的位置；

第1环形构件，其在曲轴的轴向上的比一对第1圆柱滚子轴承靠外侧的位置固定于曲轴，并且其外径比一对第1圆柱滚子轴承的外径小；

第2环形构件，其在曲轴的轴向上的比第1环形构件靠外侧的位置固定于支承构件，并且其内径比第1圆柱滚子轴承的外径小。

2.根据权利要求1所述的齿轮传动装置，其中，其还具有：

第3环形构件，其在曲轴的轴向上配置在第1圆柱滚子轴承和第1环形构件之间，其外径比第1环形构件的外径和第2环形构件的内径大。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮传动装置，其中，

在曲轴的轴向上，曲轴的一个端部从支承构件的端面突出出来。

4.根据权利要求3所述的齿轮传动装置，其中，

在所述端部上形成有用于安装输入齿轮的槽。

5.一种曲轴结构体，其中，其具有：

曲轴，其在轴向的中间具有偏心体；

一对第1圆柱滚子轴承，其在曲轴的轴向上的比所述偏心体靠外侧的位置安装于曲轴的轴部分；

第2圆柱滚子轴承，其安装于所述偏心体，被一对第1圆柱滚子轴承限制沿轴向的移动，并且其外周位于比第1圆柱滚子轴承的外周靠外侧的位置；以及

第1环形构件，其在曲轴的轴向上的比一对第1圆柱滚子轴承靠外侧的位置固定于曲轴，限制一对第1圆柱滚子轴承的沿轴向的移动，并且其外径比一对第1圆柱滚子轴承的外径小。