CN104832604B - 挠曲啮合式齿轮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种即使在驱动轴与内齿轮之间存在偏心也能够防止性能及寿命的下降,且能够抑制轴向长度的增加的挠曲啮合式齿轮装置。在具有通过驱动轴(101)进行旋转驱动的起振体(106)的挠曲啮合式齿轮装置(100)中,驱动轴(101)与起振体(106)通过容许起振体(106)的轴心沿径向位移的连接部件(103)连结,起振体(106)与连接部件(103)在轴向(O)上对置,并且起振体(106)延伸配置于连接部件(103)的径向外侧。
Description
本申请主张基于2014年2月7日申请的日本专利申请第2014-022894号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种挠曲啮合式齿轮装置。
背景技术
专利文献1中公开有具有通过驱动轴被旋转驱动的起振体的挠曲啮合式齿轮装置。在该挠曲啮合式齿轮装置中,被称为“十字滑块联轴器”的连接部件设置在驱动轴上并且组装于起振体上。即使在组装时驱动轴与内齿轮之间存在偏心(也可以只称为驱动轴的偏心),十字滑块联轴器也能够容许偏心并防止性能及寿命的下降。
专利文献1:日本特开昭60-241550号公报
然而,专利文献1中记载的结构中存在装置的轴向长度变长的问题。
发明内容
因此,本发明是为解决所述问题而完成的,其课题在于提供一种即使存在驱动轴的偏心也能够防止性能及寿命的下降,且能够抑制轴向长度的增加的挠曲啮合式齿轮装置。
本发明是通过如下方式来解决上述课题的,一种挠曲啮合式齿轮装置,其具有通过驱动轴进行旋转驱动的起振体,其中,所述驱动轴与所述起振体通过容许该起振体的轴心沿径向位移的连接部件连结,该起振体与该连接部件在轴向上对置,并且该起振体延伸配置于该连接部件的径向外侧。
本发明中,驱动轴与起振体通过连接部件连结,容许起振体的轴心相对于驱动轴沿径向位移。同时,本发明中,起振体延伸配置于连接部件的径向外侧。因此,能够抑制起振体与驱动轴的连结部的轴向长度的增加。
根据本发明,即使存在挠曲啮合式齿轮装置的驱动轴的偏心也能够防止性能及寿命的下降,且能够抑制轴向长度的增加。
附图说明
图1是表示包括本发明的实施方式所涉及的挠曲啮合式齿轮装置的整体结构的一例的剖视图。
图2是图1的挠曲啮合式齿轮装置附近的剖视图。
图3是图1的起振体和连接部件的分解剖视图。
图4表示图3的驱动部件,其中,(A)为立体图,(B)为剖视图。
图5表示图3的中间部件,其中,(A)为立体图,(B)为剖视图。
图6表示图3的起振体,其中,(A)为立体图,(B)为剖视图。
图中:100-挠曲啮合式齿轮装置,101-驱动轴,102-止动部件,103、103A、103B-连接部件,104-驱动部件,104B、105AB、105BB、106AB、106BB-贯穿孔,104C-键槽,104D、106AC、106BC-凹部,105、105A、105B-中间部件,105AC、105AD、105BC、105BD-凸部,106、106A、106B-起振体,106AA、106BA-主体部,106AD、106BD-延伸部,110、110A、110B-起振体轴承,112A、112B-内圈,114A、114B-保持器,116A、116B-滚子,118A、118B-外圈,120、120A、120B-外齿轮,130、130A、130B-内齿轮,136-固定侧部件,138-辅助外壳,140-驱动轴外壳,142-第1固定部件,144-第2固定部件,146-第3固定部件,148、150-抵接部件,152-输出侧部件,154-第1输出部件,156-第2输出部件,158-第3输出部件,Br、Mb-轴承,O-轴向,O s1、O s2-油封,Pc-将距离Rx作为半径的以虚线表示的圆形形状,X-起振体的长轴,Y-起振体的短轴。
具体实施方式
以下,参考图1~图6,对本发明的实施方式的一例进行详细说明。
首先,对于本实施方式的整体结构进行概要说明。
如图1所示,挠曲啮合式齿轮装置100具有通过驱动轴101被旋转驱动的起振体106。并且,挠曲啮合式齿轮装置100构成为,被固定侧部件136支承,并且向输出侧部件152传递输出。
如图1所示,挠曲啮合式齿轮装置100本身具备:起振体106;外齿轮120,配置于起振体106的外周且具有通过起振体106的旋转而挠曲变形的可挠性;起振体轴承110,配置于起振体106与外齿轮120之间;减速用内齿轮(第1内齿轮)130A,具有供外齿轮120内啮合的刚性;及输出用内齿轮(第2内齿轮)130B,与减速用内齿轮130A在轴向O上并排设置且具有供外齿轮120内啮合的刚性。另外,减速用内齿轮130A和输出用内齿轮130B统称为内齿轮130。
首先,对固定侧部件136和输出侧部件152进行说明。
如图1所示,所述固定侧部件136具有辅助外壳138、驱动轴外壳140、第1固定部件142、第2固定部件144、及第3固定部件146。辅助外壳138为圆筒形状。辅助外壳138支承嵌入有驱动轴101的油封O s1,并与驱动轴外壳140连接。驱动轴外壳140为一端侧形成为凸缘部140A的圆筒形状。驱动轴外壳140在其圆筒形状的内侧经由2个轴承Br支承驱动轴101。在凸缘部140A固定有减速用内齿轮130A。并且,在凸缘部140A的固定有减速用内齿轮130A的位置的径向外侧,固定有第1固定部件142。相反,在凸缘部140A的固定有减速用内齿轮130A的位置的径向内侧,存在圆环形状的抵接部件148。抵接部件148以与外齿轮120及起振体轴承110的端面对置的方式配置于挠曲啮合式齿轮装置100与凸缘部140A之间。抵接部件148例如由滑动性高的材料成型。
如图1所示,在第1固定部件142固定有第2固定部件144。第1固定部件142和第2固定部件144均为圆环形状,且配置于输出侧部件152的径向外侧。第1固定部件142在其外周固定于第3固定部件146。第3固定部件146与未图示的固定壁一体化。
如图1所示,所述输出侧部件152具有第1输出部件154、第2输出部件156、及第3输出部件158。第1输出部件154为圆环形状,且固定于输出用内齿轮130B。在第1输出部件154的固定有输出用内齿轮130B的部分的径向内侧,存在圆环形状的抵接部件150。抵接部件150以与外齿轮120及起振体轴承110的端面对置的方式配置于挠曲啮合式齿轮装置100与第1输出部件154之间(抵接部件150的材质与抵接部件148的材质相同)。另外,在第1输出部件154与第1固定部件142之间配置有主轴承Mb(交叉滚子轴承、角接触球轴承、及圆锥滚子轴承等)。第2输出部件156为圆板形状,并且固定于第1输出部件154。在第2输出部件156与第2固定部件144之间配置有被第2固定部件144支承的油封O s2。第3输出部件158也是圆板形状,并且固定于第2输出部件156。第3输出部件158与未图示的机械装置连接。
接着,对驱动轴101、连接部件103、及挠曲啮合式齿轮装置100的各构成要件之间的关系进行概要说明。
如图1、图2所示,在挠曲啮合式齿轮装置100中,驱动轴101与起振体106通过容许起振体106的轴心沿径向位移的连接部件103连结。在此,起振体106与连接部件103在轴向O上对置。并且,起振体106延伸配置于连接部件103的径向外侧。
接着,对驱动轴101、连接部件103、及挠曲啮合式齿轮装置100的各构成要件进行详细说明。另外,在本实施方式中,起振体106的与轴向O垂直的截面为大致椭圆形状。因此,在本实施方式中,从轴心至起振体106的外周的距离为最大的位置称为长轴位置,连结2个长轴位置的直线的延伸方向称为长轴X方向。同时,在本实施方式中,从轴心至起振体106的外周的距离为最小的位置称为短轴位置,连结2个短轴位置的直线的延伸方向称为短轴Y方向。
驱动轴101为从作为驱动源的未图示的马达延伸的马达轴等。如图1所示,驱动轴101经由轴承Br可旋转地支承于驱动轴外壳140。如图2所示,驱动轴101从连接部件103的一端侧插入,且通过止动部件102限制沿轴向O的移动。
连接部件103为十字滑块联轴器。即,如图1~图3所示,驱动轴101与起振体106通过连接部件103以容许起振体106的轴心沿径向位移的方式连结。具体而言,连接部件103具有与驱动轴101一体旋转的驱动部件104、及中间部件105(105A、105B)。即,如图3所示,连接部件103具有1个驱动部件104、配置于驱动部件104的轴向O一侧的第1中间部件105A、及配置于轴向O另一侧的第2中间部件105B。第1中间部件105A和第2中间部件105B为相同的结构。因此,以下,对第1中间部件105A进行说明,而基本省略对第2中间部件105B的说明。
如图3、图4中(A)、(B)所示,驱动部件104为在中心具有贯穿孔104B的圆环形状(外径Dd)。贯穿孔104B设为可插入驱动轴101。并且,在贯穿孔104B设有键槽104C,且驱动部件104与驱动轴101通过未图示的键连结,以使驱动部件104与驱动轴101一体旋转。在驱动部件104的轴向O的两侧面104AA、104AB分别设有2个凹部104D。两侧面104AA、104AB的形状相同,因此仅对侧面104AA进行说明,省略对侧面104AB的说明。
如图4中(A)、(B)所示,在侧面104AA中,设有2个凹部104D的位置为沿驱动部件104的外周的位置,且为相对于驱动部件104的中心彼此偏离180度相位的位置。即,2个凹部104D在周向上的中心线在同一条直线上,且与长轴X方向一致。并且,凹部104D的侧面104DA分别与长轴X方向平行。另外,符号Ld为凹部104D的侧面104DA之间的距离(凹部104D的宽度)。并且,符号Lg为2个凹部104D之间的距离。
如图5中(A)、(B)所示,第1中间部件105A为在中心具有贯穿孔105AB的圆环形状(外径Dj)。贯穿孔105AB的大小(直径Lb)设为即使驱动轴101偏心最大且驱动部件104沿径向相对位移也不会与驱动轴101接触的大小。在第1中间部件105A的轴向O两侧面105AAA、105AAB分别设有从第1中间部件105A的径向内侧延伸至径向外侧的2个凸部105AD和2个凸部105AC。
如图5中(A)、(B)所示,在一侧面105AAA中,设有2个凸部105AD的位置为相对于第1中间部件105A的中心彼此偏离180度相位的位置。即,2个凸部105AD在周向上的中心线在同一条直线上,且与短轴Y方向一致(因此,贯穿孔105AB的直径Lb为2个凸部105AD之间的距离,且外径Dj为2个凸部105AD的外周面105ADB之间的距离)。并且,凸部105AD的侧面105ADA分别设为与短轴Y方向平行。另外,符号Ljx为凸部105AD的侧面105ADA之间的距离(凸部105AD的宽度)。
如图5中(A)、(B)所示,在另一侧面105AAB中,设有2个凸部105AC的位置也为相对于第1中间部件105A的中心彼此偏离180度相位的位置。即,2个凸部105AC在周向上的中心线在同一条直线上,且与长轴X方向一致(因此,贯穿孔105AB的直径Lb为2个凸部105AC之间的距离,且外径Dj为2个凸部105AC的外周面105ACB之间的距离)。并且,凸部105AC的侧面105ACA分别设为与长轴X方向平行。另外,符号Ljy为凸部105AC的侧面105ACA之间的距离(凸部105AC的宽度)。
在此,凸部105AC和凸部105AD为相同形状,凸部105AC的宽度Ljy和凸部105AD的宽度Ljx相同(Ljy=Ljx)。即,侧面105AAA和侧面105AAB虽然相位偏离90度,但形状相同。并且,凸部105AC的轴向O高度比凹部104D的轴向O深度稍微小。并且,凸部105AC的宽度Ljy比凹部104D的宽度Ld稍微窄(Ljy<Ld)。并且,外径Dj和外径Dd基本相同(Dj≈Dd)。并且,2个凸部105AC之间的距离Lb适当地大于2个凹部104D之间的距离Lg(Lb>Lg+α,α>0)。
因此,2个凸部105AC设为可分别嵌合于2个凹部104D。此时,通过配置2个凸部105AC(配置2个凹部104D),限制第1中间部件105A相对于驱动部件104沿短轴Y方向相对移动。然而,容许第1中间部件105A相对于驱动部件104沿长轴X方向相对移动(例如1mm以下)。即,驱动部件104与第1中间部件105A在轴向O上对置,且连结为能够沿径向的一个方向(长轴X方向)相对位移。如此,通过2个凸部105AC与2个凹部104D嵌合,使驱动部件104与第1中间部件105A连结为可一体旋转。另外,驱动部件104和第2中间部件105B也是以相同的方式连结。并且,凸部105AC、105BC和凹部104D的形状没有特别限定,只要是驱动部件104与中间部件105(105A、105B)可连结为能够沿径向相对位移,且能够一体旋转的形状即可。
如图2、图3所示、起振体106具有与第1中间部件105A连结的第1起振体106A、及与第2中间部件105B连结的第2起振体106B。第1起振体106A、第2起振体106B分别与减速用内齿轮130A、输出用内齿轮130B的径向内侧相对应地配置。第1起振体106A和第2起振体106B均为相同的结构。因此,以下,对第1起振体106A进行说明,而基本省略对第2起振体106B的说明。
如图6中(A)、(B)所示,第1起振体106A为非圆形的圆筒形状。具体而言,第1起振体106A具有主体部106AA和延伸部106AD。
如图6中(A)、(B)所示,主体部106AA在中心具有贯穿孔106AB。贯穿孔106AB的大小(直径Lp)设为即使驱动轴101偏心最大且驱动部件104与第1中间部件105A沿径向相对位移,也不会与驱动轴101接触的大小。从轴向O观察的主体部106AA的外形与从轴向O观察的第1起振体106A的外形相同。即,如图6中(B)所示,在短轴Y方向上轴心至主体部106AA的外周的距离Ry比在长轴X方向上轴心至主体部106AA的外周的距离Rx短(Ry<Rx)。即,在短轴Y位置,通过在外齿轮120与减速用内齿轮130A之间产生间隙,从而实现非啮合状态。另一方面,在长轴X位置的附近,实现外齿轮120与减速用内齿轮130A的啮合状态(另外,符号Pc表示将距离Rx作为半径的以虚线表示的圆形形状)。
并且,如图6中(A)、(B)所示,在主体部106AA的轴向O上的延伸部106AD延伸的一侧的侧面106AAA上设有从主体部106AA的径向内侧延伸至径向外侧的延伸部106AD的内周的2个凹部106AC。设有2个凹部106AC的位置为相对于主体部106AA的中心彼此偏离180度相位的位置。即,2个凹部106AC在周向上的中心线在同一条直线上,并且与短轴Y方向一致(因此,贯穿孔106AB的直径Lp为2个凹部106AC之间的距离,并且延伸部106AD的内径Dw为2个凹部106AC的外侧内周面106ACB之间的距离)。并且,凹部106AC的侧面106ACA分别与短轴Y方向平行。另外,符号Lw为凹部106AC的侧面106ACA之间的距离(凹部106AC的宽度)。
如图3、图6中(A)、(B)所示,延伸部106AD为从主体部106AA沿轴向O延伸的圆筒形状的部分。延伸部106AD的内径Dw适当地大于驱动部件104的外径Dd及第1中间部件105A的外径Dj(Dw>Dd(Dj)+β,β>0)。即,内径Dw设为驱动轴101偏心最大而径向位移的驱动部件104和第1中间部件105A不会接触的大小。延伸部106AD延伸配置于第1中间部件105A及驱动部件104的径向外侧。具体而言,延伸部106AD设为覆盖第1中间部件105A及驱动部件104的一部分(驱动部件104的轴向O长度的大致一半)的外周。另外,由于内径Dw为固定,因此延伸部106AD的短轴Y位置的径向厚度Ty比长轴X位置的径向厚度Tx薄(Ty<Tx)。
在此,凸部105AD(凸部105AC)的轴向O高度比凹部106AC的轴向O深度稍微小。并且,凸部105AD的宽度Ljx比凹部106AC的宽度Lw稍微窄(Ljx<Lw)。并且,如上所述,内径Dw适当地大于外径Dj、外径Dd(Dw>Dd(Dj)+β、β>0)。即,2个凸部105AD的外周面105ADB之间的距离Dj(图5中(A)、(B))适当地小于2个凹部106AC的外侧内周面106ACB之间的距离Dw。
因此,2个凸部105AD能够分别嵌合于2个凹部106AC。此时,通过配置2个凸部105AD(配置2个凹部106AC),可限制第1中间部件105A相对于第1起振体106A沿长轴X方向相对移动。然而,能够容许第1中间部件105A相对于第1起振体106A沿短轴Y方向相对移动(例如1mm以下)。即,第1起振体106A构成为在短轴Y位置具有与第1中间部件105A嵌合的凹部106AC。并且,第1起振体106A与第1中间部件105A连结为在轴向O上对置,并且能够沿与长轴X方向正交的方向(短轴Y方向)相对位移。
另外,2个凸部105AD的外周面105ADB之间的距离Dj比2个凹部106AC之间的距离Lp与1个凹部106AC的径向长度((Dw-Lp)/2)之和大(Dj>(Dw+Lp)/2)。因此,成为即使第1中间部件105A相对于第1起振体106A以最大限度沿径向相对位移,2个凸部105AD必须分别与2个凹部106AC嵌合,任何一个凸部105AD也不会从所对应的凹部106AC偏离的结构。
如此,通过2个凸部105AD与2个凹部106AC的嵌合,使第1起振体106A与第1中间部件105A连结为可一体旋转。另外,第2起振体106B与第2中间部件105B也是以相同的方式连结。并且,凸部105AD、105BD和凹部106AC、106BC的形状没有特别限定,只要是起振体106(106A、106B)与中间部件105(105A、105B)可连接为能够沿径向相对位移,且能够一体旋转的形状即可。
另外,第2起振体106B也是与第1起振体106A相同的形状。因此,起振体106构成为覆盖连接部件103的轴向O全长。
如图2所示,起振体轴承110(110A、110B)与减速用内齿轮130A和输出用内齿轮130B相对应,且在轴向O上并排配置2个。起振体轴承110A、起振体轴承110B均为相同的结构。因此,以下对起振体轴承110A进行说明,而基本省略对起振体轴承110B的说明。
如图2所示,起振体轴承110A由内圈112A、保持器114A、作为滚动体的滚子116A、及外圈118A构成。
内圈112A由可挠性的材料形成。内圈112A配置于第1起振体106A侧。并且,内圈112A的内周面与第1起振体106A抵接,内圈112A与第1起振体106A一体旋转。保持器114A容纳滚子116A,并限制滚子116A在周向上的位置及姿势。即,保持器114A的轴向O长度L2比滚子116A的轴向O长度L1大(L2>L1)。滚子116A为圆柱形状(包括滚针形状)。外圈118A配置于滚子116A及保持器114A的外周。外圈118A也由可挠性的材料形成。外圈118A通过起振体106的旋转与配置于其外周的外齿轮120一同挠曲变形。另外,如图2所示,在轴向O上,内圈112A和保持器114A及外圈118A的轴向O外侧的端部的位置几乎一致。但是,内圈112A和保持器114A及外圈118A的轴向O外侧的端部位置比第1起振体106A的轴向O外侧的端部位置稍微靠内侧。
另外,如图2所示,起振体轴承110A中,第1起振体106A的外周的轴向O长度L比滚子116A的轴向O长度L1长(L1<L)。在此,起振体轴承110A中实际传递转矩的是滚子116A。因此,可以说第1起振体106A的外周的轴向O长度L实质上比配置于第1起振体106A的外周的起振体轴承110A的轴向O长度L2长。并且,如图2所示,保持器114A与抵接部件148之间的间隙γ1比从滚子116A的外侧端部至保持器114A的外侧端部的距离γ2窄(γ1<γ2)。因此,即使滚子116A向轴向O外侧移动,滚子116A的移动也仅是间隙γ1。即,即使滚子116A向轴向O外侧移动时,滚子116A的轴向O长度全部停留在第1起振体106A的外周的轴向O长度L内。
如图2所示,外齿轮120由与减速用内齿轮130A及输出用内齿轮130B对应且并排设置于轴向O的外齿轮120A、120B构成。外齿轮120A与减速用内齿轮130A内啮合。外齿轮120A由未图示的基体部件及外齿构成。基体部件为支承外齿的具有可挠性的筒状部件,且与外齿轮120B的基体部件共用。并且,外齿轮120A配置于起振体轴承110A的外周,并通过第1起振体106A的旋转而挠曲变形。外齿轮基于次摆线来决定齿形,以实现理论啮合。
如图2所示,外齿轮120B与输出用内齿轮130B内啮合。并且,外齿轮120B与外齿轮120A同样地由基体部件及外齿构成。外齿轮120B的外齿虽然在轴向O上与外齿轮120A的外齿分离,但构成为相同的个数、相同的形状。
如图2所示,构成内齿轮130的减速用内齿轮130A、输出用内齿轮130B并排设置于轴向O上。内齿轮130由具有刚性的部件形成。减速用内齿轮130A具备比外齿轮120A的外齿的齿数多i(i为2以上)的内齿。内齿以与基于次摆线的外齿理论啮合的方式成型(输出用内齿轮130B的内齿也相同)。减速用内齿轮130A通过与外齿轮120A啮合来对起振体106的旋转进行减速。
另一方面,输出用内齿轮130B具备与外齿轮120B的外齿的齿数相同的齿数的内齿。从输出用内齿轮130B向外部输出与外齿轮120B的自转相同的旋转。
另外,在挠曲啮合式齿轮装置100中封入有润滑剂。并且,该润滑剂对外齿轮120与内齿轮130的啮合部分等进行润滑。
接着,主要利用图1、图2对挠曲啮合式齿轮装置100的动作进行说明。
若通过驱动轴101的旋转,起振体106旋转,则外齿轮120A根据该旋转状态,经由起振体轴承110A挠曲变形。此时,外齿轮120B也经由起振体轴承110B,与外齿轮120A同相位地挠曲变形。
外齿轮120A、120B被起振体106挠曲变形,从而外齿轮120A的外齿与减速用内齿轮130A的内齿啮合。同样地,外齿轮120B的外齿与输出用内齿轮130B的内齿啮合。
外齿轮120A与减速用内齿轮130A的啮合位置随着起振体106的长轴X位置的移动而旋转移动。在此,若起振体106旋转1圈,则外齿轮120A的旋转相位仅延迟与减速用内齿轮130A的齿数差的量。即,能够根据((外齿轮120A的齿数-减速用内齿轮130A的齿数)/外齿轮120A的齿数)求出基于减速用内齿轮130A的减速比。具体数值的减速比为((100-102)/100=-1/50)。在此,“-”表示输入输出为反向旋转的关系。
外齿轮120B与输出用内齿轮130B的齿数均相同,因此外齿轮120B与输出用内齿轮130B彼此啮合的部分不移动,而是相同的齿彼此啮合。因此,从输出用内齿轮130B输出与外齿轮120B的自转相同的旋转。其结果,能够从输出用内齿轮130B取出将起振体106的旋转减速至(-1/50)的输出。即,驱动轴101的旋转减速至(-1/50),通过输出侧部件152能够取出该输出。
另外,在驱动轴101从减速用内齿轮130A(输出用内齿轮130B)的轴心沿短轴Y方向偏离规定的量的情况下,相对于驱动部件104和第1中间部件105A(第2中间部件105B),第1起振体106A(第2起振体106B)沿短轴Y方向位移该规定的量。在驱动轴101从减速用内齿轮130A(输出用内齿轮130B)的轴心沿长轴X方向偏离规定的量的情况下,相对于驱动部件104,第1中间部件105A(第2中间部件105B)和第1起振体106A(第2起振体106B)一体沿长轴X方向位移该规定的量。由此,连接部件103能够单独容许第1起振体106A、第2起振体106B各自的轴心沿径向位移。
如此,本实施方式中,驱动轴101与起振体106通过连接部件103连结。因此,能够容许起振体106的轴心相对于驱动轴101沿径向变化。并且,起振体106与连接部件103在轴向O上对置,且起振体106延伸配置于连接部件103的径向外侧。在此,在起振体106的外周配置有起振体轴承110和外齿轮120。因此,起振体106的外周需要在轴向O上具有相应的长度。在本实施方式中,该起振体106的外周的一部分(延伸部106AD、106BD)配置于连接部件103的径向外侧。因此,能够确保起振体106的外周所需的轴向O长度,并且能够抑制起振体106和连接部件103的整个连结结构的轴向O长度的增加。同时,在本实施方式中,通过起振体106的延伸部106AD、106BD能够提高起振体106的刚性,且还能够减少主体部106AA、106BA的轴向O厚度Lo(图3)。
并且,本实施方式中,连接部件103具有驱动部件104和中间部件105。并且,驱动部件104与中间部件105连结为能够沿径向的一个方向(长轴X方向)相对位移。并且,中间部件105和起振体106连结为能够沿与长轴X方向正交的方向(短轴Y方向)相对位移。并且,起振体106与中间部件105在轴向O上对置,并且该起振体延伸配置于中间部件105的径向外侧。即,能够以简化的结构且以较少的部件个数构成连接部件103,并能够可靠地容许驱动轴101与减速用内齿轮130A及输出用内齿轮130B偏心。另外,并不限定于此,连接部件例如也可以使用板簧和线圈弹簧来构成,从而不具备驱动部件及中间部件。
并且,本实施方式中,驱动部件104与中间部件105在轴向O上对置,起振体106延伸配置至驱动部件104的径向外侧。因此,也可以利用驱动部件104的轴向O厚度,在起振体106的外周配置起振体轴承110。即,能够缩短挠曲啮合式齿轮装置100的轴向O长度,并且起振体106能够稳定地承受来自起振体轴承110的荷载。同时,由于能够缩小第1起振体106A、第2起振体106B之间在轴向O上产生的间隙,因此还能够彼此限制第1起振体106A、第2起振体106B沿轴向O位移。另外,并不限定于此,驱动部件与中间部件也可以不在轴向O上对置,起振体也可以不延伸配置至驱动部件的径向外侧。
并且,本实施方式中具备减速用内齿轮130A和输出用内齿轮130B,连接部件103具有1个驱动部件104、第1中间部件105A、及第2中间部件105B,起振体106具有第1起振体106A和第2起振体106B。因此,能够单独容许驱动轴101分别相对于筒形的挠曲啮合式齿轮装置100的减速用内齿轮130A、输出用内齿轮130B偏心。
并且,本实施方式中,第1起振体106A、第2起振体106B在短轴Y位置具有与第1中间部件105A、第2中间部件105B嵌合的凹部106AC、106BC。因此,无需在长轴X位置设置凹部,能够确保长轴X位置的主体部106AA的轴向O厚度。除此之外,长轴X位置的延伸部106AD(106BD)的径向厚度Tx比短轴Y位置的延伸部106AD(106BD)的径向厚度Ty厚(Ty<Tx)。即,在施加于起振体106的荷载最大的长轴X位置的附近,能够提高起振体106的刚性。因此,在起振体106的长轴X位置的附近,能够稳定地承受荷载,还能够可靠地防止起振体106的变形或破损。另外,并不限定于此,也可以是在短轴Y位置以外的位置具有与中间部件嵌合的凹部的结构。
并且,本实施方式中,起振体106构成为覆盖连接部件103的沿轴向O的全长。因此,连接部件103的存在不会影响起振体轴承110的组装,能够降低组装时不小心损伤起振体轴承110及起振体106的风险。另外,并不限定于此,起振体也可以构成为不覆盖连接部件的轴向O全长而仅覆盖一部分。
并且,本实施方式中,滚动体为滚子116A、116B。即,与滚动体为球的情况相比,增加了滚子116A、116B与内圈112A、112B及外圈118A、118B接触的部分。因此,通过使用滚子116A、116B,能够增大起振体轴承110的传递转矩,并能够延长寿命。
除此之外,本实施方式中,第1起振体106A(第2起振体106B)的外周的轴向O长度L比起振体轴承110A(110B)的(滚子116A(116B)的)轴向O长度L1长。因此,只要起振体轴承110没有沿轴向O位移,即使从起振体轴承110施加于起振体106的荷载较大,也能够以滚子116A(116B)的轴向O长度可靠地分散其荷载。即,能够进一步防止起振体106的变形或破损。另外,并不限定于此,起振体106的外周的轴向O长度L也可以比起振体轴承的轴向O长度L2长。
并且,本实施方式中,即使起振体轴承110沿轴向O位移,滚子116A(116B)也必定停留在第1起振体106A(第2起振体106B)的外周的轴向O长度L之内。因此,即使起振体轴承110沿轴向O位移,第1起振体106A(第2起振体106B)也能够稳定地承受施加于滚子116A(116B)的荷载。
并且,本实施方式中,第1中间部件105A与第2中间部件105B相同,且第1起振体106A与第2起振体106B相同。即,能够增加通用部件的比例,因此部件管理变得容易,并且还能够促进部件的低成本化。除此之外,第1中间部件105A和第2中间部件105B没有方向性。因此,可以忽视第1中间部件105A和第2中间部件105B的朝向,从而能够轻松地进行连接部件103的组装。
并且,本实施方式中,将由滑动性高的材料成型的抵接部件148、150与外齿轮120及起振体110轴承的端面对置配置。因此,能够减少在外齿轮120及起振体轴承110的端面产生的摩擦损失。同时,抵接部件148还能够限制外齿轮120及起振体轴承110沿轴向O移动。
因此,在本实施方式中,即使在挠曲啮合式齿轮装置100的驱动轴101与内齿轮130之间存在偏心也能够防止性能及寿命的下降,且能够抑制挠曲啮合式齿轮装置100的轴向O长度的增加。
列举上述实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式。即,众所周知,在不脱离本发明的宗旨的范围内可进行改良及设计的变更。
在上述实施方式中,起振体轴承110具有内圈112A、112B及外圈118A、118B,但本发明并不限定于此,起振体的外周部分也可以作为内圈。并且,也可以无需具有外圈,例如,也可以是滚子直接可旋转地支承外齿轮且外齿轮的内周部分作为外圈。并且,滚动体也可以不是滚子,可以是球。
并且,在上述实施方式中,外齿设置为基于次摆线的齿形,但本发明并不限定于此。外齿可以是圆弧齿形,也可以使用其他齿形。
并且,上述实施方式中,筒形的挠曲啮合式齿轮装置100具有减速用内齿轮130A和输出用内齿轮130B,但本发明并不限定于此。例如,也可以适用于内齿轮和外齿轮分别为1个且具有杯形(或者高筒礼帽型)的挠曲变形的外齿轮的挠曲啮合式齿轮装置。
并且,连接部件并不限定于上述实施方式的结构,只要是容许起振体的轴心沿径向位移,且可将驱动轴与起振体连结为一体旋转的结构即可。
产业上的可利用性
本发明能够广泛地适用于具备筒形、杯型、或者高筒礼帽型的外齿轮的挠曲啮合式齿轮装置。
Claims (11)
1.一种挠曲啮合式齿轮装置,其具有通过驱动轴被旋转驱动的起振体,其特征在于,
所述驱动轴与所述起振体通过容许该起振体的轴心沿径向位移的连接部件连结,
所述起振体具有与该连接部件在轴向上对置的主体部、从主体部的径向外侧端部向轴向上的所述连接部件侧一体延伸的延伸部,
在所述主体部及所述延伸部的外周配置有轴承,
在所述延伸部的径向内侧配置有所述连接部件。
2.根据权利要求1所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述连接部件具有与所述驱动轴一体旋转的驱动部件和中间部件,
该驱动部件与该中间部件连结成可在径向的一个方向相对位移,并且该中间部件与所述起振体连结成可在与所述方向正交的方向相对位移,
所述主体部与该中间部件在轴向上对置,并且在所述延伸部的径向内侧配置有该中间部件。
3.根据权利要求2所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述驱动部件与所述中间部件在轴向上对置,并且在所述延伸部的径向内侧配置有所述中间部件及所述驱动部件。
4.根据权利要求2所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述挠曲啮合式齿轮装置具备:外齿轮,配置于所述起振体的外周且具有通过该起振体的旋转而挠曲变形的可挠性;第1内齿轮,具有供该外齿轮内啮合的刚性;及第2内齿轮,与该第1内齿轮在轴向上并排设置且具有供所述外齿轮内啮合的刚性,
所述连接部件具有1个所述驱动部件、配置于该驱动部件的轴向一侧的第1中间部件、及配置于轴向另一侧的第2中间部件,
所述起振体具有与所述第1中间部件连结的第1起振体和与所述第2中间部件连结的第2起振体。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述起振体在短轴位置具有与所述中间部件嵌合的凹部。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述起振体覆盖所述连接部件的轴向全长。
7.根据权利要求5所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述起振体覆盖所述连接部件的轴向全长。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述起振体的外周的轴向长度比配置于该起振体的外周的轴承的轴向长度长。
9.根据权利要求5所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述起振体的外周的轴向长度比配置于该起振体的外周的轴承的轴向长度长。
10.根据权利要求6所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述起振体的外周的轴向长度比配置于该起振体的外周的轴承的轴向长度长。
11.根据权利要求7所述的挠曲啮合式齿轮装置,其特征在于,
所述起振体的外周的轴向长度比配置于该起振体的外周的轴承的轴向长度长。
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