CN106337914A - 行星滚柱式动力传递装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种行星滚柱式动力传递装置，具备：固定轮；太阳轴，以与该固定轮同心的形状配置在该固定轮的内侧；多个行星滚柱，以压入到所述固定轮与太阳轴之间的状态设置于所述固定轮与太阳轴之间；行星架，将各行星滚柱分别支承为旋转自如，并且与该行星滚柱的公转连动而旋转；及圆板状的支承板，支承能够与所述行星滚柱的周面接触的含油构件，其中，所述支承板构成为，利用所述太阳轴或能够与该太阳轴一体旋转地与该太阳轴一体化的构件和所述行星滚柱限制轴向的游动，且利用与所述太阳轴或所述构件的接触而与该太阳轴的旋转连动从而能够相对于该太阳轴相对旋转。

Description

行星滚柱式动力传递装置

在2015年7月6日提出的日本专利申请2015-135213的公开，包括其说明书、附图及摘要作为参照而全部包含于此。

技术领域

本发明涉及行星滚柱式动力传递装置。更详细而言，涉及使用含油构件而进行装置内的润滑的行星滚柱式动力传递装置。

背景技术

由于与行星齿轮式的动力传递装置相比没有转速变动，且能够高精度地传递电动机的动力，因此，以往，在打印机的供纸机构等使用行星滚柱式动力传递装置。在行星滚柱式的动力传递装置中，通过金属制的太阳轴、行星滚柱及固定圈间的摩擦而依次传递动力。为了防止基于金属摩擦的构件的烧熔，作为润滑剂一般使用润滑脂。

但是，在使用装置中有时润滑脂被从该装置排除，而润滑脂枯竭。若润滑脂枯竭，则金属摩擦开始，因此发生烧熔而装置的寿命下降。因此，为了延长装置的寿命，提出了将合成树脂粉末和油混合而烧结成辊状的含油辊与润滑脂一起使用的方案(例如参照专利第三104006号说明书)。

专利第三104006号说明书记载的行星滚柱式动力传递装置50如图7～8所示，具备固定圈52、太阳轴53、多个行星滚柱54、行星架55。固定圈52固定于壳体51。太阳轴53在该固定圈52的内侧与该固定圈52呈同心状配置。行星滚柱54以压接于该太阳轴53与固定圈52之间的状态设置。行星架55将各行星滚柱54分别支承成旋转自如，通过该行星滚柱54的公转而旋转。

在相邻的行星滚柱54间，配置有与该行星滚柱54接触的含油辊56。各含油辊56被在行星架55的端面与该行星架55分体设置的支承体57的周缘部上突出设置的支承轴58支承成旋转自如。

在支承体57的外周部上相邻的支承轴58之间，如图9所示，形成有与将行星滚柱54轴支承成旋转自如的滚柱轴59卡合的卡合凹部60。通过这些卡合凹部60与各自对应的滚柱轴59卡合，支承体57能与行星架55同心地旋转。

动力传递装置50中，若太阳轴53旋转，则行星滚柱54一边自转一边公转，与该公转一起而行星架55旋转。此时，支承体57的卡合凹部60与行星滚柱54的滚柱轴59卡合，因此支承体57与行星架55一起旋转。被支承体57的支承轴58支承的含油辊56以追随行星滚柱54的方式公转，并且一边与该行星滚柱54的周面接触一边自转。由此，从含油辊56向行星滚柱56供给油，在该行星滚柱54与固定圈52的滚动面形成油膜。含油辊56被支承轴58支承，由此其半径向的位置被保持为一定，因此不会卷入固定圈52与行星滚柱54之间。

动力传递装置50中，卡合凹部60的周向的宽度大于滚柱轴59的直径，因此支承体57能够相对于行星架55以规定角度向周向位移。因此，被支承轴58支承的含油辊56能够相对于行星滚柱54以所述规定角度向公转方向位移。由此，含油辊56在被行星滚柱54适度按压的状态下旋转，向该行星滚柱54供给油。

但是，现有的动力传递装置50中，在行星架55与支承体57之间的间隙c(参照图8)塞满润滑脂。有时由于该润滑脂而该支承体57固定于行星架55。若支承体57固定于行星架55，则存在不能将含油辊56按压于行星滚柱54的情况。即，若支承体57固定于行星架55，则支承体57和行星架55共转。其结果是，存在如下情况：被支承体57定位的含油辊56如图10所示，在与行星滚柱54不接触的分离的位置，与行星架55一起持续公转。该情况下，不能从含油辊56向行星滚柱54供给油，因此不能延长装置的寿命。

发明内容

本发明目的在于提供能够稳定进行向行星滚柱的油供给的动力传递装置。

本发明的一方式的行星滚柱式动力传递装置(以下也简称为“动力传递装置”)的构成上的特征为，具备：固定轮；太阳轴，以与该固定轮同心的形状配置在该固定轮的内侧；多个行星滚柱，以压入到所述固定轮与太阳轴之间的状态设置于所述固定轮与太阳轴之间；行星架，将各行星滚柱分别支承为旋转自如，并且与该行星滚柱的公转连动而旋转；及圆板状的支承板，支承能够与所述行星滚柱的周面接触的含油构件，其中，所述支承板构成为，利用所述太阳轴或能够与该太阳轴一体旋转地与该太阳轴一体化的构件和所述行星滚柱限制轴向的游动，且利用与所述太阳轴或所述构件的接触而与该太阳轴的旋转连动从而能够相对于该太阳轴相对旋转。

附图说明

前述及后述的本发明的特征及优点通过下表面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的标号表示相同的部件。

图1是本发明的动力传递装置的一实施方式的纵剖视图。

图2是图1所示的动力传递装置的B-B线剖视图。

图3是设有含油辊的支承板的侧视图。

图4是设有含油辊的支承板的立体说明图。

图5是本发明的动力传递装置的另一实施方式的剖面说明图。

图6是设有含油辊的支承板的侧视图。

图7是现有的动力传递装置的纵剖视图。

图8是图7所示的动力传递装置的A-A线剖视图。

图9是图7所示的动力传递装置中的支承板的正视图。

图10是说明含油辊与行星滚柱的不接触状态的局部纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的动力传递装置的实施方式。此外，本发明不限于这些例示，由权利要求书表示，包括与权利要求书均等的含义及范围内的全部变更。

图1是本发明的一实施方式的动力传递装置1的纵剖视图。图2是图1所示的动力传递装置1的B-B线剖视图。动力传递装置1是使电动机的高速旋转减速而输出的装置。动力传递装置1具备固定圈2、太阳轴3、多个行星滚柱4、行星架5、支承板6。

固定圈2利用螺栓9固定于在电动机的壳体7形成的托架8。托架8呈一端侧敞开的圆筒形状，在其内部配置有太阳轴3及支承板6。在固定圈2的轴向两侧面，分别配置有用于引导行星滚柱4的挡圈10。挡圈10的内周10a为了限制自转及公转的行星滚柱4的向轴向的移动，而相比固定圈2的外周面2a稍微向径内方向突出。挡圈10与固定圈2一起利用螺栓9固定于托架8。固定圈2能够由例如高碳铬轴承钢等金属制作。另外，挡圈10能够由例如工具钢等金属制作。

在电动机轴11的前端部，利用螺钉12固定有圆筒形状的联轴器13。联轴器13具备大径部13a、小径部13b。大径部13a的外径大于小径部13b的外径。大径部13a的内径大于小径部13b的内径。在大径部13a的孔14内插入有电动机轴11。在小径部13b的孔15内压入有太阳轴3的一端。太阳轴3在固定圈2的内侧与该固定圈2同心状地配置。

行星滚柱4在压接于固定圈2与太阳轴3之间的状态下配置。本实施方式中，3个行星滚柱4沿周向等间隔地配置。行星滚柱4能够由例如高碳铬轴承钢等金属制作。

行星架5配置于行星滚柱4的轴向一侧(图2中为左侧)、且与电动机相反的一侧。行星架5呈圆板形状，向在其外周部形成的周孔16中压入有滚柱轴17。滚柱轴17由圆柱体构成，以其局部向轴向突出的方式被压入周孔16内。滚柱轴17的前端部、即向轴向突出一侧的端部经由滑动轴承18插入到行星滚柱4的孔4a内。滑动轴承18设于行星滚柱4的内周面4b与滚柱轴17的外周面17a之间。在行星架5的中央孔19压入有输出轴20的一端部20a。

托架8的开口被圆板形状的罩21封闭。罩21通过螺栓9与固定圈2及挡圈10一起固定于托架8。在罩21的中央孔22中嵌入有球轴承23。球轴承23的外圈24被压入罩21的中央孔22内。向夹着滚珠25而在外圈24的内方设置的内圈26内压入有输出轴20。

支承板6配置于行星滚柱4的电动机侧(图2中为右侧)。支承板6具备本体6a、圆筒部6b、环状的突出壁6c。本体6a如图3～4所示的那样，在中央形成有孔(中央孔)27。圆筒部6b从孔27的内周缘沿着轴向一侧(图2中为右侧)延伸设置。突出壁6c从本体6a的外周缘向轴向另一侧(图2中为左侧)突出。在支承板6的轴向另一侧的面的周缘部，将后述的含油辊支承为旋转自如的支承轴28以沿轴向突出的方式形成。本实施方式中的支承轴28与支承板6的本体6a一体地形成，但也可以将与支承板的本体6a分体的支承轴固定于该本体6a。

突出壁6c的轴向的突出长度L设定为能够与行星滚柱4的端面4c接触的长度。通过将该突出壁6c形成于本体6a的外周缘，能够在支承板6的行星滚柱4侧的侧面形成凹状的润滑脂积存处30。通过设置这种润滑脂积存处30，能够在装置内积存润滑脂。由此，能够使附着于该润滑脂积存处30的润滑脂返回行星滚柱4。其结果是，能够在长期间将行星滚柱4与固定圈2的滚动面润滑，能够防止动力传递装置1的寿命下降。

支承板6的圆筒部6b配置于联轴器13的小径部13b的外方。换言之，联轴器13的小径部13b插入到支承板6的孔27内。通过将圆筒部6b配置于小径部13b的外方，能够减小支承板6的倾斜度、即相对于与轴线垂直的线的倾斜度。

支承板6利用与太阳轴3一体旋转的构件即联轴器13的台阶部13c和行星滚柱4限制轴向的游动。太阳轴3被压入到联轴器13的孔15，因此联轴器13与该太阳轴3一体旋转。因此，在联轴器13的外周隔着微小的间隙设置的支承板6与该联轴器13的外周接触而与该联轴器13的旋转连动，即与太阳轴3的旋转连动，能够相对于该太阳轴3相对旋转。

支承板6的支承轴28上，作为含油构件的含油辊29旋转自如地设置。含油辊29是将例如超高分子量聚乙烯、尼龙、聚丙烯等热塑性树脂、和环烷烃系矿物油或硅酮油这样的牵引系数高的润滑油的混合物加热到所述各树脂的融化温度，通过冷却而固化得到的材料形成为圆筒形状后得到的辊。在含油辊29的内部的小孔中含浸有所述润滑油。含油辊29也能够通过对合成树脂树脂粉末和润滑剂粉末进行加压成形而制作。

本实施方式中，如图3所示，支承板6的孔27的内周面、即支承板6的圆筒部6b的内周与联轴器13的小径部13b的外周之间的间隙(第一间隙)C1设定为固定圈2的内周与含油辊29的外周之间的间隙(第二间隙)C2以下。因此，即使在装置的组装时发生偏芯，在含油辊29的外周与固定圈2的内周接触之前，圆筒部6b的内周先与小径部13b的外周接触。由此，能够防止含油辊29与固定圈2接触而咬入该固定圈2的情况。第一间隙C1的大小在本发明中没有特别限定，但通常为例如1mm以下。

本实施方式中，支承板6的外周、即突出壁6c的外周6c1与挡圈10的内周10a之间的间隙(第三间隙)C3设定为大于第一间隙C1，且为第一间隙+2mm以下。使突出壁6c的外周6c1与挡圈10的内周10a之间的间隙(第三间隙)C3大于支承板6的圆筒部6b的内周与联轴器13的小径部13b的外周之间的间隙(第一间隙)C1。由此，在驱动时，能够防止支承板6与挡圈10接触而发生异响等的情况。通过将第三间隙C3设定为第一间隙+2mm以下，能够防止或抑制行星滚柱4内的润滑脂通过第三间隙被向外部排除的情况。由此，能够使润滑脂更长久地停留在装置内，而能够防止动力传递装置1的寿命下降。

前述的动力传递装置1中，通过与太阳轴3能够一体旋转地一体化的构件即联轴器13和行星滚柱4来限制轴向的支承板6的游动。即，不是在行星架5侧而是在太阳轴3侧限制支承板6的轴向游动。支承板6不与以与行星滚柱4的公转相同的相位旋转的行星架5接触。支承板6与不同于该行星滚柱4的转速的联轴器13接触而与该联轴器13的旋转连动。即，支承板6与太阳轴3的旋转连动，而相对于该太阳轴3相对旋转。因此，不会像以往那样支承板6固定于行星架5而与该行星架5同步旋转。由此，能够使含油辊29始终与行星滚柱4接触，将油可靠地向行星滚柱4供给。由此，能够向行星滚柱4与固定圈2的轨道面稳定地供给油，因此能够防止油不足引起的轨道面的烧熔。其结果是，能够延长动力传递装置1的寿命。

图5是本发明的另一实施方式的动力传递装置41的剖面说明图。图6使设有含油辊的支承板的侧视图。图5所示的动力传递装置41中，不使用联轴器，太阳轴42被直接压入到电动机轴43，这一点与图1～4所示的动力传递装置1不同。支承板44的形状与动力传递装置1中的支承板6不同。除此以外的例如行星滚柱等的构成与动力传递装置1的构成相同。因此，对于与动力传递装置1相同的构成要素标注相同的参照标号，并且为了简便，省略对于它们的说明。

太阳轴42被压入到在电动机轴43形成的孔45内。由此，太阳轴42与电动机轴43的旋转同步地旋转。本实施方式中，未使用动力传递装置1中的联轴器13。因此，动力传递装置41能够将电动机轴43的旋转向太阳轴42传递，相比动力传递装置1能够减少部件数量。

支承板44具备本体44a、凸部44b、环状的突出壁44c。凸部44b形成于该本体44a的中央。突出壁44c从本体44a的外周缘向轴向另一侧(图5中为左侧)突出。凸部44b具备短圆筒形状的侧壁44b1、圆板状的顶壁44b2。顶壁44b2的中央形成有能够供太阳轴42插入的中央孔46。在支承板44的轴向另一侧的面的周缘部上，将含油辊29支承为旋转自如的支承轴28以沿轴向突出的方式形成。

突出壁44c的轴向的突出长度L1设定为能够与行星滚柱4的端面4c接触的长度。通过将该突出壁44c形成于本体44a的外周缘，能够在支承板44的行星滚柱4侧的侧面形成与图2所示的润滑脂积存处30同样的润滑脂积存处47。通过设置这种润滑脂积存处47，能够在装置内积存润滑脂。由此，能够使附着于该润滑脂积存处47的润滑脂返回行星滚柱4。

本实施方式中，支承板44与太阳轴42及挡圈10之间的间隙也从防止异响发生的观点等出发而设定。即，支承板44的中央孔46的内周面与太阳轴42的外周之间的间隙(第一间隙)C1a设定为固定圈2的内周与含油辊29的外周之间的间隙(第二间隙)C2a以下。因此，即使在装置的组装时发生偏芯，也在含油辊29的外周与固定圈2的内周接触之前，中央孔46的内周面先与太阳轴42的外周接触。由此，能够防止含油辊29与固定圈2接触而咬入该固定圈2的情况。设凸部44b的侧壁44b1的内周面与电动机轴43的外周之间的间隙为第一间隙，也能够将该第一间隙设定为第二间隙以下。但是，一般来说太阳轴42的尺寸精度高于电动机轴43，因此作为定位用的间隙，优选使用与太阳轴42之间的间隙。

支承板44的突出壁44c的外周44c1与挡圈10的内周10a之间的间隙(第三间隙)C3a设定为大于第一间隙C1a、且为第一间隙+2mm以下。通过使第三间隙C3a大于第一间隙C1a，在驱动时，能够防止支承板44与挡圈10接触而发生异响等的情况。将第三间隙C3a设定为第一间隙+2mm以下。由此，能够防止或抑制行星滚柱4内的润滑脂被通过第三间隙C3a向外部排除的情况。

动力传递装置41中，也与图1～4所示的动力传递装置1相同，不是在行星架5侧而是在太阳轴42侧限制支承板44的轴向的游动。支承板44不与以与行星滚柱4的公转相同的相位旋转的行星架5接触。支承板44与不同于该行星滚柱4的转速的太阳轴42接触而与该太阳轴42的旋转连动，相对于该太阳轴42相对旋转。因此，不会像以往那样支承板44固定于行星架5而与该行星架5同步旋转。因此，能够使含油辊29始终与行星滚柱4接触，将油可靠地向行星滚柱4供给。由此，能够向行星滚柱4与固定圈2的轨道面稳定地供给油，能够防止油不足引起的轨道面的烧熔。其结果是，能够延长动力传递装置41的寿命。

本发明不限于前述的实施方式，在权利要求书的范围内能够进行各种变更。例如，前述的实施方式中，3个行星滚柱配置于太阳轴的周围。但是，行星滚柱的数量在本发明中并没有特别的限定，也可以将其他数量的、例如4个行星滚柱配置于太阳轴的周围。

前述的实施方式中，作为含油构件，使用旋转自如地设于支承板的支承轴的含油辊。但是，本发明中的含油构件不限于该含油辊。只要能够与支承板的移动连动、且能够与行星滚柱的周面接触，也可以使用例如固定于支承板的圆柱状的含油体。但是，在含油辊的情况下，能够利用辊的全部外周面而向行星滚柱供给油，因此具有能够高效地供给油的优点。

图1～4所示的实施方式中，作为与太阳轴一体化而与太阳轴一体旋转的构件，使用联轴器。如图5所示，电动机轴也与太阳轴一体化而与该太阳轴一体旋转，因此该电动机轴也包含于所述构件。

根据本发明的动力传递装置，能够稳定地进行向行星滚柱的油供给。

Claims (6)

1.一种行星滚柱式动力传递装置，具备：

固定轮；

太阳轴，以与该固定轮同心的形状配置在该固定轮的内侧；

多个行星滚柱，以压入到所述固定轮与太阳轴之间的状态设置于所述固定轮与太阳轴之间；

行星架，将各行星滚柱分别支承为旋转自如，并且与该行星滚柱的公转连动而旋转；及

圆板状的支承板，支承能够与所述行星滚柱的周面接触的含油构件，其中，

所述支承板构成为，利用所述太阳轴或能够与该太阳轴一体旋转地与该太阳轴一体化的构件和所述行星滚柱限制轴向的游动，且利用与所述太阳轴或所述构件的接触而与该太阳轴的旋转连动从而能够相对于该太阳轴相对旋转。

2.根据权利要求1所述的行星滚柱式动力传递装置，其中，

所述支承板具有能够供所述太阳轴或所述构件贯通的中央孔，该中央孔的内周面与所述太阳轴或所述构件的外周之间的第一间隙设定为所述固定轮的内周与所述含油构件之间的第二间隙以下。

3.根据权利要求2所述的行星滚柱式动力传递装置，其中，

在所述固定轮的轴向两侧面分别配置有引导所述行星滚柱的挡圈，

所述支承板的外周与所述挡圈的内周之间的第三间隙设定为大于所述第一间隙且为该第一间隙+2mm以下。

4.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的行星滚柱式动力传递装置，其中，

在所述支承板的外周缘形成有向轴向突出的环状的突出壁，

该突出壁的轴向的突出长度设定成能够与所述行星滚柱的端面接触，

在所述支承板的行星滚柱侧的侧面通过所述突出壁形成有能够向所述行星滚柱的端面供给润滑脂的凹状的润滑脂积存部。

5.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的行星滚柱式动力传递装置，其中，

与所述行星滚柱相同数量的销向轴向突出而形成于所述支承板的周缘部，

所述含油构件为被所述销支承为旋转自如的含油滚柱。

6.根据权利要求4所述的行星滚柱式动力传递装置，其中，

与所述行星滚柱相同数量的销向轴向突出而形成于所述支承板的周缘部，

所述含油构件为被所述销支承为旋转自如的含油滚柱。