CN107850188B - 行星辊驱动型内接式行星齿轮减速装置 - Google Patents

Abstract

提供与以往相比低振动且低噪声、并且小型轻量且低成本的内接式行星齿轮减速装置。由如下部分构成内接式行星齿轮减速装置：行星辊(300)，其与输入轴(C)的外周面接触而转动；与所述行星辊(300)的外周内接而转动的外轮(430)；框部件(500)，其具有固定外齿轮(533)，该固定外齿轮能够与形成在外轮(430)的外侧面的内齿轮(433)啮合而使得所述行星齿轮(400)沿着内周进行行星运动；以及输出轴(600)，其能够从所述行星齿轮(400)的运动中仅取出自转成分而输出。

Description

行星辊驱动型内接式行星齿轮减速装置

技术领域

本发明涉及小型且肃静的行星辊驱动型内接式行星齿轮减速装置，其中，从与内接式行星齿轮减速装置的输入轴连接的偏心体向行星齿轮的动力传递使用行星辊来代替所述偏心体，并且使所述行星齿轮的形态为能够使来自所述行星辊的动力传递容易的同时可使用所述行星齿轮作为对所述行星辊的增压机构，从而使所述内接式行星齿轮减速装置与所述行星辊一体化。

背景技术

以往，在通过马达等驱动源的主轴的旋转来传递驱动力的机械装置中，通常，对于来自所述驱动源的动力，连接减速器、变速器等，对来自所述驱动源的主轴的转速及转矩进行调整等以适合所述机械装置的特性。

并且，在那样的机械装置中，例如，在以声音收录及图像识别等为目的而进行动作以跟随对象的比较小型的云台、使用了可手持程度的大小的布制玩偶等的机器人、或者无线电控制的模型等中，要求肃静且低振动、并且小型轻量的致动器，被用于这些装置的减速器也需要低振动且低噪声、并且小型轻量。

但是，被用于这样的比较小型的致动器用的小型马达用减速器的正齿轮或行星齿轮等存在噪声大的缺点，在代替它们而使用蜗轮的情况下，虽然噪声小，但存在尺寸大的缺点。

此外，有时使用具备行星齿轮机构的行星齿轮减速器作为用于上述那样的小型马达等的减速器。作为上述行星齿轮减速器，例如，已知图14(A)所示那样的、由内啮齿轮S、行星齿轮P和驱动轴C构成并从输出轴O进行输出的S-P-C式的减速机构等，作为这样的具备行星齿轮机构的减速器之一，例如，有摆线减速器(商品名为“摆线减速器(注册商标)”等)等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第2739071号公报

专利文献2：日本特开平6-341501号公报

专利文献3：日本特开2007-24072号公报

发明内容

发明要解决的课题

如图14(B)所示，所述摆线减速器例如以如下部分作为主要构成要素：偏心体E，其与来自成为驱动源(未图示)的马达的驱动轴C连接；曲线板P，其由所述偏心体E驱动，在周缘具有外啮齿轮；框部件S’，其具有外销Sp，所述外销作为供所述曲线板P外接的固定内啮齿轮而发挥作用；和输出轴O，其具备被贯穿插入到所述曲线板P中的内销Op。

并且，所述偏心体E是偏心地设置于所述驱动轴C的凸轮，所述凸轮的一部分与被设置于所述曲线板P的中心部的偏心体内接部PH外接而通过所述驱动轴C在所述偏心体内接部PH的内侧以所述驱动轴C的轴心为中心进行转动，从而使所述曲线板P在由所述外销Sp构成的固定内啮齿轮的框内进行公转和自转，并经由从所述曲线板P的中心等间隔地排列的内销内接部Ph而利用设置于所述输出轴O的内销Op仅将所述曲线板P的自转成分取出到传递轴Os，从而进行来自驱动轴的转速的减速和转矩的调整。并且，作为这样的减速器的一个示例，公开有日本特许第2739071号公报(专利文献1)等。

在这样被使用的摆线减速器中，如上所述，借助于小型马达等的驱动力，直接通过马达对凸轮等偏心体进行驱动，由此来驱动曲线板。

但是，在上述那样的以往的摆线减速器中，为了通过所述偏心体直接驱动所述曲线板，在所述小型马达等的驱动力小的情况下，所述曲线板不易起动，此外，存在这样的课题：当这样的偏心体的转速高时，振动和噪声会大。

因此，为了解决这样的课题，例如，公开有日本特开平6-341501号公报(专利文献2)所示的行星辊减速装置等。

在所述专利文献2公开的技术中，代替所述偏心体，使用了共用输入轴和轴心的太阳辊。因此，由于是在所述太阳辊的周围配有多个行星辊的机构，因而有可能可解决起动的问题，此外，通过使用所述行星辊，从而与在所述太阳辊周围配设行星齿轮机构的情况相比有可能可解决噪声的问题。

但是，通常，上述专利文献2公开的那样的以往的行星辊机构需要增压机构，由于所述增压机构较复杂，因此，很难应用于以小型马达等为驱动源的减速器。

即，在所述行星辊机构中是如下机构：通过使所述行星辊预先接触太阳辊等而借助摩擦传递接线力，从而使所述辊彼此转动，因此，所述增压机构是必须的构成要素。

并且，例如，在所述专利文献2所述的发明中，构成为这样：通过形成两个槽形截面的内辊28的弹性变形而产生用于摩擦驱动传递的压接力。

更具体而言，参照所述专利文献2的图1和第14段至第15段的记载，所述专利文献2的所述内辊28以与支承轴承26的轴承座27一同被夹压在外壳11与罩25之间的方式端面接触地设置。并且，利用紧固螺栓24将罩25安装于外壳11，从而所述辊28被安装，被夹持在该罩25与外壳11之间的内辊28在轴向上被按压，该内辊28的宽度被弹性地按紧，其内周面形成凸起变形并缩小半径。由此，在与行星辊21的接触点产生与凸起变形对应的辊压接力，可进行由摩擦产生的驱动力的传递，可从输入轴12侧向输出轴13侧传递动力。

因此，在所述专利文献2公开的技术中，如上所述地用于产生压接力并进行调整的机构较复杂，与之相应地部件数量也多并高成本化，除此以外，还需要检查和调整。

因此，很难将所述专利文献2所述那样的结构用于以比较小型的马达为驱动源的减速器，课题在于，实现特别是可用于如被用于小型轻量的致动器的那样的、例如直径为10～20mm左右的小型马达用减速器、并且减速比是50～200左右的肃静、小型、低成本的减速器。

因此，本发明的目的在于解决上述那样的课题，涉及使用所述内接式行星齿轮的减速器(减速装置)，目的在于，提供与以往相比低振动且低噪声、并且小型轻量且低成本的内接式行星齿轮减速装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明提供一种行星辊驱动型内接式行星齿轮减速装置，其特征在于，所述行星辊驱动型内接式行星齿轮减速装置由以下部分构成：输入轴，其与驱动源连接，以轴心为中心进行旋转；行星辊，其被设置成旋转面的一部分与所述输入轴的外周面彼此接触，该行星辊具有旋转轴，所述旋转轴与所述输入轴的轴心平行且朝向相同方向；行星齿轮，其由与所述输入轴垂直地形成的圆板状的传动板和从所述传动板的外缘起朝向所述驱动源侧以与所述输入轴平行的方式形成的外轮构成，在所述传动板具有多个贯通孔，所述多个贯通孔以围绕所述传动板的中心的方式等间隔地形成，所述行星辊的旋转面的一部分与所述外轮的内侧面内接，在所述外轮的外侧面形成有内齿轮；框部件，其具有外齿轮，所述外齿轮与形成于所述行星齿轮的所述外轮的外侧面的内齿轮啮合；和输出轴，其由传递板和传递轴构成，在所述传递板立起设置有多个销，所述多个销一部分分别与形成于所述行星齿轮的所述传动板的多个贯通孔内接，所述传递轴立起设置在所述传递板的与立起设置有所述销的一侧相反的一侧。

此外，所述行星辊的旋转面由弹性体构成，或者，所述框部件的外齿轮的与所述内齿轮面对的一侧的一部分由具有与所述驱动源的轴心平行的旋转轴的、能够旋转的销形成，或者，形成在所述行星齿轮的外侧面的内齿轮的齿形由渐开线齿形或摆线齿形中的任一方形成，由此能够更有效地解决所述课题。

发明效果

在由上述那样的结构构成的本发明中，由于将以往的内接式行星齿轮减速装置所需的偏心体构成为行星辊，因此，兼顾了肃静化和小型化，并且还可减少部件数量。

此外，发现了如上述那样构成的行星齿轮产生的半径方向上的力作为增压机构而起作用，因此，在对所述行星辊的增压机构妨碍了小型化的情况下，可省略增压机构，并且可实现进一步的小型化。

即，行星辊机构需要与输出转矩相应的预压，但在本机构中，由于与输出转矩相应的预压作用于行星辊，因此，在输入输出转矩小的情况下，预压小，在输入输出转矩大的情况下，预压大。因此，在输入输出转矩小的情况下，由预压导致的所述行星辊的变形产生的损失小，在输入输出转矩大的情况下，预压也大，可传递大转矩。并且，每个输出转矩的预压的大小可根据行星齿轮的设计来进行调节。

因此，根据本发明，能够提供与以往相比低振动且低噪声、并且小型轻量且低成本的内接式行星齿轮减速装置。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的主要的构成要素的立体图。

图2是将本发明的实施方式的主要的构成要素组合起来的状态的侧剖视图。

图3的(A)是行星辊单元的俯视图，(B)是包括行星辊的一部分单侧截面的侧视图，(C)是关于行星辊的其它结构例，关于相当于所述图(B)的左半侧的部分，插入有输入轴C的情况下的剖视图，(D)是关于行星辊的其它另一结构例，是与所述图(C)同样地示出的剖视图，(E)是示出平衡重的其它结构例的俯视图，(F)是示出行星辊单元的另一结构例的俯视图。

图4的(A)是行星齿轮的俯视图，(B)是(A)的A-A线上的侧剖视图。

图5的(A)是框部件的俯视图，(B)是其侧视图，(C)是示出框部件的外齿轮的另一结构例的俯视图。

图6的(A)是输出轴的俯视图，(B)是其侧视图，(C)是其仰视图，(D)是其立体图。

图7的(A)是从上面侧观察图2所示的A-A线的截面的剖视图，(B)是从上面侧观察图2所示的B-B线的截面的剖视图。

图8是与所述图7同样地示出变更了行星齿轮的传导板的直径和内齿轮的齿形的情况下的示例的图。

图9是示出本发明的行星齿轮和输出轴及框部件的进一步不同的结构例的概略的立体图。

图10是示出将所述图9所示的构成要素组合起来的状态的侧剖视图。

图11是示出所述图9所示的结构例的行星齿轮的图，(A)是立体图，(B)是俯视图，(C)是侧视图，(D)是图(B)的A-A线上的剖视图。

图12是示出所述图9所示的结构例的框部件的图，(A)是立体图，(B)是俯视图，(C)是侧视图。

图13是示出所述图9所示的结构例的输出轴的图，(A)是立体图，(B)是俯视图，(C)是侧视图，(D)是图(B)的A-A线上的剖视图。

图14的(A)是以往的行星齿轮机构的机构图，(B)是以往的摆线减速机构的立体图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在所述附图中，有时对具有相同或类似的结构或功能的部件标注相同或类似的标号，对共同的部件或要素有时省略一部分的标示或说明。此外，关于各构成要素及各构成要素间的大小的比率等，有时标示与实际的情况不同。

图1是示出本发明的实施方式的主要的构成要素的立体图。在本发明的所述实施方式中，这些构成要素如在图2中通过侧截面所示那样地被组合起来而作为减速装置发挥作用。

如所述图1和图2所示，在本发明的所述实施方式中，以如下部分作为主要的构成要素：输入轴C，其与驱动源PU连接并以轴心为中心进行旋转；行星辊300，其与所述输入轴C侧面接触而进行转动；行星齿轮400，通过所述行星辊300在外轮430的内侧面进行转动从而进行驱动，在所述外轮430的外侧面形成有内齿轮433；框部件500，其具有外齿轮533，所述外齿轮形成为在内侧内接所述行星齿轮400的内齿轮433；和输出轴600，其从行星齿轮400在所述框部件500的内侧进行的自转和公转的转动中仅取出自转成分而输出。

在所述构成要素中，行星辊300在本实施方式中构成于行星辊单元350的一部分，所述行星辊单元350整体上具有以图3(A)中俯视图和图3(B)中侧视图所示那样的大致圆板为基本的形态。另外，在图3(B)中，关于行星辊300的一部分，还示出了从图3(A)的A-A方向观察的部分的侧截面(标出影线的部分)。

并且，所述行星辊单元350由基材351和被配置在所述基材351的板面上的行星辊300及平衡重353构成，所述基材351由圆板形状的工程塑料等构成，在所述基材351的中心部设置有贯通孔355，所述贯通孔供来自所述驱动源PU的输入轴C垂直地贯穿插入所述基材351的板面中，所述行星辊300和平衡重353被配置成相对于所述贯通孔355从上面观察时其重心在大致对称的位置。另外，这里，所述圆板形状的基材351的直径形成为小于后述的行星齿轮400的外轮430的内侧面所形成的圆的直径。

此外，所述行星辊300整体上具有圆筒形状，所述圆筒形状以立起设置在所述基材351的板面上的中心轴310为主轴，所述行星辊300由如下部分形成：环体330，其由硬铝等金属材料构成，被设置成能够以所述中心轴310为中心旋转；和接触带340，其进一步被设置在所述环体330的周围，由聚氨酯橡胶等的弹性体等弹性体构成。并且，所述中心轴310形成为，处于从所述基材351的板面的中心离开的位置，在沿与所述基材351的板面垂直的方向将输入轴C贯穿插入到所述基材351的中心的贯通孔355中的情况下，所述中心轴310与所述输入轴C的轴线的方向平行且朝向相同方向，作为所述接触带340的外缘的所述行星辊300的旋转面形成为在其侧面的一部分与所述输入轴C的外周面彼此接触而能够传递所述输入轴C的旋转。并且，在本发明中，如后面所述，由于优选的是使所述行星辊300具有游隙，因此，优选的是，所述中心轴310的主轴以来自基材351的立起设置部分为支点到所述中心轴310的上端方向，从所述主轴向垂直方向具有某种程度的弹性。

此外，所述平衡重353立起设置在所述基材351的与所述行星辊300同侧的板面上，形成为以所述贯通孔355为中心而利用弦的部分围绕所述输入轴C的半侧面那样的半圆形状，并避免与后述的行星齿轮400发生接触等干涉，基本上由与所述基材351同样的原材料构成。

如上所述地构成的行星辊单元350构成为：将输入轴C贯穿插入到贯通孔355中，贯穿插入的所述输入轴C的外侧面的一部分与构成所述行星辊300的旋转面的接触带340的一部分彼此接触。因此，在所述输入轴C以轴心为中心旋转的情况下，所述行星辊300借助于所述接触带340而使得所述行星辊300的中心轴的中心在所述输入轴C的周围公转并进行自转。因此，能够使构成所述行星辊300的旋转面的接触带340的与所述输入轴C相反侧的侧面与后述的行星齿轮400的外轮430的内侧面侧接触以将动力传递至所述行星齿轮400。

另外，所述行星辊单元350在所述实施方式中由圆板形状的基材351的板面和被配设在该板面上的、行星辊300和平衡重353构成。但是，所述行星辊单元350不限于上述那样的形态，只要是能够使所述行星辊300与所述输入轴C的外侧面接触而进行转动，则是哪样的形态均可，不限于如上述那样地以圆板形状为主的形态。

此外，所述行星辊300基本上如上述那样由中心轴310、环体330和接触带340构成。但是，所述行星辊300的形态不限于此，只要可传递来自所述输入轴C的动力、并且所述中心轴310的轴心以与基材351的接触部分为支点而具有某种程度的弹性，则不特别进行限定。因此，例如，也可以这样：如图3(C)所示，使所述环体330与接触带340为一体而由以橡胶等为原材料的弹性体等弹性部件370形成，或代替所述中心轴310和环体330而设置如图3(D)所示那样的接触带支承环390等、考虑所述行星辊的摩擦力及力的传递效率而采用其它结构。

此外，所述平衡重353的目的在于，对使所述行星辊300与所述输入轴C的外侧面接触而转动的情况下的绕所述输入轴C的质量平衡进行调整以抑制振动。因此，若可达到上述的目的，则不限于上述那样的形态，例如，也可以这样：如图3(E)中俯视图所示，将所述平衡重353构成为俯视时将形成有所述行星辊300的部分除去而将贯通孔355的周围包围起来的圆环，以构成为所述平衡重353与所述行星辊300的共同的重心在俯视时处于所述贯通孔355的中心附近。

但是，由于本发明设想了专门作为使用了小型驱动源的减速器来使用，因此，在使用小型电气马达等作为驱动源并可使所述行星辊300轻量化的情况下，有时也可以不一定设置所述平衡重353。

因此，例如，也可以为这样的结构：如图3(F)中俯视图所示，不设置所述平衡重353，使所述行星辊单元350的基材351为大致扇形形状等，围绕所述输入轴C对所述行星辊300进行保持。

另外，侧面与所述行星辊300接触的输入轴C通常由金属构成。因此，为了提高与所述行星辊300的接触部分的动力传递效率，关于所述输入轴C与所述行星辊300接触的部分，也可以为如下的结构：通过进行涂层等表面处理、或使由弹性体构成的薄膜粘贴在所述输入轴C的部分的轴的周围等，从而提高来自所述输入轴C的与所述行星辊300的摩擦力。

接着，如图4(A)中的俯视图、图4(B)中的从所述图(A)中的A-A方向观察的侧剖视图所示，本发明的所述构成要素中的行星齿轮400整体上构成为利用圆形平板即传动板410对单侧进行密封、并以围绕其周围的方式在外侧面立起设置有具备内齿轮433的外轮430的、利用所述平板对单面进行密封的圆环状，其材质使用了硬铝等金属材料。另外，所述圆环状的构成部分中未被传动板410密封的一侧被配设成在与其它构成要素组合的情况下处于输入轴C侧(驱动源PU侧)。

并且，考虑了形成于后述的框部件500的外齿轮533形成的圆周的大小而形成了构成所述传动板410的圆形的平板的圆的外径。这是因为，在将所述行星齿轮400的所述传动板410的直径过于增大以减少相对于形成于所述框部件500的外齿轮533形成的圆周的中心的偏心的情况下，无法进行所述行星齿轮400的行星运动。因此，构成所述传动板410的圆形的平板的圆的直径被调整为如下的范围：所述行星齿轮400通过所述行星辊300的动作而与形成于所述框部件500的外齿轮533啮合并可顺次地进行行星运动。

此外，在所述传动板410的中心部设置有从垂直地贯通所述传动板410的板面的上面观察为圆形的中央贯通孔415(非必须)，并且在围绕其周围的圆周上等间隔地、同样以垂直地贯通传动板410的板面的方式设置有从上面观察为圆形的多个内销内接部413。

这里，所述内销内接部413的目的在于，在所述行星齿轮400在后述的框体500的外齿轮533的框内进行行星运动(转动)时，一边使设置于后述的输出轴600的内销630的一部分接触一边环绕作为所述圆形的贯通孔的内销内接部413的内周面。因此，考虑所述框体500内的所述行星齿轮400的转动区域和所述内销630的大小等来确定构成所述内销内接部413的圆的大小。

此外，所述外轮430的内侧面形成为具有适当的摩擦系数的平滑面，以使得接触地使所述行星辊300的外周面转动以能够传递动力。并且，考虑传动板410的外径，使所述外轮430的内侧面形成的圆的直径形成得稍大于所述输入轴C的半径Rc与所述行星辊300的直径相加的大小Rr，使得能够使所述行星辊300沿着所述内侧面转动。

另一方面，在所述外轮430的外侧面，沿着所述外轮430的圆周方向构成有内齿轮433。并且，其齿形只要可与后述的框体500的外齿轮533啮合，则不特别地进行限定。因此，也可以是渐开线齿形或摆线齿形、或者虽属于这些系统但对转位系数进行了调整的齿形或其它任一齿形、或者这些的组合。

即，在本发明中，如上所述构成的行星齿轮400构成为：上述的行星辊300的旋转面的侧面与构成所述行星齿轮400的外轮430的内侧面内接，并且，在所述外轮430与所述行星辊300内接的部分的外侧面侧，形成于所述外轮430的外侧面的内齿轮433与后述的框体500的外齿轮533啮合。因此，若这样地进行从行星辊300到行星齿轮400的动力传递，则对形成于所述行星齿轮400的内齿轮433和框体500的外齿轮533的形态不特别地进行限定。

因此，例如，通过所述内齿轮433使用渐开线齿形而将所述行星齿轮400的内侧面按压于行星辊300，从而所述行星齿轮400的内齿轮433仅与所述框体500的外齿轮533的一部分啮合并且其它部分不接触，在所述啮合部位与所述行星辊300的转动一同顺次地在所述外齿轮533内移动的情况下，能够构成广义的内接式行星齿轮机构。进而，即使是在这样地使用了渐开线齿形的情况下，例如，也可以如日本特开2007-24072号公报(专利文献3)公开的那样适当地对转位系数等进行调整，使所述内齿轮433与外齿轮533的齿数差为1而得到大的减速比。

此外，例如，所述内齿轮433使用摆线齿形，所述行星齿轮400的内侧面被按压于行星辊300，所述行星齿轮400的内齿轮433仅与所述框体500的外齿轮533的一部分啮合并在其它部分也发生接触，通过所述行星辊300的转动，所述行星齿轮400顺次地在所述外齿轮533内进行行星运动，在这样的情况下可构成摆线减速机构。

此外，例如，所述内齿轮433也可以采用将圆外次摆线平行曲线的齿顶的凸部分削去一些的齿形，圆外次摆线平行曲线的半径r根据角度θ而为r’＝r-k(1-cos(nθ))，(其中，k是调节切削量的系数，n是齿数，θ是角度)。并且，在该情况下，也可以由与所述曲线啮合的同样的曲线构成外齿轮533的齿型，并且使所述外齿轮533的齿数为n+1，可控制齿顶的干涉并得到大的减速比。

但是，在可使用本发明的这样的小型的减速器中，多为所述框体500及行星齿轮400也形成得比较小型，并且作为这些材料的塑料等高弹体的滑动性也好，因此，可考虑所使用的设备及材质的特性来确定所述齿形。

接着，如图5(A)中的俯视图、图5(B)中的侧视图所示，本发明的所述构成要素中的框部件500整体上形成为在中央部具有大的贯通孔530和与之相邻的小的贯通孔550的平板状，其材质与构成所述行星辊单元350的基材351同样地由工程塑料等形成。

并且，是这样的结构：在所述中央部的大的贯通孔530的内周面形成有外齿轮533，所述行星齿轮400在所述外齿轮533构成的大致圆周内一边转动一边移动。另外，与所述大的贯通孔530相邻地设置的两个小的贯通孔550用于嵌插将所述框部件500固定于驱动源PU用的(未图示的)螺钉。因此，在本实施方式中，如所述图1所示，在后述的固定板700与所述驱动源PU之间容纳本实施方式的各构成要素，从与所述贯通孔550同样地被设置于所述固定板700的贯通孔750的上面将所述螺钉沿所述驱动源PU方向嵌插而螺纹固定于所述驱动源PU，从而能够功能性地容纳本发明的各构成要素。

此外，形成于所述大的贯通孔530的内周面的外齿轮533形成为，与形成于所述行星齿轮400的外轮430的内齿轮433啮合。并且，由于与关于所述内齿轮433所述同样的原因，所述外齿轮533的齿形不特别地进行限定，因此，也可以是渐开线齿形或摆线齿形或者其它齿形。此外，所述外齿轮533的齿数比形成于所述行星齿轮400的外轮430的内齿轮433至少多形成一个以上，如后面所述，通过将所述行星辊300与输入轴C的口径比等一并考虑，从而可得到与其差异相应的减速比。

另外，关于所述外齿轮533，不限于如上所述地将贯通孔530的内周面形成为所述渐开线齿形或摆线齿形或者其它齿形的形态，也可以这样：如图5(C)中该部分的俯视图所示，关于所述外齿轮533的内表面的与所述行星齿轮400的接触部分，利用多个辊(销)533R构成，所述多个辊具有与所述输入轴C的轴心平行且朝向相同方向的旋转轴。并且，特别是在这样的形态的情况下，在将本发明用于摆线减速机构的情况下，能够减少形成于所述行星齿轮400的内齿轮433与形成于框部件500的外齿轮533啮合时的阻力及齿顶的干涉引起的阻力。

在本发明中，通过如上所述地构成所述框部件500，从而能够利用所述外齿轮533使所述行星齿轮400一边沿着构成为大致圆周状的所述外齿轮533的内侧啮合一边顺次地自转并且公转，由此，能够使来自后述的输出轴600的输出的取出容易。

接着，如图6(A)中的俯视图、图6(B)中的侧视图、图6(C)中的仰视图和图6(D)中的其立体图所示，本发明的所述构成要素中的输出轴600由圆板形状的传递板610、从所述传递板610立起设置的由圆筒形状构成的多个内销630、以及从与所述传递板610的立起设置有所述内销630的一侧相反侧的板面中央立起设置的传递轴形成，其材质与构成所述行星辊单元350的基材351及框部件500同样地由工程塑料等形成。

并且，所述多个内销630设置有与设置于所述行星齿轮400的多个内销内接部413同样的个数，所述内销630被等间隔地设置在以所述传递板610的中心为中心的圆周上。此外，所述内销630基本上具有圆筒形状，构成所述内销630的所述圆筒形状的圆筒部分的长度形成如下长度：在如所述图1所示地将所述输出轴600从所述行星齿轮400上组合起来的情况下，能够与形成于所述行星齿轮400上的内销内接部413内接，其直径形成为能够沿着被设置于所述行星齿轮400的内销内接部413的内周绕转的程度。

此外，所述输出轴600的传递轴650从形成所述传递板610的圆板的形状的中心立起设置在与设置有所述内销630的一侧相反侧的板面上，如所述图1所示，在将本发明的各构成要素组合起来的情况下，所述传递轴650的轴心被配置在与所述输入轴C的轴心同心的延长线上。

因此，在本发明中，通过如上所述地构成所述输出轴600，从而可利用沿着被设置于所述行星齿轮400的内销内接部413的内周绕转的所述内销630从所述行星齿轮400进行的自转和公转运动中仅将自转成分取出，其结果是，能够利用所述传递轴650在与输入轴C同轴上将被调整后的转速和转矩的输出取出。另外，在本发明中，由于所述输出轴600的目的在于从所述行星齿轮400的行星运动中仅取出自转运动，因此，只要具有同样的功能，则也可以是不限于上述的形态。

另外，在本发明的所述实施方式中，如所述图1所记载的那样，具备固定板700和间隔件790。

其中，所述固定板700如上所述地功能性地容纳本发明的各构成要素，具有在中央设置有贯通孔730和在所述贯通孔730的外周侧设置有另外的贯通孔750的、整体上为平板形状的形态。并且，其材质与所述框部件500等同样地由工程塑料等构成。此外，如上所述，所述贯通孔750中贯穿插入用于将其它构成要素容纳在所述固定板700与所述框部件500之间的螺钉，另一方面，所述贯通孔730构成为可供所述输出轴600的传递轴650贯穿插入，但构成为无法供所述输出轴600的传递板610贯穿插入。

此外，如图1和图2所示，所述间隔件790被配设在具有所述行星辊300的行星辊单元350的上面侧与所述行星齿轮400之间，形成为用于辅助所述两个构成要素的顺畅的运动的、中央设置有贯通孔的圆形的平板形状。但是，在所述实施例中，所述间隔件790如上所述地被配设在所述行星辊单元350的上面侧与所述行星齿轮400之间，但不限于此，也可以加以配设于所述行星辊单元350的下侧与驱动源PU之间。但是，由于所述间隔件790不一定是本发明的必须的构成要素，因此，也可以考虑所述驱动源PU的输出的程度及大小或者作为原材料的工程塑料等的滑动性(润滑性)而省略。

此外，在本实施方式中，使用了比较小型的电气马达作为驱动源PU，但所述驱动源PU不限于此，也可以根据使用本减速装置的致动器等机械装置的种类而任意地选择。

下面，对本发明的所述实施方式的作用进行说明。

本发明提供了一种行星辊驱动型行星齿轮减速装置，由于其可省略以往的行星辊机构所需的预压机构，因此，能够实现小型化。

即，行星辊机构需要与输出转矩相应的预压，由于在本减速装置使用的机构中与输出转矩相应的预压作用于行星辊，因此，在输入输出转矩小的情况下，预压小，在输入输出转矩大的情况下，预压也大。因此，在输入输出转矩小的情况下，由预压导致的所述行星辊的变形产生的损失小，在输入输出转矩大的情况下，预压也大，可传递大转矩。并且，每个输出转矩的预压的大小可根据行星齿轮的设计来进行调节。

更具体而言，如上述的图1、图2等所示，本发明由如下部分构成：行星辊300，其与输入轴C的外周面接触而转动；行星齿轮400，其具有外轮430，外轮430与所述行星辊300的外周面的一部分内接而转动；框部件500，其具有外齿轮533，该外齿轮能够与形成于所述行星齿轮400的外轮430的外侧面的内齿轮433啮合而使所述行星齿轮400沿着内周进行行星运动；和输出轴600，其能够从所述行星齿轮400的行星运动中仅将自转成分取出而输出。

因此，在本发明中，从驱动源PU作为输入轴C的旋转而传递的动力从所述行星辊300经由所述行星齿轮400的外轮430的内侧面而被转换成所述行星齿轮400在被设置于所述框部件500的内侧的外齿轮533的框内的行星运动，被设置于所述输出轴600的内销630与被设置于所述行星齿轮400的内销内接部413的内周内接而以所述输出轴600的传递轴650的轴心为中心旋转，从而能够从所述行星齿轮400的行星运动中仅将自转成分取出，并通过使所述输出轴600的传递轴650旋转而作为从所述输出轴600减速后的旋转动力取出。

并且，在上述那样的本发明的结构中，如图7所示，所述行星辊300、行星齿轮400、框部件500的接触状态为：行星辊300的旋转面的侧面以被按压的方式与构成行星齿轮400的外轮430的内侧面接触，并且，在所述外轮430按压接触所述行星辊300的部分的外侧面侧，形成于所述外轮430的外侧面的内齿轮433与形成于框体500的内侧的外齿轮533啮合。另外，这里，图7(A)是从上面侧观察所述图2所示的侧剖视图中A-A线的部分的情况下的剖视图，图7(B)是同样从上面侧观察所述图2所示的侧剖视图中B-B线的部分的情况下的剖视图。另外，在该图7(B)中，为了易于理解本发明，仅在所述行星齿轮400与输入轴C的部分标示影线，关于其它部分，省略标示。

如所述图7(A)所示，在本发明的行星辊驱动型内接式行星齿轮减速装置中，由于使用行星齿轮400产生的半径方向力(图中箭头A)作为预压，因此，以行星齿轮400的外轮430的内侧面作为行星辊机构的外辊。并且，通过这样构成，由于如图7(B)所示地行星辊300将行星齿轮400按压到形成于框部件500内侧的外齿轮533，因此，与输出转矩相应地在行星齿轮400产生半径方向力(图7(A)图中的箭头A)，该力如所述图7B中的箭头B所示地施加于行星辊300。进而，通过使行星辊300的中心轴310具有游隙，从而该力(图中箭头B)还施加于作为太阳辊发挥作用的输入轴C，并作为构成本发明的行星辊机构所需的预压而起作用。

此外，如所述图7(B)所示，若设输入轴C的半径为Rc、设从所述输入轴C的轴心到行星辊300的旋转面的侧面与所述行星齿轮400的外轮430的内侧面侧接触的部分(这里，所述接触部分不滑动)的距离为Rp(＝上述的Rr)，则根据通常的行星齿轮式，本发明的减速比中基于行星辊的减速比为[(Rp/Rc)+1]。

此外，如图7(A)所示，若设形成于行星齿轮400的外轮430的内齿轮433的齿数为Zc、设框部件500的外齿轮533的齿数为Zd，则行星齿轮400与框部件500的减速比如下。

即，若行星齿轮400的所述内齿轮433在与所述框部件500的外齿轮533啮合的状态下在所述外齿轮533内公转一周，则齿按照所述外齿轮533的齿数Zd啮合而回到原状态，因此，在原位置，由于偏差了Zd-Zc的齿啮合，因此，相对于一次公转，自转为[(Zd-Zc)/Zc]。因此，行星齿轮400与框部件500的减速比根据[1:[(Zd-Zc)/Zc]]而为[Zc/(Zd-Zc)]。

由此，作为本发明的减速比n，根据(所述行星辊的减速比)×(行星齿轮400与框部件500的减速比)，可得到n＝[(Rp/Rc)+1]×[Zc/(Zd-Zc)]。

另外，在本发明的实施例中，使用小型的电动马达，例如，上述各数值使用Rc＝0.75mm、Rp＝3.95mm、Zc＝19、Zd＝20这样的各数值，得到了减速比n约为119。

如上所述，根据本发明，可提供与以往相比低振动且低噪声、并且小型轻量且低成本的内接式行星齿轮减速装置。

另外，本发明的所述实施方式示出了本发明的结构例的一个示例，本发明不限于上述的示例，当然，本发明中还包括在与本发明的基本构成要素均等的范围内本领域技术人员可实施的变形例。

因此，也可以与例如上述的图7所示那样的、形成于行星齿轮400的内齿轮433与形成于框体500的外齿轮533一部分啮合而其它部分不接触的情况下所述行星齿轮400在所述框体500内顺次地进行行星运动不同，构成图8(A)、(B)所示那样的、由摆线曲线等形成于行星齿轮800的内齿轮833与形成于框体500的外齿轮533一部分啮合且其它部分也接触的同时所述行星齿轮800在所述框体500内进行行星运动的摆线型减速装置。

此外，也可以使用例如图9至图13所示那样的变形例。另外，这里，所述图9是示出如上所述地构成本发明的行星齿轮、输出轴和框部件不同的结构例的概略的立体图，图10是示出将这些组合起来的状态的侧剖视图。此外，在所述图9中，为了易于理解，示出了将一部分构成要素去掉的状态。

所述图9所示的示例使用了在图11(A)中示出立体图、在图11(B)中示出俯视图、在图11(C)中示出侧视图、在图11(D)中示出图11(B)中的A-A线的剖视图的行星齿轮940、在图12(A)中示出立体图、在图12(B)中示出俯视图、在图12(C)中示出侧视图的那样的框部件950和在图13(A)中示出立体图、在图13(B)中示出俯视图、在图13(C)中示出侧视图、在图13(D)中示出图13(B)的A-A线的剖视图的那样的输出轴960。

并且，在所述图9所示的示例中，在作为本发明的构成要素的图11所示的行星齿轮940的外侧面构成外轮943，该外轮943具有由上段943U和下段943D构成的上下两段不同齿数的齿轮，与之相应地，形成有图12所示的框部件950的外齿轮953和图13中的输出轴960。另外，在这里所示的不同的结构例900中，所述本发明的行星辊300的基本形态和所述行星齿轮940的内侧面具有与上述的实施方式同样的结构。

在所述图9所示的结构例900中，当所述行星辊300在行星齿轮940的内侧面转动时，与之相应地，所述行星齿轮940的外轮943中的下段943D的部分与形成在所述框部件950内的外齿轮953的内侧啮合而在所述外齿轮953形成的圆周内转动。这样，所述行星齿轮940的外轮943中上段943U的部分也转动，但所述上段943U的侧面与另外形成于构成所述输出轴960的传递板961的内侧的输出轴齿轮963啮合，由此，所述输出轴960可将所述行星齿轮940的运动中的自转成分取出而从传递轴965得到输出。

因此，根据本发明，即使根据例如上述那样的结构也能够提供低振动且低噪声、并且小型轻量且低成本的内接式行星齿轮减速装置。

标号说明

300 行星辊

310 中心轴

330 环体

340 接触带

350 行星辊单元

351 基材

355 贯通孔

353 平衡重

370 弹性部件

390 接触带支承环

400、800、940 行星齿轮

410 传动板

413 内销内接部

415 中央贯通孔

430、943 外轮

433、833 内齿轮

500、950 框部件

530、550 贯通孔

533、953 外齿轮

600、960 输出轴

610 传递板

630 内销

650、965 传递轴

700 固定板

730、750 贯通孔

790 间隔件

900 不同的结构例

943U 上段齿轮

943D 下段齿轮

S 内啮齿轮

P 行星齿轮

C 驱动轴(输入轴)

O 输出轴

E 偏心体

S’ 框部件

Sp 外销

P 曲线板

PH 偏心体内接部

Ph 内销内接部

Os 传递轴

Op 内销

PU 驱动源

Rc 输入轴C的半径

Rp 从输入轴C的轴心到行星辊与框部件的接触面的半径

Zc 行星齿轮的内齿轮数

Zd 框部件的外齿轮数

Claims (4)

1.一种行星辊驱动型内接式行星齿轮减速装置，其特征在于，

所述行星辊驱动型内接式行星齿轮减速装置由以下部分构成：

输入轴，其与驱动源连接，以轴心为中心进行旋转；

行星辊，其被设置成旋转面的一部分与所述输入轴的外周面彼此接触，该行星辊具有旋转轴，所述旋转轴与所述输入轴的轴心平行且朝向相同方向；

行星齿轮，其由与所述输入轴垂直地形成的圆板状的传动板和从所述传动板的外缘起朝向所述驱动源侧以与所述输入轴平行的方式形成的外轮构成，在所述传动板具有多个贯通孔，所述多个贯通孔以围绕所述传动板的中心的方式等间隔地形成，所述行星辊的旋转面的一部分与所述外轮的内侧面内接，在所述外轮的外侧面形成有内齿轮；

框部件，其具有外齿轮，所述外齿轮与形成于所述行星齿轮的所述外轮的外侧面的内齿轮啮合；和

输出轴，其由传递板和传递轴构成，在所述传递板立起设置有多个内销，所述多个内销一部分分别与形成于所述行星齿轮的所述传动板的多个贯通孔内接，所述传递轴立起设置在所述传递板的与立起设置有所述多个内销的一侧相反的一侧。

2.根据权利要求1所述的行星辊驱动型内接式行星齿轮减速装置，其中，

所述行星辊的旋转面由弹性体构成。

3.根据权利要求1或2所述的行星辊驱动型内接式行星齿轮减速装置，其中，

所述框部件的外齿轮的与所述内齿轮面对的一侧的一部分由具有与所述驱动源的轴心平行的旋转轴的、能够旋转的销形成。

4.根据权利要求1或2所述的行星辊驱动型内接式行星齿轮减速装置，其中，

形成在所述行星齿轮的外侧面的内齿轮的齿形由渐开线齿形或摆线齿形中的任一方形成。

Images