CN112081897A - 传动齿轮的支承部构造、减速器、以及旋转设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传动齿轮的支承部构造、减速器、以及旋转设备。本发明的传动齿轮的支承部构造具备：传动齿轮，其具有：轴部，其可绕轴心旋转；第1齿轮部，其形成于所述轴部，与输入齿轮啮合；以及第2齿轮部，其形成于所述轴部的与所述第1齿轮部在轴向上分开的位置，与输出齿轮啮合；支承块，其支承所述传动齿轮；轴承，其将所述传动齿轮以可旋转的方式支承于所述支承块；以及移位限制部，其限制所述传动齿轮的轴向的移位。

Description

传动齿轮的支承部构造、减速器、以及旋转设备

技术领域

本发明涉及一种传动齿轮的支承部构造、减速器、以及旋转设备。

背景技术

在工业用机器人、机床等旋转设备中，为了使旋转驱动源的旋转减速，使用了减速器(例如，参照专利文献1)。

在此所使用的减速器具备：主减速单元，其使输入侧的旋转减速而向输出侧传递；和前级侧的齿轮机构，其使旋转驱动源的旋转减速而向主减速单元传递。

前级侧的齿轮机构具备：输入齿轮，旋转驱动源的旋转输入该输入齿轮；输出齿轮，其向主减速单元传递旋转；以及传动齿轮，其向输出齿轮传递输入齿轮的旋转。

在输入齿轮和输出齿轮平行配置于减速器内的情况下，有时使用传动齿轮，该传动齿轮在轴部的沿轴向分开的两个位置一体地形成有与输入齿轮啮合的第1齿轮部和与输出齿轮啮合的第2齿轮部。在该情况下，传动齿轮的轴部被深沟球轴承等轴承支承于减速器壳体等支承块。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-293640号公报

发明内容

发明要解决的问题

不过，在上述的传动齿轮的支承部构造中，也有时在传动齿轮的轴部的沿轴向分开的两个位置存在转矩的输入输出部(第1齿轮部和第2齿轮部)，在动力传递时多个方向的力施加于传动齿轮的轴部，传动齿轮有时在轴向上微小地移位。并且，若传动齿轮在动力传递时在轴向上移位，则有时在传动齿轮与输入齿轮、输出齿轮之间的啮合部产生噪音。

本发明提供一种能够抑制在动力传递时产生噪音的传动齿轮的支承部构造、减速器、以及旋转设备。

用于解决问题的方案

本发明的第1技术方案的传动齿轮的支承部构造具备：传动齿轮，其具有：轴部，其能够绕轴心旋转；第1齿轮部，其形成于所述轴部，与输入齿轮啮合；以及第2齿轮部，其形成于所述轴部的与所述第1齿轮部在轴向上分开的位置，与输出齿轮啮合；支承块，其支承所述传动齿轮；轴承，其将所述传动齿轮以能够旋转的方式支承于所述支承块；以及移位限制部，其限制所述传动齿轮的轴向的移位。

根据上述的结构，动力传递时的传动齿轮的轴向的移位由移位限制部限制。其结果，能够抑制产生与传动齿轮的轴向的移位相伴的噪音。

在本发明的上述第1技术方案中，也可以是，所述轴部、所述第1齿轮部以及所述第2齿轮部一体地形成。

在该情况下，能够提高传动齿轮的尺寸精度，并且减少繁杂的零部件的组装工序。

在本发明的上述第1技术方案中，也可以是，所述移位限制部由夹装在所述轴承的外圈的轴向的端面与所述支承块之间的夹装构件构成。

在该情况下，能够利用夹装构件的厚度的设定来调整对轴承的外圈赋予的预压。

在本发明的上述第1技术方案中，也可以是，所述轴承由角接触轴承构成。

在该情况下，能够利用夹装构件的厚度的设定对轴承赋予轴向和径向的预压。因此，通过采用本结构，能够限制传动齿轮的轴向和径向的移位，进一步抑制动力传递时的传动齿轮的晃动。

在本发明的上述第1技术方案中，也可以是，所述轴承的内圈与所述传动齿轮的所述轴部一体地形成。

在该情况下，相较于内齿与传动齿轮的轴部相对独立地形成而将内齿组装于该轴部的情况，能够减少轴承的组装误差。其结果，能够将传动齿轮更高精度地组装于支承块。

在本发明的上述第1技术方案中，也可以是，所述轴承分别配置于所述轴部的轴向的一端侧和另一端侧。

在该情况下，能够将传动齿轮更稳定地支承于支承块。

本发明的第2技术方案的传动齿轮的支承部构造具备：传动齿轮，其具有：轴部，其能够绕轴心旋转；第1齿轮部，其形成于所述轴部，与输入齿轮啮合；以及第2齿轮部，其形成于所述轴部的与所述第1齿轮部在轴向上分开的位置，与输出齿轮啮合；支承块，其支承所述传动齿轮；以及一对轴承，该一对轴承在所述轴部的轴向的一端侧和另一端侧将所述传动齿轮以能够旋转的方式支承于所述支承块，各所述轴承由角接触轴承构成，在一个所述轴承的外圈的轴向的端面与所述支承块之间配置有限制所述传动齿轮的轴向的移位的移位限制部。

本发明的第3技术方案的减速器具备：传动齿轮，其具有：轴部，其能够绕轴心旋转；第1齿轮部，其形成于所述轴部，与输入齿轮啮合；以及第2齿轮部，其形成于所述轴部的与所述第1齿轮部在轴向上分开的位置，与输出齿轮啮合；支承块，其支承所述传动齿轮；轴承，其将所述传动齿轮以能够旋转的方式支承于所述支承块；以及移位限制部，其限制所述传动齿轮的轴向的移位。

本发明的第4技术方案的旋转设备具备：减速器，其被从旋转驱动源输入动力；和被旋转体，其与所述减速器的输出部连结，所述减速器具备：传动齿轮，其具有：轴部，其能够绕轴心旋转；第1齿轮部，其形成于所述轴部，与输入齿轮啮合；以及第2齿轮部，其形成于所述轴部的与所述第1齿轮部在轴向上分开的位置，与输出齿轮啮合；多个轴承，该多个轴承将所述传动齿轮的所述轴部以能够旋转的方式支承于该减速器的不旋转的固定块和所述被旋转体；以及移位限制部，其被夹装在所述被旋转体与一个所述轴承之间，限制所述传动齿轮的轴向的移位。

在该情况下，通过利用减速器的固定块和被旋转体夹着传动齿轮的轴部的简单的结构，能够将传动齿轮以轴向的移位被限制的状态可旋转地支承于减速器的固定块和被旋转体。

发明的效果

上述的传动齿轮的支承部构造能够利用移位限制部限制传动齿轮的轴向的移位，因此，能够抑制产生与传动齿轮的轴向的移位相伴的噪音。

附图说明

图1是本发明的实施方式的旋转设备的局部剖面主视图。

图2是本发明的实施方式的旋转设备的一部分的放大剖视图。

图3是本发明的实施方式的旋转设备的、图1的III部的放大图。

附图标记说明

1、旋转设备；10、减速器；11、被旋转体(支承块)；13A、第1承载块(支承块、固定块)；31、曲轴齿轮(输出齿轮)；33、输入齿轮；40、传动齿轮；40a、轴部；40b、第1齿轮部；40c、第2齿轮部；42A、42B、轴承；42i、内圈；42o、外圈；42r、滚动体；46、垫片(夹装构件、移位限制部)。

具体实施方式

接着，基于附图说明本发明的实施方式。

图1是本实施方式的旋转设备1的局部剖面主视图，图2是旋转设备1的一部分(减速器10的一部分)的放大剖视图。

旋转设备1例如是在工厂的生产线等中所使用的旋转移动装置。旋转设备1具备：未图示的电动马达等旋转驱动源；减速器10，其使旋转驱动源的旋转减速；以及转台等被旋转体11，其利用被减速器10减速后的旋转进行旋转操作。在此，存在将随后论述的旋转中心轴线c1所延伸的方向称为轴向或上下方向的情况。另外，存在将随后论述的圆筒状的轴部40a的径向简称为径向的情况。

减速器10具备：基块12，其下端固定于所使用的设备的设置面上；第1承载块13A和第2承载块13B，该第1承载块13A和第2承载块13B一体地固定于基块12；大致圆筒状的外筒17，其借助轴承14以能够旋转的方式支承于第1承载块13A和第2承载块13B这两者的外周侧；多个曲轴18，其可旋转地支承于第1承载块13A和第2承载块13B；以及第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B，该第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B与各曲轴18的两个偏心部18a、18b一起回转。

第1承载块13A具有：穿孔圆板状的基板部13Aa；和未图示的多个支柱部，该多个支柱部从该基板部13Aa的端面朝向第2承载块13B的方向延伸。第2承载块13B形成为外径与第1承载块13A的基板部13Aa的外径大致相同的穿孔圆板状。第1承载块13A的多个支柱部叠置于第2承载块13B的端面，该支柱部利用螺栓紧固与第2承载块13B一体地结合。第2承载块13B叠置于基块12上，利用螺栓15紧固固定于基块12。在第1承载块13A的基板部13Aa与第2承载块13B之间确保有轴向的间隙。在该间隙中配置有第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B。

此外，在第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B形成有未图示的供第1承载块13A的各支柱部贯通的避让孔。避让孔形成为相对于支柱部而言足够大的内径，以使得各支柱部不阻碍第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B的回转动作。

外筒17跨第1承载块13A的基板部13Aa的外周面和第2承载块13B的外周面地配置。外筒17的轴向的两端部借助轴承14以可旋转的方式支承于第1承载块13A的基板部13Aa和第2承载块13B。另外，如图2所示，在外筒17的轴向的中央区域(与第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B的外周面相对的区域)的内周面形成有与减速器10的输出侧的旋转中心轴线c1平行地延伸的多个销槽16。多个销槽16以在圆周方向上等间隔地分开的方式形成于外筒17的内周面。圆柱状的内齿销20以可旋转的方式收容在各销槽16。

第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B形成为比外筒17的内径稍小的外径。在第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B各自的外周面形成有与配置于外筒17的销槽16内的多个内齿销20以啮合状态接触的外齿19Aa、19Ba。第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B各自的外齿19Aa、19Ba的齿数设定得比内齿销20的数量(销槽16的数量)稍少(例如，少一个)。

多个曲轴18配置于以第1承载块13A和第2承载块13B的旋转中心轴线c1为中心的同一圆周上。各曲轴18借助轴承22以可旋转的方式支承于第1承载块13A和第2承载块13B。各曲轴18的中心轴线与旋转中心轴线c1平行地延伸。各曲轴18的偏心部18a、18b分别贯通第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B。各偏心部18a、18b借助偏心部轴承23以可旋转的方式卡合于在第1回转齿轮19A与第2回转齿轮19B形成的支承孔21。此外，各曲轴18的两个偏心部18a、18b以相位绕曲轴18的轴线相互错开180°的方式偏心。

若多个曲轴18受到外力而向一方向旋转，则曲轴18的偏心部18a、18b以预定的半径同向回转，与此相伴第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B以相同的回转半径同向回转。此时，第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B各自的外齿19Aa、19Ba以与配置于外筒17的销槽16内的多个内齿销20啮合的方式与多个内齿销20接触。

在本实施方式的减速器10中，第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B各自的外齿19Aa、19Ba的齿数设定得比内齿销20的数量(销槽16的数量)稍少，因此，在第1回转齿轮19A与第2回转齿轮19B转一圈的期间内，外筒17被推动向与回转方向相同的方向转动预定的齿距。其结果，曲轴18的旋转被大幅度减速而作为外筒17的旋转输出。此外，在本实施方式中，各曲轴18的偏心部18a、18b以绕轴心相互错开180°的方式偏心，因此，第1回转齿轮19A与第2回转齿轮19B的回转相位错开180°。

接受减速器10的旋转而旋转的被旋转体11利用螺栓紧固等与减速器10的外筒17一体地结合。因而，被旋转体11与减速器10的外筒17一体地旋转。在本实施方式中，被旋转体11在减速器10的上方侧大致水平地旋转。

在基块12的大致中央部以朝向上方突出的方式设置有圆筒状的筒部27。筒部27以非接触状态贯通第2承载块13B、第2回转齿轮19B、第1回转齿轮19A、第1承载块13A各自的内周部。在筒部27的内侧贯穿有用于向旋转驱动源供给电力的电配线等。

另外，各曲轴18的上部向上方贯通第1承载块13A。在各曲轴18的从第1承载块13A向上方突出来的端部一体地安装有用于向各曲轴18传递旋转驱动源的动力的曲轴齿轮31(输出齿轮)。

另外，在外筒17的周缘部的上方配置有与旋转驱动源的输出轴连结的输入齿轮33。输入齿轮33以旋转中心轴线c2朝向上下方向的方式配置于比曲轴齿轮31靠上方的位置。在第1承载块13A的上部配置有用于向各曲轴齿轮31(输出齿轮)传递输入齿轮33的旋转的传动齿轮40。传动齿轮40的旋转中心轴线与减速器10的输出部的旋转中心轴线c1同轴地配置。

传动齿轮40具有：圆筒状的轴部40a，其可绕轴心(旋转中心轴线c1)旋转；第1齿轮部40b，其从轴部40a的靠上部的外周面向径向外侧伸出；以及第2齿轮部40c，其形成于轴部40a的靠下部的外周面(在轴向上与第1齿轮部40b分开的位置)。在本实施方式的情况下，轴部40a、第1齿轮部40b、第2齿轮部40c这三者一体地形成。第2齿轮部40c设定得外径比第1齿轮部40b的外径小、且齿数比第1齿轮部40b的齿数少。轴部40a配置于筒部27的从第1承载块13A的中央位置向上方突出的部分的径向外侧。轴部40a与筒部27为非接触状态。轴部40a的上端部借助轴承42A以可旋转的方式支承于在被旋转体11的下端中央形成的贯通孔41的缘部。另外，轴部40a的下端部借助轴承42B以可旋转的方式支承于在第1承载块13A的上部中央形成的贯通孔43的缘部。

此外，在本实施方式中，减速器10的第1承载块13A和被旋转体11构成了支承传动齿轮40的支承块。另外，第1承载块13A构成了减速器10的不旋转的固定块。

图3是放大地表示图1的III部的图。

支承传动齿轮40的各轴承42A、42B具备：与传动齿轮40的轴部40a一体的内圈42i；外圈42o，其卡定于被旋转体11、第1承载块13A；以及滚动体42r，其在内圈42i与外圈42o之间滚动。各轴承42A、42B由角接触球轴承构成。不过，各轴承42A、42B也可采用角接触滚子轴承(日文：アンギュラころ軸受)等其他形态的轴承构造。各轴承42A、42B的连结外圈42o与滚动体42r(滚珠)的接触点以及内圈42i与滚动体42r(滚珠)的接触点的直线具有接触角，各轴承42A、42B承受作用于传动齿轮40的径向载荷和轴向载荷。其中，两个轴承42A、42B承受相反方向的轴向载荷。

各轴承42A、42B的内圈42i与传动齿轮40的轴部40a的轴向两侧的端部的外周一体地形成。不过，各轴承42A、42B的内圈42i也可与传动齿轮40的轴部40a相对独立地形成，之后嵌合固定于传动齿轮40的轴部40a的端部外周。

在第1承载块13A的贯通孔43的上端部形成有台阶状的环状槽44。下部侧的轴承42B的外圈42o与该环状槽44嵌合。此时，外圈42o的轴向的端面与环状槽44的平坦的下壁44a抵接。

另外，在被旋转体11的贯通孔41的下端部呈台阶状形成有环状槽45。该环状槽45在被旋转体11利用螺栓紧固等组装于减速器10时与传动齿轮40的上部侧的轴承42A的外圈42o嵌合。此时，在外圈42o的轴向的端面与环状槽45的平坦的上壁45a之间夹装有预定厚度的作为夹装构件的垫片46。在被旋转体11组装于减速器10时，垫片46将上部侧的轴承42A的外圈42o向轴向内侧(图中下方)按压。从该垫片46作用于上部侧的轴承42A的外圈42o的载荷也经由传动齿轮40的兼用作上下的轴承42A、42B的内圈42i的轴部40a向下方的轴承42B传递。本实施方式的上下的轴承42A、42B是角接触球轴承(角接触轴承)，因此，由于上述的垫片46对外圈42o的按压而被赋予轴向和径向的预压。

此外，在本实施方式中，垫片46构成了限制传动齿轮40的轴向的移位的移位限制部。另外，本实施方式中的支承部构造具备传动齿轮40、支承块(被旋转体11、第1承载块13A)、轴承42A、42B、以及移位限制部(垫片46)。

如以上这样，在本实施方式的旋转设备1中，从输入齿轮33向输出齿轮(曲轴齿轮31)传递旋转的传动齿轮40被移位限制部(在轴向上按压轴承42A的外圈42o的垫片46)限制了轴向的移位。因此，在本实施方式中所采用的传动齿轮40的支承部构造能够抑制如下不良情况：在减速器10工作时，传动齿轮40在轴向上移位而在传动齿轮40与输入齿轮33之间、在传动齿轮40与输出齿轮(曲轴齿轮31)之间产生噪音。

另外，对于在本实施方式中所采用的传动齿轮40的支承部构造，轴部40a、第1齿轮部40b、第2齿轮部40c这三者一体地形成。因此，在采用了本结构的情况下，能够提高传动齿轮40的尺寸精度，并且减少繁杂的零部件的组装工序。

另外，对于在本实施方式中所采用的传动齿轮40的支承部构造，移位限制部由夹装于轴承42A的外圈42o的轴向的端面与支承块(被旋转体11)之间的夹装构件(垫片46)构成。因此，通过恰当地设定作为夹装构件的垫片46的厚度，能够调整对轴承42A、42B的外圈42o赋予的预压。因此，能够使传动齿轮40的轴向的移位更少而进一步抑制噪音的产生。

尤其是，对于在本实施方式中所采用的传动齿轮40的支承部构造，保持传动齿轮40的轴承42A、42B由角接触轴承构成，因此，利用作为夹装构件的垫片46对一个轴承42A的外圈42o赋予轴向的载荷，从而能够对轴承42A、42B恰当地赋予轴向和径向的预压。因而，在采用了本实施方式的结构的情况下，能够更可靠地限制传动齿轮40的轴向和径向的移位，进一步抑制动力传递时的传动齿轮40的晃动。

另外，对于在本实施方式中所采用的传动齿轮40的支承部构造，轴承42A、42B各自的内圈42i与传动齿轮40的轴部40a一体地形成。因此，相较于轴承42A、42B的内圈42i与传动齿轮40相对独立地形成而之后嵌合固定于传动齿轮40的轴部40a的情况，能够使轴承42A、42B的组装误差更小。因此，能够将传动齿轮40更高精度地组装于作为支承块的被旋转体11和减速器10的第1承载块13A。

而且，对于在本实施方式中所采用的传动齿轮40的支承部构造，轴承42A、42B配置于传动齿轮40的轴部40a的轴向的一端侧与另一端侧，因此，能够将传动齿轮40更稳定地支承于支承块(被旋转体11、第1承载块13A)。

尤其是，在本实施方式中，作为保持传动齿轮40的轴部40a的轴向的一端侧和另一端侧的轴承42A、42B，均采用了角接触轴承，因此，能够可靠地抑制传动齿轮40的轴部40a的轴向的两端部的轴向和径向的移位。因而，在采用了本结构的情况下，能够将传动齿轮40进一步稳定地支承于支承块(被旋转体11、第1承载块13A)。

另外，在本实施方式的旋转设备1中，传动齿轮40的轴部40a借助轴承42B、42A支承于作为减速器10侧的固定块的第1承载块13A和安装于减速器10的外筒17的被旋转体11，在被旋转体11的环状槽45的上壁45a与一个轴承42A的外圈42o之间夹装有作为移位限制部的垫片46。因而，在采用了本结构的情况下，通过利用减速器10的固定块(第1承载块13A)和被旋转体11夹着传动齿轮40的轴部40a的简单的结构，能够将传动齿轮40以轴向的移位被限制的状态可旋转地支承于旋转设备1。

而且，在本实施方式的旋转设备1中，在将被旋转体11向减速器10安装之际，通过适当变更夹装在被旋转体11与轴承42A的外圈42o之间的垫片46的厚度，从而能够容易地进行传动齿轮40的晃动调整。

此外，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内可进行各种设计变更。

例如，在上述的实施方式中，作为将传动齿轮40支承于支承块(被旋转体11、第1承载块13A)的轴承42A、42B，采用了角接触轴承，作为将传动齿轮40支承于支承块的轴承，也可采用深沟球轴承等其他形态的轴承。在该情况下，也期望的是，轴承的内圈与传动齿轮的轴部一体地形成，利用垫片等对外圈赋予轴向的预压。

另外，在上述的实施方式中，设为承载件(第1承载块13A和第2承载块13B)固定、外筒17作为输出旋转体旋转的结构，但也可以相反地设为外筒17固定、承载件(第1承载块13A和第2承载块13B)作为输出旋转体旋转的结构。

Claims (9)

1.一种传动齿轮的支承部构造，其具备：

传动齿轮，其具有：轴部，其能够绕轴心旋转；第1齿轮部，其形成于所述轴部，与输入齿轮啮合；以及第2齿轮部，其形成于所述轴部的与所述第1齿轮部在轴向上分开的位置，与输出齿轮啮合；

支承块，其支承所述传动齿轮；

轴承，其将所述传动齿轮以能够旋转的方式支承于所述支承块；以及

移位限制部，其限制所述传动齿轮的轴向的移位。

2.根据权利要求1所述的传动齿轮的支承部构造，其中，

所述轴部、所述第1齿轮部以及所述第2齿轮部一体地形成。

3.根据权利要求1所述的传动齿轮的支承部构造，其中，

所述移位限制部由夹装在所述轴承的外圈的轴向的端面与所述支承块之间的夹装构件构成。

4.根据权利要求3所述的传动齿轮的支承部构造，其中，

所述轴承由角接触轴承构成。

5.根据权利要求3所述的传动齿轮的支承部构造，其中，

所述轴承的内圈与所述传动齿轮的所述轴部一体地形成。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的传动齿轮的支承部构造，其中，

所述轴承分别配置于所述轴部的轴向的一端侧和另一端侧。

7.一种传动齿轮的支承部构造，其具备：

传动齿轮，其具有：轴部，其能够绕轴心旋转；第1齿轮部，其形成于所述轴部，与输入齿轮啮合；以及第2齿轮部，其形成于所述轴部的与所述第1齿轮部在轴向上分开的位置，与输出齿轮啮合；

支承块，其支承所述传动齿轮；以及

一对轴承，该一对轴承在所述轴部的轴向的一端侧和另一端侧将所述传动齿轮以能够旋转的方式支承于所述支承块，

各所述轴承由角接触轴承构成，

在一个所述轴承的外圈的轴向的端面与所述支承块之间配置有限制所述传动齿轮的轴向的移位的移位限制部。

8.一种减速器，其具备：

传动齿轮，其具有：轴部，其能够绕轴心旋转；第1齿轮部，其形成于所述轴部，与输入齿轮啮合；以及第2齿轮部，其形成于所述轴部的与所述第1齿轮部在轴向上分开的位置，与输出齿轮啮合；

支承块，其支承所述传动齿轮；

轴承，其将所述传动齿轮以能够旋转的方式支承于所述支承块；以及

移位限制部，其限制所述传动齿轮的轴向的移位。

9.一种旋转设备，其具备：

减速器，其被从旋转驱动源输入动力；和

被旋转体，其与所述减速器的输出部连结，

所述减速器具备：

传动齿轮，其具有：轴部，其能够绕轴心旋转；第1齿轮部，其形成于所述轴部，与输入齿轮啮合；以及第2齿轮部，其形成于所述轴部的与所述第1齿轮部在轴向上分开的位置，与输出齿轮啮合；

多个轴承，该多个轴承将所述传动齿轮的所述轴部以能够旋转的方式支承于该减速器的不旋转的固定块和所述被旋转体；以及

移位限制部，其被夹装在所述被旋转体与一个所述轴承之间，限制所述传动齿轮的轴向的移位。

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