CN112513497A - 行星齿轮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有效地进行动力传递的行星齿轮装置。该行星齿轮装置(1)具备:第1内齿轮(20)及第2内齿轮(30);第1外齿轮(13a),与第1内齿轮(20)啮合;第2外齿轮(13b),与第2内齿轮(30)啮合;及偏心体(10A),使第1外齿轮(13a)及第2外齿轮(13b)环绕移动。而且,第1外齿轮(13a)与第2外齿轮(13b)一体地旋转,第1内齿轮(20)及第2内齿轮(30)分别具有支承体(51a、51b、21、34、35、31、39)及多个内齿(21、22、31、32),多个内齿(21、22、31、32)分别包含旋转自如地支承于支承体的旋转体(22、32)。
Description
技术领域
本发明涉及一种行星齿轮装置。
背景技术
在专利文献1的图1中公开了一种行星齿轮装置,其具备通过设置于输入轴的偏心体而进行环绕移动的第1外齿轮及第2外齿轮、分别与它们啮合的第1内齿轮及第2内齿轮。第1外齿轮及第2外齿轮为连结在一起从而一体地进行旋转的行星齿轮,第1内齿轮固定于外壳,第2内齿轮与输出轴连结。
根据上述结构,输入于输入轴的旋转运动被由第1外齿轮和第1内齿轮构成的齿轮机构及由第2外齿轮和第2内齿轮构成的齿轮机构减速,减速后的旋转运动传递至输出轴。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本实开昭59-171248号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在上述行星齿轮装置中,各齿轮使用渐开线齿轮等。因此,在彼此啮合的第1外齿轮与第1内齿轮的齿之间以及彼此啮合的第2外齿轮与第2内齿轮的齿之间会出现打滑现象,存在容易产生动力传递效率下降的问题。而且,还存在齿的打滑容易导致齿磨损的问题。
本发明的目的在于提供一种有效地进行动力传递的行星齿轮装置。
用于解决技术课题的手段
本发明为行星齿轮装置,其具备:
第1内齿轮及第2内齿轮;
第1外齿轮,与所述第1内齿轮啮合;
第2外齿轮,与所述第2内齿轮啮合;及
偏心体,使所述第1外齿轮及所述第2外齿轮环绕移动,
所述第1外齿轮与所述第2外齿轮一体地旋转,
所述第1内齿轮及所述第2内齿轮分别具有支承体及多个内齿,所述多个内齿分别包含旋转自如地支承于所述支承体的旋转体。
发明效果
根据本发明,能够提供一种有效地进行动力传递的行星齿轮装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的行星齿轮装置的剖视图。
图2是从轴向观察实施方式1~实施方式9的行星齿轮装置时的图。
图3是图1的行星齿轮装置的沿B-B线剖切的剖视图。
图4是图1的行星齿轮装置的沿C-C线剖切的剖视图。
图5是图1的行星齿轮装置的D-D线剖切的剖视图。
图6是表示由第1外齿轮、第1内齿轮的旋转体、第2外齿轮及第2内齿轮的旋转体组合而成的结构的立体图。
图7是表示本发明的实施方式2所涉及的行星齿轮装置的剖视图。
图8是表示本发明的实施方式3所涉及的行星齿轮装置的剖视图。
图9是表示本发明的实施方式4所涉及的行星齿轮装置的剖视图。
图10是从输出相反侧观察图9的行星齿轮装置的第2支承部件的部位时的平面图。
图11是表示本发明的实施方式5所涉及的行星齿轮装置的剖视图。
图12是表示本发明的实施方式6所涉及的行星齿轮装置的剖视图。
图13是表示本发明的实施方式7所涉及的行星齿轮装置的剖视图。
图14是表示本发明的实施方式8所涉及的行星齿轮装置的剖视图。
图15是图14的行星齿轮装置的沿E-E线剖切的剖视图。
图16是表示本发明的实施方式9所涉及的行星齿轮装置中的第2内齿轮的旋转体的部位的剖视图。
图17是表示适用了实施方式9的行星齿轮装置的工业用机械手的一例的图。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的各实施方式进行详细说明。在本说明书中,将沿旋转轴O1的方向称为“轴向”,将与旋转轴O1垂直的方向称为“径向”,将以旋转轴O1为中心的旋转方向称为“周向”。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的行星齿轮装置的剖视图。图1表示图2的A-A线截面。图2是从轴向观察图1的行星齿轮装置1时的图。图3是图1的行星齿轮装置的沿B-B线剖切的剖视图。图4是图1的行星齿轮装置的沿C-C线剖切的剖视图。图5是图1的行星齿轮装置的沿D-D线剖切的剖视图。图6是表示由第1外齿轮、第1内齿轮的旋转体、第2外齿轮及第2内齿轮的旋转体组合而成的结构的立体图。图6中示出了减少了各齿轮的齿数从而进行简化的结构。另外,图2还相当于从轴向观察实施方式2~实施方式9的行星齿轮装置1A~1H时的图。
实施方式1的行星齿轮装置1为将从未图示的马达等输入到输入轴10的旋转运动进行减速后从输出部件52输出的装置。行星齿轮装置1具备:具有偏心体10A的输入轴10、设置有第1外齿轮13a及第2外齿轮13b的外齿轮部件13、配重18、第1内齿轮20、以及第2内齿轮30。而且,行星齿轮装置1还具备与第1内齿轮20连结的固定部件51、与第2内齿轮30连结的输出部件52、外壳53、主轴承46、第1输入轴承41、第2输入轴承42、第1偏心体轴承43及第2偏心体轴承44。
输入轴10具有以旋转轴O1为中心的轴部10B、10C及从旋转轴O1偏心的偏心体10A。如图3所示,偏心体10A具有以偏心轴O2为中心的截面呈圆形的外周面。轴部10B、10C位于偏心体10A的轴向上的一侧及另一侧。输入轴10以旋转轴O1为中心进行旋转。
如图5所示,第1外齿轮13a具备多个外齿,该多个外齿的与旋转轴O1正交的截面的外形具有外旋轮线平行曲线。第1外齿轮13a的齿高设定成偏心体10A的偏心量的大致两倍或比其稍大。
如图3所示,第2外齿轮13b也同样具备多个外齿,该多个外齿的与旋转轴O1正交的截面的外形具有外旋轮线平行曲线。第2外齿轮13b的齿高设定成偏心体10A的偏心量的大致两倍或比其稍大。
第1外齿轮13a与第2外齿轮13b在轴向上隔着间隔排列,并且由单一部件设置成一体。即,在单一部件的外齿轮部件13的轴向上的一侧及另一侧分别设置有第1外齿轮13a及第2外齿轮13b。在外齿轮部件13的第1外齿轮13a与第2外齿轮13b之间设置有直径小于第1外齿轮13a及第2外齿轮13b的节圆直径的中间部13c。另外,第1外齿轮13a、第2外齿轮13b及中间部13c也可以设置成彼此不同的分体部件并且彼此连结在一起。
第1外齿轮13a的齿数与第2外齿轮13b的齿数不同,第1外齿轮13a与第2外齿轮13b一体地旋转。另外,第1外齿轮13a的齿数与第2外齿轮13b的齿数也可以相同。
外齿轮部件13具有沿轴向贯穿的贯穿孔,在贯穿孔的内侧嵌合有第1偏心体轴承43及第2偏心体轴承44。第1偏心体轴承43位于第1外齿轮13a的径向内侧,第2偏心体轴承44位于第2外齿轮13b的径向内侧。在第1偏心体轴承43的内侧及第2偏心体轴承44的内侧嵌合有输入轴10的偏心体10A。偏心轴O2、第1外齿轮13a的节圆的中心轴及第2外齿轮13b的节圆的中心轴一致。
第1内齿轮20与第1外齿轮13a啮合。第1内齿轮20具有多个支承销21、多个旋转体22、支承多个支承销21的第1支承部51a及第2支承部51b。第1支承部51a及第2支承部51b为固定部件51的一部分,其由单一部件形成为一体。另外,第1支承部51a与第2支承部51b也可以分体设置并且彼此连结在一起,第1支承部51a也可以称为第1支承部件,第2支承部51b也可以称为第2支承部件。第1支承部51a、第2支承部51b及多个支承销21相当于在第1内齿轮20中支承多个旋转体22的支承体(也可以称为第1支承体)。
多个支承销21及多个旋转体22构成多个内齿。旋转体22为圆筒形状。多个旋转体22分别经由轴承(例如,滚针轴承)旋转自如地外嵌于多个支承销21,并且与第1外齿轮13a的外齿接触(啮合)。
第1支承部51a具有在其径向内侧具有贯穿孔的环状形状,输入轴10的轴部10B经由第1输入轴承41内嵌于该贯穿孔中。第1支承部51a支承多个支承销21以使其配置成在同一个节圆上沿周向例如等间隔排列。具体而言,第1支承部51a具有供多个支承销21分别贯穿的多个销孔,多个支承销21的轴向上的一端侧与销孔过盈配合。在将行星齿轮装置1组装于装置上时,第1支承部51a与固定部件51一体地固定于装置内的基底部件等上(与固定侧连结)。
第2支承部51b具有在其径向内侧具有贯穿孔的环状形状,在贯穿孔的内侧配置有外齿轮部件13的中间部13c及输入轴10。与第1支承部51a相同地,第2支承部51b支承多个支承销21以使其配置成在同一个节圆上沿周向例如等间隔排列。具体而言,第2支承部51b具有供多个支承销21分别贯穿的多个销孔,多个支承销21的轴向上的另一端侧与销孔过盈配合。如图5所示,第2支承部51b具有以能够使第1外齿轮13a通过的方式设置有峰谷的贯通孔H51。具体而言,贯穿孔H51的顶部内径小于第1外齿轮13a的齿顶直径且大于第1外齿轮13a的齿根直径。贯穿孔H51的谷部(凹部)内径大于第1外齿轮13a的齿顶直径。由此,能够抑制装置的径向尺寸的增大,并且能够在使第1外齿轮13a的齿顶位于谷部且使齿根位于顶部的状态下使第1外齿轮13a沿轴向移动,从而能够将第1外齿轮13a轻松地组装于第1内齿轮20的内侧。在将行星齿轮装置1组装于装置上时,第2支承部51b与固定部件51一体地固定于装置内的基底部件等上。
在多个支承销21的轴向上的一端部(输出相反侧)设置有沿各支承销21的径向突出的凸缘部21a,在多个支承销21的轴向上的另一端部(输出侧)安装有挡圈(E环、C环等)21b。“输出侧”表示轴向上的配置有输出部件52的一侧,“输出相反侧”表示轴向上的与输出侧相反的一侧。凸缘部21a及挡圈21b作为抑制支承销21从第1支承部51a的销孔及第2支承部51b的销孔中脱落的“防脱落机构”而发挥作用。
在第1支承部51a与各旋转体22之间设置有滑动部件24。相同地,在第2支承部51b与各旋转体22之间设置有滑动部件25。滑动部件24、25为垫圈状,支承销21贯穿其中,由此其位置受限。滑动部件24、25的表面摩擦系数小于旋转体22的表面摩擦系数,其防止旋转体22与第1支承部51a或第2支承部51b直接互相摩擦,从而抑制这些部件磨损。
第2内齿轮30与第2外齿轮13b啮合。第2内齿轮30具有:多个支承销31、多个旋转体32、支承多个支承销31的第1支承部件34及第2支承部件35、以及多个辅助销39。第1支承部件34、第2支承部件35、多个支承销31及多个辅助销39相当于在第2内齿轮30中支承多个旋转体32的支承体(也可以称为第1支承体)。
多个支承销31及多个旋转体32构成多个内齿。旋转体32为圆筒形状。多个旋转体32分别经由轴承(例如,滚针轴承)旋转自如地外嵌于多个支承销31,并且与第2外齿轮13b的外齿接触(啮合)。
第1支承部件34具有在其径向内侧具有供输入轴10及第2输入轴承42配置的贯穿孔的环状形状。第1支承部件34支承多个支承销31以使其配置成在同一个节圆上沿周向例如等间隔排列。具体而言,第1支承部件34具有供多个支承销31分别贯穿的多个销孔,多个支承销31的轴向上的一端侧与销孔过盈配合。第1支承部件34与输出部件52(输出侧)连结,且旋转自如地支承于固定部件51及外壳53。
第2支承部件35具有在其径向内侧具有供输入轴10及外齿轮部件13的中间部13c配置的贯穿孔的环状且圆盘状的形状。与第1支承部件34相同地,第2支承部件35支承多个支承销31以使其配置成沿周向例如等间隔排列。具体而言,第2支承部件35具有供多个支承销31分别贯穿的多个销孔,多个支承销31的轴向上的另一端侧(与第1支承部件34相反的一侧)与销孔过盈配合。如图4所示,第2支承部件35具有以能够使第2外齿轮13b通过的方式设置有峰谷的中央的贯通孔H35。具体而言,贯穿孔H35的顶部内径小于第2外齿轮13b的齿顶直径且大于第2外齿轮13b的齿根直径。贯穿孔H35的谷部(凹部)内径大于第2外齿轮13b的齿顶直径。由此,能够抑制装置的径向尺寸的增大,并且能够在使第2外齿轮13b的齿顶位于谷部且使齿根位于顶部的状态下使第2外齿轮13b沿轴向移动,从而能够将第2外齿轮13b轻松地组装于第2内齿轮30的内侧。第2支承部件35配置在外齿轮部件13的中间部13c与外壳53之间,并且与它们间隔配置。
在各支承销31的轴向上的一端部(输出相反侧)设置有沿支承销31的径向突出的凸缘部31b,在各支承销31的轴向上的另一端部(输出侧)安装有挡圈(E环、C环等)31a。凸缘部31b及挡圈31a作为抑制支承销31从第1支承部件34的销孔及第2支承部件35的销孔中脱落的“防脱落机构”而发挥作用。
在第1支承部件34与各旋转体32之间设置有滑动部件36。在第2支承部件35与各旋转体32之间设置有滑动部件37。滑动部件36、37为垫圈状,支承销31贯穿其中,由此其位置受限。滑动部件36、37的表面摩擦系数小于旋转体32的表面摩擦系数,其防止旋转体32与第1支承部件34或第2支承部件35直接互相摩擦,从而抑制这些部件磨损。
在周向上,多个辅助销39设置于与多个支承销31不同的位置。具体而言,在周向上,辅助销39设置于支承销31与支承销31之间。并且,辅助销39的节圆直径大于支承销31的节圆直径。第1支承部件34及第2支承部件35具有供多个辅助销39的一端部及另一端部贯穿的多个销孔。多个辅助销39例如通过过盈配合等而与第1支承部件34的销孔及第2支承部件35的销孔连结。通过多个辅助销39,第2支承部件35与第1支承部件34更加牢固地连结在一起。另外,辅助销39并不作为内齿而发挥作用(并不构成内齿)。
固定部件51具有在其径向内侧具有供第1输入轴承41及输入轴10配置的贯穿孔的环状形状,且其配置于行星齿轮装置1的输出相反侧。固定部件51覆盖第1内齿轮20的径向外侧。固定部件51例如连结于组装行星齿轮装置1的装置内的基底部件等上。由此,行星齿轮装置1支承于基底部件。
外壳53为筒状,其与固定部件51连结,并且覆盖第2内齿轮30的径向外侧。
输出部件52具有在其径向内侧具有供输入轴10贯穿的贯穿孔的环状形状,且其配置于行星齿轮装置1的输出侧。第2内齿轮30的第1支承部件34与输出部件52连结。而且,在组装行星齿轮装置1的系统中,输出部件52例如与被驱动部件连结。
第1偏心体轴承43配置于第1外齿轮13a与偏心体10A之间。第2偏心体轴承44配置于第2外齿轮13b与偏心体10A之间。外齿轮部件13经由第1偏心体轴承43及第2偏心体轴承44被偏心体10A支承为以偏心轴O2为中心旋转自如。
第1偏心体轴承43及第2偏心体轴承44为角接触轴承(具体而言,角接触球轴承),且其背对背配置。第1偏心体轴承43及第2偏心体轴承44并不只限于角接触球轴承,只要是角接触轴承即可。角接触轴承是指:供滚动体滚动的滚动面(也称轨道面)从径向倾斜的轴承,其包括圆锥滚子轴承。角接触轴承也可以表现为轴承的作用线相对于轴向及径向倾斜的轴承。在第1偏心体轴承43及第2偏心体轴承44施加有使外圈彼此分开的方向且使内圈彼此靠近的方向的预负荷。
第2输入轴承42配置于输入轴10的轴部10C与第2内齿轮30的第1支承部件34之间。第1输入轴承41配置于输入轴10的轴部10B与固定部件51之间。输入轴10经由第1输入轴承41及第2输入轴承42旋转自如地支承于固定部件51及第1支承部件34。
第1输入轴承41及第2输入轴承42为角接触轴承(具体而言,角接触球轴承),且其面对面配置。第1输入轴承41及第2输入轴承42并不只限于角接触球轴承,只要是角接触轴承即可。在第1输入轴承41及第2输入轴承42施加有使外圈彼此靠近的方向且使内圈彼此分开的方向的预负荷。另外,第1输入轴承41及第2输入轴承42并不只限于角接触轴承,可以使用各种轴承,例如使用通常的球轴承也可。
主轴承46配置于与固定部件51连结在一起的外壳53和与输出部件52连结在一起的第1支承部件34之间。输出部件52及第2内齿轮30经由主轴承46旋转自如地支承于固定部件51及外壳53。从轴向观察时,主轴承46配置于与第1内齿轮20及第2内齿轮30的支承销21、31重叠的位置上,从径向观察时,配置于比第2输入轴承42的中心更靠输出侧的位置。
配重18在与偏心体10A的偏心侧相反一侧的范围固定于输入轴10。在本实施方式中,配重18设置于以与偏心方向相反的方向为中心的±90度的范围内,但并不只限于此,只要设置于包含与偏心方向相反的方向在内的规定范围内即可。配重18是为了使从旋转轴O1偏心并进行旋转运动的偏心体10A、第1偏心体轴承43、第2偏心体轴承44及外齿轮部件13保持平衡而设置的砝码。配重18配置在第1偏心体轴承43与第2偏心体轴承44之间且配置于外齿轮部件13的中间部13c与输入轴10之间。配重18抑制偏心的部件进行旋转运动而产生振动等。
<动作说明>
如图6所示,第1外齿轮13a及第2外齿轮13b在偏心的一侧分别与第1内齿轮20的内齿(22)及第2内齿轮30的内齿(32)啮合。即,在偏心侧,旋转体22、32位于外齿的谷中。若旋转运动从未图示的马达等输入到输入轴10,则偏心体10A进行旋转,偏心轴O2围绕旋转轴O1进行环绕移动。外齿轮部件13的中心轴与偏心轴O2一致,因此外齿轮部件13与偏心轴O2同样地进行环绕移动(摆动),第1外齿轮13a及第2外齿轮13b与第1内齿轮20及第2内齿轮30的啮合位置也同样进行环绕移动。
若输入轴10旋转一周使得第1外齿轮13a与第1内齿轮20的啮合位置沿环绕方向环绕一周,则第1外齿轮13a与第1内齿轮20的啮合齿彼此偏离相当于第1外齿轮13a的齿数与第1内齿轮20的齿数之差的量。第1内齿轮20与固定部件51连结在一起而不进行旋转,因此啮合齿的偏离表现为第1外齿轮13a的以旋转轴O1为中心的旋转运动(自转)。例如,若第1外齿轮13a的齿数为13且第1内齿轮20的齿数为14,则输入轴10每旋转一周,第1外齿轮13a以旋转轴O1为中心旋转(自转)相当于一个齿的量。若第1外齿轮13a旋转相当于齿数的量,则其旋转一周,因此第1外齿轮13a的旋转相对于输入轴10的旋转的减速比A成为[(第1外齿轮13a的齿数-第1内齿轮20的齿数)/第1外齿轮13a的齿数]。例如,若第1外齿轮13a的齿数为13且第1内齿轮20的齿数为14,则减速至-1/13。在此,以正数来表示输入轴10的旋转方向。
在第2外齿轮13b与第2内齿轮30啮合的部分中,若输入轴10旋转一周使得第2外齿轮13b与第2内齿轮30的啮合位置沿环绕方向环绕一周,则两者的啮合齿彼此偏离。另一方面,在该啮合部分中,第2外齿轮13b及第2内齿轮30均以旋转轴O1为中心进行旋转的同时两者的啮合齿彼此偏离。因此,在第2外齿轮13b中的任意一个齿最偏心的时刻至该齿再一次最偏心的时刻为止的期间,第2外齿轮13b与第2内齿轮30的啮合齿彼此偏离相当于两者的齿数差的量。例如,若第2外齿轮13b的齿数为12且第2内齿轮30的齿数为13,则在上述期间,两者的啮合齿彼此偏离相当于一个齿的量。于是,第2内齿轮30进行如下旋转运动:在外齿轮部件13的以旋转轴O1为中心的旋转加上该啮合齿的偏离量的旋转的旋转。
在第1级的减速比A为负(第1外齿轮13a的旋转方向与输入轴10的旋转方向相反)时,能够以如下方式计算出第2级的减速比B。在第1外齿轮13a以旋转轴O1为中心旋转一周的期间,第2外齿轮13b的任意一个齿最偏心的次数N为该期间内的输入轴10的转速+该期间内的第2外齿轮13b的转速(将输入轴10的旋转方向设为负的转速)。即,当减速比A为负时,N=-(1/减速比A)+1。而且,在该期间,第2内齿轮30与第2外齿轮13b的啮合齿仅偏离(N×齿数差)。该偏离量成为在该期间第2外齿轮13b以旋转轴O1为中心进行旋转的量(旋转一周)的延迟量或提前量。若第2内齿轮30的齿数多于第2外齿轮13b的齿数,则成为延迟量,若第2内齿轮30的齿数少于第2外齿轮13b的齿数,则成为提前量。因此,第2内齿轮30的旋转相对于第1外齿轮13a的旋转的减速比B成为1-[N×(第2内齿轮30的齿数-第2外齿轮13b的齿数)/第2内齿轮30的齿数]。例如,在如上述例那样减速比A为-1/13且第2外齿轮13b的齿数为12且第2内齿轮30的齿数为13时,减速比B成为-1/13。在此,以正数来表示输入于第1外齿轮13a的旋转方向。虽然省略了详细内容,但在减速比A为正的情况下也成为相同的式。
其结果,通过行星齿轮装置1,能够获得总减速比=减速比A×减速比B的运动。即,输入轴10的旋转运动以减速比A×减速比B减速后输出至输出部件52。例如,若第1外齿轮13a、第1内齿轮20、第2外齿轮13b、第2内齿轮30的齿数分别为9、10、6、7,则总减速比成为1/21,若各齿数分别为11、12、8、9,则总减速比成为1/33。并且,若各齿数分别为13、14、11、12,则总减速比成为1/78,若像上述例那样各齿数分别为13、14、12、13,则总减速比成为1/169。如此,通过各齿数的组合,能够大幅改变减速比。并且,通过各齿数的组合,能够以细微地幅度来设定减速比。
<实施方式效果1>
如上所述,根据实施方式1的行星齿轮装置1,第1内齿轮20及第2内齿轮30分别具有旋转自如地支承于多个支承销21、31的多个旋转体22、32。而且,在第1内齿轮20与第1外齿轮13a啮合时,多个旋转体22在第1外齿轮13a的外周面上滚动。相同地,在第2内齿轮30与第2外齿轮13b啮合时,多个旋转体32在第2外齿轮13b的外周面上滚动。因此,外齿与内齿不会打滑的啮合,因而能够高效地减速旋转运动并输出减速后的旋转运动。
但是,在实施方式1的行星齿轮装置1的结构中,在第1偏心体轴承43及第2偏心体轴承44的径向外侧配置有第1外齿轮13a、第2外齿轮13b、支承销21、支承销31、旋转体22及旋转体32等构成要件。因此,想要抑制行星齿轮装置1的径向尺寸的增大,则要求第1偏心体轴承43及第2偏心体轴承44小型化。但是,若简单地使轴承小型化,则会导致轴承的耐荷载下降。
对此,根据实施方式1的行星齿轮装置1,第1偏心体轴承43及第2偏心体轴承44采用角接触轴承,且其背对背配置。通过背对背配置角接触轴承,它们的荷载作用线从轴承朝向轴承中心轴扩展,能够扩大轴承的作用点之间的距离,因此,即便进行小型化也能够加大容许径向荷载及容许力矩荷载。而且,通过使角接触轴承背对背配置,能够承受双方向的轴向荷载,而且,由于施加有预负荷,因而能够提高轴承部分的刚性。
而且,根据实施方式1的行星齿轮装置1,在面对面配置的角接触轴承之间(即,第1输入轴承41与第2输入轴承42之间)配置有第1偏心体轴承43及第2偏心体轴承44。根据该结构,能够进一步提高行星齿轮装置1的容许力矩荷载。
<实施方式效果2>
但是,假如支承销21、31的支承结构为悬臂支承,则难以确保支承销21、31的强度。尤其,在行星齿轮装置1被小型化时,还要求缩小支承销21、31的直径,因此,更难以确保支承销21、31的强度。并且,支承销21、31从第1外齿轮13a及第2外齿轮13b反复承受径向荷载。因此,例如在支承销21、31通过过盈配合连结的情况下等,存在如下问题:在连结部位,支承销21、31容易微小位移。
然而,根据实施方式1的行星齿轮装置1,由第1支承部51a及第2支承部51b支承支承销21的两端部。由此,容易确保支承销21的强度。其结果,能够缩小支承销21的直径来实现行星齿轮装置1的小型化。而且,能够提高组合了支承销21、第1支承部51a及第2支承部51b的结构的刚性,因此,即使支承销21反复承受荷载,也能够抑制支承销21在连结部位处微小位移。
而且,根据实施方式1的行星齿轮装置1,由第1支承部件34及第2支承部件35支承支承销31的两端部。由此,容易确保支承销31的强度。多个支承销31及多个旋转体32中荷载直接施加的部位仅为与第2外齿轮13b啮合的一部分范围。因此,由于存在第2支承部件35,能够将施加于一部分范围的荷载分散到支承销31的所有范围来承受,由此能够减少各支承销31的承受荷载。其结果,能够缩小支承销31的直径,也来实现行星齿轮装置1的小型化。而且,能够提高组合了支承销31、第1支承部件34及第2支承部件35的结构的刚性,因此,即使支承销31反复承受荷载,也能够抑制支承销31在连结部位处微小位移。
而且,根据实施方式1的行星齿轮装置1,在沿周向彼此相邻的一对支承销31之间设置有辅助销39,辅助销39与第1支承部件34及第2支承部件35连结。由此,能够进一步提高支承支承销31的结构的刚性,从而更加容易确保支承销31的强度。而且,能够进一步抑制支承销31在连结部位处微小位移。
而且,根据实施方式1的行星齿轮装置1,与输出部件52(输出侧)连结的第2内齿轮30具有辅助销39,另一方面,与固定部件51(固定侧)连结的第1内齿轮20不具有辅助销。由此,能够通过辅助销39对难以获得刚性的输出侧的支承销31的支承结构赋予刚性。另一方面,对于容易获得刚性的固定侧的支承销21的支承结构则省略了辅助销,由此能够实现部件件数的缩减、组装工时缩减及重量的减少。
而且,根据实施方式1的行星齿轮装置1,支承支承销21的一端部的第2支承部51b具有供第1外齿轮13a贯穿的贯穿孔H51(图5)。由此,能够抑制装置的径向尺寸增大,并且容易将第1外齿轮13a组装于第1内齿轮20的内侧。并且,支承支承销31的一端部的第2支承部件35具有供第2外齿轮13b贯穿的贯穿孔H35(图4)。由此,能够抑制装置的径向尺寸增大,并且容易将第2外齿轮13b组装于第2内齿轮30的内侧。
而且,根据实施方式1的行星齿轮装置1,在第1内齿轮20的旋转体22与第1支承部51a之间以及在旋转体22与第2支承部51b之间分别设置有滑动部件24、25。由此,能够抑制在它们之间出现部件的磨损。相同地,根据实施方式1的行星齿轮装置1,在第2内齿轮30的旋转体32与第1支承部件34之间以及在旋转体32与第2支承部件35之间分别设置有滑动部件36、37。由此,能够抑制在它们之间出现部件的磨损。
而且,根据实施方式1的行星齿轮装置1,具有防止支承销21从第1支承部51a及第2支承部51b中脱落的防脱落机构(凸缘部21a及挡圈21b)。由此,即便支承销21从第1外齿轮13a反复承受径向荷载导致支承销21沿轴向出现微小位移,也能够抑制支承销21从第1支承部51a及第2支承部51b中脱落。相同地,根据实施方式1的行星齿轮装置1,具有防止支承销31从第1支承部件34及第2支承部件35中脱落的防脱落机构(凸缘部31b及挡圈31a)。由此,即便支承销31从第2外齿轮13b反复承受径向荷载导致支承销31沿轴向出现微小位移,也能够抑制支承销31从第1支承部件34及第2支承部件35中脱落。
在实施方式1的行星齿轮装置1中,在支承销21、31的彼此对置的一侧配置有第2支承部51b及第2支承部件35,因此,在它们的径向内侧且第1外齿轮13a与第2外齿轮13b之间设置有空间。而且,根据实施方式1的行星齿轮装置1,有效利用该空间而设置有配重18。根据该结构,无需增加行星齿轮装置1的体积即可配置配重18,而且,通过配重18,能够抑制伴随外齿轮部件13的环绕移动(偏心摆动)而产生的行星齿轮装置1的振动。
(实施方式2)
图7是表示本发明的实施方式2所涉及的行星齿轮装置1A的剖视图。图7表示图2的A-A线截面。
实施方式2的行星齿轮装置1A与实施方式1的行星齿轮装置1的主要不同点在于,去除了第2支承部51b、第2支承部件35及辅助销39,而其他构成要件则与实施方式1相同。另外,对相同的构成要件标注与实施方式1相同的符号,并省略详细说明。
在实施方式2中,支承销21A悬臂支承于第1支承部51a,支承销31A悬臂支承于第1支承部件34。由于支承销21A、31A悬臂支承,因而其轴向尺寸相应地比实施方式1的支承销21、31短。支承销21A的输出侧的防脱落机构(凸缘部21c,也可以变更为挡圈)卡止于滑动部件25。支承销31A的输出相反侧的防脱落机构(凸缘部31b)卡止于滑动部件37。
在实施方式2的行星齿轮装置1A中,也与实施方式1相同地,通过第1外齿轮13a、第1内齿轮20、第2外齿轮13b及第2内齿轮30能够高效地减速输入于输入轴10的旋转运动。而且,减速后的旋转运动从输出部件52输出。
<实施方式效果>
根据实施方式2的行星齿轮装置1A,第1偏心体轴承43及第2偏心体轴承44构成为与实施方式1相同,因此这些构成要件能够发挥与实施方式1相同的效果。并且,第1输入轴承41及第2输入轴承42构成为与实施方式1相同,因此这些构成要件也能够发挥与实施方式1相同的效果。
(实施方式3)
图8是表示本发明的实施方式3所涉及的行星齿轮装置1B的剖视图。图8表示图2的A-A线截面。
实施方式3的行星齿轮装置1B与实施方式1的不同点主要在于,支承销31B的支承结构及主轴承46B的结构不同。另外,对相同的构成要件标注与实施方式1相同的符号,并省略详细说明。
实施方式3的第2内齿轮30B具备多个支承销31B、多个旋转体32、支承多个支承销31B的轴向上的一端侧的第1支承部件34B及支承多个支承销31B的轴向上的另一端侧的第2支承部件35。
多个支承销31B与第1支承部件34B由单一部件形成为一体。这种结构的第1支承部件34B例如可以通过锻造、铸造或切削加工来制造出。
主轴承46B例如为交叉滚子轴承,其不具有独立的内圈,内圈与第1支承部件34B一体化。即,主轴承46B的内圈的滚动面(也称轨道面)设置于第1支承部件34B上。相同地,主轴承46B不具有独立的外圈,外圈与外壳53B一体化。即,外周侧的滚动面设置于外壳53B上。彼此连结在一起的输出部件52及第2内齿轮30B经由主轴承46B旋转自如地支承于固定部件51及外壳53B。
主轴承46B设置成从径向观察时落入范围L1内。范围L1为从支承销31B自第1支承部件34B突出的部分的根部位置朝向与支承销31B的突出方向相反的方向延伸相当于支承销31B的突出量的长度的范围。
而且,主轴承46B设置于从径向观察时与第2输入轴承42重叠的范围内。而且,主轴承46B的轴向上的中心位于比第2输入轴承42的轴向上的中心更靠输出相反侧的位置。
在第1支承部件34B中,在第2输入轴承42与主轴承46B之间设置有螺栓孔34h1。输出部件52通过与螺栓孔34h1螺合的螺栓B1而与第1支承部件34B连结。另外,第1支承部件34B及输出部件52也可以由单一部件形成为一体。此时,可以利用与螺栓孔34h1螺合的螺栓B1将被驱动部件连结于第1支承部件34B及输出部件52。
<实施方式效果>
实施方式3的行星齿轮装置1B也具有与实施方式1的行星齿轮装置1相同的构成要件,因此这些构成要件能够发挥与实施方式1相同的效果。
而且,根据实施方式3的行星齿轮装置1B,支承销31B与第1支承部件34B一体化。由此,无需加大支承销31B的直径即可提高支承销31B的强度,而且,还能够缩减部件件数,能够降低制造成本。
而且,根据实施方式3的行星齿轮装置1B,主轴承46B的内圈与第2内齿轮30B的第1支承部件34B设置成一体。由此,能够抑制行星齿轮装置1B的体积增大,并且能够采用大型的主轴承46B。因此,能够兼顾行星齿轮装置1B的小型化及容许力矩荷载的增大。
而且,根据实施方式3的行星齿轮装置1B,主轴承46B设置在范围L1(图8)内。由于支承销31B与第1支承部件34B形成为一体而无需在第1支承部件34B上设置使支承销31B过盈配合的孔等,因此能够轻松地实现该结构。根据该结构,能够采用大型的主轴承46B来加大容许力矩荷载,并且能够在轴向上缩短行星齿轮装置1B。
<实施方式效果>
而且,根据实施方式3的行星齿轮装置1B,支承销31B与第1支承部件34B形成为一体的结构还作为支承销31B的防脱落机构而发挥作用。因此,即便径向荷载反复施加于支承销31B,支承销31B也不会从规定的配置脱落。
(实施方式4)
图9是本发明的实施方式4所涉及的行星齿轮装置的剖视图。图9表示图2的A-A线截面。图10是从输出相反侧观察图9的行星齿轮装置的比第2支承部件更靠输出侧的结构的平面图。
实施方式4的行星齿轮装置1C与实施方式1的不同点主要在于,支承销21C、31C的支承结构及与输出部件一体化的第1支承部件34C的轴承结构不同。另外,对与实施方式1相同的构成要件标注相同的符号,并省略详细说明。
实施方式4的第1内齿轮20C具有多个支承销21C、可旋转地支承于各个支承销21C的多个旋转体22、支承多个支承销21C的第1支承部51a及第2支承部51b。
固定部件51在内周部设置有沿径向凹陷的槽51u,旋转体22配置在槽51u内。在轴向上隔开槽51u的两个壁中的一个壁为第1支承部51a,另一个壁为第2支承部51b。支承销21C与设置于第1支承部51a及第2支承部51b的连结孔过盈配合从而与它们连结。在支承销21C的输出侧端部设置有沿支承销21C的径向突出的凸缘部21c。将支承销21C插入第1支承部51a的连结孔及第2支承部51b的连结孔并将其推入至凸缘部21c与第2支承部51b抵接的位置后予以固定。
实施方式4的第2内齿轮30C具备多个支承销31C、可旋转地支承于各个支承销31C的多个旋转体32及多个辅助销39C。而且,第2内齿轮30C具有分别支承多个支承销31C的轴向上的一端侧及另一端侧的第1支承部件34C及第2支承部件35C。
第1支承部件34C与输出部件一体化,例如在组装行星齿轮装置1C的系统中,其与被驱动部件连结。第1支承部件34C具有在中央具有供输入轴10贯穿的贯穿孔的环状形状。第1支承部件34C经由第2输入轴承42将输入轴10支承为能够旋转。
在第1支承部件34C中,沿轴向延伸设置的多个连结孔沿周向排列设置。在这些连结孔中通过过盈配合等连结有多个支承销31C的输出侧端部及多个辅助销39C的输出侧端部。另外,辅助销39C配置于支承销31C与支承销31C之间,并且辅助销39C不构成内齿,在第1内齿轮20C侧并未设置有辅助销,这些与实施方式1相同。
第2支承部件35C具有在中央具有供输入轴10贯穿的贯穿孔的环状形状。在第2支承部件35C中,沿轴向延伸设置的多个连结孔沿周向排列设置。在这些连结孔中通过过盈配合等连结有多个支承销31C的输出相反侧的端部及多个辅助销39C的输出相反侧的端部。
在支承销31C的输出相反侧的端部设置有沿支承销31C的径向突出的凸缘部31b。将支承销31C插入连结孔并将其推入至凸缘部31b与第2支承部件35C的槽35u(后述)的底部抵接的位置后予以固定。
从径向观察时,第2支承部件35C具有与对置的多个支承销21C的端部(凸缘部21c)重叠的宽度。另一方面,如图10所示,第2支承部件35C在输出相反侧设置有沿周向连续的槽35u。从轴向观察时,槽35u设置于与支承销31C及辅助销39C的连结孔重叠的位置。在槽35u中容纳有与第2支承部件35C对置的多个支承销21C的端部。支承销21C的端部沿着该槽35u而相对于第2支承部件35C进行移动,由此,第1内齿轮20C与第2内齿轮30C能够相对旋转。
兼作输出部件的第1支承部件34C及第2支承部件35C分别经由第1主轴承46C及第2主轴承47C旋转自如地支承于外壳53。
第1主轴承46C及第2主轴承47C为角接触球轴承,且其背对背配置。通过设为背对背配置,能够承受更大的力矩荷载,并且施加有预负荷,因而能够获得轴承的高的刚性。另外,第1主轴承46C及第2主轴承47C并不只限于角接触球轴承,可以使用各种轴承,例如可以使用并不是角接触轴承的通常的球轴承。
从径向观察时,第1主轴承46C配置于与支承销31C的轴向上的一侧端面重叠的位置。从径向观察时,第2主轴承47C配置于与支承销31C的轴向上的另一侧端面重叠的位置。
<实施方式效果>
实施方式4的行星齿轮装置1C也具有与实施方式1的行星齿轮装置1相同的构成要件,因此这些构成要件能够发挥与实施方式1相同的效果。
但是,在采用一个交叉滚子轴承作为将输出部件(在实施方式4中为第1支承部件34C)支承为能够旋转的主轴承的情况下,难以在主轴承的部位获得高的力矩刚性。尤其,在随着行星齿轮装置的小型化而采用了小型的交叉滚子轴承的情况下,更难在主轴承的部位获得高的力矩刚性。而且,在采用这种结构的情况下,若力矩荷载施加于输出部件,则力矩荷载以输出部件作为力点、以主轴承作为支点、以支承销31C及旋转体32作为作用点而传递至作用点,由此,支承销31C及旋转体32会变得疲劳。
因此,根据实施方式4的行星齿轮装置1C,兼作输出部件的第1支承部件34C及第2支承部件35C分别经由第1主轴承46C及第2主轴承47C支承于外壳53。即,使用夹着旋转体32而配置于支承销31C两侧的第1主轴承46C及第2主轴承47C来从两个部位支承第2内齿轮30C。由此,支承支承销31C的结构的刚性得到提高,即便力矩荷载施加于输出部件(第1支承部件34C),也能够抑制该力矩荷载传递至支承销31C及旋转体32。因此,能够实现支承销31C及旋转体32的长寿命化。
而且,根据实施方式4的行星齿轮装置1C,多个辅助销39C连结第1支承部件34C与第2支承部件35C,因此能够进一步提高支承支承销31C的结构的刚性。若支承支承销31C及旋转体32的结构产生微小变形,则会导致多余的荷载传递至支承销31C及旋转体32。但是,通过设置辅助销39C,这种微小变形难以产生,从而能够抑制多余的荷载传递至支承销31C及旋转体32。
并且,从径向观察时,第1主轴承46C及第2主轴承47C分别设置于与支承销31C的一端面及另一端面重叠的位置。由此,能够进一步抑制力矩荷载传递至支承销31C,能够缩短行星齿轮装置1C的轴向长度。
而且,根据实施方式4的行星齿轮装置1C,在第2内齿轮30C的第2支承部件35C上设置有沿周向连续的槽35u,第1内齿轮20C的支承销21C的前端容纳于槽35u。由此,能够加大第2支承部件35C的轴向长度从而确保与第2主轴承47C的接触面积,并且能够使第1内齿轮20C靠近第2内齿轮30C从而缩短行星齿轮装置1C整体的轴向长度。
(实施方式5)
图11是本发明的实施方式5所涉及的行星齿轮装置的剖视图。图11表示图2的A-A线截面。
实施方式5的行星齿轮装置1D与实施方式4的不同点在于,第1主轴承46D及第2主轴承47D采用了圆锥滚子轴承(或角接触滚子轴承),而其他构成要件则相同。采用这种结构,也能够发挥与实施方式4相同的作用效果。
(实施方式6)
图12是表示本发明的实施方式6所涉及的行星齿轮装置的剖视图。图12表示图2的A1-A1线截面。
实施方式6的行星齿轮装置1E与实施方式1的不同点在于,第2内齿轮30的多个旋转体32E与外壳53E之间的关系不同,除此之外则与实施方式1大致相同。另外,对相同的构成要件标注与实施方式1相同的符号,并省略详细说明。
实施方式6的行星齿轮装置1E构成为外壳53E的内周面与第2内齿轮30的多个旋转体32E的外周面接触。在本实施方式中,所有旋转体32E与外壳53E的内周面接触,但并不只限于此,也可以采用仅一部分旋转体32E接触的结构。即,多个旋转体32E兼作轴承用旋转体及内齿用旋转体。根据该结构,配置于以旋转轴O1为中心的相同的节距半径上的多个旋转体32E还作为以外壳53E的内周面作为滚动面而进行滚动的滚动体而发挥作用。由此,第2内齿轮30作为大径的轴承而发挥作用,从而能够加大与第2内齿轮30连结的输出部件52的容许力矩荷载。
而且,在实施方式6的行星齿轮装置1E中,旋转体32E的材料的硬度高于外壳53E的材料的硬度。根据该结构,能够抑制还作为轴承的滚动体而发挥作用的旋转体32E磨损。
另外,旋转体32E并不只限于其中心轴与轴向平行的圆筒形状,也可以为球形状,也可以为中心轴相对于轴向倾斜的圆锥形状或倾斜的圆筒形状。在采用倾斜的圆锥形状或圆筒形状的情况下,只要对应于该倾斜而在第2外齿轮13b的外周面及外壳53E的内周面也设置倾斜即可。根据这种结构,在第2内齿轮30作为大径的轴承而发挥作用时,能够对该轴承赋予球轴承或圆锥滚子轴承的特性。
(实施方式7)
图13是表示本发明的实施方式7所涉及的行星齿轮装置的剖视图。图13表示图2的A1-A1剖视图。
实施方式7的行星齿轮装置1F与实施方式1的不同点在于,第2内齿轮30F的结构不同,除此之外则与实施方式1大致相同。另外,对相同的构成要件标注与实施方式1相同的符号,并省略详细说明。
实施方式7的第2内齿轮30F具备多个支承销31F、旋转自如地支承于多个支承销31F的第1列的多个旋转体32及旋转自如地支承于多个支承销31F的第2列的多个旋转体32F。即,多个旋转体32作为内齿用旋转体而发挥作用,多个旋转体32F作为轴承用旋转体而发挥作用。旋转体32及旋转体32F沿轴向排列配置。
支承销31F以使两个旋转体32、32F沿轴向排列的方式支承两个旋转体32、32F,因此,支承销31F的轴向尺寸比实施方式1的支承销31的轴向尺寸长。
旋转体32与第2外齿轮13b接触(啮合),但其并未与外壳53的内周面接触。
旋转体32F的外径大于旋转体32的外径,并且其能够与在轴向上相邻的旋转体32独立地进行旋转地(例如,经由滚针轴承)支承于支承销31F。从径向观察时,旋转体32F支承于与外齿轮部件13的中间部13c重叠的位置,其不与第2外齿轮13b及外齿轮部件13接触而与外壳53的内周面接触。旋转体32F的材料的硬度高于外壳53的材料的硬度。另外,旋转体32F可以设置于所有支承销31F上,也可以仅设置于一部分支承销31F上。
在旋转体32与旋转体32F之间设置有滑动部件37F。滑动部件37F为垫圈状,支承销31F贯穿其中,由此其位置受限。滑动部件37F的表面摩擦系数小于旋转体32、32F的表面摩擦系数,其防止旋转体32、32F直接互相摩擦,从而抑制这些部件的磨损。相同地,在旋转体32F与第2支承部件35之间也可以设置滑动部件。
<实施方式效果>
实施方式7的行星齿轮装置1F也具有与实施方式1的行星齿轮装置1相同的构成要件,因此这些构成要件能够发挥与实施方式1相同的效果。
而且,根据实施方式7的行星齿轮装置1F,配置于以旋转轴O1为中心的相同的节距半径上的多个内齿(支承销31F及旋转体32、32F)的内切圆侧对应于第2外齿轮13b,外切圆侧对应于外壳53,由此,多个内齿夹在第2外齿轮13b与外壳53之间。由此,多个内齿作为以第2外齿轮13b的外周面及外壳53的内周面作为滚动面而进行滚动的滚动体而发挥作用,第2内齿轮30F还作为大径的轴承而发挥作用。而且,通过该轴承功能,行星齿轮装置1F的对施加于输出部件52的力矩的刚性得到提高,从而能够加大输出部件52的容许力矩荷载。
而且,根据实施方式7的行星齿轮装置1F,在一个支承销31F上分别设置有与第2外齿轮13b接触的旋转体32及与外壳53接触的旋转体32F,并且旋转体32与旋转体32F能够分别独立地旋转。因此,在输出部件52进行旋转时,旋转体32、32F分别与第2外齿轮13b及外壳53接触的同时顺畅地滚动,从而实现摩擦少的旋转运动。
而且,根据实施方式7的行星齿轮装置1F,旋转体32F的材料的硬度高于外壳53的材料的硬度,因此能够抑制作为轴承的滚动体而发挥作用的旋转体32F的磨损。
另外,旋转体32、旋转体32F或这两者并不只限于其中心轴与轴向平行的圆筒形状,也可以采用球形状,也可以采用中心轴相对于轴向倾斜的圆锥形状或倾斜的圆筒形状。在采用倾斜的圆锥形状或圆筒形状的情况下,只要对应于该倾斜而在第2外齿轮13b的外周面及外壳53的内周面也设置倾斜即可。根据这种结构,在第2内齿轮30F作为大径的轴承而发挥作用时,能够对该轴承赋予球轴承或圆锥滚子轴承的特性。
(实施方式8)
图14是本发明的实施方式8所涉及的行星齿轮装置的剖视图。图14表示图2的A-A线截面。图15是图14的行星齿轮装置的沿E-E线剖切的剖视图。
实施方式8的行星齿轮装置1G与实施方式1的不同点在于,第2内齿轮30G的结构不同,除此之外则与实施方式1大致相同。另外,对相同的构成要件标注与实施方式1相同的符号,并省略详细说明。
实施方式8的第2内齿轮30G除了具备实施方式1的第2内齿轮30的各构成要件以外,还具备多个旋转体33G。
多个旋转体33G分别经由轴承(例如,滚针轴承)转动自如地支承于多个辅助销39G。旋转体33G具有圆筒形状。如图14及图15所示,多个旋转体33G不与外齿轮部件13及第2外齿轮13b接触而与外壳53的内周面接触。另外,旋转体32与第2外齿轮13b接触(啮合)而不与外壳53的内周面接触。旋转体33G的材料的硬度高于外壳53的材料的硬度。即,在第2内齿轮30G中,多个旋转体32作为内齿用旋转体而发挥作用,多个旋转体33G作为轴承用旋转体而发挥作用。旋转体32及旋转体33G沿周向排列配置。在本实施方式中,在所有的旋转体32与旋转体32之间均配置有旋转体33G,但并不只限于此,也可以仅在一部分旋转体32与旋转体32之间配置旋转体33G。
在辅助销39G的轴向上的一端部(输出相反侧)设置有沿辅助销39G的径向伸出的凸缘部39b,在辅助销39G的轴向上的另一端部(输出侧)安装有挡圈(E环、C环等)39a。凸缘部39b及挡圈39a抑制辅助销39G从第1支承部件34的销孔及第2支承部件35的销孔中脱落。
而且,在第1支承部件34与旋转体33G之间设置有辅助销39G贯穿的垫圈状的滑动部件36G。在第2支承部件35与旋转体33G之间设置有辅助销39G贯穿的垫圈状的滑动部件37G。通过这些滑动部件36G、37G,旋转体33G与第1支承部件34及第2支承部件35滑动,从而能够抑制它们的磨损。
<实施方式效果>
实施方式8的行星齿轮装置1G也具有与实施方式1的行星齿轮装置1相同的构成要件,因此这些构成要件能够发挥与实施方式1相同的效果。
而且,根据实施方式8的行星齿轮装置1G,支承销31的旋转体32的内切圆侧与第2外齿轮13b接触,另一方面,辅助销39G的旋转体33G的外切圆侧与外壳53接触。由此,旋转体32、33G作为以第2外齿轮13b的外周面及外壳53的内周面作为滚动面而进行滚动的滚动体而发挥作用,第2内齿轮30G还作为大径的轴承而发挥作用。而且,通过该轴承功能,行星齿轮装置1G的对施加于输出部件52的力矩的刚性得到提高,从而能够加大输出部件52的容许力矩荷载。
而且,根据实施方式8的行星齿轮装置1G,分别设置有与第2外齿轮13b接触的旋转体32及与外壳53接触的旋转体33G,并且旋转体32与旋转体33G能够分别独立地旋转。因此,在输出部件52进行旋转时,旋转体32、33G分别与第2外齿轮13b及外壳53接触的同时顺畅地滚动,从而实现打滑少的旋转运动。
而且,根据实施方式8的行星齿轮装置1G,旋转体33G的材料的硬度高于外壳53的材料的硬度,因此能够抑制作为轴承的滚动体而发挥作用的旋转体33G的磨损。
另外,旋转体32、旋转体33G或这两者并不只限于其中心轴与轴向平行的圆筒形状,也可以采用球形状,也可以采用中心轴相对于轴向倾斜的圆锥形状或倾斜的圆筒形状。在采用倾斜的圆锥形状或圆筒形状的情况下,只要对应于该倾斜而在第2外齿轮13b的外周面及外壳53的内周面也设置倾斜即可。根据这种结构,在第2内齿轮30G作为大径的轴承而发挥作用时,能够对该轴承赋予球轴承或圆锥滚子轴承的特性。
(实施方式9)
图16是表示本发明的实施方式9的行星齿轮装置中的第2内齿轮的旋转体的部位的剖视图。实施方式9的行星齿轮装置1H构成为与图1的行星齿轮装置1大致相同,图16中示出了图1的B-B线位置处的截面。图17是表示适用了实施方式9的行星齿轮装置的工业用机械手的一例的图。
实施方式9的行星齿轮装置1H与实施方式1的不同点在于,第2内齿轮30H的多个旋转体32、32H中的一部分旋转体32H与外壳53之间的关系与实施方式1不同,其他构成要件则与实施方式1相同。另外,对相同的构成要件标注与实施方式1相同的符号,并省略详细说明。
如图17所示,在将行星齿轮装置1H组装于被驱动装置100(例如,工业用机械手)的情况下,与输出部件52连结的被驱动部件101被限制成仅在90度的范围W101内转动。此时,与输出部件52连结的第2内齿轮30H仅在90°的范围内转动,其不会超过该范围转动。
另一方面,在第2内齿轮30H的多个内齿(旋转体32、32H)中,从第2外齿轮13b承受荷载的内齿仅为位于第2外齿轮13b偏心的范围W1内的一部分,而不是全部内齿。例如,若内齿(旋转体32、32H)的总数为13个,则其中的5个内齿与第2外齿轮13b的偏心的范围的外齿啮合从而从外齿承受荷载。
在第2内齿轮30H的转动范围W101确定为90度时,根据第2内齿轮30H的转动位置,从外齿承受荷载的5个内齿(旋转体32、32H)成为图16的范围W2内的任意5个连续的内齿。范围W2的角度成为承受荷载的内齿的范围W1的角度+第2内齿轮30H的转动范围W101的角度(90°)。即,第2内齿轮30H的多个内齿(旋转体32、32H)中位于范围W2以外的范围W3内的内齿只要被驱动部件101在已确定的范围内转动就不会从第2外齿轮13b承受荷载。
在实施方式9中,第2内齿轮30的多个旋转体32、32H配置成,位于范围W3内的一个或多个旋转体32H与外壳53的内周面接触,除此以外的多个旋转体32则与外壳53的内周面分开。这种结构例如可以通过将支承旋转体32H的支承销31设置于比支承旋转体32的支承销31更靠径向外侧位置等来实现。多个旋转体32作为内齿用旋转体而发挥作用,一个或多个旋转体32H则作为轴承用旋转体而发挥作用。
旋转体32H的材料的硬度可以高于外壳53的材料的硬度。
另外,从第2外齿轮13b不承受荷载的范围W3根据被驱动部件101的转动范围及减速比而发生变化,但通常,若转动范围限制在270°以内,则成为包含一根以上内齿的大小。因此,在将行星齿轮装置1H组装于具有这种限制的装置上时,将位于范围W3内的内齿作为与外壳53的内周面接触的旋转体32H,将除此以外的内齿作为不与外壳53的内周面接触的多个旋转体32即可。
<实施方式效果>
实施方式9的行星齿轮装置1H也具有与实施方式1的行星齿轮装置1相同的构成要件,因此这些构成要件能够发挥与实施方式1相同的效果。
而且,根据实施方式9的行星齿轮装置1H,位于范围W2内的多个旋转体32的内切圆侧与第2外齿轮13b接触,另一方面,位于范围W3的一个或多个旋转体32H的外切圆侧与外壳53接触。因此,包含这些旋转体32、32H的第2内齿轮30H与第2外齿轮13b及外壳53接触从而维持该配置。由此,相对于施加于输出部件52的力矩的第2内齿轮30H的位移得到抑制,行星齿轮装置1H的对该力矩的刚性得到提高。因此,能够加大输出部件52的容许力矩荷载。
而且,根据实施方式9的行星齿轮装置1H,只有从第2外齿轮13b不受荷载的范围W3的旋转体32H与外壳53接触。因此,在第2内齿轮30H及输出部件52旋转时,旋转体32、32H顺畅地滚动,从而实现打滑少的旋转运动。
而且,通过使旋转体32H的材料的硬度高于外壳53的材料的硬度,在旋转体32H与外壳53的内周面接触并滚动时,能够抑制旋转体32H的磨损。
以上,对本发明的各实施方式进行了说明。但是,本发明并不只限于上述实施方式。例如,在实施方式中,由单一部件形成为一体的构成要件也可以替换为分割成多个部件并彼此连结或固定在一起的构成要件。并且,由多个部件连结而成的构成要件也可以替换为由单一部件形成为一体的构成要件。此外,在实施方式中示出的细微部分在不脱离发明的宗旨的范围内可适当进行变更。例如,在上述实施方式中,支承销和辅助销通过过盈配合与第1支承部和第2支承部、第1支承部件和第2支承部件连结,但并不只限于此,例如,也可以通过间隙配合以能够相对旋转的方式连结,还可以通过螺栓等连结。
并且,在上述实施方式中,第1偏心体轴承及第2偏心体轴承构成为将角接触轴承背对背配置的结构,但并不只限于此,例如,也可以采用将角接触轴承面对面配置的结构。并且,并不只限于角接触轴承,例如,也可以采用通常的球轴承或圆柱滚子轴承。
产业上的可利用性
本发明能够利用于行星齿轮装置中。
符号说明
1、1A~1H-行星齿轮装置,10-输入轴,10A-偏心体,13-外齿轮部件,13a-第1外齿轮,13b-第2外齿轮,13c-中间部,18-配重,20、20C-第1内齿轮,21、21A、21C-支承销,21a、21c-凸缘部,21b-挡圈,22-旋转体,24、25-滑动部件,30、30B、30F~30H-第2内齿轮,31、31A、31B、31C、31F-支承销,31a-挡圈,31b-凸缘部,32、32E、32F、32H、33G-旋转体,34、34B、34C-第1支承部件,35、35C-第2支承部件,35u-槽(容纳支承销21C的端部的槽),36、37、37F、36G、37G-滑动部件,39、39C、39G-辅助销,41-第1输入轴承,42-第2输入轴承,43-第1偏心体轴承,44-第2偏心体轴承,46、46B-主轴承,46C、46D-第1主轴承,47C、47D-第2主轴承,51-固定部件,51a-第1支承部,51b-第2支承部,52-输出部件,53、53B、53E-外壳,H35、H51-贯穿孔,L1-从径向观察时的主轴承的落入范围,O1-旋转轴,O2-偏心轴,100-被驱动装置,101-被驱动部件,W101-被驱动部件的转动范围。
Claims (24)
1.一种行星齿轮装置,其具备:
第1内齿轮及第2内齿轮;
第1外齿轮,与所述第1内齿轮啮合;
第2外齿轮,与所述第2内齿轮啮合;及
偏心体,使所述第1外齿轮及所述第2外齿轮环绕移动,
所述第1外齿轮与所述第2外齿轮一体地旋转,
所述第1内齿轮及所述第2内齿轮分别具有支承体及多个内齿,所述多个内齿分别包含旋转自如地支承于所述支承体的旋转体。
2.根据权利要求1所述的行星齿轮装置,其还具备:
第1偏心体轴承,配置于所述偏心体与所述第1外齿轮之间;及
第2偏心体轴承,配置于所述偏心体与所述第2外齿轮之间,
所述第1内齿轮与固定侧连结,所述第2内齿轮与输出侧连结,
所述第1偏心体轴承及所述第2偏心体轴承为角接触轴承且背对背配置。
3.根据权利要求2所述的行星齿轮装置,其还具备:
输入轴,具有所述偏心体;及
第1输入轴承及第2输入轴承,支承所述输入轴,
所述第1偏心体轴承及所述第2偏心体轴承配置于所述第1输入轴承与所述第2输入轴承之间,
所述第1输入轴承及所述第2输入轴承为角接触轴承且面对面配置。
4.根据权利要求2或3所述的行星齿轮装置,其中,
所述第1内齿轮的所述支承体及所述第2内齿轮的所述支承体中的至少一个支承体具有多个支承销及支承部件,所述多个旋转体分别外嵌于所述多个支承销,所述支承部件与所述多个支承销由单一部件形成为一体。
5.根据权利要求4所述的行星齿轮装置,其还具备:
主轴承,将所述支承部件支承为旋转自如,
所述主轴承的内圈滚动面一体地设置于所述支承部件。
6.根据权利要求5所述的行星齿轮装置,其中,
从径向观察时,所述主轴承落入从所述支承部件的所述支承销的根部位置朝向与所述支承销的突出方向相反的一侧延伸相当于所述支承销的长度的量的范围内。
7.根据权利要求1所述的行星齿轮装置,其中,
所述第1内齿轮与固定侧连结,所述第2内齿轮与输出侧连结,
所述第2内齿轮的所述支承体具有:
多个支承销,所述多个旋转体分别外嵌;
第1支承部件,配置于所述多个支承销的轴向上的一侧,并且与所述多个支承销的一侧端部连结;及
第2支承部件,配置于所述多个支承销的轴向上的另一侧,并且与所述多个支承销的另一侧端部连结,
所述行星齿轮装置还具备:
第1主轴承,将所述第1支承部件支承为旋转自如;及
第2主轴承,将所述第2支承部件支承为旋转自如。
8.根据权利要求7所述的行星齿轮装置,其中,
所述第2内齿轮的所述支承体具有辅助销,所述辅助销配置于所述多个支承销中的沿周向相邻的一对支承销之间并且不构成内齿,
所述辅助销与所述第1支承部件及所述第2支承部件连结。
9.根据权利要求7或8所述的行星齿轮装置,其中,
从径向观察时,所述多个支承销的轴向上的一侧端面与所述第1主轴承重叠。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的行星齿轮装置,其中,
所述第1内齿轮的所述支承体具有所述多个旋转体分别外嵌的多个支承销,
所述第2支承部件具有沿周向连续的环状槽,
所述第1内齿轮的所述多个支承销的端部配置于所述槽内。
11.根据权利要求1所述的行星齿轮装置,其还具备外壳,
所述第1内齿轮与固定侧连结,所述第2内齿轮与输出侧连结,
所述外壳将所述第2内齿轮的所述支承体支承为旋转自如,
所述第2内齿轮具有轴承用旋转体,所述轴承用旋转体旋转自如地支承于所述支承体并且与所述外壳接触。
12.根据权利要求11所述的行星齿轮装置,其中,
所述第2内齿轮的所述多个旋转体的至少一部分兼作所述轴承用旋转体。
13.根据权利要求11所述的行星齿轮装置,其中,
所述轴承用旋转体沿轴向或沿周向与所述旋转体排列设置。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的行星齿轮装置,其中,
所述轴承用旋转体的材料的硬度高于所述外壳的材料的硬度。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的行星齿轮装置,其中,
所述旋转体不与所述外壳接触而与所述第2外齿轮接触,
所述轴承用旋转体不与所述第2外齿轮接触而与所述外壳接触。
16.根据权利要求15所述的行星齿轮装置,其中,
在将所述行星齿轮装置组装于被驱动装置的情况下,所述轴承用旋转体设置于从所述第2外齿轮不承受荷载的范围内。
17.根据权利要求1所述的行星齿轮装置,其中,
所述第1内齿轮与固定侧连结,所述第2内齿轮与输出侧连结,
在将所述第1内齿轮的所述支承体及所述第2内齿轮的所述支承体中的至少一个支承体称作第1支承体的情况下,所述第1支承体具有:
多个支承销,所述多个旋转体分别外嵌;
第1支承部件,配置于所述多个支承销的轴向上的一侧,且与所述多个支承销的一侧端部连结;及
第2支承部件,配置于所述多个支承销的轴向上的另一侧,且与所述多个支承销的另一侧端部连结。
18.根据权利要求17所述的行星齿轮装置,其中,
所述第1支承体具有辅助销,所述辅助销配置于所述多个支承销中的沿周向相邻的一对支承销之间且不构成内齿,
所述辅助销与所述第1支承部件及所述第2支承部件连结。
19.根据权利要求18所述的行星齿轮装置,其中,
所述第1内齿轮的所述支承体及所述第2内齿轮的所述支承体均具有作为所述第1支承体的结构,
所述第2内齿轮具有所述辅助销,
所述第1内齿轮不具有所述辅助销。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的行星齿轮装置,其中,
所述第2支承部件具有可供所述第2外齿轮通过的孔。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的行星齿轮装置,其中,
在所述第1支承部件及所述第2支承部件中的至少一个支承部件与所述旋转体之间具有滑动部件。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的行星齿轮装置,其还具备:
防脱落机构,抑制所述支承销沿轴向从所述第1支承部件及所述第2支承部件中脱落。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的行星齿轮装置,其中,
所述支承销与所述第1支承部件及所述第2支承部件中的一个支承部件由单一部件形成为一体。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的行星齿轮装置,其还具备:
配重,配置于所述第1外齿轮与所述第2外齿轮之间。
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