CN112762145A - 偏心摆动型减速装置 - Google Patents

Abstract

本发明是鉴于以往的偏心摆动型减速装置的课题而完成的，其提供一种能够提高刚性的偏心摆动型减速装置。偏心摆动型减速装置(100)具备：内齿轮(16)，设置在外壳(22)上；外齿轮(14)；偏心体(12a)，使外齿轮(14)摆动；第1、第2轮架(18、20)，配置在外齿轮(14)的轴向上的一侧和另一侧；连结销(32、36)，连结第1、第2轮架(18、20)；第1主轴承(26)，配置在外壳(22)与第1轮架(18)之间；及第2主轴承(28)，配置在外壳与第2轮架之间，其中，第1主轴承由可承受径向荷载、轴向荷载及力矩的轴承构成，第2主轴承由可承受径向荷载且承受力矩的能力低于第1主轴承的轴承构成。

Description

偏心摆动型减速装置

本申请主张基于2019年10月21日申请的日本专利申请第2019-192109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

本发明涉及一种偏心摆动型减速装置。

背景技术

已知一种具有彼此啮合的内齿轮及外齿轮的偏心摆动型减速机。专利文献1中记载了一种在外壳内设置有输入轴、外齿轮、输出轴、轮架和内齿轮的差动减速机。该减速机具有：球轴承，支承输入轴；连结销，连结输出轴和轮架；滚针轴承，设置在输入轴的外周上并且支承外齿轮；及交叉滚子轴承，设置在外壳上并且支承输出轴。

专利文献1：日本特开2018-155265号公报

专利文献1中记载的减速机构成为利用设置在外壳与输出轴之间的交叉滚子轴承来支承输出轴从而获得作为减速机的刚性。因此，若要通过该结构来提高刚性，则需要将交叉滚子轴承大型化，而减速机随着轴承的大型化而变大。由此，可以说以往的偏心摆动型减速机在提高减速机的刚性这一方面有待改善。

发明内容

本发明是鉴于这种课题而完成的，其目的在于提供一种能够提高刚性的偏心摆动型减速装置。

为了解决上述课题，本发明的一种实施方式的偏心摆动型减速装置具备：内齿轮，设置在外壳上；外齿轮；偏心体，使外齿轮摆动；第1轮架，配置在外齿轮的轴向上的一侧；第2轮架，配置在外齿轮的轴向上的另一侧；连结销，连结第1轮架和第2轮架；第1主轴承，配置在外壳与第1轮架之间；及第2主轴承，配置在外壳与第2轮架之间，其中，第1主轴承由可承受径向荷载、轴向荷载及力矩的轴承构成，第2主轴承由可承受径向荷载且承受力矩的能力低于第1主轴承的轴承构成。

另外，以上构成要件的任意组合或将本发明的构成要件或表现在方法、系统等之间互相替换的方式也作为本发明的实施方式而有效。

根据本发明，提供一种能够提高刚性的偏心摆动型减速装置。

附图说明

图1是概略地表示实施方式所涉及的偏心摆动型减速装置的侧视剖视图。

图2是概略地表示图1的偏心摆动型减速装置的主视剖视图。

图中：12-曲轴，12a-偏心体，14-外齿轮，16-内齿轮，18-第1轮架，18f-外螺纹，20-第2轮架，20f-外螺纹，20j-嵌合部，22-外壳，26-第1主轴承，26j-锁扣部，26m-内螺纹，26n-内圈，28-第2主轴承，28j-锁扣部，28m-内螺纹，28n-内圈，32、36-连结销，100-偏心摆动型减速装置。

具体实施方式

以下，参考各附图对本发明的优选实施方式进行说明。在实施方式及变形例中，对相同或等同的构成要件及部件标注相同的符号，并适当省略重复说明。并且，在各附图中，为了便于理解，适当放大或缩小表示部件的尺寸。并且，在各附图中，省略了在实施方式的说明中并不重要的一部分部件。

并且，包括第1、第2等编号的术语用于说明各种构成要件，但该术语仅用于将一个构成要件区别于其他构成要件的目的，该术语并不用于限定构成要件。

[实施方式]

以下，参考附图对实施方式所涉及的偏心摆动型减速装置100的结构进行说明。图1是概略地表示本实施方式所涉及的偏心摆动型减速装置100的侧视剖视图。图2是偏心摆动型减速装置100的主视剖视图。在这些图中，省略了在说明中并不重要的部件。本实施方式的偏心摆动型减速装置100构成为，通过使与内齿轮啮合的外齿轮进行摆动，从而使内齿轮及外齿轮中的一个齿轮自转，并将所产生的运动成分从输出部件输出至被驱动装置。

偏心摆动型减速装置100主要具备曲轴12、外齿轮14、内齿轮16、轮架18、20、外壳22、主轴承26、28、偏心体轴承30、连结销32、36及曲轴轴承34。在本实施方式中，作为连结销32、36，具备内销32和轮架销36。以下，将沿着内齿轮16的中心轴线La的方向称为“轴向”，将以该中心轴线La为中心的圆的圆周方向及半径方向分别称为“周向”及“径向”。并且，以下，为了方便起见，将轴向上的一侧(图中右侧)称为“输入侧”，将轴向上的另一侧(图中左侧)称为“输入相反侧”或“输出侧”。

本实施方式的偏心摆动型减速装置100为曲轴12的旋转中心线与内齿轮16的中心轴线La设置在同一轴线上的中心曲柄式偏心摆动型减速装置。曲轴12通过从驱动装置(未图示)输入的旋转动力而绕旋转中心线旋转。驱动装置例如为马达、齿轮马达、发动机等。曲轴12上结合有用于与驱动装置的输出轴连结的空心筒状的联轴器38。联轴器38设置有供驱动装置的输出轴嵌入的凹部38c。并且，后述的第5外壳22f上设置有用于与驱动装置的外壳嵌合的嵌合凹部22j。

本实施方式的曲轴12为具有用于使外齿轮14摆动的多个偏心体12a的偏心体轴。偏心体12a可以与轴主体形成为一体，但在该例子中与轴主体分体形成并通过键压入而成为一体。曲轴12可以为空心轴，但在本实施方式中为实心轴。偏心体12a的轴心相对于曲轴12的旋转中心线偏心。在本实施方式中，设置有两个偏心体12a，相邻的偏心体12a的偏心相位彼此错开180°。

在各偏心体12a的外周，经由偏心体轴承30组装有外齿轮14。本实施方式的偏心体轴承30具有球状的滚动体。作为偏心体轴承30的滚动体，除了可以采用球状的滚动体以外，还可以采用滚子(圆柱体)或锥体等公知的滚动体。各外齿轮14与内齿轮16内啮合。将外齿轮14组装成两列的意图在于，加大负载容量及通过错开偏心相位来实现低振动化、低噪音化。各列外齿轮14的结构除了偏心相位不同以外均相同。

外齿轮14分别对应于各个偏心体12a而设置。外齿轮14经由偏心体轴承30旋转自如地支承于对应的偏心体12a。外齿轮14设置有供内销32贯穿的内销孔13、与偏心体轴承30抵接的中心孔15及供轮架销36贯穿的轮架销孔17。

内销孔13和轮架销孔17设置在外齿轮14的从其中心偏移的位置上。内销孔13对应于后述的内销32而设置有多个。在该例子中，在周向上以60°间隔设置有六个内销孔13。轮架销孔17对应于后述的轮架销36而设置有多个。在该例子中，在周向上以120°间隔设置有三个轮架销孔17。中心孔15为设置在外齿轮14的中心且供偏心体12a插通的孔。

如图1所示，外壳22整体呈筒状，在其内周部设置有内齿轮16。本实施方式的外壳22包括第1外壳22b、第2外壳22c、第3外壳22d、第4外壳22e及第5外壳22f，它们在轴向上从输入相反侧朝向输入侧依次连结。内齿轮16设置在第3外壳22d的内周部。第1～第5外壳22b～22f呈大致空心筒状，并且例如通过螺栓紧固而成为一体。在该例子中，第3外壳22d通过螺栓B1与第2外壳22c连结在一起。而且，第1～第5外壳22b～22f通过螺栓B2连结在一起。具体而言，第2外壳22c和第3外壳22d通过从第3外壳22d的输入侧插入并与第2外壳22c螺合的螺栓B1连结在一起。并且，第1～第5外壳22b～22f通过从第1外壳22b的输出侧插入并与第5外壳22f螺合的螺栓B2而紧固在一起。

内齿轮16与外齿轮14啮合。本实施方式的内齿轮16具备与外壳22成为一体的内齿轮主体和旋转自如地支承于该内齿轮主体且构成该内齿轮16的内齿的外销16a(销部件)。内齿轮16的内齿数(外销16a的数量)稍多于外齿轮14的外齿数(在该例子中，仅多出1个)。

轮架18、20配置在外齿轮14的轴向侧部。轮架18、20包括配置在外齿轮14的输入相反侧的侧部的第1轮架18及配置在外齿轮14的输入侧的侧部的第2轮架20。轮架18、20呈圆盘状，且其经由曲轴轴承34将曲轴12支承为旋转自如。

第1轮架18和第2轮架20经由内销32及轮架销36连结在一起。内销32及轮架销36在径向上从外齿轮14的轴心偏移的位置沿着轴向贯穿多个外齿轮14。内销32围绕内齿轮16的中心轴线La以规定间隔设置有多个。在本实施方式中，在周向上以60°间隔设置有六个内销32。本实施方式的内销32与轮架18、20分体设置。内销32也可以与轮架18、20中的任一个轮架设置为一体。

内销32及轮架销36为连结第1轮架18和第2轮架20的连结销。内销32的输入侧的末端部嵌入于形成在第2轮架20上的有底凹部20c，输入相反侧的末端部嵌入于形成在第1轮架18上的有底凹部18c。内销32通过使其两个末端部嵌入于各轮架的凹部从而连结第1轮架18和第2轮架20。

内销32贯穿形成在外齿轮14的内销孔13。内销32的周向移动被第2轮架20的输入相反侧和第1轮架18的输入侧限制。内销32与内销孔13之间设置有用于吸收外齿轮14的摆动成分的游隙(即，间隙)。内销32与内销孔13的内壁面局部接触。

轮架销36围绕内齿轮16的中心轴线La以规定间隔设置有多个。在本实施方式中，在周向上以120°间隔设置有三个轮架销36。轮架销36的输入侧的末端部嵌入于形成在第2轮架20上的有底凹部20d，输入相反侧的末端部嵌入于形成在第1轮架18上的有底凹部18d。轮架销36通过使其两个末端部嵌入于各轮架的凹部从而连结第1轮架18和第2轮架20。另外，轮架销36也可以与轮架18、20中的任一个轮架设置为一体。

轮架销36贯穿形成在外齿轮14的轮架销孔17。轮架销36不与轮架销孔17的内壁面接触。在轮架销36的外周套有套筒状的圆筒部件36s。圆筒部件36s的各端面与第2轮架20的端面和第1轮架18端面抵接从而发挥间隔件的功能。

在此，将向被驱动装置(未图示)输出旋转动力的部件称为输出部件，将固定在用于支承偏心摆动型减速装置100的外部部件上的部件称为被固定部件。本实施方式的输出部件为第1轮架18，被固定部件为外壳22。输出部件经由主轴承26、28旋转自如地支承于被固定部件。

曲轴轴承34包括配置在第2轮架20与曲轴12之间的输入侧曲轴轴承34和配置在第1轮架18与曲轴12之间的输入相反侧曲轴轴承34。作为曲轴轴承34，可以采用各种公知的轴承。在本实施方式中，作为曲轴轴承34，采用了球轴承。

接着，对本实施方式的偏心摆动型减速装置100的特征结构进行说明。

专利文献1中记载的减速机为用于输出输出转矩的销相对于外壳仅支承在输出侧的悬臂结构，因此不能说具有高的刚性。在仅靠一个交叉滚子轴承来支承销的结构中，轴承的负载容量会不足。因此，为了提高该减速机的刚性，需要使用大型的交叉滚子轴承，这会导致减速机的尺寸变大。因此，本实施方式的偏心摆动型减速装置100采用了相对于外壳22利用输出侧和输入侧支承连结销(内销32及轮架销36)的双支承结构。根据该结构，能够提高刚性的同时能够抑制大型化。在本实施方式中，为了实现连结销的双支承结构，在输入侧具备第2轮架20及第2主轴承28。

主轴承26、28包括配置在第1轮架18与外壳22之间的第1主轴承26及配置在第2轮架20与外壳22之间的第2主轴承28。本实施方式的第1主轴承26被第1、第2外壳22b、22c支承，第2主轴承28被第4、第5外壳22e、22f支承。

偏心摆动型减速装置100的输出侧会施加有比输入侧更大的荷载及力矩。因此，与配置在第2轮架20与外壳22之间的第2主轴承28相比，更大的径向荷载、轴向荷载及力矩施加于配置在第1轮架18与外壳22之间的第1主轴承26。因此，在本实施方式中，第1主轴承26由可承受径向荷载、(双向的)轴向荷载及力矩的轴承构成，第2主轴承28由可承受径向荷载且承受力矩的能力低于第1主轴承26的轴承构成。

根据该结构，与在第1轮架18与外壳22之间配置承受荷载和力矩的能力较低的轴承的情况相比，能够提高偏心摆动型减速装置100的刚性从而加大负载容量。并且，与在输入侧和输出侧均配置承受能力较高的轴承的情况相比，在成本方面更有利。

第1主轴承26及第2主轴承28的结构并不受限定，但在本实施方式中，第1主轴承26为交叉滚子轴承，第2主轴承28为球轴承。通过将交叉滚子轴承用于第1主轴承26，能够支承施加于第1轮架18与外壳22之间的多个方向的荷载和力矩。通过将球轴承用于第2主轴承28，能够实现双支承结构的廉价化，并且能够减少第2主轴承28的损失转矩从而能够提高减速装置的传递效率。第1主轴承26具有内圈26n、外圈26e及滚动体26b。第2主轴承28具有内圈28n、外圈28e及滚动体28b。

若由可承受径向荷载、(双向的)轴向荷载及力矩的轴承(交叉滚子轴承)构成第1主轴承26并且配置第2主轴承28，则第1轮架18及第2轮架20会成为被三点支承的状态，因此有可能会因两个主轴承彼此之间的偏心而在轴承上产生较大的径向荷载导致轴承负载变得过大。因此，本实施方式的第2主轴承28的外圈28e及内圈28n中的至少一个间隙配合。此时，可以根据间隙的大小来扩大两个主轴承彼此之间的偏心的允许范围。

本实施方式的第2主轴承28构成为内部间隙大于第1主轴承26的内部间隙。此时，可以根据内部间隙的大小来进一步扩大偏心的允许范围。

在本实施方式中，在第1主轴承26的内圈26n设置有内螺纹26m，内螺纹26m与第1轮架18的外螺纹18f螺合。此时，第1主轴承26与第1轮架18之间的结合强度得到提高。并且，能够在结合之后立即进行下一个工序。并且，在本实施方式中，在第2主轴承28的内圈28n也设置有内螺纹28m，内螺纹28m与第2轮架20的外螺纹20f螺合。

在本实施方式中，在第1轮架18的外周，与外螺纹18f的输入侧相邻地设置有圆筒状的嵌合部18j，在第1主轴承26的内圈26n的内周，与内螺纹26m的输入侧相邻地设置有与第1轮架18的嵌合部18j锁扣嵌合的锁扣部26j。锁扣部26j的内径大于外螺纹18f的外径。通过进行锁扣嵌合，能够减小第1轮架18与第1主轴承26之间的轴心的错开。并且，与第1主轴承26相同地，在第2主轴承28的内圈28n的内周设置有与设置在第2轮架20上的嵌合部20j锁扣嵌合的锁扣部28j。

接着，对上述结构的偏心摆动型减速装置100的动作进行说明。若旋转动力从驱动装置传递至曲轴12，则曲轴12的偏心体12a围绕穿过曲轴12的旋转中心线进行转动。进行偏心运动的偏心体12a经由偏心体轴承30与中心孔15局部接触，由此使外齿轮14进行摆动。此时，外齿轮14以自身的轴心围绕曲轴12的旋转中心线进行旋转的方式进行摆动。若外齿轮14进行摆动，则外齿轮14与内齿轮16的啮合位置依次错开。其结果，曲轴12每旋转一周，外齿轮14及内齿轮16中的一个齿轮自转相当于外齿轮14与内齿轮16的齿数差的量。在本实施方式中，外齿轮14进行自转，减速后的旋转经由内销32从第1轮架18输出。

以上，对本发明的实施方式的例子进行了详细说明。上述实施方式只不过是用于实施本发明的具体例。实施方式的内容并不限定本发明的技术范围，在不脱离技术方案中规定的发明思想的范围内，能够进行构成要件的变更、追加、删除等多种设计变更。在上述实施方式中，关于能够进行这种设计变更的内容，标注“实施方式的”及“在实施方式中”等语句进行了说明，但这并不表示没有这种语句的内容就不允许进行设计变更。并且，附图的标在截面上的阴影线并不限定标有阴影线的对象的材质。

以下，对变形例进行说明。在变形例的附图及说明中，对与实施方式相同或相等的构成要件及部件标注相同的符号。适当省略与实施方式重复的说明，重点对不同于实施方式的结构进行说明。

[变形例]

在实施方式的说明中，示出了偏心摆动型减速装置为中心曲柄式偏心摆动型减速装置的例子，但本发明并不限于此。本发明的偏心摆动型减速装置也可以为具有贯穿外齿轮的连结销和支承该连结销的轮架的基于各种原理的减速装置。例如，偏心摆动型减速装置也可以为在从内齿轮的轴心偏移的位置上配置有多个曲轴的所谓的分配式偏心摆动型减速装置等。

在实施方式中，示出了第1主轴承26为交叉滚子轴承的例子，但是，第1主轴承26只要为可承受径向荷载、(双向的)轴向荷载及力矩的轴承，则也可以为其他种类的轴承，例如可以为四点接触球轴承。

在实施方式中，示出了第2主轴承28为球轴承的例子，但是，第2主轴承28只要为可承受径向荷载且承受力矩的能力低于第1主轴承26的轴承，则也可以为其他种类的轴承，例如可以为滚子轴承。

在实施方式中，示出了内销32及轮架销36均被第1、第2轮架18、20这两个轮架支承的例子，但并不限于此。例如，内销32也可以为仅被第1、第2轮架18、20中的一个轮架支承而未被另一个轮架支承的结构。并且，也可以不具有轮架销36。

在实施方式中，示出了具有两个外齿轮14的例子，但是，也可以根据所期望的特性而具有一个或三个以上的外齿轮14。

在实施方式中，对主轴承26、28具有内圈的例子进行了说明，但本发明并不限于此。主轴承26、28中的一个或两个主轴承也可以为不具有内圈的结构。

以上，对实施方式的输出部件为轮架18且外壳22固定在外部部件上的例子进行了说明。此外，也可以将外壳22作为输出部件，且将轮架18固定在外部部件上。

上述各变形例也具有与实施方式相同的作用效果。

上述实施方式的构成要件和变形例的任意组合也作为本发明的实施方式而有效。通过组合而产生的新的实施方式兼具所组合的实施方式及变形例各自的效果。

Claims (6)

1.一种偏心摆动型减速装置，其具备：内齿轮，设置在外壳上；外齿轮；偏心体，使所述外齿轮摆动；第1轮架，配置在所述外齿轮的轴向上的一侧；第2轮架，配置在所述外齿轮的轴向上的另一侧；连结销，连结所述第1轮架和所述第2轮架；第1主轴承，配置在所述外壳与所述第1轮架之间；及第2主轴承，配置在所述外壳与所述第2轮架之间，所述偏心摆动型减速装置的特征在于，

所述第1主轴承由可承受径向荷载、轴向荷载及力矩的轴承构成，

所述第2主轴承由可承受径向荷载且承受力矩的能力低于所述第1主轴承的轴承构成。

2.根据权利要求1所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，

所述第1主轴承为交叉滚子轴承，所述第2主轴承为球轴承。

3.根据权利要求1或2所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，

所述第2主轴承的外圈及内圈中的至少一个间隙配合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，

所述第2主轴承的内部间隙大于所述第1主轴承的内部间隙。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，

在所述第1主轴承的内圈上设置有内螺纹，该内螺纹与所述第1轮架的外螺纹螺合。

6.根据权利要求5所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，

所述第1主轴承的所述内圈具有与所述第1轮架锁扣嵌合的锁扣部。

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