CN112771286A - 动力传递装置 - Google Patents
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Abstract
减速装置(1)具备:多个辊(4);输入构件(第一构件10),其具有供多个辊(4)贯穿的多个第一凹槽(13);一对固定构件(第二构件5),它们设置于输入构件(10)的轴向两侧,且具有供多个辊(4)的轴向两端卡合的滚动体卡合槽(16);以及一对输出构件(第三构件31、32),它们分别设置在输入构件(10)和一对固定构件(5)的轴向之间,且具有供多个辊(4)贯穿的多个第二凹槽(17)。多个第一凹槽(13)沿着圆形成,该圆具有相对于旋转中心(X)偏心的曲率中心。滚动体卡合槽(16)沿着波状曲线形成,该波状曲线相对于在旋转中心(X)上具有曲率中心的节圆交替地交叉。
Description
技术领域
本发明涉及将输入到输入旋转部的旋转以规定的变速比向同轴配置的输出旋转部传递的动力传递装置。
背景技术
例如在专利文献1中,如图9所示,示出了如下减速装置:将形成有滚珠卡合槽111的输入板110以及形成有滚珠卡合槽121的输出板120在轴向上相对配置,经由卡合于两滚珠卡合槽111、121的滚珠130而从输入板110向输出板120传递旋转转矩。
具体而言,该减速装置具备以绕共同的旋转中心X旋转自如的方式设置的输入板110及输出板120、夹设在输入板110和输出板120之间的多个滚珠130、以及固定于壳体160的保持器140。设置于输入板110的第一滚珠卡合槽111形成为圆形,设置于输出板120的第二滚珠卡合槽121形成为波形(参照图10)。输入板110经由偏心凸轮180而安装于输入轴170的外周,由此,圆形的第一滚珠卡合槽111的曲率中心O1相对于旋转中心X偏离偏心量a。当输入轴170旋转时,输入板110绕旋转中心X以振摆回转半径a公转,伴随于此,卡合于第一滚珠卡合槽111的滚珠130在设置于保持器140的凹槽141内沿半径方向往复运动。通过该滚珠130与波形的第二滚珠卡合槽121的接触力的旋转方向的分力,而使得输出板120旋转。
例如,伴随于输入轴170的旋转,当输入板110的中心线O1从图10所示的位置沿箭头方向公转时,位于比旋转中心X靠上方的位置的滚珠130(A)被按压于波形的第二滚珠卡合槽121的外径侧部分,位于比旋转中心X靠下方的位置的滚珠130(B)被按压于波形的第二滚珠卡合槽121的内径侧部分。此时,通过从滚珠130赋予给第二滚珠卡合槽121的接触力的旋转方向的分力F(参照箭头),使得输出板120旋转。这样,在上述减速装置中,在多个滚珠130中,不仅是比旋转中心X靠上侧的滚珠130(A),而且比旋转中心X靠下侧的滚珠130(B)也有助于转矩传递,因此能够实现负荷容量的增大、振动减轻。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-021602号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在上述减速装置中,如图11所示,由于滚珠130与各滚珠卡合槽111、121以相对于轴线方向倾斜的角度接触,因此输入板110及输出板120从滚珠130受到的接触力F3’、F4’(施加于滚珠130的接触力F3、F4的反作用力)具有径向方向分量F3a’、F4a’以及轴线方向分量F3b’、F4b’。因此,对于支承输入板110的轴承151、152以及支承输出板120的轴承153、154而言,需要使用能够承受径向和轴线方向这两个方向的载荷的轴承。作为这样的轴承,一般是深沟球轴承、角接触球轴承,但对于这些轴承而言,与它们在径向方向上的允许程度相比,它们在轴线方向上的允许程度小,因此若想要将它们选定为能够经受径向和轴线方向这两个方向的载荷的轴承,则轴承尺寸变大,结果导致减速装置整体的尺寸变大。
根据以上情况,本发明的目的在于在经由滚动体沿轴向传递旋转转矩的动力传递装置中,实现装置整体的小型化。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,本发明提供一种动力传递装置,该动力传递装置将输入到输入旋转部的旋转以规定的变速比向同轴配置的输出旋转部传递,其中,所述动力传递装置具备:多个辊;第一构件,其具有供所述多个辊贯穿的多个第一凹槽;一对第二构件,它们设置于所述第一构件的轴向两侧,且分别具有供所述多个辊卡合的滚动体卡合槽;以及一对第三构件,它们分别设置在所述第一构件和所述一对第二构件的轴向之间,且具有供所述多个辊贯穿的多个第二凹槽,所述多个第一凹槽沿着具有相对于所述输入旋转部及所述输出旋转部的旋转中心偏心的曲率中心的圆而形成,所述滚动体卡合槽沿着相对于在所述旋转中心上具有曲率中心的节圆交替地交叉的波状曲线形成,所述第一构件、所述一对第二构件以及所述一对第三构件中的任意构件设置于所述输入旋转部,所述第一构件、所述一对第二构件以及所述一对第三构件中的其他任意构件设置于所述输出旋转部。
这样,在本发明中,作为传递转矩的滚动体,不是使用滚珠,而是使用具有筒状的外周面的辊(例如圆筒滚子)。在该情况下,在辊与各构件之间几乎不产生轴线方向的载荷,因此对从辊受到接触力的输入构件及输出构件进行支承的轴承是仅对径向载荷进行支承的轴承足矣。这样,将施加于轴承的载荷限定于径向方向,从而能够维持耐久力并使轴承小型化,并且能够降低轴承内部中的转矩损失。
然而,在如上述那样使用辊作为传递转矩的滚动体的情况下,由于各构件与辊的外周面的轴向多处接触而施加不同方向的接触力,因此有可能对辊施加力矩而使辊倾倒(中心线相对于轴向倾斜)。因此,在本发明中,以第一构件为中心,并在第一构件的轴向两侧将一对第三构件及一对第二构件在轴向上对称地配置,并将各辊贯穿于第一构件的第一凹槽以及一对第三构件的第二凹槽,并且使各辊的轴向两端卡合于一对第二构件的滚动体卡合槽。由此,从第一凹槽、第二凹槽以及滚动体卡合槽赋予给辊的接触力成为轴向对称,因此施加于辊的力矩被抵消,而能够避免辊的倾倒并顺畅地传递转矩。
在上述动力传递装置中,可以例如第一构件设置于输入旋转部,一对第三构件设置于输出旋转部,一对第二构件作为固定构件。这样,通过将第二构件作为固定构件,而能够由固定构件对在辊与第二滚动体卡合槽之间产生的接触力进行维持,从而不需要用于对该接触力进行维持的大型轴承。另外,通过将第三构件设置于输出旋转部,而在辊与输出旋转部的第二凹槽之间仅产生周向(旋转方向)的接触力,因此减轻对支承第三构件的轴承施加的负荷而能够缩小轴承尺寸,并且能够降低轴承内部中的转矩损失。
在该情况下,若设置于输出旋转部的一对第三构件能够一体地旋转,则能够将从设置于输入旋转部的第一构件经由辊而向轴向两侧分开传递的动力再次合成并输出。另外,通过使一对第三构件一体化,而将设置于各第三构件的第二凹槽的相对位置(相位)固定,因此通过使辊贯穿于这些第二凹槽,而能够可靠地防止辊的倾倒。
在上述动力传递装置中,优选在辊的外周面与第一构件的第一凹槽、一对第三构件的第二凹槽以及一对第二构件的滚动体卡合槽这三个要素中的至少一个要素接触的接触部设置摩擦降低构件(例如,滚针轴承或滑动轴承)。这样,通过使辊与各要素经由摩擦降低构件而接触,从而与使辊与各要素直接接触的情况相比能够大幅降低接触部的摩擦损失,因此能够进一步提高转矩的传递效率。
发明效果
如上所述,通过使用辊作为沿轴向传递旋转转矩的滚动体,而能够使支承输入旋转部及输出旋转部的轴承小型化而使装置整体小型化,并且能够降低轴承内部中的转矩损失而提高转矩传递效率。另外,通过在第一构件的轴向两侧将一对第二构件及一对第三构件配置成轴向对称,而能够防止辊的倾倒,并有效地传递转矩。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的减速装置的剖视图。
图2是输入构件(第一构件)的主视图。
图3是固定构件(第二构件)的主视图。
图4是输出构件(第三构件)的主视图。
图5是图4的V部的放大图。
图6是示意性地示出输入构件、输出构件、固定构件及辊的分解立体图。
图7是示出施加于辊的接触力的主视图。
图8是图1的减速装置的放大图。
图9是以往的减速装置的剖视图。
图10是图9的减速装置的输出板及滚珠的主视图。
图11是图9的减速装置的放大图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的实施方式。
作为本发明的一实施方式的动力传递装置的减速装置1如图1所示,主要具备输入旋转部2、输出旋转部3、作为滚动体的辊4、固定构件5、以及收容这些构件的壳体6。在图示例中,壳体6包括设置于输入侧(图1中为左侧)的第一壳体构件6a、以及设置于输出侧(图1中为右侧)的第二壳体构件6b。两壳体构件6a、6b通过螺栓23等适当的机构来固定。输入旋转部2和输出旋转部3同轴配置,且具有共同的旋转中心X。固定构件5固定于壳体6。
输入旋转部2具有输入轴7、偏心凸轮部8、滚动轴承9及输入构件10。输入轴7相当于壳体6绕旋转中心X旋转自如。在本实施方式中,输入轴7被多个滚动轴承11支承为相对于壳体6旋转自如,该多个滚动轴承11装配在该输入轴7与输出旋转部3的内周面之间。在图示例中,在偏心凸轮部8的轴向两侧分别各设置有2个轴承11。在输入轴7的外周面与第一壳体构件6a的内周面之间设置有用于防止填充于壳体6内的润滑脂或油的泄漏的密封构件21。偏心凸轮部8设置于输入轴7的外周,且在图示例中与输入轴7一体设置。偏心凸轮部8的圆筒形外周面8a的中心线O1相对于旋转中心X向半径方向偏离偏心量a。输入构件10呈大致圆盘状,输入构件10的中心线与偏心凸轮部8的圆筒形外周面8a的中心线O1一致。在偏心凸轮部8的圆筒形外周面8a与输入构件10的内周面之间装配有滚动轴承9。由此,使输入构件10相对于偏心凸轮部8相对旋转自如。
固定构件5设置于输入构件10的轴向两侧。固定构件5呈环状,且在图示例中,两固定构件5由同一材料形成为同一形状。通过适当的机构将各固定构件5固定于壳体6。在图示例中,设置有限制固定构件5相对于壳体6的周向移动的限制构件24。限制构件24装配于在各壳体构件6a、6b的内周面以及各固定构件5的外周面设置的键槽,并通过与它们在周向上卡合,而限制固定构件5相对于壳体6的周向移动。
输入构件10和各固定构件5在轴向上以规定的间隔排列配置。在输入构件10形成有将输入构件10沿轴向贯通的多个第一凹槽13。在各固定构件5的轴向内侧(与输入构件10对置的一侧)的面形成有滚动体卡合槽16。即,在本实施方式中,将具有第一凹槽13的第一构件作为输入构件10设置于输入旋转部2,将具有滚动体卡合槽16的一对第二构件作为固定构件5。
在该减速装置1中,作为传递转矩的滚动体,使用具有筒状的外周面的辊4。在图示例中,作为辊4,使用具有圆筒状的外周面的圆筒滚子。辊4贯穿于输入构件10的第一凹槽13,而使得辊4的轴向两端与固定构件5的滚动体卡合槽16卡合。辊4一边绕自身的中心线自转一边在滚动体卡合槽16内滚行。
如图2所示,设置于输入构件10的多个第一凹槽13沿周向等间隔地配置。多个第一凹槽13的轨道中心线L1沿着以中心线O1为中心且半径为r的圆而形成。第一凹槽13的轨道中心线L1的曲率中心与偏心凸轮部8的圆筒形外周面8a及输入构件10的中心线O1一致。即,轨道中心线L1的曲率中心(即中心线O1)相对于输入旋转部2的旋转中心X偏离偏心量a。将各第一凹槽13的半径方向宽度设为与辊4的外径大致同等(稍大的尺寸),各第一凹槽13的周向长度比辊4的外径大。由此,各辊4在第一凹槽13内以能够沿周向(沿着轨道中心线L1的方向)移动的状态保持于规定的半径方向位置。在图示例中,形成于输入构件10的第一凹槽13设置有与辊4相同的数量。但是,第一凹槽13的数量不限于此,例如,也可以设为比辊4少的数量,而在1个第一凹槽13中贯穿多个辊4。需要说明的是,第一凹槽13的轨道中心线L1是指使辊4在第一凹槽13内移动时的辊4的中心线的轨迹。
如图3所示,形成于固定构件5的滚动体卡合槽16的轨道中心线L2由波状曲线形成,该波状曲线相对于在旋转中心X上具有曲率中心的基准节圆C而以一定的间距交替地交叉。即,滚动体卡合槽16沿着波状曲线而形成,该波状曲线与旋转中心X的距离R相对于基准节圆半径PCR增减变动。在本实施方式中,在构成轨道中心线L2的波状曲线设置有10个凸部,该凸部与旋转中心X的距离R比基准节圆半径PCR大,且在构成轨道中心线L2的波状曲线设置有10个凹部,该凹部与旋转中心X的距离R比基准节圆半径PCR小。形成于各固定构件5的滚动体卡合槽16具有相同的形状,且以凸部的相位与凹部的相位一致的方式配置。需要说明的是,滚动体卡合槽16的轨道中心线是指使辊4沿着滚动体卡合槽16移动时的辊4的中心线的轨迹。
滚动体卡合槽16具有与辊4嵌合的剖面形状,且在图示例中呈剖面矩形(参照图1)。滚动体卡合槽16的槽宽度设为与辊4的外径大致相同(稍大直径)。在滚动体卡合槽16的底面与辊4的端面之间形成有轴向间隙。通过使辊4的轴向端面与滚动体卡合槽16的任一底面抵接,从而限制辊4的进一步的轴向移动。
如图1所示,输出旋转部3具有设置于输入构件10的轴向一侧(图中左侧)的第一输出构件31、设置于输入构件10的轴向另一侧(图中右侧)的第二输出构件32、以及将第一输出构件31与第二输出构件32连结的连结构件33。第一输出构件31具有圆筒状的轴部31a、以及从轴部31a向外径侧延伸的圆盘部31b。第二输出构件32具有作为输出轴发挥功能的轴部32a、以及从轴部32a向外径侧延伸的圆盘部32b。第二输出构件32的轴部32a具有圆筒部32a1、以及将圆筒部32a1的开口部闭塞的盖部32a2。在盖部32a2设置有连结部,该连结部用于连结应传递减速后的旋转的其他构件。在图示例中,第一输出构件31的轴部31a和圆盘部31b一体成形,第二输出构件32的轴部32a和圆盘部32b一体成形。
输出旋转部3相对于壳体6绕旋转中心X旋转自如。在本实施方式中,由连结构件33将第一输出构件31的圆盘部31b的外径端与第二输出构件32的圆盘部32b的外径端连结,由此两输出构件31、32能够一体地旋转。输出旋转部3通过滚动轴承14和滚动轴承15被支承为相对于壳体6以一体的方式旋转自如,该滚动轴承14装配在第一输出构件31的轴部31a的外周面与轴向一侧的固定构件5的内周面之间,该滚动轴承15装配在第二输出构件32的轴部32a的外周面与轴向另一侧的固定构件5的内周面之间。在第二输出构件32的轴部32a的外周面与第二壳体构件6b的内周面之间设置有用于防止填充于壳体6内的润滑脂或油的泄漏的密封构件22。
第一输出构件31的圆盘部31b以及第二输出构件32的圆盘部32b分别设置在输入构件10和固定构件5的轴向之间。在两输出构件31、32的圆盘部31b、32b形成有将它们沿轴向贯通的多个第二凹槽17。即,在本实施方式中,具有第二凹槽17的一对第三构件作为输出构件31、32设置于输出旋转部3。如图4所示,第二凹槽17是以旋转中心X为中心沿径向辐射状地延伸的长孔。第二凹槽17在同一圆周上沿周向等间隔地形成。设置于两输出构件31、32的第二凹槽17在与轴向正交的面内设置于相同的位置(即,相同的半径方向位置及相位)。形成于各输出构件31、32的第二凹槽17的个数(即,辊4的个数)为11个、即比轨道中心线L2的波状曲线的凸部或凹部的个数(10个)多1个。
如图5所示,辊4能够在各第二凹槽17内相对于基准节圆C沿半径方向在规定量m的范围内移动。在本实施方式中,在各第二凹槽17的周壁形成有在周向上对置的一对平行的平坦面17a,该平坦面17a的周向间隔设为与辊4的外径大致同等(稍大直径)。由此,各辊4在第二凹槽17内以能够沿半径方向移动的状态保持于规定的周向位置。
如图6所示,输入旋转部2的输入构件10和输出旋转部3的两输出构件31、32具有共同的旋转中心X,在该旋转中心X上配置有两固定构件5的轴心。输入构件10的中心轴O1(即,第一凹槽13的轨道中心线L1的曲率中心)相对于旋转中心X偏离偏心量a。辊4贯穿于输入构件10的第一凹槽13、以及各输出构件31、32的各第二凹槽17而成为向轴向两侧突出的状态,该突出部分(轴向两端)与各固定构件5的滚动体卡合槽16卡合(参照图1)。需要说明的是,在图6中示意性地示出各构件。
在本实施方式的减速装置1中,由于滚动体卡合槽16的轨道中心线L2的凸部的个数为10个(凹部的个数也同样为10个)且辊4的个数为11个,因此通过下式求出的减速比i为1/11。
减速比i=(辊个数-凸部的个数)/辊的个数
需要说明的是,在凸部的个数设为辊的个数±1且减速比i设为负值的情况下,表示输出旋转部3的旋转方向相当于输入旋转部2的旋转方向相反。
滚动体卡合槽16的轨道中心线L2的形状设定为从输入旋转部2减速到输出旋转部3的旋转运动以同步旋转传递。具体而言,在将减速装置1的减速比设为i时,设定滚动体卡合槽16的形状,以使得在输入轴7的旋转角为θ、输出旋转部3为旋转角iθ的状态下,卡合于第一凹槽13的辊4与滚动体卡合槽16卡合而传递转矩。详细而言,设定滚动体卡合槽16的形状,以使得输入旋转部2及输出旋转部3的旋转中心X与滚动体卡合槽16的轨道中心线L2之间的距离R满足下式(1)。
R=a·cos(ψ/i)+√{r2-(a·sin(ψ/i))2}···(1)
但是,
R:旋转中心X与滚动体卡合槽16的轨道中心线L2之间的距离
a:第一凹槽13的轨道中心线L1的中心O1相对于旋转中心X的偏心量
i:减速比
ψ:输出旋转部3的旋转角
r:第一凹槽13的轨道中心线L1的半径
对于输入构件10、两输出构件31、32以及两固定构件5中的、至少与辊4接触的第一凹槽13的周壁、第二凹槽17的周壁以及滚动体卡合槽16的侧壁而言,为了降低由与辊4的表面硬度差引起的磨损,而优选赋予它们与辊4的表面相同程度的表面硬度。例如,优选将第一凹槽13的侧壁、第二凹槽17的周壁以及滚动体卡合槽16的侧壁的表面硬度设在HRC50~60的范围内。具体而言,使用S45C、S50C等机械结构用碳钢、SCM415、SCM420等机械结构用合金钢来形成输入构件10、输出构件31、32以及固定构件5,并通过对它们进行整体热处理或渗碳热处理而能够得到上述表面硬度。或者,使用SUJ2等轴承钢来形成上述各构件,并通过对它们进行整体热处理或高频热处理,也能够得到上述表面硬度。
接下来,对本实施方式的减速装置1的动作进行概括来说明。当使图1所示的输入旋转部2的输入轴7旋转时,输入构件10以旋转中心X为中心按振摆回转半径a进行公转运动。此时,输入构件10由于相对于设置于输入轴7的偏心凸轮部8旋转自如,因此几乎不进行自转运动。由此,降低第一凹槽13与辊4之间的相对摩擦量,并提高旋转转矩的传递效率。
当输入构件10进行公转运动时,与圆形的第一凹槽13卡合的各辊4沿着形成于固定构件5的滚动体卡合槽16移动。详细而言,当输入构件10的中心线O1从图4所示的位置沿箭头方向公转时,如图7所示,通过各辊4与形成于输入构件10的第一凹槽13卡合,而对各辊4作用有大致向上的接触力F1。该辊4的轴向两端与滚动体卡合槽16卡合,而对滚动体卡合槽16作用有与辊4的接触力F2’,同时对辊4作用有由于与滚动体卡合槽16的接触而产生的接触力F2。通过该接触力F2的周向分量F2a,使得辊4沿着滚动体卡合槽16在周向上移动。该辊4在周向上与输出旋转部3的第二凹槽17卡合,由此产生的接触力F3’作为使输出旋转部3向与输入轴7相同的方向旋转的力而发挥作用(参照图4)。
使输出旋转部3旋转的力(即,从辊4作用于各输出构件31、32的第二凹槽17的接触力F3’≈辊4从滚动体卡合槽16受到的接触力F2的周向分量F2a)由于根据辊4与波形的滚动体卡合槽16的接触状态而变化,因此根据各个辊4的位置而大小不同(参照图4)。由于辊4以输入旋转部2及输出旋转部3的旋转中心X为中心而配置,因此使输出旋转部3旋转的力以旋转中心X为中心而分布。具体而言,对于图中上下两端的与波形的滚动体卡合槽16中的、凸部的顶部和凹部的顶部这两者的中央附近(相对于以旋转中心X为中心的节圆,倾斜角度大的部位)接触的辊4而言,使输出旋转部3旋转的力大,对于图中左右两端的与波形的滚动体卡合槽16的、凸部的顶部或凹部的顶部这两者附近(相对于以旋转中心X为中心的节圆,倾斜角度小的部位)接触的辊4而言,使输出旋转部3旋转的力小。
如上所述,通过使用辊4作为传递转矩的滚动体,从而如图8所示,在辊4与各构件(输入构件10、输出构件31、32以及固定构件5)之间几乎不产生轴线方向的载荷。特别是,若像本实施方式那样使用圆筒滚子作为滚动体,则辊4与各构件之间的轴线方向的载荷为0。由此,仅在径向方向上对支承输入构件10的轴承9、11、支承输出构件31、32的轴承14、15施加的载荷,与施加径向和轴线方向这两个方向的载荷的情况相比,能够使轴承小型化,进而能够使减速装置1整体小型化。另外,通过将施加于上述轴承的载荷限定于径向方向,而使得这些轴承的内部中的转矩损失变小,因此提高旋转转矩的传递效率。
另外,在上述减速装置1中,以输入构件10为中心而将一对固定构件5及一对输出构件31、32配置成轴向对称,并使各辊4贯穿于输入构件10的第一凹槽13以及输出构件31、32的第二凹槽17,并且使各辊4的轴向两端卡合于两固定构件5的滚动体卡合槽16。在转矩传递时,在辊4的轴向中央作用有与输入构件10的第一凹槽13之间的接触力F1,在辊4的轴向两侧作用有与两输出构件31、32的第二凹槽17之间的接触力F3(参照图7)、以及与两固定构件5的滚动体卡合槽16之间的接触力F2。这样,通过对辊4以轴向对称的方式作用与各构件之间的接触力F1、F2、F3,从而施加于辊4的力矩被抵消,因此能够防止辊4的倾倒而顺畅地传递转矩。特别是,在本实施方式中,使各辊4贯穿于通过连结构件33而一体化的一对输出构件31、32的第二凹槽17,由此通过配置在相同相位的第二凹槽17将各辊4的轴向两处始终保持于相同的周向位置,因此能够可靠地防止辊4的周向的倾倒。
在上述减速装置1中,若在辊4与第一凹槽13、滚动体卡合槽16以及第二凹槽17这三个要素中的至少一个要素接触的接触部设置滚针轴承、滑动轴承(例如烧结含油轴承)等摩擦降低构件,则上述接触部中的摩擦损失大幅降低,转矩的传递效率提高。特别是,若在辊4与上述三个要素中的两个要素接触的接触部设置摩擦降低构件,则与剩余的一个要素的接触成为滚动接触,因此转矩的传递效率的提高效果得以提高。在本实施方式中,如图8所示,在辊4的外周面中的、与第一凹槽13接触的轴向区域以及与各第二凹槽17接触的轴向区域分别设置有摩擦降低构件30。需要说明的是,设置摩擦降低构件30的部位不限定于上述,也可以在辊4与上述三个要素全部接触的接触部设置摩擦降低构件30。另外,若不特别需要摩擦降低构件,则也可以使辊4与上述三个要素全部直接接触。
在上述减速装置1中,从辊4作用于滚动体卡合槽16的接触力F2’被固定于壳体6的固定构件5维持,因此不需要维持该接触力F2’的大型轴承。另外,辊4一边在半径方向上往复运动一边在旋转方向上与第二凹槽17卡合,由此从辊4向输出旋转部3仅施加旋转方向的接触力F3’。这样,通过将接触力F3’的方向限定于旋转方向,从而使支承输出旋转部3的轴承14、15小型化而实现减速装置1的小型化,并且降低轴承内部中的转矩损失,且提高减速装置1的转矩传递效率。
如上所述,在转矩传递时,对在各输出构件31、32的圆盘部31b、32b中的第二凹槽17之间设置的柱部施加由于与辊4的接触而产生的周向的接触力F3’(参照图7)。因此,在圆盘部31b、32b的第二凹槽17之间设置的柱部可能会由于从辊4受到的接触力F3’而损伤。特别是,若为了增大减速比而增加第二凹槽17的数量(即辊4的数量)时,第二凹槽17之间的柱部的周向宽度变细,因此由于与辊4的接触力F3’而使柱部损伤的可能性增加。
关于这一点,在本实施方式中,如图4所示,不仅对比旋转中心X靠上侧的辊4作用与第二凹槽17之间的接触力F3’,而且对比旋转中心X靠下侧的辊4也作用与第二凹槽17之间的接触力F3’,而有助于转矩传递。因此,与例如仅由比旋转中心X靠上侧的辊4进行转矩传递的情况相比,从各辊4施加于圆盘部31b、32b的接触力F3’被分散,因此施加于圆盘部31b、32b的各柱部的载荷被减轻。特别是,在本实施方式中,通过在输入构件10的两侧设置一对输出构件31、32,从而辊4与输出构件31、32的接触点增加,因此能够进一步减轻各接触点处的载荷。而且,在本实施方式中,如上所述,通过圆盘部31b、32b的材料选择、热处理,而能够将第二凹槽17的周壁的表面硬度提高到HRC50以上。根据以上内容,能够提高各输出构件31、32的第二凹槽17之间的柱部的耐久性,或者能够在维持柱部的耐久性的同时提高负荷容量。
这样,输入到输入旋转部2的输入轴7的旋转经由辊4向输出旋转部3传递。此时,通过设计滚动体卡合槽16的轨道中心线L2,以使得输入旋转部2及输出旋转部3的旋转中心X与滚动体卡合槽16的轨道中心线L2之间的距离R满足上述式(1),从而输出旋转部3相对于输入轴7以减速的转速始终同步地旋转。
本发明的实施方式不限于上述。以下,说明本发明的其他实施方式,但对于与上述实施方式相同的点省略说明。
在上述实施方式中,使输入构件10相对于输入轴7旋转自如,但也可以是使输入构件10与输入轴7一体地旋转的结构。另外,在上述实施方式中,例示了将输入轴7和偏心凸轮部8一体形成的结构,但不限于此,也可以将输入轴7和偏心凸轮部8分体形成,并将偏心凸轮部8固定于输入轴7的外周面。
另外,在上述实施方式中,使第一输出构件31的轴部31a及圆盘部31b、第二输出构件32的轴部32a及圆盘部32b分别一体形成,但这些构件也可以分体形成。另外,若用同一材料将第一输出构件31和第二输出构件32形成为同一形状,则能够降低它们的制作成本。
另外,在上述实施方式中,示出了将第一输出构件31与第二输出构件32通过连结构件33连结的情况,但不限于此,例如,也可以使两输出构件31、32一体形成,或者通过焊接使它们一体化。另外,两输出构件31、32不一定需要连结,也可以使它们能够分别独立地旋转。
另外,在上述实施方式中,例示了将本发明应用于减速比i的大小为1/11的减速装置1的情况,但不限于此,本发明能够适当地应用于例如具有1/5~1/50的范围内的任意大小的减速比的减速装置。在该情况下,只要与减速比i相应地,适当设定滚动体卡合槽的轨道中心线的波状曲线的凸部/凹部的数量、固定构件的凹槽及辊的数量即可。
另外,在上述实施方式中,示出了将具有第一凹槽13的第一构件设为输入构件10、将具有波形的滚动体卡合槽16的第二构件设为固定构件5、且将具有第二凹槽17的第三构件设为输出构件31、32的情况,但不限于此,通过根据使用者的要求规格、使用环境等将第一构件、第二构件以及第三构件分别适当地分配给输入旋转部、固定构件以及输出旋转部,而能够任意地变更动力传递方式。
附图标记说明:
1 减速装置(动力传递装置)
2 输入旋转部
3 输出旋转部
4 辊
5 固定构件(第二构件)
6 壳体
7 输入轴
8 偏心凸轮部
10 输入构件(第一构件)
13 第一凹槽
16 滚动体卡合槽
17 第二凹槽
30 摩擦降低构件
31、32 输出构件(第三构件)
33 连结构件
F1、F1’ 辊与第一滚动体卡合槽的接触力
F2、F2’ 辊与第二滚动体卡合槽的接触力
F3、F3’ 辊与凹槽的接触力
L1 第一滚动体卡合槽的轨道中心线
L2 第二滚动体卡合槽的轨道中心线
O1 第一滚动体卡合槽的轨道中心线的曲率中心(输入构件的中心线)
X 输入旋转部及输出旋转部的旋转中心。
Claims (4)
1.一种动力传递装置,其将输入到输入旋转部的旋转以规定的变速比向同轴配置的输出旋转部传递,其中,
所述动力传递装置具备:多个辊;第一构件,其具有供所述多个辊贯穿的多个第一凹槽;一对第二构件,它们设置于所述第一构件的轴向两侧,且分别具有供所述多个辊卡合的滚动体卡合槽;以及一对第三构件,它们分别设置在所述第一构件和所述一对第二构件的轴向之间,且具有供所述多个辊贯穿的多个第二凹槽,
所述多个第一凹槽沿着具有相对于所述输入旋转部及所述输出旋转部的旋转中心偏心的曲率中心的圆而形成,所述滚动体卡合槽沿着相对于在所述旋转中心上具有曲率中心的节圆交替地交叉的波状曲线形成,
所述第一构件、所述一对第二构件以及所述一对第三构件中的任意构件设置于所述输入旋转部,所述第一构件、所述一对第二构件以及所述一对第三构件中的其他任意构件设置于所述输出旋转部。
2.根据权利要求1所述的动力传递装置,其中,
所述第一构件设置于所述输入旋转部,所述一对第三构件设置于所述输出旋转部,所述一对第二构件作为固定构件。
3.根据权利要求2所述的动力传递装置,其中,
所述一对第三构件能够一体地旋转。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的动力传递装置,其中,
在所述辊的外周面与所述第一构件的第一凹槽、所述一对第三构件的第二凹槽、以及所述一对第二构件的滚动体卡合槽这三个要素中的至少一个要素接触的接触部设置摩擦降低构件。
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