CN115560047A - 差动型行星减速器和机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供差动型行星减速器和机器人。差动型行星减速器具有输入部件、减速机构、壳体以及输出部件。减速机构具有太阳齿轮、行星齿轮、固定内齿齿轮、旋转内齿齿轮以及轮架。轮架将行星齿轮支承为能够一边自转一边公转的状态。输出部件具有沿轴向延伸的凸部。第1内侧轴承介于输入部件与轮架之间。第2轴承介于输出部件的凸部与轮架之间。这样，利用设置于输出部件的凸部来支承轮架。由此，能够使轮架的姿势稳定。

Description

差动型行星减速器和机器人

技术领域

本发明涉及差动型行星减速器和机器人。

背景技术

以往，已知将电动机的旋转运动减速并输出的减速器。例如，在日本实开昭47-33473号公报中记载了现有的减速器。日本实开昭47-33473号公报的减速器在太阳齿轮(13)的周围具有三个行星齿轮(8)。三个行星齿轮(8)被行星齿轮框(6)支承。各行星齿轮(8)具有直径不同的两个齿轮部(9、10)。小径的齿轮部(9)与不动内齿轮(2)啮合。大径的齿轮部(10)与可动内齿轮(4)啮合。当太阳齿轮(13)旋转时，行星齿轮(8)与行星齿轮框(6)一起一边公转一边自转。

专利文献1：日本实开昭47-33473号公报

日本实开昭47-33473号公报所记载的减速器那样的、所谓的差动型行星减速器能够得到较高的减速比。然而，差动型行星减速器的齿轮的啮合较复杂。另外，在差动型行星减速器中，支承多个行星齿轮的轮架(行星齿轮框)不被输入部件和输出部件中的任一个支承。因此，难以将轮架维持在稳定的姿势。另外，在制造差动型行星减速器时，包含轮架在内的各部件的组装较为困难。

发明内容

本发明的目的在于提供在差动型行星减速器中能够以稳定的姿势支承轮架的构造。

本申请的第1发明为差动型行星减速器，其具有：输入部件，其以中心轴线为中心以第1转速进行旋转；减速机构，其将所述输入部件的旋转运动转换为比所述第1转速低的第2转速的旋转运动；壳体，其收纳所述减速机构；以及输出部件，其以所述中心轴线为中心以所述第2转速进行旋转，所述减速机构具有：太阳齿轮，其与所述输入部件一起以所述中心轴线为中心以所述第1转速进行旋转；行星齿轮，其具有一边与所述太阳齿轮啮合一边以与所述中心轴线平行的行星轴线为中心进行自转的第1齿轮以及与所述第1齿轮一起以所述行星轴线为中心进行自转的第2齿轮；圆环状的固定内齿齿轮，其固定于所述壳体，与所述第1齿轮啮合；圆环状的旋转内齿齿轮，其固定于所述输出部件，与所述第2齿轮啮合；以及轮架，其将所述行星齿轮支承为能够一边以所述行星轴线为中心进行自转一边以所述中心轴线为中心进行公转的状态，所述壳体具有：壳体基座部，其位于比所述减速机构靠轴向一侧的位置；以及圆筒状的壳体壁部，其从所述壳体基座部的外周部向轴向另一侧延伸，所述输出部件具有：输出基座部，其位于比所述减速机构靠轴向另一侧的位置；圆筒状的输出壁部，其从所述输出基座部的外周部向轴向一侧延伸；以及凸部，其从所述输出基座部的中央向轴向一侧延伸，该差动型行星减速器还具有：输入侧轴承，其介于所述壳体基座部的内周面与所述输入部件之间；外侧轴承，其介于所述壳体壁部与所述输出壁部之间；第1内侧轴承，其介于所述输入部件与所述轮架之间；以及第2内侧轴承，其介于所述凸部与所述轮架之间。

本申请的第2发明为差动型行星减速器，其具有：输入部件，其具有能够以中心轴线为中心进行旋转的太阳齿轮；行星齿轮，其与所述太阳齿轮啮合，能够以与所述中心轴线平行的行星轴线为中心进行旋转；轮架，其将所述行星齿轮支承为能够以所述行星轴线为中心进行旋转；壳体，其至少一部分配置于比所述行星齿轮靠轴向一侧的位置，该壳体收纳所述行星齿轮的至少一部分；以及输出部件，其至少一部分配置于比所述轮架靠轴向另一侧的位置，该输出部件与所述行星齿轮连接并能够与所述壳体相对旋转，所述输出部件具有：输出基座部，其配置于比所述轮架靠轴向另一侧的位置，沿与所述中心轴线大致垂直的方向扩展；以及凸部，其从所述输出基座部向轴向一侧突出，所述凸部经由内侧轴承来支承所述轮架。

根据本申请的第1发明和第2发明，利用设置于输出部件的凸部来支承轮架。由此，能够使轮架的姿势稳定。

由以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是差动型行星减速器的纵剖视图。

图2是减速机构的横剖视图。

图3是示出制造差动型行星减速器时的情形的图。

图4是第1变形例的差动型行星减速器的纵剖视图。

图5是第2变形例的差动型行星减速器的纵剖视图。

图6是机器人的概要图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的例示性的实施方式进行说明。另外，在本申请中，将与差动型行星减速器的中心轴线平行的方向称为“轴向”，将与中心轴线垂直的方向称为“径向”，将沿着以中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。但是，上述“平行的方向”也包括大致平行的方向。另外，上述“垂直的方向”也包括大致垂直的方向。

另外，在本申请中，“转速”表示每单位时间的旋转数、即旋转的速度。

＜1.差动型行星减速器的结构＞

图1是本发明的一个实施方式的差动型行星减速器1的纵剖视图。该差动型行星减速器1是将输入到输入部件10的第1转速的旋转运动减速为比第1转速低的第2转速的旋转运动并输出的装置。差动型行星减速器1例如与电动机一起组装在机器人的关节上来使用。但是，差动型行星减速器1也可以用于辅助套装、无人搬运台车等其他装置。

如图1所示，本实施方式的差动型行星减速器1具有输入部件10、减速机构20、壳体30、输出部件40、一对输入侧轴承51、第1外侧轴承521、第2外侧轴承522、第1内侧轴承53以及第2内侧轴承54。

输入部件10是以中心轴线91为中心而以减速前的第1转速进行旋转的部件。本实施方式的输入部件10是沿轴向延伸的柱状的输入轴。输入部件10经由齿轮、传送带、接轴器等动力传递机构与电动机的输出轴连接。当驱动电动机时，利用从电动机提供的驱动力，使输入部件10以中心轴线91为中心而以第1转速进行旋转。

减速机构20是将输入部件10的旋转运动转换为比第1转速低的第2转速的旋转运动并向输出部件40传递的机构。图2是从图1的A-A位置观察的减速机构20的横剖视图。在图2中，为了避免附图的繁杂化，省略了表示剖面的剖面线和各齿轮的齿的图示。

如图1和图2所示，减速机构20具有太阳齿轮21、多个行星齿轮22、固定内齿齿轮23、旋转内齿齿轮24以及轮架25。

太阳齿轮21是与输入部件10一起以中心轴线91为中心而以第1转速进行旋转的齿轮。太阳齿轮21在外周面具有多个太阳外齿211。多个太阳外齿211以中心轴线91为中心以一定的角度间距设置。各太阳外齿211在太阳齿轮21的外周面向径向外侧突出。

在本实施方式中，输入部件10和太阳齿轮21由一个部件形成。换句话说，输入部件10具有太阳齿轮21。但是，输入部件10和太阳齿轮21也可以是分体部件。在该情况下，只要太阳齿轮21以不能相对旋转的状态固定于输入部件10即可。

行星齿轮22是配置于太阳齿轮21的径向外侧的齿轮。如图2所示，在本实施方式中，三个行星齿轮22绕太阳齿轮21沿周向等间隔地配置。但是，减速机构20所具有的行星齿轮22的数量可以为1～2个，也可以为4个以上。

各行星齿轮22在中央具有贯通孔220。贯通孔220沿轴向贯穿行星齿轮22。在贯通孔220中插入有后述的轮架销254。另外，一对行星轴承225介于行星齿轮22的内周面与轮架销254之间。由此，行星齿轮22被支承为能够以与中心轴线91平行的行星轴线92为中心进行旋转。

如图1所示，行星齿轮22具有第1齿轮221和直径比第1齿轮221小的第2齿轮222。第1齿轮221位于比第2齿轮222靠轴向一侧的位置。在本实施方式中，第1齿轮221和第2齿轮222由一个部件形成。但是，第1齿轮221和第2齿轮222也可以是分体部件。在该情况下，只要第1齿轮221与第2齿轮222以不能相对旋转的状态固定即可。

第1齿轮221在外周面具有多个第1外齿223。多个第1外齿223以行星轴线92为中心以一定的角度间距设置。各第1外齿223在第1齿轮221的外周面向远离行星轴线92的方向突出。太阳齿轮21的太阳外齿211与第1齿轮221的第1外齿223相互啮合。第1齿轮221一边与太阳齿轮21啮合一边以行星轴线92为中心进行自转。

第2齿轮222与第1齿轮221一起以行星轴线92为中心进行自转。第2齿轮222的以行星轴线92为中心的直径小于第1齿轮221的以行星轴线92为中心的直径。第2齿轮222在外周面具有多个第2外齿224。多个第2外齿224以行星轴线92为中心以一定的角度间距设置。各第2外齿224在第2齿轮222的外周面向远离行星轴线92的方向突出。第1齿轮221所具有的第1外齿223的数量与第2齿轮222所具有的第2外齿224的数量是不同的。

固定内齿齿轮23是以中心轴线91为中心的圆环状的齿轮。固定内齿齿轮23位于多个行星齿轮22的第1齿轮221的径向外侧。固定内齿齿轮23与壳体30通过第1螺栓61而相互固定。因此，固定内齿齿轮23保持为相对于壳体30始终静止的状态。另外，固定内齿齿轮23和壳体30也可以由一个部件形成。

固定内齿齿轮23具有多个第1内齿231。多个第1内齿231以中心轴线91为中心以一定的角度间距设置。各第1内齿231在固定内齿齿轮23的内周面向径向内侧突出。上述第1齿轮221的第1外齿223与固定内齿齿轮23的第1内齿231啮合。

旋转内齿齿轮24是以中心轴线91为中心的圆环状的齿轮。旋转内齿齿轮24位于比固定内齿齿轮23靠轴向另一侧的位置。旋转内齿齿轮24的以中心轴线91为中心的内径小于固定内齿齿轮23的以中心轴线91为中心的内径。旋转内齿齿轮24位于多个行星齿轮22的第2齿轮222的径向外侧。旋转内齿齿轮24与输出部件40通过第2螺栓62而相互固定。另外，旋转内齿齿轮24和输出部件40也可以由一个部件形成。

旋转内齿齿轮24具有多个第2内齿241。多个第2内齿241以中心轴线91为中心以一定的角度间距设置。各第2内齿241在旋转内齿齿轮24的内周面向径向内侧突出。上述第2齿轮222的第2外齿224与旋转内齿齿轮24的第2内齿241啮合。固定内齿齿轮23所具有的第1内齿231的数量与旋转内齿齿轮24所具有的第2内齿241的数量是不同的。

轮架25是将多个行星齿轮22支承为能够一边以行星轴线92为中心进行自转一边以中心轴线91为中心进行公转的状态的单元。如图1和图2所示，轮架25具有笼型的轮架部件250和多个轮架销254。

轮架部件250具有第1圆板部251、第2圆板部252以及多个连接部253。第1圆板部251位于多个行星齿轮22的轴向一侧。第2圆板部252位于多个行星齿轮22的轴向另一侧。第1圆板部251和第2圆板部252分别沿与中心轴线91垂直的方向扩展。多个连接部253沿轴向连接第1圆板部251和第2圆板部252。行星齿轮22配置于第1圆板部251与第2圆板部252的轴向之间，并且配置于相邻的连接部253的周向之间。

轮架销254是沿着行星轴线92沿轴向延伸的圆柱状的部件。轮架销254的轴向一侧的端部固定于第1圆板部251。轮架销254的轴向另一侧的端部固定于第2圆板部252。多个轮架销254以中心轴线91为中心沿周向等间隔地配置。一对行星轴承225介于行星齿轮22的内周面与轮架销254之间。由此，行星齿轮22被支承为能够以行星轴线92为中心进行旋转。

另外，轮架25被后述的第1内侧轴承53和第2内侧轴承54支承为能够以中心轴线91为中心进行旋转。行星齿轮22能够一边以行星轴线92为中心进行自转一边与轮架25一起以中心轴线91为中心进行公转。

壳体30是在内部收纳减速机构20的大致杯状的部件。壳体30固定于搭载有差动型行星减速器1的装置的框体。壳体30具有大致平板状的壳体基座部31和圆筒状的壳体壁部32。壳体基座部31的至少一部分位于比减速机构20靠轴向一侧的位置。壳体基座部31沿与中心轴线91垂直的方向扩展。但是，上述“垂直的方向”也包括“大致垂直的方向”。壳体壁部32位于比减速机构20靠径向外侧的位置。壳体壁部32从壳体基座部31的外周部(径向外缘)朝向轴向另一侧延伸。

另外，壳体30也可以不一定在内部收纳减速机构20的整体。例如，也可以是，行星齿轮22的一部分配置于壳体30的内部，行星齿轮22的其他部分配置于壳体30的外部。

一对输入侧轴承51介于壳体基座部31与输入部件10之间的径向的间隙。输入侧轴承51例如使用球轴承。输入侧轴承51的内圈固定于输入部件10的外周面。输入侧轴承51的外圈固定于壳体基座部31的内周面。由此，输入部件10被支承为能够相对于壳体30旋转。另外，输入侧轴承51也可以是球轴承以外的轴承。

输出部件40是以中心轴线91为中心以减速后的第2转速进行旋转的部件。输出部件40固定于搭载有差动型行星减速器1的装置的、作为驱动对象的部件。输出部件40具有大致平板状的输出基座部41和圆筒状的输出壁部42。输出基座部41的至少一部分位于比减速机构20靠轴向另一侧的位置。输出基座部41沿与中心轴线91垂直的方向扩展。但是，上述“垂直的方向”也包括“大致垂直的方向”。输出壁部42位于比减速机构20靠径向外侧的位置。输出壁部42从输出基座部41的外周部(径向外缘)朝向轴向一侧延伸。

输出壁部42插入于壳体壁部32的径向内侧。即，输出壁部42位于壳体壁部32的径向内侧。这样，只要以在径向上重叠的方式配置壳体壁部32和输出壁部42，就能够使壳体30和输出部件40整体在轴向上小型化。因此，能够使差动型行星减速器1在轴向上薄型化。

第1外侧轴承521和第2外侧轴承522介于壳体壁部32的内周面与输出壁部42的外周面之间的径向的间隙。第2外侧轴承522位于比第1外侧轴承521靠轴向另一侧的位置。第1外侧轴承521和第2外侧轴承522例如使用球轴承。第1外侧轴承521的外圈和第2外侧轴承522的外圈固定于壳体壁部32的内周面。第1外侧轴承521的内圈和第2外侧轴承522的内圈固定于输出壁部42的外周面。壳体壁部32经由第1外侧轴承521和第2外侧轴承522将输出壁部42支承为能够旋转。由此，输出部件40被支承为能够相对于壳体30旋转。另外，第1外侧轴承521和第2外侧轴承522也可以是球轴承以外的轴承。

另外，输出部件40具有凸部43。凸部43从输出基座部41的中央(径向中心)朝向轴向一侧突出。输入部件10和凸部43沿着中心轴线91同轴地配置。输出壁部42位于比凸部43靠径向外侧的位置。

凸部43的轴向一侧的端部位于行星齿轮22的第2齿轮222的径向内侧。行星齿轮22的第2齿轮222的直径比第1齿轮221的直径小。因此，在第2齿轮222的径向内侧存在空间。凸部43的轴向一侧的端部配置在该空间中。这样，能够使行星齿轮22与输出部件40在轴向上接近。因此，能够进一步减小差动型行星减速器1的轴向的尺寸。

如图1所示，凸部43具有支承面431和圆锥部432。支承面431是沿轴向延伸的圆筒状的面。后述的第2内侧轴承54被支承面431支承。圆锥部432位于比支承面431靠轴向一侧的位置。圆锥部432的直径随着朝向轴向一侧而逐渐缩小。

第1内侧轴承53介于输入部件10与轮架部件250之间的径向的间隙。第1内侧轴承53位于比行星齿轮22靠轴向一侧的位置。第1内侧轴承53介于输入部件10的外周面与轮架部件250的第1圆板部251的内周面之间。

第1内侧轴承53例如使用球轴承。第1内侧轴承53的内圈固定于输入部件10的外周面。第1内侧轴承53的外圈固定于轮架部件250的第1圆板部251的内周面。输入部件10经由第1内侧轴承53来支承轮架部件250的第1圆板部251。由此，输入部件10和轮架25能够以中心轴线91为中心以互不相同的转速进行旋转。另外，第1内侧轴承53也可以是球轴承以外的轴承。

如图1所示，输入部件10具有输入侧凸缘部11。输入侧凸缘部11从输入部件10的外周面向径向外侧突出。输入侧凸缘部11在轴向上与第1内侧轴承53的内圈的轴向一侧的端面接触。由此，抑制了第1内侧轴承53相对于输入部件10向轴向一侧偏移。

另外，第1内侧轴承53的外圈具有第1凸缘部531。第1凸缘部531从第1内侧轴承53的外圈的外周面向径向外侧突出。第1凸缘部531在轴向上与轮架部件250的第1圆板部251的轴向一侧的面接触。由此，抑制了第1内侧轴承53相对于轮架25向轴向另一侧偏移。另外，抑制了轮架25相对于第1内侧轴承53向轴向一侧偏移。

另外，第1圆板部251和第1内侧轴承53位于与中心轴线91垂直的第1平面上。这样，只要以在径向上重叠的方式配置第1圆板部251和第1内侧轴承53，就能够减小第1圆板部251和第1内侧轴承53整体的轴向的尺寸。因此，能够使差动型行星减速器1在轴向上进一步薄型化。

第2内侧轴承54介于输出部件40的凸部43与轮架部件250之间的径向的间隙。第2内侧轴承54位于比行星齿轮22靠轴向另一侧的位置。第2内侧轴承54介于凸部43的支承面431与轮架部件250的第2圆板部252的内周面之间。

第2内侧轴承54例如使用球轴承。第2内侧轴承54的内圈固定于凸部43的支承面431。第2内侧轴承54的外圈固定于轮架部件250的第2圆板部252的内周面。凸部43经由第2内侧轴承54来支承轮架部件250的第2圆板部252。由此，输出部件40和轮架25能够以中心轴线91为中心以互不相同的转速进行旋转。另外，第2内侧轴承54也可以是球轴承以外的轴承。

如图1所示，输出部件40具有输出侧凸缘部44。输出侧凸缘部44从凸部43的支承面431向径向外侧突出。输出侧凸缘部44在轴向上与第2内侧轴承54的内圈的轴向另一侧的端面接触。由此，抑制了第2内侧轴承54相对于输出部件40向轴向另一侧偏移。

另外，第2内侧轴承54的外圈具有第2凸缘部541。第2凸缘部541从第2内侧轴承54的外圈的外周面向径向外侧突出。第2凸缘部541在轴向上与轮架部件250的第2圆板部252的轴向另一侧的面接触。由此，抑制了第2内侧轴承54相对于轮架25向轴向一侧偏移。另外，抑制了轮架25相对于第2内侧轴承54向轴向另一侧偏移。

另外，第2圆板部252和第2内侧轴承54位于与中心轴线91垂直的第2平面上。这样，只要以在径向上重叠的方式配置第2圆板部252和第2内侧轴承54，就能够减小第2圆板部252和第2内侧轴承54整体的轴向的尺寸。因此，能够使差动型行星减速器1在轴向上进一步薄型化。

在这样的差动型行星减速器1中，当输入部件10和太阳齿轮21以第1转速进行旋转时，行星齿轮22通过与太阳齿轮21的啮合而以行星轴线92为中心进行自转。另外，行星齿轮22由于与太阳齿轮21和固定内齿齿轮23啮合，因此一边以行星轴线92为中心进行自转，一边沿着固定内齿齿轮23绕太阳齿轮21沿周向公转。即，多个行星齿轮22一边以行星轴线92为中心进行自转，一边以中心轴线91为中心进行公转。此时，行星齿轮22以中心轴线91为中心的公转的转速为比第1转速低的中间转速。

另外，第1齿轮221所具有的第1外齿223的数量与固定内齿齿轮23所具有的第1内齿231的数量之比不同于第2齿轮222所具有的第2外齿224的数量与旋转内齿齿轮24所具有的第2内齿241的数量之比。因此，随着行星齿轮22的公转，旋转内齿齿轮24相对于固定内齿齿轮23以与齿数之差对应的转速进行旋转。该旋转内齿齿轮24的转速为比中间转速还要低的第2转速。其结果为，旋转内齿齿轮24和输出部件40以中心轴线91为中心以第2转速进行旋转。因此，能够从输出部件40输出减速后的第2转速的旋转运动。

如上所述，在该差动型行星减速器1中，输入部件10经由第1内侧轴承53来支承轮架25。另外，输出部件40的凸部43经由第2内侧轴承54来支承轮架25。即，由输入部件10和输出部件40这两个部件支承轮架25。由此，能够以稳定的姿势支承轮架25。而且，只要轮架25的姿势稳定，就能够使行星齿轮22的自转和公转的姿势也稳定。

尤其是，在本实施方式的差动型行星减速器1中，太阳齿轮21的以中心轴线91为中心的直径小于第2齿轮222的以行星轴线92为中心的直径。这样，只要减小太阳齿轮21的直径，就能够增大差动型行星减速器1的减速比。但是，如果减小太阳齿轮21的直径，则难以将轮架25稳定地支承于太阳齿轮21，轴向的薄型化也变得困难。然而，在本实施方式的构造中，由输入部件10和输出部件40这两个部件来支承轮架25。由此，能够更稳定地支承轮架25。

另外，在本实施方式中，第1外侧轴承521和第2外侧轴承522沿轴向隔开间隔地配置。由此，能够将输出部件40以稳定的姿势支承于壳体30。其结果为，也能够使被输出部件40支承的轮架25的姿势更加稳定。

＜2.差动型行星减速器的制造方法＞

图3是示出制造差动型行星减速器1时的情形的图。

如图3所示，在制造差动型行星减速器1时，首先将输入部件10和减速机构20中的旋转内齿齿轮24以外的部分组装于壳体30。由此，完成包含输入部件10、太阳齿轮21、多个行星齿轮22、固定内齿齿轮23、轮架25、壳体30、输入侧轴承51、第1内侧轴承53以及第2内侧轴承54的第1单元U1的准备。

另外，将旋转内齿齿轮24固定于输出部件40，并将第1外侧轴承521和第2外侧轴承522组装于输出部件40。由此，完成包含旋转内齿齿轮24、输出部件40、第1外侧轴承521以及第2外侧轴承522的第2单元U2的准备。

而且，如图3中的空心箭头所示那样，使第2单元U2从第1单元U1的轴向另一侧向轴向一侧接近。然后，将第2单元U2插入于壳体壁部32的内侧。由此，将第2单元U2组装于第1单元U1。之后，将挡圈34安装于设置于壳体壁部32的内周面的槽33。由此，防止了第2单元U2从第1单元U1脱落。

在将第2单元U2组装于第1单元U1时，输出部件40的凸部43插入于第2内侧轴承54的径向内侧。此时，由于凸部43的轴向一侧的端部为圆锥部432，因此能够容易地将凸部43插入于第2内侧轴承54的径向内侧。另外，通过使圆锥部432的外周面一边与第2内侧轴承54的内圈接触一边插入于第2内侧轴承54的内圈，能够以使凸部43的中心与中心轴线91一致的方式将第2单元U2相对于第1单元U1逐渐定位。详细而言，即使连结第1内侧轴承53的旋转轴线和第2内侧轴承54的旋转轴线的直线相对于中心轴线91倾斜，通过圆锥面432的引导，也能够将其修成为在同轴上。如图1所示，插入后的圆锥部432位于第2齿轮222的径向内侧。

另外，在图3的例子中，旋转内齿齿轮24属于第2单元U2。然而，旋转内齿齿轮24也可以属于第1单元U1。在该情况下，只要在将第2单元U2组装于第1单元U1之后，通过第2螺栓62将旋转内齿齿轮24固定于输出部件40即可。在该情况下，旋转内齿齿轮24的外周面插入于输出壁部42的内周面。通过在输出壁部42的内周面的轴向一侧设置直径朝向轴向另一侧缩小的锥形面421，输出壁部42相对于旋转内齿齿轮24的插入变得容易。

＜3.变形例＞

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。以下，针对各种变形例，以与上述实施方式的不同点为中心进行说明。另外，关于与上述实施方式相同的部分，省略重复说明。

＜3-1.第1变形例＞

图4是第1变形例的差动型行星减速器1的纵剖视图。图4的差动型行星减速器1例如组装在无人搬运台车的车轮上来使用。在图4的例子中，电动机70直接连结于差动型行星减速器1的轴向一侧。而且，电动机70的输出轴为差动型行星减速器1的输入部件10。这样，相较于使电动机70的输出轴与差动型行星减速器1的输入部件10为分体部件的情况，能够减少部件数量。另外，能够使电动机70和差动型行星减速器1整体在轴向上小型化。

另外，在图4的例子中，壳体壁部32插入于输出壁部42的径向内侧。即，壳体壁部32位于输出壁部42的径向内侧。第1外侧轴承521和第2外侧轴承522介于壳体壁部32的外周面与输出壁部42的内周面之间。在这样的配置中，通过以在径向上重叠的方式配置壳体壁部32和输出壁部42，也能够使壳体30和输出部件40整体在轴向上小型化。因此，能够使差动型行星减速器1在轴向上薄型化。

另外，图4的差动型行星减速器1还具有圆环状的轮胎80。轮胎80固定于输出壁部42的外周面。轮胎80例如是橡胶制的。这样，在轮胎80的径向内侧配置有减速机构20。由此，能够使用于使轮胎80旋转的机构在轴向上薄型化。另外，差动型行星减速器1也可以在输出壁部42与轮胎80之间还具有轮。

＜3-2.第2变形例＞

图5是第2变形例的差动型行星减速器1的纵剖视图。在图5的差动型行星减速器1中，输入部件10为联轴器。电动机的输出轴能够与作为输入部件10的联轴器直接连接。这样，与使其他部件介于电动机的输出轴与差动型行星减速器1的输入部件10之间的情况相比，能够使电动机和差动型行星减速器1整体在轴向上小型化。

在上述实施方式中，差动型行星减速器1具有第1外侧轴承521和第2外侧轴承522。与此相对，图5的差动型行星减速器1具有一个外侧轴承52。外侧轴承52介于壳体壁部32的内周面与输出壁部42的外周面之间的径向的间隙。

图5的外侧轴承52是交叉滚子轴承。交叉滚子轴承在外圈与内圈之间具有多个辊。多个辊以朝向交替改变的方式配置在设置于外圈的内周面的V字状的槽与设置于内圈的外周面的V字状的槽之间。这样的交叉滚子轴承即使不像球轴承那样成对使用，也能够通过一个轴承来得到所需的刚性。因此，能够在减少外侧轴承52的数量的同时，将输出部件40稳定地支承于壳体30。

图5的轮架25是将多个行星齿轮22支承为能够一边以行星轴线92为中心进行自转一边以中心轴线91为中心进行公转的状态的单元。轮架25具有轮架部件250和多个轮架销254。

轮架部件250具有第1圆板部251和第2圆板部252。本实施方式的轮架部件250不具有连接部253。第1圆板部251和第2圆板部252是分体部件。第1圆板部251位于多个行星齿轮22的轴向一侧。第2圆板部252位于多个行星齿轮22的轴向另一侧。第1圆板部251和第2圆板部252分别沿与中心轴线91垂直的方向扩展。行星齿轮22配置在第1圆板部251与第2圆板部252的轴向之间。

轮架销254是沿着行星轴线92在轴向上延伸的圆柱状的部件。轮架销254的轴向一侧的端部固定于第1圆板部251。多个轮架销254各自的轴向另一侧的外周部与第2圆板部252的外周部接触。多个轮架销254以中心轴线91为中心而沿周向等间隔地配置。一对行星轴承225介于行星齿轮22的内周面与轮架销254之间。由此，行星齿轮22被支承为能够以行星轴线92为中心进行旋转。

在图5的例子中，由轮架销254和第1圆板部251支承行星齿轮22，轮架25通过第1内侧轴承53而支承于输入部件10。但是，难以仅通过第1内侧轴承53将行星轴线92保持为与中心轴线91平行，因此通过第2圆板部252的外周面来阻止轮架销254的径向位移，由此行星轴线92能够稳定地旋转。

另外，在图5的例子中，轮架部件250的第1圆板部251具有第3凸缘部255。第3凸缘部255从第1圆板部251的内周面向径向内侧突出。第3凸缘部255在轴向上与第1内侧轴承53的外圈的轴向另一侧的端面接触。由此，抑制了第1内侧轴承53相对于轮架25向轴向另一侧偏移。另外，抑制了轮架25相对于第1内侧轴承53向轴向一侧偏移。

另外，在图5的例子中，轮架部件250的第2圆板部252具有第4凸缘部256。第4凸缘部256从第2圆板部252的内周面向径向内侧突出。第4凸缘部256在轴向上与第2内侧轴承54的外圈的轴向一侧的端面接触。由此，抑制了第2内侧轴承54相对于轮架25向轴向一侧偏移。另外，抑制了轮架25相对于第2内侧轴承54向轴向另一侧偏移。

另外，在图5的例子中，在位于轴向另一侧的行星轴承225的内圈的轴向另一侧端面与第2圆板部252的轴向一侧端面之间插入有挡圈或套环。由此，抑制了第1圆板部251与第2圆板部252相互接近，由此形成轮架25。因此，抑制了第2内侧轴承54相对于第1内侧轴承53向轴向一侧偏移。另外，抑制了第1内侧轴承53相对于第2内侧轴承54向轴向另一侧偏移。

＜3-3.其他＞

在上述实施方式中，输入部件10经由第1内侧轴承53来支承轮架25，并且输出部件40的凸部43经由第2内侧轴承54来支承轮架25。即，在上述实施方式中，利用输入部件10和输出部件40这两个部件来支承轮架25。然而，也可以是仅利用输入部件10和输出部件40中的输出部件40来支承轮架25。在该情况下，通过设置于输出部件40的凸部43来支承轮架25，由此也能够使轮架25的姿势稳定。

关于差动型行星减速器的细部的形状，也可以与本申请的各图所示的形状不同。另外，也可以在不产生矛盾的范围内对在上述实施方式或变形例中出现的各要素适当地进行取舍选择。

＜4.机器人＞

图6是具有差动型行星减速器1的机器人100的概要图。机器人100例如是在工业产品的生产线上进行部件的搬运、加工、组装等作业的、所谓的工业用机器人。如图6所示，机器人100具有基座框架101、臂102、差动型行星减速器1以及电动机70。差动型行星减速器1和电动机70组装在基座框架101与臂102之间的关节部上。由此，能够实现具有能够以稳定的姿势支承轮架25的差动型行星减速器1的机器人100。

基座框架101固定于差动型行星减速器1的壳体30和电动机70的外壳中的任意一方。电动机70的输出轴固定于差动型行星减速器1的输入部件10。臂102固定于差动型行星减速器1的输出部件40。当驱动电动机70时，输入部件10与电动机70的输出轴一起以第1转速进行旋转。而且，臂102与输出部件40一起以第2转速进行旋转。

本发明能够利用于差动型行星减速器和机器人。

Claims (22)

1.一种差动型行星减速器，其具有：

输入部件，其以中心轴线为中心以第1转速进行旋转；

减速机构，其将所述输入部件的旋转运动转换为比所述第1转速低的第2转速的旋转运动；

壳体，其收纳所述减速机构；以及

输出部件，其以所述中心轴线为中心以所述第2转速进行旋转，

所述减速机构具有：

太阳齿轮，其与所述输入部件一起以所述中心轴线为中心以所述第1转速进行旋转；

行星齿轮，其具有一边与所述太阳齿轮啮合一边以与所述中心轴线平行的行星轴线为中心进行自转的第1齿轮以及与所述第1齿轮一起以所述行星轴线为中心进行自转的第2齿轮；

圆环状的固定内齿齿轮，其固定于所述壳体，与所述第1齿轮啮合；

圆环状的旋转内齿齿轮，其固定于所述输出部件，与所述第2齿轮啮合；以及

轮架，其将所述行星齿轮支承为能够一边以所述行星轴线为中心进行自转一边以所述中心轴线为中心进行公转的状态，

所述壳体具有：

壳体基座部，其位于比所述减速机构靠轴向一侧的位置；以及

圆筒状的壳体壁部，其从所述壳体基座部的外周部向轴向另一侧延伸，

其特征在于，

所述输出部件具有：

输出基座部，其位于比所述减速机构靠轴向另一侧的位置；

圆筒状的输出壁部，其从所述输出基座部的外周部向轴向一侧延伸；以及

凸部，其从所述输出基座部的中央向轴向一侧延伸，

该差动型行星减速器还具有：

输入侧轴承，其介于所述壳体基座部的内周面与所述输入部件之间；

外侧轴承，其介于所述壳体壁部与所述输出壁部之间；

第1内侧轴承，其介于所述输入部件与所述轮架之间；以及

第2内侧轴承，其介于所述凸部与所述轮架之间。

2.根据权利要求1所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述第2齿轮的以所述行星轴线为中心的直径小于所述第1齿轮的以所述行星轴线为中心的直径，

所述太阳齿轮的以所述中心轴线为中心的直径比所述第2齿轮的以所述行星轴线为中心的直径还要小。

3.根据权利要求1或2所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述轮架具有：

第1圆板部，其位于所述行星齿轮的轴向一侧；以及

第2圆板部，其位于所述行星齿轮的轴向另一侧，

所述第1内侧轴承介于所述输入部件与所述第1圆板部之间，

所述第2内侧轴承介于所述凸部与所述第2圆板部之间。

4.根据权利要求3所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述第1圆板部和所述第1内侧轴承位于与所述中心轴线垂直的第1平面上，

所述第2圆板部和所述第2内侧轴承位于与所述中心轴线垂直的第2平面上。

5.根据权利要求3或4所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述第1圆板部和所述第2圆板部是分体部件，

所述轮架还具有轮架销，该轮架销沿着行星轴线在轴向上延伸，

所述轮架销的轴向一侧的端部固定于所述第1圆板部，

所述轮架销的轴向另一侧的外周部与所述第2圆板部的外周部接触。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述外侧轴承包含：

第1外侧轴承；以及

第2外侧轴承，其位于比所述第1外侧轴承靠轴向另一侧的位置。

7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述外侧轴承是交叉滚子轴承。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述输出壁部插入于所述壳体壁部的径向内侧，

所述外侧轴承介于所述壳体壁部的内周面与所述输出壁部的外周面之间。

9.根据权利要求1至7中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述壳体壁部插入于所述输出壁部的径向内侧，

所述外侧轴承介于所述壳体壁部的外周面与所述输出壁部的内周面之间。

10.根据权利要求9所述的差动型行星减速器，其特征在于，

该差动型行星减速器还具有轮胎，该轮胎固定于所述输出壁部的外周面。

11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述凸部具有：

圆筒状的支承面，其支承所述第2内侧轴承；以及

圆锥部，其位于比所述支承面靠轴向一侧的位置，直径随着朝向轴向一侧而缩小。

12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述凸部的轴向一侧的端部位于所述第2齿轮的径向内侧。

13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述输入部件具有输入侧凸缘部，该输入侧凸缘部在轴向上与所述第1内侧轴承的内圈接触，

所述输出部件具有输出侧凸缘部，该输出侧凸缘部在轴向上与所述第2内侧轴承的内圈接触。

14.根据权利要求1至13中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述第1内侧轴承的外圈具有第1凸缘部，该第1凸缘部在轴向上与所述轮架接触，

所述第2内侧轴承的外圈具有第2凸缘部，该第2凸缘部在轴向上与所述轮架接触。

15.根据权利要求1至13中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述轮架具有：

第3凸缘部，其在轴向上与所述第1内侧轴承的外圈接触；以及

第4凸缘部，其在轴向上与所述第2内侧轴承的外圈接触。

16.根据权利要求1至15中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述输入部件是电动机的输出轴。

17.根据权利要求1至15中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述输入部件是能够与电动机的输出轴连接的联轴器。

18.根据权利要求1至15中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述输入部件是输入轴。

19.根据权利要求1至18中的任意一项所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述输出壁部的内周面具有锥形面，该锥形面的直径随着从轴向一侧朝向轴向另一侧而缩小。

20.一种差动型行星减速器，其具有：

输入部件，其具有能够以中心轴线为中心进行旋转的太阳齿轮；

行星齿轮，其与所述太阳齿轮啮合，能够以与所述中心轴线平行的行星轴线为中心进行旋转；

轮架，其将所述行星齿轮支承为能够以所述行星轴线为中心进行旋转；

壳体，其至少一部分配置于比所述行星齿轮靠轴向一侧的位置，该壳体收纳所述行星齿轮的至少一部分；以及

输出部件，其至少一部分配置于比所述轮架靠轴向另一侧的位置，该输出部件与所述行星齿轮连接并能够与所述壳体相对旋转，

其特征在于，

所述输出部件具有：

输出基座部，其配置于比所述轮架靠轴向另一侧的位置，沿与所述中心轴线大致垂直的方向扩展；以及

凸部，其从所述输出基座部向轴向一侧突出，

所述凸部经由内侧轴承来支承所述轮架。

21.根据权利要求20所述的差动型行星减速器，其特征在于，

所述输出部件具有输出壁部，该输出壁部配置于比所述凸部靠径向外侧的位置并从所述输出基座部向轴向一侧突出，

所述壳体具有：

壳体基座部，其配置于比所述行星齿轮靠轴向一侧的位置，沿与所述中心轴线大致垂直的方向扩展；以及

壳体壁部，其从所述壳体基座部的径向外缘向轴向另一侧突出，

所述壳体壁部经由外侧轴承将所述输出壁部支承为能够旋转。

22.一种机器人，其特征在于，

该机器人具有权利要求1至21中的任意一项所述的差动型行星减速器。

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