CN116792465A - 减速机以及致动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及减速机以及致动器，该减速机具有太阳齿轮、多个行星齿轮、固定部、输出部、第一轴承以及第二轴承。太阳齿轮相对于固定部以第一转速旋转。多个行星齿轮绕太阳齿轮的周围配置，且分别与太阳齿轮啮合。输出部包括与多个行星齿轮啮合的圆环状的内齿轮。输出部相对于固定部以比第一转速低的第二转速旋转。第一轴承在比多个行星齿轮靠输入侧的位置位于固定部与输出部之间。第二轴承在比多个行星齿轮靠输出侧的位置位于固定部与输出部之间。第二轴承的径向大小比第一轴承的径向大小要小。

Description

减速机以及致动器

本申请是申请号为201710475160.5、申请日为2017年6月21日、发明名称为“减速机以及致动器”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及减速机以及具有减速机的致动器。

背景技术

在电动轮椅、无人搬运车等设备中，通过使来自马达的转动减速来增加转矩，从而使车轮旋转。公知在这些设备中以往使用在轮的内侧配置有减速机的轮内减速机。对于轮内减速机的一个例子，例如记载在日本特开2015-110382号公报中。

在日本特开2015-110382号公报的减速机中，使用具有太阳齿轮和行星齿轮的行星齿轮机构来传递动力。并且，在该公报的减速机中，通过两个轴承71、72来将内齿轮支承为能够相对于架旋转(参照段落0024、图1等)。

这种轮内减速机因为被容纳在车轮的内侧，所以利于满足小型化的要求。特别是在近几年，需要能够对应更小型的车轮的轮内减速机。但是，在特开2015-110382号公报中，两个轴承71、72的直径相同。而且，在这两个轴承71、72的径向外侧，在内齿轮上固定车轮。在这样的结构中，存在难以使车轮更小型化的问题。

并且，这个问题不限于车轮，是在配置于风扇等驱动对象物的内侧的减速机中也会产生的问题。

发明内容

本发明的目的是，提供一种在配置于驱动对象物的内侧的减速机中，能够对应驱动对象物的小型化的结构。

【用于解决技术问题的方法】

本申请的例示的一实施方式是一种减速机，其将以在输入侧与输出侧之间延伸的旋转轴线为中心的为第一转速的转动转换成为比所述第一转速低的第二转速的转动，所述减速机具有：固定部；太阳齿轮，其以所述旋转轴线为中心相对于所述固定部以所述第一转速旋转；多个行星齿轮，所述多个行星齿轮绕所述太阳齿轮配置，且分别与所述太阳齿轮啮合；输出部，其包括与所述多个行星齿轮啮合的圆环状的内齿轮，并相对于所述固定部以所述第二转速旋转；第一轴承，其在比所述多个行星齿轮靠所述输入侧的位置位于所述固定部与所述输出部之间；以及第二轴承，其在比所述多个行星齿轮靠所述输出侧的位置位于所述固定部与所述输出部之间，所述第二轴承的径向大小比所述第一轴承的径向大小要小。

一种致动器，具有：减速机；以及马达，其与所述太阳齿轮直接或者间接地连接，通过所述马达的驱动，所述太阳齿轮以所述第一转速旋转。

根据本申请的例示的一实施方式，通过使用直径小的第二轴承，能够使输出部中位于比多个行星齿轮靠输出侧的位置的部分小直径化。由此，以减速后的第二转速旋转的驱动对象物也能够小型化。

参照附图并通过以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的上述以及其他特征、要素、步骤、特点和优点会变得更加清楚。

附图说明

图1是致动器的纵截面图。

图2是从图1中的Ⅱ-Ⅱ位置观察到的减速机的局部横截面图。

图3是变形例所涉及的减速机的纵截面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的例示的实施方式进行说明。另外，在本申请中，分别将与太阳齿轮的旋转轴线平行的方向称为“轴向”，将与旋转轴线正交的方向称为“径向”，将沿以旋转轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。但是，上述的“平行的方向”也包括大致平行的方向。并且，上述的“正交的方向”也包括大致正交的方向。并且，以下将沿旋转轴线的图1中的右侧称为“输入侧”，将图1中的左侧称为“输出侧”。

图1是包括本发明的一实施方式所涉及的减速机1的致动器100的纵截面图。图2是从图1中的Ⅱ-Ⅱ位置观察到的减速机1的局部横截面图。另外，在图2中为了避免图的复杂化，省略了表示截面的影线。

该致动器100是将来自马达8的为第一转速的转动转换成为比第一转速低的第二转速的转动，并使轮9旋转的装置。致动器100例如用于使轮椅、无人搬运车、体感车、电动步行助力车、椅子型电动车等的车轮旋转。但是，本发明的减速机以及致动器也可以是用于其他用途的装置。

如图1所示，致动器100具有马达8、减速机1和轮9。减速机1具有一个太阳齿轮10、多个行星齿轮20、多个支承销30、固定部40以及输出部50。

太阳齿轮10是与旋转轴线A同轴配置的齿轮。如图2所示，太阳齿轮10在外周面具有多个外齿。太阳齿轮10直接或者间接地与作为驱动源的马达8连接。在本实施方式中，太阳齿轮10隔着输入轴11与马达8连接。太阳齿轮10与输入轴11既可以是一体的部件，也可以是彼此固定在一起的分体的部件。若使马达8驱动，则输入轴11以及太阳齿轮10以旋转轴线A为中心以第一转速旋转。

多个行星齿轮20绕太阳齿轮10配置。如图2所示，在本实施方式中，三个行星齿轮20等间隔地绕太阳齿轮10配置。但是，减速机1所具有的行星齿轮20的数量也可以是两个，还可以是四个以上。各行星齿轮20在外周面具有多个外齿。在本实施方式中，各行星齿轮20的直径比太阳齿轮10的直径大。并且，一个行星齿轮20所具有的外齿的数量比太阳齿轮10所具有的外齿的数量多。太阳齿轮10的外齿与多个行星齿轮20中的每个行星齿轮20的外齿啮合。

多个支承销30是用于将行星齿轮20支承为能够旋转的部件。支承销30例如使用沿轴向延伸的柱状的部件。各行星齿轮20具有销孔21。销孔21沿轴向贯通行星齿轮20的中央。各支承销30被插入销孔21。并且，在行星齿轮20的内周面与支承销30之间安插有滚针轴承211。由此，各行星齿轮20被支承为能够以支承销30为中心自转。

固定部40是相对于装设有减速机1的装置的框体相对静止的部位。本实施方式的固定部40具有第一固定部件41和第二固定部件42。第一固定部件41与第二固定部件42通过螺栓43彼此固定在一起。并且，第一固定部件41通过螺栓44固定于装设有减速机1的装置的框体。

第二固定部件42具有：保持多个行星齿轮20的齿轮保持架部421；以及凸部422。各支承销30的轴向的两端部固定于齿轮保持架部421。并且，齿轮保持架部421具有容纳行星齿轮20的多个缺口420。各行星齿轮20在该缺口420的内部被支承销30支承的同时自转。凸部422从齿轮保持架部421沿旋转轴线A向输出侧凸出。凸部422具有以旋转轴线A为中心的圆筒状的外周面。

输出部50是以减速后的第二转速旋转的部位。输出部50具有内齿轮51和轴承保持架52。内齿轮51是包围多个行星齿轮20的圆环状的齿轮。如图2所示，内齿轮51在内周面具有多个内齿。内齿轮51所具有的内齿的数量比一个行星齿轮20所具有的外齿的数量多。内齿轮51的内齿与多个行星齿轮20中的每个行星齿轮20的外齿啮合。即，各行星齿轮20与太阳齿轮10以及内齿轮51双方啮合。

轴承保持架52是位于比内齿轮51靠输出侧的位置的圆环状的部件。轴承保持架52具有圆筒部521和凸缘部522。圆筒部521沿轴向呈圆筒状延伸，并与旋转轴线A同轴配置。凸缘部522从圆筒部521的输入侧的端部向径向外侧扩展。内齿轮51与凸缘部522通过螺栓53彼此固定在一起。并且，内齿轮51、凸缘部522与轮9通过螺栓91彼此固定在一起。因此，内齿轮51、轴承保持架52与轮9作为一体绕旋转轴线A旋转。

若驱动作为驱动源的马达8，则输入轴11以及太阳齿轮10相对于固定部40以第一转速旋转。并且，随着太阳齿轮10的旋转，与太阳齿轮10啮合的多个行星齿轮20分别以支承销30为中心旋转。而且，若各行星齿轮20旋转，则与行星齿轮20啮合的内齿轮51以旋转轴线A为中心旋转。这时的内齿轮51的相对于固定部40的转速为比第一转速低的第二转速。而且，包括内齿轮51的输出部50和固定于输出部50的轮9以旋转轴线A为中心以第二转速旋转。

另外，在减速机1的各部件的表面涂抹有润滑油(例如润滑脂)。由此降低部件间的摩擦，减速机1平滑地动作。

如图1所示，该减速机1具有第一轴承61、第二轴承62以及第三轴承63。

第一轴承61在比多个行星齿轮20靠输入侧的位置位于固定部40与输出部50之间。第一轴承61例如使用球轴承。但是，也可以代替球轴承而使用滚子轴承等其他种类的轴承。第一轴承61的内圈固定于第二固定部件42的齿轮保持架部421的外周面。第一轴承61的外圈固定于内齿轮51的内周面的没有设置内齿的位置。

第二轴承62在比多个行星齿轮20靠输出侧的位置位于固定部40与输出部50之间。第二轴承62例如使用球轴承。但是，也可以代替球轴承而使用滚子轴承等其他种类的轴承。第二轴承62的内圈固定于第二固定部件42的凸部422的外周面。第二轴承62的外圈固定于轴承保持架52的圆筒部521的内周面。

并且，在凸部422的外周面的输出侧的端部附近固定有卡环45。卡环45与第二轴承62的内圈的输出侧的端面轴向接触。由此防止第二轴承62向输出侧脱落。

第三轴承63位于输入轴11与固定部40之间。第三轴承63例如使用球轴承。但是，也可以代替球轴承而使用滚子轴承等其他种类的轴承。第三轴承63的内圈固定于输入轴11的外周面。第三轴承63的外圈固定于第一固定部件41的内周面。像这样，由于在输入轴11与固定部40之间存在第三轴承63，而允许输入轴11相对于固定部40旋转。

如上所述，在固定部40与输出部50之间存在第一轴承61以及第二轴承62两个轴承。由此，输出部50相对于固定部40被支承为能够以旋转轴线A为中心旋转。并且，第一轴承61与第二轴承62在轴向隔开间隔配置。由此抑制输出部50相对于旋转轴线A倾斜。

在该减速机1中，配置于比行星齿轮20靠输出侧的位置的第二轴承62的径向的大小，比配置于比行星齿轮20靠输入侧的位置的第一轴承61的径向的大小要小。具体地，第二轴承62的外圈的外径比第一轴承61的外圈的外径小。像这样，若使用直径小的第二轴承62，则能够使输出部50中位于比行星齿轮20靠输出侧的位置的部分小直径化。在本实施方式中，能够减小轴承保持架52的圆筒部521的外径。其结果是，在输出部50安装小型的轮9变得容易。特别是在本实施方式中，第二轴承62位于轮9的径向内侧。因此，通过使第二轴承62小直径化，轮9也容易变得小型化。

但是，若极端地使第二轴承62小直径化，则存在由第二轴承62对输出部50的支承变得不稳定的顾虑。因此，为了获得充足的支承力，优选第二轴承62具有规定大小以上的直径。例如，优选第二轴承62具有在轴向观察与支承销30至少部分重合的程度的直径。在图1的例子中，从旋转轴线A到第二轴承62的内周面的径向的距离，比从旋转轴线A到支承销30的径向内侧的端缘的径向距离小。并且，从旋转轴线A到第二轴承62的外周面的径向距离比从旋转轴线A到支承销30的径向外侧的端缘的径向距离大。

并且，如图1所示，在本实施方式中，相比第一轴承61的与周向正交的截面，第二轴承62的与周向正交的截面大。具体地，相比第一轴承61的轴向的尺寸，第二轴承62的轴向的尺寸大。并且，相比第一轴承61的从内周面到外周面的径向尺寸，第二轴承62的从内周面到外周面的径向尺寸大。像这样，若增大第二轴承62的截面尺寸，能够使用直径小的第二轴承62，并且能够确保第二轴承62的支承力。

并且，在本实施方式中，固定部40的第二固定部件42具有齿轮保持架部421和从齿轮保持架部421向输出侧凸出的凸部422。凸部422的外周面的直径比齿轮保持架部421的外周面的直径小。而且，在齿轮保持架部421以及内齿轮51的输出侧且凸部422的径向外侧的空间S容纳第二轴承62、轴承保持架52、螺栓53的头部531以及螺栓91的头部911。若像这样，则能够防止这些部分比凸部422的输出侧的端面向输出侧凸出。并且，也能够防止这些部分比内齿轮51的外周面向径向外侧凸出。其结果是，能够进一步使减速机1在轴向以及径向小型化。

并且，在本实施方式中，在第二固定部件42设置有固定支承销30的输出侧的端部的圆孔423。该圆孔423是在输入侧和输出侧双方开口的贯通孔。因此，容易通过加工来变更圆孔423的直径。因此，容易变更支承销30的直径。特别是，若增大支承销30的直径，则可使用能够承受更高负荷的滚针轴承211。因此，能够使减速机1长寿命化。并且，能够提高致动器100的输出转矩。

如上所述，本实施方式的输出部50具有内齿轮51和轴承保持架52。内齿轮51与轴承保持架52为分体部件，且通过螺栓53、91彼此固定在一起。

像这样，若使内齿轮51与轴承保持架52为分体部件，则内齿轮51以及轴承保持架52能够使用符合各自的要求强度的材料。具体地，与内齿轮51相比轴承保持架52需要的强度小。因此，例如能够使内齿轮51的材料使用高强度的合金，而使轴承保持架52使用轻量且廉价的铝压铸品。并且，若使内齿轮51与轴承保持架52为分体部件，则各部件的形状简化。因此，各部件的加工变得容易。其结果是，能够降低输出部50的材料费以及加工费。

并且，在本实施方式的结构中，在内齿轮51与轮9之间夹持轴承保持架52，并通过螺栓91连接。因此，使轮9的中心轴线与内齿轮51的中心轴线一致的所谓的“对中”操作能够在轮9与内齿轮51之间直接进行。并且，从内齿轮51向轮9直接传递转矩。因此，不易产生因使内齿轮51与轴承保持架52为分体部件而引起的安装精度的下降以及传递转矩的下降。

以上，对本发明的例示的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式。

图3是一变形例所涉及的减速机1A的纵截面图。图3的减速机1A组装在吊扇的叶轮的内侧，用于使叶轮旋转。在用于吊扇的情况下，如图3所示，减速机1A被设置成输出侧向下。因此，图3的减速机1A具有接油罩70A。接油罩70A位于比第二轴承62A靠输出侧的位置。并且，接油罩70A呈圆板状，并相对于旋转轴线A垂直配置。接油罩70A的周缘部通过螺栓71A固定于轴承保持架52A的圆筒部521A。

若像这样，即使减速机1A的内部的润滑油(例如润滑脂)从第二轴承62A向下方滴落，该润滑油也会被接油罩70A接住。因此，能够防止润滑油落到比接油罩70A靠下方的位置。

并且，在上述的实施方式中，输出部的内齿轮以及轴承保持架与轮为分体部件。但是，内齿轮或者轴承保持架与轮也可以为一体的部件。即，轮也可以是减速机的一部分。同样地，在图3的例子中，也可以使内齿轮或者轴承保持架与叶轮的一部分为一体的部件。

并且，在上述的实施方式中，太阳齿轮、行星齿轮以及内齿轮均是通过齿的啮合传递动力的有齿齿轮。但是，太阳齿轮、行星齿轮以及内齿轮也可以是通过摩擦力传递动力的摩擦齿轮。

并且，本发明的减速机也可以是使轮以及叶轮以外的驱动对象物旋转的减速机。

并且，对于减速机以及致动器的详细部分的形状，也可以与本申请的各图所示的形状不同。并且，也可以在不发生矛盾的范围内适当地组合在上述的实施方式、变形例中记载的各要素。

本发明能够用于减速装置以及轮单元。

Claims (15)

1.一种减速机，其将以在输入侧与输出侧之间延伸的旋转轴线为中心的为第一转速的转动转换成为比所述第一转速低的第二转速的转动，

所述减速机具有：

固定部；

太阳齿轮，其以所述旋转轴线为中心相对于所述固定部以所述第一转速旋转；

多个行星齿轮，所述多个行星齿轮绕所述太阳齿轮配置，且分别与所述太阳齿轮啮合；

输出部，其包括与所述多个行星齿轮啮合的圆环状的内齿轮，并相对于所述固定部以所述第二转速旋转；

第一轴承，其在比所述多个行星齿轮靠所述输入侧的位置位于所述固定部与所述输出部之间；

第二轴承，其在比所述多个行星齿轮靠所述输出侧的位置位于所述固定部与所述输出部之间；

轴承保持架，其位于比所述内齿轮靠所述输出侧的位置；以及

轮，其与所述输出部一同旋转，

所述固定部具有：

齿轮保持架部，其保持所述多个行星齿轮；以及

凸部，其从所述齿轮保持架部在轴向凸出，并具有直径比所述齿轮保持架部的外周面小的圆筒状的外周面，

所述第二轴承的内圈固定于所述凸部的外周面，

所述轴承保持架具有：

圆筒部，其沿轴向呈圆筒状延伸，并与所述旋转轴线同轴配置；以及

凸缘部，其从所述圆筒部的所述输入侧的端部向径向外侧扩展，

所述第二轴承的外圈固定于所述轴承保持架的内周面，

所述第二轴承的径向大小比所述第一轴承的径向大小要小，

所述内齿轮、所述凸缘部和所述轮通过螺栓彼此固定，

在所述齿轮保持架部以及所述内齿轮的所述输出侧且所述凸部的径向外侧的空间容纳所述第二轴承、所述轴承保持架、所述螺栓的头部，

所述螺栓的所述输出侧的端面配置于比所述第二轴承的所述输出侧的端面靠所述输入侧的位置，

所述第一轴承的内圈固定于所述齿轮保持架部的外周面，

所述减速机的特征在于，

所述第二轴承位于所述轮的径向内侧。

2.根据权利要求1所述的减速机，其特征在于，还具有：

支承销，其从所述固定部沿轴向延伸，并将所述行星齿轮支承为能够自转，

在轴向观察，所述第二轴承与所述支承销至少部分重合。

3.根据权利要求2所述的减速机，其特征在于，

从所述旋转轴线到所述第二轴承的内周面的径向距离比从所述旋转轴线到所述支承销的径向内侧的端缘的径向距离小。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的减速机，其特征在于，

从所述旋转轴线到所述第二轴承的外周面的径向距离比从所述旋转轴线到所述支承销的径向外侧的端缘的径向距离大。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的减速机，其特征在于，

所述第二轴承的与周向正交的截面比所述第一轴承的与周向正交的截面大。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的减速机，其特征在于，

所述第二轴承的轴向尺寸比所述第一轴承的轴向尺寸大。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的减速机，其特征在于，

所述第二轴承的从内周面到外周面的径向尺寸比所述第一轴承的从内周面到外周面的径向尺寸大。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的减速机，其特征在于，

所述内齿轮或者所述轴承保持架与所述轮为一体的部件。

9.根据权利要求1至3中的任一项所述的减速机，其特征在于，

所述轮的所述输出侧的端面与所述圆筒部的所述输出侧的端面齐平。

10.根据权利要求1至3中的任一项所述的减速机，其特征在于，

所述轮的所述输入侧的端面配置于比所述行星齿轮的所述输入侧的端面更靠所述输入侧的位置处。

11.根据权利要求1至3中的任一项所述的减速机，其特征在于，

所述固定部被固定于所述齿轮保持架部的所述输入侧的端部，该固定部还具有第一固定部件，所述第一固定部件沿径向扩展，

所述轮的所述输入侧的端面与所述第一固定部件的所述输出侧的端面在轴向上相对。

12.根据权利要求1至3中的任一项所述的减速机，其特征在于，

所述内齿轮的材料相比所述轴承保持架的材料为高强度。

13.根据权利要求1至3中的任一项所述的减速机，其特征在于，还具有：

润滑油，其涂抹在至少一部分的部件的表面；以及

接油盘，其位于所述第二轴承的所述输出侧。

14.根据权利要求13所述的减速机，其特征在于，

所述接油盘相对于所述旋转轴线垂直配置，并固定于所述固定部。

15.一种致动器，其特征在于，具有：

权利要求1至14中的任一项所述的减速机；以及

马达，其与所述太阳齿轮直接或者间接地连接，

通过所述马达的驱动，所述太阳齿轮以所述第一转速旋转。