TW200925359A - Speed reducer with output gear and its assembling method - Google Patents

Speed reducer with output gear and its assembling method Download PDF

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TW200925359A TW097131429A TW97131429A TW200925359A TW 200925359 A TW200925359 A TW 200925359A TW 097131429 A TW097131429 A TW 097131429A TW 97131429 A TW97131429 A TW 97131429A TW 200925359 A TW200925359 A TW 200925359A
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Description

200925359 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於具有輸出齒輪的減速裝置及其組裝方法 •【先前技術】 專利文獻1揭示之具有輸出齒輪的減速裝置係具備: 〇 外殼、收容於該外殼內的減速機構、用來取出經該減速機 構減速後的旋轉之輸出凸緣、設置於該輸出凸緣且直徑比 該輸出凸緣更小的輸出軸、設置於該輸出軸且具有直徑比 該輸出軸更大的齒冠圓之輸出齒輪(輸出小齒輪)。這種 具有輸出齒輪的減速裝置,例如廣泛應用於建設機械的鏟 土機的迴旋裝置的驅動用。 第26圖及第27圖係顯示該專利文獻1所掲示的具有 輸出齒輪的減速裝置。該具有輸出齒輪的減速裝置10係 Q 具備:透過輸入軸12、第1小齒輪14、齒輪16、第2小 齒輪17來進行旋轉的4根偏心體軸18,藉由設置於各偏 心體軸1 8的偏心體20A、20B,來使外齒齒輪22A、22B 在內齒齒輪24的半徑方向內側進行偏心搖動。 在外齒齒輪22A、22B的軸方向兩側,配置用來取出 外齒齒輪22 A、22B的自轉成分之一對的第1、第2承載 具26A、26B,並利用螺栓27來形成一體化。其中,第2 承載具26B是發揮輸出凸緣的作用,以直接將動力傳送給 輸出軸28。第1、第2承載具26A、26B以及輸出軸28所 200925359 滾 小 28 dl 5 裝 力 外 麼 制 構 〇 可 〇 及 和 透 軸 其 組成的「組塊」,是藉由角接觸滾珠軸承3 2以及圓錐 子軸承34而被外殼36支承成可旋轉。 在輸出軸28,透過栓槽40來裝設輸出齒輪(輸出 齒輪)38。該輸出齒輪38,係具有直徑d2比該輸出軸 的外徑dl更大的齒冠圓,且具有該輸出軸28的外徑 的1/2以上的齒寬L1。 該具備輸出齒輪38的具有輸出齒輪的減速裝置1〇 0 如前述般大多應用於鏟土機和風力發電設備的迴旋驅動 置等,在性質上,可能會對該輸出齒輪3 8施加非常強 的徑向負荷或推力負荷。輸出齒輪38具有輸出軸30的 徑dl的1/2以上的齒寬L1的理由,就是爲了對應於這 強的徑向負荷。 又關於輸出齒輪38的輸出軸28之軸方向的移動限 ,爲了對應於強力的推力方向的負荷,是藉由採用以下 造來進行。亦即,在輸出齒輪38形成段差部38 A、38B Q 用來與其中一方的段差部38A嵌合的卡止環42,是以 抵接到形成於輸出軸28的段差部28A的程度進行嵌入 卡止環42,是用來規定輸出軸28、圓錐滾子軸承34以 輸出齒輪38這3者的軸方向位置的構件。此外,用來 輸出齒輪38的另一方段差部38B卡合的卡止板44,係 過螺栓46而被固定於輸出軸38。輸出齒輪38,藉由在 方向兩側被該卡止板4 4和前述卡止環4 2挾持,以限制 在輸出軸28的軸方向的移動。 〔專利文獻1〕日本特開2006-2 83983號公報 -5- 200925359 【發明內容】 然而,在習知的構造,爲了將施加有強力的徑向負 或推力負荷之輸出齒輪38確實地固定於輸出軸28,必 將卡止環42嵌入輸出軸28,並將卡止板44透過螺栓 '來固定於輸出軸28等,因此很費工夫且需要較多的附 零件。 0 再者,由於輸出軸28、圓錐滾子軸承34、外殼36 輸出齒輪3 8、卡止環42、卡止板44分別爲個別的構件 必須在相對應的軸方向位置上進行組裝,而在組裝時的 片調整等也相當費時間。 再者,爲了確保必要的強度,固定用的卡止環42、 止板44、螺栓46等的附屬零件,也必須分別使用具有 當強度的大型零件,因此也會發生整體的重量變重的問 〇 Q 本發明是爲了解決前述習知的問題而開發完成者, 課題在於:提供出零件數少、強度高、組裝容易且可維 高組裝精度之具有輸出齒輪的減速裝置。 爲了解決上述課題,本發明的具有輸出齒輪的減速 置,係具備:外殼、收容於該外殼內的減速機構、用來 出經該減速機構減速後的旋轉之輸出凸緣、設置於該輸 凸緣且直徑比該輸出凸緣更小的輸出軸、設置於前述輸 軸且具有直徑比該輸出軸更大的齒冠圓之輸出齒輪;前 輸出凸緣、輸出軸以及輸出齒輪,是以構成1個輸出構 荷 須 46 屬 墊 卡 適 題 其 持 裝 取 出 出 述 件 -6- 200925359 的輸出凸緣部、輸出軸部以及輸出齒輪部且維持前述尺寸 關係的方式在軸方向依此順序形成一體,且該構成一體的 輸出構件,係在前述輸出軸部,透過軸承手段而藉由外殼 來支承。 在本發明,是將輸出凸緣、輸出軸以及直徑比輸出軸 •更大的輸出齒輪,以構成「1個輸出構件」的輸出凸緣部 、輸出軸部以及直徑比輸出軸更大的輸出齒輪部的方式在 Q 軸方向依此順序形成一體。 以下說明其技術意義。 在這種構造,包含輸出軸之減速機本身是相當的大型 ,且輸出齒輪也是非常的大型。而在本發明的最重要用途 之建設機械的迴旋裝置等,其嚙合對象之內齒齒輪則更大 ,又在功能上,其必須固定於該建設機械的本體,因此事 實上在業界全體是採用一定的標準,並無法自由地改變其 模數、節圓等。 〇 另一方面,在將軸和齒輪(小齒輪)予以一體化的情 形,一般的做法,是設計成齒輪(小齒輪)的齒冠圓的直 徑比軸外徑更小來進行製造、組裝。然而,在包含模數、 節圓等的輸出齒輪的規格、諸元固定的狀態下,要使輸出 軸形成比該輸出齒輪的齒冠圓的直徑更大的情形,輸出軸 會變得更大型,用來支承該輸出軸的外殻也會變得更大。 然而,在本發明,是將輸出凸緣、輸出軸以及直徑比 輸出軸更大的輸出齒輪,以構成1個輸出構件的輸出凸緣 部、輸出軸部以及輸出齒輪部且維持其尺寸關係的方式予 200925359 以一體化,且將該一體化的輸出構件’在輸出軸部的部分 、亦即被輸出凸緣部和輸出齒輪部挾持之小徑部分’透過 軸承手段藉由外殻來支承。 依據此構造,輸出凸緣、輸出軸以及輸出齒輪彼此在 半徑方向上的卡合構造、以及軸方向的移動限制構造通通 變得不需要,因此能謀求零件數的減少、組裝工時的減少 〇 Φ 此外,關於一體化的輸出構件和外殼間之定位’例如 可透過設置於輸出軸部的軸承手段來進行,因此輸出構件 本身相對於外殼的定位也變得更簡單。 再者,儘管將3者一體化’(不是採用通常一體化手 法)但故意使輸出軸部維持直徑比輸出齒輪更小的狀態, 且在該直徑小的輸出軸部配置軸承手段來支承輸出構件, 因此不會增大減速機的外殼的外徑,且能讓減速裝置全體 維持小型化、輕量化。 〇 再者,藉由「一體化」,只要輸出凸緣部、輸出軸部 以及輸出齒輪部的尺寸和習知的輸出凸緣、輸出軸以及輸 出齒輪相同,即可獲得比個別構成的情形更大的強度。 本發明之另一態樣,是一種具有輸出齒輪的減速裝置 之組裝方法,該具有輸出齒輪的減速裝置係具備:外殼、 收容於該外殼內的減速機構、用來取出經該減速機構減速 後的旋轉之輸出凸緣、設置於該輸出凸緣且直徑比該輸出 凸緣更小的輸出軸、設置於前述輸出軸且具有直徑比該輸 出軸更大的齒冠圓之輸出齒輪;其特徵在於:係包含以下 -8- 200925359 步驟:以前述輸出凸緣、輸出軸以及輸出齒輪作爲輸出凸 緣部、輸出軸部以及輸出齒輪部且維持前述尺寸關係的方 式在軸方向依此順序設置成一體而形成輸出構件的步驟; 在前述外殻的內周形成可收容用來旋轉支承前述輸出軸部 的轉動體之凹部的步驟,該凹部的位置及大小是設定成能 ’讓前述輸出齒輪部的齒在軸方向通過;在前述輸出軸部的 外周保持前述轉動體的步驟;透過前述凹部讓前述輸出齒 0 輪部的齒的外周在軸方向通過以組裝前述外殻,並讓保持 於前述輸出軸部的外周之前述轉動體嵌合於前述凹部的步 驟。 此外,本發明之另一態樣,是一種具有輸出齒輪的減 速裝置之組裝方法,該具有輸出齒輪的減速裝置係具備: 外殼、收容於該外殼內的減速機構、用來取出經該減速機 構減速後的旋轉之輸出凸緣、設置於該輸出凸緣且直徑比 該輸出凸緣更小的輸出軸、設置於前述輸出軸且具有直徑 © 比該輸出軸更大的齒冠圓之輸出齒輪;其特徵在於:係包 含以下步驟:以前述輸出凸緣、輸出軸以及輸出齒輪作爲 輸出凸緣部、輸出軸部以及輸出齒輪部且維持前述尺寸關 係的方式在軸方向依此順序設置成一體而形成輸出構件的 步·驟;在前述外殼的內周形成可收容用來旋轉支承前述輸 出軸部的轉動體之凹部的步驟,該凹部的位置及大小是設 f成能讓前述輸出齒輪部的齒在軸方向通過;透過前述凹 $讓前述輸出齒輪部的齒的外周在軸方向通過以組裝前述 夕I*胃’藉此在該外殼側面和前述輸出齒輪的側面之間確保 -9- 200925359 可將前述轉動體收容於前述凹部的軸方向空間的步驟;從 該軸方向空間讓前述轉動體嵌合於形成在前述外殼的凹部 的步驟。 依據本發明’可獲得強度高、零件數少、組裝精度高 且組裝谷易的具有輸出齒輪的減速裝置。 【實施方式】 〇 以下根據圖式來詳細說明本發明的實施形態的一例。 第1圖係顯示本發明的實施形態的一例之具有輸出齒 輪的減速裝置110的縱截面圖;第2、3圖係分別顯示第1 圖的II-II線、III-III線的截面圖。又第4圖係顯示適用 該具有輸出齒輪的減速裝置之鏟土機的全體槪略透視圖。 首先,參照第4圖’鏟土機80,是在行走用履帶( crawler) 82上部,將包含駕駛艙84之車體本體86裝載 成可廻旋。在車體本體86,吊臂88、臂部90以及附屬機 €> 具92依序以懸臂狀態進行安裝。在車體本體86的底座側 固定內齒齒輪94,在該內齒齒輪94內接嚙合本實施形態 的具有輸出齒輪的減速裝置110的後述的輸出構件122的 輸出齒輪部120,藉此使車體本體86能繞軸心98的周圍 迴旋。 參照第1圖〜第3圖來說明該具有輸出齒輪的減速裝 置 1 1 0 〇 該具有輸出齒輪的減速裝置110係具備油壓馬達Ml 以及單純行星型的減速機1 1 1。 -10- 200925359 減速機111係具備:外殻H2、收容於該外殻112的 減速機構114、以及用來取出經該減速機構114減速後的 旋轉之輸出構件122。輸出構件122,其單體形狀如第5 圖所示,是將輸出凸緣部116、比該輸出凸緣部116直徑 更小的輸出軸部118、具有比該輸出軸部118的直徑更大 ‘的齒冠圓之輸出齒輪部120三者,在軸方向依此順序配置 並以成爲1個構件的方式形成一體。 〇 該一體化的輸出構件122,是在輸出軸部118透過軸 承手段B1而藉由外殼112來支承。外殼112主要是由: 兼作爲馬達外殻之第1殼體112A、與初段的內齒齒輪( 後述)124形成一體化之第2殼體1 12B、用來支承輸出構 件122的一端側之第3殼體U2C、與後段的內齒齒輪( 後述)126形成一體化之第4殼體112D、以及最接近輸出 側的第5殼體1 12E所構成,並藉由螺栓129來連結。 以下詳細說明更具體的構造。 © 馬達Ml,是將其外殼的一部分和前述具有輸出齒輪 的減速裝置110的外殻112的第1殻體112A —體化’並 透過前述螺栓129來連結於該具有輸出齒輪的減速裝置 11〇。在馬達Ml的輸出軸(馬達軸)US’是透過栓槽 130來設置初段單純行星齒輪機構P1的太陽齒輪132。初 段單純行星齒輪機構P1係具備:該太陽齒輪132、繞該 太陽齒輪132的周圍公轉之行星齒輪134、供該行星齒輪 134內接嚙合之前述內齒齒輪124 (與第2殼體112B形成 —體化)。行星齒輪134,係透過固定於承載銷136的金 -11 - 200925359 屬軸承,而被支承成可相對於承載銷136旋轉。承載銷 136,係壓入固定於初段輸出板138,以將與行星齒輪134 之繞太陽齒輪132周圍的公轉成分同步的旋轉賦予該初段 輸出板138。 初段輸出板1 3 8,是和後段單純行星齒輪機構P2的 太陽齒輪1 40的一端側進行等速嚙合。後段單純行星齒輪 機構P2係具備:該太陽齒輪140、在該太陽齒輪140的 @ 另一端側進行外接嚙合之行星齒輪142、供該行星齒輪 142內接嚙合之前述內齒齒輪126(與第4殼體112D形成 一體化)。行星齒輪142,係藉由承載銷144來支承。承 載銷144,係壓入固定於輸出構件122的輸出凸緣部116 的承載銷孔1 16A,以將與行星齒輪142之繞太陽齒輪140 周圍的公轉成分同步的旋轉賦予該輸出凸緣部116。 如第2圖所示,後段單純行星齒輪機構P2的行星齒 輪142 ’在本實施形態設有3個。太陽齒輪140,是在一 Q 端側和前述初段單純行星齒輪機構P 1的初段輸出板1 3 8 進行等速嚙合,在另一端側和這3個行星齒輪142嚙合, 藉此完成其半徑方向的定位。 在此詳細說明輸出構件122周圍的構造。 再度參照第5圖,輸出構件122,係將輸出凸緣部 116、輸出軸部118、輸出齒輪部120沿軸方向依序設置成 一體。從輸出凸緣部116起,進一步透過連結部152而以 一體的方式延伸出支承圓筒部154。 在輸出構件122的前述輸出凸緣部116,如前述般, -12- 200925359 係貫穿形成有3個承載銷孔1丨6 a,以供前述後段單純行 星齒輪機構P2的行星齒輪142的承載銷144壓入。輸出 凸緣部116的外徑爲d3。 在輸出構件122的前述輸出軸部118之外周的一部分 ,形成有作爲軸承手段B1的滾子(轉動體)162的內環 '之轉送面118A。另一方面’外殼112的第5殼體n2E, 係作爲該軸承手段B1的外環。亦即,如第3圖所示,在 〇 該第5殻體112E的內周,係具備用來收容軸承手段B1的 轉動體(滾子162)的複數個凹部(圓弧狀轉送面) 1 1 2E 1,該凹部1 1 2E 1彼此的中間部i丨2E2是構成用來限 制滾子162的輸出軸部圓周方向X的移動之保持具。第i 圖的符號171,係代表具有保持具(用來限制滾子162的 軸方向移動)的功能之推壓板(後述)。 結果,本實施形態之軸承手段B 1,是以輸出構件1 2 2 的輸出軸部1 1 8 (的一部分)作爲內環,以第5殼體1 1 2 E Ο 的一部分作爲外環’以滾子162作爲轉動體,以第5殼體 112E的凹部112E1作爲該滾子162的轉送面,以凹部 112E1彼此的中間部112E2以及推壓板171作爲該滾子 162的保持具。 在此,若將該輸出軸部118的軸承手段B1的支承部 (本實施形態爲轉送面118A)的外徑d4定義爲該輸出軸 部1 1 8的外徑,則將該輸出軸部1 1 8的外徑d4設定成比 輸出凸緣部116的外徑d3更小(d4<d3)。此外,在與輸 出軸部118的轉送面118A鄰接且加工成外徑d6( d6>d4 -13- 200925359 )的外周部118B的外周裝設軸環(後述)170。該軸環 170的外周部170A,係構成油封174的抵接面,而藉由該 油封1 74將減速機構1 1 4的內外予以密封。此外,形成於 輸出軸部118的外周部之底徑d7的溝槽部118C,係爲了 確保加工該外周部118B時讓工具脫離,且d7<d6。 輸出構件122的前述輸出齒輪120的外周形成有齒數 14齒的外齒120A。外齒120A的模數等的齒輪諸元可和 φ 習知例的輸出齒輪(38)形成相同。外齒120A的齒冠圓 徑d5,是比輸出軸部1 18 (的轉送面1 18A )的外徑d4更 大(d5>d4)。又輸出齒輪部120的齒寬L1,是確保成輸 出軸部1 18的外徑d4的1/2以上。 輸出構件122的前述連結部152,是從前述輸出凸緣 部1 1 6朝輸出軸部側的相反側延伸,在其內側收容前述後 段單純行星齒輪機構P2。然而,爲了儘量縮小其外徑(= 輸出凸緣部116的外徑)d3,如第2圖所示,是在連結部 (P 152形成用來插入行星齒輪142的窗152A,將行星齒輪 142以一部分突出窗1 52A的外側的方式收納於其中。此 外,在插入行星齒輪144後,將承載銷144從軸方向壓入 固定於承載銷孔1 16A。 輸出構件122的前述支承圓筒部154的外徑d8是比 輸出軸部1 1 8的轉送面1 1 8A的外徑d4稍小(當然比輸出 凸緣部11 6的外徑d3更小),在該支承圓筒部154,透過 滾珠軸承160藉由外殼112(的第3殼體112C)將輸出構 件1 2 2的一端支承成旋轉自如。 -14- 200925359 具備以上構造的輸出構件1 22,係藉由該小直徑的支 承圓筒部154、以及配置於輸出軸部118之滾珠軸承160 和軸承手段B1來進行兩端支承。符號112C1代表,用來 限制滾珠軸承1 60之朝圖的右方移動之設置於第3殼體 1 12C的突起。由於將支承圓筒部154的直徑d8縮小,儘 量輸出凸緣部1 1 6的外徑d3的直徑大,但仍能將外殼1 1 2 的外徑d9維持於最小的尺寸。 φ 第6圖係顯示,輸出構件122的輸出齒輪部120的外 齒12〇Α、和形成於第5殼體112E的內周之凹部112E1的 位置與大小的關係。 在輸出齒輪部120的外周形成齒數14齒的外齒120A 。如前述般,該外齒120A的齒冠圓徑d5比輸出軸部118 的(轉送面118A)的外徑d4更大。然而,在本實施形態 ,藉由採用以下的設計,而能在小徑的輸出軸部1 1 8進行 軸承支承。亦即,輸出齒輪部120的外齒120A的數目及 〇 其形成位置,是和第5殻體1 12E的凹部1 12E1的數目及 其形成位置完全一致。而且,由於將凹部112E的各個底 部連結所形成的包絡圓徑d 1 0是比輸出齒輪部1 20的外齒 120A的齒冠圓徑d5更大(dl0>d5,參照第6圖),故輸 出齒輪部120在未收容滾子162的狀態下可通過凹部 1 12E1 (不論輸出齒輪部120是否存在,都能從軸方向進 行第5殼體1 12E的組裝)。換言之,是以可獲得這種尺 寸關係的方式,來設定第3圖所說明之滾子1 62的直徑 dl 1及數目。 -15- 200925359 另一方面,如第7圖所示,前述軸環170係具備截面 U字形的溝槽部170B (具有比輸出齒輪部120的外齒 120A的齒冠圓徑d5稍大的包絡圓徑dl2,dl2>d5 )。因 此,軸環1 70,能以在該溝槽部1 70B的部分橫跨的方式 在軸方向跨越輸出齒輪部120的外齒120A。此外,爲了 透過螺栓188來將軸環170組裝於輸出凸緣部116的螺栓 孔116D,在該軸環170形成有螺栓孔170C。 φ 再者,如第8圖所示,前述滾子160的推壓板171也 是具備截面U字形的溝槽部171A (具有比輸出齒輪部 120的外齒120A稍大的包絡圓徑dl3,dl3>d5)。亦即, 推壓板171也是,能以在該溝槽部171A的部分橫跨的方 式在軸方向跨越輸出齒輪部120的外齒120A。此外,爲 了透過螺栓196來將推壓板171組裝於第5殼體112E, 在該推壓板171形成有螺栓孔171B。 其次說明,該具有輸出齒輪的減速裝置110的輸出構 Q 件1 22周圍的各構件的組裝方法。 在第3殼體112C組裝滾珠軸承160後,在連結部 1 52內收容後段單純行星齒輪機構P2的狀態下嵌合輸出 構件1 22的支承圓筒部1 54。另外,單純行星齒輪機構P 1 ,是從馬達Μ1側、亦即第1圖的右側組裝。前述滾珠軸 承160,也能在這時從馬達Ml側組裝於支承圓筒部154。 然後,將軸環170以橫跨輸出齒輪部120的外齒 120A的方式從第1圖的左側組裝,並透過螺栓188來固 定於輸出凸緣部116 ° -16- 200925359 然後,在軸環170的外周部170A配置油封174’將 第5殼體112E以橫跨輸出齒輪部154的外齒176的方式 從第1圖的左側組裝,在這個階段,透過螺栓129將第1〜 第5殻體112A-112E予以連結固定。再者,配置於軸環 170的外周部170A和第5殼體112E之間的油封174,也 能預先配置在軸環170的外周部170A。此外,也能在將 第5殼體1 12E和第4殼體1 12F連結之前,預先進行組裝 ❹ 另一方面,如第9圖所示,將保持治具1 92配置成在 輸出齒輪部120的外齒120A之間面向輸出軸部118的轉 送面1 18A,並在該轉送面1 18A上保持滾子162。該保持 治具192,如第 10(A) (B)圖所示,是從環狀的底部 192A突出形成14根的梳齒192B (長L2),該梳齒192B 的前端部192B1是形成用來保持滾子162的截面形狀,藉 此來進行滾子162的保持。該前端部192B1的軸方向長度 ❹ 設定爲L3,第10(B)圖的劃上單斜線的符號A1的部分 代表前端部192B的截面形狀。又劃上雙斜線的符號A2的 部分代表梳齒192B的前端部192B1以外的截面形狀。再 者,符號A3所代表之前端部1 92B1彼此的間隔L4,係設 定成比滾子1 6 2的直徑d 1 1稍小的尺寸(L 4 < d 1 1 )。因此 ’保持治具192是藉由使其前端部192B 1產生若干彈性變 形,來將滾子162保持於各梳齒192B之間。 返回第9圖,第9圖係顯示,在透過保持治具192將 滾子162配置保持於輸出軸部118的轉送面118A上的狀 -17- 200925359 態下’要將第5殼體112E從第9(B)圖的左方進行組裝 的狀態。第1 1圖係顯示,實際將第5殼體1 1 2E橫跨輸出 齒輪部1 2 0的外齒1 2 0 A並滑動到輸出軸部1 1 8的轉送面 118A的位置的樣子。再者,第12圖係顯示所保持的滾子 162和凹部1 12E1卡合的狀態。 第5殼體112E,在這個階段是藉由螺栓129 (第1圖 )來和第4殼體1 12D側連結。隨後將保持治具192拿掉 0 (參照第1 3圖)。 如第1 4圖所示,接著將第8圖所說明的推壓板1 7 1, 同樣以其溝槽部1 7 1 A的部分橫跨輸出齒輪部1 20的外齒 120A的方式進行組裝。推壓板171,在通過外齒120A時 是在圓周方向稍微旋轉以使溝槽部171A以外的部分能抵 接於滾子162,並藉由插入螺栓孔171B的螺栓196來固 定於第5殻體112E。結果,滾子162是被挾持在軸環170 的端面170 C和推壓板171之間,且是組裝成其軸方向的 〇 移動受到限制的狀態。 依據本實施形態,輸出構件120,在藉由螺栓129將 第1〜第5殼體112A〜112E沿軸方向予以一體化的狀態, 於第1圖的右方,是被滾珠軸承160 (其向右的移動被第 3殼體1 12C的突起1 12C1所限制)所限制。此外,於左 方,是被固定於第5殼體1 12E的推壓板1 71所限制。又 於半徑方向,是藉由滾珠軸承160及軸承手段B1進行兩 端支承。 結果,輸出凸緣部116、輸出軸部118以及輸出齒輪 -18- 200925359 部120,是和連結部152、支承圓筒部154 —起一體化成 單一的輸出構件120’其軸方向移動、半徑方向移動由於 是利用上述單純的構造來進行直接限制,因此不須採用將 各構件的軸方向、半徑方向分別予以限制之複雜構造,而 能減少零件數目’而且將各部位的組裝精度以及組裝剛性 維持在高水準。 第1 5圖及第1 6圖係顯示本發明的其他實施形態(第 〇 2實施形態)的例子。 在該具有輸出齒輪的減速裝置210,是在馬達M2連 結搖動內接嚙合型的減速機構215。外殼220’在本實施 形態,是由第1~第3殼體220A〜220V所構成’第3殼體 220C是具備上述實施形態之第5殼體1 12E的功能。 該具有輸出齒輪的減速裝置210,係藉由設置於偏心 軸體214(相當於輸入軸)之偏心體216A、216B來使外 齒齒輪218A、218B在內齒齒輪222的半徑方向內側進行 Ο 偏心搖動。 外齒齒輪218A、218B,係透過滾子23 2A、232B來組 裝於偏心體216A、216B。在外齒齒輪218A、218B的外周 設置擺線(trochoid )齒形等的外齒227 ’並和內齒齒輪 222進行內接嚙合。內齒齒輪222是和外殼220 (第3殻 體220C)形成一體化。內齒齒輪222的內齒’在本實施 形態是將外銷2 2 9鬆嵌合於外銷孔2 3 1,而被保持成容易 旋轉。
若相當於輸入軸的偏心體軸2 1 4旋轉,偏心體2 1 6 A -19- 200925359 、216B會以一體的方式旋轉。隨著該偏心體216A、216B 的旋轉,外齒齒輪218A、218B也欲在偏心軸體214的周 圍進行搖動旋轉,但由於其自轉受到內齒齒輪222的限制 ,故外齒齒輪218A、218B是在內接於該內齒齒輪222的 狀態下幾乎僅進行搖動。 在本例中,由於外齒齒輪218A、21 8B的外齒227的 齒數爲42,內齒齒輪222的內齒的齒數(外銷229的數目 )爲44,其齒數差爲2。因此,偏心軸體214每轉1圈, 相對於固定在殻體22 0的內齒齒輪222,外齒齒輪218A、 218B會偏移2齒量(自轉)。這代表著,偏心體軸214 每轉1圏,會減速外齒齒輪218A、218B的-2/42的旋轉 。又-符號代表與旋轉方向相反。 外齒齒輪21 8A、21 8B的旋轉的搖動成分是被內銷 226及內銷孔23 6A、23 6B的間隙所吸收,僅自轉成分透 過該內銷226傳遞至輸出構件240的輸出凸緣部242。 © 在本實施形態,輸出構件240,係將該輸出凸緣部 242、輸出軸部244以及輸出齒輪部246以和前述實施形 態相同的(輸出軸部244的直徑最小)尺寸關係來沿軸方 向依序配置成一體,在該輸出軸部244的部分透過軸承手 段B2而藉由外殼220支承。 輸出構件240的輸出凸緣部242,係藉由貫穿外齒齒 輪218A、218B的內銷孔236A、236B的內銷(連結體) 226來和支承凸緣250連結。支承凸緣250,是透過滾珠 軸承260而被第2殻體220B所支承。又符號212B1,是 -20- 200925359 爲了限制滾珠軸承260的圖中右方的移動而設置於第2殻 體212B的突起。又在輸出軸部2 44上,僅形成單一個轉 送面244和制動部244B。輸出構件240之輸出齒輪部246 的構造和前述實施形態相同。 前述軸承手段B2,是以輸出構件240的輸出軸部244 (的一部分)作爲內環,以相當於前述實施形態的第5殻 體112E的第3殼體220C的一部分作爲外環,以滾子262 U 作爲轉動體,而基本上是和前述實施形態具有相同的構造 。然而,在本實施形態,是針對第3殻體220C和輸出凸 緣部242的位置關係精心設計,如此不須使用保持治具( 192 )即可組裝滾子262。 亦即,如第1 7圖所示,在將(相當於前述實施形態 之第5殼體1 12E )第3殼體220C組裝於第2殼體220B 之前,先將第3殼體220C推壓成抵接於輸出凸緣部242 的狀態(參照符號Ta的部分),以在第3殼體220C和輸 Q 出齒輪部246的各側面之間確保比滾子262的軸方向長度 L6更長的軸方向空間S1 (用來將滾子262收容於凹部( 圓弧狀滑動面)220C1)。接著,從該軸方向空間S1讓滾 子2 62嵌合於第3殼體220C的凹部220C1 (如箭頭Y1、 Y2所示)。當滾子1 62嵌合後,朝消除該軸方向空間S 1 的一部分的方向、亦即第1 8 ( B )圖的箭頭Y 3方向,使 第3殼體220C相對於輸出構件240進行移動(相對朝相 反方向移動)而成爲第18圖的狀態。在此,透過螺栓229 來固定該第3殻體220C的軸方向位置,並和前述實施形 -21 - 200925359 態同樣地安裝推壓板284,而成爲第19圖的狀態(=第15 圖的狀態)。第15、19圖中符號Tal所代表的空間,是 該返回移動的結果所產生的空間。 依據本實施形態,不須使用保持治具即可組裝滾子 262 ’而且組裝後的滾子262的支承位置會朝輸出齒輪部 242側返回,因此輸出齒輪部242和滾子262的距離L5 變短(特別是比滾子262的長度L6更短),如此可獲得 U 將輸出齒輪部246所產生的力矩縮小的好處。 第20〜23圖係顯示其他實施形態(第3實施形態)的 例子。 第20圖係對應於第2實施形態的第15圖,第21圖 係沿著第20圖的箭頭XXI-XXI線的截面圖。又第22圖係 對應於第17圖的圖式。 具有輸出齒輪的減速裝置310之減速機構315以及輸 出構件340,是和第2實施形態相同。亦即,輸出構件 Q 340,是將輸出凸緣部342、輸出軸部344以及輸出齒輪部 346以和前述2個實施形態同樣的(輸出軸部344的直徑 最小)尺寸關係沿軸方向依序配置成一體。外殼320也是 ,由第1~第3殼體320八〜320(:所構成’又第3殻體320€ 具備支承軸承手段B3的功能這點也是相同的。 不同處在於:輸出構件340是透過軸承手段B3而被 外殼3 20所支承。亦即,從第21圖及第22圖可明顯看出 ,該具有輸出齒輪的減速裝置310,其輸出齒輪部346的 外齒3 46A的數目雖然是和第2實施形態相同的14齒’但 -22- 200925359
將滾子362的數目設定爲28個,並將滾子362直徑設定 爲dl3 ( <滾子3 62的直徑dl 1 )。亦即,是組裝有相當於 輸出齒輪部346的外齒346A數目2倍的滾子362。爲了 參考起見,將相當於第6圖的外齒346A和第3殼體320C 的凹部(圓弧狀轉送面)320C1的關係圖顯示於第23圖 〇 如此般,輸出齒輪部346的外齒346A的數目不一定 0 要和滾子362的數目(亦即凹部C1的數目)一致,如本 實施形態般使滾子3 62個數爲外齒3 46A的整數倍的關係 亦可。只要該關係可成立,即使輸出軸部344的轉送面 344A的直徑d4比輸出齒輪部346的齒冠圓徑d5更小, 利用第3殼體320C的凹部(圓弧狀轉送面)320C1可將 殼體320C等以橫跨輸出齒輪部346的方式用和前述實施 形態同樣的步驟來進行組裝,如此製造出本發明的具有輸 出齒輪的減速裝置310。 Q 此外,由於其他部分是和第2實施形態相同,對於圖 中具有相同或同樣功能的部分是賦予和第2實施形態所賦 予的符號的後2位數相同的符號’而省略其重複說明。 第24圖係顯示本發明的其他實施形態(第4實施形 態)的例子。 該具有輸出齒輪的減速裝置410之減速機構415,是 將輸出構件440的一端側在支承凸緣450的最外周部分透 過滾子460而藉由外殻420支承’除此外是和第3實施形 態相同。輸出構件440 ’是將輸出凸緣部442 '輸出軸部 -23- 200925359 444以及輸出齒輪部446以和前述實施形態同樣的(輸出 軸部444的直徑最小)尺寸關係沿軸方向依序配置成一體 ;在該輸出軸部444的部分透過軸承手段B4而被外殼 420支承。外殻420,係由第1、第2殼體420A、420B所 構成,又第2殼體420B具備支承軸承手段B4的功能。 輸出構件440的輸出凸緣部442及輸出齒輪部444的 構造和第2、第3實施形態相同,而其最大特徵在於:輸 0 出軸部444的形狀是形成越往制動部444B方向其直徑越 大。在本實施形態,軸承手段B4,是具備專用的外環447 ,並在兼用爲內環的輸出軸部444之間介入作爲轉動體的 滾珠 462。該軸承構造,是屬於一般稱爲重負荷( maximum)型滾珠軸承,在其外環447和內環兼用的輸出 軸部444的轉送面444A的特定部位,分別形成用來收容 滾珠462之溝槽(插通路)447B、444B,可透過該溝槽 447B、444B來組裝滾珠462。當組裝好所有的滾珠462後 0 ,利用螺栓496來安裝推壓板484,藉此防止該滾珠462 從溝槽447B、444B飛出。 此外,推壓板484,可和前2個實施形態同樣地形成 具有橫跨外齒446 A的凹部(圖示省略)的形狀,但依滾 珠462的大小或是個數,可能要採用這種構造會有困難。 這時,只要利用以和圓周方向垂直的方式分割成2半之推 壓板即可。推壓板484並不是直接承受動力傳遞的轉矩, 因此就算分割成2半也完全不會產生強度上的問題。 另外,由於其他部分是和第3實施形態相同,對於圖 -24 - 200925359 中具有相同或同樣功能的部分是賦予和第3實施形態所賦 予的符號的後2位數相同的符號,而省略其重複說明。 第25圖係顯示本發明的其他實施形態(第5實施形 態)的例子。 該具有輸出齒輪的減速裝置510和第4實施形態的不 同點在於,爲了構成軸承手段B5,在其輸出構件540的 輸出軸部544形成截面圓弧狀的轉送面544A,且設置具 φ 有與軸方向垂直的分割面之分割成2半的專用的外環 547A、547B。 滾珠562,在僅裝設於第25圖的右側外環547A的狀 態下,從稍傾斜的方向沿軸方向組裝。在組裝滾珠562後 ,組裝左側的外環547B,並藉由螺栓598來固定於外殼 520 (的第2殻體520B )。在本實施形態的情形,推壓板 584雖不是必要的,但爲了確實防止滾珠562的脫落而安 裝推壓板584。 〇 另外,由於其他部分是和第4實施形態相同,對於圖 中具有相同或同樣功能的部分是賦予和第4實施形態所賦 予的符號的後2位數相同的符號,而省略其重複說明。 如此般,在本發明,關於輸出構件是透過那種具體構 造的軸承手段來被外殼支承,可採用各種不同的構造,並 不限定於特定的構造。 再者,馬達並不限於油壓馬達,也可以是電動馬達。 本發明適用於,具備:用來取出經減速機構減速後的 旋轉之輸出凸緣、設置於該輸出凸緣且直徑比該輸出凸緣 -25- 200925359 更小的輸出軸、以及設置於該輸出軸且具有直徑比該輸出 軸更大的齒冠圓之輸出齒輪等之具有輸出齒輪的減速裝置 ;特別適用於使用這種構造的具有輸出齒輪的減速裝置之 建設土木機械的鏟土機的迴旋裝置、風力發電的迴旋裝置 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明的實施形態(第1實施形態)的一例 之具有輸出齒輪的減速裝置之縱截面圖。 第2圖係第1圖的ΙΙ-ΙΙ線之截面圖。 第3圖係第1圖的ΙΙΙ-ΙΙΙ線之截面圖。 第4圖係適用上述具有輸出齒輪的減速裝置之鏟土機 的全體槪略透視圖。 第5圖係上述實施形態的輸出構件的單體之局部透視 前視圖。 〇 第6圖係顯示該輸出構件的輸出齒輪部和外殻的凹部 的位置及大小關係的側視圖。 第7圖係顯示上述實施形態的軸環單體,(Α)爲前 視圖’ (Β )爲(A )之VIIB-VIIB線的截面圖。 第8圖係顯示上述實施形態的推壓板單體,(A)爲 前視圖’ (B)爲(A)之▽1118-乂1118線的截面圖。 第9圖係上述輸出構件的組裝步驟的順序的說明圖。 第10圖係顯示在上述步驟用來保持滾子之保持治具 ’ (A )爲前視圖,(B )爲側視圖。 -26- 200925359 第11圖係顯示上述步驟的下個階段的順序的說明圖 〇 第1 2圖係顯示再下個階段的順序的說明圖。 第1 3圖係顯示再下個階段的順序的說明圖。 第1 4圖係顯示再下個階段的順序的說明圖。 第15圖係顯示本發明的其他實施形態(第2實施形 態)的例子之具有輸出齒輪的減速裝置的相當於第1圖的 φ 縱截面圖。 第16圖係第15圖的XVI-XVI線的截面圖。 第17(A) (B)圖係顯示第2實施形態之輸出構件 的組裝步驟的順序之說明圖。 第18(A) (B)圖係顯示上述步驟的下個階段的順 序的說明圖。 第19(A) (B)圖係顯示再下個階段的順序的說明 圖。 Q 第20圖係顯示本發明的其他實施形態(第3實施形 態)的例子之具有輸出齒輪的減速裝置的相當於第1 5圖 的縱截面圖。 第21圖係第20圖的XXI-XXI線的截面圖。 第22圖係顯示第3實施形態之輸出構件的組裝步驟 的順序之說明圖。 第23圖係顯示第3實施形態之輸出構件的輸出齒輪 部和外殼凹部的位置及大小關係的側視圖。 第24圖係顯示本發明的其他實施形態(第4實施形 -27- 200925359 態)的例子之具有輸出齒輪的減速裝置的相當於第15圖 的縱截面圖。 第25圖係顯示本發明的其他實施形態(第5實施形 態)的例子之具有輸出齒輪的減速裝置的相當於第15圖 的縱截面圖。 第26圖係顯示習知具有輸出齒輪的減速裝置之相當 於第1圖的縱截面圖。 D 第27圖係第26圖的XXVII-XXVn線的截面圖。 【主要元件符號說明】 1 1 0 ’·具有輸出齒輪的減速裝置 Π 1 :減速機 112 :外殻 1 12Α〜1 12Ε :第1〜第5殻體 112Ε1 :凹部(圓弧狀轉送面) Ο 114:減速機構 1 1 6 :輸出凸緣部 1 18 :輸出軸部 120 :輸出齒輪部 122 :輸出構件 Β 1 :軸承手段 1 6 2 :滾珠 170 :軸環 1 7 1 _·推壓板 -28- 200925359 192 :保持治具

Claims (1)

  1. 200925359 十、申請專利範圍 1.—種具有輸出齒輪的減速裝置,係具備:外殼、 收容於該外殻內的減速機構、用來取出經該減速機構減速 後的旋轉之輸出凸緣、設置於該輸出凸緣且直徑比該輸出 凸緣更小的輸出軸、設置於該輸出軸且具有直徑比該輸出 軸更大的齒冠圓之輸出齒輪;該具有輸出齒輪的減速裝置 的特徵在於: 0 前述輸出凸緣、輸出軸以及輸出齒輪,是以構成1個 輸出構件的輸出凸緣部、輸出軸部以及輸出齒輪部且維持 前述尺寸關係的方式在軸方向依此順序形成一體, 且該構成一體的輸出構件,係在前述輸出軸部,透過 軸承手段而藉由前述外殼來支承。 2-如申請專利範圍第1項記載之具有輸出齒輪的減 速裝置,其中,構成前述軸承手段的外環或內環的構件, 在至少圓周方向是由單一素材所構成。 Q 3.如申請專利範圍第1或2項記載之具有輸出齒輪 的減速裝置,其中,前述輸出軸部的一部分是具備:作爲 前述軸承手段的轉動體的內環的轉送面的功能。 4 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項記載之具有 輸出齒輪的減速裝置,其中,前述外殼的一部分是具備: 作爲前述軸承手段的外環的轉送面的功能。 5 .如申請專利範圍第4項記載之具有輸出齒輪的減 速裝置,其中,前述外殼具有用來收容前述軸承手段的轉 動體之複數個凹部,該凹部彼此間是構成前述轉動體的輸 -30- 200925359 出軸部圓周方向的保持具。 6. 如申請專利範圍第5項記載之具有輸出齒輪的減 速裝置,其中,前述輸出凸緣部和輸出齒輪部之間的尺寸 設定成,在組裝時可在其和前述外殼之間確保前述軸承手 段的轉動體的軸方向長度以上的大型軸方向空間。 7. 如申請專利範圍第5項記載之具有輸出齒輪的減 速裝置,其中,前述凹部的位置及大小,是設定成可讓前 u 述輸出齒輪部的齒在軸方向通過。 8. 如申請專利範圍第7項記載之具有輸出齒輪的減 速裝置,其中,前述凹部的數目設定成前述輸出齒輪部的 齒數的整數倍。 9. 如申請專利範圍第5項記載之具有輸出齒輪的減 速裝置,其中,在前述轉動體的前述輸出齒輪部側,配置 該轉動體的軸方向的移動限制構件。 10. 如申請專利範圍第9項記載之具有輸出齒輪的減 〇 速裝置,其中,前述移動限制構件具有溝槽部,該溝槽部 的位置及大小係形成可讓前述輸出齒輪的齒在軸方向通過 0 11·如申請專利範圍第1或2項記載之具有輸出齒輪 的減速裝置,其中,前述軸承手段,係具有第1、第2外 壞, 該第1、第2外環,是以從軸方向挾持該軸承手段的 轉動體的狀態固定於前述外殼。 1 2 ·如申請專利範圍第1或2項記載之具有輸出齒輪 -31 - 200925359 的減速裝置’其中,前述軸承手段係具備外環,該外環具 有可將該軸承手段的轉動體逐一從特定位置插入之插通路 〇 13. 如申請專利範圍第1項記載之具有輸出齒輪的減 速裝置,其中’構成前述軸承手段的外環或內環的構件, 係由以和圓周方向垂直的方式進行分割的素材所構成。 14. 一種具有輸出齒輪的減速裝置之組裝方法,該具 φ 有輸出齒輪的減速裝置係具備:外殼、收容於該外殼內的 減速機構、用來取出經該減速機構減速後的旋轉之輸出凸 緣、設置於該輸出凸緣且直徑比該輸出凸緣更小的輸出軸 、設置於該輸出軸且具有直徑比該輸出軸更大的齒冠圓之 輸出齒輪;該具有輸出齒輪的減速裝置之組裝方法的特徵 在於包含以下步驟: 以前述輸出凸緣'輸出軸以及輸出齒輪作爲輸出凸緣 部、輸出軸部以及輸出齒輪部且維持前述尺寸關係的方式 φ 在軸方向依此順序設置成一體而形成輸出構件的步驟; 在前述外殼的內周形成可收容用來旋轉支承前述輸出 軸部的轉動體之凹部的步驟,該凹部的位置及大小是設定 成能讓前述輸出齒輪部的齒在軸方向通過; 在前述輸出軸部的外周保持前述轉動體的步驟;以及 透過前述凹部讓前述輸出齒輪部的齒的外周在軸方向 通過以組裝前述外殼,並讓保持於前述輸出軸部的外周之 前述轉動體嵌合於該凹部的步驟。 15. —種具有輸出齒輪的減速裝置之組裝方法,該具 -32- 200925359 有輸出齒輪的減速裝置係具備:外殼、收容於該外殼內的 減速機構、用來取出經該減速機構減速後的旋轉之輸出凸 緣、設置於該輸出凸緣且直徑比該輸出凸緣更小的輸出軸 、設置於該輸出軸且具有直徑比該輸出軸更大的齒冠圓之 輸出齒輪;該具有輸出齒輪的減速裝置之組裝方法的特徵 在於包含以下步驟: 以前述輸出凸緣、輸出軸以及輸出齒輪作爲輸出凸緣 0 部、輸出軸部以及輸出齒輪部且維持前述尺寸關係的方式 在軸方向依此順序設置成一體而形成輸出構件的步驟; 在前述外殼的內周形成可收容用來旋轉支承前述輸出 軸部的轉動體之凹部的步驟,該凹部的位置及大小是設定 成能讓前述輸出齒輪部的齒在軸方向通過; 透過前述凹部讓前述輸出齒輪部的齒的外周在軸方向 通過以組裝前述外殼,藉此在該外殼側面和前述輸出齒輪 的側面之間確保可將前述轉動體收容於前述凹部的軸方向 〇 空間的步驟;以及 從該軸方向空間讓前述轉動體嵌合於形成在前述外殻 的凹部的步驟。 16.如申請專利範圍第15項記載之具有輸出齒輪的 減速裝置之組裝方法,其中,在從前述軸方向空間讓前述 轉動體嵌合於形成在前述外殻的凹部的步驟後, 係包含:朝消除該軸方向空間的至少一部分的方向, 讓前述輸出構件或外殼之任一者進行相對移動的步驟。 -33-
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