TWI373576B - - Google Patents

Description

1373576 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於擺動内接嚙合行星齒輪裝置》 • 【先前技術】 具有内齒齒輪、及可供該内齒齒輪内接嚙合的外齒齒 輪，且構成該外齒齒輪或内齒齒輪的其中任一個，是藉由 • 形成偏心體軸的偏心體而擺動旋轉的擺動内接嚙合行星齒 輪裝置，業已廣泛地被使用。 舉例來說，在專利文獻1中，揭示一種如第2圖所示 的行星齒輪裝置。該行星齒輪裝置10具備：輸入軸12; 第1、第2偏心體14、16;第1、第2外齒齒輪18、20: 内齒齒輪22;相對旋轉取出機構K;及作爲輸出要件的第 1'第2支承凸緣24、26。前述第1、第2外齒齒輪18、 2〇沿著軸方向而排列成2列的理由，是企圖增加傳遞的能 • 力。 前述輸入軸12是形成：具備大直徑之中空部12H的 中空軸（ho [low shaft )，並配置於行星齒輪裝置10之半 徑方向的中央》輸入軸12可兼作爲偏心體軸，前述第1、 第2偏心體14、16是一體地形成於該輸入軸12的外周。 第1 '第2偏心體14、16，其偏心相位是互相錯開180度 〇 在第1、第2偏心體14、16的外周與第1、第2外齒 齒輪18、20之間，夾介著滾子狀的第丨、第2滑動促進體 -4- (2) (2)1373576 34、36。此外，輸入軸（偏心體軸）12是隔著滾錐軸承（ 偏心體軸用軸承）38、39而被第1、第2凸緣24、26所 支承。 前述相對旋轉取出機構K，可藉由：形成於第1、第 2外齒齒輪18、20的第1、第2内銷孔40、42;及貫穿該 内銷孔40、42的内銷44與内滾子43所達成。 當藉由圖面未顯示的馬達使輸入軸12旋轉時，第1、 第2偏心體14、16將與輸入軸12形成一致的偏心旋轉。 因此，一旦輸入軸12旋轉1圈，安裝於該偏心體14、16 外周的外齒齒輪18、20也形成1次擺動。如此一來，第1 、第2外齒齒輪18、20可相對於停止狀態的内齒齒輪22 ，各自以相當於與内齒齒輪22間之齒數差的量形成相對 旋轉。該相對旋轉可經由第1、第2内銷孔40、42;内滚 子43;及内銷44 (相對旋轉取出機構κ)，而從第1、第 2支承凸緣24、26的其中任一側減速輸出。 〔專利文獻1〕日本特開2000-65162號公報 【發明內容】 〔發明所欲解決之課題〕 在該類型行星齒輪裝置的領域中，是強烈地要求：基 本性能的提升；及更進一步的成本降低。而本發明是將上 述的需求作爲發明的課題。 〔解決課題之手段〕 -5- 1373576 ⑶ 本發明是具有内齒齒輪、及可供該内齒齒輪内接嚙合 的外齒齒輪，且構成該外齒齒輪或内齒齒輪的其中任_個 ，是藉由形成於偏心體軸的偏心體而擺動旋轉的擺動内接 嚙合行星齒輪裝置，其中藉由具備：滑動促進體，該滑動 • 促進體是夾介於前述偏心體外周與促使前述擺動旋轉的齒 輪之間；及偏心體軸用軸承，該偏心體軸用軸承是用來支 承前述偏心體軸，而且前述滑動促進體與前述偏心體軸用 Φ 軸承形成相同的構造，而可解決上述的課題。 在擺動内接嚙合行星齒輪裝置中，擺動齒輪（擺動的 内齒齒輪或外齒齒輪）必須構成：可圓滑地在偏心體的外 周滑動。因此，在偏心體與擺動齒輪之間，大多夾介著任 何形態的滑動促進體。 滑動促進體、及用來支承偏心體軸的偏心體軸用軸承 ，由於其所需的功能（譬如所作用的扭矩大小或止推荷重 的作用方式等）有所差異，故傳統上是根據完全不同的觀 φ 點而分別獨立設計，並各自依據最合理的成本計算而採用 最適當的構件。 但是在本發明中，該滑動促進體與偏心體軸用軸承則 是形成相同的構造。這裡所述的相同構造，是指用來達成 各自的功能的本體構件（轉動體），具有彼此通用的規格 ，也就是指相同物品之意。 所謂滑動促進體與偏心體軸用軸承形成相同構造，就 品質而言，乍看之下似乎滑動促進體不需要太高的品質。 但是，該部分採用採用品質良好的滑動促進體，就提升包 -6 - (4) 1373576 括裝置全體的振動、降低噪音的旋轉品質 損等觀點而言，可獲得良好的効果，不僅 促進體的耐久性提升，故可獲得長時間維 好處。 除此之外，由於轉動體的種類成爲單 少構件的數量，並降低構件的庫存管理與 ，反而可降低總成本。此外，相同種類（ 點，在各個構件的組裝或定位的手法等中 成簡易設計的優點（後述）。 〔發明的功效〕 本發明可實現：一邊提升基本性能的 地降低成本。 【實施方式】 φ 接著，根據圖面來詳細說明本發明實: 第1圖中顯示本發明實施形態之其中 裝置，第2圖爲顯示傳統内接嚙合行星齒 例的縱剖面圖。 槪略地說明，該行星齒輪裝置H〇具 :第1、第2偏心體114、116;第1、第 、1^0;内齒齒輪I22;相對旋轉取出機精 出要件的第1、第2支承凸緣124、126。 齒輪1 1 8、12〇沿著軸方向排成2列的用 ;或降低能量耗 如此，由於滑動 持該良好効果的 —種類，故可減 組裝管理的負擔 形狀相同）的這 ，可獲得容易達 同時，更進一步 商形態的範例。 一例的行星齒輪 輪裝置之其中一 備：輸入軸1 12 2外齒齒輪1 18 i K1 ;及作爲輸 第1、第2外齒 意爲增加傳遞能 (5) (5)1373576 力。 前述輸入軸112是形成具有中空部112H的中空軸， 可藉由第1圖中配置於行星齒輪裝置110右側之未顯示圖 示的馬達側輸出構件與螺栓（僅顯示螺栓孔113)，而傳 遞接收動力》輸入軸U2是配置於裝置全體的半徑方向中 央’可兼作爲偏心體軸，並由偏心體軸用軸承138、139 支承第1、第2支承凸緣124、126。 具體來說，偏心體軸用軸承138、139爲滾針軸承。 偏心體軸用軸承138、139的外環部可兼作爲第1、第2凸 緣124、126’而内輪可兼作爲輸入軸（偏心體軸）112。 換言之’偏心體軸用軸承138、139，其作爲本體構件（轉 動體）的滾針（針狀圓柱體）138N、13 9N是與直接輸入 軸（偏心體軸）112及第1、第2支承凸緣124、126形成 接觸。 前述第1'第2偏心體114、116是一體形成於輸入軸 112的外周，而該輸入軸112可作爲偏心體軸而發揮作用 。各偏心體114、116之外周114A、116A的中心Oel、 〇e2，是僅對輸入軸112的軸心⑴形成特定量Δει的偏 心。第1、第2偏心體1 1 4、1 1 6，其偏心相位是彼此錯開 1 80 度。 前述第1、第2外齒齒輪118、丨2〇，是分別隔著滑動 促進體134、136而安裝於第1、第2偏心體114、116的 外周114A、1丨6A。具體來說’滑動促進體134、136也是 滚針軸承。作爲滑動促進體134、136之軸承的外環部， (6) 1373576 可兼作爲第1、第2外齒齒輪118、120，而内輪可兼作爲 :與輸入軸（偏心體軸）合體的第1、第2偏心體U4、 116。換言之，滑動促進體134、136，其作爲本體構件（ 轉動體）的滾針（針狀圓柱體）134N、13 6N，也是與直 • 接第1、第2偏心體114、116及第1、第2外齒齒輪118 、120形成接觸。 該滑動促進體134、136的轉動體，也就是指滾針 I 134N、136N，是由與前述偏心體軸用軸承138、139的轉 動體’也就是指滾針138N、139N完全相同的物品所構成 〇 各外齒齒輪118、120具備：貫穿該外齒齒輪118、 120的第1、第2内銷孔140、142。在第1、第2内銷孔 140、142貫穿形成有內銷144，該內銷144的外周可供内 滾子143遊嵌。内銷144是分別嵌入第1、第2支承凸緣 124、126。具體來說，相對旋轉取出機構K1可藉由該内 φ 銷孔140、142;與内銷144(内滾子143)的遊嵌構造來 實現。 第1、第2外齒齒輪118、120，是內接於單一内齒齒 輪122所具有的内齒（銷）122A而形成嚙合。内齒齒輪 122與殼體127形成一體化。 前述第1、第2支承凸緣124、126’是藉由角接觸軸 承（angular bearing)146' 148 而被威體 127 所支承，除了 隔著間隔物149之外’還利用車箱螺检（carriage bolt)150 形成一體化。角接觸軸承146、148是形成第第2支承 (7) 1373576 凸緣124、126的轉送面（内輪）。雖然爲了以上的原因 (爲了作爲轉送面）而施以淬火，但在此時，藉由同時對 滾針138N及139N之間的轉送面實施淬火，可降低製造 •的成本與縮短時間。再者，在該實施形態中，第2支承凸 • 緣126還具有：作爲連接圖面未顯示之對應機械（指其他 配合的機械）的輸出軸的功能。 在第1支承凸緣124形成有第1階梯部12 4A，此外 φ ，在第2支承凸緣126形成有第2階梯部126A。前述滑 動促進體134、136與偏心體軸用軸承138、139，是在軸 方向上形成鄰接的裝態下被裝入。亦即，作爲偏心體軸用 軸承138、139之轉動體的滾針138N、139N ;以及作爲滑 動促進體134、136之轉動體的滚針13 4N、13 6N，是藉由 被裝入其軸方向的最側端部，也就是指滾針13 8N的端部 138No及滾針139N之端部139No的止推墊圈160、162， 而限制其滑動，並定位於軸方向上。止推墊圈160、162 φ 是構成：分別在間隙S1、S2內，於軸方向上各夾介著2 個，而該間隙SI、S2是位於前述第1支承凸緣124的第 1階梯部124A、及第2支承凸緣126的第2階梯部126A 之間，藉由以上的構造，可使偏心體軸用軸承134、136 ; 滑動促進體138、139整體獲得相等的推力荷重》此外， 在軸方向上一次配置2個止推墊圈160、162的做法，是 爲了獲得更良好的滑動特性。 接下來，說明該行星齒輪裝置110的作用。 當輸入軸112受到圖面中未顯示之馬達的驅動而旋轉 -10- (8) (8)1373576 時，第1、第2偏心體114、116將與該輸入軸112形成一 體的（彼此以相反的相位）偏心旋轉。由於第1、第2外 齒齒輪118、120是隔著滑動促進體134、136而安裝於該 第1、第2偏心體114、116的外周114A、116A，故當輸 入軸112旋轉1圏時，第1、第2外齒齒輪118、120也分 別擺動1次。如此一來，第1、第2外齒齒輪118、120， 可相對於停止狀態的内齒齒輪1 22，分別以相當於與内齒 齒輪122之齒數差的量形成相對旋轉。該相對旋轉可經由 :第1、第2内銷孔140、142;及内銷144(相對旋轉取 出機構K1)而輸出至第1、第2支承凸緣124、126側。 藉此可實現相當於（内齒齒輪122與第1、第2外齒齒輪 118、120間的齒數差）/(第1、第2外齒齒輪118、120 的齒數）之減速比的減速。減速輸出可由第2支承凸緣 1 26側朝對應機械（指其他配合的機械）提供。 在本發明中，由於滑動促進體134、136及偏心體軸 軸承138、139均採用滾針軸承，不僅如此，還構成不具 備專用的内外環部，而僅具備作爲轉動體的滾針134N、 136N、138N、13 9N，故其半徑方向的高度（厚度）H1甚 小。因此，相對於行星齒輪裝置的外形D1’可形成 具有較傳統更大之内徑D1的中空部112H’相反地，在中 空部112H的内徑D1相同（不變）的場合中，行星齒輪裝置 1 1 0的外徑D1可抑制成較傳統更小。 此外，偏心體軸用軸承138、139 ;及滑動促進體134 、136，其軸方向的最外端部，以就是指滾針13 8N的端部 -11 - (9) 1373576 138No及滾針139N的端部139No，由於是藉由止推墊圈 160、162而限制滑動，並定位於軸方向上，因此即使在從 輸入軸112側作用朝軸方向之任何一個方向的推力荷重的 場合中，滑動促進體134、136及偏心體軸用軸承138、 . 139的全部，可承受相等的推力荷重。此外，由於只是單 純地利用止推墊圈160、162按壓4個軸承138、139、134 、136的最外端，因此構造簡單。除此之外，由於止推墊 ^ 圈160、162是夾介於：殘存在第1支承凸緣124的第1 階梯部12 4A、及第2支承凸緣126的第2階梯部12 6A之 間的間隙 SI、S2，且各滾針 134N ' 136N、138N、139N 之間不會因強烈的力量而在軸方向產生干涉，故可長時間 保持極爲圓滑的旋轉或滑動》 再者，雖然在上述的實施形態中，特別是爲了使輸入 軸112之中空部11 2H的内徑D1儘可能地保持成最大， 而採用不具專用內外環部的滾針軸承來構成偏心體軸用軸 φ 承1 3 8、1 3 9及滑動促進體1 3 4、1 3 6，但在本發明中，就 偏心體軸用軸承及滑動促進體之軸承的類型而言，並不特 別侷限於滾針軸承。此外，也沒有禁止具備專用的構件來 作爲軸承之内輪或外環部的限制。 除此之外，輸入軸（偏心體軸）也無需爲具備中空部 的中空軸’舉例來說，即使是實心軸也同樣適用於本發明 〇 此外’本發明同樣適用於：利用偏心體的外周而促使 内齒齒輪擺動的内齒擺動内接嚙合行星齒輪裝置，且能獲 -12- (10) 1373576 得相同的効果。 〔產業上的利用性〕 本發明可適用於所有用途的内接嚙合行星齒輪裝置。 【圖式簡單說明】

第1圖：是顯示本發明實施形態之其中一例的行星齒 輪裝置的縱剖面圖。 第2圖：是顯示傳統内接嚙合行星齒輪裝置之其中一 例的縱剖面圖β 【主要元件符號說明】 110:(擺動内接嚙合）行星齒輪裝置 112:輸入軸（偏心體軸） 1 1 2Η :中空部 1 14、1 1 6 :第1、第2偏心體 1 1 4 A、1 1 6 A :外周 118、120:第1、第2外齒齒輪 1 22 :内齒齒輪 124、126:第1、第2支承凸緣 124A、126A :第1、第2階梯部 127 :殼體 1 3 4、1 3 6 :偏心體軸用軸承 134N、136N :滾針（轉動體） -13 - (11) (11)1373576

138、139:滑動促進體 138N、139N :滾針（轉動體） 146、148:角接觸軸承 160、162:止推墊圈（thrust washer) S 1、S 2 :間隙 -14-

Claims (1)

1. ^73576 , _____ — —-_ ------ ⑼年έ月f日修(吏)正替換頁 第096113359號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國101年6月5日修正 十、申請專利範圍 ’ 1·—種擺動内接嚙合行星齒輪裝置，是具有：内齒齒 • 輪；及可供該内齒齒輪內接嚙合的外齒齒輪，並構成：可 藉由形成於偏心體軸的偏心體，而促使該外齒齒輪或内齒 齒輪的其中任一個擺動旋轉的擺動内接嚙合行星齒輪裝置 其特徵爲： 具備： 滑動促進體，該滑動促進體是夾介於前述偏心體外周 、與促成前述擺動旋轉的齒輪之間；及 偏心體軸用軸承，該偏心體軸用軸承是用來支承前述 偏心體軸， 而且前述滑動促進體，是形成與前述偏心體軸用軸承 相同的構造， 前述滑動促進體及偏心體軸用軸承，均由滾針軸承所 構成， 前述偏心體軸，可兼作爲前述滾針軸承的内輪。 2. —種擺動内接嚙合行星齒輪裝置，是具有：内齒 齒輪；及可供該内齒齒輪內接嚙合的外齒齒輪，並構成： 可藉由形成於偏心體軸的偏心體，而促使該外齒齒輪或内 ' 齒齒輪的其中任一個擺動旋轉的擺動内接嚙合行星齒輪裝 ' 置， 1373576 …年（月Γ曰修正替換頁 其特徵爲·' 具備： 滑動促進體’該滑動促進體是夾介於前述偏心體外周 、與促成前述擺動旋轉的齒輪之間；及 偏心體軸用軸承’該偏心體軸用軸承是用來支承前述 偏心體軸， 而且前述滑動促進體’是形成與前述偏心體軸用軸承 相同的構造， 前述滑動促進體及偏心體軸用軸承，均由滾針軸承所 構成， 將前述擺動旋轉的齒輪、及偏心體軸用軸承予以支承 的支承體，分別兼作爲前述滾針軸承的外環部。 3 .如申請專利範圍第2項所記載的擺動内接嚙合行星 齒輪裝置，其中前述偏心體軸，可兼作爲前述滾針軸承的 内輪。 4·如申請專利範圍第1或2項所記載的擺動内接嚙合 行星齒輪裝置，其中前述滾針軸承的軸方向位置，是由止 推墊圈所限制，該止推墊圈是與該滾針軸承的軸方向最外 端部之間具有間隙而裝入。 5. 如申請專利範圍第1或2項所記載的擺動内接嚙合 行星齒輪裝置，其中前述滾針軸承的軸方向位置’是由止 推墊圈所限制，該止推墊圏是與該滾針軸承的軸方向最外 端部之間具有間隙而裝入* 6. 如申請專利範圍第1或2項所記載的擺動内接嚙合 1373576 -·、八年(>月$日修(¾正替猶 一 *· 1 : --— "V 行星齒輪裝置，其中前述支承體，是透過軸承而可旋轉地 被殼體所支承’且支承.體可.蠢作爲該軸承的内輪。 '：<*ίΐί 7.如申請亭.·利·範圍H.、·.:！.所te載的擺動内接嚙合行星 齒輪裝置，其中前逾:it;推墊圈的軸方ι4位置是被支承體所 • * · 限制’而該支承體支承著前述偏心體軸用軸承。 8 ·如申請專利範圍第項命記載的擺動内接嚙合行星 ®輪裝置’其中前述止推墊圈，是在軸方向上重疊複數個 而配置^