CN101263319B - 偏心摆动型减速机 - Google Patents
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Abstract
提供一种和现有技术相比可减少部件个数的偏心摆动型减速机，偏心摆动型减速机(100)具有：具有内齿(110a)的箱体(110)；具有外齿的多个曲轴；外齿齿轮(131、132)，其具有与箱体(110的内齿(110a)啮合的外齿(131a、132a)，并通过曲轴偏心运动；承载件(140)，可旋转地支持曲轴，通过曲轴相对箱体(110)旋转运动；圆筒齿轮(180)，与曲轴的外齿啮合，将输入到多个曲轴中的曲轴(121)的动力传递到剩余的曲轴；圆筒齿轮(180)通过滑动摩擦被可旋转地支持。
Description
技术领域
本发明涉及到一种具有将输入到多个曲轴中的一个曲轴的动力传递到其他曲轴的曲轴间齿轮的偏心摆动型减速机。
背景技术
作为现有的偏心摆动型减速机，具有以下部件的装置为世人所知：多个曲柄销；将输入到多个曲柄销中的一个曲柄销的动力传递到其他曲柄销的圆筒状齿轮；支持圆筒状齿轮的一对滚动轴承(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开平9-57678号公报(第3、4页，图1、3)
发明内容
但是在现有的偏心摆动型减速机中，存在部件个数较多的问题。
本发明为了解决现有问题而产生，其目的在于提供一种和现有技术相比可减少部件个数的偏心摆动型减速机。
本发明的偏心摆动型减速机具有：第1部件，具有内齿；多个曲轴，具有外齿；外齿部件，具有与上述第1部件的上述内齿啮合的外齿，通过上述曲轴偏心运动；第2部件，可旋转地支持上述曲轴，通过上述曲轴相对上述第1部件旋转运动；曲轴间齿轮，与上述曲轴的上述外齿啮合并被可旋转地支持，并将输入到上述多个曲轴中的一个曲轴的动力传递到剩余的曲轴。
通过该构造，本发明的偏心摆动型减速机没有现有技术中用于支持曲轴间齿轮的一对滚动轴承，因此可相比现有技术减少部件个数。
并且，在上述曲轴的两端间的大致中间部，上述曲轴间齿轮与上述曲轴的上述外齿啮合，这种构造下，即使上述曲轴弯曲，上述曲轴的上述外齿、上述曲轴间齿轮也难以倾斜，上述曲轴间齿轮和上述曲轴的上述外齿在齿轮螺旋方向上大致均等地啮合。因此，本发明的偏心摆动型减速机在上述曲轴的上述外齿、上述曲轴间齿轮之间不易产生单边磨损，可防止上述曲轴的上述外齿、上述曲轴间齿轮的使用寿命下降。
并且，本发明的偏心摆动型减速机的构成可以是，上述曲轴间齿轮也可具有与上述曲轴的上述外齿啮合的外齿。
通过该构造，本发明的偏心摆动型减速机与曲轴间齿轮形成与曲轴的外齿啮合的构造相比，曲轴间齿轮是小型的，因此可降低制造成本。
并且，本发明的偏心摆动型减速机的构成可以是：上述曲轴间齿轮具有与上述曲轴的上述外齿啮合的内齿。
并且，本发明的偏心摆动型减速机的构成可以是：上述曲轴间齿轮通过油膜与上述外齿部件滑动摩擦。
通过该构造，本发明的偏心摆动型减速机可在轴方向上限制曲轴间齿轮。
并且，本发明的偏心摆动型减速机的构成可以是：进一步具有轴承，其相对于上述第1部件可旋转地支持上述第2部件，上述曲轴间齿轮通过油膜与上述外齿部件及上述轴承滑动摩擦。
通过该构造，本发明的偏心摆动型减速机将相对于第1部件可旋转地支持第2部件高硬度的轴承用于曲轴间齿轮的支持，因此和曲轴间齿轮由低硬度部件支持的构造相比，可防止部件磨损造成使用寿命减少。并且，曲轴间齿轮与外齿部件及轴承滑动摩擦，从而可在轴向上限制曲轴间齿轮。
并且，本发明的偏心摆动型减速机的构成可以是，在上述第2部件的大致中央形成贯通孔，上述贯通孔配置在上述曲轴间齿轮的内侧。
通过该构造，本发明的偏心摆动型减速机中，曲轴间齿轮不象现有技术一样由滚动轴承支持，由于曲轴间齿轮不具有由滚动轴承支持的部分，因此可使贯通孔的半径与现有技术相比增大。
并且，本发明的偏心摆动型减速机的构成可以是，上述第2部件具有***到上述曲轴间齿轮的齿轮***部。
通过该构造，本发明的偏心摆动型减速机使减速机内部的空间与贯通孔通过齿轮***部分离，因此即使减速机内部的空间封入润滑剂也可防止封入到减速机内部空间的润滑剂泄漏到贯通孔的情况。
并且，本发明的偏心摆动型减速机的构成可以是：具有多个上述外齿部件，上述曲轴间齿轮配置在多个上述外齿部件之间。
通过该构造，本发明的偏心摆动型减速机中，在为了支持曲轴而设置在曲轴两端的轴承之间的大致中间部上，曲轴间齿轮与曲轴的外齿啮合，因此即使曲轴弯曲时，曲轴的外齿、曲轴间齿轮也难于倾斜，曲轴间齿轮和曲轴的外齿在齿条方向上大致均等地啮合。因此，本发明的偏心摆动型减速机在曲轴的外齿、曲轴间齿轮中不易产生单边磨损，可防止曲轴外齿、曲轴间齿轮的使用寿命减少。
本发明可提供一种和现有技术相比可以减少部件个数的偏心摆动型减速机。
附图说明
图1是具有本发明的第1实施方式涉及的偏心摆动型减速机的工业用机器人的关节的侧面截面图。
图2是图1的A-A向截面图。
图3是图1的B-B向截面图。
图4是本发明的第2实施方式涉及的偏心摆动型减速机的侧面截面图。
图5是图4的C-C向截面图。
图6是本发明的第3实施方式涉及的偏心摆动型减速机的侧面截面图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)
首先，说明第1实施方式涉及的偏心摆动型减速机的构造。
如图1所示，工业用机器人的关节10具有：臂20；相对于臂20旋转的臂30；马达40，固定在臂30上，用于产生使臂30相对臂20旋转的动力；偏心摆动型减速机100，固定在臂20及臂30上，使由马达40产生的动力减速，作为臂30相对臂20的动力。
偏心摆动型减速机100具有：作为具有内齿110a的第1部件的箱体110；曲轴121，具有偏心部121a、偏心部121b、及外齿121c；曲轴122(参照图2)，具有和曲轴121一样未图示的二个偏心部及外齿122c(参照图2)；曲轴123(参照图2)，具有和曲轴121一样未图示的二个偏心部及外齿123c(参照图2)；作为外齿部件的外齿齿轮131，具有与箱体110的内齿110a啮合的外齿131a，通过曲轴121的偏心部121a、曲轴122、123的偏心部偏心运动；作为外齿部件的外齿齿轮132，具有与箱体110的内齿110a啮合的外齿132a，通过曲轴121的偏心部121b、曲轴122、123的偏心部偏心运动；作为第2部件的承载件140，通过曲轴121、122、123相对箱体110旋转运动；安装在马达40的输出轴41的输入齿轮151(参照图3)；外齿轮152，安装在曲轴121上，与输入齿轮151啮合；轴承171、172，可相对箱体110旋转地支持承载件140；轴承173，***到外齿齿轮131的孔131b，使曲轴121的偏心部121a相对外齿齿轮131可旋转地支持；轴承174，***到外齿齿轮132的孔132b，使曲轴121的偏心部121b相对外齿齿轮132可旋转地支持；未图示的轴承，***到和外齿齿轮131的孔131b相同的外齿齿轮131的未图示的孔，和轴承173一样使曲轴122的偏心部可相对外齿齿轮131旋转地支持；未图示的轴承，***到和外齿齿轮132的孔132b相同的外齿齿轮132的未图示的孔，和轴承174一样使曲轴122的偏心部可相对外齿齿轮132旋转地支持；未图示的轴承，***到和外齿齿轮131的孔131b相同的外齿齿轮131的未图示的孔，和轴承173一样使曲轴123的偏心部可相对外齿齿轮131旋转地支持；未图示的轴承，***到和外齿齿轮132的孔132b相同的外齿齿轮132的未图示的孔，和轴承174一样使曲轴123的偏心部可相对外齿齿轮132旋转地支持；轴承175、176，将曲轴121可旋转地支持在承载件140上；未图示的二个轴承，和轴承175、176一样，将曲轴122可旋转地支持在承载件140上；未图示的二个轴承，和轴承175、176一样，将曲轴123可旋转地支持在承载件140上；作为曲轴间齿轮的圆筒齿轮180，具有与曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c啮合的外齿181，将输入到曲轴121的来自马达40的动力传递到曲轴122、123；油封191、192，密封箱体110及承载件140的间隙；在载体140中，在大致中央部形成贯通孔101。
箱体110具有：形成内齿110a的销111；埋入了销111的销支持部件112。
曲轴121、122、123在以箱体110的内齿110a的齿轮的中心点为中心的圆周上分别隔开120°配置。
承载件140具有：圆板141，具有***到外齿齿轮131的孔131c及外齿齿轮132的孔132c的柱部141a；圆板142，配置在与圆板141一起夹持外齿齿轮131、132的位置上；作为齿轮***部的中空圆筒143，两端固定在圆板141及圆板142上，***到圆筒齿轮180中；O形环144，密封圆板141及中空圆筒143的间隙；O形环145，密封圆板142及中空圆筒143的间隙；定位销146，对圆板141、142进行定位；螺栓147，连接圆板141、142。柱部141a、定位销146、螺栓147在以箱体110的内齿110a的齿轮的中心点为中心的圆周上分别配置多个。并且，承载件140形成有收容输入齿轮151及外齿轮152的槽140a。
圆筒齿轮180配置在外齿齿轮131和外齿齿轮132之间，与曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c啮合并被可旋转地支持。此外，圆筒齿轮180在相对外齿齿轮131、132的接触部位通过油膜产生滑动摩擦，从而被可旋转地支持。
贯通也101由圆板141的孔141b、圆板142的孔142a、中空圆筒143的孔143a构成。
并且，关节10具有：固定臂20及箱体110的螺栓51；固定臂30及马达40的螺栓52；固定臂30及圆板141的螺栓53；布线60，经过臂30的孔30a及偏心摆动减速机100的贯通孔101。此外，螺栓51、53在以偏心摆动型减速机100的轴线为中心的圆周上分别配置多个。并且，螺栓52在以马达40的输出轴41的轴线为中心的圆周上配置多个。
并且，臂30及马达40的扣合面、臂30及圆板141的扣合面分别通过密封剂等密封。
接着说明关节10的动作。
当马达40生成动力时，由马达40产生的动力通过安装在马达40的输出轴41上的输入齿轮151、安装在曲轴121的外齿轮152被减速，并传递到曲轴121，通过曲轴121的外齿121c、圆筒齿轮180的外齿181传递到圆筒齿轮180。其中，传递到圆筒齿轮180的动力通过圆筒齿轮180的外齿181、曲轴122的外齿122c传递到曲轴122，并且通过圆筒齿轮180的外齿181、曲轴123的外齿123c传递到曲轴123。
并且，传递到曲轴121、122、123的动力通过曲轴121的偏心部121a、121b、曲轴122、123的偏心部传递到外齿齿轮131、132，并通过外齿齿轮131、132的外齿131a、132a、箱体110的内齿110a被减速并传递到承载件140。
因此，承载件140相对箱体110旋转，固定在承载件140上的臂30相对于固定了箱体110的臂20旋转。
如上所述，偏心摆动型减速机100中，圆筒齿轮180与曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c啮合并被可旋转地支持，没有现有技术中的用于支持圆筒齿轮180的一对滚动轴承，因此可相比现有技术减少部件个数。
并且，偏心摆动型减速机100中，圆筒齿轮180不象现有技术一样由滚动轴承支持，因此，与圆筒齿轮180不具有由滚动轴承支持的部分相应地，可使贯通孔101的半径和现有技术相比增大。
并且，偏心摆动型减速机100中，由于圆筒齿轮具有与曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c啮合的外齿181，因此和曲轴间齿轮具有与曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c啮合的内齿的构造相比，圆筒齿轮180较为小型。因此，偏心摆动型减速机100和曲轴间齿轮具有与曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c啮合的内齿的构造相比，可降低制造成本。
并且，偏心摆动型减速机100中，中空圆筒143***到圆筒齿轮180，通过中空圆筒143分离减速机内部空间与贯通孔101，因此即使润滑剂封入到减速内部的空间也可防止封入到减速机内部空间的润滑剂泄漏到贯通孔101的情况发生。
并且，偏心摆动型减速机100中，圆筒齿轮180配置在外齿齿轮131、外齿齿轮132之间，在为了支持曲轴121而设置在曲轴121两端的轴承175、176之间的大致中间部、及为了支持曲轴122、123而设置在曲轴122、123两端的轴承之间的大致中间部，圆筒齿轮180与曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c啮合，因此即使曲轴121、122、123弯曲，曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c、及圆筒齿轮180也难于倾斜，圆筒齿轮180和曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c在齿条方向上大致均等地啮合。因此，偏心摆动型减速机100中，曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c、圆筒齿轮180中不易产生单边磨损，可防止曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c、圆筒齿轮180的使用寿命减少。
并且，为了防止圆筒齿轮180的一部分进入到***有中空圆筒143的外齿齿轮131的孔131d，需要使圆筒齿轮180的外径和中空圆筒143的外径的差100b总是大于形成外齿齿轮131的孔131d的面与中空圆筒143的外周面之间的距离100a。即，为了防止圆筒齿轮180的一部分进入到外齿齿轮131的孔131d，需要使差100b大于距离100a的最大值。在此，在相对于箱体110的外齿齿轮131的偏心运动中，为了防止外齿齿轮131和中空圆筒143接触，使距离100a的最大值设定得大于外齿齿轮131相对箱体110的偏心量的2倍。以上说明了外齿齿轮131和差100b的关系，外齿齿轮132和差100b的关系也同样。
(第2实施方式)
首先说明第2实施方式涉及的偏心摆动型减速机的构造。
在本实施方式涉及的偏心摆动型减速机中，对于和第1实施方式涉及的偏心摆动型减速机100(参照图1)的构造相同的构造，赋予和偏心摆动型减速机100的构造相同的标记并详略其详细说明。
如图4及图5所示，本实施方式涉及的偏心摆动型减速机200的构造用圆筒齿轮280替代了圆筒齿轮180(参照图1)，其他和偏心摆动型减速机100所具有的构造相同，圆筒齿轮280具有和曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c啮合的内齿281，将输入到曲轴121的动力传递到曲轴122、123。
圆筒齿轮280配置在外齿齿轮131、外齿齿轮132之间，与曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c啮合，并可旋转地被支持。此外，圆筒齿轮280在相对外齿齿轮131、132的接触部位通过油膜产生滑动摩擦，从而被可旋转地支持。
在本实施例中，偏心摆动型减速机200内，圆筒齿轮280在外周与箱体110的销111接触，因此例如在外齿齿轮131、132的齿形曲线是位于错开相位重叠的长短辐圆外旋轮线曲线的最内侧的曲线部分(参照日本特公昭58-42382号公报)、或者外齿齿轮131、132的齿形形状是在齿尖部分切除的形状(参照日本特开平2-261943号公报)等情况下，即使在外齿齿轮131、132相对于箱体110的偏心运动中，外齿齿轮131、132的外齿暂时从箱体110的多个销111的一部分脱离，也可防止销111从销支持部件112脱落。
(第3实施方式)
首先，说明第3实施方式涉及的偏心摆动型减速机的构造。
在本实施方式涉及的偏心摆动型减速机中，对于和第2实施方式涉及的偏心摆动型减速机200(参照图4)的构造相同的构造，赋予和偏心摆动型减速机200的构造相同的标记并详略其详细说明。
如图6所示，本实施方式涉及的偏心摆动型减速机300的构造除了以下一点外和偏心摆动型减速机200的构造一样：圆筒齿轮280在外齿齿轮132和轴承172的轴方向之间与曲轴的外齿121c、122c、123c啮合并可旋转地被支持，在圆筒齿轮280相对外齿齿轮132及轴承172的接触部位通过油膜产生滑动摩擦，并被可旋转地支持。
偏心摆动型减速机300还将相对于箱体110可旋转地支持承载件140的高硬度的轴承172用于圆筒齿轮280的支持，因此与圆筒齿轮280由低硬度部件支持的构造相比，可防止部件磨损造成使用寿命下降。
此外，偏心摆动型减速机300的构成是圆筒齿轮280与轴承172的内轮172a之间产生滑动摩擦，也可是圆筒齿轮280与轴承172的外轮172b之间产生滑动摩擦的构造。
并且，偏心摆动型减速机300具有圆筒齿轮280，其具有与曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c啮合并可旋转被支持的内齿281，将输入到曲轴121的动力传递到曲轴122、123，但只要是圆筒齿轮通过滑动摩擦可旋转地由相对于箱体110可旋转地支持承载件140的轴承所支持，也可象第1实施方式涉及的偏心摆动型减速机100(参照图1)那样，将圆筒齿轮280替换为具有与曲轴121、122、123的外齿121c、122c、123c啮合的外齿的圆筒齿轮。
此外，本发明的曲轴间齿轮与曲轴上设置的外齿啮合并可旋转地被支持，也可是通过油膜在中空圆筒143的外周、销111的内周产生滑动摩擦，从而进一步被旋转支持的状态。
工业实用性
如上所述，本发明的偏心摆动型减速机和现有技术相比具有可减少部件个数的效果，可作为工业用机器人等工业用机械的关节部分中使用的偏心摆动型减速机等使用。
Claims (5)
1.一种偏心摆动型减速机，其特征在于，具有：
第1部件，具有内齿；
多个曲轴，具有外齿；
外齿部件，具有与上述第1部件的上述内齿啮合的外齿，通过上述曲轴偏心运动；
第2部件，可旋转地支持上述曲轴，通过上述曲轴相对上述第1部件旋转运动；以及
曲轴间齿轮，与上述曲轴的上述外齿啮合并被可旋转地支持，并将输入到上述多个曲轴中的一个曲轴的动力传递到剩余的曲轴，
进一步具有轴承，其相对于上述第1部件可旋转地支持上述第2部件，上述曲轴间齿轮通过油膜与上述外齿部件及上述轴承滑动摩擦。
2.根据权利要求1所述的偏心摆动型减速机，其特征在于，上述曲轴间齿轮具有与上述曲轴的上述外齿啮合的外齿。
3.根据权利要求1所述的偏心摆动型减速机，其特征在于，上述曲轴间齿轮具有与上述曲轴的上述外齿啮合的内齿。
4.根据权利要求1所述的偏心摆动型减速机，其特征在于，
在上述第2部件的大致中央形成贯通孔，
上述贯通孔配置在上述曲轴间齿轮的内侧。
5.根据权利要求1所述的偏心摆动型减速机，其特征在于，上述第2部件具有***到上述曲轴间齿轮的齿轮***部。
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