CN103502690A - 减速装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过以滑动阻力小的结构对旋转自如地外嵌于轴上的外齿轮进行轴向的限位从而获得传递效率高的减速装置。该减速装置（G1）具有输入轴（16）、外嵌于该输入轴（16）上的外齿轮（26）、配置于输入轴（16）与外齿轮（26）之间的轴承（B2），由外齿轮（26）兼作该轴承（B2）的外圈，其中，轴承（B2）的滚子（62、63）的轴向的移动通过固定于输入轴（16）上的内圈即第1限位部件（60），和固定于外齿轮（26）上的挡圈即第2限位部件而受到限制，从而，外齿轮（26）相对于输入轴（16）的轴向的移动受到限制。

Description

减速装置

技术领域

本发明涉及一种减速装置，尤其涉及一种具有外嵌于轴上的外齿轮的减速装置。

背景技术

专利文献1中公开有一种偏心摆动型减速装置，其具有偏心体轴、组装（外嵌）于该偏心体轴的外周上的外齿轮、以及配置在偏心体轴与外齿轮之间的轴承。

该减速装置具有外齿轮所内啮合的内齿轮，并且将外齿轮与内齿轮的相对旋转作为减速输出而取出。在这种减速装置中，外齿轮作为所谓行星齿轮而发挥功能，并且经由轴承旋转自如地组装于偏心体轴上。从而，尤其在该轴承不具有内圈或外圈中的其中之一或者不具有两者的情况下，如何对外齿轮进行轴向限位便成为问题。

在专利文献1所涉及的减速装置中，2个外齿轮沿轴向并排组装，从而使位于该2个外齿轮的轴向两侧部上的轮架部件以及外壳部件分别作为“限位部件”而发挥作用，通过该轮架部件以及外壳部件进行两个外齿轮分离方向的限位。并且，在各外齿轮之间夹着衬垫，使该衬垫作为进行两个外齿轮接近方向的限位的“限位部件”而发挥作用。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-41747号公报（图1）

然而，在这种使位于外齿轮的轴向侧部的部件和夹在外齿轮之间的部件作为外齿轮的限位部件而发挥作用的结构中，所存在的问题是在外齿轮与相应的限位部件之间的滑动阻力容易变大、且减速装置的能量（力矩）传递损失有增大的趋势。

发明内容

本发明是为了解决这种问题而提出的，其目的在于提供一种通过以滑动阻力小的结构来对该种外齿轮即经由不具有内圈或外圈中的至少其中之一的轴承而旋转自如地外嵌于轴上的外齿轮进行轴向的限位，从而获得传递效率高的减速装置。

本发明通过如下减速装置解决了上述课题，该减速装置具有轴、外嵌于该轴上的外齿轮、以及配置在所述轴与所述外齿轮之间的轴承，由所述轴或所述外齿轮兼作该轴承的内圈及外圈中的至少其中之一，所述减速装置具有如下结构，即通过固定于所述轴上或与其成为一体的第1限位部件，和固定于所述外齿轮上或与其成为一体的第2限位部件来限制所述轴承的滚动体的轴向的移动，由此所述外齿轮相对于所述轴的轴向移动受到限制。

根据本发明，轴承的滚动体通过固定于所述轴上或与其成为一体的第1限位部件而相对于轴受到轴向的限位，另一方面，通过固定于外齿轮上或与其成为一体的第2限位部件，相对于外齿轮受到轴向的限位。

因此，轴承的滚动体的轴向移动相对于轴或相对于外齿轮均受到限制，结果外齿轮的轴向移动经由该轴承的滚动体而相对于“轴”受到限制。

另外，当所述轴承具有（例如通过压入等）固定于轴上的内圈的情况下，所述第1限位部件的概念中包括该内圈。并且当轴承具有固定于外齿轮上的外圈的情况下，所述第2限位部件的概念中包括该外圈。

固定于轴上或与其成为一体的第1限位部件与滚动体之间的滑动阻力，或者固定于外齿轮上或与其成为一体的第2限位部件与滚动体之间的滑动阻力，与如以往使外齿轮抵接于轮架部件或外壳部件而进行限位的情况相比更小。因此，其结果能够以较小的滑动阻力对外齿轮进行限位，能够获得传递效率高的减速装置。

发明效果

根据本发明，以滑动阻力小的结构对旋转自如地外嵌于轴上的外齿轮进行轴向的限位，从而能够获得传递效率高的减速装置。

附图说明

图1是表示组装有本发明的实施方式的一例所涉及的减速装置的叉车的车轮驱动装置的结构的剖视图。

图2是图1的主要部分剖视图。

图3是表示上述实施方式的变形例的相当于图2的主要部分剖视图。

图4是表示本发明的另一实施方式的一例的主要部分剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式的一例进行详细的说明。

图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的减速装置被应用于叉车的车轮驱动装置中的构成例的剖视图。图2是其主要部分剖视图。

马达12的输出轴12A经由花键14而与减速装置G1的输入轴16相连结。在本实施方式中，输入轴16相当于本发明所涉及的“轴”。输入轴16配置在后述外齿轮24、26的径向中央。在输入轴16上一体形成有具有从该输入轴16的轴心偏移的轴心的2个偏心体18、20。两个偏心体18、20彼此具有180度的相位差而偏心。

另外，偏心体也可以在与输入轴分体构成的基础上，通过键等固定于输入轴。在该情况下，具备（与输入轴分体的）偏心体的轴相当于本发明的“轴”。

在各偏心体18、20的外周（轴的外周），经由轴承B1、B2而外嵌有外齿轮24、26。关于外齿轮24、26的轴承B1、B2周边的结构，将在后面详细地叙述。

外齿轮24、26内啮合于内齿轮28。

内齿轮28主要包括：构成内齿的圆筒状内齿销28A、28B、贯穿该内齿销28A、28B而旋转自如地保持这些内齿销的保持销28C、以及旋转自如地支承该保持销28C并与外壳30成为一体的内齿轮主体28D。

内齿轮28的内齿的齿数（内齿销28A、28B的数量）比外齿轮24、26的外齿的齿数仅多一些（在该实施方式中仅多出1个）。

另外，在外齿轮24、26的轴向车体侧配置有固定在车体框架32上的凸缘体34，在轴向车体相反侧经由轮架螺栓36以及轮架销42配置有与该凸缘体34成为一体的轮架体38。在该轮架体38上一体形成有内销40。

内销40沿周向等间距设置有多根，并与滑动促进部件44一起以保持间隙的方式贯穿内销孔24A、26A并嵌入凸缘体34的凹部34A中，所述内销孔24A、26A在外齿轮24、26上从其中心偏移并沿周向等间距贯穿而形成。内销40经由滑动促进部件44而与外齿轮24、26的所述内销孔24A、26A的一部分抵接，约束外齿轮24、26的自转（只容许摆动）。

同样，轮架销42沿周向等间距设有多根，并以保持间隙的方式贯穿轮架销孔24B、26B并抵接于凸缘体34的轴向端部，所述轮架销孔24B、26B在外齿轮24、26上从其中心偏移并沿周向等间距贯穿而形成。然而，轮架销42与外齿轮24、26的所述轮架销孔24B、26B完全不抵接，并不有助于约束外齿轮24、26的自转。

减速装置G1的外壳30经由主轴承46、47旋转自如地支承于（固定于车体框架32的）凸缘体34以及轮架体38上。外壳30上经由框架48而安装有叉车（省略整体图示）51的轮胎50。从图1明确可知，减速装置G1收容于轮胎50的轴向范围内（图1中2点划线范围内）。

输入轴16经由一对角接触球轴承52、54而旋转自如地支承于凸缘体34及轮架体38上。

由凸缘体34的凹部34A和输入轴16的车体侧阶梯部16A来约束车体侧的角接触球轴承52的轴向移动。由轮架体38的阶梯部38A和输入轴16的车体相反侧阶梯部16B来约束车体相反侧的角接触球轴承54的轴向移动。从而，输入轴16的轴向移动通过凸缘体34及轮架体38在所有方向上均受到约束。

另外，在本实施方式中，该一对角接触球轴承52、54面对面配置，当凸缘体34以及轮架销38被连结起来时会受到适当的预负荷。从而在轴向上输入轴16被牢固地定位。

参考图2，示出外齿轮24、26的轴承B1、B2周边的结构。

图2中描绘出车体相反侧外齿轮26的轴承B2的周边。由于车体侧外齿轮24的轴承B1周边的结构也具有相同的结构，因此，在此为了便于说明，着重对轴承B2的周边进行说明。

该实施方式所涉及的轴承B2配置在输入轴（轴）16与外齿轮26之间且由外齿轮26兼作外圈。即，轴承B2由内圈60、滚子（滚动体）62、63、也作为外圈的外齿轮26、以及将滚子62、63彼此一体保持的保持件64构成。

滚子（滚动体）62、63相对于输入轴16的轴向移动通过固定在输入轴（轴）16上的内圈（第1限位部件）60而受到限制。与此同时，这些滚子62、63相对于外齿轮26的轴向移动通过固定在外齿轮26上的挡圈（第2限位部件）66而受到限制。以下，将详细地说明。

轴承B2的内圈60作为本发明的第1限位部件而发挥作用。即，内圈60通过压入到输入轴16而被固定，在内圈60的轴向两端部形成有用于对滚子62、63进行限位的突起部（限位部）60A、60B。在该实施方式中，相对于1个外齿轮26（或外齿轮24）沿轴向配置有多个滚子62、63，并且该内圈60的突起部60A、60B与多个并排的滚子62、63的最外侧侧面62A、63A抵接，从而约束滚子62、63相对于输入轴16的轴向移动（尤其滚子62、63向彼此分离的方向移动）。

另一方面，外齿轮26兼作轴承B2的外圈，内周面26C构成滚子62、63的滚动面。在内周面26C的轴向中央形成有槽26D。该槽26D中嵌入有挡圈66。

挡圈66作为本发明的第2限位部件而发挥作用。即，挡圈66固定于外齿轮26并夹着止推板70、71配置于滚子62与滚子63之间，限制滚子62、63相对于外齿轮26的轴向移动（尤其滚子62、63向彼此接近的方向移动）。

另外，该实施方式所涉及的挡圈66沿径向形成有缺口（省略图示），并且利用弹性变形来填补该缺口的尺寸而以减小外径的状态进行组装。即，挡圈66以缩径的状态与内圈60、滚子62、63、保持件64以及止推板70、71一同沿轴向组装到输入轴16与外齿轮26之间。外径被缩小的挡圈66在外齿轮26的槽部26D的位置被扩径（恢复原来的尺寸）而固定于该槽部26D。

轴承B2的保持件64旋转自如地保持滚子62、63。即，保持件64将多个滚子62、63作为单一“滚子组总体”进行保持，对每一个滚子62、63进行周向的限位及轴向的限位。另外，在该实施方式中，保持件64是为了保持滚子的旋转姿势而准备的，从“滚子（滚动体）62、63的轴向的限位”的观点来看，并不一定要具备该保持件。在不具备保持件的情况下，具有使滚子的组装数量进一步增加（能够使轴承B2的传递容量进一步增大）的优点。

以下，说明该实施方式所涉及的减速装置G1的作用。

马达12的输出轴12A的旋转经由花键14而传递到减速装置G1的输入轴16。若输入轴16旋转，则偏心体18、20（的外周）进行偏心运动，外齿轮24、26经由轴承B1、B2进行摆动。通过该摆动会产生外齿轮24、26与内齿轮28的啮合位置依次错开的现象。

外齿轮24、26与内齿轮28的齿数差被设定为1，并且各外齿轮24、26的自转因固定于车体框架32侧的内销40而受到约束，因此输入轴16每旋转1圈，内齿轮28相对于自转受到约束的外齿轮24、26仅自转（旋转）相当于齿数差的量。其结果，通过输入轴16的旋转，与内齿轮主体28D成为一体的外壳30以被减速为1/（内齿轮的齿数）的转速进行旋转，叉车51的轮胎50经由固定在该外壳30上的框架48而进行旋转。

在此，输入轴16经由一对角接触球轴承52、54旋转自如地支承于凸缘体34及轮架体38。其中，车体侧角接触球轴承52的轴向移动通过凸缘体34的阶梯部34A和输入轴16的车体侧阶梯部16A而受到约束，而车体相反侧角接触球轴承54的轴向移动通过轮架体38的阶梯部38A和输入轴16的车体相反侧阶梯部16B而受到约束。从而输入轴16的轴向移动通过凸缘体34及轮架体38在所有方向上均受到约束。

另一方面，参考图2可知，轴承B2（轴承B1侧也相同）的内圈60通过压入到（该轴向的移动受到约束的）输入轴16（的偏心体20的外周）而被固定，滚子62、63抵接于在该内圈60的轴向两端部形成的突起部（限位部）60A、60B。另外，在外齿轮26上，挡圈66通过嵌入到在该外齿轮26的内周面（滚动面）26C的轴向中央形成的槽26D中而被固定，（夹着止推板70、71）滚子62、63抵接于该挡圈66。

其结果，a）输入轴（轴）16经由一对角接触球轴承52、54而相对于凸缘体34及轮架体38受到轴向的限位，b）内圈（第1限位部件）60通过压入并固定于该输入轴16而相对于输入轴16受到轴向的限位，c）滚子62、63通过该内圈60的突起部（限位部）60A、60B而相对于内圈60受到轴向的限位，另外，d）通过经由该滚子62、63而固定于外齿轮26上的挡圈（第2限位部件）66，外齿轮26相对于滚子62、63受到轴向的限位，结果，e）外齿轮26不与凸缘体34及轮架体38接触而相对于凸缘体34及轮架体38受到轴向的限位。

内圈60的突起部60A、60B与滚子62、63的抵接部、及止推板70、71与滚子62、63的抵接部离外齿轮26的中心的距离，比以往的外齿轮与轮架部件或外壳部件的抵接部离外齿轮中心的距离更小。从而，内圈60的突起部60A、60B与滚子62、63之间的滑动阻力，或者挡圈66（以及止推板70、71）与滚子62、63之间的滑动阻力，与如以往使外齿轮抵接于轮架部件或外壳部件而进行限位的情况相比更小。因此，结果能够以较小的滑动阻力对外齿轮26（24）进行限位，而且能够获得传递效率高的减速装置G1。

并且，不单纯是使挡圈66与滚子62、63直接滑动，而是夹着止推板70、71进行滑动，因此滑动阻力进一步减小。另外，该止推板70、71还发挥防止滚子62、63嵌入到沿挡圈66的径向形成的狭缝中而阻碍旋转的作用。例如，当对无狭缝的挡圈进行冷缩配合（或对外齿轮进行热压配合）时，也可以不具备该止推板70、71。

并且，在该实施方式中采用了具有专用的内圈60且由外齿轮26兼作外圈的结构。该结构与具有外圈且由轴兼作内圈的情况相比，能够获得更大（相当于外圈不存在的量）的轴承的滚子的节距圆直径，因此在能够确保更大的传递容量这一点上是优异的。并且，在将外齿轮26的作为齿轮的高硬度用作滚动体的滚动面的硬度这一点上也是优异的。

根据本实施方式，与如以往的直接限制外齿轮侧部的结构相比，通过以上结构以及作用能够以更小的滑动阻力对外齿轮26进行轴向的限位，相应地能够减少减速装置G1的传递损失。

在发明中可进行各种变形。

图3（A）～（C）为相当于图2的局部放大图，分别表示本发明的变更构成例。另外，关于与上述实施方式相同结构的部位，对于图中与上述实施方式相同的部件附加相同的符号以省略重复说明。

图3的（A）中示出的轴承B3由外齿轮26兼作外圈，并且由输入轴76兼作内圈。即，该图3（A）的结构中，轴承B3不具有任何专用的内圈及外圈。

在该实施方式中，滚子62、63通过在输入轴76的偏心体76A的轴向端部一体形成的突起部76B而相对于输入轴76受到限位，并且还通过在与偏心体76A相邻的偏心体（省略图示）之间设置的槽76C上固定的（兼作止推板的）挡圈82而相对于输入轴76受到限位。

即，在该实施方式中，与输入轴76成为一体的偏心体76A的突起部76B以及固定于输入轴76上的挡圈82分别构成第1限位部件。

如此，即使轴承构成为（不具备任何专用的内圈及外圈）在轴与外齿轮之间直接配置滚子（滚动体），也能够适用本发明。

另外，虽然未图示，但是即使为仅具有专用的外圈且轴兼作轴承内圈的结构，同样也能够适用本发明。在该情况下，通过对外圈进行压入或热压配合等而使其固定于外齿轮上，由此能够使该外圈作为固定于外齿轮上的第2限位部件而发挥作用。

在图3（B）的结构中，第1、第2限位部件的结构与上述第1实施方式相同，而旋转自如地保持轴承B4的滚子62、63的保持件86的结构与上述实施方式不同。

具体而言，在该图3（B）中轴承B4的保持件86中，与内圈（第1限位部件）60中向径向突出的限位部60A、60B在径向上重叠的部分的内径D1为最大内径，除此以外的部分的内径自该内径D1向轴向内侧直线倾斜而减小（不同）。并且，与挡圈（第2限位部件）66中的向径向突出的突起部（限位部）66A在径向上重叠的部分的外径d2为最小外径，除此以外的部分的外径自该外径d2从轴向内侧向外侧直线倾斜而增大（不同）。

由此，能够防止内圈60的突起部60A、60B及外齿轮26的挡圈66与保持件86的干扰，并且通过该保持件86能够更可靠地保持滚子62、63。

图3（C）所示的结构中，在输入轴16的各偏心体18、20以及外齿轮24、26分别仅配置有1个轴承B5的滚子（滚动体）88。关于滚子88的相对于输入轴16的限位，作为第1限位部件的内圈61被压入并固定于输入轴16，采用了与上述第1实施方式相同的结构。然而，关于滚子88的相对于外齿轮26（24侧也相同）的限位，作为第2限位部件的2个挡圈89、90分别配置并固定于在外齿轮26的轴向两端部形成的2个槽26E、26F中。另外，符号85为保持件。

根据这种结构，也能够通过输入轴16、内圈60、滚子88、挡圈89、90各元件来限制外齿轮26（24）相对于输入轴16的轴向移动。

在上述实施方式及其变更中均将本发明适用于输入轴兼作具有偏心体的偏心体轴的类型的偏心摆动型行星减速装置，然而本发明也能够适用于例如被称作“分配式”的公知的偏心摆动型行星减速装置。

在分配式偏心摆动型行星减速装置中，将输入轴的旋转分配给在从该输入轴的旋转中心偏移的位置上进行配置的多个偏心体轴，使以相同的相位分别设置于该多个偏心体轴上的偏心体同时旋转，从而使外齿轮偏心摆动。

当约束各偏心体轴的公转（外齿轮的自转）的情况下，能够将内齿轮（外壳）的旋转作为输出而取出，当内齿轮（外壳）侧被固定的情况下，能够将各偏心体轴的公转（外齿轮的自转）作为输出而取出。

在该分配式偏心摆动型行星减速装置中，配置在包括偏心体的偏心体轴与外齿轮之间的轴承的结构，与上述实施方式的配置在包括偏心体的输入轴与外齿轮之间的轴承的结构相同，能够以与上述实施方式相同的方式适用本发明。

另外，本发明并不限定于这种偏心摆动型行星减速装置，也能够适用于例如简单行星齿轮减速装置中。

图4中示出将本发明适用于简单行星齿轮减速装置G2的构成例。

在该实施方式中，将本发明适用于具有轮架销（轴）102、外嵌于该轮架销102上的行星齿轮（外齿轮）104、配置于所述轮架销102与行星齿轮104之间的轴承B6的简单行星齿轮减速装置G2。另外，符号106为恒星齿轮、108为内齿轮。

该轴承B6中由行星齿轮104兼作外圈。内圈（第1限位部件）110通过压入到轮架销102中而被固定，并限制滚子（滚动体）112、114相对于轮架销102的轴向移动。轮架销102的轴向的移动通过其两端被压入到未图示的凸缘部件（轮架部件）中而受到限制。并且，通过固定在行星齿轮104的内周的挡圈（第2限位部件）124限制滚子（滚动体）112、114相对于行星齿轮104的轴向移动。沿轴向具有多个滚子112、114，在各个滚子112、114之间夹着止推板120、122配置有固定于行星齿轮104上的挡圈124，这一点与上述实施方式相同。

在该实施方式中，内圈110的突起部110A、110B与滚子112、114的抵接部、及止推板120、122与滚子112、114的抵接部离行星齿轮（外齿轮）104的中心的距离，比以往的行星齿轮与轮架部件或外壳的抵接部离（作为行星齿轮104公转的中心的）恒星齿轮的中心的距离小。从而，与如以往使外齿轮抵接于轮架部件或外壳部件而进行限制的情况相比，内圈110的突起部110A、110B与滚子112、114之间的滑动阻力，或挡圈124（以及止推板120、122）与滚子112、114之间的滑动阻力更小。

其结果，能够以较小的滑动阻力来对行星齿轮104进行限位，而且能够提高整个简单行星齿轮减速装置G2的传递效率。

尤其在多数情况下，简单行星齿轮减速装置G2构成为沿圆周向以不连续的方式存在的行星齿轮104进行公转，因此多数情况下难以从轴向侧部对各行星齿轮104进行限位，然而，根据本发明，由轮架销102以及轴承B6之间的关系来完成行星齿轮的限位，因此有关配置各部件的设计上具有很大的优点。

另外，作为经由轴承外嵌于轴上的外齿轮的适用例，行星齿轮减速装置的行星齿轮为典型的适用例，然而本发明所涉及的外齿轮并不限定于行星齿轮减速装置的行星齿轮。总而言之，只要是具有轴、外嵌于该轴上的外齿轮、及配置在轴与外齿轮之间的轴承，且由所述轴或所述外齿轮兼作该轴承的内圈以及外圈中的至少其中之一的减速装置，则同样也能够适用。

并且，在上述实施方式中，在组装于叉车的车轮驱动装置中的减速装置适用了本发明，然而组装有本发明所涉及的减速装置的驱动装置或机械装置并不限定于叉车的车轮驱动装置，也能够适用于机器人和机床或输送机械等各种驱动装置或机械装置。

并且，在上述实施方式中，在相对于1个外齿轮配置有2个滚子的情况下，仅组装有1个内圈，然而在本发明中也可以相对于各滚子分别组装各内圈上。这一点在仅具有外圈的情况下也相同。

产业上的可利用性

本发明能够广泛地应用于如下减速装置，该减速装置具有轴、外嵌于该轴上的外齿轮、及配置于所述轴与所述外齿轮之间的轴承，由所述轴或所述外齿轮兼作该轴承的内圈及外圈中的至少其中之一。

2011年7月8日申请的日本专利申请第2011-152316号的说明书、附图及权利要求范围中所公开的全部内容通过参考援用于本申请的说明书。

符号的说明：

B1、B2-轴承，16-输入轴，18、20-偏心体，24、26-外齿轮，28-内齿轮，30-外壳，60-内圈，62、63-滚子，64-保持件，66-挡圈，70、71-止推板。

Claims (6)

1.一种减速装置，其具有轴、外嵌于该轴上的外齿轮、及配置于所述轴与所述外齿轮之间的轴承，且由所述轴或所述外齿轮兼作该轴承的内圈及外圈的至少其中之一，该减速装置的特征在于，

所述轴承的滚动体的轴向移动通过在所述轴上被固定或成为一体的第1限位部件、和在所述外齿轮上被固定或成为一体的第2限位部件而受到限制，从而所述外齿轮相对于所述轴的轴向移动受到限制。

2.根据权利要求1所述的减速装置，其特征在于，

由所述外齿轮兼作所述外圈。

3.根据权利要求2所述的减速装置，其特征在于，

所述第2限位部件由固定于所述外齿轮上的挡圈构成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的减速装置，其特征在于，

沿轴向具有多个所述滚动体，在各滚动体之间配置有所述第1限位部件或第2限位部件。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的减速装置，其特征在于，

所述轴承具备将所述滚动体保持为旋转自如的保持件，

该保持件中，与所述第1限位部件或第2限位部件的限位部在径向上重叠的部分和除此之外的部分的外径或内径不同。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的减速装置，其特征在于，

所述第1限位部件或第2限位部件由挡圈构成，并且在该挡圈与所述滚动体之间夹有止推板。

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