CN105041983A - 齿轮传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能实现高耐久性的齿轮传动装置。齿轮传动装置包括:内齿构件(6),其在内周形成有内齿轮;以及外齿轮,其一边与内齿轮相啮合一边相对于内齿轮进行偏心旋转。在内齿构件(6)的内周面(7)上设有多个槽(9)。多个槽(9)沿着齿轮传动装置的轴线延伸。另外,多个槽(9)沿内齿构件(6)的周向等间隔设置。通过将圆柱状构件(8)***到槽(9)中而形成内齿轮。圆柱状构件(8)的轴向上的端部与槽(9)相接触的部分在周向上的长度比圆柱状构件(8)的轴向上的中间部与槽(9)相接触的部分在周向上的长度短。
Description
技术领域
本说明书公开一种与齿轮传动装置有关的技术。
背景技术
公知有一种具有外齿轮一边与内齿轮相啮合一边相对于内齿轮进行偏心旋转的构造的齿轮传动装置。在这样的齿轮传动装置中,有时在内齿构件的内周面上形成槽并在该槽中***圆柱状构件而形成内齿轮。在日本特开2006-46596号公报中公开了下述齿轮传动装置:通过在壳体(内齿构件)的内周面上形成多个槽并在各个槽中***销(圆柱状构件)而形成内齿轮。
发明内容
发明要解决的问题
***到上述槽中的圆柱状构件相当于内齿轮的内齿。圆柱状构件一边与外齿轮相啮合一边在上述槽的内部进行旋转。该槽形成于壳体的内周面。在这种构造的内齿轮的情况下,有时随着圆柱状构件的旋转而使存在于槽与圆柱状构件之间的润滑剂被排出到槽的外部。因此,存在在槽的内部发生油膜破裂而导致槽的表面与圆柱状构件之间的摩擦变大的情况。或者,存在在圆柱状构件的表面发生油膜破裂而导致圆柱状构件与外齿轮之间的摩擦变大的情况。其结果,可能引起齿轮传动装置的耐久性降低。本说明书公开解决上述问题并实现高耐久性的齿轮传动装置的技术。
用于解决问题的方案
本说明书所公开的技术涉及一种齿轮传动装置,该齿轮传动装置包括:内齿构件,其在内周形成有内齿轮;以及外齿轮,其一边与内齿轮相啮合一边相对于内齿轮进行偏心旋转。在该齿轮传动装置中,在内齿构件的内周面上设有多个槽。多个槽在内齿构件的内周面上沿着齿轮传动装置的轴线延伸。另外,多个槽在内齿构件的内周面上沿周向等间隔设置。内齿轮通过将圆柱状构件***到所述槽中而形成。在本说明书所公开的齿轮传动装置中,圆柱状构件的轴向上的端部与所述槽相接触的部分在周向上的长度比圆柱状构件的轴向上的中间部与所述槽相接触的部分在周向上的长度短。
***到所述槽中的圆柱状构件相当于内齿轮的内齿。以下,在本说明书中,有时将形成于内齿构件的内周面的槽称作“***槽”。根据上述齿轮传动装置,圆柱状构件的轴向上的端部与***槽相接触的部分的面积比圆柱状构件的轴向上的中间部与***槽相接触的部分的面积小。换言之,圆柱状构件的轴向上的端部自***槽露出的部分的面积比圆柱状构件的轴向上的中间部自***槽露出的部分的面积大。因此,圆柱状构件的端部与存在于***槽外部的润滑剂相接触的部分的面积较大。与圆柱状构件的端部相接触润滑剂会沿着圆柱状构件的外周面移动到圆柱状构件的中间部。润滑剂容易被供给到***槽与圆柱状构件之间,从而能够抑制***槽内和圆柱状构件上的油膜破裂。
此外,“相对于内齿轮进行偏心旋转的外齿轮”并不仅是外齿轮相对于齿轮传动装置的轴线进行偏心旋转的方式,也包括内齿轮相对于齿轮传动装置的轴线进行偏心旋转的方式。即,“相对于内齿轮进行偏心旋转的外齿轮”指的是,内齿轮和外齿轮中的一者相对于齿轮传动装置的轴线进行偏心旋转,且内齿轮和外齿轮相对地进行偏心旋转。另外,“圆柱状构件的轴向上的端部”包括轴向上的一个端部和轴向的两个端部这两种方式。“圆柱状构件的轴向上的端部的与槽相接触的部分在周向上的长度较短”也包括圆柱状构件的轴向上的端部完全不与***槽相接触的方式。即,“圆柱状构件的轴向上的端部的与槽相接触的部分在周向上的长度较短”包括在内齿构件的内周面与圆柱状构件之间设有间隙的方式。
附图说明
图1是第1实施例的齿轮传动装置的剖视图。
图2是图1的II-II线剖视图。
图3是内齿构件的局部放大剖视图(图1的一部分的放大图)。
图4是用于说明第1实施例的特征的图。
图5是用于说明第2实施例的特征的图。
图6是用于说明第3实施例的特征的图。
图7是用于说明第4实施例的特征的图。
附图标记说明
6、内齿构件;7、内齿构件的内周面;8、圆柱状构件;9、槽;10、内齿轮;28、外齿轮;100、齿轮传动装置。
具体实施方式
以下,说明本说明书所公开的齿轮传动装置的几个技术特征。此外,以下说明的事项分别单独具有技术上的实用性。
齿轮传动装置可以包括内齿轮和外齿轮。也可以是,内齿轮和外齿轮一边互相啮合一边相对地进行偏心旋转。即,可以是,外齿轮一边与内齿轮相啮合一边进行偏心旋转。或者,也可以是,内齿轮一边与外齿轮相啮合一边进行偏心旋转。内齿轮可以形成于环状的内齿构件的内周面。内齿轮可以由形成于内齿构件的内周面的多个槽(***槽)和***到该***槽中的圆柱状构件形成。也可以是齿轮传动装置包括支架,该支架在外齿轮进行偏心旋转的情况下对外齿轮进行支承。也可以借助一对轴承(主轴承)将支架支承于内齿构件。
在外齿轮进行偏心旋转的类型的情况下,也可以由内齿构件兼作为齿轮传动装置的壳体。即,可以是,将内齿轮形成于壳体的内周。在该情况下,也可以在壳体的内侧配置支架、曲轴以及外齿轮。曲轴可以以能够旋转的方式支承于支架。曲轴可以具有偏心体。可以是,外齿轮与曲轴的偏心体相卡合而随着曲轴的旋转进行偏心旋转。可以是,内齿轮与外齿轮相啮合,且具有与外齿轮的齿数不同的齿数。
也可以是,***到***槽中的圆柱状构件作为内齿轮的齿发挥功能。在该情况下,也可以是,内齿构件的内周面中的、位于相邻的***槽之间的内周面作为内齿轮的齿槽发挥功能。可以是,各个***槽在与齿轮传动装置的轴线正交的截面上的形状为圆弧状。可以是,多个***槽沿着齿轮传动装置的轴线延伸。在该情况下,可以是,各个***槽沿内齿构件的周向等间隔设置。在为圆弧状的***槽的情况下,可以是,***槽的表面所在的假想圆的中心和圆柱状构件的旋转轴线位于同一轴线上,并使假想圆的直径和圆柱状构件的直径大致相等。也可以是,圆柱状构件在***槽内进行旋转而在外齿轮与***槽之间作为滑动轴承发挥功能。
可以是,圆柱状构件的轴向上的端部与***槽相接触的部分在周向上的长度比圆柱状构件的轴向上的中间部与***槽相接触的部分在周向上的长度短)。即,可以是,圆柱状构件的轴向上的端部自***槽露出的部分的面积比圆柱状构件的轴向上的中间部自***槽露出的部分的面积大。可以是,圆柱状构件的轴向上的一个端部自***槽露出的部分的面积比圆柱状构件的轴向上的中间部自***槽露出的部分的面积大。或者,也可以是,圆柱状构件的轴向上的两个端部自***槽露出的部分的面积比圆柱状构件的轴向上的中间部自***槽露出的部分的面积大。另外,也可以是,圆柱状构件的轴向上的端部在整个周向上与内齿构件的内周面(***槽)分离开。也可以是,圆柱状构件在轴向上的移动由上述主轴承的轴承圈来限制。
可以是,在内齿构件的内周面上的与圆柱状构件的轴向上的端部相对的位置处设置有沿内齿构件的周向绕一周的倾斜部。通过设置倾斜部,形成有***槽的侧壁在***槽的端部处的在齿轮传动装置的径向上的厚度比在***槽的中间部处的在齿轮传动装置的径向上的厚度薄。可以是,在俯视观察齿轮传动装置(从齿轮传动装置的轴线方向观察齿轮传动装置)时,倾斜部的直径较大侧的端部(外缘)位于比***槽靠齿轮传动装置的径向上的外侧的位置。在该情况下,可以是,在齿轮传动装置的轴线方向上,使***槽的端部位于倾斜部。换言之,可以是,在从齿轮传动装置的轴线方向观察齿轮传动装置时,圆柱状构件位于倾斜部。
可以是,倾斜部的直径较大侧位于比倾斜部的直径较小侧靠齿轮传动装置的轴线方向上的外侧的位置。即,可以是,在设有倾斜部的部分,内齿构件在齿轮传动装置的径向上的厚度随着自内齿构件的在齿轮传动装置的轴线方向上的端部起朝向内齿构件的在齿轮传动装置的轴线方向上的中央部去而变大。此外,也可以是,倾斜部局部地设在***槽的在齿轮传动装置的轴线方向上的端部。在该情况下,也可以是,倾斜部不沿内齿构件的周向绕一周,而是沿周向等间隔设置。
可以是,***槽的在与圆柱状构件的轴向上的端部相对的位置处的深度大于***槽的在与圆柱状构件的轴向上的中间部相对的位置处的深度。换言之,可以是,在齿轮传动装置的轴线方向上,与圆柱状构件相接触的***槽(第一***槽)和与圆柱状构件不接触的***槽(第二***槽)以连续的方式设置,第二***槽设于与圆柱状构件的轴向端部相对的位置。可以是,第一***槽的表面所在的第一假想圆的中心和第二***槽的表面所在的第二假想圆的中心位于同一轴线上。可以是,第二假想圆的直径大于第一假想圆的直径。
实施例
第1实施例
参照图1和图2来说明齿轮传动装置100的基本构造。图1示出了齿轮传动装置100的纵剖视图(齿轮传动装置100的沿着轴线12的剖视图)。图2示出了齿轮传动装置100的横剖视图(齿轮传动装置100的沿着与轴线12正交的线的剖视图)。齿轮传动装置100包括内齿轮10、支架4、曲轴14以及外齿轮28。内齿轮10通过将多个内齿销8配置于壳体6的内周而形成。内齿销8为圆柱状并被***到在壳体6的内周面7上形成的***槽9中。壳体6是内齿构件的一个例子,内齿销8是圆柱状构件的一个例子。
支架4通过一对轴承22(以下,有时称作主轴承22)以能够旋转的方式支承于壳体6。主轴承22对支架4相对于壳体6在轴向方向的移动和径向方向上的移动进行限制。在齿轮传动装置100中,使用角接触球轴承作为主轴承22。主轴承22的外圈24覆盖内齿销8的轴向端面。换言之,内齿销8配置在主轴承22的外圈24之间。内齿销8在轴向上的移动受到外圈24的限制。
支架4具有第一板4a和第二板4c。第一板4a具有柱状部4b。柱状部4b自第一板4a朝向第二板4c延伸并利用螺栓34固定于第二板4c。螺栓34穿过第二板4c并被紧固于设在柱状部4b上的螺栓槽34a。在壳体6与第一板4a之间配置有油封18。此外,在柱状部4b和第二板4c上***有用于进行周向上的定位的定位销(省略图示)。在图2中示出了设于柱状部4b的销孔36。在第二板4c上也设有销孔(省略图示)。定位销穿过第二板4c的销孔而***到销孔36中。
曲轴14借助一对轴承20以能够旋转的方式支承于支架4。一对轴承20对曲轴14相对于支架4沿着轴向方向的移动和径向方向的移动进行限制。在齿轮传动装置100中,使用圆锥滚子轴承作为一对轴承20。曲轴14具有输入齿轮32和两个偏心体30。偏心体30配置在一对轴承22之间。偏心体30借助圆柱滚子轴承26卡合于外齿轮28。外齿轮28借助曲轴14支承于支架4。此外,输入齿轮32配置在一对轴承20的外侧。
在齿轮传动装置100中,马达(省略图示)的转矩被传递至输入齿轮32。当马达的转矩传递至输入齿轮32时,曲轴14进行旋转,偏心体30随之进行偏心旋转。随着偏心体30的偏心旋转,外齿轮28一边与内齿轮10相啮合一边进行偏心旋转。外齿轮28绕轴线12进行偏心旋转。两个偏心体30以互相对称的方式偏心。因此,两个外齿轮28以互相对称的方式绕轴线12进行偏心旋转。外齿轮28的齿数和内齿轮10的齿数(内齿销8的数量)是不同的(参照图2)。因此,当外齿轮28进行偏心旋转时,支承着外齿轮28的支架4对应于外齿轮28和内齿轮10之间的齿数差而相对于壳体6进行旋转。也可以将轴线12称作支架4的旋转轴线。
参照图2~图4说明壳体6的特征。此外,图4示意性地示出了壳体6的特征,并没有准确地表示实际的尺寸。另外,在图3中,以单点划线表示内齿销8和外齿轮28,在图4中,以虚线表示内齿销8。壳体6的中间部6a的内周面7相对于壳体6的端部6b的内周面朝向轴线12突出。换言之,中间部6a的内径小于端部6b的内径。在中间部6a的两端(轴线12方向上的两端)设有平坦部11。由平坦部11来定位主轴承22的外圈24(同时参照图1)。平坦部11限制主轴承22在轴线12方向上的移动。由此,能够调整支架4对壳体6施加的预压。也可以将平坦部11称作轴承圈支承部。在中间部6a上设有***槽9和倾斜部9a。如图2所示,倾斜部9a沿壳体6的周向绕一周。在齿轮传动装置100的径向(与轴线12正交的方向)上,倾斜部9a的外周位于比***槽9靠外侧的位置。即,倾斜部9a的直径较大侧的端部(外缘)位于比***槽9的底部靠外侧的位置。
如上所述,内齿销8在轴线12方向上的移动受到外圈24的限制。如图3所示,内齿销8延伸到大致与平坦部11相同的位置。换言之,内齿销8的端部延伸到设有倾斜部9a的位置。另外,外齿轮28以与内齿销8在内齿销8的沿轴线12方向上的整个长度相接触的方式构成。因此,外齿轮28的齿面的一部分(齿面的在轴线12方向上的一部分)在径向(与轴线12正交的方向)上与倾斜部9a相对。如图4所示,***槽9的端部位于倾斜部9a。即,***槽9没有延伸到平坦部11。因此,内齿销8的端部自***槽9突出。换言之,内齿销8的端部没有与壳体6的内周面7相接触。内齿销8的端部沿着周向在整周上与壳体6的内周面7分离开。由于内齿销8的端部自***槽9露出,因此,内齿销8的端部易于与润滑剂相接触。另外,***槽9的位于倾斜部9a的部分的深度大于***槽9的其他部分的深度。因此,在倾斜部9a处,在***槽9与内齿销8之间设有间隙。易于在该间隙中保持润滑剂。此外,由图3和图4可知,对于侧壁(壳体6)上的形成有***槽9的部分,靠***槽9的中间部的部分在径向上的厚度比靠***槽9的端部的部分在径向上的厚度薄。
简单地说明壳体6的制造工序。在此,对壳体6的内侧部分的加工工序进行说明。首先,对壳体6的内周面的两侧进行切削,使壳体6的两端部6b的内径大于中间部6a的内径。由此,在中间部6a的轴向端部形成平坦部11。接下来,以沿壳体6的周向绕一周的方式对中间部6a的角部(平坦部11的靠轴线12侧的端部)进行切削(同时参照图1)。在壳体6中,将中间部6a的两侧的角部切削掉。由此,在中间部6a上形成倾斜部9a。之后,沿着轴线12对中间部6a进行切削而形成***槽9。此时,用于形成***槽9的刀具首先与倾斜部9a相接触。即,用于形成***槽9的刀具将倾斜部9a的比直径较大侧端部靠内侧(轴线12侧)的部分切削掉。
说明齿轮传动装置100的优点。如上所述,内齿销8构成内齿轮10并被***到***槽9中。内齿销8的中间部的表面与***槽9相接触,不易与***槽9的外部的润滑剂相接触。然而,在齿轮传动装置100中,由于内齿销8的端部不与壳体6的内周面7(***槽9)相接触,因此,内齿销8的端部能够与***槽9的外部的润滑剂相接触。另外,在形成有倾斜部9a的位置处,能够在***槽9与内齿销8之间的间隙中保持润滑剂。因此,润滑剂能够沿着内齿销8的外周自内齿销8的端部移动到中间部。其结果,能够抑制内齿销8与***槽9之间的油膜破裂。另外,还能够抑制内齿销8与外齿轮28之间的油膜破裂。即,通过设置倾斜部9a,能够减小内齿销8与***槽9之间和/或者内齿销8与外齿轮28之间的摩擦。
内齿销8需要沿着***槽9的延伸方向(轴线12方向)***到***槽9中。例如在没有设置倾斜部9a的情况下,需要将内齿销8以保持为与轴线12平行的方式***到***槽9中。如上所述,内齿销8相对于***槽9作为滑动轴承发挥功能。因此,***槽9的尺寸(假想圆的直径)和内齿销8的尺寸(外径)大致相等。即,在内齿销8与***槽9之间基本上没有间隙。将内齿销8以保持为与轴线12平行的方式***到与该内齿销8基本上没有间隙的***槽9中的作业很烦杂。通过如齿轮传动装置100那样设置倾斜部9a,在将内齿销8向***槽9***时,能够将内齿销8沿着倾斜部9a***。即,在将内齿销8向***槽9***时,不必将内齿销8保持为与轴线12平行。能够简化齿轮传动装置100的制造工序(将内齿销8***到***槽9中的工序)。
如上所述,在壳体6的内周面7上形成***槽9时,用于形成***槽9的刀具首先与倾斜部9a相接触。与在没有设置倾斜部9a的壳体上形成***槽的情况相比,通过使刀具首先与倾斜部9a相接触,能够抑制在***槽9的端部产生毛刺。通过设置倾斜部9a,能够简化用于将形成***槽9之后的毛刺去除的工序。即,能够简化齿轮传动装置100的制造工序(进行去毛刺加工的工序)。
另外,由于在形成***槽9时刀具与倾斜部9a相接触,因此能够减小施加在用于形成***槽9的刀具上的负荷。因此,能够加快刀具的旋转速度和/或者移动速度,由此能够缩短***槽9的加工时间。此外,与不具有倾斜部的以往的齿轮传动装置相比,齿轮传动装置100增加了用于形成倾斜部9a的工序。然而,由于倾斜部9a绕壳体6的内周面7一周,因此,能够以一个工序在一侧形成倾斜部9a。与用于将在各个***槽9中产生的毛刺去除的工序相比,能够大幅缩短制造时间。
第2实施例
图5示出了第2实施例的齿轮传动装置的一部分。具体而言,壳体206的形状与齿轮传动装置100的壳体6不同。其他构造与齿轮传动装置100实质上相同。此外,对于与齿轮传动装置100相同的零件,通过标注相同或后两位相同的附图标记而省略说明。图5示出了与对齿轮传动装置100进行说明的图4相当的部分。
如图5所示,倾斜部209a的直径较大侧端部位于比***槽209的底部靠径向内侧的位置。换言之,倾斜部209a的直径较大侧端部的直径小于倾斜部9a的直径较大侧端部的直径。壳体206的平坦部211的面积大于壳体6的平坦部11的面积。因此,轴承22(同时参照图1)的外圈24与壳体206之间的接触面积增大,能够更可靠地支承轴承22。此外,在壳体206的内周面上形成***槽209时,刀具首先与平坦部211和倾斜部209a这两者相接触。
另外,在为壳体206的情况下,内齿销8的端部与***槽209相接触的面积小于内齿销8的中央部与***槽209相接触的面积。因此,内齿销8的端部易于与存在于***槽209的外部的润滑剂相接触。附着于内齿销8的端部的润滑剂会向内齿销8的中间部移动,能够抑制内齿销8与***槽9之间和/或者内齿销8与外齿轮28之间的油膜破裂(同时参照图2)。
第3实施例
图6示出了第3实施例的齿轮传动装置的一部分。具体而言,壳体306的形状与齿轮传动装置100的壳体6不同。其他构造与齿轮传动装置100实质上相同。对于与齿轮传动装置100相同的零件,通过标注相同或后两位相同的附图标记而省略说明。图6示出了与对齿轮传动装置100进行说明的图4相当的部分。
如图6所示,壳体306不具有倾斜部。在壳体306上设有直径不同的两个***槽(第一***槽309、第二***槽309a)。第一***槽309的表面所在的第一假想圆的中心和第二***槽309a的表面所在的第二假想圆的中心位于同一轴线上。另外,第二假想圆的直径大于第一假想圆的直径。即,第二***槽309a的深度大于第一***槽309的深度。第一***槽309与内齿销8的轴向上的中间部相对,第二***槽309a与内齿销8的轴向上的端部相对。第一***槽309和第二***槽309a相连通。内齿销8与第一***槽309的表面相接触,而不与第二***槽309a的表面相接触。因此,在内齿销8的端部侧,在内齿销8与壳体306之间设有间隙。能够在第二***槽309a与内齿销8之间保持润滑剂,该润滑剂能够移动到内齿销8的中间部(内齿销8的被***到第一***槽309中的部分)。
此外,壳体306的平坦部311的面积大于壳体6的平坦部11的面积。因此,能够增大轴承22的外圈24与壳体306之间的接触面积。另外,在为壳体306的情况下,内齿销8穿过第二***槽309a被***到第一***槽309中。由于第二***槽309a的直径大于内齿销8的直径,因此,与将内齿销8直接***到第一***槽309的方式相比,易于进行作业。
第4实施例
图7示出了第4实施例的齿轮传动装置的一部分。具体而言,壳体406的形状与齿轮传动装置100的壳体6不同。其他构造与齿轮传动装置100实质上相同。对于与齿轮传动装置100相同的零件,通过标注相同的或后两位相同的附图标记而省略说明。图7示出了与对齿轮传动装置100进行说明的图4相当的部分。
与壳体306同样地,壳体406也不具有倾斜部。在为壳体406的情况下,第二***槽409a的直径随着向第一***槽409靠近而减小。换言之,壳体406在周向上具有多个倾斜部(第二***槽)409a。因此,易于将内齿销8***到第一***槽409中,也能够预先使润滑剂积存于内齿销8的端部。另外,能够确保支承部411的面积较大。并且,由于用于形成第一***槽409的刀具首先与倾斜部(第二***槽)409a相接触,因此还能够简化去毛刺加工。
以上,详细地说明了本发明的具体例,但这些具体例只不过是例示,并不是用于限定权利要求书的保护范围。权利要求书所记载的技术包含对以上例示的具体例进行各种变形、变更后得到的方案。在本说明书或者附图中说明的技术特征是单独或通过各种组合来发挥技术上的实用性的,不限定于申请时的权利要求所记载的组合。另外,本说明书或附图所例示的技术用于同时实现多个目的,实现其中之一的目的的技术本身具有技术上的实用性。
Claims (4)
1.一种齿轮传动装置,该齿轮传动装置包括:内齿构件,其在内周形成有内齿轮;以及外齿轮,其一边与内齿轮相啮合一边相对于内齿轮进行偏心旋转,其中,
在内齿构件的内周面上,沿周向等间隔地设有多个槽,且该多个槽沿着齿轮传动装置的轴线延伸,
内齿轮是通过将圆柱状构件***到所述槽中而形成的,
圆柱状构件的轴向上的端部与所述槽相接触的部分在周向上的长度比圆柱状构件的轴向上的中间部与所述槽相接触的部分在周向上的长度短。
2.根据权利要求1所述的齿轮传动装置,其中,
在内齿构件的内周面上的与圆柱状构件的轴向上的端部相对的位置处设有沿内齿构件的周向绕一周的倾斜部。
3.根据权利要求2所述的齿轮传动装置,其中,
在从齿轮传动装置的轴线方向观察齿轮传动装置时,倾斜部的直径较大侧的端部位于比所述槽靠外侧的位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的齿轮传动装置,其中,
所述槽的在与圆柱状构件的轴向端部相对的位置处的深度大于所述槽的在与圆柱状构件的轴向中间部相对的位置处的深度。
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