CN106051064A - 减速机和该减速机所采用的齿轮 - Google Patents

减速机和该减速机所采用的齿轮 Download PDF

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Abstract

本发明提供减速机和该减速机所采用的齿轮。该减速机能够简化齿轮架的结构，从而能够顺利进行制造。本实施方式的减速机(1)包括：外壳(10)，其在内周侧具有内齿(12)；外齿轮(40)，其具有与内齿(12)啮合的外齿(41)；曲轴(50)，其用于使外齿轮(40)摆动；以及齿轮架(60)，其具有将曲轴(50)的一端部以旋转自由的方式保持的第1保持部(61)、将曲轴(50)的另一端部以旋转自由的方式保持的第2保持部(62)、以及连结第1保持部(61)和第2保持部(62)的支柱(63)。在绕外壳(10)的内齿(12)的中心轴线的周向上，在支柱(63)之间配置有多个曲轴(50)。

Description

减速机和该减速机所采用的齿轮
技术领域
本发明涉及在后述的外壳内配置有具有外齿的齿轮、该齿轮在使其外齿与外壳(case)的内齿啮合的同时进行旋转的减速机和该减速机所采用的齿轮，前述的外壳在内周侧具有内齿。
背景技术
作为这种减速机，公知有一种偏心摆动型的减速机。该减速机通常包括在内周侧具有内齿的外壳、具有与内齿啮合的外齿的齿轮(以下称作外齿轮。)、***到形成在外齿轮上的贯通孔中且通过其旋转而使外齿轮摆动的曲轴、以及借助曲轴保持外齿轮的齿轮架。曲轴以旋转自由的方式保持在齿轮架上，在曲轴上设有偏心体。偏心体***到外齿轮的贯通孔中。由此，齿轮架借助曲轴保持外齿轮。
此外，齿轮架具有将曲轴的一端部以旋转自由的方式保持的第1保持部、将曲轴的另一端部以旋转自由的方式保持的第2保持部、以及将这些第1保持部和第2保持部在轴向上连结的支柱，在第1保持部和第2保持部之间配置有上述外齿轮。在外齿轮上除了形成有供曲轴的偏心体***的贯通孔之外，还形成有供支柱穿过的贯通孔。
这样的减速器中，当曲轴在来自外部的输入的作用下绕该曲轴的中心轴线旋转时，偏心体使外齿轮摆动，而外齿轮在使该外齿轮的外齿与外壳的内齿啮合的同时进行旋转。由此，曲轴在自转的同时进行公转，并且通过该公转动作而使齿轮架旋转(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013－7459号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外，也如专利文献1所示，在上述那样的减速机中，一般来讲，曲轴和齿轮架的支柱在周向上交替地并列配置，曲轴的数量和支柱的数量相同。但是，这样的结构在齿轮架上以与曲轴的数量相同的数量形成有结构较复杂的支柱，因此，存在使齿轮架整体的结构复杂化的情况。因而，齿轮架的简化存在改善的余地。
本发明即是考虑到上述情况而完成的，其目的在于提供能够简化齿轮架的结构、从而能够顺利进行制造的减速机和该减速机所采用的齿轮。
用于解决问题的方案
本发明是一种减速机，其包括：外壳，其在内周侧具有内齿；齿轮，其具有与所述内齿啮合的外齿；曲轴，其用于使所述齿轮摆动；以及齿轮架，其具有将所述曲轴的一端部以旋转自由的方式保持的第1保持部、将所述曲轴的另一端部以旋转自由的方式保持的第2保持部、以及连结所述第1保持部和所述第2保持部的支柱，其中，在绕所述外壳的内齿的中心轴线的周向上，在所述支柱之间配置有多个所述曲轴。
采用本发明的减速机，通过在支柱之间配置有多个曲轴，与曲轴的数量和支柱的数量相同的情况相比，支柱的数量相对于曲轴的数量减少。由此，能够简化齿轮架的结构。此外，通过曲轴的数量相对于支柱的数量增加，曲轴和齿轮之间的接触区域增加，能够增大从曲轴向齿轮传递的力。
也可以是，在所述减速机中，在所述第1保持部和所述曲轴的一端部之间以及所述第2保持部和所述曲轴的另一端部之间分别配置有针状滚子轴承。
采用该结构，与使用圆锥滚子轴承作为用于保持曲轴的轴承的情况相比，能够减小从曲轴向齿轮架传递的推力。
此外，本发明是一种齿轮，其具有与在内周侧具有内齿的外壳的所述内齿啮合的外齿，该齿轮可用于减速机，借助所述曲轴保持在齿轮架上，而且在所述曲轴的作用下摆动，该齿轮架具有将曲轴的一端部以旋转自由的方式保持的第1保持部、将所述曲轴的另一端部以旋转自由的方式保持的第2保持部、以及连结所述第1保持部和所述第2保持部的支柱，其中，该齿轮具备供所述曲轴穿过的曲轴用贯通孔和供所述支柱穿过的支柱用贯通孔，在该齿轮的周向上，在所述支柱用贯通孔之间配置有多个所述曲轴用贯通孔。
采用本发明的齿轮，能够构成能够简化齿轮架的结构的减速机。此外，与曲轴用贯通孔的数量和支柱用贯通孔的数量相同的情况相比，曲轴用贯通孔的数量相对于支柱用贯通孔的数量增加。由此，能够增加曲轴和齿轮的接触区域，能够增大从曲轴向齿轮传递的力。
此外，也可以是，在所述齿轮中，所述支柱用贯通孔在该齿轮的周向上分开地配置有两个，该齿轮的周向上的两个所述支柱用贯通孔之间的一区域和另一区域中分别配置有多个且数量相同的所述曲轴用贯通孔。
采用该结构，能够在两个支柱用贯通孔之间的一区域和另一区域使作用于齿轮的力均匀，因此，能够提高耐久性。
发明的效果
采用本发明，能够提供一种通过简化齿轮架的结构且能够顺利进行制造的减速机。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的减速机的剖视图。
图2是沿着图1的II－II线的剖视图。
附图标记说明
1、减速机；10、外壳；12、内齿；20、输入齿轮；30、减速部；40、外齿轮；41、外齿；42、曲轴用贯通孔；43、支柱用贯通孔；50、曲轴；53、直齿圆柱齿轮；60、齿轮架；61、第1保持部；62、第2保持部；63、支柱；71、第1端部用贯通孔；72、第2端部用贯通孔；73、第1曲轴用轴承；74、第2曲轴用轴承；L1、中心轴线
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的一个实施方式。
图1所示的本实施方式的减速器1是偏心摆动型的减速器。该减速器1例如优选作为用于偏转驱动装置的减速器或者倾斜驱动装置的减速器，该偏转驱动装置进行偏转驱动以使机舱相对于风车的塔架旋转，该倾斜驱动装置进行倾斜驱动以使叶片的轴部相对于机舱侧的毂旋转。另外，减速器1并不限于风车用，也能够应用在各种工业用机械或者建设机械等。
实施方式的减速机1具有：外壳10；输入齿轮20和减速部30，它们收纳在外壳10内；输出轴100，其一端部与减速部30相结合且另一端部自外壳10突出。外壳10形成为筒状，其在内周侧(内周面)具有内齿12。减速部30包括具有与外壳10的内齿12啮合的外齿41的外齿轮40、使外齿轮40摆动的曲轴50、以及将曲轴50以旋转自由的方式保持并且借助该曲轴50保持外齿轮40的齿轮架60。
在该减速机1中，自马达(未图示)通过输入齿轮20输入的旋转利用减速部30减速后从输出轴100输出。在输出轴100的自外壳10突出的另一端部设有驱动齿轮101。从输入齿轮20输入的旋转被减速而传递到与驱动齿轮101啮合的从动齿轮(未图示)。
在附图中，附图标记L1表示输出轴100的中心轴线。外壳10的设有内齿12的内周面的中心轴线与中心轴线L1位于同一轴线上。以下，在简记作“轴向”的情况下，该方向是指在中心轴线L1上延伸的方向或者与中心轴线L1平行的方向。此外，将与中心轴线L1的正交的方向称作径向，将绕中心轴线L1的方向称作周向。
外壳10具有形成为两端部开放的筒状的主外壳部11a和安装在主外壳部11a的一端部侧的开放部分的副外壳部11b。
主外壳部11a和副外壳部11b通过它们的边缘部相互间利用螺栓(未图示)紧固而连结。在主外壳部11a中，输出轴100自与用于安装副外壳部11b的一端部相反的一侧的另一端部突出。在主外壳部11a的一端部和另一端部之间的中间部分的内周面形成有向径向的内侧突出的环状壁部11c。
主外壳部11a具有以环状壁部11c为基准位于一端部侧、即副外壳部11b侧的输入侧部分111和以环状壁部11c为基准位于另一端部侧、即输出轴100突出的一侧的输出侧部分112。其中，在输入侧部分111中收容有减速部30，在输入侧部分111的内周面设有上述内齿12。
内齿12由以销状形成的多个内齿销12A构成。内齿销12A嵌入安装在销槽13中，该销槽13在主外壳部11a的输入侧部分111的内周面整个区域中沿周向并列地形成有多个。内齿销12A以其长边方向与中心轴线L1方向平行的方式配置。内齿销12A构成为，在主外壳部11a的输入侧部分111的内周面上沿着周向等间隔地排列，与上述外齿轮40的外齿41啮合。
在主外壳部11a的环状壁部11c上形成有从输入侧部分111侧朝向输出侧部分112侧凹入的环状的第1轴承收容槽14。在第1轴承收容槽14中***有第1轴承15。图示的第1轴承15是圆锥滚子轴承。第1轴承15使其外圈在轴向上与第1轴承收容槽14的底面抵接或者接近，并且在径向上与第1轴承收容槽14的侧面抵接或者接近。由此，第1轴承15安装在第1轴承收容槽14中。
此外，在输出侧部分112的另一端部(外侧端部)形成有从输出侧部分112侧朝向输入侧部分111侧凹入的环状的第2轴承收容槽16。在第2轴承收容槽16中***有第2轴承17。图示的第2轴承17是圆锥滚子轴承。
第2轴承17使其外圈在轴向上与第2轴承收容槽16的底面抵接或者接近，并且在径向上与第2轴承收容槽16的侧面抵接或者接近。由此，第2轴承17安装在第2轴承收容槽16上。
在第1轴承15的内圈的内周侧和第2轴承17的内圈的内周侧***有输出轴100。由此，输出轴100以旋转自由的方式保持在外壳10上。输出轴100自第1轴承15突出到主外壳部11a的输入侧部分111中。输出轴100在突出到输入侧部分111中的部分结合于减速部30。在输出轴100的突出到输入侧部分111中的部分的外周面形成有花键部102。减速部30的齿轮架60嵌合于花键部102。由此，输出轴100和减速部30结合。其详细内容如后所述。
上述输入齿轮20配置在外壳10的副外壳部11b侧。在副外壳部11b上安装有马达(省略图示)，该马达的旋转被传递到输入齿轮20。输入齿轮20是正齿轮，以其中心轴线位于输出轴100的中心轴线L1上的方式配置。输入齿轮20通过与设置在曲轴50的一端部的后述的直齿圆柱齿轮53啮合，将该输入齿轮20的旋转传递到曲轴50。
减速部30如上所述具有外齿轮40、曲轴50以及齿轮架60。其中，齿轮架60具有将曲轴50的一端部(输入齿轮20侧的端部)以旋转自由的方式保持的第1保持部61、将曲轴50的另一端部(输出轴100突出的一侧的端部)以旋转自由的方式保持的第2保持部62、连结第1保持部61和第2保持部62的支柱63(参照图2)、以及用于将该齿轮架60与输出轴100结合的结合筒部64。另外，在图1中，为了便于说明，支柱63用双点划线表示。
第1保持部61和第2保持部62形成为圆环状，它们在轴向上分开而彼此相对。支柱63以跨在第1保持部61的径向的大致中央区域和第2保持部62的径向的大致中央区域之间的方式设置，连结第1保持部61和第2保持部62。此外，结合筒部64以跨在第1保持部61的内周缘和第2保持部62的内周缘之间的方式设置。结合筒部64形成为圆筒状，在其内周面形成有花键部65。输出轴100的花键部102***并嵌合于花键部65，由此，输出轴100和减速部30结合。
在第1保持部61上形成有第1端部用贯通孔71。曲轴50的一端部借助第1曲轴用轴承73以旋转自由的方式保持在第1端部用贯通孔71中。图示的第1曲轴用轴承73是针状滚子轴承。即，在本实施方式中，在第1保持部61的第1端部用贯通孔71和曲轴50的一端部之间配置有针状滚子轴承73。此外，在第2保持部62上形成有第2端部用贯通孔72。曲轴50的另一端部借助第2曲轴用轴承74以旋转自由的方式保持在第2端部用贯通孔72中。图示的第2曲轴用轴承74是针状滚子轴承。即，在本实施方式中，在第2保持部62的第2端部用贯通孔72和曲轴50的另一端部之间配置有针状滚子轴承74。另外，作为针状滚子轴承的第1曲轴用轴承73和第2曲轴用轴承74在附图中简略地表示，它们通过在外圈和内圈之间保持有圆筒状的转动体而构成。
其次，本实施方式的曲轴50具有轴主体51、偏心体52(参照图2)以及上述直齿圆柱齿轮53。其中，轴主体51的一端部借助第1曲轴用轴承73以旋转自由的方式保持在第1端部用贯通孔71中，轴主体51的另一端部借助第2曲轴用轴承74以旋转自由的方式保持在第2端部用贯通孔72中。此外，轴主体51的一端部自第1端部用贯通孔71向副外壳部11b侧突出，在该轴主体51的一端部的自第1端部用贯通孔71突出的部分固定有直齿圆柱齿轮53。
在曲轴50保持于齿轮架60的状态下，偏心体52配置在齿轮架60的第1保持部61和第2保持部62之间。此外，在上述第1保持部61和第2保持部62之间配置有外齿轮40。在此，偏心体52***到外齿轮40中。
图2是沿着图1的II－II线的剖视图。在外齿轮40上形成有用于***偏心体52的曲轴用贯通孔42。曲轴用贯通孔42与轴向平行地延伸。如图2所示，在偏心体52和曲轴用贯通孔42之间配置有曲轴用轴承54。曲轴用轴承54是针状滚子轴承。此外，在外齿轮40上也形成有用于供上述齿轮架60的支柱63穿过的支柱用贯通孔43。
外齿轮40的外齿41设为比外壳10内周的内齿12的齿数少1个或者少几个。因此，每当曲轴50旋转时，外齿41和内齿12之间的啮合错开，外齿轮40偏心地摆动旋转。
另外，在外齿轮40中，曲轴用贯通孔42形成为圆形，而支柱用贯通孔43形成为各角部呈圆形的梯形。即，曲轴用贯通孔42和支柱用贯通孔43的形状不同。支柱用贯通孔43并不限定于上述那样的梯形，可形成为在外齿轮40偏心地摆动旋转时不与支柱63相干涉的形状。
另外，如图2所示，在本实施方式中绕中心轴线L1设有四个曲轴50。因而，在齿轮架60的第1保持部61中形成有四个第1端部用贯通孔71，在第2保持部62中形成有四个第2端部用贯通孔72。此外，直齿圆柱齿轮53通过固定于各曲轴50，以四个直齿圆柱齿轮53分别与输入齿轮20啮合的状态配置在输入齿轮20的周围。此外，在外齿轮40上形成有四个曲轴用贯通孔42。
参照图2详细说明本实施方式的曲轴50和齿轮架60的支柱63的配置结构。在本实施方式中，齿轮架60具有两个支柱63，在绕输出轴100的中心轴线L1、即外壳10的内齿12的中心轴线的周向上，在支柱63之间配置有多个曲轴50。详细地讲，两个支柱63形成为在绕中心轴线L1的周向上分开180度而隔着中心轴线L1相对。而且，周向上的两个支柱63之间的一区域和另一区域中分别配置有两个(多个且数量相同)的曲轴50。
在图示的例子中，相邻的支柱63和曲轴50在绕中心轴线L1的周向上分开60度，相邻的两个曲轴50在绕中心轴线L1的周向上分开60度。即，在本实施方式中，两个支柱63和四个曲轴50这6者的配置位置在周向上等间隔地排列。
同样地，在外齿轮40中，两个支柱用贯通孔43形成为在绕中心轴线L1的周向上分开180度而隔着中心轴线L1相对。而且，外齿轮40的周向上的两个支柱用贯通孔43之间的一区域和另一区域中分别配置有两个(多个且数量相同)的曲轴用贯通孔42。
接着，说明本实施方式的作用。
在上述减速机1中，利用未图示的马达使输入齿轮20旋转时，与输入齿轮20啮合的各直齿圆柱齿轮53旋转，各曲轴50旋转。随着该旋转，外齿轮40以与内齿12之间错开啮合的同时摆动的方式偏心地旋转。随着该外齿轮40的偏心旋转，各曲轴50在自转的同时以中心轴线L1为中心地进行公转动作。利用该曲轴50的公转动作，保持曲轴50的齿轮架60旋转。由此，与齿轮架60花键结合的输出轴100旋转，能够自驱动齿轮101传递转矩。
采用本实施方式的减速机1，通过在齿轮架60的支柱63之间配置有多个曲轴50，与曲轴的数量和支柱的数量相同的情况相比，支柱63的数量相对于曲轴50的数量减少。由此，能够简化齿轮架60的结构，从而能够顺利制造。
即，若齿轮架60的结构复杂，则在铸造形成齿轮架60的情况下，齿轮架60容易产生所谓的巢孔。即，容易造成齿轮架60的密度不均匀。相对于此，采用本实施方式的减速机1，能够简化齿轮架60的结构，因此，即使在铸造形成齿轮架60的情况下，也能够抑制产生巢孔。因而，具有能够提升产品质量这样的优点。此外，由于能够简化铸模，因此，也具有能够抑制制造成本这样的优点。
另一方面，若齿轮架60的结构复杂，则在锻造形成齿轮架60的情况下，需要复杂的特殊工具，制造成本上升。相对于此，采用本实施方式的减速机1，能够简化齿轮架60的结构，因此，即使在锻造形成齿轮架60的情况下，也能够抑制特殊工具的复杂化。因而，具有能够抑制制造成本这样的优点。
此外，采用本实施方式的减速机1，通过曲轴50的数量相对于支柱63的数量增加，曲轴50和外齿轮40之间的接触区域增加，从而能够增大从曲轴50向外齿轮40传递的力。换言之，在外齿轮40中，与曲轴用贯通孔的数量和支柱用贯通孔的数量相同的情况相比，曲轴用贯通孔42的数量相对于支柱用贯通孔43的数量增加。由此，能够增加曲轴50和外齿轮40之间的接触区域，从而能够增大从曲轴50向外齿轮40传递的力。
此外，在本实施方式的减速机1中，在齿轮架60的第1保持部61和曲轴50的一端部之间以及第2保持部62和曲轴50的另一端部之间分别配置有针状滚子轴承(73、74)。采用该结构，与使用圆锥滚子轴承作为用于保持曲轴50的轴承的情况相比能够减小从曲轴50向齿轮架60传递的推力。其结果，即使支柱63的数量减少，也能够确保齿轮架60的刚性为不影响实际使用的程度。由此，能够防止因齿轮架60的简化而影响其功能。
而且，在本实施方式中，在外齿轮40中，支柱用贯通孔43在该齿轮的周向上分开地配置有两个，周向上的两个支柱用贯通孔43之间的一区域和另一区域中分别配置有多个且数量相同、具体地讲是两个的曲轴用贯通孔42。即，在减速机1中，周向上的两个支柱63之间的一区域和另一区域中分别配置有多个且数量相同、具体地讲是两个的曲轴50。采用该结构，能够在两个支柱用贯通孔43之间的一区域和另一区域中使作用于外齿轮40的力均匀。由此，能够提高外齿轮40的耐久性。
以上，说明了本发明的一个实施方式，但本发明并不限定于上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，在减速机1中配置有两个支柱63、四个曲轴50，但支柱63的数量和曲轴50的数量也可以是其他的方式。例如，也可以是周向上的两个支柱63之间的一区域和另一区域中分别配置有三个曲轴50。此外，在减速机1中也可以配置有三个支柱63，在相邻的支柱63之间配置有多个曲轴50。此外，在减速机1中也可以配置有一个支柱63，沿周向在支柱63之间配置有多个曲轴50。

Claims (4)

1.一种减速机，其包括：
外壳，其在内周侧具有内齿；
齿轮，其具有与所述内齿啮合的外齿；
曲轴，其用于使所述齿轮摆动；以及
齿轮架，其具有将所述曲轴的一端部以旋转自由的方式保持的第1保持部、将所述曲轴的另一端部以旋转自由的方式保持的第2保持部、以及连结所述第1保持部和所述第2保持部的支柱，
在绕所述外壳的内齿的中心轴线的周向上，在所述支柱之间配置有多个所述曲轴。
2.根据权利要求1所述的减速机，
在所述第1保持部和所述曲轴的一端部之间以及所述第2保持部和所述曲轴的另一端部之间分别配置有针状滚子轴承。
3.一种减速机所采用的齿轮，其具有与在内周侧具有内齿的外壳的所述内齿啮合的外齿，该齿轮借助所述曲轴保持在齿轮架上，而且在所述曲轴的作用下摆动，该齿轮架具有将曲轴的一端部以旋转自由的方式保持的第1保持部、将所述曲轴的另一端部以旋转自由的方式保持的第2保持部、以及连结所述第1保持部和所述第2保持部的支柱，
该齿轮具备供所述曲轴穿过的曲轴用贯通孔和供所述支柱穿过的支柱用贯通孔，
在该齿轮的周向上，在所述支柱用贯通孔之间配置有多个所述曲轴用贯通孔。
4.根据权利要求3所述的减速机所采用的齿轮，其中，
所述支柱用贯通孔在该齿轮的周向上分开地配置有两个，
该齿轮的周向上的两个所述支柱用贯通孔之间的一区域和另一区域中分别配置有多个且数量相同的所述曲轴用贯通孔。
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