CN111561549A - 偏心摆动型减速装置 - Google Patents

偏心摆动型减速装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111561549A
CN111561549A CN202010048010.8A CN202010048010A CN111561549A CN 111561549 A CN111561549 A CN 111561549A CN 202010048010 A CN202010048010 A CN 202010048010A CN 111561549 A CN111561549 A CN 111561549A
Authority
CN
China
Prior art keywords
roller
eccentric
gear
reduction gear
eccentric body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010048010.8A
Other languages
English (en)
Inventor
阿部瞬
为永淳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Publication of CN111561549A publication Critical patent/CN111561549A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/22—Cranks; Eccentrics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/12—Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
    • F16H37/122—Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types for interconverting rotary motion and oscillating motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/34—Rollers; Needles
    • F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/65—Gear shifting, change speed gear, gear box
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F16H2001/325—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear comprising a carrier with pins guiding at least one orbital gear with circular holes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够抑制偏心体轴承的滚动面上的剥离的技术。一种偏心摆动型减速装置，其具备：内齿轮；外齿轮，与内齿轮啮合；偏心体；使外齿轮摆动；及偏心体轴承，配置在偏心体与外齿轮之间，其中，偏心体轴承具有滚子(60)，滚子(60)具有滚子轴向上的中间部(70)及外径随着从中间部(70)朝向滚子轴向上的端部而逐渐变小的凸面部(72)，凸面部(72)的突出峰部高度Rpk为0.063μm以下。

Description

偏心摆动型减速装置
本申请主张基于2019年2月13日申请的日本专利申请2019-023210号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种偏心摆动减速装置。
背景技术
专利文献1中记载有一种偏心摆动型减速装置，其具备：内齿轮；外齿轮，与内齿轮啮合；偏心体，使外齿轮摆动；及偏心体轴承，配置在偏心体与外齿轮之间。该偏心体轴承具备滚子。
专利文献1：日本特开2011-7296号公报
本发明人对专利文献1的公开技术进行了研究，其结果发现存在以下问题。在偏心体轴承的滚子上有时设置有凸面部。此时，与该凸面部对置的滚动面上有时会产生剥离。专利文献1的公开技术中并未涉及解决该问题的技术，因而有改进的余地。
发明内容
本发明的一种实施方式是鉴于这种情况而完成的，其目的之一在于提供一种能够抑制偏心体轴承的滚动面上的剥离的技术。
用于解决所述课题的本发明的第1实施方式为一种偏心摆动型减速装置，其具备：内齿轮；外齿轮，与所述内齿轮啮合；偏心体；使所述外齿轮摆动；及偏心体轴承，配置在所述偏心体与所述外齿轮之间，其中，所述偏心体轴承具有滚子，所述滚子具有滚子轴向上的中间部及外径随着从所述中间部朝向滚子轴向上的端部而逐渐变小的凸面部，所述凸面部的突出峰部高度Rpk为0.063μm以下。
根据本发明的一种实施方式，能够抑制偏心体轴承的滚动面上的剥离。
附图说明
图1为实施方式的减速装置的侧视剖视图。
图2为实施方式的减速装置的主视剖视图。
图3为实施方式的滚子的示意侧视图。
图4为表示偏心体轴承的内侧滚动面与滚子之间的关系的示意图。
图5为表示求出Rpk时使用的粗糙度曲线和负载曲线的曲线图。
图6为表示滚子的凸面部的形状的一例的图。
图7中(A)为用于说明耐久性试验的概要图，(B)为用于说明在耐久性试验中进行的动作的图。
图中：10-减速装置，16-外齿轮，18-偏心体轴承，20-内齿轮，30-偏心体，60-滚子，70-中间部，72-凸面部。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式的一例进行说明。对相同的构成要件标注相同的符号并省略重复说明。在各附图中，为了方便说明，适当省略构成要件的一部分，或者适当放大或缩小其尺寸。关于附图，结合符号的朝向而进行观看。
图1为实施方式的减速装置10的侧视剖视图，图2为其主视剖视图。图2中示出了外齿轮16的旋转相位与图1不同的图。减速装置10为如下偏心摆动型减速装置，即，通过使与内齿轮20啮合的外齿轮16摆动从而使内齿轮20及外齿轮16中的一个齿轮自转，并从输出部件50向被驱动装置输出该产生的自转成分。
减速装置10主要具备：输入轴12；曲轴14；外齿轮16；偏心体轴承18；内齿轮20；轮架22、24；及壳体26。以下，将沿着内齿轮20的中心轴线CL1的方向称为“轴向”，将以该中心轴线CL1为中心的圆的圆周方向及半径方向分别称为“周向”及“径向”。
输入轴12连结于驱动装置(未图示)，并通过从该驱动装置输入过来的旋转动力而进行旋转。驱动装置例如为马达、齿轮马达、发动机等。
曲轴14与输入轴12一体地旋转。在本实施方式中，输入轴12兼作曲轴14。本实施方式的减速装置10为曲轴14的旋转中心线CL2与内齿轮20的中心轴线CL1设置在同一轴线上的中心曲柄式的减速装置。曲轴14具备：通过输入轴12的旋转而以旋转中心线CL2为中心进行转动的轴体28、及能够与轴体28一体地旋转的多个偏心体30。
偏心体30的轴心CL3相对于曲轴14的旋转中心CL2偏心，并且能够使外齿轮16摆动。在本实施方式中设置有三个偏心体30，相邻的偏心体30的偏心相位彼此错开120°。在图1中，多个偏心体30中的正中央的偏心体30的轴心相对于曲轴14的旋转中心线CL2朝向图1的纸面的背面侧方向偏移。本实施方式的偏心体30构成为与轴体28相同部件的一部分。
外齿轮16分别对应于各个偏心体30而设置。外齿轮16形成有供销体32贯穿的第1贯穿孔34。第1贯穿孔34设置在外齿轮16的从其中心偏移的位置上。
偏心体轴承18配置在偏心体30与外齿轮16之间。偏心体轴承18分别对应于各个偏心体30而设置。偏心体轴承18被对应的偏心体30支撑并且支撑与偏心体30相对应的外齿轮16。外齿轮16经由偏心体轴承18旋转自如地支撑于对应的偏心体30。偏心体轴承18配置在贯穿外齿轮16的中央部的第2贯穿孔36的内侧。关于偏心轴承18的详细内容将在后面进行叙述。
本实施方式的内齿轮20具备：与壳体26一体化的内齿轮主体38、及与内齿轮主体38分体设置并且构成内齿轮20的内齿的外销40。外销40旋转自如地支撑于形成在内齿轮主体38的内周部的销槽42中。
壳体26整体呈筒状，在其内侧配置有外齿轮16。本实施方式的壳体26兼作内齿轮主体38。
轮架22、24包括相对于多个外齿轮16设置在轴向上的一侧的第1轮架22(以下，为了方便说明而称之为输入侧轮架22)和相对于多个外齿轮16设置在轴向上的另一侧的第2轮架24(以下，为了方便说明而称之为输入相反侧轮架24)。轮架22、24经由输入轴承44将曲轴14支撑为旋转自如。
销体32连结输入侧轮架22和输入相反侧轮架24。销体32围绕内齿轮20的中心轴线CL1隔着间隔设置有多个(本例子中设置有六个)。销体32上外嵌有相对于销体32旋转自如的辊46。
销体32具备贯穿外齿轮16的主体部32a及嵌入于形成在输入侧轮架22及输入相反侧轮架24中的一个轮架上的嵌入部中的端部32b。本实施方式中的“一个轮架”为输入侧轮架22。本实施方式的销体32与输入侧轮架22及输入相反侧轮架24中的另一个轮架形成为一体从而成为相同部件的一部分。本实施方式中的“另一个轮架”为输入相反侧轮架24。
在此，将向被驱动装置(未图示)输出旋转动力的部件称为输出部件50，将为了支撑减速装置10而固定于外部部件(未图示)的部件称为被固定部件52。本实施方式的输出部件50为输入相反侧轮架24，被固定部件52为壳体26。
输出部件50经由主轴承54、56旋转自如地支撑于被固定部件52。主轴承54、56包括配置在壳体26与输入侧轮架22之间的第1主轴承54(以下，还称为输入侧主轴承54)及配置在壳体26与输入相反侧轮架24之间的第2主轴承56(以下，还称为输入相反侧主轴承56)。
下面，对以上的减速装置10的动作进行说明。若旋转从驱动装置传递到输入轴12，则曲轴14与输入轴12一同旋转，曲轴14的偏心体30使外齿轮16摆动。此时，外齿轮16以自身的轴心CL3围绕内齿轮20的中心轴线CL1进行旋转的方式摆动。若外齿轮16进行摆动，则外齿轮16与内齿轮20的啮合位置依次沿周向偏移。其结果，输入轴12或曲轴14每旋转一次，外齿轮16及内齿轮20中的一个自转相当于外齿轮16与内齿轮20的齿数差的量。
在像本实施方式那样输入相反侧轮架24为输出部件50的情况下，外齿轮16进行自转。另一方面，在壳体26为输出部件50的情况下，内齿轮20进行自转。输出部件50与外齿轮16或内齿轮20的自转成分同步旋转，由此向被驱动装置输出该自转成分。此时，输入轴12的旋转以对应于外齿轮16和内齿轮20的齿数差的减速比减速之后输出到被驱动装置。
以下，对偏心体轴承18进行说明。偏心体轴承18为滚子轴承，其具备多个滚子60和保持架62。保持架62保持多个滚子60的相对位置并且将多个滚子60支撑为旋转自如。
偏心体轴承18具备设置在滚子60的径向外侧并且供滚子60滚动的外侧滚动面64和设置在滚子60的径向内侧并且供滚子60滚动的内侧滚动面66。本实施方式的外侧滚动面64设置在与滚子60在径向外侧对置的外齿轮16的第2贯穿孔36的内周面，其并未设置在偏心体轴承18专用的外圈上。即，本实施方式的偏心体轴承18并不具备设置有外侧滚动面64的外圈。本实施方式的内侧滚动面66设置在与滚子60在径向内侧对置的偏心体30的外周面，其并未设置在偏心体轴承18专用的内圈上。即，本实施方式的偏心体轴承18并不具备设置有内侧滚动面66的内圈。本实施方式的内侧滚动面66和外侧滚动面64设置成在沿轴向剖切的剖切面上直线状延伸。
多个滚子60沿周向隔着间隔设置。本实施方式的滚子60为圆柱滚子，且其设置成滚子60的旋转中心线CL4与内齿轮20的中心轴线CL1平行。以下，将沿着滚子60的旋转中心线CL4的方向称为滚子轴向。
图3为滚子60的示意侧视图。滚子60具备滚子轴向上的中间部70、外径随着从中间部70朝向滚子轴向上的端部而逐渐变小的凸面部72及滚子60的外周面与滚子轴向上的端面60a所成的角部74。图中，对凸面部72标注了阴影线。本实施方式的中间部70构成包含滚子60的中央部的范围，且其沿滚子60的旋转中心线CL4直线状延伸。凸面部72是为了在滚子60产生了不对中(misalignment)时防止滚动面64、66与滚子60的边缘接触而设置的。本实施方式的凸面部72相对于中间部70分别设置在滚子60的滚子轴向上的两侧。本实施方式的角部74构成曲面状的倒角部。
接着，对想到本实施方式的减速装置10的背景进行说明。图4为表示偏心体轴承18的内侧滚动面66与滚子60之间的关系的示意图。在此，示出了滚子60的局部侧视图及将偏心体轴承18的内侧滚动面66展开成平面图。在本图中，对剥离(peeling)的产生部位和对应于该产生部位的滚子60的滚动部位上标注了阴影线。
本发明人得到了如下见解，即，若输入于减速装置10的扭矩增大，则有时在偏心体轴承18中容易产生剥离。该剥离容易产生于偏心体轴承18的滚动面64、66上的滚子60的凸面部72的滚动部位处，尤其容易产生于偏心体轴承18的内侧滚动面66上。
本发明人研究了其对策。其结果发现，调整滚子60的凸面部72的突出峰部高度Rpk(以下，还简单称为“Rpk”)与凸面部72的无量纲损失量Da(在后面进行叙述)能够有效地抑制剥离的产生。
Rpk为表示测定对象表面的表面粗糙度的参数之一，其在JIS B6071-2中有规定。图5为表示求出Rpk时使用的粗糙度曲线Cr和负载曲线Cl的曲线图。在求出Rpk时，获取在JIS B6071-1中规定的测定对象表面的粗糙度曲线Cr，并从所获取的粗糙度曲线Cr计算出负载曲线Cl。将与该负载曲线Cl的中央部分等价的等价直线Le与横轴0％的位置的纵轴的交点的水平设为中心部的上限水平Lu，将该等价直线Cl与横轴100％的位置的纵轴的交点的水平设为中心部的下限水平Ll。此时，粗糙度曲线Cr上的比中心部的上限水平Lu更靠上侧的部分成为突出峰部80，且比中心部的下限水平Ll更靠下侧的部分成为突出谷部82。
Rpk为表示粗糙度曲线Cr上的突出峰部80的平均高度的值。将粗糙度曲线Cr上的突出峰部80的合计截面面积设为Sa，并将从横轴0％的位置至负载曲线Cl与上限水平的直线L1的交点为止的负载长度比设为Mr1。此时，Rpk表示为将负载曲线Cl上的Mr1作为底边且截面面积与Sa相等的直角三角形Ta的高度。
表示表面粗糙度的参数有多种。本发明人新发现这些参数中的Rpk为对偏心体轴承18的剥离敏感的指标。其原因可以认为如下，即，粗糙度曲线Cr上的突出峰部80与突出谷部82中的突出峰部80的高度尤其影响偏心体轴承18的剥离。可以认为，该突出峰部80的高度越高，则偏心体轴承18的滚动面64、66上的滚子60的滚动部位处的表面压力越大，其结果会导致容易产生剥离。
作为表示表面粗糙度的其他参数，例如有算术平均粗糙度Ra。其为基准长度上的粗糙度曲线的高度方向上的绝对值的平均值。在将该算术平均粗糙度Ra用作指标时，通常认为给偏心体轴承18的剥离带来的影响小的突出谷部82的形状会带来影响。因此，此时无法准确地评价偏心体轴承18的剥离。相对于此，根据本实施方式，以Rpk作为指标而设定滚子60的凸面部72的Rpk。因此，与使用受粗糙度曲线Cr的突出谷部82的影响的其他参数的情况相比，能够排除其影响而能够准确地评价剥离，进而能够稳定地抑制剥离。
具体而言，优选将滚子60的凸面部72的Rpk设定为0.063μm以下。若满足该条件，则能够抑制偏心体轴承18的滚动面64、66上的滚子60的凸面部72的滚动部位处的剥离。从该观点考虑，优选该Rpk为0.040μm以下。这是根据在后面叙述的试验性研究结果而设定的。凸面部72的Rpk的下限值基于与剥离的关系而并不受特别限定。关于该下限值，从本发明申请时的加工技术的水平考虑，若以客观实际的成本进行加工，则例如为0.025μm。
从与滚子60的凸面部72相同的观点考虑，其中间部70的Rpk优选为0.063μm以下。由此，能够抑制偏心体轴承18的滚动面64、66上的滚子60的中间部70的滚动部位处的剥离。中间部70的Rpk的下限值基于与剥离的关系而并不受特别限定。关于该下限值，从本发明申请时的加工技术的水平考虑，若以客观实际的成本进行加工，则例如为0.013μm。
这种Rpk的滚子60例如可以通过包括无心研磨、滚磨、抛光等的研磨工序而得到。要想通过该研磨工序得到所希望的Rpk的滚子60，只需调整研磨剂的粒度即可。此时，只要改变研磨剂的粒度以使逐渐变大直至成为规定的粒度(例如，#1000)为止即可。
滚子60的中间部70的Rpk优选小于凸面部72的Rpk。滚子60的中间部70比凸面部72更容易进行研磨加工，因而更容易将Rpk设为小于凸面部72的Rpk。因此，根据上述结构，与将凸面部72的Rpk设为与中间部70的Rpk一致的情况相比，更容易实现。
(损失量)
滚子60的凸面部72的无量纲损失量Da为满足以下条件的值。参考图3。将滚子60的滚子轴向上的中央60b至端面60a为止的距离设为Lh。将从滚子60的中央60b沿滚子轴向位移Lh×80％的位置称为评价位置Pe。此时，无量纲损失量Da为该评价位置Pe上的滚子60的凸面部72的损失量除以Lh×80％而得的值。这里的评价位置Pe上的损失量由中间部70的半径与评价位置Pe上的半径之差来表示。如此将损失量无量纲化的原因是为了与滚子60的滚子轴向上的长度无关地对滚子60的凸面部72的损失量进行评价。将评价位置设为Lh×80％的位置的原因在于，通常认为凸面部72设置在该位置上并且此处的损失量对偏心体轴承18的剥离带来影响。
优选将该无量纲损失量Da设定为0.0026以上。该值是根据在后面叙述的试验性研究结果而设定的。若满足该条件，则能够有效地抑制偏心体轴承18的滚动面64、66上的滚子60的凸面部72的滚动部位处的剥离。并且，若满足该条件，则还具有能够有效地防止滚子60的端部的边缘接触的优点。无量纲损失量Da的上限值基于与剥离的关系而并不受特别限定，但优选设为0.010。若凸面部72的损失量过多，则有可能会导致偏心体轴承18的滚动面64、66上的凸面部72与中间部70之间的边界部的滚动部位处的表面压力增大。通过将无量纲损失量Da设为上述上限值以下，能够避免这种表面压力的增大。
下面，对本发明人为了设定上述滚子60的凸面部72的Rpk或无量纲损失量Da而进行的试验进行说明。在该试验中，将滚子60的Rpk或无量纲损失量Da改变为各种各样的条件的偏心体轴承18安装到减速装置10，并将该减速装置10用作样品。滚子60的直径为6mm，滚子轴向上的总长Lt为6.5mm。滚子60的凸面部72的Rpk、无量纲损失量Da及形状如表1和图6所示。图6的箭头表示评价位置Pe。各样品的减速装置10的扭矩密度(将在后面进行叙述)为3.1×106N/m2。
[表1]
No. Rpk[μm] Da[-] 凸面部的形状 剥离
比较例 A <u>0.152</u> <u>0.0022</u> 样式① ×
比较例 B <u>0.080</u> <u>0.0022</u> 样式① ×
发明例 C 0.062 <u>0.0022</u> 样式① ○
发明例 D 0.050 0.0027 样式② ◎
发明例 E 0.038 <u>0.0022</u> 样式① ◎
发明例 F 0.033 0.0027 样式② ☆
发明例 G 0.034 0.0049 样式③ ☆
滚子60的Rpk的测定方法如下。首先，使接触式表面粗糙度测定仪的触针在测定对象表面上移动，测定触针前端部的轨迹而获取测定曲线，并根据该测定曲线而获取了评价长度Ln的粗糙度曲线Cr。表面粗糙度测定仪使用了TOKYO SEIMITSU CO.,LTD.制“SURFCOM2000DX-14”。触针的移动方向(测定方向)为滚子轴向，其移动速度为0.3mm/s。触针为金刚石制，其前端部呈顶角为60°且曲率半径为2μm的圆锥状。评价长度Ln设为基准长度(0.25mm)的5倍即1.25mm，在求出凸面部72的突出峰部高度Rpk时，在其整个范围中包含凸面部72。关于评价长度Ln，在求出中间部70的突出峰部高度Rpk时，在其整个范围中包含中间部70。从如此求出的粗糙度曲线Cr计算出上述负载曲线Cl，并从负载曲线Cl求出了突出峰部高度Rpk。
对以上样品的减速装置10实施了以下耐久性试验。图7为用于说明耐久性试验的图。如图7中(A)所示，在耐久性试验中，将飞轮86经由输出轴84安装在减速装置10的输出部件上，并在该飞轮86上安装了锤88。在该状态下，通过驱动装置90(伺服马达)向减速装置10的输入轴12输入了旋转动力。
参考图7中(B)。将依次进行加速运行→匀速运行→减速运行的动作作为一个循环。将输入正向旋转的动力而进行一个循环的动作称为正向循环动作，将输入逆向旋转的动力而进行一个循环的动作称为逆向循环动作。在耐久性试验中，直至合计循环数成为规定的基准次数为止交替重复进行了五次正向循环动作和五次逆向循环动作。
在该耐久性试验中，调整Jf、Jw、nMax、ta使由下式(1)表示的负载扭矩Tf成为减速装置10的允许扭矩。
Tf＝(Jf+Jw)×(nMax/(9.55×ta))……(1)
Tf：负载扭矩(N×m)
Jf：飞轮86的惯性力矩(kgm2)
Jw：锤88的惯性力矩(kgm2)
nMax：从输出部件50输出的输出转速(r/min)
ta：加速时间或减速时间(秒)
并且，在该耐久性试验中，调整Wf、Ww、L1、L2使由下式(2)表示的负载力矩Mf成为减速装置10的允许力矩。
Mf＝Wf×g×L1+Ww×g×L2……(2)
Mf：负载力矩(N×m)
Wf：飞轮86的质量(kg)
Ww：锤88的质量(kg)
L1：从输入侧主轴承54的作用点Pa至飞轮86的轴向中心位置为止的距离(m)
L2：从输入侧主轴承54的作用点Pa至锤88的轴向中心位置为止的距离(m)
关于经过以上的耐久性试验的样品，通过肉眼观察偏心体轴承18的内侧滚动面66，对偏心体轴承18有无剥离进行了评价。其结果，如表1所示。在表1的剥离的项目中，“×”表示在上述基准次数为40万次的情况下观察到剥离。“○”表示在基准次数为40万次的情况下未观察到剥离而在基准次数为80万次的情况下观察到些许剥离。“◎”表示在基准次数为80万次的情况下未观察到剥离而在基准次数为100万次的情况下观察到些许剥离。“☆”表示在基准次数为100万次的情况下也未观察到剥离。
如表1的No.A、B所示，在滚子60的凸面部72的Rpk大于0.063μm时，偏心体轴承18中产生了剥离。另一方面，如No.C～G所示，在Rpk为0.063μm以下时，偏心体轴承18的剥离得到了抑制。并且，如No.E～G所示，在凸面部72的Rpk为0.040μm以下时，剥离得到了进一步抑制。并且，如No.D、F、G所示，与无量纲损失量Da小于0.0026的情况相比，在无量纲损失量Da为0.0026以上时，剥离得到了进一步抑制。并且，如No.F、G所示，在凸面部72的Rpk为0.040μm以下且无量纲损失量Da为0.0026以上时，剥离尤其得到了抑制。
接着，对本实施方式的减速装置10的其他方面进行说明。如上述，若输入于减速装置10的扭矩增大，则偏心体轴承18中容易产生剥离。作为与该扭矩相关的参数，在本实施方式中使用了下述扭矩密度。
参考图1及图2。将由内齿轮20及外齿轮16构成的减速机构92视作圆柱体。将内齿轮20的节圆Cp的半径作为圆柱体的半径R，并将外齿轮16的轴向尺寸Th的合计值作为圆柱体的轴向尺寸Tt。将由该圆柱体的半径R和轴向尺寸Tt表示的圆柱体的体积(＝π×R2×Tt)作为减速机构92的体积。在相邻的外齿轮16间隔配置的情况下，该间隔并不包含于这里的“外齿轮16的轴向尺寸Th的合计值”中。在像本实施方式那样具有三个外齿轮16时，使用该三个外齿轮16的轴向尺寸Th的合计值(Th×3)。
此时，上述扭矩密度为减速装置10的允许扭矩除以减速机构92的体积而得的值。该扭矩密度是指：向减速装置10输入允许扭矩时，施加于减速机构的每单位体积部分的扭矩。扭矩密度越大，意味着减速装置10的允许扭矩越大。这里的允许扭矩为预先设定的允许峰值扭矩。详细而言，在随着减速装置10的启动或停止而在旋转物体施加有惯性扭矩时，针对作用于第2轮架24的峰值扭矩而预先设定的允许值。
优选将该扭矩密度设定为2.9×106N/m2以上。该值是根据试验性研究结果而设定的。若满足该条件，则可以认为赋予这种扭矩密度的大扭矩输入于减速装置10。若施加有这种大扭矩，则偏心体轴承18相应地容易产生剥离。根据本实施方式，即使在这种情况下，由于滚子60的凸面部72的Rpk满足上述条件，因而具有能够抑制偏心体轴承18的剥离的优点。并且，还具有能够如此抑制剥离的同时能够加大减速装置10的允许扭矩的优点。该扭矩密度的上限值并不受特别限制。从本发明申请时的技术水平考虑，该上限值例如成为6.0×106N/m2。
要想满足这种扭矩密度的条件，需要实施以下(1)～(3)的处理。在使用(2)的处理时，例如可以进行日本特开2016-98860号公报中记载的热处理。在使用(3)的处理时，例如如专利文献1中所记载，可以使从内齿轮20的中心轴线CL1至销体32的主体部32a的轴心为止的距离与从该中心轴线CL1至销体32的端部32b的轴心为止的距离不同。由此，能够提高销体32的根部的强度。
(1)使减速装置10的构成部件的原材料高强度化。
(2)对减速装置10的构成部件实施实现高强度化的热处理。
(3)使减速装置10的结构高强度化。
以下，对各构成要件的变形例进行说明。
以上，作为偏心摆动型减速装置，举例说明了中心曲柄式的减速装置，但是，也可以使用多个曲轴14设置在从内齿轮20的中心轴线CL1偏离的位置上的分配型的减速装置。
外齿轮16的数量并不受特别限定，可以为一个、两个、四个以上的任意数量。
关于偏心体轴承18，以上对不具备设置外侧滚动面64的专用外圈的例子进行了说明，但是，具备这种专用外圈也可。关于偏心体轴承18，以上对不具备设置内侧滚动面66的专用内圈的例子进行了说明，但是，具备这种专用内圈也可。
偏心体轴承18的滚子60并不只限于圆柱滚子，也可以为圆锥滚子等。
关于内齿轮20，内齿轮20的内齿也可以与内齿轮主体38形成为一体而成为相同部件的一部分。
壳体26也可以与内齿轮主体38分体设置。
偏心体30也可以与曲轴14的轴体28分体构成。
销体32也可以与输入侧轮架22及输入相反侧轮架24中的另一个轮架分体设置。
以上，对本发明的实施方式和变形例进行了详细说明。上述实施方式和变形例均仅为用于实施本发明的具体例。实施方式和变形例的内容并不用于限定本发明的技术范围，在不脱离本发明的思想的范围内，能够进行构成要件的变更、追加、删除等多种设计变更。在上述实施方式中，关于能够进行这种设计变更的内容附加了“实施方式”这一记载而进行了强调，但是，没有这种标注的内容也允许进行设计变更。上述构成要件的任意组合也作为本发明的实施方式而有效。在附图的截面所标注的阴影线并不限定标注有阴影线的对象的材质。

Claims (6)

1.一种偏心摆动型减速装置，其具备：
内齿轮；
外齿轮，与所述内齿轮啮合；
偏心体，使所述外齿轮摆动；及
偏心体轴承，配置在所述偏心体与所述外齿轮之间，
所述偏心摆动型减速装置的特征在于，
所述偏心体轴承具有滚子，
所述滚子具有滚子轴向上的中间部及外径随着从所述中间部朝向滚子轴向上的端部而逐渐变小的凸面部，
所述凸面部的突出峰部高度Rpk为0.063μm以下。
2.根据权利要求1所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，
所述凸面部的突出峰部高度Rpk为0.040μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，
在将由所述内齿轮的节圆半径与所述外齿轮的轴向尺寸的合计值表示的圆柱体的体积作为由所述内齿轮及所述外齿轮构成的减速机构的体积、将该减速装置的允许扭矩除以所述减速机构的体积而得的值作为扭矩密度的情况下，所述扭矩密度为2.9×106N/m2以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，
所述中间部的突出峰部高度Rpk为0.063μm以下。
5.根据权利要求4所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，
所述中间部的突出峰部高度Rpk小于所述凸面部的突出峰部高度Rpk。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的偏心摆动型减速装置，其特征在于，
在将所述滚子的滚子轴向上的中央至端面为止的距离设为Lh、将从所述滚子的中央沿所述滚子轴向位移所述Lh×80％的位置处的所述凸面部的损失量除以所述Lh×80％而得的值作为无量纲损失量Da的情况下，所述无量纲损失量Da为0.0026以上且0.010以下。
CN202010048010.8A 2019-02-13 2020-01-16 偏心摆动型减速装置 Pending CN111561549A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-023210 2019-02-13
JP2019023210A JP7433769B2 (ja) 2019-02-13 2019-02-13 偏心揺動型減速装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111561549A true CN111561549A (zh) 2020-08-21

Family

ID=71739245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010048010.8A Pending CN111561549A (zh) 2019-02-13 2020-01-16 偏心摆动型减速装置

Country Status (3)

Country Link
JP (2) JP7433769B2 (zh)
CN (1) CN111561549A (zh)
DE (1) DE102020103258A1 (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03223548A (ja) * 1989-12-20 1991-10-02 Ntn Corp 内接式遊星歯車減速機用偏心軸受
JP2006077852A (ja) * 2004-09-08 2006-03-23 Jtekt Corp 転がり摺動部品
CN101375083A (zh) * 2006-01-26 2009-02-25 纳博特斯克株式会社 减速装置
JP2016070294A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置
CN107664178A (zh) * 2016-07-29 2018-02-06 日本电产新宝株式会社 齿轮变速器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3223548B2 (ja) 1991-11-29 2001-10-29 日本ビクター株式会社 情報ガラス原盤の製造方法
JP2006112479A (ja) * 2004-10-13 2006-04-27 Jtekt Corp 転がり摺動部品および転がり摺動部品の研磨方法
JP5483156B2 (ja) * 2008-09-10 2014-05-07 Ｎｔｎ株式会社 可変バルブタイミング装置
JP5103444B2 (ja) * 2009-06-26 2012-12-19 住友重機械工業株式会社 遊星歯車減速装置
JP2015036255A (ja) * 2013-08-12 2015-02-23 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP6466146B2 (ja) * 2014-11-18 2019-02-06 住友重機械工業株式会社 偏心揺動型の減速機
JP6824563B2 (ja) * 2016-03-10 2021-02-03 住友重機械工業株式会社 摺動機構

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03223548A (ja) * 1989-12-20 1991-10-02 Ntn Corp 内接式遊星歯車減速機用偏心軸受
JP2006077852A (ja) * 2004-09-08 2006-03-23 Jtekt Corp 転がり摺動部品
CN101375083A (zh) * 2006-01-26 2009-02-25 纳博特斯克株式会社 减速装置
JP2016070294A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置
CN107664178A (zh) * 2016-07-29 2018-02-06 日本电产新宝株式会社 齿轮变速器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023100980A (ja) 2023-07-19
DE102020103258A1 (de) 2020-08-13
JP2020133653A (ja) 2020-08-31
JP7433769B2 (ja) 2024-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10161480B2 (en) Eccentric oscillating speed reducer
EP2787229A1 (en) Retainer and rolling bearing
EP2463548A1 (en) Eccentric oscillating-type planetary gear device
JP2012529606A5 (zh)
KR101740421B1 (ko) 휨 맞물림식 기어장치
JP6811634B2 (ja) 遊星歯車装置
WO2019090900A1 (zh) 精密摆线回转关节减速器
JP2014092209A (ja) 遊星歯車減速装置及びその製造方法
CN110249156B (zh) 辊齿轮凸轮机构
WO2020105186A1 (ja) 波動歯車装置
CN111561549A (zh) 偏心摆动型减速装置
CN114060475A (zh) 减速装置
JP4935510B2 (ja) 揺動型歯車装置
JP4939185B2 (ja) 揺動型歯車装置
JP2008256034A (ja) 揺動型歯車装置
JP2010255645A (ja) ラジアルニードル軸受
JP2008138765A (ja) 揺動型歯車装置
JP5290787B2 (ja) 揺動型歯車装置
JP2005106211A (ja) 保持器付きころ
JP6890563B2 (ja) 偏心揺動型減速装置
JP6731835B2 (ja) 撓み噛合い式歯車装置
JP2005030468A (ja) 針状ころ軸受の保持器及び針状ころ軸受
EP3647616A1 (en) Bearing and speed reducer
TWI704299B (zh) 滾珠軸承及工具機用主軸裝置
JP2587897Y2 (ja) 転がり軸受

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination