CN113048217A - 具有不均匀凸面加工的致动器和行星齿轮装置 - Google Patents

Abstract

本文公开了被配置为减小由行星齿轮的操作而引起的噪声和振动的致动器、行星齿轮装置和结构单元实施方案。一个实施方案可包括环形齿轮，所述环形齿轮具有在轴向方向上延伸的外周边表面。第一凸起部分可在所述外周边表面上形成；以及壳体，所述壳体具有内周边表面，所述内周边表面被设置成面向所述环形齿轮的所述外周边表面并且与其具有间隙。第二凸起部分可在所述内周边表面上形成。所述环形齿轮在周向方向上的移动受到例如所述第一凸起部分和所述第二凸起部分之间的线性接触或点接触的限制。根据一些另外的实施方案，所述外周边表面和/或所述内周边表面可以是在外径向方向上弯曲的凸面形状的表面。

Description

具有不均匀凸面加工的致动器和行星齿轮装置

技术领域

本公开涉及结构单元、行星齿轮装置和致动器。

背景技术

行星齿轮装置在各种技术诸如汽车、机器人等中用作减速机构，以用于减速和输出所输入的旋转。由于行星齿轮装置通过多个齿轮的组合来构造，因此在操作期间会产生噪声和振动。已经提出了用于抑制在此类行星齿轮装置的操作期间产生的噪声和振动的技术。

如已提出的此类技术，专利文档1(下文引用)公开了一种行星齿轮装置，该行星齿轮装置被构造为在环形齿轮和壳体之间具有间隙，以在它们之间分离。使用其中环形齿轮和壳体分离的结构将致使较少的振动从环形齿轮传递到壳体，使得将通过振动产生较少的噪声。

引用的参考文档

[专利文档1]日本经审查的专利申请公布H06-074835

发明内容

[已解决问题]

在根据专利文档1的行星齿轮装置中，该结构呈其中环形齿轮的外周边表面和壳体的内周边表面配合在一起的形状。因此，当环形齿轮在行星齿轮装置的操作期间移动时，环形齿轮的外周边表面和壳体的内周边表面将在稍微宽的范围内接触。

由此，在其中环形齿轮与壳体之间存在接触的状态下，行星齿轮机构的传播到环形齿轮的振动易于传递到壳体，并且因此存在一个问题：行星齿轮装置也将趋于产生噪音。

具体地讲，优选地，当由于部件(包括各种齿轮)中的制造公差以及组装时的公差而在壳体的轴线和支撑与环形齿轮啮合的行星齿轮的支架的轴线之间存在对准的不精确(诸如倾斜)时，振动和噪声的产生受到抑制。

本公开的目的是解决诸如上述的问题领域，提供结构单元、行星齿轮装置和致动器，其能够抑制来自齿轮机构的振动的传递并抑制由行星齿轮装置产生的噪声。

[解决问题的方法]

根据本公开的结构单元的一种形式包括：环形齿轮(例如，内齿轮或包括向内延伸的齿轮齿的类似元件)，所述环形齿轮具有在轴向方向上延伸的外周边表面，使得第一凸起部分形成在所述外周边表面上；以及壳体，所述壳体具有内周边表面，所述内周边表面被设置成面向所述环形齿轮的所述外周边表面并且与其具有间隙，使得第二凸起部分在所述内周边表面上形成。所述环形齿轮在周向方向上的移动可受到所述第一凸起部分和所述第二凸起部分之间的线性接触或点接触的限制。所述外周边表面和/或所述内周边表面可具有在外径向方向上弯曲的凸面形状。

根据本公开的行星齿轮装置的一种形式包括：如上所述的结构单元；一个或多个行星齿轮，所述一个或多个行星齿轮与所述环形齿轮啮合；太阳齿轮，所述太阳齿轮与所述一个或多个行星齿轮啮合，定位在所述一个或多个行星齿轮的中心处；以及支架，所述支架能够旋转地支撑所述一个或多个行星齿轮。

根据本公开的致动器的一种形式包括：如上所述的行星齿轮装置；以及马达，所述马达连接到所述行星齿轮装置，用于驱动所述行星齿轮装置。

[效果]

本公开使得能够抑制来自齿轮机构的振动的传递，并且抑制由行星齿轮装置产生的噪声。

附图说明

图1是根据本公开的一个实施方案的致动器的沿着轴向方向的纵向截面视图，该致动器包括行星齿轮装置，该行星齿轮装置具有结构单元。

图2是沿轴向方向从一侧观察的结构单元的前视图。

图3是沿轴向方向从一侧观察的该结构单元的壳体主机的前视图。

图4是该结构单元的壳体主机的沿轴向方向的纵向截面图。

图5是示出壳体主机的第一壳体元件的透视图。

图6是沿轴向方向从一侧观察的该结构单元的环形齿轮的前视图。

图7是该结构单元的环形齿轮的平面图。

图8是该结构单元的环形齿轮的透视图。

图9是为了解释行星齿轮装置中包括的结构单元的操作而提供的纵向截面图。

图10是根据本公开的实施方案的结构单元的第一修改示例的沿轴向方向从一侧观察的前视图。

图11是第一修改示例的结构单元中的壳体主机的前视图。

图12是沿轴向方向截取的截面图，描绘了该壳体主机。

图13是沿轴向方向从一侧观察的第一修改示例的结构单元中的环形齿轮的前视图。

图14是描绘该环形齿轮的侧视图。

图15是根据本公开的实施方案的结构单元的第二修改示例的前视图。

图16是结构单元的沿轴向方向截取的局部截面图，描绘了根据本公开的实施方案的结构单元的第二修改示例。

图17是第二修改示例的壳体主机的前视图。

图18是沿轴向方向截取的截面图，描绘了第二修改示例的壳体主机。

图19A是从一侧观察第二修改示例的结构单元的环形齿轮的前视图，并且图19B是该环形齿轮的侧视图。

图20是结构单元的前视图，沿轴向方向从一侧观察根据本发明的实施方案的结构单元的第三修改示例。

图21A是沿轴向方向从一侧观察的第三修改示例的结构单元的壳体主机的前视图，并且图21B是该壳体主机的沿轴向方向截取的纵向截面图。

图22A是沿轴向方向从一侧观察的根据本发明的一个实施方案的结构单元的第三修改示例的环形齿轮的前视图，并且图22B是图22A的环形齿轮的侧视图。

图23是根据第四修改示例的结构单元的沿轴向方向截取的纵向截面图。

具体实施方式

下面基于附图更详细地解释根据本公开的实施方案。

图1是根据本公开的一个实施方案的致动器的沿着轴向方向截取的纵向截面视图，该致动器包括行星齿轮装置，该行星齿轮装置具有结构单元。需注意，根据下述实施方案的行星齿轮装置和致动器是根据本公开的行星齿轮装置和致动器的示例；本公开不限于下述的实施方案。在下面的说明中，图1中的横向方向应被称为“X方向”或“轴向方向”，其中向左的方向应被称为“+X方向”，并且向右的方向应被称为“-X方向”。此外，在图1中，垂直于X轴的方向应被称为“Y方向”或“径向方向”，其中朝向外部的径向方向应被称为“+Y方向”，并且朝向内部的径向方向应被称为“-Y方向”。此外，在图1中，围绕X轴的方向应被称为“周向方向”。具体地讲，在图1中的壳体5中，壳体主机4的开放以实现连接盖单元41的附接的侧面被应称为“一侧”(-X方向侧)，并且相对侧面(其为具有壳体主机4的打开/关闭部分57的开口57a的侧面)应被称为“另一侧”(+X方向侧)。然而，本发明并不限于此，相反，壳体主机4的具有打开/关闭部分57的开口57a的侧面可被读取为“一侧”，并且壳体主机4的开放以实现连接盖单元41的附接的侧面可被读取为“另一侧”。

参考图1解释根据第一实施方案的致动器1、包括在致动器1中的行星齿轮装置3，以及设置有行星齿轮装置3的结构单元10。

<致动器的结构>

图1所描绘的致动器用作例如汽车的电动后门的致动器1。需注意，对致动器1的应用没有具体限制。

致动器1具有马达(电动马达)2和连接到马达2的行星齿轮装置3。

<马达>

马达2具有马达主机21和旋转轴22。马达2在控制部分(未示出)的控制下操作以使旋转轴22旋转，从而驱动行星齿轮装置3。

<行星齿轮装置3的总体结构>

行星齿轮装置3以规定减速比使由马达2输入的旋转减速，从而从输出轴87输出该旋转。

行星齿轮装置3包括例如：壳体5，该壳体具有连接盖单元41和壳体主机4；以及行星齿轮机构6，该行星齿轮机构包含在连接盖单元41和壳体主机4的内部中。行星齿轮机构6具有例如沿轴向方向布置的多个行星齿轮机构(第一行星齿轮机构7和第二行星齿轮机构8)，以及输出轴87。

<壳体5>

在壳体5中，在本实施方案中，作为行星齿轮机构6连接的多个行星齿轮机构7和8由连接盖单元41和壳体主机4包含，以实现多级减速。在壳体5中，行星齿轮机构6在两级中使由马达2驱动的旋转轴22的旋转减速，以从输出轴87输出旋转。

<连接盖单元41>

连接盖单元41是例如用于将马达2附接到行星齿轮装置3的构件。此外，连接盖单元41与壳体主机4组合以形成用于将行星齿轮机构6容纳在其内部中的壳体空间。马达2的旋转轴22穿过的开口31a形成在连接盖单元41的中心中。穿过开口31a的旋转轴22固定到行星齿轮机构6的太阳齿轮71，如下所述。连接盖单元41由例如通过注塑形成的合成树脂制成。

<壳体主机4>

例如，如图1所示，壳体主机4在沿轴向方向的一侧(-X方向侧)开放以实现连接盖单元41的附接，其中行星齿轮机构6通过该开放部分放置在内部。

壳体主机4具有第一壳体元件40和第二壳体元件50，在该第一壳体元件中容纳第一行星齿轮机构7，在该第二壳体元件中容纳第二行星齿轮机构8并且第二行星齿轮机构8的输出轴87从该第二壳体元件突出到外部。需注意，壳体主机4，并且具体地第一壳体元件40和第二壳体元件50，由例如通过注塑形成的合成树脂制成。

第一壳体元件40容纳环形形状的第一环形齿轮90，该第一环形齿轮被设置成包围太阳齿轮71和多个行星齿轮72，如下所述。第二壳体元件50具有环形形状的第二环形齿轮部分56，该第二环形齿轮部分被设置成包围太阳齿轮81和多个行星齿轮82，如下所述。

第一壳体元件40是本公开中的结构单元10的“壳体”的示例。第一壳体元件40连同用作由第一壳体元件40容纳的第一行星齿轮机构7的一部分的第一环形齿轮90一起构造结构单元10。

<第一壳体元件40>

参考图2至图5解释作为根据本公开的实施方案的结构单元10中的壳体的第一壳体元件40。图2是沿轴向方向从一侧(-X方向侧)观察的结构单元的前视图，并且图3是沿轴向方向从一侧观察的该结构单元的壳体主机的前视图。图4是壳体主机的沿轴向方向截取的纵向截面图。图5是描绘第一壳体元件的透视图。

第一壳体元件40是在一侧(-X方向侧)开放的圆柱形主体，其与在另一侧(+X方向侧)的开口端面部分40a处的第二壳体元件50结合提供。在本实施方案中，第一壳体元件40和第二壳体元件50形成为单个单元，其中它们的中空内部彼此连通以形成用于容纳行星齿轮机构6的空间。

如图1至图5所示，本实施方案中的第一壳体元件40具有第一圆筒44，该第一圆筒具有面向第一环形齿轮90的外周边表面92的内周边表面46，其间具有间隙。用作止动件的第二凸起部分45形成在内周边表面46上。

第一壳体元件40通过第一环形齿轮90的第二凸起部分45和第一凸起部分95之间的接触来限制第一环形齿轮90沿周向方向的移动，并且以浮动状态(其中移动可在所有方向上进行的状态)容纳第一环形齿轮90。

第一壳体元件40通过第二凸起部分45和第一凸起部分95之间的接触、通过其点接触或线性接触来支撑第一环形齿轮90以便使其能够移动，从而使得第一环形齿轮90的轴线可相对于第一壳体元件40的轴线倾斜。例如，第一壳体元件40包含第一环形齿轮90以便使得能够在第一圆筒44内容易地移动，诸如俯仰和滚转。

第一圆筒44与第二圆筒54整体地提供。第一圆筒44的外周边表面构造第二壳体元件50的外周边表面，并且也构造壳体主机4的外周边表面。

第一圆筒44被设置成除了构造第一行星齿轮机构7的太阳齿轮71、行星齿轮72和支架73之外还包围第一环形齿轮90。第一圆筒44具有内周边表面46，该内周边表面包围太阳齿轮71、行星齿轮72、支架73和第一环形齿轮90。

用于与连接盖单元41牢固地接合的接合部分42设置在第一圆筒44一侧上的开口边缘部分上。在本实施方案中，接合部分42是从开口边缘部分突出的突片部分，该突片部分在周向方向上以规定间隔隔开。突片部分与接合部分(设置在连接盖单元41中)接合，以限制连接盖单元41和壳体主机4之间的沿轴向方向和周向方向的相对移动。

第一圆筒44的内周边表面46被设置成对应于第一环形齿轮90的外周边表面92以便使得第一环形齿轮90能够旋转(下文所述)。内周边表面46具有使得能够与第一环形齿轮90的外周边表面92进行相对移动的形状。在本实施方案中，内周边表面46为凸面形状的表面(其可在下文缩写为“凸面表面”)，其弯曲以便沿外径向方向凹陷。内周边表面46被形成为沿径向方向凹陷到轴向中心部分中，从环形齿轮90的外周边表面92以规定间隙设置。需注意，内周边表面46的形状可替代地由与环形齿轮90的外周边表面92的关系限定，如下文所详述。内周边表面46和/或外周边表面92以凸面形状形成。

第二凸起部分45接触包含在第一圆筒44内的第一环形齿轮90的第一凸起部分95以限制第一环形齿轮90至少沿周向方向的移动。

在本实施方案中，第二凸起部分45形成在内周边表面46上，从而沿轴向方向(沿轴向方向从一侧朝向另一侧)延伸。

如图4和图5所示，第二凸起部分45设有末端部分，该末端部分定位在径向方向上的内侧上，弯曲以便产生凸出至其中定位第一凸起部分95的侧面的形状，形成为实现与第一凸起部分95的点接触或线性接触。

在本实施方案中，如图2至图4所示，第二凸起部分45沿周向方向成对地设置在第一圆筒44的内周边表面46的部分上。下文(参考图6、图7、图9)所述的第一环形齿轮90的第一凸起部分95***在这些成对的第二凸起部分45之间，其中第一环形齿轮90在第一壳体元件40内的移动通过与这些第二凸起部分45的接触而被限制。

在本实施方案中，当被垂直于轴向方向的截面截取时，第二凸起部分45各自具有尖峰截面形状，并且具有沿着轴向方向延伸的末端部分，该末端部分从内周边表面46突出恒定高度。末端部分以凸出形状形成，该凸出形状在其沿周向方向彼此面对的方向上朝向彼此突出(在其轴向方向中心部分中)。也就是说，形成对的第二凸起部分45的末端部分弯曲以便形成朝向侧面的凸出形状，其中第一凸起部分95沿周向方向定位，使得第二凸起部分45的末端部分之间的间距在轴向方向中心部分中可比在轴向方向端部部分处更窄。

需注意，第二凸起部分45不一定成对形成。需注意，在本实施方案中以及在下文所述的第一修改示例至第五修改示例中，第二凸起部分45可具有任何形状，只要当第一环形齿轮90在第一壳体元件40内移动时，该形状沿周向方向与第一环形齿轮90进行点接触或线性接触即可。

<第二壳体元件50>

第二壳体元件50具有第二圆筒54和形成在第二圆筒54的内壁上的第二环形齿轮部分56。第二环形齿轮部分56例如相对于轴向方向成角度倾斜地切割。也就是说，第二壳体元件50具有构造例如斜齿轮的第二环形齿轮部分56。

壳体主机4的打开/关闭部分57具有开口57a，该开口形成例如圆筒，以供行星齿轮机构6的输出轴87通过。通过这种方式，从设置在输出轴87的末端上的输出齿轮87a输出的扭矩可被传递到外部机构。壳体主机4由例如通过注塑形成的合成树脂制成。

<行星齿轮机构6>

如图1所示，行星齿轮机构6容纳在壳体主机4内以使旋转减速并且从输出轴87的输出齿轮87a输出该旋转，该旋转从马达2传递。

行星齿轮机构6具有沿轴向方向布置的第一行星齿轮机构7和第二行星齿轮机构8。

<第一行星齿轮机构7>

第一行星齿轮机构7包括太阳齿轮71、围绕太阳齿轮71(在其上居中)的周边设置的多个行星齿轮72、能够旋转地支撑该多个行星齿轮72的支架73，以及第一环形齿轮90。第一行星齿轮机构7可设置有至少一个行星齿轮72，并且在本实施方案中设置有三个行星齿轮72。

太阳齿轮71是“外齿轮”，其中太阳齿部分71a形成在其外周边表面上，并且固定到马达2的旋转轴22以便使得能够与旋转轴22同心地旋转。太阳齿轮71旋转，这是由马达2驱动的。在本实施方案中，太阳齿部分71a具有相对于太阳齿轮71的轴线成角度切割的斜齿，因此本实施方案的太阳齿轮71可以是“斜齿轮”。

行星齿轮72是在其外周边表面上形成有行星齿部分72a的外齿轮。该多个行星齿轮72被设置成在太阳齿轮71和第一环形齿轮90之间等距间隔开，并且各自与太阳齿轮71和第一环形齿轮90两者啮合。在本实施方案中，该多个行星齿轮72中的每个行星齿轮设置在以第一行星齿轮机构7的轴线为中心的单个圆上，并且由支架73能够旋转地支撑。在本实施方案中，行星齿部分72a具有相对于行星齿轮72的轴线成角度切割的斜齿，因此本实施方案中的行星齿轮72可以是“斜齿轮”。

行星齿轮72中的每一者基于太阳齿轮71的旋转围绕其自身的轴线(行星轴线76)旋转。此外，行星齿轮72中的每一者基于其自身的旋转以及与第一环形齿轮90的啮合围绕太阳齿轮71公转。每个行星齿轮72的公转轴线可与太阳齿轮71的轴线一致。

支架73能够旋转地支撑行星齿轮72。另外，支架73基于行星齿轮72的公转而旋转，其中其旋转被传递到第二行星齿轮机构8。另外，在本实施方案中，支架73形成为圆筒，其中行星齿轮72包含在形成在其外周边表面中的壳体开口(未示出)内。行星齿轮72中的每一者通过沿轴向方向定向的相应行星轴线76能够旋转地支撑在壳体开口内。在本实施方案中，每个行星齿轮72以一定状态附接，其中行星齿轮的一部分沿外径向方向从壳体开口突出，从支架73的外周边表面突出。行星齿部分72a与第一环形齿轮90的内齿部分91由此啮合。

<第一环形齿轮(环形齿轮)90>

图6至图8是为了将对应于环形齿轮的第一环形齿轮90解释为结构单元10而提供的附图。具体地讲，图6是沿轴向方向从一侧观察的结构单元的环形齿轮的前视图；图7是该结构单元的环形齿轮的平面图；并且图8是该结构单元的环形齿轮的透视图。

第一环形齿轮90具有沿第一环形齿轮90的轴向方向延伸的内周边表面和外周边表面92。内齿部分91形成在内周边表面上。在本实施方案中，内齿部分91形成斜齿轮，该斜齿轮具有相对于第一环形齿轮90的轴线成角度切割的斜齿。需注意，第一环形齿轮90中的齿末端的倒圆直径大于圆柱形支架73的直径，其中保持行星齿轮72的支架73包含在第一环形齿轮90的内部中。从支架73的外周边表面突出的行星齿部分72a与第一环形齿轮90的内齿部分91啮合。

第一环形齿轮90的外周边表面92被设置成对应于第一壳体元件40的第一圆筒44的内周边表面46的形状。

在本实施方案中，外周边表面92形成凸面形状的表面(凸面表面)，其中在第一环形齿轮90的轴向方向上或在致动器的输出的轴向方向上的中心部分以凸出形状形成以在外径向方向上延伸得最远。在本实施方案中，外周边表面92被形成为具有间隙，其沿第一圆筒44的内周边表面46具有基本上恒定的间距，以便固定浮动状态。也就是说，第一环形齿轮90被设置成面向第一圆筒44中的内周边表面46(其间具有间隙)，该内周边表面是具有朝向外部凹陷的形状的凸面表面，使得外周边表面92(其是具有朝向外部突出的形状的凸面表面)可松散地配合在第一圆筒44内。

如图2和图6至图8所示，第一凸起部分95形成在第一环形齿轮90的外周边表面92上。第一凸起部分95沿周向方向与形成在壳体主机4的内周边表面46上的成对的第二凸起部分45接合，与其具有间隙。

在本实施方案中，第一凸起部分95被设置为对应于成对的第二凸起部分45，并且***成对的第二凸起部分45之间。

在本实施方案中，第一凸起部分95具有截面形状，该截面形状在由垂直于轴向方向的平面截取时为基本上三角形的，并且沿轴向方向延伸。第一凸起部分95具有弯曲成凸出形状的位置，以便当存在沿周向方向的移动时有利于与第二凸起部分45的接触。

第一凸起部分95具有倾斜表面部分95a和倒圆顶部95b，该倾斜表面部分与第一环形齿轮90的外周边表面92成角度竖立，该倒圆顶部定位在从两侧上升的倾斜表面部分95a相交的位置处。第一凸起部分95的高度对应于外周边表面92的凸面形状，其中第一凸起部分95设置在与外周边表面92(其为凸面表面)相距恒定高度的肋中。第一凸起部分95被形成为使得倾斜表面部分95a中的轴向方向中心部分在周向方向上更宽，如图8所描绘。当第一凸起部分95***一对第二凸起部分45之间时，这有利于形成点接触或线性接触。虽然这些在第一环形齿轮90的整个宽度上形成，但它们可替代地在其一部分上形成。第一环形齿轮90由例如合成树脂制成。需注意，如下所述，第一环形齿轮90由硬度比用于形成壳体主机4的合成树脂的硬度更小的合成树脂形成。

壳体主机4(第一壳体元件40)和第一环形齿轮90在物理上是分离的，并且当致动器1未操作时，在两者之间形成间隙。允许第一环形齿轮90在壳体主机4内移动，与该间隙相当。允许第一环形齿轮90在壳体主机4内移动意味着允许围绕轴向方向(也就是说，沿周向方向)的旋转以及沿垂直于轴向方向的方向的滚转。鉴于此，通过形成在第一环形齿轮90上从而接触成对的第二凸起部分45的第一凸起部分95防止第一环形齿轮90在围绕轴线的方向上的进一步移动。

<第二行星齿轮机构8>

第二行星齿轮机构8以规定减速比减速并输出从第一行星齿轮机构7传递的旋转。第二行星齿轮机构8设置到在轴向方向上比第一行星齿轮机构7更远的另一侧(图1中的左侧，其为输出侧)。第二行星齿轮机构8设置在壳体主机4的壳体空间内、壳体主机4的第二壳体元件50内，并且具体地讲设置在对应于第二环形齿轮部分56的部件处。需注意，可替代地省略第二行星齿轮机构8。

在本实施方案中，第二行星齿轮机构包括太阳齿轮81、行星齿轮82、能够旋转地支撑行星齿轮82的支架83，以及输出轴87。第二行星齿轮机构8可包括单个行星齿轮82，但在本实施方案中包括三个行星齿轮82。

太阳齿轮81是“外齿轮”并且在其外周边表面上具有太阳齿部分81a。在本实施方案中，太阳齿部分81a具有相对于太阳齿轮81的轴线成角度切割的斜齿，因此太阳齿轮81可以是“斜齿轮”。

在本实施方案中，太阳齿轮81被固定在其中轴线与第一行星齿轮机构7的支架73一致的状态。由此，根据第一行星齿轮机构7的支架73的旋转，太阳齿轮81与第一行星齿轮机构7的支架73的旋转互锁地旋转。也就是说，随着第一行星齿轮机构7的支架73的旋转，太阳齿轮81以与第一行星齿轮机构7的支架73相同的旋转速度旋转，因为其旋转方向与第一行星齿轮机构7的支架73相同。

行星齿轮82是在其外周边表面上形成有行星齿部分的外齿轮。该多个行星齿轮82被设置成在太阳齿轮81和第二环形齿轮部分56之间等距间隔开，并且各自与太阳齿轮81和第二环形齿轮部分56两者啮合。在本实施方案中，该多个行星齿轮82中的每个行星齿轮设置在以第二行星齿轮机构8的轴线为中心的单个圆上，并且能够旋转地支撑在支架83的行星轴线86上。在本实施方案中，行星齿部分具有相对于行星齿轮82的轴线成角度切割的斜齿，因此本实施方案中的行星齿轮82可以是“斜齿轮”。

行星齿轮82中的每一者基于太阳齿轮81的旋转围绕其自身的轴线(行星轴线86)旋转。此外，行星齿轮82中的每一者基于其自身的旋转以及与第二环形齿轮部分56的啮合围绕太阳齿轮81公转。每个行星齿轮82的公转轴线可与太阳齿轮81的轴线一致。

支架83能够旋转地支撑行星齿轮82。另外，支架83基于行星齿轮82的公转而旋转，其中其旋转被传递到输出轴87。

在本实施方案中，支架83具有齿轮保持部分84和用于保持输出轴87的输出保持部分85。

齿轮保持部分84保持行星齿轮82，并且形成为圆筒。壳体开口(未示出)形成在齿轮保持部分84的外周边表面上，并且行星齿轮82容纳在壳体开口内。行星齿轮82中的每一者通过沿轴向方向定向的相应行星轴线86能够旋转地支撑在壳体开口内。在本实施方案中，每个行星齿轮82以一定状态附接，其中行星齿轮的一部分沿外径向方向从壳体开口突出，从支架83的外周边表面突出。行星齿部分由此与第二环形齿轮部分56的齿部分啮合。

输出保持部分85在齿轮保持部分84的另一侧(输出侧)上连续地设置有齿轮保持部分84。输出保持部分85形成为直径比齿轮保持部分84更小的圆筒，并且输出轴87在径向方向上固定到输出保持部分85的内部。

输出轴87以轴的形状形成，并且在本实施方案中保持在支架83上，以与支架83一起旋转。输出轴87在其输出侧上的其端部部分的外周边上具有滚花形状齿。这些齿在输出轴87的端部部分上形成输出齿轮。

<致动器1的操作>

下面将说明致动器1的操作的示例。首先，当图1所示的马达2操作时，旋转轴22在第一方向或第二方向上旋转。下面的说明将针对旋转轴22在第一方向上旋转的情况。

需注意，在下面的说明中，相对于各种构件的旋转方向的第一方向是指当沿轴向方向(平行于X轴的方向)从另一侧(图1中的左侧)观察各种构件时的顺时针方向。另一方面，在下面的说明中，相对于各种构件的旋转方向的第二方向是指当沿轴向方向从另一侧(图1中的左侧)观察各种构件时与顺时针方向相反的方向。

当旋转轴22沿第一方向旋转时，根据旋转轴22的旋转，太阳齿轮71沿第一方向旋转。根据太阳齿轮71的旋转，与太阳齿轮71啮合的三个行星齿轮72中的每个行星齿轮以其自身轴线(行星轴线86)为中心沿第二方向旋转(自转)。基于行星齿轮72的旋转以及行星齿轮72和第一环形齿轮90的啮合，行星齿轮72以太阳齿轮71的旋转轴线为中心沿第一方向旋转(公转)。根据行星齿轮72的旋转(公转)，支架73以自身轴线(与太阳齿轮71的轴线重合的轴线)为中心沿第一方向旋转。

当支架73沿第一方向旋转并且以这种方式旋转时，固定到支架73的太阳齿轮81沿第一方向旋转。随着太阳齿轮81在第一方向上旋转，与太阳齿轮81啮合的三个行星齿轮82各自在第二方向上旋转(自转)。另外，行星齿轮82因为它们与第二环形齿轮部分56啮合而沿第二方向旋转(自转)，并且通过该旋转，行星齿轮82围绕第二行星齿轮机构8的轴线沿第一方向旋转(公转)。随着行星齿轮82在第一方向上的旋转(公转)，支架83以其自身轴线为中心在第一方向上旋转。支架83的旋转被传递到保持在支架83上的输出轴87。

虽然旋转轴22沿第一方向旋转的情况被解释为致动器1的操作的示例，但对于旋转轴22沿第二方向旋转的情况，致动器1的操作也可通过反转每个齿轮的旋转方向来类似地解释。

如上所述，利用行星齿轮装置，在结构单元10中，壳体主机4和第一环形齿轮90物理地分离。鉴于此，当致动器1未操作时，在壳体主机4(第一壳体元件)和第一环形齿轮90之间形成间隙。当致动器1在操作时，第一环形齿轮90能够围绕轴线旋转并且能够在垂直于轴线的方向上沿着壳体主机4内的凸面表面移动与所提供的间隙相当的量。

当处于其中第二凸起部分45在周向方向上与第一凸起部分95分离的位置时，第一环形齿轮90沿第一方向(顺时针)旋转，形成在第一环形齿轮90上的第一凸起部分95与形成在壳体主机4上的对应第二凸起部分45进行点接触或线性接触。虽然这防止第一环形齿轮90进一步顺时针旋转，但第一环形齿轮90由壳体主机4的第一壳体元件40保持，使得其轴线能够相对于壳体主机4的轴线倾斜。需注意，在本实施方案中，第二凸起部分45成对地形成，使得即使第一环形齿轮90将沿第二方向(逆时针)旋转，也可类似地存在线性接触，并且第一环形齿轮90可被保持，具有倾斜的能力，同时限制第一环形齿轮90围绕轴线的旋转。

图9是用于解释内置于行星齿轮装置3中的结构单元10的操作的纵向截面图。在本实施方案中，第一环形齿轮90的外周边表面92和第一圆筒44的内周边表面46均为凸面表面，从而实现在所有方向上的相对运动，同时抵抗分开。

如图9所示，当在本实施方案中驱动马达2以致动行星齿轮机构6时，行星齿轮82的啮合等致使第一环形齿轮90在第一壳体元件40的第一圆筒44内移动。由此，第一凸起部分95沿周向方向接触第二凸起部分45。第一环形齿轮90能够沿所有方向移动，其中通过第一凸起部分95和第二凸起部分45之间的点接触或线性接触来限制沿周向方向的移动。

这使得即使支撑与第一环形齿轮90啮合的行星齿轮72的支架73的轴线在其对准上不精确，诸如当其相对于壳体主机4(第一壳体元件40)的轴线成角度时，也可以实现与适应倾斜的行星齿轮的理想啮合。因此，本实施方案使得可以相对于齿轮之间的不精确对准实现稳健性的改善，从而使得可以抑制来自环形齿轮侧的振动的传递并且抑制由行星齿轮装置产生的噪声。

需注意，用于形成第一壳体元件40和壳体主机4的合成树脂可以是例如聚芳酯(PAAR)、聚缩醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)等。用于形成第一环形齿轮90和第一壳体元件40(包括第一圆筒44)的合成树脂可以是相同的材料或可以是不同的材料。它们可在产生本公开效果的范围内被适当选择。此外，关于用于形成第一圆筒44和第一环形齿轮90的合成树脂材料(材料)，主要部件可使用相同的合成树脂材料，并且合成树脂的密度等变化，使得对于合适的实施方案，用于形成第一圆筒44的合成树脂可更硬。

(修改的实施例)

本公开不限于上述实施方案，而是可以进行多种修改和应用。在上述实施方案中，在具有第一壳体元件40和第一环形齿轮90的结构单元10的结构中，第一壳体元件40的第一圆筒44的内周边表面46和包含在第一圆筒44内的第一环形齿轮90的外周边表面92两者均为具有凸面形状的表面。

此处，第一壳体元件40和第一环形齿轮90可使用任何结构，只要第一环形齿轮90被支撑以便能够运动即可，使得第一环形齿轮90的轴线可通过第一凸起部分95和第二凸起部分45之间的点接触或线性接触相对于第一壳体元件40的轴线倾斜。

在下面的图10至图23中描绘了结构单元的修改示例。在对各种修改示例的说明中，说明了与壳体主机4和第一环形齿轮90的结构不同的结构，并且可以为相同的那些结构元件分配相同的名称和相同的参考符号，并且可以省略对其的说明。

在结构单元10A中，作为第一修改示例，如图10至图14所描绘，第一壳体元件(壳体)40的第二凸起部分45和结构单元10的结构的第一环形齿轮90的第一凸起部分95反转。也就是说，形状使得第二凸起部分45A被***成对的第一凸起部分95A之间。

第一环形齿轮90A具有在轴向方向上延伸的外周边表面92A。外周边表面92A是沿外径向方向突出的凸面表面，与第一环形齿轮90相同，并且与第二凸起部分45类似构造的第一凸起部分95A在外周边表面92A上沿轴向方向延伸。

第一凸起部分95A的末端部分成对地设置在外周边表面92A上，并且轴向方向中心部分以凸出形状形成，该凸出形状在沿周向方向彼此面对的方向上凸出。

另一方面，第一壳体元件40A被设置成包围第一环形齿轮90A，并且第一壳体元件40A具有内周边表面46A，该内周边表面被设置为面向第一环形齿轮90A的外周边表面92A(具有间隙)。内周边表面46A具有在外径向方向上凹陷的凹陷形状的凸面表面，这与内周边表面46相同，设置在第一圆筒44A中。内周边表面46A具有在轴向方向上延伸的第二凸起部分45A，这与内周边表面46相同。第二凸起部分45A与第一凸起部分95类似地设置。第一修改示例中的第二凸起部分45A具有三角形截面形状，被形成为具有在轴向方向上延续的相同形状。

在第一壳体元件40A中，当随着行星齿轮装置3的操作，第一环形齿轮90A在周向方向上旋转时，第二凸起部分45A在成对的第一凸起部分95A之间进入，从而实现与上述结构单元10中相同的效果。

此外，在图15至图19所描绘的第二修改示例的结构单元10B的第一壳体元件40B中，在第一壳体元件40的结构中，成对的第二凸起部分45的形状是在轴向方向上彼此平行延伸的第二凸起部分45B的形状。第一壳体元件40B的第一圆筒44B的内周边表面46B是凹陷形状的凸面形状，其中轴向方向中心部分是最凹陷的。第二凸起部分45B成对设置，以便以相同的截面形状和相同的高度从作为凸面表面的内周边表面46B延伸。

另一方面，在将第一环形齿轮90B与第一环形齿轮90进行比较时，外周边表面不具有凸面表面，而是外周边表面92B是平行于轴线的圆筒。突出部分95B被设置为在外径向方向上突出，作为在外周边表面92B的轴向方向中心部分中的第一凸起部分。

突出部分95B为圆锥，并且具有尖锐的顶部部分。突出部分95B能够接触内周边表面46B，该内周边表面是第一壳体元件40B的凸面表面。

即使当结构单元10B处于图15所描绘的状态时，当第一环形齿轮90B通过行星齿轮装置3的操作而移动时，第一环形齿轮90B在周向方向上移动，并且突出部分95B进入成对的第二凸起部分45B之间，以此类推，以与第二凸起部分45B进行点接触或线接触。在第二修改示例的结构单元10B中，第一环形齿轮90的外周边表面和第一壳体元件40的内周边表面均不是凸面表面。在该结构中，第一壳体元件40B支撑第一环形齿轮90B以便使得能够移动，从而使得第一环形齿轮90B的轴线可相对于第一壳体元件40B的轴线倾斜。

将图20至图22所描绘的结构单元的第三修改示例的结构单元10C与结构单元10进行比较，第一壳体元件(壳体)40的第二凸起部分45的形状和第一环形齿轮90的第一凸起部分95的形状不同。

第一环形齿轮90C具有在轴向方向上延伸的外周边表面92C。外周边表面92C是凸面表面，与第一环形齿轮90一样，该凸面表面在径向方向上突出。外周边表面92C在外径向方向上突出，并且形成在轴向方向上延伸的一对第一凸起部分95C。

如图22所描绘，第一凸起部分95C具有三角形截面形状，该三角形截面形状具有相同的尺寸(无论在轴向方向上的位置如何)，并且形成为与外周边表面92C相距相同的高度。成对的第一凸起部分95C彼此平行地设置在外周边表面92C上。

另一方面，第一壳体元件40C被设置成包围第一环形齿轮90C，其中第一壳体元件40C具有第一圆筒44C的内周边表面46C，该内周边表面被设置为面向第一环形齿轮90C的外周边表面92C(与其具有间隙)。与内周边表面46相同，内周边表面46C是在外径向方向上凹陷的凹陷形状的凸面表面，并且对应于外周边表面92C。

与内周边表面46的结构一样，内周边表面46C具有在轴向方向上延伸的第二凸起部分45C。第二凸起部分45C设置在凸面表面上以便在轴向方向上延伸。

第二凸起部分45C***在第一环形齿轮90C中的成对的第一凸起部分95C之间，以在周向方向上进行点接触或线性接触。

如图21所描绘，第二凸起部分45C具有垂直于轴向方向的三角形截面，也就是说，为具有三角形截面形状的肋，并且被形成为在轴向方向中心部分中更宽。由此，当在周向方向上接触第一凸起部分95C时，第二凸起部分45C首先在其中心部分处进行接触，该中心部分在周向方向上凸出。

此外，当第二凸起部分45C进入成对的第一凸起部分95C之间时，与第一凸起部分95C的点接触或线性接触在其中心部分处进行。这使得即使在第一环形齿轮90C的轴线相对于第一壳体元件40的轴线倾斜的状态下，也可以通过致使第一环形齿轮90C和行星齿轮72适当啮合的能力相对于不精确对准进一步改善稳健性。

需注意，利用上述实施方案的结构单元10、10A和10C以及第一修改示例和第三修改示例，第一环形齿轮90、90A和90C的外周边表面92、92A和92C以及第一壳体元件40、40A和40C的内周边表面46、46A和46C都是凸面表面。这使得可以通过调整第一环形齿轮和第一壳体元件配合在一起的松弛度(也就是说，间隙的尺寸)来约束第一环形齿轮在径向方向上朝向第一壳体元件的壳体空间的移动。

例如，在图23所描绘的第四修改示例的结构单元10D中，第一壳体元件40D的内周边表面46D和第一环形齿轮90D的外周边表面92D(为方便起见通过阴影线示来描绘其)是凸面表面，并且第一环形齿轮90D包含在第一壳体元件40D内。由此，通过具有均为凸面表面，第一环形齿轮90D可在其沿轴向方向相对于第一壳体元件40D的移动(包括到另一侧(+X侧))方面受到限制。应注意，第一圆筒44D、第二凸起部分45D和第一凸起部分95D具有与例如第一圆筒44、第二凸起部分45和第一凸起部分95相同的结构和功能。

因此，在例如第一环形齿轮中，不需要在另一侧上的开口端面上设置凸起部分(由P指示)以接触壳体内的壳体的端面。需注意，上述第一修改示例至第四修改示例的结构单元10A至10D可各自替换结构单元10，以产生行星齿轮装置3和合并行星齿轮装置3的致动器1。

如以这种方式在结构单元10和10A至10D中描绘，第一环形齿轮(环形齿轮)的外周边表面和/或第一壳体元件(壳体)的内周边表面具有凸面表面。此外，外周边表面的第一凸起部分和/或内周边表面的第二凸起部分可具有任何形状，只要在周向方向上与另一部分进行接触的部分被构造为具有凸出以便在周向方向上进行点接触或线接触的形状的弯曲部分即可。通过该接触，在其中第一环形齿轮在第一壳体元件内沿周向方向的移动受到限制的状态下，第一环形齿轮由第一壳体元件包封，即使在第一环形齿轮的轴线相对于第一壳体元件的轴线倾斜的状态下，也不会丧失作为齿轮机构中的第一环形齿轮的功能。

此外，虽然说明是针对其中壳体主机4用作行星齿轮装置的一部分的情况，但本申请并不限于此，而是可替代地用作另一个齿轮机构的一部分。

上文已解释了根据本公开的实施方案。需注意，上述说明展示了本公开的合适实施方案，但本公开的范围绝不限于此。也就是说，上述关于装置的结构以及各种部件的形状的说明为示例，并且显然可在本公开的范围内对这些示例进行各种修改和添加。

[在工业中使用的可能性]

根据本公开的行星齿轮装置和致动器可内置于各种机械装备中。

[参考符号的说明]

1：致动器

2：马达

3：行星齿轮装置

4：壳体主机

5：壳体

6：行星齿轮机构

7：第一行星齿轮机构

8：第二行星齿轮机构

10、10A、10B、10C、10D：结构单元

21：马达主机

22：旋转轴

31a：开口

40、40A、40B、40C、40D：第一壳体元件(壳体)

40a：开口端面部分

41：连接盖单元

42：接合部分

57a：开口

44、44A、44B、44C、44D：第一圆筒

45、45A、45B、45C：第二凸起部分

46、46A、46B、46C：内周边表面

50：第二壳体元件

54：第二圆筒

56：第二环形齿轮部分

57：打开/关闭部分

71、81：太阳齿轮

71a：太阳齿部分

72、82：行星齿轮

72a：行星齿部分

73、83：支架

76、86：行星轴线

81a：太阳齿部分

84：齿轮保持部分

85：输出保持部分

87：输出轴

87a：齿轮

90、90A、90B、90C、90D：第一环形齿轮(环形齿轮)

91：内齿部分

92、92A、92B、92C、92D：外周边表面

95、95A、95C、95D：第一凸起部分

95A：倾斜表面部分

95b：顶部

95B：突出部分

Claims (8)

1.一种结构单元，包括：

环形齿轮，所述环形齿轮具有在轴向方向上延伸的外周边表面，其中第一凸起部分形成在所述外周边表面上；和

壳体，所述壳体具有内周边表面，所述内周边表面被设置成面向所述环形齿轮的所述外周边表面并且与其具有间隙，其中第二凸起部分形成在所述内周边表面上，并且其中所述环形齿轮在周向方向上的移动受到所述第一凸起部分和所述第二凸起部分之间的线性接触或点接触的限制，其中：

所述外周边表面和/或所述内周边表面是在外径向方向上弯曲的凸面形状的表面。

2.根据权利要求1所述的结构单元，其中：

所述壳体能够移动地支撑所述环形齿轮，使得所述环形齿轮的轴线通过所述第一凸起部分和所述第二凸起部分之间的线性接触或点接触来相对于所述壳体的轴线倾斜。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的结构单元，其中：

所述外周边表面和所述内周边表面是各自在所述外径向方向上弯曲的凸面形状的表面。

4.根据权利要求1或2所述的结构单元，其中：

所述凸面形状的所述表面是所述内周边表面，所述内周边表面在所述外径向方向上凹陷；并且

所述外周边表面的所述第一凸起部分被形成为沿所述内周边表面移动并且在所述周向方向上接触所述第二凸起部分。

5.根据权利要求1或2所述的结构单元，其中：

所述第一凸起部分和/或所述第二凸起部分在所述轴向方向上延伸，并且所述轴向方向中心部分弯曲成在所述周向方向上凸出以便与另一者的所述凸起部分进行点接触或线性接触的形状。

6.一种行星齿轮装置，包括：

根据权利要求1至5中任一项所述的结构单元；

一个或多个行星齿轮，所述一个或多个行星齿轮与环形齿轮啮合；

太阳齿轮，所述太阳齿轮定位在所述一个或多个行星齿轮的中心处并且与所述一个或多个行星齿轮啮合；和

支架，所述支架能够旋转地支撑所述一个或多个行星齿轮。

7.根据权利要求6所述的行星齿轮装置，还包括：

第二太阳齿轮，所述第二太阳齿轮根据所述支架的旋转而旋转；

一个或多个第二行星齿轮，所述一个或多个第二行星齿轮围绕所述第二太阳齿轮设置，并且与所述第二太阳齿轮啮合；

第二支架，所述第二支架能够旋转地支撑所述一个或多个第二行星齿轮；和

第二壳体，其中与所述一个或多个第二行星齿轮啮合的内齿形成在所述第二壳体的内周边表面上，其中：

所述壳体与所述第二壳体形成为单个单元。

8.一种致动器，包括：

根据权利要求6或7所述的行星齿轮装置；和

马达，所述马达连接到所述行星齿轮装置，用于驱动所述行星齿轮装置。

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