曲轴和齿轮传动装置的制作方法

本申请主张基于2013年12月16日提出申请的日本国特许出愿第2013－259268号的优先权。该出愿的全部内容通过参照而引用于本说明书中。本说明书公开一种涉及齿轮传动装置的技术。

背景技术

公知有包括偏心旋转的偏心旋转齿轮和与偏心旋转齿轮啮合并且具有与偏心旋转齿轮的齿数不同的齿数的自转齿轮的齿轮传动装置。在这样的齿轮传动装置中，利用曲轴使偏心旋转齿轮偏心旋转。在偏心旋转齿轮设有贯通孔，在曲轴上设有偏心部。该偏心部配置于偏心旋转齿轮的贯通孔内。在偏心部与贯通孔之间配置有轴承(以下称为第1轴承)。在日本特开平5－180278号公报的齿轮传动装置中，曲轴的轴部安装有垫圈，限制了第1轴承沿着轴向移动。

技术实现要素：

在日本特开平5－180278号公报的齿轮传动装置中，垫圈安装于曲轴的轴部。即、垫圈与轴部同轴地安装，没有与偏心部同轴地安装。因此，若从轴向观察曲轴，则垫圈向偏心部的外侧突出的长度由于偏心部的周向的位置不同而不同。为了限制第1轴承沿着轴向移动，需要使垫圈的外周位于比偏心部的外周靠外侧的位置。垫圈与偏心部没有同轴，因此，为了使垫圈的外周位于比偏心部的外周靠外侧的位置，需要增大垫圈的外径。然而，若增大垫圈的外径，则垫圈的一部分突出到第1轴承的外周的外侧，可引起垫圈与其他零部件干涉。相反，若将垫圈的外径调节成垫圈不向第1轴承的外周的外侧突出，则垫圈不向偏心部的外周的外侧突出的范围变大。其结果，可引起垫圈无法限制第1轴承的移动。本说明书公开一种用于解决上述问题并更切实地限制第1轴承沿着轴向移动的技术。

本说明书中公开的齿轮传动装置具有曲轴、偏心旋转齿轮以及自转齿轮。偏心旋转齿轮随着曲轴的旋转而偏心旋转。自转齿轮与偏心旋转齿轮啮合，具有与偏心旋转齿轮的齿数不同的齿数。曲轴具有轴部、第1偏心部以及第2偏心部。第1偏心部设于轴部的中间并且与偏心旋转齿轮配合。第2偏心部设于轴部与第1偏心部之间。在本说明书中公开的齿轮传动装置中，第1偏心部的第1旋转轴线自轴部的旋转轴线偏移第1距离，第2偏心部的第2旋转轴线自轴部的旋转轴线偏移第2距离，第2距离小于第1距离。

根据上述的齿轮传动装置，通过在第2偏心部安装垫圈，能够使垫圈自轴部的旋转轴线以及第1偏心部的旋转轴线(第1旋转轴线)这两者偏移。更具体而言，能够将垫圈以比第1偏心部相对于轴部的偏心量小的偏心量安装于曲轴。与将垫圈安装于轴部的情况相比较，能够一边较小地维持垫圈的尺寸(外径)、一边较大地确保垫圈向第1偏心部的外周的外侧突出的范围。

此外，如果与第1偏心部相同地使第2偏心部自轴部的旋转轴线偏移(如果使第2距离与第1距离相同)，垫圈向第1偏心部的外周的外侧突出的长度就在第1偏心部的周向上相等。因此，能够期待进一步缩小垫圈的尺寸。然而，若使第2距离与第1距离相同(使第2偏心部与第1偏心部同轴)，则垫圈相对于轴部的偏心量变大。其结果，可引起限制垫圈的移动(将垫圈留在第2偏心部)的零部件不与垫圈接触。若垫圈沿着轴向移动，则作为结果，无法限制第1轴承沿着轴向移动。在上述的齿轮传动装置中，通过使第2距离小于第1距离，能够更切实地限制第1轴承沿着轴向移动。

附图说明

图1表示实施例的齿轮传动装置的剖视图。

图2表示图1的由虚线ii围成的部分的放大剖视图。

图3表示用于对实施例的齿轮传动装置的特征进行说明的图。

图4表示用于对以往的齿轮传动装置的特征进行说明的图。

图5表示用于对比较例的齿轮传动装置的特征进行说明的图。

具体实施方式

以下，记载了在本说明书中公开的齿轮传动装置的几个技术特征。此外，以下所记载的事项各自单独具有技术上的有用性。

齿轮传动装置具有曲轴、偏心旋转齿轮和自转齿轮。偏心旋转齿轮随着曲轴的旋转而偏心旋转为佳。自转齿轮与偏心旋转齿轮啮合，具有与偏心旋转齿轮的齿数不同的齿数为佳。偏心旋转齿轮是外齿轮、自转齿轮是内齿轮为佳。或者、偏心旋转齿轮是内齿轮、自转齿轮是外齿轮为佳。在偏心旋转齿轮是外齿轮的情况下，具有相对于内齿轮相对旋转的齿轮架为佳。包围外齿轮的径向的外侧的壳体兼用作内齿轮为佳。在该情况下，曲轴能够旋转地支承于齿轮架为佳。曲轴的轴部借助轴承支承于齿轮架为佳。在偏心旋转齿轮是内齿轮的情况下，具有包围内齿轮的径向的外侧的壳体为佳。在该情况下，曲轴能够旋转地支承于壳体为佳。曲轴的轴部借助轴承支承于壳体为佳。

曲轴具有轴部、第1偏心部以及第2偏心部为佳。第1偏心部设于轴部的中间为佳。换言之，轴部从第1偏心部向曲轴的轴向的两方延伸为佳。第1偏心部与偏心旋转齿轮配合为佳。在偏心旋转齿轮形成有贯通孔、第1偏心部借助轴承(第1轴承)与该贯通孔配合为佳。即、第1轴承配置于第1偏心部与偏心旋转齿轮之间为佳。第1轴承是圆柱滚子轴承为佳。第1偏心部的第1旋转轴线自轴部的旋转轴线偏移第1距离为佳。第1旋转轴线与轴部的旋转轴线平行地延伸为佳。若曲轴旋转，则第1旋转轴线绕轴部的旋转轴线旋转。

第2偏心部设于轴部与第1偏心部之间为佳。第2偏心部的第2旋转轴线自轴部的旋转轴线偏移第2距离为佳。第2距离与第1距离不同为佳。另外，第2距离小于第1距离为佳。第2旋转轴线与轴部的旋转轴线平行地延伸为佳。若曲轴旋转，则第2旋转轴线绕轴部的旋转轴线旋转。第2旋转轴线位于轴部的旋转轴线与第1旋转轴线之间为佳。即、在从轴向观察曲轴时，轴部的旋转轴线、第1旋转轴线以及第2旋转轴线排列于一条直线上为佳。换言之，第2偏心部相对于轴部的偏心方向与第1偏心部相对于轴部的偏心方向相同为佳。

第2偏心部的直径大于轴部的直径、且小于第1偏心部的直径为佳。另外，在从轴向观察曲轴时，第1偏心部的外周位于比第2偏心部的外周靠外侧的位置为佳。另外，在从轴向观察曲轴时，第2偏心部的外周位于比轴部的外周靠外侧的位置为佳。第2偏心部的外周的一部分位于比轴部的外周靠外侧的位置、另一部分与轴部的外周重复为佳。此外，在以下的记载中，“从轴向观察曲轴”有时称为“俯视”。

在第2偏心部安装有环构件为佳。在俯视曲轴时，环构件的外周位于比第1偏心部的外周靠外侧的位置为佳。在该情况下，环构件的外周既可以在整周上位于比第1偏心部的外周靠外侧的位置，也可以一部分位于比第1偏心部的外周靠外侧的位置。另外，在俯视时，环构件与上述第1轴承重叠为佳。在该情况下，环构件既可以在周向的整周上与第1轴承重叠，也可以周向的一部分与第1轴承重叠。

在轴部安装有具有内圈、滚动体和外圈的第2轴承为佳。曲轴借助第2轴承支承于上述齿轮架或壳体为佳。第2轴承是限制曲轴沿着轴向以及径向移动的类型的轴承为佳。此外，作为那样的轴承，能够使用圆锥滚子轴承、角接触滚子轴承、角接触球轴承等。在俯视时，第2轴承的内圈的外周位于比第2偏心部的外周靠外侧的位置为佳。在该情况下，第2轴承的内圈既可以在周向的整周上位于比第2偏心部的外周靠外侧的位置，也可以周向的一部分位于比第2偏心部的外周靠外侧的位置。另外，第2轴承的内圈与上述环构件接触为佳。

【实施例】

参照图1，对齿轮传动装置100进行说明。此外，在以下的说明中，对功能实质上相同的零部件有时省略标注于附图标记的阿拉伯数字来进行说明。齿轮传动装置100具有内齿轮40、齿轮架2、曲轴4以及外齿轮14。内齿轮40是自转齿轮的一个例子，外齿轮14是偏心旋转齿轮的一个例子。内齿轮40具有壳体38和多个内齿销36。壳体38包围外齿轮14的径向的外侧。内齿销36是圆柱状，配置于壳体38的内周面。齿轮架2被一对轴承34以能够旋转的方式支承于壳体38。一对轴承34限制了齿轮架2相对于壳体38沿着轴向以及径向移动。在齿轮传动装置100中，作为一对轴承34，使用了角接触球轴承。内齿销36配置于一对轴承34之间。

齿轮架2具有第1板2a和第2板2c。第1板2a具有柱状部2b。柱状部2b从第1板2a朝向第2板2c延伸，固定于第2板2c。曲轴4被一对轴承8(8a、8b)以能够旋转的方式支承于齿轮架2。轴承8a安装于第1板2a，轴承8b安装于第2板2c。一对轴承8限制了曲轴4相对于齿轮架2沿着轴向以及径向移动。在齿轮传动装置100中，作为一对轴承8，使用了角接触滚子轴承。一对轴承8是第2轴承的一个例子。以下有时称为第2轴承8(8a、8b)。对于第2轴承8的详细情况随后论述。

曲轴4具有两个第1偏心部18(18a、18b)。第1偏心部18设于轴部6(6a、6b)的中间。轴部6被一对第2轴承8支承于齿轮架2。第1偏心部18a借助轴承16a与外齿轮14a配合。第1偏心部18b借助轴承16b与外齿轮14b配合。在齿轮传动装置100中，作为轴承16(16a、16b)，使用了圆柱滚子轴承。轴承16是第1轴承的一个例子。在以下的说明中，有时称为第1轴承16(16a、16b)。第1轴承16a沿着轴向的移动被垫圈12a以及第1偏心部18b限制。垫圈12a是环构件的一个例子。第1轴承16b沿着轴向的移动被垫圈12b以及第1偏心部18a限制。对于第1轴承16的详细情况随后论述。

在轴部6b上固定有输入齿轮22。输入齿轮22在一对第2轴承8的外侧固定于轴部6b。马达(图示省略)的转矩向输入齿轮22传递。若马达的转矩传递到输入齿轮22，则曲轴4绕旋转轴线30旋转。若曲轴4旋转，则第1偏心部18绕旋转轴线30偏心旋转。随着第1偏心部18的偏心旋转，外齿轮14一边与内齿轮40啮合一边偏心旋转。外齿轮14绕齿轮传动装置100的轴线32偏心旋转。第1偏心部18a和第1偏心部18b相对于旋转轴线30对称地偏心。因此，外齿轮14a和外齿轮14b绕轴线32对称地偏心旋转。

参照图2详细地说明曲轴4。此外，在以下的说明中，对轴部6a以及第1偏心部18a的周围的构造进行说明。对于轴部6b以及第1偏心部18b的周围的构造，与轴部6a以及第1偏心部18a的周围的构造实质上相同，因此省略说明。

如图2所示，曲轴4具有轴部6a、第1偏心部18以及第2偏心部62。第1偏心部18的旋转轴线64自轴部6的旋转轴线30偏移距离a1(第1距离)。第2偏心部62的旋转轴线66自轴部6的旋转轴线30偏移距离a2(第2距离)。旋转轴线66相对于旋转轴线30的偏移量(距离a2)小于旋转轴线64相对于旋转轴线30的偏移量(距离a1)。第2偏心部62在轴向(旋转轴线30所延伸的方向)上设于轴部6a与第1偏心部18之间。第1偏心部18配置于外齿轮14的贯通孔14h内。在第1偏心部18安装有第1轴承16。第1轴承16嵌套于第1偏心部18的外周。第1偏心部18借助第1轴承16与外齿轮14配合。第1轴承16具有保持件58和多个圆柱滚子60。

第2轴承8配置于轴部6与齿轮架2之间。第2轴承8具有内圈50、滚动体(圆柱滚子)52以及外圈54。内圈50安装于轴部6a。具体而言，内圈50嵌套于轴部6a的外周6s。外圈54安装于齿轮架2。在齿轮架2上安装有止挡件56，该止挡件56与第2轴承8a的外圈54接触。止挡件56限制了外圈54向旋转轴线30方向的外侧(与第1偏心部18所存在的一侧相反的一侧)移动。

滚动体52配置于内圈50与外圈54之间。滚动体52的旋转轴线相对于轴部6的旋转轴线30倾斜。更具体而言，滚动体52的旋转轴线以随着从曲轴4的旋转轴线30方向的内侧(第1偏心部18所存在的一侧)朝向外侧而靠近旋转轴线30的方式倾斜。一对第2轴承8a、8b对曲轴4施加了向旋转轴线30方向压缩的预应力(也参照图1)。第2轴承8限制了曲轴4沿着轴向以及径向移动。

垫圈12a安装于第2偏心部62的外周62s。垫圈12的厚度与第2偏心部62的厚度大致相等。垫圈12配置于第1偏心部18与内圈50之间。垫圈12沿着轴向的移动被第1偏心部18和内圈50限制。垫圈12a的外径大于第1偏心部18的外径。另外，若从旋转轴线30方向观察曲轴4，则垫圈12的外周12s的整周位于比第1偏心部18的外周18s靠外侧的位置。另外，垫圈12的外周12s的整周位于比第1轴承16的外周16s靠内侧的位置。

图3是表示从旋转轴线30方向观察(俯视)曲轴4时的、轴部6、第1偏心部18、第2偏心部62、第1轴承16以及垫圈12的位置的图。此外，对于第1轴承16，省略详细的图示，仅表示存在范围。如从图2、3可知那样，旋转轴线64、66与旋转轴线30平行地延伸。另外，旋转轴线66位于将旋转轴线30和旋转轴线64连结的直线上。(图3)即、第1偏心部18和第2偏心部62相对于轴部6的偏心方向相同，第2偏心部62相对于轴部6的偏心量小于第1偏心部18相对于轴部6的偏心量。

如图3所示，垫圈12的外周12s在整周上位于第1偏心部18的外周18s的外侧。垫圈12在整周上与第1轴承16重叠。具体而言，垫圈12在周向的整周上与第1轴承16的保持件58重叠(也参照图2)。垫圈12与第1轴承16(保持件58)的周向的整周接触，能够限制第1轴承16沿着轴向移动。另外，垫圈12的外周12s位于比第1轴承16的外周16s靠内侧的位置。即、在俯视时，垫圈12不与外齿轮14重叠。(不干涉。)

第2偏心部62的外径大于轴部6的外径。另外，第2偏心部62的外周62s的大致整体位于比轴部6的外周6s靠外侧的位置。换言之，在俯视时，外周62s的一部分与外周6s重复。第2偏心部62的外径小于第1偏心部18的外径。另外，第2偏心部62的外周62s的整体位于比第1偏心部18的外周18s靠内侧的位置。因此，在将垫圈12安装到第2偏心部62时，垫圈12的周向的整周与第1偏心部18接触。此外，第2轴承8的内圈50在周向的整周上位于第2偏心部62的外周62s的外侧。因此，内圈50的周向的整周与垫圈12接触。

对齿轮传动装置100的动作进行说明。若马达(图示省略)的转矩传递到输入齿轮22，则曲轴4绕旋转轴线30旋转。随着曲轴4的旋转，第1偏心部18绕旋转轴线30偏心旋转。例如，在第1偏心部18a的情况下，第1偏心部18a的旋转轴线64绕旋转轴线30公转。随着第1偏心体18的偏心旋转，外齿轮14一边与内齿轮40啮合，一边绕旋转轴线32偏心旋转。外齿轮14的齿数与内齿轮40的齿数(内齿销36的数)不同。因此，若外齿轮14偏心旋转，则与外齿轮14和内齿轮40之间的齿数差相应地，支承着外齿轮14的齿轮架2相对于内齿轮40(壳体38)旋转。旋转轴线32也是齿轮架2的旋转轴线。

在齿轮传动装置100的驱动中，若第1轴承16欲沿着轴向(旋转轴线30方向)移动，则第1轴承16的保持件58与垫圈12接触。因此，能够限制第1轴承16在齿轮传动装置100的驱动中沿着轴向移动。此外，第2轴承8的内圈50与垫圈12接触。另外，如上所述，第2轴承8对曲轴4施加了向旋转轴线30方向压缩的预应力。因此，利用内圈50对垫圈12施加了按压于第1偏心部18的力。因此，即使从第1轴承16对垫圈12施加力，也限制了垫圈12沿着轴向移动。

参照图2～图5，说明齿轮传动装置100的优点。此外，图4以及图5表示了曲轴104、204的一部分。图4以及图5与图2所示的范围相对应。对于曲轴104、204，有时通过对与曲轴4实质上相同的零部件标注同一或后两位相同的附图标记，省略说明。

如上所述，曲轴4具有第1偏心部18和第2偏心部62。并且，第1偏心部18的旋转轴线64自旋转轴线30的偏移量与第2偏心部62的旋转轴线66自旋转轴线30的偏移量不同。其结果，可获得如下优点：(1)能够抑制垫圈与其他零部件(例如外齿轮)干涉；(2)易于限制垫圈沿着第1轴承的轴向移动；(3)易于限制第2轴承的内圈沿着垫圈的轴向移动(参照图2、3)。即、能够一边抑制垫圈与其他零部件的干涉、一边切实地限制第1轴承沿着轴向移动。

对于图4所示的曲轴104，第2偏心部162的旋转轴线与轴部6的旋转轴线30同轴。另外，第2偏心部162的直径与轴部6的直径相等。换言之，曲轴104未设有第2偏心部，垫圈112安装于轴部6。在曲轴104的情况下，第1轴承16未被垫圈112充分推压，因此无法充分地限制第1轴承16沿着轴向移动。即、无法获得上述(2)的优点。

此外，如果增大垫圈112的直径，则能够限制第1轴承16沿着轴向移动。然而，在该情况下，垫圈112的一部分位于比第1轴承16的外周16s靠外侧的位置，难以获得上述(1)的优点。另外，省略图示，但即使使第2偏心部162的直径大于轴部6的直径，也仅使垫圈112的内径变小，无法获得上述(2)的优点。

对于图5所示的曲轴204，第2偏心部226的旋转轴线与轴部6的旋转轴线30同轴。在曲轴204的情况下，不能获得上述(3)的优点。结果，曲轴204也无法充分地限制第1轴承16沿着轴向移动。尤其是，若第1偏心部18的偏心量(旋转轴线64相对于旋转轴线30的偏移量)变大，则第2偏心部226的直径变大，还难以获得上述(3)的优点。

在上述实施例中，第2轴承8的内圈50与垫圈12的整周接触，垫圈12与第1轴承16(保持件58)的整周接触。然而，第2轴承8的内圈50的周向的一部分也可以不与垫圈12接触。另外，垫圈12也可以不与第1轴承16的周向的一部分接触。重要的是，在曲轴设有两种偏心部(与偏心旋转齿轮配合的第1偏心部，第2偏心部)，第2偏心部位于轴部与第1偏心部之间，第2偏心部相对于曲轴的旋转轴线的偏心量小于第1偏心部相对于曲轴的旋转轴线的偏心量。

以上，详细地说明了本发明的具体例，但这些只是例示，并不限定权利要求书。权利要求书所记载的技术包含将以上所例示的具体例进行各种变形、变更而得到的技术。在本说明书或附图中说明的技术特征单独发挥或者通过各种组合发挥技术的有用性，并不限定于申请时的权利要求所记载的组合。另外，在本说明书或附图中所例示的技术同时达成多个目的，达成其中一个目的，自身就具有技术的有用性。