偏心摆动型减速机及其偏心体轴的制造方法
【专利说明】偏心摆动型减速机及其偏心体轴的制造方法
[0001 ] 本申请是申请号为201310566128.X、申请日为2013年11月14日、发明名称为“偏心摆动型减速机及其偏心体轴的制造方法”的发明专利申请的分案申请。
[0002]本分案申请属于因审查员指出分案申请201310566128.X存在单一性缺陷、申请人按照审查员的审查意见再次提出分案申请的情况，属于分案申请递交时间的例外，应该被允许。
技术领域
[0003]本发明涉及一种偏心摆动型减速机及其偏心体轴的制造方法。
[0004]本申请主张基于2010年2月3日申请的日本专利申请第2010-022575号的优先权。本申请的全部内容通过参照援用于本说明书中。
【背景技术】
[0005]在专利文献I公开了偏心摆动型减速机。该减速机具备:外齿轮;偏心体轴，具有偏心体;偏心体轴承，配置于该外齿轮与所述偏心体之间;及内齿轮。
[0006]这种减速机中，通过输入轴的旋转使偏心体轴旋转，且通过偏心体轴的旋转，使所述外齿轮通过所述偏心体轴的偏心体偏心或挠曲摆动的同时，内啮合于所述内齿轮。通过该内啮合在内齿轮与外齿轮之间发生对应该内齿轮与外齿轮的齿数差的相对旋转，因此约束内齿轮或外齿轮中任意一侧的自转，并从另一侧输出该相对旋转成分。
[0007]专利文献:日本特开2008-267571号公报
[0008]这种偏心摆动型减速机中，配置于外齿轮与偏心体之间的轴承的滚动体(在施加外齿轮偏心摆动时的动态变动转矩的状况下)直接滚动接触在偏心体轴上。因此，实际情况为如下:该偏心体轴在耐久性上处于严峻的状态下，该偏心体轴的寿命成为决定减速机整体的寿命的较大要素。
[0009]但是，以往几乎没有对涉及偏心体轴的耐久性的机构详细调查研究的例子，因此，当制造偏心体轴时，实际情况为如下:只不过进行如后述的图2、图6中的以往的硬化处理例P中所示的一般的表面硬化处理。
【发明内容】
[0010]本发明是在这种状况下，基于详细地探求涉及偏心体轴的耐久性的机构的结果所得到的见解而完成的，其课题为大大地延长偏心体轴的寿命，从而进一步提高偏心摆动型减速机的耐久性。
[0011]本发明通过设成如下结构解决上述课题，即一种偏心摆动型减速机，具备:外齿轮;偏心体轴，具有偏心体;偏心体轴承，配置于该外齿轮与所述偏心体之间；及内齿轮，使所述外齿轮通过所述偏心体轴的偏心体偏心或挠曲摆动的同时，内啮合于所述内齿轮，其特征在于，在赋予使偏心体轴的材料特性发生变化的热负荷之前的所述偏心体轴的维氏硬度为HVl，赋予所述热负荷之后的所述偏心体轴的维氏硬度为HV2时，对所述偏心体轴实施HV1-HV2的变化抑制为不足60HV的硬化处理。
[0012]本发明是基于阐明以往未完全验证的偏心体轴的劣化(损伤或磨损)的机构的见解而完成的。着眼的具体的课题本身并非公知的内容，因此对该具体的课题与其解决的原理在后面详细地进行说明。
[0013]在本发明中作为结论着眼于，对偏心体轴赋予如使其材料的特性发生变化的热负荷之前与之后所进行的压痕试验中，各自的压痕隆起高度的大小。
[0014]S卩，在对偏心体轴在赋予使该偏心体轴的材料特性发生变化的热负荷之前，进行压痕隆起试验的结果所产生的隆起高度为Al，对偏心体轴在赋予使所述热负荷之后，进行压痕隆起试验的结果所产生的隆起高度为A2时，对偏心体轴实施具有A2/A1之比成为1.0以下的特性的硬化处理。
[0015]其结果，能够得到如经使用耐久性反而(经时地)提高的理想的定性特性，且能够使偏心体轴的耐久性飞跃地延长。
[0016]并且，本发明从其他观点考虑着眼于对偏心轴体赋予如材料特性发生变化的热负荷之前与之后的维氏硬度的变化。
[0017]具体而言，本发明也通过如下解决上述课题，即一种偏心摆动型减速机，具备:夕卜齿轮;偏心体轴，具有偏心体;偏心体轴承，配置于该外齿轮与所述偏心体之间；及内齿轮，使所述外齿轮通过所述偏心体轴的偏心体偏心或挠曲摆动的同时，内啮合于所述内齿轮，其特征在于，在所述偏心体轴的表层部析出有最大粒径不足4μπι的粒状碳化物。
[0018]通过该结构，与上述相同，也能够使偏心体轴的耐久性飞跃地延长。
[0019]另外，通过实施相当于上述硬化处理的处理中的一种硬化处理，在本发明的偏心体轴的表层部析出最大粒径不足4μπι的粒状碳化物，由此能够使偏心体轴的耐久性飞跃地延长。
[0020]本发明也通过如下解决上述课题，即一种偏心体轴的制造方法，是偏心摆动型减速机的偏心体轴的制造方法，所述偏心摆动型减速机具备:外齿轮;偏心体轴，具有偏心体；偏心体轴承，配置于该外齿轮和所述偏心体轴之间;及内齿轮，使所述外齿轮通过所述偏心体轴偏心或挠曲摆动的同时，内啮合于所述内齿轮，其特征在于，包括使最大粒径不足4μπι的粒状碳化物析出于所述偏心体轴的表层部的工序。
[0021]发明的效果
[0022]根据本发明，能够大大延长偏心摆动型减速机的偏心体轴的寿命，从而进一步大大提高偏心摆动型减速机其本身的耐久性。
【附图说明】
[0023]图1是表示(A)试验用热负荷赋予前，及(B)试验用热负荷赋予后的压痕隆起高度与寿命的关系的图表。
[0024]图2是各种硬化处理的性能、各因素等的一览表(其中，P表示以往)。
[0025]图3是表示偏心体轴受到损伤或磨损的机构的一方式(假设)的说明图。
[0026]图4是表示示出本发明的实施方式的一例的偏心摆动型减速机的剖视图。
[0027]图5是沿图4的向视V-V线的剖视图。
[0028]图6是表示偏心摆动型减速机的偏心体轴的制造工序中的各种硬化处理的热负荷赋予方式例的时序图(其中，(P)表示以往)。
[0029]图7是示意地表示马氏体的组织图。
[0030]图中:12-偏心摆动型减速机，14-输入轴，16-恒星齿轮，18-传动齿轮，20-偏心体轴，22A、22B-偏心体，24A、24B-外齿轮，26A、26B-滚子(偏心体轴承)，28-内齿轮。
【具体实施方式】
[0031][本发明的具体课题与其解决原理]
[0032]本发明是基于阐明以往未完全验证的偏心体轴的劣化(损伤或磨损)的机构的见解而完成的。着眼的具体的课题本身并非公知的内容，因此进入实施方式的说明之前，首先，对在本发明着眼的具体的课题与其解决的原理详细地进行说明。
[0033]发明者们推定出如下机构作为偏心体轴劣化的机构(原因)之一:如图3所示，在偏心体轴的偏心体E与偏心体轴承(的滚动体)R之间混入齿轮的磨损颗粒D等异物时，在偏心体E的表面发生小的压痕M(图1A—B)，应力集中在该压痕M的边缘上(图B)，并扩展到表面剥离H(图3C)。若该推定正确，则在进行压痕试验(调查在试验载重30kgf下实施维氏硬度试验时的压痕隆起高度的试验)时，压痕的隆起高度越小，(因为压痕很难发生)应力集中也越难发生，寿命应该延长。
[0034]但是，如图1(A)所示，得到即使在压痕试验中隆起高度大致相同的偏心体轴中，寿命上也产生大的差距的实验结果，确认了压痕的隆起高度“并不是单纯地对寿命产生影响(不是说仅仅压痕的隆起高度低就好)”。
[0035]其中，在该试验例(及后述的实施方式)中，作为压痕隆起试验，进行了在试验负载30kgf下的维氏硬度试验，但只要是在偏心体轴形成压痕，则试验负载或试验方法并不限定于此，例如可以为30kgf以外的试验负载，也可以进行洛氏硬度试验。而且，压痕隆起高度是指如图3所示的转移面与隆起部分最顶部之间的距离，进一步具体而言，在该试验例(及后述的实施方式)中，将对置的2点处的隆起高度的平均值作为压痕隆起高度Al、A2。但是，压痕隆起高度的决定方法并不限定于此，例如可以采用某特定的一点的隆起高度，也可以采用3点以上的平均值。
[0036]另一方面，发明者明在阐明或观察偏心体轴劣化的机构的过程中注意到这种减速机的偏心体轴一旦开始劣化，则该劣化的进行速度更快的现象。发明者们对该原因设定了如下假设。
[0037]S卩，一般偏心体轴-偏心体轴承的滚动体-外齿轮之间的径向间隙设定为-ΙΟμπι?ΙΟμπι左右。在要求精度的机械手的关节等的用途中有时要求_3μπι?3μπι左右。而且，近几年的产业机械中，强烈要求加快作业速度，因而偏心体轴的转速的高速化也显著。因此，DmN值，即偏心体轴的转速(rpm) X偏心体轴承的滚动体的节圆直径(mm)的值在10,000以上的情况下使用的情况也较多，处于热性非常严峻的状态(偏心体轴在减速机的运转中成为超高温)。因此，发明者们推测“在新品减速机的偏心体轴与经过使用开始进行劣化后的减速机的偏心体轴中，是不是(因为减速机的运转中发生的热)在该偏心体轴的材料的特性上发生变化”。
[0038]S卩，发明者们推测，偏心体轴因减速机的运转而变成超高温，且偏心体轴的材料特性因该热负荷发生变化后的状况，或者材料特性发生变化“前”与“后”的状况是否与偏心体轴的寿命有较大关系。