专利名称：行星齿轮变速装置的制作方法
所属领域本发明涉及结构极其简单，能够生成大的变速比的行星齿轮变速装置。
背景技术：
历来，使行星轮外啮合于太阳轮，使该行星轮内啮合于内齿轮的行星齿轮变速装置，因为是比较小型的，而且能够生成大的变速比，故在各种用途中广泛地实用化。
但是，历来的行星齿轮变速装置，因为使用多个齿轮，而且需要连接齿轮的连接臂、连接架等，故结构复杂，组装也不容易。此外成本也不得不提高。
此外，在比较小型、结构简单的行星齿轮变速装置中，变速比充其量达到1/100左右，无法生成大的变速比。
发明内容
本发明是为解决这种历来的问题而作成的，其目的在于提供一种极力减少使用的齿轮数，也不需要连接臂、连接架等，结构简单，组装也可以容易，此外，成本也低廉，能够生成极大的变速比的行星齿轮变速装置。
为了实现上述目的，本发明的特征在于，由对输入轴部偏心，与输入轴部一体旋转的偏心轴部，制成与偏心轴部同轴状，旋转自如地装在偏心轴部上的转动构件，在转动构件上形成的两个齿轮部，啮合于转动构件一方的齿轮部，固定于壳体的齿轮部，啮合于转动构件另一方的齿轮部，与输出轴部一体旋转的齿轮部来构成行星齿轮变速装置。
也可以把在前述转动构件上形成的两个齿轮部制成外齿轮，把固定于前述壳体的齿轮部和与前述输出轴部一体旋转的齿轮部制成内齿轮。
此外，也可以把前述各齿轮部制成伞齿轮。
把前述壳体制成把两个壳体配合而成者，最好是如果使壳体的配合部位于固定于前述壳体的齿轮部和与前述输出轴部一体旋转的齿轮部之间则组装变得极其容易。
此外，为了防止惯性力不平衡引起的振动，最好是在前述偏心轴部上装有平衡块。
图1是本发明的行星齿轮变速装置的一个实施例的纵剖视图。
图2是图1的行星齿轮变速装置的II-II线截取的剖视图。
图3是图1的行星齿轮变速装置的III-III线截取的剖视图。
图4是表示图1的行星齿轮变速装置的组装方法的说明图。
图5是用来计算外齿轮部5A的转速的说明图。
图6是用来计算外齿轮部5B的假想转速的说明图。
图7是用来计算输出轴部7a的转速的说明图。
图8是本发明的行星齿轮变速装置的另一个实施例的纵剖视图。
图9是本发明的行星齿轮变速装置的另一个实施例的纵剖视图。
图10是本发明的行星齿轮变速装置的另一个实施例的纵剖视图。
图11是平衡块的主视图。
图12是平衡块的主视图。
图13是用来确定平衡块的质量、形状的说明图。
图14是表示图10的行星齿轮变速装置的组装方法的说明图。
标号说明
1 行星齿轮变速装置2 壳体3 壳体2b配合部3b配合部4a输入轴部4b偏心轴部5 转动构件5A外齿轮部5B外齿轮部6A内齿轮部7A内齿轮部7a输出轴部51行星齿轮变速装置52平衡块53平衡块具体实施方式
下面参照附图就本发明的行星齿轮变速装置的最佳实施例进行说明。
本发明的行星齿轮变速装置1，如图1中所示，使两个壳体2、3配合，在壳体2、3内设置行星齿轮机构。
输入侧构件4由输出轴部4a、偏心轴部4b以及支承轴部4c来组成，输入轴部4a和支承轴部4c制成同轴状，偏心轴部4b对输入轴部4a按α偏心。
输入轴部4a穿过在壳体2上形成的通孔2a。由镶嵌于壳体2的球轴承11旋转自如地支承。
偏心轴部4b经由滚针轴承12把转动构件5旋转自如地装在外周面上，偏心轴部4b与转动构件5制成同轴状。
在转动构件5上，在输入轴4a一侧形成齿数ZA的外齿轮部5A，在输出轴一侧形成齿数ZB的外齿轮部5B。
外齿轮部5A内啮合于在圆盘构件6上形成的齿数Z6的内齿轮部6A，圆盘构件6配合、固定于壳体2的内表面。
输出侧构件7由输出轴部7a和旋转体部7b组成，输出轴部7a和旋转体部7b制成同轴状。
输出轴部7a穿过在壳体3上形成的通孔3a，靠镶嵌在壳体3上的球轴承13旋转自如地支承。
支承轴部4c靠镶嵌在旋转体部7b上的球轴承14旋转自如地支承，支承轴部4c和输出轴部7a支承同轴状。
使外齿轮部5B内啮合于在旋转体部7b上形成的齿数Z7的内齿轮部7A，旋转体部7b经由滚针轴承15在外周面上旋转自如地接触于壳体3。
壳体2、3的配合部2b、3b位于圆盘构件6与旋转体部7b之间。
下面参照图4就本发明的行星齿轮变速装置1的组装方法进行说明。
经由滚针轴承12把转动构件5旋转自如地装在输入侧构件4的偏心轴4b上，把圆盘构件6配合、固定于壳体2的内表面，一边把输入轴部4a穿过壳体2的通孔2a，一边使外齿轮部5A内啮合于内齿轮部6A而构成输入侧组装体21。
另一方面，把滚针轴承14装在输出侧构件7的旋转体部7b外周面，把输出轴部7a穿过壳体3的通孔3a，使旋转体部7b配合于壳体3的内表面而构成输出侧组装体22。
接着，使输入侧组装体21与输出侧组装体22对峙，把支承轴部4c配合、支承于旋转体部7b的球轴承14，使外齿轮部5B内啮合于内齿轮部7A，把壳体2、3的配合部2b、3b彼此配合，完成行星齿轮变速装置1。
像以上这样，因为使壳体2、3的配合部2b、3b位于圆盘构件6与旋转体部7b之间，所以分别构成包括圆盘构件6在内的输入侧组装体21和包括旋转体部7b在内的输出侧组装体22，仅靠把它们组合起来就可以极其容易地构成本发明的行星齿轮变速装置1。
下面，参照附图就本发明的行星齿轮变速装置1的作用、效果进行说明。外齿轮部5A的转速如图5(A)中所示，如果使输入侧构件4的输入轴部4a逆时针(用+来表示)旋转一转，则成为一体的偏心轴部4b也沿逆时针方向(+)旋转一转。此时，由于圆盘构件6固定于壳体2，所以如图5(B)中所示，转动构件5的外齿轮部5A的齿沿逆时针方向(+)依次啮合于内齿轮部6A的齿，转动构件5转动。
由此，如果输入轴部4a沿逆时针方向(+)旋转，则如图5(C)中所示，外齿轮部5A的基准点05按内齿轮部6A的齿数Z6与外齿轮部5A的齿数ZA之差沿顺时针方向(用-来表示)旋转。
因而，外齿轮部5A的转速NA可以表达成NA=-Z6-ZAZA----(1)]]>外齿轮部5B的假想转速实际上，输出侧构件7的旋转体部7b是旋转自如的，虽然外齿轮部5A与外齿轮部5B一体旋转，但是假想地考虑旋转体部7b固定，外齿轮部5A与外齿轮部5B能够分别旋转的场合。
如图6(A)中所示，如果使输入轴部4a沿逆时针方向(+)旋转，则如图6(B)中所示，外齿轮部5B的齿沿逆时针方向(+)依次啮合于旋转体部7b的内齿轮部7A的齿，转动构件5转动。
由此，如果输入轴部4a沿逆时针方向(+)旋转一转，则如图6(C)中所示，外齿轮部5B的基准点0’5按内齿轮部7A的齿数Z7与外齿轮部5B的齿数ZB之差沿顺时针方向(用-来表示)旋转。
因而，外齿轮部5B的假想转速NB可以表达成，NB=-Z7-ZBZB----(2)]]>输出轴部7a的转速(减速比)实际上，因为外齿轮部5A与外齿轮部5B一体旋转，所以当然输入轴部4a沿逆时针方向(+)旋转一转之后的外齿轮部5A的基准点05与外齿轮部5B的基准点0’5必定相一致。
也就是说，如图7(A)中所示，使外齿轮部5B旋转外齿轮部5A的基准点05与外齿轮部5B的基准点0’5的角度差θ，与此相对应，如图7(B)中所示，如果使外齿轮部5A一边啮合于外齿轮部5B一边旋转，则得知内齿轮部7A的实际转速。
而且，因为旋转体部7b与输出轴部7a成为一体，所以内齿轮部7A的转速成为输出轴部7a的转速。
因而，输出轴部7a的转速，也就是减速比可以表达成，N7=-[Z6-ZAZA-Z7-ZBZB]×ZBZ7----(3)]]>具体例子在行星齿轮变速装置1中，令外齿轮部5A的齿数ZA为99，内齿轮部6A的齿数Z6为100，外齿轮部5B的齿数ZB为100，内齿轮部7A的齿数Z7为101，如果使输入轴部4a沿逆时针方向(+)旋转，则输出轴部7a的转速，也就是减速比为，N7=-[100-9999-101-100100]×100101=-19999---(4)]]>这样一来，本发明的行星齿轮变速装置1，因为齿轮数减少，而且不使用连接臂、连接架等，结构极其简单，可以非常小型化，并且可以生成历来没有的大的减速比(变速比)，所以可望在各种用途中广泛地实用化。
虽然在上述实施例中，使外齿轮部5A的齿数ZA少于外齿轮部5B的齿数ZB，但是也可以使外齿轮部5A的齿数ZA多于外齿轮部5B的齿数ZB。
此外，也可以如图8中所示，代替平齿轮而把外齿轮部5A、内齿轮部6A、外齿轮部5B、内齿轮部7A制成伞齿轮。
也可以如图9中所示，把外齿轮部5A、外齿轮部5B变更成内齿轮，把内齿轮部6A、内齿轮部7A变更成外齿轮。
此外，也可以外齿轮部5A、内齿轮部6A原封不动，把外齿轮部5B变更成内齿轮，把内齿轮部7A变更成外齿轮。
进而，也可以除了外齿轮部5A、内齿轮部6A原封不动，把外齿轮部5B变更成内齿轮，把内齿轮部7A变更成外齿轮之外，还同列状配置各齿轮部。
在图1中所示的行星齿轮变速装置1中，因为使输入侧构件4的偏心轴部4b对于输入轴部4a、支承轴部4c偏心α，所以存在着因惯性力不平衡使输入侧构件4在工作时振动，产生使耐久性降低等不良影响的危险。
因此，为了防止惯性力不平衡引起的输入侧构件4的振动，也可以构成如图10中所示的行星齿轮变速装置51。行星齿轮变速装置51除了在偏心轴部4b的两侧部装上圆盘状的平衡块52、53这一点之外，是与行星齿轮变速装置1同样的构成。
平衡块52如图11中所示，形成插装孔52a和配合凹部52b，把输入侧构件4的输入轴部4a插装于插装孔52a，使偏心轴部4b的一端部配合于配合凹部52b。
平衡块53也是，如图12中所示，形成插装孔53a和配合凹部53b，把输入侧构件4的支承轴部4c插装于插装孔53a，使偏心轴部4b的另一端部配合于配合凹部53b。
在平衡块52、53中，与偏心轴部4b的偏心方向部分的质量相比，加大其相反方向部分的质量，借此可以消除惯性力的不平衡。平衡块52、53的质量、形状平衡块52、53的质量、形状，如果参照图13，则可以由力和力矩的平衡式mβω2＋mβω2＝Mαω2(5)mβω2h1＋mβω2h2＝Mαω2k(6)来确定。
式中，M是偏心轴部的未装平衡块部分的质量，m是装有平衡块部分的质量，α是偏心轴部4b的偏心量，β是平衡块52、53的偏心量，h1、h2、k是从球轴承14到平衡块53、平衡块52、偏心轴部4b的各重心的距离，ω是角速度。
偏心轴部的未装平衡块部分的质量M，装有平衡块部分的质量m为，M＝πR2(a－b) (7)m＝πr2b(8)式中，R是偏心轴部4b的半径，r是平衡块52、53的半径，a是偏心轴部4b的长度，b是平衡块52、53的厚度。
此外，从球轴承14到平衡块53的重心的距离h1，到平衡块52的重心的距离h2为，h1＝u＋b/2 (9)h2＝k＋a/2 (10)式中，u是从球轴承14到平衡块53的侧面的距离。
由上述式5至式10，可以算出M、m、r、β、h1、h2的数值，由此可以确定平衡块52、53的质量、形状。
平衡块53、52的质量m1、m2为，m1＝πr2b－(πR2＋πR12)b/2(11)m2＝πr2b－(πR2＋πR22)b/2(12)式中，R1是支承轴部4c的半径，R2是输入轴部4a的半径。
行星齿轮变速装置51的组装方法，除了在构成输入侧组装体61时把平衡块52、53装在偏心轴部4b的两侧部这一点以外，也与行星齿轮变速装置1的组装方法相同。
如图14中所示，首先，经由滚针轴承12把转动构件5旋转自如地装在输入侧构件4的偏心轴部4b上。接着把输入侧构件4的输入轴部4a插装于平衡块52的插装孔52a，同时使偏心轴部4b的一端部配合于配合凹部52b，此外，把支承轴部4c插装于平衡块53的插装孔53a，同时使偏心轴部4b的另一端部配合于配合凹部53b，把平衡块52、53装在偏心轴部4b的两侧部。
而且，在把圆盘构件6配合、固定于壳体2的内表面之后，把输入轴部4a穿过壳体2的通孔2a，使平衡块52的侧面接触于壳体2的内表面，使外齿轮部5A内啮合于内齿轮部6A，借此构成输入侧组装体61。
另一方面，把滚针轴承15装在输出侧构件7的旋转体部7b外周面上，一边把输出轴部7a穿过壳体3的通孔3a，一边使旋转体部7b配合于壳体3的内表面而构成输出侧组装体62。
而且，使输入侧组装体61与输出侧组装体62对峙，把支承轴部4c配合、支承于旋转体部7b的球轴承14，使外齿轮部5B内啮合于内齿轮部7A，把壳体2、3的配合部2b、3b彼此配合，完成行星齿轮变速装置51。再者，与行星齿轮变速装置51中的同样，也可以把平衡块装在图8、图9中所示的行星齿轮变速装置上。
权利要求
1.一种行星齿轮变速装置，是把行星齿轮机构配置在壳体中的行星齿轮变速装置，其特征在于，由对输入轴部偏心，与输入轴部一体旋转的偏心轴部，制成与偏心轴部同轴状，旋转自如地装在偏心轴部上的转动构件，在转动构件上形成的两个齿轮部，啮合于转动构件一方的齿轮部，固定于壳体的齿轮部，啮合于转动构件另一方的齿轮部，与输出轴部一体旋转的齿轮部来构成。
2.根据权利要求1中所述的行星齿轮变速装置，其特征在于，其中在前述转动构件上形成的两个齿轮部是外齿轮，固定于前述壳体的齿轮部和与前述输出轴部一体旋转的齿轮部是内齿轮。
3.根据权利要求1或2中所述的行星齿轮变速装置，其特征在于，其中前述各齿轮部是伞齿轮。
4.根据权利要求1至3中所述的行星齿轮变速装置，其特征在于，其中前述壳体是两个壳体配合而成，壳体的配合部位于固定于前述壳体的齿轮部和与前述输出轴部一体旋转的齿轮部之间。
5.权利要求1至4中所述的行星齿轮变速装置，其特征在于，其中前述偏心轴部上装有平衡块。
全文摘要
提供一种结构简单,组装也可以容易,此外,成本也低廉,能够生成极大的变速比的行星齿轮变速装置。由对输入轴部4a偏心,与输入轴部4a一体旋转的偏心轴部4b,制成与偏心轴部4b同轴状,旋转自如地装在偏心轴部4b上的转动构件5,在转动构件5上形成的两个齿轮部5A、5B,啮合于转动构件5一方的齿轮部5A,固定于壳体2的齿轮部6A,啮合于转动构件5另一方的齿轮部5B,与输出轴部7a一体旋转的齿轮部7A来构成行星齿轮变速装置1。
文档编号F16H1/32GK1333439SQ0112016
公开日2002年1月30日 申请日期2001年7月9日 优先权日2000年7月17日
发明者辻冈年明 申请人:辻冈年明