简单行星齿轮机构中的行星齿轮的支撑结构及其制造方法

文档序号:5617184阅读:745来源:国知局
专利名称:简单行星齿轮机构中的行星齿轮的支撑结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及简单行星齿轮机构的行星齿轮的支撑结构。
在近年来的工厂生产线上,因为在同一生产线上同时加工多种物品的复杂化,所以不是像以前那样用单一的动力来驱动使整个生产线,而是在各个不同部分配置具有减速机的专用电机,从而在对应产品多样化的同时还能提高生产效率,这也就意味着作为与电机相联的减速机类型,结构紧凑化—可能的简单行星齿轮机构将被引起注意。
不过,在像机械人的手臂一样能够反复正反两个方向转动并且能够使手臂精确地定位在预定的绝对位置上的这样的用途中,各个齿轮之间齿隙的存在成为问题。即齿轮啮合时不可避免地存在着齿隙,即使当这个间隙过大时,发出逆转指令并使中心齿轮开始逆转,其逆转输出构件(如支架)的逆转也不能马上反映出来,或者造成停止位置紊乱等这类的问题。因此,降低齿隙成为该类减速机中的最大课题。降低齿隙最常见的方法是事先准备好大小稍微有些不同的多个齿数的齿轮,安装时选择没有一点啮合间隙的齿轮,实际上在很多领域上都是这样做的。通常情况下,因为行星齿轮数量多,不适合通过试错来选择,所以选择内齿齿轮和中心齿轮。
不过,这种方法因为要求大量的库存量,同时安装作业性极低,所以其结果是直接带来成本增加的问题。也就是说,在简单行星齿轮机构的情况下,由于除各齿轮(中心齿轮、行星齿轮、内齿轮)存在的尺寸方面的误差外,还有对支撑轴支架的支撑位置的误差问题,所以例如行星齿轮的尺寸变小的话,根据上述方法要得到合适的齿隙,作为中心齿轮要选择比合适尺寸大的来装配,内齿齿轮则要选择比适合尺寸小的来装配。
另外,在特定的位置上即使得到各齿轮无齿侧间隙啮合,在使之实际转动时,(由于齿隙小)在其他位置上可能会发生齿轮相互间干涉阻碍转动这样极端的问题,要完成在任何转动位置上都有极小的齿隙并能达到光滑平稳转动的组装,则需要大量的时间来不断进行试错。
因此,已经提出多种通过采用结构上的改进用更简单的方法而不是通过这种试错方法(不断试验)来降低齿隙的技术。
在特许公开专利昭63-6248号中,提出了以下用于实现齿隙减小的方案,提出在简单行星齿轮机构中配有4个行星齿轮,把相对的一对作为一组,用于一对行星齿轮的支撑轴沿着圆周方向以所谓的剪刀形结构被偏置。
在特许公开专利平05-240315号中,提出以下方法,它也配备同样的行星齿轮4个,把相对的一对作为一组,用于一对行星齿轮的支撑轴沿着轴向方向被偏置,同时,沿着相对于偏置行星齿轮的轴向方向把内齿齿轮分成两部分,然后使该内齿齿轮的一侧沿着圆周方向扭转而形成剪刀结构,从而设置在两侧上的支架中的一个完成正转输出,另一个完成逆转输出,由此实现降低齿隙。
在特许公开专利平08-61438号中,提出了一种用于降低齿隙的结构,其中简单行星齿轮机构中的内齿齿轮由弹性材料制成,从而在和行星齿轮啮合时形成“负”齿隙。
如用前所述的昭63-6248号中所提出的结构来降低齿隙的方法,虽然确实在正转和反转两方向上能够降低齿侧间隙,但是,又会出现这样的问题,即虽然配备4个行星齿轮,但正转、反转时,只能通过2个齿轮来实现动力传递,转矩传递的量减小了一半。并且,要维持正转转矩和反转转矩相同,还要使与各自相对应的行星齿轮的数量是相一致,实际上限定为4个,也会出现设计的自由度小这一问题。
与此相关连的还有,众所周知从在吸收各齿轮的尺寸误差、或者装配的位置误差(或者是允许误差)方面来看,3点支撑优于所谓的4点支撑,但在这一技术上也会有这样的问题在相对的一对作为一组进行齿隙调整的结构上,无法采用包括3个相当于3点支撑的行星齿轮的结构。
同样,用特许公开平05-240315号中所提出的结构来实现降低齿隙的方法也存在只利用4个行星齿轮中的2个来实现动力的传递,因此,不能保持大的传递转矩容量,并且也不能采用具有3点支撑的结构。
还有,用特许公开平08-61438号中所提出结构来实现降低齿隙的方法,虽然有全部行星齿轮都能够正向反向转动的优点,但内齿齿轮必须要做成弹性体,这又会带来加工性能不好、强度保持十分困难这样的问题。另外,在内齿齿轮和各个行星齿轮之间的啮合位置的移动范围内,内齿齿轮发生形变,从而也会出现在耐用性方面易产生不利这一问题。
为了解决上述问题,本发明采用由中心齿轮、由于支撑在支架上支撑轴所支撑的与中心齿轮外啮合的行星齿轮及和行星齿轮内啮合的内齿齿轮所组成的用于简单行星齿轮机构中的行星齿轮的支撑构造,所述支撑轴具有相对于该支撑轴的轴心偏心且偏心方向在径向上可变的曲柄,所述行星齿轮以这个曲柄的轴心作为转动中心被其可自由转动地支撑。
在本发明中支撑行星齿轮的支撑轴,不是以前的那种简单的圆柱形,而是具有相对于该轴的轴心偏心、并且对于轴的偏心方向(偏心角α)在径向上可变的曲柄部分。在这里偏心角α,更准确说是「简单行星齿轮机构中的支撑轴轴心的切线方向(和基准偏心方向一致)与支撑轴轴心、曲轴的轴心连线所成的角度」。通过这个偏心角α的变化,曲轴的轴心在半径方向上发生变化。行星齿轮以这个在径向上可变的曲轴的轴心为转动中心被可自由转动地支撑。
以前因为该齿侧间隙是基本在圆周方向上的齿和齿之间存在的「游隙」,为了降低这个间隙,采用了沿着「圆周方向」使啮合齿相对彼此移动的方法,并且从这个想法中并不能实现。与此相对应,本发明最大的特征是使轴心在「半径方向」上是可变的。
通过本机构,实际可转动地支撑行星齿轮的曲柄部分的轴心(即行星齿轮的实质的转动中心位置)可以调整到在内齿齿轮、中心齿轮之间取得最好平衡的位置,从而能够极柔性对应各种不同的加工制造。因此,通过只是准备多个尺寸彼此稍稍不同的中心齿轮然后在其装配时选择尺寸合适的中心齿轮,从而能够全部吸收包括行星齿轮支撑轴的位置偏差的各齿轮的制造误差。
更重要的是能够使全部行星齿轮能够进行正向及反向旋转的动力传递、并且,因为可以把行星齿轮的数量设定为奇数或者是偶数,所以如后面所述一样,就可做成具有很多优点的由3个行星齿轮构成的「3点支撑结构」。
还有,因此本发明是可以在半径方向上调整行星齿轮支撑位置的机构,如通过本机构在行星齿轮靠近内齿齿轮齿方向时,基本上中心齿轮方向齿隙变大。因此,希望在中心齿轮齿侧进行齿侧间隙的调整。不过,本发明不是必须要对齿隙增大一方的齿轮进行「选择、调整」并进行装配,即使是用按照预先设计尺寸加工出来的齿轮来组装成这样的机构,也有许多优点。
也就是说,通常行星齿轮的轴心是固定的,因为必须考虑因这个轴心位置的误差所带来的影响,比如说中心齿轮的设计上要使其尺寸减更小,在内齿齿轮的设计上其尺寸要更大。不过,本发明因为行星齿轮具有自动调心功能,能够产生加工误差余量,因此即使把设计上的齿隙设定的更小,由加工误差引起的不好影响很难显露出来。
还有,行星齿轮处于决定内齿齿轮和中心齿轮的双方作用力或者是反作用力之间的平衡位置上,即使是在间隙设定最小的状态下,也能够得到极其平稳圆滑的转动效果。
在本发明中并没有对关于前述中的曲柄如何具体形成这一情况进行特别限定,可以采用各种不同的结构。
比如,在前述支撑轴中,通过在转动方向上把支撑前述行星齿轮转动的偏心凸轮与该支撑轴设为一体并且通过支架可自由转动地支撑前述支撑轴,从而能够形成前述支撑轴的曲柄部分。在使「转动方向一体化」的情况下,也可以形成完全的一体化,或者也可把多个部件做为一体,结果可以使其在转动方向上成为一体化。在「自由转动地支撑」的情况时,可以在两者之间加入轴承等。
还有,在前述支撑轴的外圆周上,通过把支撑前述行星齿轮自由旋转的偏心凸轮安装在使该销轴能够自由转动的位置,就可以形成前述销轴中的曲柄部分。
不过,要使本发明更合理适用,最好把例如行星齿轮的个数设定为3个。
由于行星齿轮在由内齿齿轮内侧和中心齿轮外侧所约束的轨道上在自转的同时还必须有公转,所以从吸收各齿轮的尺寸误差和安装误差这一点来看,所谓的相当于3点支撑的行星齿轮由3个构成是最为合理的。
在本发明中所有行星齿轮都能够传递转矩,并且,行星齿轮的个数没有必要一定为偶数,既从行星齿轮的个数决定转矩传递范围的观点看,又从为降低齿隙需要一定个数行星齿轮的观点,可毫无问题地将行星齿轮的数目设定为「3」个。
并且,前述支撑轴的不同曲轴的基准偏心方向,最好指向相对该简单行星齿轮机构的轴心和该支撑轴的轴心联线的同一侧方向。
在本发明中,行星齿轮的结构是这样的,支撑轴的轴心相对于行星齿轮的转动中心偏心,从而使行星齿轮受到挤向外侧方向或者拉入内侧方向的力矩(径向方向的力)。不过,通过这样将全部行星齿轮支撑轴的基准偏心方向保持在同一侧进行装配,在很多情况下由此力矩产生的负作用就会减轻,这在实际中已得到证实。
在这里所谓「基准偏心方向」是指相对支撑轴轴心来说的曲轴轴心的基本偏心方向,也就是说意味着成为偏心基准的方向。具体体说,这个方向是指支撑轴的切线方向(也可以不必完全一致),把这个基准偏心方向作为基准,曲轴以支撑轴轴心为中心左右摆动,由此可实现该曲轴轴心在径向上是可变的。
因此,所谓「基准偏心方向是指向简单行星齿轮机构的轴心和该支撑轴轴心的联线的同一侧的方向」,是指曲轴轴心被统一规定为对支撑轴轴心顺时针方向方向偏心或者向逆时针方向偏心。
要使由这个产生的转矩对顺时针和逆时针的转动影响的差别缩小,只有把行星齿轮数量设计成偶数,并且相邻的支撑轴的曲轴基准偏心方向,最好是向着与该简单行星齿轮机构的轴心和该支撑轴轴心连线相互相反的方向。
即,将这个行星齿轮挤向外侧和拉向内侧的力在正转和反转时都是反向的。因,要减轻在正转和反转时由该转矩产生的影响差,最合理的是采用能够在正转和反转时状态相等的结构。
并且,这些转矩因为齿轮和支撑轴孔的制造误差微小,并且也能规定其误差范围,通过加强设计方面因素在实际中几乎能够控制在可以忽视的程度。
不过,本发明的最大特征是支撑轴的曲轴有自动调心轴功能,由于此功能缘故,例如在运转中,具有能够实时保持内齿齿轮、行星齿轮、中心齿轮三者之间的力矩关系(半径方向上的力矩关系)的平衡状态的优点。因此,这里以中心齿轮为浮动状态(其轴心对减速机的轴心来说稍微变化得到的状态例如在通过花键或后述装置形成的结合状态)组装的情况下,在全部行星齿轮半径方向的转矩关系能够实时维持其相互平衡状态。特别是行星齿轮的数量为3个的情况下,其理论上全部行星齿轮在半径方向上的转矩关系在通常情况下处于完全平衡的状态,能够正常运转,根据用途不同可以极大地发挥其有优点。
不过,另一方面,因为这个自动调心功能,像前述所述的那样,在运转过程中会伴随产生半径方向的力矩,如用在高速转动的情况下,制造上微小的不均衡的影响会大大地阻碍转动的顺畅和支撑的稳定。
这里,在完成一次最合适的组装的情况下,为了会使该自动调心功能完全失效,构成支撑轴曲柄部的偏心方向能够固定的结构是个不错的构想。
在本发明中,在支撑轴的曲轴偏心方向固定的情况下,在这个固定状态下曲轴轴心和相当于以前的支撑轴轴心「通常的」简单行星齿轮机构成为同一构件。换言之,此构件和以前通过试错来进行最佳尺寸零件的选择从而达到最佳状态下的简单行星齿轮机构具有同样的结构,即只需1个中心齿轮的调整量就能够简单地实现。
这样,由于本发明对行星齿轮具有自动调心功能,首先在装配内齿齿轮及行星齿轮的同时,从大小不同多个的中心齿轮中,选择出大小正合适的中心齿轮,将这个被选中的中心齿轮在调整曲轴的偏心方向同时装配到已经组装好的行星齿轮的中心部位,由此就可以简单地实现能够制造齿隙极小的简单行星齿轮机构了。
不过,在本发明中,主要是对支撑轴轴心来说曲柄部能够自由摆动,其结果是行星齿轮的轴心在半径方向要是可变的,可以说达到了最初的目的。
不过,要在实际中真正设计、制造适用本发明的行星齿轮机构,如果不能正确设定这个支撑轴的轴心位置,就可能产生种种不相适宜的情况。
比如像前述中,在本发明中,在其结构上的行星齿轮,由于支撑轴轴心和行星齿轮的转动中心之间偏移的原因,由此会产生使行星齿轮挤向外侧或者拉向内侧的力矩(径向力)。这个力矩阻碍了行星齿轮的平滑转动,同时带来能量损失而导致最终效率的降低,其中最主要的原因是产生了不必要的发热(磨擦生热)。因此,希望能抑制该力矩的产生,而该力矩的大小和支撑轴轴心被设定在怎样的位置上有很大的依赖关系。
由此可见,如果能够将支撑轴轴心设定在最适合的位置,就可以把本发明中潜在的没有显现的不利情况抑制在最小的限度内。(后述)还有,本发明的概念是不仅仅是简单的行星齿轮机构,即使在包含中心滚、行星滚、环状滚(相当于内齿齿轮)及支撑行星滚支架的简单行星滚机构上,也有很大程度的适用性。因此,特许申请的范围词汇不拘限于「齿轮」这一词,在本发明中也包含了没有脱离该特许申请范围的发明基本理念的范围的简单行星滚机构的概念。
像这样,通过本发明,可以使行星齿轮(行星滚)具有自动调心功能,从而就可以不受各种尺寸误差和装配误差大小的限制,就能够使运转时的平稳性得到一定程度的提高。同时,利用这个自动调心功能,可采用把大小合适的中心齿轮(中心滚)选择性装配这样简单的方法,制造出齿隙很小的减速机,或者是压力分配更合适的减速机。


图1是应用本发明的简单行星齿轮减速机的概括纵向剖面图。
这个简单行星齿轮减速机R1的简单行星齿轮机构S1是由中心齿轮12、与该中心齿轮12外接的3个行星齿轮14、及与该行星齿轮14外接的内齿齿轮16组成。
上述的中心齿轮12直接切齿于输入轴18上。电机输出轴(图中略)插入该输入轴18的凹槽处18A,通过拧紧螺栓(图中略)固定在螺纹部18B处,以使输入轴18与电机输出轴联接在一起。
电机通过联接螺栓孔20A联接在连接外罩20上,该连接外罩20通过螺栓20B与减速机R1的支痤22联接起来。
前述行星齿轮14通过支架24上的支撑轴30能够实现自由转动。关于该支撑轴30周围的结构将在后面详细叙述。
支架24通过轴承26可以在外壳支架22上自由转动,其机构主要是由厚圆板状的主体盘24A、设置在该主体盘24A上决定前述行星齿轮14之间位置的3根支柱24B及通过螺栓28联接在该支柱24B的端面上的外罩板24C组成。
通过螺栓40将与输出轴42成为一体的法兰盘42A联接在该支架24的主体板24A上,该支架24的自转将作为输出轴42的转动被输送出来。
前述内齿齿轮16与外壳22作成一体。外壳支架22通过安装孔22A固定在图中没有表示出的外部固定部件上。
因此,减速机R1包括一个中心齿轮输入、内齿轮固定、且支架输出的简单行星齿轮机构。
还有,图中的符号50是垫板部件。
下面就行星齿轮14的支撑结构进行详细说明。
以图2~图4(图4为概念图)为参照,行星齿轮14有3个,分别由支架24上的支撑轴30定位。该支撑轴30对于该销轴30的轴心CRo有偏心,并且还有对于该支撑轴30来说可使偏心方向(偏心角α)可变的曲柄部32。这里所说的「偏心角α」,是基准偏心方向K(对于支撑轴轴心来说为曲轴轴心基本的偏心方向,也就是成为偏心基准的方向以此为例取由后述方法中描述的切线方向Ta。),与支撑轴30的轴心CRo、曲柄部32的轴心Co之间的连线L所成的角度。以该基准偏心方向Ta为基准,曲柄部32以支撑轴30的轴心CRo为中心只摆动偏心角α的角度,该曲柄部32的轴心Co在半径方向上是可变的。
行星齿轮14以该曲柄部32的轴心Co为转动中心能够自由转动。
更具体地说,支撑轴30的外圆周上设有与该轴心CRo仅仅错开偏心量e的偏心凸轮34。这个偏心凸轮34在自身的外圆周上能够自由转动地支撑行星齿轮(通过轴承36)。该偏心凸轮34与支撑轴30在转动方向上是一体的。
还有,支撑轴30的主体其两端分别由支架24的主体板24A开设的孔24D及加外壳板24C上开设的孔24E所支撑,从而实现自由转动。(参照图1)。
该结构如图4所示,支撑轴30对该支撑轴30的轴心CRo只设有偏心量为e的偏心,并且装配可使销轴30的偏心方向(偏心角α)能在半径方向上可变的曲柄部32,行星齿轮14在概念上就以该曲柄部32的轴心Co为中心自由转动。
换言之,支撑轴30在支撑行星齿轮14的同时,有着和该行星齿轮14同样周期的公转运动,另一方面,行星齿轮14其轴心Co对支撑轴30的轴心CRo只设有偏心量为e的偏心,而且,该行星齿轮14对应于简单行星齿轮机构的轴心Ro,在半径方向上可以有移动的可能。
关于该支撑轴30的轴心CRo位置的更具体设定将在后面进行描述。
下面,通过图5~图7来说明减速机R1的功能。
现在,行星齿轮14的尺寸(具体地说为其公法线长度)是合适的。在这种情况下,如图5所示将行星齿轮14曲柄部32的偏心方向以几乎接近基准偏心方向Ta(偏心角α=0°)的偏心角α1装配好。并且,此时各自的支撑轴30的曲轴的基准偏心方向Ta,都相对简单行星齿轮机构的轴心Ro与各自支撑轴30轴心CRo连线(支撑轴30的轨迹的法线No),在圆周方向的同一侧(以图5为例都统一在A侧)。
在这种状态下,要得到合适的齿隙,最好选择公法线长度合适的中心齿轮12装配到被各个行星齿轮14包围的中心部位。由此,只要选择装配公法线长度合适的中心齿轮12,完成包含行星齿轮14的支撑位置的三种齿轮(中心齿轮12、行星齿轮14及内齿齿轮16)正确安装的平衡调整工序,那么就可以得到具有极小齿隙的减速机R1。
并且,在这里如果做到把各自支撑轴30的曲柄部32的基准偏心方向Ta调整到同一方向(在图示中全部都在A侧一方),就能使在各自行星齿轮上产生的半径方向的力矩方向(挤向外圆周方向或者是拉向内圆周方向)是一致的,其结果就很容易在全部圆周方向上使各各力矩之间相互抵消。
另一方面,如在行星齿轮14(S)的尺寸(公法线长度)比适合值小的情况时,如图6所示支撑轴30的曲柄部32的偏心角α就成为正值α2。即曲柄部32的轴心Co相对基准偏心方向Ta(偏心角α=0)沿着半径增大的方向移动。并且,这时为使全部各自产生的力矩相互抵消,行星齿轮各自的支撑轴30的曲柄部32的偏心方向都调整到同一方向(以图6为例全在A侧方向)。
在这种状态下,要获得合适的齿隙,最好选择公法线长度合适的中心齿轮12(G)装配到被各个行星齿轮14(S)包围的中心部位。由此,只要选择装配比公法线长度适合值大的中心齿轮12(G),完成包含行星齿轮14(S)的支撑位置(Co)的三种齿轮正确安装的平衡调整工序,那么就可以得到具有齿隙更小的减速机R1。
并且,在内齿齿轮16的尺寸(节圆直径)比适合值大的情况也可以同样考虑,,只要选择装配比公法线长度适合值大的中心齿轮12(G),完成包含行星齿轮14的支撑位置的三种齿轮正确安装的平衡调整工序,那么就可以得到具有极小齿隙的减速机R1。
如在内齿齿轮16(S)的尺寸比适合值小的情况下,如图7中所示支撑轴30的曲柄部32的偏心角α设为负值α3。即行星齿轮14装配成相对基准偏心方向Ta(偏心角α=0)朝着半径减小的方向移动。并且,这时行星齿轮各自的支撑轴30的曲柄部32的偏心方向Ta,各各都调整到同一方向(以图7为例全在A侧方向)。这种状态下,要获得合适的齿隙,最好选择尺寸比公法线长度适合值小的中心齿轮12(S)装配到被各个行星齿轮14包围的中心部位。由此,即只要选择装配比公法线长度适合值小的中心齿轮12(S),完成包含行星齿轮14的支撑位置(Co)的三种齿轮正确安装的平衡调整工序,那么就可以得到具有极小侧间隙的减速机R1。
还有,这种情况在行星齿轮14的尺寸比适合大的情况也是同样的,只要选择装配比公法线长度适合值小的中心齿轮12(S),那么就可以得到具有极小齿隙的减速机R1。
这样,内齿齿轮16或者是行星齿轮14无论哪个增大,或者是减小,最后通过装配中心齿轮12的调整量,可以得到适合间隙的减速机R1。
并且,因为行星齿轮14通常情况下可以同时加工,因此产生在各行星齿轮14之间尺寸不均匀的可能性很小,如果3个行星齿轮14之间存在的尺寸误差的情况下,以最大尺寸的行星齿轮为基准,确定最相适的齿隙。此时,通过这个最大尺寸的行星齿轮14,即使在刚刚开始逆运转,也可以马上传递动力,还有,比这个尺寸小的行星齿轮,在逆转马上开始后(因为存在齿隙)不能传递动力,逆转开始后由于转动曲轴的偏心方向能够自动调整,因为齿隙被消除,此后(全部行星齿轮并不完全均等)可以传递动力。这一点与以前的啮合型齿侧间隙降低机构相比,是本实施方式最大不同的优点。
在这个例子中,中心齿轮12直接齿切在输入轴18上,该中心齿轮12的轴心So(=Ro)保持固定状态,把中心齿轮12做成浮动状态,即以花键形式联接和像后述的实施状态中那样,将其装配成其轴心So相对于减速机R1的轴心Ro能够发生变化的形式,即使3个行星齿轮14之间存在着制造上的误差,也能制造出能对3个行星齿轮都有合适齿隙的减速机R1,理论上全部行星齿轮能均等地进行动力传递。
即在这个状态下,把行星齿轮的个数设定为3个。为此,最后装配的中心齿轮12通过所说的3个行星齿轮14「从3个方向上得到3点支撑」,由此,其轴心So就能够调整。这是因为,即使各个行星齿轮存在着尺寸上的误差,因为中心齿轮12的轴心So可以随其变化,各个行星齿轮14就能在各自上进行上述的平衡调整。因此,内齿齿轮16或者是行星齿轮14无论哪个变大或变小,或者即使在各个行星齿轮14之间存在着尺寸误差,通过最后安装的中心齿轮12的轴心So的自动修正,就能得到在全部行星齿轮14的啮合部分被调整到合适齿隙的减速机R1。
不过,在至今为止的实施形态中,把支撑轴30和偏心凸轮34设计成一体,支撑轴30通过支架24上的两个孔24D、24E支撑,能够自由转动,在本发明中关于把支撑轴30的曲柄部32通过怎样的结构来实现,没有特别限定。
在如图8中所示中支撑轴70固定在支架24上的同时,在其上装配上相对该支撑轴能够自由转动的偏心凸轮72,也能获得同样的效果。
这种情况下,因为没有必要将支撑轴70两端支撑,所以通过支架能对该销轴70一端支撑,可以省略外罩板24C部分,从而能够降低成本同时也缩短了轴向的长度。
在至今为止的实施形态中,利用本发明的自动调心功能,通过选择最后装配的合适大小的中心齿轮,可以减低齿隙,但本发明未必一定要「选择」中心齿轮的尺寸,按预先设定尺寸组装中心齿轮的结构也可以。
在这种情况下,以前行星齿轮因为其轴心是固定的,所以不管中心齿轮的设计上的尺寸如何,都必须将其设定为较小,但在本发明中,因为行星齿轮有自动调心功能,具有无论设定尺寸大小改变多少,都能够将其修正。
还有,各部件即使存在制造误差或安装误差,都能使行星齿轮更平稳光滑转动。
当安装中心齿轮时,(不进行选择)根据设计所加工的中心齿轮按原样装配的减速机整体的齿隙,是和各行星齿轮中成为最小齿侧间隙的那部分一致的。
不过,从上述实施形态中可以看到在本发明中,要是把行星齿轮设置为3个的话,虽然能更有效地发挥自动调心功能,但本发明更为重要的是不限定行星齿轮的个数。因此,也有把这个数量设定为4个的可能,即便在这种情况下,也能够把这4个行星齿轮全部给予的动力传递。
在这里,行星齿轮数量为4个的情况如图9所示把相对的一对齿轮作为一组,和一组行星齿轮14有关的支撑轴30的曲柄部32的基准偏心方向Ta以及和另一组行星齿轮14有关的支撑轴30的曲柄部32的基准偏心方向Ta可以采用彼此相反的(相对或相离)结构。在图9的实施例中,其基准偏心方向分别为位于图的上下位置的在行星齿轮14的支撑轴30的A侧,位于图的左右位置的在行星齿轮14的支撑轴30的B侧。
这个结构的优点如下所述。
即在本发明中通过曲轴机构可以把行星齿轮14的实际转动中心从支撑轴30的轴心CRo处向外移。为此,曲柄部32的偏心方向(偏心角α)只要对应于支撑轴30的轴心Cro,与基准偏心方向(切线方向)Ta不一致,就不可避免地产生使支撑轴30挤向半径外侧或是拉向内侧的力矩。
这个力矩因为在正转和反转时挤向内侧或拉向外侧是相逆的,因此在正转和反转时这个状态会产生微秒的差异。在这里,把相对的一对作为一组,两组的基准偏心方向分别在A侧和B侧,这样就可以将正转和反转时的状态差异(随机地)控制在最小的限度内。
还有,只要行星齿轮14的个数为偶数,不限于数量都能获得同样的效果。这时可以把相邻的行星齿轮14的基准偏心方向交互设定为相逆的。
下面,就将固定支撑轴30的曲柄部32的偏心方向的结构进行说明。
在本发明中,如已经描述的那样,其曲轴的结构,(只限于偏心方向α和基准偏心方向Ta不一致)会产生使支撑轴30挤向半径方向外侧或拉向半径方向内侧的力矩。在这里,可以考虑如在装配大小合适的中心齿轮12后固定其偏心方向(偏心角α)的方法。
即,在本发明中,通过选择中心齿轮12的大小,从而能够容易地得到可以降低齿隙的减速机。在这个阶段上将曲柄部32的偏心方向(偏心角α)固定,恰好此时曲柄部32的轴心Co相当于以前的支撑轴的轴心,形成和「通常的」简单行星齿轮机构完全一样的状态。
这个简单行星齿轮机构,齿隙控制在最小,且运转时不产生将行星齿轮14挤向半径方向外侧或拉向半径内侧的力。
因此,如在作为高速状态下运转用途的情况时,在调整到最好的状态后,把曲柄部32的偏心方向固定后,就可能将其良好的运转状态长期稳定地保持。
图10中所示的减速机R2就是基于这种想法能够把支撑轴130的曲轴132的偏心方向固定。即在图10减速机R2上,把偏心凸轮134的轴向长度L1设定成比行星齿轮114的轴向长度L2长一些。形成这样的结构后,选择装配大小合适的中心齿轮112,然后用螺栓拧紧,偏心凸轮134的两端134A、134B通过支架124的主体板124A的偏心凸轮侧端部及外罩板124C的偏心凸轮侧的端部来紧紧夹住,于是偏心凸轮的偏心方向固定,以后行星齿轮就可以以这个状态的偏心凸轮134的轴心(曲轴132部的轴心Co)为固定转动中心旋转。
这种在装配后固定曲柄部132的偏心方向(偏心角α)的方法,因为在运转时不会伴随曲柄部132的力矩产生,所以就有完全不会产生在正转和在反转时的状态差异这样的优点,因此,要制造扼制这个力矩的结构是很困难,这应用在行星齿轮个数设为含3个的奇数的简单行星齿轮机构上特别有效。
关于其他的结构,因为和刚才的实施形态一样,在图中下2行使用同一符号,这里将不再重复说明。
下面,参照图11,将关于采有中心齿轮浮动的结构并适用于本发明的二阶型减速机的具体实例进行详细描述。
与该具体实施例相关的简单行星齿轮机构减速机R2为二阶段型减速机,它设有配备有中心齿轮12、和该中心齿轮12外接的3个行星齿轮14及与该行星齿轮14内接的内齿齿轮16(和前述实施形态一样的)的简单行星齿轮机构Se以及设置在其前段上的配备有中心齿轮72、和该中心齿轮72外接的3个行星齿轮74及与该行星齿轮14内接的内齿齿轮76的简单行星齿轮机构Sp。
简单行星齿轮机构Sp的中心齿轮72直接齿切在其输入轴78上。这个输入轴78是通过将电机输出轴(图中略)插入其凹槽部78A,并用拧紧螺栓固定在螺纹部78B处,来实现与该输出轴的联接。
电机是通过联接螺纹孔80A固定在连接外壳80上,该外壳80通过螺栓80B固定在连接外罩82及主体外罩22上。
前述内齿齿轮76和该连接外罩82做成一体。
这些结构基本和刚才实施形态中所对应的各个处具有同样的结构。
前述行星齿轮74在整个圆周上设置为3个。但是,各个行星齿轮74分别由压入支架84支撑轴孔84D内的支撑轴90,通过轴承92支撑自由转动。这个支撑轴90没有曲轴。即支撑轴90的轴心CRo和行星齿轮74的转动中心与以前相同是一致的,没有偏心。
在支撑轴90的端面附近安装上环状轴向板94。
支座84上兼作简单行星齿轮机构Sp的输出轴,后阶段的简单行星齿轮机构Se的输入轴18直接压入支座84。
因此,这个减速机R2为配有中心齿轮输入、内齿齿轮固定、支架输出的二阶段简单行星齿轮机构,其后阶段是和本发明有关的有偏心结构的简单行星齿轮机构。
从图11中可清楚看出,因为简单行星齿轮机构Sp支撑轴90以压入状态被插入在支座84上,所以支撑轴90和支座84可以看成一体。并且,简单行星齿轮机构Se的输入轴18也以压入状态和支座84联接,也可以看成为一体。还有,该输入轴18和中心齿轮12做成一体。该中心齿轮12通过支架轴向板86来限制轴向方向的移动。因此,结果构成整体设置在2个支架板86、94之间由支撑轴90、支座84、输入轴18、中心齿轮12组成的中间部件组。
这些中间部件组的图中右端侧的支撑,完成着作为简单行星齿轮机构Sp中的中心齿轮72、行星齿轮74及内齿齿轮76等的一种最大的轴承这样的功能,不用设置专用的轴承。并且,后阶段的简单行星齿轮机构Se也同样具有其自身大轴承的功能,这部分专用轴承也可以省略。
结果,前阶段简单行星齿轮机构Sp因为存在着以前那样的齿隙或者是「游隙」,因为这个齿隙或者是「游隙」的存在,可以保持后阶段简单行星齿轮机构Se中心齿轮12在半径方向上呈稍微浮动状态。
在前阶段简单行星齿轮机构Sp中,和以前同样存在着齿隙或者「游隙」的影响,因后阶段简单行星齿轮机构Se的存在,只减小其减速比的百分之一,因此实际上几乎可忽视其影响。
一方面,前阶段简单行星齿轮机构Sp由于这个间隙的存在所以即使以很高的速度旋转也可以实现极平稳光滑转动。并且,后阶段简单行星齿轮机构Se中心齿轮12在半径方向上保持呈稍微浮动状态,从而使行星齿轮14可以自动调心,通常全部行星齿轮14能在没有齿隙的负荷均匀的状态下运转。该自动调心功能,因为已经通过前阶段减速,所以在「低速转动状态」下应用时可以极平稳光滑准确地实现。
也就是说在这个实施方案中,由于前阶段具有从前类型的简单齿轮机构,所以能够实现前阶段的高速运转的平滑性,并且,积极地利用这个齿隙或者是「游隙」的存在可保持后阶中心齿轮浮动,在后阶段中最大限度地发掘出本发明其本身的功能。
在这个实施形态中,无论采用前述本发明的各种不同变化形式的任何一种,都能得到相应的效果。
下面将对关于支撑轴30的轴心CRo位置的设定进行详细说明。
在前面的说明中可以看到,在本发明中在其结构上各行星齿轮,由于支撑轴30的轴心CRo和行星齿轮14的转动中心Co相错开,会产生使行星齿轮14挤向外侧或拉向内侧的力矩(径向方向的力)。
这个力矩是怎样出现的这很大地取决于支撑轴30的轴心CRo的位置。
关于支撑轴30的轴心CRo,作为最基本的设想,其一为如图12所示,「把支撑轴30的轴心CRo设定在通过所设计的(假定的)行星齿轮14的轴心Co的圆(基准圆)Rb上(距减速机轴心Ro等距离设置两轴心Co、CRo」这一考虑。
换言之,这种想法是「使基准偏心方向K和通过曲柄部32中央(支撑轴30的轴心CRo和曲柄的轴心Co的中点32co)的圆Rbc的切线方向Tac相一致」。
不过,从图12可以看到,把支撑轴30的轴心CRo设定在这样的基准圆Rb上,图12中的(b)所示,即使行星齿轮14以相当于加工公差的中间值的加工公差被加工出来时,也会产生力矩(Fr2)。并且,像同图(a)中所示,比这个中间值更小的加工公差加工出行星齿轮14,其结果是当行星齿轮14的轴心Co向半径方向外侧方向浮动时产生极大的力矩(Fr1)。这新中状态,即使行星齿轮14在加工公差范围内制造出来,在大多数的安装状态也产生指向半径外侧方向的力矩,并还意味着其绝对值相当大。
这意味着把撑轴30的轴心CRo的位置和原来的行星齿轮14的轴心Co的位置设置在同一圆(基准圆)Rb上,但这不是所希望的。
与这个相比较,在图13基准圆Rb的外侧,更具体地将所设计的(相当于加工公差的中间值)曲柄部32的轴心Co设定到基准圆Rb上,在这个基准圆Rb轴心Co的切线Ta1上,设定支撑轴30的轴心CRo的位置。从图13中可以看出,这种情况下,因为曲柄部32的基准偏心方向K与切线方向Ta1一致,所以当行星齿轮14的大小以加工公差带中间值被加工出来时,完全不产生半径方向的力矩。并且,即使当行星齿轮14以偏离加工公差中间值的尺寸加工时,因为曲柄部32能够相对于基准偏心方向K(=Ta)对称地在半径方向上从Comin移动到Comax,所以即使偏向哪个方向也能将产生的力矩控制到最小。
因此,图13中的设定形态成为基本的形式。这个设定形态对特别将中心齿轮以设计的尺寸加工制造(不进行选择)按原样安装类型的减速机,应用本发明的情况特别有效。
这个基准圆Rb,确切地说是与内齿齿轮16设计上的节圆和中心齿轮12设计上的节圆等距离的圆的圆周。
并且,对前述内齿齿轮16及中心齿轮12分别设定加工公差δWi、δWs,作为前述内齿齿轮16及中心齿轮12各自的节圆,因各自加工公差δWi、δWs的不同各自节圆为不定值,可采用相当于变化幅度中间值的节圆(参照原后述具体实例)。为此,也可以吸收各个齿轮加工公差的不同。
不过,如前面所述的一样,可以使曲柄部32的轴心Co的位置在半径方向上移动。为此,使用该功能把行星齿轮14最大限度地靠向内齿齿轮16侧,中央部分确保有足够的空间,这个足够的空间正好可以选择地安装中心齿轮12。不过,在这种加工情况时,要把支撑轴30的轴心CRo设置为图13所示的基本位置。即在基准圆Rb的外侧,且即使设定在该基准圆上的轴心Co的切线Ta1上,实际上可以更进一步地认识到其恰恰像图12所示的形态一样,具有同样的结果。
下面是在中心齿轮选择型的减速机中,能够更合理地应用本发明进行说明的特定例子。
在这个特定例子中,在考虑各个齿轮不同的加工公差的同时,把行星齿轮设计上的基本齿隙以加工公差的形式预先附加上。[在本实施形态中的设定前提]1)把内齿齿轮16的齿数设为Zi、其加工公差为δWi。把行星齿轮14的齿数设为Zp、其加工公差为δWp。另一方面中心齿轮12的齿数为Zs,因为该中心齿轮12是采用在行星齿轮14安装完成后再选择大小合适来装配的方法,所以不存在加工公差的概念,并且各个齿轮的压力角为An°、模数为m。
2)把齿轮的啮合表面压力(齿面压力)的S%作为在半径方向上产生的力矩来分配。这个S%的值为5%(2~10%程度)合适,但对应现在设计的减速机的形式要做适当的增减。将这个分配比率增大,就意味着能确保把曲柄部32(行星齿轮14)的轴心Co的半径方向的移动量增大到一定程度,但力矩发生比率增大,效率和转动的稳定性(特别是高速转动时的安全性)有下降的趋势。
3)在行星齿轮加工时,把设计上的基本齿隙以加工公差δBp的形式设定为固定值。这个基本间隙(加工公差)δBp的设定因为主要是以吸收支撑轴30的轴心CRo本身的制造误差为目的,各个齿轮的加工公差δWi、δWp在最大侧浮动,即使在其支撑轴30的轴心位置CRo产生误差,但在开始以加工公差δBp的形式给予了能够吸收这个误差的预先设计上的齿侧间隙。轴心CRO的误差因各种要素影响产生的,因此不能像齿轮本身的加工公差那样事先特定,因为这个基本间隙的给定,轴心CRo的位置即使在任何方向上产生的误差都可以被吸收。
并且,因为以加工公差的形式给予,使齿轮本身的加工公差和融合演算简单化。不过,和本来的加工公差意义不同,并不是具备零~δBp这样的范围,只参照δBp这一固定的值。[求对应齿面面压S%的偏心角α]首先,求相当于齿面面压100%和(100-S)%的切向力(切线方向的力)Tf(100)和Tf(100-S)之间的差δTf。
如图14所示,在压力角为An°时,切向力Tf乘以tanAn°与产生的力矩在法向上的分量Fr相等。
一方面,众所周知切向力Tf和齿面压力的平方成正比。因此,如图15所示,考虑相当于各齿面压力的切向力Tf(100)、Tf(100-S)时,相当于齿面压力100%时的切向压力Tf(100)和相当于齿面压力(100-S)%时的切向力Tf(100-S),分别为(1)式、(2)式,其差ΔTf即可求得。
Tf(100)≈12=1 …(1)Tf(100-S)≈(1-S/100)2=Ss…(2)ΔTf=Tf(100)-Tf(100-S)=1-Ss…(3)另一方面,由切向力Tf(100)、Tf(100-S)的差ΔTf产生的力Fr如(4)式。
Fr=(1-Ss)·tanAn° …(4)因此,对于产生的力Fr相当于平衡分力的最大偏心角αmax可以用(5)表示。
αmax=sin-1{Fr/(2·Ss)} …(5)啮侧间隙和行星齿轮的移动量]1)图16显示出在内齿齿轮和行星齿轮啮合状态时基本齿隙δBp和各个加工公差δWi、δWp之间的关系。另外,图17概念地显示出这个关系。
在图16中,(a)为内齿齿轮16的理论齿形,即在加工公差为零的状态下加工出来的齿型,(b)为内齿齿轮16在加工公差最大(δWi)状态下加工出来的齿型,(c)为行星齿轮的理论齿型(加工公差零),(d)为以加工公差δBp的形式(固定的)给定了基本齿隙,并且是在行星齿轮14本身的加工公差为零的状态下所加工的齿型,(e)为其他情况相同,在行星齿轮14本身的加工公差为最大(δBp)的状态下所加工的齿型。
从这些关系中可以看出,法线方向上合计间隙NBL(μm)在最小情况下为δBp、最大时为δBp+(δWi+δWp)。即,即使齿轮本身以怎样的加工公差加工,法向的总共间隙NBL(可以忽视轴心CRo的偏差)都在这个范围内。并且,轴心CRo的偏差不是特定的,通过前述中基本齿隙δBp的存在可被吸收。
因此,曲柄部32(行星齿轮14)的轴心Co半径方向的移动量C(mm),通过(6)式、在该(6)式中代入前述中的合计间隙NBLmin=δBp、NBLmax=δBp+(δWi+δWp),就可以求得在半径方向移动的最小值Cmin和最大值Cmax如(7)、(8)式。
C=NBL/{(sinAn°)·2·1000} …(6)Cmin=δBp/{(sin An°)·2·1000} …(7)Cmax=δBp+(δWi+δWp)/{(sinAn°)·2·1000} …(8)并且,当把该齿轮16、14的齿数Zi、Zp,模数为m作为参数,以规定的齿轮公差单位W为基准时,通常加工公差δWi、δWp要以其几倍的概念对每个齿轮进行设定。
具体地说,优选将δWi、δWp、δBp等设定在5W(齿轮公差单位的5倍)。[支撑轴30的轴心CRo的设定]支撑轴30的轴心CRo,在上述制造的减速机中,行星齿轮14在半径方向在最大限度地移向内齿齿轮16侧时,由于加工公差δWi、δWp、δBp的原因,曲柄部32(行星齿轮14)的轴心CO设定在包含半径方向上可能移动的移动幅度Rt(=Cmax-Cmin)的中心位置(加工公差的中央)Cc的圆(第4基准圆)Rb4的切线Ta4上。
从图18中可以看到,对于含有齿隙的加工公差全部为零的基圆Rb0来说,这个第4基准圆Rb4是位于d=(Cmax+Cmin)/2部分的外侧的位置。可以说在这个第4基准圆Rb4上曲柄部32(行星齿轮14)的轴心Co为假定的位置时,在该第4基准圆Rb4上的前述曲柄部32的轴心Co切线Ta4上,设定前述中的支撑轴30的轴心CRo。曲柄部32的轴心Co的单侧半径方向上的移动幅度Re为Rt=(Cmax-Cmin)/2。[曲柄部32的偏心量e]通过最大偏心角αmax和单侧的半径方向移动幅Re,曲柄部32的偏心量e应设定为Re/sinαmax°。并且,距离支撑轴30的减速机R1轴心Ro的等距半径Rc为 这样设计制造的减速机R1,以加工公差的中间值加工时,完全不产生半径方向的力矩,即使以加工公差为零或最大加工公差状态下被制造出来时,半径方向上的力矩可以控制在齿面压力的S%以下。
并且,在这个实施形态中,同时考虑各齿轮的加工公差δWi、δWp和相当基本间隙的加工公差δBp,用完全同样的方法只需考虑到所有方面的任一方面的情况。
在只考虑各齿轮的加工公差δWi、δWp、δBp的情况时,在上述说明中设定各加工公差δWi、δWp、δBp的量,把相当于基本游移间隙的加工公差δBp一方可以认为零。通过把加工公差δWi、δWp设定为稍微大一点,其结果也能够吸收支撑轴30的轴心CRo的偏差。
并且,考虑齿轮自身加工公差的量,在图18中,d=0、也就相当于Rb0=Rb4。这时,在图13中已经说明了,结果,当内齿齿轮和行星齿轮都以最大加工公差被加工时使行星齿轮靠向内齿齿轮侧的曲柄轴心的位置Comax,当内齿齿轮和行星齿轮都以零加工公差被加工时使行星齿轮靠近内齿齿轮侧的曲柄轴心的位置Comin,以两者之间的中间值尺寸为半径作为第2基准圆时,前述曲柄轴心Co设想在该第2基准圆上的情况时,前述中的支撑轴轴心CRo就可以设定在位于该第2基准圆上的前述曲柄轴心Co的切线Ta1上。
另一方面,在考虑基本齿隙方面的量时,当将与该基本游移间隙相当的加工公差δBp作为固定值稍微增大时,对于各齿轮的加工公差δWi、δWp可以将其忽略。(δWi=δWp=0)对于行星齿轮考虑基准齿隙的量的情况,结果如图19所示,通过分别与内齿齿轮设计上的节圆Rip及中心齿轮设计上的节圆Rsp等距离的基准圆Rb,当以给定该行星齿轮基本齿侧间隙相当曲柄轴心Co移向半径方向外侧为移动幅Rt的1/2的尺寸为半径的圆作为第3基准圆Rb3时,前述曲柄轴心Co假定在该第3基准圆Rb3时,前述中的支撑轴轴心CRo就可以设定在位于该第3基准圆Rb3上的前述曲柄轴心Co3的切线Ta3上。
这种情况难以确定曲柄部32轴心Co3的移动范围,在将各部件加工成预定大小时,半径方向的力矩不产生,因此实际上在大多数情况中不会想到特别的问题。
权利要求
1.一种简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,该结构包括中心齿轮、由支架支撑的支架销所支撑的与中心齿轮外接的行星齿轮以及由行星齿轮内接的内齿轮,其特征在于,所述支架销设有具有偏心方向的曲柄部,它相对于所述支架销的轴心偏心,该偏心方向在径向上可变;并且所述行星齿轮围绕着曲柄部的轴心可转动地支撑,该轴心在径向上可变。
2.如权利要求1所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,所述支架销设有能够转动地支撑所述行星齿轮的偏心凸轮,该偏心凸轮在转动方向中与所述支架销成一整体;并且所述支架销可自由转动地由所述支架支撑,从而形成所述支架销的曲柄部。
3.如权利要求1所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,在所述支架销的外周上能够自由转动地支撑所述行星齿轮的偏心凸轮可自由转动地组装在所述支架销,从而形成所述支架销的曲柄部。
4.如权利要求1所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,配备有三个所述行星齿轮。
5.如权利要求1所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,当将基准偏心方向定义为曲柄部的轴心相对于支架销的轴心偏心的基准方向时,每个所述支架销的曲柄部的基准偏心方向朝向相对于将所述行星齿轮的中心和所述支架销的轴心连接的直线的同一侧。
6.如权利要求1所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,当将基准偏心方向定义为曲柄部的轴心相对于支架销的轴心偏心的基准方向时,配有偶数个所述行星齿轮,而且相邻支架销的曲柄部的前述基准偏心方向交替地朝向相对于将所述行星齿轮的中心和所述支架销的轴心连接的直线的相反侧。
7.如权利要求1所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,所述支架销的曲柄部的偏心方向可以是固定的。
8.如权利要求1所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,所述中心齿轮组装成浮动的状态。
9.用于生产简单行星齿轮机构的方法,该机构包括中心齿轮、由支架支撑的支架销所支撑的与中心齿轮外接的行星齿轮以及由行星齿轮内接的内齿轮,该方法的特征在于,包括以下步骤组装内齿轮;组装行星齿轮,从而行星齿轮的轴心相对于所述支架销的轴心偏心,所述行星齿轮的轴心相对于所述简单行星齿轮机构的轴心在径向上可变;从多个大小不同的中心齿轮中选择地抽出大小合适的中心齿轮;并且将所抽出的中心齿轮组装入所述已经组装的行星齿轮的中心部分,同时调节行星齿轮中心的偏心状态。
10.如权利要求1所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,所述支架销的轴心设置在离所述内齿轮的设计节圆和中心齿轮的设计节圆的等距离设置的基准圆外侧位置上。
11.如权利要求10所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,当所述内齿轮和所述中心齿轮设有相应的加工公差时,由于相应齿轮的加工公差用作所述内齿轮和所述中心齿轮的相应设计节圆,所以其尺寸对应于节圆移动范围的中点的节圆发生改变。
12.如权利要求10所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,当假定所述曲柄部的轴心位于所述基准圆上时,所述支架销的轴心设定在所述基准圆的所述曲柄部的轴心处的切线上。
13.如权利要求10所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,选择并组装大小最合适的中心齿轮作为中心齿轮,所述内齿轮和所述中心尺寸设有相应的加工公差;并且采用具有对应于曲柄部的一个轴心和另一个轴心位置之间的中点的半径或尺寸的圆作为第二基准圆,一个位置对应于当所述内齿轮和所述行星齿轮都是在它们相应的最大加工公差下制造出时使所述行星齿轮朝着所述内齿轮的状态,另一个位置对应于当所述内齿轮和所述行星齿轮在零加工公差下制造出时使所述行星齿轮朝着所述内齿轮的状态,假定所述曲柄部的轴心位于所述第二基准圆上,所述支架销的轴心设置在所述第二基准圆上的曲柄部的轴心处的切线上。
14.如权利要求10所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,选择并组装大小最合适的中心齿轮作为中心齿轮,在制造所述行星齿轮时以预定加工公差的形式提前给出基本齿隙;并且采用圆作为第三基准圆,该圆其半径为在基准圆外面对应于给予所述行星齿轮的基本齿隙的曲柄部轴心的径向移动范围的一半,所述基准圆离所述内齿轮的设计节圆和所述中心齿轮的设计节圆的距离相等;假设所述曲柄部分的轴心位于所述第三基准圆上,则所述支架销的轴心设定在所述第三基准圆上的所述曲柄部分轴心处的切线上。
15.如权利要求10所述的简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,其特征在于,选择并组装大小最合适的中心齿轮作为中心齿轮,所述内齿轮和所述中心齿轮设有相应的机械公差,在制造所述行星齿轮时以预定加工公差的形式提前给出基本齿隙;并且采用其半径或尺寸对应于曲柄部的一个轴心和另一个轴心位置之间的中点的圆作为第四基准圆,一个位置对应于当存在对应于给予所述行星齿轮的齿隙的加工公差的情况下、所述内齿轮和所述行星齿轮都是在它们相应的最大加工公差下制造出时、使所述行星齿轮朝着所述内齿轮的状态,另一个位置对应于当存在对应于给予所述行星齿轮的齿隙的加工公差的情况下、所述内齿轮和所述行星齿轮在零加工公差下制造出时、使所述行星齿轮朝着所述内齿轮的状态;假设所述曲柄部的轴心位于所述第四基准圆上,则所述曲柄部轴心设定在所述第四基准圆上的所述曲柄部轴心处的切线上。
16.简单齿轮机构的行星齿轮的支撑结构,该结构包括中心齿轮、曲支架支撑的支架销所支撑的与中心齿轮外接的行星齿轮、由行星齿轮内接的内齿轮以及支撑所述行星齿轮并且与行星齿轮的公转运动同步的支架销,其特征在于,所述行星齿轮其轴心相对于所述支架销的中心偏心,并且该行星齿轮相对于所述简单行星齿轮机构的轴心在径向上可移动。
全文摘要
简单行星齿轮机构,具有自动调心功能以支撑行星齿轮,从而通过简单的方法获得齿隙减小的减速机。行星齿轮(14)由被支架支撑的支架销(30)支撑。支架销(30)包括相对于支架销轴心偏心“e”并且其偏心角α可变的曲柄部(32)。行星齿轮(14)围绕着曲柄部(32)轴心可转动地支撑。结果,通过使偏心角可变,在装配每个齿轮时行星齿轮的轴心在半径方向上自动地调心,从而可以只是通过组装大小合适的中心齿轮就可以把齿隙调整为最小。
文档编号F16H57/00GK1370937SQ0114590
公开日2002年9月25日 申请日期2001年12月21日 优先权日2000年12月21日
发明者芳贺卓, 深谷末男, 畠中贵志 申请人:住友重机械工业株式会社
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