专利名称：动力传递装置系列以及齿轮电动机系列的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以减速器和加速器为首的动力传递装置以及齿轮电动机。
背景技术：
以往，已知一种如专利文献1中记载的齿轮电动机。该齿轮电动机在图7中示出。齿轮电动机10为将电机2与减速器20一体化的构造，其构成为通过多个齿轮组可使得构为动力源的电机2的旋转减速地输出。
在此，由在电机2的电机轴3的前端部分上直接切削形成的第1小齿轮31P和与该第1小齿轮31P啮合的第1齿轮31G构成初级齿轮组31。另外，由与第1齿轮31G同轴旋转的第2小齿轮32P和与该第2小齿轮32P啮合的第2齿轮32G构成中级齿轮组32。由与第2齿轮32G同轴旋转的第3小齿轮33P和与该第3小齿轮33P啮合的第3齿轮33G构成终级齿轮组33。即，成为电机轴3的旋转通过各齿轮组31、32、33，经3级减速后向输出轴50传递的构成。
市场上所寻求的齿轮电动机为，相应于连接输出轴的啮合机械的性质，使输出轴的旋转数或扭矩等进行各种变化的齿轮电动机。相应于这些要求，每次要从头开始对构成齿轮电动机的各部件进行设计，因此成为非常昂贵的电机。为此，通过将构成动力传递装置的多个齿轮的齿轮比等变更，而进行相应变化。
如以上述齿轮电动机10为例，通过适当变更第1至第3小齿轮31P、32P、33P以及第1至第3齿轮31G、32G、33G的大小(或齿数)，可应对各种变化。
专利文献1日本特开2003-269552号公报但是，在使各小齿轮和各齿轮分别变化的情况下，变化整体下的部件数目非常多。也还存在着随之必要的附加成本(例如保管费等)所致的装置自身成本高的问题。
发明内容
本发明就是为了解决这样的问题而做出的，其目的在于提供一种将附加成本抑制为最小，且可进行各种变化的动力传递装置以及齿轮电动机。
本发明提供的通过将输入的动力通过至少3组齿轮组而输出的动力传递装置的构成为，初级齿轮组的齿轮比、终级齿轮组的齿轮比、以及构成前述3组齿轮组的各齿轮的旋转中心的位置为共同的，而中级齿轮组的齿轮比不同，由此使装置整体的加减速比不同。
如以往例的齿轮电动机10那样，在电机轴3的前端直接切削形成第1小齿轮31P的情况下，无非准备各种该第1小齿轮31P，也准备各种电机轴3自身，除了原本为高价的部件外，从生产批量的观点看，成本也是必要的。此外，预先准备多个部件，预备一定量原料也是必要的，从保管成本的观点看也是不可取的。另外，在作为终级设计第3齿轮33G的情况下，不可避免的(与其他齿轮相比相对的)不得不做成大径齿轮的构成，另外准备各种该大径齿轮也会出现同样的问题。此外，根据变更程度，也需要将支承各齿轮的旋转轴的位置(即齿轮旋转中心的位置)进行变更，此情况下进一步可自由旋转地支承该轴的箱等，也需要准备变化。
在本发明中采用上述的构成，通过将仅构成中级齿轮组的齿轮作为可变化地准备，可适当组合该中级齿轮组的齿轮比，可提供与市场要求相应的动力传递装置系列。另外，该变化通过仅变更中级齿轮组的齿轮比而被系列化，且不必准备各种花费成本的箱或(形成小齿轮的)电机轴，可成为低成本的系列化。
与上述同样地，本发明提供的一种将输入的动力通过至少3组齿轮组输出的动力传递装置的构成为，初级齿轮组的齿轮直径和构成终级齿轮组的齿轮直径，以及构成前述3组的齿轮组的各齿轮旋转中心的位置为共同的，而构成中级齿轮组的齿轮直径变化，由此使装置整体的加减速比不同，可使动力传递装置系列化。
如此，通过仅将构成中级齿轮组的齿轮作为变化准备，并通过将构成该中级齿轮组的齿轮直径适当组合，就可提供一种与市场要求相应的动力传递装置系列。另外，该变化通过仅将构成中级齿轮组的齿轮直径变化而被系列化，不必准备各种花费成本的箱或(形成小齿轮的)电机轴，可成为低成本的系列化。
另外，本发明提供的一种将输入的动力源通过至少输入齿轮以及2组齿轮组输出的动力传递装置的构成为，前述输入齿轮的直径、构成终级齿轮组的齿轮直径、以及前述输入齿轮的旋转中心的位置和构成前述2组齿轮组的各齿轮旋转中心的位置为共同的，且构成前述输入齿轮以外并且前述终级齿轮组以外的齿轮组的齿轮直径不同，所以不必准备各种电机轴，可成为低成本的系列化。
据此，例如相当于初级齿轮组的齿轮的一方即使直接形成于动力源(例如电机)的电机轴的情况下，也可提供一种低成本的动力传递装置系列。
与上述同样，本发明提供的一种将输入的动力源至少通过输入齿轮以及2组的齿轮组输出的动力传递装置的构成为，通过将前述输入齿轮的齿数、构成终级齿轮组的齿轮齿数、所述输入齿轮旋转中心的位置、以及构成所述2组齿轮组的各齿轮旋转中心的位置是共同的，而构成所述输入齿轮以外的并且所述终级齿轮组以外的齿轮组的齿轮齿数不同，由此使装置整体的加减速比不同，而作为系列提供动力传递装置。
据此，例如与初级齿轮组相当的齿轮的一方即使直接形成在动力源(例如电机)的电机轴的情况，也可提供低成本的动力传递装置系列。
另外，本发明提供的一种将具有至少3组齿轮组的齿轮电动机的构成为，初级齿轮组一方的齿轮直接形成在电机轴上，初级齿轮组的齿轮比、终级齿轮组的齿轮比、以及构成所述3组齿轮组的各齿轮旋转中心的位置是共同的，而中级齿轮组的齿轮比不同，由此使加减速比不同，以使齿轮组系列化。
据此，即使成为动力源的电机相同，也可提供低价的输出轴旋转或扭矩不同的齿轮电动机的系列。
与上述同样地，本发明提供的具有至少3组齿轮组的齿轮电动机的构成为，初级齿轮组一方的齿轮直接形成在电机轴上，构成初级齿轮组的齿轮的直径、构成终级齿轮组齿轮的直径、以及构成前述3组齿轮组的各齿轮旋转中心的位置是共同的，而构成中级齿轮组的齿轮的直径不同，由此使加减速比不同，而提供作为系列化的齿轮组。
据此，即使成为动力源的电机相同，也可提供低价的输出轴旋转或扭矩不同的齿轮电动机的系列。
此外，在本说明书以及权利要求书的范围内，“输入齿轮”为动力传递装置的构成部件，意思为来自动力源的动力被最初传递的齿轮。
发明的效果通过适用本发明，可提供一种低成本的动力传递装置以及齿轮电动机的系列。另外，也可以减少对部件在库管理的时间。
图1为具有构成本发明系列的一种的第1动力传递装置的齿轮电动机的正视图。
图2为沿图1的箭头II-II线的剖视图。
图3为具有构成本发明系列的一种的第2动力传递装置的齿轮电动机的正视图。
图4为沿图3的箭头IV-IV线的剖视图。
图5为具有构成本发明系列的一种的第3动力传递装置的齿轮电动机的正视图。
图6为沿图5的箭头VI-VI线的剖视图。
图7为专利文献1记载的齿轮电动机的剖视图。
具体实施例方式
下面，参照附图，详细地说明本发明实施例的一例。
<构成1>
图1为具有构成本发明系列的第1减速器(动力传递装置)的齿轮电动机100的正视图，图2为沿图1的箭头II-II线的剖视图。
图1以及图2所示的齿轮电动机100由成为动力源的电机102，和将该电机102的旋转减速输出的减速器120的部分构成。
电机102在圆筒状的电机箱111的大致中心具有电机轴103。在圆筒状电机箱111的一端设有端罩113，另一端侧设有第1罩体122A。电机轴103通过第1轴承107轴承支承在端罩113上，另外，通过第2轴承108轴承支承在第1罩体122A上。在电机轴103的轴方向的大致中央部位固定着转子104。此外，在电机箱111的内周面，以与前述转子104稍有间隙的状态下，周设着具有电枢绕组106的定子105。电机轴103以贯通端罩113以及第1罩体122A的状态配置，在从端罩113处突出部分的电机轴103上，通过螺栓110设有并固定着冷却用的风扇109。另外，风扇罩114以覆盖该风扇109的方式配置在电机箱111上。此外，端罩113和电机箱111通过连接螺栓112连接为一体，之后固定到后述的第1罩体122A上。
减速器120的构成为，在由第1罩体122A和第2罩体122B构成的减速器罩体122的内部，具有3个齿轮组131、132、133以及输出轴150。第1罩体122A和第2罩体122B通过螺栓123、124连接固定。前述的电机102的电机轴103的一端面临于减速器罩体122的内部，在该电机轴103的前端部分上，直接切削形成着第1小齿轮(斜齿轮)131P，可与电机轴103一同以轴心O1为中心旋转。在与该第1小齿轮131P啮合的状态下，配置着第1齿轮131G(输入齿轮)。该第1小齿轮131P和第1齿轮131G构成初级齿轮组131。而且，在本实施例中，从削减部件数量的观点考虑，最好第1小齿轮131P与电机轴103一体成形。但是，作为其他部材的构成，除了通过紧固连接等连接外是不行的。
第1齿轮131G设置并固定在第1齿轮支承轴134上，该轴由配置于第1罩体122A上的第3轴承140以及配置于第2罩体122B上的第4轴承141轴承支承着。另外，在该第1齿轮支承轴134上形成第2小齿轮132P。即，第1齿轮131G和第2小齿轮132P能够以同一轴心O2为中心旋转。此外，第2小齿轮132P与第2齿轮132G相啮合。该第2小齿轮132P和第2齿轮132G构成中级齿轮组132。第2齿轮132G被设置并固定在第2齿轮支承轴136上。该第2齿轮支承轴136通过第5轴承142，轴承支承在第1罩体122A上，另外，通过第6轴承143轴承支承在第2罩体122B上。此外，在该第2齿轮支承轴136上设置并固定着第3小齿轮133P。即，第2齿轮132G和第3小齿轮133P能够以同一轴心O3为中心旋转。此外，第3小齿轮133P与设置并固定在输出轴150上的第3齿轮133G啮合。该第3小齿轮133P和第3齿轮133G构成终级齿轮组133。输出轴150通过第7轴承144而轴承支承在第1罩体122A上，另外，通过第8轴承145轴承支承在第2罩体122B上。即，第3齿轮133G能够以输出轴50的轴心O4为中心旋转。此外，符号152、154以及156为油封。
另外，在该齿轮电动机100中，规定第1小齿轮131P的齿数为9，第1齿轮131G的齿数为67，第2小齿轮132P的齿数为15，第2齿轮132G的齿数为56，第3小齿轮133P的齿数为28，第3齿轮133G的齿数为50。结果，构成为电机轴103的旋转约减速至1/50(详细后述。)地向输出轴150输出。
<构成2>
图3为具有构成本发明系列的第2减速器(动力传递装置)的齿轮电动机200的正视图，图4为沿图3的箭头IV-IV线的剖视图。
图3以及图4所示的齿轮电动机200由成为动力源的电机102和将该电机102的旋转减速输出的减速器220的部分构成。另外，与前述的齿轮电动机100相同的部分(部件)标以相同的符号，对类似的部分在数字后2位保留标以相同的符号，并省略对其重复的说明。
在该齿轮电动机200中，第1小齿轮131P的齿数为9，第1齿轮131G的齿数为67，第2小齿轮232P的齿数为22，第2齿轮232G的齿数为49，第3小齿轮133P的齿数为28，第3齿轮133G的齿数为50。结果，构成为电机轴103的旋转约减速至1/30(详细后述。)地输出到输出轴150。
<构成3>
图5为具有构成本发明系列的第3减速器(动力传递装置)的齿轮电动机300的正视图，图6为沿图5的箭头VI-VI线的剖视图。
图5以及图6所示的齿轮电动机300由成为动力源的电机102和将该电机102的旋转减速输出的减速器320的部分构成。另外，与前述的齿轮电动机100相同的部分(部件)标以相同的符号，对类似的部分，在数字后2位保留标以相同的符号，并省略对其重复的说明。
在该齿轮电动机300中，第1小齿轮131P的齿数为9，第1齿轮131G的齿数为67，第2小齿轮332P的齿数为34，第2齿轮332G的齿数为38，第3小齿轮133P的齿数为28，第3齿轮133G的齿数为50。结果，构成为电机轴103的旋转约减速至1/15(详细后述。)地输出到输出轴150。
如此，在这些齿轮电动机100、200、300相互间，只是构成中级齿轮组132、232、332的各小齿轮132P、232P、332P以及各齿轮132G、232G、332G由不同的部件构成。
接下来，对齿轮电动机100的作用进行说明。
一旦对电机102通电，通过电枢绕组106上产生的磁动势，使转子104旋转。因转子104固定在电机轴103上，随之，电机轴103开始以轴心O1为中心旋转。该旋转通过第1小齿轮131P传递给第1齿轮131G。因随着第1齿轮131G的旋转，第1齿轮支承轴134以轴心O2为中心旋转，固定到该第1齿轮支承轴134上的第2小齿轮132P也以轴心O2为中心旋转。该第2小齿轮132P的旋转进一步向与之啮合的第2齿轮132G传递，使第2齿轮支承轴136以轴心O3为中心旋转。又因第3小齿轮133P固定在该第2齿轮支承轴136上，第3小齿轮133P也开始以轴心O3为中心旋转。另外，第3小齿轮133P因与第3齿轮133G啮合，所以第3齿轮133G也旋转。此外，因该第3齿轮133G固定在输出轴150上，所以随着第3齿轮133G的旋转，输出轴150也以轴心O4为中心旋转。在该一连串的流程中，电机轴103的旋转经3级减速传递至输出轴150。即，由于构成初级齿轮组131的第1小齿轮131P的齿数为9，第1齿轮131G的齿数为67，在该阶段，电机轴103的旋转减速至9/67，并向第1齿轮支承轴134传递。接着，又因构成中级齿轮组132的第2小齿轮132P的齿数为15，第2齿轮132G的齿数为56，在该阶段，第1齿轮支承轴134的旋转减速至15/56，并向第2齿轮支承轴136传递。接着，由于构成终级齿轮组133的第3小齿轮133P的齿数为28，第3齿轮133G的齿数为50，在该阶段，第2齿轮支承轴136的旋转减速至28/50，并向输出轴150传递。这3阶段的减速结果，电机轴103的旋转最终减速至1/50，并向输出轴150传递。
即使在齿轮电动机200、300中也经过同样的作用，结果，在齿轮电动机200中，使电机轴103的旋转减速至约1/30，并在齿轮电动机300中，使电机轴103的旋转减速到约1/15，并向输出轴150传递。
如此，在前述的各齿轮电动机100、200、300中，构成初级齿轮组的第1小齿轮以及第1齿轮使用相同的部件。结果，初级齿轮组的齿轮比以及构成初级齿轮组的齿轮直径、齿数是相同的。另外，构成终级齿轮组的第3小齿轮以及第3齿轮也使用相同的部件。结果，终级齿轮组的齿轮比以及构成终级齿轮组的齿轮直径、齿数也相同。此外，构成中级齿轮组的第2小齿轮以及第2齿轮，因通过各齿轮电动机100、200、300而由不同的部件构成，所以在各动力传递装置(齿轮电动机)中齿轮比、齿轮的直径、齿数等则全部不同。即，换句话说，将构成初级齿轮组以及终级齿轮组的齿轮的齿轮比或直径等统一，在不必将构成中级齿轮组的各齿轮也包含的全部齿轮的旋转中心的位置(轴心O1、O2、O3、O4)变更的范围内，通过将构成中级齿轮组的各齿轮的齿轮比以及直径等变更，就可与变化各种减速比(扭矩)的准备相对应。
另外，在前述的各齿轮电动机100、200、300中，由于不变更各齿轮的旋转中心位置(轴心O1、O2、O3、O4)，所以减速器箱也可使用同一箱。因为减速器的箱是支承并内包各种部件的构造，不可避免的不得不成为大型且复杂的形状，作为单个部件的成本较大。因此，如本实施例那样，将如此减速器箱在系列间可共用，成本上的优点很明显。
此外，前述的各齿轮电动机100、200、300作为驱动源，采用在电机轴上直接切削形成小齿轮的带小齿轮电动机。作为带小齿轮电动机的情况下，与在没有小齿轮的电机上设置齿轮的场合相比，部件数目少，成本下降的效果显著。另外，通过在各齿轮电动机100、200、300中以带小齿轮电动机为同一(共同)的构件，可在系列间共用带小齿轮电动机，进一步实现了成本下降的效果。总之，通过在电机轴上直接切削形成的小齿轮上有变化，在确保作为齿轮电动机整体的减速比变化的构成情况下，有必要准备多种类昂贵的电机轴。并且，还必需准备多种类的作为具有该多个电机轴成品的电机，随着部件数目的增大，保管成本也会增大。因此，如本实施例那样，在系列间可共用所示用电机，成本上的优点很明显。
另外，在上述的说明中，示出了将全部电机轴的旋转通过3个齿轮组减速的例子，但并不限于此，可在4个以上即4级以上减速，不只是减速也可加速。例如4级构成的情况下，本说明书以及权利要求书范围内的“中级齿轮组”存在2组，但可使该2组的中级齿轮组的双方(全部)有上述的变化，也可仅使一方(一部分)有变化的构成。
另外，尽管在上述的实施例中未采用，但如将减速器箱122的形状做成相对于将输出轴150的轴心O4与电机轴103的轴心O1连接的直线左右对称的形状，则例如与啮合机械连接的情况下，可提高安装的自由度。
产业上的可利用性无论作为链式输送机等机械的驱动源，还是产业用机器人或电动车椅等的驱动均可适用。
权利要求
1.一种将输入的动力至少通过3组齿轮组输出的动力传递装置系列，其特征在于，初级齿轮组的齿轮比、终级齿轮组的齿轮比、以及构成所述3组齿轮组的各齿轮的旋转中心位置是共同的，而中级齿轮组的齿轮比不同，由此使装置整体的加减速比不同。
2.一种将输入的动力至少通过3组齿轮组输出的动力传递装置系列，其特征在于，构成初级齿轮组的齿轮直径、构成终级齿轮组的齿轮直径、以及构成所述3组齿轮组的各齿轮的旋转中心位置是共同的，而构成中级齿轮组的齿轮的直径不同，由此使装置整体的加减速比不同。
3.一种将输入的动力至少通过输入齿轮以及2组齿轮组输出的动力传递装置系列，其特征在于，所述输入齿轮的直径、构成终级齿轮组的齿轮直径、所述输入齿轮的旋转中心的位置、以及构成所述2组齿轮组的各齿轮的旋转中心的位置是共同的，而构成所述输入齿轮以外的并且所述终级齿轮组以外的齿轮组的齿轮直径不同，由此使装置整体的加减速比不同。
4.一种将输入的动力至少通过输入齿轮以及2组齿轮组输出的动力传递装置系列，其特征在于，所述输入齿轮的齿数、构成终级齿轮组的齿轮齿数、所述输入齿轮的旋转中心的位置、以及构成所述2组齿轮组的各齿轮的旋转中心的位置是共同的，而构成所述输入齿轮以外的并且所述终级齿轮组以外的齿轮组的齿轮齿数不同，由此使装置整体的加减速比不同。
5.一种具有至少3组齿轮组的齿轮电动机的系列，其特征在于，初级齿轮组一方的齿轮是直接形成在电机轴上的，初级齿轮组的齿轮比、终级齿轮组的齿轮比、以及构成所述3组齿轮组的各齿轮旋转中心的位置是共同的，而中级齿轮组的齿轮比不同，由此使加减速比不同。
6.一种具有至少3组齿轮组的齿轮电动机的系列，其特征在于，初级齿轮组一方的齿轮直接形成在电机轴上，构成初级齿轮组的齿轮直径、构成终级齿轮组的齿轮直径、以及构成所述3组齿轮组的各齿轮的旋转中心的位置是共同的，而构成中级齿轮组的齿轮直径不同，由此使加减速比不同。
全文摘要
本发明的目的是为了提供一种低成本的动力传递装置以及齿轮电动机的系列。本发明为将输入的动力通过至少3组齿轮组输出的动力传递装置系列，其特征为，通过使初级齿轮组(131)的齿轮比以及终级齿轮组(133)的齿轮比不发生变化，而使中级齿轮组(132)的齿轮比变化，使装置整体的加减速比不同。
文档编号F16H1/20GK101029673SQ200710007910
公开日2007年9月5日 申请日期2007年1月30日 优先权日2006年3月1日
发明者峰岛靖 申请人:住友重机械工业株式会社