带有输出齿轮的减速装置及其安装方法

专利名称：带有输出齿轮的减速装置及其安装方法
技术领域：
本发明涉及带有输出齿轮的减速装置及其安装方法。
背景技术：
在日本特开2006-283983号公报中，公开有带有输出齿轮的减速装置，其具备外 壳；容纳在该外壳内的减速机构；输出在该减速机构减速的旋转的输出法兰；并且设置在 该输出法兰，比该输出法兰直径小的输出轴；设置在该输出轴，并且具有比该输出轴直径大 的齿顶圆的输出齿轮(输出小齿轮)。这种带有输出齿轮的减速装置，例如作为建筑机械的 装载机铲斗上的旋转装置的驱动用而被广泛使用。 图26及图27示出在该日本特开2006-283983号公报公开的带有输出齿轮的减速 装置。该带有输出齿轮的减速装置10设为以下结构，即具备输入轴12、第1小齿轮14、 齿轮16、通过第2小齿轮17旋转的4片偏心体轴18，通过设置在各偏心体轴18的偏心体 20A、20B，外齿轮22A、22B在内齿轮24的半径方向内侧偏心摆动。 在外齿轮22A、22B的轴向两侧配置有输出外齿轮22A、22B的自转成分的一对第1、 第2轮架26A、26B，并由螺栓27成为一体化。其中，第2轮架26B作为输出法兰发挥作用， 动力直接传递到输出轴28。第1、第2轮架26A、26B以及输出轴28的"块"通过角接触球 轴承32及圆锥滚子轴承34可旋转地支承在外壳36。 在输出轴28上通过花键40装配有输出齿轮(输出小齿轮)38。该输出齿轮38 具有大于该输出轴28的外径dl的直径d2的齿顶圆，并且是具有该输出轴28的外径dl的 1/2以上的齿宽L1的大的输出齿轮。 如上述，具有这种输出齿轮38的带有输出齿轮的减速装置10多用于前述的装载 机铲斗或风力发电设备的旋转驱动装置等，但在其性质上，存在非常强的径向荷载、或者推 力荷载施加于该输出齿轮38的情况。输出齿轮38具有输出轴30的外径dl的1/2以上的 齿宽L1，是为了对应于该较强的径向的载荷。 而且，向输出齿轮38的输出轴28的轴向的移动限制，为了对应于较强的推力方向 的载荷，通过如以下的结构进行。即，在输出齿轮38形成有阶梯部38A、38B。与该一方的阶 梯部38A卡合的卡定环42嵌入到抵接于形成在输出轴28的阶梯部28A为止。卡定环42 作为规定输出轴28、圆锥滚子轴承34、以及输出齿轮38的3个轴向位置的部件发挥作用。 并且，与输出齿轮38的另一方的阶梯部38B卡合的卡定板44通过螺栓46被固定在输出轴 38。输出齿轮38通过由该卡定板44和上述卡定环42从轴向两侧被夹持，相对于输出轴28 限制轴向的移动。 然而，在以往的结构中，为了将施加较强的径向载荷或者推力载荷的输出齿轮38 可靠地固定在输出轴28，将卡定环42嵌入到输出轴28的同时，通过螺栓46将卡定板44固 定在输出轴28等，需要较多的工夫和较多的附件。 而且，还存在如下问题即，输出轴28、圆锥滚子轴承34、外壳36、输出齿轮38、卡 定环42、以及卡定板44分别为单独的部件，但不得不安装在相互规定的轴向位置，对安装时的垫片调整等也花费时间。 另外，为了确保必要的强度，用于这样固定的卡定环42或卡定板44、螺栓46等的 附件也需要使用分别具有相应的强度的大型零件，并且还存在整体的重量也容易变重的问 题。

发明内容
本发明是为了解决这种以往的问题而完成的，其课题在于提供以较少的零件件
数、强度高、安装容易、并且能够维持高安装精度的带有输出齿轮的减速装置。 本发明的带有输出齿轮的减速装置通过设为以下结构而解决上述课题，即具备 外壳；容纳在该外壳内的减速机构；输出在该减速机构减速的旋转的输出法兰；设置在该 输出法兰，并且比该输出法兰直径小的输出轴；以及设置在该输出轴，并且具有比该输出轴 直径大的齿顶圆的输出齿轮，该带有输出齿轮的减速装置的上述输出法兰、输出轴、以及输 出齿轮作为1个输出部件的输出法兰部、输出轴部、以及输出齿轮部，在维持上述尺寸关系 的基础上在轴向以此顺序被一体形成，并且该成为一体的输出部件在上述输出轴部，通过 轴承机构由上述外壳支承的结构。 在本发明中，将输出法兰、输出轴、以及比该输出轴直径大的输出齿轮作为"1个 输出部件"的输出法兰部、输出轴部、以及比输出轴直径大的输出齿轮部在轴向以此顺序被 一体形成。 该技术意义如下。 在这种构造中，包括输出轴的减速机本身为相当大型的构造，输出齿轮也为非常 大型的构造。而且，在本发明的最重要的用途的建筑机械的旋转装置等中，作为啮合对象的 内齿轮更大，而且在功能方面需要被固定在该建筑机械的本体，所以事实上存在在整个行 业中被标准化，不能自由地改变其模数或分度圆等的情况。 另一方面，一体化轴和齿轮(小齿轮)时，一般齿轮(小齿轮)的齿顶圆设计成比 轴的外径小的直径，其是制造/安装的常规。但是，在包括模数或分度圆直径等的输出齿轮 的规格/各要素被决定的状态，将输出轴要形成为大于该输出齿轮的齿顶圆直径时，输出 轴变得更加大型，支承该输出轴的外壳进一步变大。 但是，在本发明中采用了以下结构即，将输出法兰、输出轴、以及比输出轴直径大 的输出齿轮作为1个输出法兰部、输出轴部、以及输出齿轮部，敢于在维持其尺寸关系的基 础上一体化，并且在其输出轴部的部分，即，夹在输出法兰部和输出齿轮部之间的直径小的 部分，通过轴承机构由外壳支承该成为一体的输出部件。 通过此结构，输出法兰、输出轴、以及输出齿轮的相互的半径方向的啮合构造、以 及轴向的移动限制构造全都不需要，可以谋求零件件数的减少、以及安装工作量的减少。
而且，因为被一体化的输出部件和外壳的定位例如可通过设置在输出轴部的轴承 机构进行，所以也可以简化对输出部件本身的外壳的定位调整。 而且，尽管将3个设为一体，(不取决于通常的一体化手法)构成为输出轴部敢 于维持直径小于输出齿轮的状态，并且在该直径小的输出轴部配置轴承机构而支承输出部 件，所以既不增大减速机的外壳的外径，也可以维持减速装置整体的小型化/轻量化。
并且，如果通过"一体化"，输出法兰部、输出轴部、以及输出齿轮部的尺寸与以往
5的输出法兰、输出轴、以及输出齿轮部相同，则比分体地构成的情况相比，可以谋求强度的 增大。 本发明如果改变看法，则也可以掌握带有输出齿轮的减速装置的安装方法，其具 备外壳；容纳在该外壳内的减速机构；输出在该减速机构减速的旋转的输出法兰；设置在 该输出法兰，并且比该输出法兰直径小的输出轴；以及设置在该输出轴，并且具有比该输出 轴直径大的齿顶圆的输出齿轮，其特征在于，包括形成输出部件的工序，该输出部件为作 为输出法兰部、输出轴部、以及输出齿轮部在维持上述尺寸关系的基础上，向轴向以此顺序 一体具备上述输出法兰、输出轴、以及输出齿轮的部件；在上述外壳的内周形成凹部的工 序，作为容纳用于旋转支承上述输出轴部的滚动体的凹部，设定成上述输出齿轮部的齿可 以在轴向通过的位置及大小；在上述输出轴部的外周保持上述滚动体的工序；以及通过上 述凹部使上述输出齿轮部的齿的外周在轴向通过而组装上述外壳，并使保持在上述输出轴 部的外周的上述滚动体嵌合在该凹部的工序。 而且，本发明也还可以获得带有输出齿轮的减速装置的安装方法，其具备外壳； 容纳在该外壳内的减速机构；输出在该减速机构减速的旋转的输出法兰；设置在该输出法 兰，并且比该输出法兰直径小的输出轴；以及设置在该输出轴，并具有比该输出轴直径大的 齿顶圆的输出齿轮，其特征在于，包括形成输出部件的工序，该输出部件为作为输出法兰 部、输出轴部、以及输出齿轮部在维持上述尺寸关系的基础上，在轴向以此顺序一体具备上 述输出法兰、输出轴、以及输出齿轮的部件；在上述外壳的内周形成凹部的工序，作为容纳 用于旋转支承上述输出轴部的滚动体的凹部，设定成上述输出齿轮部的齿可在轴向通过的 位置及大小；通过上述凹部使上述输出齿轮部的齿的外周向轴向通过而组装上述外壳，由 此在该外壳侧面和上述输出齿轮的侧面之间确保仅可以将上述滚动体容纳于上述凹部的 轴向间隔的工序；以及利用该轴向间隔，使上述滚动体嵌合在形成于上述外壳的凹部的工 序。 根据本发明，可以获得强度高、零件件数少、安装精度高、并且安装容易的带有输 出齿轮的减速装置。


图1是本发明的实施方式(第1实施方式)的一例所涉及的带有输出齿轮的减速 装置的纵剖面图。 图2是沿图1的向视II-II线的剖面图。
图3是沿图1的向视III-III线的剖面图。 图4是应用上述带有输出齿轮的减速装置的装载机铲斗的整体简要透视图。 图5是以单体示出上述实施方式的输出部件的局部剖切的主视图。 图6是表示该输出部件的输出齿轮部和外壳的凹部的位置及大小的关系的侧视图。 图7是以单体示出上述实施方式的轴环的图，图7(A)是主视图，图7(B)是沿(A) 的VIIB-VIIB线的剖面图。 图8是以单体示出上述实施方式的压板的图，图8(A)是主视图，图8(B)是沿(A) 的VIIIB-VIIIB线的剖面图。
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图9是表示安装上述输出部件时的顺序的说明图。 图10是表示在上述工序中，为了保持滚子而使用的保持夹具的图，图10(A)是主 视图，图10(B)是侧视图。 图11是表示上述工序中的下一个阶段的顺序的说明图。
图12是表示另一下一个阶段的顺序的说明图。
图13是表示另一下一个阶段的顺序的说明图。
图14是表示另一下一个阶段的顺序的说明图。 图15是本发明的其他实施方式(第2实施方式)的例子所涉及的带有输出齿轮
的减速装置的相当于图1的纵剖面图。 图16是沿图15的向视XVI-XVI线的剖面图。 图17是表示安装第2实施方式中的输出部件的工序的顺序的说明图。
图18是表示上述工序的下一个阶段的顺序的说明图。
图19是表示另一下一个阶段的顺序的说明图。 图20是本发明的另一其他实施方式(第3实施方式)的例子所涉及的带有输出
齿轮的减速装置的相当于图15的纵剖面图。 图21是沿图20的向视XXI-XXI线的剖面图。 图22是表示安装第3实施方式的输出部件的工序的顺序的说明图。 图23是表示第3实施方式的输出部件的输出齿轮部和外壳的凹部的位置及大小
的关系的侧视图。 图24是本发明的另一其他实施方式(第4实施方式)的例子所涉及的带有输出 齿轮的减速装置的相当于图15的纵剖面图。 图25是本发明的另一其他实施方式(第5实施方式)的例子所涉及的带有输出 齿轮的减速装置的相当于图15的纵剖面图。 图26是表示以往的带有输出齿轮的减速装置的例子的相当于图1的纵剖面图。
图27是沿图26的向视XXVII-XXVII线的剖面图。
具体实施例方式
以下，根据附图详细地说明本发明的实施方式的一例。 图1是本发明的实施方式的一例所涉及的带有输出齿轮的减速装置110的纵剖面 图，图2、图3分别是沿图1的向视II-II线、III-III线的剖面图。而且，图4是应用该带 有输出齿轮的减速装置的装载机铲斗的整体简要透视图。 首先，参照图4，装载机铲斗80在行走用卡特彼勒(履带)82的上部能够旋转地装 载包括驾驶席84的车身86。从车身86以悬臂状态安装有吊杆88、臂90、以及附件92。车 身86设为以下结构，S卩通过在底座侧固定有内齿轮94，在该内齿轮94内啮合本实施方式所 涉及的带有输出齿轮的减速装置110的后述的输出部件122的输出齿轮部120，车身86可 以以轴心98为中心进行旋转的结构。 参照图1 图3对该带有输出齿轮的减速装置110进行说明。 该带有输出齿轮的减速装置110具备液压电动机M1及简单行星式减速机111。 减速机111具备外壳112、被容纳在该外壳112内的减速机构114、输出在该减速机构114减速的旋转的输出部件122。输出部件122如在图5表示其单体形状，输出法兰 部116、比该输出法兰部116直径小的输出轴部118、具有比该输出轴部118直径大的齿顶 圆的输出齿轮部120作为1个部件在轴向以此顺序被一体形成。 该成为一体的输出部件122在输出轴部118通过轴承机构Bl由外壳112支承。 外壳112主要包括兼任电动机盖的第1外壳体112A ;与初级的内齿轮(后述)124 —体化 的第2外壳体112B ;支承输出部件122的一端侧的第3外壳体112C ;与后级的内齿轮(后 述)126 —体化的第4外壳体112D ;以及位于最靠近输出侧的第5外壳体112E，并通过螺栓 129连结。 以下，对更具体的结构详细地进行说明。 电动机M1其外壳的一部分与上述带有输出齿轮的减速装置110的外壳112的第 1外壳体112A—体化，通过上述的螺栓129与该带有输出齿轮的减速装置110连结。在电 动机Ml的输出轴(电动机轴)128通过花键130设置有初级简单行星齿轮机构Pl的恒星 齿轮132。初级简单行星齿轮机构Pl具备该恒星齿轮132 ;在该恒星齿轮132的周围公转 的行星齿轮134 ;该行星齿轮134内啮合(与第2外壳体112B—体化)的上述内齿轮124。 行星齿轮134通过被固定在传动销136的金属轴承相对于传动销136能够旋转地被支承。 传动销136被压入固定在初级输出板138，将与行星齿轮134的绕恒星齿轮132的公转成分 同步的旋转给予该初级输出板138。 初级输出板138与后级简单行星齿轮机构P2的恒星齿轮140的一端侧等速啮合。 后级简单行星齿轮机构P2具备该恒星齿轮140 ;在该恒星齿轮140的另一端侧外啮合的 行星齿轮142 ;该行星齿轮142所内啮合(与第4外壳体112D—体化)的上述内齿轮126。 行星齿轮142由传动销144支承。传动销144被压入固定在输出部件122的输出法兰部 116的传动销孔116A，将与行星齿轮142的绕恒星齿轮140的公转成分同步的旋转给予该 输出法兰部116。 如图2所示，在该实施方式中，设置3个后级简单行星齿轮机构P2的行星齿轮 142。恒星齿轮140在一端侧与上述初级简单行星齿轮机构Pl的初级输出板138等速啮合 的同时，在另一端侧通过与该3个行星齿轮142啮合而进行其半径方向的定位。
在此，对绕输出部件122的结构详细地进行说明。 再次参照图5，输出部件122在轴向以此顺序一体具有输出法兰部116、输出轴部 118、以及输出齿轮部120。从输出法兰部116还通过连结部152 —体延伸形成有支承圆柱 部154。 如上述，在输出部件122的上述输出法兰部116贯穿形成有3个压入上述后级简 单行星齿轮机构P2的行星齿轮142的传动销144的传动销孔116A。输出法兰部116的外 径为d3。 在输出部件122的上述输出轴部118，在其外周的一部分形成有用于作为轴承机 构B1的滚子(滚动体)162的内圈发挥作用的滚道面118A。另一方面，外壳112的第5外 壳体112E作为该轴承机构Bl的外圈发挥作用。即，如图3所示，该第5外壳112E具有在 内周容纳轴承机构Bl的滚动体即滚子162的多个凹部(圆弧形滚道面)112El，并构成该 凹部112E1彼此的中间部112E2限制滚子162的输出轴部圆周方向X的运动的保持器。而 且，图1的标记171是具有限制滚子162的轴向的移动的保持器的功能的压板(后述)。
结果，该实施方式中的轴承机构B1包括以下结构，S卩，将输出部件122的输出轴部 118(的一部分)作为内圈，将第5外壳112E的一部分作为外圈，将滚子162作为滚动体， 将第5外壳体112E的凹部112E1作为该滚子162的滚道面，将凹部112E1彼此的中间部 112E2及压板171作为该滚子162的保持器的结构。 在此，现在若将基于该输出轴部118的轴承机构B1的支承部(在该实施方式中是 滚道面118A)的外径d4定义为该输出轴部118的外径，则该输出轴部118的外径d4设定 成小于输出法兰部116的外径d3(d4 < d3)。而且，在邻接于输出轴部118的滚道面118A 并由外径d6(d6 > d4)加工的外周部118B的外周装配轴环(后述)170。该轴环170的外 周部170A成为油封174的抵接面，减速机构114的内外由该油封174被密封。而且，由底 径d7形成在输出轴部118的外周部的槽部118C是用于确保加工该外周部118B时的工具 的脱落的槽部，并为d7<d6。 输出部件122的上述输出齿轮部120，在其外周形成有齿数14的外齿120A。外齿 120A的模数等的齿轮各要素可以与上述的以往例子中的输出齿轮(38)相同地形成。外齿 120A的齿顶圆直径d5大于输出轴部118(的滚道面118A)的外径d4(d5 > d4)。而且，输 出齿轮部120的齿宽Ll确保为输出轴部118的外形d4的1/2以上。 输出部件122的上述连结部152从上述输出法兰部116延伸到输出轴部相反侧， 所以在其内侧容纳有上述后级简单行星齿轮机构P2。但是，如图2所示，为了尽量较小地抑 制其外径(=输出法兰部116的外径)d3，在连结部152形成行星齿轮142的插入用的窗 152A，以通过该窗152A向外侧突出的状态安装行星齿轮142的一部分。而且，传动销144 插入行星齿轮142之后从轴向压入固定在传动销孔116A。 输出部件122的上述支承圆柱部154，形成为稍小于输出轴部118的滚道面118A 的外径d4(当然比输出法兰部116的外径d3直径小的)的外径d8的大小，在该支承圆柱 部154中，输出部件122的一端通过球轴承160旋转自如地被支承在外壳112(的第3外壳 体112C)。 被设为如以上的结构的输出部件122由设为该小直径的支承圆柱部154、被配置 在输出轴部118的球轴承160、以及轴承机构Bl双支承。而且，标记112C1是为了限制球轴 承160的图的右方向的移动而被设置在第3外壳体112C的突起。因为支承圆柱部154的 直径d8抑制得较小，所以尽管输出法兰部116的外径d3为大直径，外壳112的外径d9也 维持到最小的尺寸。 在图6表示输出部件122的输出齿轮部120的外齿120A和形成于第5外壳112E 的内周的凹部112E1的位置和大小的关系。 在输出齿轮部120，在其外周形成有齿数14的外齿120A。如上述，该外齿120A的 齿顶圆d5大于输出轴部118的(的滚道面118A)外径d4。但是，在该实施方式中，通过如 以下专研，能够在直径较小的输出轴部118进行轴承支承。即，输出齿轮部120的外齿120A 的数和其形成位置与第5外壳体112E的凹部112E1的数和其形成位置完全一致。而且，因 为连结凹部112E1的各底部的包络圆直径d10大于输出齿轮部120的外齿120A的齿顶圆 直径d5(dl0 > d5 :参照图6)，所以输出齿轮部120能够以未容纳滚子162的状态通过凹部 112E1 (尽管输出齿轮部120存在，也能够从轴向安装第5外壳体112E)。若改变看法，也可 以说设定有如在图3中说明的滚子162的直径dll和数，使得获得该尺寸关系。
另一方面，如图7所示，上述轴环170具备具有稍微大于输出齿轮部120的外齿 120A的齿顶圆直径d5的包络圆直径d12的剖面U字形的槽部170B(dl2 > d5)。因此，轴 环170可以以该凹部170A的部分跨过而沿轴向横断输出齿轮部120的外齿120A。而且，在 轴环170形成有用于通过螺栓188将该轴环170安装在输出法兰部116的螺栓孔116D的 螺栓孔170C。 并且，如图8所示，上述滚子162的压板171也设为具有稍大于输出齿轮部120的 外齿120A的包络圆直径d13的剖面U字形的槽部171A的形状(dl3 > d5) 。 S卩，压板171 也可以以该槽部171A的部分跨过而沿轴向横断输出齿轮部120的外齿120A。而且，在压板 171形成有用于通过螺栓196将该压板171安装在第5外壳体112E的螺栓孔171B。
其次，对该带有输出齿轮的减速装置110的绕输出部件122的各部件的安装方法 进行说明。 相对于第3外壳112C组装球轴承160之后，以在连结部152内容纳后级简单行星 齿轮机构P2的状态嵌合输出部件122的支承圆柱部154。而且，简单行星齿轮机构P1从电 动机M1侧，即从图1的右侧被组装。上述球轴承160此时也可以从电动机M1侧被组装在 支承圆柱部154。 接着，使轴环170跨过输出齿轮部120的外齿120A而从图1的左侧被组装，并通 过螺栓188被固定在输出法兰部116。 然后，在轴环170的外周部170A配置油封174，使第5外壳体112E跨过输出齿轮 部154的外齿176而从图1的左侧被组装，在该阶段中，第1 第5外壳112A 112E通过 螺栓129被连结、固定。而且，配置在轴环170的外周部170A和第5外壳体112E之间的油 封174既可以预先配置在轴环170的外周部170A，而且也可以在将第5外壳体112E与第4 外壳体112F连结之前预先组装。 另一方面，如图9所示，使保持夹具192从输出齿轮部120的外齿120A之间面对于 输出轴部118的滚道面118A，并在该滚道面118A上保持滚子162。如图10(A) 、 (B)所示， 该保持夹具192具有从环状的底部192A突出形成14个长度L2的梳齿192B的形状，该梳 齿192B的前端部192B1形成为保持滚子162的剖面形状，并可以保持该滚子162。而且，该 前端部192B1的轴向长度设定为L3，用图10(B)的单影线示出的标记A1的部分表示在前端 部192B的剖面形状。而且，用双影线示出的标记A2的部分表示梳齿192B的前端部192B1 以外的剖面形状。并且，用标记A3示出的前端部192B1彼此的间隔L4设定为稍小于滚子 162的直径dll的尺寸(L4 < dll)。因此，保持夹具192通过其前端部192B1稍微进行弹 性变形，可以在各梳齿192B之间保持滚子162。 返回到图9，图9表示以将滚子162通过这种保持夹具192配置、保持在输出轴部 118的滚道面118A上的状态，从图9(B)的左方向要组装第5外壳体112E的状态。而且， 图11表示实际上使第5外壳体112E跨过输出齿轮部120的外齿120A，并滑动到输出轴部 118的滚道面118A的位置为止的状态。并且，在图12示出被保持的滚子162和凹部112E1 被卡合的状态。 第5外壳体112E在该阶段由螺栓129(图1)与第4外壳112D侧连结。然后，拔 出保持夹具192(参照图13)。 如图14所示，然后利用图8说明的压板171同样地在其槽部171A的部分跨过输
10出齿轮部120的外齿120A而被组装。压板171通过外齿120A时，在圆周方向稍微进行旋 转，使槽部171A以外的部分与滚子162抵接，通过插入到螺栓孔171B的螺栓196被固定在 第5外壳体112E。其结果，滚子162由轴环170的端面170C和压板171夹持，并以限制其 轴向的移动的状态被组装。 根据该实施方式，输出部件120以第1 第5外壳体112A 112E由螺栓129在轴 向被一体化的状态，相对于图1的右方向由右方向的运动在第3外壳体112C的突起112C1 受限制的球轴承160而受限制。而且，由相对于左方向被固定在第5外壳体112E的压板 171而受限制。相对于半径方向由球轴承160及轴承机构Bl双支承。 其结果，最后输出法兰部116、输出轴部118、以及输出齿轮部120与连结部152、支 承圆柱部54—同作为单一的输出部件120被整体一体化，因为其轴向移动、半径方向移动 由上述简单的结构被直接限制，所以不需要取分别单独地限制各部件的轴向、半径方向的 复杂的结构，可以维持零件件数较少，而且可以将各部分的安装精度及安装刚性维持得非常高。 图15及图16示出本发明的其他实施方式(第2实施方式)的例子。
在该带有输出齿轮的减速装置210中，相对于电动机M2连结有摆动内啮合式减 速机构215。在该实施方式中，外壳220包括第1 第3外壳体220A 220C，第3外壳体 220C具备前面的实施方式的第5外壳体112E的功能。 该带有输出齿轮的减速装置210设为以下结构，即通过设置在相当于输入轴的偏 心体轴214的偏心体轴216A、216B，外齿轮218A、218B在内齿轮222的半径方向内侧进行偏 心摆动的结构。 外齿轮218A、218B通过滚子232A、232B被安装在偏心体216A、216B。在外齿轮 218A、218B的外周设置余摆线齿形等的外齿227，并与内齿轮222内啮合。内齿轮222与外 壳220(第3外壳体220C)成为一体化。内齿轮222的内齿在该实施方式中设为外销229 间隙嵌合在外销孔231，且保持容易旋转的结构。 若相当于输入轴的偏心体轴214旋转，则偏心体216A、216B —体旋转。通过该偏 心体216A、216B的旋转，外齿轮218A、218B也要绕偏心体轴214进行摆动旋转，但其自转受 内齿轮222限制，所以外齿轮218A、218B内接于该内齿轮222的同时几乎只进行摆动。
现在，在该例子中，外齿轮218A、218B的外齿227的齿数为42、内齿轮222的内齿 的齿数(外销229的数)为44，所以该齿数差为2。因此，偏心体轴214每旋转1圈时，外 齿轮218A、218B相对于固定在外壳220的内齿轮222仅偏移(自转)与2齿相应的量。其 意味着偏心体轴214的1圈旋转被减速到外齿轮218A、218B的-2/42的旋转。而且，"-"的 标记表示旋转方向变成相反。外齿轮218A、218B的旋转通过内销226及内销孔236A、236B的间隙吸收其摆动成
分，只有自转成分通过该内销226传递到输出部件240的输出法兰部242。 在该实施方式中，输出部件240以与上述实施方式同样的(输出轴部244的直径
变得最小)尺寸关系在轴向以此顺序一体具备该输出法兰部242、输出轴部244、以及输出
齿轮部246，在该输出轴部244的部分通过轴承机构B2被支承在外壳220。输出部件240的输出法兰部242通过贯穿外齿轮218A、218B的内销孔236A、236B
的内销(连结体)226与支承法兰250连结。支承法兰250被球轴承260支承在第2外壳
11体220B。而且，标记212B1是为了限制球轴承260的图的右方向的移动而被设置在第2外 壳体212B的突起。而且，在输出轴部244只形成有单一的滚道面244A和阻挡部244B。输 出部件240的输出齿轮部246的结构与前面的实施方式相同。 上述轴承机构B2具有以下结构，即将输出部件240的输出轴部244(的一部分) 设为内圈，将相当于上述实施方式的第5外壳112E的第3外壳体220C的一部分设为外圈， 将滚子262设为滚动体的结构，并基本上与前面的实施方式相同的结构。然而，在该实施方 式中，通过钻研第3外壳体220C和输出法兰部242的位置关系，不使用保持夹具(192)能 够进行滚子262的组装。 g卩，如图17所示，将(相当于前面的实施方式的第5外壳体112E的)第3外壳体 220C组装在第2外壳220B之前，最初将第3外壳体220C压入到抵接于输出法兰部242为止 (参照由标记Ta表示的部分)，在第3外壳体220C和输出齿轮部246的各侧面之间，为了将 滚子262容纳于凹部(圆弧形滑动面)220Cl而确保长于滚子262的轴向长度L6的轴向空 间Sl。而且，使滚子262从该轴向空间Sl嵌合到形成于第3外壳体220C的凹部220C1 (向 视Yl、 Y2)。使滚子162嵌合之后，使第3外壳体220C相对于输出部件240向消除该轴向 空间S1的一部分的方向，即向图18(B)的向视Y3方向移动(相对地向相反方向移动)，并 设为图18的状态。在此，通过螺栓229确定该第3外壳体220C的轴向位置，与前面的实施 方式相同地安装压板284，成为图19的状态(=图15的状态)。在图15、图19中，由标记 Tal表示的空间是该返回移动的结果所产生的空间。 根据该实施方式，即使不使用保持夹具，也可以组装滚子262，并且组装之后，使在 滚子262的支承位置返回到输出齿轮部242侧，所以可以得到以下优点，即縮短输出齿轮部 242和滚子262之间的距离L5 (尤其，縮短成比滚子262的长度L6短)，并且可以减少在输 出齿轮部246产生的力矩的优点。 图20 图23表示另一其他的实施方式(第3实施方式)的例子。 图20是对应于前面的第2实施方式的图15的图，图21是沿图20的向视XXI-XXI
线的剖面图。而且，图22是对应于图17的图。 在该带有输出齿轮的减速装置310的减速机构315及输出部件340与前面的第2 实施方式相同。即，输出部件340以与上述的2个实施方式相同的(输出轴344的直径变 得最小)尺寸关系在轴向以此顺序一体具备输出法兰部342、输出轴部344、以及输出齿轮 部346。相同点在于，外壳320也包括第1 第3外壳体320A 320C，第3外壳体320C具 有支承轴承机构B3的功能。 不同之处是通过轴承机构B3将输出部件340支承在外壳320的结构。即，从图21 及图22可得知，在该带有输出齿轮的减速装置310中，输出齿轮部346的外齿346A的数 是与前面的第2实施方式相同的14，但分别设定成滚子362的数为28、滚子362的直径为 (113(<滚子262的直径dll)。即，组装有相当于输出齿轮部346的外齿346A数的2倍的 数的滚子362。供参考，将相当于图6的外齿346A和第3外壳体320C的凹部(圆弧形滚道 面)320C1的关系图示于图23。 这样，输出齿轮部346的外齿346A的数未必一定与滚子362的数(S卩，凹部320C1 的数) 一致，如该实施方式，也可以是如滚子362的个数成为外齿346A的整倍数的关系。若 此关系成立，则即使输出轴部344的滚道面344A的直径d4小于输出齿轮部346的齿顶圆
12d5，也可以利用第3外壳体320C的凹部(圆弧形滚道面)320C1,使外壳320C等跨过输出齿 轮部346而与前面的实施方式完全相同的工序进行安装，并可以制造本发明所涉及的带有 输出齿轮的减速装置310。 而且，因为其他的部分与上述的第2实施方式相同，所以在图中具有相同或同样 的功能的部分，留下第2实施方式中附加的标记与后两位数字相同的附加标记，省略重复 说明。 图24表示本发明的另一其他的实施方式(第4实施方式)的例子。
在该带有输出齿轮的减速装置410的减速机构415除了在支承法兰450的最外周 部分通过滚子460将输出部件440的一端侧支承在外壳420的一点，与上述第3实施方式 大致相同。输出部件440由(输出轴部444的直径变得最小)尺寸关系在轴向以此顺序一 体具备输出法兰部442、输出轴部444、以及输出齿轮部446，在其输出轴部444的部分通过 轴承机构B4被支承在外壳420。外壳420通过第1、第2外壳体420A、420B构成，并具有第 2外壳体420B支承轴承机构B4的功能。 输出部件440的输出法兰部442及输出齿轮部444的结构与上述的第2、第3实施 方式相同，但较大的特点在于，形成为随着输出轴部444的形状朝向阻挡部444B直径变大。 在该实施方式中，轴承机构B4设为具备专用的外圈447，并使作为滚动体的球462介于与兼 用内圈的输出轴部444之间的结构。该轴承结构一般是被称为所谓最大型球轴承的结构， 所以可以在该外圈447和内圈兼用的输出轴部444的滚道面444A的特定部位分别形成有 用于放入球462的槽(插入通道)447B、444B，并可以通过该槽447B、444B组装球462。将 球462全部组装以后，通过由螺栓496安装压板484，防止该球462从槽447B、444B跳出。
而且，如上述的2个实施方式，压板484虽然可以设为具有用于跨过外齿446A的 凹部(省略图示)的形状，但根据球462的大小或者个数，存在不易采用该结构的情况。此 时，可以使用相对于圆周方向2分割成直角的压板即可。压板484不能直接受到动力传递 所涉及的转矩，所以即使2分割也完全不产生强度上的问题。 而且，其他部分与上述的第3实施方式相同，所以在图中具有相同或同样的功能
的部分，留下第3实施方式中附加的标记与后两位数字相同的附加标记，省略重复说明。 图25示出本发明的另一其他的实施方式(第5实施方式)的例子。 在该带有输出齿轮的减速装置510，与上述的第4实施方式不同之处是为了构成
轴承机构B5，在该输出部件540的输出轴部544形成剖面为圆弧形的滚道面544A，并且相
对于轴向具有直角的分割面并设置被2分割的专用的外圈547A、547B。球562以只装配图25的右侧的外圈547A的状态，从稍微倾斜的方向组装在轴
向。组装球562之后，组装左侧的外圈547B，由螺栓598被固定在外壳520 (的第2外壳体
520B)。该实施方式的情况，压板584未必一定需要，但为了可靠地防止球562的脱落而安装。 而且，其他部分与上述第4实施方式相同，所以在图中具有相同或同样的功能的 部分，留下第4实施方式中附加的标记与后两位数字相同的附加标记，省略重复说明。
这样，在本发明中，对于具体地利用何种结构的轴承机构将输出部件支承在外壳， 可以采用各种结构，不限于特定的结构。 而且，电动机也不限于液压电动机，也可以是电动电动机。
工业实用性 具备输出在减速机构减速的旋转的输出法兰；设置在该输出法兰，并且比该输出 法兰直径小的输出轴；设置在该输出轴，并且具有比该输出轴直径大的齿顶圆的输出齿轮 的带有输出齿轮的减速装置、尤其是这种结构的带有输出齿轮的减速装置可以利用于被标 准使用的建筑、土木机械的旋转装置或风力发电的旋转装置。
权利要求
一种带有输出齿轮的减速装置，具备外壳；减速机构，容纳在该外壳内；输出法兰，输出在该减速机构减速的旋转；输出轴，设置在该输出法兰，并且比该输出法兰直径小；以及输出齿轮，设置在该输出轴，并且具有比该输出轴直径大的齿顶圆，其特征在于，上述输出法兰、输出轴、以及输出齿轮作为1个输出部件的输出法兰部、输出轴部、以及输出齿轮部，在维持上述尺寸关系的基础上在轴向以此顺序被一体形成，并且该成为一体的输出部件在上述输出轴部通过轴承机构由上述外壳支承。
2. 如权利要求1所述的带有输出齿轮的减速装置，其特征在于， 构成上述轴承机构的外圈或内圈的部件至少在圆周方向由单一材料构成。
3. 如权利要求1或2所述的带有输出齿轮的减速装置，其特征在于， 上述输出轴部的一部分作为上述轴承机构的滚动体的内圈的滚道面发挥作用。
4. 如权利要求1 3中的任一项所述的带有输出齿轮的减速装置，其特征在于， 上述外壳的一部分作为上述轴承机构的外圈的滚道面发挥作用。
5. 如权利要求4所述的带有输出齿轮的减速装置，其特征在于，上述外壳具有容纳上述轴承机构的滚动体的多个凹部，该凹部彼此之间构成上述滚动 体的输出轴部圆周方向的保持器。
6. 如权利要求5所述的带有输出齿轮的减速装置，其特征在于，上述输出法兰部和输出齿轮部之间的尺寸设定成安装时在与上述外壳之间可以确保 在上述轴承机构的滚动体的轴向长度以上的大的轴向空间的大小。
7. 如权利要求5所述的带有输出齿轮的减速装置，其特征在于， 上述凹部设定成上述输出齿轮部的齿可以在轴向通过的位置以及大小。
8. 如权利要求7所述的带有输出齿轮的减速装置，其特征在于， 上述凹部的数设定成上述输出齿轮部的齿数的整倍数。
9. 如权利要求5所述的带有输出齿轮的减速装置，其特征在于， 在上述滚动体的上述输出齿轮部一侧配置有该滚动体的轴向的移动限制部件。
10. 如权利要求9所述的带有输出齿轮的减速装置，其特征在于，上述移动限制部件具有由上述输出齿轮的齿可在轴向通过的位置以及大小形成的槽部。
11. 如权利要求1或2所述的带有输出齿轮的减速装置，其特征在于， 上述轴承机构具有第1、第2外圈，该第1、第2外圈以从轴向夹着该轴承机构的滚动体的状态被固定在上述外壳。
12. 如权利要求1或2所述的带有输出齿轮的减速装置，其特征在于， 上述轴承机构具备具有可以从特定的位置一个个插入该轴承机构的滚动体的插入通道的外圈。
13. 如权利要求1所述的带有输出齿轮的减速装置，其特征在于， 构成上述轴承机构的外圈或内圈的部件由相对于圆周方向分割成直角的材料构成。
14. 一种带有输出齿轮的减速装置的安装方法，具备 外壳；减速机构，容纳在该外壳内； 输出法兰，输出在该减速机构减速的旋转； 输出轴，设置在该输出法兰，并且比该输出法兰直径小；以及 输出齿轮，设置在该输出轴，并且具有比该输出轴直径大的齿顶圆， 其特征在于，包括形成输出部件的工序，该输出部件为作为输出法兰部、输出轴部、以及输出齿轮部在维 持上述尺寸关系的基础上，在轴向以此顺序一体具备上述输出法兰、输出轴、以及输出齿轮 的部件；在上述外壳的内周形成凹部的工序，作为容纳用于旋转支承上述输出轴部的滚动体的 凹部，设定成上述输出齿轮部的齿可在轴向通过的位置及大小； 在上述输出轴部的外周保持上述滚动体的工序；以及通过上述凹部使上述输出齿轮部的齿的外周在轴向通过而安装上述外壳，使保持于上 述输出轴部的外周的上述滚动体嵌合于该凹部的工序。
15. —种带有输出齿轮的减速装置的安装方法，具备 外壳；减速机构，容纳在该外壳内； 输出法兰，输出在该减速机构减速的旋转； 输出轴，设置在该输出法兰，并且比该输出法兰直径小；以及 输出齿轮，设置在该输出轴，并且具有比该输出轴直径大的齿顶圆， 其特征在于，包括形成输出部件的工序，该输出部件为作为输出法兰部、输出轴部、以及输出齿轮部在维 持上述尺寸关系的基础上，在轴向以此顺序一体具备上述输出法兰、输出轴、以及输出齿轮 的部件；在上述外壳的内周形成凹部的工序，作为容纳用于旋转支承上述输出轴部的滚动体的 凹部，设定成上述输出齿轮部的齿可在轴向通过的位置及大小；通过上述凹部使上述输出齿轮部的齿的外周在轴向通过而组装上述外壳，由此在该外 壳侧面和上述输出齿轮的侧面之间确保仅可以将上述滚动体容纳于上述凹部的轴向空间 的工序；以及使上述滚动体从该轴向空间嵌合在形成于上述外壳的凹部的工序。
16. 如权利要求15所述的带有输出齿轮的减速装置的安装方法，其特征在于， 包括在使上述滚动体从上述轴向空间嵌合在形成于上述外壳的凹部的工序之后，沿消除该轴向空间的至少一部分的方向使上述输出部件或外壳中的任意一个相对地移动的工
全文摘要
以较少的零件件数、强度高、安装容易、并且能够将安装精度维持得高。该带有输出齿轮的减速装置具备输出法兰，输出在减速机构(114)减速的旋转；输出轴，设置在该输出法兰，并且比该输出法兰直径小；输出齿轮，设置在该输出轴，并且具有比该输出轴直径大的齿顶圆，上述输出法兰、输出轴、以及输出齿轮作为1个输出部件的输出法兰部(116)、输出轴部(118)、以及输出齿轮部(120)，在维持上述尺寸关系的基础上在轴向以此顺序被一体形成，并且该成为一体的输出部件(122)在上述输出轴部(118)通过轴承机构(B1)由外壳(112)支承。
文档编号F16H1/32GK101779061SQ20088010164
公开日2010年7月14日 申请日期2008年8月12日 优先权日2007年8月20日
发明者峰岸清次 申请人:住友重机械工业株式会社